(57)【要約】障害者と健常者が、容易に英数文字のメッセージを送受信できる、ユーザー・インターフェース・デバイス。デバイスには、ケースにスライドできるよう収められた、複数の幾何学形のキーが含まれ、各キーは複数の文字または記号に関連付けられる。デバイスにはまた、出力情報に従ってキー作動信号を生成するよう構成された、プロセス構成部分と、生成されたキー作動信号に基づき、1つか複数のキーを作動させる、キー作動ドライバーから成る、キー・ドライバー・システムが包含される。キー作動ドライバには、1つか複数のキーをその表面とほぼ平行の方向に動かすよう構成された横作動構成部分と、1つか複数の該当キーをその表面とほぼ垂直の方向に動かすよう構成されたキー識別子構成部分が包含される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースにスライド可能なように収められ、各キーが複数の文字または記号と関連付けられる幾何学形の複数のキーと、
出力情報に従い、キー作動信号を生成するよう構成されたプロセス構成部分、および生成キー作動信号に基づき、1つか複数のキーを作動するよう構成した、キー作動ドライバーを含むキー・ドライバー・システムとを含む、
ユーザー・インターフェースデバイス。
【請求項２】
キー作動ドライバーが、
1つまたは複数のキーを、キーの表面とほぼ平行な方向に動くよう構成した横作動構成部分と、
複数キーのうち、該当する1つまたはそれ以上のキーを、その表面にほぼ垂直な方向に動くよう構成された、キー識別子構成部分とを含む、請求項1のデバイス。
【請求項３】
横作動構成部分は、複数の電磁石で構成されている、請求項2のデバイス。
【請求項４】
キー識別子構成部分は複数のソレノイドで構成され、各ソレノイドがそれぞれのキーに割り当てられている、請求項2のデバイス。
【請求項５】
各キーは六角形をしている請求項2のデバイス。
【請求項６】
横作動構成部分は複数のキーをその各端の方向へ作動する、請求項5のデバイス。
【請求項７】
キーに関連付けた文字と記号は、更に横作動方向に関連づけられており、出力情報はテキスト・メッセージであり、
プロセス構成部分は、テキスト・メッセージを根幹構成部分に解析するよう構成されており、根幹構成部分とはキーに関連付けた文字または記号の一つに相当し、各根幹構成部分に対して一対のキー作動信号を生成し、生成された一対のキー作動信号は、横作動構成部分を方向付ける横信号とキー識別子構成部分の1つを方向付けるキー信号を含む、請求項2のデバイス。
【請求項８】
1つか複数の根幹構成部分は、横作動方向とキーと関連付けられた1つか複数の言葉に相当する、請求項7のデバイス。
【請求項９】
複数の幾何学形のキーを使用し、各キーは複数の文字または機能に関連付けられているユーザー・インターフェース方法であり、
テキスト・メッセージを根幹構成部分に解析し、各根幹構成部分は、キーに付随する文字または記号に相当し、
各根幹構成部分に基づいて、一対のキー制御信号を生成し、
生成された一対のキー制御信号に基づき、1つか複数のキーを2つの方向へ動かし、
キーに付随する各文字と記号は、更に横作動方向に関連付けられることを含む方法。
【請求項１０】
1つか複数の根幹構成部分は、横作動方向およびキーに付随する1つか複数の言葉に相当する、請求項9の方法。
【請求項１１】
複数のキーがケースにスライド可能なように収めてあり、各キーは複数の文字または記号に関連付けられ、
出力情報に従ってキー作動信号を生成する処理手段と、
生成されたキー作動信号に従って1つか複数のキーを作動する、キー作動ドライバー手段とを含むキー・ドライバー・システムとを含む、
ユーザー・インターフェース・デバイス。
【請求項１２】
キー作動ドライバー手段が、
1つか複数キーを、キーの表面とほぼ平行の方向に動かす、横作動手段と、
複数キーのそれぞれを、キーの表面とほぼ垂直の方向に動かす、キー識別子手段とを含む、請求項11のデバイス。
【請求項１３】
横作動手段は、複数の電磁石から成る請求項12のデバイス。
【請求項１４】
キー識別子手段は、複数のソレノイドからなり、各ソレノイドは別々のキーに割り当てられている、請求項12のデバイス。
【請求項１５】
各キーは六角形である請求項12のデバイス。
【請求項１６】
横作動手段は、複数キーをキーの各端方向へ作動させる、請求項15のデバイス。
【請求項１７】
キーに付随する各文字と記号は、更に横作動方向と関連付けられ、出力情報はテキストメッセージであり、
処理手段は更に、テキスト・メッセージを根幹構成部分に解析し、根幹構成部分は、キーに付随する1文字か記号に相当し、各根幹構成部分に対して一対のキー作動信号を生成し、生成される一対のキー作動信号は、横作動手段を方向付ける第一信号とキー識別子手段を方向付ける第二信号を含む、請求項12のデバイス。
【請求項１８】
1つか複数の根幹構成部分は、横作動方向およびキーに付随する、1つか複数の言葉に相当する、請求項17のデバイス。
【請求項１９】
スライドできるようにケースに収められており、各キーは複数文字、機能または記号と関連づけられた複数の幾何学形キーと、
出力情報に従って、キー作動信号を生成するよう構成されたプロセス構成部分、および
生成されたキー作動信号に基づき、1つか複数のキーを作動するよう構成されたキー作動ドライバーを含むキー・ドライバー・システムと、
1つか複数のキーに掛けた力を検出するよう構成された力ディテクターと、
複数のキーの作動方向を感知するよう構成された横動作センサーと、
検出された力および感知された移動方向に基づき、最低1つの文字か機能を選択する選択構成部分とを含む、
ユーザー・インターフェース・デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出入力の二重目的を備えたキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、言語障害者および/または聴覚障害者が使用できる通信デバイスには、テレタイプと電信デバイスとがあった。テレタイプ・デバイスは、モデムにより電話システムに接続する標準機器である。テレタイプは大型で重量もあり費用が割高である。また互換性のある別のテレタイプとの交信にしか使用できない。さらに、テレタイプ・システムは電話、または視覚障害者との交信ができない。
【０００３】
電信デバイスは、音作動スイッチ、または光か振動器接続の周波数検出器のどちらかを活用し、標準電話回路によって伝達される信号に反応して作動する。これにより、モールス・コードなどのコードでメッセージを送信できる。電信デバイスは類似のデバイスとの使用に限定され、さらにモールスコードまたはその他複雑なコードを記憶することが必要である。またこれらのデバイスは雑音による妨害に左右され、緩慢、使用が難解で、手先の器用さを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、視覚障害者や音に敏感な環境にいる人々にも使いやすい出入力システムが必要とされ、障害者や健常者が、様々な通信デバイス（携帯電話、個人データ援助機器またはその他通信デバイス）との間で、メッセージを簡単に送受信できるデバイスが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
障害者および健常者が、英数文字のメッセージを簡単に送受信できるユーザー用インターフェース・デバイスを提供する。本デバイスには、複数からなる幾何学形のキーがケースにスライド可能なように構成されており、各キーは複数の文字またはシンボルに関連付けられている。本デバイスにはまた、出力情報に従いキー作動信号を発するよう構成された処理構成部分と、発するキー作動信号に基づき、1つまたは複数のキーを作動させるキー作動ドライバーが含まれる。キー作動ドライバーには、1つまたは複数キーがキーの表面とほぼ平行方向に動くよう構成された横作動構成部分、および該当する1つまたは複数キーがキー表面とほぼ垂直の方向に動くよう構成された、キー識別子構成部分が含まれる。
【０００６】
本発明のその他の側面に関連して、横作動構成部分には、複数の電磁石が含まれる。
本発明の更に他の側面に関連して、キー識別構成部分には、複数のソレノイドが含まれており、各ソレノイドは別々のキーに割り当てられている。
本発明の更に他の側面に関連して、各キーは六角形をしている。
【０００７】
本発明の更にその他の側面に関連して、横作動構成部分は、複数のキーをキーの各端の方向に作動する。
本発明の更に他の側面に関連して、キーに関連する各文字および記号は、更に横作動方向に関連づけられ、出力情報はテキスト・メッセージである。プロセス構成部分は、更にテキスト・メッセージを基本構成部分に解析するようになっており、基本構成部分は、キーに関連する文字または記号の一つに相当し、各基本構成部分に対して一対のキー作動信号を生成する。生成された一対のキー作動信号には、横作動構成部分を導く横信号と、キー識別子構成部分を導くキー信号とが含まれる。
【０００８】
本発明の更に他の側面として、1つか複数の基本構成部分は、横作動方向およびキーに関連する1つか複数の言葉に相当する。
【発明の効果】
【０００９】
先行の概要からも容易に評価されるとおり、本発明は、視覚または聴覚障害のある使用者が、特別な交信デバイスなしで健常者と交信できる新しいデバイスである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の具体例を、以下の図面を参照しながら詳しく説明する。
図1は、本発明に基づいて形成された、出入力キーボード・システム20の構成部分を示す。出入力キーボード・システム20には、プロセッサー22に接続した二重目的キーボード21を含む。プロセッサー22は、出力デバイス23に接続される。出力デバイス23は、表示デバイスであることが好ましい。二重目的キーボード21は、複数キー24、個別キー・センサー26、一組の横センサー28およびキー・ドライバー・システム30から成る。ユーザーがキーを押すと、個別キー・センサー26の一つが、どのキーが選択されたかを示すキー選択信号を生成する。キー24が横に動くと、横センサー28が作動方向を示す横信号を生成する。生成された信号は、解析のためプロセッサー22に送られる。プロセッサー22は、解析に基づき、出力デバイス23の方向操作のための出力信号を生成する。この入力機能性はここで、同時係属の米国特許申請シリアル番号09/785,813（2001年2月16日申請）表題「改善されたキーボード」を参照して、これに組み込まれるものとする。
【００１１】
キー・ドライバー・システム30は、プロセッサー22から受信するキー作動信号に基づき、ユーザーにメッセージを伝達するキー24を作動する。ここでの作動には、一対のキー作動も含まれる。各ペアのキー作動は、フランス語や英語などの文字を基本とする言語用に設計されたキーボード・システムの一文字、一語または一機能に関連付けられる。ユーザーの指がキー24に触れると、ユーザーは、各ペアのキー作動を文字、記号、言葉または機能と関連付けて解釈する。文字例として、アルファベット文字、音声文字や数字が挙げられる。本発明では、表示または音声メッセージであれば、送信メッセージを見ないか、または見れないユーザーにも伝達できる。このキー作動過程の例とこの過程を実行するためのシステム構成部分の例は、以下で更に詳しく説明する。
【００１２】
図2は、キーボード機能を出力デバイスとするための、図1に示す出入力キーボード・システム20で行う処理例を図で示す。まず、ブロック50で、プロセッサー22が英数文字のメッセージを受信または生成する。電子メール・メッセージは、受信する英数文字メッセージの例である。プロセッサー22で生成するメッセージの例としては、プロセッサー22に関連するメモリーに記憶された警報メッセージ、またはユーザーが入力してプロセッサー22が生成したメッセージがある。次に、ブロック52において、プロセッサー22は、受信した英数文字メッセージを項目に解析する。項目とは、言葉、数字、記号または機能である。次に、ブロック54では、プロセッサー22がマクロのどれかが解析済み項目に割り当てられているかどうかを決定する。マクロは、コンピューターの一指令で、一連の操作を表す。ある具体例では、マクロが一対の出力キー作動を言葉または記号に連結させている。連結した言葉または記号は、一般に使われるメッセージの中から使うことが好ましい。図7A-Cは、連結された言葉の例を示す。ブロック56では、プロセッサー22がマクロに該当しない項目を基本構成部分に解析している。基本構成部分は、解析された言葉のアルファベット文字である。次に、ブロック58では、プロセッサー22が、それぞれ決定されたマクロと、マクロなしの項目の基本構成部分の解析用のキー制御信号を生成する。各キー制御信号には一対のキー作動指令が含まれており、それらは垂直キー作動指令と水平キー作動指令である。垂直キー作動指令は、マクロまたは基本構成部分に関連するキーを識別する。水平キー作動指令は、マクロまたは基本構成部分に関連する作動方向を識別する。ブロック60では、プロセッサー22が、生成されたキー制御信号をキー・ドライバー・システム30に送る。ユーザーの指か手がキーに充分触れ、横および垂直キー作動を検出した場合、またキー・ドライバー・システム30が、送信されたキー制御信号に従ってキー作動を発した場合は、出力が起こる。キー・ドライバー・システム30が、水平キー作動指令に基づいて、キーを横に（つまり、キーの平面とほぼ水平に）動かし、垂直なキー作動指令に基づき、キーを垂直に（つまり、キーの平面とはほぼ垂直に）動かす。
【００１３】
図3では、上記の機能性を提供する電子交信デバイス80の例を示す。デバイス80には、ケース81のメモリー（ここでは省略）付きプロセッサー、出入力キーボード・システム82および表示盤84が含まれる。プロセッサーは、キーボード・システム82と表示盤84と信号交信中である。出入力キーボード・システム82には、サポート機構99内にスライド可能な、7つの六角形のキー86-98が含まれる。表示盤84に一番近い二つのキー96, 98には、数字の1-0と記号*、#があり、それぞれがキーの端のすぐ横に表示される。それ以外のキー86-94には、英語のアルファベット文字、記号、? およびスペース機能が表示される。文字、記号または機能が表示される場所によって、入力および出力の関連キーと作動指令がわかる。キー86-90と94-98は、中心キー92の周囲に配置されている。その他のキーの形や幾何学的配置でも、本発明の範囲から外れることなく使用することができる。ケース81のX線図に映っているのは、横センサー100と電磁作動ドライバー102である。横センサー100は、ユーザーがキーを動かすと、キーの横作動を感知し、電磁作動ドライバー102がキーを横に動かして出力する。横センサー100は、もう一つのキーの横にないキー88の3方の端に平行して位置する。横センサー100が、一作動方向のみを感知できる場合は、追加としてあと3つの横センサー（ここでは省略）が他キーの端に平行して配置され、これがセンサー100で感知できない6つの作動のうちの3つを感知することができる。これら3つの追加横センサーは、その他キーに隣接していないキー94の端の周りに配置することが好ましい。
【００１４】
電磁作動ドライバー102は、その他キーのどれとも隣接しないキーの全端の一部または全部、または横センサー100に平行させて配置させる。
図4と5は、図3で示す電子交信デバイス80の例の断面図である。各キーが、通常の位置から押すことができるよう、バネのようなデバイス122上に装着されている（キー86と88を参照）。各キーが、サポート機構99にスライド可能なように装着されている。各キーには、ベース121と、その上に装着されたソレノイドのような垂直作動ドライバー130、キー・ボタン123および接続デバイス119からなっている。接続デバイス119によって、キー・ボタン123はベース121に接続され、ソレノイド130でキー・ボタン123を通常の位置から引き離すことができる(キー92参照)。
【００１５】
ベース121には、第一キー押下げセンサー126が付いている。基底にあるケース81には、センサー基板101が装着されている。センサー基板101内には、各キーの下に第二キー押下げセンサー124が配置されている。横バネ・デバイス120は、サポート構造99に接続されている。図4に示すとおり、横センサー100は2つのセンサー構成部分からなる。第一構成部分はサポート構造99に接続され、第二構成部分はセンサー基板101に接続されている。キーの横作動によって第一センサーが限度距離内に位置すると、第二構成部分は横または方向キー作動を感知する。
【００１６】
ケース81の上表面131と、ケース81の横から伸びる板132によって、空洞133ができている。この空洞が、スライドしてサポート構造99の延長部分を受けることができる。この空洞によって、サポート構造99がX-Y平面をスライドできるようになっている（X-Y平面は、デバイス80の上部表面とほぼ平行）。空洞133内に装着されているのは、電磁石136、138を含む横作動ドライバー102である。電磁石136は空洞133に装着されており、電磁石138は、サポート構造の延長部分で遊離端に装着されている。横作動ドライバー102は、電磁石136、138に掛けられる電荷によって、サポート99を押したり引いたりできる。金属またはゴム・バネ、電子モーターその他の電動機器などの作動デバイスでも、電磁石やソレノイドの代わりに使用可能である。
【００１７】
プロセッサーが解析した言葉が「can」だとして、「can」に相当するマクロがない場合、プロセッサーは「can」を「c」、「a」、「n」などの根幹部分に分解する。そして、プロセッサーは3つのそれぞれの出力信号(キー制御信号)を送ってキー作動を命令する。最初の出力信号は、3:00方向が文字「c」に相当するため、1つまたは全電磁石136、138に指示して、キー86-98を3:00方向に強制する。最初の出力信号はまた、文字「c」のキー94のある垂直作動ドライバー130に指示して、キー94のキー・ボタンをキーの通常の位置から延長させるよう作動させる。このように、1つまたは複数のユーザーの指が全キーと接触する際には（図6AとBを参照）、ユーザーはキー94が通常の位置から延長して全キーが3:00方向へ動くのを感知する。これらの感知作動によって、ユーザーは、「c」が延長文字であることを判断する。次の横および垂直キー作動ペアが作動する前に、キーは通常の位置に戻る。キーボード・システムはこの過程を継続して、文字「a」と「n」をユーザーに提示する。図6Aに示すとおり、ユーザーの親指が任意キーの作動を感知できるのにちょうどいい小さいサイズになっている。この具体例では、本発明はデバイスを片手で持った状態で使用できるようになっている。キーをそれより大きくすることができるが、ユーザーは一本以上の指で全キーの作動を感知しなければならない（図6B参照）。
【００１８】
図2を再度参照してみると、ブロック54のプロセッサー22は、いずれかのマクロが解析済み項目に割り当てられているかを決定している。マクロは言葉を一組の出力キー作動に連結する。連結した言葉は、メッセージで一般に使われる一組の言葉であることが好ましい。図7A-Cで示すように、言葉は方向性キー作動に割り当てられる。例えば、キー160には「they/them」がほぼ1:00のキー作動方向に割り当てられており、「it」はほぼ3:00のキー作動方向に、「I/me」はほぼ5:00キー作動方向に、そして「you」はほぼ7:00のキー作動方向にそれぞれ割り当てられている。キー・ドライバー・システム30がキー160を3:00方向に延長および移動させると、ユーザーは「it」の言葉がユーザーに出力されていると理解する。言葉を一度に1文字づつ伝達する代わりに、一対ごとのキー作動を通してユーザーに伝達すると、メッセージはより少ないキー作動で送信でき、メッセージの伝達の効率を上げることができる。
【００１９】
代わりの具体例として、二重目的キーボードで様々な言葉の省略形を出力させるよう、プロセッサー22をプログラムすることもできる。ユーザーが使用できる省略形を一旦習得した場合には、ユーザーが選択して省略操作モードでこれを実行することもできる。
【００２０】
本発明の具体例を図解入りで説明したが、本発明の意図と範囲から外れることなく多くの変更点を加えることが可能である。従って、本発明の範囲は具体例の開示に制限される必要はない。むしろ、本発明は次の請求項のとおりに決定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の構成部分のブロック図である。
【図２】図1の工程を図解したフロー図である。
【図３】デバイス上で実行した本発明のX線前面図の一部である。
【図４】図3で示したデバイスの断面図である。
【図５】図3で示したデバイスの断面図である。
【００２２】
【図６Ａ】本発明を使ったユーザーとの相互作用の図である。
【図６Ｂ】本発明を使ったユーザーとの相互作用の図である。
【図７Ａ】言葉とキーの方向の関連性を示す図である。
【図７Ｂ】言葉とキーの方向の関連性を示す図である。
【００２３】
【図７Ｃ】言葉とキーの方向の関連性を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
20…出入力キーボード・システム  21…二重目的キーボード  80…電子交信デバイス  82…出入力キーボード・システム  86-98…六角形のキー
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【国際公開パンフレット】
2004528638.tif 000013
2004528638.tif 000014
2004528638.tif 000015
2004528638.tif 000016
2004528638.tif 000017
2004528638.tif 000018
2004528638.tif 000019
2004528638.tif 000020
2004528638.tif 000021
2004528638.tif 000022
2004528638.tif 000023
2004528638.tif 000024
2004528638.tif 000025
2004528638.tif 000026
2004528638.tif 000027
2004528638.tif 000028
2004528638.tif 000029
2004528638.tif 000030
2004528638.tif 000031
2004528638.tif 000032
2004528638.tif 000033
2004528638.tif 000034
【国際調査報告】
2004528638.tif 000035