JPH06214712A - Information input device - Google Patents

Information input device

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JPH06214712A
JPH06214712A JP5023620A JP2362093A JPH06214712A JP H06214712 A JPH06214712 A JP H06214712A JP 5023620 A JP5023620 A JP 5023620A JP 2362093 A JP2362093 A JP 2362093A JP H06214712 A JPH06214712 A JP H06214712A
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JP
Japan
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finger
ultrasonic
key
operator
switch
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Yuichi Hasumi
雄一 蓮見
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Citizen Watch Co Ltd
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Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide an information input device whose occupancy area of the device is small, which is portable and is provided with multiple input parts. CONSTITUTION:When an operator operates switches added in accordance with fingers, an ultrasonic wave originating element 101 and an electromagnetic wave originating element 102 simultaneously start originating. An electromagnetic wave receiving element 105 receives a set signal and a timer counting circuit in a control part 106 is reset. The timer counting circuit counts time until respective ultrasonic wave receiving elements 103 and 104 receive ultrasonic waves. An arithmetic circuit in the control part obtains the position of the finger for operating the switch from propagation time to the two ultrasonic wave receiving elements 103 and 104. The control part 106 is provided with a virtual keyboard key arrangement learning mechanism storing data of a virtual keyboard generated in accordance with the operator. The mechanism collates the data of the position of the finger with the key arrangement of the virtual keyboard so as to specify an inputted key.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ、ワープ
ロ、ゲーム機、産業制御装置等の情報処理装置に用いる
情報入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information input device used for an information processing device such as a computer, a word processor, a game machine and an industrial control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータ等の情報入力手段として、
一般に用いられているものにキーボードがある。図2は
従来のキーボード入力システムの概念図であり、操作者
の手203により、キーボード201を操作して、情報
処理装置202に情報を入力するシステムを示してい
る。操作者はこのキーボード201を両手で操作し、入
力するわけであるが、操作者にとって本来必要としてい
るのはCRT表示体204に出力されるフィードバック
情報表示のみである。操作者はある程度キー入力に習熟
してくると、キーボードを見ないで、CRT表示体20
4を見ながらキー入力をすることが多くなってくる。
2. Description of the Related Art As an information input means such as a computer,
A keyboard is commonly used. FIG. 2 is a conceptual diagram of a conventional keyboard input system, and shows a system in which the operator's hand 203 operates the keyboard 201 to input information to the information processing apparatus 202. The operator operates the keyboard 201 with both hands and inputs, but the operator essentially needs only the feedback information display output to the CRT display body 204. When the operator becomes proficient in key input to some extent, without looking at the keyboard, the CRT display 20
It becomes more common to enter keys while watching 4.

【0003】情報入力の他の手段として、ペン入力があ
る。これは、3次元形状設計や動画製作等によく利用さ
れる。図3は従来のペン入力システムの概略図である。
電子ペン301を持った操作者が任意の空間においてペ
ンを操作すると、電子ペン301の先端から超音波が発
せられる。該超音波を複数の固定点に配置された超音波
受信素子302において受信し、演算装置303におい
て電子ペン301の位置を解析し、情報装置に入力する
システムである。
As another means for inputting information, there is pen input. This is often used for three-dimensional shape design and moving image production. FIG. 3 is a schematic diagram of a conventional pen input system.
When an operator holding the electronic pen 301 operates the pen in an arbitrary space, ultrasonic waves are emitted from the tip of the electronic pen 301. In this system, the ultrasonic wave is received by the ultrasonic wave receiving elements 302 arranged at a plurality of fixed points, the position of the electronic pen 301 is analyzed by the arithmetic device 303, and the information is input to the information device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のキーボードは、
多数のデータを迅速に入力するときの電気接点の信頼性
の不足や、特に携帯用途に対してキーボードの形状寸法
が大きく、また卓上作業においてキーボードが机上のス
ペースの多くの部分を占領してしまうという問題があ
る。以上のことから、ワイヤレスで空間を占拠しないキ
ーボードの必要性と作業環境への適応性が課題となって
いる。一方、ペン入力は単一のペンによる入力であるた
めに、メニューの選択や、座標データ等の入力には便利
であるが、文字等のキー入力には適していない。本発明
は、このような問題点を解決し、多数のデータを迅速に
入力でき、使用に際して広いスペースを必要とせず、携
帯性のよい情報入力装置を提供することを目的とする。
The conventional keyboard is
Insufficient reliability of electrical contacts when quickly inputting a large amount of data, large keyboard dimensions, especially for mobile applications, and the keyboard occupies most of the desk space during desktop work. There is a problem. From the above, the need for a keyboard that does not occupy space wirelessly and adaptability to the work environment have become issues. On the other hand, pen input is convenient for selecting menus and inputting coordinate data and the like because it is input with a single pen, but it is not suitable for key input of characters and the like. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems, to provide a portable information input device which can promptly input a large amount of data, does not require a large space when used.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次の如き構成の装置にすることを特徴とす
る。すなわち、仮想キーボードを操作する操作者の手に
装着される操作装置と本体とから成り、操作装置は、操
作者の各指に対応して設けられ、指の動作に応じて作動
するスイッチと、各指に対応して設けられ、各指の前記
スイッチにより動作を開始する超音波発信素子と、前記
スイッチのいずれかが作動した時、超音波より伝搬速度
の速いリセット信号を発生するリセット信号発信手段
と、該リセット信号を本体に伝達するリセット信号伝達
手段とを有し、本体は所定の距離をおいて設置された複
数の超音波受信素子と、リセット信号受信手段と、制御
部を有し、該制御部は操作者にモデルキー入力操作を指
示して前記操作者に対応した前記仮想キーボードのキー
配列を記憶するキー配列記憶手段と、前記スイッチが作
動した時、前記リセット信号受信手段がリセット信号を
受信した時点から、前記各超音波受信素子が超音波を受
信する時点までの時間を測定し、作動したスイッチに対
応する指の位置を演算するともに、キー配列記憶手段の
データと照合してキーを特定する、キー特定手段を備え
る装置である。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized by an apparatus having the following structure. That is, it is composed of an operating device and a main body attached to the hand of the operator who operates the virtual keyboard, the operating device is provided corresponding to each finger of the operator, and a switch that operates according to the operation of the finger, An ultrasonic wave transmission element that is provided corresponding to each finger and that starts operation by the switch of each finger, and a reset signal transmission that generates a reset signal with a faster propagation speed than ultrasonic waves when one of the switches is activated. Means and reset signal transmitting means for transmitting the reset signal to the main body, and the main body has a plurality of ultrasonic receiving elements installed at a predetermined distance, reset signal receiving means, and a control unit. The control unit instructs a user to perform a model key input operation and stores a key layout of the virtual keyboard corresponding to the operator, and a reset when the switch is operated. Signal receiving means receives a reset signal from the time when the ultrasonic receiving elements receive ultrasonic waves, calculates the position of the finger corresponding to the operated switch, and the key arrangement storing means. It is an apparatus provided with a key identifying means for identifying a key by collating with the data of.

【0006】また、次の如き構成の装置も本発明の特徴
とする装置である。すなわち、仮想キーボードを操作す
る操作者の手に装着される操作装置と本体とから成り、
操作装置は、操作者の各指に対応して設けられ、指の動
作に応じて作動するスイッチと、操作者の各指に対応し
て設けられ、各指の前記スイッチにより動作を開始する
超音波受信素子と、前記超音波受信素子の受信と同時
に、超音波より伝搬速度の速いストップ信号を発信する
ストップ信号発信手段と、該ストップ信号を本体に伝達
するストップ信号伝達手段とを有し、本体は所定の距離
をおいて設置され、所定の周期で、かつ互いに仮想キー
ボードの範囲を伝搬する時間に比べ十分な時間間隔をお
いて発信を開始する複数の超音波発信素子と、ストップ
信号受信手段と、制御部を有し、該制御部は操作者にモ
デルキー入力操作を指示して前記操作者に対応した前記
仮想キーボードのキー配列を記憶するキー配列記憶手段
と、前記スイッチが作動した時、各超音波発信素子の最
後の信号の発信時点から前記ストップ信号受信手段が各
超音波発信素子に対応するストップ信号を受信する時点
までの時間を測定し、作動したスイッチに対応する指の
位置を演算するともに、キー配列記憶手段のデータと照
合してキーを特定するキー特定手段を備える装置であ
る。
An apparatus having the following structure is also a characteristic of the present invention. That is, it consists of an operating device and a main body that are attached to the hands of the operator who operates the virtual keyboard,
The operation device is provided corresponding to each finger of the operator and is operated in response to the operation of the finger, and the operation device is provided corresponding to each finger of the operator and is operated by the switch of each finger. A sound wave receiving element, at the same time as the reception of the ultrasonic wave receiving element, a stop signal transmitting means for transmitting a stop signal having a faster propagation speed than ultrasonic waves, and a stop signal transmitting means for transmitting the stop signal to the main body, The main body is installed at a predetermined distance, and at a predetermined cycle, a plurality of ultrasonic wave transmitting elements that start transmitting at a sufficient time interval compared to the time of propagating in the range of the virtual keyboard with each other, and a stop signal reception Means and a control unit, the control unit instructing an operator to perform a model key input operation to store a key arrangement of the virtual keyboard corresponding to the operator, and the switch. When moving, it measures the time from the time when the last signal of each ultrasonic wave transmitting element is transmitted to the time when the stop signal receiving means receives the stop signal corresponding to each ultrasonic wave transmitting element, and corresponds to the activated switch. The device is provided with key specifying means for calculating the position of the finger and for specifying the key by collating with the data in the key layout storage means.

【0007】[0007]

【作用】操作者が操作装置により、仮想キーボード上に
おいて入力操作をすると、スイッチが作動し、対応する
指より超音波が発せられ(或いは受信され)、その超音
波を本体に設置された複数の超音波受信素子が受信する
(或いは発信する)ことにより該指先の位置を検出す
る。操作者はあらかじめモデルキー入力を行い、該操作
者に対応するキー配列をキー配列記憶装置に記憶して学
習し、仮想キーボードを形成する。検出した指先位置と
既に学習しているキー配列とを対照して操作者の入力キ
ーを特定し、情報処理装置に情報を入力する。
When the operator performs an input operation on the virtual keyboard with the operation device, the switch is actuated, ultrasonic waves are emitted (or received) from the corresponding finger, and the ultrasonic waves are transmitted to a plurality of units installed in the main body. The position of the fingertip is detected when the ultrasonic receiving element receives (or transmits). The operator performs model key input in advance, stores the key layout corresponding to the operator in the key layout storage device, and learns to form a virtual keyboard. The operator's input key is specified by comparing the detected fingertip position with the already learned key layout, and information is input to the information processing device.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1は本発明の情報入力装置の第1の実施
例を示す概略図である。操作者が着用する各手袋には、
電磁波発信素子102と各指に対応して超音波発信素子
101が備えられている。また、本体は超音波受信素子
103,超音波受信素子104、電磁波受信素子1
05および制御部106から構成されている。制御部1
06内には、操作者が予めモデルキー入力により入力し
た仮想キーボードが形成されている。この状態で、前記
手袋を用いて入力操作を行うと、対応する指の超音波発
信素子101と電磁波発信素子102とから同時にそれ
ぞれ超音波と電磁波を発信する。発信された超音波を超
音波受信素子103,超音波受信素子104、電磁
波を電磁波受信素子105においてそれぞれ受信し、デ
ータを制御部106に入力する。制御部106はこれら
のデータより対応する指先の位置を検出し、仮想キーボ
ードのキー配列との対照よりキーを特定し、情報処理装
置107に入力する。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of the information input device of the invention. For each glove worn by the operator,
An electromagnetic wave transmitting element 102 and an ultrasonic wave transmitting element 101 corresponding to each finger are provided. Further, the main body is composed of the ultrasonic receiving element 103, the ultrasonic receiving element 104, and the electromagnetic wave receiving element 1.
05 and the control unit 106. Control unit 1
A virtual keyboard, which the operator inputs in advance by model key input, is formed in 06. When an input operation is performed using the gloves in this state, ultrasonic waves and electromagnetic waves are simultaneously emitted from the ultrasonic wave transmitting element 101 and the electromagnetic wave transmitting element 102 of the corresponding finger, respectively. The transmitted ultrasonic wave is received by the ultrasonic wave receiving element 103, the ultrasonic wave receiving element 104, and the electromagnetic wave is received by the electromagnetic wave receiving element 105, and the data is input to the control unit 106. The control unit 106 detects the position of the corresponding fingertip from these data, identifies the key by comparing with the key arrangement of the virtual keyboard, and inputs the key to the information processing apparatus 107.

【0009】図4は本実施例における、本体の構成を示
す図である。本体の制御部106は、電磁波受信素子1
05と超音波受信素子103,超音波受信素子10
4からの受信信号を入力する計時計数回路401と、該
回路の出力データに基づいて指の位置を算出する演算回
路402と、操作者のモデルキー入力に対応して仮想キ
ーボードを形成するとともに、学習機能も備えた仮想キ
ーボードキー配列学習機構403とから構成されてい
る。
FIG. 4 is a diagram showing the structure of the main body in this embodiment. The control unit 106 of the main body is the electromagnetic wave receiving element 1
05, ultrasonic receiving element 103, ultrasonic receiving element 10
4, a clock counting circuit 401 for inputting a received signal from the input terminal 4, an arithmetic circuit 402 for calculating the position of a finger based on the output data of the circuit, and a virtual keyboard formed in response to an operator's model key input. , And a virtual keyboard key layout learning mechanism 403 having a learning function.

【0010】操作者が入力操作を行うと対応する指より
超音波と電磁波が発せられ、まず、電磁波受信素子10
5で電磁波を受信し、該電磁波のリセット信号により、
計時計数回路401をリセットするとともに作動を開始
する。次に、それぞれの超音波受信素子103、104
において超音波が受信され、電磁波受信から超音波受信
までの時間をそれぞれ計測することにより、それぞれの
超音波伝播距離を測定する。計測結果と各超音波受信素
子103、104間距離より、演算回路402において
入力に対応した指先の位置を検出し、仮想キーボードキ
ー配列学習機構403において検出結果と対照して入力
キーを特定し、情報処理装置107に入力する。
When the operator performs an input operation, ultrasonic waves and electromagnetic waves are emitted from the corresponding finger, and first, the electromagnetic wave receiving element 10
The electromagnetic wave is received at 5, and the reset signal of the electromagnetic wave causes
The total clock circuit 401 is reset and the operation is started. Next, each ultrasonic receiving element 103, 104
At, the ultrasonic waves are received, and the ultrasonic propagation distances are measured by measuring the time from electromagnetic wave reception to ultrasonic wave reception. From the measurement result and the distance between the ultrasonic receiving elements 103, 104, the arithmetic circuit 402 detects the position of the fingertip corresponding to the input, and the virtual keyboard key arrangement learning mechanism 403 identifies the input key in comparison with the detection result, Input to the information processing device 107.

【0011】図5は指先の位置検出の原理図である。入
力操作を行った指に対応する超音波発信素子101と、
超音波受信素子103と超音波受信素子104それ
ぞれとの距離L,Rは、入力操作時に超音波と同時に電
磁波発信素子102より電磁波が発信されるが、電磁波
受信素子105におけるこの電磁波の受信と、超音波受
信素子103と超音波受信素子104それぞれにお
ける受信との、時間差と音速より求められる。求めた値
L,Rと超音波受信素子103と超音波受信素子1
04との間の距離L0よりピタゴラスの定理を用いて超
音波発信素子101の位置を検出する。
FIG. 5 shows the principle of detecting the position of the fingertip. An ultrasonic wave transmission element 101 corresponding to a finger that has performed an input operation,
At the distances L and R between the ultrasonic receiving element 103 and the ultrasonic receiving element 104, electromagnetic waves are transmitted from the electromagnetic wave transmitting element 102 at the same time as the ultrasonic waves during the input operation. It is obtained from the time difference and the speed of sound between the reception at each of the ultrasonic receiving element 103 and the ultrasonic receiving element 104. Obtained values L, R, ultrasonic receiving element 103, and ultrasonic receiving element 1
The position of the ultrasonic transmission element 101 is detected using the Pythagorean theorem from the distance L0 between the ultrasonic transmission element 101 and the position 04.

【0012】図6は本発明のシステムダイヤグラムであ
る。仮想キーボード上において対応する手指が電磁波と
超音波とを同時に発すると、伝播時間の相違から本体側
では電磁波を受信すると時刻t=t0において計時計数
回路が作動する。遅れてくる超音波を2つの固定点に配
置した超音波受信素子によって受信する毎に時刻t1,
t2を計時計数回路より求め、指先と各受信素子との距
離を測定し、その測定値と2つの超音波受信素子間距離
L0より指先位置を検出し、仮想キーボード上の対応す
る入力キーを特定する。
FIG. 6 is a system diagram of the present invention. When corresponding fingers generate electromagnetic waves and ultrasonic waves at the same time on the virtual keyboard, when the electromagnetic waves are received on the main body side due to the difference in propagation time, the total clock circuit operates at time t = t0. Each time the delayed ultrasonic wave is received by the ultrasonic wave receiving element arranged at two fixed points, the time t1,
Obtain t2 from the total clock circuit, measure the distance between the fingertip and each receiving element, detect the fingertip position from the measured value and the distance L0 between the two ultrasonic receiving elements, and select the corresponding input key on the virtual keyboard. Identify.

【0013】図7(a)は赤外線発光回路機構の例を示
し、論理ゲート750で制御された電圧を電流制限抵抗
752を介して赤外線発光LED754より赤外線を発
光する。なお論理ゲート750は2つの入力端子が共に
Hレベルのときのみ信号電圧を出力する。
FIG. 7A shows an example of an infrared light emitting circuit mechanism in which a voltage controlled by a logic gate 750 emits infrared light from an infrared light emitting LED 754 through a current limiting resistor 752. The logic gate 750 outputs a signal voltage only when both of its two input terminals are at H level.

【0014】図7(b)は赤外線受光回路機構の例を示
し、赤外線702は赤外線通過フィルタ710を介して
電界シールドケース718内のホトトランジスタ722
によって受光される。受光された赤外線は電気信号にか
えられ前置増幅器728によって増幅され、更にフィル
タ付き増幅回路726を介して光受信信号として出力さ
れる。なお赤外線通過フィルタ710は赤外線以外を可
視光、短波長光を除去し光ノイズ、光飽和を避けるため
に設置することが望ましく、電界シールドケース718
も光以外の電磁ノイズを避けるために設置する。
FIG. 7B shows an example of an infrared light receiving circuit mechanism. Infrared light 702 passes through infrared light pass filter 710 and phototransistor 722 in electric field shield case 718.
Is received by. The received infrared light is converted into an electric signal, amplified by a preamplifier 728, and further output as a light reception signal via an amplifier circuit with filter 726. The infrared pass filter 710 is preferably installed in order to remove visible light and short wavelength light other than infrared light to avoid optical noise and optical saturation.
Install to avoid electromagnetic noise other than light.

【0015】図8は単一水晶発振素子による電磁波およ
び超音波発信回路機構を示す。水晶発振回路802で発
振された信号、例えば8MHzは、1MHz連続波形発
信回路874、128Hz細幅パルス発信回路876、
40kHz連続波形発信回路878に入力され、それぞ
れの回路から、所定の周波数の信号が出力される。スイ
ッチ864のON時に起こるチャタリングを防止した入
力回路862を介した信号は、フリップフロップ84
2、844と波形整形されゲート848より構成される
微分回路826を通る。ゲート848を通った信号と、
1MHz連続波形発信回路874より発せられる信号
と、128Hz細幅パルス発信回路876より発せられ
る信号とが、高周波変調回路812によって変調され、
高周波増幅回路814で増幅され、LC共振回路816
を通ってアンテナ884より電磁波信号が出力される。
一方、ゲート848を通った信号と40kHz連続波形
発信回路878より発せられる信号とが超音波変調回路
828においてそれぞれ反転の信号SPA,SPBとに
変調され、アンプ830によって増幅されスピーカ83
2より超音波信号が出力される。
FIG. 8 shows an electromagnetic wave and ultrasonic wave transmission circuit mechanism using a single crystal oscillator. A signal oscillated by the crystal oscillating circuit 802, for example, 8 MHz is a 1 MHz continuous waveform transmitting circuit 874, a 128 Hz narrow pulse transmitting circuit 876,
The signals are input to the 40 kHz continuous waveform transmission circuit 878, and signals of a predetermined frequency are output from each circuit. The signal that has passed through the input circuit 862 that prevents chattering that occurs when the switch 864 is ON is the flip-flop 84.
The waveform is shaped as 2, 844 and passes through a differentiating circuit 826 including a gate 848. Signal through gate 848,
The signal emitted from the 1 MHz continuous waveform transmission circuit 874 and the signal emitted from the 128 Hz narrow pulse transmission circuit 876 are modulated by the high frequency modulation circuit 812,
The LC resonance circuit 816 is amplified by the high frequency amplification circuit 814.
An electromagnetic wave signal is output from the antenna 884 through the antenna.
On the other hand, the signal passing through the gate 848 and the signal emitted from the 40 kHz continuous waveform transmitting circuit 878 are modulated by the ultrasonic modulating circuit 828 into inverted signals SPA and SPB, respectively, amplified by the amplifier 830 and amplified by the speaker 83.
An ultrasonic signal is output from 2.

【0016】図9は図8の回路における各点の波形を示
す。P1MHzとP40KHzとP128Hzは、それ
ぞれ1MHz連続波形発信回路874、40kHz連続
波形発信回路878、128Hz細幅パルス発信回路8
76から出力される、1MHz連続パルス、40kHz
連続パルス、128Hz細幅パルスを示している。SW
INは入力回路826においてチャタリング整形したス
イッチ入力信号を示し、SWPはスイッチ入力信号が微
分回路826を通って出力されるスイッチ整形微分信号
を示している。SPA,SPBは超音波変調回路828
によるSP駆動およびSP反転駆動信号波形を示してお
り、この信号がスピーカ832の両端にかかり瞬時の電
位変動によって超音波を発信する。SOUND,EMW
AVEはスピーカ832およびアンテナ884より発信
される送信超音波および送信電磁波を示し、Msig,
Ssigは第10図に示す受信回路機構における検出超
音波と検出電磁波の関係を示し、△tが電磁波と超音波
の伝播時間の差である。
FIG. 9 shows the waveform of each point in the circuit of FIG. P1 MHz, P40 KHz, and P128 Hz are 1 MHz continuous waveform transmission circuit 874, 40 kHz continuous waveform transmission circuit 878, and 128 Hz narrow pulse transmission circuit 8, respectively.
1MHz continuous pulse output from 76, 40kHz
A continuous pulse and a 128 Hz narrow pulse are shown. SW
IN indicates a switch input signal which is chattered and shaped by the input circuit 826, and SWP indicates a switch shaped differential signal which is output from the switch input signal through the differentiating circuit 826. SPA and SPB are ultrasonic modulation circuits 828.
2 shows SP drive and SP inversion drive signal waveforms, which are applied to both ends of the speaker 832, and ultrasonic waves are transmitted by instantaneous potential fluctuations. SOUND, EMW
AVE represents a transmission ultrasonic wave and a transmission electromagnetic wave transmitted from the speaker 832 and the antenna 884, and Msig,
Ssig represents the relationship between the detected ultrasonic wave and the detected electromagnetic wave in the receiving circuit mechanism shown in FIG. 10, and Δt is the difference in propagation time between the electromagnetic wave and the ultrasonic wave.

【0017】図10は電磁波および超音波受信回路機構
を示す。電磁波がアンテナで受信され、LC共振回路1
060において、送信周波数、例えば8MHz近傍の信
号を抽出し、高周波増幅回路に伝達する。該信号は、ラ
ジオやテレビ受信回路で公知である検波回路1050を
通り、被伝送信号が抽出される。そして電磁波で伝送さ
れ、128Hzに整形された信号は、立ち上がりタイミ
ングでラッチし更にカウンタ1028をセットする。一
方、超音波受信素子(マイク)1012で超音波が受信
されると、増幅回路1016でフィルタリングと増幅が
行われ、フリップフロップ1024をリセットし、それ
によりカウンタ1028は時間測定用のクロックパルス
の計時を停止し、測定値をラッチ回路1022にラッチ
して、CPU側に送信する。
FIG. 10 shows an electromagnetic wave and ultrasonic wave receiving circuit mechanism. The electromagnetic wave is received by the antenna and the LC resonance circuit 1
At 060, a signal near the transmission frequency, for example, 8 MHz is extracted and transmitted to the high frequency amplifier circuit. The signal passes through a detection circuit 1050 which is well known in radio and television reception circuits, and a transmitted signal is extracted. Then, the signal transmitted by the electromagnetic wave and shaped into 128 Hz is latched at the rising timing and further the counter 1028 is set. On the other hand, when an ultrasonic wave is received by the ultrasonic wave receiving element (microphone) 1012, the amplifier circuit 1016 performs filtering and amplification, resets the flip-flop 1024, and the counter 1028 counts clock pulses for time measurement. Is stopped, the measured value is latched in the latch circuit 1022, and is transmitted to the CPU side.

【0018】図11は2つの手指の同時入力の例を示す
時間と信号のグラフである。すなわち、2つの指入力信
号Ain、Binが重なる場合である。このような場合
には、入力操作時に手袋の超音波発信素子より発信され
る超音波を、周波数変調、もしくは異なる位相、もしく
は一定時間間隔をもっての複数回数の発信にすることに
より、同時キー入力に対して2種類以上の超音波が、ま
た特定の周波数以外の超音波が受信されたときにはゲー
トが閉ざされ装置が作動しないようにして、誤動作を防
止する。すなわち、識別信号A、B等により識別する。
FIG. 11 is a graph of time and signal showing an example of simultaneous input of two fingers. That is, this is the case where the two finger input signals Ain and Bin overlap. In such a case, the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitting element of the glove during the input operation can be frequency-modulated or transmitted multiple times at different phases or at fixed time intervals, so that simultaneous key input can be performed. On the other hand, when two or more kinds of ultrasonic waves or ultrasonic waves of a frequency other than a specific frequency are received, the gate is closed to prevent the device from operating, thereby preventing malfunction. That is, the identification signals A and B are used for identification.

【0019】更に誤動作対策として、超音波の手袋の発
信素子・本体の受信素子間の走行時間△Tのあいだの入
力操作、すなわち手袋側の電磁波発信による本体側の電
磁波受信は、△Tのあいだゲートを閉ざして作動しない
ようにする。
Further, as a countermeasure against malfunction, the input operation during the traveling time ΔT between the ultrasonic glove transmitting element and the main body receiving element, that is, the main body side electromagnetic wave reception by the glove side electromagnetic wave transmission is during ΔT. Close the gate to prevent it from operating.

【0020】図12は情報処理装置における手指の位置
確認学習機構の一実施例のブロック図である。仮にAと
いう文字を学習するとき、表示装置1201に”A”を
示し、操作者1202はAをタイプする。演算装置12
03と、入力検出番地発生回路1204により、データ
A*を読み取り変換データA*をアドレスとして正しい
データAを対照表記憶回路1205に読み込ませる。読
み出しはA*入力に対してデータAを出力することで行
われる。対照表は不揮発性メモリにして、電源が切れて
も消滅しないようにする。
FIG. 12 is a block diagram of an embodiment of a finger position confirmation learning mechanism in the information processing apparatus. When learning the letter A, the display device 1201 indicates "A", and the operator 1202 types A. Arithmetic unit 12
03 and the input detection address generation circuit 1204, the data A * is read and the correct data A is read into the comparison table storage circuit 1205 by using the conversion data A * as an address. Reading is performed by outputting the data A to the A * input. The reference table should be a non-volatile memory so that it will not disappear even when the power is turned off.

【0021】図13は電源を必要としない超音波電磁波
両発信機構である。分極した振動片1310をトリガ部
材1312で叩くと、周波数を調整した超音波1314
が振動片1310から発信される。同時に発生したリン
キングを含むパルス電圧はダイオード1316を介して
LC共振回路1322に供給され、LC共振周波数の減
衰信号が発生しアンテナ1326を介して電磁波133
4が発信される。また発信される電磁波の周波数はコン
デンサ1318と、コイル1320,1324によって
決定される。
FIG. 13 shows an ultrasonic electromagnetic wave transmitting mechanism which does not require a power source. When the polarized vibrating piece 1310 is hit with the trigger member 1312, the ultrasonic wave 1314 with the adjusted frequency is obtained.
Is transmitted from the vibrating piece 1310. The pulse voltage including the linking generated at the same time is supplied to the LC resonance circuit 1322 via the diode 1316, an attenuation signal of the LC resonance frequency is generated, and the electromagnetic wave 133 is transmitted via the antenna 1326.
4 is transmitted. The frequency of the electromagnetic wave transmitted is determined by the capacitor 1318 and the coils 1320 and 1324.

【0022】図14は超音波発信素子を用いた超音波発
信機構と電磁波発信素子を用いた電磁波発信機構を施し
た手袋の一指先の例を示した概略図である。仮想キーボ
ード上において、操作者の指先がキー入力操作を行う
と、指先スイッチ1412が仮想キーボードに対応する
卓上などに触れ作動し、同時に超音波発信素子1414
より超音波1428が発信され、またLC共振回路14
16を通ってアンテナ1430より電磁波1418が発
せられる。また各指先から発せられる超音波1428と
電磁波1418をそれぞれ固有の周波数または変調を加
え区別できるようにしておくと図11に示したように同
時キー入力に対応できるようになる。
FIG. 14 is a schematic view showing an example of a fingertip of a glove provided with an ultrasonic wave transmitting mechanism using an ultrasonic wave transmitting element and an electromagnetic wave transmitting mechanism using an electromagnetic wave transmitting element. When the operator's fingertip performs a key input operation on the virtual keyboard, the fingertip switch 1412 touches a tabletop or the like corresponding to the virtual keyboard to operate, and at the same time, the ultrasonic transmission element 1414 is operated.
More ultrasonic waves 1428 are transmitted, and the LC resonance circuit 14
Electromagnetic wave 1418 is emitted from antenna 1430 through 16. Further, if the ultrasonic waves 1428 and the electromagnetic waves 1418 emitted from the fingertips can be distinguished by adding their own frequencies or modulations, simultaneous key input can be performed as shown in FIG.

【0023】図15はキー入力を指の曲げより検出する
スイッチ機構の一実施例の概略図である。手指の曲げを
検出する指形状検出素子(スライド抵抗)とリアクショ
ンを発生させるためのモータを、超音波発信素子と電磁
波発信素子を施した手袋の各手指に構成する。仮想キー
ボード上において操作者が入力動作を手指1528を曲
げることによって行うと、ワイヤ1514はフレキシブ
ルスリーブ1524を通って指先方向に引かれ、指形状
検出素子1512が作動することによって、超音波およ
び電磁波が発信され、各受信素子によって指先の位置が
検出される。このとき本体側で対応キーを入力すると直
ちにモータ1520が作動し、プーリー1518を介し
てワイヤ1514を巻き上げる。それにより指先ストッ
パ1522からワイヤ1514を介して引っ張り返さ
れ、手指1528は通常状態に戻る。この装置の特徴
は、卓などを必要とせず空中においてもキー入力が可能
であるということと、リアクションを施して有るため空
中でのキー入力操作に対してもキータッチの操作感が存
在することである。
FIG. 15 is a schematic view of an embodiment of a switch mechanism for detecting a key input by bending a finger. A finger shape detecting element (slide resistance) for detecting bending of a finger and a motor for generating a reaction are formed in each finger of a glove provided with an ultrasonic wave transmitting element and an electromagnetic wave transmitting element. When the operator performs an input operation by bending a finger 1528 on the virtual keyboard, the wire 1514 is pulled toward the fingertip through the flexible sleeve 1524, and the finger shape detecting element 1512 operates, whereby ultrasonic waves and electromagnetic waves are generated. The signal is transmitted and the position of the fingertip is detected by each receiving element. At this time, when the corresponding key is input on the main body side, the motor 1520 is activated immediately and the wire 1514 is wound up via the pulley 1518. As a result, it is pulled back from the fingertip stopper 1522 via the wire 1514, and the fingers 1528 return to the normal state. The feature of this device is that it allows key input even in the air without the need for a desk, etc., and because it has a reaction, it has a key touch operation feeling even for key input operation in the air. Is.

【0024】図16は図15における指の曲げを検出す
る指形状検出素子とリアクション発生機構の一実施例を
示す。図15における手指1528の曲げに応じてポテ
ンショメータの摘み1614が変化しポテンショメータ
1616の出力Vr1622も変化するが、Vr162
2はリアクション算出用演算回路を含む演算装置160
2に入力され解析される。その結果、入力と認められる
と演算装置1602より出力Vc1620を発生し、増
幅回路1612を介して(Vc−Vr)でモータ160
8をドライブし、プーリー1610を介してワイヤでポ
テンショメータの摘み1614を変化させ、ポテンショ
メータの出力Vr1622を調節して通常状態に戻す。
またリアクションの強弱はアンプゲイン1618或いは
電流制限抵抗1604を変化させることで調節が可能と
なる。
FIG. 16 shows an embodiment of the finger shape detecting element and reaction generating mechanism for detecting the bending of the finger in FIG. Although the knob 1614 of the potentiometer changes according to the bending of the finger 1528 in FIG. 15 and the output Vr1622 of the potentiometer 1616 also changes, Vr162.
2 is an arithmetic unit 160 including an arithmetic circuit for reaction calculation
2 is input and analyzed. As a result, when it is recognized as an input, the output Vc1620 is generated from the arithmetic unit 1602, and the motor 160 is generated at (Vc-Vr) via the amplifier circuit 1612.
8 to drive potentiometer knob 1614 with a wire via pulley 1610 to adjust potentiometer output Vr1622 to return to a normal state.
Further, the strength of the reaction can be adjusted by changing the amplifier gain 1618 or the current limiting resistor 1604.

【0025】図17(a)は図16におけるポテンショ
メータ出力電圧Vrと演算出力Vcの関係を、図17
(b)は指曲げ角度Θと指反力Fの関係を示したグラフ
である。ポテンショメータ出力電圧Vrは指曲げ角度Θ
と比例して増大するが、ある程度指を曲げた時点で、指
先が仮想キーボードの入力キーに触れることに対するリ
アクションを必要とするために、演算装置側では演算出
力Vcの値を上げる。それに比例して指反力Fも増大
し、操作者は指先でキーに触れた感触を得るのである。
更にある程度まで入力キーを押し込むと演算出力Vcは
減少し、指反力Fも減るので指先に力がかからなくなる
が、更にキーを押し込むと演算出力Vcが最大にまで増
大し、それに比例して指反力Fも最大に増え、指先はそ
れ以上キーを押し込めなくなる。
FIG. 17A shows the relationship between the potentiometer output voltage Vr and the operation output Vc in FIG.
(B) is a graph showing the relationship between the finger bending angle Θ and the finger reaction force F. The potentiometer output voltage Vr is the finger bending angle Θ
However, since the reaction is required for the fingertip to touch the input key of the virtual keyboard when the finger is bent to some extent, the value of the operation output Vc is increased on the operation device side. The finger reaction force F also increases in proportion to this, and the operator feels as if he / she touched the key with his / her fingertip.
When the input key is pushed further to some extent, the calculation output Vc decreases and the finger reaction force F also decreases, so that no force is applied to the fingertip, but when the key is further pressed, the calculation output Vc increases to the maximum, and in proportion thereto. The finger reaction force F also increases to the maximum, and the fingertip cannot press the key any further.

【0026】(実施例2)図18は本発明の第2の実施
例の情報入力装置の概略図である。超音波発信素子1
803と超音波発信素子1804とからそれぞれ一定
時間間隔をもって超音波を発信する。ここで、超音波発
信素子1803と超音波発信素子1804の発信の
タイミングに、超音波が仮想キーボード領域を伝搬する
時間に比べて十分長い時間のずれを設定しておく。超音
波受信素子1801と電磁波発信素子1802とを施し
た手袋を装着した操作者が、既に形成されている仮想キ
ーボード上において入力操作を行うと、操作した指に対
応する超音波受信素子1801において該超音波を受信
する。受信すると直ちに電磁波発信素子1802より電
磁波を発信させ、電磁波受信素子1805において該電
磁波を受信することで超音波発信素子1803と超音
波発信素子1804からそれぞれ発信された超音波の
伝播時間を制御部1806において計測する。すなわ
ち、超音波発信素子の発信開始から、電磁波のストップ
信号までの時間を計測する。これより、対応する指先の
位置を検出し、仮想キーボードのキー配列との対照より
キーを特定し、情報処理装置1807に入力する。
(Embodiment 2) FIG. 18 is a schematic diagram of an information input device according to a second embodiment of the present invention. Ultrasonic wave transmission element 1
The ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic wave transmitting element 803 and the ultrasonic wave transmitting element 1804 at fixed time intervals. Here, the transmission timings of the ultrasonic wave transmitting element 1803 and the ultrasonic wave transmitting element 1804 are set to have a time difference sufficiently longer than the time it takes for the ultrasonic waves to propagate through the virtual keyboard area. When an operator wearing gloves provided with the ultrasonic receiving element 1801 and the electromagnetic wave transmitting element 1802 performs an input operation on the already formed virtual keyboard, the ultrasonic receiving element 1801 corresponding to the operated finger is Receive ultrasonic waves. Immediately upon reception, an electromagnetic wave is emitted from the electromagnetic wave transmitting element 1802, and the electromagnetic wave is received by the electromagnetic wave receiving element 1805, whereby the propagation time of the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 1803 and the ultrasonic wave transmitting element 1804 is controlled by the control unit 1806. Measure at. That is, the time from the start of transmission of the ultrasonic wave transmission element to the stop signal of the electromagnetic wave is measured. From this, the position of the corresponding fingertip is detected, the key is specified by comparison with the key layout of the virtual keyboard, and the key is input to the information processing device 1807.

【0027】図19は実施例2における本体の構成図で
ある。電磁波受信素子1805と、複数の超音波発信素
子1803、1804と制御部1806とから成る。制
御部1806は計時計数回路1904、演算回路190
5、および操作者のモデルキー入力に対応して記憶し学
習して形成された仮想キーボードキー配列学習機構19
06とから構成される。
FIG. 19 is a block diagram of the main body in the second embodiment. The electromagnetic wave receiving element 1805 includes a plurality of ultrasonic wave transmitting elements 1803 and 1804 and a control unit 1806. The control unit 1806 includes a total clock number circuit 1904 and an arithmetic circuit 190.
5, and a virtual keyboard key arrangement learning mechanism 19 formed by storing and learning corresponding to the operator's model key input
And 06.

【0028】操作者が入力操作を行うと、本体の超音波
発信素子1803、1804から発信された超音波を手
袋に備え付けられた超音波受信素子で受信し、直ちに電
磁波で返信する。該電磁波を電磁波受信素子1805に
おいて受信することで該超音波の伝播時間を計時計数回
路1904において計測し、計測結果と各超音波発信素
子1803、1804間距離より演算回路1905にお
いて入力に対応した指先の位置を検出し、仮想キーボー
ドキー配列学習機構1906において検出結果と対照し
て入力キーを特定し、情報処理装置1907に入力す
る。
When the operator performs an input operation, the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitting elements 1803 and 1804 of the main body are received by the ultrasonic wave receiving element attached to the glove and immediately returned as an electromagnetic wave. When the electromagnetic wave is received by the electromagnetic wave receiving element 1805, the propagation time of the ultrasonic wave is measured by the clock counting circuit 1904, and the calculation circuit 1905 responds to the input based on the measurement result and the distance between the ultrasonic wave transmitting elements 1803 and 1804. The position of the fingertip is detected, an input key is specified by the virtual keyboard key layout learning mechanism 1906 in comparison with the detection result, and the input key is input to the information processing device 1907.

【0029】図20は指先の2次元位置検出の原理図で
ある。超音波発信素子1803と超音波発信素子1
804はそれぞれ一定時間間隔をもって超音波を発して
いる。超音波発信素子1803より発信した超音波を
仮想キーボード上で入力操作をした指に対応する超音波
受信素子1801によって受信されると、同時に電磁波
発信素子1802より電磁波が発信され、電磁波受信素
子1805において該電磁波を受信することで該超音波
の伝播時間を測定し、後に超音波発信素子1804よ
り超音波を発信し、同様に超音波受信素子1801での
受信と同時に電磁波発信素子1802から電磁波を発信
し、電磁波受信素子1805において電磁波を受信する
ことにより、それぞれの該超音波の伝播時間から超音波
発信素子1803と超音波発信素子1804と、超
音波受信素子1805とのそれぞれの距離L,Rを求
め、超音波素子間距離L0と、L,Rよりピタゴラスの
定理から指先の位置検出を行う。
FIG. 20 shows the principle of detecting the two-dimensional position of the fingertip. Ultrasonic transmitting element 1803 and ultrasonic transmitting element 1
804 emits ultrasonic waves at regular time intervals. When the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 1803 is received by the ultrasonic wave receiving element 1801 corresponding to the finger that has performed an input operation on the virtual keyboard, at the same time, an electromagnetic wave is transmitted from the electromagnetic wave transmitting element 1802 and the electromagnetic wave receiving element 1805 The propagation time of the ultrasonic wave is measured by receiving the electromagnetic wave, and then the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 1804, and similarly, the electromagnetic wave is transmitted from the electromagnetic wave transmitting element 1802 at the same time as being received by the ultrasonic wave receiving element 1801. Then, by receiving the electromagnetic wave at the electromagnetic wave receiving element 1805, the distances L and R between the ultrasonic wave transmitting element 1803, the ultrasonic wave transmitting element 1804, and the ultrasonic wave receiving element 1805 can be calculated from the respective propagation times of the ultrasonic waves. Then, the position of the fingertip is detected based on the Pythagorean theorem from the distance L0 between the ultrasonic elements and L and R.

【0030】図21は実施例2のシステムダイヤグラム
である。仮想キーボード上における入力操作に際して本
体側から発せられた超音波を手袋側で受信すると電磁
波を返信し、超音波発信から一定時間△τ後に超音波
が発せられ、手袋側で受信すると同様に電磁波を返信
する。本体では超音波発信から電磁波受信までの時間を
それぞれ測定し、超音波発信素子と超音波受信素子まで
の距離をそれぞれ求め、指先の位置検出を行う。また超
音波と超音波は変調を施し区別を付け、同時入力に
よる両超音波発信の時間間隔△τ内の複数の電磁波受信
は誤動作を防止するため無効とする。
FIG. 21 is a system diagram of the second embodiment. When the glove side receives the ultrasonic waves emitted from the main body during the input operation on the virtual keyboard, the electromagnetic waves are returned and the ultrasonic waves are emitted after a certain time Δτ after the ultrasonic waves are transmitted. Reply. The main body measures the time from the transmission of ultrasonic waves to the reception of electromagnetic waves, obtains the distances between the ultrasonic transmission element and the ultrasonic reception element, and detects the position of the fingertip. Further, ultrasonic waves and ultrasonic waves are modulated and distinguished from each other, and reception of a plurality of electromagnetic waves within a time interval Δτ of both ultrasonic waves transmission by simultaneous input is invalid in order to prevent malfunction.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明において各指に発信素子を施した
場合、ペン10本分の入力となるため、従来のペン入力
に適していなかった多量のデータ入力において最適であ
る。また指1本による入力では従来のペン入力と同等と
なるため、3次元形状設計や動画製作等も同原理におい
て可能となる。
According to the present invention, when each finger is provided with a transmitting element, the input is for 10 pens, which is optimum for inputting a large amount of data which was not suitable for conventional pen input. In addition, since input with one finger is equivalent to conventional pen input, three-dimensional shape design, moving image production, etc. are also possible based on the same principle.

【0032】一方、装置の改良次第では相当の小型化が
可能となるため、キーボードの携帯時における不便さや
作業スペースの確保の問題が解決される。そして自由な
位置に仮想キーボードを設置することが可能となるた
め、例えば寝ころびながら、あるいは歩きながら、自由
なそして形式にとらわれないキータイピングが可能とな
る。
On the other hand, depending on the improvement of the device, the size can be considerably reduced, so that the problems of inconvenience when the keyboard is carried and the problem of securing a working space can be solved. Since the virtual keyboard can be installed at any position, for example, while lying down or walking, free and formless key typing is possible.

【0033】また、本装置は指先位置検出よりキー入力
をすることであるが、指先位置を3次元座標にプロット
出来るようにし、図形を描けるようにすれば、より操作
者のイメージに沿った形の物体をCRTに映すことが可
能となり、その物体を回転あるいは変形、移動等をする
ことより、より効率的に作業を捗らせることが可能とな
る。
Further, this device is to input a key by detecting a fingertip position, but if the fingertip position can be plotted in three-dimensional coordinates so that a figure can be drawn, a shape more in line with the image of the operator can be obtained. This object can be displayed on the CRT, and by rotating, deforming, or moving the object, the work can be progressed more efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の装置概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus according to a first embodiment.

【図2】従来のキーボード入力システムの概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional keyboard input system.

【図3】従来の電子ペンによる入力システムの概略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic view of a conventional electronic pen input system.

【図4】実施例1における本体構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a main body in the first embodiment.

【図5】 実施例1における
入力指先位置検出の原理図である。
FIG. 5 is a principle diagram of input fingertip position detection in the first embodiment.

【図6】 実
施例1におけるシステムダイヤグラムである。
FIG. 6 is a system diagram in the first embodiment.

【図7】(a)は実施例1の赤外線発光回路機構であ
り、(b)は実施例1の赤外線受光回路機構である。
7A is the infrared light emitting circuit mechanism of the first embodiment, and FIG. 7B is the infrared light receiving circuit mechanism of the first embodiment.

【図8】 実施例1における水晶発振を用いた
超音波電磁波両発振回路である。
FIG. 8 is an ultrasonic electromagnetic wave dual oscillation circuit using crystal oscillation in the first embodiment.

【図9】 図8に示す回路の各部の波形である。9 is a waveform of each part of the circuit shown in FIG.

【図10】 図8の回路に対する受信
器および距離測定のためのカウンタを備えた回路であ
る。
10 is a circuit with a receiver for the circuit of FIG. 8 and a counter for distance measurement.

【図11】 実施例1の複数の同時キ
ー入力に対する時間と信号の関係図である。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between time and signals for a plurality of simultaneous key inputs in the first embodiment.

【図12】 実施例1の本体における
キー配列位置記憶学習機構である。
FIG. 12 is a key layout position memory learning mechanism in the main body of the first embodiment.

【図13】 実施例1に用いる別の超
音波と電磁波を発信する回路機構である。
FIG. 13 is another circuit mechanism for transmitting ultrasonic waves and electromagnetic waves used in the first embodiment.

【図14】 実施例1の圧力スイッチ
と超音波発信器と電磁波発信器を指先に施した例の概略
図である。
FIG. 14 is a schematic diagram of an example in which the pressure switch, the ultrasonic wave transmitter, and the electromagnetic wave transmitter of the first embodiment are applied to a fingertip.

【図15】 実施例1の指形状検出素
子機構とリアクション発生機構の概略図である。
FIG. 15 is a schematic diagram of a finger shape detection element mechanism and a reaction generation mechanism of the first embodiment.

【図16】 実施例1のリアクション
発生機構の回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram of a reaction generating mechanism according to the first embodiment.

【図17】 (a)は図16における
演算出力Vcとポテンショメータ出力電圧Vrの関係を
示すグラフであり、(b)は図16における指反力Fと
指曲げ角度Θの関係を示すグラフである。
17A is a graph showing the relationship between the operation output Vc and the potentiometer output voltage Vr in FIG. 16, and FIG. 17B is a graph showing the relationship between the finger reaction force F and the finger bending angle Θ in FIG. .

【図18】実施例2の装置概略図である。FIG. 18 is a schematic diagram of an apparatus of Example 2.

【図19】実施例2における本体構成図である。FIG. 19 is a configuration diagram of a main body according to the second embodiment.

【図20】実施例2における入力指先位置検出の原理図
である。
FIG. 20 is a principle diagram of input fingertip position detection in the second embodiment.

【図21】実施例2におけるシステムダイヤグラムであ
る。
FIG. 21 is a system diagram in Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 超音波発信素子 102 電磁波発信素子 103 超音波受信素子 104 超音波受信素子 105 電磁波受信素子 106 制御部 401 計時計数回路 402 演算回路 403 仮想キーボードキー配列学習機構 1801 超音波受信素子 1802 電磁波発信素子 1803 超音波発信素子 1804 超音波発信素子 1805 電磁波受信素子 1806 制御部 1904 計時計数回路 1905 演算回路 1906 仮想キーボードキー配列学習機構 Reference Signs List 101 ultrasonic wave transmitting element 102 electromagnetic wave transmitting element 103 ultrasonic wave receiving element 104 ultrasonic wave receiving element 105 electromagnetic wave receiving element 106 control unit 401 counting clock circuit 402 arithmetic circuit 403 virtual keyboard key arrangement learning mechanism 1801 ultrasonic wave receiving element 1802 electromagnetic wave transmitting element Reference numeral 1803 ultrasonic wave transmitting element 1804 ultrasonic wave transmitting element 1805 electromagnetic wave receiving element 1806 control unit 1904 total clock number circuit 1905 arithmetic circuit 1906 virtual keyboard key arrangement learning mechanism

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 仮想キーボードを操作する操作者の手に
装着される操作装置と本体とから成り、該操作装置は、
操作者の各指に対応して設けられ、指の動作に応じて作
動するスイッチと、各指に対応して設けられ、各指の前
記スイッチにより動作を開始する超音波発信素子と、前
記スイッチのいずれかが作動した時、超音波より伝搬速
度の速いリセット信号を発生するリセット信号発信手段
と、該リセット信号を本体に伝達するリセット信号伝達
手段とを有し、本体は所定の距離をおいて設置された複
数の超音波受信素子と、リセット信号受信手段と、制御
部を有し、該制御部は操作者にモデルキー入力操作を指
示して前記操作者に対応した前記仮想キーボードのキー
配列を記憶するキー配列記憶手段と、前記スイッチが作
動した時、前記リセット信号受信手段がリセット信号を
受信した時点から、前記各超音波受信素子が超音波を受
信する時点までの時間を測定し、作動したスイッチに対
応する指の位置を演算するともに、キー配列記憶手段の
データと照合してキーを特定する、キー特定手段を備え
たことを特徴とする情報入力装置。
1. An operating device mounted on the hand of an operator who operates a virtual keyboard, and a main body, the operating device comprising:
A switch that is provided corresponding to each finger of the operator and that operates according to the movement of the finger, an ultrasonic transmission element that is provided corresponding to each finger and that starts operation by the switch of each finger, and the switch When any one of them operates, it has a reset signal transmitting means for generating a reset signal having a propagation speed faster than ultrasonic waves, and a reset signal transmitting means for transmitting the reset signal to the main body, and the main body is kept at a predetermined distance. A plurality of ultrasonic receiving elements installed, a reset signal receiving means, and a control unit, and the control unit instructs the operator to perform a model key input operation, and keys of the virtual keyboard corresponding to the operator. When a key array storage means for storing an array and the switch are operated, from a time point when the reset signal receiving means receives a reset signal to a time point when each of the ultrasonic wave receiving elements receives an ultrasonic wave. During measured, both for calculating the position of the finger corresponding to the actuated switch, identifying the key against the data in the key array storage unit, the information input device comprising the key specifying unit.
【請求項2】 仮想キーボードを操作する操作者の手に
装着される操作装置と本体とから成り、該操作装置は、
操作者の各指に対応して設けられ、指の動作に応じて作
動するスイッチと、操作者の各指に対応して設けられ、
各指の前記スイッチにより動作を開始する超音波受信素
子と、前記超音波受信素子の受信と同時に、超音波より
伝搬速度の速いストップ信号を発信するストップ信号発
信手段と、該ストップ信号を本体に伝達するストップ信
号伝達手段とを有し、本体は所定の距離をおいて設置さ
れ、所定の周期で、かつ互いに仮想キーボードの範囲を
伝搬する時間に比べ十分な時間間隔をおいて発信を開始
する複数の超音波発信素子と、ストップ信号受信手段
と、制御部を有し、該制御部は操作者にモデルキー入力
操作を指示して前記操作者に対応した前記仮想キーボー
ドのキー配列を記憶するキー配列記憶手段と、前記スイ
ッチが作動した時、各超音波発信素子の最後の信号の発
信時点から前記ストップ信号受信手段が各超音波発信素
子に対応するストップ信号を受信する時点までの時間を
測定し、作動したスイッチに対応する指の位置を演算す
るともに、キー配列記憶手段のデータと照合してキーを
特定するキー特定手段を備えたことを特徴とする情報入
力装置。
2. An operating device mounted on the hand of an operator who operates a virtual keyboard, and a main body, the operating device comprising:
A switch that is provided for each finger of the operator and that operates in response to the movement of the finger, and that is provided for each finger of the operator,
An ultrasonic receiving element which starts operation by the switch of each finger, a stop signal transmitting means for transmitting a stop signal having a propagation speed faster than ultrasonic waves at the same time as reception of the ultrasonic receiving element, and the stop signal in the main body And a stop signal transmitting means for transmitting, the main body is installed at a predetermined distance, and starts transmission at a predetermined cycle and at a sufficient time interval compared to the time of propagating in the range of the virtual keyboard with each other. It has a plurality of ultrasonic wave transmitting elements, a stop signal receiving means, and a control unit, and the control unit instructs the operator to perform a model key input operation and stores the key arrangement of the virtual keyboard corresponding to the operator. When the key arrangement storage means and the switch are activated, the stop signal receiving means corresponds to each ultrasonic wave transmitting element from the time when the last signal of each ultrasonic wave transmitting element is transmitted. It is characterized in that the time until the signal is received is measured, the position of the finger corresponding to the operated switch is calculated, and the key specifying means for specifying the key by collating with the data in the key arrangement storing means is provided. Information input device.
【請求項3】 リセット信号発信手段が電磁波発信素子
であり、リセット信号受信手段が電磁波受信素子である
ことを特徴とする請求項1に記載の情報入力装置。
3. The information input device according to claim 1, wherein the reset signal transmitting means is an electromagnetic wave transmitting element, and the reset signal receiving means is an electromagnetic wave receiving element.
【請求項4】 ストップ信号発信手段が電磁波発信素子
であり、ストップ信号受信手段が電磁波受信素子である
ことを特徴とする請求項2に記載の情報入力装置。
4. The information input device according to claim 2, wherein the stop signal transmitting means is an electromagnetic wave transmitting element, and the stop signal receiving means is an electromagnetic wave receiving element.
【請求項5】 超音波が複数の周波数の多重変調音波で
行うことを特徴とする請求項1、または2記載の情報入
力装置。
5. The information input device according to claim 1, wherein the ultrasonic wave is a multiple modulated sound wave having a plurality of frequencies.
【請求項6】 複数の超音波が同時に検出された場合、
キー入力を無効とする機能を、キー特定手段が有するこ
とを特徴とする請求項3に記載の情報入力装置。
6. When a plurality of ultrasonic waves are detected at the same time,
The information input device according to claim 3, wherein the key specifying unit has a function of invalidating the key input.
【請求項7】 複数の周波数の電磁波が同時に受信され
たとき、キー入力を無効とする機能を、キー特定手段が
有することを特徴とする請求項4に記載の情報入力装
置。
7. The information input device according to claim 4, wherein the key specifying means has a function of invalidating a key input when electromagnetic waves of a plurality of frequencies are simultaneously received.
【請求項8】 電磁波は赤外線発光ダイオードから発光
される赤外線であることを特徴とする請求項3または4
に記載の情報入力装置。
8. The electromagnetic wave is infrared light emitted from an infrared light emitting diode.
Information input device described in.
【請求項9】 超音波は分極した圧電体コンデンサの機
械共振振動により発生する超音波であり、電磁波は該機
械共振時に励起される電気共振回路からの放射電波であ
ることを特徴とする請求項3または4に記載の情報入力
装置
9. The ultrasonic wave is an ultrasonic wave generated by mechanical resonance vibration of a polarized piezoelectric capacitor, and the electromagnetic wave is a radio wave radiated from an electric resonance circuit excited at the mechanical resonance. Information input device described in 3 or 4
【請求項10】 スイッチは、指先腹側に取り付けられ
た圧力スイッチを備え、指先が机等に接触した際に作動
することを特徴とする請求項1または2に記載の情報入
力装置。
10. The information input device according to claim 1, wherein the switch includes a pressure switch attached to the side of the fingertip and is activated when the fingertip comes into contact with a desk or the like.
【請求項11】 スイッチは指形状検出素子を備え、指
の曲げを検出して作動することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の情報入力装置。
11. The information input device according to claim 1, wherein the switch includes a finger shape detecting element, and operates by detecting bending of a finger.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6525717B1 (en) 1999-12-17 2003-02-25 International Business Machines Corporation Input device that analyzes acoustical signatures
JP2003528382A (en) * 2000-03-21 2003-09-24 レナード ライフェル Data input by retroreflector for multi-user
JP2009134761A (en) * 2009-03-16 2009-06-18 Hitachi Ltd Contactless input interface device and information terminal device
US8213264B2 (en) 2009-06-08 2012-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and device of measuring location, and moving object

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