JP5315202B2 - 非接触型入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器等の外部機器に対する操作や設定に伴う入力作業を非接触で行う非接触型入力装置に関するものである。

従来、例えば、パーソナルコンピュータや携帯電話などの広く普及している電子機器に用いられる入力装置には、キーボード、マウス、ボタンスイッチ、タッチパネル等がある。これらの入力装置は、利用者が指で押す、または接触して情報を入力する接触型入力装置である。

接触型入力装置は、装置自体に直接触れて入力作業が行われる為に、例えば、汚れた手や指で入力作業を行うことにより、入力装置や電子機器に汚れが付着する場合がある。特に、近年、公共の電子機器においては、衛生上の問題や感染症予防の観点から、非接触での情報の入力が望まれており、例えば、光学式センサを検出手段とした非接触型入力装置が、特許文献１に提案されている。

特許文献１には、単一の光学式センサを用いた検出手段で予め定めた時間内に検出を行った回数や、複数の検出手段で物体を検出した順番、物体を検出した検出手段と非検出の検出手段の認識方法で物体の検出及び非検出のパターンを識別し、信号作成処理で信号を作成する非接触型入力装置が開示されている。

特開２００５−１４１５４２号公報

しかし、従来の光学式センサを検出手段とした非接触型入力装置において、設置している光学式センサは、光の遮断を感知して信号を出力するものであり、光学式センサへのごみや汚れの付着によって光の遮断を感知する能力が低下してしまい、入力不能となったり、誤った情報を入力したりする場合があるという問題があった。

また、従来の光学式センサを検出手段とした非接触型の入力装置では、入力作業を行う利用者の認証識別機能を有しておらず、許可した以外の者も入力作業を行うことができ、セキュリティを確保できないという問題があった。

本発明は、上記課題を解決し、セキュリティを確保し、使用する外部機器に対する誤入力を防止することができる非接触型入力装置を提供することにある。

本発明によれば、無線タグと、無線通信を介して前記無線タグの情報を得る非接触型入力インターフェースで構成され、前記非接触型入力インターフェースは、複数の無線タグ用の読取装置を有する入力部と、入力された情報と予め記憶された情報との比較を行う機能、及び入力された情報に応じて予め定めた信号群の中から１つの信号を選択する機能を有する信号選択部と、入力された信号を外部機器に出力する出力部を備え、予め利用者の識別情報を前記無線タグに記憶させ、前記読取装置に対して予め定めた順に前記無線タグをかざして無線通信を行い、前記読取装置で前記無線タグから前記識別情報を読み取り、読み取った前記識別情報と、前記無線タグから前記識別情報を読み出した前記読取装置の順番及び組合せの情報を前記信号選択部に入力し、前記信号選択部で前記利用者の認証識別及び外部機器の設定入力信号の選択を行い、前記出力部を介して前記設定入力信号を外部機器に出力する非接触型入力装置であって、前記入力部は、前記読取装置と同数の貫通孔を有する電波シールド板を有し、前記貫通孔に前記読取装置を配置して前記電波シールド板を重ね、無線通信の際に前記貫通孔の開口部の面積で前記読取装置の通信可能領域を制限することを特徴とする非接触型入力装置が得られる。

本発明によれば、前記入力部は、前記貫通孔と一部が重なる溝を有するタグガイド板を備え、前記溝を設けた側と反対側の前記タグガイド板の面と、前記読取装置を設けた側と反対側の前記電波シールド板の面を重ねて設け、前記無線タグを前記溝に沿って移動して前記通信可能領域に搬送することを特徴とする上記の非接触型入力装置が得られる。

本発明によれば、前記タグガイド板は、一方の面に４本の溝で構成する四角形の溝、及び前記四角形の溝の内部の対角を結んだ２本の溝で構成する十字形の溝を備え、他方の面の、前記四角形の溝が成す各々の内角近傍の重なる位置に、前記貫通孔と前記読取装置を対となるように配置したことを特徴とする上記の非接触型入力装置が得られる。

本発明では、非接触型入力装置の入力手段として、無線タグと無線タグ用読取装置（以下読取装置と記載する。）の無線通信機能を用いており、従来の光学式センサ等を検出手段とした非接触型入力装置で発生する可能性がある入力不能あるいは誤った情報の入力を防止することができる。

また、本発明の非接触型入力装置は、無線電波を遮断する電波シールド板で通信範囲を限定した読取装置を複数備え、使用許可を有する利用者の識別情報を記憶した無線タグを、これらの読取装置の中から順に予め定めた読取装置にかざして無線通信を行うことで、操作する者の認証識別を行うことができ、操作する者を限定することができる。更に、無線タグと通信を行う読取装置の順番及び組合せから、使用する外部機器の設定入力信号を選択して外部機器に送り、外部機器の設定入力を行うことができ、入力作業間違いによる誤入力を防止することができる。

本発明によれば、無線タグと読取装置の無線通信機能を非接触型入力装置の入力手段とし、電波シールド板で通信範囲を限定した読取装置を複数備え、使用許可を有する利用者の識別情報を保存した無線タグを、これらの読取装置の中から順に予め定めた読取装置にかざして無線通信をし、利用者の認証識別を行い、操作する者を限定するとともに、無線タグと通信を行う読取装置の順番及び組合せから、使用する外部機器の設定入力信号を選択し、外部機器の設定入力を行うことで、セキュリティを確保し、使用する外部機器に対する誤入力を防止することができる非接触型入力装置が得られる。

本発明の非接触型入力インターフェースの概略構成を示すブロック図。 本発明の非接触型入力インターフェースに係る入力部の構成を示す分解斜視図。 本発明の入力作業前の非接触型入力装置を示す斜視図。 本発明の非接触型入力装置における入力方法の概要を示す説明図。

図面を参照し、本発明の非接触型入力装置の実施の形態について説明する。本発明の非接触型入力装置は、非接触型入力インターフェースと無線タグで構成される。まず、本発明の非接触型入力装置に係る非接触型入力インターフェースを説明する。

図１は、本発明の非接触型入力インターフェースの概略構成を示すブロック図である。

本発明の非接触型入力インターフェースは、例えば、４台の無線タグ専用の読取装置２を有する入力部２２と、それら読取装置２と個々に電気的に接続した信号選択部７と、この信号選択部７と電気的に接続した出力部８で構成される。

本発明の非接触型入力インターフェースは、次の様に動作する。まず、入力部２２に設けた読取装置２は、無線タグ（図示せず）と無線通信を行い、無線タグから得られた利用者の識別情報を信号選択部７に出力する。次に、信号選択部７は、読取装置２から入力された利用者の識別情報の認証識別を行い、識別情報が一致した場合にのみ、４台設けた読取装置の入力の順番及び組合せを基に、予め記憶した外部機器の設定入力情報を選択して出力部８に出力する。次に、出力部８は、図示しない外部機器の入力端子に電気的に接続して、信号選択部７から入力された外部機器の設定入力情報を外部機器に出力する。

読取装置２は、無線通信を介して無線タグと無線通信ができる通信装置であればよく、無線通信に用いる周波数はいずれの周波数でもよく、例えば、１３．５６ＭＨｚ、８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ、及び２．４５ＧＨｚの周波数が使用できる。

信号選択部７は、入力された情報と予め記憶された情報との比較を行う機能と、入力された情報に応じて予め定めた信号群の中から１つの信号を選択する機能を有する装置であればよく、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の情報記憶手段と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の情報演算手段及び情報処理手段を備えた機器等が使用でき、適宜選択できる。

出力部８は、情報を伝達する機能を有する機器であればよく、例えば、コネクタ等の外部機器の入力端子に接続する機器が使用でき、適宜選択できる。

次に、本発明の非接触型入力インターフェースに係る入力部を説明する。

図２は、本発明の非接触型入力インターフェースに係る入力部の構成を示す分解斜視図である。

本発明の非接触型入力インターフェースに係る入力部は、タグガイド板３、電波シールド板５、読取装置２ａ、読取装置２ｂ、読取装置２ｃ、読取装置２ｄで構成される。

本発明の非接触型入力インターフェースに係る入力部は、図２に示すように、無線通信を行う際に無線タグに対して対向する、読取装置２ａ、読取装置２ｂ、読取装置２ｃ、読取装置２ｄの各々の面内に、電波シールド板５の貫通孔６ａ、貫通孔６ｂ、貫通孔６ｃ、貫通孔６ｄの各々の開口部を重ねるように配置し、電波シールド板５の一方の面に読取装置２ａ、読取装置２ｂ、読取装置２ｃ、読取装置２ｄを接合し、タグガイド板３に形成された四角形とその内部の対角を結んだ十字形の溝４の、四角形の各々の内角近傍に、電波シールド板５の貫通孔６ａ、貫通孔６ｂ、貫通孔６ｃ、貫通孔６ｄの各々の開口部を重ねるように配置し、電波シールド板５の他方の面に溝４を設けた面とは反対の面を重ね、タグガイド板３を接合して作製する。

タグガイド板３は、一方の面に、四角形とその内部の対角を結んだ十字形の溝４を備えた平板である。タグガイド板３の材質は、無線通信を妨げない機能を有するものであればよく、例えば、縦寸法が５００ｍｍであり、横寸法が５００ｍｍであり、厚さが１０ｍｍであるアクリル樹脂製の平板等が使用でき、適宜選択できる。

溝４は、無線タグを移動させる際のガイドの機能を有するものである。溝４の幅及び深さは、使用する無線タグが円滑に移動できるように、無線タグの外形寸法に近似した寸法とするのが良い。例えば、直径が３０ｍｍで、厚さが３ｍｍのコイン状の無線タグを用いる場合、溝４の幅を３５ｍｍ程度とし、溝４の深さを２ｍｍ程度とすることができ、適宜選択できる。四角形とその内部の対角を結んだ十字形の溝４の寸法は、例えば、四角形を一辺の長さが３００ｍｍの正方形とし、この正方形の対角線を四角形の内部の対角を結んだ十字形とすることができ、適宜選択できる。

電波シールド板５は、タグガイド板３に設けた溝４の、四角形の４つの内角に対応する面内の位置に、貫通孔６ａ、貫通孔６ｂ、貫通孔６ｃ、貫通孔６ｄを備えた平板である。電波シールド板５の材質は、電波を遮断する機能を有するものであればよく、例えば、縦寸法が５００ｍｍであり、横寸法が５００ｍｍであり、厚さが０．５ｍｍであるアルミニウム製の平板等が使用でき、適宜選択できる。

貫通孔６の開口部の形状及び大きさは、使用する無線タグと特定の読取装置が通信できる開口部の形状及び大きさであれば良く、無線タグの外形寸法に近似した寸法とするのが良い。例えば、直径が３０ｍｍで、厚さが３ｍｍのコイン状の無線タグを用いる場合、貫通孔６の開口部は、直径４０ｍｍ程度の円形とすることができ、適宜選択できる。

読取装置２ａ、読取装置２ｂ、読取装置２ｃ、読取装置２ｄは、図１で説明した通信装置を用いることができ、適宜選択できる。

次に、本発明の非接触型入力装置を説明する。

図３は、本発明の入力作業前の非接触型入力装置を示す斜視図である。

本発明の非接触型入力装置は、タグガイド板３、電波シールド板５、読取装置２ｄ等を有する入力部、信号選択部、出力部で構成される非接触型入力インターフェースと、利用者の識別情報を記憶した無線タグ１で構成される。

本発明の非接触型入力装置は、無線タグ１が何れの読取装置とも無線通信しない領域に、入力作業時の基点を設定する。例えば、図３のように、タグガイド板３に設けた溝４の十字形の交差部分を基点とし、その基点に無線タグ１を配置し、入力作業前の、本発明の非接触型入力装置を得る。

本発明の非接触型入力装置は、次の様に動作させる。まず、利用者が、無線タグ１を溝４に沿って移動させ、溝４の四角形の内角近傍、つまり、電波シールド板５に設けた貫通孔６ａ、貫通孔６ｂ、貫通孔６ｃ、貫通孔６ｄの、何れかの貫通孔と重なる位置に配置され、読取装置２ｄ、及び読取装置２ａ、読取装置２ｂ、読取装置２ｃ（図２）の、何れかの読取装置と無線通信を行う。次に、読取装置は、無線タグ１から利用者の識別情報を読み出し、信号選択部７（図１）に出力する。次に、信号選択部７（図１）は、利用者の識別情報の認証識別を行い、識別情報が一致した場合にのみ、入力された読取装置の順番及び組合せを基に、例えば、表１のように、予め設定し、記憶してある外部機器の設定入力情報の対応表の中から、対応する設定入力情報を選択し、出力部８（図１）に出力する。次に、出力部８（図１）は、入力された設定入力情報を図示しない外部機器に出力して、外部機器の設定を行う。

信号選択部に記憶してある外部機器の設定入力情報の対応表の一例を表１に示す。この対応表は、予め、外部装置の操作内容に対応する出力信号を設定した設定入力情報を作製し、読取装置からの入力の順番及び組合せに対応させたものである。

設定入力情報と読取装置からの入力の順番及び組合せの対応は、入力のしやすさ、及び確実性を考慮すれば、設定入力情報に対応する読取装置の順番及び組合せは、単純であり、数が少ない方がよく、適宜選択できる。例えば、表１のように、読取装置からの入力の順番及び組合せが、順に、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄであった場合、信号選択部は、外部装置の操作内容の「項目Ａを初期化」に対応した、デジタル信号である「０００００００１」を選択し、出力部に出力する。読取装置からの入力の順番及び組合せが、順に、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ａであった場合、信号選択部は、外部装置の操作内容の「項目Ａを１０に設定」に対応した、デジタル信号である「００００００１１」を選択し、出力部に出力する。読取装置からの入力の順番及び組合せが、順に、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｂであった場合、信号選択部は、外部装置の操作内容の「項目Ａを２０に設定」に対応した、デジタル信号である「０００００１０１」を選択し、出力部に出力する。読取装置からの入力の順番及び組合せが、順に、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｃであった場合、信号選択部は、外部装置の操作内容の「項目Ａを３０に設定」に対応した、デジタル信号である「００００１００１」を選択し、出力部に出力する。読取装置からの入力の順番及び組合せが、順に、２ｄ、２ｃ、２ｂ、２ａであった場合、信号選択部は、外部装置の操作内容の「設定終了」に対応した、デジタル信号である「１０００００００」を選択し、出力部に出力する。

無線タグ１は、無線通信機能を備えたＩＣチップと無線通信用のアンテナを有した無線タグであればよく、衝撃や摩耗に対する耐久性を考慮すれば、ＩＣチップ及びアンテナを樹脂等に埋設したものが良く、一体射出成形により作製した無線タグ等が使用でき、タグの寸法も含め、適宜選択するのが良い。

次に、本発明の非接触型入力装置の入力方法を説明する。

図４は、本発明の非接触型入力装置における入力方法の概要を示す説明図である。

本発明の非接触型入力装置の入力は次のように行う。予め、無線タグ１に使用許可を有する利用者の識別情報を記憶させ、信号選択部７（図１）で、読取装置から入力された識別情報と、予め記憶してある利用を許可された識別情報との照合を行い、一致した場合にのみ、外部機器の設定入力情報の選択処理を行い、一致しない場合は処理を終了する。

照合が一致した場合、信号選択部は、引き続き読取装置から入力される情報を得る。次に、同じ読取装置から続けて入力された場合、その入力をもって、外部機器に対する１つの設定の入力動作を完了したとし、その入力を行った読取装置までの、読取装置の順番及び組合せを１つの設定を行う為の入力情報とする。

例えば、図４のように、タグガイド板に設けた四角形とその内部の対角を結んだ十字形の溝の、十字形の交差部分を基点とし、無線タグ１を基点に配置する。

次に、移動経路９ａの通り、無線タグ１を基点から貫通孔６ａに移動させ、読取装置２ａと無線通信を行い、読取装置２ａで無線タグ１の識別情報を読み取り、信号選択部に出力する。

次に、移動経路９ｂの通り、無線タグ１を貫通孔６ａから貫通孔６ｂに移動させ、読取装置２ｂと無線通信を行い、読取装置２ｂで無線タグ１の識別情報を読み取り、信号選択部に出力する。

次に、移動経路９ｃの通り、無線タグ１を貫通孔６ｂから貫通孔６ｃに移動させ、読取装置２ｃと無線通信を行い、読取装置２ｃで無線タグ１の識別情報を読み取り、信号選択部に出力する。

次に、移動経路９ｄの通り、無線タグ１を貫通孔６ｃから貫通孔６ｄに移動させ、読取装置２ｄと無線通信を行い、読取装置２ｄで無線タグ１の識別情報を読み取り、信号選択部に出力する。

次に、移動経路１０ａの通り、無線タグ１を貫通孔６ｄから基点に移動させ、無線タグ１と読取装置２ａ、読取装置２ｂ、読取装置２ｃ、読取装置２ｄの何れの読取装置とも無線通信できない状態にする。

次に、移動経路１０ｂの通り、無線タグ１を基点から貫通孔６ｄに移動させ、読取装置２ｄと無線通信を行い、読取装置２ｄで無線タグ１の識別情報を読み取り、信号選択部に出力する。

信号選択部は、読取装置２ａから入力された識別情報と、予め記憶してある利用を許可された識別情報との照合を行い、一致を確認し、引き続き、読取装置２ｂ、読取装置２ｃ、読取装置２ｄから入力される識別情報と、予め記憶してある利用を許可された識別情報との照合を行い、一致を確認するとともに、外部機器に対する１つの設定を行う為の入力情報として、入力された読取装置の順番及び組合せを得る。

信号選択部は、例えば、図４のように、順に、読取装置２ａ、読取装置２ｂ、読取装置２ｃ、読取装置２ｄ、更に読取装置２ｄからの入力に対し、「２ａ→２ｂ→２ｃ→２ｄ」という入力情報を得て、表１に記載の対応表から、外部装置の操作内容の「項目Ａを初期化」を選択し、デジタル信号の「０００００００１」を出力部８（図１）に出力する。

上述のような構成により、セキュリティを確保し、使用する外部機器に対する誤入力を防止することができる非接触型入力装置が得られる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、これら実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で部材や構成の変更があっても本発明に含まれる。例えば、前記実施の形態では、４台の読取装置を用いているが、必ずしもこの様な構造である必要はなく、２台、３台、及び５台以上であっても、同様に本発明の実施の形態を成す。また、前記実施の形態では、溝の形状を、四角形とその内部の対角を結んだ十字形の溝としているが、必ずしもこの様な構造である必要はなく、外殻が円形であっても良く、また、目の字、Ｂの字等、その他の形状であっても、同様に本発明の実施の形態を成す。また、前記実施の形態では、貫通孔の開口部の形状を円形としているが、必ずしもこの様な構造である必要はなく、三角形、四角形等、その他の形状であっても、同様に本発明の実施の形態を成す。すなわち、当事者であれば、当然なしえるであろう各種変形、修正もまた本発明に含まれることは勿論である。

１ 無線タグ
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 読取装置
３ タグガイド板
４ 溝
５ 電波シールド板
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 貫通孔
７ 信号選択部
８ 出力部
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、１０ａ、１０ｂ 移動経路
２２ 入力部

Claims (3)

1. 無線タグと、無線通信を介して前記無線タグの情報を得る非接触型入力インターフェースで構成され、前記非接触型入力インターフェースは、複数の無線タグ用の読取装置を有する入力部と、入力された情報と予め記憶された情報との比較を行う機能、及び入力された情報に応じて予め定めた信号群の中から１つの信号を選択する機能を有する信号選択部と、入力された信号を外部機器に出力する出力部を備え、予め利用者の識別情報を前記無線タグに記憶させ、前記読取装置に対して予め定めた順に前記無線タグをかざして無線通信を行い、前記読取装置で前記無線タグから前記識別情報を読み取り、読み取った前記識別情報と、前記無線タグから前記識別情報を読み出した前記読取装置の順番及び組合せの情報を前記信号選択部に入力し、前記信号選択部で前記利用者の認証識別及び外部機器の設定入力信号の選択を行い、前記出力部を介して前記設定入力信号を外部機器に出力する非接触型入力装置であって、前記入力部は、前記読取装置と同数の貫通孔を有する電波シールド板を有し、前記貫通孔に前記読取装置を配置して前記電波シールド板を重ね、無線通信の際に前記貫通孔の開口部の面積で前記読取装置の通信可能領域を制限することを特徴とする非接触型入力装置。
2. 前記入力部は、前記貫通孔と一部が重なる溝を有するタグガイド板を備え、前記溝を設けた側と反対側の前記タグガイド板の面と、前記読取装置を設けた側と反対側の前記電波シールド板の面を重ねて設け、前記無線タグを前記溝に沿って移動して前記通信可能領域に搬送することを特徴とする請求項１に記載の非接触型入力装置。
3. 前記タグガイド板は、一方の面に４本の溝で構成する四角形の溝、及び前記四角形の溝の内部の対角を結んだ２本の溝で構成する十字形の溝を備え、他方の面の、前記四角形の溝が成す各々の内角近傍の重なる位置に、前記貫通孔と前記読取装置を対となるように配置したことを特徴とする請求項２に記載の非接触型入力装置。

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