JP4938959B2

JP4938959B2 - 入力装置

Info

Publication number: JP4938959B2
Application number: JP2003323489A
Authority: JP
Inventors: 誠之加藤
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: JP2005092450A

Description

本発明は入力装置に係り、特に、指示位置を検出し、検出した指示位置に基づいて情報を認識し、出力する入力装置に関する。

文字などを入力するための文字情報入力装置としては、手の動作により文字を入力が可能なキーボードやペン入力装置、あるは、音声により文字入力が可能な音声入力装置などが存在する。

キーボードなどの入力装置では、押下したキーに対応する文字コードが入力情報としてホストなどの上位装置に供給される。また、音声入力装置は、入力音声から文字情報を識別して、文字コードに変換し、上位装置に入力を行う。

また、キーボードなどの入力装置には、誤操作、誤入力を防止するために、音声認識装置を組み合わせたものがある。このような入力装置は、タッチ位置入力情報のエコーバックをディスプレイ上に表示させ、オペレータからの特定音声キーワードを認識して入力情報を有効とするものである（特許文献１参照）
特開昭６４−４１９２２号公報

しかるに、従来の入力装置では、音声認識を行う必要があるため、明瞭に発音ができない人には、これらの入力装置を用いて文字入力を行うことは困難であった。また、音声認識は処理が複雑であり、容易に導入することができなかった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、情報入力をユーザの意志に基づいて確実に行える入力装置を提供することを目的とする。

本発明は、指示位置を検出し、検出した該指示位置に基づいて情報を認識し、出力する入力装置において、前記指示位置を検出する指示位置検出部と、音声を音声信号に変換する音声検出部と、前記音声検出部で変換された音声信号を波形整形する波形処理部と、
前記波形整形部で波形整形された音声信号をディジタルデータに変換するアナログディジタルコンバータと、前記アナログディジタルコンバータにより変換されたディジタルデータに基づいて前記音声信号の周波数を測定する周波数測定部と、前記アナログディジタルコンバータにより変換されたディジタルデータに基づいて前記音声信号の音圧を測定する音圧測定部と、前記周波数測定部で測定された周波数が所定の帯域であり、かつ、前記音圧測定部で測定された音圧が一定以上のときに、前記指示位置検出部で検出された指示位置に基づいて認識される情報を有効とする制御部とを有することを特徴とする。

また、本発明は、音声検出手段により、一定の音圧以上の音声を検出することを特徴とする。

さらに、本発明は、指示位置に基づいて認識される情報を指示位置検出手段に重ねて表示する表示手段を有することを特徴とする。

また、本発明は、前記指示位置とは、ずれた位置に前記指示位置に基づいて認識される情報が表示することを特徴とする。

また、本発明は、表示手段を液晶表示装置で構成したことを特徴とする。

さらに、本発明は、制御手段により、指示位置検出手段で検出される指示位置に基づいて認識される情報を切り換えることを特徴とする。

また、本発明は、制御手段により、指示位置検出手段で所定の位置が検出されたときに、前回認識された情報を無効とすることを特徴とする。

上述の如く、本発明によれば、音声が検出されたときに、指示された指示位置に基づいて認識される情報を有効とすることにより、入力者の意志に応じた情報入力が可能となるなどの特長を有する。

図１は本発明の入力装置の第１実施例の分解斜視図、図２は本発明の入力装置の第１実施例のブロック構成図を示す。

本実施例の入力装置１は、指示位置検出手段であるタッチパネル１１、表示手段である液晶パネル１２、制御回路基板１３、ケース１４、カバー１５から構成されている。

タッチパネル１１は、接触位置の座標を検出するための座標検出装置であり、例えば、アナログ抵抗膜方式入力パネルから構成される。アナログ抵抗膜方式入力パネルは、透明導電膜が形成されたガラス基板と透明導電膜が形成されたフィルム基板とを一定の間隔で、導電膜同士が対向するように積層して配置した構成とされており、透明導電膜の電位を検出することにより、ガラス基板とフィルム基板との接触座標位置を検出可能とするものである。

タッチパネル１１は、フレキシブルプリント配線板２１により制御回路基板１３に接続されている。透明導電膜の電位は、このフレキシブルプリント配線板２１を介して制御回路基板１３に供給される。制御回路基板１３は、タッチパネル１１の透明電極の電位に基づいて接触座標位置を検出する。

液晶パネル１２は、タッチパネル１１の下面側に配置され、タッチパネル１１の操作により入力される情報を表示する。液晶パネル１２は、フレキシブルプリント配線板３１により制御回路基板１３に接続されており、制御回路基板１３からの駆動信号により駆動されて、画像を表示する。

制御回路基板１３は、液晶パネル１２の下面側に配置され、フレキシブルプリント配線板２１、３１が接続され、タッチパネル１１の入力位置を検出するとともに、液晶パネル１２を駆動する。また、制御回路基板１３は、通信ケーブル４１を介してホストコンピュータとの通信を行う。

制御回路基板１３には、座標検出部１１１、制御部１１２、マイクロフォン１１３、音声検出部１１４、表示制御部１１５、通信部１１６が搭載されている。

座標検出部１１１には、タッチパネル１１からフレキシブルプリント配線板２１を介して透明電極の電位が供給される。座標検出部１１４は、タッチパネル１１の透明電極の電位に基づいて接触位置の座標を検出する。座標検出部１１１で検出された座標情報は、制御部１１２に供給される。

また、マイクロフォン１１３は、音声を電気信号に変換する。マイクロフォン１１３で変換された音声信号は、音声検出部１１４に供給される。

図３は音声検出部１１４のブロック構成図を示す。

音声検出部１１４は、波形処理部１２１、アナログディジタルコンバータ１２２、周波数計測部１２３、音圧測定部１２４から構成される。

波形処理部１２１には、マイクロフォン１１３から音声信号が供給される。波形処理部１２１は、マイクロフォン１１３からの音声信号の波形を整形し、出力する。波形処理部１２１で波形整形された音声信号は、アナログディジタルコンバータ１２２に供給される。

アナログディジタルコンバータ１２２は、波形処理部１２１からの音声信号をディジタルデータに変換する。アナログディジタルコンバータ１２２で変換されたディジタルデータは、周波数計測部１２３及び音圧測定部１２４に供給される。

周波数計測部１２３は、アナログディジタルコンバータ１２２からのディジタルデータからマイクロフォン１１３で取得された音声信号の周波数を計測し、その周波数情報を出力する。周波数計測部１２３で計測された周波数情報は、制御部１１２に供給される。

また、音圧測定部１２４は、アナログディジタルコンバータ１２２からのディジタルデータからマイクロフォン１１３で取得された音声信号の音圧を測定し、その音圧情報を出力する。音圧測定部１２４で測定された音圧情報は、制御部１１２に供給される。

また、制御部１１２は、表示制御部１１５に入力情報に応じた画像データを供給する。表示制御部１１５は、制御部１１２からの画像データに基づいて液晶パネル１２を駆動する。

図４は液晶パネル１２の表示画面を示す図である。

液晶パネル１２の表示画面は、入力情報部１３１、タグ部１３２、Ｕｎｄｏ部１３３から構成されている。

入力情報部１３１には、入力される情報１３１−１〜１３１−ｎがマトリクス状に表示される。タグ部１３２は、入力情報部１３１の上端部に表示された複数のタグ１３２−１〜１３２−ｎから構成される。複数のタグ１３２−１〜１３２−ｍから所定のタグ１３２−ｉを選択することにより、入力情報部１３１に表示される情報の表記を切り換えることができる。タグの選択により、多く情報を入力可能となる。また、入力部に表示される入力情報の大きさを大きく設定可能となる。制御部１１２は、タッチパネル１１の座標情報と液晶パネル１２の表示される情報とを対応付けて管理している。

また、制御部１１２は、座標検出部１１１で検出された座標情報に応じて決定された入力情報を通信部１１６に供給する。通信部１１６は、制御部１１２から供給された入力情報をホストコンピュータなどに送信する。

ここで、制御部１１２の処理動作について説明する。

図５は制御部１１２の処理フローチャートを示す。

制御部１１２は、ステップＳ１−１で座標検出部１１１から座標を取得すると、ステップＳ１−２で座標に応じて入力部位を決定する。次に、制御部１１２は、ステップＳ１−３で、表示制御部１１５を制御して、入力部位が識別しやすいように、入力部位の表示色を周囲と異ならせる。

次に制御部１１２は、ステップＳ１−４で音声検出部１１４から周波数情報及び音圧情報を取り込む。制御部１１２は、ステップＳ１−５で周波数情報が予め設定された周波数帯域、例えば、通常の音声信号の周波数帯域である５０Ｈｚ〜１ｋＨｚに存在するか否かを判定する。

制御部１１２は、ステップＳ１−５で音声検出部１１４から取り込んだ周波数情報が所定の周波数帯域に存在する場合には、ステップＳ１−６で音声検出部１１４から取り込んだ音圧情報が予め設定された所定の音圧、例えば、人間が通常の会話などで発生する音声の音圧に達しているか否かを判定する。

制御部１１２は、ステップＳ１−５、Ｓ１−６で音声検出部１１４からの取り込んだ周波数情報が所定の周波数帯域に存在しない場合、又は、周波数情報が所定の周波数帯域に存在するが音圧情報が一定音圧以上でない場合には、ステップＳ１−７で一定時間経過するまで、ステップＳ１−４〜Ｓ１−６を繰り返す。制御部１１２は、ステップＳ１−７で一定時間、音声検出部１１４からの取り込んだ周波数情報が所定の周波数帯域に存在しない場合、又は、周波数情報が所定の周波数帯域に存在するが音圧情報が一定音圧以上でない場合には、入力処理を終了する。

また、制御部１１２は、ステップＳ１−５、Ｓ１−６で所定周波数範囲、一定音圧以上の音声が検出されると、ステップＳ１−８で入力部位がｕｎｄｏ部１３３か否かを判定する。制御部１１２は、ステップＳ１−８で入力部位がｕｎｄｏ部１３３である場合には、ステップＳ１−９で前回入力された文字を削除する指示をホストに送信し、処理を終了する。

また、制御部１１２は、ステップＳ１−１０で入力部位がタグか否かを判定する。制御部１１２は、ステップＳ１−１０で入力部位がタグの場合には、ステップＳ１−１１で表示制御部１１５を制御して、液晶パネル１２の表示をタグに応じた情報が表示されるように切り換える。

制御部１１２は、ステップＳ１−１０で入力部位がｕｎｄｏ部１３３、及び、タグでない場合には、ステップＳ１−１２で入力部位に応じた情報を、通信部１１６を介してホストに送信する。

なお、上記制御回路基板１３は、ネジ５１を制御回路基板１３の貫通孔６１を通してケース１４のネジ孔７１に螺入することによりケース１４に固定される。また、マイクロフォン１１３は、制御回路基板１３の上端部に配置、搭載される。カバー１５の上端部には、マイクロフォン１１３に対応する位置に孔部１４１を有する。この孔部１４１を介してユーザの音声がマイクロフォン１１３に供給される。

本実施例によれば、音声を検出したときに、指示している位置の情報を取得し、ホストに送信することにより、ユーザが入力した情報を確実に入力できる。また、このとき、音声認識などの複雑な動作を行わず、音声の周波数及び音圧により、ユーザの入力の意志を確認しているので、容易な入力操作で情報入力が可能となる。手の振るえなどにより同じ位置を複数回押下したり、手が目的の箇所へ移動される途中で入力を意図しない他の文字の位置を押下しても、入力を意図しない文字が入力されることがない。したがって、例えば、「いか」という文字を入力する場合、「いいいいすすすすかかかか」などの文字列が入力されることがない。

なお、本実施例では、ｕｎｄｏ部１３３も音声検出結果により有効とするようにしたが、ｕｎｄｏ部１３３は、音声検出結果によらず、単にタッチされた場合に操作されたものとみなし、有効とするようにしてもよい。これにより、訂正操作を容易に行える。

なお、本実施例では、入力情報を液晶パネルに表示したが、表示画面の切換を行わない場合には、入力情報を文字パネルに印刷し、表示するようにしてもよい。

図６は本発明の第２実施例の分解斜視図、図７は本発明の第２実施例のブロック構成図、図８は本発明の第２実施例の要部の断面図を示す。同図中、図１、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

本実施例の入力装置２００は、液晶パネル１２に代えて文字パネル２０１及び遮光板２０２をタッチパネル１１の下面に設け、制御回路基板２０３に発光ダイオードＤ１〜Ｄｎ及び発光ダイオードＤ１〜Ｄｎを駆動する駆動回路部２０４を搭載した構成とされている。

発光ダイオードＤ１〜Ｄｎは、制御回路基板２０３の下面側に配置され、制御回路基板２０２に設けられた貫通孔２１１を通して表側に出射される。発光ダイオードＤ１〜Ｄｎ及び制御回路基板２０３の貫通孔２１１は、文字パネル２０１に印刷された各文字情報Ｃ１〜Ｃｎに対応して設けられている。

遮光板２０２は、黒色のスポンジ材などから構成され、文字パネル２０１に印刷された各文字情報Ｃ１〜Ｃｎの境界部分で発光ダイオードＤ１〜Ｄｎからの光を遮光する。遮光板２０２により、隣接する発光ダイオードＤ１〜Ｄｎからの光が入射しないようにしている。これによって、文字情報を明確に識別できる。

発光ダイオードＤ１〜Ｄｎは、駆動回路部２０４からの駆動信号により駆動され、発光する。駆動回路部２０３は、制御部２０５からの制御信号に基づいて発光ダイオードＤ１〜Ｄｎに供給する駆動信号を生成する。

なお、上記第１、第２実施例では、入力情報位置と入力情報表示とを一致させたが、入力情報位置に対して入力情報表示を指示時に認識し易いように異ならせるようにしてもよい。

図９は入力情報表示方法の変形例を示す図である。

入力情報位置と入力情報表示とを一致させると、現在入力している文字が見えなくなる。そこで、図９に示すように、エリアＣ11を押下したときには、その上のエリアＣ12が発光し、現在押下しているエリアＣ11の入力対象がエリアＣ12に表記されている文字であることを認識させる。

また、上記第１、第２実施例では、ｕｎｄｏ部をタッチパネル１１の座標位置として形成したが、装置本体に一体に、専用のスイッチとして設けるようにしてもよい。

図１０は本発明の第３実施例のシステム構成図、図１１は本発明の第３実施例のブロック構成図を示す。

本実施例の入力装置は、タッチパネル１１に隣接してｕｎｄｏ用パネルスイッチ３０１を設けてなる。

ｕｎｄｏ用パネルスイッチ３０１は、制御部１１２に接続されている。制御部１１２は、図５に示す処理フローチャートのステップＳ１−８をｕｎｄｏ用パネルスイッチ３０１の操作により判定し、ステップＳ１−９の処理を実行する。

なお、上記第１、第２実施例では、入力装置１の本体にマイクロフォン１１３を内蔵したが、外付けとしてもよい。また、マイクロフォン１１３を外付けする場合には、ケーブルにより接続しても、無線通信によりワイヤレスで入力装置１の本体に音声信号を供給するようにしてもよい。

本発明の入力装置の第１実施例の分解斜視図である。本発明の入力装置の第１実施例のブロック構成図である。音声検出部１１４のブロック構成図である。液晶パネル１２の表示画面を示す図である。制御部１１２の処理フローチャートである。本発明の第２実施例の分解斜視図である。本発明の第２実施例のブロック構成図である。本発明の第２実施例の要部の断面図である。入力情報表示方法の変形例を示す図である。本発明の第３実施例のシステム構成図である。本発明の第３実施例のブロック構成図である。

符号の説明

１、２００入力装置
１１タッチパネル、１２液晶パネル、１３制御回路基板
１４ケース、１５カバー
１１１座標検出部、１１２制御部、１１３マイクロフォン
１１４音声検出部、１１５表示制御部、１１６通信部
１２１波形処理部、１２２ＡＤＣ、１２３周波数計測部
１２４音圧測定部
１３１入力情報部、１３２タグ部、１３３ｕｎｄｏ部

Claims

指示位置を検出し、検出した該指示位置に基づいて情報を認識し、出力する入力装置において、
前記指示位置を検出する指示位置検出部と、
音声を音声信号に変換する音声検出部と、
前記音声検出部で変換された音声信号を波形整形する波形処理部と、
前記波形整形部で波形整形された音声信号をディジタルデータに変換するアナログディジタルコンバータと、
前記アナログディジタルコンバータにより変換されたディジタルデータに基づいて前記音声信号の周波数を測定する周波数測定部と、
前記アナログディジタルコンバータにより変換されたディジタルデータに基づいて前記音声信号の音圧を測定する音圧測定部と、
前記周波数測定部で測定された周波数が所定の帯域であり、かつ、前記音圧測定部で測定された音圧が一定以上のときに、前記指示位置検出部で検出された指示位置に基づいて認識される情報を有効とする制御部とを有することを特徴とする入力装置。
前記指示位置に基づいて認識される情報を前記指示位置検出部に重ねて表示する表示部を有することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
前記表示部は、液晶表示装置から構成されることを特徴とする請求項２記載の入力装置。
前記表示部は、複数のタグを表示し、
前記制御部は、前記複数のタグからタグが選択された場合に、該選択されたタグに対応する、前記指示位置に基づいて認識される情報に切り換えることを特徴とする請求項２または３記載のいずれか一項記載の入力装置。
前記制御部は、前記指示位置検出部で所定の位置が検出されたときに、前回認識された情報を無効とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の入力装置。