JP4594791B2 - 携帯型操作入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータ、テレビ、ビデオレコーダー、オーディオ機器、空調機器、携帯電話等の機器本体に所望の機能を実行させるために、ポインティングデバイス、キーボード、リモコン装置、あるいは機器本体の操作キーに代わって操作を行う携帯型の操作入力装置に関するものである。

近年携帯電話の機能が高度化し、多くのキー（標準型で25キー程度）を使った操作は複雑で、操作を習得するのに時間がかかる。誤入力を防ぐためには入力キーと表示画面を交互に目で追って確認しながらの操作となるから、確認動作が煩わしく、使用者にとって多大なストレスとなるし、このように携帯電話を操作する光景が他者にとって見苦しいものに映る。
また、家電製品であるテレビやビデオレコーダー、DVDプレーヤー、オーディオ機器、冷暖房空調機器などリモコン装置に対応した多くの機器が出現し、使用機器に応じてリモコン装置を使い分けなければならない。そのため、使用者はリモコン装置ごとに異なる操作キーの配列や形状、操作ロジックを習得しなければならず、多大な負担を被る。リモコン装置は元々家電製品ごとにあるし、携帯電話と同様に機能の多様化に伴ってキー数が増え、大型化する傾向にあり、携帯に適さないから、使いたい時には手元になく、使用機器に応じてその都度リモコン装置を探し出して保管場所に赴かなければならない煩わしさがある。
また、デスクトップ型やノート型のパソコンにはフルキーボードの他にマウスやテンキー、タブレットなどの操作入力装置が接続され、ワイヤレスで使用可能な機器もあるが、これらは常時携行するのに適さないし、また、携帯電話や他の家電製品の操作に兼用できない。さらに、一般家庭へのパソコンの普及により入力装置の使い勝手の向上が望まれている。
通常、これらの入力装置が付属する機器本体にはモニタ部を備え、入力装置による操作に応じて機器の作動状態や操作メニュー、入力データなどを含むグラフィカルユーザーインタフェースが次々と表示される。しかし、入力装置の操作体系が機器ごとに異なるために画面の表示画像をはじめ表現スタイルもまちまちであるから、これが操作のわかりにくさ、使いにくさを感じさせ、学習を困難にしている。

これに対して、特許文献１に記載の指輪型のリモートコントロール装置が提案されている。これは内外の二重のリングにより構成され、外部リングを相対回転させることによって回転量に応じた異なる制御コマンドを送信するものである。しかし、この装置では操作時に回転する外部リングが隣接する指に触れて、使用者に良好な操作感をもたらし難い。リングの回転量に対応する操作のみでは手元を確認することなく多様な機能を迅速かつ的確に操作することが困難である。

また、特許文献２に記載の指輪型の汎用インタフェース装置が提案されている。これは指輪の外周に設けた二次元力センサーを親指でなぞることにより四方向へのスクロール操作が可能で、指輪の内側の圧力センサにより選択、実行操作する。この装置は可動部分をなくしてセンサーのみで操作するが、小型の二次元力センサーによる四方向のスクロール操作が容易ではなく操作性に難があり、操作性を考慮すると比較的大型の二次元力センサを設けなければならない。
特開２００１−１２５７２２号公報 特表平１１−５０８３８２号公報

本発明は、小型でコンパクトに構成することによって、指に装着したまま手元を見て確認することなく、誰でも簡単に操作でき、また、異なる複数の機器本体に対応でき、機器本体ごとにリモコン装置を使い分けることなく、操作方法をほぼ共通化し、どのような機器に対しても操作方法を習得しやすい携帯型操作入力装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため、第１の発明においては、操作に必要な表示を行うモニタ部を備えた機器本体を操作するための操作入力装置を、片手の指を挿入して装着可能な指輪形を成す基台２上に、親指以外の指を挿入して保持した状態でその手の親指による他の指の周囲方向への摺動操作に対応してモニタ部に表示された指示位置を縦方向へ移動動作させるタッチパッドからなる縦スクロールスイッチ３を設け、縦スクロールスイッチ３の左右両側に、押下げ操作に対応してモニタに表示された指示位置を横方向へ移動動作させる横スクロールスイッチ４を隣接して設け、また縦スクロールスイッチ３に隣接して、押し下げ操作により前記モニタに表示された指示位置にあるコンテンツに設定された機能を実行する決定スイッチ５を設け、さらに各操作の操作信号を無線送信する送信部１１を設けて携帯型操作入力装置を構成した。
第２の発明においては、タッチパッドに代えて、その指の周囲方向前後に一対設けた押しボタンスイッチで縦スクロールスイッチを構成した。
第３の発明においては、基台２に、ばねにより内側へ折り込まれ、指を挿入して弾力的に拡大可能な開口を形成するクリップ片２ｂを設け、開口を押し広げて指を挿入すれば、クリップ片２ｂを内向きに引くばね圧により指に確実に保持できるものとした。
第４の発明においては、機器本体のモニタ部に取付可能な係合部７を基台２に設けて、モニタ部を保持可能に構成した。
第５の発明においては、係合部７に、モニタ部と電気的に接続して操作信号を送信するためのコネクタ７ａを設けた。
第６の発明においては、タッチパッド３のダブルクリックによりモニタ部に表示された指示位置にあるコンテンツに設定された機能を実行させるようにした。
第７の発明においては、縦スクロールスイッチ又は横スクロールスイッチの少なくとも何れか一方を、その操作に対応して機器本体の機能の出力値を変更動作させるように構成した。
第８の発明においては、複数の異なる機器本体に対応するそれぞれの操作コマンド群を記憶するメモリ１０を設け、機器本体を択一的に選択可能とした。
第９の発明においては、機器本体を選択するための選択スイッチ６を基台２上に設けた。
第１０の発明においては、機器本体から学習用信号を受ける受信部１１を設け、機器本体に対応した操作コマンド群をメモリ１０に記憶し、予め記憶していない新規な機器本体を操作できるようにした。

本発明においては、操作部を単純化して、コンパクトに構成することによって携帯でき、指に装着したまま機器本体のリモコン操作を簡単に行うことができ、操作を習得する負担を軽減できる。また、縦スクロールと横スクロールの操作を個別の操作部で行うので、両操作の切り替えを明確に区別でき、誤操作し難いし、組み合わせにより多様な操作を迅速に実行できる。手元に視線を移すことなく、機器本体のモニタ部のみを見て操作でき、操作者にストレスを与えない。機器本体の機能の多様化によってもキーなどを増やすことなく対応できる。また、通常のパソコンや携帯情報端末などのキーボードやマウスなどに代えて使用できる。携帯により必要なときにいつでも手元にあり、単体で複数の異なる機器本体の操作に兼用でき、機器本体に応じた使い分けを手元で容易にできるので、使用機器に応じてその都度リモコン装置を探し出して取りに行く煩わしさを回避できる。従来のもののように操作時に可動部が隣接する他の指に触れることなく、良好な操作感をもたらし、使い勝手がよい。

本発明の実施の一態様を図面について説明する。
図１及び図２において、操作入力装置１は、機器本体に操作コマンドを入力したり、データを入力したり、メニューから選択肢を選択することにより、機器本体の機能を実行させる。機器本体には一体に又は別体のモニタ部を備えており、操作入力装置１による入力データや機器本体の現在の状態や実行された機能の画像などを表示する。
操作入力装置１は、指を挿入して装着可能な基台２と、この基台２上に固定された縦スクロールスイッチである縦長のタッチパッド３と、このタッチパッド３の指の挿入方向前後両側にそれぞれ隣接する横スクロールスイッチであるタクトスイッチ４と、タッチパッド３の長手方向手前側に隣接する決定スイッチ５と、タッチパッド３の長手方向奥側に隣接する選択スイッチであるスライドスイッチ６とを備えている。

基台２は、図３に示すように人差し指を挿入して装着可能な指輪形を成し、その内側面には指サイズに合わせ、かつ指への当りを和らげ、親指操作に伴う不要な回転を防ぐために滑りにくいゴム質や低発砲ウレタンなどの弾力性のある緩衝素材が施されている。

タッチパッド３は、基台２に人差し指を挿入した状態で周囲方向に長い矩形を成し、親指により長手方向へ摺動操作できるようにほぼ基台２に沿って湾曲している。タッチパッド３は、モニタ部に表示される指示位置であるポインタ、カーソル又はメニュー中の選択項目の一つを縦方向へ移動動作させるものである。また、機器本体によっては、モニタ部に表示される指示位置が一画面全体である場合には上下方向に画面をスクロール動作させる。また、使用する機器本体によっては、前後の摺動操作に対応して機器本体の機能の出力値を変更動作させる。例えば、機器本体がテレビやビデオデッキなどの音声出力機能を有するものであれば、その出力音量の調節動作を対応させることができ、その他機器本体の機能に応じた調節機能をもたせることができる。

タクトスイッチ４は、基台２上のタッチパッド３の長手方向左右両側に突設されている。タクトスイッチ４は左右それぞれの押下操作に対応して機器本体のモニタ部に表示されるポインタ、カーソル又は階層型メニューの横方向に展開される階層間を横方向へ移動動作させるものである。タクトスイッチ４は押下操作の回数に応じて移動量が比例的に増す。

決定スイッチ５は、基台２上のタッチパッド３の長手方向手前に設けられている。決定スイッチ５は、押下げ操作によりモニタ部に表示されたポインタの位置にあるメニューの選択項目の決定やコンテンツに設定されたコマンドを実行する。

スライドスイッチ６は、基台２上のタッチパッド３の長手方向奥側に設けられており、スライド位置により予め設定された対応する異なる複数の機器本体から使用機器を択一的に選択する。

基台２上のスライドスイッチ６の奥側には機器本体又はモニタ部を取り付けるための係合溝７を有する。この係合溝７は、図５に示すように、液晶などのモニタ部Ｐが表面の大部分を占めるＰＤＡや携帯電話などの比較的小型の機器本体とする場合に直接取り付けて人差し指で保持しながら操作入力装置１を操作することができる。なお、この場合、図２に示すように機器本体の電源や信号を入出力するためのコネクタ７ａを係合溝７に設けて電気的に接続するようにしてもよい。

図４に示すように、基台２には、使用する機器本体に応じて択一的に選択可能な異なる複数の機器本体のそれぞれの操作コマンドに関する情報を予め記憶したメモリ１０を内蔵している。このメモリ１０には、機器本体からの学習用信号を受けて機器本体に対応した操作コマンドに関する情報を追加的に記憶することができる。メモリ１０の記憶領域は、それぞれの機器本体に対応して区分され、スライドスイッチ６による機器本体の選択に対応して該当する領域の操作コマンド情報が読み出される。

基台２には、各部位の操作による機器本体への操作信号を無線で送り、あるいは未対応の新規な機器本体からの学習用信号を無線で受ける送受信部１１を内蔵する。この送受信部１１には既存の各種無線通信方式を採用することができ、例えばブルートゥースを採用すれば、２．４５GHz帯の電波を利用し、１Mbpsの速度で通信を行なうことができ、小型でIrDAに比べ消費電力が小さい利点がある。また、マイクロ波を用いる交流磁場方式では、通信距離が数メートルの遠隔型や、数１０cm〜１m程度の近傍型を必要に応じて採用すればよい。この場合は交流磁場により機器本体から電力を供給できる利点がある。

また、基台２には、インターフェイス９を介して各部位の操作に基づく信号を受け、各種動作を制御する制御部８を内蔵する。即ち、制御部８は、機器本体への必要な操作コマンドをスライドスイッチ６に応じてメモリ１０から読み出したり、新規な機器本体からの学習信号を受けて操作コマンドをメモリ１０に書き込んだり、あるいは送受信部１１での信号を送受信する処理を実行する。また、基台２にはリチウムイオンバッテリーなどの充電式の小型電池が適用される電源１２を内蔵する。電源１２は、必要に応じて自宅やオフィスで充電でき、クレードルに設置するタイプでもよい。

この携帯型操作入力装置１においては、基台２に人差し指を挿入し、タッチパッド３を親指側に向けて配置して装着する。スライドスイッチ６をスライドさせて予め設定された複数の機器本体から使用機器を選択する。所望の機器本体の操作コマンドがメモリ１０から読み出されて、送受信部１１により操作コマンド信号が送信され、機器本体を無線で遠隔操作することができる。即ち、親指によりタッチパッド３の摺動操作及びタクトスイッチ４の押下操作を行い、モニタ部に表示されるポインタ、カーソル又はメニュー中の選択項目を移動させたり、メニュー画面をスクロール動作させたり、あるいは画面上の数字や文字の選択により文字データを入力したり、テレビのチャンネル、音量、あるいは空調の風量や温度などの出力値を調節したりする。また、決定スイッチ５の押下げ操作により、モニタ部に表示されたメニューの選択項目の決定やコンテンツに設定されたコマンドを実行する。従って、テレビやビデオレコーダー、DVDプレーヤー、オーディオ機器、冷暖房空調機器などの家電製品のリモコン装置として使用することができる。また、機器本体が携帯電話やデジタルカメラ、ビデオカメラなどの場合であっても、これらのモニタ部に示されたグラフィカルユーザーインタフェースとプログラム上連携して、メニューの選択やデータの入力、機能の実行を操作できる。文字入力におけるアルファベット、かな、数字などの入力文字種のモード切り替えなど、既存の文字入力操作も、必要に応じて行うことができる。このように、リモコン装置１は、人差し指に装着して操作でき、スイッチ類が少ないので、機種切り替え時のスライドスイッチの操作以外は指輪を目視確認することなく操作できる。

使用機器が機器本体として予め登録されたものでない新規の機器である場合には、その機器本体からの学習用信号を送受信部１１により受けてメモリ１０にその機器の操作コマンドに関する情報を記憶し、使用時にメモリ１０から読み出されてその機器本体を操作すべく制御装置１０により処理される。例えば、学習用信号により取り込まれる操作コマンドは機器本体に対応するプロトコルおよびコマンドからなり、機器は学習信号発信中にモニタ部の表示を点滅するなどして受信操作を促し、これに対して携帯型操作入力装置１は情報の取り込みを完了したら信号を機器に送信し、機器が完了音を発して点滅を終了するなどして、一連の学習操作が実行される。

この携帯型操作入力装置１においては、図５に示すように、液晶などのモニタ部Ｐが表面の大部分を占めるＰＤＡや携帯電話などの比較的小型の機器本体である場合に、機器本体に係合溝７を係合させることにより直接取り付けて、機器本体もろとも人差し指で保持しながら操作入力装置１を操作することができる。この場合、係合溝７に機器本体のモニタ部と電気的に接続するコネクタ７ａを設ければ、操作信号をモニタ部Ｐに直接送信できる。

なお、縦スクロールスイッチは、先のスライドスイッチ６に代えて、図６に示すように、シーソー型の上下一対の押下スイッチ３ａ，３ａを適用し、各スイッチを押す回数をカウントして上下の移動量を比例的に決定するものにしてもよい。また、タッチパッド３を指でダブルクリックすることによって決定スイッチ５の押下げ操作と同じ機能を持たせたり、タクトスイッチ４及びシーソー型押下スイッチ３ａ，３ａには一定時間以上の長押しによりカーソルの移動を連続的に加速させるなどの追加的機能を持たせてもよい。

他の実施形態の携帯型操作入力装置１３を図７，図８に示す。この操作入力装置１３の基台２は先の実施形態のものと同様にタッチパッド３などが設けられた円弧状基部２ａの両端部にクリップ片２ｂが連結されている。クリップ片２ｂは基部２ａに対して連結部を中心に回転可能に連結され、連結部に内蔵された図示しないばね部材により基部２ａの内側に折り込まれるように引かれ、相対向する端部相互間を弾力的に閉じる構成になっている。必要に応じてクリップ片２ｂ，２ｂの端部相互間を拡開しながら、開口に指を挿入すれば、指にクリップ片２ｂ，２ｂが押し当たるので、容易に脱落せず、指の太さに応じて開口の径が調整されることとなる。そして、先の実施形態と同様にして人差し指に装着すれば、親指で各部位の操作を行うことができる。さらに、紐物を挿入したり、布物の縁をクリップ片２ｂと基部２ａの間に差し込めば容易に離脱しないので、持ち歩きの際にポケットやバッグに留めて携行することができる。

本発明は、リモコン装置としてテレビ、ビデオレコーダー、オーディオ機器、空調機器などの機器本体を遠隔操作し、ポインティングデバイスやキーボードとしてコンピュータ、ＰＤＡ等を操作し、あるいは携帯電話やデジタルカメラなどを本体への操作に代えて操作するのに有効である。

本発明に係る携帯型操作入力装置の前側斜視図である。 操作入力装置の後側斜視図である。 操作入力装置の使用状態の斜視図である。 操作入力装置の回路のブロック図である。 操作入力装置の他の使用状態の斜視図である。 他の実施形態の操作入力装置の斜視図である。 さらに他の実施形態の操作入力装置の斜視図である。 同じく操作入力装置の側面図である。

符号の説明

１ 操作入力装置
２ 基台
２ｂ クリップ片
３ タッチパッド
４ タクトスイッチ
５ 決定スイッチ
６ スライドスイッチ
７ 係合溝
７ａ コネクタ
８ 制御部
９ インターフェイス
１０ メモリ
１１ 送受信部
１２ 電源
１３ 操作入力装置

Claims (10)

1. 操作に必要な表示を行うモニタ部を備えた機器本体を操作するための操作入力装置であって、
   片手の指を挿入して装着可能な指輪形を成す基台と、
   この基台上に固定され、親指以外の指を挿入して保持した状態でその手の親指による他の指の周囲方向への摺動操作に対応して前記モニタ部に表示された指示位置を縦方向へ移動動作させるタッチパッドからなる縦スクロールスイッチと、
   前記縦スクロールスイッチの左右両側に隣接して設けられ、押下げ操作に対応して前記モニタに表示された指示位置を横方向へ移動動作させる横スクロールスイッチと、
   前記縦スクロールスイッチに隣接して設けられ、前記モニタに表示された指示位置にあるコンテンツに設定された機能を実行する決定スイッチと、
   前記各操作の操作信号を無線送信する送信部とを具備することを特徴とする携帯型操作入力装置。
2. 操作に必要な表示を行うモニタ部を備えた機器本体を操作するための操作入力装置であって、
   片手の指を挿入して装着可能な指輪形を成す基台と、
   この基台上に、親指以外の指で保持した状態でその指の周囲方向前後に一対設けられ、押下げ操作に対応して前記モニタに表示された指示位置を縦方向へ移動動作させる縦スクロールスイッチと、
   前記縦スクロールスイッチの左右両側に隣接して設けられ、押下げ操作に対応して前記モニタに表示された指示位置を横方向へ移動動作させる横スクロールスイッチと、
   前記縦スクロールスイッチに隣接して設けられ、前記モニタに表示された指示位置にあるコンテンツに設定された機能を実行する決定スイッチと、
   前記各操作の操作信号を無線送信する送信部とを具備することを特徴とする携帯型操作入力装置。
3. 前記基台は、ばねにより内側へ折り込まれ、指を挿入して弾力的に拡大可能な開口を形成するクリップ片を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯型操作入力装置。
4. 前記基台は、機器本体のモニタ部に取付可能な係合部を備え、前記モニタ部を保持可能であることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の携帯型操作入力装置。
5. 前記係合部には、前記モニタ部と電気的に接続して操作信号を送信するためのコネクタを備えていることを特徴とする請求項４記載の携帯型操作入力装置。
6. 前記タッチパッドのダブルクリックにより前記モニタに表示された指示位置にあるコンテンツに設定された機能を実行することを特徴とする請求項１又は３ないし５の何れかに記載の携帯型操作入力装置。
7. 前記縦スクロールスイッチ又は横スクロールスイッチの少なくとも何れか一方は、その操作に対応して機器本体の機能の出力値を変更動作させることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の携帯型操作入力装置。
8. 異なる複数の機器本体に対応するそれぞれの操作コマンド群を記憶するメモリを備え、機器本体を択一的に選択可能であることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の携帯型操作入力装置。
9. 機器本体を選択するための選択スイッチを前記基台上に備えていることを特徴とする請求項８に記載の携帯型操作入力装置。
10. 機器本体から学習用信号を受ける受信部を備え、当該機器本体に対応した操作コマンド群を前記メモリに記憶し、予め記憶していない新規な機器本体を操作できることを特徴とする請求項８又は９に記載の携帯型操作入力装置。

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