(57)【要約】【課題】  ユーザ入力をコンピュータに通信するためのユーザ入力装置を提供すること。【解決手段】  このユーザ入力装置７０は、ユーザ入力検出素子８４と運動エネルギー変換装置８６とを備えている。ユーザ入力検出素子８４は、ユーザ入力を検出する。運動エネルギー変換装置８６は、ユーザによってユーザ入力装置に与えられる運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。運動エネルギー変換装置からの電気エネルギーを使用して、ユーザ入力検出素子８４によって検出されたユーザ入力をコンピュータに通信し、かつ／又はユーザ入力装置７０の電池９６及び／又はコンピュータのシステム電池を充電する。【選択図】  図４
2005228318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ入力をコンピュータに通信するための無線入力装置であって、
ａ）前記ユーザ入力を検出するユーザ入力検出素子と、
ｂ）ユーザによって前記無線入力装置に供給される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する運動エネルギー変換装置と、
ｃ）前記電気エネルギーを使用して、前記ユーザ入力検出素子によって検出された前記ユーザ入力を前記コンピュータに通信するように、前記ユーザ入力検出素子と通信する送信機と
を備えていることを特徴とする無線入力装置。
【請求項２】
前記送信機に電力を供給し、前記運動エネルギー変換装置によって充電されるように、前記運動エネルギー変換装置及び前記送信機に電気的に接続された電池を備えていることを特徴とする請求項１に記載の無線入力装置。
【請求項３】
前記運動エネルギー変換装置からの電圧を整流かつ調整して前記電池を充電するように、前記運動エネルギー変換装置及び前記電池に電気的に接続された充電回路を備えていることを特徴とする請求項２に記載の無線入力装置。
【請求項４】
前記運動エネルギー変換装置は、圧電装置であることを特徴とする請求項１に記載の無線入力装置。
【請求項５】
前記運動エネルギー変換装置は、圧電トランスであることを特徴とする請求項４に記載の無線入力装置。
【請求項６】
前記運動エネルギー変換装置は、圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項４に記載の無線入力装置。
【請求項７】
前記運動エネルギー変換装置は、発電機であることを特徴とする請求項１に記載の無線入力装置。
【請求項８】
前記ユーザ入力検出素子は、無線キーボードの複数のキーを備えていることを特徴とする請求項１に記載の無線入力装置。
【請求項９】
キーボードのキーを押し下げることによって、前記送信機は前記キーに対応する信号を前記コンピュータに伝送し、前記キーを押し下げることによってもたらされた運動エネルギーが前記運動エネルギー変換装置によって電気エネルギーに変換されることを特徴とする請求項８に記載の無線入力装置。
【請求項１０】
前記運動エネルギー変換装置は圧電装置であり、キーボードのキーを押し下げることによって運動エネルギーを前記圧電装置に与えることを特徴とする請求項８に記載の無線入力装置。
【請求項１１】
前記キーボードのキーを押し下げることによって、前記圧電装置を屈曲して、前記キーボードのキーの運動エネルギーを前記圧電装置に伝達することを特徴とする請求項１０に記載の無線入力装置。
【請求項１２】
前記ユーザ入力検出素子は無線キーボードのキーを備え、前記運動エネルギー変換装置は圧電装置であり、キーボードの複数のキーの動きが、運動エネルギーを単一の圧電装置に与えることを特徴とする請求項１に記載の無線入力装置。
【請求項１３】
前記ユーザ入力検出素子は無線キーボードのキーを備え、前記運動エネルギー変換装置は圧電装置であり、キーボードの１つのキーの動きが、運動エネルギーを複数の圧電装置に与えることを特徴とする請求項１に記載の無線入力装置。
【請求項１４】
前記ユーザ入力検出素子は、コンピュータマウスの運動感知素子であり、前記運動エネルギー変換装置は発電機を備え、前記運動感知素子の動きが、運動エネルギーを前記発電機に伝達することを特徴とする請求項１に記載の無線入力装置。
【請求項１５】
前記運動感知素子は、マウスボールであることを特徴とする請求項１４に記載の無線入力装置。
【請求項１６】
ユーザ入力を無線入力装置からコンピュータに通信する通信方法であって、
ａ）前記無線入力装置の運動エネルギーを電気エネルギーに変換するステップと、
ｂ）前記電気エネルギーを送信機に供給するステップと、
ｃ）前記無線入力装置に提供される前記ユーザ入力を前記コンピュータに通信するステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１７】
前記電気エネルギーを蓄電し、蓄電された電気エネルギーを使用して前記ユーザ入力を前記コンピュータに通信することを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記運動エネルギーは、圧電装置で電気エネルギーに変換されることを特徴とする請求項１６に記載の通信方法。
【請求項１９】
運動エネルギーを使用するコンピュータシステムであって、
ａ）ディスプレイと、
ｂ）機械命令が格納されるメモリと
ｃ）システム電池と、
ｄ）前記ディスプレイと前記メモリと前記システム電池に結合され、前記機械命令を実行して複数の機能を実行するプロセッサと、
ｅ）該プロセッサと連通しているユーザ入力装置とを備え、該ユーザ入力装置は、
ｉ）ユーザ入力を検出するユーザ入力検出素子と、
ｉｉ）ユーザによって前記ユーザ入力装置に供給される運動エネルギーを、前記システム電池を充電するために使用される電気エネルギーに変換する運動エネルギー変換装置と
を備えていることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項２０】
前記運動エネルギー変換装置は、圧電装置であることを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。
【請求項２１】
前記運動エネルギー変換装置は、発電機であることを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。
【請求項２２】
前記運動エネルギー変換装置は、ノートブックキーボードであることを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。
【請求項２３】
キーを押し下げることによって供給される運動エネルギーが、前記運動エネルギー変換装置によって電気エネルギーに変換されることを特徴とする請求項２２に記載のコンピュータシステム。
【請求項２４】
前記運動エネルギー変換装置は圧電装置であり、キーボードのキーを押し下げることによって運動エネルギーが前記圧電装置に与えられることを特徴とする請求項２２に記載のコンピュータシステム。
【請求項２５】
前記ユーザ入力装置は、コンピュータマウスであることを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステム。
【請求項２６】
ユーザ入力をコンピュータに通信するための無線キーボードであって、
ａ）前記ユーザ入力を入力するための複数のキーと、
ｂ）ユーザによって１つ又は複数の前記キーに供給される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する運動エネルギー変換装置と、
ｃ）前記キーの動きを示す信号が提供され、前記電気エネルギーを使用して前記信号を前記コンピュータに通信する送信機と
を備えていることを特徴とする無線キーボード。
【請求項２７】
前記送信機に電力を供給し、前記運動エネルギー変換装置によって充電されるように、前記運動エネルギー変換装置及び前記送信機に電気的に接続された電池を備えていることを特徴とする請求項２６に記載の無線キーボード。
【請求項２８】
前記運動エネルギー変換装置は、圧電装置であることを特徴とする請求項２６に記載の無線キーボード。
【請求項２９】
前記運動エネルギー変換装置は、圧電トランスであることを特徴とする請求項２８に記載の無線キーボード。
【請求項３０】
前記運動エネルギー変換装置は、圧電アクチュエータであることを特徴とする請求項２８に記載の無線キーボード。
【請求項３１】
前記運動エネルギー変換装置は、発電機であることを特徴とする請求項２６に記載の無線キーボード。
【請求項３２】
前記運動エネルギー変換装置は圧電装置であり、キーボードのキーを押し下げることによって運動エネルギーが前記圧電装置に与えられることを特徴とする請求項２６に記載の無線キーボード。
【請求項３３】
キーボードのキーを押し下げることによって、前記圧電装置を屈曲して、前記キーボードのキーの運動エネルギーを前記圧電装置に伝達することを特徴とする請求項３２に記載の無線キーボード。
【請求項３４】
前記運動エネルギー変換装置は圧電装置であり、キーボードの複数のキーの動くが、運動エネルギーを単一の圧電装置に与えることを特徴とする請求項２６に記載の無線キーボード。
【請求項３５】
前記運動エネルギー変換装置は圧電装置であり、キーボードの１つのキーの動きが、運動エネルギーを複数の圧電装置に与えることを特徴とする請求項２７に記載の無線入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ入力をコンピュータに通信するための無線入力装置及びその通信方法並びにコンピュータシステムに関し、より詳細には、ユーザによって供給される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する無線入力装置（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｉｎｐｕｔ  ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ユーザ入力装置は、ユーザがデータを多様なタイプのコンピュータに入力することを可能にするものであり、よく知られている。既存のユーザ入力装置としては、キーボード，マウス，ライトペン，タブレット，タッチパネル，トラックボール，ジョイスティック及びゲームパッドが含まれている。通常、こうしたユーザ入力装置は、ケーブルに束ねられた複数のワイヤによってコンピュータに接続される。ケーブルでコンピュータに接続されるユーザ入力装置による幾つかの欠点が指摘されている。例えば、ユーザ入力装置のケーブルは、しばしば、ユーザの作業領域を散らかしたり絡まったりし、短すぎることもあり、かつ／又は不慮にコンピュータから切断されることもある。
【０００３】
無線キーボード及び無線マウスなど、ユーザ用の無線入力装置が開発されてきた。この無線入力装置には、コンピュータに接続された受信機と通信する送信機が含まれている。無線入力装置は、ケーブルでコンピュータに接続されたこれまでのユーザ入力装置の欠点の多くを克服するものである。ユーザの作業領域の散乱は回避される。また、ユーザ入力装置に接続されたケーブルが存在しないため、絡まったり、ユーザ入力装置がコンピュータから移動できる距離が制限されたり、又は引っ張られてユーザ入力装置がコンピュータから切断されることはない。
【０００４】
無線入力装置は、通常、電池によって電力が供給される。送信機など無線入力装置のコンポーネントは、ある期間にわたって電池を消耗する。電池はやがて消耗するため、交換する必要があり、これはユーザにとって不便である。
【０００５】
ユーザによって供給される運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、その電気エネルギーを使用してコンピュータと通信し、かつ／又は電池を充電するユーザ入力装置が必要とされる。こうしたユーザ入力装置は、電池を交換する時間間隔を大幅に延ばし、電池を交換する必要をなくし、かつ／又は電池自体の必要もなくすことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ユーザによって供給される運動エネルギーをコンピュータシステムの１つ又は複数のコンポーネントによって使用される電気エネルギーに変換するようにした、ユーザ入力をコンピュータに通信するための無線入力装置及びその通信方法並びにコンピュータシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態では、ユーザ入力装置は、ユーザ入力をコンピュータに通信するための無線ユーザ入力装置（無線入力装置）である。このユーザ入力装置は、ユーザ入力検出素子と運動エネルギー変換装置と送信機とを備えている。ユーザ入力検出素子は、ユーザ入力を検出する。運動エネルギー変換装置は、ユーザによってユーザ入力装置に供給される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。送信機は、ユーザ入力検出素子と通信する。送信機は、運動エネルギー変換装置からの電気エネルギーを使用して、ユーザ入力検出素子によって検出されたユーザ入力をコンピュータに通信する。
【０００８】
また、本発明の一実施形態では、電池は、運動エネルギー変換装置に電気的に接続される。また、この電池は、無線入力装置の送信機に電力を供給し、運動エネルギー変換装置によって充電される。本発明の他の実施形態では、電池は、コンピュータシステムに電力を供給する。充電回路は、運動エネルギー変換装置及び電池に電気的に接続されている。また、この充電回路は、運動エネルギー変換装置からの電圧を整流かつ調整して電池を充電する。
【０００９】
また、運動エネルギー変換装置は圧電装置である。使用可能な圧電装置の例には、圧電トランス（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）及び圧電アクチュエータが含まれている。発電機など多くの他のタイプの運動エネルギー変換装置を使用することもできる。
【００１０】
また、ユーザ入力装置は、無線キーボードである。この実施形態では、ユーザ入力検出素子は、無線キーボードの複数のキーを備えている。キーボードのキーを押し下げることによって、送信機がそのキーに対応する信号をコンピュータに通信するようにされている。キーを押し下げることによって供給される運動エネルギーは、運動エネルギー変換装置によって電気エネルギーに変換される。キーを圧電装置に結合することができ、この圧電装置がキーの機械的エネルギーの一部を電気エネルギーに変換する。例えば、キーボードのキーを押し下げることによって、圧電装置（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）を屈曲して、キーボードのキーの運動エネルギーを圧電装置に伝達することができる。複数の異なるキーボードのキーの動きによって、運動エネルギーを単一の圧電装置に与え、又はスペースバーなど単一キーの動きによって運動エネルギーを幾つかの圧電装置に与えることができる。
【００１１】
また、ユーザ入力装置はマウスである。この実施形態では、コンピュータのマウスのボールなど、運動感知素子が運動エネルギー変換装置に結合されている。また、マウスのボタンが運動エネルギー変換装置に結合されている。
【００１２】
また、無線ユーザ入力装置は、ユーザ入力をコンピュータに通信する方法で使用される。この方法では、ユーザ入力装置の運動エネルギーが電気エネルギーに変換される。電気エネルギーは、送信機に供給される。ユーザ入力装置に提供されるユーザ入力は、コンピュータに伝送される。
【００１３】
また、ユーザ入力装置は、コンピュータシステムの一部を形成する。このコンピュータシステムは、ディスプレイ，メモリ，電池，プロセッサ及びユーザによって供給される運動エネルギーを、電池を充電するのに使用する電気エネルギーに変換するユーザ入力装置を備えている。機械命令はメモリに格納される。プロセッサは、ディスプレイ，メモリ及び無線ユーザ入力装置に結合されている。このプロセッサは、機械命令を実行して、ユーザによって無線ユーザ入力装置を介して要求された機能を含む複数の機能を実行する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の態様について説明する。  
＜例示的な操作環境＞
図１は、本発明を実施することができる適切なコンピューティング環境の全体概略図で、実施形態を実施する際に使用されるコンピュータシステムを示す概略図である。以下、本発明を、パーソナルコンピュータによって実行されるプログラムモジュールなど、コンピュータで実行可能な命令の一般のコンテキストで説明する。一般に、プログラムモジュールには、特定のタスクを実行し、又は特定の抽象データタイプを実施するルーチン，プログラム，オブジェクト，コンポーネント，データ構造などが含まれている。さらに、本発明は、ハンドヘルド装置，マルチプロセッサシステム，マイクロプロセッサベース又はプログラム可能な大衆消費電子製品，ネットワークＰＣ，ミニコンピュータ，メインフレームコンピュータなどを含んでいる、他のコンピュータシステム構成で実施することもできる。本発明は、分散コンピューティング環境で実施することもでき、その場合、タスクは通信ネットワークを介してリンクされたリモートプロセシング装置によって実行される。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールをローカルとリモートの両方のメモリ記憶装置に位置付けることができる。
【００１５】
図１を参照すると、本発明を実施するための例示的なコンピュータシステムは、プロセシングユニット２１と、システムメモリ２２と、システムメモリ２２とを含む様々なシステムコンポーネントをプロセシングユニット２１に結合するシステムバス２３を備えた従来のパーソナルコンピュータ２０の形態の汎用コンピューティング装置を備えている。システムバス２３は、メモリバス又はメモリコントローラと、周辺バスと、任意の多様なバスアーキテクチャを使用するローカルバスとを含む任意の幾つかのタイプのバス構造でもよい。システムメモリ２２は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２４及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５を備えている。起動時などにパーソナルコンピュータ２０内の素子間で情報を転送する助けをする基本ルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ）２６は、ＲＯＭ２４に格納されている。パーソナルコンピュータ２０はさらに、ハードディスクから読み取りそれに書き込むためのハードディスクドライブ２７と、リムーバブル磁気ディスク２９から読み取りそれに書き込むための磁気ディスクドライブ２８と、ＣＤ  ＲＯＭ又は他の光メディアなどリムーバブル光ディスク３１から読み取りそれに書き込むための光ディスクドライブ３０とを備えている。ハードディスクドライブ２７と、磁気ディスクドライブ２８と、光ディスクドライブ３０とは、それぞれハードディスクドライブインターフェース３２と、磁気ディスクドライブインターフェース３３と、光ディスクドライブインターフェース３４によってシステムバス２３に接続されている。ドライブ及びその関連するコンピュータ可読メディアは、コンピュータ可読命令と、装置構造と、プログラムモジュールと、パーソナルコンピュータ２０用の他のデータの不揮発性記憶とを提供している。本発明に記載する例示的な環境では、ハードディスク２７と、リムーバブル磁気ディスク２９と、リムーバブル光ディスク３１とを使用しているが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５や読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２４など、コンピュータによってアクセス可能なデータを格納することができる他のタイプのコンピュータ可読メディアも例示的な操作環境で使用することができる。
【００１６】
オペレーティングシステム３５と、１つ又は複数のアプリケーションプログラム３６と、他のプログラムモジュール３７と、プログラムデータ３８を含む幾つかのプログラムモジュールをハードディスク２７と、磁気ディスク２９と、光ディスク３１と、ＲＯＭ２４と、ＲＡＭ２５に格納することができる。データベースシステム５５も、ハードディスクドライブ２７，磁気ディスク２９，光ディスク３１，ＲＯＭ２４又はＲＡＭ２５に格納することができる。ユーザは、キーボード４０及びポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）４２など入力装置を介してパーソナルコンピュータ２０にコマンド及び情報を入力することができる。他の入力装置には、マイクロフォン，ジョイスティック，ゲームパッド，サテライトディッシュ，スキャナなどが含まれている。上述したその他の入力装置は、しばしば、システムバス２３に結合されたシリアルポートインターフェース４６を介してプロセシングユニット２１に接続されるが、パラレルポート，ゲームポート又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）など、他のインターフェースによって接続してもよい。モニタ４７又は他のタイプの表示装置もビデオアダプタ４８などインターフェースを介してシステムバス２３に接続される。モニタの他に、パーソナルコンピュータは、通常、スピーカ及びプリンタなど他の周辺出力装置も備えている。
【００１７】
パーソナルコンピュータ２０は、リモートコンピュータ４９など１つ又は複数のリモートコンピュータへの論理接続を使用してネットワーク化環境で動作することができる。リモートコンピュータ４９は、他のパーソナルコンピュータ，サーバ、ルータ，ネットワークＰＣ，同位装置又は他の共通ネットワークノードでもよく、図１にはメモリ記憶装置５０だけしか示していないが、通常はコンピュータ２０について上述した素子の多く又は実質的にすべてを備えている。図１で示した論理接続には、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５１及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）５２が含まれている。こうしたネットワーク環境は、オフィス，企業規模のコンピュータネットワーク，イントラネット及びインターネットでは一般的である。
【００１８】
ＬＡＮネットワーク環境で使用する場合、パーソナルコンピュータ２０は、ネットワークインターフェース又はアダプタ５３を介してローカルネットワーク５１に接続されている。ＷＡＮネットワーク環境で使用する場合、パーソナルコンピュータ２０は、通常、モデム５４又は他の手段を備えて、インターネットなど広域ネットワーク５２を介した通信を確立する。モデム５４は、内部又は外部でもよく、シリアルポートインターフェース４６を介してシステムバス２３に接続されている。ネットワーク化環境では、パーソナルコンピュータ２０又はその一部に関連して示したプログラムモジュールをリモートメモリ記憶装置５０に格納することができる。図１に示したネットワーク接続は例示的なものであり、コンピュータ間の通信リンクを確立する他の手段を使用することもできる。
【００１９】
＜ユーザのエネルギーを使用する無線入力装置＞
本発明は、ユーザによって供給される運動又は機械的エネルギーを使用するユーザ入力装置７０に関する。本発明の一実施形態では、ユーザ入力装置７０は、ユーザ入力によって供給されるエネルギーを使用してコンピュータに伝送する無線ユーザ入力装置である。他の実施形態では、ユーザ入力装置は、ユーザ入力装置からのエネルギーによって充電されるコンピュータシステムのコンポーネントである。
【００２０】
図２は、ユーザによって無線入力装置に供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する方法をフローチャートに示す図で、無線ユーザ入力装置７０からコンピュータ２０に入力を伝送する方法を示す図である。この方法では、まず、運動エネルギーは、ユーザによってユーザ入力装置７０に与えられる（ステップ７２）。例えば、ユーザは無線キーボード４０’（図５）のキーを押し下げ、マウス７０のボタン２０４（図１８）を押し下げ、マウスを移動し、又は任意の他のタイプのユーザ入力装置を移動して、運動エネルギーを装置に与えることができる。運動エネルギーは電気エネルギーに変換される（ステップ７６）。この電気エネルギーは、入力を無線入力装置からコンピュータ２０に伝送する（ステップ８０）ために使用される。図２で示した実施形態では、電気エネルギーは蓄電されてから（ステップ７８）、無線入力装置７０からコンピュータ２０に入力を伝送する（ステップ８０）ために使用される。他の実施形態では、電気エネルギーは蓄電されない。この実施形態では、ユーザ入力からの運動エネルギーは電気エネルギーに変換され、この電気エネルギーは、ユーザが入力を提供するときに伝送するために使用される。
【００２１】
図３は、ユーザによって無線入力装置に供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する無線ユーザ入力コンピュータシステムの概略図で、無線入力装置７０及びパーソナルコンピュータ２０を備えたコンピュータシステム８２の概略図である。図３で示した実施形態では、無線入力装置７０は、ユーザ入力検出素子８４と、運動エネルギー変換装置８６と、送信機８８とを備えている。ユーザ入力検出素子８４は、無線入力装置でのユーザによる入力を検出し、又は容易にする。ユーザ入力検出素子には、キーボードのキー，マウスのボール，マウスのボタン及び／又はユーザによって移動されるユーザ入力装置の任意の他のコンポーネントが含まれている。また、図３で示した実施形態では、運動エネルギー変換装置８６は、ユーザ入力検出素子８４に機械式にリンクされる。例示的な実施形態では、運動エネルギー変換装置は、ユーザによってユーザ入力装置７０に供給される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。ユーザ入力検出素子８４は、矢印９０で示されているように、ユーザ入力を送信機に通信する。運動エネルギー変換装置８６は、矢印９２で示されているように、送信機８８に電気的に接続されている。送信機８８は、電気エネルギーを使用して、ユーザ入力検出素子８４によって検出されたユーザ入力を符号９４に示すようにコンピュータ２０に通信する。
【００２２】
図４は、ユーザによって無線入力装置に供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する無線ユーザ入力コンピュータシステムを示す概略図で、運動エネルギー変換装置８６からの電気エネルギーが蓄電されてから（図２におけるステップ７８）、その電気エネルギーを使用して、無線入力装置７０からコンピュータ２０に入力を伝送する実施形態を示す図である。この実施形態では、電池９６及び電池充電回路９８が、運動エネルギー変換装置８６と送信機８８の間に挿入されている。電池充電回路９８は、当業者には周知の方法で、運動エネルギー変換装置８６からの電圧を整流かつ調整して電池９６を充電する。電池９６は送信機８８に電力を供給する。
【００２３】
図５は、ユーザによってキーボードに供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する無線キーボードを示す概略図で、無線ユーザ入力装置７０が無線キーボード４０’である一例を示す図である。この無線キーボード４０’は、ユーザがデータを入力することができるようにする複数のキー１０２と、１つ又は複数の運動エネルギー変換装置８６と、電池９６と、充電回路９８と、送信機８８とを備えている。１つ又は複数のキー１０２は、１つ又は複数の運動エネルギー変換装置８６に結合されている。１つ又は複数の運動エネルギー変換装置８６は、ユーザによって１つ又は複数のキーに供給される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。図５で示した実施形態では、この電気エネルギーは、電池を充電する充電回路９８に供給される。送信機８８には、キー１０２の押圧又は解放を示す信号が提供される。送信機８８は、電池９６に蓄電された電気エネルギーを使用して、キー信号をコンピュータ２０に通信する。
【００２４】
図６乃至図９は、キーボードのキーに結合された運動エネルギー変換装置の一例を示す図で。図６は、運動エネルギー変換装置に結合された、解放された状態のキーボードのキーを示す概略図、図７は、運動エネルギー変換装置に結合された、押し下げられた状態のキーボードのキーを示す概略図、図８は、図７の線８−８で示した平面に沿って切り取られた図、図９は、図６の線９−９で示した平面に沿って切り取られた図である。
【００２５】
図６乃至図９に示した例では、運動エネルギー変換装置は圧電装置１１０である。使用可能な圧電装置のタイプには、圧電トランス及びコンデンサと共に使用される圧電アクチュエータが含まれている。
【００２６】
図６乃至図９を参照すると、キーボードのキー１０２はキー信号回路１１２に結合され、キー信号回路１１２は、キー信号を送信機８８に提供すると共に圧電装置１１０を充電回路９８に電気的に接続する圧電回路１１４に結合されている。例示的な実施形態では、キー信号回路１１２及び圧電回路１１４は、薄い可撓性回路板上に設けられている。キー信号回路１１２及び圧電回路１１４を単一の可撓性回路板上に設け、かつ／又は任意の他の材料上に形成することができる。図６及び図７に示したキー１０２は、単一の信号ポスト１１６及び１対の圧電係合ポスト１１８を備えている。キー１０２は、単一の圧電装置に結合された単一の圧電ポストを備えることができる。図６及び図７に示したキー１０２は、プラスチック支持部材１２０によって支持されている。信号ポスト１１６及び１対の圧電係合ポスト１１８は、支持部材内の開口部を通って延びている。ばね１２２は、キー１０２の内面と支持部材１２０の外面の間で信号ポスト１１６の周りに配設されている。このばね１２２は、キーを図６で示した解放位置に偏倚させる。信号ポスト１１６は、キー信号回路１１２と接触する。図７の矢印１２３で示されているように、キー１０２が押し下げられた場合、図８で示したように、信号ポスト１１６は、キー信号回路１１２の１対の接触部１２６，１２８を架橋する。１対の接触部１２６，１２８を架橋することによって、キー信号が送信機８８に提供され、コンピュータ２０に通信される。圧電係合ポスト１１８は、キー信号回路１１２内の開口部を通って延び、圧電回路１１４上で圧電装置１１０と接触する。図７で示したように、キー１０２が押し下げられた場合、圧電係合ポスト１１８は、圧電装置１１０と係合してこれを屈曲する。圧電装置１１０を屈曲することによって、圧電装置１１０を振動させる。圧電装置１１０が振動すると、圧電装置１１０は、圧電回路１１４によって電荷を充電回路９８に供給する。
【００２７】
図１０乃至図１３は、「スペース」キーを押し下げることによって、運動エネルギーが１対の圧電装置に与えられる一例を示す図で、図１０は、運動エネルギー変換装置に結合された、解放された状態のキーボードのスペースキーを示す概略図、図１１は、運動エネルギー変換装置に結合された、押し下げられた状態のキーボードのスペースキーを示す概略図、図１２は、図１１の線１２−１２で示した平面に沿って切り取られた図、図１３は、図１０の線１３−１３で示した平面に沿って切り取られた図である。「スペース」キー１３０は、キー信号回路１１２及び圧電回路１１４に結合されている。図１０及び図１１に示した「スペース」キー１３０は、信号ポスト１３２及び１対の圧電係合ポスト１３４を備えている。信号ポスト１３２及び１対の圧電係合ポスト１３４は、支持部材１２０内の開口部を通って延びている。１対のばね１３８は、「スペース」キー１３０と支持部材１２０の間に配設されている。このばね１３８は、「スペース」キー１３０を図１０で示した解放位置に偏倚させる。信号ポスト１３２は、キー信号回路１１２と接触する。図１１の矢印１３９で示されているように、「スペース」キー１３０が押し下げられた場合、信号ポスト１３２は、図１２で示されているように、キー信号回路１１２の１対の接触部１４０，１４２を架橋する。対の接触部１４０，１４２を架橋することによって、「スペース」キー信号が送信機８８に提供され、コンピュータ２０に通信される。圧電係合ポスト１３４は、キー信号回路１１２内の開口部を通って延び、圧電回路１１４上で圧電装置１１０と接触する。図１１で示されているように、「スペース」キー１３０が押し下げられた場合、圧電係合ポスト１３４は、圧電装置１１０と係合してこれを屈曲する。圧電係合ポスト１３４を「スペース」キー１３０に追加することによって、複数の圧電装置１１０を「スペース」キー１３０に結合することができる。
【００２８】
図１４及び図１５は、キーボードの複数のキーが、運動エネルギーを単一の圧電装置に与える一例を示す図で、図１４は、単一の運動エネルギー変換装置に結合されたキーボードの複数のキーを示す概略図、図１５は、キーボードのキーの１つが押し下げられた状態で、単一の運動エネルギー変換装置に結合されたキーボードの複数のキーを示す概略図である。図１４及び図１５の例では、各キー１０２は、単一の信号ポスト１１６及び１対の圧電係合ポスト１１８を備えている。図１４及び図１５で示したキー１０２は、プラスチック支持部材１２０によって支持されている。信号ポスト１１６及び対の圧電係合ポスト１１８は、支持部材内の開口部を通って延びている。図１４で示したように、各キー１０２の信号ポスト１１６の周りに配設されたばね１２２は、キー１０２をその解放位置に偏倚させる。キー１０２の１つが押し下げられた場合、その信号ポスト１１６がキー信号回路１１２の１対の接触部を架橋する。各キーの圧電係合ポスト１１８は、キー信号回路１１２内の開口部を通って延び、結合部材１５０と接触状態になる。この結合部材１５０は、プレート部分１５２及び圧電係合ポスト１５４を備えている。結合部材１５０は、プレート部分１５２内の開口部を通って延びる案内ピン１５６によって、圧電装置１１０に対して実質的に横方向の運動に制限されている。図１５の矢印１５７で示したように、キー１０２の１つが押し下げられた場合、圧電係合ポスト１１８は結合部材プレート部分１５２と係合する。圧電係合ポスト１５４は、図１５で示したように、圧電装置１１０と係合してこれを屈曲する。
【００２９】
図１６は、複数の運動エネルギー変換装置に結合されたキーボードの単一のキーを示す概略図で、１つのキーボードのキー１０２の運動によって、運動エネルギーが複数の圧電装置１１０に与えられる一例を示す図である。図１６の例では、キー１０２は、単一の信号ポスト１１６及び１対の圧電係合ポスト１１８を備えている。信号ポスト１１６及び１対の圧電係合ポスト１１８は、支持部材１２０内の開口部を通って延びている。キー１２０が押し下げられた場合、その信号ポスト１１６は、キー信号回路１１２の１対の接触部を架橋する。キーの圧電係合ポスト１１８は、キー信号回路１１２内の開口部を通って延び、結合部材１７０と接触状態になる。結合部材１７０は、プレート部分１７２及び複数の圧電係合ポスト１７４を備えている。結合部材１７０は、圧電装置１１０に対して実質的に横方向の運動に制限されている。キー１０２が押し下げられた場合、圧電係合ポスト１１８は結合部材プレート部分１７２と係合する。ポスト１７４は、圧電装置１１０と係合してこれを屈曲する。
【００３０】
図１８は、ユーザによってマウスに供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する無線マウスを示す概略図で、無線ユーザ入力装置７０が無線マウスである一例を示す図である。図１８で示した無線マウスは、ユーザがデータを入力することができるようにするマウスボール２０２と、マウスボタン２０４と、運動エネルギー変換装置８６と、電池９６と、充電回路９８と、送信機８８とを備えている。図１８で示した実施形態では、マウスボール２０２及びマウスボタン２０４は、運動エネルギー変換装置８６に結合されている。また、図１８で示した実施形態では、マウスボール２０２は、ホイール２１２によって発電機（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２１０に結合されている。また、マウスは光学式マウスである（図示せず）。光学式マウスの実施形態では、マウスは、マウス自体の運動の運動エネルギーを使用する運動エネルギー変換装置を備えることができる。１つ又は複数の運動エネルギー変換装置は、ユーザによってマウスに供給される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。この電気エネルギーは、電池９６を充電する充電回路９８に供給される。送信機８８には、マウスによって提供される入力を示す信号が提供される。送信機８８は、電池９６に蓄電された電気エネルギーを使用して、信号をコンピュータ２０に通信する。
【００３１】
図１７は、電気エネルギーを電池充電器に供給する運動エネルギー変換装置を示す概略図で、変圧器１８０によって電池充電回路９８に結合された圧電装置１１０を示す図である。この圧電装置１１０は、運動エネルギーがユーザ入力装置７０から圧電装置１１０に送られたときに屈曲される。次いで、圧電装置１１０は符号１８１のように振動し、出力電圧Ｖ１を供給する。この出力電圧Ｖ１は、通常は非常に高い。変圧器１８０は、圧電装置１１０からの電圧Ｖ１を、充電回路９８に適切な電圧Ｖ２に下げる。充電回路９８は、変圧器１８０からの搖動する電圧を整流かつ調整して、ユーザ入力装置７０の電池を充電する。
【００３２】
また、無線ユーザ入力装置７０は、図１で示したコンピュータと通信する。この実施形態では、図１で示したマウス４２は無線マウスと置き換えられ、かつ／又はキーボード４０は無線キーボード４０’（図５）と置き換えられる。
【００３３】
図１を参照すると、ユーザ入力装置７０は、コンピュータに対してハードワイヤードされている。図１で示したマウス４２及びキーボード４０は、コンピュータ２０に対してハードワイヤードされたユーザ入力装置の例である。他の例は、ノートブックコンピュータ３０２のキーボード３００である（図１９）。ノートブックコンピュータ３０２は、このノートブックコンピュータ３０２に電力を供給するシステム電池３０４を備えている。ユーザ入力装置７０は、図６，図７，図９，図１０，図１１及び図１３で示した運動エネルギー変換装置８６など運動エネルギー変換装置８６を備えている。この実施形態では、運動エネルギー変換装置からの運動エネルギーを使用して、システム電池３０４を充電する。
【００３４】
本発明をある程度特定のものについて説明したが、本発明は、特許請求の範囲内にある修正及び変更すべてを包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を実施することができる適切なコンピューティング環境の全体概略図である。
【図２】ユーザによって無線入力装置に供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する方法をフローチャートに示す図である。
【図３】ユーザによって無線入力装置に供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する無線ユーザ入力コンピュータシステムの概略図である。
【図４】ユーザによって無線入力装置に供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する無線ユーザ入力コンピュータシステムを示す概略図である。
【図５】ユーザによってキーボードに供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する無線キーボードを示す概略図である。
【図６】運動エネルギー変換装置に結合された、解放された状態のキーボードのキーを示す概略図である。
【図７】運動エネルギー変換装置に結合された、押し下げられた状態のキーボードのキーを示す概略図である。
【図８】図７の線８−８で示した平面に沿って切り取られた図である。
【図９】図６の線９−９で示した平面に沿って切り取られた図である。
【図１０】運動エネルギー変換装置に結合された、解放された状態のキーボードのスペースキーを示す概略図である。
【図１１】運動エネルギー変換装置に結合された、押し下げられた状態のキーボードのスペースキーを示す概略図である。
【図１２】図１１の線１２−１２で示した平面に沿って切り取られた図である。
【図１３】図１０の線１３−１３で示した平面に沿って切り取られた図である。
【図１４】単一の運動エネルギー変換装置に結合されたキーボードの複数のキーを示す概略図である。
【図１５】キーボードのキーの１つが押し下げられた状態で、単一の運動エネルギー変換装置に結合されたキーボードの複数のキーを示す概略図である。
【図１６】複数の運動エネルギー変換装置に結合されたキーボードの単一のキーを示す概略図である。
【図１７】電気エネルギーを電池充電器に供給する運動エネルギー変換装置を示す概略図である。
【図１８】ユーザによってマウスに供給されたエネルギーを使用してコンピュータと通信する無線マウスを示す概略図である。
【図１９】運動エネルギー変換ユーザ入力装置を備えたノートブックコンピュータを示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
２０  パーソナルコンピュータ
２１  プロセシングユニット
２２  システムメモリ
２３  システムバス
２４  読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）
２５  ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
２６  基本入出力システム（ＢＩＯＳ）
２７  ハードディスクドライブ
２８  磁気ディスクドライブ
２９  リムーバブル磁気ディスク
３０  光ディスクドライブ
３１  リムーバブル光ディスク
３２  ハードディスクドライブインターフェース
３３  磁気ディスクドライブインターフェース
３４  光ディスクドライブインターフェース
３５  オペレーティングシステム
３６  アプリケーションプログラム
３７  他のプログラムモジュール
３８  プログラムデータ
４０  キーボード
４０’  無線キーボード
４２  ポインティングデバイス
４６  シリアルポートインターフェース
４７  モニタ
４８  ビデオアダプタ
４９  リモートコンピュータ
５０  メモリ記憶装置
５１  ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
５２  広域ネットワーク（ＷＡＮ）
５４  モデム
５５  データベースシステム
７０  無線入力装置
８２  コンピュータシステム
８４  ユーザ入力検出素子
８６  運動エネルギー変換装置
８８  送信機
９６  電池
９８  電池充電回路
１０２  複数のキー
１１０  圧電装置
１１２  キー信号回路
１１４  圧電回路
１１６  単一の信号ポスト
１１８  １対の圧電係合ポスト
１２０  プラスチック支持部材
１２２  ばね
１２６，１２８  １対の接触部
１３０  「スペース」キー
１３２  信号ポスト
１３４，１５４，１７４  圧電係合ポスト
１３８  １対のばね
１４０，１４２  １対の接触部
１５０，１７０  結合部材
１５２，１７２  プレート部分
１５６  案内ピン
１８０  変圧器
２０２  マウスボール
２０４  マウスボタン
２１２  ホイール
３００  キーボード
３０２  ノートブックコンピュータ
３０４  システム電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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【外国語明細書】
2005228318000001.pdf