JPH11338597A - 手首装着型入力装置 - Google Patents
手首装着型入力装置Info
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- JPH11338597A JPH11338597A JP14383398A JP14383398A JPH11338597A JP H11338597 A JPH11338597 A JP H11338597A JP 14383398 A JP14383398 A JP 14383398A JP 14383398 A JP14383398 A JP 14383398A JP H11338597 A JPH11338597 A JP H11338597A
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- fingering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 設置の簡便な手首のみにセンサを設置して、
打指動作を検出し、コマンドや文字として入力する。 【解決手段】 手首に装着したバンドの内面に設置さ
れ、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打指
動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する５個以上の複
数の加速度センサと、該加速度センサ群の信号を受けて
ＩＣＡ法もしくはＢＳＳ法を用いて各指に由来する行指
信号の分離を行う分離手段と、該分離手段から出力され
る各指の出力毎に、打指入力に特有の８０〜２００Ｈｚ
の周波数領域の有無を検出する打指検出手段と、該打指
検出手段から得られた各指の打指タイミングの相互関係
を受けて、コマンドや文字を組み立ててホストコンピュ
ータに送出するコマンド生成手段とを備えた手首装着型
入力装置である。
打指動作を検出し、コマンドや文字として入力する。 【解決手段】 手首に装着したバンドの内面に設置さ
れ、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打指
動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する５個以上の複
数の加速度センサと、該加速度センサ群の信号を受けて
ＩＣＡ法もしくはＢＳＳ法を用いて各指に由来する行指
信号の分離を行う分離手段と、該分離手段から出力され
る各指の出力毎に、打指入力に特有の８０〜２００Ｈｚ
の周波数領域の有無を検出する打指検出手段と、該打指
検出手段から得られた各指の打指タイミングの相互関係
を受けて、コマンドや文字を組み立ててホストコンピュ
ータに送出するコマンド生成手段とを備えた手首装着型
入力装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、手首装着型入力装
置に関し、特に、使用時刻、使用場所に関係なく、いつ
でもどこでも文字入力等の入力動作が行える常装着型入
力装置に関するものである。
置に関し、特に、使用時刻、使用場所に関係なく、いつ
でもどこでも文字入力等の入力動作が行える常装着型入
力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、指先の打指によって入力を行う手
首装着型入力装置としては、例えば、特許第２６９８３
２０号（特開平７−１２１２９４号公報）に開示されて
いる常装着型入力システムがある。この装置では指の付
け根にセンサを装着する必要があるという問題点があっ
た。また、この特開平７−１２１２９４号公報には手首
に設置した筋電センサ群によって指の弁別を行う旨の記
述があるが、センサ群の入力信号の分離手法が明らかに
されていないという問題点があった。
首装着型入力装置としては、例えば、特許第２６９８３
２０号（特開平７−１２１２９４号公報）に開示されて
いる常装着型入力システムがある。この装置では指の付
け根にセンサを装着する必要があるという問題点があっ
た。また、この特開平７−１２１２９４号公報には手首
に設置した筋電センサ群によって指の弁別を行う旨の記
述があるが、センサ群の入力信号の分離手法が明らかに
されていないという問題点があった。
【０００３】また、手首にセンサを設置したものには、
例えば、特願平９−６３４号に開示されている「常装着
型電話装置」がある。この装置は、指の弁別ができない
という問題点があった。
例えば、特願平９−６３４号に開示されている「常装着
型電話装置」がある。この装置は、指の弁別ができない
という問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、手首
周囲に設置した複数個の衝撃（加速度）センサを用い
て、打指した指の弁別を行い、コマンドや文字の入力を
行うことが可能な技術を提供することにある。
周囲に設置した複数個の衝撃（加速度）センサを用い
て、打指した指の弁別を行い、コマンドや文字の入力を
行うことが可能な技術を提供することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、手首周囲に設置した
複数個の筋電センサを用いて、打指した指の弁別を行
い、コマンドや文字の入力を行うことが可能な技術を提
供することにある。
複数個の筋電センサを用いて、打指した指の弁別を行
い、コマンドや文字の入力を行うことが可能な技術を提
供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、手首周囲に設置した
衝撃（加速度）センサと、同じく手首周囲に設置した複
数個の筋電センサを用いて、打指した指の弁別を行い、
コマンドや文字の入力を行うことが可能な技術を提供す
ることにある。
衝撃（加速度）センサと、同じく手首周囲に設置した複
数個の筋電センサを用いて、打指した指の弁別を行い、
コマンドや文字の入力を行うことが可能な技術を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば以下
のとおりである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば以下
のとおりである。
【０００８】（１）手首に装着したバンドの内面に設置
され、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する５個以上の
複数の加速度センサと、該加速度センサ群の信号を受け
てＩＣＡ法もしくはＢＳＳ法を用いて各指に由来する打
指信号の分離を行う分離手段と、該分離手段から出力さ
れる各指の出力毎に、打指入力に特有の８０〜２００Ｈ
ｚの周波数領域の有無を検出する打指検出手段と、該打
指検出手段から得られた各指の打指タイミングの相互関
係を受けて、コマンドや文字を組み立ててホストコンピ
ュータに送出するコマンド生成手段とを備えた手首装着
型入力装置である。
され、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する５個以上の
複数の加速度センサと、該加速度センサ群の信号を受け
てＩＣＡ法もしくはＢＳＳ法を用いて各指に由来する打
指信号の分離を行う分離手段と、該分離手段から出力さ
れる各指の出力毎に、打指入力に特有の８０〜２００Ｈ
ｚの周波数領域の有無を検出する打指検出手段と、該打
指検出手段から得られた各指の打指タイミングの相互関
係を受けて、コマンドや文字を組み立ててホストコンピ
ュータに送出するコマンド生成手段とを備えた手首装着
型入力装置である。
【０００９】（２）手首に装着したバンドの内面に設置
され、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う筋電位を検出する５組以上の複数の筋電セ
ンサと、該筋電センサ群の信号を受けてＩＣＡ法もしく
はＢＳＳ法を用いて各指に由来する打指信号の分離を行
う分離手段と、該分離手段から出力される各指の出力を
受けて、各指毎の打指動作の有無を検出する打指検出手
段と、該打指検出手段から得られた各指の打指タイミン
グの相互関係を受けて、コマンドや文字を組み立ててホ
ストコンピュータに送出するコマンド生成手段とを備え
た手首装着型入力装置である。
され、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う筋電位を検出する５組以上の複数の筋電セ
ンサと、該筋電センサ群の信号を受けてＩＣＡ法もしく
はＢＳＳ法を用いて各指に由来する打指信号の分離を行
う分離手段と、該分離手段から出力される各指の出力を
受けて、各指毎の打指動作の有無を検出する打指検出手
段と、該打指検出手段から得られた各指の打指タイミン
グの相互関係を受けて、コマンドや文字を組み立ててホ
ストコンピュータに送出するコマンド生成手段とを備え
た手首装着型入力装置である。
【００１０】（３）手首に装着したバンドの内面に設置
され、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う筋電位を検出する５組以上の複数の筋電セ
ンサと、該筋電センサ群の信号を受けてＩＣＡ法もしく
はＢＳＳ法を用いて各指に由来する打指信号の分離を行
う分離手段と、同じく手首に装着したバンドの内面に設
置され、前記装着した手の指先で所望の支持物体を叩く
打指動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する加速度セ
ンサと、該加速度センサの信号を受けて、打指入力に特
有の８０〜２００Ｈｚの周波数領域の有無を検出してト
リガ信号を出力するトリガ送出手段と、該トリガ送出手
段からのトリガ信号を受けて、トリガ信号前後の該打指
信号の相互関係から、打指が行なわれた指の組合せを決
定する打指検出手段と、該打指検出手段から得られた各
指の打指タイミングの相互関係を受けて、コマンドや文
字を組み立ててホストコンピユータに送出するコマンド
生成手段とを備えた手首装着型入力装置である。
され、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う筋電位を検出する５組以上の複数の筋電セ
ンサと、該筋電センサ群の信号を受けてＩＣＡ法もしく
はＢＳＳ法を用いて各指に由来する打指信号の分離を行
う分離手段と、同じく手首に装着したバンドの内面に設
置され、前記装着した手の指先で所望の支持物体を叩く
打指動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する加速度セ
ンサと、該加速度センサの信号を受けて、打指入力に特
有の８０〜２００Ｈｚの周波数領域の有無を検出してト
リガ信号を出力するトリガ送出手段と、該トリガ送出手
段からのトリガ信号を受けて、トリガ信号前後の該打指
信号の相互関係から、打指が行なわれた指の組合せを決
定する打指検出手段と、該打指検出手段から得られた各
指の打指タイミングの相互関係を受けて、コマンドや文
字を組み立ててホストコンピユータに送出するコマンド
生成手段とを備えた手首装着型入力装置である。
【００１１】（４）手首に装着したバンドの内面に設置
され、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する５個以上の
複数の加速度センサと、該加速度センサ群の信号を受け
てＩＣＡ法もしくはＢＳＳ法を用いて各指に由来する打
指信号の分離を行う分離手段と、個人毎もしくは個人内
の各種のシチュエーションに対応する、前記分離手段の
内部状態を記録する状態テーブルと、前記分離手段から
出力される各指の出力毎に、打指入力に特有の８０〜２
００Ｈｚの周波数領域の有無を検出する打指検出手段
と、該打指検出手段から得られた各指の打指タイミング
の相互関係を受けて、コマンドや文字を組み立ててホス
トコンピュータに送出するコマンド生成手段と、キャリ
ブレーション状態において、操作者に対して打指入力す
べき指を知らせる報知手段と、該報知手段の指示に従っ
て順序もしくはランダムに打指入力を行って、前記状態
テーブルの再構成もしくは補正動作を行い、該分離手段
が正常に打指動作を検出しうるように補正する手段を備
えた手首装着型入力装置である。
され、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する５個以上の
複数の加速度センサと、該加速度センサ群の信号を受け
てＩＣＡ法もしくはＢＳＳ法を用いて各指に由来する打
指信号の分離を行う分離手段と、個人毎もしくは個人内
の各種のシチュエーションに対応する、前記分離手段の
内部状態を記録する状態テーブルと、前記分離手段から
出力される各指の出力毎に、打指入力に特有の８０〜２
００Ｈｚの周波数領域の有無を検出する打指検出手段
と、該打指検出手段から得られた各指の打指タイミング
の相互関係を受けて、コマンドや文字を組み立ててホス
トコンピュータに送出するコマンド生成手段と、キャリ
ブレーション状態において、操作者に対して打指入力す
べき指を知らせる報知手段と、該報知手段の指示に従っ
て順序もしくはランダムに打指入力を行って、前記状態
テーブルの再構成もしくは補正動作を行い、該分離手段
が正常に打指動作を検出しうるように補正する手段を備
えた手首装着型入力装置である。
【００１２】（５）前記分離手段は、衝撃（加速度）も
しくは筋電センサ群の入力信号を指毎に分離するＩＣＡ
（Ｉndependent Ｃomponent Ａnalysis）法もしくはＢ
ＳＳ（Ｂlind Ｓource Ｓeparation）法を用いる。
しくは筋電センサ群の入力信号を指毎に分離するＩＣＡ
（Ｉndependent Ｃomponent Ａnalysis）法もしくはＢ
ＳＳ（Ｂlind Ｓource Ｓeparation）法を用いる。
【００１３】（６）打指入力に特徴的な周波数を弁別す
る周波数弁別手段を備える。
る周波数弁別手段を備える。
【００１４】（７）操作者に対する入力指示報知手段及
び前記分離手段のキャリブレーション手段を備える。
び前記分離手段のキャリブレーション手段を備える。
【００１５】（８）分離検出された打指入力の相互タイ
ミングを解析してコマンドを生成するコマンド生成手段
を備える。
ミングを解析してコマンドを生成するコマンド生成手段
を備える。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態（実施
例）を図面を参照して詳細に説明する。
例）を図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】（実施例１）図１は本発明の実施例１の手
首装着型入力装置の概略構成を示す図であり、図２は本
実施例１の回路構成を示すブロック構成図である。
首装着型入力装置の概略構成を示す図であり、図２は本
実施例１の回路構成を示すブロック構成図である。
【００１８】本実施例１の手首装着型入力装置は、複数
の加速度センサを用いた入力装置であり、図１及び図２
に示すように、操作者の手ＨＡの手首部分には入力装置
本体ＷＴが設置されており、その手首バンドの内側に
は、衝撃（加速度）センサＳＮ１〜ＳＮ５が設置されて
いる。入力装置本体ＷＴの内部には、分離手段ＢＳ、状
態テーブルＩＴ、打指検出手段ＦＴ、コマンド生成手段
ＣＭ、コマンドテーブルＣＴ、送信器ＴＸ、バッテリＢ
Ｔ、が内蔵されている。
の加速度センサを用いた入力装置であり、図１及び図２
に示すように、操作者の手ＨＡの手首部分には入力装置
本体ＷＴが設置されており、その手首バンドの内側に
は、衝撃（加速度）センサＳＮ１〜ＳＮ５が設置されて
いる。入力装置本体ＷＴの内部には、分離手段ＢＳ、状
態テーブルＩＴ、打指検出手段ＦＴ、コマンド生成手段
ＣＭ、コマンドテーブルＣＴ、送信器ＴＸ、バッテリＢ
Ｔ、が内蔵されている。
【００１９】また、入力装置本体ＷＴの外部には、キャ
リブレーション状態を示す状態ディスプレイＦＤ、各指
に対応したガイドディスプレイＬＤ１〜ＬＤ５、入力用
ボタンＢＴ、スピーカＳＰが設置されている。
リブレーション状態を示す状態ディスプレイＦＤ、各指
に対応したガイドディスプレイＬＤ１〜ＬＤ５、入力用
ボタンＢＴ、スピーカＳＰが設置されている。
【００２０】入力装置ＷＴを装着した手ＨＡの指先Ｆ１
〜Ｆ５を用いて、支持物体上で打指動作（指先で支持物
体を叩く動作）を行うと、打指時の衝撃（加速度）が、
各指の指先Ｆ１〜Ｆ５を通じて、手首に設置された衝撃
（加速度）センサＳＮ１〜ＳＮ５に到達する。
〜Ｆ５を用いて、支持物体上で打指動作（指先で支持物
体を叩く動作）を行うと、打指時の衝撃（加速度）が、
各指の指先Ｆ１〜Ｆ５を通じて、手首に設置された衝撃
（加速度）センサＳＮ１〜ＳＮ５に到達する。
【００２１】センサＳＮ１〜ＳＮ５は、手首バンドの内
側に適当な配置で設置されているが、この場合、センサ
の設置位置と、その周囲の手首の組織の違いによって、
各々のセンサには、わずかに異なった信号が到達する。
側に適当な配置で設置されているが、この場合、センサ
の設置位置と、その周囲の手首の組織の違いによって、
各々のセンサには、わずかに異なった信号が到達する。
【００２２】これらの信号（群）から、各指毎の打指信
号を分離するのに用いられるのが、分離手段ＢＳであ
る。分離手段ＢＳには、ＩＣＡ（Ｉndependent Ｃompon
ent Ａnalysis）法もしくはＢＳＳ（Ｂlind Ｓource Ｓ
eparation）法と呼ばれる手法を用いる。
号を分離するのに用いられるのが、分離手段ＢＳであ
る。分離手段ＢＳには、ＩＣＡ（Ｉndependent Ｃompon
ent Ａnalysis）法もしくはＢＳＳ（Ｂlind Ｓource Ｓ
eparation）法と呼ばれる手法を用いる。
【００２３】ＩＣＡ（ＢＳＳ）法は、相互に独立な入力
信号を分離する手法であり、入力信号に関する情報が与
えられなくても良いという特徴を有する。ＩＣＡについ
ては、例えば、“Ｎeural Ａpproaches to Ｉndependen
t Ｃomponent Ａnalysis andＳource Ｓeparation”，
Ｊuha Ｋarhunen，Ｐroc of 4th Ｅuropian Ｓymposium
on Ａrtificial Ｎeural Ｎetwork（ESANN’96），p
p．249〜266（1996）等を参照されたい。
信号を分離する手法であり、入力信号に関する情報が与
えられなくても良いという特徴を有する。ＩＣＡについ
ては、例えば、“Ｎeural Ａpproaches to Ｉndependen
t Ｃomponent Ａnalysis andＳource Ｓeparation”，
Ｊuha Ｋarhunen，Ｐroc of 4th Ｅuropian Ｓymposium
on Ａrtificial Ｎeural Ｎetwork（ESANN’96），p
p．249〜266（1996）等を参照されたい。
【００２４】分離手段ＢＳを通すことによって、センサ
群の入力は、ＦＩ１〜ＦＩ５の各指毎の信号に分離され
る。分離された各指毎の信号Ａ１〜Ａ５は、打指検出手
段ＦＴによって、打指動作に特徴的な周波数領域（主に
８０〜２００Ｈｚ）の有無を検出され、打指パルスＰ１
〜Ｐ５として、コマンド生成手段ＣＭに送られる。
群の入力は、ＦＩ１〜ＦＩ５の各指毎の信号に分離され
る。分離された各指毎の信号Ａ１〜Ａ５は、打指検出手
段ＦＴによって、打指動作に特徴的な周波数領域（主に
８０〜２００Ｈｚ）の有無を検出され、打指パルスＰ１
〜Ｐ５として、コマンド生成手段ＣＭに送られる。
【００２５】コマンド生成手段ＣＭでは、打指パルスＰ
１〜Ｐ５の相互のタイミングから、コマンドテーブルＣ
Ｔを用いて、出力コマンドＣＭＤを決定し、送信器ＴＸ
を用いてホストコンピュータＨＳに送出する。
１〜Ｐ５の相互のタイミングから、コマンドテーブルＣ
Ｔを用いて、出力コマンドＣＭＤを決定し、送信器ＴＸ
を用いてホストコンピュータＨＳに送出する。
【００２６】なお、センサの数は指の数の５より多けれ
ば、いくつでも構わない。その場合、分離手段ＢＳの出
力（通常、センサの個数だけ存在する）のうち、出力レ
ベルの高いもの５個について考慮すれば良い。
ば、いくつでも構わない。その場合、分離手段ＢＳの出
力（通常、センサの個数だけ存在する）のうち、出力レ
ベルの高いもの５個について考慮すれば良い。
【００２７】次に、本実施例１の手首装着型入力装置に
おけるキャリブレーションの手法について述べる。
おけるキャリブレーションの手法について述べる。
【００２８】本手法においては、手首回りの組織の違い
や、センサ設置位置の個人差が大きい為、操作者毎にキ
ャリブレーションを行う必要がある。また、同一操作者
であっても、装着時のずれ等を吸収する為のキャリブレ
ーションが必要である。
や、センサ設置位置の個人差が大きい為、操作者毎にキ
ャリブレーションを行う必要がある。また、同一操作者
であっても、装着時のずれ等を吸収する為のキャリブレ
ーションが必要である。
【００２９】また、ＢＳＳ法においては、“入出力の組
み合わせは不定である”という特徴が存在するので、そ
のままでは、分離後の出力が、どの指由来の打指信号で
あるかがわからない。
み合わせは不定である”という特徴が存在するので、そ
のままでは、分離後の出力が、どの指由来の打指信号で
あるかがわからない。
【００３０】そこで、以下に示すようなキャリブレーシ
ョンを行うことで、個人差及び個内差を吸収すると共
に、各出力と指との関係を決定する。
ョンを行うことで、個人差及び個内差を吸収すると共
に、各出力と指との関係を決定する。
【００３１】図３及び図４は衝撃（加速度）センサＳＮ
１〜ＳＮ５の各出力と指との関係を決定するためのキャ
リブレーションを行う処理手順を示すフローチャートで
ある。
１〜ＳＮ５の各出力と指との関係を決定するためのキャ
リブレーションを行う処理手順を示すフローチャートで
ある。
【００３２】前記キャリブレーションを行う処理は、図
３及び図４に示す処理手順で行う。
３及び図４に示す処理手順で行う。
【００３３】１．使用開始：最も最近まで使用されてい
た分離手段ＢＳの内部状態を状態テーブルＩＴよりＢＳ
にロードする（Ｓ３０１）。
た分離手段ＢＳの内部状態を状態テーブルＩＴよりＢＳ
にロードする（Ｓ３０１）。
【００３４】２．初期化報知：状態ディスプレイ装置Ｆ
Ｄを用いて、操作者に「表示に従って打指を行う」こと
を報知する（Ｓ３０２）。この場合、スピーカＳＰによ
る音響報知を併用すると効果的である。
Ｄを用いて、操作者に「表示に従って打指を行う」こと
を報知する（Ｓ３０２）。この場合、スピーカＳＰによ
る音響報知を併用すると効果的である。
【００３５】３．初期化：順番もしくはランダムにガイ
ドディスプレイＬＤ１〜ＬＤ５を（一度に一つだけ）点
灯させ（Ｓ３０３）、操作者に点灯したガイドディスプ
レイに対応する指での打指動作を行わせる（Ｓ３０
４）。分離手段ＢＳには、打指検出手段ＦＴからのフィ
ードバック入力があり、これを用いて、ガイドディスプ
レイＬＤで指示した通りの打指動作が打指検出手段ＦＴ
から出力されたかどうかを調べる（Ｓ３０５、Ｓ３０
６）。入出力が一致していた場合は、終了フェイズに移
動する（Ｓ３０７）。
ドディスプレイＬＤ１〜ＬＤ５を（一度に一つだけ）点
灯させ（Ｓ３０３）、操作者に点灯したガイドディスプ
レイに対応する指での打指動作を行わせる（Ｓ３０
４）。分離手段ＢＳには、打指検出手段ＦＴからのフィ
ードバック入力があり、これを用いて、ガイドディスプ
レイＬＤで指示した通りの打指動作が打指検出手段ＦＴ
から出力されたかどうかを調べる（Ｓ３０５、Ｓ３０
６）。入出力が一致していた場合は、終了フェイズに移
動する（Ｓ３０７）。
【００３６】４．再初期化報知：入出力が不一致の場合
は、分離手段ＢＳの内部状態をクリアし（Ｓ３０８）、
状態ディスプレイＦＤを用いて、操作者に「自由に打指
を行う」ことを報知する（Ｓ３０９）。
は、分離手段ＢＳの内部状態をクリアし（Ｓ３０８）、
状態ディスプレイＦＤを用いて、操作者に「自由に打指
を行う」ことを報知する（Ｓ３０９）。
【００３７】５．再初期化：操作者が行う自由な打指を
入力とし（Ｓ３１０）、分離手段ＢＳの内部状態を校
正、内部状態が収束するまで繰り返す（Ｓ３１１、Ｓ３
１２）。
入力とし（Ｓ３１０）、分離手段ＢＳの内部状態を校
正、内部状態が収束するまで繰り返す（Ｓ３１１、Ｓ３
１２）。
【００３８】６．対応付け報知：状態ディスプレイＦＤ
を用いて、操作者に「表示に従って打指を行う」ことを
報知する（Ｓ３１３）。
を用いて、操作者に「表示に従って打指を行う」ことを
報知する（Ｓ３１３）。
【００３９】７．対応付け：順番もしくはランダムにガ
イドディスプレイＬＤ１〜ＬＤ５を点灯させ（Ｓ３１
４）、操作者に点灯したガイドディスプレイに対応する
指での打指動作を行なわせる（Ｓ３１５）。この時の分
離手段ＢＳの出力のうち、アクティブになったものを、
ガイドディスプレイＬＤで指示した指に対応付けながら
（Ｓ３１６）、全ての指の対応付けが行なわれるまで繰
り返す（Ｓ３１７）。
イドディスプレイＬＤ１〜ＬＤ５を点灯させ（Ｓ３１
４）、操作者に点灯したガイドディスプレイに対応する
指での打指動作を行なわせる（Ｓ３１５）。この時の分
離手段ＢＳの出力のうち、アクティブになったものを、
ガイドディスプレイＬＤで指示した指に対応付けながら
（Ｓ３１６）、全ての指の対応付けが行なわれるまで繰
り返す（Ｓ３１７）。
【００４０】８．チェック（省略可能）：順番もしくは
ランダムにガイドディスプレイＬＤ１〜ＬＤ５を（一度
にひとつだけ）点灯させ、操作者に点灯したガイドディ
スプレイに対応する指での打指動作を行なわせる。分離
手段ＢＳには、打指検出手段ＦＴからのフィードバック
入力があり、これを用いて、ガイドディスプレイＬＤで
指示した通りの打指動作が打指検出手段ＦＴから出力さ
れたかどうかを調べる。入出力が不一致の場合は、再初
期化報知フェイズに戻る。
ランダムにガイドディスプレイＬＤ１〜ＬＤ５を（一度
にひとつだけ）点灯させ、操作者に点灯したガイドディ
スプレイに対応する指での打指動作を行なわせる。分離
手段ＢＳには、打指検出手段ＦＴからのフィードバック
入力があり、これを用いて、ガイドディスプレイＬＤで
指示した通りの打指動作が打指検出手段ＦＴから出力さ
れたかどうかを調べる。入出力が不一致の場合は、再初
期化報知フェイズに戻る。
【００４１】９．終了：状態ディスプレイＦＤ装置を用
いて、操作者に「初期化完了」を報知し、分離手段ＢＳ
の内部状態を、状態テーブルＩＴに保存する（Ｓ３１
８）。
いて、操作者に「初期化完了」を報知し、分離手段ＢＳ
の内部状態を、状態テーブルＩＴに保存する（Ｓ３１
８）。
【００４２】なお、分離手段ＢＳの内部状態は使用中に
もわずかに変化するので、常に内部状態を更新し、状態
テーブルＩＴに保存しておくことで、次回の起動時の再
初期化を防ぐことができる。
もわずかに変化するので、常に内部状態を更新し、状態
テーブルＩＴに保存しておくことで、次回の起動時の再
初期化を防ぐことができる。
【００４３】また、ボタンＢＴを用いて、操作者の指定
や操作状態の指定など、特定の内部状態を指定すること
や、強制的に再初期化を行なわせることもできる。
や操作状態の指定など、特定の内部状態を指定すること
や、強制的に再初期化を行なわせることもできる。
【００４４】さらに、使用開始時に複数個の内部状態に
ついて、順次ロードを行い、一致度のテストを行うこと
によって、最も正確な内部状態を自動的に選択すること
も可能である。
ついて、順次ロードを行い、一致度のテストを行うこと
によって、最も正確な内部状態を自動的に選択すること
も可能である。
【００４５】（実施例２）図５は本発明の実施例２の手
首装着型入力装置の概略構成を示すブロック回路構成
図、図６はマトリクス筋電センサ及び衝撃センサの配置
例を示す図（入力装置本体ＷＴを開き腕に接する方から
見た図）、図７はトリガ信号と筋電センサの時間関係を
示す図である。
首装着型入力装置の概略構成を示すブロック回路構成
図、図６はマトリクス筋電センサ及び衝撃センサの配置
例を示す図（入力装置本体ＷＴを開き腕に接する方から
見た図）、図７はトリガ信号と筋電センサの時間関係を
示す図である。
【００４６】本実施例２の手首装着型入力装置は、衝撃
センサ及びマトリクス筋電センサを用いた入力装置であ
り、その外観全体構成は図１と同様の構成である。本実
施例２の手首装着型入力装置は、図５に示すように、操
作者の手ＨＡの手首部分には入力装置本体ＷＴが設置さ
れており、その手首バンドの内側の腕に接する表面に、
マトリクス筋電センサＴＭ１〜ＴＭｍ、及び衝撃センサ
ＳＮが設置されている。 前記入力装置本体ＷＴの内部
には、分離手段ＢＳ、トリガ生成手段ＴＲ、状態テーブ
ルＩＴ、打指検出手段ＦＴ、コマンド生成手段ＣＭ、コ
マンドテーブルＣＴ、送信器ＴＸ、バッテリＢＴが内蔵
されている。
センサ及びマトリクス筋電センサを用いた入力装置であ
り、その外観全体構成は図１と同様の構成である。本実
施例２の手首装着型入力装置は、図５に示すように、操
作者の手ＨＡの手首部分には入力装置本体ＷＴが設置さ
れており、その手首バンドの内側の腕に接する表面に、
マトリクス筋電センサＴＭ１〜ＴＭｍ、及び衝撃センサ
ＳＮが設置されている。 前記入力装置本体ＷＴの内部
には、分離手段ＢＳ、トリガ生成手段ＴＲ、状態テーブ
ルＩＴ、打指検出手段ＦＴ、コマンド生成手段ＣＭ、コ
マンドテーブルＣＴ、送信器ＴＸ、バッテリＢＴが内蔵
されている。
【００４７】また、前記入力装置本体ＷＴの外部には、
図１と同様に、キャリブレーション状態を示す状態ディ
スプレイＦＤ、各指に対応したガイドディスプレイＬＤ
１〜ＬＤ５、入力用ボタンＢＴ、スピーカＳＰ、が設置
されている。
図１と同様に、キャリブレーション状態を示す状態ディ
スプレイＦＤ、各指に対応したガイドディスプレイＬＤ
１〜ＬＤ５、入力用ボタンＢＴ、スピーカＳＰ、が設置
されている。
【００４８】主な動作は前記実施例１と同じであるが、
本実施例２の場合は、センサ群が衝撃（加速度）センサ
ではなく、筋電センサＴＭである点と、トリガ検出用の
衝撃（加速度）センサ（ＴＲ）がある点が異なる。本実
施例２では、筋電センサＴＭは隣接する２個を一組と
し、それらの間の電位差を捉えている。
本実施例２の場合は、センサ群が衝撃（加速度）センサ
ではなく、筋電センサＴＭである点と、トリガ検出用の
衝撃（加速度）センサ（ＴＲ）がある点が異なる。本実
施例２では、筋電センサＴＭは隣接する２個を一組と
し、それらの間の電位差を捉えている。
【００４９】前記入力装置本体ＷＴを装着した手ＨＡの
指先Ｆ１〜Ｆ５を用いて、支持物体上で打指動作（指先
で支持物体を叩く動作）を行うと、打指時の衝撃（加速
度）が、手首に設置された衝撃（加速度）センサＳＮに
到達する。
指先Ｆ１〜Ｆ５を用いて、支持物体上で打指動作（指先
で支持物体を叩く動作）を行うと、打指時の衝撃（加速
度）が、手首に設置された衝撃（加速度）センサＳＮに
到達する。
【００５０】衝撃（加速度）センサＳＮの出力は、トリ
ガ生成手段ＴＲに伝えられ、打指動作に特徴的な周波数
領域（主に８０〜２００Ｈｚ）の有無が検出され、トリ
ガＴＧとして打指検出手段ＦＴに送られる。この場合、
どの指で打指を行った場合でも、トリガＴＧは発生す
る。同時に、打指時の筋電信号が、筋電センサ群ＴＭで
捉えられる。筋電センサＴＭは、手首バンドの内側に適
当な配置で設置されているが、この場合、センサの設置
位置と、その周囲の手首の組織の違いによって、各々の
センサには、わずかに異なった信号が到達する。
ガ生成手段ＴＲに伝えられ、打指動作に特徴的な周波数
領域（主に８０〜２００Ｈｚ）の有無が検出され、トリ
ガＴＧとして打指検出手段ＦＴに送られる。この場合、
どの指で打指を行った場合でも、トリガＴＧは発生す
る。同時に、打指時の筋電信号が、筋電センサ群ＴＭで
捉えられる。筋電センサＴＭは、手首バンドの内側に適
当な配置で設置されているが、この場合、センサの設置
位置と、その周囲の手首の組織の違いによって、各々の
センサには、わずかに異なった信号が到達する。
【００５１】これらの信号（群）は、分離手段ＢＳによ
って各指由来の信号Ｋ１〜Ｋ５に分離される。分離手段
ＢＳの動作及びキャリブレーションの手法は、前記実施
例１に準ずる。分離手段ＢＳで各指毎に分離された筋電
信号は、打指検出手段ＦＴに伝えられ、図７のように、
トリガＴＧの前後のあらかじめ設定された一定時間ＬＮ
の筋電信号Ｋ１〜Ｋ５を用いて、各指の打指動作を検出
し、打指パルスＰ１〜Ｐ５として、コマンド生成手段Ｃ
Ｍに送られる。
って各指由来の信号Ｋ１〜Ｋ５に分離される。分離手段
ＢＳの動作及びキャリブレーションの手法は、前記実施
例１に準ずる。分離手段ＢＳで各指毎に分離された筋電
信号は、打指検出手段ＦＴに伝えられ、図７のように、
トリガＴＧの前後のあらかじめ設定された一定時間ＬＮ
の筋電信号Ｋ１〜Ｋ５を用いて、各指の打指動作を検出
し、打指パルスＰ１〜Ｐ５として、コマンド生成手段Ｃ
Ｍに送られる。
【００５２】コマンド生成手段ＣＭでは、打指パルスＰ
１〜Ｐ５の相互のタイミングから、コマンドテーブルＣ
Ｔを用いて、出力コマンドＣＭＤを決定し、送信器ＴＸ
を用いてホストコンピュータＨＳに送出する。
１〜Ｐ５の相互のタイミングから、コマンドテーブルＣ
Ｔを用いて、出力コマンドＣＭＤを決定し、送信器ＴＸ
を用いてホストコンピュータＨＳに送出する。
【００５３】なお、筋電センサＴＭの数は指の数の５
（組）より多ければ、いくつでも構わない。その場合、
分離手段ＢＳの出力（通常、センサの個数だけ存在す
る）のうち、出力レベルの高いもの５個について考慮す
れば良い。
（組）より多ければ、いくつでも構わない。その場合、
分離手段ＢＳの出力（通常、センサの個数だけ存在す
る）のうち、出力レベルの高いもの５個について考慮す
れば良い。
【００５４】なお、衝撃（加速度）センサＳＮを用いず
に、筋電センサＴＭのみを用いて本装置を構成すること
も可能である。この場合、トリガＴＧを生成することが
できないので、筋電信号Ｋ１〜Ｋ５を常に監視し、打指
動作を検出する必要がある。
に、筋電センサＴＭのみを用いて本装置を構成すること
も可能である。この場合、トリガＴＧを生成することが
できないので、筋電信号Ｋ１〜Ｋ５を常に監視し、打指
動作を検出する必要がある。
【００５５】以上、本発明を実施形態（実施例）に基づ
き具体的に説明したが、本発明は前記実施形態（実施
例）に限定されるものではなく、その旨要を逸脱しない
範囲において種々変更し得ることはいうまでもない。
き具体的に説明したが、本発明は前記実施形態（実施
例）に限定されるものではなく、その旨要を逸脱しない
範囲において種々変更し得ることはいうまでもない。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
手首周囲に設置した複数個の衝撃（加速度）センサを用
いて、打指した指の弁別を行うので、コマンドや文字の
入力を行うことができる。
手首周囲に設置した複数個の衝撃（加速度）センサを用
いて、打指した指の弁別を行うので、コマンドや文字の
入力を行うことができる。
【００５７】また、手首周囲に設置した複数個の筋電セ
ンサを用いて、打指した指の弁別を行うので、コマンド
や文字の入力を行うことができる。
ンサを用いて、打指した指の弁別を行うので、コマンド
や文字の入力を行うことができる。
【００５８】また、手首周囲に設置した衝撃（加速度）
センサと、同じく手首周囲に設置した複数個の筋電セン
サを用いて、打指した指の弁別を行うので、コマンドや
文字の入力を行うことができる。
センサと、同じく手首周囲に設置した複数個の筋電セン
サを用いて、打指した指の弁別を行うので、コマンドや
文字の入力を行うことができる。
【００５９】すなわち、設置の簡便な手首のみにセンサ
を設置して、打指動作を検出し、コマンドや文字として
入力することが可能となる。
を設置して、打指動作を検出し、コマンドや文字として
入力することが可能となる。
【図１】本発明の実施例１の手首装着型入力装置の概略
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】本実施例１の回路構成を示すブロック構成図で
ある。
ある。
【図３】本実施例１のキャリブレーションを行う処理手
順を示すフローチャートである。
順を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートの続き。
【図５】本発明の実施例２の手首装着型入力装置の概略
構成を示すブロック回路構成図である。
構成を示すブロック回路構成図である。
【図６】本実施例２のマトリクス筋電センサ及び衝撃セ
ンサの配置例を示す図（入力装置本体ＷＴを開き、腕に
接する方から見た図）である。
ンサの配置例を示す図（入力装置本体ＷＴを開き、腕に
接する方から見た図）である。
【図７】本実施例２のトリガ信号と筋電センサの時間関
係の一例を示す図である。
係の一例を示す図である。
ＷＴ…入力装置本体、ＳＮ１〜ＳＮ５…衝撃（加速度）
センサ、ＢＳ…分離手段、ＩＴ…状態テーブル、ＦＴ…
打指検出手段、ＣＭ…コマンド生成手段、ＣＴ…コマン
ドテーブル、ＴＸ…送信器、ＢＴ…バッテリ、ＦＤ…状
態ディスプレイ、ＬＤ１〜ＬＤ５…ガイドディスプレ
イ、ＢＴ…入力用ボタン、ＳＰ…スピーカ、ＴＭ１〜Ｔ
Ｍｍ…マトリクス筋電センサ、ＴＲ…トリガ生成手段。
センサ、ＢＳ…分離手段、ＩＴ…状態テーブル、ＦＴ…
打指検出手段、ＣＭ…コマンド生成手段、ＣＴ…コマン
ドテーブル、ＴＸ…送信器、ＢＴ…バッテリ、ＦＤ…状
態ディスプレイ、ＬＤ１〜ＬＤ５…ガイドディスプレ
イ、ＢＴ…入力用ボタン、ＳＰ…スピーカ、ＴＭ１〜Ｔ
Ｍｍ…マトリクス筋電センサ、ＴＲ…トリガ生成手段。
Claims (4)
- 【請求項１】 手首に装着したバンドの内面に設置さ
れ、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打指
動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する５個以上の複
数の加速度センサと、該加速度センサ群の信号を受けて
ＩＣＡ法もしくはＢＳＳ法を用いて各指に由来する打指
信号の分離を行う分離手段と、該分離手段から出力され
る各指の出力毎に、打指入力に特有の８０〜２００Ｈｚ
の周波数領域の有無を検出する打指検出手段と、該打指
検出手段から得られた各指の打指タイミングの相互関係
を受けて、コマンドや文字を組み立ててホストコンピュ
ータに送出するコマンド生成手段とを備えたことを特徴
とする手首装着型入力装置。 - 【請求項２】 手首に装着したバンドの内面に設置さ
れ、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打指
動作に伴う筋電位を検出する５組以上の複数の筋電セン
サと、該筋電センサ群の信号を受けてＩＣＡ法もしくは
ＢＳＳ法を用いて各指に由来する打指信号の分離を行う
分離手段と、該分離手段から出力される各指の出力を受
けて、各指毎の打指動作の有無を検出する打指検出手段
と、該打指検出手段から得られた各指の打指タイミング
の相互関係を受けて、コマンドや文字を組み立ててホス
トコンピュータに送出するコマンド生成手段とを備えた
ことを特徴とする手首装着型入力装置。 - 【請求項３】 手首に装着したバンドの内面に設置さ
れ、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打指
動作に伴う筋電位を検出する５組以上の複数の筋電セン
サと、該筋電センサ群の信号を受けてＩＣＡ法もしくは
ＢＳＳ法を用いて各指に由来する打指信号の分離を行う
分離手段と、同じく手首に装着したバンドの内面に設置
され、前記装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打
指動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する加速度セン
サと、該加速度センサの信号を受けて、打指入力に特有
の８０〜２００Ｈｚの周波数領域の有無を検出してトリ
ガ信号を出力するトリガ送出手段と、該トリガ送出手段
からのトリガ信号を受けて、トリガ信号前後の該打指信
号の相互関係から、打指が行なわれた指の組合せを決定
する打指検出手段と、該打指検出手段から得られた各指
の打指タイミングの相互関係を受けて、コマンドや文字
を組み立ててホストコンピユータに送出するコマンド生
成手段とを備えたことを特徴とする手首装着型入力装
置。 - 【請求項４】 手首に装着したバンドの内面に設置さ
れ、この装着した手の指先で所望の支持物体を叩く打指
動作に伴う衝撃もしくは加速度を検出する５個以上の複
数の加速度センサと、該加速度センサ群の信号を受けて
ＩＣＡ法もしくはＢＳＳ法を用いて各指に由来する打指
信号の分離を行う分離手段と、個人毎もしくは個人内の
各種のシチュエーションに対応する、前記分離手段の内
部状態を記録する状態テーブルと、前記分離手段から出
力される各指の出力毎に、打指入力に特有の８０〜２０
０Ｈｚの周波数領域の有無を検出する打指検出手段と、
該打指検出手段から得られた各指の打指タイミングの相
互関係を受けて、コマンドや文字を組み立ててホストコ
ンピュータに送出するコマンド生成手段と、キャリブレ
ーション状態において、操作者に対して打指入力すべき
指を知らせる報知手段と、該報知手段の指示に従って順
序もしくはランダムに打指入力を行って、前記状態テー
ブルの再構成もしくは補正動作を行う手段と、該分離手
段が正常に打指動作を検出しうるように補正することを
特徴とする手首装着型入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14383398A JP3677149B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 手首装着型入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14383398A JP3677149B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 手首装着型入力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11338597A true JPH11338597A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3677149B2 JP3677149B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=15348014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14383398A Expired - Fee Related JP3677149B2 (ja) | 1998-05-26 | 1998-05-26 | 手首装着型入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3677149B2 (ja) |
Cited By (18)
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-
1998
- 1998-05-26 JP JP14383398A patent/JP3677149B2/ja not_active Expired - Fee Related
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