JP6685479B1 - Input device, input device, and input system - Google Patents
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Abstract
入力装置(200)は、タッチパネル(100)の入力面(100a)に接する第1の面と、第1の面が入力面(100a)に接した状態で入力面(100a)に接しない第2の面(2b)とを有する本体2と、第1の面に設けられた第1の導体部と、第2の面(2b)に設けられた第2の導体部(4)と、を備える。第1の導体部と第2の導体部(4)とは電気的に接続されており、第1の導体部は、第1の面と垂直な方向から見て、第1の面の面内方向における第1の導体部の向きを特定可能な指向性を有した形状である。The input device (200) includes a first surface that contacts the input surface (100a) of the touch panel (100) and a second surface that does not contact the input surface (100a) when the first surface is in contact with the input surface (100a). Main body 2 having a surface (2b), a first conductor portion provided on the first surface, and a second conductor portion (4) provided on the second surface (2b). . The first conductor portion and the second conductor portion (4) are electrically connected to each other, and the first conductor portion is in the plane of the first surface when viewed from the direction perpendicular to the first surface. It is a shape having directivity capable of specifying the direction of the first conductor portion in the direction.
Description
本発明は、静電容量の変化を利用して情報を入力可能な入力装置、被入力装置、および入力システムに関する。 The present invention relates to an input device, an input device, and an input system capable of inputting information by utilizing a change in capacitance.
静電容量の変化を利用して入力面への操作を検出するタッチパネルが用いられている。タッチパネルでは、入力面に人体または導体が接触することで静電容量が変化し、入力面への接触および接触箇所が検出される。特許文献1には、タッチパネルと入力装置を組み合わせた入力システムが開示されている。入力システムでは、入力装置に複数の導体が設けられている。入力システムでは、複数の導体が入力面に接触したことが検出されると、接触箇所の位置に基づいて、入力装置の位置および向きが把握される。入力システムでは、把握された入力装置の位置および向きに応じて、タッチパネルに重ねられた表示部に特定の表示オブジェクトが表示される。入力システムでは、複数の導体の接触箇所の移動が検出されると、入力装置の向きが変化したと判定されて、向きの変化に応じて表示オブジェクトが変化する。 A touch panel is used that detects an operation on an input surface by utilizing a change in capacitance. In the touch panel, the capacitance changes when a human body or a conductor comes into contact with the input surface, and the contact and the contact portion on the input surface are detected. Patent Document 1 discloses an input system in which a touch panel and an input device are combined. In the input system, the input device is provided with a plurality of conductors. In the input system, when it is detected that a plurality of conductors are in contact with the input surface, the position and direction of the input device are grasped based on the position of the contact portion. In the input system, a specific display object is displayed on the display unit superimposed on the touch panel according to the grasped position and orientation of the input device. In the input system, when the movement of the contact portion of the plurality of conductors is detected, it is determined that the orientation of the input device has changed, and the display object changes according to the orientation change.
特許文献1に開示された入力システムでは、入力装置の位置および向きを把握するために入力装置に複数の導体が設けられている。タッチパネルは、同時に検出できる入力面への接触箇所の数および間隔が限定される場合がある。特許文献1に開示された入力装置では、入力装置の位置および向きを把握するために複数の導体を接触させている。このような入力装置を用いた入力システムでは、入力装置を用いた操作と同時に、入力面に接触して行う他の操作が限定されてしまうという課題がある。例えば、同時に検出できる接触箇所の数が3箇所であるタッチパネルと、3つの導体が設けられた入力装置が組み合わされた入力システムでは、入力装置を用いた操作を行っている間は、他の接触箇所を検出することができない。したがって、入力装置を用いた操作と同時に他の操作を行うことができない。また、3つの導体が明確に識別される間隔で設けられていなくてはならないため、つまみのような小径形状の入力装置を実現することが困難である。 In the input system disclosed in Patent Document 1, a plurality of conductors are provided in the input device in order to grasp the position and orientation of the input device. In the touch panel, there are cases where the number and interval of touching points on the input surface that can be simultaneously detected are limited. In the input device disclosed in Patent Document 1, a plurality of conductors are brought into contact with each other in order to grasp the position and direction of the input device. In an input system using such an input device, there is a problem in that, simultaneously with the operation using the input device, other operations performed by touching the input surface are limited. For example, in an input system in which a touch panel in which the number of contact points that can be detected at the same time is three and an input device provided with three conductors are combined, another touch is performed while an operation using the input device is performed. The location cannot be detected. Therefore, another operation cannot be performed at the same time as the operation using the input device. In addition, it is difficult to realize an input device having a small-diameter shape such as a knob because the three conductors must be provided at intervals that can be clearly identified.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、1つの導体部で入力装置の位置および向きが把握可能であり、操作に応じた表示オブジェクトを表示することが可能な入力装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is to obtain an input device capable of grasping the position and orientation of the input device with one conductor portion and capable of displaying a display object according to an operation. With the goal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、タッチパネルの入力面に接する第1の面と、第1の面が入力面に接した状態で入力面に接しない第2の面とを有する本体と、第1の面に設けられた第1の導体部と、第2の面に設けられた第2の導体部と、を備える。第1の導体部と第2の導体部とは電気的に接続されており、第1の導体部は、第1の面と垂直な方向から見て、第1の面の面内方向における第1の導体部の向きを特定可能な指向性を有した形状であることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, the present invention provides a first surface which is in contact with an input surface of a touch panel and a second surface which is in contact with the input surface when the first surface is in contact with the input surface. A main body having a surface, a first conductor portion provided on the first surface, and a second conductor portion provided on the second surface. The first conductor portion and the second conductor portion are electrically connected to each other, and the first conductor portion has a first surface in the in-plane direction of the first surface when viewed from a direction perpendicular to the first surface. It is characterized in that it has a directivity capable of specifying the direction of the first conductor portion.
本発明にかかる入力装置は、1つの導体部で入力装置の位置および向きが把握可能であり、操作に応じた表示オブジェクトを表示することが可能になるという効果を奏する。 The input device according to the present invention has an effect that the position and the direction of the input device can be grasped by one conductor portion, and the display object according to the operation can be displayed.
以下に、本発明の実施の形態にかかる入力装置、被入力装置、および入力システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an input device, an input device, and an input system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる入力システムの斜視図である。入力システム1は、入力装置200と、被入力装置とを備える。図1に示すタッチパネル100は、検出装置であり被入力装置の一部を構成する。被入力装置の詳細な構成については後述する。入力システム1の使用者は、入力装置200をタッチパネル100の入力面100aに接触させて、タッチパネル100を介した情報の入力操作を行う。入力システム1では、入力面100aに接触された入力装置200の位置および種類に応じてタッチパネル100が重ねられた表示部に各種の表示オブジェクトが表示される。なお、表示部については後述する。入力システム1では、入力面100aに接触された入力装置200の向きの変化に応じて、表示された各種の表示オブジェクトを変化させる。Embodiment 1.
1 is a perspective view of an input system according to a first embodiment of the present invention. The input system 1 includes an
まず、入力装置200について説明する。図2は、実施の形態1にかかる入力装置の斜視図である。図3は、実施の形態1にかかる入力装置の側面図である。図4は、実施の形態1にかかる入力装置の平面図である。図5は、実施の形態1にかかる入力装置の底面図である。
First, the
入力装置200は、絶縁性の材料で形成された本体2を備える。本体2は、第1の面である底面2aを有する。底面2aは、平面である。図5に示すように、本実施の形態1では、底面2aに垂直な方向から見た場合に、底面2aは円形形状である。入力装置200を用いた入力操作では、底面2aがタッチパネル100の入力面100aに接触される。
The
本体2は、第2の面である把持面2bを有する。本実施の形態1では、把持面2bは円筒面である。底面2aがタッチパネル100の入力面100aに接触された状態では、把持面2bはタッチパネル100の入力面100aに接触しない。把持面2bは、入力装置200を操作する使用者が手で把持する部分である。
The
本体2の底面2aの一部には、導体で形成された第1の導体部3が設けられている。図5に示すように、第1の導体部3は、底面2aの外周縁に接するように設けられている。第1の導体部3は、底面2aと垂直な方向から見て、底面2aの面内における向きを特定できる指向性を有した形状となっている。例えば、回転対称ではない形状が指向性を有した形状である。第1の導体部4がある向きとなっている状態を初期状態とする。第1の導体部3を底面2aの面内において、初期状態から回転させた場合に、第1の導体部3が回転対称ではない形状であれば、初期状態に戻るまで回転させなければ、初期状態と重なる状態にはならない。そのため、第1の導体部3が回転対称ではない形状であれば、その向きを特定することが可能となる。例えば、第1の導体部3が回転対称である正方形であれば、底面2aの面内において90°回転させる毎に初期状態と重なる状態となってしまうため、その向きを特定することはできない。第1の導体部3は、図5に示すように回転対称ではない五角形形状にすることで指向性を有した形状としている。第1の導体部3が指向性を有した形状になっているので、第1の導体部3と入力装置200との位置関係が分かっていれば、第1の導体部3の位置及び向きによって入力装置200の位置および向きを把握することができる。
A
第1の導体部3の形状および大きさと、入力装置200の種類とを対応付けておくことで、第1の導体部3の形状と大きさを把握すれば、入力装置200の種類を把握することが可能となる。
By associating the shape and size of the
本体2の把持面2bには、導体で形成された第2の導体部4が設けられている。第2の導体部4は、円筒面である把持面2bの周方向に沿った全周に渡って設けられている。把持面2bの周方向に沿った全周に渡って第2の導体部4が設けられていることで、使用者が把持面2bを把持した際に、第2の導体部4に使用者の手が接触しやすくなる。
A
本体2には、導体で形成されて、第1の導体部3と第2の導体部4とを電気的に接続させる接続導体部5が設けられている。第1の導体部3と第2の導体部4とが電気的に接続されているので、把持面2bを把持した使用者の手が第2の導体部4に接触すると、第1の導体部3が使用者の人体と同電位となる。なお、接続導体部5は、本体2の表面に設けられる場合に限られない。第1の導体部3と第2の導体部4とを電気的に接続させていれば、接続導体部5が本体2の内部に設けられても構わない。また、以下の説明において、第1の導体部3が入力面100aに接触した、とは、把持面2bが使用者に把持されて使用者の人体と同電位となった第1の導体部3が入力面100aに接触したことを意味する。
The
次に、タッチパネル100について説明する。図1に示すように、タッチパネル100は、入力面100aを有する。タッチパネル100は、人体または導体が入力面100aに接触すると、静電容量の変化に基づいて、人体または導体が接触した位置を把握する。
Next, the
入力面100aは、後述する表示部を覆う面である。表示部は表示オブジェクト等の画像を表示する。表示部に表示された各種の表示オブジェクトが、入力面100aを通して視認可能となっている。タッチパネル100は、表示部に表示された表示オブジェクトと、入力面100aへの接触によって、各種の入力操作を受け付ける。例えば、数字が表示された領域と重なる入力面100aの領域に使用者の指が接触したことが検出された場合には、その数字を選択する入力操作が行われたものと判定する。なお、以下の説明において、表示部に表示された表示を、タッチパネル100を通して視認可能とすることを、単にタッチパネル100に表示するともいう。
The
次に、被入力装置について説明する。図6は、実施の形態1にかかる被入力装置の機能構成を示す図である。被入力装置110は、検出装置101と情報処理装置102とを備える。検出装置101は、タッチパネル100である。
Next, the input device will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a functional configuration of the input-target device according to the first embodiment. The
検出装置101は、静電容量の変化に基づいて、人体または導体が入力面100aに接触したことを示す接触情報を情報処理装置102に出力する。図7は、実施の形態1における検出装置の入力面を模式的に示す図である。図7では、第1の導体部3の接触が検出された状態が示されている。図7に示す格子の1マスが、静電容量の変化によって導体の接触を検出できる最小単位である。検出装置101が出力する接触情報は、静電容量の変化があったマスの位置を示す情報である。静電容量の変化があったマスの位置を示す情報は、例えば座標情報である。
The
情報処理装置102は、データ記憶部14、検出装置接続インターフェース11、データ処理部13、表示生成部15、表示部16を備える。
The information processing device 102 includes a data storage unit 14, a detection device connection interface 11, a data processing unit 13, a
データ記憶部14は、形状保持部121と、設定保持部122とを備える。データ記憶部14には、タッチパネル100の入力面100aに接触された入力装置200を特定し、表示部16に表示させる表示オブジェクトを決定するための情報が保持されている。
The data storage unit 14 includes a shape holding unit 121 and a
形状保持部121には、互いに異なる複数の第1の導体部3の形状を示す情報が保持されている。図8は、実施の形態1における第1の導体部の他の形状の例を示す図である。図8に示した形状は、図5で例示した五角形形状の第1の導体部3と角部の数は同じであるが、形状は異なっている。なお、図5等に示した五角形形状をパターン1の形状とし、図8に示した形状をパターン2の形状とする。
The shape holding portion 121 holds information indicating the shapes of the plurality of
設定保持部122は、第1の導体部3の形状から入力装置200を特定するための情報を保持する。図9は、実施の形態1における設定保持部に保持された情報を示す図である。設定保持部122に保持された情報の詳細については後述する。
The
検出装置接続インターフェース11は、検出装置101が接続されるインターフェースである。検出装置101から出力された接触情報は、検出装置接続インターフェース11を通してデータ処理部13に入力される。
The detection device connection interface 11 is an interface to which the
データ処理部13は、検出領域生成部130、特徴点抽出部131、形状判定部132、寸法演算部133を有する。検出領域生成部130は、データ処理部13に入力された情報に基づいて、検出装置101で人体または導体が接触された領域を判別する。
The data processing unit 13 includes a detection area generation unit 130, a feature
検出領域生成部130は、接触情報である静電容量の変化のあったマスの位置を示す情報から、入力面100aへの接触があった領域である検出領域21を生成する。検出領域生成部130は、第1の導体部3が入力面100aに接触したことを検出する導体検出部として機能する。検出領域生成部130は、静電容量の変化がしきい値を超えているマスについて接触があった領域と判別して、検出領域21を生成する。第1の導体部3が入力面100aに接触した場合には、静電容量の変化があったマスの集合体である検出領域21の形状も、第1の導体部3の形状である五角形に近い形状となる。
The detection area generation unit 130 generates the
特徴点抽出部131は、検出領域21の形状から特徴点である角部を抽出する。図10は、図7に示した第1の導体部の接触が検出された状態において、特徴点の検出例を示す図である。図10に示すように、五角形形状の第1の導体部3の接触によって生成された検出領域21からは、5つの特徴点A〜Eが抽出される。5つの特徴点A〜Eは、座標情報として抽出される。
The feature
形状判定部132は、抽出された特徴点A〜Eの座標情報から、検出領域21の形状が、データ記憶部14に保持された複数の形状のいずれかの形状に近似するかを判別する。形状判定部132は、検出領域21の形状が、データ記憶部14に保持された複数の形状のいずれかの形状に近似しないと判定した場合または特徴点が抽出されなかった場合には、検出装置101に接触したのは使用者の指であると判定する。図10に示すように、特徴点A〜Eを線で結んだ形状が五角形形状であれば、データ記憶部にも五角形形状の情報が保持されている場合に、形状判定部132は検出領域21が記憶部に保持された形状に近似すると判定する。
The shape determination unit 132 determines from the coordinate information of the extracted feature points A to E whether the shape of the
寸法演算部133は、検出領域21の形状が記憶部に保持された形状と近似すると判定された場合に、特徴点Aと特徴点Bとの間の距離である長さaを、特徴点Aの座標と特徴点Bの座標とを用いて算出する。長さaは、入力装置200の底面2aの外周に沿った第1の導体部3の長さである。寸法演算部133は、図10の矢印Gで示す法線方向を算出する。法線方向Gは、図10に示す検出領域21の形状では、特徴点Aと特徴点Cとを結んだ線と特徴点Bと特徴点Eとを結んだ線との交点Fから、特徴点Dに向かう方向で定義される。
When it is determined that the shape of the
ここで、図9に示した設定保持部122に保持された情報について説明する。設定保持部122に保持された情報では、入力装置200の種類と、第1の導体部3の形状と、長さaと、長さbと、表示オブジェクトの種類とが対応付けられている。
Here, the information stored in the setting
入力装置200の種類は、No1、No2といった情報で保持されている。第1の導体部3の形状は、パターン1、パターン2といった情報で保持されている。
The type of the
図11は、実施の形態1における入力装置における底面の重心位置を説明する図である。長さbは、入力装置200の底面2aの重心位置Oを示す情報である。図10に示すパターン1の形状では、特徴点Aと特徴点Cとを結んだ線と、特徴点Bと特徴点Eとを結んだ線との交点Fから特徴点Dに向かって長さbだけ離れた点が底面2aの重心位置Oとなる。
FIG. 11 is a diagram illustrating the center of gravity of the bottom surface of the input device according to the first embodiment. The length b is information indicating the center of gravity position O of the
表示オブジェクトの種類は、入力装置200が入力面100aに接触された際に表示される表示オブジェクトの種類を示している。図12は、実施の形態1にかかる入力システムにおけるタッチパネルへの表示例を示す図である。図12では、入力装置200の周囲に円弧状の棒グラフが表示されている。円弧状の棒グラフが、図9に示すパターンVの表示オブジェクトとなる。パターンVの表示オブジェクトでは、棒グラフの一端側と他端側とで色等が異なる。図12では、色等の違いをハッチングの有無で表している。
The type of display object indicates the type of display object displayed when the
図13は、実施の形態1にかかる入力システムにおけるタッチパネルへの他の表示例を示す図である。図13では、入力装置200の周囲に円弧状の棒グラフが表示され、棒グラフの一端側から他端側に向けてA,B,C,D,Eの表示がなされている。A,B,C,D,Eの表示がなされた円弧状の棒グラフが、図9に示すパターンWの表示オブジェクトとなる。また、A,B,C,D,Eの表示がなされた円弧状の棒グラフの外側には、A,B,C,D,Eのいずれの領域が選択されているかを示すポインタの表示がなされている。
FIG. 13 is a diagram showing another display example on the touch panel in the input system according to the first embodiment. In FIG. 13, an arc-shaped bar graph is displayed around the
図14は、実施の形態1にかかる入力システムにおけるタッチパネルへのさらに他の表示例を示す図である。図14では、入力装置200の側方に複数のボタンが表示されている。ボタンのそれぞれにはA,B,C,Dの表示がなされている。A,B,C,Dの表示がなされたボタンが、図9に示すパターンXの表示オブジェクトとなる。また、A,B,C,Dの表示がなされたボタンは、他のボタンと色等を変えて、いずれのボタンが選択されているかが判別可能となっている。図14では、色等の違いをハッチングの有無で表し、Bの表示がされたボタンが選択された状態を示している。
FIG. 14 is a diagram showing still another display example on the touch panel in the input system according to the first embodiment. In FIG. 14, a plurality of buttons are displayed on the side of the
データ処理部13は、交点Fの位置を示す情報、長さaを示す情報、長さbを示す情報、法線方向を示す情報、重心位置Oの位置を示す情報を表示生成部15に向けて出力する。
The data processing unit 13 directs the information indicating the position of the intersection F, the information indicating the length a, the information indicating the length b, the information indicating the normal direction, and the information indicating the position of the center of gravity O to the
表示生成部15は、データ処理部13から出力された情報に基づいて、表示部16に表示オブジェクトを表示させる。例えば、図9に示すNo.1の入力装置200が入力面100aに接触された場合の処理を説明する。データ処理部13からは、長さaを示す情報として「10」が出力される。データ処理部13からは、長さbを示す情報として「20」が出力される。
The
長さaが「10」かつ長さbが「20」である入力装置200は、No.1の入力装置である。表示生成部15は、パターンVの表示オブジェクトを表示部16に表示させる。具体的には、図12に示した棒グラフがタッチパネル100に表示される。
The
表示生成部15は、データ処理部13から出力された重心位置Oの位置を示す情報に基づいて、入力装置200の位置を把握して、棒グラフを表示させる位置を決定する。表示生成部15は、データ処理部13から出力された法線方向を示す情報を用いて、入力装置200の向きを検出して、その向きに応じて棒グラフのうち色を異ならせる領域の大きさを決定する。表示生成部15は、決定した領域の大きさで色を異ならせた棒グラフをタッチパネル100に表示させる。表示生成部15は、第1の導体部3の向きを判別する向き判別部としても機能する。図12で矢印Pによって示された方向に入力装置200を回転させることで、入力装置200の向きが変化する。
The
データ処理部13は、入力装置200の向きが変化して検出領域21の位置が変わると、法線方向を示す情報、重心位置Oの位置を示す情報を再度算出して、表示生成部15に向けて出力する。表示生成部15は、データ処理部13から再度出力された法線方向を示す情報、重心位置Oの位置を示す情報に基づいて、棒グラフの位置および色を異ならせた領域の大きさを変化させて表示部16に表示させる。例えば、棒グラフにおける色を異ならせた領域の大きさを数値に対応付ければ、入力装置200の回転に応じた数値を、入力システム1を通して外部機器に入力させることが可能となる。例えば、入力システム1が外部機器である加工装置に設けられた場合には、棒グラフにおける色を異ならせた領域の大きさと加工装置の加工速度を示す数値とを対応付けることで、入力装置200の回転によって数値を増減させて加工速度を変化させることが可能となる。すなわち、使用者は、回転操作によって入力値を変化させるダイヤルのように入力装置200を操作することができる。
When the orientation of the
No.2の入力装置200が入力面100aに接触された場合には、パターンWの表示オブジェクトであるA,B,C,D,Eの表示がなされた棒グラフが表示される。入力装置200の向きの変化に応じて、A,B,C,D,Eのいずれの領域が選択されているかを示す表示オブジェクトの位置が変えられる。
No. When the
No.3の入力装置200が入力面100aに接触された場合には、パターンXの表示であるA,B,C,Dの表示がなされたボタンが表示される。入力装置200の向きの変化に応じて、いずれのボタンが選択されているかを示すために色が異なるボタンが変えられる。
No. When the
図15は、実施の形態1にかかる入力システムにおいて、入力装置を用いてタッチパネルに表示オブジェクトが表示される手順を示すフローチャートである。検出装置101によって静電容量の変化の有無が監視される。静電容量の変化が検出されると(ステップS1)、入力面100aにおいて静電容量の変化があった検出領域21を示す座標情報がデータ処理部13に向けて出力される(ステップS2)。次に、検出領域21の特徴点の抽出および検出領域21の形状がデータ記憶部14に保持された形状に近似するかの判定が行われる。
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure of displaying a display object on the touch panel using the input device in the input system according to the first embodiment. The
特徴点が抽出されないか(ステップS3,No)、検出領域21の形状がデータ記憶部14に保持された形状に近似しない場合(ステップS4,No)には、入力面100aに接触したのは使用者の指であるとして処理が進められる(ステップS10)。
If the feature point is not extracted (step S3, No), or if the shape of the
特徴点が抽出され(ステップS3,Yes)、かつ検出領域21の形状がデータ記憶部14に保持された形状に近似すると判定された場合(ステップS4,Yes)には、長さa、長さb、法線方向、交点Fの位置、重心位置Oの位置が算出される(ステップS5)。長さa、長さb、法線方向、交点Fの位置、重心位置Oの位置に基づいて、入力装置200に応じた表示オブジェクトが表示される(ステップS6)。
If the characteristic points are extracted (step S3, Yes) and it is determined that the shape of the
表示オブジェクトが表示された状態で、検出領域21の位置が変化した場合には(ステップS7,Yes)、法線方向、交点Fの位置、重心位置Oの位置が再度算出される(ステップS8)。再度算出された法線方向、交点Fの位置、重心位置Oの位置に応じて表示オブジェクトが変化される(ステップS9)。検出領域21の位置が変化しない場合には(ステップS7,No)、表示オブジェクトは変化されない。
When the position of the
図16は、実施の形態1における情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。情報処理装置102は、図16に示したプロセッサ301、メモリ302、および表示部16により実現することができる。プロセッサ301は、CPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)ともいう)、システムLSI(Large Scale Integration)などである。メモリ302は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などである。メモリ302には、データ処理部13の機能を実行するプログラムが格納されている。データ処理部13の機能は、プロセッサ301によって実現される。データ記憶部14の機能は、メモリ302によって実現される。
FIG. 16 is a diagram showing a hardware configuration of the information processing device according to the first embodiment. The information processing device 102 can be realized by the
以上説明した入力システムによれば、第1の導体部3が回転対称ではない指向性を有した形状であるため、入力装置200の底面2aに1つの第1の導体部3が設けられていれば、入力装置200の向きを把握することが可能であり、その向きに応じた表示オブジェクトを表示させることができる。また、特徴点を用いて入力装置200の重心および大きさを把握し、その重心位置および大きさに合わせた位置に表示オブジェクトを表示させることができる。
According to the input system described above, since the
また、入力面100aへの接触が検出される検出領域も1つで済む。そのため、同時に検出可能な検出領域の数が限られているタッチパネル100であっても、入力装置200を用いた操作以外に、入力面100aのより多くの箇所に接触した操作を行うことが可能となる。
Further, only one detection area is required to detect the contact with the
入力装置の底面に複数の導体を設けて、それぞれの導体の検出結果に基づいて入力装置の向き等を把握する場合には、複数の導体を設けるスペースを確保する必要がある。また、複数の導体のそれぞれの接触が明確に検出される必要がある。そのため、導体同士を十分に離して設ける必要があり、入力装置も大型化してしまう。本実施の形態1では、1つの第1の導体部3を設ければ、入力装置200の向き等が把握できるので、入力装置200を小型化することができる。図17は、実施の形態1における入力装置の変形例を示す図である。図17に示すように、第2の導体部4が設けられる円筒部分を細くして入力装置200の小型化を図ることが可能となる。
When a plurality of conductors are provided on the bottom surface of the input device and the direction of the input device is grasped based on the detection result of each conductor, it is necessary to secure a space for providing the plurality of conductors. Also, the contact of each of the plurality of conductors must be clearly detected. Therefore, it is necessary to provide the conductors sufficiently separated from each other, and the input device also becomes large. In the first embodiment, if the one
図18,図19は、実施の形態1における第1の導体部の変形例を示す図である。図18,図19に示すように、回転対称でない指向性を有した形状であれば、様々な形状で第1の導体部3を形成してもよい。
18 and 19 are diagrams showing modifications of the first conductor portion according to the first embodiment. As shown in FIGS. 18 and 19, the
実施の形態2.
図20は、本発明の実施の形態2にかかる入力装置の断面図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態2にかかる入力装置201には、第3の導体部6が設けられている。第1の導体部3が入力面100aに接触している状態で、入力面100aに接触しない位置に第3の導体部6は設けられている。
FIG. 20 is a sectional view of the input device according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. The
第3の導体部6が入力面100aに接触していなくても、第3の導体部6が入力面100aに近づくことで静電容量の変化は生じる。ただし、その静電容量の変化は、第1の導体部3が入力面100aに接触して生じる静電容量の変化よりも小さい。
Even if the third conductor portion 6 is not in contact with the
入力面100aを構成する検出装置101の感度を高くすること、すなわち検出する静電容量の変化の閾値を低くすることで、第3の導体部6の位置を検出することが可能となる。検出領域生成部130は、第1の導体部3が入力面100aに近接したことを検出する導体検出部としても機能する。図21は、実施の形態2において第1の導体部の入力面への接触と第3の導体部の近接とが検出された状態を模式的に示す図である。なお、検出装置101の感度を高くした状態をID検出モードとする。ID検出モードのしきい値を第1のしきい値とする。
It is possible to detect the position of the third conductor portion 6 by increasing the sensitivity of the
例えば、第3の導体部6の数、位置関係、または第1の導体部3と第3の導体部6との距離dを使用者が異ならせることができるようにする。第3の導体部6の数、位置関係、または第1の導体部3と第3の導体部6との距離dと、表示オブジェクトとを対応付けた情報をデータ記憶部14に保持させる。このような構成であれば、ID検出モードで検出された第1の導体部3の位置と第3の導体部6の数、位置関係、および数とによって、同じ入力装置201でも異なる表示オブジェクトを表示させることが可能となる。なお、第3の導体部6の数、位置関係、または第1の導体部3と第3の導体部6との距離dに基づいて識別可能なものは表示オブジェクトに限られない。例えば、第3の導体部6の数、位置関係、または第1の導体部3と第3の導体部6との距離dと使用者とを対応付けて、使用者を識別可能としてもよい。
For example, the number of the third conductor portions 6, the positional relationship, or the distance d between the
ID検出モードよりも検出装置101の感度を低くすると、すなわち検出する静電容量の変化の閾値を高くすると、第3の導体部6が入力面100aに近づいたことによって生じる静電容量の変化は検出されなくなる。一方、静電容量の変化が大きい第1の導体部3の入力面100aへの接触は検出される。なお、検出装置101の感度を低くした状態を操作モードとする。操作モードでのしきい値を第2のしきい値とする。第2のしきい値は第1のしきい値よりも大きい。操作モードでは、図15に示したフローチャートに沿った操作が可能となる。
When the sensitivity of the
図22は、実施の形態2における検出装置の感度と時間との関係を示す図である。ID検出モードにおいて表示すべき表示オブジェクトが特定されると、操作モードに移行することで、入力装置201を用いた操作を受け付けつつ、表示すべき表示オブジェクトを特定することができる。その後、操作モードでの操作が完了すると、再びID検出モードに移行する。
FIG. 22 is a diagram showing a relationship between sensitivity and time of the detection device according to the second embodiment. When the display object to be displayed is specified in the ID detection mode, the display object to be displayed can be specified while accepting the operation using the
実施の形態3.
図23は、本発明の実施の形態3にかかる入力装置の斜視図である。図24は、実施の形態3にかかる入力装置の断面図である。なお、上記実施の形態と同様の構成については、同様の符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 23 is a perspective view of the input device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 24 is a sectional view of the input device according to the third embodiment. The same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
実施の形態3にかかる入力装置202では、入力面100aに向けて貫通する貫通孔2cが本体2に形成されている。貫通孔2cには可動部7が差し込まれている。可動部7は、底面2aが入力面100aに接触した状態で入力面100aに対向する対向面7aを有する。対向面7aは、第3の面である。対向面7aには第4の導体部8が設けられている。可動部7の天面7bにも導体部が設けられ、天面部7bに設けられた導体部と第4の導体部8とが電気的に接続されている。したがって、使用者が天面7bに触れることで、第4の導体部8が使用者の人体と同電位となる。
In the
可動部7は、本体2の底面2aが入力面100aに接触した状態で、対向面7aが入力面100aに接触する位置と、対向面7aが入力面100aに接触しない位置とに移動可能とされている。
The
本体2と可動部7との間には付勢部9が設けられている。付勢部9は、入力面100aから離れる方向に可動部7を付勢する。したがって、第1の導体部3が入力面100aに接触した状態において、可動部7に外力が加えられていなければ、可動部7に設けられた第4の導体部8は入力面100aから離れている。使用者が付勢部9の付勢力に抗して可動部7の天面7bを押し込むことで、可動部7が入力面100aに近づく方向に移動し、第4の導体部8が入力面100aに接触する。
A biasing
この構成によれば、第1の導体部3を入力面100aに接触させながら入力装置202を回転させる操作に加えて、可動部7を押し込んで第4の導体部8を入力面100aに接触させる操作も行うことができる。
According to this configuration, in addition to the operation of rotating the
例えば、図14に示すように表示オブジェクトが表示されている場合に、可動部7を押し込んで第4の導体部8を入力面100aに接触させた場合には、他のボタンと色が異なるBのボタンを選択されたものとすることができる。なお、表示オブジェクトの種類とは関係なく、可動部7を押し込んで第4の導体部8を入力面100aに接触させた場合には、他のアプリケーションが起動するように構成してもよい。なお、入力面100aに接触したものが指ではなく第4の導体部8であることを識別する必要がある。例えば、接触が検出された検出領域21が、図11に示す底面サイズに重なる領域である場合に第4の導体部8が入力面100aに接触したと判定してもよい。または、第4の導体部8の形状を記憶しておき、検出領域21の形状と記憶された第4の導体部8の形状とが一致した場合に第4の導体部8が入力面100aに接触したと判定してもよい。
For example, in the case where the display object is displayed as shown in FIG. 14, when the
使用者が可動部7の押し込みをやめて、第4の導体部8が入力面100aから離れた場合には、図15に示したフローチャートに沿った操作が可能となる。入力装置202にも、実施の形態2のように入力面100aに接触しない第3の導体6を設けてもよい。
When the user stops pushing the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments show an example of the content of the present invention, and can be combined with other known techniques, and the configurations of the configurations are possible without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change parts.
1 入力システム、2 本体、2a 底面、2b 把持面、2c 貫通孔、3 第1の導体部、4 第2の導体部、5 接続導体部、6 第3の導体部、7 可動部、7a 対向面、7b 天面、8 第4の導体部、9 付勢部、11 検出装置接続インターフェース、13 データ処理部、14 データ記憶部、15 表示生成部、16 表示部、21 検出領域、100 タッチパネル、100a 入力面、101 検出装置、102 情報処理装置、110 被入力装置、121 形状保持部、122 設定保持部、130 検出領域生成部、131 特徴点抽出部、132 形状判定部、133 寸法演算部、200,201,202 入力装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 input system, 2 main body, 2a bottom surface, 2b gripping surface, 2c through hole, 3 first conductor portion, 4 second conductor portion, 5 connection conductor portion, 6 3rd conductor portion, 7 movable portion, 7a facing each other Surface, 7b top surface, 8 fourth conductor section, 9 urging section, 11 detection device connection interface, 13 data processing section, 14 data storage section, 15 display generation section, 16 display section, 21 detection area, 100 touch panel, 100a input surface, 101 detection device, 102 information processing device, 110 input device, 121 shape holding unit, 122 setting holding unit, 130 detection area generation unit, 131 feature point extraction unit, 132 shape determination unit, 133 size calculation unit, 200,201,202 Input device.
Claims (8)
前記第1の面に設けられた第1の導体部と、
前記第2の面に設けられた第2の導体部と、
第3の面を有して前記本体に取り付けられた可動部と、
前記第3の面に設けられた第4の導体部と、を備え、
前記第1の導体部と前記第2の導体部とは電気的に接続されており、
前記第1の導体部は、前記第1の面と垂直な方向から見て、第1の面の面内方向における前記第1の導体部の向きを特定可能な指向性を有した形状であり、
前記可動部は、前記第1の面が前記入力面に接した状態で、前記第3の面が前記入力面に接した位置と、前記第3の面が前記入力面に接していない位置とに移動可能とされていることを特徴とする入力装置。 A main body having a first surface that is in contact with the input surface of the touch panel, and a second surface that is not in contact with the input surface when the first surface is in contact with the input surface;
A first conductor portion provided on the first surface;
A second conductor portion provided on the second surface;
A movable part having a third surface and attached to the main body;
A fourth conductor portion provided on the third surface,
The first conductor portion and the second conductor portion are electrically connected,
The first conductor portion has a shape having directivity capable of specifying the direction of the first conductor portion in the in-plane direction of the first surface when viewed from the direction perpendicular to the first surface. ,
The movable portion has a position where the third surface is in contact with the input surface and a position where the third surface is not in contact with the input surface in a state where the first surface is in contact with the input surface. An input device characterized in that it can be moved to.
前記第3の導体部は、前記第2の導体部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載の入力装置。 Further comprising a third conductor portion provided at a position where the first surface is in contact with the input surface and is not in contact with the input surface,
The input device according to claim 1 or 2, wherein the third conductor portion is electrically connected to the second conductor portion.
前記タッチパネルと重ねられて表示オブジェクトを表示可能な表示部と、
前記入力面に接した前記導体部の形状を判定する形状判定部と、
前記入力面に接した前記導体部の位置および向きを判別する向き判別部と、
判別された前記導体部の形状、位置、および向きに応じた表示オブジェクトを前記表示部に表示させる表示生成部と、を備えることを特徴とする被入力装置。 A touch panel having an input surface in contact with a conductor portion of the input device;
A display unit capable of displaying a display object by being overlapped with the touch panel,
A shape determination unit that determines the shape of the conductor portion in contact with the input surface,
An orientation determination unit that determines the position and orientation of the conductor portion in contact with the input surface,
A display generation unit that causes the display unit to display a display object according to the determined shape, position, and orientation of the conductor unit.
前記表示生成部は、検出された前記導体部の向きの変化に応じて前記入力面の表示オブジェクトを変化させることを特徴とする請求項4に記載の被入力装置。 The orientation determination unit detects a change in orientation of the conductor portion in contact with the input surface,
The input device according to claim 4, wherein the display generation unit changes the display object on the input surface according to the detected change in the orientation of the conductor portion.
前記導体検出部は、前記静電容量の変化が第1のしきい値を超えた領域で前記導体部が前記入力面に近接したと判定し、前記導体部が前記入力面に近接したと判定した後に、前記静電容量の変化が前記第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値を超えた領域で前記導体部が前記入力面に接したと判定することを特徴とする請求項4または5に記載の被入力装置。 Further comprising a conductor detection unit for detecting that the conductor portion is close to or in contact with the input surface by a change in capacitance.
The conductor detection unit determines that the conductor unit is close to the input surface in a region where the change in the capacitance exceeds a first threshold value, and determines that the conductor unit is close to the input surface. After that, it is determined that the conductor portion is in contact with the input surface in a region in which the change in capacitance exceeds a second threshold value that is larger than the first threshold value. Item 6. The input device according to Item 4 or 5.
前記入力装置は、
前記第1の面と、前記第1の面が前記入力面に接した状態で前記入力面に接しない第2の面とを有する本体と、
前記第1の面に設けられた第1の導体部と、
前記第2の面に設けられた第2の導体部と、を備え、
前記第1の導体部と前記第2の導体部とは電気的に接続されており、
前記第1の導体部は、前記第1の面と垂直な方向から見て、第1の面の面内方向における前記第1の導体部の向きを特定可能な指向性を有した形状であることを特徴とする入力システム。 An input system comprising: an input device having a first surface; and the input device according to any one of claims 4 to 6,
The input device is
A main body having a first surface and a second surface that is not in contact with the input surface when the first surface is in contact with the input surface;
A first conductor portion provided on the first surface;
A second conductor portion provided on the second surface,
The first conductor portion and the second conductor portion are electrically connected,
The first conductor portion has a directivity capable of specifying the direction of the first conductor portion in the in-plane direction of the first surface when viewed from the direction perpendicular to the first surface. An input system characterized in that
前記向き判別部は、前記入力面における前記角部の位置を算出し、算出した前記角部の位置に基づいて入力部の位置および向きを判別することを特徴とする請求項7に記載の入力システム。 The first conductor portion has a shape having a plurality of corners when viewed from a direction perpendicular to the first surface,
The input according to claim 7, wherein the orientation determining unit calculates the position of the corner on the input surface and determines the position and orientation of the input based on the calculated position of the corner. system.
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