JP4847000B2 - 携帯型電子装置用インタラクティブ切換デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、不必要に装置を動作したままにしないことによってエネルギーを節約し、望まれない機能を不注意でオンに切り換えることによるエネルギーの浪費を回避する、バッテリまたは電池によって電力供給される携帯型電子装置用インタラクティブ切換デバイスに関する。
また、本装置は、望まないのに切り換わるというようなことなく、初心者が十分余裕を持って携帯型電子デバイスを操作することができるように、切り換わる前の時間を変更できるようになっている。
キーボード上で最後の操作が実行された後などの、所定の非使用時間後に電源を遮断するためのタイミング・デバイスを設けたコンピュータ、小型計算機または腕時計などの携帯型または非携帯型の電子デバイスはすでに長い間知られている。ある場合には、事前にプログラミングされたタイミング・デバイスが電源を遮断するまでの一連の操作全体の間に切り替わらないようにする時間遅れをプログラミングすることが可能である。
エネルギー消費の減少を得るために、例えば、米国特許第4 428 040号に開示されているように、電子腕時計などで、エネルギー源と時間処理・表示手段との間に挿入された電力回路に影響を与えることもできる。
腕時計では、多くの回路やデバイスが計数(待機モード)を、より多くのエネルギーを必要とする表示(動作モード)から分離するように設計されている。最も簡単なデバイスは、時間を読み取る必要がある間だけ使用者が押圧する押釦から成る。米国特許第6 320 822号は、装置が使用者に装着されていないとき、電子デバイスの待機モードへの移行が自動的に実行される別のデバイスを開示している。示されている例は、発電機/検知器が振動する錘によって駆動される腕時計である。
米国特許第4 428 040号 米国特許第6 320 822号 米国特許第5 559 761号 米国特許第6 052 339号 欧州特許第1 235 122号 米国特許第6 590 835号 欧州特許第1 248 165号
従来技術のこれらの例では、使用者が少なくとも2つの連続する操作をより速く実行しようとするとき、または逆に、別の使用者がその操作をより遅く実行しようとする場合に、エネルギーを節約する待機モードに切り換わるまでの時間を変更するために、電子デバイスと使用者の間に何の相互作用も用意されていないことが理解されるであろう。最後の操作の後、装置が長時間動作状態にあるとき望まない機能がオンに切り換えられることを防止するために、何の安全策も提供されていない。
したがって、本発明は、事前に構成されているまたは格納されている初期値から、使用者の熟練性に対応している変えることができる時間遅れの後、そのデータ入力または時間表示手段をオフに切り換えることによって電子デバイスのエネルギー源により供給されるエネルギーを節約するためのデバイスである。したがって、熟練した使用者によって一連の操作が実行された後は、オフに切り換える前の操作のために許された時間が次の一連の操作に対しては減少する。逆に、一連の操作を実行することに熟練していない、すなわち誤操作しやすい使用者では、次の一連の操作に対してオフに切り換える前に許された時間はわずかに長い。オフに切り換える前の操作の終了と開始の間で承認された最大時間を、「タイム・アウト」、すなわち省略してTOと表す。
データ入力手段がタッチ・タイプである場合、すなわち、データ入力手段が、指との接触によって活動化されるセンサによって形成されているとき、「操作の継続時間」とは、使用者が指をセンサから上げたときと、使用者が指を別のセンサ上に置いたときの間で経過する時間を意味する。彼がセンサ上に指を保持している間の時間はカウントされない。
本発明によるデバイスが組み込まれている電子デバイスに応じて、「操作の継続時間」を異なるように定義することがもちろん可能である。前に述べたこととは逆に、動作を実行する前に使用者がセンサを活動状態に保持している前記「継続時間」内の時間をカウントして、操作時間TMを決定することが、たとえば可能である。
したがって、以下の説明では、TMは、上記の定義の一方または他方による「操作時間」、または当業者に理解されている他のものを示す。2つの操作の間で経過する時間をTC、次の操作の始めに格納される時間をTMと以下で表す。本発明をより良く理解するために、一連の操作中の2つの連続する操作の間で格納される最長の時間をTX(タイム・マックス)と表し、安全時間をTSと表す。安全時間の本質的な役割は以下で説明する。
したがって、本発明は、たとえばキーボードまたはタッチ式英数字スクリーンの形態のデータ入力手段と、前記データを表示するための手段と接続された制御手段とを備える、バッテリまたは電池によって電力供給される腕時計などの携帯型電子装置用インタラクティブ切換デバイスに関する。本発明は、デバイスが、データ入力手段と制御手段の間に挿入された処理ユニットをさらに備えることを特徴とする。処理ユニットは、基準時間、特にタイム・アウトを格納するためのメモリと、時間TCとTMを格納するタイム・ベースと接続されたカウンタと、一方では、TC>TOのとき、制御手段を介してデータへの入力表示手段へのエネルギー供給を遮断するためにON/OFFスイッチに作用し、他方では、一連の操作の終わりで、操作が実行される速度に応じて、メモリのある基準時間を変更する第1の比較ユニットを備える比較器とを備える。
メモリは4つのゾーンを備える。第1のゾーンは固定値であり、電子デバイスが製造されるときに格納される安全時間TSを格納する。しかし、その安全時間を、外部制御メンバを操作することによって使用者が変更させることができ、または一連の操作の終わりに、以下で定義される最終のTOMの値の割合として再計算することができる、。
第2のゾーンは、シフト・レジスタTOMによって形成されている。一連の操作の終わりで最終行に記録される値は、第3のゾーンに格納される値TXである。一連の操作の終わりで、新しいTOが、第4のゾーンでの次の一連の操作のために格納される。その新しいTOは、TSとレジスタで記録された値TOMの合計であり算術平均である。これは、TO=TOM+TSと表される。
本発明が、一連の操作に対するTSの固定値が、新しい一連の操作に対して、TOMが増加したとき、前のTOよりも大きなTOを与えることを特徴とすることは明らかである。
好ましい適用例では、本発明によるインタラクティブ切換デバイスは、電子腕時計内に組み込まれ、針によるアナログ・ディスプレイまたは液晶デジタル・ディスプレイなどの表示手段が文字板に設けられ、データ入力手段がガラスに設けられた透明電極を有するタッチ・キーを備えるスクリーンによって形成されている。キーは、容量型または抵抗型のタッチ・タイプのものである場合、ベゼル、ケースまたはリストバンド内に組み込まれてもよい。または、圧力感知接点によって形成されてもよい。
本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面を参照にして、本発明によるインタラクティブ切換デバイスが1つの例であるがそれに限定されない例としている、腕時計の説明を読めば明らかになるであろう。
図1は、米国特許第5 559 761号と米国特許第6 052 339号により詳細に記載されている、タッチ制御および時間読取機能を有する腕時計を一例として示している。これは、文字板9上に配置された針4、6を用いて時間表示12を表示するために、バッテリまたは電池22によって電力供給される時計ムーブメント(図示せず)を封入しているケース3を基本的に備えている。この腕時計は、ガラスの周縁部に配置された12個の時間表示の上の透明な電極を有する触知可能なキー8、および可能な場合はガラスの中央の別のタッチ・キー8aによって形成されたデータ入力手段10をガラスに持たせているという特性を有する。同様に、キー8は、タッチ・タイプのものでもそうでなくても良く、かつ、ベゼルの上または中間部分の上に配置されてもよい。オンに切り換えた後、たとえばクラウン押し釦5に加える操作によって、現在時刻の読取り、またはアラーム時刻の調整などの時間機能にアクセスするために、針4、6によって視覚的に、あるいは視覚障害者用に意図された腕時計である場合、指および/または手首で知覚可能なエンコードされた信号の形態で情報を送るために、指をセンサ8上に置くことによって一連の操作が実行されなければならない。
すべての使用者が操作を次々に実施するための同じ器用さを有していないこと、他方では、学習によって操作をだんだん迅速に行えるようになること、または逆に、新しい使用者によってよりへたに「操作」されることは、もちろん明らかである。このことは、特にエネルギーを節約しようと望むとき、スイッチをオフにする前の満足される標準時間を、すべてのデバイスに設定することができないことを意味している。
前記のことはまた、表示手段12が、デジタル液晶スクリーンと、容量型または抵抗型の16個のタッチ・キー8を備える英数字キーボードによるデータ入力手段10とによって形成されている右側の図に示す時計型計算機にも適用される。キーボードは、たとえば欧州特許第1 235 122号に開示されているように、メッセージを書き込むためのより多くの数のキーをさらに備えてもよい。また、米国特許第6 590 835号や欧州特許第1 248 165号に開示されているように、キーボードをベゼル、ケースまたはリストバンド紐内に組み込むこともできる。これらの場合すべてにおいて、卓上計算機の場合そうであるように、極めて長い事前のスイッチ・オフを設定しない限り、1つのキー8ごとに標準的な操作時間を決めることは確かにより困難である。
したがって、エネルギーを節約するために、または誤操作を防止するために、データ入力手段10と表示手段12への電力供給は、一連の操作を妨害しないように、「妥当な」、すなわち長過ぎず、短過ぎない時間遅れで遮断されなければならない。以下で「タイム・アウト」、すなわち省略してTOと表されるこの遅れは、個人ごとに可変であり、同じ個人に対しても進化させることができる。
したがって、本発明によるデバイスは、この自動的な「タイム・アウト」を適合させること、および、図2のブロック線図を参照にしてここで説明するように、データ入力手段10と表示手段12への供給をインタラクティブな方式でオフに切り換えることを目的とする。
上述のデータ入力手段10と表示手段12に加えて、デバイスは、表示手段12を制御するための制御手段14と、前記制御手段14とデータ入力手段10の間に挿入された処理ユニット16とを備える。
デバイスの中心を形成する処理ユニット16は、3つの重要な要素、すなわち、メモリ11と、データ入力手段10から信号を受信するカウンタ18と、カスケード接続された2つのユニット23と25で構成された比較器21とを備える。図2の線図では、カウンタ18に時間信号を送るタイム・ベース20、そのタイム・ベース20とデバイスのスイッチ24の両方に接続されたバッテリまたは電池22も示されている。
メモリ11は、極めて明確な機能を有する4つの相互接続されたゾーン13、15、17、19を備える。
第1のゾーン13は、デバイスの製造中、一連の操作ごとのタイム・アウトを変更するためのキー要素となる安全な時間TSを格納するためのものである。このTS値は、使用者によって変更されることができない標準値として製造される。クラウン押し釦5によって象徴される外部制御メンバを用いて実施される適切な動作によって、またはデバイスの他の特徴的な継続時間からその値を再計算することによって、TS値を変更することも可能である。一例として、我々は以下でTS=2秒の値をとるが、他の選択も可能である。
第2のゾーン15は、第1の一連の操作の始めには、すべての行に同じ時間または継続時間が記録されているシフト・レジスタによって形成されている。一例として、一連の操作の始めに、レジスタ15が、10秒、すなわち、平均タイム・アウト、すなわち略してTOMと表された10秒平均値にそれぞれ対応する10行を含むと以下で仮定する。この例では、TSはTOMの20%であることがわかる。
いくつかの一連の動作の後、各行に記録された値が変更され、最終行に記録された値、すなわち、それぞれの一連の操作の終わりに導入された値が、最終の一連の動作の最長の時間TMに応じて比較器21の第2ユニット25によって決定された時間または継続時間のタイム・マックス、略してTXに対応している。一連の操作の始めでは、TXがゼロの値をとることは明らかである。一連の操作にわたって得られたTXの値が第3のゾーン17内に格納され、操作の終わりでゾーン15へ送られる。
メモリは、TS+TOMの合計に等しいものとして、次の一連の操作のためのタイム・アウトを計算するための第4のゾーン19を最後に備える。たとえば、一例として与えられたTO=2s+10s=12秒の値を参考にする。
したがって、一連の操作中のある操作を考慮すると、カウンタ18が、比較器21の第1のユニット23に、TOと比較される時間または継続時間TCを送る。TCがTO以上になった場合、データ入力手段10と表示手段12へのエネルギー供給を制御手段14を介して遮断するために、信号がオン/オフ・スイッチ24に送られる。逆に、TC<TOである場合、このことは、操作が、認定されたタイム・アウトよりも小さいことを意味しており、対応するTMの値が比較器21の第2のユニット25内で値TXと比較される。好ましい実施形態では、TMがTXより大きい場合、TMが、次の操作のための新しいTXの値となる。逆に、TMがTXよりも小さいとき、TXの値は変更されない。
一連の操作の終わりで、すなわちTCがTOよりも大きくなったとき、TXがシフト・レジスタ15内に導入され、最も古い値が除去される。次に新しいTOMの値が、シフト・レジスタ15内に格納されたすべての値の算術平均によって以前のように表示され、次にTSの値がその平均値に加えられて、次の一連の操作のために新しいタイム・アウトが得られる。
たとえば5秒のTOを有する熟練した使用者が、このような短いTOでは望む操作を連続して行うことができない初心者に彼の腕時計を貸すということがある。したがって、本発明の実際のデバイスに追加して、クラウン押し釦5の特定の操作によって、最初の使用のときにシフト・レジスタ15内に格納された値を再初期化することができる。すなわち我々の例では、タイム・アウトをその初期値すなわち12秒に戻す10秒にされる。レジスタ15の行は、別のTOMすなわち別の初期TOを選択するために、図示されていない別の制御手段を用いて、自由に増加または減少させることができる。
ここで図3、4、5に示すフロー・チャートを参照にして、タイム・アウトTOが使用者の熟練度のレベルにいかに適応しているかを以下で示す。この例は、初期タイム・アウトがTO=TS+TOM=2s+10s=12sであるときの、タッチ制御と時間の読取りを有する腕時計用の、図1に示す本発明によるデバイスの動作をより具体的に示している。
操作なしでの開始(図3)
開始に対応するステップとして、一連の操作の始めのbで、タイム・マックスがTX=0であることを想起する。cで、デバイスが、第1の一連の操作の開始を待機し、開始から経過している時間TCをカウントし、そのTCをdでTOと比較する。TCがTO、すなわち12秒よりも大きくなったとき、オフへの切換が生じ、ループB1を介して一連の操作の終了に至る。操作時間TMが格納されていないため、メモリ内に含まれる値は変更されず、次の一連の操作のためのタイム・アウトは12秒のままである。
開始および単一の操作(図4)
これは、たとえば、視覚障害者が、この機能の制御メンバを形成することができる単一のタッチ・キー、たとえば文字板の中央のキー8aを押圧することによって彼の腕時計のアラームの状態をチェックしようと望むときである。したがって、この操作は、操作時間TMが決められていない。図4を参照すると、現在の時間TCがタイム・アウトよりも大きくないと、ステップdで、指が再び上げられるまでデバイスが操作動作の終了を待機する。ステップfで次の動作がない場合、ステップgが、タイム・アウトが経過したどうかをチェックする。ループB2は、このチェックがループ内で行われることを簡単に示している。ステップgが、TOが経過したと判定した場合、ステップkが、単一の動作が実行されたと判定し、操作ループB1の終わりに戻る。メモリ内の変数は、前の例と同様に、変更されないままである。
処理ユニット16の別の構成によると、開始は、第1の操作動作として考慮することができる。このことは、以下の実施例3に対応している。
開始および一連のいくつかの操作(図5)
これは、たとえば、長針を動かすために彼の指をタッチ・キー上に置くことによって、次に短針に同じことを行うことによって、タッチ・キーを用いて彼の腕時計の時間を設定しようと望んで、何回か試みる、すなわちいくつかの失敗を行う使用者である。
図5を参照すると、ステップfで、ステップiでのループB3によってタイム・マックスと比較される操作TMの間の一時停止時間を決めるための動作があることがわかる。TM>TXである場合、前記値TMが新しいTXの値になる。逆に、TM<TXである場合、TXの値は変更されない。ループB3は、それぞれの新しい操作で値TMがカウントされる限り連続することになる。一連の操作の終わりで、シフト・レジスタはこのTXの値を取り入れ、レジスタ内に格納されている最も古い他の値を除去する。新しいTOMがステップlで計算され、3つの一連の操作があると仮定して、熟練した使用者、次に12秒の初期のタイム・アウトの仮定内にまだある初心者を参考にした例4および5によって以下で説明するように、新しいTOが達成される。
熟練した使用者
熟練した使用者が、5秒のTXで操作の終わりに到達する第1の一連の操作と、8秒のTX2で操作の終わりに到達する第2の一連の操作と、4秒のTX3で操作の終わりに到達する第3の一連の操作とを実行する。このことは、シフト・レジスタが表1によって表されている。
Figure 0004847000
値5が、第1の一連の操作の後、最終行に格納される。第2の一連の操作の後、最終行は値8を記録し、第3の一連の操作の後、値4が最終行を占める。
したがって、次の一連の操作に対して、新しいTOMは、TOM=87/10=8.7秒であり、TS=2秒が変更することができない固定値であるので、タイム・アウトはTO=8.7+2=10.7秒にまで下げられる。
しかし、新しいTSの値がTOMの割合(20%)で再計算された場合、新しいタイム・アウト値は、8.7+0.2×8.7=10.44秒である。
初心者
彼の3回の一連の操作の後、初心者は、TX1=11秒、TX2=11秒、TX3=12秒を得る、すなわち、レジスタの最終行は、11秒、11秒、12秒の値を有する。
次の一連の操作に対して、新しいTOMは、したがって、TOM=104/10=10.4秒であり、タイム・アウトは、TO=12.4秒、それぞれ12.48秒に上がることになる。
より多数の一連の操作またはレジスタ15内により少数の行を設けることによって、より大きなタイム・アウトの変動がその初期値の周囲に見られるので、実施例4および5で与えられた値は例示的なものである。したがって、実施例4では、レジスタが5行しか有さない場合、新しいタイム・アウトは、9.4秒、それぞれ8.88秒に戻されることになる。
デバイスのその他の変形形態が、本発明の範囲から逸脱せずに、当業者によって想像されるであろう。
タッチ制御および時間読取機能を有する腕時計を示す図である。 インタラクティブ切換デバイスの実施例のブロック線図である。 開始後何の操作も実行されていない、図2で実施されたデバイスのフロー・チャートである。 操作が実行されたときの、図3と同じフロー・チャートである。 いくつかの操作が実行されたときの、図3と同じフロー・チャートである。
符号の説明
1 携帯型電子装置、3 ケース、4、6 針、5 クラウン押し釦、7 ガラス、8 キー、8a タッチ・キー、9 文字板、10 データ入力手段、11 メモリ、12 時間表示、表示手段、13、15、17、19 ゾーン、14 制御手段、16 処理ユニット、18 カウンタ、20 タイム・ベース、21 比較器、22 バッテリまたは電池、23、25 ユニット、24 スイッチ

Claims (15)

  1. 使用者が連続する操作によってデータまたは機能を選択するためのデータ入力手段(10)と、
    実行された操作に対応するデータを表す情報を提供するように構成された表示手段(12)と、
    表示手段(12)に接続され、前記データを表す情報を提供するように構成された制御手段(14)とを備える、バッテリまたは電池(22)によって電力供給される携帯型電子装置(1)用インタラクティブ切換デバイスであって、
    データ入力手段(10)と制御手段(14)の間に挿入された処理ユニット(16)を備え、前記処理ユニット(16)が、基準時間すなわち継続時間と、最大時間すなわち「タイム・アウト(以下TOとする。)」によって示される操作の開始と終了の間で認められた継続時間を格納するためのメモリ(11)と、2つの操作の間で経過した時間TCと次の操作の始めに格納される2つの操作間の操作時間TMを格納するタイム・ベース(20)に接続されたカウンタ(18)と、TC>TOのとき、制御手段(14)を介して、データ入力手段(10)と表示手段(12)へのエネルギー供給を遮断するためにオン/オフ・スイッチ(24)に作用し、一連の操作の終わりで、メモリ(11)のある基準時間すなわち継続時間を連続的に変更させる第1のユニット(23)を備える比較器(21)とを備え、
    シフトレジスタ(15)を含む前記メモリ(11)は、安全時間TSを格納し、タイム・マックス(以下TXとする)を格納し、このTXは、TMと比較することによって比較器(21)の第2のユニット(25)内で達成された値を有し、前記TXが一連の操作の終わりで前記シフトレジスタ(15)の最終行内に格納され
    そして、前記メモリ(11)は、TO=TOM+TSに対応する値で次の一連の操作TOを計算し、格納し、このTOMは前記シフトレジスタ内に格納された値の平均値を表すことを特徴とするインタラクティブ切換デバイス。
  2. メモリ(11)が、前記安全時間TSを格納するための第1のゾーン(13)と、前記シフト・レジスタによって形成され、TOMを格納する第2のゾーンと、その値が、一連の操作の終わりでシフト・レジスタ(15)の最終行内に格納されるTXを格納するための第3のゾーン(17)と、TOを計算し、格納するための第4のゾーン(19)とを備えることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。
  3. TSが、その製造中デバイスに特有の値であり、変更されることができないことを特徴とする請求項2に記載のデバイス。
  4. TSが、その製造中デバイスに特有の値であり、外部制御メンバ(5)を操作することによって、または最終の前記TOMの割合として新しいTSを決めることによって変更されることができることを特徴とする請求項2に記載のデバイス。
  5. 一連の操作中、TM値がTX値よりも大きい場合、TMが新しいTX値になることを特徴とする請求項2に記載のデバイス。
  6. 一連の操作中、TM値がTX値よりも小さい場合、前記TX値更されないことを特徴とする請求項2に記載のデバイス。
  7. いくつの一連の操作が前に実行されても、TOをその初期値にすること、またはTOを高くまたは低く変更することを可能にする外部制御メンバ(5)をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。
  8. TOが、メモリ(11)のシフト・レジスタ(15)の各行に格納された値を変更することによって、制御メンバ(5)を用いて変更されることを特徴とする請求項7に記載のデバイス。
  9. データ入力手段(10)が、デジタルまたは英数字キー(8)を備えるキーボードによって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。
  10. キー(8)が、タッチ式、容量型または抵抗型タイプのものであることを特徴とする請求項9に記載のデバイス。
  11. キー(8)が、圧力感知接点によって形成されていることを特徴とする請求項9に記載のデバイス。
  12. 表示手段(12)が、針(4、6)によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。
  13. 表示手段(12)が、液晶デジタル・ディスプレイによって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。
  14. 表示手段(12)が、使用者にメッセージを表示するためのデバイスによって伝達される振動またはエンコード化された振動群によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載のデバイス。
  15. 携帯型電子装置(1)が、ケース(3)と、文字板(9)と、ガラス(7)と、データ入力手段(10)が非活動状態であるときに現在時刻を表示するためのタイム・ベース(18)とを備える腕時計であり、および表示手段(12)が文字板(9)によって達成され、データ入力手段(10)が、ガラス(7)に設けられた透明な電極を有するタッチ・スクリーンによって、またはベゼル内、またはケース内、またはリストバンド・ストランドに組み込まれたキーによって形成されていることを特徴とする請求項1から14のいずれかに記載のデバイス。
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