JP4875092B2 - ヒューマンインターフェース入力アクセラレーションシステム - Google Patents
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Description
ミニチュアキーボード及びキーパッドは、キーボード及びキーパッドの標準のフルサイズバージョンと同様の構成である、すなわち、キーボードは概して、フルセットの、またはほぼフルセットの数字入力要素、文字入力要素、及び機能入力要素を有し、キーパッドは通常、キーボードに比べて少ないセットの数字入力要素、文字入力要素、及び/又は機能入力要素を有する。これらの小型入力デバイスは通常、携帯型電子機器の一つの表面上の利用可能なスペースに丁度収まるように設計される、または小型で容易に持ち運び可能な外部プラグインデバイスとして設計される。従って、携帯型電子機器が小型になるにつれて、入力要素のサイズは通常、所望数の入力要素が電子機器の一つの表面上に丁度収まるように小さくなってきている。
和音入力方式は普通、文字、記号、単語、語句、またはコンセプトを、少ないセットの入力要素によって表わすことができる原理を利用する。従って、少ない組み合わせの入力要素を押下するだけで済ませることにより、機能を増やすことができ、そしてより迅速、かつより正確なデータ入力が可能になる。和音入力方式はキーボード構造またはキーパッド構造に、または1つよりも多くの入力要素を有する全ての機器に使用することができ、そして通常、従来のキーボードまたはキーパッドに比べて、少ない入力要素または多くの機能が得られる。両手を使う和音入力方式を使用する電子機器の一つの例が、法廷レポーターが叩くタイプライター、または速記者が叩くタイプライターである。キーパッドを使用して作動回数を減らして多数の機能を実現する一つの和音入力方式が、Levyによる「キーをコンパクトにまとめた入力デバイス」と題する米国特許第5,973,621号に記載されており、この特許文献をここで参照することにより、当該文献の内容が本明細書に組み込まれる。
モーダル入力技術は、電子機器の機能、例えば携帯電話機またはPDAのテキストメッセージングを、キーボードまたはキーパッドの特定の入力要素(または、これらの要素の組み合わせ)を押下することにより利用することができるというコンセプトを利用する。一旦、該当する特定の入力要素を押下すると、キーボードまたはキーパッドの複数の入力要素の全て、または一部分の機能を変更することができる。モーダル技術は通常、計算機、携帯電話機、及びPDAの中で使用される。例えば、携帯電話機では、マルチタップ(multi−tap)と呼ばれるモーダル技術が普通に利用され、この場合、キーボードの個々の入力要素は、文字(characters:アルファベットのような単音文字以外の文字)、字(letters:アルファベットのような単音文字)、数字、アイコンのような複数の記号、または他の種類の記号に関連付けられ、これによって、所望の機能を実現するために必要な入力要素の数を減らし易くなる、例えば12個の入力要素を持つキーパッドを使用して英語アルファベット及び10進数字の全ての字(letters)を表わすことができる。ユーザは、所定の入力要素に関連付けられる一連の記号に含まれる所望の記号を、該当する特定の入力要素を親指、親指以外の4本指、またはスタイラスで1回以上叩いて所望の文字を入力することにより入力することができる。従って、ユーザがテキストメッセージを送信したいと考える場合、ユーザは機能入力要素、例えばモードキーを押下して、携帯電話機のテキストメッセージング機能を利用し、次に個々の入力要素を1回以上叩いて関連する記号を選択して入力する。一つの特定の記号を入力するために必要になるタップ回数は、選択する言語文字セットによって異なる。例えば、日本語キーパッドまたはキーボードは通常、テキスト入力のために46文字の最小セットを必要とするのに対し、英語または米語キーボード及びキーパッドは普通、そしてテキスト入力のために26文字の最小セットを必要とする。これらのモーダル入力技術は、ユーザが、より多くのテキスト機能を実行するのでかなり流行しているが、これらの技術は手数が掛かる、というのは、幾つかの字、または幾つかの文字を利用するために、キーボードの一つの入力要素を3回または4回叩く必要があるからである。また、キーパッドを搭載する携帯電話機のような携帯型機器では、これらのモーダル入力技術は通常、ユーザの4本指ほどには普通器用ではないユーザの親指を利用する。
スマートキーは通常、キーパッド上で使用され、押下されると、ユーザが実行する次の論理的アクションを予測するように機能する単一のキーまたはキーの組み合わせを指す。或る実施形態は、他の実施形態よりも良好に動作し、そして或るアプリケーションでは、一つの機能を完了させるために必要なキーストロークの回数が他のアプリケーションにおけるよりも少なくなる。単語予測ソフトウェアは、例えばユーザが、ユーザが入力する一つ以上の字(letters)を利用して入力しようとする単語または文字を予測し、更に所定言語の文字の生起確率を予測しようとする。ソフトウェアが正しく予測する確率は、単語の長さ、または入力される字または文字の個数とともに高くなる。キーパッド上のスマートキーを使用する機器では、ユーザはキー2,2,及び8を順番に叩いて単語「cat」を生成し、そして機器は当該単語を最初に表示することになるが、これは、当該単語が普通、最も頻度の高い組み合わせであるからであり、これに対して、同じキーを押下することにより生成することができる単語「bat」は、当該単語が頻度の高い組み合わせではないので表示されない。また、単語「cat」は、「2」キーを単語予測ソフトウェアの予測に基づいて2回目に押下した後に表示することができる。
オンスクリーンキーボードソフトウェアまたはオンスクリーンキーパッドソフトウェアを、タッチスクリーンと一緒に使用することにより、ユーザはデータを、4本指または親指でスクリーンサイズのキーボードまたはボタンを押すことにより入力して、スタイラスまたは物理キーボードまたはキーパッドアクセサリーを使用することなく高速にデータを入力する手段を獲得することができ、同時に、手書き認識ソフトウェアを、パームオペレーティングシステム(Palm operating system)のGraffiti(商標)のようなタッチスクリーンと一緒に使用することにより、ユーザはテキストをスタイラスを使って、テキストをタッチスクリーンに直接書き込むことにより入力する手段を獲得する。タッチスクリーンは普通、多量の電力を消費し、そして非タッチスクリーンよりも高価である。この大きな消費電力が、電力リソースが通常限られている携帯型電子機器の問題となり得る。更に、タッチスクリーンの場合は普通、ユーザが両手を使用する(例えば、一方の手を使用して機器を保持して固定するとともに、他方の手を使用してスタイラスを把持する)必要があり、この状態は通常、携帯電話機のような片手で操作できる携帯型電子機器とのインターフェースとし、そして携帯型電子機器を制御するためには望ましくない。手書き認識ソフトウェアによって、スタイラス、4本指または親指による入力に特有の緩慢さ、及び「ぎこちなさ」を軽減することができるが、消費電力が大きいこと、両手を使用する必要があること、及び入力要素を触ったときの触感をユーザにフィードバックすることができないことといった他の不具合が依然として残る。更に、認識ソフトウェアでは、ソフトウェアを正しく使用するために慣れることが必要であり、慣れたとしても依然としてエラーレートが高い。
ゲームコントロールを行なう場合、上記アプローチの多くが使用されているが、ほとんどの携帯型電子機器では、ユーザは通常、ゲームプレイを、機器の正面側に通常配置されるミニチュアキーパッド及び/又はDパッドの上に設けられるような或る形態の入力要素を使用して制御する。携帯電話機のような或る携帯型電子機器で行なうゲームコントロールは元々、機器のサイズが小さいので片手で行なわれる、またはせいぜい両方の親指を使って行なわれる程度であるのに対し、PDA及び従来のゲームコンソールコントローラのような他の携帯型電子機器で行なうゲームコントロールは通常、両手で行なわれる。アナログ入力要素がPC用ゲームコントローラ、及びMicrosoft製のXboxまたはSony製のプレイステーション2のようなコンソールゲームシステムに使用されてきているものの、これらの機器で行なわれるゲームコントロールに関連する入力要素は通常、デジタル要素であり、特にDパッドである。
アプリケーション及びコンテンツをモバイル機器に転送し、そしてモバイル機器から転送する操作は通常、種々のプロビジョニング方法を使用して行なうことができる。例えば、パーソナルコンピュータ(PC)に格納されるコンテンツはモバイル機器に、従来の通信ポート(例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB))に物理的にプラグ接続される従来のデータケーブルを使用して転送することができる。PC及びモバイル機器が両方とも無線通信(例えば、Bluetooth)をサポートする場合、転送はPCとモバイル機器との間で無線で行なうことができる。通常、PCとモバイル機器との間のこのような有線転送または無線転送には多くの場合、更に別の接続ソフトウェアが必要になる。
ヒトの手は、向かい合わせにできる親指と、そして4本指と、から成る、すなわち、親指は、4本指のどの指とも向かい合わせになることができる、一緒に使うことができる、組み合わせることができる、または機能的に連携する関係になっている。ヒトの4本指と比べると、ヒトの親指は、動く範囲が広い、強い力を加えることができる、そして器用さに欠けるという特徴を持つ。ヒトの親指の第1関節は、左右移動、上下移動、及び親指の長軸を中心とした回転のように3自由度を有し、一方、4本指の第1関節は、左右移動及び上下移動のように2自由度を有する。従って、親指は通常、運動範囲が4本指のどの指よりも広いと考えられる。また、ヒトの親指は4本指のどの指よりも動力筋が大きいので、親指は4本指よりも強い力を加えることができる。しかしながらまた、動力筋が大きいことにより、ヒトの親指は、4本指と比べると、繊細な運動制御を行なうことができず、かつ動きを迅速に行なうことができないという不具合を持つ。従って、ヒトの4本指は、繊細な動きを生み出す必要がある作業を行なう、または一点集中する、または繰り返し動作を迅速に行なう機能を必要とする作業を行なうために相対的に適している。
図1は、携帯型入力アクセラレータ装置100の高位ブロック図であり、入力アクセラレータ装置100に、ここで説明するヒューマンインターフェース入力システム、及び関連する入力方法を実装して、携帯型ホスト装置117に搭載され、かつホスト装置で実行されるソフトウェアアプリケーションを制御する。入力アクセラレータ装置100は携帯型ホスト装置117に付随する補助装置であるので、ユーザは補助装置及び携帯型ホスト装置117とのインターフェースを取ることができる、または携帯型ホスト装置117に代わって補助装置単独とのインターフェースを取ることができる。入力アクセラレータ装置100は、携帯電話機、PDA,ポケットPC、またはスマートフォンのような携帯型ホスト装置117、或いは他の同様のデバイスにBluetoothプロトコルのような通信リンク111を使用して通信可能に接続される。Bluetoothプロトコルは、2.4GHz帯域で動作し、短距離低電力1メガビット/秒の無線ネットワーク標準仕様であり、ピコネットにおける使用に適する。ピコネットは1台のマスタと、そして最大7台のスレーブと、を有することができる。マスタは偶数番号のタイムスロットで送信を行ない、スレーブは奇数番号のタイムスロットで送信を行なう。一つのピコネット内の複数のデバイスは、合計で1メガビット/秒の伝送容量を有する共通の通信データチャネルを共有する。ヘッダ及びハンドシェーキング情報をBluetoothデバイスが使用して会話を開始し、そして互いを確認して接続を行なう。
図3は、入力アクセラレータ装置100または入力アクセラレータ装置200のヒューマンインターフェース入力システム114のサブシステムのブロック図を示している。「ヒューマンインターフェースシステム」と題し、かつここで参照することにより内容全体が本明細書に組み込まれることになる同時係属中の米国特許出願第10/699,555号に更に詳細に記載されているヒューマンインターフェース入力システム114は、入力コントローラ316と通信する入力アセンブリ305を含むことにより、入力アセンブリ305に対するユーザの操作に応答して入力信号を解釈し、そして生成する。入力アセンブリ305は複数の入力アセンブリを含むことができ(図4に関して以下に詳細に説明する)、各アセンブリは、入力アクセラレータ装置100または入力アクセラレータ装置200の一つ以上の表面に配置される多数の入力要素を含む。これらの入力要素を、携帯型ホスト装置117に搭載されるソフトウェアアプリケーションの一つ以上の機能に選択的に割り当てることにより、これらの入力要素の内の一つの入力要素が作動すると、作動した入力要素に割り当てられた機能が実行される。
図5a〜dは、携帯型入力アクセラレータ装置の500の正面図、側面図、背面図、及び「把持状態」図をそれぞれ示し、携帯型入力アクセラレータ装置500に、ヒューマンインターフェース入力システムを実装することができる。一の実施形態では、入力アクセラレータ装置の500は、4つの平坦表面または凹凸表面、すなわち、正面502、背面508、左側面504及び右側面506を含むリモートコントロール装置として用いられる。他の実施形態では、入力アクセラレータ装置500は4つの表面よりも多い、または少ない平坦表面及び/又は凹凸表面を有することができる。入力アクセラレータ装置500はスタンドアローンの小型無線補助装置とすることができ、この補助装置は、携帯電話機、PDA、ポケットPC、スマートフォン、ラップトップ、または他の同様のデバイスのような種々の携帯型装置と、Bluetooth無線プロトコルのような有線または無線通信プロトコルを使用して通信する。
図1〜7に関して上に説明した補助装置または入力アクセラレータ装置は、種々のホスト装置とのインターフェースとなって入力機能を制御し、そして/またはデータを補助装置とホスト装置との間で転送するように実装することができる。本明細書において使用されるデータとは、生産性ソフトウェア(例えば、ワードプロセッサ、メッセージングアプリケーション、企業ソフトウェアなど)、ゲームソフトウェア(例えば、カードゲーム、カジノゲーム、運転ゲーム、1人称シューティングゲーム、ロールプレイゲームなど)、ビジュアルコンテンツ(例えば、壁紙、写真など)、音楽ファイル(例えば、MP3ソング、MIDIファイル、WAVファイル、リングトーン、警告音など)、マルチメディアファイル(例えば、ビデオクリップなど)、アドレス帳エントリ(例えば、名前、アドレス、電話番号、emailアドレスなど)、カレンダーエントリ、文書(例えば、プレゼンテーションファイル、テキストファイルなど)、コンピュータコマンドなどを指すことができる。補助装置は、携帯電話機、iPod、MP3プレーヤ、PDAなどのような携帯型ホスト装置とのインターフェースとなることができる。或る実施形態では、補助装置は、衛星無線装置、ラップトップ、デスクトップコンピュータ、ビデオゲームコンソール、テレビジョン、DVDプレーヤ、及び/又はステレオシステムのような他の適切なコンシューマ向けホスト電子機器とのインターフェースとなることができる。
Optionally query the host device forf system properties(適宜、クエリをホスト装置に送信してシステムプロパティを取得する);
For each unit of mobile content to be delivered(配信される各単位のモバイルコンテンツに関して),
Choose the best version stored on board(オンボードで保存される最新バージョンを選択し),
Send the content to the desired destination location on the host device(コンテンツをホスト装置の所望の宛先ロケーションに送信し),and(そして)
Continue until all content is delivered(全てのコンテンツが配信されるまで継続する)
Bluetooth無線接続を利用する実施形態では、モバイルハンドセットとのデータ接続を確立するための疑似コードは次のように記述することができる。
For every Bluetooth device in range(通信範囲内の全てのBluetoothデバイスに関して),
Request to pair with the device(デバイスとのペアリングをリクエストし),
Send the pairing code(ペアリングコードを送信し),
Wait for pairing response(ペアリング応答を待ち),
If timed out, continue to next device in range(タイムアウトになる場合、通信範囲内の次のデバイスに進む);
If device responds with correct pairing code, complete pairing, exit loop(デバイスが正しいペアリングコードで応答する場合、ペアリングを終了し、ループから退出する)
Bluetooth対応装置とのペアリングを無事に終了した後、モバイルコンテンツは、Object Exchange(OBEX:オブジェクト交換)−Object Push Profile(OPP:オブジェクトプッシュプロファイル),File Transfer Profile(FTP:ファイル転送プロトコル)などのような種々の標準Bluetoothプロトコルを使用して配信することができる。
Claims (20)
- ホスト装置とのインターフェースとなる補助装置であって、
双方向データリンクを前記補助装置と前記ホスト装置との間に確立するように動作する通信チャネルと、
前記通信チャネルに通信可能に接続され、かつ複数のデータを保存するように構成されるストレージユニットと、
前記通信チャンネルに通信可能に接続され、前記ホスト装置に対する計算リソースの割り当てを判定することにより、前記ストレージユニットに保存される前記データの中の少なくとも第1のデータを前記補助装置で実行するか、前記第1のデータを前記ホスト装置に送信して前記ホスト装置で実行するか、を判定するように動作する、プロセッサと、
を備え、
前記第1のデータを前記ホスト装置に送信する場合には、前記第1データが前記ホスト装置に、確立された前記双方向データリンクを経由して送信されることを特徴とする補助装置。 - 前記保存されるデータはソフトウェアアプリケーションを含むことを特徴とする請求項1記載の補助装置。
- 前記通信チャネルに通信可能に接続され、かつ複数のデータを外部ソースからダウンロードする、または外部ソースからの複数のデータを更新するように構成されるダウンロードマネージャをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の補助装置。
- ユーザが前記ホスト装置に配置されるホスト入力アセンブリを操作すると、前記第1データが前記ホスト装置からのコマンドに基づいて選択的に送信されることを特徴とする請求項1記載の補助装置。
- 選択的に送信される前記第1データは、前記補助装置で実行されるアプリケーションの出力データを含むことを特徴とする請求項4記載の補助装置。
- 前記補助装置で実行される前記アプリケーションはゲームアプリケーションを含み、前記出力データはストリーミングビデオを含むことを特徴とする請求項5記載の補助装置。
- 各々が前記選択的に送信されるデータに基づいて一つ以上の入力機能に選択的に割り当てられる複数の入力要素を含む入力アセンブリと、
前記入力アセンブリ及び前記通信チャネルに通信可能に接続され、前記複数の入力要素の内の少なくとも一つの入力要素が作動すると入力信号を生成するように動作し、前記入力信号を、前記通信チャネルを中継して前記ホスト装置に送信することにより、前記第1データの複数の入力機能を制御するように動作する入力コントローラとをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の補助装置。 - 前記入力アセンブリは更に第1入力アセンブリを含み、前記第1入力アセンブリは、前記複数の入力要素の内の少なくとも第1入力要素を含み、この複数の入力要素の内の第1入力要素は第1表面に配置されることを特徴とする請求項7記載の補助装置。
- 前記少なくとも一つの入力要素は、アナログボタン、デジタルボタン、キー、ロッカー、スライダー、タッチパッド、タッチスティック、圧力センサ、力検出抵抗、圧電抵抗センサ、静電容量センサ、位置検出センサ、ロータリーエンコーダ、リニアポテンショメータ、Dパッド、トラックボール、及び小型アナログ親指ジョイスティックの内の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項8記載の補助装置。
- 前記入力アセンブリは更に、ヒトユーザの対向する親指及び4本指の身体的機能を最適化するように構成されることを特徴とする請求項7記載の補助装置。
- 前記選択的に送信される第1データの前記複数の入力機能は、ユーザが前記入力アセンブリ、及び前記ホスト装置に配置されるホスト入力アセンブリの組み合わせを操作することにより制御されることを特徴とする請求項1記載の補助装置。
- 前記通信チャネルは、ユニバーサルシリアルバスポート、IEEE 1394ファイアワイヤポート、シリアルポート、パラレルポート、ヘッドフォンポート、及びデータポートの内の少なくとも一つを含む有線データ接続を含むことを特徴とする請求項1記載の補助装置。
- 前記通信チャネルは更に、Bluetooth接続、赤外線接続、Wi−Fi接続、またはWi−Maxの内の少なくとも一つを含む無線データ接続を含むことを特徴とする請求項1記載の補助装置。
- 前記ストレージユニットは、SDメモリカード、ミニSDメモリカード、マイクロSDメモリカード、XDメモリカード、及びコンパクトフラッシュ(登録商標)メモリカードの内の少なくとも一つを含む取り外し可能なメモリユニットを含むことを特徴とする請求項1記載の補助装置。
- 前記通信チャネルに通信可能に接続され、かつ前記第1データを前記補助装置で実行すべきか、または前記第1データを前記ホスト装置に送信して前記ホスト装置で実行すべきかについて決定するように動作するプロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の補助装置。
- 補助装置を構成する方法であって、
情報をホスト装置と前記補助装置との間で双方向に送信するように構成される通信チャネルを設けるステップと、
前記通信チャネルに通信可能に接続され、かつ複数のデータを保存するように構成されるストレージユニットを設けるステップと、
一つ以上の表面に、入力要素の操作によるヒューマン入力を受け付けるように構成される複数の入力要素を含む入力アセンブリを配置するステップであって、これらの入力要素の内の少なくとも一つの入力要素は更に、保存データの中から選択されるデータの一つ以上の機能に選択的に割り当てられるように構成される、ステップと、
前記ストレージユニット、前記通信チャネル、及び前記入力アセンブリに通信可能に接続され、前記ホスト装置に対する計算リソースの割り当てを判定することにより、前記選択データを前記補助装置で実行すべきか、または前記選択データを前記ホスト装置に送信して前記ホスト装置で実行すべきかについて決定するように動作する補助プロセッサを設けるステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記入力アセンブリを一つ以上の表面に配置するステップは、ヒトユーザの対向する親指及び4本指の身体的機能を最適化するように構成される少なくとも第1入力アセンブリを配置するステップをさらに含むことを特徴とする請求項16記載の方法。
- 複数のホスト装置を制御する方法であって、
データを、複数のホスト装置と補助装置との間で双方向に送信するように構成される通信チャネルと、
前記通信チャネルに通信可能に接続され、かつ複数のデータを保存するように構成されるストレージユニットと、
各入力要素が前記保存されるデータの中から選択される一つのデータの一つ以上の機能に選択的に割り当てられるように構成される複数の入力要素を含む入力アセンブリと、
前記通信チャネル及び前記入力アセンブリに通信可能に接続され、かつ、前記ホスト装置に対する計算リソースの割り当てを判定することにより、前記選択データを前記補助装置で実行すべきか、または前記選択データを前記複数のホスト装置の内の一つ以上のホスト装置に送信して、前記複数のホスト装置の内の一つ以上のホスト装置で実行すべきかについて決定するように動作するプロセッサと、を備える補助装置を配設するステップと、
前記複数の入力要素の内の少なくとも一つの入力要素を作動させて、前記選択データを前記複数のホスト装置の内の少なくとも一つのホスト装置に、前記通信チャネルを利用して転送するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記補助装置を配設するステップは、前記入力アセンブリを構成して、前記複数の入力要素の内の少なくとも第1入力要素を含む少なくとも第1入力アセンブリを組み込むステップであって、前記複数の入力要素の内の第1入力要素は第1表面に配置される、ステップをさらに含み、
前記第1入力アセンブリは更に、ヒトユーザの対向する親指及び4本指の身体的機能を最適化するように構成されることを特徴とする請求項18記載の方法。 - 前記複数のホスト装置の内の一つのホスト装置の一つの入力要素を前記第1入力アセンブリと一緒に作動させて、前記選択データの入力機能を高めることを特徴とする請求項19記載の方法。
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