JPH047724A - 仮想入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンピュータやシュミレータなどの仮想入力
装置に関する。

［発明の概要］ 本発明の仮想入力装置は、位置検出手段と信号出力手段
と感触手段とを有することを特徴とするもので、従来の
入力装置に比べて手や目などの自由な身体運動による入
力操作を可能とし、肉体疲労が少なく高能率な入力装置
である。

［従来の技術］ 従来のコンピュータの入力装置として、キーボードやマ
ウスなどの入力装置が公知である。

［発明が解決しようとする課Ｈ］ しかしながら、従来の入力装置はアルファベットや数字
等を入力するための多数のキースイッチがついており、
キーボードが大きいために机上の一部を占有しコンピュ
ータ操作以外の業務への障害となっていた。またキーボ
ードの操作性をよくするための机椅子高さの調整やキー
ボードの配置位置決めなどを必要とし、個人の身体特性
に合わない設置条件では肉体疲労が著しかった。更にま
たキーボードを操作する機会の少ない人にとって、日本
語原稿を参照しながらのキー人力は文章の拾い上げ・キ
ー捜し・デイスプレィ確認に忙しく、目の疲労は極に達
する。またキーボード入力操作頻度の高い人にとってキ
ー人力は、白ろう病などの職業病をも引き起こしていた
。この力め　キー人力のための疲れず確実に操作できる
入力装置が必要であった。

さらにまた、薄型デイスプレィ技術の発達により携帯性
に優れたラップトツブコンピュータなどが登場している
。しかし携帯性のためのキーボードを含む本体の小型化
とキー操作性をよくするためのキーボードの大きさの確
保と相反する要求があり、真に小型携帯性の優れたもの
とはなっていない。

［課題を解決するための手段］ 本発明は入力部と演算部と表示部とからなる演算装置に
おいて、前記入力部は２位置検出手段と信号出力手段と
感触手段とを有することを特徴とする。

［作用コ 本発明の仮想入力装置は仮想キーボードの絶対位置を予
め設定し、次に位置検出手段により前記仮想入力手段の
位置に対する手または指の位置を検出する。前記仮想キ
ーボードの仮想キーへの入力は、前記手または指のスト
ローク動作を前記位置検出手段により検出し実行する。

また前記ストローク動作のみでは、キー操作の実感が伴
わないので感触素子を動作し、仮想動作を実感せしむる
ものである。

［実施例］ 本発明による仮想入力装置の概略構成を第１図にまた一
部詳細図を第２図に示す。以下その構成を説明する。Ｃ
ＰＵやメモリーを内蔵する本体１１と文字やグラフィッ
クの表示を可能とする表示部１２とを有し、上記本体１
１と表示部１２との一部には発音体１３を設置する。上
記仮想入力装置に対面するオペレータは、その手首に制
御器２５を登載するバンド２６をはめて、その指には受
音体２１および感触素子２２を備えた仮想入力グローブ
１６を装着する。第３図には本発明の仮想入力装置の動
作流れ図を示す。指の３次元位Ｍ認識を可能とするため
に、前記発音体は　たとえば３カ所に分散配置し、可聴
周波数より高い発信音（たとえば４０ＫＨｚの超音波音
）を時分割放出する。一方　指に設けられた受音体は、
これらの発信音を受信し、発信音と受信音との位相比較
により音波の伝達時間を計測する。それぞれの指の位置
は前記伝達時間情報を演算して求めることができる。

さて仮想キーボード１８は、従来のキーボードに相当す
るもので、多数の仮想キースイッチからなる。その配列
は変更可能であるが、予め決まった配列および位置座標
の仮想キースイッチを有している。その配列はデイスプ
レィの一部に表示するかまたは入力機能のないキー配列
表示マットにて必要時に確認することができる。指ＸＹ
座標が前記仮想キー位置を選択したのち、指Ｚ座標が設
定位置を越える時、ケーブルを介しであるいは無線方式
により　コンピュータ本体へ所望のキー人力が行われる
。

しかしながら前記仮想キー操作では　オペレーターにと
って無感触操作であるため　入力操作が不確実であり、
位ｒａｎ度が低くＺ位置のエラーとして未入力や連続入
力が発生する。かかるエラーを防止するために、指のＺ
位置により作動する感触素子２２を設ける。第４図（ａ
）（ｂ）には圧電素子による感触素子の例を示す。指Ｚ
位置が仮想位置を越えた時に圧電振動子４１は屈曲振動
し振動板４２を介して該指の腹部を振動刺激し疑似感触
を伝える。Ｚ位置が回復したとき、圧電振動子４１はそ
の振動をやめ刺激を停止する。

第４図（Ｃ）には駆動コイル４４と磁石４５とからなる
電磁駆動型の感触デバイスの例を示す。

また指ＸＹ座標の不確実性に対してはデイスプレィの一
部にキーボード画面を表示し、指位置を重畳表示する。

目視による指ＸＹ位置のフィードバックをかけることに
より確実な入力操作とすることができる。

このようにして任意の指に受合体と感触素子からなる仮
想入力装置を装着することによりキーボード操作と同等
の人力操作が可能となる。

また仮想入力キーボードの位置は電源投入詩などに初期
設定する（たとえば　コンピュータの直前やラップトツ
ブコンピュータのデイスプレィ位置やカバー位置などに
設定する）ことにより明確にすることができる。更に上
記仮想入力キーボードはその設置位置を自由に動かすこ
とができる。

（たとえば両手による仮想入力キーボードの把握動作に
よる移動により移動量を求め、前記指の位置座標から前
記移動量を減算することにより指入力位置を平行移動す
る）またリセット操作により、仮想キーボードを初期位
置に設定することにより仮想入力の操作の信頼性を向上
できる。

［発明の効果］ 本発明の仮想入力装置によれば従来の実体キーボードと
違って自由な空間位置に仮想キーボードを設置すること
ができ、自由な入力姿勢（椅子および机の高さ）による
入力ができる。さらに仮想キーボードは場所を占有しな
いため机上のスペースの有効活用が計れ、作業能率が向
上する。またラップトツブコンピュータの小型化と操作
性の維持を同時に満足することができる。

また本発明の前記実施例においては非接触位置検出装置
として超音波式３次元指位置検出法の説明を述べたが、
ＸＹ２次元指位置検出と指に取り付ける入力スイッチと
によっても同様な効果を得る。さらにほかの３次元位置
検出法として磁気検出素子による空間磁界から位置を求
める方法あるいは超小型ジャイロによる位置検出なども
可能である。

さらにまた、感触素子として圧電素子による振動刺激の
例を説明したが、その他にも圧電バイモルフ素子あるい
は電磁スイッチによる指腹部への圧迫刺激等でも良い。

また刺激場所として爪あるいは骨への刺激によっても良
い。

さらに本発明の仮想入力装置では、コンピュータのソフ
ト開発によって任意の仮想入力装置をつくることができ
、英語・日本語キーボードのほかに中国語・ロシア語な
どのキーボードを容易に実現する。このためコンピュー
タ技術の普及の遅れている国々の、国語による入力装置
を安く量産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による仮想入力装置を備えたコンピュー
タ装置の概略図。 第２図は本発明による仮想入力グローブの一部を示す構
成図。 第３図は本発明による仮想入力操作の動作流れ図。 第４図（ａ）は本発明による感触素子の平面図。 第４図（ｂ）は本発明による感触素子の側面断面図。 第４図（ｃ）は本発明による別の感触素子の側面断面図
。 以上 １１　　本体 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　鈴木喜三部　他１名 １図 ２１　受音体 ２２　感触素子 ２３　リード 第 図 図 ４１　圧電振動子 ４５磁石 （ａ） 二二＝コ （Ｃ） 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置検出手段と信号出力手段と感触手段とを有すること
   を特徴とする仮想入力装置。