JP2004013381A - Virtual key one hand input device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機器およびコンピュータ等の入力装置に関するものであり、座標入力を可能とするキー操作面へ片手5指を接触させ、その接触位置にもとづき仮想キーを設定し、更にはキー操作面の形状を多様化できるものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の機器およびコンピュータ等の入力装置におけるキーは、挿下構造式キーが多く使用され、また表示機一体となったタッチパネル式キーが良く知られている。
そして従来からあるコンピュータの入力装置として代表的なものに、109個のキーからなるコンピュータ用キーボードがある。
それらのキー方式によると、キー配列位置は、入力装置側から決定付けて固定化されたものであり、また、キートップの大きさも固定化されたものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の入力装置は以上のように構成されているので、固定化されたキー配列位置の入力装置においては、入力キーの視覚あるいは触覚による認識を必要とした。その事により視覚障害者にとっては、自動券売機・ATM・総合病院でのコンピュータによる受付けシステム等、社会の自動システム化に伴いバリアが増大するものとなっている。更に点字を不得手とする中途失明者にとっては、エレベータ等の操作においても不便をきたすものであり、より深刻な問題となっている。
晴眼者においては、視線の移動に伴って、迅速な入力操作の妨げとなったり、また、自動車運転中におけるカーナビ及びオーディオ等の入力操作の様に、危険が発生するというような問題点もあった。
【0004】
また、キートップの大きさが固定化される事により、手と指のサイズによっては、窮屈な入力操作を強いられるものである。例えば、携帯電話、電子辞書類のように小型化された機器の入力装置においては、キートップも小さくなる為に、指の太い人にとっては操作し辛いものであった。
【0005】
更に、キー操作面ヘの片手の複数指による同時接触は容易なものでありながら、それが入力形態として発展しない理由は、キー配列位置とキートップの大きさの固定化という、従来のキー構造にも一因していると考えられる。片手の複数指の組合せ入力が容易なキー構造とすれば、コンピュータ用キーボードの小型化と、電子モバイル等の入力能力と操作性の向上を図る事が出来る。
【0006】
この発明は上記のような課題を解決する為になされたもので、キー操作面への指の接触位置にもとづき仮想キーを設定するものとし、キー配列位置の視覚および触覚による認識を必要としない仮想キー片手入力装置を提供する事を目的とする。
【0007】
また、指の接触情報から入力手の左右判断を入力装置が行い、入力手に適合したキー配列を設定する事で、片手入力装置でありながら入力手の左右を選ばない仮想キー片手入力装置を提供する事を目的とする。
【0008】
また、指の接触情報から入力手の大小を入力装置が算定し、仮想キーの区画領域を入力者個々の手のサイズに適合したものとする事で、様々な入力者に適合した仮想キー片手入力装置を提供する事を目的とする。
【0009】
また、指の接触情報から入力手の軸方向を算定し、キー配列を入力手の軸方向に適合させて設定する事で、入力開始時のキー配列方向に合わせた入力ポジション決めを不要なものとする事を目的とする。
【0010】
更に、キー操作面の形状を多様なものとすることが出来るものとして、出力先機器及びシステム等の形状に、あるいは入力手の形態に適合した形状を有する仮想キー片手入力装置を提供する事を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係る仮想キー片手入力装置は、片手5指それぞれに1個あるいは複数個割当てられたキーを図形化したものを、割当てられた指ごとに区分して5枚のキー区画面として設け、2次元座標の多点入力が可能なキー操作面への片手5指の接触によって得られる座標値に基いて、キー操作面の入力点座標に対応させて設けた1個の2次元オブジェクトに、上記5枚のキー区画面をそれぞれに配置する事によって、入力手に適合させたキー配列を設定するものである。
【0012】
この発明の請求項2に係る仮想キー片手入力装置は、キー操作面への片手5指の接触によって得られる座標値に基き、入力手の左右を判断し、入力装置に設けられたキー区画面と異なる入力手の場合には、キー区画面を対称移動させることによって、入力手に適合したキー配列を設定するものである。
【0013】
この発明の請求項3に係る仮想キー片手入力装置は、キー操作面への片手5指の接触によって得られる座標値に基き、入力手の大小を算定し、キー区画面を拡大あるいは縮小させることによって、キー配列を入力手に適合させるものである。
【0014】
この発明の請求項4に係る仮想キー片手入力装置は、キー操作面への片手5指の接触によって得られる座標値に基き、入力手の軸方向を算定し、軸方向の変化に応じてキー区画面を回転移動させることによって、キー配列を入力手に適合させるものである。
【0015】
この発明の請求項5に係る仮想キー片手入力装置は、キー操作面を複数面とし、キー区画面を配置する2次元オブジェクトをキー操作面と同数個設けることによって、入力装置の形状多様化を行うものである。
【0016】
この発明の請求項6に係る仮想キー片手入力装置は、キー操作面の入力座標を3次元座標とし、キー区画面を配置するオブジェクトを3次元オブジェクトに代えることによって、キー操作面の形状多様化を行うものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
前提技術.
この発明に先立って特願2001−351358において片手入力装置を提示した。
図1はその片手入力装置を示す斜視図であり、入力装置のキー操作面には14個のキーが配列されており、14個のキー配列は、次の様に行われている。入力装置のキー操作面に、左手の指5本の指先が自然に接する位置に、それぞれのホームポジションキーを配列している。
図においては、キー1が親指、キー2が人差し指、キー3が中指、キー4が薬指、キー5が小指のホームポジションキーである。
【0018】
各指にはそれぞれのホームポジションキーからの移動方向が定められて、更に1方向に付き1個のキーを配列している。親指には、第1関節を開く方向にキー11と閉じる方向にキー12を、人差し指は中指に対して反対側ヘ広げる方向にDeleteキー6と指を伸ばす方向にAltキー7を、中指は指を伸ばす方向にShiftキー8と、折り曲げる方向にEscキー14を、薬指は指を伸ばす方向にCtrlキー9と、中指に対して反対側ヘ広げる方向にNum Lockキー10を、小指は薬指に対して反対側ヘ広げる方向にBack Spaceキー13をそれぞれ配列している。
【0019】
親指に割り当てられた3個のキーと他の指のホームポジションキーの合計7個は、単独または5個までの重複入力によってキーコードを入力する為のキーである。親指に割り当てられた3個のキーは、何れも他の指のホームポジションキーとの組み合わせ入力を可能としたキー配列となっている。
以上のようなキーを複数個組み合わせることにより、200通り近いキーコードが得られる。
この発明は、上記の例のようなキーを仮想キーとして配列し、キー操作面ヘの入力操作を容易なものとできるようにするものである。
【0020】
実施の形態1.
以下、この発明の一実施形態を図に基いて説明する。この発明は、左右兼用の片手入力装置であるが、以下の説明においては左手入力を主として扱っている。
図2は、キー操作面を、この発明の基本形状となる1面の2次元平面とした入力装置の斜視図である。入力装置15には、キー操作面16が配置され、レスト17は、掌あるいは手首部分を宛がい易くするために湾曲させて、スイッチ18を具備している。
【0021】
入力装置15の筐体内には、記憶装置とCPUが具備されている。入力装置15の電源スイッチは、出力先の機器およびコンピュータ等と兼用もできる為に、図示していない。
記憶装置には、仮想キーの設定と入力キーの判定、及びキー情報化を行なうためのプログラムソフトと、キー操作面16の入力点座標に対応した1個の2次元オブジェクトと、キー配列を5枚のキー区画面としたものを1枚にまとめたもの(以降、「キー配列パネル」と称する。)と、入力キーの情報化を行なう為のキー割付が記憶されている。或は、記憶装置はプログラム処理を出力先CPUで行なうようにするために、それらを記憶媒体化したものである。
【0022】
入力装置15のキー操作面16は、矩形で平面状を成し、座標の多点入力を可能とするタッチパネル等としたものであり、キー操作面16の下辺をX軸、左辺をY軸、左下を原点とする直交座標としている。
【0023】
図3は、入力装置15に記憶している2次元オブジェクトを図示したものである。2次元オブジェクト19は、キー操作面16と同じ形状と大きさとなるようにモデリングされたものであり、同じ座標軸を使用して、キー操作面16の入力点が同じ座標位置に対応するものとなっている。
図3においては、X軸を下辺、Y軸を左辺とした矩形で表す面が2次元オブジェクト19となる。2次元オブジェクト19は、仮想キーを設定する為にキー区画面を配置する面であり、面全体を2値化の0としている。
【0024】
図4は、入力装置15に記憶しているキー配列パネルを図示したものである。X軸を下辺、Y軸を左辺とした矩形が、キー配列パネル20であり、2次元オブジェクト19等と同じ座標軸が使用されている。
キー配列パネル20の大きさは、下記するキー配列を施す事が出来るものとなっており、後記する座標変換によってキーの区画に支障をきたさないものであれば良い。
キー配列パネル20には、左手5本の指先がキー操作面16に自然と接触する位置関係で、ホームポジションキー21a〜21eの区画が図形化されている。
【0025】
図4においては、21aが親指、21bが人差し指、21cが中指、21dが薬指、21eが小指のホームポジションキーである。入力装置15では、ホームポジションキー以外にホームポジションキーからの移動方向を定めて、更に各指に1〜2個のキーを割当て、それらの区画が図形化されており、図4においては、これらのキーは、ホームポジションキー21a〜21e以外の9個の区画で、キー区画22としている。
【0026】
図4のキー配列パネル20は、図1を参考にキー配列の一例を図示したものである。
この発明は、出力先機器及びシステム等の求めるところによって、キーの配列数を変えることが出来るものとしている。
またこの発明は、左右兼用の片手入力装置であるが、記憶されるキー配列パネル20は、左右どちらかのキー配列を施したもの1枚である。
【0027】
キー配列パネル20は、各キーの区画を1とした、0と1に2値化されたものである。図4においては、ホームポジションキー21a〜21eと9個のキー区画22の実線で囲われた閉領域が1であり、その他の領域を0としている。
また各キーの区画には、それぞれに識別ラベルの属性が付されている。
各指に割当てられたホームポジションキー21a〜21eとキー区画22は、図4に点線で示す矩形状によって、割当てられた指ごとに5枚のキー区画面23a〜23eに区分されている。キー区画面23a〜23eは、2次元オブジェクト19にそれぞれ貼付けるものであり、貼付け時の位置算定の基準となる基準点24a〜24eが、各ホームポジションキーの中央近辺に各1点設定されている。
【0028】
図5は、2次元オブジェクト19にキー区画面23a〜23eを貼付けて、入力者に適合した仮想キーを設定する為の、仮想キー設定プログラムを示すフローチャートである。以下、仮想キーの設定操作とプログラム処理について説明する。
【0029】
図2に示すスイッチ18は、入力者が入力を行なうために掌か手首をレスト17に宛がうとON状態となり、入力を止めてレスト17から手を離すとOFFとなるスイッチ構造となっている。
スイッチ18がONとなったとき、仮想キー設定プログラムが起動する。OFFとなれば、仮想キー設定プログラムを終了するか、仮想キー設定後の後記する入力モード中であれば、入力モードを閉じる。
【0030】
スイッチ18がONとなり、仮想キー設定プログラムが起動すれば、入力者はキー操作面16に片手5本の指先を自然な形で接触させる。
各指の接触位置を、それぞれのホームポジションキーの位置とするプログラム処理は以下のように行われる。
【0031】
コンピュータの画像処理技法によって、キー操作面16の入力点を擬似的にピクセル化し、5本の指先が接触して入力された点の各集合は、4連結法および8連結法により、5本の指それぞれの接触面に形成される。それぞれの接触面のX,Y座標値における最大値と最小値を平均化して、それぞれの接触面の中央近辺に中心点を設ける。
図6は、左手による前記処理が終了したときの指の接触面と中心点を表す図である。座標軸を2辺とする矩形はキー操作面16を、符号25a〜25eは25aを親指とした左手5指の接触面を、符号26a〜26eは各接触面の中心点をそれぞれ表している。
接触面25a〜25eと中心点26a〜26eのデータは、仮想キー設定プログラムの終了まで記憶される。
【0032】
キー配列パネル20は、接触面25a〜25eと中心点26a〜26eに基づき、貼付けの為の座標変換を次に記す方法で行っておく。即ち対称移動、拡大あるいは縮小、回転移動を行なう。それぞれにおける変換方法は、次の通りである。
先ず対称移動について説明する。
【0033】
前記した様に入力装置15は、左右兼用の片手入力装置であるが、キー配列パネル20には左手用のキー配列しか施されていない。入力手が右手であった場合には、Y軸を対称軸としてキー配列パネル20を線対称移動させて、右手用のキー配列に変換する。なお、第2象現に対称移動したキー配列パネル20は、左下が原点となるように第1象現に平行移動しておくと、後記する回転移動による座標変換が行い易いものとなる。
入力手が左手の場合には、上記の対称移動による座標変換は必要無いものである。
【0034】
前項の対称移動を行なう必要が有るかどうかの判断は、接触面25a〜25eの形状と大きさの比較によって、あるいは中心点26a〜26eの分布状況によって行なう。
図6における判断例としては、右端の接触面25aと左端の接触面25eの比較により行なう。即ち平面に片手の指5本を自然な形で接触させると、親指は指先の側面が接触する事となり、細長い接触面となる。一方小指は、指先の腹部が接触して円形状となる。そこで、それぞれの接触面の長さと巾の比を計算して、どちらが親指の接触面であるかの判断を行なうものである。
【0035】
あるいは、親指と人差し指の接触位置と、薬指と小指の接触位置の間隔に差があることから、右側の中心点26aと26bとの間隔、並びに左側の中心点26dと26eの間隔の大小で、入力手が左か右かの判断をする等である。
【0036】
次に入力手の大小に合わせてキー区画面23a〜23eを拡大あるいは縮小する場合について述べる。
仮想キーを入力者に適合したサイズにする方法は、キー配列パネル20の拡大あるいは縮小による座標変換で行なう。拡大あるいは縮小率の算出は、接触面25a〜25e及び中心点26a〜26eの何れかのデータと、それに対応するキー配列パネル20におけるホームポジションキー21a〜21e、並びに基準点24a〜24eの比較データとの比によって行なう。
【0037】
例えば、指の接触面の巾は手と指の大きさによって異なり、同一者においては、入力開始時点ごとの同一指における変化が少ない事から、キー配列パネル20のサイズに適合した例えば中指(ホームポジションキー21c)の接触面の巾を比較データとしておき、中指の接触面25cの巾との比によって拡大,縮小率を算出する。
或は、中指と薬指の間隔は手のサイズによって異なり、同一者においては入力開始時点ごとにおいて変化が少ない事から、上記と同様にキー配列パネル20に適合した間隔(24cと24dの長さ)の比較データと、中心点26cと26dの間隔の比によって算出することもできる。
上記のように算出された拡大,縮小率に基づいて、キー配列パネル20を拡大あるいは縮小することによって、キー区画面23a〜23eを拡大あるいは縮小するものである。
【0038】
入力開始時の手の軸方向は、同一者であっても同一方向とならない。配列されるキーがホームポジションキーだけの場合には支障無いが、図4に示すようにホームポジションキー以外のキー配列がある場合は、それらのキーの区画位置が、手の軸の変化によってズレるものとなる。
【0039】
その問題を発生させない為に、次に記すキー配列パネル20の回転移動による座標変換を行なう。なお、前記において対称移動を行ったものに付いては、前記した平行移動も行ったものとして以下の説明をする。
図6に示す中心点26a〜26eの何れか2点と、それらの点に対応するキー配列パネル20の基準点24a〜24eの2点において、それぞれの2点を通過する直線がY軸またはX軸に対して同じ角度となるように回転角度を算出し、原点を回転軸としたキー配列パネル20の回転移動を行なうことにより、手の軸方向の付位置の問題を解消することができる。なお、中指の軸が手の軸方向となる事から、両隣の人差指と薬指の中心点26bと26dを通過する直線、及び基準点24bと24dを通過する直線を対象にすることが好ましい。
【0040】
以上の座標変換処理されたキー配列パネル20は、キー区画面23a〜23eごとに、それぞれ対応する基準点24a〜24eを中心点26a〜26eの座標に一致させて、2次元オブジェクト19に貼付けが行われる。
図7は、図6に示す中心点26a〜26eの座標によって、キー区画面23a〜23eを貼付けした2次元オブジェクト19を図示したものである。
【0041】
貼付けが終了すれば2次元オブジェクト19は、キー区画面23a〜23eを貼付けたまま記憶され、仮想キー設定プログラムは終了し、入力モードへと移行する。
図7に示すキー区画面23a〜23eを貼付けた2次元オブジェクト19の記憶は、スイッチ18がOFFとなるまで保持される。
【0042】
以上が、図5のフローチャートに示した仮想キーの設定操作とプログラム処理の流れである。仮想キーを入力者に適した配列位置とサイズに設定する為の操作は、レスト17に掌か手首を宛がい、スイッチ18をONにして、キー操作面16に5本の指先を自然な形で接触させるだけで良く、簡単なものである。
【0043】
また、以上の説明においては、5枚のキー区画面23a〜23eを1枚のキー配列パネル20としておき、座標変換処理の後にキー区画面23a〜23eごとに2次元オブジェクト19に貼付けるものとして行ってきた。その他の方法としては、キー配列パネル20を設けずに、図7のように5枚のキー区画面23a〜23eを2次元オブジェクト19に予め配置したものを入力装置15に記憶させておき、それをもとに座標変換処理を行う事もできる。
その場合のキー区画面23a〜23eの座標変換処理は、前記の判断および変換率等の算出に基いて次の様にすれば良い。
【0044】
入力手の左右判断に伴う対称移動が必要な場合には、キー区画面23a〜23eを配置したまま、2次元オブジェクト19のY軸を対称軸とした線対称移動を最初に行う。なお、この移動を行った場合には、2次元オブジェクト19の左下が原点となるように平行移動も行っておく。次は、基準点24a〜24eをキー区画面23a〜23eそれぞれの中心とした、拡大あるいは縮小を行う。更に、基準点24a〜24eをそれぞれの回転軸とした、キー区画面23a〜23eの回転移動を行う。最後に、中心点26a〜26eの座標に基準点24a〜24eの対応する点をそれぞれ一致させる様に、キー区画面23a〜23eを平行移動させる。
このように座標変換処理がされた後、前記と同様に入力モードへと移行するものである。
【0045】
仮想キーを設定して入力モードへと移行した入力装置15ヘの入力操作は、前記操作に続けてレスト17に掌か手首を宛がってスイッチ18をONにしたまま、キー配列を想定しながらキー操作面16に指を接触することによって行なう。
キー操作面16の入力点位置情報は座標化されて、キー区画面23a〜23eを配置した2次元オブジェクト19の対応点と照合する。2次元オブジェクト19の対応点が2値化の1であればキー入力となり、その対応点の属するキーの区画の属性である識別ラベルによって入力キーの判別を行なう。判別の行われた入力キーは、記憶されているキー割付に基き、キー情報として出力が行われる。
【0046】
レスト17から掌か手首が離れてスイッチ18がOFFとなれば、入力モードは終了する。
再度入力を行なう為には、レスト17に掌か手首を再び宛がい、スイッチ18をONにする操作から行なう。スイッチ18がOFF中は、キー操作面16からの入力を受付けないものとしている。
【0047】
前記したように入力装置15は、指の接触位置によって仮想キーを設定する事から、表示装置を必要としないタッチタイピング専用入力装置である。またキー配列は、出力先機器及びシステム等の求めるところによって、キーの数と配列位置を決める事が出来る。
タッチタイピングを容易とする為のキー配列の方法は次の様にすると良い。即ち、キー配列を各指のホームポジションキーだけとすればタッチタイピングは容易なものとなる。
【0048】
ホームポジションキー以外にもキー配列を行なう場合においては、キーの入力指を決めておき、該当する指のホームポジションキーからの移動方向を定める。その場合1移動方向に付きキー1個の配列とすることが好ましい。
図4のキー配列パネル20は、図1と同様にホームポジションキーからの指の移動方向を、伸ばす・折り曲げる・横に移動する方向へ定め、1移動方向に付き1個の合計14個のキー配列としたものである。
【0049】
この発明は、片手入力装置であり、配列可能なキーの数は少ない。少ないキーの数で多くの入力を可能とする方法としては、図1に示すように、複数キーの重複入力によるキーコード式にしたり、あるいはキーの割付を階層式にしたり、あるいは入力の時間差及び入力回数等による割付とすれば良い。更にはそれらの入力方法を組み合せる事によって、多くの入力を必要とする複雑なシステムへの入力にも対応が可能なものとなる。
【0050】
実施の形態2.
以上が、この発明におけるキー操作面が基本形状となる1面の2次元平面とした入力装置15の説明である。
以下の説明は、この発明の入力装置の形状を多様なものとする為に、キー操作面を1面の2次元平面以外とする場合の対応方法について述べたものである。
【0051】
前記したようにこの発明のキー操作面の基本形状は、1面の2次元平面である。図2の入力装置15は、その形状を矩形としているが、他の2次元形状とすることで入力装置の形状多様化を図ることができる。
また、1台の入力装置にキー操作面を複数面具備して1組のキー操作面とすれば、対応性は一層増す。キー操作面形状を曲面とすれば、入力装置の形状を更に多様なものとすることが出来る。
【0052】
前記したようにキー区画面23a〜23eを配置するオブジェクトは、キー操作面をモデリングしたものであり、入力点を対応するものとする為にキー操作面と同じ座標軸を使用している。キー操作面が2次元であれば2次元オブジェクトであり、3次元となれば3次元オブジェクトとなる。1台の入力装置に複数のキー操作面が具備されれば、座標を対応させてその数だけオブジェクトをモデリングする。
【0053】
図8は、キー操作面を2次元からなる複数面とした一例であり、3面のキー操作面と、それぞれのキー操作面における2次元直交座標軸を示す平面図である。
図において、三角錐体の3面をキー操作面27a〜27cとし、3面のキー操作面の頂点28に、実施の形態1に示したスイッチ18と同機能をするスイッチを設けるものとしている。キー操作面27aに親指、キー操作面27bに人差し指,中指,薬指,キー操作面27cに小指を宛がうことが考えられる。あるいは、キー操作面の大きさとその設置面の向きによっては、親指とその他の指による、入力面を問わない2面による入力形態も考えられる。
以下の座標軸の設定方向は、キー操作面27a〜27cの成す頂点に掌を当てる入力形態としての設定である。
【0054】
同じキー操作面構成であっても、陵に掌を当てる等入力形態が変れば、座標軸の設定位置を変えても良い。
図8に示す直交座標軸は、破線で示すX1Y1軸がキー操作面27aの座標軸、一点鎖線で示すX2Y2軸がキー操作面27bの座標軸、二点鎖線で示すX3Y3軸がキー操作面27cの座標軸の位置を示したものであり、図示した3組の座標軸は同じ座標軸である。
【0055】
図9は、キー操作面27a〜27cの座標を対応させてモデリングした2次元オブジェクト29a〜29cと、その座標軸を示す図である。
キー操作面が2次元平面複数個で立体構成される入力装置で各キー操作面を2次元平面として扱う場合には、図8に示すように、Y座標値が同じにならないように、同一の座標軸内でそれぞれのキー操作面の座標が重複しない設定とし、図9に示すように、キー操作面の数だけ座標を対応させて2次元オブジェクトをモデリングすれば良い。即ち、図9において、2次元オブジェクト29a〜29cがY軸方向に重ならないように配置している。
そして各面には、実施の形態1と同様にしてキー区画面23a〜23eを配置する。
【0056】
図10(a),(b)は、2次元キー操作面を平板状の表裏に具備した入力装置の指の軸移動を説明するための斜視図であり、図11(a),(b),(c)は、そのキー操作面と2次元オブジェクトの座標軸を示すための図である。
図10の30a,30bは表裏を成すキー操作面であり、符号31の一点鎖線は親指の軸を、符号32の二点鎖線は人差指の軸を表している。平板状の物を指で挟むとき、図10に図示するように親指は他の指の反対面に接触する形態となる。この形態で手の軸を移動させれば、親指の軸31と人差指の軸32に示すように、親指とその他の指は鏡面関係の移動となる。
【0057】
このような鏡面関係にあるキー操作面30a,30bに、前記した複数の2次元平面をキー操作面とする座標軸の設定方法をそのまま適用すれば支障をきたすものとなる。
指の軸移動が鏡面関係となるキー操作面構成においては、図10(a),(b)と図11の(a),(b)に示すX1Y1軸とX2Y2軸の様に、Y軸を軸としてX軸が鏡面関係となるようなキー操作面の座標軸の設定を行なう必要がある。2次元オブジェクトは、図11の(c)に示す33a,33bのように、それぞれのキー操作面の入力点座標が対応するように同一座標軸内にモデリングすれば良い。
このような座標軸の設定として、実施の形態1で示したものと同様のやり方でキー区画面23a〜23eを2次元オブジェクト33a,33bに配置する。
【0058】
円柱及び円錐体の曲面は3次元形状となるが、前記した1面あるいは複数面及び鏡面関係の2次元キー操作面として扱うことが出来る。即ち円柱においては、それを展開すると長方形の平面となり、円錐体は、それを展開すると扇形の平面となるので、2次元キー操作面として扱うことができる。
2次元キー操作面として扱う場合のモデリングは、前記してきたそれぞれの方法によって行なう。
【0059】
図8の三角錐体、図10の表裏2面のキー操作面、及び前記した円柱・円錐体は、キー操作面が立体構成となるものであるが、前記においては、2次元のキー操作面として扱う方法であった。しかし、立体構成となるキー操作面を3次元として扱い、3次元コンピュータグラフィックス(以降「3DCG」と称する。)の技法によって、3次元オブジェクトとしてモデリングを行なう事も出来る。
3DCGにおけるモデリング法には、三角形パッチ、ポリゴン、曲面パッチ等を使用して、表面モデル、ソリッドモデル等とする様々な技法がある。何れの方法によるかは、キー操作面の形状およびデータ量等によって採択すれば良い。
以下の3次元オブジェクトのモデリング方法についての説明は、ポリゴンを使用した表面モデルとして行っている。
【0060】
図12は、入力装置の形状を楕円体様とし、自由曲面の一部をキー操作面とした場合の、3次元オブジェクトのモデリング方法を説明する為のものである。
図12(a)は、楕円体様入力装置34を示す斜視図であり、図12(b)は、キー操作面35をモデリングした3次元オブジェクト36を示す図である。キー操作面35は、楕円体様入力装置34の自由曲面上に、図12(b)に図示する3次元オブジェクト36の形状で1面具備されている。レスト兼スイッチ37は、図2で示した入力装置15のスイッチ18と同じ機能をするものであり、凸形状を成し、掌を宛がってレスト兼用となるものである。
【0061】
図12(b)に示すように、3次元オブジェクト36は、右手系の3次元直交座標軸を使用して、底面をXY面、上方向にZ軸のプラスを設定している。原点位置は、レスト兼スイッチ37に掌を宛がった入力形態を考慮して、レスト兼スイッチ37側の中央としている。
楕円体様入力装置34のキー操作面35も3次元オブジェクト36に対応させて同じ座標軸設定となっており、入力点は、3次元座標化されるものである。
【0062】
図12(b)に図示する3次元オブジェクト36は、ポリゴンによって構成されるポリゴンメッシュ38でモデリングされている。
モデリングにおいては、ポリゴンメッシュを構成するポリゴンの面が基本的に平面である事から、ポリゴンメッシュの各頂点がキー操作面の入力点座標と一致するように行う。しかし、キー操作面の分解能にもよるが、キー操作面の入力点全てを頂点としたポリゴンメッシュとする事によってデータ量を多くしてしまう場合には、キー操作面の入力点を省いたポリゴンメッシュとする事もできる。入力点が省かれた3次元オブジェクトにおいて、ポリゴンメッシュの頂点に一致しない省かれた入力点からの情報は、最も近傍するポリゴンメッシュの頂点に収束させる事によって対応すれば良い。
【0063】
図12(b)の3次元オブジェクト36は、キー操作面の入力点を省いてモデリングしたものを図示している。
ポリゴンメッシュの密度の決め方は、入力装置に与えられたキー配列数、キー操作面の形状と想定される入力指の接触状態、および入力装置の記憶容量と処理能力を考慮して行えば良い。例えば、ホームポジションキーだけの配列であれば粗いもので良く、配列数が多くなれば密にする等である。
上記の3次元となるキー操作面35をモデリングした3次元オブジェクト36に、キー区画面23a〜23eの配置が行われる。
【0064】
以上が、キー操作面を1面の2次元平面以外のものとした場合のオブジェクトのモデリング方法についての説明である。
その様に構成されたキー操作面への入力形態と入力者を限定されたものとしない為には、入力手の、左右及び掌の向きの判断と、キー区画面23a〜23eの拡大あるいは縮小率及び回転角度の算出が必要となるが、この処理は、図2の入力装置15で説明したのと同様に、指の接触面の形状や大きさ及び中心点の分布状況によって行えば良い。
【0065】
ただし、図6で説明した接触面25a〜25eの形成は、コンピュータの画像処理技法によるところのものであり、よって2次元面でのみ可能なものである。キー操作面からの入力点が3次元座標となる場合には、次の方法で行えば良い。
入力指5指の接触点の各集合は、3次元座標軸の座標面(XY面、XZ面、YZ面)の何れかを使用して3次元座標を2次元座標化し、入力装置15の説明と同様に、コンピュータの画像処理技法の4連結法および8連結法によって接触面25a〜25eに形成する。その場合に使用する座標面は、形成される接触面と平行面に近くなるものを使用することが好ましい。以上の処理が終了すれば、それらを元の3次元座標に変換して、中心点26a〜26eも、入力装置15と同様に各座標値を平均化することによって設定する。
【0066】
他の方法としては、3DCGの技法によって、キー操作面をボクセル化して、キー操作面の分解能の大きさまで再帰的に8分割を行い、入力指5指の接触点の各集合を5個のブロックに形成するものである。各ブロックの3次元座標値から各中心点を設定する。
上記2例によって設定された中心点26a〜26eは、後の処理の為にモデリングされた3次元オブジェクトにも設定しておくと良い。その場合、中心点が3次元オブジェクトの表面上に位置しない事もあるが、後の処理に支障となる程度ではない。あるいは、前記のポリゴンによるモデリングの例においては、最も近傍するポリゴンメッシュの頂点に収束しておいても良い。
【0067】
入力手の左右と掌の向きの判断例として、キー操作面を複数面とした場合の図10と図11において説明した、表裏に2次元キー操作面を具備した入力装置について行なう。
図13は、図10の表裏2面のキー操作面30a,30bに左右別々の手が掌の向きを変えて接触した指の接触面25a〜25eを、図11(c)の座標軸を使用して、中心点26a〜26eの図化を省略して図6と同様に図示したものである。キー操作面が片手用に複数面具備されている場合に指を自然な形で接触させると、親指は図10に示すように他の指と異なる面に接触する。
手を宛がう箇所を1辺(例えば図10の面39)に指定した場合には、左右の手と掌の向きによって4通りの接触がある。図13の(a)と(b)は左手によるもの、図13の(c)と(d)は右手によるものを図示したものである。
【0068】
板状の物を片手の指5本で自然な形で挟むとき、親指は、人差指と中指に対峙する。よって、接触面の数が4面側のキー操作面による接触面25bと25eの中心点を結ぶ中点に該当するX座標値と、もう一方側のキー操作面の接触面25aの中心点X座標値との大小の比較によって、更に、キー操作面への接触面の数とから、入力手の左右と掌の向きを判断する事ができる。
入力手の大小の算出は、記憶されているキー配列パネルに適合した手の大きさで前記と同様に作成した比較データによって、入力装置15と同様に行えば良い。
【0069】
複数のキー操作面を2次元として扱う場合においてもキー操作面構成は3次元となることから、手の軸移動に伴うホームポジションキー以外のキーへの移動方向の回転角度は、キー操作面の面構成の角度によって、それぞれの2次元オブジェクトの座標軸に対して実施の形態1に示したように一様とはならない。しかし、図4に示すキー区画22を次のようにすることにより、回転角度算出は、実施の形態1と同様の方法でよいことになる。
軸移動の算出に使用しない指のみが接触するキー操作面の2次元オブジェクトに配置されるキー区画面のキー区画22の区画を、回転移動によるズレを推定して広くする。図9に示すように、複数の2次元オブジェクトはそれぞれ関連するが別個のものとなることから、それぞれの2次元オブジェクトの座標間隔を十分な設定とすれば、他の2次元オブジェクトに配置するキー区画面に支障をきたすことはない。
キー操作面とオブジェクトを3次元とした場合の手の軸移動に伴う回転移動は後記する。
【0070】
複数のキー操作面を複数の2次元オブジェクトとした場合の、キー区画面23a〜23eの配置は、前記した入力手の左右判断と、算出された拡大あるいは縮小率及び回転角度によって、実施の形態1の2例と同様に行えばよい。ただし、図13に例示したように、キー操作面に対して入力手の掌の向きを変えることのできるキー操作面構成においては、同一側のあるいは他の側の入力手であっても、対称移動による座標変換の有無の判断が変わる。
図13(a)〜(d)に示すように、(a)と(b)は同じ左手であっても掌の向きを変えることによって対称移動を必要とし、(a)と(d)では、入力手が変わっても対称移動を必要としないものとなる。
【0071】
オブジェクトが3次元となる場合は、3DCGによるところのテクスチャのマッピング技法によって、キー区画面23a〜23eの配置を行なう。マッピングの技法には、平行投影法、円柱投影法、ラッピング法等があり、それらの技法と3次元オブジェクトの形状の組合せによって、貼付けたテクスチャの歪にそれぞれ特徴がある。この事から、マッピング法の選択は、3次元オブジェクト(キー操作面)の形状とキーの配列数等によって行えば良い。
マッピングはテクスチャマッピングとして行う事から、図4のキー配列パネル20は、キーの区画を1とした2値化画像にピクセル化されたものである。
【0072】
一例として、図4のキー区画面23aを、図12に示した3次元オブジェクト36に平行投影法でマッピングする方法を以下に記す。
平行投影法によるマッピングは、前記した入力手の左右判断の後に、プログラムソフトによって次の方法でマッピング位置を決めておいてから行う。即ち、キー配列に歪が生じやすい3次元オブジェクト形状としている場合には、3次元オブジェクトの回転移動。ホームポジションキー以外のキー配列を有する場合は、入力開始時の手の軸移動に伴う3次元オブジェクトの回転移動。入力手の左右および大小による、キー区画面の反転の有無および拡大縮小によるマッピング位置の算定。マッピングによる貼付け。
以上の処理は、キー区画面23a〜23eごとに行われるものである。
【0073】
図14は、マッピングに使用する2組の座標系を示す図である。図14において小文字のxyzで表記する3次元座標軸は、マッピング用座標軸xyzであり、ワールド座標系としている。大文字のXYZで表記する3次元座標軸は、3次元オブジェクト座標軸XYZであり、ローカル座標系としている。
図14の(a)〜(c)は、マッピング用座標軸xyzの、(a)はxz面、 (b)はxy面、 (c)はyz面を図示している。更に、3次元オブジェクト座標軸XYZの各座標面がマッピング用座標軸xyzの座標面と平行面となるようにして、3次元オブジェクト36を配置した図である。なお、図14においては、ポリゴンメッシュの図化を省略しており、以降の図においても同様とする。
【0074】
3DCGで、平行投影法によってマッピングを行う為に使用する座標面は、マッピング用座標軸xyzにおける3面のうちの何れか1面である。キー区画面23a〜23eのマッピング位置算定の為に基準点24a〜24eに与えられる座標は、それぞれに対応する中心点26a〜26eの、マッピング用座標軸xyzにおけるマッピングに使用する座標面の座標であり、基準点24a〜24eがそれぞれ対応する中心点26a〜26eに一致する様に、キー区画面23a〜23eの貼付けを行う。
図14の例は、xy面を使用するものとして、マッピング用座標軸xyzのxy面上で基準点24aが中心点26aと一致する様に、図14(b)にキー区画面23aを説明の為に配置した図である。
【0075】
図14の平行投影法の例で、マッピングに使用するxy面と平行面とならない3次元オブジェクト36の面に、2次元であるキー区画面23aを貼付けると、歪が生じる。配列されるキーがホームポジションキーだけの場合には問題とはならないが、指を移動入力するキー配列が行われている場合には、歪の程度によっては支障をきたすものとなる。そこで、そのような支障をきたさない為に、中心点26aの属するポリゴンの面(図12(b)において斜線で示されたポリゴン面41)がマッピング用座標軸xyzのxy面と平行となる様に、3次元オブジェクト原点40を回転軸とした、3次元オブジェクト36の回転移動を、マッピング用座標軸xyzのxz面、yz面において行う。
このようにポリゴン面41がxy面と平行になるように、3次元オブジェクト36全体を回転移動させる。
【0076】
図14の (a)と(c)に図示したポリゴン41においては、各頂点のマッピング用座標軸xyzにおけるz値を同じにするか、面の法線がマッピング用の座標面であるxy面と垂直方向になるように、3次元オブジェクト36を図示した回転方向矢印Aの向きへ回転すれば平行面となる。
ポリゴンの頂点が4点以上で平面とならない場合には、近似値によるか、その内の3点を使用したもので良い。また、ポリゴンメッシュの頂点を中心点とした場合には、頂点を共有するポリゴンの1個で行えば良い。
【0077】
図15は、前記によって3次元オブジェクト36の回転移動処理を終了した図である。
次に、ホームポジションキー以外のキー配列を有するものにおいて、入力開始時の手の軸移動によってキー配列に支障をきたす場合には、図15に示す状態から更に、3次元オブジェクト原点40を回転軸とした3次元オブジェクト36の回転移動を、マッピング用座標軸xyzのxy面において行う。
【0078】
キー操作面が3次元となるものにおいては、指を横に移動する同じ動作であっても、それぞれの指の接触位置の面方向によって、3次元座標軸に対して指ごとに移動方向が異なる。よって、手の軸移動に伴う各指の移動方向の角度の変化が、同一座標面に対して入力装置15の2次元のように一様とはならない。
しかし、キー操作面の形状と入力手の形態とから、同一座標面に対する各指の変化する角度の違いを推定することができる。この事から、キー操作面が3次元となる場合の手の軸移動に伴うキー区画面の回転補正に関しては、回転角度に対して、キー区画面23a〜23eごとに係数を設定することで解決する事ができる。
【0079】
入力開始時の手の軸移動に伴う回転移動に関して、図12の楕円体様入力装置34を例に、図6と図15を参考にして具体的に記す。
回転角度算出は、キー操作面の3次元座標軸における3面のうちの何れか1面の座標面を使用する。手の軸方向は中指を中心として定まる事から、その指を挟む人差し指と薬指の中心点26bと26dを使用するのが好ましく、その位置関係を捉えやすい座標面を使用することが好ましい。例においては、中心点26b・26dとXY面を使用する。
【0080】
前記した方法によって接触面等から設定された中心点26bと26dの3次元座標を、XY座標ヘ2次元化する。中心点26bと26dを通過する直線がY軸と交わる角度を、軸設定角度とする。手の軸移動が無いものとして、上記と同様に設定された軸設定角度を比較データとしておき、その比較データと上記の軸設定角度によって仮回転角度を算出する。楕円体様入力装置34のXY座標面において、中指の軸移動に対して、親指を移動して入力するキー方向の角度変化が5分の1と推定された場合には、キー区画面23aの回転補正に関する係数を(0.2)に設定しておく。前記の算出された仮回転角度に係数を掛けて、回転角度を算定する。
算定した回転角度に基き、図15(b)に示すマッピング用座標軸xyzのxy面上の3次元オブジェクト原点40を回転軸とした、3次元オブジェクト36の回転移動を行う。
【0081】
以上の回転移動処理が終れば、キー区画面23aのマッピング位置算定を行う。
マッピングの位置は、矩形であるマップの4頂点によって定義される。この事から、キー区画面23aのマッピング位置は、マッピング用座標軸xyzのxy面における中心点26aに基準点24aを一致させる為に、キー区画面23aの4頂点のマッピング位置を、中心点26aのマッピング用座標軸xyzのxy座標から逆算する。この逆算処理において、前記した入力手の左右判断および算出された拡大あるいは縮小率に基き、マップの左右反転の有無および拡大あるいは縮小処理も同時に行い、マッピング位置を決める。
キー区画面23aの3次元オブジェクト36ヘの配置は、以上の処理を行った後にマッピングによる貼付けによって行われるものである。
【0082】
マッピング法の以上の説明は、平行投影法によりキー区画面ごとに貼付けを行うものであった。他の方法としては、5枚のキー区画面を1枚のマップ内でそれぞれに座標変換しておき、1度のマッピング処理で貼付けを行う事もできる。
例えば、ラッピング法は、1枚のマップで3次元オブジェクトをラップで包み込む様にマッピングを行うものである。マッピングによってテクスチャの歪は生じるが、その場合のマッピングの位置は、マップの頂点とオブジェクトの頂点および制御点によって定義付られる事から、歪の程度と位置が十分に推定できる。推定される歪と位置を考慮してキー区画された5枚のキー区画面23a〜23eを1枚のマップ内で、基準点24a〜24eを基準とした、拡大あるいは縮小と手の軸移動に伴う係数を使用した回転移動、中心点26a〜26eから逆算される位置ヘの平行移動による座標変換処理をした後に、マップの左右反転処理の有無によってマッピングを行えば良い。
【0083】
この発明は、キー操作面の入力点がオブジェクトの座標と対応するものであれば良く、キー操作面上における入力点の厳密な座標精度が求められているものではない。
自由曲面を含めた3次元となるキー操作面の形状、あるいは入力装置に与えられるキーの配列等によっては、プログラム処理の簡素化と処理速度の向上の為に、3次元キー操作面を工夫したり、あるいは座標変換によって、3次元キー操作面および3次元オブジェクトを2次元化することも可能である。特に、入力装置に与えられたキーがホームポジションキーだけの場合には、この方法がとりやすいものとなる。
【0084】
そこで以下の説明においては、3次元キー操作面を2次元化するため、マトリックスと座標を利用する場合について説明する。
キー操作面の入力点をマトリックスの交点とすれば、入力点はマトリックスの行と列によって2次元座標とする事が出来る。
図16は、マトリックスを線として、その交点の座標化を説明する為の図である。図16(a)は、3次元キー操作面のマトリックスを、図16(b)は、2次元直交座標軸と座標格子を図示している。図16(a)におけるマトリックスの交点Q1は、左から5列目の下から4行目で、マトリックスの交点番号(4,3)に位置している。図16(b)の点Q2で示すように、座標格子の同じ列と行の(4,3)に点を取ることにより、マトリックスの交点は簡単に座標化することが出来る。
【0085】
このように、入力手の形態とキー配列を考慮しながら、キー操作面の形状に適したマトリックスを構成する事により、3次元形状のキー操作面を2次元オブジェクトとしてモデリングすることが出来る。
特に、円柱投影等の投影線上にマトリックスを構成すれば、座標変換によって前記した3次元オブジェクトの2次元化も可能であり、マッピングを3次元で行い、入力モードは2次元で対応するという事も出来る。
【0086】
以上がキー操作面形状の多様化に伴う、オブジェクトと仮想キー設定プログラムにおける対処方法である。
入力モードにおける処理は、キー操作面形状が多様化したものであっても、実施の形態1で示した入力装置15における処理と同様に行なう事が出来るものとなっている。
仮想キーの設定とキー入力を確実なものとするには、図12(a)で示したレスト兼スイッチ37を、入力手が導き易い設置位置と形状にすることが好ましい。
【0087】
以上によってこの発明は、不特定多数の入力、あるいは同一者の入力において入力開始時点ごとに入力指の接触位置が異なるものであっても、簡単な操作で入力者に適した位置に仮想キーを設定し、様々な入力形態に応じた形状の仮想キー片手入力装置とする事が出来る。
【0088】
【発明の効果】
この発明の請求項1に係る仮想キー片手入力装置によれば、片手5指それぞれに1個あるいは複数個割当てられたキーを図形化したものを、割当てられた指ごとに区分して5枚のキー区画面として設け、更にキー操作面の入力点座標に対応させてモデリングした1個の2次元オブジェクトを設けたものであり、キー操作面への片手5指の接触によって得られる座標値に基づいて、2次元オブジェクトに5枚のキー区画面をそれぞれに配置する事によって仮想キーを設定するようにしたので、視覚及び触覚によるキー配列位置の認識が不要となり、キー入力操作を容易に行なうことができる。
【0089】
この発明の請求項2に係る仮想キー片手入力装置によれば、キー操作面への片手5指の接触によって得られる座標値に基いて、入力手の左右を判断し、入力装置に設けられたキー区画面と異なる入力手の場合には、キー区画面を対称移動させることによって入力手に適合したキー配列を設定するようにしたので、左右切換操作が不要な左右兼用機とすることができる。
【0090】
この発明の請求項3に係る仮想キー片手入力装置によれば、キー操作面への片手5指の接触によって得られる座標値に基いて、入力手の大小に応じてキー区画面を拡大あるいは縮小させるようにしたので、同一入力装置を様々な入力者に適合させることができる。
【0091】
この発明の請求項4に係る仮想キー片手入力装置によれば、キー操作面への片手5指の接触によって得られる座標値に基いて、入力手の軸方向の変化に応じてキー区画面を回転移動させるようにしたので、入力開始時点ごとに異なる入力手の軸方向とキー配列位置のズレを解消することができる。
【0092】
この発明の請求項5に係る仮想キー片手入力装置によれば、キー操作面を複数面設けて、キー操作面の入力点座標に対応してモデリングした2次元オブジェクトをキー操作面の数と同数個設けたものであり、様々な入力形態に対応した形状の仮想キー片手入力装置を提供することができる。
【0093】
この発明の請求項6に係る片手入力装置によれば、キー区画面を配置する2次元オブジェクトを3次元オブジェクトに代えたものであり、キー操作面を曲面等の3次元形状とする事が出来ることから、様々な入力形態に対応した形状の仮想キー片手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】片手入力装置を示す斜視図である。
【図2】この発明の実施の形態1によるキー操作面を1面の2次元平面とした仮想キー片手入力装置を示す斜視図である。
【図3】2次元オブジェクトを示す図である。
【図4】キー配列パネルを示す図である。
【図5】仮想キー設定プログラムのフローチャートである。
【図6】指の接触面と中心点を表す図である。
【図7】キー区画面を配置した2次元オブジェクトを示す図である。
【図8】3面の2次元キー操作面とそれぞれの面の2次元直交座標軸を示す平面図である。
【図9】3個の2次元オブジェクトの座標軸を示す図である。
【図10】指の軸移動を説明する斜視図(a),(b)である。
【図11】表裏の2次元キー操作面と2次元オブジェクトの座標軸を示す図(a),(b),(c)である。
【図12】3次元オブジェクトのモデリング方法を説明する為の斜視図(a),(b)である。
【図13】表裏2面のキー操作面への指の接触面を示す図(a),(b),(c),(d)である。
【図14】マッピングに使用する2組の座標系を示す図である。
【図15】3次元オブジェクト36のxz面,yz面における回転移動処理を終了した図である。
【図16】マトリックスの交点の座標化を説明する為の図(a),(b)である。
【符号の説明】
16 キー操作面、19 2次元オブジェクト、23a〜23e キー区画面。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an input device such as a device and a computer, in which five fingers of one hand are brought into contact with a key operation surface capable of inputting coordinates, and a virtual key is set based on the contact position. Shape can be diversified.
[0002]
[Prior art]
As a key in an input device such as a conventional device or a computer, an insertion-type key is often used, and a touch panel key integrated with a display device is well known.
A typical example of a conventional computer input device is a computer keyboard having 109 keys.
According to these key systems, the key arrangement position is determined and fixed from the input device side, and the size of the key top is also fixed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional input device is configured as described above, the input device at the fixed key arrangement position needs to recognize the input key visually or tactilely. As a result, barriers for visually impaired persons have increased with the automatic systemization of society, such as automatic ticket vending machines, ATMs, and computer acceptance systems at general hospitals. Further, for a blind person who is not good at braille, it is inconvenient to operate an elevator or the like, which is a more serious problem.
For sighted persons, there is also a problem that a rapid input operation is hindered by movement of the line of sight, and a danger occurs such as an input operation of a car navigation system and audio while driving a car. Was.
[0004]
In addition, since the size of the key top is fixed, a tight input operation is forced depending on the size of the hand and the finger. For example, in an input device of a miniaturized device such as a mobile phone or an electronic dictionary, since a key top is also small, it is difficult for a person with a thick finger to operate.
[0005]
Furthermore, while it is easy to simultaneously touch the key operation surface with multiple fingers of one hand, the reason why it does not develop as an input form is that the key arrangement position and the size of the key top are fixed, which is a conventional key structure. It is thought that this is one of the reasons. With a key structure that facilitates the combination input of a plurality of fingers of one hand, it is possible to reduce the size of the computer keyboard and to improve the input capability and operability of an electronic mobile device or the like.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and sets a virtual key based on a contact position of a finger on a key operation surface, and does not require visual and tactile recognition of a key arrangement position. It is an object to provide a virtual key one-handed input device.
[0007]
In addition, the input device performs left / right determination of the input hand from the contact information of the finger, and sets a key layout suitable for the input hand. The purpose is to provide.
[0008]
In addition, the input device calculates the size of the input hand from the contact information of the finger, and makes the partition area of the virtual key suitable for the size of each input user's hand, so that the virtual key one hand suitable for various input users The purpose is to provide an input device.
[0009]
Also, by calculating the axial direction of the input hand from the finger contact information and setting the key layout to match the axial direction of the input hand, it is unnecessary to determine the input position according to the key layout direction at the start of input. The purpose is to do.
[0010]
Furthermore, a virtual key one-handed input device having a shape suitable for the shape of an output destination device and a system or a shape of an input hand is provided as a device capable of changing the shape of a key operation surface. Aim.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a virtual key one-hand input device in which one or a plurality of keys assigned to five fingers of one hand are graphically divided into five keys for each assigned finger. A screen provided as a screen and provided in correspondence with the input point coordinates of the key operation surface based on coordinate values obtained by touching one finger and five fingers on the key operation surface capable of multi-point input of two-dimensional coordinates. By arranging the five key section screens on the dimensional object respectively, a key arrangement adapted to the input hand is set.
[0012]
A virtual key one-hand input device according to a second aspect of the present invention determines a left or right of an input hand based on coordinate values obtained by touching a five-finger finger with a key operation surface, and provides a key area screen provided in the input device. In the case of an input hand different from the input hand, a key arrangement suitable for the input hand is set by symmetrically moving the key section screen.
[0013]
A virtual key one-hand input device according to a third aspect of the present invention calculates the size of an input hand based on coordinate values obtained by touching a five-finger finger with a key operation surface, and enlarges or reduces a key area screen. The key arrangement is adapted to the input hand.
[0014]
The virtual key one-hand input device according to
[0015]
A virtual key one-handed input device according to a fifth aspect of the present invention has a plurality of key operation surfaces and the same number of two-dimensional objects for arranging key area screens as the key operation surfaces can diversify the shape of the input device. Is what you do.
[0016]
The virtual key one-hand input device according to
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Prerequisite technology.
Prior to the present invention, a one-handed input device was presented in Japanese Patent Application No. 2001-351358.
FIG. 1 is a perspective view showing the one-handed input device. Fourteen keys are arranged on a key operation surface of the input device. The fourteen keys are arranged as follows. Each home position key is arranged at a position where five fingertips of the left hand naturally touch the key operation surface of the input device.
In the figure,
[0018]
The moving direction from each home position key is determined for each finger, and one key is arranged in one direction. The thumb has the key 11 in the direction to open the first joint and the key 12 in the direction to close it, the index finger has the
[0019]
A total of seven keys, three keys assigned to the thumb and the home position key of the other finger, are keys for inputting a key code by single input or up to five duplicate inputs. Each of the three keys assigned to the thumb has a key arrangement that enables combination input with the home position key of another finger.
By combining a plurality of keys as described above, nearly 200 key codes can be obtained.
According to the present invention, the keys as in the above example are arranged as virtual keys so that an input operation on a key operation surface can be easily performed.
[0020]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Although the present invention is a one-handed input device for both left and right, the following description mainly deals with left-handed input.
FIG. 2 is a perspective view of the input device in which the key operation surface is a one-dimensional two-dimensional plane which is a basic shape of the present invention. The
[0021]
In the housing of the
The storage device has program software for setting virtual keys, determining input keys, and converting key information, one two-dimensional object corresponding to the input point coordinates on the
[0022]
The
[0023]
FIG. 3 illustrates the two-dimensional object stored in the
In FIG. 3, a plane represented by a rectangle with the X axis as the lower side and the Y axis as the left side is the two-
[0024]
FIG. 4 illustrates a key array panel stored in the
The size of the
In the
[0025]
In FIG. 4, 21a is a thumb, 21b is an index finger, 21c is a middle finger, 21d is a ring finger, and 21e is a home position key of a little finger. In the
[0026]
The
According to the present invention, the number of key arrangements can be changed according to the requirements of the output destination device and system.
Although the present invention is a one-handed input device for both left and right, the
[0027]
The
In addition, the attribute of the identification label is given to each section of each key.
The home position keys 21a to 21e and
[0028]
FIG. 5 is a flowchart showing a virtual key setting program for pasting the
[0029]
The
When the
[0030]
When the
The program processing for setting the contact position of each finger to the position of each home position key is performed as follows.
[0031]
The input points of the
FIG. 6 is a diagram showing the contact surface and the center point of the finger when the processing by the left hand is completed. A rectangle having two sides on the coordinate axis represents the
The data of the contact surfaces 25a to 25e and the center points 26a to 26e are stored until the end of the virtual key setting program.
[0032]
The
First, the symmetric movement will be described.
[0033]
As described above, the
When the input hand is the left hand, the coordinate conversion by the above-described symmetric movement is unnecessary.
[0034]
The determination as to whether or not it is necessary to perform the symmetric movement described in the preceding paragraph is made by comparing the shapes and sizes of the contact surfaces 25a to 25e or by the distribution of the center points 26a to 26e.
The determination in FIG. 6 is made by comparing the
[0035]
Alternatively, since there is a difference between the contact position between the thumb and the index finger and the contact position between the ring finger and the little finger, the distance between the right center points 26a and 26b and the distance between the
[0036]
Next, a case where the
The method of making the virtual key a size suitable for the input person is performed by coordinate conversion by enlarging or reducing the
[0037]
For example, the width of the contact surface of the finger differs depending on the size of the hand and the finger, and the same person has little change in the same finger at each input start time. The width of the contact surface of the position key 21c) is set as comparison data, and the enlargement / reduction ratio is calculated based on the ratio with the width of the
Alternatively, since the distance between the middle finger and the ring finger varies depending on the size of the hand, and the same person changes little at each input start time, the distance (length of 24c and 24d) suitable for the
The key arrangement screens 20 are enlarged or reduced by enlarging or reducing the
[0038]
The axial direction of the hand at the start of input is not the same direction even for the same person. There is no problem when the keys to be arranged are only the home position keys, but when there is a key arrangement other than the home position keys as shown in FIG. 4, the division positions of these keys are shifted due to a change in the axis of the hand. It will be.
[0039]
In order to avoid such a problem, coordinate conversion is performed by rotating the
At any two points of the center points 26a to 26e shown in FIG. 6 and two
[0040]
The
FIG. 7 illustrates the two-
[0041]
When the pasting is completed, the two-
The storage of the two-
[0042]
The above is the flow of the virtual key setting operation and the program processing shown in the flowchart of FIG. The operation for setting the virtual key to the arrangement position and size suitable for the input person is as follows. The palm or the wrist is addressed to the
[0043]
Further, in the above description, it is assumed that five
In this case, the coordinate conversion processing of the
[0044]
If symmetrical movement is required for left / right determination of the input hand, line symmetrical movement with the Y axis of the two-
After the coordinate conversion processing is performed as described above, the mode shifts to the input mode as described above.
[0045]
The input operation to the
The input point position information on the
[0046]
When the palm or wrist separates from the
In order to input again, the palm or wrist is again addressed to the
[0047]
As described above, the
A key arrangement method for facilitating touch typing may be as follows. That is, if the key arrangement is only the home position key of each finger, touch typing becomes easy.
[0048]
When a key arrangement is performed in addition to the home position key, the input finger of the key is determined, and the moving direction of the corresponding finger from the home position key is determined. In this case, it is preferable to arrange one key per one moving direction.
The
[0049]
The present invention is a one-handed input device, and the number of keys that can be arranged is small. As shown in FIG. 1, as a method of enabling many inputs with a small number of keys, a key code type by overlapping input of a plurality of keys, a hierarchical type of key allocation, a time lag between inputs, The assignment may be made based on the number of inputs. Further, by combining these input methods, it becomes possible to cope with an input to a complicated system requiring many inputs.
[0050]
The above is the description of the
The following description describes a method for dealing with a case where the key operation surface is other than one two-dimensional plane in order to make the shape of the input device of the present invention various.
[0051]
As described above, the basic shape of the key operation surface of the present invention is a one-dimensional two-dimensional plane. Although the
Further, if a single input device is provided with a plurality of key operation surfaces to form a single key operation surface, the compatibility is further enhanced. If the key operation surface shape is a curved surface, the shape of the input device can be further varied.
[0052]
As described above, the object on which the
[0053]
FIG. 8 is an example in which the key operation surface is a plurality of two-dimensional surfaces, and is a plan view showing three key operation surfaces and two-dimensional orthogonal coordinate axes on each key operation surface.
In the figure, three surfaces of the triangular pyramid are
The setting directions of the following coordinate axes are settings as an input form in which a palm is applied to a vertex formed by the
[0054]
Even with the same key operation surface configuration, the setting position of the coordinate axis may be changed if the input form changes, such as placing a palm on the ridge.
The rectangular coordinate axes shown in FIG. 1 Y 1 The axis is the coordinate axis of the
[0055]
FIG. 9 is a diagram showing two-
When each key operation surface is treated as a two-dimensional plane in an input device in which the key operation surface is three-dimensionally composed of a plurality of two-dimensional planes, as shown in FIG. It is sufficient that the coordinates of the respective key operation surfaces do not overlap within the coordinate axes, and the two-dimensional object is modeled by associating the coordinates by the number of the key operation surfaces as shown in FIG. That is, in FIG. 9, the two-
Then,
[0056]
FIGS. 10A and 10B are perspective views for explaining the axial movement of the finger of the input device having the two-dimensional key operation surface on the front and back sides of the flat plate, and FIGS. 11A and 11B. , (C) are diagrams for showing the key operation surface and the coordinate axes of the two-dimensional object.
In FIG. 10,
[0057]
If the above-described method of setting the coordinate axes using the plurality of two-dimensional planes as the key operation surfaces is applied to the
In the key operation surface configuration in which the axial movement of the finger has a mirror surface relationship, X shown in FIGS. 10A and 10B and FIGS. 11A and 11B is used. 1 Y 1 Axis and X 2 Y 2 Like the axis, it is necessary to set the coordinate axis of the key operation surface such that the X axis has a mirror relationship with the Y axis as the axis. The two-dimensional object may be modeled in the same coordinate axis so that the input point coordinates of the respective key operation surfaces correspond to each other, such as 33a and 33b shown in FIG.
As the setting of such coordinate axes, the
[0058]
Although the curved surfaces of the cylinder and the cone have a three-dimensional shape, they can be treated as one or a plurality of surfaces and a two-dimensional key operation surface in a mirror relationship. That is, in a cylinder, when it is expanded, it becomes a rectangular plane, and when it is expanded, it becomes a fan-shaped plane. Therefore, it can be treated as a two-dimensional key operation surface.
Modeling when handling as a two-dimensional key operation surface is performed by the respective methods described above.
[0059]
The triangular pyramid of FIG. 8, the key operation surfaces of the front and back surfaces of FIG. 10, and the above-described cylinder / cone have a three-dimensional key operation surface. It was a method of treating as. However, a key operation surface having a three-dimensional configuration can be treated as three-dimensional, and modeling can be performed as a three-dimensional object by a technique of three-dimensional computer graphics (hereinafter, referred to as “3DCG”).
As a modeling method in 3DCG, there are various techniques for using a triangular patch, a polygon, a curved surface patch, and the like to form a surface model, a solid model, and the like. Which method is used may be selected depending on the shape of the key operation surface, the amount of data, and the like.
The following description of the method of modeling a three-dimensional object is made as a surface model using polygons.
[0060]
FIG. 12 illustrates a method of modeling a three-dimensional object when the shape of the input device is an ellipsoid and a part of the free-form surface is a key operation surface.
FIG. 12A is a perspective view showing an
[0061]
As shown in FIG. 12B, the three-
The
[0062]
The three-
The modeling is performed such that each vertex of the polygon mesh coincides with the input point coordinates of the key operation surface since the surface of the polygon constituting the polygon mesh is basically a plane. However, depending on the resolution of the key operation surface, if the amount of data is increased by using a polygon mesh with all the input points of the key operation surface as vertices, a polygon with the input points of the key operation surface omitted. It can also be a mesh. In the three-dimensional object from which the input points are omitted, information from the omitted input points that do not match the vertices of the polygon mesh may be dealt with by converging to the vertices of the nearest polygon mesh.
[0063]
The three-
The density of the polygon mesh may be determined in consideration of the number of key arrangements given to the input device, the shape of the key operation surface and the assumed contact state of the input finger, and the storage capacity and processing capacity of the input device. For example, if the arrangement is only the home position key, the arrangement may be coarse, and if the arrangement number is large, the arrangement may be dense.
The
[0064]
The above is the description of the object modeling method when the key operation surface is other than one two-dimensional plane.
In order not to limit the input form on the key operation surface and the input person configured in such a manner, it is necessary to determine the direction of the input hand, left, right and palm, and to enlarge or reduce the
[0065]
However, the formation of the contact surfaces 25a to 25e described with reference to FIG. 6 is based on a computer image processing technique, and is therefore possible only on a two-dimensional surface. If the input point from the key operation surface is three-dimensional coordinates, the following method may be used.
Each set of the contact points of the five input fingers is converted into three-dimensional coordinates into two-dimensional coordinates by using any of the three-dimensional coordinate axes (XY plane, XZ plane, YZ plane). Similarly, the contact surfaces 25a to 25e are formed by the 4-connection method and the 8-connection method of a computer image processing technique. In this case, it is preferable to use a coordinate plane close to a plane parallel to the contact surface to be formed. When the above processing is completed, they are converted into the original three-dimensional coordinates, and the center points 26a to 26e are set by averaging the respective coordinate values similarly to the
[0066]
As another method, the key operation surface is converted into voxels by the 3DCG technique, divided into eight parts recursively up to the resolution of the key operation surface, and each set of the touch points of the five input fingers is divided into five blocks. It is formed. Each center point is set from the three-dimensional coordinate values of each block.
The center points 26a to 26e set in the above two examples are preferably set in a three-dimensional object modeled for later processing. In such a case, the center point may not be located on the surface of the three-dimensional object, but this does not hinder the subsequent processing. Alternatively, in the above-described example of modeling using polygons, the polygons may be converged on the vertices of the nearest polygon mesh.
[0067]
As an example of the determination of the direction of the input hand, the direction of the left and right and the palm, the input device having two-dimensional key operation surfaces on the front and back sides described with reference to FIGS.
FIG. 13 shows the contact surfaces 25a to 25e of the fingers on which the left and right hands contact the
When the position to which the hand is to be assigned is designated as one side (for example, the
[0068]
When a plate-like object is naturally sandwiched between five fingers of one hand, the thumb faces the index finger and the middle finger. Therefore, the X coordinate value corresponding to the midpoint connecting the center points of the contact surfaces 25b and 25e formed by the four key operation surfaces on the four key operation surfaces, and the center point X of the
The calculation of the size of the input hand may be performed in the same manner as the
[0069]
Even when a plurality of key operation surfaces are treated as two-dimensional, the key operation surface configuration is three-dimensional. Therefore, the rotation angle of the movement direction to a key other than the home position key due to the hand axis movement is determined by the key operation surface. Due to the angle of the surface configuration, the coordinate axes of the respective two-dimensional objects are not uniform as described in the first embodiment. However, by using the
The section of the
The rotational movement accompanying the axis movement of the hand when the key operation surface and the object are three-dimensional will be described later.
[0070]
When the plurality of key operation surfaces are a plurality of two-dimensional objects, the arrangement of the
As shown in FIGS. 13A to 13D, (a) and (b) require symmetric movement by changing the direction of the palm even if they are the same left hand, and in (a) and (d), Even if the input hand changes, symmetric movement is not required.
[0071]
When the object is three-dimensional, the
Since the mapping is performed as texture mapping, the
[0072]
As an example, a method of mapping the
The mapping by the parallel projection method is performed after the mapping position is determined by the following method by the program software after the left / right determination of the input hand. That is, when the key arrangement has a three-dimensional object shape in which distortion is likely to occur, the three-dimensional object is rotationally moved. When a key arrangement other than the home position key is provided, the rotational movement of the three-dimensional object accompanying the movement of the hand axis at the start of input. Calculation of the presence / absence of inversion of the key area screen and mapping position by enlargement / reduction according to the left / right and size of the input hand. Pasting by mapping.
The above processing is performed for each of the
[0073]
FIG. 14 is a diagram showing two sets of coordinate systems used for mapping. In FIG. 14, a three-dimensional coordinate axis represented by a small letter xyz is a mapping coordinate axis xyz, which is a world coordinate system. The three-dimensional coordinate axis represented by capital letters XYZ is the three-dimensional object coordinate axis XYZ, which is a local coordinate system.
14A to 14C show the mapping coordinate axes xyz, FIG. 14A shows the xz plane, FIG. 14B shows the xy plane, and FIG. 14C shows the yz plane. FIG. 4 is a diagram in which a three-dimensional object is arranged such that each coordinate plane of a three-dimensional object coordinate axis XYZ is parallel to a coordinate plane of a mapping coordinate axis xyz. In FIG. 14, illustration of the polygon mesh is omitted, and the same applies to the subsequent drawings.
[0074]
In 3DCG, the coordinate plane used for performing mapping by the parallel projection method is any one of the three planes on the mapping coordinate axis xyz. The coordinates given to the
The example of FIG. 14 is based on the assumption that the xy plane is used. FIG. 14B illustrates the
[0075]
In the example of the parallel projection method in FIG. 14, when the two-dimensional
Thus, the entire three-
[0076]
In the
If four or more vertices of the polygon do not form a plane, an approximate value or three of them may be used. When the vertex of the polygon mesh is set as the center point, it may be performed by one of the polygons sharing the vertex.
[0077]
FIG. 15 is a diagram in which the rotational movement processing of the three-
Next, in the case of a key arrangement other than the home position key, if the movement of the hand at the start of input interferes with the key arrangement, the three-
[0078]
In the case where the key operation surface is three-dimensional, the moving direction differs for each finger with respect to the three-dimensional coordinate axis depending on the surface direction of the contact position of each finger even in the same operation of moving the finger sideways. Therefore, the change in the angle of the movement direction of each finger due to the movement of the axis of the hand is not uniform with respect to the same coordinate plane as in the two-
However, the difference in the angle at which each finger changes with respect to the same coordinate plane can be estimated from the shape of the key operation surface and the form of the input hand. From this, the correction of the rotation of the key section screen accompanying the movement of the hand axis when the key operation surface is three-dimensional is solved by setting a coefficient for the rotation angle for each of the
[0079]
The rotation movement accompanying the movement of the hand axis at the start of input will be specifically described with reference to FIGS. 6 and 15, taking the ellipsoid-
The rotation angle is calculated using any one of the three surfaces on the three-dimensional coordinate axis of the key operation surface. Since the axial direction of the hand is determined with the middle finger as the center, it is preferable to use the center points 26b and 26d of the index finger and the ring finger sandwiching the finger, and it is preferable to use a coordinate plane that makes it easy to grasp the positional relationship. In the example, the center points 26b and 26d and the XY plane are used.
[0080]
The three-dimensional coordinates of the center points 26b and 26d set from the contact surface or the like by the method described above are converted into two-dimensional XY coordinates. The angle at which the straight line passing through the center points 26b and 26d intersects the Y axis is defined as the axis setting angle. Assuming that there is no hand axis movement, an axis setting angle set similarly to the above is set as comparison data, and a temporary rotation angle is calculated based on the comparison data and the axis setting angle. On the XY coordinate plane of the
Based on the calculated rotation angle, the three-
[0081]
After the above-described rotational movement processing, the mapping position of the
The position of the mapping is defined by four vertices of the map, which is a rectangle. Therefore, the mapping position of the four vertices of the
The arrangement of the
[0082]
In the above description of the mapping method, pasting is performed for each key section screen by the parallel projection method. As another method, it is also possible to perform coordinate conversion on each of the five key section screens in one map and paste them in one mapping process.
For example, in the wrapping method, mapping is performed such that one map wraps a three-dimensional object in a wrap. Texture distortion is caused by the mapping. In this case, the position of the mapping is defined by the vertices of the map, the vertices of the object, and the control points, so that the degree and position of the distortion can be sufficiently estimated. The five
[0083]
In the present invention, it is only necessary that the input points on the key operation surface correspond to the coordinates of the object, and strict coordinate accuracy of the input points on the key operation surface is not required.
Depending on the shape of the three-dimensional key operation surface including the free-form surface, or the arrangement of keys provided to the input device, etc., the three-dimensional key operation surface is devised to simplify the program processing and improve the processing speed. Alternatively, the three-dimensional key operation surface and the three-dimensional object can be made two-dimensional by coordinate conversion. In particular, when the key given to the input device is only the home position key, this method can be easily performed.
[0084]
Therefore, in the following description, a case will be described in which a matrix and coordinates are used to make the three-dimensional key operation surface two-dimensional.
If the input points on the key operation surface are the intersections of the matrix, the input points can be two-dimensional coordinates by the rows and columns of the matrix.
FIG. 16 is a diagram for explaining the coordinate conversion of the intersections using the matrix as a line. FIG. 16A illustrates a matrix of a three-dimensional key operation surface, and FIG. 16B illustrates a two-dimensional orthogonal coordinate axis and a coordinate grid. The intersection Q of the matrix in FIG. 1 Is the fourth row from the bottom in the fifth column from the left, and is located at the intersection number (4, 3) of the matrix. Point Q in FIG. 2 As shown by, by taking a point at (4,3) in the same column and row of the coordinate grid, the intersection of the matrix can be easily coordinated.
[0085]
As described above, by forming a matrix suitable for the shape of the key operation surface while taking into consideration the form of the input hand and the key arrangement, a three-dimensional key operation surface can be modeled as a two-dimensional object.
In particular, if a matrix is formed on a projection line such as a cylindrical projection, the above-described three-dimensional object can be made two-dimensional by coordinate transformation, and the mapping is performed in three dimensions, and the input mode corresponds to two-dimensional. I can do it.
[0086]
The above is the method of coping with the object and the virtual key setting program accompanying the diversification of the key operation surface shape.
The processing in the input mode can be performed in the same manner as the processing in the
In order to ensure the setting and key input of the virtual key, it is preferable that the rest /
[0087]
As described above, according to the present invention, even if the touch position of the input finger is different at each input start time in an unspecified number of inputs or the same person's input, the virtual key is set to a position suitable for the input person by a simple operation. It can be set as a virtual key one-handed input device having a shape corresponding to various input forms.
[0088]
【The invention's effect】
According to the virtual key one-hand input device according to the first aspect of the present invention, one or a plurality of keys assigned to each of the five fingers of one hand are formed into a graphic and divided into five fingers. It is provided as a key section screen and further provided with one two-dimensional object modeled corresponding to the input point coordinates of the key operation surface, based on the coordinate values obtained by touching the key operation surface with one finger and five fingers. Since the virtual keys are set by arranging five key sections on the two-dimensional object, it is not necessary to visually and tactually recognize the key arrangement position, and the key input operation can be easily performed. Can be.
[0089]
According to the virtual key one-hand input device according to
[0090]
According to the virtual key one-hand input device according to
[0091]
According to the virtual key one-hand input device according to
[0092]
According to the virtual key one-handed input device according to
[0093]
According to the one-handed input device according to the sixth aspect of the present invention, the two-dimensional object on which the key area screen is arranged is replaced with a three-dimensional object, and the key operation surface can be a three-dimensional shape such as a curved surface. Therefore, it is possible to provide a virtual key one-handed input device having a shape corresponding to various input forms.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a one-handed input device.
FIG. 2 is a perspective view showing a virtual key one-handed input device in which the key operation surface according to the first embodiment of the present invention has one two-dimensional plane.
FIG. 3 is a diagram illustrating a two-dimensional object.
FIG. 4 is a diagram showing a key array panel.
FIG. 5 is a flowchart of a virtual key setting program.
FIG. 6 is a diagram illustrating a contact surface and a center point of a finger.
FIG. 7 is a diagram showing a two-dimensional object on which a key area screen is arranged.
FIG. 8 is a plan view showing three two-dimensional key operation surfaces and two-dimensional orthogonal coordinate axes of the respective surfaces.
FIG. 9 is a diagram illustrating coordinate axes of three two-dimensional objects.
FIGS. 10A and 10B are perspective views illustrating the axial movement of a finger.
FIGS. 11A, 11B, and 11C show front and back two-dimensional key operation surfaces and coordinate axes of a two-dimensional object. FIGS.
FIGS. 12A and 12B are perspective views for explaining a method of modeling a three-dimensional object; FIGS.
13A, 13B, 13C, and 13D are diagrams showing contact surfaces of a finger with two key operation surfaces on the front and back sides.
FIG. 14 is a diagram showing two sets of coordinate systems used for mapping.
FIG. 15 is a diagram in which the rotational movement processing on the xz plane and the yz plane of the three-
FIGS. 16A and 16B are diagrams for explaining the coordinate conversion of the intersection points of the matrix.
[Explanation of symbols]
16 key operation surface, 19 two-dimensional object, 23a to 23e key area screen.
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