(57)【要約】本発明は、文字、記号および／または複数個の選択対象のコード化および選択を行うコンパクトな電子デバイスであって、複数個の接点または近接センサ、センサの作動部材、および単独の選択キーを担持するマトリクスにより構成する。このキーはユーザーが操作し、これにより、作動部材を少なくとも部分的にセンサのうち少なくとも第１および第２のセンサに一致させて、それぞれに対応する、異なるセンサに関する選択的な異なるコード化信号を送信する。マトリクスは、それぞれに対応するマトリクスフィールドを選択する機能を有する第１グループと、それぞれに対応するマトリクスフィールドを選択する機能を有する第２グループと、を有する。好適には、この単独のキーを、作動部材に一体化し、マトリクスのセンサに対して移動可能にする。これらセンサは、中央ゾーンおよび放射状のセクターゾーンよりなるモジュールゾーンに基づいて、マトリクスに分布させる。第１グループのセンサは、中央ゾーンと放射状のセクターゾーンとの間の経路に配置し、第２グループのセンサは、放射状のセクターゾーンに配置する。各放射状のセクターゾーンに、１個以上の仮想マトリクスフィールドを関連付けする。作動部材は、センサを有する端縁で停止し、経路の移動および選択を補助する。
2008541258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字、アイコンおよび多肢選択のような、記号選択デバイスにおいて、
選択の機能をもつ第１センサグループ、および限定個数の記号にそれぞれが関連づけられた少なくとも第２センサグループとして、配分された複数個のセンサを担持するマトリクスと、
前記センサのうち１個のセンサに少なくとも部分的に整列して、対応する選択信号を発生するよう、前記センサに対して摺動可能に構成した、前記センサのための作動部材と、
前記作動部材を手動で操作できる選択キーであって、この作動部材を、前記第１グループに属する第１センサ、および前記第２グループに属する第２センサを選択するようにした該選択キーと、
前記作動部材により選択した第１グループおよび第２グループのセンサを識別するよう構成した制御ユニットであって、前記作動部材によって直前に選択された第１グループのセンサに応答して、第２グループのセンサに関連付けられた限定個数の記号のうち一つを一意に選択し得る該制御ユニットと
を備えたことを特徴とする記号選択デバイス。
【請求項２】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記作動部材を中央位置に配置し、前記第１グループのセンサを前記中央位置の周囲に配置し、前記第２グループのセンサを前記中央位置から見て第１グループのセンサの外側に配置し、前記キーは、第２グループのセンサに到達するために、まず第１グループのセンサ上を通過して、作動させなければならない構成とした、デバイス。
【請求項３】
請求項２記載のデバイスにおいて、前記センサを、モジュラーゾーンに基づく前記マトリクス上に分布させ、前記モジュラーゾーンは、中央ゾーン、およびこの中央ゾーンに対して角度的に等距離にある放射状のセクターゾーンを有するものとし、前記第１グループのセンサを、前記中央ゾーンと各放射状セクターゾーンと間の経路に配置し、また前記第２グループのセンサを、前記放射状セクターゾーンに配置したデバイス。
【請求項４】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記作動部材を、前記選択キーに一体化し、また前記センサのマトリクスを固定位置に配置した、デバイス。
【請求項５】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記作動部材を、前記センサのマトリクスに一体化し、前記選択キーを固定位置に配置した、デバイス。
【請求項６】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記センサのマトリクスを、平板状の表面、および湾曲した表面からなるグループから選択した表面上に設けた、デバイス。
【請求項７】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記選択キーを少なくとも部分的に案内し、前記センサに対する前記作動部材の相対移動を決定する案内手段を設けた、デバイス。
【請求項８】
請求項３または７記載のデバイスにおいて、前記相対移動を決定する前記選択キー案内手段を、前記放射状セクターゾーンを彫った端縁により構成した、デバイス。
【請求項９】
請求項８記載のデバイスにおいて、前記第２グループのセンサを、前記彫った端縁上に設けた、デバイス。
【請求項１０】
請求項９記載のデバイスにおいて、前記第２グループのセンサを、前記彫った端縁上またはその選択を補助する他のモジュラー型によって画定した窪みに配列した、デバイス。
【請求項１１】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記作動部材を磁石とし、前記センサを近接センサとした、デバイス。
【請求項１２】
請求項１記載のデバイスにおいて、平板状、球状、湾曲形状等の、互いにオーバーラップする３個の素子を有し、第１素子に前記センサのマトリクスを設け、第２素子に、前記選択キーおよび前記作動部材を設けて第１素子に対してスライドしうるようにし、第３素子に前記選択キー用の案内経路を設けて前記第１素子に一体化した、デバイス。
【請求項１３】
文字、アイコンおよび多肢選択のような、記号を選択する方法において、
選択機能を持つセンサの第１グループ、および限定個数の記号にそれぞれに関連付けられたセンサの少なくとも第２グループに、分布させた複数個のセンサを担持するマトリクスを予め配列するステップと、
作動部材を前記センサのうちの１個に少なくとも部分的に整列させて対応する選択信号を発生させるよう、前記センサを作動させるステップであって、このとき、前記作動部材は、前記第１グループに属する第１センサ上を、続いて第２グループに属する第２センサ上を通過するものとした該センサ作動ステップと、
前記作動部材により選択された前記第１および第２のグループの各センサを識別するステップであって、前記第２グループのセンサそれぞれに対し、前記作動部材が直前に選択された第１グループのセンサに応答して、前記第２グループのセンサに関連付けられる限定個数の記号の中から一意に一つ選択するようにした識別ステップと
を有することを特徴とする記号選択方法。
【請求項１４】
請求項２〜１２のいずれか一項記載のデバイスを用いて行うことを特徴とする、請求項１３記載の記号選択手法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字、アイコン及び多肢選択を符号化し、選択するためのデバイスに関するものであり、単独の入力素子（単独キー）の使用に基づき、この入力素子をユーザーが直接制御して異なった軌跡に従い操作することができる。以下の説明で使用する用語「記号」は、文字、アイコン及び多肢選択型のコマンドを総称するものと、定義する。
【背景技術】
【０００２】
使用にあたり、電子コントローラを提供する多くのデバイスにおいて、１個の入力素子でデータを取り入れる必要性が感じられる。
【０００３】
通常、英数字のキーボードが提供されている一方で、限定個数、一般的には４個の多肢選択を可能にする、特別な旋回キーもまた存在する。
【０００４】
電子デバイス、例えば携帯電話、「パームトップ」コンピュータ、ならびにダッシュボード用、例えば、操舵ハンドル上のキーボードを、小型化する必要性があることもまたよく知られている。
【０００５】
手の指の一般的なサイズに合わせた、関連するキーの操作を容易にするサイズを有するキーボード提供の必要性が、上述の小型化を制限することがよくある。この場合、キーボードに限定個数のキーを設け、同じキーを連続的に押すことで決定される多くの機能を、各キーに与えることにこととなる。代案として、可能であれば、キーボードのサイズを縮小させても、文字識別を可能にする、特別な作動スティックを設ける。
【０００６】
しかし、最後に述べたデバイス使用は普及していない。何故なら、片手でデバイスを支えもう片手で作動スティックを動かすため、両手を使用しなければならず、また外部環境内での使用には厳しい条件で固定する必要があり利点がないからである。
【０００７】
本発明によれば、例えば携帯電話、車の操舵ハンドル等において操作する単独キーに適用できる。しかし、本明細書での説明は、純粋に例示的なものであり、これに制限するものではないことに留意されたい。何故なら、当業者ならば本発明が必要となる全ての場合について、異なる使用法を完璧に見出すことができ、また本発明は、異なる種類の信号を生み出すための「操作用単独キー」を作動させることに適しているため、いずれにしろ最終的に工業分野での使用によってユーザーのためになる。
【０００８】
コンピュータ用の英数字キーボードに関するあらゆる場合において、少なくとも約９０個のキーを持ち、異なるキーの組み合わせにより、少なくとも約２００個の文字、およびその他の記号の限定個数を表示することが可能である。一方で携帯電話の場合には、通常平均的には１５個のキーを設けており、多くの記号限定個数に対応する数字の伝送のためには、各キーに「多数の」機能が与えられている。言い換えれば、各キーは異なる信号用のユニットを提供しており、各ユニットはキーが単独で押されるかもしくは連続して繰り返し押されるかによって決定される。このようなキーボードは今日ではよく知られており、特に携帯電話の所有者にとっては馴染みが深く、若者にとっては十分長いメッセージ（ＳＭＳ）を早急に表示することは難しいことではない。
【０００９】
今日では先端技術は常に小型化を目指すため、簡便で直観的に、多くの異なる文字を表示することが可能な操作システムやキーボードのサイズを、さらに小さくするという課題が存在する。
【００１０】
部分的にではあるが、上述の問題を解決する多くの種類のデバイスが存在する。例えば、指の動作範囲内で異なる方向に動作が可能な、多くの制御の入力を可能にするための単独キーを有する入力デバイスが、特許文献１（国際公開第２００４０７２８３７号）に記載されている。センサ手段の多くは、入力キーの接近及び接触を認識するよう配列されており、キーに関係付けられたセンサを作動させて発生する対応のコマンドを制御ユニットが受信することにより、対象物、例えば、アルファベット文字、数字等を発生する。このようにして、入力デバイスのサイズを大幅に小さくすることができ、実用的に電子機器の小型化が可能となる。しかしこのデバイスは、例えば３６０°毎に１２個の複数の配列された溝を提供する。各溝内にさらに多くのセンサを配列する。使用者は、１２方向のうちの一つを選択し、選んだ方向のキーを押して、選択した文字またはコマンドに対応する所定位置に達するまで全てのセンサ通過する。ユーザーは選択したコマンドに対応するセンサで停止しなければならず、このセンサを越えて次のセンサに到達することはできない。さもないと、このシステムは入力にエラーをもたらす。
【特許文献１】国際公開第２００４／０７２８３７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、信頼性が高く工業的にコスト効率のよい方法で、上記の問題の解決へ向かうものである。この課題に対する解決法は、請求項１〜１４に記載された特徴により達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の基本的なアイデアは、文字、アイコン及び多肢選択のような記号の選択に関するもので、選択の機能をもつ第１センサグループ、および限定個数の記号にそれぞれが関連づけられた少なくとも第２センサグループとして、配分された複数個のセンサを担持するマトリクスを設ける。このようなセンサは、作動部材がセンサのうち１個のセンサに少なくとも部分的に整列することにより作動し、対応する選択信号を決定する。このようにして、まず、作動部材は、第１グループに属する第１センサ上、続いて第２グループに属する第２センサ上を、順次に通過する。作動部材により直前に選択された第グループのセンサに応答して、第２グループのセンサと関連付けられた限定個数の記号のうちの一つを一意に選択し、このように第１及び第２のグループの各センサを選択した際に識別することが可能となる。
【００１３】
これにより第１グループのセンサに「ゲート」の機能を与え、第２グループのセンサに関連付けられた記号をただ一つ選択することが可能となる。さらに、可能となる組み合わせが増加し、単独の入力デバイスにより多数の異なる記号をカバーできる。このようにして、指をスライド部から離すことなく瞬間的に素早く連続的で調和のとれた単一の動作により、異なるセンサに到達するための作動部材またはスライド部を励起するために、最小限の動作範囲内で決められた軌道に従って指を移動させることで、記号の選択が為される。次いで、作動部材はセンサを含む端縁で停止し、動作および望むような軌道の選択を補助する。このようにして極めて直観的に使用しやすいデバイスが得られ、実用上、指の動作に付随する動きを見ることなく操作することができる。本発明の特別で有利な特徴を、従属請求に記載する。
本発明の他の特徴及び利点、ならびにその動作及び論理的作用を、以下、添付図面につきいくつかの実施例を説明することにより、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１および図２に示すように、本発明によるマトリクス構造は、例えば、中心（レスト）ゾーンＯ及び、その中央ゾーンＯに対して星の光線状に放射状に配列した４個の作動ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有するクローバーの葉っぱ形状をとることができる。この中央ゾーンＯには、参照符号１０で示す作動部材が位置する。作動ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、同一形状で、各ゾーンに対し、それぞれ３個のセンサ１，２および３（図面では、ゾーンＡのセンサのみ符号を付けて示す）を、各放射状ゾーンに向かう経路内に配置し、これらセンサは第１センサグループに属する。各放射状ゾーン内には、その他に、境界線上に分布させた５個のセンサを設け、より詳しく後述するが、参照符号４，５，６，７および８で示すこれらセンサは、第２センサグループに属する。
【００１５】
本明細書において、一般に用語「作動部材」は、「センサ」と同様に、第１の用語は、１０で示すキーもしくは押しボタンに関連する可動素子として定義するデバイスを示すために用い、また、第２の用語は、図１〜図８に示す、作動部材の存在または接触を測定し得る固定素子として定義するのにも用いる。それ故に、これら用語「作動部材」および「センサ」はそれぞれ、狭義に解釈すべきではなく、すなわち制限的に捉えられてはならず、２個の異なる部分を定義するための代表的な用例である。それらは互いに整列または極めて近接する際に、とくに、上述のセンサおよび／またはこれら２個の部分にそれぞれ関連するマトリクスフィールドの各々に対して固有の符号化信号を発生することができるものと理解されたい。
【００１６】
上述の作動部材１０は、例えば図８に参照符号２２で示す選択キー（図１には図示せず）に関連するものであり、中央ゾーンＯに位置し、またオペレータによって操作できる。以下、単に「選択キー」と称するこの部分は、図１〜図８に示す固定センサに対して関連し、作動部材１０を可動にする望ましい構造を有するものとする。そのような構造は、押しボタン、「パームトップ」を制御するために用いるタイプの作動ジョイスティック、またはヒンジ連結した好適には中心で弾性手段に関連する、操作ピン、ボタン、もしくはレバーとすることができ、この弾性手段は、レバーが作動部材１０を放射状ゾーンに向けて移動するよう操作し、次いで釈放する際に、常に中心に向かって復元させるものとする。
【００１７】
選択キーを放射状ゾーンのうちの一つに向けて操作するとき、まず各ゾーンのセンサ１，２および３のうちの１個を通過して作動させる。これらセンサとしては、例えばセンサと接触もしくは近接するような、マイクロスイッチ、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ、能動マトリクスセンサがある。この作動が、センサ１，２または３に及ぶか否かにより、上述のゾーンに関連する第１、第２、または第３のマトリクスフィールドが対応して選択される。これらのマトリクスフィールドは、「仮想的」とみなすことができる。何故なら各フィールドは特定ゾーンにおけるセンサ４〜８までの同じセンサによって決定されるが、センサ１〜３のどのセンサが予め選択されたかに応答して、制御ユニットによって異なる経路であると考慮されるからである。
【００１８】
実際には、選択キーがセンサ４，５，６，７，８のうちの１個に至る移動を継続するとき、選択したセンサおよび第１、第２、または第３のマトリクスフィールドに関連する文字／記号のうちの１個を選択するよう作動する。
【００１９】
図１および図８に示す各構成における、経路のとり得る可能な組み合わせを図１５および図１６に示す。
【００２０】
本発明のころ配置をより分かりやすくするため、以下に図１および図１５につき説明する。
この例では、３個のマトリクスフィールドがそれぞれフィールド１，２および３として示したゾーンＡに関連付けられる。フィールド１はセンサ１に、フィールド２はセンサ２に、フィールド３はセンサ３に関連付けられ、これらセンサは第１グループである。マトリクスフィールド１には５個の文字、例えば文字「ａ」「ｂ」「ｃ」「ｄ」「ｅ」に対応するように関連付けられ、またこれらの文字は、それぞれ第２グループのセンサ４，５，６，７，８に関連付けられる。
さらに、フィールド２にもフィールド１とは異なる５個の文字、例えば文字「ｆ」「ｇ」「ｈ」「ｉ」「ｊ」に対応するように関連付けられ、順に常にそれぞれがセンサ４，５，６，７，８に関連付けられる。
最後に、フィールド３にはさらに他の５個の文字、例えば文字「ｋ」「ｌ」「ｍ」「ｎ」「ｏ」に対応するように関連付けられ、順に常にそれぞれがセンサ４，５，６，７，８に関連付けられる。
【００２１】
選択キーが、例えばゾーンＡの方向に移動するとき、意図的に第１グループのセンサ１，２または３のうち１個の近傍をスライドし、所要に応じて例えばセンサ２、すなわちマトリクスフィールド２を作動させる。ゾーンＡ内を移動し、選択キーがゾーンに沿って配列した第２グループの５個のセンサのうち１個。例えば選択されたセンサが５である場合、上で定義した文字「ｇ」に対応する文字が作動する。実際、この文字は第２マトリクスフィールド２のセンサ５に対応する。
【００２２】
さらに、２つの追加の例示的構成を説明する。選択キーが選択されたセンサに短時間の間保持される、もしくはこの文字「ｇ」（小文字）の位置で押し下げられると、文字「Ｇ」（大文字）が選択される。他の同様な解決法は当業者にとっては明らかであろう。
【００２３】
各ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，に対し３個のマトリクスフィールドが対応し、各フィールドに対して５個の文字または記号が対応していることは明らかである。それ故、１個のソーンに対して１５個の文字、ひいては４個のゾーンの組み合わせにより６０個の文字または異なる記号が対応している。一方でこれは単純な例であって、４個のクローバーの葉っぱ形状をしたゾーンおよび各ゾーンに５個のセンサを持つマトリクスの代わりに、ゾーンの数および各ゾーンが持つセンサの数が異なるようなマトリクスをデザインすることは、当業者にとっては極めて簡単であろう。
【００２４】
図１６、１７および１８にこの配列例を示す。図１６の第１の場合、ゾーンＡに１及び２として示したように、各ゾーンＡ〜Ｄに対して第１グループのセンサを２個設け、ゾーンに３，４，５として示したように、第２グループのセンサを３個設ける。このデバイスは、２０個のセンサによって、選択キー１０の動作の各モード用に、２４個もの記号または文字の選択が可能である。
【００２５】
次の図１７の場合、４個のゾーンＡ〜Ｄは、共通の側辺を有する４個の四分象限のそれぞれにあたる。この方法では、ゾーンに１〜３として示したように、各領域ゾーンＡ〜Ｄに対し第１グループの３個のセンサ、およびゾーンＡに４〜８として示したように、第２グループの１９個のセンサを設ける。６８個のセンサにより、このデバイスは、選択キー１０の動作の各モードに対し、２２８個もの記号または文字を選択できる。近接する四分象限を持つこの解決法は、センサ４および８の場合における共通の側辺のような、２個の近接するゾーン間の境界線上に共有のセンサを置くことができるので、とても効率的である。実際、２つの近接するゾーンに共有されていたとしても、センサ４及び８はそれぞれのゾーンに続く経路に沿って識別され、第１グループのセンサ（ゾーンＡの場合ならば１または２）をそれぞれ認識する。
【００２６】
図１７と同様に、図１８の第３実施形態場合、共通の側辺を持つフィールドに分割する。とくに、８個のゾーンＡ〜Ｈに分散させた７２個のセンサが有り、ゾーンＡに１および２として示したように、各ゾーンには第１グループの２個のセンサおよび、ゾーンＡに４，５および８として示したように、第２グループの９個のセンサを設ける。このデバイスは、選択キーの各動作モードに対し、１７６個もの記号又は文字を選択できる。
【００２７】
全てのゾーンおよび、本明細書で説明する種々の実施形態におけるセンサ４〜８は、ゾーンの端縁または同じ端縁に設けることができる。中心に位置するセンサ２を除いて、１および３として示したゲートセンサについても同様である。
【００２８】
この目的のために、作動部材１０がセンサのうち１個と完全に一致して移動するときのみならず、１〜８までのセンサのうち１個から、符号化信号が伝送される。作動部材１０がセンサのうちの１個を選択するために、他のセンサよりも近い距離まで近づくことで十分である。実際、望んだセンサ１〜８の近傍への作動部材１０の運動は、電気信号を生じる。例えば、それらセンサのアクティブ表面のオーバーラップに比例するホール効果によって電気信号を生ずる。上述したように、センサ上の通過は高精度である必要はなく、例えば近傍のセンサが他のセンサよりも最も強い信号であればよい。この特徴は、図６Ａ及び６Ｂのグラフに示されている。例えば、図１、図２、および図１５につき説明すると、作動部材１０が中心位置からゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち１個のゾーン（例えばゾーンＡ）に移動している際の、その経路上に配列した３個のセンサ１，２，３を参照すればわかる。
【００２９】
図６Ａを参照することにより、常に、作動部材１０がおおよそセンサ２に向かって移動するとき、その経路上で図６Ｂに示すような信号「Ｓ２」を生じ、センサ１および３で得られる信号「Ｓ１」及び「Ｓ３」よりも強度（振幅）が大きい。中央の電子制御ユニットは、このとき、それらの異なる信号振幅を識別でき、信号の振幅がより大きくなっているセンサ２が動作していると認知することができる。同じことが、例えばユーザーがゾーンＡ内で作動部材１０を、ゾーンＡの境界におよそ沿って並んだ第２グループのセンサ４，５，６，７，８の１個に向かって移動させるとき（図１，図２および図１５を参照）にも生ずる。
【００３０】
とくに、各放射状ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ等の輪郭線上に配置したセンサ４，５，６，７，８といった、異なるセンサに到達するのは、選択キー上における手の指の動きは、各ゾーンの端縁に対し選択キーを停止させることで行われる。中央ゾーンおよび放射状ゾーン間の経路上に位置する第１グループのセンサ１，２，３に関して、例えば、それぞれセンサ１および３に関連する図の右または左の端縁上にスライドさせたる、またはセンサ２上の中心を通過させるのは、ユーザーが慣れることによって行うことができる。しかしその場合でも、第１グループのセンサを選択するために作動部材を案内するため、溝や隆起部のような基準を設けることができる。
【００３１】
いかなる場合でも、正確にこれら全てのセンサに到達することを補助するため、以下の追加構成を設けるのが望ましい。
まず、ディスプレイに、選択キーが達したセンサに対応する文字または記号を即座に表示するように、駆動ロジックを構築するのが望ましい。それにより、ユーザーはその文字または記号が正しいかすぐにテストすることができる。
次にディスプレイにダイヤグラムを設ける場合、このダイヤグラムは選択キーおよび対応する表示可能な文字が到達できる位置を、簡単に読み取れるようにディスプレイ上に配置する。
最後に、上述したように、センサが近接センサの場合、２個のセンサ間を通る選択キーをいかなる場合も検出し、最も近いセンサに基づくより強い信号を選択する制御ルーチンにより、文字の選択が行うことである。制御ルーチンは、システムのエラーや失敗を除いて、検出した信号の特徴に従って最も近いセンサに対応する信号を識別できる。さらに、これらの場合、ユーザーは常に、起こりうる間違った文字を消去し、正しい信号を選択できるようにする。
迅速な選択のために、文字の選択が素早くなる。エラーの場合、一度選択した文字がディスプレイ上に表示されたとき、ユーザーはより長時間にわたり同じセンサ上の選択キーを保持してエラーを消去する。その保持期間の最後に、制御ルーチンはその解除を提供し、ユーザーは正しい文字を選択する。
代案として、駆動ロジックは、文字を瞬間的に選択することはできないが、ユーザーからの確認を待つ必要があるようにする。そのような確認は、例えば選択キーに短時間の圧力を加える、または、より簡単には選択したセンサで選択キーを短時間停止させることなどで与えられる。
【００３２】
制御ルーチンは、例えば図７のフローチャートに従って進行するが、このダイヤグラムは純粋に例示的なものであり、当業者ならば異なる等価なソフトウェアを設けることができるのは明らかである。図７の「予選択」は、第グループのセンサによって作動を指示され、「選択」は、第２グループのセンサの作動が指示されるものとする。
【００３３】
この制御ルーチンでは、消去モードを提供することができる。例えば上述したように、オペレータは他の記号や文字を選択するため、各センサ上により長時間にわたり選択キーを留置させる。次いで、記号が同じ経路に沿う場合、同じゾーン内の他の位置に移動するか、または同一ゾーンにおける異なる経路をとる、または上述の手順に従い異なるゾーンに進入する。実際、制御ルーチンは、先行の予選択を消去しない限りは、あるゾーンから出る際に符号化動作には影響しない。
【００３４】
代案として、第１グループのどのセンサ上に停止しても、単独および漸進的な消去を作動させることも可能である。また代案として、消去機能は第１グループおよび第２グループのうち１個の所定センサを順次に追随させることによって行うようにすることができる。
【００３５】
いかなる場合においても、従来技術に対して、本発明による構成の重要な相違は明らかである。例えば従来の遠隔制御コントローラ（図２０）、携帯型コンピュータ（図２２）または携帯電話（図２４）においては、異なる文字の選択は多かれ少なかれ多数の選択キーを通して行われる。とくに携帯電話の場合、０から９の数字に対応する少なくとも１０個以上のキー上で、文字を得るために繰り返しキーを押すことが、３，４個のグループ内に配置される。その代わりに本発明によれば、様々なアプリケーションや形状による１個または２個の構造内で単独の選択キー動作で済む。この選択キーは、例えば、図２１の遠隔制御コントローラ、図２３の携帯型コンピュータこれ、図２５および図２６の携帯電話で示したように、中心センサ１０に関連するキーである。
【００３６】
図１につき説明した６０個の文字選択を決定できることの他に、選択される文字の数を増大する駆動ロジックを設けることができることは当業者には明らかであろう。例えば選択キーについて２つの異なる状況を考えることができる。
キーに、センサに向かう圧力を加える、および
少なくとも所定期間にわたりセンサ上で選択キーを停止させる。
【００３７】
これら２つの状況は、例えば文字の小文字表示から、同じ文字の大文字表示へのシフトを可能にするために使用され、それぞれ選択した文字を送ることを可能にしている。このようにして、本発明によるデバイスが入力可能な文字や記号の数を倍増できる。
【００３８】
さらに、作動部材１０上で選択キーを中心位置にむけて押圧することにより、異なるプログラム間に駆動ロジックを交換することができる。従って、異なるセンサは、通常携帯電話のキーボードでの単に文字を伝送する機能から、携帯電話の他の機能にすることができる。
【００３９】
例えば、中心位置Ｏにおいて、他のすべてのセンサよりも下方に配置した位置センサを設け、作動部材を中心に復帰させる弾性手段を設け、この弾性手段により作動部材を下方のセンサに達することができるようにし、またこの下方のセンサを押圧し、すべてのキーボードに作用する信号を発生するようにすることができる。さらに、プログラムを変更することにより、文字の表示タイプを変更し、記号を変更し、また小文字を大文字に変更するようにすることもできる。
【００４０】
本発明による解決法の強みは、所要に応じて、直ちに小さなサイズを得ることができることにある。
【００４１】
図２は、平板１１（実際には２個のプレート１１′及び１１″の組み合わせからなる）に設けたマトリクス構造を有する、本発明の第１の動作手法を極めて線図的に示す。その上側プレート１１′はゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの輪郭を画定し、センサを有する下側プレート１１″を各ゾーンに関連付けする。選択キーとしてこの平板構造を用いることで、図８〜図１１に示したスライダに加えて、端縁がセンサを有する平板上でスライドをさせるような駆動スティック（「パームトップ」型電子デバイスで既知である）もまた、マトリクスゾーンを画定する輪郭上の支持部によって部分的に案内する。
【００４２】
純粋に例示的なこのタイプの実施形態において、ユーザーは、まず、スティックを作動部材１０の中心に配置して、マトリクスを作動させる目的のみに用いる。つぎに、センサを放射状ゾーンのうち一つの方向へ持っていくために表面上に通路のスティックの先端をスライドさせ、次いで初めに第１グループのセンサ１，２，３の通過を行い、続いて第２グループのセンサ４，５，６，７，８のうち一つと接触するよう移動させる。
【００４３】
代案として、中心位置で、すなわちセンサ１から８までの平面上で移動可能なスライダ等を用いることも可能であるが、この平面から逸脱することはできないようにし、例えばこの平面から上昇することなく、この平面における追随運動を可能にする、ばねもしくは弾性のある薄膜を有するシステムによってこのスライダを保持する。
【００４４】
代案として、図１２〜図１４と同様に、図３および図４は極めて線図的に、本発明による第２実施例を示し、この場合、球状のキャップ上にマトリクス構造を設ける。図２に示す実施例を変更したものであり、球状キャップは、センサ１〜８までが位置する第１表面１２と、ゾーンＯ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの境界である窓１４を設けた第２表面１３とにより構成する。図３に示すように、制御ボール１５を設け、この制御ボール１５に窓１４内で動くことができるガイド突起１６を設け、このガイド突起１６をセンサ１〜８に向けて導き、突起の端部でセンサを作動させる。既に示したように、各ゾーンに関連するようガイド突起１６として設けた作動部材１０は、各異なるセンサを動作させることができるよう、表面１２上に位置する。
【００４５】
より正確には、ガイド突起１６は磁性体とし、それ自体の軸線とボールの極軸線を一致させ、窓１４を為す制御経路を含む球状キャップ１３の厚さと同じ長さだけ球状の表面から突出させる。そのようにして、上述のガイド突起１６の底面（作動部材）１０は、センサ１〜８がその上に位置する球状キャップ１３の内部表面に対し接しており、上述のロジックに従って、経路及びガイド突起１６に関連付けられた選択キーの経路および位置の計算のために、作動するよう構成する。
【００４６】
用語「球状キャップ」は、図３〜図５の表示に限定されるものではなく、実際にはボールとすることもできる。ボール１５の実施形態もしくは他の望ましい形態の場合、ユーザーによるグリップを補助するための、凹所１５′または突起またはコブや刻み目のある表面を設けることもできる。
【００４７】
説明を分かり易くするために、図１の形態を示したが、この図１は、ボールの底部極に正接する平面上に配置した球状部分１２，１３を上から見たものである。突起状ガイド１６に関連付けられた作動素子又は作動部材１０は、図１の素子１０と同じ機能を持ち、図２の実施形態で使用するスティックの先端に配置する。
【００４８】
ボール１５は、例えばボールの上部に載せる指先で摩擦を加えることにより回転して操作する。ボールがそのように回転されると、円筒状のガイド突起１６に設けた作動部材１０を動かし、まず第１グループのセンサ１，２，３上を、続いて第２グループのセンサ４〜８上をスライドし、これら全てのセンサはシェル１２に関連付けられている。センサ１〜８のうち１個に近い作動部材１０の動きは、既に図１につき説明したように、電子信号を発生する。例えば、第１グループ及び第２グループのセンサおよび関連する機能を有する、クローバーの葉っぱ型のデザインがボール上に施される。
【００４９】
図５に示す構造の場合には動作形態は同様であり、違いはボール１５に一体化した操作可能なレバー１８により操作する点のみである。しかしこの場合、ボール１５は２つのキャップ状のキャビティ内に収納され、クローバーの葉っぱ型の放射状ゾーンを形成する窓１４は、レバー１８を案内する機能を担う。ガイド突起１６は設けず、レバー１８とは反対側の位置でボール１５内に、センサ１６′を収納する。
【００５０】
従来技術に対する本発明の利点は明らかであり、とくに、説明を簡単にするため記載はしない従来技術で行われていた機械的装置による識別ではなく、固体（ソリッドステート）装置による識別を行うため、コストおよびデバイスを縮小できる点にある。
【００５１】
本明細書中には、異なる形状のデバイスを組み立てる技術に関する説明はしなかったが、このような技術は既知の技術に属するものであり、本発明の新規な特徴に関するものではないためである。
【００５２】
本明細書中、磁場の変動によるセンサついての説明を行ったが、センサは、他の技術、例えば容量変化技術、光学技術、フォトトランジスタアレイ技術、またはナノテクノロジー、マイクロエレクトロニクスもしくは当業者には理解されている近年の開発技術におけるポリマー製サブストレート上のマイクロトランジスタの伝導特性技術を用いたセンサとすることができる。
【００５３】
本明細書中、携帯電話、パームトップ端末等のディスプレイに関する説明を行ったが、ディスプレイは、スライダによる記号の選択を補助する補助ディスプレイであってもよい。ディスプレイ上のゾーンにおいて、使用頻度が最も高い記号は、スライダによって動作させられるときにハイライト表示ができるようにする。
【００５４】
特定の実施形態に関する上述の説明は、本発明を十分に明らかとするものであり、当業者は、更なる研究もなく本発明から切り離すことなくこのような実施形態を、様々なアプリケーション用に改善し適用することができるであろう。そしてそれ故、そのような適応及び改善は、特定の実施形態と等価であると考えなければならないことが理解されるべきである。ここで述べたものと異なる機能を実現するための手法や素材は、この理由で本発明の分野から離れることなく、異なる性質になりうる。ここで用いた専門用語や学術用語は、説明のためのものであって制限するためのものではないことが理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によるデバイスの、第１実施例を上方より見た図であり、とくに、単独キーによる作動手段と組み合わせて使用できる４個の作動ゾーンを有するマトリクス構造を示す頂面図である。
【図２】図１に示すマトリクス構造にしたデバイスを、厚さを有する平面として構成した、実施例を示す説明図である。
【図３】球状構造を有する本発明によるデバイスの、第２実施例の一部断面を示す３次元的な線図的説明図である。
【図４】図３と同一のデバイスの各部分を示す分解斜視図である。
【図５】図３と同様の実施例であるが、レバーまたは「ジョイスティック」による外部操作案内システムを有する実施例を部分的に分解して示す３次元的説明図である。
【図６Ａ】互いに隣接配置した３個のセンサの位置を示す説明図である。
【図６Ｂ】各センサと選択キーの距離に応答して互いに異なる検出信号の振幅を表すグラフである。
【図７】操作条件における制御ソフトウェアの、一般的なフローチャートである。
【図８】本発明によるデバイスの、第１実施例によるあり得る構造を示す、分解斜視図である。
【図９】本発明によるデバイスの、第１実施例のあり得る実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明によるデバイスの、第１実施例のあり得る他の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明によるデバイスの、第１実施例のあり得るさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図１２】本発明によるデバイスの、第２実施例のあり得る構造を示す、頂面図である。
【図１３】本発明によるデバイスの、第２実施例のあり得る構造を示す断面図である。
【図１４】選択キーの位置制御用に、ばねの代わりに弾力薄膜を有する、図１３の実施形態と同様の構造を示す断面図である。
【図１５】図１の実施例に対応する、とり得る可能文字選択経路を示し、第１グループのセンサと第２グループのセンサとの組み合わせにより、各経路がそれぞれ異なる文字に対応することを示す説明図である。
【図１６】図８の実施例に対応する、とり得る可能な文字選択経路を示し、第１グループのセンサと第２グループのセンサとの組み合わせにより、各経路がそれぞれ異なる文字に対応することを示す説明図である。
【図１７】とり得る可能な経路の組み合わせを多数持つため表現できる記号を多数持つ、デバイスのある実施形態を示す説明図である。
【図１８】とり得る可能な経路の組み合わせを多数持つため表現できる記号を多数持つ、デバイスの他の実施形態を示す。
【図１９】乗り物の操舵ハンドル上に取り付けた本発明によるデバイスを示す説明図である。
【図２０】従来技術による遠隔制御コントローラを示す説明図である。
【図２１】本発明によるデバイスを用いて得られる、図２０のデバイスと同数のキーの組み合わせを持ち、しかもサイズが縮小した遠隔制御コントローラを示す説明図である。
【図２２】従来技術による携帯型コンピュータを示す説明図である。
【図２３】本発明によるデバイスを用いて得られる、図２２の携帯型コンピュータと同数のキーの組み合わせを持ち、しかもサイズを縮小した携帯型コンピュータを示す説明図である。
【図２４】従来技術による携帯電話示す説明図である。
【図２５】本発明によるデバイスを用いて得られる、図２４の携帯電話と同数のキーの組み合わせを持ち、大きいディスプレイを有する携帯電話を示す説明図である。
【図２６】本発明によるデバイスを用いて得られる、図２４の携帯電話と同数のキーの組み合わせを持ち、小さいディスプレイを有する携帯電話を示す説明図である。
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成20年1月9日(2008.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字、アイコンおよび多肢選択のような、記号選択デバイスにおいて、
選択の機能をもつ第１センサグループ、および限定個数の記号にそれぞれが関連づけられた少なくとも第２センサグループとして、配分された複数個のセンサを担持するマトリクスと、
前記センサに対して摺動し、前記センサのうち１個のセンサに少なくとも部分的に整列して、対応する選択信号を発生するよう構成した、前記センサのための作動部材と、
前記作動部材を手動で操作できる選択キーであって、この作動部材を、前記第１グループに属する第１センサ、および前記第２グループに属する第２センサを選択するようにした、前記センサは、モジュラーゾーンに基づく前記マトリクス上に分布させ、前記モジュラーゾーンは、中央ソーン、およびこの中央ゾーンに対して角度的に等距離にある放射状のセクターゾーンを有するものとし、前記第１グループのセンサを、前記中央ゾーンと各放射状セクターゾーンと間の経路に配置し、また前記第２グループのセンサを、前記放射状セクターゾーンに配置した、該選択キーと、
前記選択キーを少なくとも部分的に案内し、前記センサに対する前記作動部材の相対移動を決定する選択キー案内手段であって、この選択キー案内手段を、前記放射状セクターゾーンを彫った端縁により構成し、前記第２グループのセンサを、前記彫った端縁上に設けた、該選択キー案内手段と、
前記作動部材により選択した第１グループおよび第２グループのセンサを識別するよう構成した制御ユニットであって、前記作動部材によって直前に選択された第１グループのセンサに応答して、第２グループのセンサに関連付けられた限定個数の記号のうち一つを一意に選択し得る該制御ユニットと
を備えたことを特徴とする記号選択デバイス。
【請求項２】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記作動部材を中央位置に配置し、前記第１グループのセンサを前記中央位置の周囲に配置し、前記第２グループのセンサを前記中央位置から見て第１グループのセンサの外側に配置し、前記キーは、第２グループのセンサに到達するために、まず第１グループのセンサ上を通過して、作動させなければならない構成とした、デバイス。
【請求項３】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記作動部材を、前記選択キーに一体化し、また前記センサのマトリクスを固定位置に配置した、デバイス。
【請求項４】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記作動部材を、前記センサのマトリクスに一体化し、前記選択キーを固定位置に配置した、デバイス。
【請求項５】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記センサのマトリクスを、平板状の表面、および湾曲した表面からなるグループから選択した表面上に設けた、デバイス。
【請求項６】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記第２グループのセンサを、前記彫った端縁上またはその選択を補助する他のモジュラー型によって画定した窪みに配列した、デバイス。
【請求項７】
請求項１記載のデバイスにおいて、前記作動部材を磁石とし、前記センサを近接センサとした、デバイス。
【請求項８】
請求項１記載のデバイスにおいて、平板状、球状、湾曲形状等の、互いにオーバーラップする３個の素子を有し、第１素子に前記センサのマトリクスを設け、第２素子に前記選択キーおよび前記作動部材を設けて第１素子に対してスライドしうるようにし、第３素子に前記選択キー用の案内経路を設けて前記第１素子に一体化した、デバイス。
【請求項９】
文字、アイコンおよび多肢選択のような、記号を選択する方法において、
選択機能を持つセンサの第１グループ、および限定個数の記号にそれぞれに関連付けられたセンサの少なくとも第２グループに、分布させた複数個のセンサを担持するマトリクスを予め配列するステップと、
作動部材を前記センサのうちの１個に少なくとも部分的に整列させて対応する選択信号を発生させるよう、前記センサを作動させるステップであって、このとき、前記作動部材は、前記第１グループに属する第１センサ上を、続いて第２グループに属する第２センサ上を通過するものとした該センサ作動ステップと、
前記作動部材により選択された前記第１および第２のグループの各センサを識別するステップであって、前記第２グループのセンサそれぞれに対し、前記作動部材が直前に選択された第１グループのセンサに応答して、前記第２グループのセンサに関連付けられる限定個数の記号の中から一意に一つ選択するようにした識別ステップと
を有することを特徴とする記号選択方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項記載のデバイスを用いて行うことを特徴とする、請求項９記載の記号選択手法。
【国際調査報告】
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