(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の手や身体で操作できる形状を持つ自己移動型物理アイコン装置であって、
当該自己移動型物理アイコン装置は、車輪もしくは無限軌道もしくは歩行装置による移動手段と、
周囲の同種の物理アイコン装置、またはホストコンピュータとの間で通信する通信手段と、
現在の自装置の位置及び姿勢を検出する位置検出手段と、
ボタンもしくはバリュエータからなる入力手段とを備え、
前記自己移動型物理アイコン装置は、当該物理アイコン装置の退避エリアをもつ、入力用タブレットと表示装置を兼ね備えた操作板上に配置され、
操作者による物理アイコンを用いたコピー＆ペースト操作に従って、移動先および姿勢を決定し、前記自己移動型物理アイコンが前記退避エリアから前記操作板上に移動することにより、コピー＆ペースト操作を可能とすることを特徴とする自己移動型物理アイコン装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホストコンピュータ、制御モジュール等を用いたグラフィカルユーザインタフェース（以下、ＧＵＩと称する）による操作システムに用いる、移動手段を有する自己移動可能な物理アイコン装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＧＵＩによる操作システムは、ファイルやイベント等の事象をアイコンと呼ばれる図形で表現し、これをマウスやタブレットなどの入力装置を用いて操作するが、これらの操作方法は、人間が日常的に行っている「手で把持する」という物体の操作に比べて、触覚等で得られる物体の「操作感」が得られないという問題点があった。
【０００３】
これに対し、“Ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｂｉｔｓ：Ｔｏｗａｒｄｓ  Ｓｅａｍｌｅｓｓ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ  ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｐｅｏｐｌｅ，Ｂｉｔｓ  ａｎｄ  Ａｔｏｍｓ”，Ｈｉｒｏｓｈｉ  Ｉｓｈｉｉ  ａｎｄ  Ｂｒｙｇｇ  Ｕｌｌｍｅｒ，ＡＣＭ  ＣＨＩ’９７（ｂｏｓｔｏｎ），Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｐｐ．２３４−２４１（１９９７）．等に開示されている、「物理アイコン（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｉｃｏｎ，“ＰＨＩＣＯＮ”）」は、直接手で把持移動や回転等の操作をすることができ、より実際の物体操作に近い感覚を与えることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、旧来の物理アイコン装置は、手による移動を前提としている為に、コンピュータを用いた操作の最大の利点である、コピー＆ペースト等の複製操作、整列や消去等の一括操作等が繁雑になってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、物体把持による直接的な操作感覚を維持しつつ、コピー＆ペーストや一括操作を行うことが可能な技術を提供することにある。
【０００６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、操作者の手や身体で操作できる形状を持つ自己移動型物理アイコン装置であって、当該自己移動型物理アイコン装置は、車輪もしくは無限軌道もしくは歩行装置による移動手段と、周囲の同種の物理アイコン装置、またはホストコンピュータとの間で通信する通信手段と、現在の自装置の位置及び姿勢を検出する位置検出手段と、ボタンもしくはバリュエータからなる入力手段とを備え、前記自己移動型物理アイコン装置は、当該物理アイコン装置の退避エリアをもつ、入力用タブレットと表示装置を兼ね備えた操作板上に配置され、操作者による物理アイコンを用いたコピー＆ペースト操作に従って、移動先および姿勢を決定し、前記自己移動型物理アイコンが前記退避エリアから前記操作板上に移動することにより、コピー＆ペースト操作を可能としたものである。
【０００８】
すなわち、個々の物理アイコン装置に移動手段、個々の物理アイコン装置に他の物理アイコン装置やホストコンピュータ等との通信手段、個々の物理アイコン装置に位置及び姿勢を検出する手段、及び個々の物理アイコン装置に情報入力手段を搭載したものである。
【０００９】
前述した手段によれば、操作者の把持による移動以外にも、物理アイコン同士やホストコンピュータ等との通信によって、個々の物理アイコン装置自身が移動先及び姿勢を決定し、移動動作を行うことにより、コピー＆ペーストや一括操作が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態（実施例）を詳細に説明する。
【００１１】
なお、実施形態（実施例）を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態（実施例）の街区設計システムに用いる物理アイコン装置の概略構成を示す模式構成図であり、図２はそのブロック構成図である。図１及び図２において、ＤＳは操作板であり、入力用タブレットと表示装置を兼ねており、その一部には物理アイコン用の退避エリアＳＡがある。ＣＢは操作ボタン、ＨＣはホストコンピュータ、ＰＩ、ＰＩ１〜ＰＩｎは物理アイコン装置、ＨＡは操作者の手である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態（実施例）の物理アイコン装置ＰＩ１〜ＰＩｎは、その表面にボタンＢＴ１〜ＢＴｎ、バリュエータＶＬ１〜ＶＬｎが設置されている。物理アイコン装置の内部には、位置センサＬＳ１〜ＬＳｎ、姿勢センサＰＳ１〜ＰＳｎ、移動手段（モータ、ギア及び車輪）ＭＭ１〜ＭＭｎ、通信モジュールＣＭ１〜ＣＭｎ、制御装置ＣＰ１〜ＣＰｎ、が設置されている。また、各々の物理アイコン装置ＰＩ１〜ＰＩｎには、それぞれ電源供給のためのバッテリ等も内蔵されている。
【００１４】
前記操作板ＤＳの上には、設計中の街路の状態が表示されている。操作者は、物理アイコン装置ＰＩを操作者の手ＨＡで把持し、その位置と姿勢を自由に変更することができる。
【００１５】
各々の物理アイコン装置ＰＩ１〜ＰＩｎには、位置センサＬＳ及び姿勢センサＰＳが設置されており、自らが置かれた状態を検出すると共に、通信モジュールＣＭを通じて、その内容を他の物理アイコン装置ＰＩやホストコンピュータＨＣに伝えることができる。
【００１６】
また、各々の物理アイコン装置ＰＩ１〜ＰＩｎには、それぞれボタンＢＴやバリュエータＶＬが設置されており、操作者が位置や姿勢以外の属性（例えば、ビルの階数や木の大きさ等）を入力することができる。これらの属性情報も通信モジュールＣＭを通じて相互に伝達することが可能である。
【００１７】
なお、物理アイコン装置ＰＩで表現できないシンボル（本実施形態では道路）は、操作板ＤＳに表示される。
【００１８】
操作者は物理アイコン装置ＰＩを操作者の手ＨＡで把持し、自由に移動させることによって、街路の設計を行うことができる。ビルや木等のシンボルを新たに加えたい場合には、退避エリアＳＡから取り出して付け加えることができる。
【００１９】
次に、本実施形態の物理アイコン装置ＰＩの複製操作（コピー＆ペースト）例について説明する。
【００２０】
物理アイコン装置ＰＩの複製を行う場合、例えば、複製元の物理アイコン装置ＰＩ１上のボタンＢＴ１を押すことによって複製モードを指定し、複製先場所ＤＳＴを操作板ＤＳ上でのポインティング操作によって指定すると、退避エリアＳＡに退避していた物理アイコン装置ＰＩ５が自走して複製先場所ＤＳＴに到達する（図３）。また、複製元物理アイコンＰＩ１を複製先場所ＤＳＴに手で移動させた場合には、空いた複製元場所ＳＲＣに物理アイコン装置ＰＩ５が自走してくる（図４）。
【００２１】
次に、本実施形態の物理アイコン装置ＰＩのグループ操作（グループ化）例について説明する。
【００２２】
複数の物理アイコン装置ＰＩ１〜ＰＩ４をグループ化して操作する場合には、まず、指を用いたポインティングや、ボタン操作によって一群の物理アイコン装置ＰＩを指定した上で、その中の任意の物理アイコン装置ＰＩ（例えば、物理アイコン装置ＰＩ１）を把持して移動・回転を行うと、残りの物理アイコン装置ＰＩ（例えば、物理アイコン装置ＰＩ２〜ＰＩ４）が対応する位置に自走する（図５）。
【００２３】
この場合、各々の物理アイコン装置ＰＩは相互に互いの位置を通知し合うので、移動時に他の物理アイコン装置ＰＩに衝突することはない。
【００２４】
次に、本実施形態の物理アイコン装置ＰＩの整列操作（整列とグリッド）例について説明する。
【００２５】
複数の物理アイコン装置ＰＩ１〜ＰＩ４を指定した上で、整列時の基準（この例では道路）を指定すると、各々の物理アイコン装置ＰＩが基準に従った整列位置まで自走してくる（図６ａ）。
【００２６】
同様の例として、仮想的なグリッドＧＲをあらかじめ設定しておくことによって、手によっておおざっぱな位置に置かれた物理アイコン装置ＰＩ１が、至近のグリッドに沿うように自走して、位置を自己修正することも可能である（図６ｂ）。
【００２７】
また、その他、コマンドによる一括消去（全ての物理アイコン装置ＰＩが退避エリアに自走）、ファイルのロード（前回のセーブ時の状態に復元）、あるいはＵＮＤＯ・ＲＥＤＯといった操作も簡便に実現できる（図７）。
【００２８】
また、一連の動作を記録・再生することによって、時刻によって町並みが変化していくようなプレゼンテーション用途にも利用できる（消去・ＵＮＤＯ・バッチ操作）。
【００２９】
また、物理アイコン装置ＰＩの移動手段を用いて、ユーザーに対して力覚あるいは触覚フィードバックを与えることも可能である。
【００３０】
このように、本手法を用いることで、把持による自然な操作と、コンピュータを用いることによる一括操作の双方を実現することができる。
【００３１】
なお、本実施形態ではホストコンピュータＨＣを用いているが、全ての物理アイコンが自律動作可能な制御モジュールを持ち、物理アイコン装置ＰＩ同士で相互通信することで、ホストコンピュータを用いない構成を取ることもできる。
【００３２】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、操作者の把持による移動以外にも、物理アイコン装置同士やホストコンピュータとの通信によって、個々のアイコン装置自身が移動先及び姿勢を決定し、移動動作を行うことにより、コピー＆ペーストや一括操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態（実施例）の街区設計システムに用いる物理アイコン装置の概略構成を示す模式構成図である。
【図２】図１のブロック構成図である。
【図３】本実施形態の物理アイコン装置の複製操作例について説明するための図である。
【図４】本実施形態の物理アイコン装置の複製操作例について説明するための図である。
【図５】本実施形態の物理アイコン装置のグループ操作例について説明するための図である。
【図６】本実施形態の物理アイコン装置の整列操作（整列とグリッド）例について説明するための図である。
【図７】本実施形態の物理アイコン装置の消去・ＵＮＤＯ・バッチ操作例を説明するための図である。
【符号の説明】
ＤＳ…操作板、ＳＡ…物理アイコン用の退避エリア、ＣＢ…操作ボタン、ＨＣ…ホストコンピュータ、ＰＩ、ＰＩ１〜ＰＩｎ…物理アイコン装置、ＨＡ…操作者の手。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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