JP2013250845A - Input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力装置に関するものである。 The present invention relates to an input device.
従来、コンピューターゲームにおける入力操作を行う入力装置として、基台の上に立てたジョイスティックと呼ばれる一本の棒状部材を前後左右に傾けて操作することでゲームに対して所定の情報を入力するものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an input device for performing an input operation in a computer game, a device that inputs predetermined information to a game by operating a single rod-like member called a joystick standing on a base by tilting it back and forth and left and right It is known (for example, refer to
しかしながら、上記の入力装置においては、棒状部材と、その他の操作入力部が分離した構成となっているため、複雑な入力操作の場合は両手で行う必要があり、操作が煩雑になるといった問題があった。 However, since the above-described input device has a configuration in which the rod-shaped member and other operation input units are separated, there is a problem that a complicated input operation needs to be performed with both hands, and the operation becomes complicated. there were.
本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、容易に入力操作を行うことができる入力装置の提供を目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an input device that can easily perform an input operation.
第１の態様は、操作者の入力操作に伴って可動される操作部と、前記操作部に連結され、所定の画像を表示する表示部と、前記入力操作を行う操作者の手指による操作を検出する検出部と、前記操作部の動きと前記検出部の検出結果とを関連付けて前記所定の情報を生成する情報生成部と、を備えることを特徴とする入力装置である。 In the first aspect, an operation unit that is moved in accordance with an input operation by an operator, a display unit that is connected to the operation unit and displays a predetermined image, and an operation performed by a finger of the operator who performs the input operation are performed. An input device comprising: a detection unit that detects; and an information generation unit that generates the predetermined information by associating a movement of the operation unit with a detection result of the detection unit.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記検出部が前記表示部に設けられるのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, it is preferable that the detection unit is provided in the display unit.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、曲面状の表示部材と、前記表示部材の内側から投射画像を投射して前記投射画像を外側から観察可能とする画像投射手段と、を含むのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, the display unit projects a curved display member and a projection image from the inside of the display member so that the projection image can be observed from the outside. Means.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記操作部の棒状部材を介して連結されており、前記操作部の可動部分は、前記棒状部材における前記表示部との接続部分の近傍に設けられるのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, the display unit is connected via a bar-shaped member of the operation unit, and the movable part of the operation unit is connected to the display unit of the bar-shaped member. It is preferable to be provided in the vicinity of the connecting portion.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記入力操作に関連付けられた操作ボタンを表示し、前記検出部は、前記操作ボタンに対する前記操作者の手指の動きを検出し、前記情報生成部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記所定の情報を生成するのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, the display unit displays an operation button associated with the input operation, and the detection unit detects a movement of the operator's finger with respect to the operation button. And it is preferable that the said information generation part produces | generates the said predetermined information based on the detection result of the said detection part.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記入力操作を補助する補助表示を行うのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, it is preferable that the display unit performs auxiliary display for assisting the input operation.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記補助表示と異なる前記入力操作が行われた場合に、前記入力操作をキャンセルした旨を表示する、或いは前記入力操作を矯正させる旨の指示を表示するのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, when the input operation different from the auxiliary display is performed, the display unit displays that the input operation has been canceled, or performs the input operation. It is preferable to display an instruction to correct.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記表示部は、前記入力操作に応じて前記画像を表示する方向を変化させるのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, it is preferable that the display unit changes a direction in which the image is displayed in accordance with the input operation.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記操作部は、前記表示部に表示される前記画像に応じて可動可能な方向を変化させるのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, it is preferable that the operation unit changes a movable direction in accordance with the image displayed on the display unit.
また、上記第１の態様に係る入力装置においては、前記操作者による操作部の可動動作及び前記操作者による手指動作の一方を第１入力操作に対応させ、前記可動動作及び前記手指動作の他方を前記第１入力操作を微調整する第２入力操作に対応させるのが好ましい。 In the input device according to the first aspect, one of the movable operation of the operation unit by the operator and the finger operation by the operator corresponds to the first input operation, and the other of the movable operation and the finger operation is performed. It is preferable to correspond to the second input operation for finely adjusting the first input operation.
第２の態様は、外部装置に所定の情報を入力する入力操作に用いられる入力装置において、前記入力操作に伴って可動される操作部と、前記操作部に設けられ、前記入力操作を行う操作者の手指を検出する検出部と、を備えることを特徴とする入力装置である。 A second aspect is an input device used for an input operation for inputting predetermined information to an external device, an operation unit that is movable in accordance with the input operation, and an operation that is provided in the operation unit and performs the input operation It is an input device provided with the detection part which detects a person's finger.
本発明によれば、容易に入力操作を行うことができる入力装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the input device which can perform input operation easily can be provided.
以下、本発明の入力装置に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。本実施形態に係る入力装置は、例えばコンピューターゲームを行うためのコンピューター等の外部装置に対し、前記ゲームを実行するための操作信号（所定の情報）を入力するためのものである。従って、入力装置は外部装置に接続された状態で使用される。 Hereinafter, embodiments of the input device according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The input device according to the present embodiment is for inputting an operation signal (predetermined information) for executing the game to an external device such as a computer for performing a computer game. Therefore, the input device is used while being connected to an external device.
図１は本実施形態に係る入力装置の概略構成を示す斜視図であり、操作者の手が入力装置の一部を把持した状態を示すものである。なお、以下の説明においては、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。具体的に図１において、Ｘ方向が操作者側から入力装置を視た場合の左右方向に対応し、Ｙ方向が操作者側から入力装置を視た場合の前後方向に対応し、Ｚ方向が操作者側から入力装置を視た場合の上下方向に対応する。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an input device according to the present embodiment, and shows a state in which an operator's hand holds a part of the input device. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set as necessary, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively. Specifically, in FIG. 1, the X direction corresponds to the left-right direction when the input device is viewed from the operator side, the Y direction corresponds to the front-rear direction when the input device is viewed from the operator side, and the Z direction is This corresponds to the vertical direction when the input device is viewed from the operator side.
図１に示すように入力装置１００は、ディスプレイ部１０と、ジョイスティック部２０と、接続コネクター４０と、制御部５０と、を有している。
ディスプレイ部１０は、詳細については後述するように所定の画像を表示する表示部を構成するものであり、ジョイスティック部２０の上部に連結されている。ディスプレイ部１０は、概略半球形状を有し、操作者が入力操作を行う際に把持されるグリップ部として機能する。
As shown in FIG. 1, the
The
ジョイスティック部２０は、少なくとも８自由度の可動が可能なスティック部（棒状部材）２１を主体に構成され、前記操作に対応する信号（所定の情報）を外部装置側に入力するためのものである。ここで、８自由度とは、前方向（＋Ｙ方向）、後方向（−Ｙ方向）、右方向（−Ｘ方向）、左方向（＋Ｘ方向）、上方向（＋Ｚ方向）、下方向（−Ｚ方向）、右回転方向（Ｚ軸回りの右回転（＋θ）方向）、左回転方向（Ｚ軸回りの左回転（−θ）方向）を意味する。
The
接続コネクター４０は、外部装置（不図示）に電気的に接続されることで、入力装置１００側から外部装置側へと入力信号（所定の情報）を送信するためのものである。これにより、入力装置１００は、操作者が行った所定の入力操作に対応する入力信号を外部装置に入力させることができる。
The
続いて、入力装置１００の構成について詳述する。図２は入力装置の断面形状を示す図である。また、図３は入力装置のジョイスティック部の構成を斜め下方から視た要部構成図である。
Next, the configuration of the
図２に示すように、ディスプレイ部１０は、概略半球形状の画像表示部材（表示部材）１１と、台座部１２と、手指検出部１３と、押圧検出部１４と、プロジェクター（画像投射手段）１５と、を有する。ディスプレイ部１０は、ジョイスティック部２０に対し、接続部１６を介してＺ軸回りに左右方向に回動可能に接続（連結）されている。
As shown in FIG. 2, the
画像表示部材１１は、半球形状からなるスリガラス状のプラスチック部材から構成されるものである。プロジェクター部（画像投影手段）１５は、半球状の画像表示部材１１の内側から該画像表示部材１１に対してカラーの画像光を射出する。画像表示部材１１は、プロジェクター部１５から投影された光を拡散させることで外面側から画像を観察可能とする。すなわち、本実施形態において、ディスプレイ部１０は、画像表示部材１１及びプロジェクター部１５により構成されるリアプロジェクター構造を用いて画像を投影する方式を採用する。
The
台座部１２は、例えば板金部材から構成され、画像表示部材１１を保持するためのものである。台座部１２は、底面１２ａの中央に設けられた上記プロジェクター部１５を保持するプロジェクター保持部１２ｂと、底面１２ａから斜め上方に折り曲げ形成された傾斜部１２ｃと、を有する。
The
手指検出部１３は、赤外線発光部１３ａと、赤外線センサー１３ｂとから構成される。赤外線発光部１３ａ及び赤外線センサー１３ｂは、上記台座部１２を平面視した際（上面がらから視た場合）、傾斜部１２ｃにおける各々が対向する位置に取り付けられている。赤外線発光部１３ａで発光された赤外線は放射状に拡がる。
The
本実施形態では、赤外線発光部１３ａが傾斜部１２ｃに傾斜した状態で保持されるため、該赤外線発光部１３ａで発光した赤外光が画像表示部材１１の内面側の全域に照射される。これにより、赤外線発光部１３ａで発光された赤外光は、画像表示部材１１の外面に位置する操作者の手指に照射されて反射される。手指で反射された赤外光は、赤外線センサー１３ｂにより検出される。この構成に基づき、手指検出部１３は、赤外光を用いることで画像表示部材１１上における操作者の手指の位置及び動作（すなわち、操作者の手指による操作）を確実に検出することができる。また、赤外線を用いるため、複数の手指が画像表示部材１１の外面に接触している場合でも、各手指の位置を確実に検出することができ、信頼性の高い検出を行うことができる。また、手指検出部１３は、後述のように画像表示部材１１の外面に手指が接触していない場合でも、赤外反射光の強度の強弱を検出することで手指の位置及び動作を取得することができる。
In the present embodiment, since the infrared
押圧検出部１４は、台座部１２と画像表示部材１１との間に挟まれた状態に設けられている。押圧検出部１４は例えば圧力センサーから構成され、操作者の手による画像表示部材１１に対する上方又は下方への圧力を検出する。押圧検出部１４は、ジョイスティック部２０側に設けられる後述する制御部５０に電気的に接続されており、上記圧力の検出結果を送信する。
The
この構成に基づき、入力装置１００（制御部５０）は、操作者がディスプレイ部１０（画像表示部材１１）の上下方向（Ｚ方向）に付与した押圧力或いは引張力を検出することができる。 Based on this configuration, the input device 100 (control unit 50) can detect the pressing force or tensile force applied by the operator in the vertical direction (Z direction) of the display unit 10 (image display member 11).
プロジェクター部１５は、台座部１２のプロジェクター保持部１２ｂに固定されている。すなわち、プロジェクター部１５は、画像表示部材１１とともに台座部１２と一体に形成されたものとなる。これによれば、ディスプレイ部１０がジョイスティック部２０に対して回動した場合であっても、プロジェクター部１５と画像表示部材１１との位置関係が変化しない。よって、入力装置１００は、ディスプレイ部１０を回転させると、該回転方向と同じ方向に画像表示部材１１に表示された画像が回転する態様となっている。
The
ディスプレイ部１０とジョイスティック部２０とを接続する接続部１６は、回動部材１６ａと、角度検出センサー１６ｂとを含む。回動部材１６ａは、例えば軸受部材から構成され、ディスプレイ部１０とジョイスティック部２０とを互いが回転可能に連結するものである。角度検出センサー１６ｂは、例えばディスプレイ部１０及びジョイスティック部２０の一方側に設けられた不図示の符号等を読み取ることで、お互いの相対的な回転角度を検出するためのものである。角度検出センサー１６ｂは、ジョイスティック部２０側に設けられる後述する制御部５０に電気的に接続されており、上記回転角度の検出結果を送信する。なお、回動部材１６ａには、不図示のバネ部材が搭載されており、ディスプレイ部１０が回動された際、該ディスプレイ部１０を初期位置に戻す方向に付勢力が付与されるようになっている。
The
ジョイスティック部２０は、スティック部２１と、機構部２２とを有する。スティック部２１は、棒状部材であり、上記ディスプレイ部１０と機構部２２とを連結するためのものである。スティック部２１は、一端（＋Ｚ方向の端部）がディスプレイ部１０に接続され、他端（−Ｚ方向の端部）が機構部２２側に接続されている。
The
機構部２２は、本体部２２ａと、圧縮コイルバネ２３と、アクチュエーター２４と、保護カバー２５と、球面軸受２６と、第１アーム２７と、第２アーム２８と、アームセンサー２９と、ケース部材３０とを有する。
The
本体部２２ａは、スティック部２１を可動可能に保持するためのものである。圧縮コイルバネ２３は、本体部２２ａに保持されるスティック部２１にバネ力を付与し、スティック部２１を初期位置（図２に示される垂直状態）に戻す付勢力を付与するためのものである。また、アクチュエーター２４は、例えば圧縮コイルバネ２３と同様、本体部２２ａに保持されるスティック部２１を初期位置に戻す外力を付与するためのものである。
The
保護カバー２５は、例えば可撓性のゴム等から構成され、スティック部２１における圧縮コイルバネ２３及びアクチュエーター２４の取り付け部分を覆うためのものである。このようにジョイスティック部２０は、保護カバー２５を設けることでスティック部２１への操作者の手の挟み込みを防止することによる安全性の確保、及び異物等の挟み込みによる動作不良の防止を図っている。
The
球面軸受２６は、スティック部２１を本体部２２ａに対して回動可能に保持するための軸受である。球面軸受２６は、本体部２２ａの下面に突出した突部２２ｂに嵌合されている。
The
図３に示されるように、第１アーム２７は、概略Ｕ字形状に折り曲げ形成された板金部材から構成されるものである。
第１アーム２７は、本体部２２ａの突部２２ｂの底面に対向するように配置される底板部２７ａと、底板部２７ａに接続され、突部２２ｂのＹ方向における両側面に対向するように配置される側板部２７ｂとを有する。側板部２７ｂの一方側（本実施形態では−Ｙ側）には、一部を切り欠くことで外側に折り曲げられた折曲部２７ｄが形成されている。第１アーム２７は、固定ピン３１により本体部２２ａに対して回動可能に取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the
The
第１アーム２７の底板部２７ａには、概略楕円状の開口２７ｃが形成されている。この開口２７ｃには、スティック部２１の他端側に設けられ、球面軸受２６から突出する略円形状の突出部３３が挿入されている。開口２７ｃの短辺方向の幅は、突出部３３の外形に一致している。この構成により、開口２７ｃは、スティック部２１の突出部３３を長さ方向に沿って導くガイドとして機能する。
A substantially
また、図３に示されるように、第２アーム２８は、概略Ｕ字形状に折り曲げ形成された板金部材から構成されるものである。
第２アーム２８は、本体部２２ａの突部２２ｂの底面に対向するように配置される底板部２８ａと、底板部２８ａに接続され、突部２２ｂのＸ方向における両側面に対向するように配置される側板部２８ｂとを有する。側板部２８ｂの一方側（本実施形態では−Ｘ側）には、一部を切り欠くことで外側に折り曲げられた折曲部２８ｄが形成されている。第２アーム２８は、固定ピン３２により本体部２２ａに対して回動可能に取り付けられている。
As shown in FIG. 3, the
The
第２アーム２８の底板部２８ａには、概略楕円状の開口２８ｃが形成されている。この開口２８ｃには、スティック部２１の他端側に設けられ、球面軸受２６から突出する略円形状の突出部３３が挿入されている。開口２８ｃの短辺方向の幅は、突出部３３の外形に一致している。この構成により、開口２８ｃは、スティック部２１の突出部３３を長さ方向に沿って導くガイドとして機能する。
A substantially
アームセンサー２９は、第１センサー２９ａと第２センサー２９ｂとを含み、これら第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂはそれぞれ本体部２２ａに固定されている。第１センサー２９ａは第１アーム２７の折曲部２７ｄを検出するためのものである。また、第２センサー２９ｂは第２アーム２８の折曲部２８ｄを検出するためのものである。これら第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂはそれぞれ制御部５０に電気的に接続されており、各検出結果を制御部５０に送信する。
The
第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂは、折曲部２７ｄ、２８ｄの上面及び下面を挟むように配置され、例えば折曲部２７ｄ，２８ｄの表面に設けられた不図示の目盛りを測定することで第１アーム２７及び第２アーム２８の移動量を検出する。第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂは、各々が独立して対応する各アーム２７，２８の移動量を検出する。
The
ここで、アームセンサー２９によるアーム２７，２８の移動量の検出方法について説明する。なお、第１センサー２９ａによる第１アーム２７（折曲部２７ｄ）の検出方法と、第２センサー２９ｂによる第２アーム２８（折曲部２８ｄ）の検出方法とは同一であることから、以下で第１センサー２９ａによる検出方法を主体に説明する。
Here, a method for detecting the amount of movement of the
例えば、スティック部２１が操作者により＋Ｘ方向に沿って倒されると該スティック部２１の先端に設けられた突出部３３も同じ方向（＋Ｘ方向）に移動する。このとき、突出部３３は、開口２７ｃの短手方向の側面に当接し、スティック部２１の動きに連動して第１アーム２７が同じ方向（＋Ｘ方向）に移動する。
For example, when the
第２アーム２８では、＋Ｘ方向に移動する突出部３３が底板部２８ａの開口２８ｃに沿って移動する。第２アーム２８は、突出部３３によって移動することがなく、第２センサー２９ｂが第２アーム２８の移動量を検出することはない。したがって、第１センサー２９ａのみが第１アーム２７の＋Ｘ方向への移動量を検出し、制御部５０に検出結果を送信する。
In the
また、スティック部２１が操作者により−Ｘ方向に沿って倒されると該スティック部２１の先端に設けられた突出部３３も同じ方向（−Ｘ方向）に移動する。このとき、突出部３３は、開口２７ｃの短手方向の側面に当接し、スティック部２１の動きに連動して第１アーム２７が同じ方向（−Ｘ方向）に移動する。
When the
第２アーム２８では、−Ｘ方向に移動する突出部３３が底板部２８ａの開口２８ｃに沿って移動する。第２アーム２８は、突出部３３によって移動することがなく、第２センサー２９ｂが第２アーム２８の移動量を検出することはない。したがって、第１センサー２９ａのみが第１アーム２７の−Ｘ方向への移動量を検出し、制御部５０に検出結果を送信する。
In the
一方、スティック部２１が操作者によりＹ方向に沿って倒された場合、上述した場合と同様に、スティック部２１の動きに連動して第２アーム２８のみが同じ方向（Ｙ方向）に移動する。したがって、第２センサー２９ｂのみが第２アーム２８のＹ方向への移動量を検出し、制御部５０に検出結果を送信する。
On the other hand, when the
このように本実施形態においては、アームセンサー２９によりジョイスティック部２０（スティック部２１）のＸ方向、Ｙ方向の移動を独立して検出することができる。すなわち、制御部５０は、ジョイスティック部２０のスティック部２１が操作者によってＸ、Ｙ方向のいずれにも交差する斜め方向に可動された場合であっても、Ｘ方向及びＹ方向の移動量を分離して検出することができる。
As described above, in the present embodiment, the
なお、例えば、操作者に行われる通常の操作時におけるアーム２７、２８の移動量が大きい場合、第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂは折曲部２７ｄ、２８ｄの検出の有無のみを判定するようにしてもよい。すなわち、第１センサー２９ａ及び第２センサー２９ｂは、初期状態で検出していた折曲部２７ｄ，２８ｄが検出できなくなった場合、アーム２７，２８が移動した、すなわちスティック部２１が所定方向に移動したことを検出する。これによれば、アームセンサー２９の構成を簡略することができ、コスト面で有益である。
For example, when the movement amount of the
ケース部材３０は、本体部２２ａを保持するとともに制御部５０を収容するためのものである。制御部５０からは接続コネクター４０が引き出されている。
The
以上のように本実施形態に係る入力装置１００によれば、制御部５０が、押圧検出部１４、角度検出センサー１６ｂ、アームセンサー２９から出力される信号に基づいて、８自由度に対応する信号を外部装置に対して入力する入力操作を行うことができる。
As described above, according to the
また、入力装置１００によれば、手指検出部１３から出力される信号に基づいて、画像表示部材１１（ディスプレイ部１０）上における操作者の手指の位置を検出し、手指による入力動作（例えばクリック動作）に対応する信号を外部装置に対して入力する入力操作を行うことができる。すなわち、制御部５０は、ジョイスティック部２０の動き及び手指検出部１３の検出結果（すなわち、操作者の手指の動き）を関連付けて外部装置に所定の情報（入力信号）を生成する本発明の情報生成部を構成するものである。
Further, according to the
続いて、本実施形態に係る入力装置１００の動作について図面を参照にしながら説明する。
まず、入力装置１００は、接続コネクター４０を介して外部装置に接続される。
入力装置１００は、ディスプレイ部１０に例えば入力操作に関連付けられた操作ボタンを表示する。
Next, the operation of the
First, the
The
以下の説明では、外部装置（コンピューター）側で実行されるコンピューターゲーム（例えば、航空機の操縦を模擬するフライトシュミレーションソフト）に対し、所定の情報（ゲーム画面上における航空機の移動方向に関する情報、ゲームをスタート又はストップする指令に関する情報、ゲームに対する入力情報を確定或いはキャンセルする指令に関する情報）を入力する場合を例に挙げる。 In the following description, predetermined information (information on the moving direction of the aircraft on the game screen, game) is executed for a computer game (for example, flight simulation software that simulates aircraft operation) executed on the external device (computer) side. An example will be described in which information on a command to start or stop and information on a command to confirm or cancel input information for a game are input.
操作者がディスプレイ部１０を把持し、ジョイスティック部２０のスティック部２１を任意の方向に移動させると、入力装置１００は、アームセンサー２９の検出結果に基づいてスティック部２１の移動方向を取得する。これにより、入力装置１００は、外部装置側に対し、スティック部２１の移動方向及びに移動量に応じた入力信号を送信する。具体的に外部装置側のゲーム操作画面上においては、スティック部２１の移動方向及びに移動量に応じた分だけ航空機が向きを変えることなる。なお、Ｘ、Ｙ方向に可動されたスティック部２１は、操作者の手が離れると、圧縮コイルバネ２３の付勢力及びアクチュエーター２４の力により初期位置へと復帰する。
When the operator holds the
また、操作者がディスプレイ部１０を上方（＋Ｚ方向）に引っ張る又は下方（−Ｚ方向）に押し込むと、入力装置１００は、押圧検出部１４の検出結果に基づいてディスプレイ部１０に付与した押圧力或いは引張力による上下方向に関する移動方向及び移動量を取得する。これにより、入力装置１００は、外部装置側に対し、ディスプレイ部１０の移動方向及びに移動量に応じた入力信号を送信する。具体的に外部装置側のコンピューターゲームの操作画面上においては、航空機が昇降することなる。なお、Ｚ方向に引っ張り或いは押し込まれたディスプレイ部１０は、操作者の手が離れると、圧縮コイルバネ２３の付勢力により初期位置へと復帰する。
Further, when the operator pulls the
また、操作者が把持したディスプレイ部１０をＺ軸回りに回転させると、入力装置１００は、接続部１６の角度検出センサー１６ｂの検出結果に基づいてディスプレイ部１０の回転方向及び回転量（回転角度）を取得する。これにより、入力装置１００は、外部装置側に対し、ディスプレイ部１０の回転方向及びに回転量に応じた入力信号を送信する。具体的に外部装置側のゲーム操作画面上においては、ディスプレイ部１０の回転方向及び回転量に応じた分だけ航空機が回転することなる。なお、スティック部２１に対して回動されたディスプレイ部１０は、操作者の手が離れると、不図示のバネ部材の付勢力により初期位置へと復帰する。
Further, when the
また、入力装置１００は、ディスプレイ部１０の表面における操作者の手指の動きを検出している。操作者がディスプレイ部１０上にて手指を動かすと、入力装置１００は、手指検出部１３の検出結果に基づいて手指の移動方向を取得する。具体的に手指検出部１３は、ディスプレイ部１０の外面にタッチした手指を検知し、制御部５０が当該指を認識することで、それ以降の当該手指の動きを入力操作として関連付けることができる。
Further, the
ここで、手指検出部１３は、操作者側から視て左右方向（Ｘ方向）、又は前後方向（Ｙ方向）の手指の動きを検出することができる。また、手指検出部１３は、ディスプレイ部１０に手指が接触している場合、ディスプレイ部１０の法線方向に押圧を加えたときの指の接地面積の変化により押圧の強弱を検出して押圧量を取得する。また、手指検出部１３は、ディスプレイ部１０に手指が接触していない場合、赤外反射光の強度（密度）の強弱を検出して押圧量を取得する。
Here, the
上述のようにして手指検出部１３は、ディスプレイ部１０の表面（画像表示部材１１）を手指でＸ，Ｙ，Ｚ，Ｚ軸回りの回転方向に直接擦った場合、或いは表面に接触しない場合であっても表面近傍で移動すると、この手指の動きを赤外線センサー１３ｂが検出し、検出結果を制御部５０に送信する。そして、制御部５０は、手指の動きを入力操作に関連付ける。
As described above, the
このように本実施形態に係る入力装置１００では、ディスプレイ部１０及びスティック部２１を介した入力情報に加えて、ディスプレイ部１０の表面からの手指の動きによる入力情報を取得することができる。
As described above, in the
入力装置１００は、スティック部２１による入力操作及び手指による入力操作を連動させるようにしている。具体的に入力装置１００は、操作者によるスティック部２１の可動動作を粗い入力操作（第１入力操作）に対応させる。そして、手指動作を粗い入力操作の微調整を行うための調整用入力操作（第２入力操作）に対応させている。
The
具体的に、外部装置側のゲーム操作画面上においては、操作者がスティック部２１を可動すると、可動量に対応して航空機が向きを変えるが、より航空機の向きを高精度で制御することが必要とされる場合もある。入力装置１００では、このような場合、ディスプレイ部１０の外面に対する手指の入力動作により、スティック部２１による入力動作に基づいた航空機の向きを微調整することができる。
Specifically, on the game operation screen on the external device side, when the operator moves the
図４はスティック部２１による入力操作及び手指による入力操作を連動させる態様を説明するための図である。図４に示すように、＋Ｙ方向への可動による航空機の移動量を調整する場合、操作者は手指をディスプレイ部１０の外面に対して−Ｙ方向に擦ればよい。ここで、手指検出部１３は、操作者の手指の動きを精度良く検出するので、入力装置１００は僅かな手指の動きについても確実に入力操作として取得することができる。よって、操作者は、コンピューターゲームに対し、スティック部２１によるラフ（粗く）な入力操作と、手指による微細な入力操作とを行うことができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining a mode in which an input operation by the
また、入力装置１００は、プロジェクター部１５を駆動させてディスプレイ部１０の外面に入力操作に関連付けられた操作ボタンを表示することができる。図５はディスプレイ部１０に表示される操作ボタンの一例を示す図であり、具体的にはディスプレイ部１０の外面にスタートボタン（操作ボタン）Ｂ１と、ストップボタン（操作ボタン）Ｂ２を表示させた場合を示すものである。
In addition, the
スタートボタンＢ１は、例えば外部装置側に対してコンピューターゲームを開始又は入力情報を確定する指令を与える入力操作に関連付けられたものである。また、ストップボタンＢ２は、例えば外部装置側に対してコンピューターゲームを停止又は入力情報をキャンセルする指令を与える入力操作に関連付けられたものである。 The start button B1 is associated with an input operation that gives a command for starting a computer game or confirming input information to the external device side, for example. The stop button B2 is associated with an input operation that gives a command to stop the computer game or cancel input information to the external device side, for example.
ここで、制御部５０は、上記スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２を表示させたディスプレイ部１０の外面における位置情報（座標値等）を取得し、手指検出部１３の検出結果（位置検出座標）との関連付けを行う。これにより、制御部５０は、上記スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２上に操作者の手指が移動し、クリック操作が行われた場合、スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２に対する入力操作が行われたものと判定し、各ボタンＢ１，Ｂ２に応じた指令を生成して外部装置に入力する。
Here, the
なお、入力装置１００は、ディスプレイ部１０上の操作者の手（手指）が配置されない領域に上記スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２を表示するようにプロジェクター部１５を駆動させるようにしても良い。この場合において、入力装置１００は、例えば操作者の手がクリック操作を行うことなく、上記ボタンＢ１，Ｂ２に数秒（２、３秒程度）の間だけ重なったときのみ表示位置を動かすのが望ましい。
The
これによれば、外部装置への入力操作、すなわちコンピューターゲームの操作時に上記スタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２に手で隠れることが防止されるので、操作者の手の位置によらず常にスタートボタンＢ１及びストップボタンＢ２を視認することができる。よって、コンピューターゲームの操作性を高めることができる。 According to this, since it is possible to prevent the start button B1 and the stop button B2 from being hidden by hand during an input operation to an external device, that is, a computer game operation, the start button B1 is always used regardless of the position of the operator's hand. And stop button B2 can be visually recognized. Therefore, the operability of the computer game can be improved.
なお、ディスプレイ部１０に表示される画像は、上記ボタンＢ１，Ｂ２に限られることはなく、例えば外部装置側で表示される画像の少なくとも一部を表示するようにしても構わない。
The image displayed on the
入力装置１００において、ディスプレイ部１０の画像の表示方向は、ジョイスティック部２０の動作方向に倣うか、或いは、常に特定方向を向くように設定するのが良い。前者は、本実施形態で説明したような一人称視点のフライトシュミレーションや、シューティングゲーム等に好適であり、後者は自動車等の乗り物を運転する操作に好適である。いずれの場合においても、手指をディスプレイ部１０の外面に乗せたまま、ディスプレイ部１０及びジョイスティック部２０ともに少なくとも８自由度の操作を行うことができるので、操作者は手指を改めて当てなおす必要が無く、優れた操作性が得られる。
In the
例えば入力装置１００では、コンピューターゲームの内容毎にジョイスティック部２０のスティック部２１が可動される方向が変化する。また、入力装置１００は、コンピューターゲーム用途以外に、ジョイスティック操作がレーバースイッチをはじめとして広く使用され、多方向に入力操作を行う多方向スイッチとして使用されることも想定される。
For example, in the
そこで、本実施形態に係る入力装置１００は、ディスプレイ部１０に例えば入力操作を補助する補助表示を行うこともできる。ここで、補助表示とは、外部装置に対する入力操作においてジョイスティック部２０のスティック部２１を可動させる方向を示すものである。
Therefore, the
図６はディスプレイ部１０に入力操作を補助するための補助表示用ウインドウＨＷが表示された態様を示す図である。図７はディスプレイ部１０に表示される補助表示のバリエーションを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an aspect in which an auxiliary display window HW for assisting an input operation is displayed on the
図７（ａ）は、外部装置側において入力装置１００による入力操作が全方向必要とされていることを示すものである。図７（ｂ）は、外部装置側においてスティック部２１を概略十字方向に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｃ）は、外部装置側においてスティック部２１を円周状に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｄ）は、外部装置側においてスティック部２１を概略Ｈ字状に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｅ）は、外部装置側においてスティック部２１を図７（ｄ）の概略Ｈ字状に加えて基準位置から上下方向に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｆ）は、外部装置側においてスティック部２１を概略十字方向に加えて右端部においては上方、左端部においては下方に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｇ）は、外部装置側においてスティック部２１を、概略Ｈ字を９０度回転させた態様で稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｈ）は、外部装置側においてスティック部２１を左右方向、右端においては上方、左端においては下方に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｉ）は、外部装置側においてスティック部２１を図７（ｅ）に示す態様を９０度回転させた態様で稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｊ）は、外部装置側においてスティック部２１を図７（ｆ）に示す態様を鏡像反転するとともに９０度回転させた態様で稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｋ）は、外部装置側においてスティック部２１を十字方向に加え、十字部の交点で交わるように交差する態様で稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｌ）は、外部装置側においてスティック部２１を左右方向、右端及び左端においては下方、中央においては上方に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｍ）は、外部装置側においてスティック部２１を右端及び左端においては上方から下方、下方においては左右方向に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｎ）は、外部装置側においてスティック部２１を左斜め下方及び右斜め上方においてそれぞれ概略正方形状に稼働させる必要があることを示すものである。図７（ｏ）は、外部装置側においてスティック部２１を下方においては概略台形形状、上方においては下方の概略台形形状を上下反転させた形状を中央で連結させた態様で稼働させる必要があることを示すものである。
FIG. 7A shows that an input operation by the
以上のように本実施形態に係る入力装置１００は、図７（ａ）乃至（ｏ）に示すように外部装置（コンピューターゲーム）側で要求される内容に応じて表示させる補助表示を変化させることができる。
As described above, the
また、入力装置１００のジョイスティック部２０の用途を多方向スイッチとした場合、用途によってはスティックの動作経路を図７（ａ）乃至（ｏ）に示した形態に制限する必要がある。
When the application of the
そこで、本実施形態に係る入力装置１００では、補助表示と異なる入力操作、すなわちスティック部２１が補助表示と異なる方向に可動された場合に、制御部５０が入力操作をキャンセルし、その旨（キャンセルした事）をディスプレイ部１０に表示する。或いは、入力装置１００は、補助表示と異なる入力操作がされた場合に、入力操作を矯正させる旨（例えば、補助表示に倣う旨）を表示する。なお、上記キャンセルした旨をディスプレイ部１０に表示させず、操作者に対して入力操作を受け付けないことを知らせるようにしてもよい。
Therefore, in the
また、入力装置１００は、アクチュエーター２４を駆動させることでスティック部２１が実際に可動できる動作経路を図７（ａ）乃至（ｏ）に示した形態に制限するようにしてもよい。このようにすれば、補助表示の内容に応じてスティック部２１自体の動作経路が制限されるので、操作者が操作部を誤った方向に可動させることに起因した入力操作ミスの発生を防止できる。
Further, the
以上述べたように本実施形態に係る入力装置１００によれば、制御部５０によりジョイスティック部２０による入力動作と、操作者の手指による入力動作とが関連付けられるので、操作者はジョイスティック部２０を動かすとともに手指を動かすことで片手のみで種々な入力操作を外部装置に対して簡便且つ確実に行うことができる。また、操作者は、ディスプレイ部１０の外面に表示される画像を参照することで入力操作を簡便且つ確実に行うことができる。
As described above, according to the
なお、上記実施形態では、手指検出部１３として赤外光を用いた赤外方式を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。例えば、赤外方式に代え、抵抗膜方式、表面弾性波（超音波）方式、電磁誘導方式、或いは静電容量方式を採用するようにしてもよい。例えばディスプレイ部１０の外面にメッシュ状に展開した静電センサーを用い、ディスプレイ部１０の外面に投影される画像（例えば、上記スタートボタンＢ１又はストップボタンＢ２）と関連付け、ディスプレイ部１０の外面に接した操作者の手指の接地面積を検出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the infrared detection method using infrared light is used as an example of the
続いて、本発明の入力装置に係る別の実施形態について説明する。
図８は別形態に係る入力装置の概略構成を示す図である。本形態に係る入力装置は、外部装置であるコンピューター装置に対し、所定の情報を入力するものであり、一般にマウスと呼ばれる装置である。
Next, another embodiment according to the input device of the present invention will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of an input device according to another embodiment. The input device according to the present embodiment inputs predetermined information to a computer device that is an external device, and is a device generally called a mouse.
図８に示すように入力装置２００は、筐体部（操作部）２０１と、センサー２０２と、該筐体部２０１内に内蔵された制御部２０３と、接続コネクター２０４とを有している。筐体部２０１は、操作者の手に把持され易い曲面形状を有するものである。センサー２０２としては、筐体部２０１の表面に接触或いは接近した操作者の手指を検出できる手段であれば、上記実施形態に係る赤外線方式の以外にも適宜採用可能である。
As illustrated in FIG. 8, the
制御部２０３は、センサー２０２に電気的に接続されており、センサー２０２の検出結果が送信される。これにより、制御部２０３は、センサー２０２からの検出信号に基づき、操作者の手指による入力操作に対応する入力信号を取得することができる。接続コネクター２０４は、制御部２０３から引き出され、外部装置に電気的に接続されている。
The
これにより、入力装置２００は、操作者が行った所定の入力操作に対応する入力信号を外部装置側に出力することで、操作者が入力操作に基づいて外部装置を操作することができる。
Thus, the
本実施形態に係る入力装置２００においては、操作者が例えば筐体部２０１の外面を手指で擦ると、センサー２０２が操作者の手指の位置及び動きを検出することで通常のマウスで行われているスクロール操作が実行されることとなる。また、入力装置２００においては、操作者が例えば筐体部２０１の外面を手指が押圧すると、センサー２０２が操作者の手指による押圧動作を検出し、通常のマウスで行われているクリック操作が実行されることとなる。
In the
また、入力装置２００においては、操作者が例えば筐体部２０１をテーブル上で移動させる（可動させる）と、通常のマウスで行われているマウスポインターの移動操作が実行されることとなる。
In the
以上述べたように本実施形態に係る入力装置２００によれば、筐体部２０１の表面にホイールボタンやクリックボタンが設けられていないので、デザイン性に優れるとともに操作者の入力操作を外部装置側に確実に入力することができる高機能な装置を提供できる。
As described above, according to the
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
上記実施形態では、ディスプレイ部１０として半球状、すなわち表示面が曲面であるものを表示部として例示したが、表示部における画像表示面は曲面のみに限定されることはない。すなわち、平面上の画像表示面を有するディスプレイ部とジョイスティック部とを備えた入力装置であってもよい。
In the above embodiment, the
なお、上記入力装置２００においても、筐体部２０１の内側に、該筐体部２０１の外面に所定の画像を表示する表示部を設けるようにしてもよい。これによれば、例えば筐体部２０１の表面の所定位置にスクロールボタン及びクリックボタンを表示させることができる。よって、操作者はスクロールボタンが表示された位置を手指で擦ることで上述したスクロール動作を確実に行うことができる。また、操作者はクリックボタンが表示された位置を手指で触れることで上述したクリック動作を確実に行うことができる。
In the
従って、上記実施形態のように、筐体部２０１内に表示部を設けた構成とすれば、筐体部２０１のデザイン性を損なうことなく、外部装置に対する入力操作を行う場合に表面に表示されるボタン（スクロールボタン及びクリックボタン）に触れることで所定の入力操作（スクロール操作及びクリック操作）を簡便且つ確実に行うことができる。
Therefore, if the display unit is provided in the
また、上記実施形態では、プロジェクター部１５が台座部１２に固定された場合を例に挙げたが、プロジェクター部１５はジョイスティック部２０（スティック部２１）側に固定されていてもよい。この構成によれば、ディスプレイ部１０をジョイスティック部２０に対して回転させた場合においても、プロジェクター部１５は回転しないため、画像表示部材１１に表示される画像が回転せず、操作者から視て常に同じ向きに画像を表示させることができる。
Moreover, although the case where the
なお、上記実施形態では、スティック部２１におけるディスプレイ部１０との接続部分と反対の他端側に機構部２２、すなわちジョイスティック部２０の可動部分をディスプレイ部１０から離間させて設けられる場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、ジョイスティック部２０の可動部分（機構部）をスティック部２１におけるディスプレイ部１０との接続部の近傍、すなわちディスプレイ部１０の直下に設けるようにしてもよい。この構成によれば、ディスプレイ部１０の直下にてジョイスティック部２０が可動するので、入力操作を行う対象（例えば、コンピューターゲームの種類）によってはディスプレイ部１０とジョイスティック部２０との一体感が生じ、体感感度の良い入力操作を行うことができる。
In the above embodiment, the case where the
１０…ディスプレイ部（表示部）、１３…手指検出部（検出部）、１５…プロジェクター部（画像投影手段）、２０…ジョイスティック部（操作部）、２１…スティック部（棒状部材）、５０…制御部（情報生成部）、Ｂ１…スタートボタン（操作ボタン）、Ｂ２…ストップボタン（操作ボタン）、１００、２００…入力装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記操作部に連結され、所定の画像を表示する表示部と、
前記入力操作を行う操作者の手指による操作を検出する検出部と、
前記操作部の動きと前記検出部の検出結果とを関連付けて前記所定の情報を生成する情報生成部と、を備えることを特徴とする入力装置。 An operation unit that is moved in accordance with an input operation by the operator;
A display unit connected to the operation unit and displaying a predetermined image;
A detection unit for detecting an operation by a finger of an operator who performs the input operation;
An input device comprising: an information generation unit that generates the predetermined information by associating a movement of the operation unit with a detection result of the detection unit.
前記操作部の可動部分は、前記棒状部材における前記表示部との接続部分の近傍に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の入力装置。 The display unit is connected via a bar-shaped member of the operation unit,
The input device according to claim 1, wherein the movable portion of the operation unit is provided in the vicinity of a connection portion of the rod-shaped member with the display unit.
前記検出部は、前記操作ボタンに対する前記操作者の手指の動きを検出し、
前記情報生成部は、前記検出部の検出結果に基づいて前記所定の情報を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の入力装置。 The display unit displays operation buttons associated with the input operation,
The detection unit detects a movement of the operator's finger with respect to the operation button;
The input device according to claim 1, wherein the information generation unit generates the predetermined information based on a detection result of the detection unit.
前記入力操作に伴って可動される操作部と、
前記操作部に設けられ、前記入力操作を行う操作者の手指を検出する検出部と、
前記操作部の動き及び前記検出部の検出結果を関連付けて前記所定の情報を生成する情報生成部と、
を備えることを特徴とする入力装置。 In an input device used for an input operation for inputting predetermined information to an external device,
An operation unit movable in accordance with the input operation;
A detection unit that is provided in the operation unit and detects a finger of an operator who performs the input operation;
An information generation unit that generates the predetermined information by associating the movement of the operation unit and the detection result of the detection unit;
An input device comprising:
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