JP5860009B2 - インタフェース装置 - Google Patents

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Description

本発明は、コンピュータシステムを操作するインタフェース装置に関する。
コンピュータシステムのユーザは、通常、ポイント情報に従って画面に表示されるポインタ(マウスカーソル等)を制御するポインティングデバイスを用いて、コンピュータシステムに対する入力操作を行う。ポインティングデバイスとして例えばマウスを使用する場合、ユーザは、そのマウスを机上に置き、その机上平面においてマウスを操作することによりポインタを動かす。また、トラックボールを使用する場合、ユーザは、球体を手で回転させることによりポインタを動かす。
このように入力操作をするとき、ユーザがポインティングデバイスを介して実際に入力したいポイント情報は、ユーザに正対するコンピュータ画面におけるポイント情報である。したがって、マウスやトラックボール等のデバイスを用いて入力操作する場合、ユーザは入力したいコンピュータ画面とは異なる位置関係をなす平面(例えば机上平面)にて入力操作をすることになる。そして、その平面の座標を、コンピュータ画面の座標に変換することをイメージしながらデバイスを操作することにより、コンピュータ画面のポインタを動かす必要がある。
例えば、特許文献1は、画面スクロールやカーソル移動等の複雑な操作を簡単に行うことができる頭部装着型の映像観察装置を開示している。
また、特許文献2は、パソコンや携帯電話等に内蔵装着できる小型で操作性の良いポインティングデバイスを開示している。
特開2002−258209号公報 特開2002−023948号公報
上述のように、ユーザは、マウスやトラックボールにより入力操作をする場合、ユーザは、入力操作している平面の座標を、その平面とは異なる位置関係をなすコンピュータ画面の座標に変換することをイメージしながらデバイスを操作する必要がある。したがって、ユーザのイメージ通りにポインタを動かすことは容易ではなく、このようなポインティングデバイスは操作性を欠くという課題がある。
特許文献1に開示される眼鏡状の映像観察装置では、眼鏡部を支持すると共に使用者の耳に掛けるテンプル部にトラックパットを備え、そのトラックパットを用いてユーザは入力操作することができる。しかしながら、当該トラックパットは、やはりコンピュータ画面とは異なる位置関係をなすので、操作性に欠くという課題がある。
また、特許文献2に開示されるポインティングデバイスが操作される平面も同じく、コンピュータ画面とは異なる位置関係をなすので、操作性に欠くという課題がある。
本願発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ユーザが正対する画面と同じまたは略同じ、或いは係る画面に近い位置関係をなす平面において入力操作を可能とすることにより、操作性を向上したインタフェース装置を提供することを主要な目的とする。
本発明の第1のインタフェース装置は、自装置が通信可能なコンピュータの画面におけるX軸方向とY軸方向にそれぞれ対応する部位を有するリムまたはレンズにおける、前記X軸方向に対応する部位に延設され、そのリムまたはレンズが設けられた眼鏡フレームの使用者による操作に応じて第1の値を生じる第1の生成器と、前記リムまたはレンズにおける、前記Y軸方向に対応する部位に延設され、前記使用者による操作に応じて第2の値を生じる第2の生成器と、前記第1と第2の値を、前記コンピュータの画面におけるX座標の座標値とY座標の座標値とに変換すると共に、当該画面における前記X座標の座標値と前記Y座標の座標値とに相当する位置にポインタを表示するように制御する座標情報処理器とを備える。
本発明の第1の眼鏡は、自装置が通信可能なコンピュータの画面におけるX軸方向とY軸方向にそれぞれ対応する部位を有するリムまたはレンズにおける、前記X軸方向に対応する部位に延設され、そのリムまたはレンズが設けられた眼鏡フレームの使用者による操作に応じて第1の値を生じる第1の生成器と、前記リムまたはレンズにおける、前記Y軸方向に対応する部位に延設され、前記使用者による操作に応じて第2の値を生じる第2の生成器と、前記第1と第2の値を、前記コンピュータの画面におけるX座標の座標値とY座標の座標値とに変換すると共に、当該画面における前記X座標の座標値と前記Y座標の座標値とに相当する位置にポインタを表示するように制御する座標情報処理器とを備えたインタフェース装置と、前記眼鏡フレームとを備える。
本願発明によれば、ユーザが正対する画面と同じまたは略同じ、或いは係る画面に近い位置関係をなす平面において入力操作を可能なインタフェース装置により、操作性を向上することができるという効果が得られる。
本発明の第1の実施形態に係るインタフェース装置の斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るインタフェース装置における座標とコンピュータ画面における座標との関係を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係るインタフェース装置のX座標生成器、Y座標生成器および座標情報処理装置の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係るインタフェース装置のY座標生成器の詳細を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係るインタフェース装置の斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係るインタフェース装置のブロック図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、説明の便宜上から、2つの座標軸(X軸、Y軸)が直交する2次元平面(X−Y平面)を前提にすることとする。
第1の実施形態
図1は、本発明の第1の実施形態に係るインタフェース装置100の斜視図である。図1に示すように、インタフェース装置100は、眼鏡フレーム101、X座標生成器102、Y座標生成器103、X座標情報信号線104、Y座標情報信号線105、座標情報処理装置106およびインタフェース信号線107を備える。
インタフェース装置100は、図示しないコンピュータシステムにインタフェース信号線107を介して通信可能に接続される。
インタフェース装置100の眼鏡フレーム101は、リム101aとそのリム101aを支持すると共にユーザの耳に掛けられるテンプル(つる)101bとを備える。X座標生成器102は、リム101aの上辺に配置され、ユーザが触る位置に応じて1次元方向(X軸方向)の座標値に相当する値を生成する。Y座標生成器103は、リム101aの側辺に配置され、ユーザが触る位置に応じて1次元方向(Y軸方向)の座標値に相当する値を出力する。
X座標情報信号線104およびY座標情報信号線105は、それぞれX座標生成器102およびY座標生成器103が出力したX座標情報およびY座標情報を座標情報処理装置106に送る。座標情報処理装置106は、例えば図1に示すように、X座標生成器102およびY座標生成器103の近傍のテンプル101bに設けられている。座標情報処理装置106は、X座標生成器102とY座標生成器103から情報を取得すると共に、コンピュータシステム用のインタフェースに合わせて情報を変換し、変換後の値を出力する。インタフェース信号線107は、座標情報処理装置106から出力値をコンピュータシステムに送る。
本実施形態では、座標情報処理装置106からの出力値はインタフェース信号線107を介してコンピュータシステムに送られることを例示するが、それに限定されない。例えば、座標情報処理装置106とコンピュータシステムとが無線通信可能であって、無線により座標情報処理装置106から出力値がコンピュータシステムに送られてもよい。 図1では、X座標生成器102およびY座標生成器103は、ユーザの左目前に配置されるリム101aに延設されることを例示したが、右目前に配置されるリム101aに延設されてもよい。
図2は、本発明の第1の実施形態に係るインタフェース装置100における座標と、コンピュータシステム220が備えるコンピュータ画面230における座標との関係を説明する図である。コンピュータシステム220は、例えば、一般的なパーソナルコンピュータ(PC)本体250と、ディスプレイ260とを備える。図2を参照しながら、ユーザによる入力操作について説明する。
ユーザは、コンピュータ画面230に示されるポインタ(マウスカーソル)のX座標を変更したい場合、X座標生成器102に設けられ、このX座標生成器102の延設方向に沿ってスライド可能なつまみ304を指で触ると共に、触りながら左右に指先を摺動(スライド)することによってポインタのX座標の座標値を変更することができる。ユーザは、図2に示すように、左手人差し指203によりX座標生成器102のつまみ(レバー)304に触るとする。図2において、X座標生成器102におけるリム101aの中心に近い端から、ユーザの左手人差し指203とX座標生成器102との接触位置までの距離を距離207、ユーザの左手人差し指203とX座標生成器102との接触位置からX座標生成器102におけるリム101aの中心から遠い端までの距離を距離208とする。
このとき、距離207と距離208とは、コンピュータ画面230におけるマウスカーソル235のX座標に関して、コンピュータ画面230の右端からマウスカーソル235までの距離231と、マウスカーソル235からコンピュータ画面230の左端までの距離232との比率と等しい関係になる。
同様に、ユーザは、コンピュータ画面230に示されるポインタのY座標を変更したい場合、Y座標生成器103に設けられ、このY座標生成器103の延設方向に沿ってスライド可能なつまみ308を指で触り、触りながら上下に指先を摺動することによってポイント情報のY座標値を変更できる。ユーザは、図2に示すように、左手親指204によりY座標生成器103のつまみ308に触っているとする。図2において、Y座標生成器103における上端から、ユーザの親指204とY座標生成器103との接触位置までの距離を距離209、ユーザの親指204とY座標生成器103との接触位置からY座標生成器103の下端までの距離を距離210とする。
このとき、距離209と距離210とは、コンピュータ画面230におけるマウスカーソル235のY座標に関して、コンピュータ画面230の上端からマウスカーソル235までの距離213と、マウスカーソル235からコンピュータ画面230の下端までの距離214との比率と等しい関係になる。
インタフェース装置100は、例えば、ユーザが左手人差し指203をX座標生成器102において右に向かって摺動させた場合はX座標値が大きくなり、左に向かって摺動させた場合はX座標値が小さくなるように制御してもよい。また、インタフェース装置100は、例えば、ユーザが左手親指204をY座標生成器103において上に向かって摺動させた場合はY座標値が大きくなり、下に向かって摺動させた場合はY座標値が小さくなるように制御してもよい。ここで、X座標値が大きくなるとは、例えば、コンピュータ画面230におけるマウスカーソル235がユーザから見て右に移動すること、X座標値が小さくなるとは、左に移動することを意味する。また、Y座標値が大きくなるとは、例えば、マウスカーソル235がユーザから見て上に移動すること、Y座標値が小さくなるとは、下に移動することを意味する。
図3は、本発明の第1の実施形態に係るインタフェース装置100のX座標生成器102、Y座標生成器103および座標情報処理装置106の詳細な構成を示す図である。X座標生成器102とY座標生成器103は、以下に示すように、スライド式の可変抵抗器(摺動抵抗器)と同様の構造である。
図3に示すように、X座標生成器102は、それぞれ表面に電気抵抗として機能する被膜を備えた電極板302、電極板303と、つまみ304とを備える。同様に、Y座標生成器103は、それぞれ表面に電気抵抗となる被膜を備えた電極板306、電極板307と、つまみ308とを備える。
座標情報処理装置106は、X座標抵抗値検出器312と、Y座標抵抗値検出器313と、出力インタフェース314とを備える。
X座標生成器102は、平行に配置された電極板302および電極板303と、導体でできた、突起を有するつまみ304とを備える。つまみ304は、スライドレール等の機構(不図示)によりX座標生成器102から外れることなく、電極板302および電極板303の長手方向に沿って摺動(スライド)できる機能を持ち、かつ電極板302と電極板303とを短絡する。このつまみ304の機構は特定の機構に限定されず、一般的なスライドレール等の機構でよいため、その説明は省略する。
Y座標生成器103も、上記X座標生成器102と同様の構成を有する。
X座標生成器102が備える電極板302、電極板303は、X座標情報信号線104を介して座標情報処理装置106が備えるX座標抵抗値検出器312に接続される。X座標抵抗値検出器312は、つまみ304を介して生じる電極板302と電極板303との間の電気抵抗値を検出する機能を有する。Y座標抵抗値検出器313も、X座標抵抗値検出器312と同様に、つまみ308を介して生じる電極板306と電極板307との間の電気抵抗値を検出する機能を有する。
X座標抵抗値検出器312から出力された情報と、Y座標抵抗値検出器313から出力された情報は、出力インタフェース314において正規化され、コンピュータシステム220におけるコンピュータ画面230において使用可能な形式に変換される。変換後のデータは、インタフェース信号線107を介してコンピュータシステム220に送られる。
次に、X座標生成器102およびY座標生成器103による座標検出の仕組みについて、図4を参照して説明する。図4では、例えばY座標生成器103について説明する。Y座標生成器103が備える電極板306と電極板307は、つまみ308により短絡される。電極板306と電極板307の表面に設けられた被膜に起因して、電極板306と電極板307にそれぞれ接続される座標情報信号線105の線間において電気抵抗が発生する。
このときの電気抵抗の値(抵抗値)は、Y座標生成器103の右端からつまみ308の部分までの距離401に比例する。つまり、この抵抗値を測定することにより、距離401、つまり1次元方向の座標値を検出することができる。この仕組みを利用することにより、インタフェース装置100は、コンピュータ画面230における座標位置を保持したり、変更したりすることができる。X座標生成器102も、Y座標生成器103と同様の構成により、座標位置を保持したり、変更したりすることができる。なお、ユーザは、コンピュータ画面230における現在の座標情報に相当するつまみ308の位置を、つまみ308の突起を指先で探ることにより、現在の座標情報を容易に知ることができる。
通常、眼鏡の使用者がコンピュータシステム220に対して入力操作する際、その使用者は眼鏡を掛けてコンピュータ画面230に正対した姿勢で入力操作を行う。このとき、眼鏡のリムまたはレンズと、コンピュータ画面230は、互いに同じまたは略同じ、或いは係る画面に近い位置関係をなす。したがって、ユーザは、上述したインタフェース装置100を耳に掛けて、X座標生成器102およびY座標生成器103を触ることにより、コンピュータ画面230と同じまたは略同じ、或いは係る画面に近い位置関係をなす平面で入力操作ができる。これにより、コンピュータ画面230とは全く異なる位置関係をなす机上でのマウス等の操作に比べて、操作性が向上する。
以上のように、本第1の実施形態では、インタフェース装置100は、眼鏡フレーム101のリム101aの上辺に延設される、つまみ304のスライド量(摺動量)に応じた電気抵抗を生じるX座標生成器102と、眼鏡フレーム101のリム101aの側辺に延設される、つまみ308のスライド量に応じた電気抵抗を生じるY座標生成器103とを備える。インタフェース装置100は、さらに、X座標生成器102からの抵抗値とY座標生成器103からの抵抗値を検出して、それぞれをX座標値、Y座標値に変換すると共に、自装置が通信可能なコンピュータシステム220に送出する座標情報処理装置106を備える。
上記構成を採用することにより、第1の実施形態によれば、ユーザが正対する画面と同じまたは略同じ、或いは係る画面に近い位置関係をなす平面において入力操作を可能とすることにより、操作性を向上することができるという効果が得られる。
上述した本実施形態では、説明の便宜上から、X−Y平面をなすX軸(Y軸)に沿ってX座標生成器102(Y座標生成器103)を直線状に設ける構成を例に説明した。しかしながら、本実施形態を例に説明する本発明は係る構成には限定されず、インタフェース装置100の外観デザインに応じて、X座標生成器102およびY座標生成器103は、円弧をなしてもよい。このことは、以下に説明する各実施形態においても同様である。
また、本実施形態および以下に説明する各実施形態において、座標情報処理装置106は、X座標生成器102およびY座標生成器103と通信可能であれば、眼鏡フレーム101のテンプル101bに設けられることに限定されない。例えば、座標情報処理装置106は、PC本体250の入出力インタフェースコネクタに接続されていてもよい。
さらに、本実施形態および以下に説明する各実施形態において、眼鏡フレームはリム101aを有する一般的な眼鏡フレームに限定されない。例えば、レンズを固定するリム101aの形状によっては、X座標生成器102およびY座標生成器103の少なくとも何れかが当該レンズ自体に配置される構成でもよい。
第2の実施形態
次に、上述した第1の実施形態を基礎とする第2の実施形態について説明する。以下の説明では、第1の実施形態と同様の構成については同じ参照番号を付与することにより、重複する説明は省略する。
図5は、本発明の第2の実施形態に係るインタフェース装置400の斜視図である。図5に示すように、インタフェース装置400におけるX座標生成器102は、スイッチ401に取り付けられる。また、Y座標生成器103は、スイッチ402に取り付けられる。
X座標生成器102、Y座標生成器103が押下されるのに応じて、スイッチ401、スイッチ402は、それぞれ、一般的なマウスの右クリックまたは左クリックに相当するオン/オフを、X座標生成器102、Y座標生成器103を介して座標情報処理装置106に通知する。一般に、マウスが左クリックされると、そのマウスが示すポインタ(マウスカーソル)位置が選択される。また、一般に、マウスが右クリックされると、そのマウスが示すポインタ位置において実行可能な機能の一覧が表示される。X座標生成器102、Y座標生成器103が押下されるのに応じて、スイッチ401、スイッチ402は、それぞれ、このような一般的なマウスの左クリックまたは右クリックに相当する機能を実行する信号を、X座標生成器102、Y座標生成器103を介して座標情報処理装置106に通知する。
例えば、ユーザによりX座標生成器102が押下されると、スイッチ401は当該押下を検出すると共に、検出したことを座標情報処理装置106に伝達する。座標情報処理装置106は、マウスの右クリックと同様の指示を、コンピュータシステム220(不図示)に伝達する。同様に、ユーザによりY座標生成器103が押下されると、スイッチ402は当該押下を検出すると共に、検出したことを座標情報処理装置106に伝達する。座標情報処理装置106は、マウスの左クリックと同様の指示を、コンピュータシステム220に伝達する。あるいは、X座標生成器102が押下されるとマウスの左クリックと同様の指示が、Y座標生成器103が押下されるとマウスの右クリックと同様の指示が、それぞれコンピュータシステム220に伝達されてもよい。
以上のように、第2の実施形態によれば、インタフェース装置400は、X座標生成器102およびおY座標生成器103が、それぞれマウスの右クリックまたは左クリックに相当するオン/オフを入力することができるスイッチ401およびスイッチ402に取り付けられる。この構成を採用することにより、インタフェース装置400は、マウスと同様の操作を実現することができ、さらに操作性を向上することができるという効果が得られる。
第3の実施形態
図6は、本発明の第3の実施形態に係るインタフェース装置500の斜視図である。図6に示すように、インタフェース装置500は、第1の生成器(X座標生成器)501、第2の生成器(Y座標生成器)502および座標情報処理器503を備える。
第1の生成器501は、自装置が通信可能なコンピュータの画面におけるX軸方向とY軸方向にそれぞれ対応する部位を有するリムまたはレンズにおける、前記X軸方向に対応する部位(上辺(X軸方向の辺)に延設され、そのリムまたはレンズが設けられた眼鏡フレームの使用者による操作に応じて第1の値(電気抵抗の値)を生じる。第2の生成器502は、前記リムまたはレンズにおける、前記Y軸方向に対応する部位(側辺(Y軸方向の辺))に延設され、前記使用者による操作に応じて第2の値(電気抵抗の値)を生じる。
座標情報処理器503は、前記第1と第2の値を、前記コンピュータの画面におけるX座標の座標値とY座標の座標値とに変換すると共に、当該画面における前記X座標の座標値と前記Y座標の座標値とに相当する位置にポインタを表示するように制御する。
上記構成を採用することにより、第3の実施形態によれば、ユーザが正対する画面と同じまたは略同じ、或いは係る画面に近い位置関係をなす平面において入力操作を可能とすることにより、操作性を向上することができるという効果が得られる。
本発明は、例えば、コンピュータ画面に表示されるポインタをポインティングデバイスを利用して操作されるコンピュータシステム等に適用できる。
100 インタフェース装置
101 眼鏡フレーム
102 X座標生成器
103 Y座標生成器
104 X座標情報信号線
105 Y座標情報信号線
106 座標情報処理装置
107 インタフェース信号線
203 左手人差し指
204 左手親指
220 コンピュータシステム
230 コンピュータ画面
250 PC本体
260 ディスプレイ
302、303、306、307 電極板
304、308 つまみ
312 X座標抵抗値検出器
313 Y座標抵抗値検出器
314 出力インタフェース
401、402 スイッチ

Claims (7)

  1. 自装置が通信可能なコンピュータの画面におけるX軸方向とY軸方向にそれぞれ対応する部位を有するリムまたはレンズにおける、前記X軸方向に対応する部位に延設され、そのリムまたはレンズが設けられた眼鏡フレームの使用者による操作に応じて第1の値を生じる第1の生成器と、
    前記リムまたはレンズにおける、前記Y軸方向に対応する部位に延設され、前記使用者による操作に応じて第2の値を生じる第2の生成器と、
    前記第1と第2の値を、前記コンピュータの画面におけるX座標の座標値とY座標の座標値とに変換すると共に、当該画面における前記X座標の座標値と前記Y座標の座標値とに相当する位置にポインタを表示するように制御する座標情報処理器と
    を備えたインタフェース装置。
  2. 前記第1の生成器および前記第2の生成器は、それぞれ、少なくとも2つの電極板と、当該2つの電極板の間を摺動可能な導体部とを備えると共に、前記導体部の所定位置からの摺動量に応じた電気抵抗を生じ、
    前記座標情報処理器は、前記第1の生成器が生じた前記電気抵抗の値を、前記X座標の座標値に変換し、前記第2の生成器が生じた前記電気抵抗の値を、前記Y座標の座標値に変換する
    請求項1記載のインタフェース装置。
  3. 前記第1の生成器は、電気抵抗となる被膜を有する第1の電極板と、当該第1の電極板と平行または略平行に配置され、電気抵抗となる被膜を有する第2の電極板と、前記第1の電極板と前記第2の電極板との間を摺動可能であって前記第1の電極板と前記第2の電極板とを短絡する導体部とを備え、
    前記座標情報処理器は、前記導体部を介して前記第1の電極板と前記第2の電極板との間で生じた電気抵抗の値を前記X座標の座標値に変換する
    請求項1または2記載のインタフェース装置。
  4. 前記第2の生成器は、電気抵抗となる被膜を有する第1の電極板と、当該第1の電極板と平行または略平行に配置され、電気抵抗となる被膜を有する第2の電極板と、前記第1の電極板と前記第2の電極板との間を摺動可能であって前記第1の電極板と前記第2の電極板とを短絡する導体部とを備え、
    前記座標情報処理器は、前記導体部を介して前記第1の電極板と前記第2の電極板との間で生じた電気抵抗の値を前記Y座標の座標値に変換する
    請求項1ないし3のいずれか1項記載のインタフェース装置。
  5. 前記第1の生成器または前記第2の生成器が押下されるのに応じて、前記情報処理器が前記ポインタ位置を選択するように前記コンピュータに指示するスイッチを備えた
    請求項1および4のいずれか1項記載のインタフェース装置。
  6. 前記第1の生成器または前記第2の生成器が押下されるのに応じて、前記情報処理器が前記ポインタ位置において実行可能な機能の一覧を表示するように前記コンピュータに指示するスイッチを備えた
    請求項1および5のいずれか1項記載のインタフェース装置。
  7. 自装置が通信可能なコンピュータの画面におけるX軸方向とY軸方向にそれぞれ対応する部位を有するリムまたはレンズにおける、前記X軸方向に対応する部位に延設され、そのリムまたはレンズが設けられた眼鏡フレームの使用者による操作に応じて第1の値を生じる第1の生成器と、前記リムまたはレンズにおける、前記Y軸方向に対応する部位に延設され、前記使用者による操作に応じて第2の値を生じる第2の生成器と、前記第1と第2の値を、前記コンピュータの画面におけるX座標の座標値とY座標の座標値とに変換すると共に、当該画面における前記X座標の座標値と前記Y座標の座標値とに相当する位置にポインタを表示するように制御する座標情報処理器とを備えたインタフェース装置と、
    前記眼鏡フレームと
    を備えた眼鏡。
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