(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持用本体と、
前記把持用本体に設けられ、少なくとも一つの接触点を介して二次元位置データを検出する円弧面タッチモジュールと、
前記把持用本体に接続され、前記二次元位置データに基づいて入力装置を第１入力モードに切り換え、前記第１入力モードおよび前記二次元位置データに基づいて制御信号を生成する制御モジュールとを備えたことを特徴とする多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項２】
前記把持用本体は、円筒体、円錐体、球体あるいは円弧面体の幾何形的形状であることを特徴とする請求項１に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項３】
前記制御モジュールは、前記二次元位置データに基づいてユーザの手の把持方式を確定し、前記入力装置を複数の入力モードのうち、前記把持方式に対応する入力モードに切り換えることを特徴とする請求項１に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項４】
前記入力装置は、管形状の入力装置であり、
前記把持方式はさらに、正位把持、逆位把持、両手把持およびブラシ把持のいずれかを含むことを特徴とする請求項３に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項５】
前記制御モジュールは、前記二次元位置データの相対関係に基づいて前記入力装置の第１入力モードを切り換えることを特徴とする請求項１に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項６】
本体と、
二次元位置データを入力するために前記本体の表面に設けられた円弧面タッチモジュールと、
前記本体に接続され、前記本体の幾何学的特徴に基づいて前記二次元位置データを三次元位置データに変換し、前記三次元位置データに基づいて前記入力装置の入力モードを切り換える制御モジュールとを備え、
前記制御モジュールは、切り換えられた入力モードおよび前記三次元位置データに基づいて制御信号を生成することを特徴とする多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項７】
前記本体は、円筒体、円錐体、球体あるいは円弧面体の幾何学的形状であることを特徴とする請求項６に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項８】
前記制御モジュールは、前記三次元位置データに基づいてユーザの手の把持方式を決め、前記入力装置を前記把持方式に対応する入力モードに切り換えることを特徴とする請求項６に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項９】
前記入力装置は、管形状の入力装置であり、
前記把持方式は、正位把持、逆位把持、両手把持又はブラシ把持を含むことを特徴とする請求項８に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項１０】
前記制御モジュールは、前記三次元位置データの相対関係に基づいて前記入力装置の入力モードを切り換えることを特徴とする請求項６に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項１１】
電子装置を制御する多モード切り替え機能付入力装置であって、
棒状本体と、
二次元位置データを入力するために前記棒状本体表面に設けられた円弧面タッチモジュールと、
前記二次元データに基づいて信号を前記電子装置に伝送する信号伝送用モジュールと、
前記二次元データに基づいて入力モードを切り換える制御モジュールと、
前記多モード切り替え機能付入力装置の物理量を検出するセンサーとを備えたことを特徴とする多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項１２】
前記二次元データと前記物理量とに基づいて操作指令を生成して、前記信号伝送用モジュールを介して前記操作指令を前記電子装置に伝送する指令認識モジュールを更に備えたことを特徴とする請求項１１に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項１３】
前記指令認識モジュールは、前記二次元データおよび前記物理量に基づいてユーザの操作の動きを認識し、当該操作の動きに対応する操作指令を生成することを特徴とする請求項１２に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項１４】
前記センサーは、加速度センサー、重力センサー、ジャイロおよび方向測定器のいずれかであることを特徴とする請求項１２に記載の多モード切り替え機能付入力装置。
【請求項１５】
携帯式入力装置を有する電子システムであって、
情報処理を行うシステムと、
前記システムに接続し、ユーザの指令に従い、無線通信ネットワークを介して前記システムに指令を下す遠隔入力装置とを備え、
前記遠隔入力装置は、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の多モード切り替え機能付入力装置であることを特徴とする電子システム。
【請求項１６】
前記システムは、携帯型情報端末、携帯電話および多機能携帯電話機のいずれかであることを特徴とする請求項１５に記載の電子システム。
【請求項１７】
前記遠隔入力装置は、接触高感度表面を有するスタイラスペンであることを特徴とする請求項１５に記載の電子システム。
【請求項１８】
前記スタイラスペンと前記接触高感度表面とはそれぞれ独立の要素であることを特徴とする請求項１７に記載の電子システム。
【請求項１９】
前記スタイラスペンと前記接触高感度表面とは一つの構造に設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の電子システム。
【請求項２０】
前記遠隔入力装置は、少なくとも加速度センサー、重力センサー、ジャイロセンサーおよびデジタルコンパスのいずれかを含むことを特徴とする請求項１５に記載の電子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子インターフェイス装置に関し、特に、二次元位置データに基づく入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子装置は、例えばキーボード、手書きパッド、平面タッチパネルなどの一つまたは複数の典型的な平面入力装置、または、例えばマウスあるいはトラックボールなどの操作平面を必要とする入力装置を備えている。しかしながら、小型の携帯式電子装置において、上述の従来の平面入力装置を操作するスペースは多くの場合、ユーザにとって不十分である。よりパワフル、かつ、よりコンパクトとなっている携帯型情報端末(ＰＤＡ)や携帯電話などの電子装置にとって、マン・マシン・インターフェースはいつも課題である。従来の解決方法は、タッチパネル、電子ブック、または電子新聞などの可視スクリーンにてタッチパッドを提供することである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の平面入力装置または典型的なタッチパッドの問題点は、ユーザがタッチパッドをタッチするときに、ユーザの手と指がスクリーンを遮り、見え辛いことである。例えば、携帯式スクリーン上から指を使って文字を選択するときに問題となる。また、人間の手は三次元空間に移動できるが、従来のマン・マシン・インターフェースは通常一次元だけしか移動できない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、多モード切り替え機能付き入力装置に関わるものである。多モード切り替え機能付き入力装置は主に、本体、円弧面タッチモジュールおよび制御モジュールを含む。円弧面タッチモジュールは、二次元位置データを入力するため、本体の表面に設けられている。制御モジュールは、二次元位置データに基づいて入力装置の入力モードを切り換えて、切り換えられた入力モードおよび二次元位置データに基づいて、制御信号を生成する。一実施形態において、制御モジュールはさらに、本体の幾何学的特徴に基づいて二次元位置データを三次元位置データに切り換えた上、三次元位置データに基づき入力装置の入力モードを切り換えて、切り換えられた入力モードおよび三次元位置データに基づいて制御信号を生成する。
【０００５】
以下で明らかになる本発明のその他の目的、長所および特徴とともに、本発明の本質は、発明の詳細説明、実施形態および図面を参照することでより明確に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
ここに、多モード切り替え機能付ユーザインターフェイス装置の使用方法、システムおよび器具の一実施形態を説明する。
【０００７】
この種の技術を熟知するものは、以下に示す実施形態が本発明を説明するためだけのものであって、本発明に何らの制限を加わるものでないことを理解すべきである。また、当該技術を熟知するものは、開示された実施形態よりその他の実施形態を容易に相当できる。詳細な内容は、添付図面に示すような実施形態を実施するために作成されたものである。図面と以下の説明において、同様または類似する部分には同じ符号を割りつけて説明する。
【０００８】
本発明の実施形態において、各種のオペレーティングシステム、計算プラットフォーム、コンピュータプログラム、および/又は汎用機器を使用することによって、ここに説明するコンポーネント、プロセス手順、および/又はデータ構造を実施することができる。このほか、当該技術を熟知するものは、配線装置、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡｓ)又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）など汎用性の少ない装置に使用されても、なお本発明の概念と範疇に含まれることを申し上げる。コンピュータ又は装置より実行する一連のプロセス手順の方法において、当該装置により一連の指令として読み取り可能なこれらのプロセス手順は、例えば、コンピュータメモリ装置(ＲＯＭ(読出し専用メモリ)、ＰＲＯＭ(プログラマブル)、ＥＥＰＲＯＭ(電気的消去・プログラム可能型読取専用メモリ)、フラッシュメモリ、携帯式ディスクなど)、磁気式記憶媒体(磁気テープや磁気ディスクドライブなど)、光学式記憶媒体(ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、紙カードと紙テープなど)およびその他の既知タイプのプログラムメモリ装置などの有形媒体に保存することができる。
【０００９】
図１Ａと図１Ｂは、本発明の多モード切り替え機能付き入力装置１の一実施形態である。多モード切り替え機能付き入力装置は、本体１１、円弧面タッチモジュール１２および制御モジュール１３を含む。さらに、多モード切り替え機能付き入力装置１は通常、棒状入力装置１という。これ以降、用語の「入力装置」と「棒状入力装置」は交互に使用することがある。さらに、円弧面タッチモジュール１２は通常、円弧形タッチモジュールという。これ以降、用語の「円弧面タッチモジュール」と「円弧形タッチモジュール」は交互に使用することがある。特に注意すべきことは、図１Ａ〜Ｃにおいて、一つ又は複数のブロック(電気回路又は素子)が削除又は追加されても、本発明の実施形態の基本概念に変わりがないことである。
【００１０】
本実施形態において、本体１１は円柱面の管体を用いる。そのうち、本体１１は、円弧面を有し、円錐体、球体又は他の幾何学体である。円弧形タッチモジュール１２は、二次元位置データ１２１の検出および/又は入力を行うため、本体１１の表面に設けられるかおよび/又はかぶせられる。本実施形態において、円弧面タッチモジュール１２は弾力性のあるタッチパネルを用いる。制御モジュール１３は、二次元位置データ１２１に基づいて入力装置１の入力モードを切り換える。本実施形態において、二次元位置データ１２１は、手で円弧面タッチモジュール１２をなぞるか又は検出された位置に関連する情報を含む。このほか、二次元位置データ１２１はさらに、円弧面タッチモジュール１２に沿って移動する接触物の移動データを含む。
【００１１】
操作中、ユーザが、例えば正位把持、逆位把持、正位保持、逆位保持、両手把持、ブラシ把持など様々な把持方式または位置により入力装置１を把持した場合、円弧面タッチモジュール１２は、把持方式に従い様々な二次元位置データを入手する。制御モジュール１３は、入力装置１の把持方式又は位置を識別することができる。一例として、制御モジュール１３は、これらの二次元位置データの相対関係に基づいて把持方式を認識し、入力装置１の入力モードを認識した把持方式に対応する入力モードに切り換えることができる。
【００１２】
入力モードは、図画モード、一覧モード、編集モード、マルチメディア放送モードまたはキーボードモードの中の１つである。様々な制御信号がそれぞれの入力モードに対応して生成される。一例として、一覧モードにおいては、前頁、次頁またはカーソル移動を指示する制御信号が生成される。さらに、マルチメディア放送モードにおいては、再生、一時停止、停止、先送りまたは逆戻りを指示する制御信号が生成される。
【００１３】
制御モジュール１３は、図１Ｂに示すように電子装置１９に対する制御信号を生成することができる。入力装置１と電子装置１９との組み合わせ方式は、以下に示す数種類がある。
（１）入力装置１を電子装置に固定して配置する。
（２）入力装置１を電子装置１９から分離した独立装置とする。入力装置１は、さらに、無線方式により電子装置１９に接続して制御信号を伝送するための信号送信用モジュールを備える。
（３）入力装置１の制御モジュール１３を電子装置１９に配置する。入力装置１の本体１１と円弧面タッチモジュール１２とは、電子装置１９から分離した独立装置として統合する。入力装置１はさらに、二次元位置データ１２１を制御モジュール１３に伝送するための信号送信用モジュールを有する。信号送信用モジュールは、制御信号を生成して電子装置１９に伝送する。
【００１４】
図１Ｃは、棒状入力装置の前面図を示している。前面図は、図１Ｂに示すように、文字Ｄにより指し示される。入力装置１としての棒状入力装置１は、棒状本体１１、円弧形タッチモジュール１２および信号送信用モジュール（図１Ｂにおいて図示せず）を含む。棒状本体１１は、棒形、円柱形またはペンのような形が好ましい。円弧形タッチモジュール１２は、棒状本体１１に取り付けられる。円弧形タッチモジュール１２は、二次元位置データを検出した後、その検出した二次元位置データを信号送信用モジュールを介して電子装置１９に伝送する。伝送信号は、ユーザによってもたらされた、円弧形タッチモジュール１２の位置または円弧形タッチモジュール１２の移動に関する。
【００１５】
多モード切り換え機能付入力装置を使用する長所は、ユーザーインタフェース装置の操作利便性および性能が向上することである。
【００１６】
多モード切り換え機能付入力装置を使用する他の長所は、入力装置を手の構造に対応させることができ、ユーザに入力装置をより快適に操作させられることである。
【００１７】
入力装置を使用する他の長所は、入力装置を複数の入力モードに切り換え可能のため、データ入力の効率を向上させることである。
【００１８】
図２Ｂに戻り、ユーザは、片手にて棒状入力装置１を把持し、電子装置１９を制御するために円弧形タッチモジュール１２に触れる。電子装置１９の制御内容には、スクロール、前頁/次頁めくり、デジタルコンテンツ作成などを含む。一実施形態において、棒状入力装置１を電子装置１９へ容易に納めることができるため、電子装置１９の操作キーの数を最小限に抑え、スクリーンのスペースを拡大することできる。
【００１９】
一実施形態において、棒状入力装置１は、少なくとも棒状入力装置１の物理量を検出するためのセンサーを含む。当該センサーは、棒状入力装置１の加速度、傾斜角、回転角又は対向方向を検出するための加速度センサー、重力センサー、ジャイロまたはデジタルコンパスを含む。このほか、二次元データに基づく信号又はセンサーによって検出された物理量は、指令認識モジュールを介して操作指令を発信させるために使用される。指令認識モジュールは、複雑かつより多様な操作方法をユーザに提供することができる。指令認識モジュールは、棒状本体１１または電子装置１９に設置することができる。
【００２０】
図２Ａと図２Ｅは、本発明の一実施形態において、円弧面タッチモジュールにより検出された二次元データの組み合わせを示している。特に注意すべきことは、図２Ｂに示される円弧タッチモジュールのタッチ位置を平面２０に表していることである。平面２０の左上隅は二次元座標の原点である。そのうち、右向きの矢印は二次元座標Ｘ軸の正方向を指し、下向きの矢印は二次元座標Ｙ軸の正方向を指す。特に注意すべきことは、平面２０の右下隅が最大の座標位置であることである。本実施形態において、平面２０は、本体１の円柱面に設けられる。そのうち、２０１と２０２の切り口は接続されるほか、平面２０の上部は入力装置１の後部に設けられる。一方、平面２０の下部は入力装置１の前部に設けられる。
【００２１】
図２Ａは、ユーザが入力装置１の前部を把持している様子を示す。ユーザの親指２９１が平面２０の領域２１に触れて、人指し指２９２は平面２０の領域２２に触れている。中指２９３は平面２０の領域２３に触れ、親指２９１と人指し指２９２との間の部分２９４は平面２０の領域２４に触れる。一実施形態において、円弧面タッチモジュール１２は、二次元位置データ２１１、二次元位置データ２２１、二次元位置データ２３１および二次元位置データ２４１の検出および入力を行う。図２Ｂに示す通り、中心点は当該領域の位置として使用されるが、当該中心点はそれに限られない。特に注意すべきことは、もし必要であれば、当該技術を熟知するものは、タッチ領域と領域の位置との相対関係を考案することができる。
【００２２】
入力装置１の操作の利便性を図るため、ユーザは、円弧面タッチモジュール１２を識別することなく操作を行うことができる。制御モジュール１３は、複数のタッチ領域の相対移動を用いて、ユーザによる入力装置１の把持方式を識別することができる。一例として、制御モジュール１３が４つのタッチ位置データを入手した場合、図２Ｂに示すように、タッチ位置２１１〜２３１の各々のＹ座標が比較的に接近し、かつ、それらのタッチ位置は他のタッチ位置２４１のＹ座標より大きいことがわかる。制御モジュール１３は、タッチ位置２４１のＹ座標に一致するあらかじめ定められた領域内において、図２Ａに示すユーザの把持方式を認識することができる。よって、たとえ図２Ｃ〜２Ｅのタッチ領域の絶対位置と図２Ｂに示すタッチ領域の絶対位置とが異なっていても、制御モジュール１３は図２Ｂと図２Ｅとに示すような二次元位置データを入手することができる。したがって、相対位置に基づいて同様の把持方式を認識することができる。
【００２３】
図３Ａ〜Ｃは、本発明の一実施形態において、入力装置の入力モードに関する把持方式の他の例を示している。当該図は、ユーザが入力装置１を逆位で把持した場合（すなわち、入力装置１の後部を把持した場合）、円弧面タッチモジュールが入手した二次元位置データ組み合わせを示す。一実施形態において、指令認識モジュールは、円弧形タッチモジュール１２より成された二次元位置から、ユーザが棒状入力装置１の前部を把持しているか否かを判定する。
【００２４】
図３Ｂに戻り、親指２９１は平面２０上方の領域３１に触れ、人指し指２９２も平面２０上方の領域３２に触れている。中指２９３は平面２０上方の領域３３に触れ、親指２９１と人指し指２９２との間の部分２９４は平面２０の上方の領域３４に触れている。円弧面タッチモジュール１２は、二次元位置データ３１１、二次元位置データ３２１、二次元位置データ３３１および二次元位置データ３４１の検出および入力を行う。図３Ｂにおいて、二次元位置データ３１１〜３３１の各々のＹ座標は、比較的接近し、かつ、二次元位置データ３４１のＹ座標より小さい。
【００２５】
他の実施形態において、もしユーザが棒状入力装置１を逆位で把持していることが棒状入力装置１のセンサー、例えば、重力センサーにより検出された場合、指令認識モジュールは、正常な把持方式以外の方向で棒状入力装置１を把持した際における操作指令を生成する。もし、棒状入力装置１が逆位で把持された場合、棒状入力装置は消しゴムになり、ユーザは文字を消すために棒状入力装置１を動かすことができる。
【００２６】
図３Ｃにおいて、指令認識モジュールは同様に、円弧形タッチモジュール１２より成された二次元位置から、ユーザが棒状入力装置１または入力装置１の後部を把持しているか否かを判定する。もし、ユーザが棒状入力装置１の前部を把持した場合、棒状入力装置１の先端の移動方向を検出するため、ジャイロまたは方向検出器などのセンサーを設けることができる。指令認識モジュールは移動カーソルの指令を生成するため、ユーザは、電子装置１９の画面上のカーソルの移動を制御するために棒状入力装置１の前部を把持することができる。
【００２７】
もし、ユーザが棒状入力装置１の後部を把持した場合、指令認識モジュールは、他のセンサーより検出された物理量から、ユーザのこれからの操作を予測して、図２Ｃに示すように対応する操作指令を生成する。もし、ユーザが棒状入力装置１の後部を把持した場合、棒状入力装置は、後部の方向Ｄ１に沿った円弧形の移動に従って、操作の実行を行う。指令認識モジュールは、加速度センサーより検出された加速度のように、センサーより検出された連続の物理量に従い、最初大きく、その後小さくなる。方向検出器は、棒状入力装置１の右上位置から左下位置への移動を検出する一方、指令認識モジュールは、ユーザが左側へ円弧形移動を行ったか否かを判定して、その判定結果に対応した指令を生成する。一例として、左方向へ円弧を絵描きすると、次頁にスクロールする指令が生成され、右方向へ円弧を絵描きすると、前頁にスクロールする指令が生成される。
【００２８】
必要に応じて、前記した指令に、音量調節指令、スクリーンパラメータ(輝度、表示領域の回転又は大小など)の調節指令、マルチメディア再生指令もしくは文書閲覧指令を含ませても良い。操作動作には、もし必要であれば、ペン把持動作、ペン握り動作およびペン回転動作などを含ませても良い。タッチモジュールまたはセンサーの信号を解析することにより判定された操作動作は、本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【００２９】
図４Ａ、Ｂは、本発明の一実施形態における入力装置の入力モードのうち、補助的な把持方式を示す。図４Ｂは、ユーザの両手が入力装置１の両端を把持した場合、円弧面タッチモジュール１２が入手した二次元位置データの組み合わせを示している。左手の親指２８１と人指し指２８２とは入力装置１の前部を把持し、右手の親指２９１と人指し指２９２とは入力装置１の後部を把持している。タッチ領域４３，４４は平面２０の上方に示される。図４Ｂにおいて、円弧面タッチモジュール１２は、ユーザに対して、二次元位置データ４１１、二次元位置データ４２１、二次元位置データ４３１および二次元位置データ４４１の入力を許可する。二次元位置データの組み合わせは、二次元位置の２組の異なるグループを含むため、これらのグループのＹ座標はそれぞれ最小値と最大値であって、当該最小値と最大値との組み合わせは、図２Ｂ〜２Ｅ、３Ｂに示された二次元位置データの組み合わせと大きく異なる。
【００３０】
制御モジュール１３は、円弧面タッチモジュールから入力された二次元位置データ１２１より、入力装置１の把持方式を認識することができる。制御モジュール１３は、二次元位置データ１２１より入力装置１の把持方式を認識した上、入力装置１を対応する入力モードに切り換える。制御モジュール１３は、引き続き、円弧面タッチモジュールより入力された二次元位置データ１２１に従い、制御信号を生成する。
【００３１】
図２Ａに示すように正方向把持による把持位置を認識した後、制御モジュール１３は、ただちに入力装置１を一覧モードへの切り換えを行う。人指し指２９２が領域２２に２回タッチした場合、円弧面タッチモジュール１２は、二つの連続した二次元位置データ２２１を制御モジュール１３に入力する。制御モジュール１３は、領域２２において２度のタッチを検出し、二つの連続した二次元位置データ２５１を入手することにより「次頁」を指令する制御信号を生成する。同様に、ユーザが人指し指２９２を曲げて領域２５に２度タッチすると、制御モジュール１３は、「前頁」を指令する制御信号を生成する。
【００３２】
同じく、図３Ａに示すように入力装置１が逆位把持されていると判定した場合、制御モジュール１３は、ただちに入力装置１をマルチメディア放送モードに切り換える。制御モジュール１３が二つの連続した二次元位置データ３２１を入手した場合、制御モジュール１３は、ユーザが人指し指２９２を曲げて領域３２に２度タッチしたことを認識し、「再生」を指令する制御信号を生成する。制御モジュール１３が二つの連続した二次元位置データ３５１を入手した場合、制御モジュール１３は、ユーザが人指し指２９２を曲げて領域３５へ２度タッチしたことを認識し、「一時停止」を指令する制御信号を生成する。制御モジュール１３が領域３２から領域３５に移動する二次元位置データを入手した場合、制御モジュール１３は、ユーザの人指し指２９２が領域３２から領域３５へスライドしたことを認識し、「高速送り」を指令する制御信号を生成する。これに対して、制御モジュール１３がユーザの人指し指２９２が領域３５から領域３２へスライドしたことを認識したとき、制御モジュール１３は、「高速逆戻り」を指令する制御信号を生成する。
【００３３】
他の実施形態において、図４Ａに示すように入力装置１が両手把持方式により把持されていると判定した場合、制御モジュール１３は、ただちに入力装置１をキーボードモードに切り換える。制御モジュール１３が領域４５の二次元位置データを入手した場合、制御モジュール１３は、「文字の入力」を指令する制御信号を生成して、タッチ領域に基づいて入力文字を変更する。領域４５は数字キーボードである。領域４５１は数字３の入力を受け入れることができ、領域４５２は数字２の入力を受け入れることができる。
【００３４】
特に注意すべきことは、前記した入力装置の把持方式は、本発明の実施形態にすぎない。二次元位置データ１２１によって入力装置の把持方式を認識するいかなる方法も本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【００３５】
図５Ａは、本発明の他の実施形態による多モード切り替え機能付き入力装置の概略図である。入力装置５は、本体１１、円弧面タッチモジュール１２および制御モジュール５３を含む。本実施形態において、本体１１は円柱面を有する管形状体を用いる。または、本体１１は、円柱体、円錐体、球体または円弧面を有する他の幾何学体であってもよい。円弧形タッチモジュール１２は、二次元位置データ１２１の検出および／または入力を行うために本体１１表面に設けられるかまたは覆われる。円弧面タッチモジュール１２は、弾力性のあるタッチパネルであっても良い。制御モジュール５３は、二次元位置データ１２１を三次元位置データ５３１に変換することができ、その変換した三次元位置データ５３１に基づいて入力装置５の入力モードを切り換える。
【００３６】
図５Ｂ、Ｃは、本発明の一実施形態による円弧面タッチモジュールの二次元座標および三次元座標の概略図である。概略図は、図５Ｂに示すように、Ｘ軸座標をＸ'-Ｚ'座標に変換することを示す。一例として、円弧面タッチモジュール１２は、図５Ｂに示すように底面に接続されていない。その代わりに、円弧面タッチモジュール１２が本体１１表面に設けられる場合、円弧面タッチモジュール１２の両側の端面が円柱体を形成するように接続される。
【００３７】
円柱体の幾何学的特徴に従い、三次元空間のＹ軸座標は、図２Ｂに示すＹ軸のように、二次元空間のＹ軸座標とは平行する。Ｘ'軸座標とＺ'軸座標は、図２Ｂに示すＸ軸のように、円弧面タッチモジュール１２の二次元空間のＸ軸座標から導かれる。図５Ｃにおいて、円弧面タッチモジュール１２は、例えば、本体１１(円柱体)を完全に覆う。円弧面タッチモジュール１２のＸ軸座標は、１／４（０度、９０度、１８０度および２７０度にそれぞれ対応する）に分割される。
【００３８】
もし、円弧面タッチモジュール１２において、最大のＸ座標が５１２画素であれば、本体の半径は、例えば、２５６をπ(πは円周と直径の比率)で割った値である。第０画素のＸ座標の位置はＸ'-Ｚ'座標の位置５７１に変換され、第１２８画素のＸ座標の位置はＸ'-Ｚ'座標の位置５７２に変換され、第２５６画素のＸ座標の位置はＸ'-Ｚ'座標の位置５７３に変換され、第３８４画素のＸ座標の位置はＸ'-Ｚ'座標の位置５７４に変換される。
【００３９】
円弧面タッチモジュールの画素が線型分布の場合、Ｘ'-Ｚ'座標の角度位置がＸ座標に基づいて算出される。例えば、位置５９のＸ座標は、位置５７１から位置５７２までの距離の三分の一に該当する４３画素であるため、位置５９の角度５９２は３０度(９０/３=３０)であり、位置５９のＸ'座標に該当するr×cos３０°、および位置５９のＺ'座標に該当するr×sin３０°が算出される。同じく、かりに、位置５８のＸ座標が１９２画素の場合、位置５８の角度５８２は１３５度(１９２/２５６＝３/４、１８０×３/４＝１３５)であり、位置５８のＸ'座標に該当するr×cos１３５°、およびＺ'座標に該当するr×sin１３５°が算出される。前記した説明から、円弧面タッチモジュール１２によって覆われた本体の幾何学的特徴を分析することにより、二次元座標を三次元座標に変換することができる。
【００４０】
二次元座標を三次元座標に変換することによって、入力装置１１の把持方式を認識するための情報をより多く生成できる。例えば、位置２９４は比較的、親指と人指し指との間の部分に近い。よって、位置２９４は入力装置５の下方側にあり、すなわち、Ｚ'座標はマイナス値である。Ｙ'軸は、図６Ａに示すように、入力装置と平行する。ただし、ユーザは、操作中、入力装置の軸方向について不注意になりがちである。そこで、入力装置５の操作利便性を向上させるため、制御モジュールは、ユーザのタッチ領域に基づいて軸方向を調整することができる。
【００４１】
入力装置の正位把持の一例として、制御モジュール５３は、位置２９１〜２９４の二次元座標を三次元座標に変換した上、正位把持の位置を認識するために三次元座標を使用する。この認識原理は、二次元位置データを使用する原理と同様である。ここでは、その詳細説明を省略する。制御モジュール５３は入力装置１の下方に位置する位置２９４の特徴を特定し、前記の変換過程で使用されるパラメータを調整するために位置２９４の３次元座標を使用する。引き続き、三次元座標の変換は、さらに入力装置１の把持状態を確定する。
【００４２】
さらに、制御モジュール５３は、三次元位置データ５３１に基づいた制御信号を生成して、入力モードを切り換える。タッチ動作の方向は、二次元位置データを三次元位置データに変換した上で認識される。図６Ａ、Ｂは、本発明の一実施形態における入力装置の操作概略図を示している。三次元変換した後、位置６０から位置６１、および、位置６２から位置６３への動きが認識される。両者とも上向き方向に移動するため、制御モジュール５３は、それに対応する制御信号を生成する。もし、三次元座標変換をしなかった場合、位置６０から位置６１、および、６２から位置６３への動きはアクティブにされる。両者はそれぞれ異なる方向へ動くため、制御モジュール５３は、エラーの制御信号を生成する。
【００４３】
図７Ａ〜Ｃは、本発明の一実施形態における棒状入力装置７の概略図、操作概略図、および該棒状入力装置のＤ３方向から見た前面図である。棒状入力装置７は、棒状体７１、複数のタッチ制御モジュール７２と一つの信号送信用モジュール７３を含む。棒状体７１は複数の向かい合う方向を有し、複数のタッチ制御モジュール７２は、棒状体７１は複数の向かい合う方向にそれぞれ設置される。本実施形態において、図７Ａに示す棒状体７１は六つの向かい合う方向を有する六角棒状体であり、タッチ制御モジュール７２は、図７Ｃに示す通り、六角棒状体の向かい合う方向にそれぞれ設置される。特に注意すべきことは、この六角棒状体は、本発明の一実施形態の説明だけに使用したものであって、これによって特許請求の範囲を制限するものではない。四角棒状体又は三角棒状体などの棒状体のような複数の異なる平面上に設置される複数のタッチ制御モジュールを有する棒状入力装置は、本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
【００４４】
タッチ制御モジュール７２は、二次元位置データを入力するためのものである。これらの二次元位置データは同一平面の二次元位置データに統合され、統合された二次元位置データに基づく信号は、送信用モジュール７３を介して、電子装置に伝送される。異なるタッチ制御モジュール７２の二次元位置データが統合されるため、データ処理手順は、図１Ａに示した棒状入力装置のそれと同様である。
【００４５】
もし必要であれば、棒状入力装置７はさらに棒状入力装置７の物理量を検出するためのセンサーを含めても良い。そして、そのセンサーは、棒状入力装置７の加速度、傾斜角、回転角又は対向方向を検出するための加速度センサー、重力センサー、ジャイロ又はデジタルコンパスを含む。二次元位置データに基づいた信号又はセンサーより検出される物理量は、指令認識モジュールを介して操作指令を生成し、ユーザに対してより高度化かつ多様な操作方法を提供するために使用される。指令認識モジュールは、棒状体７１または電子装置に取り付けることができる。前記した信号送信用モジュール７３は、その例として、ブルートゥース送信用モジュールのような無線信号伝送モジュール、無線周波送信用モジュール、赤外線送信用モジュール、または、ＵＳＢ送信用モジュールやＩＥＥＥ１３９４モジュールなどのようなケーブル信号送信用モジュールが用いられる。
【００４６】
このほか、もし必要であれば、本発明の棒状入力装置は、プレスキーまたは光遮断素子のようなトリガ素子を設けて、トリガ信号を指令認識モジュールに提供し、当該指令認識モジュールに指令を生成させても良い。もし、タッチ制御モジュールが一定時間に入力データを受信しない場合、センサーは電気節減のため、アイドル状態に切り替える。
【００４７】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による多モード切り替え機能付き入力装置の概略図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による多モード切り替え機能付き入力装置を使用するシステムを示す図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態による多モード切り替え機能付き入力装置の前面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による入力モードを示す図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による円弧面タッチモジュールより受信された異なる二次元位置データの組み合わせを示すブロック図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態による円弧面タッチモジュールより受信された異なる二次元位置データの組み合わせを示すブロック図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態による円弧面タッチモジュールより受信された異なる二次元位置データの組み合わせを示すブロック図である。
【図２Ｅ】本発明の一実施形態による円弧面タッチモジュールより受信された異なる二次元位置データの組み合わせを示すブロック図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による入力モードの例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による円弧面タッチモジュールより検出された異なる二次元位置データの組み合わせを示すブロック図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態による棒状入力装置の操作を示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による入力モードの他の例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による円弧面タッチモジュールより受信された種々の二次元位置データの組み合わせを示す図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による多モード切り替え機能付き入力装置の他の例を示すブロック図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による円弧面タッチモジュールにおける二次元座標から三次元座標への変換を示す図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態によるＸ軸座標をＸ'-Ｚ'座標に変換する概略図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による多モード切り替え機能付き入力装置の一例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による多モード切り替え機能付き入力装置における三次元座標の操作の概略図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による棒状入力装置の他の例を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態による棒状入力装置の他の例を示す図である。
【図７Ｃ】本発明の一実施形態による棒状入力装置の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，３，５  多モード切り替え機能付き入力装置（棒状入力装置）
１１  本体，棒状本体
１２  円弧面タッチモジュール（円弧形タッチモジュール）
１３，５３  制御モジュール，信号送信用モジュール
１９  電子装置
３１  棒状体
３２  タッチ制御モジュール
１２１，２１１，２２１，２３１，２４１，２５１，３１１，３２１，３３１，３４１，３５１  二次元位置データ
５３１  三次元位置データ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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