JP4572696B2

JP4572696B2 - 制御信号入力システム、制御信号入力方法。

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Publication number: JP4572696B2
Application number: JP2005041163A
Authority: JP
Inventors: 寛重福原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: US20060192753A1; US8072415B2; JP2006229621A

Description

本発明は、電子機器の制御信号を入力する制御信号入力システム、制御信号入力方法に関する。

従来の多くの家庭用ＡＶ（オーディオビデオ）機器には、リモートコントローラが備え付けられている。リモートコントローラは、赤外線などを用いてＡＶ機器の本体にリモートコントロール信号を送信する。リモートコントローラを使用すると、ユーザがＡＶ機器から離れていてもチャンネル切替や音量の増減などをコントロールことができる。

リモートコントローラは、通常、表面に複数のボタンが設けられている。例えば、テレビジョンのリモートコントローラでは、チャンネル、音量、ビデオ切替などのボタンが設けられている。ボタンと操作内容とは、一対一に対応している。１チャンネルのボタンを選択すれば画面が１チャンネルに切り替わり、音量の増加ボタンを選択すれば音量が増加していく。このような入力選択方式は、プッシュ型の選択方式と呼ばれている。プッシュ型のリモートコントローラは、ボタンを選択するだけでＡＶ機器を操作することができるので、機械に不慣れなユーザでも簡単に操作することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２７４２９８号公報

ところで、近年、ＡＶ機器が多機能化している。特許文献１に示したテレビジョンでは、放送番組のジャンルを自動的に選択するという機能が追加されている。特許文献１では、追加した機能を操作するためのボタンをリモートコントローラに追加している。特許文献１に示したテレビジョンでは、ジャンル１ボタン〜ジャンル９ボタン、ジャンル登録ボタン、タイマ予約ボタンというボタンが追加されている。このようにボタンを追加していくとボタンの個数が多数になってしまう。

従来のリモートコントローラには、小型のディスプレイを備えたものがある。例えば、リモートコントローラのメニューキーなどを選択すると、大分類のメニューが表示される。そして、表示されたメニューから中分類のメニューや目的の選択項目などを選択する。このように、選択項目を階層化することで多数の機能を設定することができるが、小型のディスプレイで目的の項目を検索させることはユーザの負担となってしまう。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、ユーザが直感的に操作することができる制御信号入力システム、及び制御信号入力方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明にかかる制御信号入力システムは、機器を制御するための複数の制御項目からなるグラフィカルユーザインターフェースを表示する表示装置と、表示装置に表示された制御項目を選択する操作入力がなされる入力手段を有する入力装置とを備えた制御信号入力システムにおいて、入力手段は、少なくとも平面上に形成された第１の円形の溝と、該第１の円形の溝の周囲を囲む第２の円形の溝とを有し、該溝の形状に対応する位置関係でグラフィカルユーザインターフェースの制御項目が配置され、最も使用頻度の高い操作入力がなされる溝の操作には、ユーザの指先が該溝を移動すると、該指先の位置に合わせて制御項目が切り替えられるシームレスインターフェースが適用されており、最も使用頻度の高い操作入力以外の操作入力がなされる溝の操作には、ユーザの指先が該溝に接触してから所定時間経過したときに該操作入力が実行される制約又は所定の圧力以上で該溝が押圧されたときに該操作入力が実行される制約が設けられている。

本発明にかかる制御信号入力方法は、機器を制御するための複数の制御項目からなるグラフィカルユーザインターフェースを表示する表示装置と、表示装置に表示された制御項目を選択する操作入力がなされる入力手段を有する入力装置とを備えた制御信号入力システムにおける制御信号入力方法であって、入力手段は、少なくとも平面上に形成された第１の円形の溝と、該第１の円形の溝の周囲を囲む第２の円形の溝とを有し、該溝の形状に対応する位置関係でグラフィカルユーザインターフェースの制御項目が配置され、最も使用頻度の高い操作入力がなされる溝の操作には、ユーザの指先が該溝を移動すると、該指先の位置に合わせて制御項目が切り替えられるシームレスインターフェースが適用されており、最も使用頻度の高い操作入力以外の操作入力がなされる溝の操作には、ユーザの指先が該溝に接触してから所定時間経過したときに該操作入力が実行される制約又は所定の圧力以上で該溝が押圧されたときに該操作入力が実行される制約が設けられており、表示装置が入力手段の形状に対応したグラフィカルユーザインターフェースを生成する画面生成工程と、入力手段における入力内容を表示装置に送信する送信工程と、表示装置が入力内容を基にどの制御項目が選択されたかを示すグラフィカルユーザインターフェースを生成する工程とを有する。

本発明を適用した制御信号入力システムでは、表示装置に表示される制御項目の配置と入力装置における入力手段の形状とが対応しているため、入力手段の形状を知覚しながら表示装置に表示された制御項目を直感的に選択することができる。

以下、図１を参照して本発明を適用した制御信号入力システム１について説明する。制御信号入力システム１は、制御項目を表示するテレビ２とテレビ２に表示された制御項目を選択するインプットデバイス３とを備える。

テレビ２は、地上波アンテナや衛生放送のアンテナが接続される。テレビ２は、これらのアンテナが受信した映像信号をチューナ４で再生可能な映像信号に変換して表示部に表示させる。また、テレビ２には、ＤＶＤプレーヤ、ＶＴＲ（Video Tape Recorder）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）プレーヤ等の再生装置５が接続される。テレビ２の入力を切り替えて再生装置５が再生した映像信号を表示することができる。

インプットデバイス３は、ユーザからの操作指示入力をテレビ２に出力する。テレビ２には、インプットデバイス３で選択項目を配置したＧＵＩ（Graphical User Interface）画面が表示される。インプットデバイス３のインターフェース部３１の形状とＧＵＩ画面の選択項目の配置とは相似形になっている。例えば、インプットデバイス３のインターフェース部３１が円形であればＧＵＩ画面の選択項目が円形に配置され、インプットデバイス３のインターフェース部３１が四角形であればＧＵＩ画面の選択項目が四角形に配置される。

ユーザは、ＧＵＩ画面を確認しながらインプットデバイス３を操作する。インプットデバイス３のインターフェース部３１には、基本的に入力内容を意味する表示若しくは印刷はなされていない。インプットデバイス３に入力内容を表示しなくとも、ＧＵＩ画面に入力内容を表示することで入力の幅を広げることができる。また、ＧＵＩ画面を生成するソフトウェアを書き換えれば、ＧＵＩ画面に表示される項目の追加や削除、使用するＧＵＩ画面の枚数などを容易に変更することができる。

インプットデバイス３の外観を図２に示す。インプットデバイス３の上部には、インターフェース部３１が設けられている。インターフェース部３１は、筐体３４の開口部を介してインプットデバイス３の外部に露出している。インターフェース部３１には、例えば、タッチパネルを用いることができる。インターフェース部３１は、その表面に指先やペン先などの接触物が接触したとき、その接触点のＸＹ座標（２次元位置）を検出できると同時に、その接触圧を検出できるものである。

インターフェース部３１は、感知した指先の位置情報及び接触圧をテレビ２に送信する。インターフェース部３１には、円形の溝３５が形成されている。円形の溝は大中小３つあり、最外周の溝３５ａが真ん中の溝３５ｂの周囲を囲み、真ん中の溝３５ｂが最内周の溝３５ｃの周囲を囲んでいる。最内周の溝３５ｃの内側には窪み３５ｄが設けられている。図３に示すように、ユーザは溝３５ａ、３５ｂ、３５ｃに指先を接触させてデータを入力する。窪み３５ｄと溝３５ａ、３５ｂ、３５ｃとの間には、ユーザの指先をガイドするガイド溝３２が設けられている。ガイド溝３２は、窪み３５ｄから放射状に１２本設けられている。ユーザは、ガイド溝３２を基に円を１２分割したうちのどのエリアに指先が接触しているかを知覚することができる。ガイド溝３２に沿って指先を移動させると、初めに選択していたエリアと対角線上にあるエリアなど、隣接しないエリアにジャンプすることができる。

インターフェース部３１は、ユーザの指先の位置情報を通信部３４に出力する。テレビ２との通信には、例えば、非同期方式を適用する。非同期方式は、パーソナルコンピュータとマウスとの間で適用されている同期方式である。通信部３４は、テレビ２の通信部２１と同期を取らずに指先の移動に合わせて逐次データを送信する。

テレビ２は、インプットデバイス３からのデータを受信する通信部２１と、ＧＵＩ画面を生成するＧＵＩ画面生成部２２と、チューナ４や再生装置５から入力した映像信号のノイズ除去や画質調整を行う映像処理部２３と、映像処理部２３から入力した映像信号とＧＵＩ画面とを合成する画面合成部２４と、画面合成部２４から入力した映像を表示する表示部２５と、テレビ２全体を制御するシステムコントローラ３２とを備える。

ＧＵＩ画面生成部２２は、インプットデバイス３からの入力に応じてＧＵＩ画面を生成する。ＧＵＩ画面は、階層構造になっている。図４にＧＵＩ画面の階層構造を示す。図４では、手前の画面が１層目のＧＵＩ画面であり、真ん中の画面が２層目のＧＵＩ画面であり、奥の画面が３層目のＧＵＩ画面である。１層目の画面はチャンネル選択画面であり、２層目の画面は入力切替画面、３層目はコンテンツ選択画面である。入力切替画面とは、表示部２５に表示する映像信号の入力元を選択するための画面である。チャンネル選択画面は１２の方向に選択項目が配置されているのに対し、入力切替画面は６つの方向に選択項目が配置されている。１つの円に配置される選択項目の個数は、任意に変更することができる。入力切替画面には、ビデオやＤＶＤ、地上波のテレビ放送、衛星放送などテレビ２に接続されたチューナ４や再生装置５の種類が表示される。あるＧＵＩ画面と他のＧＵＩ画面とはリンク付けされている。表示しているＧＵＩ画面からリンク付けされたＧＵＩ画面には遷移することができる。

ＧＵＩ画面生成部２２は、生成したＧＵＩ画面を画面合成部２４に出力する。画面合成部２４は、チューナ４や再生装置５から入力した映像信号とＧＵＩ画面とを合成し表示部２５に出力する。ここでは、ＧＵＩ画面としてチャンネル選択画面が表示されるものとする。図５にチャンネル選択画面６１の例を示す。このＧＵＩ画面６１では、１〜１２までのチャンネル６２ａ〜６２ｌが円形に並んでいる。円の中心には、現在選択されているチャンネルの番号が表示され、かつ、選択されたチャンネルの表示領域が反転しており、どのチャンネルが選択されているか分かるようになっている。選択されたチャンネルの映像は、ＧＵＩ画面６１の背景として表示されている。この図面では３チャンネルが選択されている。

ＧＵＩ画面６１には、ユーザの指先がインターフェース部３１のどこに触れているかを示すカーソル６３が表示されている。ユーザは自身の指先の位置を確認しながらカーソル６３を移動させる。ＧＵＩ画面６１上のカーソル６３の位置とインターフェース部３１上のユーザの指先の位置とは、一対一に対応している。ユーザの指先がインターフェース部３１の溝に接触すると、ＧＵＩ画面６１の背景は指先の位置に対応するチャンネルに切り替わる。ユーザの指先が円形の溝をスライドすると、指先の位置に合わせてチャンネルが次々に切り替わる。また、ガイド溝３２に沿ってユーザの指先を移動させることで、図６に示すように、反対側の座標軸へも一度のアクションで移動することができる。

従来のインターフェースには、選択型インターフェースと呼ばれるものがある。選択型インターフェースの代表的なものは、パーソナルコンピュータのマウス操作である。マウス操作では、目的のアイコンにカーソルを移動させた後にクリック操作で実行を指示する。

インプットデバイス３では、選択型インターフェースとは異なり、ユーザが指先を移動すると実行を指示しなくともチャンネルが切り替えられる。以下、このようなインターフェースをシームレスインターフェースと記す。シームレスインターフェースは、選択型インターフェースよりも直感的に操作することができる。

次いで、ＧＵＩ画面の変形例について説明する。図７のＧＵＩ画面７１は、選択項目を２重に配置している。内側の円には地上波放送のチャンネルが並べられており、外側の円には衛星放送のチャンネルが並べられている。インターフェース部３１には、３重の溝３５ａ，３５ｂ，３５ｃが形成されているため、３つの溝３５ａ，３５ｂ，３５ｃのうちの最内周の溝３５ｃでは衛星放送のチャンネルが選択でき、真ん中の２つの溝３５ｂでは地上波放送のチャンネルが選択できるようになっている。ユーザは、このＧＵＩ画面を操作するとき、衛星放送のチャンネルが配置された溝と地上波放送のチャンネルが配置された溝とを指先の感触で区別しつつ１つの画面で選択することができる。

図８のＧＵＩ画面８１では最内周の円８２と真ん中の円８３とにカテゴリの異なる選択項目を配置する。図８のＧＵＩ画面８１において、最内周の円８２には設定項目を配置し、真ん中の円８３にはチャンネル番号を配置する。

最内周の円８２には、選択項目として「切替」「色相」「設定」「音量」の４つの項目が配置される。「切替」項目が選択されると入力元を選択するための入力切替画面に遷移する。入力切替画面では、ビデオやＤＶＤ、地上波のテレビ放送、衛星放送などテレビ２に接続されたチューナ４や再生装置５の種類を選択することができる。「色相」項目が選択されると色相を選択するための画面に遷移する。「設定」が選択されると設定項目選択画面に遷移する。設定項目選択画面では、コントラストや明るさなどを選択することができる。「音量」が選択されると、音量表示画面に遷移する。

最外周の溝３５ａ上の操作は、「送り」「戻り」等の操作となる。図９に示すように最外周の溝３５ａ上で指先をスライドすると表示している画像を巻き戻したり、早送りしたりすることができる。なお、最外周の溝３５ａの操作内容はＧＵＩ画面に表示されない。

最内周の溝３５ｃと最外周の溝３５ａとの操作には制約が設けられている。制約を設けることにより、ユーザが誤って溝３５ａ，３５ｃに触れても実行が開始されることはない。制約とは、例えば、インターフェース部３１を押圧するときの圧力の閾値や接触が感知されてから実行が開始されるまでの待機時間などである。具体的に説明すると、最内周の円８２の選択項目に指先が接触してから２秒間経過したときに実行を開始したり、最内周の円８２の選択項目の表示領域が所定の圧力以上で押圧されたときに実行を開始したりするといった制約を設ける。また、最外周の溝の操作では、ユーザの指先が１秒以内に９０度以上溝３５ａの上をスライドしたときに「送り」や「戻り」を開始するといった制約を設ける。

真ん中の溝３５ｂにおけるチャンネル切替はテレビ２の中でも最も使用頻度の高い操作である。使用頻度の高いチャンネル切替にはシームレスインターフェースが適用され、溝に指先を接触させるだけで実行が開始する。操作内容ごとに実行を開始するときの制約を設けたため同一のＧＵＩ画面８１に表示させた異なる操作内容を夫々個別に選択することができる。

インターフェース部３１は、十字キーのように使用することもできる。インターフェース部３１を十字キーのように扱う場合には、中心の窪み３５ｄを中立位置とする。そして、中立位置から何れかの方向に指先を移動させると、ＧＵＩ画面上のカーソルが指先の移動方向に対応した方向に移動する。

また、複数のＧＵＩ画面のうち、溝３５ａ、３５ｂ、３５ｃの形状と相似形でないＧＵＩ画面を混在させてもよい。例えば、図１０のＧＵＩ画面では、選択項目を自由座標に配置しており、溝３５ａ、３５ｂ、３５ｃの形状と選択項目の配置に関連がない。このような、ＧＵＩ画面では、溝に沿って指先を移動させるよりもインターフェース部３１を十字キーのように操作した方が効率的である。ＧＵＩ画面生成部２２は、ＧＵＩ画面の形状に応じて入力モードを適宜切り替える機能も有する。

以上説明したように、本発明を適用した制御信号入力システム１は、インプットデバイス３に円形の溝を設ける。テレビ２の表示部２５には、インプットデバイス３の入力内容を視覚的に表現したＧＵＩ画像を表示させる。ＧＵＩ画像は、溝の形状と同じ円形に配置されている。ユーザが指先を溝上で移動させると、ＧＵＩ画像のカーソルも指先の移動に応じて円上を移動する。

このように、制御信号入力システム１では、インプットデバイス３の入力部分の形状と、ＧＵＩ画面の配置とを対応させることにより、ユーザは直感的にインプットデバイス３を操作することができる。

また、溝と窪みとの間にガイド溝を設けたことにより、ユーザは自身の指先が溝上のどこに接触しているかを知覚することができる。さらに、ガイド溝に沿って指先を移動させることにより、円の対角線上など離れたエリアにジャンプすることもできる。また、中心の窪みとガイド溝とを利用してインターフェース部３１を十字キーのように使用することもできる。

本発明を適用した制御信号入力システムでは、インプットデバイスとしてジョイスティック４０を使用することもできる。ジョイスティック４０は、図１１に示すように基台部４１及び棒状部材４２により構成され、棒状部材４２は基台部４１に支持されている。棒状部材４２は、基台部４１の垂直軸であるｚ軸方向に直立した位置を中立位置としている。棒状部材４２は、ｚ軸から所定角度倒された状態でｚ軸回りに回動自在になされている。基台部４１は、図１２に示すように、棒状部材４２が倒された方向をｘｙ座標系において検出する方向検出部及び棒状部材のｚ軸からの傾きθを検出する傾き検出部からなる操作位置検出部４３を有する。操作位置検出部４３で検出したｘｙ座標及び傾きは、通信部３４を介して表示装置２に出力される。

このとき表示装置２で生成されるＧＵＩ画面は、棒状部材４２の可動範囲に対応している。棒状部材４２の可動範囲とは中立位置Ｐを中心とした円の内側である。棒状部材４２で操作するＧＵＩ画面は、図５〜図９に示したＧＵＩ画面と同様に選択項目を円形に配置させる。

なお、表示信号入力システム１の変形例として、テレビ２以外の電子機器を操作してもよい。この場合、テレビ２は、インプットデバイス３の操作内容を表示するための表示デバイスとして使用する。インプットデバイス３の操作対象となる電子機器としては、例えば、ＤＶＤプレーヤやオーディオなどのＡＶ機器やエアーコンディショナ、洗濯機などの家庭用電器がある。

制御信号入力システムの構成を示すブロック図である。インプットデバイスの外観斜視図である。インプットデバイスの断面図である。ＧＵＩ画面の階層構造を示す図である。チャンネル選択画面を示す図である。ガイド溝に沿ってチャンネルを切り替えたときの様子を示す図である。衛星放送のチャンネルと地上波の放送のチャンネルとを１つの画面で選択することのできるチャンネル選択画面を示す図である。異なる種類の選択項目を１つの画面で選択することのできるＧＵＩ画面を示す図である。最外周の溝を指先がスライドした様子を示す図である。自由座標に選択項目を配置したときのＧＵＩ画面を示す図である。ジョイスティックの構造を示す図である。ジョイスティックの可動範囲を示す図である。

符号の説明

１制御信号入力システム、２テレビ、３インプットデバイス、４受信装置、５再生装置、２１通信部、２２ＧＵＩ画面生成部、２３画像処理部、２４画像合成部、２５表示部、３１インターフェース部、３５ａ最外周の溝、３５ｂ真ん中の溝、３５ｃ最内周の溝、３５ｄ窪み、３２通信部、６３カーソル

Claims

機器を制御するための複数の制御項目からなるグラフィカルユーザインターフェースを表示する表示装置と、該表示装置に表示された制御項目を選択する操作入力がなされる入力手段を有する入力装置とを備えた制御信号入力システムにおいて、
上記入力手段は、少なくとも平面上に形成された第１の円形の溝と、該第１の円形の溝の周囲を囲む第２の円形の溝とを有し、該溝の形状に対応する位置関係で上記グラフィカルユーザインターフェースの制御項目が配置され、
最も使用頻度の高い上記操作入力がなされる溝の操作には、ユーザの指先が該溝を移動すると、該指先の位置に合わせて上記制御項目が切り替えられるシームレスインターフェースが適用されており、
上記最も使用頻度の高い操作入力以外の操作入力がなされる溝の操作には、ユーザの指先が該溝に接触してから所定時間経過したときに該操作入力が実行される制約又は所定の圧力以上で該溝が押圧されたときに該操作入力が実行される制約が設けられている制御信号入力システム。
上記入力手段は、上記第１の円形の溝の内側に窪みを有し、
上記窪みと、上記第１の円形の溝及び上記第２の円形の溝との間には、ユーザの指先をガイドするガイド溝が放射状に設けられている請求項１記載の制御信号入力システム。
上記入力手段は、ユーザの指先が接触した上記平面上の位置及びユーザの指先から受ける圧力を検知する請求項１記載の制御信号入力システム。
上記溝は、単一機器における複数機能の選択に割り当てられている請求項１記載の制御信号入力システム。
機器を制御するための複数の制御項目からなるグラフィカルユーザインターフェースを表示する表示装置と、該表示装置に表示された制御項目を選択する操作入力がなされる入力手段を有する入力装置とを備えた制御信号入力システムにおける制御信号入力方法であって、
上記入力手段は、少なくとも平面上に形成された第１の円形の溝と、該第１の円形の溝の周囲を囲む第２の円形の溝とを有し、該溝の形状に対応する位置関係で上記グラフィカルユーザインターフェースの制御項目が配置され、
最も使用頻度の高い上記操作入力がなされる溝の操作には、ユーザの指先が該溝を移動すると、該指先の位置に合わせて上記制御項目が切り替えられるシームレスインターフェースが適用されており、
上記最も使用頻度の高い操作入力以外の操作入力がなされる溝の操作には、ユーザの指先が該溝に接触してから所定時間経過したときに該操作入力が実行される制約又は所定の圧力以上で該溝が押圧されたときに該操作入力が実行される制約が設けられており、
上記表示装置が入力手段の形状に対応したグラフィカルユーザインターフェースを生成する画面生成工程と、
上記入力手段における入力内容を上記表示装置に送信する送信工程と、
上記表示装置が上記入力内容を基にどの制御項目が選択されたかを示すグラフィカルユーザインターフェースを生成する工程と
を有する制御信号入力方法。