(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動物形態のコンピュータユーザインタフェースであって、
利用者入力を受け取りそのシステム状態を変更すること、および利用者出力を提供することが可能なコンピュータシステムと、
前記コンピュータシステムに接続され、利用者入力を提供し、またコンピュータシステム出力に応答する少なくとも一つの可能要素を有する動物形態の装置と、
前記コンピュータシステムに接続され、前記動物形態の装置との対話に利用可能である参照装置と、
を備え、前記参照装置に対する前記動物形態装置の測位によって、前記コンピュータシステムのシステム状態を変更することを指示し、
前記動物形態装置は、
前記動物形態装置の多数の小領域内の多数の位置変化を検出し前記コンピュータシステムに入力を提供するためのセンサメッシュと、
コンピュータシステム出力に対応し前記可動要素の位置を変更するフィードバック装置と、
を有することを特徴とする動物形態のコンピュータユーザインタフェース。
【請求項２】
動物形態のコンピュータユーザインタフェースであって、
入力および出力を提供するコンピュータシステムと、
少なくとも一つの可動要素を有する動物形態装置と、
を備え、前記動物形態装置は前記コンピュータシステムに接続され、かつ、前記動物形態装置は、
前記動物形態装置の多数の小領域内の多数の位置変化を検出し前記コンピュータシステムに入力を提供するためのセンサメッシュと、
ｖコンピュータシステム出力に対応し前記可動要素の位置を変更するフィードバック装置と、
を有することを特徴とする動物形態のコンピュータユーザインタフェース。
【請求項３】
コンピュータシステムを制御し、入力および出力を提供する動物形態のコンピュータであって、
前記動物形態のコンピュータは、
少なくとも一つの可動要素を有する動物形態の殻と、
前記コンピュータシステムと通信するために前記動物形態殻に取り付けられるトランシーバと、
前記コンピュータシステムに対する前記動物形態殻の位置を測定するための位置検出装置と、
を備え、さらに、
多数の小領域内の多数の位置変化を検出し前記コンピュータシステムに入力を提供するためのセンサメッシュと、
コンピュータシステム出力に対応し前記可動要素の位置を変更するフィードバック装 置と、
を備え、
前記コンピュータシステムに対する前記動物形態殻の位置の変化によって、少なくとも一つの前記動物形態殻および前記コンピュータシステムの状態が変化することを特徴とする動物形態のコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動物形態のコンピュータインタフェースに関する。特に、本発明は、視覚、聴覚、把持、把握、または触覚を媒介とするユーザ入力のための、動物、人間、または物体の形状をした入力／出力装置を有するコンピュータプロセッサおよびディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ入力および出力は、主として、入力のためのキーボードおよびマウス、ならびに出力のためのブラウン管（ＣＲＴ）モニタ、フラットパネルディスプレイ、および音声スピーカによって行われる。このような入力／出力装置は強力であり、また広く利用できるが、これらの装置には限界がある。たとえば、初心者の利用者は、先端技術の入力／出力装置の存在に不安になる場合が多く、一方、熟練のコンピュータ利用者でさえもコンピュータ対話の形式を避ける場合があり、それはタスクを実行するために知覚上の努力が必要とされるためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段】
不都合な知覚上の問題を解決し、たとえば、ログオン、パスワード提供、または通信アプリケーション操作可能化などの普通のコンピュータ対話を容易にするために、本発明は、利用者の主コンピュータとは独立の別個の補助コンピュータの使用を意図するものである。分かりやすく言うと、このような「触知可能な」コンピュータは、広く普及している利用者認識を有する従来の物体を模擬するように、組み立てることができる。たとえば、小型の片手で持てるコンピュータを使用し種々のアプリケーションにパスワードを送ることが可能であり、このコンピュータは様式化したキーの形状とすることができる。利用者は、このキーをコンピュータモニタの前で回転させることによって、キー内の内部回転センサを使用し、ログオンおよびパスワード列を無線送信し、コンピュータまたはコンピュータアプリケーションを「アンロックする」ことができる。
【０００４】
触知可能なコンピュータの特に有用な一つの形態は、動物または人間の形状を有するように形成される。この形態は、実際の動物または空想的な動物（馬または一角獣）、人形形状またはアクション像、あるいは想像上の怪物または外国人を含む。このような動物形態のコンピュータは、若いコンピュータ使用者によって容易に受け入れられ、またいかなるコンピュータ利用者によっても容易に認識できる。有利なことに、手の込んだ象徴的な表現形式または比喩の表現方式を使用し、このような動物形態の触知可能なコンピュータの使用を案内することができる。たとえば、うなる犬の像は、「番犬」として認識することが可能であり、主コンピュータのパスワード保護のための様式化されたキー型触知可能コンピュータに対する適切な代用物とすることができる。
【０００５】
当業者は理解するように、小型の触知可能なコンピュータまたは動物形態のコンピュータに、複雑なコマンドを、確実に、迅速に、直観的に送信することは困難である場合がある。小型コンピュータ装置は、一般に、音声または手書き（ペンによる）コマンドに確実に応答する十分なコンピュータ処理能力を有せず、多くの場合、キーボードは無いかまたは非常に小型であり指で正確に入力できず、また従来のボタンは過大であるかまたは非常に限定されたコマンド命令セットしか支援できない。大型の外部モジュール（たとえば、赤外線によって接続される標準サイズのキーボード、連結されるデータグローブ、またはカメラを基礎とする動作認識装置）に依存するユーザインタフェース技術は、高価であり、多くの場合、外部の選択場所が容易に利用できず、また消費者レベルの携帯用計算装置と共に広く使用するためには恐らく非常に扱い難い。
【０００６】
従来の非動物形態の携帯用コンピュータのユーザインタフェース設計者は、種々の空間的、位置的、または環境的条件に依存し、装置の種々のモードの起動を手作業によりまたは自動的に実行することができる装置を構成することによって、これらの問題の一部を軽減することを試みた。たとえば、一部のラップトップコンピュータは、ふたの開閉動作を利用し、利用者がさらに追加して信号を入力すること無く（たとえば、「起動」ボタンを押すまたはキーボードで“ｌ＿ｏ＿ｇ＿ｏ＿ｎ”と入力すること無く）、コンピュータの起動／停止を自動的に開始する。代替方法として、位置、向き、または室内位置により制御モードを自動的に切り換える小型携帯用コンピュータの使用が研究された。たとえば、携帯用コンピュータを傾けるなどの意図的な利用者動作によって、ボタンを使用せずに、携帯用コンピュータを手動制御する方法も記載されている。
【０００７】
しかし、小型携帯用コンピュータをインタフェースするためのこれらのすべての解決策は、一般に、範囲および機能性が限定されている。極端な小型携帯用コンピュータ（ほぼ１立方センチメートルの容積寸法を有する）に対しても適切であり、強力であり、ほとんど訓練されていない普通の利用者が直観的に操作することが可能であり、さらに、利用者が変形または拡張を容易に実行できるユーザインタフェースシステムが、必要とされている。本発明は、利用者による動物形態コンピュータのねじり、折り重ね、曲げ、圧迫、振動、傾斜、軸を中心とする回転、持ち上げ、またはその他の物理的操作に応答する手先操作のユーザインタフェースを提供することによって、これらの要求を満足するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、クマのぬいぐるみの形状をした動物形態の本発明による実施形態を示す図であり、この動物形態は、形態素ユーザインタフェース文法を支援するために適切である。文法の支援は、利用者による動物形態装置の物理的操作の検出、装置の比較位置および絶対位置の検出、装置に作用する種々の環境因子の検出、および複数の装置および外部コンピュータネットワークの検出およびそれとの対話さえも必要とする場合がある。図に示すように、動物形態装置１０は、変形可能な表面２０を有し、その表面の下に、変形可能表面２０の多数の小領域全域または多数の小領域内の表面変形を検出する変形センサメッシュ２２を有する。変形センサメッシュ２２は、関連のあるメモリシステム２６を有する内蔵プロセッサ２４と接続される。種々の位置または環境変数を検出するために、検出システム２８も備えられる。図に示す装置は、さらに、フィードバックモジュール３３を備え、このモジュールは、外部可視状態ディスプレイ３０または非可視フィードバックモジュール３１（通常、聴覚または触覚によるフィードバックを伝達する）を備えることができる。図示の装置には、他の電子装置または計算装置と情報の受信または送信を行う通信システム３２も備えられている。これらのすべての構成要素は、電源２５から電力供給を受け、電源２５は、通常、従来の構造の埋め込み型再充電可能電池である。
【０００９】
装置１０の形状の如何に関わらず、本発明による操作のために、装置１０は、完全にまたは部分的に、変形可能外殻または表面２０によって包まれる。本発明によって、必要とされる塑性、耐久性、寿命、および、当然、コスト制約によって、変形可能表面２０に対して非常に多種の設計および材料を使用することが可能となる。たとえば、変形可能表面２０に対して意図される設計は、フォームまたはプラスチックによって任意に支持されるフラシ天製布または織物材料であって、数ミリメートルから数センチメートルまでの厚さの壁を有する閉鎖または開放セル型重合フォーム材料を含み；比較的薄い壁を有する実施形態の場合は、内部の固い殻（重合材料または金属材料によって構成される）によって支持され（たとえば、接着取付）、これらの比較的薄い壁を有する実施形態は、内部構成要素、たとえば、プロセッサ２４を直接支持し（たとえば、ブラケットまたは支持具によって）；適切なフォームは、たとえば、ポリクロロプレン（ネオプレン）、ポリスチレン、ゴムまたはニトリルゴムラッテクスフォーム、ポリシロキサン、スチレン−ブタジエンまたはスチレン−イソプレンなどのブロックポリマー、または良好な弾性および変形性を有する他のいずれかの従来の材料などの広く利用できる合成ゴムによって全部または一部が構成されるフォームである、フラシ天製布または織物材料と、内部の固い殻の回りを緩やかに包む薄い単層ポリマー表面であって（固い殻はポリマーまたは金属材料から構成される）、たとえば、ナイロンまたは木綿織布、単層ポリエチレン、合成ゴム（フォームセルがほとんどまたは全く存在しない）、または、たとえば、ポリスチレンケーシングの回りを包む皮革などの天然ポリマー材料を使用できる薄い単層ポリマー表面と、内部フォーム層によって支持される耐久性ポリマー外層を有する複合層化表面と、粘性材料またはチキソトロピー材料よりなる中間流体層またはゲル層を有するポリマー２重層であって、極端な変形を支持するために使用することが可能であり；中間層は、比較的薄く（あるものはおよそ数センチメートル）、またはある実施形態においては、マイクロメートルからミリメートル単位と測定される厚さを有し；このような極端に薄い層を使用することによって、複雑なねじり、折り重ね、ひねり、またはしわにする動作が可能となり；米国特許第５，３８９，９４５号に関連して開示されている、中間流体層またはゲル層を有するポリマー２重層と、を含むが、これに限定されるものではない。
【００１０】
変形センサメッシュ２２は、変形可能な表面２０内部に埋め込み、または表面２０に接触するように配置することができる。変形センサメッシュ２２は、個別の圧縮性または伸張性ひずみセンサのアレイ、あるいは代替として、埋め込みまたは接着された位置センサを備えることができる。ある適用分野の場合は、連続センサ（たとえば、２層シートのキャパシタンスセンサ）が使用される場合がある。一つの特に有用な連続センサ形式は、結果として、かけられた変形圧力に比例する位置的に局所化できるアナログ信号となる変形圧力を有する多重キャパシタンスまたは抵抗ストリップを使用する。たとえば、簡単なキャパシタンスセンサ、抵抗ひずみセンサ、アナログまたはディジタル圧力スイッチ、誘導センサ、またはさらに流体流センサなどの種々のセンサ形式を使用することができる。使用するセンサ形式によって、センサデータは、ディジタル形式でプロセッサ２４に直接に供給、または、通常、４または８ビット範囲を有する汎用アナログ／ディジタル変換器によってディジタル形式に変換することができる（種々の適用分野により最小１ビットまたは最大３２ビットが必要とされるが）。アナログディジタル変換器は、プロセッサ２４の内部モジュール、または外部モジュールとして備えることができる。前述より分かるように、センサメッシュ２２は、変形表面２０の全体または一部について使用することができるセンサおよびセンサ形式の組み合わせを意図的に含む。
【００１１】
位置または環境センサシステム２８も、動物形態装置１０に備え得る。種々のセンサモード、たとえば、ジャイロスコープセンサ、加速度計、あるいは音響または赤外線距離測定技術によって測定される絶対または相対位置情報などを備えることができる。環境センサ、たとえば、従来の光、画像、熱、電磁気、振動、または音響センサも存在する場合がある。所望の適用分野によって、高価な環境または位置センサ、たとえば、差動ＧＰＳ測位、画像解析または認識、音響または音声識別、あるいは、示差熱センサなどさえも形態素入力として使用される場合がある。このような形態素入力は、センサメッシュ２２によって検出される形態素入力と併用することによって、動物形態装置１０に関する利用者の制御の精度および柔軟性を向上させることができる。
【００１２】
前述したように、センサシステム２８およびセンサメッシュ２２の両者は、プロセッサ２４および関連するメモリ２６に接続される。プロセッサ２４およびメモリ２６は、変形可能表面２０に直接に固定、または変形可能表面２０内に位置する固いケーシングに固定、のいずれかによって、通常、変形可能表面２０内に取り付けられる。前述した実施形態においては、従来のＣＩＳＣまたはＲＩＳＣプロセッサを使用することが可能であり、低電力プロセッサ、たとえば、Ｓｉｇｎｅｔｉｃｓ  ８７ｃ７５２または８７ｃ７５１、Ｍｏｔｏｒｏｌａ  ６８ＨＣ１１または６８５８２、またはＡＲＭ  ７１０が好適である。また、コプロセッサ、たとえば、アナログディジタル変換器またはディジタル信号プロセッサを、単独で、または主プロセッサと共に使用することができる。本発明において、従来のフラッシュ、スタティック、またはダイナミックＲＡＭを使用することができるが、ある適用分野の場合は、さらに高価な埋込型ＤＲＡＭも使用することができる。多量の記憶を必要とする応用分野においては、メモリ２６は、装置１０内に配置または外部接続を通じて利用可能のいずれかによって、追加ハードディスク記憶装置を備える場合がある。前述から分かるように、多数の適用分野に対して、任意の外部通信の使用によって、外部プロセッサおよびメモリの使用を少なくとも部分的に代替することができる（ただし、必要とされるセンサまたは通信バッファリングおよび通信信号発信を支援するために必要であるものを除く）。
【００１３】
本発明によれば、内部通信システム３２および関連するトランシーバ３４を使用し、外部コンピュータシステム４０との通信が任意に支援される。外部コンピュータシステム４０も、トランシーバ４２、パーソナルコンピュータまたはワークステーション４４を備え、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワークコンピュータシステム４６に接続される。トランシーバ３４および４２は、種々の通信プロトコルおよび通信設計、たとえば、直列連結回線３６の使用（たとえば、ＲＳ−２３２Ｃインタフェースプロトコルを使用して）、広く使用されるＩＲＤＡ通信標準に準拠する赤外線信号３８の使用、または無線周波数信号３７の使用（たとえば、セルラー電話、９００ＭＨｚ無線、またはディジタルＰＣＳ電話通信など）を支援する。代替の通信標準、または代替の通信搬送波、たとえば、光または音響技術に基づくものを使用することも当然できる。
【００１４】
前述から分かるように、外部コンピュータシステム４０との直接通信に加えて、装置１０は、多数の適切に装備された電子装置、たとえば、装置１０に類似の機能を有する、タブレットコンピュータ１１０、またはさらに他の動物形態の携帯用コンピュータ１１と連続的または断続的通信を、直接または間接に保持することができる。通信は、目標装置に向けるか、または中間リトランスミッタ、たとえば、コンピュータシステム４０を経由して送られる。他の可能性のある通信目標は、たとえば、自動制御システム、セキュリティ許可装置、パーソナルディジタルアシスタンツ、ノートブックコンピュータ、または他の適切に装備された電子システムである。
【００１５】
外部装置との通信結果、装置記憶情報の表示、または装置状態更新は、すべて、プロセッサ２４の制御下にフィードバックモジュール３３を更新することによって、利用者に提供される。利用者に対するフィードバックは、主として視覚によって、たとえば、可視ディスプレイ３０との関連で行うことができる。一般に、ディスプレイ３０は、従来のパッシブまたはアクティブマトリックス液晶ディスプレイとすることができるが、当然、種々の電気光学技術またはマイクロ機械技術に基づくさらに精巧な（そして高価な）ディスプレイを使用することもできる。さらに、ある装置の場合は、非画像形成ディスプレイ、たとえば、少数の状態光（たとえば、赤または緑ＬＥＤ）、あるいは局所型または分散型色彩変化（適切なエレクトロクロミック材料によって構成される変形可能表面２２に関連して）のみが、利用者に対する可視フィードバックのために必要とされる。
【００１６】
本発明による一部の実施形態においては、ディスプレイ３０による可視出力は、非可視表示装置３１によって拡張される（またはさらに代替される）場合がある。非可視表示装置３１は、内部アクチュエータに基づく触知可能ディスプレイ、音響フィードバック、またはさらに装置外観の等角変化に基づくディスプレイなどとすることができる。たとえば、一つの可能性のあるフィードバックディスプレイは、内部音響スピーカに基づいて利用者フィードバックを提供する（利用できるプロセッサ速度および機能性によって、簡単な「びー」という音からよく形成された音声まで）。前述から分かるように、非可視表示装置３１およびその関連アクチュエータまたはエレクトロニクスによって、代替のフィードバックモード、たとえば、内部アクチュエータによる利用者に対する力によるフィードバック、触覚に基づくフィードバック（たとえば、ブライユ点字を表す多数の表面突起または他の従来の触覚ユーザインタフェース）、装置の表面地質の変更、または利用者に情報を提供する他の従来の機構などである。
【００１７】
本発明の動作を一層よく理解するために、装置１０の物理的操作の幾つかの選択モードの概略を図１に示す。図１に示すように、装置１０は、直交する力を示す矢印５０、５１、および５２によって表されるように、３次元空間において変形して動かすことができる。変形運動に加えて、装置１０は、矢印５３、５４、および５５によって表されるように、３次元空間のいずれかまたはすべてにおいて、回転運動をすることができる。センサシステム２８を使用することによって（単独、または通信システム３２と共に）、３次元空間における相対および絶対位置および方向を決定することができる。
【００１８】
センサ２８の使用による空間位置および向きの決定に加えて、装置１０は、センサメッシュ２２を任意に使用し、一時的または連続して加えられる力を測定し場所を突き止め、同時に、力のベクトルおよび関連するタイミング情報を決定し解釈することができる。可能な力の動作（変形モード）のいくつかを図１に示す。すなわち、表面２０の押し下げを表す矢印６０および６１（圧迫を表す組み合わせと共に）、滑動または摩擦変形を表す矢印６２および６３（ねじりを表す組み合わせと共に）、および滑動の組み合わせを表す矢印６５および６６、ならびにつまむことおよび外側への引っ張りを同時に表す外側への引っ張り矢印６７である。加えられる力の強さを測定すること（たとえば、強い圧迫と弱い圧迫は識別される）、その空間的広がりを認識すること（たとえば、指先による突きと親指指球による突きとを識別すること）、およびタイミングを決定すること（たとえば、表面の迅速または緩慢な押し下げを識別すること）ができる。このようにして発生する変形は、恒久的または一時的のいずれかである。
【００１９】
前述から当業者には明らかであるように、前述した矢印で表される力の各動作は、自己感知動作であると考えられる。幾つかの一時的に識別できる自己感知動作（または、たとえば、前述したつまむことと引っ張りとの組み合わせのような自己感知動作の組み合わせ）は、さらに、本発明による形態素文法の基礎として使用される形態素を表す。すべての以下に述べる形態素は、力を加えるために、加えられる圧力、使用される力、使用される付属肢、身体部分、または異質の中間物体の多数の変化によって変形される。さらに、種々の対象のタイミング（急速、緩慢、または急速と緩慢を交互にのいずれか）によって、形態素の解釈を変化させることができる。たとえば、代表的な形態素として「圧迫」について述べると、操作者は、種々の圧迫操作、たとえば、急速な圧迫、緩慢な圧迫、強い圧迫、弱い圧迫、狭い範囲の圧迫、広い範囲の圧迫、両手間の圧迫、片方の手と利用者の胸部または頭部との間の圧迫、片方の手とテーブルまたは壁との間の圧迫、二つのペンまたは本の間で行われる圧迫、あるいはさらに利用者の舌と口蓋との間の圧迫を正しく識別することができる。本発明のために、すべてのこのような圧迫形態素は、「圧迫」クラスの構成要素と見なされ、同時に、個別変化は可能性のある変更子または選択される事例と見なされる。まさに、「イエネコ」は「ネコ科」の特定の構成員と見なされ、ネコ科はさらに広くライオン、トラ、およびアカオオヤマネコを包括するのと同様である。
【００２０】
意図する物理的操作形態素の多様性の理解を容易にするために、図２に、選択される形態素を、形態素利用を可能とするために必要とされる装置の塑性の増加、および装置の特定のクラスに適用される形態素を形成または解釈するために必要とされる利用可能な自己感知要素からなる集合の複雑さの増加の両者によって、配列して示す。形態素を構成するために使用される最も塑性の低い装置および最も簡単な自己感知動作のセットから始まり、可能性のある物理的操作およびその操作によって呼び出される、図１に関連して前述した機能に類似の（しかし、当然、一層複雑な）典型的な機能の定義が示されている。
【００２１】
押し下げる
定義：圧力をかけることによって、装置の一つ以上の小領域をへこませること。
【００２２】
例：図３に示すように、ディスプレイ１２３を有する装置１２２について考察する。装置１２２は、利用者が使用することによって、幾何学的形状または利用者が定義する図形対象を位置決めすることができるグラフィカルイラストレーションソフトウェアアプリケーションを支援する。この装置は、その回りに、各辺に一つずつ配置される４個のパッド１２４を有することができる。特定の辺を変形させることによって、利用者は、要求を示し、現在選択されている幾何学的形状１２５をその辺から「突き」放し、新しい位置１２６とする。
【００２３】
圧迫する
定義：力のベクトルを作用させることによって、装置の一つ以上の小領域を変形させることであり、力のベクトルの一部の構成要素は、相互に対向し、この力のベクトルは装置の形態構造を圧縮する。「圧迫する」は、押し下げの特殊な場合である。
【００２４】
例：図４に示すように、アイコン表示モード（閉じている）または本文表示モード（開いている）のいずれかにおいて一つ以上のドキュメントを表示する装置１３２について考察する。開いているドキュメント１３５を選択し、次に、装置１３２の変形可能辺１３４を圧迫することによって、利用者は、要求を示し、ドキュメントを「小型化」し、この場合は、ドキュメントをアイコン１３６のようなアイコンとする。
【００２５】
折り重ねる
定義：第１小領域が部分的にまたは完全に第２小領域と重複するように、第１小領域を曲げることによって、第２小領域を変形させること。さらに、その新しい形態構造の他の小領域に変形を加えることができる。
【００２６】
例：図５に示すように、ドキュメントを表示することができる装置１４２について考察する。この装置１４２は、装置１４２の頂辺にある変形可能水平「フラップ」１４４を折り重ねディスプレイ１４３を部分的に覆い隠すことができるように拡張されていると仮定する。利用者がこの折り重ね動作を行うと、利用者は、現在表示されているドキュメントをパスワード保護する（「隠す」）要求を示す。
【００２７】
渦巻き状にする
定義：小領域を相互に関して螺旋状に配列し、円筒状または環状形態構造とすることによって、装置の一つ以上の小領域を変形させること。
【００２８】
例：図６に示すように、ドキュメントを種々の言語（英語、フランス語、など）で表示することができる装置１５０について考察する。利用者がこのような装置１５０を矢印１５７の示す方向に渦巻き状にしてチューブとし、次に、その渦巻き状物を伸ばすと、この「アブラカダブラ」（まじない）動作によって、今表示しているドキュメントを別の言語で表示することが装置に告げられる。
【００２９】
引き伸ばす
定義：力のベクトルを加えることによって装置の一つ以上の小領域を変形させることであり、力のベクトルの一部は、互いに反する方向を向き、ベクトルは装置の対向する両端に加えられる。
【００３０】
例：図７に示すように、利用者がそれを使用することによって幾何学的形状を操作することができるグラフィカルソフトウェアアプリケーションを有する装置１６０について考察する。装置１６０を引き伸ばすことによって、利用者は現在表示されている形状１６５をさらに大きなサイズ１６６に「サイズを変更する」または「規模を変更する」要求を示し、サイズ変更の大きさは変形の大きさの関数である。圧迫は、現在表示されている形状をさらに小さいサイズにサイズ変更することを示すことができることに留意されたい。
【００３１】
つまむ
定義：対象とする一つ以上の小領域の対向する面に、互いに対向して直面するように調整される力のベクトルを加えることによって、一つ以上の小領域を操作すること。これは、通常、２本の指の触覚力を使用して具体化されるが、これに限定されるものではない。「つまむ」は、「圧迫する」の特殊な場合である。
【００３２】
例：図８に示すように、ドキュメントをコピーすることができる装置１７０について考察する。「つまむ」動作１７５を実行すると、利用者は、コピーの次のセットがステープルで留められた形式で発行されることを要求することを示す。
【００３３】
本のページの隅を折る
定義：第２小領域の論理上の隅または端部にある第１小領域を折り重ねることによって第２小領域を変形させ、後で参照する必要がある標識またはロケーションポイント（たとえば、しおり）を示すこと。「本のページの隅を折る」は、「折り重ねる」の特殊な場合である。
【００３４】
例：図９に示すように、多数ページのドキュメントからページのサブセットを表示する装置１８０について考察する。装置１８０の右上の隅１８５を「本のページを折る」ように折ることによって、利用者は、現在表示されている一つ以上のページに関連するしおりを要求することを示す。
【００３５】
ねじる
定義：ある中心軸の回りにゼロでない差異だけ互いに中心軸を外して置かれる二つの対向する回転力を加えることによって、装置の一つ以上の小領域を変形させること。
【００３６】
例：図１０に示すように、経時的に、その性能の一部の態様が劣化する装置１９０について考察する（そのディスクは次第に断片化され、そのメモリはガーベジコレクションが必要になる、など）。「ねじる」動作１９５を実行することによって、利用者は、装置が「自体を絞り出し」、たとえば、ガーベジコレクションを実行することを要求することを示す。
【００３７】
起伏量図
定義：空間的変形または材料の追加／除去のいずれかによって、装置の一つ以上の小領域を引き上げるまたは低くすることによってそれらの小領域を変形させること。
【００３８】
例：図１１に示すように、ドキュメントを１ページまたは２ページ形式のいずれかで表示できる装置２００について考察する。利用者が、装置が単独のページ２０６を表示しているときに、装置の中心軸付近で垂直に凹みを付けることによって装置に「印を付ける」と、装置２００は、ドキュメントをページ２０７および２０８の２ページ形式で表示することを要求する形態素であると解釈する。
【００３９】
引き裂く
定義：装置の一つ以上の小領域を部分的または全体的に装置から分離する力のベクトルを加えることによって、空間的不連続性を導入し、装置の一つ以上の小領域を変形させること。
【００４０】
例：図１２に示すように、その情報の一部または全部をコピーすることができる装置２１０について考察する。利用者が一つ以上の小領域を除去する「引き裂き」動作２１５を実行すると、装置２１０は、装置の現在選択されているデータセットをこれらの小領域２１６および２１７にコピーする。
【００４１】
孔を開ける
定義：装置に穴を開ける（一時的または恒久的に）ように、小領域の空間的連結性に変化を導入することによって、装置の一つ以上の小領域を変形させること。
【００４２】
例：図１３に示すように、装置ネットワークの種々の部分間のメッセージ経路指定に使用され、メッセージ経路を表す線２２２によってこの相関関係を利用者に表示する装置２２０について考察する。利用者が、指または物体２２４によって装置２２０に孔を開け、これらの経路２２２の一つに孔を導入すると、システムはその経路に沿ったメッセージ経路指定を停止する。
【００４３】
類似
定義：ある他のあらかじめ形成された物体またはシステムを表すために以前に形成された装置に関する、一つ以上の小領域の空間的移動と物理的変形の少なくとも一方。通常、この方法によって装置が操作される場合、装置は、実世界の物体の挙動に一致する方法によって動作する。このような化身、お守り、または他のコンピュータによって可能となる装置は、利用者に対して、別の物体またはシステムの物理的事例として現れる。化身は、動物形態（動物または人間形状を含む）とすることが可能であり、または所望の程度の特異性を有する模造の実世界物体に形成することができる。
【００４４】
例：図１４に示すように、テキスト音声オーディオ出力、オーディオ入力、および視覚媒体表示が可能である装置２３０について考察する。装置２３０は、解剖上正確な人頭の形状で利用者に現れる。利用者が人頭の唇２３２を開けると、内部センサが唇の開放を検出し、テキスト音声変換機能を作動させる。利用者が目２３４を覆うかまたは閉じると、関連するカメラまたはビデオシステムが作動不能となり、一方、耳２３６を覆うと、結果としてオーディオ記録システムが作動不能となる。
【００４５】
３次元写像
定義：外部物体の回りに成形し、センサメッシュを使用し外部物体のサイズおよび形状を同時に測定することができる装置の形態化。可能な外部物体の範囲は広いが、装置の中実内部ハウジングのサイズおよび外部ハウジング中の成形可能な材料の容量によって制限される。このシステムにおいては、装置は、その内面から成形可能な材料の外側端部までの材料の量を正確に検出する機能を有するので（たとえば、水中のソナーに類似の超音波サウンディング）、成形された封入物の形状に対する正確な電子モデルが決定される。
【００４６】
例：図１５に示すように、外部物体（たとえば、歯２４２）の表面の周囲の成形可能材料２４４に付着される装置をプレス加工することによって、装置２４０は自動的にその物体のＣＡＤモデルを生成し、それを装置のメモリに記憶する。
【００４７】
擬態
定義：結果として得られる形態構造が公知の実世界物体に似ており、小領域のこの結合によって、装置は、装置が似ている物体と同じ方法によって動作するように、装置の一つ以上の小領域を変形すること。
【００４８】
例：図１６に示すように、テキスト音声入力機能およびオーディオ入力機能を備え、成形可能なパテまたは粘土の粘性および塑性を有する不格好な小塊を呈するコンピュータを有する装置２５０について考察する。利用者が、装置２５０の一部を成形し耳に似せることによって「擬態」動作を実行すると、オーディオ入力機能が起動される。
【００４９】
物理的操作に基づく形態素に加えて、相対または絶対測位の程度を変化させることに基づく種々の形態素が、本発明の実施において有用である。空間形態素の多様性の理解を容易にするために、図１７に、選択された空間形態素を、形態素利用を可能とするために必要とされる空間位置に関する知識の増加と、特定のクラスの装置に適用される形態素を形成または解釈するために必要とされる利用可能な自己感知要素からなる集合の複雑さの増加と、によって配列して示す。図には、簡単な空間自己感知を支援するための基本的な相対測位機能のみを有する装置から始まって、地球上のいかなる所においても数センチメートル以内まで絶対測位ができる装置に至るまで、可能性のある空間操作および図１に関連して前述した装置に類似の装置（しかし、当然、さらに複雑である可能性がある）のその操作によって呼び出される典型的な機能の定義が、表示されている。
【００５０】
移動させる（装置に関して）
定義：空間内の一つの位置から別の位置への、装置の質量中心の直線運動。
【００５１】
例：従来のグラフィカルユーザインタフェースにおけるマウス制御グラフィカル「スライダ」を代替するために使用される。少量のリストを表示することのみが物理的に可能である場合、大型一覧表は、「移動させる」形態素に応じてディスプレイウィンドウを「スクローリング」することによって、さらに探索することができる。
【００５２】
振動させる
定義：正味の移動が無視できるように、反対方向の反復運動によって装置のすべての小領域を空間的に移動させること。
【００５３】
例：図１８に示すように、計算装置として使用される装置２６０について考察する。利用者が「振動させる」動作を実行すると、装置２６０はそのアキュムレータをクリアする。
【００５４】
回転させる
定義：任意の面について、装置の内部の点の回りに、装置のすべての小領域を回転させることによって、それらの小領域を回転させること。
【００５５】
例：図１９に示すように、たとえば、一連のＣＡＴ走査から得られる医用データなどの容積測定データの画像化されたスライスを表示する装置２７０について考察する。装置を、装置２７０の内部の中心点２７２の回りに回転させて新しい位置２７４とすると、画像化されたスライスを特定する面はそれに応じて変化する。
【００５６】
傾斜させる
定義：回転力の一つ以上の成分が重力の方向にあり、回転の量がほぼ＋１８０度と−１８０度の間であるように、装置の一つ以上の小領域を回転させることによって、それらの小領域を回転させること。
【００５７】
例：利用者に対向する面に、アニメーションシーケンスからフレームを表示する装置について考察する。装置が傾斜されるとき、利用者の側に傾斜されると、アニメーションの速度は増大し、アクセルペダルの操作に類似して傾斜されると、アニメーションの速度は低下する。
【００５８】
迅速に動かす
定義：前方に「傾斜させ」、直後に反対に後方に「傾斜させる」こと。
【００５９】
例：図２０に示すように、装置のデータの幾つかのサブセットを別の装置に伝送することができる装置２８０について考察する。利用者が、矢印２８２の方向に迅速に傾斜させ直後に矢印２８２に沿って反対方向に迅速に傾斜させることによって、「急速に動かす」動作を実行すると、装置２８０は、動作による光によって指摘される装置（図示してない）に、この伝送を実行する。
【００６０】
軸を中心に回転させる
定義：回転面が装置の表面の一つであるように、装置の内部の点の回りに、装置の一つ以上の小領域を回転させることによって、装置の一つ以上の小領域を回転させること。「軸を中心に回転させる」は、「回転させる」の特殊な場合である。
【００６１】
例：図２１に示すように、ビデオシーケンスからビデオのフレーム２９５を表示できる装置２９０について考察する。利用者が「軸を中心に回転させる」動作を時計の針と反対方向に実行すると、装置はシーケンスの先のフレームを表示し、動作が時計の針の方向に実行されると（矢印２９２）、装置２９０はシーケンスの後のフレーム２９６を表示する（フィルムストリップ２９４によって表される）。
【００６２】
方位に合わせる
定義：回転面が装置表面の一つであり、回転量が９０度の倍数であるように、装置の中心の回りに小領域を回転させることによって、装置の一つ以上の小領域を回転させること（すなわち、装置を基本的に羅針盤の方位点間で回転させる）。「方位に合わせる」は、「軸を中心に回転させる」の特殊な場合であり、また「軸を中心に回転させる」も「回転させる」の特殊な場合である。
【００６３】
例：図２２に示すように、ドキュメントを１ページ、２ページ、または４ページ形式で表示できる（“１−ｕｐ”、“２−ｕｐ”、または“４−ｕｐ”）装置３００について考察する。利用者が、方位に合わせる動作を時計の針の方向（矢印３０２）に実行すると、装置３００は、表示するドキュメントのページ数を１ページ３０５から２ページ３０６および３０７に増加させる。さらに、方位に合わせる動作を実行すれば、表示されるページの数を増加させる。時計の針と反対方向に実行すると、装置３００は、表示するページの数を減少させる。
【００６４】
面出し
定義：第１セットの小領域はもはや最底部ではなく、別の第２セットの小領域が現在は第１小領域の前の位置に占めるように、装置の一つ以上の小領域を操作すること。
【００６５】
例：図２３に示すように、ドキュメントを表示し、利用者が使用してこのようなドキュメントを編集することができる装置３１０について考察する。さらに、装置は立方体の形状で利用者に提供され、この装置においては、６個の異なる面に６個の異なるドキュメントが表示される場合について考察する。利用者が、特定の面を最底部とすることによって「面出し」動作を実行すると、今度は、利用者は最上部表面にあるドキュメントを編集できることになり、一方、既に最上部にないドキュメントはもはや編集できない。
【００６６】
持ち上げる
定義：装置に作用する現在の重力の方向と反対方向における装置の質量中心の運動。
【００６７】
例：コンピュータのファイルシステムを１レベル高い位置の階層において表示することを、装置に指令すること。
【００６８】
パン撮り
定義：装置が、事実上一定の高さにおいて、利用者の前面に平行に移動されるように、装置に、「移動させる」動作を適用すること。
【００６９】
例：装置上のスプレッドシートを、一つのセルしか表示できないほど小さい装置を使用して調査すること。装置を「パン撮り」することによって、「パン撮り」の速度または量に応じて、現在の行の内容を順次表示することができる。、しかし、パン撮り中に、装置が現在の定位から外れて回転される場合は、新しい行が選択されることになる。行の選択は、最初の定位からの偏移に依存する。
【００７０】
押す−引く
定義：装置の一つ以上の小領域が、射影線に沿って装置の中心から利用者の身体の垂直軸まで移動されるように、空間的に、それらの小領域を移動させることによって、装置の一つ以上の小領域を操作すること。
【００７１】
例：オーディオ出力機能を有する装置について考察する。装置が押されて身体から離れるとき、装置のオーディオ出力レベルは増大する。装置が身体の方に引かれるとき、そのレベルは低下する。
【００７２】
強打する
定義：装置の一つ以上の小領域が外部物体に接触しまたは接触され、等量の反対方向の抗力を生じるように、装置の前記一つ以上の小領域に加速力または減速力を加えること。
【００７３】
例：図２４に示すように、長く、そして予測できないデータベース探索を実行できる装置３２０について考察する。利用者が、「強打する」動作を実行すると（たとえば、机３２２に）、実施中の探索は中止される。
【００７４】
方位に合わせる（環境に関して）
定義：装置の二つの小領域間に引かれる線が周囲の環境に関してその定位を変えるように、装置の二つの小領域を操作すること。
【００７５】
例：可動装置のディスプレイにおける３次元による機械部品のＣＡＤ図面の表示。装置の定位が変化すると、描かれている画像の観察角度および位置も変化する。
【００７６】
軌道に乗せる
定義：一つ以上の小領域および／または装置の質量の中心を、装置の物理的境界の外側のある点を中心として、任意の軸の回りを回転させることによって、一つ以上の小領域を回転させること。
【００７７】
例：図２５に示すように、情報を求めて、たとえば、ワールドワイドウェブなどのネットワークデータベースを探索することができる装置３３０について考察する。利用者が、「軌道に乗せる」動作を実行すると、このような探索が開始される。回転３３４の半径３３２によって探索の広さが特定され、軌道が大きいほど、広い探索が特定される。動作の速度によって、探索に課せられる時限が特定され、動作が速いほど、探索は拙速である。
【００７８】
利用者に関して軌道に乗せる
定義：一つ以上の小領域および／または装置の質量の中心を、装置の物理的境界の外側のある点を中心として、回転させることによって、一つ以上の小領域を回転させ、その場合、前記点が利用者の身体の顔の造作に近接していること。これは、「軌道に乗せる」の特殊な場合である。
【００７９】
例：図２６に示すように、オーディオ出力を実行できる装置３４０について考察する。利用者の耳３４５の回りで、「軌道に乗せる」動作を実行すると（矢印３４４によって示される方向に）、オーディオ出力が開始される。
【００８０】
室内における移動
定義：囲い込まれた室内に存在する基準点に関する装置の３次元位置の局所的検出。測定される位置の相違を使用して、動作が開始される。
【００８１】
例：利用者がそれを使用することによって、室内における装置の現在位置に基づいて、ファイルに保管し記憶させることができる仮想ファイリングシステム。ファイルを保管するために、利用者は、ファイルの内容について注意深く考慮し、次に、その内容に最も容易に連想されると思われる室内の位置に歩く。ファイルを検索するとき、利用者は、同じ思考過程を使用し、利用者がファイルを連想したその位置に戻る。このようにすることによって、その位置に関連するファイルが表示され、次に、利用者は、求めているファイルを選択することができる。人間の理性はある抽象的な情報データ構造より空間的に組織された情報を記憶することに有能であるので、このシステムは有用である。
【００８２】
遠く離れたサイト間の移動
定義：装置の一つ以上の小領域の検出される絶対空間位置が変化するように、それらの小領域を操作すること。
【００８３】
例：クライアント情報に関するデータベースから情報を表示することができる装置について考察する。装置が異なるクライアントサイトに移動されると、装置は、その表示を自動的に更新し最も近いクライアントサイトに関する情報を表示する。
【００８４】
物理的操作または空間的測位に基づく形態素に加えて、検出される環境条件に基づく種々の形態素が、本発明の実施において有用である。環境形態素の相違点の理解を容易にするために、選択される環境形態素を、幾つかの普通に検出される環境部類において必要とされるセンサの複雑さの増加順に粗く配列して図２７に示す。図２７には、提案された各部類に対して、たとえば、図１に関連して前述した装置によって支援することができる幾つかの選択された検出システムが記載されている。
【００８５】
光
定義：装置の一つ以上の小領域に照射される光の量が変化するように、これらの小領域を操作すること。
【００８６】
例：ノートをとるために講義室に使用される装置について考察する。室の照明が点灯されると、光センサはこれを検出し、背面光を小さくしてエネルギーを節減する。室の照明が切られると（たとえば、スライド映写中）、光センサはこれを検出し、背面光を強くして見やすさを向上させる。
【００８７】
光センサは、しきい値化２値光検出器から、光パターン検出器まで、さらに完全画像形成システムまでの範囲とすることができる。先端技術によって、物体または人間を識別するための画像解析および認識を備えることができる。
【００８８】
熱
定義：装置の一つ以上の小領域に加えられる熱量が変化するように、これらの小領域を操作すること。
【００８９】
例：テキストを入力するためのスタイラスを有する携帯用コンピュータについて考察する。コンピュータの背面に沿った熱プロファイルを見ることによって、このコンピュータは、左手、右手、両手、または両手以外のいずれによって保持されているかを検出し、それに従ってコンピュータのインタフェースを更新することができる。
【００９０】
温度（熱）センサは、簡単な温度センサから精巧な示差熱写像器および感熱式画像形成器までの範囲とすることができる。
【００９１】
電磁気
定義：装置の一つ以上の小領域に加えられる電磁気が変化するように、これらの小領域を操作すること。
【００９２】
例：無線スペクトルを解析することによって、装置は、その絶対空間位置に関する推定値を導き出し、その推定値を使用し機能性を変更することができる。
【００９３】
電磁気検出は、磁気コンパス、無線検出、またはＧＰＳ信号検出を含むことができる。さらに、高度の技術には、たとえば、利用できる無線信号に基づく位置の概略決定などの電磁スペクトル解析および解釈がある。
【００９４】
速く振動させる
定義：速い振動によって、装置の一つ以上の小領域を操作すること。
【００９５】
例：テキストの情報を表示する装置について考察する。利用者がバスにおいて装置を取り扱うと、装置によって検出される周囲の振動が変化し、装置は表示されるテキストのサイズを増大させ、利用者が補正することを支援する。
【００９６】
このクラスの環境形態素は、断続する接触の検出、低周波数のゴロゴロいう音の検出、音響レベル検出を含むことができる。一層大きなプロセッサパワーを必要とするさらに高度の技術には、最大周波数識別、音響周波数のスペクトル分析（たとえば、音声からバックグラウンドノイズを識別する装置）、またはさらに装置の近傍における人間の音声による識別などがある。
【００９７】
物理的操作、空間位置、または検出される環境因子に加えて、複数の対話型装置間の協同に基づく種々の形態素が、本発明の実施に対して有用である。空間形態素の相違点の理解を容易にするために、複数装置形態素を、可能性のある物理接触のレベルの増加、および特定のクラスの装置に適用される形態素を形成または解釈するために必要とされる利用できる自己感知要素からなる集合の複雑さの増加によって配列して、図２８に示す。図２８には、簡単な空間自己感知を支援する基本の辺変形機能性のみを有する装置から始まり、複雑な変形装置または相互に回りを包まれることができる埋込可能装置に至るまで、可能性のある複数装置操作および装置に関してその複数装置操作によって呼び出される、図１に関連して前述した機能に類似の（しかし、当然、さらに複雑な）典型的な機能が示されている。
【００９８】
触れさせる
定義：装置の一つ以上の小領域が第２装置の小領域と、任意の位置合わせにおいて任意の程度に接触するように、装置の一つ以上の小領域を移動させること。または、二つの装置をそのように位置合わせし、またその位置合わせを外すこと。
【００９９】
例：図２９に示すように、第１コンピュータ３５０はデータベースを備え、第２コンピュータ３５１はＩＲＤＡポートを備える二つの携帯用コンピュータについて考察する。利用者が第１コンピュータ３５０を、第２コンピュータ３５１に接触させると、データベースは第２コンピュータのポートを経由して伝送される。
【０１００】
突き合わせる
定義：装置の一つ以上の小領域が、第２装置の一つ以上の小領域と物理接触するように、装置の一つ以上の小領域を移動させ、同時に、第１装置の一つ以上の小領域と第２装置の一つ以上の小領域とは一つ以上の辺に沿って位置合わせされること。または、二つの装置をそのように位置合わせし、またその位置合わせを外すこと。
【０１０１】
例：図３０に示すように、同じ基本データベースの異なるバージョンを含む複数の装置３６０、３６１、および３６２について考察する。利用者が第１装置３６０を第２装置３６１と「突き合わせ」、次に、第３装置３６２を突き合わされた第１および第２装置と突き合わせると、それらのデータベースは照合調整をされる（同期される）。
【０１０２】
積み重ねる
定義：装置の一つ以上の小領域が第２装置の小領域と物理的に接触し、そこで第１装置は第２装置の上にしかし第２装置に隣接して位置するように、装置の一つ以上の小領域を移動させること。または二つの装置をそのように位置合わせし、またその位置合わせを外す（積み重ねから取り出す）こと。
【０１０３】
例：図３１に示すように、それぞれが比較的長いビデオシーケンスから得たビデオのフレームを表示する１組の装置３７０、３７１、および３７２について考察する。装置が積み重ねられると、積み重ねの順序付けによってビデオ編集の順序が特定され、今度は、単独の合成ビデオが生成される。
【０１０４】
タイルのように張る
定義：装置の一つ以上の小領域が第２装置の小領域と接触し、第１装置および第２装置が単独の継ぎ目の無い空間単位を形成するように、装置の一つ以上の小領域を移動させること。または、二つの装置をそのように位置合わせし、またその位置合わせから外すこと。「タイルのように張る」は、「突き合わせる」の特殊な場合である。
【０１０５】
例：図３２に示すように、それぞれが大きな写真の一部を独立して表示することができる１組の装置３８０、３８１、３８２および３８３について考察する。装置がタイルのように張られると、各装置は、タイルのように張られた格子内の現在の相対位置に適切な、写真の一部分を表示する。
【０１０６】
相対的に位置合わせをする
定義：装置の一つ以上の小領域が一つ以上の他の装置と特定空間関係において係合し、前記装置群は接触していないように、装置の一つ以上の小領域を移動すること。
【０１０７】
例：図３３に示すように、多数ページのドキュメントを表示している１組の装置３９０、３９１、３９２および３９３について考察する。どれでも現在最も左に配置されている装置（装置３９０）が目次を表示し、どれでも現在最も右に配置されている装置（装置３９３）が索引を表示し、その他の装置はそれぞれの位置に従ってページを表示する。異なる装置は異なるページを表示する機能を有することができるので、装置を方々に移動させることによってドキュメント表示を変更することができる。たとえば、一つの装置のみがカラーディスプレイを有する場合は、その装置が第２位置から第３位置に移動されると、（ａ）第３位置にありページ＃２を表示していた装置は、今度は、ページ＃１を表示し、（ｂ）ページ＃１を表示していたカラーディスプレイは、今度は、ページ＃２をカラーで表示する。
【０１０８】
包み込み／埋込
定義：装置の一つ以上の小領域が、第２装置のある部分を空間的に遮蔽し、または第２装置のある部分によって空間的に遮蔽されるように、装置の一つ以上の小領域を操作すること。
【０１０９】
例：図３４に示すように、電子メールのフィルタリングを支援するインフラストラクチャを備える装置４００について考察する。特定の電子メールフィルタの機能を果たす１組の第２装置４０１および４０２を考える。利用者が装置４０１（または４０２）を第１装置４００に埋め込むと、それによって、今度は、第１装置４００は第２装置４０１（または４０２）を包み込むことになり、第２装置によって支援される特定の電子メールフィルタが起動される。
【０１１０】
当業者には理解されるように、物理的操作、空間位置、環境条件、または多数の対話型装置に基づく前述した形態素のいずれかによる組み合わせを、関与させることによって拡張して形態素の「文」とすることができる。文は、一つ以上の時間的に独立の形態素のシーケンスとして定義される。通常、約１／１０秒と２〜３秒との間において、文の中の形態素を十分に識別できる。もちろん、一部の条件においては、不確定な時限が経過する場合がある。文レベルを使用することによって、形態素シーケンスの適切な選択による物理的操作文法の定義が可能となり、また、推論規則によって、たとえば、能動（動詞のような）形態素、命名（名詞）形態素、または連結語の使用を支配することが可能となる。文における位置、および語の関係によって文の意味が定められるのと同様に（たとえば、「セイヨウトチノキ（ｈｏｒｓｅ  ｃｈｅｓｔｎｕｔ）」は「栗毛の馬（ｃｈｅｓｔｎｕｔ  ｈｏｒｓｅ）」と同じではない）、操作文における位置、および形態素の関係によって文の意味が定められる。たとえば、通信モードにおいては、「迅速に動かす」に続く「強打する」は「データを転送し、局所コピーを消去する」を意味し、一方、「強打する」に続く「迅速に動かす」は「装置の電源を入れデータを転送する」を意味する。他の設定においては、「迅速に動かす」または「強打する」は、全く異なる動作を意味する。形態素文を一層よく理解するために、以下に例を述べる。
【０１１１】
データを転送する文
情報の一部またはすべてを他の装置に伝送することができる装置について考察する。さらに、この伝送は、非暗号化、または暗号化（セキュリティを増加させるために）のいずれによっても可能である。さらに、テキスト＋グラフドキュメントのこの伝送は、グラフを含んでも、または含まなくても（時間節減のために）いずれによっても可能である。利用者は、コマンド「ドキュメントＡを、暗号化し、グラフを除いて、マシンＢに伝送しなさい」を実行することを所望すると仮定する。その場合、この実行を支援する動作順序（形態素の文）は、以下の通りとすることができる。
【０１１２】
押し下げる−利用者は、表示されているＡの表示を押し、次に実行される操作のためにＡが選択される予定であることを示す。
【０１１３】
迅速に動かす−利用者は、装置Ｂの方向に装置を迅速に動かし、操作はＢに対する伝送であることを示す。
【０１１４】
重ね合わせる−利用者は、装置の頂部４分の１を４分の３の上に重ね合わせ、伝送は暗号化される必要があることを示す。
【０１１５】
ねじる−利用者は、装置をその中心軸の回りにねじり、データは「しぼり出す」必要がある、すなわち、グラフは除くことを示す。
【０１１６】
圧迫する−利用者は、装置を圧迫し、操作を開始する予定であることを確認していることを示す。
【０１１７】
これらの動作はいずれも、分離した状態で、一つの動作が実行されることはなく、すなわち、完全な動作を形成するためには、時間的に分離された形態素の「全体」を解釈する必要があることに注意されたい。
【０１１８】
図面修飾文
利用者操作のための幾何学的形状を表示する装置について考察する。さらに、一つの支援される操作は形状をサイズ変更する（または拡大縮小する）ことである。さらに、このサイズ変更は、エイリアシングされて（ぎざぎざ）またはアンチエイリアシングされて（辺は滑らか）のいずれかによって実行される。利用者は、コマンド「アンチエイリアシングを使用し、Ｘ軸周辺のみ、形状Ａを１２０％にサイズ変更しなさい」を実行することを所望すると仮定する。その場合、この実行を支援する形態素は、以下の通りとすることができる。
【０１１９】
押し下げる−利用者は、表示されているＡの表示を押し、次に実行される操作のためにＡが選択される予定であることを示す。
【０１２０】
引き伸ばす−利用者は、装置の一部を引き伸ばし、サイズ変更の予定であることを示す。利用者が引き伸ばしを開始すると、状態ディスプレイの一部は“１００”を表示する。利用者は状態表示の読みが“１２０”に達するまで引き伸ばしを続ける。
【０１２１】
起伏量図−利用者は、水平線のくぼみを作り、操作は水平軸（Ｘ軸）周辺のみで実施することを示す。
【０１２２】
押し下げる−装置の別の領域に親指で環状を描き、アンチエイリアシング（辺を滑らかにする）を実行する必要があることを示す。
【０１２３】
データベース表示文
たとえば、電話番号、住所録、および日程表などの種々の個人情報データベースを含む装置について考察する。利用者は、これらのデータベースのうち最も適切なものが表示されることを所望すると仮定する。その場合、この表示を支援する動作シーケンスは、以下の通りとすることができる。
【０１２４】
空間位置−利用者は、装置が、電話、住所録、または冷蔵庫（家族の日程表が表示されている場所）のいずれか適切であるものの空間的近傍に位置するように、装置を運ぶ。
【０１２５】
押し下げる−利用者は、装置に触れて操作を開始する。そこで、装置はその位置に適切な個人情報を表示する。
【０１２６】
データベース検索文
前述した例のデータベース表示文を拡張するために、日程表データベースを含む２台のコンピュータについて考察する。利用者が、日程表を同期させることを所望する場合、適切な動作シーケンスは、以下の通りとすることができる。
【０１２７】
圧迫する−利用者は、装置を圧迫し、その動作認識機能を起動させる。
【０１２８】
軌道に乗せる−利用者は、装置を他の装置の表面の回りを３回軌道に乗せて回し、次の３週間に対する一致データのみを所望することを示す。
【０１２９】
突き合わせる−利用者は、装置の辺を日程表の辺と突き合わせ、二つの装置間で内容を突き合わせることを所望することを示す。
【０１３０】
プリンタ／複写機制御文
ドキュメントの紙コピーを生成することができる装置について考察する。利用者は、１段階大きなサイズに拡大したドキュメントＡの両面刷りコピーのステープル留めを生成することを、このような装置に告げることを所望すると仮定する。その場合、この生成を支援する動作シーケンスは、以下の通りとすることができる。
【０１３１】
押し下げる−利用者は、表示されるＡの表示を押し、次に実行される操作のためにＡが選択される予定であることを示す。
【０１３２】
引き裂く−利用者は、装置の一部に空間非連続性を導入し、次に実行される操作はコピー（データの一部の「搬出」）であることを示す。
【０１３３】
つまむ−利用者は、装置の上左角をつまみ、コピーはステープル留めを必要とすることを示す。
【０１３４】
圧迫する−利用者は、装置の前面および背面を圧迫し、コピーは両面に実施する必要があることを示す。
【０１３５】
引き伸ばす−利用者は、装置を引き伸ばし、コピーは１段階大きいサイズに拡大する必要があることを示す。
【０１３６】
面出し−装置は、通常、用紙エミッタを底部に有し、利用者が過失でコピーを作成することを防止する。エミッタが１辺上にあるように装置を面出しすることによって、コピー操作が開始される。
【０１３７】
光に基づく制御文
ドキュメントを表示することができる装置について考察する。利用者は、列車中に座りながらドキュメントを使用し、列車がトンネルに入ったときにドキュメントがバックライトによって表示されることを所望し、また列車が粗雑な軌道でがたがた揺れるときより大きいフォントで表示されることを所望すると仮定する。その場合、この所望実現を支援する動作シーケンスは、以下の通りとすることができる。
【０１３８】
圧迫する−利用者は、装置を圧迫し、光の損失をバックライトによって補償する必要があることを示す。
【０１３９】
点灯する−列車がトンネルに入ると、「点灯する」動作が実行され、装置はバックライトを点灯する。
【０１４０】
強打する−利用者は、装置を利用者の手のひらに勢いよく打ち付け、フォントサイズを増大させて読みにくいドキュメントを調整することを利用者が所望することを示す。
【０１４１】
振動させる−列車が橋を渡るとき、振動動作が検出される。この形態素文におけるこの「振動させる」形態素の位置（「強打する」動作の進行後）のために、装置は、今度は、表示されるテキストのフォントサイズを増大させる。
【０１４２】
点灯する−利用者は、装置を自分のスーツケースに入れ、「点灯する」動作を行う。この関係において（その前に「圧迫する」がない）、「点灯する」動作は、装置に表示の電源を切らせる。
【０１４３】
本発明による装置のユーティリティおよび構造について一層よく理解するために、幾つかの装置の例について以下に述べる。
【０１４４】
圧迫および傾斜制御を有する携帯用コンピュータ
変形可能な圧力検出端５０４を備えることができる片手で持てる携帯用コンピュータ５００（たとえば、３Ｃｏｍ（登録商標）ＰａｌｍＰｉｌｏｔ（登録商標））の概略図を、図３５および３６に示す。コンピュータ５００は、氏名および住所ソフトウェアアプリケーションを支援し、利用者が観察できる氏名−住所入力フィールドをディスプレイ５０３上に提供する。この実施形態において、利用者は、コンピュータ５００の変形可能な圧力検出辺５０４を圧迫することができる（圧迫矢印５０７）。これに応じて、氏名および住所ソフトウェアアプリケーションは、ディスプレイ５０３を、“Ａ”から“Ｚ”までの氏名リストの入力を始めから終わりまでゆっくりと少しずつ変化させる（スクローリング）ことによって動画化させる。利用者が、再び、辺５０４を圧迫すると、ソフトウェアアプリケーションはスクローリング動画化を停止する。スクローリング機能は、傾斜センサの使用によってさらに強化され、傾斜センサによって、コンピュータの動作によって従来の循環式住所録を擬態することができる。コンピュータ５００が、ある利用者が通常それを保持している角度４５度からさらに傾斜されると、スクローリング速度が増大する。この適用分野においては、コンピュータ５００が利用者側に傾斜されるほど（図３６の矢印５０６よって示されるように）、“Ｚ”方向へのスクロール速度が速くなる。しかし、利用者が、コンピュータ５００を中立の４５度位置を超えて後ろに傾斜されると（図３６の矢印５０５によって示されるように）、動画は傾斜の大きさに比例する速度で逆方向に動く。この方法によって、利用者が、片手のみを使用しながら、非常に自然な方法で、長いリスト中の項目を探索することができる。
【０１４５】
図３７に示す代替方法のモードにおいては、スクローリング速度は、圧力によって完全に制御される。圧迫圧力（矢印５３７）が大きいほど、リストスクロールが速い。負荷圧力を開放することによって、スクローリングは停止する。この代替方法の利用者インタフェース方式においては、アプリケーションの傾斜（直交する傾斜矢印５３０および５３２によって示されるような）を使用して、リストをスクローリングする方向を変更することが可能であり、これによって、利用者は、ディスプレイ５０３上において水平方向でも垂直方向でも全体を見ることができない大きな２次元データセット（データ面５２０として略図で示す）の各部分を探索することができる。それを通してデータ面５２０を見ることができる窓であるかのように、コンピュータ５００のディスプレイ５０３を単に傾斜させることによって、データ面のいかなる特定の部分も（たとえば、データサブセット５２４）見ることができる。前述から分かるように、前述した両モードにおいて、スクローリングの速度、特定の中立傾斜角度、およびスクローリングを開始するために必要とされる圧力は、特定の利用者に適合するように調整することができる。
【０１４６】
利き手検出機能を有する携帯用コンピュータ
従来のキーボード５５１に圧力センサを付加して増強し、図３８および図３９に略図を示す片手で持てるＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＣＥクラスコンピュータ５５０（すなわち、Ｃａｓｓｉｏ（登録商標）Ｃａｓｓｉｏｐｉａ（登録商標））に対するユーザインタフェースを可能とした。この実施形態においては、利用者利き手は、コンピュータ５５０の右背面辺および左背面辺に配置される圧力センサを使用して決定される。利用者調査によって、右側と左側との圧力差が利用者の利き手の直接の指標となることが見出された。図３８および図３９にそれぞれ示すように、利き手を使用し左（図３８）または右（図３９）にフォーマットされたテキストを容認するので、電子注釈ペンでテキストをマーク付けする空間をディスプレイ５５３上により多く考慮することができる。
【０１４７】
図３５から図３７までに示した本発明による実施形態、および図３８および図３９に示した前述した実施形態の両者においては、スポンジ、弾性体、または他の変形可能材料の材料変形を測定する必要がある。たとえば、画像形成または流体体積変化に基づく技術など種々の技術を使用し材料変形を測定することができるが、特に有用な技術は、圧力変換器の使用に基づくものである。市場において入手できるセンサは、圧力変化を電気特性の変化に変換して圧力（材料変形を表示する）を測定する。たとえば、圧力に応じて抵抗を変化する安価なセンサは、たとえば、紙製薄型センサ、および容易に曲げられるセンサストリップなどの種々の形状およびサイズで入手することができる。この種類のセンサは、動作ＵＩ（ユーザインターフェース）を必要とする場合があるいかなる特定の形状または形式にも特注することができる。抵抗の変化は、通常、圧力と一次関係にあり、またセンサは、通常、分圧器ネットワーク中に配置され、圧力を電位の変化として形に表す。実際の回路の場合は、得られる信号は増幅しバッファに入れ、最小圧力から最大圧力までの値の変化が有用な範囲に及ぶように変換する必要がある。次に、変換された信号は、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）に送り、圧力のディジタル表示を生成することができる。大部分の適用分野に対して、通常、８ビットＡＤＣを使用することができるが、さらに高精度ＡＤＣ（たとえば、１６ビットＡＤＣ）を使用することはできる。理解されるように、ＡＤＣは、プロセッサのアドレス空間に周辺装置としてマッピングされたメモリとすることが可能であり、または、代替方法として、このシステムから利益を受けることができる既存のコンピュータに対する改装圧力インタフェースとして提供されることが可能である。ＲＳ２３２コネクションは、携帯用コンピュータに利用できるほとんど汎用のインタフェースであり、一つの方式は、たとえば、ＵＡＲＴなどの並直列交換回路を使用してＡＤＣの出力をシリアルＲＳフレームに変換し、次に、ＲＳ２３２標準によって特定されるように、信号をレベルシフトしバッファに入れる方式である。直列インタフェースのコンピュータ端において、別のレベルシフタおよびＵＡＲＴにより直列並列変換が実行され、そのレベルシフタおよびＵＡＲＴの出力はプロセッサによって読み取り可能である。
【０１４８】
図４０に示すように、作業システムの実現においては、多数の入出力タスクを結合して単独のチップとするために、内蔵型ＡＤＣを有するマイクロコントローラ５６４（Ｓｉｇｎｅｔｉｃｓ  ８７ｃ７５２）をレベルシフタ５６６（ＭＡＸ３２２３）と組み合わせて使用することができる。この手法は、ソフトウェアによって、入力信号のインテリジェント処理が可能であるという利点を有する。傾斜測定は、バッファ／アンプ５６２に接続される傾斜センサ５６７によって行われ、アナログ信号がマイクロコントローラ５６４に伝送される。圧力測定も、直列リンクの全域でプロトコル内において符号化することができる。この特定のマイクロコントローラ５６４は５個のＡＤＣ入力を有するが、８個のディジタル制御ラインを使用することによって、一つのＡＤＣ入力および一つのバッファアンプ５６１のみを使用し、圧力センサ５６５を有する８個の圧力点までを測定することができる。これは、制御ラインを使用し一時に一つのセンサのみを選択し、ＡＤＣに対する単独の入力を使用し各入力に対する読みを取ることによって実現される。８個のセンサの選択が完了すると、８個の読みがメモリに得られる。マイクロコントローラは測定を実行することが可能であり、ホストコンピュータ５６９と通信するために必要とされる速度より速い速度でアナログディジタル変換を実行できるので、この設計は実際的である。
【０１４９】
ソフトウェアアプリケーションに基づくスクローリングまたは利き手に対して、圧力測定を表示するために、１６レベルが適切であると決定された。ホストコンピュータ５６９に対するデータ処理能力を高くするために、各測定は、最低位４ビットは圧力を表し、最上位４ビットはセンサＩＤを示すように、ＲＳ２３２フレームの１バイトで符号化された。したがって、各フレームのＲＳ２３２データは、完全に自己完結型であった。当然、そのアドレス空間内の特定数の装置に限定されるプロトコルは、いつかアプリケーションが、支持されるより遙かに多数の装置を引用することを必要とするように設計される可能性があるという問題を結局有することになる。このプロトコルにおいて使用される解決策は、センサＩＤ値１５を、符号化の意味を拡張し、センサまたは値を表す任意の数のバイトを含むことができる特定の値として、反転表示することである。所望のソフトウェアアプリケーションに対して、一般に使用されるＲＳ２３２フレームフォーマット（１開始、８データ無パリティ、９６００のボー速度において１停止ビット）が選択された。
【０１５０】
辺変形可能ディスプレイを支持するスキャナ／プリンタ／複写機
スキャナ／プリンタ／複写機装置５７０の概略図を、図４１に示す。図４１に（および図４２により詳細に）示すように、装置５７０は、変形可能辺５７２を有しほぼ一片の用紙様の形状を有する結合体を備えるディスプレイ５７４を支持する。操作時に、利用者は、走査するために、書いたドキュメントを装置５７０内に置くことができる。走査されたドキュメントの電子版（すなわち、図４２に示すテキスト５７５として）が、ディスプレイ５７４上に表示される。矢印５７７によって示されるように、変形可能辺５７２を外側に引っ張ることによって、プリンティングまたは複写前にドキュメントをサイズ変更することを、装置５７０に指令することができる。変形可能辺５７２に対向する辺をつまむことによって（矢印５７８）、両面コピーをプリントすることを、装置５７０にさらに指令することができる。これから分かるように、種々の他の形態素を使用し、装置５７０をインタフェースするための簡単なインタフェースを提供することができる。
【０１５１】
コンピュータログオンのための触知可能装置
図４３において、パスワード保護パーソナルコンピュータ６１２は、コンピュータネットワーク６１４に対する接続を備えるコンピュータシステム６１０の構成要素である。触知可能計算装置は、アクセスを制限される物理的セキュリティとキー間の共通の隠喩または類推結合に従って、様式化されたキー６２０の形態をとる。ドアの開放に使用される従来のキーと同様に、様式化されたキー６２０は、ログオン手順を開始しパスワードをコンピュータ６１２に提供することによって、コンピュータシステム６１０を「開く」ことができる。
【０１５２】
通常、無線超音波システム、無線システムまたは赤外線システムを使用し、キー６２０とコンピュータ６１２との間の相互通信を可能とする。図４３においては、従来の赤外線トランシーバ６１８が、コンピュータ６１２に接続され、赤外線信号６２５を受信し、キー６２０によって支持される赤外線トランシーバ６２４に送信するために使用される。赤外線トランシーバ６２４は、キー６２０内に位置するプロセッサ／メモリ装置６２６に接続される。キー６２０は、センサ６２２およびフィードバック装置６２８に接続されるプロセッサ／メモリ６２６も備える。センサ６２２は、導電性金属液体スイッチ、加速度計、重力または加速度検出マイクロ電子機械機構、またはキー６２０の一時的傾斜または回転を検出するための他の従来の機構を使用し、傾斜および回転を検出するように構成することができる。センサ６２２は、圧力検出機構、圧迫または引き伸ばしセンサ、熱センサ、音響センサ、またはさらに指紋、声紋、または他の利用者の独特の識別子を判定するための複合バイオ識別検出装置も支持することができる。フィードバック装置６２８を使用し、利用者が知覚できる聴覚、触覚、または視覚フィードバックが生成される。これには、たとえば、可聴の「クリック」、振動要素、閃光を発する発光ダイオード、またはコンピュータ６１２の状態変化を示す他の適切な機構が含まれる。
【０１５３】
操作時に、利用者は、最初に様式化されたキー６２０をパーソナルコンピュータ６１２の近傍に持ち込むことによって、パーソナルコンピュータ６１２にログオンすることができる。利用者は、単にキー６２０を回転させるだけで（矢印６２７の示す方向に）、傾斜／回転センサ６２２に回転をプロセッサ／メモリ装置６２６に通知させる。次に、プロセッサ／メモリ装置６２６は、種々の利用者識別情報、ログオン情報、およびパスワード情報を赤外線レシーバ６１８に接続されるコンピュータ６１２に送る（赤外線トランシーバ６２４を経由して）。コンピュータ６１２は、承認信号に応じて、フィードバック装置６２８に、たとえば、パスワードが正しくない場合は耳障りなブザー音を生成させ、または、パスワードが正しくログオンが成功した場合は、従来の機械式錠とキーのシステムにおけるタンブラーの回転によって生成される音に類似の一連の短い可聴のカチッという音を生成させる。
【０１５４】
当業者には理解されるように、様式化されたキーを種々の他の形態に置換することは可能である。車庫ドア開放器の形態を有する触知可能計算装置を使用することは可能であり、または、必要とされるプロセッサ、トランシーバ、およびフィードバックエレクトロニクスを支持するために十分な大きさを有する他の適切な形態を使用することができる。さらに、前述したような操作動作（たとえば、圧迫、強打、軸を中心とした回転など）の組み合わせを、個人識別番号（ＰＩＮ）の代わりに使用することができる。たとえば、キー６２０の起動は、ログオンのために傾斜させる前に、最初に、迅速な３回の圧迫、または利用者を確定できる他の操作を必要とする場合がある。バンクカードの誤用を減少させるＰＩＮ番号が必要とされるように、キー６２０の紛失または盗難の場合、これによってセキュリティの追加対策が提供される。
【０１５５】
コンピュータログオンのための動物形態装置
図１に関連して簡単に前述した動物形態コンピュータ装置は、触知可能な装置の特に好適な形態である。小動物または人間そっくりの動物形態装置によって、大きな抽象的な表現、および／または人間の頭（たとえば、図１４に関連して示したような）などの印象的な表現に関連するインタフェース欠陥の幾つかを解決することが容易になり、同時に、抽象的形状（たとえば、円筒状または箱状）より優れた認知可能性も提供される。触知可能装置と同様に、動物形態装置は、利用者または所望の物理的／可視システムのいずれかを表すことが可能であり、動物形態装置がそのかわりとして「化身」または「魔除け」として認められることができる対応が提供され、その理由は、動物形態装置は、利用者、物理的システム、または可視システムを象徴的に表すためである。
【０１５６】
たとえば、図４４は、図４３の触知可能な様式化されたキーの代わりに一つ以上の動物形態装置を使用する代替方法のコンピュータログオン／パスワードシステムを示す図である。「番犬」６４０は、図４３のキー６２０に関連して前述したものと本質上同一の内部エレクトロニクスおよびトランシーバ６２４を有するように形成される動物形態化身である。様式化されたキー６２０と同様に、番犬は、圧力検出機構、圧迫または引き伸ばしセンサ、熱センサ、音響センサ、または指紋、声紋、または利用者の他の独特な識別子を判定する複雑なバイオ識別検出装置を支持することができる。この番犬は、利用者が知覚できる聴覚、触覚、または視覚フィードバックを生成し、利用者に種々のシステム状態を判定させることができる。フィードバックは、たとえば、ほえ声およびうなり声などのイヌ科の鳴き声の音声、または電気作動尾振りである。
【０１５７】
操作時に、利用者は、最初に番犬６４０をパーソナルコンピュータ６１２の近傍に持ち込むことによって、パーソナルコンピュータ６１２にログオンすることができる。一連の操作（たとえば、秘密の順序で適用する必要がある圧迫６５１または回転６５３）によって番犬６４０を物理的に作動させた後、利用者は、番犬を位置検出可能面６４６上の所定の位置６５５に置くことができる。適切に起動され面６４６に関して配置されると、番犬は、種々の利用者識別情報、ログオン情報、およびパスワード情報を、トランシーバ６１８に接続されるコンピュータ６１２に送る（赤外線トランシーバ６２４により生成される赤外線信号６２５によって）。図４３に関連して前述したように、コンピュータ６１２は、認知信号に対応し、パスワードが正しくログオンが成功した場合は、番犬６４０に、たとえば、一連の短い挨拶ほえ、またはさらに電子機械作動尾振り（または、たとえば、番犬の足などの付属器官の運動）を行わせる。番犬が、たとえば、位置６５７に配置される番犬６４４に関して図示するように、正しくなく位置する場合は、番犬は警告うなり声を発し、その場で回転し、僅かに他の場所または位置に移動し、またはログオン手順が失敗したことを示す他の適切な指標を与える。
【０１５８】
他の番犬またはパーソナルコンピュータ６１２と相互に作用する第２番犬または補助番犬も、本発明の範囲内であると意図される。たとえば、「ネットワーク」番犬６４２は、番犬６４０と本質上同じ機能性およびエレクトロニクスを有し、番犬６４０によってパーソナルコンピュータ６１２に対するログオンが可能となった後に、使用してネットワークコンピュータシステム６１４にログオンすることができる。番犬６４２は、パーソナルコンピュータ６１２と直接に通信、または無線リンクを経由して番犬６４０と通信することができる。前述から分かるように、番犬（または、代替の触知可能計算装置または動物形態素）は、種々の形式の情報を相互に、パーソナルコンピュータに、またはネットワークコンピュータに伝達することができる。たとえば、番犬６４０は、利用者プロファイル情報、住所録、または他の所望の情報を、関連するパーソナルコンピュータに伝達することができる。代替方法の使用においては、利用者は、自分の番犬を使用し、適切な番犬を有する他の利用者に、パーソナルコンピュータあるいはネットワークデータファイルまたはアプリケーションに対する限定されたアクセスを許可することができる。
【０１５９】
メディアスペースペンギン
図４５に示すように、ペンギンに似た形状であり、種々のアクセサリ（たとえば、ＬＣＤスクリーン７２２、帽子７３０、耳覆い７３２、およびサングラス７３４）を有する動物形態素７２０は、無線赤外線トランシーバ７２４を使用するメディア制御システム７１０に対するインタフェースとすることができる。メディア制御システム７１０（あるいは、「メディアスペース」として知られる）は、パーソナルコンピュータ６１２、モニタ６１３、赤外線トランシーバ６１８、およびネットワークシステム６１４を備え、これらは、本質上、図４３および図４４に関して前述したものと同じである。これらは、オーディオ／ビジュアルスイッチ７１８を経由して種々のオーディオビジュアル入出力装置、たとえば、カメラ７４０、マイクロホン７４２、およびオーディオスピーカシステム７４４に接続されるオーディオビジュアルサーバ７１６と対話する。ペンギン７２０は、種々の特徴または物理的属性を有し、利用者は、それらを象徴的に、または隠喩的にメディア制御システム７１０に関係づけることができる。本発明は、ペンギンの物理的操作、定位、または測位がメディア制御システム７１０に対するコマンドとして解釈されることを可能とする幾つかの典型的な象徴的または隠喩的連係を利用する。
【０１６０】
たとえば、ペンギンは、メディアスペースの化身と考えることが可能であり、図１４に関連して前述した頭に類似の方法によって操作することができる。たとえば、ペンギンの目をサングラス７３４で覆うことは、メディアスペースカメラ７４０を使用停止することを意味し、耳を覆うことは、メディアスペースを切るまたはマイクロホン７４２を使用禁止にすることを意味し、ペンギンの口を閉じると（矢印７２７によって示されるように）、スピーカシステム７４４からのオーディオ出力の音を弱める。
【０１６１】
当業者には明らかであるように、ペンギンを利用者の化身であるように形成することもできる。このような場合は、象徴的または隠喩的連係は、ペンギン７２０の目を覆うことは、利用者はモニタ６１３によって表示されるメディアスペースを見ることを欲しないことを意味し、ペンギン７２０の耳を覆うことは、利用者はスピーカシステム７４４からメディアスペースを聞くことを欲しないことを意味し、またペンギン７２０の口を覆うことは、利用者は聞かれることを欲しないことを意味し、マイクロホンを使用禁止とする。
【０１６２】
利用者識別動物形態素
物理システム制御のための利用者インタフェースとしての作用に加えて、たとえば、ペンギンなどの適切に変形された動物形態素は、補助または主識別業務およびメッセージ送信業務のために使用することができる。図４６に示すように、ペンギン７２０を使用し、ペンギン７２０に組み込まれた従来の電磁気機構を使用し腕７２８を上げる（矢印７２９の方向に）ことによって、利用者に電子メール受信（ネットワーク６１４を経由しパーソナルコンピュータ６１２に）を通知することができる。有利なことに、これを使用すると、利用者は腕７２８の位置によって、コンピュータに明快にアクセスすることなくまたはモニタを見ることなく、有用な情報（未読電子メールの存在）を判定することができる。代替方法としては、単独または動物形態素の身体運動に加えて、音響または光出力を使用し電子メール受信の信号を送ることができる。発信者名、主題ヘッダ、あるいはさらにメールメッセージの全体または一部をペンギン７２０のスクリーン７２２に任意に表示すること、ならびに、モニタ６１３上において利用可能とすることができる。前述から分かるように、通知業務は、電子メール受信の合図に限定されるものではなく、物理および仮想システムの広範囲の状態変化に関する通知およびメッセージ送信を含むことができる。このようなシステムは、人間（利用者自体、または他の人間）、環境、計算システム、または自動化追跡システムなどを含むが、これに限定されるものではない。システムは、一つ以上の身体化身によって表され、または代替方法としては、単独の触知可能装置または動物形態素化身によって、一つ以上の物理または仮想システムを表すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  クマのぬいぐるみの形態の動物形態コンピュータの概略図であり、クマは視覚また非視覚状態ディスプレイ、および表面変形を検出するための圧力センサアレイを支持する。
【図２】  種々の物理的操作形態素を表すグラフ図であり、形態素を形成するために必要とされる自己感知要素からなる集合の複雑さを表す軸、および物理的操作を支持するために必要とされる、装置の塑性を示す軸を有する。
【図３】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図４】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図５】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図６】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図７】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図８】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図９】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１０】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１１】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１２】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１３】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１４】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１５】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１６】  好適な等級の物理的操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１７】  種々の形態素を表すグラフ図であり、形態素を形成するために必要とされる自己感知要素からなる集合の複雑さを表す第１軸、および物理的操作（特定の単独の次元に沿った比較的局所の測定から決定される６自由度を有する絶対世界測定まで連続体に沿って移動する）を支持するために必要とされる位置情報の程度を示す第２軸を有する。
【図１８】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図１９】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図２０】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図２１】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図２２】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図２３】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図２４】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図２５】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図２６】  好適な空間操作形態素の一例を示す概略図である。
【図２７】  種々の部類の環境刺激、たとえば、光効果、熱効果、電磁環境、および振動／音響環境を検出するために使用することができるセンサシステムの複雑さの増加を示すグラフ図である。
【図２８】  多重対話式装置のための種々の物理的操作形態素を示すグラフ図であり、形態素を形成するために必要とされる自己感知要素からなる集合の複雑さを表す軸、および物理的接触のレベルの増大を表す軸を有する。
【図２９】  多重対話式装置のための好適な操作形態素の一例を示す図である。
【図３０】  多重対話式装置のための好適な操作形態素の一例を示す図である。
【図３１】  多重対話式装置のための好適な操作形態素の一例を示す図である。
【図３２】  多重対話式装置のための好適な操作形態素の一例を示す図である。
【図３３】  多重対話式装置のための好適な操作形態素の一例を示す図である。
【図３４】  多重対話式装置のための好適な操作形態素の一例を示す図である。
【図３５】  携帯用コンピュータに適用できる「圧迫する」形態素を示す概略図である。
【図３６】  携帯用コンピュータに適用できる「傾斜させる」形態素を示す概略図である。
【図３７】  携帯用コンピュータの比較的小さいディスプレイを使用し、大きな２次元データセットを調査するために使用される傾斜および圧迫形態素の一例を示す概略図である。
【図３８】  右利き利用者から注釈を受け取り易いディスプレイを有する携帯用コンピュータを示す図である。
【図３９】  左利き利用者から注釈を受け取り易いディスプレイを有する携帯用コンピュータを示す図である。
【図４０】  たとえば、図３５から図３９までのいずれかに示される携帯用コンピュータの圧力および傾斜検出モジュールの構成要素を示す概略電子回路図である。
【図４１】  用紙型ディスプレイインタフェースを使用し、形態素入力を支援するスキャナ／プリンタ／複写機を示す概略図である。
【図４２】  用紙型ディスプレイインタフェースを使用し、形態素入力を支援するスキャナ／プリンタ／複写機を示す概略図である。
【図４３】  様式化されたキーとして形成される感知可能コンピュータインタフェースの概略図であり、キーを回すことによりパスワードによって保護されているパーソナルコンピュータにログオンすることができる。
【図４４】  パスワードによって保護されているパーソナルコンピュータに対するログオンを可能とする動物形態装置を示す概略図である。
【図４５】  オーディオビジュアル制御システムとして使用されるペンギンの形態の動物形態装置を示す概略図である。
【図４６】  電子メール通知システムにおいて代替に使用される、図４５の動物形態を示す概略図である。
【符号の説明】
１０  動物形態装置、１１  動物形態の携帯用コンピュータ、２０  変形可能表面、２２  変形メッシュセンサ、２４  （内蔵）プロセッサ、２５  電源、２６  メモリシステム、２８  検出システム、３０  可視状態ディスプレイ、３１非可視フィードバックモジュール（非可視表示装置）、３２  通信システム、３３  フィードバックモジュール、３４，４２  トランシーバ、３６  直列連結回線、３７  無線周波数信号、３８  赤外線信号、４０  コンピュータシステム、４４  パーソナルコンピュータまたはワークステーション、４６  ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワークコンピュータシステム、１１０  タブレットコンピュータ、１２２，１３２，１４２，１５０，１６０，１７０，１８０，１９０，２００，２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０，２９０，３００，３１０，３２０，３３０，３４０，３６０，３６１，３６２，３７０，３７１，３７２，３８０，３８１，３８２，３８３，３９０，３９１，３９２，３９３，４００，４０１，４０２  装置、１２３，１４３，５０３，５５３，５７４  ディスプレイ、１２４  パッド、１２５  幾何学的形状、１２６，２７４，６５５，６５７  位置、１３４，５７２  変形可能辺、１３５  ドキュメント、１３６  アイコン、１４４  変形可能水平フラップ、１６５，１６６  形状、１７５  「つまむ」動作、１８５  装置１８０の右上隅、１９５  「ねじる」動作、２０６，２０７，２０８，３０５，３０６，３０７  ページ、２１５  「引き裂く」動作、２１６，２１７  小領域、２２２  線、２２４  物体、２３２  唇、２３４  目、２３６  耳、２４２  歯、２４４  成形可能材料、２７２  中心点、２９４  フィルムストリップ、２９５，２９６  ビデオのフレーム、３２２  机、３３２  半径、３３４  回転、３４５  利用者の耳、３５０，３５１，５５０  コンピュータ、５００  携帯用コンピュータ、５０４  圧力検出端、５２０  データ面、５２４  データサブセット、５５１  従来のキーボード、５５６  レベルシフタ、５６１  バッファ、５６２  バッファ／アンプ、５６４  マイクロコントローラ、５６５  圧力センサ、５６７  傾斜センサ、５６９  ホストコンピュータ、５７０  スキャナ／プリンタ／複写機、５７５  テキスト、６１０  コンピュータシステム、６１２  パスワード保護パーソナルコンピュータ、６１３  モニタ、６１４  コンピュータネットワーク、６１８，６２４  赤外線トランシーバ、６２０  キー、６２２  センサ、６２５赤外線信号、６２６  プロセッサ／メモリ装置、６２８  フィードバック装置、６４０，６４２，６４４  番犬、６４６  位置検出可能面、７２０  動物形態素（ペンギン）、７１０  メディア制御システム、７１６  オーディオビジュアルサーバ、７１８  オーディオ／ビジュアルスイッチ、７２２  ＬＣＤスクリーン、７２４  無線トランシーバ、７２８  腕、７３０  帽子、７３２  耳覆い、７３４  サングラス、７４０  カメラ、７４２  マイクロホン、７４４  オーディオスピーカシステム。
【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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【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２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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