JP2005258482A - 仮想キーボード入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学センサーと、ホームポジションキーの位置基準を設定する表示板を物的構成とした仮想キーボード。その入力確認には、ソフトウェアで表示された、キーボードと、仮想の指の表示の位置関係により人間感覚的にわかりやすく行うというもの。
【解決手段】表示画面（４）に表示された、擬似３次元映像の仮想キーボード表示（６）と、指がどこにあるのかを表示した、仮想の指の表示（７）から、使用者が空中で指を動かし入力行為を行い、上部の光学センサーで、コンピューターに動作を取り込み、コンピューター内部で入力情報に変換する。実際には存在しないキーボードの立体位置を、使用者が把握するための手段として、ホームポジションキーといわれるＦキーとＪキーの位置のみを表す表示板を入力作業の座標の基点として設けていることを特徴とする。
【選択図】 図 ３

Description

発明の詳細な説明

この発明はコンピューターの入力装置である従来のキーボードによる入力を、赤外線スキャナーと、モニターに表示されるキーボードと指の擬似３次元映像、およびホームポジションの基準位置を用意することで、人間感覚的に優れたインターフェース（仲介装置）とし、従来よりも物理的に簡素な構成でキー入力を実現するのみならず、キーボードの入力速度を、現実のキーボードで行う入力よりも速い速度を実現する技術に関するものである。

空間で指を動かすことでキー入力を可能とする装置は図−１のごとくすでに実用化されている。これはレーザー光線で机等の上にキーボードの図を照射、表示された各個のキーの表示される位置を基準とし、それをもとに指を動かす。そして、その場所と、指が押下された情報を上部に設置された赤外線センサーが感知し、ソフトウェアの計算によりキーの入力情報に変換、コンピューターに送り込むというものである。この赤外線センサーは１０本の指の位置情報をたて、横、奥行きとも、認識できるものである。

発明が解決しようとする課題

これには次のような欠点があった。
イ． 入力時に指がキーボードの図を表示しているレーザー光の照射をさえぎってしまい、机の上に表示が正しく行われず、視認性が悪い
ロ． 入力時に実際に目で仮想のキーボードを見ながら入力作業を行わないといけないので、確認のため入力内容が表示されるモニターと手元の仮想キーボードの間で視点の移動量が大きく、早く疲労し、作業効率が悪化する。
ハ． イ、ロの課題が解決されていないため、従来の技術では、実際のキーボード入力にくらべ、熟練しても６０から７０％の速度での入力が限界である。
本発明はこれらの欠点を解決するためになされたものである。

問題を解決するための手段

携帯電話等の携帯コンピューター（１）の上部に赤外線センサー（２）を設ける。そのセンサーより下部に、ホームポジションキーと呼ばれるＪＩＳ配列キーボードの基準となる位置を示すホームポジション表示板（３）を物理的に設置する。そして、このコンピューターの表示画面は（４）である。実際に物体として存在するのは以上であり、ほかはソフトウェアでの表示物である。自分の指がどこにあるのかの位置認識のために表示画面（４）に図３のごとく仮想的なキーボード表示（６）をグラフィック能力によって表示させる。そしてその表示の上に重なる形で、現実の指の位置をリアルタイムで示す、半透明のワイヤーフレーム表示をさせた仮想の指の表示（７）と、指の影の表示（８）も同時にグラフィック能力で表示させる。
本発明は以上の構成よりなる仮想キーボードによるコンピュータへの情報入力技術である。

イ、携帯電話等の携帯コンピューター（１）の上部に赤外線センサー（２）を設ける。この赤外線センサーは１０本の指の位置情報をたて、横、奥行きとも、認識できるものである。そのセンサーより下部にホームポジションキーと呼ばれるＪＩＳ配列キーボードの基準となる点であるホームポジション表示板（３）を物理的に設置する。
ロ、ＦキーとＪキーにあたるホームポジションキー以外にも１００以上のキーが存在するわけで、それらのその他のキーを正確に入力できねばならない。自分の指がどこにあるかの位置認識のために携帯コンピューターの表示画面（４）に図３のごとくソフトウェアーで示された仮想キーボード表示（６）を表示させる。このキーボードは詳細なグラフィックのビットマップ表示で遠近感をつけて、現実の見え方に近く作られている。
ハ、現在、１０本の指がどのキーの上にあるかは、使用者が実際に手元を見てもわからない。そのことをわかりやすくするために現実の指の位置を示す、ワイヤーフレーム表示で、向こう側が透けるように表示させた仮想の指の表示（７）と、指の影の表示（８）をコンピューターのグラフィック能力によって表示させる。ワイヤー表示にするのは、指の向こう側のキーの文字を使用者に認識させるためで、影を表示させるのは視覚的に指の高さ位置を認識させるためである。
本発明は以上の構成によりなっている。
本発明を使用するときには、次のようにして実際の入力が行われる。
まず、使用者は、ホームポジション表示板（３）にて、仮想のキーボードのだいたいの位置を把握する。そのときの１０本の指の状態を光学センサー（２）が読み取り、表示画面（４）に、仮想のキーボード表示（６）と、それとの位置関係を正確に表示した仮想の指の表示（７）と、仮想の指の影の表示（８）を行う。これによって、現実のキーボードの入力をしている状態と、変わりない感覚を得ることができる。なお、表示はリアルタイムで、適宜連続的に行われ続ける。
実際にキーを入力する際には、使用者が、画面上で、任意のキーまで適当な指を移動させ、そこで指を下ろす。光学センサー（４）がその位置および高さの情報から入力されたと判断すると、コンピューターへの入力情報に変換、実際の入力が行われる。
これらの行為の連続によって、文章や数値を入力してゆく。

発明の効果

本発明を使用することにより、携帯端末への情報入力の迅速性、容易性、応用性が通常のコンピューター並みに向上する。場合によっては、物理的にキーを押し下げるという動作が必要でない分、実際のキーボードの入力速度を十分に上回ることもあるだろう。ほかにも、小型携帯端末等のさらなる小型化や高処理能力化にももちろん大きな貢献をすることは間違いない。
しかしこの発明がひきおこす変化はそれらよりもはるかに重大なことであると思われる。それはコンピューターの形態的進化を加速する点だ。パーソナルコンピューターは、１９７３年米ゼロックス・パロアルト研究所で開発されたＡｌｔｏが原型になったと言われているが、２００３年現在の最新型のコンピューターは能力こそ、まさに劇的といえる進化を遂げてはいるものの、外観的には基本的に同じ構成であり、３０年間常識を打ち破るほどの形態的進歩を残念ながらしていない。モニターが立方体から平面に変わったぐらいである。キーボードが存在せずとも入力速度で遜色のないコンピューターの登場はコンピューターの形についての概念を変えることが十分可能だ。このシステムが１００％完成したときにはノートブック型コンピューターやデスクトップパーソナルコンピューターは劇的な形態的進化を遂げているはずである。

従来品の斜視図 本発明を搭載した携帯コンピューターの斜視図 本発明が表示する表示画面の平面図

符号の説明

１ 携帯型コンピューター
２ 光学センサー
３ ホームポジション表示板
４ 表示画面
５ オペレーティングシステム表示部分
６ 仮想の指の表示
７ 仮想の指の影の表示

Claims (3)

1. 指の動きを認識する光学センサー（２）と、ホームポジションキーである、ＦおよびＪキーの立体的位置基準を設定する表示板（３）を、物理的存在の最小構成とし、他キーを入力するための、指の相対的位置把握はソフトウェアーで表示されたキーボードの画面（６）で行う、実際のキーを持たない仮想キーボード入力装置
2. ＪＩＳ配列されたキーボードをモニターに表示させたもの（６）と、実際の１０本の指の位置を示す仮想の指の表示（７）又は仮想の指とその影の表示（８）で構成された、ソフトウェアーキーボードを使用者の入力行為の確認手段とする、仮想キーボード入力装置と、その入力方法
3. 上記請求項１および２の要素を組み合わせたことを特徴とする、仮想キーボード入力装置