(57)【要約】【課題】電池交換が不要で、使用する場所の自由度が高いデータ入力装置を提供する。【解決手段】マウス２は、受動型のＲＦタグ２１を備える。送受信部１２は、電波を放射してＲＦタグ２１に電力を供給し、ＲＦタグ２１が放射する電波を受信する。到来方向検知部１４は、ＲＦタグ２１が発する電波の到来方向を検知する。符号検出部１３は、ＲＦタグ２１が送信する符号を検出する。変化検知部１５は、到来方向検知部１４によるＲＦタグが発する電波の到来方向の検知を２回以上行って、電波の到来方向の変化を検知する。データ生成部１６は、符号検出部１３で検出した符号が所定の条件に適合する場合に、変化検知部１５で検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成する。【選択図】図１
2010176176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受動型のＲＦタグを備えるデータ入力操作部と、
電波を放射して、前記ＲＦタグに電力を供給する給電手段と、
前記ＲＦタグが発する電波の到来方向を検知する到来方向検知手段と、
前記ＲＦタグが送信する符号を検出する符号検出手段と、
前記到来方向検知手段による前記ＲＦタグが発する電波の到来方向の検知を２回以上行って、前記電波の到来方向の変化を検知する変化検知手段と、
前記符号検出手段で検出した符号が所定の条件に適合する場合に、前記変化検知手段で検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成するデータ生成手段と、
を備えることを特徴とするデータ入力装置。
【請求項２】
前記変化検知手段は、前記電波の到来方向の変化によって、前記ＲＦタグの移動の変位、軌跡または移動速度を検知し、
前記データ生成手段は、前記ＲＦタグの移動の変位、軌跡または移動速度から入力データを生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ入力装置。
【請求項３】
前記データ入力操作部は２つ以上の受動型のＲＦタグを備え、
前記給電手段は、前記データ入力操作部の前記２つ以上の受動型のＲＦタグのそれぞれに電波を放射し、
前記到来方向検知手段は、前記２つ以上の受動型のＲＦタグそれぞれが発する電波の到来方向を検知し、
前記変化検知手段は、前記２つ以上の受動型のＲＦタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化を検知し、
前記データ生成手段は、前記２つ以上の受動型のＲＦタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化からデータを生成する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ入力装置。
【請求項４】
前記変化検知手段は、前記２つ以上のＲＦタグが発する電波の到来方向から検知した、前記２以上のＲＦタグの位置が所定の配列になった状態で所定の時間経過した場合に、そのときの電波の到来方向を基準の到来方向とすることを特徴とする請求項３に記載のデータ入力装置。
【請求項５】
前記データ入力操作部は、機器を制御するための遠隔制御装置の操作部を構成し、
前記データ生成手段は、前記機器を制御するデータを入力データとして生成する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデータ入力装置。
【請求項６】
前記データ入力操作部は、コンピュータの画面に表示するポインタの変位を入力するポインティングデバイスを構成し、
前記データ生成手段は、前記ポインタの変位を入力データとして生成する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデータ入力装置。
【請求項７】
前記データ入力操作部は、人の身体の一部に装着する部材に前記受動型のＲＦタグを取り付けた構成を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデータ入力装置。
【請求項８】
前記データ入力操作部は、変位を計測する対象の物体であって、前記受動型のＲＦタグは該物体に固定され、
前記データ生成手段は、前記物体の変位を入力データとして生成する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデータ入力装置。
【請求項９】
電波を放射して、データ入力操作部に保持される受動型のＲＦタグに電力を供給する給電ステップと、
前記ＲＦタグが発する電波の到来方向を検知する到来方向検知ステップと、
前記ＲＦタグが送信する符号を検出する符号検出ステップと、
前記到来方向検知ステップを２回以上行って、前記電波の到来方向の変化を検知する変化検知ステップと、
前記符号検出ステップで検出した符号が所定の条件に適合する場合に、前記変化検知ステップで検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成するデータ生成ステップと、
を備えることを特徴とするデータ入力方法。
【請求項１０】
前記変化検知ステップは、前記電波の到来方向の変化によって、前記ＲＦタグの移動の変位、軌跡または移動速度を検知し、
前記データ生成ステップは、前記ＲＦタグの移動の変位、軌跡または移動速度から前記入力データを生成する、
ことを特徴とする請求項９に記載のデータ入力方法。
【請求項１１】
前記給電ステップは、前記データ入力操作部に含まれる２つ以上の受動型のＲＦタグのそれぞれに電波を放射し、
前記到来方向検知ステップは、前記２つ以上のＲＦタグが発する電波のそれぞれの到来方向を検知し、
前記変化検知ステップは、前記２つ以上のＲＦタグが発する電波の到来方向の相対的な変化を検知し、
前記データ生成ステップは、前記２つ以上の受動型のＲＦタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化からデータを生成する、
ことを特徴とする請求項９または１０に記載のデータ入力方法。
【請求項１２】
前記変化検知ステップは、前記２つ以上のＲＦタグが発する電波の到来方向から検知した、前記２以上のＲＦタグの位置が所定の配列になった状態で所定の時間経過した場合に、そのときの電波の到来方向を基準の到来方向として、相対的な変化を検知することを特徴とする請求項１１に記載のデータ入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を用いて遠隔でデータを入力するデータ入力装置およびデータ入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、ビデオ録画再生装置、エアコンなど各種の電気機器に遠隔制御装置、いわゆるリモコン（リモートコントローラ）を備えるものがある。また、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣという）のキーボードやマウスなどの入力装置として、本体装置と有線の信号線で接続しない無線タイプのものがある。無線タイプのリモコンは電池で駆動するのが一般的である。
【０００３】
パーソナルコンピュータ、テレビゲーム機等の無線タイプのデータ入力装置に、電磁誘導で電力を供給する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１の技術は、マウスとパッドのそれぞれに電磁誘導コイルを内蔵させ、それぞれのコイルを電磁結合状態とすることによって、パッドからマウスへ電力を供給する。マウスの動きに対応して電磁結合状態が変化するのを検知することによって、マウスからパッドへワイヤレスにてデータを送信することができる。
【０００４】
一方、非接触型のＩＣカードなどに、無線通信によって外部からその情報を読み書きするＲＦタグ（無線タグ）が使われている。ＲＦタグには、パッシブタグ（受動タグ）とアクティブタグ（能動タグ）がある。パッシブタグは、タグリーダから放射される電波をエネルギー源として動作するＲＦタグで、電池を内蔵する必要がない。
【０００５】
パッシブタグのデータを読み取るには、タグリーダはアンテナ指向性により定められるエリアに電波を放射している。ＲＦタグはそのエリア内に入ったときに、タグリーダが放射する電波を検知した後データを送出する。タグリーダではＲＦタグが定められたエリア内に存在する場合にしかデータを読み取ることができない。ＲＦタグが、タグリーダのエリア内においてどちらの方向に存在するかを検知するためには、電波の到来方向を推定する必要がある。
【０００６】
例えば特許文献２には、電波到来方向推定装置の技術が記載されている。特許文献２の技術は、発振器の発生する送信信号はアンテナより放射され、応答器の信号吸収反射手段は、終端条件を変えることにより送信信号を反射吸収する。再放射された信号は、再び質問器のアンテナで受信され、直交復調手段に入力される。直交復調手段は、受信信号に対し発振器の信号をローカル信号として直交復調を行いベースバンド信号を得る。受信信号記憶手段は、アンテナ順次移動手段がアンテナを移動する毎にベースバンド信号を記憶する。到来方向推定手段は、記憶されたベースバンド信号を用いて到来方向を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−２８６８２５号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
いわゆるリモコンは、一般に機器に対してその作動状態を変更（制御）するための指令データを、機器に入力するデータ入力装置である。データ入力装置は、無線で本体装置に接続する場合、データ入力装置で操作指令の入力を検知するスイッチまたはセンサなどを作動するための電源が必要である。また、入力されたデータを本体装置に送信するための電力を必要とする。そのため、無線のデータ入力装置では電池または電磁誘導などで電力を供給していた。
【０００９】
しかしながら、データ入力装置の電源が電池の場合は、いずれ電池が消耗するので電池の交換が必要である。誘導伝導による電力供給では、データ入力装置を使用できる場所が限定される。特許文献１の技術でも、有線でコンピュータに接続されるパッド上でしかマウスを操作できない。
【００１０】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、電池交換が不要で、使用する場所の自由度が高いデータ入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点に係るデータ入力装置は、
受動型のＲＦタグを備えるデータ入力操作部と、
電波を放射して、前記ＲＦタグに電力を供給する給電手段と、
前記ＲＦタグが発する電波の到来方向を検知する到来方向検知手段と、
前記ＲＦタグが送信する符号を検出する符号検出手段と、
前記到来方向検知手段による前記ＲＦタグが発する電波の到来方向の検知を２回以上行って、前記電波の到来方向の変化を検知する変化検知手段と、
前記符号検出手段で検出した符号が所定の条件に適合する場合に、前記変化検知手段で検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成するデータ生成手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の観点に係るデータ入力方法は、
電波を放射して、データ入力操作部に保持される受動型のＲＦタグに電力を供給する給電ステップと、
前記ＲＦタグが発する電波の到来方向を検知する到来方向検知ステップと、
前記ＲＦタグが送信する符号を検出する符号検出ステップと、
前記到来方向検知ステップを２回以上行って、前記電波の到来方向の変化を検知する変化検知ステップと、
前記符号検出ステップで検出した符号が所定の条件に適合する場合に、前記変化検知ステップで検知した電波の到来方向の変化を、所定の変換規則で変換して入力データを生成するデータ生成ステップと、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無線のデータ入力操作部に電力を供給する配線および電池が不要で、本体機器から離れた場所でデータ入力操作部を使用して、本体機器にデータを入力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１のコンピュータとマウスを用いる様子を示す概念図である。
【図３】実施の形態１に係るポインタ変位入力の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】異なるマウスの例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】図５のコンピュータとキーボードを用いる様子を示す概念図である。
【図７】実施の形態２に係るキー入力の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本実施の形態２のデータ入力装置を一般の電気機器のリモコンに適用する例を示す概念図である。
【図９】実施の形態３に係るデータ入力装置を示す概念図である。
【図１０】実施の形態３に係るキー入力の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態４に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態４に係る崖崩落検知の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態１は、コンピュータおよびマウスの例を対象とする。マウス２は、コンピュータ３の画面に表示するポインタの変位を入力するデータ入力操作部である。
【００１７】
マウス２は、ＲＦタグ２１とスイッチ２３を備える。スイッチ２３は、マウスボタンが押下されたときに、クリック信号を生成する。スイッチ２３はＲＦタグ２１のデータ記憶部に接続し、ＲＦタグ２１に記憶されているデータ（符号）の一部の状態を変化させる。
【００１８】
コンピュータ３は、データ入力部１、入力部３２および制御部３１を備える。制御部３１は、マウス２の動きによって変位するポインタが表示される画面に対応する処理を実行する。データ入力部１は、アレーアンテナ１１と送受信部１２、符号検出部１３、到来方向検知部１４、変化検知部１５およびデータ生成部１６を備える。データ入力部１とマウス２とでデータ入力装置を構成する。
【００１９】
送受信部１２は、ＲＦタグ２１に電波を放射して給電し、ＲＦタグ２１が送信する電波を受信する。パッシブタイプのＲＦタグ２１は、電波吸収信号反射部２１ｂの内部に整流回路が内蔵されており、アンテナ２１ａで受けた送受信部１２からの電波を整流して直流に直し、それを電源として、回路が動作する仕組みになっている。通常、送受信部１２からの電波は、プリアンブルに続きコマンドビット列で変調されたものである。この後にさらに無変調のキャリアが続く。プリアンブルの部分で、回路の初期動作に必要なだけのエネルギーが蓄えられる。そしてコマンドビット列を復調して解釈し、無変調部キャリアの部分で反射波にデータ記憶部２１ｃに記憶されている送信符号を乗せて情報を返す。送受信部１２から送信する信号およびＲＦタグ２１の返信の変調には、振幅変調、周波数変調、位相変調、あるいはその組み合わせが用いられる。
【００２０】
ＲＦタグ２１との通信に用いる周波数帯域は、特に制限はないが、周波数が高い方がアンテナ素子１１ａおよびアレーアンテナ１１を小さくできる。例えば、２．４５ＧＨｚの周波数帯を用いることができる。本実施の形態の対象としては、ＲＦタグ通信の規格に適合している必要はない。さらに高い周波数を用いることも可能である。
【００２１】
アンテナは、ＲＦタグ２１から送信される電波を複数の位置で受信するために、複数のアンテナ素子１１ａを備えるアレーアンテナ１１を用いる。例えば、マイクロストリップアンテナを並べた平面アレーアンテナや、ＥＳＰＡＲアンテナを用いることができる。
【００２２】
符号検出部１３は、受信した電波を復調してＲＦタグ２１が送信した符号を検出する。ＲＦタグ２１が送信する符号には、ＲＦタグ２１の固有の識別符号と、マウスボタンが押下されているかどうかを示すスイッチ２３の状態が含まれる。
【００２３】
到来方向検知部１４は、アレーアンテナ１１で受信した信号から、その電波の到来方向を検知する。原理的には、アレーアンテナ１１に電波が到達する時間差によって、到来方向を知ることができる。電波の反射、回折などによる干渉や、送信電力の漏れ信号が生じるので、到来方向を正確に検知するには、それらの干渉を除去する必要がある。到来方向推定には、例えば、ＲＢＦ（Radial Basis Function）ニューラルネットワークまたはＭＵＳＩＣ法（MUltiple SIgnal Classification法）を用いることができる。その他例えば、最小ノルム法（Min-Norm）またはＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）などを用いてもよい。
【００２４】
変化検知部１５は、少なくとも２回以上繰り返してＲＦタグ読み取りを行ったときの、受信電波の到来方向の変化を検知する。電波の到来方向によって、マウス２の位置を推定する。そして、電波の到来方向の変化によって、マウス２の動き（変位）を算出する。変化検知部１５は、符号検出部１３で検出したＲＦタグ２１の固有の識別符号が所定の値のときに、電波の到来方向の変化を検知する。そして、検知した到来方向の変化、またはそれから算出したマウス２（ＲＦタグ２１）の変位を、データ生成部１６に伝達する。
【００２５】
データ生成部１６は、到来方向の変化またはマウス２の変位から、入力データを生成する。入力データは、例えば、マウス２の変位の大きさ、向きおよび速さである。変位の向きは、例えば、アレーアンテナ１１の面を基準にして、面と平行な変位を水平方向、面に直交する変位を垂直方向とする。変位の速さは、繰り返してＲＦタグ読み取りを行う時間の差によって計算することができる。また、符号検出部１３で検出したマウスボタンの状態を生成するデータに含める。
【００２６】
データ生成部１６で生成するデータは、機械式または光学式のマウス２の動きからそのドライバプログラムによって生成されるデータと同様の形式である。データ生成部１６は、生成したデータを入力部３２に伝達する。
【００２７】
入力部３２は、データ生成部１６で生成されたデータを解釈して、マウス２を用いた指令のデータとする。例えば、画面上のポインタの移動量、画面上のオブジェクトの選択、ポインタのドラッグなどを表す指令のデータとして制御部３１に伝達する。制御部３１は、実行している処理プロセスにおいて、ポインタの動きやマウスボタンの作動による指令のデータに基づいて、所定の処理を行う。この処理には、画面上のポインタを移動すること、画面上のオブジェクトが選択された場合の動作、または、ポインタのドラッグ軌跡に対応する処理などが含まれる。
【００２８】
図２は、図１のコンピュータ３とマウス２を用いる様子を示す概念図である。図２では、コンピュータ３の表示装置の一部にアレーアンテナ１１を配置している。マウス２の内部に、ＲＦタグ２１が設置されていることが示されている。マウス２は、ボタンを２つ備える場合が示されている。ボタンのそれぞれにスイッチ２３（図示せず）が設けられる。この場合、マウスボタンの状態は、ＲＦタグ２１が送信する符号の２ビットで表すことができる。
【００２９】
図３は、実施の形態１に係るポインタ変位入力の動作の一例を示すフローチャートである。送受信部１２は、ＲＦタグ２１のデータ読み取りを行う（ステップＳ１１）。符号検出部１３は、受信した電波を復調して検出した符号が所定の符号かどうか判断する。目的の符号でなければ（ステップＳ１２；ＮＯ）、ステップＳ１１に戻って再びＲＦタグ読み取りを行う。
【００３０】
目的の符号であれば（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、到来方向検知部１４は電波の到来方向を検知する（ステップＳ１３）。変化検知部１５は、今回の電波の到来方向と前回の電波の到来方向との変化を算出する（ステップＳ１４）。電波の到来方向に変化がなければ（ステップＳ１５；ＮＯ）、ステップＳ１１に戻って再びＲＦタグ読み取りを行う。
【００３１】
電波の到来方向に変化がある場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、データ生成部１６は、ＲＦタグ位置の変化からデータを生成し、入力部３２に伝達する。データを生成したら、ステップＳ１１に戻って、次の回のＲＦタグデータ読み取りを行う。なお、電波の到来方向に変化がない場合でも、マウスボタンの状態が変化したことを符号検出部１３で検出したときは、それに対応したデータを生成して入力部３２に伝達する。
【００３２】
以上、説明したように、本実施の形態１のデータ入力装置によれば、無線のマウス２に電力を供給する配線および電池が不要で、コンピュータ３から離れた場所でマウス２を操作してデータを入力することができる。
【００３３】
なお、図１および図２では、マウス２にＲＦタグ２１を１つ備える場合の例を説明した。ＲＦタグ２１が１つの場合は、前述のようにポインタの変位の水平、垂直の方向を、アレーアンテナ１１の面を基準にして、マウス２の動きが面と平行な変位を水平方向、面に直交する変位を垂直方向とすることができる。ポインタの変位の水平・垂直方向を、アレーアンテナ１１を基準にするのでなく、マウス２の向きを基準にしたい場合は、マウス２にＲＦタグ２１を２つ備えて、２つのＲＦタグ２１の相対的位置関係を基準に水平・垂直方向を決定すればよい。
【００３４】
図４は、異なるマウスの例を示す。図４のマウス２は、マウス２全体の位置を検知するためのＲＦタグ２１の他に、マウスボタンそれぞれにＲＦタグ２２を備える。マウスボタンに配置されたＲＦタグ２２の変位をデータ入力部１で検知して、マウスボタンの操作データを生成することができる。また図４の場合は、マウスボタンに配置されたＲＦタグ２２とマウス２の中央に配置されたＲＦタグ２１の相対的位置関係を基準にポインタの水平・垂直の変位を決定することができる。さらに、マウス２の中央のＲＦタグ２１を省略して、２つのマウスボタンそれぞれに配置されたＲＦタグ２２で、マウスボタンの操作データと、ポインタの水平・垂直の変位のデータを生成するように構成してもよい。
【００３５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態２のデータ入力装置は、コンピュータとキーボードの例を対象とする。図５に示すように、キーボード４の各キーにＲＦタグ２１を備える。マウスボタンにＲＦタグ２２を備える構成にならってそれをさらに拡張し、キーボード４の各キートップ２４にＲＦタグ２１を配置する。データ入力部１とキーボード４とでデータ入力装置を構成する。
【００３６】
データ入力部１は、各ＲＦタグ２１の変位を変化検知部１５で検知して、キー操作データを生成する。データ入力部１の構成は、実施の形態１とほぼ同様である。ただし、データ入力部１は複数のＲＦタグ２１のデータを読み取って、それぞれの電波の到来方向を検知し、ＲＦタグ２１ごとの電波の到来方向の変化を検知する。複数のＲＦタグ２１のデータを独立に読み取るために、送受信部１２から送信するコマンドビット列にＲＦタグ２１を指定するコードを含む。各ＲＦタグ２１は、受信したコマンドビット列にそれ自身のＲＦタグ２１を指定するコードが含まれる場合に限って、反射波に送信符号を乗せて情報を返す。
【００３７】
図６は、図５のコンピュータ３とキーボード４を用いる様子を示す概念図である。図６では、キーボード４の各キートップ２４にＲＦタグ２１が配置されている。キーの機構は一般のキーボードと変わることはない。一般のキーボードでは、各キーにスイッチが連結しているが、図６のキーボード４では、キートップ２４は同じように動くものの、各キーにスイッチはついていない。
【００３８】
図６の例では、コンピュータ３の表示装置の周りにアレーアンテナ１１を配置している。各キートップ２４の上下の変位を検知するために、アンテナ素子を垂直方向にも配列することが望ましい。また、表示装置とキーボード４だけが机上に置かれる場合でもキーボード４のＲＦタグ２１の変位を検知しやすい。
【００３９】
図７は、実施の形態２に係るキー入力の動作の一例を示すフローチャートである。図７に示す動作では、ＲＦタグデータの読み取りから電波の到来方向変化検知およびデータ生成までをキーごとに行う。
【００４０】
キートップ２４の番号を示す変数ｉに１を設定し（ステップＳ２１）、キーｉのＲＦタグデータを読み取る（ステップＳ２２）。読み取った符号がｉ番目のキートップ２４のＲＦタグ２１の所定の符号であれば（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、到来方向検知部１４はそのＲＦタグ２１から受信した電波の到来方向を検知する（ステップＳ２４）。
【００４１】
変化検知部１５は、ｉ番目のキートップ２４のＲＦタグ２１の前回の到来方向と今回の到来方向の変化を算出する（ステップＳ２５）。変化があれば（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、ｉ番目のキートップ２４の変化から入力データを生成して、入力部３２に伝達する（ステップＳ２７）。変化がなければ（ステップＳ２６；ＮＯ）、データを生成しない。そして、ステップＳ２３で、読み取った符号がｉ番目のキートップ２４のＲＦタグ２１の所定の符号でない場合（ステップＳ２３；ＮＯ）も含めて、キートップ２４の番号を示す変数ｉに１を加算する（ステップＳ２８）。
【００４２】
変数ｉの値が、キートップ２４の数ｎを超えていなければ（ステップＳ２９；ＮＯ）、ステップＳ２２に戻って、インクリメントされたｉ番目のキートップ２４のＲＦタグデータ読み取りから繰り返す。変数ｉの値がキートップ２４の数を超えていれば（ステップＳ２９；ＹＥＳ）、ステップＳ２１に戻って、変数ｉに１を設定して上述の動作を繰り返す。
【００４３】
このようにして、キートップ２４ごとの変位からデータを生成するので、いずれか１つのキーが押下されたとき、またキーの押下が開放されたときに、それぞれデータが生成される。その結果、２つ以上のキーが同時に押下されている場合を識別することができる。ｎ個のキートップ２４のＲＦデータ読み取りを、キーストロークよりも速く行うことによって、キーボード操作のデータを生成することができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態２のデータ入力装置によれば、複数のキーの操作から構成されるキーボード４（データ入力操作部）についても、電力を供給する配線および電池が不要で、コンピュータ３から離れた場所でキーボード４（データ入力操作部）を操作してデータを入力することができる。
【００４５】
図８は、本実施の形態２のデータ入力装置を一般の電気機器のリモコンに適用する例を示す概念図である。例えば、テレビ５にアレーアンテナ１１とデータ入力部１を設け、リモコン５１（データ入力操作部）の各ボタン２５にＲＦタグ２１を備える。リモコンのボタン２５に配置されたＲＦタグ２１が送信する電波の到来方向の変化を検知することによって、リモコン５１のキー操作のデータを生成して、テレビ５の制御部に入力することができる。リモコン５１は電池を必要としない。
【００４６】
本実施の形態２のデータ入力装置は、テレビ５以外に、ビデオ録画再生装置、オーディオ装置、照明器具などの機器のリモコンに適用することができる。リモコン側に液晶表示装置などを備えるような機器、例えば、エアコンの場合でも、機器側に表示装置を備える構成にすれば、同じようにリモコンに適用することができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図９は、実施の形態３に係るデータ入力装置を示す概念図である。実施の形態３のデータ入力装置は、データ入力操作部を人の身体の一部に装着する。実施の形態３でも、コンピュータとキーボードを例に説明する。図９には示さないが、コンピュータ３の構成は実施の形態２と同様である。
【００４８】
図９は、データ入力装置のうち、データ入力操作部である手袋６を示す。手袋６の指先にＲＦタグ２１が配置されている。図９のキーボード２６は、入力操作の便宜のためのものであって、例えば、キーの図を描いたシートまたはプレートである。一般のキーボードの機構をそのまま用いてもよい。実施の形態３のデータ入力装置は、データ入力部１と手袋６とから構成される。
【００４９】
図９の手袋６を手にはめて、キーを操作する動作をすると、データ入力部１はその動きをＲＦタグ２１の変位で検知して、キー操作のデータを生成する。ＲＦタグ２１の位置と、キーを押下する動きから、どのキーが操作されたことになるかを識別して、キー操作のデータを生成することができる。
【００５０】
この場合、キーボード２６の位置と、キーの配置はデータ入力部１ではわからない。その代わり、手袋６を装着した手がキーボード２６のホームポジションに置かれた配置を検知し、それを基準に、各キーの位置とその操作を検知する。ＲＦタグ２１がキーボード２６のホームポジションに手が置かれた配列になって、所定の時間が経過したときに、その位置を基準の位置とすればよい。
【００５１】
実施の形態３のデータ入力装置では、架空のキーボードを想定して、キー操作を行っても、キー操作データが生成されることになる。したがって、キーボード２６はなくてもよい。キーボード２６（の図）がないと、オペレータがキーを操作する位置を正確に認識できない場合に、図９に示すようなキーボード２６を用いることができる。
【００５２】
データ入力装置のアレーアンテナ１１に対して、キー配列の位置が決められれば、どのキーが操作されたかをＲＦタグ２１の動きで検知できる。ホームポジションの配置を検知した後は、どの指でキーを操作しても構わない。さらに、キーの配列に対して基準となるＲＦタグ２１の配置を予め決めておけば、一般のホームポジションに置かれた配置を基準にしなくてもよい。キーボード２６に２つ以上のＲＦタグ２１を配置しておいて、その位置を基準にキー操作を検知することも可能である。
【００５３】
図１０は、実施の形態３に係るキー入力の動作の一例を示すフローチャートである。図１０に示す動作では、手袋６に配置された全てのＲＦタグ２１のデータ読み取りを１回行ってから、配置の変化を検知する。また、ＲＦタグ２１が所定の配置になって一定時間経過したときに、その配置を基準の位置とする。
【００５４】
指の番号を示す変数ｉに１を設定し（ステップＳ３１）、指ｉのＲＦタグデータを読み取る（ステップＳ３２）。読み取った符号がｉ番目の指のＲＦタグ２１の所定の符号であれば（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、到来方向検知部１４はそのＲＦタグ２１から受信した電波の到来方向を検知して記憶する（ステップＳ３４）。読み取った符号がｉ番目の指のＲＦタグ２１の所定の符号でなければ（ステップＳ３３；ＮＯ）、到来方向の検知を行わない。
【００５５】
そして、指の番号を示す変数ｉに１を加算する（ステップＳ３５）。変数ｉの値が、指の数ｎを超えていなければ（ステップＳ３６；ＮＯ）、ステップＳ３２に戻って、インクリメントされたｉ番目の指のＲＦタグデータ読み取りから繰り返す。
【００５６】
変数ｉの値がキーの数を超えていれば（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、変化検知部１５は、ＲＦタグ２１の前回の配置と今回の配置の変化を算出する（ステップＳ３７）。ＲＦタグ２１の配置に変化があれば（ステップＳ３８；ＹＥＳ）、ＲＦタグ配置の変化から入力データを生成して、入力部３２に伝達する（ステップＳ３９）。そして、ステップ３１に戻って、手袋６に配置された全てのＲＦタグ２１のデータ読み取りを繰り返す。
【００５７】
ＲＦタグ２１の配置に変化がなければ（ステップＳ３８；ＮＯ）、データを生成しない。そして、ＲＦタグ２１の配置が所定の相対的配置の場合で（ステップＳ４０；ＹＥＳ）、その状態が所定の時間経過したときに（ステップＳ４１；ＹＥＳ）、そのＲＦタグ２１の配置を初期位置として設定する（ステップＳ４２）。ＲＦタグ２１の配置が所定の相対的配置でないか（ステップ４０；ＮＯ）、所定の相対的配置でもまだ所定の時間を経過していなければ（ステップＳ４１；ＮＯ）、初期位置設定を行わない。いずれの場合にも、ステップ３１に戻って、手袋６に配置された全てのＲＦタグ２１のデータ読み取りを繰り返す。
【００５８】
以上説明したように、実施の形態３のデータ入力装置によれば、身体に装着するデータ入力操作部にＲＦタグ２１を配置しておくことによって、データ入力操作部を有線で接続せず、また電池のような電源がなくても、身体の一部の動きによって機器を操作するデータを入力することができる。
【００５９】
（実施の形態４）
図１１は、実施の形態４に係るデータ入力装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態４のデータ入力装置は、物体の動きをＲＦタグ２１の変位で検知する。動きを検知する対象の物体にＲＦタグ２１を取り付けておいて、ＲＦタグ２１の変位を検知することにより、物体の動きをデータとして生成する。
【００６０】
図１１の例は、崖の斜面８に固定具２８を配置して、崖の崩落を検知するデータ入力装置である。崖の斜面８にＲＦタグ２１を備える固定具２８を配置する。崩落警報装置７は、データ入力部１、位置差分検知部７１、斜面状態記憶部７２、危険判断部７３および警報部７４を備える。実施の形態４のデータ入力装置は、データ入力部１および固定具２８から構成される。
【００６１】
データ入力部１の構成は、実施の形態１と同様である。崩落警報装置７の場合、固定具２８までの距離が、コンピュータとマウスの距離より大きいので、送信電波の出力とアンテナ利得を大きくする必要がある。しかし、固定具２８は固定されていて、アレーアンテナ１１から変位を見込む角度は小さいので、アレーアンテナ１１は指向性を狭くしてビームを絞ることができる。
【００６２】
斜面状態記憶部７２は、固定具２８を設置したときのＲＦタグ２１の配置（座標）を斜面８の状態として記憶する。位置差分検知部７１は、斜面８の状態（初期のＲＦタグ２１の配置）とデータ生成部１６で生成された変位データから、固定具２８の移動量とその方向を検知する。危険判断部７３は、移動量とその方向に応じて危険度を判断する。例えば、移動量の大きさを段階に分けて危険度を決定する。移動の方向によって、移動量の大きさの危険度は異なるかもしれない。
【００６３】
警報部７４は、危険判断部７３で設定された危険度に応じて、警報を表示する。例えば、土木事務所への通知、警告灯の点灯、サイレンの鳴動、スピーカのアナウンス、道路に設置した表示盤の警告文表示など、段階に応じた警報を選択して表示する。
【００６４】
図１２は、実施の形態４に係る崖崩落検知の動作の一例を示すフローチャートである。ＲＦタグ２１の読み取り（ステップＳ５１）からデータ生成（ステップＳ５６）までは、図３の動作と同様である。
【００６５】
電波の到来方向に変化がある場合（ステップＳ５５；ＹＥＳ）、データ生成部１６がＲＦタグ位置の変化からデータを生成すると、位置差分検知部７１は、固定具２８の移動量とその方向を検知する（ステップＳ５７）。危険判断部７３は、移動量とその方向に応じて危険度を判断する（ステップＳ５８）。そして、警報部７４は、危険判断部７３で設定された危険度に応じて、警報を表示する（ステップＳ５９）。
【００６６】
以上説明したように、実施の形態４のデータ入力装置によれば、固定具２８を有線で接続せず、また電池のような電源がなくても、ＲＦタグ２１の変位を検知することにより、物体の動きをデータとして生成する。物体に固定具２８を取り付ければ、その物体の動きを検知することができる。
【００６７】
上述のマウス２、キーボード４および手袋６などのデータ入力操作部には様々な変形と応用が可能である。実施の形態１のマウス２では、ＲＦタグ２１を取り付けた任意の物体をマウス２として用いることができる。例えば、気に入ったぬいぐるみなどをマウス２として使用することができる。また、ＩＣカードのデータをカードリーダで読み取るだけでなく、データ入力部１の前でＩＣカードを動かす軌跡の形が、登録した軌跡の形状と一致した場合に認証するような利用が考えられる。これによって、ＩＣカードの安全性を高めることが期待できる。
【００６８】
実施の形態２の機器のリモコン５１については、壁を隔ててＲＦタグ２１を読み取れば、電池や電力線を必要とするリモコン５１が設置しにくいような場所、例えば浴室などから機器を制御することに応用できる。
【００６９】
実施の形態３のように身体に装着するデータ入力操作部については、身体の動作によって制御するゲームなどへの応用が考えられる。データ入力操作部は電池を必要とせず、極めて小型にできる。そこで、身体の各部にＲＦタグ２１を取り付けて、動きを検知する装置を構成することができる。実施の形態３のデータ入力装置では、身体の影になって見えない部分についても位置を把握することができる。
【００７０】
実施の形態４の応用としては、例えば、窓やドアに固定具２８を設置して、防犯用の侵入センサとすることができる。
【００７１】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００７２】
本発明の第１の観点に係るデータ入力装置について、
好ましくは、前記変化検知手段は、前記電波の到来方向の変化によって、前記ＲＦタグの移動の変位、軌跡または移動速度を検知し、
前記データ生成手段は、前記ＲＦタグの移動の変位、軌跡または移動速度から入力データを生成する、
ことを特徴とする。
【００７３】
好ましくは、前記データ入力操作部は２つ以上の受動型のＲＦタグを備え、
前記給電手段は、前記データ入力操作部の前記２つ以上の受動型のＲＦタグのそれぞれに電波を放射し、
前記到来方向検知手段は、前記２つ以上の受動型のＲＦタグそれぞれが発する電波の到来方向を検知し、
前記変化検知手段は、前記２つ以上の受動型のＲＦタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化を検知し、
前記データ生成手段は、前記２つ以上の受動型のＲＦタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化からデータを生成する、
ことを特徴とする。
【００７４】
好ましくは、前記変化検知手段は、前記２つ以上のＲＦタグが発する電波の到来方向から検知した、前記２以上のＲＦタグの位置が所定の配列になった状態で所定の時間経過した場合に、そのときの電波の到来方向を基準の到来方向とする。
【００７５】
好ましくは、前記データ入力操作部は、機器を制御するための遠隔制御装置の操作部を構成し、
前記データ生成手段は、前記機器を制御するデータを入力データとして生成する。
【００７６】
前記データ入力操作部は、コンピュータの画面に表示するポインタの変位を入力するポインティングデバイスを構成し、
前記データ生成手段は、前記ポインタの変位を入力データとして生成してもよい。
【００７７】
前記データ入力操作部は、人の身体の一部に装着する部材に前記受動型のＲＦタグを取り付けた構成としてもよい。
【００７８】
前記データ入力操作部は、変位を計測する対象の物体であって、前記受動型のＲＦタグは該物体に固定され、
前記データ生成手段は、前記物体の変位を入力データとして生成してもよい。
【００７９】
本発明の第２の観点に係るデータ入力方法について、
好ましくは、前記変化検知ステップは、前記電波の到来方向の変化によって、前記ＲＦタグの移動の変位、軌跡または移動速度を検知し、
前記データ生成ステップは、前記ＲＦタグの移動の変位、軌跡または移動速度から前記入力データを生成する、
ことを特徴とする。
【００８０】
好ましくは、前記給電ステップは、前記データ入力操作部に含まれる２つ以上の受動型のＲＦタグのそれぞれに電波を放射し、
前記到来方向検知ステップは、前記２つ以上のＲＦタグが発する電波のそれぞれの到来方向を検知し、
前記変化検知ステップは、前記２つ以上のＲＦタグが発する電波の到来方向の相対的な変化を検知し、
前記データ生成ステップは、前記２つ以上の受動型のＲＦタグそれぞれが発する電波の到来方向の相対的な変化からデータを生成する、
ことを特徴とする。
【００８１】
さらに、前記変化検知ステップは、前記２つ以上のＲＦタグが発する電波の到来方向から検知した、前記２以上のＲＦタグの位置が所定の配列になった状態で所定の時間経過した場合に、そのときの電波の到来方向を基準の到来方向として、相対的な変化を検知してもよい。
【００８２】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１    データ入力部
２    マウス
３    コンピュータ
４    キーボード
５    テレビ
６    手袋
７    崩落警報装置
８    斜面
１１    アレーアンテナ
１１ａ  アンテナ素子
１２    送受信部
１３    符号検出部
１４    到来方向検知部
１５    変化検知部
１６    データ生成部
２１    ＲＦタグ
２１ａ  アンテナ
２１ｂ  電波吸収信号反射部
２１ｃ  データ記憶部
２２    ＲＦタグ
２３    スイッチ
２４    キートップ
２５    ボタン
２６    キーボード
２８    固定具
５１    リモコン
７１    位置差分検知部
７２    斜面状態記憶部
７３    危険判断部
７４    警報部
【図１】
2010176176.tif 000003
【図２】
2010176176.tif 000004
【図３】
2010176176.tif 000005
【図４】
2010176176.tif 000006
【図５】
2010176176.tif 000007
【図６】
2010176176.tif 000008
【図７】
2010176176.tif 000009
【図８】
2010176176.tif 000010
【図９】
2010176176.tif 000011
【図１０】
2010176176.tif 000012
【図１１】
2010176176.tif 000013
【図１２】
2010176176.tif 000014