(57)【要約】【課題】  本発明は、ユーザが入力デバイスに直接的に触れることなく（非接触で）、ユーザが表示情報を操作することにより、ユーザの使い勝手を向上する。【解決手段】  本発明による情報表示システムは、表示画面１１と、表示される情報を制御する制御ユニット１２と、ユーザの制御コマンドを入力するための入力手段とを含み、入力手段は、距離検出センサー１４を含み表示画面１１の正面で任意の距離に構成してある検知フィールド１５内のオブジェクトの位置を検出し、制御ユニット１２は、検出したオブジェクト位置に基づいて表示制御コマンドを決定する。【選択図】  図１ 
2005327262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面を有するディスプレイ・ユニットと、表示された情報を制御するための制御ユニットと、ユーザの制御コマンドを入力するための入力手段とを含む情報表示システムであって、
前記入力手段は、距離を検出するための検出センサーを含み、
前記検出センサーは、前記表示画面の正面付近で任意の距離に構成された検知フィールドにあるユーザのオブジェクトの位置を検出し、
前記制御ユニットは、検出された前記オブジェクト位置にもとづいて前記制御コマンドを決定することを特徴とする情報表示システム。
【請求項２】
前記制御ユニットは、表示されている前記制御コマンドのプロンプトの位置と検出された前記オブジェクトの位置との対応に基づいて、前記制御コマンドを決定することを特徴とする請求項１に記載の情報表示システム。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記オブジェクトの動き及び／又は速度にしたがって、前記制御コマンドを決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報表示システム。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記オブジェクトが前記検知フィールドに入る及び／又は出る時間を測定することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記表示画面上に表示された前記制御コマンドのプロンプトの位置と検出された前記オブジェクトの位置との対応が決定された場合に、所定の時間のための計測を開始することを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記所定の時間に到達するまで前記制御コマンドのプロンプトの位置と前記オブジェクトの位置との対応が継続している場合に、又は前記所定の時間のための計測が開始後で前記検知フィールドから前記オブジェクトが削除されかつ前記所定の時間に到達までに前記検知フィールドへ前記オブジェクトが再挿入されていない場合に、前記制御コマンドを生成することを特徴とする請求項５に記載の情報表示システム。
【請求項７】
前記所定の時間に到達までに、視覚的、触覚的、及び／又は聴覚的なフィードバック情報を前記ユーザへ提供するためのフィードバック手段を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項８】
前記入力手段は、複数の前記検出センサーを含み、
前記複数の検出センサーは、前記複数の検出センサーの発する指向性ビームが前記表示画面と実質的に平行に伝搬するように配置され、
前記検知フィールドは、前記表示画面から所定の距離まで前記表示画面と実質的に平行に延在するように形成されることを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項９】
前記検知フィールドは、複数の検知領域に分割され、
前記制御ユニットは、前記オブジェクトの位置を、対応する検知領域へ割り当てることを特徴とする請求項１〜８の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項１０】
前記検知領域の寸法は、前記オブジェクトの大きさに関係することを特徴とする請求項９に記載の情報表示システム。
【請求項１１】
前記検出センサー、前記表示画面からの前記オブジェクト及び／又は前記ユーザの距離を検出することを特徴とする請求項１〜１０の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項１２】
前記制御ユニットは、検出された前記オブジェクト及び／又は前記ユーザの距離Ｚにしたがって、前記表示された情報及び／又は前記制御コマンドのプロンプトの大きさ、種類及び／又は位置を制御することを特徴とする請求項１１に記載の情報表示システム。
【請求項１３】
前記制御ユニットは、前記検出センサーの性能にもとづいて、前記表示された情報及び／又は前記制御コマンドのプロンプトの種類、表示される大きさ及び／又は位置を制御することを特徴とする請求項１〜１２の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項１４】
前記入力手段は、前記検知フィールド中の静止オブジェクトを補償することを特徴とする請求項１〜１３の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項１５】
ラジオ波通信又は赤外線通信により、前記ユーザの端末と通信する通信手段を含むことを特徴とする請求項１〜１４の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項１６】
表示すべき情報を保存するためのデータベース・ユニットを含むことを特徴とする請求項１〜１５の何れか一つに記載の情報表示システム。
【請求項１７】
表示画面上に情報を表示する方法であって、
距離を検出するための検出センサーを用いて前記表示画面の正面付近で任意の位置に形成された検知フィールド内のユーザのオブジェクトの位置を検出するステップと、
検出された前記オブジェクトの位置に基づいて制御コマンドを決定するステップと、
前記制御コマンドに基づいて、表示された前記情報を制御するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記表示画面上に前記制御コマンドのプロンプトを表示するステップと、
表示された前記制御コマンドのプロンプトの位置と検出された前記オブジェクトの位置を照合するステップと、
前記表示画面上の前記制御コマンドのプロンプトの位置と検出された前記オブジェクトの位置の対応が存在する時間を測定するステップと、
検出された前記対応と測定された前記時間とに基づいて前記制御コマンドを決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記検知フィールド中の前記オブジェクトの動き及び／又は速度を検出するステップと、
検出された前記オブジェクトの動き及び又は速度に基づいて前記制御コマンドを決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記検知フィールドは、複数の検知領域に分割するステップと、
前記オブジェクトの位置に対応する前記検知領域に対して前記オブジェクトの位置を割り当てるステップと、
割り当てられた前記検知領域の識別情報に基づいて前記制御コマンドを決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１７〜１９の何れか一つに記載の方法。
【請求項２１】
前記表示画面からの前記オブジェクト及び／又は前記ユーザの距離を検出するステップと、
検出された前記オブジェクト又はユーザの距離によって、表示される前記情報及び／又は前記制御コマンドのプロンプトの種類、表示する大きさ、及び／又は位置を制御するステップとを含むことを特徴とする請求項１７〜２０までの何れか一つに記載の方法。
【請求項２２】
前記検出センサーの性能及び／又は故障を検出するステップと、
検出された前記検出センサー性能又は故障によって、表示される前記情報及び／又は前記制御コマンドのプロンプトの種類、表示する大きさ、及び／又は位置を制御するステップとを含むことを特徴とする請求項１７〜２１の何れか一つに記載の方法。
【請求項２３】
端末への無線通信リンクを設定するステップと、
前記制御コマンドに基づいて情報又はデータを選択するステップと、
前記端末へ、選択された前記情報又はデータを送信するステップとを含むことを特徴とする請求項１７〜２２の何れか一つに記載の方法。
【請求項２４】
表示画面を有するディスプレイユニットと、前記表示画面に表示する情報を制御するための制御ユニットとを備えた情報表示システムにおいて、
前記表示画面に対向するフィールドの第１の方向に音波パルスを発し、前記音波パルスの反射を検知する第１の第１のセンサーと、
前記表示画面に対向するフィールドの第２の方向に音波パルスを発し、前記音波パルスの反射を検知する第１の第２のセンサーとを備え、
前記制御ユニットは、入力を受けるためのプロンプトを前記表示画面に表示し、
前記制御ユニットは、前記第１の方向へ発せられた前記音波パルスと前記音波パルスの反射との差分から前記第１のセンサーから前記音波パルスが反射した位置までの第１の距離を演算し、前記第２の方向へ発せられた前記音波パルスと前記音波パルスの反射との差分から前記第２のセンサーから前記音波パルスが反射した位置までの第２の距離を演算し、前記第１の距離と前記第２の距離に基づいて前記表示画面に対向するフィールド内の前記入力を受けた位置を特定し、前記表示画面内の前記プロンプトの位置と前記入力を受けた位置に基づいて前記入力を受けた位置に対向する前記表示画面内の前記プロンプトを特定し、前記プロンプトに従って前記表示画面に表示された情報を制御することを特徴とする情報表示システム。
【請求項２５】
前記表示画面に対向するフィールドは、前記第１の距離と前記第２の距離によって特定可能な複数の領域に分割にされ、
前記制御ユニットは、前記領域に対応する前記表示画面内の位置に前記プロンプトを配置し、
前記制御ユニットは、各領域内で前記入力が存在する時間が所定の時間を経過した場合に、前記プロンプトに対する前記入力を有効にすることを特徴とする請求項２４に記載の情報表示システム。
【請求項２６】
前記制御ユニットは、前記第１のセンサーと前記第２のセンサーの異常を検知し、前記第１のセンサーと前記第２のセンサーの異常により前記入力の検知が不可能となった領域を特定し、前記入力の検知が不可能となった領域以外の領域に対応する前記表示画面内の位置に前記プロンプトを配置することを特徴とする請求項２５に記載の情報表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示画面上に情報を表示する方法及び情報表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
グラフィカル・ユーザ・インターフェースはユーザに対してディスプレイ上へ情報を提示し、またユーザが画面上のアイコンで対話（interact）することで制御コマンドを入力できるようにすることが散られている。アイコンを動かすか起動して、処理を開始する又は操作するには、機械式デバイス例えばキーボードやマウスが周知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、公共の場所で表示画面を提供する場合、水平方向に操作のための作業空間が必要な上環境ストレス、塵芥、破壊行動（vandalism）に対して脆弱であるため、これらのデバイスは好ましくない。
【０００４】
したがって、公共の場所に設けられたキオスク端末ではタッチパネルが多用される。
【０００５】
しかし、タッチパネルは壊れ易く画面上に埃が堆積し、例えばユーザが画面表面を指で触るため埃が付着し易いことから、頻回の保守が必要である。更に、タッチスパネルの大きさが限られており、画面寸法が増加するほど検出精度が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、ユーザが入力デバイスに直接的に触れることなく（非接触で）、ユーザが表示情報を操作することにより、ユーザの使い勝手を向上したシステム及びその方法を提供することである。
【０００７】
本発明の目的は、保守負担を軽減した入力インターフェースを持つシステム及びその方法を提供することである。
【０００８】
本発明の目的は、表示画面が大型化した場合にも、ユーザからの入力の検出精度の低下を抑制した入力インターフェースを持つシステム及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による情報表示システム（例えば、キオスク端末）は、表示画面を備えた表示ユニットと、表示された情報を制御する制御ユニットと、ユーザの制御コマンドを入力する入力手段とを含む。入力手段は検知フィールド内でユーザ制御オブジェクトの位置を検出するアクティブ距離検出センサー（例えばビーム放射受光装置など）を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、距離検出センサーによりユーザのオブジェクトを検知するため、ユーザが入力デバイスに直接的に触れることなく（非接触で）、ユーザが表示情報を操作することが可能ななり、ユーザの使い勝手を向上できる。
【００１１】
本発明によれば、タッチパネルのように検知面に埃や汚れなどが堆積することがないので、入力インターフェースの保守負担を軽減することができる。
【００１２】
本発明によれば、距離検出センサーのビームによりユーザのオブジェクトを検知するため、表示画面が大型化した場合、つまり、入力領域が大型化した場合にも、ユーザからの入力の検出精度の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明による情報表示システム（例えば、キオスク端末）は、表示画面を備えた表示ユニットと、表示された情報を制御する制御ユニットと、ユーザの制御コマンドを入力する入力手段とを含む。入力手段は検知フィールド内でユーザ制御オブジェクトの位置を検出するアクティブ距離検出センサー（例えばビーム放射受光装置など）を含む。
【００１４】
検知フィールドは画面手前の任意の距離に配置するのが望ましい。検知フィールドは画面の手前でユーザとの対話用にある程度の空間を占有する平行六面体の実質的長方形が望ましい。検知フィールドは画面と平行に配置するがこれに限定されるものではない。検知フィールドの寸法は画面の特定構造、検知フィールドと画面との距離、及び／又は用途にあわせて選択する。例えば、距離が小さい、例えば数センチメートルから０．５メートルの場合、検知フィールドの前後表面の大きさは表示画面の大きさに実質的に対応する。画面との距離が更に大きい場合、検知フィールドの寸法はアクティブ画面表面より小さくなる。これによりユーザは非常に大きな画面上に表示された情報を制御できる一方で、検知フィールド内のオブジェクトを操作でき、ユーザが容易に取り扱うことができ、同時に遠近効果を用いて画面全体を制御している印象を与えることができる。
【００１５】
画面に向かう方向での検知フィールドの深さはユーザ制御オブジェクトの大きさに依存する。ユーザ制御オブジェクトはユーザの手であって情報供給システムが手だけで制御されるのが望ましい。つまり、追加のポインティングデバイスを必要とせず、検知フィールドの好適な深さは２０から３０センチメートルの間である。これによりユーザは検知フィールドに容易に手を差し出して手をフィールド内部においたままこれを操作し、また検知フィールドから恣意的に手を引っ込めることができるようになる。
【００１６】
望ましくは、検知フィールドの位置を例えば床、壁、又はその他の物体に付けた何らかの線によりマークして、検知フィールドの位置と範囲をユーザが容易に認識できるようにする。その理由から表示画面の手前で単一のマーキングを提供し検知フィールドの遠位端を表示すれば一般に充分である。
【００１７】
ユーザ及び／又はユーザ制御オブジェクトが最初に検知フィールドに進入した時点で視覚的、触覚的及び／又は聴覚的信号を提供するのも更に好ましい。これは例えば表示される情報の種類を変更してユーザ又はオブジェクトが情報表示システムの注意範囲内に進入したことをユーザが理解するようにすればよい。検知フィールド内のオブジェクトが変化したこと、例えばユーザがシステムを制御するのに手を使っていたが、検知フィールドに近付きすぎて他のからだの部分がこの注意範囲に入った場合を検出するのも更に有用である。これは例えば複数のオブジェクトが検知フィールド内に存在することを検出するか、又はオブジェクトの大きさを検出し例えばユーザの手などの好適オブジェクトの大きさと比較することにより実現できる。このような状況を検出した場合画面上に警告（warning）を表示しユーザに後退するように要求するのが適切である。
【００１８】
表示される情報の種類、内容及び／又はその他の特徴を制御するための表示制御コマンドは検出されたオブジェクト位置に基づいて決定する。これによりユーザはオブジェクト例えばユーザの手を検知フィールドのある領域に配置することにより提示される情報を制御できるようになる。多くのジェスチャー様の動きは検出されたオブジェクト位置に基づいて認識され表示される情報を制御するために使用される。これは、何らかの入力デバイスに触れる必要なしに情報供給システムを制御する、つまり公共で利用可能な情報表示システムの衛生状態を改善すると言う利点を有している。表示画面とその他のシステム要素が閉じた筐体例えばガラス窓の裏側に配置できることからシステムは更に埃や破壊行為に対して脆弱ではなくなる。
【００１９】
制御ユニットは表示された制御コマンド・プロンプトと検出されたオブジェクト位置との一致により制御コマンドを決定する。これにより、制御コマンド・プロンプトで指示された位置にオブジェクトを配置することによってユーザがシステムを制御できる。簡単な対話として、制御コマンド・プロンプトはユーザが検知フィールドの何らかの領域に手をおいた時に特定のシステム動作が実行される（すなわち各々の制御コマンドが生成される）ことを表示できる。これらの選択領域は画面の方向へのユーザの遠近感に対して認識される検知フィールドの一部である。例えば、制御コマンド・プロンプトはユーザに、画面中央、画面の隅、又はその他の識別可能な画面部分に向かって手で指し示すことで選択を実行する又は処理を起動するように指示できる。更に、画面上で指し示すオブジェクト（又は手）と直接の視覚的空間的関連性をもって表示画面上におかれているアイコン／画像を表示するようなグラフィカル・ユーザ・インターフェースを導入できる。
【００２０】
制御ユニットは更にオブジェクトの動き及び／又は速度の検出にしたがって制御コマンドを決定する。これにより、選択を破棄する又は開始した処理を中断するために手を振るなど、システムを制御するための簡単かつ直感的ジェスチャーを実装できる。グラフィカル・ユーザ・インターフェースはグラフィックスを表示することができ、これは表示画面の手前で移動しているオブジェクト（又は手）の動き及び／又は速度に合わせて動画化できる。プロンプトと内容（content）は大きさと姿勢で対話の早さを参照する。これはまた「スマートＧＵＩ」とも呼ばれる。
【００２１】
制御ユニットはオブジェクトが検知フィールドに出入りした時間を測定するのが望ましい。これにより、ユーザの活動を決定することができる。暫くの間活動が検出されない場合、ユーザが興味を無くしたか立ち去ったと結論することができる。これにより処理を中断して次のタスク又はユーザとの対話に向けてシステムを準備することができる。この場合、情報表示システムは例えば多層化ユーザ対話方式において一つレベルを上げる。何らの活動無しの状態で暫く時間が経過した後、システムは歓迎（welcome）状態に入り対応する歓迎画面を表示し新しいユーザの接近を誘うように決定する。オブジェクトが検知フィールド内又は外にある時間は更に、ソフトウェアの起動及び追加イベントの表示に用いられる。
【００２２】
本発明の好適実施例によれば、制御コマンド・プロンプト例えばアイコンや記号は、画面上に表示される。制御ユニットは画面上に表示された制御コマンド・プロンプトの位置と検出されたオブジェクトの位置の対応を検出する。これによりユーザが画面上のアイコンを手で指し示し希望する動作を実行させることができるようになる。
【００２３】
プロンプト選択の機密性及び信頼性を向上させるために、プロンプトとオブジェクト位置の間の対応が決定された時点で所定の時間間隔についてタイマーを開始するのが好適である。これはそれ以降の確認についてのコマンド・プロンプトを予め選択するものである。タイマーの期限に達するまでプロンプト位置とオブジェクト位置の間の対応が継続していれば制御コマンドが最終的に生成される。これは、最終的選択が実行されるまでオブジェクトの位置が任意の時間間隔にわたってプロンプトの位置と一致していなければならないと言う意味である。つまり、オブジェクト位置の通過による偶発的選択又は検知フィールド内でのオブジェクトの制御されない移動が回避される。このユーザ・インターフェース対話の設計によるタイマーの期限は何らかの動作を起こすために実行されるマウス・クリックに比較できるものである。
【００２４】
タイマーが作動してからオブジェクトが検知フィールドから直接除外されたことを検知するのが更に好ましい。タイマーの期限前にオブジェクトが検知フィールドにもう一度装入されない場合、対応するコマンド・プロンプトが最終的に選択され各々の制御コマンドが生成される。これは、タイマーの期限になるまでユーザが選択された位置にオブジェクトを保持している必要がないと言う利点を有し、これでユーザ・インターフェースの対話と操作を容易にすることができる。
【００２５】
視覚的表示画面上のグラフィックスを使用して配置、除去、ナビゲーションを行わせる制御ユニット内の論理はイベントが発生するタイミングでこれらを行う能力を推定する。例えば、ユーザの手がナビゲーション・ボタンの上にある時間をトリガとして用いてナビゲーション・イベントを起動する。プロンプトのカウント・ダウンが開始された後でも、手がナビゲーション領域から離れて他のプロンプトに移動したら、最初の動作を終了させＧＵＩがそれに関連して変化する。
【００２６】
本発明によるプロンプト選択を実行するための動作の代表的な経過は次の通りである：ユーザが検知フィールド内に手を差し入れて、意図したコマンド・プロンプトを指し示す（例えば画面上に表示された複数のアイコンの一つ）。ユーザが指し示すのを補助するためユーザの手の現在検出されている位置を表現するインジケータを画面上に表示する。この視覚的フィードバックはカーソルとして機能しユーザが手で目標とするアイコンを狙うのを補助する。オブジェクト位置が目標プロンプトの位置に対応する場合、ユーザは任意の時間間隔にわたって（例えば１秒間）静止するか又は検知フィールドから手を抜き出して所定の時間間隔待つようにする。この時間間隔の経過後、アイコンが最終的に選択され各々の制御コマンドが生成される。これはユーザの手の動きだけにより情報表示システムを制御するための簡単で直感的なユーザ・インターフェースを提供する。これは学習し易く、また偶発的ユーザ例えばたまたま通りかかった人に適している。
【００２７】
コマンド・プロンプトが予め選択されてタイマーが開始したことをユーザに表示するためには、視覚的、触覚的及び／又は聴覚的フィードバック情報をユーザに提供するのが好適である。検知フィールドに手を差し入れてプロンプト上でオブジェクトを動かすと、操作を確認するためにユーザは表示された内容に関連した視覚的及び聴覚的フィードバックを受け取る。つまり、ユーザは何らかの選択が処理中であること、任意の時間間隔にわたって静止していることで又はオブジェクトを検知フィールドから抜き出すことで選択を永久的に行えることが通知される。望ましくは、一時的に選択したコマンド・プロンプトが画面上に表示されてユーザは選択の正しいことを確認できるようにする。最終的選択までタイマーの進捗をユーザに表示するのが更に望ましい。これは視覚的に、例えば選択したアイコンの色を変更することによって、最終的選択までの所定の時間間隔のうちの経過時間を表示する時計か砂時計を表示することによって、又は高まって来る音や速度が早くなるビープ音を提供することによって、などで行うことができる。振動装置を触覚的フィードバックとして使用しても良い。
【００２８】
好適実施例によれば、画面上に表示されるコマンド・プロンプト又はアイコンは基本的に円形を有する。アイコンが予め選択されているときはアイコンの色を変化させ又アイコンを縁取る環が表示される。環はタイマーが進行する場合時計と同様に埋まって行き、アイコンが永久的に選択されるまでの経過時間と残り時間とを表示する。これにより選択の正しさをユーザが簡単に確認できまた選択の進行状況を判定できる。ユーザは所望なら、オブジェクトを別の位置に移動させることにより、又は選択が永久に確定する前に検知フィールド内にオブジェクトを再度装入することで、選択を取り消す決定を行える。
【００２９】
入力手段は複数のセンサーを含み、センサーは検知ビームが実質的に画面と平行に伝搬するように配置される。検知ビームはオーバラップし検知フィールドを形成する。検知フィールドは実質的に画面と平行に延在する。画面の視覚的表示領域を内包するように構成されたセンサーのアレイは、この領域でユーザと対話できるようにし、ユーザは画面インターフェース上を移動できる。様々な応用の複雑さへのセンサーの拡張性（scalability）がこの設計に取り込まれている。
【００３０】
望ましくは、検知フィールドは所定の最大距離までに検出される距離を制限することにより生成される。これにより入力手段がモニタする正確な注意範囲を設計することができる。
【００３１】
好適なセンサーは超音波、赤外線、又はレーザー距離センサーである。センサーは任意の検出範囲においてオブジェクトの距離又は動きを測定するのに適している。センサーは実質的に画面の大きさを有するフレームに配置され画面の正面に位置しこれに取り付けられる。これは固定された任意の位置にセンサーを簡単に取り付けられる利点を有する。
【００３２】
検知フィールドは望ましくは（論理的には）検知領域のグリッドに、すなわち検知フィールドを構成する空間内の容積単位に分割される。検知フィールドが画面の大きさを越えて延在する場合、画面の正面で直接関係する部分だけが考慮される。グリッドは検知フィールド内に配置された正方形で形成されて複数の検知領域立方体とするのが望ましい。検知領域グリッド外側で検出されたオブジェクト位置は破棄する、すなわちモニタする空間を検知領域で確定される容積に制限する。つまり、画面から所定の距離を有する正面と裏面とを備えた平行６面体の形状を有する検知フィールドが形成される。
【００３３】
制御ユニットはオブジェクトの検出位置をこれに対応して検知位置を含む検知領域（すなわち容積単位）へ割り当てる。つまり、オブジェクトの特定のセンサー読み値が特定のグリッド座標に割り当てられる。これにより検知位置のこれ以降の処理が検知領域の同一性に基づくようになり、信号処理及びパターン・マッチングのプログラムを容易にしつつシステムの信頼性を向上させることができる。
【００３４】
検知領域の寸法はオブジェクトの大きさに関係する。これは検知フィールド内の検出位置の解像度がオブジェクトの大きさに依存すると言う利点を有している。ユーザの手がポインティング・オブジェクトとして使用される場合、グリッドの大きさを１０センチメートルにセットし、人間の手の平均的な大きさにほぼ対応させるのが好適である。次に、センサー・グリッドを較正して全ての回転位置で平均的な男性の手の大きさを検出する際に最大の効率になるようにする。もっと大きさが小さい検知領域又は検出器のもっと高い解像度は手の（中央）位置とプロンプト位置の間の対応を決定する役にはたたないが、これは手の正確な方向や恐らく指によって影響を受けるためである。つまり検知領域の適切な寸法を決めると信号処理やソフトウェアのプログラミングが簡略化できる。
【００３５】
人と機械の対話の向上のため、また同時にシステム内容のもっと深いところへユーザが入るように仕向けるため、システムがユーザの位置によって反応するのが好適である。つまり、入力手段は画面からのオブジェクト及び／又はユーザの距離を検出する距離センサーを更に含む。これによりユーザが画面から遠ざかっているのか又は画面に近付いているのかを判定できる。距離センサーは画面に対して実質的に直交する方向に検出ビームを向けた超音波、赤外線、又はレーザー距離センサーが望ましい。これによりシステムは例えば近付いて来る人など表示ユニットへ接近して来るのを検出できる。つまり、情報の表示を開始し、歓迎の画面を提示し、音によるメッセージを再生するなどができる。
【００３６】
望ましくは、表示される情報及び／又は制御コマンド・プロンプトの大きさ、種類及び／又は位置は検出されたオブジェクト又はユーザの距離に応じて制御される。例えば、表示される文字情報の正面の大きさ又は表示される画像の大きさはユーザが画面に向かって近付いてきているときには縮小することができる。更に、表示情報の種類は歓迎メッセージ又は招待から変更して対話的に使用する制御メニューへ達することができる。又ユーザが画面に近付く場合制御コマンド・プロンプトを自動的に出現させてユーザとの対話ができるようにする。三次元的外観を有するユーザ・インターフェースにおいては、検出したユーザ距離に応じてアイコン又は記号を出現させるか又は後退させる。
【００３７】
センサー故障を補償するためには、センサーの正しい性能を検出しこれに合わせて表示情報の種類、表示される大きさ及び／又は位置を制御することが可能である。検知フィールドの一部を包含するセンサーが故障した場合画面上でコマンド・プロンプトを再構成して検知フィールドの残りの作動部分でユーザがなおかつ作動させられるようにできる利点を有する。センサー故障の場合、故障を検出しグラフィカル・ユーザ・インターフェースを動的に再構成して表示インターフェースでの対話をユーザが継続できるようにする。例えば、プロンプトは故障を迂回して新しい位置に自動的に配置される。つまり、情報表示システムは耐障害性であり、例えばセンサー・プローブを埃が覆うなど何らかの環境的影響によるセンサーのドロップアウト又は性能低下の場合でもなおかつ動作可能である。これは保守サイクルを延長し公共空間に構成された表示システムの寿命を増加させる。
【００３８】
入力手段は検知フィールド内の静止物体を補償するのにも更に適している。情報表示システムが公共空間に配置されておりユーザが検知フィールド内に物体を置いた場合に発生する。この物体が検知フィールド内に残っていると、静止障害物でありユーザ制御オブジェクトとして看做さないように、すなわちその位置をコマンド・プロンプトとの対応を決定するために使用しないように、補償することができる。これによりコマンド・プロンプトの誤った選択や起動を防止する。更に、センサー構成により静止物体の影にある検知フィールドの一部が使用不能になった場合には、画面レイアウトを再構成して、コマンド・プロンプトが検知フィールドの使用不能の部分に対応して配置されないようにすることが望ましい。これによりシステムの信頼性と頑強性を更に向上させることができる。
【００３９】
センサー・フィールドが物体により障害された場合、センサーを停止し定期的に再起動して障害物が継続的に存在するかを調べることができる。障害物が排除された場合には、通常の動作を継続できる。障害物が存在する時間にわたって、ＧＵＩはそれ自体を自動的に調節できる。
【００４０】
本発明の好適実施例によれば、無線移動体（wireless mobile device）と通信するための無線通信手段を提供できる。無線通信手段は短距離ラジオ波通信、例えばBluetooth又は赤外線通信技術に基づいたものである。これにより本発明の情報表示システムは画面近傍にある無線移動体例えばスマートフォン、ＰＤＡなどと情報を交換できる。例えば、本発明により、メッセージを移動体へ送信し（ＳＭＳなど）、移動体への発呼を行い、移動体のリンガ又は振動体を作動させるなどにより表示情報へユーザの注意を引くことが可能である。また画面上に表示された情報に関連した情報を移動体へ送信することも可能である。ユーザはこの情報例えば電話番号、住所、ＵＲＬ及び／又は何らかの動作を起こすためのメモなどを持ち帰ることができる。これによりユーザは書き留める必要なしに有用な何らかの情報を家へ持ちかえることができ、提示された情報表示システムを公共空間での使用に更に適したものにすることができる。
【００４１】
本発明の好適な応用において、表示画面近傍に入るユーザの注意を引くには、画面上に魅力的な情報を表示する、スピーカから音による誘致メッセージを演奏する、及び／又はユーザの移動体へメッセージを送信するなどによる。ユーザが画面に近寄って来た場合、キオスクは自動的に表示される情報の種類を切り換え、検知フィールド内で手を動かすことによりユーザがシステムと対話し制御できるようにする。考え得る多層化ユーザ・インターフェースを介してユーザがユーザ自身の方法でナビゲーションして必要な情報を発見した（例えば出発又は到着時刻、電話番号、住所、など）情報を自動的にユーザの移動体へ送信しても良い。つまり、ユーザは有用な情報を簡単に持ちかえり後で使用することができる。
【００４２】
望ましくは、表示すべき情報はデータベース・ユニットに保存して生成された制御コマンドにより制御ユニットからアクセスする。例えば、時刻表情報キオスクで保存されている情報はバス、電車、及び／又は飛行機の時刻表、各々の料金やその他の情報に関連する。生成された制御情報によって制御ユニットはデータベースへ新規情報を入力する例えば予約を取る、券を購入するなどもできる。
【００４３】
保守の容易さの点で、制御ユニットとデータベース・ユニットは通信ネットワークにより接続されるのが望ましい。表示用に選択された及び／又はデータベースへの入力として選択された情報は通信ネットワーク経由でデータベース・ユニットから制御ユニットへ、またその逆方向に、送信される。通信ネットワークは有線ネットワーク、例えば電話回線、ブロードバンド、ＤＳＬ、又は無線ネットワークとすることができる。これにより内容データベースの集中メンテナンスが可能になり、複数の情報キオスクが多くの異なる場所に配置されている場合にキオスク内のローカル情報データベースを更新し保守する必要がなくなる。
【００４４】
本発明はユーザの手を検知フィールド内で動かし、これによってコマンド・プロンプトを起動することによる簡単かつ直感的な使用法を可能にする情報表示システムを提供する。キオスクはユーザとの対話や環境ストレスに対して強靭である。ユーザが触れなければならない部分がないことから、有害環境に配置することができ破壊行為に対しても脆弱でなくなる。
【００４５】
表示画面上に情報を表示する方法によれば、検知フィールド内のユーザ制御オブジェクトの位置はアクティブ距離検知センサーを使用して検出される。検出したオブジェクト位置に基づいて、表示制御コマンドを生成する。表示された情報は生成された表示制御コマンドに基づいて制御される。これによりユーザはオブジェクト例えば手を検知フィールド内で動かすことにより表示画面上に表示された情報を選択することができ、検知フィールドは画面の正面で任意の距離に配置される。
【００４６】
異なる選択肢の選択を可能にするため、少なくとも一つの制御コマンド・プロンプトを画面上に表示する。表示された制御コマンド・プロンプトの位置と検出されたオブジェクト位置を一致させ各々の対応を判定する。対応が存在する時間を測定し表示制御コマンドは検出された対応と測定された時間に基づいて決定されるのが望ましい。対応について所定の時間間隔を必要とすることで、偶発的なコマンド・プロンプトの選択を低減させることが可能である。
【００４７】
検知フィールド内のオブジェクトの動き及び／又は速度を決定し、検出した動き及び／又は速度に基づいて表示制御コマンドを決定するのが更に望ましい。これにより表示された情報の制御にオブジェクトが行う簡単なジェスチャーを実装することができる。このような簡単なジェスチャーは検知フィールド内でのユーザの手の水平、垂直、対角線、及び／又は円形の動きであり得る。望ましくは何らかの有用な動作又は処理がジェスチャーに割り当てられるようにする。これにより処理を破棄する、コマンド構造階層を逆にたどる、開始に戻るなどの制御コマンドが可能である。
【００４８】
検知フィールドは等しい大きさの検知領域のグリッドに分割され、各領域は検知フィールドの一定容積を占有する。オブジェクト位置を含む各々の検知領域へオブジェクトの検出位置を割り当てることにより、オブジェクト位置についての更なる処理は割り当てた検知領域の識別子に基づいて行われる。これはオブジェクト位置の何らかの平均化を提供しまたこれをスムースにする。オブジェクトのサイズに検知領域の次元（dimension）を関連させることで、検出したオブジェクト位置の解像度もオブジェクトの大きさに適合できる。これにより不正形のオブジェクト例えば人間の手などの位置を、正確な方向及び／又はオブジェクトの形状を考慮せずに決定することができる。
【００４９】
本発明の好適実施例によれば、オブジェクト及び／又はユーザの画面からの距離を検出し、表示される情報の及び／又は制御コマンド・プロンプトの種類、表示の大きさ、及び／又は位置を検出距離に依存して制御する。つまり、表示内容はユーザが画面に接近又は離脱する際に変化し、ユーザ／キオスクの対話の異なる状態を可能にする。例えば、誘致状態において目を惹く画像又はフィルム・シーケンスを表示し、通信状態において対話型ユーザ・インターフェースを画面上に出現させ、立ち去る状態ではさよならメッセージを再生することができる。
【００５０】
故障時の安全性を向上させるためには、センサー又は個別のセンサー群の正確な性能及び／又は故障を判定することが望ましい。これによりセンサーの検出された動作状態に基づいて表示情報及び／又は制御コマンド・プロンプトの種類、表示される大きさ及び／又は位置を制御することができる。
【００５１】
本発明は公共空間において情報を表示する方法を提供し、通行人が直感的に対話して提示される情報、画像、映画、音、文字などを制御できるようにする。対話的な広告を提示することや対話的なゲームを公共の場所で行うことが可能である。
【００５２】
本発明の上記及びその他の潜在的な目的、特徴、利点は本発明の好適実施例についての以下の詳細な説明から完全に明らかになろう。しかし本発明の範囲は添付の図面に図示した任意の実施例に制限されるべきものではないことは理解されるべきである。
【００５３】
図１は本発明の実施例による情報表示システムを模式的に示す。公共空間内に位置することができるキオスク１０は、表示画面１１、制御ユニット１２、無線及び／又は有線ネットワーク・デバイス１３を有する。表示画面１１は大型フラットパネル、例えばプラズマディスプレイや液晶ディスプレイなどが望ましい。表示画像を表示画面１１に投影する投影デバイスを有してもよい。キオスク１０と表示情報とを制御するための制御ユニット１２は、ローカル・コンピュータ、例えば特別なコンピュータ・プログラムで構成されるパーソナルコンピュータによって実現されるのが望ましい。
【００５４】
ネットワーク・デバイス１３は、通信ネットワーク１７、例えばインターネット、へのアクセスをすることができる。データベース・ユニット１８は、キオスク１０に表示しようとする情報を格納するための遠隔のバックエンド・サーバ・コンピュータに設置されるのが好ましい。ネットワーク・デバイス１３は、キオスク１０周辺の領域２０での無線通信へのインターフェースも有するのが好ましい。この無線通信は、短距離ラジオ波通信（例えばBluetooth）や赤外線通信により、又は通信領域２０内の移動体２１への無線リンクを確立するのに適切なその他の手段で実現できる。
【００５５】
センサー１４は、表示画面１１の正面に形成された検知フィールド１５にあるユーザ制御オブジェクトの位置を検出する。センサー１４は、超音波距離及び／又は動き検出センサーであり、センサー検出ビームが表示画面１１に実質的に平行に伝搬するように配置するのが望ましい。これにより表示画面１１に対して実質的に平行に延在する検知フィールド１５を形成することができる（図２及び図３参照）。
【００５６】
更に、音声出力デバイス１６を設けて音によるメッセージ、音楽、及び／又は音響フィードバック情報を出力する。
【００５７】
本発明による情報表示システムは、公共空間に置かれた大型フラットパネル・ディスプレイ１１へ動的なマルチメディア・コンテンツを供給できる。コンテンツは、集中バックエンド・サーバ１８によって管理され、ブロードバンド及び／又は無線技術を用いて通信ネットワーク１７経由でキオスク１０へ供給される。キオスク１０には、顧客が動的コンテンツとジェスチャーを介して対話できるようにする特有のセンサーが配置される。コンテンツは、人の存在により反応し又動的に機能することができる。非接触型ドラッグ・アンド・ドロップ・アプリケーションを組み込むこともできる。これによりディスプレイと対話フィールドを安全かつ清潔に維持できる。
【００５８】
更に、データ又は情報をキオスク１０から移動体２１（ユーザ端末）へ送信できる。例えば、本発明の情報表示システムとの何らかの対話の後で、何らかの情報を移動体２１へ供給するように、ユーザがジェスチャーで要求する。これによりユーザは、例えば、要求した情報を移動体２１へ格納して持ちかえることができる。この情報は、例えば、キオスク１０に設けたカメラでスポットを撮影した映像又は画像又はデータベース・ユニット１８から受信した映像又は画像である。このようなデータは一般にユーザによって書き留められるものではないので、簡単に持ちかえることができないから、公衆のキオスク１０の周囲を通る人に多くの新規アプリケーションを提供できる。
【００５９】
図２は本発明の好適実施例によるセンサー・レイアウトを模式的に示す。図２ａは、センサー１４−１から１４−４と表示画面１１の正面図を示し、図２ｂは、その側面図である。センサー１４−１から１４−４は、表示画面１１の側面に配置され、これらのセンサー・ビームが表示画面１１の表面に対して実質的に平行に伝搬するようにする。センサー・ビームは、表示画面１１の可視部の正面に検知フィールド１５（グレーの部分）を形成する。
【００６０】
検知フィールド１５は、可視画面寸法の大半をカバーするが、図２ａに図示してあるように表示画面１１の何らかの領域で検知ビームのジオメトリにより検出が不可能である可能性がある。これは表示画面１１に表示されるコマンド・プロンプトを構成する場合に制御ユニット１２によって考慮されるべきである。この場合、本発明は、検知ビームによってカバーされている表示画面の部分（領域）だけにプロンプトを配置するのが好ましい。
【００６１】
センサー１４の一つが故障した場合にも同様の状況が発生する。例えば、センサー１４−４が故障しもはや使用不能になった場合、制御ユニット１２は。表示される情報を自動的に再構成して、表示される全てのコマンド・プロンプトが未だ検知可能でモニタ可能な表示画面１１の部分（領域）に出現するようにする。例えば、各センサー１４からの信号に基づいて、各センサー１４が異常か否かを判定し、異常となったセンサー１４を特定する。各センサー１４と、そのセンサー１４によってカバーされる表示画面１１の領域の対応テーブルを予め持っておき、この対応テーブルを用いて、異常となったセンサー１４に対応する表示画面１１の領域（センシングができなくなった領域）を特定する。このセンシングができなくなった領域以外の位置に、コマンド・プロンプトを配置する。
【００６２】
図２に図示した例において、センサー１４−１は、Ｙ軸縦方向検知を提供し、センサー１４−２、１４−３、１４−４はＸ軸水平方向検知を提供する。表示画面１１の表面に対して実質的に直交方向に検知ビームが延在する追加のセンサー１９は、表示画面１１に向かってオブジェクト／人の存在と接近を検出する。各方向検知のためのセンサーの数は、これに限定されない。
【００６３】
図２ｂは、検知フィールド１５を形成する検知ビームのジオメトリ構成を詳細に説明した側面図である。検知ビームは円錐形であるため、センサー１４−１から１４−４によりモニタすることができる検知容積（空間）は複雑となる。
【００６４】
図３は検知フィールド２５へグリッドを適用することによる複数の（論理的に）長方形の検知領域を形成することを模式的に示す。図３ａは検知領域グリッドの正面図を示し、図３ｂはこれにより得られる検知領域容積（立方体）の側面図である。論理的検知フィールド２５は複数の隣接する立方体にセンサーの検出領域を分割することで形成され、画面１１の正面で画面１１に対して任意の距離に配置された長方形で形状の整った検知フィールドを形成する。この平行六面体検知フィールド２５の外部にあるオブジェクト位置は破棄され論理的検知フィールド２５内にある位置だけが表示情報の実際の制御で考慮される。
【００６５】
検知フィールド２５内部のオブジェクト位置（ＸＹ座標）は、その位置む検知領域セクタ（実質的に立方体）に割り当てられる。検知領域の各セクタは、セクタ容積内で検出された何らかのオブジェクトの個別のＸ及びＹの読み値を提供する。これ以降の処理を簡略化するため、検知領域セクタは、正確なオブジェクト位置の代わりに使用することができる識別子を割り当てされる。
【００６６】
このグリッド解像度が表示画面１１上に表示されるコマンド・プロンプトの配置でも考慮されて一つのプロンプトが１一つのセクタに、望ましくはその中央に配置される。図示した例の座標の解像度は６×８個の方形のグリッドで図示してある。
【００６７】
実際のセンサー・レイアウトと検知ビームのジオメトリによると、幾つかの検知領域セクタ（例えば左上隅のそれ）は、実際にはセンサー１４により検知もモニタもされず各々の検知フィールド容積内のオブジェクトは検出されないことになる。しかし、表示画面１１上の項目（プロンプト）にしたがって構成することによりこれを改善することができる。つまり、制御ユニット１２は、実際にはセンサー１４により検知もモニタもされない検知領域に対応する位置に、コマンド・プロンプトを配置しない。
【００６８】
図４は、本発明の実施例による情報供給システムの構成要素を模式的に示す。キオスク１０は、センサー入力デバイス３０、外部マイクロコントローラ３１、ローカル・コンピュータ３２を有する。センサー入力デバイス３０は、信号送信器、信号受信器、マイクロコントローラ、ＲＡＭ（揮発性メモリ）、及びＲＯＭ（不揮発性メモリ）を含む。外部マイクロコントローラ３１は、センサー入力デバイス３０とローカル・コンピュータ３２に（例えばシリアル・データ接続経由で）接続され、マイクロコントローラ、ＲＡＭ、ＲＯＭを含む。ローカル・コンピュータ３２は、マイクロコントローラ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、データ／情報ストレージ・デバイス、及び無線又は有線ネットワーク接続のためのネットワーク・デバイスを含む。
【００６９】
オブジェクト位置検出の動作について次に説明する。センサー入力デバイス３０に提供された超音波センサーは、音波パルスを発信し、音波のエコーを聴取する。音波パルスの時間頻度は、センサー入力デバイス３０のマイクロコントローラによって制御される。時間頻度は、用途の必要性に応じて可変できる。望ましくは、検出範囲を調製して想定した検知フィールドに適合するようにする。共通の超音波センサーは３センチメートルから３メートルの範囲を有する。
【００７０】
オブジェクト、例えばユーザの手が、超音波センサーの範囲内に入ると、放射された超音波パルスが手の表面で反射して信号受信器に戻り、信号受信器はマイクロコントローラへ各々のタイミング情報を提供する。センサー入力デバイス３０のマイクロコントローラは音波パルスの「飛行時間」の計算を実行し（すなわちパルスを送出してからパルス・エコーを聴取するまでの間にどの位の時間かかったかを判定する）、これによって超音波センサーの検出範囲内に入ったオブジェクトの距離（位置）を決定できる。
【００７１】
センサー入力デバイス３０は、２本のピンで外部マイクロコントローラ３１へ接続される。一方のピンは、パルス出力ピンで、マイクロコントローラ３１が距離読み値を初期化するために使用する。他方のピンは、パルス入力ピンで、これもマイクロコントローラ３１へ接続される。パルス入力ピンは、外部マイクロコントローラ３１へアナログ信号を送信し、この信号が初期化された読み値の結果となる。アナログ値を外部マイクロコントローラ３１が受信すると、各種コード関数をこれに対して実行する。第一に、アナログ値はＡＤＣ（アナログ−デジタル・コンバータ）を用いてデジタル値に変換される。デジタル値はセンサーからのオブジェクト（手）の実際の距離をセンチメートル単位で読む。外部マイクロコントローラ３１で動作しているソフトウェアはこれらの読み値の幾つかを保存して平均化しパルスの読み値を平滑化する。多数のセンサーが提供されている場合、ソフトウェアはどのセンサーから値が到着したかを識別する。センチメートル単位の値はＸ又はＹ座標のいずれかで位置として表現される。外部マイクロコントローラ３１上のソフトウェア制御処理は、この処理を接続されている全部のセンサーに対して行い、センチメートル単位で一定のＸ及びＹ位置を導出する。
【００７２】
座標データＸ、Ｙは、ローカル・コンピュータ３２から要求があった場合、シリアルポート接続経由で送信される。この場合、ローカル・コンピュータ３２で動作しているソフトウェアは、外部マイクロコントローラ３１へコマンドを送信し、外部マイクロコントローラ３１は、このコマンドに対応する機能を実行し、また、要求されたデータを返信する。ローカル・コンピュータ３２上のソフトウェアは、検知フィールド内で検出されたオブジェクトのＸ及びＹ座標を受信し、このデータを用いて検知したオブジェクトが表示画面１１に表示されているグラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）のその時の状態に関連する場所を検出する。例えば、手がＧＵＩのボタン上にある場合（すなわち手のＸ及びＹ座標がボタンの位置と一致する）、ボタンが選択される。
【００７３】
図５は、制御ユニット１２で実行される幾つかの基本的処理を模式的に示す。ステップ１００では、キオスク１０の近傍でのオブジェクトあるいは人の存在が、接近センサー１９の値を読むことによりチェックされる。ステップ１１０では、オブジェクトの存在を検出したか否かを判定する。オブジェクトの存在を検出したと判定した場合、処理はステップ１２０へ移り、ナビゲーション画面の表示を開始する。これは、何らかの選択可能なユーザ・プロンプトが表示され、ユーザはシステムと対話することを意味する。ステップ１３０で、検出されたオブジェクト位置に対応する位置で表示画面上にカーソルを配置する。これは前述したように検知フィールド内の手のＸ及びＹ座標を読むことで実行される。手が検知フィールド内で移動すると、カーソルが表示画面１１上でこの動きに追従する。ステップ１４０で、表示されているナビゲーション・ボタンの上にカーソルが来た（各々手が対応する検知領域に位置している）かどうかを検出する。ステップ１５０で、手と表示されたナビゲーション・ボタンの一致が検出された場合、タイマーを起動する。タイマーの期限後、ステップ１６０でカーソル又は手が未だ同じ位置に留まっているかどうかを判定する。留まっている場合、ナビゲーション・ボタンが選択／起動されて、関連する処理をローカル・コンピュータ３２で開始する（ステップ１７０）。これによりユーザは検知フィールド内で手を動かすことにより表示される情報をナビゲーションして制御することができる。タイマーを使用することにより、誤検出を抑制できる。つまり、人が検知フィールド内を単に通過した場合や、人が検知フィールド内で手を動かしてコマンド・プロンプトを指定する過程で他のコマンド・プロンプトを通過する場合に、ユーザが意図していない操作を検知するという誤検出が発生するため、タイマーにより、この誤検出を抑制する。よって、タイマーの期限は、誤検出を抑制できる時間、例えば、１秒、２秒であるのが好ましい。
【００７４】
図６は  グラフィカル・ユーザ・インターフェースの表示情報の縮尺（及び／又は色及び／又は種類）が、表示画面１１からのユーザの距離に応じて変化する状況を模式的に示す。図６ａにおいて、ユーザは表示画面１１に近付いているが、未だ比較的遠方にいる。検知フィールド２２のユーザは、センサー１９によって検出され、歓迎メッセージ「ハロー（HELLO）」が大きな文字で表示される。これによりユーザは文字列を容易に読むことができ、ユーザの注意を引くことができる。ユーザが画面１１に近付いて来ると、センサー１９によってこれが検出され、制御ユニット１２は文字の大きさ（font size）をもっと小さい文字に変更し、更に多くのまた恐らくはもっと詳細な情報を提示する。ここで、ユーザが画面１１に接近しているので、小さな文字で表示された文字列はユーザによって容易に認識される。これに代わる方法としては、表示情報の種類を変更する、例えば歓迎メッセージからナビゲーション画面へと表示情報を変更する。
【００７５】
図７は、コマンド・プロンプトの選択中にユーザに提供される視覚的フィードバックの原理を模式的に示す。例えば、４個のナビゲーション項目（ボタン）がＡからＤと標識されて画面１１に表示してある。十字線の形のカーソルが図７ａの中央に表示されている。
【００７６】
図７ｂでは、ユーザは手でカーソルをボタンＢへ移動し、ボタンＢは色が変わって（灰色）そのボタンが予め選択されたことを示す。更に、リングが円形のボタンＢの周囲に表示される。ここで、選択を確認するためのタイマーが起動する。
【００７７】
図７ｃでは、ボタンＢの周囲の円環が部分的に埋められて行きボタンＢの最終選択までの経過時間を表示する。これによりユーザは選択処理に容易に追従でき、またカーソルを移動させることで必要なら選択を中断するかどうかの決定を行うことができる。
【００７８】
図７ｄでは、タイマー時間の経過後にボタンＢの最終選択が実行される。円環は完全に埋まり選択されていないボタンＡ、Ｃ、Ｄは排除されてボタンＢが最終的に有効になったことを表示し、Ｂコマンドに関連した新しいコンテンツが表示される。カーソル移動無しで所定の時間間隔だけ待機することによって、ユーザは最終的な選択について予め選択したボタンを確認する。この種のユーザ対話は直感的であり学習が簡単で不正選択を減少させる。つまり、本発明のグラフィカル・ユーザ・インターフェースはユーザに優しい。
【００７９】
上記の例は単に説明を目的としたものであって多くの変更を成し得ることは理解されるべきである。例えば、ボタンの形状は四角形でも良く、コマンド・プロンプトはもっと複雑なアイコン又は記号でも良く、視覚的フィードバックは多くの違う方法で（例えば砂箱の形で）設計でき、音響的フィードバック又は触覚的フィードバックも提供することができる。更に、カーソルを必要としない用途も存在しているのでカーソル無しで済ませることもできる。
【００８０】
本発明の情報表示及び供給システムにおけるグラフィカル・ユーザ・インターフェースの基本的原理を以下で説明する。基本原理は、手を振ったり画面上のコマンド表示に従うだけで、迅速に人びとを誘致して公共空間内の大型フラットパネルに表示された情報へアクセスできるようにすることである。これは技術的なノウハウ又はデバイスが何もない移動中の人びとに家庭のメディア以外での対話を可能にすることである。ユーザ・インターフェースは、以下の意味で洗練されている。つまり、人がディスプレイに接近して数秒間正面に留まったかどうか認識する。そしてその人と直接「会話する」をディスプレイが開始する。
【００８１】
本発明による情報表示システムの用途について典型的なシナリオを次に説明する。スポーツシューズの宣伝ビデオを画面上で再生する。人が画面に近付き、広告は動きによって変化し、スポットのメインキャラクタがディスプレイに近付いた人の方を見て注視している。「スポーツシューズのデザイン大会へようこそ」といった文字又は音声コマンドがこれに続き、その人はディスプレイ上で表示システムと対話するための次のコマンドを見ることになる：
ａ）靴を回転させる
ｂ）新しい色を付ける
ｃ）あなたのデザインをダウンロード
ｄ）あなたのメッセージをアップロード
ユーザが読んでいる間に、スポットのキャラクタが手を振ることで画面上のアイコンの対話をデモンストレーションする。対話は鏡像であり広告のキャラクタは画面の「反対側」から表示された同じアイコンに対話している。
【００８２】
その人が手を延ばしてみると、ディスプレイ正面の辺りで手を動かしたときに手に実際に追従するカーソルの一種を画面上に発見する。その人はアイコン「靴を回転する」に向かってカーソルをドラッグする。すると音によるフィードバックが聞こえ他のアイコンが飛び去ってカーソルが靴の上で手の形に変わり次の対話を待って点滅している。その人は手の形のアイコンへ手を延ばすと、音と映像のフィードバックによって、靴の位置と方向を調節できることに気付く。手を動かすと、丁度靴の上部がその人の手に貼り付いているかのように手に追従して靴が回転する。一瞬休むと、カウント・ダウン表示が「その場で静止」の指示とともに飛び出して来る。画面の正面にいる人がこれ以上の動きを指示しなかった場合、靴はその位置に静止している。「新しい色を付ける」などの背景にあったボタンが手前に出て来る。ボタンの上に手を載せるとボタンを選択することが可能で、カウント・ダウン表示は、マウス・クリックとしてフィードバックを返す。ここで色の輪が靴の周囲に飛び出して来る。靴のパターンが部分毎に分割される。その人が手を一つの部分に載せると、カウントダウン・フィードバックが選択を確認する。この後、好きな色を選択部分にドラッグすることができる。その人が画面から手を遠ざけると、色はその場に残っている。
【００８３】
表示された情報を制御するための主な対話要素は、
ａ）ユーザの手（指ではない。接触は必要としない）
ｂ）３Ｄアイコン（空間で動き、呼び出されると手前に移動し、他の対話を処理中なら後ろに残る）。アイコンは、大きさ−重要度−を変化させられることと、画面正面にいるユーザの位置から、明敏である。例えば文字フォントが読む位置によって大きさを変える。
【００８４】
ｃ）各種の音響及び視覚フィードバック（アイコンが出現、消滅した場合、又は一つのコマンドを確認する場合）
ｄ）ユーザが決定を行ったことをユーザに示しシステムが要求通りに実行すると言うカウント・ダウン表示。ここでコマンドが要求どおりでなければユーザは中断させるチャンスがある。
【００８５】
ｅ）ユーザの案内として３Ｄアイコンどうしの間でグラフィックス要素により相互接続されている論理シーケンス。
【００８６】
ｆ）ジェスチャーの動きで公共ディスプレイにより対話する新しい方法を画面暗転後に説明する。簡単な画面上のゲームを実行する。
【００８７】
ｇ）対話的ヘルプ機能。ゲストが正しくナビゲーションできないとシステム側で認識した場合、システムは何らかのヘルプを起動したり、もっと簡単で大きなボタンを使ったり、又は画面の「反対側」にいる実際の人による画面上のヘルプを開始する。反対側にいるアシスタントはその人を見ることはないが、声を理解し手による間違えた対話を理解して提案を提示する。
【００８８】
ｈ）ユーザ側で移動体電話振動子又は強力な低音などによる触覚的フィードバックでナビゲーション体験を完了する。
【００８９】
本発明によれば家庭用メディア以外が対話可能になる。人びとは活動しており複雑なインターフェースや技術と対話する時間がほとんどない。ジェスチャーによる対話がこれの解決となる。タッチスクリーンは必要でなく、公共端末の衛生的状況を改善する上、コスト特に大画面例えば４２インチやそれ以上大きいディスプレイパネルでのコストを減少する。本発明は画面上のキャラクタやアイコンとの平易で簡単な対話の可能性を提供するものである。広告や娯楽に即時的フィードバックを提供する。システムは強靭で壊れ難いことから、画面はどのような公共空間にでも配置できる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、公共の場所に設置され、広告などを表示する、対話型の表示装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、本発明の実施例による情報表示システムを模式的に示す。
【図２】図２は、本発明の好適実施例によるセンサー配置を模式的に示す。
【図３】図３は、グリッドに構成された複数の検知領域を有する長方形の検知フィールドの形成を模式的に示す。
【図４】図４は、本発明の実施例による情報供給システムの構成要素を模式的に示す。
【図５】図５は、本発明の実施例による制御ユニットにより実行される何らかの基本的処理を模式的に示す。
【図６】図６は、ユーザと画面の間の距離に対する表示情報の倍率の依存性を模式的に示す。
【図７】図７は、コマンド・プロンプトの選択中にユーザに提供される視覚的フィードバックの原理を模式的に示す。
【符号の説明】
【００９２】
１０  キオスク
１１  表示画面
１２  制御ユニット
１３  ネットワーク・デバイス１３
１４  センサー  
１５  検知フィールド
１６  音声出力デバイス
１７  通信ネットワーク
１８  データベース・ユニット
１９  センサー
２１  移動体
２２  検知フィールド
２５  検知フィールド
３０  センサー入力デバイス
３１  外部マイクロコントローラ
３２  ローカル・コンピュータ 
【図１】
2005327262.tif 000003
【図２】
2005327262.tif 000004
【図３】
2005327262.tif 000005
【図４】
2005327262.tif 000006
【図５】
2005327262.tif 000007
【図６】
2005327262.tif 000008
【図７】
2005327262.tif 000009