JPH058443B2

JPH058443B2 -

Info

Publication number: JPH058443B2
Application number: JP60285385A
Authority: JP
Inventors: Shii Penaa Henrii
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-12-18
Filing date: 1985-12-18
Publication date: 1993-02-02
Also published as: MX160213A; AU5197286A; ES296904U; CA1251534A; FR2574967B1; JPS61148520A; ES296904Y; IT8522998A0; FR2574967A1; WO1986003870A1; IN164098B; IT1186400B

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、キーボード形式の一方向通信と、更
に触覚によつて通信を受信する双方向通信との両
方に適した手掴み式通信装置に関するものであ
る。特に、本発明の装置は、口のきけない人、耳
が聞こえず口のきけない人、更には、目が見えず
耳が聞こえず口のきけない人に適している。従来の技術キーボードは、通信装置であり、更に正しくは
様々な状況での人−機械インターフエイスであ
る。タイプライタだけでなく、キーボードは、コ
ンピユータ、ワードプロセサ、及び遠隔の場所へ
の通信に広く使用されている。キーボードは、タ
ツチのみにより操作されているようになされてお
り、熟練したオペレータは、キーボードを操作す
るにキーボードをみる必要がない。従来のキーボードは、本当に多岐にわたる応用
分野においてその目的を実現しているが、それに
欠点または制約がないわけでもない。従来のキー
ボードの重大な制約は、その寸法であり、更に、
適当な速度で従来のようにタツチ式にタイプする
には両手を使用する必要があることである。現在
入手可能な携帯式の、いわゆる“Iap”コンピユ
ータの寸法は、標準的なキーボードや液晶デイス
プレイのような表示窓を装備するに必要な最小の
寸法に初めからなされている。その中で、様々な変更が従来提案されている。
例えば、米国特許第4458238号明細書は、４つの
プツシユボタンスイツチ付きのハンドルを持つ手
持ち式データ入力ユニツトを開示している。その
ユニツトでは、４つのプツシユボタンスイツチ
が、動作時に走査されて使用者に可視表示する付
属のマトリツクスデイスプレイの４つの列にそれ
ぞれ対応している。更に、シフトキーとして作用
する親指スイツチが設けらている。体の不自由な人を介助する装置の特定な分野で
は、様々な通信装置が提案され且つ使用されてい
る。１例を挙げるならば、マトリツクス通信器が
米国特許第4241521号明細書に開示されている。
また、そのような目的の典型的な装置は、米国特
許第4075621号、同第3925779号の各明細書並びに
英国特許第1475886号明細書に開示されている。上記した特許明細書に開示されている装置に一
般的に共通する制約でもあるが、キーボードの根
本的な制約は、一方向通信装置であることであ
る。すなわち、使用者は、コンピユータのスクリ
ーンやプリンタなどのような他の手段により通信
を受けなければならない。そのため、キーボード
とその付属装置は、耳が聞こえない人の間の通信
には使用できるが、更に目が見えないという不自
由が重なつている人の間での通信には適用できな
い。発明が解決しようとする問題点そこで、本発明は、上記した問題を解決して、
見る、聞く、話すの３つの能力、更には、触覚以
外の通信手段を使用することなく、人とコンピユ
ータまたは他の装置との間の一方向または双方向
通信を可能にせんとするものである。更に、本発明は、人が持つことができ或る場合
には見えないようにされる小さなコンピユータな
どとの通信を容易にし、また、小さく且つ手で持
つことができる通信装置を提供せんとするもので
ある。従つて、本発明の第１の目的は、改良したキー
ボード装置を提供することである。本発明の第２の目的は、片手で持ち且つ操作で
きる非常に小型なキーボード装置を提供すること
である。本発明の第３の目的は、双方向通信を容易にす
る上記のキーボード装置を提供することである。本発明の第４の目的は、例えばASCIIコードの
ような従来の８ビツトまたは16ビツトのバイナリ
ーコードで通信することができる上記したキーボ
ード装置を提供することである。問題点を解決するための手段要約するならば、本発明によると、人の手の指
の指先部、中央部及び基部が周りに折り曲げられ
るような適当な形状の取つ手状本体と、単独また
は所定の組み合わせで選択的に手動作動される複
数のスイツチアクチユエータとを具備している手
掴み式通信装置が提供される。片手の指で作動で
きるスイツチアクチユエータの数を多くするため
に、スイツチアクチユエータの少なくとも一対
が、単一の指の指先部と基部とによりそれぞれ選
択的に作動されるように本体に配置されている。１つの実施例では、コンピユータや様々なター
ミナル装置やプリンタなどが直接理解できる
ASCIIコードのようなバイナリーコードでの表示
を、所定の組合せにより発生することができる。
特定の実施例にあつては、８つのスイツチアクチ
ユエータが４対に配置され、そして、各対のスイ
ツチアクチユエータが特定の指に対応している。
このような構成により、完全に８ビツトのデータ
を発生することができ、256通りの異なる組合せ
すなわちパターンを選択することができる。更
に、親指で作動できる位置に第９のスイツチアク
チユエータを設け、スイツチの組合せの選択が完
了しその組合せがそのとき有効であることを、手
掴み式装置が接続されている装置に指示する“ス
トローブ”信号を発生する手段にその第９のスイ
ツチアクチユエータを使用すると便利である。このようなスイツチの独特な配置により、バイ
ナリーコードのメツセージ（例えば、ASCIIコー
ド）を本当に速く発生することができることが実
際にわかつた。本発明の装置を実際に使用したと
ころ、コンピユータにより駆動されるようになさ
れた評準的な並列入力プリンタを直接動作させる
ことができた。本発明の別の重要な特徴によれば、前記スイツ
チアクチユエータの特定のスイツチアクチユエー
タに対応して、振動子または“クリツク”装置の
ような複数の選択的に制御される触覚刺激素子が
それらスイツチアクチユエータに機械的に接続さ
れて、手掴み式通信装置の操作者への通信を可能
としている。従つて、同じ手掴み式通信装置によ
り、視覚及び聴覚を全く使用することなく、触覚
により双方向通信ができる。上述したことからわかるように、本発明による
手掴み式通信装置の重要な特徴は、スイツチの配
置であり、それにより、少なくとも一対のスイツ
チが、同じ指の指先と基部とにより別々に選択的
に作動できる。更に、まさに片手だけ使用して９
つのスイツチアクチユエータをどのような組合せ
でも作動できる。しかしながら、手掴み式通信装
置が上方受信装置として使用できるように選択的
に制御される触覚刺激素子を具備する本発明の実
施例は、スイツチの配置を上記した特定なものに
限定されない。従つて、限られた情報の双方向通
信のために、本発明によるならば、スイツチアク
チユエータのより簡単な配置が可能である。本発明による手掴み式通信装置は、従来のキー
ボードが使用されていたどの分野にも、例えば、
コンピユータとの通信の分野にも適用できるが、
本発明の装置は、口のきけない人、耳が聞こえず
口のきけない人、更には、目が見えず耳が聞こえ
ず口のきけない人が使用したとき、特に有用性が
高い。例えば、本発明による手掴み式通信装置
は、コンピユータにより動作されるデイスプレイ
へのインターフエイスとして使用して、ASC
コードを使用して手掴み式通信装置にメツセージ
を入力することによりメツセージをデイスプレイ
に表示させることができる。従つて、ほかの人
は、単にデイスプレイのスクリーンを見るだけで
通信を理解することができる。そのような２人の人が、手掴み式通信装置を双
方向通信装置として各々持ち、それら装置を電気
的に相互に接続することにより、２人の人は簡単
に通信をしあうことができる。この場合、各装置
のスイツチアクチユエータは、他方の装置の対応
する触覚刺激素子に接続される。その電気的通信
は、２人の人が同じ部屋にいる場合などのように
比較的直接的でもよい。また、その手掴み式通信
装置の間の電気的相互接続は、コンピユータ相互
間通信やターミナル−コンピユータ間通信のため
の変復調装置を使用して、例えば通常の電話回線
を介して接続することにより、長距離離れて行う
こともできる。いずれの場合も、本質的に送信及
び受信されるコードはバイナリーコードであるの
で、上記システムは完全に両立可能である。以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説
明する。実施例まず最初に第１図ないし第３図を参照すると、
本発明による手掴み式通信装置８は、全体に掌の
幅に対応する長さを有して、幾分ピストルの握り
に似ている取つ手状本体１０を具備している。手
の掌に本体１０を支えるためには、適当な帯１２
が装備されている。このようにして、指を本質的
に自由なままに保持しつつ、通信装置８は適当な
位置に保たれる。本体１０は、手の形に合わせた
適当な形状に作られており、親指が載る部分１４
を有している。ケーブル１５は本体１０内の回路
を外部装置に接続している。第１図の仮想線は、
本体１０を包み込むように折り曲げた人の手の典
型的な指の輪郭を図示している。指は、基部と中
央部と指先部とに分けることができる。図示された実施例において、８個の押しボタン
式スイツチアクチユエータが本体１０に設けられ
ている。これらアクチユエータは、図に示すよう
な指の指先部によつて選択的に動作されるように
配置されている指先スイツチアクチユエータ１６
Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ及び１６Ｄを含み、また図に
示すような指の基部によつて選択的に動作される
ように配置されている指基部スイツチアクチユエ
ータ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ及び１８Ｄを含んで
いる。親指スイツチ２０もまた装備されているの
が好ましい。触覚による応答を強めるために、特
に通信装置８が受信のために用いられるときの触
覚応答を確実にするために、第３図からわかるよ
うに指基部スイツチアクチユエータ１８Ａないし
１８Ｄは接触面積を増すように幾分伸びて細長く
なつている。従つて、本発明の重要な面は、スイツチアクチ
ユエータのこの配置である。これによつて、二個
のアクチユエータを１本の指で作動し得、また、
８個のスイツチアクチユエータを片手で所望のい
かなる組合わせで作動し得、それにより、完全に
８ビツトのバイナリーコードを出力することがで
きる。第４図を参照するならば、スイツチアクチユエ
ータ１６Ａないし１６Ｄ及び１８Ａないし１８Ｄ
は、例えば並直列変換器のような適当なインター
フエース回路３０の個々のビツト入力B₀〜B₇に
接続されている。公知のように、並直列変換器
は、並列入力・直列出力のシフトレジスタを有し
ており、そのシフトレジスタは、トリガされる
と、直列ビツト信号列を直列出力線３２を介して
出力する。第４図において、親指スイツチ２０
は、直列出力をトリガするストローブ入力に接続
されているスイツチの一部をなしている。直列出力線３２は、ボツクス３８により表示さ
れるように、多くの装置のどれにも接続できる。
この装置の、典型的な例は、コンピユータ、プリ
ンタ、通信装置の変復調装置、他の手掴み装置、
もしくは他のインターフエイス回路などがある。
同様に並直列変換器３０は単なる代表例に過ぎ
ず、直列並列インターフエイスのような他の形の
インターフエイスも用いられることを理解された
い。スイツチアクチユエータ１６Ａないし１６Ｄ及
び１８Ａないし１８Ｄに対して１対１の関係で、
振動子４０Ａないし４０Ｄ及び４２Ａないし４２
Ｄとして示すようなスイツチアクチユエータに機
械的に接続されている複数の触覚刺激素子があ
る。触覚刺激素子としては、ブザー及び機械的
『クリツク音』装置が典型的である。適当な触覚
刺激装置は、目の見えない人がタイプ印書文を読
むことが出きるようにする振動ピンを用いた『オ
プテイコン（opticon）』のような、目の見えない
人との通信用電子装置に現在使用されている。振動子４０Ａないし４０Ｄ及び４２Ａないし４
２Ｄは、並直列変換器３０の逆の操作を行なう直
並列変換器４４によつて個別的に且つ選択的に駆
動される。この直並列変換器４４は、線４６を介
して直列ビツト信号列の形で信号を受け、個々の
ビツト出力B₀からB₇から並列信号を出力する。実際の物理的配置は、個々の適用に応じて幅広
く変化する。例えば、第４図の変換器３０及び４
４はケース８内に収容することができ、その場合
には線３２及び４６はケーブル１５の一部であ
る。他の実施例としては、変換器３０及び４４、
もしくは他の電気回路は全く本体８の外側にあつ
てもよい。次のデータ通信に広く用いられている７ビツト
ASCIIコード（符号）の一部を示す次の第１表を
参照すれば、本発明の操作はよりよく理解される
であろう。

【表】第１表に示されるように、標準ASCIIコードに
よれば、各々の文字は７ビツトの特定のパターン
として符号化される。ここでB₀は低次のビツト
でありB₆は高次のビツトである。第８ビツトB₇
は標準ASCIIコードに定義されてはいないが、
個々の応用に合うように特別の制御目的に使用で
きる。このように、ASCIIコードは（制御文字を
含めて）全体で128個文字を定義している。データ通信技術の当業者は、図示の便宜上第１
表がASCII規格化コードの抜粋に過ぎないことが
理解されるであろう。スイツチ・アクチユエータ１６Ａないし１６Ｄ
及び１８Ａないし１８Ｄは、所望の任意の方法で
特定のビツトB₀〜B₇に割り当てることができる
が、次の第２表は、例示のために、適切であると
わかつたそのような１つの割り当て例を示してい
る。

【表】本発明の操作を上記の表を参照して検討する。
一例として、使用者が第１表に示す01001100の
ASCIIビツトパターンを持つ大文字の文字Ｌを伝
達するつもりであると考えよう。この場合、
LSBビツトを選び出すために指先スイツチ１６
Ａないし１６Ｄの組を用いて、使用者は指先スイ
ツチ１６Ｃ及び１６Ｄのみを作動する。同時に指
基部スイツチ１８Ａないし１８Ｄの組を用いて、
使用者は指基部スイツチ１８Ｃのみを作動する。
適切なパターンが選択できた時、使用者はストロ
ーブ信号を送信するために親指スイツチ２０を作
動する。図示された実施例では手動ストローブボタンス
イツチ２０を使つているが、迅速操作のために規
則的間隔でたとえば１秒当り１、２ないしそれ以
上の回数自動的にストローブ信号を発生するよう
にしてもよい。この場合、熟練した使用者は自動
ストローブ間隔に一致したリズムを持つことがで
きる。そのような場合には、使用者がストローブ
間隔を調節できるようにする。個々の応用に応じ
て、符号化した自動ストローブを、ケース８内の
電気回路（図示せず）によつて、もしくは装置に
接続されている外部電気回路によつて繰り返し発
生させる。情報を受信するためには、例えば振動子４０Ａ
ないし４０Ｄ及び４２Ａないし４２Ｄのような触
覚刺激素子を外部信号に基づいて選択的に作動し
て、触覚で感じられるような例えばブザーもしく
はクリツクを発生させる。８個の符号化スイツチと第９番目（のストロー
ブ）スイツチを有する片手式のユニツト８は、ほ
とんどの応用例にきわめて適しているが、もつと
複雑な配置が用いられてもよいことが理解される
であろう。例えば、このような２個のユニツトを
１人で、各々の手で１つずつ用いてもよい。この
場合、16個のビツトのパターンは全部で65536の
異なつた組合わせを生み出し得る。もう一つのほかの方法としては、多くのスイツ
チさえも単一の手掴みユニツトに含められ得る。
１つの可能な構成は、指を持ち上げることがスイ
ツチを作動させるように位置したスイツチを有す
るトリガ防止に類似の構造を用いることである。
勿論、この構成は、装備されたスイツチの数に単
に基づいて表示される組合わせよりも可能性な組
合わせが少ないことになる。その理由は、一本の
指の同じ部分の両側にある二個のスイツチを同時
に作動させることはできないからである。さて、第５図を参照すると、本発明の実施に適
しているもう一つの電気回路を図示している。第
５図では、複数の常閉式の指先プツシユボタンス
イツチ１１６Ａないし１１６Ｄ及び同じく常閉式
の指基部プツシユボタンスイツチ１１８Ａないし
１１８Ｄが、第１図ないし第３図に示される本体
１０のような取つ手状本体に設けられている。常
閉式の親指スイツチ１２０もまた装備されてい
る。これらのすべてのスイツチは、一組の分離ダ
イオード１２２及び適当なコネクタ１２４を通じ
て別のケース１２６内に含まれている電気回路と
電気的に結合している。出力装置としては、標準並列インターフエイス
プリンタ１２８が装備されており、もう一つのコ
ネクタ１３２を通じて適当なケーブル１３０を介
して接続されている。ケース１２６内の電気回路は、ストローブ親指
スイツチ１２０が作動された時、並列データがプ
リンタ１２８に出力できるようにする８ビツトの
並列Ｄ型ラツチを備えている。本実施例では、そ
のラツチとして、たとえばモトローラ社製タイプ
No.MC14076低パワーCMOS装置のような標準的
な集積回路装置である一対の４ビツトＤ型レジス
タ１３４及び１３６が装備されている。詳述するならば、指先スイツチ１１６Ａないし
１１６Ｄ及び指基部スイツチ１１８Ａないし１１
８Ｄは、図示されるようにラツチ回路１３４及び
１３６のD₀〜D₃に分離ダイオード１２２を介し
て接続されている。たとえば100KΩのような適
当な抵抗値の入力プルアツプ抵抗１３８が接続さ
れている。第５図では常閉スイツチが用いられて
いるが、常閉スイツチも、適当な論理反転を用い
ることにより同様に使用することができる。ラツチ回路１３４及び１３６の出力Q₀〜Q₃は、
出力コネクタ１３２の適当なピンに直接接続され
ている。全体的に参照番号１４０で示したストローブ条
件回路は、直列に接続されている６個の集積回路
のインバータ１４１ないし１４６を備えている。
論理的値の選択的反転も可能にするためには、ス
イツチ１５０が、最初のインバータ１４１を選択
的にバイパスするように設けられる。親指ストロ
ーブスイツチ１２０が作動されている時間の長さ
に関係なく、所定の継続期間のストローブ・パル
スを作り出すために、適当なRCタイミング回路
網１５２がインバータ１４２及び１４３の間で接
続されている。ストローブ条件回路１４０の出力１５４は、コ
ネクタ１３２を通じてプリンタ１２８と接続され
ており、一方、中間の出力１５６はＤ型ラツチ回
路１３４及び１３６のクロツク入力Ｃに接続され
ている。第５図の回路の操作においては、使用者は、ス
イツチ１１６Ａないし１１６Ｄ及び１１８Ａない
し１１８Ｄの適当な組合わせを選び出す。適当な
組合わせが選び出された時は、親指スイツチを作
動して、出力線１５４及び１５６にパルスを発生
させる。ラツチ回路１３４及び１３６のクロツク入力Ｃ
に接続された線１５６のパルスは、Ｄ入力のデー
タをＱ出力に転送させ、次のストローブパルスま
で安定に保持させる。ほぼ同時に、線１５４のス
トローブ出力は、有効で安定なデータが入力可能
であることをプリンタ１２８を指示する。この回路構成では、適当な組合わせが選ばれる
間の瞬間的に生じるスイツチ１１６Ａないし１１
６Ｄ及び１１８Ａないし１１８Ｄの様々な組合わ
せは、出力や操作に何の影響も及ぼさない。ただ
し、ストローブスイツチ１２０が作動するまでの
データが有効であると考えられない限りにおいて
である。発明の効果以上のことを考えるならば、本発明は、触覚の
みを用いて、非常に多岐にわたる通信に適した大
いに効果的で及び多目的な通信装置を提供するも
のであることが理解されるであろう。以上、本発明の特定の実施例を図示し更に説明
したが、数多くの変更及び変形が当業者に可能で
あることが理解されよう。それ故に、特許請求の
範囲は、本発明の真の趣旨及び範囲内にはいるそ
のようなすべての変更及び変形を包含することを
意図していることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による手掴み式通信装置を、
手の掌で握つた状態で示した頂面図、第２図及び
第３図は、第１図の手掴み式通信装置のスイツチ
アクチユエータの配置を図示する、異なる方向か
らの斜視図、第４図は様々なエレメントの電気的
接続の一例を示す概略回路図、第５図は、別の回
路例を示す電気回路図である。（主な参照番号）、８……手掴み式通信装置、
１０……取つ手状本体、１２……帯、１５……ケ
ーブル、１６Ａ〜１６Ｄ，１１６Ａ〜１１６Ｄ…
…指先スイツチアクチユエータ、１８Ａ〜１８
Ｄ，１１８Ａ〜１１８Ｄ……指基部スイツチアク
チユエータ、２０……親指スイツチ（ストローブ
スイツチ）、３０……並直列変換器、４０Ａ〜４
０Ｄ，４２Ａ〜４２Ｄ……振動子、４４……直並
列変換器、１２４，１３２……コネクタ、１２８
……プリンタ、１３６，１３８……ラツチ回路、
１４０……ストローブ条件回路。

Claims

【特許請求の範囲】１親指を除く人の手の指の指先部、中央部及び
基部が周りに折り曲げられるような適当な形状の
取つ手状本体と、単独または所定の組み合わせで選択的に手動作
動される複数のスイツチアクチユエータとを具備
しており、前記スイツチアクチユエータの少なくとも一対
は、親指を除く単一の指の指先部と基部とにより
それぞれ別々に選択的に作動されるように前記本
体に配置されていることを特徴とする手掴み式通
信装置。２４対にわけられて配置された８つのスイツチ
アクチユエータを有しており、各対は、親指を除
くそれぞれ特定の指に対応しており、各対の２つ
のスイツチアクチユエータは、対応する指の指先
部と基部とによりそれぞれ選択的に作動されるよ
うに前記本体に配置されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の手掴み式通信装置。３バイナリーコードで表された文字を発生する
ように選択的にスイツチが作動されることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の手掴み式通信
装置。４親指により作動される位置にスイツチアクチ
ユエータを更に備えていることを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載の手掴み式通信装置。５前記スイツチアクチユエータの特定のスイツ
チアクチユエータに対応して、それらスイツチア
クチユエータに複数の選択的に制御される触覚刺
激素子がそれぞれ接続されており、手掴み式通信
装置の操作者への通信を可能にして双方向通信を
実現することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の手掴み式通信装置。６前記触覚刺激素子は振動子であることを特徴
とする特許請求の範囲第５項記載の手掴み式通信
装置。７手の掌の上に前記本体を保持するための帯が
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の手掴み式通信装置。８一対の手掴み式双方向式通信装置を具備して
いる双方向通信システムにして、前記通信装置
は、人の手の指の指先部、中央部及び基部が周りに
折り曲げられるような適当な形状の取つ手状本体
と、単独または所定の組み合わせで選択的に手動作
動される複数のスイツチアクチユエータと、前記スイツチアクチユエータの特定のスイツチ
アクチユエータに対応して、通信装置の操作者へ
の通信を可能にするように、それらスイツチアク
チユエータに接続された複数の選択的に制御され
た触覚刺激素子とを具備しており、前記スイツチアクチユエータの少なくとも一対
は、単一の指の指先部と基部とによりそれぞれ選
択的に作動され且つ触覚検知できるように前記本
体に配置されており、各手掴み式通信装置のスイツチアクチユエータ
と他方の通信装置の対応する触覚刺激素子との間
が電気的に接続されていることを特徴とする双方向通信システム。９前記取つ手状本体の各々は、４対にわけられ
て配置された８つのスイツチアクチユエータを有
しており、各対は、それぞれ特定の指に対応して
おり、各対の２つのスイツチアクチユエータは、
対応する指の指先部と基部とによりそれぞれ選択
的に作動され且つ触覚検知できるように前記本体
に配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第８項記載の双方向通信システム。１０前記手掴み式通信装置の各々は、バイナリ
ーコードで表された文字を発生するように選択的
にスイツチが作動されていることを特徴とする特
許請求の範囲第９項記載の双方向通信システム。