CN1719393A - 操作输入装置以及使用它的终端装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以直观地指示操作纸张翻页的动作、或弹起对象物的动作等的操作输入装置及使用它的终端装置。作为具体示例在终端装置上具备：具有挠曲性的弹性体(31)；检测因使用者的操作而产生的弹性体(31)的挠曲量，并输出与所检测的挠曲量相关的信息的操作输入装置(11)。

Description

操作输入装置以及使用它的终端装置

技术领域

本发明涉及一种检测使用者之操作的操作输入装置以及使用它的终端装置。

背景技术

近年来，作为用于输入使用者的指示操作的装置，除键盘和鼠标等之外，正在开发所谓微动(JOG：缓进给)拨盘等多种操作输入装置。例如，微动拨盘可以通过拨动操作而实现滚动显示的直观性操作。

另外，各种输入装置的示例在下述文献中公开，马场敬信著，“计算机结构(修订第2版)”，修订第2版，欧姆公司平成12年2月25日发行，第228页～230页。

但是，在近年来的计算机中尽管文件和书籍的数据等处理纸束(成束纸张)的应用增多，但是，并不存在提供对应于翻动纸束的动作的直观操作的接口。因此，许多设备的现状是借助于和滚动操作相同的操作来实现翻动纸束的动作。并且，作为伴随产生与翻动纸束相同的手指动作的方式，也不存在可以直观地进行弹起(拨弄)动作等的接口。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的之一在于，提供一种可以直观地指示操作纸张翻页的动作和弹起对象物的动作等的操作输入装置、以及使用它的终端装置。

为了解决上述现有问题，本发明的技术方案提供一种操作输入装置包括：具有挠曲性的弹性体；检测因使用者的操作而产生的所述弹性体的挠曲量的单元；输出与所检测出的挠曲量相关的信息的单元。

另外，根据本发明的其他技术方案，还提供一种使用该操作输入装置的终端装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的终端装置的一例的俯视图。

图2是表示本发明的实施方式涉及的终端装置的一例的结构的方框图。

图3A是表示本发明的实施方式涉及的操作输入装置的一例的立体图，图3B是表示本发明的实施方式涉及的操作输入装置的一例的侧视图。

图4是表示本发明的实施方式涉及的终端装置的动作示例的流程图。

图5是表示本发明的实施方式涉及的操作输入装置的其他例的立体图。

图6是表示操作输入装置的护罩的形状示例的说明图。

图7A是表示使用者利用较弱的力按压本发明的实施方式涉及的操作输入装置使其挠曲，并迅速松开手指时的挠曲量的时间变化的示例说明图，图7B是表示使用者逐渐增加力量使本发明的实施方式涉及的操作输入装置的弹性体挠曲，并在施加较强的力时迅速松开手指时的挠曲量的时间变化的示例说明图，图7C是表示使用者以较强的力使本发明的实施方式涉及的操作输入装置的弹性体挠曲，然后逐渐减小力量并慢慢地松开手指时的挠曲量的时间变化的示例说明图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。说明本发明的实施方式涉及的终端装置，如图1所示，具有操作输入装置11、操作部12和显示部13。操作部12是按钮等输入装置，显示部13是液晶显示器等显示器装置。关于操作输入装置11将在后面叙述。图1是表示本发明的实施方式涉及的终端装置的一例的俯视图。

显示部13和操作部12设置在大致薄式箱状的壳体的上面侧，操作输入装置11分别设在壳体的两面。此外，操作部12的一部分也可以设在壳体的侧面及/或背面。另外，在操作输入装置11的侧方分别形成把持部14(图1的虚线部)。使用者通常利用两手在这些把持部14把持着终端装置进行操作。

另外，该终端装置如图2所示，其构成为包括控制部21、存储部22、指示接受部23和显示控制部24。操作输入装置11如图3A、3B所示，其构成为包括：具有挠曲性的作为弹性体的板状体31；支撑该板状体31的支撑部32；检测通过使用者的操作形成的所述板状体的挠曲量的检测部33；输出与该检测部33检测出的板状体的挠曲量相关的信息的信息输出部34。图3A是操作输入装置11的一例的立体图，图3B是操作输入装置11的一例的侧视图。此外，在图3中为了易于看图，图示仅在一侧面具备检测部33的示例。

控制部21利用CPU等实现，按照存储在存储部22的程序进行动作。关于该控制部21的具体处理内容示例将在后面详细叙述。存储部22利用RAM(Random Access Memory)等存储元件、硬盘和DVD等记录介质的驱动器等实现。该存储部22存储着控制部21执行的程序。并且，该存储部22也作为控制部21的工作存储器动作，例如保存着控制部21进行处理所需要的各种数据。

指示接受部23连接操作部12和操作输入装置11。指示接受部23在作为操作部12的按钮等被按下时，向控制部21输出表示该按钮被按下的信号。并且，该指示接受部23从操作输入装置11接受该操作输入装置11中包含的与板状体31的挠曲量相关的信息输入，并把该信息输出给控制部21。显示控制部24连接显示部31，根据从控制部21输入的指示，在作为显示部13的显示器上显示图像。

操作输入装置11的板状体31的一部分在壳体外面突出。该板状体31利用例如丙烯树脂、氯乙烯树脂、聚氯乙稀、聚碳酸酯、PET树脂、聚氯乙烯叉树脂、氟树脂、密胺树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、尿烷树脂橡胶等各种树脂、和铁、铜等金属等具有弹性的材料形成。并且，即使具有刚性的材料，如果利用加工成卷簧状等方法使具有挠曲性，也可以采用。该板状体31的平面形状可以是任何形状，也可以是图3所示的例如矩形状。

支撑部32被固定在终端装置的壳体内，用于支撑板状体31的一部分。具体而言，该支撑部32具有使前端部向外侧弯曲的两个板簧，用于夹持着板状体31进行支撑。板状体31在通过使用者而挠曲时，以该支撑部32为支点挠曲。

检测部33是压力传感器(压电传感器等)，例如图3所示，设在支撑部32的附近，即设在由支撑部32夹持的边的一侧。这样，板状体31挠曲时，以与其挠曲量对应的压力按压设在该挠曲方向的一面侧的压电传感器。由此，作为检测部33的压力传感器输出与通过该按压形成的压力相关的电压信号，作为与板状体31的挠曲量相关的信息。另外，在本实施方式中，压电传感器设在未图示的板状体31的两面侧，在壳体底面方向挠曲时的压力和在壳体表面方向挠曲时的压力均可以检测到。

信息输出部34输出由检测部33检测的与板状体31的挠曲量相关的信息。具体而言，该信息输出部34在检测部33输出的信号是电压信号时，将该电压信号转换为数字值，并输出该转换后的数字值。

此处，叙述利用控制部21进行的处理的具体示例。具体而言，此处说明书籍阅览程序或电话簿阅览程序等进行显示由多页构成的文档的处理的情况。控制部21如图4所示，选择从操作输入装置11输入的数字值中的最大值(S1)。此处，在操作输入装置11的板状体31的挠曲方向(上下两个方向)分别设有检测部33，所以从一个操作输入装置11输入的数字值有两个，由于在壳体的左右设置有操作输入装置11，所以合计4个数字值被输入到控制部21。

另外，此数字值例如进行以下变化。即，在操作输入装置11的板状体31未挠曲的状态下(自然状态)，板状体31的上侧检测部33和下侧检测部33均不接受压力，所以所获得的数字值表示没有接受压力(例如为“0”)。

另一方面，在使用者使板状体31向下侧(与壳体的显示部13相反的一面方向)弯曲时，设在板状体31的下侧的检测部33接受压力。因此，从板状体31的下侧检测部33获得的数字值变化为对应压力的值(例如为正值)。该值根据弯曲量(即板状体31的挠曲量)而变化，例如挠曲越大该值越大。此时，设在板状体31的上侧的检测部33不接受压力，所以从此处获得的数字值表示没有接受压力的状态(例如为“0”)。

同样，在使用者使板状体31向上侧(壳体的显示部13的表面方向)弯曲时，设在板状体31的上侧的检测部33接受压力，设在板状体31的下侧的检测部33不接受压力。即，从板状体31的上侧检测部33获得的数字值变化为与压力相应的值(例如为正值)，从下侧检测部33获得的数字值为表示未接受压力(例如为“0”)的状态。

因此，在本实施方式中，考虑到使用者错误触摸板状体31的情况，针对是否进行了操作在压力的大小，即板状体31的挠曲量小于规定量的情况下，使之不进行与其对应的处理。即，控制部21判断在处理S1中所选择的数字值是否超过规定的阈值(S2)，在未超过规定的阈值时(否定时)直接结束处理。

控制部21在处理S2中，当在处理S1选择的数字值超过规定阈值时(肯定时)，根据该所选择的数字值是对应于哪个检测部33的值，进行变更将要显示的页码的处理(S3)。具体而言，控制部21检查在处理S1选择的数字值是下述情况中的哪个值。

(1)设在壳体左侧的操作输入装置11的板状体31下侧的情况(以下称为“左下操作”)，

(2)设在壳体左侧的操作输入装置11的板状体31上侧的情况(以下称为“左上操作”)，

(3)设在壳体右侧的操作输入装置11的板状体31下侧的情况(以下称为“右下操作”)，

(4)设在壳体右侧的操作输入装置11的板状体31上侧的情况(以下称为“右上操作”)。

然后，在属于左下操作或右上操作时，使将要显示的页码例如只递增1页。另外，在属于左上操作或右下操作时，使将要显示的页码例如只递减1页。然后，控制部21相应待机预先确定的时间(S4)，并返回处理S1继续进行处理。

此外，在处理S3，控制部21也可以根据正在显示的文档是竖写(日文小说等)还是横写，改变页码的变更控制内容。即，在文档是横写时，如上所述，在属于左下操作或右上操作时递增将要显示的页码，在属于左上操作或右下操作时递减将要显示的页码。另外，在文档是竖写时，与上述相反，在属于左下操作或右上操作时递减将要显示的页码，在属于左上操作或右下操作时递增将要显示的页码。

进而，控制部21也可以根据在处理S1选择的数字值的大小、即板状体31的挠曲量，改变纸页送进速度。具体而言，挠曲量越大，使纸页送进速度越快。为此，只要把处理S4中的待机时间设成可调方式，控制部21进行挠曲量越大时在处理S4的待机时间越短的调整即可。

根据本实施方式的终端装置，使用者在送进文档的纸页时，可以进行使板状体31的挠曲的操作来指示，而能够实现与将纸束翻动时相同的直观操作。

进而，在本实施方式的操作输入装置11中，支撑部32中包含的两个板簧的前端部向外侧弯曲，容易进行从这两个板簧之间抽出板状体31的作业、以及把板状体31插入这两个板簧之间的作业。据此，根据控制部21的处理内容，可以替换使用弹力相互不同的板状体31，或者在板状体31出现劣化时可以更换等等。另外，也可以使板状体31的颜色和图案、质感等不同，使用者可以根据喜好自由地进行选择。

另外，在前面的说明中，操作输入装置11使用压力传感器检测板状体31的挠曲量，但也可以使用检测挠曲量用的应变计代替。使用了应变计的操作输入装置11如图5所示，包括：具有挠曲性的板状体31；支撑部32；包含应变计而成的检测部33；信息输出部34以及保护罩35。在图5中，为了说明而图示将保护罩35部分切断后的状态。

保护罩35可以使用挠曲性高于板状体31的材料实现，如图6所示可以折叠成M字形状。保护罩35可以在M字的中央谷部41接受板状体31，把应变计33固定在上下谷部42、43的至少一方内部。保护罩35在图6左侧的虚线位置、即接受板状体31的中央谷部41的端部位置，被固定在底座上。支撑部32以包含于保护罩35的状态保持板状体31的一部分。

在使用了应变计的该操作输入装置11中，在板状体31挠曲时，被固定于保护罩35的检测部33即应变计一起挠曲，可以检测板状体31的挠曲量。并且，在该示例中，板状体31可以从保护罩35内部抽出或插入保护罩35内部，能够进行更换。

此外，在不需要更换板状体31时，把检测部33即应变计直接固定在板状体31上，可以检测板状体31的挠曲量。这样，保护罩35并不是在任何情况下都需要。

进而，虽然在前面的说明中，控制部21把从操作输入装置11输入的数字值直接用于处理中，但是，控制部21也可以根据该数字值的时间变化进行处理。

即，控制部21把从操作输入装置11输入的数字值以一定间隔记录在存储部12中。并且，根据所记录的多个数字值的变化，检测板状体31的挠曲量的时间变化。因此，可以把挠曲量的时间变化用于规定的处理中。

具体而言，控制部21记录在存储部12中的数字值进行图7A、图7B和图7C所示的变化。图7A表示使用者利用较弱的力按压板状体31使其挠曲，并迅速松开手指时的变化示例，图7B表示使用者逐渐增加力量使板状体31挠曲，并在施加较强的力时迅速松开手指时的变化示例，图7C表示使用者以较强的力使板状体31挠曲，然后逐渐减小力量并慢慢地松开手指时的变化示例。

控制部21计算这些变化的微分(差分)，检测挠曲速度及复原速度。作为具体例，把控制部21第i次记录在存储部12的工作存储器中的数字值设为D(i)，控制部21可以按后面所述检测挠曲速度和复原速度。即，控制部21计算差分值D(i)-D(i-1)，进行基于该差分值的处理。并且，考虑到在差分值上因数字值为最大时的值(峰值)的大小而存在差异，也可以参照接近的峰值修正差分值。即，在峰值较小时和峰值较大时，使板状体31从该状态弹起时的板状体31的挠曲量的变化速度不同。即，在峰值较小时，挠曲量的变化速度较小。此外，峰值对于被预先确定的整数N，被设为存储在存储部12中的D(i-n)中的最大的值(其中，n表示从0到N变化的整数)。由此，可以获得接近的峰值。

因此，控制部21也可以例如使用将差分值D(i)-D(i-1)除以伴随此前刚记录下的峰值P的增加而增加的增加函数值f(P)得到的值(修正值)来进行规定处理。其中，增加函数值f(P)例如既可以是P自身，也可以是自然对数log(P)。

控制部21使用该修正值例如如下进行动作。即，控制部21执行例如弹球游戏或弹子球等的游戏程序，可以实现利用板状体31将球弹起的操作。例如，如果修正值大于等于规定的阈值，则设为以对应此前的峰值的力量强度将球弹起以设定球的初始速度。另外，如果修正值不足规定的阈值，则使将球弹起的制动杆的图像根据各时间点的值而移动。亦即，即便使板状体31挠曲，通过使挠曲缓慢复原，就可以取消将球弹起的动作。

另外，控制部21也可以根据这些差分和修正值是否大于等于规定的阈值，来判别使用者进行了(a)使板状体31弹起的动作、(b)使板状体31缓慢复原的动作中的哪种操作，并输出表示该判别结果的信息。

另外，虽然此处是检查修正值是否大于等于阈值，但也可以取而代之，根据此前刚记录下的峰值来修正阈值，比较差分值是否大于等于修正后的峰值。

控制部21也可以预先进行下述处理作为操作输入装置11的挠曲量检测的初始化动作。即，控制部21在显示部13显示“请放上手指。请不要按压。”，把与一定时间后的挠曲量相关的数字值设定为没有输入的状态下的最小值(此前说明中的“0”值)。然后，控制部21在显示部13显示“请将板弯曲到最大”，然后，检测与在一定时间中输入的挠曲量相关的数字值，获取其峰值，把该峰值设定为与挠曲量相关的最大值。另外，控制部12在显示部13显示“请迅速松开手指”，然后计算与在一定时间中输入的挠曲量相关的数字值的差分，测定板状体31仅靠其弹性复原时的速度。所测定的速度信息，根据上述差分值和修正值，确定成为判断对板状体31进行了弹起操作和缓慢复原操作的哪种操作时的基准的阈值。

进而，本实施方式的终端装置也可以在其壳体内部设置收纳装置，并把板状体31收纳在壳体内部，该收纳装置包括：使操作输入装置11的支撑部32滑动移动的引导路径；将支撑部32分别卡定在沿着该引导路径抽出板状体31的位置和收纳位置的锁定器。该收纳装置可以是和例如广泛公知的推入式钮子开关相同的锁定机构。这样，把突出的板状体31按入壳体内，可以把包括该板状体31的操作输入装置11整体收纳在壳体内，在该收纳状态下进一步按压板状体31，板状体31在壳体外部突出。并且，在用于使板状体31突出的壳体开口部，也可以设置在挠曲方向限制挠曲量的部件，作为限制板状体31的挠曲量的单元。如果设置该部件，即使板状体31的挠曲较大时，也可以利用该部件限制挠曲量，可以减少板状体31破损的机会。

进而，虽然在前面的说明中，弹性体形成为板状，但不限于此，也可以是利用树脂和橡胶、金属等的可挠曲性材料成型的长方体形状、圆柱形状及其他形状。

进而，在图4所示控制部21的处理S3中，与在处理S1的选择无关，也可以参照从操作输入装置11输入的所有数字值的大小进行规定处理。例如，在设于左右的操作输入装置11中，使双方板状体31均向下方挠曲并移出画面，可以缩小显示中的图像数据。同样，使双方板状体31均向下方挠曲并移入画面，可以放大显示中的图像数据。

另外，控制部21在检测到握持着抽出或握持着推入(与弹起时不同，差分值或修正值小于阈值)时，也可以不进行送进纸页的处理，而显示菜单等。

另外，如果使用本实施方式的操作输入装置11，控制部21作为游戏角色的控制，可以实现使高尔夫游戏或棒球游戏中的俱乐部和球棒摆动的动作控制、使弹球游戏或弹子球游戏的球弹起的动作控制、及竞技游戏等中的加速器、制动器操作的控制。另外，如本实施方式所示，通过在终端壳体的两侧设置两个操作输入装置11，就可以进行基于左右板状体31的挠曲量之差的游戏处理，而实现诸如若该差过大则判断为“失败”、如果在一定差异范围内则判断为“成功”的平衡游戏、运气诊断游戏等。

进而，在本实施方式中，在终端装置具有挠曲性部件时(例如操作部12具有触摸屏等)，操作输入装置11的弹性体也可以用该挠曲性部件代替板状体31。这样，借助使触摸屏弯曲的操作，控制部12可以进行规定处理。

另外，虽然在前面的说明中，作为例子说明了在终端装置的壳体内安装操作输入装置11的情况，但是，操作输入装置11也可以是外部装置。在该情况下，操作输入装置11就通过USB等接口对终端装置输出与弹性体的挠曲量相关的信息。

虽然在此按照优选的或者仿效的实施例进行了描述，但本发明并不限于这里的说明。

Claims (11)

1.一种操作输入装置，包括：

具有挠曲性的弹性体；

检测因使用者的操作而产生的所述弹性体的挠曲量的单元；和

输出与所检测出的挠曲量相关的信息的单元。

2.一种操作输入装置，包括：

具有挠曲性的弹性体；

支撑所述弹性体的一部分，并在所述弹性体挠曲时成为支点的支撑部；

设置在所述弹性体的至少一面侧且在所述支撑部附近，检测所述弹性体的挠曲量的至少一个压力传感器部；和

输出与所述压力传感器部所检测出的所述弹性体的挠曲量相关的信息的信息输出部。

3.按照权利要求2所述的操作输入装置，其特征在于：在所述弹性体的两面分别配置有所述压力传感器部。

4.一种操作输入装置，包括：

具有挠曲性的弹性体；

支撑所述弹性体的一部分，并在所述弹性体挠曲时成为支点的支撑部；

被安装成与所述弹性体成为一体进行挠曲，并检测所述弹性体的挠曲量的至少一个应变计部；和

输出与所述应变计部所检测出的所述弹性体的挠曲量相关的信息的信息输出部。

5.一种终端装置，包括：

(a)操作输入部，具备：具有挠曲性的弹性体；检测因使用者的操作而产生的所述弹性体的挠曲量的单元；和输出与所检测出的挠曲量相关的信息的单元，

(b)记录部，多次记录与所述操作输入部的弹性体的挠曲量相关的信息，以及

(c)控制部，基于所述记录部中所记录的多个信息，检测所述弹性体的挠曲量的时间变化，并基于该检测结果进行规定处理。

6.按照权利要求5所述的终端装置，其特征在于：所述控制部基于所述挠曲量的时间变化的检测结果，判别使用者对于所述弹性体的操作方式，并输出该判别结果。

7.按照权利要求5所述的终端装置，其特征在于：具备将所述操作输入装置的弹性体收纳在终端装置的壳体内的收纳部。

8.按照权利要求5所述的终端装置，其特征在于：在所述操作输入装置的弹性体侧方设有把持终端装置的壳体的把持部。

9.按照权利要求5所述的终端装置，其特征在于：所述操作输入装置被分别设置在终端装置的壳体两侧。

10.一种终端装置，包括：

(a)操作输入部，具备：具有挠曲性的弹性体；检测因使用者的操作而产生的所述弹性体的挠曲量的单元；和输出与所检测出的挠曲量相关的信息的单元，以及

(b)控制部，进行显示由多页组成的文档的处理，并且根据所述操作输入装置的弹性体的挠曲量，使所述文档的纸页送进速度变化。

11.一种计算机可读取的记录介质，存储了在连接有操作输入装置的计算机上所执行的程序，其中，该操作输入装置具备：具有挠曲性的弹性体；检测因使用者的操作而产生的所述弹性体的挠曲量的单元；和输出与所检测出的挠曲量相关的信息的单元，该程序使计算机执行以下步骤：

从所述操作输入装置接受与所述弹性体的挠曲量相关的信息输入的步骤；

显示由多页组成的文档的步骤；  以及

根据上述接受到的信息，使所述文档的纸页迭进速度变化的步骤。

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