(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を備えた情報処理端末に接続される入力装置であって、
可視光を透過する複数の物体をそれぞれが所定の位置で動くことが可能な態様で並べて配置した操作手段と、
ユーザにより動かされた前記物体の配置位置を検出するとともに、前記物体が動かされた方向と前記物体が動かされた大きさと前記物体が動かされた速さの少なくとも１つを検出する検出手段と、
前記配置位置に加えて、前記検出手段が検出した前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを操作情報として出力する出力手段と、を有し、
前記物体は、一部に赤外線を吸収する赤外線吸収部を備え、
前記検出手段は、前記物体を透過するように赤外線を送信する赤外線送信部と前記物体を透過した赤外線を受信する赤外線受信部とを有し、前記赤外線の受光量の変化に基づいて前記配置位置を検出するとともに、前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを検出することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを含む前記物体の動きの情報と前記受光量の変化の情報を対応させて記憶した記憶手段を有し、
前記検出手段は、前記赤外線受信部が検知した前記赤外線の受光量の変化を前記記憶手段に記憶した前記受光量の変化の情報とマッチングして前記動きの情報を取得し、前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを検出することを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
所定時間内に複数の前記物体が動かされたことを検出した場合は、当該複数の物体のそれぞれが同時に動かされたとして前記操作情報を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。
【請求項４】
表示画面を備えた情報処理端末と前記表示画面上に配置される入力装置を備えた情報処理システムであって、
前記入力装置は、
可視光を透過する複数の物体をそれぞれが所定の位置で動くことが可能な態様で並べて配置した操作手段と、
ユーザにより動かされた前記物体の配置位置を検出するとともに、前記物体が動かされた方向と前記物体が動かされた大きさと前記物体が動かされた速さの少なくとも１つを検出する検出手段と、
前記配置位置に加えて、前記検出手段が検出した前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを操作情報として出力する出力手段と、を有し、
前記物体は、一部に赤外線を吸収する赤外線吸収部を備え、
前記検出手段は、前記物体を透過するように赤外線を送信する赤外線送信部と前記物体を透過した赤外線を受信する赤外線受信部とを有し、前記赤外線の受光量の変化に基づいて前記配置位置を検出するとともに、前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを検出し、
前記情報処理端末は、
前記表示画面に前記複数の物体に対応させてオブジェクトを表示する表示手段と、
前記入力装置から入力した前記操作情報に応じて操作された前記物体に対応する前記オブジェクトの表示を変更する処理手段と、を有すること
を特徴とする情報処理システム。
【請求項５】
表示画面を備えた情報処理端末に接続される入力装置が実行する入力方法であって、
前記入力装置は、可視光を透過する複数の物体をそれぞれが所定の位置で動くことが可能な態様で並べて配置した操作手段を備え、
ユーザにより動かされた前記物体の配置位置を検出するステップと、
前記物体が動かされた方向と前記物体が動かされた大きさと前記物体が動かされた速さの少なくとも１つを検出するステップと、
前記配置位置に加えて、検出した前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを操作情報として出力するステップと、を有し、
前記操作情報を出力するステップは、所定時間内に複数の前記物体が動かされたことを検出した場合は、当該複数の物体のそれぞれが同時に動かされたとして前記操作情報を出力することを特徴とする入力方法。
【請求項６】
表示画面を備えた情報処理端末と前記表示画面上に配置される入力装置を備えた情報処理システムが実行する情報処理方法であって、
前記入力装置は、可視光を透過する複数の物体をそれぞれが所定の位置で動くことが可能な態様で並べて配置した操作手段を備え、
前記入力装置による、
ユーザにより動かされた前記物体の配置位置を検出するステップと、
前記物体が動かされた方向と前記物体が動かされた大きさと前記物体が動かされた速さの少なくとも１つを検出するステップと、
前記配置位置に加えて、検出した前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを操作情報として出力するステップと、を有し、
前記情報処理端末による、
前記表示画面に前記複数の物体に対応させてオブジェクトを表示するステップと、
前記入力装置から入力した前記操作情報に応じて操作された前記物体に対応する前記オブジェクトの表示を変更するステップと、を有し、
前記入力装置による前記操作情報を出力するステップは、所定時間内に複数の前記物体が動かされたことを検出した場合は、当該複数の物体のそれぞれが同時に動かされたとして前記操作情報を出力することを特徴とする情報処理方法。
【請求項７】
請求項５に記載の入力方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする入力プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザが操作する入力装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、スマートフォンのようなタッチスクリーンを備えた携帯端末が広まっている。非平面の球面タッチパネルを備えた携帯端末も登場している。これらの携帯端末のタッチ面は滑らかであり、指でタッチ面に接触したり、指をタッチ面上で滑らせたりして携帯端末を操作する。
【０００３】
一方、携帯端末に子どもが触れる機会も増加している。子どもにとっては触覚を養うことが重要であるため、上記の携帯端末を使いながらも感覚を養えることが望ましい。子どもの高次の脳機能を発達させるために必要となる固有受容覚と触覚の発達には様々な感触を子どもに与えることが重要である。そのため、子どもが触れる操作面が一様な平面だけでなく、凹凸のある物体に触れて操作可能な携帯端末の入力装置が望まれる。
【０００４】
また、子どもは感覚と認識が未発達であり、子どもが物事を理解するためには、原因、過程、結果を自身の感覚を通じて学びながら自身の経験として培っていく必要がある。そのためには、動かしたという感覚を実際に指で感じることができたうえで、携帯端末の画面上の動きが生じることが望ましい。
【０００５】
非特許文献１には、携帯端末の画面上にゲルを取り付けて水平方向に加える力を測定する情報入力装置が開示されている。ゲルが動く感触とゲルに加えた力に応じて、画面に表示された物が移動または変形される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】中井優理子、外４名、「ゲルのせん断変形を用いたタッチパネルにおける水平方向入力」、情報処理学会  インタラクション  ２０１４、一般社団法人情報処理学会、２０１４年２月、p.212-215
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１の入力装置は、凹凸面が少なく、ゲルのため変位が小さい。大きな変位を入力して物体を動かす感覚を子どもに与えるには不十分である。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、物体を動かしている感覚が得られ、物体の動きに応じた操作情報を出力する入力装置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】
【０００９】
第１の本発明に係る入力装置は、表示画面を備えた情報処理端末に接続される入力装置であって、可視光を透過する複数の物体をそれぞれが所定の位置で動くことが可能な態様で並べて配置した操作手段と、ユーザにより動かされた前記物体の配置位置を検出するとともに、前記物体が動かされた方向と前記物体が動かされた大きさと前記物体が動かされた速さの少なくとも１つを検出する検出手段と、前記配置位置に加えて、前記検出手段が検出した前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを操作情報として出力する出力手段と、を有し、前記物体は、一部に赤外線を吸収する赤外線吸収部を備え、前記検出手段は、前記物体を透過するように赤外線を送信する赤外線送信部と前記物体を透過した赤外線を受信する赤外線受信部とを有し、前記赤外線の受光量の変化に基づいて前記配置位置を検出するとともに、前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを検出することを特徴とする。
【００１１】
上記入力装置において、前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを含む前記物体の動きの情報と前記受光量の変化の情報を対応させて記憶した記憶手段を有し、前記検出手段は、前記赤外線受信部が検知した前記赤外線の受光量の変化を前記記憶手段に記憶した前記受光量の変化の情報とマッチングして前記動きの情報を取得し、前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを検出することを特徴とする。
【００１２】
上記入力装置において、所定時間内に複数の前記物体が動かされたことを検出した場合は、当該複数の物体のそれぞれが同時に動かされたとして前記操作情報を出力することを特徴とする。
【００１３】
第２の本発明に係る情報処理システムは、表示画面を備えた情報処理端末と前記表示画面上に配置される入力装置を備えた情報処理システムであって、前記入力装置は、可視光を透過する複数の物体をそれぞれが所定の位置で動くことが可能な態様で並べて配置した操作手段と、ユーザにより動かされた前記物体の配置位置を検出するとともに、前記物体が動かされた方向と前記物体が動かされた大きさと前記物体が動かされた速さの少なくとも１つを検出する検出手段と、前記配置位置に加えて、前記検出手段が検出した前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを操作情報として出力する出力手段と、を有し、前記物体は、一部に赤外線を吸収する赤外線吸収部を備え、前記検出手段は、前記物体を透過するように赤外線を送信する赤外線送信部と前記物体を透過した赤外線を受信する赤外線受信部とを有し、前記赤外線の受光量の変化に基づいて前記配置位置を検出するとともに、前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを検出し、前記情報処理端末は、前記表示画面に前記複数の物体に対応させてオブジェクトを表示する表示手段と、前記入力装置から入力した前記操作情報に応じて操作された前記物体に対応する前記オブジェクトの表示を変更する処理手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
第３の本発明に係る入力方法は、表示画面を備えた情報処理端末に接続される入力装置が実行する入力方法であって、前記入力装置は、可視光を透過する複数の物体をそれぞれが所定の位置で動くことが可能な態様で並べて配置した操作手段を備え、ユーザにより動かされた前記物体の配置位置を検出するステップと、前記物体が動かされた方向と前記物体が動かされた大きさと前記物体が動かされた速さの少なくとも１つを検出するステップと、前記配置位置に加えて、検出した前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを操作情報として出力するステップと、を有し、前記操作情報を出力するステップは、所定時間内に複数の前記物体が動かされたことを検出した場合は、当該複数の物体のそれぞれが同時に動かされたとして前記操作情報を出力することを特徴とする入力方法。
【００１５】
第４の本発明に係る情報処理方法は、表示画面を備えた情報処理端末と前記表示画面上に配置される入力装置を備えた情報処理システムが実行する情報処理方法であって、前記入力装置は、可視光を透過する複数の物体をそれぞれが所定の位置で動くことが可能な態様で並べて配置した操作手段を備え、前記入力装置による、ユーザにより動かされた前記物体の配置位置を検出するステップと、前記物体が動かされた方向と前記物体が動かされた大きさと前記物体が動かされた速さの少なくとも１つを検出するステップと、前記配置位置に加えて、検出した前記方向と前記大きさと前記速さの少なくとも１つを操作情報として出力するステップと、を有し、前記情報処理端末による、前記表示画面に前記複数の物体に対応させてオブジェクトを表示するステップと、前記入力装置から入力した前記操作情報に応じて操作された前記物体に対応する前記オブジェクトの表示を変更するステップと、を有し、前記入力装置による前記操作情報を出力するステップは、所定時間内に複数の前記物体が動かされたことを検出した場合は、当該複数の物体のそれぞれが同時に動かされたとして前記操作情報を出力することを特徴とする。
【００１６】
第５の本発明に係る入力プログラムは、上記入力方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする入力プログラム。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、物体を動かしている感覚が得られ、物体の動きに応じた操作情報を出力する入力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態の入力装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】入力装置が備える接触部を上から見た上面図である。
【図３】接触部に配置された球体に塗装された赤外線の吸収面を示す図である。
【図４】動きパターンデータベースに格納されるデータの例を示す。
【図５】本実施の形態の入力装置を用いてスクリーン端末を操作するときの処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態の入力装置のマルチタッチの処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】接触部の球体の交換を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態における入力装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態における入力装置１は、表示画面を備えたスクリーン端末３に接続されて、ユーザが接触部２を指で操作することで入力した操作情報をスクリーン端末３に送信する。
【００２１】
図１に示す入力装置１は、接触部２、接触検知部１１、位置検出部１２、動き検出部１３、端末操作部１４、および動きパターンデータベース１５を備える。入力装置１が備える各部は、演算処理装置、記憶装置等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムは入力装置１が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。以下、各部について説明する。
【００２２】
接触部２は、ユーザが指などで触れて操作を入力する手段である。図２に接触部２の一例を示す。図２は接触部２を上から見た上面図である。図２に示す接触部２は、ビー玉のような直径１ｃｍ程度の大きさの透明な（可視光を透過する）球体２１を平面に格子状に配置したものである。各球体２１は、指で操作することで独立して回転可能である。接触部２は、並べて配置した球体２１の行と列に対応させて赤外線を送受信する赤外線送信部２２と赤外線受信部２３を備える。赤外線送信部２２が出力した赤外線は透明な球体２１を透過して赤外線受信部２３で受信される。図３に示すように、球体２１は、赤外線を吸収する透明な塗装を非対称に塗った吸収面２１Ａと塗装を塗っていない透過面２１Ｂと備える。ユーザが球体２１を回転させると、球体２１の回転方向と回転の大きさや回転速度によって赤外線受信部２３の受光量の時間変化のパターンが変わる。接触部２は、各赤外線受信部２３の受光量を接触検知部１１に送信する。
【００２３】
接触部２はスクリーン端末３の表示画面上に配置される。球体２１は透明であるので、ユーザは接触部２を介して表示画面に表示される画像を見ることができる。なお、接触部２は表示画面の全面を覆う必要はない。また、スクリーン端末３の表示画面上に配置するだけでなく、例えば、球体２１に対応させた絵が描かれている絵本などの上に配置して用いてもよい。
【００２４】
接触検知部１１は、接触部２から受信した受光量に時間変化しているものがある場合、受光量が時間変化している赤外線受信部２３の行番号Ｍと列番号Ｎを特定する。例えば、３行４列目の球体２１を動かすと３行目の赤外線受信部２３と４列目の赤外線受信部２３の受光量が時間変化する。接触部２は、特定した行列番号（Ｍ，Ｎ）を位置検出部１２に送信するとともに、受光量の時間変化の情報を動き検出部１３に送信する。
【００２５】
位置検出部１２は、行列番号（Ｍ，Ｎ）をスクリーン端末３の表示画面上の位置座標（Ｘ，Ｙ）に変換し、位置座標（Ｘ，Ｙ）を端末操作部１４に送信する。行列番号（Ｍ，Ｎ）から表示画面上の位置座標（Ｘ，Ｙ）への変換規則は予め決められている。例えば、Ｘ＝Ｍ×３０，Ｙ＝Ｎ×４０の変換式を用いた場合、行列番号（３，４）は、位置座標（９０，１６０）に変換される。行列番号（Ｍ，Ｎ）から位置座標（Ｘ，Ｙ）への変換規則は任意に変更することも可能である。
【００２６】
動き検出部１３は、接触検知部１１から受信した受光量の時間変化の情報を動きパターンデータベース１５に格納されている受光量の時間変化パターンとマッチングして球体２１の回転方向と回転距離と速度を求め、操作の方向と大きさと速度を端末操作部１４に送信する。操作の方法と大きさと速度の少なくとも１つを検出してもよい。動きパターンデータベース１５には、球体２１を様々な方向、大きさ、速度で回転させたときの赤外線光量の時間変化パターンが予め格納されている。
【００２７】
図４に動きパターンデータベース１５に格納されるデータの例を示す。図４の例では、受光量の時間変化を波形としてフーリエ解析して求めた各周波数に対する振幅比率を、受光量の時間変化パターンとして格納し、各受光量の時間変化パターンに回転方向と回転距離を対応付けている。なお、図４の最大光量と個数の項目については後述する。図４のデータを用いる場合、動き検出部１３は、接触検知部１１から受信した受光量の時間変化の情報をフーリエ解析して各周波数に対する振幅比率を求め、動きパターンデータベース１５に格納されている各周波数に対する振幅比率との相関をとって、球体２１の回転方向と回転距離を求め、光量変化時間から速度を求める。例えば、球体２１を右に動かしたときの受光量の時間変化をフーリエ解析した結果が、動きパターンデータベース１５の０度、１／２回転に対応付けられた受光量の時間変化パターンと相関が高い場合、球体２１は右方向に１／２回転したと判定する。ここでは方向と度数の関係について、右を０度、反時計回りとした。球体２１は１／２回転しているので、球体２１の直径を１ｃｍとすると、ユーザは球体２１を右方向に１．５７ｃｍ動かしたことがわかる。また、光量変化時間が０．５秒であったとすると、ユーザは球体２１を秒速３．１５ｃｍで動かしたことがわかる。
【００２８】
端末操作部１４は、位置検出部１２から受信した位置座標（Ｘ，Ｙ）において、動き検出部１３から受信した操作の方向と大きさと速度で操作されたという操作情報をスクリーン端末３に送信する。上記の例では、端末操作部１４は、位置座標（９０，１６０）において、画面右方向に１．５７ｃｍの距離を秒速３．１５ｃｍでドラッグしたという操作情報をスクリーン端末３に送信する。入力装置１とスクリーン端末３とは、ＵＳＢケーブルなどによる有線接続、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉなどの無線接続により接続されている。インターネットなどのネットワークを介して入力装置１とスクリーン端末３を接続してもよい。
【００２９】
一方、スクリーン端末３は、表示画面に画像を表示する表示部と入力装置１から入力した操作情報に基づいて処理を行う処理部を備える。例えば、表示部は入力装置１の球体２１に対応させてオブジェクトを表示し、処理部は入力装置１から受信した操作情報に応じて操作された球体２１に対応するオブジェクトの表示を変更する。
【００３０】
次に、本実施の形態の入力装置の動作について説明する。
【００３１】
図５は、本実施の形態の入力装置１を用いてスクリーン端末３を操作するときの処理の流れを示すフローチャートである。
【００３２】
接触検知部１１は、ユーザが接触部２に触れているか否かを判定する（ステップＳ１１）。接触検知部１１は、接触部２から受信した受光量のなかに時間変化しているものがあるか否かを検出することで、ユーザが接触部２に触れているか否かを判定する。
【００３３】
ユーザが接触部２に触れている場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、接触検知部１１は、受光量が時間変化している赤外線受信部２３の行列番号（Ｍ，Ｎ）を検出し（ステップＳ１２）、位置検出部１２は、行列番号（Ｍ，Ｎ）を表示画面上の位置座標（Ｘ，Ｙ）に変換する（ステップＳ１３）。
【００３４】
動き検出部１３は、接触検知部１１から受信した受光量の時間変化の情報を動きパターンデータベース１５に格納されているデータとマッチングし、ユーザが球体２１をいずれかの方向に動かしているか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００３５】
球体２１の動きが検出できない場合（ステップＳ１４のＮＯ）、タッチ操作されたと判定し、端末操作部１４は、スクリーン端末３に位置座標（Ｘ，Ｙ）でのタッチ操作を要求する（ステップＳ１５）。
【００３６】
球体２１の動きが検出できた場合（ステップＳ１４のＹＥＳ）、動き検出部１３は、マッチングできたデータから回転方向と回転距離を取得して操作の方向と大きさと速度を求める（ステップＳ１６）。
【００３７】
端末操作部１４は、スクリーン端末３に位置座標（Ｘ，Ｙ）においてステップＳ１６で求めた方向と大きさと速度でのドラッグ操作を要求する（ステップＳ１７）。
【００３８】
続いて、ユーザが接触部２の複数の箇所に同時にタッチするマルチタッチの処理について説明する。
【００３９】
図６は、本実施の形態の入力装置１のマルチタッチの処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
接触検知部１１は、ユーザが接触部２に触れているか否かを判定する（ステップＳ２１）。
【００４１】
ユーザが接触部２に触れている場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、接触検知部１１は、受光量が時間変化している赤外線受信部２３の行列番号（Ｍ，Ｎ）を検出し（ステップＳ２２）、位置検出部１２は、行列番号（Ｍ，Ｎ）を表示画面上の位置座標（Ｘ，Ｙ）に変換する（ステップＳ２３）。
【００４２】
端末操作部１４は、位置検出部１２から受信した位置座標（Ｘ，Ｙ）を記録しておく（ステップＳ２４）。
【００４３】
端末操作部１４は、時間Δｔの間にユーザが接触部２の他の箇所（他の球体２１）に触れているか否か判定し（ステップＳ２５）、ユーザが他の箇所にも触れている場合は（ステップＳ２５のＹＥＳ）、ステップＳ２２〜ステップＳ２４の処理を繰り返し、他の箇所についても位置座標（Ｘ，Ｙ）を記録する。なお、ステップＳ２２〜ステップＳ２４の処理を繰り返す回数ｎはスクリーン端末３のマルチタッチ認識上限までとする。
【００４４】
そして、記録した複数の位置座標（Ｘ，Ｙ）をタッチされたとして、スクリーン端末３にマルチタッチ操作を要求する（ステップＳ２６）。記録された位置座標（Ｘ，Ｙ）が１つのみの場合は、図５で説明したシングルタッチ処理と同じである。
【００４５】
なお、複数の球体２１で動きが検出された場合は、図５で説明した処理と同様に、ユーザが接触した各球体２１の動きから操作の方向と速度を求めて、スクリーン端末３にピンチイン・ピンチアウトなどの処理を要求する。
【００４６】
続いて、接触部２の球体２１の交換について説明する。
【００４７】
接触部２の一部または全部の球体２１を違う材質の球体、表面の粗さが異なる球体あるいは多面体の物体に交換することで、接触部２に様々な触感を持たせることができる。これにより、触覚能力の幅を広げる経験を養い、子どもの固有受容覚と触覚の発達を促進することができる。以下では、球体２１の交換を検出する処理について説明する。
【００４８】
図７は、球体２１の交換を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【００４９】
接触検知部１１は、定常状態での赤外線受信部２３の受光量が変化したか否か判定する（ステップＳ３１）。定常状態での受光量が変化していない場合は処理を終了する（ステップＳ３１のＮＯ）。
【００５０】
定常状態での受光量が変化した場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、受光量が変化した行列番号を検出する（ステップＳ３２）。球体２１を他のものに交換した場合、定常状態での赤外線受信部２３の受光量が変化する。例えば、球体２１をより表面の粗い球体と交換した場合、交換位置では光量が低下するので、交換位置に対応する行と列のそれぞれの赤外線受信部２３で最大光量が低下する。
【００５１】
定常状態での受光量が変化した赤外線受信部２３の最大光量を検出し、動きパターンデータベース１５において対応するデータを特定する（ステップＳ３３）。最大光量が変化した行および列については、図４のデータの該当する最大光量の行を用いて球体２１の動きを判定する。図４のデータの最大光量に関連付けられた個数は最大光量が低下した行または列において交換されていない球体２１の個数である。必要であれば、スクリーン端末３に個数の情報を送信する。
【００５２】
次に、球体２１の動きを検出する別の例について説明する。
【００５３】
球体２１の動きを検出する別の方法としては、球体２１を支える格子の４辺にローラーを取り付けて、少なくとも縦横の２辺のローラーの動きから球体２１の縦方向と横方向の移動量を検出し、球体２１の回転方向や回転距離を求める方法がある。ここで示した方法以外でも、球体２１の動きを検出できる方法を接触部２に適用することができる。
【００５４】
次に、スクリーン端末３で利用されるアプリケーションの例について説明する。
【００５５】
子どもに求められる能力の一つに空間把握力があることから、空間把握力を高める図形ゲームのアプリケーションが考えられる。図形を回転させたときの見え方の違いを学ばせることによって、空間把握力を高めることができる。スクリーン端末３の画面に図形を表示し、本入力装置を利用して接触部２の球体２１の回転に連動させてスクリーン端末３に表示された図形を回転させることで、子どもの直感的な理解につながりやすい。
【００５６】
また、戦略を学ばせるという観点から、パズルゲームなどのアプリケーションが考えられる。スクリーン端末３の画面に取り付けた接触部２の球体２１それぞれに対応させて球体２１と同じ大きさのパズルピースをスクリーン端末３の画面上に表示し、球体２１の動きと連動させてパズルピースを動かす。例えば、スクリーン端末３の画面に接触部２の球体２１に対応させてパズルピースを表示し、球体２１を動かして対応するパズルピースを裏返し、絵合わせをするパズルゲームが考えられる。直感的な操作と、指先の刺激が大脳を刺激し、子どもの発達の促進が期待できる。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、入力装置１が透明な球体２１を格子状に配置した接触部２を備え、ユーザが球体２１を動かしたときに、動かされた球体２１の位置の情報と球体２１の動きの情報をスクリーン端末３に出力することにより、凹凸のある物体に触れて操作可能な入力装置１を提供することが可能となる。透明な球体２１を用いることで、接触部２をスクリーン端末３の表示画面に重ねることができる。スクリーン端末３が球体２１の動きにあわせて表示画面に表示されるオブジェクトを変更することにより、表示画面上の動きと球体２１の動きを連動させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…入力装置
１１…接触検知部
１２…位置検出部
１３…動き検出部
１４…端末操作部
１５…動きパターンデータベース
２…接触部
２１…球体
２１Ａ…吸収面
２１Ｂ…透過面
２２…赤外線送信部
２３…赤外線受信部
３…スクリーン端末
【図１】
0006278876.tif 000002
【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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