指運動支援キーボードシート及び指運動支援システム
【課題】キーボードの入力作業により、ユーザの指の運動を促進させつつ、一方で、高速に入力作業が要求される等の指にかかる負荷を必要としない場合には、ユーザの入力作業の妨げとならない、運動支援キーボードシートを提供する。
【解決手段】押圧検知部５４から出力される信号により、押圧頻度算出手段６３ａが、キースイッチ７２の押圧頻度が一定以下であると判断した場合には、硬度制御手段６３ｂが電圧制御部６５に電圧印加用電極５５に電圧を印加させる命令を出力する。電圧印加用電極５５に電圧が印加されると、キーボードシート５０内に封入された電気レオロジー流体の硬度が高くなり、ユーザの指の運動が促進される。一方で、押圧頻度算出手段６３ａが、押圧頻度が一定以上であると判断した場合には、硬度制御手段６３ｂが電圧制御部６５に電圧印加用電極５５に印加している電圧を解除する命令を出力する。
【解決手段】押圧検知部５４から出力される信号により、押圧頻度算出手段６３ａが、キースイッチ７２の押圧頻度が一定以下であると判断した場合には、硬度制御手段６３ｂが電圧制御部６５に電圧印加用電極５５に電圧を印加させる命令を出力する。電圧印加用電極５５に電圧が印加されると、キーボードシート５０内に封入された電気レオロジー流体の硬度が高くなり、ユーザの指の運動が促進される。一方で、押圧頻度算出手段６３ａが、押圧頻度が一定以上であると判断した場合には、硬度制御手段６３ｂが電圧制御部６５に電圧印加用電極５５に印加している電圧を解除する命令を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーボードを操作することにより、指の運動を促進することができる指運動支援キーボードシート及び指運動支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デスクワークにおいて、キーボードを操作する時間は長いが、通常の入力作業では負荷がかかりにくく、指の運動とならない。一方で、入力荷重を、常時、重くした場合には、入力速度が要求される等、負荷を必要としない場合に使いづらい。なお、特許文献１には、打鍵時に指にかかる負担を軽減する押しボタンスイッチが提示されているが、上記問題を解決する技術は開示されていない。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−４０７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題を解決し、キーボードの入力作業により、ユーザの指の運動を促進させつつ、一方で、高速に入力作業が要求される等の指にかかる負荷を必要としない場合には、ユーザの入力作業の妨げとならない、運動支援キーボードシート及び指運動支援システムを提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、キーボードのキーに覆着され、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、
前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構とを有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、
キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、
前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、
前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、キーボードのキーに覆着される、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、
前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構と、
前記キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、
前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、
前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、シート状部材に、キーの押圧を検知し、押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜請求項６に記載の発明において、指の運動量情報を、ユーザに報知する報知手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、キーボードのキーに覆着され、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、前記キーボードシートの硬度を変更する硬度可変機構とを有することを特徴とする。
このため、シート状部材の硬度を高くすることにより、キーを押圧するのに、より大きい押圧力が必要となり、ユーザの指の運動が促進される。一方、シート状部材の硬度を低くすることにより、キーの押下がより小さな押圧力で可能になるので、指にかかる負荷を必要としない場合にはユーザの入力作業の妨げとならない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする。
このため、電気レオロジー流体に印加する電圧を制御することにより、キーボードシートを任意の硬度に変更することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段とを有することを特徴とする。
このため、押圧頻度に応じて、指運動の促進と入力作業を妨げないこととの切り替えが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、キーボードのキーに覆着される、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構と、前記キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段とを有することを特徴とする。
このため、指の運動を促進させつつ、一方で、高速の入力作業が要求される場合に、入力作業の妨げとならない。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする。
このため、指の運動を促進させつつ、一方で、高速の入力作業が要求される場合に、入力作業の妨げとならない。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、シート状部材に、キーの押圧を検知し、押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段を設けたことを特徴とする。
このため、確実にキーの押圧を検知することができ、キーの押圧頻度の算出が正確となる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜請求項６に記載の発明において、指の運動量情報を、ユーザに報知する報知手段を設けたことを特徴とする。
このため、ユーザが指の運動量情報を把握することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は本発明の実施の形態を示す概要図である。コンピュータ装置８０は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、補助記憶装置等を有している。このコンピュータ装置８０には、ウインドウズ（登録商標）、マッキントッシュ（登録商標）等のＯＳ（オペレーティングシステム）を用いた、いわゆるパーソナルコンピュータ（デスクトップ型、ノート型の両方を含む）や、ワークステーション、大型汎用コンピュータ等も含めることができる。９０はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置であり、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の規格の画像信号出力ケーブル９１でコンピュータ装置８０と接続している。
【００２０】
入力装置の一つである所謂キーボード７０は、ＰＳ／２やＵＢＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等の規格のケーブル７５や無線でコンピュータ装置８０と接続している。キーボード７０は、多数のキー７１を有していて、ユーザがキー７１を押下すると、各キー７１に対応する操作信号がコンピュータ装置８０に出力されるようになっている。本発明では、可撓性の指運動支援キーボードシート５０（以下、単にキーボードシート５０とする）が、キーボード７０の複数のキー７１に覆着される。
【００２１】
図２はキーボードシート５０の断面図である。図２に示されるように、キーボードシート５０は、対向して配設された可撓性のシート状部材５１、５２内に、ＥＲ流体（電気レオロジー流体）５３を封入している。シート状部材５１には、複数のキー７１の上面に対応した形状で、上方に突出する突出部５１ａと、複数のキー７１の周面（側面）に対応する形状で、下方に凹陥する凹陥部５１ｂが形成されている。同様に、シート状部材５２には、複数のキー７１の上面に対応した形状で、上方に突出する突出部５２ａと、複数のキー７１の周面（側面）に対応する形状で、下方に凹陥する凹陥部５２ｂが形成されている。シート状部材５１とシート状部材５２は一定間隔をおいて離間している。シート状部材５１、５２は、キーボード７０の複数のキー７１に跨って覆着されている。
【００２２】
ＥＲ流体は、各キー７１ごとに独立して可撓性のシート状部材５１、５２内に封入されているのではなく、複数のキー７１に跨るように、可撓性のシート状部材５１、５２内に封入されている。
【００２３】
シート状部材５１、５２の、各キー７１の上面に対応する位置には、押圧検知部５４が設けられている。図２に示される実施形態では、押圧検知部５４は、シート状部材５１、５２内に対向して配設された、一対の接点５４ａからなるメンブレンスイッチである。一対の接点５４ａは、常時は、離間しているが、押圧検知部５４が押圧されると、一対の接点５４ａが接触し、「押圧信号」がケーブル５９を介してコンピュータ装置８０に出力されるようになっている。
【００２４】
キーボードシート５０内には、互いに対向する一対の電圧印加用電極５５（電圧印加部）が配設されている。本実施形態では、電圧印加用電極５５は、各キー７１の上面に対応する位置のシート状部材５１、５２の内面に貼設されている。本発明では、電圧印加用電極５５への電圧印加によって発生する電界がＥＲ流体５３に印加されることで、複数のキー７１に跨るように、シート状部材５１、５２内に封入されているＥＲ流体５３の硬度が上がることから、キーボードシート５０が変形し難くなり、キーボード７０を入力するユーザの指の運動が促進される。以下に、図面を参照しつつ、本発明の詳細について説明をする。
【００２５】
（第１の実施形態のブロック図）
図３に第１の実施形態のブロック図を示し、以下、当該ブロック図について説明をする。コンピュータ装置８０は、ＣＰＵ８１、ＲＡＭ８２、ＲＯＭ８３、補助記憶装置８４、画像信号出力部８５、インターフェース８６を有していて、これらは相互にバス８７で接続している。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略）８１は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略）８２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略）８３と協動して、各種演算、処理を行う。ＲＡＭ８２は、ＣＰＵ８１で処理されるプログラムや、ＣＰＵ８１が処理するデータを、そのアドレス空間に一時的に記憶する。ＲＯＭ８３には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等のコンピュータ装置８０を制御する各種プログラムやパラメータが記憶されている。補助記憶装置８４は、所謂ハードディスクや不揮発性メモリー等で構成され、オペレーティングシステムや、アプリケーションソフト、その他データが記憶されるようになっている。画像信号出力部８５は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）、ＤＶＩ等の画像出力端子を有している。画像信号出力部８５の画像出力端子は、表示装置９０と、画像信号出力ケーブル９１で接続している。
【００２６】
インターフェース８６は、信号の物理的、論理的な形式を変換するものであり、ＰＳ／２、ＵＳＢ（ＵｎｖｅｒＳａｌ Ｓｅｒｉａｌ ＢｕＳの略）等の通信インターフェースが含まれる。なお、インターフェース８６には、所謂マウス等のポインティングディバイス（図示せず）が接続されている。
【００２７】
キーボードシート５０は、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、押圧信号処理部６４、電圧制御部６５、インターフェース６６を有していて、これらは相互にバス６７で接続される。更に、キーボードシート５０は、押圧検知部５４、電圧印加用電極５５を有していて、押圧検知部５４は押圧信号処理部６４に接続し、電圧印加用電極５５は電圧制御部６５に接続している。
【００２８】
ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３と協動して、各種演算、処理を行う。ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１で処理されるプログラムや、ＣＰＵ６１が処理するデータを、そのアドレス空間に一時的に記憶する。なお、ＲＡＭ６２は、後述する押圧回数記憶領域６２ａを有している。
【００２９】
ＲＯＭ８３には、キーボードシート５０を制御する各種プログラムやパラメータが記憶されている。ＲＯＭ６３には、押圧頻度算出手段６３ａ、硬度制御手段６３ｂが記憶されている。当該各種プログラムが、ＣＰＵ６１で処理されることにより、各種機能を実現している。
【００３０】
押圧頻度算出手段６３ａは、押圧検知部５４が検知した（ユーザの）キー７１の「押圧回数」を積算して、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶する。押圧頻度算出手段６３ａは、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶された「押圧回数」から、単位時間当たりの「押圧回数」（以下、「押圧頻度」とする）を算出する。
【００３１】
硬度制御手段６３ｂは、押圧頻度算出手段６３ａが算出したキー７１の「押圧頻度」に基づいて、電圧制御部６５に、電圧を電圧印加用電極５５に印加／解除する命令を出力する。
【００３２】
なお、押圧頻度算出手段６３ａ、硬度制御手段６３ｂを、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成することとしても差し支えない。
【００３３】
押圧信号処理部６４は、押圧検知部５４が出力した「押圧信号」の物理的、論理的な形式を変換し、「押圧検知情報」としてバス６７に引き渡す。第１の実施形態では、キー７１の「押圧検知情報」を取得する「押圧検知情報取得手段」は、押圧検知部５４と押圧信号処理部６４とから構成されている。
【００３４】
電圧制御部６５は、硬度制御手段６３ａの命令に基づいて、電圧を発生させ、電圧印加用電極５５にその電圧を印加／遮断する制御を行う。
【００３５】
インターフェース６６は、ケーブル５９又は無線で、インターフェース８６と接続している。インターフェース６６は、信号の物理的、論理的な形式を変換する。インターフェース６６は、インターフェース８６に対応した、ＰＳ／２、ＵＳＢ等のインターフェースである。なお、インターフェース８６から、インターフェース６６に、キーボードシート５０作動させる電源が供給される構成であっても差し支えない。
【００３６】
キースイッチ７２は、各キー７１の下側に配設されていて、各キー７１の押圧を検知し、「キー押圧信号」を、インターフェース７３に引き渡す。インターフェース７３は、ケーブル７５で、インターフェース８６と接続している。インターフェース７３は、キースイッチ７２から出力された「キー押圧信号」の物理的、論理的な形式を変換する。インターフェース７３は、インターフェース８６に対応した、ＰＳ／２、ＵＳＢ等のインターフェースである。
【００３７】
ＥＲ流体５３、電圧印加用電極５５、電圧制御部６５とから、キーボードシート５０の硬度を変更する「硬度可変機構」が構成されている。
【００３８】
（本発明のフロー）
図４に本発明のフローを示して、以下当該フロー（第１の実施形態）について説明をする。コンピュータ装置８０が起動し、インターフェース８６からキーボードシート５０に電源が投入されることにより、本発明のフローが開始すると、Ｓ１２「初期化」の処理に進む。Ｓ１２の処理において、「判断間隔」、「判断基準頻度」、「結果表示間隔」が設定される。なお、これらの設定は、予め決定されている設定又は前回の設定が設定されるが、ユーザがキーボード７０やコンピュータ装置８０に接続されたポインティングディバイスを操作し、コンピュータ装置８０にインストールされたデバイスドライバソフトが前記操作を処理することにより前記設定処理を行うように構成しても差し支えない。或いは、キーボードシート５０に、前記設定をするための操作部を設けても差し支えない。Ｓ１２の処理が終了すると、Ｓ１３「押圧回数積算」の処理に進む。
【００３９】
Ｓ１３「押圧回数積算」の処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、各押圧検知部５４での「押圧回数」を積算して、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶する。Ｓ１３の処理が終了すると、Ｓ１４「判断間隔経過？」の判断処理に進む。
【００４０】
Ｓ１４「判断間隔経過？」の判断処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、Ｓ１２の処理で設定された「判断間隔」が経過したか否かを判断する。押圧頻度算出手段６３ａが、「判断間隔」が経過したと判断した場合には（Ｓ１４がＹｅｓ）、Ｓ１５「押圧頻度が判断基準頻度以上？」の判断処理に進む。
【００４１】
Ｓ１５「押圧頻度が判断基準頻度以上？」の判断処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶された「押圧回数」をＳ１３の処理が開始してからの時間で除して、「押圧頻度」を算出し、当該「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であるか否かを判断する。押圧頻度算出手段６３ａが、「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であると判断した場合には（Ｓ１５がＹｅｓ）、Ｓ３１「結果表示間隔経過？」の処理に進む。一方で、押圧頻度算出手段６３ａが、「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」より少ないと判断した場合には（Ｓ１５がＮｏ）、Ｓ２１「電圧印加」の処理に進む。
【００４２】
Ｓ２１「電圧印加」の処理において、硬度制御手段６３ｂは、電圧制御部６５に、電圧を電圧印加用電極５５に印加する命令を出力する。電圧印加用電極５５に電圧が印加されると、ＥＲ流体５３の硬度が上がり、キー７１の押圧操作の負荷が上がり、ユーザの指の運動が促進される。Ｓ２１の処理が終了すると、Ｓ２２「押圧回数積算」の処理に進む。
【００４３】
Ｓ２２「押圧回数積算」の処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、Ｓ２１の処理以降の、各押圧検知部５４での「押圧回数」を積算して、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶する。Ｓ２２の処理が終了すると、Ｓ２３「判断間隔経過？」の判断処理に進む。
【００４４】
Ｓ２３「判断間隔経過？」の判断処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、Ｓ１２の処理で設定された「判断間隔」が経過したか否かを判断する。押圧頻度算出手段６３ａが、「判断間隔」が経過したと判断した場合には（Ｓ２３がＹｅｓ）、Ｓ２４「押圧頻度が判断基準頻度以上？」の判断処理に進む。
【００４５】
Ｓ２４「押圧頻度が判断基準頻度以上？」の判断処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶された「押圧回数」をＳ２２の処理が開始してからの時間で除して、「押圧頻度」を算出し、当該「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であるか否かを判断する。押圧頻度算出手段６３ａが、「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であると判断した場合には（Ｓ２４がＹｅｓ）、Ｓ２５「電圧解除」の処理に進む。一方で、押圧頻度算出手段６３ａが、「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」より少ないと判断した場合には（Ｓ２４がＮｏ）、Ｓ３１「結果表示間隔経過？」の判断処理に進む。
【００４６】
Ｓ２５「電圧解除」の処理において、硬度制御手段６３ｂは、電圧制御部６５に、電圧印加用電極５５に印加している電圧を解除する命令を出力する。電圧印加用電極５５に印加されている電圧が解除されると、ＥＲ流体５３の硬度が下がり、キー７１の押圧操作の負荷が軽減され、入力作業の妨げとならなくなる。Ｓ２５の処理が終了すると、Ｓ３１「結果表示間隔経過？」の判断処理に進む。
【００４７】
Ｓ３１「結果表示間隔経過？」の判断処理において、ＣＰＵ６１は、Ｓ１２の処理から経過した時間が、Ｓ１２の処理で設定された「結果表示間隔」を経過したか否かを判断する。ＣＰＵ６１が、Ｓ１２の処理から経過した時間が、「結果表示間隔」を経過したと判断した場合には（Ｓ３１がＹｅｓ）、Ｓ３２「結果を表示？」の判断処理に進む。一方で、ＣＰＵ６１が、Ｓ１２の処理から経過した時間が、「結果表示間隔」を経過していないと判断した場合には（Ｓ３１がＮｏ）、Ｓ１３の処理に戻る。
【００４８】
Ｓ３２「結果を表示？」の判断処理において、ＣＰＵ８１は、ユーザが結果を表示することを選択したか否かを判断する。ＣＰＵ８１が、ユーザが結果を表示することを選択したと判断した場合には（Ｓ３２がＹｅｓ）、Ｓ３３「結果を表示」の処理に進む。一方で、ＣＰＵ８１が、ユーザが結果を表示することを選択したと判断しない場合には（Ｓ３２がＮｏ）、Ｓ３４「終了？」の判断処理に進む。なお、ユーザは、キーボード７０や、コンピュータ装置８０に接続されているポインティングディバイスを操作することにより、結果を表示することを選択することができ、コンピュータ装置８０の補助記憶装置８４に予めインストールされたデバイスドライバソフトがＣＰＵ８１で処理されることにより、前記操作を認識し、判断するようになっている。或いは、キーボードシート５０に操作部を設け、ユーザが当該操作部を操作することにより、ユーザが結果を表示することを選択することができる構成にしても差し支えない。
【００４９】
Ｓ３３「結果を表示」の処理において、ＣＰＵ８１は、「押圧頻度」及び電圧印加用電極５５に電圧を印加した頻度から算出される「ユーザの指の運動量」を表した画像を生成し、当該画像を表示装置９０で表示させる命令を画像信号出力部８５に出力する。なお、「押圧頻度」や、電圧印加用電極５５に電圧を印加したか否かの情報（キーボードシート５０の硬度の変更情報）を表した画像を表示装置９０で表示させることにしても差し支えない。Ｓ３３の処理が終了すると、Ｓ３４「終了？」の判断処理に進む。
【００５０】
Ｓ３４「終了？」の判断処理において、ＣＰＵ６１は、ユーザが本発明のフローを終了させることを選択したか否かを判断する。ＣＰＵ６１が、ユーザが本発明のフローを終了させることを選択したと判断した場合には（Ｓ３４がＹｅｓ）、本発明のフローが終了する。一方で、ＣＰＵ６１が、ユーザが本発明のフローを終了させることを選択したと判断しない場合には（Ｓ３４がＮｏ）、Ｓ１３の処理に戻る。なお、コンピュータ装置８０の電源をＯＦＦにした場合にも、インターフェース８６から、キーボードシート５０への電源の供給が遮断され、本発明のフローが終了する。
【００５１】
（第２の実施形態のブロック図）
図５に第２の実施形態のブロックを示し、以下、第２の実施形態の指運動支援システムについて、第１の実施形態と異なる点について説明をする。第２の実施形態では、押圧頻度算出手段８４ａ、硬度制御手段８４ｂ、結果表示手段８４ｃを、補助記憶装置８４に記憶させて、これらのプログラムが、ＣＰＵ８１で処理されることにより、本発明の機能を実現した実施形態である。押圧頻度算出手段８４ａ、硬度制御手段８４ｂは、図３に示される押圧頻度算出手段６３ａ、硬度制御手段６３ｂと同様の処理を行う。
【００５２】
第２の実施形態のキーボードシート５０には、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３は不要である。インターフェース６６は、押圧検知部５４、電圧制御部６５と接続している。電圧制御部６５は、電圧印加用電極５５と接続している。第２の実施形態では、キー７１の「押圧検知情報」を取得する「押圧検知情報取得手段」は、押圧検知部５４とインターフェース６６から構成されている。第２の実施形態では、キー７１が押圧されると、押圧検知部５４が「キー押圧信号」をインターフェース６６に出力し、インターフェース６６が「キー押下信号」を「押圧検知情報」に変換してインターフェース８６に出力することにより、「押圧検知信号」がバス８７に入力されるようになっている。
【００５３】
以下、第２の実施形態のフローについて、第１の実施形態と異なる点について説明する。図４に示されるフローのＳ１３の処理において、押圧頻度算出手段８４ａが、バス８７に入力された「キー押下信号」に基づいて、各押圧検知部５４での「押圧回数」を積算して、当該「押圧回数」をＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶する。
【００５４】
Ｓ１４の処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、Ｓ１２の処理で設定された「判断間隔」が経過したか否かを判断する。Ｓ１５の処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、ＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶された「押圧回数」をＳ１３の処理が開始してからの時間で除して、「押圧頻度」を算出し、当該「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であるか否かを判断する。
【００５５】
Ｓ２１の処理において、硬度制御手段８４ａは、インターフェース８６、６６を介して、電圧制御部６５に、電圧を電圧印加用電極５５に印加する命令を出力する。Ｓ２２の処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、Ｓ２１の処理以降の、各押圧検知部５４での「押圧回数」を積算して、当該「押圧回数」をＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶する。
【００５６】
Ｓ２３の判断処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、Ｓ１２の処理で設定された「判断間隔」が経過したか否かを判断する。Ｓ２４の判断処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、ＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶された「押圧回数」をＳ２２の処理が開始してからの時間で除して、「押圧頻度」を算出し、当該「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であるか否かを判断する。
【００５７】
Ｓ２５の処理において、硬度制御手段８４ｂは、インターフェース８６、６６を介して、電圧制御部６５に、電圧印加用電極５５に印加している電圧を解除する命令を出力する。Ｓ３１の判断処理において、結果表示手段８４ｃは、Ｓ１２の処理から経過した時間が、Ｓ１２の処理で設定された「結果表示間隔」を経過したか否かを判断する。
【００５８】
Ｓ３２の判断処理において、結果表示手段８４ｃは、ユーザが結果を表示することを選択したか否かを判断する。Ｓ３３の処理において、結果表示手段８４ｃは、「押圧頻度」及び電圧印加用電極５５に電圧を印加した頻度から算出される「ユーザの指の運動量」を表した画像を生成し、当該画像を表示装置９０で表示させる命令を画像信号出力部８５に出力する。なお、「押圧頻度」や、電圧印加用電極５５に電圧を印加したか否かの情報（キーボードシート５０の硬度の変更情報）を表した画像を表示装置９０で表示させることにしても差し支えない。Ｓ３４の判断処理において、ＣＰＵ８１は、ユーザが本発明のフローを終了させることを選択したか否かを判断する。
【００５９】
（第３の実施形態）
図６に第３の実施形態のブロック図を示す。第３の実施形態は、第２の実施形態の押圧検知部５４を、キーボード７０のキースイッチ７２で代用した実施形態である。このため、第３の実施形態のキーボードシート５０には、押圧検知部５４は不要である。第３の実施形態では、キー７１の「押圧検知情報」を取得する「押圧検知情報取得手段」は、キースイッチ７２とインターフェース７３から構成されている。第３の実施形態では、キー７１が押圧されると、キースイッチ７２が「キー押圧信号」をインターフェース７３に出力し、インターフェース７３が、「キー押下信号」を「押圧検知情報」に変換してインターフェース８６に出力し、「押圧検知情報」がバス８７に入力されるようになっている。押圧頻度算出手段８４ａは、バス８７に入力された「押圧検知情報」を、積算してＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶するとともに、ＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶された「押圧回数」から、「押圧頻度」を算出する。
【００６０】
（総括）
以上の説明では、キーボードシート５０の硬度の変更情報等の情報を、表示装置９０で表示させて、ユーザに当該情報を報知することにしているが、コンピュータ装置８０にスピーカを接続し、或いは、キーボードシート５０にスピーカを設け、これらスピーカで前記情報をユーザに報知することにしても差し支えない。
【００６１】
また、「押圧頻度」に応じて、硬度制御手段６３ｂ（第１の実施形態）、硬度制御手段８４ｂ（第２の実施形態、第３の実施形態）は、電圧制御部６５に印加する電圧の電圧値を制御することにしても差し支えない。
【００６２】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う指運動支援キーボードシート及び指運動支援システムもまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態を示す概要図である。
【図２】キーボードシートの断面図である。
【図３】第１の実施形態のブロック図である。
【図４】本発明のフロー図である。
【図５】第２の実施形態のブロック図である。
【図６】第３の実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
５０ 指運動支援キーボードシート
５１ シート状部材
５１ａ 突出部
５１ｂ 凹陥部
５２ シート状部材
５２ａ 突出部
５２ｂ 凹陥部
５３ ＥＲ流体
５４ 押圧検知部
５４ａ 接点
５５ 電圧印加用電極
６１ ＣＰＵ
６２ ＲＡＭ
６２ａ 押圧回数記憶領域
６３ ＲＯＭ
６３ａ 押圧頻度算出手段
６３ｂ 硬度制御手段
６４ 押圧信号処理部
６５ 電圧制御部
６６ インターフェース
６７ バス
５９ ケーブル
７０ キーボード
７１ キー
７２ キースイッチ
７３ インターフェース
７５ ケーブル
８０ コンピュータ装置
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＡＭ
８２ａ 押圧回数記憶領域
８３ ＲＯＭ
８４ 補助記憶装置
８４ａ 押圧頻度算出手段
８４ｂ 硬度制御手段
８４ｃ 結果表示手段
８５ 画像信号出力部
８６ インターフェース
８７ バス
９０ 表示装置
９１ 画像信号出力ケーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーボードを操作することにより、指の運動を促進することができる指運動支援キーボードシート及び指運動支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デスクワークにおいて、キーボードを操作する時間は長いが、通常の入力作業では負荷がかかりにくく、指の運動とならない。一方で、入力荷重を、常時、重くした場合には、入力速度が要求される等、負荷を必要としない場合に使いづらい。なお、特許文献１には、打鍵時に指にかかる負担を軽減する押しボタンスイッチが提示されているが、上記問題を解決する技術は開示されていない。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−４０７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題を解決し、キーボードの入力作業により、ユーザの指の運動を促進させつつ、一方で、高速に入力作業が要求される等の指にかかる負荷を必要としない場合には、ユーザの入力作業の妨げとならない、運動支援キーボードシート及び指運動支援システムを提供するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、キーボードのキーに覆着され、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、
前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構とを有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、
キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、
前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、
前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、キーボードのキーに覆着される、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、
前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構と、
前記キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、
前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、
前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、シート状部材に、キーの押圧を検知し、押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜請求項６に記載の発明において、指の運動量情報を、ユーザに報知する報知手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、キーボードのキーに覆着され、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、前記キーボードシートの硬度を変更する硬度可変機構とを有することを特徴とする。
このため、シート状部材の硬度を高くすることにより、キーを押圧するのに、より大きい押圧力が必要となり、ユーザの指の運動が促進される。一方、シート状部材の硬度を低くすることにより、キーの押下がより小さな押圧力で可能になるので、指にかかる負荷を必要としない場合にはユーザの入力作業の妨げとならない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする。
このため、電気レオロジー流体に印加する電圧を制御することにより、キーボードシートを任意の硬度に変更することが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段とを有することを特徴とする。
このため、押圧頻度に応じて、指運動の促進と入力作業を妨げないこととの切り替えが可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、キーボードのキーに覆着される、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構と、前記キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段とを有することを特徴とする。
このため、指の運動を促進させつつ、一方で、高速の入力作業が要求される場合に、入力作業の妨げとならない。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする。
このため、指の運動を促進させつつ、一方で、高速の入力作業が要求される場合に、入力作業の妨げとならない。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、シート状部材に、キーの押圧を検知し、押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段を設けたことを特徴とする。
このため、確実にキーの押圧を検知することができ、キーの押圧頻度の算出が正確となる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜請求項６に記載の発明において、指の運動量情報を、ユーザに報知する報知手段を設けたことを特徴とする。
このため、ユーザが指の運動量情報を把握することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は本発明の実施の形態を示す概要図である。コンピュータ装置８０は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、補助記憶装置等を有している。このコンピュータ装置８０には、ウインドウズ（登録商標）、マッキントッシュ（登録商標）等のＯＳ（オペレーティングシステム）を用いた、いわゆるパーソナルコンピュータ（デスクトップ型、ノート型の両方を含む）や、ワークステーション、大型汎用コンピュータ等も含めることができる。９０はＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置であり、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の規格の画像信号出力ケーブル９１でコンピュータ装置８０と接続している。
【００２０】
入力装置の一つである所謂キーボード７０は、ＰＳ／２やＵＢＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）等の規格のケーブル７５や無線でコンピュータ装置８０と接続している。キーボード７０は、多数のキー７１を有していて、ユーザがキー７１を押下すると、各キー７１に対応する操作信号がコンピュータ装置８０に出力されるようになっている。本発明では、可撓性の指運動支援キーボードシート５０（以下、単にキーボードシート５０とする）が、キーボード７０の複数のキー７１に覆着される。
【００２１】
図２はキーボードシート５０の断面図である。図２に示されるように、キーボードシート５０は、対向して配設された可撓性のシート状部材５１、５２内に、ＥＲ流体（電気レオロジー流体）５３を封入している。シート状部材５１には、複数のキー７１の上面に対応した形状で、上方に突出する突出部５１ａと、複数のキー７１の周面（側面）に対応する形状で、下方に凹陥する凹陥部５１ｂが形成されている。同様に、シート状部材５２には、複数のキー７１の上面に対応した形状で、上方に突出する突出部５２ａと、複数のキー７１の周面（側面）に対応する形状で、下方に凹陥する凹陥部５２ｂが形成されている。シート状部材５１とシート状部材５２は一定間隔をおいて離間している。シート状部材５１、５２は、キーボード７０の複数のキー７１に跨って覆着されている。
【００２２】
ＥＲ流体は、各キー７１ごとに独立して可撓性のシート状部材５１、５２内に封入されているのではなく、複数のキー７１に跨るように、可撓性のシート状部材５１、５２内に封入されている。
【００２３】
シート状部材５１、５２の、各キー７１の上面に対応する位置には、押圧検知部５４が設けられている。図２に示される実施形態では、押圧検知部５４は、シート状部材５１、５２内に対向して配設された、一対の接点５４ａからなるメンブレンスイッチである。一対の接点５４ａは、常時は、離間しているが、押圧検知部５４が押圧されると、一対の接点５４ａが接触し、「押圧信号」がケーブル５９を介してコンピュータ装置８０に出力されるようになっている。
【００２４】
キーボードシート５０内には、互いに対向する一対の電圧印加用電極５５（電圧印加部）が配設されている。本実施形態では、電圧印加用電極５５は、各キー７１の上面に対応する位置のシート状部材５１、５２の内面に貼設されている。本発明では、電圧印加用電極５５への電圧印加によって発生する電界がＥＲ流体５３に印加されることで、複数のキー７１に跨るように、シート状部材５１、５２内に封入されているＥＲ流体５３の硬度が上がることから、キーボードシート５０が変形し難くなり、キーボード７０を入力するユーザの指の運動が促進される。以下に、図面を参照しつつ、本発明の詳細について説明をする。
【００２５】
（第１の実施形態のブロック図）
図３に第１の実施形態のブロック図を示し、以下、当該ブロック図について説明をする。コンピュータ装置８０は、ＣＰＵ８１、ＲＡＭ８２、ＲＯＭ８３、補助記憶装置８４、画像信号出力部８５、インターフェース８６を有していて、これらは相互にバス８７で接続している。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略）８１は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略）８２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略）８３と協動して、各種演算、処理を行う。ＲＡＭ８２は、ＣＰＵ８１で処理されるプログラムや、ＣＰＵ８１が処理するデータを、そのアドレス空間に一時的に記憶する。ＲＯＭ８３には、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等のコンピュータ装置８０を制御する各種プログラムやパラメータが記憶されている。補助記憶装置８４は、所謂ハードディスクや不揮発性メモリー等で構成され、オペレーティングシステムや、アプリケーションソフト、その他データが記憶されるようになっている。画像信号出力部８５は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）、ＤＶＩ等の画像出力端子を有している。画像信号出力部８５の画像出力端子は、表示装置９０と、画像信号出力ケーブル９１で接続している。
【００２６】
インターフェース８６は、信号の物理的、論理的な形式を変換するものであり、ＰＳ／２、ＵＳＢ（ＵｎｖｅｒＳａｌ Ｓｅｒｉａｌ ＢｕＳの略）等の通信インターフェースが含まれる。なお、インターフェース８６には、所謂マウス等のポインティングディバイス（図示せず）が接続されている。
【００２７】
キーボードシート５０は、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３、押圧信号処理部６４、電圧制御部６５、インターフェース６６を有していて、これらは相互にバス６７で接続される。更に、キーボードシート５０は、押圧検知部５４、電圧印加用電極５５を有していて、押圧検知部５４は押圧信号処理部６４に接続し、電圧印加用電極５５は電圧制御部６５に接続している。
【００２８】
ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３と協動して、各種演算、処理を行う。ＲＡＭ６２は、ＣＰＵ６１で処理されるプログラムや、ＣＰＵ６１が処理するデータを、そのアドレス空間に一時的に記憶する。なお、ＲＡＭ６２は、後述する押圧回数記憶領域６２ａを有している。
【００２９】
ＲＯＭ８３には、キーボードシート５０を制御する各種プログラムやパラメータが記憶されている。ＲＯＭ６３には、押圧頻度算出手段６３ａ、硬度制御手段６３ｂが記憶されている。当該各種プログラムが、ＣＰＵ６１で処理されることにより、各種機能を実現している。
【００３０】
押圧頻度算出手段６３ａは、押圧検知部５４が検知した（ユーザの）キー７１の「押圧回数」を積算して、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶する。押圧頻度算出手段６３ａは、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶された「押圧回数」から、単位時間当たりの「押圧回数」（以下、「押圧頻度」とする）を算出する。
【００３１】
硬度制御手段６３ｂは、押圧頻度算出手段６３ａが算出したキー７１の「押圧頻度」に基づいて、電圧制御部６５に、電圧を電圧印加用電極５５に印加／解除する命令を出力する。
【００３２】
なお、押圧頻度算出手段６３ａ、硬度制御手段６３ｂを、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成することとしても差し支えない。
【００３３】
押圧信号処理部６４は、押圧検知部５４が出力した「押圧信号」の物理的、論理的な形式を変換し、「押圧検知情報」としてバス６７に引き渡す。第１の実施形態では、キー７１の「押圧検知情報」を取得する「押圧検知情報取得手段」は、押圧検知部５４と押圧信号処理部６４とから構成されている。
【００３４】
電圧制御部６５は、硬度制御手段６３ａの命令に基づいて、電圧を発生させ、電圧印加用電極５５にその電圧を印加／遮断する制御を行う。
【００３５】
インターフェース６６は、ケーブル５９又は無線で、インターフェース８６と接続している。インターフェース６６は、信号の物理的、論理的な形式を変換する。インターフェース６６は、インターフェース８６に対応した、ＰＳ／２、ＵＳＢ等のインターフェースである。なお、インターフェース８６から、インターフェース６６に、キーボードシート５０作動させる電源が供給される構成であっても差し支えない。
【００３６】
キースイッチ７２は、各キー７１の下側に配設されていて、各キー７１の押圧を検知し、「キー押圧信号」を、インターフェース７３に引き渡す。インターフェース７３は、ケーブル７５で、インターフェース８６と接続している。インターフェース７３は、キースイッチ７２から出力された「キー押圧信号」の物理的、論理的な形式を変換する。インターフェース７３は、インターフェース８６に対応した、ＰＳ／２、ＵＳＢ等のインターフェースである。
【００３７】
ＥＲ流体５３、電圧印加用電極５５、電圧制御部６５とから、キーボードシート５０の硬度を変更する「硬度可変機構」が構成されている。
【００３８】
（本発明のフロー）
図４に本発明のフローを示して、以下当該フロー（第１の実施形態）について説明をする。コンピュータ装置８０が起動し、インターフェース８６からキーボードシート５０に電源が投入されることにより、本発明のフローが開始すると、Ｓ１２「初期化」の処理に進む。Ｓ１２の処理において、「判断間隔」、「判断基準頻度」、「結果表示間隔」が設定される。なお、これらの設定は、予め決定されている設定又は前回の設定が設定されるが、ユーザがキーボード７０やコンピュータ装置８０に接続されたポインティングディバイスを操作し、コンピュータ装置８０にインストールされたデバイスドライバソフトが前記操作を処理することにより前記設定処理を行うように構成しても差し支えない。或いは、キーボードシート５０に、前記設定をするための操作部を設けても差し支えない。Ｓ１２の処理が終了すると、Ｓ１３「押圧回数積算」の処理に進む。
【００３９】
Ｓ１３「押圧回数積算」の処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、各押圧検知部５４での「押圧回数」を積算して、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶する。Ｓ１３の処理が終了すると、Ｓ１４「判断間隔経過？」の判断処理に進む。
【００４０】
Ｓ１４「判断間隔経過？」の判断処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、Ｓ１２の処理で設定された「判断間隔」が経過したか否かを判断する。押圧頻度算出手段６３ａが、「判断間隔」が経過したと判断した場合には（Ｓ１４がＹｅｓ）、Ｓ１５「押圧頻度が判断基準頻度以上？」の判断処理に進む。
【００４１】
Ｓ１５「押圧頻度が判断基準頻度以上？」の判断処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶された「押圧回数」をＳ１３の処理が開始してからの時間で除して、「押圧頻度」を算出し、当該「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であるか否かを判断する。押圧頻度算出手段６３ａが、「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であると判断した場合には（Ｓ１５がＹｅｓ）、Ｓ３１「結果表示間隔経過？」の処理に進む。一方で、押圧頻度算出手段６３ａが、「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」より少ないと判断した場合には（Ｓ１５がＮｏ）、Ｓ２１「電圧印加」の処理に進む。
【００４２】
Ｓ２１「電圧印加」の処理において、硬度制御手段６３ｂは、電圧制御部６５に、電圧を電圧印加用電極５５に印加する命令を出力する。電圧印加用電極５５に電圧が印加されると、ＥＲ流体５３の硬度が上がり、キー７１の押圧操作の負荷が上がり、ユーザの指の運動が促進される。Ｓ２１の処理が終了すると、Ｓ２２「押圧回数積算」の処理に進む。
【００４３】
Ｓ２２「押圧回数積算」の処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、Ｓ２１の処理以降の、各押圧検知部５４での「押圧回数」を積算して、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶する。Ｓ２２の処理が終了すると、Ｓ２３「判断間隔経過？」の判断処理に進む。
【００４４】
Ｓ２３「判断間隔経過？」の判断処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、Ｓ１２の処理で設定された「判断間隔」が経過したか否かを判断する。押圧頻度算出手段６３ａが、「判断間隔」が経過したと判断した場合には（Ｓ２３がＹｅｓ）、Ｓ２４「押圧頻度が判断基準頻度以上？」の判断処理に進む。
【００４５】
Ｓ２４「押圧頻度が判断基準頻度以上？」の判断処理において、押圧頻度算出手段６３ａは、ＲＡＭ６２の押圧回数記憶領域６２ａに記憶された「押圧回数」をＳ２２の処理が開始してからの時間で除して、「押圧頻度」を算出し、当該「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であるか否かを判断する。押圧頻度算出手段６３ａが、「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であると判断した場合には（Ｓ２４がＹｅｓ）、Ｓ２５「電圧解除」の処理に進む。一方で、押圧頻度算出手段６３ａが、「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」より少ないと判断した場合には（Ｓ２４がＮｏ）、Ｓ３１「結果表示間隔経過？」の判断処理に進む。
【００４６】
Ｓ２５「電圧解除」の処理において、硬度制御手段６３ｂは、電圧制御部６５に、電圧印加用電極５５に印加している電圧を解除する命令を出力する。電圧印加用電極５５に印加されている電圧が解除されると、ＥＲ流体５３の硬度が下がり、キー７１の押圧操作の負荷が軽減され、入力作業の妨げとならなくなる。Ｓ２５の処理が終了すると、Ｓ３１「結果表示間隔経過？」の判断処理に進む。
【００４７】
Ｓ３１「結果表示間隔経過？」の判断処理において、ＣＰＵ６１は、Ｓ１２の処理から経過した時間が、Ｓ１２の処理で設定された「結果表示間隔」を経過したか否かを判断する。ＣＰＵ６１が、Ｓ１２の処理から経過した時間が、「結果表示間隔」を経過したと判断した場合には（Ｓ３１がＹｅｓ）、Ｓ３２「結果を表示？」の判断処理に進む。一方で、ＣＰＵ６１が、Ｓ１２の処理から経過した時間が、「結果表示間隔」を経過していないと判断した場合には（Ｓ３１がＮｏ）、Ｓ１３の処理に戻る。
【００４８】
Ｓ３２「結果を表示？」の判断処理において、ＣＰＵ８１は、ユーザが結果を表示することを選択したか否かを判断する。ＣＰＵ８１が、ユーザが結果を表示することを選択したと判断した場合には（Ｓ３２がＹｅｓ）、Ｓ３３「結果を表示」の処理に進む。一方で、ＣＰＵ８１が、ユーザが結果を表示することを選択したと判断しない場合には（Ｓ３２がＮｏ）、Ｓ３４「終了？」の判断処理に進む。なお、ユーザは、キーボード７０や、コンピュータ装置８０に接続されているポインティングディバイスを操作することにより、結果を表示することを選択することができ、コンピュータ装置８０の補助記憶装置８４に予めインストールされたデバイスドライバソフトがＣＰＵ８１で処理されることにより、前記操作を認識し、判断するようになっている。或いは、キーボードシート５０に操作部を設け、ユーザが当該操作部を操作することにより、ユーザが結果を表示することを選択することができる構成にしても差し支えない。
【００４９】
Ｓ３３「結果を表示」の処理において、ＣＰＵ８１は、「押圧頻度」及び電圧印加用電極５５に電圧を印加した頻度から算出される「ユーザの指の運動量」を表した画像を生成し、当該画像を表示装置９０で表示させる命令を画像信号出力部８５に出力する。なお、「押圧頻度」や、電圧印加用電極５５に電圧を印加したか否かの情報（キーボードシート５０の硬度の変更情報）を表した画像を表示装置９０で表示させることにしても差し支えない。Ｓ３３の処理が終了すると、Ｓ３４「終了？」の判断処理に進む。
【００５０】
Ｓ３４「終了？」の判断処理において、ＣＰＵ６１は、ユーザが本発明のフローを終了させることを選択したか否かを判断する。ＣＰＵ６１が、ユーザが本発明のフローを終了させることを選択したと判断した場合には（Ｓ３４がＹｅｓ）、本発明のフローが終了する。一方で、ＣＰＵ６１が、ユーザが本発明のフローを終了させることを選択したと判断しない場合には（Ｓ３４がＮｏ）、Ｓ１３の処理に戻る。なお、コンピュータ装置８０の電源をＯＦＦにした場合にも、インターフェース８６から、キーボードシート５０への電源の供給が遮断され、本発明のフローが終了する。
【００５１】
（第２の実施形態のブロック図）
図５に第２の実施形態のブロックを示し、以下、第２の実施形態の指運動支援システムについて、第１の実施形態と異なる点について説明をする。第２の実施形態では、押圧頻度算出手段８４ａ、硬度制御手段８４ｂ、結果表示手段８４ｃを、補助記憶装置８４に記憶させて、これらのプログラムが、ＣＰＵ８１で処理されることにより、本発明の機能を実現した実施形態である。押圧頻度算出手段８４ａ、硬度制御手段８４ｂは、図３に示される押圧頻度算出手段６３ａ、硬度制御手段６３ｂと同様の処理を行う。
【００５２】
第２の実施形態のキーボードシート５０には、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３は不要である。インターフェース６６は、押圧検知部５４、電圧制御部６５と接続している。電圧制御部６５は、電圧印加用電極５５と接続している。第２の実施形態では、キー７１の「押圧検知情報」を取得する「押圧検知情報取得手段」は、押圧検知部５４とインターフェース６６から構成されている。第２の実施形態では、キー７１が押圧されると、押圧検知部５４が「キー押圧信号」をインターフェース６６に出力し、インターフェース６６が「キー押下信号」を「押圧検知情報」に変換してインターフェース８６に出力することにより、「押圧検知信号」がバス８７に入力されるようになっている。
【００５３】
以下、第２の実施形態のフローについて、第１の実施形態と異なる点について説明する。図４に示されるフローのＳ１３の処理において、押圧頻度算出手段８４ａが、バス８７に入力された「キー押下信号」に基づいて、各押圧検知部５４での「押圧回数」を積算して、当該「押圧回数」をＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶する。
【００５４】
Ｓ１４の処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、Ｓ１２の処理で設定された「判断間隔」が経過したか否かを判断する。Ｓ１５の処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、ＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶された「押圧回数」をＳ１３の処理が開始してからの時間で除して、「押圧頻度」を算出し、当該「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であるか否かを判断する。
【００５５】
Ｓ２１の処理において、硬度制御手段８４ａは、インターフェース８６、６６を介して、電圧制御部６５に、電圧を電圧印加用電極５５に印加する命令を出力する。Ｓ２２の処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、Ｓ２１の処理以降の、各押圧検知部５４での「押圧回数」を積算して、当該「押圧回数」をＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶する。
【００５６】
Ｓ２３の判断処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、Ｓ１２の処理で設定された「判断間隔」が経過したか否かを判断する。Ｓ２４の判断処理において、押圧頻度算出手段８４ａは、ＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶された「押圧回数」をＳ２２の処理が開始してからの時間で除して、「押圧頻度」を算出し、当該「押圧頻度」が、Ｓ１２の処理で設定された「判断基準頻度」以上であるか否かを判断する。
【００５７】
Ｓ２５の処理において、硬度制御手段８４ｂは、インターフェース８６、６６を介して、電圧制御部６５に、電圧印加用電極５５に印加している電圧を解除する命令を出力する。Ｓ３１の判断処理において、結果表示手段８４ｃは、Ｓ１２の処理から経過した時間が、Ｓ１２の処理で設定された「結果表示間隔」を経過したか否かを判断する。
【００５８】
Ｓ３２の判断処理において、結果表示手段８４ｃは、ユーザが結果を表示することを選択したか否かを判断する。Ｓ３３の処理において、結果表示手段８４ｃは、「押圧頻度」及び電圧印加用電極５５に電圧を印加した頻度から算出される「ユーザの指の運動量」を表した画像を生成し、当該画像を表示装置９０で表示させる命令を画像信号出力部８５に出力する。なお、「押圧頻度」や、電圧印加用電極５５に電圧を印加したか否かの情報（キーボードシート５０の硬度の変更情報）を表した画像を表示装置９０で表示させることにしても差し支えない。Ｓ３４の判断処理において、ＣＰＵ８１は、ユーザが本発明のフローを終了させることを選択したか否かを判断する。
【００５９】
（第３の実施形態）
図６に第３の実施形態のブロック図を示す。第３の実施形態は、第２の実施形態の押圧検知部５４を、キーボード７０のキースイッチ７２で代用した実施形態である。このため、第３の実施形態のキーボードシート５０には、押圧検知部５４は不要である。第３の実施形態では、キー７１の「押圧検知情報」を取得する「押圧検知情報取得手段」は、キースイッチ７２とインターフェース７３から構成されている。第３の実施形態では、キー７１が押圧されると、キースイッチ７２が「キー押圧信号」をインターフェース７３に出力し、インターフェース７３が、「キー押下信号」を「押圧検知情報」に変換してインターフェース８６に出力し、「押圧検知情報」がバス８７に入力されるようになっている。押圧頻度算出手段８４ａは、バス８７に入力された「押圧検知情報」を、積算してＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶するとともに、ＲＡＭ８２の押圧回数記憶領域８２ａに記憶された「押圧回数」から、「押圧頻度」を算出する。
【００６０】
（総括）
以上の説明では、キーボードシート５０の硬度の変更情報等の情報を、表示装置９０で表示させて、ユーザに当該情報を報知することにしているが、コンピュータ装置８０にスピーカを接続し、或いは、キーボードシート５０にスピーカを設け、これらスピーカで前記情報をユーザに報知することにしても差し支えない。
【００６１】
また、「押圧頻度」に応じて、硬度制御手段６３ｂ（第１の実施形態）、硬度制御手段８４ｂ（第２の実施形態、第３の実施形態）は、電圧制御部６５に印加する電圧の電圧値を制御することにしても差し支えない。
【００６２】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う指運動支援キーボードシート及び指運動支援システムもまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態を示す概要図である。
【図２】キーボードシートの断面図である。
【図３】第１の実施形態のブロック図である。
【図４】本発明のフロー図である。
【図５】第２の実施形態のブロック図である。
【図６】第３の実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００６４】
５０ 指運動支援キーボードシート
５１ シート状部材
５１ａ 突出部
５１ｂ 凹陥部
５２ シート状部材
５２ａ 突出部
５２ｂ 凹陥部
５３ ＥＲ流体
５４ 押圧検知部
５４ａ 接点
５５ 電圧印加用電極
６１ ＣＰＵ
６２ ＲＡＭ
６２ａ 押圧回数記憶領域
６３ ＲＯＭ
６３ａ 押圧頻度算出手段
６３ｂ 硬度制御手段
６４ 押圧信号処理部
６５ 電圧制御部
６６ インターフェース
６７ バス
５９ ケーブル
７０ キーボード
７１ キー
７２ キースイッチ
７３ インターフェース
７５ ケーブル
８０ コンピュータ装置
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＡＭ
８２ａ 押圧回数記憶領域
８３ ＲＯＭ
８４ 補助記憶装置
８４ａ 押圧頻度算出手段
８４ｂ 硬度制御手段
８４ｃ 結果表示手段
８５ 画像信号出力部
８６ インターフェース
８７ バス
９０ 表示装置
９１ 画像信号出力ケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーボードの複数のキーに跨って覆着され、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、
前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構とを有することを特徴とする指運動支援キーボードシート。
【請求項２】
硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする請求項１に記載の指運動支援キーボードシート。
【請求項３】
キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、
前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、
前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の指運動支援キーボードシート。
【請求項４】
キーボードの複数のキーに跨って覆着される、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、
前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構と、
前記キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、
前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、
前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段と、
を有することを特徴とする指運動支援システム。
【請求項５】
硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする請求項４に記載の指運動支援システム。
【請求項６】
シート状部材に、キーの押圧を検知し、押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の指運動支援システム。
【請求項７】
指の運動量情報を、ユーザに報知する報知手段を設けたことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれかに記載の指運動支援システム。
【請求項１】
キーボードの複数のキーに跨って覆着され、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、
前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構とを有することを特徴とする指運動支援キーボードシート。
【請求項２】
硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする請求項１に記載の指運動支援キーボードシート。
【請求項３】
キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、
前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、
前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の指運動支援キーボードシート。
【請求項４】
キーボードの複数のキーに跨って覆着される、硬度可変部材を含むことで硬度を変更可能に構成した可撓性のシート状部材と、
前記シート状部材の硬度を変更する硬度可変機構と、
前記キーの押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段と、
前記押圧検知情報取得手段が取得した押圧検知情報に基づき、キーの押圧頻度を算出する押圧頻度算出手段と、
前記押圧頻度算出手段が算出したキーの押圧頻度に基づいて、前記硬度可変機構を制御する硬度制御手段と、
を有することを特徴とする指運動支援システム。
【請求項５】
硬度可変部材は、シート状部材内に封入された電気レオロジー流体であり、
前記電気レオロジー流体に電圧を印加する電圧印加部と、前記電気レオロジー流体の硬度を制御するために前記電気レオロジー流体に印加する電圧を制御する電圧制御部とから硬度可変機構を構成したことを特徴とする請求項４に記載の指運動支援システム。
【請求項６】
シート状部材に、キーの押圧を検知し、押圧検知情報を取得する押圧検知情報取得手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の指運動支援システム。
【請求項７】
指の運動量情報を、ユーザに報知する報知手段を設けたことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれかに記載の指運動支援システム。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１４０１２６（Ｐ２０１０−１４０１２６Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１３８８６（Ｐ２００８−３１３８８６）
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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