(57)【要約】本発明は、電子装置と、その電子装置の仮想キーボードの調製方法に関する。この電子装置は、タッチ・パッド（106）と、処理ユニット（600）と、ユーザーに対して触覚を通じたフィードバックを与えるフィードバック・ユニット（612）と、を備えている。処理ユニット（600）は、タッチ・パッド（106）のための仮想キーボード（104）と、このキーボード（104）の触覚上の外観とを決定し、キーボード（104）のキーを押すことによって発生する情報を受信し、押されたキーをその情報に基づいて特定するように構成されている。処理ユニット（600）はさらに、押されたキーに関する情報を収集してそれを分析し、キーボードをユーザーにとってより人間工学的にし、その結果キーボード（104）が使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように、収集したその情報と分析結果に基づいてキーボード（104）の触覚上の外観を再決定するように構成されている。
2005530235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置であって、
タッチ・パッド（106）と、
データ伝送接続線を通じて前記タッチ・パッド（106）に接続された処理ユニット（600）であって、該タッチ・パッド（106）のための仮想キーボード（104）と、該キーボード（104）の触覚上の外観とを決定し、該キーボード（104）のキーを押すことによって発生する情報を受信し、押されたキーを該情報に基づいて特定するように構成されている処理ユニット（600）と、
データ伝送接続線を通じて前記処理ユニット（600）に接続されたフィードバック・ユニット（612）であって、前記の装置のユーザーに前記キーボード（104）の使用に関して触覚を通じたフィードバックを提供するように構成されているフィードバック・ユニット（612）と、を備える電子装置において、
前記処理ユニット（600）が、押されたキーに関する情報を収集してそれを分析し、前記キーボードを前記ユーザーにとってより人間工学的にし、その結果として該キーボード（104）が使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように、収集したその情報と分析結果に基づいて該キーボード（104）の触覚上の外観を再決定するように構成されることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記情報に、押されたキーの座標、キーボードの制御データ及びキーを押す力のうちの少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記分析結果を利用し、押したことが受け入れられたキーの座標；押したことが拒否されたキーの座標；訂正のため押したキーの座標；続けてキーを押すのに要した時間；1つのキーを複数回押したときの平均座標；1つのキーを複数回押したときの座標の分散；1つのキーを複数回押すことを記述する他の統計的変数のうちの少なくとも1つを発生させることを特徴とする請求項1に記載の装置。
【請求項４】
前記処理ユニットが、2つのキーの境界が押された場合や、キーボードの外側が押された場合には、押されたことが拒否されたものと見なすように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の装置。
【請求項５】
前記処理ユニットが、第1のキーの押されたことが削除キーで削除された後、別のキーが押されるという連続操作は、訂正されたキーが押されたものと見なすように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の装置。
【請求項６】
前記キーボードの触覚上の外観に、キーのサイズ、キーの形状、キーの位置のうちの少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記処理ユニットが、前記キーボードの触覚上の外観が超えることのできない限界を規定するように構成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記処理ユニットが、主要方向に前記キーの形状を変化させるように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の装置。
【請求項９】
前記処理ユニットが、前記キーの形状を任意に変えられるように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットが、押されたキーの座標の平均値に従ってキーの中心点を移動させるように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の装置。
【請求項１１】
前記処理ユニットが、前記押されたキーの座標の分散に従って前記キーの形状を変えるように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の装置。
【請求項１２】
前記処理ユニットが、ベクトル量子化、期待値最大化、クラスター化又は適切な他の適応的方法および／または最適化法のいずれかを利用して前記キーの形状を変えるように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の装置。
【請求項１３】
前記処理ユニットが、押されたキーに関して触覚を通じた第1のフィードバックを与えることによって前記キーボードの触覚上の外観を決定するように構成されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記処理ユニットが、それぞれのキーまたはそれぞれのキー群に関して触覚を通じた別々の第1のフィードバックを決定するように構成されていることを特徴とする請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理ユニットが、キーが押されないときのそのキーに関して触覚を通じた第2のフィードバックを与えることによって前記キーボードの触覚上の外観を決定するように構成されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理ユニットが、キーの外側だが前記キーボードの触覚上の外観には属する領域に関して触覚を通じた第3のフィードバックを与えることによって前記キーボードの触覚上の外観を決定するように構成されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記処理ユニットが、前記キーボードの視覚上の外観を決定し且つ、該キーボードを前記ユーザーにとってより人間工学的にし、その結果として該キーボードが使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように、収集した情報と分析結果に基づいて該キーボードの視覚上の外観を再決定するように構成されていることを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記処理ユニットが、前記キーボードの触覚上の外観と視覚上の外観を、それらが互いに一致するように決定するように構成されていることを特徴とする請求項17に記載の装置。
【請求項１９】
電子装置の仮想キーボードを調製する方法であって、
前記仮想キーボードの触覚上の外観を決定するステップ（1002）と、
キーボードのキーが押されることによって発生する情報を受信するステップ（1004）とその押されたキーを該情報に基づいて特定するステップ（1006）と、を有する方法において、
前記押されたキーに関する情報を収集するステップ（1008）とそれらの分析を行なうステップ（1012）と、
キーボードをユーザーにとってより人間工学的にし、その結果としてキーボード（104）が使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように、前記の収集した情報と分析結果に基づいてキーボードの触覚上の外観を再決定するステップ（1014）と、をさらに有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記情報に、押されたキーの座標、キーボードの制御データ、キーを押す力のうちの少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
前記分析結果を利用し、押したことが受け入れられたキーの座標；押したことが拒否されたキーの座標；訂正のため押したキーの座標；続けてキーを押すのに要した時間；1つのキーを複数回押したときの平均座標；1つのキーを複数回押したときの座標の分散；1つのキーを複数回押すことを記述する他の統計的変数のうちの少なくとも1つを発生させることを特徴とする請求項19または20に記載の方法。
【請求項２２】
2つのキーの境界が押された場合またはキーボードの外側が押された場合には、押されたことが拒否されたものと見なすステップをさらに有することを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
第1のキーの押されたことが削除キーで削除された後、別のキーが押されるという連続操作は、訂正されたキーが押されたものと見なすステップをさらに有することを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項２４】
前記キーボードの触覚上の外観に、キーのサイズ、キーの形状、キーの位置のうちの少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項19〜23のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記のキーボードの外観が超えることのできない境界を規定するステップをさらに有することを特徴とする請求項19〜24のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
主要方向に前記キーの形状を変化させるステップをさらに有することを特徴とする請求項24に記載の方法。
【請求項２７】
前記キーの形状を任意に変えるステップをさらに有することを特徴とする請求項24に記載の方法。
【請求項２８】
前記押されたキーの座標の平均値に従ってキーの中心点を移動させるステップをさらに有することを特徴とする請求項24に記載の方法。
【請求項２９】
前記押されたキーの座標の分散に従って前記キーの形状を変えるステップをさらに有することを特徴とする請求項24に記載の方法。
【請求項３０】
ベクトル量子化、期待値最大化、クラスター化、適切な他の適応的方法および／または最適化法のいずれかを利用して前記キーの形状を変えるステップをさらに有することを特徴とする請求項24に記載の方法。
【請求項３１】
押されたキーに関して触覚を通じた第1のフィードバックを与えることによって前記キーボードの触覚上の外観を決定するステップをさらに有することを特徴とする請求項19〜30のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
それぞれのキーまたはそれぞれのキー群に関して別々の第1のフィードバックを決定するステップをさらに有することを特徴とする請求項31に記載の方法。
【請求項３３】
キーが押されないときのそのキーに関して触覚を通じた第2のフィードバックを与えることによって前記キーボードの触覚上の外観を決定するステップをさらに有することを特徴とする請求項19〜32のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
キーの外側だが前記キーボードの触覚上の外観には属する領域に関して触覚を通じた第3のフィードバックを与えることによって該キーボードの触覚上の外観を決定するステップをさらに有することを特徴とする請求項19〜33のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記キーボードの視覚上の外観を決定するステップと、キーボードを前記ユーザーにとってより人間工学的にし、その結果として該キーボードが使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように、収集した情報と分析結果に基づいて該キーボードの視覚上の外観を再決定ステップと、をさらに有することを特徴とする請求項19〜34のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記キーボードの触覚上の外観と該キーボードの視覚上の外観が互いに一致するように決定するステップをさらに有することを特徴とする請求項35に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置と、その電子装置の仮想キーボードを調製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子装置、例えば移動通信システムの加入者が持つ携帯端末には、通常、キーボードが含まれている。キーボードは、例えばタッチ・パッドを利用した仮想キーボードとして実現することができる。タッチ・パッドには、ディスプレイを取り付けることもできる。この方法は、タッチ・スクリーンとして知られている。仮想キーボードを使用するとき、その使用に関してユーザーに触覚を通じたフィードバックを与えると、仮想キーボードの利用が容易になる。装置が小さくなるにつれ、仮想キーボードのサイズも小さくなる可能性がある。キーボードのキーを押すとき、ユーザーは間違ったキーを押す可能性もある。キーのサイズが小さいと、間違ったキーを押すことが増える可能性がある。ユーザーの手のサイズはさまざまであり、キーを押す方法もさまざまである。ある人は親指を使用し、別の人は人差し指を使用する。したがってキーボードの触覚上の外観は、通常は、常に妥協の産物である。平均的なユーザーにはよく合っているが、個々のユーザーのニーズや癖に合わせた設計にはなっていない。キーボードの付いたいろいろな電子装置を使用することが一般的になるにつれ、キーボードをより人間工学的にする必要性が増している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、改良された電子装置と、その電子装置の仮想キーボードを調製する改良された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の1つの態様は、電子装置であって、タッチ・パッドと、データ伝送接続線を通じてこのタッチ・パッドに接続された処理ユニットであって、該タッチ・パッドのための仮想キーボードと、このタッチ・パッドの触覚上の外観とを決定し、キーボードのキーを押すことによって発生する情報を受信し、押されたキーをその情報に基づいて特定するように構成されている処理ユニットと、データ伝送接続線を通じてこの処理ユニット接続されたフィードバック・ユニットであって、ユーザーに前記キーボードの使用に関して触覚を通じたフィードバックを提供するように構成されているフィードバック・ユニットと、を備える電子装置に関する。上記処理ユニットはさらに、押されたキーに関する情報を収集してそれを分析し、キーボードをユーザーにとってより人間工学的にし、その結果としてキーボードが使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように収集したその情報と分析結果に基づいてキーボードの触覚上の外観を再決定するように構成されている。
【０００５】
本発明の1つの態様は、電子装置の仮想キーボードを調製する方法であって、仮想キーボードの触覚上の外観を決定するステップと、キーボードのキーが押されることによって発生する情報を受信するステップと、押されたキーをその情報に基づいて特定するステップと、を有する方法に関する。この方法はさらに、押されたキーに関する情報を収集して分析を行なうステップと、キーボードをユーザーにとってより人間工学的にし、その結果としてキーボードが使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように、その収集した情報と分析結果に基づいてキーボードの触覚上の外観を再決定するステップと、を有している。
【０００６】
本発明の好ましい実施例は、従属請求項に開示されている。
【０００７】
本発明は、キーボードがどれくらいうまく利用されているかを電子装置が自動的に分析するというアイディアに基づいている。分析結果に基づき、キーボードの触覚上の外観を、ユーザーのニーズや習慣にさらに良く適合するようにする。
【０００８】
本発明の装置と方法には利点がいくつかある。各ユーザーのための個人用キーボードを比較的少ない計算で実現することができる。特に、小さなキーボードの使いやすさを向上させることができる。本発明の方法は、製品開発段階で利用することもできる。その場合、キーボードの触覚上の外観は、ユーザーに対して実施する経験的テストに基づき、多数の人にとってできるだけ人間工学的になるように設計することができる。
【０００９】
添付の図面を参照し、好ましい実施例によって本発明についてより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
電子装置としては、例えば、場所を問わずデータ処理を行なうための携帯装置が可能であり、具体的には、無線システム、例えば移動通信システムの加入者端末、PDA装置（携帯情報端末）、他の装置、例えばユーザー・インターフェイスとしてキーボードが含まれた電子式測定装置などがある。この電子装置は、さまざまな機能を合わせ持つことができる。例えば、加入者端末とPDA装置が組み合わさっていてもよい。このタイプの統合装置の一例は、ノキア（登録商標）コミュニケータ（登録商標）である。
【００１１】
電子装置は、触覚を通じたフィードバックを行なうための仮想キーボードを備えている。この仮想キーボードは、例えば図1Aに示した構造を利用して形成することができる。最上部がタッチ・パッド106になっており、その下にディスプレイがあり、最下部がフィードバック・ユニット108になっていて触覚を通じたフィードバックを与えることができる。アメリカ合衆国特許第5,977,867号、アメリカ合衆国特許出願第2003/0038776号及びWO 03/038800には、触覚を通じたフィードバックのためのさまざまな方法が記載されており、これら文献の内容は、参照としてこの明細書に組み込まれている。記載されている解決策は、適用可能な場合には、図1Aに示した構造と組み合わせて利用することができる。タッチ・パッド106は、容量性センサーまたは抵抗性センサーに基づいた従来技術の解決策で実現することができる。例えばユーザーが指でタッチ・パッド106に触ると、触った場所だけでなく、通常は触ったときの力も求めることができる。ディスプレイ102は、従来技術の解決策で実現することができる。例えばディスプレイが平坦な場合には、液晶ディスプレイ（LCD）、プラズマ・ディスプレイ、薄膜トランジスタディスプレイ（TFT）を用いることができる。触覚を通じたフィードバックを与えるフィードバック・ユニット108は、従来技術の解決策で実現することができ、例えば圧電素子、またはソレノイドをベースとしたリニア・バイブレータを使用する。フィードバック・ユニット108は機械的な運動を発生させるため、ユーザーは触ることによってそれを感知することができる。その運動の振動数、振幅、持続時間は制御することが可能である。この運動は、震えや振動として感知することができる。この運動は、例えばキーを押すことによって生じるクリックと同様の機能を果たすことができる。最も複雑なケースでは、触覚を通じたフィードバックが表面の感触を似せて作ることができる。圧電素子を製造しているある会社のホームページが、www.americanpiezo.comにある。この会社は、圧電素子を「ディスク・ベンダ（disc bender）」と呼んでいる。
【００１２】
図1Bと図1Cは装置の正面図と側面図であり、図1Aに示した要素が原則としてどのように配置されているかを示している。図1Bの例では、装置100は無線システムの加入者端末であり、ディスプレイ102が備わっている。図1Aでは、ディスプレイ102はタッチ・スクリーンであり、その上にキーボード104が設けられている。われわれの実施例では、キーボードは12個のキーを備えている。すなわち、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“0”、“*”、“#”である。すでに説明したように、ディスプレイ102にはタッチ・パッド106とフィードバック・ユニット108が設けられている。図1Cは、無線システムの加入者端末100を示している。この端末にはディスプレイ102とタッチ・パッド106が備えられており、タッチ・パッド106の上に仮想キーボードが形成されている。すでに説明したように、キーボードの画像104、すなわち個々のキーの輪郭は、製造時にタッチ・パッド106の表面に印刷することができるが、必ずしもそうする必要はない。すでに説明したように、ディスプレイ102は独立した部分にすることができ、その場合にはタッチ・パッド106とフィードバック・ユニット108が互いに接続される。
【００１３】
次に、電子装置の構成を図6を参照して以下に説明する。われわれは一例として加入者端末を考えているため、装置100は、アンテナ604と無線トランシーバ602を備えている。無線トランシーバ602は、例えばGSMシステム（汎欧州移動通信システム）、GPRSシステム（一般パケット無線サービス）、UMTSシステム（グローバル移動通信システム）のいずれかで動作する移動局の従来からあるトランシーバである。一般的な装置100は、上記の仮想キーボード104、ディスプレイ102、タッチ・パッド106、フィードバック・ユニット108に加え、音声処理用のマイクロホン608とスピーカ610を備えている。通常は充電式バッテリー606が電源となる。
【００１４】
装置100はさらに処理ユニット600を備えており、この処理ユニット600が、この装置とそのさまざまな部分の動作を制御し、監視する。処理ユニット600には、装置100のアプリケーション・プログラム、例えば無線信号処理やユーザー・インターフェイス管理のためのアプリケーション・プログラムも含まれている。今日では、処理ユニット600は、通常、プロセッサおよびそのソフトウエアとして具体化されるが、さまざまなハードウエア、例えば独立した論理素子群で構成した回路や、1つ以上の特定用途向け集積回路（ASIC）にするという方法も可能である。必要な場合には、プロセッサを2つ以上にすることができる。これらの解決策を組み合わせることも可能である。当業者であれば、具体化する方法を選択するにあたって、装置のサイズと電力消費、必要な処理能力、製造コストと製造量に関する条件を当然考慮することになろう。
【００１５】
タッチ・パッド106と、データ伝送接続線を通じてこのタッチ・パッド106に接続された処理ユニット600と、データ伝送接続線を通じてこの処理ユニット600に接続されたフィードバック・ユニット612とを備える電子装置100について上に説明した。処理ユニット600は、タッチ・パッド106のための仮想キーボード104と、このキーボード104の触覚上の外観とを決定するように構成されている。フィードバック・ユニット612は、キーボード104の使用に関して装置のユーザーに触覚を通じてフィードバックするように構成されている。
【００１６】
キーボード104を調製するため、処理ユニット600は、キーボード104のキーが押されることによって発生する情報を受信し、押されたキーをその情報に基づいて特定するように構成されている。タッチ・パッド106は、通常は、スクリーン上の押された位置に関する情報、例えばx座標とy座標と、キーが押されたときの力に関する情報を与える。他の制御データも、タッチ・パッド106から処理ユニット600に送ることができる。
【００１７】
処理ユニット600は、キーが押されたことに関する上記の情報を収集し、その分析を行なうようにも構成されている。分析結果が利用され、以下に示す結果のうちの少なくとも1つが発生する：押したことが受け入れられたキーの座標；押したことが拒否されたキーの座標；訂正のため押したキーの座標；続けてキーを押すのに要した時間；1つのキーを複数回押したときの座標の平均；1つのキーを複数回押したときの座標の分散；1つのキーを複数回押すことを記述する他の統計的変数。座標とは、押された位置を望む精度で示す座標、例えば押したときの中心点、または押したときの境界線によって囲まれた接触領域を意味する。統計的変数は、キーを1回押したことに関する統計、例えば接触領域の中央値または平均サイズを、幅と高さで表わした値、または半径で表わした値を明らかにする別の可能な方法を意味する。接触領域は、楕円領域として規定することもできる。その場合に接触領域は、中心点と楕円の主軸によって決まる。処理ユニット600は、2つのキーの境界が押されたときにどちらが押されたかを識別し、キーボード104の外側が押されたときには押されたことを拒否するように構成することができる。さらに、処理ユニット600は、最初のキーの押されたことが削除キーで削除された後、別のキーが押されるという連続操作が行なわれたとき、訂正されたキーと識別するように構成することができる。
【００１８】
次に、処理ユニット600は、キーボードがユーザーにとってより人間工学的になるようにし、その結果としてキーボード104が使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように収集した情報と実行した分析に基づき、キーボード104の触覚上の外観を再決定する。キーボード104の触覚上の外観には、キーのサイズ、キーの形状、キーの位置のうちの少なくとも1つが含まれる。キーの形状は、キーの位置として規定することもできる。例えばキーを楕円形にすると、キーの位置は楕円の主軸の方向として決まる。したがってキーの形状は、キーの形状を決定している楕円を回転させることによって調製できる。処理ユニット600は、装置100の物理的なサイズに基づき、キーボード104が超えることができない限界を規定するように構成されている。
【００１９】
図8は、処理ユニット600の可能な1つの構成である。処理ユニット600に属するブロックは、プログラム・モジュールとして具体化できる構造エンティティ、すなわちプログラミング言語、例えばCプログラミング言語、C++プログラミング言語、コンピュータ言語、またはアセンブラによって具体化できる構造エンティティである。プログラム・モジュールは、プロセッサ内のメモリに実行可能なバージョンとして記憶されていて、プロセッサ上を走ることになる。要求される処理速度と処理能力を満たしているのであれば、翻訳可能なプログラミング言語ではなく、他の解釈可能なプログラミング言語も当然用いることができる。処理ユニット600がASICとして具体化されている場合、構造エンティティはASICブロックである。情報は、タッチ・パッド106から処理ユニット600に送られる。情報がx座標、y座標の形態になっていない場合には、ブロック800を用いてこの形態に変換することができる。ブロック800は、もちろんタッチ・パッド106、例えばタッチ・スクリーン技術を使用する場合には、タッチ・スクリーン102にも接続することができる。処理された情報は、例えばx座標、y座標の形態で提示されて、ブロック802に供給される。このブロック802において、押されたキーが特定される。特定されたキーに関する情報は、その情報を必要とするアプリケーション804に供給される。特定されたキーに関する情報は、ブロック806にも供給される。このブロック806は、情報を収集して分析を行なう。その分析結果に基づき、キーボード104の触覚上の外観が変えられる。すると新しいキーボード104の触覚上の外観の規定が、ブロック806からブロック808に供給される。ブロック808は、キーボード104の外観決定を制御する。ブロック808の全体または一部は、タッチ・パッド106、例えばタッチ・スクリーン技術を使用する場合には、タッチ・スクリーン102に接続することができる。図8からわかるように、ブロック802からブロック808への接続も存在している。キーボードの使用に関する触覚を通じたフィードバックが、ブロック808に接続されたフィードバック・ユニット612から与えられる。
【００２０】
一実施例では、処理ユニット600は、キーボード104の触覚上の外観だけでなく視覚上の外観も決定するように構成されている。この場合、キーボード104の視覚上の外観は、キーボード104がユーザーにとってより人間工学的になるようにし、その結果キーボード104が使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように収集した情報と分析結果に基づいて再決定される。視覚上の外観の決定はフィンランド国特許出願第20021162号に記載されており、その内容が参照としてこの明細書に組み込まれている。図8に示した構成では、視覚上の外観は、ディスプレイ102に接続されたブロック808において決定することができる。一実施例では、処理ユニット600は、キーボード104の触覚上の外観と視覚上の外観を互いに一致させて決定するように構成される。
【００２１】
1つのキーの形状を変化させるには別の方法がいくつかある。例えばキーの形状を主軸の方向、すなわちx方向とy方向に関して変化させる、あるいはキーの形状を自由に変化させる、すなわちキーの押し方に最もよく対応するようにキーの形状を決める、あるいは所定の外観を有するキー（例えば形状と位置を仮に決めたキー）を設定された範囲内で適応的に変化させる。処理ユニット600は、キーを複数回押したときの座標の平均値に従ってキーの中心点が移動するように設計することができる。処理ユニットは、キーを複数回押したときの座標の分散に従ってキーの形状が変化するように設計することができる。キーの形状を変化させるいくつかの方法について以下により詳しく説明するが、キーの形状を変化させるのに、少なくともベクトル量子化法VQや期待値最大化法EMなどの以下のクラスター化法を利用することができる。適切な他の適応的方法および／または最適化法も、キーの形状を変化させるのに利用することができる。
【００２２】
以下に、図2、図3、図4及び図5を参照しつつ、新しい適応的キーボード104に関して出願人が行なったテストについて説明する。テストでは、タッチ・スクリーンを備える携帯式コンピュータを使用した。図2に示したキーボード104をタッチ・スクリーンの左側と右側の両方に作った。したがってキーボードの外観は、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”及び“9”という長方形のキーが隣り合った構成であった。タッチ・スクリーンの左側にあるキーボード104は、加入者端末100のユーザーが左手の親指でキーを押す状況をシミュレーションするのに用いた。同様に、右側にあるキーボード104は、加入者端末100のユーザーが右手の親指でキーを押す状況をシミュレーションするのに用いた。
【００２３】
それぞれのキー“1”〜“9”は、図3に示したように、中心点320、322、324、326、328、330、332、334、336を用いてパラメータ化した。キーの間にある境界線300、302、304、306、308、310、312、314は、ベクトル量子化からわかる中心点のヴォロノイ領域（Volonoi region）を利用して非明示的に規定した。例えばキー“1”のヴォロノイ領域は、境界線300、302、308、310によって規定される長方形の領域であり、この領域に最も近い中心点は、キー“1”の中心点320である。ベクトル量子化の原理とヴォロノイ領域の計算は、Allen GershoとRobert M. Gray、「ベクトル量子化と信号圧縮」、工学とコンピュータ科学におけクルワー（Kluwer）・インターナショナル・シリーズ、1992年に記載されており、その内容は、参照としてこの明細書に組み込まれている。キーの9つの適応的中心点320、322、324、326、328、330、332、334、336に加え、16個の固定中心点340、342、344、346、348、350、352、354、356、358、360、362、364、366、368、370を決定した。これらの点には、値“ゼロ”またはキーボード104の周縁部を対応させた。固定中心点のヴォロノイ領域は、キーボード104の周縁部の外側にある領域として規定した。
【００２４】
ここで実際のテストを開始した。テストは、まず最初に左側のキーボード104について行ない、次いで右側のキーボードについて行なった。4つのランダムな数R1、R2、R3、R4からなるシーケンスをタッチ・スクリーン上でユーザーに示した。ランダムな数は、1〜9から選択した。ユーザーは、テストするキーボード104を用いてこれらの数字を左右それぞれの親指で押すことを試みた。したがってキーボード104上で問題のキーを押すことにより入力がなされた。すなわち、問題のキーに関するコード・ブック・ベクトルのヴォロノイ領域が得られた。
【００２５】
押されたそれぞれのキーの実際の座標P1=(x1, y1)、P2=(x2, y2)、P3=(x3, y3)及びP4=(x4, y4)を記憶させた。1回押したときのそれぞれのPiには、押した点に最も近いコード・ブック・ベクトルC(1)〜C(9)の指標（すなわちキー“1”〜“9”）を対応させた。このようにしてわれわれは、入力シーケンスI1、I2、I3、I4を得た。
【００２６】
Iiが数Riと一致している場合には、押されたPiの座標（xi, yi）を、問題のキーC(Ri)を押したことが受け入れられたキーの集合L(Ri)の中に記憶させた。Iiが数Riと異なるキーと関係している場合には、そのIiを拒否した。
【００２７】
押したキーについて十分な数のサンプル例えば4つの数からなる100個の入力シーケンスを収集した後、新しいコード・ブック・ベクトルC(1)〜C(9)をキー“1”〜“9”について計算した。新しいコード・ブック・ベクトルは、問題のキーが押されたときの座標の集合L(1)〜L(9)におけるそのキーの座標の平均値として決められた。この後、外観を再決定したことでユーザーにとってより人間工学的になったキーボード104をユーザーに示した。
【００２８】
図4は、左手親指用として決定したキーボード104の外観であり、図5は、右手親指用として決定したキーボード104の外観である。図4では、点線で囲った領域400は、キーボード104の外観に関して超えることのできない限界（例えば最大サイズ）を規定できることを示している。キーボード104の外観はある程度互いに対称になっているため、テストされる人の親指の機能を支援できるよう人間工学的に決定されていると見なすことができる。テストでは仮想キーボード104の視覚上の外観を決定したが、ここで説明した方法と結果は、仮想キーボード104の触覚上の外観の再決定にも直接応用することができる。
【００２９】
図7Aと図7Bは、図1Bと図1Cに示した加入者端末100のキーボードが、本発明を利用して触覚上の外観をより人間工学的にした後にどのように見えるかを示している。キー“*”、“0”及び“#”の外観は推定であるが、他のキーの外観は、上に説明したテストに基づいている。電子装置100を2人以上の人が使用する場合には、この電子装置は、それぞれの人のためのキーボードを備えることができる。装置100は、上に説明した方法を利用して、それぞれのユーザーにとって最適の人間工学的な別々のキーボード104を決定することができる。本発明の方法を製品開発段階で利用することもできる。その場合、キーボード104の外観は、上記のテストに基づき、多数の人にとってできるだけ人間工学的になるように設計することができる。
【００３０】
仮想キーボード104の触覚上の外観には多数の異なった選択肢がある。一実施例では、処理ユニット600は、キーを押すことに関して触覚を通じた第1のフィードバックを与えることによってキーボード104の触覚上の外観を決定するように構成される。触覚を通じたこの第1のフィードバックにより、例えば通常の電気機械的キーを押すことによって生じるクリックに似せることができる。一実施例では、処理ユニット600は、それぞれのキーまたはそれぞれのキー群に関して触覚を通じたいくつかの第1のフィードバックを決めるように構成される。一実施例では、処理ユニット600は、キーが押されないときのそのキーに関して触覚を通じた第2のフィードバックを与えることによってキーボード104の触覚上の外観を決定するように構成される。この第2のフィードバックは、例えば弱い振動であってよい。一実施例では、処理ユニット600は、キーの外側だがキーボード104の触覚上の外観には属する領域に関して触覚を通じた第3のフィードバックを与えることによってキーボード104の触覚上の外観を決定するように構成される。ユーザーが例えば図7Bに示したタッチ・パッドに触るが、仮想キーボード104のどのキーにも触らないとき、第3のフィードバックが与えられる。触覚を通じた第3のフィードバックは、最も簡単な形態では、フィードバック・ユニット612からのフィードバックがない状況に対応するように決定することができる。
【００３１】
図9は、キーボード104の外観を再決定することのできるいくつかの原理が示してある。図9の左側には4つのキー900、904、908、912がある。点は、押されたキーの座標を示している。点線は、新しいキー902、906、910、914の位置とサイズを表わしている。この図からわかるように、キーの中心点が押された中心点によりよく対応するように、キーの位置が変化している。キーのサイズは、キーを押すときの分散を考慮して変えてある。この具体例では、キーの外観に関し、キーが円形であるという条件を設定した。上方のキー900、904を押すときの分散は下方のキー908、912を押すときの分散よりも小さいため、新しい上方のキー902、906のサイズは元のサイズよりも小さくしてあるのに対し、新しい下方のキー910、914のサイズは、元のサイズよりも大きくしてある。図9の右側にはベクトル量子化を実現する1つの方法が示してあり、ここでは押されたキーを表わす点をデータ群（data cluster）と見なしている。元のキーボード920の外観は4つの長方形からなるが、それがベクトル量子化を利用して変えられ、もはや長方形ではない4つの領域からなる新しい種類のキーボード922にされている。
【００３２】
以下に、図10を参照して電子装置の仮想キーボードの調製方法について説明する。この方法は、例えば装置の電源がオンにされたとき、1000から開始される。次に、1002においてキーボードの触覚上の外観が決定される。装置に関して上に説明した実施例を利用して触覚上の外観を決定することができる。キーボードが決定すると、ユーザーはその使用を開始することができる。ユーザーがキーボードを利用するとき、キーボードのキーを押すことによって発生する情報は1004において受け取られ、1006において、押されたキーがその情報に基づいて特定される。次に1008に進むと、キーボードの使用に関する情報が収集される。その情報には、押されたキーの座標、キーボードの制御データ、キーを押す力のうちの少なくとも1つが含まれる。
【００３３】
この方法では、仮想キーボードの触覚上の外観は必ずしも常に再決定する必要はなく、例えば装置が新しいユーザーを認識したとき、あるいは装置に外観を再決定させることをユーザーが選択したとき、ある間隔で再決定する。この方法には、1010に従って、キーボードの触覚上の外観を再決定する条件が満たされているかどうかをテストするステップが含まれる。1010において条件が満たされていない場合には1004に進み、満たされている場合には1012に進み、押されたキーの分析を行なう。
【００３４】
分析結果を利用し、以下に示す結果のうちの少なくとも1つを発生させる：押したことが受け入れられたキーの座標；押したことが拒否されたキーの座標；訂正のため押したキーの座標；続けてキーを押すのに要した時間；1つのキーを複数回押したときの平均座標；1つのキーを複数回押したときの座標の分散；1つのキーを複数回押すことを記述する他の統計的変数。2つのキーの境界が押された場合や、キーボードの外側が押された場合には、押されたことを拒否するとして識別することができる。最初のキーの押されたことが削除キーで削除された後、別のキーが押されるという連続操作は、訂正されたキーが押されたものと見なすことができる。
【００３５】
キーボードの触覚上の外観を再決定することを望まない場合には、1008の機能は、当然のことながら実施されない。しかし外観を決定したい場合には、1014において、キーボードがユーザーにとってより人間工学的になるようにし、その結果キーボード104が使いやすくなる、および／または間違ったキーを押すことがより少なくなるように、収集した情報と実施した分析に基づいてキーボードの触覚上の外観を再決定する。キーボードの触覚上の外観には、キーのサイズ、キーの形状、キーの位置のうちの少なくとも1つが含まれる。キーボードの外観が超えることのできない限界を規定することができる。キーの形状を上に説明したように主要方向で変えること、あるいはキーの形状を任意に変えること、あるいは押されたキーの座標の平均値に従ってキーの中心点を移動させること、あるいは押されたキーの座標の分散に従ってキーの形状を変えること、あるいはベクトル量子化、期待値最大化又はクラスター化を利用してキーの形状を変えることができる。キーの形状を変えるのに、適切な他の適応的方法および／または最適化法も利用することができる。
【００３６】
装置の電源を切るかどうかは、ブロック1016でテストすることができる。装置の電源を切る場合には、1018に進んで現在のユーザーのために決定されたキーボードを保存することができ、この方法は終了する。装置の電源を切らない場合には、1018ではなく1004に進む。当然、1016は、この方法のシーケンスの他の位置に置くこともできる。この方法の一実施例では、上に説明した仮想キーボードの外観決定法を利用する。前記の装置100はこの方法を実施するのに適しているが、キーボードの形状を変えることのできる他の装置も適用可能である。
【００３７】
本発明を添付の図面に従う1つの実施例を参照して説明したが、本発明がそれだけに限定されることはなく、添付の請求項に開示した本発明の考え方の範囲内でさまざまな変更を施しうることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１Ａ】仮想キーボードを実現する方法と、キーボードを備えた電子装置の外観の具体例を示す図である。
【図１Ｂ】仮想キーボードを実現する方法と、キーボードを備えた電子装置の外観の具体例を示す図である。
【図１Ｃ】仮想キーボードを実現する方法と、キーボードを備えた電子装置の外観の具体例を示す図である。
【図２】出願人が行なったテスト法を示す図である。
【図３】出願人が行なったテスト法を示す図である。
【図４】出願人が行なったテスト法を示す図である。
【図５】出願人が行なったテスト法を示す図である。
【図６】電子装置の構成に関する単純化したブロック図を示す図である。
【図７Ａ】キーボードの触覚上の外観をより人間工学的にした後の図1Bの電子装置を示す図である。
【図７Ｂ】キーボードの触覚上の外観をより人間工学的にした後の図1Cの電子装置を示す図である。
【図８】電子装置の処理ユニットの構成を示す図である。
【図９】キーボードの触覚上の外観を再決定することを可能にするいくつかの原理を示す図である。
【図１０】電子装置のキーボードを調製する方法を説明するフローチャートを示す図である。
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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