キーボード

专利摘要:
キーボードは駆動機構を含む。当該駆動機構は複数のキーボード領域を同期且つ連続的に移動させるように駆動する。当該駆動機構は、複数のキーボード領域のそれぞれを同時に傾け且つ外転させる。
公开号:JP2011508934A
申请号:JP2010541555
申请日:2009-01-05
公开日:2011-03-17
发明作者:ジャック，；エー． アツモン，
申请人:エルゴワークス インターナショナル， エルエルシー．Ｅｒｇｏｗｅｒｘ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｌｌｃ．；
IPC主号:G06F3-02

专利说明:

[0001] 本発明は、キーボードに係わり、特に人間工学的キーボードに関するものである。]
背景技術

[0002] 既知の人間工学的キーボードは分割され、テント形状にすべく手動にて可動である。この種のキーボードは電動でもないし、又は、センサを備えているものでもないから、最適なキーボード位置へ使用者を案内するものではない。使用者が最適な処置を決定できれば、手動の調整機構が使用される。手根管症候群及び反復性ストレス障害に対して、キー部品の反復動作の問題に対処するにあたり適応したものはない。この種の装置は、障害を軽減又は回避するうえで、使用者にとって必要な適切となる多様性や他の適応を未だ制限する。また、この種の装置は、使用者にとって最適な位置決めに対しての案内がなく、使用者の適応を初期の位置決めのみに制限している。]
[0003] その他の既知の人間工学的キーボードは、その位置を全く変更できず、体格の異なる使用者や、異なる障害、または環境にとって、何ら配慮又は適応しているものではない。この種のキーボードは、手根幹症候群や反復性ストレス障害の患者にとって必要となるものの大部分に対して対処できていない。事実上、この種のキーボードは、手根幹症候群や反復性ストレス障害の主因、つまり、反復動作自体に対処するものではない。]
[0004] その他の既知のキーボードは、その使用に応じて移動または揺動する複数の領域を有している。これら領域は全て実質的にキーボードの下面にあり、この下面は中央及び外縁に向けて持ち上がり、そして、手前側に向けて下がっている。また、キーボードの領域は脚によって下側器具に取り付けられている。必要があれば、多数の器具及び多数のモータはキーボードの領域を下面の各区域に対し、グループ又は個々に移動させることができる。]
発明が解決しようとする課題

[0005] 前述した従来技術の装置は、据え付け型且つ型通りのワークステーション環境、即ち、一般的に平坦なキーボードを改善するものではあるが、ワークステーション環境及び装置の技術分野での要求は依然として残っている。つまり、これら環境及び装置は、使用者の身体的要求に対して更に配慮し、手根幹症候群や反復動作症候群等の動作を制限する障害に対し、使用者を更に実質的に保護するものでなければならない。]
課題を解決するための手段

[0006] 本発明の目的は、その形状が変化するキーボードを提供することにある。特に本キーボードは駆動機構を含み、この駆動機構は数ある動作の中で、キーボードを外転させる。使用者の手を回動させる他のキーボードと対比して、本キーボードは使用者の手を外転させる。
本発明の一実施形態では駆動機構が設けられ、この駆動機構は複数のキーボード領域のそれぞれを同期且つ連続して移動可能にする。当該駆動機構は複数のキーボード領域のそれぞれを同時に傾け且つ外転させる。好ましい実施形態としては、駆動機構は１つのモータを備えるが、他の実施形態では、多数のモータまたは駆動手段が用いられている。]
[0007] 本発明の更なる特徴及び利点は、以下、添付図面を参照する例示的な実施形態の説明にて明らかとなる。]
図面の簡単な説明

[0008] 第１の位置にある本発明の一実施形態に係るキーボードの上面図である。
第２の位置にある本発明の一実施形態に係るキーボードの上面図である。
第１の位置にある本発明の一実施形態に係るキーボードの側面図である。
第２の位置にある本発明の一実施形態に係るキーボードの側面図である。
本発明の一実施形態に係るキーボード駆動機構の上面図である。
本発明の一実施形態に係るキーボード駆動機構の側面図である。
本発明の一実施形態に係るキーボード駆動機構の側面図である。
本発明の一実施形態に係るキーボード駆動機構の側面図である。
本発明の一実施形態に係るキーボード駆動機構の上面図である。
本発明の一実施形態に係るキーボード駆動機構の下面図である。
本発明の一実施形態に係るキーボード駆動機構の正面図である。]
実施例

[0009] 図１は、本発明の一実施形態に係るキーボードをその第１の位置にて示した上面図である。図示のように、キーボードはフレーム１０内に２つの可動キー領域２０及び３０を備えている。なお、図では２つのキー領域が示されているが、キーボードは多数の領域に分けることもできる。本発明の一実施形態では、ナンバーパッドがキーボードの独立した領域にあり、当該領域は独立して動作するよう構成されている。本発明の一実施形態では、中央フレーム領域６０に近接したキー領域２０、３０の部分が中央フレーム領域６０から遠く離れたキー領域２０、３０の部分より高い位置にある。好ましい形態として、各キー領域は滑らかな曲面または円弧状をなしている。] 図１
[0010] 図２は、可動キー領域２０、３０を外転させた後のキーボード１００を示す上面視図である。図示のように、各キーボード領域２０、３０は、中央フレーム領域６０から所定の距離４０、５０、移動している。一実施形態として、キー領域２０、３０は中央フレーム領域６０がなければ、実質的に互いに接触する。図２の矢印は外転方向を示している。キー領域２０、３０は実質的に一直線上を移動することに留意すべきである。] 図２
[0011] 図３及び４は、キーボードの側面図である。図３及び４は、キーボード１００の揺動動作を表している。図示のように、キーボードの前縁２５及び後縁３５は、軸線回りに上下運動するよう構成されており、当該軸線は実質的にキーボードの中央線に存在する。別の実施形態では、キーボードの揺動軸線がキーボードの中央線からオフセットして位置付けられている。] 図３
[0012] 図５はキーボード１００の駆動機構の上面図である。一実施形態において、駆動機構は駆動モータ２１０を備える。当該モータ２１０はＵＳＢ接続、変圧器、バッテリなどから電力を得る。当該モータは回転モータとして示されている。別の実施形態では、リニアモータが使用される。モータは連結器（カプラー）２２０を介して駆動軸に連結されている。一実施形態において、連結器２２０は可変クラッチである。第１の駆動軸２４０は連結器２２０と連結されている。好ましい形態において、第１の駆動軸２４０は左ねじ２３５を有する。] 図５
[0013] 一実施形態では、第１の駆動軸上にキーパッドスライドアセンブリ２３０が設けられている。スライドアセンブリ２３０は結合ナットを有し、この結合ナットはねじ付きの駆動軸に螺合し、駆動軸の回転に伴い、スライドアセンブリ２３０は駆動軸の軸線に沿って側方に移動する。この移動速度は、ピッチや駆動シャフトの径の相違により変化する。
駆動軸は駆動軸部分２５０を含み、この駆動軸部分は右ねじを有する。一実施形態において、スライドアセンブリはキーパッド及び他の補助キーを動かし、第１のキーボードスライドアセンブリ（図示せず）は駆動軸部分２５０に取り付けられている。メイン駆動ユニット２６０は、台車アセンブリを駆動するよう構成されている。また、キーボードスライドアセンブリ２７０が駆動軸部分２７５に取り付けられている。当該駆動軸が駆動されると、キーボードスライドアセンブリ２７０は駆動軸に沿って側方に駆動される。好ましい形態では、２つのキーボードスライドアセンブリは、これらの駆動軸部分が互いに逆向きのねじを有するため、互いに反対方向に駆動される。]
[0014] メイン駆動ユニット２６０は台車アセンブリ３００を駆動する。当該台車アセンブリ３００には内側ローラホイール及び外側ローラホイールが取り付けられている。当該ローラホイールの詳細については後述するが、ローラホイールはキーボード領域を揺動させる役割をなす。なお、モータ２１０は当該アセンブリの一方の側に示されているが、他の実施形態では複数のモータが使用されることに留意すべきである。また、更なる他の実施形態において、モータ２１０はアセンブリの中央部に方向付けて設けられ、その駆動軸は当該中央位置の両側を側方に延びている。]
[0015] 図６は波形プレートを除いた駆動機構の側面図である。図示のように内側ローラホイール２８０はある面を横切って台車アセンブリ３００を駆動する。図７は波形プレート３１０を含んだ駆動機構の側面図である。外側ローラホイール２９０には波形プレート３１０が乗せられている。波形プレート３１０の波形状は、駆動軸に実質的に対応する軸線回りにキーボード領域を揺動させるよう構成されている。図８はモータ２１０を含むキーボード１００の側面図である。] 図６ 図７ 図８
[0016] 図９は波形プレート３１０を含む駆動機構の上面図である。好ましい形態において、スライドアセンブリ２３０はキー領域２０と連結され、スライドアセンブリ２７０はキー領域３０と連結されている。作動時、両者は実質的に独立して移動する。まず第１の動きは波形プレートの横方向の駆動である。当該波形プレートの横方向の駆動は、キーボード領域を揺動させる。第２の動きはスライドアセンブリ２３０、２７０の駆動であり、これらスライドアセンブリ２３０、２７０は、逆向きのねじに起因して互いに反対方向に駆動される。] 図９
[0017] 図１０はキーボード１００の駆動機構の下面図である。図示のモータ２１０は波形プレート３１０及び台車３００を駆動するよう構成されている。外側ローラホイール２９０は台車３００内に位置付けられ、当該外側ローラホイールに波形プレート３１０の波面３２５が乗っている。図１１は、台車３００、波形プレート３１０及び波面３２５を示した駆動機構の正面図である。好ましい形態において、モータ２１０が停止したままでもモータ２１０に対して台車３００が横方向に移動することに留意すべきである。キー領域は、ローラ２９０と波面３２５の相互作用により揺動する。] 図１０ 図１１
[0018] 好ましい形態において、駆動機構はハウジング内に収納されている。当該ハウジングは、フレーム１０を含む上部及び基部から構成されている。好ましくは、ハウジングの基部は溝又はガイドを有し、溝又はガイド内にて台車３００のローラ２８０は転動する。台車を横移動させるためのハウジングの区域内は、塵埃から免れているのが好ましい。好ましい形態では、キーボード１００は、駆動機構及びキーボードに関連した電子機器を保護するよう密閉されている。このように、台車は、キーボード領域を揺動させるため、周囲の部材と干渉することなく横方向に駆動可能である。]
[0019] キーボードは、好ましくはマイクロプロセッサによって制御される。当該制御はＰＣまたはオンボードマイクロプロセッサにより実行される。一実施形態では、使用者のコンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムが前述の動きを制御する。他の実施形態では、キーボードに搭載されたファームウエアにプログラムが保存されている。さらに別の実施形態では、フラッシュまたは更新可能な他のメモリにプログラムが保存されている。制御信号は、無線技術を用いてキーボードまたはコンピュータから送信可能である。さらに別の実施形態では、ローカルＬＡＮまたはインターネットのようなネットワーク上のサーバがキーボードを制御する。]
[0020] キーボードの動作は、幾つかの仕方のうちの１つでもって制御される。当該キーボードは、時間、使用量、経時的な温度変化(distance moved temperature)、熱、脈拍数、重量、またはランダムな動きに基づき、その位置を変更可能である。規則的で周期的なパターンを用いてキーボードの種々の部位を動かしてもよい。当該動作は使用プログラム又はキーボードに期待される動作に基づくものであってもよい。例えば、左右に大きな動きを伴うプログラムが使用され、その動きが頻繁に又は異なったパターンで発生するのであれば、当該キーボードに警告することができる。]
[0021] 一実施形態において、キーボードの動作は連続するものではない。換言すれば、キーボードは所定の位置間を移動する。キーボードが所定の位置に留まる時間長さは、前述した要因の少なくとも１つに基づく。
一実施形態において、キーボードは表示窓（図示せず）を有する。また、一実施形態において、表示窓はＬＣＤディスプレイである。このディスプレイは、特定の使用者、スピード設定、動作タイプなどの項目を含むことができる。一実施形態において、ディスプレイは使用者の危険な動作を通知する。]
[0022] 本発明に係る一実施形態において、使用者は、使用者の活動の一部に基づく運動プログラムの使用を促される。当該プログラムは、使用者にＲＳＩ（手根幹症候群）となる虞を最小限にする運動を実施するように促す。
好ましくは、制御ソフトウェアは、限定されるものではないが、例えば、反復運動に起因する手根管または他の病気等の特定の疾患の軽減または予防を目的としたプログラムを含んでいる。複数のキーボード領域の緩やかな動きは、同一の見地からの反復的な動きを実質的に取り除き、これより、血流を改善するとともに正中神経の位置を変え、そして、過労の筋肉を休ませる。好ましくは、制御ソフトウェアは、使用者の情報を保存し、使用者は指定の運動プロファイルを有することができる。また、好ましくは、制御ソフトウェアは、周期的ではあるものの、手や手首の僅かな再位置付けを提供する。この再位置付けは３軸の動きを提供する。]
[0023] 好ましくは、ソフトウェアプログラミングは、特定のキーに対する反復的な動きを監視し、これに応じて複数のキーボード領域を調整する。使用者が常に１つまたは数個のキーを集中して使用するならば、これに応じて、プログラミングはそのキーボード領域を調整し、このキーボード領域をより頻繁または様々な見地から動かす。
当該ソフトウェアは、キーボード自体、コンピュータ若しくはこのコンピュータが接続されたネットワーク、このネットワーク上のサードパーティのコンピュータ若しくはサーバ、専用のハードウェアコントローラ、例えばキーカード若しくはＵＳＢメモリカードのような、または固定メモリ若しくはその他のストレージ装置等の外部の記憶源に保存可能である。]
[0024] 一実施形態において、ソフトウェアのカスタマイズは、コンピュータやサーバ上に記録された設定を前もってプログラムする使用者、即ち、使用者の入力によって処理される。使用者がコンピュータまたはネットワークにログオンした時、そのカスタマイズを自動的になすことも可能である。これには、生体認証、個人キーカードまたは身分証明書（ＩＤカード）を用いることができる。使用者が認証されると、保存されているソフトウェアはその特定の使用者に応じてキーボードを調整することができる。]
[0025] 一実施形態において、使用者は所望の位置にキーボードを定することができる。キーボードは、その位置から変化しないものとなるか、または、使用者が予めセットした前記位置が自動的な動きの開始位置となる。
他の実施形態において、キーボード２５及びキーボードに連結されたリストパッドのうちの少なくとも一方は、手首、腕の共通の疾患を軽減するために、前述した他の適応に加えて手及び手首の休止温度を監視できる。疾患の軽減のため、キーボードおよびリストパッドのうちの少なくとも一方は、使用者の手を温めるべく加熱可能なものである。]
[0026] 本発明は、好ましい実施形態に関して説明されているが、上述した本発明の概念及び範囲内にて数々の変更が可能であることを理解すべきである。つまり、本発明は上述の実施形態に限られるものでなく、請求の範囲の文言から許容される最大限の範囲を含むものである。]

权利要求:

請求項1
それぞれが複数のキーを有する複数のキーボード領域と、前記複数のキーボード領域のそれぞれに連結され、当該複数のキーボード領域を外転させるよう構成された駆動機構とを備えるキーボード。
請求項2
前記複数のキーボード領域に連結された波形プレートを更に備え、当該波形プレートは、外転方向に対して横断する横方向の第１の軸線の回りに複数のキーボード領域を揺動させように構成されている請求項１記載のキーボード。
請求項3
前記複数のキーボード領域のそれぞれが同期して揺動させられる請求項２記載のキーボード。
請求項4
複数のキーボード領域のそれぞれが同期せずに揺動させられる請求項２記載のキーボード。
請求項5
前記複数のキーボード領域に連結されたモータを更に備えており、当該モータは駆動機構を駆動するように構成されている請求項１記載のキーボード。
請求項6
前記波形プレートは前記駆動機構に連結されている請求項２記載のキーボード。
請求項7
前記複数のキーボード領域は、中心線から実質的に等しい量で横方向に外転する請求項１記載のキーボード。
請求項8
前記複数のキーボード領域のそれぞれに連結された複数のローラホイールを更に備え、当該複数のローラホイールは波形プレートを横方向に通過し、前記複数のキーボード領域を揺動させるべく構成されている請求項２記載のキーボード。
請求項9
前記駆動機構は駆動軸をさらに含み、前記駆動軸は、前記複数のキーボード領域のうちの１つのキーボード領域に連結された第１のねじと、前記複数のキーボード領域の他のキーボード領域に連結された第２のねじを有し、当該第１及び第２のねじはその一方が右ねじ、当該第１及び第２のねじの他方が左ねじである請求項１記載のキーボード。
請求項10
前記駆動機構は駆動軸をさらに含み、前記駆動軸は、前記複数のキーボード領域のうちの１つのキーボード領域に連結された第１のねじと、前記複数のキーボード領域の他のキーボード領域に連結された第２のねじを有し、当該第１及び第２のねじはその一方が右ねじ、当該第１及び第２のねじの他方が左ねじである請求項２記載のキーボード。
請求項11
前記駆動機構は別の駆動軸をさらに含み、前記別の駆動軸は前記波形プレートに連結された第３のねじを有し、当該第３のねじは波形プレートを横に移動させるよう構成されている請求項１０記載のキーボード。
請求項12
前記駆動機構は駆動軸をさらに含み、前記駆動軸は、キーパッドサイドアセンブリに連結された第４のねじを有し、当該第４のねじはキーパッドサイドアセンブリを外転するよう構成されている請求項２記載のキーボード。
請求項13
前記波形プレートがキーパッドサイドアセンブリを揺動させるよう構成されている請求項２記載のキーボード。
請求項14
複数のキーボード領域及びキーボードと連結されたリストレストのうち少なくとも１つを加熱するように構成された加熱器を更に備える請求項２記載のキーボード。
請求項15
複数のキーボード領域及び当該複数のキーボード領域を外転させように構成された駆動機構を備えたキーボードを操作する方法において、ボタン押下、時間及びキーボード領域の位置の少なくとも１つを含むパラメータを監視し、当該駆動機構が複数のキーボード領域の位置を外転させるべく、前記パラメータに基づき駆動機構を駆動するキーボードの操作方法。
請求項16
外転方向を横断する軸線回りに前記複数のキーボード領域を揺動させる請求項１５記載のキーボードの操作方法。