JP4743268B2 - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。

近年、日常のさまざまな情報を可視化するという表現（ａｍｂｉｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が広く普及している（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１には、携帯電話の受信・発信といった情報を可視化する技術が開示されている。

また、ニュース情報を可視化する技術が開示されている（例えば、非特許文献２参照）。こういった表現法によれば、意図的に探してないアイテムが見えたり、ユーザが知らなかったことを発見できたりして、学習に役立つというメリットがある。

さらに、画面上でユーザが指定した座標に基づいてオブジェクトの回転軸と回転方向とを判定し、判定した結果に基づいてオブジェクトを回転させる技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００４−２５９０６５号公報 "ＴＯＤＡＹ"，［ｏｎｌｉｎｅ］，［平成２０年１２月１日検索］，インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｔｏｄａｙ．ｃａｄａ１．ｎｅｔ／ｍａｉｎ．ｐｈｐ＞ "ＴＯＤＡＹ"，［ｏｎｌｉｎｅ］，［平成２０年１２月１日検索］，インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｂｃ．ｃｏ．ｕｋ／ｗｈｉｔｅ／ｓｐｅｃｔｒｕｍ．ｓｈｔｍｌ＞

しかしながら、非特許文献１や非特許文献２に開示されている表現法によれば、例えば、一度に多数のオブジェクトを画面上に表示する必要が生じる場合がある。そのために、画面面積の制限されたモバイル機器等では、オブジェクトサイズを小さくしたり、オブジェクトを奥行き方向に重ねて表示したりする必要が生じることとなる。このとき、タッチパネルからＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）上に表示された任意のオブジェクトを選択するという操作において、選択対象となるオブジェクトの表示面積を指で選択できる程度に十分に確保する必要がある。

オブジェクトサイズを小さくするという表現法においては、例えば、ズーム率を切り替えて対応するといった方法が考えられる。これには、オブジェクトの選択と全体の俯瞰を同時に行うことができないという問題がある。一方で、指で選択できる程度に十分に確保したサイズでオブジェクトを奥行き方向に重ねて表示するというアプローチでは、オブジェクトの裏に隠れたオブジェクトを選択する際に、手前にあるオブジェクトを移動させる操作が必要になり、１ステップで操作を完了できないという問題がある。

特許文献１に開示されている技術によれば、画面上でユーザが指定した座標に基づいてオブジェクトの回転軸と回転方向とを判定し、判定した結果に基づいてオブジェクトを回転させることができる。しかし、画面上でユーザが指定した座標によってオブジェクトの回転のさせ方が決まるので、選択対象となるオブジェクトが表示されずに選択できない状態を解消するための指定方法が分かりにくいという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、選択対象となるオブジェクトが表示されずに選択できない状態において、ユーザの接触操作によって直感的にオブジェクトの状態を変化させてオブジェクトを選択できるようにすることが可能な、新規かつ改良された技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、オブジェクトを表示することが可能である表示部と、オブジェクトに固有の物理量とオブジェクトの状態を示す状態量とを記憶する記憶部と、所定の処理を実行することが可能である処理部と、操作体から受ける圧力の大きさまたは操作体の接近度合いを接触量として検出する検出部と、検出部が検出した接触量に応じてオブジェクトが存在する空間を規定する所定のパラメータを変化させることによって、オブジェクトの状態量を変化させた場合に、変化後のオブジェクトの状態量を、所定のパラメータと記憶部が記憶するオブジェクトの物理量と記憶部が記憶するオブジェクトの状態量とを使用して力学モデルに基づいて算出し、算出した変化後のオブジェクトの状態量によって記憶部が記憶するオブジェクトの状態量を更新する算出部と、記憶部が記憶するオブジェクトの状態量に基づいてオブジェクトを表示部に表示させるとともに、記憶部が記憶するオブジェクトの状態量に応じた所定の処理を処理部に実行させる制御部と、を備える、情報処理装置が提供される。

オブジェクトは、複数の分割オブジェクトに分割されて構成され、記憶部は、物理量および状態量の組み合わせを各分割オブジェクトについて記憶し、算出部は、検出部が検出した接触量に応じて複数の分割オブジェクトが存在する空間を規定する所定のパラメータを変化させることによって、各分割オブジェクトの状態量を変化させた場合に、変化後の各分割オブジェクトの状態量を、所定のパラメータと記憶部が記憶する分割オブジェクトの物理量と記憶部が記憶する分割オブジェクトの状態量とを使用して力学モデルに基づいて算出し、算出した変化後の各分割オブジェクトの状態量によって記憶部が記憶する各分割オブジェクトの状態量を更新し、制御部は、記憶部が記憶する各分割オブジェクトの状態量を判断することによって複数の分割オブジェクトのうちで表示部に表示させている分割オブジェクトを特定し、特定した分割オブジェクトに応じた所定の処理を処理部に実行させることとしてもよい。

情報処理装置は、入力部をさらに備え、制御部は、特定した分割オブジェクトが複数存在する場合には、入力部を介して特定した複数の分割オブジェクトのいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付け、選択情報によって選択される分割オブジェクトに応じた所定の処理を処理部に実行させることとしてもよい。

検出部は、表示部の背面に配置されており、算出部は、表示部と検出部との間に平面または曲面によって構成される面を有する土台が配置され、土台の面上に複数の分割オブジェクトが載せられているものとした場合に、検出部が検出した接触量に応じて表示部の方向に土台の厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させることとしてもよい。

算出部は、検出部が接触量を操作体によって接触された場所を示す場所情報をさらに検出した場合には、場所情報が示す場所ごとに接触量に応じて表示部の方向に土台の厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させることとしてもよい。

記憶部が記憶する各分割オブジェクトの物理量は、各分割オブジェクトの質量を含み、記憶部が記憶する各分割オブジェクトの状態量は、各分割オブジェクトの土台の面を基準とした高さを含む位置情報を含むこととしてもよい。

算出部は、土台の厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させた場合に、各分割オブジェクトの位置情報が示す高さが、記憶部が記憶する閾値未満のままであるか否かを判断し、閾値未満のままであると判断した分割オブジェクトについては、変化前の位置情報に含まれる高さに土台の厚みの増加分だけ加算することで変化後のオブジェクトの状態量を算出することとしてもよい。

オブジェクトは、複数の面に囲まれて構成され、制御部は、記憶部が記憶するオブジェクトの状態量を判断することによって複数の面のうちで表示部に表示させている面を特定し、特定した面に応じた所定の処理を処理部に実行させることとしてもよい。

情報処理装置は、入力部をさらに備え、制御部は、特定した面が複数存在する場合には、入力部を介して特定した複数の面のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付け、選択情報によって選択される面に応じた所定の処理を処理部に実行させることとしてもよい。

検出部は、表示部の背面に配置されており、算出部は、表示部と検出部との間に平面または曲面によって構成される面を有する土台が配置され、土台の面上にオブジェクトが載せられているものとした場合に、検出部が検出した接触量に応じて表示部の方向に土台の厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させることとしてもよい。

算出部は、検出部が接触量を操作体によって接触された場所を示す場所情報をさらに検出した場合には、場所情報が示す場所ごとに接触量に応じて表示部の方向に土台の厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させることとしてもよい。

記憶部が記憶するオブジェクトの物理量は、オブジェクトの質量を含み、記憶部が記憶するオブジェクトの状態量は、オブジェクトの土台の面を基準とした高さを含む位置情報を含むこととしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、選択対象となるオブジェクトが表示されずに選択できない状態において、ユーザの接触操作によって直感的にオブジェクトの状態を変化させてオブジェクトを選択できるようにすることが可能な技術を提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお、説明は以下の順序で行う。

１． 第１実施形態
１−１．情報処理装置の使用例
１−２．情報処理装置のハードウェア構成
１−３．情報処理装置の機能
１−４．情報処理装置の動作
２． 第１実施形態の変形例
２−１．情報処理装置の機能
３． まとめ

＜１．第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態について説明する。

［１−１．情報処理装置の使用例］
まず、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の使用例について説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の使用例を示す図である。以下、図１を用いて本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の使用例について説明する。

本発明の実施形態では、表面にタッチパネル１０３、裏面にタッチパッド１０４を備えた情報処理装置１００（モバイル機器等）について説明する。ユーザは、タッチパネル１０３に表示されているオブジェクトを選択する。ユーザは、例えば、表面におけるタップ操作では、第１接触部２１０（操作体）を使用し、裏面におけるタップ操作では、第２接触部２２０（操作体）を使用する。

以下では、第１接触部２１０としてユーザの右手の親指、第２接触部２２０としてユーザの右手の人差し指を使用することとして説明するが、これらの指に限定されず、ユーザ自身が使いやすい指を使用することとすればよい。例えば、左手の指を使用することとしてもよく、他の指（中指、薬指、小指等）を使用することとすればよい。また、第１接触部２１０と第２接触部２２０は、同一の指であってもよいし、異なる指であってもよい。

以上、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置１００の使用例について説明した。次に、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置１００のハードウェア構成について説明する。

［１−２．情報処理装置のハードウェア構成］
次に、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置のハードウェア構成について説明する。図２は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置のハードウェア構成を示す分解斜視図である。以下、図２を用いて（適宜図１参照）、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置のハードウェア構成について説明する。

図２に示すように、情報処理装置１００の上面には、情報入力装置１０２が配設されている。情報入力装置１０２は、ユーザの第１接触部２１０と接触することが可能な第１接触面１０２ａを有しており、第１接触面１０２ａにおける第１接触部２１０との接触位置を示す第１位置情報を取得することが可能である。情報入力装置１０２は、取得した第１位置情報をＣＰＵ１０８に情報信号として出力する。情報処理装置１００のユーザは、情報入力装置１０２を操作することにより、情報処理装置１００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。情報入力装置１０２は、タッチパネル１０３の一部を構成するものである。

情報入力装置１０２の下面には、表示装置１０１が配設されている。表示装置１０１は、情報を表示することが可能にされたものである。表示装置１０１は、タッチパネル１０３の一部を構成するものである。表示装置１０１は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ装置等、情報をユーザに対して視覚的に通知することが可能な装置で構成される。表示装置１０１は、例えば、情報処理装置１００が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置１０１は、情報処理装置１００が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。

表示装置１０１の下面には、基盤１０９が配設されている。基盤１０９には、情報処理装置１００で使用される様々な部品、装置等が取り付けられている。具体的には、図３を用いて後述する、不揮発性メモリ１０６、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０７、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０８等の装置が取り付けられている。

情報処理装置１００の下面には、タッチパッド１０４が配置されている。タッチパッド１０４は、ユーザの第２接触部２２０と接触することが可能な第２接触面１０４ａを有しており、第２接触面１０４ａにおける第２接触部２２０との接触位置を示す第２位置情報を取得することが可能である。タッチパッド１０４は、取得した第２位置情報をＣＰＵ１０８に情報信号として出力する。タッチパッド１０４は、透明電極を構成する金属薄膜を利用した抵抗膜方式、指先と導電膜との間での静電容量の変化を捉えて位置を検出する静電容量方式や、赤外線遮光方式、電磁誘導方式など、第２接触部２２０の位置情報を検出できるもので構成される。

タッチパッド１０４の上面には、圧力センサ１０５が配置されている。圧力センサ１０５は、図２に示したように、タッチパッド１０４の上面の全面に配置されていることとしてもよいし、所定の箇所（４隅等）に設置されることとしてもよいが、圧力センサ１０５が配置される位置は特に限定されるものではない。圧力センサ１０５は、ユーザが第２接触部２２０によってタッチパッド１０４を押下した際に、第２接触部２２０から第２接触面１０４ａが受けた圧力を検出することが可能な位置に配置されていればよい。

図３は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。以下、図３を用いて（適宜図１および図２参照）、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置のハードウェア構成について説明する。

図３に示すように、本発明の実施形態にかかる情報処理装置１００は、タッチパネル１０３（表示装置１０１および情報入力装置１０２）と、タッチパッド１０４と、圧力センサ１０５と、不揮発性メモリ１０６と、ＲＡＭ１０７と、ＣＰＵ１０８と、を含んで構成される。

圧力センサ１０５は、上述したように、第２接触部２２０から第２接触面１０４ａが受けた圧力を検出することが可能なものであり、その種類は特に限定されるものではない。

不揮発性メモリ（記憶部）１０６は、情報処理装置１００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置であり、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。不揮発性メモリ１０６は、ＣＰＵ１０８が実行するプログラムや各種データを格納する。本実施形態では、不揮発性メモリ１０６は、列仮名文字群と先頭行仮名文字とを対応付けて記憶している。

ＲＡＭ１０７は、ＣＰＵ１０８において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶するものである。

ＣＰＵ１０８は、演算処理装置および制御装置として機能し、不揮発性メモリ１０６、ＲＡＭ１０７に記録された各種プログラムにしたがって、情報処理装置１００内の動作全般またはその一部を制御するものである。

以上、本発明の各実施形態に係る情報処理装置１００の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。したがって、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。

以上、本発明の実施形態にかかる情報処理装置１００のハードウェア構成について説明した。次に、本発明の実施形態にかかる情報処理装置１００の制御部の機能について説明する。

［１−３．情報処理装置の機能］
図４は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能ブロック図である。以下、図４を用いて（適宜図１ないし図３参照）、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能について説明する。

図４に示すように、第１実施形態にかかる情報処理装置１００は、タッチパネル１０３と、入力部１１０と、検出部１２０と、制御部１３０と、処理部１４０と、表示部１５０と、記憶部１６０と、算出部１７０とを備えるものである。これらの各ブロックについての説明は図６ないし図９を参照して後述する。

図５は、静電式タッチパッドを用いた位置情報の取得について説明するための説明図である。以下、図５を用いて（適宜図１ないし図４参照）、静電式タッチパッドを用いた位置情報の取得について説明する。

本実施形態では特に、タッチパッド１０４として静電式タッチパッドを用いて第２接触面１０４ａに対する第２接触部２２０の接近度合いを接触量として検出する方法について説明する。図５（ａ）に示したように、静電式タッチパッドは、格子状（例えば１０×７）に配置された静電センサを有しており、静電容量の変化によって静電センサの値を変化させる。

静電式タッチパッドの静電センサに第２接触部２２０が近づいたり触れたりした場合に、静電センサの静電容量が増加する。その増加量の変化をもとにタップ等のインタラクションが行われるのが一般的である。また、個々の静電センサの静電容量を同時に取得することも可能である。この場合、静電式タッチパッドのすべての静電センサの静電容量の変化を同時に検出し、補間することによって近接または接触している指の形を検出することが可能である。

図５（ａ）を参照して、静電式タッチパッドにおいて、近接または接触している指の形を検出している様子を説明する。図５（ａ）では、静電センサの静電容量が増加している領域を領域２０２で示し、静電センサの静電容量が変化していない領域を領域２０３で示している。第２接触部２２０が近接または接触している場合には、静電センサの容量が変化する。したがって、図５（ａ）に示したように、第２接触部２２０の形状に沿って、領域２０２の形が変化して、第２接触部２２０の形状を検出することができる。

このように、静電式タッチパッドを用いて、静電容量の変化を通して第２接触部２２０の形状や向きを検出することが可能となる。図５（ｂ）に示したように、ユーザが静電式タッチパネルを第２接触部２２０で近接または接触させた場合は、領域２１４の静電容量が変化して、第２接触部２２０の形状を検出できる。

図６は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能を説明するための説明図（その１）である。図７は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能を説明する説明図（その２）である。図８は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能を説明する説明図（その３）である。図９は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能を説明する説明図（その４）である。以下、図６ないし図９を用いて（適宜図１ないし図５参照）、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能について説明する。

図６（ａ）は、表示部１５０に表示されるオブジェクトを示すものである。図６（ａ）に示した例では、オブジェクトの例として、複数の分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄが示されている。このように、表示部１５０は、オブジェクト（例えば、分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）を表示することが可能である。

ユーザはタッチパネル１０３上で第１接触部２１０によって分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄのいずれかを選択することが可能になっている。しかし、図６（ａ）に示したように、分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ同士が重なってしまい、選択しづらい場合がある。

図６（ｂ）は、表示部１５０に表示されるオブジェクトが存在すると仮定した３次元仮想空間３１０を横から見た図である。土台１０１ｅは、タッチパッド１０４が検出する静電容量変化分布や圧力センサ１０５が検出した圧力によって一意にその厚さ（高さ）が決定する地面である。

図７に示すように、圧力センサ１０５が第２接触部２２０からの圧力を検出すると、検出した圧力の大きさに比例する分だけ、土台１０１ｅの厚さ（高さ）が増加する。タッチパッド１０４が第２接触部２２０との接触面積の増加を検出すると、円柱群３２０の数が増加する。また、タッチパッド１０４の静電容量の変化量によって、変化量が大きいほど個々の円柱の厚さ（高さ）が相対的に高くなる。なお、この円柱の数は静電タッチパッド（タッチパッド１０４）の静電センサの数に比例し、センサの数が増えると円柱が細分化され、より指の形に近い表現になる。

図８（ａ）は、分割オブジェクト１０１ａが他の分割オブジェクトの上に重なっている様子を示しており、図８（ａ）の左図では、その様子が表示部１５０に表示された場合の表示例を示しており、図８（ａ）の右図では、その様子を横から見た図を示している。

入力部１１０は、情報の入力を受け付けるものである。入力部１１０は、例えば、タッチパネル１０３の情報入力装置１０２によって構成される。

記憶部１６０は、オブジェクト（例えば、分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）に固有の物理量とオブジェクトの状態を示す状態量とを記憶する。オブジェクトに固有の物理量としては、例えば、オブジェクトの質量や、形状、静止摩擦係数、動摩擦係数、反発係数等が想定される。また、オブジェクトの状態を示す状態量としては、例えば、オブジェクトの位置等が想定される。

処理部１４０は、所定の処理を実行することが可能である。所定の処理はどのような処理であってもよく特に限定されるものではないが、例えば、インターネット上の情報をダウンロードする処理や音楽コンテンツデータを再生する処理等が想定される。

検出部１２０は、第２接触部２２０から受ける圧力の大きさまたは第２接触部２２０の接近度合いを接触量として検出するものである。検出部１２０は、例えば、上述した圧力センサ１０５によって第２接触部２２０から受ける圧力の大きさを接触量として検出することができる。また、検出部１２０は、例えば、タッチパッド１０４によって第２接触部２２０の接近度合いを接触量として検出することができる。

算出部１７０は、検出部１２０が検出した接触量に応じてオブジェクト（例えば、分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）が存在する空間（３次元仮想空間３１０）を規定する所定のパラメータを変化させる。その後、算出部１７０は、オブジェクトの状態量を変化させた場合に、変化後のオブジェクトの状態量を、所定のパラメータと記憶部１６０が記憶するオブジェクトの物理量と記憶部１６０が記憶するオブジェクトの状態量とを使用して力学モデルに基づいて算出する。所定のパラメータとは、上述した例では、土台１０１ｅの厚さ（高さ）に相当する。力学モデルに基づいた算出では、上述したオブジェクトの物理量、状態量、所定のパラメータ等に基づいて、オブジェクトの３次元仮想空間における位置や向きを一意に決定する。算出部１７０は、算出した変化後のオブジェクトの状態量によって記憶部１６０が記憶するオブジェクトの状態量を更新する。

制御部１３０は、記憶部１６０が記憶するオブジェクトの状態量に基づいてオブジェクトを表示部１５０に表示させるとともに、記憶部１６０が記憶するオブジェクトの状態量に応じた所定の処理を処理部１４０に実行させるものである。

図８（ａ）に示したように、オブジェクトは、複数の分割オブジェクト（例えば、分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）に分割されて構成されているとしてもよい。その場合には、記憶部１６０は、物理量および状態量の組み合わせを各分割オブジェクトについて記憶する。算出部１７０は、検出部１２０が検出した接触量に応じて複数の分割オブジェクトが存在する空間（３次元仮想空間３１０）を規定する所定のパラメータを変化させる。その後、算出部１７０は、各分割オブジェクトの状態量を変化させた場合に、変化後の各分割オブジェクトの状態量を、所定のパラメータと記憶部１６０が記憶する分割オブジェクトの物理量と記憶部１６０が記憶する分割オブジェクトの状態量とを使用して力学モデルに基づいて算出する。算出部１７０は、算出した変化後の各分割オブジェクトの状態量によって記憶部１６０が記憶する各分割オブジェクトの状態量を更新する。

オブジェクトは、複数の分割オブジェクトに分割されて構成されている場合には、制御部１３０は、記憶部１６０が記憶する各分割オブジェクトの状態量を判断する。これによって、制御部１３０は、複数の分割オブジェクトのうちで表示部１５０に表示させている分割オブジェクトを特定し、特定した分割オブジェクトに応じた所定の処理を処理部１４０に実行させる。例えば、他の分割オブジェクトによって一部または全部が隠れてしまっている分割オブジェクトが存在する場合には、制御部１３０は、隠れてしまっている分割オブジェクトを表示部１５０に表示されていないと判断する。

制御部１３０は、特定した分割オブジェクトが複数存在する場合には、入力部１１０を介して特定した複数の分割オブジェクトのいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付けることとしてもよい。その場合には、選択情報によって選択される分割オブジェクトに応じた所定の処理を処理部１４０に実行させることとしてもよい。

検出部１２０は、表示部１５０の背面に配置されていることとしてもよい。その場合に、算出部１７０は、表示部１５０と検出部１２０との間に平面または曲面によって構成される面を有する土台１０１ｅが配置されていると仮定してもよい。また、その場合には算出部１７０は、土台１０１ｅの面上に複数の分割オブジェクト（例えば、分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）が載せられているものと仮定してもよい。その場合に、算出部１７０は、検出部１２０が検出した接触量に応じて表示部１５０の方向に土台１０１ｅの厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させることとしてもよい。

算出部１７０は、検出部１２０が接触量を第２接触部２２０によって接触された場所を示す場所情報をさらに検出した場合には、場所情報が示す場所ごとに接触量に応じて表示部１５０の方向に土台１０１ｅの厚さを増加させることとしてもよい。算出部１７０は、このようにして所定のパラメータを変化させることとしてもよい。

記憶部１６０が記憶する各分割オブジェクトの物理量は、各分割オブジェクトの質量を含み、記憶部１６０が記憶する各分割オブジェクトの状態量は、各分割オブジェクトの土台１０１ｅの面を基準とした高さを含む位置情報を含むこととしてもよい。

算出部１７０は、土台１０１ｅの厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させた場合に、各分割オブジェクトの位置情報が示す高さが、記憶部１６０が記憶する閾値未満のままであるか否かを判断することとしてもよい。その場合に、算出部１７０は、閾値未満のままであると判断した分割オブジェクトについては、変化前の位置情報に含まれる高さに土台１０１ｅの厚みの増加分だけ加算することで変化後のオブジェクトの状態量を算出することとしてもよい。算出部１７０は、このように所定のパラメータを変化させて、例えば、分割オブジェクト１０１ａの位置情報が示す高さだけが閾値以上となり、他の分割オブジェクト１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位置情報が示す高さが閾値未満のままであると判断したとする。その場合には、図８（ｂ）に示すような分割オブジェクトが表示部１５０に表示される。具体的には、算出部１７０は、分割オブジェクト１０１ａに対してのみ力学モデルに基づいた算出を行い、分割オブジェクト１０１ａ’の位置を示す位置情報等に基づいて算出し、算出結果として分割オブジェクト１０１ａの位置を示す位置情報を取得する。

図９（ａ）に示した例では、さらに第２接触部２２０がタッチパッド１０４を押し上げた場合について示している。算出部１７０は、例えば、分割オブジェクト１０１ｂの位置情報が示す高さだけが閾値以上となり、他の分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｄの位置情報が示す高さが閾値未満のままであると判断したとする。この場合には、算出部１７０は、分割オブジェクト１０１ｂに対してのみ力学モデルに基づいた算出を行い、分割オブジェクト１０１ｂ’の位置を示す位置情報等に基づいて算出し、算出結果として分割オブジェクト１０１ｂの位置を示す位置情報を取得する。

同様に、図９（ｂ）に示した例では、さらに第２接触部２２０がタッチパッド１０４を押し上げた場合について示している。算出部１７０は、例えば、分割オブジェクト１０１ｃの位置情報が示す高さだけが閾値以上となり、他の分割オブジェクト１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｄの位置情報が示す高さが閾値未満のままであると判断したとする。この場合には、算出部１７０は、分割オブジェクト１０１ｃに対してのみ力学モデルに基づいた算出を行い、分割オブジェクト１０１ｃ’の位置を示す位置情報等に基づいて算出し、算出結果として分割オブジェクト１０１ｃの位置を示す位置情報を取得する。

［１−４．情報処理装置の動作］
図１０は、本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の動作を示すフローチャートである。以下、図１０を用いて（適宜図１ないし図９参照）本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の動作について説明する。

まず、情報処理装置１００は、アプリケーション起動時に、タッチパッド１０４（静電タッチパッド）の静電容量の変化を監視し続けるスレッドを生成する。その中で、情報処理装置１００は、静電タッチパッドの個々のセンサにおける静電容量を取得する。そして、情報処理装置１００は、取得した静電容量とアプリケーション起動時の静電容量との差分値を算出し、任意の分解能に補間する（ステップＳ１０１）。次に、情報処理装置１００は、算出した静電容量の変化を任意の間隔で離散化し、画面上に敷き詰められた円柱の高さに変換する（ステップＳ１０２）。静電容量の変化がないものについては、例えば、高さ０と設定する。次に、情報処理装置１００は、圧力センサ１０５が取得した裏面を押しこむ第２接触部２２０の圧力情報を、任意の範囲で離散化し、全体の円柱の高さに加算する（ステップＳ１０３）。以上で全体の円柱の高さが一意に算出される。

次に、情報処理装置１００は、３次元仮想空間３１０上の一番奥の壁面（ｚ＝０）に配置された円柱群３２０の高さを、算出した円柱群３２０の高さで書き換える。このとき、情報処理装置１００は、高さが任意の数値以上（たとえばｚ＞０）の円柱の上に配置されていたオブジェクトを、円柱の上に固定し、円柱の高さに応じて、固定を解除して、物理計算に基づき、任意の位置に移動させる（ステップＳ１０４）。

指が裏面タッチパッド１０４に触れていない近接状態にある場合における画面表示例を示した（図８（ａ）参照）。静電タッチパッドは、静電容量の変化を検出するため、接触がなくてもある程度の距離であれば検出が可能であり、この場合、円柱群の高さ（図７参照、簡略化のため指の形で図示する）はほぼ０に近く、土台１０１ｅの上に置かれるオブジェクトは静止状態とする。

指が裏面タッチパッド１０４に接触している状態における画面表示例を示した（図８（ｂ）参照）。この場合、土台１０１ｅの一番上に位置する分割オブジェクト１０１ａのみ、静止状態を解除し、物理運動による移動を行う。この際、高さのある土台１０１ｅから、高さのないエリアに向けて移動する。

指が裏面タッチパッド１０４に接触し、ある程度の圧力を加えた状態における画面表示例を示した（図９（ａ）参照）。この場合、土台１０１ｅの一番上に位置する分割オブジェクト１０１ｂのみ分割オブジェクト１０１ａと同様に静止状態を解除され、高さのないエリアに向けて移動する。

図９（ａ）に示した場合よりも強く裏面タッチパッド１０４に対して圧力を加えた状態における画面表示例を示した（図９（ｂ）参照）。ここでは、分割オブジェクト１０１ｃが静止状態を解除され、高さのないエリアに移動する。静止状態を保持しているのは、分割オブジェクト１０１ｄのみとなる。

任意のタイミングで表面からタップ検出があれば（ステップＳ１０５で「Ｙｅｓ」）、タップされたオブジェクトを選択状態にする（ステップＳ１０６）。図８および図９に示すように、指の押し込み具合およびその形状によって３次元仮想空間３１０上に物理的外力を与え、オブジェクトの静止状態（物理運動の無効化）を上に配置されたものから順に解除する。これによって、奥行き方向に重なったオブジェクトを直感的に最前部に移動させ、表面のタッチパネル１０３で選択しやすくする。

＜２．第１実施形態の変形例＞
まず、本発明の第１実施形態の変形例について説明する。

［２−１．情報処理装置の機能］
図１１は、本発明の第１実施形態の変形例にかかる情報処理装置の機能を説明する説明図である。以下、図１１を用いて（適宜図１ないし図１０参照）、本発明の第１実施形態の変形例にかかる情報処理装置の機能について説明する。

オブジェクトは、複数の面１０１ｐ、１０１ｑ等に囲まれて構成されることとしてもよい。図１１（ａ）の左図は、面１０１ｐが上面に存在する様子が表示部１５０に表示された場合の表示例を示している。図１１（ｂ）の右図は、その様子を横から見た図を示している。制御部１３０は、記憶部１６０が記憶するオブジェクトの状態量を判断することによって複数の面１０１ｐ、１０１ｑ等のうちで表示部１５０に表示させている面を特定し、特定した面に応じた所定の処理を処理部１４０に実行させる。図１１（ａ）に示した例では、制御部１３０は、面１０１ｐに応じた処理（ブログタイトル「スポーツニュース」であるブログの情報をダウンロードする処理）を処理部１４０に実行させる。

制御部１３０は、特定した面が複数存在する場合には、入力部１１０を介して特定した複数の面のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付け、選択情報によって選択される面に応じた所定の処理を処理部１４０に実行させることとしてもよい。

また、第１実施形態で説明したように、検出部１２０は、表示部１５０の背面に配置されており、表示部１５０と検出部１２０との間に平面または曲面によって構成される面を有する土台１０１ｅが配置されていることとしてもよい。土台１０１ｅの面上にオブジェクトが載せられているものとした場合に、算出部１７０は、検出部１２０が検出した接触量に応じて表示部１５０の方向に土台１０１ｅの厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させることとしてもよい。

算出部１７０は、検出部１２０が接触量を第２接触部２２０によって接触された場所を示す場所情報をさらに検出した場合には、場所情報が示す場所ごとに接触量に応じて表示部１５０の方向に土台の厚さを増加させることによって所定のパラメータを変化させることとしてもよい。

図１１（ｂ）の左図は、第２接触部２２０が接触量を増加させた結果、土台１０１ｅの厚みが増加することによって、面１０１ｐから面１０１ｑに切り替わる途中の様子が表示部１５０に表示された場合の表示例を示している。図１１（ｂ）の右図は、その様子を横から見た図を示している。

図１１（ｃ）の左図は、第２接触部２２０が接触量をさらに増加させた結果、土台１０１ｅの厚みがさらに増加することによって、面１０１ｑが上面に存在することとなった様子が表示部１５０に表示された場合の表示例を示している。図１１（ｃ）の右図は、その様子を横から見た図を示している。図１１（ｃ）に示した例では、制御部１３０は、面１０１ｑに応じた処理（ブログタイトル「Ｋ夫妻のブログ」であるブログの情報をダウンロードする処理）を処理部１４０に実行させる。

＜３．まとめ＞
本発明の実施形態によれば、裏面タッチパッドに接触する指の形状および圧力に応じて、３次元仮想空間上に突起した地面を出現させることができる。これによって、奥行き方向に重なって表示されるオブジェクトに対して、手前のオブジェクトから順に移動させることで、奥行き方向の選択状態を直感的に変更させることができる。

また、本発明の本実施形態によれば、３次元仮想空間上に配置された奥行き方向に重なるオブジェクトを、裏面タッチパッドが検出した接触面積、圧力センサが検出した圧力によって移動させることで、水面に浮かぶ物体を手のひらですくう感覚に近い直感的なオブジェクト選択が可能になる。

ｗｅｂ上のニュース記事、写真共有サイトの写真コンテンツ、ｗｅｂページの検索結果、ＲＳＳの更新情報、動画共有サイトの動画コンテンツ、音楽配信サイトの新着視聴コンテンツなど、雑多なコンテンツの選択操作を、ザッピングを直感的で飽きのこない感覚で実行できるようになる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の使用例を示す図である。 本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置のハードウェア構成を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能ブロック図である。 静電式タッチパッドを用いた位置情報の取得について説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能を説明するための説明図（その１）である。 本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能を説明する説明図（その２）である。 本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能を説明する説明図（その３）である。 本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の機能を説明する説明図（その４）である。 本発明の第１実施形態にかかる情報処理装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態の変形例にかかる情報処理装置の機能を説明する説明図である。

符号の説明

１００ 情報処理装置
１０１ 表示装置
１０１ａ〜１０１ｄ 分割オブジェクト
１０１ｅ 土台
１０１ｐ、１０１ｑ 面
１０２ 情報入力装置
１０２ａ 第１接触面
１０３ タッチパネル
１０４ タッチパッド
１０４ａ 第２接触面
１０５ 圧力センサ
１０６ 不揮発性メモリ
１０７ ＲＡＭ
１０８ ＣＰＵ
１０９ 基盤
１１０ 入力部
１２０ 検出部
１３０ 制御部
１４０ 処理部
１５０ 表示部
１６０ 記憶部
１７０ 算出部
２１０ 第１接触部（操作体）
２２０ 第２接触部（操作体）
３１０ ３次元仮想空間
３２０ 円柱群

Claims (12)

1. オブジェクトを表示することが可能である表示部と、
   前記オブジェクトに固有の物理量と前記オブジェクトの状態を示す状態量とを記憶する記憶部と、
   所定の処理を実行することが可能である処理部と、
   操作体から受ける圧力の大きさまたは前記操作体の接近度合いを接触量として検出する検出部と、
   前記検出部が検出した前記接触量に応じて前記オブジェクトが存在する空間を規定する所定のパラメータを変化させることによって、前記オブジェクトの前記状態量を変化させた場合に、当該変化後のオブジェクトの状態量を、前記所定のパラメータと前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記物理量と前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの状態量とを使用して力学モデルに基づいて算出し、算出した前記変化後のオブジェクトの状態量によって前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量を更新する算出部と、
   前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量に基づいて前記オブジェクトを前記表示部に表示させるとともに、前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量に応じた所定の処理を前記処理部に実行させる制御部と、
   入力部と、
   を備え、
   前記オブジェクトは、
   複数の面に囲まれて構成され、
   前記制御部は、
   前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの状態量を判断することによって前記複数の面のうちで前記表示部に表示させている面を特定し、当該特定した面に応じた所定の処理を前記処理部に実行させ、
   前記制御部は、
   前記特定した面が複数存在する場合には、前記入力部を介して前記特定した複数の面のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付け、前記選択情報によって選択される面に応じた所定の処理を前記処理部に実行させる、情報処理装置。
2. 前記オブジェクトは、
   複数の分割オブジェクトに分割されて構成され、
   前記記憶部は、
   前記物理量および前記状態量の組み合わせを各分割オブジェクトについて記憶し、
   前記算出部は、
   前記検出部が検出した前記接触量に応じて前記複数の分割オブジェクトが存在する空間を規定する所定のパラメータを変化させることによって、前記各分割オブジェクトの前記状態量を変化させた場合に、当該変化後の各分割オブジェクトの状態量を、前記所定のパラメータと前記記憶部が記憶する前記分割オブジェクトの前記物理量と前記記憶部が記憶する前記分割オブジェクトの状態量とを使用して力学モデルに基づいて算出し、算出した前記変化後の各分割オブジェクトの状態量によって前記記憶部が記憶する前記各分割オブジェクトの前記状態量を更新し、
   前記制御部は、
   前記記憶部が記憶する前記各分割オブジェクトの状態量を判断することによって前記複数の分割オブジェクトのうちで前記表示部に表示させている分割オブジェクトを特定し、当該特定した分割オブジェクトに応じた所定の処理を前記処理部に実行させる、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 入力部をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記特定した分割オブジェクトが複数存在する場合には、前記入力部を介して前記特定した複数の分割オブジェクトのいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付け、前記選択情報によって選択される分割オブジェクトに応じた所定の処理を前記処理部に実行させる、
   請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記検出部は、
   前記表示部の背面に配置されており、
   前記算出部は、
   前記表示部と前記検出部との間に平面または曲面によって構成される面を有する土台が配置され、当該土台の面上に前記複数の分割オブジェクトが載せられているものとした場合に、前記検出部が検出した前記接触量に応じて前記表示部の方向に前記土台の厚さを増加させることによって前記所定のパラメータを変化させる、
   請求項２に記載の情報処理装置。
5. 前記算出部は、
   前記検出部が前記接触量を前記操作体によって接触された場所を示す場所情報をさらに検出した場合には、前記場所情報が示す場所ごとに前記接触量に応じて前記表示部の方向に前記土台の厚さを増加させることによって前記所定のパラメータを変化させる、
   請求項４に記載の情報処理装置。
6. 前記記憶部が記憶する前記各分割オブジェクトの前記物理量は、
   前記各分割オブジェクトの質量を含み、
   前記記憶部が記憶する前記各分割オブジェクトの前記状態量は、
   前記各分割オブジェクトの前記土台の面を基準とした高さを含む位置情報を含む、
   請求項４に記載の情報処理装置。
7. 前記算出部は、
   前記土台の厚さを増加させることによって前記所定のパラメータを変化させた場合に、前記各分割オブジェクトの位置情報が示す高さが、前記記憶部が記憶する閾値未満のままであるか否かを判断し、前記閾値未満のままであると判断した分割オブジェクトについては、変化前の位置情報に含まれる高さに前記土台の厚みの増加分だけ加算することで前記変化後のオブジェクトの状態量を算出する、
   請求項６に記載の情報処理装置。
8. 前記検出部は、
   前記表示部の背面に配置されており、
   前記算出部は、
   前記表示部と前記検出部との間に平面または曲面によって構成される面を有する土台が配置され、当該土台の面上に前記オブジェクトが載せられているものとした場合に、前記検出部が検出した前記接触量に応じて前記表示部の方向に前記土台の厚さを増加させることによって前記所定のパラメータを変化させる、
   請求項１に記載の情報処理装置。
9. 前記算出部は、
   前記検出部が前記接触量を前記操作体によって接触された場所を示す場所情報をさらに検出した場合には、前記場所情報が示す場所ごとに前記接触量に応じて前記表示部の方向に前記土台の厚さを増加させることによって前記所定のパラメータを変化させる、
   請求項８に記載の情報処理装置。
10. 前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記物理量は、
    前記オブジェクトの質量を含み、
    前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量は、
    前記オブジェクトの前記土台の面を基準とした高さを含む位置情報を含む、
    請求項８に記載の情報処理装置。
11. オブジェクトを表示することが可能である表示部と、前記オブジェクトに固有の物理量と前記オブジェクトの状態を示す状態量とを記憶する記憶部と、所定の処理を実行することが可能である処理部と、検出部と、算出部と、制御部と、入力部とを備える情報処理装置の前記検出部によって、操作体から受ける圧力の大きさまたは前記操作体の接近度合いを接触量として検出するステップと、
    前記算出部によって、前記検出部が検出した前記接触量に応じて前記オブジェクトが存在する空間を規定する所定のパラメータを変化させることによって、前記オブジェクトの前記状態量を変化させた場合に、当該変化後のオブジェクトの状態量を、前記所定のパラメータと前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記物理量と前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの状態量とを使用して力学モデルに基づいて算出し、算出した前記変化後のオブジェクトの状態量によって前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量を更新するステップと、
    前記制御部によって、前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量に基づいて前記オブジェクトを前記表示部に表示させるとともに、前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量に応じた所定の処理を前記処理部に実行させるステップと、
    を含み、
    前記オブジェクトは、
    複数の面に囲まれて構成され、
    前記制御部は、
    前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの状態量を判断することによって前記複数の面のうちで前記表示部に表示させている面を特定し、当該特定した面に応じた所定の処理を前記処理部に実行させ、
    前記制御部は、
    前記特定した面が複数存在する場合には、前記入力部を介して前記特定した複数の面のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付け、前記選択情報によって選択される面に応じた所定の処理を前記処理部に実行させる、情報処理方法。
12. コンピュータを、オブジェクトを表示することが可能である表示部と、
    前記オブジェクトに固有の物理量と前記オブジェクトの状態を示す状態量とを記憶する記憶部と、
    所定の処理を実行することが可能である処理部と、
    操作体から受ける圧力の大きさまたは前記操作体の接近度合いを接触量として検出する検出部と、
    前記検出部が検出した前記接触量に応じて前記オブジェクトが存在する空間を規定する所定のパラメータを変化させることによって、前記オブジェクトの前記状態量を変化させた場合に、当該変化後のオブジェクトの状態量を、前記所定のパラメータと前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記物理量と前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの状態量とを使用して力学モデルに基づいて算出し、算出した前記変化後のオブジェクトの状態量によって前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量を更新する算出部と、
    前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量に基づいて前記オブジェクトを前記表示部に表示させるとともに、前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの前記状態量に応じた所定の処理を前記処理部に実行させる制御部と、
    を備え、
    前記オブジェクトは、
    複数の面に囲まれて構成され、
    前記制御部は、
    前記記憶部が記憶する前記オブジェクトの状態量を判断することによって前記複数の面のうちで前記表示部に表示させている面を特定し、当該特定した面に応じた所定の処理を前記処理部に実行させ、
    前記制御部は、
    前記特定した面が複数存在する場合には、前記入力部を介して前記特定した複数の面のいずれかを選択するための選択情報の入力を受け付け、前記選択情報によって選択される面に応じた所定の処理を前記処理部に実行させる、情報処理装置として機能させるためのプログラム。
    

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