JP3828474B2

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Publication number: JP3828474B2
Application number: JP2002293812A
Authority: JP
Inventors: 克幸落合; 満品川; 浩芳都甲; 育生原田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Inc
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2022-10-07
Also published as: JP2004127173A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ウェアラブルコンピュータのデータ通信のために使用されるトランシーバを用いた位置検出入出力装置に関し、特に、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを用いた位置検出入出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末の小型化および高性能化によりウェアラブルコンピュータが注目されているが、図８はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示している。同図に示すように、ウェアラブルコンピュータ１はそれぞれトランシーバ３を介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互いにデータの送受信を行うとともに、更に手足の先端で触れられるよう壁や床に設けられたトランシーバ３ａ、３ｂとケーブルとを介して外部に設けられたパソコン（ＰＣ）５と通信を行っている。
【０００３】
ここで、このようなウェアラブルコンピュータ１間、およびウェアラブルコンピュータ１とＰＣ５間とのデータ通信に使用されるトランシーバ３は、レーザ光と電気光学結晶を用いた電気光学的手法による信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うものである。
【０００４】
ところで、昨今、ユビキタスコンピューティングという言葉を耳にするが、このようなユビキタスコンピューティング環境を実現するインターフェースの１つとして、例えば、「Ｐｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐ」という、複数コンピュータ環境での直接操作技法が存在する。Ｐｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐのシステムにおいては、特殊ペンによりある画面（コンピュータ）内のオブジェクトをピックし、他の画面（コンピュータ）においてドロップすると、オブジェクトはある画面から他の画面に移動することができるので、容易に複数コンピュータ間での情報の移動が実現できるようになっている。
【０００５】
尚、この出願に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３５２２９８公報
【０００７】
【非特許文献１】
Jun Rekimoto, "Pick-and-Drop: A Direct Manipulation Technique for Multiple Computer Environments",［平成１４年９月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｓｌ．ｓｏｎｙ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｅｒｓｏｎ／ｒｅｋｉｍｏｔｏ／ｐａｐｅｒｓ／ｗｉｓｓ９７．ｐｄｆ＞
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したＰｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐのシステムは、実際には、どの特殊ペンがどのオブジェクトを保存しているかを管理するサーバとコンピュータ間の相互通信により、オブジェクトを移動させるネットワーク型のシステムであるため、サーバとコンピュータ間が有線および無線で接続されるネットワーク環境を予め構築しておかなければならないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを用いることにより、ネットワーク環境を予め構築しなくても、Ｐｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐシステムのデータ通信を的確に行い得る位置検出入出力装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う複数のトランシーバを利用して、複数のコンピュータ間のオブジェクト移動を行うコンピュータシステムにおける位置検出入出力装置であって、利用者は、第１のコンピュータと、当該第１のコンピュータに接続された第１のトランシーバとを装着し、前記位置検出入出力装置は、入出力手段と、当該入出力手段および第２のコンピュータに接続された第２のトランシーバと、を有し、前記入出力手段は、前記利用者の生体が触れることにより、当該利用者の生体が触れた位置に関する位置情報を検出し、当該位置情報を前記第２のコンピュータに出力し、前記第２のトランシーバは、前記入出力手段および前記利用者の生体を介して前記第１のトランシーバとの通信経路を確立するとともに、前記第２のコンピュータが前記位置情報に基づいて特定したオブジェクトを、前記通信経路を介して前記第１のトランシーバに送信し、前記入出力手段は、前記利用者の生体が触れる導電性膜と、前記導電性膜に隣接し、前記導電性膜に誘起した電界の漏洩を防ぐ絶縁性膜と、前記絶縁性膜に隣接し、前記利用者の生体が前記導電性膜に触れた場合には前記導電性膜および前記絶縁性膜が押下されることにより、前記利用者の生体が触れた位置に関する位置情報を検出して、前記第２のコンピュータに出力する位置検出手段と、を有することを要旨とする。
【００１１】
請求項１記載の本発明にあっては、第１のコンピュータおよび第１のトランシーバを装着した利用者の生体が入出力手段に触れると、電界伝達媒体である生体を介して第１および第２のトランシーバが通信可能となるので、第１のコンピュータと、第２のコンピュータ間でオブジェクト情報の送受信が可能となる。一方、入出力手段は、利用者の生体が触れた位置に関する情報を検出し、該情報を第２のコンピュータに出力するので、第２のコンピュータは、この位置情報からオブジェクトを特定する。そして、第２のトランシーバは、第２のコンピュータが特定したオブジェクトを第１のトランシーバに送信する。これにより、予めコンピュータ間を結ぶネットワーク環境を構築しなくても、利用者が入出力手段に触れるだけで、電界伝達媒体を介した通信経路が確立し、複数コンピュータ間のオブジェクト移動を簡単に実現することができる。また、ピアーツーピアー（ｐｅｅｒｔｏｐｅｅｒ）の通信を行うコンピュータシステムであるので、ネットワーク型のコンピュータシステムに比べて、セキュリティを高めることができる。
また、利用者の生体が導電性膜に触れても、絶縁性膜が導電性膜に誘起した電界の漏洩を防ぐので、電界伝達媒体である生体を介して第１および第２のトランシーバが通信可能となり、第１のコンピュータと、第２のコンピュータ間でオブジェクトの送受信が可能となる。
また、生体の押下に基づいて押下位置を検出する位置検出入出力装置であっても、絶縁性膜が電界の外部への漏洩あるいは外部からの電界の影響を防ぐので、電界伝達媒体を介して的確に複数コンピュータ間においてオブジェクトを移動させることができる。
【００１２】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記第２のトランシーバは、前記第２のコンピュータが前記位置情報にもとづいて前記利用者の生体が触れた位置にオブジェクトが表示されていないと判断した場合、前記第1のコンピュータに記憶されたオブジェクトを前記通信経路を介して受信し、前記第２のコンピュータに出力することを要旨とする。
【００１４】
請求項３記載の本発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記導電性膜、および前記絶縁性膜は透明であり、前記位置検出手段は、前記第２のコンピュータからオブジェクトの出力を受け、該オブジェクトを表示することを要旨とする。
【００１５】
請求項３記載の本発明にあっては、導電性膜、および絶縁性膜は透明であり、位置検出手段は、第２のコンピュータからオブジェクトを表示する。これにより、利用者はオブジェクトを見ることができる。
【００１６】
請求項４記載の本発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記導電性膜は、前記第２のコンピュータからのオブジェクトの出力を投影装置を介した投影像として表示することを要旨とする。
以上
【００１７】
請求項４記載の本発明にあっては、投影装置は、第２のコンピュータからのオブジェクト出力を導電性膜に投影像として表示する。これにより、導電性膜、および絶縁性膜の色を問わず、利用者はオブジェクトを見ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
本発明の実施の形態に係る位置検出入出力装置を説明する前に、図７を用いて、Ｐｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐによるオブジェクト入出力システム１００の概念を説明する。
【００２０】
図７において、携帯情報端末１ｂおよびトランシーバ３ｂを身につけた利用者の生体がコンピュータ（画面）２０ａのあるオブジェクト４（例えば、魚）に触れて離すと（Ｐｉｃｋ）、このオブジェクト４はオブジェクトを管理しているオブジェクト管理部７ａからトランシーバ３ａ、生体、トランシーバ３ｂを介して自己の携帯情報端末１ｂに移動し、画面２０ａ上に表示されていたオブジェクトは消失する。次に、利用者の生体が他のコンピュータ（画面）２０ｃに触れると（Ｄｒｏｐ）、自己の携帯情報端末１ｂに移動していたオブジェクト４がトランシーバ３ｂ、生体、３ｃを介してオブジェクト管理部７ｃに移動し、画面２０ｃ上の利用者が触れた部分にオブジェクト４が表示される。このように、オブジェクト入出力システム１００は、利用者の生体によるＰｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐという直接操作技法を用いることにより、あたかもオブジェクトが現実空間での物理的な移動をしているかのよう操作感を与えるシステムである。
【００２１】
次に、このようなオブジェクト入出力システム１００のインターフェース部分に用いられる位置検出入出力装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る位置検出入出力装置１０の構成を示す図である。位置検出入出力装置１０は、抵抗膜方式のタッチパネルを採用しており、入出力手段としての導電性膜１１、絶縁性膜１２および位置検出装置１３と、トランシーバ３を有する構成で、携帯情報端末１ｂおよびトランシーバ３ｂを備えた利用者が導電性膜１１に触れることにより、導電性膜１１、通信線１４、トランシーバ３を介する第１の通信経路と、導電性膜１１、絶縁性膜１２、位置検出装置１３、出力線１５を介する第２の通信経路とが独立して成立し、第２の通信経路により取得された位置および時間に関する情報に基づいて、オブジェクトの送受信を第１の通信回路経由で行うようになっている装置である。尚、出力線１５およびトランシーバ３の先はオブジェクトを管理しているコンピュータに接続されるようになっている。
【００２２】
導電性膜１１は導電体で形成され、利用者の生体が触れると、導電性膜１１に誘起した電界をトランシーバ３に通信線１４を介して出力するようになっている。
【００２３】
ここで、トランシーバ３は、詳しくは、図２に示すように、生体に装着された別のトランシーバから生体に誘起されて伝達されてくる電界を絶縁膜３０４を介して送受信電極３０３で検出し、この電界を電界検出光学部３０５に結合して電気信号に変換する。この電気信号は、信号処理回路３０６で増幅、雑音除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路３０７で波形整形されてから、入出力（Ｉ／Ｏ）回路３０１を介してコンピュータに出力されるようになっている。
【００２４】
また、トランシーバ３は、コンピュータからの送信データを入出力（Ｉ／Ｏ）回路３０１を介して受け取ると、この送信データを送信部３０２を介して送受信電極３０３に供給し、該送受信電極３０３および絶縁膜３０４を介して生体に電界を誘起させ、この電界を生体に伝達させるようになっている。
【００２５】
従って、このようなトランシーバ３を位置検出入出力装置１０および利用者が備え、かつ利用者が導電性膜１１に触れることによって、生体を介してトランシーバ３に接続された双方のコンピュータ間通信が可能となり、オブジェクトの移動ができるようになっている。
【００２６】
絶縁性膜１２は導電性膜１１に隣接しており、導電性膜１１に誘起した電界の漏洩を防ぐものであり、これにより電界は弱まらずにトランシーバ３に的確に伝わるようになっている。
【００２７】
位置検出装置１３は絶縁性膜１２に隣接しており、利用者が導電性膜１１に触れた際には、導電性膜１１および絶縁性膜１２が押下され、この押下された位置が位置検出装置１３に伝わるようになっているので、位置検出装置１３は利用者が触れた位置、時間などの情報を検出し、該情報を出力線１５を介して接続先のコンピュータに出力するようになっている。
【００２８】
次に、このような位置検出入出力装置１０を用いた、Ｐｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐによるオブジェクト入出力システム１００を図３を用いて説明する。
【００２９】
オブジェクト入出力システム１００は、オブジェクト４ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，…，ｎ）を管理するオブジェクト入出力装置２０と、人が備えるウェアラブルコンピュータ群３０とを有する構成である。尚、図３には、オブジェクト入出力装置２０およびウェアラブルコンピュータ群３０は１つしか図示されていないが、オブジェクト入出力装置２０およびウェアラブルコンピュータ群３０は複数存在していてもよい。
【００３０】
オブジェクト入出力装置２０は、オブジェクト４ｉを管理するとともに、表示装置１６に表示されたオブジェクト４ｉを利用者が触れて操作することにより、オブジェクト４ｉの入出力を制御して、ウェアラブルコンピュータ群３０と通信を行う装置であり、オブジェクト管理装置２２、オブジェクト記憶装置２３、入力装置２１、出力装置２４、トランシーバ３ａ、および表示装置１６を備えている。
【００３１】
オブジェクト記憶装置２３は、オブジェクト４ｉを記憶する装置であり、オブジェクト管理装置２２は、利用者が触れた位置や利用者の触れる操作（クリック、ドラッグなど）により、オブジェクト記憶装置２３に記憶されたオブジェクトの入出力を制御する装置である。ここで、本発明におけるオブジェクトとは、属性（色、形、材質など）や機能（動く、消えるなど）やデータ（静止画、動画、音、時刻など）を有するものをいう。
【００３２】
表示装置１６は、前述した位置検出入出力装置１０の導電性膜１１、絶縁性膜１２および位置検出装置１３からなる装置をいい、前述した入出力手段としての機能の他、オブジェクト４ｉを表示する機能を有する装置である。尚、導電性膜１１、絶縁性膜１２は透明な膜であるため、位置検出装置１３に表示されたオブジェクト４ｉは利用者から見えるようになっている。
【００３３】
入力装置２１は、位置検出装置１３から受け取った位置や時間に関する情報をオブジェクト管理装置２２に出力するようになっている。また、上記情報から利用者の触れる操作（クリック、ドラッグなど）を判別し、操作に関する情報もオブジェクト管理装置２２に出力するようになっている。
【００３４】
出力装置２４は、オブジェクト管理装置２２から送られるオブジェクト４ｉを表示装置１６に出力する装置である。
【００３５】
人が身につけているウェアラブルコンピュータ群３０は、人間の腕、肩、胴体などに装着されたトランシーバ３ｂと、トランシーバ３ｂに接続された端末機器１ｂから構成され、生体を介してオブジェクト入力装置２０と通信可能となっている。
【００３６】
次に、オブジェクト入出力システム１００の動作について、図４および５を用いて説明する。ここで、図４はオブジェクトをピックした場合の動作を説明するシーケンス図であり、図５はオブジェクトをドロップした場合の動作を説明するシーケンス図である。
【００３７】
まず、利用者が表示装置１６上に表示されているオブジェクト４に触れると、電界伝達媒体である生体を介して、オブジェクト入出力装置２０とウェアラブルコンピュータ群３０とに通信路が確立し、両コンピュータは通信が可能となる（ステップＳ１０、Ｓ２０）。
【００３８】
一方、オブジェクト入出力装置２０においては、利用者が触れた位置、および時間に関する情報を位置検出装置１３が検出するので、該情報を入力装置２１を介してオブジェクト管理装置２２に出力する（ステップＳ３０）。オブジェクト管理装置２２は、オブジェクト記憶装置２３に記憶されたオブジェクトに関する情報と入力装置２１から取得した位置情報とから触れられたオブジェクトを特定し、また、入力装置２１から取得した操作情報からオブジェクトの入出力を制御する（ステップＳ３０）。そして、利用者の操作がｐｉｃｋであると判断した場合には、選択されたオブジェクトを生体を介してウェアラブルコンピュータ群３０の端末機器１ｂに送信する（ステップＳ４０、Ｓ５０）。尚、上記のオブジェクトの移動は、利用者の生体がオブジェクト４に触れている間に行われるものであり、利用者の生体がオブジェクト４から離れると、電界伝達媒体による通信は成立しないので、オブジェクト４の移動は行われない（ステップＳ６０、Ｓ７０）。
【００３９】
その後、利用者が同一のもしくは他の入出力装置２０の表示装置１６（オブジェクト４は表示されていない部分）に触れると、同様にして、電界伝達媒体である生体を介して、オブジェクト入出力装置２０とウェアラブルコンピュータ群３０とに通信路が確立し、両コンピュータは通信が可能となる（ステップＳ１１０、Ｓ１２０）。
【００４０】
一方、オブジェクト入出力装置２０においては、利用者が触れた位置、および時間に関する情報を位置検出装置１３が検出するので、該情報を入力装置２１を介してオブジェクト管理装置２２に出力する（ステップＳ１３０）。オブジェクト管理装置２２は、オブジェクト記憶装置２３に記憶されたオブジェクトに関する情報と入力装置２１から取得した位置情報から、触れられた位置にはオブジェクト４が存在しないと判断して、端末機器１に存するオブジェクト４を受信し、触れられた位置にオブジェクト４を表示する（ステップＳ１４０〜Ｓ１６０）。尚、上記のオブジェクト４の移動は、利用者の生体が画面に触れている間に行われるものであり、利用者の生体が画面から離れると、電界伝達媒体による通信は成立しないので、オブジェクト４ｉの移動は行われない（ステップＳ１７０、Ｓ１８０）。
【００４１】
従って、本実施の形態の位置検出入出力装置１０によれば、オブジェクト入出力システム１００において、電界伝達媒体を介して通信可能なトランシーバ３を用いることにより、利用者の生体が位置検出入出力装置１０に触れるという簡単な動作のみでオブジェクトを自由に移動させることができるので、ネットワーク環境を予め構築しなくても、Ｐｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐのシステムを実現することができる。
【００４２】
また、複数の利用者が同一画面のオブジェクト４ｉを操作する場合においても、操作情報として時間に関する情報を有しているため、操作者の特定をすることができるので、複数の利用者の共同作業や議論の効率を高めることができる。
【００４３】
さらに、コンピュータを有線および無線で接続しているネットワーク型のシステムに比べて、オブジェクト入出力システム１００は、電界伝達媒体を介するピアーツーピアの通信であるため、通信のセキュリティを高めることができる。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。例えば、上記実施の形態の位置検出入出力装置１０は、抵抗膜方式のタッチパネルを採用したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、他の方式を用いたタッチパネル、例えば赤外線方式などを採用してもよいのはもちろんである。尚、赤外線方式のタッチパネルの場合には、導電性膜１１、絶縁性膜１２および位置検出装置１３を有する３層の構成とせずに、１層の構成として、同様の機能を備えることが可能である。
【００４５】
また、上記実施の形態のオブジェクト入出力システム１００においては、出力装置２４が、オブジェクトを表示装置１６に出力するようにしていたが、図６に示すオブジェクト入出力システム２００のように、投影装置４１を別途設けて、この投影装置４１が表示装置１６にオブジェクトを投影、表示するようにしてもよい。そして、このような場合においては、導電性膜１１および絶縁性膜１２は、透明でなくてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の位置検出入出力装置によれば、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともに、電界伝達媒体に誘起された電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバを用いることにより、利用者がディスプレイに触れるだけでオブジェクトの移動を簡単に行うことができるので、ネットワーク環境を予め構築しなくても、データ通信を的確に行えるＰｉｃｋ-ａｎｄ-Ｄｒｏｐのシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る位置検出入出力装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る位置検出入出力装置を構成するトランシーバの回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る位置検出入出力装置を用いたオブジェクト入出力システムの概略構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る位置検出入出力装置を用いたオブジェクト入出力システムの動作を示すシーケンス図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る位置検出入出力装置を用いたオブジェクト入出力システムの動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る位置検出入出力装置を用いたオブジェクト入出力システムの概略構成図である。
【図７】実施の形態に係る位置検出入出力装置を用いたオブジェクト入出力システムの概念を説明する図である。
【図８】トランシーバを介してウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ウェアラブルコンピュータ
３トランシーバ
４オブジェクト
１０位置検出入出力装置
１１導電性膜
１２絶縁性膜
１３位置検出装置
１４通信線
１５出力線
１６表示装置
２０，４０オブジェクト入出力装置
２１入力装置
２２オブジェクト管理装置
２３オブジェクト記憶装置
２４出力装置
３０ウェアラブルコンピュータ群
１００，２００オブジェクト入出力システム
３０１Ｉ／Ｏ回路
３０２送信部
３０３送受信電極
３０４絶縁膜
３０５電界検出光学部
３０６信号処理回路
３０７波形整形回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a position detection input / output device using, for example, a transceiver used for data communication of a wearable computer. In particular, the present invention induces an electric field based on information to be transmitted in the electric field transmission medium and the electric field transmission medium. The present invention relates to a position detection input / output device using a transceiver that detects an induced electric field and transmits and receives information.
[0002]
[Prior art]
Although wearable computers are attracting attention due to the miniaturization and high performance of portable terminals, FIG. 8 shows an example in which such wearable computers are used while being worn by humans. As shown in the figure, thewearable computer 1 is mounted on a person's arm, shoulder, torso, etc. via atransceiver 3 to transmit / receive data to / from each other, and is further provided on the wall or floor so that it can be touched by the tip of a limb Communication is performed with a personal computer (PC) 5 provided outside through thetransceivers 3a and 3b and the cables.
[0003]
Here, thetransceiver 3 used for data communication between thewearable computer 1 and between thewearable computer 1 and the PC 5 uses a signal detection technique based on an electro-optic technique using a laser beam and an electro-optic crystal. Therefore, an electric field based on information to be transmitted is induced in a living body as an electric field transmission medium, and information is transmitted / received using the induced electric field.
[0004]
By the way, although the word “ubiquitous computing” has been heard recently, as one of the interfaces for realizing such a ubiquitous computing environment, for example, “Pick-and-Drop” is a direct operation technique in a multi-computer environment. Exists. In the Pick-and-Drop system, if an object in a screen (computer) is picked with a special pen and dropped on another screen (computer), the object can move from one screen to another. Therefore, information can be easily transferred between a plurality of computers.
[0005]
The prior art document information related to this application includes the following.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-352298
[Non-Patent Document 1]
Jun Rekimoto, “Pick-and-Drop: A Direct Manipulation Technique for Multiple Computer Environments”, [searched on September 10, 2002], Internet <URL: http: // www. csl. sony. co. jp / person / remoto / papers / wiss97. pdf>
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the Pick-and-Drop system described above is actually a network type system that moves an object by mutual communication between a server that manages which special pen stores which object and a computer. Therefore, there is a problem that a network environment in which the server and the computer are connected by wire and wireless must be constructed in advance.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and induces an electric field based on information to be transmitted in the electric field transmission medium, and detects the electric field induced in the electric field transmission medium and transmits / receives information. It is an object of the present invention to provide a position detection input / output device that can accurately perform data communication of the Pick-and-Drop system without using a network environment in advance.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention according toclaim 1 is a plurality of transceivers for inducing an electric field based on information to be transmitted in a living body which is an electric field transmission medium, and detecting and transmitting the induced electric field. A position detection input / output device in a computer system that moves an object between a plurality of computers byusing a first computer and a first transceiver connected to the first computer The position detection input / output device includes input / output means and a second transceiver connected to the input / output means and the second computer. When the living body touches, the position information regarding the position touched by the user's living body is detected, and the position information is output to the second computer, The transceiver of 2 establishes a communication path with the first transceiver via the input / output means and the living body of the user, and the object specified by the second computer based on the position information is The first input / output means transmits to the first transceiver via a communication path, and the input / output means is adjacent to the conductive film and the leakage of an electric field induced in the conductive film. An insulating film for preventing the user, and when the living body of the user touches the conductive film, the conductive film and the insulating film are pressed down when the user's living body touches the conductive film. And position detecting means for detecting position information relating to the position touched by the living body and outputting the position information to the second computer .
[0011]
In the first aspect of the present invention, when the living body of the user wearing the first computer and the first transceiver touches the input / output means, the first and second are connected via the living body which is an electric field transmission medium. Therefore, the object information can be transmitted and received between the first computer and the second computer. On the other hand, the input / output means detectsinformation related to theposition touched by the user's living body and outputs the information to the second computer, so that the second computerspecifies the object from the position information. Then, the second transceiver transmits the object specified by the second computer to the first transceiver. This makes it easy to move objects between multiple computers by establishing a communication path via an electric field transmission medium by simply touching the input / output means without having to build a network environment that connects computers in advance. can do. Further, since the computer system performs peer-to-peer communication, security can be improved as compared with a network type computer system.
Even if the living body of the user touches the conductive film, the insulating film prevents leakage of the electric field induced in the conductive film, so that the first and second transceivers communicate with each other through the living body that is an electric field transmission medium. The object can be transmitted and received between the first computer and the second computer.
In addition, even in a position detection input / output device that detects a pressing position based on pressing of a living body, the insulating film prevents leakage of the electric field to the outside or the influence of the electric field from the outside. An object can be accurately moved between a plurality of computers.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention,the second transceiver displays an object at a position touched by the user's living body based on the positional information. If it is determined that theobject is not present, the object is to receive the object stored inthefirstcomputer via the communication path and output the object to the second computer .
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in thefirst or second aspect of the present invention, the conductive film and the insulating film are transparent, and the position detection unit is configured to detect the object from the second computer. The gist is to receive the output and display the object.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, the conductive film and the insulating film are transparent, and the position detection means displays an object from the second computer. Thereby, the user can see the object.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in thefirst or second aspect of the invention, the conductive film displays the output of the object from the second computer as a projection image via a projection device. The gist.
[0017]
In the present invention, the projection device displays the object output from the second computer as a projection image on the conductive film. Thus, the user can see the object regardless of the colors of the conductive film and the insulating film.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
Before describing the position detection input / output device according to the embodiment of the present invention, the concept of an object input /output system 100 based on Pick-and-Drop will be described with reference to FIG.
[0020]
In FIG. 7, when a living body of a user wearing theportable information terminal 1b and thetransceiver 3b touches and releases an object 4 (for example, fish) on the computer (screen) 20a (Pick), the object 4 manages the object. Theobject management unit 7a moves to the personaldigital assistant 1b through thetransceiver 3a, the living body, and thetransceiver 3b, and the object displayed on the screen 20a disappears. Next, when the user's living body touches another computer (screen) 20c (Drop), the object 4 that has been moved to thepersonal information terminal 1b is transferred to the object management unit 7c via thetransceiver 3b, the living body, and 3c. The object 4 is displayed on the part touched by the user on thescreen 20c. In this way, the object input /output system 100 uses the user's living body as a direct operation technique called Pick-and-Drop, thereby making it feel as if the object is physically moving in real space. It is a giving system.
[0021]
Next, a position detection input / output device used for the interface portion of the object input /output system 100 will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a position detection input /output device 10 according to an embodiment of the present invention. The position detection input /output device 10 adopts a resistive film type touch panel, and includes a conductive film 11, an insulating film 12, a position detection device 13, and atransceiver 3 as input / output means. When the user having the 1b and thetransceiver 3b touches the conductive film 11, the first communication path through the conductive film 11, the communication line 14, and thetransceiver 3, the conductive film 11, the insulating film 12, and the position The detection device 13 and the second communication path via the output line 15 are established independently, and object transmission / reception is performed via the first communication circuit based on the position and time information acquired by the second communication path. It is a device that is supposed to be performed in. The output line 15 and the tip of thetransceiver 3 are connected to a computer that manages the object.
[0022]
The conductive film 11 is formed of a conductor, and when the user's living body touches, the electric field induced in the conductive film 11 is output to thetransceiver 3 via the communication line 14.
[0023]
Here, in detail, as shown in FIG. 2, thetransceiver 3 detects the electric field induced and transmitted to the living body from another transceiver attached to the living body with the transmission / reception electrode 303 through the insulating film 304, This electric field is coupled to the electric field detectionoptical unit 305 and converted into an electric signal. This electric signal is subjected to signal processing such as amplification and noise removal by thesignal processing circuit 306, and further shaped by thewaveform shaping circuit 307, and then output to the computer via the input / output (I / O)circuit 301. It has become so.
[0024]
Further, when thetransceiver 3 receives transmission data from the computer via the input / output (I / O)circuit 301, thetransceiver 3 supplies the transmission data to the transmission / reception electrode 303 via thetransmission unit 302. An electric field is induced in the living body through the membrane 304, and this electric field is transmitted to the living body.
[0025]
Therefore, the position detection input /output device 10 and the user are provided with such atransceiver 3, and when the user touches the conductive film 11, communication between both computers connected to thetransceiver 3 through the living body is possible. Thus, the object can be moved.
[0026]
The insulating film 12 is adjacent to the conductive film 11, and prevents leakage of the electric field induced in the conductive film 11, so that the electric field can be accurately transmitted to thetransceiver 3 without being weakened. Yes.
[0027]
The position detection device 13 is adjacent to the insulating film 12, and when the user touches the conductive film 11, the conductive film 11 and the insulating film 12 are pressed, and the pressed position is the position detection. Since the information is transmitted to the device 13, the position detection device 13 detects information such as the position and time touched by the user and outputs the information to the connected computer via the output line 15. ing.
[0028]
Next, a pick-and-drop object input /output system 100 using such a position detection input /output device 10 will be described with reference to FIG.
[0029]
The object input /output system 100 is configured to include an object input /output device 20 that manages objects 4i (i = a, b,..., N) and awearable computer group 30 included in a person. Although only one object input /output device 20 andwearable computer group 30 are shown in FIG. 3, a plurality of object input /output devices 20 andwearable computer groups 30 may exist.
[0030]
The object input /output device 20 manages the object 4i and controls the input / output of the object 4i by the user touching and operating the object 4i displayed on thedisplay device 16 to communicate with thewearable computer group 30. And an object management device 22, anobject storage device 23, aninput device 21, anoutput device 24, atransceiver 3a, and adisplay device 16.
[0031]
Theobject storage device 23 is a device for storing the object 4i. The object management device 22 is an object stored in theobject storage device 23 by a position touched by the user or an operation touched by the user (click, drag, etc.). It is a device that controls the input and output of. Here, the object in the present invention refers to an object having attributes (color, shape, material, etc.), functions (moving, disappearing, etc.) and data (still images, moving images, sounds, time, etc.).
[0032]
Thedisplay device 16 is a device composed of the conductive film 11, the insulating film 12, and the position detection device 13 of the position detection input /output device 10 described above, and displays the object 4i in addition to the function as the input / output means described above. It is a device having a function. Since the conductive film 11 and the insulating film 12 are transparent films, the object 4i displayed on the position detection device 13 is visible to the user.
[0033]
Theinput device 21 is configured to output information regarding the position and time received from the position detection device 13 to the object management device 22. Further, an operation (click, drag, etc.) touched by the user is determined from the above information, and information related to the operation is also output to the object management device 22.
[0034]
Theoutput device 24 is a device that outputs the object 4 i sent from the object management device 22 to thedisplay device 16.
[0035]
Awearable computer group 30 worn by a person includes atransceiver 3b attached to a human arm, a shoulder, a torso, and the like, and aterminal device 1b connected to thetransceiver 3b, and theobject input device 20 via a living body. Communication is possible.
[0036]
Next, the operation of the object input /output system 100 will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 4 is a sequence diagram illustrating an operation when an object is picked, and FIG. 5 is a sequence diagram illustrating an operation when an object is dropped.
[0037]
First, when the user touches the object 4 displayed on thedisplay device 16, a communication path is established between the object input /output device 20 and thewearable computer group 30 via a living body that is an electric field transmission medium. Can communicate with each other (steps S10 and S20).
[0038]
On the other hand, in the object input /output device 20, since the position detection device 13 detects information on the position touched by the user and time, the information is output to the object management device 22 via the input device 21 (step S30). ). The object management device 22 identifies the touched object from the information related to the object stored in theobject storage device 23 and the position information acquired from theinput device 21, and enters the object from the operation information acquired from theinput device 21. The output is controlled (step S30). If it is determined that the user's operation is pick, the selected object is transmitted to theterminal device 1b of thewearable computer group 30 via the living body (steps S40 and S50). Note that the movement of the object is performed while the user's living body is touching the object 4, and if the user's living body is separated from the object 4, communication by the electric field transmission medium is not established. 4 is not performed (steps S60 and S70).
[0039]
Thereafter, when the user touches thedisplay device 16 of the same or another input / output device 20 (the portion where the object 4 is not displayed), the object input / output device is similarly passed through the living body which is an electric field transmission medium. A communication path is established between thecomputer 20 and thewearable computer group 30, and both computers can communicate with each other (steps S110 and S120).
[0040]
On the other hand, in the object input /output device 20, since the position detection device 13 detects information on the position touched by the user and time, the information is output to the object management device 22 via the input device 21 (step S130). ). The object management device 22 determines that the object 4 does not exist at the touched position from the information regarding the object stored in theobject storage device 23 and the position information acquired from theinput device 21, and the object existing in theterminal device 1 4 is received and the object 4 is displayed at the touched position (steps S140 to S160). Note that the movement of the object 4 is performed while the user's living body is touching the screen. If the user's living body leaves the screen, the communication by the electric field transmission medium is not established, so the object 4i. Are not moved (steps S170 and S180).
[0041]
Therefore, according to the position detection input /output device 10 of the present embodiment, the object input /output system 100 uses thetransceiver 3 that can communicate via the electric field transmission medium, so that the living body of the user can detect the position detection input / output device. Since the object can be freely moved by only a simple operation of touching 10, it is possible to realize a Pick-and-Drop system without constructing a network environment in advance.
[0042]
In addition, even when a plurality of users operate the object 4i on the same screen, the operation information includes time information, so that the operator can be identified. And increase the efficiency of discussions.
[0043]
Furthermore, the object input /output system 100 is peer-to-peer communication via an electric field transmission medium, compared to a network type system in which computers are connected by wire and wirelessly, so that communication security can be improved.
[0044]
While the embodiments of the present invention have been described above, various modifications and changes can be made to the embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention. For example, the position detection input /output device 10 of the above embodiment employs a resistive touch panel. However, the present invention is not limited to this, and a touch panel using another method, such as an infrared method, may be used. Of course, it may be adopted. In the case of an infrared touch panel, the same function can be provided as a single-layer structure, instead of the three-layer structure including the conductive film 11, the insulating film 12, and the position detection device 13. is there.
[0045]
Further, in the object input /output system 100 of the above embodiment, theoutput device 24 outputs the object to thedisplay device 16, but like the object input /output system 200 shown in FIG. May be provided separately, and theprojection device 41 may project and display the object on thedisplay device 16. In such a case, the conductive film 11 and the insulating film 12 may not be transparent.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the position detection input / output device of the present invention, an electric field based on information to be transmitted is induced in the electric field transmission medium, and the electric field induced in the electric field transmission medium is detected to transmit / receive information. By using a transceiver, the user can easily move an object simply by touching the display. Therefore, a Pick-and-Drop system can accurately perform data communication without having to construct a network environment in advance. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a position detection input / output device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a transceiver constituting the position detection input / output device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an object input / output system using a position detection input / output device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a sequence diagram showing an operation of the object input / output system using the position detection input / output device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation of the object input / output system using the position detection input / output device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an object input / output system using a position detection input / output device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a concept of an object input / output system using the position detection input / output device according to the embodiment;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example in which a wearable computer is worn on a person via a transceiver and used.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OFSYMBOLS 1Wearable computer 3 Transceiver 4Object 10 Position detection input / output device 11 Conductive film 12 Insulating film 13 Position detection device 14 Communication line 15Output line 16Display device 20, 40 Object input /output device 21 Input device 22Object management device 23Object Storage device 24Output device 30Wearable computer group 100, 200 Object input / output system 301 I /O circuit 302 Transmission unit 303 Transmission / reception electrode 304Insulating film 305 Electric field detectionoptical unit 306Signal processing circuit 307 Waveform shaping circuit

Claims

Translated fromJapanese

送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う複数のトランシーバを利用して、複数のコンピュータ間のオブジェクト移動を行うコンピュータシステムにおける位置検出入出力装置であって、
利用者は、第１のコンピュータと、当該第１のコンピュータに接続された第１のトランシーバとを装着し、
前記位置検出入出力装置は、入出力手段と、当該入出力手段および第２のコンピュータに接続された第２のトランシーバと、を有し、
前記入出力手段は、前記利用者の生体が触れることにより、当該利用者の生体が触れた位置に関する位置情報を検出し、当該位置情報を前記第２のコンピュータに出力し、
前記第２のトランシーバは、前記入出力手段および前記利用者の生体を介して前記第１のトランシーバとの通信経路を確立するとともに、前記第２のコンピュータが前記位置情報に基づいて特定したオブジェクトを、前記通信経路を介して前記第１のトランシーバに送信し、
前記入出力手段は、
前記利用者の生体が触れる導電性膜と、
前記導電性膜に隣接し、前記導電性膜に誘起した電界の漏洩を防ぐ絶縁性膜と、
前記絶縁性膜に隣接し、前記利用者の生体が前記導電性膜に触れた場合には前記導電性膜および前記絶縁性膜が押下されることにより、前記利用者の生体が触れた位置に関する位置情報を検出して、前記第２のコンピュータに出力する位置検出手段と、を有すること
を特徴とする位置検出入出力装置。A computer system for inducing an electric field based on information to be transmitted in a living body as an electric field transmission medium, and for moving an object between a plurality of computers using a plurality of transceivers for detecting and transmitting the induced electric field A position detection input / output device in
The user wears a first computer and a first transceiver connected to the first computer,
The position detection input / output device includes input / output means and a second transceiver connected to the input / output means and the second computer,
The input / output means detects position information related to a position touched by the user's living body by touching the user's living body, and outputs the position information to the second computer;
The second transceiver establishes a communication path with the first transceiver via the input / output means and the living body of the user, and an object specified by the second computer based on the position information. , Transmit to the first transceiver via the communication path;
The input / output means includes
A conductive film that the living body of the user touches;
An insulating film adjacent to the conductive film and preventing leakage of an electric field induced in the conductive film;
When the user's living body touches the conductive film adjacent to the insulating film, the conductive film and the insulating film are pressed down to relate to the position touched by the user's living body. And a position detecting means for detecting position information and outputting the position information to the second computer .

前記第２のトランシーバは、前記第２のコンピュータが前記位置情報にもとづいて前記利用者の生体が触れた位置にオブジェクトが表示されていないと判断した場合、前記第 When the second transceiver determines that no object is displayed at a position touched by the user's living body based on the position information, the second transceiver11のコンピュータに記憶されたオブジェクトを前記通信経路を介して受信し、前記第２のコンピュータに出力することReceiving an object stored in the computer via the communication path and outputting the object to the second computer
を特徴とする請求項１記載の位置検出入出力装置。 The position detection input / output device according to claim 1.

前記導電性膜、および前記絶縁性膜は透明であり、
前記位置検出手段は、前記第２のコンピュータからオブジェクトの出力を受け、該オブジェクトを表示すること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の位置検出入出力装置。The conductive film and the insulating film are transparent,
The position detection input / output device according toclaim 1 , wherein the position detection unit receives an output of the object from the second computer and displays the object.

前記導電性膜は、前記第２のコンピュータからのオブジェクト出力を投影装置を介した投影像として表示すること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の位置検出入出力装置。The position detection input / output device according toclaim 1 , wherein the conductive film displays an object output from the second computer as a projection image via a projection device.