(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置であって、
前記触覚刺激素子として振動による触覚刺激を指に与える素子を用いるに際して、異なった振動周波数もしくは振幅で前記触覚刺激素子を動作させることにより、それぞれの指に対し異なった感覚の触覚刺激を与えることを特徴とする指装着型点字情報提示装置。
【請求項２】
複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置であって、
前記触覚刺激素子として仮現運動刺激による触覚刺激を指に与えるに際して、複数の指それぞれに取り付けた触覚刺激素子の駆動信号の遅延時間による仮現速度、および／または、刺激子の打ち込み量および／または打ち込み速度を変えることにより、それぞれの指に対して異なった感覚の触覚刺激を与えることを特徴とする指装着型点字情報提示装置。
【請求項３】
複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置であって、
前記触覚刺激素子として指の皮膚を直接撫でるような触覚刺激を指に与える素子を用いるに際して、直線的に往復移動する刺激子の移動速度、および／または、刺激子の物理的な特性を変えることにより、それぞれの指に対して異なった感覚の触覚刺激を与えることを特徴とする指装着型点字情報提示装置。
【請求項４】
複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置であって、
それぞれの指に異なった触覚刺激素子を取り付けることにより、それぞれの指に対して異なった感覚の触覚刺激を与えることを特徴とする指装着型点字情報提示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置に関するものである。
【０００２】
さらに詳述すると、本発明は、デジタル放送受信機、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の情報機器が出力する文字情報を点字に変換し、点字を構成する６個の点を６本の指に対応させた６点点字を提示するのに好適な、指装着型点字情報提示装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来から、点字データの提示装置としては、特開平６−４３８０３号公報に開示されている「点字入力キー」（以下、従来方式１という）、あるいは、特開平１０−３０７５３０号公報に記載されている「指装着型点字情報入出力装置」（以下、従来方式２という）などが知られている。
【０００４】
上記の従来方式１は、視覚障害者用ワードプロセッサとして、上下移動する６点の接点入力キーにより６点点字入力を可能とし、且つ６点の各入力キー内に圧電子素子で駆動する刺激素子を埋め込むことによって、点字の呈示機能を実現する点字入出力システムである。
【０００５】
また、上記の従来方式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、且つ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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来方式１および従来方式２は、装着したそれぞれの指に対して一定条件の刺激を与える装置であるが、どの指が刺激されているかを利用者が誤認識し易いという問題を有している。
【０００７】
よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、どの指が刺激されているかを利用者が容易に且つ誤りなく知覚できるようにした、指装着型点字情報提示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置であって、前記触覚刺激素子として振動による触覚刺激を指に与える素子を用いるに際して、異なった振動周波数もしくは振幅で前記触覚刺激素子を動作させることにより、それぞれの指に対し異なった感覚の触覚刺激を与える。
【００１０】
請求項２に係る本発明は、複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置であって、前記触覚刺激素子として仮現運動刺激による触覚刺激を指に与えるに際して、複数の指それぞれに取り付けた触覚刺激素子の駆動信号の遅延時間による仮現速度、および／または、刺激子の打ち込み量および／または打ち込み速度を変えることにより、それぞれの指に対して異なった感覚の触覚刺激を与える。
【００１１】
請求項３に係る本発明は、複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置であって、前記触覚刺激素子として指の皮膚を直接撫でるような触覚刺激を指に与える素子を用いるに際して、直線的に往復移動する刺激子の移動速度、および／または、刺激子の物理的な特性を変えることにより、それぞれの指に対して異なった感覚の触覚刺激を与える。
【００１２】
請求項４に係る本発明は、複数の指に装着した触覚刺激素子を介して点字情報を提示する指装着型点字情報提示装置であって、それぞれの指に異なった触覚刺激素子を取り付けることにより、それぞれの指に対して異なった感覚の触覚刺激を与える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本実施の形態の概要
ここでは、６点点字出力機能を有した指装着型６指点字情報提示装置について説明する。
【００１５】
本実施の形態では、視覚障害者や盲ろう者がパーソナルコンピュータなどの情報機器から何時でも、何処でも点字情報を入手するために用いる指装置型６指点字情報提示装置を提供する。６指点字とは、点字を構成する６個の点それぞれを６本の指に対応させる点字提示手法であり、６本の指に与える触覚刺激の組み合わせにより点字１文字を表現する。
【００１６】
本実施の形態は、６点点字情報を提示する機能を有する情報機器が、６本の指の皮膚に異なった触覚刺激を直接あるいは間接的に与える装置を提供する。しかし、６本の指に装着した全ての触覚刺激素子が同じ刺激を指に与えた場合、刺激する指の組み合わせによっては、どの指が刺激されているか認識できなくなる現象が生じる。そこで、本実施の形態では、刺激されている指の組み合わせの誤認識を軽減させるため、６本の指それぞれに異なった感覚の触覚刺激を与える指装着型６点点字情報提示装置を提供する。
【００１７】
本実施の形態の詳細な説明
以下、図面を参照しながら、本実施の形態を詳細に説明していく。
【００１８】
図１は、触覚刺激素子１を指に装着した状態の俯瞰図を示す。触覚刺激素子１は、駆動回路２からの駆動信号によって異なった触覚刺激を指に与える。６本の指に取り付けた触覚刺激素子１それぞれが異なった刺激を指に与える。指に触覚刺激を与える触覚刺激素子１には、
▲１▼振動する触覚刺激を与える振動型触覚刺激素子（以下、触覚刺激素子Ａという）、
▲２▼装着した指の皮膚へ直線的な仮現運動刺激を与える触覚刺激素子（以下、触覚刺激素子Ｂという）、
▲３▼指の皮膚に直接撫でるような刺激を与える触覚刺激素子（以下、触覚刺激素子Ｃという）がある。
【００１９】
これらの刺激素子の動作条件を変えることにより、どの指が刺激されているかを利用者が知覚し易くなる。また、触覚刺激素子Ａ，触覚刺激素子Ｂ，触覚刺激素子Ｃを６本の指それぞれに配置するなど、指ごとに異なった触覚刺激素子を装着することによっても、どの指が刺激されているかを利用者が知覚し易くなる。
【００２０】
触覚刺激素子Ａには、図２に示すように回転軸３から一定の距離Ｌに錘４を設置し、駆動モータ５の回転によって振動刺激を発生させる回転型振動刺激素子と、図３に示すように先端に取り付けた錘８が微小移動距離Ｌ1を往復運動する往復運動型振動刺激素子がある。なお、図３において、９は電磁石、１０はバネ、１１は支点である。
【００２１】
図２に示した回転型振動刺激素子、あるいは図３に示した往復運動型振動刺激素子による触覚刺激素子Ａを取り付けた指に対し、異なった触覚刺激を与えるには、それぞれの触覚刺激素子Ａを異なった振動周波数もしくは振幅で動作させればよい。
【００２２】
図４は、異なった触覚刺激を与える指と振動周波数の関係を示す。図２に示した回転型振動刺激素子の場合、駆動モータ５の回転数をそれぞれ周波数ｆ１〜ｆ６で回転させることにより、指１３ａ〜１３ｆに異なった周波数の振動刺激を与えることができる。また、触覚刺激強度を変化させる場合は、回転軸３に取り付けた錘４の質量・形状、回転軸３と錘４の重心との間の距離Ｌの組み合わせを変えることにより触覚刺激強度を変化させることができる。
【００２３】
他方、図３に示す往復運動型振動刺激素子の場合、錘８を往復運動させるための電磁石９の駆動周波数を各指ごとに変えることにより、異なった周波数の振動刺激を指に与えることができる。また、刺激強度を変えるには、錘８の質量・形状、支点１１からの距離Ｌ2、電磁石９の磁力に抗する反力を発生させるバネ１０のバネ定数のいずれかを変化させることにより、異なった触覚刺激を指に与えることができる。
【００２４】
このように、回転型振動刺激素子または往復運動型振動刺激素子を用いた触覚刺激素子Ａが、各指に対し振動周波数や刺激強度など異なった触覚刺激を与えることで、どの指が刺激されているかを利用者が知覚し易くなる。
【００２５】
触覚刺激素子Ｂは、指の表面を叩くような刺激を順次指に与えることにより、指の表面に直線的な仮現運動刺激を作用する触覚刺激素子である。６本の指に与える仮現運動刺激の速度や指の皮膚を叩く強さを変化させることにより、どの指が刺激されているか利用者が知覚し易くなる。触覚刺激素子Ｂは、上下移動量Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの刺激子１５ａ，１５ｂ，１５ｃを図５のように配置し、刺激子１５ａ，１５ｂ，１５ｃの連続した協調動作によって仮現運動を指に与える触覚刺激素子である。図５において、１６は打ち込み量を、１７ａ〜１７ｃはバネを示す。
【００２６】
なお、図５に示した例では、刺激子１５ａ，１５ｂ，１５ｃを３個配置したが、仮現運動が知覚できる範囲内において刺激子の個数に制限はない。
【００２７】
図６は、図５の如く３個配列した刺激子１５ａ〜１５ｃの駆動信号波形を示す。仮現運動を発生させるため、それぞれの刺激子１５ａ，１５ｂ，１５ｃの動作を制御する駆動信号１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、基準となる駆動信号１８ａに対し、遅延時間１９ａ，１９ｂだけ遅れさせる。触覚刺激素子Ｂを装着した利用者が仮現運動を認識する範囲内において、遅延した駆動信号で触覚刺激素子を駆動させることにより、仮現運動速度を変化させることができる。
【００２８】
また、上下する刺激素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃが皮膚１３に対する打ち込み量１６や打ち込み速度を変化させるバネ１７ａ，１７ｂ，１７ｃのバネ定数を変化させることにより、触覚刺激強度を変えることができる。触覚刺激素子Ｂの場合、６本の指それぞれに取り付けた触覚刺激素子の駆動信号１８ａ，１８ｂ，１８ｃ、打ち込み量１６、打ち込み速度を変化させるバネ１７ａ，１７ｂ，１７ｃの条件を変えることにより異なった触覚刺激を与えることができる。
【００２９】
図７に示す触覚刺激素子Ｃは、指の皮膚１３上を直線的に撫でるような刺激を与える触覚刺激素子である。触覚刺激素子Ｃの場合、らせん状軸２０の回転方向によって直線的に往復移動する刺激子２１の移動速度Ｖや、皮膚１３に対して撫でるような触覚刺激を与える刺激子２１の材質を柔らかい材質，硬い材質，粘度の高い材質・低い材質など、刺激子２１の物理的な特性を変えることにより、どの指が刺激されているかを利用者が知覚し易くなる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、複数の指に装着した触覚刺激素子がそれぞれの指に対して異なった触覚刺激を与えることにより、どの指が刺激されているかを利用者が知覚し易くなる。
【００３１】
また、本発明によれば、触覚刺激の認識を妨げる要因が多い屋外での使用でも６点点字が認識し易くなるので、何時でも何処でも、デジタル放送受信機，パーソナルコンピュータ，ワードプロセッサなどの情報機器から認識し易い６点点字情報等の入手が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】６点点字提示素子である触覚刺激素子１を指に装着した俯瞰図である。
【図２】回転型振動刺激素子の構造例を示す図である。
【図３】往復運動型振動刺激素子の構造例を示す図である。
【図４】触覚刺激素子を装着した指と、触覚刺激を与える振動周波数の関係を示す図である。
【図５】仮現運動刺激を指に与える触覚刺激素子Ｂの構造例を示す図である。
【図６】仮現運動刺激を指に与える触覚刺激素子Ｂの駆動信号波形を示す図である。
【図７】指の皮膚上を直線的に撫でるような刺激を与える触覚刺激素子Ｃを示す図である。
【符号の説明】
１    触覚刺激素子
２    駆動回路
３    回転軸
４    錘
５    駆動モータ
Ｌ1    微小移動距離
Ｌ2    支点から錘までの距離
８    錘
９    電磁石
１０    バネ
１１  支点
１３ａ    左手薬指
１３ｂ    左手中指
１３ｃ    左手人差し指
１３ｄ    右手人差し指
１３ｅ    左手中指
１３ｆ    左手薬指
Ｌａ    刺激子ａの上下移動量
Ｌｂ    刺激子ｂの上下移動量
Ｌｃ    刺激子ｃの上下移動量
１５ａ    刺激子ａ
１５ｂ    刺激子ｂ
１５ｃ    刺激子ｃ
１６    打ち込み量
１７ａ    バネａ
１７ｂ    バネｂ
１７ｃ    バネｃ
１８ａ    駆動信号ａ
１８ｂ    駆動信号ｂ
１８ｃ    駆動信号ｃ
１９ａ    遅延時間ａ
１９ｂ    遅延時間ｂ
２０    らせん状軸
２１    刺激子
Ｖ    移動速度
【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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