(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトな装置で多種多様な情報を指の動きで入力することを可能にし、コンピュータやテレビの操作性を従来よりも飛躍的に向上させることができる情報入力装置を提供する。【解決手段】ＣＭＯＳイメージセンサー１と対物レンズ２よりなる小型でシンプルな画像読み取り装置と指の動きのパターンをあらかじめ記憶したデータベースのコマンド情報とを照合するソフトウェアとを組み合わせた情報入力装置を用いることで、コンパクトな装置で多種多様な情報を指の動きで入力することを可能にすることで、コンピュータやテレビの操作性を従来よりも飛躍的に向上させることを可能にするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサと対物レンズよりなる画像読み取り装置と指の動きを解析するソフトウェアを備えていて、指の動きに合わせて、コンピュータやテレビの表示画面上のカーソルの操作やコンピュータやテレビに入力するコマンド情報を制御することを特徴とする情報入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の情報入力装置において、観測対象物に光を照射するための照明デバイスをそなえていることを特徴とする情報入力装置。
【請求項３】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、電源を起動させるためのオンボタンと電源を切るためのオフボタンを備えていることを特徴とする情報入力装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、対物レンズの焦点距離が１００ｍｍ以下であり、より望ましくは焦点距離が３０ｍｍ以下である広角レンズを備えている事を特徴とする情報入力装置。
【請求項５】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、対物レンズが４枚以上の組み合わせレンズである事を特徴とする情報入力装置。
【請求項６】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、指の動作パターンとカーソルの動きや入力情報とを照合するパターン認識機能を持つソフトウェアを備えている事を特徴とする情報入力装置。
【請求項７】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、特定の指の動きを特定の入力情報に設定することのできる入力コマンドをカスタマイズする機能を備える事を特徴とする情報入力装置。
【請求項８】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、親指、人差し指、中指、薬指、小指の五本の指を動かしながら撮像することで、情報を入力する指の大きさや長さを読み取って、情報入力に使用される指の特徴を情報入力装置に記憶させる初期設定機能を備えている事を特徴とする情報入力装置。
【請求項９】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置をコンピュータ用のマウスとして使用する場合に、マウスのカーソル位置を移動する動作を中指の動作方向や動作距離で行い、マウスの右クリックは、中指を読み取り画面に対して垂直方向に１回上下する動作で行い、マウスの左クリックは、人差し指を読み取り画面に対して垂直方向に１回上下することで行い、さらにトラックボールの回転動作は人差し指を読み取り画面に対して水平方向の上下動作で行うことを特徴とする情報入力装置。
【請求項１０】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、特定の指の動作パターンを読み取った場合に、指の動作解析情報を特定のコマンドに変換する動作を停止し、さらには特定の指の動作パターンを読み取った場合に、指の動作解析情報に対応するコマンドに変換する動作を再開する機能を備えていることを特徴とする情報入力装置。
【請求項１１】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、指の動作パターンを解析する動作を停止するためのオフボタンと指の動作パターンを解析する動作を起動するためのオンボタンを備えていることを特徴とする情報入力装置。
【請求項１２】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、撮像機能と無線通信機能とバッテリーを備えていて、テレビに搭載された動画解析機能を活用して、指の動きを解析して、テレビに表示されたカーソルの操作やコマンド入力を可能にすることを特徴とする情報入力装置。
【請求項１３】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、電源を起動させるためのオンボタンと電源を切るためのオフボタンとコマンド情報を入力するための入力ボタンと音声を入力するためのマイクと操作画面を表示するための表示ボタンを備えていることを特徴とする情報入力装置。
【請求項１４】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、撮像機能と無線通信機能とマイクとバッテリーと操作画面表示ボタンを備えていて、テレビに搭載された動画解析機能を活用して、指の動きを解析して、テレビに表示されたカーソルの操作やコマンド入力を可能にすることを特徴とする情報入力装置。
【請求項１５】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、撮像機能と無線通信機能とマイクとバッテリーと操作画面表示ボタンを備えていて、携帯電話機の動画解析機能を活用して、指の動きを解析して、携帯電話経由で、テレビに表示されたカーソルの操作やコマンド入力を可能にすることを特徴とする情報入力装置。
【請求項１６】
請求項１、請求項２に記載の情報入力装置において、電源に充電式のバッテリーを備えていることを特徴とする情報入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ＣＭＯＳイメージセンサーと対物レンズよりなる小型でシンプルな画像読み取り装置と指の動きのパターンをあらかじめ記憶したデータベースのコマンド情報とを照合するソフトウェアとを組み合わせた情報入力装置を用いることで、コンパクトな装置で多種多様な情報を指の動きで入力することを可能にすることで、コンピュータやテレビの操作性を従来よりも飛躍的に向上させることを可能にする情報入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】従来、コンピュータやテレビの表示画面に情報を入力する場合には、マウスとキーボードを用いて情報を入力しているが、マウスの操作性の悪さから所望の情報を入力するのに手間がかかる上に、マウスを机の上で大きく動かす動作が必要である事から、情報入力装置のシステムとしてのコンパクト化が難しいという課題があった。
【特許文献１】特開２００８−１８２３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】従来、コンピュータやテレビの表示画面に情報を入力する場合には、マウスとキーボードを用いて情報を入力しているが、マウスの操作性の悪さから所望の情報を入力するのに手間がかかる上に、マウスを机の上で大きく動かす動作が必要である事から、情報入力装置のシステムとしてのコンパクト化が難しいという課題があった。【０００４】本発明は、以上に説明した問題点を解決するためになされたものである。その目的は、コンピュータやテレビの操作性を従来よりも飛躍的に向上させることである。【０００５】
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明は、ＣＭＯＳイメージセンサーと対物レンズよりなる小型でシンプルな画像読み取り装置と指の動きのパターンをあらかじめ記憶したデータベースのコマンド情報とを照合するソフトウェアとを組み合わせた情報入力装置を用いることで、コンパクトな装置で多種多様な情報を指の動きで入力することを可能にすることで、コンピュータやテレビの操作性を従来よりも飛躍的に向上させることを可能にする情報入力装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】  本発明によれば、コンピュータやテレビへの情報入力が容易になり、コンピュータやテレビの操作性が飛躍的に改善される。特に、ノート型パーソナルコンピュータの場合、従来はタッチパッドとマウスを使用してカーソルの位置制御を行ったり、情報入力を行っていたが、本発明の情報入力装置を用いれば、カーソルの操作等のマウス操作で可能な情報入力以外の操作も可能になるので、利便性が飛躍的に向上する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】図１は、本発明の第１の実施形態を示す図である。ＣＭＯＳイメージセンサと対物レンズと照明デバイスと透明なカバーガラスよりなる装置で、直上の指の動きを読み取り指の動きの動作パターンに基づくコマンドをコンピュータやテレビに入力するものである。本発明の情報入力装置は、スマートフォンのセルフィ用の短焦点レンズ系を、指の動作解析が、効果的に行えるように焦点距離や視野角を調整する等の修正を行うことで使用することができるために、基本的に低コストで製造することができる。
【００１０】指の動きを動画撮影しながら、解析することで、本発明の情報入力装置をコンピュータ用のマウスとして使用する場合に、マウスのカーソル位置を移動する動作を中指の動作方向や動作距離で行い、マウスの右クリックは、中指を読み取り画面に対して垂直方向に１回上下する動作で行い、マウスの左クリックは、人差し指を読み取り画面に対して垂直方向に１回上下することで行い、さらにトラックボールの回転動作は人差し指を読み取り画面に対して水平方向の上下動作で行うことによりコマンド入力することができる。これは、指の動きとコマンドの対応関係を示した一例であり、指の動きとコマンドの対応関係は前記の内容に限定されるものではない。
【００１１】図２は、本発明の情報入力装置において、指の動きを解析するために、親指、一足指、中指、薬指、小指の動作状態を抽出した実施形態を示す図である。これらの指の動きを解析してカーソルの動きと連動させたり、特定の命令コマンドを入力することができる。
図３は、本発明の情報入力装置をパーソナルコンピュータに組み込んだ場合のパーソナルコンピュータのデバイス構成の一例を示したものである。情報入力装置から入力された指の動きをアプリケーションプロセッサを用いて解析して、カーソルを動かしたり、特定命令コマンドを入力することができる。
【００１２】図４は、本発明の情報入力装置で指の動きを撮像してから、指の動きをカーソルの動きや特定の命令コマンドに変換する際の情報処理の流れを簡略化したアルゴリズムである。
【００１３】  図５は、情報入力装置が、電源のＯＮボタン及びＯＦＦボタンを備えていない場合に、指の動きで指の動きをカーソルの移動や特定命令コマンドに、変換する動作を停止したり、起動させるソフトウェア構成になっている場合の、ＯＮ設定及びＯＦＦ設定の指の動きの一例を示したものである。図６は情報入力装置自体が電源のＯＮボタン、ＯＦＦボタンを備えていて、ハードウェアを用いて、情報入力装置の起動と停止ができる構成になっている場合の情報入力装置の概略図を示したものである。図７は、本発明の情報入力装置をノート型パーソナルコンピュータに搭載した場合の情報入力装置の配置の一例を示したものである。本発明の情報入力装置をノート型パーソナルコンピュータに搭載することで、従来、マウスで行っていたカーソルの操作やコマンド入力を容易におこなえるようになり、バーチャルマウスのような機能を付与することができるので、ノート型コンピュータの操作性が飛躍的に改善される。
【００１４】図８は、本発明の情報入力装置で、コンピュータ機能を搭載したテレビの表示された画面を操作する場合の装置の構成を示したものである。本発明の情報入力装置は、テレビ操作ソフトウェアを表示ボタンで起動した後に、音声によるキーワード入力機能で、キーワードを入力して、指でカーソルの位置をテレビの表示画面の所望の機能上に移動させて、Ｅｎｔｅｒボタンを押すことで、命令コマンドを実行することができるような構成になっている。図８の情報入力装置はテレビ用の情報入力の構成の一例を示したものであり、この構成に限定されるものではない。
本発明の情報入力装置とテレビは無線ＬＡＮで通信することが望ましく、その場合の無線ＬＡＮの規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｃ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｄ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｆ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｉ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｊ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ、ＩＥＥＥ８０２．１５．１のいずれかであれば良い
【００１５】図９は、本発明の情報入力装置をスマートフォン等の携帯電話機と連携させて、テレビを操作する場合の構成を示したものである。情報処理装置の指の動き撮像してから命令コマンドに変換するまでの図４に示した情報処理及びテレビを操作するソフトウェアの制御を携帯電話機が行う構成になっており、テレビの操作ソフトウェアを携帯電話機で簡単にダウンロードして所望のテレビの操作ソフトウェアを選択する利点がある。図１０は、本発明の情報入力装置のデバイス構成の一例を示したものである。この場合のアプリケーションプロセッサには、携帯電話機用の旧世代で低コストなアプリケーションプロセッサを使用することができる。
【００１６】図１１は、左手で操作する事を想定した場合に望ましいと思われる本発明の情報入力装置の構成の一例を示したものである。本発明の情報入力装置は、この構成に限定されるものではない。
【００１７】図１２は、本発明の情報入力装置を用いて、テレビを操作する場合の操作画面の一例を示したものである。従来の音声入力機能付きのリモコンを用いてテレビを操作する場合の操作するソフトウェアよりも高機能化が容易で操作性が向上している。従来のチャンネル選択は勿論のこと、ストリーミング配信式の映像ソフトの早送り、巻き戻しといった操作が容易に行えるような構成になっている。この操作ソフトウェアの構成はあくまでも一例であり、これに限定されるものではない。
【００１８】なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の情報入力装置の断面図である。
【図２】本発明の情報入力装置で指の動きを抽出した図面である。
【図３】本発明の情報入力装置を搭載したコンピュータの構成である。
【図４】本発明の情報入力装置の動作アルゴリズムである。
【図５】本発明の指の動きによる情報入力装置の操作例である。
【図６】本発明のＯＮボタン付き、ＯＦＦボタン付きの情報入力装置の概略図である。
【図７】本発明の情報入力装置をノート型コンピュータに組み込んだ事例である。
【図８】本発明の情報入力装置でコンピュータ機能搭載テレビを操作する図面である。
【図９】本発明の情報入力装置と携帯電話機を活用してテレビを操作する事例である。
【図１０】本発明の情報入力装置のデバイス構成である。
【図１１】本発明の左手で操作する場合の情報入力装置の外観図である。
【図１２】本発明の情報入力装置でテレビを操作する場合のテレビの操作画面である。
【符号の説明】
【００２０】１イメージセンサ
２対物レンズ
３透過ガラス
４照明デバイス
５筐体
６親指
７人差し指
８中指
９薬指
１０小指
１１アプリケーションプロセッサ
１２電源・オーディオＬＳＩ
１３無線ＬＡＮ
１４ディスプレイ
１５カメラ
１６入力デバイス
１７センサー類
１８情報入力装置
１９フラッシュメモリ
２０ＳＤＲＡＭメモリ
２１モデム
２２無線部
２３アンテナ
２４電源をＯＮにする指の動き
２５電源をＯＦＦにする指の動き
２６ＯＮ・ＯＦＦボタン付き情報入力装置
２７ＯＮボタン
２８ＯＦＦボタン
２９ディスプレイ
３０キーボード
３１タッチパッド
３２ノートパソコン
３３テレビ
３４ＯＮ・ＯＦＦ・Ｅｎｔｅｒボタン付き情報入力装置
３５Ｅｎｔｅｒボタン
３６マイク
３７操作画面表示ボタン
３８携帯電話機
３９カメラ
４０無線ＬＡＮ
４１オーディオＬＳＩ
４２アプリケーションプロセッサ
４３電源
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2019125328.tif 000013
【図１２】
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