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適應性六鍵式摩斯碼鍵盤與肢體障礙者個案訓練研究

為了解決switch沒有中文輸入法的問題，作者謝明哲 這樣論述：

精細動作受到限制的肢體障礙者，為防止誤觸其他按鍵，通常藉由加在標準鍵盤上的鍵盤保護框以頭杖、手杖或手指對孔觸鍵，來輸入文字或進行文書編輯。這個方法需要繁雜的選鍵與對鍵動作，不但呆板、緩慢，而且容易引起疲勞，甚至造成肢體與脊椎受傷變形。為何肢體障礙者不使用單鍵或雙鍵摩斯碼來輸入文字，推究其原因主要在於傳統的單鍵或雙鍵輸入法，比較上需要背誦摩斯碼，輸入一個文字需要較多次按鍵，而且還要控制長短音。已有報告指出，初學者在記憶摩斯碼時容易產生心智上的疲勞，而且藉由單鍵或雙鍵來輸入摩斯碼，每個英文字母平均需要3.15次按鍵。 為了提供肢體障礙者一個無需記憶摩斯碼，而且無需煩雜的選鍵與

對鍵雙重優點的鍵盤，本論文使用六個摩斯鍵："·"、"?"、"· ·"、"· ?"、" ? ·"、及"? ?"，以整體輔助溝通效益做為設計理念，建立一個符合肢體障礙者需求的摩斯碼鍵盤。本論文將六個摩斯鍵排列成對稱六角形，讓使用者能夠以最自然放鬆的方式，按照每一個字元的摩斯碼順序，以手順著六個水平方向直覺地打出所有字元。這樣的打字法符合人體的運動規律，不但自然活潑，而且還具備手部八個方位運動之復健功能。不需要複雜的選鍵與對鍵動作，更不會造成肢體與脊椎受傷變形。對於無法使用上肢的肢體障礙者，還可將六鍵排列成彎曲六角形以提供做為腳趾或手指輸入鍵盤。此外，結合圍繞六個摩斯鍵的掃描選鍵輸入法，嚴重肢體障礙

者可使用一個外接特殊開關來完成六鍵輸入。透過適當的按鍵配置與訓練，肢體障礙者將能夠在不看鍵盤下，以最自然放鬆的方式進行打字。 在中文注音輸入方面，本論文提出中文注音連合編碼，讓四十二個中文注音符號可以對應二十六個英文字母鍵，而使摩斯鍵盤呈現簡潔一致的中英文輸入界面。結合額外的十二個特殊功能鍵，摩斯鍵盤即能夠完整地替代傳統一次按鍵式101鍵中英文電腦鍵盤。 大多數的肢體障礙者在維持穩定的摩斯碼時序上有所困難，因此本論文提出適應性變比分界值預測（AVRTP）演算法，對肢體障礙者摩斯碼時序變動的單位時間週期與比值進行分析。其中，兩個最小均方（LMS）預測器被用

來同時追蹤短音與長短音差。然後，再根據變比決定規則產生的預測分界值辨別長短音。同樣的方法也用來辨識雙鍵和六鍵摩斯碼的字元間隔。藉由對變比分界值的適應性預測，AVRTP演算法已經能夠成功地克服分析嚴重不穩定摩斯碼時序的困難，並且超越先前提出的適應性不穩定速度預測（AUSP）演算法和LMS配對（LMS&M）演算法。本論文以電腦模擬和實際試驗，證明AVRTP在不穩定摩斯碼辨識上的效率與可靠性。 藉由AVRTP適應性預測的幫助，六鍵摩斯碼的使用者無需維持有聲（或無聲）比值，而只要學習如何在兩個連續按鍵（亦即一個短間隔）後，保持一個大於適應性分界值的字元間隔即可。因此，使用者輸入摩斯

碼的負荷得以降低，而且六鍵摩斯碼的辨識率將大幅提高。但是，沒有透過個別化訓練與經常的使用，肢體障礙者很難同時達成高輸入率與高辨識率。為此，本論文以單晶片微電腦實現一個視聽互動式訓練法。該系統用來訓練一位腦性痲痺少年，藉由天天練習，以提昇其單鍵與六鍵摩斯碼的輸入率、穩定性、和辨識率。經過四個月的訓練，本研究顯示該少年的單鍵輸入效率隨著訓練時間逐漸增加，並且達到4.2 WPM輸入率與93.9% 辨識率的最佳狀況。在六鍵摩斯碼訓練方面，該少年的輸入效率亦隨著訓練時間成比例增加。在三個星期的訓練後，該少年的在最後測試中，以不看鍵盤的方式，達成平均8.4 WPM的輸入率與接近100% 的辨識率。