JPH1026564A - 情報入力装置 - Google Patents

情報入力装置

Info

Publication number
JPH1026564A
JPH1026564A JP19828396A JP19828396A JPH1026564A JP H1026564 A JPH1026564 A JP H1026564A JP 19828396 A JP19828396 A JP 19828396A JP 19828396 A JP19828396 A JP 19828396A JP H1026564 A JPH1026564 A JP H1026564A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information input
input device
plate
laser light
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19828396A
Other languages
English (en)
Inventor
Akiyoshi Ono
晃義 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP19828396A priority Critical patent/JPH1026564A/ja
Publication of JPH1026564A publication Critical patent/JPH1026564A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化、信号処理回路の簡略化、耐久性の向
上等を図る。 【解決手段】 情報入力装置10は、指Mからの押圧力
Fによって変形するゴム膜12と、ゴム膜12に対して
レーザ光Lを照射するとともにレーザ光Lとゴム膜12
からの反射光Lrとを混合することにより鋸歯状波信号
Sを出力するレーザ光照射手段14と、鋸歯状波信号S
に基づきドップラ周波数fD に対応するパルス幅のパル
ス信号Pを出力する押圧力検出手段16と、ゴム膜12
を張設した開口部18aを有するとともにゴム膜12に
対向する位置にレーザ光照射手段14を固設した筐体1
8とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、押圧力の強弱を情
報として入力する情報入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこのような情報入力装置として、
エンコーダによりスイッチの変位量を出力するもの、内
部クロックで時間計測を行い固定した距離の接点間でス
イッチ移動時間を出力するもの、スイッチに付けられた
加速度ピックアップにより加速度信号を出力するもの等
が知られている(例えば、特開昭59-12492号公報、特開
平4-301890号公報等。)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
情報入力装置では、次のような問題があった。スイッチ
の変位量の抽出や接点間の移動時間の抽出を行うもので
は、ストロークの大きいスイッチが必要となるので、大
型化する。圧電素子や加速度ピックアップを利用するも
のでは、出力変化がアナログ信号であるためA/D変換
器等が必要となり、信号処理回路が複雑化する。また、
これらの従来技術では、機械的接点が必要となるため磨
耗等により耐久性に限界がある。
【0004】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、小型化、信号
処理回路の簡略化、耐久性の向上等を図ることのできる
情報入力装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る情報入力装
置は、上記目的を達成するためになされたものであり、
測定対象からの押圧力によって変形する弾性を有する板
状体と、この板状体に対してレーザ光を照射するととも
に当該レーザ光と前記板状体からの反射光とを混合する
ことにより鋸歯状波信号を出力するレーザ光照射手段
と、このレーザ光照射手段から出力された鋸歯状波信号
に基づきドップラ周波数に対応するパルス幅のパルス信
号を出力する押圧力検出手段と、前記板状体を張設した
開口部を有するとともに当該板状体に対向する位置に前
記レーザ光照射手段を固設した筐体とを備えたものであ
る。また、前記板状体をゴム膜としてもよい。さらに、
前記情報入力装置を複数個備え、それぞれの前記板状体
を縦横に配列したものとしてもよい。
【0006】板状体を例えば指で押すと、指の押圧力と
板状体の復元力とが釣り合うところまで板状体が変形す
る。押圧力が大きいほど、板状体の変形速度が早く、変
形量も大きい。一方、レーザ光照射手段は、板状体に対
してレーザ光を照射し、このレーザ光と板状体からの反
射光とを混合することにより、押圧力の影響を受けたド
ップラ周波数を中心とする鋸歯状波信号を出力する。押
圧力検出手段は、鋸歯状波信号に基づき、ドップラ周波
数に対応するパルス幅のパルス信号を出力する。例え
ば、ドップラ周波数が高いほどパルス幅を小さくする
と、板状体の変形速度が早いほど、すなわち押圧力が大
きいほど、パルス幅は小さくなる。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る情報入力装
置の一実施形態を示す一部をブロック化した断面図であ
る。以下、この図面に基づき説明する。
【0008】本実施形態の情報入力装置10は、指Mか
らの押圧力Fによって変形するゴム膜12と、ゴム膜1
2に対してレーザ光Lを照射するとともにレーザ光Lと
ゴム膜12からの反射光Lrとを混合することにより鋸
歯状波信号Sを出力するレーザ光照射手段14と、レー
ザ光照射手段14から出力された鋸歯状波信号Sに基づ
きドップラ周波数fD に対応するパルス幅のパルス信号
Pを出力する押圧力検出手段16と、ゴム膜12を張設
した開口部18aを有するとともにゴム膜12に対向す
る位置にレーザ光照射手段14を固設した筐体18とを
備えている。
【0009】ゴム膜12の材質は、天然ゴム、又は熱可
塑性エラストマーなどの合成ゴムであり、不透明又は半
透明であることが好ましい。ゴム膜12が不透明又は半
透明であれば、レーザ光Lがゴム膜12を透過して、眼
球に悪影響を与えることを防止できる。ゴム膜12の厚
さは、面積や材質によっても異なるが、例えば数mm〜数
十μm程度である。筐体18の材質は、合成樹脂又は金
属であり、不透明又は半透明であることが好ましい。ゴ
ム膜12又は筐体18が不透明又は半透明であれば、外
乱光を遮断又は低減できるので、SN比を大きくできる
ことにより測定精度をさらに向上できる。同様の理由に
より、筐体18の構造は、レーザ光照射手段14を完全
に覆ってしまうものが好ましい。
【0010】図2は、図1の情報入力装置10における
レーザ光照射手段14及び押圧力検出手段16の一例を
示すブロック図である。図3は、図2の押圧力検出手段
16における微分回路162及びゼロクロス検知回路1
63の一例を示す回路図である。図4は、押圧力検出手
段16の動作の一例を示す波形図である。以下、これら
の図面に基づき説明する。ただし、図1と同一部分は同
一符号を付すことにより重複説明を省略する。
【0011】レーザ光照射手段14は、フォトダイオー
ド141a、レーザダイオード141b及びレンズ14
1cが金属又は樹脂によって封止された構造となってお
り、このままの形で市販されているものである。レンズ
141cは、レーザ光Lを収束させなければ、不要であ
る。当然のことながら、フォトダイオード141a及び
レーザダイオード141bには、図示しない電源から駆
動用の直流電圧が印加されている。押圧力検出手段16
は、増幅回路161、微分回路162及びゼロクロス検
知回路163を備えており、図示しないプリント配線板
に実装されている電子部品によって実現されている。増
幅回路161は、一般的な回路であり、フォトダイオー
ド141aから出力された鋸歯状波信号Sを例えば1000
倍程度に増幅する。微分回路162は、オペアンプOP
1並びに外付けのコンデンサC1,C2 及び抵抗器
1 ,R2 によって構成されており、増幅回路161で
増幅された鋸歯状波信号S’の反転した微分波形Sdを
出力する。ゼロクロス検知回路163は、オペアンプO
P2並びに外付けのコンデンサC3 及び抵抗器R3 ,R
4 ,R5 ,R6 によって構成されており、微分波形Sd
の−側に相当するパルス幅Wpのパルス信号Pを出力す
る。
【0012】次に、図1乃至図4に基づき情報入力装置
10の動作を説明する。
【0013】ゴム膜12とレーザ光照射手段14とは筐
体18を介して一体化されているので、使用する毎の面
倒な光学調整は不要である。ここで、ゴム膜12を指M
で押すと、指Mの押圧力Fとゴム膜12の復元力とが釣
り合うところまでゴム膜12が変形する。押圧力Fが大
きいほど、ゴム膜12の変形速度が早く、変形量も大き
い。一方、レーザダイオード141bは、レーザ光Lを
出射している。レーザ光Lは、ゴム膜12で反射及び散
乱し反射光Lrとなる。反射光Lrは、ドップラ効果に
より押圧力Fの影響を受けたドップラ周波数fD の成分
が含まれており、その一部が再びレーザダイオード14
1bに入射し、さらにフォトダイオード141aで受光
される。フォトダイオード141aからは、ドップラ周
波数fDを中心とする鋸歯状波信号Sが出力される。鋸
歯状波信号Sについては、いわゆる自己混合型のレーザ
ドップラ速度計として、特公平7-69425 号公報、特公平
7-69426 号公報等に詳述されている。鋸歯状波信号S
は、増幅回路161で増幅されて鋸歯状波信号S’とな
る。鋸歯状波信号S’は、微分回路162で微分波形S
dに変換され、ゼロクロス検知回路163でパルス幅W
pのパルス信号Pに変換される。パルス幅Wpは、ゴム
膜12の変形速度が早いほど、すなわち押圧力Fが大き
いほど、小さくなる。したがって、パルス幅Wpによ
り、ゴム膜12を押しているか否か、及びどのくらいの
押圧力Fかを知ることができる。また、パルス信号P
は、ディジタル信号であるから、A/D変換器を設けな
くてもマイクロコンピュータ等でディジタル演算が可能
である。
【0014】次に、図5乃至図7に基づき情報入力装置
10の使用例について説明する。
【0015】図5は、情報入力装置10の第一使用例を
示す外観図である。情報入力装置10は、装着具54に
複数個組み込まれ、ゴム膜12(図1)を足52に接触
させた状態で取り付けられ、足52の筋肉の動きを検出
する。情報入力装置10によれば、普通のスイッチのよ
うなストロークを必要としないので、ごくわずかな筋肉
の動きも検出できる。装着具54は、義足50を制御す
る情報を入力する装置として使用される。
【0016】図6は、情報入力装置10の第二使用例を
示す外観図である。複数個の情報入力装置10は、それ
ぞれのゴム膜12(図1)を縦横に配列させた状態で、
筐体60に組み込まれ、心臓や肺の動きに基づく胸62
の皮膚の動きを二次元的に検出する。情報入力装置10
によれば、普通のスイッチのようなストロークを必要と
しないので、ごくわずかな皮膚の動きも検出できる。
【0017】図7は、情報入力装置10の第三使用例を
示す外観図である。複数個の情報入力装置10は、それ
ぞれのゴム膜12(図1)を手70の各指に対応する位
置に配列させた状態で、把手72に組み込まれ、各指の
動きを検出する。情報入力装置10によれば、普通のス
イッチのようなストロークを必要としないので、ごくわ
ずかな指の動きも検出できる。把手72は、バーチャル
リアリティ技術等に用いられるコンピュータ入力装置で
ある。
【0018】なお、本発明は、いうまでもなく、上記実
施形態に限定されるものではない。例えば、板状体は、
ゴム膜に限らず、金属や合成樹脂の薄板等でもよい。ま
た、板状体の形状は、膜や板に限らず、突起等としても
よい。さらに、本発明に係る情報入力装置は、声帯がな
い人のための無音マイク等にも利用できる。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る情報入力装置によれば、測
定対象からの押圧力によって変形する板状体に対してレ
ーザ光を照射し、このレーザ光とその反射光とを混合す
ることにより鋸歯状波信号を出力し、この鋸歯状波信号
に基づきドップラ周波数に対応するパルス幅のパルス信
号を出力することにより、次の効果を奏する。
【0020】.ストロークをほとんど必要としないの
で、小型化できる。.自己混合型のレーザドップラ速
度計の原理を用いているので、容易に分解能を向上でき
る。.ディジタル信号で出力することによりA/D変
換器等が不要となるので、信号処理回路を簡略化でき
る。.機械的接点が不要となるので、耐久性を向上で
きる。.板状体に対する押圧力の有無及び大きさを逐
次検出できるので、押圧動作が途中で停止したことも検
出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る情報入力装置の一実施形態を示す
一部をブロック化した断面図である。
【図2】図1の情報入力装置におけるレーザ光照射手段
及び押圧力検出手段の一例を示すブロック図である。
【図3】図2の押圧力検出手段における微分回路及びゼ
ロクロス検知回路の一例を示す回路図である。
【図4】図2の押圧力検出手段の動作の一例を示す波形
図である。
【図5】図1の情報入力装置の第一使用例を示す外観図
である。
【図6】図1の情報入力装置の第二使用例を示す外観図
である。
【図7】図1の情報入力装置の第三使用例を示す外観図
である。
【符号の説明】
10 情報入力装置 12 ゴム膜(板状体) 14 レーザ光照射手段 16 押圧力検出手段 18 筐体 18a 筐体の開口部 M 指(測定対象) L レーザ光 Lr 反射光 S 鋸歯状波信号 P パルス信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定対象からの押圧力によって変形する
    弾性を有する板状体と、この板状体に対してレーザ光を
    照射するとともに当該レーザ光と前記板状体からの反射
    光とを混合することにより鋸歯状波信号を出力するレー
    ザ光照射手段と、このレーザ光照射手段から出力された
    鋸歯状波信号に基づきドップラ周波数に対応するパルス
    幅のパルス信号を出力する押圧力検出手段と、前記板状
    体を張設した開口部を有するとともに当該板状体に対向
    する位置に前記レーザ光照射手段を固設した筐体とを備
    えた情報入力装置。
  2. 【請求項2】 前記板状体がゴム膜である、請求項1記
    載の情報入力装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の情報入力装置を複数個備
    え、それぞれの前記板状体を縦横に配列した、情報入力
    装置。
JP19828396A 1996-07-09 1996-07-09 情報入力装置 Pending JPH1026564A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19828396A JPH1026564A (ja) 1996-07-09 1996-07-09 情報入力装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19828396A JPH1026564A (ja) 1996-07-09 1996-07-09 情報入力装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1026564A true JPH1026564A (ja) 1998-01-27

Family

ID=16388555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19828396A Pending JPH1026564A (ja) 1996-07-09 1996-07-09 情報入力装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1026564A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009145085A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Univ Of Tsukuba 3次元触覚センサ及び3次元触覚センシング方法
JP2013502572A (ja) * 2009-08-17 2013-01-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Smiセンサを動作させる方法および対応のセンサ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009145085A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Univ Of Tsukuba 3次元触覚センサ及び3次元触覚センシング方法
JP2013502572A (ja) * 2009-08-17 2013-01-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Smiセンサを動作させる方法および対応のセンサ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7450250B2 (en) Method and apparatus for determining surface displacement based on an image of a retroreflector attached to the surface
US10489669B2 (en) Sensor utilising overlapping signals and method thereof
JP2002023945A (ja) ポインティング・デバイス、ポインティング・デバイスを含むコンピュータ・システム、並びに、表示装置上に表示された画像の操作方法
KR20020063925A (ko) 입력 장치의 움직임 측정 방법
JP5565463B2 (ja) 脈波センサ装置
JPH10176919A (ja) 形状入力装置
KR100868029B1 (ko) 질감 측정 장치 및 그 방법
JPH1043150A (ja) 脈波検出装置
JP3820699B2 (ja) 脈波検出装置
JPH1026564A (ja) 情報入力装置
KR890002876B1 (ko) 맥 박 계
JP3862113B2 (ja) ディジタイザ装置
JP2008200432A (ja) 振動検出デバイス
WO1996041568A1 (fr) Procede pour positionner un corps vivant, dispositif de positionnement pour obtenir une information biologique et appareil pour determiner l'information biologique
JPH11134109A (ja) 入出力機械
GB2526278A (en) Apparatus for generating sound
JP2009050498A (ja) 血流測定装置
JPH07287632A (ja) 座標検出装置
JPH09257827A (ja) 加速度検知器
US11819366B2 (en) Medical device control apparatus using a handpiece gesture and switch status, and method for controlling thereof
JPS6083126A (ja) 入力位置座標検出装置
WO2016047145A1 (ja) 測定装置、測定方法、および測定装置を備える電子機器
WO2018180375A1 (ja) 生体情報測定装置
JPH1091324A (ja) ポインティング装置
JPS61129519A (ja) 動作位置測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040416

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20040615

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041019