JP2003015810A - 手袋型入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単かつ安価な構成で、手話手形を認識する
ことが可能な手袋型入力装置を提供する。 【解決手段】 指及び／又は手の所定部位に対応する箇
所に設けられ、当該部位に対する他の部位の接触有無を
検出する接触検知手段を少なくとも具備し、少なくとも
該接触検知手段から得られた接触検知信号に基づき、使
用者が為している指及び／又は手の形態を判定するもの
において、接触検知手段を、交流励磁される複数のコイ
ル（２３ａ〜２３ｅ，２４）と、該コイルが配置された
部位と他の部位との接触に応じて各コイル毎に固有の出
力を生じる出力手段（２６）とで構成する。更に、指の
屈曲を検出する屈曲検出手段や接触圧力を検出する圧力
検出手段を具備してよい。また、圧覚提示手段を具備し
てよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用者の手に装着
されて指及び／又は手の為す形態を検出するための手袋
型入力装置に関する。例えば、バーチャルリアリティを
利用したシステムに対してデータ入力を行う入力装置と
して利用され、実際の手の動き（ジェスチャ）を計測し
てシステム内に取り込む３次元データを作成したり、あ
るいは手話電話や手話入力装置の入力インタフェースと
して適用可能なインテリジェント型手袋型入力装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】バーチャルリアリティの一形態として、
表示装置上に使用者の分身（キャラクタ）を表示させ、
その表示させたキャラクタを実際に使用者が動くのとほ
ぼ同じ動きをさせることにより、使用者が表示装置に表
示された仮想空間（映像空間）内に自分自身があたかも
存在していると感じることができるとともに、インタラ
クティブに仮想空間で疑似体験ができるようなものがあ
る。その中で、人間のより自然な動きを伝達するため
に、通常の生活や仕事のなかで最も役割の大きいといえ
る手の動き（ジェスチャ）を計測できるデータ入力用グ
ローブ（手袋型入力装置）がある。従来知られたデータ
入力用グローブは、このデータ入力用グローブの各指に
対応して設けられた光ファイバ内を通る光量の変化を解
析することによって各指の曲がり等を検出、つまり手の
動きを計測できるようになっている。この光ファイバを
用いるもの以外にも、機械リンク（例えば、ゴニオメー
タ等）を用いるものや、あるいは圧力や曲げによって抵
抗が変わる素子（例えば、液体導電性インク等）を用い
るものなどが従来から知られている。このようなデータ
入力用グローブを用いたバーチャルリアリティシステム
は、テレロボティックコントロール（すなわち、オペレ
ータによるロボットの遠隔操作）や、対話型医療シミュ
レーションあるいは３次元モデリングＣＡＤ（モーショ
ンキャプチャ）等の様々な分野で利用されつつある。

【０００３】ところで、人間が物体を操作する際には硬
さや重さといった力の感覚（力覚）が不可欠であり、仮
想空間からの力フィードバックの重要性が従来から認識
されている。そこで、データ入力用グローブに、仮想空
間中の対象物体に接触することによって対象物体から受
けた反力を機械的に発生するためのフォースフィードバ
ック装置が設けられることがある。このフォースフィー
ドバック装置は、仮想空間内において仮想の手（指）が
仮想対象物あるいは仮想環境（例えば、壁）等と接触し
た状況から得られる反力を人間側に戻すものである。つ
まり、何か機械的に力を発生するような装置（フォース
フィードバック装置）に現実の人間の手や指が触れてい
て、その装置が人間に対して反力を与えることによっ
て、人間は仮想空間内からの反力を感じ取ることができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
データ入力用グローブは、光量の変化を光センサにより
検出して手の動きを計測するものであった。そのため、
所定の角度以上に指が曲げられないと光量の変化を捕ら
えることができずに手の動きが計測されない、すなわち
高精度の計測が難しい、という問題点があった。また、
上述した光センサを利用したデータ入力用グローブは、
指の曲げ角度に比例して光量の変化が生ずるように光フ
ァイバにスリット（傷）を入れていたので、機械振動に
弱く、また長時間使用における機械的摩耗や腐食等を避
けることができず、それゆえ数年使用することによって
計測に誤差を生ずるようになる、という問題点があっ
た。さらに、このような光センサ等を用いたデータ入力
用グローブは高価なものであった。

【０００５】また、上述したフォースフィードバックを
行なうようにするためには、そのための機械的な機構を
手の動きを計測するための光センサ等とは別々に構成し
なければならなかった。そのために、フォースフィード
バック機構を具えたデータ入力用グローブは大型化かつ
重量化してしまい、使用者にとって非常に装着しにくく
使いづらいものになる、という問題点もあった。

【０００６】また、従来、実用化されていた手袋型入力
装置はいずれも極めて高価なものであり、誰でもが簡便
に利用できるものではなかった。従って、現在では、未
だ、安価で有効・有用な手袋型入力装置が普及しておら
ず、様々な分野で利用可能性があり、また、実用化が要
請されているにもかかわらず、これらの要請に応えるこ
とができなかった。例えば、手袋型入力装置を用いて手
形（手話における手の形態）の入力を行うことができれ
ば、手話電話やコンピュータシステム等における手話入
力装置として利用することができ、聴覚障害を持つ人々
に恩恵をもたらすことができるが、現時点では、そのよ
うな手袋型手形入力装置は存在していない。

【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、手話電話やコンピュータシステム等における手話手
形入力インタフェースとして有利に利用することがで
き、更には他の様々な技術分野・産業分野で利用可能
な、簡単かつ安価な構成の、手袋型入力装置を提供しよ
うとするものである。また、接触検知機能に加えて、圧
覚提示（タクタイルフィードバック）機能を持つ手袋型
入力装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る手袋型入力
装置は、使用者の手に装着されて指及び／又は手の為す
形態を検出するための手袋型入力装置であって、指及び
／又は手の所定部位に対応する箇所に設けられ、当該部
位に対する他の部位の接触有無を検出する接触検知手段
を少なくとも具備し、少なくとも該接触検知手段から得
られた接触検知信号に基づき、使用者が為している指及
び／又は手の形態を判定するものにおいて、前記接触検
知手段は、交流励磁される複数のコイルと、該コイルが
配置された部位と他の部位との接触に応じて各コイル毎
に固有の出力を生じる出力手段とを含むことを特徴とす
る。

【０００９】手話手形を検出する手袋型入力装置は、一
般に、各指の屈曲を検出する屈曲検知手段と、各指の指
先等の他の所定部位に対する接触を検出する接触検知手
段とを具備する必要がある。本発明によれば、特に、手
袋型入力装置における接触検知手段についての新規かつ
有用な構成を提供することができる。この接触検知手段
は、交流励磁される複数のコイルと、該コイルが配置さ
れた部位と他の部位との接触に応じて各コイル毎に固有
の出力を生じる出力手段とを含んで構成されるので、非
常に簡単かつ安価に提供することができる。

【００１０】本発明に係る手袋型入力装置において、上
記構成からなる接触検知手段と組み合わせて使用する各
指の屈曲検知手段としてはどのような構成のものを用い
てもよい。更に、指及び／又は手の形態又は動きに応じ
て適切なカウンタフォース又はフィードバックフォース
を付与する手段を具備して、及び／又は、指及び／又は
手の所定部位に対応する箇所において付加される接触圧
力に対して反力を提示する圧覚提示手段を具備して、使
用者にバーチャルな使用感覚を付与できるようにしても
よい。これらの点に鑑みて、本発明の別の観点に係る手
袋型入力装置は、使用者の手に装着されて指及び／又は
手の形態を検出するための手袋型入力装置であって、指
又は手の所定部位に対応する箇所に一端が装着され、該
所定部位の動きを伝達するため所定範囲にわたって延び
た伝達手段と、前記伝達手段の他端を弾性的に支持して
所定の中立位置で待機する弾性手段と、前記伝達手段の
変位を検出する変位検出手段と、指及び／又は手の所定
部位に対応する箇所に設けられ、当該部位に対する他の
部位の接触有無を検出する接触検知手段と、前記変位検
出手段及び前記接触検知手段の少なくともいずれか１つ
の出力に基づき、使用者が為している指及び／又は手の
形態を示すデータを生成するデータ生成手段とを具備す
る。

【００１１】変位検出手段は、指の曲げ伸ばしや手の所
定部位の動きに応じて変位する伝達手段の変位量を検出
することができるように構成されている。前記伝達手段
は各指毎に所定の長さを保つように長さ調節されて、そ
の一端は使用者の指の所定位置又は手の所定部位に固定
的に配置される。伝達手段の反対側の先端には弾性手段
が付され、伝達手段に所定のテンション（張力）を与
え、かつ伝達手段と検出手段とを相対的に所定の位置に
位置づけている。使用者が指を曲げはじめると、各指の
曲げ角度に応じて、伝達手段は弾性手段の有する付勢力
に抗して変位する。つまり、伝達手段と変位検出手段と
の相対的位置が変位する。変位検出手段はこの伝達手段
の変位を検出して、指の屈曲等手の動きの検出信号を得
ることができる。また、指及び／又は手の所定部位に対
応する箇所に設けられた接触検知手段により、前述のよ
うに、各指の指先等の他の所定部位に対する接触を検出
することができる。データ生成手段では、これらの検出
信号及び接触検知信号に基づき、使用者が為している指
及び／又は手の形態例えば手話手形を認識し、認識した
形態又は手話手形に対応する手話認識データを出力す
る。

【００１２】前記弾性手段の有する付勢力を制御信号に
応じて可変調節する調節手段を更に具備し、前記弾性手
段の有する付勢力の制御によって、フィードバックフォ
ースを制御できるようにしてもよい。こうすると、簡単
な構成により、指又は手の所定部位の動きに応じたフィ
ードバックフォースを反映することができる。

【００１３】さらに、圧力検知手段を具備し、これによ
り使用者の指先及び／又は手の所定部分にかかる圧力の
強さを検出するようにしてもよい。その用途としては、
検出した圧力の強さに応じて、同じ指及び／又は手の形
態で伝達できる情報を異ならせるようにすることも可能
であるし、あるいは、この手袋型入力装置をキャプチャ
グローブとして使用する場合には掴み圧を示す情報を検
出する手段として使用することも可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してこの発
明の実施の形態を説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る手袋型入力装置を用
いたバーチャルリアリティ（仮想現実）を利用したシス
テムの一実施例を概略的に示したシステム概略図であ
る。図１に示したバーチャルリアリティシステムは、手
袋型入力装置１とコンピュータ２とディスプレイ３等か
ら構成される。バーチャルリアリティシステムはこれら
以外のハードウェアを有する場合もあるが、ここでは必
要最小限の資源を用いた場合について説明する。

【００１６】当該実施例における手袋型入力装置１（以
下、データ入力用グローブと呼ぶ）は、使用者の左手に
装着されて使用されるものを例に示している。つまり、
左手用のデータ入力用グローブ１である。勿論、データ
入力用グローブ１は右手に装着できるように形成されて
もよい。また、左右の手にそれぞれ別々のデータ入力用
グローブ１を装着して同時に使用してよいことは言うま
でもない。ディスプレイ３は、仮想対象物（図では球）
を含めた仮想空間を表示し、使用者はディスプレイ３に
より仮想空間を視覚できるようになっている。このよう
なバーチャルリアリティシステムにおいて、使用者はデ
ータ入力用グローブ１を装着した状態で左手の各指を動
かすと、データ入力用グローブ１は使用者の左手の動き
（各指の動き）に合わせて各指の曲がり具合等の変化を
計測して、この計測した値をコンピュータ２に入力可能
な数値データに変換する。コンピュータ２は中央演算処
理装置（ＣＰＵ）を具えた、例えばパーソナルコンピュ
ータのようなものであって、データ入力用グローブ１か
ら得られる数値データを解析して、ディスプレイ３の画
面Ｘ上に表示されている仮想空間内の手（各指）を実際
に行われた使用者の手の動き（各指の動き）にあわせて
動かしながら表示する。データ入力用グローブ１とコン
ピュータ２間及びコンピュータ２とディスプレイ３間に
は、前記数値データや制御データ等を送受信できるよう
に信号伝送手段４で各々結合されている。

【００１７】なお、ディスプレイ３は図示したようなも
のに限らず、立体ホログラムを用いて表示するものや、
あるいはＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐ
ｌａｙの略）等、どのようなものであってもよい。ＨＭ
Ｄは液晶等を用いた表示装置であり、使用者はこのＨＭ
Ｄを眼前の視野を遮るように装着することで仮想空間を
視覚できる。さらに、ハーフミラー等を用いて、使用者
の眼前の風景に仮想の像を重畳して視覚できるものもあ
る。また、信号伝送手段４は図示したような有線のもの
でなくてもよく、無線等ワイヤレスのものであってもよ
い。また、このようなバーチャルリアリティシステムは
単体で用いられるだけでなく、当該バーチャルリアリテ
ィシステムと現実のロボットシステム等を組み合わせ
て、現実的なロボット等の操作制御を行うことができる
ようにしてよいことは言うまでもない。さらに、コンピ
ュータ２やディスプレイ３を当該入力装置１とは別々に
構成したが、一体的に構成してもよい。

【００１８】図２は、本発明に係るデータ入力用グロー
ブの一実施例を、主に各指の屈曲検出手段に相当する部
分について、概略的に示した全体概略構成図である。た
だし、説明を理解しやすくするために当該データ入力用
グローブを使用者に装着した状態で、かつ、データ入力
用グローブの内部的な構造のみを示した。図３は、図２
に示したデータ入力用グローブの１本の指についてのみ
拡大して詳細に示した一部拡大図である。

【００１９】当該データ入力用グローブ１は、各指の曲
がり具合を検出するための検出器１０が各指に対応する
ように装着されて、固定ベルト５によって手首の部分で
固定される。自在バンド６はその長さを自由に調整する
ことができ、指を取り囲むようにしてデータ入力用グロ
ーブ１を固定する（図３参照）。この際、各指の関節位
置とデータ入力用グローブ１の関節位置との相対的位置
にずれが生じないように各指の関節部分の太さにあわせ
て固定する。ガイド７は、中空の例えば円柱や円錐ある
いは直方体といったような適宜の形状に形成され、その
中空部分をワイヤ８が通っている。そのため、指が曲げ
られた際でもワイヤ８は各関節部分で引っかかることな
く滑らかにＹ方向に自由に往復動できるようになってい
る。ワイヤ８は、各指に沿って各指の第１関節部分の自
在バンド６に設けられた長さ調節機構９から各関節部分
のガイド７を通って検出器１０まで形成される。長さ調
節機構９は、ワイヤ８の長さを指の長さにあわせて自由
に調節し、ワイヤ８の一端を固定するものである。固定
ベルト５には検出器１０が配置され、この検出器１０は
指の動きに合わせてワイヤ８が指先及び手首間をＹ方向
に往復移動するとその動きを検出できるようになってい
る。

【００２０】なお、図２及び図３では各指にワイヤ８を
１本のみ構成した例を示したが、図４Ａに示すように各
指の関節毎にワイヤ８を複数具えるように構成してもよ
い。こうすることにより、ワイヤを１本のみ構成した場
合と比較してより各指の動きを詳細に捉えることができ
るようになる。勿論、ワイヤ８に対応して検出器１０等
を複数設けることは言うまでもない。また、ワイヤ８は
これに限られるものではなく、糸のようなものであって
もよい。例えば、図示の人差し指の例では、ワイヤ８ａ
が第１関節、ワイヤ８ｂが第２関節、ワイヤ８ｃが第３
関節の動きを各々個別に伝導するものであり、検出器１
０ａ、１０ｂ、１０ｃで各々の動きを検出する。

【００２１】また、指の動きを検出するためのワイヤ８
の配置は上述の例に限らず、例えば、各指の間（すなわ
ち、各指の股）や手の甲の摺曲部あるいは手首等に適切
にワイヤ８を配置するようにしてもよい。すなわち、各
指の間の開き具合や、手の甲の褶曲具合、手首の曲げ状
態等を検出しうるようにワイヤ８を配置してもよい。こ
れを図示すると、例えば図４Ｂに示す図のようになる。
すなわち、各指の間や、親指と小指間、及び手首の部分
（固定バンド５上）にワイヤ８１〜８６を各々具えるよ
うに構成し、これに対応するように検出器１０１〜１０
６を配置する。各ワイヤ８１〜８６は、各々長さ調節機
構９１〜９６によりその長さが一定に保たれる。各指の
間のワイヤ８１〜８４は隣りあった各指間の開閉動作を
個別に伝達するものであり、検出器１０１〜１０４でそ
の動きを検出する。例えば、図示の親指と人差し指の間
が開かれると、ワイヤ８１がその動きを伝達して、検出
器１０１で親指と人指し指の開閉状態を検出する。親指
と小指間のワイヤ８５は手の甲の褶曲具合を伝達するも
のであり、検出器１０５でその動きを検出する。例え
ば、手のひらを握ったり、あるいは親指と小指とを接触
させようと互いの指を近づけたりすると、ワイヤ８５が
その動きを伝達して、検出器１０５で手の甲の褶曲状態
を検出する。ワイヤ８６は手首の曲げ状態を伝達するも
のであり、検出器１０６でその動きを検出する。ワイヤ
８６は、一方の先端が手の甲の所定位置に位置するよう
に固定ベルト５上に配置されて、手首の曲げ動作を伝達
し、検出器１０６で手首の曲げ状態を検出する。

【００２２】なお、上述の例では検出器１０１〜１０５
を自在バンド６上に配置したが、固定バンド５上に配置
するようにしてもよい。その場合には、検出器１０１〜
１０５の位置に例えば滑車（ローラ）などを配置し、ワ
イヤ８１〜８５の一端が滑車を介して固定バンド５側の
検出器まで届くように構成する。また、親指と小指間だ
けにワイヤ８５を配置したものを図示したが、これに限
らず、親指と薬指間や小指と人差し指間、あるいは人差
し指と薬指間等に適宜にワイヤを配置して、手の甲の褶
曲具合を検出できるようにしてもよい。また、これらを
複数組み合わせて用いてもよい。また、上述した図２や
図４Ａに示した実施例と図４Ｂに示した実施例とを適宜
組み合わせて構成してよいことは言うまでもない。

【００２３】図３に戻り、ワイヤ８の先端は長さ調節機
構９と結合しており、他方の先端はセンサ部１１を通っ
て引っ張りばねからなるコイルばね１２と結合してい
る。また、コイルばね１２のもう一方の先端はテンショ
ン調節機構１３に固定されている。すなわち、ワイヤ８
はこのコイルばね１２の有する付勢力によって、常に所
定のテンションがかかった状態に保たれる。テンション
調節機構１３は、上位コントローラ（コンピュータ２
等）から与えられる制御信号に応じて、コイルばね１２
によるテンションを可変調節するものであり、フォース
フィードバックを実現するものである。その詳細は後述
する。この実施例では、指を曲げていない状態ではコイ
ルばね１２が静的状態を保つように調節され、指を曲げ
るとそれに伴ってコイルばね１２の有する付勢力に抗し
てワイヤ８が引っ張られるようになっている。検出器１
０は、このワイヤ８が引っ張られることによるワイヤ８
の変位量をセンサ部１１で検出して指の動きを検出す
る。さらに、検出器１０はワイヤ８の変位の速度あるい
は加速度を検出して、指の動きの速さあるいは加速度を
検出するようにしてもよい。

【００２４】ここで、指の動きの検出について具体的な
実施例を用いて説明する。図５は、ワイヤ８の変位を検
出する位置検出手段すなわち検出器１０の一実施例を概
略的に示した概略構成図である。当該検出器は、図２及
び図４に示すように各指（あるいは各指の関節）毎に各
々対応して構成される。

【００２５】この実施例において、センサ部１１は、例
えば特開昭１０−１５３４０２号に示されたような誘導
式の直線位置検出装置を用いて構成されており、ワイヤ
８の側に所定間隔で固定的に設けられた１又は複数の磁
気応答部材１５と、固定ベルト５の側に固定的に設けら
れた１次巻線ＰＷおよび２次巻線Ｓ１〜Ｓ４とからな
る。１次巻線ＰＷおよび２次巻線Ｓ１〜Ｓ４は、非磁性
体からなるチューブ１４の所定においてその周囲に巻回
されており、サイン相、コサイン相、マイナス・サイン
相、マイナス・コサイン相にそれぞれ対応する４つの２
次巻線Ｓ１〜Ｓ４は、変位方向に関してそれぞれ異なる
位置に配置されている。例えば、１つの２次巻線（Ｓ１
〜Ｓ４）がカバーする範囲の長さをＰ／４とすると、４
つの２次巻線Ｓ１〜Ｓ４の全体ではＰの長さをカバーす
る。また、すベての２次巻線Ｓ１〜Ｓ４をカバーするよ
うに１相交流励磁される１次巻線ＰＷが設けられてい
る。図示の例では、１次巻線ＰＷの外側に２次巻線Ｓ１
〜Ｓ４が巻回されているがこれは逆であってもよい。ま
た、図示の例では、各２次巻線Ｓ１〜Ｓ４のコイル長が
Ｐ／４のように描かれているが、これよりも短くてもよ
い。その場合、各２次巻線Ｓ１〜Ｓ４の間に分割して１
次巻線ＰＷを挿入してもよい。

【００２６】ワイヤ８は例えばナイロン糸のような強靱
な非磁性かつ非導電性の糸からなっており、そのうち前
記チューブ１４内に入っている及び侵入する可能性のあ
る所定の範囲において、１又は複数の磁気応答部材１５
が所定間隔で固定的に設けられている。これにより、指
の動きに連動してワイヤ８が変位すると、これに応じて
磁気応答部材１５が変位し、センサ部１１において、１
次及び２次巻線に対する磁気応答部材１５の相対的位置
が変位する。この磁気応答部材１５の相対的変位に応じ
た出力を２次巻線Ｓ１〜Ｓ４から得ることにより、指の
動きを検出することができる。磁気応答部材１５として
は、鉄等の磁性体または銅あるいはアルミニウム等の良
導電体を使用することができる。磁気応答部材１５とし
て磁性体を用いた場合は、該磁気応答部材１５が近接す
る箇所で１次及び２次巻線間の磁気結合度が上がり、対
応する２次巻線に誘導される電圧レベルが上がる。一
方、磁気応答部材１５として良導電体を用いた場合は、
該磁気応答部材１５が近接する箇所で渦電流損によって
１次及び２次巻線間の磁気結合度が下がり、対応する２
次巻線に誘導される電圧レベルが下がる。どちらの場合
でも、磁気応答部材１５の近接に相関する誘導出力電圧
を２次巻線Ｓ１〜Ｓ４から得ることができる。

【００２７】例えば、１つの磁気応答部材１５のサイズ
は、長さにしてＰ／２若しくはその前後の適宜の値又は
Ｐ／２未満の適宜の値であり、複数の磁気応答部材１５
を設ける場合は、長さＰの周期でこれを繰り返して設け
る。これにより、ワイヤ８の長さＰの変位に対応して、
センサ部１１の２次巻線Ｓ１〜Ｓ４の誘導出力電圧は１
周期の変化を示す。指の動きに対応したワイヤ８の変位
量は比較的わずかなものであるので、その最大変位量が
前記長さＰを越えないようにセンサ部１１の各巻線の寸
法を設計すれば、指の動きに対応したワイヤ８の変位量
を長さＰの範囲内のアブソリュート値で検出することが
できる。もちろん、ワイヤ８の変位量が前記長さＰを越
える場合であっても、磁気応答部材１５を長さＰの周期
で複数設けているので、この変位を検出することができ
る。その場合は、周知のように、長さＰを越えた回数
（周期数）を別途演算等で求めることにより、長さＰを
越えたワイヤ８の変位量を検出することが可能である。
なお、磁気応答部材１５の形状は、図示のような細長の
円柱状に限らず、球状あるいは楕円球状等適宜の形状で
あってもよいのは勿論である。なお、図示の都合上、各
巻線を長く描いているが、実際は、もっと短く、かなり
小型化される。

【００２８】センサ部１１における１次及び２次巻線は
かなり小型のものになるため、ワイヤ８の変位時に磁気
応答部材１５のでっぱりが巻線等何かにひっかかること
があるかもしれない。そのような懸念を除去するため
に、１次及び２次巻線を巻回しているチューブ１４は、
巻線の全長よりもある程度前後に長くし、すべての磁気
応答部材１５の移動範囲をカバーしうるようにするとよ
い。これによって、ワイヤ８の動きに伴う磁気応答部材
１５の動きがチューブ１４によって保護され、スムーズ
となる。勿論、ワイヤ８における磁気応答部材１５の配
置箇所全体を非磁性樹脂等で薄くコーティングして滑ら
かにしてもよい。

【００２９】ワイヤ８の末端はコイルばね１２の一端
（可動端）に固定され、該コイルばね１２の他端（固定
端）は適宜の手段で基部（つまり固定ベルト５）に対し
て固定される。なお、後述するようにテンション調節機
構１３を具備する場合は、該コイルばね１２の他端（固
定端）がテンション調節機構１３で所定位置に固定（半
固定）され、かつ、その固定位置が上位コントローラか
らの制御信号に応じて可変されることにより、コイルば
ね１２のテンションが調節され、ワイヤ８を介して指に
加わる負荷荷重が調節されることとなる。すなわち、制
御信号に応じて任意の力覚提示を為すことができる。勿
論、テンション調節機構１３を具備しない形態で本発明
を実施することも可能である。

【００３０】図５に示した実施例においては、以下に説
明するレゾルバ原理に従う位置検出処理によって、指の
動きに応じた位置検出出力を得るのに適している。図６
は、センサ部１１において、レゾルバ原理に従う位置検
出処理を行うために採用する、１次巻線ＰＷ及び２次巻
線Ｓ１〜Ｓ４の結線状態を示す図である。

【００３１】１次巻線ＰＷは１相の交流信号（便宜上、
ｓｉｎωｔで示す）によって励磁される。各２次巻線Ｓ
１〜Ｓ４の配置と磁気応答部材１５の配置との関係によ
って、概ね、範囲Ｐにおける磁気応答部材１５の移動
を、０度≦θ≦３６０度、なる角度表示で示すとする
と、サイン相の２次巻線Ｓ１における誘導出力の振幅関
数はｓｉｎθで表わすことができ、次のコサイン相の２
次巻線Ｓ２における誘導出力の振幅関数はｃｏｓθで表
わすことができ、次のマイナス・サイン相の２次巻線Ｓ
３における誘導出力の振幅関数は−ｓｉｎθで表わすこ
とができ、次のマイナス・コサイン相の２次巻線Ｓ４に
おける誘導出力の振幅関数は−ｃｏｓθで表わすことが
できることによる。換言すれば、概ねそのような関係が
得られるように設計する。１つおきに配置された２次巻
線Ｓ１とＳ３は差動接続されて、第１の出力交流信号Ａ
を生じる。もう一方の１つおきに配置された２次巻線Ｓ
２とＳ４も差動接続されて、第２の出力交流信号Ｂを生
じる。

【００３２】よって、磁気応答部材１５の相対的変位に
応じて、一方の２次巻線Ｓ１，Ｓ３の差動接続から得ら
れる第１の出力交流信号Ａはサイン関数の振幅関数ｓｉ
ｎθを持つもの、つまりＡ＝ｓｉｎθｓｉｎωｔで表わ
すことができるものとなり、他方の２次巻線Ｓ２，Ｓ４
の差動接続から得られる第２の出力交流信号Ｂはコサイ
ン関数の振幅関数ｃｏｓθを持つもの、つまりｃｏｓθ
ｓｉｎωｔで表わすことができるものとなる。

【００３３】こうして、図５及び図６のような配置及び
巻線構成によれば、従来知られたレゾルバにおいて得ら
れるのと同様の、同相交流であって２相の振幅関数を持
つ２つの出力交流信号（サイン出力とコサイン出力）を
データ入力用グローブ１において得ることができること
が理解できる。従って、本実施例の検出器１０において
得られる２相の出力交流信号（Ａ＝ｓｉｎθ・ｓｉｎω
ｔとＢ＝ｃｏｓθ・ｓｉｎωｔ）は、従来知られたレゾ
ルバの出力と同様の使い方若しくは処理をすることがで
きる。例えば、適切なディジタル位相検出回路３０を使
用して、上記２相の出力交流信号Ａ，Ｂにおけるサイン
関数ｓｉｎθとコサイン関数ｃｏｓθの位相値θをディ
ジタルで測定することができる。例えば特開平９−１２
６８０９号に示されたような位相検出方式を使用するこ
とができる。これにより、連続的な指の動きを高分解能
かつアブソリュートで検出することができる。この場
合、位相検出回路３０は専用集積回路及び／又はマイク
ロプロッセッサ等を含む回路構成とすることができ、こ
れを使用者の固定ベルト５の側に設け、信号伝送手段４
を介して上位のコンピュータ２に接続するようにすると
よい。そのように、使用者の側にマイクロプロッセッサ
等を具備することによって、様々な付加的な機能を実現
しうるインテリジェントなデータ入力用グローブを構成
することができる。なお、位相検出回路３０はディジタ
ル方式に限らず、アナログ方式のものであってもよい。

【００３４】なお、図５の構成において、図７に示すよ
うに、１次巻線と２次巻線の関係を逆にして、公知の位
相シフトタイプ位置検出器のように構成してもよい。す
なわち、４つの巻線Ｓ１〜Ｓ４を１次巻線とし、巻線Ｐ
Ｗを２次巻線とする。この場合、一方の差動接続された
１次巻線Ｓ１，Ｓ３の対を例えばサイン相の交流信号ｓ
ｉｎωｔによって励磁し、他方の差動接続された１次巻
線Ｓ２，Ｓ４の対を例えばコサイン相の交流信号ｃｏｓ
ωｔによって励磁する。そうすると、１次巻線Ｓ１，Ｓ
３による２次側の誘導出力は前記から例えばｓｉｎθ・
ｓｉｎωｔに相当するものとなり、また、１次巻線Ｓ
２，Ｓ４による２次側の誘導出力は前記から例えばｃｏ
ｓθ・ｃｏｓωｔに相当するものとなる。よって、２次
巻線ＰＷに得られるこれらの合成出力は、指の動きに応
じた電気的位相シフトθを含む信号（例えばこれをｓｉ
ｎ（ωｔ＋θ）で示す）となる。この出力信号ｓｉｎ
（ωｔ＋θ）における電気的位相シフトθを公知の位相
測定回路で、ディジタル的に又はアナログ的に検出する
ようにすればよい。この場合も、連続的な指の動きを高
分解能で検出することができる。

【００３５】更に、２次巻線Ｓ１〜Ｓ４の出力に基づき
指の動きの検出データを具体的に得るための構成は、上
記例に限らず、他の適宜の構成を用いてよい。例えば、
最も、単純には、各２次巻線Ｓ１〜Ｓ４の出力レベルを
単純に比較して、最もレベルの低い１つの２次巻線（Ｓ
１〜Ｓ４のいずれか）が配置されている位置をワイヤの
変位量として検出するやり方がある。ただし、この場合
は、Ｐの範囲を４分割した分解能でしか検出することが
できない、という不利がある。このような発想の変形と
しては、２次巻線の数が１個のみ、又は４個以上でも４
個未満でもよい、ということになる。指が伸ばされてい
る状態（すなわち、ワイヤが変位していない状態）若し
くは指が曲げられている状態（すなわち、ワイヤが変位
した状態）のいずれかのみを検出する場合、そのような
実施の形態も有りうる。すなわち、２次巻線の数は４個
に限ることなく、１又は任意の複数であってよい。ある
いは、２個の２次巻線のみを差動接続して設け、差動ト
ランスのように、ワイヤの連続的な移動位置に対応する
アナログ電圧を得ることも可能である。

【００３６】図８は、検出器１０におけるセンサ部１１
の別の実施形態を示すものである。この例においては、
ワイヤ８の側には所定位置に永久磁石１６が設けられて
おり、指の動きに応じたワイヤ８の変位に従って永久磁
石１６が、１次及び２次巻線ＰＷ，Ｓ１〜Ｓ４に対して
相対的に変位する。１次及び２次巻線ＰＷ，Ｓ１〜Ｓ４
の中心空間内には、長さＰの全域にわたって磁性体コア
１７が固定的に設けられる。永久磁石１６は、磁性体コ
ア１７に沿ってその近傍を、ワイヤ８の変位に伴って移
動するように配置されている。磁性体コア１７は、比透
磁率が大きく、保磁力の小さな珪素鋼などの磁性体から
なり、その形状は細長の円柱状であってもよいし、珪素
鋼板を積層して形成された細長の直方体形状等、適宜の
形状であってもよい。この磁性体コア１７の周囲に１次
巻線ＰＷ及び２次巻線Ｓ１〜Ｓ４が所定の配置で巻回さ
れている。磁性体コア１７と１次巻線ＰＷ及び２次巻線
Ｓ１〜Ｓ４は適当な非磁性ケーシングに収納されて、固
定バンド５の所定位置に固定的に配置される。なお、図
示の都合上、各巻線の径を大きく、また、磁性体コア１
７を太く、描いているが、実際は、これらをかなり細く
することができるので、これらを収納した非磁性ケーシ
ングは磁石１６等に比べてかなり細い（薄い）ものであ
る。

【００３７】このような構成によっても、既に上述した
別の実施例と同じようにして１次巻線ＰＷを１相の交流
信号によって励磁することにより、２次巻線Ｓ１〜Ｓ４
に位置検出出力信号を出力させ、これにより指の動きを
検出できるようになる。すなわち、磁石１６が近接して
いない限り、磁性体コア１７の存在によって１次巻線Ｐ
Ｗと２次巻線Ｓ１〜Ｓ４との間の磁気結合度は大であ
り、２次巻線Ｓ１〜Ｓ４からは大きなレベルの誘導出力
が得られる。しかし、長尺の磁性体コア１７のいずれか
の箇所に対して、そのときのワイヤ８の位置に応じて磁
石１６が近接すると、その箇所では、該磁石１６から発
される磁束を強く受け、磁気飽和状態となる。換言すれ
ば、そのように磁石１６が近接した磁性体コア１７の箇
所において部分的に磁気飽和状態となるように磁石１６
の性能及びサイズ等を決定するものとし、また、それに
応じた適切な誘導出力の変化が得られるように、各巻線
ＰＷ，Ｓ１〜Ｓ４のコイル長、巻数等を設定するものと
する。磁気飽和状態となった磁性体コア１７の箇所で
は、１次ＰＷ及び２次巻線Ｓ１〜Ｓ４間の電磁誘導性能
に関しては磁性体コア１７が存在していない空状態と等
価となり、１次ＰＷ及び２次巻線Ｓ１〜Ｓ４間の磁気結
合度は低下する。よって、磁石１６の近接に応じた、つ
まりワイヤ８の変位に応じた、誘導出力信号が各２次巻
線Ｓ１〜Ｓ４から得られることになる。基本的にはこの
ような原理で、２次巻線Ｓ１〜Ｓ４の出力に基づきワイ
ヤ８の変位量、すなわち、指の動きを検出することがで
きることになる。

【００３８】こうして、ワイヤ８の変位に応じて移動す
る永久磁石１６が近接する磁性体コア１７の特定箇所で
磁気飽和状態となり、その箇所に対応する１次巻線ＰＷ
と２次巻線間Ｓ１〜Ｓ４の磁気結合度が低下する。従っ
て、１次巻線ＰＷと２次巻線間Ｓ１〜Ｓ４の磁気結合が
指の動きに応じて変化され、これにより、ワイヤ８の変
位量に応じて振幅変調された誘導出力交流信号が、各２
次巻線Ｓ１〜Ｓ４に誘起されることになる。この図８の
例においても、先にあげた実施例と同様に位相検出回路
を介することにより、当該実施例においても指の動きを
検出することができる。勿論、当該実施例においても、
上述のレゾルバ型の位置検出だけでなく、位相シフト型
の位置検出ができることは言うまでもない。

【００３９】センサ部１１における１次及び２次巻線の
数及び配置等は、上記各実施例に示したものに限らず、
適宜に変形可能である。

【００４０】次に、フォースフィードバック機能を実現
するテンション調節機構１３を具えたデータ入力用グロ
ーブの一実施例について図９により説明する。図９にお
いて、テンション調節機構１３は、コイルばね１２の他
端（固定端）に連結されたストッパ２１と、該ストッパ
２１を矢印Ｆ方向に駆動するための電磁ソレノイド２０
とを含んでいる。ストッパ２１の所定個所には鍔状また
はその他適宜の形状の突起部２１ａが形成されている。
ストッパ２１の先端はソレノイド２０のプランジャ（可
動鉄心）１９に連結されている。所定位置に固定ブロッ
ク１８が配置されており、コイルばね１２の力によりス
トッパ２１が矢印Ｆとは反対方向に駆動されるとき、ス
トッパ２１の突起部２１ａが固定ブロック１８によって
係止される。すなわち、電磁ソレノイド２０を付勢して
いないとき、コイルばね１２の力によりストッパ２１が
矢印Ｆとは反対方向に付勢され、ストッパ２１の突起部
２１ａが固定ブロック１８によって係止され、その位置
に対応してコイルばね１２の他端（固定端）が固定され
る。通常は、ソレノイド２０が付勢されていない状態で
使用され、フィードバックフォースを付加するとき、上
位コントローラ（例えばコンピュータ２）から与えられ
る制御信号によってソレノイド２０を付勢する。これに
より、プランジャ１９が矢印Ｆ方向に駆動され、コイル
ばね１２が同方向に伸ばされて、ワイヤ８に対する引っ
張りテンション（つまりコイルばね１２による矢印Ｆ方
向への付勢力）が増大する。これによって、手指に対し
てフィードバックフォースを与えることができる。通常
のソレノイド２０は１個の励磁コイル２０ａのみからな
る。本実施例においても、１個の励磁コイル２０ａのみ
からなるソレノイド２０を用いて、フィードバックフォ
ースを１段階でオン・オフ制御するだけであってもよ
い。しかし、図示の例では、フィードバックフォースを
多段階制御できるようにするために工夫をした例が示さ
れている。すなわち、図示の例では、ソレノイド２０に
おいて３つの励磁コイル２０ａ，２０ｂ，２０ｃが順次
縦続配置されており、各励磁コイル２０ａ、２０ｂ、２
０ｃを順次に切換えて通電することにより、プランジャ
ー１９が順次吸引されて矢印Ｆ方向に直線的に順次移動
するように構成されている。つまり、励磁コイル２０
ａ、２０ｂ、２０ｃの順に励磁することによって、プラ
ンジャー１９は順に右から左の位置まで３段階に位置を
移動する。これを図で示すと、図１０Ａ〜１０Ｃのよう
である。図１０Ａは右側の励磁コイル２０ａに通電した
際の概念図、図１０Ｂは中央の励磁コイル２０ｂに通電
した際の概念図、図１０Ｃは左側の励磁コイル２０ｃに
通電した際の概念図である。

【００４１】ここで、上述のソレノイドを用いたフォー
スフィードバック機構の動作について簡単に説明する。
通常の状態、すなわち、各励磁コイル２０ａ、２０ｂ、
２０ｃに通電していない場合においては、プランジャー
１９は右端の位置に保持され、コイルばね１２は伸ばさ
れていない状態である（図９参照）。そして、例えば使
用者が指を曲げる動作を行うと、ストッパ２１によりコ
イルばね１２の一端が所定の基準位置Ａに位置付けら
れ、コイルばね１２はワイヤ８を介して指の曲げに応じ
た分だけ引っ張られる。この状態で励磁コイル２０ａの
みに通電すると、プランジャー１９は励磁コイル２０ａ
に吸引されて、左方向へ１段階移動する（図１０Ａ参
照）。すると、コイルばね１２の一端が基準位置Ａから
左側へ移動し、励磁前に比べてコイルばね１２が伸ばさ
れた状態となって付勢力が強く働くことから、使用者は
より強い力を加えないと励磁前と同じ指の曲げ状態を保
持することができない。あるいは、使用者がより指を深
く曲げようとするには、励磁コイル２０ａに通電してい
ない状態で指を曲げる場合に比較して、コイルばね１２
の有する付勢力に抗する力がより多く必要となる。次
に、励磁コイル２０ｂのみに通電すると、プランジャー
１９は励磁コイル２０ｂに吸引されて、左方向へ１段階
移動する（図１０Ｂ参照）。さらに、励磁コイル２０ｃ
のみに通電すると、プランジャー１９は励磁コイル２０
ｃに吸引されて、左方向へさらに１段階移動する（図１
０Ｃ参照）。こうして、プランジャー１９が左方向へ移
動してコイルばね１２が引き伸ばされていくことに伴っ
て、コイルばね１２の有する付勢力に抗するための力は
より強い力が必要とされる。すなわち、コイルばね１２
の付勢力を各励磁コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃの励磁
によって調節できるようになっている。

【００４２】そこで、例えば使用者が受けるであろう仮
想対象物又は仮想環境からの反力をコンピュータ２（図
１参照）によりその都度計算させ、この計算結果に比例
して各励磁コイル２０ａ、２０ｂ、２０ｃを通電するよ
うに構成すれば、随時にコイルばね１２の付勢力を変化
させることができ、使用者は指を動かしたときに可変の
フォースフィードバックを受けたような仮想状態を得る
ことができるようになる。例えば、バーチャルリアリテ
ィによって指で物をつかんだとき、フィードバックフォ
ースが弱い場合は軟らかいものをつかんだ感覚を得るこ
とができ、フィードバックフォースが強い場合は硬いも
のをつかんだ感覚を得ることができる。

【００４３】なお、各励磁コイル２０ａ、２０ｂ、２０
ｃの順次の切換えにあたっては、切換えタイミングや通
電する電流値等を適宜に制御して、プランジャー１９が
段階的に動作できるようにすることは勿論である。ま
た、本実施例においては励磁コイルを３個だけ構成した
ものを示したがこれに限らず、励磁コイルは少なくとも
１個以上あればよい。ただし、できるだけ数多く励磁コ
イルを設けたほうが、より細かいフォースフィードバッ
ク制御を行うことができる。さらに、検出器１０におい
てセンサ部１１とテンション調節機構１３を一体的に設
けたものを示したが、どちらか一方を具備してもよい。
勿論、フォースフィードバックは上述したソレノイド２
０による方法だけに限られるものではなく、例えばモー
タ等適宜のアクチュエータを用いてもよい。

【００４４】なお、上述した各実施例においては、指先
側にワイヤ８を固定して手首側に設けた検出器１０によ
ってワイヤ８の動きを検出するようにしたが、これに限
らず、反対に手首側にワイヤ８を固定して指先側に検出
器１０を設けるように変更することも可能である。ま
た、センサ部１１における１次及び２次巻線ＰＷ、Ｓ１
〜Ｓ４と磁気応答部材１５又は磁石１６との関係は、上
述した実施例に限らず、１次及び２次巻線ＰＷ、Ｓ１〜
Ｓ４側をワイヤ８の所定位置に配置し、磁気応答部材１
５又は磁石１６側を検出器１０の側に固定的に設けるよ
うにしてもよい。また、センサ部１１は誘導型のものに
限らず他の構成のものを用いてもよい。また、弾性付勢
手段としては、コイルばね１２に限らず、ゴムのような
伸縮性のある適宜の弾性部材を用いてもよい。

【００４５】なお、センサ部１１は手首側（又は指先
側）の１箇所だけに（すなわち、検出器１０として一体
的に）構成されるものに限らず、各ガイド７毎に各々設
けるようにしてもよい。これを図示すると、図１１に示
す図のようになる。すなわち、各関節毎に配置されたガ
イド７において、例えば、図５に示したような１次及び
２次巻線ＰＷ、Ｓ１〜Ｓ４と磁気応答部材１５とからな
るセンサ部１１ａ、１１ｂを各々配置する。これによ
り、各センサ部１１、１１ａ及び１１ｂによって各関節
毎における指の動きを検出することができ、センサ部１
１、１１ａ及び１１ｂの検出値から各関節毎の曲がり具
合等（つまり、指全体の外形）の判定を行うことができ
る。こうして、各指１本ずつのワイヤ８のみで複数の関
節の曲げ具合を検出することができるようになる。な
お、この場合において、上述した位相検出回路３０（図
７参照）を各センサ部１１、１１ａ、１１ｂ毎に各々設
けてもよいが、１つの位相検出回路３０を複数のセンサ
部１１、１１ａ、１１ｂで共用して用いるようにしても
よい。

【００４６】次に、本発明に係る手袋型入力装置（デー
タ入力用グローブ）の一実施例として、各指の曲げ伸ば
しだけでなく各指の接触状態や接触位置などを検出する
接触検知手段を具備し、各指の接触形態をも考慮して指
及び／又は手の為している状態（形態）を捉えるように
することによって、使用者が為している手話手形などを
より正確・確実に検出することができるようにした手袋
型手形入力装置について説明する。そのための接触検知
手段として、例えば、使用者の指先や使用者の手の所定
位置、すなわち手のひらや手の甲あるいは各指の側面
（つまり指の脇）といったそれぞれの所定位置に適宜の
構成からなるタッチセンサなどを配設して、各タッチセ
ンサからの接触検出信号と各指の曲げ伸ばし検出信号と
の組み合わせに従って使用者が形作っている手話手形な
どを判別できるようにするとよい。図１２は、かかる接
触検知手段を具備する本発明に係る手袋型入力装置の一
実施例を示す概略図である。ただし、本発明に係る手袋
型入力装置を手話手形などを入力するための手袋型手形
入力装置として構成した場合においても各指の曲げ伸ば
しを検出する屈曲検知手段やフォースフィードバックを
付与する手段等に関しての構成は上述した各実施例に示
した構成と同様の構成であってよいし、あるいは他の適
宜の構成を用いてもよいことから、この図１２に示す実
施例ではそれらの図示を省略し、接触検知手段のみにつ
いて図示している。

【００４７】この実施例に示す手袋型入力装置（データ
入力用グローブ）は、既に説明したようなワイヤ等を用
いた各指の曲げ伸ばしの検出に関する機構や各指に対す
るフォースフィードバックに関する機構（この図１２で
は図示せず、上述した図２〜図４Ｂに示す各図参照）な
どと共に、各指の接触状態や接触位置などを検出するた
めのタッチセンサ２２ａ〜２２ｄをそれぞれ手袋型のグ
ローブ１の所定位置に配設したものである。手話手形で
は単に指先を他方の手に接触させたり、指先と手のひら
や手の甲とを接触させたり、若しくは左右の指をクロス
したりする等の、各指と手の配置との組み合わせ形態に
応じて、複数の文字の中からいずれか１文字を表すこと
ができるようになっている（すなわち指文字）。例えば
日本指文字に関する手話手形において、右手の指全部を
開いた状態（つまり、じゃんけんで言うパーの状態）か
ら、人差し指と小指はそのまま指を伸ばした状態のまま
で、かつ、互いの指の脇をくっつけた中指と薬指の両方
の指先を親指の指先とくっつけた状態である形態（つま
り、中指と薬指と親指の各指先を同時に用いて物をつま
むような形態）は、日本文字での「き」を表すようにな
っている。そこで、図１２に示すデータ入力用グローブ
１のように、各指の指先及び／又は手の所定位置にタッ
チセンサ２２ａ〜２２ｄをそれぞれ配設することによっ
て、各タッチセンサ２２ａ〜２２ｄの配置位置において
各指の指先や手のひらや手の甲などによる接触状態を検
出できるようにする。この実施例では、手のひら側の各
指先にそれぞれ１個ずつのタッチセンサ２２ａ、親指以
外の各指の腹部分にそれぞれ１個ずつのタッチセンサ２
２ｂ、小指以外の指の側面（脇）にそれぞれ１個ずつの
タッチセンサ２２ｃをそれぞれ配置し、さらに手の甲側
に親指以外の各指の所定位置（例えば第１関節と第２関
節との間など）にそれぞれ１個ずつのタッチセンサ２２
ｄ、計１７個のタッチセンサ２２ａ〜２２ｄをそれぞれ
所定位置に配設した例を示した。勿論、この実施例に示
したタッチセンサ２２ａ〜２２ｄの数や形状あるいは配
置位置などは一例であって、必ずしもこれに限られるも
のではない。

【００４８】図１２に示すような位置に配設したタッチ
センサ２２ａ〜２２ｄでは、その配置位置における各指
の指先や手のひらや手の甲などのそれぞれの接触状態を
オン・オフ出力に従い検出することができるようになっ
ている。そして、各タッチセンサ２２ａ〜２２ｄから得
られた検出信号（つまりオン・オフ信号）は各指の曲げ
伸ばし検出信号などと同様に上位コントローラ（例えば
上述した図１に示すコンピュータ２）へと与えられて、
上位コントローラによりこれらの検出信号の組み合わせ
から左右の手や各指とがどのような位置関係（どのよう
な接触状態）にあるかが判定され、該判定された位置関
係に相当する手話手形に従って該当する文字を特定す
る。すなわち、手話手形では上記したような片手のみで
手話手形を形作る形態以外にも指先を他方の手に接触さ
せたりして手話手形を形作るといった複雑な形態もある
が、この実施例に示す手袋型入力装置においては各指の
曲げ伸ばしと共に各指や手の接触状態を検出することに
よって、それらの検出信号の組み合わせから複雑な形態
の手話手形をも検出することができるようになってい
る。

【００４９】なお、各指の曲げ伸ばし検出信号と各タッ
チセンサ２２ａ〜２２ｄから得られた検出信号との組み
合わせによる位置関係の判定から手話手形による文字の
特定までの一連の処理を、上述したようにデータ入力用
グローブ１とは別々に構成されたコンピュータ２側（図
１参照）で実行させてもよいし、あるいはデータ入力用
グローブ１の例えば固定ベルト５にＣＰＵ等を具えたマ
イクロコンピュータＭＣを設けて、当該マイクロコンピ
ュータＭＣに各指の曲げ伸ばし検出信号と各タッチセン
サ２２ａ〜２２ｄからの検出信号とを入力し、前記一連
の処理を実行させて文字を特定するようにしてもよい。

【００５０】次に、本発明に係る手袋型入力装置（デー
タ入力用グローブ）における接触検知手段の別の実施例
について、図１３を用いて説明する。図１３の（ａ）は
接触検知手段の配置例を示す概略図、（ｂ）は検知のた
めの回路構成例を示す回路図である。図１３（ａ）は、
タッチセンサを、各指の指先毎に設けられた発信コイル
２３ａ〜２３ｅと、手のひらの所定位置に設けられた受
信コイル２４とで構成した例を示している。受信コイル
２４の数は、１又は複数であってよく、要するに、各指
の指先が接触しやすい手の平の適宜の部位に設けられて
いればよい。

【００５１】図１３（ｂ）に示すように、各指先の発信
コイル２３ａ〜２３ｅは、交流信号源２５ａ〜２５ｎか
ら発生されるそれぞれ異なる周波数ｆａ〜ｆｎの交流信
号で励磁されており、任意の指の指先が手の平に接触し
たときに、当該指先の発信コイル（２３ａ〜２３ｅ）の
励磁周波数に応じた誘導２次出力信号が受信コイル２４
から生じる。これによって、発信コイル２３ａ〜２３ｅ
が配置されている各指がどの位置に接触しているかを検
出できるようになっている。受信コイル２４に誘導電圧
が生ずると、周波数検出回路２６は該誘導電圧の周波数
を検出する。受信コイル２４に生じる誘導電圧の周波数
は、受信コイル２４に接触した発信コイル２３ａ〜２３
ｅの励磁周波数と同じである。したがって、周波数検出
回路２６により受信コイル２４に生じた誘導電圧の周波
数を検出することで、どの指の指先が手の平に接触して
いるのかが分かることになる。ひとつの手の平に対応し
てひとつの周波数検出回路２６を設けるだけでもよい
し、あるいは、手の平の異なる部位に配置された各受信
コイル２４毎に周波数検出回路２６を別々に設けてもよ
い。それにより、同じ指であっても手の平の異なる部位
のどこに接触したかを区別することができる。

【００５２】図１３の変更例として、受信コイル２４に
替えて、磁性体または導電体等の磁気応答性物質を、手
の平の所定位置に配置するようにしてもよい。その場
合、或る指先の発信コイル２３ａ〜２３ｅが、該手の平
の所定位置に配置された該磁気応答性物質に近接する
と、該発信コイル２３ａ〜２３ｅのインピーダンスが変
化する。従って、各発信コイル２３ａ〜２３ｅのインピ
ーダンス変化を検出することで、どの指が手の平の所定
位置に接触したかが検知できる。この場合、各発信コイ
ル２３ａ〜２３ｅのインピーダンス変化を個別に検出す
る回路構成を採用することで、どの指のコイル２３ａ〜
２３ｅのインピーダンスが変化したかが判明するので、
各発信コイル２３ａ〜２３ｅの励磁周波数を、異ならせ
ることなく、共通にしてもよい。

【００５３】手話手形等の認識にあっては、指先の手の
平に対する接触のみならず、指先同士の接触も検出する
必要がある。そのために、図１４（ａ）に示すように指
先の各発信コイル２３ａ〜２３ｅと略同じ位置に受信コ
イル２８ａ〜２８ｅを設けるとよい。各受信コイル２８
ａ〜２８ｅ毎に周波数検出回路を設け、各周波数検出回
路では自己の受信コイルと同じ位置に設けられている発
信コイルの周波数は検出しないように設定しておけばよ
い。例えば、図１４（ｂ）は、受信コイル２８ａに対応
して設けられた周波数検出回路２６ａを示しており、こ
の周波数検出回路２６ａでは、受信コイル２８ａと同じ
位置に設けられている発信コイルｆａの励磁周波数ｆａ
は検出せず、他の発信コイル２３ｂ〜２３ｅの励磁周波
数ｆｂ〜ｆｎを検出する。この構成によって、各指の指
先に設けられた受信コイル２８ａ〜２８ｅが他の指の指
先に設けられたどの発信コイル２３ｂ〜２３ｅの周波数
ｆａ〜ｆｎを受信したかによって、どの指同士が接触し
たかを検知することができる。

【００５４】指先同士の接触を検知する別の例として、
１つの指先に送信コイル２３ａ〜２３ｅと受信コイル２
８ａ〜２８ｅを別々に設けることなく、共通化してもよ
い。すなわち、構成の上では、図１３（ａ）と同様に、
各指先に１つのコイル２３ａ〜２３ｅのみを設けるもの
とする。そして、該各コイル２３ａ〜２３ｅの機能を送
信コイルと受信コイルとの間で時分割的に切り替える。
図１５はその時分割制御回路の一例を概念的に示す回路
図、図１６はその時分割制御タイミングの一例を示すタ
イムチャートである。図１６に示すように、一例とし
て、５つの各指に対応するコイル２３ａ〜２３ｅを送信
コイルとして機能させるよう５つの時分割タイムスロッ
トｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄ，ｔｅが１サイクル時間Ｔ内
で時分割的に設定される。図１５に示すように、個々の
コイル２３ａ〜２３ｅに対応する送信用ゲート２９ａ〜
２９ｅが、それに対応する時分割タイムスロットｔａ〜
ｔｅで開かれて、それに対応する交流信号源２５ａ〜２
５ｅからのそれぞれ所定の周波数ｆａ〜ｆｅを持つ交流
信号が、対応するコイル２３ａ〜２３ｅに印加される。
こうして各コイル２３ａ〜２３ｅが時分割で励磁され
る。各コイル２３ａ〜２３ｅは、それぞれの励磁タイム
スロットｔａ〜ｔｅ以外の時間帯（図１６のＴａ，Ｔ
ｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅ）では、受信コイルとして機能す
る。すなわち、図１５に示すように、個々のコイル２３
ａ〜２３ｅに対応する受信用ゲート３０ａ〜３０ｅが、
それに対応する受信用時間帯Ｔａ〜Ｔｅで開かれて、該
コイルに誘導された誘導交流電圧信号を周波数検出回路
２６ａ〜２６ｅに入力する。各周波数検出回路２６ａ〜
２６ｅでは誘導交流電圧信号の周波数を検出し、検出し
た周波数からどの指のコイルが近接したかを判定するこ
とができる。こうして、各指毎に１つのコイルからなる
構成であっても、指同士の接触を検出することができ
る。

【００５５】なお、図１６に示すように各指のコイルを
時分割励磁する構成にあっては、各指のコイルを送信コ
イルとして機能させるときに、それらの励磁周波数を異
ならせることなく、共通としてもよい。すなわち。各指
のコイル２３ａ〜２３ｅが受信コイルとして機能してい
るときに、該コイルに誘導交流電圧信号が生じたタイム
スロットがｔａ〜ｔｅのどれであるかを判定することに
より、送信コイルとして機能しているコイルがどれてあ
るかが判明し、どの指同士が接触したかが判明する。

【００５６】なお、発信コイル及び受信コイルの数や配
設位置は図示したものに限らず、検出したい手話手形の
種類に応じて、適宜の数だけ適宜の位置に配設してよい
ことは言うまでもない。また、回路構成についても上述
した実施例に限られない。

【００５７】また、上述の図１２〜図１６に示したよう
な接触検知手段を設ける実施例において、指先などの接
触状態と共に接触時にかかる圧力の強さを検出し、該検
出した接触時にかかる圧力の強さを、適宜の制御信号、
例えば仮想対象物又は仮想環境からの反力を付加するた
めの制御信号として用いるようにしてもよい。その場合
に、タッチセンサ２２ａ〜２２ｄ若しくは発信又は受信
コイル２３ａ〜２３ｅ，２４，…等の接触検知手段に圧
力検出機能をも持たせるようにしてもよい。図１３〜図
１６に示したようなコイルを用いるタイプのものにおい
て、単に接触に伴うオン・オフ出力による信号を検出す
るのみでなく、接触時にかかる圧力の強さに応じて変化
する信号をも検出することができるようにした例につい
て、図１７を用いて説明する。図１７は、図１３の例の
ようなグローブ１において、１つの指先に設ける発信コ
イル２３ａの部分を、接触時にかかる圧力の強さをも検
出することが可能な構成（接触及び圧力検出部２７）と
した例を拡大して示す概念図である。この図では、指先
に配設された発信コイル２３ａが手の平の適宜の所定位
置に配置された受信コイル２４に対して接触する直前の
状態を（ａ）に示し、或る程度の圧力で接触した時の状
態を（ｂ）に示している。

【００５８】図１７に示されるように、接触及び圧力検
出部２７は、グローブ１の表面寄りに配置された発信コ
イル２３ａと、該コイル２３ａより少し離れるように所
定の凹み内に収納された磁性体１５とで構成される。す
なわち、磁性体１５はグローブ１表面からグローブ１内
部側に所定量だけ埋め込まれた状態に配置され、一方発
信コイル２３ａは磁性体１５と相対する所定位置に位置
するようグローブ１表面に配置される。また、少なくと
も磁性体１５を収納した凹みを含む指先などにおけるグ
ローブ１の表面は軟らかく弾力性のある素材でできてい
るものであって、指先を押すと該グローブ１の表面が所
定位置から指先を押した力に応じた分だけ該グローブ１
の内側に沈み込み、指先を押すのをやめると該グローブ
１の表面が指先を押す前の所定位置に自然に戻るように
なっているものである。したがって、発信コイル２３ａ
が配置されている指先が受信コイル２４と接触する前の
状態はグローブ１表面にも力が加わっていない状態であ
ることから、磁性体１５と発信コイル２３ａとは所定の
離れた位置関係を保持した状態のままである（図１７
（ａ）参照）。他方、発信コイル２３ａが配置されてい
る指先が受信コイル２４と接触している場合には、接触
時に指先にかかる圧力の強さに応じてコイル２３ａがグ
ローブ１表面と共に矢印Ｚ方向に沈み込み、この沈み込
みに応じた距離だけ該コイル２３ａと磁性体１５とが近
接する（図１７（ｂ）参照）。このコイル２３ａに対す
る磁性体１５の近接量が増すほど、コイル２３ａのイン
ピーダンスが増し、出力レベルが増大する。従って、接
触状態下において受信コイル２４に誘導される電圧レベ
ルの大きさが、コイル２３ａに対する磁性体１５の近接
量、つまり接触時の圧力に応じて変化する。この誘導電
圧レベルの変化を調べることによって指先にかかってい
る圧力の強さを検出することができる。磁性体１５は導
電体であってもよい。

【００５９】なお、上述の図１７に示した実施例におい
ては、各指毎の発信コイル２３ａと磁性体１５との組み
合わせからなる接触及び圧力検出部２７によって、各指
先の接触と共に接触時における圧力の強さを同時に検出
できるように構成したが、これに限らず、指先にかかる
圧力の強さを検出する圧力検出機構を指先の接触位置を
検出する接触検知手段とは独立に構成するようにしても
よい。その場合における圧力検出機構の一実施例を図１
８に示す。図１８では、説明を理解しやすくするため
に、この実施例では指先にかかる圧力の強さを検出する
圧力検出機構を一部の指先にのみ構成したものを拡大し
て図示した。

【００６０】図１８において、圧力検出機構は、液体貯
留部３１と細管３２と圧力感知部３３と検出器１１とか
らなる。液体貯留部３１と細管３２と圧力感知部３３は
一体的に連結した状態に構成され、それらの内部は全て
シリコン油のような所定の液体で満たされている。ま
た、圧力感知部３３の内部には上記したような液体の他
に磁性体１５が圧力感知部３３内部を可動な状態に配置
されている。すなわち、この磁性体１５は、液体貯留部
３１から細管３２を介して加わる圧力に応じて矢印Ｙ方
向に移動することができるように圧力感知部３３内に配
置されている。液体貯留部３１は、グローブ１におい
て、指先のコイル２３ａの下に配置されていて接触圧力
受け部を構成しており、接触検出用のコイル２３ａが配
置された指先に加わる接触圧力の強さに応じてその形状
が変形するゴムその他の弾性体のようなものからなる。
この液体貯留部３１の形状変形に伴って、内部の液体が
該液体貯留部３１と圧力感知部３３との間で液体貯留部
３１の変形量に応じた所定量分だけ移動する。例えば、
指先に圧力がかかると、指先にかかった圧力の強さに応
じた分だけ該液体貯留部３１内にある液体が細管３２を
通じて圧力感知部３３へと移動し、反対に、指先にかか
っている圧力が弱まると、弱まった圧力の強さに応じた
分だけ圧力感知部３３内にある液体が細管３２を通じて
液体貯留部３１へと移動する。すなわち、密封された液
体を介して、指先などの接触部への圧力の強さ及びそれ
に伴う液体の体積移動が圧力感知部３３に効率良く伝達
されるようになっている。こうした液体貯留部３１と圧
力感知部３３との間における液体の移動に伴い、その移
動量に応じて圧力感知部３３内部にある磁性体１５が矢
印Ｙ方向へ移動する。検出器１１は圧力感知部３３の周
りを取り囲むようにして配置されており、例えば図５の
ものと同様に１次巻線ＰＷと二次巻線Ｓ１〜Ｓ４とを含
むものであってよいし、その他の構成でもよい。圧力感
知部３３内部にある磁性体１５が移動すると、検出器１
１はこの磁性体１５の動きに応じて位置検出出力を得
る。こうして、検出器１１で検出する位置検出データと
して、指先に加わる接触圧力が検出される。なお、検出
器１１は、上述の図５及び図６に示したレゾルバ原理に
よる位置検出処理によるものと同様の構成であってよ
く、このようなレゾルバ原理による位置検出処理につい
ては、既に上述の図５や図６若しくは図７などに示した
各実施例を用いて詳しく説明していることから、ここで
の説明を省略する。圧力感知部３３における磁性体１５
は導電体からなっていてもよく、また、その形状若しく
は構造についても、浮遊する構造に限らず、ダイアフラ
ム状であつてもよい。もちろん、検出器１１の構成は、
他の如何なる構成でもよい。

【００６１】図１７あるいは図１８に示したような圧力
検出機構に関連して、更に、指先への圧覚提示（タクタ
イルフィードバック）機構を設けるとよい。圧覚提示
（タクタイルフィードバック）機構とは、このグローブ
１をはめて物に触れたり、握ったりしたときに、バーチ
ャルな圧覚を指先に返すようにする機構である。図１８
に示したような一定圧力で封入された液体を用いた圧力
検出機構においては、液体貯留部３１を押したときに、
その反力で、圧覚を指先に返すことができるので、或る
程度自動的に圧覚提示機能を兼備することになるので都
合がよい。しかし、そのような自動的な圧覚提示機能に
限らず、指先で接触して圧力（外圧）を加えたときに、
該指先に対してバーチャルな圧覚を付与しようとする所
望の物質に特有の圧覚が得られるように、液体貯留部３
１内の液体の圧力（内圧）を可変調整するように圧覚提
示機構を構成してもよい。そのような圧覚提示機構の一
例としては、例えば、図１８に示したような圧力検出機
構において、バーチャルな圧覚を付与しようとする物質
の材質等を示す情報を入力パラメータとして、液体貯留
部３１内の液体の圧力（内圧）を可変調整するようにす
ればよい。そのためには、例えば、図１８に示されるよ
う液体貯留部３１に通じる圧力調整用液体溜部３４を設
け、この圧力調整用液体溜部３４に対して内部液体に対
する加圧又は減圧等の圧力調整を加えるように構成すれ
ばよい。更に、高度な圧覚提示制御を行いたい場合は、
図１７あるいは図１８に示すような圧力検出機構で検出
した指先の接触圧力（外圧）に応じて、液体貯留部３１
内の液体の圧力（内圧）を可変調整するようにすればよ
い。例えば、図１８の圧力調整用液体溜部３４に対する
圧力調整を、検出した接触圧力に応じて行うようにすれ
ばよい。

【００６２】なお、別の実施例として、図１８の機構に
おいて検出器１１を削除することで、液体圧（内圧）を
可変調整できる圧覚提示機能のみを持つ機構として構成
し、圧力検出機構は別の構成例えば図１７のような構成
を採用するようにしてもよい。図１９は、図１８の機構
から圧力検出機能を除去し、圧覚提示機能のみを持つ機
構として構成した圧覚提示機構の一実施例を示してい
る。例えば、圧力調整用液体溜部３４のケースをゴム等
の弾性体で形成すれば、外側から加える圧力ｐを可変調
整することで、内部の液体の圧力を容易に可変調整でき
る。圧覚提示機構の内部に充填するものは液体に限ら
ず、気体や粘性流体など、固体以外のものであれば何で
もよい。固体以外のものを総称して流体ということにす
る。もちろん、圧覚提示機構は、流体を内蔵してその圧
力を調整するタイプのものに限らず、その他の任意のタ
イプのもの、例えば適宜の弾性体を用いるもの、であっ
てもよい。

【００６３】以上のように、本発明にかかるデータ入力
用グローブは、様々な技術分野・産業分野で比較的安価
かつ簡便に利用することのできる手袋型入力装置とし
て、広範囲に応用することができる。特に、インテリジ
ェント型手袋型手形入力装置として構成することによ
り、手話電話やコンピュータシステム等における手話入
力インタフェースとして有利に利用することができる。
更には、各種のバーチャルリアリティ空間でのフォース
フィードバック機能付き及び／又はタクタイルフィード
バック機能付き手袋型入力インタフェースとして利用可
能である。例えば、医療教育現場における触診などの教
程をバーチャルリアリティ化するインタフェース、バー
チャルモールでの商品を手にとった感覚等をバーチャル
リアリティ化するインタフェース、新素材合成用バーチ
ャルリアリティシミュレータの入出量インタフェース、
バーチャルリアリティを用いたネットワークやプログラ
ム管理システムの入出力インタフェース、ＣＳＣＷ（分
散協調作業）におけるモデリング用入出力インタフェー
ス、などに利用できる。また、遠隔ロボット制御のため
のバイラテラルインタフェースとして利用可能である。
例えば、原子力プラント、宇宙空間などの極限環境にお
ける遠隔ロボットコントローラ、アールキューブプロジ
ェクト用入出力装置、遠隔手術用入出力インタフェー
ス、手術用マイクロロボット制御のための入出力インタ
フェース、などに利用することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、手話
電話やコンピュータシステム等における手話手形入力イ
ンタフェースとしてあるいはフォースフィードバック機
能付き及び／又はタクタイルフィードバック機能付き手
袋型入力インタフェース等として有利に利用することが
でき、更には他の様々な技術分野・産業分野で利用可能
な、簡単かつ安価な構成の、手袋型入力装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る手袋型入力装置を用いたバーチ
ャルリアリティを利用したシステムの一実施例を示すシ
ステム概略図である。

【図２】 本発明に係る手袋型入力装置の一実施例の全
体概略構成を示す概略図である。

【図３】 図２に示した手袋型入力装置の１本の指につ
いてのみ拡大して示す一部拡大図である。

【図４Ａ】 本発明に係る手袋型入力装置の別の実施例
の全体概略構成を示す概略図である。

【図４Ｂ】 本発明に係る手袋型入力装置のさらに別の
実施例の全体概略構成を示す概略図である。

【図５】 本発明に係る手袋型入力装置におけるセンサ
部の一実施例を拡大して示した断面図である。

【図６】 本発明に係る手袋型入力装置のセンサ部にお
ける１次及び２次巻線の結線例を示す図である。

【図７】 本発明に係る手袋型入力装置のセンサ部にお
ける１次及び２次巻線の別の結線例を示す図である。

【図８】 本発明に係る手袋型入力装置におけるセンサ
部の別の実施例を拡大して示した断面図である。

【図９】 本発明に係る手袋型入力装置におけるフォー
スフィードバック機能を実現する機構の一実施例を拡大
して示した断面図である。

【図１０Ａ】 図９に示したフォースフィードバック機
構において、右端の励磁コイルに通電した際の説明図で
ある。

【図１０Ｂ】 図９に示したフォースフィードバック機
構において、中央の励磁コイルに通電した際の説明図で
ある。

【図１０Ｃ】 図９に示したフォースフィードバック機
構において、左端の励磁コイルに通電した際の説明図で
ある。

【図１１】 センサ部を各関節のガイド毎に具えた手袋
型入力装置の実施例を、１本の指についてのみ拡大して
示す一部拡大図である。

【図１２】 接触検知手段を具備した本発明に係る手袋
型入力装置の一実施例を示す概略図である。

【図１３】 接触検知手段を具備した本発明に係る手袋
型入力装置の別の実施例を示す概略図である。

【図１４】 接触検知手段を具備した本発明に係る手袋
型入力装置の更に別の実施例を示す概略図である。

【図１５】 各指先の発信コイルを時分割励磁するよう
にした実施例の回路図である。

【図１６】 図１５における時分割タイミングを例示す
るタイミングチャートである。

【図１７】 接触検知と同時に接触圧力の強さを検出す
ることも可能なコイルタイプのタッチセンサを一実施例
を示す略図である。

【図１８】 タッチセンサとは独立に接触圧力の強さを
検出することができるようにした圧力検出機構の一実施
例を示す略図である。

【図１９】 圧覚提示機構の一実施例を示す略図であ
る。

【符号の説明】

１…データ入力用グローブ（手袋型入力装置）、２…コ
ンピュータ、３…ディスプレイ、４…信号伝送手段、５
…固定ベルト、６…自在バンド、７…ガイド、８（８１
〜８６、８ａ〜８ｃ）…ワイヤ、９（９１〜９６）…長
さ調節機構、１０（１０１〜１０６、１０ａ〜１０ｃ）
…検出器、１１（１１ａ、１１ｂ）…センサ部、１２…
コイルばね、１３…テンション調節機構（フォースフィ
ードバック機構）、１４…チューブ、１５…磁性体、１
６…磁石、１７…磁性体コア、１８…固定ブロック、１
９…プランジャー（圧力感知鉄心）、２０…ソレノイ
ド、２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）…励磁コイル、２１…ス
トッパ、２１ａ…突起部、２２ａ〜２２ｄ…タッチセン
サ、２３ａ〜２３ｅ…発信コイル、２４…受信コイル、
２５ａ〜２５ｎ…交流信号源、２６…周波数検出回路、
２７…接触及び圧力検出部、３０…位相検出回路、３１
…液体貯留部、３２…細管、３３…圧力感知部、３４…
圧力調整用液体溜部、ＰＷ…１次巻線、Ｓ１〜Ｓ４…２
次巻線、ＭＣ…マイクロコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｆ 3/033 ３１０ Ｇ０６Ｆ 3/033 ３１０Ｙ Ｇ０８Ｃ 19/00 Ｇ０８Ｃ 19/00 Ｖ 19/14 19/14 Ｇ０９Ｂ 9/00 Ｇ０９Ｂ 9/00 Ｚ 21/00 21/00 Ｅ (72)発明者 黒田 知宏 大阪府大阪市西淀区姫里３丁目２番３− 1310号 (72)発明者 田畑 慶人 奈良県生駒市高山町8916−５ 学生宿舎６ −111 Ｆターム(参考） 2F051 AB02 BA07 2F063 AA33 AA42 BA29 BD20 DA02 DA11 DD06 DD08 GA04 LA04 NA01 NA07 2F073 AA29 AA40 AB08 BB04 BC01 CC01 CD04 FF03 GG01 GG03 GG04 GG05 GG07 5B020 AA20 BB10 DD12 5B087 BC06 BC12 BC13 BC16 BC34 DD03

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の手に装着されて指及び／又は手
   の為す形態を検出するための手袋型入力装置であって、 指及び／又は手の所定部位に対応する箇所に設けられ、
   当該部位に対する他の部位の接触有無を検出する接触検
   知手段を少なくとも具備し、少なくとも該接触検知手段
   から得られた接触検知信号に基づき、使用者が為してい
   る指及び／又は手の形態を判定するものにおいて、 前記接触検知手段は、交流励磁される複数のコイルと、
   該コイルが配置された部位と他の部位との接触に応じて
   各コイル毎に固有の出力を生じる出力手段とを含むこと
   を特徴とする手袋型入力装置。
2. 【請求項２】 使用者の手に装着されて指及び／又は手
   の為す形態を検出するための手袋型入力装置であって、 指又は手の所定部位に対応する箇所に一端が装着され、
   該所定部位の動きを伝達するため所定範囲にわたって延
   びた伝達手段と、 前記伝達手段の他端を弾性的に支持して所定の中立位置
   で待機する弾性手段と、 前記伝達手段の変位を検出する変位検出手段と、 指及び／又は手の所定部位に対応する箇所に設けられ、
   当該部位に対する他の部位の接触有無を検出する接触検
   知手段と、 前記変位検出手段及び前記接触検知手段の少なくともい
   ずれか１つの出力に基づき、使用者が為している指及び
   ／又は手の形態を示すデータを生成するデータ生成手段
   とを具備した手袋型入力装置。
3. 【請求項３】 前記接触検知手段は、交流励磁される複
   数のコイルと、該コイルが配置された部位と他の部位と
   の接触に応じて該接触した部位に固有の接触検知信号を
   生じる出力手段とを含む請求項２に記載の手袋型入力装
   置。
4. 【請求項４】 前記複数のコイルは、配置された部位に
   応じて異なる周波数で励磁されるコイルを含み、前記接
   触に応じて前記出力手段から出力される接触検知信号の
   周波数を判定することに基づき、接触が生じた部位を判
   別することを特徴とする請求項１又は３に記載の手袋型
   入力装置。
5. 【請求項５】 前記接触検知手段は、コイルが配置され
   た部位と他の部位との接触に応じて該コイルのインピー
   ダンスを変化させる手段を含み、前記出力手段は該コイ
   ルのインピーダンスの変化に応じた接触検知信号を出力
   することを特徴とする請求項１又は３又は４に記載の手
   袋型入力装置。
6. 【請求項６】 前記交流励磁される１つのコイルが配置
   される１つの部位に対応して受信コイルを配置し、該受
   信コイルによって他のコイルが配置された部位の近接に
   応じた検出信号を出力することを特徴とする請求項１又
   は３又は４又は５に記載の手袋型入力装置。
7. 【請求項７】 前記交流励磁される１つのコイルを送信
   モードと受信モードに切り替える手段を含み、受信モー
   ド時において該コイルに対する他のコイルが配置された
   部位の近接に応じた検出信号を該コイルから出力できる
   ことを特徴とする請求項１又は３又は４又は５に記載の
   手袋型入力装置。
8. 【請求項８】 前記交流励磁される複数のコイルの送信
   モードと受信モードを時分割で切り替えることを特徴と
   する請求項７に記載の手袋型入力装置。
9. 【請求項９】 指及び／又は手の所定部位にかかる圧力
   を検出する圧力検知手段を更に具備する請求項１又は２
   又は３に記載の手袋型入力装置。
10. 【請求項１０】 前記圧力検知手段は、加えられた圧力
    に応じてその相対的位置が変化する磁気応答部材とコイ
    ルとを含み、該圧力に応じた相対的位置に対応する出力
    信号をコイルから得ることを特徴とする請求項９に記載
    の手袋型入力装置。
11. 【請求項１１】 前記圧力検知手段は、加えられた圧力
    を受ける受圧部と、前記受圧部に加えられた圧力を伝達
    する圧力伝達手段と、該圧力伝達手段によって伝達され
    た圧力に応じて変位する変位部材と、該変位部材の変位
    を検出する変位検出手段とを含む請求項９に記載の手袋
    型入力装置。
12. 【請求項１２】 データ生成手段は、使用者が為してい
    る指及び／又は手の動きに基づき手話手形を判定し、判
    定した手話手形に対応する手話認識データを出力するも
    のである請求項２又は３に記載の手袋型入力装置。
13. 【請求項１３】 前記弾性手段の有する付勢力を制御信
    号に応じて可変調節する調節手段を更に具備し、前記弾
    性手段の有する付勢力の制御によって、フィードバック
    フォースを制御できるようにしたことを特徴とする請求
    項２又は３に記載の手袋型入力装置。
14. 【請求項１４】 指及び／又は手の所定部位に対応する
    箇所において付加される接触圧力に対して反力を提示す
    る圧覚提示手段を更に具備する請求項１乃至１３のいず
    れかに記載の手袋型入力装置。
15. 【請求項１５】 前記圧覚提示手段は、付与しようとす
    る所望のバーチャルな圧覚に応じて前記反力の強さを調
    整可能である請求項１４に記載の手袋型入力装置。
16. 【請求項１６】 前記圧覚提示手段は、指及び／又は手
    の所定部位に対応する箇所に配置された流体貯留部と、
    この流体貯留部に連通する圧力調整用流体溜部とを具備
    する請求項１４又は１５に記載の手袋型入力装置。
17. 【請求項１７】 前記圧力調整用流体溜部で流体の内圧
    を可変調整することで、付与しようとする所望のバーチ
    ャルな圧覚に応じて前記反力の強さを調整する請求項１
    ６に記載の手袋型入力装置。
18. 【請求項１８】 前記圧力検知手段は、外部からの圧力
    を受ける受圧部を含み、前記受圧部に加えられた圧力を
    検知するものであり、前記受圧部は所与の内圧の流体を
    含み、該流体の内圧により外部からの圧力に対して反力
    を提示することで圧覚提示可能にしたことを特徴とする
    請求項９に記載の手袋型入力装置。