КЛАВИАТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Полезная модель относится к области вычислительной техники, более конкретно к устройству клавиатуры персональных компьютеров, служащей для ввода информации в ПЭВМ и управления ее работой
Известно устройство клавиатуры электрической пишущей машинки марки Ятрань, содержащее размещенные на ее корпусе механические основные и вспомогательные клавиши, расположенные в эргономически удобном поле для работы двумя руками и связанные через систему электрических и кинематических связей с ударным механизмом соответствующих знаковых литер (см. Кузнецова А.Н. Методика преподавания мащинописи и делопроизводства, М., изд. ДОСААФ, 1988 г., с.51).
Недостатком такого типа клавиатуры является то, что она не имеет средств для устранения ощибок в напечатанном на бумажном носителе тексте, отличается громоздкостью конструкции, недостаточными надежностью и удобством в эксплуатации.
Наиболее близким техническим рещением является устройство стандартной клавиатуры персонального компьютера, содержащей размещенные на рабочей панели корпуса группы основных и вспомогательных клавши, снабженных обозначениями знаков и датчиками перемещения или давления, электрические выходы которых через блок преобразования сигналов соединены с одним из портов на входе компьютера (см. Ляхович В.Ф. Основы информатики, Ростовна-Дону, изд. Феникс, 2000 г., с.43 - прототип).
Распространенная в настоящее время клавиатура ПК под Windows имеет 104 клавиши основной алфавитно-цифровой части со специальными клавшпами для управления режимами работы ПК, в том числе со стандартными комбинациями для одновременного нажатия нескольких клавши.
К недостаткам такой клавиатуры можно отнести достаточно большие габариты устройства (170 х 470 мм) и сравнш льно сложную структуру расположения алфавитной и функциональной частей клавиатуры, затрудняющую ее освоение.
Решаемой задачей является создание компактной и удобной в работе клавиатуры для персонального компьютера с упрощенной групповой структурой расположения клавиш и возможностью введения дополнительных функций управления ПК при меньшем общем числе клавши основной и вспомогательной групп.
Указанная задача решается тем, что в клавиатуре персонального компьютера, содержащей размещенные на рабочей панели корпуса группы основных и вспомогательных клавиш, снабженных обозначениями знаков и датчиками перемеш;е1шя или давления, электрические выходы которых через блок преобразования сигналов соединены с одним из портов на входе компьютера, согласно полезной модели, по крайней мере часть клавиш основной  вспомогательной группы вьшолнены многопозиционными и при этом снабжены несколькими обозначениями различных знаков, соответствующим числом независимых датчиков их положения или касания и устройством для предотвращения одновременного срабатывания различных знаков и соответствуюпщх им датчиков на каждой из многопозиционных клавиш, по крайней мере одна независимая пара основных  вспомогательных, в том числе многопозшщонных, клавиш выполнена с возможностью одновременного срабатывания для знаков, соответствующих этой паре для формирования на выходах их датчиков через схему совпадений сигналов дополнительных к упомянутым знаков, причем эргономический размер контактной части многопозиционных клавиш остается прежним, а характерные конструктивные габариты многопозиционных клавиш вьшолнены меньше соответствующих суммарных габаритов однопозиционных клавиш.
Кроме того, каждая из многопозиционных клавиш может иметь число носимых знаков и соответствующее количество датчиков положения, давления или касания в диапазоне 2 - 5, при этом геометрия клавши соответствует форме квадрата, прямоугольника или треугольник с центральным знаком или без него.
Кроме того, по крайней мере одна из многопозиционных клавиш может иметь форму круга или кольца, секторы которых имеют знаковые обозначения и соответствуюшие датчики координации.
Кроме того, отдельные группы клавиш могут быть разнесены на рабочей панели преимущественно для размещения в зоне эргономического положения рук оператора, причем по крайней мере одна группа клавиш размещена в форме 3 5 рядной прямоугольной матрицы.
Кроме того, на рабочей панели может быть размещено поле для позиционного перемещения мьшш компьютера с устройством для ее фиксации.
Кроме того, по крайней мере одна из групп клавиш может быть размещена на поверхности корпуса мьшга.
Кроме того, по крайней мере одна группа клавиш может иметь отдельный корпус вне пределов рабочей панели клавиатуры.
Кроме того, основные  вспомогательные, в том числе многопозиционные, клавиши могут быть вьшолнены сенсорными и снабжены датчиками давления или касания.
Такое вьшолнение клавиатуры ПК позволяет решить поставленную задачу создания удобной, компактной и многофункциональной клавиатуры для домашних, переносных и профессиональных ПК.
Наличие многопозиционных клакта на клавиатуре ПК, каждая из которых имеет на рабочей поверхности несколько знаковых зон, позволяет, во-первых, снизить суммарные габариты клавиатуры и, во-вторых, улучшить восприятие групп знакового поля. Целесообразное количество знаков на клавишах, имеющих форму треугольника, прямоугольника или квадрата находится в пределах от двух до пяти, а для формы кольца - от четырех до восьми.
Кроме того, одновременное срабатывание различных пар клавиш основной или специальной групп позволяет на десятки и сотни процентов увеличить число возможных новых позиций для выражения дополнительных функций управления ПК.
Освободившееся на рабочей части корпуса клавиатуры пространство может быть использовано для размещения вспомогательных функциональных элементов управления ПК, в том числе для размещения рабочего поля мыши.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг. 1 показана схема клавиатуры ПК, эквивалентная общепринятой, на фиг.2 - схема многофункциональной клавиши, а на фиг.З - схема клавиатуры с уменьшенным числом клавиш и с полем для мьшш.
Клавиатура ПК содержит (фиг.1) рабочую панель 1, на которой размешены группы основных буквенных, цифровых и вспомогательных специальных клавиш управления работой ПК. Клавиши этих групп выполнены одинарными 2 или многофункциональными 3 и снабжены соответствующими обозначениями знаков. В примере конкретного вьшолнения на панели 1 клавиатуры размещены три группы клавиш, состоящие из многофункциональных 3 и обычных одинарных 2 клавши. Первая и третья группы имеют 9 четырехзнаковых и 3 обычных клавршш, а вторая группа - также 9 сложных и одну протяженную клавиши.
В итоге рабочее поле такой клавиатуры содержит 27 сложных четырехзнаковых клавши 3 и 7 обычных одинарных клавиш 2, что дает в сумме 27 X 4 +7  115 независимых позиций для буквенноцифровой и вспомогательной функций для текстовой и программной работы ПК, превьппающее по возможностям обычную клавиатуру со 104 клавишами. При этом габариты предложенной клавиатуры составляют 350 х 120 мм, тогда как у обычной 470 х 170 мм.
Эргономические характеристики многофункциональных клавиш с 4 знаковыми полями (фиг.2) для каждого знакового поля остались практически такими же как и у обычных одинарных клавиш, а экономия размеров клавиатуры осуществляется в основном за счет ликвидации межклавишных промежутков
между одинарными клавишами, количество и размер которых в обычной клавиатуре составляет около 100 х 5 мм вдоль длинной стороны рабочей панели
и 5 X 5 мм вдоль короткой стороны, тогда как в предложенной клавиатуре этих промежутков на порядок меньше.
Дальнейшее уменьшение количества клавиш согласно полезной модели достигается тем, что некоторые или все клавиши вьшолняются с возможностью попарного срабатывания для ввода дополнительных знаковых или программируюпщх позиций в ПК. При таком подходе к устройству клавиатуры необходимый набор 104 или более знаковых позиций легко достигается даже для двух групп клавиш по 10 - 12 штук в каждой, что приведено на фиг. 3.
Многофункциональные клавиши 3 снабжены (фиг.2) четырьмя знаковыми полями 4 и соответственно четырьмя датчиками перемешения или давления 5, электрические выходы которых через блок преобразования 6, размешенный, как правило, в корпусе клавиатуры, соединены с одним из портов на входе ШС (не показан). На каждом знаковом поле сложной клавиши могут быть размешены, как принято один, два или более изображений знаков.
Конструкция таких клавиш предотврашает одновременное срабатывание нескольких знаковых полей при одном нажатии на данное поле этой клавиши, что обеспечивается, например, двухосньпл шарниром 7.
В свою очередь, блок преобразования б содержит схемы совпадений для формирования дополнительных сигналов управления ПК при одновременном нажатии на две или несколько различных клавиш при необходимости ввода дополнительных позиций по схеме совпадения парных срабатьтаний.
Рабочая панель 1 клавиатуры ПК (фиг.З) содержит рабочее поле (коврик) 8 для управляюшей мыши 9 и две группы многофункциональных клавиш 10,11, размешенных по обе стороны рабочего поля S. Мьппь, в свою очередь, может иметь несколько простых и/или многофункциональных клавиш 12 управления ПК.
Устройство работает следующим образом.
Оператор вводит информацию в ПЭВМ и управляет ее работой, нажимая на одинарные 2 или многофункциональные 3 клавиши в соответствии с программой работы ПК. Нажатие на клавишу 3 осуществляется избирательно на одно из изображений знаков на периферии этой клавиши. Угол поворота такой клавиши может составлять порядка нескольких градусов.
Одновременное нажатие на две или три клавиши обычного одинарного типа и/ или многофункционального типа, расположенных рядом (как это показано на фиг 2) или на расстоянии позволяет формировать с помощью схем совпадений блока преобразования 6 дополнительные группы сигналов управления ПК при меньшем количестве клавиш на клавиатуре.
Такое вьшолнение клавиатуры ПК позволяет значительно (на десятки процентов) уменьшить длину клавиатурного поля, создать удобную, компактную и многофункциональную схему клавиатуры для различных типов ПК.
При этом облегчается работа оператора, поскольку улучшается восприятие знакового поля при меньшей зрительной загрузке. Улучшаются условия идеомоторных реакций оператора, что позволит повысить скорость профессиональной печати и облегчить обучение начинаюшего пользователя ГЖ. Увеличение дополнительных функций управления при использовании предложенной структуры клавиатуры позволит также повысить эксплуатационные характеристики ПК.
Разработка и модернизация предложения предполагает изменение схемной части клавиатуры, ряд конструкторских и дизайнерских решений.
Производственно-технологические затраты на создание пилотной партии ПК с новой клавиатурой могут составить несколько сот долларов США на один образец и в десятки раз меньше - при массовом производстве.