(57)【要約】 【課題】少ないキーで文章などの入力を容易に行えるようにする。【解決手段】データ入力システムで、サブグループに分かれた英文字記号と数字記号とコマンド１２８〜１３６のうちの少なくとも一つを含むデータ記号グループを備える。各サブグループは、少なくともユーザの指１０２〜１２０の一部に関連付けてある。このシステムはまた、複数のキーを画成したキーパッド１２６を備え、各キーが記号のうちの少なくとも一つを含む。少なくとも一つの指認識システム１００が、キーに指を触れたときに指の一部を認識し、そのキーと相互作用する指の一部に関連するサブグループ記号を選択するよう構成してある。【選択図】図１
2011141906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出面と、
検出面によって、１つの指との相互作用と、１つ以上の指との相互作用とに異なった応答をするように適合されるプロセッサとを備えるデータ入力システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、検出面はタッチスクリーンであるシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、プロセッサは、親指と人差し指の検出に対して第２の応答を割り当てるように適合されるシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、プロセッサは、単一の指の滑動に対する第１の応答と、複数の指の滑動に対する第２の応答とを割り当てるように適合されるシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、前記応答は、文字および／または他の記号の少なくとも入力に対応しているシステム。
【請求項６】
検出面であり、検出面の上のこれに対する少なくとも２つのレベルの圧力に対して応答するように構成される検出面と、
検出面で、第１のレベルの圧力に対してテキスト入力にかかわる第１の応答を割り当てたり、第２のレベルの圧力に対する第２の応答を割り当てたりするように適合されるプロセッサとを備えるデータ入力システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであって、第１の応答は文字入力と関係があり、第２の応答は文字以外のシンボルの入力と関係があるシステム。
【請求項８】
請求項６に記載のシステムであって、前記レベルの圧力は、ユーザの指によってもたらされるシステム。
【請求項９】
請求項６に記載のシステムであって、前記レベルの圧力は、柔らかく押圧するか、強く押圧することによってもたらされるシステム。
【請求項１０】
検出面と、
検出面によるユーザの１または複数の指の位置の検出に対して、検出面上で入力インターフェースの入力手段の位置を動的に較正するように適合されるプロセッサとを備えるデータ入力システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、前記入力手段の少なくともいくつかが、文字に割り当てられるシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、プロセッサは、ユーザの指が表面と相互作用する第１の入力手段の位置を較正するように適合され、前記第１の入力手段に対して少なくとももうひとつの入力手段の位置を動的に定義するシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、前記入力手段はキーボードのキーであるシステム。
【請求項１４】
請求項１４に記載のシステムであって、プロセッサは、ユーザの指の少なくともいくつかを使用することによって、ＱＷＥＲＴＹキーボードのキーの少なくともいくつかの位置を較正するように適合されるシステム。
【請求項１５】
空中のユーザの動作を特定するように適合される検出手段と、
特定の検出されたユーザ動きを言語の文字に結び付けるように適合される処理装置とを備えるデータ入力システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、検出手段は、空中のユーザの指の動きに基づいて動作を特定するシステム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のシステムであって、検出手段は、カメラを備えるシステム。
【請求項１８】
請求項１６に記載のシステムであって、前記動きは、少なくとも４つの方向にもたらされ、各方向が言語のいくつかの文字に対応するシステム。
【請求項１９】
請求項１６に記載のシステムであって、前記動きは、８つの方向にもたらされるシステム。
【請求項２０】
言語の少なくとも文字が割り当てられる４つ検出手段と、
検出部によって特定されたユーザの行動に対応するテキスト入力を与えるように適合されるプロセッサとを備えるデータ入力システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムであって、前記検出手段は、接触感応面の領域であるシステム。
【請求項２２】
請求項２０に記載のシステムであって、前記検出手段は、接触感応面の領域であるシステム。
【請求項２３】
請求項２０に記載のシステムであって、言語の文字が、前記４つの検出手段に分配して割り当てられ、前記検出手段のシーケンスを始めると、単語予測システムが対応する単語を予測するシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムであって、システムは、ユーザからの情報を受信し、予測される単語の文字の少なくとも１つを正確に与えるように適合されるシステム。
【請求項２５】
データを入力するキーパッドと、
展開可能となるように適合されるディスプレイ装置とを備え、
引っ込んだ状態では、前記ディスプレイが装置の本体内に位置し、展開した状態では、ディスプレイの少なくとも一部が装置の本体から起立するように、ディスプレイが実質的に垂直に装置の本体に対して延伸する電子装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の装置であって、前記装置は携帯装置であるシステム。
【請求項２７】
検出面と、
ユーザの指の第１の部分と表面との相互作用を第１の入力信号に結び付けたり、ユーザの指の第２の部分と表面との相互作用を第２の入力信号に結び付けたりするように適合されるプロセッサとを備えるデータ入力システム。
【請求項２８】
請求項２７に記載のシステムであって、前記部分は、ユーザの指の指先端および指の腹であるシステム。
【請求項２９】
請求項２７に記載のシステムであって、システムは、少なくとも２つの異なる入力信号を各指との相互作用に結び付けるように適合されるシステム。
【請求項３０】
請求項２７に記載のシステムであって、システムは、さまざまな入力信号をさまざまな指との相互作用に結び付けるように適合されるシステム。
【請求項３１】
請求項１に記載のシステムであって、システムは、多くのさまざまな入力信号に割り当てられる言語の文字を備えるシステム。
【請求項３２】
請求項１に記載のシステムであって、システムは、前記入力信号のシーケンスを受信して単語を予測するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、本出願人の同時係属出願である米国仮特許出願第６０／１６３,９９６号（１９９９年１０月２７日出願）、第６０／１６４,６５６号（１９９９年１１月４日出願）、第６０／１６４,５９７号（１９９９年１１月１０日出願）、第６０／１６９,１４９号（１９９９年１２月６日出願）、第６０／１９４,７６７号（２０００年４月３日出願）、第６０／２０８,６１９号（２０００年６月１日出願）、第６０／２２０,５７８号（２０００年７月２５日出願）に基づくもので、ここに優先権の恩典を請求する。上記出願は全て、その開示全体が恰もそれら全体に記載されているかの如く、漏れ無くここに参照用に組み込むものとする。
【０００２】
本発明は、キーパッド、指、手、言語、口唇、顔面等の検出システムに係り、より詳しくはキーパッド（例えば、標準の電話機キーパッド）で、全文及び機能入力を自然で簡単で迅速な方法により提供できるよう、上記の認識システムと組み合わせて使用できる指パッド認識装置を有するキーパッドに関する。
【背景技術】
【０００３】
小型化は最近の技術的前進に対する鍵を握る要素であり、大きさだけの理由で実用不能とされかねない多数の装置の製造を可能にするものである。かくして、現在、我々は原形のメインフレームよりもよりもさらに強力でより小さなデスクトップコンピュータを有する。また、ディジタル時計やビデオゲーム機や一般機器は、遥かに小型化の利益を体現するものである。事実、例えば携帯型コンピュータや携帯電話機の本質は、まさしく主要な特徴であるその大きさにある。
【０００４】
さらに、主に人間側の制約が原因で、幾つかの分野における小型化促進に対し多くの障害が存在する。例えば、自分の財布に収まる携帯型コンピュータを所持することは望ましいが、この種のコンピュータはこのコンピュータとの人的相互作用を可能にする大型入力装置なしでは使用することが出来ない。換言すれば、携帯電話（現在、インターネットや電子メールやモバイルコマースやＳＭＳ（ショート・メッセージ・サービス）等としても使用されている）やノートブックや携帯情報端末（ＰＤＡ）などの複雑な小型コンピュータや装置は、ユーザが電話番号を入力し電子メールを送信し文字を転写するなどするのに、キーボードやテンキーパッドや他の入力装置が必要である。かくして、小型化技術が進むほど、幾つかの装置の真の小型化を妨げる他の人的要因へ掛かり合うことになる。
【０００５】
周知の如く、精巧な技術的製品への鍵を握る特徴は、その簡単な操作にある。上記の機器や同様の装置にとって、迅速で、簡単で、そして、最重要なことであるが自然なテキストや機能の入力システムは、不可欠である。
【０００６】
人々が慣れ親しんでいる電話機型のキーパッドは、小型の電子機器や遠隔通信機器用の最も一般的な入力装置である。それは、携帯型有線電話機やＰＤＡやノートブックやラップトップやファクシミリやテレビジョン受像機或いは他の電子装置のリモコンやカメラなどの多くの電子装置内に組み込まれている。このキーパッドは通常１２個のキーを有するが、その一方でテキストやメッセージの書き込みに用いる文字ならびに機能キーの数はこの数値の７倍にもなる。例えば、コンピュータのキーボードは８０以上のキーを備えるが、他方それらのキーの一部は２つの文字や記号や機能に用いられている。
【０００７】
電話機のキーパッドでは、キー（例えば、携帯電話のキーパッド）数が不足するため、通常の電話機のキーパッドの各キーは文字グループと通常１つの数字を含んでいる。インターネットの使用やショートメッセージの入力でさえ、消費者のために多くの複雑さを強いるものである。
【０００８】
小さな通信装置を使用し、テキストと機能を如何に速く簡単に入力させるかという基本的なマンマシンインタフェースを解決する提案がなされている。
【０００９】
一つの解決策は、キーが表示するものの中から文字や記号を選択するのに単一キーの複数押しを用いるものである。このシステムは現在、大半の携帯電話のキーパッドに使用されている。それは、時間を浪費する方法であって、ユーザを苛立たせるものである。
【００１０】
そのシステムを改善するため、単語明瞭化（word disambiguating）ソフトウェア製品が開発された。辞書データベースと言語モデルが、押圧されたキーに従う可能性のある単語の走査ならびに提示に用いられている。その後、ユーザは提示された候補の中から所望の単語を選択する。この種の手法は、辞書単語には無い多数の問題を抱えていたり、或いはユーザに所望の単語を選択するよう集中を強いる。加えて、数字や一つの文字を入力するのは、ここでも時間のかかる作業となる。
【００１１】
この課題を解決するため、外部小型キーボードが製作もされているが、それらはユーザに２つの異なる機器の携帯を強い、簡単に持ち運びできるという小型電子製品の基本コンセプトを阻害している。
【００１２】
この種の限界を克服しようとした一つの最新技術が、音声／話し言葉認識技術である。音声認識は、個々の音声から対応するコンピュータ入力命令や単語や機能に対応するものとして１以上の音声パターンを認識する手法である。例えば、キーボード上の字をタイプ打ちするのではなく、ユーザがその字を発声し、そこで認識装置がその字の音声パターンをその字の対応するコンピュータ入力文字へ関連付ける。このように、ユーザ音声が全入力を提供するため、各人は入力装置なしで斯の如く装置を動作させることができる。残念ながら、個々人の音声の多くの複雑な側面を考えると、入力装置に完全に置き換わる十分なレベルで音声パターンを精確に認識することのできる認識装置はまだ存在しない。
【００１３】
その上、いくつかの文字、例えば「Ｂ」や「Ｐ」や「Ｄ」や「Ｔ」などの幾つかの文字は、言語エンジンを簡単に混乱させてしまう。これは必ずしもエンジンの欠点ではなく、何故ならこれらの文字には人も同様に簡単に判断に迷うことがあるからである。以下に掲げるのは、音声／話し言葉認識システムの問題点と短所の一部リストである。
【００１４】
− 唯一の言語向け、それも大半は英語である。
【００１５】
− 認識できるのは一人に限られる。
【００１６】
− 外部の騒音妨害（特に移動体遠隔通信機器の使用時）がある。
【００１７】
− 補正の不便さが原因で、小さなディスプレイを備えた装置に不向きである（特に、携帯電話のような小さな液晶を備えた機器の使用時）。
【００１８】
− 単語発声時に多くの間違い（断続的発声）が生じやすい。
【００１９】
− 異なる単語なのに発音が似たもの（例えば、ｔｗｏとｔｏｏ）がある。
【００２０】
− 数字の書き込み時にユーザの意思を予測できない（ｔｗｅｎｔｙ ｆｏｕｒと２４）。
【００２１】
− 数字と記号の混ざったものの書き込み時にユーザの意思を予測できない（例えば、ｓｉｘ ｂｙ ｆｏｕｒが、６ ｂｙ ４か６×４なのか）。
【００２２】
− 文字（例えば、ＢとＰ）どうしの識別が困難である。
【００２３】
さらに、小型化が焦点であるにも拘わらず、携帯型の他の電子装置は、多くの安全性と効率問題を抱えている。例えば、携帯電話を置き忘れるか逸失した個人は、窃盗者や他人が電話を使用して不当な課金が発生する前に自らへの通信サービスを断つべく速やかに処置しなければならない。この種の不正使用を防止する一つの周知の方法は、コードシステムを用いて携帯電話や他の装置をロックすることである。多くの場合に有効ではあるが、このシステムは、ダイヤル前に冗長な方法で電話を作動させなければならない真正な所有者にとって、骨の折れる非効率的なものである。同様に、コードシステムでもって先ず装置をロックしたり他の時間のかかる非効率的な手順を用いることなく、多くの電子装置の不正使用を防止する単純な方法は存在しない。
【００２４】
従って、必要なのは、上記の人的制約の板挟みを解決し、小型化が真の可能性の実現を継続できるようにすることである。さらに、この種の技術はまた、従来技術と比較してとりわけ装置の不正使用を防止することのできるより安全で効率的なメカニズムのための手段を備えねばならない。加えて、音声認識技術の信頼性を改善する技術もまた望ましいものである。必要なのは、好ましくは限られた数のキー（例えば、電話機のキーパッド）を備えた身近な入力装置を用いた文字単位でのデータ入力方法であり、各キーがコンピュータのキーボードや同様の装置に存在する文字や記号や機能を含み、指、音声、話し言葉、口唇、眼球、顔面などの他の認識システムの一部と結合され、個々のキー入力動作から個々の文字の識別を可能にするものである。
【発明の概要】
【００２５】
各ユーザの指のパターンの違いを認識するよう構成された１以上の電子パッドからなる指紋検出装置を用いる。この種のパターンは、指全体或いはその一部の指特徴（例えば、大きさや形や色など）に関係するものである。このパターンはまた、指先（指紋、大きさ、形）や爪（形、大きさ、明るさ）などの表層特徴などの他の情報に関係する。この種のパターンの違いは、翻って通信的に用いることができ、これにより人による入力が、個人の指を指紋検出装置に当てる操作を介して電子装置に伝えられるようになる。かくして、各人は電話番号を電話装置へ入力し、コンピュータに文字を入力し、ＰＤＡなどに様々なマクロや機能をトリガーするのに指紋検出装置と併せ指を使うことができる。
【００２６】
まず最初に、指紋検出装置がプログラムされ或いは教示（ｔｅａｃｈ）されて、特定の指を数字や文字やマクロや他の動作などの対応記号や機能にマップ（写像）しなければならない。かくして、例えば各指を別個の数字にマッピングし（例えば、０〜９が１０個の算用数字を構成し、それらが特定の人の１０本の指のそれぞれに対応する）、かくして、人の手と指パッドだけで電話番号をダイヤルできるようにするのに、この方法を用いることができる。これにより、多くの数字キーとは対照的に一つのパッドだけが必要とされ、空間が節約される。
【００２７】
特に、１以上の記号や機能が互いにマッピングできるようになる。例えば、本発明の一実施例によれば、指紋検出装置は、特定の指による二度叩きを一つの数字に対応させて解釈し、と同時に一方でまた同じ指による１回叩きを他の数字へ対応させるよう構成される。
【００２８】
実例を挙げれば、１回叩きの人差し指は数字「２」に対応させ、同じ指の２回叩きは数字「７」に対応させることができる。１０個の算用数字は全て、順に人の手と一つの指紋パッドでもって入力することができる。同様に、この方法を文字や記号や他の機能の入力へ拡張することができる。
【００２９】
代替例では、各指は電子パッドの異なる隅部（ｃｏｍｅｒ）のような指位置に基づく異なる記号や機能へマップされる。かくして、電子パッドの右手上方の角部叩きは、右手下方の角部などとは異なって解釈されよう。また、１以上のパッドを、必要に応じて同じ目的達成のため設けることができる。
【００３０】
この指紋検出装置の一つの主要な長所は、その大きさである。電話機用に大きなテンキーパッドを所持せず、人はむしろ上記の方法を用いたより小さな指紋パッドを用いることができる。同様に、コンピュータキーボードは、ＰＤＡ入力装置などと同様に、置換或いは修正が可能である。
【００３１】
一態様によれば、指紋検出装置は、それらの指紋に基づいて指を識別区別するよう構成される。しかして、これによってユーザには安全の長所がもたらされるが、それは指パッドが特定の指に基づいて作動するだけで、不正なユーザの手では役立たないからである。
【００３２】
またさらなる他の態様によれば、指検出装置は、指紋検出以外の方法による指の特徴の生物学的違いを検出する。これらの生物学的違いは、大きさや形や位置や温度などを含む。かくして、例えば指検出装置は形とその大きさに基づいて素早く１本の指を他の指から識別するよう構成できる。この手法は、完全な或いは部分的な指紋スキャン（走査）の冗長かつ複雑な作業を不要にする。指紋や指の生物学的認識には、任意種の感応タッチパッドやタッチスクリーンや熱的或いは光学的或いは他の認識手段のような異なる検出システムや装置を用い得ることは理解されたい。
【００３３】
本発明のさらに他の態様によれば、検出装置は正確性と使用の便宜を高めるべく多様な形態を受容するよう構成される。例えば、検出装置は、指検出装置と音声認識装置の両者として構成でき、検出装置は個人の指及び音声パターン双方からの入力に基づいて対応する文字或いは機能を識別する。
【００３４】
本方法は安全性を高めるだけでなく、別個の文字や単語及び／又は機能のより簡単でより迅速な入力を個人に可能にもする。実例を挙げれば、この方法なしでは、英数字の入力に自らの指の使用を望む個人は、３以上の文字や記号を各指に割り当てねばならず、その訳は人の指よりも多くの数の文字及び数字が存在するからである。それ故、文字入力時に１本の指を叩くだけでは不十分であり、それは入力装置が依然としてその指に割り当てられた幾つかの文字どうしを識別する必要があるからである。かくして、入力の多様な形態を提供することで、この問題は解決する。各人が自分の指を検出パッドに配置する際に、その人はまた所望の文字や機能を喋ることもできる。個人の音声が、検出装置に特定の指に割り当てられた多くの文字の識別を可能にする。加えて、音声認識の限界は取り払われるが、それは指検出装置が音声認識をより大きな範囲ではなく幾つかの文字や記号の一つにまで絞り込むからである。例えば、電話機キーパッドの文字配置を組み合わせたこのシステムを用いることにより、文字「Ｂ」と「Ｐ」は音声認識エンジンが誤認識せず、何故ならこれらが異なるグループ（例えば、キー）２と７に分かれて位置するからである。同じことが、それぞれキー３，８に位置する文字「Ｄ」と「Ｔ」についても当てはまる。
【００３５】
上記態様が、ここに説明する指検出装置のどれを用いても音声認識を活用するよう構成されていることが分かる。例えば、音声認識を指紋検出とともに動作させるよう組み合わせることができる。さらに、音声認識はまた、指紋以外の生物学的特徴に基づき指検出を用いて動作するよう組み合わせることができる。ここやその他で説明するように、それが光学的走査式装置を用いて動作するよう構成することもできる。
【００３６】
上記の説明は、後述する詳細な説明が理解され、かつ業界への現在の貢献がよりよく理解されることを目的に、本発明のより重要な特徴をより広めに記載してある。本発明の他の目的と特徴は、添付図面を併せ考察される下記の詳細な説明から明瞭となろう。しかしながら、図面は純然たる図解目的であり、添付の特許請求の範囲にて参照すべき本発明の限定を意図したものではないことは了解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】指紋や指どうしの他の生物学的差異を介して装置に対する数字や文字や他の記号や命令の入力を可能にする本発明の一実施例になる指紋検出装置インタフェースを示す図である。
【図２】本発明の一実施例になるデータベースのマッピングテーブル部分を示す図であり、１以上の対応する機能又は記号に論理的に写像される特定の指を例示してある。
【図３】本発明の一実施例になる指検出パッドを有する腕時計を示す図であり、この腕時計はラジオや電話或いはコンソールやテンキーパッドや他のかさ張る入力装置が不要の他の装置として機能するよう構成してある。
【図４】本発明の一実施例になる指紋検出パッドを有する計算機を示す図であり、指紋検出を介して各人は機能や他の命令を入力できるようにしてある。
【図５】４つの指紋パッドを有する本発明の一実施例になる図１の指紋検出インタフェースを示す図である。
【図６ａ】テンキーパッドに代えてダイヤル用の指紋パッドを有する本発明の一実施例になる腕巻き型電話機を示す図である。
【図６ｂ】追加機能用に２つの指紋パッドを有する図６ａの腕巻き電話機を示す図である。
【図７】指や手或いは指や手の一部を捉えて特定の対応する文字や数字や機能やコマンドを検出する本発明の一実施例になる光学的指検出置を示す図である。
【図８】本発明の一実施例になる光学的指検出手段と音声認識手段の両方からなる検出装置を示す図である。
【図９】本発明の一実施例になる指マッピングテーブルを示す図である。
【図１０】本発明の一実施例になる音声認識装置を有する電話機キーパッドを示す図である。
【図１１】従来のキーボードの正面図である。
【図１１ａ】拡張キーボード及び／又はディスプレイ装置として構成される本発明の一実施例の指パッド検出装置を示す図である。
【図１２】電話機キーパッドの正面図である。
【図１３】多数の構成を有する本発明の一実施例になる改良型キーパッド装置を示す図である。
【図１３ａ】本発明の一実施例により使用される図１３の改良型キーパッドを示す図である。
【図１４】口唇と音声と他の入力及び認識手段を有する本発明の一実施例になる改良型キーパッドを示す図である。
【図１４ａ】口唇と音声と他の入力及び認識手段を有する本発明の他の実施例になる改良型キーパッドを示す図である。
【図１４ｂ】口唇と音声及び他の入力及び認識手段を有する本発明の他の実施例による改良型キーパッドを示す図である。
【図１４ｃ】口唇と音声及び他の入力及び認識手段を有する本発明の他の実施例になる改良型キーパッドを示す図である。
【図１４ｄ】図１４ｂの認識技術を利用して本発明の一実施例による改良型キーパッドを構成するキー配置を示す図である。
【図１４ｅ】図１４ｂの認識技術を利用して本発明の一実施例による改良型キーパッドを構成するキー配置を示す図である。
【図１５】光センサと圧力検出手段からなる本発明の一実施例の改良型キーパッドを示す図である。
【図１５ｂ】本発明の一実施例になる改良型キーパッドを構成するキー配置を示す図である。
【図１５ｃ】本発明の一実施例になる改良型キーパッドを構成するキー配置を示す図である。
【図１６】本発明の一実施例になる改良型キーパッドからなる複数片液晶を示す図である。
【図１６ａ】本発明の一実施例になるクレジットカード大の液晶装置を示す図である。
【図１６ｂ】本発明の一実施例になる複数片液晶を示す図である。
【図１６ｃ】本発明の一実施例になる複数片液晶を示す図である。
【図１６ｄ】本発明の一実施例になる改良型キーパッドからなる複数片液晶を示す図である。
【図１６ｅ】本発明の一実施例になる複数片液晶及び改良型キーパッドを有するクレジットカード大のコンピュータを示す図である。
【図１６ｆ】本発明の一実施例になるクレジットカード大のコンピュータと遠隔通信装置を示す図である。
【図１７】折り畳み性と小型性を増すよう多数の蝶番を設けた大型液晶パネルを示す図である。
【図１８】ロック機構を有する改良型窪んだキーパッドからなる腕巻き時計電話機及びＰＤＡを示す図である。
【図１９】２つのキーパッドを有する本発明の一実施例になる改良型キーパッド装置を示す図である。
【図２０】表示パッドを含む取り外し可能な送受話器を有する本発明の一実施例になる改良型キーパッド装置を示す図である。
【図２１】送受話器の背面部上に表示パッドを有する本発明の一実施例になる送受話器装置を示す図である。
【図２２】図２０の改良型キーパッドに着脱可能に接続されるよう構成した本発明の一実施例になる送受話器装置を示す図である。
【図２３】本発明の好適な実施例になる文字記号機能認識システムの一般的ステップに関するフローチャートを示す図である。
【図２４】好適な実施例になる英数文字と記号の認識ステップに関するフローチャートを示す図である。
【図２５】好適な実施例になる算用文字と記号の認識ステップに関するフローチャートを示す図である。
【図２６】好適な実施例によるコマンドと機能の認識ステップに関するフローチャートを示す図である。
【図２７ａ】本発明の一実施例のクリック感応パッドを用いた改良型キーパッドのキーを示す図である。
【図２７ｂ】本発明の一実施例のクリック感応パッドを用いた改良型キーパッドのキーを示す図である。
【図２８】本発明の一実施例のクリック感応パッドを用いた改良型キーパッドのキーを示す図である。
【図２９ａ】本発明の一実施例の改良型複数片キーパッドを示す図である。
【図２９ｂ】本発明の一実施例の液晶付き改良型複数片キーパッドを示す図である。
【図２９ｃ】本発明の一実施例の閉じた位置にある改良型複数片キーパッドを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１を参照するに、ユーザの指のそれぞれのパターンの違いを認識するよう構成した指紋検出パッド１２６を備える本発明の一実施例になる指検出インタフェース１００が図示してある。この種のパターンの差異は翻って通信的に利用可能であり、人による入力が指を指紋検出装置に触れる操作を介して電子装置へ電子的に伝送されるようできる。
【００３９】
本発明の一実施例になる指紋検出インタフェース１００は、表示スクリーン１２２と、インジケータ光１２４と、コマンド釦１２８〜１３６と、スイッチ１３８と、無線通信手段１２６と、をさらに備える。簡単に言えば、各人は指指１０２〜１２０などの複数の指を用い、入力信号を出力しようとして指紋検出パッド１２６に触れるが、指紋検出装置１００が今度は通信手段１２６を介して電話機やコンピュータなどの別の装置へその信号を伝送する。供給される入力信号種は、どの指又はどの指の一部が用いられ、その指でどんな動きがなされたかを含む複合的要因に基づくものである。例えば、各人は自らの右の親指を二度叩きして１つの信号を出力し、自らの左の人差し指を強打して他の信号を出力することができる。この種の指紋検出の方法と用途は、以下により詳細に説明する。かくして、指紋検出装置は、よりかさ張るコンピュータキーボードや電話機テンキーパッドや他のどんな入力装置にも代わって用いることができる。
【００４０】
引き続き図１を参照するに、表示スクリーン１２２が指紋検出メカニズムのオプションの可視指示として備わっている。例えば、指紋装置を介する電話番号を入力する個人は、電話番号検出時に表示スクリーン上に表示されるこの電話番号を見ることができる。一実施例によれば、表示スクリーンはバッファとして機能し、個人は表示スクリーンを見て、あらゆるエラーを補正し、続いて電話機のような対応装置にバッファ情報を伝送することができる。以下に説明するように、コマンド釦１３２，１３４はこの目的に用いることができる。
【００４１】
加えて、インジケータ光１２４は、指紋装置の操作を指示するよう点滅及び／又はビープ音を発生するよう構成できる。かくして、各人は表示スクリーンを見ることなく指紋パッドを使用することができ、各指に対する指紋検出メカニズムが完了する際にインジケータ光が点滅するかビープ音を発生する。このことが指示とともに個々のユーザへ発信され、これによりユーザは他の指或いは信号へと続くことができる。
【００４２】
上記したように、コマンド釦１２８〜１３６には、幾つかの役立つ機能が備わっている。例えば、コマンド釦１２８，１３０は、装置を起動或いはプログラムするのに用いることができる。当然ではあるが、指紋検出装置はプログラムするか教示（teach）し、これにより数字や文字やマクロや他の動作のような対応する記号や機能を用いて特定の指紋をマッピングしなければならない。かくして、コマンド釦１２８，１３０を記録及び選択釦として機能させ、１以上の記号又は機能を選択して特定の指紋をもって写像されるようにできる。さらに、コマンド釦１３２，１３４を用いて、バッファ内或いは表示スクリーン上で情報をそれぞれクリア或いは伝送するのに用いることができる。同様に、コマンド釦１３６が指紋装置にバッファシステムを迂回させる指示を与え、電話機のような対応装置へ全情報を直接伝送することができる。無論、一実施例において、コマンド釦は一切設けず、システムの全機能を指紋パッドを介して達成することもできる。
【００４３】
さらに、スイッチ１３８は、電源のオン／オフスイッチや検出モードスイッチや個人ユーザスイッチなどの追加機能を備える。例えば、指紋装置は、１以上の個人の指紋をマッピングするよう設計できる。効率目的に、スイッチの一つをどの個人が指紋装置を使用しているかを示すよう構成し、照合させねばならない指紋の数を制限することで装置の処理時間を低減することができる。さらに、検出モードスイッチは、指紋を数字や文字や機能などとして解釈すべきであるかどうかのような主用途を指示するのに用いることができる。かくして、文字の打ち込み時、スイッチを単一の指叩きを一般的な文字へ写像するよう装置に指示することができ、またこれに対し電話番号のダイヤル時にはこのスイッチが装置に指示して、一回だけの指叩きを数字などにマップさせることができる。
【００４４】
図示の指紋装置は本発明の一実施例であるが、そのように限定されるものでないことは理解される。代替実施例では、指紋装置は、個別外部装置ではないコンピュータや電話機の一部として組み込むことができる。加えて、無線通信以外のどんな技術も用いることができる。
【００４５】
図２を参照するに、マッピングテーブル２００が図示してあり、それはデータベースシステムがどのように個々の指紋を一つ以上の対応する号や機能にマッピングできるかについて説明するものである。一実施例に従って示すように、マッピングテーブル２００は、識別番号２１２のような数字識別番号の形で指紋を格納する指紋ＩＤ指数２０２を含んでいる。さらに、マッピングテーブル２００は、特定の動きを機能記号へ割り当てるマップ指数２０４〜２１０を含む。
【００４６】
実例を挙げるに、識別番号２１２に対応する指をもって一回叩きすることで、数字「０」が生成され、これに対し同じ指の二度叩きが数字「６」を生成する。翻って、１回叩きと二回叩きだけを用いることにより、１０個の算用数字の全てを人の手と一つの指紋パッドをもって入力することができる。同様に、この方法を、文字や、記号や、滑動（glide motion）２１０などを用いる機能の入力に拡張することができる。
【００４７】
無論、マッピングテーブルは、幾つかの指の一つを必要に応じて全部或いは一部マッピングすることでのみ指示できる。同様に、マッピングテーブルは、同じ機能や記号を多数の指に割り当てるか、同じ指を対応する手に割り当てるなどできる。
【００４８】
特に、図２のマッピングテーブルは、指紋装置に局地的に、或いはデータベースに遠隔的に、或いは中央局に集中的にさえ格納できる。事実、中央ステーションにマッピングデータを格納することは、各人をしてその指紋コードの再プログラムを強制することなく、中央局の領域内のほぼ全ての指紋装置を使用できるようにさせる。無論この特徴は、指紋装置の安全性の恩恵を一部犠牲にするかも知れない。
【００４９】
図３を参照するに、指紋検出パッド３０２を有する従来型の腕時計３００が図示してある。この実施例によれば、このパッドは、かさ張る入力装置を含ませる必要なく電話機やラジオや他の装置を組み込むのに用いることができる。かくして、ユーザ３０６はヘッドフォン／マイクロフォン３０４を腕時計や電話機などの用途に難無く取り付けることができる。
【００５０】
同様に、図４を参照するに、表示スクリーン４０２やコマンド釦４０６だけでなく指紋検出パッド４０４を有する計算機４００が図示してある、このように、小型計算機には、ここでは指紋パッドを介して多くの大型の科学或いはコンピュータ計算機よりも多くの機能をより小さな空間に組み込むことができる。ここで、上記に用いた方法と同じように、様々な指紋と動きを機能と数学計算にマッピングできる。
【００５１】
図５は、図１の指紋検出装置１００と同様であるが、４つの指紋パッド５０２〜５０８を有する指紋検出装置５００を例示するものである。一実施例によれば、二回叩きや強打などの異なる動きを用いるのではなく、ユーザは多数の指紋パッドを用いて異なる記号や機能に対応することができる。無論、この種の装置は、多数の指紋パッドと多数の動きなどの両方の用途を組み込むことができる。同様に、４つの指紋パッドを保有せず、一つのパッドを用いることができるが、この一つのパッドの各四隅のそれぞれにはセンサが設けてある。
【００５２】
図６ａは、手首に組み付けた電話装置６００を例示するものである。電話番号をダイヤルするためのかさ張るテンキーパッドを持たせるのではなく、ここではオプションのコマンド釦６０４と共に用いる指紋パッド６０２が用いられ、より少ない空間で同じ仕事が達成される。
【００５３】
同様に、図６ｂには、オプションのコマンド釦６５６だけでなく、２つの指紋パッド６５２，６５４を備えた別の腕巻き電話装置が図示してある。上記のごとく、追加された１以上の指紋パッドは利便性などを増すよう構成することができる。この種の指紋パッドは、特にこの装置を人の手首に位置させるため、より大きなテンキーパッドを設けるよりも便利である。
【００５４】
上記ならびにここに記述した指紋検出装置が、多くの環境のうちの一つにおいて動作するよう構成できることが分かる。例えば、個々の指は音符に写像でき、各人はその指で指紋パッドを叩くことにより曲を演奏することができる。この実施例によれば、７本の指を７つの異なる音符に割り当てることができ、異なるパッド或いは１本の指又は一つのパッドの異なる部分をより高音の音符又はより低音の音符に割り当てることができる。
【００５５】
さらに別の実施例において、指紋装置は、指全体ではなく人の指の最小部分だけを走査するよう構成できる。本実施例では、装置は必ずしも安全性の尺度には関係していないが、１本の指を他の指から識別したり、１本の指の一部位を同じ指或いは別の指の他の部位と識別することに関連するものである。それ故に、どの指或いはそのどの部位が用いられたのかを知るのに十分な最低量の走査が必要とされる。無論、装置は速度対安全性特性に多少とも依存して走査するよう構成することができる。
【００５６】
本発明のさらに別の実施例では、装置は、指紋以外の個人の指の中の生物学的相違点を走査するよう構成することができる。これらの生物学的相違点は、大きさや形状や位置や温度などを含む。かくして、例えば指紋検出装置は、その大きさと形状などに基づいて１本の指を他の指から素早く識別するよう構成できる。この手法は、完全指紋や部分指紋を走査する冗長で複雑な仕事を不要にする。
【００５７】
一実施例によれば、生物学的違いの走査手法は、一人の人物の指の識別に係わるだけである。このように、この指紋検出装置は、例えば、手の５本の指又は２本の手の１０本の指の中から親指又は親指の一部を人差し指又は人差し指の一部から識別する指の形状及び／又は大きさの解読を必要とするだけである。これは、一人の親指を別の人の親指から識別しなければならないよりも単純で迅速な作業である。この手法は、多数の親指と人差し指などのデータベースを介して達成できるものである。人が指紋パッドにタッチした際に、検出装置はその指をデータベース内の「テンプレート」指と照合する。例えば、もっとも親指に最も近い一致をみせる指は、親指と分類されるなどである。無論、より能率的にそれら個々の指を認識するシステムを、各人がプログラム或いは「教示」することができる。
【００５８】
図７を参照するに、本発明のさらに他の実施例になる遠隔指検出装置７００が図示してある。検出装置７００は、上述した実施例の指紋パッドを用いずに指と指の動きを走査検出する光学的或いは他のスキャニング装置７０２を備える。スキャニング装置７０２は、指７０４のような指或いは指の一部をキャプチャ（捕捉）することにより動作し、指画像のデータベースに対して指画像を分析して指が親指か人差し指かその他であるかを判定する。この種のデータベースは、ユーザ構成に基づいて特化するか、或いは手の様々な指の周知の生物学的差異に基づいて一般化することができる。
【００５９】
かくして、各人はパッドに触れることなく、スキャニング装置を介して電話番号をダイヤルするか文字を入力することができる。事実、各人の指は遠隔制御器として動作するよう構成でき、そこでスキャニング装置はテレビジョン受像機のような装置に接続されよう。例えば、各人は指７０４でもって発信し、テレビジョン受像機の音量ボリュームを増加させるべきであることを指示できる。同様に、他の指でテレビジョン受像機のチャネル制御を操ることができる。事実、遠隔スキャニング装置は、電子機器や光スイッチや水回りと浴室の備品などのうちのいずれか１以上のものに設置することができる。検出装置の不要な動作を避けるため、検出装置が走査開始すべきことを知るよう個人は所望の指でもって指摘したり或いは発信することができる。
【００６０】
引き続き図７を参照するに、走査線７０６〜７１２は、本発明の一実施例の走査（スキャニング）ならびに検出プロセスを示すものである。実例を挙げるに、走査の一方法には、スキャニング装置７０２を通常の走査線７０６，７１０を介して指７０４全体を通常走査するよう構成することが含まれる。この手法は、全走査親指の画像を前記したデータベース内の他の一般化或いは特化親指画像と比較しよう。形状や位置などの他の要因もまた、走査過程内で要因として絡んでくる。他の走査方法は、スキャニング装置７０２を幅狭の走査指７０２へ構成し、これにより指７０４の一部だけが例えば走査線７０６，７０８をもって走査する。これは、迅速で恐らくより効率的な方法となるが、それは指のより小さな部分を走査するからである。さらに別の方法は、スキャニング装置７０２を、例えば走査線７０６，７１２をもって手全体或いは手の一部を幅広に走査する構成とする。この手法は、検出装置をしてより大きな画像を観察し指７０４をより良く識別できるようにする。例えば、このスキャニング装置は、その指７０４が手の他の４本の指の右にあることを知り、それが親指に違いないことを知ろう。この手法は、手のその他の指を検出するのに同様に利用できよう。
【００６１】
上記実施例が、本発明のシステムを介して指或いは指の異なる部分を検出或いは識別するのに用い得る多数の方法の例示に過ぎないことを理解されたい。例えば、本発明の一実施例に従って爪検出を用いることができ、そこでは構造や寸法や外観が異なる爪に基づいて異なる指が識別される。
【００６２】
装置の安全性を向上させるため、本発明の一実施例になるスキャニング装置は、各人の指の画像をより良く認識すべくプログラム或いは「教示」することができる。そのようなプログラム方法は、個々の指それぞれを様々な角度からスキャニングし、スキャニングした指の三次元コンピュータ画像を生成することを含むものである。この手法は、指紋検出装置にそれが真っすぐに或いは横に逸れて配置されたかに無関係に指或いは指の位置をより良く検出させるようにするが、それは全ての角度からの指の完全な画像だからである。加えて、一実施例によれば、各指にはその位置か又は真っすぐか脇にずれたかといった方向に基づき、異なる文字或いは機能を割り当てることができる。
【００６３】
一実施例になる別の指方向指示方法は、通常の走査及び／又は検出へ向け先ず指を定常配置する。次に、指を横向き或いは上向きに切り替え、異なる入力コマンド等を指示する。 さらに、他の実施例によれば、多数の指を個別使用されているそれらに加えて使用することができる。例えば、人差し指は一つの文字或いは数字に対応でき、親指は別のものに対応でき、併せ用いる親指と人差し指を両方一緒に用いることでさらに別の文字や数字などに対応させることができる。
【００６４】
別の実施例によれば、スキャニング装置はパッドと併せ使用できる。かくして、個々の指の走査はパッドに触れる前から開始されるが、指がパッドに触れるまでは完全なスキャニングは実行されない。この特徴は、偶然の指動きが検出装置を作動させないという保証を望む人にとって望ましいものとなる。さらに、それは、例えば誰かが電話番号をダイヤルする際に指を休止させるパッドや置き台が存在するときに、一部の人にはより快適なものとなる。スキャニングがパッド（例えば、あらゆる種類の感応パッド）自体によってなし得、二次元或いは三次元の画像を生成することを理解されたい。画像は、異なる記号や機能に割り当てることができる。例えば、上方位置の指（例えば、指の先端）でパッドに触れることは機能又は文字に対応し、正規の位置にある同じ指或いは別の指（例えば、指の腹）でパッドに触れることは、他の機能或いは数字に対応する。
【００６５】
本発明のさらに他の実施例によれば、検出装置は多様な形態の入力を受容して使用の精度と容易さを高めるよう構成してある。例えば、検出装置は指検出と音声認識装置の両方として構成でき、その場合検出装置は、個々の指と音声パターンの両方からの入力に基づいて対応する文字又は機能を識別する。
【００６６】
本方法が精度を高めるだけでなく、個人をして別個の文字及び／又は機能をより簡単にかつより素早く入力させもする。実例を挙げるならば、本方法なしでは、自らの指を使って英数字の入力を望む各人は各指に３以上の文字又は記号を割り当てねばならず、何故なら人の指を上回る多くの文字と数字が存在するからである。それ故に、文字入力時に単に指を触れるだけでは不十分であり、何故なら入力装置はその指に割り当てられた幾つかの文字どうしを依然として識別する必要があるからである。かくして、入力の多様な形態を提供することで、この問題は解決される。
【００６７】
各人が自分の指を検出パッドに置いた際に、人はまた所望の文字や機能を喋ることもできる。個人の音声は、検出装置をして特定の指に割り当てられた多くの文字どうしの識別を可能にする。加えて、音声認識の限界が取り払われ、何故なら指検出装置が音声認識をしてより広い範囲ではなく幾つかの文字や記号の一つへ絞り込むからである。
【００６８】
さらに、入力の多様な形態の使用は処理観点からも有益である。たとえ各指に対し唯一の機能或いは文字が割り当てられていようとも、例えば音声認識の使用が、運指方向の供給によって指検出装置の負担を軽減することになる。かくして、検出装置は、音声認識ならびに指認識装置の両方からの情報を活用し、より素早くかつより高い精度をもって正確な検出結果に集中できる。
【００６９】
図８を参照するに、上記の検出装置８００は本発明の一実施例に従って図示してある。検出装置８００は、図７を参照して考察した指と指の動きを検出走査する光学的スキャニング装置８０２を備える。さらに、図８は音声パターンを検出する認識装置８０４と表示スクリーン８０６からなる。
【００７０】
実例を挙げるに、検出装置８００を介して入力を提供する一方法は、先ず指８０８のような指を光学的装置８０２によりスキャニングさせる。別の実施例では、音声認識と別形態のスキャニングを最初に行なうことができることも理解されたい。その後、認識装置に応答して、表示スクリーン８０６がその指に関連する１以上の文字や記号や機能を表示する。例えば、指８０８は数字の２や文字Ａ，Ｂ，Ｃや記号＠に関連付けてもよい。本実施例の方法がディスプレイ８０６なしで動作するよう構成できることは理解されたい。ここで、例えば個人８１０のような個人は、幾つかの選択肢を有する。１つの選択肢は、指８０８を１回以上叩いて４つの文字或いは記号のいずれを選択したいのかを指示する。他の選択肢は、所望の文字或いは記号が点滅するか他の指示があるまで、指８０８を所定場所に保持することである。他の選択肢は、前記した音声認識を使用することである。この選択肢によれば、各人８１０は所望の文字又は記号に対応する音声サンプルをもたらし、検出装置８００は音声認識装置８０４を介して記号を選択する。
【００７１】
この手法は、指及び音声検出技術の限界の多くを克服する。音声及び指パターン両方といった入力形態を有することで、この装置は対応する文字や機能などの分離と識別がより良く可能である。例えば、音声認識装置には文字及び／又は記号の小さなリストから選択するよう要求されるだけであるため、不正確な音声認識の限界の大半は取り払われる。
【００７２】
事実、本発明の一実施例によれば、入力形態の一つはテンキーパッド或いは電話機キーパッドのような他の標準的な入力装置を介するものである。図１０を参照するに、キー１０２０のような９つのキーと音声認識装置１０４０を保有する電話キーパッド１０００が図示してある。かくして、各人は、例えば入力装置と共に音声検出を組み込むことで、この種のキーパッドから文字や記号をより簡単に選択できるようになる。実例を挙げるに、その文字を選択せずに別の方法で２以上のキーを押すのではなく、数字「３」（１０２０）を押して「Ｅ」と言うことで、各人は電話機パッド上で文字「Ｅ」を選択できる。これは、素早くかつ簡単で、かつ最も重要なことには文字選択にとって自然なシステムである。
【００７３】
上記の実施例が、ここに説明する指検出装置のいずれを用いても音声認識が活用できるようさらに構成できることは理解されたい。例えば、音声認識を指紋検出に組み合わせて動作させられるようにできる。さらに、音声認識はまた、指紋以外の生物学的特徴に基づく指検出と共に動作するよう組み合わせることができる。音声認識はまた、図８に記載した光学的スキャニング装置に加え視線方向認識システムなどの他のどんな装置とも動作するよう構成できる。
【００７４】
特に、本発明の一実施例によれば、指検出装置は、個人の手の１０本の指の中に、全ての一般使用される文字と記号を割り当てるよう構成できる。実例を挙げると、図９はサンプルマッピングテーブルを示すもので、それは全ての数や字や多くの文字を手の異なる指にマッピングするものである。本発明の代替実施例になる多くの追加のマッピング規格ならびにテーブルが存在することを、理解されたい。
【００７５】
さらに別の実施例によれば、本発明の指パッド検出装置は、キーボードとして動作するよう構成できる。実例を挙げるに、図１１を参照すると、従来のキーボードのレイアウト１１００が複数のキーを有するものとして図示してある。この従来のレイアウトは、いくつかの不利な点を有する。例えば、大半のタイピストがキーボード上の様々なキーの位置とレイアウトに精通しているにも拘わらず、タイピングシーケンスを始める前になお自分の手を適当な位置に位置決めする必要がある。かくして、タイピストはまず最初に自らの左手の小指を文字「Ａ」に、そして次の指を文字「Ｓ」に置くなどしなければならない。一旦、この最初の位置決めが終了すると、タイピングシーケンスが始まり、その場合経験を積んだタイピストは前述の初期配置に対する相対的な位置に基づいてどのキーを押すべきかを知る。この技法を用いれば、キーボードを見る必要はなく、タイピング作業の速度が上がる。残念ながら、多くのタイピストは、しばしば最初の配置を誤ってしまい、例えば誤って左手の小指を文字「Ｓ」上に置いてしまうことがある。このことで誤った初期配置がなされ、そこで例えば各指はその正規の位置から１キー分右にずれて誤配置されてしまう。その後、タイピングシーケンス全体が行われ、判読不能な出力を生ずるだけとなってしまうが、それは意図したキーが隣接キーによって誤って置換されてしまうからである。
【００７６】
図１１ａを参照するに、本発明の一実施例になる中央の指パッド領域１１０４と５個の周辺指パッド部１１０６〜１１１４を有する指パッドキーボード１１０２が図示してある。指パッド部１１０４〜１１１４の追加は、指検出の追加用途をもって従来のキーボード１１００の限界を打破する。かくして、例えば各人の左側の小指は指検出を介して恒久的に文字「Ａ」に割り当てることができ、次の指は文字「Ｓ」に割り当てるなどできる。上記のごとくキーボードの適正キー上に指を位置させるのではなく、指パッドが指の位置に基づいてキーの位置を動的に較正する。
【００７７】
事実、中央の指パッド部１１０４を参照するに、平坦なパッドを除いて、キーは一切存在しない。タイピストが最初に自らの指を中央パッド上に配置するときに、人物の対応する指の位置に基づいて検出装置がキーの位置を較正する。かくして、タイピストは文字「Ｑ」と「Ａ」と「Ｚ」を自らの小指に割り当てることができる。較正時に、タイピストの小指は文字「Ａ」に対応し、「Ａ」の下側或いは上側の位置は、左側の小指が触れた時は、それぞれ文字「Ｚ」と「Ｑ」に対応する。同様に、左手の人差し指は、「Ｆ」，「Ｇ」，「Ｔ」，「Ｖ」などの多数の文字を割り当てることができる。中央の指パッドは、指検出と較正位置を用い、どのキーが押されたのかを動的に判定する。一実施例によれば、各人が自らの手をキーボードから外す度に、指パッドキーボードがキー位置を再較正する。
【００７８】
本発明の一実施例によれば、周辺部指パッド部１１０６〜１１１４が様々な機能に対応する。例えば、正規の小指キーを備えたタッチパッド部１１０８は、従来のキーパッド上のシフトキーに対応させることができる。同様に、親指で触れたときに、指パッド部１１１０は従来のキーボードのスペースバーキーへ対応させることができる。さもなくば、一実施例によれば、親指でもって指パッド部のいずれかに触れることをスペースバーキーへ対応させることができる。
【００７９】
本発明のさらに他の実施例によれば、中央の指パッド部１１０４は、表示スクリーン又はビデオ出力装置として同時に動作するように構成できる。かくして、例えばコンピュータのモニタとキーボードは、１台の装置として一体化できる。これはキーが指検出パッドと取り替えることができることで可能であり、表示画像について平坦もしくは平坦面がもたらされる。
【００８０】
代替実施例において、上記の一体型表示スクリーンは、指パッドキーボードの使用に対応する１以上のディスプレイを備える構成とすることができる。例えば、キーボードがタイピストの指の位置に基づいて、自らを較正する都度、一体型表示スクリーンはそれらの較正された位置に対応キーの画像を表示できる。加えて、押されたときに表示画像をハイライト表示し、特定の文字又は命令が検出されたことをタイピストに指示することができる。加えて、一体型ディスプレイは、異なる言語或いは文字配列などに基づいてその外観を変えるよう構成することができる。
【００８１】
さらに本発明の他の実施例によれば、本発明の指パッド検出装置は、改良型キーパッドとして動作するよう構成できる。実例を挙げれば、図１２を参照するに、キー１２０２のような１２個のキーを有する従来の電話機キーバッド１２００が図示してある。キーパッド１２０２は各キーに割り当てられる１以上の記号を有するため、特定の記号を選択するのに多くの選択が要求される。一般的に、この種のキーパッドは、デフォルトによって各キーに数字が割り当ててある。かくして、キー１２０２を押圧することで、数字「３」が自動的に生成される。キーパッドの使用時に数字はより頻繁に所望されるので、これは効率的なシステムであることが分かる。しかしながら、文字や他の記号を望む場合は、キーパッド或いは他のシステムを調整してデフォルトの設定を一時的に外さねばならない。当然、このシステムは、キーと文字の両方が頻繁に必要とされるときは不利であり、何故ならキーを１回だけ押すことは曖昧な選択であるからである。
【００８２】
本発明の一実施例では、異なる数字や文字や機能が人の手の指の一部或いは全部に割り当てられた指検出キーパッド（図１０）が提供される。従って、例えば一つの指でキー１０２０（図１０）を押すことで、数字「３」が生まれ、同じキーを別の指で押すことで、文字「Ｄ」が生まれるなどである。このように、キーパッド上の各キーの全ての記号は一つのキーの押圧によって入力することができる。
【００８３】
一実施例によれば、上記の指検出キーパッドは、キーの押圧時に対応数字がデフォルトにより出力されるよう構成することができる。対応文字の一つを出力するため、特に割り当てた指を用いることもできる。かくして、特定の中指を「Ｂ」や「Ｅ」などのキーパッドのキーの中程の文字に割り当てることができる。同様に、右側のキー文字に対し右の指を割り当てるなどである。他の全ての指や非検出の指や割り当てた指は、デフォルトの数字に対応させることができる。
【００８４】
図１３を参照するに、本発明の一実施例になる改良型多機能のキーパッド１３００が図示してある。キーパッド１３００は、上記の指検出システムを用い、キーボード１１００（図１１）の殆どのキーなどの複数のキー（例えば、標準的なキーボード）を、キーパッド（標準的なキーパッド）の限定されたキーと一体化してある。例えば図１３の実施例では、これらの記号と文字は３グループに配置され、すなわち数字と算用記号を含む第１アルファベット（ＡＬＰＨＡ１）１３０６（算用）と、英数文字とテキスト編集用に用いる記号と機能を含む第２アルファベット（ＡＬＰＨＡ２）１３０４と、残るＰＣコマンド（ＰＣ Ｃｍｎｄｓ）１３０２とである。本発明の他の実施例では、キーパッド１３００が多少のキー等と、ここに説明したシステムに従う機能を依然として保持することができる。
【００８５】
キーパッド１３００は、キー１３２０のような複数のキーと英数釦１３０８とＰＣコマンド釦１３１０と電源釦１３１２と送信／終了釦１３１４とメニュー釦１３１６と実行釦１３１８を含む複数のコマンド釦を備えるものである。簡単に言えば、これらのコマンド釦は、表示モードの切り替えやメニュー構造の処理や電源のオンオフなどの仕事を実行するよう構成してある。
【００８６】
コマンド釦１３０８，１３１０は、それを押すことで、幾つかの異なる構成の一つを選択する。例えば、図１３を引き続き参照するに、英数釦１３０８は押圧時に第１アルファベット（例えば、数字）構成１３０６或いは第２アルファベット構成１３０４を選択できる。さらに、ＰＣコマンド釦１３１０は、押圧時にＰＣコマンド構成１３０２を選択する。図示のごとく、これらの構成はそれぞれ異なる文字や記号や機能を表示する。例えば、第１アルファベット構成の選択時には、タッチキー１３２０が記号「＆」や「６」や「＼」を生ずる。特に、指と音声検出といった様々な要因が、３つの記号のうちのいずれが選択されたかを決定する。一実施例によれば、指や音声や他の入力が一切与えられない場合は、デフォルト結果が出力される。前の実施例では、数字「６」はデフォルト記号ともなる。他の２つの記号のうちの一つを選択するは、ユーザは例えば単語「アップ」や「ダウン」を発声し、記号の呼称やキー上の記号位置記号を発する。
【００８７】
かくして、僅かな追加キーも追加しなくてはならないということもなく、多数の文字と数字と記号が改良型キーパッド１３００により選択できる。さらに図解するように、例えばユーザが文字「０」の選択を望む場合、ユーザは先ずコマンド釦１３０８を介して第２英数構成１３０４を選択する。その後、ユーザはキー１３２０を選択し、かくして所望記号がキーに対応する。この選択はまだ曖昧であるため、ユーザはそこで別の形態の入力をもたらす。入力のこの他の形態は、音声認識や口唇認識や指認識などである。例えば、ユーザはキー１３２０を押す際に文字「０」を発音或いは発声してその選択をすることができる。ユーザが上記入力のうちの１つを用いなかった場合、キーは上向きの矢印機能のような特定の記号又は機能へのデフォルトとなろう。
【００８８】
一実施例によれば、文字や記号の一部が一つのキーの押圧によって利用可能とされる。例えば、稀にしか使用しない記号や機能は複数釦に割り当てることができる。実例を挙げれば、例えば記号「＞」を稀にしか使用しない場合、それを一つのキーにではなく、二つのキーに割り当てることもできる。かくして、記号「＞」を選択するのに、そこでユーザは割り当てられた二つのキーを同時に押さねばならない。これは、より乱雑でないキーパッドを望む者にとって、有利なことである。加えて、この種の技法を用いることで、より小さな改良型キーパッドさえ可能となる。
【００８９】
特に、改良型キーパッド１３００は、幾つかの実施例のうちの一つによって構成できる。一実施例によれば、図示の如く、各構成からの全ての文字がキーパッド上で同時視認可能である。構成選択時に、この構成に対応する文字が点灯し、ユーザに対し利用可能な文字或いは記号の指示をもたらす。本発明の他の実施例によれば、選択された構成に対応する文字又は記号だけが図示してある。かくして、キーパッド１３００は外観の点で構成１３０２，１３０４，１３０６などに似たディスプレイを有することができる。
【００９０】
一実施例によれば、追加効率を求め上記の様々な入力形態が組み合わせられることは理解されたい。例えば、改良型キーパッド１３００は、音声と口唇の動きの両方を検出し、所望の記号を素早く区別できる。同様に、口唇認識を指認識（例えば、指先や指の腹）と合わせて用いるなどできる。
【００９１】
口唇認識は、高い騒音量を抱える公共の場所で特に役立つものである。音声認識装置を混乱させずに、例えば口唇の動きに基づいて記号を検出する光センサ１４２８（図１４）などの光センサを用いることもできる。本発明の他の実施例によれば、顔面認識が同様に用い得ることも同じく分かり、その場合に顔相と顔の特徴を検出してここに説明した装置への入力がもたらされる。さらに、一実施例では、顔面と口唇の認識を同時に用い、さらに精度を増すことができる。同様に、ここに開示された全ての認識形態は、１以上の他の認識形態と併せ使用し、改善された便利さと精度をもたらすことができる。
【００９２】
図１３ａを参照するに、図１３を参照して上記した認識技術が図示してあり、そこでは個別／別個の指が様々なキーに割り当ててある。この実施例では、０から９の文字配列が１０本の異なる指に割り当ててある。例えば、感応パッド上の異なる指の位置を、異なる文字グループに割り当てることもできる。例えば、指の左の親指の上方位置（指の先端）には、英数記号「｛」と「６」と「｜」を割り当てる。同じ指の下方位置（指の腹）には、文字「Ｊ」，「Ｋ」，「Ｌ」と機能「←」を割り当てる。さらに、例えば同じ指の爪でパッドを押すことで、「ＰＵ」コマンドを選択することもできる。文字を選択するため、音声認識のような追加の認識システムを用いることもできる。このシステムはまた、コンピュータのキーボードと置き換えることもできる。
【００９３】
図１４を参照するに、上記の指選択パッド１４０８と音声認識システム１４２６と口唇認識光学装置１４２８をさらに備える本発明の他の実施例になる改良型キーパッド１４００が図示してある。この実施例によれば、上記のコマンド釦を介する構成選択ではなく、指認識が対応構成の選択に用いられる。例えば、キー１４０２が第２アルファベットならびに第１アルファベットの構成を、右側１４０４と左側１４０６にそれぞれ同時に表示する。例えば、指１４２２，１４２４を用い、対応構成から選択することもできる。実例を挙げれば、指１４２４に第２アルファベットの構成（左側１４０６）を割り当て、指１４２４に第１アルファベットの構成（右側１４０４）を割り当てることができる。かくして、指１４２４でもってキー１４０２を押圧することで、第１アルファベット構成から記号を選択することになる。その後、キー１４０２の記号「？」と「２」と「＆」の間の曖昧さを解決するため、前述した如く、或いは図１４ｂの実施例で後述する如く、音声認識や口唇認識を設けることができる。さもなくば、複数の指を用い、指検出手段による曖昧さを解決することもできる。いかなる指も或いは指のいかなる部分も、上述の側１４０４，１４０６のいずれにも割り当てられることが分かる。また、いかなる構成も、任意の側１４０４，１４０６に配置できる。一実施例によれば、２つ以上の側もまた組み込むことができる。例えば、上記のＰＣコマンド構成は、図１３，図１４ｂ（１４５８）に示したキーの底面に配置することができる。コマンドを選択するために、ユーザは指又は指の一部でもって例えばコマンドが割り当てられた釦を押圧する。１以上のコマンドキーがキーに割り当てられた場合、上記した音声などの追加の認識システムを用いることができる。
【００９４】
キーパッド面に一体型の検出パッドやキーパッド被覆キーや自成キーパッドキーを被せられることが分かろう。検出パッドはまた、複数のより小さなパッドから作ることができ、各パッドがキーパッドの異なるキーや自成キーパッドキーを覆う。キーパッドを一体型感応パッドで構成でき、例えば線分により１２個の四角に理論的に分割し、各四角をキーパッド上の位置に従って特定のキーとして規定できることも特筆しなければならない。
【００９５】
一実施例によれば、記述した指認識方法のいずれかを用いる較正（キャリブレーション）ステップを用い、個々の指、すなわちパッド上の指の位置（指先或いは指の腹）を様々な構成に割り当てるのに用いることができる。このステップには、指パッド１４０８或いは２以上のキーパッドのキーに対し１或いは２以上の指を押し当て、将来の予測用データをキーパッドに供給することが含まれる。一実施例によれば、２本の指の間での検出が、より大きな指とより小さな指の区別の単純な仕事であって、２つの異なる大きさの指が用いられることも留意されたい。このことは、パッドに触れる指先や指の腹の部分のような指位置に当てはまる。当然、代替実施例では、上記した検出手段のような、より洗練された指紋或いは指形検出手段を用いることもできる。
【００９６】
本発明の他の実施例によれば、指パッド１４０８は、上記説明した実施例と同じく、指パッド入力装置として構成することもできる。かくして、文字や記号や機能を一つの指に割り当て、キーパッドの押圧（例えば、キーパッドのキーへの指の押し当て）を要することなく、システムへ入力をもたらすことができる。音声と口唇の認識もまた、指パッド１４０８と共に用いて追加の機能をもたらすことができる。同様に、一実施例では、指パッド１４０８は、キーパッド装置１４００から一括して除外してしまうこともできる。
【００９７】
図１４ｂを参照するに、多数の指や多数の指位置を用いて能率的に動作させるよう構成した本発明の他の実施例になる改良型キーパッド１４５０が図示してある。一実施例では、この種の効率は、英数の全文字を各キーの左側の英語のアルファベットの全文字を各キーの左側に配置し、全算用数字をキーの右側に配置することで達成される。実例を挙げるならば、キー１４５２は、他の記号の中に文字を有する左側１４５６と、他の記号の中に数字を有する右側１４５４をもって構成してある。ここに記載したシステムが例示だけのものであって、上側或いは下側などの多くの体裁に従って構成することができることは理解されたい。
【００９８】
特に、一実施例において文字と数字を区別する装置構成を採った一つの理由は、通常ユーザはタイピング時に文字と数字を同時に入力しないからである。さらに、１つのモードから別のモードへの移行を制限するため、両モードで頻繁に用いられる一部文字は、１以上の側（例えば、数字側と英数側）に設けることもできる。例えば、記号「−」には、数字構成のキー１４０７と英数構成のキー１４０９が備わっている。図１３では、文字「．」が数字モードのキー１３０７と英数モードのキー１３０９に備わっている。さらなる効率性に向け、図１４ａに示すように、カーソル（左、右、上）や他の文字が個別釦１４３０上に備わっていて、それらの場所を両モードで頻繁に使用可能な他の文字が占有できるようにしてある。例えば、図１４ａに示すように、文字「（」は釦１４３４の右側のグループに割り当ててあったが、ここではカーソル「→」に代えて釦１４３２の左側のグループにも割り当てることができる。キー「１４３０」は、全モードに共通とし得る。
【００９９】
引き続き図１４ｂを参照するに、各人は幾つかの指の一つを介して任意の表示文字を選択できる。例えば、３本の指を文字記号（例えば、英数モード）に割り当てることができ、ここでは行１４６２〜１４６６に示すように、各指が３つの垂直行の一つに対応している。例えば小指キーのような第４の指に、全ての行中の数字（例えば、数字モード）を対応させることができる。かくして、小指でどれかキーを押すことにより、対応数字（例えば、数値デフォルト文字）が出力される。非デフォルト数値文字を選択するため、ユーザは音声認識や口唇認識のような他の入力を設け、選択ができるようにしなければならない。例えば、ユーザは音声や口唇などを用いて単語「上」や「下」を発声し、所望の文字や機能の位置を識別することができる。同様に、対応する英数モード指をもって任意のキーを押すことで、中央の文字或いは他のデフォルト文字のような英数デフォルト文字が出力される。非デフォルトの字や文字を選択するために、例えば音声や口唇などの他の入力を設け、選択できるようにしなければならない。例えば、ユーザは音声や口唇その他をもって「上」や「下」や「左」や「右」の単語を発し、所望の字や文字や機能の位置を識別することができる。
【０１００】
同様に、一実施例によれば、ユーザはキー上にその位置を設けずに、実際に所望の字や文字や機能を喋ることができる。さらに、一実施例によれば、親指や他の指を用い、同様に改良型キーパッドに設けたＰＣすなわちコンピュータ機能に用いることができる。一実施例によれば、３本の指でなく、１本の指や指の部位やその指の位置だけが入力装置上で文字を表わすのに必要であることが分かる。
【０１０１】
図１４ｂに示すように、英数構成がキーパッドキーの左側（例えば、キー１４５２の左側）に配置してある。キー２〜９は、通常は、電話機のキーパッドキー（上部１４５６）上の標準的な位置に配置された３乃至４の文字を含む。追加の文字や機能は、キーの左中程（例えば、中央部１４５６）に位置している。キー（例えば、１４５４）上に位置する英数構成の文字と機能を区別するため、ユーザは先ず例えば英数モードが割り当てられたキーを指或いは指の一部で押すことにより、そのキーの英数グループを選択する。ユーザが音声のような他の認識手段を組み合わせない場合は、システムはキーの左中央に位置するデフォルトの文字や機能（例えば、←）を選択する。ユーザがキー上の文字の一つを選択したい場合は、彼は単純にその文字を綴るとよい。
【０１０２】
キーに対して一切文字が割り当てられていない１４５５のような他の釦にとって、通常は３つの英数記号が与えられる。それらは、キー上の左上部と左中央と左下部に位置する。デフォルトは、依然として左中央の文字となる。それは、文字を含む釦について前記した如くに選択される。他の文字又は機能を選択するため、ユーザは例えば左上部の文字について「上」と、また左下部の文字について「下」と発音してもよい。
【０１０３】
数字モードの機能と文字は、キーパッドキーの右側に配置される。各キーは、通常最高３つの文字を有していて、一つが右上部、もう一つが右中央、残りの一つが右下部にある。０から９までの数字や「*」や「＃」などの標準的な電話機キーパッド上の他の記号は、その常習的な位置をキー上に占めることができる。それらは、例えばキー（例えば１４５４）上の右中央に配置できる。数字或いは算用記号を選択するため、ユーザは先ず英数モード用に説明した数字割り当て指をもって数字モードを選択する。ユーザがいかなる追加の認識手段も使用しない場合、そこでシステムはキー（例えば、キー１４５５上の「１」）の右中央のデフォルト文字を選択する。キーの右上部或いは右下部上の算用記号を選択するのに、ユーザは例えば単語「上」或いは「下」を用いて、キー上のその位置を喋って、音声などの追加の認識手段を用いることができる。
【０１０４】
ＰＣコマンドのような他の機能は、例えばキー（例えば、１４５８）の中央下部など、キーパッドの異なるキー上に配置できる。ＰＣコマンドのようなコマンドを選択するため、ユーザは例えばコマンドが割り当てられた釦を指又は指の一部で押すことができる。１以上のコマンドがキーに割り当てられた場合、より細かな認識システムに対し「上」や「下」などの音声による追加の認識システムが付加できる。
【０１０５】
上記の実施例は、ユーザの使いやすいシステムである。それは、以下の多くの長所を有する。
【０１０６】
− キーパッドは、標準の電話機型でよい。
【０１０７】
− コンピュータキーボード上に存在する全ての文字とコマンドと機能は、そこで利用可能である。
【０１０８】
− 文字はキーパッドキー上の常套的な位置に配置される。
【０１０９】
− 数字もまたキーパッドキーの標準的な位置に配置される。
【０１１０】
− 文字を選択するため、ユーザは対応するキーを押して、自然に文字を綴る。
【０１１１】
− 数字を選択したりダイヤルするのにユーザは単に対応釦を押せばよい。
【０１１２】
− 使用する数字や英数構成内の記号や機能をデフォルトとしておくことにより、ユーザはただ対応釦を押すことでそれらを選択できる。
【０１１３】
− 他の全ての数字及びアルファベット記号或いは機能（より低頻繁で使用）についてはユーザはただ対応キーを押し、単語「上」又は「下」を発声する。
【０１１４】
− 全てのコマンドについて、ユーザはただ対応釦を押すだけである。
【０１１５】
一実施例によれば、本発明の認識装置が所望の文字や数字や記号を満足に出力しない場合に、ユーザが「後退」又は誤り指示キーを選択することに留意されたい。このキーは、「ＢＫ」キー１４５８か、おそらくは例えば釦１４６０のような誤り指示釦である。その後、入力装置は代替選択（それは当初意図された選択と一致するか又は一致しない）を提供し、そこにおいて、ユーザは「後退」キーやその他を再び選択することができる。一実施例によれば、「後退」キーは、他の選択を提供することのなく単に先の選択を取り消す。むしろ、一実施例によれば、入力装置は同じ誤りが繰り返されないよう、先の選択を記憶できる。本発明の一実施例によれば、綴り検査装置を設け、打ち込まれた単語の正確な綴りに基づいて検出の質を高めることができる。例えば、ユーザが単語を打ち込み、検出装置が対応文字の一つを識別するのが困難である場合、正確な綴りの単語を完成する文字が一実施例に従って選択されよう。このために、このシステムはそのメモリ内に１以上の言語と機能のデータベースを含むとよい。
【０１１６】
図１４ｃを参照するに、本発明の他の実施例によれば、改良型キーパッド１４７０が図示してある。キーパッド１４７０は、非アルファベット順に配置された文字の配列を表示する。キーパッド１４７０は、本発明の口唇や音声や他の認識技術の効果を高めるよう構成してある。具体的には、この種の認識技術を介して最も容易に識別可能な文字は、同じキー上に一緒に保存してある。同様に、識別が困難な文字は、別々のキー上に配置してある。これは、入力装置にとって識別が最も困難である２つの文字間で頻発する誤りを減らす可能性を秘めるものである。改良型キーパッド１４７０が多くの可能な装置のうちの一つだけを表示し、その他は文字の識別可能性に基づいて構成されることは理解されたい。一実施例によれば、電話機のキーに備わったトーン或いはトーン変換が、文字が異なる配置であるにも拘わらず依然として維持できる点は特筆される。一実施例によれば、文字検出時にはいつも、その文字に常習的に関連するキーに対応するトーンが供給される。これは、他の電話機装置やシステムとの旧版互換性をもたらすものである。
【０１１７】
図１４ｄ，１４ｅを参照するに、図１５ｂ，１５ｃを参照して記述した配列と同様、個々の手とキーの水平配置がそれぞれ図示してある。一実施例によれば、図１４ｂ，１４ｃは、指に割り当てた英数グループと釦に割り当てた数字グループを図示するものである。図示１４ｄ，１４ｅでは、釦の配列は異なる。
【０１１８】
本発明の他の実施例によれば、改良型キーパッド装置はとりわけ指検出用に光センサ或いは圧力検出手段を代替配設できる。実例を挙げれば、図１５を参照するに、光センサ１５０２と圧力検出手段１５０４を有する改良型キーパッド１５００が図示してある。本発明の他の実施例において、光センサと圧力検出手段は、より効率的な検出用に他の存在なしで或いは他の存在と併せ別個に動作可能であることは理解されたい。さらにまた、この実施例の光検出手段と圧力検出手段が、図１５の改良型キーパッド１５００に加え上記した検出入力装置のような他の装置と共に動作するよう構成できることもまた理解されよう。この種の検出手段を用いることで、本発明の一実施例になるパッドが不要となることは特筆しておく。各人は、例えば光学式や光式やレーザー式の検出手段を用い、平面のパッドなどを用いることなく、空中の指或いは他の動きを検出できる。
【０１１９】
光センサ１５０２は、２通りの検出を用いることで動作する。第１に、センサはキーパッド上の指の位置を検出し、第２にセンサは使用する指の大きさ及び／又は形状を割り出す。指の位置は、２方向光検出光線の相交差するＸ座標とＹ座標に基づいて割り出される。例えば、光センサは水平と垂直の両方に突出させることができる。指などの遮蔽被写体を検出する水平と垂直の光線が励起させられる。かくして、指の位置は起動された水平ならびに垂直の光センサがキーパッドの二次元パッドと交差する箇所と同じ場所にある。
【０１２０】
使用している特定の指の大きさ及び／又は形状は、起動された光センサの数に基づいて決定される。より広いかより大きな指は、当然ながらより多くのセンサを作動させるが、この場合光センサは十分な感度と解像度をもって構成される。かくして、大きさ判定と形状判定に基づき、使用した特定の指が区別できる。場所と正確な指が一旦識別されると、この種のキーパッドや入力装置は上記した実施例のうちの一つと同様の仕方で動作できる。
【０１２１】
圧力検出手段１５０４は、指の場所と使用する特定の型の指を検出することができる。この場所は、圧力機構に基づいて割り出される。すなわち、検出された圧力を有する場所は、指が押圧している場所である。さらに、非常に高感度の圧力検出装置は、圧力が検出される精確な領域に基づいて指の精確な大きさを計測することもできる。光センサと同様、異なる寸法の指をそうした仕方で検出することができる。特に、この種の高感度の圧力検出装置は業界で入手可能である。例えば、「携帯型圧力検出装置・・・」と題するＴｒａｎｔｚａｓに対する米国特許第５，９５２，５８５号には、そうした装置が説明されており、ここではこれを参照用に本出願に組み込むものとする。この種のシステムは、上記実施例のうちの一つに対し同様の仕方で動作させることができる。圧力検出パッドと光検出手段は、指の位置を判定して例えばキーの押圧を割り出す第１のシステムと、指の大きさを計測してどの指が用いられたかを割り出す第２のシステムとを併せ用い得ることも理解されたい。
【０１２２】
本発明の一実施例によれば、上記した光及び圧力検知手段が他の種類の入力又は検出によっても動作するよう設定できる点は特筆される。例えば、音声又は口唇の検出は、機能性と正確さを増すのに組み込むことができる。
【０１２３】
本発明の一実施例によれば、上記した光センサ及び／又は圧力検出手段を用いる装置は、キーや釦或いは同様の入力信号ツールなしで構成してある。事実、引き続き図１５を参照するに、中央の入力部にキーや釦を一切もたない窪んだパッド１５０６が図示してある。むしろ、どんなコマンドの画像も表示も、平面上に表示される。この実施例の構成は、幾つかの利点を備えるものである。具体的には、平坦かつ／又は平滑な面を備えたことで、窪んだパッド１５０６は追加の用途向けに構成できる。例えば、この種の装置は、ラッチだけでなく携帯型の腕巻き時計電話用の入力装置として両方に動作するよう構成できる。実例を挙げれば、電話が使用中でないときは、パッド１５０６の平坦な領域にロック機構或いはラッチ機構を組み込み、手首に巻いた腕巻き時計電話は封止する。かくして、パッドは動作停止させられて視界から消える。さらに、ラッチを解除して通常の用途向けにユーザの手首から電話機を取り除いたときは、光センサ或いは圧力検出手段を自動的に起動させることができる。特に、光センサはパッド１５０６上方の一定距離で動作するため、窪んだ領域はそうしたラッチ機構やロック機構にとって理想的である。
【０１２４】
図１８を参照するに、本発明の一実施例になる改良型キーパッド１８０６付きの上記の腕巻き時計電話／ＰＤＡ１８００が図示してある。簡単に言えば、電話機は上記した窪んだ改良型キーパッド１８０６にラッチ或いは接続される取り外し可能な部分１８０４を有する。接続を断ったときに、キーパッド１８０６等の付いた電話機として使用する目的で、送受話器１８０４を送受話器１８０２に対して開くことができる。
【０１２５】
ここに記載した入力及び認識装置が様々なツール及び／又は面を用いて構成できることは理解されよう。例えば、一実施例によれば、入力装置はキーを備えることができるが、その一方で別の実施例ではタッチ式感応表示スクリーンが用いるなどされる。同様に、カメラや光検出器やレーザー検出器や人造絹糸検出器を含むいかなる認識装置も組み込むことができる。特に、一実施例によれば、面に関係なく、各キー又は面位置は、ユーザにより特化し、異なる機能や文字や記号などに対応させることができる。この面が万一、動的にユーザ変化を表示することができない技術のものであるとするならば、オーバーレイを設け、紙面或いは他の材料を介してユーザの特化に対応するキー画像をもたらすことができる。
【０１２６】
図１５ｂを参照するに、本発明の他の実施例になるキー１５５２のような垂直配列キーを有する改良型キーパッド１５５０が図示してある。キーパッド１５５０は、キーパッド１５００やキーパッド１４５０といった前述の装置に対し同様の機能をもって動作するよう構成してある。標準のキーパッド構造によって構成するのではなく、キーパッド１５５０は垂直に配置してある。このように、本発明の他の実施例によれば、従来のキーパッドの典型的な矩形構造以外の様々な装置が可能であることが分かろう。同様に、図１５ｃを参照するに、折り曲げたキーパッド１５７０が図示してあり、ユーザの両手がキー１５７２のようなキー上にもっと楽に休止できるよう構成してある。上記に詳述したように、これらの実施例はまた、この実施例のキーに加え、平滑な指パッド面のような他の入力面ならびに装置を備えるものである。
【０１２７】
図２９ａ，図２９ｂ，図２９ｃを参照するに、前記した技法を用いた複数片（multi-section）キーパッドが図示してある。閉位置（図２９ｃ参照）において、この装置はキーパッドの大きさを最小にする。図１６，図１７について記載したどんな手段によっても各薄片（section）が互いに接続されることは理解されたい。このキーパッドは、図２０〜図２２に記載したように、液晶ディスプレイやイヤフォンやマイクロフォンやカメラなど（図２９ｂ）の他の特徴を有する。本例では、キーパッドは２つの薄片から出来ていて、その一方の薄片はそれぞれ４つのキーからなる行を２行含み、他方の薄片は４つのキーからなる１行を含む。このキーパッドは、腕巻き電話機や腕巻きＰＤＡ装置などの装置用に用いることができる。
【０１２８】
前に触れたように、文字や機能や記号やそれらの組み合わせは、１以上の指のスキャニング位置や動きに割り当てることができる。例えば、感応パッド上の指の２つの異なる位置或いは異なる部分に対し、１以上の文字や機能や記号の２つのグループを割り当てることができる。スキャニングシステムは、熱や圧力や光学や他の任意の認識手段によって作ることができる。
【０１２９】
この方法は、改良型キーパッド１４００内の異なる文字グループの選択に用いることができる。本発明の他の実施例によれば、異なる構成を選択するのに異なる指を用いる代わりに、指の異なる部位を異なる構成の選択に用いることができる。例えば、指１４２２の先端部分１４２２ａを一つの然るべき機能に割り当て、指１４２２の腹の部分１４２２ｂを異なる機能に割り当てることができる。さらに、ユーザの指の様々な部分が検出できるよう、キーパッドのキーや釦を構成してある。かくして、キーパッドの釦の一つ或いはキーを先端部１４２２ａをもって押すことで、ユーザは英数構成を選択でき、同様にユーザは同じ指の腹の部分１４２２ｂをもって数字構成を選択できる。
【０１３０】
このシステムは、より多くの柔軟性をもたらし、ユーザに対し割り当て可能性を増すことができる。例えば、指１４２２の腹の部分１４２２ｂを有するキーパッドのキーを押すことにより、ユーザは英数構成を選択できる。ユーザはまた、同じ指１４２２の先端部分１４２２ａか例えば１４２４などの他の指の別の先端部分によりキーパッドのキーを押すことにより、数字構成を選択できる。コマンドは、例えば釦を親指か指の一部かその両方で押すことにより、選択できる。
【０１３１】
本発明の好適な実施例によれば、前に触れたように、キーパッドのキーや指認識システムや音声／話し言葉認識システムや文字の配置やキーパッド（例えば、電話機キーパッド）のキー上の記号及び機能（以下、記号と呼ぶ）を組み合わせることにより、釦を１度だけ押したり差したりすることで、ユーザがこれらの記号の一つを区別できるようにしてある。以下により詳細に説明するように、キーパッドキー用のクリックシステムとして他の区別手段を上述した組合せに付け加えることができる。
【０１３２】
一部の実施例では、記号の選択が音声や指位置や指形状や指紋などの前述の文字／機能選択手段の全てを必要としないが、その一部だけ或いはその中の僅か一つを必要とすることを理解されたい。例えば、記号を選択する上記した手段の組合せは、各キーパッド或いはキーパッドのキーごとに異なるものもある。かくして、異なるキーパッドに対し、キー上の記号の異なる配置をもたらすことができる。このように、キーは例えば選択手段の一つが所望の記号を選択するよう要求するたった一つ或いは二つの記号を含む。
【０１３３】
前に触れたように、文字の選択に音声或いは会話認識を用いる実施例では、ユーザは英数文字が割り当てられた釦を指或いは指の一部をもって押し、それと同時に彼は彼自身が望んだ文字を喋ればよいだけである。英数構成内の他の全ての記号について、ユーザは喋る必要はないかも知れない。喋らずにキーを押すだけで、デフォルトとして記号を強制選択する。数字構成では、通常ユーザはキーごとに３つの可能性を有しており、彼が自らの声を用いない場合はデフォルトの記号が自動的に選択される。キー上の他の数字記号については、ユーザは自らの声を使って例えば「上」や「下」と言うか或いは自らが望む他の任意の音声信号を用いることができる（異なる指紋に対するこれらの音声信号ならびに割り当ての組み合わせは、１以上のユーザにより事前に機械に対し教示しておくことができる）。好ましくは、頻繁に使用する数字記号は、デフォルト選択として用いることができる。この場合、ユーザが数字記号を選択するのに彼の声を用いることは稀である。
【０１３４】
上記の実施例により、電話機キーパッドを通じて、ユーザは素早くかつ自然にテキストや機能を入力できる。
【０１３５】
本発明のさらに別の実施例では、キーパッドのキーはクリック感応パッドで作られている。クリック感応パッドは、２段階の指圧力に応答するよう構成してある。軽圧力が一つの応答を生成し、重圧力が他の応答を生成し、その間クリックによってユーザに指示する。このクリックシステムは、他の任意の認識システムや特に前述の一つに組み合わせることができる。例えば、図１４では、クリックを指認識システムに組み合わせて構成を選択することができる。ユーザは、指１４２２でキーを軽く押圧することで英数構成を選択し、同じ指又は別の指でキーをもっと強く押すことで数字構成を用い、かくしてクリックを生ずることができる。
【０１３６】
上述のシステムはまた、ユーザ音声を用いない記号の選択を行なうのに役立つものである。一グループのシンボルが、キー上で利用可能である。ユーザは、各指に多数のこれらの記号を割り当てることができる。キーを押すキー上の指又は指の一部の特定の動きが、ユーザが望む記号を選択することになる。例えば、図２７ａでは、このキー上に８つの異なる記号が配置してある。それらは、２行４列に配置される。文字は、上側行２４０４と下側行２４０２の他の記号グループに配置してある。ユーザの４本の異なる指は、これらの４本の異なる列に１対１で割り当てることができる。釦を例えば指で押圧することにより、個々の列２４１２が選択される。ユーザが指の腹の部分で釦を下方位置（例えば、平坦部）へ押圧した場合、文字「Ｘ」が選択される。ユーザは、彼の指の先端部分によりキーを押圧することで「＋」を選択することができる。
【０１３７】
釦を押圧する指部の代わりに、クリックシステムをキーに追加できる。この場合、例えばユーザが対応する指により列２４１２を選択した後、彼はいかなる位置或いはいかなる部分も彼の指で押すことができる。ユーザは、釦を若干押圧することにより、文字「Ｘ」を選択できる。ユーザが「＋」記号の選択を望む場合、彼は釦をクリックするより大きな圧力をもって釦を押さねばならない。
【０１３８】
本発明のさらに別の実施例では、図２８に記号グループがキーパッドの各キーに割り当ててある。この実施例を通じて所望の記号を選択するため、例えば話し言葉／音声認識システムや指認識システムのような異なる認識システムを、各釦ごとにクリックシステムを有するタッチ式感応パッドと組み合わせることができる。
【０１３９】
キーの記号のユーザ入力を包み込むため、それらはそのキー上の異なる行に配列するのがよい。図２８の例では、記号は３本の行に配置してある。上側の行は、例えば文字「ＡＢＣ」からなる。この行から文字を選択するのに、ユーザは指で釦を押すと同時に所望の文字を綴らねばならない。
【０１４０】
中間の行は、例えば２つの記号を含む。それらの記号のうちの１つを選ぶのに、異なる方法を用いることができる。左側の記号は指の先端部分に割り当てることができ、右側は別の指の先端部分に割り当てることができ、これらは両方とも釦をクリックすることなく触れることができる。「左」や「右」といった音声入力は、任意の指による例えば上方（指先端）位置の釦押圧に組み合わせた記号のうちの一つの選択に用いることができる。
【０１４１】
下側の行は、さらに２つの文字を備える。この行のシンボルを選択するのに、それをより強く押すことで釦のクリックを加えること以外、ユーザは第２の行と同じシステムを使用できる。選択手段の組合せの多くの変形が、本発明から逸脱することなく用い得ることは、当事者には理解されよう。
【０１４２】
図１４を参照するに、英数割り当て指をもって釦１４０３を押すか文字を喋るかしたときに、音声認識システム或いは話し言葉認識システムは、たった３個の文字「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」のうちののどれが発声されたかを理解するよう試みる。システムが３つの文字音声だけの認識を使用するため、異なるユーザは発声訓練要件なしで同システムを使用できる。
【０１４３】
かくして、本発明の利点の多くは、用途が広くコンパクトでユーザに親しみやすい改善されたキーパッドシステムを提供するのに用いることができる。前述したように、電話機型キーパッドを介する記号入力或いは記号構成（例えば、英数や数字や機能）の選択に指認識システムを用いることにより、ユーザは少なくとも下記の個別原理或いは複合原理に従って自らの指紋すなわち指の特徴を用いることができる。
【０１４４】
− アルファベット文字グループや数字文字グループやコマンドグループのような少なくとも一つの記号構成を、少なくとも１本の指や指の組み合わせに割り当てることができる。
【０１４５】
− 少なくとも一構成の記号を、１本の指の少なくとも一部或いは少なくともその動きに割り当てることができる。
【０１４６】
上記原理によれば、ユーザは自らの都合に合わせ例えば下記を使用できる。
【０１４７】
− 例えば指の異なる部分でキーを押す（例えば、キーを指の先端部或いは指の腹の部分で押すかする）ことにより１本の指だけで異なる構成を選択する。
【０１４８】
− １本以上の指が、それぞれ個々に異なる構成を選択する。例えば、人差し指で英数構成を、親指でＰＣコマンド構成を、小指で数字構成を選択する。
【０１４９】
− １本以上の指が、それぞれ個々に同じ構成を選択する。例えば、ユーザは英数構成用に３本の中指を用いることができ、その一方で親指をＰＣコマンド用に、小指を数字構成用に用いる。
【０１５０】
− 少なくとも一つの構成を選択するのに少なくとも一つの指を用いる。例えば、コマンド記号「ｃｔｒｌ」を選択するのに、ユーザは自らの親指で釦を押し、コマンド記号「ｐｒ」を選択するのにユーザは「ｃｔｒｌ」釦を親指で「ｐｒ」釦を人差し指で同時に押す。
【０１５１】
人差し指認識の使用は、両腕の指に適用することは理解されよう。加えて、音声や口唇や他の認識システムは、上記の認識システムに組み合わせることができる。
【０１５２】
前に触れたように、例えば文字を静かに話すため、マイクロフォンをユーザの口の前に配置することもできる。他の解決策は、耳骨振動を介して音声を入力できるようにするユーザの耳に嵌める市場入手可能なマイクロフォンを用いることである。
【０１５３】
上述の入力システムは、携帯電話や固定電話、ＰＤＡ、コンピュータ、ラップトップ、テレビジョン受像機や他の電子装置のリモコン、ファクシミリなどの多数の装置に一体化させることができる。加えて、前記したシステムによる独立した入力装置は、個別に製造でき、上記の製品用に外部入力装置として用いることができる。
【０１５４】
このシステムは、異なる言語の１以上の単語データベースを含むものである。予知的な単語認識システムもまた、単語自体が完全に入力される前にシステムに対し可能性のある単語を入力するシステムと組み合わせることができる。このシステムはユーザと掛かり合う必要さえなく、それを入力する機械によって、大半は全入力の終了前に所望の単語の自動選択を可能にする。これが可能であるのは、このシステムを通じて個々に文字や記号（例えば、文字単位）ならびに押されたキーについての非常に少ない数の対応語を選択するからであり、単語が完全に入力され終わる前に所望の単語を割り出すのは容易なことである。
【０１５５】
たとえユーザがその単語の間違った文字を入力したり、与えられた文字の識別に機械が失敗したとしても、大半の場合は他の単語の文字は正しく入力されるため、予知的な単語認識システムは間違った文字を自動的に修正できる。
【０１５６】
文字を発声する代わりに、ユーザは対応釦を押圧しつつ単語を話すことができることが理解されよう。この場合、前に触れたデータベースは、単語認識システムによる所望文字の選択に用いられる。単語の区切りは、例えば「．（ピリオド）」や「，（カンマ）」や「、（セミコロン）」や、入力コマンドなどの多くの記号や機能によって割り出すことができる。
【０１５７】
感応キーパッドが、全てのキーに複合した一つのパッドか或いは各キーに複合した複数の個別のより小さなパッド（例えば、キーパッドの１２個のキー用の１２個の個別パッド）のいずれかで出来ることも理解されたい。
【０１５８】
本発明のさらに他の実施例によれば、指パッド検出装置８００や改良型キーパッド１４００のような１以上の上記装置を、小型表示スクリーンや通信／コンピュータカードとともに動作するよう構成することができる。この種のスクリーンやカードは、可撓性プラスチック液晶やディスプレイ用の同様の装置で構成することができる。無論、上述した入力装置が、ここに記述した小型表示スクリーンや通信／コンピュータカードに加え、他の装置と動作するよう用い得ることも理解されたい。例えば、改良型キーパッド１４００は、腕時計電話機やコンピュータやＰＤＡ装置などの一部として構成できる。この種の液晶が、携帯電話機のような液晶を必要とするどんな装置にも用い得ることもまた理解されたい。それらの間の通信は、無線でよい。
【０１５９】
図１６を参照するに、本発明の一実施例になる複数片（multi sectioned）液晶パッドが図示してあり、前面液晶部１６０２と、電池式の追加メモリ用の背面メモリスロット部１６０４と、改良型背面キーパッド部１６１２が備わっている。液晶パッド１６００の追加構成部品である内部ハードウェアなどの他の構成部分は図面中に図示していないことに留意されたい。
【０１６０】
さらに、複数片液晶パッド１６００は、例えばパッドをクレジットカードの半分の大きさに折り畳むためのヒンジ（蝶番）部１６１６を有する。他の実施例によれば、液晶パッドを折り畳んだ状態等ではなく内外に伸縮できることに留意されたい。特に、一実施例によれば、ヒンジ１６１６の全ヒンジ部分がパッド１６００の背面部に位置し、これにより前面液晶部１６０２が平坦に見えて高い画像視認性などが得られる。引き続き図１６を参照するに、液晶パッド１６００の前面部は像１６０５として図示してあり、背面や後部は像１６０８として図示してあり、液晶パッド１６００の閉じた或いは折り畳んだ部分は像１６１０として図示してある。
【０１６１】
一実施例によれば、背面の改良型キーパッド部１６１２は、キーパッド１５００（図１５）と同様に動作する。例えば、光センサ手段は、光センサ手段１６１４のように入力検出と指検出用に設けることができる。さらに、改良型キーパッド１６１２を複数片液晶パッド１６００の前部にも取り付け、これにより液晶と改良型キーパッドの両方がより簡単に見て使用できるようになることも理解されたい。この種の実施例によれば、背面部は未使用のままであり、これにより折り畳み時に液晶パッド１６００はクレジットカードや小型装置同様、財布やポケット内に忍び込ませることができる。内部の密封部分は、液晶と改良型キーパッドからなる。
【０１６２】
本発明の一実施例によれば、液晶パッド１６００はＰＤＡや腕時計ＰＤＡやコンピュータや双方向型新聞などとして動作させることができる。実例を挙げれば、液晶パッド１６００は、例えば改良型キーパッド１６１２を介する追加入力手段だけでなく、追加液晶表示スクリーン用の小型コンピュータ装置へも取り付ける（或いは遠隔通信する）ことができる。さもなくば、手首に時計をすると同時に、その一方でこのカードをＰＤＡとして使用に供することができる。
【０１６３】
さもなくば、このカードを機能的液晶ディスプレイとして用い、電話や携帯電話や他の装置に付け足し、これにより液晶パッドを介する他の装置との相互作用を可能にすることもできる。例えば、コンピュータ自動化システムを電話機を介してダイヤルすると、液晶パッド１６００は液晶上に全てのコンピュータメニュー或いは他の自動化選択を表示するよう構成できる。このことで、所望の選択や場所を得ようとして電話キーの数字を押す面倒は回避される。さらに、液晶パッド１６００は、追加音声と他のコンピュータ化された特徴を電話や他の通信装置に対し提供することができる。
【０１６４】
簡単に言えば、図１６ａ〜１６ｅは、上記の液晶装置と改良型キーパッドの様々な実施例を示す。様々な複数片液晶とキーパッドの構成が、本発明の幾つかの実施例の一つに従って表示される。
【０１６５】
図１６ａの液晶装置が、液晶をもたないか小型液晶をもつ携帯電子機器や遠隔通信装置用の外部ディスプレイとして用い得ることを理解されたい。この場合、例えば手首に腕巻き電話機を有する人は、ポケットに追加のクレジットカード大の液晶を携帯する。クレジットカード大の液晶は、例えばユーザの電話機キーパッドにより入力されたショートメッセージの表示に用いることができる。クレジットカード大の液晶は、複数片（multi section）化できる。図１６ｂ，図１６ｃに示した液晶を開くか広げたりしたとき、標準的なＡ４／Ａ５の紙とほぼ同じ幅にでき、ユーザは実寸大の文書で作業できるようになる。遠隔通信装置と外部液晶との間の接続は、兎も角、有線でも無線でもどちらでもよいことは留意すべきである。
【０１６６】
さらに他の実施例では、外部液晶はオフィスやレストランのような多くの場所で利用可能である。例えば液晶の大きさに限界のある携帯電話の携帯者は、何処にも見当たるこの利用可能な外部液晶を用いることができる。一実施例では、ユーザは、所持電話機で知る秘密コードを外部液晶に入力し、その液晶と自身の電話機との間の通信を可能にする。使用後、ユーザは外部液晶を復号する。このシステムは、通信を所望の液晶だけに限定し、そばにある他の利用可能な液晶との接続を不要にする。
【０１６７】
図１６ｄは、外部の複数片（multi-sectioned）インタフェースを示しており、先に述べた実施例と関連して考察した改良型入力装置と、複数片化したクレジットカード大の液晶を備える。このクレジットカード大の液晶は着脱可能で、キーパッドに無線接続できる。
【０１６８】
図１６ｅは、クレジットカード大のコンピュータを図示するものであり、前記実施例で説明した改良型入力装置と、メモリ（図示せず）と、電池及び他の備品と特徴（図示せず）と、複数区分化したクレジットカード大の液晶を備える。クレジットカード大の液晶は着脱可能で、無線でコンピュータへ接続される。電池やメモリなどのコンピュータの構成部品がクレジットカード大であり、かつ着脱可能であることも留意すべきである。
【０１６９】
図１６ｆは、クレジットカード大のコンピュータと遠隔通信装置を示すものであり、前に実施例で説明した改良型入力装置とメモリ（図示せず）と複数片化したクレジットカード大の液晶を備える。クレジットカード大の液晶は、コンピュータに対し着脱可能で無線接続することができる。
【０１７０】
図１７を参照するに、本発明の一実施例になる大型液晶パネル１７００が図示してある。液晶パネル１７００は、正面図１７００に示される前面液晶部１７０８と、オプションの入力装置或いは他の構成部品（図示せず）用の背面部とからなる。この種の入力装置は、上記した如く、前面部分にも配置できることは理解されたい。本発明の一実施例によれば、液晶パネル１７００はさらなる利便性と軽快性をもたらすようプラスチック製の可撓性材料で出来ている。
【０１７１】
大型液晶パネル１７００は、折り畳みヒンジ１７０６，１７０８を介してその大きさを約１／４に折り畳むことができる。特に、符号１７０２は半分に折り畳んだ大型液晶パネル１７００を例示するものである。さらに、符号１７０４は完全に折り畳んだ状態の液晶パネル１７００を例示するものである。大型液晶パネル１７００は、装置のコンパクトさ大きさとをさらに増減すべく、多少ともヒンジ機構を用いた構成とすることができる。
【０１７２】
本発明の一実施例によれば、液晶パネル１７００は、ディジタル新聞として動作するよう構成できる。かくして、各人は１以上のニュースソースから量子化されたニュースをダウンロードし、その後に液晶パネル１７００を使用してニュース又は他の所望の情報を読むことができる。この種の装置は有利であり、何故ならニュースを一日中継続的に更新でき、ニュースの体裁とコンテンツをユーザが特化できるからである。
【０１７３】
例えば、１人のユーザは、液晶パネル１７００をプログラムし、３つの特定のソースからスポーツニュースをダウンロードするのみにできる。他のユーザは、ローカルニュースなどを見ることのみ可能である。液晶パネル１７００が、新聞により常習的に提供されてきた情報に加え情報を表示できることを理解されたい。事実、ディジタル環境は従来の新聞では得られなかった特別記事のための手段をもたらす。本発明の一実施例によれば、上記のダウンロードとアップロードと更新は、インターネットを介してなされる。同様に、一実施例によれば、ここに記述した全ての装置も、インターネットを介してデータをアップロード又はダウンロードするよう構成できる。
【０１７４】
一実施例によれば、液晶パネル１７００は、様々なダウンロード局においてユーザに提供される。所望のニュースをダウンロードするのにひょっとしたら延長もあり得る期間を待つことはなくなる。キオスクや同様のサイトが導入でき、そこでは個人がより迅速なダウンロード用に液晶パネル装置を授受できる。そうした場所は、平均的なユーザには利用不能な帯域や他の技術を保有することができる。一実施例によれば、この種の液晶パネル装置はニュース会社の所有物でもあり得、その場合、個人はディジタルニュース用にその装置を借用するか賃借りすることになる。この種の実施例は、大半のダウンロードがキオスクで行なわれ、子細に至らぬ最小のダウンロードが無線技術のような他の手段を介して行なわれ、液晶パネルをユーザが所持する間に必要に応じてニュースを更新するようにさせる。
【０１７５】
このシステム及び方法は、多くの長所がある。キオスクは、あらゆる通信社の情報ならびに他の刊行物の最終版をもって恒久的に更新される。ユーザは、カード（以下、「ニュースカード」と呼ぶ）を所持する。液晶装置（以下、「ニュース液晶」と呼ぶ）は、ニュースカードを用いてキオスクから借りることができる。それは、そのキオスクや他のいかなるキオスクにも返却できる。ニュースカードは更新され、その所有者がニュース液晶を所持することを示す。ユーザは、キオスクの経営者に彼が所望する全ての刊行物の複写を提供するよう申し込むことができる。刊行物は局部的に複写を必要とするだけであるため、その手順は現実には瞬時にしてなされる。
【０１７６】
支払いについては、ユーザは彼のニュースカードか別の支払いシステムを利用する。ユーザが彼のニュース液晶を使用する場合、彼は彼がその期間中に購入した全ての出版物に対し毎月の明細を受信することができる。ユーザがニュース液晶を常時携帯したくない場合は、彼はただそれを最寄りのキオスクに預け、そうすれば彼のニュース液晶はそこで更新され、彼がニュース液晶を所持していないことを示す。ニュース液晶はフロッピー（登録商標）ディスク収容部を含み、ユーザをして彼の出版物を含むディスケットが取り出せるようにしてある。いつ何時でも、ユーザは他のキオスクにアクセスし他のニュース液晶を借りることができる。ディスケットは如何なる種類でもよく、またどんな会の所有物であってもよいことには留意されたい。ニュースディスクは、例えばプラスチック製液晶のような大きな可撓性を有する。それは、「次のページ」やズームのような機能を省いたキーパッドからなる。
【０１７７】
一実施例によれば、折り畳みを一切可能にしないよう、大型液晶パネルをヒンジなしで設計することができる。この種の装置は、上記のプラスチック液晶技術を用いて、柔軟性を付加するとよい。
【０１７８】
本発明の一実施例によれば、大型液晶パッド１７００はまた完全な演算型コンピュータ或いは同様の装置とすることもできる。例えば、液晶表示部は、表示スクリーンと入力装置の両方として動作できる。特に、前述したように図１１ａの入力装置は、入力装置兼表示スクリーンとして動作するよう構成できる。さもなくば、入力手段を大きな液晶パッド１７００の別の部分に設けることもできる。さらに、記憶装置やプロセッサ手段のようなコンピュータの構成要素を、製作技術水準によってもたらされるコンパクトな形でもって取り付けることができる。
【０１７９】
図１９を参照するに、本発明のさらに別の実施例による改良型の２つのキーパッドを有するキーパッド装置１９０４が図示してある。図１３のキーパッド装置を備えたような一つのキーパッド上に多数の構成を組み合わせるのではなく、ここでは２つのキーパッドを設け、これにより数字構成と文字構成の両方が同時に使用可能としてある。無論、キーパッド装置１９０４がいかなる２つの構成も配設可能であることは理解されたい。
【０１８０】
引き続き図１９を参照するに、閉じた位置にあるキーパッド１９０２が図示してあり、この実施例のキーパッド装置が非使用時に半分に折り畳むことのできる様子が示してある。本発明の一実施例によれば、上の実施例にて説明したように、キーパッド１９０４は追加機能用に釦制御器１９０８のような釦制御器を備えるものである。さらに、上記実施例を用いて説明したように、音声検出や口唇検出や手検出などの他の特徴をキーパッド１９０４に追加することができる。
【０１８１】
図２０を参照するに、本発明のさらに他の実施例に従って表示パッドを含む取り外し可能な送受話器２００４を有する改良型キーパッド装置２００２が図示してある。当初閉じた位置に示したキーパッド装置２００２は、送受話器表示パッド２００４が実際の使用に取り外せるよう構成してある。かくして、本発明の一実施例によれば、キーパッド装置２００２は電話機或いは他の携帯型通信装置を用いて動作するよう構成することができる。キーパッド部分は、電話番号のダイヤル或いは文字のタイピングなどの入力用に用いることができる。送受話器内の表示パッドを出力ディスプレイとして用い、入力事項を見たり、インターネット或いは他の個人など外部ソースからのデータの読み取りに用いることができる。
【０１８２】
一実施例によれば、表示パッド２００４は、異なるキーパッド装置と交換可能に動作するよう構成できる。かくして、各人は便利さや機能性などのため、異なるキーパッド装置のものと表示パッドを交換できる。本発明の一実施例によれば、表示パッド２００４に安全コード或いはバーコード装置を設け、ディスプレイが適切な認証なしで他のキーパッドに取り付けられることのないようにできる点も留意されたい。さらに、表示パッドはメニューディスプレイを持たせ、ユーザにこの種の機能の選択をもたらすことができる。
【０１８３】
キーパッド装置２００２や表示スクリーン２００４はまた、カメラ２００６やマイクロフォン２０１０やイヤフォン２００８を設け、前記した認識技術を用いることもできる。本発明の一実施例によれば、例えば音声認識を用いることができる。実例を挙げるに、ユーザがキーパッド装置へ文字或いは単語を打ち込み、それと同時にこれらの単語を喋って音声認識により解釈されるようにする間に、一つの型の音声認識を動作させることができる。ユーザがまた喋った単語の全て或いはその一部を打ち込むため、認識精度は改善される。一実施例によれば、空白キーや終止符キー或いは他のどんな記号もキーパッドに追加し、新たな語の開始を発信させることができる。上記した音声認識が口唇や顔面或いはの他の形態の認識によっても用い得ることも理解されよう。このように、一実施例によれば、ユーザは口唇認識を用いて単語全体もまた発声することができる。
【０１８４】
図２１を参照するに、本発明の一実施例になる組み込み型表示スクリーン２１０４を有する送受話器２１０２が図示してある。図示のことく、送受話器２１０２は携帯用に折り畳むこともできる。加えて、イヤフォンやカメラやマイクロフォンなどのような他の必要な構成要素とともに、送受話器の背面に表示パッド２１０４が設けてある。
【０１８５】
図２２は、表示スクリーンは無いが、図２１のそれと同様の送受話器２２０４を示すものである。むしろ、キーパッド装置２２０２と図２０の表示スクリーンは、本発明の一実施例によれば、送受話器装置に取り付けて図示してある。このように、ユーザは一つの装置内の送受話器や電話機やキーパッド及び／又は表示スクリーンを利用でき、ここではこれらの各構成要素は個々の用途に分離することができる。
【０１８６】
図２３乃至図２６は、本発明の一実施例に関連してキーパッドを動作させるのに用いるステップを例示するものである。改良型キーパッドが図示１４ｂに図示してあり、ユーザはこのシステムにより提供される全ての機能を動作させるよう用いることができる。かくして、ステップ３３０２における動作モードの選択により、ユーザはステップ３３００において、キーパッド上での操作を開始する。このシステムには対応する動作モードに対し１以上のユーザの指が割り当てられるよう予め構成してある点には留意されたい。例えば、本発明の一実施例では、システムは親指を「制御」モード操作に割り当てられる。小指は、数字モード処理に割り当てられる。３本の中指のうちのどれか或いは全てが、英数モード動作に割り当てられる。それ故に、図１４ｂを参照するに、小指を押した場合、システムは各釦の右側部分に位置する文字の機能を割り当てる。同様に、親指を押した場合は、システムは各釦の中央下部に位置する「制御」文字の機能を割り当て、３本の中指のどれかが押された場合は、システムは英数文字の機能を割り当てる。本発明がこの実施例の範囲に限定されず、所望モードの操作差別化に指装置の任意の形態が用いられることには留意されたい。例えば、ユーザの親指の腹の部分は、コマンド構成に割り当ててもよい。他のどんな指の腹の部分も英数構成に割り当てることができ、任意の指の先端部を数字構成に割り当てることもできる。
【０１８７】
ステップ３３０４においては、システムは、押圧された指に基づいてどの動作モードが選択されたかについて判定する。アルファベット（英数）モードが選択された場合、システムは図２４に示した如く、ステップ３３０６へ進んでアルファベット（処理）手順を開始する。数字モードが選択された場合、システムは図２５に図示したように、ステップ３３０８へ進んで数字（処理）手順を開始する。最後に、コマンドモードが選択された場合、システムは図２６に図示したように、ステップ３３１０へ進んでコマンド（処理）手順を開始する。
【０１８８】
図２４に示したように、アルファベット手順はステップ３３２０から始まる。ステップ３３２２では、システムはユーザが文字か単語を発声したかどうか、或いはユーザが自らの口唇を動かしたかどうか、或いは機能を表わす顔の表情のような指示信号を発したかどうかを判定する。アルファベットモードであれば、システムは例えば打ち込みが要求されるアルファベットの各文字をユーザが発声する音声信号を受信しよう。例えば図１４を参照するに、アルファベットのうちの１つ例えば「Ａ」をシステムが認識したとき、システムはステップ３３２４へ進み、どの釦が同時に押されたかを判定する。例えば釦１４０６が押された場合、システムは、ステップ３３３０において、「Ａ」の発声と釦１４０６の押圧との組み合わせに基づき、対応文字「Ａ」を選択する。音声と指押しの組み合わせは、今なされている所望文字の打ち込みが終わるまで例えば釦１４０５を何回となく押圧する必要性を軽減する。
【０１８９】
ステップ３３２２における音声指示或いは口唇指示がアルファベットの発声ではなく「アップ」や「ダウン」の所定コマンドであれば、システムはステップ３３２６へ進み、釦の上部或いは下部に位置する文字を割り当てる。例えば、ユーザが図１４ｂの釦１４５５と組み合わせて「アップ」と発声した場合、ステップ３３３２において、システムは対応する「？」記号を選択する。しかしながら、システムが音声を認識しないか或いは対応する音声を聞かない場合は、ステップ３３４０へ進んでステップ３３００へ戻る。
【０１９０】
ステップ３３２２では、システムが音声を聞かないか又は口唇或いは他の顔の表情の動きを認識しないものの、ユーザが釦を押した場合、システムはステップ３３３４へ進み、対応するデフォルトの文字記号や機能を選択する。例えば、図１４ｂを参照するに、釦１４５５が口唇或いは他の顔の表情の動きを伴わずに押された場合、システムはタブ機能をデフォルト機能として選択する。ユーザは、ステップ３３３６において、表示窓を見て所望の文字が選択されたかどうかを判定する。そうでない場合には、ユーザはステップ３３３８において、後退（Ｂｋ Ｓｐ）コマンドを発し、システムはステップ３３００へ戻って処理を開始する。
【０１９１】
ユーザが数字モードを選択した場合は、システムは図２５に示すステップ３３５０へ進む。再び、ステップ３３５２において、このシステムがユーザが「アップ」か「ダウン」のような所定の単語或いは非所定の単語を発したかどうか、或いはユーザが自らの口唇或いは他の顔相を動かして所定の或いは非所定の単語を示したかどうかを判定する。もしそうならば、システムはステップ３３５４へ進み、押圧釦とともにどの所定の単語が発されたのかを判定する。
【０１９２】
例えば、単語「アップ」の発声を伴って釦１４５４が押されると、システムは、ステップ３３５６において対応する「％」記号を選択する。しかしながら、システムが音声を認識しないか又は所定の音声を聞かない場合は、ステップ３３６４へ進んでステップ３３００へ戻る。他方、単語が発されない場合は、システムはステップ３３５８へ進み、デフォルト文字を選択する。例えば図１４ｂの数字「２」が、釦１４５４の押圧に応答する。どんな入力誤りの場合も、システムはステップ３３６２へ進み、図２４を参照して考察したのと同じ機能を実行する。
【０１９３】
最後に、ユーザがコマンド処理を選択する場合、システムはステップ３３７０へ進み、このステップ３３７２において、単語「アップ」或いは「ダウン」或いは前記説明した所定の単語でないものを発声するなど、ユーザが単語を発し、所定の信号を示す自らの口唇或いは顔相を動かしたかどうかを検出する。システムは、ステップ３３７６において、所定の発声と釦の押圧との組み合わせに応答し、対応コマンド或いは対応機能を選択する。しかしながら、システムが音声を認識しないか或いは所定の単語を聴取しない場合は、ステップ３３８０へ進みステップ３３００へ戻る。一言の単語も発されず、或いは口唇や顔面の動きが一切認識されない場合、システムはステップ３３７８へ進み、デフォルトの「コマンド」を選択する。このシステムは、そこでユーザによる次の動作に向け、ステップ３３８０を去ってステップ３３００へ戻る。
【０１９４】
このように、代替実施例に適用した本発明の基本的な新規の特徴を図示し説明し指摘してきたが、開示発明の形態や詳細における様々な省略や代用や変更が、本発明の範囲から逸脱することなく当事者になし得ることは理解されよう。それ故に、ここに添付した特許請求の範囲にて示されるものだけに限定すべきことを意図するものである。図面は必ずしも実寸法で描かれていないが、その本質において、それらが単に概念的なものであることは理解さるべきである。
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１３ａ】
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【図１４】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１４ｃ】
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【図１４ｄ】
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【図１４ｅ】
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【図１５】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１６】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１６ｃ】
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【図１６ｄ】
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【図１６ｅ】
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【図１６ｆ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７ａ】
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【図２７ｂ】
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【図２８】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図２９ｃ】
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