(57)【要約】【課題】入力装置の形状を球体とし、ユーザーが触れたＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を検出し、パソコン、テレビやＢＤプレイヤーなどに伝達して、表示画面上に表示された３次元グラフィックスのオブジェクトを操作することが可能な入力装置を提供する。【解決手段】本発明の入力装置は、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標からなる入力座標と接触・非接触を感知する第１入力部と、第１入力部から入力座標及び接触・非接触の情報を受け取り、第１の入力情報を生成する第１情報生成部と、第１情報生成部が生成した第１の入力情報を通信プロトコル上にエンコードして発信するメッセージ制御部と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標からなる入力座標と接触・非接触を感知する第１入力部と、
前記第１入力部から前記入力座標と前記接触・非接触の情報を受け取り、第１の入力情報を生成する第１情報生成部と、
前記第１情報生成部が生成した前記第１の入力情報を通信プロトコル上にエンコードして発信するメッセージ制御部と、
を具備することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記第１入力部は、球形または球に近い楕円球形である、ことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
時刻情報を保持する時計部と、を更に備え、
前記第１情報生成部は、前記第１入力部から前記入力座標と接触の情報を受け取ったときに、前記入力座標を一時記憶するとともに前記時計部に一定時間後の呼び出しを依頼し、一定時間後に前記時計部から呼び出されたときに、前記入力部から新たな入力座標を受け取るとともに前記新たな入力座標と前記一時記憶した入力座標との差分を計算して前記第１の入力情報を生成する、ことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項４】
ボタンの種別及び前記ボタンへの接触・非接触を入力する第２入力部と、
前記第２入力部から前記ボタンの種別と前記接触・非接触の情報を受け取り、第２の入力情報を生成する第２情報生成部と、を更に備え、
前記メッセージ制御部は、前記第１情報生成部が生成した第１の入力情報と前記第２情報生成部が生成した第２の入力情報とを識別する識別子を、前記第１の入力情報または前記第２の入力情報に付加したメッセージ情報を生成し、通信プロトコル上に前記メッセージ情報をエンコードして発信する、ことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項５】
Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標からなる入力座標と接触・非接触を感知する第１入力ステップと、
前記入力座標と前記接触・非接触の情報を受け取り、第１の入力情報を生成する第１情報生成ステップと、
生成した前記第１の入力情報を通信プロトコル上にエンコードして発信するメッセージ制御ステップと、
を有することを特徴とする入力方法。
【請求項６】
時刻情報を保持する時計ステップと、を更に有し、
前記第１情報生成ステップは、前記第１入力ステップから前記入力座標と接触の情報を受け取ったときに、前記入力座標を一時記憶するとともに前記時計ステップに一定時間後の呼び出しを依頼し、一定時間後に前記時計ステップから呼び出されたときに、前記第１入力ステップから新たな入力座標を受け取るとともに前記新たな入力座標と前記一時記憶した入力座標との差分を計算して前記第１の入力情報を生成する、ことを特徴とする請求項５記載の入力方法。
【請求項７】
ボタンの種別と前記ボタンへの接触・非接触を入力する第２入力ステップと、
前記ボタンの種別と前記接触・非接触の情報を受け取り、第２の入力情報を生成する第２情報生成ステップと、を更に有し、
前記メッセージ制御ステップは、前記第１情報生成ステップが生成した第１の入力情報と前記第２情報生成ステップが生成した第２の入力情報とを識別する識別子を、前記第１の入力情報または前記第２の入力情報に付加したメッセージ情報を生成し、通信プロトコル上に前記メッセージ情報をエンコードして発信する、ことを特徴とする請求項５記載の入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコン、テレビやＢＤプレイヤーなどの機器を制御するための入力装置及び入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン、テレビやＢＤプレイヤーなどは、表示画面上に様々なグラフィックス表示を行うことが普通となっている。そして、表示画面上に描画されたグラフィックスオブジェクトを容易に選択するため、マウスやトラックボールなどの入力装置が使用される。
【０００３】
マウスやトラックボールは、Ｘ座標、Ｙ座標で表現される２次元の移動量をパソコン、テレビやＢＤプレイヤーなどに伝えることで、表示画面上のカーソル等を所望の位置に移動させる。また、マウスやトラックボールに類似の様々な入力装置も提案されている。
【０００４】
図１６は、特許文献１記載の入力装置の構成を表す図である。入力装置１６００は、表面が導電性の材質で覆われ、接触したことを感知するタッチセンサー機能を有するトラックボール１６０１と、トラックボール１６０１が回転することによりパルスをマイコン部１６０４に入力する回転検出部１６０２、１６０３を有している。ユーザーがトラックボール１６０１に接触すると、タッチセンサー機能を有するトラックボール１６０１により接触したことが感知され、接触を示す信号を発生し、トラックボール１６０１と接触している突起部を通じてマイコン部１６０４に入力される。ユーザーがトラックボール１６０１を操作して回転を与えると、回転検出部１６０２及び１６０３においてその変化量を検出し、変化量に応じたパルスをマイコン部１６０４に入力する。マイコン部１６０４は、入力された接触の有無や移動量を適宜変換して、パソコン、テレビやＢＤプレイヤーなどに通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−３０８６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の特許文献１記載の入力装置においては、Ｘ座標、Ｙ座標で表現される２次元の移動量しか表現できないという問題があった。
【０００７】
近年、パソコン、テレビやＢＤプレイヤーなどは、表示画面上に３次元グラフィックス表示を行うことが普通となっている。３次元グラフィックス表示されるオブジェクトは、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の３次元情報により指定することが望ましい。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、入力装置の形状を球体とし、ユーザーが触れたＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を検出し、パソコン、テレビやＢＤプレイヤーなどに伝達して、表示画面上に表示された３次元グラフィックスのオブジェクトを操作することが可能な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】
上記従来の課題を解決するために、本発明の入力装置は、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標からなる入力座標と接触・非接触を感知する第１入力部と、第１入力部から入力座標及び接触・非接触の情報を受け取り、第１の入力情報を生成する第１情報生成部と、第１情報生成部が生成した第１の入力情報を通信プロトコル上にエンコードして発信するメッセージ制御部と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を容易に指定し、３次元グラフィックスデータの操作を容易に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る入力装置１００の外観を表す模式図
【図２】本発明の実施の形態１に係る入力装置１００の外観を表す模式図
【図３】本発明の実施の形態１に係る入力装置１００とテレビ３００の外観を表す模式図
【図４】本発明の実施の形態１に係る入力装置１００の内部構成を表す模式図
【図５】第１の入力情報の書式を表す模式図
【図６】第１の入力情報の一例を表す図
【図７】第１の入力情報の一例を表す図
【図８】第２の入力情報の書式を表す模式図
【図９】第２の入力情報の一例を表す図
【図１０】メッセージ情報の書式を表す模式図
【図１１】アプリケーションの一例を示す図
【図１２】アプリケーションの一例を示す図
【図１３】入力装置１００が第１の入力情報を発信する動作を表すフローチャート
【図１４】入力装置１００が第１の入力情報を発信する動作を表すフローチャート
【図１５】入力装置１００が第２の入力情報を発信する動作を表すフローチャート
【図１６】従来の入力装置を表す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る入力装置について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、入力装置１００の外観を表す模式図である。入力装置１００は、ユーザーの入力を感知する球部１０１と、台座１０２で構成される。さらに台座１０２は、ボタン１０３とトレイ１０４を備える。ここで、球部は球形をしているが、類似の楕円球や半球でも実施可能である。
【００１５】
図２は、入力装置１００を上から見た時の外観を表す模式図である。図２では、台座１０２の中に搭載されているトレイ１０４が出ている時の状態を表す。ボタン１０３の押下により、トレイ１０４は出る、しまうことができる。トレイ１０４は、チャンネル選択ボタン２０１、音量調節ボタン２０２、制御ボタン２０３などを備える。
【００１６】
図３は、入力装置１００とテレビ３００の外観の一例を示す図である。３０１は、ブラウン管やプラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ等で構成されるモニタ部である。３０２は、ユーザーの入力を直接受け付けるフロントパネルである。３０３は、入力装置１００からの信号を受信する受信部である。ここで、入力装置１００は、テレビ３００と無線通信を行う。無線通信はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ワイヤレスインターネット、ＩＲ信号など任意の技術を使用できる。また、無線に限らず、ＵＳＢケーブルやイーサネット（登録商標）ケーブルなど有線接続を行っても、本発明は実施可能である。
【００１７】
図４は、入力装置１００の内部構成の一例を示す模式図であり、入力装置１００は、球入力部４０１、時計部４０２、球データ収集部４０３、トレイ入力部４０４、トレイデータ収集部４０５、メッセージ制御部４０６で構成される。
【００１８】
球入力部４０１は、球部１０１に手やものが触れたこと・離れたこと、あるいは、手や物が球部１０１に近づいたこと・離れたことを検知するセンサーである。本構成要素は、タッチパネルや、人が手をかざしたことを感知するセンサーなど、従来技術で実現可能であり、また、本発明の本質ではないので、詳細な実現方法の記載は省略する。球入力部４０１は、検知した情報を球データ収集部４０３に通知する。
【００１９】
時計部４０２は、時刻情報を保持する時計である。日時分等の絶対時刻を保持する必要はなく、適当な時間を起点として、相対時間として、どれだけの時間が経過したかを判別する情報を有していればよい。時計部４０２は、従来技術で実現可能であり、また、本発明の本質ではないので、詳細な実現方法の記載は省略する。時計部４０２が保持する時刻情報は、球データ収集部４０３から参照される。
【００２０】
球データ収集部４０３は、球入力部４０１から入力された、手やものが触れた・離れた時の位置情報をＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標に換算する。Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の情報に、触れた・離れたというアクションを加えた第１の入力情報を生成し、メッセージ制御部４０６に伝達する。図５は、第１の入力情報を表現するフォーマットの一部である。５０１はＸ座標を格納する２バイトの領域、５０２はＹ座標を格納する２バイトの領域、５０３はＺ座標を格納する２バイトの領域、５０４はアクション種別を格納する２バイトの領域である。Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標は、−１００００〜１００００の値を有する。アクション種別において、「０」は手やものが触れたことあるいは近づいたことを表し、「１」は手やものが離れたことを表す。例えば、図６は、第１の入力情報「０、０、１００００、０」を表し、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標「０、０、１００００」でアクション種別は「０」なので、手が触れたことあるいは近づいたことを表す。
【００２１】
また、球データ収集部４０３は、時計部４０２を参照して、ドラッグ操作を第１の入力情報として表現することも可能である。ここでドラッグとは、球部１０１の表面を指先などでなぞる操作を意味する。時計部４０２から定期的に呼び出しを受け、定期的に球入力部４０１からＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を取得し、変化量を計算する。たとえば、球入力部４０１から入力された、手やものが触れたという通知を受ける。この時のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標は「０、０、１００００」とする。この際、球データ収集部４０３は、時計部４０２に、１０ミリ秒ごとに呼び出しを実施するよう依頼する。１０ミリ秒後に呼び出しを受けた際、球データ収集部４０３は、球入力部４０１から入力された、手やものが触れた位置情報を取得する。例えば、この際取得したＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標は「１００、０、９９００」とすると、球部１０１上の表面をＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標で「１００、０、−１００」移動したことを意味する。この操作を、第１の入力情報として図７のように「１００、０、−１００、２」と表現する。ここで、「１００、０、−１００」はＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の移動量を表現し、最後の「２」は移動量を表すアクション種別の番号である。球データ収集部４０３は、第１の入力情報をメッセージ制御部４０６に通知する。
【００２２】
なお、ここで、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を格納する領域を２バイトとしたが、１バイト、４バイトなど任意のバイト数でも実施可能である。格納する領域を大きくすると、精度の高い位置情報を格納できる。格納数値も、−１００００〜１００００としたが、−２００００〜２００００など、格納領域の大きさに合わせて、適当な値を使用できる。また、アクション種別を表現する値も「０」、「１」、「２」である必要はなく、識別可能な任意の値を用いればよいし、格納する領域を２バイトとしたが、１バイトでも４バイトでも実施可能である。
【００２３】
トレイ入力部４０４は、トレイ１０４上のボタン（チャンネル選択ボタン２０１、音量調節ボタン２０２、制御ボタン２０３など）の押下を感知する。本構成要素は、従来からあるボタンの押下認識技術で実現可能であり、また、本発明の本質ではないので、詳細な実現方法の記載は省略する。押下されたボタンの種別、押下されたか離れたかの情報をトレイデータ収集部４０５に通知する。
【００２４】
トレイデータ収集部４０５は、トレイ入力部４０４から通知された情報をもとに、第２の入力情報を生成し、メッセージ制御部４０６に伝達する。図８は、第２の入力情報を表現するフォーマットの一部である。８０１はボタン種別を格納する１バイトの領域、８０２はボタンの押下または離したというアクション種別を格納する１バイトの領域である。ボタン種別は、たとえば、チャンネル選択ボタン２０１の上を「１」、チャンネル選択ボタン２０１の下を「２」などと、ボタンを識別できるように任意の値を割り振ればよい。アクション種別は、「０」はボタンが押された時、「１」はボタンが離された時を表す。例えば、図９の第２の入力情報「１、０」は、チャンネル選択ボタン２０１が押されたことを表す。
【００２５】
メッセージ制御部４０６は、球データ収集部４０３から受け取った第１の入力情報、トレイデータ収集部４０５から受け取った第２の入力情報を無線信号に変換してテレビ３００などに送信する。既述の通り、ここで使用する無線技術は従来の技術を使用し、その従来技術のプロトコル上に任意の情報を記述できるペイロード上に第１の入力情報及び第２の入力情報を埋め込んで送信することになる。
【００２６】
ここで、第１の入力情報と第２の入力情報を識別できるように、メッセージ制御部４０６は、第１の入力情報と第２の入力情報の先頭に識別子を付加したメッセージ情報を生成する。図１０は、第１の入力情報と第２の入力情報の先頭に識別子が付加されたメッセージ情報の書式を表す。図１０（１）は、第１の入力情報の先頭に識別子１００１が付加されている。図１０（２）は、第２の入力情報の先頭に識別子１００１が付加されている。ここで、識別子は１バイトで表現され、「１」は第１の入力情報を「２」は第１の入力情報を表す。識別子の値により、後続のデータが第１の入力情報であるか第２の入力情報であるかを判断できる。
【００２７】
以上説明した入力装置１００により、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標が取得され、操作が容易になるアプリケーションの例を以下で紹介する。
【００２８】
図１１はグーグル社が提供するストリートビューの一例である。ストリートビューでは、前後左右に移動しながら、町の風景を確認できる。またカメラ目線を足元から上空に変更することできるため、その操作はＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の３次元座標による入力が望ましい。現在はマウスによる操作のためＸ方向、Ｙ方向の移動とカメラ目線の変更操作の誤操作が多い。本発明の入力装置１００を用いれば、たとえば、球部１０１を触ることで、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標方向に移動またはズームインすることを表現させ、球部１０１上をドラッグすることで、カメラの方向を変えるなど自然な入力が可能になる。
【００２９】
図１２は地球の写真である。例えば、地球上の特定位置の衛星写真を見たいとき、本発明の入力装置１００を用いれば、例えば、球部１０１を触ることで、地球上のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の位置をダイレクトに指定したり、球部１０１上をドラッグすることで、地球上の位置を回転させることができる、自然な入力が可能になる。
【００３０】
次に、図１３乃至図１５を用いて、入力装置１００の動作を説明する。ここで、図１３、図１４、図１５の動作は並行して実施される。
【００３１】
図１３は、入力装置１００が、接触を表現する第１の入力情報を発信する動作を表すフローチャートである。球入力部４０１は、球部１０１に手やものが触れたこと・離れたことを球データ収集部４０３に通知する（ステップＳ１３０１）。球データ収集部４０３は、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標及びアクション種別から構成される第１の入力情報を生成し、メッセージ制御部４０６に伝達する（ステップＳ１３０２）。メッセージ制御部４０６はメッセージ情報を生成し、無線技術を利用してテレビ３００へ発信する（ステップＳ１３０３）。
【００３２】
図１４は、入力装置１００が、ドラッグ情報を表現する第１の入力情報を発信する動作を表すフローチャートである。球入力部４０１は、球部１０１に手やものが触れたことを球データ収集部４０３に通知する（ステップＳ１４０１）。球データ収集部４０３は、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を一時記憶し、時計部４０２に、一定時間後に再度の呼び出しを依頼する（ステップＳ１４０２）。時計部４０２は、一定時間後に球データ収集部４０３を呼び出す（ステップＳ１４０３）。球データ収集部４０３は、球入力部４０１から、再度、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を取得する（ステップＳ１４０４）。球データ収集部４０３は一時記憶したＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標と新たに獲得したＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標の差分を計算し、第１の入力情報を生成し、メッセージ制御部４０６に伝達する（ステップＳ１４０５）。メッセージ制御部４０６はメッセージ情報を生成し、無線技術を利用してテレビ３００へ発信する（ステップＳ１４０６）。
【００３３】
図１５は、入力装置１００が第２の入力情報を発信する動作を表すフローチャートである。トレイ入力部４０４は、トレイ上のボタン（チャンネル選択ボタン２０１、音量調節ボタン２０２、制御ボタン２０３など）が押下されたことをトレイデータ収集部４０５に通知する（ステップＳ１５０１）。トレイデータ収集部４０５は第２の入力情報を生成し、メッセージ制御部４０６に伝達する（ステップＳ１５０２）。メッセージ制御部４０６はメッセージ情報を生成し、無線技術を利用してテレビ３００へ発信する（ステップＳ１５０３）。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る入力装置は、主としてデジタルテレビに使用されるが、ＤＶＤ／ＢＤプレイヤーやパソコン等にも利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    入力装置
１０１    球部
１０２    台座
１０３    ボタン
１０４    トレイ
４０１    球入力部
４０２    時計部
４０３    球データ収集部
４０４    トレイ入力部
４０５    トレイデータ収集部
４０６    メッセージ制御部
【図１】
2013020399.tif 000003
【図２】
2013020399.tif 000004
【図３】
2013020399.tif 000005
【図４】
2013020399.tif 000006
【図５】
2013020399.tif 000007
【図６】
2013020399.tif 000008
【図７】
2013020399.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013020399.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2013020399.tif 000014
【図１３】
2013020399.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2013020399.tif 000017
【図１６】
2013020399.tif 000018