JP2014164610A - キーボードカバー、キー入力変換方法およびキーレイアウト変換システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】キーボードの入力キー32を被覆するキーボードカバー10であって、キーボードカバー10を構成する部材のうち、被覆するキーボードの入力キーを押下可能な可動部材は、1または複数の入力キー32を押下可能に構成されており、可動部材のレイアウトは、キーボードのキーレイアウトとは異なる。ここで可動部材の数は、キーボードの入力キー32の数未満であってもよい。
【選択図】図15
Description
図1は、PC用キーボードの外観を示す図である。現在、図1に示すようなPC用キーボードは入力速度と入力精度の高さからコンピュータの入力デバイスとして不可欠なものとなっている。キーボードは文字入力を想定しているため、キーボード上には大きさの異なる多数のキーが配置されている。また、PCにはさまざまなアプリケーションが存在しており、ユーザはマウス等のポインティングデバイスやキーボードを使ってアプリケーションを操作する。
キーボードおよびタッチパネルにおける入力支援の関連技術について述べる。
キーボードカバーの導入防塵や汚れ防止を目的としたキーボード用カバーがOAサプライメーカから販売されている。これは、各キーボードキーをスムーズに押下できるようにするため、キーボードのキー配列をそのままコピーしている。フェルトペンなどでキーボードカバーにアノテーションを書き加えることは容易にでき、これにより特定のアプリケーションを操作する際の直観性が向上する。しかし、キーそのものの形状を変えたり、キーの重さやキーストロークを変えたりするといったことはできない。
PC用キーボードにセンサなど新たな入力機構を付加したり、キーボードにプロジェクタの映像を投影したり、各キーにディスプレイを埋め込んだりすることで入力機能を拡張している事例がある。
キーボードに特別なデバイスを付加することなく、キーボードの打鍵情報のみを用いて入力機能を拡張している技術も存在する。例えば、本願の発明者の研究グループでは、キーボード上で行う図形型コマンド入力を提案している[5]。ユーザはキーボードの上を一筆書きの要領で指を滑らせて図形を描き、描かれた図形をコマンドとしてシステムに入力することができる。また、SHARK[6]はソフトウェアキーボード上の文字入力手法で、キーをタップするのではなく、目的のアルファベットキーをつなげるように一筆書きの要領でなぞって入力する。システムはその入力を図形として扱い、何の単語が入力されたのかを認識する。
近年、スマートフォンやタブレットの爆発的な普及によりタッチパネルにおける操作を支援するための製品開発や研究が盛んに行われている。例えば、NYKO社のPlayPad[9]はスマートフォン用のゲームコントローラカバーである。SoloMatrix社のSpike[10]はiPhone(登録商標)の保護ケースと一体化したハードウェアキーボードである。これらは、タッチパネル上にタンジブルなデバイスを設置することで、入力速度や入力精度の向上を図っている。
実施の形態に係るキーボードカバーは薄いプラスチック板や厚紙からできており、これに任意形状の切り込みと突起をもつシンプルな構造であるが、操作したいアプリケーションに特化したキー配列をもつキーボードを構築できる。
このようなキーボードカバーを設計する上での要件として以下があげられる。
(i)利用の簡便性
提案するキーボードカバーは、さまざまな状況で使用され、アプリケーションごとにキーボードカバーを取り替えることが想定されるため、軽量で省電力かつ安い製造コストである必要がある。
(ii)カスタマイズ性
アプリケーションの仕様やエンドユーザの要求に特化したキーボードカバーをめざしており、細かな要求仕様に対応するために手軽にカスタマイズできる必要がある。
(iii)汎用性
PC用キーボードのキー配列はメーカごとに異なる。防塵や汚れを防ぐことを目的としたキーボードカバーを製造しているメーカは、各キーボードのキー配列と同一のキー配列をもつキーボードカバーを提供することでこの問題に対応している。しかし、ユーザは使用するPCを変更した際、新たにキーボードカバーを買い直す必要がある。防塵や汚れ防止のためのキーボードカバーは、各キーボードキーをスムーズに押下できるようにするため、キーボードのキー配列をそのままコピーする必要がある。一方、本研究で提案するキーボードカバーは、特定のアプリケーションの操作を対象としており、使われるキーボードキーも限定される。したがって、キーボードのキー配列に依存しない仕組みが求められる。
提案するキーボードカバーは、プラスチック板や厚紙など硬い素材のキーボードカバーを利用し、カバーキーの下に突起をもつ。これらの素材はどれも安価で軽量、かつ、キーボードカバーを使用するための電力供給は不要であるため、手軽に利用できる。これにより要件(i)を満たす。以下、これらの仕組みを利用した特性について説明する。
ハードカバーを活用することで以下のように操作性が向上する。
図3および図4に示すように、ハードカバーに切り込みをいれることで任意形状のカバーキーをキーボード上に配置できる。これにより機能の意味が視覚的に直観的に理解でき、誤って違うキーを押してしまう誤操作が少なくなる。また、細かな要求仕様に対応するために手軽にカスタマイズできるので、要件(ii)を満たす。
図4(a)に示すように、カバーキー上やその周囲にカバーキーを説明する文字や絵を追加できる。これによりカバーキーに割り当てられている機能の意味を視覚的に直観的に理解できる。また、デコレーションを加えることでエンタテイメント性を高められる。
図4(d)に示すように、カバーキーをキーボードカバーから完全に切り離し、カバーキーとキーボードカバーとの高さを変えることで、立体感のあるタンジブル性のあるカバーキーをキーボード上に配置できる。
突起を活用することで以下のように入力機能を拡張できる。
図5に示すように、同一のカバーキーに複数個の突起を貼り付け、突起の配置や段差を変える。カバーキーを強く押した場合、各キーボードキーが押されるタイミングの差は短くなるが、カバーキーを弱く押した場合、各キーボードキーが押されるタイミングの差は長くなる。これによりカバーキーを押した強さを検出できる。また、押し込んでいる深さも同様の方法で検出できる。
要件(iii)で示したように、キーボードのキー配列は各社メーカによって異なる。また、キーボードは同時打鍵できる鍵数に限界があると同時に、同時打鍵数は押下されるキーの組み合わせによっても異なる。ピアノのような複数の同時打鍵が想定されるアプリケーションの操作においては、できるだけ押下されるキーボードキーが少ない方が望ましい。
図7に示すように、カバーキーの突起さえキーボードエリア内にあれば、カバーキーはキーボードエリアからはみ出していてもよくキーボードエリア外からカバーキーを押下したとしても、突起があるためカバーキーの押下を認識できる。具体的には、図7に示すように、キーボード範囲外でカバーキーを押した場合、図7においてのスペースキーの上部にある突起も押され、同時に突起下のキーが押される。このようにユーザはキーボード領域外から打鍵しても操作を行うことができる。
図8に示すように、カバーキー下にある突起の数を増やすことで、カバーキーを押したときに、押下されるキーボードキーが増える。これにより、カバーキーがキーボードキーに接触した後、キーボードキーを押し切る重さを変更できる。また、図9に示すように、キーボードカバーの素材や厚さ、カバーキーへのスリットの挿入などによって、カバーキーを押している最中の重さを変更できる。
図10に示すように、キーボードカバーの四隅に脚をつけキーボードカバーとキーボードとの間に隙間を作る。キーボードカバーに取り付ける足の高さを変更することで、カバーキーを押してからキーボードキーが押されるまでの深さを変更できる。また、カバーキーに突起をつけ、カバーキーが押されてからキーボードキーが押されるまでの距離をへんこうすることによって、カバーキーごとのキーストロークを変更できる。
図5に示すように、細長いコの字型に切り込みの入ったカバーキーを作成し、そのカバーキーに複数の突起を配置した場合、突起に対応するキーボードキーが押されるタイミングに時間差が生じるため、複数のクリック感(キーボードキーを押した感触)を提供できる。
簡易のダイヤルやシーケンスバーを構築できる。例えば、図11に示すように円形にくりぬいたダイヤルの下に突起を配置する。また、ダイヤルの上に持ち手を取り付けることによってダイヤルを回しやすくなる。このときキーボードキー間に隙間がある場合、突起が他のキーとぶつかってしまいうまく回転しない。そこで、図11の左に示すように、三角柱のような突起を貼り付けることによって、スムーズなダイヤル操作を行える。また、この特性を使い、図11の右に示すように直角柱タイプの突起を貼り付けた場合、一方向にしか回転しないダイヤルを作成できる。突起の数や配置を変更することによって、スライダの粒度を変更できる。突起が何もついていないコの字型の切り込みを入れたスライダが最も細かい粒度で位置測定でき、例えば、図12に示すように突起を一定間隔ごとに4個貼り付けた場合、突起の真上のカバーキーを押せば、対応するキーボードキーのみ押されるが、突起と突起の間を押した場合、それら2つの突起の下にあるキーボードキーが押さえられる。これにより7種類の位置認識が可能となる。
物体の下に複数の突起を配置し、その配置パターンを一意にすることで、キーボードキーを押し下した物体を認識できる。
実施の形態に係るキーボードカバーの使用方法について説明する。基本的に、項目番号1および項目番号2は初回のみ実施され、2回目以降は項目番号3および項目番号4だけ実施される。
上記3.2で説明したキーボードカバーの特性を考慮しながら使用するアプリケーションに対応するキーボードカバーを作成する。このとき、必要であれば、キーボードカバーがずれることを防ぐために、すべり止めシールをキーボードカバーに貼る。鍵盤楽器やドラム、ゲームなど連打操作が多く、キーボードカバーがずれる可能性が高く、操作中に修正できないようなアプリケーションを利用するときに有効である。
キーボードキーとアプリケーションの機能のマッピングを決定するために図13に示すソフトウェアを使用する。図13では、iTunes(登録商標)を例に再生・停止などの各種機能と対応するキーボードキーを設定している。また、キーボードカバーのIDや操作するアプリケーションを設定している。
制作したキーボードカバーをキーボード上に設置する。
項目1で作成したID用カバーキーを打鍵する。これにより、項目番号2で割り当てたアプリケーションが自動的に起動し、キーボードキーとアプリケーションの機能のマッピングが読み込まれ、キーボード上に設置されているキーボードカバーでアプリケーションを操作できるようになる。
上記3で述べたキーボードカバーのプロトタイプの実装例を説明する。キーボードカバーの素材としてアクリル板を使用し、Windows7(登録商標)上でCorel社のCorelDrawGraphics Suite(商標または登録商標)X5を用いてキーボードカバーのモデリングを行い、レーザカッターとしてEPILOG社のLASER miniを使用しカッティングおよび彫刻を行った。今回は精巧なプロトタイプを制作するためにレーザカッターを用いたが、薄いアクリル板であればカッターやはさみでカッティングできるため、このような機材やソフトウェアがなくても実装可能である。
鍵盤タイプのキーボードカバーのプロトタイプ(図3に示す)をピアノ経験者3名およびピアノ未経験者8名に実際に試用してもらいその使用感についてヒアリングを行った。なお、以下に示す被験者の行動は本願の発明者が観察したもので、使用後に被験者に確認している。
以上説明したように、実施の形態に係るキーボードカバーによれば、PC用キーボードのキー配列を柔軟に変更自在なキーボードカバーを提供できる
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[4] FingerWorks、 Inc: TouchStream Stealth http://www.fingerworks.com/.
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[9] PlayPad のWeb ページ:http://nyko.com/products/productdetail/?name=PlayPad.
[10] Spike のWeb ページ:http://www.kickstarter.com/projects/matrix/spikemakes-the-iphone-as-easy-to-type-on-as-it-is.
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実施の形態
図14は、実施の形態に係るキーボードカバー10のキーレイアウトの一例を模式的に示す図である。より具体的には、キーボードの入力キーのレイアウトを、図4(d)に示すゲームコントローラのインタフェースのレイアウトに変換するためのキーボードカバー10の例を示す図である。図14において図示はしないが、キーボードカバー10はノート型PC等のキーボードに取り付けたときに、キーボードの入力キーを被覆するように構成されている。
Claims (9)
- キーボードの入力キーを被覆するキーボードカバーであって、
キーボードカバーを構成する部材のうち、被覆するキーボードの入力キーを押下可能な可動部材は、1または複数の入力キーを押下可能に構成されており、
前記可動部材のレイアウトは、前記キーボードのキーレイアウトとは異なることを特徴とするキーボードカバー。 - 前記可動部材の数は、前記キーボードの入力キーの数未満であることを特徴とする請求項1に記載のキーボードカバー。
- 前記キーボードカバーをキーボードに取り付けたときに、前記キーボードと対向する面に1以上の凸部を備え、
前記凸部は、前記キーボードに取り付けたときに、当該キーボードの1以上の所定の入力キーを押下状態とするように設けられることを特徴とする請求項1または2に記載のキーボードカバー。 - 前記凸部は、前記押下可能な可動部材のレイアウトが異なる場合、異なる入力キーを押下状態とするように設けられることを特徴とする請求項3に記載のキーボードカバー。
- 前記押下可能な可動部材のレイアウトは、所定の音高に関連付けられた鍵を複数並べた鍵盤のレイアウトであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のキーボードカバー。
- キーボードのキー入力変換機能をコンピュータに実現させるプログラムであって、当該プログラムは、
キーボードに取り付けたときにキーボードの所定の入力キーを押下状態とするように構成されているキーボードカバーが、当該キーボードに取り付けられた場合に押下状態となる入力キーが押下されているか否かを検出する機能と、
第1の入力キーの押下を検出した場合、第2の入力キーの入力信号を生成する機能とをコンピュータに実現させるプログラム。 - 入力キーの押下を検出した場合、押下されている入力キーの種類とキー入力の変換パターンとを対応づけて格納するキー入力変換データベースを参照して、押下されている入力キーの種類に対応するキー入力の変換パターンを取得する機能をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のプログラム。
- キーボードに取り付けたときにキーボードの所定の入力キーを押下状態とするように構成されているキーボードカバーが、当該キーボードに取り付けられた場合に押下状態となる入力キーが押下されているか否かを検出するステップと、
入力キーの押下を検出した場合、キーボードから第1の入力キーが入力されたときに第2の入力キーの入力信号を生成するステップとをプロセッサに実行させることを特徴とするキーボードのキー入力変換方法。 - コンピュータに情報を入力するキーボードと、
前記キーボードの入力キーを被覆するキーボードカバーと、
コンピュータにキーボードのキー入力変換機能を実現させるプログラムを実行するコンピュータとを備え、
前記キーボードカバーは、
前記キーボードに取り付けたときに、前記キーボードカバーの可動部分のレイアウトが、前記キーボードのキーレイアウトとは異なり、
前記キーボードに取り付けたときに、前記キーボードの1以上の所定の入力キーを押下状態とするように構成されており、
前記プログラムは、
前記キーボードカバーを前記キーボードに取り付けた場合に押下状態となる入力キーが押下されているか否かを検出する機能と、
第1の入力キーの押下を検出した場合、第2の入力キーの入力信号を生成する機能とをコンピュータに実現させることを特徴とするキーレイアウト変換システム。
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