JPS63184129A - 文字記号図形等を手からコンピュ−タ−等に入力する装置 - 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】 この発明は文字記号図形等をコンピューター等に入力す
る装置に関し、いわゆる手書き直接入力の方式のものに
関する。

いわゆるＸＹタブレット等と呼ばれるものがある。この
ものはその描記面上を所定のペン状のものでなどると、
描かれた筆跡が何らかの形でコンピューター等に入力さ
れるように出来ている。その弗型的応用は文字記号図形
のたぐいの、キーボードを介さぬ直接入力であり、入力
された筆跡のパターンの、ないし追加的に筆順、筆圧等
の情報を用いてコンピューターはそれが何という文字？
ｎ！々を！！！ｉＬ−必骨な処理を行う−キーボードの
たぐいを用いないことは、上記認識処理に関しコンピュ
ータ側に大きな負担をしていることにはなるが、一方利
用する側にとっては、特にキーボードを扱いなれない非
アルファベット系の用字法の民族にとっては、いちじる
しく楽な入力作業となる。決するに、ただそのタブレッ
トの描記受付面上に入力したい字や記号や場合によって
は図形を、通常の如くして書きさえすればよいからであ
る。

しかるになおこの種のＸＹタブレフトのたぐいは一抹の
使いにくさを有する。つまり、その描記面に書かないこ
とには受付けてもらえないからである。

望ましくは空間に向ってただ指を動かすことによりそう
いう人力作業をやれることが好ましく、またそれが特定
の場所にこだわらずに行えることが好ましい。

空間を３次元的にとらえ、その中で七ン丈の位置を刻々
計測しつつその位置や軌跡を入力する入力装置はすでに
公知である。たとえば特公昭などがそのはんちゆうに＠ する。しかるにこれらは物の位置や寸法を計らんとする
手段であって、いわゆるここで言っている如き相手的直
接動作を目的とする文字記号図形等の入力装置ではない
。特に、その座標系が地面に固定されていることが特徴
である。

ＸＹタブレットの一部には、特に電磁界又は超音波式の
ものは、描記受付面に直接接触しな（とも、ある程度近
づけばそれらしい位置をセンスしてくれて動作可能なも
のもある。しかるにそれらとても座標系はセンスする側
の装置の方に固定せられている。

本発明は新期なる手書き入力装置に関するものであり、
入力者の手首もしくは手の平と指の間の相対位置をセン
スするようにしたことを特徴とするものである。本発明
に成る装置によれば、あたかも空間に字を書（如き動作
をすることによって入力作業を行うことができるのみな
らず、そのような目的の入力者の意志の検出が彼女は彼
女の手首から先の動きのみにもとづいて行われるために
、要するに、手をどこにもって行こうとも該作業には全
く関係ないのであり、極端な場合、手をポケットの中に
突込んだままでも入力作業が行える、という特徴を有す
る。このため本発明による入力装置は、手をポケットの
中に入れたまま行えば、他人の視線に殆んど気づかれる
ことなく入力を行い得るという特徴を有する。この特徴
は本発明に成る装置を無線手段を介してコンピュータ等
に結合した場合すぐれた効能を発するものである。

尚、この種の空間センス装置は、どこがデータの開始点
であシ終了点であるかを原理的に検出する有効な手段を
欠く、この難点を解決するため本発明の一実施例におい
ては指にはめた側のセンサに追加的にスイッチ手段をも
うけ、紙にペンをおろすまたはな゛すの動作の代シにこ
のスイッチに圧力をかける、かげないの動作を行うこと
によって開始点終了点を指示し得る如く構成されている
。

以下図面を用いて本発明の好ましい一実施例について説
明する。第１図はその実施例であり、第２図はそれを使
用している所、また第３図および第４図ａ、ｂはその動
作原理を説明するための図。

まだ第５図は本発明の以上とは異なる実施例を示すもの
である。

第１図において、目）は本発明に成る装置の本体部、（
２）はそれを手首に取付けるためのベルト、（３）は上
記本体と連継してその相対位置を検出せられる所の指は
め部、（４ａ）、（４ｂ）は上記指はめ部の発光素子（
力の発する光を受入れるためのスリット、（８）は指同
志で圧力を及ぼして開閉せしめる所の感圧スイッチ、（
９）は指はめ部と本体の間をつなぐ可とう性のケーブル
である。また（５）はまた別のケーブルで、コネクタ（
６）に至り、このコネクタ（６）は本発明の装置を利用
する所の図示せ０後続の装置に結合される。

第２図は第１図で説明した本発明の装置を実際に使用し
ている所を示すスケッチで、各部の番号は次に述べるほ
かは第１図と同じものを示す。この場合、指はめ部（３
）は中指α荀にはめられているが、これは使用者の自由
であシ、かわシに人差指σＪにはめてもよいし、他の指
でもよい。α２は母指で、この場合この指で感圧スイッ
チ（８）を押すことにより筆記用具を紙におろすのと同
じ意味の情報を発生せしめる。αυは本発明の装置がと
りつけられている右手首の部分を示すが、もちろん左手
首にはめて用いてもよい。

第３図は以上に示した本発明の装置の一例の動作原理を
示すもので、すなわち、指はめ部（３）の発する可視光
ないし赤外光を本体内の１次元ＣＣＤセンサαａによっ
て検出するのであるが１発光素子（たとえば発光ダイオ
ード）（７）と、このＣＣＤセンサα荀との間には２つ
のスリット（４ａ）、（４ｂ）が介在する。かかる構造
はすなわち１次元縮退した針穴写真機の原理を具現する
ものであシ、図示の如くＣＯＤ七ンサの１次元配列の上
の２カ所に代表される小領域に各々のスリットを介して
入射した発光素子（７）の発する光線が届く。すなわち
この構造によシ、第３図の紙面に垂直な方向にはほとん
ど感受性を有さない、しかし同図面と平行な方向への動
きに対しては感受性を有する所の、指はめ部（３）対本
木目）の相対位置検出システムが構成せられる。垂直方
向、すなわち第２図で言うと図面に向って上下の方向に
対して感受性が遮省せられるのは、その方向の動きはこ
の場合さして重要でないからであり、そのためにスリッ
ト（４ａ）、（４ｂ）は垂直方向に細長いものとしても
うけられている。

第４図ａ、ｂは上記の相対位置検出システムの動作原理
を説明するもので、まず、ａに示す如くもし光源が無限
の遠方にあり入射光束が平行光速ならばＣＣＤセンサ上
の照光される小領域の間隔はスリットの間隔と等しく、
ともに同じ＠ｄをとる。その事実はＣＣＤセンサを直列
読み出しして得られたビデオ信号（Ｓ）の時間軸上でｄ
相当の時間差を有するパルス性の信号が見られることで
検出せられる。このパルス間時間差は少くとも原理上は
光源の方位角によらない。またしかしその方位角は２つ
のパルスがＣＣＤセンサの全区間読み出し結果のどこを
中心として存在したかにより知ることはできる。しかし
一方すに示す如く、光源がＬｌ、　Ｌ２、Ｌａに示す如
く有限の、もしくは至近の距離にあった場合、図示の如
く、ＣＣＤセンサの読み出し結果の信号のパルス間隔は
前記ａに示したｄの値より有意に大となり、その直がい
くらになるかは幾何光学上の簡単な原理により確定する
ことができる。また全体として、スリットと、ＣＣＤセ
ンサと、各光源の（各場合の）位置り４、Ｌ２、Ｌａ　
　に対応する各場合の相対位置関係は常にＣＣＤセンサ
の読み出し結果のビデオ信号Ｓ（Ｌｌ）、５（Ｌ２）、
Ｓ　（Ｌａ　）に見られるパルス性信号の時間軸上での
位置関係により知ることができる。

すなわち現実問題としては第１図、第２図に示す本体１
１）の中味は、詳解は省略するが、主としてこのＣＣＤ
センサとその周辺回路で占められ、ケー７’ル（５）と
コネクタ（６）を介して常時このＣＣＤセンブリ読み出
し結果のビデオ信号が、また追加的に指はめ部の感圧ス
イッチ（８）の接点状態を示す信号が、後続の利用装置
に送られつづける。これらＣＣＤ周辺回路等は全く公知
の技術により実現することができる。また本装置の動作
電力は、コネクタ（６）とケーブル（５）を介して利用
装置から供給されてもよく、また本体ｔｌ）内に電池を
収容してそれによってもよい。

なお、やはり詳解は省略するが、上記後続の利用装置に
おいては典型的には上記ＣＣＤセンサの読み出し結果の
ビデオ信号を２値化などしたのちマイクロコンピュータ
等によシ処理してそのパルスの間隔と相対位置から光源
の位置を割り出す作業をし続ける。同時に指はめ部の感
圧スイッチのｏｎ１０ｆｆ状態をたよりに篭絡の各々の
画の始点と終点を知る。これらの作業結果より得られた
データは手がき文字の形および筆頭をよくあられすもの
であることは、経験者ないし有識者には自明のことであ
る。

すなわち、以上に示した実施例によれば、この装置を用
いる者は、第２図に示す如く装置ののち、指はめ部の感
圧スイッチ（８）を押すことをもって筆記用具を紙に下
すことを意味することを装置に伝えることを行いつつ、
指を空間に遊行せしめ字等を書く「まねをする」ことに
より、目的とする手がき文字図形記号等の入力作業を行
うことができる。自明の如く、この装置を手首と指に装
着した後は手をどこへもってゆこうとも、たとえばポケ
ットにつっこんだままであろうとも、かかる手書き文字
図形記号の入力を行うことができる。すなわち、通勤電
車の中に立っていても文章の創作。

入力をポケットコンピュータ等を相手に行うことができ
るのである。

尚、以下に述べる工夫は本発明の実施の上で有益なもの
である。まず、指はめ部の感圧スイッチのアクセス様式
であるが、これを隣の指で押すかわりに、指の先端に位
置する如くつけて実際に紙　。

か、少くとも固い物体に指先をこすりつけることをもっ
てｏｎｌｏｆｆせしめることもまた好ましい。

またそのｏｎｌｏｆｆ　状態を一々別な電気回路でケー
ブル（９）を介して本体＋１）へ伝達する代りに、簡便
に発光素子（発光ダイオード）（７）の回路へ直列に入
れてしまうことも好ましい。何となれば、ＣＣＤセンサ
の読み出し結果のビデオ信号から前記説明の如きパルス
性の信号一対があるか否かは容易に知ることができるか
らであり、そのようすを別途監視するならばあえて該ス
イッチの接点信号に代用することは容易である。

一方また発光素子（７）を用いる代りに、光源手段は本
体の側のスリット（４ａ、ｂ）の近くに設けてその光を
反射する反射手段を用いてもよい。微少な寸法の白色円
板、コーナーリフレクタ−１凸面鏡、もしくは鏡で裏打
ちされた凹レンズなどがこの目的にかなうものである。

以上の説明では光学的手段を用いた本発明の実施例を述
べたが、第５図の例は光を用いるかわりに空中を伝わる
パルス性の超音波を用いて本発明を実施したものを示す
。すなわち指はめ部（３）には超音波トランスデユーサ
−（７“）が、また本体には同じく超音波トランスデユ
ーサ−（４“ａ、ｂ、ｃ）が、各々配置せられる。これ
ら相互の間の距離は超音波パルスを送受することにより
知ることができることは経験者、有識者には自明なこと
である。

指側、本体側どちらが送、受信側になってもよい。

しかるにこの手法では送波時刻と受波時刻がともにわか
れば本体側のトランスデユーチーは２ケで十分であるが
、相対的な伝搬時間差のみから出発して指の位置を知る
こともでき、そのためには本体側に３ケのトランスデユ
ーサ−を必要とする。

尚、各トランスデユーサ−の指向性は十分に広くなくて
はならない。手や指の実寸から、また空中を伝わる音波
の性質、特に音速から、使用すべき超音波周波数は大略
１００ＫＨｚないし５００ＫＨｚの領域にある。また使
用すべきトランスデユーサ−は広く用いられているＰＺ
Ｔ板ないしそれに反射笠をつけた如きものから、ＰＶＤ
Ｆ膜、只のコンデンサマイク（受波専用）、ないし火花
放電（送波手段）などが用いられ得る。

以上に説明した如く本発明の装置によれば文字記号図形
などを手からコンピュータに入力するに際し従来にない
自由度が得られて益する新人である。尚、本発明の本質
は指と手首ないし手の平などの指以外の上肢先端部との
間の相対位置ないしその時間的変化を検出する手段を主
旨目的に応用する所にあり、そのような役目を果し得る
手段ならばここに述べられたもののほかにあらゆるもの
が本発明の実施のために応用され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すもの、第２図は
それを実際に使用している所を示すもの、第３図および
第４図ａ、ｂはその動作原理を示すものである。また第
５図は本発明のまた別な実施例の構成の要部を示すもの
である。 Ｍ１図 Ｍ２図 亮４図（Ｑ） 亮５図 手続補正書 昭和乙１年９月、２０日 ４、補正の対象 ｅｐ割委 Ｓ、４工の鳴餐

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 指と手首もしくは手の平等の指以外の上肢先端部との間
   の相対位置を検出する手段と、該手段からの相対位置信
   号にもとづきディジタルデータを発生し、それをコンピ
   ューター等に入力せしめる手段とにより構成せられたる
   ことを特徴とする、文字記号図形等を手からコンピュー
   ター等に入力入力する装置。