JP2018133117A - 容量性の接触を用いた入力システムおよび入力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ある装置から他の装置に接触信号技術を用いてデジタルデータを送信するマルチメディア機器の入力システムを提供する。【解決手段】 マルチメディア機器の入力システムは、タッチ/リリースイベントを送信する入力装置106と、入力装置106からタッチ/リリースイベントを受信するマルチメディア機器100とを備える。入力装置106は、導電体主要部107と、導電体先端部109と、処理部111と、切替部110と、電源とを備える。入力システムは、導電体主要部107が予め定められた容量値になり、導電体先端部109がマルチメディア機器100のタッチスクリーン101と接触したときに動作する。【選択図】 図1

Description

本発明は、マルチメディア機器の入力システムおよび入力装置に関する。特に、本発明は、容量性の接触を用いた2つの装置間の通信を行う入力システムおよび入力装置に関する。
普及しているマルチメディア機器は、タッチスクリーンの操作を行う装置の発達を促進した。タッチスクリーンの操作として、ペンと指との2つが一般的である。例えば、マルチメディア機器のタッチスクリーン上の音楽を流すアプリケーションの再生ボタンに指が触れると、音楽の再生が始まる。ペンは、タッチスクリーン上で文字を描いたり絵を描いたりするのに用いられる。大多数のペンは、マルチメディア機器と通信を行ったり、マルチメディア機器にデータを送信したりすることはできない。ペンのうちのいくつかは、Bluetooth(登録商標)やWi-Fi(登録商標)等の、他のチャンネルや媒体を介してデータの送信を行うが、タッチスクリーンを介したデータの送信は行わない。指は、マルチメディア機器にデータを転送することはできない。データを記憶することができ、データを転送することができる代替入力装置が望まれている。
本発明は、マルチメディア機器の代替入力システムに関する。本発明は広義には、マルチメディア機器の入力システムであって、
前記入力システムは、タッチ/リリースイベントを通じて記憶されたデータを送信する入力装置と、前記入力装置からタッチ/リリースイベントを受信するマルチメディア機器とを備え、
前記入力装置は、
一端に導電体主要部が取り付けられ、他端に少なくとも1つの導電体先端部が取り付けられた、電気の流れを遮断する絶縁体と、
容量性物質および前記導電体先端部の間で電荷が流れることを可能にする前記導電体主要部と、前記導電体先端部との間の接続および非接続を制御可能な切替部と、
予めロードされたデータを有するメモリユニットを備え、前記予めロードされたデータをタッチ/リリースイベントにエンコードする処理部と、
前記入力装置に供給される電力を蓄えている電源とを備え、
前記処理部は、前記マルチメディア機器のタッチスクリーン上でタッチ/リリースイベントを実行するために前記切替部を制御し、前記切替部は、前記導電体主要部が予め定められた容量値になり、前記導電体先端部が前記マルチメディア機器の前記タッチスクリーンに接触したとき実行可能であり、
前記マルチメディア機器は、
静電容量および前記タッチスクリーン上の位置を測定可能な容量式タッチセンサと、
前記入力装置から受信した生データを読み取り可能であり、前記生データを受信後、前記生データを前記マルチメディア機器のオペレーティングシステムに送信するプロセッサと、
生データをタッチ/リリースイベントに変換し、当該タッチ/リリースイベントをアプリケーションに送信する前記オペレーティングシステムと、
前記マルチメディア機器に予め搭載され、タッチ/リリースイベントの認識およびデコードを行い、タッチ/リリースイベントを実行する前記アプリケーションと、
タッチ/リリースイベントの結果を表示するタッチスクリーンとを備える。
ある実施形態においては、前記処理部は、前記タッチ/リリースイベントのタイミング、位相、および回数の違いを用いて前記予めロードされたデータをエンコードする。
ある実施形態においては、前記入力装置は、リアルタイムクロックを備える。
ある実施形態においては、前記入力装置は、前記導電体主要部に状態表示部を備え、前記状態表示部は、特定の状態をユーザに知らせる。
ある実施形態においては、前記入力装置は、電子機器からデータを受信するポートを備える。
ある実施形態においては、前記入力装置は、電源と接続するためのポートを備える。
ある実施形態においては、前記マルチメディア機器は、容量式マルチタッチセンサを備える。
本発明の好ましい実施形態を添付の図面に例示する。
図1は、本発明に係る、マルチメディア機器の入力システムの動作説明図である。 図2は、本発明に係る、リアルタイムクロックを備えるマルチメディア機器の入力システムの動作説明図である。 図3は、本発明に係る、マルチメディア機器の入力システムのフローチャートである。 図4は、本発明に係る、入力装置からマルチメディア機器へのデータの転送の成功を示す図である。 図5は、本発明の実施形態に係る入力装置を示し、導電体先端部を示す図である。 図6は、本発明に係る入力装置を他の方向から見た図であり、ポートと状態表示部を示す図である。 図7は、本発明の実施形態に係る入力装置を示し、複数の先端部を有する導電体を示す図である。 図8は、入力装置が3つの導電体先端部を有する場合における、本発明に係るマルチメディア機器の入力システムの動作説明図である。 図9は、入力装置が2つ以上の導電体先端部を有する場合における、本発明に係るマルチメディア機器の入力システムのフローチャートである。
以下の説明では、種々の実施形態について説明するが、例示であり、請求項を含む本開示の範囲を限定するものでは無い。図1〜9は、本発明の本質に係る、容量性の接触を用いた、入力システムおよび入力装置を表している。
本発明の実施形態では、接触信号技術を用いて、ある装置から他の装置へとデジタルデータを送信するための入力システムについて述べる。本発明の実施形態では、導電体主要部が予め定められた容量値(例えば人体の容量値)になり、入力装置の導電体先端部がマルチメディア機器のタッチスクリーン上に位置したとき、入力装置は、マルチメディア機器のタッチスクリーン上でタッチ/リリースイベントを発生する。その結果、タッチ/リリースイベントの読み取りおよび変換が可能マルチメディア機器は、例えば、画像や動画をタッチスクリーンに表示したり、マルチメディア機器で音を再生したりといった、タッチ/リリースイベントに対応する操作を実行する。
図1は、マルチメディア機器100の入力システムの動作説明図である。マルチメディア機器100の入力システムは、タッチ/リリースイベントを送信するための入力装置106と、入力装置106からのタッチ/リリースイベントを受信するためのマルチメディア機器100とを備える。
入力装置106(図5参照)は、絶縁体117と、絶縁体117の一端に取り付けられた導電体主要部107と、絶縁体117の他端に取り付けられた導電体先端部109とを備える。絶縁体117は、導電体主要部107から導電体先端部109への電気の流れを遮断する、あるいは妨害するために設けられる。絶縁体117は、例えばゴムのような非導電性の物質であればよい。これに対して、スタイラスは、絶縁体117を備えておらず、それゆえ、スタイラスでは、容量性物質108がスライタスに接触することで、電荷が流れると、常に接続状態となる。そのため、スライタスでは、接続状態、あるいは、非接続状態とする制御を行うことができない。
切替部110は、入力装置106に接続状態と非接続状態との2つの状態を切り替える機能を与え、切替部110は、導電体主要部107と導電体先端部109との間の接続あるいは非接続を制御する。接続とは、導電体主要部107が容量性物質108と導電体先端部109との間で電荷の流れを許容している状態である。非接続とは、電荷が流れていない状態である。容量性物質108の静電容量が予め定められた値(例えば人体の容量値)となり、導電体主要部107に触れることで、切替部110が入力装置106の接続状態を許可すると、マルチメディア機器100へタッチ/リリースイベントを転送するために、導電体主要部107は、容量性物質108から導電体先端部109への電荷の流れを許可する。
入力装置106は、予めロードされたデータを準備し、エンコードするための処理部111を備える。処理部111は、予めロードされたデータを有するメモリユニットを備え、メモリユニットは、処理部111に組み込まれている、あるいは、独立して設けられている。メモリユニットが独立して設けられている場合には、予めロードされたデータはメモリユニットに存在し、処理部111は、コマンドを実行することでメモリユニットにアクセスすることができる。処理部111は、予めロードされたデータをタッチ/リリースイベントにエンコードすることで予めロードされたデータを準備する。処理部111は、予めロードされたデータを、タッチ/リリースイベントのタイミング、位相(phase)、および、回数の差を用いてエンコードする。タッチ/リリースイベントとは、一定の期間内でタッチスクリーン101へのタッチおよびタッチスクリーン101からのリリースが連続することである。タッチ/リリースイベントは、予めロードされたデータにより、タッチおよびリリース動作が所定時間内に所定回数発生するように予め定められている。例えば、0.5秒タッチし、0.2秒リリースし、0.1秒タッチする等である。
予めロードされたデータを準備する以外に、処理部111は、予めロードされたデータ応じたタッチ/リリースイベントを実行するために、切替部110を制御する。切替部110は、電気制御可能なスイッチであり、電気回路、半導体リレー(solid-state relay)、または、電気制御可能な機械式リレーで形成されている。処理部111は、マルチメディア機器100のタッチスクリーン101上でタッチ/リリースイベントを実行させるために、切替部110を制御しており、切替部110は、導電体主要部107が予め定められた容量値になり、導電体先端部109がマルチメディア機器100のタッチスクリーン101と接触したときに実行可能である。切替部110は、連続したタッチおよびリリースを実現するために、接続あるいは非接続を行うことでタッチスクリーン101上においてタッチ/リリースイベントを実行する。
入力装置106における他の構成要素としては、電源である。入力装置106は、動作するために電力が必要である。電力を得るために、入力装置106に供給される電力を蓄えている電源が入力装置106に埋め込まれる。当該電源は、充電可能なものであってもよく、充電不可能なものであってもよい。また代わりに、入力装置106は外部の電源と接続する電力コネクタを備えていてもよい。
入力システムは、マルチメディア機器100を備え、マルチメディア機器100は、入力装置106からタッチ/リリースイベントを受信する。マルチメディア機器100は、静電容量とタッチスクリーン101上の位置とを測定することができる容量式タッチセンサ105を備える。マルチメディア機器100は、入力装置106から受信した生データを読み取ることができるプロセッサ104を備える。入力装置がタッチスクリーン101に接触すると、マルチメディア機器100のプロセッサ104は容量式タッチセンサ105で容量値を測定する。もし容量値が予め定められた値である場合には、プロセッサ104は、入力装置106から受信した生データを読み出す。生データを受信後、プロセッサ104は、当該生データをマルチメディア機器100のオペレーティングシステム(OS)103に送信する。OS103は生データをタッチ/リリースイベントに変換し、タッチ/リリースイベントをアプリケーション102に送信する。アプリケーション102は、マルチメディア機器100に予め搭載されており、アプリケーション102は、タッチ/リリースイベントを認識し、デコードすることができる。デコード後、アプリケーション102は、タッチ/リリースイベントを実行し、その結果、タッチ/リリースイベントを、例えばタッチスクリーン101上に画像や動画を表示する、あるいは、マルチメディア機器100上で音を再生するといった出来事に変換する。当該出来事を表示することができるタッチスクリーン101は、タッチ/リリースイベントを表示する。
図2に示すように、他の実施形態においては、入力装置106は、リアルタイムクロック112を備える。リアルタイムクロック112は、入力装置106がデータと時間とを認識できるように、入力装置106に埋め込まれていてもよい。これにより、入力装置106は、時間により異なるデータを生成することができる、リアルタイムクロック112により、処理部111は、現時刻を知ることができ、現時刻をタッチ/リリースイベントにエンコードする。これにより、タッチ/リリースイベントは、時刻を伴ってマルチメディア機器100へと伝達される。またリアルタイムクロック112により、入力装置106は、時刻に応じてデータの送信を行うことが可能となる。たとえば、予めロードされたデータがマルチメディア機器100に送信されるのは木曜日の午前10時だけだとする。もしユーザが木曜日の午前10時に入力装置106をタッチスクリーン101の上に接触させたとすると、予めロードされたデータはマルチメディア機器100へと転送される。リアルタイムクロック112の他の利点としては、時間の変化に応じてデータを変更することができることである。マルチメディア機器100の時刻と入力装置106の時刻とを同期しておくことで、時刻に応じて異なる組のデータを送信することができる。例えば、入力装置106は、マルチメディア機器100に対して、火曜日の正午に50という数字を送信し、同日午後3時に60という数字を送信する。ユーザが火曜日の正午に入力装置106をマルチメディア機器100のタッチスクリーン101上に接触させたとき、マルチメディア機器100に50という数字が転送される。もし、ユーザが同日午後3時に入力装置106をマルチメディア機器100のタッチスクリーン101上に接触させたとすると、60という数字が送信される。入力装置106は、入力装置106およびマルチメディア機器100に格納されたプログラムに基づいて、異なる時間に異なる数字を送信してもよい。入力装置106は、時刻に応じてデータの変更が可能なようにプログラムされており、マルチメディア機器100は、時刻に応じて異なるデータを受信するプログラムを備えている。
図3に、マルチメディア機器100の入力システムのフローチャートを示す。容量性物質108が入力装置106に接触し、入力装置106の導電体先端部109がタッチスクリーン101と接触すると、マルチメディア機器100の入力システムは、処理部111が入力装置106に予め格納されたデータをマルチメディア機器100に送信する準備を行う(ステップ200)。データの準備というのは、データの収集、データの暗号化、および、データの処理を含む。次にステップ201において、処理部111は、アルゴリズムを用いて準備されたデータをタッチ/リリースイベントへとエンコードする。タッチ/リリースイベントへとエンコードするのに用いるアルゴリズムは、物理レベルの伝送を生成する。ステップ202では、入力装置106の導電体先端部109がタッチスクリーン101に接触すると、タッチ/リリースイベントがタッチスクリーン101を介してマルチメディア機器100へと送信される。ステップ203では、プロセッサ104が容量式タッチセンサ105の容量値を測定し、OS103へとデータを送信する。ステップ204では、マルチメディア機器100のOS103がプロセッサ104から受信したデータを検出し、タッチ/リリースイベントが発生しているか否かを決定する。ステップ205では、タッチ/リリースイベントが発生している場合には、OS103は、当該イベントを記憶し、ステップ206にて当該イベントをアプリケーションへと送信する。ステップ207において、アプリケーション102は、タッチ/リリースイベントのシーケンスを認識する。そして、ステップ208において、アプリケーション102はタッチ/リリースイベントのシーケンスをデコードする。デコード後のステップ209では、アプリケーション102はデコードされた信号に対応する操作を実行する。入力装置106からマルチメディア機器100へとデータの転送が成功した例を図4に示す。タッチスクリーン101は、データの転送が成功したことを示す画像を表示する。
図5に入力装置106のある実施形態を示している。入力装置106は、絶縁体117、導電体主要部107、および、導電体先端部109を備える。本実施形態においては、入力装置106は、販売者がポイントカード(loyalty card)にスタンプを押すのに一般的に使用しているスタンプによく似ている。入力装置106からマルチメディア機器100へとデータを転送するために、入力装置106は、マルチメディア機器100上のデジタルのポイントカードへ押し当てられる。
このような特徴的な構成のために、入力装置106は、マルチメディア機器100上で予め搭載されたアプリケーション102で使用される予めロードされたデータを備える。入力装置106に予めロードされたデータは、特有のスタンプを生成するタッチ/リリースイベントである。入力装置106からマルチメディア機器100へと特有のスタンプを転送するために、マルチメディア機器100は、特有のスタンプを生成するタッチ/リリースイベントを認識することができる予め搭載されたアプリケーションを備えていなければならない。マルチメディア機器100の予め搭載されたアプリケーション102は、関連する販売者からスタンプを受け取るアプリケーション102である。アプリケーション102は、顧客がスタンプをためるために販売者からカードを受け取る、紙製のポイントカードに代わりになるものである。ユーザは、値引きを受けるためや、無料で購入するためにスタンプをためる。アプリケーション102を所持しておくことで、販売者毎にカードを取っておく必要が無くなる。代わりにスタンプは、すぐにマルチメディア機器100で利用することができる。それぞれの販売者は、それぞれの販売者に特有のデータが予めロードされた入力装置106を備える。それゆえ、入力装置106は、それぞれの販売者で、予めロードされたデータが異なる。予めロードされたデータの違いは、タイミング、タッチ/リリースイベントのシーケンスの位相や回数、および/または、接触位置の違いによって生成される。その結果販売者は、自身の店に特有のスタンプのみをユーザに与えることができる。
マルチメディア機器100の入力システムの利点を得るためには、ユーザが予めアプリケーション102をマルチメディア機器100にダウンロードしておく必要が有る。ユーザが販売者の元を訪れ、購入を行う度に、ユーザはアプリケーション102を開き、販売者がマルチメディア機器100のタッチスクリーン101へ入力装置106を押し当てる。その結果、販売者のスタンプがタッチスクリーン101上へ現れる。ユーザは、スタンプをこのようにして集める。スタンプの転送が成功した例を図4に示す。
図6は、入力装置106を他の方向から見た図である。入力装置106は、導電体主要部107に状態表示部114を備える。状態表示部114は、ユーザに特定の状態を知らせるために設けられる。状態表示部114は、データが転送中である時、データの転送が完了した時、または、エラーが発生した時に点灯する構成であってもよい。
入力装置106は、電子機器からデータを受信するポート113を備えている。ポート113は、マルチメディア機器100へと送信するためのデータを入力装置106へとダウンロードするために、製造業者や管理者が入力装置106と電子機器とを接続するために用いられる。入力装置106はさらに、無線手段によりデータを受信してもよい。ポート113はさらに、電源と接続できるようになっていてもよい。ポート113は、ポート113が電源と接続しているときに入力装置106を充電するために用いられてもよい。
さらに、入力装置106は、入力装置106を紐に通すための穴部115を備える。入力装置106を紐に通すことで、入力装置106を頻繁に使用するときに特に便利である。
図7に示す他の実施形態においては、入力装置106は、絶縁体117と、絶縁体117の一端に取り付けられた導電体主要部107と、絶縁体117の他端に取り付けられた3つの導電体先端部116とを備える。入力装置106は、3つの導電体先端部116を用いてデータを送信することができる。すなわち、データは、3つの導電体先端部116に広げられる。そのため、入力装置106は、同じ時間でよりたくさんのデータを転送することができ、その結果データの転送が速くなる。
3つの導電体先端部116を備える入力装置106は、容量式マルチタッチセンサ105aを備えるマルチメディア機器100へのデータの転送に使用することができる。図8の動作説明図に示すように、マルチメディア機器100の入力システムは、3つの導電体先端部116を有する入力装置106を備える。動作説明図は、1つの導電体先端部109を備える入力装置106を備えるマルチメディア機器100の入力システムと類似している。異なる点としては、3つの導電体先端部116を備える入力装置106は、それぞれが3つのうちの1つの導電体先端部116を制御する、3つの切替部110を備える。
3つの導電体先端部116を備える入力装置106は、容量性物質108が導電体主要部107に触れ、導電体主要部107が予め定められた容量値になり、入力装置106の3つの導電体先端部116が、容量式マルチタッチセンサ105aを備えるマルチメディア機器100のタッチスクリーン101に置かれたときに、データの転送を行うことが可能である。そして、処理部111は、予めロードされたデータをタッチ/リリースイベントにエンコードすることで予めロードされたデータを準備する。処理部111は、タッチ/リリースイベントを3つの部分に分解する。処理部111は、容量式マルチタッチセンサ105aを備えるマルチメディア機器100のタッチスクリーン101上でタッチ/リリースイベントの一部を実行する、3つの切替部110のそれぞれを制御する。切替部110のそれぞれは、タッチおよびリリースのシーケンスを行うために、接続あるいは非接続を行い、タッチ/リリースイベントをタッチスクリーン101上で実行する。容量式マルチタッチセンサを備えるマルチメディア機器100は、同時に2つ以上のタッチ/リリースイベントを受信できる。入力装置106がタッチスクリーン101に接触すると、マルチメディア機器100の容量式マルチタッチセンサ105aは、入力装置106の静電容量および位置を測定する。測定した静電容量が予め定められた値である場合には、プロセッサ104は、入力装置106から受信した3つの生データを読み込む。当該生データの受信後、プロセッサ104は、生データをマルチメディア機器100のオペレーティングシステム(OS)103に送信する。OS103は、生データをタッチ/リリースイベントに変換し、変換したタッチ/リリースイベントをアプリケーション102に送信する。マルチメディア機器100に予め搭載されたアプリケーション102は、タッチ/リリースイベントを認識し、デコードする。デコード後、アプリケーション102は、タッチ/リリースイベントを実行する。タッチ/リリースイベントの結果を表示するタッチスクリーン101は、タッチ/リリースイベントを表示する。入力装置106は、複数の導電体先端部109を備えていてもよく、1つや3つに限定されるものでは無い。複数の導電体先端部109を備える入力装置106は、マルチメディア機器100により大きいデータを送信するのに適している。
図9は、本発明に係る、入力装置106が2つ以上の導電体先端部109を備えている場合におけるマルチメディア機器100の入力システムのフローチャートである。1つの導電体先端部109を備える入力装置106のフローチャートと、2つ以上の導電体先端部109を備える入力装置106のフローチャートとの違いは、ステップ211において処理部111が、準備したデータを複数のタッチ/リリースイベントのシーケンスにエンコードする点である。タッチ/リリースイベントは、1つの導電体先端部109を有する入力装置106を備える入力システムと同様の方法により転送される。
上述したように、入力システムは、入力装置106からマルチメディア機器100へデータを転送する代替手段である。無数のアプリケーション102を、入力装置106を使用するために作成することができる。入力装置106は、種々の形式のデータを転送するための記憶装置として使用することができ、アプリケーション102は、上述した例に限定されるものではない。

Claims (7)

  1. マルチメディア機器の入力システムであって、
    前記入力システムは、タッチ/リリースイベントを通じて記憶されたデータを送信する入力装置と、前記入力装置からタッチ/リリースイベントを受信するマルチメディア機器とを備え、
    前記入力装置は、
    一端に導電体主要部が取り付けられ、他端に少なくとも1つの導電体先端部が取り付けられた、電気の流れを遮断する絶縁体と、
    容量性物質および前記導電体先端部の間で電荷が流れることを可能にする前記導電体主要部と、前記導電体先端部との間の接続および非接続を制御可能な切替部と、
    予めロードされたデータを有するメモリユニットを備え、前記予めロードされたデータをタッチ/リリースイベントにエンコードする処理部と、
    前記入力装置に供給される電力を蓄えている電源とを備え、
    前記処理部は、前記マルチメディア機器のタッチスクリーン上でタッチ/リリースイベントを実行するために前記切替部を制御し、前記切替部は、前記導電体主要部が予め定められた容量値になり、前記導電体先端部が前記マルチメディア機器の前記タッチスクリーンに接触したとき実行可能であり、
    前記マルチメディア機器は、
    静電容量および前記タッチスクリーン上の位置を測定可能な容量式タッチセンサと、
    前記入力装置から受信した生データを読み取り可能であり、前記生データを受信後、前記生データを前記マルチメディア機器のオペレーティングシステムに送信するプロセッサと、
    生データをタッチ/リリースイベントに変換し、当該タッチ/リリースイベントをアプリケーションに送信する前記オペレーティングシステムと、
    前記マルチメディア機器に予め搭載され、タッチ/リリースイベントの認識およびデコードを行い、タッチ/リリースイベントを実行する前記アプリケーションと、
    タッチ/リリースイベントの結果を表示するタッチスクリーンとを備えることを特徴とする入力システム。
  2. 前記処理部は、前記タッチ/リリースイベントのタイミング、位相、および回数の違いを用いて前記予めロードされたデータをエンコードすることを特徴とする請求項1に記載の入力システム。
  3. 前記入力装置は、リアルタイムクロックを備えることを特徴とする請求項1に記載の入力システム。
  4. 前記入力装置は、前記導電体主要部に状態表示部を備え、
    前記状態表示部は、特定の状態をユーザに知らせることを特徴とする請求項1に記載の入力システム。
  5. 前記入力装置は、電子機器からデータを受信するポートを備えることを特徴とする請求項1に記載の入力システム。
  6. 前記入力装置は、電源と接続するためのポートを備えることを特徴とする請求項1に記載の入力システム。
  7. 前記マルチメディア機器は、容量式マルチタッチセンサを備えることを特徴とする請求項1に記載の入力システム。
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