(57)【要約】【課題】マンマシンインタフェースとしての性能を向上させ、簡単な構造で操作者が操作量を把握できる入力装置を提供する。【解決手段】ディスプレイを有する本体装置１９に接続され、ディスプレイ上に表示された操作対象を操作するための入力装置１であって、操作者１３からの操作情報１５をアナログ的に入力する入力手段３と、操作情報１５に応じた制御信号を発生させる制御手段５と、制御信号に基づいた知覚情報２１を操作者１３に出力する知覚手段７を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイを有する本体装置に接続され、前記ディスプレイ上に表示された操作対象を操作するための入力装置であって、
操作者からの操作情報をアナログ的に入力する入力手段と、
前記操作情報に応じた制御信号を発生させる制御手段と、
前記制御信号に基づいた知覚情報を前記操作者に出力する知覚手段と、
を有することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記入力装置と前記本体装置との間は、前記入力装置から前記本体装置へ一方向に情報を送信する回線で接続されている請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記回線は、無線の回線である請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記知覚手段は振動を発生させて操作者に知覚情報を知覚させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項５】
前記知覚手段は音を発生させて操作者に知覚情報を知覚させる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記入力手段を複数有し、各入力手段のそれぞれに対応するように前記知覚手段を設けた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記入力手段は、感圧式の可変抵抗器を利用したアナログスイッチである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイを有する本体装置に接続され、ディスプレイ上に表示された操作対象を操作するための入力装置に係り、特に、アナログ的に操作対象の操作量を入力する入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディスプレイを有する本体装置として、テレビジョン、コンピュータ、ゲーム機などがある。なお、コンピュータおよびゲーム機は、それ自体にディスプレイを備えていない場合もあるが、使用する際にはディスプレイに接続して利用するものであり、ディスプレイを有する本体装置とみなす。
【０００３】
テレビジョンの表示画面の切替えや、音量の増減、その他の設定の変更を行うために、入力装置としてリモートコントローラー（通称リモコン）を使用していた。リモコンは、電源をオンまたはオフにするボタン、チャンネルに対応するボタン、音量を増減させるボタンなど複数のボタンが設けられており、操作者がそれらのボタンを押すと、押されたボタンの情報を赤外線や電波などの送信手段を用いてテレビジョンに送信するものであった。
【０００４】
このように従来のリモコンにおいて使用されていたボタンは、各ボタンと機能が１対１に対応しており、単にオンとオフを切り替えるだけのデジタル的なボタンを採用していた。
【０００５】
更に、テレビジョンのリモコンは、テレビジョンに接続されたビデオテープレコーダー、ＤＶＤプレーヤー、ＨＤＤプレーヤーを操作することもできたが、それらの操作においても各ボタンに対し１対１に機能を割り付けていたので、やはりデジタル的な操作量のボタンで十分であった。
【０００６】
コンピュータに接続されてディスプレイ上に表示された操作対象を操作するための入力装置としては、マウス、トラックボール装置などのポインティングデバイスや、カーソル移動キーやスクロールキーなどを備えたキーボードが用いられている。
【０００７】
近年、コンピュータのカーソル移動キーやスクロールキーなどのボタンに対して、マンマシンインタフェースとしての性能を向上させるため、操作者の意思に応じてアナログ的に操作量を調節できる入力手段が提案されている（特許文献１）。すなわち、操作者がキーを押したか否かだけではなく、その押し具合も観察し、強く押された場合は大きく動き、軽く押された場合は小さく動くようになっている。
【０００８】
また、ゲーム機に接続されてディスプレイ上に表示された操作対象を操作するための入力装置として、コントローラーやジョイスティックが使用されているが、これらゲーム機の入力装置においては、ゲームの操作に遊技者の意思をより反映させるため、アナログ的な操作量を入力できるボタンやジョイスティックなどが標準的に採用されつつある。
【０００９】
他方、マウスやトラックボール装置などのポインティングデバイスにおいて、ディスプレイ上で操作対象が選択対象を選択したことを知らせるために、操作者に対してフィードバック機能を持たせることが提案されている（特許文献２および特許文献３）。
【００１０】
また、ゲーム機のコントローラーにおいては、内部に振動素子を設けて、ゲーム中の振動、衝撃などに合わせて振動させ、遊技者の臨場感を高めることも為されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−３２６２１７号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３８６２９号公報
【特許文献３】
米国特許第５５７６７２７号明細書
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ケーブル・テレビなどのブロードバンド化により、テレビジョンを表示装置として利用した様々なサービスの提供が始まっている。例えば、数台のカメラで撮影した映像を視聴者が選択式に好きなアングルから視聴できる双方向テレビ、好きな番組を放送局に要求することでいつでも見たい番組を見ることができるビデオ・オン・デマンド、通信販売番組におけるオンラインショッピング、視聴者参加型のクイズ番組等が提案されている。
【００１３】
また、最近では、ゲーム機にも通信機能を設けて、ゲーム機でネットワークに接続しオンラインゲーム、インターネット、電子メールなどすることができる。この場合においても、テレビジョンを表示装置としている。
【００１４】
これらのサービスでは、テレビジョンの画面上に操作対象と複数の選択対象が表示され、操作者は操作対象を操作して複数の選択対象の一つを選び、決定ボタン等をクリックして決定するものであった。このように、テレビジョンの画面上で行われる操作が、従来に比べ複雑になってきたため、リモコンの操作性の向上が求められてきた。
【００１５】
また、マンマシンインタフェースとしての性能を向上させるため、操作者の意思に応じてアナログ的に操作量を調節する入力手段を用いた場合、操作者は、画面上の動きによってしか自分の操作が機械にどの程度の操作量として認識されたかを把握することができなかった。特に、アナログ的に操作量を調節するため、自分の操作の具合が入力手段にどの程度の操作量として認識されたかを具体的に把握することが難しかった。このため、操作者は、常に画面を注視する必要があり、操作者の疲労が激しかった。
【００１６】
他方、従来提案されていた、入力装置にフィードバック機能を持たせる方法としては、ディスプレイ上で操作対象が選択対象を選択したことを本体が把握し、それを信号として入力装置のフィードバック手段に送り、フィードバック手段を作動させる必要があった。
【００１７】
しかしながら、一般的にテレビジョンのリモコンは、リモコンからテレビジョンへ情報を送信する赤外線、電波の発信機などの送信手段発を備えていたが、テレビジョンから情報を受信するための受信手段は備えていなかったため、そのままの構成でフィードバック機能を持たせることができなかった。
【００１８】
本発明は、以上のような背景の下で、マンマシンインタフェースとしての性能を向上させ、簡単な構造で操作者が操作量を把握できる入力装置を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため本発明の入力装置は、ディスプレイを有する本体装置に接続され、前記ディスプレイ上に表示された操作対象を操作するための入力装置であって、操作者からの操作情報をアナログ的に入力する入力手段と、前記操作情報に応じた制御信号を発生させる制御手段と、前記制御信号に基づいた知覚情報を前記操作者に出力する知覚手段と、を有することを特徴とする。
【００２０】
このように、操作者の操作をオンとオフのデジタル的に入力するものではなく、操作の強弱に合わせて操作量も強弱するアナログ的に入力する入力手段を採用することで、操作者の意思をより操作に反映することができ、マンマシンインタフェースとしての性能を向上させることができ、また、入力装置に制御手段と知覚手段を設けることで、操作者が入力した操作情報が、アナログ的な入力手段にどの程度の操作量として入力されたかを操作者に知覚情報として出力することができ、操作者は、自己の操作の結果を画面上の操作対象の動作以外にも知覚手段によっても把握することができる。
【００２１】
また、本発明の入力装置と前記本体装置との間は、前記入力装置から前記本体装置へ一方向に情報を送信する回線で接続されていることを特徴とする。更に本発明の入力装置は、前記回線が、無線の回線であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の入力装置は、制御手段と知覚手段を設けているため、本体装置から入力装置に情報を送信する回線は不要であるので、一方向に情報を送信する回線で実施でき、また従来からリモコンに採用されている赤外線、電波、光などの無線の回線を使用することができ、簡単な構造で上記の効果を得ることができる。
【００２３】
また、本発明の入力装置は、前記知覚手段が振動を発生させて操作者に知覚情報を知覚させることを特徴とする。
【００２４】
このような構成を採用することにより、操作者は、視覚によって画面上の操作対象の動きを確認するだけではなく、触覚によって振動を感じることで、また聴覚によって振動の音を感じることで自己の操作量を把握することができる。
【００２５】
また、本発明の入力装置は、前記知覚手段が音を発生させて操作者に知覚情報を知覚させることを特徴とする。
【００２６】
このような構成を採用することにより、操作者は、視覚によって画面上の操作対象の動きを確認するだけではなく、聴覚によって音源から発生した音を感じることで自己の操作量を把握することができる。
【００２７】
また、本発明の入力装置は、前記入力手段を複数有し、各入力手段のそれぞれに対応するように前記知覚手段を設けたことを特徴とする。
【００２８】
このような構成を採用することにより、操作者は、自分が入力した操作量だけではなく、どの入力手段に入力したかも把握することができる。
【００２９】
また、本発明の入力装置は、前記入力手段が、感圧式の可変抵抗器を利用したアナログスイッチであることを特徴とする。
【００３０】
このような構成を採用することにより、入力装置を小型化することができるので好ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００３２】
図１は、本発明の入力装置１を説明するための機能ブロック図である。入力装置１は、入力手段３と、制御手段５と、知覚手段７とを有しており、入力手段３と制御手段５は信号線９で、制御手段５と知覚手段７は信号線１１で接続されている。また、入力装置１の入力手段３は、操作者１３から操作情報１５が入力され、制御手段５は、回線１７によって本体装置１９と接続され、知覚手段７は、操作者１３に知覚情報２０を出力する。
【００３３】
入力装置１の入力手段３は、操作者１３の操作をオンとオフのデジタル的に入力するものではなく、操作の強弱に合わせて操作量も強弱するアナログ的に入力するものである。このような、入力手段３としては、可変抵抗器を利用したスイッチを用いることができる。特に、異方性導電ゴムを感圧式の可変抵抗器として利用すると、入力装置１を小型化することができるので好ましい。
【００３４】
また、入力手段３の態様としては、ボタンであっても、ジョイスティックであってもよい。入力手段３の形状の例を図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図２（Ａ）に示す構成は、大きな円形のボタン２１を一つ設け、その上下左右の背面のそれぞれにスイッチを配置して、円形のボタン２１のどの方向を押したかを検出するものである。各スイッチの位置を操作者に把握させるために、円形のボタンの上下左右のそれぞれに突起２１ａを設けても良い。図２（Ｂ）に示す構成は、上下左右のそれぞれにボタン２２を設け、各ボタンにスイッチを配置した構成である。図２（Ｃ）に示す構成は、ジョイスティック２３を十字形の溝２４の中心に設け、ジョイスティック２３を各方向に傾けることで入力するものである。
【００３５】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、上下左右の４方向に操作対象を操作するため、各方向にスイッチを設けているが、複数のスイッチを必要とするものではなく、操作対象の操作方向が１方向だけであればスイッチは１つでよい。
【００３６】
操作者１３が入力手段３に入力した操作情報１５は、信号線９を経て制御手段５に伝達される。
【００３７】
なお、ディスプレイ上の操作対象を選択対象に合わせた後に決定するため、決定信号を入力する必要があるが、決定信号を入力するための決定スイッチは、オンとオフのデジタル的な入力でよく、アナログ的な入力手段３と別に設けることができる（図２（Ａ）〜（Ｃ）の２５）。ただし、決定スイッチは、アナログ的な入力手段３を最大限に押し込むことにより決定信号を発生させるように、アナログ的な入力手段３によって構成しても良い。
【００３８】
入力装置１の知覚手段７は、制御手段５から信号線１１を経て伝達された制御信号に基づいて、操作者１３に知覚情報２０を出力する。知覚手段７として、振動発生器を利用し操作者１３を振動させることで知覚させる構成としてもよいし、音源を利用し操作者１３に音で知覚させる構成としてもよい。また、振動発生器と音源を併用しても良い。例えば、振動で知覚させる場合は、操作量が少ない場合は振動の周期を長くしてゆっくりとした振動を伝え、操作量が多くなれば振動の周期を短くして細かい振動を伝えればよい。
【００３９】
知覚手段７は、入力装置１に一つ設けて、知覚情報２０として操作者が入力した操作量のみを教える構成としても良いが、各入力手段３のそれぞれに対応するように設け、知覚情報２０として操作者が入力した操作量および操作者が入力した入力手段を教える構成としても良い。各入力手段３のそれぞれに対応するように知覚手段７を設ける方法として、各入力手段３にそれぞれ振動発生器を設けたり、振動発生器や音源から各入力手段３に応じたパターンの振動や音を発生させればよい。
【００４０】
次に、入力装置１の制御手段５について説明する。図３は、制御手段５の一実施態様のブロック図であり、図４は、制御手段５による制御のフローチャートである。図３に示すように、制御手段５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３１、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ３２、送信手段３３、タイマー３４、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポート３５、メモリー３６を有し、各要素３１〜３６はバスライン３７を介して相互に連絡している。
【００４１】
制御手段５は、まず、入力手段３から信号線９を経て操作情報１５のアナログ信号を受信すると（図４のＳ１）、Ａ／Ｄコンバータ３２によって操作情報１５をアナログ信号からデジタル信号に変換する（図４のＳ２）。続いて、送信手段３３を用いて、操作情報であるデジタル信号および対応する入力手段３の情報を本体装置１９に回線１７を通じて送信する（図４のＳ３）。更に、制御手段５は、操作情報であるデジタル信号をそのまま、或いは知覚手段７に応じた状態に加工して制御信号を発生させる（図４のＳ４）。そして、Ｉ／Ｏポート３５から知覚手段７に制御信号を出力するのである（図４のＳ５）。
【００４２】
なお、タイマー３４は、周期的にＣＰＵ３１に割り込みを発生させて処理のスケジューリングを行わせるタイミング信号を発生するものであり、メモリー３６は、種々のデータを記憶しておくための記憶装置であり、例えば、デジタル信号を知覚手段７に応じた状態に加工するためのテーブルを記憶したＲＯＭや、デジタル信号および対応する入力手段３の情報を一時的に記憶するＲＡＭを含むものである。
【００４３】
図４のフローチャートにおいて、Ｓ３の送信手段３３で本体装置１９に情報を送信する処理は、必ずしも知覚手段に送る制御信号を発生させる制御手段５と同じ制御手段によって行う必要はなく、別の制御手段を設けても良い。また、Ｓ３の処理とＳ４の処理の順番は逆であってもよい。
【００４４】
その後、回線１７を通じて入力装置１から本体装置１９に送信された操作情報に基づいて、ディスプレイ上に表示された操作対象が操作される。以上のように、入力装置１が、制御手段５を有し、操作情報に応じた制御信号に基づいて知覚情報を操作者に出力できるので、回線１７は、入力装置１から本体装置１９へ一方向に情報を送信する回線を採用することができる。そして、入力装置１に従来から採用されている赤外線、電波、光などの送信機を備えるだけで、本体装置１９との間に無線の回線を開くことができ、簡易な構成で本発明を実施することができる。なお、当然であるが、双方向の回線または／および有線の回線を採用することも可能である。
【００４５】
以上のような、入力装置は、テレビジョン、コンピュータ、ゲーム機、カーナビゲーションシステムなど様々な用途において使用することができる。特に、入力装置が本体装置と無線で接続されていたテレビジョンやカーナビゲーションシステムなどにおいても、本発明は容易に採用することができ有効である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作者の操作をオンとオフのデジタル的に入力するものではなく、操作の強弱に合わせて操作量も強弱するアナログ的に入力する入力手段を採用することで、操作者の意思をより操作に反映することができ、マンマシンインタフェースとしての性能を向上させることができ、また、入力装置に制御手段と知覚手段を設けることで、操作者が入力した操作情報が、アナログ的な入力手段にどの程度の操作量として入力されたかを操作者に知覚情報として出力することができ、操作者は、自己の操作の結果を画面上の操作対象の動作以外にも知覚手段によっても把握することができる。
【００４７】
また、本発明の入力装置は、制御手段と知覚手段を設けているため、本体装置から入力装置に情報を送信する回線は不要であるので、一方向に情報を送信する回線で実施でき、また従来からリモコンに採用されている赤外線、電波、光などの無線の回線を使用することができ、簡単な構造で上記の効果を得ることができる。
【００４８】
また、知覚手段が振動を発生させて操作者に知覚情報を知覚させる場合、操作者は、視覚によって画面上の操作対象の動きを確認するだけではなく、触覚によって振動を感じることで、また聴覚によって振動の音を感じることで自己の操作量を把握することができる。
【００４９】
また、知覚手段が音を発生させて操作者に知覚情報を知覚させる場合、操作者は、視覚によって画面上の操作対象の動きを確認するだけではなく、聴覚によって音源から発生した音を感じることで自己の操作量を把握することができる。
【００５０】
また、入力手段を複数有し、各入力手段のそれぞれに対応するように知覚手段を設けることにより、操作者は、自分が入力した操作量だけではなく、どの入力手段に入力したかも把握することができる。
【００５１】
また、入力手段が、感圧式の可変抵抗器を利用したアナログスイッチであることにより、入力装置を小型化することができるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の入力装置を説明するための機能ブロック図
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は入力手段の形状を示す実施例
【図３】制御手段の一実施態様のブロック図
【図４】本発明の制御手段による制御のフローチャート
【符号の説明】
１        入力装置
３        入力手段
５        制御手段
７        知覚手段
１３    操作者
１５    操作情報
１９    本体装置
２０    知覚情報
【図１】
2005025467.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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