WO2005057395A1 - データ入力装置、情報機器、および、ユーザインターフェイス方法 - Google Patents

Abstract

　狭い指運動の範囲で、正確に多様の指示を入力可能にする。 　指先の運動範囲に配置され指先により回転する複数個の回転体を有する回転体配列手段と、回転体配列手段上で指先の下降運動に伴う圧力が印加される位置を検出する圧力印加位置検出手段と、回転体配列手段上で指先から加えられていた圧力が解除される位置を検出する圧力解除位置検出手段と、回転体配列手段の回転体を操作する指先により圧力が印加されて移動する指先の移動方向を検出する指先移動方向検出手段とを備え、圧力印加位置検出手段により検出された指先着地位置または加圧位置の出力信号と、指先移動方向検出手段により検出された指先運動方向の出力信号とを組み合わせて、入力しようとする情報が指定されるようにし、指先の位置または回転体の回転角度に応じて回転体の回転運動を制動する制動手段を設ける。

Description

明 細 書

データ入力装置、情報機器、および、ユーザインターフェイス方法 技術分野

[0001] 本発明は、情報機器に文字や指令を入力する際のマルチモーダル ·ユーザインタ 一フェイス技術に係り、特に視覚 ·聴覚 ·触覚を総合的に利用してユーザ操作を補助 するデータ入力装置、情報機器、および、ユーザインターフェイス方法に関する。

^景技術

[0002] 従来、使用者の触覚を刺激する機構を備えたデータ入力装置として、たとえば、ピ ンディスプレイがピンを突き出せるもの、マウスに組み込んだバイブレータや駆動部を 動作させるものがある。 （特許文献 1一 3参照)。

[0003] また、ポインティング用のスティックを振動させて、画面上でカーソルが目標領域に 到達したことを操作者に通知する方式もある。この他、指先を動かすと指先の位置に 応じてピンを出して指を刺激して仮想物体の触感を与える装置などが提案されてい る。 （特許文献 5— 7参照)。

[0004] 一般に、一本指で多様な情報を入力するには、指先の下降位置と上昇位置を組み 合わせて入力する情報を指定する方式が有効である。 （特許文献 9, 10参照）。

[0005] しかしながら、装置を小型化するために指の運動範囲が狭くなると、狭い運動範囲 内で接近した下降位置と上昇位置を正確に把握することは困難である。

[0006] この問題を解決するため、指先の下降位置と上昇位置とを組み合わせて入力する 情報指定する際に、指先の位置に応じて異なる触覚刺激をカ卩えることで、下降位置 と上昇位置を触感の差異により明瞭に把握できるようにした方式が考案され、狭い運 動範囲で触感を頼りに素早く指を動かしながら明瞭に指位置を把握して正しく入力 を行えるようになつたが、機構が複雑であった。 （特許文献 11参照）。

[0007] さらに、カーソルキーの形状や大きさを方向ごとに変えて触覚により区別できるよう にする方式や指先接触部にボール状突起を複数個配列して、指先がボール状突起 配列の上を円滑に移動しながらボール状突起配列の凹凸の触覚情報を手がかりに 情報を入力する方式も提案されてレ、る。 （特許文献 12— 14参照）。 [0008] しなしながら、これらの方式では、凹凸が静的で固定されているため、指先を動かし ても明瞭な凹凸形状の差異が得られなかった。また指先の下降位置だけで入力する 情報を指定するためボール状突起の数を増やさない限り多様な情報を入力すること はできない。

特許文献 1 :特開平 11一 161152号公報

特許文献 2：特開平 10 - 55252号公報

特許文献 3：特開平 6 - 102997号公報

特許文献 4 :特開 2001— 356862号公報

特許文献 5：特開 2000 - 29623号公報

特許文献 6 :特開 2000— 259333号公報

特許文献 7：特開 2000 - 47792号公報

特許文献 8：特開平 10 - 143301号公報

特許文献 9：特開平 11 - 224161号公報

特許文献 10 :実開平 5 - 55222号公報

特許文献 11 :特開 2002 - 278694号公報

特許文献 12：特開平 3 - 90922号公報

特許文献 13：特開平 11 - 353091号公報

特許文献 14 :特開 2001 - 166871号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 本発明は、上述の力かる事情に鑑みてなされたものであり、狭い指運動の範囲で、 正確に多様の指示を入力可能なデータ入力装置、情報機器、および、ユーザインタ 一フェイス方法等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

[0010] 本発明によるデータ入力装置は、回転体の回転角度を用いずに指先位置を検出 する方式を考案して上記の問題点を解決した。回転体配列上で指先が微弱な圧力 を加えるときに、圧力の重心位置がいずれの回転体上にある力、、あるいはいずれの 回転体間にあるのか、圧力印加位置に対応するスィッチ (位置検出用スィッチ）が接 触状態を変えることで検出するようにした。回転体が近接して配置されていると目標 の回転体に圧力を加えるときに近傍の回転体に誤って指が触れて圧力を加えてしま い誤入力を生じやすい。特に回転体配列上に軽く指先を置くだけで指先の位置を検 出できるように微弱な指の圧力によって接触状態を変えるスィッチを用いるため、他 の回転体に僅かに指が触れただけでも誤入力を起こす。

[0011] 本発明では、回転体間にシーソ状機構を導入し、 目標の回転体に圧力を加えてそ れを降下させるときに、その降下によってシーソ状機構の支点の目標の回転体側の アームが下がり、シーソの原理により支点を挟んで反対側のアームが持ち上がり、そ れが他の回転体を持ち上げるようにすることによって誤入力を防止した。さらに位置 検出の解像度を上げるため、 2つの支点を持つシーソ状機構を導入して、圧力が回 転体間に加わる場合の圧力印加位置を、圧力が回転体上に加わる場合の圧力印加 位置と区別して検出するようにした。

[0012] 指先を宙ぶらりんの状態にしておくと震えが生じやすぐ震えによって誤入力が生じ る。指先が震えやすい人も指先または指の一部をどこかに押し付けるようにしている と震えを抑制できる。また他の指で他のボタンを操作するときに生じる反動で当該の 指先が不本意に動くことがあり、その場合に誤入力を生じることもある。この場合もど のような方向に反動の力が生じる力、運動学的、力学的に分析し、反動の力が働く方 向に指が動力なレ、ように指の一部を支持することで誤入力を防止できる。

[0013] そこで本発明ではこれらの誤入力を防止するために指支持台または指支持用回転 体と呼ぶ指の一部を支持する機構を導入した。指支持台は指先の位置を変える時の 指の運動に追随して前後左右に移動して指先が自在に位置を変えることを可能とす るが、不本意な位置 (意図していない位置)で指先が回転体配列に圧力を加えること を防ぐために、圧力を加える指の運動（下降運動）の方向には動かず、指の一部がこ の方向に関して動かないように支持する台（高さを変えない台）であり、加圧時に用い る指の部位 (通常は指の先端部だが中腹部を用いる場合もある)から多少離れた部 位で指を支持する。加圧時には指はこの台によって支持されている部分を固定した まま、関節を曲げる力、傾きを変えて加圧する指部位を動かして回転体配列上の目標 位置に圧力を加える。指支持用回転体も同様に機能するがこちらは前後左右に移動 する代わりに回転してその上に乗った指先が自在に位置を変えられるようにする。こ ちらも高さを変えず、指の一部が回転体配列に圧力をカ卩える方向に動かないように 支持する。このように構成された指支持台または指支持用回転体で指の一部を支持 することによって、指の震えや他指による操作の反動によって生じる指先の不本意な 上下運動を抑制し、指先を前後または左右に移動する自由度を残しながら意図外の 上下運動を排除して誤入力が起こることを防止する。

[0014] 以上の改良により、本発明のデータ入力装置では指先位置の検出に回転体の回 転角度を用いる必要がなくなるため、回転体は回転角度量に制限を受けずに無制限 に回転できるようになる。そのためこの回転体をトラックボールのように用いて座標指 定を行うことができる。ただし本発明の回転体は左右または前後の 1方向にしか回転 できないため、 1次元の座標指定しかできなレ、。もう 1次元の座標を指定するために 回転体配列全体を回転体の回転方向と直交する方向にスライド移動するようにデー タ入力装置を構成する。または指支持台または指支持用回転体の移動量または回 転量を検出して座標指定に利用する。

[0015] なお指先の位置に応じて回転体が揺動するようにして回転体の間隔を変化させ、 あるいは回転体間に高低差を生じて、指先が接触して感じる凹凸の感触を強調する ことで、指先を移動したときの凹凸の感触の違レ、から指先位置をより明瞭に把握でき るよつになる。

[0016] 本発明で、指先降下位置 (圧力印加位置)と指先上昇位置 (圧力解除位置)の組み 合わせによって入力する情報を指定する場合には、これら両位置間の距離が短いほ ど、高速'容易に情報を指定できる。そこでこの距離が短い指先の運動に高頻度に 入力する文字や指令を優先的に関連付けることによって入力能率を向上することが できる。

[0017] 特に指先上昇位置 (圧力解除位置)の代わりに単に指先降下直後の指先移動方 向だけを用いるようにすると、指定できる情報の種類は指先降下位置 (圧力印加位置 )と指先移動方向（例えば、左方向、静止、右方向の 3通り）の組み合わせに限られる 力 指先の素早い運動で情報を指定できるため入力能率は一段と向上する。

[0018] また、現在インターネットのブラウザ一（コンテンツ閲覧用のソフトウェア）では、マウ スなどのポインティングデバイスでカーソルを移動し、カーソル位置によりアンダーラ イン等の付レ、た項目を指定して、マウスボタンをクリックすることによりその項目を選択 する方式が主流である力 本発明では、このアンダーラインに代わり、指運動を示唆 するような図柄のアイコンや、指運動を示唆するように動画表示されるアンダーライン や背景色を用いて、コンテンツ中の選択項目にマークを付け、選択したい項目に付 加したマークが示唆する指運動を実行することで目的項目を選択する情報機器とュ 一ザインターフェイス方法を提供する。

[0019] 本発明では、カーソル位置を精密に位置決めしなくとも、大雑把に位置決めするだ けで、その近辺にある複数個の選択候補項目にマークが表示され、マークの示唆す る指運動を実行するだけで即座に目的項目が選択される。カーソルの位置決めには 時間がかかりまた心理的負荷を伴うことから、従来方式でもカーソルの移動を伴うこと なく高速に項目選択を行うために特定のキーを押すことで瞬時に項目を選択するショ ートカット機能が提供されているが、本発明で提供する手段も一種のショートカット機 能を提供し、カーソル位置を大雑把に定めた後は高速に項目を選択できる。この際 にカーソルの精密な位置決めのために継続的に注視する必要がなくなるので心理的 負荷も軽減する。通常のショートカットはキーボード上のキーを用いるため、対応する キーを見つけてキーを押すのに時間がかかるが、本方式によれば、マークによって 示唆される指運動を実行するだけで目的の項目をショートカットで選択できるので、 直感的に分かりやすぐキーと指運動の関係を記憶する必要もない。この方式はブラ ゥザ一に限らず、項目選択を基本とする任意のユーザインターフェイスに有効である

[0020] 例えば電子メイルの文章を作成するときには、頻繁に現れる単語や表現を登録して おき、登録してある用語から使用する用語を選択して文中に挿入すると文章作成能 率が向上する。従来はカーソルキーを用いて用語を選択している場合が多かったが 、カーソルキーで一つ一つ項目を移動して目的の項目に迪り着くのには時間が力か り能率が低くさらに項目移動中に継続的に注視する必要があるため心理的負荷が大 きい。本発明によれば、各用語にマークをつけてマークの示唆する指運動を実行す ることで瞬時に目的の用語を選択できるので文章作成の能率を向上できる。 [0021] ただし回転体の凹凸感などの触覚手掛力りでは指位置を誤認し、入力を誤り易い。 そこで本発明ではまず、聴覚的手掛かりを追加する。指先位置に応じて異なるビー プ音を発生するか、または指先位置が変化する瞬間にビープ音を発生して指先位置 を聴覚的に把握できるようにすることで誤入力を軽減する。例えば指先の運動範囲 の中央と左右に計 3つの区画を設けて指位置がそのレ、ずれに含まれるか区別する場 合、指が中央位置にいるときにはビープ音を発生せずに左右に移動したときにビー プ音を発生すればビープ音を手掛力 に左右、中央の位置を区別できる。また中央 区画力 左右の区画に移る瞬間にビープ音を発生する方法によっても、ビープ音を 通じて指位置が変わったことを把握できる。

[0022] 用途によっては指先の運動と入力する指令が直感的に関連づく場合がある。例え ば指先の運動方向に合わせてコンテンツ表示（再生）内容を動かしたり、チャンネル を切り替えたり、テープを早送り、逆送りするようにすれば、運動と指令の関係を記憶 する困難を避けることができる。こうした用途に対しては、特に回転体の回転量をロー タリ ·エンコーダ等で精密に計測して、回転量とコンテンツの移動量を対応させると良 レ、。

[0023] 回転体が円滑に回転する時には指先は回転体配列上を回転体に接しながら円滑 に移動できるが、指先が所定位置に来たとき、あるいは回転体が所定の角度回転し たときにブレーキを回転体に圧着させ、あるいは回転体の一部が回転止め材と衝突 するようにして回転体の回転を制動、制限すると、ユーザはこの制動による反力を力 覚を通じて感じることができる。例えば、指先が左区域から中央区域に移動するとき に両区域の境で一瞬回転を制動してユーザの指先に反力をカ卩えると、ユーザは一瞬 加わる反力をカ覚を通じて感じて、区域が変わったことを知ることができる。あるいは 必要量移動したらそれ以上移動できなくなるように回転を静止すれば、ユーザは回 転が止まることを通じて必要量移動したことを把握することができる。本発明ではこう した制動機構を導入し、ユーザがより明確に指先の位置を把握できるようにする。

[0024] 具体的には、本発明に係わるデータ入力装置は、指先の運動範囲に配置され指 先により回転する複数個の回転体を有する回転体配列手段と、回転体配列手段を 支持する上方台と当該上方台の下方に位置する下方台との間に設けられ、回転体 配列手段に指先の下降運動に伴う圧力が印加されて圧力印加位置を検出する圧力 印加位置検出手段と、回転体配列手段上で指先から加えられていた圧力が解除さ れる圧力解除位置を検出する圧力解除位置検出手段と、回転体配列手段の回転体 を操作する指先により圧力が印加されて移動する指先の移動方向を検出する指先 移動方向検出手段とを備え、圧力印加位置検出手段と圧力解除位置検出手段のう ち少なくともいずれか一方、および、指先移動方向検出手段とからの出力信号を組 み合わせることにより、入力する情報が指定可能であることを特徴とする。

好ましくは、回転体配列手段を回転体の回転方向と直交する方向に移動可能に形 成するとよい。

[0025] 本発明では、ユーザがその触感によって自己の操作を確かめながらデータ入力を 行う回転体配列手段からのデータに、指先の移動方向および圧力の印加信号を組 み合わせて多様な情報の正確な入力を可能にする。

[0026] 好ましくは、指先移動方向検出手段に回転体の回転方向を検出する回転方向検 出手段を設けて、この回転方向検出手段により検出された回転体の回転方向に基づ レ、て指先の移動する方向を検出するようにするのが望ましい。また、この回転体もしく は指支持用回転体の回転量、または、指支持台の移動量を検出し、この回転量また は移動量に基づいてコンピュータ装置等の情報機器において、座標指定するように すれば操作性が向上する。

[0027] また、本発明に係わるデータ入力装置は、回転体に加わる微弱な指先による圧力 が作用する位置に応じて接触状態が変わることにより位置を検出する位置検出用ス イッチを備えるとともに、圧力印加位置検出手段を、位置検出用スィッチの接触状態 を変える圧力よりも相対的に強い圧力を指先から加えられるときに接触状態を変える 圧力検出用スィッチを設け、圧力検出用スィッチによる接触状態と、指先から加わる 微弱な圧力の位置に応じて定まる位置検出用スィッチによる接触状態とが区別して 検出されることを特徴とする。

[0028] 本発明では、位置検出用と圧力検出用の 2種類のスィッチを設け、位置検出用スィ ツチは、圧力検出用スィッチよりも相対的に小さい力で動作するようにする。

ここで、「微弱」とは、位置検出用スィッチは動作するが、圧力検出用スィッチの接 触状態は変化しない程度を意味する。

[0029] 本発明に係わるデータ入力装置は、位置検出用スィッチは、上方台上でシーソ運 動可能なシーソ機構で形成されるとともに、回転体を回転可能に支持する導電性の アーム部材を備え、指先から加わる微弱な圧力により指先位置にある回転体が他の 回転体に対して相対的に降下して位置検出用スィッチの接触状態を変える際に、降 下する側にある回転体を支持するアームが上方台上に着地してシーソ運動すること により、他方の側にあるアームを介して他の回転体を持ち上げることを特徴とする。

[0030] 本発明では、左右方向、あるいは、前後方向の夫々を上記のシーソ機構によって、 微弱な圧力により排他的に接点状態が変わるようにし、さらに降下側の回転体によつ て回転量を操作可能にする。

[0031] 好ましくは、このアーム部材は、上方台との間に取り付けられた導電性の弾性体に よって持ち上げられ、圧力を解除したときは、位置検出用スィッチのいずれもが接触 状態になることによって、解放状態が識別可能に構成されているのが望ましい。この データ入力装置を用いた制御の多様化およびデータの信頼性を向上させることがで きる。

[0032] 本発明に係わる情報機器は、指先の着地位置または加圧位置と着地時または着 地時前後の指先の運動方向を組み合わせて入力する情報を指定する手段を備えた 情報機器であって、ディスプレイ画面上に表示されている項目の背景色、アンダーラ イン、アイコン等のマークを指先着地位置または加圧位置と指先運動方向を示唆す るような図柄またはアニメーションで静的または動的に表示することにより、図柄また はアニメーションに示唆される指運動を実行するときに該当する項目を選択する手段 を備えたことを特徴とする。

[0033] 本発明では、選択可能な項目に指運動を示唆する識別表示（マーク）を行うことに より、複数のモードを簡便な操作で選択できるようにする。

ここで、「情報機器」とは、コンピュータ装置またはコンピュータを内蔵した装置を意 味し、レ、わゆる制御装置や携帯電話なども含む趣旨である。

なお、指先位置に応じて音の出方を変えて指先位置を聴覚的に通知する手段を備 えるようにしてもよい。 [0034] また、本発明に係わる情報機器は、指先の着地位置と着地時または着地時前後の 指先の運動方向を組み合わせて入力する情報を指定する手段を備えた情報機器で あって、指先運動方向と、映像、音楽、文章等のコンテンツの表示'再生範囲の移動 方向とをディスプレイ上で対応付けて表示することを特徴とする。

[0035] 本発明では、指先運動とコンテンツの表示'再生などの機能とを対応付けることによ つて、複数のモードを簡便に制御可能にする。

[0036] 本発明に係わる情報機器は、さらに、映像、音楽、文章等のコンテンツをインターネ ットの通信網や記憶装置を通じて閲覧するコンテンツ閲覧手段を備えるとともに、コン テンッ閲覧手段がコンテンツ中の注目位置近辺に存する複数個の選択候補項目を 検出する選択候補検出手段を有し、選択候補検出手段により検出された選択候補 項目としてのマークを、指運動を示唆するように静的または動的にディスプレイに表 示することを特徴とする。

[0037] 好ましくは、高頻度に出現する文章単位を登録する文章登録手段を備え、文章登 録手段に登録された文章単位のマークが指運動を示唆するように静的または動的に ディスプレイに表示されるようにするとよい。

[0038] また、本発明に係わる情報機器は、指先の運動範囲に配置され指先により回転す る複数個の回転体を有する回転体配列手段と、回転体配列手段上で指先の下降運 動に伴う圧力が印加される位置を検出する圧力印加位置検出手段と、回転体配列 手段上で指先から加えられてレ、た圧力が解除される位置を検出する圧力解除位置 検出手段と、回転体配列手段の回転体を操作する指先により圧力が印加されて移動 する指先の移動方向を検出する指先移動方向検出手段とを具備し、圧力印加位置 検出により指先着地位置または加圧位置を、また、指先移動方向検出手段により指 先運動方向を検出することを特徴とする。

[0039] 本発明では、これら各手段によって指先の運動を詳細に検出することにより、指先 のみによる複雑な情報機器の操作を可能にする。

[0040] さらに、本発明に係わる情報機器は、指先の運動範囲に配置され指先により回転 する複数個の回転体を有する回転体配列手段と、回転体配列手段上で指先の下降 運動に伴う圧力が印加される位置を検出する圧力印加位置検出手段と、回転体配 列手段上で指先から加えられてレ、た圧力が解除される位置を検出する圧力解除位 置検出手段と、回転体配列手段の回転体を操作する指先により圧力が印加されて移 動する指先の移動方向を検出する指先移動方向検出手段とを具備し、圧力印加位 置検出手段により検出された指先着地位置または加圧位置の出力信号と、指先移 動方向検出手段により検出された指先運動方向の出力信号とを組み合わせて、入 力しょうとする情報が指定されるようにし、指先の位置または回転体の回転角度に応 じて回転体の回転運動を制動する制動手段を設けたことを特徴とする。

[0041] 本発明では、特に指先の位置または回転角度に応じて回転体の回転運動を制動 するので、その制動力が指先に伝わり、操作者は、どれくらいの回転角度であるかを 回転体を見なくても認識することができる。

[0042] 本発明に係わる情報機器は、スィッチ状態とモード識別情報 (モード ID)とを関連 付けて保存するモードテーブルと、一または二以上の選択候補項目とモード識別情 報とを関連付けた対応情報を作成して一時的に保存すると共に選択候補項目を選 択するためのスィッチ操作情報を出力した後、スィッチ状態データを入力して、モー ドテーブルを参照して当該スィッチ状態に対応するモード識別情報を抽出し、対応 情報に基づいて当該モード識別情報に対応する選択候補項目を抽出すると共に、 当該選択候補項目が選択されていることを知らせるための出力を行う個別機能選択 手段と、個別機能選択手段によって選択された選択候補項目に関連する処理を実 行する個別機能実行手段と、を備えたことを特徴とする。

[0043] 本発明では、情報機器の動作状態において、予めスィッチ状態とモード IDとを関 連付けたテーブルを保存しておき、抽出した選択候補項目にモード IDを割り付けて 、そのモード IDに対応するスィッチ操作情報を操作者に知らせ、その後スィッチ状態 を読み込んで、モードテーブルを参照して対応する項目を抽出して、それに関連す る処理を実行させるようにする。

[0044] 本発明に係わるユーザインターフェイス方法は、指先の着地位置または加圧位置 の位置と着地時または着地時前後の指先の運動方向を組み合わせて入力する情報 を指定するユーザインターフェイス方法であって、ディスプレイ画面上に表示されて いる項目の背景色、アンダーライン、アイコン等のマークを指先着地位置または加圧 位置と指先運動方向を示唆するような図柄またはアニメーションで静的または動的に 表示し、図柄またはアニメーションに示唆される指運動を実行するときに該当する項 目を選択するようにしたことを特徴とする。

[0045] 本発明では、項目選択のための指先の運動を画面上のマークで表して、指先の運 動を検知して該当する項目を選択する。

[0046] また、本発明に係わるユーザインターフェイス方法は、映像、音楽、文章等のコンテ ンッをインターネットの通信網や記憶装置を通じて閲覧するコンテンツ閲覧手段と、コ ンテンッ閲覧手段がコンテンツ中の注目位置近辺に存する複数個の選択候補項目 を検出する選択候補検出手段を用い、選択候補検出手段により検出された選択候 補項目としてのマークを、指運動を示唆するように静的または動的にディスプレイに 表示するようにしたことを特徴とする。

[0047] 本発明では、コンテンツ中の注目位置近辺、たとえば、カーソル付近に存する複数 個の選択候補項目を検出して、その項目を選択するためのマークとして指運動を示 唆するような情報を表示して、操作者に希望する項目選択を可能にする。

[0048] 本発明に係わるユーザインターフェイス方法は、指先の運動範囲に配置され指先 により回転する複数個の回転体を有する回転体配列手段と、回転体配列手段上で 指先の下降運動に伴う圧力が印加される位置を検出する圧力印加位置検出手段と 、回転体配列手段上で指先から加えられていた圧力が解除される位置を検出する圧 力解除位置検出手段と、回転体配列手段の回転体を操作する指先により圧力が印 加されて移動する指先の移動方向を検出する指先移動方向検出手段とを用い、圧 力印加位置検出手段により指先着地位置または加圧位置を検出し、また、指先移動 方向検出手段により指先運動方向を検出するようにしたことを特徴とする。

[0049] 本発明では、指先移動方向と指先の着地位置または加圧位置によって指先運動を 検知する。

[0050] 本発明に係わるユーザインターフェイス方法は、さらに、圧力印加位置検出により 検出された指先着地位置または加圧位置の出力信号と、指先移動方向検出手段に より検出された指先運動方向の出力信号とを組み合わせて、入力しょうとする情報が 指定されるようにし、指先の位置または回転体の回転角度に応じて回転体の回転運 動を制動するようにしたことを特徴とする。

[0051] また、本発明のモード選択に係わるユーザインターフェイス方法は、非加圧状態と 加圧状態の少なくとも 2つの状態を判別可能な実行スィッチと、当該実行スィッチの 上方に位置し該実行スィッチの状態を変化させるための圧力印加可能な台上に設け られた、解放状態と使用状態が判別可能であって使用状態のときは左右および中央 の少なくとも 3種類の位置状態が入力可能であり、左右はシーソ機構によって切り替 わるモード選択スィッチを有するデータ入力装置の各スィッチ状態を情報機器へ入 力して、スィッチ状態によって情報機器を動作させるための項目を選択するユーザィ ンターフェイス方法であって、実行スィッチの非加圧状態、加圧状態ごとに、モード選 択スィッチの各位置状態と、情報機器の項目を選択するためのモード識別情報とを 関連付けて保存しておき、複数の選択候補項目のそれぞれに、非加圧状態のモード 識別情報と加圧状態のモード識別情報とからなるモード識別情報をユニークに割り 付け、まず、非加圧状態のモード識別情報に関連する指操作情報を出力して、デー タ入力装置からモード選択スィッチの状態を入力し、その後、実行スィッチが加圧状 態に変化したとき、当該入力したモード選択スィッチの状態から非加圧状態のモード 識別情報を確定すると共に、当該モード識別情報に該当する一または二以上の選 択候補項目を抽出して、当該抽出した選択候補項目について加圧時のモード識別 情報の指操作情報を出力して、データ入力装置力 モード選択スィッチの状態を入 力し、次に、実行スィッチが非加圧状態に変化したとき、当該入力したモード選択ス イッチの状態から加圧状態のモード識別情報を確定すると共に、当該モード識別情 報に該当する選択候補項目が最終的に選択されていることを示す情報を出力し、そ の後、所定時間以内に解放入力が無い場合は、この最終的に選択された選択候補 項目に関連する処理を実行する、ことを特徴とする。

[0052] 本発明では、実行スィッチ（中央ボタン）の〇N状態と OFF状態ごとにモード IDを設 け、情報機器の動作状態において、それを選択候補項目に割り付けることによって、 複数の選択候補項目のうち、希望する項目の選択を容易に行えるようにする。また、 これにより、階層的なモード選択が可能となる。

[0053] 好ましくは、モード選択スィッチの左または右のいずれか一方の位置状態から、中 央の位置状態になったときにタイマを起動し、他方の位置状態になったときにタイマ を停止して、当該タイマ値を情報機器の動作パラメータとして使用するのが望ましレヽ

。 2値入力のスィッチによって、簡便な操作でアナログ的なデータの入力が可能とな る。

[0054] 本発明に係わるプログラムは、非加圧状態と加圧状態の少なくとも 2つの状態を判 別可能な実行スィッチと、当該実行スィッチの上方に位置し該実行スィッチの状態を 変化させるための圧力印加可能な台上に設けられた、解放状態と使用状態が判別 可能であって使用状態のときは左右および中央の少なくとも 3種類の位置状態が入 力可能であり、左右はシーソ機構によって切り替わるモード選択スィッチを有するデ ータ入力装置の各スィッチ状態を情報機器へ入力して、スィッチ状態によって情報 機器の動作を制御するためのプログラムであって、実行スィッチの非加圧状態、加圧 状態ごとに、モード選択スィッチの各位置状態と、情報機器の項目を選択するための モード識別情報とを関連付けて保存する処理と、複数の選択候補項目のそれぞれに 、非加圧状態のモード識別情報と加圧状態のモード識別情報とからなるモード識別 情報をユニークに割り付ける処理と、非加圧状態のモード識別情報に関連する指操 作情報を出力して、データ入力装置からモード選択スィッチの状態を入力する処理と 、実行スィッチが加圧状態に変化したとき、当該入力したモード選択スィッチの状態 から非加圧状態のモード識別情報を確定すると共に、当該モード識別情報に該当す る一または二以上の選択候補項目を抽出して、当該抽出した選択候補項目につい て加圧時のモード識別情報の指操作情報を出力して、データ入力装置力 モード選 択スィッチの状態を入力する処理と、実行スィッチが非加圧状態に変化したとき、当 該入力したモード選択スィッチの状態から加圧状態のモード識別情報を確定すると 共に、当該モード識別情報に該当する選択候補項目が最終的に選択されていること を示す情報を出力し、その後、所定時間以内に解放入力が無い場合は、この最終的 に選択された選択候補項目に関連する処理を実行する処理と、コンピュータに実行 させることを特徴とする。

[0055] ここで、「モード」とは、主として情報機器の動作モードや処理内容を意味する力 こ れに限らず、何らかの選択が可能であれば足り、選択可能な項目が複数ある場合の 当該項目も含む趣旨である。

発明の効果

[0056] 本発明によれば、回転体の回転角度によって接触状態を変えるスィッチによらずに 指先から圧力が加わる位置 (圧力印加位置）を検出する手段を用いることで、指先は 常時回転体に接する拘束から解放されて、狭い指運動の範囲で、正確に多様なデ ータを迅速に入力できるようになる。

[0057] また、コンテンツのブラウザ一（閲覧方式)等ではカーソル位置を精密に決めなくと も、指運動に対応した項目を瞬時に選択する手段を導入することによって、項目選択 の能率が向上し、心理的負荷の軽減を図ることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0058] 以下、本発明の第 1の実施形態を説明する。

なお、本発明において、指先の運動方向を図 1のように定義する。図 1は、データ入 力装置上に置かれた右手親指とその運動方向の関係を表した図である。指腹で垂 直に加圧する方向を「下」、逆方向を「上」、指付け根から爪方向を「前」、その逆を「 後」、これら各方向と垂直方向に、操作者側から見て「右」または「左」としている。右 手親指ではなく他の指を用いて操作する場合も同様である。

[0059] 操作者は、指先を図 1中の矢印で示される前後左右および上下方向に動かしてデ ータ入力装置上に配置されたスィッチを操作する。なお、この方向の定義は、本発明 の特定もしくは本実施形態の説明の便宜のためであり、普遍的なものではなく他の定 義によって方向を定めることも可能である。

[0060] くデータ入力装置〉

図 2に本発明の第 1の実施形態によるデータ入力装置の一部を斜め前方上から見 た斜視図を示す。 1、 2は回転体であり、それぞれ針金 3, 4を軸として回転し、その上 に乗った指先は回転体が回転することで回転体の上に乗ったまま左右に円滑に移 動する。この時に指先は回転体を凸部、回転体間の隙間を凹部として凹凸の触感を 得て、この触覚情報に基づき指先位置を把握することができる。回転体 1、 2を近接し て配置しても触覚的な手掛かりにより指先位置を明瞭に区別できるので、誤りなくデ ータを入力することができる。 [0061] 図 2において、針金 3、 4は回転体 1、 2の回転軸であると共に途中で折れ曲がって 回転体を台 9から持ち上げる回転体の支柱であり、かつ導電性の材質でできている ため後に述べるスィッチ機構の通電路としても機能する。この針金 3、 4は一体になつ て 1つのループを成しており、このループは導電性の針金でできた 6、 7のアーチの 中をくぐっている。なお二つの回転体 (右回転体 1、左回転体 2)がループ状の針金 3 、4を通じて一体となったユニットを以後回転体配列と呼ぶことにする。

アーチ状の針金 6、 7のアーチの内径は針金 3、 4の直径に比べて十分大きぐ針金 3 、 4の成すループはアーチ状の針金 6、 7に囲まれて台 9に連結してはいる力 アーチ の内径の余裕の範囲で遊びを持って連結しているため、台 9に対して揺動することが できる。

[0062] さらに台 9はヒンジ 10、 11、 12を通じて下部の別の台 8に連結しており、回転体 1、 2が上に乗った指先から下方に力を受ける時には台 9はヒンジの回転軸 12で折れ曲 力 Sつて回転体 1、 2と共に下方に降下する。なお 11はヒンジの一部 10と台 8の接合部 分である。また導体 5は針金のループ 3、 4が台 9に接する部分に配置されて、ループ 3、 4に接して通電する導電体である。なおアーチ状針金 6、 7は導電性を持つが、台 9から垂直に立ち上がる部分の表面は絶縁被覆で覆われており、針金 3、 4、 5、と接 触しても通電することはない。ただしアーチ状針金 6、 7の上部の水平になっている部 分ではこの絶縁被覆が削り取られて内部の導電体が露出し、針金 3または 4が持ち 上げられてそこに接触するときに通電する。

[0063] 図 2に示したデータ入力装置の一部について図 3 (a)に側面図、図 3 (b)に正面図 を示す。アーチ状針金 6の垂直に立っている部分は絶縁皮膜 13に覆われており、台 9がヒンジの回転軸 12で折れ曲がって降下するときにその下部は上下運動検出用の スィッチ 14上部のボタン部分に接触し、これを押してスィッチ 14を ONとする。なお二 つの回転体 1、 2がループ状の針金 3、 4を通じて一体となったユニットを以後回転体 配列と呼ぶことにする。回転体配列に対して指先の下降運動によつて加えられる圧 力（指先位置の検出に用いられる微弱な圧力と区別するため以降「指先の下降運動 に伴う圧力」と呼ぶ）の印加と解除をスィッチ 14で検出する。このスィッチ 14の〇N— OFFを通じて指の加圧（着地）の開始時点と終了時点を検出するようにする。 [0064] 図 4の各図には図 2の装置を前面から見た様子を示す。回転体配列上に微小な圧 力で接する指先が左右に移動すると、指先位置に応じて指先から回転体配列に対し て加わる微小な圧力の重心位置が変化する。例えば図 4 (a)では図面に向かって左 側の回転体側に重心位置が来て、回転体配列は 15に示す部位を支点としてシーソ と同様に振る舞い左側に傾く。このとき導体であるループ状針金（3、 4)の左側が導 体 5に接し、右側が導体 7に接して導体 5と導体 7が通電するので、この通電を導線 1 7と導線 18によって検出して、指先が図面上で左側に来たことを検出する。図 4 (b) では重心位置が支点 15と支点 16の中間地点に来るため、回転体配列は水平に保 たれ、導体 5、 6、 7の間に通電関係は生じないことから指先位置が中央にあることを 検出する。図 4 (c)では右側の回転体側に重心位置が来て、回転体配列は 16に示 す部位を支点として右側に傾く。このとき導体であるループ状針金（3、 4)の左側が 導体 6に接し、右側が導体 5に接して導体 5と導体 6が通電するので、この通電を導 線 17と導線 19によって検出して、指先が図面上で右側に来たことを検出する。

[0065] このように図 4に示す方式では、導体 5と導体 6および導体 5と導体 7の間にスィッチ が構成されていて、これらの 2つのスィッチが指先の位置に応じて〇N、 OFFして指 先位置を検出することになる。これらの 2つのスィッチの接点は一方を ONにすると他 方は必然的に OFFとなる。すなわち両者の接触状態は互いに排他的に定まる。この ような排他的機構は狭レ、範囲で確実に目標のスィッチだけを ONする目的に効果的 である。近接して配列している回転体の中から目標の回転体を押そうとすると指先は どうしても近接した回転体に触れてしまいそこにも微弱な圧力を及ぼす力 そのような 状況でも図 4の方式によれば目標の回転体を排他的 ·選択的に押し下げて、指位置 を検出することが可能になる。

[0066] 図 4の方式では、回転体配列は 2つの支点によって支持されており、指先から加わ る力の重心位置が支点のどちら側にあるかによって 3つの区域を区別して 3通りに倒 れ方を変えるシーソ状機構を構成している。ループ状針金（3、 4)はシーソのアーム の役割を果たしており、 3つの区域のうちの右側または左側の区域に指先が来たとき に、指先位置側の回転体が降下してシーソ状機構の支点の指先位置側にあるァー ムを押し下げて、その結果、支点の反対側のアームを押し上げて他方の回転体を持 ち上げる。指先が中央の区域にある場合にはアームは動かず回転体の間に高低差 は生じない。こうして指先位置に応じて回転体間の高低差が異なるので、それを触覚 で感じて指先位置を明瞭に区別できる。

[0067] 図 4の方法では、指先が回転体配列に軽く触れるだけで発生する微弱な圧力を検 出するために、できる限り弱い力でスィッチの接触状態が変わるように工夫している。 通常のスィッチは接触状態を復元するためにパネを使用しているが、パネを使うと微 弱な圧力を検出できなくなるため、図 4の方法はパネを使わずに重心の移動だけで スィッチの接触状態を変化させて、導通関係を切り替える。パネを使わずにスィッチ の接触状態を変え、またそれを復元するために指先の力そのものを効果的に利用す るように工夫している。接触抵抗を軽減するためにはループ状針金 3、 4に直接配線 を半田付けした方が良いのに、わざわざ導電体 5を通じてループ状針金 3、 4に通電 しているのも、ループ状針金 3、 4が円滑に動くようにするための工夫である。また図 4 の方式は指先の移動方向に力を加えてスィッチを押さなくとも重心の移動でスィッチ が切り替わるため、指先の移動に力を要さず極めて円滑に指先を移動できることも利 点となる。なおコストをかけて良いのであれば、光学式方法や静電容量方式によって 同様に力を使わずにスイッチングすることが可能である。

[0068] こうして指位置を検出するためのスィッチは指先の下降運動に伴う圧力を検出する スィッチ 14よりも相対的に弱い力（極めて微弱な力）で接触状態を変える。同じ方向 に加える力で両者の接触状態が変わるときには、弱い力で接触状態を変えるスイツ チが先に切り替わるから、指先の降下運動によってスィッチ 14が ONするときには、 必ずそれより先に指先の位置を検出するスィッチの接触状態が定まることになる。し たがって図 4の方式では降下運動 (加圧）の検出よりも位置を検出するタイミングが必 ず先になることが保障され、タイミングの遅れによって生じる誤入力を防止できる。

[0069] また位置検出するためのスィッチと指先の降下運動するためのスィッチが共に同じ 方向の力（降下方向に働く力）によって接点の接触関係（ONまたは OFF)が強化さ れるように構成されてレ、ることも重要である。両者の方向が一致してレ、ないと一方の 接触を確実にしょうとして力を加えるときに、他方の接触が弱まり、誤入力の原因とな る。図 4の方式では指先を降下する圧力の重心を変えない限りスィッチの接触は強 化され、指先の位置も安定に保持されることになる。さらに図 4に示す位置検出方式 は指位置の摂動に対して安定である。すなわち、設定された領域内で指が多少移動 してもそれがシーソ状機構の支点を越えて移動しない限り位置検出用スィッチの ON 一 OFFの状況（導体 3、 4、 5、 6、 7の接触関係）を変えることがない。

[0070] なお以上に述べてきた機械的なスィッチで指先の圧力を検出する方法の代わりに 光学的方法で指先位置を検出するようにしても「回転体の回転によって接触状態を 変えるスィッチを使わずに」指先位置を検出できる。

[0071] 従来方式で回転体の絶対角度を利用して指位置を求める場合には、指先が回転 体に接し続けたまま移動することが必要になるが、回転体の回転角度と指先の移動 量の間には一定の関係があるので、回転体の回転角度から指先位置を決定すること ができた。例えば回転体が所定の角度量を回転したときに適当なスィッチが押されて ONするようにすれば、そのスィッチの〇N— OFFを通じて指先が所定の位置に到達 したことを検出できた。しかしながら操作中に常に指先が装置に接するように拘束す ることは心理的にストレスになり、入力装置の操作性も低下した。一方、図 3の方式で は回転体配列の上に乗った指先から加わる微小な圧力の重心位置に基づき指先位 置を検出するため、指先を回転体に接し続ける必要がなぐ指先を回転体から離して 宙を移動して離れた地点に着地しても、そこで加わる圧力の重心位置に基づき、正 しく指先位置を検出できる。操作中に指先を自由に離すことができれば、跳躍して高 速に目標の位置に移動することができるので入力能率も向上する。

[0072] また指先位置を検出するために回転体が所定の角度量だけ回転したときに押され て接触状態を変えるスィッチを用いる場合には、回転体の回転量が制限されてしまう が、図 3の方式で指先位置を検出する場合には、回転体は無制限に回転できるので 、回転体の回転量を計測すれば、座標指定 (ポインティング）をトラックボールと同様 の操作感覚で行うことができる。この仕組みを図 5に示す。

[0073] 図 5には、回転体 1、 2の下部に回転体の表面または内部に設けられた縞状反射帯 力 反射してくる光を検出して、回転体の回転量を計測するロータリ'エンコーダ 20を 示す。

ロータリ'エンコーダ ₂₀は回転体配列と一体になつており、回転体配列が姿勢を変え ても回転体との相対的位置関係は一定に保たれる。回転体配列の姿勢の変化が微 小である場合はロータリ'エンコーダ 20を回転体配列と一体にせず、台上に設置して も回転量を計測できる。なおここでは光学的に回転量と回転方向を検出する方法を 示しているが、電気的に接点を通じて検出してもよい。

こうして検出される回転体の回転方向と回転量から指先の移動量を算出できる。

[0074] 指先の動作とスィッチとの関係については、図 1に示す上下方向の運動はスィッチ 14によって検出する。また左右方向の運動については、上述のごとくアーチ状の針 金 6、 7のアーチの内径は針金 3、 4の直径に比べて十分大きいため、回転体配列が 図 4に示すように指先の着地位置（下方への加圧位置）に応じて姿勢を変え、その結 果、針金 3、 4とアーチ状針金 6、 7の接触状態が変わり、この接触状態を電気的に検 出することにより、指先の着地位置を区別できる。図 4の例では指先が回転体 1上に ある場合と 2上にある場合、そして両者の中間点にある場合を区別できるのである。

[0075] 図 3は、さらにスィッチ 14を導入し、台 8上にスィッチ 14を取り付けたときの構成図 である。回転体配列上で指先から圧力が下方に加わる時点に台 9がヒンジの回転軸 12で折れ曲がって降下し、台 9の下部が上下運動検出用のスィッチ 14に接触し、ス イッチ 14を ONとする。スィッチ 14の ON-OFFを通じて指の加圧（着地）の開始時点 と終了時点を検出する。

[0076] 以上、図 2—図 5に示す機構を用いると針金 3、 4とアーチ状針金 6、 7の接触状態 を通じて指位置を検出し、スィッチ 14の ON— OFF時の指先位置から指先着地位置 (加圧位置）と着地後の指先の運動方向を検出できる。あるいはロータリ'エンコーダ 20により検出される回転体の回転方向と回転量から指先の運動方向を決定すること もできる。指を静止しているつもりでも回転体を誤って微小に動かす場合があるので 、ロータリ'エンコーダ 20の検出する回転量が所定の角度を超えた場合にのみ指先 が運動したと判断することが望ましい。運動方向に関する情報はロータリ'エンコーダ と針金の接触状態から冗長に得られるので一方を省いても良いし、冗長性を回転方 向や指先着地位置検出の信頼性向上に利用することもできる。

[0077] 以上には回転体配列を利用する方式を述べたが、回転体配列の代わりにトラックボ ールのように単一の回転体を使用しても、あるいは指先が着地後指先とともにスライド 移動する台を利用しても、または指先が小さな摩擦力ですベりながら移動するパッド を利用しても構わなレ、。ただし従来のトラックボールやパッドのみでは指先着地地点 の絶対位置を検出できないため、本発明には使用できなレ、。従来のトラックボールや パッドでも指先の相対的な移動方向や移動量を検出することができるが、本発明に 使用するには、トラックボールやパッドに針金 3、 4とアーチ状針金 6、 7の接触状態を 検出する仕組み等を追加して指先着地の絶対位置を検出し、この絶対位置と着地 時または着地直後の指先の運動方向を組み合わせて入力する情報を決定する仕組 みが不可欠になる。

[0078] さらに指先着地位置を触覚的に把握するためにパッドに凹凸を設けたり、加圧位置 をカ覚的に把握するためにトラックボールが所定量回転したときにその回転を制動し て反発力を発生して必要量回転したことを通知する仕組みを併せて導入すると良い

[0079] また、必要により、回転体を前後に配置したり、回転体と指運動の方向を検知する 接点との組み合わせを、前後、左右、さらにこれらの中間方向に配置するようにしても よい。

[0080] なお、図 3に示す回転体と接点を前後方向に設けることによって、左右のみならず 前後方向の指の動きを検知することができるが、図 3の装置を前後方向に移動させる ことによって指の動きを検知するようにしてもょレ、。

[0081] この構成例を図 6に示す。図 6では、車輪 21によって台 8が指先の前後方向の運動 に追随して円滑に前後方向に移動して、その移動量と移動方向を光学的検出器 22 で検出している。図 6の方式では、回転体の回転と装置のスライド移動を使い分けて 前者で左右方向の座標指定、後者で前後方向の座標指定を行うことになるが、この ように使い分けると回転運動の感触とスライド移動の感触の相違によって、カーソル の左右方向の移動と前後方向の移動を触覚的に区別して行えるので都合が良い。

[0082] 指先を前後方向に移動する場合にも左右に移動する場合と同様に 2つの支点を持 つシーソ状機構によって指先の前後方向の位置を検出することができる。例えば図 7 に示す構成例では、回転体配列の位置が前後方向に移動すると、回転体配列に置 かれた指先から加わる圧力の重心位置も前後方向に移動するので、重心位置がシ ーソ状機構の支点 30、 31のいずれ側に来るかによりシーソ状機構の倒れ方が図 7 ( a)、（b)、（c)のように変わってスィッチの接点 26、 27、 28、 29が切り替わり、前後方 向の 3通りの位置を区別して検出できる。

[0083] 以上に説明してきた仕組みにより、ユーザは、指先に受ける触覚的手掛かりを参照 しながら指先着地位置を定め、着地後に指先の位置を変えずにそのまま上げるか、 左右に動力 てから上げるのかを区別し、さらに前後方向の指の動きを組み合わせ て異なる情報を入力することができる。この操作中に入力装置側では、指先着地位 置と着地時または着地前後の指先の運動方向を検出し、両者の組み合わせに基づ レ、て入力する情報を決定する。このときに触覚的な手掛力、りだけでは着地位置また は加圧位置を誤ることがあり、指運動と入力する情報の関係を記憶することも大変な ので、聴覚的手掛かり、視覚的手掛かり、カ覚的手掛かりを併せて用いてマルチモ 一ダル.ユーザインターフェイスを構成し、ユーザの作業を多面的に補助することが 望ましい。

[0084] 以下にその具体的なユーザインターフェイス方法を説明する。

<情報機器〉

図 8は、コンピュータ装置 60の機能ブロック図である。データ入力装置 51を含む入 力部 50とインターフェイスケーブル 90を介してコンピュータ装置本体 66が繋がって いる。

[0085] ここで、データ入力装置 51は、図 9に示すように前接点 29、後接点 28、および、前 方移動量、後方移動量を入力するための光学的検出器 22を有し、さらにその上部 は図 3に示すように、中央ボタン (実行ボタン） 14、右回転体 1、左回転体 2、右接点 7 、左接点 6を備えている。なお、上記の説明では、アーチ状針金 6または導体 6と呼ん でいたが、操作者（ユーザ）にとつて、左側の回転体 2またはアーム 4を押下したとき に導通する接点を構成するものであるため、以降の説明では左接点といい、同様に アーチ状針金 7または導体 7を右接点という。

[0086] インターフヱイス手段 52は、データ入力装置 51の各スィッチ、接点の状態信号を U SB等のコンピュータ入力用の所定の電気信号に変換する。

[0087] コンピュータ装置 60は、入力部 50とデータの受け渡しを行うためのインターフェイス 手段 61、入力したデータを用いて演算を行う処理部 62、データを記憶するメモリ等 で構成される記憶部 63、ディスプレイ装置等の表示部 65、および、表示部 65へデ ータを送るための表示用メモリ 64から構成されている。

[0088] また、処理部 62は、データ入力装置 51のスィッチや接点の状態を入力するスイツ チ状態入力手段 (機能） 71、スィッチの状態によって実行させるべき手段 (機能)を選 択する個別機能選択手段 (機能） 72、個別機能選択手段 72からの指令によって起 動し所定の処理を実行する一または二以上の個別機能実行手段 (機能） 74を有して いる。なお、個別機能実行手段 74には、画面のスクロール処理を実行するスクロー ル実行手段 (機能） 75や画面表示データに付加されているリンク先へジャンプするリ ンク手段 (機能） 76などから構成されている。各手段 71 76は、コンピュータの処理 によって実現されるものである。また、記憶部 63は、スィッチの状態を保存する状態 フアイノレ 81、表示部 65に表示されているウィンドウおよびそのウィンドウ内のカーソノレ 位置範囲と実行すべき機能の識別情報 (個別機能 ID)とを関連付けて保存する個別 機能選択ファイル 82、データ入力装置 51のスィッチや接点とモード識別情報 (モー ド ID)とを関連付けて保存するモードテーブル 83などを有している。

[0089] 次に、上記の構成を有するコンピュータ装置 60の動作を説明する。

くデータ入力処理〉

まず、スィッチ状態入力手段 71のデータ入力処理について説明する。スィッチ状 態入力手段 71は、周期的に起動し、入力部 50のデータを読込み、状態ファイル 81 に保存する。図 10は、状態ファイル 81のデータ構成例である。中央ボタン 14、左右 前後の接点 6, 7, 29, 28の状態、回転体 1 , 2の回転量、および、前後の移動量が 逐次更新されている。また、各スィッチの状態変化に伴レ、、中央ボタンフラグ、左入 カフラブ、右入力フラグ、前入力フラグ、後入力フラグがセット、リセットされる。なお、 各状態は、その後のコンピュータ処理の便宜のため、所定のコードに変換して保存 するようにしても良レ、。たとえば、左接点 ONの場合は USBキーパッドの〃 8"の押下信 号に変換し、左接点 OFFの場合は USBキーパッドの" 8〃の解放信号に変換して、コン ピュータ装置に入力する。あるいは、

中央ボタン ONの場合はキーボードの「バックスペース」押下信号に変換し、中央ボタ ン OFFの場合はキーボードの「バックスペース」解放信号に変換して、コンピュータ装 置に入力するなどである。

また、状態変化検出をデータ入力装置側で行わせ、コンピュータ装置には、 ONま たは OFFになったタイミングで入力するようにしても良い。

[0090] く個別機能選択処理〉

次に、図 11を用いて個別機能選択手段 72の動作を説明する。個別機能選択手段 72は、周期的、または、スィッチ状態入力手段 71からの状態変化通知によって起動 し、まずカーソル位置情報を取得する（S 101)。次に、状態ファイル 81を参照して、 中央ボタン 14が ONしているか否かを判定し（S102)、中央ボタン 14が ONしている 場合は、図 12の個別機能選択ファイル 82をもとに、カーソルが指示するウィンドウも しくは起動中の機能に関連付けられた個別機能 IDを抽出する（S103)。なお、個別 機能 IDは、ウィンドウごとのみならず、ウィンドウ内の位置範囲ごとに設けるようにして も良い。たとえば、図 13に示すウィンドウ内の Aの領域をポイントしたときは縦スクロー ノレ機能、 Bの領域をポイントしたときは横スクロール機能、それ以外の時はリンク機能 が起動するなどである。

そして、個別機能実行手段 74によって、抽出した個別機能 IDに対応する処理を実 行する（S 104)。

[0091] 一方、ステップ S102で「No」、すなわち中央ボタン 14が OFFのときは、次に左接 点、右接点、前接点、後接点のいずれかが ONしているか否かを判定し（S105)、い ずれかが ONしている場合は、カーソル移動処理を実行する（S106)。カーソル移動 処理としては、たとえば、いずれか一方の接点が ONしている場合は、その接点の方 向に移動させたり、回転体の回転角度や光学的検出器の移動量の大きさによって移 動速度を変えるなどのやり方がある。

[0092] なお、左接点と前接点が両方 ONしているときは、左上方向に斜めに移動させるな どの処理を行うようにしても良レ、。

[0093] く個別機能実行処理〉

次に、ステップ S104において起動される個別機能実行手段 74として、スクローノレ 機能 75およびリンク機能 76を例に挙げて説明する。 [0094] (スクロール機能）

まず、図 14ないし図 16を用いて、横スクロール実行手段 73の動作を説明する。 図 14において、スクロール実行手段 73は個別機能選択手段 72からの起動要求によ つて起動されると、まず、状態ファイル 81を参照して中央ボタンフラグが〇Nしている か否かを判定し（S201)、中央ボタンフラグが ONしている場合は、スクロールフラグ を「ニュートラル」に設定する（S202)。そしてスクロール速度検出を中止して（S203) 、次に、起動後または前回判定から、左入力フラグに変化があつたか否力、を判定し（ S204)、変化があった場合は左押下処理を実行する（S205)。

[0095] ステップ S204で左入力フラグに変化がなかった場合は、次に右入力フラグに変化 力あつたか否かを判定して（S206)、変化があった場合は右押下処理を実行する（S 207)。左入力フラグ、右入力フラグのいずれも変化のない場合は（S206で「No」）、 中央押下処理を実行する（S208)。そして、各処理（S205、 S207、 S208)の後に、 スクロール処理が終了か否かを判定して（S211)、終了していない場合は、ステップ S204に戻って、処理を繰り返す。なお、ステップ S211の判定条件としては、中央ボ タンフラグが ONから OFFへ変化すること、あるいは、カーソルがスクロール機能の範 囲外になつたときにスクロール処理を終了する。

[0096] 一方、ステップ S201で「No」、すなわち、中央ボタンフラグが OFFの場合は、スクロ ールフラグを「ニュートラル」にして（S209)、スクロール速度検出を中止する（S210)

[0097] 次に図 15を用いて左押下入力処理（S205)の動作を説明する。

まず、左入力フラグが ONしているか否かを判定して（S401)、 ONしている場合は 、次に、スクロールフラグ力 S「右→左スクロール中」であるか否かを判定する（S402)。 ステップ S402で「Yes」の場合は、スクロール速度検出を終了して（S403)、右から 左へのスクロール処理を実行する（S404)。

[0098] ここで、スクロール速度は、スクロール速度検出開始で起動され、スクロール速度検 出終了で停止するソフトウェアタイマによって求められ、タイマ値が大きい場合は遅い 速度で、タイマ値が小さい場合は速い速度で画面のスクロールを行うようにする。 その後、スクロールフラグを「右→左スクロール終了」にする（S405)。なお、スクロ ール処理によって、個別機能選択ファイル 82の座標範囲情報も逐次更新する。 [0099] ステップ S401で「No」、すなわち、左入力フラグが OFFの場合は、次に、スクロー ルフラグ力 S「右→左スクロール終了」か否かを判定して（S406)、「Yes」の場合は、ス クロールフラグを「ニュートラル」に設定して終了する（S407)。

ステップ S406で「No」の場合は、スクロールフラグを「左→右スクロール中」に設定 して（S408)、スクロール速度の検出を開始する（S409)。

[0100] 次に図 16を用いて右押下入力処理の動作を説明する。

まず、右入力フラグが〇Nしているか否かを判定して（S601)、 ONしている場合は 、次に、スクロールフラグが「左→右スクロール中」であるか否かを判定する（S602)。 ステップ S602で「Yes」の場合は、スクロール速度検出を終了して（S603)、タイマ値 をもとに定まる速度で左力、ら右へのスクロール処理を実行する（S604)。その後、スク ロールフラグを「左→右スクロール終了」にする（S605)。

[0101] ステップ S601で「No」、すなわち、右入力フラグが OFFの場合は、次に、スクロー ルフラグが「左→右スクロール終了」か否かを判定して（S606)、「Yes」の場合は、ス クロールフラグを「ニュートラル」に設定して終了する（S607)。

ステップ S606で「No」の場合は、スクロールフラグを「右→左スクロール中」に設定 して（S608)、スクロール速度の検出を開始する（S609)。

[0102] 以上の処理によって、左接点、右接点、および、中央ボタンの状態を用いて、左ま たは右方向へのスクロールを実行する。なお、上記の処理は、右にスクロールする場 合は、操作者は、データ入力装置 51の左接点を押下し、その後、指の押下位置を中 央から右に滑らしながら移動したときに、右へスクロールするようになっている。そして 、指の移動速度によってスクロールの速さが決まるのである。左へスクロールさせる場 合も同様である。

[0103] なお、上記したスクロール処理の手順は、中央ボタン 14の OFF時に動作するという 条件にすることで、カーソル移動処理としても用いることができる。このときの処理手 順は、図 15、図 16において、「スクロール」を「カーソル移動」に置き換えることによつ て示される。

[0104] また、上記の速度処理に代表されるアナログ量のコントロールの仕方は、カーソル の移動速度やそれ以外の処理にも適用可能である。排他的に動作する左接点、右 接点を用いるため、データ入力装置上を指を滑らすことによって得られる〇N、 OFF 情報のみを取り込むことによって、ハードウェアによるアナログデータを用いることなく 、簡単な構成で、速度などのアナログ的な制御信号のコントロールが可能となる。

[0105] もちろん、左（右）接点が ONから OFFに変化してから右 (左）接点が〇Nするまでの 時間によって右（左）スクロールの速度を定めるという上記の処理に替えて、回転体の 回転角度の大きさによって速度を決めるようにしても良い。なお、スクロール処理は上 述の手順に限定されるものではなぐたとえば、右スクロールに対して、直ちに、右接 点を押下したときに、一定時間待って接点の状態変化がない場合には、予め決めら れた所定の速度で右スクロールするなど必要により機能を追加すれば操作者の利便 性が向上する。

縦スクロール機能については、前接点、後接点、前方移動量、後方移動量の各デ ータを用いて上記と同様の処理によって実現することができる。

[0106] (リンク機能）

図 13にインターネットでアクセスしたコンテンツの例として天気予報の画面を示す。 画面中の着目位置を矢印（カーソル）のマークで示し、この矢印周辺の 9個のリンク項 目（リンクの張られた情報）に指運動を示唆するマーク 41をつけて表示している。この 矢印状のカーソルを移動すると自動的にコンテンツ中からカーソル位置周辺の 9個 のリンク項目を検出し、それらに指運動を示唆するマーク 41を付加している。このマ ーク 41は、黒色のエリア内に白色のエリアが設けられており、白色のエリアを黒色の エリアに対して相対的に動かして指先の運動を示唆する。

[0107] 以下、この画面例をもとに図 17のフローチャートに基づいてリンク機能の処理手順 の説明を行う。

まず、中央ボタン 14が〇Nか否かを判定し（S801)、〇Nの場合は、次にカーソノレ の位置から一定の範囲にある所定個数のリンク項目（リンクが張られている情報）を抽 出する（S802)。この抽出範囲は、カーカレからの距離によって予め定めておいても 良いし、そのカーソルが指示するウィンドウ内のリンク項目を抽出対象としてもよい。ま た、所定個数は、モード IDの割り当て個数に対応している。

[0108] 次に、抽出したリンク項目の夫々に回転体によるモード IDを割り付け、これを一時フ アイルとして保存し (S803)、各モード IDに対応する表示出力を行う（S804)。図 13 の画面例で、カーソル（ポインタ）の周囲のリンク項目（地名）にモード IDを割り付けた 一時ファイルの例を図 18に示す。また、モード IDに対応する指運動の表示がリンク 項目の下に表示出力されている。

ここで使われている指先の運動を示唆するマークは項目（この場合は地名）の下部に 付加したアンダーラインで、アンダーラインの一部を白色として、この白色部を、指先 着地位置を示唆する位置を始点として、指先運動方向を示唆する方向（左または右） に動かす。操作者は、項目の一つを選択するときにはその項目下部のアンダーライ ンの白色部の動きを見て、その動きに該当する指運動を実行し、回転体および接点 の操作を行う。

[0109] そして、回転体、接点の状態を読み込み（S805)、図 19のモードテーブルを参照し て読み込んだ状態情報によってモードの判定が可能か否かの判定を行い（S806)、 判定が可能な場合は、モード IDの保存を行うと共に（S807)、モードの表示として、 たとえば、図 13で、選択されているリンク項目の色を反転させる等の処理を行う（S80 8)。なお、ステップ S807で、モード IDの保存を行う代わりに、図 18の一時ファイルに 選択されているモードに関連付けて選択フラグをセットするようにしても良い。

[0110] その後、再度回転体、接点の状態を読み込み（S809)、モードの変更がある場合 は（S810)、ステップ S806以降の処理を繰り返す。一方、ステップ S810でモードの 変更がない場合は、次に中央ボタン 14が ONから OFFに変更になったか否かを判 定し (S811)、変更になった場合は、モード IDに対応するリンク項目のリンク先へジャ ンプする（S812)。

[0111] ステップ S811で、中央ボタン 14の状態が変化せず所定時間経過した場合は（S8 13)、エラーメッセージを出力して終了する（S814)。ステップ S813で所定時間経過 していない場合は、ステップ S809へ戻り、モードの変更の有無の判定を行う。

以上の手順によって、リンク機能を実現する。

[0112] (ユーザインターフェイス方法）

現在インターネットを通じて各種サイトに記録されている文章、映像、音声を閲覧で きるようになつている力 現在の閲覧用ツール（ブラウザ一と呼ばれるソフトウェア）で は、入力装置としてマウスなどのポインティングデバイスを使用することを前提として おり、ポインティング (座標指定）の作業を通じて、メニュー項目やリンク項目を選択し ている。し力 ながら、画面上のメニュー項目やリンク項目の表示面積は小さぐカー ソル位置を正確に制御してこの小さな面積の範囲に移動しなければ、メニュー項目 やリンク項目を選択することができなレ、。またカーソルを移動する最中には画面を注 視していなければならず、車の運転中やその他作業中に継続的に注視点が画面上 に移動することは安全上好ましくない。さらに位置決めする間の心理的負荷も大きく 作業能率も低下する。

視点が画面に釘付けになることを防ぎ、心理的負荷を軽減するために、現状のブラウ ザ一ではメニュー項目やリンク項目を一瞬に選択するショートカット機能が用意されて いる。し力、しながら、現状のショートカット機能は特定のキーを押すと特定のメニュー 項目が実行される方式であるため、キーとメニュー項目の関係を記憶しなければなら ないことが問題である。またキーと関連付けできないコンテンツ中に埋め込まれてい るリンク項目を選択する目的には使用できない。

[0113] 本実施形態では、上記の問題を解決して指運動と直感的に対応の取れるマーク（ アイコンや項目の背景色、アンダーライン等）をメニュー項目やコンテンツ中に埋め込 まれているリンク項目に付加して表示して、このマークの示唆する指運動を実行する ことでメニュー項目やリンク項目を選択するショートカット手段を導入することで、直感 的に分力りやすくまた瞬時にメニュー項目やリンク項目を選択できるようにした。

[0114] 一般に、メニュー項目やリンク項目は不特定多数存在し、限られた種類の指運動で は対応しきれない。そこでメニュー中やコンテンツ中の着目箇所を大雑把に指定する 手段と上記ショートカット手段を組み合わせて使用し、まず着目位置を大雑把に指定 すると、着目位置近辺から指運動の種類と同数または同数以下の項目やリンク項目 が図 ₁₇の手順によって自動的に検出され、これらの項目やリンク項目にマークが自 動的に付加されて表示されるようになる。着目箇所の指定は精密である必要がなぐ 目的の項目やリンク項目がマークの付加範囲に含まれるように大雑把に指定すれば よレ、。続いてマークが付加された項目やリンク項目の中の一つをマークによって示唆 される指運動を実行して選択すればょレ、。 [0115] 着目位置はカーソルキーやスクロールボタンまたはポインティングデバイスによって 指定するが、大雑把に指定すればよいので高速に指定でき、画面を注視し続ける時 間は短くなる。着目位置はポインティングデバイスによって設定するカ あるいはカー ソルキーを押すたびにコンテンツ中に坦め込まれたリンク項目を指運動の種類と同数 分だけ送って次々と新しいリンク項目郡にマークをつけるようにしてもよレ、。こうしてマ ークを付加した一群のメニュー項目またはリンク項目の中から目標の項目を選ぶとき には、マークに対応した指運動を実行して瞬時に選択できるので選択は高速に行わ れ、操作中の心理的負担が軽減し、視点を画面に拘束されないので車の運転などの 作業中に操作しても安全性が保たれる。

[0116] 図 17の手順を用いて、ユーザインターフェイスとしていろいろな変形が可能である。

たとえば、図 20に図 13のアンダーラインの代わりに項目背後の背景色を周辺の色と 変えて指運動を示唆するマーク 41として用いる例を示す。この例では、項目背後の 長方形エリアが周辺と異なる色で表示されている。 2つの異なる色（薄い青色と黄色） を持つ長方形エリアを用い、指先の運動範囲を示唆する薄い青色の長方形エリアの 中で、指先を示唆する薄レ、黄色の長方形エリアを動画（アニメーション)で繰り返し動 かして表示する。黄色のエリアは指先の着地地点に対応する位置を始点として指先 の運動方向に対応する方向に移動する動作を周期的に繰り返す。この背景色の動 きを真似して指先を動かすことで対応する項目を選択できるので、従来のキーを押し て項目を選択するショートカット方式に比べるとキーと項目の対応を記憶する必要が なく直感的で分かりやすい。

[0117] また、図 21に指運動を示唆するマーク 41の各種デザイン例を示す。図中の（a)段 に回転体配列上の指先の運動例を示す。図 2に示す入力装置を上から見た図の中 に指先の着地点を黒丸で示す。着地点は左右に配歹 1Jした楕円で示される回転体上 か、または両回転体の中間地点で計 3箇所ある。各着地点において着地後の指先の 運動方向を矢印で示す。指先は着地後左方向または右方向に移動してから上昇す る力 \または着地位置から移動せずにそのまま上昇する。矢印がなく黒丸のみからな る図は指先を黒丸で示される地点に着地後左右に動かさずにそのまま上げる運動を 示唆する。黒丸に矢印が付いている図は指先を黒丸の地点に着地後、矢印の方向 に移動してから上げる運動を意味する。 （a)段に示す 9通りの指運動に対応するマー クを (b)、 （c)、（d)の各段に示す。 （b)段には図 20で用いたものと同様のマークを示 す。項目背後の背景色を周辺の背景色と変えて表示してマークとして用いる。色を変 えるエリアは長方形状をしており、外側の静止した長方形エリアが指先の運動範囲全 体を示唆する。その内側で左または右に移動する動作を繰り返す小さな長方形エリ ァは指先を示唆し、小さな長方形エリアの移動動作の始点が指先着地点、移動動作 の方向が着地後の指先移動方向を示唆する。指先が着地後移動せずに上昇する運 動は、着地地点に相当する位置で静止したまま点滅する小さな長方形エリアを用い て示唆する。

[0118] (c)段には図 13で用いたものと同様のマークを示す。項目下部にアンダーラインを 付加して、アンダーラインの一部位の色を変えてその部位を動かす際の始点によつ て指先着地地点を、また動かす方向によって着地後の指先移動方向を示唆する。ま た着地点から移動せずに上昇する指先の運動はアンダーライン中で色を変えた部位 を着地点に相当する位置で静止したまま点滅させることで示唆する。 （d)段には静止 画で指先の運動方向を示唆する静的マークの例を示す。各マークの 2つの白抜きの 長方形は 2つの回転体を示唆し、指先が左側または右側の回転体上に着地すること を、着地する側の回転体に対応する白抜き長方形に黒い楕円を付記して示す。指先 が二つの回転体の中間地点に着地する場合には、 2つの白抜きの長方形の中間に 黒い楕円を描いて示す。着地後の指先の移動方向を黒い楕円を始点とする矢印で 示唆する。着地後移動せずにそのまま上昇する指先の運動は該当地点に単に黒い 楕円のみを描いて示す。

[0119] 図 9に回転体を制動し、適量回転したときに回転体を静止したり、指先に反発力を カロえたりして、ユーザに適量回転したことを通知する仕組みの例を示す。 （a)ではブ レーキ 30をソレノイドなどのァクチユエータで動かして回転体に接触させて回転体を 静止させる。電子的に制動するので、プログラムを通じて制動を自在にコントロールし 、指先が適量移動したことを電子的に検出して各種条件をカ卩味した上で制動のタイミ ングを定めることができる。

[0120] (b)では、回転体から突き出た突起 32が回転体の回転軸に固着した回転静止用 棒 31にぶつかることで所定角度まで回転すると静止し、それ以上回転しなくなること によってユーザに必要量回転したことを通知する。このような単純な方式で制動する 場合には、指を離したときに回転体が基準位置に復帰する機構を併せて用いる必要 力 Sある。

[0121] (c)では、回転体と一体になつて回転する角柱 33、 34の側面の角が所定角度回転 したときに板バネ 35、 36と接して板バネを押し上げる。図では角柱 33が板バネ 35を 押し上げる角度にまで回転しているため回転体 1が制動され、角柱 34の回転角度で はその側面が板パネ 36に接触せずに隙間があるため回転体 2は制動を受けずに自 由に回転できる状況にある。角柱の角が板パネに接触しこれを押し上げようとする際 に受ける反発力を指先のカ覚が感じて、ユーザは必要量回転したことを把握できる。 この方式では角柱の側面の角が板パネ接触後にさらに回転を継続して側面の角が 板パネを通り越せば、角柱と板パネの相対的関係がリセットされるので、回転体を元 に位置に復帰する必要がなレ、。また接触のタイミングが回転方向によって異なるよう にもう一枚の板パネを追加して板パネと角柱の接触を電子的に検出すると 2枚の板 パネが角柱と接触するタイミングの相違により、電子的に回転体の回転方向を検出で きる。

[0122] 図 22には文章入力の作業に本発明のユーザインターフェイスを用いる場合に指先 の運動と入力する文字の対応関係を示す。この例ではひらがなをローマ字入力する ために、（a)に示す各指先運動に (b)に示す子音を表すアルファベットと（c)に示す 母音を表すアルファベットを割り当てる。子音と母音を交互に入力することによってひ らがなを入力する。ここで本発明で提案する方式と装置を用いれば 9通りの指先の運 動に対して対応する子音と母音を記憶するだけで手元もメニューも見ずにタツチタィ プでひらがなを入力して文章を作成できる。 9通りの運動は親指を左右に動かすだけ の簡単な運動である。 「か」というひらがな文字列を入力したい場合には、通常は子 音先、母音を後にして「KA」の順に入力する。し力、しながら図 22の割り当て方によれ ば、母音の入力に 5種の指運動しか使用せずに残りの 4種の運動が空いているので 、この 4種の空き運動に他の機能を割り当てて有効利用するために、通常とは逆に母 音を先に子音を後に入力するようにすると良い。 [0123] 例えば「か」を入力したいときは「AK」のように入力することになる。こうすると例えば 4種の空き運動の一つに割り当てられた「後続子音なし」の機能を実行してから「A」 を入力することで子音入力の機能に自動的に切り替わることを防ぎ「あ」を入力するこ とができる。また「濁音にする」という機能を割り当てておけば、この機能を実行した直 前または直後に入力した文字が濁音に切り替わる。さらに入力したひらがなを漢字に 変換したりコピーしたりする際に回転体の回転量を計測するロータリ'エンコーダを用 いて、その回転量に応じて文節区切りの範囲や登録範囲、コピー範囲を定めると良 レ、。また複数の漢字候補や登録用語、文章単位から目的の一つを選択する際にも 9 種の指運動に候補を対応付け、指運動に対応する候補を瞬時に選択できるようにす ると文章を能率良く作成できる。このとき候補に指先運動を示唆するマークをつけて 表示すれば、マークによって示唆される運動を実行することで瞬時に目的の候補を 選択できる。

[0124] 本実施形態によれば、データ入力装置を上下 2階層以上の多段構成とし、直接指 に触れるスィッチでモードを選択可能にし、下段のスィッチの状態情報と共に選択さ れたモードをコンピュータ装置や制御装置に取り込むようにしたので、狭い指運動の 範囲で、正確に多様なデータを迅速に入力することができる。

特に単一の指で複数のモードを選択する場合は、操作しづらくまた操作ミスが発生 しやすいが、ユーザへの指感触によるフィードバックと共にコンピュータや制御装置 上での選択情報の出力を行うようにしているので、操作性の向上および操作ミスの抑 制が可能となる。

[0125] また、本実施の形態によれば、回転体の回転角度によって接触状態を変えるスイツ チによらずに指先力 圧力が加わる位置 (圧力印加位置)を検出する手段を用いるこ とで、指先は常時回転体に接する拘束から開放されて、必要に応じて空中を跳躍し て高速にデータを入力できるようになる。指先上昇位置 (圧力解除位置）の代わりに 単に指先降下直後の指先移動方向だけを用いると入力能率はさらに向上する。また 回転体が無制限に回転できるようになり、トラックボールと同様の操作性で回転体を 座標指定の目的に利用できるようになった。こうした効果の見返りに、近隣の回転体 に指が触れることによって生じる誤入力、指先の震えや他の指の操作の反動による 誤入力の問題が生じるが、こうした問題を克服する方法を与えることができた。

[0126] さらに、従来の触覚手掛力りに加えて、画面に指運動を示唆するように表示する視 覚手掛かり、指先位置に応じて変わるビープ音または指先の含まれる区域が変わる ときに発生するビープ音による聴覚手掛かり、指先位置に応じて回転体を制動するこ とによる力覚手掛力 を複合的に用いて、誤入力を大きく軽減し、入力する情報と指 先運動の対応を記憶しなくとも画面に表示される指運動に関する手掛力、りに基づい て容易に操作できるようになった。また具体的にコンテンツのブラウザ一（閲覧方式） ではカーソル位置を精密に決めなくとも、指運動に対応した項目を瞬時に選択する 手段を導入し、項目選択の能率を向上し、心理的負荷を軽減した。文章入力方式に おいては、登録用語の中から目的の用語をその用語に付加したマークに対応する指 運動を実行して瞬時に選択できるようになった。またカーナビ等への応用では車の運 転中に画面を注視し続けなくとも瞬時にメニューの目的項目を選択できるようになつ た。

[0127] (カーソル移動処理とスクロール処理の変形例）

なお、上記の処理では、中央ボタン 14が OFFのときにカーソル移動処理、 ONのと きにそのカーソル位置によって、スクロール処理を行うこととした力 この条件を以下 のように変更して実施するようにしてもょレ、。

カーソル移動処理は、左右接点 ONで、かつ中央ボタン押下により左右カーソル移 動処理を実行する。一方、スクロール処理は、中央ボタンを押下せずに、すなわち、 中央スィッチ OFF状態で、一方の接点が「離れてから」他方の接点が「接触する」ま での時間差によって決る速度でスクロール処理を実行する、というものである。

本実施形態によるモード選択方法を用いれば、カーソル移動よりも画面スクロール の方が頻繁に行われる可能性があり、その場合はこの条件の方が有効度が高くなる

[0128] 次に本発明の第 2の実施形態を説明する。本実施形態は、第 1の実施形態のデー タ入力装置に対して、左接点 6と右接点 7の両方の接点が同時に〇Nになるような手 段を設け、その ON信号を取り込んで、モードの選択 (項目選択）の操作性'信頼性を 向上させるようにしたものである。 [0129] くデータ入力装置〉

第 1の実施の形態で説明したデータ入力装置 51に対して、図 23 (a)のように台 9か らアーム 3, 4に対してパネ 45等の導電性の弾性体を設け、解放時 (指を着地しない とき）は、アーム 3, 4が接点 6， 7の両方に触れるようにする。指で下方に圧力を掛け ることによって、このパネ 45は縮小変形する。

[0130] 図 23 (a)の状態では、導線 17から供給された電流は、導体 5、パネ 45を通して、ァ ーム 3, 4に供給される。そして、左接点 6および右接点 7とそれぞれ繋がる導線 19お よび 18に出力されるため、この電気信号を監視するコンピュータ装置 60側では、両 接点 6, 7は、 ON状態であると検出される。

[0131] 操作者が図 23 (b)のように右側に圧力をカ卩えたときは、圧力を加えたときは、ァー ム 3は左接点 6から離れ、アーム 4が右接点 7と接触するため右接点 7のみが ONする 。また、図 23 (c)のように中央付近に圧力をカ卩えたときは、アーム 3, 4が両方の接点 力 離れるため、接点 6, 7は、両方とも OFFであると検出される。さらに、図 23 (d)の ように左側に圧力を加えたときは、アーム 4は右接点 7から離れ、アーム 3が左接点 6 と接触するため左接点 6のみが ONする。

[0132] 操作者が下方に圧力を印加した状態で、右から左へその印加位置をずらしてレ、くと 、接点状態は、右接点のみ ON、両接点〇FF、左接点のみ ONというように状態が変 化する。逆方向も同様である。また、操作者が加圧を中止して解放状態にすると、両 接点が ONとなる。

なお、図 23では、バネ 45をアーム 3, 4の中央部分に設けるようにした力 操作性を 考慮して、たとえば、左右の回転体 1 , 2付近にアームと接続して 2箇所あるいはそれ 以上に分けて設けるようにしても良い。

[0133] く情報機器〉

次に、このような構成を有するデータ入力装置 51の接点情報を取り込んで、モード を選択するときの操作を以下に説明する。なお、本実施の形態によるコンピュータ装 置 60の機能構成は、基本的に第 1の実施形態と同様であるので図 8を用レ、、図 13に 関するリンク機能を例に第 1の実施形態との処理の違いを中心に説明する。

[0134] くデータ入力処理〉 スィッチ状態入力手段 71は、入力部 50のデータを周期的または状変の都度読込 み、状態ファイル 81に保存する。図 24は、本実施の形態の状態ファイルのデータ構 成例である。各ボタンや接点等のスィッチの生データの他、スィッチの状態を示すフ ラグが保存される。たとえば、左接点 6が〇N、右接点 7が OFFの状態のとき、左入力 フラグが ONとなり（もしくはセットされ）、接点状態がそれ以外になったときに OFFとな る (もしくはリセットされる）。同様に、右接点 7が〇N、左接点 7が OFFの状態のとき、 右入力フラグが ONとなる。中央入力フラグは、両接点 6， 7が OFFのとき〇Nとなり、 解放フラグは、両接点 6, 7が〇Nのとき ONとなる。このフラグ処理の際に、スィッチの チャタリング処理を行うのが望ましい。

[0135] このように、入力フラグのセット、リセットをスィッチ状態入力手段 71、すなわち、レ、 わゆるドライバプログラムと呼ばれる下位のレベルのプログラムで処理することによつ て、個別機能（アプリケーションプログラム）の処理が単純化でき、かつプログラムの作 成ミスを削減することができる。

[0136] なお、本実施形態では、回転量や移動量の情報を用いずにモードの選択を行うた め、図 24には回転量や移動量のデータが含まれていなレ、が、必要によりこれらの情 報を入力するようにしてもょレ、。

[0137] く個別機能選択処理〉

次に、図 25を用いて本実施形態による個別機能選択手段 72の動作を説明する。 個別機能選択手段 72は、周期的に起動されると、まず状態ファイル 81を参照して、 中央ボタン 14が OFFならば（S901で「Yes」）、カーソル位置情報を取得する（S902 )。そして、図 12に示す個別機能選択ファイルをもとに、カーソルが指示するウィンド ゥもしくは起動中の機能に関連付けられた個別機能 IDを抽出する（S903)。なお、 本実施形態では、個別機能 ID A001のリンク機能が抽出されたとして、当該機能を 例に説明する。

[0138] 次にカーソル位置の近傍でモードが割付けられた情報（モード付加情報）を所定個 数抽出する（S904)。この所定個数は、モードテ -ブル 83のスィッチ設定の組み合わ せで決まるモード判別可能な最大値である。

[0139] 図 26は、本実施の形態によるモードテーブル 83のデータ構成例である。中央ボタ ン 14の動作条件によって、 2段階の手順によってモード選択するようになっている。 具体的には、中央ボタン 14が OFFから ONに変化するときの左、中央、右の入カフ ラグ状態に対応して、 3種類のモード ID (M01— M03)が割り付けられている。その 後、中央ボタン 14が ONから OFFに変化するときの左、中央、右の入力フラグ状態に 対応して、さらに 3種類のモード ID (N01 N03)が割り付けられている。

[0140] 本実施形態は、このように中央ボタンが OFFから ONに変化するときに、まず 1回目 のモード選択を行い、さらに、中央ボタンが〇Nから OFFに変化するときに、 2回目の モード選択を行うことによって、 1回目で選択されたモードのうち、さらに階層化された 詳細なモードの選択を可能にするものである。

[0141] ステップ S904で抽出されたモード付加情報に対してモード IDを順に割り付け、そ の情報を一時ファイルに保存する（S905)。図 27は、この一時ファイルの例である。 この例では、モード付加情報は、リンク情報が付加されたリンク項目に該当するため、 モード IDの 1回目と 2回目の組み合わせたに対して、リンク項目が関連付けられて保 存されている。

なお、具体例として挙げている東京、神奈川、千葉等は、天気予報の地域区分を 示す日本の地名であり、単にリンク項目であることを示しているのみである。

[0142] そして、状態ファイル 81の入力フラグの状態を読み込むと共に（S906)、各モード I Dに対応する表示出力として、まず 1回目の操作で選択可能なモード付加情報 (リン ク項目）を明示する（S906)。図 28は、図 27の一時ファイルのデータをもとにして表 示した画面の例である。選択可能なリンク項目の下に指運動を指示するマーク 41が 表示されている。このマークは、黒字に白抜きの表示で、白抜きの位置が指運動を示 唆している。 9種類の項目を選択する場合、第 1の実施形態では、図 13のように、 9通 りを区別して表示しなければならないが、本実施形態では、第 1回目の選択として、 左、中央、右の 3通りを識別して表示する。操作者は、このマークに従って、希望する 位置の接点を加圧する。このときステップ S906で読み込んだ入力フラグに基づいて 、図 27の一時ファイルを参照して、その入力フラグに対応するリンク項目のマークを 点滅させたり、色替えするなどの識別表示をする。これによつて操作者は正しく選択 されているかどうかの確認をし、必要ならば押下位置を変更することができる。なお、 識別表示の替りに、ビープ音を出力したり、データ入力装置 51をモードに対応する 所定のリズムで振動させるなどのフィードバック情報によって操作者に選択内容を伝 えるようにしても良い。

[0143] 操作者は、そのフィードバック情報によって選択されてレ、る項目を確認して、その押 下位置でさらに強く押すことによって、その下に位置する中央ボタン 14を ONさせる。 個別機能選択手段 72の処理としては、中央ボタン 14が〇Nになったか否力 ^判定 して（S908)、「No」ならば、第 1の実施形態で述べたカーソル移動処理を実行して（ S909)、ステップ S902へ戻る。

[0144] 一方、ステップ S908で「Yes」、すなわち、中央ボタン 14が〇Nになった場合は、ス テツプ S906で読み込んだ入力フラグの状態をラッチすると共に、モード判定が可能 か否かを判定する（S910)。モード判定が可能か否かの判定の仕方としては、たとえ ば、モードテーブル 83を参照して、ラッチした入力フラグに対応するモード IDが存在 すること、および、そのモード IDがー時ファイル 84に存在することを条件にモード判 定可能とするなどのやり方がある。

[0145] モード判定が不可能な場合は（S910で「No」）、その旨のエラーメッセージを出力 する（S916)。

一方、モード判定が可能な場合は（S 910で「Yes」）、そのモード IDを保存する（S 9 11)。モード IDの保存の仕方としては、たとえば、図 29に示すように、 1回目の選択フ ラグを該当するモード IDの位置にセットする。

[0146] 次に、状態ファイル 81から入力フラグを読み込み（S912)、モードテーブル 83を参 照して、 2回目選択のモードに対応する表示出力を行う（S913)。 1回目でモード M0 2が選択されたときの 2回目の選択を指示する表示例を図 30に示す。選択可能な項 目の下に指運動を示唆するマークが表示されている。このとき、カーソルあるいはマ ーク 41を 1回目とは異なる表示にして、 2回目の選択であることを示すようにするとよ レ、。

[0147] そして、中央ボタン 14が OFFになったか否かを判定して（S914)、「No」の場合は 、タイムアウトになっていない場合は（S915で「No」）、ステップ S912に戻り、タイムァ ゥトになった場合は、エラーメッセージを出力して（S916)、一時ファイル 84の選択フ ラグ情報など 1回目のモード情報をリセットする（S912)。

[0148] 一方、ステップ S914で「Yes」、すなわち、中央ボタン 14が OFFになった場合は、 ステップ S912で読み込んだ入力フラグの状態をラッチすると共に、モード判定が可 能か否力、を判定する（S 917)。

[0149] モード判定が不可能な場合は（S917で「No」）、その旨のエラーメッセージを出力 して（S916)、一時ファイル 84に保存した選択フラグ等のモード情報をリセットする（S

921)。

[0150] 一方、モード判定が可能な場合は（S917で「Yes」）、そのモード IDを保存すると共 に（S918)、選択されたモード IDに対応するリンク項目を識別表示する。 （S918)。 図 31は、 2回目にモード ID N01の位置に 2回目の選択フラグが背とされ、 1回目、 2 回目を通して、リンク項目「静岡」が選択されたときの一時ファイル 84のデータ例であ る。画面には、静岡が選択されたことを示す識別情報を出力するようにする。

[0151] その後、所定時間（たとえば 0. 5秒程度）以内に、解放フラグが ONしたか否かを判 定し（S919、 S920)、解放フラグが ONした場合は、一時ファイル 84のモードをリセッ トして終了する（S912)。一方、ステップ S920で「No」、すなわち、解放フラグが所定 時間以内に ONしなければ、個別機能実行手段 74を実行する（S922)。これにより、 選択されたリンク項目のリンク先へジャンプする。

[0152] 上記の処理で、ステップ S919、ステップ S920で、中央ボタン 14が OFFになってか ら所定時間後の解放フラグの状態、または、所定時間以内の解放フラグの変化状態 を監視するようにしているので、操作者は、たとえば、 1回目の選択を間違えてしまい 、既に中央ボタン 14を押してしまっているような場合でも、指を離して、スィッチを直 ちに解放状態にすれば、それまでのモード設定をリセットすることができ、不本意なモ ードが実行されることを防ぐことができる。

[0153] 最終的に選択されているモードを表示等することによって、通常、人間は自分の選 択した内容を確認しょうとするため、意図的にスィッチを解放した場合の動作と区別 すること力 S可能となる。なお、この所定時間は、予め操作者によって設定できるように しておくと良い。

[0154] なお、個別機能実行手段 74は、解放フラグが ONになり、かつ、中央ボタンが〇N 力 OFFに変化した後に解放フラグが ONするまでの時間が所定時間よりも短いこと を条件に起動するようにしてもょレ、。

[0155] また、 2回目選択のモード IDの割付を減らし、たとえば、中央入力フラグ ONの条件 を用いないようにしても良レ、。このようにすれば、 2回目の中央入力フラグ ONの条件 をモードリセットとしてのコマンドとして用いることができる。

[0156] 本実施形態によれば、中立点を鋏んで、両接点の状態が排他的に定まるのみなら ず、操作中か否かの判定をすることができるので、簡便な操作で多くのモードの選択 が可能となり、さらに正確な操作判定が可能となる。

[0157] また、モードを 2段階で設定するため、複雑なモードを少ない手順で設定することが できる。たとえば、第 1の実施形態では、すべてのモード IDをモード付加情報に割り 付けて、一度に表示するので、モードに対する指運動の表示が煩雑になるが、本実 施形態によれば、モード IDを階層的に割り付けて、最初の表示で上位のモードを選 択させ、次の操作で下位のモードを選択させるので、指運動の表示が簡単になり操 作性が向上する。

[0158] 特に、モード選択を確定する前にスィッチ状態を取り込み何が選択されているかを 操作者に表示するようにしたので、操作者は、その表示を確認して、モード選択を確 定することができ、さらに、誤ったモード選択を行った場合は、データ入力装置から指 を離すことによって、簡単にリセットすることが出来るため不本意な操作による誤制御 を防止すること力 Sできる。

[0159] また、本実施の形態において、モードを階層的に割り付けるとユーザピリティが向上 する。たとえば、 1回目の選択では、今日の天気予報か、明日の天気か、地域の情報 力、とレ、うメニューを選択させ、 2回目の選択で、地域を選択させるというやり方である。

[0160] 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範 囲内において、種々変形して実施することができる。また、上記の各実施形態で説明 した手段や処理は、適宜組み合わせて実行させることができる。たとえば、第 2の実 施形態で説明した処理に、第 1の実施形態の回転量や移動量データを組み合わせ て、詳細なモード設定やスピード調整などの動作制御を行わせるようにしてもよい。 また、個別機能は、例示したスクロール機能やリンク機能に限られるものではなぐ 情報機器が有する機能全般が本発明の対象となる。

産業上の利用可能性

[0161] 本発明によるデータ入力装置やユーザインターフヱイス方法は、コンビュ

のみならず、制御装置や携帯電話などユーザがデータを入力する必要のある機器全 般に利用することができる。

図面の簡単な説明

[0162] [図 1]本発明によるデータ入力装置を操作する指先の運動方向を示す説明図である

[図 2]本発明の実施形態によるデータ入力装置の一部分の斜視図である。

[図 3]データ入力装置の実施例による（a)側面図と (b)正面図である。

[図 4]本発明の第 1の実施形態による指先の着地位置 (加圧位置）に応じて回転体配 列手段の姿勢が変わり、スィッチの接触状況が変わる様子の説明図である。

[図 5]回転体の回転量を検出するためのロータリ'エンコーダの説明図である。

[図 6]指先の前後方向の移動を実現する手段と前後方向の移動量を検出する手段の 説明図である。

[図 7]指先の前後方向の移動によってスィッチの接点を切り替える方法の説明図であ る。

[図 8]本発明の実施形態によるコンピュータ装置 (情報機器）のブロック図である。

[図 9]回転体の制動方法を示す図である。

[図 10]図 8の状態ファイルのデータ構成図である。

[図 11]図 8の個別機能選択手段の処理手順を示すフローチャートである。

[図 12]図 8の個別機能選択ファイルのデータ構成図である。

[図 13]本発明の第 1の実施形態によるコンテンツ中に坦め込まれたリンク項目の中か ら特定の項目を抽出するときの方法の説明図である。

[図 14]図 8の個別機能実行手段におけるスクロール機能の処理手順を示すフローチ ヤートである（中央ボタン処理）。

[図 15]図 8の個別機能実行手段におけるスクロール機能の処理手順を示すフローチ ヤートである（左接点処理)。 園 16]図 8の個別機能実行手段におけるスクロール機能の処理手順を示すフローチ ヤートである（右接点処理)。

園 17]図 8の個別機能実行手段におけるリンク機能の処理手順を示すフローチャート である。

園 18]本発明の第 1の実施形態による一次ファイルのデータ構成図である。

園 19]本発明の第 1の実施形態によるモードテーブルのデータ構成図である。

園 20]本発明の第 1の実施形態の他の実施例によるコンテンツ中に坦め込まれたリ ンク項目の中から特定の項目を抽出するときの方法の説明図である。

園 21]本発明の第 1の実施形態の他の実施例による指先運動を示唆するマークの説 明図である。図 21 (a)は回転体配列上の指先の 9種の運動を示し、図 21 (b)—（d) は、図 21 (a)に示した指先の運動を示唆するマークのデザイン例を示す図である。 園 22]本発明の第 1の実施形態の他の実施例による子音と母音を組み合わせてロー マ字方式でひらがなを入力する場合の指先運動を示唆するマークの説明図である。 園 23]本発明の第 2の実施形態によるデータ入力装置の部分構成図である。

園 24]本発明の第 2の実施形態による状態ファイルのデータ構成図である。

園 25]本発明の第 2の実施形態による個別機能選択手段の処理手順を示すフロー チャートである。

園 26]本発明の第 2の実施形態によるモードテーブルのデータ構成図である。

園 27]本発明の第 2の実施形態による一次ファイルのデータ構成図である。

園 28]本発明の第 2の実施形態によるモード表示の説明図である。 （1回目モード選 択前の画面図）

園 29]本発明の第 2の実施形態による一次ファイルのデータ構成図である。 （1回目 のモード選択の説明図）

園 30]本発明の第 2の実施形態によるモード表示の説明図である。 （2回目モード選 択前の画面図）

園 31]本発明の第 2の実施形態による一次ファイルのデータ構成図である。 （2回目 のモード選択時の説明図）

符号の説明 右回転体

左回転体

， 4 ループ状針金（アーム） 導体

左接点

右接点

， 9 台

， 11 ヒンジ

回転軸

絶縁皮膜

中央ボタン

, 16， 30 支点

, 18, 19 導線

ロータリ'エンコーダ 車輪

光学的検出器

接点

後接点

前接点

ブレーキ

回転静止用棒

突起

， 34 角柱

, 36 板バネ

マーク

バネ

入力部

データ入力装置 1 インターフェイス手段 コンピュータ装置 処理部

記憶部

表示用メモリ

表示部

コンピュータ装置本体 スィッチ状態入力手段 個別機能選択手段 スクロール実行手段 個別機能実行手段 スクロール機能

リンク機能

状態ファイル

個別機能選択ファイル モードテーブル 一時ファイル

インターフェイスケーブル

Claims

請求の範囲

[1] 指先の運動範囲に配置され指先により回転する複数個の回転体を有する回転体 配列手段と、

前記回転体配列手段を支持する上方台と当該上方台の下方に位置する下方台と の間に設けられ、前記回転体配列手段に指先の下降運動に伴う圧力が印加されて 圧力印加位置を検出する圧力印加位置検出手段と、

前記回転体配列手段上で指先から加えられていた圧力が解除される圧力解除位 置を検出する圧力解除位置検出手段と、

前記回転体配列手段の前記回転体を操作する指先により前記圧力が印加されて 移動する指先の移動方向を検出する指先移動方向検出手段とを備え、

前記圧力印加位置検出手段と前記圧力解除位置検出手段のうち少なくともいずれ か一方、および、前記指先移動方向検出手段とからの出力信号を組み合わせること により、入力する情報が指定可能であることを特徴とするデータ入力装置。

[2] 前記回転体に加わる微弱な指先による圧力が作用する位置に応じて接触状態が 変わることにより位置を検出する位置検出用スィッチを備えるとともに、前記圧力印加 位置検出手段を、前記位置検出用スィッチの接触状態を変える圧力よりも相対的に 強い圧力を指先から加えられるときに接触状態を変える圧力検出用スィッチを設け、 前記圧力検出用スィッチによる接触状態と、指先から加わる微弱な圧力の位置に応 じて定まる前記位置検出用スィッチによる接触状態とが区別して検出されることを特 徴とする請求項 1記載のデータ入力装置。

[3] 前記位置検出用スィッチは、前記上方台上でシーソ運動可能なシーソ機構で形成 されるとともに、前記回転体を回転可能に支持する導電性のアーム部材を備え、前 記指先から加わる微弱な圧力により指先位置にある前記回転体が他の回転体に対 して相対的に降下して前記位置検出用スィッチの接触状態を変える際に、降下する 側にある回転体を支持する前記アームが前記上方台上に着地してシーソ運動するこ とにより、前記他方の側にあるアームを介して前記他の回転体を持ち上げることを特 徴とする請求項 2記載のデータ入力装置。

[4] 前記下方台に設けられ、前記圧力印加位置を指定する指先の運動のうち、圧力の 印加位置を変える指先の水平または前後方向への運動には移動運動が許容され、 圧力を下方向に印加する指先の降下方向には降下移動を不動にするように支持す る指支持手段を備えたことを特徴とする請求項 3記載のデータ入力装置。

[5] 前記指支持手段は、前記移動運動の方向には回転するが、前記降下運動の方向 に対しては不動となる指支持用回転体により形成され、前記指支持用回転体によつ て指先の一部を支持することを特徴とする請求項 4記載のデータ入力装置。

[6] 指先の着地位置または加圧位置と着地時または着地時前後の指先の運動方向を 組み合わせて入力する情報を指定する手段を備えた情報機器であって、ディスプレ ィ画面上に表示されている項目の背景色、アンダーライン、アイコン等のマークを前 記指先着地位置または加圧位置と前記指先運動方向を示唆するような図柄またはァ 二メーシヨンで静的または動的に表示することにより、前記図柄または前記アニメーシ ヨンに示唆される指運動を実行するときに該当する前記項目を選択する手段を備え たことを特徴とする情報機器。

[7] 請求項 6記載の情報機器において、映像、音楽、文章等のコンテンツをインターネッ トの通信網や記憶装置を通じて閲覧するコンテンツ閲覧手段を備えるとともに、 前記コンテンツ閲覧手段が前記コンテンツ中の注目位置近辺に存する複数個の選 択候補項目を検出する選択候補検出手段を有し、

前記選択候補検出手段により検出された選択候補項目としての前記マークを、指運 動を示唆するように静的または動的に前記ディスプレイに表示することを特徴とする 情報機器。

[8] 指先の運動範囲に配置され指先により回転する複数個の回転体を有する回転体 配列手段と、

前記回転体配列手段上で指先の下降運動に伴う圧力が印加される位置を検出す る圧力印加位置検出手段と、

前記回転体配列手段上で指先から加えられていた圧力が解除される位置を検出 する圧力解除位置検出手段と、

前記回転体配列手段の前記回転体を操作する指先により前記圧力が印加されて 移動する指先の移動方向を検出する指先移動方向検出手段とを具備し、 前記圧力印加位置検出により前記指先着地位置または前記加圧位置を、また、前 記指先移動方向検出手段により前記指先運動方向を検出することを特徴とする、請 求項 6または 7に記載の情報機器。

[9] 指先の運動範囲に配置され指先により回転する複数個の回転体を有する回転体 配列手段と、

前記回転体配列手段上で指先の下降運動に伴う圧力が印加される位置を検出す る圧力印加位置検出手段と、

前記回転体配列手段上で指先から加えられていた圧力が解除される位置を検出 する圧力解除位置検出手段と、

前記回転体配列手段の前記回転体を操作する指先により前記圧力が印加されて 移動する指先の移動方向を検出する指先移動方向検出手段とを具備し、

前記圧力印加位置検出手段により検出された前記指先着地位置または前記加圧 位置の出力信号と、前記指先移動方向検出手段により検出された前記指先運動方 向の出力信号とを組み合わせて、入力しょうとする情報が指定されるようにし、 指先の位置または前記回転体の回転角度に応じて回転体の回転運動を制動する制 動手段を設けたことを特徴とする情報機器。

[10] スィッチ状態とモード識別情報とを関連付けて保存するモードテーブルと、

一または二以上の選択候補項目とモード識別情報とを関連付けた対応情報を作成 して一時的に保存すると共に前記選択候補項目を選択するためのスィッチ操作情報 を出力した後、スィッチ状態データを入力して、前記モードテーブルを参照して当該 スィッチ状態に対応するモード識別情報を抽出し、前記対応情報に基づいて当該モ ード識別情報に対応する選択候補項目を抽出すると共に、当該選択候補項目が選 択されていることを知らせるための出力を行う個別機能選択手段と、

前記個別機能選択手段によって選択された選択候補項目に関連する処理を実行す る個別機能実行手段と、を備えたことを特徴とする情報機器。

[11] 指先の着地位置または加圧位置の位置と着地時または着地時前後の指先の運動 方向を組み合わせて入力する情報を指定するユーザインターフェイス方法であって 、ディスプレイ画面上に表示されている項目の背景色、アンダーライン、アイコン等の マークを前記指先着地位置または加圧位置と前記指先運動方向を示唆するような図 柄またはアニメーションで静的または動的に表示し、前記図柄または前記アニメーシ ヨンに示唆される指運動を実行するときに該当する前記項目を選択するようにしたこと を特徴とするユーザインターフェイス方法。

[12] 請求項 11記載のユーザインターフェイス方法において、指先位置に応じて音の出 方を変えて指先位置を聴覚的に通知することを特徴とするユーザインターフェイス方 法。

[13] 指先の着地位置と着地時または着地時前後の指先の運動方向を組み合わせて入 力する情報を指定する手段を用いたユーザインターフェイス方法であって、前記指 先運動方向と、映像、音楽、文章等のコンテンツの表示'再生範囲の移動方向とを前 記ディスプレイ上で対応付けて表示することを特徴とするユーザインターフェイス方 法。

[14] 請求項 11記載のユーザインターフェイス方法にぉレ、て、映像、音楽、文章等のコン テンッをインターネットの通信網や記憶装置を通じて閲覧するコンテンツ閲覧手段と 、前記コンテンツ閲覧手段が前記コンテンツ中の注目位置近辺に存する複数個の選 択候補項目を検出する選択候補検出手段を用い、

前記選択候補検出手段により検出された選択候補項目としての前記マークを、指 運動を示唆するように静的または動的に前記ディスプレイに表示するようにしたことを 特徴とするユーザインターフェイス方法。

[15] 請求項 11記載のユーザインターフェイス方法は、

高頻度に出現する文章単位を登録する文章登録手段を用い、

前記文章登録手段に登録された文章単位の前記マークが指運動を示唆するように 静的または動的に前記ディスプレイに表示されるようにしたことを特徴とするユーザィ ンターフェイス方法。

[16] 非加圧状態と加圧状態の少なくとも 2つの状態を判別可能な実行スィッチと、当該 実行スィッチの上方に位置し該実行スィッチの状態を変化させるための圧力印加可 能な台上に設けられた、解放状態と使用状態が判別可能であって使用状態のときは 左右および中央の少なくとも 3種類の位置状態が入力可能であり、左右はシーソ機 構によって切り替わるモード選択スィッチを有するデータ入力装置の前記各スィッチ 状態を情報機器へ入力して、前記スィッチ状態によって情報機器を動作させるため の項目を選択するユーザインターフェイス方法であって、

前記実行スィッチの非加圧状態、加圧状態ごとに、前記モード選択スィッチの各位 置状態と、前記情報機器の項目を選択するためのモード識別情報とを関連付けて保 存しておき、

複数の選択候補項目のそれぞれに、非加圧状態のモード識別情報と加圧状態のモ ード識別情報とからなるモード識別情報をユニークに割り付け、

まず、非加圧状態のモード識別情報に関連する指操作情報を出力して、前記デー タ入力装置から前記モード選択スィッチの状態を入力し、

その後、実行スィッチが加圧状態に変化したとき、当該入力したモード選択スィッチ の状態から非加圧状態のモード識別情報を確定すると共に、当該モード識別情報に 該当する一または二以上の選択候補項目を抽出して、当該抽出した選択候補項目 について加圧時のモード識別情報の指操作情報を出力して、前記データ入力装置 力 前記モード選択スィッチの状態を入力し、

次に、実行スィッチが非加圧状態に変化したとき、当該入力したモード選択スィッチ の状態から加圧状態のモード識別情報を確定すると共に、当該モード識別情報に該 当する選択候補項目が最終的に選択されていることを示す情報を出力し、 その後、所定時間以内に解放入力が無い場合は、この最終的に選択された選択 候補項目に関連する処理を実行する、

ことを特徴とするユーザインターフェイス方法。

[17] 前記モード選択スィッチの左または右のいずれか一方の位置状態から、中央の位 置状態になったときにタイマを起動し、他方の位置状態になったときにタイマを停止 して、当該タイマ値を情報機器の動作パラメータとして使用することを特徴とする請求 項 16記載のユーザインターフェイス方法。

[18] 非加圧状態と加圧状態の少なくとも 2つの状態を判別可能な実行スィッチと、当該 実行スィッチの上方に位置し該実行スィッチの状態を変化させるための圧力印加可 能な台上に設けられた、解放状態と使用状態が判別可能であって使用状態のときは 左右および中央の少なくとも 3種類の位置状態が入力可能であり、左右はシーソ機 構によって切り替わるモード選択スィッチを有するデータ入力装置の前記各スィッチ 状態を情報機器へ入力して、前記スィッチ状態によって情報機器の動作を制御する ためのプログラムであって、

前記実行スィッチの非加圧状態、加圧状態ごとに、前記モード選択スィッチの各位 置状態と、前記情報機器の項目を選択するためのモード識別情報とを関連付けて保 存する処理と、

複数の選択候補項目のそれぞれに、非加圧状態のモード識別情報と加圧状態のモ ード識別情報とからなるモード識別情報をユニークに割り付ける処理と、

非加圧状態のモード識別情報に関連する指操作情報を出力して、前記データ入 力装置から前記モード選択スィッチの状態を入力する処理と、

実行スィッチが加圧状態に変化したとき、当該入力したモード選択スィッチの状態 から非加圧状態のモード識別情報を確定すると共に、当該モード識別情報に該当す る一または二以上の選択候補項目を抽出して、当該抽出した選択候補項目につい て加圧時のモード識別情報の指操作情報を出力して、前記データ入力装置から前 記モード選択スィッチの状態を入力する処理と、

実行スィッチが非加圧状態に変化したとき、当該入力したモード選択スィッチの状 態から加圧状態のモード識別情報を確定すると共に、当該モード識別情報に該当す る選択候補項目が最終的に選択されていることを示す情報を出力し、その後、所定 時間以内に解放入力が無い場合は、この最終的に選択された選択候補項目に関連 する処理を実行する処理と、を含むコンピュータ実行可能なプログラム。