情報入出力装置
【課題】 より簡単な構成で簡単な操作によりかな文字やアルファベットを含む情報を入力することができるとともに、視覚を必要とせずに出力された情報をより容易に認識することができる情報入出力装置１を提供する。
【解決手段】 情報入出力装置１は、十字方向の所定位置にそれぞれ配置される４つの出力キーと、４つの入力キーと、を備える情報入出力装置１であって、出力キーは、突出状態と、非突出状態とに制御可能であるとともに、所定位置に保持される第１の態様、中心から見て左側方向に保持される第２の態様、中心から離反する方向に保持される第３の態様、及び中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御可能であり、突出状態及び非突出状態の組み合わせにより母音を示すとともに、第２の態様、第３の態様、及び第４の態様のいずれかの態様に制御することにより子音を示すことにより情報を出力する。
【解決手段】 情報入出力装置１は、十字方向の所定位置にそれぞれ配置される４つの出力キーと、４つの入力キーと、を備える情報入出力装置１であって、出力キーは、突出状態と、非突出状態とに制御可能であるとともに、所定位置に保持される第１の態様、中心から見て左側方向に保持される第２の態様、中心から離反する方向に保持される第３の態様、及び中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御可能であり、突出状態及び非突出状態の組み合わせにより母音を示すとともに、第２の態様、第３の態様、及び第４の態様のいずれかの態様に制御することにより子音を示すことにより情報を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器とその情報機器のユーザとの間で情報のやりとりを行うユーザインターフェースの一種であり、キー操作によりユーザが情報機器に対して情報を入力することができるとともに、キーの動きにより情報機器からユーザに対して情報の出力することができる情報入出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報機器のユーザが情報機器に情報を入力する装置としては、パーソナルコンピュータにおいて、例えば０から９までの数字のボタンを備えており、これらのボタンを押下することで数字を入力することができるテンキーやかな文字及びアルファベットが割り振られたボタンを備えており、これらを押下することによりかな文字やアルファベットを入力することができるキーボードが知られている（例えば、特許文献１）。また、より簡単な構成で数字、かな文字、及びアルファベットが入力可能な携帯電話のキーパットが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００３】
一方、情報機器からユーザに対して情報を出力する装置としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機のディスプレイが知られており、例えば視覚に障害を持つユーザに対して情報を出力するために、表面から選択的に格納可能な複数のピンを有するエンボス型の触覚ディスプレイも知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１７２０１号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３７５２号公報
【特許文献３】特表２００３−５０２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、パーソナルコンピュータのキーボードは操作すべきキーが多く、情報機器のユーザがキーボードを見ずにキーボードを操作する所謂ブラインドタッチを行うためには熟練が必要であった。また、テンキーでは数字しか入力することができず、携帯電話機のキーパット等は、操作できるボタンの数が少ないため１つのボタンに多くのかなやアルファベットを関連付ける必要があり、１文字を入力するために同じボタンを数回押下する必要がある場合があるなど操作が複雑になり問題があった。
【０００６】
また、情報を出力する装置として、ディスプレイは他人に見える場所での使用は情報セキュリティ上問題があった。また、エンボス型の触覚ディスプレイは例えば点字などをディスプレイ上に配置するものであるので、少なくとも点字を覚える必要があるなど、使用するためには熟練が必要であった。
【０００７】
そこで本発明は、より簡単な構成で簡単な操作によりかな文字やアルファベットを含む情報を入力することができるとともに、視覚を必要とせずに出力された情報をより容易に認識することができる情報入出力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】
【０００８】
請求項１に記載の情報入出力装置は、中心から等間隔離して十字方向の所定位置にそれぞれ配置される４つの出力キーと、前記出力キーの外側にそれぞれ配置される４つの入力キーと、を備える情報入出力装置であって、前記４つの出力キーは、それぞれ上方に突出する突出状態と、当該突出状態よりも下方に位置する非突出状態とに制御可能であるとともに、前記所定位置に保持される第１の態様、前記所定位置よりも中心から見て左側方向に保持される第２の態様、前記所定位置よりも中心から離反する方向に保持される第３の態様、及び前記所定位置よりも中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御可能であり、前記４つの出力キーの前記突出状態及び前記非突出状態の組み合わせにより母音を示すとともに、前記４つの出力キーのうちのいずれか１の出力キーを前記第２の態様、前記第３の態様、及び前記第４の態様のいずれかの態様に制御することにより子音を示すことにより情報を出力することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の情報入出力装置は、前記４つの入力キーは、上方に突出した状態に保持される非押下状態と、所定範囲まで押下される半押下状態と、当該半押下状態よりも深く押下される押下状態とを感知可能であるとともに、所定位置に維持される非移行状態、中心から見て左側方向に移行される左方向状態、前記所定位置よりも中心から離反する方向に移行される離反状態、及び中心から見て右側方向に移行される右方向状態、を感知可能であって、前記入力キーのうち、操作者から見て最も離れる側に配置された入力キーの右方向状態から時計回りに、前記４つの入力キーの左方向状態、離反状態、及び右方向状態の順に１から１２までの数字を入力可能であることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の情報入出力装置は、前記４つの入力キーは、半押下状態及び押下状態と、前記左方向状態、前記離反状態、及び前記右方向状態と、の組み合わせによりアルファベットを入力可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の情報入出力装置は、十字方向の所定位置に配置された４つの出力キーだけの簡単な構成で、全てのかな文字の情報を出力することができる。すなわち、４つのキーの突出状態と非突出状態の組合せにより１６通りの情報を出力することができるので「アイウエオ」の５通りの母音情報を清音、濁音、半濁音の３通りの合計１５通りについて出力することができるとともに、４つの出力キーのうちの１つの出力キーが所定位置に保持される第１の態様以外の、所定位置よりも中心から見て左側方向に保持される第２の態様、所定位置よりも中心から離反する方向に保持される第３の態様、又は所定位置よりも中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御することにより１２通りの情報を出力することができるので、「アカサタナハマヤラワ」の１０通りの情報を出力することができ、これらを組み合わせることにより、全てのかな文字の情報を出力することができる。
【００１２】
これにより、請求項１に記載の情報入出力装置は、例えば視覚に障害を持つユーザに対して情報を出力する装置として用いることができる。
【００１３】
請求項２に記載の情報入出力装置は、４つの入力キーは、操作により上方に突出した状態に保持される非押下状態と、所定範囲まで押下される半押下状態と、当該半押下状態よりも深く押下される押下状態とを感知可能であるとともに、４つの入力キーは、所定位置に維持される非移行状態、中心から見て左側方向に移行される左方向状態、所定位置よりも中心から離反する方向に移行される離反状態、及び中心から見て右側方向に移行される右方向状態、を感知可能であるので、いずれかの入力キーについてユーザの操作により非押下状態、半押下状態、又は押下状態に保持し、左方向状態、離反状態、又は右側状態に保持することで、３６通り（入力キー４つ×３通り×３通り）の情報を入力することができる。このように請求項２に記載の情報入出力装置は、４つの入力キーのみで３６通りの情報を入力することができる。また、入力キーのうち、操作者から見て最も離れる側に配置された入力キーの右方向状態から時計回りに、４つの入力キーの左方向状態、離反状態、及び右方向状態の順に１から１２までの数字を入力可能であり、この数字は時計の配置と同じであるので、極めて容易に記憶することができる。
【００１４】
このように請求項２に記載の情報入出力装置は、例えば４桁の暗証番号を設定する際に、１２進法で暗証番号を設定することができ、１０進法で暗証番号を設定するものよりも高いセキュリティを提供することができる。また、簡単な配置であるのでユーザが目で見ながらでなくとも入力することができるので、情報入出力装置の周囲を周囲の視線を遮る目隠しで覆った状態で暗証番号などを入力することができるので、よりセキュリティに優れる。
【００１５】
請求項３に記載の情報入出力装置は、入力キーが、非押下状態をのぞいても、２４通りの情報を入力することができるので、４つの入力キーのいずれかを操作することによりアルファベットを入力することが可能である。
【００１６】
このように極めて簡単に入力することができるので、例えばマウスに、情報入出力装置を取り付けることで、キーボードを必要としないパソコンの入力インターフェースとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】情報出入力装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】情報出入力装置の外観構成を示す正面図。
【図３】入力キーの非押下状態、半押下状態、及び押下状態を説明する断面図。
【図４】入力キーの左方向状態の一例を説明する断面図。
【図５】入力キーの非移行状態、左方向状態、離反状態、及び右方向状態と、出力キーの第１の態様、第２の態様、第３の態様、及び第４の態様とを説明する正面図。
【図６】出力キーの突出状態及び非突出状態と、第１の態様、及び第２の態様を説明する断面図。
【図７】かな文字を出力する場合に出力する文字の母音に応じて制御される出力キーの突出状態及び非突出状態のパターンを示す一覧表図。
【図８】かな文字を出力する場合に出力する文字の母音に応じて制御される出力キーの突出状態及び非突出状態のパターンを模擬的に示す図。
【図９】かな文字を出力する場合に出力する文字の子音に応じて制御される出力キーの第１の態様、第２の態様、第３の態様、及び第４の態様のパターンを示す一覧表図。
【図１０】かな文字を出力する場合に出力する文字の子音に応じて制御される出力キーの第１の態様、第２の態様、第３の態様、及び第４の態様の動作を説明する図。
【図１１】情報入出力装置を用いて数字を入力する場合の入力キーの操作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の情報入出力装置１の最良の実施形態について各図を参照しつつ説明する。情報入出力装置１は、図１に示すように、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）１０１、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、第１の入力キー１０４ａ、第２の入力キー１０４ｂ、第３の入力キー１０４ｃ、第４の入力キー１０４ｄ、第１の出力キー１０５ａ、第２の出力キー１０５ｂ、第３の出力キー１０５ｃ、第４の出力キー１０５ｄ、ＬＡＮ−Ｉ／Ｆ（Local Area Network-Interface）１０６、及びこれらの間で情報の送受信を可能にするバス（bus）１０７により構成されており、図２に示すように、例えば樹脂により形成され、ほぼ平坦な矩形のボード１０８上に、当該ボード１０８の中心から等間隔離して十字方向の所定位置にそれぞれ各出力キー１０５が配置されるとともに、これらの出力キー１０５の外側に各入力キー１０４が配置されて形成されている。
【００１９】
ＣＰＵ１０１は、情報入出力装置１の各部をＨＤＤ１０２に記憶された制御プログラムにしたがって制御するものである。ＨＤＤ１０２は例えば各入力キー１０４が備える接触感知センサ２や押下感知センサ３などのセンサからの信号を数字やかな文字などの情報に変換する情報入力プログラムや、各種の情報に基づいて各出力キー１０５の動作を制御する出力制御プログラムなどの各種のプログラムを記憶している。また、ＲＡＭ１０３は、ＨＤＤ１０２から読み出した情報、入力キー１０４の各センサ２，３からの信号、及びＬＡＮ−Ｉ／Ｆ１０６から入力された情報を一時記憶している。ＬＡＮ−Ｉ／Ｆ１０６は外部の情報機器からＬＡＮ４を介して情報を受信するものである。
【００２０】
各入力キー１０４はぞれぞれ、図３に示すように、扁平に形成された入力キー頭部５及びこの入力キー頭部５の中央から下側に向かって延びる入力キー脚部６を有し鉛直断面が略Ｔ字状の入力キー本体７と、ボード１０８の入力キー１０４を取り付ける位置に形成され入力キー本体７の入力キー脚部６が挿入される入力キー挿入孔１１と、ボード１０８の下側に配置されて、入力キー本体７の入力キー脚部６の先端が当接しており、入力キー本体７の入力キー頭部５が押下されていない非押下状態、非押下状態から押下された半押下状態、半押下状態からさらに押下された押下状態とにより高さを変更可能なノック機構８と、ノック機構８の非押下状態、半押下状態、及び押下状態を感知する押下感知センサ３と、ノック機構８の上端縁の所定箇所に複数設置され、入力キー本体７の先端位置を感知する接触感知センサ２と、を備えている。
【００２１】
なお、図２に示すように、ユーザから最も離れる側の入力キー１０４を第１の入力キー１０４ａとし、以下時計回りにユーザから見て右側の入力キー１０４を第２の入力キー１０４ｂ、ユーザに最も接近する側の入力キー１０４を第３の入力キー１０４ｃ、ユーザから見て左側の入力キー１０４を第４の入力キー１０４ｄとする。
【００２２】
入力キー本体７の入力キー脚部６の複数箇所には膨らんだ入力キー膨出部９が形成されている。そして、この入力キー脚部６が挿入される入力キー挿入孔１１の周縁には弾性体により形成された環状の入力キー保持リング１０が固定されている。これにより、この入力キー保持リング１０が入力キー膨出部９を包むように当接することで、入力キー本体７が入力キー挿入孔１１に保持される。また、入力キー本体７がいずれかの方向に倒れた場合にも、入力キー保持リング１０が弾性変形することにより入力キー本体７の入力キー脚部６の入力キー膨出部９に当接することで、入力キー本体７が入力キー挿入孔１１に保持される。
【００２３】
ユーザが入力キー本体７の入力キー頭部５を押下すると、入力キー脚部６を介して入力キー脚部６の先端に当接しているノック機構８に下向きの力が伝達される。図３（ａ）に示すように、入力キー頭部５を押下されていない突出状態から入力キー頭部５を押下すると、図３（ｂ）に示すように、下向きの力が伝達されたノック機構８及び入力キー本体７が下側に下がり、半押下状態に保持される。そして、半押下状態からさらにユーザが入力キー本体７の入力キー頭部５を押下すると、図３（ｃ）に示すように、ノック機構８及び入力キー本体７がさらに下側に下がり、押下状態に保持される。ノック機構８には、非押下状態、半押下状態、及び押下状態をそれぞれ検知可能な押下感知センサ３が設けられている。この押下感知センサ３は、例えばノック機構８の側面に高さ方向に間隔をあけて３つ連設されたマーカー１２を検知する光学センサであり、ボード１０８から所定間隔下方に固定している。押下感知センサ３が検知したマーカー１２の情報はバス１０７を介してＲＡＭ１０３に一時記憶されＣＰＵ１０１によりノック機構８のいずれの高さのマーカー１２であるか判断され、ノック機構８が、非押下状態、半押下状態、及び押下状態のいずれであるかを判別する。なお、押下感知センサ３は、これに限定されるものではなく、ノック機構８の非押下状態、半押下状態、及び押下状態を判別することができる種々のセンサを用いることができる。
【００２４】
また、各入力キー１０４は、図２及び図４に示すように、入力キー本体７がいずれの方向にも倒れていない非移行状態、非押下状態、半押下状態又は押下状態の入力キー本体７の入力キー頭部５をボード１０８の中心から見て左側方向に倒す左方向状態、ボード１０８の中心から離反する方向に移行される離反状態、及びボード１０８の中心から見て右側方向に倒す右方向状態、にそれぞれ移行可能である。ノック機構８の上端面８ａは中央が最も窪んだ球面状に形成されており、入力キー本体７が入力キー挿入孔１１を中心として非移行状態、左方向状態、離反状態、及び右方向状態、に移行したときにも、入力キー本体７の入力キー脚部６の先端がノック機構８の上端面８ａに当接するように構成されている。なお、ノック機構８上端面８ａの入力キー本体７が左方向状態のときに入力キー脚部６の先端が当接する位置、入力キー本体７が離反状態のときに入力キー脚部６の先端が当接する位置、及び入力キー本体７が右方向状態のときに入力キー脚部６の先端が当接する位置、にはそれぞれ接触感知センサ２が固定されており、入力キー本体７の入力キー脚部６の先端が当接したことを感知すると、感知した旨の信号がバス１０７を介してＲＡＭ１０３に記憶され、ＣＰＵ１０１により、入力キー本体７が左方向状態、離反状態、及び右方向状態のいずれであるか判別され、また、入力キー本体７の入力キー脚部６の先端をいずれの接触感知センサ２も感知していない場合、すなわちいずれのセンサが感知した旨の信号もＲＡＭ１０３に記憶されていない場合、ＣＰＵ１０１により入力キー本体７が非移行状態であることが判別される。
【００２５】
なお、図示していないが、各入力キー１０４は、入力キー本体７が、ユーザの操作により半押下状態、押下状態となっているときにユーザが入力キー本体７の頭部５から指を離すと、非押下状態に戻り、左方向状態、離反状態、及び右方向状態となっているときにユーザが入力キー本体７の頭部５から指を離すと、非移行状態に戻るように、バネなどの弾性体で付勢している。
【００２６】
第１から第４の出力キー１０５ａ，ｂ，ｃ，ｄは、図３に示すように、各入力キー１０４よりも中心寄りにそれぞれ設置されている。入力キー１０４の場合と同様に、ユーザから最も離れる側の出力キー１０５を第１の出力キー１０５ａとし、以下時計回りにユーザから見て右側の出力キー１０５を第２の出力キー１０５ｂ、ユーザに最も接近する側の出力キー１０５を第３の出力キー１０５ｃ、ユーザから見て左側の出力キー１０５を第４の出力キー１０５ｄとする。各出力キー１０５は扁平に形成された出力キー頭部２１及びこの出力キー頭部２１の中央から下側に向かって延びる出力キー脚部２２を有し鉛直断面が略Ｔ字状の出力キー本体２３と、ボード１０８の出力キー１０５を取り付ける位置に形成され出力キー本体２３の出力キー脚部２２が挿入される出力キー挿入孔２３と、ボード１０８の下側に配置されて、出力キー本体２３の出力キー脚部２２の先端が当接しており、上下に移動して出力キー１０５を突出状態と非突出状態とに移行することができる圧出部２４と、ボード１０８と圧出部２４との間に複数設けられており、出力キー１０５の出力キー脚部２２が挿入される貫通孔が形成された平板状の出力キー制御板２５と、この出力キー制御板２５を所望方向にスライドさせることができる複数のソレノイド２６と、を備えている。
【００２７】
出力キー本体２３の出力キー脚部２２の複数箇所にも膨らんだ出力キー膨出部２７が形成されている。そして、この出力キー脚部２２が挿入される出力キー挿入孔２３の周縁には弾性体により形成された環状の出力キー保持リング２８が固定されている。これにより、この出力キー保持リング２８が出力キー膨出部２７を包むように当接することで、出力キー本体２３が出力キー挿入孔２３に保持される。また、出力キー本体２３がいずれかの方向に倒れた場合にも、出力キー保持リング２８が弾性変形することにより出力キー本体２３の出力キー脚部２２の出力キー膨出部２７に当接することで、出力キー本体２３が出力キー挿入孔２３に保持される。
【００２８】
例えばＬＡＮ−Ｉ／Ｆ１０６を介して受信してＲＡＭ１０３に一時記憶された情報を出力する際には、図６に示すように、ＣＰＵ１０１は出力制御プルグラムにしたがって圧出部２４を制御し、出力キー本体２３を突出状態に制御する。そしてＣＰＵ１０１はさらに出力制御プログラムにしたがって複数のソレノイド２６を制御し、各出力キー１０５のそれぞれを出力キー本体２３を出力キー脚部２２が鉛直に保持される第１の態様、出力キー頭部２１が第１の態様よりもボード１０８の中心から見て左側方向に保持される第２の態様、出力キー頭部２１が第１の態様よりもボード１０８の中心から離反する方向に保持される第３の態様、及び出力キー頭部２１が第１の態様よりもボード１０８の中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御することによりユーザに対して情報を出力する。以上のように、情報入出力装置１は４つの入力キー１０４と４つの出力キー１０５の８つのキーのみの極めて簡単な構成で、様々な情報を入力及び出力することができる。
【００２９】
次に情報入出力装置１の出力制御について説明する。例えば情報入出力装置１を備えた図示しない情報機器がインターネットを介してかな文字の電子メールを受信すると、ＬＡＮ−Ｉ／Ｆ１０６を介してＲＡＭ１０３に出力すべき電子メールの内容が一時記憶される。そして、ＣＰＵ１０１は一時記憶された情報の一文字目の母音が「ア段」から「オ段」のいずれであるか判断するとともに、当該一文字目が清音、濁音、半濁音のいずれであるか判断する。すなわち「ア段」から「オ段」の５通りの母音それぞれについて清音・濁音・半濁音の３通りのいずれであるかを判断し、計１５通りのいずれであるかを判断する。そして図７及び図８に示すように、この１５通り情報にそれぞれ割り振られたパターンで第１の出力キー１０５ａから第４の出力キー１０５ｄまでの４つの出力キー１０５を突出状態又は非突出状態に制御する。なお、図８は４つの出力キー１０５のみを示しており、説明の便宜上、斜線でハッチングした出力キー１０５が突出状態にあり、ハッチングしていない出力キー１０５が非突出状態にあるものとする。これら４つの出力キー１０５はそれぞれ突出状態と非突出状態とに制御可能であるので、２の４乗パターンすなわち１６パターンに制御することができ、全てのキーを非突出状態に制御する待機状態を除く、１５通りを前述の母音及び清音・濁音・半濁音の組合せに当てはめることで対応させることができる。
【００３０】
４つの出力キー１０５を突出状態又は非突出状態に制御すると、次にＣＰＵ１０１は、一文字目の子音が「ア行」から「ワ行」のいずれであるか判断する。濁音・半濁音を除く子音は１０通りで表わすことができるので、図９及び図１０に示すように、ＣＰＵ１０１は第１の出力キー１０５ａから第４の出力キー１０５ｄのいずれか１つの出力キー１０５を第２の態様、第３の態様、第４の態様のいずれかに制御し、他の３つの出力キー１０５を第１の態様に制御（維持）することにより、１２通りのパターンを出力することができるので、全ての子音を出力することができる。このようにして出力された母音及び清音・濁音・半濁音の情報と、子音の情報とを組み合わせることによりユーザは一文字目を認識することができる。４つの出力キー１０５はボード１０８中央よりに十字位置に配置されているので、ユーザは出力キー１０５を例えば親指で触れるなどすることにより触覚だけでどの状態に制御されているか認識することができる。したがって、例えばこの情報入出力装置１の上側に内部を透過しない図示しないカバーを設けて目隠しした状態でもユーザは文字情報を認識することができ、機密情報を他人に見られることなく必要なかな情報を入手することができる。
【００３１】
次に、情報入出力装置１の入力制御について説明する。例えばユーザが電子メールなどの情報を外部に発信する場合やパスワードや暗証番号による認証等のように情報入出力装置１に対してユーザが情報の入力をする場合、ユーザが４つの入力キー１０４を操作して所望の情報の入力を行う。例えば暗証番号などの数字を入力する場合には、図１１に示すように、操作者が第１の入力キー１０４ａを右に倒した場合、すなわち第１の入力キー１０４ａを右方向状態に保持した場合、当該第１の入力キー１０４ａの入力キー脚部６先端に当接する接触感知センサ２からの信号をＲＡＭ１０３が一時記憶し、ＣＰＵ１０１はこれに基づいて「１」が入力されたと判断する。同様に操作者が第２の入力キー１０４ｂを操作者から離反する側に倒した場合、すなわち第２の入力キー１０４ｂを左側状態に保持した場合、当該第２の入力キー１０４ｂの入力キー脚部６に当接する接触感知センサ２からの信号をＲＡＭ１０３が一時記憶し、ＣＰＵ１０１はこれに基づいて「２」が入力されたと判断する。
【００３２】
同様にＣＰＵ１０１は、ユーザが第２の入力キー１０４ｂを離反状態に保持した場合「３」が入力されたと判断し、第２の入力キー１０４ｂを右側状態に保持した場合「４」が入力されたと判断し、第３の入力キー１０４ｃを左側状態に保持した場合「５」が入力されたと判断し、第３の入力キー１０４ｃを離反状態に保持した場合「６」が入力されたと判断し、第３の入力キー１０４ｃを右側状態に保持した場合「７」が入力されたと判断し、第４の入力キー１０４ｄを左側状態に保持した場合「８」が入力されたと判断し、第４の入力キー１０４ｄを離反状態に保持した場合「９」が入力されたと判断し、第４の入力キー１０４ｄを右側状態に保持した場合「１０」が入力されたと判断し、第１の入力キー１０４ａを左側状態に保持した場合「１１」が入力されたと判断し、第１の入力キー１０４ａを離反状態に保持した場合「１２」が入力されたと判断する。なお、第１の入力キー１０４ａを離反状態に保持した場合は「１２」に代えて「０」が入力されたと判断するものであっても良い。なお、各入力キー１０４への数字の入力は、例えば入力キー１０４が非押下状態且つ非移行状態に復帰したときに確定される。これにより、ユーザは入力キー１０４以外の何らのキーを操作することなく、入力を確定することができる。
【００３３】
これによりユーザは第１から第４の入力キー１０４ａ，ｂ，ｃ，ｄの１つをいずれかの方向に倒す操作を行うだけで１２通りの数字を入力することができる。しかも、１から１２又は０から１１の配置はアナログ時計の時間の表示と同じであるので、ユーザは極めて簡単に暗証番号を記憶することができ、また、極めて簡単に入力することができる。また、このように１２通りの数字を入力可能にすることで、例えば４桁の暗証番号を入力するような場合に１２進法の暗証番号を用いることができる。したがって、１２進法の４桁は１２の４乗通りの組み合わせがあるので、１０進法の４桁のように１０の４乗通りの組み合わせに比べてセキュリティを強固にすることができる。
【００３４】
また、アルファベットを入力する場合には、ユーザが第１から第４の入力キー１０４ａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれかの入力キー本体７の入力キー頭部５を押下して、入力キー１０４を半押下状態又は押下状態にして、押下感知センサ３により入力キー本体７の下側に設置されたノック機構８の状態を感知することにより入力キー１０４の半押下状態又は押下状態を感知し、当該押下感知センサ３の信号をＲＡＭ１０３に一時記憶する。そして、ＣＰＵ１０１は記憶された信号に基づいて第１から第４の入力キー１０４ａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれの入力キー１０４が半押下状態又は押下状態であるか判断する。次に、ユーザが押下した入力キー１０４を左側状態、離反状態、右側状態のいずれかに倒すと、ノック機構８の上端面８ａに設置された複数の接触感知センサ２のうちの１つに入力キー１０４の入力キー脚部６先端が当接し、当該当接した接触感知センサ２からの信号がＲＡＭ１０３に記憶される。そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に記憶された信号に基づいて、入力キー１０４が左側状態、離反状態、右側状態のいずれかであるか判断し、４つの入力キー１０４、半押下状態及び押下状態の２通り、及び左側状態、離反状態、右側状態の３通りを組み合わせた２４通りのパターンにそれぞれ対応させたアルファベット文字の一字を判断する。なお、入力キー１０４の入力パターンは、半押下状態、押下状態の場合の２４通りの他、非押下状態の１２通りがあるので、各入力キーを非押下状態に保持した場合の左側状態、離反状態、及び右側状態にそれぞれ記号を当てはめることで、例えばアルファベット入力とともに頻繁に使用される少なくとも１２文字の記号を入力することができる。
【００３５】
なお、例えばかな文字を入力する場合には、例えば第１の入力キー１０４ａを押下状態にした場合の右側状態に「あ行」を割り当て、ユーザの操作により第１の入力キー１０４ａを右側に倒した回数が１回の場合は「あ段」、２回の場合は「い段」というように入力回数により「あ段」〜「お段」を入力可能に形成することができる。また、これらの入力は、例えば入力キー１０４が非押下状態且つ非移行状態に復帰したときに確定される。これにより、ユーザは入力キー１０４以外の何らのキーを操作することなく、入力を確定することができる。
【００３６】
なお、例えばかな英数の入力切替、出力切替、及び決定ボタンなどを別途を設けてより操作性を向上させることもできる。また本実施形態においては、４つの入力キー１０４と４つの出力キー１０５とをそれぞれ設ける構成としたが、１つのキーにそのキーの状態を検知するセンサとキーの動作を制御する構成とを取り付けることにより、入力キー１０４と出力キー１０５とを１つの入出力キーとして４つ設ける構成にしてもよい。
【００３７】
また、例えばボード１０８を中心を軸として回転可能に構成し、９０度回転する毎に、当該回転を検知するセンサを設けることで、ボード１０８を回転しない場合、ボード１０８を時計回りに９０度回転する場合、１８０度回転する場合、２７０度回転する場合の４つ場合のそれぞれにおいて、各入力キー１０４を操作することにより、４倍の組合せパターンで入力することができ、４倍の情報を入力することができる。このように構成したとしても、ボードを９０度回転させる毎に、第１の入力キー１０４ａ、第２の入力キー１０４ｂ、第３の入力キー１０４ｃ、及び第４の入力キー１０４ｄの配置が１つづつずれるだけなので、情報入出力装置１全体としての配置自体は変化せず、簡単にユーザは操作することができる。
【００３８】
なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る情報入出力装置１は、入力と出力を伴う情報処理を行うあらゆる情報機器に適応することができる。例えば、携帯電話機のキーパット、各種の電気機器を操作するリモコン、セキュリティー入力用の入力装置、又はマウスに固定される入力装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 情報入出力装置
２ 接触感知センサ
３ 押下感知センサ
１０４ 入力キー
１０５ 出力キー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器とその情報機器のユーザとの間で情報のやりとりを行うユーザインターフェースの一種であり、キー操作によりユーザが情報機器に対して情報を入力することができるとともに、キーの動きにより情報機器からユーザに対して情報の出力することができる情報入出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報機器のユーザが情報機器に情報を入力する装置としては、パーソナルコンピュータにおいて、例えば０から９までの数字のボタンを備えており、これらのボタンを押下することで数字を入力することができるテンキーやかな文字及びアルファベットが割り振られたボタンを備えており、これらを押下することによりかな文字やアルファベットを入力することができるキーボードが知られている（例えば、特許文献１）。また、より簡単な構成で数字、かな文字、及びアルファベットが入力可能な携帯電話のキーパットが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００３】
一方、情報機器からユーザに対して情報を出力する装置としては、パーソナルコンピュータや携帯電話機のディスプレイが知られており、例えば視覚に障害を持つユーザに対して情報を出力するために、表面から選択的に格納可能な複数のピンを有するエンボス型の触覚ディスプレイも知られている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１７２０１号公報
【特許文献２】特開２００７−１９３７５２号公報
【特許文献３】特表２００３−５０２６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、パーソナルコンピュータのキーボードは操作すべきキーが多く、情報機器のユーザがキーボードを見ずにキーボードを操作する所謂ブラインドタッチを行うためには熟練が必要であった。また、テンキーでは数字しか入力することができず、携帯電話機のキーパット等は、操作できるボタンの数が少ないため１つのボタンに多くのかなやアルファベットを関連付ける必要があり、１文字を入力するために同じボタンを数回押下する必要がある場合があるなど操作が複雑になり問題があった。
【０００６】
また、情報を出力する装置として、ディスプレイは他人に見える場所での使用は情報セキュリティ上問題があった。また、エンボス型の触覚ディスプレイは例えば点字などをディスプレイ上に配置するものであるので、少なくとも点字を覚える必要があるなど、使用するためには熟練が必要であった。
【０００７】
そこで本発明は、より簡単な構成で簡単な操作によりかな文字やアルファベットを含む情報を入力することができるとともに、視覚を必要とせずに出力された情報をより容易に認識することができる情報入出力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】
【０００８】
請求項１に記載の情報入出力装置は、中心から等間隔離して十字方向の所定位置にそれぞれ配置される４つの出力キーと、前記出力キーの外側にそれぞれ配置される４つの入力キーと、を備える情報入出力装置であって、前記４つの出力キーは、それぞれ上方に突出する突出状態と、当該突出状態よりも下方に位置する非突出状態とに制御可能であるとともに、前記所定位置に保持される第１の態様、前記所定位置よりも中心から見て左側方向に保持される第２の態様、前記所定位置よりも中心から離反する方向に保持される第３の態様、及び前記所定位置よりも中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御可能であり、前記４つの出力キーの前記突出状態及び前記非突出状態の組み合わせにより母音を示すとともに、前記４つの出力キーのうちのいずれか１の出力キーを前記第２の態様、前記第３の態様、及び前記第４の態様のいずれかの態様に制御することにより子音を示すことにより情報を出力することを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の情報入出力装置は、前記４つの入力キーは、上方に突出した状態に保持される非押下状態と、所定範囲まで押下される半押下状態と、当該半押下状態よりも深く押下される押下状態とを感知可能であるとともに、所定位置に維持される非移行状態、中心から見て左側方向に移行される左方向状態、前記所定位置よりも中心から離反する方向に移行される離反状態、及び中心から見て右側方向に移行される右方向状態、を感知可能であって、前記入力キーのうち、操作者から見て最も離れる側に配置された入力キーの右方向状態から時計回りに、前記４つの入力キーの左方向状態、離反状態、及び右方向状態の順に１から１２までの数字を入力可能であることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の情報入出力装置は、前記４つの入力キーは、半押下状態及び押下状態と、前記左方向状態、前記離反状態、及び前記右方向状態と、の組み合わせによりアルファベットを入力可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の情報入出力装置は、十字方向の所定位置に配置された４つの出力キーだけの簡単な構成で、全てのかな文字の情報を出力することができる。すなわち、４つのキーの突出状態と非突出状態の組合せにより１６通りの情報を出力することができるので「アイウエオ」の５通りの母音情報を清音、濁音、半濁音の３通りの合計１５通りについて出力することができるとともに、４つの出力キーのうちの１つの出力キーが所定位置に保持される第１の態様以外の、所定位置よりも中心から見て左側方向に保持される第２の態様、所定位置よりも中心から離反する方向に保持される第３の態様、又は所定位置よりも中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御することにより１２通りの情報を出力することができるので、「アカサタナハマヤラワ」の１０通りの情報を出力することができ、これらを組み合わせることにより、全てのかな文字の情報を出力することができる。
【００１２】
これにより、請求項１に記載の情報入出力装置は、例えば視覚に障害を持つユーザに対して情報を出力する装置として用いることができる。
【００１３】
請求項２に記載の情報入出力装置は、４つの入力キーは、操作により上方に突出した状態に保持される非押下状態と、所定範囲まで押下される半押下状態と、当該半押下状態よりも深く押下される押下状態とを感知可能であるとともに、４つの入力キーは、所定位置に維持される非移行状態、中心から見て左側方向に移行される左方向状態、所定位置よりも中心から離反する方向に移行される離反状態、及び中心から見て右側方向に移行される右方向状態、を感知可能であるので、いずれかの入力キーについてユーザの操作により非押下状態、半押下状態、又は押下状態に保持し、左方向状態、離反状態、又は右側状態に保持することで、３６通り（入力キー４つ×３通り×３通り）の情報を入力することができる。このように請求項２に記載の情報入出力装置は、４つの入力キーのみで３６通りの情報を入力することができる。また、入力キーのうち、操作者から見て最も離れる側に配置された入力キーの右方向状態から時計回りに、４つの入力キーの左方向状態、離反状態、及び右方向状態の順に１から１２までの数字を入力可能であり、この数字は時計の配置と同じであるので、極めて容易に記憶することができる。
【００１４】
このように請求項２に記載の情報入出力装置は、例えば４桁の暗証番号を設定する際に、１２進法で暗証番号を設定することができ、１０進法で暗証番号を設定するものよりも高いセキュリティを提供することができる。また、簡単な配置であるのでユーザが目で見ながらでなくとも入力することができるので、情報入出力装置の周囲を周囲の視線を遮る目隠しで覆った状態で暗証番号などを入力することができるので、よりセキュリティに優れる。
【００１５】
請求項３に記載の情報入出力装置は、入力キーが、非押下状態をのぞいても、２４通りの情報を入力することができるので、４つの入力キーのいずれかを操作することによりアルファベットを入力することが可能である。
【００１６】
このように極めて簡単に入力することができるので、例えばマウスに、情報入出力装置を取り付けることで、キーボードを必要としないパソコンの入力インターフェースとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】情報出入力装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】情報出入力装置の外観構成を示す正面図。
【図３】入力キーの非押下状態、半押下状態、及び押下状態を説明する断面図。
【図４】入力キーの左方向状態の一例を説明する断面図。
【図５】入力キーの非移行状態、左方向状態、離反状態、及び右方向状態と、出力キーの第１の態様、第２の態様、第３の態様、及び第４の態様とを説明する正面図。
【図６】出力キーの突出状態及び非突出状態と、第１の態様、及び第２の態様を説明する断面図。
【図７】かな文字を出力する場合に出力する文字の母音に応じて制御される出力キーの突出状態及び非突出状態のパターンを示す一覧表図。
【図８】かな文字を出力する場合に出力する文字の母音に応じて制御される出力キーの突出状態及び非突出状態のパターンを模擬的に示す図。
【図９】かな文字を出力する場合に出力する文字の子音に応じて制御される出力キーの第１の態様、第２の態様、第３の態様、及び第４の態様のパターンを示す一覧表図。
【図１０】かな文字を出力する場合に出力する文字の子音に応じて制御される出力キーの第１の態様、第２の態様、第３の態様、及び第４の態様の動作を説明する図。
【図１１】情報入出力装置を用いて数字を入力する場合の入力キーの操作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の情報入出力装置１の最良の実施形態について各図を参照しつつ説明する。情報入出力装置１は、図１に示すように、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）１０１、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、第１の入力キー１０４ａ、第２の入力キー１０４ｂ、第３の入力キー１０４ｃ、第４の入力キー１０４ｄ、第１の出力キー１０５ａ、第２の出力キー１０５ｂ、第３の出力キー１０５ｃ、第４の出力キー１０５ｄ、ＬＡＮ−Ｉ／Ｆ（Local Area Network-Interface）１０６、及びこれらの間で情報の送受信を可能にするバス（bus）１０７により構成されており、図２に示すように、例えば樹脂により形成され、ほぼ平坦な矩形のボード１０８上に、当該ボード１０８の中心から等間隔離して十字方向の所定位置にそれぞれ各出力キー１０５が配置されるとともに、これらの出力キー１０５の外側に各入力キー１０４が配置されて形成されている。
【００１９】
ＣＰＵ１０１は、情報入出力装置１の各部をＨＤＤ１０２に記憶された制御プログラムにしたがって制御するものである。ＨＤＤ１０２は例えば各入力キー１０４が備える接触感知センサ２や押下感知センサ３などのセンサからの信号を数字やかな文字などの情報に変換する情報入力プログラムや、各種の情報に基づいて各出力キー１０５の動作を制御する出力制御プログラムなどの各種のプログラムを記憶している。また、ＲＡＭ１０３は、ＨＤＤ１０２から読み出した情報、入力キー１０４の各センサ２，３からの信号、及びＬＡＮ−Ｉ／Ｆ１０６から入力された情報を一時記憶している。ＬＡＮ−Ｉ／Ｆ１０６は外部の情報機器からＬＡＮ４を介して情報を受信するものである。
【００２０】
各入力キー１０４はぞれぞれ、図３に示すように、扁平に形成された入力キー頭部５及びこの入力キー頭部５の中央から下側に向かって延びる入力キー脚部６を有し鉛直断面が略Ｔ字状の入力キー本体７と、ボード１０８の入力キー１０４を取り付ける位置に形成され入力キー本体７の入力キー脚部６が挿入される入力キー挿入孔１１と、ボード１０８の下側に配置されて、入力キー本体７の入力キー脚部６の先端が当接しており、入力キー本体７の入力キー頭部５が押下されていない非押下状態、非押下状態から押下された半押下状態、半押下状態からさらに押下された押下状態とにより高さを変更可能なノック機構８と、ノック機構８の非押下状態、半押下状態、及び押下状態を感知する押下感知センサ３と、ノック機構８の上端縁の所定箇所に複数設置され、入力キー本体７の先端位置を感知する接触感知センサ２と、を備えている。
【００２１】
なお、図２に示すように、ユーザから最も離れる側の入力キー１０４を第１の入力キー１０４ａとし、以下時計回りにユーザから見て右側の入力キー１０４を第２の入力キー１０４ｂ、ユーザに最も接近する側の入力キー１０４を第３の入力キー１０４ｃ、ユーザから見て左側の入力キー１０４を第４の入力キー１０４ｄとする。
【００２２】
入力キー本体７の入力キー脚部６の複数箇所には膨らんだ入力キー膨出部９が形成されている。そして、この入力キー脚部６が挿入される入力キー挿入孔１１の周縁には弾性体により形成された環状の入力キー保持リング１０が固定されている。これにより、この入力キー保持リング１０が入力キー膨出部９を包むように当接することで、入力キー本体７が入力キー挿入孔１１に保持される。また、入力キー本体７がいずれかの方向に倒れた場合にも、入力キー保持リング１０が弾性変形することにより入力キー本体７の入力キー脚部６の入力キー膨出部９に当接することで、入力キー本体７が入力キー挿入孔１１に保持される。
【００２３】
ユーザが入力キー本体７の入力キー頭部５を押下すると、入力キー脚部６を介して入力キー脚部６の先端に当接しているノック機構８に下向きの力が伝達される。図３（ａ）に示すように、入力キー頭部５を押下されていない突出状態から入力キー頭部５を押下すると、図３（ｂ）に示すように、下向きの力が伝達されたノック機構８及び入力キー本体７が下側に下がり、半押下状態に保持される。そして、半押下状態からさらにユーザが入力キー本体７の入力キー頭部５を押下すると、図３（ｃ）に示すように、ノック機構８及び入力キー本体７がさらに下側に下がり、押下状態に保持される。ノック機構８には、非押下状態、半押下状態、及び押下状態をそれぞれ検知可能な押下感知センサ３が設けられている。この押下感知センサ３は、例えばノック機構８の側面に高さ方向に間隔をあけて３つ連設されたマーカー１２を検知する光学センサであり、ボード１０８から所定間隔下方に固定している。押下感知センサ３が検知したマーカー１２の情報はバス１０７を介してＲＡＭ１０３に一時記憶されＣＰＵ１０１によりノック機構８のいずれの高さのマーカー１２であるか判断され、ノック機構８が、非押下状態、半押下状態、及び押下状態のいずれであるかを判別する。なお、押下感知センサ３は、これに限定されるものではなく、ノック機構８の非押下状態、半押下状態、及び押下状態を判別することができる種々のセンサを用いることができる。
【００２４】
また、各入力キー１０４は、図２及び図４に示すように、入力キー本体７がいずれの方向にも倒れていない非移行状態、非押下状態、半押下状態又は押下状態の入力キー本体７の入力キー頭部５をボード１０８の中心から見て左側方向に倒す左方向状態、ボード１０８の中心から離反する方向に移行される離反状態、及びボード１０８の中心から見て右側方向に倒す右方向状態、にそれぞれ移行可能である。ノック機構８の上端面８ａは中央が最も窪んだ球面状に形成されており、入力キー本体７が入力キー挿入孔１１を中心として非移行状態、左方向状態、離反状態、及び右方向状態、に移行したときにも、入力キー本体７の入力キー脚部６の先端がノック機構８の上端面８ａに当接するように構成されている。なお、ノック機構８上端面８ａの入力キー本体７が左方向状態のときに入力キー脚部６の先端が当接する位置、入力キー本体７が離反状態のときに入力キー脚部６の先端が当接する位置、及び入力キー本体７が右方向状態のときに入力キー脚部６の先端が当接する位置、にはそれぞれ接触感知センサ２が固定されており、入力キー本体７の入力キー脚部６の先端が当接したことを感知すると、感知した旨の信号がバス１０７を介してＲＡＭ１０３に記憶され、ＣＰＵ１０１により、入力キー本体７が左方向状態、離反状態、及び右方向状態のいずれであるか判別され、また、入力キー本体７の入力キー脚部６の先端をいずれの接触感知センサ２も感知していない場合、すなわちいずれのセンサが感知した旨の信号もＲＡＭ１０３に記憶されていない場合、ＣＰＵ１０１により入力キー本体７が非移行状態であることが判別される。
【００２５】
なお、図示していないが、各入力キー１０４は、入力キー本体７が、ユーザの操作により半押下状態、押下状態となっているときにユーザが入力キー本体７の頭部５から指を離すと、非押下状態に戻り、左方向状態、離反状態、及び右方向状態となっているときにユーザが入力キー本体７の頭部５から指を離すと、非移行状態に戻るように、バネなどの弾性体で付勢している。
【００２６】
第１から第４の出力キー１０５ａ，ｂ，ｃ，ｄは、図３に示すように、各入力キー１０４よりも中心寄りにそれぞれ設置されている。入力キー１０４の場合と同様に、ユーザから最も離れる側の出力キー１０５を第１の出力キー１０５ａとし、以下時計回りにユーザから見て右側の出力キー１０５を第２の出力キー１０５ｂ、ユーザに最も接近する側の出力キー１０５を第３の出力キー１０５ｃ、ユーザから見て左側の出力キー１０５を第４の出力キー１０５ｄとする。各出力キー１０５は扁平に形成された出力キー頭部２１及びこの出力キー頭部２１の中央から下側に向かって延びる出力キー脚部２２を有し鉛直断面が略Ｔ字状の出力キー本体２３と、ボード１０８の出力キー１０５を取り付ける位置に形成され出力キー本体２３の出力キー脚部２２が挿入される出力キー挿入孔２３と、ボード１０８の下側に配置されて、出力キー本体２３の出力キー脚部２２の先端が当接しており、上下に移動して出力キー１０５を突出状態と非突出状態とに移行することができる圧出部２４と、ボード１０８と圧出部２４との間に複数設けられており、出力キー１０５の出力キー脚部２２が挿入される貫通孔が形成された平板状の出力キー制御板２５と、この出力キー制御板２５を所望方向にスライドさせることができる複数のソレノイド２６と、を備えている。
【００２７】
出力キー本体２３の出力キー脚部２２の複数箇所にも膨らんだ出力キー膨出部２７が形成されている。そして、この出力キー脚部２２が挿入される出力キー挿入孔２３の周縁には弾性体により形成された環状の出力キー保持リング２８が固定されている。これにより、この出力キー保持リング２８が出力キー膨出部２７を包むように当接することで、出力キー本体２３が出力キー挿入孔２３に保持される。また、出力キー本体２３がいずれかの方向に倒れた場合にも、出力キー保持リング２８が弾性変形することにより出力キー本体２３の出力キー脚部２２の出力キー膨出部２７に当接することで、出力キー本体２３が出力キー挿入孔２３に保持される。
【００２８】
例えばＬＡＮ−Ｉ／Ｆ１０６を介して受信してＲＡＭ１０３に一時記憶された情報を出力する際には、図６に示すように、ＣＰＵ１０１は出力制御プルグラムにしたがって圧出部２４を制御し、出力キー本体２３を突出状態に制御する。そしてＣＰＵ１０１はさらに出力制御プログラムにしたがって複数のソレノイド２６を制御し、各出力キー１０５のそれぞれを出力キー本体２３を出力キー脚部２２が鉛直に保持される第１の態様、出力キー頭部２１が第１の態様よりもボード１０８の中心から見て左側方向に保持される第２の態様、出力キー頭部２１が第１の態様よりもボード１０８の中心から離反する方向に保持される第３の態様、及び出力キー頭部２１が第１の態様よりもボード１０８の中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御することによりユーザに対して情報を出力する。以上のように、情報入出力装置１は４つの入力キー１０４と４つの出力キー１０５の８つのキーのみの極めて簡単な構成で、様々な情報を入力及び出力することができる。
【００２９】
次に情報入出力装置１の出力制御について説明する。例えば情報入出力装置１を備えた図示しない情報機器がインターネットを介してかな文字の電子メールを受信すると、ＬＡＮ−Ｉ／Ｆ１０６を介してＲＡＭ１０３に出力すべき電子メールの内容が一時記憶される。そして、ＣＰＵ１０１は一時記憶された情報の一文字目の母音が「ア段」から「オ段」のいずれであるか判断するとともに、当該一文字目が清音、濁音、半濁音のいずれであるか判断する。すなわち「ア段」から「オ段」の５通りの母音それぞれについて清音・濁音・半濁音の３通りのいずれであるかを判断し、計１５通りのいずれであるかを判断する。そして図７及び図８に示すように、この１５通り情報にそれぞれ割り振られたパターンで第１の出力キー１０５ａから第４の出力キー１０５ｄまでの４つの出力キー１０５を突出状態又は非突出状態に制御する。なお、図８は４つの出力キー１０５のみを示しており、説明の便宜上、斜線でハッチングした出力キー１０５が突出状態にあり、ハッチングしていない出力キー１０５が非突出状態にあるものとする。これら４つの出力キー１０５はそれぞれ突出状態と非突出状態とに制御可能であるので、２の４乗パターンすなわち１６パターンに制御することができ、全てのキーを非突出状態に制御する待機状態を除く、１５通りを前述の母音及び清音・濁音・半濁音の組合せに当てはめることで対応させることができる。
【００３０】
４つの出力キー１０５を突出状態又は非突出状態に制御すると、次にＣＰＵ１０１は、一文字目の子音が「ア行」から「ワ行」のいずれであるか判断する。濁音・半濁音を除く子音は１０通りで表わすことができるので、図９及び図１０に示すように、ＣＰＵ１０１は第１の出力キー１０５ａから第４の出力キー１０５ｄのいずれか１つの出力キー１０５を第２の態様、第３の態様、第４の態様のいずれかに制御し、他の３つの出力キー１０５を第１の態様に制御（維持）することにより、１２通りのパターンを出力することができるので、全ての子音を出力することができる。このようにして出力された母音及び清音・濁音・半濁音の情報と、子音の情報とを組み合わせることによりユーザは一文字目を認識することができる。４つの出力キー１０５はボード１０８中央よりに十字位置に配置されているので、ユーザは出力キー１０５を例えば親指で触れるなどすることにより触覚だけでどの状態に制御されているか認識することができる。したがって、例えばこの情報入出力装置１の上側に内部を透過しない図示しないカバーを設けて目隠しした状態でもユーザは文字情報を認識することができ、機密情報を他人に見られることなく必要なかな情報を入手することができる。
【００３１】
次に、情報入出力装置１の入力制御について説明する。例えばユーザが電子メールなどの情報を外部に発信する場合やパスワードや暗証番号による認証等のように情報入出力装置１に対してユーザが情報の入力をする場合、ユーザが４つの入力キー１０４を操作して所望の情報の入力を行う。例えば暗証番号などの数字を入力する場合には、図１１に示すように、操作者が第１の入力キー１０４ａを右に倒した場合、すなわち第１の入力キー１０４ａを右方向状態に保持した場合、当該第１の入力キー１０４ａの入力キー脚部６先端に当接する接触感知センサ２からの信号をＲＡＭ１０３が一時記憶し、ＣＰＵ１０１はこれに基づいて「１」が入力されたと判断する。同様に操作者が第２の入力キー１０４ｂを操作者から離反する側に倒した場合、すなわち第２の入力キー１０４ｂを左側状態に保持した場合、当該第２の入力キー１０４ｂの入力キー脚部６に当接する接触感知センサ２からの信号をＲＡＭ１０３が一時記憶し、ＣＰＵ１０１はこれに基づいて「２」が入力されたと判断する。
【００３２】
同様にＣＰＵ１０１は、ユーザが第２の入力キー１０４ｂを離反状態に保持した場合「３」が入力されたと判断し、第２の入力キー１０４ｂを右側状態に保持した場合「４」が入力されたと判断し、第３の入力キー１０４ｃを左側状態に保持した場合「５」が入力されたと判断し、第３の入力キー１０４ｃを離反状態に保持した場合「６」が入力されたと判断し、第３の入力キー１０４ｃを右側状態に保持した場合「７」が入力されたと判断し、第４の入力キー１０４ｄを左側状態に保持した場合「８」が入力されたと判断し、第４の入力キー１０４ｄを離反状態に保持した場合「９」が入力されたと判断し、第４の入力キー１０４ｄを右側状態に保持した場合「１０」が入力されたと判断し、第１の入力キー１０４ａを左側状態に保持した場合「１１」が入力されたと判断し、第１の入力キー１０４ａを離反状態に保持した場合「１２」が入力されたと判断する。なお、第１の入力キー１０４ａを離反状態に保持した場合は「１２」に代えて「０」が入力されたと判断するものであっても良い。なお、各入力キー１０４への数字の入力は、例えば入力キー１０４が非押下状態且つ非移行状態に復帰したときに確定される。これにより、ユーザは入力キー１０４以外の何らのキーを操作することなく、入力を確定することができる。
【００３３】
これによりユーザは第１から第４の入力キー１０４ａ，ｂ，ｃ，ｄの１つをいずれかの方向に倒す操作を行うだけで１２通りの数字を入力することができる。しかも、１から１２又は０から１１の配置はアナログ時計の時間の表示と同じであるので、ユーザは極めて簡単に暗証番号を記憶することができ、また、極めて簡単に入力することができる。また、このように１２通りの数字を入力可能にすることで、例えば４桁の暗証番号を入力するような場合に１２進法の暗証番号を用いることができる。したがって、１２進法の４桁は１２の４乗通りの組み合わせがあるので、１０進法の４桁のように１０の４乗通りの組み合わせに比べてセキュリティを強固にすることができる。
【００３４】
また、アルファベットを入力する場合には、ユーザが第１から第４の入力キー１０４ａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれかの入力キー本体７の入力キー頭部５を押下して、入力キー１０４を半押下状態又は押下状態にして、押下感知センサ３により入力キー本体７の下側に設置されたノック機構８の状態を感知することにより入力キー１０４の半押下状態又は押下状態を感知し、当該押下感知センサ３の信号をＲＡＭ１０３に一時記憶する。そして、ＣＰＵ１０１は記憶された信号に基づいて第１から第４の入力キー１０４ａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれの入力キー１０４が半押下状態又は押下状態であるか判断する。次に、ユーザが押下した入力キー１０４を左側状態、離反状態、右側状態のいずれかに倒すと、ノック機構８の上端面８ａに設置された複数の接触感知センサ２のうちの１つに入力キー１０４の入力キー脚部６先端が当接し、当該当接した接触感知センサ２からの信号がＲＡＭ１０３に記憶される。そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に記憶された信号に基づいて、入力キー１０４が左側状態、離反状態、右側状態のいずれかであるか判断し、４つの入力キー１０４、半押下状態及び押下状態の２通り、及び左側状態、離反状態、右側状態の３通りを組み合わせた２４通りのパターンにそれぞれ対応させたアルファベット文字の一字を判断する。なお、入力キー１０４の入力パターンは、半押下状態、押下状態の場合の２４通りの他、非押下状態の１２通りがあるので、各入力キーを非押下状態に保持した場合の左側状態、離反状態、及び右側状態にそれぞれ記号を当てはめることで、例えばアルファベット入力とともに頻繁に使用される少なくとも１２文字の記号を入力することができる。
【００３５】
なお、例えばかな文字を入力する場合には、例えば第１の入力キー１０４ａを押下状態にした場合の右側状態に「あ行」を割り当て、ユーザの操作により第１の入力キー１０４ａを右側に倒した回数が１回の場合は「あ段」、２回の場合は「い段」というように入力回数により「あ段」〜「お段」を入力可能に形成することができる。また、これらの入力は、例えば入力キー１０４が非押下状態且つ非移行状態に復帰したときに確定される。これにより、ユーザは入力キー１０４以外の何らのキーを操作することなく、入力を確定することができる。
【００３６】
なお、例えばかな英数の入力切替、出力切替、及び決定ボタンなどを別途を設けてより操作性を向上させることもできる。また本実施形態においては、４つの入力キー１０４と４つの出力キー１０５とをそれぞれ設ける構成としたが、１つのキーにそのキーの状態を検知するセンサとキーの動作を制御する構成とを取り付けることにより、入力キー１０４と出力キー１０５とを１つの入出力キーとして４つ設ける構成にしてもよい。
【００３７】
また、例えばボード１０８を中心を軸として回転可能に構成し、９０度回転する毎に、当該回転を検知するセンサを設けることで、ボード１０８を回転しない場合、ボード１０８を時計回りに９０度回転する場合、１８０度回転する場合、２７０度回転する場合の４つ場合のそれぞれにおいて、各入力キー１０４を操作することにより、４倍の組合せパターンで入力することができ、４倍の情報を入力することができる。このように構成したとしても、ボードを９０度回転させる毎に、第１の入力キー１０４ａ、第２の入力キー１０４ｂ、第３の入力キー１０４ｃ、及び第４の入力キー１０４ｄの配置が１つづつずれるだけなので、情報入出力装置１全体としての配置自体は変化せず、簡単にユーザは操作することができる。
【００３８】
なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る情報入出力装置１は、入力と出力を伴う情報処理を行うあらゆる情報機器に適応することができる。例えば、携帯電話機のキーパット、各種の電気機器を操作するリモコン、セキュリティー入力用の入力装置、又はマウスに固定される入力装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１ 情報入出力装置
２ 接触感知センサ
３ 押下感知センサ
１０４ 入力キー
１０５ 出力キー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心から等間隔離して十字方向の所定位置にそれぞれ配置される４つの出力キーと、前記出力キーの外側にそれぞれ配置される４つの入力キーと、を備える情報入出力装置であって、
前記４つの出力キーは、それぞれ上方に突出する突出状態と、当該突出状態よりも下方に位置する非突出状態とに制御可能であるとともに、前記所定位置に保持される第１の態様、前記所定位置よりも中心から見て左側方向に保持される第２の態様、前記所定位置よりも中心から離反する方向に保持される第３の態様、及び前記所定位置よりも中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御可能であり、
前記４つの出力キーの前記突出状態及び前記非突出状態の組み合わせにより母音を示すとともに、前記４つの出力キーのうちのいずれか１の出力キーを前記第２の態様、前記第３の態様、及び前記第４の態様のいずれかの態様に制御することにより子音を示すことにより情報を出力することを特徴とする情報入出力装置。
【請求項２】
前記４つの入力キーは、上方に突出した状態に保持される非押下状態と、所定範囲まで押下される半押下状態と、当該半押下状態よりも深く押下される押下状態とを感知可能であるとともに、
所定位置に維持される非移行状態、中心から見て左側方向に移行される左方向状態、前記所定位置よりも中心から離反する方向に移行される離反状態、及び中心から見て右側方向に移行される右方向状態、を感知可能であって、
前記入力キーのうち、操作者から見て最も離れる側に配置された入力キーの右方向状態から時計回りに、前記４つの入力キーの左方向状態、離反状態、及び右方向状態の順に１から１２までの数字を入力可能であることを特徴とする請求項１に記載の情報入出力装置。
【請求項３】
前記４つの入力キーは、半押下状態及び押下状態と、前記左方向状態、前記離反状態、及び前記右方向状態と、の組み合わせによりアルファベットを入力可能であることを特徴とする請求項２に記載の情報入出力装置。
【請求項１】
中心から等間隔離して十字方向の所定位置にそれぞれ配置される４つの出力キーと、前記出力キーの外側にそれぞれ配置される４つの入力キーと、を備える情報入出力装置であって、
前記４つの出力キーは、それぞれ上方に突出する突出状態と、当該突出状態よりも下方に位置する非突出状態とに制御可能であるとともに、前記所定位置に保持される第１の態様、前記所定位置よりも中心から見て左側方向に保持される第２の態様、前記所定位置よりも中心から離反する方向に保持される第３の態様、及び前記所定位置よりも中心から見て右側方向に保持される第４の態様に制御可能であり、
前記４つの出力キーの前記突出状態及び前記非突出状態の組み合わせにより母音を示すとともに、前記４つの出力キーのうちのいずれか１の出力キーを前記第２の態様、前記第３の態様、及び前記第４の態様のいずれかの態様に制御することにより子音を示すことにより情報を出力することを特徴とする情報入出力装置。
【請求項２】
前記４つの入力キーは、上方に突出した状態に保持される非押下状態と、所定範囲まで押下される半押下状態と、当該半押下状態よりも深く押下される押下状態とを感知可能であるとともに、
所定位置に維持される非移行状態、中心から見て左側方向に移行される左方向状態、前記所定位置よりも中心から離反する方向に移行される離反状態、及び中心から見て右側方向に移行される右方向状態、を感知可能であって、
前記入力キーのうち、操作者から見て最も離れる側に配置された入力キーの右方向状態から時計回りに、前記４つの入力キーの左方向状態、離反状態、及び右方向状態の順に１から１２までの数字を入力可能であることを特徴とする請求項１に記載の情報入出力装置。
【請求項３】
前記４つの入力キーは、半押下状態及び押下状態と、前記左方向状態、前記離反状態、及び前記右方向状態と、の組み合わせによりアルファベットを入力可能であることを特徴とする請求項２に記載の情報入出力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−６８９７０（Ｐ２０１２−６８９７０Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４０６６（Ｐ２０１０−２１４０６６）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（５１０２５５４９５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（５１０２５５４９５）
【Ｆターム（参考）】
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