JP6649465B2 - ウェアラブル情報端末 - Google Patents

Description

本発明は、ウェアラブル情報端末に関する。

近年、ウェアラブル情報端末等の携帯無線機器は、時間や場所を選ばずに使用できる使い勝手の良さから普及してきた。特にウェアラブル情報端末は、体に装着して使用することから、小型化が進んでいる。小型の端末に備えられるディスプレイも同様に、スマートフォンやタブレットに比較して小型であるものが多い。ウェアラブル情報端末のディスプレイにはタッチパネルが採用されているものが多く、指先やタッチペン等によるタッチ操作で選択や入力操作が可能である。

このようなウェアラブル情報端末の一例として、特許文献１には、「手に筆記中の指先の方位と距離を検出するための、赤外線レーザービーム走査手段と、指先からの反射光を受光し指先の位置を計測する手段、筆記状態を検出する皮膚接触音検知手段、メモデータの表示手段、操作者へ適切に応答するための振動発生手段から構成される腕時計型電子メモ装置（要約抜粋）」が開示されている。

また特許文献２には、「ユーザの腕に巻回して装着可能なウェアラブル情報端末であって、ディスプレイと、ユーザの腕に装着した際のディスプレイの対向位置の外側面に存在するタッチパッドと、基準軸に対するウェアラブル情報端末の傾きを検出するセンサと、タッチパッドへの操作を検出した場合、ディスプレイにおける当該操作位置に対応する位置にポインタアイコンを表示するとともに、傾きが所定の範囲でありタッチパッドへの操作が未検出である場合にディスプレイを省電力モードに切り替える制御部と、を有する（要約抜粋）」ウェアラブル情報端末が開示されている。

特許第４８９９１０８号公報 米国特許公開第２０１５２８６２４６号明細書

特許文献１に開示されている装置の表示器には、手の甲または手のひらの表面に、筆記中の指先の方位と距離を検出するための光学システムを別途備える必要があり、使い勝手が悪い。また、特許文献２に開示されているウェアラブル情報端末では、タッチパッドがディスプレイの対向位置すなわち手首を介してディスプレイの裏側に配置されるため、入力操作が直感的に分かりにくい。このような状況から、ウェアラブル情報端末の操作性を向上する工夫が望まれている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ウェアラブル情報端末の操作性を向上させる技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための解決手段

上記目的は、特許請求の範囲に開示する構成および機能により達成できる。本発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならばユーザに装着可能なウェアラブル情報端末であって、本体部と、前記本体部に収容され、画面を有する表示装置と、前記本体部に収容され、前記画面への表示処理を実行する制御装置と、前記本体部における前記画面の周囲に配置され、前記制御装置に対する前記ユーザの入力操作を検知する操作検知部と、前記画面の複数の領域の其々と前記操作検知部の部分との対応関係を記憶する画面管理情報記憶部と、前記操作検知部がユーザの入力操作を検知すると、前記操作検知部のどの部分が検知したかを示す情報及び前記入力操作の検知信号を含む入力信号を取得し、前記対応関係を参照して前記画面のどの領域に対する操作であるかを判断し、その判断結果に基づいて操作信号を生成する操作変換部と、を備え、前記制御装置は、複数のアプリケーションを実行することができ、前記画面の複数の領域の其々に、実行中の異なるアプリケーションを表示するように前記表示装置を制御し、前記操作信号に基づいて前記画面の各領域に表示されたアプリケーションを個別に制御可能にした、ことを特徴とする。

本発明によれば、ウェアラブル情報端末の操作性を向上させる技術を提供することができる。なお、上記した以外の課題、構成、効果は以下の実施形態において明らかにされる。

本実施形態に係るウェアラブル情報端末の構成概略図 フレームの分解図（平面視） 図１におけるＡ−Ａ断面図であって、（ａ）は接触検知部をフレームの上面に備えた例を示し、（ｂ）は（ａ）に加えフレームの底面に接触検知部を備えた例を示す。 ウェアラブル情報端末のハードウェア構成を示すブロック図 ウェアラブル情報端末のコントローラの機能構成を示すブロック図 フレームに配置された接触検知部と画面領域との対応関係を示す図 図６の部分拡大図であって、（ａ）はスワイプ動作、（ｂ）は回転タッチにおけるポインタの遷移を示す。 操作情報の一例を示す図 ウェアラブル情報端末の処理の流れを示すフローチャート デスクトップ画面をフレーム操作で遷移させる一例を示す図 デスクトップ画面をフレーム操作で遷移させる他例を示す図 ブラウザ画面をフレーム操作で遷移させる例を示す図 地図画面をフレーム操作で遷移させる例を示す図 地図画面をフレーム操作で遷移させる例を示す図であって、（ａ）は標準サイズ表示例、（ｂ）は拡大表示例を示す。 地図画面をフレーム操作で遷移させる例を示す図であって、（ａ）はピンチイン表示例、（ｂ）はピンチアウト表示例を示す。 四角形状のフレームを持つウェアラブル情報端末の操作例を示す図であって、（ａ）は標準サイズ表示例、（ｂ）は拡大表示例を示す。 図１６に示すウェアラブル端末の概略構成図 フレームの縦軸と横軸をそれぞれｙ軸、ｘ軸に見立てて、ｘｙ座標を指定するための入力信号処理を示す図 接触検知部として感圧センサを用いるウェアラブル情報端末の操作例を示す図 接触検知部として感圧センサを用いるウェアラブル情報端末の他の操作例を示す図 フレーム裏面に感圧センサを備えたウェアラブル情報端末の操作例を示す図 フレーム裏面に感圧センサを備えたウェアラブル情報端末の他の操作例を示す図 電話アプリケーションにおける操作例を示す図 フレーム操作例（画面のスクロール）を示す図 フレーム操作（画面のスクロール）の他例を示す図であって、（ａ）はフレームの１２時付近に相当する箇所からのタッチ開始例、（ｂ）はフレームの９時付近に相当する箇所からのタッチ開始例を示す。 フレーム操作（画面のスクロール）の他例を示す図であって、（ａ）はフレームの下部のタッチ動作で画面を下方にスクロールする例、（ｂ）はフレームの右上のタッチ動作で画面を右上にスクロールする例を示す。 フレーム操作（画面のスクロール）の他例を示す図 サウンドコントローラ画面におけるフレーム操作例を示す図 ウェアラブル情報端末のフレーム操作（画面分割）を示す図 ウェアラブル情報端末の誤作動からの復帰操作を示す図であって、（ａ）はフレームをダブルタップする例、（ｂ）は画面をタップする例を示す。 誤作動からの復帰操作を受け付けるウェアラブル情報端末の概略構成図 ウェアラブル情報端末の誤作動からの復帰操作を示す図であって、（ａ）は装着部ごと画面をなぞる操作例、（ｂ）は復帰操作のハードボタンを備えた例を示す。 ジャイロセンサを搭載したウェアラブル情報端末の概略構成図

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下の説明において、同一の構成には同一の符号を付し重複説明は省略する。

図１に本実施形態に係るウェアラブル情報端末の構成概略図を示す。図１のウェアラブル情報端末１は、情報を表示するための画面２、画面２を取り囲むように配置されたフレーム３、体に装着するための装着部５を有し、フレーム３には画面２の外周に沿って接触検知部４が配置されている。接触検知部は、ユーザ操作を検知するので操作検知部として機能する。後述するが、操作検知部の他例としてジャイロセンサや画面に積層させたタッチパネルでもよい。

図１では、１６個の接触検知部４を画面２の周辺に配置したが、接触検知部４の数は１６に限らない。また、図１では、複数の接触検知部４が画面２の外周に沿って配置されるが、接触検知部４の形状を画面２の外周に沿った形状に一体的に構成できる場合は、一つの接触検知部により構成してもよい。なお、接触検知部４は画面２の外周を取り囲むように配置されるものの、外周を連続して取り囲む場合だけでなく、図１のように外周上において一部不連続に配置されていてもよい。

接触検知部４は、例えばタッチセンサから構成される。これは人の指や手、その他操作のために使う身体の一部またはタッチペン等が触れていることを検出できるものであれば、抵抗膜式や静電容量方式のいずれでも良く、またその他の方式でも構わない。さらに接触検知部４は、感圧センサでも良い。感圧センサであれば、厚さ方向の押込みの強弱を検出することも可能である。

また、画面２やフレーム３は、図１では円形状を示しているが、三角形や四角形を含む多角形状であっても構わない。ウェアラブル情報端末１は以上の構成を有するので、操作する指が画面２の表示を隠すことなく、ユーザが画面２の内容を確認しながら操作ができる。

図２は、フレーム３の分解図（平面視）である。図２に示すようにフレーム３は、円形板状の底面３ａ、底面３ａの周縁部に沿って突出する円環状の側面３ｂと、側面３ｂの上部に取り付けられる上面３ｃ（枠部に相当する）とを備える。上面３ｃは、その中央に画面２をはめ込むための開口部３ｃ１を備える。更に上面３ｃの開口部３ｃ１の周囲には、接触検知部４をはめ込むための凹部３ｃ２が複数（図１では１６個）備えられる。図１の各接触検知部４は、上面３ｃの各凹部３ｃ２に１つずつ収容される。

図３は、図１におけるＡ−Ａ断面図であって、（ａ）は接触検知部４ａをフレームの上面３ｃに備えた例を示し、（ｂ）は（ａ）に加えフレームの底面３ａに接触検知部４ｂを備えた例を示す。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、フレーム３の底面３ａ、側面３ｂ及び上面３ｃで囲まれた空間内には、ウェアラブル情報端末１ａのコントローラ２０が収容される。そして上面３ｃの各凹部３ｃ２には接触検知部４ａが収容され、各接触検知部４ａはコントローラ２０とバス３１により電気的に接続される。また、画面２もバス３２によりコントローラ２０に電気的に接続される。

更に図３（ｂ）に示すウェアラブル情報端末１ｂは、ウェアラブル情報端末１ａの構成に加え、フレーム３の底面３ａの背面、すなわちフレーム３の底面３ａの装着者の装着部位に対向する面に、更なる接触検知部４としての感圧センサ４ｂを備える。感圧センサ４ｂもコントローラ２０とバス３３により電気的に接続される。その他の構成は図１のウェアラブル情報端末１と同じであるので平面視においてウェアラブル情報端末１ａとウェアラブル情報端末１ｂとは同じである。

図４は、ウェアラブル情報端末１のハードウェア構成を示すブロック図である。ウェアラブル情報端末１はコントローラ２０に画面２を含む表示装置２１０、接触検知部４ａ、４ｂ、及び主電源スイッチ２２０が接続されて構成される。コントローラ２０は、制御・演算装置としてのＣＰＵ２０１、揮発性記憶装置としてのＲＡＭ２０２、不揮発性記憶装置としてのＲＯＭ２０３、ＨＤＤ２０４（ＳＳＤでもよい）、インターフェース（Ｉ／Ｆ）２０５を含み、これらの各構成要素がバス２０６を介して互いに接続される。Ｉ／Ｆ２０５には、表示装置２１０、接触検知部４ａ、４ｂ、及び主電源スイッチ２２０が接続される。

図５は、ウェアラブル情報端末１のコントローラ２０の機能構成を示すブロック図である。コントローラ２０は、アプリ制御部２１、操作変換部２２、表示制御部２３、操作情報記憶部２４、及び画面管理情報記憶部２５を含む。アプリ制御部２１、操作変換部２２、及び表示制御部２３は、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０３やＨＤＤ２０４に記憶されたＯＳやアプリといったソフトウェアをＲＡＭ２０２にロードし、ソフトウェアを実行することによって構成されてもよい。またこれらの機能を実現する集積回路により構成されてもよい。操作情報記憶部２４は、ウェアラブル情報端末１に記憶されたソフトウェアの種別ごとに接触検知部４ａ、４ｂが検知した操作の種類とそれに対応する操作内容とを規定した操作情報を記憶する（図８で後述する。）。画面管理情報記憶部２５は、表示装置２１０に表示された直前の画面情報や、後述する画面分割情報を記憶する。操作情報記憶部２４及び画面管理情報記憶部２５は、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、またＨＤＤ２０４などの記憶装置により構成される。

図６は、フレームに配置された接触検知部と画面領域との対応関係を示す図である。図６に示すように、画面２は画面中心点を通る放射状線（一点鎖点で示す）により接触検知部４と同数、すなわち、図６の例では接触検知部４０１〜４１６までの１６個の接触検知部を備え、画面２が１６分割される。隣接する放射状線間には、一つの接触検知部が配置される。そして、放射状線で囲まれた画面２の分割画面、例えば２１１と、その分割画面２１１の外縁部にある接触検知部４０１とを対応させた情報（画面分割情報）を画面管理情報記憶部２５に記憶する。

そして、ユーザの指が接触検知部４０１にタッチすると、接触検知部４０１からタッチを検知した信号（入力信号）がコントローラ２０に出力され、操作変換部２２が画面分割情報を参照し、接触検知部４０１に対応付けられた分割画面２１１の初期設定位置にポインタ（カーソルともいう）１００を表示する操作信号を生成して表示制御部２３に出力する。更に接触検知部４０１における指のタッチ位置が上下左右の任意の２次元方向に遷移すると、タッチ位置の変化量に応じてポインタアイコン１００の位置が遷移する。

図６では接触検知部４を１６個備え、画面を１６に分割した例を示したが、接触検知部４の数及び画面分割数は１６に限定されない。また、上記では接触検知部とそれに対応する分割画面とを１対１で対応づけたが、複数の接触検知部を一つの分割画面に対応付けてもよい。

なお、ウェアラブル情報端末１で実行するアプリケーションの内、画面の特定座標を指定する機能があると好適なアプリケーションにおいては、予め画面分割情報をコントローラ２０に格納しておき、そのアプリケーションが起動した場合に画面分割情報を読み出して接触検知部４と分割画面との対応処理を実行してもよいが、ウェアラブル情報端末１において、画面の特定座標を指定する機能が不要なアプリケーションのみを実行する場合には、画面分割情報はなくてもよい。この場合、どの接触検知部がタッチされた場合でも、予め定められた画面内の初期設定位置にポインタを表示し、タッチ位置の変位量に応じてポインタの位置が遷移するように構成されてもよい。更に、ウェアラブル情報端末１の初期状態、例えば出荷状態では画面分割情報を格納していない場合であっても、画面の特定座標を指定する機能があると好適なアプリケーションをウェアラブル情報端末１にインストール（ネットワークからダウンロードしてインストールする場合を含む）する際に画面分割情報もインストールを行うように構成されてもよい。

図７は、図６の部分拡大図であって、（ａ）はスワイプ動作、（ｂ）は回転タッチにおけるポインタの遷移を示す。図７（ａ）に示すように、ユーザが接触検知部４０１内の任意の点Ｔｃｈ１をタッチすると、接触検知部４０１に対応付けられた分割画面２１１の初期設定位置Ｐ１にポインタが表示される。この状態で、ユーザが接触検知部４０１の点Ｔｃｈ２までスワイプする。Ｔｃｈ１からＴｃｈ２までの距離をｄとすると、スワイプ動作と同じ方向に距離ｎｄ（ｎ＞０）ずれた位置Ｐ２にポインタの表示位置が遷移する。図７（ａ）の例では位置Ｐ２が分割画面２１２内にあるが、ｎの設定値又は距離ｄの値によってはＰ２が分割画面２１１内に収まる場合もある。

また図７（ｂ）に示すように、接触検知部４０１の任意の点Ｔｃｈ１をタッチした状態で回転するとポインタは初期設定位置Ｐ１で回転する。

図８は、操作情報の一例を示す図である。操作画面遷移対応情報は、アプリケーションの種類と、そのアプリケーションが起動しているときのタッチ動作の種類と、そのタッチ動作による画面遷移の内容との対応関係を規定した情報である。例えばタッチ動作が「フレームをなぞる」動作であってもデスクトップ画面が表示されている場合には、ポインタアイコンが移動して表示されるが、メールアプリケーションが起動している場合には、「フレームをなぞる」動作をおこなうと画面がスクロールする。このように、同様の操作であっても起動しているアプリケーションによって画面遷移内容が異なるので、これらの対応関係を操作画面遷移対応情報に規定している。

図９は、ウェアラブル情報端末１の処理の流れを示すフローチャートである。主電源スイッチ２２０が押されると電源投入信号がコントローラ２０に出力され、電源が投入されると（Ｓ０１）、アプリ制御部２１が起動中のアプリケーションの種類を判定し（Ｓ０２）、操作情報記憶部２４から起動中のアプリケーションの種類に対応する操作情報を抽出する。ここでいう起動中のアプリケーションには、特定のアプリケーションが起動しておらずデスクトップ画面が表示されている場合のデスクトップ画面表示ソフトウェア（ＯＳの一機能として構成されてもよい）も含む。

操作変換部２２はフレーム操作を待機し（Ｓ０３／Ｎｏ）、接触検知部４が接触を検知したことを示す信号（入力信号）をコントローラ２０に出力し、操作変換部２２がそれを取得すると（Ｓ０３／Ｙｅｓ）、操作変換部２２は、Ｓ０１で抽出された操作情報を参照して入力信号を操作信号に変換する（Ｓ０４）。入力信号がアプリケーションの起動指示を示す操作信号に変換された場合は、操作変換部２２からアプリ起動信号がアプリ制御部２１に出力される。後述する画面分割処理では、画面の分割数、分割位置とそれに対応する接触検知部とを関連付けた画面分割情報を予め画面管理情報記憶部２５に記憶しておき、操作変換部２２は画面分割情報を参照して、分割画面に対する操作信号に入力信号を変換する。

入力信号は、いずれの接触検知部４のどの位置がタッチされたかを示す信号である。操作変換部２２は、入力信号の時系列変化を基に、フレームのタッチ動作が「フレームをなぞる動作」、「フレームを幅方向になぞる動作」、「ピンチイン／ピンチアウト、フレームの２点（２軸）の同時タッチ」、「スクロールしたい方向のフレーム該当部のタッチ」、「フレームタッチ位置＋タッチ動作」、「ダブルタップ」（図８参照）のいずれにあるかを決定し、入力信号を操作信号に変換して表示制御部２３に出力する。

表示制御部２３は、操作信号に従った表示を行うための表示制御信号を画面２を含む表示装置２１０に出力し、表示制御を行う（Ｓ０５）。後述する誤作動からの復帰動作の場合は表示制御部２３が画面管理情報記憶部２５から直前画面情報を読み出し、これが示す直前画面を表示する表示制御信号を表示装置２１０に出力する。Ｓ０２からＳ０５の処理は、ウェアラブル情報端末１の主電源がＯＦＦにされるまで繰り返される。

以下、図８の操作情報に規定された各アプリケーションの操作例について説明する。

（デスクトップ１）
図１０は、デスクトップ画面をフレーム操作で遷移させる一例を示す図である。図１０では、複数のアイコンが画面２に表示されている。小型な画面２に表示されるアイコンは、操作する指に比較して更に小さいことから、複数のアイコンの中から目的のアイコンを的確に指先でタッチすることは困難であり、誤操作が起こる可能性がある。また、操作する指先によって目的のアイコンが隠れてしまうため、タッチした時の自分の指先と目的のアイコンとの相対的な位置関係を、ユーザ自身が分かりづらい。そこで、図１０では、まず画面２にポインタアイコン１００を表示する。ポインタアイコン１００の表示方法は、ユーザが任意に指定できるものとし、例えば画面２に対するタッチや長押し、タップ等の操作でも良いし、フレーム３に対する操作でも良い。

なおポインタアイコン１００は、画面２中の選択箇所をユーザに対してリアルタイムに明確化する役割がある。ここでポインタアイコン１００の形状や色は、現在の選択箇所が明確に分かるものであれば、詳細は問わない。

ポインタアイコン１００の操作は、ユーザがフレーム３をタッチすることにより可能である。例えば図１０で示すように、フレーム３を横方向になぞる（矢印Ａ１）ことで、ポインタアイコン１００を左右に動かし（矢印Ｂ１）、フレーム３を縦方向になぞる（矢印Ａ２）ことでポインタアイコン１００を上下に動かすことができる（矢印Ｂ２）。ウェアラブル情報端末１は、フレーム３に配置されている接触検知部４により、ユーザの手６によって操作されたことを検知し、ポインタアイコン１００を動かす。これにより、ポインタアイコン１００が移動前位置（点線のポインタアイコンで表示）からポインタアイコン１００の位置まで移動する。

このように図１０の例によれば、小型の画面２の表示内容を確認しながら選択操作を行うことができ、指で直接画面２をタッチして選択するのに比較して、誤操作を低減することが可能である。

（デスクトップ画面２）
図１１は、デスクトップ画面をフレーム操作で遷移させる他例を示す図である。図１１のデスクトップ画面では、アプリケーションのアイコンがフレーム３の周方向に沿って画面２に表示されている。その場合ユーザがフレーム３をなぞる（矢印Ａ３）ことで、ポインタアイコン１００はフレーム３に沿って移動する（矢印Ｂ３）。なお本例ではポインタアイコン１００は表示されていても良いが、表示されていなくても構わない。例えばポインタアイコン１００が表示されていない場合には、選択したアイコンを拡大表示する等、ユーザに現在の選択箇所が明確に分かるような表示とする。

（ブラウザ）
図１２は、ブラウザ画面をフレーム操作で遷移させる例を示す図である。図１２のブラウザ画面では複数のフォルダが重なって表示されており、現在ポインタアイコン１００でフォルダ９が選択されているものとする。この状況で他のフォルダ１１を選択したい場合には、ユーザは例えばフレーム３を幅方向になぞる（矢印Ａ４）ことにより、選択するフォルダを変更する。ここでは重なって表示されているフォルダを例に挙げたが、例えば複数が起動され、重なって表示されているwebページ等であっても構わない。図１２の例によれば、小型の画面２の表示内容を確認しながら選択操作を行うことができ、指で直接画面２をタッチして選択するのに比較して、誤操作を低減することが可能である。

（地図アプリケーション）
図１３から図１５は、地図画面をフレーム操作で遷移させる例を示す図である。図１３に示すように、例えば地図を小型の画面２で閲覧したい場合、表示内容の特定箇所を選択するためにポインタアイコン１００を用いる。上述した例と同様に、フレーム３を横方向（矢印Ａ５）あるいは縦方向（矢印Ａ６）になぞることでポインタアイコン１００は画面２の横方向（矢印Ｂ５）あるいは縦方向（矢印Ｂ６）に移動する。

特定の箇所を選択した後（図１３でポインタアイコン１００が表示されている位置が特定の箇所に相当する）、例えばフレーム３を図１４の矢印Ｃ１に図示するように時計回りになぞることで、初期表示サイズ（図１４（ａ）参照）から拡大表示（図１４の（ｂ）参照）に遷移する。

また、反時計回りになぞることで縮小するなど、なぞり方によって異なる機能を割り当てても良い。

更に図１５に示すように、フレーム３をピンチイン（図１５（ａ）参照）あるいはピンチアウト（図１５（ｂ）参照）することにより、縮小あるいは拡大を行っても良い。

従来のように画面２に対して直接指先でタッチあるいはスワイプ等を行い、画面の縮小あるいは拡大等を含む操作を実施する場合、操作する指先で画面２が隠れてしまい、例えば地図のように１画面内に収まりきらない情報をスクロールするときには、どの部分をどの方向に向かってスクロールしたのかが分かり辛いという課題があった。しかしながら本例によれば、小型の画面２に表示されている地図を確認しながら、選択した箇所の拡大あるいは縮小などの操作が可能であり、操作しているユーザ本人に対して、操作内容が一目瞭然であるという効果があり、誤操作を低減することが可能である。付随する効果として、液晶画面に指紋等の汚れもつきにくいという利点もある。

（四角形状のフレーム）
図１６は、四角形状のフレームを持つウェアラブル情報端末の操作例を示す図であって、（ａ）は標準サイズ表示例、（ｂ）は拡大表示例を示す。フレーム３の縦軸と横軸をそれぞれｙ軸、ｘ軸に見立てて、ｘｙ座標を指定する。これにより、特定箇所を容易に選択することが可能である。例えば地図の閲覧時に特定箇所を選択したい場合、指先でタッチすると、画面２が小さいため目的の箇所が隠れてしまう。このため図１６に示すようにウェアラブル情報端末１ａのフレーム３を活用し、二本の指で縦軸と横軸を同時にタッチする。タッチした縦軸の座標をｙ座標、タッチした横軸の座標をｘ座標として決まる一点を選択することで、小型の画面２を直接触らなくても、指定した座標の箇所を選択することが可能である。

図１７は、図１６に示すウェアラブル情報端末のハードウェア構成を示す図である。図１８は、フレームの縦軸と横軸をそれぞれｙ軸、ｘ軸に見立てて、ｘｙ座標を指定するための入力信号処理を示す図である。図１７に示すようにウェアラブル情報端末１ａは、四角形状のフレーム３の各縦辺（縦辺とは画面に表示される文字の縦方向に辺の軸方向が一致する辺である）に接触検知部４３１及び４３２の其々が配置され、各横辺（横辺とは画面に表示される文字の横方向に軸方向が一致する辺である）に接触検知部４３３及び４３４の其々が配置される。

図１８に示すように操作変換部２２は、接触検知部４３４上のＸ１（ｘ３、ｙ３）、接触検知部４３１上の点Ｙ１（ｘ１、ｙ１）が同時にタッチされたことを示す入力信号を取得すると、点Ｘ１のｘ座標ｘ３及び点Ｙ１のｙ座標ｙ１に対応する画面上の座標Ｐ１（ｘａ３、ｙａ１）が指定されたことを示す操作信号を生成する。その後、タッチ位置Ｘ１、Ｙ１の其々がタッチ位置Ｘ２（ｘ４、ｙ４）、Ｙ２に遷移するに伴って出力される接触検知部４３１、４３４のそれぞれから取得する入力信号の時系列変化に基づいて、画面２内の選択位置がＰ２（ｘａ４、ｙａ２）まで変化したと判断する。

操作変換部２２は予め定められた原点ＯからＰ１までの距離、原点ＯからＰ２までの距離を算出し（ＯＰ１／ＯＰ２）を拡大率として算出する。操作変換部２２は、表示制御部２３に拡大率を出力する。表示制御部２３は、この拡大率に応じて対角線ＯＰ１を含む矩形状領域を拡大表示する。なお、図１７では拡大表示をする例を示したが、Ｐ２がＰ１よりも原点Ｏに近ければ、縮小表示をしてもよい。

本例では、操作変換部２２は、異なる二つの接触検知部、例えば４３１，４３４の其々がユーザの接触操作を検出したことを示す入力信号を取得すると、これら二つの入力信号を基に画面上の１点の座標を特定する。そして操作変換部２２は、異なる二つの接触検知部の其々がユーザの接触操作を検知してから連続して接触位置を変更する操作を検出したことを示す入力信号を取得すると、ユーザの接触操作を最初に検知した際に特定した画面上の第１点Ｐ１からユーザの接触位置の変更が終わった際に特定した画面上の第２点Ｐ２までの点移動量に応じて画面を拡大（又は縮小する）操作信号を生成し、表示制御部２３は、操作信号に応じて画面の拡大又は縮小表示を行う。

本例では地図表示を例に挙げたが、当然これに限定されるものではなく、他のアプリであっても構わない。また、本例では縦と横の二つの辺を用いて操作する例を挙げて説明したが、三つの辺や四つの辺を活用して操作しても構わない。その場合は例えば、画面２にマルチ画面を表示したときに、それぞれの画面を独立して制御可能なタッチセンサ等を、三つの辺や四つの辺を活用して操作すること等が考えられる。

（感圧センサを併用する例）
図１９は、接触検知部４として感圧センサを用いるウェアラブル情報端末の操作例を示す。ウェアラブル情報端末１ｂは、接触検知部４として感圧センサを用いることにより、タッチの強弱を検出できる。そして強い押圧により例えば決定操作を入力することが可能である。上記で説明した各例に記載の方法で特定箇所を選択後、フレーム３を押圧することで決定操作を入力する等の使用方法がある。

なお接触検知部４を感圧センサとしない場合には、物理的なボタンを配置し、そのボタンを押下することで決定操作を入力するなど、他の方法で実施しても構わない。

図２０は、接触検知部４として感圧センサを用いるウェアラブル情報端末１ｂの他の操作例を示す図である。例えばフレーム３を弱く押圧した場合に画面スクロール等の画面操作を行い（図２０の左図：画面が左にスクロール）、強く押圧した場合に決定操作を入力する（図２０の中央図）。図２０の例では音楽画面を選択して決定操作を行うことで、音楽画面が起動する（図２０の右図）。

図２１は、フレーム裏面に感圧センサを備えたウェアラブル情報端末１ｃの操作例を示す図である。例えば接触検知部４をフレーム３の表面（画面２の周辺）だけでなく、フレーム３の裏面（底面３ａ）のうち、装着者の身体の一部と接触している部分）に配置する。フレーム３の底面３ａに感圧センサを配置するハードウェア構成は、図３（ｂ）で説明済みである。図２１に示すように、ユーザはフレーム３をつまみ、ウェアラブル情報端末１ｃと接している身体の一部（図では腕）に向けて、例えば上側（矢印Ａ７）へ押圧することで、画面２を上へスクロールしたり、ポインタアイコン１００を上へ移動させる等の画面操作を可能とする。

また図２２は、フレーム裏面に感圧センサを備えたウェアラブル情報端末１ｃの他の操作例を示す図である。図２２に示すように、ユーザはフレーム３をつまみ、ウェアラブル情報端末１ｃと接している身体の一部（図では腕）に向けて、例えば深さ方向へ押圧する（ユーザの腕に押し付ける動作に相当する）ことで、決定操作を入力することができる。

（電話アプリ）
図２３は、電話アプリケーションにおける操作例を示す図である。図２３のウェアラブル情報端末１は、フレーム３の周囲を１２分割し、フレーム３の分割領域の其々に接触検知部４を配置する。各分割領域は、時計の文字盤の１から１２が配置される位置に対応するように設けられる。すなわちウェアラブル情報端末１ｄのフレーム３を時計の文字盤に見立て、文字盤の１に対応する接触検知部は、タッチ動作を検知すると１の入力信号を出力し、同様に文字盤の２、３、・・・９の其々に対応する位置の接触検知部は、２、３、・・・９の其々の入力信号を出力する。なお、文字盤の１０に対応する位置の接触検知部は、タッチ動作を検出すると数字の０の入力信号を出力するように構成されてもよい。更に文字盤の１１に対応する位置の接触検知部は、ＥＮＴＥＲキーや＃記号、また電卓として機能させる場合は小数点を割当ててもよい。

電話アプリに用いる場合は、図２３に示すように、フレーム３の操作により電話を発信することができる。例えば「１１９」に電話をかけたい場合に、フレーム３の「１」と「９」相当部をタップすることにより（図２３左図）「１１９」に発信することが可能である（図２３右図）。

なお電話番号は必ずしも３桁である必要は無い。また、電話番号そのものでなくても良く、例えば予め電話帳に登録しておいた短縮ダイヤル（例えば短縮ダイヤル「１」に自宅の電話番号を登録してあり、「１」をタップすると自宅に発信される、など）でも構わない。また、数字は画面２に表示されていてもされていなくても良く、いずれの場合にも上記操作は可能であるものとする。さらに、画面２が円形状でなく、三角形状や四角形状、それ以上の多角形状である場合にも、上記操作は可能であるものとする。また、時計の文字盤には無いが、電話番号には存在する「０」や、反対に時計の文字盤にあって電話番号には無い「１０」「１１」「１２」などの入力方法については、ユーザが独自に設定できるものとする。例えば電話番号の「０」は時計の文字盤の「１０」で代用しても構わないし、時計の文字盤の「１１」「１２」については、再ダイヤルや留守番電話等に割り当てても構わない。

また上記でもふれたように、計算機（電卓アプリ）アプリケーションにおいてもフレーム３を１〜０までの数字を割当てることで、フレームのタッチ操作で四則演算等の演算処理を実行することができる。

（画面のスクロール）
図２４は、フレーム操作例（画面のスクロール）を示す図である。例えばメールのような一画面内に収まりきらない画面を表示する場合、図２４に示すように、ウェアラブル情報端末１のフレーム３を右回り（矢印Ｃ２方向）に指でなぞることにより（図２４左図）、画面が下方（矢印Ｂ７）スクロールする（図２４右図）ことが可能な構成とする。これにより従来のように画面２を直接タッチする必要が無いため、表示内容を確認しながら画面を操作することが可能である。本実施例の効果が期待できるアプリとしては、メールの他に例えばメモ帳や電話帳等がある。本例のフレーム操作は、操作変換部２２が予め接触検知部４がタッチされた位置とその後の入力信号の時系列変化（周方向に沿った移動を示す入力信号）を受信し、この入力信号をフレームの画面スクロール信号に変換して表示制御部２３に出力することにより実現される。

図２５は、フレーム操作（画面のスクロール）の他例を示す図である。フレーム３のなぞり始めの位置を接触検知部４で検出することで、その指の動きを画面操作に反映する。例えば図２５（ａ）に示すように、フレーム３のいわゆるアナログ時計の１２時付近に相当する箇所からなぞり始める（矢印Ｃ３）ことで、画面を上下にスクロールすることが可能である。あるいは、図２５（ｂ）に示すように９時付近相当箇所からなぞり始める（矢印Ｃ４）ことで、画面を左右にスクロールすることが可能である。本例のフレーム操作は、接触検知部４が最初にタッチされた位置と、その後のなぞる動作にそもなって出力する入力信号を操作変換部２２が取得し、その時系列変化（周方向に沿った移動を示す入力信号）を基にタッチ動作の方向を判断し、タッチ動作に応じた画面スクロール方向を決定し、その方向への画面スクロール信号を生成して表示制御部２３に出力することにより実現される。

図２６及び図２７は、フレーム操作（画面のスクロール）の他例を示す図である。図２６（ａ）に示すように画面２を下（矢印Ｂ８方向）にスクロールしたいときは、フレーム３の下部をタッチすることにより実現することができる。また図２６（ｂ）に示すように画面２を右上（矢印Ｂ９方向）にスクロールしたいときはフレーム３の右上をタッチすることにより実現することができる。

図２７に示すように、フレーム３の右側をタッチすることで、表示画面を右（矢印Ｂ１０方向）にスクロールするように構成してもよい。図２６、図２７のフレーム操作は、例えば円形状また四角形状など形状を問わず、画面２の中心から放射状にフレーム３を３６０°の全ての方向に対して分割し、操作変換部２２が接触検知部４のタッチ位置を示す入力信号を取得し、その入力信号を画面２の中心とタッチ位置と結ぶ線上に沿って画面をスクロールする画面スクロール信号に変換して表示制御部２３に出力することにより実現される。

（サウンドコントローラ）
図２８は、サウンドコントローラ画面におけるフレーム操作例を示す図である。例えば動画や音楽の再生アプリにおけるサウンドコントローラでは、一般的に、表示されるバーを用いて曲中の再生箇所や音量等の選択が可能であることが知られている。ただし小型画面において、より一層小さく表示されるバーを指先で操作することは困難である。そこで、フレーム３をなぞる操作することによって、操作変換部２２がなぞった量に応じてサウンドコントローラのバー６０上の選択位置をずらし、音楽や音量、曲中の再生箇所を選択する等の操作を実施することが可能であるように構成してもよい。

（画面分割）
図２９は、ウェアラブル情報端末１のフレーム操作（画面分割）を示す図である。フレーム３に複数の接触検知部４を複数配置し、または一つの接触検知部４を配置して操作変換部２２が論理的に複数に分割制御し、それぞれの接触検知部４ａ１、４ａ２を独立制御可能とする。例えば、図２９のウェアラブル情報端末１は、円環状のフレーム３に対して、接触検知部を円環状に配置する（図６参照）。装着部５に直交する方向を画面水平方向と定義すると、フレーム３を画面水平方向に分断してできる上下の半円それぞれに接触検知部を分割配置するものとし、それぞれが独立に制御可能である。例えば画面２を上下に２分割する場合、図６において、接触検知部４０１、４０２、４０３、４１３、４１４、４１５（これらを総称して接触検知部４ａ１と称する）は上画面のフレーム操作に用いると操作変換部２２が規定し、接触検知部４ａ１がタッチされたことを示す入力信号は、上画面の操作信号に変換する。また接触検知部４０４、４０５、４０６、４０７、４０８、４０９（これらを総称して接触検知部４ａ２と称する）がタッチされたことを示す入力信号は、下画面の操作信号に変換する。

このように構成されたウェアラブル情報端末１であれば、以下に説明する効果がある。例えばユーザが地図を閲覧している最中に、電話の着信が通知された場合、ウェアラブル情報端末１の画面２には２つ以上の画面が同時に表示されるものとする（図２９左図）。通話動作を選択する際には、画面２に配置されているタッチセンサを押下しても良いし、接触検知部４ａ２を押下して決定キーを入力しても良い。こうして電話を取り、通話中の状態（図２９中央図）になってから、同時に地図を拡大して閲覧したい場合には、接触検知部４ａ１を指でなぞる(矢印Ｃ５)等して、拡大操作を入力することが可能である（図２９左図）。すなわち本例による効果は、フレーム３に接触検知部４ａ１、４ａ２を分割して配置することにより、マルチ画面においてもそれぞれの表示画面に応じた適切な独立制御が可能であることである。

なお本例では「かかってきた電話に出ること」と「地図を拡大表示すること」の２つを例に挙げて説明したが、当然これに限定されるものではなく、マルチ画面またはマルチ動作が必要になる状況下における他の画面操作でも構わない。

図３０、図３２は、ウェアラブル情報端末１の誤作動からの復帰操作を示す図である。また図３１は、誤作動からの復帰操作を受け付けるウェアラブル情報端末１ｅの概略構成図である。ここで説明する「誤作動」とは、タッチやタップなどの指を用いた操作に対して、ユーザが意図した通りに表示内容が遷移しないことを意味するものとする。ユーザが意図した通りに表示内容が遷移しなかった場合、他の何らかの操作によって「元に戻る」操作（復帰操作）を入力することにより、表示内容を元の画面に戻すことができる。

具体的なユーザの操作としては、図３０（ａ）に示すようにフレーム３をダブルタップする。接触検知部４がダブルタップを検出してそれを示す入力信号を操作変換部２２に出力すると、操作変換部２２がダブルタップ入力信号を復帰信号に変換して表示制御部２３に出力する。表示制御部２３は、画面管理情報記憶部２５に記憶された直前の画面情報を読み出して、その画面情報に基づいて画面を直前状態に遷移させる。

ダブルタップに代えて、画面２にタッチパネル４ｃを積層させたウェアラブル情報端末１ｅの場合（図３１参照）は、画面２のタップを復帰操作としてもよい（図３０（ｂ））。

また装着部５ごと画面２をなぞる操作（図３２（ａ）、矢印Ｄ１）を復帰操作としてもよい。この場合、予め装着部５のフレーム３の周辺部に接触検知部を更に配置し、装着部５に配置された接触検知部（不図示）の入力信号を操作変換部２２が取得すると復帰信号に変換してもよい。

装着部５ごと画面２をなぞる操作がされると、画面２を挟んで配置された接触検知部４が所定時間内にタッチ動作を検出する。そこで、画面２を挟んで配置された接触検知部４が装着部５ごと画面２をなぞる指の動作時間であると判定するために設定された時間内（例えば１秒以内）にタッチ動作を検出した場合に、それらのタッチ動作に基づく入力信号を操作変換部２２が復帰信号に変換してもよい。

更に図３２（ｂ）に示すように、フレーム３に物理的な復帰操作ボタン１９を配置し、この復帰操作ボタン１９に「元に戻る」操作を割り当て、復帰操作ボタン１９の入力信号を操作変換部２２が取得し、復帰信号に変換してもよい。

なお本例ではいくつかの例を挙げて説明したが、当然これに限定されるものではなく、ユーザが起動しているアプリによっても「元に戻る」を入力する操作内容が変わることは言うまでもない。

本実施形態によれば、フレーム３を操作部材として用いることで、操作時に指で直接画面をタッチし、それにより隠れて画面が見えなくなることを防ぎつつ画面操作を行うことができる。また、指に比して画面の特定箇所が小さい場合にも、直接その画面の特定箇所をタッチすることなく、その特定箇所よりも大きいフレームを操作して画面操作を行うことができるので、操作性が向上する。また、画面を直接タッチしなくてもよいので、画面をタッチすることによる手垢汚れを防止できる。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、また上述した変形例の他にも様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理装置等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。

例えば本明細書中で述べる画面操作とは、画面２に表示される操作対象のアイコン等が、操作するための指等に代表される身体の一部と比較して略同程度の大きさであるがゆえに操作し難い内容すべてを含む。例えば、画面のスクロールやアイコンの選択、入力、決定等の操作である。また、上記実施形態では腕時計型のウェアラブル情報端末の例を用いて説明したが、例えば指輪型のような形状でも構わない。またウェアラブル情報端末１の画面２とフレーム３についても、円形状や四角形状の例を挙げて説明したが、当然これに限定されるものではなく、三角形やその他の多角形の形状であっても構わない。

また、上記実施形態では接触検知部４にタッチセンサや感圧センサの例を挙げて説明したが、例えば他にジャイロセンサを配置しても構わない（図３３参照）。タッチセンサや感圧センサを配置する場合、例えば腕時計型のウェアラブル情報端末１であれば、装着していない方の手の指を使って操作する必要があり、両手を使う必要があるが、図３３に示すようにジャイロセンサ７０をフレーム３内に搭載し、ジャイロセンサ７０をコントローラ２０に接続する。ウェアラブル情報端末１ｆの角速度の変化量を検出し、この角速度の変化量を操作変換部２２が操作信号に変換すれば、装着している方の腕だけで操作することも可能となるため、もう片方の手が空いてユーザの自由度が向上する。ジャイロセンサを用いた操作例として、ウェアラブル情報端末１を装着した腕を、ウェアラブル情報端末１ｆが右下方（左下方）に傾くように動かすと、そのときの角速度の変化量を画面右方向（画面左方向）へのスクロール操作信号に変換してもよい。この場合、ジャイロセンサはユーザ操作を検知する機能を実現するので、ジャイロセンサが操作検知部として機能する。また操作検知部としてフレーム３の底面の裏面に感圧センサ（裏面接触検知部）のみを備える構成としてもよい。

１…ウェアラブル情報端末
２…表示部
３…フレーム
４…接触検知部
４ａ…接触検知部１
４ｂ…接触検知部２
５…装着部
６…ユーザの操作する手
７…ウェアラブル情報端末を装着する手
８…ウェアラブル情報端末を装着する腕
９…ボタン
１００…ポインタアイコン

Claims (9)

1. ユーザに装着可能なウェアラブル情報端末であって、
   本体部と、
   前記本体部に収容され、画面を有する表示装置と、
   前記本体部に収容され、前記画面への表示処理を実行する制御装置と、
   前記本体部における前記画面の周囲に配置され、前記制御装置に対する前記ユーザの入力操作を検知する操作検知部と、
   前記画面の複数の領域の其々と前記操作検知部の部分との対応関係を記憶する画面管理情報記憶部と、
   前記操作検知部がユーザの入力操作を検知すると、前記操作検知部のどの部分が検知したかを示す情報及び前記入力操作の検知信号を含む入力信号を取得し、前記対応関係を参照して前記画面のどの領域に対する操作であるかを判断し、その判断結果に基づいて操作信号を生成する操作変換部と、を備え、
   前記制御装置は、複数のアプリケーションを実行することができ、
   前記画面の複数の領域の其々に、実行中の異なるアプリケーションを表示するように前記表示装置を制御し、
   前記操作信号に基づいて前記画面の各領域に表示されたアプリケーションを個別に制御可能にした、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。
2. 請求項１に記載のウェアラブル情報端末において、
   前記ウェアラブル情報端末で実行されるアプリケーションの種類と、各アプリケーションにおける前記ユーザの入力操作が示す操作内容とを対応付けた操作情報を記憶する操作情報記憶部を更に含み、
   前記操作変換部は、前記判断結果及び前記操作情報に基づいて、取得した入力信号を、検知した前記操作検知部の当該部分に対応するアプリケーションの前記操作内容を示す操作信号に変換する、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。
3. 請求項１又は２に記載のウェアラブル情報端末において、
   前記本体部は、前記画面の外縁を取り囲む枠部を有するフレームを含み、
   前記操作検知部は、前記枠部に前記画面の外縁に沿って配置され、前記ユーザの接触操作を検知する接触検知部として構成される、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。
4. 請求項３に記載のウェアラブル情報端末において、
   前記フレームにおいて前記画面が配置された面とは反対側の裏面に、感圧センサからなる裏面接触検知部を更に備える、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。
5. 請求項３に記載のウェアラブル情報端末において、
   前記画面に積層されたタッチパネルを更に備え、
   前記操作検知部又は前記タッチパネルが、予め設定された時間内に前記ユーザが２回以上接触したことを検知すると、前記制御装置は、所定の画面遷移を実行する、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。
6. 請求項３に記載のウェアラブル情報端末において、
   前記操作検知部として更にジャイロセンサを備え、
   前記制御装置は、前記ジャイロセンサが出力した角速度信号を前記ウェアラブル情報端末に対するユーザの操作信号に変換する操作変換部を更に備える、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。
7. 請求項３に記載のウェアラブル情報端末において、
   前記操作変換部は、異なる二つの接触検知部の其々が前記ユーザの接触操作を検出したことを示す入力信号を取得すると、これら二つの入力信号を基に画面上の１点の座標を特定する、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。
8. 請求項７に記載のウェアラブル情報端末において、
   前記操作変換部は、前記異なる二つの接触検知部の其々が前記ユーザの接触操作を検知してから連続して接触位置を変更する操作を検知したことを示す入力信号を取得すると、前記ユーザの接触操作を最初に検知した際に特定した画面上の第１点から前記ユーザの接触位置の変更が終わった際に特定した画面上の第２点までの点移動量に応じて前記画面を拡大又は縮小する操作信号を生成する、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載のウェアラブル情報端末において、
   前記制御装置は、前記画面管理情報記憶部と操作変換部とを含んでいる、
   ことを特徴とするウェアラブル情報端末。