(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の指の打鍵操作によって情報を入力する情報入力装置であって、
複数の指にそれぞれ装着される打鍵検出素子と、
打鍵パターン毎に前記複数の指それぞれに装着される打鍵検出素子の出力値の分布を設定した打鍵パターンであって、前記複数の指それぞれに対して前記打鍵検出素子の出力値の中央値を基準として最大値から最小値の範囲に重み付量を設定した打鍵パターンを有する打鍵データベースと、
前記打鍵データベースの前記打鍵パターンを判断条件として、前記複数の指にそれぞれ装着される打鍵検出素子の打鍵検出信号から打鍵パターンを求めて出力するパターン照合手段と、
を有することを特徴とする情報入力装置。
【請求項２】
６個の指の打鍵操作によって情報を入力する装着型６指点字データ入力装置であって、
６個の指にそれぞれ装着される打鍵検出素子と、
打鍵パターン毎に前記６個の指それぞれに装着される打鍵検出素子の出力値の分布を設定した打鍵パターンであって、前記６個の指それぞれに対して前記打鍵検出素子の出力値の中央値を基準として最大値から最小値の範囲に重み付量を設定した打鍵パターンを有する打鍵データベースと、
前記打鍵データベースの前記打鍵パターンを判断条件として、前記６個の指にそれぞれ装着される打鍵検出素子の打鍵検出信号から打鍵パターンを求めて出力するパターン照合手段と、
を有することを特徴とする装着型６指点字データ入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、複数の指の打鍵操作によって情報を入力する情報入力装置に関し、特に、デジタル放送受信機、パソコン、ワードプロセッサ等の情報機器へ点字を構成する６個の点を６本の指に対応させた６指点字として入力する装着型６指点字データ入力装置に適用して有効な技術に関する。例えば、視覚障害者や盲ろう者がパソコンなどの情報機器から何時でも何処でも点字情報を発信するために用いる装着型６指点字データ入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
点字データの入力装置としては、常装着型入力システム、常装着型意図伝達システム、常装着型音楽用キーボードシステム、常装着型点字入出力システム（特開平７−１２１２９４号公報参照：以下、方式１と称する）、及び指装着型点字情報入出力装置（特開平１０−３０７５３０号公報参照：以下、方式２と称する）などがある。
【０００３】
前記方式１は、打鍵操作によって発生する衝撃または加速度を、指に装着した打鍵検出素子が検出し、打鍵したタイミングを解析して入力情報を決定する装置である。
【０００４】
前記方式２は、指の先端に取り付けた圧力検出素子を打鍵することによって点字データを入力する機能を実現し、リングに取り付けた刺激発生素子を指に装着することによって、呈示機能を可能とする点字入出力装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記方式１及び方式２の装置は、それぞれの指に装着した打鍵検出素子の出力を打鍵検出信号として用いる装置である。また、前記方式１及び方式２の装置は、打鍵検出素子を取り付けたそれぞれの指に独立または共通に固定された打鍵検出条件が設定されている。
【０００６】
しかしながら、装着型６指点字データ入力装置で点字を入力する場合、点字を構成するパターンの違いや打鍵入力の個人差等の入力条件の違いにより、打鍵操作した指の打鍵検出素子の出力値が不安定となる。その結果、利用者の意図した正しい点字パターンが検出できないという問題があった。実際には、１つの指に着目すると、点字パターンごとに異なった打鍵検出信号が生じることが多く、固定された打鍵検出条件で点字パターンを求めると、利用者の意図しない誤った点字パターンが検出される。
【０００７】
また、打鍵してない指が隣接する指の打鍵操作の影響を受け、誤った打鍵検出信号（クロストークエラー信号）を発生させる場合もある。このようなクロストークエラー信号は、誤った点字パターン検出の原因となる。
【０００８】
点字パターンごとに異なった打鍵検出信号の発生やクロストークエラー信号などが生じた場合、打鍵検出素子の打鍵検出条件の固定化は誤った点字パターン検出の原因となる。
【０００９】
本発明の目的は、情報入力機器への打鍵入力検出誤りを低減し、打鍵操作検出の信頼性を向上することが可能な技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、情報入力機器へ正確な６指点字情報を入力することが可能な技術を提供することにある。
【００１１】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１４】
本発明は、複数の指の打鍵操作によって情報を入力する情報入力装置であって、複数の指にそれぞれ装着される打鍵検出素子と、打鍵パターン毎に前記複数の指それぞれに装着される打鍵検出素子の出力値の分布を設定した打鍵パターンであって、前記複数の指それぞれに対して前記打鍵検出素子の出力値の中央値を基準として最大値から最小値の範囲に重み付量を設定した打鍵パターンを有する打鍵データベースと、前記打鍵データベースの前記打鍵パターンを判断条件として、前記複数の指にそれぞれ装着される打鍵検出素子の打鍵検出信号から打鍵パターンを求めて出力するパターン照合手段と、を有するものである。
【００１７】
本発明は、６個の指の打鍵操作によって情報を入力する装着型６指点字データ入力装置であって、６個の指にそれぞれ装着される打鍵検出素子と、打鍵パターン毎に前記６個の指それぞれに装着される打鍵検出素子の出力値の分布を設定した打鍵パターンであって、前記６個の指それぞれに対して前記打鍵検出素子の出力値の中央値を基準として最大値から最小値の範囲に重み付量を設定した打鍵パターンを有する打鍵データベースと、前記打鍵データベースの前記打鍵パターンを判断条件として、前記６個の指にそれぞれ装着される打鍵検出素子の打鍵検出信号から打鍵パターンを求めて出力するパターン照合手段と、を有するものである。
【００１９】
本発明のポイントは、例えば、種々の点字パターンや利用者個人の打鍵入力特性を学習することによって、打鍵検出条件を決定する方式（学習方式）や、利用者個人の打鍵特性をデータベース化し、打鍵操作によって検出された打鍵検出信号と、前記データベースにあらかじめ記憶させた６指点字パターンや利用者個人の打鍵入力特性との照合を行う方法（パターン照合方法）を用い、点字パターンや利用者ごとに最適化した打鍵検出条件を適応的に求め、正しい６指点字パターンを検出する。
【００２０】
このように、例えば、６本の指それぞれに装着した打鍵検出素子が種々のパターンや利用者の打鍵入力特性に対して最適化した打鍵検出条件を能動的に求めることにより、打鍵入力検出誤りを低減するので、打鍵操作検出の信頼性を向上することができる。その結果、利用者の意図した正しい文字が入力される。
【００２１】
また、本発明によれば、打鍵入力検出を妨げる要因が多い屋外での使用でも打鍵入力検出が向上し、何時でも何処でも、デジタル放送受信機、パソコン、ワードプロセッサなどの情報機器へ正確な６指点字情報を入力することができる。
【００２２】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００２３】
なお、実施の形態（実施例）を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による一実施形態の情報入力装置における指に装着した打鍵検出素子１〜６の俯瞰図、図２は、６指点字パターン、６指点字と点字の関係を示す図である。図１及び図２において、１は打鍵検出素子Ａ、２は打鍵検出素子Ｂ、３は打鍵検出素子Ｃ、４は打鍵検出素子Ｄ、５は打鍵検出素子Ｅ、６は打鍵検出素子Ｆ、７は６指点字パターン、８は６指点字、９は点字である。
【００２５】
本実施形態の情報入力装置における指に装着した打鍵検出素子１〜６は、図１に示すように、６指点字パターンに対応した指に装着されている。例えば、前記打鍵検出素子１は左手の薬指に装着され、前記打鍵検出素子２は左手の中指に装着され、前記打鍵検出素子３は左手の人差し指に装着されている。前記打鍵検出素子４は右手の人指し指に、前記打鍵検出素子５は右手の中指に、前記打鍵検出素子６は右手の薬指にそれぞれ装着されている。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態の情報入力装置の指に装着した打鍵検出素子１〜６は、６指点字パターンに対応した指が打鍵面を叩くことにより、叩いた指の打鍵検出素子１〜６がアナログの打鍵検出信号を出力する。打鍵操作を正確に検出するためには、打鍵検出素子１〜６が出力するそれぞれのアナログ信号に最適化した打鍵検出条件を能動的に設定しなければならない。
【００２７】
学習型情報入力装置（学習方式）の打鍵検出信号の流れを図３に示す。打鍵操作により発生したアナログ信号の最大値を最大値検出回路１０で検出し、Ａ／Ｄ変換回路１１で数値化する。次に、数値化した打鍵検出信号をあらかじめ学習させたニューラルネットワーク１２に入力することより、打鍵入力した６指点字パターン７を求める。
【００２８】
前記ニューラルネットワーク１２の学習手順を図４に示す。
【００２９】
ニューラルネットワーク１２は、既知の６指点字パターンを教師信号１３とし、その時打鍵検出素子１が出力する打鍵検出信号１４に適切な打鍵検出条件を、ニューラルネットワーク１２によって求める。ニューラルネットワーク１２から得られた６指点字出力１５と教師信号１３を誤差計算回路１６で比較し、比較結果が等しくなるまでニューラルネットワーク１２の結合重みの修正１７を行う。
【００３０】
パターン照合型情報入力装置（パターン照合方式）の信号の流れを図５に示す。
【００３１】
前記学習方式と同様に打鍵操作を行うことにより、指に装着した打鍵検出素子１〜６はアナログの打鍵検出信号を出力する。次に、打鍵操作により生じたアナログ信号の最大値を最大値検出回路１０で検出し、Ａ／Ｄ変換回路１１で数値化する。あらかじめデータベース化した利用者の６指点字パターンの打鍵検出信号分布と打鍵操作によって生じた打鍵検出信号をパターン照合回路１８で照合し、打鍵入力された６指点字パターン７を求める。照合する６指打鍵データベース１９は、複数回打鍵操作を繰り返したときに生じた打鍵検出信号で構成する。
【００３２】
前記６点打鍵データベースの６指点字パターンデータ分布例を図６に示す。図６の例では、打鍵指２０〜２５が６指点字パターンの各点に相当する。６指点字パターン７ごとに打鍵指の打鍵検出出力値２６の分布を設定する。図６の６指点字パターンデータ分布例は、６指点字パターン０１１１００を表す。また、６指打鍵データベース１９は、それぞれの指に対して複数回打鍵入力されたデータの中央値２７を基準として、取得したデータの最大値２８から最小値２９の範囲を重み付範囲３０で分割する。
【００３３】
分割した重み付範囲３０に重み付量３１を設定する。重み付けされた６指点字データは、６指点字パターンの照合結果が複数発生した場合の判断条件とする。打鍵した指の重み付のパターン例を図７に示す。
【００３４】
なお、前記実施形態では、前記打鍵検出素子１〜６のアナログの打鍵検出信号としたが、このアナログの打鍵検出信号をディジタルに変換して出力することもできる。
【００３５】
以上、本発明を、前記実施形態（実施例）に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態（実施例）に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である
【００３６】
【発明の効果】
本願において開示される発明によって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００３７】
本発明によれば、複数の指それぞれに装着した打鍵検出素子が種々のパターンや利用者の打鍵入力特性に対して最適化した打鍵検出条件を能動的に求めることにより、打鍵入力検出誤りを低減するので、打鍵操作検出の信頼性を向上することができる。
その結果、利用者の意図した正しい文字が入力される。
【００３８】
本発明によれば、６本の指それぞれに装着した打鍵検出素子が種々のパターンや利用者の打鍵入力特性に対して最適化した打鍵検出条件を能動的に求めることにより、打鍵入力検出誤りを低減するので、打鍵操作検出の信頼性を向上することができる。
その結果、利用者の意図した正しい文字が入力される。
【００３９】
本発明によれば、打鍵入力検出を妨げる要因が多い屋外での使用でも打鍵入力検出が向上し、何時でも何処でも、デジタル放送受信機、パソコン、ワードプロセッサなどの情報機器へ正確な６指点字情報を入力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施形態の情報入力装置における指に装着した打鍵検出素子１〜６の俯瞰図である。
【図２】本実施形態の６指点字パターンと６指点字と点字の関係を示す図である。
【図３】本実施形態の学習型情報入力装置（学習方式）の打鍵検出信号の流れを示す図である。
【図４】本実施形態の学習型情報入力装置（学習方式）のニューラルネットワークの学習手順の例を示す図である。
【図５】本実施形態のパターン照合型情報入力装置（パターン照合方式）の信号の流れを示す図である。
【図６】本実施形態の６指点字パターンデータベースの６指点字パターンデータ分布例を示す図である。
【図７】本実施形態の６指点字パターンデータベースのパターンごとの重み付パターン例を示す図である。
【符号の説明】
１…打鍵検出素子Ａ                  ２…打鍵検出素子Ｂ
３…打鍵検出素子Ｃ                  ４…打鍵検出素子Ｄ
５…打鍵検出素子Ｅ                  ６…打鍵検出素子Ｆ
７…６指点字パターン                ８…６指点字
９…点字                            １０…最大値検出回路
１１…Ａ／Ｄ変換回路                １２…ニューラルネットワーク
１３…教師信号                      １４…打鍵検出信号
１５…６指点字出力                  １６…誤差検出回路
１７…ネットワークの結合重み修正    １８…パターン照合回路
１９…６指打鍵データベース          ２０…打鍵指ａ
２１…打鍵指ｂ                      ２２…打鍵指ｃ
２３…打鍵指ｄ                      ２４…打鍵指ｅ
２５…打鍵指ｆ                      ２６…打鍵検出素子出力値
２７…中央値                        ２８…最大値
２９…最小値                        ３０…重み付範囲
３１…重み付量
【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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