(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体の平坦なタッチセンシティブ表面へのユーザ入力を識別する方法において、
前記方法は、
プロセッサにおいて、
前記タッチセンシティブ表面内の複数のタッチセンサにより生成された２つ以上の信号に基づいて、前記タッチセンシティブ表面への２つ以上の同時のユーザタッチを記録するステップと、
前記タッチセンシティブ表面に接続されている１以上の振動センサから、振動信号を受信するステップと、
予め規定された基準に基づいて、前記振動信号が前記タッチセンシティブ表面への第１のユーザタップを少なくとも示していると決定するステップと、
前記２つ以上の同時のユーザタッチを前記第１のユーザタップと相関させることに基づいて、前記２つ以上の同時のユーザタッチのうちの少なくとも１つのユーザタッチが意図したユーザ入力を構成していると決定し、前記タッチセンシティブ表面にユーザの指を載せているか、前記タッチセンシティブ表面に対する意図したユーザ入力か、を明確にするステップと、
を含み、
前記タッチセンサは、前記振動センサと物理的及び動作的に異なる、方法。
【請求項２】
前記タッチセンシティブ表面は、前記複数のタッチセンサのうちの対応するタッチセンサに関連付けられた複数の英数字キーを具備している請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記タッチセンシティブ表面は、前記英数字キーのそれぞれの位置を識別する第１の触覚マーカーを具備している請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記プロセッサにおいて、
前記振動信号が前記タッチセンシティブ表面に対する第２のユーザタップを更に示していると決定するステップと、
前記複数のタッチセンサによって生成された前記２つ以上の信号に基づいて、前記タッチセンシティブ表面への更なるユーザタッチを記録するステップと、
前記２つ以上の同時のユーザタッチのうちの少なくとも一方のユーザタッチ、及び前記複数の英数字キーのうちの同じキーに対して行われた前記更なるユーザタッチを決定するステップと、
（ｉ）前記振動信号が前記タッチセンシティブ表面に対する前記第１及び第２のユーザタップを示していることと、（ｉｉ）前記２つ以上の同時のユーザタッチのうちの少なくとも一方のユーザタッチ及び前記複数の英数字キーのうちの同じキーに対して行われた前記更なるユーザタッチと、を決定することに基づいて、キー押しおよび保持イベントを示す出力を生成するステップと、
を更に含んでいる、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記２つ以上の同時のユーザタッチのうちの少なくとも一つのユーザタッチが、意図したユーザ入力を構成していると決定することに応答して、出力装置が可聴音を発生することを可能にするステップを更に含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記プロセッサにおいて、
前記記録されたユーザタッチに基づいて、前記タッチセンシティブ表面に対する拭取り動作を検出するステップ、
を更に含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記プロセッサにおいて、
前記拭取り動作を検出することに応答して、前記タッチセンシティブ表面のユーザ入力機能を一時的に中断するステップ、
を更に含んでいる請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記拭取り動作を検出するステップは、
前記２つ以上の同時のユーザタッチを記録する前に生成されたユーザタッチのうちの１つ以上の記録をクリアすること、
を含んでいる請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記タッチセンシティブ表面はマウスポインティング装置の機能を実装する請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記タッチセンシティブ表面は、コンピュータ装置上のタッチスクリーンの少なくとも一部分を実装する請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記タッチセンシティブ表面は、数字のキーパッドを具備している請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記タッチセンシティブ表面はユーザ規定可能である請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記タッチセンサの感度は調節可能である請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記振動センサの感度は調節可能である請求項１記載の方法。
【請求項１５】
近接センサにおいて、
物体がしきい値距離内に入った場合に、感知信号を発生するステップと、
前記プロセッサにおいて、
前記感知信号に基づいて、ユーザの手が前記タッチセンシティブ表面に近付いていると決定するステップと、
前記ユーザの手が前記タッチセンシティブ表面に近付いていると決定することに応答して、前記タッチセンシティブ表面の低電力状態をフル電力動作状態へ変更するステップと、
を更に含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記プロセッサにおいて、
予め規定された状態以降に、前記タッチセンシティブ表面に対する記録されたユーザタッチの総数を決定するステップと、
前記記録されたユーザタッチの決定された総数がしきい値を超えたならば、警告インジケータを動作可能にするステップと、
を更に含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記タッチセンシティブ表面は、個別のキーを有するキーボード表面を実装しており、
前記方法は、
前記個別のキーのうちの第１のキーの位置において前記タッチセンシティブ表面をすばやく連続的に少なくとも２回ユーザタップし、続いて、前記第１のキーの位置において前記タッチセンシティブ表面を押し続けることを検出したことに応答して、前記第１のキーが押し下げられていることを示す出力を生成するステップ、
を更に含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のキーの位置において前記タッチセンシティブ表面を押し続けることを止めたことを検出したことに応答して、前記第１のキーが押し下げられることから解放されたことを示す出力を生成するステップ、
を更に含んでいる請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記プロセッサにおいて、
前記タッチセンシティブ表面の動作を示す信号を受信するステップと、
前記動作を示す信号に応答して、前記タッチセンシティブ表面のユーザ入力機能を一時的に中断するステップと、
を更に含んでいる請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗浄が容易であり、ユーザが事象の付勢をせずに表面上に手または指を置くことを可能にする平滑なタッチ感知性表面に関する。特にタッチ表面はテキスト又はコマンドを入力するためのコンピュータのキーボードとして使用されることができる。
【背景技術】
【０００２】
本願は参考文献として含まれている2007年9月19日提出の米国特許暫定出願第60/973,691号明細書の特典を主張している。
【０００３】
テキストおよびデータを人間から機械へ入力するための主要な方法としての新型のキーボードの起源は１９世紀の初期のタイプライターに逆戻る。コンピュータの開発につれて、タイプライターのキーボードがテキストおよびデータを入力するための主要な方法として使用されるようにそれを適合することは自然な進化である。タイプライター上のキーおよびしたがってコンピュータのキーボードの構成は機械的から電気的に、最終的には電子的に進化しているが、キー自体のサイズ、配置、機械的特性はほとんど変化していない状態である。
【０００４】
コンピュータ、およびそれらに付随するキーボードは多数の産業にわたる環境で普及しており、それら産業の多くは厳しい条件を有し、本来はコンピュータおよびキーボードの設計には考えられていなかった。例えばコンピュータは現代、レストランの厨房、製造設備の製造フロア、石油採掘装置で使用されている。これらは過剰な汚染条件のために伝統的なキーボードが洗浄なしに非常に長期間運転を可能にすることはできない。
【０００５】
コンピュータは極度の清浄度が必要とされる環境でも使用されている。病院のナースステーション、手術室、検査室、歯科治療室、診察設備は全て共通してコンピュータを現在使用している。これらは感染制御が非常に重要な環境である。キーボードはこれらの洗浄において提起される難点のために消毒環境の実現において解決が特に困難な問題になる。このことはハワイ州ホノルルのTripler Army Medical Centerにより行われた研究により証明され、病院で使用されるキーボードのほぼ２５％が全ての院内感染病の９５％の原因となるタイプのバクテリアを有することを発見した。
【０００６】
伝統的なキーボード上のキーの機械的特性のために、これらは多くの可動部を含み、これらは埃および汚染物質が集まる可能性がある割れ目および空洞を生じる。さらにキーボードは汚れ、バクテリア、ウイルス、その他の感染体の最も共通した輸送媒体の１つである人間の手と繰返しタッチする。伝統的な機械的キーボードの洗浄は困難な挑戦課題を与える。典型的なキーボードにおいて、（各キーの上面および側面をカウントして）５００を超える洗浄するための個々の表面が存在する。多くのこれらの表面は特にキーを押さずには効率的なアクセスおよび洗浄が非常に困難であり、キーボードがディスエーブルされるかコンピュータがオフに切り換えられている間に洗浄されることが必要であることを意味している。
【０００７】
幾つかの過去の発明はキーボード上のシールを施されたゴムのキーを使用することにより洗浄能力の問題の解決を模索している。これらのキーボードはモールドされ電気キーコンタクト上を密封して湿気のバリアを与えるソフトで柔軟なゴム（典型的にはシリコンゴム）から作られている。これは例えばキーボードを洗浄するために流水に浸すことを可能にする。キーは依然として機械的運動および触覚を有し、これは通常高速で効率的なタイピングには好ましいと考えられている。
【０００８】
この方法はキーボードを洗浄することを可能にするが、ゴム引きされたキーボードの使用に関する多くの問題が依然として存在する。第１に、ゴムは有孔性であり、汚れおよび他の汚染物質が微生物レベルではさらに容易に集まる傾向があり、拭取り洗浄がより困難であり、しばしばゴムから汚染物質を分離するための摩擦および／または溶剤を必要とする。第２に、典型的な構造ではゴムのキーはゴムのベースから突出し、したがってキー間に小さいギャップが依然として存在し、到達および拭取りによる洗浄が困難である。
【０００９】
幾つかのゴム構造は通常のキーボードのキーボード領域全体にわたってシリコンゴムの平滑な薄いシートを伸張し、ゴムカバー上のグラフィック画像でキー位置をマークすることによりキー間のギャップの問題を回避している。この方法は拭取りによるキーボードの洗浄を可能にし、（ゴムカバーによりやや弱められるが）カバー下の機械的キーの運動およびクリックの触覚を依然として維持する。しかしながら、ゴムの有孔性特性の問題が存在する。ゴム膜はソフトでひび、割れ、深い傷を受けやすい。これらは潜在的な汚染についてさらに問題点を生じる可能性がある。
【００１０】
別のタイプの洗浄可能な構造はメンブレンキーボード（またはキーパッド）である。これらは典型的に（プラスティックのような）硬い平坦な表面とビニルまたはマイラー（商標名）から作られるトップカバーとの間でセンサ膜を挟むことにより作られる。これらのユニットはトップカバーにより完全に包まれ、これらが洗浄されることを許容する。センサ膜は典型的にそれぞれ上に導電グリッドを有する２つの薄いシートから作られ、膜が共に堅く押されるとき相互にタッチする。これを行うのに必要な機械的運動の量は非常に小さく、実質的に人間のタッチでは知覚できず、キーが押されるときに触覚のフィードバックがないことを意味する。幾つかのメンブレンキーボードは完全に平滑で平坦であり、他方でその他は各キーの輪郭を示すためにトップカバーに小さい突出を有する。
【００１１】
メンブレンキーボードの利点は平坦でありキー間にギャップが存在せず、拭取りと洗浄を容易にすることである。メンブレンキーボードの主要な欠点は効率的にタイプすることが困難であることである。しばしばキーを感じることは難しく、ユーザがキーボードを見る必要がある。触覚フィードバックがないことはタイピングも遅くする。最後に、メンブレンキーを付勢するための力の量は通常、通常のキーボードの力の量よりも非常に高く、ユーザをより速く疲れさせる。
【００１２】
洗浄能力問題を解決するためのさらに別の方法は各キーにわたって適合するようにモールドされている市場で入手可能なプラスティックフィルムでキーボードを被覆することである。プラスティックフィルムは柔軟であり、ユーザが各キーの動きを感じることを可能にし、したがってユーザは見ずにタイプすることが可能である。カバーは除去され洗浄され、その後再びキーボード上に戻すことができる。幾つかの例では、ユーザはさらに容易に洗浄可能にするために伸縮性のあるプラスティックラップ（市場ではサラン（商標名）ラップとして知られている）でキーボードを被覆する。
【００１３】
モールドされたカバーは各キーのための窪みを有するので、キーがその位置にある状態で洗浄することは依然として困難であり、通常はキーを洗浄するためにカバーを除去することが必要である。モールドされたプラスティックフィルムはキーの運動および感触を妨げ、キーがその位置にあるときにタイプすることをやや困難にする。
【００１４】
キーボードの洗浄能力の問題を克服するため、キーボードの表面自体が平坦又はほぼ平坦な平面であるならば、キーボードを洗浄するための拭取りは非常に容易になることは直感的に理解できるであろう。しかしながらこれはキーボードの物理的機械的またはメンブレンキーに対する代替を発見する必要があることを意味している。
【００１５】
それ故、洗浄が容易で、ユーザがキーを触って感じることができ、ユーザがキー上に指を置くことができ、標準的なキーボード上のキーを押下する力と同じ又はそれ以下の力を必要とし、人間のタッチに応答し、ユーザが標準的なキーボードと同じ速度又はより速くタイプすることを可能にするやり方で、前述のキーボード入力方法を改良する必要がある。
【発明の概要】
【００１６】
本発明の方法はタッチ容量および振動センサの両者が一方が他方と共に使用されるという事実によりその優秀さが認められる。この方法はユーザが指をキー上に置くことを可能にし、ユーザが通常のキーボード上でキー打ちするようにキー打ちすることを可能にする。ユーザが指をキー上に置くとき、タッチ容量センサ（１つのキーにつき１つ）はタッチされた各キーの信号強度レベルをプロセッサに報告するが、対応する「タップ」（即ち振動）が検出されるまではキーストロークはシステムによって発生されない。タップが検出されたとき、本発明はタップが発生した時間の瞬間前、瞬間中、瞬間直後にタッチ容量センサの状態を参照する。ほぼタップの瞬間時にキーがアサートされたことが決定され、そのタッチセンサはオンからオフに循環し、その後再度（ユーザが指を置いているキー）オンにし、または（ユーザが指を置いていないキー）オフからオンに循環する。本発明はさらに意図的なキー押しと（実際のキータップと反対に）ユーザが１つのキーから次のキーへ指を滑られたときとの差を検出できる。例えばユーザが１つのキーに達し人差し指でそれをタップしたときにユーザの中指が１つの行から次の行へ滑る可能性がある。本発明はしたがって偶発的および意図的なキー付勢を弁別できる。
【００１７】
指が既に置かれているキーをユーザが押す必要がある例が存在する。ユーザは２つの方法のうちの一方でそれを行うことができる。第１にユーザは指を上げ、ユーザが指を置いていた任意の別のキーと同じキーを再度タップすることができる。代わりにユーザは指を完全にキーから上げずにキー上を強く押すことができ、この場合、そのキーのタッチセンサは指がキー上に軽く置かれているときよりも強い信号を発する。より強い信号が検出され、キー押しが断言される。
【００１８】
本発明の方法はChienとArnonにより開示されているような従来のフラットキーボードシステムよりも多くの非常に優れた利点を有する。１つの利点はキーボードが触覚キー表面を有することができることであり、それによってユーザはキーボード上に手の位置を維持することができる（およびしたがって手を見ずにタイプすることができる）。好ましい実施形態では、タッチ表面には各キー上の浅い凹みまたはキー「窪み」により実現される。キーの窪みは拭取り洗浄が容易であり、さらに指による感覚が十分である深さであるように漸進的な勾配が付けられている。別の好ましい実施形態では、典型的に人差し指によりタッチされる「ホーム」キー（ｆとｊのキー）上に小さい突出が存在する。さらに別の好ましい実施形態では、キーの窪みはホームキーおよび典型的に小指が置かれるキー（“ａ”と“，”キー）よりも僅かに深い。このことはユーザの手の位置をキーボードに固定するために通常使用されるキー上の点をユーザがより強く固定することを可能にする。
【００１９】
ChienまたはZiemkowskiにより記載されている振動専用システムと対照的に、本発明は（圧力のような）センサの付加的なモードを必要とせずに各キー上のタッチ容量センサを使用することにより２以上のキー間で同時にキーを押すことを可能にする。類似の方法で、ユーザが延長された期間キーを押し続けることにより生じるキーの反復も得られる（honored）。
【００２０】
本発明の方法はDanishにより開示されたような従来の容量キーボードよりも優れた利点を有する。１つのこのような利点はユーザはキーの付勢を行わずにキー上に指を置くことができることである。別の利点はユーザはキーボードを見る必要なく触れることによりタイプすることができることである。
【００２１】
本発明のシステムはユーザが透明な上部の平坦面を通してキーの仮想イメージを見ることを可能にする。好ましい実施形態では、仮想イメージはキーの窪みを有している（または有していない）透明な上部平面下に位置される平坦なラベル上に印刷されている。
【００２２】
本発明のシステムは無線の電池付勢構造に適合することができる。電池の寿命を節約するために多数の技術が使用される。１つの新しい技術はユーザの手がキーボードに接近するときそれを検出できる近接センサ（又はセンサ）を除いて、システムを低電力モード（または「スリープ」モード）にすることができる。前記ユーザの手の存在を検出するとき、近接センサはシステムの残りの部分を「起動させる」。このようにすることによってシステムは使用されていない間は低電力モードである。さらに別の電力節約技術はタッチ容量センサを低電力モードにし、その後各キーの状態を迅速に抽出するためにこれらを定期的に起こすことによって実現される。この方法のデューティーサイクルでは、タッチセンサはほとんどの時間、キーボードが使用されているときでもスリープモードであり、したがってシステムの電池の寿命を延長する。
【００２３】
本発明のシステムは無線であることができるので、装置が動作している間に動かされることが一般的である。これは意図的ではないキーのアサーションを生じる可能性がある。この問題を緩和するため、振動センサ（加速度計としても知られる）は装置が動かされるときそれを検出し、その期間中に一時的に動作を中断することができる。キーボードが動きを停止すると、動作は自動的に回復されることができる。
【００２４】
本発明のシステムは、ユーザがキーを付勢するときに音響フィードバックを行うためのスピーカを含んでいる。音声はクリック、ビープ音、実際のキークリックのデジタル化記録又は任意の他の短い音であってもよい。
【００２５】
本発明の方法はキーボード自体から調節されることができる多数のユーザ設定を可能にする。これらはタッチ容量感度、タップ感度、可聴フィードバックの音量に対する調節を含んでいる。
【００２６】
本発明の方法はキーボードが拭取られるときも検出する。キーボードを「休止」するために割当てられた２キーの組合せが存在し、それによってキーボードは洗浄されることができる。ユーザの中にはこれを行うことを忘れて、その動作を最初に休止せずに単にキーボードを洗浄するために拭取りを行う人もいる。これは意図しないキーストロークを生じる可能性がある。したがって本発明は拭取り運動が行われていることを検出し、自動的にユーザによるキーボード動作を休止する。拭取りの検出直前に行われ、後に拭取り運動の一部であると考えられる任意のキーストロークはシステムが各意図しないキーアサーションに対してバックスペースまたは削除キーを発生することにより自動的に無効にされることができる。キーボードは光フラッシュを休止し、ユーザがその洗浄を終えると２キーの組合せによりキーボードの動作を再度可能にするようにユーザに気づかせる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図２に示されている本発明を実施しているシステムの典型的なハードウェアコンポーネントを示しているハードウェアのブロック図である。
【図２】本発明の平坦な表面のキーボードの１実施形態の概略図である。
【図３】アセンブリの層を示す本発明の平坦な表面のキーボードの１実施形態の断面図である。
【図４Ａ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図４Ｂ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図４Ｃ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図４Ｄ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図４Ｅ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図４Ｆ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図４Ｇ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図４Ｈ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図４Ｉ】有効なキー押しと拭取りのジェスチャーを検出するために本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図５Ａ】装置の表面の汚染および清浄状態を検出するため本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】装置の表面の汚染および清浄状態を検出するため本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図５Ｃ】装置の表面の汚染および清浄状態を検出するため本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図５Ｄ】装置の表面の汚染および清浄状態を検出するため本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【図５Ｅ】装置の表面の汚染および清浄状態を検出するため本発明の方法を実行するためのソフトウェアアルゴリズムの１実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の好ましい代わりの例を図面を参照して以下詳細に説明する。  
図１は、タッチ／タップ感知性の洗浄可能なキーボード100の１実施形態のハードウェアコンポーネントの簡単化されたブロック図を示している。装置100は近接センサ120、容量性タッチセンサ130、振動センサ140、音声スピーカ150、ＬＥＤ視覚インジケータ160を収納する平坦な平面を含んでいる。センサコンポーネント120、130、140はＣＰＵ（プロセッサ）110へ入力を与え、キーボード表面にユーザの手が接近するか接触するときに、典型的にはセンサから受信された生の信号を解釈してその情報を利用可能なデータポートを介して既知の通信プロトコルを使用してＣＰＵ110へ通信するハードウェア制御装置により中継されるとき接触事象を通知する。同様に、ＣＰＵ110はＬＥＤインジケータをオンに切換えて適切な超各信号をスピーカへ出力するためのハードウェア制御装置と通信する。プロセッサ110はメモリ170へアクセスし、メモリ170は一時的および／または永久記憶および読取り専用と書込み可能なメモリ（ランダムアクセスメモリまたはＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリのような書込み可能な不揮発性メモリ、ハードドライブ等の両者の組合せを含むことができる。メモリ170はオペレーティングシステム181、タッチタップ検出ソフトウェア182、任意の他のアプリケーションプログラム183のような全てのプログラム及びソフトウェアを含んだプログラムメモリ180を含んでいる。メモリ170は各キーのタッチ容量センサ状態のデータアレイと、ユーザ選択肢及び嗜好192の記録を維持する記憶装置と、装置100の任意の素子により必要とされる任意の他のデータ193とを含んだデータメモリ190を含んでいる。装置100は既知の通信プロトコルを使用して利用可能なデータ接続（ワイヤ接続または無線）を介してユーザ入力に対応する機能をホストコンピュータ端末194へ通信する。
【００２９】
バッテリの寿命を最大にして電力を節約するために、装置100は使用されていないときには低電力の動作モードを有することが重要である。典型的な使用シナリオでは、ユーザが手を装置と接触させるとき、近接センサ120はこれを検出し、（低電力または「スリープ」モードにあっても、そうでなくてもよい）ＣＰＵ110をウェイクアップするための信号を送信し、それによりＣＰＵ110はシステム100の残りの部分をウェイクアップさせる。
【００３０】
ユーザの指が平坦な平面と接触するとき、容量タッチセンサ130がアサートされる。周期的に、ＣＰＵ110は各タッチセンサの状態を抽出し、データメモリ191にその結果を記録する。オペレーティングシステムソフトウェア181の支援の下で、ＣＰＵはアサートされた各タッチセンサの位置を確かめ、その位置を機能（典型的にはキーボードキー）にマップする。それと独立して、ＣＰＵ110とタッチ／タップ検出ソフトウェア182は振動センサ140の状態を監視する。ユーザが平面上を叩くとき、すなわち典型的にはキーをタイプするとき、対応する振動が振動センサ140により検出されるシステムを通して発せられる。有効なタップが検出されるとき、ソフトウェア182によりサポートされるＣＰＵ110は平面のいずれの領域がタップされたかを決定するためにメモリ191に含まれるセンサデータのアルゴリズム解析を行う。有効なタップタッチがアルゴリズムにより決定されたならば（図４Ａ−Ｈ参照のこと）その位置のマップされた機能はホストコンピュータ端末194へ送信される。
【００３１】
１実施形態では、振動センサは運動を検出できる加速度計でもある。これは装置が動かされたときそれを検出するために使用され、運動を停止するまで装置の動作を一時的に停止させる選択肢を可能にする。この方式はキーボードが動かされている間に意図しないキーストロークの発生を防止する助けをし、さらにキーボードの表面上の任意の場所をユーザが動かしながらタッチすることも可能にする。
【００３２】
図２は典型的なホストコンピュータ端末205と本発明200を表す概略図を示している。平坦な、またはほぼ平坦な平面200がユーザに与えられ、これにおいてユーザは手または指で選択を行う。１実施形態では、平面200はキーボードキー210、230、240等の画像と、対応する左280および右270マウスボタンを有するマウスポインタタッチパッド260が設けられている。特別な機能キー290は他のキーと同時に押されるときにキーボード上にユーザの嗜好を設定するための手段として設けられている。例えば機能キー290はキーボードの動作を一時的に中断するためにポーズキー240と同時に押される（典型的には、洗浄と呼ばれることができる）。特別なキー上の他のＬＥＤインジケータはユーザにキャップスロック、ナムロック、休止状態を示すためにフィードバックを与える。
【００３３】
さらに別の実施形態では、他のユーザ設定はキーボード上で直接設定されることができる。ＬＥＤ215の別の行は０から５の一般的なレベルを示すために使用される。設定モードに入るため、ユーザは機能キー290を複数の他のキー235のうちの１つと同時に押し、ユーザがポーリング又は変化しようとする設定を示す。ＬＥＤインジケータは選択された設定キー235上で点灯し、同時に設定の現在のレベルは一般的なレベルＬＥＤ上で０から５で示される。ユーザはその後、通常のレベルのＬＥＤ下の所望のキーを押すことにより設定のレベルを変更できる。設定モードを終了するため、ユーザは再度機能キーと設定キーを同時に押し、或いは予め定められた量の時間を待機し、その後システムは自動的に通常モードへ戻る。実施形態では、ユーザはポーリングを行い、次の設定、即ち音量、タッチ感度、タップ感度、洗浄レベル、無線信号の強度、バッテリの強度、近接センサの感度を設定する。
【００３４】
さらに別の実施形態では、装置の上部平面は、キーの位置を示す触覚を与えるために浅い凹みまたは「キーの窪み」を有する。キーの窪みは人間の指がそれを感じることができるのに十分な深さであるが、表面の拭取り及び洗浄が容易であるような浅さである。ホームキー（典型的には英語のキーボード上の“ｆ”と“ｊ”）と共通して呼ばれる２つのキーは標準的なキーボードで共通して見られるような小さい突出部のようにそれらの上に付加的な触覚マーカーを有する。さらに別の実施形態では、キーの窪みはホームキー230上および小指を載せるキー210（“ａ”と“，”キー）では僅かに深い。このことはユーザが典型的に指を載せることが研究で示されているキー上にユーザがさらに強く点を固定することを可能にする。
【００３５】
図３は本発明の実施形態の上位層を作るコンポーネントの断面を示している。上部の透明な平面層300はユーザが接触する最も外側の層である。浅い凹みまたはキーの窪み340が各キー上に位置されている。キーボードのキーの画像310が印刷、塗装、彫込みまたはラベルの貼付により上部平面300の底面上に与えられている。印刷回路板320はタッチセンサを構成する導電性トレース330を有する平面300の底面に接着されている。ＬＥＤおよび振動センサ350のような他の電子コンポーネントは印刷回路板320の底面上に位置されている。
【００３６】
図４Ａ乃至４Ｉは、洗浄可能なタッチおよびタップ感知性キーボードを構成するためのソフトウェア182の１実施形態のプロセスのフローチャートを示している。図４Ａは洗浄可能なタッチおよびタップ感知性キーボードソフトウェア182の主処理ルーチン4100の１実施形態のフローチャートを示している。ブロック4105で、プロセスが最初に開始されるとき、タッチセンサ（Ｑ）のデジタル状態とタッチセンサ（Ａ）のアナログレベルを含めた種々のシステム変数は初期化される。ブロック4110で、プロセスは予め定められたポーリング期間待機し、その後ブロック4115で全てのタッチ容量センサの値を捕捉する。図４Ｂのキー解除検出ルーチンがブロック4120で呼び出され、先にアサートされたキーが解除されているかを決定する。図４Ｆの拭取り検出ルーチンがブロック4130で呼び出され、拭取り動作がキーボードで検出されているかを決定し、検出されているならば、キーボードの動作を自動的に中断する。拭取り検出ルーチンはキーボードが適切に洗浄されているかを決定するためにも使用される。
【００３７】
図４Ｂはキー解除検出ルーチン4200の１実施形態のフローチャートを示している。ブロック4205で現在のサンプル（Ｎ）について記憶されている各キーセンサ状態が捕捉され、ブロック4210で先のサンプル（Ｎ−１）からの同じキーの状態と比較される。先のサンプルでキーがアサートされる（即ち値＝１）が、現在のサンプルではアサートされない（即ち値＝０）ならば、キーはブロック4215で有効なキー解除状態を丁度経過したことが決定される。全てのキーはしたがってブロック4220で評価され、その後ルーチンはブロック4225で戻る。
【００３８】
図４Ｃはキー押し検出ルーチン4300の１実施形態のフローチャートを示している。このルーチンはブロック4305で、振動センサ140により検出されたとき有効なタップが生じているかを決定することにより開始する。タップが検出されないならば、ルーチンはブロック4310の図４Ｉの押し検出ルーチンへ進む。有効なタップが検出されたならば、プロセスは候補キー（即ちアサートされていない状態からアサートされた状態へ変更されたキー）と有効なキー（即ちタップされたことが決定されたキー）の２つのデータコンテナをクリアすることにより開始する。タップセンサとタッチセンサは正確に時間弐おける同じ瞬間にアサートされない可能性があるので、各キーの状態の比較はブロック4320とブロック4325で現在のサンプルと過去の２つ（又はそれ以上）のサンプルにより括弧でくくられる。ブロック4330で、検査されている現在のキーがアサートされていない状態からアサートされた状態へ変更されているかを決定し、変更されているならば、ブロック4335で候補キーとしてマークされる。全てのキーが検査されるまでプロセスはブロック4340で続く。識別された候補キーが存在しないならば、プロセスはブロック4350で図４Ｄに続く。候補キーが存在するならば、待ち行列中の全てのキーが検査されるまでプロセスはブロック4335で継続し、ルーチンはブロック4360で戻る。
【００３９】
図４Ｄはブロック4400で図４Ｃのキー押し検出ルーチンの続きの１実施形態のフローチャートを示している。このルーチン点で、少なくとも１つ（又はそれ以上）のキーが候補キーとして識別される（即ちキーのタッチセンサ状態はアサートされていない状態からアサートされた状態へ変更されている）。タッチ容量キーボードに関する共通の問題はユーザが別の指でタイプしているときに１つの行から隣接する量へ指を滑らした結果である「ファントム」キーストロークである。偶発的な滑りが生じたとき、指が２つのキー間で滑るのと同時に両者の隣接キーがアサートされる時間における瞬間が典型的に存在する。ルーチンはブロック4405で各候補キーを検査し、ブロック4410でその状態を異なる行のキーの状態と比較する。ブロック4415で、隣接キーがアサートされた候補キーの現在のサンプルと同時にアサートされたならば、または隣接キーがアサートされた候補キーの現在のサンプルの直前にアサートされたならば、その状況は指が滑った結果であると考えられ、候補キーは無視される。ブロック4416は候補キーと隣接する行キーが時間において同じ瞬間にアサートされているためにキーの滑りが決定された場合のサンプルデータセットの表を示している。この表では、候補のアサートされた状態は０から１へ動きながら（候補キーとしてみなされる）、隣接行キーはアサートされた状態からアサートされていない状態へ転移され、少なくとも１つのサンプルセットｎ−１を有し、ここでは候補キーと隣接行キーの両者は同時にアサートされた。ブロック4417は、候補キーがアサートされたときの時間的瞬間の丁度前に隣接行キーがアサートされているために、キーの滑りが決定された場合のサンプルデータセットの表を示している。第２の指を隣接行キーへ置くと同時に第１の指を候補キー上に置くことは非常に不自然であり難しいので、4415でイエスであることが判明された状況はユーザが同じ指を１つのキーから隣接行の別のキーへ滑らせた結果として生じる可能性が大きいことが仮定される。タッチタップの洗浄可能なキーボードの前提は、キーが有効であるように（単に滑るのではなく）叩かれるか押されなければならないので、4415でイエスであると判明される状況は有効なキー押しとして除外される。このプロセスはブロック4420で各隣接行キーで継続する。候補キーが滑りの結果として生じたものではないことが判明したならば、ブロック4425で有効キーのセットに付加される。このプロセスはブロック4430で各候補キーで継続する。滑り解析が各候補キーで行われると、プロセスは図４Ｅに示されているフローチャートへ進む。
【００４０】
図４Ｅはブロック4500で図４Ｄのキー押し検出ルーチンの続きの１実施形態のフローチャートを示している。ブロック4505は有効なキーの総数を検査し、その数が許容可能なしきい値を超えているかを決定する。超えているならば、キー押しは無視される。ユーザが明らかにタイプしていなくても、例えばユーザが手のひら全体でキーボードを打ち、それによって多数の有効なキーを生じる可能性がある。そのような場合には、ルーチンはブロック4515で戻る。そうでなければ、ルーチンはブロック4520で有効キーが押されたことを決定しコマンドをホストコンピュータ端末194へ送信する。プロセスはブロック4525で各有効キーで継続し、ブロック4530で戻る。
【００４１】
図４Ｆは拭取り検出ルーチン4600の１実施形態のフローチャートを示している。ユーザがキーボードを洗浄する前にそのキーボードの動作をディスエーブル（または“休止”）することを忘れることはありふれている。それ故、拭取り動作がキーボードの表面上で行われたときを検出し、自動的にそれをディスエーブルして、ユーザにおける不慮のキーストロークがホストコンピュータ端末194へ発生されることを防止する。図４Ｈのセンサフットプリント検出ルーチンはセンサの現在の「フットプリント」の大きさを決定するためにブロック4605で呼び出される（用語「フットプリント」は同時にアサートされた隣接キーセンサのグループを示すために使用される）。ブロック4610は新たに形成されたフットプリントまたは動かされた以前のフットプリントのみを検出する解析の準備のために全てのフットプリントの記録の更新フラグをクリアする。ブロック4615、4620、4625は各検出されたフットプリントと各既存のフットプリントを検索し、それらの寸法と位置を比較する。フットプリントがサイズ及び位置において類似であるならば、ブロック4630はサイズの変更とそれらの間の移動ベクトルを決定し、ブロック4635でＦを更新し、その更新されたフラグを4650で真に設定する。ＤＦとＦフットプリントはサイズにおいて類似ではないので、プロセスはブロック4640で他のフットプリント記録を検査し続ける。全てのフットプリントが比較されると、プロセスはブロック4655で新しいフットプリント記録を生成し、その更新されたフラグを真に設定する。プロセスはブロック4655で他の検出フットプリントで継続する。全ての検出されたフットプリントが処理されると、更新されたフラグが誤である全てのフットプリント記録はブロック4600で除去され、プロセスはブロック4665で図４Ｇに示されているフローチャートへ続き、新たに形成されたフットプリントおよび移動された予め存在しているフットプリントを転送する。
【００４２】
図４Ｇはブロック4700で図４Ｆからの拭取り検出ルーチンの続きの１実施形態のフローチャートを示している。各フットプリント記録（Ｆ）はブロック4705で検査される。ブロック4710は拭取り検出ルーチンを進めるために十分なフットプリント記録が存在するか否かを決定する。存在するならば、ブロック4715はフットプリントの動作が同じ方向にあるか否かおよびフットプリントのサイズが比較的一定であるか否かを決定する。イエスならば、有効な拭取りがブロック4720で宣言され、プロセスはブロック4725で終了する。解析されたフットプリントが拭取りとして認められないならば、ルーチンはブロック4730で全ての残りのフットプリントを検査し続け、ブロック4730で戻る。
【００４３】
図４Ｈはセンサフットプリント検出ルーチン4800の１実施形態のフローチャートを示している。このルーチンの目的は複数の近接タッチセンサが同時にアサートされる場所（即ち「フットプリント」）を発見することである。ルーチンはブロック4805でタッチ容量センサ経歴アレイ191の各キーセンサを検査することにより開始する。各キー（ｋ）はブロック4810で処理され、これがブロック4815で現在アサートされているかを調べるためのチェックが行われる。アサートされているならば、新しい潜在的なフットプリントがブロック4820で生成される。ブロック4825はキー（ｋ）に隣接する各キー（ｊ）を検査し、ブロック4830でアサートされるかをチェックする。隣接キー（ｊ）がアサートされるならば、ブロック4835はそれが既に潜在的なフットプリントに含まれるかを調べるためにチェックを行う。含まれていないならば、ブロック4840は隣接キー（ｊ）をキー（ｋ）の潜在的なフットプリントへ付加する。ブロック4845はキー（ｋ）とキー（ｊ）の両者が相互に参照されることを確実にする。ブロック4850は処理されたとして隣接キー（ｊ）をマークする。プロセスは全ての潜在的なキーが検査されるまでブロック4855で継続し、その後ブロック4860はキー（ｋ）を処理されたとしてマークする。全体的なプロセスは全てのキーが検査されるまでブロック4865で反復する。
【００４４】
図４Ｉはレスト検出後の押しルーチンの１実施形態のフローチャートを示している。プロセスはブロック４８１０で有効キー（Ｖ）のセットをクリアすることにより開始する。ブロック4820は現在のサンプル（Ｎ）から予め定められた先のサンプル（この例ではＮ−２として示されている）まで待ち行列（ｅ）の各エントリを検査する。ブロック4830は各キー（ｋｅ）のタッチセンサのアナログ信号値（Ａ）を検索する。ブロック4840はアナログ信号値ｋｅがレストしきい値（即ち典型的な載せられている指のセンサ読取）よりも上であるか否かを決定する。アナログ信号値ｋｅがレストしきい値よりも上ではないならば、プロセスはブロック4870へ進み、次のキーが処理される。アナログ信号値ｋｅがレストしきい値よりも上であるならば、ブロック4850はｋｅと先のサンプルｋｅ−１との間のアナログ信号値の変化が（ＳＬＯＰＥ（ｋｅ，ｋｅ−１）に示されている）押ししきい値を超えるか否かを決定する。ブロック4850はさらに（押し動作をアサートする直前に、ユーザがキーから指を完全に離さずに指を１つのキー上で僅かに上げたときの例を考慮するため）ｋｅ−１の直前の変化が僅かなリフトであり、その後に押されたか否かも決定する。これらの条件のいずれかが存在するならば、プロセスはブロック4860でｋｅを有効キー（Ｖ）のセットへ付加する。これらの条件のいずれかが存在しないならば、プロセスはブロック4870で次のキーＡ（ｅ）を検査することにより継続する。全てのキーがブロック4880で考慮されると、プロセスはブロック4890で図４Ｅに示されているフローチャートへ出る。
【００４５】
ここで説明されているように、キーボードの随意選択的に有効な特性が多数存在する。随意選択的に有効な特性の１例のセットを次に明細に示す。上部表面には硬化アクリル、アニールガラス、又は他の傷防止の透明材料の使用と、エンクロージャのベースとして（成形された、機械加工された等の）アルミニウムの使用と、エンクロージャのベースとして抗菌性の固体表面材料の使用と、透明な上部表面をベースに接着し、エンクロージャの内部への液体又は埃の侵入に対してエンクロージャを密封する方法と、タッチセンサの導電性の透明なトレースを与えるためイリジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の使用および／またはＩＴＯ技術の使用によりガラスの底面に対してキー画像をエッチング又はその他の方法で貼ることによりキーボードを完全に透明にする能力およびＩＴＯトレースと、上部表面の置換可能なスナップ方式の透明カバーの使用である。
【００４６】
キーボードは容易な洗浄と殺菌に適していることが理想的である。前述したように、キーボードの動作はキーの組合せ又は拭取り検出とその後の消毒又は殺菌のいずれかにより一時的に休止されることができる。別の特性では、システムはタッチ表面が洗浄されるべき点まで汚染された可能性があるときを検出することができる。最後の洗浄以降にタッチ表面上で行われた累積的活動のトラックを維持することによりこれを行う。活動レベルは次の１以上のファクタの組合せにより決定され、ファクタは（タッチセンサ130を使用する）表面上のタッチ数と、（タッチセンサ130を使用する）表面上の滑り数と、（振動センサ140を使用する）表面上のタップ数と、（振動センサ140を使用する）キーボード上の動作量と、（近接センサ120を使用する）近接センサが付勢された回数である。活動レベルがユーザ設定可能なしきい値に到達したとき、汚染警告が付勢される（これは単独または一連の発光灯、可聴音、またはホストコンピュータ端末への電子通知である）。
【００４７】
１実施形態では、ホストコンピュータ端末はコンピュータネットワークの一部であり、このネットワークを介して管理者はホストコンピュータ端末に接続される各キーボードの汚染状態を監視できる。例えば院内感染制御者は任意のキーボードが汚染しきい値を超えたならば通知されてこれらの装置を迅速に殺菌する対策を講じることができ、それによって完全な感染制御環境を維持する。
【００４８】
別の特徴では、システムはタッチ表面が汚染の警告をクリアするのに十分に拭取られたときを検出できる。拭取り動作が行われるとき「フットプリント」または多数の付勢された近接タッチセンサが表面／キーボードの平面を横切る。フットプリントの通過はシステムにより観察され、それによって拭取り行為がキーボードの表面全体にわたって行われたか否か、および行われた往復の拭取り回数を検出することが可能になる。拭取り行為がユーザ規定可能なしきい値に到達すると、以下の図５Ａ乃至５Ｅで説明されているように、汚染警告は消勢される。
【００４９】
図５Ａ乃至５Ｅは汚染及び洗浄検出プロセスを実行するためのソフトウェア182の１実施形態のプロセスフローチャートを示している。図５Ａは洗浄可能なタッチ＆タップ感知性キーボードソフトウェア182の汚染および洗浄検出ルーチンの種処理ルーチン5100の１実施形態のフローチャートを示している。ブロック5110は「活動レベル」変数ＡＬを初期化する。この変数はその汚染を導く可能性のあるキーボード表面上の活動量を追跡するために使用される。ブロック5120は汚染しきい値が超過されたか否かを調べるためにチェックを行う（図５Ｂ参照）。しきい値が超過されていないならば、ルーチンは汚染しきい値が超過されるまでループで継続し、しきい値の超過ではブロック5130で汚染警告を付勢する。ブロック5140はキーボードのユーザ設定が洗浄拭取り検出ルーチンを使用するように設定されているか否かを決定する。設定されていないならば、プロセスはブロック5150でキーボードの休止を待機し、休止を解除し、その後汚染警告をクリアする。キーボードのユーザ設定が洗浄拭取り検出ルーチンを使用するように設定されているならば、プロセスは洗浄しきい値が超過されるまでブロック5160で待機する（図５Ｃ参照）。洗浄しきい値が到達されると、プロセスはブロック5170で汚染警告をクリアし、ブロック5110の開始から再度プロセスを開始するためにループバックする。
【００５０】
図５Ｂは洗浄可能なタッチ＆タップ感知性キーボードの汚染検出ルーチン5200の１実施形態のフローチャートを示している。ブロック5205は各タッチセンサを検査し、5210でアサートされているかを決定する。アサートされているならば、活動レベルカウンタがブロック5220でインクリメントされ、ブロック5230で他のキーをチェックするためにループバックする。ブロック5235は（加速度計としても知られている振動センサを介して）装置が動かされているかを決定する。動かされているならば、活動レベルカウンタはブロック5250でインクリメントされる。ブロック5255は（近接センサ120を介して４）ユーザの手がキーボードに接近しているかを決定する。接近しているならば、活動レベルカウンタはブロック5260でインクリメントされる。全ての活動トリガーの加重和は所定の時間スライスｎの汚染レベルを決定するためにブロック5265で計算される。
【００５１】
図５Ｃは洗浄可能なタッチ＆タップ感知性表面装置の洗浄検出ルーチン5300の１実施形態のフローチャートを示している。ブロック5305は存在するならばいずれのセンサ「フットプリント」が存在するかを決定する（図５Ｅ参照）。この図面の残りのフローチャートは識別されたフットプリントが有効な移動しているフットプリントであるか否かを決定し、それは図４Ｆの説明と同様である（前述の図４Ｆの説明を参照）。プロセスはその後ブロック5365を介して図５Ｄへ続く。
【００５２】
図５Ｄは洗浄可能なタッチ＆タップ感知性表面装置の洗浄検出ルーチン5400の続きの１実施形態のフローチャートを示している。ブロック5405は図５Ｃにおける解析から決定された各フットプリント記録（Ｆ）を検査する。ブロック5410はフットプリントがタッチ表面のエッジ又はそのエッジ近くにあるかを決定する。ノーであるならば、プロセスは他のフットプリントを調べ続ける。ブロック5415は、同じ通常方向で移動されるフットプリントを作る全てのセンサと、通常一貫して維持されるフットプリントのサイズを確証する。ノーであるならば、有効な移動中のフットプリントではないことが決定され「Ｆ」はブロック5420で候補フットプリントから除去される。そうでなければ（拭取りはタッチ表面のエッジへ横断してから）洗浄レベルカウンタはブロック5425でインクリメントされる。これはブロック5430で全てのフットプリント記録で継続し、その後ブロック5435で戻る。メモリ192に記憶されているユーザ設定は洗浄レベルしきい値を決定する。洗浄レベルしきい値が超過されると、汚染警告がクリアされ、表面は適切に洗浄されていると考えられる。
【００５３】
別の特徴では、システムはタッチ表面が汚染警告をクリアするのに十分拭取られているときそれを決定できる。拭取り行為が行われるとき、「フットプリント」または多数の付勢された近接タッチセンサはキーボードの平面を横切る。フットプリントの通過はシステムにより観察され、それによって拭取り行為がキーボードの表面全体にわたって行われたか否か、および行われた往復の拭取り回数を検出することが可能になる。拭取り行為がユーザ規定可能なしきい値に到達すると、汚染警告は消勢される。
【００５４】
別の特徴では、キーボードは（通常「オートクレーブ」と呼ばれる）殺菌装置に置かれることができる。
【００５５】
別の特徴では（ＬＣＤまたは「電子インク」ディスプレイのような）ダイナミックディスプレイが上部平面の下に置かれることができ、それによって各キーの機能割当て及び関連される視覚的表示がダイナミックに変更されることができ、これを以下「ソフトキー」と呼ぶ。
【００５６】
別の特徴では、ダイナミックキー割当てはホストコンピュータ上の文脈の変化にしたがってユーザによって手作業で、又はシステムにより自動的に決定されることができる。例えばソフトキーの１セットは現在のアプリケーションで表示されることができるが、新しいアプリケーションがアクチブになるときに自動的に変化する。個々のキーは後続するワークフローにしたがってアプリケーション自体内で変化することもできる。この特性の実行はホストコンピュータ端末（例えばウィンドウズ（登録商標）オペレーティングシステムで提供されているWidgetおよびSideshow）上でオペレーティングシステムにより提供されるあるツール（例えばウィンドウズ（登録商標）オペレーティングシステムで提供されているWidgetおよびSideshow）を使用できる。
【００５７】
ユーザにはキーの触感及び付勢に対する幾つかの種類の触覚フィードバックが与えられることが望ましい。これは「ストライカー」を含むがそれに限定されない複数の方法で実現されることができ、ストライカーは下からガラス表面を打ち、キー押しに対する触覚的応答を与えるキーを通して散在される（即ちユーザはユーザがキーに触れるときは何時でもガラスにヒットするストライカーの鋭い振動を感じる）。
【００５８】
別の実施形態では、キーボードはキーが付勢されるときに振動する（セル電話機またはページャが振動する方法に類似する）。
【００５９】
さらに別の実施形態では、触覚アクチュエイタはタッチ表面とキーボードの支持表面との間に位置される。キーが押されるとき、全体的な上部表面は触覚アクチュエイタに対して僅かに押し下げられ、これが触覚応答を発生する（これは簡単な「クリッキング」スイッチの感覚及び構造と類似する）。
【００６０】
装置の表面は連続的であるので、個々のキーは（伝統的なキーボード上のような）それら固有の機械的移動構造をもたない。それ故、（例えば２つのキーの間の）誤りに対する余地が小さいことによりユーザが所望のキーのタッピングをミスする可能性がある。このような場合、システムは依然としてタップを検出できるが、タップのキー位置は曖昧である。正確性の改良を助けるため、共通語、共通の文字対、共通の次の語のデータベースを含めた、語彙ベースのデータベースがシステムに記憶されることができる。曖昧なキー付勢が生じたとき、アルゴリズムは全ての候補の曖昧文字の最も可能性の高い文字を見つけるためにデータベースを参照することによって選択肢の曖昧性を解消できる。この曖昧性の解消は（従来技術とは区別して）表示機構を介してユーザへ任意の代わりの選択肢を提示せずに字順を基礎として行われる。
【００６１】
表面はタッチ感知性であり、ユーザはキーの表面上に指を置くことを許容されるので、ユーザがキーが押し下げるときにアサートされることを意図するときと、ユーザがキーをタップした後に単にキー上に指を置いているときとの違いを決定することが困難である。この問題はキーの反復（またはキー押しおよび固定）を初期化するための特別なジェスチャーを実行することにより解決される。ユーザはすばやく連続的に、最初に所望のキー上をタップし、迅速にキーから指を上げ、その後再度タップし、キー上に指を固定する。そのときから、ユーザは指をキー上に保持する限り、アサートされた（又は押された）と考えられる。キーのアサートを終了するため、ユーザは指をキーから上げる。
【００６２】
さらに別の実施形態では、タッチ表面の汚染レベルは光学的方法を使用して決定されることができる。例えば、透明な上部表面は光チャンネルを構成し、それを通して赤外線または可視光が１つの面から別の面へ透過され、フォトダイオードが伝播される光のレベルを検出する。油状の指紋のような汚染がタッチ表面の外部で生じたとき、ある量の光が（スネルの法則を使用して）チャンネルから逃れる。さらに別の実施形態では、レーザは汚染を検出するためにタッチ表面を走査するのに使用されることができる。
【００６３】
ここで説明された実施形態の焦点はキーボード応用に対するものであるが、当業者はシステムが任意のタイプのタッチスクリーン装置に適切に応用可能であることを認識するであろう。
【００６４】
本発明の好ましい実施形態を示し説明したが、前述したように本発明の技術的範囲を逸脱せずに多くの変更が行われることができる。したがって本発明の技術的範囲は好ましい実施形態の説明により限定されない。代わりに、本発明は特許請求の範囲を参照して全体的に決定されるべきである。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]ユーザ入力の位置を決定するために固体の平坦なタッチ感知性表面におけるユーザの入力を検出する方法において、
前記タッチ感知性表面に含まれる複数のタッチセンサに基づいて前記タッチ感知性表面のユーザのタッチを記録し、
１以上の振動センサにより感知されたタップ事象に基づいて前記タッチ感知性表面に結合されている前記１以上の振動センサから前記タップ事象信号を受信し、
前記タップ事象信号が受信された後、記録されたユーザタッチに基づいて選択をアサートするステップを含んでいる方法。
[２]前記表面は対応するタッチセンサに関連される複数の英数字のキーを具備している前記[１]記載の方法。
[３]前記タッチ感知性表面は各キーの位置を識別する第１の触覚マーカーを具備している前記[２]記載の方法。
[４]前記第１の触覚マーカーはタッチ感知性表面上の浅い凹みである前記[３]記載の方法。
[５]前記第１の触覚マーカーから弁別される第２の触覚マーカーが予め指定されたホームキー上に置かれる前記[３]記載の方法。
[６]前記第１の触覚マーカーから弁別される前記第２の触覚マーカーは外部に位置するキー上に置かれる前記[３]記載の方法。
[７]さらに、選択がアサートされるとき可聴音を発生する前記[１]記載の方法。
[８]前記タッチセンサの一つが滑動運動にしたがってタッチされるときそれを決定する前記[１]記載の方法。
[９]前記アサートされる選択は、前記滑動運動にしたがって最近タッチされていることが決定されない前記タッチセンサの一つに関連される前記[８]記載の方法。
[１０]さらに、前記記録されたユーザタッチに基づいて拭取り運動を検出し、
前記拭取り運動が検出されたときアサーションを中断することを含んでいる前記[１]記載の方法。
[１１]さらに、前記拭取り運動の検出前にアサートされた１以上の選択を除去する前記[１０]記載の方法。
[１２]さらに、有線又は無線方法によりホストコンピュータと通信する前記[２]記載の方法。
[１３]前記表面はマウス指向装置の機能を行う前記[１]記載の装置。
[１４]前記表面はダイナミック表示コンピュータ装置上のタッチスクリーンである前記[１]の方法。
[１５]前記表面は数字のキーパッドを具備している前記[１]記載の表面。
[１６]前記表面はユーザ規定可能である前記[１]記載の方法。
[１７]前記タッチセンサの感度は調節可能である前記[１]記載の方法。
[１８]前記振動センサの前記感度は調節可能である前記[１]記載の方法。
[１９]さらに、前記ユーザが前記表面を使用しようとするときそれを感知し、
前記ユーザが前記表面を使用しようとすることを感知したとき、前記表面の低電力消費
状態をフル電力動作状態へ変更することを含んでいる前記[１]記載の方法。
[２０]アサートはキーの組合せがアサートされた後にコマンド信号を発生する前記[２]記載の方法。
[２１]さらに、予め規定された状態以降に記録されたユーザがタッチの数を決定し、
決定された記録されたユーザのタッチがしきい値を超過したならば警告インジケータを
エネーブルするステップを含んでいる前記[１]記載の方法。
[２２]さらに、第１の汚染しきい値に到達するまでユーザの前記タッチ表面との相互動作のレベルを累積的に記録するステップを含んでいる前記[１]記載の方法。
[２３]さらに、前記第１の汚染しきい値に到達したとき警報をアサートするステップを含んでいる前記[２２]記載の方法。
[２４]前記警報は警報灯、可聴音、振動またはホストコンピュータ端末へ送信されるコマンドの少なくとも１つである前記[２３]記載の方法。
[２５]累積的記録は第１のユーザ洗浄しきい値が超過されるまで継続される前記[２３]記載の方法。
[２６]前記第１のユーザ洗浄しきい値は拭取り回数と拭取られるタッチ表面領域に基づいている前記[２５]記載の方法。
[２７]さらに、前記洗浄レベルしきい値が超過されるとき警報のアサートを解除するステップを含んでいる前記[２５]記載の方法。
[２８]前記第１のユーザ洗浄しきい値は前記タッチセンサのアレイに基づいている前記[２３]記載の方法。
[２９]前記ユーザ相互動作のレベルは１以上の記録されたユーザタッチ、受信されたタップ事象、前記表面の感知された動きまたは前記ユーザが前記装置に近接しているときの決定を含んでいる前記[２３]記載の方法。
[３０]キーは前記キーの前記位置の前記表面をタップし、上昇させ、迅速に連続して再度タップし、押した状態を維持することにより押されていることをアサートされる前記[１]記載の方法。
[３１]押されていることをアサートされた前記キーは前記キーを上げることにより解除される[３０]記載の方法。
[３２]単一のキー、２以上の同時的なキー付勢、または一連の２以上の逐次的なキー押しのうちの１つのディスエーブルキーの組合せを付勢することにより前記表面の動作を中断するステップを含んでいる前記[２]記載の方法。
[３３]ユーザ設定は前記タッチ表面上で変更可能である前記[２]記載の方法。
[３４]前記ユーザ設定は複数のＬＥＤインジケータ上で表示される前記[３３]記載の方法。
[３５]さらに、前記タッチ表面の動きを感知し、
前記感知された動きが予め規定されたしきい値よりも大きいならば前記表面の動作を中
断するステップを含んでいる前記[１]記載の方法。
[３６]さらに、第２のタップ事象信号を受信し、
前記受信された第２のタップ事象信号と、先にアサートされた選択に関連付けられる同じキーにおける記録されたユーザのタッチとに基づいて、キー押しと維持事象をアサートするステップを含んでいる前記[２]記載の方法。
[３７]タッチセンサのみが前記ユーザ入力の位置を決定するために含まれている固体の平坦なタッチ感知性表面におけるユーザの入力を検出する方法において、
前記タッチ感知性表面に含まれる複数のタッチセンサに基づいて前記タッチ感知性表面のユーザのタッチを記録し、
予め規定された変化しきい値にしたがって記録されたユーザタッチが変化したか否かを決定し、
ユーザタッチが前記予め規定された変化しきい値にしたがって変化したことが決定されたならば選択をアサートするステップを含んでいる方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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