本明細書で開示されるのは、超音波トランスデューサ先端部が取り付けられた筆記スタイラスと、フォント座標系の基準点におけるセンサ群を使用するフォント・フレーム・リーダとを含む筆記システムである。システムは、スタイラスが、手書きのシンボルに関するキューカードによって誘導されるパスを追跡すると、スタイラスのシンボル・パス・追跡を識別するように適合されたシンボル認識モジュールを備えることが可能である。また、システムは、認識が成功した場合に、識別されたシンボルを聞こえるように表現することにより、空間筆記シンボルの認識の成功を肯定するため、および／または認識手続きが失敗した場合、別の試行を聞こえるように促すための出力も含むことが可能である。システムは、学習セッション中に追跡されるように適合されたシンボルを含む、物理的キューカードと電子キューカードのどちらかを使用することが可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
手書きは、従来、インクを出すペン、あるいは鉛筆や絵筆などの他の筆記用具を使用して、紙などの筆記面上で実行される。結果は、人間の読み手によって理解可能であることが見込まれる。
【０００２】
最近では、電子手書きが、パッド上の手書きをシミュレートして、手書きの電子複製を作成するのに使用されるスタイラスを使用する、平面のＸ−Ｙデジタイズパッド上で行われてきた。デジタイズシステムは、スタイラス先端部の位置点を追跡する曲線に対応するピクセルのＸ−Ｙ座標配列を収集する。通常、Ｘ−Ｙ配列は、位置配列として収集され、格納され、Ｘ−Ｙディスプレイ上に表示されると、人間の読み手には識別可能であるが、デバイスによってテキストとして識別可能であることはめったにない。
【０００３】
手書きを、マシン可読テキストとして識別可能にしようとする試みは、Ｘ−Ｙ追跡のアフィン変換の後に、バイナリコード化されたテキストに変換することによる、Ｘ−Ｙ追跡の手書き認識に専念してきた。Ｘ−Ｙ追跡を認識する他の技術は、統計モデルを使用した様々なランダム性想定に基づく確率論的認識を使用する。Ｘ−Ｙ追跡を認識するより決定論的な技術を使用する他の試みは、オンライン認識における速度プロファイリングと、バッチ認識における順方向探索とを使用する。多くの同様のＸ−Ｙ追跡認識の取り組みは、数値を多く使用するアルゴリズムをもたらし、これにより、認識プロセスが、書き込みが行われてからずっと後に別個の手続きとして行われる、オフラインのバッチ処理に限定されがちである。
【０００４】
より最近では、オンライン認識システムは、自然な手書きを無しで済ませ、電子スタイラス認識システムなどの、ラテンアルファベットおよびアラビア数字および句読点の文字に関する専用のペンストローク速記法を作り出している。実地体験により、認識誤り率は、製造業者が、このシステムをキーパッドおよびソフトウェアキーボードで取り替えることを始めさせるだけ、十分に高いことが示されている。小型化されたキーパッドは、通常の手書き速度と比べると、遅い。フルサイズのキーボードは、小型キーボードよりも使用が迅速であるが、最適の目的には、あまりにも扱いにくい。
【０００５】
真の幾何学におけるＸ−Ｙの動きを追跡するデバイスが、アナログジョイスティックの形態で存在する。それらは、シミュレーションのためのアクチュエータとして使用され、ゲーム入力デバイスとしても使用され、ただし、ハンドヘルド・ゲーム・コントローラが、アクション基準点のまわりの３６０度にわたる方向入力を追跡することを可能にし、指先によって操作されるだけ十分に小さいアナログジョイスティックを組み込むことが可能である。前述した３６０度という範囲は、ジョイスティックが、Ｘ−Ｙ平面の投射にわたるが、動径距離にはわたらない、すなわち、ジョイスティックが、Ｚ軸に沿った投射にわたるようには動作可能でないことを意味する。これは、各ジョイスティックセンサの範囲が、わたるべき動径範囲よりも小さいためである。
【０００６】
前述したジョイスティックは、２つの直交する回転軸上の光学直交センサホイールを利用することができる。そのような構成は、平面範囲にわたる方向制御のために十分である可能性があるが、自然な手書きストロークのキャプチャのためには不十分である。というのは、そのようなキャプチャは、奥行きセンサも要するからである。
【０００７】
現代のコンピュータの祖先である解析機関を発明した人とされる、チャールズバベッジ（Ｃｈａｒｌｅｓ Ｂａｂｂａｇｅ）の時代には、コンピュータは、フランスにおけるネイピア（Ｎａｐｉｅｒ）の対数表作業場で作業しているのをバベッジが目にした人であった。ネイピアの作業者はそれぞれ、割り当てられた机の上に座り、ネイピアの歴史的な６桁の対数表の計算のために、１つの１０進の桁数値を専門にしていた。バベッジは、その概念を採用し、その概念を機械的ねじに適用し、ほぼ３０桁の値までネイピアの手続きを機械化するデバイスを構築することを成し遂げ、１０：１のギア比でタンデム駆動される精密ねじおよび精密ギアを開発した。これが、機械レジスタの概念を成立させた。
【０００８】
バベッジは、当時のイタリア織物産業からも借用した。当時の機械的パターン編物織機によって使用されるパンチカードが、バベッジによって、解析機関に数的レジスタ値を機械的にアサートするのに使用された。解析機関のために演算問題を公式化するためのパンチカードの使用は、バベッジの発明に知的関心を持ったバベッジの知合いであるエイダ（Ａｄａ）（ラブレース伯爵夫人（Ｌａｄｙ Ｌｏｖｅｌａｃｅ））によって、より広く一般に知らしめられた。
【０００９】
この組み合わせによって、ホレリス（Ｈｏｌｌｅｒｉｔｈ）が、南北戦争後の米国の、史上初の大規模な国勢調査の取り組みにおいて使用された作表装置（パンチカードデバイス）を作成するように触発された。ホレリスシステムは、次の世紀の間、コンピューティングを支配し、ＩＢＭ（インターナショナルビジネスマシンカンパニ）を出現させた。
【００１０】
ホレリスシステムが動作した仕方は、情報をパンチカード上に書き換えることにより、解析機関（コンピュータ）にデータを入力することであった。今日まで存続するＩＢＭ符号化スキームは、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｂｉｎａｒｙ Ｃｏｄｅｄ Ｄｅｃｉｍａｌ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ Ｃｏｄｅと呼ばれる。データカードに穴が開けられると、カードは、コンピュータプログラムに付加される。穴が開けられたプログラムカードには、バッチ計算ジョブを実行するための制御カードが先行する。この手続きが進化して、メインフレームコンピューティングの独特の文化になった。
【００１１】
ホレリス法の世紀の後、メインフレームコンピューティングのためのコンソールは、カードリーダの作業、印刷キュー、ならびに任意の一時点で実行されている多数のバッチジョブに関する多数のシステム管理タスクを監督するコマンドおよび制御作業領域を含んでいた。制御のこの集中から、通信機能、印刷機能、およびその他のＩ／Ｏ機能を監督するためにＰＤＰ（周辺制御デバイス群）に委託される物の複製が生じた。今はもう存在しないＤＥＣ（デジタル・イクイップメント・コーポレーション（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））が、ＰＤＰを再定義して、メインフレームの制約を免れた独立のコンピューティングマシンにし、今では、ミニコンピュータ時代として歴史的に知られる物事を規定した。しかし、１つの離脱は、可変のレコード長の採用であった。メインフレームは、パンチカードに関する標準の長さである、８０列のレコードをあらゆる場合に課していた。
【００１２】
また、ＤＥＣは、出力テキストディスプレイおよび入力テキストキーボードだけを制御する、メインフレームユーザによってダム端末装置と嘲笑的に呼ばれた、一連の端末装置も定義した。ＶＴ（仮想端末装置）として当時、知られた、それらの端末装置は、コンピュータを使用する新たな様式、すなわち、テキスト入力コマンドラインを介する様式をもたらした。ホストコンピュータが、コマンドインタプリタを呼び出し、ユーザが、厳密なシンタックスおよびセマンティクスでコマンドを入力する。これの最初の例が、例えば、ＶＴ端末装置上で使用されるＤＣＬ（ＤＥＣコマンド言語）機能であった。そのシリーズの中で最も基礎的な端末装置が、ＶＴ−１００ ＤＥＣ端末装置であった。
【００１３】
この開発と並行して、新たな研究イニシアティブが、対話型コンピューティングに関して、最も有名には、ＭＵＬＴＩＣＳ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）と呼ばれる国際的な産学協同に関して生まれた。ＩＢＭの競争相手が賛同したＭＵＬＴＩＣＳの取り組みは、メインフレームの諸特徴を一般的にしようと試みた。ＭＵＬＴＩＣＳ研究イニシアティブから、ＡＴ＆Ｔベルラボラトリーズ（Ｂｅｌｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）内で、コンピュータカーネルが、１つだけのこと、すなわち、スケジューラを使用して、１つのコンピュータ上で並行タスクを多重化することだけを行う、適切には、ＵＮＩＸ（登録商標）（Ｕｎｉｐｌｅｘｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる、はるかに限られた対話モデルが出現した。ＵＮＩＸ（登録商標）は、ＭＵＬＴＩＣＳのより有用な一般的特徴を保持しながらも、ＤＥＣ ＰＤＰマシンのいくつかの対話型コンピューティング特徴を採用した。それらの特徴の中でユーザに対して最も顕著であるのが、コマンドライン対話型コンピューティングの標準となった、シェル・コマンド・インタプリタであった。
【００１４】
コンソールディスプレイが、テキストの領域レイアウトをできるようになると、対話モデルは、コマンドラインからメニュースクリーンに進化した。対話型プログラムが、選択可能なコマンドのメニュースクリーンを提示し、ユーザが、様々な植字キーストロークを使用して、植字カーソルを所望される選択のテキストに導いて、コマンドを選択し、伝送キーを押すことによって、そのコマンドを呼び出すための指示を送る。
【００１５】
コンソールの伝送キーは、遠隔通信から、詳細には、電信から生まれ、タイプライタのように見える端末装置が、植字キャリッジリターンおよび改行を有し、タイプされたテキストが入力された。伝送キーは、遠隔通信において、その目的を果たし、テキスト・スクリーン・メニュー・システムのためのコマンドキーとして採用された。
【００１６】
ＤＥＣ ＶＴ端末装置は、コンピュータ間通信のためにＡＳＣＩＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｏｄｅ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ）も採用したことに留意することが適切である。ＡＳＣＩＩ標準は、独立のテレタイプ製造業者によって開発され、製造業者は、やはりＴｅｌｅＴｙｐｅと名付けられた最初の製品を有する会社によって先導されていた。また、ＵＮＩＸ（登録商標）開発者らも、ＤＥＣ適応形態を自分たちのコンピューティングモデルに組み込み、端末装置は、ＴＴＹ（テレタイプライタ）と呼ばれる。また、植字カーソルの端末装置スクリーンアドレス指定のＵＮＩＸ（登録商標）インプリメンテーションが、適切になされたユーティリティにおいて見られることも注目に値する可能性がある。８
ＵＮＩＸ（登録商標）が、ミニコンピュータに取って代わり始めると、ソリッドステート小型化および大規模回路集積技術が、プログラマおよびユーザに対するＢＡＳＩＣコンピュータ言語インタフェース、およびコンソールサービスのためのＣＰ／Ｍ（制御プログラム／マネージャ）を使用する、アップル・コンピュータ・コーポレーション（Ａｐｐｌｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって主に先導される、小売りの手頃なミニコンピュータを生み出した。
【００１７】
その時点で、ＩＢＭが、新たなミニコンピュータ製品、ＩＢＭ−ＰＣを開発し、ＩＢＭ−ＰＣ用の不可欠なミニコンピュータアプリケーション群を提供する、若いＣＰ／Ｍ Ｂａｓｉｃソフトウェア開発者およびベンダである、マイクロソフト（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ）を使用した。マイクロソフトによって販売されたＢＡＳＩＣ言語インタフェースは、大部分、マイクロソフトの立ち上がりが最初に経験を積む対象としたＤＥＣ Ｂａｓｉｃから導き出された。その時点で、ＩＢＭは、ＩＢＭ−ＰＣのためのＤＯＳ（ディスク・オペレーティング・システム）ヘルパを要し、マイクロソフトは、ＤＲ−ＤＯＳ（ＤＥＣリサーチＣＰ／Ｍ ＤＯＳヘルパ）の変種を採用し、ＭＳ−ＤＯＳ（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＤＯＳ）上の標準の対話端末装置に、ＶＴ１００端末装置の能力、およびＡＳＣＩＩインターチェンジコード（ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ ｃｏｄｅ）規約が与えられた
グラフィックス対応ミニコンピュータが、小売りで手頃になると、新たな対話モデルが現れた。ポインティングデバイスが、コンピュータ対話に導入された。ＭＩＴ（マサチューセッツ工科大学）における研究が、ゼロックスコーポレーション（Ｘｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）における研究と組み合わされて、ＭＩＴの心理学研究者、リックライダ博士（Ｄｒ．Ｌｉｃｋｌｉｄｅｒ）によって予測されたウインドウ処理コンピュータシステムになった。対話パラダイムのいくつかの態様はまず、テキストコマンドスクリーン上で現れた。スクリーンの最上の行におけるメインコマンドの位置、および一時的な期間にわたる、選択されたメインコマンドのすぐ下における、短縮されたコマンドオプションの表示、すなわち、プルダウンメニュー、ならびにスクリーンの残りの部分が、アプリケーション対話データのために確保されることがまず、採用された。グラフィックスが、このプルダウン・メニュー・システムに追加されると、テキスト・コマンド・ラベルであった物のグラフィックスアイコンを使用して、スクリーンの領域を確保することができる能力により、ＷＩＭＰＳ（ウインドウ、アイコン、メニュー、およびプルダウンシステム）と名付けられたパーソナルコンピューティングモデルが生み出された。
【００１８】
アップルコンピュータは、Ｘｅｒｏｘ（登録商標）のグラフィックスウインドウ処理コンピュータモデルを自社のＭａｃｉｎｔｏｓｈ（登録商標）コンピュータに採用し、グラフィックス能力が、ＩＢＭ−ＰＣ群に一般的になると、ＩＢＭ（登録商標）は、ＤＯＳの後を継ぐマルチタスクＰＳ／２の下で、Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｒ（登録商標）を発売し、マイクロソフトは、競合するＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）システムを発売した。今日まで、ウインドウ処理システムは、対話パラダイムを支配している。ＷＩＭＰＳパラダイムは、例えば、テキストアプリケーション群におけるダイアログコントロール、テキスト編集コントロール、選択リスト、コンボボックスコントロール（テキストとリストの組み合わせ）などの特化、ならびに、例えば、オーバーレイ、パン、およびズーム拡大、および引き戻しなどの特徴によって入念に作られている。メニューおよびコントロールに関する領域アイコン選択は、スナップ動作などの設計図グラフィックスアプリケーションにおいてさらに改良され、微小な特徴の場所をユーザに正確にポイントさせることが実際的ではない場合、ポインタマウスまたはデジタイザカーソルが、近くのグラフィック特徴をキャプチャして、支配的なコンテキストの中に入れることを許された。
【００１９】
要するに、ネイピアに始まる歴史的なコンピューティングの連なりは、以下のとおりである。すなわち、ネイピアでは、作業ディスクレジスタ、ならびに手書きの入力と出力を使用した、人間の演算コンピューティング、バベッジでは、機械レジスタを使用した、機械的演算コンピューティング、エイダでは、パンチカードを使用したプログラミング、ホレリスでは、パンチカードを使用したバッチデータ処理、ＴｅｌｅＴｙｐｅでは、対話型タイプライタキーボード、ＤＥＣでは、対話型コンピューティングコンソール、ＭＩＴでは、人間コンピュータ対話ポインティングデバイス、およびゼロックスでは、ポインタマウスを有するコンソールを使用したウインドウ対話コンピューティングである。
【００２０】
ウインドウ対話コンピューティング方法の２０年の進化の中で、コンピューティングのための多くのアプリケーションが、ＷＩＭＰＳパラダイムに加えて出現した。最早期のアプリケーションが、会計スプレッドシートであり、そのすぐ後に、事務用ワードプロセッサが続いた。グラフィックスが、アプリケーションに利用できるようになると、設計図作成が続いた。グラフィックスアニメーションが可能になると、シミュレートされたゲームが、一般的に使用されるようになった。通信がより普及すると、対話モデルも遠隔型になり、したがって、遠隔幾何空間コンピューティングが、例えば、ロボット工学、遠隔計測におけるような遠隔コンピューティング、および遠隔医療に適用されてきた。
【００２１】
以上すべてのアプリケーションにおけるユーザインタフェースの柱は、依然としてＷＩＭＰＳである。本発明の一実施形態による筆記システムは、手書きデバイスおよびグラフィック・マーキング・デバイスとして使用されるように特に設計されることが可能であるため、筆記システムは、ネイピアが依拠した触覚操作を使用することにより、ネイピア計算機を完全にコンピュータ化されたモデルに変換するための機会を提供するように適合させることができる。
【００２２】
慣用のアプローチ、および従来のアプローチのさらなる限界および欠点は、そのようなシステムを、図面を参照する本出願の以降の部分で提示される諸実施形態と比較することを介して、当業者には明白となろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の諸態様は、空間的なシンボルの追跡および認識のための対話型空間筆記デバイスにおいて見ることができる。デバイスは、シンボルを追跡するように適合されたトランスデューサ要素を有する筆記スタイラスと、シンボルが追跡されるにつれ、トランスデューサ要素によって放出される信号を受け取るように適合された複数のセンサと、複数のセンサにおいて受け取られた信号から空間座標測定値を算出するための手段と、算出された空間座標測定値を収集するための手段と、追跡中に収集された測定値をシンボル認識のために使用するためのシンボル認識モジュールとを含むことが可能であり、デバイスは、追跡のシンボル認識の結果を算出するように適合されることが可能である。
【００２４】
本発明による一実施形態では、複数のセンサは、空間座標原点に対するスタイラスのトランスデューサからの位置信号を受け取るように適合された少なくとも１つのセンサと、複数の空間基準点に対するスタイラスのトランスデューサからの位置信号を受け取るように適合された少なくとも１つのセンサとを含むことが可能である。
【００２５】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、追跡のシンボル認識の結果に関する可聴応答を生成するための手段をさらに含むことが可能である。
本発明による一実施形態では、デバイスは、学習者ユーザによる支援された学習と、支援なしの学習の少なくとも１つに適合されることが可能である。
【００２６】
本発明による一実施形態では、デバイスは、デバイスの学習者ユーザが、追跡されるシンボルを学習するのを支援するための学習アシスタント・アプリケーション・プログラムを含む支援なしの対話型学習アプリケーションを含むことが可能である。
【００２７】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、学習されるべきシンボルのためのストレージと、以前に学習されたシンボルのためのストレージとをさらに含むことが可能である。
【００２８】
本発明による一実施形態では、学習されるべきシンボルは、シンボルが記入されているキューカードと、シンボルの電子的な視覚的表現の少なくとも１つを含むことが可能であり、シンボルは、学習セッション中にスタイラスによって追跡されるように適合されることが可能である。
【００２９】
本発明による一実施形態では、学習アシスタント・アプリケーション・プログラムは、セッション管理機能、教示およびレッスン強化機能、実演機能、およびシンボル誘導機能の少なくとも１つを含むことが可能である。
【００３０】
本発明による一実施形態では、学習アシスタント・アプリケーション・プログラムは、レッスン主題機能群、レッスン評価機能群、および学習者指導機能群の少なくとも１つを含むことが可能である。
【００３１】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、電子レッスン群と学習プログラム群の少なくとも１つを読み込むための媒体リーダと、電子レッスン群と学習プログラム群の少なくとも１つを含むように適合されたリムーバブル媒体記憶デバイスと、プログラム・オペレーティング・システムとをさらに含むことが可能である。
【００３２】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、キーボードアダプタと、キーボードライン制御アシスタントプログラムと、印字可能なキーシンボルのインプリメンテーションと、エミュレートされたキーボード・コントロール・キーの包括的なバインドとを有する学習プラットフォームをさらに含むことが可能である。
【００３３】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、キーボード・インタフェース・ポートと、キーボード・コントローラ・エミュレータと、キーボードアダプタをホストコンピュータに電気的に接続するためのコネクタとをさらに含むことが可能である。
【００３４】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、マウスアダプタと、マウスＸ−Ｙ位置を算出するための手段と、マウスライン制御アシスタントプログラムとを有する学習プラットフォームをさらに含むことが可能である。
【００３５】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、マウス・インタフェース・ポートと、マウス・コントローラ・エミュレータと、マウスアダプタをホストコンピュータに電気的に接続するためのコネクタとをさらに含むことが可能である。
【００３６】
本発明による一実施形態では、マウスＸ−Ｙ位置は、空間リーダスタイラス投射平面に沿った２つのＸ−Ｙ位置読み取り値の上へのスタイラスの３次元位置の成分を含むことが可能である。
【００３７】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、対話型学習プラットフォーム、コンソールインタフェース群、アプリケーション・アシスタント・プログラム群、およびコンソール・スーパバイザ・プログラムに関連する対話型コンソールをさらに含むことが可能である。
【００３８】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、キーボードエミュレータ、および関連するインタフェースと、マウスエミュレータ、および関連するインタフェース、デバイス・インタフェース・コネクタ、デバイス・インタフェース・コネクタとメイン・システム・ユニットの間における空間データバス、ならびに少なくとも１つのアナログ・オーディオ・インタフェースをさらに含むことが可能である。
【００３９】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、少なくとも１つの学習アシスタントモジュールと、少なくとも１つのインタフェース・エミュレーション・アシスタント・モジュールとをさらに含むことが可能である。
【００４０】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、スーパバイザ・プログラム・テキストと、非常駐のスーパバイザテキストのためのブートローダと、空間位置サンプリングルーチンと、位置サンプルキューと、位置平均ルーチンとをさらに含むことが可能である。
【００４１】
本発明の諸態様は、コンソールディスプレイを３次元空間の透視図に関連付けること、対話型コンピューティングリソース群を概念上の３次元空間に関連付けること、透視空間内のボリューム要素を利用可能なリソース群に割り当てること、ボリューム要素を透視図の中で配置すること、空間的位置分離によって、異なるボリューム要素を区別すること、異なるグラフィック特徴を使用することにより、異なるタイプのリソースを区別すること、すべての利用可能なリソースを、閉じた凸形境界内に収めること、閉じた凸形境界を負の無限大における点に関連付けること、すべての利用可能なリソースが見える初期透視図を提供すること、初期透視図を、初期透視図に関するグローバル・コンピューティング・コンテキストに関連付けること、コンテキストの中のすべての囲まれたリソースが、空間的に到達可能であることが可能であることを確実にすること、および特定のコンテキストに関して利用可能なリソース群を提供することを含む空間コンピューティング方法において見ることができる。
【００４２】
本発明の諸態様は、筆記デバイスと、空間フォント座標測定のためのセンサ群を含む筆記スタイラスとを含む空間的な文字の追跡および認識のための対話型空間筆記システムにおいて見ることができる。また、システムは、筆記システムおよび筆記スタイラスのための筐体、およびキューカードをマウントするための手段も含むことが可能である。また、システムは、テキスト文字認識モジュールも含むことが可能である。また、システムは、手書き追跡の開始および終了を示すための規約も含むことが可能である。また、システムは、テキスト文字認識のために手書き追跡の位置測定値を収集するための手段も含むことが可能である。また、システムは、手書き追跡をテキスト文字認識した結果の可聴の提示を提供する手段も含むことが可能である。
【００４３】
本発明による一実施形態では、対話型空間筆記デバイスは、フォント座標原点に対する位置を記録する少なくとも１つのセンサと、タイプフェースフレームに関連する基準点に対するスタイラス位置を記録する少なくとも１つのセンサとをさらに含む。
【００４４】
本発明による一実施形態では、キューカードをマウントするための手段は、システム筐体上のキューカードのためのレセプタクルと、特定の向きに従ってキューカードをマウントするための手段と、筐体の上方のフォント原点センサマウントポイントによってキューカードを視覚的に見るための手段とを含むことが可能である。
【００４５】
本発明による一実施形態では、手書き追跡の位置測定値を収集するための手段は、見られたキューカードイメージを、キューカード・イメージ・アウトラインに沿ったスタイラスの先端部の動きから取り込まれた位置読み取り値に関連付けることを含むことが可能である。
【００４６】
本発明による一実施形態では、テキスト文字認識の結果の可聴の提示は、認識手続きのテキスト結果、実行されるべき次のステップのテキスト指示、テキスト文字認識の結果のオーディオ指示、テキスト文字認識の結果の視覚的指示を含むことが可能である。
【００４７】
本発明による一実施形態では、正しい向きでキューカードをマウントするための手段は、接合するレセプタクル側面のマッチする面取り特徴と接合するように適合されたキューカードの端部上の切り込みを含むことが可能であり、他のキューカード端部は、他のレセプタクル側面と合うように接合する。
【００４８】
本発明の諸態様は、手書き追跡に関連する形状の歪みを訂正する方法において見ることができ、方法は、タイプフェース頂点が、エンドユーザのサイトラインに沿った向きである場合に、タイプフェースセンサに関連する平面と平行な平面に沿って追跡すること、およびタイプフェースセンサの平面が、キューカードイメージの平面と一致する場合に、キューカードイメージの平面と平行な平面に沿って追跡することのどちらかを含む。
【００４９】
本発明による一実施形態では、タイプフェース頂点が、エンドユーザのサイトラインに沿った向きである場合に、タイプフェースセンサの平面と平行な平面に沿って追跡する方法は、タイプフェースセンサに面するようにスタイラスを向けること、エンドユーザの手の中でスタイラス位置を調整することによって、スタイラスを中心に合わせること、スタイラスに関連する筆記デバイスを動かすことにより、スタイラスを中心に合わせること、タイプフェースをスタイラスに対して垂直に向けること、スタイラスをキューカードイメージと揃えること、スタイラス、キューカード端部、およびフォント原点センサを揃えること、タイプフェース平面に対して下向きに傾斜する方向に沿って追跡すること、およびタイプフェース平面の上向きに傾斜する方向に沿って追跡することの少なくとも１つをさらに含む。
【００５０】
本発明の諸態様は、筆記筐体と、筐体上の前部対話領域と、スタイラスと、電源スイッチによってアクティブにされているスタイラスに関連するコネクタと、手書き文字認識アプリケーションをアクティブにするように適合されたスタイラスグリップとを含む対話型空間筆記デバイスにおいて見ることができる。
【００５１】
本発明による一実施形態では、筐体は、傷害の危険性を最小限に抑えるように適合された外面を含む構造を含むことが可能である。
本発明による一実施形態では、筐体の前部対話領域は、少なくとも１つのキューカードを保持するためのスペースと、スタイラスを保持するためのアタッチメントと、オーディオスピーカのためのマウントと、使用中にキューカードを保持するためのレセプタクルとを含むことが可能である。
【００５２】
本発明による一実施形態では、少なくとも１つのキューカードを保持するためのスペースは、現在の教育セッション中に使用されるべきキューカードを保持するためのサイロと、現在の教育セッションにおいて前に使用されたキューカードを保持するための別のサイロとを含むことが可能である。
【００５３】
本発明による一実施形態では、これらのサイロはそれぞれ、キューカードのセットを保持するように適合された筐体内部のサイロ空洞と、筐体の向きが狂った場合、キューカードをしっかりと保持する保持フランジと、使用されるべきキューカードをサイロから取り出すための開口とを含むことが可能である。
【００５４】
本発明の諸態様は、対話型空間筆記デバイスを学習者が操作するのを支援する方法において見ることができ、方法は、教育設定を準備すること、デバイスの操作を実演すること、第１の教育シンボルを使用して第１の教育セッションを管理すること、すべてのシンボルが使用されるまで、別のシンボルを使用して別の教育セッションを管理することを含む。
【００５５】
本発明による一実施形態では、方法は、教育セッションで使用されるべきキューカードのセットを選択すること、選択されたキューカード群を第１のサイロの中にしまい込むこと、使用中のキューカード群を保持するように適合されたレセプタクルの中に、選択されたキューカード群を、表を上にして入れること、キューカード上で表示されるシンボルの最上部が、学習者のサイトラインの方に向いていることを確実にすること、デバイスに電力を供給することによって、学習者に対する教育を管理すること、および教育デバイスに対する学習者の精通を促進することをさらに含むことが可能である。
【００５６】
本発明による一実施形態では、方法は、デバイスの動作を学習者に説明すること、スタイラスを握るように学習者に促すこと、スタイラスを動かして、教育プログラムを開始するように学習者に促すこと、手書きシンボルの追跡を実演して、教育デバイスからの応答を呼び出すこと、学習者がスタイラスを握っている間に、手書きの動きを実演すること、シンボルパスが追跡されるにつれ、学習者に方向パスを説明すること、手書き追跡の終りで、キューカードの付近からスタイラスを引き離すこと、および学習者が実行したことを強化することをさらに含むことが可能である。
【００５７】
本発明による一実施形態では、教育セッションを管理することは、使用されるべきシンボルを選択すること、第１のサイロからキューカードを選ぶこと、シンボルを学習者に視覚的に提示すること、シンボルを定義すること、学習者が、シンボルに視覚的に精通するようにさせること、キューカードの背面からのヒントを説明すること、筐体内のレセプタクルの中にキューカードを入れること、キューカードイメージを追跡するように学習者に促すこと、学習されたことを強化すること、レセプタクルからキューカードを取り除くこと、および前に使用されたキューカードを第２のサイロの中にしまい込むことを含むことが可能である。
【００５８】
本発明による一実施形態では、方法は、完了時に成功の確認を伝えること、および／または失敗時に別の試行を促すこと、デバイスが、成功を聞こえるように確認すると、賞賛および肯定を強化すること、およびさらなる学習強化を実行することをさらに含むことが可能である。
【００５９】
本発明の諸態様は、支援のない学習のために適合された対話型筆記デバイスと、学習アシスタントプログラムとを含む支援のない対話型システムにおいて見ることができる。
本発明による一実施形態では、対話型筆記デバイスは、キューカード取り替え手段と、スタイラス整列手段と、ハンドレストアセンブリと、手位置検出手段とをさらに含むことが可能である。
【００６０】
本発明による一実施形態では、電子キューカード取り替えが、仮想電子キューカードを表示するディスプレイスクリーンと、仮想電子キューカード表記を表示するディスプレイ・スクリーン・イメージと、仮想電子キューカード表記および仮想電子キューカードテキストとを含むことが可能である。
【００６１】
本発明による一実施形態では、デバイスが、リーダ・フォント・フレームと一致するキューカードレセプタクルと、フォント原点に位置するディスプレイスクリーン中心点と、タイプフェース平面に平行な向きにされたディスプレイスクリーン平面と、ディスプレイフレーム基準点と同一であるとされるタイプフェースフレーム基準センサ群と、学習者の手の位置付けを誘導するハンドレストとをさらに含むことが可能である。
【００６２】
本発明による一実施形態では、ハンドレストアセンブリが、ベースと、ハンドサドルフラップと、ベースとハンドサドルフラップの間の可動ジョイントと、ヒンジばねを閉じるハンドサドルフラップとを含むことが可能である。
【００６３】
本発明による一実施形態では、手位置検出手段が、ハンドレストベース上のハンドサドルフラップ開放圧力アクチュエータと、ハンドサドルフラップ閉鎖ハンドプレッシャによって駆動されるハンドサドルフラップと、ハンドサドルフラップ閉鎖検出電気回路とを含むことが可能である。
【００６４】
本発明による一実施形態では、デバイスが、電子キューカードのイメージおよび表記のためのシステムストレージと、計画されたレッスン電子キューカード群のためのシステムストレージのパーティションと、達せられたレッスン電子キューカード群のためのシステムストレージのパーティションとをさらに含むことが可能である。
【００６５】
本発明による一実施形態では、デバイスは、アシスタント機能群と、レッスンセッション管理機能と、レッスン強化機能と、実演機能と、シンボル誘導機能とを含む学習アシスタントプログラムをさらに含む。
【００６６】
本発明の諸態様は、支援なしの学習筆記デバイスと、筆記学習プラットフォームのための外部媒体リーダと、レッスンプログラム群および課目データを含む外部媒体ユニットと、プログラムローダとを含む筆記学習プラットフォームにおいて見ることができる。
【００６７】
本発明による一実施形態では、レッスンプログラムは、セッション管理機能と、学習者支援機能とを含むことが可能である。
本発明による一実施形態では、学習者支援機能は、レッスン主題体験機能群と、レッスン体験評価機能群と、レッスン実演機能群と、レッスン指導機能群とを含むことが可能である。
【００６８】
本発明による一実施形態では、方法は、外部媒体ユニットを媒体リーダの中に挿入すること、システムにレッスンプログラムを読み込むこと、対応するセッション管理モジュールに切り替えることによって、レッスンを開始すること、レッスンアプリケーションを実行すること、およびハード割り込み時にシステムモニタをリセットすることをさらに含むことが可能である。
【００６９】
本発明の諸態様は、キーボードアダプタと、キーボードライン制御アシスタントプログラムと、印字可能なキーシンボルのインプリメンテーションと、エミュレートされたキーボード・コントロール・キーの包括的なバインドとを有する筆記学習プラットフォームを含む筆記キーボードエミュレーションデバイスにおいて見ることができる。
【００７０】
本発明による一実施形態では、キーボードアダプタを有する筆記学習プラットフォームは、キーボード・インタフェース・ポートと、キーボード・コントローラ・エミュレータと、キーボードアダプタをホストコンピュータに電気的に結合するためのコネクタとをさらに含むことが可能である。
【００７１】
本発明による一実施形態では、キーボードライン制御アシスタントプログラムが、キーボード対話のための対話型セッション・アシスタント・プログラムと、目標ホストコンピュータシステムの関連するキーボードタイプのためのキーボードライン制御とを含むことが可能である。
【００７２】
本発明による一実施形態では、印字可能なキーシンボルのインプリメンテーションは、筆記認識モジュールの完全な結果セットを含むことが可能である。
本発明による一実施形態では、エミュレートされたキーボード・コントロール・キーの包括的なバインドは、すべてのキーボードコントロールの組み合わせを一意にマップするハンドレスト・ハンドプレッシャ・スイッチ組み合わせをバインドすることを含むことが可能である。
【００７３】
本発明の諸態様は、マウスアダプタと、マウス位置と、マウスライン制御アシスタントプログラムとを有する筆記学習プラットフォームを含む筆記マウスエミュレータデバイスにおいて見ることができる。
【００７４】
本発明による一実施形態では、マウスアダプタを有する筆記学習プラットフォームが、マウス・インタフェース・ポートと、マウス・コントローラ・エミュレータと、マウスアダプタをホストコンピュータに電気的に結合するためのコネクタとをさらに含むことが可能である。
【００７５】
本発明による一実施形態では、マウス位置は、空間的なリーダスタイラス投射平面に沿った少なくとも１つの２次元位置の読みに課せられた筆記スタイラス３次元位置の成分を含むことが可能である。
【００７６】
本発明による一実施形態では、マウスライン制御アシスタントプログラムは、マウス対話のための対話型セッション・アシスタント・プログラムと、目標ホストコンピュータシステムの関連するマウスタイプのためのマウスライン制御とを含むことが可能である。
【００７７】
本発明の諸態様は、対話型筆記学習プラットフォームと、コンソールインタフェース群と、アプリケーション・アシスタント・プログラム群と、コンソール・スーパバイザ・プログラムとを含む筆記コンソールにおいて見ることができる。
【００７８】
本発明による一実施形態では、コンソールインタフェース群は、関連するインタフェースを有するキーボードエミュレータと、関連するインタフェースを有するマウスエミュレータと、筆記コンソール・インタフェース・コネクタと、筆記コンソール・インタフェース・コネクタとメイン・システム・ユニットの間における空間データバスと、オーディオインタフェースとを含むことが可能である。
【００７９】
本発明による一実施形態では、アプリケーション・アシスタント・プログラムは、１つまたは複数のレッスンアシスタントモジュールと、１つまたは複数のインタフェース・エミュレーション・アシスタント・モジュールとを含むことが可能である。
【００８０】
本発明による一実施形態では、コンソール・スーパバイザ・プログラムは、スーパバイザ・プログラム・テキストと、非常駐のスーパバイザテキストのためのブートローダと、空間位置サンプリングルーチンと、位置サンプルキューと、位置平均ルーチンとを含むことが可能である。
【００８１】
本発明による一実施形態では、筆記コンソールを操作する方法は、システムブートストラップ時にコンソール・スーパバイザ・プログラムを読み込むこと、およびコンソール・スーパバイザ・プログラムを呼び出すことを含むことが可能である。
【００８２】
本発明による一実施形態では、方法は、サンプルスケジューラを呼び出すこと、位置サンプリングルーチンを呼び出すこと、獲得されたサンプルを処理のためにキューに入れること、平均ルーチンを呼び出して、精度を向上させること、認識ルーチンを呼び出して、手書きテキストを識別すること、レッスンアシスタントルーチンを呼び出すこと、およびエミュレーションルーチンを呼び出すことをさらに含むことが可能である。
【００８３】
本発明による一実施形態では、サンプルスケジューラを呼び出すことは、優先順位によって後続のルーチンに処理時間を与えること、より低い優先順位のルーチンより前に、より高い優先順位のタスクを実行すること、より高い優先順位のルーチンに、より低いルーチンよりも多くのコンピューティング時間を割り当てること、およびタスク内、およびタスク間で処理リソース群を管理することを含むことが可能である。
【００８４】
本発明の諸態様は、筆記コンソールディスプレイを３次元空間の透視図に関連付けること、対話型コンピューティングリソース群を概念上の３次元空間に関連付けること、透視空間内のボリューム要素をそれぞれの利用可能なリソース群に割り当てること、ボリューム要素を３次元透視図の中で配置すること、空間的位置分離によって、異なるボリューム要素を区別すること、異なるグラフィック特徴を使用することにより、異なるタイプのリソースを区別すること、すべての利用可能な処理リソースを、閉じた凸形境界内に収めること、閉じた凸形境界を学生閲覧者の背後の負の無限大における点に関連付けること、すべての利用可能なリソースが見える初期透視図を提供すること、初期透視図をグローバル・コンピューティング・コンテキストに関連付けること、コンテキストの中のすべての囲まれたリソースを空間的に到達可能にすること、およびグローバル・コンピューティング・コンテキストに関して利用可能なリソース群を提示することを含む空間コンピューティング方法において見ることができる。
【００８５】
本発明による一実施形態では、コンテキストの中のすべての囲まれたリソースを空間的に到達可能にすることは、座標のアリバイ変更を使用してボリューム要素に接近すること、ボリューム要素の投射領域を対応するリソース群への入口に割り当てること、およびボリューム要素においてスナップして、対応するコンピューティングコンテキストに入ることを含むことが可能である。
【００８６】
本発明による一実施形態では、座標のアリバイ変更を使用してボリューム要素に接近することは、透視視点をカーソルボリューム要素に関連付けること、カーソルのアリバイ座標線形変換を使用して、シーン内で並進を実行すること、透視視点を回転させ、パンすること、およびボリューム要素に向かって接近し、ズームすることを含むことが可能である。
【００８７】
本発明による一実施形態では、ボリューム要素においてスナップして、関連するコンピューティングコンテキストに入ることは、スナップ圏分解能半径を、支配的な透視図におけるオブジェクト間の最小空間分離の１／２未満に設定すること、オブジェクト間の最小空間分離を、学習者閲覧者が、支配的な透視図において操作できるようにされた触覚距離となるように設定すること、学習者閲覧者が、スナップ圏がボリューム要素と交差する点まで視点を並進させることができる場合、そのボリューム要素をスナップされていると認定することを含むことが可能である。
【００８８】
本発明の一実施形態によれば、オブジェクト間の最小空間分離を、学習者閲覧者が、支配的な透視図において操作できるようにされた触覚距離となるように設定することは、透視図に関する距離を、学習者閲覧者に関する筆記スタイラスの触覚移動距離に拡大縮小すること、位置が平均された値である場合、その位置の統計的標準誤差の線形係数を最小分離距離に加算すること、学習者閲覧者位置付けにおいて検出された微動振動の著しい振幅を相殺すること、最小分離距離から相殺された振動振幅を引くことを含むことが可能である。
【００８９】
本発明による一実施形態では、学習者閲覧者が、スナップ圏がボリューム要素と交差する点まで視点を並進させることができるようにされている場合、そのボリューム要素をスナップされていると認定することは、著しい振動が存在する場合に視点を固定すること、スナップ認定が存続する最小期間を示すこと、およびスナップ認定が存続する間、少なくとも１つの学習者閲覧者アクションを示すことを含むことが可能である。
【００９０】
本発明による一実施形態では、コンテキストに利用可能なリソース群を提示することは、そのリソース群を含む概念上の３次元空間の透視図をコンソールディスプレイ領域の一部分の上に投射すること、概念上の２次元領域内の現在のコンテキストの特殊化を、空間透視図のために使用されるディスプレイ領域とは切り離されたコンソールディスプレイ領域の一部分の上に投射すること、現在のコンテキストの作業領域を、空間透視図のために使用されるディスプレイ領域、および現在のコンテキストの特殊化のために使用されるディスプレイ領域とは切り離されたコンソールディスプレイ領域の一部分の上に投射すること、現在のコンテキストが、特殊化である場合はいつでも、包含するコンテキストを、空間透視図のために使用されるディスプレイ領域、現在のコンテキストの特殊化のために使用されるディスプレイ領域、および現在のコンテキストの作業領域のために使用されるディスプレイ領域とは切り離されたコンソールディスプレイ領域の一部分の上に投射すること、包含するコンテキスト、現在のコンテキスト特殊化、および現在のコンテキスト作業領域の１つにアクセスすることを含むことが可能である。
【００９１】
本発明による一実施形態では、包含するコンテキスト、現在のコンテキスト特殊化、および現在のコンテキスト作業領域の１つにアクセスすることは、カーソルを、包含するコンテキストのために確保された領域までパンすること、カーソルを、コンテキスト特殊化のために確保された領域までパンすること、カーソルを、現在のコンテキストのために確保された作業領域までパンすることによりおよび面リソースにおいてスナップすることを含むことが可能である。
【００９２】
本発明による一実施形態では、面リソースにおいてスナップすることは、ボリューム要素においてスナップすることを必然的に伴う。
本発明による一実施形態では、方法は、パン先のコンテキスト領域と作業領域のどちらかをボリューム要素の面投射に関連付けること、スナップ円をスナップ圏の２次元投射に関連付けることにより、パン先のコンテキスト領域と作業領域のどちらかに関するスナップ円を使用すること、学習者閲覧者が、スナップ円が、接近される面要素と交差する点まで面視点を並進させることができるようにされている場合、その面要素をスナップされていると認定すること、線リソース群と点リソース群のどちらかにおいてスナップすることをさらに含むことが可能である。
【００９３】
本発明による一実施形態では、線リソース群の１つのリソース、および点リソース群の１つのリソースにおいてスナップすることは、面リソースにおいてスナップすることを必然的に伴うことが可能である。
【００９４】
本発明による一実施形態では、方法は、線リソース群と点リソース群のどちらかを面リソースの線投射に関連付けること、スナップ間隔をスナップ円の１次元投射に関連付けることにより、線リソース群と点リソース群のどちらかに関するスナップ間隔を使用すること、学習者閲覧者が、スナップ間隔が、接近される線要素と交差する点まで線視点を並進させることができるようにされている場合、その線要素をスナップされていると認定すること、および学習者閲覧者が、スナップ間隔が、接近される点要素を含む点まで線視点を並進させることができるようにされている場合、その点要素をスナップされていると認定することをさらに含むことが可能である。
【００９５】
本発明による一実施形態では、スナップ認定が存続する間、学習者閲覧者アクションを示すことは、スナップされたリソースのコンテキストに関する可聴キューを提示すること、スナップされたリソースのコンテキストに関する視覚的ユーザキューを提示すること、およびコンテキストキューに対する学習者閲覧者応答によって示されるアクションを実行することを含むことが可能である。
【００９６】
本発明による一実施形態では、コンテキストキューに対する学習者閲覧者応答によって示されるアクションを実行することは、現在のコンテキストを保つこと、新たなコンテキストに入ること、新たなコンテキストの中で学習者閲覧者対話に応答すること、現在のコンテキストから抜けることによって、新たなコンテキストの中における対話を終了すること、および前のコンテキストに戻ると、前のコンテキストを復元することを含むことが可能である。
【００９７】
本発明による一実施形態では、前のコンテキストを復元することは、前のコンテキストへの漸進的な空間的遷移、グラフィック遷移、および可聴の遷移の１つを提供して、学習者閲覧者を混乱させるのを防止することを含むことが可能である。
【００９８】
本発明の諸態様は、空間筆記システムと、例えば、コンソールの中に含まれるリソース群をナビゲートするのに使用するための空間コンピューティング方法とを使用する際に見ることができる。マウス、またはその他のコンピュータ化されたポインティングデバイスは、データ点を非常に迅速に生成することができる。ワード・プロセッシング・アプリケーションでは、テキストの作成および表示が、処理の大部分を占める場合でさえ、マウスによって駆動される操作は、人間が後を追うには速過ぎる可能性がある。プログラマは、カーソルまたはポインタアイコンの移動を故意に遅くして、人間による知覚を可能にしている。
【００９９】
本発明による一実施形態では、アプリケーションリソースの空間的ナビゲーションを円滑にするため、シナリオを理解し、次に何をするかを決めるのに十分な時間をユーザに与えるのに、同じ速度低減が要求される可能性がある。ＷＩＭＰＳウインドウ、およびＷＩＭＰＳウインドウの２次元ペインとは異なり、空間コンテキストコンピューティングによりふさわしい隠喩は、ドア−部屋−フロアナビゲーションモデルであり、フロア領域が、ＷＩＭＰＳスクリーンまたはＷＩＭＰＳウインドウに相当することが可能である。
【０１００】
本発明を明らかにするために、以上にリストアップしたデバイスの１つ、例えば、空間筆記サイン・スタイリング・マーカを伴う少なくとも１つを使用する方法を例示することで十分である可能性がある。
【０１０１】
本発明の以上、およびその他の利点および斬新な特徴、ならびに本発明の例示する実施形態の詳細は、以下の説明および図面から、より完全に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０２】
本発明の諸態様は、例えば、いくつかの空間筆記デバイスのいずれか１つから空間筆記データを収集する入力デバイスドライバ群を含む空間筆記デバイスにおいて見ることができる。本発明による筆記システムは、例えば、空間筆記サインリーダによって生成されたデータを使用するテキスト文字認識アプリケーションを含むことが可能である。
【０１０３】
本発明による一実施形態では、機械的に外された筆記スタイラスが、教示を負わされていない手書きにおいて使用するために、使用可能であることが可能である。本発明の諸態様は、例えば、個々に書かれた文字の手書きを学習することを円滑にするように適合された諸特徴を提供するテキスト文字認識技術において見ることができる。そのような手書き学習アプリケーションをサポートするシステムは、筆記スタイラスおよび筆記リーダに加えて、トライアルハンドストロークを求めるためのプロンプト機構と、手書きの文字がうまく完成したことを示すための評価手段とを使用することができる。
【０１０４】
本発明による一実施形態では、学習セッション、すなわち、対話型学習セッションは、アルファベットまたは数字の特定の文字を書くようにエンドユーザに最初に促すことから順次に進むことが可能である。また、プロセスは、学習者／学生の手書きストロークを読み取ることも含むことが可能である。学習者／学生が、手書きの文字をアサートするための空間的条件を満たすと、評価手段が、手書き条件の成功を確認することが可能であり、例えば、「Ｇｒｅａｔ Ｊｏｂ」、ベル、または照明などのオーディオ／ビジュアル報酬がアクティブにされることが可能である。
【０１０５】
また、本発明の諸態様は、例えば、大人／監督指導の下で年少の子供たちに対する教育最終用途に適合されることが可能な空間的文字認識方法においても見ることができる。本発明による一実施形態では、対話型筆記デバイスは、デバイスとの学習者／学生の対話が、面白く、前向きな学習体験であるように取り計らうことに責任を負う大人のニーズを満たすこともできる。本発明の一実施形態による筆記デバイスは、例えば、第２言語／外国語を、例えば、学習することを所望する学習者ら／学生らによって使用されてもよい。
【０１０６】
本発明による一実施形態では、支援された学習アプリケーションが、例えば、形状、文字、字、および数字を学習することに的を絞ることが可能である。学習者／学生は、肯定および奨励を介して楽しませられることが可能である。システムは、例えば、学習者／学生が、システムを使用する間、報酬／賞賛を学習者／学生に提供するように適合されることが可能である。
【０１０７】
本発明による一実施形態では、筆記デバイスと対話することの累積効果は、例えば、デバイスとともに提供されること、または別個に市販されることが可能な、文字、字、シンボル、および数字をどのように書くかを学習することであることが可能である。学習者／学生は、手書きのシンボルを筆記デバイスによって認識させることにより、習熟度を実証することができることが可能である。筆記デバイスと対話することによって獲得された形状および手書きのストロークの早期の認識は、例えば、後の学習体験において、紙の上に書くことを学習する際、およびキーボードでタイプ入力する際に、有用な第１のステップとなる可能性がある。
【０１０８】
本発明による一実施形態では、利点は、支援された学習デバイスおよび学習アプリケーションを使用することによって獲得することができる。例えば、成果が、キャプチャされて、自動化されたシステムに体系的にまとめられ、したがって、学習者が進むにつれ、学習者／学生が、それまでに獲得された知識をベースに進み続けることができることが可能である。学習／教育方法は、システムによって使用可能な手続きに体系的にまとめられることが可能である。
【０１０９】
本発明による一実施形態では、学習者／学生は、監督されて、デバイスと対話することができることが可能である。人間の支援を無しで済ますために、教育手続きを、監督者／教育者が、教育環境において子供の学習を監督することができるのと同一の形で、学習者／学生の活動を監督するように適合された学習アプリケーションに組み込むことができる。
【０１１０】
本発明の諸態様は、例えば、自動ユーザインタフェースとユーザによってアクティブにされる自己支援ユーザインタフェースのどちらかにおいて見ることができる。例えば、助言、肯定、および時間依存の手続きを、学習アプリケーション内のシステムに符号化することができる。
【０１１１】
本発明による一実施形態では、監督教育プログラムが、可聴の／視覚的プレゼンスを備えることが可能であり、教師に相当するものとして作用することが可能である。
本発明による一実施形態では、初期誘導が、アプリケーションによって実行されて、学習者／学生／ユーザが、例えば、最小の歪みでシンボルを追跡するのを支援することが可能である。対話型筆記デバイスは、歪み、およびどのように歪みを回避するかを学習者／学生に説明するように適合されることが可能である。説明／誘導は、リアルタイムで与えられることが可能であり、デバイスのソフトウェア／ファームウェアに符号化されることが可能である。デバイスは、学生／学習者活動を継続的に監視し、活動を評価し、学生学習者が、例えば、教育タスクを実行している間に、リアルタイムの命令を学生学習者に提供することができる。
【０１１２】
本発明による一実施形態では、スタイラス操作の監督を使用して、意図される教育および娯楽体験を円滑にすることができる。デバイスは、手書きの訂正／変更をどのように扱うか、およびデバイスとどのように適切に対話するかについて、学生／学習者にリアルタイムの命令を提供することができる。本発明による一実施形態では、ユーザおよびデバイス対話のすべての態様は、陽気な学習をもたらすように設計されることが可能である。学生学習者は、例えば、デバイスを使用してシンボルを書く間に、学習が、陽気な学習を介した楽しさの期待に付加的になることが可能であるぐらいまで、ユーザおよびデバイス対話を楽しむことができる。
【０１１３】
本発明による一実施形態では、教示は、複数の順序付けられたレッスンを含むことが可能である。各レッスンは、前のレッスンをベースに進められることが可能である。また、レッスンは、例えば、モジュール群に、例えば、初心者モジュール群、中級モジュール群、上級モジュール群、および専門家モジュール群にグループ化されることも可能である。
【０１１４】
本発明による一実施形態では、学習アプリケーションを一般的な対話型アプリケーションに変換することは、動作基準を変更して、例えば、「教える」のような目的のある動詞、および、例えば、「レッスン」などの量的な名詞が、すべてにわたって当てはまらない可能性があるようにすることを含むことが可能である。本発明の対話型アプリケーションを汎用にするために、例えば、「レッスンを教える」などのコンテキスト上の関係を、例えば、「任務を果たす」、「目的を満たす」、「技量を実証する」、および「目標を達する」などの、表現の中で、それほど具体的ではないコンテキスト内で置き換えることができる。
【０１１５】
本発明の諸態様は、支援された学習デバイスおよび学習アプリケーションにおいて見ることができる。本発明による一実施形態では、デバイスは、例えば、学習者プレイヤおよび監督アシスタント教育者を的にする対話型２人タスクであることが可能である。
【０１１６】
本発明による一実施形態では、支援のない対話型デバイスおよび対話型アプリケーションが、監督アシスタント教育者に関連する手続きを自動化するように適合されることが可能であり、したがって、デバイスは、自律的な自己教育のために使用されることが可能であり、つまり、教育アシスタントが、ソフトウェア／ファームウェアアプリケーションの中で見られることが可能であり、学習デバイスの論理コンポーネントであり、現実の人物ではないことが可能である。学習アシスタントプログラムは、例えば、学習アシスタントがゲームキャラクタであるゲームと見なされることが可能である。支援のない学習デバイスは、複数の課目、または単一の課目を教えるため、および／または複数の課題、または単一の課題を追求するために一般化／特化されることが可能である、対話型筆記デバイス。本発明による一実施形態では、コンピュータによって生成された学習アシスタントは、学生／学習者が、例えば、ギリシャ文字を書くのを支援するように適合されたギリシャ訛りのある女性を含むことが可能である。
【０１１７】
本発明による一実施形態では、対話型アシスタントプログラムは、他の初歩の学習状況において適用されることが可能である。対話型アシスタントプログラムの用途の拡張は、学生学習者が、特定の文字セットのすべての文字を書くために筆記スタイラスを着実に使用することを学習した場合、つづり、マッチ、幾何学、地理学などを教えることであることが可能である。
【０１１８】
本発明による一実施形態では、対話型アシスタントプログラムは、つづりレッスンを提供するように適合されることが可能である。本発明による一実施形態では、複数の電子キューカードおよび／または物理的キューカードをデバイスと一緒に使用することができる。電子キューカードおよび／または物理的キューカードは、学生／学習者がつづるのを支援する語、テキスト、文、およびヒントを含むことが可能である。
【０１１９】
本発明による一実施形態では、電子キューカードおよび／または物理的キューカードは、辞書定義および／またはシソーラス同義語も含むことが可能である。つづりレッスン管理モジュールが、例えば、つづり語の中で手書きされると予期される各文字を評価し、語が正しくつづられた場合、成功の確認を提供するように適合されることが可能である。逆に、管理モジュールは、学習者が、例えば、誤った文字、または認識不能な文字で、語を誤ってつづった場合、新たな試行／別の試行を行うように促すことも可能である。また、システムは、例えば、数学、音楽、地図の読み取り、未知の言語の翻訳、および化学に関して、学生学習者を支援するのに使用されることも可能である。
【０１２０】
本発明による一実施形態では、例えば、つづり管理モジュールをサポートするのに、プログラムメモリが使用されることが可能である。例えば、つづり拡張をサポートするのに、語の関する電子つづりキューカードおよび／または物理的つづりキューカードのセットが、支援なしの学習アプリケーションに追加されることが可能であり、複数のメモリモジュールアドオン、または読み取り可能／リムーバブルなメモリ媒体を含むことが可能である。
【０１２１】
本発明による一実施形態では、アシスタントプログラムの拡張は、他の教育ゲームのために適合させられることが可能である。算数／数学が、本デバイスの数的拡張である。数学は、もちろん、数、および数学的操作を扱う。支援なしの学習デバイス／アプリケーションは、例えば、プログラムメモリモジュールに対する複数の拡張と、算数管理モジュールの拡張機能を収容する複数のストレージモジュールと、算数電子キューカードおよび／または算数物理的キューカードとを含むことが可能である。
【０１２２】
本発明による一実施形態では、数学電子キューカードおよび／または数学物理的キューカードを使用することは、手書き電子キューカードおよび／または手書き物理的キューカードを使用することとは、わずかに異なることが可能である。筆記デバイスに関連するプロセッサが、数学計算を実行するように適合されることが可能である。したがって、数学学習問題に対する解／答えは、プロセッサが、教育セッション中に予期される答えを計算するために十分な時間が存在するため、あらかじめ格納されない可能性がある。
【０１２３】
本発明による一実施形態では、筆記デバイスは、筆記テキストセッタも使用することが可能である。筆記テキストセッタは、キーボード・アシスタント・プログラムを使用することによって読み込み可能な諸特徴を含むことが可能である。キーボード・アシスタント・プログラムは、キーボードアダプタ（エミュレータ）を使用して、実際のキーボードをレプリケートすることが可能である。すると、例えば対話型筆記デバイスは、キーボードのように使用されることが可能であり、別のシステム／ホストシステムに関連付けられることが可能である。
【０１２４】
本発明による一実施形態では、筆記テキストセッタは、筆記スタイラスの、例えば、水平シフトのための入力と、垂直シフトのための入力とを含むことが可能である。移動変種では、諸特徴は、例えば、手のスタイラスを位置付ける動きを、エンドユーザの手首の手を置く動きから切り離すことによって、利用することができる。無線筆記スタイラスは、筆記リーダと筆記スタイラスの間の機械的依存関係を無くして、筆記キーボード・エミュレーション・アプリケーションを操作することを円滑にすることができる。
【０１２５】
本発明による一実施形態では、対話型筆記デバイスの支援のない対話型アプリケーションのアシスタントプログラム構造を適用して、人間のコンテキスト、またはアニメーションのコンテキストから別のアシスタント・ゲーム・キャラクタを作成し、対話型アプリケーションのためのキャラクタベースの設定を使用して、例えば、コンピュータ・キーボード・デバイスのテキスト設定特徴をエミュレートすることができる。
【０１２６】
本発明の諸態様は、例えば、コンピュータマウスおよび／またはＸ−Ｙデジタイズデバイスをエミュレートすることにより、空間筆記リーダの位置読み取り値のＸ−Ｙ成分を、別個のホストコンピュータに利用可能にすることにおいて見ることができる。
【０１２７】
本発明の諸態様は、対話型筆記デバイスが、例えば、外部ホストコンピュータシステムと対話することができるようにすることにおいて見ることができる。目標／ホストコンピュータシステムは、キーボード入力およびマウス入力を含むことが可能である。対話は、例えば、キーボードのために１つと、コンピュータマウスのためにもう１つの、少なくとも２つのエミュレーションインタフェースを提供するように、本発明による筆記システムを適合させることによって達せられることが可能である。
【０１２８】
本発明による一実施形態では、空間筆記デバイスは、従来の２次元マウスインタフェースによって使用される次元を超えた、位置読み取り値のさらなる測定次元を含むことが可能である。本発明による一実施形態では、例えば、３次元位置データ、マーカ先端部の向きをファクタとするマーカの位置データ、セッタＸ−Ｙレイアウト内のテキストセッタの位置データ、Ｘ−Ｙレイアウト内のスキャナの、スキャナ方向をファクタとする位置データも使用されることが可能である。
【０１２９】
本発明による一実施形態では、共通プラットフォームの下で前述した様々なデータインタフェースを合併することにより、エンドユーザが、筆記コンソールデバイスを使用して、他のコンピューティングデバイス群と対話できるようになることが可能である。また、本発明の諸態様は、スタンドアロンとしてであれ、特定のプロトコルによって結び付けられ、インタフェースがとられたキーボードとしてであれ、孤立したシステムとしてであれ、無線であるか、有線であるかに関わらずネットワークとしてあれ、デバイスの任意の組み合わせが、筆記コンソールからアクセス可能であることが可能な、筆記コンソールを作成することにおいて見ることができる。
【０１３０】
図面の以下の詳細な説明では、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「上の方の」、「下の方の」などの、空間的に方向付ける用語を使用する。それらの用語は、図面を参照する好ましい諸実施形態の説明の便宜のために使用されることを理解されたい。それらの用語は、任意の部分がとることが可能な、絶対的位置、または左、右、上向き、下向きなどの空間における向きを必ずしも表さない。
【０１３１】
図で使用する符号スキームは、階層型にされており、一桁が、各階層レベルにおけるアイテムまたは特徴を識別するのに使用されることが可能である。また、以下の図面で使用されるラベル符号化スキームは、すべての図にわたって一意にもされており、複数の図で現れるアイテムの即時の認識を容易にしている。さらに、前の図における一般的なアイテムの１つの図における詳細には、前の符号ラベル／現在の符号ラベルが前に付けられる／後に付けられることが可能であり、したがって、９９というラベルが付けられた前の一般的なアイテムは、例えば、９９１および９９２として列挙された詳細を示すことが可能である。
【０１３２】
本発明の諸態様は、フォントフレーム筆記リーダと連携して動作するように適合された超音波トランスデューサ先端部が取り付けられた筆記スタイラスにおいて見ることができる。筆記リーダフレームは、例えば、複数の超音波センサマイクを収容することが可能な、長方形のベースを有することが可能である。ベースの部材からのフレーム拡張部分は、単一の頂点で会うことが可能であり、そこに、別の超音波センサマイクが収容されることが可能である。
【０１３３】
本発明による一実施形態では、フォントフレーム筆記リーダは、正方形ベースの各隅にマイクが取り付けられた正方形ベースを使用することが可能である。また、筆記リーダは、例えば、正方形ベースの対角線の半分の長さと等しい垂直距離でベースから頂点に延びる４つの拡張部分も含むことが可能である。センサ群の位置付けは、スタイラス近接をリーダフォント座標に変換することを簡単にするように選択されることが可能であり、５つすべてのセンサにおける同一の超音波パルス到着時刻が、例えば、スタイラス先端部が、タイプフェース原点に位置していることに相当することが可能である。
【０１３４】
本発明による一実施形態では、筆記スタイラストランスデューサおよび筆記リーダフレームセンサ群は、筆記システムに接続されることが可能である。筆記システムは、例えば、超音波プローブ測定値（時間測定値）を空間測定値（距離／位置測定値）に変換することを実行するように適合されることが可能である。また、筆記システムは、例えば、変換された空間位置データを使用して、空間筆記文字認識を実行するように適合されたアプリケーションモジュールも含むことが可能である。
【０１３５】
本発明による一実施形態では、筆記システムは、空間筆記文字の認識の成功を確認するための出力も含むことが可能である。本発明による一実施形態では、認識された文字は、例えば、ＡＳＣＩＩなどの標準のバイナリ符号化を使用して表されることが可能であり、文字コードが、例えば、可聴信号に変換するために音声シンセサイザモジュールに入力されることが可能である。生成された信号は、例えば、シンセサイザからオーディオスピーカに送られることが可能である。
【０１３６】
本発明による一実施形態では、筆記システムは、タイプフェースフレームの構造部材と、学生／学習者の安全のために丸くされた特徴を有するように変更されたベースプラットフォームとを含むことが可能である。タイプフェースフレームの高い部分は、成形された、曲げやすい物質で作られた単一の丸い輪に変更されて、学生／学習者に対して鋭い端部、または硬い端部を全く有さないようにすることができる。対話型筆記デバイスのセンサ配置形状は、保持されることが可能である。スピーカアタッチメントおよびスタイラスアタッチメントが、ベースプラットフォームの前部に配置されることが可能である。
【０１３７】
本発明による一実施形態では、教育レッスンを管理する際に監督者／教育者に対応するために、物理的キューカードのための２つのスロットが設けられることが可能である。例えば、１つのサイロが、次にプレイ／学習／追跡されるカード群を格納するために使用されることが可能であり、別のサイロが、既にプレイ／学習／追跡された物理的キューカード群のために使用されることが可能である。各サイロは、デバイスが、例えば、前方に傾けられた場合に、物理的キューカードが滑り出るのを防止する保持前部フランジを含むことが可能である。各サイロの頂部に、待ち状態のサイロ内の待ち状態のスタックから次の物理的キューカードを抽出するために便利な開口も提供されることが可能である。
【０１３８】
本発明による一実施形態では、電子キューカード表面および／または物理的キューカード表面に沿って追跡する際の歪みが過度である場合、超音波センサの向きを変更することにより、複製バージョンを使用することができる。センサの向きは、電子キューカード頂点および／または物理的キューカード頂点が、フォントフレーム頂点、頂部パネル表面上の４つのタイプフェースセンサ、デバイスの高い部分の中点におけるフォント原点センサに平行になるように回転されることができる。
【０１３９】
本発明による一実施形態では、支援のない対話型筆記デバイスは、支援された学習筆記デバイスにおいて学習者／学生ユーザに対する監督アシスタントに関して説明した手続きから主に、仕様を導き出すことができる。監督アシスタントは、例えば、学習環境を確立すること、筆記デバイスに対して学生／学習者を適切に位置付けること、特定の学習セッション中に使用されるべき適切な電子キューカード群／物理的キューカード群を選択すること、教育セッションを開始すること、学習されるべきシンボル／文字／量を選択すること、選択されたシンボル／文字／量を識別するように学生／学習者を動機付けること、シンボル／文字／量についての補助的情報（ヒントなど）を聞こえる形で表現すること、シンボル／文字／量を追跡することを始めるように学生／学習者に促すこと、完成した追跡を点検すること、使用済みの電子キューカードおよび／または物理的キューカードを、完了したレッスンのサイロに入れること、および学習されるべき次のシンボル／文字／量に関して、第１のサイロから別の電子キューカードおよび／または物理的キューカードを取り出すことを担当することが可能である。
【０１４０】
本発明による一実施形態では、監督アシスタントは、歪みを小さくするように学生／学習者の姿勢を調整するのを助けること、および好ましいアップストロークおよびダウンストロークをどのように実行すべきか学生／学習者を訓練することによって、早期の学習セッション中に学生／学習者を指導することができる。人間の監督アシスタントがいない場合は、支援のない学習デバイスは、デバイスの物理的設計の中に、例えば、支援のない使用中に形状の歪みを最小限に抑える既知の特性を組み込むことができる。支援のない学習デバイスは、そのような態様を筆記デバイスの構築に組み込み、他の前述した機能を筆記システムに組み込むことができる。
【０１４１】
本発明による一実施形態では、支援のない対話型学習デバイスは、例えば、支援された学習デバイスと同様の機能を含むことが可能である。監督アシスタントは、電子キューカードおよび／または物理的キューカードを学生／学習者に視覚的に提示し、電子キューカード上および／または物理的キューカード上に配置されたシンボルを取り巻くさらなる情報を提供することができる。支援のない学習デバイスも、ビジュアルディスプレイを提供して、同一の機能を果たすことができる。また、ビジュアルディスプレイは、物理的キューカードに取って代わることも可能であり、支援のない学習デバイスは、学習セッションのために選択されたシンボルに関する物理的キューカードサイロの電子的均等物を使用することができる。
【０１４２】
本発明による一実施形態では、空間筆記学習プラットフォームは、支援のない学習デバイスを、空間筆記の教示以外の対象領域に拡張することにより、空間筆記デバイスを使用する、支援のない学習のための一般的なサポートを提供することができる。
【０１４３】
本発明による一実施形態では、支援のない対話型学習デバイスの学習アシスタントのアーキテクチャは、一般的な使用のために適合されることが可能である。さらなる題材のキューカードのための機能およびストレージを追加するためのプログラムメモリを拡張するための機構が提供されて、あらゆる学習モジュール／ゲームに対応することが可能である。
【０１４４】
本発明による一実施形態では、課目固有の学習アシスタント、および関連する題材は、例えば、補助的記憶デバイスまたはメモリカートリッジによってシステムに導入することができる。したがって、筆記システムは、リムーバブルなメモリ記憶デバイスを読み取るためのメモリ読み取りデバイスを収容するように変更することができる。
【０１４５】
本発明による一実施形態では、学習アシスタント自動化手続きを使用して、例えば、対話型筆記デバイスが、キーボードをエミュレートするようにさせることができる。支援のない学習筆記システムには、キーボードをエミュレートするインタフェースを取り付けることができる。ヒンジ付きハンドレストまたはサドルフラップを、浮き、旋回し、すべての手首の傾きに応じるように変更して、学習プラットフォームが、例えば、テキスト設定機能を実行できるようにすることが可能である。
【０１４６】
本発明による一実施形態では、ハンドレストのハンドプレッシャセンサは、手首の動き、および手の動き、例えば、ハンドレストベースに垂直に向かう動きを記録することができる。さらなる手首の動きを円滑にするために、ハンドプレッシャセンサは、ハンドサドルの中央に配置することができ、ヒンジおよびフラップを閉じるばねは、ハンドサドルの下面上の４隅における、ばね押し双方向圧力検出スイッチによって置き換えることができる。さらに、ハンドレストベースの中央に配置されたメイン圧力センサは、４つの双方向スイッチより、わずかに高いプロファイルにして、対話型キーボード・アシスタント・プログラムが、例えば、いずれの設定アクションにも応答することが可能であるようにすることができる。
【０１４７】
本発明による一実施形態では、キーボード・エミュレーション・プログラムの出力は、目標ホストコンピュータのライン制御を使用して、キーボード出力インタフェースに伝送することができる。使用されるライン制御は、キーボードアシスタントのキーボードセッション管理モジュールに組み込まれることが可能である。
【０１４８】
本発明による一実施形態では、筆記キーボードエミュレータは、筆記デバイスのタイプフェース平面に関連するセンサ位置読み取り値を収集し、ハンドレスト圧力検出スイッチを適用して、例えば、マウスクリックイベントを実施することによって、マウスをエミュレートするのに使用することができる。
【０１４９】
本発明による一実施形態では、空間筆記コンソールは、例えば、複数の空間筆記インタフェースを合併して、単一の対話型デバイスにすることができる。キーボードエミュレーションおよびマウスエミュレーションは、例えば、従来のキーボード、および従来のマウスを使用することによって適合させることができる。本発明は、例えば、複数の対話型インタフェースが合併されて、空間筆記コンソールにされることを可能にすることができる。本発明による一実施形態では、インタフェース群は、例えば、キーボード、マウス、およびスタイリング・マーカ・インタフェース群を含むことが可能である。
【０１５０】
本発明による一実施形態では、空間筆記コンピューティング方法は、ＷＩＭＰＳとグラフィックス対話モデルを統一して、例えば、空間的に駆動されるモデルにするように適合されることが可能であり、それぞれに、例えば、アプリケーションコンテキスト空間ボリューム（ＲＯＯＭ）が割り当てられることが可能である。第１のコンソールコンテキストは、利用可能なアプリケーションＲＯＯＭオブジェクトの透視図を提供することが可能であり、スタイラスの動きにより、学生／学習者／ユーザの眺望が、オブジェクトの間で動くようにさせられることが可能である。ＲＯＯＭのＤＯＯＲの上でスナップすることにより、ＲＯＯＭの空間に入ることが円滑にされ、その空間は、例えば、さらなるＲＯＯＭオブジェクトでポピュレートされ、底部においてＦＬＯＯＲ領域でライニングされることが可能であり、その一部は、１つまたは複数のＷＩＮＤＯＷオブジェクト、あるいは０以上のＤＯＯＲオブジェクトによって占められることが可能である。
【０１５１】
図１は、本発明の一実施形態による筆記デバイス１００の例示的な一実施形態の平面図である。本発明による一実施形態では、リーダフレームは、ベースプラットフォーム１２０上に支承されることが可能であり、プラットフォーム１２０の上で、プラットフォーム上面１２１の後端部の中点上に、超音波センサ１０１が取り付けられることが可能である。また、２つの追加のセンサ１０３および１０５が、プラットフォーム上面１２１の前部の隅に取り付けられてもよい。例えば、プラットフォーム１２０の後端部の同一の中点から、２つの電線管１１４および１１３が、例えば、頂部水平フォントフレーム部材１１０上に取り付けられることが可能な、２つのさらなる超音波センサ１０４および１０２に関する配線を誘導することが可能である。フォントフレーム部材１１０は、例えば、フレーム支承部材１１１、１１２、１１５、および１１６のような、複数のフレーム支承部材によってサポートされることが可能であり、フレーム支承部材は、ベースプラットフォーム１２０の隅に留めることができる。
【０１５２】
本発明による一実施形態では、第１の超音波センサ１０１は、例えば、リーダフォント座標原点の役割をすることが可能である。その他の４つの超音波センサ１０２、１０３、１０４、および１０５は、フォント原点センサ１０１から単位垂直距離に位置する平面上のリーダ・タイプフェース・フレームの４隅を位置付けることが可能である。５つのセンサは一緒に、正角錐を形成し、角錐の底部が、ユーザに面したタイプフェースの役割をし、頂点が、タイプフェース平面背後のフォント原点を定義する。５つのセンサ（１０１〜１０５）からの電気配線は、プラットフォームベース１２０につながり、例えば、図１では完全に見えなくされている、プラットフォームベース１２０内に収容された筆記システムに、センサ入力として接続する。
【０１５３】
本発明による一実施形態では、さらなるアイテムが、ベースプラットフォーム１２０の中に収容されることが可能である。例えば、スピーカ１２２、シンボルの表記１２４を有するキューカード１２３、およびキューカード１２３の挿入および除去を容易にするレセプタクルのくぼみ１５１である。デバイス１００内の表記の適切な向きを実施するため、キューカード１２３の１つの端部に切り込みを入れることができ、別の端部を面取りすることができ、キューカードは、レセプタクルのくぼみ１５１の対応する逆に面取りされ、切り込みが入れられたスロットに合うように適合されることが可能である。ユーザ書き込みの手１４０が、手首から下が切り捨てられて、図１に示されている。手１４０は、筆記スタイラス１３０を保持しているのが示されている。筆記スタイラス１３０は、プラットフォームベース１２０の片側のコネクタまで延びる電気リード線１３１（やはり、切り詰められて示されている）を備えることが可能である。
【０１５４】
本発明による一実施形態では、切り詰められた電気リード線１３１は、例えば、無線アダプタとの無線通信において、切り詰められていない無線スタイラスアンテナの役割もすることが可能である。
【０１５５】
ユーザの手１４０は、図１では、スタイラス１３０を握っているのが示され、見通し線と、ユーザの眺望視点が一致した場合、スタイラス先端部１３２を、表記１２４のアウトラインに沿って導くような形になっている。スタイラス先端部１３２は、例えば、５つのリーダフレーム超音波センサ（１０１−１０５）によって受信可能な超音波信号を伝送するように適合されたスタイラス位置トランスデューサを含むことが可能である。
【０１５６】
図２は、本発明の一実施形態による、図１では見えない諸特徴を示す、図１による筆記デバイス１００の例示的な一実施形態の透視図である。
図２は、例示的な筆記デバイス２００を示す。ユーザの見通し線は、図２の眺望視点とは一致しない。代わりに、スタイラス２３０のスタイラス先端部２３２が、キューカード２３１上に配置された表記２４１の実質的に上方に保持されているのが示されている。また、図２は、さらなるキューカード（２３２〜２３５）も示し、例えば、キューカード２３１としてプラットフォーム２２０上にマウントされたキューカードを示す。向う側は、レセプタクルスロット２５２からキューカード２３１を抜き取るための、レセプタクルのレセプタクルくぼみ２５１を部分的に見せている。レセプタクルスロット２５２の手前側は、例えば、キューカード２３１とレセプタクルスロット２５２の間における、対応する面取りされたフィットを示す。
【０１５７】
本発明による一実施形態では、４つの図示されるキューカードには、例えば、符号２３２、２３３、２３４、および２３５が割り当てられることが可能である。表記を有する図２に示されたキューカード、例えば、キューカード２３１は、小文字の「ａ」を含むシンボルの表記２４１を有し、キューカード２３２は、小文字の「ｂ」を含むシンボルの表記２４２を有し、キューカード２３３は、小文字の「ｃ」のシンボルの表記２４３を有し、各表記は、アルファベットの小文字のシンボルを表す。表記体系の完全なシンボルセットのためのキューカードの集合が、例えば、図２に示すキューカードセット２３９として示されることが可能である。本発明による一実施形態では、レセプタクルスロット２５２の深さと、例えば、キューカード２３１などのキューカードの厚さは、対称的であっても、非対称的であってもよく、キューカード２３１とレセプタクル２５２の間の確実なフィットを円滑にすることが可能である。本発明による一実施形態では、キューカード２３１とレセプタクル２５２の接合する端部は、例えば、レセプタクル２５２およびキューカード２３１の１つの端部において、ジグソー接合する端部曲線を形成することが可能である。
【０１５８】
図１に示され、図２で再び示される、その他のアイテムには、５つの超音波センサ２０１、２０２、２０３、２０４および２０５、タイプフェースフレーム部材２１０、２１１、および２１２、ベースプラットフォーム２２０、スピーカ２２２、スタイラス２３０、電気システムコネクタリード線２３１、ならびにスタイラス先端部トランスデューサ２３２が含まれる。スタイラス２３０は、この場合も、ユーザの手２４０によって握られているのが示されている。
【０１５９】
図３は、本発明の一実施形態による図１および図２に示した筆記デバイス３００の例示的な一実施形態の概略断面立面図である。
図３は、形状の歪みを示すことが可能であり、可能、スタイラス位置測定値である。図３に示した断面図は、重要なアイテムのすべてを、筆記デバイスアセンブリ３００の中心線上に投射する。形状の歪みに関して筆記デバイスの最も重要なアイテムは、例えば、超音波センサ群であることが可能である。センサ３０１は、筆記デバイスアセンブリ３００の中央線に沿った向きにされることが可能であり、図３に示した中程度のサイズの円によって表されることが可能である。筆記デバイスアセンブリ３００の前部は、図３の右側にあることが可能である。したがって、センサ３０２および３０３は、中央線の向う側にあることが可能であり、図３の小さいサイズの円によって表されることが可能である。センサ３０４および３０５は、中央線の手前側にあることが可能であり、したがって、図３の大きいサイズの円によって表されることが可能である。２つのペアの同心円は、フレーム部材３１１および３１２のそれぞれを、図３に示した中央線平面上に投射するタイプフェース平面基本線３１１／３１２によってつなげられることが可能である。
【０１６０】
本発明による一実施形態では、フレーム投射３１１／３１２の中点を通って垂直に延び、センサ３０１上に集束するのが、図３に破線の基本線３６２として示した、フォント座標系の頂点である。
【０１６１】
本発明による一実施形態では、ベースプラットフォーム３２０は、キューカードレセプタクル３２５と、キューカード３２３と、表記３４０を含むキューカード３２３の一部分とを見せる。表記３４０は、例えば、図２に示したシンボル２４１、２４２、および２４３の抽象化であることが可能である。表記の頂部と底部が、符号３４０１および３４０２で、それぞれ示されている。２つのイメージ端点により、ユーザの目３５２によって表される視野焦点の見通し線範囲が確立されることが可能である。
【０１６２】
本発明による一実施形態では、スタイラス３３０および手３４０（３３０／３４０）の断面図が、中央線平面上に投射されて示されている。ユーザが、スタイラス先端部３３２で表記３４０を追跡すると、スタイラス先端部は、例えば、旋回点３５１を中心とするパス３６１を追跡することが可能である。ユーザが、タイプフェース平面３１１／３１２とほぼ平行である、パス３６１に沿ってスタイラス３３０／３４０を動かすものと想定すると、スタイラス先端部３３２の見通し線追跡が、イメージ開始３４０１からイメージ終了３４０２まで動くと、センサシステムは、タイプフェース位置３７１０１からタイプフェース位置３７１０２までのスタイラス先端部３３２の移動を記録して、キューカード表記３４０の投射されたイメージ３７０をマークするように適合されることが可能である。
【０１６３】
本発明による一実施形態では、同一のイメージ追跡に関して、他のスタイラスパスが可能である可能性がある。ユーザが、スタイラス３３０／３４０をおおむね旋回点３５１に向けて引くことによって、頂点基本線３６２に沿って、スタイラス先端部３３２を追跡することが可能である可能性がある。投射３７０の開始点は、パス３６２の開始点と合致する可能性があるが、投射３７０の端点は、３７２０２というラベルが付けられた、同一の固定のタイプフェース位置で退化して終了して、例えば、タイプフェースフレームの底部において歪みを生じさせる可能性がある。
【０１６４】
本発明による一実施形態では、ユーザが、キューカード３２３の近くに、例えば、ほぼ平行な基本線３６３に沿って、スタイラス３３０／３４０を追うことも可能である可能性がある。その場合、投射３７０の終了点は、パス３６２の投射の終了点と一致することが可能であり、３７２０２というラベルが付けられたタイプフェース位置であることが可能である。投射の開始点は、投射端点ラベル３７３０１によって示される同一の端点の近くに位置して、例えば、タイプフェースフレームの頂部において歪みを生じさせる可能性がある。
【０１６５】
図４は、本発明の一実施形態による別の例示的な筆記デバイスの正面透視図である。また、図４は、応用例における本発明の一実施形態による例示的な、支援された学習デバイス４００も示す。本発明による一実施形態では、支援された学習デバイス４００は、頂部部材４１０、および底部部材４２０を備えた、成形された単体構造の筐体を含むことが可能である。両方の部材、頂部部材４１０と底部部材４２０は、丸められた外形、および連続的なかさばる曲線の接合部を備えて、学習者、例えば、子供らに対する傷害の原因となる可能性がある鋭い端部、角、またはその他の突起を完全に無くすことが可能である。
【０１６６】
本発明による一実施形態では、筐体は、一般に、楕円形の形状である。単体構造は、以上に例示した諸実施形態で示した、先端部を有する正角錐の中に位置付けられる、符号４０１、４０２、４０３、４０４、および４０５を有する、５つのくぼんだ超音波センサソケットを備えることが可能である。
【０１６７】
本発明による一実施形態では、ｎ枚のキューカードが、図４に示されている。代わりに、キューカードレセプタクル４２５が示されている。レセプタクル４２５は、以上に例示した諸実施形態では、キューカードによって見えなくされていた。また、成形物４２０は、キューカード群のための２つの格納サイロが組み込まれる、深いプラットフォームベースも特徴とすることが可能である。サイロは、キューカード群が、開口４２６および４２７をそれぞれ特徴とし、開口４２６および４２７を介して、キューカード群が挿入されること、および／または抜き取られることが可能である。使用中、例えば、使用されるキューカード群が、サイロ開口の１つに挿入されることが可能であり、次のキューカード群が、他方のサイロの開口から抜き取られることが可能である。
【０１６８】
図４では、使用中であることが示されているキューカードが存在しないので、最後に使用されたキューカードと、次に使用されるべきキューカードがそれぞれ、キューカードスタック４６９および４７９それぞれの一番上にある、４６１および４７１というラベルが付けられた、上を向いたカードの１つであることが可能である。キューカードスタック４６９とキューカードスタック４７９は一緒に、図２に符号２３９に関連して説明したような、完全なキューカードスタックを表すことが可能である。図４におけるラベル番号付けの区別は、例えば、特定のカードが使用済みであるか否かに関することが可能である。
【０１６９】
図１および図２に示した実施形態と比べた、図４に示した実施形態の違いは、スピーカ４２２の位置にあることが可能である。図４では、例えば、スピーカ４２２は、スピーカ４２２を収容する十分なスペースが存在する可能性がある場合、プラットフォームベース４２０の前部側に配置されることが可能である。図４に示されて別に明らかにされているのは、例えば、スタイラス４３０からシステム筐体４２０までの完全な配線リード線４３１の図示である。子供学習者ユーザのための設計を遵守して、スタイラス４３０は、子供の手に合うように、短く太く、比較的小さくすることができる。レセプタクル４２５の下の空洞を使用して、例えば、スタイラス４３０を、使用されていない場合に、しまい込むことができ、他方、キューカードの蓋が、ストレージの中の封入されたコンテンツを安全にすることが可能である。
【０１７０】
支援された学習デバイスは、例えば、子供学習者による使用のために適用可能であるため、学習デバイスをアクティブにすること、およびオフにすることは、例えば、スタイラスコネクタおよび／またはスタイラスグリッドに組み込むことができる。例えば、スタイラスコネクタを挿入することにより、システムの電源がオンにされることが可能であり、スタイラス４３０を握ることにより、システムが、手書き学習アプリケーションプログラムを実行することを始めるように開始されることが可能である。
【０１７１】
図５は、本発明の一実施形態による図４に示した筆記デバイスの例示的な一実施形態の背面透視図である。図５は、例えば、図３の説明で説明した形状の歪みを最小限に抑え、キューカード表面に沿った複製追跡を可能にするように、タイプフェースフレームに割り当てられた超音波センサ群をキューカードと揃えるように変更された、図４に示した、子供に安全な支援された学習デバイス４００の実施形態の背面透視図である。
【０１７２】
本発明による一実施形態では、センサアラインメントの回転により、フォント原点センサ５０１が、例えば、プラットフォーム上面５２１の後部から、中点の高い構造部材５１０まで移動されることが可能である。見通し線の向きの２つの頂部タイプフェースセンサ５０２および５０４は、プラットフォーム上面５２１の後部まで回転されて下げられることが可能である。向き変更は、例えば、本発明が、フォント原点方向検出を見通し線の向きにおけるタイプフェース頂点から、キューカードの向きにおけるタイプフェース天底に変換することを必然的に伴うことが可能である。
【０１７３】
図６は、本発明の一実施形態による筆記デバイスの別の例示的な一実施形態の透視図である。図６は、本発明の一実施形態による支援なしの対話型学習デバイス６００のオーバーヘッド透視図である。支援なしの対話型学習デバイスは、前の実施形態に図示した支援された学習デバイスとは異なるデバイスの諸要素を備えることが可能である。
【０１７４】
この実施形態の極めて特徴的な特性は、例えば、キューカード６２３が、フォントフレームと揃えられて、対称軸が同一線上にあるようにされることである。キューカードは、例えば、ビジュアルディスプレイによって取って代わられることが可能である。ビジュアルキューカードの位置付けが、フォントフレームと重なり合うため、例えば、整列は、絶対的であることが可能であり、フォント原点センサが、不要にされることが可能である。
【０１７５】
本発明による一実施形態では、支援された学習デバイスにおける監督アシスタントの学習強化アクションは、支援なしの学習デバイスによって行われて、人間の教育者（学習アシスタント）の必要性を無くすことが可能である。これを実現するため、例えば、キューカードテキストが、支援なしの学習デバイスシステムの中に電子形態で格納されることが可能である。支援なしの学習デバイスは、音声シンセサイザを介して、例えば、すべての電子情報、導入命令、実演および強化テキストを聞こえるように表現することができる。
【０１７６】
レッスン／プレイを指導するのに利用できる人間の学習アシスタントが、全く存在しない可能性があるため、デバイスは、例えば、シンボル追跡の形状の歪みを小さくする実践を促進するように変更されることが可能である。詳細には、書き込み領域は、書き込み圧力が、対応する追跡領域の近くに印加された場合、機能するように狭く制限されることが可能である。
【０１７７】
したがって、支援なしの対話型学習デバイスの実施形態は、システム筐体６２０から成ることが可能である。システム筐体６２０は、フォントフレームの役割をする外縁部、および誘導レセプタクル６２５からわずかに引っ込んだ、キューカードディスプレイ６２３の役割をするメイン上面部を含むことが可能である。表記６２４は、ディスプレイ６２３によって生成されることが可能である。フォント原点センサは、この場合、ディスプレイにより、原点センサが、スタイラス信号を検出することが妨げられるため、無くされることが可能である。ディスプレイ位置の４隅すべてにおいて、超音波センサ６０２、６０３、６０４、および６０５が、例えば、前の諸実施形態で説明したのと同一の役割をすることが可能である。
【０１７８】
本発明による一実施形態では、例えば、筐体６２０のユーザ対話部分が、ハンドレスト６２９に変更されることが可能である。ハンドレストの上面は、手書きの動きに対応するように傾斜していることが可能であり、プラットフォームハンドレスト６２９の上に接触検出フラップ６２１が取り付けられていることが可能である。フラップ６２１は、例えば、ハンドレスト６２９の底部において、ばね押しヒンジ６２８でハンドレスト６２９に柔軟な形で結合されることが可能である。ハンドレスト６２９のサイズは、例えば、位置付けガイドとして作用するように面積が制限されることが可能である。フラップ６２１は、ユーザが、フラップ６２１上に手を置くと、またはフラップ６２１から手を引っ込めると、動くことを許されるようにばね押しされることが可能である。また、フラップ６２１は、例えば、開口６２２を介して、スピーカを収容することもできる。
【０１７９】
図７は、本発明の一実施形態による例示的な筆記デバイスの機械的な概略立面図である。図７は、概略のシステムブロック図を使用することの範囲内で、電気機械的コンポーネントを示す、支援なしの対話型学習デバイスの別の実施形態を示す。学習デバイス７００の機械的特徴は、貫通した開口７２２を示すフラップ７２１のセクションと、フラップ７２１とハンドレストベース７２９の間の接合部におけるヒンジ７２８とを含むことが可能である。ヒンジ７２８は、例えば、フラップ７２１を、停止している際に、比較的閉じた位置に保つ、ばね７２８１を含むことが可能である。
【０１８０】
図７に示した、さらなる機械的コンポーネントは、フラップ７２１の下面と接触している圧力プローブピストン７８１を収容するハンドプレッシャ検出アセンブリ筐体７０８を含むことが可能である。ピストンシャフトは、筐体７０８の負荷がかけられたばね７８２によって、突き出された位置に保たれることが可能である。ヒンジばね７２８１は、フラップ７２１を、シャフト７８１と接触しているように保つことが可能であり、例えば、シャフトをシャフト筐体の中に押し下げるのに十分な圧力を働かせることが可能である。手の圧力が、フラップ７２１に印加されると、ピストン７８１が、筐体７０８の中に入り込むように強制されることが可能であり、例えば、ピストン７８１の底部フランジ表面が後退して、電気接点７８３と接触することが可能である。図７に示した別の機械的特徴は、ハンドレストベース７２９の上面筐体上に取り付けられた電気スピーカ７７１を含むことが可能である。
【０１８１】
スタイラス、および対応するコンポーネントの概略の機械的な表現は、例えば、スタイラスシャフト７３０と、システムに接続する配線７３１と、スタイラス先端部７３２とを含むことが可能である。同様に、超音波センサ７０２、７０３、７０４、および７０５の機械的な表現は、レセプタクル７２５の下に与えられており、より近いセンサ７０４および７０５が、さらなるセンサ７０２および７０３よりも大きいレリーフで提示されている。また、長方形のディスプレイ７２３にも、例えば、レリーフの深さに忠実であるように、台形の外形が与えられることが可能である。
【０１８２】
図７に示された残りの概略の特徴は、支援なしの対話型学習デバイスに関連する電気接続および電子コンポーネントに関わることが可能である。スタイラス７３０の機械的表現７３２には、例えば、トランスデューサ７９９という電気的名称が与えられることが可能である。圧力検出器７８１のための機械接点７８３には、例えば、シャフト７８１と接点７８３の間の接触時に閉じる、開回路リード線７９８という電気的名称が与えられることが可能である。リムーバブルなスタイラス接続７３１には、例えば、アクティベータスイッチ７９６という電気的名称が与えられることが可能である。スピーカ７７１には、例えば、電子音声シンセサイザユニットに接続する、リード線７９７に関する電気的名称が与えられることが可能である。
【０１８３】
また、図７は、例えば、筐体７２０内部に含まれるメイン・システム・ユニット７０９の概略の詳細も示す。メイン・システム・ユニット７０９は、例えば、すべての前述したリード線が接続することが可能なデータバス７９１を有することが可能である。メイン・システム・ユニット７０９のコンポーネントには、メモリモジュール７９２、記憶モジュール７９３、ＣＰＵ７９４、およびタイマ７９５が含まれることが可能である。システムモジュールの詳細な説明は、より早期に指定され、参照により本明細書に組み込まれている「Ａ Ｃｈｉｒｏｇｒａｐｈｙ Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の本出願人の先行出願で見ることができる。支援なしの対話型学習デバイスに関係のある諸特徴には、例えば、記憶モジュール７９３を２つのモジュールに分割することが含まれることが可能である。パーティション７９３１は、学習計画シンボルアイテムを保持するためであることが可能であり、パーティション７９３２は、学習／プレイセッションにおいて既に使用されたシンボルアイテムを保持するためであることが可能である。また、メイン・システム・ユニット７０９は、例えば、ＣＰＵ７９４の中にプログラムモジュール７９４２も含むことが可能である。
【０１８４】
図８は、本発明の一実施形態による筆記学習デバイスの例示的な教育アプリケーションアーキテクチャ８００を示すベン図である。図８は、支援された学習デバイスから導き出されたモジュール群を示す、支援なしの対話型学習デバイスのアプリケーションアーキテクチャのベン図を示す。全体的なアプリケーションは、すべてのアプリケーション特徴を取り囲むメインエンティティ８０９によって表されることが可能である。内部エンティティ群は、システムスタイラスリーダ８０１と、イメージレンダラ８０２と、実演エンティティ８０３と、空間的シンボル誘導８０４と、シンボル認識エンティティ８０７と、オーディオシンセサイザ８０８と、学習されるべきレッスンシンボル８９１１と、学習済みのレッスンシンボル８９１２とを含む、独立のリソース群である。
【０１８５】
本発明による一実施形態では、学習アシスタントアプリケーション８０９のレッスンセッションサブシステム８９１は、認識エンティティ８０７と、学習されるべきレッスンシンボル８９１１と、学習済みのレッスンシンボル８９１２とを組み込むことが可能である。教示および強化サブシステム８９３は、オーディオ／音声シンセサイザ８０８、実演エンティティ８０３、および空間的シンボル誘導エンティティ８０４を組み込むことが可能である。学習管理サブシステム８９２は、例えば、システムスタイラスリーダ８０１および教示および強化サブシステム８９３を組み込むことが可能である。また、例えば、イメージ表示サブシステム８９４およびシンボル表示サブシステム８９５などの、２つの表示サブシステムも定義されることが可能である。イメージ表示サブシステム８９４は、空間的シンボル誘導８０４、システムスタイラスリーダ８０１、およびイメージレンダラ８０２を組み込むことが可能である。シンボル表示サブシステム８９５は、例えば、実演エンティティ８０３、システムスタイラスリーダ８０１、およびイメージレンダラ８０２を組み込むことが可能である。
【０１８６】
図９は、本発明の一実施形態による筆記学習デバイスの例示的な一実施形態を示す。図９は、例えば、特殊化された学習プログラム群、および追加の電子主題を読み込むための、リムーバブルな媒体入力デバイス９０６を有する学習／ゲームプラットフォームとして適合された、支援なしの対話型学習デバイス９００の適合形態を示す。図９に示した機械的特徴は、例えば、システム筐体９２０、ハンドレストベース９２９、スピーカ開口９２２を有するハンドサドルフラップ９２１、およびフラップヒンジ９２８を含む。
【０１８７】
本発明による一実施形態では、支援なしの筆記学習デバイス９００において使用可能な電気コンポーネントは、例えば、フラップ９２１の下に示されたハンドプレッシャセンサ９８１と、フラップ開口９２２の下のスピーカ９７１と、図９に切り詰められて示されたスタイラス電気リード線９３１と、ディスプレイスクリーン９２３を囲む超音波センサ９０２、９０３、９０４、および９０５とを含むことが可能である。ディスプレイスクリーン９２３は、表記９２４を提示しているのが示されている。学習／ゲームプラットフォームに固有のさらなる電気コンポーネントは、例えば、学習デバイスに読み込まれているのが示された、外部媒体コンポーネント９０６であることが可能である。
【０１８８】
図１０は、本発明の一実施形態による筆記学習デバイスの例示的な一実施形態を示す概略図である。図１０は、例えば、筆記学習／ゲームプラットフォームシステム１０００のオーバーヘッドオーバーレイ概略図を示す。システム１０００は、システム筐体１０２０内部の媒体を受けるレセプタクル１０６３の中に挿入されて示された媒体記憶ユニット１００６を含むことが可能である。媒体を受けるレセプタクル１０６３は、ローカルバスコネクタ１０６１を介して、記憶ユニット１００６をコントローラ１０６２に接続するように適合されることが可能である。コントローラ１０６２は、内部プログラムおよびデータメモリリソースの拡張としてメイン・システム・ユニット１００９に提供されることが可能な、例えば、プログラムコードストレージ１０６２１やデータストレージ１０６２２などの、ストレージリソース群を特徴とすることが可能である。
【０１８９】
本発明による一実施形態では、図示された一部の電気コンポーネントは、支援なしの学習筆記デバイスにおいて示されたコンポーネントと同様であることが可能であり、例えば、超音波センサ１００２、１００３、１００４、および１００５、ディスプレイデバイス１０２３、圧力センサ１０８１、スピーカ１０７１、音声／音声シンセサイザ１００７、スイッチ１０９６、およびトランスデューサリード線１０３１などのシステムデバイス群を接続するシステムバス１０９１を含むことが可能である。スイッチ１０３１、スピーカ１０７１、および圧力センサ１０８１は、ハンドレスト筐体１０２９に対するアタッチメントに関連することが可能であるのに対して、その他のコンポーネントは、例えば、メイン筐体１０２０に取り付けられることが可能である。
【０１９０】
図１１は、本発明の一実施形態による筆記学習デバイスの別の実施形態の透視平面図である。図１１は、例えば、筆記キーボードエミュレータのためのテキスト設定キー入力を提供する揺動ハンドサドル１１２１を特徴とする対話型筆記学習デバイスの透視図である。図１１は、表記１１２４を表示していることが可能なディスプレイスクリーン１１２３を囲む、超音波センサ１１０２、１１０３、１１０４、および１１０５に取り付けられた上面の隅を有するシステム筐体１１２０を示す。筐体１１２０から、電気リード線１１１１が出て、例えば、ＰＳ／２ ＤＩＮキーボードプラグ１１１２で終わることが可能である。
【０１９１】
コンソールのハンドレストベース１１２９は、例えば、ベース１１２９から出て、超音波トランスデューサに接続する電気リード線１１３１を有することが可能である。ハンドサドルフラップ１１２１１は、例えば、ハンドレストの下端部におけるヒンジを無くすことにより、変更することができる。これは、ハンドサドル１１２１が自由に揺れ動くことを許すように行うことができる。同様に、ヒンジに関連する保持ばねも無くすことができる。ヒンジアセンブリの代わりに、４つの浮動圧力センサ１１２８１を中央圧力スイッチ１１８１のまわりに配置することもできる。図１１で見える浮動圧力センサ群は、例えば、スイッチ１１２８１、スイッチ１１２８２、およびスイッチ１１２８４を含むことが可能である。中央スイッチ１１８１およびスピーカ１１７１は、図１１におけるハンドレストサドル１１２１の下に部分的に見えることも可能である。
【０１９２】
本発明による一実施形態では、ハンドレストサドル１１２１は、学習者ユーザの手が、サドル表面１１２１に対して、比較的固定の位置をとることを可能にする外形を含むことが可能である。ハンドレストベース１１２９の頂部とハンドレストサドル１１２１の間隙は、可能な限り多くの詳細を見せるため、図１１では誇張されていることが可能である。その結果、ハンドレストサドル１１２１のさらなる下側の特徴が見せられることが可能である。ソケットコネクタ１１２１１、１１２１２、および１１２１４が、例えば、浮動スイッチシャフト１１２８１、１１２８２、および１１２８４に連結しているのが示されている。
【０１９３】
図１２は、本発明の一実施形態による、テキスト設定キースイッチ群と、サドル揺動機構とを有する筆記学習デバイスの例示的な一実施形態のための例示的なハンドレストの対角線断面図である。図１２は、テキスト設定キースイッチ群と、ハンドレスト・サドル揺動スイッチ機構とを、より詳細に示す、ハンドレストベース１２２９およびハンドレストサドル１２２１の対角線垂直断面図を示す。断面の対角線は、スイッチ１２２８１、圧力センサ１２８１、およびスイッチ１２２８４を二分する。別の対角線の断面は、スイッチ１２２８２および１２２８３、ならびに圧力センサ１２８１を二分し、図１２に示した切断面と対称で同一であることが可能である。ハンドレストサドル１２２１は、例えば、浮動スイッチ群のシャフトを回転する形でロックすることが可能な、ボールおよびソケットコネクタ１２２１１、１２２１２、および１２２１４、ならびに見えなくされたコネクタ１２２１３によって、定位置に保たれることが可能である。メイン圧力スイッチ１２８１は、例えば、定位置にロックされることが可能であり、あるいはロッカ旋回パッド１２２１５上に載るようにされることが可能である。スイッチ群の形状アラインメントは、サドル１２２１が、ハンドレスト表面に向けて押し下げられると、ロッカシャフト１２８１が、最初の接触を生じることが可能であり、その他のスイッチは、浮動したままであることが可能であるようなものであることが可能である。手の圧力により、サドル１２２１が、ロッカパッド１２２１５のまわりでいずれかの方向に傾くと、例えば、下向きに傾いた側の浮動接点が、押し下げられるようになることが可能である。
【０１９４】
本発明による一実施形態では、すべてのスイッチは、例えば、センサピストンが下向きに落ち込むと、電気的接触を生じるのが示されている。例えば、上向きに傾くと、接触を生じ、または両方の条件下で接触を生じて、より信頼できる読み取り値を収集することもできる可能性がある。本発明による一実施形態では、例えば、スイッチシャフトの下向きの落ち込みだけが、電気的接触を生じさせる。図１２は、例えば、浮動スイッチシャフト１２２８１のための２つのコネクタリード線１２９２８１および１２９２８２、スイッチシャフト１２２８４のためのリード線１２９２８４および１２９２８５、および圧力スイッチ１２８１のためのリード線１２９８１および１２９８２を示す。
【０１９５】
本発明による一実施形態では、例えば、学習者ユーザの手が、サドル１２２１から取り外されると、ばね１２８２が、シャフトおよびサドルを上げて、スイッチリード線１２９８１および１２９８２の回路を開くことが可能である。浮動スイッチのボール・ジョイント・ソケットは、例えば、ゴムなどの弾性のある材料で作られることが可能であり、静止時に互いに釣り合って、浮動スイッチ接点のすべてを開いたままにすることが可能である。また、本発明による一実施形態では、ハンドレストベース１２２９の上面は、オーディオスピーカ１２７１のためのマウントも提供することが可能である。
【０１９６】
図１３は、本発明の一実施形態による筆記学習デバイス１３００のための例示的なキーボード・エミュレーション・アプリケーションの概略図である。図１３は、以下のとおり、図１０に示したデバイスとは異なることが可能である。例えば、デバイスは、例えば、１つのハンドレストセンサの代わりに、５つのハンドレストセンサを含むことが可能である。図１３は、圧力センサ１３８１に加えて、電気機械的な傾斜センサ１３２８１、１３２８２、１３２８３、および１３２８４を示す。５つのスイッチ線は、コントローラ１３９２８０を通過してから、例えば、メイン・システム・ユニットに送られることが可能である。コントローラ１３９２８０は、センサデータ点を、例えば、メイン・システム・ユニットを宛先とするタイムスタンプが付けられたサンプルにするように調整することが可能である。
【０１９７】
さらに、図１０は、例えば、外部媒体リーダおよびコントローラを特徴とするのに対して、図１３は、キーボード・コントローラ・インタフェースおよびアダプタ１３９１１、終端キーボードプラグ１３１２を有する出力リード線１３１１を代わりに特徴とする。特徴とされる筆記学習のその他の要素は、変わらないままであることが可能であり、支援なしの学習デバイス１３００と共通であることが可能である。その他の要素は、メイン・システム・ユニット１３０９と、システムデバイス群を接続するシステムバス１３９１とを含むことが可能である。システムデバイス群は、例えば、超音波センサ１３０２、１３０３、１３０４、および１３０５、ディスプレイ１３２３、スピーカ１３７１、音声／オーディオシンセサイザ１３０７、媒体リーダ１３６２、ローカルバス１３６１、リムーバブルな媒体１３０６、スイッチ１３９６、ならびにトランスデューサリード線１３３１を含むことが可能である。図に示すが、具体的に説明されていない他のすべての符号は、前に定義された諸要素と一致し、ただし、例えば、図１１において、媒体記憶デバイス１１０６が開示され、それぞれの相当物１３０６が、図１３において開示されているように、図の配置のプレフィックスを有している。
【０１９８】
本発明による一実施形態では、筆記学習デバイスは、例えば、異なるキーボードタイプのためのキーボード・アシスタント・プログラム・エミュレーションを読み込むように適合されたキーボードエミュレータのための媒体リーダを含むことが可能である。目標キーボードタイプが所定である場合、例えば、特定のキーボードエミュレーションが、エミュレータの製造時に、ファームウェアにインストールされることが可能である。
【０１９９】
図１４は、本発明の一実施形態による筆記学習デバイスのための例示的なマウス・エミュレーション・アプリケーションの概略図である。図１４は、図１３に示したのと同様なキーボードエミュレーション概略図を示す。筆記学習デバイスは、例えば、圧力検出スイッチなどの、マウスボタンの諸機能、およびスタイラスＸ−Ｙ読み取り値の形態のＸ−Ｙデジタイズの諸機能、マウスアダプタにおける、Ｘ−Ｙ成分の抽出の諸機能を備えることが可能である。マウスエミュレータは、キーボードエミュレータに、コネクタプラグ１４１４を有するマウスリード線１４１３、およびマウスアダプタ１４９１３を追加することが可能である。図に示すが、具体的に説明されていない他のすべての符号は、前に定義された諸要素と一致し、ただし、例えば、図１１において、媒体記憶デバイス１１０６が開示され、それぞれの相当物１４０６が、図１４において開示されているように、図の配置のプレフィックスを有している。
【０２００】
図１５は、本発明の一実施形態による筆記学習デバイスの例示的な一実施形態のサイドパネルの透視図である。図１５は、例えば、筆記コンソール１５００の一実施形態を示す。本発明による一実施形態では、従来の入出力（Ｉ／Ｏ）に関するエミュレーションは、例えば、キーボードインタフェース１５１１と、マウスインタフェース１５１３とを含むことが可能である。また、筆記コンソールは、例えば、スピーカ１５７２、マイク１５７３、補助入力１５７４、および補助出力１５７５のための４つのコネクタを含む、アナログオーディオＩ／Ｏのためのインタフェースも提供することが可能である。
【０２０１】
本発明による一実施形態では、筆記コンソールは、例えば、筆記インタフェース１５１５も含むことが可能である。例えば、ネイティブの筆記デバイス群、アダプタ群、およびネットワークインタフェース群のために、筆記インタフェース接続が提供されることが可能である。このインタフェースによって使用可能な接続は、例えば、前述した筆記学習デバイス群、無線通信接続のためのアダプタ群、およびリモート筆記システムとのネットワーキングのためのアダプタ群に関して前述した接続を含むことが可能である。図に示すが、具体的に説明されていない他のすべての符号は、前に定義された諸要素と一致し、ただし、例えば、図１１において、媒体記憶デバイス１１０６が開示され、それぞれの相当物１５０６が、図１５において開示されているように、図の配置のプレフィックスを有している。
【０２０２】
図１６は、本発明の例示的な一実施形態による筆記学習デバイスのための複数の入力インタフェースおよび出力インタフェースをサポートする複数のサブシステムを示す概略図である。図１６は、コンソール入力インタフェースおよびコンソール出力インタフェースをサポートするサブシステムを示す筆記コンソールシステム１６００の概略図を示す。コンソールシステムは、図１３に示したキーボードエミュレータ、および図１４に示したマウスエミュレータに関して、図１０に示された学習／ゲームプラットフォームのための筆記システムにおいて記載したのと同一のサブシステムを含むことが可能である。
【０２０３】
本発明による一実施形態では、筆記コンソールシステムは、例えば、複数のデバイスインタフェースの並行の使用によって区別されることが可能である。図１６は、メイン・システム・ユニット１６０９およびシステムバス１６９１を示す。リーダセンササブシステムは、筆記コンソールインタフェース１６１５の筆記インタフェースコントローラ１６９１５に直接にリンクされたローカルバス１６９５１を有する空間的位置付けサブシステム１６９５０に分離されることが可能である。バス１６９５１は、例えば、主に空間的位置付けデータを伝送することが可能である。また、リーダサブシステム１６９５０は、超音波センサ１６０２、１６０３、１６０４、および１６０５のそれぞれに対する直接リンクも有することが可能である。同様に、ディスプレイローカルバス１６９２３が、システムバス１６９１から分離されて、例えば、ディスプレイ１６２３が、メイン・システム・ユニット１６０９から区別されることが可能であるようになることが可能である。
【０２０４】
本発明による一実施形態では、空間的位置付けローカルバス１６９５１は、キーボードアダプタ１６９１１と、マウスアダプタ１６９１３とを含むように示されている、エミュレーションユニット１６９１０に直接に接続されることが可能である。キーボードアダプタ１６９１１は、キーボードインタフェース１６１１に直接に接続することが可能であり、マウスアダプタ１６９１３は、マウスインタフェース１６１３に直接に接続することが可能である。スタイラストランスデューサ１６９９が、前の諸実施形態で示したとおり、接続１６３１を介してシステムに接続されることが可能である。スタイラス線１６３１は、前の諸実施形態で示したとおり、電源スイッチの役割もすることが可能なコネクタ１６９６を介して、メインシステムバス１６９１に接続することが可能である。
【０２０５】
本発明による一実施形態では、アナログ・オーディオ・インタフェース１６７２、１６７３、１６７４、および１６７５はそれぞれ、やはり、前の対話型筆記システム実施形態において示されたオーディオ／音声シンセサイザユニット１６０７を含むことが可能な、オーディオサブシステム１６７０に接続されることが可能である。オーディオ／音声シンセサイザユニット１６０７は、例えば、出力スピーカ１６７１に直接に接続されることが可能である。
【０２０６】
本発明による一実施形態では、ハンドレスト圧力スイッチ１６８１、ならびにサドルロッカスイッチ１６２８１、１６２８２、１６２８３、および１６２８４が、コントローラ１６９２８０に直接に接続されることが可能であり、コントローラ１６９２８０は、前の諸実施形態で示されるとおり、システムバス１６９１に接続されることが可能である。また、媒体リーダサブシステム１６６２も、例えば、システムバス１６９１に接続されることが可能である。図に示すが、具体的に説明されていない他のすべての符号は、前に定義された諸要素と一致し、ただし、例えば、図１１において、媒体記憶デバイス１１０６が開示され、それぞれの相当物１６０６が、図１６において開示されているように、図の配置のプレフィックスを有している。
【０２０７】
本発明による一実施形態では、空間的ボリューム、つまり、隠喩的なＲＯＯＭが、例えば、各アプリケーションコンテキストに割り当てられることが可能である。ＲＯＯＭは、例えば、位相幾何学的に閉じた面であることが可能である。面の上には、例えば、そのルームに固有のコンテキストへのバインドが存在することが可能である。各コンテキストは、例えば、カーソルが通って入ることが可能なＤＯＯＲを含むことが可能である。境界面の内側には、そのＲＯＯＭに関する作業が実行されることが可能なＦＬＯＯＲ領域が設計されることが可能である。一般的なＦＬＯＯＲの幾何学的なパーティションは、例えば、ＷＡＬＬ領域やＲＯＯＦ領域などの、他のエンティティに分割されることが可能である。しかし、エンティティは、例えば、２次元のＦＬＯＯＲとは質的に区別できないままである可能性がある。
【０２０８】
本発明による一実施形態では、ＷＩＮＤＯＷは、３次元空間移動をもはや行うことができず、例えば、従来のマウスによって提供されるような、２次元のＸ−Ｙナビゲーションだけを実行することができるＦＬＯＯＲの領域として定義されることが可能である。このため、ＷＩＮＤＯＷユーザは、例えば、ＷＩＮＤＯＷが入っているＲＯＯＭを決して離れない。ＲＯＯＭは、１つまたは複数のＤＯＯＲオブジェクトを表面の諸部分に割り当てていることが可能である。そのようなＤＯＯＲは、例えば、特殊化ＲＯＯＭをもたらす可能性がある。ＦＬＯＯＲ領域は、例えば、ＤＯＯＲおよび／またはＷＩＮＤＯＷによって占められることが可能であり、一括してＷＡＬＬと呼ばれることが可能である。
【０２０９】
本発明による一実施形態では、ナビゲータがＲＯＯＭに入るために通るＤＯＯＲは、学習ユーザが利用できる可能性がある。特定のＲＯＯＭのコンテキストにおいて、入口ＤＯＯＲは、ＲＯＯＦ領域と呼ばれることが可能であり、例えば、ＦＬＯＯＲをライニングすること、および可視のスクリーンの境界全体をライニングすることにより、負の無限大における点として見えるようにされることが可能である。例えば、ＲＯＯＦを打つことにより、ＲＯＯＭを出ることができる。ＲＯＯＭが複数の特徴を有する場合、ＲＯＯＭの空間も、例えば、複数のＲＯＯＭでポピュレートされていることが可能である。
【０２１０】
本発明による一実施形態では、例えば、ＲＯＯＦからＲＯＯＭに入ることができ、ＦＬＯＯＲ背景を背景にリソース群を見ることができる。筆記ポインティングデバイスは、空間にＺＯＯＭして入り、コンテキストＳＰＡＣＥの中に含まれるＲＯＯＭオブジェクト群を通り過ぎ、ＲＯＯＭをポインタが通り過ぎるにつれ、スナップ条件が満たされると、それぞれの最も近いＲＯＯＭを調査し、最後のＲＯＯＭを通り過ぎるまで下降を続けるように適合されることが可能である。その時点で、カーソルは、ＦＬＯＯＲに到達している可能性があり、例えば、ＤＯＯＲ領域およびＷＩＮＤＯＷ領域が利用可能である場合、それらの領域にわたってＰＡＮを行うことが可能であり、それらの領域が提供する適切なコンテキストに入ることができる。また、例えば、フロア境界までパンして、ＲＯＯＦライニングを見つけ、ＲＯＯＦをスナップして、現在のコンテキストを抜けることもできる。
【０２１１】
本発明による一実施形態では、ＣＵＲＳＯＲは、例えば、ＲＯＯＭ空間の中で浮いているＲＯＯＭオブジェクトを空間的に探査することができる。目に見えるＤＯＯＲを入ることに加え、例えば、ＲＯＯＭの外側を動き回って、見えなくされたＤＯＯＲアイテムが存在する場合、そのようなＤＯＯＲアイテムを見ることもできる。ＲＯＯＭの回転は、許されるが、そのオブジェクトに外部ＷＩＮＤＯＷを設けて、入ることなしに諸特徴を見る方が、処理負荷が軽くなる可能性がある。例えば、多数のいろいろな容易にアクセスできるＤＯＯＲ入口およびＤＯＯＲ出口を、その目的で、ビュー境界上に配置することができる。
【０２１２】
図１７は、本発明の一実施形態による筆記デバイスのためのコンピューティングリソース、作業領域、サブコンテキスト、およびコンテキスト領域を示すユーザフレンドリ対話型筆記コンソール１７００の透視図である。図のすべての特徴を含む全体的な長方形フレームの境界は、例えば、筆記ディスプレイ１７２３を描いたものである。イメージ１７２４は、例えば、境界フレーム１７２３内に含まれることが可能である。スクリーンの底部で、フレーム境界１７２３は、ゼロでない領域を占めて、コンテキスト外のアイテムを見ることを円滑にすることが可能である。包含されるコンテキストは、境界１７２３の領域１７２３１内で包含の順序で配置されることが可能であり、この透視図において利用できるサブコンテキストの選択は、例えば、境界１７２３の左領域１７２３２上の配置されることが可能である。
【０２１３】
本発明による一実施形態では、空間的透視図は、メイン眺望投射領域１７２４内で提示される。投射領域１７２４は、背景描画領域１７２４０を背景に奥行きの眺望で配置された利用可能なコンピューティングリソース群のボリューム要素を含むことが可能である。ボリューム要素の１つは、例えば、空間筆記カーソルの役割をすることが可能であり、ユーザが、透視空間全体でズームおよびパンを行うにつれ、他の比較的固定のボリュームオブジェクトの間で移動することが可能である。
【０２１４】
本発明による一実施形態では、境界１７２４１は、現在のコンテキストの２次元作業領域に割り当てられることが可能である。節約のため、スナップされたボリューム要素の利用可能な面リソースは、例えば、スナップ認定の期間にわたって、領域１７２４１内でも表示されることが可能である。例えば、ユーザが、ボリュームオブジェクトからカーソルを引っ込めることによってボリュームオブジェクトの１つからフォーカスをスナップ解除すると、面リソース表示領域は、例えば、スナップされたコンテキストリソースを示すことから、現在のコンテキストの面リソースを示すことに戻ることが可能である。
【０２１５】
本発明による一実施形態では、ＲＯＯＭの隠喩の点で以上の説明を表現すると、現在のコンテキストにおける空間的位置は、例えば、ＣＵＲＳＯＲボリューム要素によって示されることが可能である。ＣＵＲＳＯＲボリューム要素は、例えば、ＤＯＯＲを全く有さないＲＯＯＭであることが可能である。透視図における他のボリューム要素は、違いを識別するグラフィックヒントを含むことが可能なＤＯＯＲ特性を有することが可能である。例えば、コンピュータマウスのような形状のボリューム要素は、例えば、筆記マウスエミュレータを示唆することが可能である。透視領域の背景面１７２４０は、現在のＲＯＯＭのＦＬＯＯＲであることが可能である。ＲＯＯＦは、図の境界領域１７２３１によって与えられることが可能であるのに対して、利用可能なＤＯＯＲコンテキストの配置は、境界領域１７２３２内で与えられることが可能である。ＣＵＲＳＯＲは、カーソルが、ＲＯＯＭ内のボリューム要素をスナップして通り過ぎる際、ＤＯＯＲコンテキストの配置を介してシャッフルを行うことが可能である。利用可能なＷＩＮＤＯＷ領域は、フロア１７２４０の端部領域１７２４１内で配置されることが可能である。ＷＩＮＤＯＷ領域１７２４１とＤＯＯＲ領域１７２３２は一緒に、例えば、ＲＯＯＭのＷＡＬＬになることが可能である。図１７に示したＲＯＯＭは、例えば、８つの通り抜け可能なＤＯＯＲオブジェクトと、３つのＷＩＮＤＯＷアプリケーション作業領域とを包含することが可能である。本明細書で示すアプリケーションの実施例は、例えば、カレンダアプリケーション１７２４１１、コンソールアプリケーション１７２４１２、および、例えば、筆記教師学習者プログラム１７２４１３であることが可能である。
【０２１６】
図１８は、本発明の一実施形態による筆記学習デバイスのためのグラフィックス・スタイリング・アプリケーションのテキスト編集および認識アプリケーションを示す。図１８は、グラフィックス・スタイリング・アプリケーション１８００のサブコンテキストとして、キャプション編集テキスト認識アプリケーション作業領域を示す。これは、ＤＯＯＲボリューム要素が存在しないことによって明白に示されるとおり、２次元ＷＩＮＤＯＷ環境である。図１８は、例えば、コンテキストをシンボル認識に切り替えるように適合されたマーカ・スタイリング・アプリケーションを示す。
【０２１７】
本発明による一実施形態では、ウインドウは、２次元スクリーン領域１８２４を含むことが可能である。マーカグラフィックスは、スクリーンイメージ１８２４の領域１８２４１内にあることが可能であり、テキスト設定は、スクリーン領域１８２４の領域１８２４２を占めることが可能である。
【０２１８】
本発明による一実施形態では、ユーザが、テキスト設定領域１８２４１におけるスタイリングアプリケーション内で「ＣＡＰＴＩＯＮ」という語を書く過程で、スタイル化された文字「Ｔ」のイメージ１８２４２０が、領域１８２４２内で形成されることが可能である。スタイリングアプリケーションのためのＣＵＲＳＯＲは、カリグラフィックペン先１８２４２１（切り詰められて示される）であることが可能であり、アクティブなコンテキストは、フォント座標系におけるスタイラスパスの幾何学的な屈折率楕円体単位ベクトルを追跡することであることが可能である。テキストセッタカーソルが、テキスト設定領域１８２４１の位置１８２４１０に示されている。また、３つの以前に設定済みのテキスト文字、すなわち、「Ｃ」を表す文字１８２４１１、「Ａ」を表す文字１８２４１２、および「Ｐ」を表す文字１８２４１３も示されている。
【０２１９】
本発明による一実施形態では、認識とスタイリングの間のコンテキストの変更は、スナップ指示を含むＷＩＮＤＯＷ内で提供されることが可能である。このパラダイムから予期される利点は、例えば、同一の物理的コンピュータ入力デバイスを使用して、相異なるコンピューティング役割を実行する際に、学習者ユーザに最小限の娯楽を与えることが可能なことである。
【０２２０】
本発明による一実施形態では、対話型筆記学習デバイスの動作は、以下のとおりであることが可能である。キューカードの１つが、リーダレセプタクルの中に挿入されることが可能である。ユーザが、スタイラスを握り、スタイラス先端部でキューカード上に配置されたイメージ上を追跡することを始める。ユーザは、例えば、タイプフェース平面にきっちりと平行なパスに沿ってマーキングを追跡するように助言されることが可能である。
【０２２１】
本発明による一実施形態では、ユーザは、例えば、フォント座標センサ群による読み取り値の歪みを最小限にすることを、一貫して、可能な限り綿密に可能にする見通し線およびハンドストローク旋回点を開発することができる。訓練プロセスは、学習者ユーザが、例えば、フォントフレーム頂点、見通し線、およびハンドストローク旋回点の位置合わせ不良または非直線性を補償し、訂正することができるようにすることが可能である。例えば、以下の操作上の考慮事項が当てはまる可能性がある。スタイラスがセンサ群に向かってポイントしていることに気を配る。手の位置を調整することにより、スタイラスを中心に位置付けることに気を配る。学習デバイスを動かすことにより、スタイラスを中心に位置付けることに気を配る。デバイスタイプフェースに垂直に対面することに気を配る。スタイラスをキューカードイメージと揃えることに気を配る。目と鼻の領域をキューカードおよび後部フォント原点センサと一直線に揃えることに気を配る。タイプフェース平面の下向き傾斜方向で、スタイラスダウン追跡を追うことに気を配る。タイプフェース平面の上向き傾斜方向で、アップ追跡を追うことに気を配る。
【０２２２】
例えば、学習者ユーザが、触覚技能がまだ正確でない子供であるため、以上の操作上の要件を満たすことができない場合、設計は、例えば、キューカードの頂点を、見通し線とではなく、フォント座標の頂点と揃えるように、わずかに変更することができる。センサ群の向きは、キューカード表面と一致するように回転されなければならない可能性がある。タイプフェースセンサ群は、プラットフォーム上面１２１上に置かれていることが可能であり、フォント原点センサ１０１は、例えば、図１に示すとおり、プラットフォーム上面１２１の上方に配置されることが可能である。デバイスの動作により、例えば、キューカードと平行な平面に沿ったキューカードイメージの直接の複製追跡が可能になる可能性がある。
【０２２３】
本発明の諸態様は、支援された学習デバイスを操作するための方法において見ることができる。方法は、例えば、支援される学習者ユーザによって実行されるべき実際の操作を介してさえ、アシスタントに向けられることが可能である。方法は、学習セッションにおいて使用されるべきキューカードセットを選択すること、選択されたキューカードを上にして置くこと、表記の頂部が、学習ユーザの見通し線で前を向いていることを確実にすること、学習デバイスを学習者ユーザに、前部が学習者ユーザに向いた形で向けること、および学習デバイスをオンにして、学習セッションを呼び出すことを含むことが可能である。
【０２２４】
また、方法は、学習者ユーザが、コンテキストを調整することを可能にすること、学習者ユーザが、レッスンを満足する形で完了するために行うべきことを説明すること、スタイラスを握るよう、学習者ユーザに促すこと、必要な場合、スタイラス上の学習者ユーザの手の上に手を置いて、実演すること、およびデバイスの範囲に入るようにスタイラスを動かして、学習プログラムを開始するよう、学習者ユーザに促すことも含むことが可能である。
【０２２５】
また、方法は、第１のキューカードを選択し、サイロからキューカードを取り出すこと、シンボルを学習者ユーザに視覚的に提示して、シンボルを音読すること、学習者ユーザが、シンボルのイメージを視覚的に調べることができるようにすること、学習者ユーザが、イメージを視覚的に調べている間、キューカードの裏面からのヒントを読み取ること、およびキューカードをキューカードレセプタクルの中に入れることも含むことが可能である。
【０２２６】
また、方法は、キューカード表面に沿ったシンボルの追跡を実演して、学習デバイスからの応答を呼び出すこと、学習者ユーザが、スタイラスを握っている間、手の動きを実演すること、学習者ユーザとアシスタントがともに、パスを一緒に追跡する際、方向パスを説明すること、および追跡の終りに、キューカード表面からスタイラスを引っ込めることも含むことが可能である。学習デバイスは、完了の成功を確認することが可能であり、あるいは、例えば、もう１回の試行を示唆することが可能である。さらなる試行に関して、学習者およびアシスタントは、学習者デバイスに固有の歪み問題に注意を払うことが可能である。
【０２２７】
また、方法は、キューカード表面に沿った追跡パスを適切に把握し、維持することも含むことが可能である。学習デバイスは、あらかじめプログラミングされた賞賛、およびうまく書かれたシンボルの喜びに満ちた発音で、使用中のシンボルの追跡の成功を確認することが可能である。また、アシスタントは、さらなる学習強化を実行してから、次のシンボルに取りかかること、または学習セッションを終了することもできる。
【０２２８】
本発明による一実施形態では、支援なしの対話型学習デバイスの動作は、例えば、学習アシスタントプログラムの動作によって調整されることが可能である。学習アシスタントプログラムは、例えば、学習者ユーザが、スタイラスをシステムユニットに接続すると、または、例えば、学習者ユーザが、スタイラスを置かれた位置から外すと、開始されることが可能である。本発明による一実施形態では、例えば、筐体１２９からスタイラスリード線１３１を接続解除することも、支援された学習デバイスにおいて実行されることが可能である。いずれの実施形態も、図７に示したスイッチ７９６をアクティブにして、ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＥシステム指示を呼び出すことが可能である。
【０２２９】
本発明による一実施形態では、ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＥ手続きは、例えば、セッション学習管理コンテキストを介して、学習アシスタントプログラムを呼び出すことができる。そのアプリケーションコンテキストに対応するサブシステムが、図８に、例えば、学習セッションエンティティ８９１として示されている。サブシステムは、支援された学習デバイスの動作において概要を述べたステップに従い、やはり、図８に関連して説明する論理的なコンピュータ化されたエンティティで、人間のアシスタント能力を置き換えることが可能である。
【０２３０】
本発明による一実施形態では、学習セッション中、セッション学習管理コンテキストは、入門プレゼンテーションを実行し、レッスンシンボルの選択を進めることが可能である。レッスンを選択することは、例えば、表示領域上で選択を指定し、指定された領域においてスタイラスポインティングを促すことによって行われることが可能である。学習デバイスの１つのアプリケーションには、書くことを学習することが関わり、学習デバイスは、学習者ユーザが、まだそうすることができないものと想定するようにプログラミングされることが可能であるため、手書きは、全く予期されないことが可能である。
【０２３１】
本発明による一実施形態では、学習者ユーザが、図６に示されたハンドレストフラップ６２１上のハンドプレッシャセンサをトリガするたびに、例えば、セッション学習管理コンテキストは、スタイラスによる空間筆記読み取り値の初期設定を想定し、トランスデューサおよびセンサデバイス群に関するＯＰＥＮ指示を呼び出すことが可能である。スタイラスリーダサブシステム６０１によるデータ収集が始まり、手が上げられるまで進められることが可能である。ハンドレストから圧力が外されると、ＣＬＯＳＥシステム指示が呼び出されることが可能であり、システムコンテキストは、獲得されたデータが、適切なサブシステムに、例えば、誘導サブシステムまたは認識サブシステムに転送されることが可能な、セッション学習管理コンテキストに戻ることが可能である。ＴＥＲＭＩＮＡＴＥ手続きが、学習アシスタントプログラムをシャットダウンすることが可能であり、例えば、呼び出しトリガアクションの逆によって呼び出されることが可能である。
【０２３２】
本発明による一実施形態では、学習アシスタントプログラムは、例えば、学習者ユーザが、所定の期間にわたってアイドルである場合に、ＴＥＲＭＩＮＡＴＥを自律的に発行することや、学習者ユーザが、所定の期間にわたってハンドレストを押し下げることによって、あまりにも多くの空間的データを生成している場合、ＣＬＯＳＥを自律的に発行することなどの、学習者ユーザが注意を払っていない間に行われるべきアクションに関するヒューリスティックを含むことが可能である。ＣＬＯＳＥを発行するケースでは、学習者セッションコンテキストは、例えば、代替のアクションおよび／または設定を学習者ユーザに求めて、中断を回避することが可能である。
【０２３３】
本発明による一実施形態では、データカートリッジの取り出しから生じる中断により、ＣＬＯＳＥシステム指示で、すべての開いたデバイスが開放される可能性があるため、コンテキストが、ネイティブのモニタ監督プログラムに戻るように切り替わることが生じさせられる可能性がある。反対に、中断が、媒体パックの挿入からである場合、学習デバイスが開放されてから、挿入されたストレージパック上のアプリケーションが、読み込まれ、新たな学習コンテキストのために、ＩＮＩＴＩＡＬＩＺＥが発行されることが可能である。
【０２３４】
本発明による一実施形態では、キーボード・エミュレーション・アプリケーションは、図１１および図１２に示されたハンドレストの中央ハンドプレッシャ検出スイッチ１１８１または１２８１を含むことが可能であり、例えば、従来のキーボードの汎用ＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳの役割をすることが可能である。
【０２３５】
本発明による一実施形態では、連続的な手書きにおいて使用される場合、ハンドプレッシャ検出スイッチ１１８１または１２８１は、例えば、連続のシンボルの継続的な追跡の間中、押し下げられたままであることが可能である。シンボル認識モジュールは、あたかも学習者ユーザが、認識されたキーボードキーで押したかのように、シンボル間でＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳを発することができる。キーボードＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳに付随するデータは、例えば、シンボルのＡＳＣＩＩ符号化、またはキー位置スキャン符号であることが可能である。キーボードエミュレータが、シンボルセット符号化認識値を、アクティブなライン制御のスキャン符号に変換して、その符号を、例えば、１データビットずつ、キーボードインタフェースのデータ線の中にシリアル化して入れることができる。
【０２３６】
本発明による一実施形態では、キーボードエミュレーションインタフェースは、キーボードシグナルシステムによって制御されることが可能なビットレート同期タイマ線（ｐｉｎ）を有することが可能である。対話型筆記システムは、エミュレートされたスキャン符合をシリアル化して、データ線の中に入れるためのタイマとして、クロックを使用することができる。シリアルクロックサイクルは、ＳＴＡＲＴビットを含み、その後に続いて、標準の数のＤＡＴＡビット、整合性検査ＰＡＲＩＴＹビット、および終了ＳＴＯＰビットを含むことが可能である。
【０２３７】
本発明による一実施形態では、シンボル間、インキング深度と位置付け深度の間、または表記体系に関する手書きの流れの方向における開始位置と終了位置の間のスタイラスを引っ込める規約、例えば、ハンドサドルの揺動を使用して、引っ込められたことを検出し、認識結果に関わらず、連続のシンボルに関するＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳをトリガすることができる。
【０２３８】
また、キーボードは、方向設定矢印キーも有することが可能である。それらのキーは、例えば、図１２に示したロッカスイッチ１２２８１、１２２８２、１２２８３、および１２２８４によって対角線方向として直接に実施されることが可能である。単一のロッカスイッチ接点を分離することが問題である場合、別のインプリメンテーションは、例えば、対角線方向において共通の水平コンポーネントまたは垂直コンポーネントを共有する近隣のスイッチ群をトリガすることによってアサートされる、水平方向および垂直方向のための規約に従うことが可能である。
【０２３９】
本発明による一実施形態では、エミュレーションは、挙動の方向に依存することが可能である。ホストが、キーボード信号に関してリッスンすることが可能であり、例えば、データ線電圧をＬＯＷに保持することによって、停止を強制することができる。また、ホストは、キーボードにデータを送り返すこともできる。エミュレータは、両方の状況を認識していることが可能である。対話型筆記システムは、キーボードをホストし、ライン制御のドライバを提供することができる。
【０２４０】
キーボードの挙動に準拠して、例えば、連続のＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳイベントが、発せられた文字符号を小さい循環文字バッファの中に挿入することが可能である。バッファがいっぱいになると、キーボードエミュレーションは、診断ビープ音を発して、キーボード挙動に準拠して、さらなる文字の受け入れに失敗したこと／受け入れることができないことを示すことが可能である。最も一般的なパーソナルコンピュータキーボードは、例えば、ＩＢＭ／ＰＣモデルＰＣ、ＰＣ／ＸＴ、およびＰＣ／ＡＴであることが可能である。これらのキーボードは、例えば、キーボードキーが押し下げられたままにされると、急速なＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳ符号を発するという特徴を備えることが可能である。また、エミュレータも、例えば、自動的な「タイプマティック」挙動を模倣することができる。例えば、ホストキーボードエミュレータは、ＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳが、伝送キーまたはＥｎｔｅｒキーに関連する場合、接続されたシステムアプリケーションにデータを転送することができる。
【０２４１】
外部コンピュータキーボードライン制御は、同一のシステム製造業者の製品系列の間でさえ、多種多様である可能性がある。したがって、対話型筆記システムは、例えば、コンソール機能に依拠して、ホストシステムが、ホストシステムに接続されると予期する特定のタイプのキーボード向けの対話型アシスタントプログラムを読み込む。
【０２４２】
本発明による一実施形態では、本明細書で述べたライン制御は、特定のキーボードに適切であるか、または役割の方向に適切である可能性があり、したがって、例えば、文字バッファが、すべてのＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳでフラッシュされることが可能である。伝送キーは、例えば、ホストデバイスドライバに、ドライバのバッファを受信側ホストコンピュータプログラムにフラッシュするように勧めることが可能である。同様に、そのようなシステムのための対話型アシスタントプログラムは、バッファオーバーフローを管理することができ、例えば、オーバーフロービープ音／トーンが、代わりにホストコンピュータから発せられることが可能である。ライン制御に依存して、状況は、リモートホストが、データ線をＬＯＷに保っているかどうかを調べることによって、検出されることが可能である。その状況では、エミュレータは、エミュレータの、１６文字のローカルバッファがいっぱいになった後、すべてのＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳでビープ音／トーンを発することが可能である。
【０２４３】
本発明による一実施形態では、キーボードエミュレータは、キーボード機能のすべてを、それらが、タイプセッティングの目的で冗長である場合でさえ、実施することができる。例として、大文字の活字体が、空間筆記認識によって検出されることが可能であるのに対して、キーボードは、例えば、一般的なＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳスキャン符号位置とともにＳＨＩＦＴをアサートすることにより、大文字の活字体を実施することができる。ユーザは、単一の大文字の活字体を直接に書き込むことが可能であるが、エミュレータは、例えば、キーボードが生成したであろうキーシーケンスを生成することができる。
【０２４４】
冗長性を遵守することが、さらにいっそう不可欠である場合は、ホストシステムまたはホストアプリケーションが、ホットキー組み合わせをタイプ入力するようにユーザに要求する場合であり、ただし、それらの組み合わせは、タイプセッティングアクションおよび／または特権制御指示であることが可能である。
【０２４５】
本発明による一実施形態では、キーボードをエミュレートするのに使用される技術は、マウスをエミュレートするのにも使用されることが可能である。マウスＸ−Ｙデータは、例えば、筆記システムのリーダモジュールを発信元とすることが可能である。マウスボタンイベントは、例えば、ハンドレストキーを発信元とすることが可能である。
【０２４６】
本発明による一実施形態では、マウスエミュレーションは、キーボードエミュレーションと同様に、例えば、エミュレートされるマウスのタイプに依存することが可能である。例えば、１ボタンマウス、２ボタンマウス、および３ボタンマウスが存在することが可能である。これらのマウスタイプのそれぞれが、例えば、ハンドレストスイッチに対する異なるバインドセットを使用することが可能である。キーボードの場合と同様に、例えば、図９に示されたメインハンドプレッシャスイッチ９８１が、マウスＢＵＴＴＯＮ＿ＤＯＷＮ条件を示すのに全般的に使用されることが可能である。
【０２４７】
本発明による一実施形態では、バインドは、例えば、４つのロッカキーの１つを使用して、押されているマウスボタンを識別することが可能である。バインドの実施例として、例えば、スイッチ９８１と組み合わせた、左ロッカスイッチのいずれか、または両方、ＢＵＴＴＵＮ＿ＤＯＷＮを、ＬＥＦＴ＿ＣＬＩＣＫに割り当てることができる。同様に、右の２つのロッカスイッチに関して、例えば、ＲＩＧＨＴ＿ＣＬＩＣＫの割り当て。左ボタンクリックおよび右ボタンクリックに関する、これらのバインドを使用して、例えば、スイッチ９８１、ＢＵＴＴＯＮ＿ＤＯＷＮ、および２つの頂部ロッカスイッチが同時に押し下げられることを排除することにより、中央ボタンを実施することができる。
【０２４８】
本発明による一実施形態では、ハンドレストが、テキスト設定信号源の役割をする場合、役に立つ可能性がある別のバインド、テキスト認識開始／終了インジケータも、例えば、テキスト設定からスイッチ９８１を排除し、ロッカスイッチだけを使用することであることが可能である。それらの状況下では、スイッチ９８１は、例えば、キーボードエミュレータのキーボードＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳの役割をすることが可能であるのに対して、マウスエミュレータのＢＵＴＴＯＮ＿ＤＯＷＮは、例えば、ロッカスイッチ群のいずれかのスイッチによって示されることが可能である。１ボタンマウス、２ボタンマウス、または３ボタンマウスの他の多数の均等のインプリメンテーションが可能である可能性がある。
【０２４９】
本発明による一実施形態では、筆記コンソールは、一部の筆記デバイスアプリケーションが、他の筆記デバイスのデータタイプを結合する可能性があるため、複数のデータタイプを同時にサポートすることができる。コンソールは、例えば、異なるデータタイプのすべてを扱うように構成されることが可能である。筆記コンソールの動作と、キーボードエミュレータおよび／またはマウスエミュレータの動作の間の違いは、例えば、コンソール上で複数の対話型アシスタントプログラムを扱うことができることにある可能性がある。
【０２５０】
本発明による一実施形態では、コンソールの動作は、例えば、１つまたは複数のエミュレータアシスタントプログラムを同時に監督する対話型アシスタントプログラムと、アダプタまたはネットワークを介してネイティブで、またはリモートで実行されている、他のあらゆる同時実行の筆記アプリケーションとを含むことが可能である。
【０２５１】
実行中のシステムから見ると、コンソール・アシスタント・プログラムは、例えば、対話型筆記システムに専用のマルチタスクオペレーティングシステムカーネルのように実行されることが可能である。いずれの特定の筆記アプリケーションのコンテキストも参照していない場合、コンソール・アシスタント・プログラムは、例えば、システムＩＮＩＴＩＡＬＩＺＥで呼び出されることが可能である。
【０２５２】
本発明による一実施形態では、コンソール・アシスタント・プログラムは、例えば、コンソール接続されたデバイスをプローブし、プローブ中に見つかった、接続されたデバイスのそれぞれにデバイスドライバリソースを割り当てる。コンソールアシスタントは、ファームウェアの中に存在することが可能であり、または、例えば、媒体リーダから読み込まれることが可能である。媒体リーダから読み取られる場合、ブートローダが、ファームウェアの中に存在することが可能である。ブートローダは、例えば、コンソールアシスタントを探すことが可能である。ブートローダリーダは、例えば、ドライバもファームウェアの中に存在することが可能な生インタフェースを含むことが可能である。
【０２５３】
コンソール・アシスタント・プログラムが読み込まれ、デバイスリソースを割り当てられると、コンソール・アシスタント・プログラムは、見つかった、それぞれの対話型リソースのためのアシスタントプログラムを呼び出すことが可能である。その後、コンソール・アシスタント・プログラムは、例えば、時間分割レジームで複数のアプリケーション・アシスタント・プログラムの実行を扱うことができる。非コンソールのエミュレータアシスタントプログラムとは異なり、時間分割の変種は、スタンドアロンで実行されることが可能であり、そのようなプログラムのアドレス指定は、例えば、コンソールアシスタントによって仲介されることが可能である。スタンドアロンコンソール・アシスタント・プログラムは、例えば、スーパバイザ名によって他のアシスタントプログラムと区別されることが可能である。
【０２５４】
コンソールアプリケーション・アシスタント・プログラムは、時間分割の下で動作することが可能であるが、コアの空間筆記システムは、リアルタイムで動作することが可能であるか、または、例えば、保証されたサンプリングデューティサイクルを有して、空間的位置リーダおよび位置付けスタイラスの必要性を満たすことが可能である。
【０２５５】
本発明による一実施形態では、スーパバイザは、例えば、空間的位置サンプラルーチンを呼び出すことが可能である。空間的位置サンプルルーチンは、割り当てられたサンプリングデューティサイクルの合間に利用可能な処理を特定することができる。各サンプルサイクルの後、処理デューティサイクルは、各アプリケーションアシスタントに関して実行されることが可能である。スーパバイザは、例えば、アプリケーションが、サンプル間で処理を均一に分散させるのを防止することができる。
【０２５６】
本発明による一実施形態では、処理負荷が、１つのサンプルの指定された寿命より長くかかる場合、想定されたサンプル時間に関して矛盾が生じる可能性がある。例えば、認識モジュールは、コンピューティングを多用する可能性があり、様々なユーザアクションへの応答時に、リアルタイムの派生問題を有する可能性がある。コンソールの動作は、例えば、リアルタイムデータを扱う処理をスピードアップするように優先順位を割り当て、ジョブキューに、タイムクリティカルでなく、遅延が、システムの全体的な整合性に影響を与えない残りの処理を割り当てることであることが可能である。
【０２５７】
以上の考慮の逆が、リアルタイムサンプルの精度に関わる。検出技術において、整合性が、時間よりも重要であることが知られている。全体的なシステムは、まず精度を向上させることに、より関心がある可能性があり、したがって、サンプラルーチンは、リアルタイムのままである可能性があり、複数の読み取り値が、測定されてから、サンプルサイズＮのサンプルが、そのサンプルの中の読み取り値の平均時間に関するサンプル時間と指定されることが可能である。この状況では、最良の精度は、処理キュー上に置かれることが可能であり、認識モジュールは、遅延されたデータを処理している可能性があるものの、例えば、ＤＩＳＰＬＡＹレンダリングのために、またはＫＥＹ＿ＰＲＥＳＳキーボードエミュレーションのために、認識された文字などのデータをポストするプリエンプティブルーチンをトリガすることを引き続きできることが可能である。
【０２５８】
本発明を一部の実施形態に関連して説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、均等物で置き換えることができることが、当業者には理解されよう。さらに、本発明の範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるように、多くの変更を行うことができる。したがって、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されず、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【０２５９】
【図１】本発明の一実施形態による筆記デバイスの例示的な一実施形態の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態による、図１では見えない諸特徴を示す、図１による筆記デバイスの例示的な一実施形態の透視図である。
【図３】本発明の一実施形態による図１および図２による筆記デバイスの例示的な一実施形態の概略断面立面図である。
【図４】本発明の一実施形態による別の例示的な筆記デバイスの正面透視図である。
【図５】本発明の一実施形態による図４に示した筆記デバイスの例示的な一実施形態の背面透視図である。
【図６】本発明の一実施形態による筆記デバイスの別の例示的な一実施形態の透視図である。
【図７】本発明の一実施形態による例示的な筆記デバイスの機械的な概略立面図である。
【図８】本発明の一実施形態による筆記デバイスの例示的な教育アプリケーションアーキテクチャのベン図である。
【図９】本発明の一実施形態による筆記デバイスの例示的な一実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による図９による筆記デバイスの例示的な一実施形態を示す概略図である。
【図１１】本発明の一実施形態による筆記デバイスの別の実施形態の透視平面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、図１１の例示的なハンドレスト、ならびにテキスト設定キースイッチ群と、サドル揺動機構とを有する筆記デバイスの例示的な一実施形態の対角線断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による筆記デバイスのための例示的なキーボード・エミュレーション・アプリケーションの概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態による筆記デバイスのための例示的なマウス・エミュレーション・アプリケーションの概略図である。
【図１５】本発明の一実施形態による筆記デバイスの例示的な一実施形態の側部パネルの透視図である。
【図１６】図１５の実施形態などの本発明の例示的な一実施形態による筆記デバイスのための、複数の入力インタフェースおよび出力インタフェースをサポートする複数のサブシステムを示す概略図である。
【図１７】本発明の一実施形態による筆記デバイスのためのコンピューティングリソース群、作業領域、サブコンテキスト、およびコンテキスト領域を示すユーザフレンドリな対話型筆記コンソールの透視図である。
【図１８】本発明の一実施形態による筆記デバイスのためのグラフィックス・スタイリング・アプリケーションのテキスト編集および認識アプリケーションを示す図である。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的シンボルの追跡および認識のための対話型空間筆記デバイスであって、
シンボルを追跡するように適合されたトランスデューサ要素を有する筆記スタイラスと、
前記シンボルが追跡されるにつれ、前記トランスデューサ要素によって発せられる信号を受信するように適合された複数のセンサと、
前記複数のセンサにおいて受信された前記信号からの空間座標測定値を算出するための手段と、
前記算出された空間座標測定値を収集するための手段と、
シンボル認識のために、シンボル追跡中に収集された前記測定値を使用するためのシンボル認識モジュールであって、
デバイスは、前記追跡の前記シンボル認識の結果を算出するように適合されたモジュールと、
少なくとも１つのシンボルが記入されている少なくとも１つのキューカードと、を含むデバイス。
【請求項２】
前記複数のセンサは、
前記スタイラスの前記トランスデューサから、空間座標原点に対する位置信号を受信するように適合された少なくとも１つのセンサと、
前記スタイラスの前記トランスデューサから、複数の空間基準点に対する位置信号を受信するように適合された少なくとも１つセンサと、を含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項３】
前記追跡の前記シンボル認識の前記結果に関する可聴の応答を生成するための手段をさらに含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項４】
学習者ユーザによる支援された学習と支援なしの学習とのうちの少なくとも１つに適合された請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項５】
デバイスの学習者ユーザが、追跡されたシンボルを学習するのを支援するための学習アシスタント・アプリケーション・プログラムを含む支援なしの対話型学習アプリケーションを含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項６】
学習されるべきシンボルのためのストレージと、
前に学習されたシンボルのためのストレージと、をさらに含む請求項５に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項７】
学習されるべきシンボルは、学習されるべき前記シンボルの物理的な視覚的表現と電子的に生成された視覚的表現とのうちのどちらかを含み、前記シンボルは、学習セッション中に前記スタイラスによって追跡されるように適合され、前記シンボルは、物理的キューカードと電子キューカードとのうちのどちらかの上に配置される請求項６に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項８】
前記学習アシスタント・アプリケーション・プログラムは、セッション管理機能、教示およびレッスン強化機能、実演機能、およびシンボル誘導機能のうちの少なくとも１つを含む請求項５に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項９】
前記学習アシスタント・アプリケーション・プログラムは、レッスン主題機能群、レッスン評価機能群、および学習者指導機能群のうちの少なくとも１つを含む請求項５に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１０】
電子レッスンと学習プログラムとのうちの少なくとも１つを読み込むための媒体リーダと、
電子レッスンと学習プログラムとのうちの少なくとも１つを含むように適合されたリムーバブルな媒体記憶デバイスと、
プログラム・オペレーティング・システムとをさらに含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１１】
キーボードアダプタを有する学習プラットフォームと、
キーボードライン制御アシスタントプログラムと、
印字可能なキーシンボルのインプリメンテーションと、
エミュレートされたキーボード・コントロール・キーの包括的なバインドと、をさらに含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１２】
キーボード・インタフェース・ポートと、
キーボード・コントローラ・エミュレータと、
キーボードアダプタをホストコンピュータに電気的に接続するためのコネクタと、をさらに含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１３】
マウスアダプタを有する学習プラットフォームと、
マウスＸ−Ｙ位置を算出するための手段と、
マウスライン制御アシスタントプログラムと、をさらに含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１４】
マウス・インタフェース・ポートと、
マウス・コントローラ・エミュレータと、
マウスアダプタをホストコンピュータに電気的に接続するためのコネクタと、をさらに含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１５】
マウスＸ−Ｙ位置は、空間的スタイラスリーダ投射平面上に投射された３次元スタイラス位置読み取り値の２つのＸ−Ｙ成分を含む請求項１４に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１６】
対話型学習プラットフォームに関連する対話型コンソールと、
アプリケーション・アシスタント・プログラムと、
コンソール・スーパバイザ・プログラムと、をさらに含む請求項１に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１７】
キーボードエミュレータ、および関連するインタフェースと、
マウスエミュレータ、および関連するインタフェースと、
デバイス・インタフェース・コネクタと、
前記デバイス・インタフェース・コネクタとメイン・システム・ユニットの間における空間的データバスと、
少なくとも１つのアナログ・オーディオ・インタフェースと、をさらに含む請求項１６に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１８】
少なくとも１つの学習アシスタントモジュールと、
少なくとも１つインタフェース・エミュレーション・アシスタント・モジュールと、をさらに含む請求項１６に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項１９】
スーパバイザ・プログラム・テキストと、
非常駐のスーパバイザテキストのためのブートローダと、
空間的位置サンプリングルーチンと、
位置サンプルキューと、
位置平均ルーチンと、をさらに含む請求項１６に記載の対話型空間筆記デバイス。
【請求項２０】
コンソールディスプレイを３次元空間の透視図に関連付けるステップと、
対話型コンピューティングリソースを概念上の３次元空間に関連付けるステップと、
透視空間内のボリューム要素を利用可能なリソースに割り当てるステップと、
透視図の中でボリューム要素を配置するステップと、
空間的位置分離によって、異なるボリューム要素を区別するステップと、
異なるグラフィック特徴を使用することにより、異なるタイプのリソースを区別するステップと、
すべての利用可能なリソースを、閉じた凸形境界内に収めるステップと、
前記閉じた凸形境界を負の無限大における点に関連付けるステップと、
すべての利用可能なリソースが見える初期透視図を提供するステップと、
前記初期透視図を、前記初期透視図に関するグローバル・コンピューティング・コンテキストに関連付けるステップと、
コンテキストの中のすべての囲まれたリソースが、空間的に到達可能であることを確実にするステップと、
特定のコンテキストに関して利用可能なリソース群を提供するステップと、を含む空間的コンピューティング方法。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【公表番号】特表２００７−５１９０６７（Ｐ２００７−５１９０６７Ａ）
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２８１３０（Ｐ２００６−５２８１３０）
【出願日】平成１６年９月２１日（２００４．９．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３１０４３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３１６７８
【国際公開日】平成１７年４月７日（２００５．４．７）
【出願人】（５０６１０２１４５）オステックス・インコーポレーテッド (3)
【Ｆターム（参考）】