(57)【要約】【課題】入力作業を行なう際、空間として一定の広さの平面である机又は筆記用具を使用するような平面的な空間を必要とすることなく、情報端末装置に対して、命令の指示や文字の入力の入力作業を空間上で行なう情報伝達システムを提供することにある。【解決手段】外部からの信号を受信する情報端末装置１と組み合わせて該情報端末装置１への信号入力動作を実施する入力装置３を備える情報伝達装置において、前記情報端末装置１に搭載したアンテナ装置２により前記入力装置３からの送信信号を受信し、信号強度測定部１２により前記送信信号の強度を計測し、前記入力装置３と前記情報端末装置１との距離を記録し、該記録結果を解析することによって、前記入力装置３の移動した軌跡を、前記情報端末装置１の記憶装置１６に予め格納された軌跡のパターンと比較し、一致するパターンに定義された入力動作を実施する情報伝達装置。【選択図】図３
2009223670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力装置からの無線信号を受信し、
受信した前記無線信号の信号強度を計測し、
前記無線信号の信号強度の計測結果に基づいて前記入力装置との距離を解析し、
前記入力装置の移動した軌跡を、予め格納された軌跡のパターンと比較し、一致するパターンに定義された入力動作を実施することを特徴とする情報端末装置。
【請求項２】
筐体内に、前記無線信号を受信する受信アンテナ装置、受信した無線信号を後続の処理手段に導入する受信部、前記無線信号の強度を測定する信号強度測定部、前記入力装置からの前記無線信号であることを確認する信号解析部、必要な情報を予め格納している記憶装置、前記入力装置の存在距離を照合するＣＰＵ、前記入力装置の存在距離をイメージとして表示する表示装置及び情報を入力する表示装置を含んでいることを特徴とする請求項１記載の情報端末装置。
【請求項３】
前記入力装置からの無線信号を前記受信アンテナ装置によって受信し、前記無線信号の強度を前記信号強度測定部によって計測し、前記入力装置と前記情報端末装置との距離を記録し、該記録結果を解析することで、前記入力装置の移動した軌跡を、直接イメージ化することを特徴とする請求項２記載の情報端末装置。
【請求項４】
前記受信アンテナ装置を複数個備え、前記入力装置との距離を高精度に測定可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の情報端末装置。
【請求項５】
前記入力装置との距離及び軌跡のパターンをそのまま辞書パターンとして登録し、該辞書パターンに対応する動作や認識させたい図形や文字との関連を前記記憶装置に記憶することによって、ユーザーの嗜好に応じたパターン認識用の辞書を構築可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の情報端末装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の情報端末装置への信号入力動作を実施する入力装置であって、
筐体外面に配置した位置送信ボタン、前記筐体内部に、送信信号パターンの生成を制御するコントローラ部、処理手順データを格納する記憶装置、位置測定に使用するための送信信号パターンを生成する信号生成部、前記送信信号パターンを無線信号に変換する送信部、及び前記無線信号を発射する送信アンテナ装置を含んでいることを特徴とする入力装置。
【請求項７】
複数の異なる信号をそれぞれ異なる方向に送信するために前記送信アンテナ装置を複数個備えることを特徴とする請求項６記載の入力装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項記載の情報端末装置と請求項６又は７記載の入力装置を有する情報伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電波の信号強度を測定する情報端末装置の入力方法において、この信号強度測定により距離を予測することで、入力デバイスの位置を検出し、この位置をコマンドとして入力することができる、情報端末装置への信号入力動作を実施する入力装置を含む情報伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キーボード、マウスなどの利用が困難な小型の情報端末装置においては、入力装置として、その機器への入力をより直感的に行え、場所や空間の制限を極力少なくしてユーザーの利便性を向上させることができる、情報伝達装置あるいは情報伝達システムが必要とされている。
【０００３】
また、携帯情報端末用入力装置が送信する無線信号を情報端末装置側で受信する時、この信号強度によって距離を測定し、この測定結果に対応して情報端末装置のアプリケーションが反応することで、入力操作を実現できる、情報伝達装置あるいは情報伝達システムが必要とされている。
【０００４】
ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）や携帯電話など、その筐体の大きさから、フルキーボードやマウスなどの入力デバイスを搭載できない小型の情報端末装置に対して、人間の直感に近い動作で入力ができる入力装置が必要とされている。
【０００５】
近年の情報端末装置への入力装置では、キーボード、マウスといった一般的な入力装置から、トラックボール、タブレットなどもある。さらに、ペン型の新しい入力装置として、ペンで描いた画像を小型カメラで認識し、無線で情報端末装置に送る入力装置が製品化されている。しかしいずれの場合も、入力作業を行うための平面的な空間を必要とし、実際に描く動作が要求される。
【０００６】
また、従来技術として提案されているものの中には、超音波を用いて、ポインティングデバイスの位置を測位し、この位置情報を入力とする技術もあるが、この場合、超音波の発信部と受信部との位置関係があまりにも立体的にずれてしまうと測位精度が落ちてしまう。つまり、これも平面状で使用することを前提とした入力装置である。さらに、超音波の発信部及び受信部が、なにかで遮蔽された場合、全く利用できなくなる懸念がある。
【０００７】
従来、ＰＤＡや携帯電話などの入力装置としては、数字の入力とアルファベットの入力とに兼用されるキーが搭載されることが多く、フルキー入力できるキーボードが搭載されるとしても指先で入力するような小型のものである。
【０００８】
また、液晶モニタあるいは、筐体の一部にタッチ入力等ができるエリアを設けてペン入力ができるようにした装置もあるが、いずれも限られたエリアでの入力が必要でユーザーはこの環境の中で入力作業を行う必要があった。
【０００９】
また、ペン型の入力装置としては、タブレットに代表されるペン入力装置がすでに存在するが、これは、ペンとこのペンを用いるための入力エリアを持つパネルとをセットで使う利用形態を有しているが、パネルを設置するための一定の空間が必要となり、携帯機器には不適当である。
【００１０】
ペン型の入力装置として、最新の提案では、ペンが書いた文字や線の軌跡を内蔵する小型カメラで画像認識する方式のものもあるが、いずれの方式も、筆記動作のための机等に場所を確保する必要がある。
【００１１】
利用するために一定の空間を確保する必要があるという問題を解消するために、入力装置に対しては従来から幾つかの提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
特許文献１には、ペン型のポインティングデバイスに無線送信機能を内蔵しペン先が接地している間、その座標位置を示す信号を送信し、入力対象の情報端末装置が位置を測定し座標入力するという、無線技術を利用する入力装置が開示されている。この開示では、実際の座標を取得する方法としては超音波による距離測定と三角法による位置算出とが基本となっている。
【特許文献１】特開２００２−９１６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１の構成では、入力装置の構造が複雑となり、コストアップや入力装置自体の大きさや重量など、利用する時の利便性を低下させてしまう上、利用者はセンサ部分を遮断しないように常に配慮しながら使うこととなり、不便である。
【００１４】
また、無線通信で座標のやり取りはしても、ペンとして筆記動作をする必要があるため、やはり、この利用には一定の平面空間を必要とする。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、入力作業を行う際、空間として一定の広さの平面である机又は筆記用具を使用するような平面的な空間を必要とすることなく、情報端末装置に対して、命令の指示や文字の入力の入力作業を空間上で行う情報伝達装置、情報端末装置及び入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明は、第１の態様として、入力装置からの無線信号を受信し、受信した無線信号の信号強度を計測し、無線信号の信号強度の計測結果に基づいて入力装置との距離を解析し、入力装置の移動した軌跡を、予め格納された軌跡のパターンと比較し、一致するパターンに定義された入力動作を実施することを特徴とする情報端末装置を提供するものである。
【００１７】
上記本発明の第１の態様においては、筐体内に、無線信号を受信する受信アンテナ装置、受信した無線信号を後続の処理手段に導入する受信部、無線信号の強度を測定する信号強度測定部、入力装置からの無線信号であることを確認する信号解析部、必要な情報を予め格納している記憶装置、入力装置の存在距離を照合するＣＰＵ、入力装置の存在距離をイメージとして表示する表示装置及び情報を入力する表示装置を含んでいることが好ましい。これに加えて、入力装置からの無線信号を受信アンテナ装置によって受信し、無線信号の強度を信号強度測定部によって計測し、入力装置と情報端末装置との距離を記録し、該記録結果を解析することで、入力装置の移動した軌跡を、直接イメージ化することがより好ましい。
【００１８】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、受信アンテナ装置を複数個備え、入力装置との距離を高精度に測定可能であることが好ましい。また、入力装置との距離及び軌跡のパターンをそのまま辞書パターンとして登録し、該辞書パターンに対応する動作や認識させたい図形や文字との関連を記憶装置に記憶することによって、ユーザーの嗜好に応じたパターン認識用の辞書を構築可能であることが好ましい。
【００１９】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、上記本発明の第１の態様のいずれかの構成に係る情報端末装置への信号入力動作を実施する入力装置であって、筐体外面に配置した位置送信ボタン、筐体内部に、送信信号パターンの生成を制御するコントローラ部、処理手順データを格納する記憶装置、位置測定に使用するための送信信号パターンを生成する信号生成部、送信信号パターンを無線信号に変換する送信部、及び無線信号を発射する送信アンテナ装置を含んでいることを特徴とする入力装置を提供するものである。
【００２０】
本発明の第２の態様においては、複数の異なる信号をそれぞれ異なる方向に送信するために送信アンテナ装置を複数個備えることが好ましい。
【００２１】
また、上記目的を達成するため、本発明は第３の態様として、上記本発明の第１の態様のいずれかの構成に係る情報端末装置と、上記本発明の第２の態様に係る入力装置とを有する情報伝達装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、入力作業を行なう際、空間として一定の広さの平面である机又は筆記用具を使用するような平面的な空間を必要とすることなく、情報端末装置に対して、命令の指示や文字の入力の入力作業を空間上で行なう情報伝達装置、情報端末装置及び入力装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明は、情報端末装置１と情報端末用入力装置３とを組み合わせて使用することで、従来の入力装置では実現されていなかった、空間的な縛りの無い入力行為を行うことができる入力装置を含む情報伝達装置である。
【００２４】
図１は本発明の好適な実施の形態に係る情報伝達装置に用いる情報端末装置と入力装置とを示す概略図である。図２は情報端末装置と入力装置との位置関係を示す概略図である。
【００２５】
図１及び図２を参照して説明すると、本情報伝達装置において、情報端末装置１は受信アンテナ２を備えており、入力装置３は位置送信ボタン４を備えている。
【００２６】
図２において、入力装置３は信号強度が強い位置（受信アンテナ２に近い位置）にある第１入力装置３ａ、標準信号強度位置にある第２入力装置３ｂ及び信号強度が弱い位置（受信アンテナ２から遠い位置）にある第３入力装置３ｃを示している。図中、矢印は標準信号強度位置からの入力装置３の移動を示している。
【００２７】
図３は情報端末装置の概略構成を示すブロック図である。図３において、情報端末装置１は、筐体内に、送信信号を受信するアンテナ装置２、受信した無線信号を後続の処理手段に導入する受信部１１、及び無線信号の強度を測定する信号強度測定部１２を含んでいる。
【００２８】
さらに、情報端末装置１は、入力装置３からの無線信号であることを確認する信号解析部１３、必要な情報を予め格納している記憶装置１６、入力装置３の存在距離を照合するＣＰＵ１５、入力装置３の存在距離をイメージとして表示する表示装置１４及び情報を入力するキー入力装置１７を含んでいる。
【００２９】
ＣＰＵ１５、表示装置１４、記憶装置１６、及びキー入力装置１７を備える情報端末装置１は、入力装置３から来る電波を、受信アンテナ装置２で受け、受信部１１で受信信号を後段の処理回路に導入し、信号強度測定部１２にて、信号強度を測定する。
【００３０】
信号解析部１３では、受信した信号が入力装置３から来ている信号であるかどうかを確認し、ＣＰＵ１５に信号強度や信号の種類などの情報を伝達する。ＣＰＵ１５は、記憶装置１６に格納された情報により、信号強度によってどの程度の距離に入力装置３が存在するのかを照合し、その結果をその後の情報端末装置１の動作に反映させる。
【００３１】
図４は情報端末用入力装置の概略構成を示すブロック図である。図４において、情報端末用である入力装置３は、筐体外面に配置した位置送信ボタン４、筐体内部に、送信信号パターンの生成を制御するコントローラ部２１、処理手順データを格納する記憶装置２２、位置測定に使用するための送信信号パターンを生成する信号生成部２０、送信信号パターンを無線信号に変換する送信部１９、及び無線信号を発射するアンテナ装置１８を含んでいる。
【００３２】
ユーザーが情報端末装置１の近傍で位置送信ボタン４を押下すると、入力装置３には、図示してない内蔵するバッテリから電力が供給され、同時に記憶装置２２に格納された処理手順に従って、コントローラ部２１が起動される。
【００３３】
コントローラ部２１は、記憶装置２２からのデータを基に、信号生成部２０にて位置測定に使用するための送信信号パターンを生成する。入力装置３は、この信号パターンを送信部１９にて無線信号に変換し、この信号パターンをアンテナ装置１８にて外部に向けて発射する。
【００３４】
図５は入力装置３の内部処理を示すフローチャートである。図４及び図５を参照して説明すると、まず、図５のフローフローチャートでは、位置送信ボタン４がオンかどうかを判断する。すなわち、入力装置３は、位置送信ボタン４が押下されるのを待機している（Ｓ１）。
【００３５】
位置送信ボタン４が押されていると、位置送信ボタン４はオンであり、入力装置３の電源がオンする（Ｓ２）。電源が入ると、入力装置３は、送信信号を生成する（Ｓ３）。
【００３６】
この時生成される信号は、無線通信で行われるような手順に従った複雑な信号ではなく、ただ、他の通信との区別がなされる程度の信号、例えば、ビーコン信号のような信号であってもよい。
【００３７】
入力装置３は、生成した信号を直ちに送信する（Ｓ４）。送信が完了したら、入力装置３は、その動作を終了し（Ｓ５）、次に、位置送信ボタン４が押されるまで、電源をオフにして（落として）待機する。
【００３８】
無線電波は、空間を伝播するとき一定の比率で減衰してゆく。この減衰は距離に応じて大きくなるため、図２に示すように、この伝播時の送信信号の減衰量を測定することで、送信端（入力装置３）と受信端（情報端末装置１）との距離を推定することができる。
【００３９】
距離が推定できれば、入力装置３の位置が推定でき、この距離の測定を連続的に行えば、情報端末装置１では、入力装置３の移動した軌跡をデータとして認識することができる。
【００４０】
このように取得した軌跡のデータを、図３に示すように、情報端末装置１に内蔵する記憶装置１６の中に登録されている軌跡のデータと比較処理し、処理結果に基づいて一致するパターンに対応する命令の実行を行ったり、文字の入力を行ったりすることができる。
【００４１】
図６は情報端末装置１の内部処理を示すフローチャートである。図３、図４及び図６を参照して説明すると、情報端末装置１は、入力装置３からの信号を受信し、その信号強度から位置を算出し、情報伝達システムの入力装置としての位置情報を取得する。
【００４２】
図６には情報端末装置の内部処理の概略を示す。このフローでは、入力に関する部分のみを表している。まず、電源がオンされている状態（Ｓ１１）で、辞書照合モードを選択するか辞書編集モードを選択するかの判断ステップで辞書照合モードが選択されたかどうかを判断する（Ｓ１２）。
【００４３】
この時、辞書照合モードが選択されているのであるならば、辞書照合モード（Ｓ１３）に、辞書照合モードが選択されたのではないならば、辞書編集モード（Ｓ１４）に切り換えてそれぞれのモードの手順を進める。
【００４４】
辞書照合モード（Ｓ１３）では、情報端末用入力装置３の動きから位置を検出したり、それを文字として認識したりできる。辞書編集モード（Ｓ１４）では、情報端末用入力装置３の検出結果をどのような文字や処理に割り当てるかを設定することができる。
【００４５】
この二つのモードを切り換えて利用することで、情報端末用入力装置３の利用法を利用者が定義することができ、これにより、どのような動きが、どのような認識に反映するのかを利用者自ら認識できる。
【００４６】
辞書照合モード（Ｓ１３）では、まず受信動作（Ｓ１５）を行い、その時受信した信号の信号強度を測定する。測定した信号強度から検出結果が軌跡認識であるかどうかを診断する（Ｓ１６）。
【００４７】
軌跡認識ならば移動した軌跡を認識し（Ｓ１８）、辞書検索を行い（Ｓ２０）、次いで、命令／文字認識を行い（Ｓ２１）、再検索かどうかを判断し（Ｓ２２）、再検索しないならば、フローを終了する。
【００４８】
ステップ（Ｓ１６）における診断で、軌跡認識でないならば、座標を認識して（Ｓ１７）、上述した辞書検索（Ｓ２０）以下のステップを実行する。この時、検出に失敗した場合（Ｓ１９）は、何らかの表示を情報端末装置１にさせた上で再検索（Ｓ２２）、受信動作（Ｓ１５）へとフィードバックしていく。
【００４９】
うまく認識ができた場合は、認識した情報と内蔵する辞書情報を検索照合（Ｓ２０）し、一致する命令なり文字なりを情報端末装置１に処理させる（Ｓ２１）。引き続き、認識する場合は、再検索させ（Ｓ２２）、受信動作（Ｓ１５）を行うよう処理するが、処理を終了させる場合は、ここで終了処理を行う。
【００５０】
一方、辞書編集モード（Ｓ１４）では、まず受信動作（Ｓ２２）を行い、その時受信した信号の信号強度を測定する。測定した信号強度から検出結果が軌跡認識であるかどうかを診断する（Ｓ２４）。
【００５１】
軌跡認識ならば移動した軌跡を認識し（Ｓ２６）、辞書作成を行い（Ｓ２８）、次いで、命令／文字認識を行い（Ｓ２９）、編集モードかどうかを判断する（Ｓ３０）。
【００５２】
ステップ（Ｓ２４）における診断で、軌跡認識でないならば、座標を認識して（Ｓ２５）、上述した辞書作成（Ｓ２８）以下のステップを実行する。この時、検出に失敗した場合（Ｓ２７）は、何らかの表示を情報端末装置１にさせた上で再検索（Ｓ３３）、受信動作（Ｓ２３）へとフィードバックしていく。
【００５３】
うまく認識ができた場合は、上述したように、認識した情報と内蔵する辞書情報とを検索照合（Ｓ２８）し、一致する命令なり文字なりを情報端末装置１に処理させる（Ｓ２９）。
その後、辞書の編集モードが軌跡データ編集モードかどうかを判断し（Ｓ３０）、軌跡データ編集モード選択（Ｓ３２）ならば、再検索かどうかを判断し（Ｓ３３）、再検索しないならば、辞書データベース作成（Ｓ３４）を行い、フローを終了する。ステップ（Ｓ３０）で軌跡データ編集モードでないならば、テキスト編集（Ｓ３１）を行い、再検索（Ｓ３３）以下のフローを実行する。
【００５４】
テキスト編集（Ｓ３１）では、認識した入力装置３の位置情報や移動のパターンをどのような文字あるいは、文字列、あるいは、処理手順に割り当てるかを設定する。また、軌跡データ編集（Ｓ３２）では、認識した入力装置３の位置情報や移動のパターンをその形に近い文字に対応させるように辞書を編集する。
【００５５】
こうして作成された辞書は、辞書データベース作成（Ｓ３４）の過程で蓄積される。利用者が辞書を作成編集することで、利用者の好みや癖に合わせた辞書を作成でき、辞書照合モードで利用され、情報端末装置１の処理や入力に利用することができるようになる。
【００５６】
本実施形態においては、既存の無線通信技術を利用することができる。例えば、無線ＬＡＮのＩＥＥＥ．８０２．１１のような規格に準拠した技術も利用できるし、ＵＷＢでも可能である。しかし、一方、この情報端末用入力装置３は、こうした無線通信の規格に合わせた装置ではなく、独自の方式をとることもできる。
【００５７】
本実施形態に係る情報伝達装置は、比較的、近距離での通信を前提とするため、その周波数や形式は総務省の定める電波法の範囲内で任意に設定できる。また、通信される内容は、基本的に重要ではなく、単に送出された信号のパワーを検出できれば良いため、送られる無線信号は、他の無線通信の影響を受けない内容であれば、差し支えない。
【００５８】
また、図３及び図４において、本実施形態に係る情報伝達装置においては、情報端末装置１に搭載したアンテナ装置２により受信する入力装置３からの送信信号を受信する。
【００５９】
信号強度測定部１２によりその信号の強度を計測し、入力装置３と情報端末装置１との間の距離を記録する。この記録を解析することによって、入力装置３の移動した軌跡を、直接イメージ化し、情報端末装置１に入力する。
【００６０】
この場合、情報端末装置１は、入力装置３の移動した軌跡をイメージデータとして認識することができる。このように取得した、軌跡のイメージデータを、情報端末装置１はそのまま、入力データとして利用し、表示装置１４の画面に表示したり、記憶装置１６に保存したりすることができる。
【００６１】
入力された入力装置３の移動軌跡をそのままイメージとして入力することで、筆書きのような入力ができ、ペイントアプリケーションなどの入力ツールとして利用できる。
【００６２】
例えば、最初に入力するための空間を定義し、この空間に入力装置３を置き、そこを１つの境界として登録する。さらに位置をずらしてもう一度登録する。この、登録した２点の間を認識する空間として情報端末装置１に認識させ、この空間の中での移動量を座標データとしてペイントアプリケーションのペンツールの移動情報に入力することで情報端末装置１の表示装置１４上に図形などを表現することができる。
【００６３】
図７は本実施形態に係る情報伝達装置に用いる二つの受信アンテナを備える情報端末装置及び入力装置を示す概略図である。図８は情報端末装置と入力装置との位置関係を示す概略図である。図９は情報端末装置の概略構成を示すブロック図である。
【００６４】
この情報伝達装置は図１と同様の構成であるが、情報端末装置１は、図７に示すように図１の情報端末装置１の構成に加えて、受信アンテナ６が追加されている。図９の情報端末装置１の概略構成を示すブロック図は、図３に示した概略構成に受信アンテナ６を追加しただけなので、図３と同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６５】
図８に示すように、情報端末装置１の受信アンテナの数が増えることで、情報端末装置１と入力装置３とを組み合わせた場合、比較的直線動作のみを一次元的な動きとして認識していたものが、二次元的な移動を識別することができるようになり、より複雑な軌跡の認識が可能となる。
【００６６】
さらに、アンテナ装置の数が３個以上になることで、認識精度の向上と合わせて、三次元的な空間での入力装置３の移動軌跡を認識できるようになる。三次元的な、軌跡の認識が可能となることで、入力可能な軌跡のパターンがさらに増えることに加え、ペンや筆を置くような動作を識別させることが可能となり、認識させる軌跡データの付加データとして、例えば、筆圧や線の太さといった表現上の変化も加味することが可能となる。
【００６７】
受信アンテナを増やしていくことで、二次元的な空間から三次元的な空間へと、入力装置３の移動空間を広げることができる。例えば、基準となる位置を予め登録し、その空間の中で動かした場所を点で拾い出し、これを繋いで線のイメージを作っていく。
【００６８】
あるいは、或る高さを基準として登録して、そこより高い位置で移動軌跡を取得した場合は、記録される線がその高さに応じて細くなったり、逆に低い位置で移動軌跡を取得した場合は、記録される線をその低さに応じて太くする、といった効果を与えることができる。
【００６９】
図１０は本実施形態に係る情報伝達装置の入力装置が二つのアンテナ装置を有する構成を示す概略ブロック図である。図１０において、入力装置３にはアンテナ装置としてアンテナ装置１８とアンテナ装置２３の二つが搭載されている。図１０の構成は、基本的には図４の構成と同じであるので、図４と同一部分に同一符号を付してここで必要な説明以外は省略する。
【００７０】
これらのアンテナ装置１８、２３は、それぞれ違った角度方向に指向性を持つアンテナ性能及び配置になっており、位置送信ボタン４が押された時に、信号生成部２０で作られた信号αを、送信部１９を経てアンテナ装置１８で送信する。その後、次に、信号生成部２０にて信号βを送信部１９に送り、アンテナ装置２３を用いて送信する。
【００７１】
このように違った指向性のアンテナ装置を用いて、それぞれ違った信号を順番に送信することで、情報端末装置１で受信した時に、これら二つの信号のそれぞれの減衰量を把握することで、一つの信号のみで測定するよりも高精度で位置を検出することが可能となる。
【００７２】
入力装置３が２種類の信号を設定の異なるアンテナ装置１８、２３によって送信することで、一つの信号で測位を行った場合よりも高精度に行うことができる。
【００７３】
例えば、第１の信号を情報端末装置１の方向に向いた状態で送信し、この信号強度で測位をした後、別の角度に設定されたアンテナから第２の信号を送信し、第１の信号で行った測位情報を補正するように機能させることで、測位精度の向上が図れる。
【００７４】
本実施形態に係る情報伝達装置においては、入力装置３の距離及び軌跡のパターンをそのまま辞書パターンとして登録し、これに対応する情報端末装置１の動作や認識させたい図形や文字との関連を記憶装置１６に内蔵することで、利用者の癖や好みに合わせたパターン認識用の辞書を構築するようにしている。
【００７５】
測定し認識した軌跡データに対応して、情報端末装置１の内蔵する記憶装置１６の中に格納された軌跡データとの照合を行うだけでなく、ユーザーが示した軌跡データをユーザー独自の軌跡データとして蓄積する。それぞれの軌跡データが、どのような文字及びコマンドに対応するかをユーザー自身が辞書構築できるように辞書作成登録機能を提供する。
【００７６】
用意された辞書による認識率に対して、ユーザーが作成した辞書は、ユーザーの癖や好みを反映することができ、情報伝達装置を利用する時に、ユーザーの利便性を向上させることができる。
【００７７】
予め用意された軌跡のパターン情報が、必ずしもユーザーの入力動作に酷似しているパターン情報であるかは、人それぞれの筆跡が異なるように一様には判断できない。もちろん、こうした比較用のパターンはより多くのパターンと照合できるように、パターン一致の条件を緩和することで認識精度を落としてしまったりする。
【００７８】
そこで、ユーザーの好みや筆運びなどをそのまま軌跡パターン用の辞書として登録できることで、特定のユーザーの軌跡パターンに関しては認識精度を向上させることができる。
【００７９】
図１１は本実施形態に係る情報伝達装置における認識可能な空間の定義説明する概略図である。図１２は情報端末装置の二つのアンテナ装置から見た認識可能な空間内に減衰マトリックスを書き込んでいる図である。
【００８０】
本実施形態に係る情報伝達装置の入力装置３を使用する時は、最初に、利用する空間を定義する必要がある。図１１及び図１２において、情報端末装置１は受信アンテナ２及び６を備えており、入力装置３には位置送信ボタン４を備えている。
【００８１】
最初の作業として、空間の対角線上の端を設定して、これから入力するために使用する空間を定義する。空間の定義が完了したら、その空間における信号強度の減衰マトリックスを修正する。
【００８２】
予め持っている減衰マトリックスを利用することもできるが、入力装置３を利用する時の状況によりアンテナ特性や信号減衰が変化する場合があることを考慮し、図１２に示すように、最初に設定された作業空間に対して距離に応じた減衰スレッシュ値をマトリックス上に配置し、これを利用しながら情報端末用入力装置３の存在しているポイントや移動の軌跡を取得する。
【００８３】
軌跡パターンの照合には、二つの方法のいずれかを適用可能である。一つは、その位置に軌跡があるのかにより、そのパターンと実行したい命令とを１対１で関連付けていく方法である。例えば、“・”を認識した時は、“エンター（Ｅｎｔｅｒ）”を実行する。例えば、“・−”を認識した時は“右に移動”など、一つのパターンに一つの命令が割り振られてデータベース化されており、これを参照しながら機能するようにする。
【００８４】
また、もう一つは、携帯情報端末用入力装置３の或る空間での移動軌跡を取得し、この軌跡をそのまま文字認識の処理にかけて、認識された文字を情報端末装置１に入力することができる。これらの技術に関しては、既存の認識技術を利用することができる。
【００８５】
図１３は定義された空間の中で移動する入力装置を示す概略図である。この図では、入力装置３は定義された空間の中で移動した軌跡をポイントで確認していく。図中、矢印は入力装置３の移動を示している。情報端末装置１には受信アンテナ２及び６を備えている。
【００８６】
前にも説明したように、入力された入力装置３の移動軌跡をそのままイメージとして入力することで、筆書きのような入力ができ、ペイントアプリケーションなどの入力ツールとして利用できる。例えば、最初に入力するための空間を定義する。その空間に入力装置３を置き、そこを一つの境界として登録する。
【００８７】
さらに位置をずらしてもう一度登録する。この登録した２点の間を認識する空間として情報端末装置１に認識させ、この空間の中での移動量を座標データとしてペイントアプリケーションのペンツールの移動情報に入力することで情報端末装置１の表示装置１４上に図形などを表現することができる。
【００８８】
図１４は立体的に定義された空間内で移動する携帯情報端末入力装置を説明する概略図である。図１４において、矢印は入力装置３の移動を示している。情報端末装置１には受信アンテナ２及び６を備えており、携帯情報端末用入力装置３は位置送信ボタン４を備えている。
【００８９】
立体的に定義された空間内で移動する入力装置３の高さ情報を描画する時は、太さの情報として表現する。情報端末装置１の受信アンテナを増やしていくことで、二次元的な空間から三次元的な空間へと、情報端末用入力装置３の移動空間を広げることができる。
【００９０】
上記のように、例えば、基準となる位置を予め登録し、その空間の中で動かした場所を点で拾い出し、これを繋いで線のイメージを作っていく。あるいは、ある高さを基準として登録して、そこより高い位置で移動軌跡を取得した場合は、記録される線がその高さに応じて細くなったり、逆に、低い位置で移動軌跡を取得した場合は、記録される線をその低さに応じて太くする、といった効果を与えることができる。
【００９１】
本実施形態に係る情報伝達装置によれば、小型化し、その大きさから制限を受ける情報端末装置の入力手段として、その利用空間が全くの空間上であっても入力装置を動かすことで、その軌跡や位置を検出することで命令や文字として認識し入力作業を行うことができる。
【００９２】
本実施形態に係る情報伝達装置は、上記の通り、平面状の作業面を確保する必要が無く、場合によっては空間上に入力装置を用いて軌跡を描いたり、ポイント測位をすることで入力ができる。
【００９３】
本実施形態によれば、従来、携帯性の高い情報端末装置においては、その小型化ゆえに生じてしまっていた入力装置の制限に対して、かかる制限を意識することなく利用でき、情報端末装置の利用形態をより自由度が高く直感的な操作を可能とし、平面的な空間制限を受けることなく、入力装置の移動位置や移動軌跡を持って入力行為を行うことができる。
【００９４】
本実施形態に係る情報伝達装置によれば、例えば、もっとも単純なポイント認識では、アンテナに近い位置で送信した場合、離れた位置で送信した場合、という２現象を入力することができ、軌跡の入力では、近い→遠い、遠い→近い、という移動軌跡を捉えることができる。また、信号強度により遠い又は近いを判断するためのスレッシュの設定を細かくして行けば、識別できるポイントや軌跡の移動を増やすことができる。
【００９５】
なお、本発明では情報伝達装置として言及しているが、前述のメリットにより、ユーザーが情報端末装置を単に机の上で利用するだけでなく、屋外で、膝の上など凸凹した場所でも利用することができる構成を有する入力装置を情報伝達装置の主眼としている。
【００９６】
本発明による情報伝達装置では、測位の方法として、信号強度を測定することを提案しているが、同様に電波を利用した測位では、電波の到達時間で測位する方法もある。しかし、電波到達時間での測位技術は、現在、分解能が数メートルからとなるため、本発明が目途とする手元での作業には不向きである。
【００９７】
将来、ｃｍオーダー、ｍｍオーダーの分解能で電波到達時間による測位技術ができた時には、その方法も本発明に応用できる。しかし、現段階では、信号強度を利用した測位技術がもっとも安定かつ安易に電波を利用した測位に利用できる技術である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る情報伝達装置に用いる情報端末装置と入力装置とを示す概略図である。
【図２】情報端末装置と入力装置との位置関係を示す概略図である。
【図３】情報端末装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】情報端末用入力装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】入力装置の内部処理を示すフローチャートである。
【図６】情報端末装置の内部処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の好適な実施の形態に係る情報伝達装置に用いる二つの受信アンテナを備える情報端末装置及び入力装置を示す概略図である。
【図８】情報端末装置と入力装置との位置関係を示す概略図である。
【図９】情報端末装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の好適な実施の形態に係る情報伝達装置の入力装置が二つのアンテナ装置を有する構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】本発明の好適な実施の形態に係る情報伝達装置における認識可能な空間の定義説明する概略図である。
【図１２】情報端末装置の二つのアンテナ装置から見た認識可能な空間内に減衰マトリックスを書き込んでいる図である。
【図１３】定義された空間の中で移動する入力装置を示す概略図である。
【図１４】立体的に定義された空間内で移動する入力装置を説明する概略図である。立体的に定義された空間内で移動する入力装置を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００９９】
１    情報端末装置
２    アンテナ装置（受信アンテナ）
３    入力装置（携帯情報端末入力装置）
４    位置送信ボタン
６    アンテナ装置（受信アンテナ）
１１    受信部
１２    信号強度測定部
１３    信号解析部
１４    表示装置（情報端末装置の）
１５    ＣＰＵ（情報端末装置の）
１６    記憶装置（情報端末装置の）
１８    アンテナ装置（入力装置の）
１９    送信部
２０    信号生成部
２１    コントローラ部
２２    記憶装置（入力装置の）
２３    アンテナ装置（入力装置の）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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