(57)【要約】【課題】  指先による単純な転がし操作によってデータ入力や設定が可能であり、装置本体を転がしたとき回転角度を安価な電極配列の接触状態の変化によって検出すること。【解決手段】  情報機器へデータを入力するためのデータ入力装置であって、その装置表面は操作者の指による転動を可能にする曲面を有し、装置表面における指の接触位置を検知する接触検知手段と、転動に伴い前記接触位置の連続的または離散的な変位方向および変位量を演算する変位演算手段と、前記接触位置、または、前記変位方向および変位量を前記情報機器へ送信するデータ送信手段とを備える。【選択図】      図２
2008090559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報機器にデータを入力するためのデータ入力装置であって、その装置表面は操作者の指による転動を可能にする曲面を有し、
装置表面における指の接触位置を検知する接触検知手段と、
前記接触位置を前記情報機器へ送信するデータ送信手段と、を備え、
転動を通じて装置全体の姿勢を変えることによってデータを入力することを特徴とするデータ入力装置。
【請求項２】
情報機器にデータを入力するためのデータ入力装置であって、その装置表面は操作者の指による転動を可能にする曲面を有し、
転動に伴い接触位置の連続的または離散的な変位方向および変位量を演算する変位演算手段と、
前記変位方向および変位量を前記情報機器へ送信するデータ送信手段と、
を備えたことを特徴とするデータ入力装置。
【請求項３】
前記データ入力装置において、指から前記曲面に加えられる圧力が高い状態で行われる転動を入力を意図した転動と判定し、前記圧力が低い状態で行われる転動を入力を意図しない転動と判定し、前記圧力の高低を区別するために、前記接触検知手段は所定量以上の加圧量が加わる場合にのみ作動するようにした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】
前記データ入力装置において、指から前記曲面に加えられる圧力が高い状態で行われる転動を入力を意図した転動と判定し、前記圧力が低い状態で行われる転動を入力を意図しない転動と判定し、前記圧力の高低を区別するために、前記接触検知手段とは別に押し込み検出スイッチを設けた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５】
前記接触検知手段は、装置表面上の少なくとも相異なる２点の接触位置を検知し、夫々の接触位置が装置曲断面の略直径上に位置することを条件に有効な信号か否かを判定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６】
前記変位演算手段は、夫々の接触位置の変位方向が同じであり、変位量の差が所定範囲内である場合に変位方向および変位量を有効であるとして演算することを特徴とする請求項５記載のデータ入力装置。
【請求項７】
前記曲面の内側には、指が接触して加圧する地点において、加圧時に導通する電極または抵抗材の対と、加圧地点で変位する前記曲面の変位量を検出する変位量センサーと、加圧地点において前記曲面から加わる加圧量を検出する加圧量センサーと、のうち少なくとも一つを備え、
前記曲面の1点に指が接触して加圧して、前記電極または抵抗材の対が接触点において導通するときに、その周辺部の電極または抵抗材の対が導通しないように制約する機構、または前記変位量または前記加圧量の最大加圧地点の周辺で加圧を抑制する機構を備え、
さらに、排他的に接触・加圧・変位地点を検出する側抑制的接触位置検出センサーと、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載のデータ入力装置。
【請求項８】
（排他的に接触・加圧・変位を検出する側抑制的接触位置検出センサーを詳細化）
前記側抑制的接触位置検出センサーにおいて、前記曲面内部に設ける電極または抵抗材の対を異なる半径の円または円弧状の断面形状でもって対向するように配置し、これらの対の接触点または最接近点または最大加圧点を加圧地点１つに制約することを特徴とする請求項７に記載のデータ入力装置。
【請求項９】
前記側抑制的接触位置検出センサーにおいて、前記曲面内部に設ける電極または抵抗材の対を円または円弧状の断面形状でもって対向するように配置し、前記曲面を加圧するときに、前記電極または抵抗材の対のうち外側にあるものの曲率が加圧点を中心に緩むことによって、これらの対の接触点または最接近点または最大加圧点を加圧地点１つに制約することを特徴とする請求項７に記載のデータ入力装置。
【請求項１０】
前記側抑制的接触位置検出センサーにおいて、前記曲面内部に設ける電極または抵抗材の対を円または円弧状の断面形状でもって対向するように配置し、前記対の間に空隙を確保するためのスペーサーを設け、このスペーサーをシーソー機構の支点として利用することによって、前記曲面の一点を加圧するときに、スペーサーを挟んで逆側が持ち上がるようにすることによって、これらの対の接触点または最接近点または最大加圧点を加圧地点１つに制約することを特徴とする請求項７に記載のデータ入力装置。
【請求項１１】
前記側抑制的接触位置検出センサーにおいて、前記曲面内部に設ける電極または抵抗材の対を変形し得る素材で構成し、前記対の間に空気を密閉し、対の一点を接近させると空気が押し出されて他の地点で対の間隔を広げようとする作用が働くことを利用して、これらの対の接触点または最接近点または最大加圧点を加圧地点１つに制約することを特徴とする請求項７に記載のデータ入力装置。
【請求項１２】
前記データ入力装置内に設けられた空間内に、重力によって空間内の相対的な位置を変化させる錘と、該錘の空間内の位置を検出するセンサーまたはスイッチを設けて前記データ入力装置の姿勢を検出する姿勢検出手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載のデータ入力装置。
【請求項１３】
前記データ入力装置は、転動時の回転軸に沿って複数の区分に分割され、
各区分は触覚的に識別できるように前記曲面に凹凸が設けられ、
前記接触検知手段は、前記区分ごとに接触位置を検知し、
前記変位演算手段は、前記区分ごとに変位方向および変位量を演算し、
前記データ送信手段は、前記区分に基づくデータ種別と、区分ごとの前記接触位置、または、前記変位方向および変位量を送信することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載のデータ入力装置。
【請求項１４】
前記データ入力装置は、所定量転動すると、操作が受け入れられたことを操作者が確認できるように、所定時間振動を発生させる手段と、
前記の振動生成と同時にハイライト表示されているメニュー項目を切り替えるように信号を出力する手段と、
必要に応じて、前記所定量の大きさを調整する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載のデータ入力装置。
【請求項１５】
前記データ入力装置は、指が接触し、加圧量が所定の大きさを超えたときに第１の振動パターンで振動し、加圧したまま所定量転動すると、第２の振動パターンで振動し、前記第１の振動パターンと第２の振動パターンを変えて、所定の大きさの力で加圧したことと所定の角度転動したことを触覚的に区別して確認することを可能にする請求項１４記載のデータ入力装置。
【請求項１６】
前記データ入力装置は、前記曲面に接触する指の押圧状態の持続時間を計測する手段を備え、直前の押圧無し状態の時間が所定値未満のときは、それを無視して押圧が継続しているものとして判定する手段を備えた、請求項１ないし１５のいずれか一に記載のデータ入力装置。
【請求項１７】
前記データ入力装置は、前記曲面に接触する指が所定の加圧量以上の圧力を加えたまま、転動の往復運動を所定量以上の転動量で実行したときに、直前の入力を取り消し、直前の指が加圧していない時点の入力状態に復帰することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一に記載のデータ入力装置。
【請求項１８】
情報機器と、情報機器へデータを入力するための請求項１ないし１７のいずれか一に記載のデータ入力装置とが一体化して、あるいは分離して構成される情報処理システムであって、
前記データ入力装置は、データ種別と、該装置の姿勢データと、指の接触位置と、指操作に伴う接触位置の変位方向および変位量と、のうち少なくとも一つを送信する手段を備え、
前記情報機器は、前記データ入力装置から送られてくるデータを受信する手段と、
受信したデータによって処理内容を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする情報処理システム。
【請求項１９】
情報機器と、情報機器へデータを入力するための請求項１ないし１６のいずれか一に記載のデータ入力装置とが分離して構成される情報処理システムであって、前記データ入力装置が偏向した電波や光波を発信し、前記情報機器が受信する電波や光波の偏向方向を検出し、この偏向方向によって、前記データ入力装置の姿勢を検出する姿勢検出手段を備えたことを特徴とする情報処理システム。
【請求項２０】
前記情報処理システムにおいて、前記処理内容が番組やメニュー項目の選択処理の場合は、前記接触位置と前記姿勢データによってハイライト表示する項目を決定するか、または前記姿勢データと前記変位方向によってメニューや番組の項目のハイライト表示の移動方向を決定し、前記変位量に基づいてハイライト表示の移動量を決定するメニュー項目選択処理手段と、
前記処理内容がカーソル移動またはスクロール処理の場合は、前記姿勢データと前記変位方向によって定まる方向へカーソルの移動またはスクロールを実行し、前記変位量に基づいてカーソルの移動量またはスクロール量を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１８または１９に記載の情報処理システム。
【請求項２１】
前記情報処理システムにおいて、前記情報機器を音楽プレイヤーとし、また前記データ入力装置でこの音楽プレイヤーをコントロールする場合に、
音量調整、アルバム、曲、各種機能の選択、曲の早送り、等の操作のいずれを実行するかということを、前記区分に基づくデータ種別と必要に応じて該装置の姿勢データを組み合わせて、決定する手段と、
音量の増減、アルバムや曲の選択方向、機能の選択方向を、曲の早送りの方向、前記変位方向、または必要に応じて前記姿勢データによって決定し、前記変位量に基づいてこれらの選択、早送りの移動量または移動速度を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１８または１９に記載の情報処理システム。
【請求項２２】
前記情報処理システムにおいて、前記情報機器をデジタルテレビやビデオプレイヤー等の映像機器とし、また前記データ入力装置でこの映像機器をコントロールする場合に、
音量調整、チャンネルや録画番組の選択、各種機能の選択、映像の早送り、等の操作のいずれを実行するのかを、前記区分に基づくデータ種別と必要に応じて該装置の姿勢データに基づいて決定する手段と、
音量の増減、チャンネルや録画番組を送る方向、録画番組の早送りの方向、機能の選択方向を、前記変位方向、または必要に応じてそれに前記姿勢データを組み合わせて決定し、前記変位量に基づいて前記送り時の送り量または送り速度を決定する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１８または１９に記載の情報処理システム。
【請求項２３】
前記情報機器は、操作が受け入れられたことを操作者が確認できるように、ハイライト表示されているメニュー項目の切り替わりの際に前記データ入力装置へ信号を送出し、前記データ入力装置は当該信号を受信することによって所定時間振動を発生させることによって操作者へメニュー項目の切り替わりを通知する触覚フィードバック手段を備えたことを特徴とする請求項１８または１９に記載の情報処理システム。
【請求項２４】
前記情報処理システムは、前記曲面に接触する指の押圧状態の持続時間を計測する手段を備え、直前の押圧無し状態の時間が所定値未満のときは、それを無視して押圧が継続しているものとして判定する手段を備えたことを特徴とする請求項１８または１９に記載の情報処理システム。
【請求項２５】
前記データ入力装置または前記情報処理システムは、前記曲面に接触する指が所定の加圧量以上の圧力を加えたまま、転動の往復運動を所定量以上の転動量で実行したときに、直前の入力を取り消し、直前の指が加圧していない時点の入力状態に復帰することを特徴とする請求項１８または１９に記載の情報処理システム。
【請求項２６】
前記情報処理装置は、指が接触し、加圧量が所定の大きさを超えたときに第１の振動パターンで振動し、加圧したまま所定量転動すると、第２の振動パターンで振動し、前記第１の振動パターンと第２の振動パターンを変えて、所定の大きさの力で加圧したことと所定の角度転動したことを触覚的に区別して確認することを可能にする請求項１８または１９に記載の情報処理システム。
【請求項２７】
前記情報機器は、操作が受け入れられたことを操作者が確認できるように、接触する指から加えられる圧力が所定の大きさを超えるときに第１のパターンの音を出し、またはハイライト表示されているメニュー項目の切り替わりの際に第２のパターンの音を出し、操作者へメニュー項目の切り替わりを通知する聴覚フィードバック手段を備えたことを特徴とする請求項１８または１９に記載の情報処理システム。
【請求項２８】
請求項１ないし１７のいずれか一に記載のデータ入力装置から送られてくるデータに基づいて動作する情報機器上で実行されるプログラムであって、
前記データのうち、データ種別によって処理内容を選択し、前記姿勢データと前記変位方向によって、前記選択された処理内容における制御アイテムの移動方向を決定し、前記変位量によって、制御アイテムの移動量を決定する処理と、
を含むことを特徴とするコンピュータ実行可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報機器へデータを入力するためのデータ入力装置、情報処理システム、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、情報技術やインターネットが家庭に深く浸透しており、その中で誰でも容易に情報機器を操作できるようにするユニバーサルデザインのユーザインターフェイスと入力装置が求められている。従来、多様な情報を入力する装置では、視覚を頼りに細かなボタンやメニューを操作するため、ボタンは小さく緻密になる傾向があった。このため、操作者にとっては操作しづらく、また操作に慣れるためには時間を要していた。
【０００３】
このため、情報機器の本体全体を操作対象として扱い、操作者が本体の姿勢を変化させたときに、その変化を検出し、検出された姿勢の変化に基づき入力する情報を決定することで、細かなボタンやつまみを用いなくとも、大きな装置本体へ加える操作によって多様な情報を入力する技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、これらの技術は、手首や腕の細かな運動を必要として、操作性が必ずしもよいとはいえない。また、偏光技術を利用してその回転角度を検出するものであるから、手首の稼動範囲に限られてしまい。往復運動させるとすると操作者の疲労が軽視できなくなるという問題がある。
【０００５】
また、従来は本体の姿勢の変化を検出するためには、加速度センサー等、特殊なセンサーを用いていておりコストアップの原因となっていた。
【０００６】
（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００４−３５７２３６号公報
【特許文献２】特開２００１−６０１４０号公報
【特許文献３】特開２００１−２２４０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、指先による単純な転がし操作によってデータ入力や設定が可能であり、また、装置本体を転がしたとき回転角度を安価な電極配列の接触状態の変化によって検出することのできるデータ入力装置、情報処理システム、およびプログラム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】
【０００８】
一般に、データ入力装置本体（以下、装置本体という）の姿勢を検出する方法には、ジャイロや加速センサー、重力センサー、地磁気センサーなどを使用するが、本発明は、より安価で、確実、低消費電力な手段によって人の手指に対する相対的な姿勢変化を検出し、この変化量を情報機器の制御データとして送信するというものである。
【０００９】
本入力方式では、曲面を成している装置表面を指の上で転がす。転がし運動では摩擦がなく、指と装置表面の接触位置を連続的に変えてゆく。一方、指を装置表面上で滑らせる場合には摩擦を伴い、指の装置に接触する部位は一定のまま、装置表面上の指に接触する部位のみが連続的に変わってゆく。
【００１０】
本発明の特徴は、機器本体全体を大きな操作対象とみなして、操作者は装置本体の姿勢を変えて入力する情報を指定し、装置本体に対して相対的に動くスイッチやつまみ類を用いずに、本体そのものの姿勢変化を検出して入力情報として利用することである。
【００１１】
具体的には、本発明に係るデータ入力装置は、情報機器にデータを入力するためのデータ入力装置であって、その装置表面は操作者の指による転動を可能にする曲面を有し、装置表面における指の接触位置を検知する接触検知手段と、前記接触位置を前記情報機器へ送信するデータ送信手段と、を備え、転動を通じて装置全体の姿勢を変えることによってデータを入力することを特徴とする。
【００１２】
ここで、接触は、単に触れている状態のみならず、加圧状態も含む趣旨である。
（以下、特に区別しない限り、接触は加圧も含む意である。）
【００１３】
好ましくは、データ入力装置に、転動に伴い前記接触位置の連続的または離散的な変位方向および変位量を演算する変位演算手段を設け、前記データ送信手段は、前記接触位置に替え、あるいは、前記接触位置と共に、前記変位方向および変位量を前記情報機器へ送信するようにするとよい。これにより、情報機器側の負荷を軽くすることができる。
【００１４】
なお接触検知手段が与える情報と、変位演算手段の与える情報には冗長性があり、前記情報機器へ送信する情報としては、どちらか一方だけでも良い。すなわち、接触検知手段が与える接触位置情報を、時々刻々、あるいは、接触ＯＮ／ＯＦＦの状変時に送ることによって、接触位置情報のみから変位情報を計算することができる。
【００１５】
ここで、情報機器とは、いわゆる汎用コンピュータのみでなく、マイクロプロセッサ等によって動作するＴＶ、音楽プレイヤーなども含む趣旨である。また、曲面とは、断面が円形の曲面のみでなく、断面が多角形となるような屈曲面も含む趣旨である。
【００１６】
装置本体を操作対象とする場合の問題は、触覚フィードバックが乏しいことである。このため、表面に設ける凹凸や電気的に生成する振動を利用して触覚に応答を返す仕組みがあることが望ましい。
【００１７】
なお、装置を誤ってどこかにぶつけたときや、操作中に手の他の部位が装置に触れたときに、誤入力が起こる問題を防ぐために、装置の構造や入力を解釈するソフトウェアに特別な工夫が必要になる。例えば、指で押し込む外側の円筒の素材をある程度硬いものにして、円筒を親指と人差し指で挟んで押すと円筒は楕円状に変形し、押したところが楕円の短軸部となって半径が小さくなるが、他の部位は逆に半径が増して、もしも円筒の内側に円筒を押し込んだときに接触するような電極を用意しておくと、長軸側は電極から浮き上がるようになる。こうして１箇所のみを排他的に押し込むことが可能になる。他にも、大きな円の内側に入れた小さな円の円周が外側の円の円周に接触する点が幾何学上１点に制限される事実に基づいて、外側の円筒の中空部分の内面に内側の円筒の外面が接触する点を１つに制約することもできる。あるいは密閉された空壁に液体や空気を入れて、ある部位を押すとそこから逃げる液体や空気が他の部位を押し上げることによって、押し込まれる部位を１つに制限することもできる。あるいは、一方を押し込むと支点を挟んで反対側は逆に持ち上がるシーソーの原理を利用して、支点の役割をするスペーサーを２枚の電極の間にところどころ挟みこむことにより、スペーサーが入っていない部分を押すと、スペーサーを挟んで反対側が持ち上がるので、１箇所のみを排他的に押し込めるようになる。
【００１８】
好ましくは、接触検知手段は、装置表面上の少なくとも相異なる２点の接触位置を検知し、夫々の接触位置が装置曲断面の略直径上に位置することを条件に有効な信号か否かを判定し、また、前記変位演算手段は、夫々の接触位置の変位方向が同じであり、変位量の差が所定範囲内である場合に変位方向および変位量を有効であるとして演算するのがよい。
【００１９】
装置本体を親指と人差し指でつまんで転がすようにして、本体の姿勢を変える場合、本体の姿勢が変化するにつれて指と本体の接触位置が変わる。ある部位が押し込まれて、その部位の電極が導通したときに、そこからほぼ１８０度の角度離れた位置にある反対側の電極も同時に導通しているのかを調べて、同時に導通しているときのみにそれを入力として解釈する。ここで反対側からの押し込みを検出するのには押し込み位置を詳細に検出する電極の代わりに単一のタクトスイッチ等を導入し、厳密に１８０度であるかどうかは問題としない、簡易化した方式も有効である。さらに転がす際には接触する電極が連続的に隣り合ったものへと変わって行くべきであるので、これが不連続に接触する場合に、それを誤入力として排除する方法も考えられる。これにより、操作者が装置本体を二つの指で両側から挟んで操作したときに入力するデータを有効なデータとして受付け、不注意で操作中に手の他の部位が触れたり、落下させたりするときなどの誤入力を防止することができる。
【００２０】
また、本発明に係るデータ入力装置は、さらに、前記データ入力装置内に設けられた空間内に、重力によって空間内の相対的な位置を変化させる錘と、その錘の位置を検出するセンサーを用いて、錘の位置から本体の姿勢を検出する簡易な姿勢検出手段を導入することもできる。安価に構成しようとすれば、該錘と空間内の一壁面との間に取り付けられ前記錘を支える支持手段を用い、前記錘は、前記支持手段の長手方向またはこれと直角方向のいずれか一の方向のみについて、当該方向に重力が働いたときに空間壁面と接触するように形成し、錘と空間壁面との接触頻度を電気的に検知する手段を設け、接触頻度の大小を比較してデータ入力装置が垂直に立っているか、あるいは水平に横たわっているか判断すると良い。あるいは、別の構成として、球状の錘を、錘よりも半径の大きな球状の中空部に収納し、球の動きを光学的または磁気的に追跡し、その平均所在地点からデータ入力装置の姿勢を判定すると良い。
【００２１】
ここで、長手方向とは、錘を付けず支持手段が変位していない状態で空間内のどの壁面からもほぼ均等な距離をとったときの支持手段の長さ方向を意味する。
【００２２】
さらにデータ入力装置の姿勢を検出するために、電波や光波の偏向方向を利用したり、外部から撮影したデータ入力装置のマーカーの位置を利用したりすることが可能である。マーカーをデータ入力装置に取り付け、それをカメラで撮影し、マーカーの位置関係からデータ入力装置の姿勢を推定する。この場合にはカメラがコスト増要因になるので、より安価な方法としては、データ入力装置から、所定の偏光方向を持った光や特定方向に偏波した電波を発信して、それを受信する側で光波や電波の偏向方向からデータ入力装置の姿勢を検出する。あるいは、逆に外部に設けられた基準位置から所定の偏光方向を持った光や特定方向に偏波した電波を発信して、それをデータ入力装置側で受信して、光波や電波の偏向方向から自己の姿勢を検出する。偏波や偏光方向の検出方法やそれによる姿勢判定方法としては、既に各種の方式が開発されているが、それを本発明の中に組み入れて、本発明のデータ入力装置の姿勢を検出する目的に応用すれば、データ入力装置の転がし方向と組み合わせて利用することで、コストを下げながら、装置をどの姿勢にしてどちら方向に転がすかという直感的にわかりやすい操作によって、多様の情報入力を行えるという、従来にない画期的な効果が得られるのである。
【００２３】
本発明に係るデータ入力装置では、さらに指が接触する側面が、転動時の回転軸に沿って複数の区分に分割され、前記接触検知手段は、前記区分ごとに接触位置を検知し、前記変位演算手段は、前記区分ごとに変位方向および変位量を演算し、前記データ送信手段は、前記区分に基づくデータ種別と、区分ごとの変位方向および変位量を送信することを特徴とする。あるいは前記データ送信手段は、前記接触検知手段が、前記区分ごとに検出した接触位置だけを送信するようにしても良い。接触位置の情報だけからでも、それが時間的な系列として与えられれば、受信する側で変位方向および変位量を計算することができる。
【００２４】
たとえば、円筒形縦長のペン型で構成することによって、その長い側面に沿って、指が接触して操作する部位を複数区分して設けることが可能となる。この操作部ごとに、操作部を識別するためのデータ種別を付して入力データを送信することにより、多様な操作指令が可能となる。
【００２５】
本発明では、装置本体に対して相対的に回転するダイヤルを廻すのではなく、装置そのものを転がすのであるが、その利点としては、上述したように操作部が大きくなって操作が楽になることに加え、さらに廻す際に一体の装置の側面上の摘む位置を変えて転がすことにより、多様な情報を入力できることがある。同様の多様な情報をダイヤルで入力しようとすると多数のダイヤルを平行して設けることになり、操作性は相当悪くなることが予想される。しかしながら、本発明では、例えば長めの円筒を用いて装置を構成し、円筒のどこを摘んで転がすかによって、入力する情報を変えるようにし、さらに円筒表面に凹凸を形成して、摘んでいる位置を区別できるようにすれば、装置の構成も単純に保たれ、なおかつ操作者にとっても触感で分かりやすく情報を区別しながら、入力することができる。
【００２６】
また、本発明に係る情報処理システムは、情報機器と、情報機器へデータを入力するためのデータ入力装置とを有する情報処理システムであって、前記データ入力装置は、データ種別、該装置の姿勢データ、指操作に伴う接触位置、またはその変位方向および変位量を送信する手段を備え、前記情報機器は、前記データ入力装置から送られてくるデータを受信する手段と、受信したデータのうち、データ種別によって処理内容を決定する手段と、前記処理内容がメニュー項目の選択処理の場合は、前記姿勢データと前記変位方向によって複数のメニュー項目のハイライト表示の移動方向を決定し、前記変位量に基づいてハイライト表示の移動量を決定するメニュー項目選択処理手段と、前記処理内容がカーソル移動またはスクロール処理の場合は、前記姿勢データと前記変位方向によって定まる方向へカーソルの移動またはスクロールを実行し、前記変位量に基づいてカーソルの移動量またはスクロール量を決定する手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
なお上記の情報機器とデータ入力装置は、分離して別個に存在しながら、無線あるいは有線で通信し合うものであっても良い。あるいは両者が一体となり、一体の装置の中で通信しあっても良い。また上記の説明の中で、情報機器に送る情報は接触位置の相対的な変位量でなく、接触位置そのものであっても良く、アプリケーションによっては、接触位置の絶対位置情報に基づいてハイライト表示するメニュー項目を決めても良い。
【００２８】
装置本体そのものを転がすことで情報を入力する方式では、装置本体を転がす運動に対して操作者に触覚フィードバックを返すことが難しい。装置本体に対して相対的にダイヤルを回すときには、回す運動に対して反力を周期的に与えて、クリクリした感触を作り出せたが、装置本体を廻す時にはそのような感触を作り出せないのである。このとき、データ入力装置そのもの、あるいはデータ入力装置から入力情報を受信する情報機器の機能として、ハイライト表示されているメニュー項目の切り替わりの際に前記データ入力装置へ信号を送出し、前記データ入力装置は当該信号を受信することによって所定時間振動を発生させることによって操作者へメニュー項目の切り替わりを通知する触覚フィードバック手段を設ける。
【００２９】
なお入力装置から情報機器へ一方向の通信しか行えないときには、本体が所定の角度転がる度に振動を生成するようにしても良い。ただし振動の発生とハイライト表示の移動の同期をとる為に、データ入力装置側で振動を生成する度に、そのことを通知する信号を情報機器側に送って、その信号に同期してハイライト表示されている項目を切り替えてゆく必要がある。なお上記の所定の角度は予め決めておくか、あるいは後からダイヤル操作や本発明のデータ入力装置の操作によって、変更できるようにしてもよい。
【００３０】
操作者が自分の操作を確認するためのフィードバックには、以上に述べた触覚の他に聴覚や視覚を用いても良い。
【００３１】
聴覚の場合には、所定量以上の圧力を加えたこと、圧力を加えたまま所定量以上回転した（転がした）ことを音でも区別して確認できるようにする。音であればリモコン側でなくテレビ側で鳴らしても良いので、上述した双方向通信の必要がない。例えば接触した指が所定量以上の圧力で加圧したときと、指を離してこの圧力を解除したときにそれぞれピッという音また、所定量転がすたびにプツッという音を出すと良い。この所定量は、指が接触して加圧した時点から数え始める。または加圧したまま廻し続けるときには前にプツッと鳴ったときから数えるようにすると良い。メニューのハイライト項目の切り替えは、このプツッという音に同期して行われる。または転がした角度に依存しなくとも、情報機器の側でメニューのハイライト項目が切り替わる度にプツッという音を出すようにしても良い。
【００３２】
また、本発明の大きな問題点の一つは、装置本体そのものを転がすときには、本体を保持しなければならないため、情報を入力したくないときにも、本体に指が触れており、それによって誤入力が生じる可能性があることである。この問題を防ぐには、指が接触するときにはいつも情報が入力してしまうのではなく、ある所定の圧力以上の力で指が装置本体に接触していなければ、情報が入力しないようにすることである。そうすれば装置を保持するためだけに軽く指が装置に接触しているときや、装置を転がした後で指を元に位置に復帰しようとして、装置本体を逆方向に転がしてしまったときには情報は入力しない。
【００３３】
ここで指が所定の大きさ以上の圧力で装置本体をつまんでいるのか判断するためには、接触を検出するための機構に加えて、別途タクトスイッチを導入し、親指と人差し指で本体を摘むときに、このタクトスイッチをＯＮとする程度の強い力で摘んでいながら、装置を転がせば、転がしに伴う情報が入力するようにする。一方、摘んでいてもこのタクトスイッチが入っていなければ、転がしても情報が入力しないようにする。
【００３４】
なお、上記によれば、データ入力装置の転動範囲が限られていても、転動範囲の限界に到達する度に、指を軽く接したままデータ入力装置を逆方向に転がして元の姿勢に戻して、加圧しながらの転動を繰り返すことにより、スクロールやカーソルを一定の方向へ連続して移動制御することができる。
【００３５】
上記では、転動時に所定の大きさ以上の加圧量を必要としたが、そうしなくとも指が接触する間の時間を利用して、上記の問題を防ぐこともできる。すなわち、データ入力装置から押圧されているか否かを示す押圧状態データを送信し、情報機器において、押圧有りの場合、直前の押圧無し状態の時間が所定値未満のときは、前記メニュー項目選択手段またはスクロール手段において移動処理を続きから実行し、直前の押圧無し状態の時間が所定値以上のときは、前記移動処理をメニューの初期位置から開始することによって、データ入力装置の限られた転動範囲に関わらず、一定の方向へ連続して移動制御することができる。
【００３６】
ペン状のデータ入力装置を親指と人差し指で挟んで転がす場合、指の運動範囲に制限があるため、一度に転がせる角度に制限があり、さらに大きな角度に対応する情報を入力するためには、指を転がす前の位置に戻してから、再度前と同じ方向に転がす操作を繰り返す必要がある。また装置自体がディスプレイを備えていたり、装置上の特定部位に押し込みを検出するスイッチを別途備えていたりする場合には、標準時には、ディスプレイが見やすくなる位置に来るように、あるいはスイッチが押しやすくなる位置に来るように、装置の姿勢を標準位置（ホームポジション）へ復帰させる必要がある。
【００３７】
こうした状況では、装置を特定の方向に転がして情報を入力した後に、ホームポジションに復帰させるために、装置を逆方向に転がして元の姿勢に戻す必要がある。この戻すために逆方向に転がす操作を入力のために転がす操作と混同しないようにするために、入力を意図して転がすときには親指と人差し指で装置を強くつまんで加圧しながら廻すようにし、またホームポジションへの復帰のために廻すときには、装置を保持する目的に足りるくらいの弱い力で摘んで、強く加圧することなく転がして標準姿勢に復帰するようにする。そして加圧の強さを検出すセンサー、あるいは所定の大きさ以上の力で加圧したときに導通するスイッチを用いて、加圧しながら廻しているか、加圧せずに廻しているのかを区別して、加圧しながら廻している場合に対応する情報を入力するようにする。
【００３８】
一方、入力装置が特定の側面に上記のスイッチやディスプレイを持たずに、どの側面も対称でどの転がし位置でも同等の機能を持つ場合には、ホームポジションに復帰する必要はない。その場合には、時間間隔を利用して、上記のように継続した操作か否かを判断することで、加圧しながらのまわす運動が難しい場合、あるいは加圧を検出する機構を省いてコストを削減したい場合に対応できる。
【００３９】
また、本発明に係るプログラムは、本発明のデータ入力装置から送られてくるデータに基づいて動作する情報機器上で実行されるプログラムであって、データ種別と処理内容とを関連付けて保存する処理と、データ入力装置から送られてくるデータ種別、該装置の姿勢データ、接触位置、変位方向、変位量の各データを受信する処理と、受信したデータのうち、データ種別によって処理内容を選択し、前記姿勢データと前記変位方向によって、前記選択された処理内容における制御アイテムの移動方向を決定し、前記接触位置または変位量によって、制御アイテムの位置または移動量を決定する処理と、制御アイテムが所定の条件に該当すると、データ入力装置へ向けて該装置を振動させるための信号を送出する処理と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
上述のごとく、本発明によれば、装置の姿勢や指の接触位置を区別しながら、装置全体に対する指先による転がし操作によって、多様な情報のデータ入力や設定が可能であり、操作者は細かなボタンやダイヤルの操作で混乱せずに、大きな装置全体を操作対象とするので、装置全体が小型化しても高い操作性を維持することができる。また、装置本体の密閉性を保つことで防水性、防塵性を確保し、装置全体の回転角度や回転方向等の姿勢を安価な方法で検出し、一体構成の装置の表面に凹凸を形成したり、振動を生成したりして、触覚手がかりを与えて、手探りで操作できるユーザインターフェイスを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態によるデータ入力装置の外観図および操作説明図である。データ入力装置１０は、側面が円筒形状に形成されており、図１（ｂ）に示すように操作者が装置側面を指先で転がして操作を行い、情報機器に対して処理に必要なデータを送信するものである。
【００４２】
図２は、データ入力装置１０の構成図である。この図に示すように、データ入力装置１０は、操作のときのベースとなる円柱形状の基部１２と、この基部１２の側面に固定されたドーナツ状の一対の支持部１１ａと、支持部１１ａによって固定され基部１２の側面の一部を覆う円筒形状の弾性体で構成された弾性支持部１１ｂ、その外周を弾性支持部１１ｂよりも長さの短い円筒形状の押圧部１１ｃを備えている。また、押圧部１１ｃの表面には、複数の突起１１ｄが設けられている。これは押圧すべきところを触覚的に確認するためのものであり、入力するデータの種別に応じて異なる区分に分ける場合には、この突起を区分毎に設けて、触覚により区分を区別できるようにすると良い。この基部１２、支持部１１ａ、弾性支持部１１ｂ、押圧部１１ｃ、突起１１ｄで操作手段９５が構成される。  
【００４３】
押圧部１１ｃ自体は高い硬性を持ち、押圧しても変形しないのであれば、押圧時に図１（ｃ）のように外側円筒は断面形状を円形に保ったまま、その内面電極を内側の半径の一回り小さな円柱表面の電極に接触する。半径の異なる円は１点でしか接触しないので、接触点は加圧地点1箇所に制限されることになり、側抑制的接触位置検出センサーを構成できる。
【００４４】
図３（ａ）に示すデータ入力装置１０は、押圧部１１ｃが加圧されないときは、図３（ｂ）に示すように、基部１２の表面は、弾性支持部１１ｂの裏面と接触していない。
【００４５】
押圧部１１ｃに指先で一方向から圧力を加えたとき、押圧部１１ｃは基部１２に対して、図３（ｃ）に示すように、中心点が移動するのみで、基部１２に対して回転しないように、支持部１１ａ、弾性支持部１１ｂ、押圧部１１ｃとも固定されている。
【００４６】
弾性支持部１１ｂは、導電性ゴム等の導電性を有する弾性材料によって構成され、指先で押されることによって、押圧部１１ｃから圧力が加わると変形して基部１２と接触し、圧力の解除によって復元する。押圧部１１ｃはプラスチック等の容易に変形しない材料で構成されている。
【００４７】
この状態において、操作者は、データ入力装置１０の基部１２の両端をそれぞれ人差し指と中指で支え、反対方向から押圧部１１ｃを親指で加圧する。これにより、図２（ｂ）に示すように、押圧部１１ｃの内側に位置する弾性支持部１１ｂは変形し、基部１２に接触する。データ入力装置１はこの接触位置を求めることによって、押圧部１１ｃの押圧位置を検知する。
【００４８】
押圧位置の検出方法は、本発明のポイントではないが、たとえば、図４に示すように、基部１２の表面に軸方向にわずかなスリット（隙間）を設け、抵抗を有する導電材料１５を塗布する。導電材料を用いて形成された弾性支持部１１ｂと基部１２のスリット境界の導電部の一端に電極１６ｂ、１６ａを設け、そこから夫々リード線を引き出し、両端に電圧Ｖを印加し、電流計測手段１７によって電流値を計測する。この電流値は、弾性支持部１１ｂと基部１２との接触位置によって変化するため、押圧部１１ｃの円周上どの位置で押されたかがわかる。
【００４９】
なお、押圧部１１ｃの加圧位置（接触位置）を検知する手法は、これに限らず、たとえば、図５に示すように電極を基部１２の円周に沿って多数配列して、どの電極が導通するかによって検出する手法もある。この他、圧電素子を用いて加圧位置を検出したり、加圧によって光の経路を遮断あるいは透過するようにして光学的に光の遮断位置や透過位置を検出したりするようにしてもよい。あるいは、加圧地点の電極間隔が狭くなるようにしてそのときの静電容量の変化を検出しても良い。
【００５０】
データ入力装置１０の押圧部１１ｃの表面には、複数の突起１１ｄが配置されており、操作者は、転がした量（基部１２の回転量）を触角によって認識することができる。なお、突起１１ｄは、その形状や突起間の間隔を変えることによって、操作者にどの位置を押下したかを指先の感触で容易に認識できるようにするのが望ましい。
【００５１】
たとえば、図３（ｂ）において、押圧部１１ｃを図中上側から押下すると図３（ｃ）のように押圧部１１ｃを通して弾性支持部１１ｂと基部１２が接触する。この状態で、押下したまま、データ入力装置１を手指で転がして、接触状態を保ったまま、押下位置を図３（ｄ）方向へ移動させるような場合、連続的に抵抗値が変化するので、その抵抗値が増加方向か減少方向かによって、その回転方向（以下、一般的に変位方向という）と回転量（以下、一般的に変位量という）を検知することができる。
【００５２】
データ入力装置１０には、情報機器８０とデータの送受信を行うための赤外線受発光手段５９や実行スイッチ５８などが設けられており、データ入力装置１０から接触位置、または、回転方向と回転量などのデータ、スイッチ状態のデータなどが情報機器８０へ送られる。なお回転方向や回転量の計算は、データ入力装置１０で行ってもよいが、データの送信先である情報機器８０側で行うようにすることもできる。
（他の実施例１）
【００５３】
次に他の実施例を図６を用いて説明する。図６（ａ）は、他の実施例によるデータ入力装置１０の外観構成図、図６（ｂ）〜（ｄ）は、Ａ−Ａ断面における加圧時の状態を示した図である。本実施例は、図６（ａ）に示すように、図中、下半分をスイッチ部２８としてタクトスイッチ２１ｆを用い、上半分を半円筒形状の押圧部１１ｃで構成する。この押圧部１１ｃは、バネ作用を有するジャバラ構造２１ｅを有しており、押圧によってバネ部分２１ｅが収縮し、押圧部１１ｃの内側と基部１２とが接触する。この接触位置の変化を求めることによって、指の動きを検知する。
【００５４】
検知方法は、上述と同様に、たとえば、押圧部１１ｃの内側に導電材料を塗布し、抵抗性を有する基部表面との間に電流を流し、その電流値を検知することによって実現できるし、その他の方法によって実現するようにしても良い。
（他の実施例２）
【００５５】
次に、さらに他の実施例を図７を用いて説明する。本実施例は、押圧部１１ｃを圧力の印加によって変形し、印加の解除によって復元する材料、たとえば、薄い金属板で構成したものである。また、基部１２には、表面に複数の導電性を有する突起３２ａを設け、また、適度な弾性を有する絶縁材料、たとえば、絶縁ゴムで形成された支柱３２ｂを突起３２ａの間に配置している。この押圧部１１ｃ、基部１２、突起３２ａ、支柱３２ｂで構成された２つの操作手段９５ａ、９５ｂを備えている。
【００５６】
ここで適度な間隔を空けて突起３２ａ、支柱（スペーサー）３２ｂを交互に配置すると、支柱（スペーサー）３２ｂがシーソーの支点の役割を果たす。すなわち、交互に配置した状態において、押圧部１１ｃ上のある位置を押して、加圧点において押圧部１１ｃの内面が突起３２ａに触れるようにすると、支柱（スペーサー）３２ｂがシーソーの支点の役割を果たし、この支点を挟んで、加圧点の反対側では、押圧部１１ｃの内面が持ち上がり、加圧点周辺では押圧部１１ｃの内面が突起３２ａに触れないように、抑制することができる。あるいは空気やオイルを押圧部１１ｃの内壁と基部１２の外壁の間の空壁に注入しておけば、ある一箇所を押すとそこから逃げる空気やオイルが他の部位を押し上げることによって、側抑制的接触位置検出センサーを構成できる。
【００５７】
本実施例におけるデータ入力装置１０では、押圧部１１ｃの内側と接触している突起３２ａを検知することによって、押下位置や回転量を計測する。これは、たとえば、押圧部１１ｃの内側に導電材料を塗布し、各突起３２ａとの間で電圧を印加し、その導通状態を検知することによって実現できる。このとき、接触している点が断面の直径方向２箇所存在することによって有効な操作として、データを送信するのが望ましい。なお、データの有効性の判定は情報機器８０側で行うこともできる。
【００５８】
通常、操作者が指先で装置本体を転がすとき、図７（ｃ）に示すように押圧部１１ｃの両側を挟む状態にするので、図７（ｄ）の矢印で示すように必ず相対する２点が接触する。データ入力装置１０を誤って落したときなどは、図７（ｅ）のように一点のみ接触することになるので、このような状態を排除することによって、データの誤入力を防止することができる。
【００５９】
なお、図７のように操作手段９５を基部１２に対して複数設けた場合は、夫々、押圧部１１ｃ上の突起の間隔を変えたり、形状を変えたりすることによって、操作者はどの操作手段を操作しているかを触覚によって認識することができる。このとき、データ入力装置１０は、各操作手段９５ａ、９５ｂの接触位置あるいは変位方向、変位量に加え、操作手段の識別情報を送信するようにする。この操作手段９５ａ、９５ｂのデータ識別情報は、情報機器８０において複数の制御対象があるときに、それぞれを個別に操作するためのデータ種別として用いることができる。
（他の実施例３）
【００６０】
次に、さらに他の実施例を図８を用いて説明する。本実施例は、円筒形状の断面半分をタクトスイッチ等を用いたスイッチ部２８で構成し、他の半分を押圧部１１ｃで構成したものである。スイッチ部２８は押下によってＯＮする。スイッチ部２８がＯＮ状態のとき、押圧部１１ｃの位置情報は有効として、そのときの接触位置等を送信する。
（他の実施例４）
【００６１】
図９に示すように、円筒形状の操作手段９５ａを長手方向に２分割し、中央にタクトスイッチ等を用いたスイッチ部５３を設け、その両端に押圧部１１ｃを設ける。
【００６２】
これにより、指先に力を入れて押圧したとき、スイッチ部５３がＯＮし、この状態で、指先で転動させて、変形した押圧部１１ｃと基部１２上の複数の突起３２ａの接触位置を検知する。
（他の実施例５）
【００６３】
本実例は、データ入力装置１０に安価に実現できる重力方向検知手段９６を設けたものである。図１０に示すように、基部１２内に空洞６４を設け、導体で構成された錘６６をバネ６７を通して空洞内の一端に固定する。空洞の内部表面６４は、導電性を有し、同じく導電性を有する錘６６との接触位置を検知する。このとき、バネ６７は伸縮方向（図１０において縦方向）への重力に対しては、空洞壁面には接触しないが、横方向の重力に対しては接触するように設定する。
【００６４】
たとえば、図１０に示すようにバネを基部１２の長手方向に取り付けた場合、装置１０を垂直にしたときは、錘６７は壁面に接触せず、装置１０を水平方向にすると図１０（ｄ）に示すようにバネ６７の横方向へ重力Ｇが働き、このため錘６６は空洞壁面６４に接触するので、この接触を検知することによって装置が水平状態にあるのか、垂直状態にあるのかを区別することができる。
【００６５】
なお、遠心力によって錘６６と空洞壁面６４とが接触するような場合を区別するには、図１１のように基部１２の中心軸を挟んで対象位置に重力方向検知手段９６を設けるようにする。そして、空洞壁面の異なる側（中心軸に対して外側）に接触している場合は、遠心力による接触、同じ側に接触している場合は重力による接触と判定する。一般の加速度センサーを用いる場合にも図１１のように回転軸を挟んで対称な位置に２つの加速度センサーを配置すれば、検出される加速度が遠心力によるものなのか、それとも重力によるものなのか、区別できるようになる。
【００６６】
また錘６６は空洞壁面６４に常時接触、非接触状態を維持する保証はない。手が震えれば、本来接触するべきでないときでも接触するし、本来接触し続けるべきときでも、一時的に離れてしまうこともある。このような場合は、接触、非接触の持続時間、あるいはその時間平均を用いることで、時間的解像度が低下しても、安定に姿勢を検出することを優先する場合がある。
【００６７】
上記の各実施例で説明した構成は、種々組み合わせて実現することができる。たとえば、図７の操作手段９５ａ、９５ｂの構成に図１０で示した重力方向検知手段９６を設けるようにしても良い。
（他の実施例６）
【００６８】
装置１０の空間における姿勢を検知するには、このほか、偏光、偏波を利用して情報機器８０側で、角度情報を取得するなど、光や電波の指向性を利用して姿勢データを取得するのも有効である。
【００６９】
図１２にその原理図を示す。この図において、偏光を用いるリモコンの姿勢センサーは次のように機能する。
【００７０】
まずリモコン（データ入力装置）１０の一端から赤外線受発光手段５９により赤外線を放射するが、その際に図１２のリモコン端部の発光素子表面に記載した縞の方向に偏光した光だけを通す偏光フィルター７５を通過させる。そうすると空間中を伝播する光の偏光方向は図の空間中に記載した大きな縞模様の方向に示されるようになる。
【００７１】
一方、受信する側では二つのフォトダイオード７２ａ、７２ｂの受光用開口部に図に示すように互いに直交する方向に偏光した光のみを通過させる偏光フィルター７１ａ、７２ｂを設けておく。
【００７２】
そうするとリモコン１０から発信した光はリモコン１０の姿勢に応じて異なる方向に偏光し、その偏光方向に応じて異なるフォトダイオード７２ａ、７２ｂが強く光を受光することになるので、受信する側ではどのフォトダイオードが最も強く光を受信しているか調べることによってリモコン１０の姿勢を検出できることになる。
【００７３】
なおフォトダイオードあるいは他の赤外線検出センサーを２つ以上の複数個使っても良く、その場合には180度をその個数で等分した角度に偏光した赤外光を選択的に通過させるフィルターを各フォトダイオードの前面に設けるようにし、より細かな角度でリモコンの姿勢を検出できるようにすると良い。あるいは２つのフォトダイオードだけでも受ける光の強度の比率からリモコンの姿勢をより細かな角度で推定できる。さらに赤外光でなくとも一般の電波とその偏波を用いて上記と同様の原理でリモコンの姿勢を検出できる。
【００７４】
以上、本実施の形態によれば、データ入力装置１０の本体全体を操作対象として扱い、操作者が本体の姿勢を変化させたときに、その変化を検出し、検出された姿勢の変化に基づき入力する情報を決定することで、細かなボタンやつまみを用いなくとも、大きな装置本体へ加える操作によって多様な情報を入力することが可能となる。また、従来は本体の姿勢の変化を検出するためには、加速度センサー等、特殊なセンサーを用いていたが、本実施の形態では装置本体を回転したときの回転角度を安価な電極配列の接触状態の変化を通じて検出することを可能とし、さらに凹凸や振動を用いて操作性を改善している。
【００７５】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は、データ入力装置１０から送られる入力データを受信して動作する情報機器におけるデータ処理方法を開示するものである。
【００７６】
次に、図１３を用いて、情報機器８０とデータ入力装置１０を有する情報処理システム１の構成を説明する。
【００７７】
情報機器８０は、データ入力装置１０から送信されてくるデータを受信する受信手段８１、受信したデータに基づいて、ディスプレイ８４上の制御アイテム（カーソル等）の移動や実行処理を行う制御手段８２、データ入力装置１０へデータを送信する送信手段８３を有している。一方、データ入力装置１０は、押圧部１１ｃ等によって構成され操作入力を行うための操作手段９５、接触位置を検出する接触検知手段９３、接触位置の変位方向、変位量を演算する変位演算手段９４、装置本体の姿勢を検出する姿勢検出手段（上述の重力方向検知手段に相当）９６、接触位置等のデータを情報機器８０に送信するデータ送信手段９１、情報機器８０から送られてくるデータを受信するデータ受信手段９２、装置を振動させる振動手段９７を有している。なお、振動手段９７は、情報機器８０の処理状況に応じて操作者にその内容を伝えるためのもので、発音手段等に置き換えても良い。また、変位演算手段９４は、情報機器８０側に設けるようにしても良い。以下の情報機器８０の基本処理の説明では、情報機器８０側で変位演算処理を行うことを前程とする。
データ入力装置１０と情報機器８０との通信は、赤外線やブルートゥースなどの無線のほか、有線で接続するようにしてもよい。
【００７８】
上記の構成において、まず制御手段８２の制御アイテム（たとえばカーソル）の移動に関する基本的な処理を図１４を用いて説明する。なお、以下は、データ入力装置１０が指先で挟まれて、少なくとも２点が接触する場合（図７の構成）を例にしている。
（基本処理）
【００７９】
情報機器８０の受信手段８１は、データ入力装置１０から送られてくるデータを受信すると、制御手段８２を起動する。制御手段８２は起動されると、まず、データ入力装置１０の２点の加圧の有無を判定する（Ｓ１０１）。このとき、短時間だけ圧力が解除されてもそれを無視するチャタリング防止技術を適用すると誤入力防止に有効である。ただしこの方法が有効となるのは十分高解像度に回転角度を検出場合である。
【００８０】
ステップＳ１０１で「Ｎｏ」の場合は、次に加圧されていない時間が所定時間以上か否かを判定する（Ｓ１０２）。そして、所定時間以上加圧されていない場合は（Ｓ１０２で「Ｙｅｓ」）、座標データをメニューの初期位置にリセットする（Ｓ１０３）。
【００８１】
一方、ステップＳ１０１で加圧点が２点存在する場合は（Ｓ１０１で「Ｎｏ」）、その２点の位置が１８０度を基準として所定の範囲内か否かを判定し（Ｓ１０４）、所定の範囲内の場合は、その２点の位置座標を記憶する（Ｓ１０５）。
【００８２】
その後、加圧位置が移動した場合は（Ｓ１０６で「Ｙｅｓ」）、次にその２点の移動方向が同じか否かを判定し（Ｓ１０８）、移動方向が同じ場合は、移動距離を算出する（Ｓ１０９）。この算出方法は、第１の実施の形態で説明したように、たとえば、接触位置による抵抗の変化を検出するなどの方法がある。
【００８３】
次に、姿勢データを取得して（Ｓ１１０）、装置１０が垂直状態で操作されているのか、水平状態で操作されているのかを調べる。なお、垂直、水平に限らず、斜め方向や奥行きなどのデータを収集して、制御処理に用いるようにしても良い。
【００８４】
そして、保存されている前回処理の制御アイテムの座標データを抽出して（Ｓ１１１）、姿勢データと移動方向（すなわち、装置１０の回転方向）で決まる方向へステップＳ１０９で算出した移動距離分だけ移動させ（Ｓ１１２）、移動後の座標データを記憶すると共に画面上に表示する（Ｓ１１３）。
【００８５】
次に移動前後の状態が所定条件に該当しているか否かを判定し（Ｓ１１４）、該当している場合は、装置１０に対して振動データを送信する（Ｓ１１５）。
なお、上記のステップＳ１０１、Ｓ１０４など所定の処理については、データ入力装置１０側で行うようにしても良い。
（選択キャンセル処理）
【００８６】
ステップＳ１０８において、移動方向が所定時間内に所定回数以上の往復運動があった場合には、ステップＳ１０３へジャンプして、強制的にメニュー初期位置に戻るようにしても良い。これによって、間違えて選択した場合のリセットが可能となる。
（メニュー項目選択処理）
【００８７】
次に、上述の制御処理手順の応用例を説明する。
図１５〜図１８は、情報機器８０のディスプレイ上に表示されたメニュー項目とスクロールバーの制御方法の説明図である。
【００８８】
データ入力装置１０は操作手段が２組設けられており、操作手段９５ａによって、メニュー画面におけるメニュー項目の選択を行い、操作手段９５ｂによって、スクロールバーによってボリューム等の調整を実行する。なお、本発明はこれに限らず、情報機器８０の機能によって種々の使用が可能である。
【００８９】
操作者は、情報機器８０の画面上に表示された、メニュー項目等の選択をする場合は、図１５に示すように、まず、データ入力装置１０のメニュー選択用の操作手段９５ａを親指と、人差し指（もしくは中指）で挟む。これにより、押圧部１１ｃは変形し、指先で押圧された位置のデータがデータ入力装置１０から情報機器８０へ送られる。
【００９０】
受信手段８１は、データを受信すると、そのデータに含まれている操作手段ごとに設定されているデータ種別を抽出し、いずれの操作手段によるデータかを判定する。
【００９１】
操作手段９５ａによるデータの場合は、メニュー画面のセンターのメニュー項目（初期項目または初期位置ともいう。）をハイライト表示する。同時に、振動信号をデータ入力装置１０へ送信する。
【００９２】
データ入力装置１０は、この振動信号を受信すると、振動手段９７によって、一定時間振動させる。
【００９３】
次に、操作者は、メニュー項目の上下方向にハイライトを移動させたい場合は、データ入力装置を水平方向にして指先で回転させる。たとえば、上側のメニュー項目を選択したい場合（ハイライトを上に移動させたい場合）は、親指を上方向にずらしながら回転させる。この回転に伴って、周期的にデータを送信する。
【００９４】
図１６は、横方向のメニュー項目を選択する場合の処理を示す図であり、データ入力装置１０を縦にして、図面の左右に回転させてハイライト表示を移動させる。
【００９５】
また、図１７はデータ入力装置１０の操作手段９５ｂを用いて、装置１０を水平にして、図面上下方向に回転させることによって上下方向にスクロールさせる処理、図１８は、装置１０を垂直にして、図面横方向に回転させることによって、横方向にスクロールする様子を示している。
（触覚フィードバック処理）
【００９６】
情報処理システム１の図示しない触覚フィードバック手段８５の一般的な処理内容としては、まず、加圧したことを操作者が確認できるように、加圧状態をデバイス（データ入力装置）１０が検知すると第１の振動パターンを生成して振動手段９７を介して操作者の指に加える。所定の角度だけ転がしたことを操作者が確認できるようにするために、加圧検知後、一定量の角度の回転を検知すると、第２の振動パターンを生成して操作者の指に加える。または以前にデバイスが一定量の角度の回転を検知した後、操作者が加圧したままさらに転がし運動を続けて、さらに２回目に、一定量の角度の回転を検知すると、第２の振動パターンを再び生成して操作者の指に加える。この一定量の角度の回転の検知は情報機器８０側で行ってもよいし、データ入力装置１０側で行うようにしても良い。図１５の例で言えば、メニュー項目の切り替わりを情報機器８０側で判定して、その切り替わりのタイミングで振動パターンをデータ入力装置１０へ送信するようにする。
【００９７】
上記の「一定量」は感度調整手段８６（図示せず）、またはプログラムによって状況に依存して変更可能とする。  また、触覚フィードバックは、振動でなくとも音で反応を通知するようにしても良い。特に音楽プレイヤーの場合には、有効である。
【００９８】
次に、振動などを用いる触覚フィードバックの利用方法について説明する。
まず、図１９に示すデータ入力装置１０の円筒のどの位置で加圧して転がすかということによって入力する機能が変わる。この機能の違いを操作者が触覚的に把握する必要がある。そのためには、円筒表面に位置を区別するための凹凸の手掛かりが設ける。また回すときの場所に応じて振動パターンや周期を変えるようにする。例えば、連続してカーソルが移動するときは高周波の一定振幅の振動、メニューの項目をジャンプしながら移動するときには、移動の度にパルス状に短期間続く高周波の振動を与える。加圧を弱めて逆方向に転がしてホームポジションに復帰する際にはこうした振動を発生しないようにすることによって、操作者は何も入力していないことを確認することができる。
【００９９】
なお、上記の方式を、従来の接触検出方式（例えば静電容量方式）で実現する場合には、入力を意図して転がす場合と、ホームポジションへ戻すために転がす場合とを区別するために、接触検出方式とは別途に、加圧を検出するセンサーかスイッチが必要になる。また、第１の実施の形態で示した誤入力を排除する仕組も必要となる。こうした構成要素を必要とする点に、従来のタッチパッドと異なる新規性がある。静電容量で検出しても良いが、その場合には、逆に回して戻すときに入力してしまわないようにするために、加圧力を検出するセンサーが必要になる。静電容量方式のタッチパッドとの違いは、接触していても加圧していなければ、座標変化の情報が入力されないことである。加圧を検出する仕組みを持ち、加圧開始から加圧解除の間の移動量を用いてカーソルやスクロールを制御することができる。
【０１００】
メニュー選択の取り消しは、たとえば、押圧状態で、親指を上下に動かして、回転方向を変化させる。情報機器３０は、所定時間内に、所定回数の回転方向の変化を検出することによってメニュー選択をリセットするようにする。
（メニュー項目実行処理）
【０１０１】
選択したメニュー項目を実行するには、種々のやり方がある。たとえば、ハイライト表示されているところの状態で、回転させずに１度あるいは所定回数押圧のＯＮ、ＯＦＦを実行する。実行処理は、このほか、転がして加圧を解除したときに実行されるようにしてもよい。もちろん実行ボタンを別に設けて、そのボタンの押下によって選択したメニュー項目を実行することも可能である。
（文字情報等の入力処理）
【０１０２】
次に、図２０を用いて、文字情報の選択操作について説明する。
たとえば、携帯電話のテンキーと同様の文字配列を用いる。円筒状リモコンの筒に沿って３つの加圧位置を区別し、各加圧位置で転がす運動を検出する。３つの加圧位置によってテンキーの列を選択し、さらに転がして行を選択する。
【０１０３】
リモコン１０の姿勢を水平方向に向けた状態で上記のように操作して３列のテンキーを選択できる。ひらがな入力をするときには上記によってテンキーのキーの一つを選択した後でリモコンの向きを変えてリモコンを垂直にする。するとこの姿勢をセンサーが検出し、選択したキーに割り当てられている50音表の一つの列ひらがなを横に並べて画面に表示し、リモコンを垂直にしたまま転がすとこの横に並んだひらがなの一つを選択できる。あるいは上記の３列の他にもう１列区別できるように、計４つの加圧地点を区別できるようにし、余分の１列でひらがなを選択するようにすれば、リモコン１０の姿勢を水平方向に保ったままひらがな入力できる。
（音楽プレイヤーのリモコンとしての利用）
【０１０４】
音楽プレイヤーの操作、あるいは、音楽プレイヤーのヘッドフォンケーブルに付けるリモコンとしても使用したりすることができる。
【０１０５】
特に、音楽プレイヤーでは、円筒上で複数の操作部を設けておいて、加圧する場所に応じて転がしたときに、(1)アルバム選択、(2)曲選択、(3)ボリューム調整、(4)表示内容のスクロール、(5)曲の早送り、早戻し（曲のスクロール）(6)再生、停止、サウンドイフェクトなど各種操作メニューの選択と実行などの各操作を実行するようにすると利便性が向上する。
【０１０６】
以下、図１９を用いて音楽プレイヤーの操作例を説明する。
(a)アルバム名を送って行く際に摘んで加圧する位置。この位置で加圧しながら本体を転がすとアルバム名が順々と変わって行く。
(b)一行で収まらないアルバム名の情報をスクロールする際に摘む位置。この位置で加圧しながら本体を転がすと同じアルバムの名や付随情報が数行に渡っているときに表示される行が順々と変わって行く。
(c)曲を送る際に摘む位置。この位置で摘んで加圧しながら転がすと別の曲の表示へと切り替わってゆく。
(d)この位置（中列と右列の突起の間で中列寄りの場所）で加圧しながら転がすと曲の情報が数行に渡る場合に、行をスクロールして表示する。
(e)この位置（中列と右列の突起間の右列寄りの場所）で転がすと音量のボリュームを調整できる。
(f)この位置で転がすと「再生」「早送り」等プレイヤーの各種機能を切り替える。また機能設定のためのメニューの項目を切り替える。
【０１０７】
次に、図２１を用いて、音楽プレイヤーへの実装例について説明する。
図２１(a)において、 本体側面のディスプレイが設けられており、その中の表示位置と操作時の側面への加圧位置が対応する。例えば、この例では、アルバム名：Morzart、曲名：Magic Flute、そして操作状態として再生中を示す三角マークが表示されているが、これらの表示位置が側面に設けられた３列の突起の位置に対応している。これらの突起は側面を転がすように操作するときに、側面のどこを指で挟んで転がすべきか、触覚的に把握できるようにするために設けられたものである。
【０１０８】
例えば、図２１(g)に示すように３つの突起列のうち、左側の列を摘んで加圧しながら転がすとディスプレイに表示されるアルバム名が転がす方向に応じて順々に切り替わってゆく。その際に切り替わる度に本体を振動したり、ピッという音を発生したりして、触覚的、聴覚的に操作者にアルバムが変わったことを通知する。同様のことを中列の突起に対して行うと、曲名が次々と送られることになる。また右列で行うと「再生」や「停止」、「早送り」等の音楽プレイヤーの機能を選択できる。あるいは各種設定メニューの項目を切り替える際にも、右列の突起を指で挟んで転がすように操作する。
なお別紙の図１９では、突起を摘んで操作するだけではなく、突起間を摘んで操作する様子も示している。突起間に加圧して転がすときには、例えば、1行で表示しきれないアルバム名や、曲名を転がし量にあわせてスクロールして表示して、1行のディスプレイに収まりきれない情報を表示するようにしている。
【０１０９】
図２１(b)は、ころがし運動の検出機構の一例、および加圧の検出機構の一例を示す。図２１(a)の破線部の断面図を示す。絶縁性で弾力性、可塑性があるスペーサー（円柱状）と導電性の電極（半球状）を側面に交互に並べて配置する。また外側の楕円形の筐体は押すと歪んで押された部分の下にある電極が導通する。どの電通が導通するかを検出して加圧位置を知る。この例では親指で触れる側と人差し指で触れる側の両方にこの仕組みを導入し、両指からの加圧位置を検出し、それらが対角線上にあるときにのみ有効な入力として受け付けるようにして、誤入力を排除している。また接触点が連続的に動いているときにだけ転がし運動が行われていると判断し、瞬間的な導通や開放は誤入力として排除することもできる。
【０１１０】
なお図２１(e)には矢印の位置で加圧したときに外側の筐体の楕円が変形し、電極が接触する様子、ならびにタクトスイッチが入って加圧を検出している様子を示す。加圧時には筐体が歪んで、加圧地点では電極が接触しているが、スペーサーがシーソーの支点の役割をし、また更に筐体がある程度の硬性を持つため、変形時に加圧地点を中心に曲面の曲率が緩くなり、加圧地点以外の周辺の電極はむしろ浮き上がって、接触が抑制されていることが分かる。
【０１１１】
図２１(c)では、親指で触れる側面と人差し指で触れる側面の両者に上記の機構を入れるとコストが増大するので、一方の側にのみ導入し、反対側にはタクトスイッチを入れて加圧だけを検出する仕組みにした。タクトスイッチでは加圧したかどうかしか検出できず、加圧位置を正確に検出できないが、それでも誤入力の検出能力はある程度確保される。
【０１１２】
図２１(d)では、電極とスペーサーの配列の代わりに可変抵抗の原理で抵抗量として指の接触位置、加圧位置を検出する。可変抵抗と同様の原理で電極と抵抗膜の接触位置が変わると抵抗値が変わる。抵抗膜を貼り付けた内側円柱表面に外側の円弧状の電極が触れる位置を、抵抗値として検出する。ここで外側の電極は硬性が高く、押しても変形しない。この外側電極の円弧形状の半径は、内側の抵抗膜の張られた反円柱の半径よりも大きく、両者の幾何学的関係により接触点は一箇所に制約され、押した位置でのみ電極は抵抗膜と接触することになる。この様子を図２１(f)に示すが、接触位置は一つに限定されていることを確認できる。また加圧を検出するタクトスイッチを、反対側側面に設けて、タクトスイッチのＯＮ−ＯＦＦによって加圧を検出するとともに、誤入力を排除している。
図２１(e)、(f)については上で説明済みのため、ここでは説明を割愛する。
【０１１３】
図２１(g)は装置の操作の仕方を示す。この図のように特定の突起の位置を親指と人差し指で挟んで、加圧しながら転がすことで、突起位置に対応した入力が行われる。この例では、転がす方向と量に応じてアルバムが順々に選ばれて表示される。
【０１１４】
最終的にアルバムを確定する方法としては、（１）加圧しながら転がして目的のアルバムを画面に表示して、加圧をやめたときに画面に表示されているアルバムが確定する方法、（２）目的のアルバムを画面に表示して、加圧して減圧する操作を転がすことなく同じ場所で行うと、そのときに表示されるアルバムに確定する方法、（３）転がす間はアルバムが順々に変わりながらディスプレイに表示され、転がすのをやめて、別個に設けられたタクトスイッチを押すときにアルバムが確定する、などがある。
【０１１５】
以上の如く、本実施の形態によれば、親指の移動方向にカーソル等の制御対象を移動させることによって、操作者は感覚的に間違えなく操作することができる。
【０１１６】
また、メニュー項目の切り替わりでデータ入力装置を振動させるので、操作者は、メニューの切り替わりを確実に認識することができる。
【０１１７】
また、押圧あり、無しの状態を送るので、たとえば、スクロール量が一回の指の操作で足りないときは、一旦離して（押圧無し状態にして）、適当な位置に指を戻してから、押圧して回転させ、情報機器側では、一定時間内の再押圧状態によって続きから変位量に伴ってカーソル等の移動処理を実行するようにしたので、データ入力装置の限られた運動領域でも任意の位置にカーソル等を移動させることができる。
【０１１８】
なお、連続して同じ方向へカーソル等を移動させる場合、一旦押圧を緩める瞬間に逆方向へ転がす可能性がある。このような場合、通常の処理では、逆方向へカーソル等が移動してしまう可能性があるが、情報機器で最初に制御された方向を順方向状態を記憶するようにして、押圧状態で移動方向が変化した場合は、一定の不感帯を設けることにより、操作者の一定方向への連続的な操作のときでも安定してカーソルを一方向へ移動させることができる。
【０１１９】
なお、上記は、水平方向と垂直方向へ制御アイテムを移動させる場合を例に説明したが、斜め方向を検知して斜めに移動させるようにしても良い。
【０１２０】
本実施の形態によるデータ入力装置をテレビのリモコンとして利用する場合には、リモコンの姿勢を変えながら各姿勢において加圧位置を変えてリモコンを転がすことにより、多様な情報を入力できる。例えば、加圧位置を変えて転がすことで、音量の調節、チャンネル送り、メニューの切り替え、文字入力ができる。さらにリモコンを水平状態で転がすときには、画面に表示された番組表を縦方向にスクロールし、垂直状態で転がすときには横方向にスクロールすることができる。またインターネットのコンテンツの閲覧においても、リモコンの姿勢を変えながら転がすことでコンテンツを自在にスクロールしたり、カーソル制御したりすることができる。
【０１２１】
また、本実施の形態によるデータ入力装置は、他の装置等に組み込んで使用することもできる。たとえば、図２２に示すように、ペンと一体として形成するようにしてもよい。このとき、ジョイントの部分を着脱自在にしておけば、ペンの消耗品などを交換するのに便利である。これ以外に図２３のように携帯電話に実装してもよい。
（振動パターン生成、誤入力・チャタリング排除のための手順）
【０１２２】
図２４に、本発明のデータ入力装置、情報処理システム、およびプログラムにおいて、指から装置に加えられる圧力の変化をモニターして、適切なタイミングで振動パターンを生成する手順、および誤入力やチャタリングを入力から除外するための手順をフローチャートで示す。まず装置の加圧状態を常にモニターするか、あるいは加圧そのものをトリガーとして電源が入り、図２４の手順を開始する。加圧量が所定値であれば、意図を持った操作が入力装置に加えられたものと判断し、それが以前から持続的に加えられている圧力なのか、それとも操作者が加圧を開始したことによって始めて加わった圧力なのか、記憶している過去の加圧状況を見て判断する（Ｓ２０２）。
【０１２３】
また加圧量が所定値以下であっても、最後に加圧されていた時点からその時点までの時間が短い間は、チャタリングで瞬間的に加圧量が減少している可能性があるので、加圧フラッグをＯＮのままにして加圧が継続しているものとして扱う（Ｓ２０３で「ＹＥＳ」）。この短い期間を過ぎてもなお加圧量が所定値以下であれば、加圧が解除されたものと判定し、加圧フラッグをＯＦＦとし、必要に応じて解除されたことを示す信号３を送信する（Ｓ２０４）。
【０１２４】
一方、ステップＳ２０２において、始めて加圧が開始されたと判断されたときには（Ｓ２０２で「ＹＥＳ」）、その地点を加圧開始地点として記憶し、加圧されたことを操作者に通知するための振動パターン１を生成し、振動をその位置で生成したことを記憶するために、加圧開始地点を振動生成地点として記憶する。また加圧フラッグをＯＮとし、さらに信号１を送信する（Ｓ２０５）。また加圧が以前より継続している場合には、加圧中の加圧地点の移動が連続的に生じているのかを判断し（Ｓ２０６）、連続的でない場合には誤入力と判定する。連続的である場合には、正しく入力が行われていると判断し、以前に振動を生成した地点と現地点の距離（回転量）を求め、それが所定量を超えていたら（Ｓ２０７で「ＹＥＳ」）、振動パターン２を生成し、その地点を新たに振動生成地点として登録する。また情報処理システムに向けて信号２を発信する（Ｓ２０８）。その後、フローチャートの最初（Ｓ２０１）に戻って、上記の処理を繰り返す。
【０１２５】
本発明は上述の実施の形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。たとえば、上記の実施形態では、データ入力装置の各操作部に対応して、情報機器の処理を実行する場合について説明したが、情報機器の実行内容に応じて、操作指令の意味内容を変更可能にするようにしても良い。たとえば、リモコン（データ入力装置）からテレビ（情報機器）への通信だけでなく、テレビからリモコンへの通信が行われて、それによってリモコン側の割り当て機能が変わったり、振動による触覚フィードバックが制御されるなどである。また、複数の操作部のうちのある操作部を押して、転がすと感度調整（たとえば、転がす量とスクロールする量、カーソル移動量の対応関係の調整）ができるようにしてもよい。このほか、カスタマイズして各場所に割り当てる機能を変えられるようにしたり、使用状況（文脈）に応じて割り当て方が変わるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるデータ入力装置の外観構成図（図１（ａ））、操作状況の説明図（図１（ｂ））、操作時の各構成要素の位置を示す説明図（図１（ｃ））である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるデータ入力装置の構成図であり、図２（ａ）は、無加圧状態での構成図、図２（ｂ）は加圧状態における変形の様子を示す構成図である。
【図３】図２のデータ入力装置の操作時の説明図であり、図３（ａ）はデータ入力装置の外観図、図３（ｂ）〜（ｃ）は、図３（ａ）のＥ−Ｅ断面において、矢印方向から力が加わったときの基部１２と押圧部１１ｃの加圧時における変位状態の説明図である。
【図４】図２のデータ入力装置の接触検知手段の一例の説明図である。
【図５】図２のデータ入力装置の接触検知手段の他の例の説明図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の他の実施例１によるデータ入力装置１０の外観構成図、図６（ｂ）〜（ｄ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ断面における加圧時の状態を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の他の実施例２によるデータ入力装置１０の外観構成図（無加圧時）、図７（ｂ）は、Ｂ−Ｂ断面における構成の説明図、図７（ｃ）は、加圧時の様子を示す外観図、図７（ｄ）〜（ｆ）は、Ｂ−Ｂ断面における加圧時の状態を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、他の実施例３によるデータ入力装置１０の外観構成図（無加圧時）、図８（ｂ）は、Ｃ−Ｃ断面における構成の説明図、図８（ｃ）は、加圧時の様子を示す外観図、図７（ｄ）〜（ｈ）は、Ｃ−Ｃ断面における加圧時または操作時の状態を示す図である。
【図９】図９（ａ）は、他の実施例４によるデータ入力装置１０の外観構成図（無加圧時）、図９（ｂ）は、Ｄ−Ｄ断面における構成の説明図、図９（ｃ）は、加圧時の様子を示す外観図、図９（ｄ）、（ｅ）は、Ｄ−Ｄ断面における加圧時の状態を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例５によるデータ入力装置１０の重力方向検知手段（姿勢検出手段）の構成図および動作説明図である。
【図１１】加速度センサーを回転軸を挟んで対称に配置して遠心力の影響を相殺する方式の説明図である。
【図１２】本発明の他の実施例６による姿勢検出手段の原理説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態による情報処理システムの機能ブロック図である。
【図１４】図１３の制御手段８２の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態によるメニュー選択時の操作の説明図である。（垂直方向移動時）
【図１６】本発明の第２の実施の形態によるメニュー選択時の操作の様子を表す図である。（水平方向移動時）
【図１７】本発明の第２の実施の形態によるスクロール時の操作の様子を表す図である。（垂直方向移動時）
【図１８】本発明の第２の実施の形態によるスクロール時の操作の様子を表す図である。（水平方向移動時）
【図１９】本発明の第２の実施の形態による音楽プレイヤーの操作例の説明図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態による文字情報の選択操作例の説明図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態による音楽プレイヤーの実装例の説明図である。
【図２２】ペンと一体化したときの外観および操作状態を表した図である。
【図２３】携帯端末と一体化したときの平面図（上）および正面図（下）である。
【図２４】振動パターン生成、および誤入力・チャタリング防止のためのプログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２７】
１    情報処理システム
１０    データ入力装置（リモコン、デバイス）
１１ａ  支持部
１１ｂ  弾性支持部
１１ｃ  押圧部
１１ｄ  突起
１２    基部
１５    導電材料
１６ａ、１６ｂ  電極
１７    電流検出手段
２１ｅ  ジャバラ機構
２１ｆ  タクトスイッチ
２８、５３    スイッチ部
３２ａ  突起
３２ｂ  支柱
５８    実行スイッチ
５９    赤外線受発光手段
６４    空洞
６６    錘
６７    バネ
７１ａ、７１ｂ、７５  偏光フィルター
７２ａ、７２ｂ  フォトダイオード
８０    情報機器
８１    受信手段
８２    制御手段
８３    送信手段
８４    ディスプレイ（表示手段）
９１    データ送信手段
９２    データ受信手段
９３    接触検知手段
９４    変位演算手段
９５、９５ａ、９５ｂ  操作手段
９６    重力方向検知手段（姿勢検出手段）
９７    振動手段
【図１】
2008090559.tif 000003
【図２】
2008090559.tif 000004
【図３】
2008090559.tif 000005
【図４】
2008090559.tif 000006
【図５】
2008090559.tif 000007
【図６】
2008090559.tif 000008
【図７】
2008090559.tif 000009
【図８】
2008090559.tif 000010
【図９】
2008090559.tif 000011
【図１０】
2008090559.tif 000012
【図１１】
2008090559.tif 000013
【図１２】
2008090559.tif 000014
【図１３】
2008090559.tif 000015
【図１４】
2008090559.tif 000016
【図１５】
2008090559.tif 000017
【図１６】
2008090559.tif 000018
【図１７】
2008090559.tif 000019
【図１８】
2008090559.tif 000020
【図１９】
2008090559.tif 000021
【図２０】
2008090559.tif 000022
【図２１】
2008090559.tif 000023
【図２２】
2008090559.tif 000024
【図２３】
2008090559.tif 000025
【図２４】
2008090559.tif 000026