説明

入力装置、情報処理装置およびデータの入力方法

【課題】オペレータの指等の動きによる操作情報を外部からの光の影響なく認識することのできる入力装置、この入力装置を使用した情報処理装置およびデータの入力方法を得る。
【解決手段】情報処理装置200を構成する装置本体202の前壁部205の中央部分には、超音波装置206が配置されている。超音波はここからプロジェクタ部207、208によって投影される仮想スライドパッド209を覆うように送出される。仮想スライドパッド209内のオペレータの指から反射される超音波は画像認識され、その動きを追跡することで、カーソル210の移動やタッピング操作等のデータ入力が可能になる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンピュータ、携帯電話機等の情報処理装置にデータを入力する入力装置に係わり、特に携帯型のコンピュータでポインティングデバイスとして好適に使用できる入力装置に関する。
【背景技術】
【0002】
コンピュータ、携帯電話機、PHS(Personal Handy-phone System)、PDA(Personal Digital Assistant)等の各種の情報処理装置の小型化が進んでいる。携帯型のコンピュータでは、特にサイズが小型化すると共にその厚さも薄くなっている。ポインティングデバイスとして、球形をしたトラックボールの動きをカーソルの動きとして入力するトラックボール型のポインティングデバイスは、直感的で使用しやすいが、装置の薄型化には不向きである。このため、ノート型のパーソナルコンピュータ(以下、ノートパソコンと略称する。)等の携帯型の情報処理装置から姿を消しつつあり、これに代わってスライドパッドが数多く使用されるようになってきている。
【0003】
図11は、スライドパッドを採用した従来のノートパソコンの一例を示したものである。ノートパソコン100は、図示しないCPU(中央処理装置)等の主要部品を内蔵した装置本体101と、これに対して図示しないヒンジ機構によって開閉自在に配置された蓋部102によって構成されている。蓋部102における装置本体101の上部と対向する面には、液晶等のディスプレイ103が配置されている。装置本体101の上部には、キーボード104と、その手前側にスライドパッド105が配置されている。
【0004】
スライドパッド105は、この図に示したような長方形あるいは円形をしており、その面上でユーザが指をスライドさせることによって、ディスプレイ103に表示されたカーソル106を任意の方向に移動させるようになっている。また、スライドパッド105の面をタッピングすることで、マウスでクリックするのと同様の入力操作を行うことができる。
【0005】
ところが、スライドパッド105は、ある程度の面積が存在しないと、指の動きをカーソルの動きと比例させて正確に入力することができない。そこで、ノートパソコンの装置本体101の上部でスライドパッド105がかなりの面積を占めることになり、この分だけ装置のサイズの小型化に障害になるという問題があった。
【0006】
そこで、カーソルの移動等を指示する手の操作状態を画像として認識することで、情報処理装置そのものから手の操作面を切り離して入力操作を行うことが提案されている(たとえば特許文献1参照)。
【0007】
図12は、この提案の情報処理装置の原理的な構成を表わしたものである。この情報処理装置120は、ディスプレイ121を備えた装置本体122を、スタンド123によって傾斜した状態に保つようにしている。装置本体122のディスプレイ121の下側には、プロジェクタ124と走査センサ125が配置されている。プロジェクタ124は、情報処理装置120の置かれている机等の平面上にキーボードの画像126を投影するようになっている。走査センサ125は、このキーボードの画像126に対して、現実のキーボードが置かれているものとして入力操作を行う図示しないオペレータの指の画像を読み込むようになっている。装置本体122の上部から手前に突き出したアーム127の先端に取り付けられた走査センサ128によってもオペレータの指の画像を捉えることができる。
【特許文献1】特表2002−526867号公報(第0012、第0013段落、図1〜図3)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
この第2の提案によれば、オペレータがキーボードの画像126の他に、必要に応じて図示しないカーソルキーの画像等に対して仮想的に入力操作を行う。この入力操作状況を走査センサ125、128を用いて認識することで、操作情報の入力が行われるようになっている。この提案の装置では、装置本体122からキーボードだけでなく、カーソルの移動を指示するスライドパッド等の入力装置の部分を取り除いたので、その分だけ本体部分のサイズを小さくすることができる。
【0009】
しかしながら、この図12に示した提案では、プロジェクタ124でキーボード等の光学像を情報処理装置120の手前側の空間に投影し、この投影状態でオペレータの指の動きを走査センサ125を使用して光学像で入力している。したがって、データ入力の解析に使用する画像にプロジェクタ124で投影された画像が影響するという問題がある。しかも、オペレータの指は立体的であり、プロジェクタ124で投影された画像がこれに立体的に投影される。したがって、たとえば検出しようとする指の位置にプロジェクタ124の画像の暗部が投影されると指が欠けた形状として認識される他、手のひらのように比較的広い面積を有する被写体部分にキーの輪郭を示す線やキーの刻印等が投影されると、その部分が検出の対象としての指と誤認識されるといった問題が発生する。更に、列車内の窓の近くの席のような場所では、外光が強すぎたり、外部の橋や電柱等の構造物の影響を受けて、外光の強さが短時間に急激に変化することが多い。これにより、被写体の画像が明るすぎて濃淡を判別しにくくなったり、画像に高速で構造物の影が走るために、画像の認識に誤動作が多発したり、指が高速で移動したように誤認識される場合が発生するという問題があった。
【0010】
そこで本発明の目的は、オペレータの指等の動きによる操作情報を外部からの光の影響なく認識することのできる入力装置、この入力装置を使用した情報処理装置およびデータの入力方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
請求項1記載の発明では、(イ)予め定めた空間領域を覆うように超音波を出力する超音波出力手段と、(ロ)空間領域から反射して戻ってくる超音波を受信する超音波受信手段と、(ハ)この超音波受信手段の受信した超音波を基にして予め指定した物体の特定部分の位置を判別する位置判別手段と、(ニ)この位置判別手段の判別した位置を入力するデータ入力手段とを入力装置に具備させる。
【0012】
すなわち請求項1記載の発明では、超音波を使用して物体の特定部分の位置を判別し、この判別結果としての位置をコンピュータ等の情報処理装置のデータの入力に使用するようにしている。
【0013】
請求項2記載の発明では、(イ)予め定めた空間領域を覆うように超音波を出力する超音波出力手段と、(ロ)空間領域から反射して戻ってくる超音波を受信する超音波受信手段と、(ハ)この超音波受信手段の受信した超音波を基にして予め指定した物体の特定部分の位置を判別する位置判別手段と、(ニ)この位置判別手段の判別した位置の時間的な変動をデータとして入力するデータ入力手段とを入力装置に具備させる。
【0014】
すなわち請求項2記載の発明では、超音波を使用して物体の特定部分の位置を判別し、この時間的な変動をコンピュータ等の情報処理装置のデータの入力に使用するようにしている。
【0015】
請求項7記載の発明では、(イ)請求項1〜請求項6いずれかに記載の入力装置と、(ロ)この入力装置を組み込み、データ入力手段から入力されたデータを用いて情報処理を行う装置本体とを情報処理装置に具備させる。
【0016】
すなわち請求項7記載の発明では、請求項1〜請求項6いずれかに記載の入力装置を用いて情報処理装置のデータ入力を行う。
【0017】
請求項8記載の発明では、(イ)情報処理装置から予め定めた空間領域を覆うように超音波を出力する超音波出力ステップと、(ロ)この超音波出力ステップで出力された超音波の反射波を受信して空間領域に存在する物体の特定部位の位置を判別する位置判別ステップと、(ハ)この位置判別ステップで判別された位置の時間的な変化がカーソルの移動を示すものかタッピング操作を示すものかを、その変化の方向によって判別する操作内容判別ステップと、(ニ)この操作内容判別ステップで判別された操作内容がカーソルの移動を示すものであると判別されたとき変化の方向に沿ってカーソルを移動させ、タッピング操作を示すものであると判別されたときは変化の態様に沿ったタッピングの処理を行う入力データ処理ステップとをデータの入力方法に具備させる。
【0018】
すなわち請求項8記載の発明では、空間領域から反射して戻ってくる超音波から物体の特定部位の位置を判別し、その時間的な変化がどの方向に生じているかを判別することでカーソルの移動情報としてデータ処理を行うか、タッピング操作が行われたものとしてデータ処理を行うようにしている。
【発明の効果】
【0019】
以上説明したように本発明によれば、超音波を使用してデータ入力を行うので、外光の強さや時間的な変動に影響されることなく、データ入力が可能である。しかもスライドパッドを省略したデータ入力が可能であり、これにより情報処理装置のサイズを小型化しながらキー入力のためのスペースを十分確保することができる。また、超音波を用いた画像処理技術の向上によって、カーソルの移動の認識やタッピング操作の判読だけでなく、各種のデータ入力にも本発明を適用することができ、これにより小型の情報処理装置でもデータの入力スペースを十分確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【実施例1】
【0021】
図1は、本発明の一実施例における情報処理装置の外観を表わしたものである。この情報処理装置200は、キーボード201を上部全面に配置した装置本体202と、図示を省略したヒンジ機構によってこの装置本体202に対して開閉自在に配置された蓋部203によって構成されている。蓋部203におけるキーボード201と対向する面には、液晶等からなるモニタ204が配置されている。装置本体202における前壁部205の中央部分には、横長の超音波装置206が配置されている。また、前壁部205の両角部には、共に手前に引き出し自在な構造となったプロジェクタ部207、208が配置されている。これらのプロジェクタ部207、208を引き出すと、内蔵の図示しない発光ダイオードが点灯して、情報処理装置200の配置された机上等の面上に、四角の領域からなる仮想スライドパッド209が投影されるようになっている。この仮想スライドパッド209の範囲内でオペレータの指等の特定の部位が水平方向に移動すれば、モニタ204に表示されているカーソル210がこれに伴って移動する。
【0022】
もちろん、この情報処理装置200の使用に熟練した者は、仮想スライドパッド209を投影しないでもその領域をイメージすることができる。この場合には、仮想スライドパッド209の投影は省略することができる。特にバッテリを使用して屋外等で情報処理装置200を使用するときには、電源の節約のために有効である。また、飛行機等に備えられた狭いテーブルで情報処理装置200を使用するとき、あるいは膝に情報処理装置200を直接乗せてデータの入力操作を行う場合のように、装置の手前に仮想スライドパッド209の投影領域を確保できないときも有効である。
【0023】
図2は、超音波装置の構成の概要を表わしたものである。超音波装置206は、超音波211の送受信を行う超音波送受信部212と、この超音波送受信部212の駆動と画像処理を行う超音波駆動・解析部213によって構成されている。超音波送受信部212は、箱状のケース215内に充填されたパッキング材216と、パッキング材216の上部に配置された複数の棒状の超音波振動素子217と、これらの超音波振動素子217の上に、図示しないマッチング層を介して配置された音響レンズ218とによって構成されている。
【0024】
超音波駆動・解析部213は、多数の棒状の超音波振動素子217のそれぞれと接点のオン・オフ制御を行うスイッチ回路221と、このスイッチ回路221のオン・オフ制御等の各種のタイミングの制御を行う制御信号発生回路222と、この制御信号発生回路222によって制御されて送信パルスを発生させる送信パルス発生回路223および受信された超音波信号を増幅する受信増幅回路224を備えている。制御信号発生回路222は、2次元画像形成の基準となる掃引信号を発生する掃引信号発生回路225と接続されている。受信増幅回路224の増幅後の受信信号226は2次元画像解析回路227に入力され、掃引信号発生回路225から供給されるX軸信号228およびY軸信号229を用いて、超音波211の連続発振による繰り返し行われる走査231によって得られる物体からの反射波の2次元画像についての解析を行うようになっている。
【0025】
たとえば医療用等の超音波診断装置では、本実施例の2次元画像解析回路227の代わりに、この回路の配置されている場所にCRT(CathodeRay Tube)あるいは液晶等のディスプレイを配置して被写体の画像を可視化するようになっている。3D(3次元)あるいは4D(4次元)超音波診断の技術では、コンピュータ処理によって、たとえば胎児の画像を立体画像としてかなり細かく描写できる。4D超音波診断は、3次元の画像解析に時間的な画像変化を加えたものである。本実施例の超音波装置206では、2次元画像解析回路227によって、音響レンズ218の前方で、図1の仮想スライドパッド209が投影される場所に位置するユーザの指の2次元画像を捉え、これを2次元画像情報233として2次元画像解析回路227から出力するようになっている。もちろん、医療現場等に使用されている3Dあるいは4D超音波診断の技術を用いてアプリケーションソフトウェアを構成してもよい。
【0026】
図3は、超音波送受信部を使用したデータの入力の様子を表わしたものである。超音波送受信部212の手前の仮想スライドパッド209上に、オペレータがたとえば右手の人差し指241を配置すると、これを表わした2次元画像情報233(図2)が2次元画像解析回路227から出力される。この2次元画像情報233は、後に説明するスライドパッド設定アプリケーションに設定された情報と対比される。そして、対比された2次元画像情報233から、目的とする人差し指241の先端の動きを追跡していくことで、図1に示したカーソル210の動きの様子やタッピングを判別することが分かる。
【0027】
なお、この図3では人差し指241を動かすことでカーソル情報の入力を行うことにしているが、他の指を用いて同様にデータ入力が可能である。たとえば図1に示したキーボード201の領域に両手を配置して、各キーを押下することでキー入力を行い、文字の入力位置を指示するとき等に親指を装置本体202の手前の仮想スライドパッド209の上の空間領域まで伸ばして動かすことで、同様の入力操作を行うことができる。
【0028】
図4は、本実施例の情報処理装置の全体的な回路構成を表わしたものである。情報処理装置200は、この装置の全体的な制御を行うためのCPU(中央処理装置)251を備えている。CPU251は、データバス等のバス252を介して装置内の各部と接続されている。このうち、ROM(リード・オンリ・メモリ)253は、不揮発性のデータあるいは制御プログラムを格納している。RAM(ランダム・アクセス・メモリ)254は、各種制御のために一時的に使用するデータや制御プログラムを格納するようになっている。スライドパッド設定アプリケーション等格納部255は、この情報処理装置200の制御を行うためのOS(Operating System)やアプリケーションプログラムが格納された記憶媒体である。本実施例の情報処理装置200では、スライドパッド設定アプリケーションがこの部分に必須のアプリケーションプログラムとして格納されている。スライドパッド設定アプリケーションは、初期設定情報256と設定情報257を格納し、これらにより仮想スライドパッド209によるデータ入力を行わせるようになっている。これらについては後に詳しく説明する。
【0029】
表示制御回路258は、内蔵の液晶あるいは有機パネルを使用したモニタ204に視覚的な情報を表示するための回路である。たとえばオペレータが仮想スライドパッド209上で指を動かせば、この情報がカーソルの移動情報としてモニタ204に他の画像と共に表示される。超音波駆動・解析部213は、超音波送受信部212に超音波を送信させるための信号を出力すると共に、被写体の反射によって得られた受信信号を基にして画像の解析を行うようになっている。この超音波駆動・解析部213の制御の内容は、前記した初期設定情報256と設定情報257によって決められる。プロジェクタ駆動部261は、スライドパッド設定アプリケーションが動作し、かつオペレータが仮想スライドパッド209の表示を必要とするときにのみ、プロジェクタ部207、208を動作させて仮想スライドパッド209の画像を机上等に表示するようになっている。この他、本実施例の情報処理装置200は、ノート型の装置なので、装置本体202に組み込まれたキーボード201を使用するようになっている。このキーボード201から入力されるデータは入力回路264を経てバス252に送られるようになっている。
【0030】
図5は、本実施例でオペレータの指の動作の検出処理の流れを表わしたものである。図2あるいは図3に示した超音波駆動・解析部213の2次元画像解析回路227から出力される2次元画像情報233は、バス252を介してRAM254に順次格納されるようになっており、CPU251はこれを解析することで、図2に示した2次元画像情報233における特定の指の先端の座標位置(X,Y)を判別する(ステップS301)。図3で示した本実施例では、人差し指241の先端の位置を判別する。具体的には、所定のサイズの指の先端の爪の部分を、時間を追って追跡することによって、その時々の位置の判別を行う。スライドパッド設定アプリケーション等格納部255に格納されたスライドパッド設定アプリケーションは、トレーニングによってオペレータごとに指の認識のための学習を行ったり、位置の検出にエラーが生じやすい環境下では必要に応じて専用の指キャップを着用することを薦めることができる。
【0031】
なお、後に説明するように本実施例ではオペレータがデータ入力のために使用する特定の指をそのサイズ等で特定するようにしている。したがって、オペレータが指定した特定の指がステップS301の処理で画像から特定できない場合には、この図5では詳細を示していないが、エラー表示が行われる。この場合、オペレータは特定の指の設定内容を変更するか、指定した指を使用していなかった場合には、指定した指を使用してデータ入力を開始することになる。
【0032】
ステップS301で特定の指の先端の座標位置(X,Y)が特定された場合、CPU251は、今回、超音波駆動・解析部213から送られてきた2次元画像情報233を基にして判別した座標位置(X,Y)が仮想スライドパッド209で特定された矩形領域であるかどうかをチェックする(ステップS302)。領域外であれば(N)、オペレータがモニタ204に表示されているカーソル(図示せず)を動かす意思で指先を動かしたものではないとして、その座標位置(X,Y)の入力を行うことなく、処理を終了させる。この場合、モニタ204にカーソルが表示されている場合、その移動は行われない。
【0033】
これに対して、判別した指の先端の位置が仮想スライドパッド209で特定された矩形領域内に存在する場合には(ステップS302:Y)、過去の複数回分の座標位置を参照して、今回の座標位置(X,Y)における指の動きが「スライドパッド操作」であるかどうかを判別する(ステップS303)。ここで、「スライドパッド操作」とは、カーソルを各種の方向に移動させるために、仮想スライドパッド209上で指先を同様の方向に移動させる操作をいう。本実施例の情報処理装置200は、この「スライドパッド操作」の他に「タップ操作」を検出することができるようになっている。「タップ操作」とは、スライドパッドをタッピングする操作をいう。ただし、本実施例では仮想スライドパッド209を使用するので、オペレータは現実に机上等の情報処理装置200の載置された面をたたいてタッピングを行う必要はなく、これと同様の上下方向の往復動の動作を短時間に行えばよい。
【0034】
CPU251が「スライドパッド操作」であると判別した場合(ステップS303:Y)、CPU251は前回の座標位置をRAM254から読み出して、その差分を求めることで指が移動した方向および量を示す指移動データを演算する(ステップS304)。そしてこれを表示制御回路258に送り込んでカーソルを今回の移動量だけ移動させる(ステップS305)。
【0035】
一方、ステップS303で、過去の複数回分の座標位置(X,Y)を参照して、今回の指の動きが「タップ操作」であると判別された場合には(N)、座標位置(X,Y)を変化させることなく、タッピングの状態を監視して、その回数等に応じた処理を実行することになる(ステップS306)。
【0036】
図6は、本実施例のスライドパッド設定アプリケーションによる設定画面を呼び出した状態を表わしたものである。オペレータは、図4に示したスライドパッド設定アプリケーション等格納部255に格納されたスライドパッド設定アプリケーションを、情報処理装置200に対する所定の操作によってモニタ204に呼び出して、設定情報の設定あるいは変更を行うことができる。設定情報には、図4に示すように装置に予めデフォルト値として設定されている初期設定情報256と、オペレータが追加的に設定する設定情報257が存在し、共にスライドパッド設定アプリケーション等格納部255内の所定の記憶領域に格納されるようになっている。
【0037】
モニタ204に表示される設定画面271には、設定を新規に行うための「設定の新規作成」ボタン272と、以前に設定した設定内容を今回も使用するために情報処理装置200内にロードするための「設定のロード」ボタン273と、設定作業を終了させるための「終了」ボタン274の各ボタンと、「設定の新規作成」を実行する際に使用するスライドパッド設定項目275および過去の設定項目を呼び出すスライドパッド設定リスト276が表示される。スライドパッド設定項目275には、図示のように指サイズ、スライドパッドの有効領域等の設定項目が存在している。このスライドパッド設定項目275の中の所望の項目を選択して設定を行い、最終的に「設定」ボタン277を押すことで、設定内容が確定する。その内容をリストに保存するときには、「リストに保存」ボタン278を押す。
【0038】
図7は、一例としてスライドパッド設定項目の中の「指サイズ設定」ボタンを押したときに現われる指のサイズ設定ウィンドウを表わしたものである。指のサイズ設定ウィンドウ281は、図1に示した仮想スライドパッド209上で動きを監視されるオペレータの指のサイズを設定するもので、実施例では人差し指241(図3)のサイズを入力することになる。サイズの他に、超音波の反射率等の他の項目でオペレータの指を特定してもよい。
【0039】
図6に戻って説明を続ける。スライドパッド設定リスト276には、オペレータが使用形態に応じて例えば、3種類のスライドパッド設定内容を登録することができる。図6に示した状態では、オペレータが「スライドパッド設定情報X」という設定内容と、「スライドパッド設定情報Y」という設定内容の2つの設定内容を登録しており、残りの1つが「未登録」の状態となっている。オペレータは、登録した設定内容と、工場出荷時の初期値としての初期設定状態の中から今回使用する1つをラジオボタン283によって選択することができる。
【0040】
このラジオボタン283はオペレータが前回使用した設定内容の場所を初期的に示すようになっている。したがって、オペレータは仮想スライドパッド209を前回と同様に使用する場合には、「設定のロード」ボタン273を押して、ラジオボタン283の位置を確認した後、「ロード」ボタン284を押して、「終了」ボタン274を押すことで設定処理を終了させることができる。また、図6に示した設定画面を呼び出すことなくデータの入力作業を開始した場合には、前回設定した設定内容でデータの入力が行われることになる。ただし、情報処理装置200を購入してから最初に使用するときや、オペレータが設定内容を新規作成しない間は、初期設定情報256(図4)の内容でデータ入力が行われる。オペレータが「初期設定情報」を選択して工場出荷時の初期値に戻したときも同様である。
【0041】
図8は、スライドパッド設定アプリケーションによる設定処理の流れを示したものである。まず、オペレータが情報処理装置200に対する所定の操作を行うと、図4に示したCPU251はスライドパッド設定アプリケーション等格納部255に格納されているスライドパッド設定アプリケーションを起動して、メニューをモニタ204に表示する(ステップS321)。オペレータがメニューから「設定処理」の項目を選択すると(ステップS322:Y)、図6に示した設定画面の表示が開始される(ステップS323)。CPU251は、この状態で図4に示す初期設定情報256あるいは設定情報257を読み出して、RAM254に表示内容として編集したものを逐次更新しながら表示制御回路258に送り、モニタ204に最新の状態を表示することになる。
【0042】
オペレータがメニューから「設定処理」以外の項目を選択した場合には(ステップS322:N、ステップS324:Y)、その項目の処理が実行される。メニューのいずれの項目も選択していない状態では(ステップS324:N)、モニタ204にはメニュー画面が表示されることになる。
【0043】
オペレータがメニュー画面から「設定処理」の項目を選択し、図6に示す表示が行われている状態で、CPU251は、オペレータが「設定の新規作成」ボタン272と、「設定のロード」ボタン273および「終了」ボタン274のいずれを押すかを待機している(ステップS325〜ステップS327)。「設定の新規作成」ボタン272が押された場合には(ステップS325:Y)、新規作成処理が実行される(ステップS328)。ここでは、すでに説明したように、たとえば「指のサイズ設定」が選択されたときは、これに対応するウィンドウが追加的にモニタ204に表示され、処理が終了した時点でこのウィンドウが閉じるようになっている。
【0044】
スライドパッド設定項目275に示す各設定項目のうち必要とされる設定がすべて終了したら、オペレータは「設定」ボタン277あるいは「リストに保存」ボタン278を押すことになる。CPU251は、これら「設定」ボタン277あるいは「リストに保存」ボタン278の押下を監視している(ステップS329、ステップS330)。そして、「設定」ボタン277が押された場合には(ステップS329:Y)、入力された設定内容を今回のデータ入力に反映する処理を行う(ステップS331)。たとえば特定の指の先端として親指の先端に関するサイズが指定されていたものを人差し指の先端に関するサイズに変更した場合には、「設定」ボタン277が押された時点からその設定内容が反映される結果、人差し指による操作が可能になる。
【0045】
このようにして設定された内容は、設定情報としてRAM254の所定の領域に一時的に保存される(ステップS332)。これは、オペレータがその情報を新たにスライドパッド設定リスト276に登録するような場合を想定している。このステップS332の処理の後、再びCPU251は「設定の新規作成」ボタン272と、「設定のロード」ボタン273および「終了」ボタン274のいずれが押されるかを待機する。ここで、オペレータが「終了」ボタン274を押したとすると(ステップS327:Y)、ステップS323で表示が開始された設定画面の表示が終了して(ステップS333)、設定処理の一連の処理が終了することになる(エンド)。
【0046】
これに対して、ステップS328の新規作成処理が行われた後に、オペレータが「リストに保存」ボタン278を押した場合には(ステップS329:N、ステップS330:Y)、設定内容がリストに保存される処理が行われる(ステップS334)。この処理では、図示を省略するが、スライドパッド設定リスト276に未登録のリストがあるかどうかのチェックがまず行われ、これがあれば設定内容が新たに登録される。図5に示した例では未登録のリストがあるので登録が可能である。これにより、リストへの登録が行われると、図5で「未登録」と表示された箇所に、たとえば「スライドパッド設定情報Z」という名称が表示され、その箇所も以後の処理でラジオボタン283で選択できるようになる。
【0047】
未登録の箇所がない場合には、「どの設定内容を消去しますか」という表示が行われて、新たな設定内容を過去に設定した内容と置き換える処理が可能となっている。もちろん、置き換えを行わずにリストに保存することを断念することも可能である。ステップS334の「リストに保存」の処理が終了すると、CPU251は再び「設定の新規作成」ボタン272と、「設定のロード」ボタン273および「終了」ボタン274のいずれが押されるのを待機する状態となる。
【0048】
ところでこの設定画面が表示されている状態でオペレータが「設定のロード」ボタン273を押した場合(ステップS326:Y)、CPU251はその後に「ロード」ボタン284が押されるのを待機する(ステップS335)。この間に、オペレータは自分が登録した設定内容のいずれか、あるいは初期設定情報をラジオボタン283で選択することができる。CPU251は「ロード」ボタン284が押されたのを検出すると(Y)、そのときラジオボタン283で指定されている設定内容を情報処理装置200に反映させる(ステップS336)。そして、CPU251は再び「設定の新規作成」ボタン272と、「設定のロード」ボタン273および「終了」ボタン274のいずれが押されるのを待機する状態となる。
【0049】
以上説明したように本実施例の情報処理装置200によれば、装置本体202の前面に超音波送受信部212を配置し、ここから超音波を出力すると共にその反射波を検出して、投影した仮想スライドパッド209の上でのオペレータの指の変化を判別することにした。このため、仮想スライドパッド209のによる操作領域を最大限活用しながらカーソルの移動やタッピング操作を行うことができる。
【0050】
また、情報処理装置200をある程度使いこなしてくると、操作領域を仮想スライドパッド209の投影がなくても判別できるようになるので、その場合にはプロジェクタ部207、208を作動させずに、データの入力が可能になる。したがって、飛行機の座席のように狭いテーブルで情報処理装置200を使用する場合に大変重宝となる。
【0051】
<発明の変形例>
【0052】
図9は、本発明の変形例における情報処理装置の構成を表わしたものである。この変形例の情報処理装置200Aでは、装置本体202の前面に配置された超音波送受信部212の下には、仮想スライドパッド401が引き出し自在に配置されている。したがって、この変形例では、必要に応じてこの仮想スライドパッド401を装置本体202から引き出すことで、その上で指を動かしてデータ入力を行うことができる。仮想スライドパッド401は、使用しないとき装置本体202の底部に完全に収容されるので邪魔にならない。
【0053】
図10は、この変形例における仮想スライドパッドの更なる変形を表わしたものである。図9に示した仮想スライドパッド401をたとえば2重構造の透明なプラスチック板で構成しておくと、この中に各種のシートを挿入して、それに記載されいるキーを指等で押す操作を行うことで、文字等の簡単なデータ入力を行うことができる。すでに説明したように超音波の反射波を画像処理することで、位置の判断を比較的高い精度で行うことができる。したがって、たとえば図10に示したような数値計算用のシートを挿入した仮想スライドパッド401Aを用意すると共に、各キーの内容を情報処理装置200Aに設定することで、単にカーソルの移動を認識してこれに対応するデータ入力を行うだけでなく、数値計算用等のキー入力のためのデバイスとしても役立てることができる。
【0054】
なお、実施例では図2に示すように送受信兼用の超音波振動素子217を使用したが、超音波の発振素子と受信素子を異ならせ、これらを交互に配置する構成としてもよいことはもちろんである。また、実施例では画像の2次元解析を行ったが、3次元解析を行うことも可能である。
【0055】
更に実施例ではプロジェクタ部207、208を装置本体の前面の両隅に配置したが、蓋部203の上方から突出させるようにする構成も可能である。更に変形例で示した仮想スライドパッド401は、装置本体の手前に引き出す構造とせずに、装置本体の底部に折り曲げて収納しておき、これを使用時に手前に開くような構造としてもよいことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【図1】本発明の一実施例における情報処理装置の外観を表わした斜視図である。
【図2】本実施例の超音波装置の構成の概要を表わした説明図である。
【図3】本実施例の超音波送受信部を使用したデータの入力の様子を表わした斜視図である。
【図4】本実施例の情報処理装置の全体的な回路構成を表わしたブロック図である。
【図5】本実施例におけるオペレータの指動作の検出処理の流れ図である。
【図6】本実施例でモニタに表示されるスライドパッド設定アプリケーションによる設定画面の平面図である。
【図7】本実施例でモニタに表示される指のサイズ設定ウィンドウの平面図である。
【図8】本実施例でスライドパッド設定アプリケーションによる設定処理の様子を表わした流れ図である。
【図9】本発明の変形例における情報処理装置の構成を表わした斜視図である。
【図10】変形例における仮想スライドパッドの更なる変形を表わした平面図である。
【図11】スライドパッドを採用した従来のノートパソコンの一例を示した斜視図である。
【図12】従来提案された情報処理装置の斜視図である。
【符号の説明】
【0057】
200、200A 情報処理装置
202 装置本体
204 モニタ
207、208 プロジェクタ部
206 超音波装置
209、401、401A 仮想スライドパッド
210 カーソル
211 超音波
212 超音波送受信部
213 超音波駆動・解析部
217 超音波振動素子
218 音響レンズ
221 スイッチ回路
223 送信パルス発生回路
224 受信増幅回路
227 2次元画像解析回路
251 CPU
254 RAM
255 スライドパッド設定アプリケーション等格納部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
予め定めた空間領域を覆うように超音波を出力する超音波出力手段と、
前記空間領域から反射して戻ってくる超音波を受信する超音波受信手段と、
この超音波受信手段の受信した超音波を基にして予め指定した物体の特定部分の位置を判別する位置判別手段と、
この位置判別手段の判別した位置を入力するデータ入力手段
とを具備することを特徴とする入力装置。
【請求項2】
予め定めた空間領域を覆うように超音波を出力する超音波出力手段と、
前記空間領域から反射して戻ってくる超音波を受信する超音波受信手段と、
この超音波受信手段の受信した超音波を基にして予め指定した物体の特定部分の位置を判別する位置判別手段と、
この位置判別手段の判別した位置の時間的な変動をデータとして入力するデータ入力手段
とを具備することを特徴とする入力装置。
【請求項3】
前記データ入力手段は、水平方向における位置の時間的な変動を2次元平面の動きとして入力する手段であることを特徴とする請求項2記載の入力装置。
【請求項4】
前記データ入力手段は、垂直方向における位置の時間的な変動をタッピングの操作として入力する手段であることを特徴とする請求項2記載の入力装置。
【請求項5】
前記空間領域を特定する光学像を投影するプロジェクタを更に具備することを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかに記載の入力装置。
【請求項6】
前記空間領域の位置に撤去自在に配置されるシート材を更に具備することを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかに記載の入力装置。
【請求項7】
請求項1〜請求項6いずれかに記載の入力装置と、
この入力装置を組み込み、前記データ入力手段から入力されたデータを用いて情報処理を行う装置本体
とを具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項8】
情報処理装置から予め定めた空間領域を覆うように超音波を出力する超音波出力ステップと、
この超音波出力ステップで出力された超音波の反射波を受信して前記空間領域に存在する物体の特定部位の位置を判別する位置判別ステップと、
この位置判別ステップで判別された位置の時間的な変化がカーソルの移動を示すものかタッピング操作を示すものかを、その変化の方向によって判別する操作内容判別ステップと、
この操作内容判別ステップで判別された操作内容がカーソルの移動を示すものであると判別されたとき変化の方向に沿ってカーソルを移動させ、タッピング操作を示すものであると判別されたときは変化の態様に沿ったタッピングの処理を行う入力データ処理ステップ
とを具備することを特徴とするデータの入力方法。

【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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【公開番号】特開2006−65541(P2006−65541A)
【公開日】平成18年3月9日(2006.3.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−246333(P2004−246333)
【出願日】平成16年8月26日(2004.8.26)
【出願人】(000197366)NECアクセステクニカ株式会社 (1,236)
【Fターム(参考)】