(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の操作のいずれかを選択し、選択した前記操作を実行する操作装置であって、
周面部に複数の前記操作にそれぞれ対応する複数の操作表記が所定角度間隔で設けられている略円筒状の筐体と、
該筐体の傾斜角を検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、
前記姿勢信号に基づいて前記筐体の軸心を中心とする回転角を検出する回転角検出手段と、
前記回転角検出手段によって検出された前記回転角に応じて前記筐体の周面部に設けられている前記操作表記に対応するいずれかの前記操作を選択する操作選択手段と、
前記姿勢信号の単位時間当たりの変化量が予め定められた基準値を超えた場合に操作装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、
該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、前記操作選択手段によって選択された操作を実行する操作実行手段とを具備することを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記操作選択手段は、新たな前記操作を選択するまで選択した前記操作を記憶しておき、
前記操作実行手段は、前記動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、前記操作選択手段によって記憶された前記操作を実行することを特徴とする請求項１記載の操作装置。
【請求項３】
前記筐体の周面部には、複数の前記操作表記に対応する複数の発光素子がそれぞれ設けられており、
前記操作選択手段によって選択された前記操作の前記操作表記に対応する前記発光素子が点灯されることを特徴とする請求項１又は２記載の操作装置。
【請求項４】
前記動作検出手段によって前記所定動作が検出されてから予め定められた減衰時間が経過するまで、前記操作選択手段による前記操作の選択と、前記動作検出手段による前記所定動作の検出とを停止させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体（ＨＤＤ、ＣＤ、ＭＤ等）に記録された楽曲データを再生する携帯端末装置に用いられる操作装置に関し、特に片手で装置を把持して簡単に操作することができる操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体（ＨＤＤ、ＣＤ、ＭＤ等）に記録された楽曲データを再生する携帯端末装置や、各種電子機器を遠隔操作するためのリモコン装置は、装置の多機能化に伴って様々な操作を行う必要から、装置に設けられたボタンでは対応することができず、ディスプレイを用いたオンスクリーン操作が採用されている。オンスクリーン操作では、ディスプレイに表示された操作画面に配列されている複数の指示キーをup/downキー、十字キー、ジョクシャトル等の操作手段を操作して選択するのが一般的であるが、高齢者や不慣れな使用者には、up/downキー、十字キー、ジョクシャトル等の操作をスムーズに行うことが難しい。
【０００３】
そこで、up/downキー、十字キー、ジョクシャトル等の操作手段を用いることなく、加速度センサから得られる信号より、装置の傾斜角度を検出し、装置の傾斜角度に基づいて操作画面上の指示キーを時々刻々移動させて表示し、操作画面の中央付近に表示されている指示キーを選択するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、従来技術では、装置を前後左右方向に傾斜させ、操作画面上の指示キーを上下左右に移動させ、所望の指示キーが中央に移動した際に装置を水平に保つことで所望の操作を選択するように構成されているが、選択された操作を実行させるための決定ボタンが必要となるという問題点があった。
【特許文献１】特開２００３−１６２３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の傾斜角に基づいて選択した操作を、決定ボタンを用いることなく実行させることができる操作装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の操作装置は、複数の操作のいずれかを選択し、選択した前記操作を実行する操作装置であって、周面部に複数の前記操作にそれぞれ対応する複数の前記操作表記が所定角度感間隔で設けられている略円筒状の筐体と、該筐体の傾斜角を検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、前記姿勢信号に基づいて前記筐体の軸心を中心とする回転角を検出する回転角検出手段と、前記回転角検出手段によって検出された前記回転角に応じて前記筐体の周面部に設けられている前記操作表記に対応するいずれかの前記操作を選択する操作選択手段と、前記姿勢信号の単位時間当たりの変化量が予め定められた基準値を超えた場合に操作装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、前記操作選択手段によって選択された操作を実行する操作実行手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
さらに、本発明の操作装置は、前記操作選択手段は、新たな前記操作を選択するまで選択した前記操作を記憶しておき、前記操作実行手段は、前記動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、前記操作選択手段によって記憶された前記操作を実行することを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の操作装置は、前記筐体の周面部には、複数の前記操作表記に対応する複数の発光素子がそれぞれ設けられており、前記操作選択手段によって選択された前記操作の前記操作表記に対応する前記発光素子が点灯されることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の操作装置は、前記動作検出手段によって前記所定動作が検出されてから予め定められた減衰時間が経過するまで、前記操作選択手段による前記操作の選択と、前記動作検出手段による前記所定動作の検出とを停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の操作装置は、傾斜角検出手段によって装置の傾斜角を検出して姿勢信号を出力し、操作選択手段によって姿勢信号に基づいて操作を選択し、動作検出手段によって姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出し、所定動作が検出されると、操作選択手段によって選択された操作を実行するように構成することにより、姿勢信号に基づいて選択した操作を、姿勢信号に基づいて実行させることができ、決定ボタンを設ける必要がないため、コストを削減することができるという効果を奏する。
【００１２】
さらに、本発明の操作装置は、動作検出手段によって所定動作が検出されてから予め定められた減衰時間が経過するまで、操作選択手段による操作の選択と、動作検出手段による所定動作の検出とを停止させるように構成することにより、１回の所定動作が複数回の所定動作として認識されることを防止していると共に、意図しない操作が選択されること防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る操作装置の実施の形態の構成を示す外観図であり、図２は、図１に示す操作装置に設けられた操作表記およびＬＥＤのレイアウトを示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、ＬＥＤ部分を輪切りにした断面図である。図３は、本発明に係る操作装置の実施の形態の操作を説明する説明図であり、図４は、本発明に係る操作装置の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図５は、図４に示す傾斜角検出部における検出軸を説明するための説明図であり、図６は、たたく動作が行われた際に図４に示す傾斜角検出部から出力される出力値例を示す図であり、図７は、図４に示す動作検出部における動作検出を説明するための説明図である。
【００１５】
本実施の形態は、半導体メモリ等の記録素子に記録された楽曲データを再生するデジタルオーディオプレーヤ等の携帯端末装置であり、図１を参照すると、略円筒形をなす操作装置１と、操作装置１に接続されたヘッドフォン２とからなる。
【００１６】
操作装置１の周面部には、図２を参照すると、操作装置１で行う操作を示す操作表記３と、当該操作表記３が選択されたことを通知するための発光素子であるＬＥＤ４とが設けられている。操作表記３としては、再生操作を行う「早送り」、「再生（ポーズ）」および「逆送り」と、選曲操作を行う「Feel」と、音量操作を行う「VOL＋」および「VOL−」と、イコライザ操作を行う「EQ」と、操作制限を行う「HOLD」の８つが順次設けられており、各操作表記３に対応して８つのＬＥＤ４がそれぞれ設けられている。なお、操作表記３およびＬＥＤ４は、操作装置１の周面部に４５°の間隔で設けられている。
【００１７】
操作装置１における操作の選択は、図３を参照すると、操作装置１の軸心Ａを中心にして回転させることによって行われ、操作表記３で示されている８つの操作のいずれかが選択され、選択された操作（操作表記３）に対応するＬＥＤ４が点灯される。
【００１８】
操作装置１の筐体内には、図４を参照すると、傾斜角検出部１１と、ＡＤ変換部１２と、回転角検出部１３と、動作検出部１４と、中央制御部１５と、点灯制御部１６と、音声出力部１７と、データベース１８とを備えている。
【００１９】
傾斜角検出部１１は、例えば、静電容量型、ピエゾ抵抗型、熱分布検知型等の加速度センサを用いた傾斜センサであり、図５を参照すると、操作装置１を輪切りにした面と平行で、且つ軸心Ａを通り互いに直交するＸ軸およびＹ軸の傾斜角に応じた姿勢信号をＡＤ変換部１２に出力する。なお、本実施の形態では、Ｘ軸は、操作表記３の「VOL−」と「再生（ポーズ）」とを結ぶ線上に、Ｙ軸は、操作表記３の「Feel」と「HOLD」とを結ぶ線上にそれぞれ設定されている。
【００２０】
傾斜角検出部１１として、固定されたビーム（梁）と可動するビーム（梁）とをそれぞれコンデンサの電極板と見立てて、ビーム間の距離の変動を静電容量値としてＸ軸およびＹ軸の傾斜を検出する静電容量型２軸加速度センサを用いた場合には、図６に示すように、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの傾斜角に応じた出力値が姿勢信号として得られる。なお、図６に示す出力値は、重力加速度Ｇの大きさを「１」として正規化されている。
【００２１】
ＡＤ変換部１２は、傾斜角検出部１１から出力される姿勢信号を、ノイズ除去フィルター処理後にサンプリングすることでデジタル信号に変換し、サンプリング時間毎に姿勢信号を回転角検出部１３および動作検出部１４に出力する。なお、本実施の形態では、ＡＤ変換部１２におけるサンプリング時間を１０ｍＳとした。
【００２２】
回転角検出部１３は、ＡＤ変換部１２のサンプリング時間（１０ｍＳ）毎に入力される姿勢信号、すなわちＸ軸およびＹ軸の傾斜角に基づいて操作装置１の軸心Ａを中心とする回転角を算出し、算出した回転角を中央制御部１５に出力する。「Feel」と「HOLD」とを結ぶ線、すなわちＹ軸が重力方向に一致する場合の回転角を０度とし、図５において軸心Ａを中心とする右回りの回転をプラスとし、図５において軸心Ａを中心とする左回りの回転をマイナスとする。
【００２３】
動作検出部１４は、操作装置１に対して行われる「たたく」動作（以下、「たたく」動作をノックと称す）を検出して動作検出信号を中央制御部１５に出力する。
【００２４】
図７には、操作装置１に対してノックが行われた際に、傾斜角検出部１１から出力される姿勢信号例が示されており、Ｘ軸およびＹ軸における出力値の単位時間当たりの変化が減衰されるまでの間（０．１Ｓ程度）大きくなることが分かる。そこで、動作検出部１４は、ＡＤ変換部１２のサンプリング時間（１０ｍＳ）毎に入力される姿勢信号におけるＸ軸およびＹ軸、もしくはＸ軸又はＹ軸のいずれかにおける出力値を監視し、出力値の変化量が予め定められた基準値を超えた場合にノックが行われたことを認識し、動作検出信号を中央制御部１５に出力する。
【００２５】
中央制御部１５は、回転角検出部１３から入力される回転角に基づいて操作表記３で示す８つの操作のいずれかを選択し、選択した操作（操作表記３）に対応するＬＥＤ４の点灯を点灯制御部１６に指示すると共に、動作検出部１４から動作検出信号が入力されると、選択している操作を実行する。
【００２６】
点灯制御部１６は、８つの操作表記３に対応してそれぞれ設けられたＬＥＤ４の点灯を制御する手段であり、中央制御部１５からの指示に基づいて選択している操作（操作表記３）に対応するＬＥＤ４を点灯する。
【００２７】
データベース１８は、半導体メモリ等の記録素子であり、図示しない楽曲データ入力端子から入力された楽曲データが記録されていると共に、楽曲データの曲調を示すフィーリング情報が楽曲データ毎に記録されている。
【００２８】
音声出力部１７は、中央制御部１５からの指示に基づいて、データベース１８に記録されている楽曲データを再生するオーディオプレーヤであり、再生した楽曲データを接続されたヘッドフォン２に音声出力する。また、音声出力部１７は、イコライザ機能を有しており、予め設定された「ノーマル」、「ジャズ」、「ロック」、「クラシック」、「ポップ」、「バス」の音響効果のいずれかで楽曲データ再生することができる。
【００２９】
次に、本実施の形態の動作について図８および図９を参照して詳細に説明する。
図８は、本発明に係る操作装置１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートであり、図９は、図４に示す中央制御部１５における操作選択動作を説明するための説明図である。
【００３０】
傾斜角検出部１１は、操作装置１を輪切りにした面と平行で、且つ軸心Ａを通り互いに直交するＸ軸およびＹ軸の傾斜角に応じた姿勢信号をＡＤ変換部１２に出力し、ＡＤ変換部１２から回転角検出部１３および動作検出部１４に、姿勢信号がサンプリング時間（１０ｍＳ）毎に出力される（ステップＡ１）。
【００３１】
回転角検出部１３は、ＡＤ変換部１２から入力された姿勢信号に基づいて操作装置１の軸心Ａを中心とする回転角を算出し、算出した回転角を中央制御部１５に出力すると共に（ステップＡ２）、動作検出部１４は、ＡＤ変換部１２から入力された姿勢信号を前回入力された姿勢信号と比較する（ステップＡ３）。
【００３２】
次に、動作検出部１４は、姿勢信号の変化量が予め定められた基準値Ｖｔｈを超えたか否かを判断し（ステップＡ４）、姿勢信号の変化量が予め定められた基準値Ｖｔｈを超えた場合には、ノックが行われたことを認識して動作検出信号を中央制御部１５に出力する。
【００３３】
ステップＡ４で姿勢信号の変化量が予め定められた基準値Ｖｔｈを超えず、動作検出部１４からの動作検出信号の入力がない場合には、中央制御部１５は、回転角検出部１３から入力された回転角が８つの操作内のどの操作に対応するものかを特定する（ステップＡ５）。回転角に基づく操作の特定は、図９（ａ）〜（ｈ）に示すように、予め回転角の範囲に対応する操作が定められており、入力された回転角が含まれる操作が特定される。
【００３４】
次に、中央制御部１５は、予め定められたＭ回（例えば３回）連続して同じ操作が特定されたか否かを判断し（ステップＡ６）、Ｍ回連続して同じ操作が特定されていない場合には、ステップＡ１に戻り、Ｍ回連続して同じ操作が特定された場合には、特定された操作を選択する（ステップＡ７）。選択された操作は、次回新たな操作が選択されるまで、中央制御部１５に記憶される。なお、本実施の形態では、真上に位置する操作ではなく、真上から22.5°〜67.5に位置する操作が特定されるように構成されており、操作装置１を手に把持して操作する際に、選択されたＬＥＤ４が点灯された操作表記３を目視しやすいようになっている。
【００３５】
次に、中央制御部１５は、選択した操作に対応するＬＥＤ４の点灯を点灯制御部１６に指示し、点灯制御部１６に基づいて選択された操作に対応するＬＥＤ４が点灯され（ステップＡ８）、ステップＡ１に戻る。選択された操作に対応するＬＥＤ４により、ユーザは、選択された操作を把握することが可能になる。
【００３６】
ステップＡ４で姿勢信号の変化量が予め定められた基準値Ｖｔｈを超え、すなわちノックが行われ、動作検出部１４から動作検出信号が入力されると、中央制御部１５は、選択している操作を実行し（ステップＡ９）、予め減衰時間として設定されている時間Ｔｗの経過を待ち（ステップＡ１０）、時間Ｔｗ経過後にステップＡ１に戻る。なお、減衰時間とは、ノックに起因する姿勢信号、すなわちＸ軸およびＹ軸の出力値が落ち着くまでの時間であり、ステップＡ１０で時間Ｔｗの経過を待つことにより、すなわち中央制御部１５による操作の選択と、動作検出部１４によるノックの検出とを停止させることにより、１回のノックが複数回のノックとして認識されることを防止していると共に、意図しない操作が選択されることを防止している。
【００３７】
次に、本実施の形態における各操作動作の実行について詳細に説明する。
再生操作を行う「早送り」、「再生（ポーズ）」、「逆送り」が選択されている状態でノックが行われると、再生している楽曲データの早送り、楽曲データの再生もしくはポーズ、再生している楽曲データの逆送りがそれぞれ実行される。
【００３８】
選曲操作を行う「Feel」が選択されている状態でノックが行われると、再生する楽曲データのフィーリング情報が順次選択され、選択されたフィーリング情報の楽曲データが順次再生される。例えばフィーリング情報として「ノリノリ系」、「元気ができる曲」、「癒し系」、「さわやか系」が存在する場合には、ノックが行われる毎に「ノリノリ系」、「元気ができる曲」、「癒し系」、「さわやか系」が順次選択される。
【００３９】
音量操作を行う「VOL＋」、「VOL−」が選択されている状態でノックが行われると、再生され音声出力されている楽曲データの音量アップ、音量ダウンがそれぞれ実行される。
【００４０】
イコライザ操作を行う「EQ」が選択されている状態でノックが行われると、「ノーマル」、「ジャズ」、「ロック」、「クラシック」、「ポップ」、「バス」の音響効果が順次選択され、選択された音響効果で楽曲データ再生される。
【００４１】
操作制限を行う「HOLD」が選択されている状態でノックが行われると、回転角に基づく操作の選択動作が、解除の入力がなされるまで停止されるホールド状態に移行する。解除の入力としては、新たなノックが考えられ、１回もしくは複数回のノックでホールド状態が解除されるようにすると良い。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、傾斜角検出部１１によって操作装置１の傾斜角を検出して姿勢信号を出力し、中央制御部１５によって姿勢信号に基づいて操作を選択し、動作検出部１４によって姿勢信号に基づいて操作装置１に対するノックを検出し、ノックが検出されると、中央制御部１５は、選択している操作を実行するように構成することにより、姿勢信号に基づいて選択した操作を、姿勢信号に基づいて実行させることができ、決定ボタンを設ける必要がないため、コストを削減することができるという効果を奏する。
【００４３】
さらに、本実施の形態によれば、動作検出部１４によってノックが検出されてから予め定められた減衰時間が経過するまで、中央制御部１５による操作の選択と、動作検出部１４によるノックの検出とを停止させるように構成することにより、１回のノックが複数回のノックとして認識されることを防止していると共に、意図しない操作が選択されること防止することができるという効果を奏する。
【００４４】
なお、本実施の形態では、傾斜角検出部１１において、Ｘ軸およびＹ軸の２軸の傾斜角に応じた姿勢信号を検出するように構成したが、Ｘ軸およびＹ軸の２軸に加え、Ｘ軸およびＹ軸に直交するＺ軸の傾斜角を検出することで、検出したＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸の傾斜角に応じた姿勢信号を検出し、操作装置１の軸心Ａを中心とする回転角以外の傾斜角をも考慮して操作を選択するようにしても良い。また、本実施の形態の操作装置１に液晶ディスプレイ等の表示手段を設け、当該被幼児手段を用いて操作を選択するようにしても良い。
【００４５】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る操作装置の実施の形態の構成を示す外観図である。
【図２】図１に示す操作装置に設けられた操作表記およびＬＥＤのレイアウトを示す図であり、（ａ）は、斜視図であり、（ｂ）は、ＬＥＤ部分を輪切りにした断面図である。
【図３】本発明に係る操作装置の実施の形態の操作を説明する説明図である。
【図４】本発明に係る操作装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す傾斜角検出部における検出軸を説明するための説明図である。
【図６】たたく動作が行われた際に図４に示す傾斜角検出部から出力される出力値例を示す図である。
【図７】図４に示す動作検出部における動作検出を説明するための説明図である。
【図８】本発明に係る操作装置の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図４に示す中央制御部における操作選択動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  操作装置
２  ヘッドフォン
３  操作表記
４  ＬＥＤ
１１  傾斜角検出部
１２  ＡＤ変換部
１３  回転角検出部
１４  動作検出部
１５  中央制御部（操作選択手段、操作実行手段）
１６  点灯制御部
１７  音声出力部
１８  データベース
【図１】
0004468271.tif 000002
【図２】
0004468271.tif 000003
【図３】
0004468271.tif 000004
【図４】
0004468271.tif 000005
【図５】
0004468271.tif 000006
【図６】
0004468271.tif 000007
【図７】
0004468271.tif 000008
【図８】
0004468271.tif 000009
【図９】
0004468271.tif 000010