JP2015526828A - 人間工学的なデータ入力デバイス - Google Patents

Abstract

データ入力デバイス(10)は、前面(14)および背面(16)と、それぞれがユーザの手と係合するように構成された、横方向に離隔した把持部分(18)とを備えるハウジング(12)を含む。ユーザは、それによりハウジングの把持部分と係合することによってハウジングを支持することができる。背面は、第1および第2の把持部分付近に配置された第1および第2の略凹面部分(20、22)を含み、これらの部分は、ユーザがこのハウジングを支持したときに、概ねユーザの手の方に湾曲する。このデバイスは、背面の第1および第2の略凹面部分それぞれに配置された入力キー(24)をさらに含み、それによってユーザは把持部分と係合しながら、入力キーを各手の指で作動させることができ、かつ略凹面部分によって、入力キーに人間工学的に届きやすくなる。

Description

本発明は、一般に、電子計算機に関し、特に、そのような電子計算機のためのデータ入力デバイスに関する。

電子計算機は、様々な目的でその使用が着実に増加してきている。たとえば、スマートフォンおよびタブレットなどの携帯型電子計算機によって、情報へのアクセス性、および情報通信が変化してきている。さらに、デスクトップコンピュータおよびラップトップコンピュータなどのパーソナルコンピュータは、数多くの作業環境で不可欠となりつつある。そのような携帯型電子計算機の普及および有用性にもかかわらず、データ入力については、幾分、十分な努力がなされないままとなっている。

携帯型電子計算機に関しては、数多くの従来型システムでは、ユーザは、デバイスのタッチスクリーンに表示された小型の仮想キーボード、および/またはキーボードなどの入力周辺機器を用いてやり取りを行わなければならず、こうしたキーボードなどの入力周辺機器では、そのような携帯型電子計算機に一般に伴う携行性が大幅に損なわれる。同様に、パーソナルコンピュータに関しては、従来型システムでは主に、キーボード入力、およびマウス/タッチパッド入力を使用する。従来のキーボードでは通常、ユーザが効率的にキーボードを使用できるように、テーブルや机などの平坦な載置表面が必要となる。したがって、モバイル作業環境でキーボードを使用することは困難なことになるかもしれない。

したがって、当技術分野では、データ入力デバイス、および計算機の改善が求められ続けている。

本発明は、人間工学的なデータ入力デバイス、および電子計算機を提供することによって、従来技術に伴う上記およびその他の問題に対処するものである。本発明によるデータ入力デバイスの実施形態は、ハウジングを含み、前記ハウジングは、前面および背面と、横方向に離隔した把持部分とを備え、横方向に離隔した把持部分はそれぞれがユーザの手と係合するように構成されている。ユーザは、それによりハウジングの把持部分と係合することによってハウジングを支持することができる。背面は、第1および第2の把持部分付近に配設された第1および第2の略凹面部分を含む。第1および第2の略凹面部分は、ユーザがこのハウジングを支持したときに、概ねユーザの手の方に湾曲するように構成されている。このデバイスは、背面の第1および第2の略凹面部分のそれぞれに配置された入力キーをさらに含む。ユーザは、それによって把持部分と係合しながら、入力キーを各手の指で作動させることができ、それによって連結された電子計算機にデータを入力することができる。背面の略凹面部分は、それによってユーザが把持部分を保持しながら入力キーを用いてタイプすることができるように、入力キーに人間工学的に届きやすくなるように構成することができる。

本発明を特徴付ける上記およびその他の利点および特徴について、本明細書に添付し、かつ本明細書のさらなる部分を成す、特許請求の範囲に記載する。しかし、本発明をよりよく理解できるように、図面、および本発明の例示的な実施形態を説明している付随の説明事項を参照されたい。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の様々な実施形態を示すものであり、上述の本発明の概要、および以下の実施形態の詳細な説明とともに、本発明の実施形態を説明する働きをする。

データ入力デバイスの一実施形態の正面等角図である。 図1のデータ入力デバイスの正面図である。 図1のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図1のデータ入力デバイスの背面図である。 図4の図線5-5に沿った、図1のデータ入力デバイスの上面図である。 図5の図線6-6に沿った、図1のデータ入力デバイスの側面図である。 取外し可能な把持部の組がデバイスから分離された状態の、図1のデータ入力デバイスの背面等角図である。 データ入力デバイス、およびそこに結合された電子計算機の正面等角図である。 取付け式の表示装置を含んだデータ入力デバイスの正面等角図である。 図1、図8、および図9のデータ入力デバイスに付随するハードウェア構成要素を示すブロック図である。 デバイス使用時のユーザの手および指の配置の一例を示す、図1、図8、および図9のデータ入力デバイスの背面の略凹面部分の図である。 環境を備えたデータ入力デバイスの正面等角図である。 図12のデータ入力デバイスの正面等角図である。 環境を備えた図12のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図12のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図12のデータ入力デバイスの正面図である。 図12のデータ入力デバイスの背面図である。 図12のデータ入力デバイスの底面図であり、図12のデータ入力デバイスの上面図は、図18の鏡像である。 図12のデータ入力デバイスの右側面図であり、図12のデータ入力デバイスの左側面図は、図19と同一である。 環境を備えたデータ入力デバイスの正面等角図である。 図20のデータ入力デバイスの正面等角図である。 環境を備えた図20のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図20のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図20のデータ入力デバイスの正面図である。 図20のデータ入力デバイスの背面図である。 図20のデータ入力デバイスの底面図であり、図20のデータ入力デバイスの上面図は、図26の鏡像である。 図20のデータ入力デバイスの右側面図であり、図20のデータ入力デバイスの左側面図は、図27と同一である。 環境を備えたデータ入力デバイスの正面等角図である。 図28のデータ入力デバイスの正面等角図である。 環境を備えた図28のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図28のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図28のデータ入力デバイスの正面図である。 図28のデータ入力デバイスの背面図である。 図28のデータ入力デバイスの底面図である。 図28のデータ入力デバイスの上面図である。 図28のデータ入力デバイスの右側面図であり、図28のデータ入力デバイスの左側面図は、図36と同一である。 環境を備えたデータ入力デバイスの正面等角図である。 図37のデータ入力デバイスの正面等角図である。 環境を備えた図37のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図37のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図37のデータ入力デバイスの正面図である。 図37のデータ入力デバイスの背面図である。 図37のデータ入力デバイスの底面図である。 図37のデータ入力デバイスの上面図である。 図37のデータ入力デバイスの右側面図であり、図37のデータ入力デバイスの左側面図は、図45と同一である。 環境を備えたデータ入力デバイスの正面等角図である。 図46のデータ入力デバイスの正面等角図である。 環境を備えた図46のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図46のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図46のデータ入力デバイスの正面図である。 図46のデータ入力デバイスの背面図である。 図46のデータ入力デバイスの底面図であり、図46のデータ入力デバイスの上面図は、図52の鏡像である。 図46のデータ入力デバイスの右側面図であり、図46のデータ入力デバイスの左側面図は、図53と同一である。 環境を備えたデータ入力デバイスの正面等角図である。 図54のデータ入力デバイスの正面等角図である。 環境を備えた図54のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図54のデータ入力デバイスの背面等角図である。 図54のデータ入力デバイスの正面図である。 図54のデータ入力デバイスの背面図である。 図54のデータ入力デバイスの底面図であり、図54のデータ入力デバイスの上面図は、図60の鏡像である。 図54のデータ入力デバイスの右側面図であり、図54のデータ入力デバイスの左側面図は、図61と同一である。

本発明による実施形態では一般に、ユーザが入力しやすいように、データ入力デバイスの背面にある略凹面部分に沿って配設された、手持ち式のキーボードなどの複数のキーを使用する。以下でより明白となるように、略凹面部分内のキーの向きを合わせることによって、デバイスの横方向に離隔した把持部分でデバイスを保持しているユーザにとって、キーが人間工学的および快適な位置に配置されることになる。

一般に、従来の携帯型電子計算機にデータを入力する際、ユーザは、データを入力する技量が制限されるような形でそのようなデバイスを保持する。従来の携帯型電子計算機によっては、ユーザは、第1の手で携帯型電子計算機を保持し、第2の手でその携帯型電子計算機にデータを入力し、すなわちユーザは片手だけでそのような従来の携帯型電子計算機にデータを入力する。他の従来の携帯型電子計算機では、ユーザは、携帯型電子計算機を両手で保持し、ユーザの親指だけを用いてデータを入力する。他の従来の携帯型電子計算機では、ユーザは、携帯型電子計算機を支持面に載置し、従来のキーボードを用いてデータを入力する。したがって、一般に、従来型システムでは通常、ユーザがデータを入力する技量が制限され(すなわち片手だけ、または親指だけを使用する)、または通常、データを入力する間、ユーザの可動性が限られる(すなわち、従来のキーボード入力周辺機器を使用する)。

しかし、本発明の実施形態を用いると、ユーザは、携帯型電子計算機にデータを入力するのに、デバイスを支持しながら各手の全指を使用することができる(すなわち両手入力)。本発明の実施形態によれば、ユーザは、データ入力デバイスの横方向に離隔した把持部分を保持することによってデータ入力デバイスを支持することができ、かつ、ユーザは、デバイスの背面にある入力キーをユーザの指で作動させることによって、および/またはデバイスの前面にある入力キーをユーザの親指で作動させることによって、データを入力することができる。さらに、ユーザは、デバイスの運動センサが動きを検出し、その動きに基づいて入力データを生成するように、デバイスを動かすことによってデータを入力することができる。たとえば、ユーザは、デバイスを動かして、実行アプリケーションのポインタの動きに対応し得る入力データを生成することができる。さらに、本発明の実施形態では、データ入力デバイスを支持しながら、連結された電子デバイス(たとえばパーソナル電子計算機、携帯型電子計算機など)上で実行するソフトウェアアプリケーションのナビゲーション、およびそのような実行アプリケーションへのデータの入力を行うことが容易になる。したがって、連結された電子計算機にデータを入力するために、データ入力デバイスの把持部分からユーザの手を離さなくてもよい(すなわち、把持部分を手放さなくてもよい)。たとえば、データ入力デバイスが携帯型電子計算機に結合されている場合、ユーザは、両手を用いてデータを入力し、それと同時にデータ入力デバイスと、結合された携帯型電子計算機とを支持することができる。

本発明では、たとえば横方向に離隔した把持部分、前面および背面など、方向および向きに関する基準は、ユーザがデータ入力デバイスを操作位置に保持したときに対するものである。したがって、以下で論じる実施形態では、横方向の離隔とは、ユーザの手と手の間の方向に概ね沿った離隔を表すものとみなすことができ、前面とは、操作位置にあるときに概ねユーザの方に面する1つまたは複数の表面であると概ねみなすことができ、背面とは、操作位置にあるときに概ねユーザとは離れて面する1つまたは複数の表面であると概ねみなすことができる。

図、特に図1〜図8を参照すると、これらの図は、本発明のいくつかの実施形態によるデータ入力デバイスを示す。図1は、データ入力デバイス10の正面斜視図を示し、図2は、データ入力デバイス10の正面図を示し、図3は、データ入力デバイス10の背面斜視図を示し、図4はデータ入力デバイス10の背面図を示す。

図1〜図5に示すように、このデータ入力デバイスは、前面14と、背面16と、ハウジング12の対向する第1および第2の端部13a、13b付近にある、横方向に離隔した把持部分18とを有するハウジング12を含む。背面16は、第1および第2の略凹面部分20、22を含み、略凹面部分20、22はそれぞれ、ハウジング12の端部13a、13b付近に位置している。デバイス10は、背面16の第1の端部13aまたは第2の端部13b付近にある略凹面部分20、22それぞれに配置された複数の入力キー24を含む。この実施形態に示すように、略凹面部分20、22それぞれの入力キー24の配列は一般に、左手用の入力キー24が第1の端部13aおよび第1の把持部分付近にある第1の略凹面部分20に配置され、右手用の入力キー24が第2の端部13bおよび第2の把持部分18付近にある第2の略凹面部分22に配置されたスプリット型QWERTYキーボードを成す。しかし、実際には、他の実施形態では、たとえば、文字キー、数字キー、タイプキー、コントロールキー、および/または修飾キー(たとえばシフトキー、コマンドキー、コントロールキー、ファンクションキーなど)の様々な組合せを含めて、いかなる代替のキー配列も使用できることが理解されよう。さらに、QWERTYキーボード配列の代替形態を使用してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、キーは、直線の列および/または段に並べる必要はなく、様々な配列で互いにずらしてもよい。

デバイス10は、前面14に配置された対応する複数のキーインジケータ26をさらに含み、各キーインジケータ26は、背面16に構成された特定の入力キー24に対応し、各キーインジケータ26は、ユーザが対応する入力キー24を作動させることに応答して作動させることができ、したがってユーザは、所望の入力キー24の作動を視覚的に確認することができる。図示のように、前面14の各キーインジケータ26の位置は、背面16の対応する入力キー24の位置に概ね対応し、したがって前面のキーインジケータ26の位置によって、背面16の対応する入力キー24の位置をユーザに指示することができる。

いくつかの実施形態では、キーインジケータ26は、1つまたは複数のユーザアクションに応答して作動させることができる。たとえば、ユーザが指を特定の入力キー24に置くことに応答して、対応するキーインジケータ26を第1の色で点灯させることができる。ユーザが特定の入力キー24を作動させたことに応答して、対応するキーインジケータ26を第2の色で点灯させることができる。他の実施形態では、キーインジケータ26は、非作動式でもよく、すなわちキーインジケータ26は、背面16の対応する入力キー24の相対位置を単に示すだけでもよい。たとえば、各キーインジケータ26は、対応する入力キー24のパターン化されたエンブレムでよい。

さらに、デバイス10は、前面14に構成された、いくつかの入力キー24を含むことができる。前面14の入力キー24には、たとえばマウスボタン、矢印キー、スペースバーキー、コントロールキーに通常伴う機能、および/または他のそのような機能を含めて、1つまたは複数の機能を割り当てることができる。一般に、前面に配置された入力キー24は、把持部分18を保持することによってデバイス10を支持しながら、ユーザの親指によって作動させることができる。

一実施形態では、前面14はまた、略凹面前部分30を含む。他の実施形態では、前面14は、諸図に示すように必ずしも背面16に似せる必要はない。たとえば、前面14は、概ね平坦でよく、かつ/または1つまたは複数の傾斜(angled)/湾曲部分を備えてもよい。

図5は、図4の線5-5に沿った図を示す。図5に示すように、第2の略凹面部分22は、第2の略凹面部分にある入力キー24が、ユーザが把持部分18と係合することによってハウジング12を支持しながら、そのような入力キー24を作動させることができるように配置されるように構成されている。

図1の第1および第2の略凹面部分20、22などの略凹面部分は、円柱または球の内面によく似た凹形状を成す、湾曲した、および/または平坦な表面のいかなる組合せも備えることができる。背面16の略凹面部分20、22は、そのような部分20、22に配設された入力キー24の向きが、ユーザがハウジング12を保持したときに、入力キー24がユーザの指にとって人間工学的に快適な位置に向くことになり、入力キー24が概ねユーザの手の方に湾曲し、それによってキーを作動させるためにユーザが指を伸ばす必要がある距離の差が概ね最小限に抑えられるように構成されている。入力キーのいくつかは、略凹面部分20、22に配置されるものの、他の入力キーは、ハウジングの他の位置、たとえばハウジングの平坦部分および/または概ね凸形の部分に配設してもよい。

図1の把持部分18などの把持部分には、ユーザがハウジング12を支持する間、ユーザの手と係合するように適合されたハウジングの一部分が含まれるものとみなすことができる。把持部分は、ハウジング12の残りの部分と一体にしても、またはハウジング12の残りの部分に恒久的に、または取外し可能に結合させてもよい。把持部分18は、ハウジング12の残りの部分と同じ材料から形成しても、または異なる材料、たとえばユーザに快適さをさらに与えるように、より軟質の材料、視覚的コントラストを呈するように色が異なる材料などから形成してもよい。把持部分18は、ハウジング12の残りの部分に対して陥凹させても、ハウジング12から外方に突出させてもよい。把持部分18は、ハウジング12の端部に配設しても、または、たとえば把持部分が、ハウジング12に形成された開口部によって画定され、その開口部にユーザの指を挿入する場合、ハウジング12の完全に端部ではないが、その付近に形成してもよい。さらに、本発明の実施形態によれば、把持部分18は、ハウジング12に対して移動可能/調節可能とすることができ、したがって把持部分を、様々なユーザの様々な手/指寸法に合わせて、略凹面部分20、22に配置された全ての入力キー24に届きやすくなるように調節することができる。

図6は、図5の線6-6に沿った図を示し、第2の略凹面部分22、およびその上に配置された入力キー24のいくつかをさらに示している。図示のように、把持部分18は、ユーザが把持部分18を保持することによってデバイス10を支持することができ、かつユーザが略凹面部分22にある入力キー24を1本または複数本の指で作動させることができるように構成されている。図7および図8は、デバイス10の分解図を示し、これらの図は、デバイス10に結合させることが可能な、異なる寸法の取外し可能な2組の把持部32、34の形の把持部分18を示している。たとえば、様々な手/指寸法に合わせて、異なる把持部の組32、34を設けることができる。さらに、いくつかの実施形態では、たとえばユーザが異なる色/材料/パターンの把持部を選択してデバイスを個別化させることができるように、美的観点に基づいて異なる把持部の組を設けることができる。一実施形態では、たとえば異なる把持部の組に異なる対照的な色を使用することができる。

図8を参照すると、この図は、ハウジング12に固定され、かつ/またはその一部を成すドック102を含むデータ入力デバイス100を示し、このドック102は、スマートフォンまたはタブレットなどの電子計算機104と取外し可能に結合/ドッキングされ、それによって支持するものである。いくつかの実施形態では、ドック102は、データおよび/または電力を、データ入力デバイス100と電子デバイス104との間で通信/共用することができるように電子デバイス104に接続させることができる、デバイスコネクタ(図示せず)を含むことができる。他の実施形態では、ドック102は、データおよび/または電力を通信/共用するためのデバイスコネクタを含まなくてもよく、かつドック102は、電子計算機104をデバイス100のハウジング12に単に機械的に結合させるためだけに機能してもよい。図示のように、ドック102は通常、デバイス100のユーザが、デバイス100およびドッキングさせた電子計算機104を支持しながら、電子計算機104の表示装置106上のデータ出力を見ることができるように、前面14の略凹面部分30に配置される。しかし、ドッキングさせるべき電子計算機の種類に依存して、様々な代替のドッキング構成を使用できることが理解されよう。

次に、図9に移ると、この図は、電子計算機の構成要素がその中に構成されたデータ入力デバイス200を示す。これらの実施形態では、データ入力デバイス200は、ハウジング12に固定され、グラフィカルユーザインターフェースなどの理解可能な形式でユーザにデータを出力するための表示装置202を含むことができる。一般に電子計算機に付随する表示装置202および/または他の構成要素(たとえば、プロセッサ、メモリ、ユーザインターフェース制御器など)は、ハウジング12の前面14の略凹面部分30に固定/構成することができ、または、ハウジングに組み込んでもよい。図9は、データ入力デバイス200の正面等角図を示す。

図10は、本発明の実施形態によるデータ入力デバイス10、100、200に組み込むのに適した電子構成部品を示すブロック図を示す。図1〜図9に関して上述したように、いくつかの実施形態では、データ入力デバイスは、図1および図8に示されるデータ入力デバイス10、100など、有線/無線で電子計算機104に接続する周辺入力デバイスとして機能することができ、一方他の実施形態では、データ入力デバイスは、図9に示すデータ入力デバイス200など、電子計算機の構成要素を含むことができる。一般に、データ入力デバイス10、100、200は、入力キー24およびキーインジケータ26を含み、各キーインジケータ26は、特定の入力キー24に対応している。データ入力デバイス10、100、200は一般に、入力キー24を介してユーザ入力を受信し、その受信したユーザ入力に基づいて、対応する1つまたは複数のキーインジケータ26に選択的に電力供給するように構成された制御回路300を含む。

たとえば、データ入力デバイス10、100、200の入力キー24を文字「Q」と関連付けることができ、ユーザが「Q」入力キー24を作動させることに応答して、制御回路300は「Q」入力キー24の作動を指示する入力データを受信することができ、制御回路300は対応するキーインジケータ26を作動させることができる。制御回路300は、本発明の実施形態による1つまたは複数の動作を実施するように構成された特殊用途および/または汎用マイクロコントローラ、論理回路、プリント回路基板、および/または他のそのような種類の制御回路を備えることができる。

入力キー24は、押し下げて作動させることができるスイッチ式キー、および/またはタッチして作動させることができるタッチキーを備えることができる。キーインジケータ26は、作動すると視覚インジケータを出力するように、および/または作動状態に依存して異なる視覚インジケータを出力するように構成された回路を備えることができる。たとえば、キーインジケータ26は、1つまたは複数の発光ダイオード、および付随の回路など、1つまたは複数の周波数の光を選択的に出力する(たとえば、1つまたは複数の異なる色で点灯する)ように構成された回路を備えることができる。他の実施形態では、キーインジケータ26は、エンブレム、図などの非機能的な視覚インジケータを備えてもよい。

さらに、デバイス10、100、200は、デバイス10、100、200の動きを検出し、少なくとも一部にはその動きに基づいて入力データを生成し、この入力データを制御回路300に入力することができる1つまたは複数のセンサ304を含むことができる。たとえば、1つまたは複数のセンサ304は、1つまたは複数の運動特性(たとえば方向、加速、角度など)を検出することができる加速度計/ジャイロスコープを含むことができる。いくつかの実施形態では、付随のセンサ304を介して検出された動き、および/またはデバイスの前面14に構成された入力キー24を介したユーザ入力は一般に、従来のコンピュータマウス、スペースバー、コントロールキーなどのコマンドと関連付けることができる。

たとえば、ユーザは、把持部分18を保持することによってデバイス10、100、200を支持することができ、デバイス10、100、200を傾斜させ、かつ/または動かすことによって、電子計算機の表示装置106、202上に表示されたグラフィカルユーザインターフェースのマウスを動かすことができ、その場合、センサ304は、そのような傾斜/動き(すなわち運動)に基づいて入力データを生成することができ、グラフィカルユーザインターフェースのマウスインジケータの動きは、少なくとも一部にはそのような入力データに基づくことができる。同様に、デバイス10、100、200の前面14に構成された入力キー24は、従来のコンピュータマウスのマウスボタンと同様に機能することができる。他の実施形態では、運動に基づいてセンサ304が生成する入力データを用いて、たとえば表示装置のリフレッシュ、メニューのスクロール、ゲームアプリケーションの動き制御などを含めて、他の操作を実施することができる。さらに、いくつかの実施形態では、たとえばタッチ感知表面、ジョイスティックなどの他のユーザ入力制御器をハウジングの前面および/または背面に配設してもよい。

デバイス10、100、200は、入出力(I/O)インターフェース回路306を含み、このI/Oインターフェース回路は、制御回路300とプロセッサ308との間でデータを通信し、かつ/または電力を伝送するように構成されている。上述のように、いくつかの実施形態では、このデバイスは一般に、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータなどのスタンドアロンの電子計算機104にデータを通信する入力周辺機器とみなすことができる(たとえば、図1〜図7、および図8のデバイス10、100)。これらの実施形態では、I/Oインターフェース回路306は、無線/有線のデータ/電力送受信回路を備えることができる。電力送受信回路を含む本発明の実施形態では、デバイス10、100、200は、電子計算機に電力供給することができ、かつ/または電子計算機は、デバイス10、100、200に電力供給することができる。あるいは、いくつかの実施形態では、デバイス10、100、200は、デバイス10、100、200に電力供給するための取外し可能および/または取外し不可能な充電式バッテリを含むことができる。

たとえば、いくつかの実施形態では、I/Oインターフェース回路306は、デバイス10、100、200に付随するブルートゥース送受信回路（「ブルートゥース」は登録商標）を含むことができる。この例では、図8の電子計算機104などの電子計算機もやはり、ブルートゥース送受信回路を含むことができ、デバイス10、100、200と電子計算機104とは、ブルートゥース送受信回路を備えるI/Oインターフェース回路306を介してそれらの間でデータを通信することができる。引き続きこの例では、ユーザは、文字「Q」と関連付けられた入力キー24を作動させることができ、対応するキーインジケータ26が、制御回路300によって「Q」入力キー24が作動したことを指示し、制御回路300は、少なくとも一部にはユーザが「Q」入力キーを作動させたことに基づき、I/Oインターフェース306のブルートゥース送受信回路を介して、電子計算機54のプロセッサ308に入力データを通信することができる。別の例として、I/Oインターフェース回路306は、デバイスコネクタ(たとえばUSBコネクタ、ファイアワイア(Fire Wire)コネクタ、PS/2コネクタなど)を含むことができ、この例では、このデバイスコネクタを介して、デバイス10、100、200と、連結された電子計算機との間でデータおよび/または電力を送信することができる。

他の実施形態では、図9のデバイス200など、このデバイスは、プロセッサ308、および電子計算機の他の構成要素を含むことができる。これらの実施形態では、I/Oインターフェース306は、データバスなどの回路、またはユーザによるデータ入力を、入力キー24を介してプロセッサ308に通信する他のそのような論理を備えることができる。これらの実施形態では、デバイス200は一般に、オペレーティングシステム(O/S)312および1つまたは複数のアプリケーション314を格納したメモリ310を含む。一般に、デバイス200は、プロセッサ308を用いてO/S312に格納された命令および/または特定のアプリケーション314に格納された命令を実行することによって動作させることができる。O/S312および/またはアプリケーション314に格納された命令および/または動作は、プログラムコードと呼ぶことができ、そのようなプログラムコードには通常、本発明の実施形態による1つまたは複数の動作を実施するための、プロセッサ308によって実行可能な形式で格納された特定の命令が含まれる。さらに、これらの実施形態では、デバイス200は一般に、表示装置202を含み、この表示装置202は、プロセッサ308からのデータをユーザが理解できる形式で出力することができる。さらに、いくつかの実施形態では、表示装置202はタッチスクリーンを含むことができ、したがってユーザは、表示装置202のタッチスクリーンを介してデータを入力することができ、そのようなデータをプロセッサ308に通信することができる。

背面16にある略凹面部分20、22によって、ユーザは把持部分18を介してデバイス10を保持しながら、入力キー24を作動しやすいように、入力キー24がユーザの指付近に配置されることになる。図11は、ユーザの指402の数本が略凹面部分22付近に配置され、それによってその上に配置された入力キー24を作動/タッチしている、ユーザの手400が把持部分18と係合している図を示す。一般に、背面16にある略凹面部分22のいずれかに配置された、いくつかの入力キー24は、列に構成することができる。図11に示すように、入力キー24のそのような列は、略凹面部分22に異なる作動軸で配置することができ、かつ/または入力キーの列のいくつかは、異なる平面に配置してもよい。入力キー24の列を異なる平面に、および/または異なる作動軸で配置することによって、一般に、ユーザが人間工学的にタイプしやすくなる。図11に示すように、入力キー24の列を異なる平面に、および/または異なる作動軸で配置することによって、入力キー24の列をユーザの手400の指402付近に配置しやすくなり、したがって一般に第1の列の第1の入力キー24を作動させるためにユーザが指402を伸ばす距離が、一般に異なる列の異なる入力キー24を作動させるためにユーザが指402を伸ばす距離と同様になる。したがって、略凹面部分20、22はそれぞれ、ユーザが把持部分18、118、218を保持することによってデバイス10、100、200を支持しながら、デバイス10、100、200にタイプするときに一般にユーザが指402を伸ばす距離を最小限に抑えることができる。

図11に示すように、ユーザは手400を把持部分18と係合させ、一方ユーザの指402で、デバイス10のハウジング12の背面16にある略凹面部分20、22の入力キー24を選択的に作動させることができる。したがって、本発明の実施形態によれば、ユーザは、デバイス10を支持しながら、両手400の指402でデータを入力することができる。図11には示されていないが、ユーザはまた、把持部分18を保持することによってデバイス10を支持しながら、デバイス10の前面14に配置された入力キー24をユーザの親指で作動させることができる。さらに、図11には示されていないが、ユーザはまた、デバイス10を把持部分18で保持しながら、デバイス10を動かすことによって入力データを供給することができ、その場合、このデバイスは、動きを検出し、そのような検出された動きに基づいて入力データを生成する1つまたは複数のセンサ304を含むことができる。

例として、デバイス10は、背面16に配置され、QWERTYキーボードの文字/数字キーに概ね対応する入力キー24を含むことができ、文字キーに対応するこれらの入力キー24のいくつかを背面16の略凹面部分20、22に配置することができる。さらに、デバイス10には、前面14および/または背面16に配置され、コントロールキー、スペースバーキー、シフトキー、1つまたは複数のファンクションキーに対応する他のキー24を含めることができる。このデバイスは、方向キー、通常のコンピュータマウス入力キーなどに概ね対応する入力キーを前面14にさらに含むことができる。ユーザは、たとえばデバイス10を用いてタイプすることを含めて、これらの入力キー24と相互作用してデータを入力することができる。ユーザは、背面16に配置された入力キー24をユーザの指402で作動させることができる。ユーザは、前面14に配置された入力キーをユーザの親指で作動させることができる。ユーザは、デバイス10を動かす/傾斜させることにより、1つまたは複数のセンサ304を介してデータを入力することができる。デバイス10を用いてそのようなデータ入力を実施している間、ユーザはまた、把持部分18と係合することによってデバイス10を支持することができる。したがって、ユーザは一般にデバイス10を表面上で支持する必要がなくなるので、ユーザは可動性を保つことができ、また、デバイス10を支持しながら、両手400でデータを入力することができる。

本明細書に記載の応用例のいずれで実施されるプログラムコードも、様々な異なる形態のプログラム製品として、個別に、または集合的に配信することができる。特に、プログラムコードは、コンピュータ可読媒体を用いて配信することができ、コンピュータ可読媒体にはコンピュータ可読記憶媒体、および通信媒体が含まれ得る。本質的に非一時的なコンピュータ可読記憶媒体には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータなどの情報を記憶するためのいかなる方法または技術でも実施される、揮発性、および不揮発性の、取外し可能な、および取外し不可能な有形媒体が含まれ得る。コンピュータ可読記憶媒体には、RAM、ROM、消去およびプログラム可能読出し専用メモリ(EPROM)、電気的消去およびプログラム可能読出し専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリもしくは他のソリッドステートメモリ技術、可搬式コンパクトディスク読出し専用メモリ(CD-ROM)、または他の光記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、もしくは他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用することができ、かつコンピュータによってその情報を読み出すことができる他のいかなる媒体も含まれ得る。通信媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、または他のプログラムモジュールを実施することができる。例として、それだけに限られるものではないが、通信媒体には、有線ネットワークまたは直接有線接続などの有線媒体、および音響、RF、赤外線、および他の無線媒体などの無線媒体が含まれ得る。上記のいかなる組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれ得る。

一般に、本発明の実施形態は、電子計算機にデータを入力するために使用することができる。本発明の実施形態の湾曲設計によって、ユーザは、調節可能な把持部を用いてデバイスを保持することによって、データ入力デバイスを支持しながら、快適に入力キーに届きやすくなる。入力キーは、デバイスの前面と背面との両面に構成することができ、背面の入力キーは、ユーザが特定の入力キーの作動を視覚的に確認することができるように、前面に構成された対応するキーインジケータを含むことができる。

さらに、いくつかの実施形態では、付随のプロセッサで、遠隔で、またはローカルで、にかかわらず実行されるアプリケーション、および/または制御回路によって実施される動作によって、1つまたは複数の特定のキーインジケータを第1の状態に作動させることができ、それによってユーザに1つまたは複数の対応する入力キーを作動させるように命令することができ、ユーザが1つまたは複数の入力キーを正しく作動させたかに基づいて、1つまたは複数の対応するキーインジケータを異なる状態に変えることができる。そのような実施形態では、このデバイスによって、背面に構成された入力キーを用いて正確にタイプするようにユーザを訓練することができる。

たとえば、キーインジケータによって、ユーザは入力キーがデバイスの背面のどこに位置するのかを見ることが可能となり、ユーザは手と目との協調を用いて背面キーの位置を特定することができる。キーインジケータは、たとえば点灯によって作動させることができ、異なる点灯色など、1つまたは複数の動作モードを有する。学習モードは、タイピストがデバイスの入力キーの構成の使用法を学習する一助となり得る。そのようなモードでは、キーインジケータが点灯して、どの入力キーを押すべきかを指示することができ、誤った入力キーが押されると、対応するキーインジケータを赤で点灯させることができる。正しい入力キーが押されると、対応するキーインジケータを緑などの異なる色で点灯させることができる。インジケータモードでは、各キーインジケータは、対応する入力キーが押されると点灯させることができる。さらに、これらのキーインジケータは、低光量モード(たとえば夜間モード)では第1の状態で点灯させることができ、これらのキーインジケータは、対応する入力キーの作動に応答して第2の状態に変えることができる。他のモードでは、キーインジケータは点灯しなくともよい。そのようなモードは、デバイスに付随するプロセッサで実行するアプリケーションの命令によって、および/またはデバイスの制御回路によって実施される動作によって実施することができる。

いくつかの実施形態では、実行アプリケーション/実施される動作には、ユーザが入力キー構成を学習することができるような学習型ゲーム、および/またはゲーム設定された運動型入力などが含まれ得る。一般に、克服すべき課題は、入力キー構成を学習するのに十分な時間をユーザに取らせることである。この課題を克服するために、様々な難易度の1つまたは複数のゲームを用いて、ユーザがこのデバイスの入力キー構成および/または運動検出入力を学習することを支援することができる。制御回路および/またはプロセッサによって実施されるように構成されたアプリケーションソフトウェアおよび/または動作の組合せ、ならびにキーインジケータを使用することによって、ゲームプレイしながら、タイピング、およびマウスの動きに伴うスキルをバランスよく身に付けることができる。

学習および/またはゲーム機能を組み込んだ実施形態では、制御回路およびプロセッサは、それらの間でデータを通信することができる。プロセッサは、制御回路にデータを通信して、制御回路によって1つまたは複数の特定のキーインジケータを作動させることができる。制御回路は、入力キーを用いて生成された入力データをプロセッサに通信することができ、プロセッサはその入力データに基づいて応答データを制御回路に通信することができる。応答データによって、制御回路により1つまたは複数のキーインジケータを作動させることができ、それによってユーザに正しい入力キーが作動したかを指示することができる。

本発明による実施形態を用いて、遠隔にある電子計算機にデータを入力することができる。これらの実施形態では、ユーザは、把持部分を保持することによってデバイスを支持しながら、デバイスの前面および背面に構成された入力キーを介してデータを入力することができる。たとえば、ユーザは、デバイスを必ずしも表面上で支持する必要なく、コンピュータキーボードおよび/またはコンピュータマウスに関連付けられた入力データを供給することができる。さらに、いくつかの実施形態では、このデバイスは、電子計算機とドッキングさせることができ、したがってユーザは、デバイスと、ドッキングさせた電子計算機とを把持部分を介して保持しながら、デバイスと、ドッキングさせた電子計算機とを使用することができる。

さらに、スマートフォンまたはタブレットコンピュータなど、より小型の電子計算機に関しては、本発明の実施形態によって、電子計算機の携行性/可搬性を必ずしも犠牲にすることなく、ユーザがより快適にデータを入力しやすくすることができる。他の実施形態では、一般に電子計算機に付随する構成要素(たとえばプロセッサ、メモリ、表示装置など)を、デバイスとともに構成することができ、したがってこのデバイスは、ユーザがそのデバイスを支持面に置く必要なく、入力キー、および動きセンサを介して相互作用することができる携帯型電子計算機を備えることになる。

本明細書に開示の実施形態のある態様は、それだけに限られるものではないが、ハウジングの設計、また、入力キー、把持部、および/または他の構成要素の有無を含めて、装飾的でも機能的でもよいことが理解されよう。したがって本発明の応用例にこれらの装飾的な態様を含めることは、これらの装飾的な態様のいずれにも機能性を認めるものとみなすべきではない。さらに、ある図面のいかなる破線も、そのような図面に示された設計の一部を成すものではないことが理解されよう。

たとえば、図12〜図19は、データ入力デバイスがスタンドアロンの入力周辺機器となり得るデータ入力デバイスの設計を示す。図20〜図27も同様に、データ入力デバイスがスタンドアロンの入力周辺機器となり得るデータ入力デバイスの設計を示す。図28〜図36は、携帯型電子計算機にドッキングさせることができるデータ入力デバイスの設計を示す。図37〜図45は、携帯型電子計算機にドッキングさせることができるデータ入力デバイスの別の設計を示す。図46〜図53は、表示装置を含み得るデータ入力デバイスの設計を示し、図54〜図61は、表示装置を含み得るデータ入力デバイスの別の設計を示す。

本発明について様々な実施形態および実施例の説明によって例示し、これらの実施形態についてかなり詳細に説明してきたが、本出願人は、添付の特許請求の範囲を上記の詳細にいかなる形にも制限または限定することを意図するものではない。さらなる利点および改変形態が当業者には容易に想到されよう。したがって、本発明はそのより広い態様において、上記で示し、説明してきた特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに例示的な例に限定されるものではない。したがって、本出願人による本発明の概括的な概念の趣旨または範囲から逸脱することなく、上記詳細からの発展が可能である。

10、100、200 データ入力デバイス
12 ハウジング
13a 第1の端部
13b 第2の端部
14 前面
16 背面
18、118、218 把持部分
20 第1の略凹面部分
22 第2の略凹面部分
24 入力キー
26 キーインジケータ
30 略凹面前部分
32、34 把持部の組
54 電子計算機
102 ドック
104 電子計算機
106、202 表示装置
300 制御回路
304 センサ
306 入出力(I/O)インターフェース回路
308 プロセッサ
310 メモリ
312 オペレーティングシステム(O/S)
314 アプリケーション
400 ユーザの手
402 ユーザの指

Claims (24)

1. ハウジングと、複数の入力キーとを備えるデータ入力デバイスであって、
   前記ハウジングが、
   横方向に離隔した第1および第2の把持部分であって、前記ハウジングがユーザによって支持されるときに前記ユーザの手と係合するようにそれぞれ構成された前記第1および第2の把持部分と、
   第1および第2の略凹面部分を含む背面であって、前記第1の略凹面部分が前記第1の把持部分付近に配設されて前記第2の略凹面部分が前記第2の把持部分付近に配設されると共に、前記第1および第2の略凹面部分が、前記ハウジングが前記ユーザによって支持されるときに概ね前記ユーザの前記手の方に湾曲するように構成されている、前記背面と、
   を含み、
   前記背面の前記第1および第2の略凹面部分のそれぞれに前記複数の入力キーが配置されている、データ入力デバイス。
2. 前記ハウジングの前面に配置された複数のキーインジケータをさらに備え、前記前面での各キーインジケータの位置が、前記背面での対応する入力キーの位置に対応する、請求項1に記載のデータ入力デバイス。
3. 各入力キーが、当該入力キーの作動に応答して入力データを生成するように構成される、請求項2に記載のデータ入力デバイス。
4. 前記ハウジング内に配設され、前記入力キーから入力データを受信すると共に少なくとも1つのキーインジケータを選択的に作動させるように構成された制御回路をさらに備える、請求項3に記載のデータ入力デバイス。
5. 前記ハウジング内に配設され、データを通信するように構成された入出力インターフェースをさらに備え、前記制御回路が、受信した前記入力データに基づき、前記入出力インターフェースを用いてデータを通信するようにさらに構成される、請求項4に記載のデータ入力デバイス。
6. 前記入出力インターフェースが、無線データ送受信回路を含む、請求項5に記載のデータ入力デバイス。
7. 前記無線データ送受信回路が、ブルートゥース（登録商標）対応の送受信回路を備える、請求項6に記載のデータ入力デバイス。
8. 前記入出力インターフェースが、有線データ送受信回路を含む、請求項5に記載のデータ入力デバイス。
9. 前記ハウジング内に配設された少なくとも1つの運動センサをさらに備え、前記少なくとも1つの運動センサが、前記少なくとも1つの運動センサによって検出された動きに少なくとも部分的に基づいて入力データを生成するように構成される、請求項5に記載のデータ入力デバイス。
10. 前記制御回路が、前記入力データに基づいて少なくとも1つのキーインジケータを選択的に作動させるように構成される、請求項4に記載のデータ入力デバイス。
11. 前記制御回路が、前記キーインジケータを第1の状態に作動させ、少なくとも1つの入力キーの作動に基づいて少なくとも1つのキーインジケータを第2の状態に変えるように構成される、請求項4に記載のデータ入力デバイス。
12. 前記ハウジングが、略凹面部分を含む前面を含み、前記データ入力デバイスがドックをさらに備え、
    前記ドックが、前記ハウジングの前記前面の前記略凹面部分付近に配置されると共に、電子デバイスを前記ハウジングに電気的および機械的に結合させるように構成されている、請求項1に記載のデータ入力デバイス。
13. 前記ハウジングの各把持部分に取外し可能に結合される把持部をさらに備える、請求項1に記載のデータ入力デバイス。
14. 各把持部が、前記ハウジングに対して調節可能である、請求項13に記載のデータ入力デバイス。
15. 前記把持部が、前記ハウジングに対して対照的な色である、請求項13に記載のデータ入力デバイス。
16. 前記把持部が、寸法が異なる把持部の組から選択される、請求項13に記載のデータ入力デバイス。
17. 前記ハウジングに結合された表示装置をさらに備える、請求項1に記載のデータ入力デバイス。
18. ハウジングと、複数の入力キーと、複数のキーインジケータと、制御回路と、プロセッサと、メモリとを備える計算機であって、
    前記ハウジングが、
    横方向に離隔した第1および第2の把持部分であって、前記ハウジングがユーザによって支持されるときに前記ユーザの手と係合するようにそれぞれ構成された前記第1および第2の把持部分と、
    第1および第2の略凹面部分を含む背面であって、前記第1の略凹面部分が前記第1の把持部分付近に配設されて前記第2の略凹面部分が前記第2の把持部分付近に配設されると共に、前記第1および第2の略凹面部分が、前記ハウジングが前記ユーザによって支持されるときに概ね前記ユーザの前記手の方に湾曲するように構成されている、前記背面と、
    を含み、
    前記背面の前記第1および第2の略凹面部分のそれぞれに前記複数の入力キーが配置されており、各入力キーが、当該入力キーの作動に応答して入力データを生成するように構成され、
    前記複数のキーインジケータが、前記ハウジングの前面に配置され、前記前面での各キーインジケータの位置が、前記背面での対応する入力キーの位置に対応し、
    前記制御回路が、前記ハウジングによって支持され、前記入力キーから入力データを受信すると共に受信した入力データに基づきキーインジケータを選択的に作動させるように構成されており、
    前記プロセッサが、前記ハウジング内に配設されると共に前記制御回路に接続される、計算機。
19. 前記メモリに格納されたプログラムコードをさらに備え、前記プログラムコードは、前記プロセッサを前記制御回路にデータ通信させるために前記プロセッサによって実行され、それによって、前記制御回路が特定のキーインジケータを第1の状態に選択的に作動させるようにし、特定の入力キーによって生成された入力データを前記制御回路から受信し、受信した前記入力データを分析して前記特定の入力キーが前記特定のキーインジケータに対応しているかどうかを判定し、前記特定のキー入力が前記特定のキーインジケータに対応しているかどうかに少なくとも部分的に基づいて、前記制御回路にデータ通信する、請求項18に記載の計算機。
20. 前記ハウジングに結合されると共に前記プロセッサに接続された表示装置をさらに備える、請求項18に記載の計算機。
21. ユーザがデータ入力デバイスへのタイピングを学習するのを支援するための方法であって、前記データ入力デバイスがハウジングを備え、前記ハウジングが、前面と、背面と、前記背面に配置された入力キーと、各入力キーに対応するキーインジケータであって、対応した前記入力キーの位置に対応させて前記前面に配置されたキーインジケータと、を有しており、
    特定のキーインジケータを第1の状態に選択的に作動させるステップと、
    入力キーを介したユーザ入力に応答して前記特定のキーインジケータを異なる状態に選択的に作動させるステップと
    を含む、方法。
22. 入力キーを介したユーザ入力に応答して前記特定のキーインジケータを異なる状態に選択的に作動させるステップが、
    前記特定のキーインジケータに対応しない入力キーを介したユーザ入力に応答して、前記特定のキーインジケータを第2の状態に選択的に作動させるステップを含む、請求項21に記載の方法。
23. 入力キーを介したユーザ入力に応答して前記特定のキーインジケータを異なる状態に選択的に作動させるステップが、
    前記特定のキーインジケータに対応した入力キーを介したユーザ入力に応答して、前記特定のキーインジケータを第3の状態に選択的に作動させるステップを含む、請求項21に記載の方法。
24. 前記特定のキーインジケータを選択的に作動させるステップが、前記特定のキーインジケータを点灯させるステップを含む、請求項21に記載の方法。

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