JP4497717B2 - データ入力システム及びその方法、入力装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指や手のひらで物体を叩いたり指で物体に触れたりして、片手でデータを入力する、データ入力システムあるいは装置に関するものである。また、本発明は、装着型コンピュータ（ウェアラブルコンピュータ）におけるデータ入力方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンピュータでは、キーボードやマウスやペンなどの入力装置を用いてデータを入力していた。また、各指にセンサーをつけて和音方式でデータを入力する方法も考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の、キーボードやマウスによる入力では、いつでもどこでも自由な姿勢でコンピュータを操作できないという問題点があった。さらに、携帯性に欠けるという問題点があった。
【０００４】
また、ペン入力では、入力に対する応答が鈍く、曖昧なので、長時間使っていると疲れ易いという問題点があった。
【０００５】
また、指にセンサーをつけてデータを入力する方法では、どの指がどの入力コードに対応しているかが分かり難いという問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によるデータ入力システムは、入力データを表示するデータ表示手段と、各指の動作を検出する指動作検出手段と、各指の動作と入力コードとの対応関係を記憶した対応表を記憶した記憶手段と、前記指動作検出手段により検出された各指の動作に基づいて、各指と入力コードとの対応表を切り替える切替手段と、該切替手段で切り替えられた対応表を入力制御カーソルとして、文字入力位置に表示する対応表表示手段と、前記切替手段で切り替えられた対応表にしたがって、各指の動作に基づいてデータを入力および編集する入力手段とを備える。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、入力装置において、手に装着するグローブの各指の、遠位指節間関節より指先の指腹部の位置に入力スイッチを備える。
【０００８】
また、本発明の他の態様によれば、データ入力方法に、各指の動作を検出する指動作検出工程と、前記指動作検出工程により検出された各指の動作に基づいて、記憶部に記憶された各指と入力コードとの対応表を切り替える切替工程と、該切替工程で切り替えられた対応表を入力制御カーソルとして、文字入力位置に切り替えて表示する対応表表示工程と、前記切替工程で切り替えられた対応表にしたがって、各指の動作に基づいてデータを入力および編集する入力工程と、入力データを表示するデータ表示工程とを備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
＜実施形態1＞
以下、図面を用いて本発明の１実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図1は、本発明の実施形態1のデータ入力システムの構成図である。図1に示すように本システムは、指動作検出部1（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5）とコンピュータ2とから構成されている。指動作検出部1はユーザの指に装着され、指の動作を検出して信号を生成し、コンピュータ2は指動作検出部1からの信号を受信して動作する。
【００１１】
図2は、コンピュータ2の構成図である。コンピュータ2は、ディスプレイ21、ＣＰＵ22、ＲＡＭ23、ＲＯＭ24、テキスト編集部25、信号解析部26、受信部27とから構成されており、指動作検出部1からの信号を受信部27で受信し、受信信号を信号解析部26で解析し、ＣＰＵ22で受信信号に応じた処理を行って動作する。
【００１２】
ディスプレイ21には、図3に示すように、指と入力コードとの対応関係が分かるように、指入力コード対応表が表示されており、ユーザは指入力コード対応表を見ながら指で物体を叩いてデータを入力する。指入力コード対応表は、左から順番に各列が、右手親指、右手人差し指、右手中指、右手薬指、右手小指に対応しており、ユーザの指の動作に応じて切り替えて表示される。
【００１３】
指入力コード対応表の白い部分はアクティブなメニューであり、灰色の部分はアクティブでないメニューである。例えばユーザが右手中指で物体を叩いたり物体に触れたりすると、図3のメニューで右手中指に対応する列に属する‘ア’、‘さたっ’、‘かきくけこ’、‘う’の中で、アクティブなメニュー‘う’が選択される。
【００１４】
図2において。ＲＯＭ24には、プログラムや辞書データや指入力コード対応表のデータなどが記憶されている。テキスト編集部25は、かな漢字変換やカーソルの移動、文字の削除等のテキスト編集処理を行う。
【００１５】
図4は、指動作検出部1（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5）の構成図である。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5はすべて同じ構造をしており、振動検出部11、信号発生部12、送信部13とから構成されている。振動検出部11はユーザが指で物体を叩いた振動を検出する。信号発生部12は、検出された振動から各指に固有の信号を生成する。送信部13は、生成された信号をコンピュータ2に送信する。送信手段は無線であっても有線であってもよい。
【００１６】
図5は、各指の動作と指動作検出部1（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5）と発生信号との対応関係を示す図である。右手親指にはＲ1が装着されており信号「1」を発生する。右手人差し指にはＲ2が装着されており信号「2」を発生する。右手中指にはＲ3が装着されており信号「3」を発生する。右手薬指にはＲ4が装着されており信号「4」を発生する。右手小指にはＲ5が装着されており信号「5」を発生する。
【００１７】
図6は、指動作検出部1の動作を示す流れ図である。ステップＳ61においてユーザが指で物体を叩いたかどうか判定する。一定の閾値以上の振動が振動検出部11によって検出されれば、ステップＳ62に移り各指に固有の信号を信号発生部12において発生する。次に、ステップＳ63において送信部13からコンピュータ2に向けて信号が送信される。
【００１８】
図7〜図10に示すように、ユーザが「海ヤマ.com」というテキストを入力する場合について述べる。メインルーチンを図11に示す。まず、ステップＳ111において表示処理が行われ、メインメニューの指入力コード対応表がディスプレイ21に表示される（図7(1)）。
【００１９】
ユーザが右手人差し指で物体を叩くと、ステップＳ61、Ｓ62、Ｓ63によってＲ2から信号「2」が送信されステップＳ112で受信され、ステップＳ113で受信信号が解析され、ステップＳ114で受信信号の種類が判別され、ステップＳ116の、ひらがな入力ルーチンに移る。これらの一連の動作を動作表記[2]と表わす（図5参照）。
【００２０】
ひらがな入力ルーチン（図12）では、ステップＳ121において表示処理が行われ、ひらがな入力の指入力コード対応表がディスプレイ21に表示される（図7(2)）。
【００２１】
ユーザが右手人差し指で物体を叩くと、ステップＳ61、Ｓ62、Ｓ63によってＲ2から信号「2」が送信されステップＳ122で受信され、ステップＳ123で受信信号が解析され、ステップＳ124で受信信号の種類が判別され、ステップＳ125の、あか行変換ルーチンに移る。これらの一連の動作を動作表記[2]と表わす。
【００２２】
あか行変換ルーチン（図13）では、ステップＳ131において表示処理が行われ、あか行変換ルーチンの指入力コード対応表がディスプレイ21に表示される（図7(3)）。
【００２３】
ユーザが右手親指で物体を叩くと、ステップＳ61、Ｓ62、Ｓ63によってＲ1から信号「1」が送信されステップＳ132で受信され、ステップＳ133で受信信号が解析され、ステップＳ134で受信信号の種類が判別され、ステップＳ135の、あ行ルーチンに移る。これらの一連の動作を動作表記[1]と表わす。
【００２４】
あ行ルーチン（図14）では、ステップＳ141において表示処理が行われ、あ行ルーチンの指入力コード対応表がディスプレイ21に表示される（図7(4)）。
【００２５】
ユーザが右手中指で物体を叩くと、ステップＳ61、Ｓ62、Ｓ63によってＲ3から信号「3」が送信されステップＳ152で受信され、ステップＳ143で受信信号が解析され、ステップＳ144で受信信号の種類が判別され、ステップＳ147において‘う’が入力されると同時に、ひらがな入力ルーチン（図12）に戻る。これらの一連の動作を動作表記[3]と表わす。
【００２６】
ひらがな入力ルーチン（図12）では、ステップＳ121において表示処理が行われ、入力データ‘う’とひらがな入力ルーチンの指入力コード対応表とがディスプレイ21に表示される（図7(5)）。
【００２７】
以下、同様の操作により‘み’が入力されると、入力データ‘うみ’とひらがな入力ルーチンの指入力コード対応表とがディスプレイ21に表示される（図7(6)〜(8)）。
【００２８】
ここで、ユーザが右手人差し指で物体を叩くと、Ｒ2から信号「2」が送信され、あか行変換ルーチンに移り、あか行変換ルーチンの指入力コード対応表がディスプレイ21に表示される（図7(9)）。
【００２９】
ここで、ユーザが右手小指で物体を叩くと、Ｒ5から信号「5」が送信され、変換ルーチンに移る。変換ルーチンでは、かな漢字変換処理が行われ、かな漢字変換結果と、変換ルーチンの指入力コード対応表がディスプレイ21に表示される（図8(10)）。
【００３０】
ここで、ユーザが右手人差し指で物体を叩くと、Ｒ2から信号「2」が送信され、確定の指示と解釈されて、かな漢字変換結果が‘海’に決定されると同時に、ひらがな入力ルーチンに戻る。ひらがな入力ルーチンでは、入力データ‘海’とひらがな入力ルーチンの指入力コード対応表がディスプレイ21に表示される（図8(11)）。
【００３１】
ここで、ユーザが右手親指で物体を叩くと、Ｒ1から信号「1」が送信され、メインルーチンに戻る。メインルーチンでは、メインルーチンの指入力コード対応表がディスプレイ21に表示される（図8(12)）。
【００３２】
以下、図8〜図10に示す一連の動作、[3]、[5]、[1]、[1]、[4]、[5]、[1]、[1]、[4]、[5]、[3]、[2]、[2]、[2]、[3]、[3]、[4]、[3]、[2]、[4]を続けて行うと、上述の動作と同様に、指入力コード対応表に従ってテキスト編集処理が行われ、ディスプレイ21には図7〜図10のようにテキスト編集処理結果が表示される。
【００３３】
なお、削除改行ルーチン(S115)では、図15に示す指入力コード対応表が表示され、改行、スペース入力、削除、バックスペースを指示することができる。また、カーソル移動ルーチン(S119)では、図16に示す指入力コード対応表が表示され、上下左右へのカーソルの移動を指示することができる。
【００３４】
このように、ひらがな、カタカナ、漢字、ローマ字、記号混じりのテキストなどのデータ入力が、キーボードを使わずに、片手で、自由な姿勢で可能になる。
【００３５】
＜実施形態2＞
図17は、本発明の実施形態2の装着型データ入力システムの構成図である。図17に示すように本システムは、指動作検出部1（ＳＲ1、ＳＲ2、ＳＲ3、ＳＲ4、ＳＲ5）とヘッドマウントディスプレイ1511と小型コンピュータ1512とから構成されている。指動作検出部1はユーザの指に装着され、指の動作を検出して信号を生成し、コンピュータ小型1512は指動作検出部1からの信号を受信して動作する。
【００３６】
小型コンピュータ1512の構成は、コンピュータ2（図2）と同様に、ＣＰＵ22、ＲＡＭ23、ＲＯＭ24、テキスト編集部25、信号解析部26、受信部27とから構成されており、指動作検出部1からの信号を受信部27で受信し、受信信号を信号解析部26で解析し、ＣＰＵ22で受信信号に応じた処理を行って動作するものとする。
【００３７】
ヘッドマウントディスプレイ1511には、図3と同様に、指と入力コードとの対応関係が分かるように、指入力コード対応表が表示されており、ユーザは指入力コード対応表を見ながら指で物体に触れてデータを入力する。指入力コード対応表は、ユーザの指の動作に応じて切り替えて表示される。ＲＯＭ24には、プログラムや辞書データや指入力コード対応表のデータなどが記憶されている。テキスト編集部25は、かな漢字変換やカーソルの移動、文字の削除等のテキスト編集処理を行う。
【００３８】
図18は、指動作検出部1（ＳＲ1、ＳＲ2、ＳＲ3、ＳＲ4、ＳＲ5）の構成図である。ＳＲ1、ＳＲ2、ＳＲ3、ＳＲ4、ＳＲ5はすべて同じ構造をしており、触覚センサー14、信号発生部12、送信部13とから構成されている。触覚センサー14はユーザが指で物体に触れたことを検出する。信号発生部12は、各指に固有の信号を生成する。送信部13は、生成された信号を小型コンピュータ1512に送信する。送信手段は無線であっても有線であってもよい。
【００３９】
このような構成にすることで、ひらがな、カタカナ、漢字、ローマ字、記号混じりのテキストなどのデータ入力が、いつでもどこでも、片手で、自由な姿勢で可能になる。
【００４０】
なお、各指と入力コードとの対応関係は、上記に述べた実施形態以外の組み合わせでも良い。また、入力可能な入力コードは、上記に述べた実施形態の、ひらがな、カタカナ、ローマ字、記号、以外のコードやコマンドであっても良い。
【００４１】
＜実施形態3＞
図19は、本発明の実施形態3のデータ入力システムの構成図である。図19に示すように本システムは、入力グローブ191と接続線2を介して接続されたコンピュータ9とから構成されている。ユーザは入力グローブ191を右手に装着し、ユーザが指で物体に触れたり物体を押したりすると、動作した各指のボタンスイッチ（ＳＷ1、ＳＷ2、ＳＷ3、ＳＷ4、ＳＷ5）がオンになり、コンピュータ9は各指の動作に応じて動作する。
【００４２】
コンピュータ9は、受信部27が入力グローブ191からの信号を受信する以外は、図2と同様の構成であり、受信信号を信号解析部26で解析し、どの指が動作したかを判定し、ＣＰＵ22で受信信号に応じた処理を行って動作する。ディスプレイ21には、図19に示すように、指と入力コードとの対応関係が分かるように、実施形態1と同様の指入力コード対応表が表示されており、ユーザは指入力コード対応表を見ながら指で物体に触れたり物体を押したりしてデータを入力する。
【００４３】
図20は、入力グローブ191の構成図である。同図に示すように、入力グローブ191は、薄い布を用いたグローブの各指先の腹部の位置に、ボタンスイッチ（ＳＷ1、ＳＷ2、ＳＷ3、ＳＷ4、ＳＷ5）が配置された構成となっている。ボタンスイッチＳＷ1は入力グローブ191の親指に、ボタンスイッチＳＷ2は入力グローブ191の人差し指に、ボタンスイッチＳＷ3は入力グローブ191の中指に、ボタンスイッチＳＷ4は入力グローブ191の薬指に、ボタンスイッチＳＷ5は入力グローブ191の小指に、それぞれ設置されている。
【００４４】
各ボタンスイッチ（ＳＷ1、ＳＷ2、ＳＷ3、ＳＷ4、ＳＷ5）は、図21につき詳述するように、複数のプッシュボタン（Ｂ1〜Ｂn）から構成されており、ユーザが指で物体に触れたり物体を押したりして、プッシュボタンＢ1〜Ｂnのうちのいずれかが押されれば、スイッチがオンになる。また各プッシュボタンの素材にはシリコンゴムなどの弾性素材が用いられているので、ユーザが指で物体に触れたり物体を押したときにクリック感が得られ、入力したことが確認できる。ＳＷ1〜ＳＷ5のうちのいずれのボタンスイッチがオンになったかは、接続線192によって他の電子機器等に伝えられる。ここでは、接続線192によってボタンスイッチのオン・オフの情報を伝えているが、接続線を用いないで無線によってオン・オフの情報を伝えても良い。
【００４５】
図21は、入力グローブ191の指部の構造を示した図である。同図に示すように、入力グローブ191の遠位指節間関節の位置より指先の方向の指腹部の位置に、厚さが0.1mm〜0.2mmの弾性プラスチック薄板211が接着されている。弾性プラスチック薄板3は各指の指腹部の形状に合わせて湾曲した形状をしており、指で押したとき軽く曲がる程度の反発弾性を持っている。弾性プラスチック薄板3の表面には複数のプッシュボタン（Ｂ1〜Ｂn）が接着されている。プッシュボタンの個数と配置は各指によって異なり、本実施形態では、図20に示すように、入力グローブ191の親指に4個、人差し指に3個、中指に3個、薬指に3個、小指に2個のプッシュボタンが付けられている。
【００４６】
図22は、本入力装置を、図21の平面Ａで切ってみたときの指部の断面図である。図22に示すように、薄い入力グローブ191の指腹部には弾性プラスチック薄板211が接着され、ユーザの指には布が直接触れるようになっており、布の感触を介してプッシュボタンを押したときのクリック感が指に得られる。プッシュボタンは、ボタン本体221と、ベース部222と、ヒンジ部223とからなり一体に形成されたものである。
【００４７】
ボタン本体221は、ユーザが操作したとき直接物体に触れる部分であり、厚肉に成形され、ヒンジ部223で支えてベース部222の下に立ちさげられたものである。ボタン本体221の上面には、可動接点224が上向きに突出して一体に形成されている。ヒンジ部223は、ボタン本体221の外周から斜め上方に張り出して、ベース部222に接続された薄膜であって、自身の有する反発弾性作用によって押下時にクリック感を生じさせる。また押下時には、可動接点224と固定接点225とが接触することによってボタンスイッチがオンになる。
【００４８】
図23は、本入力装置を形成したときの図である。同図に示すように、入力グローブ191の遠位指節間関節の位置より指先の方向の指腹部に、弾性プラスチック薄板211を接着する。弾性プラスチック薄板211の上には平行に2つの固定接点225を接着し、それぞれの固定接点225を接続線192に接続する。さらに弾性プラスチック薄板211の上にプッシュボタン（Ｂ1〜Ｂn）のベース部222（図22）を接着して固定する。
【００４９】
以上のように入力装置を形成することによって、指で物体に触れたり指で物体を押したりしてデータを入力する際に、入力と同時に指腹部にクリック感が得られる。すなわち、入力に対する応答がユーザに対して明確に与えられるので、長時間使っていても疲れない入力装置が得られる。
【００５０】
また、データグローブとして装着できるので、キーボードを必要とせず、いつでも、どこでも、自由な姿勢で、ひらがな、カタカナ、漢字、ローマ字、記号混じりのテキストなどのデータの入力が可能な入力装置が得られる。
【００５１】
図24は、各指の動作と信号解析部26によって生成される解析信号との対応関係を示す。右手親指が動作してボタンスイッチＳＷ1がオンになれば解析信号「1」を生成する。右手人差し指が動作してボタンスイッチＳＷ2がオンになれば解析信号「2」を生成する。右手中指が動作してボタンスイッチＳＷ3がオンになれば解析信号「3」を生成する。右手薬指が動作してボタンスイッチＳＷ4がオンになれば解析信号「4」を生成する。右手小指が動作してボタンスイッチＳＷ5がオンになれば解析信号「5」を生成する。
【００５２】
以上の構成により、各指の動作に応じた画面の遷移、データの入力は、実施形態1と同様に行なわれる。
【００５３】
また、本実施形態においても、実施形態2（図17）と同様に、表示手段としてヘッドマウントディスプレイを用いてもよい。
【００５４】
また、各指と入力コードとの対応関係は、上述した以外の組み合わせでも良い。更に、入力可能な入力コードは、上記に述べた実施形態の、ひらがな、カタカナ、ローマ字、記号以外のコードやコマンドであっても良い。
【００５５】
＜実施形態4＞
図25は、本発明の実施形態4の入力装置（データグローブ）の構成図である。図25に示すように、本入力装置は、薄い布を用いた入力グローブ191と接続線192とから構成されている。入力グローブ191の各指先の腹部の位置には、実施形態3と同様に、ボタンスイッチ（ＳＷ1、ＳＷ2、ＳＷ3、ＳＷ4、ＳＷ5）が配置されている。更に、手のひらに、同様のボタンスイッチ（ＳＷ6、ＳＷ7、ＳＷ8、ＳＷ9）が配置されている。ボタンスイッチＳＷ6は入力グローブ191の人差し指の付け根に、ボタンスイッチＳＷ7は入力グローブ191の小指の付け根に、ボタンスイッチＳＷ8は入力グローブ191の母指球部に、ボタンスイッチＳＷ9は入力グローブ191の小指球部に、それぞれ設置されている。
【００５６】
ここでは、ボタンスイッチＳＷ6〜ＳＷ9には、Ｅｎｔｅｒコード、Ｓｈｉｆｔコード、Ｃｔｒｌコード、ファンクションコードなどを割り当てるが、それ以外のコードを割り当てても良い。
【００５７】
また、入力グローブ191の上記以外の位置にボタンスイッチを配置しても良い。
【００５８】
このような入力装置を用いることにより、電子機器におけるテキストなどのデータ入力や、ゲーム機の操作が、いつでも、どこでも、片手で、自由な姿勢で可能になる。
【００５９】
＜実施形態5＞
図26は、本発明の実施形態5の入力装置（データグローブ）の構成図である。図26に示すように本入力装置は、薄い布を用いた入力グローブ191と接続線192とから構成されている。入力グローブ191の各指先の腹部の位置には、ボタンスイッチ（ＢＳ1、ＢＳ2、ＢＳ3、ＢＳ4、ＢＳ5）が配置されている。
【００６０】
ボタンスイッチＢＳ1は入力グローブ191の親指に、ボタンスイッチＢＳ2は入力グローブ191の人差し指に、ボタンスイッチＢＳ3は入力グローブ191の中指に、ボタンスイッチＢＳ4は入力グローブ191の薬指に、ボタンスイッチＢＳ5は入力グローブ191の小指に、それぞれ設置されている。ＢＳ1〜ＢＳ5のうちのいずれのボタンスイッチがオンになったかは、接続線192によって他の電子機器等に伝えられる。ここでは、接続線192によってボタンスイッチのオン・オフの情報を伝えているが、接続線を用いないで無線によってオン・オフの情報を伝えても良い。
【００６１】
図27は、本入力装置（データグローブ）の指部の構造を示した図である。図157に示すように、入力グローブ191の遠位指節間関節の位置より指先の方向の指側部の位置に、厚さが0.1mm〜0.2mmの弾性プラスチック薄板などで形成されたベース部273が接着されている。ベース部273は各指の指側部の形状に合わせて湾曲した形状をしており、指で押したとき軽く曲がる程度の反発弾性を持っている。
【００６２】
図28は、入力グローブ191を、図27の平面Ｂで切ってみたときの指部の断面図である。図28に示すように、薄い入力グローブ191の指側部にはベース部282が接着されて固定されている。ボタン本体280は、反発弾性を持った素材で形成されたヒンジ部281を介して、ベース部282に接続されている。
【００６３】
ボタン本体280は内部にバネやゴムなどの弾性素材を内蔵しており、ユーザが指で物体に触れたり物体を押したときに、キーボードやプッシュボタンと同様のクリック感が得られ、入力したことが確認できる。このとき、ボタン本体280と入力グローブ191との間には、1ｍｍないし数mmの隙間が出来るようにベース部282の位置が固定されている。このように隙間を設けることによって、キーボードを押したときのような感触が得られる。
【００６４】
図29は、ボタン本体280の構造を示す図である。ボタン本体280は、下部に突起部を持った押下キー283とボタン基盤284とからなり、押下キー283は、反撥弾性を持った素材で形成されたヒンジ部286を介してベース部285に接続されており、ベース部285は、ボタン基盤34の底面に接着されて固定されている。ボタン基盤284の底面には固定接点38が設置されており、それを覆うように反撥弾性を持った金属ドーム接点287が設置されている。
【００６５】
ユーザが指で物体に触れたり物体を押したときに、ボタン本体280のボタン基盤284が物体に接触して押され、反撥弾性を持ったヒンジ部281とヒンジ部286とが湾曲し、指が押下キー283に触れて押下キー283を押しこむ。すると押下キー283の突起部が金属ドーム接点287を押しこみ、金属ドーム接点287が湾曲して、金属ドーム接点287と固定接点288とが接触し、スイッチがオンになる。このときキーボードやプッシュボタンと同様のクリック感が得られ、ユーザは入力したことが確認できる。
【００６６】
以上のように入力装置を形成することによって、指で物体に触れたり指で物体を押したりしてデータを入力する際に、入力と同時に指腹部にクリック感が得られる。すなわち、入力に対する応答がユーザに対して明確に与えられるので、長時間使っていても疲れない入力装置が得られる。また、データグローブとして装着できるのでキーボードを必要とせず、いつでも、どこでも、自由な姿勢で、データの入力やゲームの操作が可能な入力装置が得られる。
【００６７】
なお、上記実施形態では、入力グローブ191は布で形成されているが、布以外の素材を用いたグローブであっても良い。
【００６８】
＜実施形態6＞
図30は、本発明の実施形態6におけるデータ入力システムの構成図である。図30に示すように、本システムは、入力グローブ191と、コンピュータ2と、ディスプレイ291とから構成されている。ユーザは布製の入力グローブ191を右手に装着し、ユーザが指で物体に触れたり物体を押したり指で物体を叩いたりすると、動作した各指のボタンスイッチ（ＳＷ1、ＳＷ2、ＳＷ3、ＳＷ4、ＳＷ5）がオンになり、コンピュータ2は各指の動作に応じて動作する。入力グローブ191の構成は、上述の実施形態と同様である。
【００６９】
ディスプレイ291には、指と入力コードとの対応関係を表示する入力制御カーソル292が文字の入力位置に表示されており、ユーザは入力制御カーソル292を見ながら指で物体に触れたり物体を押したり物体を叩いたりしてデータを入力する。
【００７０】
入力制御カーソル292は、その内部に、左から順番に各列が、右手親指、右手人差し指、右手中指、右手薬指、右手小指に対応した各指と入力コードとの対応表を表示しており、ユーザがテキストを編集する際の指の動作に応じて対応表のメニューを切り替えながら移動して表示される。入力制御カーソル292の白い部分はアクティブなメニューであり、灰色の部分はアクティブでないメニューである。例えばユーザが右手中指で物体に触れたり物体を押したり物体を叩いたりすると、図30のメニュー‘カナ’、‘さたっ’、‘かきくけこ’、‘う’の中で、メニュー‘う’が選択される。
【００７１】
図31は、コンピュータ2の構成図である。コンピュータ2は、表示制御部311と、ＣＰＵ22と、ＲＡＭ23と、ＲＯＭ24と、テキスト編集部25と、信号解析部26と、受信部27とから構成されており、入力グローブ191からの信号を受信部27で受信し、受信信号を信号解析部26で解析し、どの指が動作したかを判定し、ＣＰＵ22で受信信号に応じた処理を行って動作する。各指の動作と信号解析部26によって生成される解析信号との対応関係は、実施形態3と同様であり、図24に示した通りである。
【００７２】
ＲＯＭ24には、プログラムや辞書データや入力制御カーソル292に表示するデータなどが記憶されている。テキスト編集部25は、かな漢字変換や入力制御カーソル292の移動、文字の削除等のテキスト編集処理を行う。表示制御部311は、ユーザの指の動作に応じて編集されるテキストや入力制御カーソル292の内容をディスプレイ291に表示する。
【００７３】
本実施形態は、実施形態1において、メニューとして表示されていた対応表を入力制御カーソル292として表示するものであり、各指の動作に応じて切り換え表示される対応表の内容と、入力されるデータは、実施形態1と同様である。よって、本実施形態による入力表示の具体例については、以下に簡単に説明するにとどめる。
【００７４】
図30には、「入力グローブ191によって各指の動作を検出し、片手でテキストのへんしゅ」までテキストが入力された状態での、ディスプレイ291に表示された入力テキストと入力制御カーソル292を示す。入力制御カーソル292は文字の入力位置に表示される。
【００７５】
今、ユーザが‘う’を入力するためにディスプレイ291に表示された入力制御カーソル292を見ながら、右手中指で物体に触れる（図30）と、ボタンスイッチＳＷ3がオンになり（図24の動作表記[3]）、あ行ルーチン（図14）のステップＳ142においてボタンスイッチからの信号が受信され、ステップＳ143において受信信号が解析され、ステップＳ144において受信信号の種類が判別され、ステップＳ147において‘う’が入力され、入力制御カーソル292を移動すると同時に、ひらがな入力ルーチン（図12）に戻る。ひらがな入力ルーチン（図12）では、ステップＳ121において表示処理が行われ、図32に示すように、入力テキスト‘う’とひらがな入力ルーチンにおける入力制御カーソル292がディスプレイ291に表示される。
【００７６】
このように、入力制御カーソル292の内部に各指と入力コードとの対応表を表示するようにし、文字の入力位置の移動に伴って入力制御カーソル292を移動することによって、対応表の表示位置が固定されている場合に生じる不自然な視線の移動がなくなり、自然な視線の移動で、テキストの入力および編集が、キーボードを使わずに、片手で、自由な姿勢で可能になる。
【００７７】
＜実施形態7＞
各指と入力コードとの対応関係は、上記に述べた実施形態以外の組み合わせでも良い。また、入力制御カーソル292の内部に表示する各指と入力コードとの対応表の各列はユーザに分かりやすく色を付けて表示しても良い。例えば、親指に対応する列にはピンク色、人差し指に対応する列には空色、中指に対応する列には薄い黄色、薬指に対応する列には薄い紫色、小指に対応する列には薄いオレンジ色のように色分けして表示する。また、入力可能な入力コードは、上記に述べた実施形態の、ひらがな、カタカナ、ローマ字、記号以外のコードやコマンドであっても良い。
【００７８】
＜実施形態8＞
図32は、本発明の実施形態8のディスプレイ291の表示状態を示す図である。同図に示すように、本実施形態においては、入力制御カーソル292として、実施形態6の入力制御カーソル292におけるアクティブな行、すなわち一番上の行のみが表示される。
【００７９】
＜実施形態9＞
図34は、本発明の実施形態9のデータ入力システムの構成図である。図34に示すように、本システムは、指動作検出部1（L1、L2、L3、L4、L5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ0）とコンピュータ2とから構成されている。指動作検出部1はユーザの両手の指に装着され、指の動作を検出して信号を生成し、コンピュータ2は指動作検出部1からの信号を受信して動作する。各指動作検出部1の構成は、上述した実施形態と同様である。
【００８０】
図35は、各指の動作と指動作検出部1（L1、L2、L3、L4、L5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ0）と発生信号との対応関係を示す図である。左手小指にはL1が装着されており信号「1」を発生する。左手薬指にはL2が装着されており信号「2」を発生する。左手中指にはL3が装着されており信号「3」を発生する。左手人差し指にはL4が装着されており信号「4」を発生する。左手親指にはL5が装着されており信号「5」を発生する。右手親指にはＲ6が装着されており信号「6」を発生する。右手人差し指にはＲ7が装着されており信号「7」を発生する。右手中指にはＲ8が装着されており信号「8」を発生する。右手薬指にはＲ9が装着されており信号「9」を発生する。右手小指にはＲ0が装着されており信号「0」を発生する。
【００８１】
図36〜38は、具体的な入力に対する画面の遷移を表わす図である。ここでは、。海ソラ.jpという文字列を入力する場合を示している。本実施形態では、各指と文字または命令との対応表における現在アクティブな行のみを表示するようにしている。
【００８２】
本実施形態によれば、両手を使うので、データ入力のストローク数は削減されるが、指動作検出部1を両手に装着し、データ入力時に両手の指を動作させる必要がある。
【００８３】
また、指動作検出部1に代えて、入力グローブ191を両手に装着して用いることもできる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キーボードなしで、いつでもどこでも、自由な姿勢で、データを入力することができるという効果がある。
【００８５】
また、各指の動作に応じて、各指と入力コードとの対応表を切り替えて表示するようにしたので、ユーザの操作に対するシステムの応答を分かりやすく表示することを可能にする。
【００８６】
さらに、各指の動作に応じてデータを入力および編集すると同時に、各指と入力コードとの対応表を切り替えて表示することによって、キーボードなしで、自由な姿勢で、少ないストロークの操作で、日本語テキストなどのデータを入力することを可能にする。
【００８７】
特に、片手だけでデータを入力することもできる。
【００８８】
さらに、対応表の同一行内のメニューは、ほぼ同一のカテゴリに属することによって、ユーザに入力モードを分かりやすく表示することを可能にする。
【００８９】
さらに、対応表の上位の行のある1つのメニューと下位の行のメニューとの間には、カテゴリにおいて上下関係が存在することによって、ユーザに入力モードを分かりやすく表示することを可能にする。
【００９０】
さらに、各指の動作に応じて入力モードを切り替えると同時に、各指と入力コードとの対応表を切り替えて表示することによって、キーボードなしで自由な姿勢で、データを入力することを可能にする。
【００９１】
さらに、表示手段としてヘッドマウントディスプレイを用いることによって、自由な姿勢で、いつでもどこでも、データを入力することを可能にする。
【００９２】
また、指で物体に触れたり指で物体を押したりしてデータを入力する際に、入力と同時に指腹部にクリック感が得られるようにしたので、入力に対する応答がユーザに対して明確に与えられ、長時間使っていても疲れない入力装置が得られる。
【００９３】
また、データグローブとして装着できるようにしたので、キーボードを必要とせず、いつでも、どこでも、自由な姿勢で、データの入力が可能な入力装置が得られる。
【００９４】
また、対応表を入力位置に表示するようにしたことで、データ入力が、自然な視線の移動によって、いつでも、どこでも、片手で、自由な姿勢で可能になる。
【００９５】
さらに、手に装着するグローブの手のひらの、人差し指の付け根、小指の付け根、母指球部、小指球部の位置に入力スイッチを付けたことによって、これらの入力スイッチの組み合わせにより、より多くのコードの入力を可能とする。
【００９６】
さらに、各入力スイッチを、1つ又は複数のプッシュボタンから構成することで、各プッシュボタンは押されるとクリック感が生じて、ユーザの入力に対する応答が明確になるので、長時間使っていても疲れないデータの入力を可能とする。
【００９７】
さらに、各入力スイッチは、それを構成するいずれかのプッシュボタンが押されればオンになることによって、入力を確実にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態のデータ入力システムの構成を示す図である。
【図２】コンピュータの構成を表わすブロック図である。
【図３】指入力コード対応表の表示例を示す図である。
【図４】指動作検出部のブロック構成を示す図である。
【図５】各指の動作と指動作検出部と発生信号の対応関係を示す図である。
【図６】指動作検出部の動作手順を表わすフローチャートである。
【図７】文字入力時の表示の遷移例を示す図である。
【図８】文字入力時の表示の遷移例を示す図である。
【図９】文字入力時の表示の遷移例を示す図である。
【図１０】文字入力時の表示の遷移例を示す図である。
【図１１】テキスト編集処理のメインルーチンを表わすフローチャートである。
【図１２】ひらがな入力ルーチンを表わすフローチャートである。
【図１３】あか行変換ルーチンを表わすフローチャートである。
【図１４】あ行ルーチンを表わすフローチャートである。
【図１５】削除改行ルーチンの表示処理で表示される指入力コード対応表を示す図である。
【図１６】スペース記号ルーチンの表示処理で表示される指入力コード対応表を示す図である。
【図１７】実施形態2のデータ入力システムの構成を示す図である。
【図１８】実施形態2の指動作検出部の構成を示す図である。
【図１９】実施形態のデータ入力システムの構成を示す図である。
【図２０】実施形態の入力装置（データグローブ）の構成を示す図である。
【図２１】本入力装置（データグローブ）の指部の構造をを示す図である。
【図２２】指部の断面図である。
【図２３】本入力装置を形成したときを示す図である。
【図２４】各指の動作と信号解析部によって生成される解析信号との対応関係を示す図である。
【図２５】実施形態6の入力装置（データグローブ）の構成を示す図である。
【図２６】実施形態の入力装置（データグローブ）の構成を示す図である。
【図２７】指部の構造を示す図である。
【図２８】入力グローブ191の指部の断面図である。
【図２９】実施形態1におけるデータ入力システムの構成図である。
【図３０】コンピュータ2の構成図である。
【図３１】テキスト編集処理におけるディスプレイの表示状態を示す図である。
【図３２】テキスト編集処理におけるディスプレイの表示状態を示す図である。
【図３３】ボタン本体30の構造を示す図である。
【図３４】実施形態1におけるデータ入力システムの構成を示す図である。
【図３５】各指の動作と指動作検出部と発生信号の対応関係を示す図である。
【図３６】文字入力時の表示の遷移例を示す図である。
【図３７】文字入力時の表示の遷移例を示す図である。
【図３８】文字入力時の表示の遷移例を示す図である。

Claims (22)

1. 指で物体を叩いたり物体に触れたりしてデータを入力するデータ入力システムであって、
   入力データを表示するデータ表示手段と、
   各指の動作を検出する指動作検出手段と、
   各指の動作と入力コードとの対応関係を記憶した対応表を記憶した記憶手段と、
   前記指動作検出手段により検出された各指の動作に基づいて、各指と入力コードとの対応表を切り替える切替手段と、
   該切替手段で切り替えられた対応表を入力制御カーソルとして、文字入力位置に表示する対応表表示手段と、
   前記切替手段で切り替えられた対応表にしたがって、各指の動作に基づいてデータを入力および編集する入力手段とを有することを特徴とするデータ入力システム。
2. 前記指動作検出手段は片手の各指の動作を検出し、前記対応表は各列がそれぞれ異なる指に対応した５列のメニュー群を含むことを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
3. 前記対応表の上位の行のある１つのメニューと下位の行のメニューとの間には、カテゴリにおいて上下関係が存在することを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
4. 前記対応表表示手段は前記対応表の複数の行を表示するとともに、現在選択対象となっているアクティブな行を他の行と識別可能に表示することを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
5. 前記対応表表示手段は前記対応表の複数の行の中で、現在選択対象となっているアクティブな行のみを表示することを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
6. 前記対応表表示手段は、各指の動作に応じて入力モードを切り替えると同時に、切り替えたモードに基づいて各指と入力コードとの対応表を切り替えて表示することを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
7. 前記対応表表示手段は、前記対応表の各列をそれぞれ異なる色で表示することを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
8. 前記表示手段は、ヘッドマウントディスプレイを用いることを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
9. 前記指動作検出手段は、各指の振動を検出することを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
10. 前記指動作検出手段は、手に装着するグローブの各指の、遠位指節間関節より指先の指腹部の位置に設けられた入力スイッチを含むことを特徴とする請求項１記載のデータ入力システム。
11. 前記指動作検出手段は、手に装着するグローブの手のひらの、人差し指の付け根、小指の付け根、母指球部、小指球部の位置に設けられた入力スイッチを含むことを特徴とする請求項１０記載のデータ入力システム。
12. 前記各入力スイッチは、１つ又は複数のプッシュボタンから構成されており、各プッシュボタンは押されるとクリック感が生じることを特徴とする請求項１０記載のデータ入力システム。
13. 各入力スイッチは、それを構成するいずれかのプッシュボタンが押されればオンになることを特徴とする請求項１０記載のデータ入力システム。
14. 指で物体を叩いたり物体に触れたりしてデータを入力するデータ入力方法であって、
    各指の動作を検出する指動作検出工程と、
    前記指動作検出工程により検出された各指の動作に基づいて、記憶部に記憶された各指と入力コードとの対応表を切り替える切替工程と、
    該切替工程で切り替えられた対応表を入力制御カーソルとして、文字入力位置に切り替えて表示する対応表表示工程と、
    前記切替工程で切り替えられた対応表にしたがって、各指の動作に基づいてデータを入力および編集する入力工程と、
    入力データを表示するデータ表示工程と、
    を有することを特徴とするデータ入力方法。
15. 前記指動作検出工程では片手の各指の動作を検出し、前記対応表は各列がそれぞれ異なる指に対応した５列のメニュー群を含むことを特徴とする請求項１４記載のデータ入力方法。
16. 前記対応表の上位の行のある１つのメニューと下位の行のメニューとの間には、カテゴリにおいて上下関係が存在することを特徴とする請求項１４記載のデータ入力方法。
17. 前記対応表表示工程では、前記対応表の複数の行を表示するとともに、現在選択対象となっているアクティブな行を他の行と識別可能に表示することを特徴とする請求項１４記載のデータ入力方法。
18. 前記対応表表示工程では、前記対応表の複数の行の中で、現在選択対象となっているアクティブな行のみを表示することを特徴とする請求項１４記載のデータ入力方法。
19. 前記対応表表示工程では、各指の動作に応じて入力モードを切り替えると同時に、切り替えたモードに基づいて各指と入力コードとの対応表を切り替えて表示することを特徴とする請求項１４記載のデータ入力方法。
20. 前記対応表表示工程では、前記対応表の各列をそれぞれ異なる色で表示することを特徴とする請求項１４記載のデータ入力システム。
21. 前記表示工程では、ヘッドマウントディスプレイを用いることを特徴とする請求項１４記載のデータ入力方法。
22. 前記指動作検出工程では、各指の振動を検出することを特徴とする請求項１４記載のデータ入力方法。

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