JP2007287086A - 手袋状データ入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
携帯情報装置向けにＡＳＣＩＩ文字セットの表示可能な９４文字を少ない操作で生成で
きる手袋状入力装置を提供する。
【解決手段】
手袋の親指部先端部及び側面部、掌部、人差し指部、中指部、及び薬指部の側面部にそ
れぞれ共通電極２ａ〜２ｅ、人差し指部側面部に信号発生電極３０〜３１、人差し指部、
中指部、薬指部、及び小指部の先端部に信号発生電極３２〜３５、人差し指部、中指部、
薬指部の内側中央部に信号発生電極３６〜３８、薬指部の内側根本部に信号発生電極３９
、中指部、薬指部、及び小指部の側面部に信号発生電極３ｘ〜３ｚを設け、共通電極を信
号発生電極に接触操作することにより信号発生電極が接続された信号発生素子をオンにし
これを信号発生装置により文字信号に変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯電話やＰＤＡ等の携帯情報装置へ文字データ入力可能な手袋状入力装置に
関わるものである。

携帯電話やＰＤＡ等の携帯情報装置において、文字入力の方法には携帯情報装置上に設
けられたキースイッチの押下による入力、表示装置上に仮想的なキーボードを表示し、そ
の表示された文字を選択しクリックすることによる入力、表示装置上の定められた位置に
文字を手書きし、それを携帯情報装置に内蔵する文字認識プログラムに認識させる入力等
がある。表示装置の一部を手書き文字の認識や仮想キーボードの表示に使用する後者の方
法は携帯情報装置の少ない表示面積を入力作業用に占有し、その結果入力済み文字の表示
領域が大幅に狭くなると言う問題があった。一方、キースイッチの押下による文字入力は
通常のキーボードによる文字入力と同じ方法であり、携帯情報装置においても一般的であ
る。しかし、キースイッチの数に制約があり、同じキーに複数個の文字を割り当て、押下
する回数により入力する文字を選択するなど、入力作業に著しく手間がかかること、さら
にキーのサイズが通常のキーボードの場合に比べ小さく入力作業がしにくい等の問題があ
った。携帯情報装置はその携帯性と言う性格から形状の大きな嵩張るものは採用できない
と言う特質がある。携帯性を維持したまま携帯情報装置上のキースイッチによる入力作業
の改善を図るものとして手袋上に形成した文字入力手段により文字入力を行う方法が考え
られる。手袋は折り畳んで運搬が可能であるから携帯性に問題が無く、文字入力操作が容
易に可能であれば先の携帯情報装置の持つ入力作業の問題に対して優れた改善手段と成り
得るものである。

手袋状入力装置は過去、必ずしも携帯情報装置用データ入力の手段としてではないが、
例えば以下に示す特許文献で提案されている。
公開実用新案広報 昭６３−１２６９２８ 公開実用新案広報 昭６４−１０８２８ 公開特許広報 特開２００３−１７７８６３ 公開特許広報 特開２００５−３３９３０６

しかしながら従来の手袋状入力装置においては次のような問題があった。即ち、携帯電
話等の携帯情報装置をパソコン等の情報装置並に利用しようとすると、例えばＡＳＣＩＩ
文字セットやローマ字文字セットの少なくとも表示可能な９４文字は最小の入力操作、望
ましくは単一の操作で出力できなければならない。しかし、手袋上に設けられる文字信号
出力素子数に限界があり、これらの表示可能な文字を出力するためには複数の出力素子の
組み合わせ入力操作や同一出力素子の多数回操作など煩雑で非効率的な入力作業を必要と
していた。また現実の文字入力作業においては文字入力の他に、直前の入力文字の消去、
半角・全角文字の切り替え、大文字小文字の切り替え、コントロールキーによる入力作業
の中断等の制御動作、かな漢字変換、変換文字確定など多くの文字入力付随操作がある。
入力作業の容易さや効率はこれらの付随操作に大きく影響されるが、従来の技術はこれら
付随操作に関わる要求には殆ど答えることができない。さらに信号出力素子に出力が微弱
で増幅器を必要とするセンサや機械的動作部を持つ押しボタンスイッチ等を用いているこ
とから素材コストや製造コストの問題の他、長期使用における信頼性等の問題があった。

この発明が解決しようとする課題は以下のとおりである。第一に低廉で安定した動作可
能な手袋状入力装置を提供すること、第二に最小の入力操作、望ましくは単一の入力操作
により、ＡＳＣＩＩ文字セット、或いはローマ字文字セットの内、少なくとも表示可能な
９４文字を全て入力できること、第三に直前の入力文字の消去、半角・全角文字の切り替
え、大文字小文字の切り替え、入力作業の中断、かな漢字変換、変換文字の確定等の付随
操作が最小の入力操作、望ましくは単一の入力操作で可能である手袋状入力装置を提供す
ることである。

上記の課題を解決するため、本発明の構成は次のようになっている。
（１）親指部の先端部と、人差し指部、中指部、薬指部、小指部の内少なくとも一つの指
部の先端部に導電性物質から成る電極を形成し、親指部電極とそれ以外の指部の電極に異
なる電位を与え、親指部以外の指部の電極はそれぞれ独立したオン・オフスイッチ素子の
入力部に接続して成ることを特徴とする手袋状入力装置

（２）人差し指部、中指部、薬指部、小指部の少なくとも一つの指部の内側ほぼ中央部に
導電性物質から成る電極を設け、これに親指部以外の指先端部の電極と同じ電位を与え、
それぞれ独立したオン・オフスイッチ素子の入力部に接続して成ることを特徴とする（１
）記載の手袋状入力装置

（３）人差し指部、中指部、薬指部、小指部の少なくとも一つの指部の根本部内側に導電
性物質から成る電極を設け、これに親指部以外の指先端部の電極と同じ電位を与え、それ
ぞれ独立したオン・オフスイッチ素子の入力部に接続して成ることを特徴とする（１）乃
至（２）記載の手袋状入力装置

（４）人差し指部、中指部、薬指部、及び小指部を折り曲げた時にこれら指部の先端部が
接触する掌の部位に導電性物質から成る電極を設け、これに親指部先端部の電極と共通の
電位を与えて成ることを特徴とする（１）乃至（３）記載の手袋状入力装置

（５）相隣る親指部と人差し指部、人差し指部と中指部、中指部と薬指部、薬指部と小指
部の指の組の内、少なくとも１組の相接する側面部に導電性物質から成る相対する電極対
を設け、一方の電極には親指部先端部の電極と共通の電位を与え、他方の電極には親指部
以外の指先端部の電極と同じ電位を与え、親指部先端部と異なる電位を与えた電極はそれ
ぞれ独立したオン・オフスイッチ素子の入力部に接続して成ることを特徴とする（１）乃
至（４）記載の手袋状入力装置

（６）相隣る指部側面部の相対する電極対を指先先端部に近い位置に設けたことを特徴と
する（５）記載の手袋状入力装置

（７）手袋部の内、少なくとも手の甲の一部の部位を切り取って成すことを特徴とする（
１）乃至（６）記載の手袋状入力装置

（８）電極を金属板により構成したことを特徴とする（１）乃至（７）記載の手袋状入力
装置

（９）電極を、取り付け穴を持つボタン状金属板としたことを特徴とする（８）記載の手
袋状入力装置

（１０）電極の内、指部に設ける電極についてほぼ指部の径に等しい湾曲を持たせた形状
とすることを特徴とする（１）乃至（９）記載の手袋状入力装置

（１１）相異なる電位を与えられた電極対の内、一方の電極に一つ以上の尖端部を設けた
ことを特徴とする（１）乃至（１０）記載の手袋状入力装置

（１２）無線通信手段を備えたことを特徴とする（１）乃至（１１）記載の手袋状入力装
置

（１３）チャタリング防止装置を備えたことを特徴とする（１）乃至（１２）記載の手袋
状入力装置

本発明の効果は次のとおりである。
（１）文字信号の発生機構をセンサやキースイッチではなく、導電性物質から成る電極対
としたため、可動部分が無く堅牢に構成でき、長期間、多数回の操作に耐える。また素材
コストを低減できる。

一対の電極による文字信号の発生の仕組みは以下のとおりである。先ず、一方の電極に
正電位を与える。他方の電極には電流制限のための抵抗を介してアース電位に接続し、さ
らに接続抵抗の直前で分岐させてＮＰＮ型トランジスタのベース端子へ接続する。トラン
ジスタのコレクタにはコレクタ抵抗を介して正電位を与え、信号の出力はコレクタ端子か
ら取り出す。トランジスタのエミッタ端子はアース電位に接続する。ここで一方の正電位
にある電極を他方のアース電位の電極に接触させると、トランジスタが導通し、コレクタ
端子からの出力電位はアース電位にほぼ等しくなる。両電極を接触させない状態ではトラ
ンジスタは導通せず、コレクタ端子からの出力電位はコレクタに与えられた正電位に等し
い。即ち両電極の接触の有無により出力側の電位を正電位或いはアース電位に制御するこ
とが可能である。この信号発生の仕組みはオープンコレクタと呼ばれ、電子装置の世界で
広く採用されている既存の技術である。なお、接触する側の電極の電位を正に、信号を発
生する側の電極の電位をアース電位としたが、トランジスタをＰＮＰ型とし、またコレク
タ電位を負電位とすれば電極への電位の与え方はそれぞれ逆であっても良い。

（２）信号発生部の厚みを極めて薄く仕上げることができる。これにより従来技術では設
けることができなかった指と指の間の相対する側面部位に電極対を設けることができる。

（３）手を握り締めるなどの操作により任意の数の指先部電極を同時に共通電極に接触さ
せることができる。これにより操作開始時の初期化処理や使用後の終了処理などを分かり
易い操作で実現できる。

（４）手袋部の一部を切り抜くことにより、使用者が発する汗の一部を直接大気中に放出
可能にし、手袋部が吸収する汗の量を減少させ、長期の安定した信号発生を図ることがで
きる。

（５）電極部を金属板としたことにより、安価で均質の電極部を形成できる。

（６）電極部を取り付け穴のある金属製ボタン状にしたことにより、電極部の形成に既存
の縫製技術を利用でき、製造コストを低減できる。

（７）指部の電極部を湾曲部のある形状に形成したため、手袋部への取り付けが安定した
ものとなり、長期の使用に耐えることができる。

（８）電極対の内の一方に突起部を設けることにより安定した接触操作を行うことができ
る。

（９）無線通信装置を設けたことにより手袋状入力装置と携帯情報装置を通信ケーブルで
接続することなく文字入力操作を行うことができる。

（１０）チャタリング防止装置を備えたことにより、操作者の意図しない偶然の極短時間
の接触動作による誤信号発生を防止し、安定した接触操作が可能になる。

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例である。図１の
手袋入力装置において親指部先端部、掌部に共通電極２ａ、２ｂが設けられ、それらは手
の甲部に設けられた電池セル４２の正電極側に接続される。また人差し指部、中指部、薬
指部、及び小指部の先端部にそれぞれ信号発生電極３２、３３、３４，３５が設けられ、
それらは手の甲部に設けられ、１３個以上の信号発生素子を内蔵する信号発生装置４１の
入力端子にそれぞれ独立に接続される。また隣り合う指同士の相対する側面部の指先に近
い部位に電極対を設け、その電極対の内、親指部、人差し指部、中指部、及び薬指部の電
極を共通電極２ａ、２ｃ、２ｄ、及び２ｅとし、それらを電池セル４２の正電極側に接続
する。電極対の残りの電極、人差し指部、中指部、薬指部、及び小指部の電極を信号発生
電極３０、３ｘ、３ｙ、及び３ｚとし、これらは信号発生装置４１の入力端子にそれぞれ
独立に接続される。さらに人差し指部の親指側側面部のほぼ中央部と、内側ほぼ中央部に
それぞれ信号発生電極３１、３６を、中指部の内側ほぼ中央部に信号発生電極３７を、薬
指の内側ほぼ中央部及びほぼ根本部に信号発生電極３８、３９を設け、これらの信号発生
電極は信号発生装置４１の入力端子にそれぞれ独立に接続される。

信号発生電極３０〜３９、及び３ｘ〜３ｚに共通電極を接触させた時に発生する信号に
は任意の文字或いは機能を割り当てることができる。この実施例において接触操作により
発生する信号には図２〜４に示す文字或いは機能を割り当てている。図２は空白文字の他
バックスペース、かな漢字変換、半角・全角文字切り替え、エスケープなどの機能の割り
当て図である。図３はＡＳＣＩＩ文字セットの内の表示可能な９４文字の割り当て図であ
る。図４はファンクションキーの割り当て図である。

これらの図における接触操作について説明する。例えば図２、操作番号２の接触操作２
ａ＋３１は親指部先端或いは側面部の共通電極２ａを人差し指部側面部中央部の信号発生
電極３１に接触させる操作を示す。この操作はエンターの働きをする。また、接触操作が
複数ある、例えば操作番号１４の接触操作２ｅ＋３ｚ、２ａ＋３６は薬指部側面部の共通
電極２ｅと小指部側面部の信号発生電極３ｚを接触させた状態で、親指部先端部の共通電
極２ａを人差し指部の内側中央部の信号発生電極３６に接触させる操作を示す。この操作
は下矢印の働きをする。なお２ｅ＋３ｚ、２ａ＋３６の接触操作は順次操作、或いは同時
操作のいずれでも良い。また、操作番号１７以降の接触操作において、共通電極２ｂに関
わる接触操作は全て同時に行う。共通電極２ａに関わる操作は順次操作、或いは同時操作
のいずれでも良い。

図３は文字信号を発生する接触操作を示している。最上段右側の、例えば（２ｂ＋３２
）＋（２ｂ＋３３）は図２の操作番号１７と同じである。これはアルファベットの小文字
を選択したことを意味している。この状態で例えば図３の操作番号１９の２ｃ＋３ｘ，２
ｄ＋３ｙ、２ａ＋３１は人差し指部側面部の共通電極２ｃを中指部側面部の信号発生電極
３ｘに接触させ、次に中指部側面部の共通電極２ｄを薬指部の信号発生電極３ｙに接触さ
せ、さらに親指部先端部の共通電極２ａを人差し指部側面部中央部の信号発生電極３１に
接触させる操作を示す。この操作は小文字ｓを発生させる。図２の操作番号９を行った後
にこの操作を行うとそれは大文字のＳを発生させる。操作番号１の２ｃ＋３ｘ，２ａ＋３
０から操作番号２６の２ｃ＋３ｘ、２ｄ＋３ｙ、２ａ＋３９まで親指の容易に届く範囲内
の操作に抑えており、文字切り替え操作やシフト操作との組合せでＡＳＣＩＩ文字セット
の表示可能な９４文字を生成している。

図４はファンクションキー信号を発生する接触操作を示している。例えば操作番号３の
（２ｃ＋３ｘ）＋（２ｃ＋３ｘ）、２ａ＋３３は、人差し指側面部の共通電極２ｃと中指
部側面部の信号発生電極３ｘを接触させ、その後一旦両指を離してさらにもう一度同じ接
触動作を行う。その後、親指部先端部の共通電極２ａを中指部先端部の信号発生電極３３
に接触させる。これはファンクションキー３の働きをする。

以下具体的に本発明による文字入力操作の開始から終了まで図１〜４により順を追って
説明する。

本発明の手袋状入力装置の利用者は先ず人差し指、中指、薬指、及び小指を同時に折っ
てそれらの先端部３２、３３、３４、３５を掌部の共通電極２ｂに接触させる。３２〜３
５の信号が同時に発生し、文字入力条件が初期化される。発生する信号と機能の関係は図
２の信号の機能割り当て図に示されている。

次に利用者は人差し指、中指を同時に折ってそれらの先端部３２、３３を掌部の共通電
極２ｂに接触させる。３２、３３の信号が同時に発生し、入力文字として小文字のａ〜ｚ
が選択される。なお、この接触操作は人差し指、中指の両先端部に親指部先端部を同時に
接触させても同じ機能が得られる。

次に利用者は親指部先端の共通電極を薬指先端部の信号発生電極３４に接触させる。３
４の信号が発生し、全角文字が選択され、ローマ字入力モードとなる。利用者はここで図
３の文字割当て図に従い、任意のかな文字、英数字を入力できる状態になる。

例えば語句「秋田」を入力する場合、（１）人差し指部共通電極２ｃと中指部信号発生
電極３ｘを接触させた状態で、親指部側面部の共通電極２ａと人差し指部の信号発生電極
３０を接触操作し，文字「あ」を生成させる。文字信号生成と同時にそれは手の甲部に設
けられた無線通信装置４２を介してこの図に示されていない携帯情報装置に送信され、そ
の表示装置上に文字「あ」が表示される。

（２）中指部共通電極２ｄと薬指部信号発生電極３ｙを接触させた状態で、親指部側面
部の共通電極２ａと人差し指部の信号発生電極３０を接触操作し、文字「ｋ」を生成させ
る。

（３）人差し指部共通電極２ｃと中指部信号発生電極３ｘを接触させた状態で、親指部
先端部の共通電極２ａと薬指中央部の信号発生電極３８を接触操作し文字「ｉ」を生成す
る。この時点で文字列「ｋｉ」は文字「き」に変換され、携帯情報装置の表示装置には文
字列「あき」が表示される。

（４）人差し指部共通電極２ｃと中指部信号発生電極３ｘ、及び中指部共通電極２ｄと
薬指部信号発生電極３ｙを接触させた状態で、親指部先端部の共通電極２ａと人差し指部
先端部の信号発生電極３２を接触操作し、文字「ｔ」を生成する。

（５）人差し指部共通電極２ｃと中指部信号発生電極３ｘを接触させた状態で、親指部
根本部の共通電極２ａと人差し指部の信号発生電極３０を接触操作し、文字「ａ」を生成
させる。この時点で文字列「ｔａ」は文字「た」に変換され、携帯情報装置の表示装置に
は文字列「あきた」が表示される。

次に（６）親指部先端部の共通電極２ａと人差し指部先端部の信号発生電極３２を接触
操作するとかな漢字変換機能が働き、「あきた」に対応する漢字文字列が複数個携帯情報
装置の表示装置に表示される。

ここで、（７ａ）再度同じ接触操作すると変換する漢字文字列が一段ずつシフトして行
くから適当な回数のかな漢字変換の操作を繰り返して「秋田」を表示させるか、或いは、
（７ｂ）薬指部共通電極２ｅと小指部信号発生電極３ｚを接触させた状態で、親指部先端
部の共通電極２ａと人差し指部内側中央部の信号発生電極３６を接触操作させると変換す
る漢字文字列が一段ずつ下にシフトするのでこの操作を適当回数繰り返して「秋田」を表
示させる。

ここで、（８）親指部先端部の共通電極２ａと人差し指部側面部の信号発生電極３１を
接触操作すると変換文字列「秋田」が確定し、携帯情報装置の記憶部に格納されると同時
に表示装置上に文字列「秋田」が表示される。

なお以上の接触操作において、（ｘ）親指部側面部の共通電極２ａと人差し指部の信号
発生電極３０を接触操作することでバックスペース信号が生成され、一つ前に入力された
文字を消去することができる。

ここで、人差し指部、中指部、薬指部、及び小指部を同時に折り曲げて先端部の信号発
生電極３２、３３、３４、３５を共通電極２ｂに接触操作する。さらに親指部側面部の共
通電極を人差し指部側面部の信号発生電極３０に接触操作する。これは終了信号を生成し
文字生成に使用したアプリケーションを終了する。

図１は本発明の手袋状入力装置の１実施例を示したものである。右手の掌側から見た平
面図であり、電極間を結ぶ配線は図が煩雑になることを避けるために一部を除いて省いて
ある。

図２は本発明の手袋状入力装置における発生信号の文字や機能への割り当ての１実施例
を示したものである。

図３は本発明の手袋状入力装置における発生信号の文字への割り当ての１実施例を示し
たものである。

図４は本発明の手袋状入力装置における発生信号のファンクションキー機能への割り当
ての１実施例を示したものである。

本発明による手袋状入力装置はＡＳＣＩＩ文字セット或いはローマ字文字セットに含ま
れる全ての表示可能な９４文字を少ない回数の接触操作で生成できるので、携帯電話やＰ
ＤＡ等の携帯情報装置用の入力装置として有用である。また片手で全ての文字の入力がで
きるので、片腕の機能に制約がある人向けの情報装置用入力装置としても有用である。さ
らに各々の単一接触操作や組合せ接触操作、或いは複数接触操作にどの文字、機能を割り
当てるかは全く自由に設計できるので、特定の指の機能に制約がある人向けの入力装置と
しても有用である。

本発明の１実施例を示す構成図である。 本発明の１実施例を示す文字、機能の割り当て図である。 本発明の１実施例を示す文字の割り当て図である。 本発明の１実施例を示すファンクションキーの割り当て図である。

符号の説明

１ 手袋部
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ 共通電極
３０〜３９ 信号発生電極
４１ 信号発生装置
４２ 無線通信装置
４３ 電池セル

Claims (13)

1. 親指部の先端部と、人差し指部、中指部、薬指部、小指部の内少なくとも一つの指部の
   先端部に導電性物質から成る電極を形成し、親指部電極とそれ以外の指部の電極に異なる
   電位を与え、親指部以外の指部の電極はそれぞれ独立したオン・オフスイッチ素子の入力
   部に接続して成ることを特徴とする手袋状入力装置
2. 人差し指部、中指部、薬指部、小指部の少なくとも一つの指部の内側ほぼ中央部に導電
   性物質から成る電極を設け、これに親指部以外の指先端部の電極と同じ電位を与え、それ
   ぞれ独立したオン・オフスイッチ素子の入力部に接続して成ることを特徴とする請求項１
   の手袋状入力装置
3. 人差し指部、中指部、薬指部、小指部の少なくとも一つの指部の根本部内側に導電性物
   質から成る電極を設け、これに親指部以外の指先端部の電極と同じ電位を与え、それぞれ
   独立したオン・オフスイッチ素子の入力部に接続して成ることを特徴とする請求項１乃至
   ２の手袋状入力装置
4. 人差し指部、中指部、薬指部、及び小指部を折り曲げた時にこれら指部の先端部が接触
   する掌の部位に導電性物質から成る電極を設け、これに親指部先端部の電極と共通の電位
   を与えて成ることを特徴とする請求項１乃至３の手袋状入力装置
5. 相隣る親指部と人差し指部、人差し指部と中指部、中指部と薬指部、薬指部と小指部の
   指の組の内、少なくとも１組の相接する側面部に導電性物質から成る相対する電極対を設
   け、一方の電極には親指部先端部の電極と共通の電位を与え、他方の電極には親指部以外
   の指先端部の電極と同じ電位を与え、親指部先端部と異なる電位を与えた電極はそれぞれ
   独立したオン・オフスイッチ素子の入力部に接続して成ることを特徴とする請求項１乃至
   ４の手袋状入力装置
6. 相隣る指部側面部の相対する電極対を指先先端部に近い位置に設けたことを特徴とする
   請求項５の手袋状入力装置
7. 手袋部の内、少なくとも手の甲の一部の部位を切り取って成すことを特徴とする請求項
   １乃至６の手袋状入力装置
8. 電極を金属板により構成したことを特徴とする請求項１乃至７の手袋状入力装置
9. 電極を、取り付け穴を持つボタン状金属板としたことを特徴とする請求項８の手袋状入
   力装置
10. 電極の内、指部に設ける電極についてほぼ指部の径に等しい湾曲を持たせた形状とする
    ことを特徴とする請求項１乃至９の手袋状入力装置
11. 相異なる電位を与えられた電極対の内、一方の電極に一つ以上の尖端部を設けたことを
    特徴とする請求項１乃至１０の手袋状入力装置
12. 無線通信手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１１の手袋状入力装置
13. チャタリング防止装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至１２の手袋状入力装置