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技術 個別および組み合わせキー出力の両方を有するキーボード

出願人 デジットワイヤレス,エルエルシー
発明者 レビー,デービッド,エイチ.バトラー,ポール,ディー.ローズ,スコット,エー.
出願日 2008年5月30日 (11年3ヶ月経過) 出願番号 2008-142280
公開日 2008年11月6日 (10年10ヶ月経過) 公開番号 2008-269633
状態 拒絶査定
技術分野 キーボード等からの入力
主要キーワード 組み合わせ出力 スイッチ行列 非接触デバイス 作動済み タイル型 アレイ状態 任意定数 最終キー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年11月6日)のものです。
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図面 (12)

課題

迅速な個別キー操作と信頼性の高い組み合わせキー操作とを実現する。

解決手段

行および列に配列されたスイッチを有する独立キーキーボードを有するデバイスにおける入力方法であって、対角線上で隣接するキーの組合わせが組合わせキー出力に関連する、入力フィードバックを行う。作動済みキーについてスキャンするステップと、暫定的な出力をユーザに与えて、作動済みキーが登録されたことを示すステップと、行列のスキャンを続けるステップと、第1の作動済みキーの開放前の隣接キーの作動に応答して、最終的な出力をユーザに与えて、第1および隣接キーの組合わせが登録されたことを示し、暫定的な出力を除外するステップと、が含まれる。また、隣接対で行を駆動する一方で、スイッチ作動について列を調べることと、隣接対で行を駆動する間に2つの隣接する列においてスイッチ作動を検出した場合に応答して、組合わせキー出力を決定する。

概要

背景

背景
技術の進歩において、小型化は中心的なパラダイムである。技術進歩の第2のパラダイムは、製品の複雑さを絶えず増加させることであり、このことは、ボタンの数を増加させる必要性に関連している。これら2つの基本的なパラダイムは対立しており、その示唆するところは、時が経つにつれて、製品全体のサイズが減少し付加的な機能性に対する要求が増え続けるために、より小さい(しかし有用な)入力デバイスに対する必要性が増えるということである。音声技術によって、いつの日か必ず、高品質低コストで、ほぼゼロ・サイズの入力が出現する。しかしこのような技術は、次のような公共の場、すなわち教室会議公共交通機関(航空、上)にいるとき、図書館などで使用することに対しては、常に不適切であることが明らかである。したがって、これらの基本的技術の進歩曲線に対して引き続き軌跡を描くためには、最大限出力密度および最大限の使いやすさの両方を備えた低コスト・キーボードを製造することが極めて望ましい。最大限の出力密度とは、最小限のスペースにおける最大のシングルタッチ操作を意味する。最大限の使いやすさとは、主に2つのことを意味する。すなわち(1)各出力を、ユーザが必要とする速さで容易に操作でき、隣接する出力の偶発的な作動が起きないものでなければならない、および(2)直感的に認識されて自然であるためには、出力を作動させる技術は、一般的に知られて受け入れられている「ボタン」パラダイム(使用パターンおよび感触を含む)に基づかなければならない。

密度の問題については、米国特許第5,612,690号(レビィ(Levy))によってかなり対処されたが、使いやすさの問題については対処していなかった。関連する先行技術としては、米国特許第4,549,279号および第4,994,992号(ラペイレ(Lapeyre))がある。これらの特許では、原寸キーの隣接する縁、中心、または交点で押すことによりワン・タッチアクセス可能な多数の操作(M×Nの成人した人間の指幅の領域において4MN−2M−2n+1)が、提供されている。米国特許出願第4,400,593号(クンズ(Kunz))では、小型のタイル型キーを用いて同じ密度が得られているが、キーが小さすぎて縁のキー操作ができない。米国特許出願第5,612,690号では、縮小サイズのキーの中心に対して「火山」構造を導入して、最大限の出力密度を実質的に8MN−4m−4n+1まで増加させることによって、前述の特許に対する著しい進歩が得られている。しかしこれらのどの特許においても、タイル型キーボードまたは個別および組み合わせキー出力の両方を備えたキーボードの何れかを実現して成功させることについての、著しいが自明ではない障害については、検討されていない。

たとえば、個別キーでのみまたは組み合わせたキーでのみ動作するキー付きデバイスを実現することは、比較的些細なことである。しかし個別キーを用いた場合および組み合わせたキーを用いた場合の両方に対して、迅速かつ信頼性良く動作するデバイスを実現することは非常に難しい。組み合わせたキーについてのみスキャンすることは、比較的些細なことである。と言うのは、キー・スイッチ・デバウンス(debounce)に対する汎用的な解決方法を用いて2つの対向キー(two opposing keys)を登録すればいつでも、信頼性の高い出力を決定できるからである。しかしデバイスが個別キーも出力する場合には、迅速な個別キー操作を実現することへの要求と、信頼性の高い組み合わせキーの操作との間には、本来的に緊張関係が存在する。理由:組み合わせキーの信頼性を高めるためには、組み合わせた対向キーが全て現れるのを待つための時間遅延を長くしなければならない。こうすると、個別キーの遅い操作が増える。本発明は、迅速な個別キー操作と信頼性の高い組み合わせキー操作とを実現するために、この問題に取り組むものである。出力の正確度を低下させることなく迅速な出力応答を得ることが、IACKキーボードには望ましい。

IACKキーパッドの分野における最近のいくつかの進歩が、発明者の以前のPCT出願の国際公開第01/95358号に開示されている。

概要

迅速な個別キー操作と信頼性の高い組み合わせキー操作とを実現する。行および列に配列されたスイッチを有する独立キーのキーボードを有するデバイスにおける入力方法であって、対角線上で隣接するキーの組合わせが組合わせキー出力に関連する、入力フィードバックを行う。作動済みキーについてスキャンするステップと、暫定的な出力をユーザに与えて、作動済みキーが登録されたことを示すステップと、行列のスキャンを続けるステップと、第1の作動済みキーの開放前の隣接キーの作動に応答して、最終的な出力をユーザに与えて、第1および隣接キーの組合わせが登録されたことを示し、暫定的な出力を除外するステップと、が含まれる。また、隣接対で行を駆動する一方で、スイッチ作動について列を調べることと、隣接対で行を駆動する間に2つの隣接する列においてスイッチ作動を検出した場合に応答して、組合わせキー出力を決定する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

関連するスイッチを有する独立キー行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法であって、(100)作動済みキーについて前記行列をスキャンするステップと、第1の作動済みキーを検出したときに、(111)暫定的な出力をユーザに与えて、前記作動済みキーが登録されたことを示すステップと、(114)前記第1の作動済みキーの開放前の隣接キーの作動について前記行列のスキャンを続けるステップと、前記第1の作動済みキーの開放前の隣接キーの作動に応答して(118)、最終的な出力を前記ユーザに与えて(124)、前記第1および隣接キーの組み合わせが登録されたことを示し、(121)前記暫定的な出力を除外するステップと、(105)前記第1および隣接キーの開放を待って、作動済みキーについての前記行列のスキャンを続けるステップと、を含む方法。

請求項2

前記最終的な出力が視覚的なフィードバックとして与えられる請求項1に記載の方法。

請求項3

前記暫定的な出力が視覚的なフィードバックとしても与えられる請求項2に記載の方法。

請求項4

前記暫定的な出力が聴覚的なフィードバックとしても与えられる請求項2に記載の方法。

請求項5

前記行列のスキャンが行および列のスキャンを含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。

請求項6

前記行列のスキャンが、(183)隣接する2つの行を同時に駆動して、同時出力の2つの列を探すステップを含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法(図2を参照)。

請求項7

(118)隣接キーの作動についての前記行列のスキャンを続けるステップが、対角線上の隣接キーが作動済みであるかどうかを判断するステップを含む請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。

請求項8

(120)前記第1の作動済みキーの開放前の隣接キーの作動に応答して内部テーブルにおいて所望の組み合わせキー検索するステップを含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。

請求項9

暫定的な出力を与えるステップが、(112)前記暫定的な出力を生データとしてレジスタ内に格納するステップを含む請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。

請求項10

前記暫定的な出力がフィードバックとして与えられ、前記暫定的な出力を与えるステップが、前記第1の作動済みキーを検出したときに前記暫定的な出力を決定するステップと、次いで、(107)前記暫定的な出力が決定された後(111)フィードバックを与える前に所定の時間量だけ遅延させるステップと、を含む請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。

請求項11

前記暫定的な出力が視覚的なフィードバックとして与えられる請求項10に記載の方法。

請求項12

前記所定の時間量が約20ミリ秒である請求項10に記載の方法。

請求項13

前記遅延時間量が、キーストローク間の測定時間と修正の詳細とから決定される請求項10に記載の方法。

請求項14

前記キーボードの前記独立キー(254)が、格納された組み合わせキー出力に対応するキー組み合わせを共に形成する隣接する独立キー間の前記キーボードの間隙領域(265)の露出面を越えて高い露出面を有する請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。

請求項15

既知の配列の関連するスイッチを有する独立キー(254)の行列を伴うキーボード(252)を有するデバイスにおいて入力を決定する方法であって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連し、前記方法は、第1の作動済みキーに関連する正当な組み合わせキー入力の独立キーの確認を、所定の組の番号のそれぞれを、前記作動済みキーに関連する連続番号に付加して、前記作動済みキーに関連する正当な組み合わせ生成独立キーの連続番号を決定するステップであって、前記所定の組の番号は前記既知のスイッチ配列に基づく、ステップと、次いで、キーと連続番号とを関連付けるテーブルにおいて、前記決定された連続番号から正当な組み合わせ生成独立キーを確認するステップと、によって行なうステップを含む方法(図5および6を参照)。

請求項16

第1の作動済みキーに関連する正当な組み合わせキー入力の独立キーを確認した後に、前記確認された正当な組み合わせ生成独立キーのうちの1つの作動に応答して、前記第1の作動済みキーと前記確認された正当な組み合わせ生成独立キーのうちの前記作動済みの1つとの組み合わせに関連する入力を登録するステップをさらに含む請求項15に記載の方法。

請求項17

正当な組み合わせ生成独立キーを確認した後に、前記確認された正当な組み合わせ生成独立キーの作動を詳細にチェックするステップをさらに含む請求項15に記載の方法。

請求項18

前記キー・スイッチが行および列で配列されており、関連する入力を有する正当なキー組み合わせが、対角線上で隣接するキーの組み合わせである請求項15〜17のいずれか一項に記載の方法。

請求項19

前記所定の組の番号が、(R+1)および(R−1)に関連する値からなり、ここでRは前記キー行列の行の数である、請求項18に記載の方法。

請求項20

正当な組み合わせ生成独立キーの作動のチェックが、前記第1の作動済みキーを確認したスキャンの結果を評価するステップを含む請求項15〜19のいずれか一項に記載の方法。

請求項21

前記キー行列の第1のスキャン上で前記第1の作動済みキーが確認され、前記確認された正当な組み合わせ生成独立キーの作動の詳細なチェックが、前記行列をその後にスキャンするステップを含む請求項15に記載の方法。

請求項22

前記確認された正当な組み合わせ生成独立キー(254)の作動の詳細なチェックが、前記第1の作動済みキーを含む列に隣接する単一の列のみをスキャンするステップを含む請求項21に記載の方法。

請求項23

キーと連続番号とを関連付ける前記テーブルが、前記キー行列のスイッチに関連しない追加の連続番号を含む請求項15〜22のいずれか一項に記載の方法(図6を参照)。

請求項24

前記追加の連続番号が、数字的に、前記キー行列の対向する縁上のスイッチに関連する連続番号の間にある請求項23に記載の方法。

請求項25

前記キーボードの前記独立キー(254)が、組み合わせキー出力に関連する対角線上の隣接キーの組み合わせに対応する隣接する独立キー間の前記キーボードの間隙領域(256)の露出面を越えて高い露出面を有する請求項15〜24のいずれか一項に記載の方法。

請求項26

関連するスイッチを有する独立キー(254)の行列を伴うキーボード(252)を有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法であって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連し、前記方法は、(12)作動済みキーについて前記行列をスキャンするステップと、(13)スキャンされたキー状態を、前記行列の以前のスキャンからのキー状態と比較するステップと、キー状態の変化を検出したときに、(14)前記スキャンされたキー状態を分析するステップであって、スキャンされたキー状態が、1つの作動中キーのみを示す場合には、(112)前記作動中キーに関連する独立キーを登録し、スキャンされたキー状態が、単一の組み合わせ入力に関連する複数の作動中キーを示す場合には、(120)前記複数の作動中キーに関連する前記組み合わせキー入力を登録するステップを含むステップと、を含む方法(図9および10を参照)。

請求項27

キー状態の変化の検出が、作動済みキーの数の変化の検出を含む請求項26に記載の方法。

請求項28

スキャンされたキー状態を前記行列の以前のスキャンからのキー状態と比較した結果、キー状態の変化が全く検出されなかった場合に応答して、前記スキャンされたキー状態の前記分析を行なうことなく、作動済みキーについて前記行列をスキャンする前記ステップを繰り返すステップをさらに含む請求項26または27に記載の方法。

請求項29

前記スキャンされたキー状態の分析には、スキャンされたキー状態が、単一の組み合わせ入力の組み合わせに関連しない複数の作動中キーを示す場合に、(40)格納された個人識別番号に関連する入力を登録するステップがさらに含まれる請求項26に記載の方法。

請求項30

前記スキャンされたキー状態の分析には、スキャンされたキー状態が2つの作動中キーを示す場合に、(34)前記2つの作動中キーが互いに対角線上で隣接するかどうかを判断し、前記2つの作動中キーが互いに対角線上で隣接すると判断された場合に、(120)前記2つの作動中キーに関連する組み合わせキー入力を登録するステップが含まれる請求項26に記載の方法。

請求項31

前記キーボードの前記独立キー(254)が、組み合わせキー出力に関連する対角線上の隣接キーの組み合わせに対応する隣接する独立キー間の前記キーボードの間隙領域(256)の露出面を越えて高い露出面を有する請求項26〜30のいずれか一項に記載の方法。

請求項32

関連するスイッチを有する独立キー(254)の行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法であって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連し、前記方法は、(4)作動済みキーについて前記行列をスキャンするステップと、作動済みキーの数に対応するキー・カウントを生成するステップと、(5)前記キー・カウントを評価して、(6)他のキー状態情報を分析するかどうかを判断するステップと、を含む方法(図8を参照)。

請求項33

前記キー・カウントの評価には、前記キー・カウントを数字「1」と比較して、キー・カウントが数字「1」に等しい場合には、他のキー状態情報を分析して、どの独立キーが作動中かを決定するステップが含まれる請求項32に記載の方法。

請求項34

前記キー・カウントの評価には、前記キー・カウントを前記行列の以前のスキャンからの格納されたキー・カウントと比較して、前記キー・カウントが変化したかどうかを判断するステップが含まれる請求項32または33に記載の方法。

請求項35

前記キーボードの前記独立キー(254)が、組み合わせキー出力に関連する対角線上の隣接キーの組み合わせに対応する隣接する独立キー間の前記キーボードの間隙領域(256)の露出面を越えて高い露出面を有する請求項32〜34のいずれか一項に記載の方法。

請求項36

関連するスイッチを有する独立キーの行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法であって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連し、前記方法は、(100、12)作動済みキーについて前記行列をスキャンするステップと、所定の時間の間キーが作動中であることが検出された場合に応答して、(112、22)前記作動済みキーに関連する入力を登録するステップと、キーが作動中であると検出されたがその時間が前記所定の時間よりも短かったスキャンの後のスキャンにおいてキーが全く作動されないことが検出された場合に応答して、(112、22)前記作動済みキーに関連する入力を登録するステップと、を含む方法(図7および9を参照)。

請求項37

(112)前記作動済みキーに関連する入力を登録した後に、キー作動時間に関連するタイマリセットして、(100)前記行列を再びスキャンするステップを、さらに含む請求項36に記載の方法。

請求項38

前記タイマが、所定のキーが作動中である各順次スキャンにおいてインクリメントされるカウンタを含む請求項37に記載の方法(図7)。

請求項39

前記所定の時間が、約160〜250ミリ秒である請求項36〜38のいずれか一項に記載の方法。

請求項40

関連するスイッチを有する独立キー(254)の行列を伴うキーボードを有する電子デバイスであって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連し、請求項1、15、26、32、36のいずれか一項に記載の前記方法を実施するように構成された電子デバイス。

技術分野

0001

技術分野
本発明は、個別キーと、間隙に関連する隣接キーの作動と、の両方の結果として固有の出力を与えるキーを有するタイル型キーボード、およびこのようなキーボード上で入力されるデータの解釈に関する。

背景技術

0002

背景
技術の進歩において、小型化は中心的なパラダイムである。技術進歩の第2のパラダイムは、製品の複雑さを絶えず増加させることであり、このことは、ボタンの数を増加させる必要性に関連している。これら2つの基本的なパラダイムは対立しており、その示唆するところは、時が経つにつれて、製品全体のサイズが減少し付加的な機能性に対する要求が増え続けるために、より小さい(しかし有用な)入力デバイスに対する必要性が増えるということである。音声技術によって、いつの日か必ず、高品質低コストで、ほぼゼロ・サイズの入力が出現する。しかしこのような技術は、次のような公共の場、すなわち教室会議公共交通機関(航空、上)にいるとき、図書館などで使用することに対しては、常に不適切であることが明らかである。したがって、これらの基本的技術の進歩曲線に対して引き続き軌跡を描くためには、最大限出力密度および最大限の使いやすさの両方を備えた低コスト・キーボードを製造することが極めて望ましい。最大限の出力密度とは、最小限のスペースにおける最大のシングルタッチ操作を意味する。最大限の使いやすさとは、主に2つのことを意味する。すなわち(1)各出力を、ユーザが必要とする速さで容易に操作でき、隣接する出力の偶発的な作動が起きないものでなければならない、および(2)直感的に認識されて自然であるためには、出力を作動させる技術は、一般的に知られて受け入れられている「ボタン」パラダイム(使用パターンおよび感触を含む)に基づかなければならない。

0003

密度の問題については、米国特許第5,612,690号(レビィ(Levy))によってかなり対処されたが、使いやすさの問題については対処していなかった。関連する先行技術としては、米国特許第4,549,279号および第4,994,992号(ラペイレ(Lapeyre))がある。これらの特許では、原寸キーの隣接する縁、中心、または交点で押すことによりワン・タッチアクセス可能な多数の操作(M×Nの成人した人間の指幅の領域において4MN−2M−2n+1)が、提供されている。米国特許出願第4,400,593号(クンズ(Kunz))では、小型のタイル型キーを用いて同じ密度が得られているが、キーが小さすぎて縁のキー操作ができない。米国特許出願第5,612,690号では、縮小サイズのキーの中心に対して「火山」構造を導入して、最大限の出力密度を実質的に8MN−4m−4n+1まで増加させることによって、前述の特許に対する著しい進歩が得られている。しかしこれらのどの特許においても、タイル型キーボードまたは個別および組み合わせキー出力の両方を備えたキーボードの何れかを実現して成功させることについての、著しいが自明ではない障害については、検討されていない。

0004

たとえば、個別キーでのみまたは組み合わせたキーでのみ動作するキー付きデバイスを実現することは、比較的些細なことである。しかし個別キーを用いた場合および組み合わせたキーを用いた場合の両方に対して、迅速かつ信頼性良く動作するデバイスを実現することは非常に難しい。組み合わせたキーについてのみスキャンすることは、比較的些細なことである。と言うのは、キー・スイッチ・デバウンス(debounce)に対する汎用的な解決方法を用いて2つの対向キー(two opposing keys)を登録すればいつでも、信頼性の高い出力を決定できるからである。しかしデバイスが個別キーも出力する場合には、迅速な個別キー操作を実現することへの要求と、信頼性の高い組み合わせキーの操作との間には、本来的に緊張関係が存在する。理由:組み合わせキーの信頼性を高めるためには、組み合わせた対向キーが全て現れるのを待つための時間遅延を長くしなければならない。こうすると、個別キーの遅い操作が増える。本発明は、迅速な個別キー操作と信頼性の高い組み合わせキー操作とを実現するために、この問題に取り組むものである。出力の正確度を低下させることなく迅速な出力応答を得ることが、IACKキーボードには望ましい。

0005

IACKキーパッドの分野における最近のいくつかの進歩が、発明者の以前のPCT出願の国際公開第01/95358号に開示されている。

0006

概要
本発明の一態様によれば、関連するスイッチを有する独立キー行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法が提供される。本方法は、作動済みキーについて行列をスキャンするステップと、第1の作動済みキーを検出したときに、暫定的な出力をユーザに与えて、作動済みキーが登録されたことを示すステップと、第1の作動済みキーの開放前に隣接キーの作動について行列のスキャンを続けるステップと、第1の作動済みキーの開放前の隣接キーの作動に応答して、最終的な出力をユーザに与えて、第1および隣接キーの組み合わせが登録されたことを示し、暫定的な出力を除外するステップと、を含む。

0007

「スイッチ」によって意味するところは、何らからの接触または非接触デバイス受動または能動の何れか)であって、その関連するキーの作動を示す出力を与えるデバイスが含まれることである。例としては、複数のキーの下に配置された力感応(force-senstive)または近接感応(proximity-sensitive)なグリッドの領域(たとえば前述の米国特許出願に記載されるもの)が挙げられる。

0008

場合によっては、最終的な出力もしくは暫定的な出力、または両方が、視覚的なフィードバックとして与えられる。暫定的な出力は、聴覚的なフィードバックとして与えても良い。

0009

行列のスキャンは、場合によって、行および列のスキャンを含む。

0010

ある実施形態では、行列のスキャンが、隣接する2つの行を同時に駆動して、同時出力の2つの列を探すことを含む。

0011

隣接キーの作動についての行列のスキャンを続けることは、構成によっては、対角線上で隣接するキーが作動済みであるかどうかを判断することを含む。

0012

ある実施形態では、本方法は、第1の作動済みキーの開放前の隣接キーの作動に応答して内部テーブルにおいて所望の組み合わせキーを検索することを含む。

0013

暫定的な出力を与えることは、たとえば、暫定的な出力を生データ(raw data)としてレジスタ内に登録することを含んでいても良い。

0014

ある実施形態では、暫定的な出力がフィードバックとして与えられ、暫定的な出力を与えることが、第1の作動済みキーを検出したときに暫定的な出力を決定することと、暫定的な出力が決定された後、フィードバックを与える前に、所定の時間量(たとえば約20ミリ秒)だけ遅延させることと、を含む。ある場合には、遅延時間の量は、キー・ストローク間計測時間と修正の詳細から決定される(the amount of delay time is determined from measured time between key strokes and details of correction)。

0015

本方法は、キーボードの独立キーが、格納された組み合わせキー出力に対応するキー組み合わせを共に形成する隣接する独立キー間のキーボードの間隙領域(interstitial regions)の露出面を越えて高い露出面を有する場合に、特に有利である。

0016

本発明の他の態様によれば、行および列で配列された関連するスイッチを有する独立キーの行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法であって、対角線上で隣接するキーの組み合わせが組み合わせキー出力に関連する方法が提供される。本方法は、隣接対で行を駆動する一方で、スイッチ作動について列を調べることと、隣接対で行を駆動する間に2つの隣接する列においてスイッチ作動を検出した場合に応答して、組み合わせキー出力を決定することとを含む。

0017

好ましくは本方法は、隣接対で行を駆動する前に、キー・スイッチの行を駆動する一方でスイッチ作動状態について列をサーチすることと、少なくとも1つの列上で作動済みスイッチを検出した場合に応答して隣接対で行を駆動することと、を含む。キー・スイッチの行を全て同時に駆動して、たとえばその間に、スイッチ作動状態について列をサーチしても良い。さらに場合によって、本方法は、組み合わせキー出力を決定した後に、全ての列がローとなるまで待機することを、スイッチの全ての行を再び駆動する前に行なう。

0018

ある実施形態では、本方法は、隣接対で行を駆動する間に1つの列でのみスイッチ作動状態を検出した場合に応答して、個別キー出力を決定することを含み、これはたとえば、第1のヒットカウンタを、示されたキーが作動済みであるサイクル数の記録を取るようにセットすることと、サイクルごとに第1のヒット・カウンタをインクリメントすることと、第1のヒット・カウンタが所定の数(たとえば約20〜30ミリ秒または約200ミリ秒にさえ相当するもの)に達したら、示されたキーに関連する独立キーを登録することと、によって行なう。好ましくは、独立キー出力を登録した後で、第1のヒット・カウンタをリセットして、全ての列がローとなるまでアルゴリズムが待機することを、スイッチの行を再び駆動する前に行なう。所定の数を、学習モードに取り込む。学習モードは、個別キーの登録後に削除キーを使用した後、関連する組み合わせキーを入力することに応答して、所定の数を増やすことを含んでいても良い。

0019

本方法は、以下に述べる方法とともに、キーボードの独立キーが、組み合わせキー出力に関連する対角線上の隣接キーの組み合わせに対応する、隣接する独立キー間のキーボードの間隙領域の露出面を越えて高い露出面を有する場合に、特に有利である。

0020

本方法の他の態様によれば、既知の配列の関連するスイッチを有する独立キーの行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力を決定する方法であって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連し、本方法は、第1の作動済みキーに関連する正当な(legitimate)組み合わせキー入力の独立キーの確認を、所定の組の番号のそれぞれを、作動済みキーに関連する連続番号に付加して、作動済みキーに関連する正当な組み合わせ生成独立キーの連続番号を決定することと(所定の組の番号は既知のスイッチ配列に基づく)、キーと連続番号とを関連付けるテーブルにおいて、決定された連続番号から正当な組み合わせ生成独立キーを確認することと、によって行なうステップを含む方法である。

0021

場合によっては、本方法は、第1の作動済みキーに関連する正当な組み合わせキー入力の独立キーを確認した後に、確認された正当な組み合わせ生成独立キーのうちの1つの作動に応答して、第1の作動済みキーと、確認された正当な組み合わせ生成独立キーのうちの作動済みの1つと、の組み合わせに関連する入力を登録することを、さらに含む。

0022

ある実施形態では、本方法は、正当な組み合わせ生成独立キーを確認した後に、確認された正当な組み合わせ生成独立キーの作動について詳細にチェックすることを含む。

0023

本方法は、キー・スイッチが行および列で配列されており、関連する入力を有する正当なキー組み合わせが、対角線上で隣接するキーの組み合わせである場合に、特に有用である。このような場合、所定の組の番号は、(R+1)および(R−1)に関連する値からなり、ここでRはキー行列の行の数である。

0024

場合によっては、正当な組み合わせ生成独立キーの作動についてのチェックが、第1の作動済みキーを確認したスキャンの結果を評価することを含む。

0025

ある実施形態では、キー行列の第1のスキャン上で第1の作動済みキーが確認され、確認された正当な組み合わせ生成独立キーの作動についての詳細なチェックが、行列をその後にスキャンすることを含む。確認された正当な組み合わせ生成独立キーの作動についての詳細なチェックは、たとえば第1の作動済みキーを含む列に隣接する単一の列のみをスキャンすることを伴っていても良い。

0026

場合によっては、キーと連続番号とを関連付けるテーブルが、キー行列のスイッチに関連しない追加の連続番号(extra sequence numbers)を含む。これらの追加の連続番号は、たとえばキーボードの「ゴースト・キー」に対応するものと考えることができる。このような追加の連続番号は好ましくは、数字的に、キー行列の対向する縁上のスイッチに関連する連続番号の間にある。

0027

本方法のさらに他の態様によれば、関連するスイッチを有する独立キーの行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法であって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連する方法が提供される。本方法は、作動済みキーについて行列をスキャンするステップと、スキャンされたキー状態を、行列の以前のスキャンからのキー状態と比較するステップと、キー状態の変化を検出したときに、スキャンされたキー状態を分析するステップであって、スキャンされたキー状態が1つの作動中キーのみを示す場合には、作動中キーに関連する独立キーを登録し、スキャンされたキー状態が、単一の組み合わせ入力に関連する複数の作動中キーを示す場合には、複数の作動中キーに関連する組み合わせキー入力を登録することを含むステップと、を含む。

0028

キー状態の変化の検出は、たとえば作動済みキーの数の変化の検出を含んでいても良いし、単にこの検出から構成されていても良い。

0029

場合によっては、本方法は、スキャンされたキー状態を行列の以前のスキャンからのキー状態と比較した結果、キー状態の変化が全く検出されなかった場合に応答して、スキャンされたキー状態の分析を行なうことなく、作動済みキーについて行列をスキャンするステップを繰り返すことを含む。

0030

スキャンされたキー状態の分析には、スキャンされたキー状態が、単一の組み合わせ入力との組み合わせに関連しない複数の作動中キーを示す場合に、格納された個人識別番号に関連する入力を登録することがさらに含まれていても良い。

0031

スキャンされたキー状態の分析には、スキャンされたキー状態が2つの作動中キーを示す場合に、2つの作動中キーが互いに対角線上で隣接するかどうかを判断し、2つの作動中キーが互いに対角線上で隣接すると判断された場合に、2つの作動中キーに関連する組み合わせキー入力を登録することが含まれていても良い。

0032

本方法の他の態様によれば、関連するスイッチを有する独立キーの行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法であって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連し、本方法は、作動済みキーについて行列をスキャンするステップと、作動済みキーの数に対応するキー・カウントを生成するステップと、キー・カウントを評価して、他のキー状態情報を分析するかどうかを判断するステップと、を含む方法である。

0033

ある実施形態では、キー・カウントの評価には、キー・カウントを数字「1」と比較して、キー・カウントが1に等しい場合には、他のキー状態情報を分析して、どの独立キーが作動中かを決定することが含まれる。

0034

場合によっては、キー・カウントの評価には、キー・カウントを、行列の以前のスキャンからの格納されたキー・カウントと比較して、キー・カウントが変化したかどうかを判断することが含まれる。

0035

本発明のさらに他の態様によれば、関連するスイッチを有する独立キーの行列を伴うキーボードを有するデバイスにおいて入力フィードバックを与える方法であって、隣接キーの組み合わせが組み合わせキー入力に関連し、作動済みキーについて行列をスキャンするステップを含む方法である。所定の時間(たとえば約160〜250ミリ秒)の間キーが作動中であることが検出された場合か、またはキーが作動中であると検出されたがその時間が所定の時間よりも短かったスキャンの後のスキャンにおいてキーが全く作動されないことが検出された場合に応答して、本方法は、作動済みキーに関連する入力を登録するステップを含む。

0036

本方法は、ある実施形態では、作動済みキーに関連する入力を登録した後に、キー作動時間に関連するタイマをリセットして、行列を再びスキャンすることも含む。

0037

場合によっては、タイマは、所定のキーが作動中である各順次スキャンにおいてインクリメントされるカウンタを含む(the timer comprises a counter incremented for each sequential scan in which a given key is active)。

0038

本方法の他の態様には、本発明の前述の態様の方法を実施するように構成された電子デバイスが含まれる。

0039

本発明の1以上の実施形態の詳細を、添付の図面および以下の説明において述べる。本発明の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに特許請求の範囲から、明らかである。

0040

種々の図面における同様の参照符号は同様の要素を示す。

0041

詳細な説明
図1に、間隙キーを用いたタイル型キーボード(図4に示すキーパッドなど)におけるキー作動を決定するための事後(after-the-fact)(2階層)アルゴリズムを示す。これによって、応答速度および出力正確度の組み合わせとしての性能が向上する。アルゴリズムによって、キーを打つ約200ミリ秒の間にユーザにフィードバックがなされ、その結果、「瞬時の」応答という印象がユーザに与えられる。実際、フィードバック時にユーザの指はまだ動いており、システムは依然として、ユーザが指を上げる前に生じ得る入力をモニタしている。

0042

アルゴリズムは、ユーザにフィードバックがなされたときに登録される入力とは異なる場合がある最終的な出力を、デバイス・ディスプレイへ送るようにデザインされている。図示した実施形態では、システムは液晶ディスプレイに対して、フィードバックがなされるときに受け取る入力に対応する暫定的出力を掲示した後、この暫定的な出力を、ユーザが指を上げる前に受け取る追加入力関数として変える場合がある。このアルゴリズムは、図2および3に記載された第1ステージのアルゴリズムとともに用いても良い。(第1ステージのアルゴリズムは、この図のステップ100〜114と関連している)。行列スキャン100は、行および列の従来のスキャンであっても良いし、新しいアプローチとして、隣接する2つの行を同時に駆動して、同時出力の2つの列を探すことによって、意図する組み合わせのキー出力を自動的に示すものであっても良い。ステップ102:キーが全く作動されない場合には、スキャンを続ける。ステップ104:いったん1つのキーの作動が検出されたら、デバイスは、対角線上(すなわち、対角線上で隣接する)キーも作動されているかどうかを判断する。このような方法の1つを、図5および6を参照して後述する。2つの隣接行のアプローチ(two-adjacent-row approach)を用いる場合には、追加のスキャンが必要である。組み合わせキー出力が意図されていることが、作動中のスイッチによって示された場合、ステップ106で所望のキーを内部テーブル内で検索し、ステップ108で所望の組み合わせキー出力を表示する。こうしてユーザには、組み合わせキーが登録されたというフィードバックがなされる。フィードバックは、聴覚的であっても良いし、視覚的および/または触感的であっても良い。ステップ104において対角線上のスイッチが全く作動されない場合には、デバイスは、個別キー出力が意図されていると暫定的に解釈して、ステップ109に入る。これは、どの個別キーが意図されているかを暫定的に決定するフェーズである。ステップ109では、暫定的に決定された出力が、ステップ110において、テーブル内で検索される。テーブルは、行列スキャン100によって確認されるスイッチ位置を、ASCII文字および/または生データとしてレジスタおよび/またはディスプレイ自体に格納される文字などと関連付けるものである。ユーザには、個別キーが登録されたというフィードバックがなされる(ステップ111および112)。このフィードバックも、聴覚的であっても良いし、視覚的および/または触感的であっても良い。フィードバックの何れかまたは全部をわずかだけ(約20ミリ秒)遅延させて(ステップ107)、暫定的な出力が決定された後も筋肉動きが継続できるようにすることが有用であり得る。これは特に、ユーザが軽いタッチでキーを速く操作しているときに当てはまる。このことは、キー・ストローク間の時間を測定して、削除キーの使用によって確認される何らかの修正と関連付けることによって決定することができる。

0043

この出力は「暫定的である」。と言うのは、次に第2の階層のスキャニング(ステップ114)が開始されて、作動されたスイッチが、開であるとみなされる十分な時間の間停止されるかどうかが判断されるからである(ステップ116)。これが起きた場合、サイクルは、ステップ100に戻って、別の入力を探し始める。スイッチが全てクリアされてはいない場合には、ステップ118において、デバイスは対角線上のスイッチの作動に対してのスキャンを続ける。このスキャンは、スイッチがクリアされるまで続けられる(ステップ116)。全てのスイッチがクリアされる前に対角線上のスイッチが作動された場合には、デバイスは、もともと組み合わせキーが意図されていたと判断する。次にデバイスは、意図された組み合わせキーを決定し(ステップ120)、暫定的に決定された出力を除外して(ステップ122)、意図された組み合わせキーを出力する(ステップ124)。操作が登録されたというフィードバックがユーザになされた後に最終的な出力を決定できることに、ユーザは気付かないでいることができる。組み合わせ出力確立するための正しいヒットの数は、正確な結果を得るために、非常に少ない可能性がある(8MHzにおいて16周期オーダであるか、場合によってはおそらくたった1度の周期でさえある)。この図では、各個々のスイッチのデバウンスに関連する待ち状態は示されていない。と言うのは、この待ち状態は、当該技術分野において良く知られており理解されているからである。

0044

図2に、IACKキーボードにおけるキー作動の決定を改善するための他の実施形態を示す。ここでは、異なる時間に接触する単一の組み合わせキー内の個別キーに関連する遅延も、考慮されている。ステップ180において、全ての行を同時に駆動してハイにする。ステップ182では、作動中のスイッチについて列をサーチする。少なくとも1つの列が、作動されたスイッチを示すときには、行を、隣接する対で駆動し(第1および第2、第2および第3、第3および第4など)、作動中のスイッチについて列を調べる(ステップ183)。1つまたは2つの列についてハイの出力が測定されるかどうかにより、分岐が生じる(ステップ184)。2つのラインがハイの場合には、デバイスによって、どの組み合わせキーが作動されているかが決定されて(ステップ120)、表示される(ステップ124)。次にデバイスが、全ての列がローになるまで待機することを(ステップ185)、ステップ180でプロセスを繰り返す前に行なう。一つの列のみがハイの場合には、ステップ188の個別キーの分析に入る。図3で、ステップ188をより詳細に示す。ステップ188では、第1のヒット・カウンタを、示したキーがハイであると測定されたサイクルの数の記録を取るようにセットする。ステップ186では、毎度カウンタをインクリメントする。ステップ187では、所定の数のカウント(X)が測定されたかどうかを判断する。この数の値(値1)は、適切な動作にとって極めて重要であり得る。好ましい値は、約160〜225ミリ秒に相当し、学習モードに取り込んでも良い。たとえば、個別キーの入力後に削除キーを使用した後、関連する組み合わせキーを入力することは、この所定の値が増加する要因とすることができる。ステップ122ではカウンタをリセットする。そして、ステップ185では、ステップ180におけるプロセスを繰り返す前に、デバイスは全ての列がローになるまで待機するプロセスを行なう。

0045

図3に、ステップ188の一実施形態の詳細を示す。このアルゴリズムは、最終キーの取得を速める一方で、デバイス・レベルのデバウンスを設けることによって正確度を維持する。これは、隣接するキーが極端に近いことに起因する不安定な作動を考慮している。最初に、第1の候補(候補1)を確認し(ステップ190)、デバイスは、デフォルトによって、ステップ192、186、187を進む。第2のサイクルの間に、分岐点が生じる場合がある。ステップ192は、各スキャンが、ステップ190で確認された候補1と現時点のスキャンとが一致するかどうかを判断するための分岐点である。一致する場合には、第1のカウンタをインクリメントする(ステップ186)。この第1のカウンタ(値1をモニタしている)が所定のカウント数に達した場合には(ステップ187)、候補は意図する出力であると判断され、候補キーが出力される(ステップ112)。そうでない場合には、十分な数の候補測定値が読み込まれるまで、デバイスはスキャンを続ける(ステップ180)。しかしステップ192において、異なるキー・ストローク(すなわちウィッチ(witch)作動)が確認された場合には(たとえば、デバイス・レベル・キーの跳ね返りが原因)、ステップ198において第2の候補(候補2)が確認されて、ステップ199において第2のカウンタがインクリメントされる。第2のカウンタが第2の値(値2)(値1よりも著しく小さい値(8MHzでは16が妥当な値である))にまだ達していない場合には、サイクルは、ステップ180に戻ることによって、変わらずに繰り返す。第2のカウンタの合計が値2に達した場合には、候補1の代わりに候補2として、プロセスはステップ180に戻って再び始める。

0046

このように、この例示された実施形態には、小型のタイル型キーボードにおける組み合わせキーの操作に関連したノイズに対処するデバイス・レベルのデバウンスが含まれている。これは、次のように簡単に述べることができる。すなわち、最初の読み込みに基づいてデフォルトの出力を指定するようにエレクトロニクスおよびソフトウェアをデザインし、そして誤った文字を新しい基礎として受け入れる前に所定の数の誤入力を読み込んで無視し、または現時点で受け入れられたデフォルトの出力を出力する。キーボードによる最初のスイッチ認識とユーザへのフィードバックとの間に、人工的な遅延を加える(160〜250ミリ秒のオーダ)。この遅延によって、第1のスイッチ認識の後、指の動きを弱めずに続けることができる。そのため、ユーザが指を引っ込めて違うキーへのタッチに備える前に、第2の意図するスイッチの接触が起こる機会が増える。この遅延の有利な点は、ユーザによる接触が極端に遅いか軽いときに、より明白となる。また、ユーザ入力の関数として遅延を変える動的な「学習モード」を実行することも有利である。削除キーによって誤入力が示されるという仮定のもとで、これらの遅延の長さは、それ相応に再度割り当てられる。たとえば、個別出力の後すぐに削除キーが使用され、その後に、関連する組み合わせ出力が読み込まれる場合には、一致する測定値の数および/または遅延時間を増やさなくてはならないことを示している。

0047

この2階層スキャンおよび修正のアルゴリズムにより、出力信頼性の低下を最小限にする一方で、キー作動の速度を最大にすることができる。これは、正当な出力オプションを決定した後に、ユーザにフィードバック(たとえば、ディスプレイ上で視覚的におよび/または「ビープ音」の形態で触感的に)を与え、その後にスキャンを続けて、出力がなされた後に取得されるスイッチ・データの関数として元々の(仮想的な)出力を変更することに備える。

0048

図4に、4つの独立キー列と7つの独立キー行からなる行列を有する典型的なIACKキーパッドを示す。独立キー70は、組み合わせキー領域72を越えて高くなっている。この実施形態では、電子スイッチの行列が存在しており、各スイッチは、対応する独立キー70の下に配置されて、独立キー70に関連している。独立キー70を押すことによって、ユーザは、独立キー70の下の関連するスイッチを作動させる。組み合わせキー領域72を押して、2つの隣接する対角線の(すなわち対角線上の)独立キー70を(最小限で)打ち、これにより、関連する独立キー・スイッチを作動させることによって、ユーザは、組み合わせキー72を作動させることへの本人の要求を示す。

0049

図5に、図4スイッチ行列番号付けで表したものを、4つの列と7つの行とを有するテーブルとして示す。テーブルの升目においては、連続する数値が各スイッチに割り当てられている。IACKキーパッドでは、組み合わせキー領域の周りで、隣接する対角線のスイッチを作動させることが、その組み合わせキーを作動させるための最低限の要求として使用されるため、システムは、潜在的な組み合わせを以下のように探すことによって、スキャン・ステップを最小限にすることができる。すなわちシステムが、スイッチNが作動されているとして検出したときには、その右側に直接にスイッチN+7が配置され、したがってスイッチN+6およびN+8が対角線上のキーであることが分る。言い換えれば、可能な組み合わせは、キーN+R−1およびN+R+1であり、ここでRは、キー行列での行の数を表している。可能な組み合わせの確認は、ハードウェアのスキャン・レベルで行なっても良く、デバイスがスキャンの数を最小限にすることができる。または、ソフトウェア分析レベルで行なっても良く、レイアウト幾何形状分析アルゴリズムとの間の独立性が、ある程度可能になる。この独立性によって、様々なIACKキーパッドを実現するときの製品開発において著しい有利点を得ることができる。と言うのは、IACKキーパッド内においてレイアウトをユーザ意図の分析に統合するアルゴリズムでは、各異なるレイアウトに対してソフトウェアを完全に書き換える必要があるからである。たとえばこのアプローチによって、ある数の行を有するキーパッドからの入力を分析するように書かれたソフトウェアを変更して、異なる数の行のキーパッドを取り扱うようにすることが、前述の公式において値Rを簡単に修正することによって可能となる。所定の数の直行する行と任意の数の列とのキーを有するどんなキーパッドにも適用可能な適切なアルゴリズムの実行方法は、当業者には容易に明らかになる。

0050

この実施形態においては、スイッチ行列の一方の側から他の側へスキャンして分析することが好ましいことに注意されたい。すなわち行2におけるスイッチが検出された場合には、次のサイクルの分析では、行3のみに焦点を当てて、行1には当てない。したがって行1および2に配置される独立キーで構成される組み合わせキー領域が、その後のスイッチ行列のフル・スキャン上で最初に見出される(すなわち、行1におけるスイッチが最初に検出され、次にシステムは、行2におけるキーとの可能な組み合わせをチェックする)。このシステムによって、IACKキーパッドの大部分にわたって組み合わせキーの分析が非常に簡単になるが、この方式では、キーパッドの周辺におけるキーを分析するときに特別の考慮が必要である。用語「行」および「列」は、本明細書で用いる場合、多くの点で交換可能であり、行列内の異なる方向に沿ったキーの配列または順序を示していることが理解される。

0051

図6に、周辺キーの分析に対処するための1つのアプローチを示す。ここでは、「ゴースト」行が、キーパッドの独立キーの物理的な行に対応する行の上下に付加されている。同様に付加されているのは、ゴースト列5、3つの「混合」行、および行列の一番下における最後のゴースト行である。ゴースト行は物理的なスイッチを表してはいないが、ゴースト「スイッチ」には、連続する数値が割り当てられており、その結果、図示した番号付け方式となっている。「ゴースト」指数によって、デバイスが、スイッチ「N」に関連する潜在的な組み合わせの作動をトランスペアレントにチェックすることを、キーがスイッチ行列の境界上にあるか内部にあるかにかまわずに、スイッチN+12およびN+14を(最低限に)チェックすることによって、行なうことができる。たとえばスイッチ番号4が検出された場合、潜在的な組み合わせキーの決定は、スイッチ番号16および18を見るだけで行なうことができる。周辺においてもアルゴリズムは機能する。たとえばスイッチ番号14(たとえば図4の「b」)が検出された場合、潜在的な組み合わせは、(最低限で)スイッチ番号26および28を有する。当然のことながら、この例において、スイッチ番号26は物理的なスイッチではなく、定義により作動中ではない。このアプローチにより、システムは、潜在的な組み合わせに対してのみスキャンすることが、または完全なスキャン・データの組(すなわちキーパッド全体のスキャンのデータ・ストリーム)をチェックすることが、複雑な検索テーブルを用いるかまたは各キー・ケース(key−case)を個別にプログラムする代わりに単純に付加することで、可能となる。このアプローチを用いることで、組み合わせを確認するキーの完全な組を容易に規定することができる。この場合、この例における正当な組み合わせは何れも、N、(N+1)、(N+13)、(N+14)の中の少なくとも1つの対角線上の組からなり、他の独立キーは全くない。この判断基準によれば、存在しない正当な組み合わせキーがある。この状況は、システムがこのような「ゴースト」組み合わせキーの数値表現を検索しようと試みて「ヌル(null)」を戻すときに、自ずと正される。組み合わせキーの数値表現の説明については、図9を参照されたい。

0052

混合行によって、システムは、真に独立なキーの機能性だけでなく、IACKキーパッド・グリッド(たとえば図4に示したグリッド)の外側のキーからのIACK機能性の両方に対して、適応することができる。ここで示した例では、番号48、49、50で表したスイッチは、「送る」、「クリアにする」、「終了する」などの独立キーである。番号9、10、22、23で表したキーは、やはり組み合わせキー出力を与えることができる独立キーである。最後のゴースト行が付加されているのは、混合行3での独立キー番号50の付加に適応するためであり、これによって、キーボード全体を能率的な同じアルゴリズムによってスキャンすることができる

0053

図7に、IACKキーパッドにおいて個別キーに対する迅速なアクセスと組み合わせキーの信頼性の高い読み込みとの両方が得られる、改善されたスキャニング・アルゴリズムを示す。以前のIACKキーパッドの中には、最初の独立キーが打たれた後にシステムが一時停止するタイミング遅延を含むものもあった。これは、組み合わせキーの作動をユーザが実際に意図しているかどうかを判断するための手段としてであった。また以前の実施形態の中には、独立キーをディスプレイに掲示または「登録」する行為がタイマに基づく事象であるものもあった。本実施形態の特徴は、IACK独立キー出力をディスプレイに掲示するためのトリガとしての代替的な判断基準であり、これによって、著しい改善がデバイスに与えられる。ステップ100では、システムがIACKキーパッドをスキャンして、ユーザがスイッチ行列の何れかの部分を作動させたかどうかを決定する。ステップ103では、システムが、第1のスイッチが作動されたかどうかを判断する。これは、図1のステップ102とは区別される。ステップ102では、任意の作動中スイッチを探している。ステップ103では、出力シーケンス初期化するために、キーボード上の作動状態を確認しようとしている。第1のキーが確認されて(アルゴリズムを作動させている)、システムから出力が与えられていない場合、ステップ103は、プロセスがステップ186へ移ることを許可する。そうでない場合には、システムは行列のスキャンを続ける。ステップ186で、システムはカウンタをインクリメントする。次にアルゴリズムは、独立キーの文字をディスプレイ上に掲示するパス上にシステムをセットする2つの事象を有する。最初のものは、ステップ187でカウンタが所定の値(X)に達するものである。(Xの値は好ましくは、160〜250ミリ秒にほぼ等しい時間に関連することに注意されたい。)指定された遅延時間にシステムが達しており、組み合わせキーがまだ作動されておらず、正当な個別キーが確認された場合には(ステップ188)、システムは、確認された個別キーをディスプレイに掲示する(ステップ112)。個別キーを掲示するパス上にシステムをセットするための第2の判断基準は、行列内の全てのスイッチがクリアされていることである(ステップ116)。(1)ヒット・カウンタがその最大値に達しているか、または(2)正当なキーが確認された後でキーが開放されている場合には、システムはそのキーをディスプレイに掲示する。このアルゴリズムは、図1の2レベル・スキャンと組み合わせて、非常に効果的に用いることができる。ステップ187および116の条件のどちらも満足しない場合には、システムは、対角線上の作動をサーチすることによって、組み合わせ(および/またはPINナンバー)入力を探し続ける(ステップ118)。ユーザが組み合わせキーを意図している場合には、システムは、適切な組み合わせキー(またはPIN)出力を検索して(ステップ120)、組み合わせを表示する(ステップ124)。次にシステムは、カウンタをリセットして、行列を再びスキャンし始める(ステップ100)。

0054

図8に、IACKキーパッド用のコードを実現するための代替的な実施形態を示す。システムは主に、3つの部分に分けられる。第1の部分は、スキャン・コード4であり、ここではキーパッド行列を駆動し読み込んで、スイッチ・データを収集する。スキャン・コード4は、押されて作動されたキーの数とキーボード状態を表すデータセットとに関する情報を、各サイクルの間にフィルタ5を通して送る。データセットが、ある判断基準を満たす場合には、データを分析する(ステップ6)。殆どの場合、データセットはその基準を満たさない。そのため、多量の処理時間が節約され、その時間を、デバイス内の他のコンポーネントが使用できる。同様に、アルゴリズムによって電力が節約される。これは、携帯の用途において非常に重要なことである。

0055

図9に、どのようにして図8アーキテクチャを実現して、IACKキーパッド・デバイスにおける電力および処理時間が節約できるのかを示す。キーパッド行列の分析がサイクルに分解され、各サイクルにおいて、1組の文字(通常は1つだが、しばしばそれを上回る)がLCDに掲示される。各サイクルは、全てのキーが開放されたときに終了する。どの単一のサイクル内でも、キーパッド・アレイが定期的にスキャンされ、全てのキーの状態が記録される。1以上の状態が以前のスキャンから変化しているとシステムが判断したときには、スキャンの結果をより詳細に分析し、分析結果を用いて出力記録を構成する。各サイクルでは、(個別キーに対応して)単一キーが押されるか、または(組み合わせキー、PINコード、または曖昧な結果に対応して)複数のキーが押される。単一のサイクル内で複数のキーが押される場合には、キーパッド・アレイは、キーが全く押されていない状態から、1つ、次に2つ、そして3つ等のキーが作動される状態へ進む(図10も参照)。キーパッド・アレイ状態におけるこれらの各変化は、「フレーム」と言うことができる。十分に高いスキャン速度が使用される場合には、各フレームによって通常、単一キーの状態における以前のフレームからの変化が表される。(これは理想的な場合であるが、正しいシステム機能には必要ではない)。新しいフレームのそれぞれにおいて、アレイを分析し、文字をLCDに掲示する(又は提示しない)。アルゴリズムは、有限状態機械(finite state machine)として機能して、現時点の状態および入力値(キーパッド・アレイおよび遅延タイマ)に基づいて次の状態を選択する。現時点の状態は、サイクルの以前のフレームにおいて、どんな行為が取られたかに基づく。分析記録は、キーパッド・アレイの現在の状態を表わす。現時点の状態、タイマの状態、および分析記録の値が分れば、システムは、(もしあれば)どんな行為を現時点のフレームにおいて取るべきかを判定することができる。ステップ10は、キーボードをスキャンする速度をセットするデューティ・サイクル・タイマである。このタイマがプリセット値に達したときに、システムはキーパッドをスキャンし(ステップ12)、そして、作動されたキーの数(すなわち閉となったスイッチの数)およびスイッチ自体のデータセットについての情報を送る。キーパッド・スキャンのデータセットは、キーパッド全体の一連のスイッチ作動データからなっていても良い。このデータは、図7で示されるように、単一の言葉で表されている。ステップ13において、作動中のキーの数を、以前のスキャンにおいて作動中だったキーの数と比較する(たとえば、図8のフィルタ5の一部として)。キーの数が変化しておらず、フィードバック・タイマが時間切れとなっていない場合には(ステップ20)、アルゴリズムは戻って、次のスキャンを待つ。キーの数が変化している場合には、ステップ14においてシステムは、ステップ18においてキーパッドの状態を分析する必要があるかどうかを、判断する。(作動されたキーの数が、たとえば1から0になった場合には、さらに分析を行なう必要は全くない)。次にシステムは、キーパッド・データ・セットについて分析を行なって、ユーザの意図を決定する(ステップ18)。図10に、この分析の一例を詳細に述べ、後述する。システムは、分析からの出力を得た後、ステップ16において、文字(または複数の文字)をディスプレイに掲示するかどうかを判断する(たとえばここで説明した判断基準によって)。分析18からの出力は、たとえばそのフレーム中にユーザの意図に基づくようにシステムが決定した文字(または複数の文字)の数値表現からなることができる。独立キーは、図6に示したように数値的に表現することができ、組み合わせキーは、その関連する左上の指示物の独立キーの番号+任意定数に対応する番号によって表現することができる。ここで定数は、デバイス上の何れかの物理的またはゴースト・キーを表わす最も大きな番号よりも大きい。たとえば図6の実施形態の場合、番号「40」がこの定数として十分である。この場合、たとえば、組み合わせキー「5」は、番号「51」によって表現される。PINコードは、独立キー表現の文字列によって確認することができる。ステップ22において、システムは、数値表現と関連するASCII文字を検索して、このような文字または値を、ディスプレイおよび/または他の場所に(デバイスからの必要に応じて)掲示する。

0056

図10に、図9のステップ18で行なわれる分析の一実施形態を示す。ステップ26において、システムは、スキャン(たとえば図8のスキャン4)から送られたデータを読み込んで、このキー確認シーケンスにおいて検出される第1のスイッチを確認する(ステップ28)。この第1のキーが、「指示物」になる。ステップ30において1つのスイッチのみが作動中であると判断された場合には、システムは、個別キーを検索して、そのキーの数値表現をメモリに登録する(ステップ112)。ステップ32において2つのスイッチが作動中であると判断された場合には、システムは、キーが互いに対角線上であるかどうかを判断する(ステップ34)。これは、たとえば図5および6に関して説明したアプローチを用いて行なう。次にシステムは、適切な組み合わせキーを検索する(ステップ120)。ステップ36において3つ以上のスイッチが作動中である場合には、システムは、作動中のキーが組み合わせキー(たとえば図5および6に関して説明したもの)のための判断基準に従うかどうかを判断する。(組み合わせキーの第4のスイッチは、その目的のためにハードウェアが特にデザインされていない限り、確認できないことに注意されたい)。ステップ38において組み合わせの判断基準が満足されて(かつ超過されない)場合には、ステップ120においてシステムは適切な組み合わせキー表現を計算する。組み合わせ判断基準を超過した場合には、システムは、ステップ40へ進み、そこでPIN組み合わせ(米国特許出願第09/862,948号の図35で説明されているものなど)を評価して、一連の独立キー数値表現を出力しても良い。ステップ16を、次のステップとしてここで示す。ステップ16は、図9に関して説明済みである。

0057

次に図11を参照して、携帯電話250が、キーパッド252(エラストマー・キーパッド・カバーによって、隆起した独立キー領域254および間隙の組み合わせキー領域256が規定されている)と、英数字の文字を表示するためのディスプレイ258とを有している。各独立キー領域254は、スイッチ行列の関連するスイッチ(図示せず)にオーバーレイしており、隣接する組み合わせキー領域を越えて高い露出面を有して、ユーザによって指先で作動するようになっている(米国特許出願第09/236,199号に記載されているように)。電話250は、本明細書で開示した方法を全て行なうように構成およびプログラムされている。

0058

本発明の多くの実施形態について説明してきた。それでもやはり、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の変更を行なっても良いことが理解される。したがって、他の実施形態は、添付の特許請求の範囲内である。

図面の簡単な説明

0059

間隙キーを用いたタイル型キーボードでのキー作動を決定するための第1のアルゴリズムを示す図である。
デバイス・レベルのデバウンスを有するスキャニング・アルゴリズムを示す図である。
デバイス・レベルのデバウンス・アルゴリズムの詳細を示す図である。
4つの独立キー列と7つの独立キー行からなる行列を有するIACKキーパッドを示す図である。
図4のスイッチ行列を番号付けで表した図である。
図4のスイッチ行列を「ゴースト」行を用いて代替的に表した図である。
IACKキーパッド用の第2のスキャニング・アルゴリズムを示す図である。
キーパッド状態変更フィルタを用いた、IACKキーパッドとともに使用するための第3のアルゴリズムを示す図である。
図8のアルゴリズムのより詳細な実施形態を示す図である。
図9分析ステップ18の一実施形態を示す図である。
IACKキーパッドを有する携帯電話を示す図である。

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  • カシオ計算機株式会社の「 電子機器」が 公開されました。( 2019/07/11)

    【課題】従来に比べ、ダイヤル式の操作部から回路基板に伝わる衝撃を軽減する。【解決手段】スピーカ装置1は、軸部641及び軸部分641と異なる位置にサポート部642を有するダイヤルノブ64と、ダイヤルノブ... 詳細

  • 馬場正浩の「 タッチパネルによる文字入力方式」が 公開されました。( 2019/07/11)

    【課題】スマートフォンや携帯型タブレットなど、タッチパネルをもつデバイスにおいて、入力対象画面の全体を覆い隠すことなくソフトキーボードを表示し、入力文字を選択すると同時に、自動的にソフトキーボードが非... 詳細

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