JP2020160532A - Information input device, information input system, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報入力装置、情報入力システム及びプログラムに関する。 The present invention relates to an information input device, an information input system and a program.
従来、太陽電池を有する装置に情報を入力するために適用することのできる技術として、特許文献１には、動作モードがデータ受信モードである場合に、光信号を太陽電池により光電変換し、得られた電気信号のアナログ／ディジタル変換を行って受信データとして用いる技術が開示されている。 Conventionally, as a technique that can be applied to input information to a device having a solar cell, Patent Document 1 obtains that an optical signal is photoelectrically converted by a solar cell when the operation mode is a data reception mode. A technique for performing analog / digital conversion of an electric signal and using it as received data is disclosed.
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、動作モードを通常動作時とは異なるモード（データ受信モード）に設定する必要がある、という問題点があった。 However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that it is necessary to set the operation mode to a mode (data reception mode) different from that in the normal operation.
本発明は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、動作モードの変更を行うことなく情報を入力することのできる情報入力装置、情報入力システム及びプログラム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 an information input device, an information input system, and a program capable of inputting information without changing an operation mode.
本発明に係る情報入力装置は、太陽電池によって生成された電力の状態を示す物理量を検出する検出部と、前記検出部によって検出された物理量が、予め定められた状態に合致するか否かを判定する判定部と、前記判定部によって合致すると判定された場合、合致した状態に対応付けられた情報を入力情報として特定する特定部と、を備えている。 The information input device according to the present invention has a detection unit that detects a physical quantity indicating the state of electric power generated by the solar cell, and whether or not the physical quantity detected by the detection unit matches a predetermined state. It includes a determination unit for determining, and a specific unit for specifying information associated with the matched state as input information when it is determined by the determination unit to match.
本発明に係る情報入力システムは、本発明の情報入力装置と、前記情報入力装置で用いられる太陽電池と、を含む。 The information input system according to the present invention includes the information input device of the present invention and the solar cell used in the information input device.
本発明に係るプログラムは、太陽電池によって生成された電力の状態を示す物理量を検出し、検出した物理量が、予め定められた状態に合致するか否かを判定し、合致すると判定した場合、合致した状態に対応付けられた情報を入力情報として特定する、処理をコンピュータに実行させるプログラムである。 The program according to the present invention detects a physical quantity indicating the state of the electric power generated by the solar cell, determines whether or not the detected physical quantity matches a predetermined state, and if it is determined to match, matches. It is a program that causes a computer to execute a process that specifies the information associated with the state as input information.
本発明によれば、動作モードの変更を行うことなく情報を入力することができる。 According to the present invention, information can be input without changing the operation mode.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。 Hereinafter, examples of embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［第１実施形態］
本第１実施形態では、本発明を、一例として図３に示す腕時計５０に適用した場合について説明する。まず、図１を参照して、本実施形態に係る情報入力システム９０の構成を説明する。
[First Embodiment]
In the first embodiment, the case where the present invention is applied to the wristwatch 50 shown in FIG. 3 as an example will be described. First, the configuration of the information input system 90 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図１に示すように、本実施形態に係る情報入力システム９０は、太陽電池１０と、電圧検出部２０と、情報入力装置３０と、を含む。 As shown in FIG. 1, the information input system 90 according to the present embodiment includes a solar cell 10, a voltage detection unit 20, and an information input device 30.
太陽電池１０は、腕時計５０における電力によって駆動する各部への駆動用の電力を供給するためのものである。電圧検出部２０は、太陽電池１０の生成した電力を出力する出力端子に接続されており、太陽電池１０から出力された電力から電圧を検出するためのものである。本実施形態に係る電圧検出部２０は、太陽電池１０によって生成された電力からノイズ成分を除去する機能を有しており、本実施形態では、電圧検出部２０として、ヒステリシスコンパレータを適用している。 The solar cell 10 is for supplying electric power for driving to each part driven by electric power in the wristwatch 50. The voltage detection unit 20 is connected to an output terminal that outputs the electric power generated by the solar cell 10, and is for detecting the voltage from the electric power output from the solar cell 10. The voltage detection unit 20 according to the present embodiment has a function of removing a noise component from the electric power generated by the solar cell 10, and in the present embodiment, a hysteresis comparator is applied as the voltage detection unit 20. ..
一方、情報入力装置３０は、電圧検出部２０の出力端子に接続されており、電圧検出部２０から入力された電圧を用いて、腕時計５０のユーザによる、太陽電池１０の受光面に対する、手のひら、指先といった手を用いた遮光状態及び開放状態の組み合わせに応じて、ユーザによって入力された情報を特定する。なお、情報入力装置３０の具体例としては、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller、所謂シーケンサ）等の各種コントローラを挙げることができる。 On the other hand, the information input device 30 is connected to the output terminal of the voltage detection unit 20, and using the voltage input from the voltage detection unit 20, the user of the wristwatch 50 uses the palm of his hand with respect to the light receiving surface of the solar cell 10. The information input by the user is specified according to the combination of the light-shielded state and the open state using a hand such as a fingertip. As a specific example of the information input device 30, various controllers such as PLC (Programmable Logic Controller, so-called sequencer) can be mentioned.
本実施形態に係る情報入力装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、一時記憶領域としてのメモリ３２、不揮発性の記憶部３３、計時部３４及びＩ／Ｏ（Input/Output、入出力）部３５を備えている。ＣＰＵ３１、メモリ３２、記憶部３３、計時部３４及びＩ／Ｏ部３５はバスＢを介して互いに接続されている。記憶部３３は、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等によって実現される。 The information input device 30 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 31, a memory 32 as a temporary storage area, a non-volatile storage unit 33, a timing unit 34, and an I / O (Input / Output) unit. It has 35. The CPU 31, the memory 32, the storage unit 33, the timekeeping unit 34, and the I / O unit 35 are connected to each other via the bus B. The storage unit 33 is realized by an SSD (Solid State Drive), a flash memory, or the like.
記憶媒体としての記憶部３３には、情報入力プログラム３３Ａが記憶されている。ＣＰＵ３１は、情報入力プログラム３３Ａを記憶部３３から読み出してメモリ３２に展開し、情報入力プログラム３３Ａが有するプロセスを順次実行する。また、記憶部３３には、詳細を後述する情報特定データ３３Ｂが記憶されている。 The information input program 33A is stored in the storage unit 33 as a storage medium. The CPU 31 reads the information input program 33A from the storage unit 33, expands the information input program 33A into the memory 32, and sequentially executes the processes included in the information input program 33A. Further, the storage unit 33 stores information-specific data 33B, which will be described in detail later.
次に、図２を参照して、本実施形態に係る情報入力装置３０の機能的な構成について説明する。図２に示すように、情報入力装置３０は、検出部３１Ａ、判定部３１Ｂ及び特定部３１Ｃを含む。情報入力装置３０のＣＰＵ３１が情報入力プログラム３３Ａを実行することで、検出部３１Ａ、判定部３１Ｂ及び特定部３１Ｃとして機能する。 Next, with reference to FIG. 2, the functional configuration of the information input device 30 according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the information input device 30 includes a detection unit 31A, a determination unit 31B, and a specific unit 31C. When the CPU 31 of the information input device 30 executes the information input program 33A, it functions as a detection unit 31A, a determination unit 31B, and a specific unit 31C.
本実施形態に係る検出部３１Ａは、太陽電池１０によって生成された電力の状態を示す物理量を検出する。本実施形態では、上記物理量として、太陽電池１０の受光面が遮光されている期間である遮光期間を示す物理量、及び太陽電池１０の受光面が開放されている期間である開放期間を示す物理量の２種類の物理量の組み合わせを適用している。本実施形態に係る計時部３４は、上記遮光期間及び上記開放期間を計時するものであり、一例として各種タイマを適用することができる。 The detection unit 31A according to the present embodiment detects a physical quantity indicating the state of the electric power generated by the solar cell 10. In the present embodiment, the physical quantities include a physical quantity indicating a light-shielding period during which the light-receiving surface of the solar cell 10 is shielded from light, and a physical quantity indicating an opening period during which the light-receiving surface of the solar cell 10 is open. A combination of two types of physical quantities is applied. The time measuring unit 34 according to the present embodiment measures the light-shielding period and the opening period, and various timers can be applied as an example.
また、判定部３１Ｂは、検出部３１Ａによって検出された物理量が、予め定められた状態に合致するか否かを判定する。そして、特定部３１Ｃは、判定部３１Ｂによって合致すると判定された場合、合致した状態に対応付けられた情報を入力情報として特定する。 Further, the determination unit 31B determines whether or not the physical quantity detected by the detection unit 31A matches a predetermined state. Then, when the determination unit 31B determines that the match is made, the identification unit 31C specifies the information associated with the matched state as input information.
すなわち、本実施形態に係る腕時計５０は、一例として図３に示すように、太陽電池１０の受光面が、腕時計５０の時針、分針等が設けられた面側に設けられている。腕時計５０のユーザは、太陽電池１０の受光面を自身の手７０で覆うことで当該受光面を遮光する遮光状態と、当該遮光状態から、太陽電池１０の受光面から手７０を離間させることで当該受光面を開放する開放状態と、の２種類の状態とする操作を連続的に行う。 That is, in the wristwatch 50 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3 as an example, the light receiving surface of the solar cell 10 is provided on the surface side of the wristwatch 50 where the hour hand, the minute hand, and the like are provided. The user of the wristwatch 50 can cover the light receiving surface of the solar cell 10 with his / her own hand 70 to shield the light receiving surface from light, and separate the hand 70 from the light receiving surface of the solar cell 10 from the light blocking state. The operation of opening the light receiving surface and the open state of opening the light receiving surface is continuously performed.
一方、本実施形態では、上記遮光状態の期間である遮光期間、及び上記開放状態の期間である開放期間の２種類の物理量の組み合わせに応じて、各々異なる情報が予め対応付けられている。この遮光期間及び開放期間の組み合わせに対応する情報を纏めたデータが、情報特定データ３３Ｂである。なお、本実施形態では、上記情報として腕時計５０に入力するコマンドを示すコマンド情報を適用している。 On the other hand, in the present embodiment, different information is associated in advance according to the combination of two types of physical quantities, that is, the light-shielding period, which is the period of the light-shielding state, and the open period, which is the period of the open state. The data that summarizes the information corresponding to the combination of the shading period and the opening period is the information identification data 33B. In this embodiment, command information indicating a command to be input to the wristwatch 50 is applied as the above information.
図４には、本実施形態に係る情報特定データ３３Ｂの一例が示されている。図４に示すように、本実施形態に係る情報特定データ３３Ｂは、コマンド情報、及び当該コマンド情報に対応する遮光期間及び開放期間の組み合わせを示す状態推移パターンの各データが関連付けられて記憶部３３に記憶されている。なお、図４に示す状態推移パターンは、紙面左側から右側に向けて時系列順に、遮光期間及び開放期間を繰り返し、かつ、連続的に組み合わされたものとされている。 FIG. 4 shows an example of the information identification data 33B according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the information identification data 33B according to the present embodiment is associated with the command information and the data of the state transition pattern indicating the combination of the shading period and the opening period corresponding to the command information, and is associated with the storage unit 33. It is remembered in. It should be noted that the state transition patterns shown in FIG. 4 are assumed to be a combination of repeating the shading period and the opening period in chronological order from the left side to the right side of the paper.
図４に示す例では、「コマンドＡ１」とのコマンド情報に対応する状態推移パターンとして、遮光期間が１秒で、当該遮光期間に連続する開放期間が１秒であり、さらに当該開放期間に連続する遮光期間が２秒以上である、との状態推移パターンが記憶されている。したがって、この状態推移パターンがユーザによって腕時計５０における太陽電池１０の受光面に対して行われることで、腕時計５０には「コマンドＡ１」とのコマンドが入力されることになる。 In the example shown in FIG. 4, as a state transition pattern corresponding to the command information with "command A1", the shading period is 1 second, the opening period continuous with the shading period is 1 second, and the opening period is continuous with the opening period. The state transition pattern that the shading period is 2 seconds or more is stored. Therefore, when this state transition pattern is performed by the user on the light receiving surface of the solar cell 10 in the wristwatch 50, the command "command A1" is input to the wristwatch 50.
一方、図５には、太陽電池１０からの出力電圧の推移の一例を示す波形図が示されている。図５に示すように、太陽電池１０からの出力電圧は、開放期間、すなわち、受光面が開放状態とされている期間においては相対的に高電位となり、遮光期間、すなわち、受光面が遮光状態とされている期間においては相対的に低電位となる。 On the other hand, FIG. 5 shows a waveform diagram showing an example of the transition of the output voltage from the solar cell 10. As shown in FIG. 5, the output voltage from the solar cell 10 has a relatively high potential during the open period, that is, the period in which the light receiving surface is in the open state, and the light shielding period, that is, the light receiving surface is in the light receiving state. During the period, the potential becomes relatively low.
本実施形態に係る情報入力システム９０では、太陽電池１０の出力端子と、情報入力装置３０との間に、ヒステリシスコンパレータにより構成された電圧検出部２０が介在されている。このため、情報入力装置３０に入力される電圧波形は、一例として図５に示す太陽電池１０からの出力波形とは逆位相となる一方、ヒステリシスコンパレータにおけるヒステリシス幅に応じた期間が、太陽電池１０における開放期間及び遮光期間として情報入力装置３０の検出部３１Ａにより検出される。 In the information input system 90 according to the present embodiment, a voltage detection unit 20 configured by a hysteresis comparator is interposed between the output terminal of the solar cell 10 and the information input device 30. Therefore, the voltage waveform input to the information input device 30 has a phase opposite to the output waveform from the solar cell 10 shown in FIG. 5 as an example, while the period corresponding to the hysteresis width in the hysteresis comparator is the solar cell 10 It is detected by the detection unit 31A of the information input device 30 as the opening period and the shading period in the above.
次に、図６を参照して、本実施形態に係る情報入力システム９０の作用を説明する。腕時計５０のユーザにより、太陽電池１０の受光面に対する状態が開放状態から遮光状態に移行された場合に、情報入力装置３０のＣＰＵ３１が情報入力プログラム３３Ａを実行することにより、図６に示す情報入力処理が実行される。なお、本実施形態では、上記開放状態から遮光状態への移行の検出を、電圧検出部２０から入力されている電圧（以下、「入力電圧」という。）の立ち上がりエッジを検出部３１Ａによって検出することにより行っている。 Next, the operation of the information input system 90 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. When the state of the solar cell 10 with respect to the light receiving surface is changed from the open state to the light-shielded state by the user of the wristwatch 50, the CPU 31 of the information input device 30 executes the information input program 33A to input the information shown in FIG. The process is executed. In the present embodiment, the detection unit 31A detects the rising edge of the voltage (hereinafter referred to as “input voltage”) input from the voltage detection unit 20 to detect the transition from the open state to the light-shielding state. It is done by.
図６のステップ２００で、検出部３１Ａは、情報特定データ３３Ｂから全ての状態推移パターンを読み出し、次のステップ２０２で、検出部３１Ａは、計時部３４による計時を開始させる制御を行う。 In step 200 of FIG. 6, the detection unit 31A reads out all the state transition patterns from the information identification data 33B, and in the next step 202, the detection unit 31A controls the timing unit 34 to start timing.
次のステップ２０４で、検出部３１Ａは、太陽電池１０の受光面に対する状態が遮光状態から開放状態に移行されるまで待機し、次のステップ２０６で、検出部３１Ａは、計時部３４の計時を終了させる制御を行い、次のステップ２０８で、検出部３１Ａは、計時部３４による計時値を記憶部３３の所定領域に記憶する。なお、本実施形態では、ステップ２０４における遮光状態から開放状態への移行の検出を、上記入力電圧の立ち下がりエッジを検出することにより行っている。 In the next step 204, the detection unit 31A waits until the state of the solar cell 10 with respect to the light receiving surface shifts from the light-shielding state to the open state, and in the next step 206, the detection unit 31A clocks the timekeeping unit 34. Control is performed to terminate the process, and in the next step 208, the detection unit 31A stores the timed value by the timed unit 34 in a predetermined area of the storage unit 33. In this embodiment, the transition from the light-shielded state to the open state in step 204 is detected by detecting the falling edge of the input voltage.
次のステップ２１０で、判定部３１Ｂは、以上の処理によって記憶部３３に記憶した計時値に合致するパターンがステップ２００の処理によって読み出した状態推移パターンに含まれるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ２２２に移行する一方、否定判定となった場合はステップ２１２に移行する。なお、本実施形態では、ステップ２１０の処理において、状態推移パターンにおける合致するパターンの有無を判定する場合に、遮光期間及び開放期間の何れについても、所定期間のずれを許容する。より具体的には、状態推移パターンにおいて規定されている遮光期間及び開放期間の何れについても、対応する期間の所定の割合の期間（本実施形態では、±２０％の期間）だけ、ずれを許容する。例えば、情報特定データ３３Ｂが図４に示すものであり、「遮光期間」として‘１秒’が規定されている場合、遮光期間が０．８秒（＝１×０．８）から１．２秒（＝１×１．２）までの範囲内であれば、遮光期間は合致していると判定する。 In the next step 210, the determination unit 31B determines whether or not the pattern matching the clock value stored in the storage unit 33 by the above processing is included in the state transition pattern read out by the processing in step 200, and makes an affirmative determination. If the result is, the process proceeds to step 222, while if the determination is negative, the process proceeds to step 212. In the present embodiment, when determining the presence or absence of a matching pattern in the state transition pattern in the process of step 210, a deviation of a predetermined period is allowed for both the shading period and the opening period. More specifically, for both the shading period and the opening period specified in the state transition pattern, deviation is allowed only for a predetermined ratio period (± 20% period in this embodiment) of the corresponding period. To do. For example, when the information specific data 33B is shown in FIG. 4 and "1 second" is specified as the "shading period", the shading period is from 0.8 seconds (= 1 × 0.8) to 1.2. If it is within the range up to seconds (= 1 × 1.2), it is determined that the shading period matches.
ステップ２１２で、検出部３１Ａは、計時部３４による計時を開始させる制御を行い、次のステップ２１４で、検出部３１Ａは、太陽電池１０の受光面に対する状態が開放状態から遮光状態に移行されるまで待機する。次のステップ２１６で、検出部３１Ａは、計時部３４の計時を終了させる制御を行い、次のステップ２１８で、検出部３１Ａは、計時部３４による計時値を記憶部３３の所定領域に記憶する。なお、本実施形態では、ステップ２１４における開放状態から遮光状態への移行の検出を、上記入力電圧の立ち上がりエッジを検出することにより行っている。 In step 212, the detection unit 31A controls the timing unit 34 to start timing, and in the next step 214, the detection unit 31A shifts the state of the solar cell 10 with respect to the light receiving surface from the open state to the light-shielding state. Wait until. In the next step 216, the detection unit 31A controls to end the time measurement of the time measurement unit 34, and in the next step 218, the detection unit 31A stores the time measurement value by the time measurement unit 34 in a predetermined area of the storage unit 33. .. In this embodiment, the transition from the open state to the light-shielded state in step 214 is detected by detecting the rising edge of the input voltage.
次のステップ２２０で、判定部３１Ｂは、以上の処理によって記憶部３３に記憶した計時値に合致するパターンがステップ２００の処理によって読み出した状態推移パターンに含まれるか否かをステップ２１０の処理と同様に判定し、否定判定となった場合はステップ２０２に戻る一方、肯定判定となった場合はステップ２２２に移行する。 In the next step 220, the determination unit 31B determines whether or not the pattern matching the time value stored in the storage unit 33 by the above processing is included in the state transition pattern read out by the processing of step 200 as the processing of step 210. The same determination is made, and if a negative determination is made, the process returns to step 202, while if an affirmative determination is made, the process proceeds to step 222.
ステップ２２２で、特定部３１Ｃは、読み出した状態推移パターンのうち、ステップ２１０又はステップ２２０の処理によって合致すると判定された状態推移パターンに対応するコマンド情報を、情報特定データ３３Ｂを参照して特定する。そして、特定部３１Ｃは、特定したコマンド情報を腕時計５０の全体的な制御を行う図示しない制御ユニットに出力する。このコマンド情報の出力により、当該コマンド情報に応じた制御が制御ユニットにより実行される。 In step 222, the specifying unit 31C specifies the command information corresponding to the state transition pattern determined to match by the processing of step 210 or step 220 among the read state transition patterns with reference to the information identification data 33B. .. Then, the specific unit 31C outputs the specified command information to a control unit (not shown) that controls the entire wristwatch 50. By outputting this command information, the control unit executes control according to the command information.
以上説明したように、本実施形態によれば、太陽電池１０によって生成された電力の状態を示す物理量を検出する検出部３１Ａと、検出部３１Ａによって検出された物理量が、予め定められた状態に合致するか否かを判定する判定部３１Ｂと、判定部３１Ｂによって合致すると判定された場合、合致した状態に対応付けられた情報（本実施形態では、コマンド情報）を入力情報として特定する特定部３１Ｃと、を備えている。従って、動作モードの変更を行うことなく情報を入力することができる。 As described above, according to the present embodiment, the detection unit 31A for detecting the physical quantity indicating the state of the electric power generated by the solar cell 10 and the physical quantity detected by the detection unit 31A are in a predetermined state. When the determination unit 31B for determining whether or not they match and the determination unit 31B determine that they match, the identification unit that specifies the information (command information in the present embodiment) associated with the matched state as input information. It is equipped with 31C. Therefore, the information can be input without changing the operation mode.
また、本実施形態によれば、上記電力からノイズ成分を除去して電圧レベルとして検出部３１Ａに出力する電圧検出部２０を更に備えている。従って、何らかのノイズによる誤入力を未然に防止することができる。 Further, according to the present embodiment, a voltage detection unit 20 that removes a noise component from the power and outputs the voltage level to the detection unit 31A is further provided. Therefore, it is possible to prevent erroneous input due to some noise.
また、本実施形態によれば、電圧検出部２０としてヒステリシスコンパレータを用いている。従って、汎用的、かつ低コストである素子によって、誤入力を未然に防止することができる。 Further, according to the present embodiment, a hysteresis comparator is used as the voltage detection unit 20. Therefore, it is possible to prevent erroneous input by using a general-purpose and low-cost element.
また、本実施形態によれば、上記物理量を、太陽電池１０の受光面が遮光されている期間である遮光期間を示す物理量、及び太陽電池１０の受光面が開放されている期間である開放期間を示す物理量としている。従って、何れも容易に検出可能な物理量を適用しているため、より容易に本発明を実現することができる。 Further, according to the present embodiment, the physical quantity is a physical quantity indicating a light-shielding period in which the light-receiving surface of the solar cell 10 is shielded from light, and an opening period in which the light-receiving surface of the solar cell 10 is open. It is a physical quantity indicating. Therefore, since the physical quantity that can be easily detected is applied in each case, the present invention can be realized more easily.
また、本実施形態によれば、遮光期間及び開放期間を計時する計時部３４を更に備えている。従って、遮光期間及び開放期間をＣＰＵ３１によって計測する場合に比較して、ＣＰＵ３１の負荷を軽減することができる。 Further, according to the present embodiment, a time measuring unit 34 for measuring the shading period and the opening period is further provided. Therefore, the load on the CPU 31 can be reduced as compared with the case where the shading period and the opening period are measured by the CPU 31.
更に、本実施形態によれば、上記入力情報を、太陽電池によって生成された電力によって駆動する装置（腕時計５０）に対するコマンドを示すコマンド情報としている。従って、太陽電池１０によって生成された電力が供給される装置に対してコマンド情報を入力することができる。 Further, according to the present embodiment, the input information is used as command information indicating a command for a device (wrist watch 50) driven by electric power generated by a solar cell. Therefore, command information can be input to the device to which the electric power generated by the solar cell 10 is supplied.
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、太陽電池が単体構成とされている場合の形態例について説明したが、本第２実施形態では、太陽電池１０が複数の太陽電池セルによって構成されている場合の形態例について説明する。また、上記第１実施形態では、本発明を腕時計に適用した場合の形態例について説明したが、本第２実施形態では、本発明を電子卓上計算機（以下、「電卓」という。）に適用した場合の形態例について説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the embodiment in which the solar cell is composed of a single unit has been described, but in the second embodiment, the embodiment in which the solar cell 10 is composed of a plurality of solar cells. Will be described. Further, in the first embodiment, the embodiment when the present invention is applied to a wristwatch has been described, but in the second embodiment, the present invention is applied to an electronic desk calculator (hereinafter, referred to as "calculator"). An example of the form of the case will be described.
一例として図７に示すように、本実施形態に係る電卓６０は、数字や記号等を表示する表示部６２、及び数字や各種演算子等を入力する場合に押圧操作されるスイッチ部６４に加えて、表示部６２及びスイッチ部６４が設けられた面の上端部近傍に、複数（本実施形態では、４個）の太陽電池セル１２Ａ〜１２Ｄを含んで構成された太陽電池１２が設けられている。電卓６０のユーザは、太陽電池１２を構成する複数の太陽電池セル１２Ａ〜１２Ｄの少なくとも１つの受光面を自身の手７０で覆うことで当該受光面を遮光する遮光状態と、当該遮光状態から、太陽電池１０の遮光している太陽電池セルの受光面から手７０を離間させることで当該受光面を開放する開放状態と、の２種類の状態とする操作を連続的に行う。 As an example, as shown in FIG. 7, the calculator 60 according to the present embodiment has a display unit 62 that displays numbers and symbols, and a switch unit 64 that is pressed when inputting numbers and various operators. A solar cell 12 including a plurality of (four in this embodiment) solar cells 12A to 12D is provided near the upper end of the surface on which the display unit 62 and the switch unit 64 are provided. There is. The user of the calculator 60 has a light-shielding state in which at least one light-receiving surface of the plurality of solar cells 12A to 12D constituting the solar cell 12 is covered with his / her own hand 70 to block the light-receiving surface, and a light-shielding state. The operation of two types of states is continuously performed: an open state in which the light receiving surface of the solar cell 10 is opened by separating the hand 70 from the light receiving surface of the light-shielding solar cell.
一方、本実施形態では、上記遮光状態の期間である遮光期間、当該遮光状態としている太陽電池セルの数（以下、「遮光セル数」という。）、及び上記開放状態の期間である開放期間、の３種類の物理量の組み合わせに応じて、各々異なる情報が予め対応付けられている。この遮光期間、遮光セル数及び開放期間の組み合わせに対応する情報を纏めたデータが、本実施形態に係る情報特定データ３３Ｂである。なお、本実施形態では、上記情報として電卓６０に入力するコマンドを示すコマンド情報を適用している。 On the other hand, in the present embodiment, the light-shielding period, which is the period of the light-shielding state, the number of solar cells in the light-shielding state (hereinafter, referred to as "the number of light-shielding cells"), and the opening period, which is the period of the open state, Different information is associated with each other in advance according to the combination of the three types of physical quantities. The data summarizing the information corresponding to the combination of the shading period, the number of shading cells, and the opening period is the information identification data 33B according to the present embodiment. In this embodiment, command information indicating a command to be input to the calculator 60 is applied as the above information.
図８には、本実施形態に係る情報特定データ３３Ｂの一例が示されている。図８に示すように、本実施形態に係る情報特定データ３３Ｂは、第１実施形態に係る情報特定データ３３Ｂに比較して、状態推移パターンに含まれる物理量として、遮光期間、及び開放期間に加えて、遮光セル数が組み合わされている点が異なっている。 FIG. 8 shows an example of the information identification data 33B according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the information identification data 33B according to the present embodiment is compared with the information identification data 33B according to the first embodiment as physical quantities included in the state transition pattern in addition to the shading period and the opening period. The difference is that the number of light-shielding cells is combined.
このように、本実施形態では、状態推移パターンに含まれる物理量を、遮光期間、開放期間及び遮光セル数の３種類の物理量とすることで、第１実施形態に比較して、より多くのコマンド情報を入力することができるようにしている。 As described above, in the present embodiment, by setting the physical quantity included in the state transition pattern to three types of physical quantities, that is, the shading period, the opening period, and the number of shading cells, more commands are used as compared with the first embodiment. It allows you to enter information.
図８に示す例では、例えば、「コマンドＢ２」とのコマンド情報に対応する状態推移パターンとして、遮光期間が１秒で、かつ、遮光セル数が２つであり、当該遮光期間に連続する開放期間が１秒であり、さらに当該開放期間に連続する遮光期間が２秒以上である、との状態推移パターンが記憶されている。したがって、この状態推移パターンがユーザによって電卓６０における太陽電池１２の受光面に対して行われることで、電卓６０には「コマンドＢ２」とのコマンドが入力されることになる。 In the example shown in FIG. 8, for example, as a state transition pattern corresponding to the command information with "command B2", the light-shielding period is 1 second and the number of light-shielding cells is 2, and the opening is continuous during the light-shielding period. A state transition pattern is stored in which the period is 1 second and the light-shielding period continuous to the opening period is 2 seconds or more. Therefore, when this state transition pattern is performed by the user on the light receiving surface of the solar cell 12 in the calculator 60, the command "command B2" is input to the calculator 60.
一方、図９には、太陽電池１２からの出力電圧の推移の一例を示す波形図が示されている。一例として図９に示すように、太陽電池１２からの出力電圧は、開放期間、すなわち、全ての太陽電池セル１２Ａ〜１２Ｄの受光面が開放状態とされている期間においては最も高電位となる。これに対して、遮光期間、すなわち、太陽電池セル１２Ａ〜１２Ｄの少なくとも１つの受光面が遮光状態とされている期間においては相対的に低電位となり、更に、遮光セル数が増加するほど電位が低くなる。 On the other hand, FIG. 9 shows a waveform diagram showing an example of the transition of the output voltage from the solar cell 12. As an example, as shown in FIG. 9, the output voltage from the solar cell 12 has the highest potential during the open period, that is, during the period when the light receiving surfaces of all the solar cell cells 12A to 12D are in the open state. On the other hand, during the light-shielding period, that is, during the period when at least one light-receiving surface of the solar cells 12A to 12D is in the light-shielding state, the potential becomes relatively low, and the potential increases as the number of light-shielding cells increases. It gets lower.
本実施形態に係る情報入力システム９０では、第１実施形態と同様に、太陽電池１２の出力端子と、情報入力装置３０との間に、ヒステリシスコンパレータにより構成された電圧検出部２０が介在されている。このため、情報入力装置３０に入力される電圧波形は、一例として図９に示す太陽電池１２からの出力波形とは逆位相となる。そして、ヒステリシスコンパレータにおけるヒステリシス幅に応じた期間が、太陽電池１２における開放期間及び遮光期間として、情報入力装置３０の検出部３１Ａに検出される点は第１実施形態と同様である。 In the information input system 90 according to the present embodiment, as in the first embodiment, a voltage detection unit 20 configured by a hysteresis comparator is interposed between the output terminal of the solar cell 12 and the information input device 30. There is. Therefore, the voltage waveform input to the information input device 30 has a phase opposite to the output waveform from the solar cell 12 shown in FIG. 9 as an example. Then, the point corresponding to the hysteresis width in the hysteresis comparator is detected by the detection unit 31A of the information input device 30 as the opening period and the shading period in the solar cell 12, as in the first embodiment.
次に、図１０を参照して、本実施形態に係る情報入力システム９０の作用を説明する。なお、図１０における図６と同様の処理を行うステップには、図６と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。 Next, the operation of the information input system 90 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The steps for performing the same processing as in FIG. 6 in FIG. 10 are assigned the same step numbers as those in FIG. 6, and the description thereof will be omitted.
図１０のステップ２０８Ｂで、検出部３１Ａは、計時部３４による計時値、及び電圧検出部２０から入力されている電圧（入力電圧）の値（以下、「電圧値」という。）を記憶部３３の所定領域に記憶する。 In step 208B of FIG. 10, the detection unit 31A stores the time measurement value by the time measurement unit 34 and the value of the voltage (input voltage) input from the voltage detection unit 20 (hereinafter, referred to as “voltage value”). Store in a predetermined area of.
次のステップ２１０Ｂで、判定部３１Ｂは、以上の処理によって記憶部３３に記憶した計時値、及び電圧値により示される遮光セル数に合致するパターンがステップ２００の処理によって読み出した状態推移パターンに含まれるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ２２２に移行する一方、否定判定となった場合はステップ２１２に移行する。なお、本実施形態において、遮光期間及び開放期間の何れについても、所定期間のずれを許容する点は、第１実施形態と同様である。 In the next step 210B, the determination unit 31B includes in the state transition pattern read out by the process of step 200, a pattern matching the time counting value stored in the storage unit 33 by the above processing and the number of light-shielding cells indicated by the voltage value. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 222, and if the determination is negative, the process proceeds to step 212. In addition, in this embodiment, it is the same as the first embodiment in that a deviation of a predetermined period is allowed for both the shading period and the opening period.
そして、ステップ２２０Ｂで、判定部３１Ｂは、以上の処理によって記憶部３３に記憶した計時値、及び電圧値により示される遮光セル数に合致するパターンがステップ２００の処理によって読み出した状態推移パターンに含まれるか否かをステップ２１０Ｂの処理と同様に判定し、否定判定となった場合はステップ２０２に戻る一方、肯定判定となった場合はステップ２２２に移行する。 Then, in step 220B, the determination unit 31B includes in the state transition pattern read out by the process of step 200, a pattern matching the time counting value stored in the storage unit 33 by the above processing and the number of light-shielding cells indicated by the voltage value. It is determined in the same manner as in the process of step 210B, and if a negative determination is made, the process returns to step 202, while if an affirmative determination is made, the process proceeds to step 222.
以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果に加えて、上記物理量として、遮光期間、及び開放期間に加えて、受光面が遮光された太陽電池セルの数（遮光セル数）を適用しているので、より多くの種類の情報の入力を行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, in addition to the same effect as that of the first embodiment, the number of solar cells whose light receiving surface is shielded from light in addition to the light-shielding period and the opening period as the physical quantity. Since (number of light-shielding cells) is applied, more types of information can be input.
なお、上記各実施形態では、電圧検出部２０としてヒステリシスコンパレータを用いた場合について説明したが、これに限定されない。例えば、電圧検出部２０として、フィルタ付きコンパレータまたはアナログ／ディジタル変換器を用いる形態としてもよい。これらの場合も、汎用的、かつ低コストである素子によって、誤入力を未然に防止することができる。 In each of the above embodiments, the case where the hysteresis comparator is used as the voltage detection unit 20 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the voltage detection unit 20 may use a comparator with a filter or an analog / digital converter. In these cases as well, it is possible to prevent erroneous input by using a general-purpose and low-cost element.
また、上記各実施形態では、本発明の情報としてコマンド情報を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、本発明の情報として、単なる文字情報やアイコン（Icon）情報、画像情報、記号情報等の他の情報を適用する形態としてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the case where the command information is applied as the information of the present invention has been described, but the present invention is not limited to this. For example, as the information of the present invention, other information such as simple character information, icon (Icon) information, image information, and symbol information may be applied.
また、上記各実施形態では、本発明を、腕時計及び電卓に適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、スマートスピーカ、ウェアラブル端末、街灯等のユーザの手のひら、指先といった手等によって太陽電池の受光面に対する状態を遮光状態及び開放状態に設定し得る装置であれば如何なる装置にも本発明は適用することができる。 Further, in each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a wristwatch and a calculator has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the present invention applies to any device such as a smart speaker, a wearable terminal, a street light, or the like, as long as the state of the solar cell with respect to the light receiving surface can be set to a light-shielded state or an open state by a hand such as a palm or a fingertip. be able to.
また、上記各実施形態では、太陽電池に対する遮光状態の個人差については特に言及しなかったが、ユーザが大人であるのか、子供であるのか、大人であっても体格（指の太さ）等によって遮光面積に差が生じる場合がある。このため、例えば、ユーザ毎に予め遮光面積を学習しておき、学習した遮光面積に応じて、適用対象とする遮光期間、開放期間、及び遮光セル数の各物理量の調整を行う形態としてもよい。この場合、より高精度に、入力情報（コマンド情報）を特定することができる。 Further, in each of the above embodiments, the individual difference in the light-shielded state with respect to the solar cell is not particularly mentioned, but whether the user is an adult, a child, or even an adult, the physique (finger thickness), etc. There may be a difference in the shading area. Therefore, for example, the shading area may be learned in advance for each user, and the physical quantities of the shading period, the opening period, and the number of shading cells to be applied may be adjusted according to the learned shading area. .. In this case, the input information (command information) can be specified with higher accuracy.
また、上記各実施形態では、太陽電池が用いられる環境の明るさについては特に言及しなかったが、太陽電池が用いられる環境の明るさによって太陽電池からの出力電圧の値は変化する。このため、例えば、太陽電池が使用される環境毎に予め明るさを学習しておき、学習した明るさに応じて、適用対象とする遮光期間、開放期間、及び遮光セル数の各物理量の調整を行う形態としてもよい。この場合も、より高精度に、入力情報（コマンド情報）を特定することができる。 Further, in each of the above embodiments, the brightness of the environment in which the solar cell is used is not particularly mentioned, but the value of the output voltage from the solar cell changes depending on the brightness of the environment in which the solar cell is used. Therefore, for example, the brightness is learned in advance for each environment in which the solar cell is used, and the physical quantities of the light-shielding period, the opening period, and the number of light-shielding cells to be applied are adjusted according to the learned brightness. It may be in the form of performing. In this case as well, the input information (command information) can be specified with higher accuracy.
また、上記各実施形態では、太陽電池と情報入力装置３０との間に電圧検出部２０を介在させた場合について説明したが、これに限定されない。例えば、電圧検出部２０を介在させることなく、太陽電池と情報入力装置３０とを、直接接続する形態としてもよい。この場合、情報入力装置３０に入力される電圧が上記各実施形態とは逆位相となる。このため、上記各実施形態に係る情報入力処理（図６、図１０参照。）における立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの検出時において、上記各実施形態とは逆側のエッジを検出することになる。 Further, in each of the above embodiments, the case where the voltage detection unit 20 is interposed between the solar cell and the information input device 30 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the solar cell and the information input device 30 may be directly connected without interposing the voltage detection unit 20. In this case, the voltage input to the information input device 30 has a phase opposite to that of each of the above embodiments. Therefore, at the time of detecting the rising edge and the falling edge in the information input processing (see FIGS. 6 and 10) according to each of the above embodiments, the edge on the opposite side of each of the above embodiments is detected.
また、上記第１実施形態では、本発明の物理量の組み合わせとして、遮光期間及び開放期間の２種類の物理量の組み合わせを適用し、上記第２実施形態では、本発明の物理量の組み合わせとして、遮光期間、開放期間及び遮光セル数の３種類の物理量の組み合わせを適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、上記３種類の物理量の何れか１種類、又は遮光期間及び遮光セル数の組み合わせ、又は開放期間及び遮光セル数の組み合わせを、本発明の物理量の組み合わせとして適用する形態としてもよい。 Further, in the first embodiment, a combination of two types of physical quantities, a shading period and an opening period, is applied as a combination of physical quantities of the present invention, and in the second embodiment, a shading period is applied as a combination of physical quantities of the present invention. , The case where the combination of three types of physical quantities of the opening period and the number of light-shielding cells is applied has been described, but the present invention is not limited to this. For example, any one of the above three types of physical quantities, a combination of a light-shielding period and a number of light-shielding cells, or a combination of an open period and the number of light-shielding cells may be applied as a combination of physical quantities of the present invention.
また、上記各実施形態において、例えば、検出部３１Ａ、判定部３１Ｂ、特定部３１Ｃの各処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。 Further, in each of the above embodiments, for example, as a hardware structure of a processing unit that executes each process of the detection unit 31A, the determination unit 31B, and the specific unit 31C, various processors (processors) shown below are used. ) Can be used. As described above, the various processors include a CPU, which is a general-purpose processor that executes software (program) and functions as a processing unit, and a circuit configuration after manufacturing an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or the like. A dedicated electric circuit that is a processor having a circuit configuration specially designed to execute a specific process such as a programmable logic device (PLD), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), which is a processor that can change the CPU. Etc. are included.
処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。 The processing unit may be composed of one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). It may be composed of. Further, the processing unit may be configured by one processor.
処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。 As an example of configuring the processing unit with one processor, first, as represented by a computer such as a client and a server, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, and this processor There is a form that functions as a processing unit. Secondly, as typified by System On Chip (SoC), there is a form in which a processor that realizes the functions of the entire system including the processing unit with one IC (Integrated Circuit) chip is used. As described above, the processing unit is configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware structure.
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。 Further, as the hardware structure of these various processors, more specifically, an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined can be used.
１０ 太陽電池
１２ 太陽電池
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ 太陽電池セル
２０ 電圧検出部
３０ 情報入力装置
３１ ＣＰＵ
３１Ａ 検出部
３１Ｂ 判定部
３１Ｃ 特定部
３２ メモリ
３３ 記憶部
３３Ａ 情報入力プログラム
３３Ｂ 情報特定データ
３４ 計時部
３５ Ｉ／Ｏ部
５０ 腕時計
６０ 電子卓上計算機（電卓）
７０ 手
９０ 情報入力システム
10 Solar cell 12 Solar cell 12A, 12B, 12C, 12D Solar cell 20 Voltage detector 30 Information input device 31 CPU
31A Detection unit 31B Judgment unit 31C Specific unit 32 Memory 33 Storage unit 33A Information input program 33B Information specific data 34 Timekeeping unit 35 I / O unit 50 Wristwatch 60 Electronic desk calculator (calculator)
70 hand 90 information input system
Claims (8)
前記検出部によって検出された物理量が、予め定められた状態に合致するか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって合致すると判定された場合、合致した状態に対応付けられた情報を入力情報として特定する特定部と、
を備えた情報入力装置。 A detector that detects the physical quantity that indicates the state of the electric power generated by the solar cell,
A determination unit that determines whether or not the physical quantity detected by the detection unit matches a predetermined state, and
When it is determined by the determination unit that it matches, a specific unit that specifies the information associated with the matched state as input information and
Information input device equipped with.
を更に備えた請求項１に記載の情報入力装置。 A voltage detector that removes noise components from the power and outputs it as a voltage level to the detector.
The information input device according to claim 1, further comprising.
請求項２に記載の情報入力装置。 The voltage detection unit is composed of any of a hysteresis comparator, a comparator with a filter, and an analog / digital converter.
The information input device according to claim 2.
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の情報入力装置。 The physical quantity includes a physical quantity indicating a light-shielding period, which is a period during which the light-receiving surface of the solar cell is shielded from light, a physical quantity indicating an opening period, which is a period during which the light-receiving surface of the solar cell is open, and a plurality of the solar cells. It is at least one physical quantity indicating the number of light-shielding cells, which is the number of solar cells whose light-receiving surface is shielded from light when the solar cells are composed of the above solar cells.
The information input device according to any one of claims 1 to 3.
前記遮光期間及び前記開放期間を計時する計時部を更に備えた、
請求項４に記載の情報入力装置。 The physical quantity includes a combination of a physical quantity indicating the shading period and a physical quantity indicating the opening period.
Further provided with a time measuring unit for measuring the shading period and the opening period.
The information input device according to claim 4.
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の情報入力装置。 The input information is command information indicating a command for a device driven by the electric power.
The information input device according to any one of claims 1 to 5.
前記情報入力装置で用いられる太陽電池と、
を含む情報入力システム。 The information input device according to any one of claims 1 to 6.
The solar cell used in the information input device and
Information input system including.
検出した物理量が、予め定められた状態に合致するか否かを判定し、
合致すると判定した場合、合致した状態に対応付けられた情報を入力情報として特定する、
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。 Detects the physical quantity that indicates the state of the electric power generated by the solar cell,
It is determined whether or not the detected physical quantity matches a predetermined state, and the detected physical quantity is determined.
If it is determined that they match, the information associated with the matched state is specified as input information.
A program that lets a computer perform processing.
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