JPWO2022239357A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、手の指に装着して利用される指点字装置に関する。
視聴覚障碍者のコミュニケーション手段の一つとして、指点字と称される手法が知られている。指点字は、一例として両手の人差し指、中指および薬指を合わせた６本の指を点字の６つの点に見立てて指で点字を打つことにより意思を他人に伝達する。この指点字は基本的に通訳者を介して視聴覚障碍者が情報を受信し、外部とコミュニケーションを図る方法である。しかしながら、通訳者の負荷軽減、あるいは通訳者がいないときにも情報が受発信できるようにいくつかの電子的な指装着型の指点字装置が提案されている。
例えば、特許文献１は、複数の指に装着した触覚刺激素子がそれぞれの指に対して異なった触覚刺激を与えることにより、どの指が刺激されているかを利用者が知覚し易い指点字装置を開示する。しかし、特許文献１は、駆動モータで錘を回転させるなどして、指に触覚刺激を与えるものであって、指点字を打つとともに、打った指点字による意思を他人に伝達することはできない。つまり、特許文献１は、利用者間において指点字を双方向に伝達しあうことができない。これに対して、特許文献２は、利用者間において指点字を双方向に伝達しあえる指点字装置を開示する。
特許文献1：特開２００２－１２３１６９号公報（図２，図３）
特許文献2：特開２０２０－０４６６６６号公報（第２の実施例図９）
特許文献2：特開２０２０－０４６６６６号公報（第２の実施例図９）
特許文献１および特許文献２に開示されるように指点字装置は人の手に装着されるが、手は人の触覚機能にとって体の中で重要な部分である。その中でも特に指の腹（以下、指腹）および手のひらは触覚機能にとって最も重要である。
一方で、視聴覚障碍者にとって、自身が望むときに指点字装置が装着されていることが必要である。ところが、指点字装置を介して他人に意思を伝えたいときに同時に指腹による触覚機能が必要なことがある。そうなると、視聴覚障碍者は、指点字装置を一旦は取り外さなければならず、常時携行性を損なう。特許文献２には指腹を解放できる指点字装置が開示されているが、この装置は入力手段としてのボタン（圧電センサ）が指の先端から突出している。したがって、指腹による触覚機能が必要なときにこのボタンが障害となるおそれがあるので、この指点字装置についても取り外しが必要になる。
一方で、視聴覚障碍者にとって、自身が望むときに指点字装置が装着されていることが必要である。ところが、指点字装置を介して他人に意思を伝えたいときに同時に指腹による触覚機能が必要なことがある。そうなると、視聴覚障碍者は、指点字装置を一旦は取り外さなければならず、常時携行性を損なう。特許文献２には指腹を解放できる指点字装置が開示されているが、この装置は入力手段としてのボタン（圧電センサ）が指の先端から突出している。したがって、指腹による触覚機能が必要なときにこのボタンが障害となるおそれがあるので、この指点字装置についても取り外しが必要になる。
以上より、本発明は、日常生活における常時携行性の優れた外部のスマートフォン又はパソコンと無線送受信可能な指点字装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
課題を解決するための手段
本発明の外部のスマートフォン又はパソコンと無線送受信可能な指点字装置（以下、単に「指点字装置」とも称する。）は、各指の指点字動作信号に基づく動作情報を送信するとともに各指への指点字に関する振動情報を受信して各指に振動を伝達する入出力ユニット（例えば本実施形態における入出力ユニット１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ参照）と、前記入出力ユニットからの前記動作情報を受信して所定の処理を行うとともに前記入出力ユニットへの前記振動情報を送信する本体ユニット（例えば本実施形態における本体ユニット５０参照）と、前記入出力ユニットを各指の背側に装着し、本体ユニットを手の甲に装着するための装着具（例えば本実施形態における装着具２０参照）と、を備える。
本発明における入出力ユニットは、装着具により手の各指の背側に設けられており、本体ユニットとの送受信を行う送受信部（例えば本実施形態における送受信部１５参照）と、各指の動作に応じる信号を検知し、各指の動作情報として送受信部を介して本体ユニットに送信する動作検知部（例えば本実施形態における動作検知部１３参照）と、本体ユニットから送受信部を介して受信した振動情報に基づいて装着された指に振動を伝達する振動部（例えば本実施形態における振動部１１参照）と、を備える。
本発明における入出力ユニットは、装着具により手の各指の背側に設けられており、本体ユニットとの送受信を行う送受信部（例えば本実施形態における送受信部１５参照）と、各指の動作に応じる信号を検知し、各指の動作情報として送受信部を介して本体ユニットに送信する動作検知部（例えば本実施形態における動作検知部１３参照）と、本体ユニットから送受信部を介して受信した振動情報に基づいて装着された指に振動を伝達する振動部（例えば本実施形態における振動部１１参照）と、を備える。
本発明における本体ユニットは、入出力ユニットと送受信する第１送受信部（例えば本実施形態における第１送受信部５１参照）と、外部と無線送受信する第２送受信部（例えば本実施形態における第２送受信部５７参照）とを備え、第１送受信部を介して受信した動作検知部で検知される指の動作に対応する動作情報に基づいて、指点字に関する文字情報及び／又は実行すべき機能情報を特定し、文字情報及び／又は機能情報を第２送受信部を介して外部に無線送信し、第２送受信部を介して外部から受信した指点字に関する文字情報及び指令情報に基づいて、各指に割り振られる振動情報を第１送受信部を介して送信する。
本発明における本体ユニットは、好ましくは、動作情報と特定される文字情報及び／又は実行すべき機能情報とが関連付けられる関連情報を予め備え、入出力ユニットの第１送受信部から受信する動作情報と関連情報とを照合することにより、指点字に関する文字情報及び／又は実行すべき機能情報に変換して特定し、第２送受信部より外部に無線送信する。
本発明の指点字装置において、好ましくは、人差し指、中指および薬指のそれぞれに対応する３つの入出力ユニットを備え、３つの入出力ユニットのそれぞれの動作検知部は、人差し指、中指および薬指のそれぞれの指背の側に配置される。
本発明の指点字装置において、好ましい動作検知部は、人差し指、中指および薬指のそれぞれの第１関節と第２関節の間に配置される。
本発明の指点字装置において、好ましくは、親指に対応する出力ユニットを備え、当該入出力ユニットの動作検知部は、親指の指背の側に配置される。
本発明の指点字装置において、好ましくは、動作検知部が、親指の第１関節と第２関節の間に配置される。
本発明の指点字装置において、好ましくは、本体ユニットが、装着具により手の甲に設けられる。
本発明の指点字装置において、好ましくは、動作検知部が、親指の第１関節と第２関節の間に配置される。
本発明の指点字装置において、好ましくは、本体ユニットが、装着具により手の甲に設けられる。
本発明の指点字装置において、好ましい装着具は、第１保持部、第２保持部およびバンドを備える。
第１保持部は、３つの入出力ユニットのそれぞれを保持するとともに、人差し指、中指および薬指のそれぞれに嵌められる。
第２保持部は、第１保持部と連なり、本体ユニットを保持するとともに、手の甲の側にだけ対応して設けられる。
バンドは、第２保持部と連なり、人の手首に巻き回される。
親指に対応する入出力ユニットを備える場合には、第１保持部は、対応する入出力ユニットを保持するとともに、親指に嵌められる。
第１保持部は、３つの入出力ユニットのそれぞれを保持するとともに、人差し指、中指および薬指のそれぞれに嵌められる。
第２保持部は、第１保持部と連なり、本体ユニットを保持するとともに、手の甲の側にだけ対応して設けられる。
バンドは、第２保持部と連なり、人の手首に巻き回される。
親指に対応する入出力ユニットを備える場合には、第１保持部は、対応する入出力ユニットを保持するとともに、親指に嵌められる。
本発明の指点字装置において、好ましい動作検知部は、各指の動作の３次元波形情報を検知し、検知された３次元波形情報に対応する動作情報を前記入出力ユニットの送受信部に送信する３軸加速度センサからなり、送受信部は前記動作情報を本体ユニットに送信する。
また、本体ユニットは、好ましくは、本体ユニットの第２送受信部で受信した外部からの指点字情報に基づいて各指に割り振られた振動情報を第１送受信部から送信し、振動部は、本体ユニットから入出力ユニットの送受信部を介して受信した振動情報に基づいて、割り振られた各指を振動する偏芯振動モータ又は圧電アクチュエータである。
また、本発明の指点字装置において、好ましくは、入出力ユニットおよび本体ユニットは、装着具により左手および右手のそれぞれに装着される。
また、本体ユニットは、好ましくは、本体ユニットの第２送受信部で受信した外部からの指点字情報に基づいて各指に割り振られた振動情報を第１送受信部から送信し、振動部は、本体ユニットから入出力ユニットの送受信部を介して受信した振動情報に基づいて、割り振られた各指を振動する偏芯振動モータ又は圧電アクチュエータである。
また、本発明の指点字装置において、好ましくは、入出力ユニットおよび本体ユニットは、装着具により左手および右手のそれぞれに装着される。
本発明の外部のスマートフォン又はパソコンと無線送受信可能な指点字装置によれば、装着具により手の指に設けられる入出力ユニットは、各指の動作を検知する動作検知部と、指点字に関する文字情報等に基づいて各指に振動を伝達する振動部と、を備える。動作検知部は、指背の側に装着されても指の点字動作を検知できるので、人の触覚機能にとって重要な指腹を指点字装置の要素で覆うことなく開放させることができる。また、振動部は、外部のスマートフォン又はパソコンから受信した指点字に関する文字情報等に基づいて、割り振られる各指に指点字としての振動を伝達することができる。これにより、本発明によれば、取り外すことを最小限に抑えて、日常生活における常時携行性に優れ、指点字の送受信操作を可能とする指点字装置が提供される。
以下、添付する図１～図１３を参照しながら、本発明の実施形態に係る指点字装置に用いる指点字システム１について説明する。以下で説明するのは、第1実施形態に係る指点字装置に用いる指点字システム１Ａと第２実施形態に係る指点字装置に用いる指点字システム１Ｂであるが、両者を総称するときには指点字システム１と称する。以下、片手について３本の指で指点字を行うことができる第１実施形態（本指点字装置に用いる指点字システム１Ａ）、片手について４本の指で指点字を行うことができる第２実施形態（本指点字装置に用いる指点字システム１Ｂ）の順に説明する。
［第１実施形態：図１～図８］
指点字システム１Ａは、図１に示すように、視聴覚障碍者が手に装着して使用する装着側装置３Ａと、視聴覚障碍者の手への装着に関わらない非装着側装置５と、を備える。指点字システム１Ａの装着側装置３Ａは、視聴覚障碍者が日常生活において取り外す頻度を少なくできる常時携行性を備える。
この常時携行性は、装着側装置３Ａを装着した手の指腹が装着側装置３Ａで覆われることなく開放させることにより実現される。さらにこの常時携行性は、装着側装置３Ａを装着した手のひらが装着側装置３Ａで覆われることなく開放されることにより実現される。
指点字システム１Ａは、図１に示すように、視聴覚障碍者が手に装着して使用する装着側装置３Ａと、視聴覚障碍者の手への装着に関わらない非装着側装置５と、を備える。指点字システム１Ａの装着側装置３Ａは、視聴覚障碍者が日常生活において取り外す頻度を少なくできる常時携行性を備える。
この常時携行性は、装着側装置３Ａを装着した手の指腹が装着側装置３Ａで覆われることなく開放させることにより実現される。さらにこの常時携行性は、装着側装置３Ａを装着した手のひらが装着側装置３Ａで覆われることなく開放されることにより実現される。
［装着側装置３Ａ：図１，図２，図３］
装着側装置３Ａについて、図１、図２および図３を参照して説明する。なお、装着側装置３Ａが本発明の指点字装置に対応するとともに、本発明の指点字装置は装着側装置３Ａの発信機能を対象としている。
［装着側装置３Ａの機能］
装着側装置３Ａは、装着される者を基準にして、情報の受信機能と発信機能を備える。
受信機能は、振動部１１が振動することで装着者が指を介して情報を受信する。そして、受信機能においては、非装着側装置５から装着側装置３Ａへ指点字に関する情報が送られ、この情報に基づいて振動部１１が振動する。
また、発信機能は、装着者が指点字のために指を動かすことを動作検知部１３が検知した信号として情報を発信する。そして、発信機能は、装着側装置３Ａから非装着側装置５に向けて指点字に関する情報が送られる。
装着側装置３Ａについて、図１、図２および図３を参照して説明する。なお、装着側装置３Ａが本発明の指点字装置に対応するとともに、本発明の指点字装置は装着側装置３Ａの発信機能を対象としている。
［装着側装置３Ａの機能］
装着側装置３Ａは、装着される者を基準にして、情報の受信機能と発信機能を備える。
受信機能は、振動部１１が振動することで装着者が指を介して情報を受信する。そして、受信機能においては、非装着側装置５から装着側装置３Ａへ指点字に関する情報が送られ、この情報に基づいて振動部１１が振動する。
また、発信機能は、装着者が指点字のために指を動かすことを動作検知部１３が検知した信号として情報を発信する。そして、発信機能は、装着側装置３Ａから非装着側装置５に向けて指点字に関する情報が送られる。
［装着側装置３Ａの構成］
装着側装置３Ａは、図１に示すように、三つの入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃとの信号の送受信を行う本体ユニット５０と、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれと本体ユニット５０とを接続する信号ケーブル３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと、を備える。装着側装置３Ａは、左右の両手に装着され、それぞれの手において、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ人差し指、中指、薬指に取り付けられる。
装着側装置３Ａは、図１に示すように、三つの入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃとの信号の送受信を行う本体ユニット５０と、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれと本体ユニット５０とを接続する信号ケーブル３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと、を備える。装着側装置３Ａは、左右の両手に装着され、それぞれの手において、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ人差し指、中指、薬指に取り付けられる。
追って図４を参照して具体的に説明するが、装着側装置３Ａは、装着者の手に取り付けられるものの、指腹を使う支障にはならない。これが常時携行性を有する要件の一つである。なお、以下では入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを入出力ユニット１０と総称し、信号ケーブル３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを信号ケーブル３０と総称することがある。
［入出力ユニット１０の構成：図２］
入出力ユニット１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）は、図２に示すように、受信機能を実現する振動部１１と、発信機能を実現する動作検知部１３と、を備える。また、入出力ユニット１０は、非装着側装置５からの電気信号を受信し、かつ振動部１１に向けて送信するとともに、動作検知部１３で検出された加速度を受信し、かつ非装着側装置５に向けて送信する送受信部１５を備える。
なお、振動部１１、動作検知部１３および送受信部１５は、それぞれの入出力ユニット１０における最小限の構成にすぎず、入出力ユニット１０は他の構成要素を備えることができる。例えば、これら最小限の構成が誤動作することなく動作するための回路補正機構等からなるハードウェア、情報の受発信時に点滅するＬＥＤ（Light Emitting Diode）などからなる照明具を伴うことができる。
入出力ユニット１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）は、図２に示すように、受信機能を実現する振動部１１と、発信機能を実現する動作検知部１３と、を備える。また、入出力ユニット１０は、非装着側装置５からの電気信号を受信し、かつ振動部１１に向けて送信するとともに、動作検知部１３で検出された加速度を受信し、かつ非装着側装置５に向けて送信する送受信部１５を備える。
なお、振動部１１、動作検知部１３および送受信部１５は、それぞれの入出力ユニット１０における最小限の構成にすぎず、入出力ユニット１０は他の構成要素を備えることができる。例えば、これら最小限の構成が誤動作することなく動作するための回路補正機構等からなるハードウェア、情報の受発信時に点滅するＬＥＤ（Light Emitting Diode）などからなる照明具を伴うことができる。
［振動部１１：受信機能］
振動部１１による受信機能は、電子的な点字情報を、装着者に対して振動として提供する。振動部１１は、例えば偏芯振動モータ、圧電アクチュエータなどの電子的な情報に基づいて振動する機器から構成される。電子的な点字情報は、本体ユニット５０から送受信部１５を介して振動部１１が受信する。
振動部１１による受信機能は、電子的な点字情報を、装着者に対して振動として提供する。振動部１１は、例えば偏芯振動モータ、圧電アクチュエータなどの電子的な情報に基づいて振動する機器から構成される。電子的な点字情報は、本体ユニット５０から送受信部１５を介して振動部１１が受信する。
装着側装置３が装着者の左右の両手に付けられると、右手と左手、それぞれの人差し指、中指、薬指の計６本の指のそれぞれに振動部１１が取り付けられるので、計６本の指に振動を伝達させることができる。具体的には、６本の指のそれぞれに振動の有無を組み合わせると、２の６乗、すなわち６４通りの指点字情報として装着者が受信できることになる。この６４通りの指点字信号は、世界の多くの国で独自に定義されている文字点字変換対応表で容易に多言語に変換できる。
［動作検知部１３：送信機能］
動作検知部１３による送信機能は、装着者が指点字情報として意図する動作を指先で行い、その動作を動作検知部１３が３次元波形として検知し、検知された３次元波形に対応する電気信号が信号ケーブル３０を介して本体ユニット５０に送信される。動作検知部１３は、典型的には３次元加速度センサから構成される。装着側装置３Ａが装着者の左右の両手に付けられると、６本の指のそれぞれについて送信機能が実行される。動作検知部１３は、装着側装置３Ａが常時携行性を有するための要件の一つである。
動作検知部１３による送信機能は、装着者が指点字情報として意図する動作を指先で行い、その動作を動作検知部１３が３次元波形として検知し、検知された３次元波形に対応する電気信号が信号ケーブル３０を介して本体ユニット５０に送信される。動作検知部１３は、典型的には３次元加速度センサから構成される。装着側装置３Ａが装着者の左右の両手に付けられると、６本の指のそれぞれについて送信機能が実行される。動作検知部１３は、装着側装置３Ａが常時携行性を有するための要件の一つである。
［本体ユニット５０：図１，図３］
本体ユニット５０は、図１に示すように、信号ケーブル３０を介して入出力ユニット１０に接続され、入出力ユニット１０への情報の送信および入出力ユニット１０からの情報の受信を担う。本体ユニット５０は、この機能を実現するために、図３に示すように、装着側装置３Ａの入出力ユニット１０との情報送受信を担う第１送受信部５１と、非装着側装置５との情報送受信を担う第２送受信部５７と、を備える。また、第１送受信部５１と第２送受信部５７の間には、受信機能および送信機能に必要な演算を実行する演算部５３を備える。また、演算部５３による演算結果に基づいて、信号ケーブル３０を介して入出力ユニット１０に指令情報を発するか、または、無線通信１１０、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介して非装着側装置５に指令情報を発する指令部５５と、を備える。
本体ユニット５０は、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プログラムや固定情報を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵによる実行のためにプログラムや情報を展開するワークメモリとしてのＲＡＭ（Read Only Memory）と、を備えている。後述する非装着側装置５も同様である。
本体ユニット５０は、図１に示すように、信号ケーブル３０を介して入出力ユニット１０に接続され、入出力ユニット１０への情報の送信および入出力ユニット１０からの情報の受信を担う。本体ユニット５０は、この機能を実現するために、図３に示すように、装着側装置３Ａの入出力ユニット１０との情報送受信を担う第１送受信部５１と、非装着側装置５との情報送受信を担う第２送受信部５７と、を備える。また、第１送受信部５１と第２送受信部５７の間には、受信機能および送信機能に必要な演算を実行する演算部５３を備える。また、演算部５３による演算結果に基づいて、信号ケーブル３０を介して入出力ユニット１０に指令情報を発するか、または、無線通信１１０、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介して非装着側装置５に指令情報を発する指令部５５と、を備える。
本体ユニット５０は、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プログラムや固定情報を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵによる実行のためにプログラムや情報を展開するワークメモリとしてのＲＡＭ（Read Only Memory）と、を備えている。後述する非装着側装置５も同様である。
なお、第１送受信部５１、演算部５３、指令部５５および第２送受信部５７は、それぞれの本体ユニット５０における最小限の構成にすぎず、本体ユニット５０は他の構成を備えることができる。例えば、本体ユニット５０および入出力ユニット１０への電力を供給する給電機構、これら最小限の構成が誤動作することなく動作するための回路補正機構等からなるハードウェア、情報の受発信時に点滅するＬＥＤなどからなるランプを伴うことができる。これについても後述する非装着側装置５についても同様である。
また、演算部５３は、送信機能に関して以下のように情報を演算、処理する。
演算部５３は、入出力ユニット１０の動作検知部１３から送信される３次元波形情報を処理することで、３次元波形情報をそれに対応する指点字に関する電子的な文字情報に変換する。変換された文字情報は、第２送受信部５７を介して非装着側装置５に転送され、非装着側装置５に文字として表示される。
装着側装置３Ａは、左右の両手に付けられるので、演算部５３に送信されるのは、６本の指に対応する６種類の３次元波形情報であり、演算部５３はこの６種類の３次元波形情報を演算処理することで、６４種類の文字情報が生成される。
本体ユニット５０による点字操作の具体例は、第２実施形態において説明する。
演算部５３は、入出力ユニット１０の動作検知部１３から送信される３次元波形情報を処理することで、３次元波形情報をそれに対応する指点字に関する電子的な文字情報に変換する。変換された文字情報は、第２送受信部５７を介して非装着側装置５に転送され、非装着側装置５に文字として表示される。
装着側装置３Ａは、左右の両手に付けられるので、演算部５３に送信されるのは、６本の指に対応する６種類の３次元波形情報であり、演算部５３はこの６種類の３次元波形情報を演算処理することで、６４種類の文字情報が生成される。
本体ユニット５０による点字操作の具体例は、第２実施形態において説明する。
［装着側装置３Ａの装着例：図４，図５］
次に、図４および図５を参照して、装着側装置３Ａを手に装着する例を説明する。
装着側装置３Ａは、図４および図５に示すように、入出力ユニット１０、信号ケーブル３０および本体ユニット５０を人の手に装着するための装着具２０を備える。入出力ユニット１０、信号ケーブル３０および本体ユニット５０は、装着具２０に保持されながら装着具２０により人の手に装着される。なお、図４および図５において、人の手を覆っている装着具２０を灰色で示しているが、これは人の手との区別を明らかにするためのものであり、装着具２０の色彩を表現しているものではない。第２実施形態の図１０および図１１も同様である。
次に、図４および図５を参照して、装着側装置３Ａを手に装着する例を説明する。
装着側装置３Ａは、図４および図５に示すように、入出力ユニット１０、信号ケーブル３０および本体ユニット５０を人の手に装着するための装着具２０を備える。入出力ユニット１０、信号ケーブル３０および本体ユニット５０は、装着具２０に保持されながら装着具２０により人の手に装着される。なお、図４および図５において、人の手を覆っている装着具２０を灰色で示しているが、これは人の手との区別を明らかにするためのものであり、装着具２０の色彩を表現しているものではない。第２実施形態の図１０および図１１も同様である。
装着具２０は、装着される３本の指の第１関節よりも先の側が開放されるとともに、手のひらの側が開放される。この装着具２０の構成は、詳しくは後述するように、装着側装置３Ａが常時携行性を有するため要件の一つである。
装着具２０は、入出力ユニット１０を保持するとともに、指Ｆに取り付けられる第１保持部２１と、本体ユニット５０を保持するとともに、手の甲Ｂに対応する第２保持部２３と、第２保持部２３に連なり、手首Ｒに巻き回されるバンド２５と、を備える。
［第１保持部２１：図４，図５，図６］
第１保持部２１は、図４および図５に示すように、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣのそれぞれに対応する第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを備える。第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれが人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣの周囲に嵌められるように筒状または鞘状の構造を有している。
第１保持部２１は、図４および図５に示すように、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣのそれぞれに対応する第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを備える。第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、それぞれが人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣの周囲に嵌められるように筒状または鞘状の構造を有している。
第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、手の甲Ｂの側においては、図４に示すように、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣのそれぞれの第１関節Ｊ１から第２関節Ｊ２までを覆っている。また、第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、手のひらＰの側においては、図５に示すように、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣのそれぞれの第１関節Ｊ１から第２関節Ｊ２を跨いで第３関節Ｊ３に至る範囲を覆う。したがって、装着具２０を装着した状態においても、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣのそれぞれの第１関節Ｊ１よりも先端の側は、第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに覆われておらず、開放される。特に、それぞれの第１関節Ｊ１よりも先端の指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３が開放されている。
第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、図４および図６（ａ），（ｂ）に示すように、それぞれの指の爪ＦＮの側に、ポケット２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが設けられる。それぞれのポケット２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが収容される。ポケット２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、図６（ｂ）に示すように、指の爪ＦＮの側、つまり指背の側を内側層２２ｉｎと外側層２２ｏｕｔとからなる２層の構造により構成される。この２層構造のポケットは、次に説明する第２保持部２３についても当てはまる。ただし、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを収容し、保持する手段としてのポケットはあくまで一例にすぎず、例えば面ファスナにより入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに貼り付けるなどの他の手段を採用できる。
ここで、指点字情報を出力するとき、装着者にとって３本の指がそれぞれ独立した信号と脳が判断するためには、できるだけ指の先端に近い位置で振動を受けとることが好ましい。したがって、上述したように、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、第１関節Ｊ１と第２関節Ｊ２の間に設けられるのが好ましい。
［第２保持部２３：図４，図５，図７］
次に、第２保持部２３は、図４および図５に示されるように、人の手の甲Ｂの側に設けられ、本体ユニット５０を保持する。
第２保持部２３は、図４に示すように、本体ユニット５０を保持する保持部２３Ａと、保持部２３Ａと第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとを接続する第１接続部２３Ｂと、保持部２３Ａとバンド２５とを接続する第２接続部２３Ｃと、を備える。第２保持部２３は、図４に示すように、第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとバンド２５に支持されることで手の甲Ｂの側に設けられるが、それ自体は手の甲Ｂに固定されるものではなく、手のひらＰは図５に示すように開放されている。
次に、第２保持部２３は、図４および図５に示されるように、人の手の甲Ｂの側に設けられ、本体ユニット５０を保持する。
第２保持部２３は、図４に示すように、本体ユニット５０を保持する保持部２３Ａと、保持部２３Ａと第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとを接続する第１接続部２３Ｂと、保持部２３Ａとバンド２５とを接続する第２接続部２３Ｃと、を備える。第２保持部２３は、図４に示すように、第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとバンド２５に支持されることで手の甲Ｂの側に設けられるが、それ自体は手の甲Ｂに固定されるものではなく、手のひらＰは図５に示すように開放されている。
保持部２３Ａは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、第２保持部２３を人の手に装着したときに手の甲Ｂの側に設けられる内層２３ｉｎと、内層２３ｉｎと対向する外層２３ｏｕｔと、を備える。内層２３ｉｎと外層２３ｏｕｔとの間のスペースは本体ユニット５０を収容するポケット２３Ｄを構成する。本体ユニット５０は、ポケット２３Ｄの内部において、その位置の移動を規制するために、内層２３ｉｎおよび外層２３ｏｕｔの一方または双方に例えば面ファスナに固定することができる。また、内層２３ｉｎと外層２３ｏｕｔとは周囲を縫うなどしてその内部を封止することができる。
第１接続部２３Ｂは、図４および図５に示すように、保持部２３Ａと第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとを接続しながら手の甲Ｂの側を覆う。また、第１接続部２３Ｂは、手のひらＰの側において、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣを覆う。
［バンド２５：図４，図５］
次に、バンド２５は、図４および図５に示すように、人の手首Ｒに巻き回されことで、装着具２０を人の手に固定する。バンド２５は、帯状の部材であり、図５に示すように、その両方の端部２５Ａ，２５Ｂに例えば面ファスナが設けられ、一方の端部２５Ａと他方の端部２５Ｂが接合されることで、人の手首Ｒに固定される。
次に、バンド２５は、図４および図５に示すように、人の手首Ｒに巻き回されことで、装着具２０を人の手に固定する。バンド２５は、帯状の部材であり、図５に示すように、その両方の端部２５Ａ，２５Ｂに例えば面ファスナが設けられ、一方の端部２５Ａと他方の端部２５Ｂが接合されることで、人の手首Ｒに固定される。
［装着具２０の装着状態と人の手の関係：図４，図５］
装着具２０は人の手に装着されるが、図５に示されるように、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣの第１関節Ｊ１より先端の側、とりわけこの３本の指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３は装着具２０で覆われておらずに開放される。また、図５に示されるように、手のひらＰは装着具２０で覆われておらずに開放される。
装着具２０は人の手に装着されるが、図５に示されるように、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣの第１関節Ｊ１より先端の側、とりわけこの３本の指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３は装着具２０で覆われておらずに開放される。また、図５に示されるように、手のひらＰは装着具２０で覆われておらずに開放される。
［装着具２０の素材］
装着具２０を構成する素材は任意であるが、装着具２０を装着した人の手の動作の負担を小さくするために、伸縮性に優れた化学繊維などからなる素材で構成されることが好ましい。特に、この素材は速乾性を有することが好ましい。この速乾性は、水の浸透、拡散および乾燥がともに迅速な、例えば抗菌性のポリエステルを挙げることができる。ただし、本発明における速乾性はこの形態に限らず、水が浸透しにくい素材、例えば金属材料、プラスチック材料が陰られる。
装着具２０を構成する素材は任意であるが、装着具２０を装着した人の手の動作の負担を小さくするために、伸縮性に優れた化学繊維などからなる素材で構成されることが好ましい。特に、この素材は速乾性を有することが好ましい。この速乾性は、水の浸透、拡散および乾燥がともに迅速な、例えば抗菌性のポリエステルを挙げることができる。ただし、本発明における速乾性はこの形態に限らず、水が浸透しにくい素材、例えば金属材料、プラスチック材料が陰られる。
［非装着側装置５：図８］
次に、非装着側装置５について図８を参照して説明する。非装着側装置５はコンピュータ装置、より具体的にはスマートフォン、タブレット端末などが適用される。
非装着側装置５は装着側装置３Ａの本体ユニット５０との情報送受信を担う送受信部６１と、装着側装置３Ａへの指点字情報を入力する入力部６３と、装着側装置３Ａから受信する指点字情報および入力部６３から入力される指点字情報を表示部６５と、を備える。また、非装着側装置５は、送受信部６１、入力部６３および表示部６５の動作を制御する制御部６７を備える。
スマートフォンに適用される場合、入力部６３は入力キーが対応し、表示部６５はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）が対応する。
次に、非装着側装置５について図８を参照して説明する。非装着側装置５はコンピュータ装置、より具体的にはスマートフォン、タブレット端末などが適用される。
非装着側装置５は装着側装置３Ａの本体ユニット５０との情報送受信を担う送受信部６１と、装着側装置３Ａへの指点字情報を入力する入力部６３と、装着側装置３Ａから受信する指点字情報および入力部６３から入力される指点字情報を表示部６５と、を備える。また、非装着側装置５は、送受信部６１、入力部６３および表示部６５の動作を制御する制御部６７を備える。
スマートフォンに適用される場合、入力部６３は入力キーが対応し、表示部６５はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）が対応する。
［指点字システム１Ａの効果］
指点字システム１Ａにおいて、人の手に装着される装着側装置３Ａは、以下の効果を奏する。
指点字システム１Ａにおいて、人の手に装着される装着側装置３Ａは、以下の効果を奏する。
［第１の効果：指腹、手のひらが開放されることによる効果］
装着側装置３Ａは、３本の指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３および手のひらＰは開放される。これにより、装着側装置３Ａは常時携行性を有する。つまり、視聴覚障碍者にとって、健常者と同様の日常生活を過ごすために、指腹および手のひらの触覚機能は大変重要である。特に、第１関節までの指腹は最も重要な触覚機能を有しており、装着側装置３Ａを装着した状態であってもこの部分は肌が開放されていれば、触覚機能が妨げられることはない。なお、指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３および手のひらＰを、以下では指腹等と総称することがある。
装着側装置３Ａは、３本の指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３および手のひらＰは開放される。これにより、装着側装置３Ａは常時携行性を有する。つまり、視聴覚障碍者にとって、健常者と同様の日常生活を過ごすために、指腹および手のひらの触覚機能は大変重要である。特に、第１関節までの指腹は最も重要な触覚機能を有しており、装着側装置３Ａを装着した状態であってもこの部分は肌が開放されていれば、触覚機能が妨げられることはない。なお、指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３および手のひらＰを、以下では指腹等と総称することがある。
また、指腹等が装着具２０で覆われていないことによる効果は上述の触覚機能に加えて、伝染性ウィルスや細菌の対策に有効である。つまり、装着側装置３Ａを装着したままでも、指腹等を選択的に洗浄または消毒ができる。視聴覚障碍者は健常者同様、公共の場での活動に対してウィルスや細菌を人に移さないため、またウィルスや細菌から身を守るために、手指の頻繁な洗浄または消毒が必要である。この手指の洗浄等は、近頃では、一日に数回以上行われることが日常となっており、装着側装置３Ａを装着したままで洗浄等ができることは、常時携行性に寄与する。
特に、装着側装置３Ａが速乾性を有する素材で構成されていれば、洗浄等で装着具２０を構成する素材が湿気を帯びても、早期に乾燥する。そうすれば、感染性のウィルスや細菌の増殖を抑えることができる。
［第２の効果：動作検知部１３を採用することによる効果］
装着側装置３Ａは、動作検知部１３に一例として３軸加速度センサを採用することによって、３本の指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３を開放させた状態において、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣの点字動作を検出できる。例えば、特許文献２に開示される圧電センサを用いると、点字動作を検出するためには指腹の側に圧電センサを設ける必要がある。したがって、圧電センサを用いると指腹を開放させることができないため、触覚機能に制約を与えてしまう。
装着側装置３Ａは、動作検知部１３に一例として３軸加速度センサを採用することによって、３本の指腹ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３を開放させた状態において、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣの点字動作を検出できる。例えば、特許文献２に開示される圧電センサを用いると、点字動作を検出するためには指腹の側に圧電センサを設ける必要がある。したがって、圧電センサを用いると指腹を開放させることができないため、触覚機能に制約を与えてしまう。
さらに、装着者から見て多軸加速度センサ、例えば３軸加速度センサを指点字情報の入力に用いるために、打点の読み取りに加えて、３次元波形の読み取り、すなわち手話情報の文字変換にも対応できるため、従来の指点字情報入出力装置に比べて、より容易に文字情報の送信が可能になるという効果を持つ。
実施例1
実施例1
視聴覚障碍者用の指点字システム１Ａを用い、実際の入出力作業を行った。
なお、入出力ユニット１０の振動部１１には偏芯振動モータを、動作検知部１３として３次元波形の読み込みができる３次元加速度センサを用いた。なお、情報の受発信時に点灯するＬＥＤライトを入出力ユニット１０に組み込み、本体ユニット５０には電源の残量と連動するＬＥＤライトを設けた。本体ユニット５０と非装着側装置５の連動にはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を無線媒体として用いた。
独自のソフトウェアを設計し、非装着側装置５にアプリケーションソフトウェアとしてインストールし、２４時間駆動が可能なリチウムイオンバッテリを用いた。さらに入出力ユニット１０と本体ユニット５０はそれぞれ３Ｄプリンタによる樹脂製の筐体で構成し、これらを接続する電気ケーブルと併せて防水構造とした。なお、本体ユニット５０側に２極の電極のみが開放する構造として外部電源からの電力供給が可能となる回路とした。併せて装着具２０は伸縮性、吸水性および速乾性に富む抗菌性のポリエステル生地を縫製して作成した。
実施例2
なお、入出力ユニット１０の振動部１１には偏芯振動モータを、動作検知部１３として３次元波形の読み込みができる３次元加速度センサを用いた。なお、情報の受発信時に点灯するＬＥＤライトを入出力ユニット１０に組み込み、本体ユニット５０には電源の残量と連動するＬＥＤライトを設けた。本体ユニット５０と非装着側装置５の連動にはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を無線媒体として用いた。
独自のソフトウェアを設計し、非装着側装置５にアプリケーションソフトウェアとしてインストールし、２４時間駆動が可能なリチウムイオンバッテリを用いた。さらに入出力ユニット１０と本体ユニット５０はそれぞれ３Ｄプリンタによる樹脂製の筐体で構成し、これらを接続する電気ケーブルと併せて防水構造とした。なお、本体ユニット５０側に２極の電極のみが開放する構造として外部電源からの電力供給が可能となる回路とした。併せて装着具２０は伸縮性、吸水性および速乾性に富む抗菌性のポリエステル生地を縫製して作成した。
実施例2
指点字を習得している視聴覚障碍者が装着側装置３Ａを装着して、受信実験を行った。「こんにちは」、「ありがとうございます」等、日本語日常会話５００文を選定し、非装着側装置５に文章を取り込んだ。この情報群を指点字情報として送信し、いずれの文章も装着者に正しく理解される状態で情報の送信ができることを明らかにした。次に装着者から机を軽くたたく操作で、指点字入力を行ってもらい、本装置を通じて、その読取りを行い、スマートフォンの画面に文字情報として表示させた。１５分にわたる実験の結果、すべての単語、文章は装着者の意図する通り、文字情報に変換できていた。
実施例3
実施例3
次に指先を主体とする身体的動作による複数の文字情報・入力作業情報を手話として定義し、装着側装置３Ａの装着者による学習を通じて、入力作業の簡素化を図った。
具体的には「はい」、「いいえ」、「ありがとうございます」、「こんにちは」等、頻繁に使う文字情報と、「一文字消去」、「入力文章の指点字出力による確認」、「文章確定と情報の発信」等の頻繁に用いる入力作業情報に対応する３次元波形を手話として定義し、装着者に繰り返し学習を受けてもらった上で記憶した。同時に装着側装置３Ａの側では機械学習機能で読み取り精度を高めた。
十分に実用可能レベルまで装着者の理解と装置の機能を高めた上で、装着者にこれらの手話動作を通して文字情報の出力操作を行った。その結果、装着者の作業性は一動作当り数秒から１分程度短縮され、指点字システム１Ａは視聴覚障碍者の日常の使用に対して、実用性をもって取り扱えることがわかった。
実施例4
具体的には「はい」、「いいえ」、「ありがとうございます」、「こんにちは」等、頻繁に使う文字情報と、「一文字消去」、「入力文章の指点字出力による確認」、「文章確定と情報の発信」等の頻繁に用いる入力作業情報に対応する３次元波形を手話として定義し、装着者に繰り返し学習を受けてもらった上で記憶した。同時に装着側装置３Ａの側では機械学習機能で読み取り精度を高めた。
十分に実用可能レベルまで装着者の理解と装置の機能を高めた上で、装着者にこれらの手話動作を通して文字情報の出力操作を行った。その結果、装着者の作業性は一動作当り数秒から１分程度短縮され、指点字システム１Ａは視聴覚障碍者の日常の使用に対して、実用性をもって取り扱えることがわかった。
実施例4
複数の視聴覚障碍者に、日常における装着側装置３Ａの繰り返し利用を体験してもらった。装着側装置３Ａを装着したままで手のひらの消毒を行ったり、点字を読んだり、手すりを触ったり、これまでの日常と変わらぬ生活をより多くの情報の送受信とともに過ごすことができると好評であった。装着側装置３Ａも日常防水機能により故障することなく稼働することを確認した。
［第２実施形態：図９～図１１］
次に第２実施形態に係る指点字システム１Ｂについて図９～図１１を参照して説明する。指点字システム１Ａが片手について、人差し指、中指および薬指の３本の指を使用することを前提としていたが、指点字システム１Ｂは以上の３本に親指を加えた４本の指を使用することを前提とする。つまり、指点字システム１Ｂは、例えばスマートフォンの操作に親指を加え、この親指の操作にファンクションキーとしての機能を与える。なお、指点字システム１Ｂは指点字システム１Ａと共通部分を含んでいる。したがって、以下においては、指点字システム１Ａと同じ構成については指点字システム１Ａと同じ符号を付すとともに、指点字システム１Ａとの相違点を中心にして指点字システム１Ｂを説明する。
次に第２実施形態に係る指点字システム１Ｂについて図９～図１１を参照して説明する。指点字システム１Ａが片手について、人差し指、中指および薬指の３本の指を使用することを前提としていたが、指点字システム１Ｂは以上の３本に親指を加えた４本の指を使用することを前提とする。つまり、指点字システム１Ｂは、例えばスマートフォンの操作に親指を加え、この親指の操作にファンクションキーとしての機能を与える。なお、指点字システム１Ｂは指点字システム１Ａと共通部分を含んでいる。したがって、以下においては、指点字システム１Ａと同じ構成については指点字システム１Ａと同じ符号を付すとともに、指点字システム１Ａとの相違点を中心にして指点字システム１Ｂを説明する。
［指点字システム１Ｂの全体構成：図９］
指点字システム１Ｂは、図９に示すように、視聴覚障碍者が手に装着して使用する装着側装置３Ｂと、視聴覚障碍者の手への装着に関わらない非装着側装置５と、を備える。指点字システム１Ｂは指点字システム１Ａと同様に常時携行性を備える。指点字システム１Ｂの装着側装置３Ｂは、装着側装置３Ａの入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに加えて、入出力ユニット１０Ｄを備える。
指点字システム１Ｂは、図９に示すように、視聴覚障碍者が手に装着して使用する装着側装置３Ｂと、視聴覚障碍者の手への装着に関わらない非装着側装置５と、を備える。指点字システム１Ｂは指点字システム１Ａと同様に常時携行性を備える。指点字システム１Ｂの装着側装置３Ｂは、装着側装置３Ａの入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃに加えて、入出力ユニット１０Ｄを備える。
［装着側装置３Ｂの機能・構成：図９］
装着側装置３Ｂは、装着側装置３Ａと同様に、装着される者を基準にして、情報の受信機能と発信機能を備える。
装着側装置３Ｂは、図９に示すように、四つの入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとの信号の送受信を行う本体ユニット５０と、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのそれぞれと本体ユニット５０とを接続する信号ケーブル３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと、を備える。装着側装置３Ｂは、左右の両手に装着され、それぞれの手において、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、一例としてそれぞれ人差し指、中指、薬指および親指に取り付けられる。装着側装置３Ｂについても、装着者の手に取り付けられるものの、それぞれの指の指腹は開放されており指腹を使う支障にはならない。
装着側装置３Ｂは、装着側装置３Ａと同様に、装着される者を基準にして、情報の受信機能と発信機能を備える。
装着側装置３Ｂは、図９に示すように、四つの入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄと、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとの信号の送受信を行う本体ユニット５０と、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのそれぞれと本体ユニット５０とを接続する信号ケーブル３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと、を備える。装着側装置３Ｂは、左右の両手に装着され、それぞれの手において、入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、一例としてそれぞれ人差し指、中指、薬指および親指に取り付けられる。装着側装置３Ｂについても、装着者の手に取り付けられるものの、それぞれの指の指腹は開放されており指腹を使う支障にはならない。
［入出力ユニット１０の構成］
装着側装置３Ｂの入出力ユニット１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）は、図示を省略するが、第１実施形態の入出力ユニット１０と同様に、振動部１１、動作検知部１３および送受信部１５を備える。振動部１１、動作検知部１３および送受信部１５の機能、構成も先に説明した第１実施形態と同様である。
ただし、装着側装置３Ｂは片手について４本の指を対象とする。したがって、装着側装置３Ｂが装着者の左右の両手に付けられると、右手と左手、それぞれの親指、人差し指、中指、薬指の計８本の指のそれぞれに振動部１１が取り付けられるので、計８本の指に振動を伝達させることができる。具体的には、８本の指のそれぞれに振動の有無を組み合わせると、２の８乗、つまり２５６通りの組み合わせを発現できる。文字情報に加えてデジタル端末の入出力に用いられる様々なコマンドキーやそれらの組み合わせの入力を割り振ることができる。
装着側装置３Ｂの入出力ユニット１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）は、図示を省略するが、第１実施形態の入出力ユニット１０と同様に、振動部１１、動作検知部１３および送受信部１５を備える。振動部１１、動作検知部１３および送受信部１５の機能、構成も先に説明した第１実施形態と同様である。
ただし、装着側装置３Ｂは片手について４本の指を対象とする。したがって、装着側装置３Ｂが装着者の左右の両手に付けられると、右手と左手、それぞれの親指、人差し指、中指、薬指の計８本の指のそれぞれに振動部１１が取り付けられるので、計８本の指に振動を伝達させることができる。具体的には、８本の指のそれぞれに振動の有無を組み合わせると、２の８乗、つまり２５６通りの組み合わせを発現できる。文字情報に加えてデジタル端末の入出力に用いられる様々なコマンドキーやそれらの組み合わせの入力を割り振ることができる。
［本体ユニット５０：図９］
本体ユニット５０は、第１実施形態と同様に、信号ケーブル３０（３０Ａ～３０Ｄ）を介して入出力ユニット１０（１０Ａ～１０Ｄ）に接続され、入出力ユニット１０への情報の送信および入出力ユニット１０からの情報の受信を担う。本体ユニット５０は、この機能を実現するために、図３を参照して先に説明したように、第１送受信部５１、演算部５３、指令部５５および第２送受信部５７を備える。
本体ユニット５０は、第１実施形態と同様に、信号ケーブル３０（３０Ａ～３０Ｄ）を介して入出力ユニット１０（１０Ａ～１０Ｄ）に接続され、入出力ユニット１０への情報の送信および入出力ユニット１０からの情報の受信を担う。本体ユニット５０は、この機能を実現するために、図３を参照して先に説明したように、第１送受信部５１、演算部５３、指令部５５および第２送受信部５７を備える。
装着側装置３Ｂは、左右の両手に付けられるので、演算部５３に送信されるのは、８本の指に対応する２５６種類の３次元波形情報であり、演算部５３はこの２５６種類の３次元波形情報を演算処理することで、２５６種類の波形情報の組み合わせによる文字とコマンドの情報が生成される。この３次元情報は各指に設けられる入出力ユニット１０の動作検知部１３が検知する各指の動作、例えばキーを押すのを模擬する動作に基づいており、送受信部１５を介して本体ユニット５０に送られる。キーを押すのを模擬する動作は、以下、タッチ動作と略称される。演算部５３による具体的な点字に関する処理の例については後述する。
［装着側装置３Ｂの装着例：図１０，図１１］
次に、図１０および図１１を参照して、装着側装置３Ｂを手に装着する例を説明する。
装着側装置３Ｂは、装着側装置３Ａと同様に、入出力ユニット１０、装着具２０を備え、入出力ユニット１０、信号ケーブル３０および本体ユニット５０は、装着具２０に保持されながら装着具２０により人の手に装着される。
次に、図１０および図１１を参照して、装着側装置３Ｂを手に装着する例を説明する。
装着側装置３Ｂは、装着側装置３Ａと同様に、入出力ユニット１０、装着具２０を備え、入出力ユニット１０、信号ケーブル３０および本体ユニット５０は、装着具２０に保持されながら装着具２０により人の手に装着される。
装着具２０（第１保持部２１，第２保持部２３，バンド２５）の機能、構成は基本的には第１実施形態と同様である。ただし、図１０および図１１に示すように、第１保持部２１は、人差し指ＦＡ、中指ＦＢおよび薬指ＦＣのそれぞれに対応する第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに加えて、親指ＦＤに対応する第１保持部２１Ｄを備える。
第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、親指ＦＤの第１関節Ｊ１の近傍を周囲から覆う指輪型の形状を有している。したがって、装着具２０を装着した状態においても、人差し指ＦＡ、中指ＦＢ、薬指ＦＣおよび親指ＦＤの第１関節Ｊ１よりも先端の指腹ＦＰ１～ＦＰ４は開放される。
第１保持部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄは、親指ＦＤの第１関節Ｊ１の近傍を周囲から覆う指輪型の形状を有している。したがって、装着具２０を装着した状態においても、人差し指ＦＡ、中指ＦＢ、薬指ＦＣおよび親指ＦＤの第１関節Ｊ１よりも先端の指腹ＦＰ１～ＦＰ４は開放される。
装着側装置３Ｂにおける指輪型の第１保持部２１Ａ～２１Ｄは、装着側装置３Ａが備えていたポケット２２Ｄを有さず、手の甲Ｂの側において、入出力ユニット１０Ａ～１０Ｄが固定される。
［第２保持部２３，バンド２５：図１０，図１１］
次に、人の手の甲Ｂの側に設けられる第２保持部２３は、図１０および図１１に示されるように、保持部２３Ａ、第１接続部２３Ｂよび第２接続部２３Ｃを備える点および機能が第１実施形態と同様である。ただし、また、バンド２５についても、第１実施形態と同様に、人の手首Ｒに巻き回され、両方の端部２５Ａ，２５Ｂが接合される。
次に、人の手の甲Ｂの側に設けられる第２保持部２３は、図１０および図１１に示されるように、保持部２３Ａ、第１接続部２３Ｂよび第２接続部２３Ｃを備える点および機能が第１実施形態と同様である。ただし、また、バンド２５についても、第１実施形態と同様に、人の手首Ｒに巻き回され、両方の端部２５Ａ，２５Ｂが接合される。
［非装着側装置５：図８］
非装着側装置５については、第１実施形態と同様に、スマートフォン、タブレットなどのコンピュータ装置が適用され、図８に示したように、送受信部６１、入力部６３、指点字情報を表示部６５と、を備える。また、非装着側装置５は、送受信部６１、入力部６３および表示部６５の動作を制御する制御部６７を備える。
非装着側装置５については、第１実施形態と同様に、スマートフォン、タブレットなどのコンピュータ装置が適用され、図８に示したように、送受信部６１、入力部６３、指点字情報を表示部６５と、を備える。また、非装着側装置５は、送受信部６１、入力部６３および表示部６５の動作を制御する制御部６７を備える。
［指点字の例］
以下、第２実施形態に係る指点字システム１Ｂを用いて指点字を実行する例を説明する。
よく知られるように、公知の点字キーボードは、点字の６点の番号を両手の指に割り当てる。具体的には、図１２に示すように、左手ＬＨの人差し指ＬＡ、中指ＬＢ、薬指ＬＣの順に１，２，３が割り当てられ、右手ＲＨの人差し指ＲＡ、中指ＲＢ、薬指ＲＣの順に４，５，６が割り当てられる。これらを数値キーと称するが、本実施形態においても同様に数値キーが割り当てられる。第２実施形態においては、図１２に示されるように、左手ＬＨの親指ＬＤと右手ＲＨの親指ＲＤのそれぞれにファンクションキー（機能キー）としてのＬおよびＲが割り当てられる。
以下、第２実施形態に係る指点字システム１Ｂを用いて指点字を実行する例を説明する。
よく知られるように、公知の点字キーボードは、点字の６点の番号を両手の指に割り当てる。具体的には、図１２に示すように、左手ＬＨの人差し指ＬＡ、中指ＬＢ、薬指ＬＣの順に１，２，３が割り当てられ、右手ＲＨの人差し指ＲＡ、中指ＲＢ、薬指ＲＣの順に４，５，６が割り当てられる。これらを数値キーと称するが、本実施形態においても同様に数値キーが割り当てられる。第２実施形態においては、図１２に示されるように、左手ＬＨの親指ＬＤと右手ＲＨの親指ＲＤのそれぞれにファンクションキー（機能キー）としてのＬおよびＲが割り当てられる。
図１２には記載が省略されているが、人差し指ＬＡ、中指ＬＢ、薬指ＬＣおよび親指ＬＤならびに人差し指ＲＡ、中指ＲＢ、薬指ＲＣよび親指ＲＤのそれぞれには前述した入出力ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが設けられる。入出力ユニット１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）のそれぞれには動作検知部１３が設けられており、それぞれの指のタッチ動作が動作検知部１３で検知されると、タッチ動作に対応する情報が送受信部１５を介して本体ユニット５０に送信される。タッチ動作に対応する情報としては、各指に割り当てられる数値キーおよび機能キーに関する情報を含んでいる。例えば、人差し指ＬＡのタッチ動作に対応する情報として数値キーの１を含み、親指ＲＤのタッチ動作に対応する情報として機能キーのＲを含む。
本体ユニット５０の演算部５３は、第１送受信部５１を介してタッチ動作に対応する情報（動作情報）を受信する。演算部５３は、受信する動作情報に基づいて文字特定および他の指点字システム１Ｂにおける処理を行う。この処理を行うために、演算部５３は数値キーおよび機能キーを識別することができるのに加えて、識別される数値キーおよび機能キーと文字（ひらがな）、実行される機能とが関連付けられる情報（関連情報）を備える。関連情報の一例を図１３に示す。図１３を参照して演算部５３における処理例を説明する。関連情報は、図１３に示すように、英語アルファベット、数字などを含んでいるが、他の関連情報として例えば日本語のひらがな、その他の言語を含むこともできる。
例えば英語アルファベットについて、演算部５３は、動作情報として数値キー１（人差し指ＬＡ）と数値キー２（中指ＬＢ）を受信すると、関連情報と照合することにより、英語アルファベットの「Ｂ」を特定する。同様に、演算部５３は、動作情報として数値キー２（中指ＬＢ）と数値キー４（人差し指ＲＡ），５（中指ＲＢ），６（薬指ＲＣ）を受信すると、関連情報と照合することにより、英語アルファベットの「Ｗ」を特定する。なお、英語アルファベットを処理する場合には、演算部５３は英語アルファベットに対応するモードとされる。
特定された文字情報は第２送受信部５７を介して非装着側装置５に送信され、その表示部６５に表示される。ここまでの文字の特定は、第１実施形態においても実施できるが、次の機能キーをも含む動作情報に基づく処理は、第２実施形態において実施ができるようになる。
特定された文字情報は第２送受信部５７を介して非装着側装置５に送信され、その表示部６５に表示される。ここまでの文字の特定は、第１実施形態においても実施できるが、次の機能キーをも含む動作情報に基づく処理は、第２実施形態において実施ができるようになる。
次に、数字を特定する場合について説明すると、演算部５３は、動作情報として数値キー１（人差し指ＬＡ）を受信すると、関連情報と照合することにより、数字の「１」を特定する。同様に、演算部５３は、動作情報として数値キー２（中指ＬＢ）と数値キー４（人差し指ＲＡ）を受信すると、関連情報と照合することにより、数字の「９」を特定する。なお、数字を処理する場合には、演算部５３は英語アルファベットに対応するモードとされる。
演算部５３は、動作情報として機能キーＬ（親指ＬＤ）を受信すると関連情報と照合することにより、エンター（Ｅｎ.）を特定する。このエンターの特定はパーソナル・コンピュータのエンター・キー（Enter Key）が押されるのと同義である。
他の例として、カーソル・キー（Cursor Key）に関するものがあり、演算部５３は、動作情報としてＬキー（親指ＬＤ）と数値キー１を受信すると、上向きのカーソルが押されるのを特定する。左向き、下向きおよび右向きのカーソルについても、演算部５３は特定できる。
他の例として、カーソル・キー（Cursor Key）に関するものがあり、演算部５３は、動作情報としてＬキー（親指ＬＤ）と数値キー１を受信すると、上向きのカーソルが押されるのを特定する。左向き、下向きおよび右向きのカーソルについても、演算部５３は特定できる。
他に、演算部５３は、機能キーＬ（親指ＬＤ）と機能キーＲ（親指ＲＤ）を受信すると、プログラムの終了（Ｐ終了）を特定するとともに実行する。また、演算部５３は、機能キーＬ（親指ＬＤ）と数値キー１，２とを受信すると、それまで入力された文節の消去を特定するとともに実行する。さらに、演算部５３は、機能キーＬ（親指ＬＤ）と数値キー１，２，３とを受信すると、それまで入力した全文書の消去を特定するとともに実行する。さらに、演算部５３は、機能キーＲ（親指ＲＤ）と数値キー１，２，３とを受信すると、それまで入力した全文書の読み上げを特定するとともに実行する。
［指点字システム１Ｂの効果］
指点字システム１Ｂは、指点字システム１Ａと同様の効果を奏するのに加えて、以下の効果を奏する。
指点字システム１Ｂは、それぞれの手において親指を加える４本の指を使用することを前提とするので、効率的にスマートフォンの操作ができるのに加えて、文字以外の機能的な処理を実現できるようになる。
また、指点字システム１Ｂの第１保持部２１Ａ～２１Ｄは指輪型をなしている。したがって、装着者の指の太さ、長さにかなり幅があったとしても、第１保持部２１Ａ～２１Ｄを弾性力のある素材で作製すれば、装着者の負担を小さくしながら、第１保持部２１Ａ～２１Ｄを容易に装着できる。また、その製造コストを最小限に抑えることができる。
指点字システム１Ｂは、指点字システム１Ａと同様の効果を奏するのに加えて、以下の効果を奏する。
指点字システム１Ｂは、それぞれの手において親指を加える４本の指を使用することを前提とするので、効率的にスマートフォンの操作ができるのに加えて、文字以外の機能的な処理を実現できるようになる。
また、指点字システム１Ｂの第１保持部２１Ａ～２１Ｄは指輪型をなしている。したがって、装着者の指の太さ、長さにかなり幅があったとしても、第１保持部２１Ａ～２１Ｄを弾性力のある素材で作製すれば、装着者の負担を小さくしながら、第１保持部２１Ａ～２１Ｄを容易に装着できる。また、その製造コストを最小限に抑えることができる。
以上本発明の実施形態を説明したが、上記以外にも、本発明の主旨を逸脱
しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜
変更したりすることが可能である。
しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜
変更したりすることが可能である。
以上の指点字システム１は、日本語環境で利用することを前提に説明したが、点字は世界の多くの国で利用されており、その変換表を本装置のソフトウェアに組み込むことで、世界の視聴覚障碍者が指点字入力方法を習得することで容易に本装置を利用できる。
また視聴覚障碍者が人差し指、中指、薬指のいずれかに障害をもつ場合、他の指に入出力ユニットを振り替えたり、振動位置を指の長手方向の前後方向にずらしたりして利用できる。
また視聴覚障碍者が人差し指、中指、薬指のいずれかに障害をもつ場合、他の指に入出力ユニットを振り替えたり、振動位置を指の長手方向の前後方向にずらしたりして利用できる。
装着側装置３Ａ，３Ｂは、３軸加速度センサからなる動作検知部１３を用いることにより、点字情報に加えて、手話による文字情報も伝達できる。すなわち、３軸加速度センサの副次的な特徴は、３次元波形の読み取りができるという点であり、この変換機構は手話情報の文字変換にも応用できることである。例えば、「はい」、「いいえ」の文字変換や、打ち間違いの指点字の消去作業など、指点字としての入力よりも簡単な手話あるいは手話に準じた動作で文字の入出力や消去作業ができるようになる。３次元波形の読み取り技術は近年、機械学習等の手法によりその解析能力が格段に高まっているため、将来的には３次元波形の識字率を十分に高めることができるようになれば、装着側装置３Ａ，３Ｂは装着者からみて手話と指点字情報の両方の入力とそれに呼応する文字情報の出力装置として利用できるようになる。また、この技術の応用として、指点字情報の発信においても固定表面の打点波形利用ではなく、固定表面を叩かない３次元空間の波形認識で利用でき、より幅広い環境での使用が可能となる。これら一連のプログラムは、アプリケーションソフトウェアとして、スマートフォンやパソコンにインストールして用いることが可能になる。
本実施形態においては、動作検知部１３として３軸加速度センサを用いたが、動作検知手段の一例に過ぎず、本発明は指の動作を検知できる他のセンサ類、例えば光学系センサ、ひずみセンサ、筋電位センサなどを用いることができる。これらのセンサは、指の動作以外の外力を加えることなく指の動作を検知できる。
装着側装置３Ａ，３Ｂの第１保持部２１として、水やアルコールなどの液体に濡れない金属製リングや撥水性の樹脂などを用いることもできる。金属製リングや撥水樹脂製リングを第１保持部２１として用いる場合でも、入出力ユニット１０の固定方法は、基本的に図４で例示される方法に準ずる。また、装着具２０の製作に３次元造形方法を採用することも可能である。
上述の通り速乾性の生地はウィルスや細菌の発生を抑止する点において効果はあるが、より能動的には抗菌効果および抗ウィルス効果を発現する表面を持つ素材を用いることでより積極的に装着者をウィルスや細菌の害から身を守り、伝染させない対策を取ることができる。例えば、日本化学繊維協会がホームページで公開している抗菌防臭・制菌の化学繊維リスト等に示される化学繊維から装着用の素材を選ぶことができる。さらに、酸化チタンのナノ粒子液等、抗菌・制菌に効果のある溶液を塗布して装着素材を抗菌被膜で覆う構造を採用できる。
１Ａ，１Ｂ 指点字システム
３Ａ，３Ｂ 装着側装置
５ 非装着側装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 入出力ユニット
１１ 振動部
１３ 動作検知部
１５ 送受信部
２０ 装着具
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ 第１保持部
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ ポケット
２２ｉｎ 内側層
２２ｏｕｔ 外側層
２３ 第２保持部
２３Ａ 保持部
２３ｉｎ 内層
２３ｏｕｔ 外層
２３Ｂ 第１接続部
２３Ｃ 第２接続部
２３Ｄ ポケット
２５ バンド
２５Ａ，２５Ｂ 端部
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 信号ケーブル
５０ 本体ユニット
５１ 第１送受信部
５３ 演算部
５５ 指令部
５７ 第２送受信部
６１ 送受信部
６３ 入力部
６５ 表示部
６７ 制御部
１１０ 無線通信
ＬＨ 左手
ＲＨ 右手
Ｂ 手の甲
Ｆ 指
Ｒ 手首
ＦＡ，ＬＡ，ＲＡ 人差し指
ＦＢ，ＬＢ，ＲＢ 中指
ＦＣ，ＬＣ，ＲＣ 薬指
ＬＤ，ＲＤ 親指
ＦＮ 爪
ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３ 指腹
Ｊ１ 第１関節
Ｊ２ 第２関節
Ｊ３ 第３関節
３Ａ，３Ｂ 装着側装置
５ 非装着側装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 入出力ユニット
１１ 振動部
１３ 動作検知部
１５ 送受信部
２０ 装着具
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ 第１保持部
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ ポケット
２２ｉｎ 内側層
２２ｏｕｔ 外側層
２３ 第２保持部
２３Ａ 保持部
２３ｉｎ 内層
２３ｏｕｔ 外層
２３Ｂ 第１接続部
２３Ｃ 第２接続部
２３Ｄ ポケット
２５ バンド
２５Ａ，２５Ｂ 端部
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 信号ケーブル
５０ 本体ユニット
５１ 第１送受信部
５３ 演算部
５５ 指令部
５７ 第２送受信部
６１ 送受信部
６３ 入力部
６５ 表示部
６７ 制御部
１１０ 無線通信
ＬＨ 左手
ＲＨ 右手
Ｂ 手の甲
Ｆ 指
Ｒ 手首
ＦＡ，ＬＡ，ＲＡ 人差し指
ＦＢ，ＬＢ，ＲＢ 中指
ＦＣ，ＬＣ，ＲＣ 薬指
ＬＤ，ＲＤ 親指
ＦＮ 爪
ＦＰ１，ＦＰ２，ＦＰ３ 指腹
Ｊ１ 第１関節
Ｊ２ 第２関節
Ｊ３ 第３関節
Claims (4)
- 各指の指点字動作信号に基づく動作情報を送信するとともに各指への指点字に関する振動情報を受信して各指に振動を伝達する入出力ユニットと、
前記入出力ユニットからの前記動作情報を受信して所定の処理を行うとともに前記入出力ユニットへの前記振動情報を送信する本体ユニットと、
前記入出力ユニットを各指の背側に装着し、本体ユニットを手の甲に装着するための装着具と、を備え、
前記入出力ユニットは、
前記装着具により前記手の各指の背側に設けられており、
前記本体ユニットとの送受信を行う送受信部と、
前記各指の前記動作に応じる信号を検知し、前記各指の動作情報として前記送受信部を介して前記本体ユニットに送信する動作検知部と、
前記本体ユニットから前記送受信部を介して受信した前記振動情報に基づいて装着された指に振動を伝達する振動部と、を備え、
前記本体ユニットは、
前記入出力ユニットと送受信する第１送受信部と、外部と無線送受信する第２送受信部とを備え、
第１送受信部を介して受信した前記動作検知部で検知される前記指の前記動作に対応する動作情報に基づいて、指点字に関する文字情報及び／又は実行すべき機能情報を特定し、該文字情報及び／又は前記機能情報を第２送受信部を介して外部に無線送信し、
前記第２送受信部を介して外部から受信した指点字に関する文字情報及び指令情報に基づいて、各指に割り振られる振動情報を第１送受信部を介して送信する、
ことを特徴とする外部のスマートフォン又はパソコンと無線送受信可能な指点字装置。 - 前記本体ユニットは、
前記動作情報と特定される前記文字情報及び／又は実行すべき機能情報とが関連付けられる関連情報を予め備え、
前記入出力ユニットの第１送受信部から受信する前記動作情報と前記関連情報とを照合することにより、前記指点字に関する文字情報及び／又は実行すべき機能情報に変換して特定し、前記第２送受信部より外部に無線送信することを特徴とする、請求項１に記載の外部のスマートフォン又はパソコンと無線送受信可能な指点字装置。 - 前記動作検知部は、各指の動作の３次元波形情報を検知し、検知された３次元波形情報に対応する動作情報を前記入出力ユニットの送受信部に送信する３軸加速度センサからなり、該送受信部は前記動作情報を前記本体ユニットに送信する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の外部のスマートフォン又はパソコンと無線送受信可能な指点字装置。
- 前記本体ユニットは、該本体ユニットの前記第２送受信部で受信した外部からの指点字情報に基づいて各指に割り振られた振動情報を前記第１送受信部から送信し、
前記振動部は、前記本体ユニットから前記入出力ユニットの送受信部を介して受信した前記振動情報に基づいて、割り振られた各指を振動する偏芯振動モータ又は圧電アクチュエータである、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか1項に記載の外部のスマートフォン又はパソコンと無線送受信可能な指点字装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021081373 | 2021-05-13 | ||
| JP2021081373 | 2021-05-13 | ||
| PCT/JP2022/006932 WO2022239357A1 (ja) | 2021-05-13 | 2022-02-21 | 指点字装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022239357A1 JPWO2022239357A1 (ja) | 2022-11-17 |
| JPWO2022239357A5 true JPWO2022239357A5 (ja) | 2023-04-28 |
| JP7370508B2 JP7370508B2 (ja) | 2023-10-30 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023514849A Active JP7370508B2 (ja) | 2021-05-13 | 2022-02-21 | 指点字装置 |
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2023
- 2023-11-06 US US18/502,104 patent/US20240069633A1/en active Pending
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