JP2015232889A - 動的配置オンスクリーンキーボード - Google Patents

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Abstract

【課題】オンスクリーンキーボードの位置、向き、形、およびサイズを動的に規定するシステムおよび方法を提供する。
【解決手段】ユーザがキーに指を置くため注意を払うのではなく、システムはユーザの指が既に載置されている場所へオンスクリーンキーボードの位置を動的に移動させる。プロセスは「ホーム列規定イベント」を定義する。ホーム列規定イベントはユーザによって遂行される行為であり、これをもとにシステムはオンスクリーンキーボード３８４のホーム列の位置を再規定する。この位置はユーザの行為に基づき動的に設定される。
【選択図】図３Ｃ

Description

本発明は、イベント作動を引き起こさずユーザが手または指を表面に載置できる滑らか
なタッチ感応表面に関する。より具体的に、タッチ表面はテキストやコマンドを入力する
ため使用されるオンスクリーンキーボードを提示するダイナミックディスプレイである。
人から機械へテキストやデータを入力する主要な手段としての現代のキーボードの起源
は、１９世紀の初期タイプライタにまで遡る。コンピュータの開発にともない、テキスト
やデータを入力する主要な手段として使用するタイプライタキーボードを改良することは
自然な発展であった。タイプライタとその後のコンピュータキーボードにおけるキーの実
装は機械的実装から電気的実装に進化し、最終的には電子的実装へと進化したが、キー自
体のサイズと配置と機械的性質は殆ど変わっていない。
コンピュータは「デスクトップ」構成から「ラップトップ」、「ノートブック」、「ネ
ットブック」、または「ポータブル」として知られる、よりポータブルな構成へと進化し
た。ラップトップコンピュータには通常、装置の一部として機械式キーボードが一体化さ
れている。この種の一体型キーボードには、デスクトップコンピュータとともに通常使用
される単独型キーボードにサイズと感触が似ているという利点がある。ただし、キーボー
ドを組み込むことにより、ポータブルコンピュータはディスプレイとキーボードという２
つの部分を有する。殆どのポータブルコンピュータ機種は「折り畳み」設計を採用してお
り、キーボード部分は基部を形成し、ディスプレイ部分は蓋を形成している。ポータブル
コンピュータにキーボードが存在することで、ポータブルコンピュータのサイズは本来あ
るべきサイズのほぼ２倍になる。
過去１０年間に「タブレット」コンピュータと一般的に呼ばれる新しいポータブル計算
装置の形が登場している。通常、この種のポータブル計算装置は一体化キーボードを持た
ない代わりに、主要なヒューマン・コンピュータ・インターフェイス手段としてタッチに
専ら依存する。多くの人々は、日常生活に浸透しているタブレットとゆくゆくは「タッチ
表面」が将来的に人が「コンピュータ」とやり取りする標準的手段になると考えている。
この新しいタッチ中心コンピューティングのパラダイムには多くの利点があるが、１つ
の顕著な短所はキーボードの不在である。タッチスクリーンコンピュータには外付け周辺
キーボードを通常接続できるが、外付け周辺キーボードは装置の趣旨にそぐわないもので
あり、従来のラップトップコンピュータを凌ぐタッチスクリーンコンピュータの利点が打
ち消されてしまう。
計算装置の進化はタッチ方式ユーザインターフェイスを目指しており、キーボードの着
想の自然な進化として、キーボードはコンピュータディスプレイの仮想世界に組み込まれ
るようになった。
Ａｕｅｒらは米国特許第４，７２５，６９４号で、模擬キーボードの１つ以上の画像が
コンピュータのタッチ感応画面に表示され、模擬キーのタッチに応じてしかるべき制御信
号が生成されるシステムを説明している。このコンセプトのその後の改良版では、キーボ
ードの画像が画面の専用部分を占有するのではなく、コンピュータで実行する他のアプリ
ケーションの上に表示され浮動する。ユーザはカーソルポインタを重ねることにより、ま
たは指またはスタイラスを使用しタッチスクリーンを介してキーに直接タッチすることに
より、この「オンスクリーンキーボード」または「仮想キーボード」を操作する。
オンスクリーンキーボードは、例えばＡｕｅｒによって説明されたオンスクリーンキー
ボードは、一部の公共情報キオスク、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）、スマートフォ
ン、タブレット、物理的キーボードを収容できないほど小さい他の手持ち型コンピュータ
等、標準キーボードを欠く装置で主に使用されている。オンスクリーンキーボードは、肉
体的な問題があって従来の電気機械式キーボードを使えない人々にもしばしば利用されて
いる。
ＰＤＡやスマートフォンのような小さいタッチスクリーン装置には、従来のタッチタイ
ピング法により複数の指を使ってオンスクリーンキーボードでタイプすることができるに
あたって十分な画面サイズがない。その結果、多数の発明は従来のキーボードレイアウト
より必要な物理的スペースが小さい代替テキスト入力方法の提供に努めてきた。
Ｇｒｏｖｅｒらは米国特許第５，８１８，４３７号で、各キーに複数の文字を割り当て
ることによって必要な個別のキー数を減らすシステムを説明している。これによりキーの
数は減り、画面上に占めるスペースは小さくなる。このほかに、同様にオンスクリーンキ
ーボードのサイズを縮小すること、および／または小さい画面でテキストの入力を容易に
すること、を目指す他の発明は、Ｌｅｅの米国特許第６，２９２，１７９号、Ｋａｅｈｌ
ｅｒの米国特許第５，１２８，６７２号、Ｖａｒｇａｓの米国特許第５，７４８，５１２
号、Ｎｉｅｍｅｉｅｒの米国特許５，５４７，４８２号、Ｖａｎ Ｋｌｅｅｃｋの米国特
許第６，００８，７９９号、およびＰｅｒｌｉｎの米国特許第６，０３１，５２５号を含
む。
これらの発明には小さいオンスクリーンキーボードでテキストを入力する上で様々な利
点があるが、従来のキーボードでの標準「１０指」タイピングに匹敵する速度でテキスト
を入力することはできない。
タイピング速度を加速するため、Ｒｏｂｉｎｓｏｎらは米国特許第７，２７７，０８８
号で、曖昧排除アルゴリズムにより、ユーザがオンスクリーンキーボードのキーで語の各
文字をさほど正確に選ばなくてもよくするシステムを説明している。さほど正確でなくて
もよいため、ユーザは速くタイプできる。
Ｋｕｓｈｌｅｒらは米国特許第７，０９８，８９６号で、１本の指（またはスタイラス
）でテキストを入力できるシステムを説明している。このシステムでユーザは所望の語の
最初の文字を表すキーに指を下し、タッチ表面に接触したまま語の続きの各文字のキーへ
指をスライドさせる。これには、文字ごとにオンスクリーンキーボードで指を上げ下げす
る動作を解消してテキスト入力を加速するという利点がある。曖昧排除アルゴリズムによ
りユーザはさほど正確に文字を選ばなくてもよく、速度はさらに加速する。
スマートフォンで最速タイピングの世界記録を設定するため、Ｋｕｓｈｌｅｒらによっ
て説明された技術を実用化したＳｗｙｐｅ（登録商標）が使用された。新記録達成者は規
定の語句を毎分６１語の速度で入力した。注目に値する速度だが、これは１指入力による
ものであり、１０指タイピングで可能な最高速度を大きく下回る。
別のアプローチでは音声認識システムを使用し、発声によりテキストを入力する。この
技術は最近大幅に進歩したが、たとえ１００％正確に機能したとしても、ユーザが発声に
よるテキスト入力を望まない場合は多々ある（可聴範囲内で他人への配慮やプライバシー
が求められる場合等）。したがって、ある種のキーボードの理論的枠組みでテキストを入
力する代替方法は引き続き求められる。
１０指タイピングが可能な大きいタッチスクリーンの場合は、従来のキーボードで習得
されたタイピングスタイルにほぼ匹敵する迅速なテキスト入力方法を見つけることが望ま
れる。それには３つの重要課題がある。第１に、１０指オンスクリーンキーボードに要求
される比較的大きいディスプレイ面積を克服しなければならない。第２に、機械式キーボ
ードで一般的な触覚フィードバックの欠如を克服しなければならない。第３に、ユーザが
従来の電気機械式キーボードで通常やるようにオンスクリーンキーボードの「ホーム列（
home-row）」位置に指を載置できるようにしなければならない。
Ｍａｒｓｄｅｎらは米国特許出願第２００９／００７３１２８号で、ユーザがタッチ感
応表面に指を載置することを可能にすることにより、また互いに相関的に機能するタッチ
センサと振動センサを使用し目的とするキー押下を検出することにより、問題を克服して
いる。ただしこの方法では、キーボードのキーが固定位置にあり、ポータブル装置のダイ
ナミックディスプレイでかなりのスペースを占める。また、キーの位置が固定されている
ため、ユーザは指が正しい場所をタップしていることを確認するため注意を払わなければ
ならない。キーのぎざぎざ等の触覚マーカは、ユーザがキーを見ずに感じるのに役立つ。
ただし、タッチスクリーン装置に触覚マーカを配置することは実際的でない。
従来の電気機械式キーボードは長年にわたり「ホーム列」のコンセプトを採用してきた
。ホーム列とは、ユーザがタイピングに取り掛かるときに指を向け載置するキーである。
このコンセプトは特に、キーを見ずに１０本の指でタイプすることを習得したユーザにと
って重要である。ホーム列に置くことにより（ホーム列上の特定のキーに見られる専用「
マーカ」を使用することを含む）、ユーザは所望の文字、記号、数字、または機能をタイ
プするにあたって指をどこへ動かすべきかを知る。このためユーザは指を見ずに速やかに
タイプでき、作文に集中できる。
今日の社会におけるコンピュータ、ｅメール、およびテキストメッセージングの普及に
より、（タイピング授業の対象者が秘書の仕事を目指す人々に限られていた）一世代前よ
り「タッチタイパー」の割合は増加した。事実、現在ではしばしば幼い子どもの教育課程
の早期にキーボード技能が指導されている。１０指（「タッチ」）タイピングは今なお最
も速く最も確実な周知の作文方法である。
本発明は、ユーザがタッチ感応画面に表示されたオンスクリーンキーボードのキーに指
を載置することを可能にし、且つオンスクリーンキーボードの位置、向き、形、およびサ
イズを動的に規定する、システムおよび方法を提供する。ユーザがキーに指を置くため注
意を払うのではなく（通常は前記キーの触覚マーカを頼りに指を置く）、システムはユー
ザの指が既に載置されている場所へオンスクリーンキーボードの位置を動的に移動させる
。
本発明の一態様において、プロセスは「ホーム列規定イベント」を定義する。ホーム列
規定イベントはユーザによって遂行される行為であり、これをもとにシステムはオンスク
リーンキーボードのホーム列の位置を再規定する。この位置はユーザの行為に基づき動的
に設定される。
本発明の別の態様において、ホーム列規定イベントは、ユーザが所定の時間（例えば１
秒）にわたり両手の全４本の指をタッチ感応表面に同時に載置することと、定義される。
本発明のさらに別の態様において、ホーム列規定イベントは、ユーザがタッチ感応表面
で両手の全４本の指をダブルタップし、２回目のタップの後に指を表面に載置することと
、定義される。
本発明のさらに別の態様において、ホーム列規定イベントは、ユーザが両手の全４本の
指をタッチ感応表面に同時に載置し、その後瞬間的に指を押し付けることと、定義される
。
これらの行為（ならびに他の行為）はユーザによって開始され、ユーザの指がホーム列
載置位置にあることをシステムに伝える。その後、本発明のシステムはオンスクリーンキ
ーボードを適当な方向に向ける。尚、ホーム列のキーは必ずしも連続線上に並ぶわけでは
ない（殆どの電気機械式キーボードでホーム列のキーは連続線上に並ぶ）。ホーム列の各
キーの位置は、タッチセンサによって感知されるホーム列規定イベントのときのユーザの
８本の指の配置によって規定され、「ホーム列載置キー」ではないキーの位置は推定され
る。したがってホーム列は、それぞれの手の配置に応じて２つの別々の線に沿って並ぶこ
とがあり、２つの曲線を形成することさえある。
この方法で、本発明のシステムは、ユーザがタッチ感応ディスプレイ表面に指を下して
載置することと、ユーザが仮想キーをタップすることによってタイプしようとすることと
を、区別する必要がある。かかる方法はＭａｒｓｄｅｎの米国特許出願第２００９／００
７３１２８号で説明されている。
ホーム列規定イベントが起こるとシステムは様々な方法でユーザにフィードバックを提
供する。本発明の一態様において、システムはユーザの指の下にオンスクリーンキーボー
ドを表示することによって視覚的なフィードバックを提供する。本発明の別の態様におい
て、システムは可聴合図を提供する。本発明のさらに別の態様において、システムはタッ
チスクリーンを瞬間的に振動させる。
本発明の一態様において、オンスクリーンキーボードは、ユーザの選好に従い、タイピ
ングが行われている間は連続的に可視状態を保つ。あるいは、オンスクリーンキーボード
はホーム列規定イベントの後に透明になる。本発明の別の態様において、オンスクリーン
キーボードは半透明となり、ユーザはキーボードを通して下の画面内容を見ることができ
る。
本発明のさらに別の態様において、オンスクリーンキーボードはユーザがタイプしてい
るときに可視状態と不可視状態を繰り返す。ユーザが「隠れた」オンスクリーンキーボー
ドをタップするたびにオンスクリーンキーボードは一時的に現れ、ユーザ設定可能時間後
に徐々に消える。
本発明のさらに別の態様では、特定のキーだけがキーストロークの後に可視となる。一
時的に可視となるキーは、直前のテキスト入力作業の後に続く見込みが最も高いキーであ
る（システムに蓄積された語および文字データベースに基づき判断）。
本発明のさらに別の態様では、ホーム列位置に指を載置しているユーザが載置している
指で表面を押すと、オンスクリーンキーボードが一時的に可視となる。
本発明のさらに別の態様では、ユーザがタッチセンサ領域の外側の囲いの端でダブルタ
ップやトリプルタップ等の所定の動作を行うと、オンスクリーンキーボードが可視となる
。
本発明の一態様において、ホーム列載置キーはそれぞれの手の４本の指が載置される８
個のキーと定義される。本発明のさらに別の態様では、全８本の指を使用しないユーザに
対処するため、載置キーは８個のキーより少なくてよい。
本発明の別の態様において、システムは、意図された方向での特定の指の動きに従って
意図されたキーを絞り込む。例えばユーザは薬指を上げ、やや下に動かし、タップする。
ユーザの指の動きが十分でなく隣接キーの仮想位置に達しなかったとしても、ユーザは載
置位置から設定可能な閾距離で指を動かし、隣接キーの方向にタップしたのだから、ユー
ザの意図は明らかに隣接キーを選ぶことであった。この例では隣接キーでタップが行われ
なかったとしても、システムは隣接キーを選択する。
本発明の別の態様において、システムは直前のテキストに基づき各キーが選択される確
率を調整する。ユーザがタップする見込みが最も高いキーを判断するため、この確率は以
前の段落で説明したタップ位置アルゴリズムとともに使用される。
本発明のさらに別の態様において、システムはオンスクリーンキーボードでタイプする
「ユーザの漂動（drift）」を自動的に計上する。各キーの感触がないため、ユーザの手
はタイピングのときに僅かにずれやすい。システムは、意図されたキーの中心をユーザが
タップした実際の位置と比較することによってこの挙動を追跡する。連続するキーイベン
トのスペースで一貫した漂動が検出されると、システムはその漂動に対処するためキーの
位置をずらす。この場合もやはり、ユーザがキーの位置に注意を払うのではなく、システ
ムはユーザの指が既に置かれている場所にキーを移動させる。
ユーザが遠く漂動しタッチ感応領域から外れると、システムは可聴、可視、および／ま
たは振動合図によりユーザに警告する。
本発明の別の態様において、方法およびシステムはポータブル計算装置の表面、タッチ
センサ境界外で、ユーザのタップを監視する。例えばユーザは、スペースバー作動を指示
するため装置の囲いの端をタップするかもしれない。他のタップイベントと同様、システ
ムはタッチセンサと振動センサからの信号を相関してタップ位置を判断する。タッチセン
サによって信号の不在が検出されると、システムはそのイベントを「外部タップ」（すな
わち装置の表面、タッチセンサ境界外でのタップ）として認識する。外部タップは囲いに
おけるその位置に応じて一意な振動波形を生成する。これらの波形の特性はデータベース
に蓄積され、外部タップの凡その位置を一意に識別するため使用される。識別された外部
タップはキーボード機能（スペース、バックスペース等）に割り当てることができる。
下記図面を参照し本発明の好適な例と代替例を以下に詳細に説明する。
本発明の一実施形態に従い形成された例示的システムを示すブロック図である。 図１に示すシステムによって遂行される例示的プロセスのフローチャートを示す。 図１に示すシステムによって遂行される例示的プロセスのフローチャートを示す。 図１に示すシステムによって遂行される例示的プロセスのフローチャートを示す。 図１に示すシステムによって遂行される例示的プロセスのフローチャートを示す。 図１に示すシステムによって遂行される例示的プロセスのフローチャートを示す。 図１に示すシステムによって遂行される例示的プロセスのフローチャートを示す。 本発明の一実施形態に従い形成された平面仮想キーボードを備えるタブレット装置の概略図である。 本発明の実施形態に従って形成されたキーボード表示を示す。 本発明の実施形態に従って形成されたキーボード表示を示す。
図１は、英数字入力のための適応型オンスクリーンキーボードユーザインターフェイス
を提供する例示的装置１００のブロック図である。装置１００は、ＣＰＵ（プロセッサ）
１１０へ入力を提供する１つ以上のタッチセンサ１２０を含む。タッチセンサ１２０は、
表面がタッチされるときにプロセッサ１１０に接触イベントを通知する。一実施形態にお
いて、タッチセンサ１２０またはプロセッサ１１０はハードウェアコントローラを含み、
ハードウェアコントローラはタッチセンサ１２０によって生成される原信号を解釈し、公
知の通信プロトコルを使用し使用可能なデータポートを通じてプロセッサ１１０へ情報を
伝達する。装置１００は１つ以上の振動センサ１３０を含み、振動センサ１３０は、タッ
チセンサ１２０と同様に、表面がタップされるときにプロセッサ１１０へ信号を伝達する
。プロセッサ１１０は、センサ１２０、１３０から受信する信号に基づきディスプレイ１
４０（タッチ表面）上に提示されるキーボード画像を生成する。ユーザにしかるべき聴覚
信号を案内として送るため（例えばエラー信号）、プロセッサ１１０にはスピーカ１５０
も結合されている。ユーザにしかるべき触覚フィードバックを提供するため（例えばエラ
ー信号）、プロセッサ１１０にはバイブレータ１５５も結合されている。プロセッサ１１
０はメモリ１６０とデータ通信し、メモリ１６０は、一時ストレージおよび／または永久
ストレージの組み合わせ、読取専用および書込可能メモリ（ランダムアクセスメモリまた
はＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードドライブ、フロッピ
ディスク等の書込可能不揮発性メモリ、その他を含む。メモリ１６０はプログラムメモリ
１７０を含み、プログラムメモリ１７０は、オペレーティングシステム１７１、適応型オ
ンスクリーンキーボード（「ＯＳＫ」）ソフトウェアコンポーネント１７２、他の何らか
のアプリケーションプログラム１７３等、あらゆるプログラムおよびソフトウェアを含む
。メモリ１６０はデータメモリ１８０をも含み、データメモリ１８０は語データベース１
８１と、ユーザオプションおよび選好の記録１８２と、装置１００の何らかの素子に必要
な他の何らかのデータ１８３とを、含む。
センサ１２０、１３０からの信号に基づきプロセッサ１１０によってホーム列イベント
が検出されると、プロセッサ１１０はディスプレイ１４０上でユーザの指の下に仮想オン
スクリーンキーボードを配置する。ユーザがタイプするにつれ、プロセッサ１１０はキー
作動ごとにユーザの指の配置とタップされた位置を絶えず監視し、オンスクリーンキーボ
ードをユーザがタイプする場所に位置付けるため、各キー（およびキーボード全体）の位
置、向き、およびサイズを調整する。これにより、オンスクリーンキーボードの当初の位
置からのユーザの指の「漂動」または動きを計上することできる。ユーザが一方向に遠く
漂動しタッチセンサ領域の端に達すると、プロセッサ１１０は可聴および／または触覚警
告を出力する。
ユーザは随時、ホーム列規定イベント（上記）を開始することによってオンスクリーン
キーボードの位置を手動で再割り当てできる。
一実施形態では、ユーザが「ホームキー」（典型的英語キーボードのＦおよびＪキー）
と一般的に呼ばれるキーの上に人さし指を置くと、バイブレータ１５５により触覚フィー
ドバックが提供される。一実施形態では、ユーザがキーの上に指を置くと左と右で若干異
なる振動数を使用し瞬時の振動が発せられる。このようにしてユーザはプロセッサ１１０
がオンスクリーンキーボードの位置を動的に変更することを選ばない場合に、手を固定ホ
ーム列位置に戻すことを選ぶことができる。別の実施形態において、これらの振動の強さ
は固定ホーム列のホームキーに対する指の位置に応じて変化できる。
装置１００は、ユーザが指や仮想キーボードを見ずにタイプすることを可能にする。し
たがって、キーボードは常に見えなくてもよいということになる。このため貴重な画面ス
ペースを別の目的に使用できる。
一実施形態では、可視、部分的に可視、不可視、または半透明の状態でキーボードの外
観が変化する。ホーム列規定イベントが発生すると、またはユーザが設定可能な閾時間に
わたってタイプせず指を載置すると、フルキーボードが現れる。ユーザがタイプし始める
とキーボードは徐々に消え、ホーム列規定イベント、タイピングを休止すること、４本の
指を同時に押すこと、または一意に識別できる他の何らかのジェスチャを含み、ただしこ
れらに限定されない、行為のいずれか１つを、ユーザが遂行するまで、不可視となる。別
の実施形態において、キーボードは徐々に消え完全に不可視となるのではなく、半透明に
なるため、ユーザはキーの場所を見分けることができるばかりでなく、オンスクリーンキ
ーボードの「下」にある画面内容を見ることもできる。
一実施形態において、キーボードは、タップされたキーと、タップされたキーを取り囲
むキーを、一時的に「照らす」、またはタップされたキーからの距離に比例して半透明に
表示する。これによりキーボードのタップされた領域は短時間明るくなる。
一実施形態において、キーボードは、次に選択される確率が最も高いキーがその確率に
比例して発光することにより、「部分的に」可視となる。ユーザがあるキーをタップする
と直ちに、その後に続く見込みのある別のキーが可視または半可視となる。選択される見
込みが高いキーは視認されやすくなり、そうでないキーは視認されづらくなる。このよう
にしてキーボードは最も見込みのある次のキーにユーザを「案内」する。
一実施形態では、ユーザがタッチ感応表面を取り囲む囲いの外縁でタップジェスチャ（
例えば素早く連続するダブルまたはトリプルタップ）を行うことにより、オンスクリーン
キーボードは一時的に可視となる。
ユーザは、ユーザインターフェイスプログラムの選好設定を通じて様々なオンスクリー
ンキーボード視覚表示モードを選択できる。
図２Ａ−Ｆは装置１００によって遂行される例示的プロセスを示す。図２Ａ−Ｆに示す
フローチャートは例示の目的で使用され、本発明のソフトウェアを完全に詳述するもので
はない。
図２Ａは、ＯＳＫソフトウェアコンポーネント１７２から提供される命令に基づきプロ
セッサ１００によって実行されるプロセス２００を示す。ブロック２０６でプロセス２０
０が最初に開始されるときには、最小載置時間、指タッチ数閾値、漂動距離閾値、キー閾
値等の様々なシステム変数が初期化される。ブロック２０８で、プロセッサ２５０はタッ
チスクリーンの領域内で接触が起きたことを通知されるまで待つ。その後ブロック２１０
では、センサ１２０、１３０の１つ以上からの信号に基づきホーム列検出が行われる。ホ
ーム列検出については図２Ｂでより詳細に説明する。ブロック２１２では、これから表示
される仮想キーボードのキーの位置がセンサ信号に基づき判断される。キー位置判断につ
いては図２Ｃでより詳細に説明する。次にブロック２１６でキー作動が処理される（詳細
については図２ＤおよびＥを参照されたい）。ブロック２１８では、ユーザの指の漂動が
センサ信号に基づき検出される。その後ブロック２２０では、ブロック２１０−２１８で
下された判断の少なくとも１つに基づきディスプレイ１４０に仮想キーボードが提示され
る。ユーザが８本の指を外し、その後タッチスクリーンに触れると、プロセス２００が繰
り返される。
図２Ｂはホーム列検出プロセス２１０を示す。決定ブロック２３４で、プロセス２１０
はユーザが最小時間（すなわち最小載置閾値）にわたってタッチスクリーン上に指を載置
したか否かを判断する。決定ブロック２３６で、プロセス２１０は適当数の指がタッチ表
面上に載置されることにより、ホーム列規定イベントが始まるか否かを判断する。ブロッ
ク２３４または２３６で条件が満たされない場合、プロセス２１０はオンスクリーンキー
ボードの位置を変えずに終了する。
指の載置時間と指数の条件が満たされる場合、プロセッサ１１０は載置されている指の
位置を判断する。ブロック２４０を参照されたい。その後、ブロック２４２でＫｅｙＳｐ
ａｃｅＩｎｄｅｘ（「ＫＳＩ」）値が判断される。ＫＳＩは、ユーザの指のサイズと間隔
に合わせてオンスクリーンキーボードをカスタマイズするために使用される。
ＫＳＩは同じユーザであってもホーム列規定イベントのたびに変化することがある。一
実施形態では、それぞれの手の全４本の指がタッチ表面に載置されるとホーム列規定イベ
ントが始まる。この場合、ＫＳＩは次式によって与えられる。
ＫＳＩ＝（平均載置キー間隔）／（モデル化公称間隔）＝［（ａ＋ｂ＋ｃ）／３］／Ａ＝
（ａ＋ｂ＋ｃ）／３Ａ
ここで、
Ａ＝キー間のモデル化公称距離（通常１９ｍｍ）
ａ＝載置キー１と載置キー２との間の測定距離
ｂ＝載置キー２と載置キー３との間の距離
ｃ＝載置キー３と載置キー４との間の距離
ホーム列規定イベントの開始に使用される載置指が４本に満たない場合は、ＫＳＩ式を
相応に調整できる（データベースに蓄積された１セットのユーザ選好で規定）。ＫＳＩは
以降のプロセスで使用される。
標準オンスクリーンキーボードのデータモデルはシステムのメモリに蓄積される。この
データモデルでオンスクリーンキーボードレイアウトは２つの部分に、すなわち右手で通
常タイプされるキーと、左手で通常タイプされるキーとに、分割される。さらに、各キー
は、その特定のキーをタイプする見込みが最も高い指によって載置されているホーム列載
置キーに関係付けられる（「関係載置キー」と定義）。データモデルでは各キーの位置が
その関係載置キーからの相対的測定値として規定される。
各キーの位置を判断する例示的式は次の通りである。
キー（ｘ’，ｙ’）＝キーモデル（ｘ＊ＫＳＩ，ｙ＊ＫＳＩ）
ここで、
ｘ＝関係載置キー（ＲＲＫ）の中心からの公称蓄積ｘ距離
ｙ＝ＲＲＫの中心からの公称蓄積ｙ距離
２つ以上のキーの修正キー位置が重なり合うことはあり得る。この場合、重なり合うキ
ーのサイズは重なり合いがなくなるまで縮小される。
Ｘ−Ｙ軸の向きは載置キーごとに別々に判断される。左右のセクタごとに、セクタ内の
載置キーに曲線が適合される。次に、各キーのＸ−Ｙ軸は、キーの中心で曲線に対し正接
（ｘ軸）および直交・正接（ｙ軸）となるよう向けられる。
図２Ｃはキー位置割当プロセス２１２を示す。プロセス２１２はキーボードの各キーご
とに繰り返される。ブロック２５２では、［ＲｅｓｔｉｎｇＫｅｙ，Δｘ，Δｙ］の形で
関連載置キー位置を基準とする予め蓄積された各キーの位置がデータベース１８１から引
き出される。例えば、文字「Ｒ」を表すキーは載置キーＬ１（通常は文字「Ｆ」）に関連
し、Ｌ１の左上に位置する。したがって、そのデータセットは［Ｌ１，−５，１９］（ミ
リメートル単位）となる。各キーにつき同様のデータがデータベース１８１から引き出さ
れる。ブロック２５４では、データベースから引き出されたオフセットにＫＳＩを乗算す
ることによって各キーにつき新しい相対オフセットが計算される。ブロック２５８では、
ブロック２５４で求めた新しいオフセットを関連載置キーの絶対位置に加えることによっ
て各キーの絶対座標が求められる。決定ブロック２６０で、プロセス２１２はキーが重な
り合っているか否かを検査し、重なり合っている場合は、重なり合いをなくすためブロッ
ク２６２でキーのサイズと位置が調整される。その後、プロセス２１２はプロセス２００
へ復帰する。
図２Ｄはキー作動処理プロセス２１６を示す。これにより実際のキーイベントが判断さ
れ、出力される。プロセス２１６は、有効なタッチ・タップ・イベントが発生したか否か
を検査する決定ブロック２７０で始まる。これは、Ｍａｒｓｄｅｎらの米国特許出願第２
００９／００７３１２８号で詳しく説明されているように、タッチセンサ１２０と振動セ
ンサ１３０との相関により判断される。ブロック２７２では、キー採点アルゴリズムを適
用することによって候補キーが採点される。次いで、得点が最も高いキーはブロック２７
４で出力され、プロセス２１６は復帰する。
図２Ｅは、図２Ｄのブロック２７２からのキー採点アルゴリズムのプロセスを示す。ブ
ロック２８０では、ユーザのタップがどこで行われたかを判断し、近接するキーを「候補
キー」として規定するため、タッチセンサ１２０と振動センサ１３０によって受信される
信号が相関される。（タップが行われたキーのみならず）タップ領域を取り囲むキーを検
討することにより、プロセッサ１１０はユーザのタイピングスタイルの曖昧さを計上する
。決定ブロック２８２で、プロセス２７２はユーザがタイプするため載置キーから指を動
かしたか否かを検査する。尚、典型的なタイピングスタイルでは、たとえ１０本の指でタ
ッチするタイピストでさえ全４本の指を常時絶えず載置するわけではない。したがって、
正しいキーがタイプされるため載置キーで変化が起こることは前提条件ではない。ただし
、候補キーの近くで載置キーの状態に変化が生じる場合は（またはこれが候補キーそのも
のである場合は）、ブロック２８４で説明するように、かかる変化から有用な情報を得る
ことができる。ブロック２８４では、状態変化が検出されたタップの近くにある載置キー
と、ブロック２８０で計算されたタップの位置との間で、仮想線が計算される。仮想線は
タップ位置を越えて延出する。ブロック２８４では、投影された線が通過するキーが判断
され、プロセッサ１１０はそれらのキーの得点を相応に増加させる。このようにしてタッ
プ位置が所望のキーの真上でなくても、そのキーの方向での相対的動きはそのキーに相関
される。ブロック２８８で、プロセッサ１１０はタイプされた先行の語および文字をデー
タメモリ１８１に蓄積された言語データに比較し、考慮に入れる。これは、文字対統計的
頻度（letter-pair statistical frequency）、部分一致予測（partial-match predictio
n）、語間予測（inter-word prediction）、語内予測（intra-word prediction）等、公
知の曖昧排除法（disambiguation method）を含む。それぞれの候補キーにはしかるべき
得点が割り当てられる。ブロック２９０では、ユーザの意図する選択の最高計算確率を表
す最高得点を持つ候補キーが判断され、プロセス２７２は復帰する。
図２Ｆは、ユーザがタイプするときに意図せず手を動かす（「漂動」）場合に対処する
漂動検出プロセス２１８を示す。ブロック３００で、プロセス２１８は実際のタップ位置
を表示された目的キーの現在の中心に比較し、ＸおよびＹ座標の差をΔＸおよびΔＹとし
て蓄積する。ブロック３０２では、これらの差が以前のキーストロークからの以前の累計
に加えられる。決定ブロック３０４で、プロセッサ１１０はいずれかの方向での累積差が
「ＤｒｉｆｔＴｈｒｅｓｈｏｌｄ」（データメモリ１８２に蓄積されたユーザ選好または
デフォルトデータから規定）と呼ばれる予め蓄積された変数を超過するか否かを検査する
。閾値を超過する場合、プロセッサ１１０はブロック３０８で最後の位置規定イベント以
降の全ΔＸおよびΔＹの平均によりキーボード全体の位置を移動させる。累積差がキーボ
ード全体のＤｒｉｆｔＴｈｒｅｓｈｏｌｄを超過しない場合は、ブロック３１６で選択さ
れた個々のキーにつき同様の計算が行われる。ブロック３１８で、プロセッサ１１０はブ
ロック３１６の後に個々のキーの累積差がユーザ規定キー閾値を超過するか否かを検査し
、超過する場合はブロック３２０でその位置を調整する。キー閾値は、関連キーの現在位
置に比較したタップ位置の許容誤差である。キー閾値を超過した場合、関連キーは移動さ
れる。ブロック３０８の後、ブロック３１８の決定がいいえの場合、またはブロック３２
０の後、プロセッサ１１０はブロック３１０で、新しい位置が他のキーと重なり合うか否
かを、またキーボード全体がタッチセンサの境界内にとどまっているか否かを、検査する
。いずれかの検査で衝突がある場合はブロック３１２で「ベストフィット」アルゴリズム
により衝突が是正され、終了する。衝突が見つからない場合、プロセス２１８は復帰する
。
本発明の方法によりユーザはオンスクリーンキーボードが見えない状態でもタイプでき
るが、ユーザがキーを見たくなるときもある。例えば、ユーザが所望の文字に対応するキ
ーがどれなのか分からない場合、または特定の文字が独立した数字および／または記号層
にある場合である。別のユーザは各文字の位置を丸暗記してタイプできない場合もある。
このような、および他の理由から、装置の画面上にオンスクリーンキーボードを見えるよ
うに提示することは重要である。
蓄積されたユーザの選好に従い、オンスクリーンキーボードはタイピングが行われてい
る最中にも連続的に可視状態を保つことができる。あるいは、オンスクリーンキーボード
はホーム列規定イベントの後に透明になる。一実施形態において、オンスクリーンキーボ
ードは半透明となり、ユーザはキーボードを通して下の画面内容を見ることができる。
キーボードが不可視に設定される場合は、他の内容を全画面で表示できる。ボタン等の
他のアクティブなユーザインターフェイス要素が不可視のオンスクリーンキーボードの下
に位置する場合がある。この場合、装置１００はそのような要素に向けられたユーザの入
力を傍受し、オンスクリーンキーボードを可視にし、それが実際に存在することをユーザ
に知らせる。そしてユーザは、キーボード上の該当するキーを押すことによってキーボー
ドを「片付ける」ことにすることができる。尚、キーボードを片付けることはキーボード
を不可視にすることと同じではない。キーボードを片付けることとは、タッチスクリーン
装置で一般的に行われるように、画面からキーボードを「最小化」することを意味する。
一実施形態において、オンスクリーンキーボードはユーザがタイプしているときに可視
状態と不可視状態を繰り返す。ユーザが「隠れた」オンスクリーンキーボードをタップす
るたびにオンスクリーンキーボードは一時的に現れ、ユーザ設定可能時間後に徐々に消え
る。
一実施形態では、特定のキーだけが各キーストローク後に可視となる。一時的に可視と
なるキーは、直前のテキスト入力作業の後に続く見込みが最も高いキーである（システム
に蓄積された語および文字データベースに基づき判断）。
一実施形態では、ホーム列位置に指を載置しているユーザが載置している指で表面を押
すと、タッチセンサ１２０によって感知される変化に基づき、オンスクリーンキーボード
が一時的に可視となる。
一実施形態では、ユーザがタッチセンサ領域の外側の囲いの端でダブルタップやトリプ
ルタップ等の所定の動作を行うと、オンスクリーンキーボードが可視となる。
オンスクリーンキーボードは通常、出現するように設定された場合に、一般的には挿入
キャラット（または類似する標識）によって視覚的に表示されるテキスト挿入条件が存在
するときに（オペレーティングシステム１７１によって指示）、出現する。
一実施形態では、ＦおよびＪホーム列キーで一般的に使用される触覚マーカが触覚フィ
ードバック（タッチスクリーンで発生する振動等）によって模擬される。触覚フィードバ
ックは、ユーザがそれらのキーに指を載置したときに提供される。このようにしてユーザ
はキーボードを同じ画面上の位置に静止させることを選ぶ場合に、タッチだけで（見ずに
）手の正しい配置を確認できる。
キーボードの精度を高めるため統計的言語モデルが使用される。タッチ／タップイベン
トによるキーの選択が曖昧な場合はプロセッサ１１０が統計モデルを呼び出し、ユーザが
目的とする見込みが最も高いキーを提供する。
本発明では所望のキーについての永続的決定をその場で下さなければならないため、こ
の「曖昧排除」は他のテキスト入力システムで使われている他の方法と異なる。語の選択
をユーザに向けて表示し出力を修正するためのエンド・オブ・ワード・デリニエーション
（end-of-word delineation）はない。代わりに、ユーザがキーをタップするたびに決定
を下さなければならず、キー作動を目的のアプリケーションプログラム（すなわちテキス
ト入力プログラム）へ送らなければならない。
部分一致文字予測（partial-match letter prediction）、現在語予測（current-word
prediction）、次語予測（next-word prediction）、接続次語予測（conjunctive next-w
ord prediction）等、数通りの統計的分析法を使用できる。以降の節ではこれらを詳しく
説明する。
部分一致による予測
この場合に有用な周知のアルゴリズムは、データ圧縮のため当初発明された部分一致に
よる予測（ＰＰＭ）である。キーボードに応用されたＰＰＭアルゴリズムは、既に出来し
た（長さｋ）の文字列から最も見込みの高い次の文字を予測するために使われる。計算時
間および資源は値ｋとともに指数関数的に増大する。したがって、まずまずの曖昧排除結
果をもたらす最も低いｋ値を使用するべきである。
一例としてｋ＝２とする。本発明のプロセスは入力された過去の２文字に注目し、タイ
プされる見込みが最も高い次の文字の確率をデータベースから比較する。例えば下記の下
線が引かれた文字は、見込みが最も高い次の文字を予測するために使われる。
Ａｎ
Ａｎ
Ａｎ ｅ
Ａｎ ｅｘ
Ａｎ ｅｘａ
Ａｎ ｅｘａｍ
Ａｎ ｅｘａｍｐ
Ａｎ ｅｘａｍｐｌ
Ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ
このアルゴリズムで可能性のあるキーの合計数Ａに必要なデータ蓄積量は次の通りであ
る。
Ａｋ＋１
典型的なオンスクリーンキーボードの場合、このプロセスは１ＭＢ未満のデータを消費
する。
各言語につき統計モデルが構築される（ｋは小さい値）。共通根を持つ言語で表は類似
することがある。また、モデルはユーザがテキストを入力するにつれ動的に更新する。こ
うしてシステムはユーザのタイピングパターンを学習し、時間が経つにつれより正確にタ
イピングパターンを予測する。
言語異形はオペレーティングシステムのコントロールパネルを通じて設定される言語別
辞書の形で提供される。コントロールパネルはシステムロケールから現在のユーザの言語
を識別し、適切な予測辞書を選択する。辞書は、新語識別と共通語使用採点を提供する連
続的に実行する「ｓｙｓｔｒａｙ」アプリケーションを使用して照会される。
一実施形態では、意図されるキー作動を絞り込むため、ある言語で一般的に使用される
語からなるデータベースが使用される。アルゴリズムはこれまでにタイプされた文字を語
データベースに単に比較し、データベースでの一致に基づき最も見込みのある次の文字を
予測する。
例えばユーザが「Ｈｅｌ」とタイプしたとする。語データベースで起こりうる一致は次
の通りである。
Ｈｅｌｌｏ（５０）
Ｈｅｌｐ（２０）
Ｈｅｌｌ（１５）
Ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ（１０）
Ｈｅｌｌａｃｉｏｕｓ（５）
各語の横の数字は１００で正規化された使用「頻度」を表す。（便宜上、この例の合計
頻度は１００になるが、通常はそうならない）。
「Ｈｅｌ」の後に続く見込みが最も高い候補文字は次の通りである。
Ｌ（７０）−語「Ｈｅｌｌｏ」、「Ｈｅｌｌ」、および「Ｈｅｌｌａｃｉｏｕｓ」で加算
された確率
Ｐ（２０）
Ｉ（２０）
この例は、文字Ｌ、Ｐ、およびＩが互いに近接している点がとりわけ有用である。ユー
ザは数通りのキー（例えばＩ、Ｏ、Ｐ、またはＬ）に近い位置をタップする可能性がある
。語予測を加えることにより選択は大幅に絞り込まれる。この例で最も見込みのある次の
文字は明らかに「Ｌ」である。
尚、この語予測アルゴリズム実装はオンスクリーンキーボードに従来使われているもの
と異なる。なぜならこれは実際には語予測システムではなく、語データベースを使用する
文字予測システムだからである。
一実施形態では、選択される見込みが最も高いキーをさらに絞り込むため語対が使用さ
れる。簡素な語予測では現在の語の最初の文字を絞り込むための文脈がない。これは完全
に曖昧である。（この曖昧排除はその語の２番目以降の文字で若干低減される。）ある語
の最初の数文字の曖昧性は、現在の語の直前に入力された語を考慮に入れることにより大
幅に低減される。これは「次語予測」と呼ばれる。
例えば入力された語が「Ｃｌｅａｎｋｅｙｓ」だったなら、データベースに蓄積された
一般的な次の語は下記の通りである。
Ｋｅｙｂｏａｒｄ（８０）
Ｉｎｃ．（２０）
Ｉｓ（２０）
Ｗｉｌｌ（１５）
Ｍａｋｅｓ（１０）
Ｔｏｕｃｈ（５）
ユーザが次の語の先頭としてＩキーとＫキーの間を曖昧にタップする場合、次語予測ア
ルゴリズムは絞り込みを支援する（この場合は「Ｋ」が勝つ）。
ロジックでは、タイプされた以前の語を検討するコンセプトは、タイプされた以前のｋ
個の語まで展開されるものと決めてもよい。例えばｋ＝２の場合、システムはデータベー
ス内の全ての語につき第２度次語（次の次の語）を有するデータベースを蓄積する。換言
すると、２つの前の語の組み合わせに注目し、後に続く見込みが最も高い語を判断する。
ただし、これはスペースと計算能力の点でたちまち不利となる。組み合わせの殆どは出来
しないため、そのように多くの組み合わせを蓄積することは実際的でなく、有益でもない
。
ただし、検討に値する大きな例外がある。非常に多数の次語候補を持つ語である。接続
詞や冠詞として知られる品詞がこれに該当する。
英語で最も使われる７つの接続詞は次の通りである。
ａｎｄ、ｂｕｔ、ｏｒ、ｆｏｒ、ｙｅｔ、ｓｏ、ｎｏｒ。
英語の冠詞は次の通りである。
ｔｈｅ、ａ、ａｎ。
これらの１０語を特別扱いすることにより、システムは第１文字予測を改善する。
ｋｉｃｋ ｔｈｅ＿という句を検討する。
データベース内の全ての名詞は冠詞「ｔｈｅ」にとって最も見込みのある次語候補とな
るため、次語予測アルゴリズムから得られるメリットは殆どない。ただし、冠詞「ｔｈｅ
」の前の「ｋｉｃｋ」の文脈が記憶されるなら、有意義な次次語選択が達成される。具体
的には「ｋｉｃｋ＿ｔｈｅ」という新しい「語」がデータベースに蓄積される。この新し
い要素の次語候補は次の通りである。
Ｂａｌｌ（５０）
Ｂｕｃｋｅｔ（２０）
Ｈａｂｉｔ（１５）
Ｃａｎ（１０）
Ｔｉｒｅｓ（５）
したがって、句「ｋｉｃｋ＿ｔｈｅ＿」の後に続く見込みが最も高い次の文字が文字「
Ｂ」であると確信を持って予測できる。
接続詞または冠詞と組み合わされた状態で見つかる語は、それらの品詞と組み合わされ
て新しい語要素を形成する。
ここで説明する文字単位予測システムと語本位予測システムとの顕著な違いは、文字ご
とに予測の方向を動的に変える能力にある。例えば、ある特定のキーについて推測を誤り
、その後に所望の語が明らかとなる場合、アルゴリズムは間違った文字について行った選
択を破棄し、新たに判断された目的の語に基づき残りの文字に予測を適用する。
例：
Figure 2015232889
語が進むにつれ、最初の文字「Ｂ」が「Ｈ」であるべきだったことが明らかとなる（こ
れらの文字はｑｗｅｒｔｙキーボードレイアウトで互いに近いため間違えやすい）。その
最初の文字を完全に確定し、「Ｂ」から始まる語だけを検討するのではなく、システムは
２番目の文字を予測するにあたって別の候補も検討する。したがって、後続のキーの最初
の文字としてＢ、Ｈ、およびＧが検討される。誤りは波及せず、ユーザは潜在的に多数の
訂正を行う代わりに１回の訂正を行うだけでよい。
入力される新たなキーごとに、当該キーに近接するキーと他の曖昧な候補が後続の文字
を判断する際の可能性として検討される。
ユーザが誤りを犯しバックスペースを使ってこれを訂正すると、システムはそのデータ
をアルゴリズムに投入し、相応に調整を行うことができる。
例えば、ユーザがキーボードの中央であるキーを曖昧に入力すると、採点アルゴリズム
は可能性のある候補として「Ｈ」、「Ｊ」、および「Ｎ」を指示する。これらの３文字の
得点は許容範囲内であり、最高得点が取られる。例えば、アルゴリズムは文字「Ｊ」を最
も見込みがある候補として返し、キーボードはこれを出力するとする。この直後、ユーザ
は＜バックスペース＞と「Ｈ」を明確にタイプし、誤りを訂正する。
この情報は採点アルゴリズムにフィードバックされ、採点アルゴリズムは、曖昧なキー
が当初入力されたときに「Ｊ」より高く「Ｈ」を採点したサブアルゴリズムがどれなのか
を調べる。それらのアルゴリズムの重みは増加されるため、同じ曖昧な入力が再び起こる
なら文字「Ｈ」が選択される。このようにユーザの訂正に直接基づいてフィードバックル
ープが提供される。
勿論、アルゴリズムのためではなくユーザ自身がタイピングの誤りを犯すこともある。
アルゴリズムはユーザがタイプしたものを正確に出力する。したがって、ユーザ訂正フィ
ードバックループを開始するべきか否かを判断するときには注意を払わなければならない
。通常これは問題のキーが曖昧だったときにのみ起こる。
ユーザ設定可能オプションにより、キーボードは明らかに間違っていた語を訂正するた
めバックスペースと新たな文字を発行できる。上の例で、論理にかなった語選択が「ｈａ
ｂｉｔ」のみであると予測器が判断すると、キーボードはバックスペースを発行し、「ｂ
」を「ｈ」に変更し、後続の文字を再発行する（場合によっては語を完成させる）。
キーの曖昧排除には多数の要因が関与し、全てのアルゴリズムはキーの立候補を増加さ
せる可能性がある。このアプローチは採点と呼ばれる。全てのアルゴリズムは重み付けさ
れ、合計される。ユーザのタイピングスタイルおよび環境に合わせて採点アルゴリズムを
調整するため、重み付けは動的に変更される。
図３Ａは、タッチ感応ディスプレイ３５２が前面に組み込まれた典型的な手持ち型タブ
レットコンピュータ３５０と本発明の一実施形態に従って設計および使用されるキーボー
ド３５４の概略図を示す。本発明に従って使用されるキーボード３５４はテキストを生成
し、生成されたテキストはテキスト表示領域３５８のテキスト挿入位置３６０に出力され
る。本願における用語「キーボード」は、タッチ感応ディスプレイに提示されるキーボー
ドを含む、タッチおよびタップ感応表面で実現されるキーボードを指す。キーボード３５
４は、殆どのキーボードに見られる標準「ＱＷＥＲＴＹ」配置に概ね配置された個々のキ
ーでユーザによって選ばれる各言語のアルファベット文字を表示する。
一実施形態において、キーボード（ならびに個々のキー）の向き、位置、およびサイズ
は、ユーザの入力挙動に従って適応的に変更される。ユーザが特定の方法でタッチ表面３
５２に指を載置すると、システムは載置している指によって決まる位置へキーボード３５
４を移動させる。ユーザはキーボード３５４であるキーを作動させようとするときに、指
を上げ、認識できる力で表面３５２を叩くことにより、所望のキーを「タップ」する。タ
ッチセンサ領域３５２の外側の領域３６２、３６４で行われるユーザのタップは振動セン
サによって検出され、スペースバー等のキーボード機能に割り当てることもできる。
タッチセンサ信号の不在は実際には値ゼロの信号であり、タップ（または振動）センサ
と相関され、タップ位置を一意に識別するために使用できる。一実施形態において、領域
３６２、３６４で示される領域等、タッチセンサ領域３５２の外側の特定の領域の振動信
号は一意であり、システムによってデータベースに蓄積される。タップイベントとともに
タッチ信号の不在が発生すると、システムはタップの振動特性をデータベースに蓄積され
た振動特性に比較し、外部タップの位置を判断する。一実施形態において、下外側境界領
域３６２はスペース機能に割り当てられ、右外側境界領域３６４はバックスペース機能に
割り当てられる。
図３Ｂは例示的仮想オンスクリーンキーボード３７０の概略図である。キーボード３７
０は２つの半分に、すなわち左半分３７２と右半分３７４（ユーザの左および右手に相関
）とに、分割されている。２つの独立した半分３７２、３７４は互いに揃っていない。ユ
ーザの指が通常載置される８個のキー３７８は、それらのキーに通常使われる指に応じて
太字のラベルで表示されている（例えばＬ１は左手の人さし指を表し、Ｌ４は左手の小指
を表す）。他の非ホーム列キーは、従来のタッチタイピング手法でそれらのキーのタイピ
ングに通常使われる指を示すラベルで表示されている。ただし、図３Ｂに示す指配置を使
用しないタイピングスタイルも多数あり、ラベルが専ら説明の目的で使われていることに
注意されたい。
キーボードの左半分３７２では従来の電気機械式キーボードのように全てのキーが水平
の列に並べられている。一実施形態では、右半分３７４に見られるように、ホーム列キー
がユーザの４本の指の通常の載置位置により良好に適合するため円弧に沿って分散されて
いる。非ホーム列キーも同様にホーム列載置キーに対する相対位置に従って分散されてい
る。一実施形態では、各キーのサイズもユーザがキーを選ぶ統計的見込みに従って変化で
きる（見込みが高いほどキーは大きい）。
図３Ｃは、本発明の一実施形態に従って傾いた仮想オンスクリーンキーボード３８４の
概略図である。ユーザは、典型的手持ち型タブレットコンピュータ３９４のタッチ感応表
面３９２で手３９０をユーザが望む任意の位置および向きに載置できる。この場合、手は
通常より離れており、装置３９４の直線端に対し傾いている。ユーザは「ホーム列規定イ
ベント」を指示する行為を開始する。「ホーム列規定イベント」は、全８本の指を短いユ
ーザ規定可能時間にわたり載置すること、表面３９２で全８本の指を同時にダブルタップ
してから表面３９２に載置すること、または表面３９２に載置した全８本の指を同時に押
し付けること、を含み、ただしこれらに限定されない。別の実施形態では、ホーム列規定
イベントを開始するにあたって全８本の指は必要とされない。例えば中指がない人は、そ
の手の３本の指だけでホーム列規定イベントを開始できる。ユーザはタブレットコンピュ
ータ３９４で手２９０を斜めに載置しているため、コンピュータ２９４のプロセッサは仮
想オンスクリーンキーボード３８４を生成し斜めに表示している。
排他的な所有権または特権を請求する本発明の実施形態は次のように定義される。

Claims (22)

  1. 装置であって、
    ディスプレイと、
    前記ディスプレイへ結合された複数のタッチセンサであって、前記複数のタッチセンサ
    は前記ディスプレイとの感知ユーザ接触に基づき複数の感知信号を生成するよう構成され
    る、前記複数のタッチセンサと、
    複数のモーションセンサであって、前記複数のモーションセンサは筐体の感知振動に基
    づき複数の運動信号を生成するよう構成される、前記複数のモーションセンサと、
    前記ディスプレイ、前記複数のタッチセンサ、および前記複数のモーションセンサと信
    号通信するプロセッサであって、前記プロセッサは、前記複数の生成された感知信号また
    は前記複数の生成された運動信号の少なくとも一方に基づき複数のキーを有するキーボー
    ドの画像を生成し且つ前記ディスプレイに提示するよう構成される、前記プロセッサと、
    前記ディスプレイ、前記複数のタッチセンサ、前記複数のモーションセンサ、および前
    記プロセッサを収容するよう構成された筐体とを、備える、装置。
  2. 前記プロセッサは、前記複数の生成された感知信号に基づき前記ディスプレイ上での前
    記キーボード画像の位置を判断するよう構成される、請求項１に記載の装置。
  3. 前記プロセッサは、ホーム列規定イベントの存在の判断に基づき前記ディスプレイ上で
    の前記キーボード画像の位置を判断するよう構成される、請求項１に記載の装置。
  4. 前記プロセッサは、２つ以上の生成された感知信号が所定の時間にわたってアクティブ
    と判断されるときに前記ホーム列規定イベントの存在を判断する、請求項３に記載の装置
    。
  5. 前記プロセッサは、
    前記２つ以上の生成された感知信号の位置の判断に基づき前記キーボード画像の複数の
    ホーム列キーの複数の位置を判断し、且つ
    前記複数のホーム列キーの少なくとも１つのホーム列キーの判断された位置に基づき前
    記キーボード画像の複数の非ホーム列キーの複数の位置を判断するよう、構成される、請
    求項４に記載の装置。
  6. 前記プロセッサは、
    前記２つ以上の生成された感知信号の位置の判断に基づき前記キーボード画像の複数の
    ホーム列キーの複数のサイズを判断し、且つ
    前記複数のホーム列キーの少なくとも１つのホーム列キーの判断された位置に基づき前
    記キーボード画像の複数の非ホーム列キーの複数のサイズを判断するよう、構成される、
    請求項４に記載の装置。
  7. 前記プロセッサは、
    前記２つ以上の生成された感知信号の位置の判断に基づき前記キーボード画像の複数の
    ホーム列キーの複数の向きを判断し、且つ
    前記複数のホーム列キーの少なくとも１つのホーム列キーの判断された位置に基づき前
    記キーボード画像の複数の非ホーム列キーの複数の向きを判断するよう、構成される、請
    求項４に記載の装置。
  8. 前記筐体は１つ以上の周波数で振動を生成するよう構成された振動装置をさらに備え、
    前記プロセッサは、前記ホーム列規定イベントに基づき前記振動装置を所定の周波数で作
    動させるよう構成される、請求項３に記載の装置。
  9. 前記筐体は１つ以上の周波数で振動を生成するよう構成された振動装置をさらに備え、
    前記プロセッサは、
    前記提示されるキーボードを静的動作モードに設定し、
    前記センサ信号に基づき少なくとも１本のユーザの指の位置を判断し、且つ
    前記少なくとも１本のユーザの指の前記判断された位置が前記少なくとも１つのホーム
    キーから閾距離内にある場合に前記振動装置で所定周波数の振動を生成させるよう、構成
    される、請求項３に記載の装置。
  10. 前記振動装置は、前記少なくとも１本のユーザの指の、前記対応するホームキーからの
    、距離に基づき、前記振動の強度を変えるよう、構成される、請求項９に記載の装置。
  11. 前記筐体は１つ以上の周波数で音響信号を生成するよう構成された音響装置をさらに備
    え、前記プロセッサは、
    前記提示されるキーボードを静的動作モードに設定し、
    前記センサ信号に基づき少なくとも１本のユーザの指の位置を判断し、且つ
    前記少なくとも１本のユーザの指の前記判断された位置が前記少なくとも１つのホーム
    キーから閾距離内にある場合に前記音響装置で所定周波数の音響信号を生成させるよう、
    構成される、請求項３に記載の装置。
  12. 前記音響装置は、前記少なくとも１本のユーザの指の、前記対応するホームキーからの
    、距離に基づき、前記音響信号の強度を変えるよう、構成される、請求項１１に記載の装
    置。
  13. 前記プロセッサは、
    前記ディスプレイとの連続ユーザ指接触に対応する複数の感知信号を周期的に受信し、
    前記複数の受信された周期感知信号が、前記キーボード画像の生成および提示のときに
    使用される前記複数の感知信号の複数の位置からの漂動を指示するか否かを判断し、且つ
    前記ディスプレイで、前記キーボード画像の少なくとも１つのキーを、前記少なくとも
    １つのキーの指示された漂動に基づき、移動させるよう、構成される、請求項１に記載の
    装置。
  14. 出力装置をさらに備え、前記プロセッサは、
    前記複数の周期的に受信される感知信号が、ユーザ指接触漂動が前記ディスプレイの端
    部の閾距離内であることを指示するか否かを判断し、且つ
    ユーザ指接触漂動が前記閾距離内であると判断された場合に前記出力装置へ信号を出力
    するよう、構成される、請求項１３に記載の装置。
  15. 前記プロセッサは、
    前記複数の生成された感知信号と前記複数の生成された運動信号とに基づきユーザタイ
    ピング行為を感知し、且つ
    所定時間にわたって前記ユーザタイピング行為が感知されない場合に、半透明または不
    可視の少なくとも一方となるよう前記キーボード画像を変化させるよう、構成される、請
    求項１に記載の装置。
  16. 前記プロセッサは、前記キーボード画像が半透明または不可視の少なくとも一方になっ
    た後にユーザタイピング行為が感知された場合に、前記キーボード画像を少なくとも透明
    度の低い状態で出現させるよう、構成される、請求項１５に記載の装置。
  17. 前記プロセッサは、
    １つ以上の前のキー作動に基づき、作動される見込みが最も高い少なくとも１つの次の
    キーを判断し、且つ
    前記判断された見込みが最も高い少なくとも１つの次のキーを一意に表示するよう、構
    成される、請求項１に記載の装置。
  18. 前記プロセッサは、
    前記複数の生成された感知信号に基づき前記複数のホーム列キーからの１つ以上のユー
    ザ指の相対的運動を判断し、且つ
    前記複数の生成された運動信号と前記判断された相対的運動とに基づきキー作動イベン
    トを生成するよう、構成される、請求項１に記載の装置。
  19. 前記プロセッサは、
    前記複数の生成された感知信号と前記複数の生成された運動信号の少なくとも一部分に
    基づき１つ以上の候補キーを生成し、且つ
    統計的確率モデルを使用し前記生成された１つ以上の候補キーを絞り込むことによりキ
    ー作動イベントを生成するよう、構成される、請求項１に記載の装置。
  20. 前記プロセッサは、
    統計的確率モデルと少なくとも１つの前のキー作動イベントとに基づき少なくとも１つ
    のキーのサイズ値を判断し、且つ
    前記少なくとも１つのキーの前記判断されたサイズ値に基づき前記キーボード画像を変
    化させるよう、構成される、請求項１９に記載の装置。
  21. 前記プロセッサは、
    感知される第１のユーザ行為に基づき前記提示されたキーボード画像をアクティブ状態
    で不可視とし、且つ
    感知される第２のユーザ行為に基づき前記提示されたキーボード画像を非アクティブ状
    態で不可視とするよう、構成される、請求項１に記載の装置。
  22. 前記生成される少なくとも１つの運動信号は前記筐体を基準とする位置に関連し、
    前記プロセッサは、前記少なくとも１つの運動信号が生成され、且つ感知信号が生成さ
    れない場合に、前記筐体を基準とする前記位置に基づき機能を特定するよう、構成される
    、請求項１に記載の装置。
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