JP2008525906A - 携帯式電子装置の情報入力装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ユーザのタッチを感知して電流変化を引き起こすタッチユニットと、前記電流変化を検出し相応の検出信号を送信する電流検出ユニットと、当該検出した信号に基づいて入力情報を作成する入力情報作成ユニットと、前記入力情報を当該電子装置に送信する出力インターフェイスとを備える携帯式電子装置の情報入力装置であって、ユーザが使用している携帯式電子装置の入力状態を採集する入力状態採集ユニットと、当該入力状態を解析し、当該入力状態に基づいて前記携帯式電子装置のトラッキング方式入力のオン・オフを制御する入力スイッチユニットと、を備える携帯式電子装置の情報入力装置を開示している。本発明は、携帯式電子装置の情報入力制御方法をさらに開示している。

Description

本発明は、携帯式電子装置の位置入力制御技術に関し、特に、携帯式電子装置の情報入力装置及び制御方法に関する。

コンピュータ技術の急速な発展過程において、マウスの発明は人々に多くの便宜をもたらすとともに、マウス自身が十分に応用され、マウス自身の技術もこれに伴って変化してきている。最初のＸ／Ｙ軸機械式マウスから、光電反射式マウス、光電符号器械輪回転マウス、さらには現在の光画像位置センサーマウスまで、マウスの性能、信頼性、精度等いずれも長足の進歩を遂げている。マウスの機能、例えば、ローリング操作の追加等も大きく拡張されてきた。

情報技術の発展及び移動計算に対する需要の増加に伴って、人々は移動方式又は携帯式コンピュータの位置入力装置に対して新たな要求を出すようになった。即ち、携帯式コンピュータの場合では、位置入力装置の体積が小さく携帯に便利であると共に、携帯式コンピュータと一体化している等である。このようになれば、携帯式コンピュータの使用時に着脱等の操作を必要とせず、外部との接続線を要せず、見かけをきれいにすることができる。

マウス自身（特に転動するボール）の体積が大きいため、マウス及びトラッキングボール等のようなマウスの変種を携帯式コンピュータ上に集積することには制約を受けるので、ノート型コンピュータ全体に対する応用が制限されている。しかしながら、マウス自身は、人間工学に適った設計である。先ず、手による操作に適っており、手指が自然に湾屈し、腕の移動時に手指に力を入れる必要がない。次に、移動範囲が極めて広いし、移動精度が高く感度が非常に高い。したがって、正確な位置決めの必要がある場合、例えば、製図やゲームなどでは、やはりマウスのような位置入力装置が必要とされている。

従来の携帯式コンピュータにおいて、普通のマウス以外にも、常用されている集積位置入力装置には主に３つの種類がある。第１類は、トラッキングポイント（ＴＲＡＣＫＰＯＩＮＴ）であり、キーボードの中間のある位置に１つのトラッキングポイントを嵌め込み、トラッキングポイント上での手指の揺動に基づいて位置信号を生成し、これらの信号の変化を検出することで、カーソルのディスプレイ上の位置を確定する。第２類は、トラッキングパッド（ＴＲＡＣＫＰＡＤ）であり、キーボードの下又はその近辺に小さな触れ窓を設置し、手指が窓上を移動すると、窓の下層の抵抗、容量又はインダクタの変化によって手指の位置の変化を感知する。第３類は、タッチパネル（ＴＯＵＣＨＰＡＮＥＬ）であり、一般に、ディスプレイの下にセンシングデバイス層、これは一般に抵抗方式、インダクタ方式、赤外方式等に分けられる、をディスプレイの下方に設置し、さらに、鉄筆、磁気筆、光学筆などの補助定位デバイスを採用した方案である。

ここで、トラッキングポイントの利点は体積が非常に小さいことにあり、ポイントの面積はキーボードのキーよりも小さい。しかしながら、使用習慣の問題から、操作はあまり便利ではない。しかも、マウスの移動において、手指は常に力を入れることを強いられ、手指による力の大きさに応じてカーソルの位置移動距離と位置移動速度を判定するので、定位はあまり正確ではない。さらに、制御用のキーがトラッキングポイントから遠く離れることは、手指（親指と人指し指）を開いて操作する、或いは両手で操作することをユーザに強いる。

タッチパネルは比較的直観的なものであり、画像表示画面上で直接操作する。しかしながら、精度があまり高くなく、フラットコンピュータ、ＰＤＡ等のようなキーボードのない場合に適する。手書き入力を実現できるが、現在の技術では、入力速度がキーボードとマウスとの組合せの入力速度から懸け離れている。

トラッキングパッドは、操作性がよいし片手で操作可能であり、直観的なものであると共に体積も小さく、耐用性があるので、今ではノート型コンピュータに広く応用されている。トラッキングパッドは、一般に、抵抗方式と容量方式とに分けられ、容量方式位置検出方法は、各方面の性能において相対的に優れていると言える。

図１は、容量方式位置検出方法の原理図である。トラッキングパッドは、底層ボード２と、表面絶縁層３と、センサーバー４，５とを含む。センサーバー４，５は、標準のＰＣＢ（印刷回路基板）又はフレキシブル回路技術を採用して固定センサーアレーを構成し、電圧がトラッキングパッドの四隅に作用して固定電場を形成し、手指１が表面層を移動するとき、手指１に最も近いセンサーバーの容量に変化を起こし、その容量値の変化に応じて、電場に電流を誘発させ、それをコントローラ（図示せず）で測定し、電流の四隅からの距離の比率の違いによって、手指１の位置を算出できる。具体的な原理は、図２に示す通りである。計算式は、以下の通り。

Ｘ＝ｉ₂／Ｉ×ａ；Ｙ＝ｉ₃／Ｉ×ｂ；Ｉ＝ｉ₁＋ｉ₂＋ｉ₃＋ｉ₄
ここで、ａとｂは、それぞれ長さと幅を表す。

注意しておかなければならないことは、容量方式トラッキングパッドは、手指や手掌などに対しては反応があるが、ツメに対しは反応がなく、したがって容量方式トラッキングパッドの特徴は、人体の容量に対しては敏感であるが、接触面積に対しては敏感ではないということである。これは、容量方式のものは、静電気を帯びることで生成される雑音からの影響を克服しており、大面積に亘る接触面積は、雑音を除去するときに除去されてしまい、接触面積の中心点の位置しか記録しないため、１本の手指又は手掌全体が上面を移動したのかを区別することができないからである。

トラッキングパッドはノート型コンピュータに広く使用されているが、操作性から見ると、普通のマウスよりも不足な処がある。これは、多くのノート型コンピュータの販売時に１つのマウスが付属品として贈呈される主な原因である。

トラッキングパッドの操作性の不足は、主に下記の要因からきている。まず、（配置）位置の問題である。トラッキングパッドは、キーボードの下方、スペースキーの位置の間近に位置せしめられることが一般的である。スペースキーは一般に親指で操作されるので、実際の操作において、親指がトラッキングパッドに触れることが往々にして生じ、カーソル位置の移動を招いてしまう。しかも、トラッキングパッドは敏感であるので、気をつけなければ誤操作して誤った位置で入力することを招いてしまい、キーボード入力の効率に影響を与える。次に、片手で操作することは容易とは言えない。これは、キーとトラッキングパッドとの間の位置が片手での操作に適さないとともに、普通のマウスの使用習慣と異なるので、トラッキングパッドを介して複雑なカーソルキー操作を完成することは困難であるからである。例えば、ゲームをするとか、図を描くとかでは、普通のマウスほど便利ではない。

従来技術として、出願番号がＪＰ２０００−３３６８１０号の日本特許文献に掲載されている技術方案には、トラッキングパッドの異なる位置に異なる機能を設定して、トラッキングパッドの操作の便利さ程度をある程度高めるとともに、いろいろな機能、例えばスクロール、ウィンドー操作などを実現することができ、さらに機能をカスタマイズすることもできるということが記載されている。トラッキングパッド１０は、トラッキング領域３４と、四隅に置かれた異なる機能が定義された領域３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄと、２つのキー１８と、上下にスクロールする機能を有する領域３６と、トラッキングパッドのスイッチ３３と、トラッキングパッドの表示ランプとを備えている（図３参照）。トラッキングパッドのスイッチ３３を設置する目的は、主に誤操作を防止することにある。これは、キーボード上で文字入力操作を両手で行うとき、両手の親指がトラッキングパッド１０に触れてカーソル誤操作を招来しやすいからである。スイッチ３３を設置することで、キーボード入力操作を行うときにトラッキングパッド１０をオフすることができ、表示ランプ３５が消灯する。一方、トラッキングパッド１０による位置操作を行いたい時には、トラッキングパッドスイッチ３３をオンし、表示ランプ３５が点灯し、トラッキングパッド１０が正常に動作できるようになる。

当該従来技術のトラッキングパッドは、誤動作を防止できることに利点があるが、不必要な煩わしさを招いてしまう。先ず、手指でこのスイッチを探す必要があり、手指で探し出すことができなければ、補助として目で見る必要がある。このようなことは、目の注意力をスクリーンから引き離し、入力操作の効率に影響を与えてしまう。同時に、位置入力と文字入力とを切り替える時にスイッチング動作を追加することは、ユーザに不便な感じをもたらしてしまう。トラッキングパッドスイッチのオン・オフが把握されていない場合には、表示ランプの点灯・消灯を確認したり、トラッキングパッドの動作が正常であるか否かを試したりしなければならず、これもユーザに不便な感じをもたらしてしまう。

従来技術として、出願番号がＧＢ２３８０５８５のイギリス特許文献には、手指によるトラッキングパッドに対する誤動作を防止するためのある方法が掲載されている。当該方法の原理は、ノート型コンピュータのキーボードがユーザに敲かれていることを検出したとき、トラッキングパッドを自動的にある時間オフにしたり、トラッキングパッドに対する入力を無視したりする一方、ユーザがキーボードに対する敲き操作を一時停止したことを検出したとき、トラッキングパッドを自動的にオンするものであり、このようなメカニズムを採用してトラッキングパッド上の誤操作の確率を大幅に低減するものである。

しかしながら、この方法の欠陥は明白である。まず、ユーザがキーボードを介して入力するときに、キーボードを継続して敲いているわけではない。特に文章を作成しているとき、思考による停滞時間が当然にあるので、キーボードを敲くときには停滞と一時停止の状況が多い。一時停止を丁度終了した後、キーボードを再び敲けば、相変わらず誤操作を招いてしまう。次に、トラッキングパッドとキーボードとを頻繁に切り替える必要のある場合が多くあるが、キーボードによる入力が停滞しているだけでトラッキングパッドがオンにされるため、これはキーボードとトラッキングパッドとの切り替え速度を遅延させることに相当し、入力効率に影響を与えるので、この方法は誤操作の確率をある程度は減らすことができるが、誤操作を根本的に回避することができない。一方、切り替えるときの待ち時間が増えて、文字画像の混合入力時の操作効率を低下させることになる。

従来技術の不足に対し、本発明の解決しようとする技術課題は、キーボードを介する入力時にトラッキングパッドに触れることによる誤操作の発生を防止できるとともに、操作の利便性を向上させ得る、携帯式電子装置の情報入力装置及び制御方法を提供することにある。

本発明の技術課題を解決する技術方案は、
ユーザのタッチを感知して電流変化を引き起こすタッチユニットと、前記電流変化を検出して相応の検出信号を送信する電流検出ユニットと、当該検出した信号に基づいて入力情報を作成する入力情報作成ユニットと、前記入力情報を当該電子装置に送信する出力インターフェイスとを備える携帯式電子装置の情報入力装置において、
ユーザが使用している携帯式電子装置の入力状態を採集する入力状態採集ユニットと、
前記入力状態を解析し、当該入力状態に基づいて前記携帯式電子装置のトラッキング方式入力のオン・オフを制御する入力スイッチユニットと、を備える携帯式電子装置の情報入力装置を提供する。

好ましくは、前記入力状態採集ユニットは、入力状態判断器であり、前記電流検出ユニットからの検出信号に基づいて携帯式電子装置の入力状態を採集する。

好ましくは、前記入力情報作成ユニットと、前記入力状態採集ユニットと、前記入力スイッチユニットとが、個別なデバイスであり、若しくは一体に集積されたものであり、又は情報入力装置の処理ユニットに実行されるソフトウェアモジュールである。

好ましくは、前記入力状態判断器は、面積計算モジュールであり、当該検出信号に基づいてタッチユニットがタッチされた面積を計算する。

好ましくは、前記入力状態採集ユニットは、が入力状態検出器であり、ユーザの手の位置に対する検出を用いて携帯式電子装置の入力状態を採集する。

好ましくは、前記入力状態検出器は、ユーザの手の位置を探測する機械式センサ、赤外センサ、可視光線センサ、感応式センサの何れかである。

好ましくは、前記入力スイッチユニットは、出力インターフェイス制御ユニットであり、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば出力インターフェイスをオンにし、そうでなければ出力インターフェイスをオフにする。

好ましくは、前記入力スイッチユニットは、入力情報作成制御ユニットであり、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば入力情報作成ユニットをオンにし、そうでなければ入力情報作成ユニットをオフにする。

好ましくは、前記入力スイッチユニットは、主機インターフェイス制御ユニットであり、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにすることが好ましい。

好ましくは、前記入力状態採集ユニットは、ユーザの手の位置を撮影する画像採集器である。

好ましくは、前記入力スイッチユニットは、携帯式電子装置の主機内にある受信制御ユニットであり、画像採集器で採集された信号を解析し、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにする。

本発明は、トラッキング方式情報入力装置を有する電子装置に応用される携帯式電子装置の情報入力制御方法であって、
１）ユーザが使用している携帯式電子装置の入力状態を採集するステップと、
２）当該入力状態を解析し、当該入力状態に基づいて前記携帯式電子装置のトラッキング方式の入力のオン・オフを制御するステップとを含む携帯式電子装置の情報入力制御方法をさらに提供する。

好ましくは、前記ステップ１）における採集が、
１１）前記トラッキング方式情報入力装置のユーザのタッチに対する検出信号を受信するステップと、
１２）前記検出信号に基づいて、ユーザがトラッキング方式情報入力装置を正確に使用しているか否かを確定するステップとを含む。

好ましくは、前記ステップ１２）における確定が、検出信号に基づいてユーザのトラッキング方式情報入力装置に対する接触面積を計算し、前記接触面積と所定値とを比較し、接触面積が所定値より小さければ、ユーザがトラッキング方式情報入力装置を正確に使用していることを表し、そうでなければユーザがトラッキング方式情報入力装置を誤操作していることを表す。

好ましくは、前記ステップ１）における採集が、
１ａ）ユーザの手の位置を探測するステップと、
１ｂ）前記の手の位置に基づいて、ユーザがトラッキング方式情報入力装置を使用したいのか否かを確定するステップと、を含む。

好ましくは、前記探測が、機械式センサ、赤外センサ、可視光線センサ、感応式センサの何れかを介して行われる。

好ましくは、前記ステップ２）における制御が、入力状態がユーザによるトラッキング方式情報入力装置の使用時であると判断すれば、トラッキング方式情報入力装置の出力インターフェイスをオンにし、そうでなければトラッキング方式情報入力装置の出力インターフェイスをオフにする、若しくは入力状態がユーザによるトラッキング方式情報入力装置の使用時であると判断すれば、トラッキング方式情報入力装置の入力情報作成ユニットをオンにし、そうでなければトラッキング方式情報入力装置の入力情報作成ユニットをオフにする、又は入力状態がユーザによるトラッキング方式情報入力装置の使用時であると判断すれば、電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにする。

好ましくは、前記ステップ１）における採集が、
１Ａ）画像採集器によってユーザの手の位置の画像を撮影するステップと、
１Ｂ）前記撮影した画像を電子装置に送信するステップとを含み、
前記ステップ２）における解析と制御が、前記電子装置が画像採集器で採集された信号を解析し、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにする。

従来技術に対する本発明の有益な効果は下記の通りである。本発明は、入力状態採集ユニットによってユーザが使用している携帯式電子装置の入力状態を採集し、入力スイッチユニットによって当該入力状態を解析し、当該入力状態に基づいて情報入力装置のオン・オフを制御するので、正常なトラッキングパッドに対する操作であるのか、それとも誤操作であるのかを自動的に認識でき、ノート型コンピュータのキーボードによる入力を行うときに、親指によるトラッキングパッドに対する誤操作を防止し、操作の利便性を増し、ユーザの労働効率を高めることができる。しかも、本発明の実現は簡単でコストも低廉である。本発明の好ましい方案は、あまり大きなハードウェアコストの増加を殆ど必要としない。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明の主な思想は、従来のトラッキング入力技術を基礎として自動認識のメカニズムを追加したことにあり、具体的には、ユーザがキーボード方式の入力とトラッキング方式の入力のどちらかを行うかを自動識別して、該当する処理を行うこととなる。ユーザがキーボードによる入力を行う場合には、トラッキング方式の信号を処理せず、ユーザがキーボードによる入力を専心実行することができるようにする。一方、ユーザがトラッキング方式を採用して位置入力を行いたい場合には、トラッキング方式にて入力信号を処理して、ユーザが位置の入力を専心実行することができるようにする。

本発明の思想は仔細な観察から得られたものであり、ノート型コンピュータのユーザの操作動作に下記の特徴があることを見出した。具体的には、文字入力が行われるときには位置の入力が行われず、一方、位置入力が行われるときには文字の入力が行われない、つまり、キーボードによる文字入力とトラッキング方式による位置入力とは同時には行われない。これは、キーボード入力操作とトラッキングによる位置入力操作のいずれかがユーザの手で完成され、一方、操作システムの原因によって、ユーザに、カーソルを移動するとともに文字を入力させることは不可能であり、両者の内、同一時刻においては１つだけを取ることができるからである。しかしながら、切り替え動作がかなり頻繁な場合があり、それは特に画像・文字の共同入力の場合である。

キーボードとマウスとの組合せについては、両者は距離がかなり離れているので、干渉が発生する可能性は小さいし、矛盾が生じることはない。しかしながら、ノート型コンピュータの場合には、体積が小さいし、トラッキングパッドとキーボードがかなり接近しているので、この矛盾が生じることになる。この矛盾を解決するには、両方の入力操作を自動的に分ける技術方案を発展させる必要があり、それは互いに干渉されないようにすることである。

図４は、本発明による情報入力装置の第１の実施態様のブロック図である。

当該情報入力装置は、タッチユニット１１０と、電流検出ユニット１２０と、処理ユニット１３０とを含む。ここで、タッチユニット１１０は、ユーザのタッチを感知して電流変化を引き起こすために用いられる。電流検出ユニット１２０は、タッチユニット１１０に接続され、前記の電流変化を検出して相応する検出信号を送信する。処理ユニット１３０は、電流検出ユニット１２０に接続され、当該検出信号に対して相応する処理を行い、入力情報を作成して主機９００に伝送する。

処理ユニット１３０は、入力状態判断器１３１と、入力情報作成ユニット１３２と、出力インターフェイス１３３と、出力インターフェイス制御ユニット１３４とを含む。入力状態判断器１３１は、電流検出ユニット１２０と出力インターフェイス制御ユニット１３４とに接続されており、検出信号から、現在、ユーザがトラッキング方式によって入力しているのか否かを判断し、そうであれば、出力インターフェイス制御ユニット１３４は出力インターフェイス１３３をオンにし、そうでなければ、出力インターフェイス制御ユニット１３４は出力インターフェイス１３３をオフにする。入力情報作成ユニット１３２は、電流検出ユニット１２０と出力インターフェイス１３３とに接続されており、検出信号から相応する入力情報を作成し、出力インターフェイス１３３に送信する。出力インターフェイス１３３は、処理ユニット１３０を主機９００に接続している。

ここで、入力状態判断器１３１として面積計算モジュールを採用してもよい。この時、ユーザがトラッキング方式によって入力しているのか否かの判断は、接触面積に対する認識を介して行われればよい。主に、指先と、手掌、手指全体、手指の側面との区別を識別するが、それは接触面積に基づいて判定し、接触面積が予め設定した値より大きな場合には、正常のトラッキング方式による入力ではないとし、当該入力を無視することとなる。

入力情報作成ユニット１３２は、位置計算ユニットであってもよく、接触点の平均中心位置を計算する。勿論、他のタイプの入力情報を作成してもよい。

それは具体的には下記の通りである（図５を併せて参照願う）。手指が情報入力装置のタッチユニット１１０に触れると、直ちに電場における電流の変化が引き起こされる。電流検出ユニット１２０は、Ｘ，Ｙ軸上における各センサの電流変化を検出することができ、電流変化のあるセンサにおける電流値を処理ユニット１３０に入力する。一方、面積計算を行う。電流が変化しているセンサの数を単に加算すればよい。図中では、Ｙ４，Ｙ５，Ｙ６，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５の総計７個であり、トラッキング方式出力をオフにする閾値を仮に９とするならば、設定値より小さいので、雑音除去及び位置計算をした後、位置信号を正常に主機９００に出力する。

つまり、手指のタッチユニット１１０における接触位置を測定して計算するとき、接触点の中心位置を計算することだけでなく、１つのステップの制御を追加する。検出した電流変化有りのセンサの数に基づいて、手指或いは手掌による接触面積を推算することができ、この接触面積が所定値を上回る場合、出力をオフにして誤操作を回避することとなる。

図６は、本発明による情報入力装置の第２の実施態様のブロック図である。

本実施態様は第１の実施態様と大体同じであるが、その相違点は、本実施態様においては、入力スイッチユニットとして、出力インターフェイス制御ユニット１３４に代えて入力情報作成制御ユニット１３５を設置していることにある。入力状態判断器１３１は、入力情報作成制御ユニット１３５に接続されており、判断結果に基づいて、入力情報作成制御ユニット１３５が入力情報作成ユニット１３２のオン・オフを制御する。具体的には、ユーザがキーボードによる入力を行うときは、入力情報作成ユニット１３２は検出信号を処理せず、ユーザはキーボードによる入力を専心実行することができる。一方、ユーザがタッチユニット１１０によって入力を行いたいとき、入力情報作成ユニット１３２は検出信号を処理し、ユーザはタッチ方式による入力を専心実行することができる。

説明しておくべきことは、入力状態判断器１３１、入力情報作成ユニット１３２、出力インターフェイス１３３、出力インターフェイス制御ユニット１３４及び入力情報作成制御ユニット１３５は、個別なデバイスであってもよいし、集積されたものであってもよい、ということである。また、入力状態判断器１３１、入力情報作成ユニット１３２、出力インターフェイス１３３、出力インターフェイス制御ユニット１３４及び入力情報作成制御ユニット１３５は、ソフトウェアの形で実現されてもよい。つまり、処理ユニット１３０は ファームウェア化のソフトウェアを有する処理チップであってもよい。しかし、ここでは説明を省略する。

図７は、本発明による情報入力装置の第３の実施態様のブロック図である。

当該情報入力装置は、タッチユニット２１０と、電流検出ユニット２２０と、処理ユニット２３０と、入力状態検出器２４０とを含んでいる。ここで、タッチユニット２１０は、ユーザのタッチを感知して電流変化を引き起こすために用いられる。電流検出ユニット２２０は、タッチユニット２１０に接続されており、前記の電流変化を検出して相応する検出信号を送信する。処理ユニット２３０は、電流検出ユニット２２０に接続されており、当該検出信号に対して相応する処理を行い、入力情報を作成して主機９００に伝送する。入力状態検出器２４０は、処理ユニット２３０に接続されており、ユーザの入力状態を判断するために用いられ、判断結果に基づいて処理ユニット２３０のオン・オフを制御する。

処理ユニット２３０は、入力情報作成ユニット２３２と、出力インターフェイス２３３と、出力インターフェイス制御ユニット２３４とを含んでいる。入力情報作成ユニット２３２は、電流検出ユニット２２０と出力インターフェイス２３３とに接続されており、検出信号から相応する入力情報を作成して出力インターフェイス２３３に送信する。出力インターフェイス２３３は、処理ユニット２３０を主機９００に接続されている。

入力状態検出器２４０は、出力インターフェイス制御ユニット２３４に接続されており、現在、ユーザがトラッキング方式によって入力しているのか否かを判断し、そうであれば、出力インターフェイス制御ユニット２３４は出力インターフェイス２３３をオンにし、そうでなければ、出力インターフェイス制御ユニット２３４は出力インターフェイス２３３をオフにする。

入力状態検出器２４０は、ノート型コンピュータの両手を置く位置に配置されていればよく、両手がともにキーボード上にあるのか否かを検出する。両手がともにキーボード上にあれば、トラッキング入力をオフにする一方、両手の１つがキーボードから離れている場合にはトラッキング入力をオンにする。ノート型コンピュータのキーボードの下側には、情報入力装置の入力状態検出器２４０を設置する。入力状態検出器２４０の位置は、ちょうど手掌位置の下方に位置しており、両手でキーボード上の操作をする際には、手掌が入力状態検出器２４０を自然に押すことができ、わざわざ探す必要はない。入力状態検出器２４０は、機械式、赤外式、可視光式、感応式等のいずれであってもよい。

図８を併せて参照願う。ここで、入力状態検出器２４０は、左側スイッチ２４１と右側スイッチ２４２とを備え、左側スイッチ２４１と右側スイッチ２４２は、ＡＮＤゲート２４３を介して出力インターフェイス制御ユニット２３４に接続されている。スイッチの論理は、左側スイッチ２４１と右側スイッチ２４２とがともに押されたり、光線がともに遮断されたり、さらに、ともに手掌を感応できた場合、ユーザがキーボード８００を介して入力していることを表明するもので、処理ユニット２３０の出力がオフにされる。一方、何れかのスイッチが開放される場合には、処理ユニット２３０の出力がオンにされる。

勿論、入力状態検出器２４０が入力情報作成ユニット２３２のオン・オフを制御して、入力に対する制御を実現してもよい。具体的には、入力状態検出器２４０が入力情報作成ユニット２３２に接続され、判断結果に基づいて入力情報作成ユニット２３２のオン・オフを直接制御する。即ち、ユーザがキーボード入力を行うとき、入力情報作成ユニット２３２は検出信号を処理せず、ユーザがキーボード入力を専心実行することができるようにする。ユーザがタッチユニットによって入力したいとき、入力情報作成ユニット２３２は検出信号を処理し、ユーザがタッチ方式の入力を専心実行することができるようにする。

図９は、本発明の第４の実施態様のブロック図である。

本実施態様は、第３の実施態様とほぼ同じであるが、その相違点は、本実施態様においては、出力インターフェイス制御ユニット２３４を設置せず、入力状態検出器２４０が主機のインターフェイス制御ユニット９１０に接続され、判断結果に基づいてインターフェイス制御ユニット９１０を直接制御し、主機９００が出力インターフェイス２３３からのデータを受信するか否かを決定することにある。具体的には、ユーザがキーボード入力を行うとき、主機９００が出力インターフェイス２３３からのデータを受信せず、ユーザがキーボード入力を専心実行することができるようにする。一方、ユーザがタッチユニットによって入力したいとき、主機９００が出力インターフェイス２３３からのデータを受信し、ユーザがタッチ方式の入力を専心実行することができるようにする。

図１０は、本発明の第５の実施態様のブロック図である。

当該情報入力装置は、タッチユニット３１０と、電流検出ユニット３２０と、処理ユニット３３０と、入力状態採集ユニット３４１とを含んでいる。ここで、タッチユニット３１０は、ユーザのタッチを感知して電流変化を引き起こすために用いられる。電流検出ユニット３２０は、タッチユニット３１０に接続され、前記の電流変化を検出して相応する検出信号を送信する。処理ユニット３３０は、電流検出ユニット３２０に接続され、当該検出信号に対して相応する処理を行い、入力情報を作成して主機９００に伝送する。入力状態採集ユニット３４１は主機９００に接続され、ユーザの入力状態を採集して主機９００に送信し、主機９００によって採集した情報を解析し、処理ユニット３３０からのデータを受信するのか否かを決定する。

処理ユニット３３０は、入力情報作成ユニット３３２と、出力インターフェイス３３３とを備える。入力情報作成ユニット３３２は、電流検出ユニット３２０と出力インターフェイス３３３とを接続し、検出信号から相応する入力情報を作成し、出力インターフェイス３３３に送信する。出力インターフェイス３３３は、処理ユニット３３０を主機９００に接続する。

入力状態採集ユニット３４１は、画像採集ユニットを採用してもよく、例えば、カメラ等で補助認識し、両手がともにキーボード上にあるのか否かを確認する。ここで、主機９００の内部には入力受信制御ユニット３４２が設置されており、画像採集ユニットからのデータを解析する。両手がともにキーボード上にあれば、主機９００の入力受信制御ユニット３４２は、出力インターフェイス３３３からのデータに対する受信をオフにする。一方、両手の何れかがキーボードから離れていれば、主機９００の入力受信制御ユニット３４２は、出力インターフェイス３３３からのデータに対する受信をオンにする。

説明しておくべきことは、入力受信制御ユニット３４２は、ハードウェア実体の形式で実現してもよいし、主機９００内部のソフトウェアモジュールによって実現してもよい、ということであるが、ここでは説明を省略する。

図１１を参照願う。入力状態採集ユニット２４０は、ノート型コンピュータに実装されるカメラであってもよく、それはキーボード領域を撮影する。動作時、カメラはキーボード全体を撮影・走査して、画像に基づいて両手がともにキーボードにあると認識したとき、或いはキーボード上の２つのフラッグが遮蔽されたとき、主機９００に第１の信号を送信し、主機９００は出力インターフェイス３３３からのデータに対する受信をオフにする。両手の何れかがキーボードから離れたとき、或いは遮蔽されていないフラッグが１つあるとき、主機９００に第２の信号を送信し、主機９００は出力インターフェイス３３３からのデータに対する受信をオンにする。

図１２は、本発明の具体的実例を示す図である。

ノート型コンピュータのキーボードの下側とノート型コンピュータ筐体との接合箇所には、赤外センサ７０１，７０２がそれぞれ左右両側に設置されている。具体的な位置は、両手で操作しているときに、これらのセンサがちょうど覆われるようにする。本実施例においては、左側の赤外センサ７０１はＦｎキーと左側のＡｌｔキーとの中間に置かれ、幅が１センチ程度であり、右側の赤外センサ７０２は、右側のＡｌｔキーと右側のＣｔｒｌキーとの中間に置かれ、センサはともに上向きであり、手掌がキーボード上にあるのか否かを感知する。赤外センサは、人体の赤外線を感知する普通のセンサとしてもよく、例えば、人体の赤外線により廊下の照明を制御するようなものであってもよい。センシング距離は、５センチ以内であればよい。両赤外センサ７０１，７０２は、論理積としてトラッキングパッドの出力スイッチに接続し、両センサがともに手掌の赤外信号の“有る”を検出したとき、トラッキングパッドの出力をオフにする。

本発明はノート型コンピュータだけでなく、これ以外の類似した携帯式電子装置に応用可能であり、従来のトラッキング入力技術を基礎として自動認識のメカニズムを追加することができることは当然であるが、ここでは説明を省略する。

相応的に、本発明による携帯式電子装置の情報入力制御方法のフローは、ユーザの携帯式電子装置による入力状態を採集し、当該入力状態を解析して、当該入力状態に応じて携帯式電子装置のトラッキング方式入力のオン・オフを制御することである。

ここで、具体的には、採集は複数の方式を採用して行ってもよい。例えば、上述したトラッキング方式情報入力装置のユーザによるタッチに対する検出信号を受信し、その検出信号に基づいて、ユーザがトラッキング方式情報入力装置を正確に使用しているのか否かを確定する。一実例としては、確定は、検出信号に基づいて、ユーザのトラッキング方式情報入力装置に対する接触面積を計算し、その接触面積と所定値とを比較することとなる。

採集は、機械式センサ、赤外センサ、可視光線センサ、或いは感応式センサ等のようなデバイスを介してユーザの手の位置をセンシングし、手の位置に基づいて、ユーザがトラッキング方式情報入力装置を使用したいのか否かを確定する。

同様に、具体的には、制御も複数の方式を採用して行ってもよい。例えば、入力状態がユーザによるトラッキング方式情報入力装置の使用時であると判断すれば、トラッキング方式情報入力装置の出力インターフェイスをオンにし、そうでなければトラッキング方式情報入力装置の出力インターフェイスをオフにする。或いは、入力状態がユーザによるトラッキング方式情報入力装置の使用時であると判断すれば、トラッキング方式情報入力装置の入力情報作成ユニットをオンにし、そうでなければトラッキング方式情報入力装置の入力情報作成ユニットをオフにする。或いは、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば、電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにする。

本発明の実施態様において、採集は、画像採集器によってユーザの手の位置の画像を撮影し、撮影した画像を電子装置に送信するものであってもよい。相応的に、電子装置は、画像採集器で採集された信号を解析し、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば、電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにする。

上述したことは、本発明の好ましい実施態様に過ぎず、本発明の原理を逸脱しない限り、様々な変更・改良を行ってもよく、これらの変更・改良も本発明の保護範囲と見なすべきであることは、当業者にとって自明である。

容量式位置検出方法の原理図である。 容量式位置検出方法の回路模式図である。 従来技術におけるトラッキングパッドの斜視図である。 本発明による情報入力装置の第１実施態様のブロック図である。 図４に示した実施態様におけるタッチユニットの模式図である。 本発明による情報入力装置の第２実施態様のブロック図である。 本発明による情報入力装置の第３実施態様のブロック図である。 図７に示した実施態様における状態検出器の模式図である。 本発明による情報入力装置の第４実施態様のブロック図である。 本発明による情報入力装置の第５実施態様のブロック図である。 図１０に示した実施態様における入力状態採集ユニットの模式図である。 本発明による情報入力装置の一具体的実例の模式図である。

Claims (18)

1. ユーザのタッチを感知して電流変化を引き起こすタッチユニットと、前記電流変化を検出して相応の検出信号を送信する電流検出ユニットと、当該検出した信号に基づいて入力情報を作成する入力情報作成ユニットと、前記入力情報を当該電子装置に送信する出力インターフェイスとを備える携帯式電子装置の情報入力装置において、
   ユーザが使用している携帯式電子装置の入力状態を採集する入力状態採集ユニットと、
   当該入力状態を解析し、当該入力状態に基づいて前記携帯式電子装置のトラッキング方式入力のオン・オフを制御する入力スイッチユニットと、を備えることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
2. 請求項１に記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
   前記入力状態採集ユニットは、入力状態判断器であり、前記電流検出ユニットからの検出信号に基づいて携帯式電子装置の入力状態を採集することを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
3. 請求項２に記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
   前記入力情報作成ユニットと、前記入力状態採集ユニットと、前記入力スイッチユニットとが、個別なデバイスであり、若しくは一体に集積されたものであり、又は情報入力装置の処理ユニットに実行されるソフトウェアモジュールであることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
4. 請求項３に記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
   前記入力状態判断器は、面積計算モジュールであり、当該検出信号に基づいてタッチユニットがタッチされた面積を計算することを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
5. 請求項１に記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
   前記入力状態採集ユニットは、入力状態検出器であり、ユーザの手の位置に対する検出を用いて携帯式電子装置の入力状態を採集することを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
6. 請求項５に記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
   前記入力状態検出器は、ユーザの手の位置を探測する機械式センサ、赤外センサ、可視光線センサ、感応式センサの何れかであることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
   前記入力スイッチユニットは、出力インターフェイス制御ユニットであり、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば出力インターフェイスをオンにし、そうでなければ出力インターフェイスをオフにすることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
   前記入力スイッチユニットは、入力情報作成制御ユニットであり、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば入力情報作成ユニットをオンにし、そうでなければ入力情報作成ユニットをオフにすることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
9. 請求項１〜６のいずれかに記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
   前記入力スイッチユニットは、主機インターフェイス制御ユニットであり、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにすることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
10. 請求項１に記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
    前記入力状態採集ユニットは、ユーザの手の位置を撮影する画像採集器であることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
11. 請求項１０に記載の携帯式電子装置の情報入力装置において、
    前記入力スイッチユニットは、携帯式電子装置の主機内にある受信制御ユニットであり、画像採集器で採集された信号を解析し、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにすることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力装置。
12. トラッキング方式情報入力装置を有する電子装置に応用される携帯式電子装置の情報入力制御方法であって、
    １）ユーザが使用している携帯式電子装置の入力状態を採集するステップと、
    ２）当該入力状態を解析し、当該入力状態に基づいて前記携帯式電子装置のトラッキング方式の入力のオン・オフを制御するステップと、を含むことを特徴とする携帯式電子装置の情報入力制御方法。
13. 請求項１２に記載の携帯式電子装置の情報入力制御方法において、
    前記ステップ１）における採集が、
    １１）前記トラッキング方式情報入力装置のユーザのタッチに対する検出信号を受信するステップと、
    １２）前記検出信号に基づいて、ユーザがトラッキング方式情報入力装置を正確に使用しているか否かを確定するステップとを含むことを特徴とする携帯式電子装置の情報入力制御方法。
14. 請求項１３に記載する携帯式電子装置の情報入力制御方法において、
    前記ステップ１２）における確定が、
    検出信号に基づいてユーザのトラッキング方式情報入力装置に対する接触面積を計算し、前記接触面積と所定値とを比較し、接触面積が所定値より小さければ、ユーザがトラッキング方式情報入力装置を正確に使用していることを表し、そうでなければユーザがトラッキング方式情報入力装置を誤操作していることを表すことを特徴とする携帯式電子装置の情報入力制御方法。
15. 請求項１２に記載の携帯式電子装置の情報入力制御方法において、
    前記ステップ１）における採集が、
    １ａ）ユーザの手の位置を探測するステップと、
    １ｂ）前記の手の位置に基づいて、ユーザがトラッキング方式情報入力装置を使用したいのか否かを確定するステップと、を含むことを特徴とする携帯式電子装置の情報入力制御方法。
16. 請求項１５に記載の携帯式電子装置の情報入力制御方法において、
    前記探測が、機械式センサ、赤外センサ、可視光線センサ、感応式センサの何れかを介して行われることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力制御方法。
17. 請求項１３〜１６のいずれかに記載の携帯式電子装置の情報入力制御方法において、
    前記ステップ２）における制御が、
    入力状態がユーザによるトラッキング方式情報入力装置の使用時であると判断すれば、トラッキング方式情報入力装置の出力インターフェイスをオンにし、そうでなければトラッキング方式情報入力装置の出力インターフェイスをオフにする、若しくは入力状態がユーザによるトラッキング方式情報入力装置の使用時であると判断すれば、トラッキング方式情報入力装置の入力情報作成ユニットをオンにし、そうでなければトラッキング方式情報入力装置の入力情報作成ユニットをオフにする、又は入力状態がユーザによるトラッキング方式情報入力装置の使用時であると判断すれば、電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにすることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力制御方法。
18. 請求項１２に記載の携帯式電子装置の情報入力制御方法において、
    前記ステップ１）における採集が、
    １Ａ）画像採集器によってユーザの手の位置の画像を撮影するステップと、
    １Ｂ）前記撮影した画像を電子装置に送信するステップとを含み、
    前記ステップ２）における解析と制御が、前記電子装置が画像採集器で採集された信号を解析し、入力状態がユーザによる情報入力装置の使用時であると判断すれば電子装置の入力情報に対する受信をオンにし、そうでなければ電子装置の入力情報に対する受信をオフにすることを特徴とする携帯式電子装置の情報入力制御方法。

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