(57)【要約】【課題】コンピュータに対する情報入力のためのシステムとして、特に、角度を直感的に入力することができるシステムを提供する。【解決手段】筒１０５の内壁にＩＤタグ１０１を複数個配置する。このＩＤタグ１０１の一つと交信可能に、筒１０５の中央から吊るされる形で、常に鉛直になるように、一軸で回転する振り子状の先にＩＤリーダ１０２を設置する。ＩＤタグ１０１は、その回転軌道に沿って円弧状に、所定の間隔で配置される。ＩＤリーダ１０２はコンピュータ３に繋がっている。コンピュータ１０３は、ＩＤタグ１０１の配置状態を記憶する記憶装置１０４を配置記憶手段を備える。人が筒１０５を回すと、コンピュータ１０３に内在されている角度算出処理部は、ＩＤリーダ１０２で得られたＩＤ情報に対応する配置位置をその配置記憶手段を参照して判定し、角度を算出し、各種の処理部に入力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人がコンピュータに対して情報を入力するための情報入力システムにおいて、
固有のＩＤ情報を有するＩＤタグと、
前記ＩＤタグが自己の交信範囲内に入るとそれを感知してそのＩＤ情報を取得するＩＤリーダと、
前記ＩＤリーダが取得したＩＤ情報から角度を算出する角度算出処理部と、を備えることを特徴とする情報入力システム。
【請求項２】
前記ＩＤリーダは、常に鉛直になるように、一軸で回転する振り子状の先に取り付けられ、
前記ＩＤタグは、その回転軌道に沿って円弧状に、所定の間隔で配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入力システム。
【請求項３】
前記ＩＤリーダは、常に鉛直になるように、二軸で回転する振り子状の先に取り付けられ、
前記ＩＤタグは、その回転軌道に沿って球面状に、所定の間隔で配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入力システム。
【請求項４】
前記ＩＤリーダは、隣接する前記ＩＤタグからの送信電波の干渉を防ぐためのシールドが周りに取り付けられ、交信範囲内に存在する一つのＩＤタグのＩＤ情報を取得するようにされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の情報入力システム。
【請求項５】
前記ＩＤタグが配置された状態を記憶する配置記憶手段を新たに備え、
前記角度算出処理部は、前記ＩＤリーダが取得したＩＤ情報に対応する配置位置を前記配置記憶手段を参照して判定し、角度を算出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の情報入力システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人がコンピュータに対して情報を入力するためのシステム、特に、角度を直感的に入力することができるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユビキタスという言葉が一般に利用されているように、日常生活のさまざまな場面においてコンピュータが利用できる環境が整いつつある。このようなコンピュータが遍在しユーザの実世界の作業を支援するような環境では、コンピュータをコンピュータとして意識せずに自然で直感的に利用できるインタフェースが求められている。現在は、マウスやキーボードを入力装置としてアイコンやウィンドウなどのデスクトップメタファによる操作を基本とするＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が広く利用されている。
【０００３】
しかしながら、こうしたマウスは、平面的な動きを利用して情報を入力するデバイスであるため、どれくらい回転させるかなどの角度に関する情報を直感的に入力することが難しいという問題がある。また、３次元的な方向に関する情報も同様に、非常に難しい問題となる。
【０００４】
これらの問題を鑑み、画像情報を利用して対象物の姿勢を検出し、入力インタフェースに応用するという試みが発表されている。例えば、非特許文献１の論文では、手の姿勢を検出し、その回転情報を入力する手法を提案している。しかしながら、この方法に代表される画像情報を利用した方法では、画像処理に起因する問題がある。例えば、処理が正確でなく誤った角度を算出したり、利用する環境が限定されていたり、処理速度がかかったりすることがしばしば起こり、入力インタフェースとして、実際に利用することは非常に難しいという問題がある。
【０００５】
また、磁気センサや光ファイバを利用して３次元位置を計測するデバイスの開発なども行われている。例えば、非特許文献２の論文では、グローブ型のデバイスを装着してユーザの手や指の位置や姿勢、形状を実時間で精度良く計測するデバイスを提案している。これらは、上述したような問題は解決されているが、磁気センサなどの装置が大掛かりとなり、簡便に利用することは難しい。また、ユーザに拘束感を与えるため、自然な使用感が要求される入力インタフェースでの利用に適しているとは言い難い。
【０００６】
【非特許文献１】
齋藤、佐藤、小池「Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ  Ｇｌｏｖｅ：多視点画像に基づく手形状・姿勢の実時間入力とその応用」情報処理学会論文誌、Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１，ｐｐ．１８５−１９４（２００２）
【０００７】
【非特許文献２】
Ｂａｕｄｅｌ，Ｔ．，Ｌａｆｏｎ，Ｍ．Ｂ．：ＣＨＡＲＡＤＥ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｆｒｅｅ−Ｈａｎｄ  Ｇｅｓｔｕｒｅｓ；Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＡＣＭ，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．７，ｐｐ１２８−３５（１９９３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたもので、コンピュータに対する情報入力のための新たなシステム、特に、角度を直感的に入力することができるシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る情報入力システムは、固有のＩＤ情報を有するＩＤタグと、前記ＩＤタグが自己の交信範囲内に入るとそれを感知してそのＩＤ情報を取得するＩＤリーダと、前記ＩＤリーダが取得したＩＤ情報から角度を算出する角度算出処理部と、を備える。
【００１０】
この構成によれば、ＩＤタグとＩＤリーダの組み合わせにより、ＩＤタグの固有のＩＤ情報から角度を算出でき、直感的な入力を支援することができる。
【００１１】
好適な態様では、前記ＩＤリーダは、常に鉛直になるように、一軸で回転する振り子状の先に取り付けられ、前記ＩＤタグは、その回転軌道に沿って円弧状に、所定の間隔で配置される。
【００１２】
あるいは、別の好適な態様では、前記ＩＤリーダは、常に鉛直になるように、二軸で回転する振り子状の先に取り付けられ、前記ＩＤタグは、その回転軌道に沿って球面状に、所定の間隔で配置される。
【００１３】
これらの好適な態様によれば、一軸、または二軸の回転角度を算出することができる。
【００１４】
また、別の好適な態様では、前記ＩＤリーダは、隣接する前記ＩＤタグからの送信電波の干渉を防ぐためのシールドが周りに取り付けられ、交信範囲内に存在する一つのＩＤタグのＩＤ情報を取得するようにされる。
【００１５】
この好適な態様によれば、隣接する前記ＩＤタグからの送信電波の干渉を防いで、一つのＩＤタグのＩＤ情報を取得することができ、信頼性が向上する。
【００１６】
さらに、別の好適な態様では、前記ＩＤタグが配置された状態を記憶する配置記憶手段を新たに備え、前記角度算出処理部は、前記ＩＤリーダが取得したＩＤ情報に対応する配置位置を前記配置記憶手段を参照して判定し、角度を算出する。
【００１７】
この好適な態様によれば、角度算出の処理を正確かつ円滑に行うことが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）を図面を参照して説明する。この実施形態の例では、ユーザが回転させることにより、その２次元的な回転角度を直感的に入力することができるシステムを提供する。
【００１９】
図１に、本発明の一実施形態による情報入力システムの概略構成例を示す。このシステムでは、筒１０５の内壁にＩＤタグ１０１が複数個配置されている。そして、筒１０５の中央からＩＤリーダ１０２が吊るされる形で設置されている。
このシステムでは、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）を利用する。このＲＦＩＤは、ループアンテナとＩＣチップを含み、リーダ・ライタという別のアンテナと電磁誘導の原理で通信が可能である。この通信により、ＩＤタグ１０１の固有のＩＤ情報をＩＤリーダ１０２により取得する。また、ＩＤリーダ１０２はコンピュータ１０３に繋がれており、コンピュータ１０３は、ＩＤリーダ１０２から受けた信号をコンピュータ１０３に内在される角度算出処理部に送ったり、ＩＤリーダ１０２に対し指示を送ったりする。また、コンピュータ１０３は、記憶装置１０４を備える。記憶装置１０４は、以降に示すＩＤ情報に対応する配置位置を記録している配置記憶手段の例であり、ＩＤ情報が取得された際に参照される。
【００２０】
図２は、筒１０５を正面から見た状態を概略的に示す図であり、この図に示すように、ＩＤリーダ１０２の交信範囲は、筒１０５の内側壁面を向いている。また、各ＩＤタグ１０１は、重ならないように円弧に沿って配置する。なお、各ＩＤタグ１０１は、固有のＩＤ情報によって識別されており、ここでは便宜上、１２個のＩＤタグ１０１をそれぞれ０〜１１の番号で識別する（図２参照）。
【００２１】
ユーザは手で筒１０５を回すことによって、角度を入力することになる。この回転により、常に鉛直となっているＩＤリーダ１０２の交信範囲内に存在するＩＤタグ１０１が変わってくる。このとき、ＩＤリーダ１０２が取得するＩＤタグ１０１のＩＤ情報を遷移により、回転された角度をコンピュータ１０３に内在される角度算出処理部で算出する。
【００２２】
図３は、筒が回転された状態とＩＤ情報の対応関係の例である。ここでは、図２に示したＩＤタグ１０１の配置において、太い矢印で示す回転をした際のＩＤ情報の遷移を示している。初期状態３０１に対して、この配置された状態が配置記憶手段において記憶されているとする。例えば、以下に示すような情報が格納される。
【００２３】
【表１】
2004326487.tif 000003
【００２４】
この状態では、ＩＤリーダ１０２が取得したＩＤタグ１０１のＩＤ情報は０となる。この状態に対して、ユーザの回転により、３０２の状態になったとする。
このとき、ＩＤリーダ１０２が取得したＩＤタグ１０１のＩＤ情報は３となる。
これらのＩＤ情報に対応する角度は０゜、９０゜であり、その差９０−０＝９０から、回転角度が９０゜であると算出される。また、３０３の状態になったとすると、ＩＤ情報は２となる。このとき、このＩＤ情報に対応する角度は６０゜であり、その差６０−９０＝−３０から、回転角度が−３０゜であると算出される。最終的には、これらの回転角度に関する情報が各種の処理部（プログラム等）に入力され、例えば、コンピュータ内のＣＧモデルを回転させるなどの処理が行われることになる。
【００２５】
また、この構成では、上述した角度の算出だけではなく、このＩＤ情報に対応する処理を行うことも可能である。例えば、図４に示すように、筒１０５に１〜１２までの数字を表示しておき、それらがテレビのチャンネルに対応したリモコンであるようなシステムにすることもできる。この構成では、ユーザが筒１０５を回すと、それに対応したＩＤ情報が取得でき、更に、そのＩＤ情報にチャンネルを対応させておくことで、該当するチャンネルに変える。昔から、テレビのチャンネルを変えるときには、チャンネルをひねっていたが、本構成により、このような直感的なインタフェースを提供することができる。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態のシステムによれば、簡単な回転の動きで、角度に関する情報の入力を行うことができる。本システムは、ＩＤタグを１２個配置した例について述べたが、ＩＤタグを細かく配置することにより、より細かい角度を算出することが可能である。例えば、株式会社目立製作所が発売しているミューチップは、０．４ミリ角・厚さ６０ミクロンの無線認識ＩＣチップであり、こうしたチップを利用し、細かい角度を算出することができる。
【００２７】
なお、このシステムにおいて、ＩＤリーダがＩＤタグを検出したことを示すために、例えば音を鳴らす、ランプを点滅させるなどしても良い。また、上述のテレビのリモコンの例のように、各ＩＤタグに番号やサインを表示することによりそれらを識別しやすくすることも好適である。また、初期状態の基準となるＩＤタグを、突起や粗目などで触覚的に他と区別できるようにすることも好適である。また、本システムは、ＩＤタグ、ＩＤリーダを磁性体、及び磁気センサを用いて構築できることは言うまでもない。ＲＦＩＤは量産化が進んでおり、コスト的により使い易い状況にあるので、ここでは利用している。
【００２８】
また、以上では、ＩＤリーダが常に鉛直になるように一軸で回転する振り子状の先に取り付けられ、ＩＤタグがその回転軌道に沿って円弧状に所定の間隔で配置された例を示したが、ＩＤリーダが常に鉛直になるように二軸で回転する振り子状の先に取り付けられ、ＩＤタグがその回転軌道に沿って球面状に所定の間隔で配置された場合についても、同様である。
【００２９】
図５はその概略構成例を示す図であって、本発明の別の実施形態による情報入力システムの構成例を示す。このシステムでは、球５０２の内壁上に半径の長さの棒が設置され、その先端となる球５０２の中央からＩＤリーダ５０１が吊るされる形で設置されており、球５０２の内壁にＩＤタグが複数個配置されている。
また、ＩＤリーダ５０１はコンピュータ５０３に繋がれており、コンピュータ５０３は、ＩＤリーダ５０１から受けた信号をコンピュータ５０３に内在される角度算出処理部に送ったり、ＩＤリーダ５０１に対し指示を送ったりする。また、コンピュータ５０３は、記憶装置５０４を配置記憶手段として備える。
【００３０】
図６は球の内壁に配置されたＩＤタグの状態を概略的に示す図である。この図に示すように、球６０１の内壁のある一部分６０２に配置されたＩＤタグの状態を拡大すると、６０３に示すようになる。また、このＩＤタグに対応する固有のＩＤ情報を、ここでは便宜上、６０４に示すように表している。この場合は、二軸の回転になるので、配置記憶手段において記憶される情報は、ロール角、及びピッチ角を含み、例えば、以下のようになる。
【００３１】
【表２】
2004326487.tif 000004
【００３２】
角度算出処理部により配置記憶手段を参照して、例えば、ＩＤリーダが取得したＩＤタグのＩＤ情報は００から、１１に遷移した場合には、ロール角について１０゜、ピッチ角について１０゜の回転が行われた、というように角度が算出される。そして、前述した構成の場合と同様、最終的には、これらの回転角度に関する情報が各種の処理部（プログラム等）に入力され、例えば、コンピュータ内のＣＧモデルを回転させるなどの処理が行われることになる。
【００３３】
以上、本発明を実施形態の例に基づき具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態の例に限定されるものではなく、幅広く応用することができる。例えば、ＩＤリーダは、隣接するＩＤタグからの送信電波の干渉を防ぐためのシールドが周りに取り付けられ、交信範囲内に存在する一つのＩＤタグのＩＤ情報を取得するようにされるのが好適である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＩＤタグとＩＤリーダの組み合わせにより、ＩＤタグの固有のＩＤ情報を取得して、一軸、または二軸の回転角度を算出することができ、直感的な入力を支援することができるシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る構成の一例を説明するための図である。
【図２】上記実施形態に係る処理の一例を説明するための図（その１）である。
【図３】上記実施形態に係る処理の一例を説明するための図（その２）である。
【図４】上記実施形態に係る処理の一例を説明するための図（その３）である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る構成の一例を説明するための図である。
【図６】上記別の実施形態に係る処理の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１…ＩＤタグ
１０２…ＩＤリーダ
１０３…コンピュータ
１０４…記憶装置
１０５…筒
５０１…ＩＤリーダ
５０２…球
５０３…コンピュータ
５０４…記憶装置
６０１…球
６０２…球の内壁の一部分
６０３…ＩＤタグの状態
６０４…ＩＤ情報
【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】
2004326487.tif 000009
【図６】
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