(57)【要約】【課題】ユーザの身体的条件や好み、操作対象のプログラム等に対応したカスタマイズが可能なヒューマンインタフェース装置及びシステムを提供する。【解決手段】ヒューマンインタフェース装置１が、ボタン等の操作機能を有し基板２０を接合可能な接続手段１３を有する操作部品１０と、操作部品１０を接合可能な接続手段２１、及び操作部品１０が接続されたポートの番号を操作部品１０からの操作信号に付加するハブ２２を有する基板２０とを備えて構成する。また、操作対象３０が、受信した設定信号及び操作信号からポート番号を識別する手段３４と、ポートの番号と基板２０の接続手段２１の位置との情報を格納する手段３５と、操作部品１０の位置を特定し、操作部品１０が配置された基板２０を画面に表示する手段３６と、画面から操作部品１０を選択し必要な設定を行う手段３７とを備えて構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの操作により必要な情報をコンピュータ、ゲーム機等の操作対象に入力するためのヒューマンインタフェース装置において、ボタン、スライダ、トラックボール等の操作機能を個々に独立して有する操作部品と、前記ヒューマンインタフェース装置の形状を構成し、前記操作部品を任意に配置する基板とを備えたことを特徴とするヒューマンインタフェース装置。
【請求項２】
請求項１に記載のヒューマンインタフェース装置において、前記操作部品及び基板が、互いを接合するための接続手段をそれぞれの接合面に備えたことを特徴とするヒューマンインタフェース装置。
【請求項３】
請求項２に記載のヒューマンインタフェース装置において、前記操作部品の接続手段が凹形状または凸形状をなし、前記基板の接続手段が凸形状または凹形状をなし、互いの凹凸形状が嵌合して前記操作部品及び基板が接合することを特徴とするヒューマンインタフェース装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のヒューマンインタフェース装置において、前記操作部品及び基板のそれぞれの接続手段が信号線に接続された端子を備え、前記操作部品及び基板が接合すると同時に互いの信号線を接続することを特徴とするヒューマンインタフェース装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のヒューマンインタフェース装置において、前記基板は信号線により基板の複数の接続手段と接続されたハブを備え、該ハブが、前記基板に任意に配置された複数の操作部品から送信された信号を、前記基板の接続手段及び信号線を介してそれぞれ受信する複数のポートと、前記受信した信号に、該信号を送信した操作部品の配置位置を示すポートの番号を追加し、時分割して前記操作対象に送信する手段とを備えたことを特徴とするヒューマンインタフェース装置。
【請求項６】
所定のプログラムを実行するコンピュータ、ゲーム機等の操作対象と、ユーザの操作により必要な情報を前記操作対象に入力する請求項５に記載のヒューマンインタフェース装置とを備えたシステムであって、前記操作対象が、前記ヒューマンインタフェース装置から送信された信号に基づいてポートの番号を識別する手段と、ポートの番号と基板の接続手段の位置とが対応した情報を格納する手段と、前記識別されたポート番号と前記格納された情報とに基づいて、基板に任意に配置された操作部品の位置を特定する手段と、前記特定された位置に操作部品が配置された基板を画面に表示する手段と、前記画面から操作部品を選択して、前記プログラムを実行するために必要な設定を行う手段とを備えたことを特徴とするヒューマンインタフェースシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のヒューマンインタフェースシステムにおいて、前記操作対象のプログラムを実行するために必要な設定を行う手段は、プログラムの変数と操作部品とを対応付け、前記ヒューマンインタフェース装置から送信された信号に対する前処理のためのパラメータを設定することを特徴とするヒューマンインタフェースシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータやゲーム機等を操作する入力装置に関し、特に、ユーザによりボタンの配置等をカスタマイズ可能なヒューマンインタフェース装置及びシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ユーザとコンピュータ又はゲーム機との間のヒューマンインタフェース装置には、周知のマウスやキーボードがあり、またプログラム毎に用意された専用の入力装置（例えば、非特許文献１参照。）や複数のプログラムに対応できる汎用の入力装置（例えば、非特許文献２参照。）もある。
【０００３】
【非特許文献１】
“お客様専用入力装置をＵＳＢで実現！！”、［ｏｎｌｉｎｅ］、株式会社システムサポート、［２００３年３月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｙｓｔｅｍ−ｓｕｐｐｏｒｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｕｓｂ／ｕｓｂｋｂ．ｈｔｍ＞
【非特許文献２】
“Ｎｏｓｔｒｏｍｏ  ｎ５０  ＳｐｅｅｄＰａｄ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、Ｂｅｌｋｉｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｓ、［２００３年３月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｃａｔａｌｏｇ．ｂｅｌｋｉｎ．ｃｏｍ／ＩＷＣａｔＰｒｏｄｕｃｔＰａｇｅ．ｐｒｏｃｅｓｓ？Ｍｅｒｃｈａｎｔ＿Ｉｄ＝１＆Ｐｒｏｄｕｃｔ＿Ｉｄ＝１０７７２７＞
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、専用の入力装置は、特定のプログラム以外の用途に使用することができないだけでなく、ユーザの手の大きさ等の身体的条件や個人の好みに対応することができない等の問題点がある。一方、汎用の入力装置は、上述した身体的条件や個人の好みに対応することができないことに加えて、使用しないボタン等が多数存在し、逆に必要なボタン等の数が不足するという問題点がある。また、専用の入力装置と比較すると、対象のプログラムに対して最適なものにはなりにくい等の問題点がある。
【０００５】
ところで、ユーザがボタンの割り当て等をカスタマイズできる機能を有する入力装置が存在するものの（例えば、非特許文献２参照。）、この入力装置では、ボタン等の位置や数を変更することができない。このように、従来の専用及び汎用のヒューマンインタフェースでは、基本的に入力装置に合わせてユーザが適応する必要があり、対象のプログラムによっては入力装置の操作等に習熟するのに長い時間がかかる等の問題点がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザの身体的条件や好み、操作対象のプログラム等に対応したカスタマイズが可能なヒューマンインタフェース装置及びシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１では、ユーザの操作により必要な情報をコンピュータ、ゲーム機等の操作対象に入力するためのヒューマンインタフェース装置において、ボタン、スライダ、トラックボール等の操作機能を個々に独立して有する操作部品と、前記ヒューマンインタフェース装置の形状を構成し、前記操作部品を任意に配置する基板とを備えたことを特徴とする。これにより、個々の機能を有する複数の操作部品を、ユーザの身体的条件や好み、操作対象のプログラム等に対応して自由に配置することができ、最適なヒューマンインタフェース装置のカスタマイズが可能となる。
【０００８】
また、請求項２では、請求項１に記載のヒューマンインタフェース装置において、前記操作部品及び基板が、互いを接合するための接続手段をそれぞれの接合面に備えたことを特徴とする。これにより、操作部品と基板とを容易に接合したり、操作部品を自由に付け替えて配置を変更したりすることが可能となる。
【０００９】
また、請求項３では、請求項２に記載のヒューマンインタフェース装置において、前記操作部品の接続手段が凹形状または凸形状をなし、前記基板の接続手段が凸形状または凹形状をなし、互いの凹凸形状が嵌合して前記操作部品及び基板が接合することを特徴とする。これにより、操作部品と基板とをさらに容易にかつ確実に接合することが可能となり、操作部品を自由に付け替えて配置を変更することが可能となる。
【００１０】
また、請求項４では、請求項２または３に記載のヒューマンインタフェース装置において、前記操作部品及び基板のそれぞれの接続手段が信号線に接続された端子を備え、前記操作部品及び基板が接合すると同時に互いの信号線を接続することを特徴とする。これにより、個々の操作部品の信号線と基板の信号線との接続を、操作部品と基板とを接合するだけで容易に行うことが可能となる。
【００１１】
また、請求項５では、請求項１から４のいずれか一項に記載のヒューマンインタフェース装置において、前記基板は信号線により基板の複数の接続手段と接続されたハブを備え、該ハブが、前記基板に任意に配置された複数の操作部品から送信された信号を、前記基板の接続手段及び信号線を介してそれぞれ受信する複数のポートと、前記受信した信号に、該信号を送信した操作部品の配置位置を示すポートの番号を追加し、時分割して前記操作対象に送信する手段とを備えたことを特徴とする。これにより、コンピュータ、ゲーム機等の操作対象は、受信する信号からポート番号を識別でき、操作部品の配置位置を特定することが可能となる。
【００１２】
また、請求項６では、所定のプログラムを実行するコンピュータ、ゲーム機等の操作対象と、ユーザの操作により必要な情報を前記操作対象に入力する請求項５に記載のヒューマンインタフェース装置とを備えたヒューマンインタフェースシステムであって、前記操作対象が、前記ヒューマンインタフェース装置から送信された信号に基づいてポートの番号を識別する手段と、ポートの番号と基板の接続手段の位置とが対応した情報を格納する手段と、前記識別されたポート番号と前記格納された情報とに基づいて、基板に任意に配置された操作部品の位置を特定する手段と、前記特定された位置に操作部品が配置された基板を画面に表示する手段と、前記画面から操作部品を選択して、前記プログラムを実行するために必要な設定を行う手段とを備えたことを特徴とする。これにより、ユーザは、操作部品が配置された基板を画面で見ながらプログラムを実行するために必要な設定を容易に行うことができる。
【００１３】
また、請求項７では、請求項６に記載のヒューマンインタフェースシステムにおいて、前記操作対象のプログラムを実行するために必要な設定を行う手段は、プログラムの変数と操作部品とを対応付け、前記ヒューマンインタフェース装置から送信された信号に対する前処理のためのパラメータを設定することを特徴とする。これにより、ユーザは、操作部品が配置された基板を画面で見ながら、プログラムの変数と操作部品との対応付けや、ヒューマンインタフェース装置から送信された信号に対する前処理のためのパラメータの設定を容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るヒューマンインタフェース装置及びシステムの一例を示す構成図である。図中、１はヒューマンインタフェース装置、２はヒューマンインタフェースシステム、１０は操作部品、２０は基板、３０は操作対象のコンピュータ又はゲーム機、４０は出力装置、５０は入力装置である。ヒューマンインタフェース装置１は、操作部品１０と基板２０とを備えている。また、ヒューマンインタフェースシステム２は、ヒューマンインタフェース装置１と、ヒューマンインタフェース装置１に信号ケーブル等により接続される操作対象３０のコンピュータ又はゲーム機とを備えている。尚、説明の都合上、図１では操作部品１０は１個であるが、実際はプログラム等に応じて複数の操作部品１０が存在する。
【００１５】
操作部品１０は、例えば、ボタン、スライダ、トラックボールのような、ユーザの操作を入力するための個々の部品であり、変換手段１１と、送信手段１２と、接続手段１３とを備えている。変換手段１１は、入力されたユーザの操作を電気信号に変換する。送信手段１２は、当該電気信号である操作信号を、例えば、ＵＳＢコントローラＩＣ等を用いて周知のＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）規格のパケット信号に変換し、当該パケット信号である操作信号を基板２０へ送信する。接続手段１３は、操作部品１０と基板２０との間で信号線及び電源線の接続を行う凹形状の端子であり、基板２０と操作部品１０とを接合することにより、信号・電源線を接続する。また、変換手段１１と送信手段１２との間、送信手段１２と個々の接続手段１３との間は、それぞれ信号・電源線により接続されている。
【００１６】
基板２０は、ヒューマンインタフェース装置１の形状をなし、接続手段２１と、ハブ２２とを備えている。また、ハブ２２は複数のポートとポート番号書込通知手段２３とを備えている。接続手段２１は、操作部品１０と基板２０との間で信号線及び電源線の接続を行う凸形状の端子であり、操作部品１０に備えた接続手段１３に接続され、基板２０と操作部品１０とを接合することにより、信号・電源線を接続する。すなわち、接続手段２１及び接続手段１３はそれぞれ基板２０及び操作部品１０の接合面に備えられ、接続手段２１及び接続手段１３が嵌合することのより基板２０及び操作部品１０が接合し、それぞれの信号・電源線が接続される。ハブ２２は、複数の操作部品１０からそれぞれの操作信号を受信し、当該操作信号を操作対象３０に時分割して送信する。ポート番号書込通知手段２３は、操作部品１０から受信した操作信号に、操作部品１０が接続されているポート番号を書き込み通知する。また、個々の接続手段２１とハブ２２との間は、それぞれ信号・電源線により接続されている。尚、図１では、接続手段１３の端子が凹形状であり接続手段２１の端子が凸形状であるが、接続手段１３の端子を凸形状とし接続手段２１の端子を凹形状としてもよい。また、接続手段１３と接続手段２１とは、凹凸形状により接続するようにしたが、これに限るものではなく、操作部品１０と基板２０との間で信号・電源線が接続される構造であればよい。
【００１７】
図２は、図１に示した基板２０に備えた接続手段２１の一例を示す図である。接続手段２１は、データ端子Ｄ１，データ端子Ｄ２、電源端子Ｐ、及び電源端子ＧＮＤのような、信号・電源線を接続する複数の接続端子である。これは、周知のＵＳＢ規格と同様の構成である。また、図２に示したように、個々の接続手段２１である上述した４つの端子のうち、例えば、データ端子Ｄ２の形状と他の３つの端子の形状とを異なる形状にし、操作部品１０に備えた接続手段１３をこれらの形状に対応して配置させることにより、操作部品１０と基板２０との接続を容易にかつ正しく行うことが可能となる。
【００１８】
図１に示したハブ２２は、複数の操作部品１０からの操作信号を受信するため、すなわち複数の操作部品１０からの入力を行うために複数のポートを備えている。これらの入力は、例えば周知のＵＳＢ規格の信号等であり、複数の操作部品１０からの入力をパケット信号として時分割し、図２に示したデータ端子Ｄ１，Ｄ２に接続される１対の信号線を用いて、操作対象３０のコンピュータ又はゲーム機に送信する。また、ハブ２２は、基板２０における操作部品１０の配置位置を識別するために、個々の操作部品１０が接続手段２１を経由して接続されたハブ２２のポート番号を、例えば周知のＵＳＢ規格等のパケット信号に書き込み通知するポート番号書込通知手段２３を備えている。
【００１９】
図３は、図１に示したヒューマンインタフェース装置の一例を示す外観図である。本ヒューマンインタフェース装置１には、トラックボールの操作部品１０−１、スライダの操作部品１０−２，３、及びボタンの操作部品１０−４〜９が基板２０に配置されている。基板２０は、操作対象３０のプログラムやゲームの違い、ユーザの好み等により、予め複数用意しておき、そこから選択するようにしてもよい。例えば、特定のデータを複数のボタンの配列から入力するような場合には、卓上に置いて操作し易い基板が適しているため、ユーザは平面形状の基板を選択する。また、ある種のゲームの場合には、両手で保持して操作し易い基板が適しているため、ユーザは３次元形状の基板を選択する。
【００２０】
図１に示した操作対象３０のコンピュータ又はゲーム機は、周知のＣＰＵ、メモリ、プログラム等から成り、ヒューマンインタフェース装置１によって操作されるプログラムを実行するものである。操作対象３０のコンピュータ又はゲーム機は、受信手段３１と、引数受渡手段３２と、プログラム実行手段３３と、ポート番号識別手段３４と、格納手段３５と、位置特定表示手段３６と、設定手段３７と、格納手段３８とを備えている。また、操作対象３０のコンピュータ又はゲーム機は、出力装置４０及び入力装置５０に接続される。
【００２１】
受信手段３１は、操作部品１０からの操作信号を受信する。引数受渡手段３２は、各操作部品１０からの操作信号に、予め設定された初期値、倍率等を用いて前処理を行い、対応付けされたプログラムの引数に受け渡す。プログラム実行手段３３は、操作対象３０のプログラムを実行する。ポート番号識別手段３４は、パケット信号である操作信号に書き込まれたハブ２２のポート番号を識別する。格納手段３５は、一つ又は複数の基板２０の形状、接続手段２１の端子位置、及び対応するハブ２２のポート番号情報を格納する。位置特定表示手段３６は、識別されたポート番号から操作部品１０の位置を特定し、操作部品１０が配置された基板２０の画像を出力装置４０を用いて表示する。設定手段３７は、位置特定表示手段３６による画像上で操作部品１０を選択し、ヒューマンインタフェース装置１の操作対象であるプログラムの変数とそれを操作する操作部品１０との対応付け、及び操作信号に対する前処理のためのパラメータの設定を行う。格納手段３８は、設定手段３７により選択された操作部品１０、対応付けられたプログラムの変数と操作部品１０、及び操作信号に対する前処理のために設定されたパラメータを格納する。
【００２２】
出力装置４０は、位置特定表示手段３６により表示等される情報を出力する周知のＣＲＴ、スピーカ等である。入力装置５０は、ユーザが出力装置４０に出力された情報を見ながら、設定手段３７により選択等される情報を入力する周知のキーボード、マウス等である。
【００２３】
次に、操作対象３０のコンピュータ又はゲーム機が、操作信号を受信してからプログラムの引数に受け渡すまでの一連の処理について、図１を参照して説明する。まず、受信手段３１は、ヒューマンインタフェース装置１から送信された操作信号、すなわち各操作部品１０からの操作信号を受信する。そして、引数受渡手段３２は、操作部品１０とプログラムの引数とが対応付けられた情報、及び操作信号に対する前処理のための倍率や初期値等のパラメータを格納手段３８から読み出し、受信手段３１により受信された操作信号に前処理を行い、前処理を行った操作信号をプログラム実行手段３３のプログラムの引数に受け渡す。
【００２４】
次に、操作対象３０のコンピュータ又はゲーム機が、操作部品１０とプログラムの変数とを対応付け、操作信号に対する前処理を行うための倍率、初期値等のパラメータを設定するまでの一連の処理について、図１を参照して説明する。まず、受信手段３１は、ヒューマンインタフェース装置１が操作対象３０に接続されたときに、またはヒューマンインタフェース装置１が操作対象３０に既に接続されており新たに操作部品１０が基板２０に接続されたときに、ヒューマンインタフェース装置１から送信された設定信号、すなわち各操作部品１０からの設定信号を受信する。この場合、設定信号が周知のＵＳＢ規格によるパケットの設定信号のときは、設定信号には各操作部品１０のＩＤが書き込まれているため、図示しない操作部品識別手段は操作部品１０を識別する。本発明では、これに加えて、ポート番号識別手段３４が、操作部品１０のポート番号書込通知手段２３によりパケットの設定信号に書き込まれたハブ２２のポート番号を識別する。尚、設定信号とは異なるタイミングでヒューマンインタフェース装置１から送信される操作信号にも、このハブ２２のポート番号および各操作部品１０のＩＤが同様に書き込まれている。そして、位置特定表示手段３６は、基板２０の形状と端子位置、及び対応するハブのポート番号情報を格納手段３５から照会し、操作部品１０の位置を特定する。また、位置特定・表示手段３６は、操作部品１０が配置された基板２０の画像を生成し出力装置４０を用いて画面に表示する。そして、設定手段３７は、操作部品１０と操作対象３０のプログラムの変数との対応付け、及び操作信号に対する前処理のためのパラメータの設定を入力装置５０を用いて行う。尚、操作対象３０のコンピュータ又はゲーム機が、操作部品１０とプログラムの変数とを対応付け及び所定のパラメータを設定するのは、ヒューマンインタフェース装置１が操作対象３０に接続されたとき、またはヒューマンインタフェース装置１が操作対象３０に既に接続されており新たに操作部品１０が基板２０に接続されたときに受信する設定信号に基づいているが、ユーザが操作部品１０を操作したときに行ってもよい。この場合、操作対象３０は、ヒューマンインタフェース装置１から送信された操作信号を受信し、上述した同様の処理を行う。
【００２５】
図４に、位置特定表示手段３６が出力装置４０に表示する設定画面の一例を示す。本設定画面の上部は操作部品１０が配置された基板２０の画像である。ユーザによりこの画像から設定したいスライダの操作部品１０−２が選択されると、位置特定表示手段３６は、当該操作部品１０−２を設定画面の左下部に表示する。そして、ユーザによりこの操作部品１０−２により制御したいプログラムの変数が設定画面中央下部のプルダウンメニューから選択されると、操作部品１０−２とプログラムの変数とを対応付ける。また、ユーザにより設定画面右下部からパラメータが入力されると、操作信号に対する前処理のためのパラメータを設定する。そして、操作部品１０とプログラムとの変数の対応付け情報、及びパラメータが格納手段３８に格納される。
【００２６】
以上、実施の形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更や応用が可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力装置を構成する操作部品を分割し、ユーザの好みにより配置し、その操作部品の持つ機能を定義するようにしたから、ユーザが入力装置を自由にかつ容易にカスタマイズすることができる。また、本発明によれは、ユーザの身体的条件や好み、操作対象のプログラムに応じて、基板上にボタンやスライダ、トラックボール等の操作部品を必要な数だけ自由に配置し、別の位置に付け替えることができるようにした、操作対象のプログラムに対して最適なヒューマンインタフェース装置を構成できる。さらに、ユーザは入力装置に合わせて適応する必要がなく、操作等に短時間で習熟することができる。また、本発明によれば、基板と操作部品とを接合するようにしたから、操作部品の基板への配置と、信号線及び電源線の接続とを同時に行うことができる。また、本発明によれば、操作対象であるコンピュータ又はゲーム機が、基板における操作部品の配置位置を識別し、その画像をＣＲＴ等のグラフィカルユーザインタフェース上に表示するようにしたから、操作対象のプログラムの実行のために必要な設定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るヒューマンインタフェース装置及びシステムの一例を示す構成図である。
【図２】基板に備えた接続手段の一例を示す図である。
【図３】図１に示したヒューマンインタフェース装置の一例を示す外観図である。
【図４】設定画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  ヒューマンインタフェース装置
２  ヒューマンインタフェースシステム
１０，１０−１〜９  操作部品
１１  変換手段
１２  送信手段
１３，２１  接続手段
２０  基板
３０  操作対象
２２  ハブ
２３  ポート番号書込通知手段
３１  受信手段
３２  引数受渡手段
３３  プログラム実行手段
３４  ポート番号識別手段
３５，３８  格納手段
３６  位置特定・表示手段
３７  設定手段
４０  出力装置
５０  入力装置
【図１】
2004341885.tif 000003
【図２】
2004341885.tif 000004
【図３】
2004341885.tif 000005
【図４】
2004341885.tif 000006