(57)【要約】【課題】  汎用性と操作性に優れた入力装置を提供する。【解決手段】  コンピュータ本体１に接続される入力装置であって、ユーザにより入力操作が行われる入力部１１と、現在位置を検出する位置検出部１３と、移動部１２と、コンピュータ本体１からの目標位置情報と、位置検出部１３により検出された位置情報とに基づいて、制御部１５により移動部１２により入力装置４を目標位置まで移動させるように制御する。【選択図】  図２
2007058606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに接続される入力装置であって、ユーザにより入力操作が行われる入力部と、現在位置を検出する位置検出手段と、当該入力装置自身を移動させる移動手段と、前記コンピュータからの目標位置情報と、前記位置検出手段により検出された位置情報とに基づいて、前記移動手段により当該入力装置を目標位置まで移動させるように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置において、当該入力装置を平面上に固定する固定手段を備えていることを特徴とする入力装置。
【請求項３】
請求項１に記載の入力装置において、前記入力部がつまみ操作型ボリュームであることを特徴とする入力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の入力装置において、前記入力部がスライドボリュームであることを特徴とする入力装置。
【請求項５】
請求項１に記載の入力装置において、前記入力部がスイッチであることを特徴とする入力装置。
【請求項６】
請求項１に記載の入力装置において、情報を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする入力装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の入力装置において、ユーザの手先位置を検知する手先検知手段を備え、前記制御手段は、前記手先検知手段の検知結果と前記位置情報とに基づいて、前記移動手段により当該入力装置を目標位置まで移動させることを特徴とする入力装置。
【請求項８】
コンピュータ本体と、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の入力装置と、表示装置とから構成されることを特徴とするコンピュータ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のコンピュータ装置において、前記表示装置は、表示画面上に前記入力装置を配置可能に構成されていることを特徴とするコンピュータ装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のコンピュータ装置において、予め保存されたグラフィカルユーザインターフェース部品の配置位置を用いて前記入力装置を配置することを特徴とするコンピュータ装置。
【請求項１１】
請求項８に記載のコンピュータ装置において、ユーザの手先位置を検知する手先検知手段を備え、前記コンピュータ本体は、前記手先検知手段の検知結果に基づいて、前記入力装置の目標位置を求めることを特徴とするコンピュータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンピュータ装置と、その入力装置に関わり、詳しくはユーザの動作とコンピュータからの指示に基づいて自走する入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からコンピュータの画面上のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を操作するデバイスとしてはマウスが広く利用されている。
またコンピュータの入力装置としては、上記マウスに加え、キーボード、トラックボール、デジタイザ、ペンタブレット、タッチパネルなどがある。
またゲームアプリケーション用のコントローラとしてはジョイパッド、ジョイスティック、ホイールなどがある。
また特許文献１には、入力装置としての機能に加えて、モータによる移動手段を備えコンピュータからのフィードバックを可能にした自走マウスが開示されている。
また特許文献２には、赤外線発光ダイオードと赤外線センサーモジュール、キーボードパターン表示ユニットにより構成され、赤外線を手の指に照射し、反射光を画像処理することによってタイプしたキーを判別するようにした仮想入力装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２２２１２０公報
【特許文献２】特表２００４−５００６５７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記したようなコンピュータの入力装置としてのマウスは、汎用的に様々なアプリケーションで用いることができるが操作性が悪い場合がある。また逆にアプリケーション専用コントローラでは操作性が良いが汎用性が失われるという欠点があった。
また特許文献２に開示されている仮想キーボードは、汎用性はあるものの、キーボードパターンが投影されるのは単なるデスク上の平面であり、タイピングの感触がないため操作性が極端に悪いという欠点があった。
そこで、本発明このような点を鑑みてなされたものであり、汎用性と操作性に優れた入力装置と、その入力装置を備えたコンピュータ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】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、コンピュータに接続される入力装置であって、ユーザにより入力操作が行われる入力部と、現在位置を検出する位置検出手段と、当該入力装置自身を移動させる移動手段と、前記コンピュータからの目標位置情報と、前記位置検出手段により検出された位置情報とに基づいて、前記移動手段により当該入力装置を目標位置まで移動させるように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の入力装置において、当該入力装置を平面上に固定する固定手段を備えていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の入力装置において、前記入力部がつまみ操作型ボリュームであることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の入力装置において、前記入力部がスライドボリュームであることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の入力装置において、前記入力部がスイッチであることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の入力装置において、情報を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の入力装置において、ユーザの手先位置を検知する手先検知手段を備え、前記制御手段は、前記手先検知手段の検知結果と前記位置情報とに基づいて、前記移動手段により当該入力装置を目標位置まで移動させることを特徴とする入力装置。
請求項８に記載の発明は、コンピュータ本体と、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の入力装置と、表示装置とから構成されるコンピュータ装置を特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のコンピュータ装置において、前記表示装置は、表示画面上に前記入力装置を配置可能に構成されていることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のコンピュータ装置において、予め保存されたグラフィカルユーザインターフェース部品の配置位置を用いて前記入力装置を配置することを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載のコンピュータ装置において、ユーザの手先位置を検知する手先検知手段を備え、前記コンピュータ本体は、前記手先検知手段の検知結果に基づいて、前記入力装置の目標位置を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の入力装置によれば、アプリケーションのグラフィカルユーザインターフェースに基づき、可変性のある物理的なインタフェースを限られた個数の入力装置により実現することができる。これにより、多数のグラフィカルユーザインターフェース部品を備えるソフトウェア、あるいは広大な操作パネルを有するコンソールをもつプラントであっても、例えばユーザの手先がある位置にのみ必要な入力装置を設置する事が出来るので、部品点数を削減でき開発および実装にかかるコストを低減することができる。
また本発明の入力装置によれば、固定手段を設けることで、ユーザが入力装置に対して力を加える際に、デスク上においてぐらつかない安定した設置を可能とする。また、移動・固定・フリーの状態をプログラム可能であるため柔軟な配置が可能となる。
また本発明の入力装置によれば、入力部としてソフトウェアのグラフィカルユーザインターフェース部品に対応した物理的入力部品として、つまみ操作型ボリューム、スライドボリューム、スイッチを備えることにより物理的なコントロールパネルと同様の操作性を損なうことなく、プログラマブルなグラフィカルユーザインターフェースに柔軟に対応することが可能となる。
また本発明の入力装置によれば、表示装置を用いてパラメータの情報を表示させることにより可変性のない物理的な入力部品において用途に応じて視覚的側面を適応させることが可能となる。
また本発明の入力装置によれば、ユーザの手先位置を検知する手先検知手段を設けることで、ユーザの手先位置の近くに入力装置を配置することが可能になる。
また本発明のコンピュータ装置によれば、表示装置の表示画面上に入力装置を配置可能に構成したことで、グラフィカルユーザインターフェース画面上に配置されたグラフィカルユーザインターフェース部品よりも少ない物理的入力装置を用いた場合、デスク上に視覚的に何もない部分を補完することが可能となり、手先と視線の先が一致させることができるので、従来のように表示装置とデスク上との間で視線を行き来させることなく直感的な操作が可能になる。
また本発明のコンピュータ装置によれば、予め保存されたグラフィカルユーザインターフェース部品の配置位置を用いて入力装置を配置するようにしたことで、複数のパラメータ設定を呼び出すようなアプリケーションにおいても瞬時に所望の配置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の入力装置の実施形態について説明する。
図１は本実施形態の入力装置が適用されたコンピュータの構成を示した図である。
この図１に示すコンピュータは、コンピュータ本体１と、コンピュータ本体１に接続されたディスプレイ装置（表示装置）２と、コンピュータ本体１に接続されデスク３上に配置された入力装置４（４ａ、４ｂ）とにより構成される。なお、本実施形態では入力装置４ａ、４ｂとコンピュータ本体１との間が有線により接続されているが、無線通信により接続する事も可能である。
なお、６は入力装置４ａ、４ｂを操作するユーザの手を示している。
図２は第１の実施形態としての入力装置の内部構成を示した図である。
この図２に示すように、入力装置４は、入力部１１、移動部１２、位置検出部（位置検出手段）１３、通信部１４、制御部１５等により構成される。
入力部１１は、ユーザ６の手先と直接接触する部位であり、例えば、図６（ａ）に示すような操作型ボリューム、図６（ｂ）に示すようなスライドボリューム、図６（ｃ）に示すようなスイッチ等により構成されている。
移動部１２は例えばアクチュエータにより構成される。アクチュエータは、例えば電動モータ、ギア、車輪により構成される。
位置検出部１３は例えば位置センサにより構成される。位置センサとしてはモータと連結されたロータリーエンコーダ、あるいは、磁気、レーザ、超音波などのセンサを用いることができる。
通信部１４は、制御部１５の制御に基づいてコンピュータ本体１と信号のやりとりを行う。
制御部１５は、当該入力装置４全体の制御を行う。また制御部１５は通信部１４を介してコンピュータ本体１から自身の配置位置についての情報を受信したときは移動部１２を制御して配置位置に移動するように制御を行う。
【０００７】
図３は制御部１５の特徴的な制御を説明するための図である。
この図３に示すように、制御部１５ではコンピュータ本体１から送られてきた入力装置４の配置位置を目標値２１とし、この目標値２１と位置センサ（位置検出部）１３から得られた入力装置４のデスク上（平面上）の位置とを比較部２２で比較し、その比較結果を基に移動部１２をコントロールするコントローラ２３において移動部１２のアクチュエータ２４の電圧値を制御する。
図４は上記した目標値の算出処理の一例を示したフローチャートである。
この場合は、先ずユーザ６の手先位置をＸｆとする（Ｓ１）。次に最も近傍に配置されているＧＵＩ部品ＸＧ［ｉ］までの距離Ｄを求め（Ｓ２）、目標値ＸＤとする（Ｓ３）。
これにより、ユーザの手の動作及びＧＵＩ上の配置に応じて入力装置４を移動させることができる。
このような本実施形態の入力装置４によれば、アプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース（以下、ＧＵＩと表記する）に基づき、可変性のある物理的なインタフェースを限られた個数の入力装置により実現することができる。これにより、多数のＧＵＩ部品を備えるソフトウェア、あるいは広大な操作パネルを有するコンソールをもつプラントであっても、例えばユーザの手先がある位置にのみ必要な入力装置を設置する事が出来るので、部品点数を削減でき開発および実装にかかるコストを低減することができる。
またＧＵＩ部品に対応した物理的入力部品として、つまみ操作型ボリューム、スライドボリューム、スイッチを備えることにより物理的なコントロールパネルと同様の操作性を損なうことなく、プログラマブルなＧＵＩに柔軟に対応することが可能となる。
【０００８】
図５は第２の実施形態としての入力装置の内部構成を示した図である。なお、図２と同一部位には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
この図５に示す入力装置４においては、ユーザが操作する際に入力装置４をデスク３に固定する固定手段として吸着部１６が設けられている。吸着部１６は、電磁力あるいはエアーによる吸引力及び反発力を用いることが考えられる。
このように入力装置４に吸着部１６を設けることで、ユーザが入力装置４に対して力を加える際に、デスク３上においてぐらつかない安定した設置を可能とする。また、移動・固定・フリーの状態をプログラム可能であるため柔軟な配置が可能となる。
図７は第３の実施形態としての入力装置の内部構成を示した図である。なお、図２と同一部位には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
この図７に示す入力装置４は、ユーザに対して情報を提示するための表示部１７を備える。
表示部１７としては、パラメータの値を表示するためのＬＥＤマトリクス、液晶ディスプレイなどキャラクタ表示デバイスを用いることが考えられる。
例として入力部１１がプッシュボタンであって、コンピュータのキーボードを実現する場合、このキートップにあるべき文字を表示部１７に表示させることで、ユーザに対して、該当する入力部１１のプッシュボタンがどのキーに相当しているかを視覚的に提示することが可能である。
このように入力装置４に表示部１７を設け、この表示部１７を用いてパラメータの情報を表示させることにより可変性のない物理的な入力部品において用途に応じて視覚的側面を適応させることが可能となる。
【０００９】
図８は本実施形態の入力装置を適用したコンピュータの他の構成を示した図である。
この場合は、デスク３１の上面に対象となるアプリケーションのＧＵＩを表示するため、プロジェクタ装置３２よりデスク３１の背面（下部）より投影できるように配置する。この際、表示のスケーリングは、入力装置４の物理的入力部品と同じサイズになるようにＧＵＩを調節する。
このようにコンピュータを構成すれば、プロジェクタ装置３２の表示画面となるデスク３１上に入力装置４を配置することができるので、ＧＵＩ画面上に配置されたＧＵＩ部品よりも少ない物理的入力装置を用いた場合、デスク３１上に視覚的に何もない部分を補完することが可能となり、手先と視線の先が一致させることができるので、従来のように表示装置とデスク上との間で視線を行き来させることなく直感的な操作が可能になる。
また、本実施形態のコンピュータにおいては、図９に示すように、コンピュータ本体１に接続された記憶媒体４１、外部記憶装置４２に対してＧＵＩ情報を保存する、あるいはネットワーク４３を介して接続された装置にＧＵＩ情報を格納するようにしても良い。
このようにすれば、対象となるソフトウェアを記憶媒体４１や外部記憶装置４２から読み込んだ際に、入力装置４をＧＵＩ情報に従って移動、配置することができるようになる。
また複数のパラメータ設定を呼び出すようなアプリケーションにおいても瞬時に所望の配置を実現することが可能となる。
【００１０】
図１０は、本実施形態の入力装置を適用したコンピュータのさらに他の構成を示した図である。
この図１０（ａ）に示すコンピュータは、デスク３上の入力装置４がユーザ６の手を捕らえることができるように視覚センサ（手先検知手段）５１を配置し、デスク３上の動画像データを取り込み手先の位置をトラッキングするようにしている。このように構成すれば、ユーザの手先位置の近くに入力装置４を配置することが可能になる。
また図１０（ｂ）に示すように視覚センサ５１を入力装置４上に配置しても良い。
この場合は、視覚センサ５１から手先位置を推定し、推定した手先位置の情報を用いて入力装置４の位置制御のための目標値を算出すれば、上記図３に示したようにして移動部１２を制御して配置位置に移動するように制御することができる。
このように構成した場合も、ユーザの手先位置の近くに入力装置を配置することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の入力装置が適用されたコンピュータの構成を示した図である。
【図２】第１の実施形態としての入力装置の内部構成を示した図である。
【図３】制御部１５の特徴的な制御を説明するための図である。
【図４】目標値の算出処理の一例を示したフローチャートである。
【図５】第２の実施形態としての入力装置の内部構成を示した図である。
【図６】入力部の構成例を示した図である。
【図７】第３の実施形態としての入力装置の内部構成を示した図である。
【図８】本実施形態の入力装置を適用したコンピュータの他の構成を示した図である。
【図９】本実施形態のコンピュータの構成を示した図である。
【図１０】本実施形態の入力装置を適用したコンピュータのさらに他の構成を示した図である。
【符号の説明】
【００１２】
１…コンピュータ本体、２…ディスプレイ装置、３…デスク、４…入力装置、６…ユーザ、１１…入力部、１２…移動部、１３…位置検出部、１４…通信部、１５…制御部、１６…吸着部、１７…表示部、２１…目標値、２２…比較部、２３…コントローラ、３１…デスク、３２…プロジェクタ装置、４１…記憶媒体、４２…外部記憶装置、４３…ネットワーク、５１…視覚センサ
【図１】
2007058606.tif 000003
【図２】
2007058606.tif 000004
【図３】
2007058606.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007058606.tif 000009
【図８】
2007058606.tif 000010
【図９】
2007058606.tif 000011
【図１０】
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