JP2023543540A - 視覚障害者用の触覚描画および筆記装置 - Google Patents

Abstract

開示されたデバイスは、点字の指導および練習に有用である。コンピュータまたはスマートフォンアプリと組み合わされることで、当該デバイスは、教室および遠隔設定における、点字の学習および芸術の創作において、視覚障害者を支援するための用途を有する。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０２０年７月２６日に出願された米国仮出願第６３／０５６，７０８号の利益を主張するものであり、当該米国仮出願は参照により組み込まれる。

本発明の実施形態は、触覚描画装置および点字指導デバイスに関する。より詳細には、本発明は、触覚で描画を作成するための機械的デバイスに関し、当該機械的デバイスは、任意選択で電子部品を有することができる点字教示ツールである。

発明の背景

目の見えない人および視力の低い人のうち、高校を卒業するのはわずか３２％、学士号以上を取得するのは１６％未満である。そうした目の見えない人たちの失業率は、７０％前後で定常的に推移している。また、そうした目の見えない人たちの３０％が就職しているが、そのうちの９０％は点字が読める。点字には明らかで議論の余地のない価値があるにも関わらず、現在、目の見えない子供のうちおよそ１０％しか点字を学んでいない。したがって、目の見えない子供や大人に点字を教えるための魅力があり効果的なデバイスが必要とされている。さらに言えば、リモート教育が世界中のいたる場所で標準となっているため、私たちが知っているような教育は、限りなく影響を受ける可能性がある。そのため、本明細書に開示されるようなデバイス、およびインターネットを介して当該デバイスを使用するための対応する「アプリケーション（アプリ）」は、喫緊の需要を満たす。

また、目の見えない人にとって、芸術を体験したり創造したりすることは困難である。楽しみながら学べる玩具用に、芸術を創作できる、書き換え可能なサーフェース（表面）が開発されている。本実施形態は、特に目の見えない人、視聴覚に障害がある人、または視力の低い人のために設計されており、教室の中でも外でも、楽しくて役に立つ。

従来技術

点字を教示するための従来のデバイスには、様々な欠点がある。米国特許出願公開第２０１２／００８２３１３号は、点字学習のための対話型システムを記載しているが、目の見えない学習者がキーボードを使用して点字文字を形成することを可能にするだけであり、触覚による対話を用いて点字文字を形成することは可能としていない。米国特許第１０，４５３，３５９号は、点字を教示するための対話式システムであるが、キーボードがなく、このシステムは、目の見えない学習者が使用することが容易でない、点字文字のための別個のブロックを使用する。本発明者による米国特許出願第２０２０／０２４２９６９号は、触覚画像作成を強調しており、点字指導に対して最適化されていない。目の見えない学習者が用いるツールを作製および使用する当業者に公知で共通の特徴を教示する、上述の開示の全てを参照として援用する。

本発明は、以下の構成および例示的な実施形態に関する詳細な説明と特許請求の範囲とが、その全てが本発明の開示の一部を形成する添付の図面と関連して読まれたときに明らかとなり、より理解されるであろう。上述および以下の記載および図示された開示は、本発明の構成および例示的な実施形態を開示することに焦点を当てているが、これらは図示および例示のみを目的としていることが明確に理解されるべきである。また、本発明は、これらに限定されるものではない。

一態様では、本発明は、視覚障害者を補助する触覚デバイスとして具体化され、当該触覚デバイスは、表面に穴のアレイを備える剛性表面であって、上記穴の各々は、上の位置で表面から突出し、下の位置で表面の下に隠れるように適合された素子を含む、剛性表面と、上記穴の内の上記素子を上記上の位置および上記下の位置に上昇および下降させるように適合されたスタイラスと、上記穴の各々において、触覚効果を生成するために、所定のレベルの力に対抗して上記素子を上記上の位置に固定するロックとを備える。

実施形態では、上記素子は、金属または磁性体であり、球状体または球状部分を有してもよい。

上記穴の各々における上記ロックは、上記穴の開口部に向かって上記穴の壁が狭くなる狭窄部を含み、上記素子が上記穴の開口部に向かって移動するにつれて上記素子に対する摩擦を増加させることを含んでもよい。

代替的な実施形態では、上記穴の各々のロックは、上記素子が上記上の位置へ落下するのを防止するばね押し機構を含んでもよい。実施形態では、上記ロック機構は、上記素子を上記上の位置に係止するために、上記素子が通過しなければならない穴の内に追加の部材を備える。

実施形態において、上記スタイラスは磁性体であり、磁性素子または金属素子に作用する。実施形態において、上記スタイラスは電磁石を備えてもよい。実施形態では、上記デバイスはさらに、上記素子上のスタイラスの磁気引力を変更するために、電磁石スタイラス上にスイッチまたはダイヤルを備えてもよい。実施形態において、上記スタイラスは、格納式コードによって上記デバイスに接続されてもよい。実施形態において、上記デバイスは、上記スタイラスを保管するための場所を備える。

実施形態では、上記デバイスは、タブレットの形状であり、切り抜き部分を有するスリーブをさらに備えてもよく、表面は、長方形の切り抜きが点字セルを枠で囲むための穴の２×３のアレイを示すように、上記表面上にぴったりと嵌合する上記スリーブ内に収容される。触覚による描画を可能にするための大きな切り抜きを含む他の形状の切り抜きも、本発明の範囲内である。

実施形態において、上記穴は、標準パーキンス（Ｐｅｒｋｉｎｓ）セルおよびジャンボ・パーキンスセルなどの点字セルの列に配置され、２×３セルの「ドット」は、指定された距離だけ分離され、隣接するセル間の距離は、同様に、英国王立盲人協会 （ＲＮＩＢ）標準によって管理される。実施形態では、上記表面には、隣接する点字セル間に触覚的境界を提供する隆起したリッジが設けられる。

実施形態では、上記アレイ内の点字セルのラインは、徐々に小さくなり、したがって、標準パーキンスセルの１つまたは複数のラインの後に、例えば、ジャンボ・パーキンスセルの１つまたは複数のラインが続くことができる。

本発明による別の実施形態では、視覚障害者を補助するための触覚デバイスは、表面内の穴のアレイであって、上記穴の各々が、上の位置で表面から突出し、下の位置で表面の下に位置し、上記穴が２×３の点字セルに配列される素子を含む、穴のアレイと、上記穴の中で上記素子を上記上の位置または上記下の位置に上げ下げするように構成された手動または自動機構であって、上記穴の各々は、触覚効果を生成するために上記素子を上記上の位置に固定するためのロックを含む、手動または自動機構と、パーキンス・スタイルの点字キーボードと、点字セル内に点字文字を生成するように構成されたプロセッサと、を備える。

実施形態において、上記触覚デバイスは、異なるサイズの書き換え可能な点字セルを備えてもよい。上記素子が上記上の位置にあるかまたは上記下の位置にあるかどうかを記録するセンサが、上記穴の内に設けられてもよい。これにより、文字または文字の組を適所にロックすることができ、あるいは情報を送信または保存することができる。

子供が使用する実施形態では、パーキンス・スタイルの点字キーボードは小さなサイズである。

本発明の実施形態は、オーディオ・フィードバックのためのスピーカおよび／またはヘッドホンジャックを備える。以下に説明するように、キーボードのキーは、上記デバイスのキーボード内に力覚デバイス又は振動モータを含むことができる。これらは、ユーザの手を正しいキーストロークに誘導するために使用され得る。

上記デバイスは、音声入力のためのマイクロフォンを備えてもよく、上記プロセッサは、音声コマンドに応答し、および／または、限定ではないが、「Ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｌｅｔｔｅｒ」、「Ｍａｔｃｈ ｔｈａｔ ｓｏｕｎｄ」、「Ｓｐｅｌｌｉｎｇ Ｂｅｅ」、および「Ｈａｎｇｍａｎ」などの教育ゲームを（音声認識などを使用して）実装するように適合されてもよい。

実施形態において、上記デバイスは、１つの点字セルと次の点字セルとを区別するために、小さな触覚セパレーションを提供されてもよい。上記デバイスは、ＵＳＢポートを備えてもよく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続機能を有してもよく、および／またはＷｉ－Ｆｉを介してインターネットに接続されてもよい。

典型的にはスタイラスが提供されるが、点字セルに点字を形成するための機械的手段なしに、音声またはキーボードによってのみ点字セルに点字文字を形成することは、本発明の範囲内である。

実施形態では、本発明によるデバイスは、アプリを使用してスマートフォンまたはコンピュータに接続するように構成される。上記アプリは、スマートフォンまたはコンピュータにインストールされたアプリを使用して遠隔で点字文字を生成するように構成されてもよい。上記アプリは、遠隔の携帯電話またはコンピュータ上に上記デバイスの状態を表示するように構成され得る。

本発明とみなされる主題は、本明細書の結論部分において特に指摘され、明確に特許請求される。しかしながら、本発明は、構成および動作方法の両方に関して、その目的、特徴、および利点とともに、添付の図面とともに読まれるとき、以下の詳細な説明を参照することによって最もよく理解され得る。
本発明の一実施形態によるデバイスの図であり、その表面は、互いに密着して配置された複数の穴で覆われ、スタイラスが取り付けられている。 本発明の一実施形態における表面の３つの穴の側面図または断面図である。 本発明の一実施形態による、表面の上をスライドする、タブレット型のデバイス用のスリーブの図である。 本発明の一実施形態によるスリーブの別の図である。 本発明の実施形態によるスリーブ内に収容されたデバイスの表面の図である。 本発明の別の実施形態による、３つの徐々に小さくなる点字ラインを備えるデバイスの図である。 本発明の別の実施形態の背面図である。 本発明の別の実施形態による、点字指導のための電子および機械的デバイスを示す図である。 本発明の実施形態による、デバイスの正面および背面上に異なる特徴を組み込む、デバイスの背面図である。 異なる形状の触覚素子および対応するロック機構を使用することによる所望の触覚効果の生成を示す図である。 穴の内に素子を保持するための「クリックペン」タイプの機構の拡大図である。 「クリックペン」タイプの機構を使用することによって所望の触覚効果を生成する手段を示す図である。 「プッシュ・ラッチ」タイプの機構を使用することによって所望の触覚効果を生成する手段を示す図である。

以下の詳細な説明では、本発明の態様を不必要に不明瞭にしないように、周知の方法、手順、構成素子、および回路は詳細に説明されていない。本発明がこれらの特定の詳細なしに実施され得ることは、当業者には明らかであるはずである。

図１に示す本発明の一実施形態によるデバイスの表面は、穴１のアレイで覆われている。穴１のアレイは、互いに密に配置された数百個の穴を含むことができる。各々の穴１は、小さな金属または磁性球体または小さな円筒形素子であってもよい素子を含む。この素子は、スタイラス２によって表面に引っ張られ、所定の位置にロックされて、触覚効果を生成することができ、その結果、ユーザは素子に触れて、感じることができる。この「デバイス・ワン（Ｄｅｖｉｃｅ Ｏｎｅ）」の実施形態では、繰り返し使用することができる表面上の触覚アートを独立して形成できる。学習者は、簡単な図面を作成し、形状およびグラフを、より良く理解できる。

図２は、球体７などの金属素子が、「摩擦トラップ」８を使用して上の位置に保持されるか、または穴もしくは凹部６の底部で下の位置に押し込まれる様子を示す。スタイラス２には、球体を表面に引き寄せるための磁石が設けられてもよく、それにより、ユーザが点字で文字を描いて作成するか、または単に触覚的デザインを作成することが可能になる。学習者はまた、形状およびグラフをより良く理解することができる。スタイラス２内の磁石は、ボタン９５によって作動する電磁石であってもよい。電磁石スタイラス上のスライド式スイッチまたはダイヤル（図示せず）は、磁石の引っ張り度合を変更して、より個人向けに設定された効果を可能にすることができる。本発明の実施形態によれば、小型バッテリで電力供給されるこのスタイラスにより、ユーザは、単一の球体をより正確に選択できるようになる。

「デバイス・ワン」と呼ばれることもある（または、ブレール・ドゥードル（ＢｒａｉｌｌｅＤｏｏｄｌｅ）とも呼ばれる）この実施形態は、目の見えない人、視聴覚に障害のある人、または視力の低い人にとって楽しく、教育的であり、かつ非常に手頃であり、維持が容易でもあるだろう。このようなデバイスを製造するコストは低いので、デバイス・ワンが４０米ドル未満で小売りされることを想像することは不合理ではない。また、デバイス・ワンには電子機器が必要ないので、電気部品は不要である。スタイラス内の電磁石のオプションは単純な設計であって、単三電池で動作できる。

いくつかの新しい発想により、デバイス・ワンは目の見えないユーザ、および視力の低いユーザにとって有用なものとなっている。「摩擦トラップ」は、球体が落下することなく、ユーザが作成したものに穏やかに触れることを可能にするのに十分に強い。しかしながら、ユーザは、十分な「ポップ」を有する所定の力で球体を押し戻すことによって、作成した内容を消去することができるはずである。この力は、例えば、指、またはスタイラスの上部もしくは側部で生成することができる。

「摩擦トラップ」は、穴の上部に近い部分をわずかに狭めることによって、または少しのプラスチックを追加することによって形成されてもよく、これにより、素子が上の位置２１まで引き上げられるときに通過するための、細くなった通路が形成される。別の方法としては、球体を上の位置に保持するために、ばねプランジャ８を使用することであってもよい。別の取り得る方法としては、プレートを球体の下にスライドさせて、所定の位置にロックするデバイス上のスイッチ２０である。所望の触覚効果を生成する他の手段を、以下に説明する。

実施形態において、デバイス・ワンは、デバイス５の内部の引き込み機構を使用して引き込み可能なコード４によってデバイスに接続されたスタイラスを備える。引き込み機構（当業者に知られているように、例えば、掃除機および他の家電製品で使用される）は、２つの状態を有している。すなわち、第１の状態では、コードが張力下になく、ユーザがスタイラスを自由に使用できるようにし、第２の状態では、スタイラスが引き戻される。これにより、スタイラスが失われないことを可能にしながら、スタイラスの移動が自由となる。スタイラスのようなものを落とすことは容易であり、目の見えないユーザまたは視力の低いユーザが、落ちたスライタスなどを見つけることは困難であり得る。デバイスはまた、利便性および携帯性を増すために、側面にスタイラスを保管するための場所３を有する。

図３に示される実施形態では、デバイス・ワンは、３つの側面が閉じられた直角プリズムのような形状のスリーブまたはカバー１５を特徴としてもよい。スリーブまたはカバー１５は、プラスチックなどの可撓性材料から作製されてもよく、図４に示されるように、デバイス・ワン２５が内部にぴったりと嵌合するように、デバイスの寸法に適合してもよい。スリーブ１５は、図５に示されるように、デバイスの表面を覆う、数十個の均等に離隔された長方形の切り抜きを備えてもよい。したがって、各切抜きは、２×３に配置された６つの「ドット位置」の点字セル１６を含むことができる。隆起したドットの異なる組み合わせにより、全ての文字および数字を表すことができる。したがって、各長方形は点字セル１６を表す。次いで、ユーザは、スタイラス２を使用して金属球（または他の素子）を隆起させ、文字または数字を表すために任意の組合せで隆起したドットを作成することができる。６つの球体すべてを上げ、所与の点字文字に属さない球体を押し下げ、それによってユーザが正しい組合せへの過程を感じることができるようにすることが好ましい場合がある。

多数のこのような長方形の切り抜き、例えば６つ以上の長方形のセルが、１つの行を構成し、４つ以上の行が存在することになる。各行において、ユーザは単語を綴ることができ、かつ感じることができる。このデバイスは、点字学習の初心者、すなわち子供が使用することを意図したデバイスであるので、短い単語または小さな文を綴るには有用である。例えば、生徒が、「Ｎｏｗ ｂｒａｉｌｌｅ ｉｓ ｆｕｎ！（点字は、楽しい！）」などの短い文を綴ることができる。芸術および点字の両方に関して、このように手頃で操作が簡単なツールはほとんどない。

図６に示される、本明細書で「デバイス・トゥ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｔｗｏ）」（またはマグナ・ブレール（ＭａｇｎａＢｒａｉｌｌｅ））と呼ばれることもある別の実施形態は、磁石および微小な金属製、または磁化された球体または同様の素子のみを使用する純粋に機械的なデバイスとして作製され得るという点では、デバイス・ワンと同様である。しかしながら、デバイス・トゥは、点字の指導および練習のために、より多く工夫されて作られている。デバイス・トゥは、ユーザが、学習するための玩具で遊ぶようにやる気がでて楽しい方法で、点字数字、文字、および単語を形成および消去することができるデバイスである。デバイス・トゥの独自の態様は、学習者が、「ドット」の空間的関係および配置を理解するために、特定の点字文字または数字の大きなバージョンをどのように形成し、体験することができるかにある。学習者は、大きなセル１８から、中間サイズのセル１７、小さな点字セル１６へと徐々に小さくなるように点字を模倣することができる。小さな点字セルは、「パーキンス・スタンダード」または「パーキンス・ジャンボ」の点字セルのサイズに近く、１本の指で読むことができる。これらは点字セルの標準的なサイズであり、点字指導の当業者には公知であろう。リッジ１３は、大きな点字セルを分離し、これにより、学習の初心者が１つの点字セルと次の点字セルとを容易に区別することができる。

スタイラス２は球体を表面に引き寄せ、格納式コード４によって取り付けられ、保管場所３に保管され、ユーザが点字文字を形成することを可能にする。スタイラスは、上述したように、ボタン９５によって作動する電磁式であってもよい。電磁スタイラスにより、ユーザは、個々の球体をより正確に選択する能力を向上できる。底部２０上のスイッチにより、機械的ロック機構を作動させることができる。

ユーザは、デバイス・トゥを用いて独立して作業することができるが、デバイス・トゥは、インストラクタが文字、数字、および単語の例を提供し得る指導環境において使用されてもよい。学習者は、その手本を感じ、それらをコピーし、練習することができる。しかしながら、必要がある場合には、インストラクタは、点字を形成するためにどの球体を上げるかについて、ビデオ会議を通じて学習者をガイドすることができる。理想的には、人は「やってみること」で学習するが、デバイス・トゥはこの過程を提供する。実施形態では、図７に示すように、デバイス・ワンの特徴が表面の一方の側に配置され、デバイス・トゥの特徴が反対側の表面に配置されてもよい。既に利用可能なスタイラス２は、デバイス・ワンで説明したように、何百もの穴１のアレイ上に描画することができる。

図８は、「デバイス・スリー」、または（ブレール・クラウド（Ｂｒａｉｌｌｅ Ｃｌｏｕｄ）と呼ばれることもある別の実施形態を示す。図８に示すように、この実施形態では、電子装置は、学習者が点字を独立して学習するため、教室で学習するため、およびリモートで学習するために設計されている。デバイス・スリーは、点字の自律的で自己修正可能な学習、および点字キーボードへの入力のための方法を提供する。デバイス・スリーは、点字指導を実施するための既知のデバイスに関連する問題のいくつかを解決する。特に、従来技術では、点字を書くためのキーボードを、ユーザが触れて読むことができる点字セルと組み合わせることができない。

大型点字セル４５および標準点字セル４８は、一般に、書き換え可能な点字セル（Ｒｅｆｒｅｓｈａｂｌｅ ｂｒａｉｌｌｅ ｃｅｌｌｓ）として知られている。書き換え可能な点字は、プロセッサからの命令に応答してポップアップして点字文字を形成する一連の電子駆動式ピンからなる。点字文字を消去し、異なる点字文字で「書き換える」ことができる。点字ディスプレイおよびノートテーカーといった、一列の書き換え可能な点字を利用するデバイスは、点字リーダーのための有力な補助技術となっている。したがって、デバイス・スリーを用いることで、幼児は、より複雑な書き換え可能なデバイスをどのように使用するかを理解しながら、標準サイズの点字を読むことを習得し始めることができる。デバイス・スリーにより、ユーザは、書き換え可能な点字デバイスの使用を学習する際に、有利に学習を開始することができ、これは、教育および就労の両方において、将来的に重要な役割を果たすことになる。

小さなパーキンス・スタイルの点字キーボード５５は、小さな手に向けて作られてもよい。学習者は、キーボードを使用して、文字、単語、または文を形成するために押すキーの適切な組合せを学習することができる。学習者は、スピーカ３５から、またはヘッドホンジャック３８を介して聴覚フィードバックを受け取ることができる。点字バージョンの文字は、大型／巨大な書き換え可能点字セル４５および標準サイズの点字セル４８内に電子的に形成することができる。

力覚デバイスをキーボードキー５５内に配置することもでき、これにより、振動によって指が正しいキーを押すように誘導することができる。図示された実施形態では、１１個の大きな点字セルと、それらに対応する標準点字セルとがあるが、その数は変更することができる。大きな点字セル４５に表示される内容は何でも、標準サイズの点字セル４８に表示される。例えば、学習者は、文字「Ａ」をキー入力し、音「Ａ」の音声フィードバックを聞き、大きなセルと標準セルの両方で点字「Ａ」を感じることができる。図８には、文字「ａ」から「ｋ」が点字で示されている。

上記の特徴により、学習者は、標準的な点字がどのように感じられるかを学習しながら、キーボード入力スキルを発達させることができる。デバイス・スリーは、点字学習を強化するためにシステムに組み込まれたゲームを有してもよい。ゲームは、「楽しい（ｈａｐｐｙ）」音と、学習者に成功を促す親しみやすい人間の声とを有する。点字文字への変更は自動で行われる。この実施形態が、デバイスを用いて実行するように適合され得るいくつかのゲームには、「Ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｌｅｔｔｅr」、「Ｍａｔｃｈ ｔｈａｔ Ｓｏｕｎｄ」、「Ｓｐｅｌｌｉｎｇ Ｂｅｅ」、「Ｈａｎｇｍａｎ」タイプのゲームが含まれ得る。

図８において、スイッチ６５により、デバイスおよびデバイスの音がオン／オフされる。搭載されている充電式電池用の充電ポート６８が設けられていてもよい。もしくは、通常のバッテリを使用することもできる。クリア、上、下、右、左、および選択ボタンを有するビデオゲームタイプのコントローラ７５は、オプションまたは次の行または単語を切り替えるのに有用である。上述のように、小さなリッジ１３により大きな点字セルが分離されるので、学習の初心者は１つの点字セルと次の点字セルとを容易に区別することができる。デバイス・スリーを、ＵＳＢポートを介してコンピュータに接続して、更新をダウンロードするか、またはオプション変更を行うことができる。ＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＷｉ－Ｆｉにより、無線接続が可能となる。

マイクロフォン３６により、ユーザまたは大人は、特定のアクションに対応する自分の音または言葉を記録することができる。これにより、また、親またはインストラクタが、異なるアクションおよび行動によって作られる音を変更することを可能にすることによって、「デバイス・スリー」を多言語化できるようになる。「テキストに話しかける」、またはこの場合は「点字に話しかける」のオプションをボタン３７で作動させて、ユーザが単語または文字を話すと、それを書き換え可能な点字セル上の点字に表示させることができる。

音声コマンドはまた、ＳＩＲＩ（登録商標）またはＡＬＥＸＡ（登録商標）などの音声制御デジタルアシスタンスのような音声認識およびＡＩソフトウェアがデバイスに組み込まれていると、有益であり得る。これにより、点字の自律的な自己修正学習のための別の方法が提供される。学習者は、例えば、「クラウド、Ｈａｎｇｍａｎで遊ぼうよ。」や「クラウド、『素晴らしい』という単語を教えて。」などと言うことができる。

大きな点字セル１８の上の行は、「デバイス・トゥ」の説明において記載されている。磁気スタイラス２は、引き込み可能なコード３によってデバイス・スリーに取り付けられ、内蔵されている格納領域４に格納される。他のデバイスと同様に、ユーザは、磁気スタイラスを用いて、点字文字、数字、単語、および短い文章を作成することができる。この方法によって、学習者は、下の行に形成された点字を模倣することができる。「やってみることで学習する」ことは、最も効果的な教育方法のひとつと考えられている。上述したように、スタイラスは、ボタン９５によって作動する電磁式であってもよい。電磁スタイラスを用いることで、ユーザは、ひとつの素子をより正確に選択することができるようになるはずである。大きな磁気点字穴１８内のセンサにより、どの文字がユーザによって形成されているかをオンボードコンピュータおよびアプリに対して効果的に変換することができる。これにより、ユーザは、インストラクタまたはデバイス自体から、直接かつ即時のフィードバックを受信することができる。

デバイス・スリーの別の特徴は、それが（ブレール・クラウド）アプリにもリンクされ得ることである。このアプリは、インストラクタまたは大人が、スマートフォンまたはコンピュータにインストールされたアプリを使用して、異なる特徴およびゲームを通して、ユーザを遠隔でガイドすることができるように設計されている。例えば、インストラクタは、彼らのパーソナルデバイス（電話、タブレット、またはコンピュータ）から単語または文字を入力して、学習者がデバイス上でデコードすることができる。もしくは、インストラクタは、キーボードを使用して入力するように学習者に求め、修正のためにアプリを介して彼または彼女の電話で直ちにフィードバックを得ることができる。実施形態では、インストラクタはまた、学習者のためにゲームを開始し、彼らのパーソナルデバイス上のアプリを使用してプレイすることができる。このアプリは、インストラクタのデバイスの画面上に「デバイス・スリー」の単純な図を表示して、どのキーが押下され、どの点字ピンが表示されているかに関する即時フィードバックを与えるように構成されている。このデバイスは、インストラクタがキー内の力覚デバイスを作動させて、学習者の手を正しいキーに案内することができるように適合されてもよい。

上記において、例えば、「アプリ（ａｐｐ）」、「処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」、「コンピューティング（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」、「計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」、「判定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」、「確立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ）」、「分析（ａｎａｌｙｚｉｎｇ）」、「チェック（ｃｈｅｃｋｉｎｇ）」などの用語を利用する説明は、コンピュータのレジスタおよび／またはメモリ内の物理（例えば、電子）量として表されるデータを、コンピュータのレジスタおよび／もしくはメモリ、または動作および／もしくはプロセスを実行するための命令を記憶し得る他の非一時的情報記憶媒体内の物理的量として同様に表される他のデータに操作および／または変換する、コンピュータ、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングシステム、または他の電子コンピューティングデバイスの動作および／またはプロセスを指し得る。

図１０は、点字の書き込みおよび消去、ならびに触覚描画（「Ｃｌｉｃｋ Ｂｒａｌｌｉｅ」）の作成を実現する別の機構を示す。機械的特徴１００は、公知の格納式「クリック」ペン１００から得られる。図１、図６、および図７に示されるように、所望の効果を実現するために、小さいプランジャおよびばねは、３ｍｍから５ｍｍの直径を維持し、互いに緊密に配置される。

上記の実施形態と同様に、デバイス表面１１０の穴１３０により、素子が穴１３０から突き出ることができる。より小さな穴を有するプレート１５０により、バネが所定の位置に保持されている間、ピストン１６０がそれらの小さな穴を通って移動することが可能となり、それにより格納式ペンの先端による操作が模倣される。上の位置１２０にあるプランジャは、触覚効果をもたらす。下の位置１４０にあるプランジャは、表面と同一平面上にある。プランジャは表面と同一平面上にあるので、スタイラス１７０（この場合、磁気ではない）を使用してプランジャを選択して押し下げ、プランジャを上の位置へと上げる。

ユーザの手１８０は、触覚面にタッチすることができるユーザの指を示す。また、プランジャをその下の位置に押すことは、指またはスタイラスを使用することによって実現することができる。図１１のプランジャの拡大図は、プランジャ１６０の上部の窪みを示す。この図では、プランジャ１６０の上部の窪みは、スタイラスの先端の形状と一致しており、ユーザは、プランジャを上の位置または再び下の位置に押すためにスタイラスをどこに置くべきかを見つけることができる。

所望の触覚効果を生成する別の手段が、図１２に示されている。素子形状２２０の独特の態様は、重力および磁気スタイラス２のみが必要とされることである。スタイラスは素子を持ち上げ、それをわずかに移動させて、それをロックアップ位置からダウン位置へと移す。素子２２０の上面図は、上の位置２６０および下の位置２７０で示される。素子２１０の形状から、単純なばね２００により、素子を上の位置または下の位置のいずれかにロックすることができる。磁化されたスタイラスが素子を引き上げると、独特の形状のばねが素子を上の位置にロックする。素子２４０は、半円形の切欠きを有しており、素子２４０は、ばねプランジャ２５０により上の位置または下の位置のいずれかにロックされる。指またはスタイラスの後部によって、素子２１０または２４０を下の位置に押すことができる。素子２１０および２４０の利点は、素子２１０および２４０が下の位置にロックされる点である。デバイスにおいては、素子を振動させることも表面から後退させることもなく、デバイスを運搬でき、傾けることができ、裏返すこともできる。なお、素子は回転されても、形状を維持し、ロック可能である。

図１３には、「プッシュ・ラッチ・デバイス（Ｐｕｓｈ Ｌａｔｃｈ Ｄｅｖｉｃｅ）」を用いて所望の効果を実現する別の手段が示されている。いくつかの既存のデバイスは、デバイス内の素子をロックするために押し込むことができ、それを解放するために再び押すことができる小さなばね動力式装置である。これらの技術の２つの例、およびそれらが本発明においてどのように利用され得るかが、素子３００および素子３１０に示される。「プッシュ・ラッチ」は、キッチンキャビネットのような小さなドアや、ハンドルが望まれない電子機器の小さなドアを開閉するために使用されることが多い。例えば、キャビネットドアは、押されて閉じられ、小さな磁石によって所定の位置に保持され、次いで、再び押されて穏やかに跳ねて開く。このタイプの機構は、上述したように、ユーザが触覚効果を生成できる点において、本発明において有用である。スタイラス３２０は磁石を必要とせず、素子が表面と同一平面上にあるときに素子を押圧するために使用される。

Claims (42)

1. 視覚障害者を補助するための触覚デバイスであって、
   剛性表面であって、穴のアレイを備え、前記穴の各々は、上の位置で前記表面から突出し、下の位置で前記表面の下に隠れるように適合された素子を含む、剛性表面と、
   前記穴の中にある前記素子を前記上の位置および前記下の位置に上昇および下降させるように適合されたスタイラスと、
   前記穴の各々において、所定のレベルの力に抗して前記素子を前記上の位置に固定して触覚効果を生成するためのロックと、を備える触覚デバイス。
2. 前記素子が金属または磁性体である、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記素子は、球状体または球状部分を有する、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
4. 前記穴の各々におけるロックは、前記穴の開口部に向かって前記穴の壁が狭くなる狭窄部を含み、前記素子が前記穴の開口部に向かって移動するにつれて前記素子に対する摩擦を増加させる、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
5. 前記穴の各々におけるロックは、前記素子が前記上の位置に落下するのを防止するばね押し機構である、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
6. 前記素子を前記上の位置に係止するために、前記素子が通過しなければならない穴の内に、追加の部材を備える、いずれかの先行する請求項に記載の触覚。
7. 前記スタイラスが磁性体であり、磁性素子または金属素子に作用する、請求項１に記載のデバイス。
8. 前記スタイラスが電磁石を含む、請求項７に記載のデバイス。
9. 前記素子上における、前記スタイラスの磁気引力を変更するために、前記電磁石スタイラス上にスイッチまたはダイヤルをさらに備える、請求項８に記載のデバイス。
10. 前記スタイラスは、格納式コードによって前記デバイスに接続されている、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
11. 前記スタイラスを保管するための場所を備える、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
12. 前記デバイスがタブレットの形状である、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
13. 切り抜き部分を有するスリーブをさらに備え、前記表面は、ぴったりと嵌合する前記スリーブ内に受け入れられ、それにより、前記長方形の切り抜きは、２×３の穴のアレイを表示させて点字セルを枠で囲む、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
14. 前記穴が点字セルの列に配置されている、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
15. 前記表面には、隣接する点字セル間に触覚境界を提供する隆起リッジが設けられている、請求項１４に記載のデバイス。
16. 前記アレイ内の点字セルのラインは、徐々に小さくなることを特徴とする請求項１４に記載のデバイス。
17. 視覚障害者を補助するための触覚デバイスであって、
    表面における穴のアレイであって、前記穴の各々は、上の位置において前記表面から突出し、下の位置において前記表面の下に位置する素子を含み、前記穴は、２×３の点字セルに配列される、穴のアレイと、
    前記穴の中にある前記素子を、前記上の位置または前記下の位置に上昇および下降させるように構成された手動または自動の機構と、
    前記穴の各々において、触覚効果を生成するために前記素子を前記上の位置に固定するためのロックと、
    パーキンス・スタイルの点字キーボードと、
    前記点字セル内に点字文字を生成するように構成されたプロセッサと、を備える触覚デバイス。
18. 異なるサイズの書き換え可能な点字セルが存在する、請求項１７に記載の触覚デバイス。
19. 前記素子が前記上の位置にあるかまたは前記下の位置にあるかどうかを記録するセンサを前記穴の内に備える、請求項１７に記載の触覚デバイス。
20. 前記パーキンス・スタイル点字キーボードが小型である、請求項１７に記載の触覚デバイス。
21. オーディオ・フィードバックのためのスピーカおよび／またはヘッドホンジャックを備える、請求項１７に記載の触覚デバイス。
22. 前記デバイスのキーボード内に力覚デバイスまたは振動モータを備える、請求項１７に記載の触覚デバイス。
23. 音声入力のためのマイクロフォンを備える、請求項１７に記載の触覚デバイス。
24. 前記プロセッサは、教育ゲームを実装するように適合される、請求項１７に記載の触覚デバイス。
25. 前記教育ゲームは、「Ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｌｅｔｔｅｒ」、「Ｍａｔｃｈ ｔｈａｔ ｓｏｕｎｄ」、「Ｓｐｅｌｌｉｎｇ Ｂｅｅ」、および「Ｈａｎｇｍａｎ」から選択される、請求項１７に記載の触覚デバイス。
26. １つの点字セルと次の点字セルとを区別するための小さな触覚セパレーションを含む、請求項１７に記載の触覚デバイス。
27. ＵＳＢポートを備える、請求項１７に記載の触覚デバイス。
28. さらにＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続可能な、請求項１７に記載の触覚デバイス。
29. 前記プロセッサは、音声コマンドを可能にする音声認識のために構成される、請求項１７に記載の触覚デバイス。
30. 前記プロセッサは、音声コマンドまたはキーボード入力から点字文字を作成するように構成される、請求項１７に記載の触覚デバイス。
31. 電磁スタイラスまたは磁気スタイラスを備える、請求項１７に記載の触覚デバイス。
32. 前記点字セル内に点字を形成するための機械的手段を備えていない、請求項１７に記載の触覚デバイス。
33. 各穴の内の素子が、金属または磁性の球体、円筒体またはペレットである、請求項１７に記載の触覚デバイス。
34. 素子を前記穴の内において前記上の位置に保持するためのボトルネック設計を含む、請求項１７に記載の触覚デバイス。
35. 前記素子の各々には、落下するのを防止するためのばねロック素子が設けられている、請求項１７に記載の触覚デバイス。
36. 前記素子が落下することを防止するために、前記素子が通過しなければならない穴の内に追加の部材を備える、請求項１７に記載の触覚デバイス。
37. 前記素子の各々に切り込まれたノッチと、前記素子が吊り下げられるクリップとを備える、請求項１７に記載の触覚デバイス。
38. インターネットに接続されるように構成されている、請求項１７に記載の触覚デバイス。
39. Ｗｉ－Ｆｉを介してインターネットに接続されるように構成される、請求項３８に記載の触覚デバイス。
40. アプリを使用してスマートフォンまたはコンピュータに接続するように構成される、請求項３８に記載の触覚デバイス。
41. 前記アプリは、前記スマートフォンまたはコンピュータにインストールされたアプリを使用して遠隔で点字文字を生成するように構成されている、請求項４０に記載の触覚デバイス。
42. 前記アプリは、遠隔のスマートフォンまたはコンピュータ上に前記デバイスの状態を表示するように構成される、請求項４１に記載の触覚デバイス。

Images