JP2010176176A - Data input device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電波を用いて遠隔でデータを入力するデータ入力装置およびデータ入力方法に関する。 The present invention relates to a data input device and a data input method for inputting data remotely using radio waves.
テレビ、ビデオ録画再生装置、エアコンなど各種の電気機器に遠隔制御装置、いわゆるリモコン(リモートコントローラ)を備えるものがある。また、パーソナルコンピュータ(以下PCという)のキーボードやマウスなどの入力装置として、本体装置と有線の信号線で接続しない無線タイプのものがある。無線タイプのリモコンは電池で駆動するのが一般的である。 Some electric devices such as televisions, video recording / playback apparatuses, and air conditioners have remote control devices, so-called remote controllers. In addition, as an input device such as a keyboard or a mouse of a personal computer (hereinafter referred to as a PC), there is a wireless type that is not connected to a main body device through a wired signal line. A wireless remote control is generally driven by a battery.
パーソナルコンピュータ、テレビゲーム機等の無線タイプのデータ入力装置に、電磁誘導で電力を供給する技術が特許文献1に記載されている。特許文献1の技術は、マウスとパッドのそれぞれに電磁誘導コイルを内蔵させ、それぞれのコイルを電磁結合状態とすることによって、パッドからマウスへ電力を供給する。マウスの動きに対応して電磁結合状態が変化するのを検知することによって、マウスからパッドへワイヤレスにてデータを送信することができる。
一方、非接触型のICカードなどに、無線通信によって外部からその情報を読み書きするRFタグ(無線タグ)が使われている。RFタグには、パッシブタグ(受動タグ)とアクティブタグ(能動タグ)がある。パッシブタグは、タグリーダから放射される電波をエネルギー源として動作するRFタグで、電池を内蔵する必要がない。 On the other hand, RF tags (wireless tags) that read and write information from the outside by wireless communication are used for contactless IC cards and the like. The RF tag includes a passive tag (passive tag) and an active tag (active tag). A passive tag is an RF tag that operates using radio waves radiated from a tag reader as an energy source, and does not require a built-in battery.
パッシブタグのデータを読み取るには、タグリーダはアンテナ指向性により定められるエリアに電波を放射している。RFタグはそのエリア内に入ったときに、タグリーダが放射する電波を検知した後データを送出する。タグリーダではRFタグが定められたエリア内に存在する場合にしかデータを読み取ることができない。RFタグが、タグリーダのエリア内においてどちらの方向に存在するかを検知するためには、電波の到来方向を推定する必要がある。 In order to read passive tag data, the tag reader radiates radio waves to an area defined by antenna directivity. When the RF tag enters the area, it transmits data after detecting a radio wave radiated by the tag reader. The tag reader can read data only when the RF tag exists in a predetermined area. In order to detect in which direction the RF tag exists in the area of the tag reader, it is necessary to estimate the arrival direction of the radio wave.
例えば特許文献2には、電波到来方向推定装置の技術が記載されている。特許文献2の技術は、発振器の発生する送信信号はアンテナより放射され、応答器の信号吸収反射手段は、終端条件を変えることにより送信信号を反射吸収する。再放射された信号は、再び質問器のアンテナで受信され、直交復調手段に入力される。直交復調手段は、受信信号に対し発振器の信号をローカル信号として直交復調を行いベースバンド信号を得る。受信信号記憶手段は、アンテナ順次移動手段がアンテナを移動する毎にベースバンド信号を記憶する。到来方向推定手段は、記憶されたベースバンド信号を用いて到来方向を推定する。
For example,
いわゆるリモコンは、一般に機器に対してその作動状態を変更(制御)するための指令データを、機器に入力するデータ入力装置である。データ入力装置は、無線で本体装置に接続する場合、データ入力装置で操作指令の入力を検知するスイッチまたはセンサなどを作動するための電源が必要である。また、入力されたデータを本体装置に送信するための電力を必要とする。そのため、無線のデータ入力装置では電池または電磁誘導などで電力を供給していた。 A so-called remote controller is a data input device that inputs command data for changing (controlling) the operating state of a device to the device. When the data input device is wirelessly connected to the main device, a power source for operating a switch or a sensor that detects an input of an operation command by the data input device is required. In addition, power is required to transmit the input data to the main device. For this reason, the wireless data input device supplies power by a battery or electromagnetic induction.
しかしながら、データ入力装置の電源が電池の場合は、いずれ電池が消耗するので電池の交換が必要である。誘導伝導による電力供給では、データ入力装置を使用できる場所が限定される。特許文献1の技術でも、有線でコンピュータに接続されるパッド上でしかマウスを操作できない。
However, when the power source of the data input device is a battery, the battery will eventually be exhausted, so the battery needs to be replaced. In the power supply by inductive conduction, the place where the data input device can be used is limited. Even in the technique of
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、電池交換が不要で、使用する場所の自由度が高いデータ入力装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a data input device that does not require battery replacement and has a high degree of freedom in the place of use.
本発明の第1の観点に係るデータ入力装置は、
受動型のRFタグを備えるデータ入力操作部と、
電波を放射して、前記RFタグに電力を供給する給電手段と、
前記RFタグが発する電波の到来方向を検知する到来方向検知手段と、
前記RFタグが送信する符号を検出する符号検出手段と、
前記到来方向検知手段による前記RFタグが発する電波の到来方向の検知を2回以上行って、前記電波の到来方向の変化を検知する変化検知手段と、
前記符号検出手段で検出した符号が所定の条件に適合する場合に、前記変化検知手段で検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成するデータ生成手段と、
を備えることを特徴とする。
A data input device according to a first aspect of the present invention provides:
A data input operation unit including a passive RF tag;
Power supply means for radiating radio waves and supplying power to the RF tag;
Arrival direction detection means for detecting the arrival direction of the radio wave emitted by the RF tag;
Code detecting means for detecting a code transmitted by the RF tag;
Change detection means for detecting the change of the arrival direction of the radio wave by detecting the arrival direction of the radio wave emitted by the RF tag by the arrival direction detection means twice or more;
A data generating means for generating input data by converting a change in the arrival direction of the radio wave detected by the change detecting means according to a predetermined conversion rule when the code detected by the code detecting means meets a predetermined condition; ,
It is characterized by providing.
本発明の第2の観点に係るデータ入力方法は、
電波を放射して、データ入力操作部に保持される受動型のRFタグに電力を供給する給電ステップと、
前記RFタグが発する電波の到来方向を検知する到来方向検知ステップと、
前記RFタグが送信する符号を検出する符号検出ステップと、
前記到来方向検知ステップを2回以上行って、前記電波の到来方向の変化を検知する変化検知ステップと、
前記符号検出ステップで検出した符号が所定の条件に適合する場合に、前記変化検知ステップで検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成するデータ生成ステップと、
を備えることを特徴とする。
A data input method according to the second aspect of the present invention includes:
A power feeding step of radiating radio waves and supplying power to a passive RF tag held in the data input operation unit;
A direction-of-arrival detection step of detecting a direction of arrival of radio waves emitted by the RF tag;
A code detection step of detecting a code transmitted by the RF tag;
A change detection step for detecting a change in the arrival direction of the radio wave by performing the arrival direction detection step twice or more;
A data generation step of generating input data by converting a change in the direction of arrival of the radio wave detected in the change detection step according to a predetermined conversion rule when the code detected in the code detection step meets a predetermined condition; ,
It is characterized by providing.
本発明によれば、無線のデータ入力操作部に電力を供給する配線および電池が不要で、本体機器から離れた場所でデータ入力操作部を使用して、本体機器にデータを入力することができる。 According to the present invention, wiring and a battery for supplying power to the wireless data input operation unit are unnecessary, and data can be input to the main unit using the data input operation unit at a location away from the main unit. .
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態1は、コンピュータおよびマウスの例を対象とする。マウス2は、コンピュータ3の画面に表示するポインタの変位を入力するデータ入力操作部である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a data input device according to
マウス2は、RFタグ21とスイッチ23を備える。スイッチ23は、マウスボタンが押下されたときに、クリック信号を生成する。スイッチ23はRFタグ21のデータ記憶部に接続し、RFタグ21に記憶されているデータ(符号)の一部の状態を変化させる。
The
コンピュータ3は、データ入力部1、入力部32および制御部31を備える。制御部31は、マウス2の動きによって変位するポインタが表示される画面に対応する処理を実行する。データ入力部1は、アレーアンテナ11と送受信部12、符号検出部13、到来方向検知部14、変化検知部15およびデータ生成部16を備える。データ入力部1とマウス2とでデータ入力装置を構成する。
The
送受信部12は、RFタグ21に電波を放射して給電し、RFタグ21が送信する電波を受信する。パッシブタイプのRFタグ21は、電波吸収信号反射部21bの内部に整流回路が内蔵されており、アンテナ21aで受けた送受信部12からの電波を整流して直流に直し、それを電源として、回路が動作する仕組みになっている。通常、送受信部12からの電波は、プリアンブルに続きコマンドビット列で変調されたものである。この後にさらに無変調のキャリアが続く。プリアンブルの部分で、回路の初期動作に必要なだけのエネルギーが蓄えられる。そしてコマンドビット列を復調して解釈し、無変調部キャリアの部分で反射波にデータ記憶部21cに記憶されている送信符号を乗せて情報を返す。送受信部12から送信する信号およびRFタグ21の返信の変調には、振幅変調、周波数変調、位相変調、あるいはその組み合わせが用いられる。
The transmission /
RFタグ21との通信に用いる周波数帯域は、特に制限はないが、周波数が高い方がアンテナ素子11aおよびアレーアンテナ11を小さくできる。例えば、2.45GHzの周波数帯を用いることができる。本実施の形態の対象としては、RFタグ通信の規格に適合している必要はない。さらに高い周波数を用いることも可能である。
The frequency band used for communication with the
アンテナは、RFタグ21から送信される電波を複数の位置で受信するために、複数のアンテナ素子11aを備えるアレーアンテナ11を用いる。例えば、マイクロストリップアンテナを並べた平面アレーアンテナや、ESPARアンテナを用いることができる。
The antenna uses an
符号検出部13は、受信した電波を復調してRFタグ21が送信した符号を検出する。RFタグ21が送信する符号には、RFタグ21の固有の識別符号と、マウスボタンが押下されているかどうかを示すスイッチ23の状態が含まれる。
The
到来方向検知部14は、アレーアンテナ11で受信した信号から、その電波の到来方向を検知する。原理的には、アレーアンテナ11に電波が到達する時間差によって、到来方向を知ることができる。電波の反射、回折などによる干渉や、送信電力の漏れ信号が生じるので、到来方向を正確に検知するには、それらの干渉を除去する必要がある。到来方向推定には、例えば、RBF(Radial Basis Function)ニューラルネットワークまたはMUSIC法(MUltiple SIgnal Classification法)を用いることができる。その他例えば、最小ノルム法(Min-Norm)またはESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)などを用いてもよい。
The
変化検知部15は、少なくとも2回以上繰り返してRFタグ読み取りを行ったときの、受信電波の到来方向の変化を検知する。電波の到来方向によって、マウス2の位置を推定する。そして、電波の到来方向の変化によって、マウス2の動き(変位)を算出する。変化検知部15は、符号検出部13で検出したRFタグ21の固有の識別符号が所定の値のときに、電波の到来方向の変化を検知する。そして、検知した到来方向の変化、またはそれから算出したマウス2(RFタグ21)の変位を、データ生成部16に伝達する。
The
データ生成部16は、到来方向の変化またはマウス2の変位から、入力データを生成する。入力データは、例えば、マウス2の変位の大きさ、向きおよび速さである。変位の向きは、例えば、アレーアンテナ11の面を基準にして、面と平行な変位を水平方向、面に直交する変位を垂直方向とする。変位の速さは、繰り返してRFタグ読み取りを行う時間の差によって計算することができる。また、符号検出部13で検出したマウスボタンの状態を生成するデータに含める。
The
データ生成部16で生成するデータは、機械式または光学式のマウス2の動きからそのドライバプログラムによって生成されるデータと同様の形式である。データ生成部16は、生成したデータを入力部32に伝達する。
The data generated by the
入力部32は、データ生成部16で生成されたデータを解釈して、マウス2を用いた指令のデータとする。例えば、画面上のポインタの移動量、画面上のオブジェクトの選択、ポインタのドラッグなどを表す指令のデータとして制御部31に伝達する。制御部31は、実行している処理プロセスにおいて、ポインタの動きやマウスボタンの作動による指令のデータに基づいて、所定の処理を行う。この処理には、画面上のポインタを移動すること、画面上のオブジェクトが選択された場合の動作、または、ポインタのドラッグ軌跡に対応する処理などが含まれる。
The
図2は、図1のコンピュータ3とマウス2を用いる様子を示す概念図である。図2では、コンピュータ3の表示装置の一部にアレーアンテナ11を配置している。マウス2の内部に、RFタグ21が設置されていることが示されている。マウス2は、ボタンを2つ備える場合が示されている。ボタンのそれぞれにスイッチ23(図示せず)が設けられる。この場合、マウスボタンの状態は、RFタグ21が送信する符号の2ビットで表すことができる。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing how the
図3は、実施の形態1に係るポインタ変位入力の動作の一例を示すフローチャートである。送受信部12は、RFタグ21のデータ読み取りを行う(ステップS11)。符号検出部13は、受信した電波を復調して検出した符号が所定の符号かどうか判断する。目的の符号でなければ(ステップS12;NO)、ステップS11に戻って再びRFタグ読み取りを行う。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a pointer displacement input operation according to the first embodiment. The transmission /
目的の符号であれば(ステップS12;YES)、到来方向検知部14は電波の到来方向を検知する(ステップS13)。変化検知部15は、今回の電波の到来方向と前回の電波の到来方向との変化を算出する(ステップS14)。電波の到来方向に変化がなければ(ステップS15;NO)、ステップS11に戻って再びRFタグ読み取りを行う。
If it is the target code (step S12; YES), the
電波の到来方向に変化がある場合(ステップS15;YES)、データ生成部16は、RFタグ位置の変化からデータを生成し、入力部32に伝達する。データを生成したら、ステップS11に戻って、次の回のRFタグデータ読み取りを行う。なお、電波の到来方向に変化がない場合でも、マウスボタンの状態が変化したことを符号検出部13で検出したときは、それに対応したデータを生成して入力部32に伝達する。
When there is a change in the arrival direction of the radio wave (step S15; YES), the
以上、説明したように、本実施の形態1のデータ入力装置によれば、無線のマウス2に電力を供給する配線および電池が不要で、コンピュータ3から離れた場所でマウス2を操作してデータを入力することができる。
As described above, according to the data input device of the first embodiment, wiring and a battery for supplying power to the
なお、図1および図2では、マウス2にRFタグ21を1つ備える場合の例を説明した。RFタグ21が1つの場合は、前述のようにポインタの変位の水平、垂直の方向を、アレーアンテナ11の面を基準にして、マウス2の動きが面と平行な変位を水平方向、面に直交する変位を垂直方向とすることができる。ポインタの変位の水平・垂直方向を、アレーアンテナ11を基準にするのでなく、マウス2の向きを基準にしたい場合は、マウス2にRFタグ21を2つ備えて、2つのRFタグ21の相対的位置関係を基準に水平・垂直方向を決定すればよい。
In addition, in FIG. 1 and FIG. 2, the example in case the mouse |
図4は、異なるマウスの例を示す。図4のマウス2は、マウス2全体の位置を検知するためのRFタグ21の他に、マウスボタンそれぞれにRFタグ22を備える。マウスボタンに配置されたRFタグ22の変位をデータ入力部1で検知して、マウスボタンの操作データを生成することができる。また図4の場合は、マウスボタンに配置されたRFタグ22とマウス2の中央に配置されたRFタグ21の相対的位置関係を基準にポインタの水平・垂直の変位を決定することができる。さらに、マウス2の中央のRFタグ21を省略して、2つのマウスボタンそれぞれに配置されたRFタグ22で、マウスボタンの操作データと、ポインタの水平・垂直の変位のデータを生成するように構成してもよい。
FIG. 4 shows examples of different mice. The
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態2のデータ入力装置は、コンピュータとキーボードの例を対象とする。図5に示すように、キーボード4の各キーにRFタグ21を備える。マウスボタンにRFタグ22を備える構成にならってそれをさらに拡張し、キーボード4の各キートップ24にRFタグ21を配置する。データ入力部1とキーボード4とでデータ入力装置を構成する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the data input device according to the second embodiment of the present invention. The data input device according to the second embodiment is directed to an example of a computer and a keyboard. As shown in FIG. 5, each key of the
データ入力部1は、各RFタグ21の変位を変化検知部15で検知して、キー操作データを生成する。データ入力部1の構成は、実施の形態1とほぼ同様である。ただし、データ入力部1は複数のRFタグ21のデータを読み取って、それぞれの電波の到来方向を検知し、RFタグ21ごとの電波の到来方向の変化を検知する。複数のRFタグ21のデータを独立に読み取るために、送受信部12から送信するコマンドビット列にRFタグ21を指定するコードを含む。各RFタグ21は、受信したコマンドビット列にそれ自身のRFタグ21を指定するコードが含まれる場合に限って、反射波に送信符号を乗せて情報を返す。
The
図6は、図5のコンピュータ3とキーボード4を用いる様子を示す概念図である。図6では、キーボード4の各キートップ24にRFタグ21が配置されている。キーの機構は一般のキーボードと変わることはない。一般のキーボードでは、各キーにスイッチが連結しているが、図6のキーボード4では、キートップ24は同じように動くものの、各キーにスイッチはついていない。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing how the
図6の例では、コンピュータ3の表示装置の周りにアレーアンテナ11を配置している。各キートップ24の上下の変位を検知するために、アンテナ素子を垂直方向にも配列することが望ましい。また、表示装置とキーボード4だけが机上に置かれる場合でもキーボード4のRFタグ21の変位を検知しやすい。
In the example of FIG. 6, the
図7は、実施の形態2に係るキー入力の動作の一例を示すフローチャートである。図7に示す動作では、RFタグデータの読み取りから電波の到来方向変化検知およびデータ生成までをキーごとに行う。 FIG. 7 is a flowchart showing an example of a key input operation according to the second embodiment. In the operation shown in FIG. 7, the process from reading RF tag data to detecting the direction of arrival of radio waves and generating data is performed for each key.
キートップ24の番号を示す変数iに1を設定し(ステップS21)、キーiのRFタグデータを読み取る(ステップS22)。読み取った符号がi番目のキートップ24のRFタグ21の所定の符号であれば(ステップS23;YES)、到来方向検知部14はそのRFタグ21から受信した電波の到来方向を検知する(ステップS24)。
1 is set to the variable i indicating the number of the key top 24 (step S21), and the RF tag data of the key i is read (step S22). If the read code is a predetermined code of the
変化検知部15は、i番目のキートップ24のRFタグ21の前回の到来方向と今回の到来方向の変化を算出する(ステップS25)。変化があれば(ステップS26;YES)、i番目のキートップ24の変化から入力データを生成して、入力部32に伝達する(ステップS27)。変化がなければ(ステップS26;NO)、データを生成しない。そして、ステップS23で、読み取った符号がi番目のキートップ24のRFタグ21の所定の符号でない場合(ステップS23;NO)も含めて、キートップ24の番号を示す変数iに1を加算する(ステップS28)。
The
変数iの値が、キートップ24の数nを超えていなければ(ステップS29;NO)、ステップS22に戻って、インクリメントされたi番目のキートップ24のRFタグデータ読み取りから繰り返す。変数iの値がキートップ24の数を超えていれば(ステップS29;YES)、ステップS21に戻って、変数iに1を設定して上述の動作を繰り返す。
If the value of the variable i does not exceed the number n of key tops 24 (step S29; NO), the process returns to step S22 and repeats from the incremented RF tag data reading of the i-th
このようにして、キートップ24ごとの変位からデータを生成するので、いずれか1つのキーが押下されたとき、またキーの押下が開放されたときに、それぞれデータが生成される。その結果、2つ以上のキーが同時に押下されている場合を識別することができる。n個のキートップ24のRFデータ読み取りを、キーストロークよりも速く行うことによって、キーボード操作のデータを生成することができる。 Since data is generated from the displacement of each key top 24 in this manner, data is generated when any one key is pressed or when the key is released. As a result, it is possible to identify a case where two or more keys are pressed simultaneously. By reading the RF data of the n key tops 24 faster than the key stroke, it is possible to generate keyboard operation data.
以上説明したように、本実施の形態2のデータ入力装置によれば、複数のキーの操作から構成されるキーボード4(データ入力操作部)についても、電力を供給する配線および電池が不要で、コンピュータ3から離れた場所でキーボード4(データ入力操作部)を操作してデータを入力することができる。
As described above, according to the data input device of the second embodiment, the keyboard 4 (data input operation unit) configured by operating a plurality of keys does not require wiring and batteries for supplying power, Data can be input by operating the keyboard 4 (data input operation unit) at a location away from the
図8は、本実施の形態2のデータ入力装置を一般の電気機器のリモコンに適用する例を示す概念図である。例えば、テレビ5にアレーアンテナ11とデータ入力部1を設け、リモコン51(データ入力操作部)の各ボタン25にRFタグ21を備える。リモコンのボタン25に配置されたRFタグ21が送信する電波の到来方向の変化を検知することによって、リモコン51のキー操作のデータを生成して、テレビ5の制御部に入力することができる。リモコン51は電池を必要としない。
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating an example in which the data input device according to the second embodiment is applied to a remote controller of a general electric device. For example, the
本実施の形態2のデータ入力装置は、テレビ5以外に、ビデオ録画再生装置、オーディオ装置、照明器具などの機器のリモコンに適用することができる。リモコン側に液晶表示装置などを備えるような機器、例えば、エアコンの場合でも、機器側に表示装置を備える構成にすれば、同じようにリモコンに適用することができる。
The data input device according to the second embodiment can be applied to a remote controller for devices such as a video recording / playback device, an audio device, and a lighting fixture in addition to the
(実施の形態3)
図9は、実施の形態3に係るデータ入力装置を示す概念図である。実施の形態3のデータ入力装置は、データ入力操作部を人の身体の一部に装着する。実施の形態3でも、コンピュータとキーボードを例に説明する。図9には示さないが、コンピュータ3の構成は実施の形態2と同様である。
(Embodiment 3)
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a data input device according to the third embodiment. In the data input device of the third embodiment, the data input operation unit is attached to a part of a human body. In the third embodiment, a computer and a keyboard will be described as an example. Although not shown in FIG. 9, the configuration of the
図9は、データ入力装置のうち、データ入力操作部である手袋6を示す。手袋6の指先にRFタグ21が配置されている。図9のキーボード26は、入力操作の便宜のためのものであって、例えば、キーの図を描いたシートまたはプレートである。一般のキーボードの機構をそのまま用いてもよい。実施の形態3のデータ入力装置は、データ入力部1と手袋6とから構成される。
FIG. 9 shows a
図9の手袋6を手にはめて、キーを操作する動作をすると、データ入力部1はその動きをRFタグ21の変位で検知して、キー操作のデータを生成する。RFタグ21の位置と、キーを押下する動きから、どのキーが操作されたことになるかを識別して、キー操作のデータを生成することができる。
When the user operates the key with the
この場合、キーボード26の位置と、キーの配置はデータ入力部1ではわからない。その代わり、手袋6を装着した手がキーボード26のホームポジションに置かれた配置を検知し、それを基準に、各キーの位置とその操作を検知する。RFタグ21がキーボード26のホームポジションに手が置かれた配列になって、所定の時間が経過したときに、その位置を基準の位置とすればよい。
In this case, the
実施の形態3のデータ入力装置では、架空のキーボードを想定して、キー操作を行っても、キー操作データが生成されることになる。したがって、キーボード26はなくてもよい。キーボード26(の図)がないと、オペレータがキーを操作する位置を正確に認識できない場合に、図9に示すようなキーボード26を用いることができる。
In the data input device of the third embodiment, key operation data is generated even if a key operation is performed assuming an imaginary keyboard. Therefore, the
データ入力装置のアレーアンテナ11に対して、キー配列の位置が決められれば、どのキーが操作されたかをRFタグ21の動きで検知できる。ホームポジションの配置を検知した後は、どの指でキーを操作しても構わない。さらに、キーの配列に対して基準となるRFタグ21の配置を予め決めておけば、一般のホームポジションに置かれた配置を基準にしなくてもよい。キーボード26に2つ以上のRFタグ21を配置しておいて、その位置を基準にキー操作を検知することも可能である。
If the key arrangement position is determined for the
図10は、実施の形態3に係るキー入力の動作の一例を示すフローチャートである。図10に示す動作では、手袋6に配置された全てのRFタグ21のデータ読み取りを1回行ってから、配置の変化を検知する。また、RFタグ21が所定の配置になって一定時間経過したときに、その配置を基準の位置とする。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a key input operation according to the third embodiment. In the operation illustrated in FIG. 10, the data of all the RF tags 21 arranged on the
指の番号を示す変数iに1を設定し(ステップS31)、指iのRFタグデータを読み取る(ステップS32)。読み取った符号がi番目の指のRFタグ21の所定の符号であれば(ステップS33;YES)、到来方向検知部14はそのRFタグ21から受信した電波の到来方向を検知して記憶する(ステップS34)。読み取った符号がi番目の指のRFタグ21の所定の符号でなければ(ステップS33;NO)、到来方向の検知を行わない。
1 is set to the variable i indicating the finger number (step S31), and the RF tag data of the finger i is read (step S32). If the read code is a predetermined code of the
そして、指の番号を示す変数iに1を加算する(ステップS35)。変数iの値が、指の数nを超えていなければ(ステップS36;NO)、ステップS32に戻って、インクリメントされたi番目の指のRFタグデータ読み取りから繰り返す。 Then, 1 is added to the variable i indicating the finger number (step S35). If the value of the variable i does not exceed the number n of fingers (step S36; NO), the process returns to step S32 and repeats from the incremented RF tag data reading of the i-th finger.
変数iの値がキーの数を超えていれば(ステップS36;YES)、変化検知部15は、RFタグ21の前回の配置と今回の配置の変化を算出する(ステップS37)。RFタグ21の配置に変化があれば(ステップS38;YES)、RFタグ配置の変化から入力データを生成して、入力部32に伝達する(ステップS39)。そして、ステップ31に戻って、手袋6に配置された全てのRFタグ21のデータ読み取りを繰り返す。
If the value of the variable i exceeds the number of keys (step S36; YES), the
RFタグ21の配置に変化がなければ(ステップS38;NO)、データを生成しない。そして、RFタグ21の配置が所定の相対的配置の場合で(ステップS40;YES)、その状態が所定の時間経過したときに(ステップS41;YES)、そのRFタグ21の配置を初期位置として設定する(ステップS42)。RFタグ21の配置が所定の相対的配置でないか(ステップ40;NO)、所定の相対的配置でもまだ所定の時間を経過していなければ(ステップS41;NO)、初期位置設定を行わない。いずれの場合にも、ステップ31に戻って、手袋6に配置された全てのRFタグ21のデータ読み取りを繰り返す。
If there is no change in the arrangement of the RF tag 21 (step S38; NO), no data is generated. When the
以上説明したように、実施の形態3のデータ入力装置によれば、身体に装着するデータ入力操作部にRFタグ21を配置しておくことによって、データ入力操作部を有線で接続せず、また電池のような電源がなくても、身体の一部の動きによって機器を操作するデータを入力することができる。
As described above, according to the data input device of the third embodiment, by arranging the
(実施の形態4)
図11は、実施の形態4に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態4のデータ入力装置は、物体の動きをRFタグ21の変位で検知する。動きを検知する対象の物体にRFタグ21を取り付けておいて、RFタグ21の変位を検知することにより、物体の動きをデータとして生成する。
(Embodiment 4)
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the data input device according to the fourth embodiment. The data input device according to the fourth embodiment detects the movement of the object by the displacement of the
図11の例は、崖の斜面8に固定具28を配置して、崖の崩落を検知するデータ入力装置である。崖の斜面8にRFタグ21を備える固定具28を配置する。崩落警報装置7は、データ入力部1、位置差分検知部71、斜面状態記憶部72、危険判断部73および警報部74を備える。実施の形態4のデータ入力装置は、データ入力部1および固定具28から構成される。
The example of FIG. 11 is a data input device that detects the collapse of a cliff by disposing a
データ入力部1の構成は、実施の形態1と同様である。崩落警報装置7の場合、固定具28までの距離が、コンピュータとマウスの距離より大きいので、送信電波の出力とアンテナ利得を大きくする必要がある。しかし、固定具28は固定されていて、アレーアンテナ11から変位を見込む角度は小さいので、アレーアンテナ11は指向性を狭くしてビームを絞ることができる。
The configuration of the
斜面状態記憶部72は、固定具28を設置したときのRFタグ21の配置(座標)を斜面8の状態として記憶する。位置差分検知部71は、斜面8の状態(初期のRFタグ21の配置)とデータ生成部16で生成された変位データから、固定具28の移動量とその方向を検知する。危険判断部73は、移動量とその方向に応じて危険度を判断する。例えば、移動量の大きさを段階に分けて危険度を決定する。移動の方向によって、移動量の大きさの危険度は異なるかもしれない。
The slope
警報部74は、危険判断部73で設定された危険度に応じて、警報を表示する。例えば、土木事務所への通知、警告灯の点灯、サイレンの鳴動、スピーカのアナウンス、道路に設置した表示盤の警告文表示など、段階に応じた警報を選択して表示する。
The
図12は、実施の形態4に係る崖崩落検知の動作の一例を示すフローチャートである。RFタグ21の読み取り(ステップS51)からデータ生成(ステップS56)までは、図3の動作と同様である。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of the operation of cliff collapse detection according to the fourth embodiment. The operation from reading of the RF tag 21 (step S51) to data generation (step S56) is the same as the operation of FIG.
電波の到来方向に変化がある場合(ステップS55;YES)、データ生成部16がRFタグ位置の変化からデータを生成すると、位置差分検知部71は、固定具28の移動量とその方向を検知する(ステップS57)。危険判断部73は、移動量とその方向に応じて危険度を判断する(ステップS58)。そして、警報部74は、危険判断部73で設定された危険度に応じて、警報を表示する(ステップS59)。
When there is a change in the arrival direction of the radio wave (step S55; YES), when the
以上説明したように、実施の形態4のデータ入力装置によれば、固定具28を有線で接続せず、また電池のような電源がなくても、RFタグ21の変位を検知することにより、物体の動きをデータとして生成する。物体に固定具28を取り付ければ、その物体の動きを検知することができる。
As described above, according to the data input device of the fourth embodiment, by detecting the displacement of the
上述のマウス2、キーボード4および手袋6などのデータ入力操作部には様々な変形と応用が可能である。実施の形態1のマウス2では、RFタグ21を取り付けた任意の物体をマウス2として用いることができる。例えば、気に入ったぬいぐるみなどをマウス2として使用することができる。また、ICカードのデータをカードリーダで読み取るだけでなく、データ入力部1の前でICカードを動かす軌跡の形が、登録した軌跡の形状と一致した場合に認証するような利用が考えられる。これによって、ICカードの安全性を高めることが期待できる。
Various modifications and applications are possible for the data input operation units such as the
実施の形態2の機器のリモコン51については、壁を隔ててRFタグ21を読み取れば、電池や電力線を必要とするリモコン51が設置しにくいような場所、例えば浴室などから機器を制御することに応用できる。
Regarding the
実施の形態3のように身体に装着するデータ入力操作部については、身体の動作によって制御するゲームなどへの応用が考えられる。データ入力操作部は電池を必要とせず、極めて小型にできる。そこで、身体の各部にRFタグ21を取り付けて、動きを検知する装置を構成することができる。実施の形態3のデータ入力装置では、身体の影になって見えない部分についても位置を把握することができる。
As in the third embodiment, the data input operation unit worn on the body can be applied to a game controlled by the movement of the body. The data input operation unit does not require a battery and can be extremely small. Therefore, an apparatus for detecting movement can be configured by attaching the
実施の形態4の応用としては、例えば、窓やドアに固定具28を設置して、防犯用の侵入センサとすることができる。
As an application of the fourth embodiment, for example, a fixing
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。 Other suitable modifications of the present invention include the following configurations.
本発明の第1の観点に係るデータ入力装置について、
好ましくは、前記変化検知手段は、前記電波の到来方向の変化によって、前記RFタグの移動の変位、軌跡または移動速度を検知し、
前記データ生成手段は、前記RFタグの移動の変位、軌跡または移動速度から入力データを生成する、
ことを特徴とする。
About the data input device according to the first aspect of the present invention,
Preferably, the change detecting means detects a displacement, a locus or a moving speed of the movement of the RF tag according to a change in the arrival direction of the radio wave,
The data generation means generates input data from displacement, trajectory or movement speed of the movement of the RF tag.
It is characterized by that.
好ましくは、前記データ入力操作部は2つ以上の受動型のRFタグを備え、
前記給電手段は、前記データ入力操作部の前記2つ以上の受動型のRFタグのそれぞれに電波を放射し、
前記到来方向検知手段は、前記2つ以上の受動型のRFタグそれぞれが発する電波の到来方向を検知し、
前記変化検知手段は、前記2つ以上の受動型のRFタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化を検知し、
前記データ生成手段は、前記2つ以上の受動型のRFタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化からデータを生成する、
ことを特徴とする。
Preferably, the data input operation unit includes two or more passive RF tags,
The power supply means radiates radio waves to each of the two or more passive RF tags of the data input operation unit,
The direction-of-arrival detection means detects the direction of arrival of radio waves emitted by each of the two or more passive RF tags,
The change detection means detects a relative change in the direction of arrival of radio waves emitted by each of the two or more passive RF tags,
The data generation means generates data from a relative change in the direction of arrival of radio waves emitted by each of the two or more passive RF tags.
It is characterized by that.
好ましくは、前記変化検知手段は、前記2つ以上のRFタグが発する電波の到来方向から検知した、前記2以上のRFタグの位置が所定の配列になった状態で所定の時間経過した場合に、そのときの電波の到来方向を基準の到来方向とする。 Preferably, the change detection means detects when a predetermined time elapses in a state where the positions of the two or more RF tags are in a predetermined arrangement, which are detected from the arrival directions of the radio waves emitted by the two or more RF tags. The arrival direction of the radio wave at that time is set as the reference arrival direction.
好ましくは、前記データ入力操作部は、機器を制御するための遠隔制御装置の操作部を構成し、
前記データ生成手段は、前記機器を制御するデータを入力データとして生成する。
Preferably, the data input operation unit constitutes an operation unit of a remote control device for controlling a device,
The data generation means generates data for controlling the device as input data.
前記データ入力操作部は、コンピュータの画面に表示するポインタの変位を入力するポインティングデバイスを構成し、
前記データ生成手段は、前記ポインタの変位を入力データとして生成してもよい。
The data input operation unit constitutes a pointing device for inputting a displacement of a pointer displayed on a computer screen,
The data generation means may generate the pointer displacement as input data.
前記データ入力操作部は、人の身体の一部に装着する部材に前記受動型のRFタグを取り付けた構成としてもよい。 The data input operation unit may have a configuration in which the passive RF tag is attached to a member attached to a part of a human body.
前記データ入力操作部は、変位を計測する対象の物体であって、前記受動型のRFタグは該物体に固定され、
前記データ生成手段は、前記物体の変位を入力データとして生成してもよい。
The data input operation unit is an object to be measured for displacement, and the passive RF tag is fixed to the object,
The data generation means may generate the displacement of the object as input data.
本発明の第2の観点に係るデータ入力方法について、
好ましくは、前記変化検知ステップは、前記電波の到来方向の変化によって、前記RFタグの移動の変位、軌跡または移動速度を検知し、
前記データ生成ステップは、前記RFタグの移動の変位、軌跡または移動速度から前記入力データを生成する、
ことを特徴とする。
Regarding the data input method according to the second aspect of the present invention,
Preferably, the change detection step detects a displacement, locus or movement speed of the movement of the RF tag according to a change in the arrival direction of the radio wave,
The data generation step generates the input data from a displacement, trajectory or movement speed of the movement of the RF tag.
It is characterized by that.
好ましくは、前記給電ステップは、前記データ入力操作部に含まれる2つ以上の受動型のRFタグのそれぞれに電波を放射し、
前記到来方向検知ステップは、前記2つ以上のRFタグが発する電波のそれぞれの到来方向を検知し、
前記変化検知ステップは、前記2つ以上のRFタグが発する電波の到来方向の相対的な変化を検知し、
前記データ生成ステップは、前記2つ以上の受動型のRFタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化からデータを生成する、
ことを特徴とする。
Preferably, the power feeding step radiates radio waves to each of two or more passive RF tags included in the data input operation unit,
The arrival direction detection step detects the arrival directions of the radio waves emitted by the two or more RF tags,
The change detection step detects a relative change in the direction of arrival of radio waves emitted by the two or more RF tags,
The data generation step generates data from a relative change in the direction of arrival of radio waves emitted by each of the two or more passive RF tags.
It is characterized by that.
さらに、前記変化検知ステップは、前記2つ以上のRFタグが発する電波の到来方向から検知した、前記2以上のRFタグの位置が所定の配列になった状態で所定の時間経過した場合に、そのときの電波の到来方向を基準の到来方向として、相対的な変化を検知してもよい。 Furthermore, the change detection step is performed when a predetermined time has elapsed in a state where the positions of the two or more RF tags are in a predetermined arrangement, which are detected from the arrival directions of the radio waves emitted by the two or more RF tags. The relative change may be detected using the arrival direction of the radio wave at that time as the reference arrival direction.
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。 In addition, the above-described hardware configuration and flowchart are examples, and can be arbitrarily changed and modified.
1 データ入力部
2 マウス
3 コンピュータ
4 キーボード
5 テレビ
6 手袋
7 崩落警報装置
8 斜面
11 アレーアンテナ
11a アンテナ素子
12 送受信部
13 符号検出部
14 到来方向検知部
15 変化検知部
16 データ生成部
21 RFタグ
21a アンテナ
21b 電波吸収信号反射部
21c データ記憶部
22 RFタグ
23 スイッチ
24 キートップ
25 ボタン
26 キーボード
28 固定具
51 リモコン
71 位置差分検知部
72 斜面状態記憶部
73 危険判断部
74 警報部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
電波を放射して、前記RFタグに電力を供給する給電手段と、
前記RFタグが発する電波の到来方向を検知する到来方向検知手段と、
前記RFタグが送信する符号を検出する符号検出手段と、
前記到来方向検知手段による前記RFタグが発する電波の到来方向の検知を2回以上行って、前記電波の到来方向の変化を検知する変化検知手段と、
前記符号検出手段で検出した符号が所定の条件に適合する場合に、前記変化検知手段で検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成するデータ生成手段と、
を備えることを特徴とするデータ入力装置。 A data input operation unit including a passive RF tag;
Power supply means for radiating radio waves and supplying power to the RF tag;
A direction-of-arrival detection means for detecting a direction of arrival of radio waves emitted by the RF tag;
Code detecting means for detecting a code transmitted by the RF tag;
Change detection means for detecting the change of the arrival direction of the radio wave by detecting the arrival direction of the radio wave emitted by the RF tag by the arrival direction detection means twice or more;
A data generating means for generating input data by converting a change in the arrival direction of the radio wave detected by the change detecting means according to a predetermined conversion rule when the code detected by the code detecting means meets a predetermined condition; ,
A data input device comprising:
前記データ生成手段は、前記RFタグの移動の変位、軌跡または移動速度から入力データを生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ入力装置。 The change detecting means detects a displacement, locus or moving speed of the movement of the RF tag according to a change in the arrival direction of the radio wave,
The data generation means generates input data from displacement, trajectory or movement speed of the movement of the RF tag.
The data input device according to claim 1.
前記給電手段は、前記データ入力操作部の前記2つ以上の受動型のRFタグのそれぞれに電波を放射し、
前記到来方向検知手段は、前記2つ以上の受動型のRFタグそれぞれが発する電波の到来方向を検知し、
前記変化検知手段は、前記2つ以上の受動型のRFタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化を検知し、
前記データ生成手段は、前記2つ以上の受動型のRFタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化からデータを生成する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のデータ入力装置。 The data input operation unit includes two or more passive RF tags,
The power supply means radiates radio waves to each of the two or more passive RF tags of the data input operation unit,
The direction-of-arrival detection means detects the direction of arrival of radio waves emitted by each of the two or more passive RF tags,
The change detection means detects a relative change in the direction of arrival of radio waves emitted by each of the two or more passive RF tags,
The data generation means generates data from a relative change in the direction of arrival of radio waves emitted by each of the two or more passive RF tags.
The data input device according to claim 1, wherein the data input device is a data input device.
前記データ生成手段は、前記機器を制御するデータを入力データとして生成する、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のデータ入力装置。 The data input operation unit constitutes an operation unit of a remote control device for controlling equipment,
The data generation means generates data for controlling the device as input data;
The data input device according to claim 1, wherein the data input device is a data input device.
前記データ生成手段は、前記ポインタの変位を入力データとして生成する、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のデータ入力装置。 The data input operation unit constitutes a pointing device for inputting a displacement of a pointer displayed on a computer screen,
The data generating means generates the displacement of the pointer as input data;
The data input device according to claim 1, wherein the data input device is a data input device.
前記データ生成手段は、前記物体の変位を入力データとして生成する、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のデータ入力装置。 The data input operation unit is an object to be measured for displacement, and the passive RF tag is fixed to the object,
The data generation means generates the displacement of the object as input data;
The data input device according to claim 1, wherein the data input device is a data input device.
前記RFタグが発する電波の到来方向を検知する到来方向検知ステップと、
前記RFタグが送信する符号を検出する符号検出ステップと、
前記到来方向検知ステップを2回以上行って、前記電波の到来方向の変化を検知する変化検知ステップと、
前記符号検出ステップで検出した符号が所定の条件に適合する場合に、前記変化検知ステップで検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成するデータ生成ステップと、
を備えることを特徴とするデータ入力方法。 A power feeding step of radiating radio waves and supplying power to a passive RF tag held in the data input operation unit;
A direction-of-arrival detection step of detecting a direction of arrival of radio waves emitted by the RF tag;
A code detection step of detecting a code transmitted by the RF tag;
A change detection step for detecting a change in the arrival direction of the radio wave by performing the arrival direction detection step twice or more;
A data generation step of generating input data by converting a change in the direction of arrival of the radio wave detected in the change detection step according to a predetermined conversion rule when the code detected in the code detection step meets a predetermined condition; ,
A data input method comprising:
前記データ生成ステップは、前記RFタグの移動の変位、軌跡または移動速度から前記入力データを生成する、
ことを特徴とする請求項9に記載のデータ入力方法。 The change detection step detects a movement displacement, locus or movement speed of the RF tag according to a change in the arrival direction of the radio wave,
The data generation step generates the input data from a displacement, trajectory or movement speed of the movement of the RF tag.
The data input method according to claim 9.
前記到来方向検知ステップは、前記2つ以上のRFタグが発する電波のそれぞれの到来方向を検知し、
前記変化検知ステップは、前記2つ以上のRFタグが発する電波の到来方向の相対的な変化を検知し、
前記データ生成ステップは、前記2つ以上の受動型のRFタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化からデータを生成する、
ことを特徴とする請求項9または10に記載のデータ入力方法。 The power feeding step radiates radio waves to each of two or more passive RF tags included in the data input operation unit,
The arrival direction detection step detects the arrival directions of the radio waves emitted by the two or more RF tags,
The change detection step detects a relative change in the direction of arrival of radio waves emitted by the two or more RF tags,
The data generation step generates data from a relative change in the direction of arrival of radio waves emitted by each of the two or more passive RF tags.
The data input method according to claim 9 or 10, wherein:
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