(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受動的な触知法で指などの触覚受容器に点字情報を伝達する点字情報伝達装置において、点字情報の１文字の呈示時間に相当する駆動信号を繰り返し発生する呈示駆動信号発生部と、基準クロックから呈示駆動信号発生のための制御信号を生成する駆動信号制御部と、呈示情報の更新信号を発生する点字情報更新信号発生部と、メモリ上の情報をアクセスするためのアドレス信号を生成する点字情報読出制御部とを具え、呈示情報の更新までは同じ情報を繰り返し呈示し、触読者の操作によって呈示情報の更新を行うよう構成したことを特徴とする点字情報伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、さらに呈示駆動信号発生回数をカウントする駆動信号カウンタ部と呈示期間ゲート信号発生部とを具え、繰り返し発生する呈示駆動信号から間欠呈示駆動信号を発生し間欠的に点字情報の呈示を行うよう構成したことを特徴とする点字情報伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワードプロセッサ、パソコンあるいは各種キー入力型情報機器のデータ入力装置を兼ねることのできる点字情報伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、視覚障害者が電子文字による情報を獲得する場合、音声合成装置、または電子式点字情報伝達装置を用いている。６点で構成される１文字の点字の各刺激ピンを上に凸の状態に維持し元に戻らない静的な呈示（以下静的呈示）法で、能動的に指を動かすことによって文字を触知する（能動的触知）方式として１行３０〜４０文字分の点字呈示機構から構成される点字伝達装置（以後方式１）が実用化されている。触読者は指を前後あるいは左右に動かしながら順次に点字を触読でき、１行ずつ改行しながら触読をすることができる。
【０００３】
図５に１文字分の点字呈示機構の一例を示す。図５において、参照番号２はバイモルフ型の圧電素子のアクチュエータ、参照番号１はアクチュエータの先端部に設置される刺激ピンである。点字文字に応じて６点のそれぞれの刺激ピンを駆動するアクチュエータに電圧を加え、電歪を利用して刺激ピンを上下させる。
【０００４】
また、この点字伝達装置の中の１文字分の点字呈示機構を用いて点字を１文字ずつ呈示する点字伝達装置（以後方式２）が実用化されている。図６に示すように、視覚障害者ワードプロセッサ用として実用化されている６点式キー入力装置に組み込まれ、６点の入力キーからの入力文字を１文字分の点字伝達機構３１で即座に呈示するもので、おもにキー入力の確認に用いられる。この装置は確認用の１文字分の点字呈示機構３１で文書データを呈示することも可能である。この場合１単語あるいは全ての文章をあらかじめ設定された呈示速度で連続的に次々と静的呈示し、指を呈示部にのせたままで読む受動的触知方式である。この装置は別途設けられたキーを操作して触読の途中で呈示を停止することで停止時の１文字だけを長時間静的呈示する機能を併せ持っている。
【０００５】
また、他の点字情報伝達の手段としては特開平６−４３８０３号「点字入力キー」のように視覚障害者用ワードプロセッサの６点入力キーに圧電素子などの触覚刺激素子を埋め込み、キー入力の機能と点字呈示機能を兼ね備え、入力した文字を６点入力キーで確認する点字キー入力装置（以後方式３）がある。この方式３は６点入力キーによる入力文字情報を同じ６点入力キー上で確認するものである。特開平６−４３８０３号において、文書の触読には１文字ずつ静的呈示する方法と、触覚刺激ピンを短時間のパルス信号で駆動しある時間で刺激ピンが上下に往復する動的呈示法が提案されている。
【０００６】
一方、方式２と方式３の点字呈示装置では文字を呈示する際に、１文字送りのためのキー操作、呈示速度変更のためのキー操作、あるいは既呈示文字の再確認のための再呈示操作などをそれらの目的で他に設置された複数のキー入力によって行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
視覚障害者が点字などを触知する場合、指などの触覚受容器を動かすことなく触知する受動的な触知法に比較して、静的呈示で呈示物を指でなぞり触知する能動的な触知法が優っていることはよく知られている。従来技術において方式１は能動的触知である。これに対して方式２，３は少ない点字呈示機構で構成されるので、基本的には受動的触知に向いている。しかしながら静的呈示で自動的に順次呈示文字が更新される方式では、刺激ピンは１文字毎に次の文字が呈示されるまで同じ凹凸を維持することを基本としている。したがって、前の文字が呈示されていたときに凸であった点は指に対する刺激が変化しないので、受動的な触知では読めない場合が生ずる可能性があり、点字呈示面上で常に指を動かし続けなければならず、指先の疲労など長時間の触読には問題があった。
【０００８】
また、方式３の刺激ピンを短時間にパルス信号で駆動する動的呈示で自動的に順次呈示文字を更新する方式では、受動的触知であり指を動かす必要はないが、触読者の意思と無関係に呈示点字が更新されていくので、読み落としを生ずる可能性が大きいという問題がある。このように方式２，３はいずれもワープロの入力文字の確認を主眼に考案されているので、触読に不慣れなものが点字文章をスムーズに触読する点字情報伝達装置としては問題点があった。
【０００９】
これに対して読み落としを防ぐためには、１回のキー操作に１回分の動的呈示を対応させ、認識できるまで繰り返しキー操作を行い１文字を何回も読み出し呈示する方式が考えられる。この場合には文字を認識できるまで何回も呈示のためのキー入力動作を繰り返す必要があるという新たな問題が生ずる。
これらに加えて、点字を触読中に呈示状態を変更するときには、状態変更のために設置されたキーを操作する必要があるため、特に６〜８本の指を点字呈示面にのせて触読する方式３では、残りの指で操作できる範囲に状態変更キーが設置されていない限り、触読途中で指を点字呈示面から離さなければならない問題点がある。
【００１０】
このように従来の受動的な触知で点字情報を伝達する方式には、触読者が文字を認識できるまで自動的に繰り返し同じ文字を呈示し、認識後に操作に基づき文字を更新する方式、および繰り返し呈示において間欠的に呈示する方式はなく、かつ１文字の動的呈示における刺激ピンが上下する呈示周期を触読中に連続的に調整したり、文字更新操作を点字呈示部の６点入力キー上で行えるものはなかった。
【００１１】
そこで本発明の目的は、テレビジョン文字放送、電子文書、ワードプロセッサなどの電子化文字情報を点字に変換して触覚を通じて伝達する点字情報伝達方式において、従来技術での上記諸問題を解決し、視覚障害者に対して読みやすく、しかも少ない数の点字呈示機構で受動的触知法でありながら確実かつ主体的に文字を読んでいくことができる点字情報伝達装置を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明点字情報伝達装置は、受動的な触知法で指などの触覚受容器に点字情報を伝達する点字情報伝達装置において、点字情報の１文字の呈示時間に相当する駆動信号を繰り返し発生する呈示駆動信号発生部と、基準クロックから呈示駆動信号発生のための制御信号を生成する駆動信号制御部と、呈示情報の更新信号を発生する点字情報更新信号発生部と、メモリ上の情報をアクセスするためのアドレス信号を生成する点字情報読出制御部とを具え、呈示情報の更新までは同じ情報を繰り返し呈示し、触読者の操作によって呈示情報の更新を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明装置に係る好適な実施態様は、当該装置が、さらに呈示駆動信号発生回数をカウントする駆動信号カウンタ部と呈示期間ゲート信号発生部とを具え、繰り返し発生する呈示駆動信号から間欠呈示駆動信号を発生し間欠的に点字情報の呈示を行うよう構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照し実施例により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る点字情報伝達装置の構成をその動作から説明する動作ブロック線図、図２は本発明装置に使用される本願人が先に出願した特願平８−２５２７６５号「点字情報伝達入力キー」に係るキー入力の一実施例構成斜視図、図３は図１に示す基本機能に、間欠呈示機能を付加した回路構成ブロック線図、図４は点字入力キーに点字呈示部を有する本発明装置一実施例の斜視図である。
【００１５】
はじめに図２図示の前記特願平８−２５２７６５号記載の入力キーを用いた点字情報伝達装置の動作を図１を用いて説明する。
図１において参照番号３はキー入力部で図２の刺激ピン１、アクチュエータ２を備え持つ。参照番号４は入力キーのキーの変位によって抵抗値が変化する抵抗器で、参照番号１〜４は前記特願平８−２５２７６５号記載の入力キーによって構成されている。参照番号５はキー入力部３の本来の入力機能であるスイッチングにより点字情報の更新信号を生成する点字情報更新信号発生部、参照番号６はキー入力部３の押下された変位を検出し、刺激ピン１の駆動信号の周期を決定する基準クロックを生成する呈示周期制御クロック発生部で、Ｖ−Ｆ（電圧−周波数）変換回路で構成される。参照番号７は電子文字入力メモリ部８から順に呈示情報を出力する際に、呈示文字を決定する点字情報読出制御部でソフトウエアで制御することも可能である。
【００１６】
図７に点字情報読み出しのフローチャートを示す。キー押下量を常時検出しながら、キー押下に伴うスイッチングのＯＮを検出した時は更新信号を発生する。参照番号８は文字放送やディスクに格納された電子文字情報を入力しメモリする電子文字入力メモリ部、参照番号９は６点の点字に対応して駆動する刺激ピン１を選択する呈示出力刺激ピン選択部で点字コードを６点に変換するＲＯＭなどからなる。参照番号１１は刺激ピンを駆動する信号を生成する呈示駆動信号発生部でたとえば駆動信号波形をメモリしたＲＯＭなどで構成される。参照番号１０は点字情報更新信号発生部からの制御信号をスタートパルスとして周期的な呈示駆動信号生成のための制御を行う駆動信号制御部で、例えば呈示駆動信号発生部１１が波形を記憶したＲＯＭの場合には巡回型のカウンタからなる。図８に駆動信号発生および点字情報更新信号によって電子文字入力メモリ部８からの情報読み出し動作を行うタイムチャートを示す。
【００１７】
参照番号１２は呈示駆動信号とＯＮまたはＯＦＦの呈示出力刺激ピン選択信号を混合するアナログゲート回路、参照番号１３は刺激ピンを上下するアクチュエータを駆動する刺激ピン駆動部、参照番号１４は点字入力モードと触読モードを切り替えるスイッチＳＷ１である。参照番号１５は点字入力動作時に入力された点字情報を文字コードに変換してメモリし外部情報機器に出力する入力点字−文字変換部で、変換のためのＲＯＭおよびバッファメモリで構成される。参照番号１６は６点入力キー操作によって入力点字−文字変換部１５のＲＯＭを読み出し、バッファ出力タイミングを制御するトリガパルス信号を形成するキー入力読出制御部である。例えば、各キーが同時に押下されなかったような場合に、異なる文字コードを読出さないよう出力タイミングを調整するものである。参照番号１７は一定周波数のクロック発生部である。
【００１８】
図４において参照番号１、３は刺激ピンおよびキー入力部であり、図２に示したキー入力スイッチと点字情報呈示部を一体とする点字呈示機構を、少なくとも指が届く範囲で点字呈示ケース２８に配置してある。参照番号１４は呈示する点字データ源を切替えて、電子文字データの触読モードと点字入力モードを選択する切替えスイッチ、参照番号２９は外部情報機器との信号の授受を行うケーブル、参照番号３０は点字情報伝達装置とコンピュータなど情報を入出力する情報機器とを結ぶコネクタである。
【００１９】
つぎに本発明に係る点字情報伝達装置の動作を点字触読および入力動作に分けて図１、図２および図８を参照して説明する。
情報機器からの文書などの電子化文字データを触読するモードでは、スイッチ１４（ＳＷ１）はａ側を選択する。外部情報機器の点字情報は電子文字入力メモリ部８に格納される。触読者があらかじめ設定された１個あるいは複数のキー入力部を押下することにより、１個のキーの変位量あるいは複数のキーの変位量の平均値に応じた電圧を図１の例では可変抵抗器４により発生する。変位量に応じた発生電圧は常時検出され、呈示周期制御クロック発生部６のＶ−Ｆ変換回路で電圧に応じた呈示周期制御クロックを発生する（図８ａ）。キーが完全に押下されない限り、点字情報更新信号発生部５では更新信号は発生しない。駆動信号制御部１０では巡回型のカウンタによりクロックをカウントし、呈示駆動信号発生部１１ではあらかじめ定められたカウントアドレスに応じ、ＲＯＭに記憶されたコードをＤ／Ａ変換して例えば図８に示すようなアナログ台形波の駆動信号ｃ（図８）を生成する。駆動信号はクロック周波数に応じ巡回型カウンタの１周期ごとに繰り返し生成される。図８ｄは巡回型カウンタのリセット信号で、この周期が１文字呈示の最少単位時間である。
【００２０】
電子文字入力メモリ部８に格納された文字列情報から読み出され、呈示出力刺激ピン選択部９で各ピンごとの出力に変換された６点の点字の凸に対応した論理レベル“１”は、ゲート回路１２で呈示駆動信号発生部１１の駆動信号と論理積演算され、刺激ピン駆動部１３で電圧増幅され、電圧素子などのアクチュエータ２を駆動し、刺激ピン１を駆動信号に応じて上下に駆動する。このように１文字が呈示されるがこの動作は触読者が文字更新のために入力キーを完全に押下するまで繰り返し行われる。
【００２１】
入力キーが更新のために完全に押下された場合には、スイッチ１４（ＳＷ１）はａ側を選択しているので、スイッチングパルスに基づき点字情報更新信号発生部５ではパルス状の信号ｅ（図８）を生成する。更新信号は点字情報読出制御部７に送られ、図８ｆに示すように電子文字入力メモリ部８にメモリされた文字列のアドレスを１だけ増加する。これと同時に呈示出力刺激ピン選択部９のＲＯＭから次の点字を出力し、さらに駆動信号制御部１０のカウンタをリセットし、次の文字の呈示動作に入る。
【００２２】
このように触読者が文字認識しキーを押すことによって順次文字が更新され、次のキーが押されるまで繰り返し同じ文字が呈示される。
次に、間欠的な呈示の方法について図３と図８を用いて説明する。前記呈示方式では、同一文字の繰り返しが連続的な駆動信号で呈示されるので、指先に対しては振動的な刺激になる。この場合連続的な刺激に対する指感覚の順応と長時間の振動的刺激に対する指先感覚の回復の点から連続的に呈示するよりも間欠的に呈示する方がよい。このために、図１の点線部に示す回路ブロック部を図３に示す回路ブロック部に置換し、文字を間欠的に呈示する。
【００２３】
図３において参照番号３３は駆動信号制御部１０のリセット信号をカウントする駆動信号カウンタ、参照番号３４は呈示期間ゲート信号発生部、参照番号３５は呈示駆動信号と呈示期間検出信号との論理積を出力する間欠呈示ゲート回路である。駆動信号制御部１０の巡回型アドレスカウンタで１周期ごとに発生するリセット信号（図８ｄ）は駆動信号カウンタ３３でカウントされる。カウンタ呈示期間ゲート信号発生部３４では、例えばｎ進カウンタの値“０”の期間だけを呈示期間と設定した場合“０”を検出し呈示状態をアクティブとする。例えばｎ＝３の場合には図８ｈに示すゲート信号を生成する。このゲート信号と駆動信号との論理積をとれば１周期ごとに図８ｉのＢＬＫ部分に示すようなブランク期間ができ、呈示される駆動波形は図８ｉのように間欠信号となる。これによって文字出力および点字出力は図８ｊに示す間隔で呈示され、指先感覚の順応が少なく振動的刺激よりも疲労が少ない請求項２記載の発明が実現できる。
【００２４】
またここに示した実施例を応用して、図８ｃに示す連続的な駆動信号の場合には駆動信号カウンタ３３のｎ進カウンタの桁上げ信号、また図８ｉの間欠的呈示の場合にはｎ進カウンタの桁上げ信号をカウントするｍ進カウンタを設け、このカウンタの桁上げ信号を図８ｅに示す入力スイッチング信号として点字情報読出制御部７に入力することにより、１文字の呈示回数をｍ回だけ繰り返して自動更新することもできる。
自動更新の場合には、請求項２記載の間欠的な呈示方式の方が文字の区切りが明確になり有効である。
【００２５】
次に、文書を作成するときの動作について述べる。このモードでは図１のスイッチ１４（ＳＷ１）はｂ側に接続されている。文書作成の時に入力キーが押下された場合には、６点点字文字のキー入力によって図１の入力点字−文字変換部１５を構成するＲＯＭなどで文字コードに変換する。文字コードはバッファされ、呈示出力刺激ピン選択部９と外部の情報機器に出力される。刺激ピンの駆動信号を生成するための基準クロックはスイッチ１４（ＳＷ１）のｂ接点側の一定クロック発生部１７に切り替えられており、あらかじめ定められた周期の駆動信号を生成する。文書作成時には点字入力のため指が常に動く動作を行うので受動的触知ではなく、図１のスイッチ３２（ＳＷ２）を切り替えてアナログゲート回路１２を常にアクティブ状態として静的呈示にしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、受動的な触知法における点字情報伝達装置において、触読者が文字を認識するまで繰り返し同じ文字を呈示し、認識した時点で文字更新のためのキーを完全に押下することにより能動的に確実に読むことが可能である。また１文字を間欠的に呈示することにより指先感覚の順応および疲労が少なく認識しやすくなる効果がある。さらに６本の指に呈示する点字伝達方式では６点入力キーでワープロ入力ができ、モード切替えにより入力キーをそのまま用いて入力キーに指を乗せたままで点字の文書を触読でき、かつ読んでいる状態で同じ入力キー操作により動的呈示の呈示周期の調整、文字を認識した時点で呈示文字の更新ができ能動的な触読にちかい点字情報伝達装置を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る点字情報伝達装置一実施例の動作を説明する動作ブロック線図、
【図２】１個のキー入力スイッチと点字情報呈示部および呈示状態制御信号のための可変抵抗を一体とする点字呈示機構の例を示す斜視図、
【図３】図１図示の構成に加え、間欠呈示機能を実現するための回路ブロック線図の例、
【図４】本発明に係る点字情報伝達装置の一実施例の概観を示す斜視図、
【図５】従来の点字伝達装置での点字伝達機構の概観図、
【図６】方式１の装置の構成例、
【図７】触読時の点字情報読み出しのフローチャート、
【図８】駆動信号発生および点字情報更新信号によって電子文字入力メモリ部８からの情報読み出し動作を行うタイムチャート。
【符号の説明】
１        刺激ピン
２        アクチュエータ
３        キー入力部
４        可変抵抗器
５        点字情報更新信号発生部
６        呈示周期制御クロック発生部
７        点字情報読出制御部
８        電子文字入力メモリ部
９        呈示出力刺激ピン選択部
１０    駆動信号制御部
１１    呈示駆動信号発生部
１２    ゲート回路
１３    刺激ピン駆動部
１４    モード切替スイッチ
１５    入力点字−文字変換部
１６    キー入力読出制御部
１７    クロック発生部
１８    可動支持棒
１９    コイルバネ
２０    突起部
２１    電極部
２２    湾曲型電極部
２８    点字呈示ケース
２９    ケーブル
３０    コネクタ
３１    １文字分点字伝達機構
３２    静的・動的呈示切替スイッチ
３３    駆動信号カウンタ
３４    呈示期間ゲート信号発生部
３５    間欠呈示ゲート回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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