JP6044723B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本願は、入力装置に関する。

電子機器には、各種の入力装置が設けられている。例えば、コンピュータや携帯端末の入力装置には、キーボードやタッチパネル等の入力装置が用いられている。また、製造設備や輸送用機器といった各種機械の操作盤には、キーボードやタッチパネルの他、押しボタン式のスイッチやキースイッチ等の入力装置が用いられている。また、近年では、手に装着して用いる手袋型の入力装置も開発されている（例えば、特許文献１−３を参照）。

特開２００７−２８７０８６号 特開２００５−１３５０１２号 特開２０１２−１８１７９２号

手に装着して用いる入力装置は、ユーザが入力を意図せずに手を動かした場合、誤入力が生ずる可能性がある。そこで、本願は、手に装着して用いる入力装置への誤入力を抑制することを課題とする。

本願は、次のような入力装置を開示する。
手にある五指のうち少なくとも何れかの指に装着される接触式の入力受付部と、
前記五指のうち前記入力受付部が装着される指の隣の指に装着され、前記入力受付部に接触すると前記入力受付部への入力を無効にする入力無効化部と、を備える、
入力装置。

上記入力装置であれば、ユーザが入力を意図せずに手を動かした場合の誤入力を抑制可能である。

図１は、実施形態に係る入力装置の一例を示した図である。 図２は、スイッチおよびキャンセラーを押しボタン式のスイッチで形成する場合の回路構成の一例である。 図３は、スイッチおよびキャンセラーの信号を処理する処理装置が実行する処理フローの一例を示した図である。 図４は、手の状態とスイッチの状態との関係を示した図の一例である。 図５は、比較例に係る入力装置の一例を示した図である。 図６は、入力装置を腕時計型の情報端末に接続して用いる場合の一例を示した図である。

以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、本開示の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。

図１は、実施形態に係る入力装置の一例を示した図である。実施形態に係る入力装置１は、例えば、図１に示すように、手袋型の入力装置であり、スイッチ（本願でいう「入力受付部」の一例である）とキャンセラー（本願でいう「入力無効化部」の一例である）とを備える。入力装置１は、右手に装着するもの、左手に装着するもの、両手に装着するものの何れであってもよい。

なお、図１においては、スイッチを示す部材に対して、符号ＳＡ１〜３，ＳＢ１〜３，ＳＣ１〜３，ＳＤ１〜３の符号を各々付与している。以下、スイッチＳＡ１〜３，ＳＢ１〜３，ＳＣ１〜３，ＳＤ１〜３のうち少なくとも何れかの不特定のスイッチについて説明する際は、「Ｓ」の後に続く符号を省略するものとする。また、図１においては、キャンセラーを示す部材に対して、符号Ｃ１〜３の符号を各々付与している。以下、キャンセラーＣ１〜３のうち少なくとも何れかの不特定のキャンセラーについて説明する際は、「Ｃ」の後に続く符号を省略するものとする。

スイッチＳ及びキャンセラーＣは、人の手に装着可能な手袋２に取り付けられている。手袋２は、ユーザの手の動きを妨げない柔軟な素材で形成される。スイッチＳは、各種のユーザ操作を受け付けるスイッチであり、例えば、情報処理装置が処理する文字，数字および記号等の各種情報の入力、機械装置類を制御するための操作の入力、その他の各種の入力を受け付け可能である。

スイッチＳは、例えば、親指で押すことができる部位に配置可能である。親指で押すことができる部位としては、例えば、手袋２の各部のうち、親指以外の各指（人差し指、中指、薬指、小指）であり、指の両側面のうち親指が配置されている側の側面に対応する部分である。指の側面とは、指の表面全体の一部であり、例えば、隣の指と対向する面である。なお、図１では、各スイッチＳを、親指以外の各指の両側面のうち親指が配置されている側の側面に対応する部分に配置している。しかし、スイッチＳは、このような配置に限定されるものではない。各スイッチＳを、入力装置１を装着していない手の指で操作することを前提とする場合には、例えば、スイッチＳを親指にも配置してよいし、或いは、スイッチＳを各指の両側面のうち小指が配置されている側の側面に対応する部分に配置してもよい。

スイッチＳは、指が接触すると通電する接触式のスイッチであり、例えば、ボタンを押すと接点が閉じる押しボタン式のスイッチ、指の接触を静電容量の変化で検知するタッチ式のスイッチ、指の接触を圧力の変化で検知する感圧式のスイッチ、指の接触を一対の電極間の抵抗値の変化で検知する電極式のスイッチ等の各種スイッチを適用可能である。

スイッチＳは、図１では親指以外の全ての各指に３つずつ設けられているが、入力装置１はこのような態様に限定されるものではない。入力装置１は、例えば、一つの指にスイッチＳを１つ乃至２つ設けられていてもよいし、一つの指にスイッチＳを３つ以上設けられていてもよい。また、各スイッチＳは、互いに離間する状態で配置されていてもよいし、互いに接触する状態で配置されていてもよい。また、スイッチＳ及びキャンセラーＣは、金属や樹脂等で形成してもよいが、ユーザの手の動きを妨げない柔軟な素材で形成してもよい。スイッチＳ及びキャンセラーＣは、例えば、導電性の弾性体等を用いることにより、ユーザの動きを妨げない程度に柔軟にすることができる。

キャンセラーＣは、スイッチＳに接触するとスイッチＳへの入力を無効にするものである。キャンセラーＣは、ユーザがスイッチＳへの入力を意図せずに手を動かした際にスイッチＳに接触し得る部分に配置される。キャンセラーＣを配置する位置としては、例えば、手袋２の各部のうち、スイッチＳが配置されている指の隣の指であり、指の両側面のうち小指が配置されている側の側面に対応する部分を例示することができる。各キャンセラーＣ１〜３が入力を無効にするスイッチＳの対応関係を以下の表に示す。

例えば、人差し指に装着されているキャンセラーＣ１は、中指に装着されているスイッチＳＢ１〜３への入力を無効にする。また、例えば、中指に装着されているキャンセラーＣ２は、薬指に装着されているスイッチＳＣ１〜３への入力を無効にする。また、例えば、薬指に装着されているキャンセラーＣ３は、小指に装着されているスイッチＳＤ１〜３への入力を無効にする。

キャンセラーＣは、スイッチＳに接触してもスイッチＳへの入力を無効にすることができるものであれば、如何なるものであってもよい。キャンセラーＣは、下記に示すように、各種の機械部品または電気部品の要素群の中からスイッチＳの種類に応じたものを適宜選択することが好ましい。

例えば、スイッチＳが、ボタンを押すと接点が閉じる押しボタン式のスイッチである場合、キャンセラーＣは、スイッチＳの接点の開閉に要する押圧力よりも小さい押圧力を検知するセンサを用いることができる。センサは、スイッチＳの接触を検知可能であれば如何なるものであってもよく、例えば、押しボタン式のスイッチ、荷重を検知するセンサ、その他の各種センサを適用可能である。スイッチＳの接点の開閉に要する押圧力よりも小さい押圧力を検知するセンサを用いたキャンセラーＣであれば、スイッチＳが装着されている指の隣の指がスイッチＳに接触する際、スイッチＳの接点が閉じるよりも先にキャンセラーＣがセンサ信号を出力する。よって、入力装置１に接続される機器の処理装置の回路またはプログラムを、キャンセラーＣがセンサ信号を出力している際はスイッチＳへの入力が無効となるように設計することで、キャンセラーＣは、キャンセラーＣが装着されている指からスイッチＳへの誤入力を無効にすることができる。

図２は、スイッチＳおよびキャンセラーＣを押しボタン式のスイッチとした場合の回路構成の一例である。なお、図２では、説明の便宜上、一つのキャンセラーＣ及びこのキャンセラーＣが入力を無効にする対象のスイッチＳの組み合わせのみ図示しているが、他の組み合わせについても同様である。スイッチＳおよびキャンセラーＣには処理装置３が接続されている。処理装置３は、スイッチＳおよびキャンセラーＣの信号を処理可能な装置であれば如何なるものであってもよい。例えば、図２に示すように、スイッチＳおよびキャンセラーＣを何れも押しボタン式のスイッチとする場合、五指のうち何れか一つの指に装着した３つのスイッチＳに対応するキャンセラーＣが、スイッチＳが装着されている指の隣の指に装着される。キャンセラーＣが装着されている指にスイッチＳが接触した場合、キャンセラーＣとして用いられているスイッチの接点がオンになる。スイッチＳおよびキャンセラーＣに接続される処理装置３は、例えば、スイッチＳがオンになると、以下のような処理フローを実行する。

図３は、スイッチＳおよびキャンセラーＣの信号を処理する処理装置３が実行する処理フローの一例を示した図である。処理装置３は、スイッチＳがオンになったことを検知すると、例えば、キャンセラーＣがオンになっているか否かの判定を行う（Ｓ１０１）。処理装置３は、Ｓ１０１の処理においてキャンセラーＣがオンになっていないと判定した場合、スイッチＳからの入力を受け付ける（Ｓ１０２）。また、処理装置３は、Ｓ１０１の処理においてキャンセラーＣがオンになっていると判定した場合、スイッチＳからの入力を受け付ける処理（Ｓ１０２）をスキップする。

図４は、手の状態とスイッチの状態との関係を示した図の一例である。スイッチＳおよびキャンセラーＣを押しボタン式のスイッチとする場合、手の状態とスイッチの状態との関係は以下のようになる。ユーザが入力装置１への入力を意図していない未入力の状態においては、ユーザは、例えば、手を開いた状態にしている。手を開いた状態においては、例えば、図４の「未入力」の欄に示すように、スイッチＳとキャンセラーＣとして用いられている何れのスイッチも接点は開いた状態である。また、ユーザが入力装置１への入力を行う状態においては、ユーザは、例えば、何れかのスイッチＳを親指で押す。何れかのスイッチＳを親指で押した状態においては、例えば、図４の「正常入力」の欄に示すように、親指で押されたスイッチＳの接点のみが閉じた状態になり、その他のスイッチＳおよびキャンセラーＣに用いられている何れのスイッチも接点は開いた状態である。また、ユーザが入力装置１への入力を意図することなく手を動かす状態の一例として、例えば、物を握る動作を行ったものとする。物を握る動作を行った状態においては、スイッチＳが装着されている指の隣の指がスイッチＳに接触し、キャンセラーＣがスイッチＳの接触を検知する。よって、例えば、図４の「誤入力」の欄に示すように、１つの指に備わっている３つのスイッチＳのうち少なくとも何れかのスイッチＳの接点と、スイッチＳが装着されている指の隣の指に装着されているキャンセラーＣのスイッチの接点とが、何れも閉じた状態になる。よって、キャンセラーＣの信号を、スイッチＳへの入力が誤入力であるか否かの判定要素として用いることができる。

入力装置１は、スイッチＳおよびキャンセラーＣを押しボタン式のスイッチとする場合、例えば、上記のような回路構成および処理フローを採用することにより、ユーザが入力を意図せずに手を動かした場合の誤入力を抑制することが可能である。

また、例えば、スイッチＳが、ボタンを押すと接点が閉じる押しボタン式のスイッチである場合、キャンセラーＣは、スイッチＳに接触してもスイッチＳへの押圧を緩和する柔軟性の部材で形成することができる。柔軟性の部材としては、例えば、押圧すると容易に変形可能なスポンジや柔軟なシリコン等を適用可能である。キャンセラーＣが柔軟性の部材で形成されていれば、押しボタン式のスイッチＳが装着されている指の隣の指がスイッチＳに接触しても、スイッチＳの接点が閉じにくい。よって、柔軟な素材で形成されるキャンセラーＣは、キャンセラーＣが装着されている指からスイッチＳへの誤入力を無効にすることができる。キャンセラーＣが柔軟性の部材で形成されている場合、スイッチＳが、例えば、指の接触を圧力の変化で検知する感圧式のスイッチである場合も、押しボタン式のスイッチの場合と同様にスイッチＳへの誤入力を無効にすることができる。

また、例えば、スイッチＳが、指の接触を静電容量の変化で検知するタッチ式のスイッチである場合、キャンセラーＣは、スイッチＳに接触した際の静電容量の変化が、指が接触した場合よりも小さくなる素材で形成することができる。静電容量に及ぼす影響が小さい素材でキャンセラーＣが形成されていれば、タッチ式のスイッチＳが装着されている指の隣の指がスイッチＳに接触してもスイッチＳが接触を感知しない。よって、静電容量に及ぼす影響が小さい素材で形成されるキャンセラーＣは、キャンセラーＣが装着されている指からスイッチＳへの誤入力を無効にすることができる。

また、例えば、スイッチＳが、指の接触を一対の電極間の抵抗値の変化で検知する電極式のスイッチである場合、キャンセラーＣは、導電率が指と相違する素材で形成することができる。例えば、キャンセラーＣが絶縁性の部材であれば、スイッチＳに接触した際の抵抗値の変化は、指が接触した場合よりも小さい。また、例えば、キャンセラーＣが導電性の部材であれば、スイッチＳに接触した際の抵抗値の変化は、指が接触した場合よりも大きい。導電率が指と相違する素材でキャンセラーＣが形成されていれば、電極式のスイッチＳが装着されている指の隣の指がスイッチＳに接触してもスイッチＳが接触を感知しない。よって、導電率が指と相違する素材で形成されるキャンセラーＣは、キャンセラーＣが装着されている指からスイッチＳへの誤入力を無効にすることができる。

また、スイッチＳの接触を検知するセンサ、柔軟性の部材、静電容量の変化を抑制する部材、絶縁性の部材、または導電性の部材は、互いに他の部材と適宜組み合わせた状態でキャンセラーＣとして用いることも可能である。例えば、キャンセラーＣは、スイッチＳの接触を検知するセンサを、柔軟性の部材で更に覆ったものであってもよい。

図５は、比較例に係る入力装置の一例を示した図である。比較例に係る入力装置１０１は、例えば、図５に示すように、手袋型の入力装置であり、スイッチ１００Ｓを備える。しかし、比較例に係る入力装置１０１は、実施形態に係る入力装置１に備わっているキャンセラーＣに相当するものは備わっていない。スイッチ１００Ｓは、人の手に装着可能な手袋１０２に取り付けられている。スイッチ１００Ｓは、スイッチＳと同様、各種のユーザ操作を受け付けるスイッチである。スイッチ１００Ｓは、スイッチＳと同様、手袋１０２の各部のうち、親指以外の各指（人差し指、中指、薬指、小指）に配置されている。しかし、スイッチ１００Ｓは、スイッチＳと異なり、指の側面に対応する部分ではなく、手のひらの側の面に対応する部分に配置されている。

キャンセラーＣの効果を確認するため、実施形態に係る入力装置１と比較例に係る入力装置１０１とを比較する実験を行った。ユーザが入力を意図せずに手を動かす動作の一例としては、床に置いたダンベルを握って体が真っ直ぐになるまで持ち上げた後、再び床に置くという動作が挙げられる。そこで、本比較実験は、床に置いたダンベルを握って体が真っ直ぐになるまで持ち上げた後、再び床に置くという動作を１００回繰り返して行った。比較実験は、１ｋｇと２ｋｇと５ｋｇの３種類のダンベルを用いてそれぞれ行った。実験結果を以下の表に示す。

なお、比較実験においては、実施形態に係る入力装置１のスイッチＳおよび比較例に係る入力装置１０１のスイッチ１００Ｓの何れも、ボタンを押すと接点が閉じる押しボタン式のスイッチを用いた。また、上記の表において、「実施例１」とは柔軟な素材をキャンセラーＣとして用いた場合の例であり、「実施例２」とはスイッチＳの接触を検知可能なセンサをキャンセラーＣとして用いた場合の例である。

上記の表から明らかなように、比較例に係る入力装置１０１においては、床に置いたダンベルを握って体が真っ直ぐになるまで持ち上げた後、再び床に置くという動作を１回行う過程において、平均すると２乃至５回程度の誤入力が確認された。一方、実施形態に係る入力装置１は、「実施例１」と「実施例２」の何れの例においても誤入力は確認されなかった。よって、本比較実験より、本実施形態に係る入力装置１であれば、比較例に係る入力装置１０１と比較して、ユーザが入力を意図せずに手を動かした場合の誤入力を抑制可能であることが判る。

上記実施形態に係る入力装置１は、例えば、コンピュータや携帯端末等の情報処理機器、製造設備や輸送用機器といった各種機械の制御装置等に接続して用いることが可能である。図６は、入力装置１を腕時計型の情報端末に接続して用いる場合の一例を示した図である。腕時計型の情報端末１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や表示装置等を内蔵することができる。腕時計型の情報端末１０は、例えば、ケーブル１１を介して入力装置１と接続されることにより、入力装置１の各スイッチＳへの操作を検知して情報の入力を受けることが可能である。ケーブル１１は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の汎用性に優れる規格に準拠したものであってもよいし、入力装置１のために設計した専用の規格に準拠したものであってもよい。また、入力装置１は、他の機器と有線接続されるものに限定されるものでなく、例えば、他の機器と無線接続されるものであってもよい。上記実施形態に係る入力装置１を、例えば、図６に示すような腕時計型の情報端末１０に接続して用いると、ユーザは、情報端末１０への情報入力を、腕を自由に動かすことが可能な状態で行うことができる。

近年、携帯情報端末は、小型化の一途を辿っており、文字等の入力を受け付ける領域が狭小化している。また、携帯情報端末は、従来のような音声通話の道具としてだけではなく、電子メール等の文字データ通信の道具としても急速に普及しつつある。これにより、携帯情報端末においても、文字、数字および記号の入力を行う機会が多くなっている。しかし、携帯情報端末の軽量化や小型化が進むと、文字、数字および記号の入力の際の操作性を維持することが困難である。この点、上記実施形態に係る入力装置１であれば、携帯情報端末とは別体の手袋状の装置であるため、携帯情報端末の更なる小型化を実現しながら、入力操作の容易化と誤入力の抑制を図ることが可能である。

また、上記実施形態に係る入力装置１であれば、キャンセラーＣによりスイッチＳへの誤入力を無効にすることができるため、操作性を高めることが可能である。上記実施形態に係る入力装置１であれば、例えば、入力装置１を手に装着したままの状態で物を握る、触る等の動作をしたときに、ユーザの意図しない誤入力を無効にすることができる。よって、上記実施形態に係る入力装置１は、例えば、手に装着したままの状態で、手を使った各種の作業を行う場面においても使用することが可能である。

１，１０１・・入力装置；２，１０２・・手袋２；ＳＡ１〜３，ＳＢ１〜３，ＳＣ１〜３，ＳＤ１〜３，１００Ｓ・・スイッチ；Ｃ１〜３・・キャンセラー；３・・処理装置；１０・・情報端末；１１・・ケーブル

Claims (5)

1. 手にある五指のうち少なくとも何れかの指に装着される接触式の入力受付部と、
   前記五指のうち前記入力受付部が装着される指の隣の指に装着され、前記入力受付部に接触すると前記入力受付部への入力を無効にする入力無効化部と、を備える、
   入力装置。
2. 前記入力受付部は、指の側面に装着され、
   前記入力無効化部は、前記隣の指のうち前記入力受付部と対向する面に装着される、
   請求項１に記載の入力装置。
3. 前記入力無効化部は、前記入力受付部に接触すると前記入力受付部への入力を無効にする信号を出力するセンサを含む、
   請求項１または２に記載の入力装置。
4. 前記入力受付部は、押圧式のスイッチであり、
   前記入力無効化部は、前記スイッチへの押圧を緩和する柔軟性の部材を含む、
   請求項１から３の何れか一項に記載の入力装置。
5. 前記入力受付部は、親指以外の何れかの指の両側面のうち前記親指が配置されている側の側面に装着され、
   前記入力無効化部は、小指以外の何れかの指の両側面のうち前記小指が配置されている側の側面に装着される、
   請求項１から４の何れか一項に記載の入力装置。

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