(57)【要約】【課題】キーボード入力モードとマウス入力モードとを簡単な構成により適切に切り換えることができる入力装置を提供する。【解決手段】入力装置は、利用者の指又は手の装着部に装着されて前記指の空間的な動作の情報を示す動作情報を検出する検出手段と、前記指の空間的な動作に基づき仮想キーボードに対する入力操作を行うキーボード入力モードにおいて、前記検出手段により検出された前記動作情報に基づいて前記仮想キーボードのキーに対応する入力コードを出力するキーボード用出力手段と、前記指の空間的な動作に基づき仮想マウスに対する入力操作を行うマウス入力モードにおいて、前記検出手段により検出された前記動作情報に基づいて前記仮想マウスの動作に対応する指示コードを出力するマウス用出力手段と、前記検出手段により検出された前記動作情報に基づき、前記キーボード入力モードあるいは前記マウス入力モードのうち一方から他方への切り換えを行う切換手段と、を含む。【選択図】図１０
2011008604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の指又は手の装着部に装着されて前記指の空間的な動作の情報を示す動作情報を検出する検出手段と、
前記指の空間的な動作に基づき仮想キーボードに対する入力操作を行うキーボード入力モードにおいて、前記検出手段により検出された前記動作情報に基づいて前記仮想キーボードのキーに対応する入力コードを出力するキーボード用出力手段と、
前記指の空間的な動作に基づき仮想マウスに対する入力操作を行うマウス入力モードにおいて、前記検出手段により検出された前記動作情報に基づいて前記仮想マウスの動作に対応する指示コードを出力するマウス用出力手段と、
前記検出手段により検出された前記動作情報に基づき、前記キーボード入力モードあるいは前記マウス入力モードのうち一方から他方への切り換えを行う切換手段と、
を含むことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置において、
前記切換手段は、前記検出手段により検出された前記動作情報の動作量が所定値以下の場合、あるいは検出された前記動作情報が前記マウス入力モードとして予め設定されている動作情報である場合に、前記キーボード入力モードから前記マウス入力モードへの切り換えを行うことを特徴とする入力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の入力装置において、
前記切替手段は、前記検出手段が前記キーボード入力モード時の動作ベクトルと異なる動作ベクトルを所定量以上検出した場合に、前記キーボード入力モードから前記マウス入力モードへの切り換えを行うことを特徴とする入力装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の入力装置において、
前記切換手段は、前記検出手段により検出された前記動作情報が前記キーボード入力モードとして予め設定されている動作を示す場合に、前記マウス入力モードから前記キーボード入力モードへの切り換えを行うことを特徴とする入力装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の入力装置において、
前記マウス入力モードでは、前記検出手段がいずれかの指によるクリック動作に相当する動作情報を検出した場合に、前記マウス用出力手段は、当該クリック動作に対応する指示コードを出力することを特徴とする入力装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の入力装置において、
前記マウス用出力手段は、前記マウス入力モードであることを検出した検出手段に対応する手に関する動作情報のみを用いて、当該動作情報に対応する指示コードを出力することを特徴とする入力装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の入力装置において、
前記検出手段が装着された指に、前記マウス入力モードにおいて指の接触を検知する接触検知手段が設けられており、
前記接触検知手段は、指の接触を検知することによりマウスのクリック動作を検知し、
前記マウス用出力手段は、前記接触検知手段により検知されたクリック動作に基づいて当該クリック動作に対応する指示コードを出力することを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置の技術分野に属し、より詳細には、指の空間的な動作の情報を示す動作情報に基づいて対応する入力コードを出力する入力装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ装置等において、アルファベット等の文字を入力する際の入力装置として、各文字に対応し指により操作されるキーが配列されたキーボードが使用されている。このキーボードは、その配置のためのスペースが必要であり、省スペースの観点からキーボードの小型化が望まれている。しかし、キーボードのキーが指により操作される点を考慮すると、操作性の観点から、キーボードの小型化には限界がある。
【０００３】
そこで、現在、入力装置として、キーボードの配置のためのスペースが不要である仮想キーボード装置が提案されている。この種のキーボード装置では、指にセンサを装着し、当該センサにより指の空間的な動作を検出し、当該検出した動作に対応する入力コードが出力される。このような仮想キーボード装置に関する従来技術は、例えば、下記特許文献１乃至特許文献２に記載されている。
【０００４】
特許文献１においては、指に指輪型センサを装着し、机等の支持物体を指先で叩いたときの衝撃等を当該センサで検出する。このセンサからの検出信号に基づき、指により入力されるべき文字あるいは動作を認識する。また、特許文献２においては、手の機能が制限された人用のデータ入力デバイスにおいて、指の動きを検出する曲げセンサを有する手袋を手に装着し、指の動きに応じた曲げセンサからの検出信号に基づいて、キーボードのキー入力として指の動きを認識する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１２１２９４号公報
【特許文献２】特願２００４−５２８６６０号（特表２００６−５０３３５０号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際の入力装置では、キーボード装置に加え、マウス装置が使用されていることを考慮すると、仮想入力装置を、特許文献１乃至特許文献２に開示された仮想キーボード装置として使用するだけでなく、仮想マウス装置として使用することが考えられる。このように仮想入力装置を仮想キーボード装置として使用したり仮想マウス装置として使用する場合、仮想キーボード装置としての使用（すなわちキーボード入力モード）と仮想マウス装置としての使用（すなわちマウス入力モード）とを適切に切り換える必要がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点等に鑑みて為されたものであり、その目的の一例は、キーボード入力モードとマウス入力モードとを適切に切り換えることができる入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、利用者の指又は手の装着部に装着されて前記指の空間的な動作の情報を示す動作情報を検出する検出手段と、前記指の空間的な動作に基づき仮想キーボードに対する入力操作を行うキーボード入力モードにおいて、前記検出手段により検出された前記動作情報に基づいて前記仮想キーボードのキーに対応する入力コードを出力するキーボード用出力手段と、前記指の空間的な動作に基づき仮想マウスに対する入力操作を行うマウス入力モードにおいて、前記検出手段により検出された前記動作情報に基づいて前記仮想マウスの動作に対応する指示コードを出力するマウス用出力手段と、前記検出手段により検出された前記動作情報に基づき、前記キーボード入力モードあるいは前記マウス入力モードのうち一方から他方への切り換えを行う切換手段と、を含むことを特徴とする入力装置である。
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の入力装置において、前記切換手段は、前記検出手段により検出された前記動作情報の動作量が所定値以下の場合、あるいは検出された前記動作情報が前記マウス入力モードとして予め設定されている動作情報である場合に、前記キーボード入力モードから前記マウス入力モードへの切り換えを行うことを特徴とする入力装置である。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の入力装置において、前記切替手段は、前記検出手段が前記キーボード入力モード時の動作ベクトルと異なる動作ベクトルを所定量以上検出した場合に、前記キーボード入力モードから前記マウス入力モードへの切り換えを行うことを特徴とする入力装置である。
【００１１】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の入力装置において、前記切換手段は、前記検出手段により検出された前記動作情報が前記キーボード入力モードとして予め設定されている動作を示す場合に、前記マウス入力モードから前記キーボード入力モードへの切り換えを行うことを特徴とする入力装置である。
【００１２】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の入力装置において、前記マウス入力モードでは、前記検出手段がいずれかの指によるクリック動作に相当する動作情報を検出した場合に、前記マウス用出力手段は、当該クリック動作に対応する指示コードを出力することを特徴とする入力装置である。
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の入力装置において、前記マウス用出力手段は、前記マウス入力モードであることを検出した検出手段に対応する手に関する動作情報のみを用いて、当該動作情報に対応する指示コードを出力することを特徴とする入力装置である。
【００１４】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の入力装置において、前記検出手段が装着された指に、前記マウス入力モードにおいて指の接触を検知する接触検知手段が設けられており、前記接触検知手段は、指の接触を検知することによりマウスのクリック動作を検知し、前記マウス用出力手段は、前記接触検知手段により検知されたクリック動作に基づいて当該クリック動作に対応する指示コードを出力することを特徴とする入力装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、切換手段は、検出手段により検出された動作情報に基づき、キーボード入力モードあるいはマウス入力モードのうち一方から他方への切り換えを行うので、キーボード入力モードとマウス入力モードとを適切に切り換えることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、検出された前記動作情報の動作量が所定値以下であること、あるいは検出された前記動作情報がマウス入力モードとして予め設定されている動作情報であることに基づき、キーボード入力モードからマウス入力モードへの切り換えを適切に行うことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加えて、キーボード入力モード時の動作ベクトルと異なる動作ベクトルを所定量以上検出した場合に、キーボード入力モードからマウス入力モードへの切り換えを適切に行うことができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、検出された前記動作情報がキーボード入力モードとして予め設定されている動作を示すことに基づき、マウス入力モードからキーボード入力モードへの切り換えを適切に行うことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、検出手段からの動作情報により、マウス用出力手段は、クリック動作に対応する指示コードを適切に出力することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、マウス用出力手段は、マウス入力モードであることを検出した検出手段に対応する手に関する動作情報のみを用いるので、動作情報に対応する指示コードを適切に出力することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、接触センサにより、マウス入力モードにおいて、マウスのクリック動作を適切に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】仮想キーボード装置の構成を示す図である。
【図２】仮想キーボード装置の他の構成を示す図である。
【図３】指センサを示す図である。
【図４】静止状態での指センサの出力電圧を示すグラフ図である。
【図５】キー押下げ時における指センサの出力電圧を示すグラフ図である。
【図６】パターン判断部を含む入力コード出力部の構成を示す図である。
【図７】仮想キーボード装置の学習動作を示すフローチャート図である。
【図８】仮想キーボード装置を含むシステムを示す図である。
【図９】指に指センサが装着された状態を示す図である。
【図１０】本願の実施の形態による入力装置によるキーボード入力モードとマウス入力モードとの切り換え処理を示すフローチャート図である。
【図１１】マウス入力モードとして予め設定されている動作に対応する加速度センサのＸ軸方向の出力電圧の波形が示す図である。
【図１２】キーボード入力モードとして予め設定されている動作に対応する加速度センサのＺ軸方向の出力電圧の波形を示す図である。
【図１３】ワンクリック時の中指又は人指し指について加速度センサのＺ’軸方向の出力電圧の波形を示す図である。
【図１４】ダブルクリック時の中指又は人指し指について加速度センサのＺ’軸方向の出力電圧の波形を示す図である。
【図１５】マウスの移動について移動の向き及び移動量をＸ軸及びＹ’軸に関して示す図である。
【図１６】指にタップセンサが装着された状態を示す図である。
【図１７】表示画面上のマウス用カーソルの動きを示す図である。
【図１８】動作パターン辞書部に記憶されている、指が左方向に移動する際の動作パターンを示す図であり、（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。
【図１９】動作パターン辞書部に記憶されている、指が右方向に移動する際の動作パターンを示す図であり、（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。
【図２０】動作パターン辞書部に記憶されている、指がまっすぐ先の方向に移動する際の動作パターンを示す図であり、（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。
【図２１】動作パターン辞書部に記憶されている、指がまっすぐ手前の方向に移動する際の動作パターンを示す図であり、（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。
【図２２】動作パターン辞書部に記憶されている、指が左先の方向に移動する際の動作パターンを示す図であり、（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。
【図２３】動作パターン辞書部に記憶されている、指が右先の方向に移動する際の動作パターンを示す図であり、（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。
【図２４】動作パターン辞書部に記憶されている、指が左手前の方向に移動する際の動作パターンを示す図であり、（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。
【図２５】動作パターン辞書部に記憶されている、指が右手前の方向に移動する際の動作パターンを示す図であり、（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、仮想キーボード装置に対して本発明を適用した場合の実施の形態である。
【００２４】
仮想キーボード装置の概略
まず、仮想キーボード装置の概略について説明する。
【００２５】
図１には、仮想キーボード装置の構成が示されている。図１において、利用者の装着部としての左手１０Ｌ及び右手１０Ｒの指１４−１乃至１４−５及び１４−６乃至１４−１０には、それぞれ、指センサ１６−１乃至１６−５及び１６−６乃至１６−１０が装着されている。この指センサ１６は、指１４の空間的な動作に伴って変化する動作信号を検出するセンサであり、例えば、加速度センサ又はジャイロセンサから構成されている。なお、指センサ１６の詳細については、後述する。左手１０Ｌ及び右手１０Ｒの例えば手の甲には、それぞれ、データ収集部１８、２０が装着されており、当該データ収集部１８、２０には、指センサ１６−１乃至１６−５及び１６−６乃至１６−１０からの動作信号がハーネス２２−１乃至２２−５及び２２−６乃至２２−１０を介して供給される。データ収集部１８、２０は、それぞれ、無線部２４、２６を有しており、当該無線部２４、２６からの動作信号は、入力コード出力部２８の無線部３０に受信される。なお、データ収集部１８、２０に収集された動作信号は有線（ハーネス）を介して、入力コード出力部２８に受信されてもよい。
【００２６】
入力コード出力部２８は、無線部３０に加え、動作パターン辞書部３２、及び動作パターン判断部３４を備えている。動作パターン辞書部３２は、指１４の動作信号のパターンを示すパターン情報とこれに対応する入力コードとの関係を記憶する記憶部である。
【００２７】
なお、前記動作パターン辞書部３２の詳細については、仮想キーボード装置の概略の項目の最後に記載する。
【００２８】
前記動作パターン判断部３４は、前記動作パターン辞書部３２に記憶されているパターン情報に対応する動作信号と、前記無線部３０から供給された動作信号とを比較し、検出された動作信号に対応する入力コードを出力する。前記出力された入力コードは、入力コード出力部２８に設けられた無線部３６から、文字表示器３８の無線部４０に送信される。文字表示器３８は、表示部４２を有しており、当該表示部４２には、指１４の動作により入力された入力コードとして例えば文字コード４４が表示される。なお、この場合も、入力コード出力部２８と文字表示器３８は有線（ハーネス）で接続され、通信されてもよい。
【００２９】
図２には、仮想キーボード装置の他の構成が示されている。前記図１の構成では、左手１０Ｌ及び右手１０Ｒにそれぞれデータ収集部１８、２０が装着されていたが、図２の構成では、データ収集部が設けられていない。そして、指センサ１６−１乃至１６−５及び１６−６乃至１６−１０からの動作信号は、ハーネス２２−１乃至２２−５及び２２−６乃至２２−１０を介して、入力コード出力部２８の動作パターン判断部３４に供給されることとなる。
【００３０】
図３には、前記指センサ１６の例として加速度センサが示されている。図３において、指センサ１６は、３軸加速度センサであり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のそれぞれについて指の動作による加速度を検出する。なお、Ｚ軸は、重力加速度の方向４５を示す。
【００３１】
図４には、指１４の静止状態での指センサ１６の出力電圧の例が示されている。図４において、Ｚ軸方向の出力電圧は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の出力電圧と比較して、重力加速度分（符号４６を参照）だけ異なることが分かる。
【００３２】
図５には、空間内でキー押下げ動作をした時の指センサ１６の出力電圧が示されている。図５は、仮想キーボードにおいて文字Ｑのキーを押下げるように左手１０Ｌの指１４を動作させた場合の指センサ１６の出力電圧を示している。なお、本発明の仮想キーボードのキー配列はＪＩＳ配列を採用している。図５の上段、中段、及び下段のグラフは、それぞれ、小指１４−５、薬指１４−４、及び親指１４−１に装着された指センサ１６のＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の出力電圧を示す。なお、他の指１４に装着された指センサ１６のＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の出力電圧については、図示を省略する。そして、図５において、文字Ｑのキーを押下げる際（符合４８で示す時間を参照）には、小指１４−５の動作が大きく、すなわち、図５の上段に示されるように、小指１４−５に装着された指センサ１６のＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の出力電圧の変化は、他の指に装着された指センサ１６のＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の出力電圧の変化と比較して、大きいことが分かる。
【００３３】
図６には、動作パターン判断部３４を含む入力コード出力部２８の構成が示されている。図６において、例えば左手について考えると、指１４のそれぞれについて指センサ１６が装着され、１つの指センサ１６は、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸）の動作信号を出力する。従って、動作パターン判断部３４には、５×３＝１５個の動作信号５０が供給される。なお、１５個の動作信号５０、すなわち、１５個のデータを、ニューラルネットワークを用いて各文字５２にマッピングすることにより学習を行い、動作パターン辞書部３２における辞書パターンを作成又は更新する。この学習動作について、図７を用いて説明する。
【００３４】
図７には、仮想キーボード装置の学習動作を示すフローチャートが示されている。図７において、ステップＳ１０で電源をオンにし、ステップＳ１２に進む。そして、ステップＳ１２で仮想キーボード装置の処理により、学習モードであると判断した場合、ステップＳ１４に進み、キーボードを入力コード出力部２８（図１、２を参照）に接続する。
【００３５】
なお、図７のフローチャートにおいて、前記ステップＳ１２、及び後述するステップＳ２６、Ｓ４０、及びＳ４４における仮想キーボード装置の処理について説明すると、データ収集部１８若しくは２０に操作ボタン１８Ａ若しくは２０Ａを設け（図１を参照）、入力操作者（すなわち利用者）は、判断に応じた操作を当該操作ボタン１８Ａ若しくは２０Ａに対して行い、仮想キーボード装置は、当該操作ボタン１８Ａ若しくは２０Ａに対して行われた操作に応じた判断を行う。
【００３６】
ステップＳ１６でキーボードを打鍵し、ステップＳ１８で、この打鍵時の指センサ１６の加速度データの読み込みを行い、ステップＳ２０で、加速度データの必要個所のデータ加工（例えば加速度データの変化時点から±５００ｍｓにおけるデータ加工）を行う。
【００３７】
なお、データ加工について説明すると、各指における指センサ１６の加速度のデータを１００ｍｓごとに平均値を算出し，これを一列につなげたものをデータ加工されたデータとすることである。
【００３８】
ステップＳ２２で、ニューラルネットワークで学習し、ステップＳ２４で、新しい辞書パターンを構築し、ステップＳ２６で仮想キーボード装置の処理により学習終了でないと判断した場合、ステップＳ１６に戻り、一方、ステップＳ２６で仮想キーボード装置の処理により学習終了であると判断した場合、ステップＳ２８に進む。なお、前記ステップＳ１２で仮想キーボード装置の処理により学習モードでないと判断した場合、ステップＳ２８に進む。
【００３９】
ステップＳ２８で、指センサ１６の加速度データの読込みが行われ、ステップＳ３０で、加速度データをデータテーブル値と比較し、手、指が動いたか否かが判断される。ステップＳ３０でＮｏの場合には、ステップＳ２８に戻り、一方、ステップＳ３０でＹｅｓの場合には、ステップＳ３２に進み、加速度データの必要個所のデータ加工（例えば加速度データの変化時点から±５００ｍｓにおけるデータ加工）を行う。
【００４０】
なお、データ加工について説明すると、各指における指センサ１６の加速度のデータを１００ｍｓごとに平均値を算出し，これを一列につなげたものをデータ加工されたデータとすることである。
【００４１】
ステップＳ３４で、加速度データに基づく指の動作がデータベースとして保有されている辞書パターンと比較され、ステップＳ３６で、最も近い入力コードに対応した入力コードが出力され、ステップＳ３８で、当該入力コードは、パーソナルコンピュータ等の文字出力機器に送信され、ステップＳ４０に進む。
【００４２】
ステップＳ４０で仮想キーボード装置の処理により入力を継続しないと判断した場合には、ステップＳ４２で電源がオフにされ、一方、ステップＳ４０で仮想キーボード装置の処理により入力を継続すると判断した場合には、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４で、仮想キーボード装置の処理により正確な文字入力がされていると判断した場合には、ステップＳ２８に進み、一方、ステップＳ４４で、仮想キーボード装置の処理により正確な文字入力がされていないと判断した場合には、ステップＳ１２に進む。
【００４３】
次に、図８には、仮想キーボード装置を含むシステムが示されている。図８において、各指に装着される指センサ１６からの動作信号は、動作パターン判断部３４に供給され、当該動作パターン判断部３４は、指センサ１６からの動作信号と、動作パターン辞書部３２に記憶されているパターン情報に対応する動作信号とを比較し、検出された動作信号に対応する入力コードをパーソナルコンピュータ５６に供給する。パーソナルコンピュータ５６は、入力コードを表示装置５８に出力し、入力コードにより示される文字、例えばＡ、Ｂ、Ｃ、・・・の列５９が表示装置５８の表示画面６０に表示されるようにする。
【００４４】
なお、図９には、指１４に指センサ１６が装着された状態が示されている。図９において、指１４に装着された指センサ１６は、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸）の加速度センサであり、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、それぞれ、指センサ１６のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示す。図９では、指センサ１６は重力方向に対して角度αだけ傾斜しているため、指センサ１６のＹ’軸方向の加速度Ｙ’及びＺ’軸方向の加速度Ｚ’は、Ｙ軸方向の加速度Ｙ及びＺ軸の加速度Ｚに基づき、それぞれ、以下の（１）、（２）のように示される。
Ｙ’＝Ｚ＊Ｃｏｓβ―Ｙ＊Ｓｉｎβ・・・式（１）
Ｚ’＝Ｚ＊Ｃｏｓα＋Ｙ＊Ｃｏｓβ・・・式（２）
【００４５】
ここで、前記動作パターン辞書部３２に記憶されている動作パターンの詳細について説明すると、動作パターン辞書部３２には、指の動作パターンとこれに対応する入力コードとの関係が記憶されており、すなわち、指の動作パターンにより決定される指の移動方向とこれに対応する入力コードとの関係が記憶されている。
【００４６】
図１８は、動作パターン辞書部３２に記憶されている、指が左方向に移動する際の動作パターンを示しており、図１８（Ａ）は、Ｘ’軸方向の動作パターンを示し、図１８（Ｂ）は、Ｙ’軸方向の動作パターンを示す。なお、Ｙ’軸方向の意味は、前記式（１）及び式（２）の説明で述べたところである。また、Ｘ’軸方向は、元のＸ軸方向と同一である。
【００４７】
同様にして、図１９は、指が右方向に移動する際の動作パターンを示し、図２０は、指がまっすぐ先の方向に移動する際の動作パターンを示し、図２１は、指がまっすぐ手前の方向に移動する際の動作パターンを示し、図２２は、指が左先の方向に移動する際の動作パターンを示し、図２３は、指が右先の方向に移動する際の動作パターンを示し、図２４は、指が左手前の方向に移動する際の動作パターンを示し、図２５は、指が右手前の方向に移動する際の動作パターンを示す。
【００４８】
前記動作パターン判断部３４は、前記図１８乃至図２５に示されるように、指センサ１６の出力電圧に基づくＸ’軸方向の出力電圧が閾値１を上方に（＋方向に）突破する状況又は閾値２を下方に（−方向に）突破する状況、及びＹ’軸方向の出力電圧が閾値１を上方に（＋方向に）突破する状況又は閾値２を下方に（−方向に）突破する状況に基づいて、指の動作パターンを検出し、当該検出された指の動作パターンにより決定される指の移動方向に基づいて、対応する入力コードを出力する。
【００４９】
本願の実施の形態による入力装置
本願の実施の形態による入力装置について説明する。本願の実施の形態による入力装置においては、指センサ１６により検出された動作情報に基づき、キーボード入力モードとマウス入力モードとを適切に切り換える。具体的には、キーボード入力モードであるときに、指センサ１６により検出された動作情報の動作量が所定値以下の場合、あるいは指センサ１６により検出された動作情報がマウス入力モードとして予め設定されている動作情報である場合に、当該キーボード入力モードからマウス入力モードへの切り換えを行う。より詳細には、キーボード入力モードであるときに、指センサ１６が指の動作がないことを検出した場合、あるいは指センサ１６がキーボード入力モード時の動作ベクトルと異なる動作ベクトルを所定量以上検出した場合に、当該キーボード入力モードからマウス入力モードへの切り換えを行う。一方、マウス入力モードであるときに、指センサ１６により検出された動作情報がキーボード入力モードとして予め設定されている動作を示す場合には、当該マウス入力モードからキーボード入力モードへの切り換えを行う。以下、図１０のフローチャ−トを参照しながら、本願の実施の形態による入力装置によるキーボード入力モードとマウス入力モードとの切り換え処理を説明する。
【００５０】
図１０において、ステップＳ５０でスタートし、具体的には、入力装置の電源スイッチを入れたときにスタートするように構成されている。そして、ステップＳ５２でキーボード入力モードにされ、具体的には、入力装置において、キーボード入力モードにするためにフラグを立てる。ステップＳ５４で指センサ１６からセンサ値（加速度の値）が取得され、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５において、指センサ１６からのセンサ値が変化していない場合には、非入力モードであるとしてステップＳ５４に戻り、一方、指センサ１６からのセンサ値が変化した場合には、ステップＳ５６に進み、センサ値がモードの切り替えであるか否かが判断される。すなわち、この時点では、キーボード入力モードであるので（ステップＳ５２を参照）、ステップＳ５６では、所定時間（例えば３秒間）の間にセンサ値が所定値以下の場合、あるいは検出された動作がマウス入力モードとして予め設定されている動作である場合であるかが判断される。ここで、所定時間（例えば３秒間）の間にセンサ値が所定値以下の場合について説明すると、例えば、全ての指の指センサ１６のセンサ値の絶対値において，所定値を３Ｇとすると、所定時間（例えば３秒間）の間に、３Ｇ以上の値がセンサ値の絶対値として検出されなかった場合に、キーボード入力モードからマウス入力モードに移行する。
【００５１】
なお、図１１には、マウス入力モードとして予め設定されている動作に対応する指センサ１６のＸ軸方向の出力電圧の波形の例が示されている。図１１の波形では、Ｘ軸方向の出力電圧が停止状態からプラス・マイナス方向（上下方向）に大きく振れることにより、マウス入力モードとして判断されているが、Ｙ軸方向の出力電圧が停止状態からプラス・マイナス方向（上下方向）に大きく振れることにより、マウス入力モードとして判断されるように構成することも可能である。
【００５２】
ステップＳ５６でセンサ値が所定値以下の場合あるいは検出された動作がマウス入力モードとして予め設定されている動作である場合（すなわち、図１１の指センサ１６の出力電圧の波形）であるかが判断される。ステップＳ５６でＮｏの場合には、ステップＳ５８に進み、この時点では、キーボード入力モードが維持されているので、入力コード（例えば、文字コード）が判定され、ステップＳ５４に戻る。
【００５３】
ステップＳ５６でＹｅｓの場合には、ステップ６０でマウス用カーソルが表示装置５８の表示画面６０（図１７を参照）に表示され、ステップＳ６２でマウス入力モードに移行し、指の傾きαをとる（前記図９、並びに前記式（１）及び式（２）を参照）。ステップＳ６２で取得された指の傾きαは、その後の処理で使用され、例えば、後述するステップＳ７４で使用される。ステップＳ６４で指センサ１６からセンサ値を取得し、ステップＳ６６で当該取得されたセンサ値がモードの切り替えであるか否かが判断される。すなわち、この時点では、マウス入力モードであるので（ステップＳ６２を参照）、ステップＳ６６では、検出された動作がキーボード入力モードとして予め設定されている動作を示す場合であるかが判断される。なお、キーボード入力モードとして予め設定されている動作は、例えば、指センサ１６に一定の力を連続して与える動作とされている。この場合に、キーボード入力モードとして予め設定されている動作に対応する指センサ１６のＺ軸方向の出力電圧の波形は、図１２に示される波形である。
【００５４】
ステップＳ６６でＹｅｓの場合、すなわち検出された動作がキーボード入力モードとして予め設定されている動作を示す場合（図１２を参照）には、ステップＳ６７に進み、マウス用カーソルが消去され、非入力モードに移行する。ステップＳ６７からステップＳ６８に進み、センサ値がモード切替であるか否かが判断され、ステップＳ６８でＮｏ場合には、ステップＳ６７に戻り、一方、ステップＳ６８でＹｅｓの場合には、ステップＳ６９に進む。ステップＳ６９では、キーボード入力モードであるか否かが判断され、ステップＳ６９でＮｏ場合には、ステップＳ６０に戻り、一方、ステップＳ６９でＹｅｓの場合には、ステップＳ５２に戻る。
【００５５】
ステップＳ６６でＮｏの場合には、ステップＳ７０に進み、ステップＳ７０では、指センサ１６のセンサ値がクリックしたセンサ値であるかが判断される。ステップＳ７０でＹｅｓの場合には、ステップＳ７２でクリック動作がワンクリックであるかダブルクリックであるかが判定される。なお、図１３は、ワンクリック時の中指又は人指し指について指センサ１６のＺ’軸方向の出力電圧の波形を示し、図１４は、ダブルクリック時の中指又は人指し指について指センサ１６のＺ’軸方向の出力電圧の波形を示しており、ステップＳ７２では、図１３及び図１４の出力電圧の波形を参照しながら、クリック動作がワンクリックであるかダブルクリックであるかが判定され、ステップＳ６４に戻る。
【００５６】
ステップＳ７０でＮｏの場合には、ステップＳ７３に進み、平面移動したときのセンサ値であるか否かが判断される。ステップＳ７３でＮｏの場合には、ステップＳ６４に戻り、一方、ステップＳ７３でＹｅｓの場合には、ステップＳ７４に進み、平面移動したときのセンサ値に基づき、マウスの移動量を計算し、ステップＳ６４に戻る。
【００５７】
なお、図１５には、マウスの移動について移動の向き及び移動量６２がＸ軸及びＹ’軸に関して示されている。
【００５８】
図１７には、表示画面上のマウス用カーソルの動きが示されている。図１７において、表示装置の表示画面６０上では、前記図１５に示されるマウスの平面移動についての移動の向き及び移動量に基づいて、マウス用カーソル７０が矢印７２方向に移動し、符号７４で示される位置に到達している。
【００５９】
なお、ステップＳ７０及びＳ７２では、指センサ１６のセンサ値に基づき、クリック動作（ワンクリック又はダブルクリック）を検出しているが、指１４の接触を検出する接触センサにより、クリック動作を検出することも可能である。図１６には、接触センサの例としてのタップセンサ６４が示されている。図１６において、右手１０Ｒの中指１４−８には、タップセンサ６４が装着されており、親指１４−６を矢印６６で示されるように移動させタップセンサ６４に接触させることにより、クリック動作（ワンクリック又はダブルクリック）を検出することができる。なお、図１６では、片方の手１０Ｒの指１４−８にタップセンサ６４を装着しているが、タップセンサ６４を両手１０Ｌ、１０Ｒの指１４に装着することも可能である。このようにタップセンサ６４を両手１０Ｌ、１０Ｒの指１４に装着する場合には、実際のマウスと同様に、マウスの左クリック動作及び右クリック動作を検出することができる。
【００６０】
なお、図１０のフローチャートにおいては、ステップＳ５５、ステップＳ５６、及びステップＳ６６に示されるように、キーボード入力モード、マウス入力モード、及び非入力モードの３つのモードが誤動作しないように切り替わっていることが理解される。
【００６１】
以上説明したように、本願の実施の形態による入力装置によれば、指センサ１６により検出された動作情報に基づき、キーボード入力モードあるいはマウス入力モードのうち一方から他方への切り換えを行うので、キーボード入力モードとマウス入力モードとを適切に切り換えることができる。
【００６２】
なお、キーボード及びマウスを有する現在の入力装置では、キーボード入力モードとマウス入力モードとの切り替えを行う際に、キーボードとマウスを持ち替えたり、キーボードとマウスの間で手を往復させる等の動作を行う必要がある。これに対し、本願の実施の形態による入力装置では、キーボード入力モードとマウス入力モードとの切り替えを行う際に、キーボードとマウスを持ち替えるという動作を行う必要がなく、仮想キーボードと仮想マウスを自由に取り扱うことができるという効果を奏する。例えば、仮想マウスをドラッグして当該ドラッグされた位置でキー入力を行いたい場合には、当該ドラッグされた位置からキーボードに手を戻すという動作を行う必要がなく、当該ドラッグされた位置でキー入力を行うことができるという効果を奏する。
【００６３】
また、本願の実施の形態による入力装置によれば、指センサ１６により検出された動作情報の動作量が所定値以下であること、あるいは指センサ１６により検出された動作情報がマウス入力モードとして予め設定されている動作情報であることに基づき、キーボード入力モードからマウス入力モードへの切り換えを適切に行うことができる。
【００６４】
また、本願の実施の形態による入力装置によれば、キーボード入力モード時の動作ベクトルと異なる動作ベクトルが所定量以上検出された場合に、キーボード入力モードからマウス入力モードへの切り換えを適切に行うことができる。
【００６５】
また、本願の実施の形態による入力装置によれば、指センサ１６により検出された動作情報がキーボード入力モードとして予め設定されている動作を示すことに基づき、マウス入力モードからキーボード入力モードへの切り換えを適切に行うことができる。
【００６６】
更に、本願の実施の形態による入力装置によれば、指センサ１６からの動作情報により、マウス用出力手段は、クリック動作に対応する指示コードを適切に出力することができる。
【００６７】
更に、本願の実施の形態による入力装置によれば、マウス入力モードであることを検出した指センサ１６に対応する手１０に関する動作情報のみを用いる場合には、動作情報に対応する指示コードを適切に出力することができる。
【００６８】
更に、本願の実施の形態による入力装置によれば、タップセンサ６４により、マウス入力モードにおいて、マウスのクリック動作を適切に検出することができる。
【００６９】
なお、本願の実施の形態による入力装置においては、指センサ１６の装着部として手１０の指１４が設定されているが、指センサ１６を手１０の甲に装着してもよい。あるいは、指センサ１６を全ての指１４に装着せず、全ての指１４の空間的な動きを検出できるような特定の指１４にだけ指センサ１６を装着してもよい。
【００７０】
また、本願の実施の形態による入力装置においては、指センサ１６を指１４あるいは手１０の装着部に直接的に装着している。しかし、本願では、手袋において、指１４あるいは手１０の装着部に対応する位置に指センサ１６を装着し、当該手袋を入力操作者が装着することにより、指センサ１６が手袋を介して指１４あるいは手１０の装着部に間接的に装着されるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明は入力装置の分野に利用することが可能であり、特に仮想キーボード及び仮想マウスを用いた入力装置の分野に適用すれば特に顕著な効果が得られる。
【符号の説明】
【００７２】
１０、１０Ｌ、１０Ｒ：手
１４、１４−１〜１４−１０：指
１６、１６−１〜１６−１０：指センサ
２２：ハーネス
２８：入力コード出力部
３２：動作パターン辞書部
３４：動作パターン判断部
６４：タップセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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