JPH06161656A - 情報入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、簡単な操作で情報を与える。 【構成】マン・マシン装置(1) とは別に設けられたフレ
ーム(2) の各発光ダイオード(6,7) と各受光素子アレイ
(14,15) との間を遮光すると、この遮光された座標位置
（Ｘ、Ｙ）をマン・マシン装置(1) に与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばマン・マシン装
置のディスプレイに表示された項目を選択するための情
報等を与える情報入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マン・マシン装置の操作にあたり、この
装置に備えられたディスプレイに表示された各項目を選
択することがある。この場合、マン・マシン装置に対し
て各項目の選択の情報は、ジョイスティックやマウス、
タッチパネル、ライトペン、キーボードを用いて与えて
いる。このうち、ジョイスティックやマウスを用いた操
作は、これらを手で保持し、かつディスプレイのモニタ
画像を見ながら移動させて各項目を選択し、又、タッチ
パネルを用いた操作はモニタ画面上のタッチパネルに指
等を接触させることによって各項目を選択するものとな
っている。

【０００３】しかしながら、ジョイスティックやマウス
では、モニタ画像を見ながらこれらジョイスティックや
マウスを手で保持して移動させなければならず、又、タ
ッチパネルでは、これに接触することから機械的要因に
より故障の発生が多い。又、操作する者にとっては、接
触による発汗や指に感圧があり、精神的な煩わしさがあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにジョイス
ティック等を手で保持して移動させなければならず、
又、タッチパネルに接触することから機械的要因により
故障の発生が多く、かつ接触による発汗や感圧による精
神的な煩わしさがある。そこで本発明は、簡単な操作で
情報を与えることができる情報入力装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、マン・マシン
装置等に対して情報を入力する情報入力装置において、
マン・マシン装置とは別に設けられたフレームと、この
フレームに配置された少なくとも１つの光源と、フレー
ムにおける発光素子に対向する位置に配置された複数の
受光素子と、これら受光素子の出力信号に基づいて各受
光素子への遮光に関する情報をマン・マシン装置に与え
る情報処理手段とを備えて上記目的を達成しようとする
情報入力装置である。

【０００６】又、本発明は、マン・マシン装置等に対し
て情報を入力する情報入力装置において、複数の電極
と、これら電極間における接触の組み合わせを判定し、
この接触に関する情報をマン・マシン装置に与える接触
判定手段とを備えて上記目的を達成しようとする情報入
力装置である。

【０００７】

【作用】このような手段を備えたことにより、マン・マ
シン装置とは別に設けられたフレームの光源と各受光素
子との間を遮光すると、この遮光に関する情報が情報処
理手段によってマン・マシン装置に与えられる。

【０００８】又、上記手段を備えたことにより、各電極
を接触させたとき、これら電極間における接触の組み合
わせを接触判定手段により判定し、この接触に関する情
報をマン・マシン装置に与える。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について図面を参
照して説明する。

【００１０】図１はマン・マシン装置に適用した情報入
力装置の外観構成図である。マン・マシン装置１には、
情報入力器２が接続されている。この情報入力器２は、
マン・マシン装置１とは別に配置されるもので、四角形
のフレーム３を有している。

【００１１】このフレーム３における各辺４、５の内側
には、図２に示すように複数の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）６、７が所定間隔ごとに配列され、かつこれら発光
ダイオード（ＬＥＤ）６、７に対応して複数の集光レン
ズ８、９が配列されている。

【００１２】又、フレーム３の各辺４、５に対向する各
辺１０、１１の内側には、複数の集光レンズ１２、１３
が所定間隔ごとに配列され、かつこれら集光レンズ１
２、１３に対応して複数の受光素子が配列されて各受光
素子アレイ１４、１５を形成している。なお、各発光ダ
イオード６、７と各受光素子アレイ１４、１５の各素子
とは、その配置位置が図３に示すように１対１で対応し
ている。

【００１３】このうち、各受光素子１４、１５は、その
出力端子が情報処理部２０に接続されている。この情報
処理部２０は、各受光素子アレイ１４、１５の各出力信
号に基づいて各受光素子への遮光位置の情報をマン・マ
シン装置１に与える機能を有している。

【００１４】具体的には、各受光素子１４、１５の各出
力信号を増幅するアンプ２１が設けられ、このアンプ２
１の出力が二値化回路２２に接続されている。この二値
化回路２２は、各受光素子１４、１５の各出力信号をそ
れぞれ各しきい値により二値化処理する機能を有するも
ので、そのハイレベルにより受光有り、ローレベルによ
り受光無しを示している。

【００１５】又、位置処理回路２３は、二値化回路２２
からの各二値化信号を受け、これら二値化信号からフレ
ーム３の内部で遮光された位置情報、例えば座標位置
（Ｘ、Ｙ）を出力する機能を有している。

【００１６】一方、上記マン・マシン装置１には、計算
機（パーソナルコンピュータ）３０及びディスプレイ３
１が備えられている。このうち計算機３０は、インプッ
トされたプログラムを処理してその画面、例えば各メニ
ュー選択キー３２をディスプレイ３１に表示する機能を
有し、かつ情報入力器２の情報処理部２０からの座標位
置（Ｘ、Ｙ）を受けて、この座標位置（Ｘ、Ｙ）に対応
するディスプレイ３１の画面上にポインタ３３を表示
し、かつこの座標位置（Ｘ、Ｙ）がディスプレイ３１の
画面上で位置対応するメニュー選択キー３２であれば、
このメニュー選択キー３２が選択されたことを判断する
機能を有している。この場合、計算機３０は、同一座標
の受光素子への遮光・投光が２回連続して行われたとき
にメニュー選択キー３２が選択されたと判断する機能も
有している。

【００１７】又、計算機３０は、情報処理部２０から順
次送られてくる座標位置（Ｘ、Ｙ）を受けて記憶し、そ
の座標位置（Ｘ、Ｙ）の軌跡をポインタ３３によりディ
スプレイ３１の画面上に表示する機能を有している。な
お、これら計算機３０の機能は、モード切替えスイッチ
により任意に切替えられるようになっている。次に上記
の如く構成された装置の作用について説明する。

【００１８】各発光ダイオード６、７が発光すると、こ
れら光は各集光レンズ８、９により平行光に変換されて
フレーム３の対向する各辺１０、１１に向かう。そし
て、これら平行光は、対応する各集光レンズ１２、１３
により集光されて各受光素子アレイ１４、１５に入射す
る。これら受光素子アレイ１４、１５は、各受光素子に
おいて受光量に応じた各信号を発生し、これら信号を順
次送り出して各出力信号とする。

【００１９】情報処理部２０は、これら受光素子アレイ
１４、１５の各出力信号を受けてアンプ２１により増幅
し、次の二値化回路２２により二値化処理して位置処理
回路２３に送る。この位置処理回路２３は、各二値化信
号を受け、これら二値化信号からフレーム３の内部で遮
光された座標位置（Ｘ、Ｙ）を判断して出力する。

【００２０】例えば、図１に示すように操作者の指Ａが
フレーム３の内部に挿入されると、図３に示すように指
Ａの挿入部分に位置対応する各受光素子への光が遮光さ
れる。従って、この遮光された座標位置が（Ｘ、Ｙ）で
あれば、位置処理回路２３はこの座標位置（Ｘ、Ｙ）を
計算機３０に与える。

【００２１】この計算機３０は、情報処理部２０からの
座標位置（Ｘ、Ｙ）を受け、この座標位置（Ｘ、Ｙ）に
対応するディスプレイ３１の画面上にポインタ３３を表
示する。そして、計算機３０は、この座標位置（Ｘ、
Ｙ）がディスプレイ３１の画面上におけるメニュー選択
キー３２に位置対応すると判定すれば、このメニュー選
択キーが選択されたことを判断する。この場合、計算機
３０は、上記のように同一座標に対する受光素子への遮
光・投光が２回連続して行われたときにメニュー選択キ
ー３２が選択されたと判断するようにしてもよい。又、
操作者が指Ａを軌跡Ｐに示す経路で移動させると、情報
処理部２０は、遮光される座標位置（Ｘ、Ｙ）を順次送
出する。

【００２２】この場合、計算機３０は、情報処理部２０
から順次送られてくる座標位置（Ｘ、Ｙ）を受けて記憶
し、その座標位置（Ｘ、Ｙ）の軌跡Ｐａを、ディスプレ
イ３１の画面上にポインタ３３によりリアルタイムで表
示する。

【００２３】このように上記第１実施例においては、マ
ン・マシン装置１とは別に設けられたフレーム２の各発
光ダイオード６、７と各受光素子アレイ１４、１５との
間を遮光すると、この遮光された座標位置（Ｘ、Ｙ）を
マン・マシン装置１に与えるようにしたので、フレーム
２内に例えば作業者が指Ａを挿入するだけの簡単な操作
でマン・マシン装置１に対して指示位置を示す座標位置
（Ｘ、Ｙ）を与えることができ、かつその座標位置
（Ｘ、Ｙ）を指Ａで接触無しに与えることができる。こ
れにより、接触が原因となる機械的な故障の発生をなく
すことができる。

【００２４】又、フレーム２の置き場所は、操作者に応
じた任意の場所に置くことができ、楽な姿勢で操作がで
きる。又、フレーム２の内側を通してディスプレイ３１
を見るように設置すると、指がディスプレイ画面上の点
を指差して指示することができる。さらに、フレーム２
内には、指Ａに限らず遮光する物体、例えばペンでもよ
い。従って、メニュー選択キー３２の選択操作や軌跡の
表示が簡単な操作によってできる。

【００２５】さらに、フレーム２内の操作者による指示
は、指Ａに限らず、ペン等の棒状の物体を用いてもで
き、又、フレーム２は立てた状態で使用したり、傾けた
り、横の状態にして用いてもよい。さらに、上記軌跡の
情報入力のように各種図形を入力するディジタイザとし
て用いることもできる。なお、上記第１実施例は次の通
りに変形してもよい。

【００２６】(1) 発光ダイオードと受光素子とは、１対
つづ対応させなくてもよく、例えば図４に示すように１
つの光源４０から放射された光を１枚の集光レンズ４１
により平行光に変換し、この平行光を複数のピンホール
の形成されたピンホール板４２を通して複数の受光素子
を配列した受光素子アレイ４３において受光する構成に
してもよい。

【００２７】(2) 光源側をストライプ状の発光体又は光
の反射体とし、受光側を集光レンズ又はピンホールと受
光素子アレイとの対の構成としてもよく、さらに光源と
しての発光ダイオードを順次点灯するスキャン方式にし
てもよい。

【００２８】(3) 又、光源は、１つの発光ダイオードの
光やレーザ光を回転ミラー等によりスキャンする方式を
用いてよく、複数の発光ダイオードを配列するのでな
く、光ファイバーを用いて複数の光源を形成するように
してもよい。次に本発明の第２実施例について説明す
る。

【００２９】図５は情報入力装置の構成図である。各接
触用電極Ｆ１〜Ｆ６は、導電性の材料により形成され、
このうち接触用電極Ｆ１〜Ｆ５は、輪状でかつ各指に嵌
めることができる大きさに形成され、接触用電極Ｆ６は
手に対して貼り付け可能な板状に形成されている。これ
ら接触用電極Ｆ１〜Ｆ６は、各コードを介して接触判定
回路５０に接続されている。なお、接触用電極Ｆ６の存
在は任意でよい。

【００３０】例えば、この接触判定回路５０は、各接触
用電極Ｆ１〜Ｆ５間における接触の組み合わせを判定
し、この接触組合わせに関する情報をマン・マシン装置
５１の計算機（パーソナルコンピュータ）５２に与える
機能を有している。

【００３１】この接触判定回路５０の判定機能は、各接
触用電極Ｆ１〜Ｆ５のうちいずれか１つの接触用電極、
例えば接触用電極Ｆ１に電圧（＋５Ｖ）を印加し、この
接触用電極Ｆ１に対して他の接触用電極Ｆ２〜Ｆ５を接
触させたときの通電状態から接触した各接触用電極接触
用電極Ｆ１と〜各接触用電極Ｆ２〜Ｆ５との組合わせを
判定し、かつその組合わせに応じたコード化した情報、
例えば図６に示す情報Ｃ１〜Ｃ１４を計算機５２に与え
る機能を有している。

【００３２】計算機５２には、キーボード５３及びディ
スプレイ５４が接続されている。この計算機５２は、接
触判定回路５０からの接触組合わせ結果の情報Ｃ１〜Ｃ
１４を受け、ディスプレイ５４に各メニュー選択キーＣ
１〜Ｃ５を表示している場合、例えば情報Ｃ１を受けた
ときにメニュー選択キーＣ１を選択したと判断する機能
を有している。

【００３３】又、計算機５２は、キーボード５３に備え
られているカーソル移動キー５３ｃが操作された場合と
同様の動作、例えば情報Ｃ１を受けたときに上向き移動
のカーソル移動キー５３ｃ（Ｃ１）が操作されたときと
同様に、ディスプレイ５４の画面上のカーソルを上向き
に移動させる機能を有している。なお、計算機５２は、
これら動作をモード切替えスイッチにより切り替えられ
るようになっている。次に上記の如く構成された装置の
作用について説明する。各接触用電極Ｆ１〜Ｆ５は、図
５に示すように作業者の各指に嵌められる。この状態に
接触判定回路５０は、例えば接触用電極Ｆ１のみに電圧
を印加する。一方、計算機５２は、メニュー選択モード
にあってディスプレイ５４の画面に各メニュー選択キー
Ｃ１〜Ｃ５を表示する。この状態に、各接触用電極Ｆ１
とＦ２とが接触されると、これら接触用電極Ｆ１及びＦ
２間が通電し、この状態が接触判定回路５０に送られ
る。

【００３４】この接触判定回路５０は、各接触用電極Ｆ
１〜Ｆ５に現れる各電圧値から各接触用電極Ｆ１とＦ２
とが接触したことを判定し、これに応じた情報Ｃ１を計
算機５２に送る。この計算機５２は、情報Ｃ１を受ける
ことによりメニュー選択キーＣ１を選択されたと判断
し、メニュー選択キーＣ１に応じたプログラム処理を実
行する。

【００３５】なお、各接触用電極Ｆ１とＦ３とが接触さ
れると、上記同様に接触判定回路５０は、各接触用電極
Ｆ１とＦ３とが接触したことを判定し、これに応じた情
報Ｃ２を計算機５２に送る。この計算機５２は、情報Ｃ
１を受けることによりメニュー選択キーＣ２を選択され
たと判断し、メニュー選択キーＣ２に応じたプログラム
処理を実行する。

【００３６】又、計算機５２が軌跡選択モードであって
ディスプレイ５４の画面上にカーソルを表示している状
態に、各接触用電極Ｆ１とＦ２とが接触されて接触判定
回路５０から情報Ｃ１が送られてくると、計算機５２は
ディスプレイ画面上のカーソルを上方に移動する。な
お、各接触用電極Ｆ１とＦ３とが接触されれば、計算機
５２は、情報Ｃ１を受けることによりディスプレイ画面
上のカーソルを右方向に移動する。

【００３７】このように上記第２実施例においては、各
接触用電極Ｆ１〜Ｆ５間の接触の組み合わせを判定し、
その組み合わせに応じた情報を計算機５２に送るように
したので、作業者は各指を少し動かすだけでメニュー選
択キーやカーソル移動の操作が簡単にでき、その操作も
ディスプレイ５４のモニタ画面と各指を同一視野内にお
いて行え、操作の間違いを起こさなくなる。又、計算機
５２では、メニュー選択やカーソル移動に限らず、各接
触用電極Ｆ１〜Ｆ５間の接触の組み合わせに応じた処理
を実行することができる。なお、上記第２実施例は次の
通りに変形してもよい。

【００３８】上記第２実施例では各接触用電極Ｆ１〜Ｆ
５を輪状又は板状に形成したが、これに限らず手袋の各
指の部分に各電極を貼り付け、この手袋を着用して操作
するようにしてもよい。

【００３９】又、各電極による接触の組み合わせは、図
６に示す組み合わせに限らず、例えば電極Ｆ１とＦ２と
を接触すると共に電極Ｆ３とＦ４とを接触する組み合わ
せも可能とすることができる。さらには、各電極を両手
に装着するようにしてもよい。

【００４０】又、接触判定回路は、図７に示すような回
路によって各接触用電極Ｆ１〜Ｆ５のうちの１つの電極
から電圧信号を送信し、他の電極は全て受信状態にし
て、そのときの受信信号による電圧の有無を電圧有無判
定回路６２により判定し、さらに送信電極を他の電極に
順次切り換えた電圧有無判定回路６２の判定結果から情
報判定回路６３において接触した各接触電極の組み合わ
せを判定してその情報を送出する構成としてもよい。

【００４１】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してよい。
例えば、情報を与える対象はマン・マシン装置に限ら
ず、各種処理を実行するコンピュータに与えてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、簡
単な操作で情報を与えることができる情報入力装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる情報入力装置の第１実施例を示
す構成図。

【図２】同装置の具体的な構成図。

【図３】同装置の作用を示す図。

【図４】同装置の変形例を示す図。

【図５】本発明に係わる情報入力装置の第２実施例を示
す構成図。

【図６】同装置による接触組み合わせの情報を示す図。

【図７】同装置の変形例を示す構成図。

【符号の説明】

１…マン・マシン装置、２…情報入力器、３…フレー
ム、６，７…発光ダイオード、８，９…集光レンズ、１
２，１３…集光レンズ、１４，１５…受光素子アレイ、
２０…情報処理部、２２…二値化回路、２３…位置処理
回路、３０…計算機、３１…ディスプレイ、Ｆ１〜Ｆ６
…接触用電極、５０…接触判定回路、５１…マン・マシ
ン装置、５２…計算機、５３…キーボード、５４…ディ
スプレイ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マン・マシン装置等に対して情報を入力
   する情報入力装置において、 前記マン・マシン装置とは別に設けられたフレームと、
   このフレームに配置された少なくとも１つの光源と、前
   記フレームにおける前記発光素子に対向する位置に配置
   された複数の受光素子と、これら受光素子の出力信号に
   基づいて前記各受光素子への遮光に関する情報を前記マ
   ン・マシン装置に与える情報処理手段とを具備したこと
   を特徴とする情報入力装置。
2. 【請求項２】 マン・マシン装置等に対して情報を入力
   する情報入力装置において、 複数の電極と、これら電極間における接触の組み合わせ
   を判定し、この接触に関する情報を前記マン・マシン装
   置に与える接触判定手段とを具備したことを特徴とする
   情報入力装置。