JP5734661B2 - ユーザインタフェースを提供する方法 - Google Patents

Description

本発明は、システムを制御するためのユーザインタフェースを提供する方法に関する。

また、本発明は、システムを制御するためのユーザインタフェースを提供するシステムに関する。

本発明は、コンピュータプログラムにも関する。

Vogel, D., Balakrishnan, R.による"Interactive public ambient displays: transitioning from implicit to explicit, public to personal, interaction with multiple users", Proc. 17th annual ACM symposium on user interface software and technology, 2004, pp. 137 146は、公共及び個人の双方の情報との黙示的なインタラクションから明示的なインタラクションへの遷移をサポートする共有可能なインタラクティブ公共アンビエントディスプレイのためのインタラクションフレームワークを開示している。ディスプレイ及びインタラクション技術は、身体方向やディスプレイへのユーザの接近のような黙示的な状況的手掛かり（implicit contextual cue）、及び、ハンドジェスチャやスクリーン入力のような明示的な動作を利用する。ユーザがディスプレイに接近して、ちょっとの間停止するような黙示的な手掛かりを与えるときには、システムは、敏感なインタラクション（subtle interaction）のフェーズに入るべきである。通知のより詳細な説明、及び／又は、利用可能な公共情報の現在の状態が表示される。

既知の方法の問題は、ユーザに提供された制御が比較的鈍感である点である。これらは、本質的に距離に依存して２進法の態様で提供されるからである。手掛かりの検出は、ユーザとディスプレイとの距離に依存して選択される異なる機能を提供する状態間の遷移をもたらすのに用いるだけである。

本発明の目的は、ユーザ動作に対して比較的敏感な手法で利用可能なユーザインタフェースの異なるバージョンを可能にする方法、システム、消費者向け電子システム及びコンピュータプログラムを提供することにある。

この目的は、デバイスの或る環境内のユーザの身体又は身体部分の存在を観察するステップと、前記或る環境内で観察されたユーザの身体又は身体部分の変位の割合に依存してユーザインタフェースにより制御されたシステムとインタラクトするための特定の機能に関して、ユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分をユーザに対して利用可能にするステップとを含む、本発明による方法により達成される。

或る環境内で観察されたユーザの身体又は身体部分の変位の割合に依存してユーザインタフェースにより制御されたシステムとインタラクトするための特定の機能に関して、ユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分をユーザに対して利用可能にすることにより、変位の割合は、入力パラメータ又は連続的若しくは準連続的に可変な種類の類似の入力パラメータになり、従って、ユーザにより与えられ得るユーザインタフェース構成の範囲が増大する。適切な構成だけがシステムの制御におけるその後の使用に対して利用可能にされるので、ユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分は単純である。更に、ユーザインタフェースの適切な構成だけを利用可能にすることは、少なくとも大幅に性能を向上させる可能性を作り出す。変位の割合は、必ずしも計算される必要はない。ユーザインタフェースが一の区域から次の区域に変遷する、少なくとも３つの区域を用いることにより、同様の効果が達成され得る。身体部分は、例えば人の手であってもよい。

本方法の一実施形態は、或る環境内で観察されたユーザの身体又は身体部分の変位の割合の変化に応じて、ユーザインタフェースの少なくとも１要素の利用可能性の状態を変えるステップを含む。

ユーザインタフェースを雑然としないものにするか、又は、少なくともユーザ側での混乱の可能性を減少させるという効果がある。ユーザインタフェースは、より多くの認識要求がユーザに対して行われる状態（ユーザインタフェースの多くの要素が利用可能な場合）から、より少ない要求が行われる状態（要素が供給されない場合）に変化する。

一実施形態において、ユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分は、ユーザの身体又は身体部分が或る環境内に存在するように観察される場所、及び、ユーザの身体又は身体部分の変位の割合に依存した態様で、ユーザに対して利用可能であることをもたらす。

ユーザがユーザインタフェースの構成に対して使うことができる制御の範囲を拡大するという効果がある。これは、２つの入力変数がその構成を調節するための入力として機能するからである。

本方法の一実施形態は、或る環境内で観察されたユーザの身体又は身体部分の変位の割合に依存した割合で、ユーザインタフェースの構成の少なくとも部分を調節するステップを含む。

（ユーザの身体部分の位置の）変化の一の割合が、（ユーザインタフェースの設定の）変化の他の割合に関連付けられるので、ユーザインタフェースをより直感的なものにするという効果がある。

一実施形態において、ユーザインタフェースは、可視的な出力を与えるためのデバイスを含み、本方法は、可視的な出力を構成するための信号を前記デバイスに供給するステップを含む。

ディスプレイデバイスを用いて提供されたインタフェースの外観を変えることが比較的簡単であるので、ユーザインタフェースを実装するのを容易にするという効果がある。

変化（variant）は、可視的な出力の要素に対応する、可視的な出力を与えるデバイスの部分の存在及びその接近のうち少なくとも一方を検出することを含む。

それ故、ユーザが観察システムに含まれたデバイスにどれくらい速く接近するかに少なくとも部分に依存して、タッチセンサ式制御のセットの構成が比較的容易に変えられる。

一実施形態は、身体又は身体部分の変位の割合により決定された割合で、特定の機能に関連付けられた可視的な出力の少なくとも１要素の可視性の状態を調節するステップを含む。

全体が見えるまでの遷移が段階的であるので、ユーザが予期せぬ結果を伴う行動を起こすのを阻止するという効果がある。変位の割合により決定された割合で変化する可視性の状態の形式についてのフィードバックの供給は、ユーザインタフェースが十分に敏感な態様で変化することを確実にする。変位の割合は、或る環境の範囲内の一の離れた区域から次の区域への遷移間の時間に関して決定された割合であってもよい。

一実施形態は、或る環境内で観察された身体又は身体部分の変位に依存して、ユーザインタフェースにより制御されたシステムのそれぞれ異なる動作に関連付けられた複数の制御のうちの１つの制御を与えるステップを含む。

関連性が移動する身体又は身体部分の変位を観察することにより評価される、関連性のある制御だけが利用可能にされるので、ユーザインタフェースを簡素化するという効果がある。

一実施形態において、ユーザインタフェースは、消費者向け電子システムのユーザインタフェースを制御するために提供される。

消費者向け電子システムは、比較的広範囲の入力情報に応答する再構成可能なユーザインタフェースをもつ。

他の態様によれば、本発明によるユーザインタフェースを提供するためのシステムは、デバイスの或る環境内のユーザの身体又は身体部分の存在を観察する観察要素からの少なくとも１つの信号を処理する信号処理要素と、前記或る環境内で観察されたユーザの身体又は身体部分の変位の割合に依存して前記ユーザインタフェースにより制御された当該システムとインタラクトするための特定の機能に関して、前記ユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分をユーザに対して利用可能にする制御要素とを含む。

本システムは、より広い範囲の入力を処理することが可能なので、バイナリシステムよりも敏感である。

一実施形態において、当該システムは、本発明による方法を実行するように設けられる。

本発明の他の態様によれば、マシン読み取り可能な媒体に組み込まれたときに、本発明による方法を実行するための情報処理能力をもつシステムをもたらし得る命令のセットを含むコンピュータプログラムが提供される。

本発明は、添付図面を参照してより詳細に説明されるだろう。

ホームエンタテイメントシステムの非常に概略的なブロック図である。 ホームエンタテイメントシステムのユーザインタフェースの機能を示す状態図である。 コーヒーメーカを制御するためのユーザインタフェースを備えたコーヒーメーカの部分の単純な図である。

図１に示されるように、ホームエンタテイメントシステム１は、メディアプレーヤ２及びテレビ３を含む。ホームエンタテイメントシステム１は、更に、ポータブルメディアプレーヤ５のためのドッキングステーション４を含む。

ホームエンタテイメントシステム１は、ハブ６により少なくとも部分的に制御される。ハブ６は、ユーザインタフェースが提供されるのを可能にするソフトウェアを実行するためのデータ処理ユニット７及びメインメモリ８を含む。ソフトウェアは、ユーザインタフェースの幾つかの構成を規定するデータとともにデータ格納デバイス９に格納される。ユーザインタフェースは、ユーザがシステムを操作することを可能にする入力手段と、システムがユーザの操作の効果を表す情報を伝えることを可能にする出力手段とを含む、人々がホームエンタテイメントシステム１とインタラクトすることが可能な手段のアセンブリを有する。

示された実施形態において、出力手段は、可聴的な出力を与えるためのスピーカ１０と、可視的な出力を与えるためのディスプレイデバイス１１とを含む。ディスプレイデバイス１１は、或る他のオブジェクトを保持している身体部分（又は身体全体）が近接近又は接触の関係で保持される、ディスプレイデバイス上での位置を決定するためのデバイス１３を更に含むタッチスクリーンデバイス１２に含まれる。

ハブ６は、赤外線変換器１４、超音波変換器１５及びカメラ１６に動作可能なように接続されている。赤外線変換器１４は、超音波変換器１５よりも長い距離でオブジェクトを検出することが可能であり、カメラ１６よりも広い範囲に対して順次動作する。図１に示されたものとは異なる他の実施形態は、ユーザの身体部分の存在のためのハブ６の環境の少なくとも部分を観察するためのこれらのデバイスの全てよりも少ないデバイスを使用してもよい。他の実施形態において、ユーザの身体部分の存在は、ユーザにより保持されたタグ又はユーザによる警告（warn）の存在を決定することにより、間接的にのみ観察される。実際には、示された実施形態において、ドッキングステーション４は、ポータブルメディアプレーヤ５のドッキングステーション４への接近を観察するための、それ故にポータブルメディアプレーヤを保持する手の接近を間接的に観察するための距離センサ１７を含む。

ハブ６は、赤外線変換器１４、超音波変換器１５、カメラ１６及び距離センサ１７により供給された少なくとも１つの信号を処理し、ユーザインタフェースの少なくとも１つの要素が、ハブ６の或る環境内で観察された移動身体部分の変位の割合に依存した態様でユーザに対して利用可能にされることをもたらす。より詳細には、接近の速度は、ユーザインタフェースの或る要素が出力手段であるか又はユーザ制御であるか、ユーザインタフェースの或る要素に関与するのはどの程度までか、及び、ユーザインタフェースの或る要素に関与するのはどのモードなのかのうち少なくとも１つを決定する変数として用いられる。

ユーザを混乱させない、及び、雑然としていると思わせる不明瞭なインタフェースをもたない、目に働きかけるグラフィカルユーザインタフェースを提供するために、ハブ６は、通常、ディスプレイデバイス１１のための全ての可視的な出力をユーザから隠す。赤外線変換器１４、超音波変換器１５及びカメラ１６は、ハブの所与の周辺内におけるユーザの身体又は身体部分の存在、距離（状態１８）及び移動方向（状態１９）を検出するために連続的に用いられる。これらのデバイスの１又はそれ以上のデバイスからの信号に基づいて、移動する身体部分の接近の速度が決定される（状態２０）。

一例において、インタフェースは、ユーザの身体部分がハブ６の或る範囲r₂内において検出されるとアクティブになる。

図２に示されるように、オーディオ出力の利用可能性の状態は、身体部分が範囲内にあり、所与の閾値v₁よりも大きい速度（変位の割合）で接近することを決定することに基づいて変えられる（状態２１）。示された実施形態においては、スピーカ１０がオフにされる。

そうでなければ、信号は、少なくとも接近速度（即ち変位の割合）に依存してディスプレイデバイス１１上に可視的な出力を構成するためにタッチスクリーンデバイス１２に供給される。図２に示されるように、ディスプレイデバイス１１のスクリーンの一部は、可視的な出力の特定の要素に対応し、指又はタッチペンのスクリーンの部分での存在及びその部分への接近が検出可能であり、従って、ユーザ制御が提供される。示された実施形態において、それぞれがメディアプレーヤ２の異なる動作に関連付けられた２つの制御C₁，C₂のうち一方が提供される。どちらか一方の制御は、ユーザの手足又はユーザにより保持された器具の接近速度に依存して提供される。接近速度が、第２の閾値v₂よりも大きい場合には、２つの制御のうちの第２の制御がタッチスクリーンデバイス１２上に示される（状態２２）。そうでなければ、第１の制御C₁が示される（状態２３）。

第１の制御は、ハブ６への接近速度に依存した時間的に変化する態様で示される。ハブ６は、適切な信号をディスプレイデバイス１１に供給することにより、接近速度に依存して第１の制御がフェードインされる速度を変える。それ故、ユーザインタフェースのグラフィカル部分の構成は、観察された変位の割合に依存した割合で調節される。

変形例において、同様の原理は、ポータブルメディアプレーヤ５がドッキングステーション４に配置されるときにフィードバックを供給するために適用される。ドッキングステーション４は、照明効果を与えるための照明デバイス２６を有する。ポータブルメディアプレーヤ５がドッキングステーション４に接近する割合に依存して、光出力が増大される。接近速度が或る閾値を超える場合には、異なる照明効果が選択される。例えば、照明デバイス２６は、点滅照明効果を与える。

他の変形例において、接近速度は、直接計算されないが、ユーザインタフェースにより制御されたシステムとインタラクトするための特定の機能に関してユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分をユーザに対して利用可能にするステップは、或る環境内で観察されたユーザの身体又は身体部分の変位の割合に間接的に依存する。前記変位は、ステージ／区域において決定される。特に、照明デバイス２６により供給された照明効果の可視性の状態は、ポータブルメディアプレーヤ２が複数の距離閾値のそれぞれと交差する割合で調節される。これは、距離センサ１７が距離閾値の交差を感知し、照明デバイス２６がリアルタイム又は準リアルタイムに調節される際に本質的に生ずる。

ユーザインタフェースを備えたデバイスの簡単な例に続き、図３は、コーヒーメーカ２７を示している。メカニカルスイッチ２８は、コーヒーメーカ２７を制御するためのユーザインタフェースの知覚可能な部分を構成する。コントローラ２９は、ユーザの手がスイッチ２８に接近する割合を決定するために、スイッチ及びセンサ３０から信号を受信する。接近の割合が或る閾値レベルよりも高い場合には、コントローラ２９は、熱水管（図示省略）内のバルブ３１を調節する。接近速度が或る閾値レベルよりも低い場合には、コントローラ２９は、加熱デバイス３３のためのレギュレータ３２を活性化又は非活性化する信号を供給する。それ故、スイッチ２８を押すための素早い動作は、その関与が第１の動作（コーヒーの注入を停止）をもたらすような態様でスイッチ２８が提供されるべきであるという手掛かりとして機能する。遅い動作は、スイッチに取り付けられた機能がコーヒーメーカ２７をオン又はオフにすることを可能にするために変化されるべきであるという手掛かりとして機能する。ユーザインタフェースを使用するのを容易にするために、スイッチ２８の現在の機能は、スイッチ上のＯＬＥＤ表示デバイス３４により示される。

詳細に前述された実施形態において、制御されるべきシステムの機能に対して知覚可能なフィードバックを供給するユーザインタフェースの要素、若しくは、ユーザがシステムを制御するための入力を供給するのを可能にする要素のいずれか、又は、これらの双方は、ユーザの身体又は身体部分が接近するのを観察される速度に依存した態様で与えられる。より広範囲のユーザインタフェース構成が、ユーザにより実際に把握されるユーザインタフェースの明確さを削減することなく提供され得る。

全ての変形例において、ユーザインタフェースにより制御されたシステムとインタラクトするための特定の機能に関してユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分をユーザに対して利用可能にするプロセスは、或る環境内で観察されたユーザの身体又は身体部分の変位の割合に依存して適合される。その適合は、ユーザインタフェースの特定の知覚可能な部分に関して異なる機能を利用可能にするか、特定の機能と組みわせてユーザインタフェースの知覚可能な部分の異なる組み合わせを利用可能にするか、又は、ユーザインタフェースの知覚可能な部分と特定の機能性との固定した組み合わせが利用可能にされる態様、例えばユーザインタフェースの視覚的に知覚可能な部分をフェードインする態様を適合することをもたらしてもよい。

前述された実施形態は、本発明を限定するよりむしろ例示であり、当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態を設計することができることに留意すべきである。特許請求の範囲において、括弧内の如何なる参照符号も特許請求の範囲を限定するものとして考慮されるべきではない。"有する"という用語の使用及びその活用は、特許請求の範囲に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではない。要素の単数表記は、斯様な要素の複数の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアにより、及び、適切にプログラムされたコンピュータにより実行されてもよい。幾つかの手段を列挙しているデバイスに係る請求項において、これらの手段の幾つかは、一及び同一アイテムのハードウェアにより具現されてもよい。或る手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に用いられ得ないことを示すものではない。

他の実施形態において、タッチスクリーンデバイス１２を用いる代わりに、デバイスの表面は、グラフィックスを表示するために、電子インク又は電気湿潤ディスプレイ技術に基づくディスプレイデバイスを備え得る。赤外線変換器１４、超音波変換器１５又はカメラ１６の代わりに、接近感知は、ＲＦＩＤ又は他の無線伝送技術を用いて実行され得る。

"手段"は、当業者により明らかになるように、単独で又は他の機能と組み合わせて、分離して又は他の要素と協働して、動作中に実行するか、又は、特定の機能を実行するように設計される、如何なるハードウェア（別個又は一体の回路又は電子要素等）又はソフトウェア（プログラム又はプログラムの部分等）も含むことを意味する。"コンピュータプログラム"は、オプティカルディスク、インターネット等のネットワークを介してダウンロード可能なもの、又は、任意の他の態様の商品のような、コンピュータ読み取り可能な媒体上に格納されたいずれかのソフトウェアプロダクトを意味すると理解されるべきである。

Claims (10)

1. デバイスを制御するためのユーザインタフェースを提供する方法であって、
   或る環境内のユーザの身体又は身体部分の前記デバイスに対する接近速度を観察するステップと、
   前記デバイスの異なる動作に関連付けられた少なくとも２つの制御のうち１つの制御を、前記ユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分を介して前記ユーザに対して提供するステップとを含み、
   前記少なくとも２つの制御のうち１つの制御は、前記或る環境内で観察された前記ユーザの身体又は身体部分の前記デバイスに対する接近速度が閾値よりも大きい場合に選択され、前記少なくとも２つの制御のうち他の制御は、そうではない場合に選択される、方法。
2. 前記或る環境内で観察された前記ユーザの身体又は身体部分の前記デバイスに対する接近速度に応じて、前記ユーザインタフェースの少なくとも１要素の利用可能性の状態を変えるステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ユーザインタフェースの前記少なくとも知覚可能な部分は、前記ユーザの身体又は身体部分が前記或る環境内に存在するのを観察された位置、及び、前記ユーザの身体又は身体部分の接近速度に依存する態様で、前記ユーザに対して利用可能である、請求項１に記載の方法。
4. 前記或る環境内で観察された前記ユーザの身体又は身体部分の前記デバイスに対する接近速度に依存した割合で、前記ユーザインタフェースの構成の少なくとも部分を調節するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ユーザインタフェースは、可視的な出力を与えるためのデバイスを含み、
   当該方法は、前記可視的な出力を構成するための信号を前記可視的な出力を与えるためのデバイスに供給するステップを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記或る環境内で観察された前記ユーザの身体又は身体部分の前記デバイスに対する接近速度により決定された割合で、特定の機能に関連付けられた前記可視的な出力の少なくとも１要素の可視性の状態を調節するステップを含む、請求項５又は請求項６に記載の方法。
7. 前記或る環境内で観察された前記ユーザの身体又は身体部分の前記デバイスに対する接近速度に依存して前記ユーザインタフェースにより制御された前記デバイスのそれぞれ異なる動作に関連付けられた複数の制御のうち１つの制御を提供するステップを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記ユーザインタフェースは、消費者向け電子システムのユーザインタフェースを制御するために設けられる、請求項１に記載の方法。
9. 或る環境内のユーザの身体又は身体部分の当該デバイスに対する接近速度を観察するための観察要素からの少なくとも１つの信号を処理する信号処理要素と、
   ユーザインタフェースにより制御された当該デバイスとインタラクトするために、当該デバイスの異なる動作に関連付けられた少なくとも２つの制御のうち１つの制御を、前記ユーザインタフェースの少なくとも知覚可能な部分を介してユーザに対して提供する制御要素とを含み、
   前記少なくとも２つの制御のうち１つの制御は、前記或る環境内で観察された前記ユーザの身体又は身体部分の当該デバイスに対する接近速度が閾値よりも大きい場合に選択され、前記少なくとも２つの制御のうち他の制御は、そうではない場合に選択される、デバイス。
10. マシン読み取り可能な媒体に組み込まれたときに、情報処理能力をもつシステムに、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載された方法を実行させることが可能な命令のセットを含む、コンピュータプログラム。

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