JP4389034B2

JP4389034B2 - 入力装置、入力システム及び入力装置における入力方法

Info

Publication number: JP4389034B2
Application number: JP2008148286A
Authority: JP
Inventors: 宏高魚井; 哲史沼田; 文子鈴木
Original assignee: 学校法人大阪電気通信大学
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-05
Also published as: JP2009294928A

Description

技術分野は、入力操作を受け付けるための入力装置、該入力装置を備える入力システム及び入力装置における入力方法に関する。

パーソナルコンピュータなどの情報処理装置やゲーム装置の入力装置として、キーボード、マウス、コントローラなどが用いられている。また、タッチパネルを備え、一定時間内の連続したタッチパネル入力の位置により、マウスの右クリック機能及びダブルクリック機能を実現してマウスと同等の機能を行わせることができるタッチパネル式入力装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００２−２７８６９９号公報

図１は入力装置１００の外観斜視図であり、図２は入力装置１００の構成の一例を示すブロック図である。入力装置１００は６面体形状をなし、各面には、例えば、透明素材で構成された静電容量結合方式のタッチパネル１１〜１６を設けてある。また、タッチパネル１１〜１６の下面には適長離隔してタッチパネル１１〜１６と略同寸法の液晶表示パネル２１〜２６を配置してある。

また、タッチパネル１１〜１６は、内部に流れる電流に基づいて、ユーザが指でタッチした位置を検出する位置検出部（不図示）を備えている。位置検出部は、検出した位置を制御部３０へ出力する。これにより、利用者の操作（タッチ、スクロールなど）を検出することができる。なお、タッチパネル１１〜１６は、静電容量結合方式に限定されるものではなく、電磁誘導方式、電気抵抗方式、感圧方式等であってもよい。

入力装置１００は、タッチパネル１１〜１６、液晶表示パネル２１〜２６に加え、入力装置１００全体を制御する制御部３０、入力操作を受け付けるタッチパネルを選択するための選択部４０、重力センサ又は地磁気センサなどで構成され、入力装置１００の姿勢を検出する姿勢センサ５０、所定の情報を記憶するための記憶部６０、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置又はゲーム装置等との通信機能を備える通信部７０、各液晶表示パネル２１〜２６に操作メニューを表示させることにより、タッチパネル１１〜１６それぞれに操作メニューを割り当てる操作メニュー割当部８０などを備えている。

姿勢センサ５０は、入力装置１００の略中央部に設けることができ、重力又は地磁気などを検出することにより、鉛直方向を検知し、検知結果を選択部４０へ出力する。

選択部４０は、姿勢センサ５０での検知結果と予め定められたタッチパネル１１〜１６の取り付け方向（例えば、タッチパネルの面の向きなど）とにより、いずれのタッチパネルの面が鉛直方向上向きに向いているか（いずれのタッチパネルが上面か）を判定し、上面のタッチパネルのみ入力操作を受け付けることができるよう選択する。上面以外の方向に向いたタッチパネルは、入力操作を受け付けることができない。

例えば、ユーザが入力装置１００を机の上に置いて操作する場合、上面のタッチパネルのみが入力操作を受け付ける。また、ユーザが入力装置１００を机の上で転がした場合、上面を向いたタッチパネルに割り当てられた操作メニューに対してのみ入力操作を受け付ける。

通信部７０は、ブルートゥース（Bluetooth）などの短距離無線通信機能、あるいは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの有線通信機能などを備え、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置又はゲーム装置等との間でデータの授受を行うことができる。通信部７０は、例えば、タッチパネル１１〜１６で受け付けた入力操作に応じた情報を情報処理装置又はゲーム装置などへ出力する。また、通信部７０は、いずれのタッチパネルが上面を向いているかを示す情報、あるいは、上面を向いたタッチパネルに割り当てられた操作メニューに関する情報（例えば、操作メニューを識別するための識別情報など）を情報処理装置又はゲーム装置などへ出力する。

図３は入力システムの構成の一例を示す模式図である。入力システムは、入力装置１００及びパーソナルコンピュータ２００などの情報処理装置などを備えている。また、入力システムは、入力装置１００及びゲーム装置３００などを備える構成でもよい。パーソナルコンピュータ２００は、情報処理機能を実行するための複数のアイコンを含む操作メニューを表示する表示部２０１を備えている。また、ゲーム装置３００は、ゲームを行う際に必要な各種処理又は設定を行うための操作メニューを表示する表示部３０１（例えば、ＴＶモニタなど）を備えている。

操作メニュー割当部８０は、情報処理機能を実行するための複数のアイコンを含む異なる操作メニューを各タッチパネル１１〜１６に割り当てる。なお、情報処理機能は、例えば、各種のコマンドを実行するもの、所要の設定を行うものなど、種々のアプリケーションでサポートされている機能を含む。

図４は操作メニューの一例を示す説明図である。図４に示すように、タッチパネル１１〜１６には、図４（ａ）〜図４（ｆ）で示す操作メニューが割り当てられる。すなわち、タッチパネル１１には、グループＡの操作メニューが割り当てられ、タッチパネル１２には、グループＢの操作メニューが割り当てられ、タッチパネル１３には、グループＣの操作メニューが割り当てられ、タッチパネル１４には、グループＤの操作メニューが割り当てられ、タッチパネル１５には、グループＥの操作メニューが割り当てられ、タッチパネル１６には、グループＦの操作メニューが割り当てられる。

グループＡの操作メニューは、マウス操作を行うためのものであり、左ボタン及び右ボタンと同等の機能を実行するためのアイコンａ１、ａ２を表示している。この場合、タッチパネル１１の面上を指でタッチして移動することで、マウスカーソルの移動操作を行うことができる。また、タッチパネル１１に対向する面（タッチパネル１３を設けた面）に発光器と受光器とを設け、光学式マウスのように入力装置１００自身を卓上で移動させることでマウスカーソルの移動操作を実現することもできる。

グループＢ〜Ｆの操作メニューは、それぞれ異なる操作メニューであり、各操作メニューは、情報処理機能を実行するための複数のアイコンを含む。例えば、グループＢの操作メニューは、アイコンｂ１〜ｂ４を含んでいる。また、グループＣの操作メニューは、パラメータを選択するための選択ウィンドウｃ１、ｃ２やアイコンｃ３を含んでいる。他のグループＤ〜Ｆも同様である。

入力装置１００による入力操作を、例えば、文書（ドキュメント）作成用のアプリケーションで行う場合、各グループの操作メニューは、類似する機能をグループごとに分けることができる。例えば、「フォント設定」、「スタイル設定」、「配置と間隔」、「箇条書きと段落番号」、「罫線と網かけ」等に分けることができる。なお、操作メニューは、これに限定されず、使用するアプリケーション、あるいは、同じアプリケーションでも使用状況に応じて適宜各タッチパネルに割り当てることができる。

なお、どのアプリケーションを実行しているか、あるいはアプリケーションのどのような機能を実行しているかを示す情報は、パーソナルコンピュータ２００などから取得するようにすればよい。これにより、操作メニュー割当部８０は、アプリケーションの使用状況に応じて、タッチパネルそれぞれに割り当てる操作メニューを動的に変更することができる。また、この場合、６面のタッチパネルすべての操作メニューを同時に変更してもよく、あるいは、入力操作を受け付けるタッチパネル（すなわち、上面のタッチパネル）に割り当てる操作メニューだけを変更するようにしてもよい。

次に入力装置１００を用いた入力方法について説明する。図５は入力方法の一例を示す説明図である。図５（ａ）に示すように、ユーザが入力装置１００を卓上で転がすことにより、タッチパネル１２（グループＢの操作メニューが割り当てられたタッチパネル）が上面を向いたとする。これにより、ユーザの入力操作を受け付けることができるタッチパネルはタッチパネル１２だけであり、他のタッチパネルは入力操作を受け付けることができない。

ユーザが入力装置１００を卓上で転がす（姿勢を変える）ことにより、グループＢの操作メニューが割り当てられたタッチパネル１２が上面を向いた場合、パーソナルコンピュータ２００又はゲーム装置３００の表示部に表示されるグループＢ〜Ｆの操作メニューのうち、グループＢの操作メニューに含まれるアイコン等が表示される。これにより、ユーザは、手元で入力装置１００を転がす（姿勢を変える）ことで、どのグループの操作メニューを選択するかを容易に行うことができるとともに、どのグループの操作メニューが選択されたかも容易に識別することができる。

そして、ユーザは、タッチパネル１２に表示されたグループＢの操作メニューに含まれるアイコン等を操作することで、所要の情報処理機能を直ちに実行することができる。

また、図５（ｂ）に示すように、ユーザが入力装置１００を卓上で転がすことにより、グループＣの操作メニューが割り当てられたタッチパネル１３が上面を向いたとする。これにより、ユーザの入力操作を受け付けることができるタッチパネルはタッチパネル１３だけであり、他のタッチパネルは入力操作を受け付けることができない。

ユーザが入力装置１００を卓上で転がす（姿勢を変える）ことにより、グループＣの操作メニューが割り当てられたタッチパネル１３が上面を向いた場合、パーソナルコンピュータ２００又はゲーム装置３００の表示部に表示されるグループＢ〜Ｆの操作メニューのうち、グループＣの操作メニューに含まれるアイコン等が表示される。これにより、ユーザは、手元で入力装置１００を転がす（姿勢を変える）ことで、どのグループの操作メニューを選択するかを容易に行うことができるとともに、どのグループの操作メニューが選択されたかも容易に識別することができる。

そして、ユーザは、タッチパネル１３に表示されたグループＣの操作メニューに含まれるアイコン等を操作することで、所要の情報処理機能を直ちに実行することができる。

また、図５（ｃ）に示すように、ユーザが入力装置１００を卓上で転がすことにより、グループＤの操作メニューが割り当てられたタッチパネル１４が上面を向いたとする。これにより、ユーザの入力操作を受け付けることができるタッチパネルはタッチパネル１４だけであり、他のタッチパネルは入力操作を受け付けることができない。

ユーザが入力装置１００を卓上で転がす（姿勢を変える）ことにより、グループＤの操作メニューが割り当てられたタッチパネル１４が上面を向いた場合、パーソナルコンピュータ２００又はゲーム装置３００の表示部に表示されるグループＢ〜Ｆの操作メニューのうち、グループＤの操作メニューに含まれるアイコン等が表示される。これにより、ユーザは、手元で入力装置１００を転がす（姿勢を変える）ことで、どのグループの操作メニューを選択するかを容易に行うことができるとともに、どのグループの操作メニューが選択されたかも容易に識別することができる。

そして、ユーザは、タッチパネル１４に表示されたグループＤの操作メニューに含まれるアイコン等を操作することで、所要の情報処理機能を直ちに実行することができる。

上述のとおり、ユーザは、単に入力装置１００の姿勢を変更するだけで操作メニューの識別を行うことができるとともに、タッチパネル上に表示された操作メニューから所望の機能を実行するためのアイコンを直ちに検索することができる。

ドキュメント作成やペイントツールなどのアプリケーションでは、類似する機能ごとに項目をグループ化してまとめて配置したウィンドウである設定パレットなどが用意されている。従来のように、マウスを用いて操作を行う場合には、まず、マウスポインタを画面上で移動させて所要のパレットを選択し、ウィンドウを開いた後で所要の機能を実行させるためのアイコンをクリックする必要があった。すなわち、画面上でマウスによるポインティングとコマンド実行という２つの操作を行う必要があった。

上述の入力装置１００によれば、アプリケーションにおける主な操作メニューのグループを６面体の各面に割り当てることで、操作メニューのグループが単なる画面上ではなく、距離などの物理的な空間上の特徴を用いて、実世界の実体のある入力装置１００の各面上に反映される。これにより、ユーザは、操作メニューのグループの識別を従来よりも容易に行うことができるとともに、直感的に実行したいアイコンを検索して操作することができる。すなわち、操作メニューのグループの識別と実行したいアイコンの検索を１つの入力デバイスに集約することができ、ユーサが使いたい機能を効率良く選択することが可能となり、ユーザが行う入力操作が極めて容易になる。

上述の実施の形態では、入力装置１００は６面体状であったが、これに限定されるものではなく、他の多面体状であってもよい。また、６面のすべてにタッチパネルを設ける構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、３面、４面又は５面にタッチパネルを設けてもよい。

上述の実施の形態では、入力装置１００を卓上に置いて使用する例について説明したが、入力装置１００の使用方法はこれに限定されるものではない。例えば、ユーザが入力装置１００を手で持ちながら姿勢を変えることもできる。特にゲーム装置の入力デバイス（コントローラ）として入力装置１００を利用する場合には、入力装置１００の姿勢を自由に変更することで操作メニューを識別して選択することができ、さらに入力装置１００のタッチパネルに表示されたアイコンを操作することでゲームの実行を制御することができる。

上述の実施の形態では、タッチパネル１１〜１６それぞれに液晶表示パネル２１〜２６を設ける構成であったが、これに限定されるものではなく、一部のタッチパネルにのみ液晶表示パネルを設ける構成とすることもできる。あるいは、液晶表示パネルを全く設けない構成とすることもできる。この場合には、タッチパネルに所要の操作メニューやアイコンを予め設定すればよい。入力操作の種類が多くなく限定的な場合には、液晶表示パネルを省略することができ、比較的安価な入力装置を実現することができる。

上述の実施の形態で、入力装置１００にアクティブフィードバック機能を設けることもできる。例えば、入力装置１００をゲーム装置のコントローラとして用いる場合、ゲームの進行に応じて、衝撃や振動などを与える信号をゲーム装置から入力装置１００へ出力する。これにより、ユーザは一層現実的な体験をゲームで楽しむことができる。

上述の実施の形態で、入力操作を受け付けるタッチパネルとして選択された以外のタッチパネルには、割り当てられた操作メニューに代えて、操作メニューと異なる他の情報を表示させることもできる。

入力装置の外観斜視図である。入力装置の構成の一例を示すブロック図である。入力システムの構成の一例を示す模式図である。操作メニューの一例を示す説明図である。入力方法の一例を示す説明図である。

符号の説明

１１、１２、１３、１４、１５、１６タッチパネル
２１、２２、２３、２４、２５、２６液晶表示パネル
３０制御部
４０選択部
５０姿勢センサ
６０記憶部
７０通信部
８０操作メニュー割当部

Claims

多面体状をなし、入力操作を受け付ける入力装置であって、
多面体状の複数の面それぞれに入力操作を受け付けるためのタッチパネルと、
情報処理機能を実行するための複数のアイコンを含む異なる操作メニューのグループのそれぞれを各タッチパネルに割り当てる割当手段と、
自身の姿勢を検出する検出手段と、
該検出手段の検出結果によりタッチパネルの面が所定の方向にあるタッチパネルを選択する選択手段と、
該選択手段で選択したタッチパネルに前記割当手段で割り当てられた操作メニューに関する情報を外部へ出力するための通信手段と
を備え、
自身の姿勢に応じて選択されたタッチパネル毎の異なる操作メニューで入力操作を受け付けるようにしてある、入力装置。
前記情報は、前記操作メニューのグループを識別するための識別情報である、請求項１に記載の入力装置。
前記所定の方向は、鉛直方向上向きである、請求項１に記載の入力装置。
情報処理機能を実行するための複数のアイコンを含む異なる操作メニューを表示するための表示部を有する情報処理装置と、請求項１に記載の入力装置とを備える入力システムであって、
前記情報処理装置は、
前記入力装置が出力した操作メニューに関する情報を取得する取得手段と、
該取得手段で取得した情報に対応する操作メニューが選択されたことを表示すべく制御する制御手段と
を備え、
前記表示部は、
選択された前記操作メニューに含まれる情報処理機能を実行するための複数のアイコンを表示する、入力システム。
多面体状の複数の面それぞれに入力操作を受け付けるためのタッチパネルを備える入力装置における入力方法であって、
前記入力装置には、
情報処理機能を実行するための複数のアイコンを含む異なる操作メニューのグループのそれぞれを各タッチパネルに予め割り当てておき、
前記入力装置は、
自身の姿勢を検出し、
検出結果によりタッチパネルの面が所定の方向にあるタッチパネルを選択し、
選択されたタッチパネルに割り当てられた操作メニューに関する情報を外部へ出力し、
自身の姿勢に応じて選択されたタッチパネル毎の異なる操作メニューで入力操作を受け付ける、入力方法。