JPH05333765A - データ入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、触覚によって認識可能な点字パタ
ーンを自走表示させることにより、指を移動させずに連
続的に読み取ることができ、かつその場でデータを入力
できるようすることで、点字を媒体とする通信手段が取
り扱う情報量を飛躍的に増大できるデータ入出力装置を
提供することを目的とする。 【構成】 本発明のデータ入出力装置は、本願第２の発
明は、マトリクス状に配置される複数のアクチュエータ
によって形成されるデータ入出力装置であって、前記各
アクチュエータは供給される信号に応じて駆動されて特
定のパターンを形成すると共に外力によって駆動される
ときには該外力に応じた検出信号を出力することを要旨
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、点字や点画を応用した
目の不自由な人（以下、単に盲人という）用のデータ入
出力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、盲人のための通信手段として、点
字が幅広く用いられており、盲人を支援する立場から電
話機や自動販売機等にも点字が取り入れられ、その利便
が計られている。

【０００３】しかしながら、この点字は文字毎に設定さ
れる点状の突起のパターンによって構成されることか
ら、点字を読み取る場合にはこの突起のパターンを指で
走査する必要がある。そのため、通常点字はサービスの
選択や開始の指示に必要な機能ボタンから離れた位置に
ある。このため実際に電話機や自動販売機等を使用する
場合、点字を読み取った後にあらためて機能ボタンの位
置を確認する必要があり、所要の処理を終えるにはかな
りの時間と慣れが必要であった。

【０００４】また、機能ボタンの上に直接点字を配置す
ることが想定されるが、この場合には点字を読み取るた
めの走査力の一部が機能ボタンへの押圧力となるため、
この押圧力によって不用意に機能ボタンが機能しないよ
うに機能ボタンのバネ力を強くする必要が生じ、さらに
は指の走査によって点字の読取りを行うことから機能ボ
タンとして通常必要とされる以上に形状を大きく形成す
る必要があり、装置を設計する際の自由度を制限するも
のとなった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、点字
によるデータの入出力は指の走査に頼っているのが現状
であり、音声や画像を媒体とする一般の通信手段と比較
して十分な情報量を取り扱うことが困難である。このた
め現用のコンピュータやワードプロセッサ等が持ってい
る高度な機能を十分に利用することを困難としている。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、触覚によって認識可能な点字パターンを自走表示さ
せることにより、指を移動させずに連続的に読み取るこ
とができ、かつその場でデータを入力できるようするこ
とで、点字を媒体とする通信手段が取り扱う情報量を飛
躍的に増大できるデータ入出力装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願第１の発明は、マトリクス状に配置される複数のア
クチュエータによって形成されるデータ出力装置であっ
て、前記各アクチュエータは供給される信号に応じて駆
動されて特定のパターンを形成することを要旨とする。

【０００８】また、本願第２の発明は、マトリクス状に
配置される複数のアクチュエータによって形成されるデ
ータ入出力装置であって、前記各アクチュエータは供給
される信号に応じて駆動されて特定のパターンを形成す
ると共に外力によって駆動されるときには該外力に応じ
た検出信号を出力することを特長とするデータ入出力装
置を有することを要旨とする。

【０００９】

【作用】本願第１の発明のデータ出力装置は、マトリク
ス状に配置される複数のアクチュエータが供給される信
号に応じて駆動されて触覚によって認識可能な特定のパ
ターンを形成する。

【００１０】本願第２の発明のデータ入出力装置は、マ
トリクス状に配置される複数のアクチュエータが供給さ
れる信号に応じて駆動されて触覚によって認識可能な特
定のパターンを形成すると共に、このアクチュエータが
指等により操作され、外力を受けたときには該外力に応
じた検出信号が出力されるので通常の入力スイッチと同
等の機能を有する。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を説明する。

【００１２】図１は、本発明に係るデータ入出力装置の
構成を示したブロック図である。図１は触覚イメージ１
を用いたデータ入出力装置の基本構成を示したものであ
り、図２は触覚イメージャ１によるデータの入出力の際
の様子を示しているものである。図１において、点字パ
ターン生成回路９に入力された出力データはＦＩＦＯメ
モリ１１を介してアクチュエータ制御回路３に入力され
る。このアクチュエータ制御回路３に入力された出力デ
ータに基づいて触覚イメージャ１上に点字パターンが形
成される。また、触覚イメージャ１による入力は、セン
サ信号処理回路５及びデコーダ７を介して入力データと
して出力される。

【００１３】次に、図３を参照して触覚イメージャ１の
構成の一例を説明する。この触覚イメージャ１は指の腹
程度の大きさであり、その表面には複数のアクチュエー
タ１ａがＸＹ平面上にマトリクス状に配置されている。
この触覚イメージャ１を構成するアクチュエータ１ａ
は、図３に示すようにアクチュエータ可動部ＡがバネＳ
によってＺ軸方向にのみ移動可能であるように支持され
る。また、このアクチュエータ可動部Ａは、アクチュエ
ータ可動部Ａの側壁面にマグネットＭが埋設されている
ことから、駆動コイルＣへの通電によりアクチュエータ
可動部Ａが突出し、あるいはその位置が固定されると共
に、指Ｆにより押圧されたときにはマグネットＭの移動
から駆動コイルＣに電流が流れ、その押圧が検知され
る。

【００１４】また、図３には併記していないが、各アク
チュエータ１ａにはＺ軸方向の移動量を検出するスケー
ルが設けられている。アクチュエータ制御回路３、セン
サ信号処理回路５、およびＦＩＦＯメモリ１１の要素は
触覚イメージャ１のアクチュエータ１ａと１対１に対応
しており、ＦＩＦＯメモリ１１に記憶された突き上げ量
が指令値となって、各アクチュエータ１ａを閉ループ制
御するように構成されている。

【００１５】触覚イメージャ１によるデータの出力方法
を説明する。例えば触覚イメージャ１において、１つの
アクチュエータ１ａもしくはこれを取り巻く数個のアク
チュエータ１ａをＺ軸方向に突き上げれば、点字の要素
である１つの突起を表示できる。同様にして複数の突起
を予め決められたパターンで生成すれば点字を表示でき
ることになる。さらに各アクチュエータ１ａのＺ軸方向
への突き上げ量をＸ軸方向に伝搬させれば、図２（ａ）
に示すように点字は触覚イメージャ１上でＸ軸方向に移
動することになる。

【００１６】この場合、先ず、出力されるデータが点字
パターン生成回路９に取り込まれる。点字パターン生成
回路９は、図４のように構成されており、デコーダ９
１、点字パターンメモリ９３、ワークメモリ９５であ
る。点字パターンメモリ９３には、点字を生成するため
の突起パターンがアクチュエータ１ａのＺ軸方向の突き
上げ量として記憶されており、これらの突起パターンは
デコーダ９１が生成するアドレス情報によって選択され
る。選択された突起パターンはワークメモリ９５に送ら
れ、ここでＹ軸方向に走査されながらＦＩＦＯメモリ１
１に転送される。

【００１７】ＦＩＦＯメモリ１１では、ワークメモリ９
５と同期してＹ軸方向に走査しながら、転送されてきた
データから突起パターンを再生すると同時に、走査の周
期に合わせて突起パターンをＦＩＦＯメモリ１１の出力
側に送り込んで行く。このＦＩＦＯメモリ１１内での突
起パターンの送り込みにより、触覚イメージャ１上の点
字がＸ軸方向に移動する。従って、該触覚イメージャ１
の上に指を置いておけば、従来の様に指を走査すること
なく点字データを連続的に読むことができる。

【００１８】なお、点字データをＸ軸方向に移動させ
ず、一定周期毎に新しい点字パターンを出力することに
より点字データを連続的に出力する場合には、アクチュ
エータ１ａのＺ軸方向への移動速度よりも十分速い走査
速度で１文字分の全データをブロック転送すればよい。

【００１９】触覚イメージャ１によるデータの入力方法
は以下のようである。例えば指を触覚イメージャ１に強
く押しつけると、図２（ｂ）のように指の下に位置する
アクチュエータ１ａがＺ軸方向に沈み込み、この時の状
態の変化が各アクチュエータ１ａに取付けられたスケー
ルや圧力センサなどによって検出される。検出された状
態の変化は、センサ信号処理回路５で２値化され、デコ
ーダ７によって入力データに変換される。この場合、例
えばモールス信号のように触覚イメージャ１を押し込む
回数や押し込む時間の長さ等にルールを設けておけば、
点字の流れを制御するために必要なスタート、ストッ
プ、速送り、巻き戻し等の操作を実行できるばかりか、
必要に応じて文字を入力する等の処理を容易に実現でき
る。

【００２０】このように本発明によれば、指を動かすこ
となく点字を連続的に読み取ることができ、かつ点字の
表示位置でデータを入力できるので、最も小さな触覚イ
メージャで、迅速かつ容易にデータを入出力できるよう
になる。

【００２１】なお、ここでは突き上げ量を指令値として
各アクチュエータ１ａを閉ループ制御する場合について
説明したが、所定の電流値を指令値とする開ループ制御
も可能である。この場合、指による押し込み状態を検出
するためのスイッチを各アクチュエータ１ａに設ける必
要があるが、スケールや圧力センサが不要となるので触
覚イメージャ１を構成しやすくなり、センサ信号処理回
路５も大幅に簡素化される。

【００２２】また、アクチュエータ１ａ先端に圧力セン
サを配置し、ＦＩＦＯメモリ１１に記憶された接触圧力
差を指令値として点字や点画の突起量に比例した接触圧
力差を発生するように制御することもできる。この場合
センサ信号処理回路５が多少複雑になるが、より確実に
点字データを指に伝えられるという特長がある。

【００２３】図５に本発明の第２の実施例を示す。本実
施例は、例えばＡ４判程度の大型の触覚イメージャ１を
用いて点字の階層化構造を実現するものである。図５に
おいて、図１に示した第１の実施例と同一の番号を付与
した回路は同一の機能を有している。

【００２４】本構成では、基本的にデータの出力は静的
に行なわれる。即ち、フィールドメモリ１７にはアクチ
ュエータ制御用の指令値が静的に記憶されており、点字
パターン生成回路９から送り出される突起パターンがア
ドレス発生回路１５から出されるアドレス情報に従って
フィールドメモリ１７に記憶される。点字を動的に出力
する場合には、第一の実施例と同様に、点字パターン生
成回路９から送り出される突起パターンを１走査毎にＦ
ＩＦＯメモリ１１に逐次送り出し、送り出しの周期に合
わせてＦＩＦＯメモリ１１内の全データをアドレス発生
回路１５から出されるアドレス情報で規定されるエリア
に高速にブロック転送する。このような処理により、触
覚イメージャ１上の任意の位置に点字を静的にあるいは
動的に表示することができる。

【００２５】一方、データ入力の際には、触覚イメージ
１を押し込む回数や押し込む時間の長さ等によってデー
タの内容が識別されると同時に、データの発生した位置
がアドレス検出回路１３で検出されアドレスデータとし
て出力される。

【００２６】このように、本装置では触覚イメージャ１
上にその位置を定めて複数の点字を配置することがで
き、さらに指によるデータの入力位置を検出できる。従
って出力データのアドレスと入力データのアドレスを照
合すれば、例えば利用者が表示された点字のどれを選択
したかを識別し、入力データの内容からどのような処理
を要求したかを迅速に判断することができる。

【００２７】図６は、Ａ４判程度の大きさの触覚イメー
ジャ１によるデータ入出力の例を示したものである。本
方式では、図面の右上に点字や点画によるソフトキーＳ
Ｋが構成されており、これらのキーＳＫをクリックする
ことにより予めセットされたソフトウエアの処理を選択
し実行することができる。この場合、例えばソフトキー
を一度クリックするとソフトキーのある位置にソフトキ
ーの機能を説明する点字データが連続的に出力され、２
度クリックすればソフトキーの機能が実行される。

【００２８】点字や点画をホルダＨＫとして機能させ、
このホルダＨＫを触覚イメージャの任意の位置に配置す
ることも可能である。ホルダＨＫのラベル等はソフトキ
ーＳＫと同様にしてホルダＨＫを一度クリックすること
により読み取ることができ、２度のクリックでホルダＨ
Ｋを開くことができる。もちろん従来の点字による表記
と同様に、複数の点字や点画にラベルとキーの機能を持
たせることも可能である。また例えば、ホルダＨＫを指
を押しつけたまま移動させれば、ホルダＨＫの位置を任
意に移動できる。これは、指による押しつけ位置が入力
データ・アドレスとして検出され、出力データ・アドレ
スによって任意の位置に点字や点画を表示できることに
よって可能となる。

【００２９】以上、本実施例によれば、点字入出力シス
テムにおいても一般の計算機等に搭載されているソフト
キー機能、ホルダ機能を始めとするウインド処理機能や
表示の階層化などの機能を容易に実現できるので、盲人
による従来のコンピュータやワードプロセッサなどの操
作を容易にかつ十分に活用できるものとすることができ
る。また入出力されるデータの内容と同時にその位置を
検出できるので、表示の階層化構造やソフトキー等を有
する従来のコンピュータシステムなどにも容易に接続可
能である。

【００３０】以上説明したように、上記各実施例によれ
ば、指を動かすことなく点字を連続的に読み取ることが
でき、かつ点字の表示位置でデータを入力できるので、
点字を用いたデータ入出力装置の操作性を高め、その通
信速度を大幅に向上させることができる。

【００３１】尚、上記の実施例ではアクチュエータ可動
部のＺ軸方向の駆動に適用した場合を例にとって説明し
たが、本発明はこれに限定されること無く、例えば当該
アクチュエータの駆動はアクチュエータの適宜の方向へ
の振動であってもよく、またアクチュエータを軟状突起
によって形成し、パターンに応じて該突起を硬化せしめ
る等の適宜の方式を適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のデータ入出
力装置は、触覚によって認識可能な点字パターンを自走
表示させることにより、指を移動させずに連続的に読み
取ることができ、かつその場でデータを入力できるよう
することで、点字を媒体とする通信手段が取り扱う情報
量を飛躍的に増大できることから、盲人の情報化社会へ
の参加を大きく支援することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例の概略の構成を示す
ブロック図である。

【図２】図１におけるデータの入出力方式を示した図で
ある。

【図３】アクチュエータの構造を説明するための図であ
る。

【図４】点字パターン生成回路の構成を示すブロック図
である。

【図５】本発明に係る第２の実施例の概略の構成を示す
ブロック図である。

【図６】図５における第２のデータの入出力方式を示し
た図である。

【符号の説明】

１ 触覚イメージャ ３ アクチュエータ制御回路 ５ センサ信号処理回路 ７ デコーダ ９ 点字パターン生成回路 １１ ＦＩＦＯメモリ １３ アドレス検出回路 １５ アドレス発生回路 １７ フィールドメモリ ９１ デコーダ ９３ 点字パターンメモリ ９５ ワークメモリ Ｆ 指 Ｍ マグネット Ｃ 駆動コイル Ａ アクチュエータ可動部 Ｓ バネ

フロントページの続き (72)発明者 福井 茂寿 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 柿崎 隆夫 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 下倉 健一朗 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス状に配置される複数のアクチ
   ュエータによって形成されるデータ出力装置であって、 前記各アクチュエータは供給される信号に応じて駆動さ
   れて特定のパターンを形成することを特長とするデータ
   出力装置。
2. 【請求項２】 マトリクス状に配置される複数のアクチ
   ュエータによって形成されるデータ入出力装置であっ
   て、 前記各アクチュエータは供給される信号に応じて駆動さ
   れて特定のパターンを形成すると共に外力によって駆動
   されるときには該外力に応じた検出信号を出力すること
   を特長とするデータ入出力装置。