(57)【要約】【課題】コンピュータへ情報を送信するための信号ケーブルを不要とした情報入力システムを提供する。【解決手段】トランシーバ３は、キーボード５の文字に割り当てられた各周波数を含んだ帯域を有する信号を送信電極１０５に与える。信号は電界として人の腕に誘起されてキーボード５に伝達されるのだが、キーボード５はキーの押下時にキーに応じた周波数ｆｃで共振するようになっている。したがって、受信電極１１１を介して電界としてトランシーバ３に誘起される信号は、キーの押下時においては、キーに応じた周波数ｆｃで低下した信号となる。そこで、トランシーバ３は、受信電極１１１で受信された信号に応じたディジタルのデータを生成してウェアラブルコンピュータ１に与え、ウェアラブルコンピュータ１がこのデータに応じた表示をモニター１Ｂに行う。【選択図】　　　図２
2004126657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の部位に装着され、該部位に対し周波数の幅をもった電界を誘起させる手段と、当該部位から伝達される電界における強度低下点の周波数に応じたデータを発生させる手段とを有する操作者装置と、
前記操作者の他の部位に操作される被操作部と、前記周波数の幅の中に共振周波数が存在する共振回路と、操作時に当該被操作部を当該共振回路に接続させる手段を有する被操作装置と
を含んでなることを特徴とする情報入力システム。
【請求項２】
前記被操作装置は、複数の前記被操作部と該被操作部のそれぞれに固有の共振周波数をもった前記共振回路を有することを特徴とする請求項１記載の情報入力システム。
【請求項３】
操作者の部位に装着され、該部位に対し周波数の幅をもった電界を誘起させる手段と、当該部位から伝達される電界における強度低下点の周波数に応じたデータを発生させる手段とを有する操作者装置と、
前記操作者の他の部位に操作される被操作部と、前記周波数の幅の中に通過帯域のカットオフ周波数が存在するフィルタと、操作時に当該被操作部を当該フィルタに接続させる手段を有する被操作装置と
を含んでなることを特徴とする情報入力システム。
【請求項４】
前記被操作装置は、複数の前記被操作部と該被操作部のそれぞれに固有のカットオフ周波数をもった前記フィルタを有することを特徴とする請求項３記載の情報入力システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばウェアラブルコンピュータの利用環境に適した情報入力システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末の小型化および高性能化によりウェアラブルコンピュータが注目されてきているが、図９はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着して文字入力する場合の例を示している。
【０００３】
ウェアラブルコンピュータは小型であって人の腕などに装着されるため、長文を入力する場合は、信号ケーブルを介してウェアラブルコンピュータに接続したキーボードを操作して文字入力がなされ、その入力された文字がウェアラブルコンピュータのモニタに表示される。
【０００４】
なお、類似の技術が下記文献に記載されている。
【０００５】
【非特許文献１】
英文雑誌ＩＥＥＥ　ＳＰＥＣＴＲＵＭ　ＯＣＴＯＢＥＲ　２０００　３４〜３９項
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方法では信号ケーブルの接続や収納等の取り扱いが不便であり、ウェアラブルコンピュータの利便性が半減する。
【０００７】
そこで本発明は、上記の従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンピュータへ情報を送信するための信号ケーブルを不要とした情報入力システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、請求項１の本発明は、操作者の部位に装着され、該部位に対し周波数の幅をもった電界を誘起させる手段と、当該部位から伝達される電界における強度低下点の周波数に応じたデータを発生させる手段とを有する操作者装置と、前記操作者の他の部位に操作される被操作部と、前記周波数の幅の中に共振周波数が存在する共振回路と、操作時に当該被操作部を当該共振回路に接続させる手段を有する被操作装置とを含んでなることを特徴とする情報入力システムをもって解決手段とする。
【０００９】
請求項１の情報入力システムにあっては、操作者装置が操作者に周波数の幅をもった電界を誘起させておき、操作時に被操作装置で被操作部が共振回路に接続されると、操作者に誘起された電界の強度が共振周波数において低下するので、操作者装置において強度低下点の周波数に応じたデータを発生させるようにしている。
【００１０】
請求項２の本発明は、前記被操作装置は、複数の前記被操作部と該被操作部のそれぞれに固有の共振周波数をもった前記共振回路を有することを特徴とする請求項１記載の情報入力システムをもって解決手段とする。
【００１１】
請求項２の情報入力システムによれば、複数の被操作部と該被操作部のそれぞれに固有の共振周波数をもった共振回路を備えるので、被操作部に固有の情報を発生させることができる。
【００１２】
請求項３の本発明は、操作者の部位に装着され、該部位に対し周波数の幅をもった電界を誘起させる手段と、当該部位から伝達される電界における強度低下点の周波数に応じたデータを発生させる手段とを有する操作者装置と、前記操作者の他の部位に操作される被操作部と、前記周波数の幅の中に通過帯域のカットオフ周波数が存在するフィルタと、操作時に当該被操作部を当該フィルタに接続させる手段を有する被操作装置とを含んでなることを特徴とする情報入力システムをもって解決手段とする。
【００１３】
請求項３の情報入力システムにあっては、操作者装置が操作者に周波数の幅をもった電界を誘起させておき、操作時に被操作装置で被操作部がフィルタに接続されると、操作者に誘起された電界の強度がカットオフ周波数を境に低下するので、操作者装置においてカットオフ周波数に応じたデータを発生させるようにしている。
【００１４】
請求項４の本発明は、前記被操作装置は、複数の前記被操作部と該被操作部のそれぞれに固有のカットオフ周波数をもった前記フィルタを有することを特徴とする請求項３記載の情報入力システムをもって解決手段とする。
【００１５】
請求項４の情報入力システムによれば、複数の被操作部と該被操作部のそれぞれに固有のカットオフ周波数をもったフィルタを備えるので、被操作部に固有の情報を発生させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態の情報入力システムの構成図である。図１に示す情報入力システム１００Ａは、操作者である人の部位（腕など）に装着されて操作者装置となる電界通信装置１００と、被操作部であるキー５１を複数個有する被操作装置であるキーボード５とを含んで構成される。通常は電界通信装置１００に設けたモニター１Ｂを含む構成になる。情報入力システム１００Ａにあっては、いずれかのキー５１が指で押下されると当該キー５１に対応する文字、例えば「Ａ」が電界通信装置１００に入力され、電界通信装置１００からモニター１Ｂに表示されるようになっている。
【００１８】
図２は、情報入力システム１００Ａの動作原理を示す図である。
【００１９】
電界通信装置１００は、ウェアラブルコンピュータ１とトランシーバ３とからなり、トランシーバ３は人の腕に接触される送信電極１０５と受信電極１１１を備えている。トランシーバ３は、キーボード５の文字に割り当てられた各周波数を含んだ帯域を有する信号を送信電極１０５に与える。信号は電界として人の腕に誘起されてキーボード５に伝達されるのだが、キーボード５はキーの押下時にキーに応じた周波数ｆｃで共振するようになっている。したがって、受信電極１１１を介して電界としてトランシーバ３に誘起される信号は、キーの押下時においては、キーに応じた周波数ｆｃで低下した信号となる。そこで、トランシーバ３は、受信電極１１１で受信された信号に応じたディジタルのデータを生成してウェアラブルコンピュータ１に与え、ウェアラブルコンピュータ１がこのデータに応じた表示をモニター１Ｂに行う。
【００２０】
図３は、キーボード５のキー５１とこのキーに設けられた機構を示す図である。キー５１の下部はバネ５３の一端に接続され、バネ５３の他端は、絶縁体５５を介してキーボード５において接地されている。また、キー５１にはキー用電極５１１が取り付けられ、キー用電極５１１の下方には、ボード用電極５７が設けられている。そして、このボード用電極５７には、キーボード５のキー５１毎に、つまりキー５１の文字毎に異なる共振周波数を有する共振回路５８が接続され、共振回路５８は抵抗５９を介して接地されている。
【００２１】
図４は、電界通信装置１００の構成を示す図である。電界通信装置１００は、ウェアラブルコンピュータ１とトランシーバ３とから構成されて、本実施形態の場合は人の腕（生体）に装着される。トランシーバ３は、ウェアラブルコンピュータ１との間でデータの送受信を行う入出力（Ｉ／Ｏ）回路１０１と、入出力回路１０１がウェアラブルコンピュータ１から受信した情報を基にあるいは自ら信号を生成して送信する送信部１０３と、送信部１０３から送出された信号を電界として人の腕に誘起させて伝達させる送信電極１０５と、電界として人の腕から伝達される信号を受信する受信電極１１１と、伝達されてきた電界を電気光学素子に結合することで信号を光学的に検出し、当該信号に応じたアナログ電気信号を生成する電界検出光学部１１０と、生成されたアナログ電気信号の増幅や雑音除去等の信号処理を行う信号処理回路１１５と、処理されたアナログ電気信号の共振周波数をモニタして該共振周波数の値を示すディジタル信号を生成する周波数解析部１１７と、処理された信号の波形整形を行って入出力回路１０１に与える波形整形回路１１９と、生成されたディジタル信号の値に応じた文字のデータを生成して入出力回路１０１に与えるデータ発生部１２１とを有する。
【００２２】
なお、図示してないが、送信電極１０５及び受信電極１１１における生体への接触面には絶縁膜が設けられて、生体における金属アレルギー等の発生を防止している。
【００２３】
次に、情報入力システム１００Ａの動作を説明する。
【００２４】
図４に示すように、電界通信装置１００の送信部１０３は、キーボード５の文字に割り当てられた各周波数を含んだ帯域を有する信号を生成して送信電極１０５に与え、送信電極１０５は、この与えられた信号を電界として人の腕に誘起させて伝達する。
【００２５】
図５に示すように、キーボード５には、キー用電極５１１とボード用電極５７とを接点とするキースイッチが構成されていることになり、キー５１が押下されていない場合は、キースイッチは開放されている。したがって、電界通信装置１００から人の腕に伝達された信号は、共振回路５８で共振することなく、電界通信装置１００で受信されるが、この場合は、受信された信号で共振周波数が検出されないので、モニター１Ｂには文字の表示はなされない。
【００２６】
一方、図６に示すように、例えば「Ａ」のキー５１が押下されてた場合は、キースイッチは閉じられる。したがって、電界通信装置１００から人の腕に伝達された信号は、共振回路５８に与えられる。共振回路５８は、キー５１に応じた共振周波数ｆｃのみを通過させる。そして、通過した信号は抵抗５９により消費される。つまり、抵抗５９は共振回路５８を通過した信号の反射を抑制しているので好適である。そして、共振回路５８により共振周波数ｆｃで低下した信号（電界）が人の腕を介して電界通信装置１００で受信される。
【００２７】
図４に示すトランシーバ３の受信電極１１１は、この電界として人の腕に誘起されて伝達される信号を受信して電界検出光学部１１０に与え、電界検出光学部１１０は受信された信号を電気光学素子に結合して光学的に検出し、当該信号に応じたアナログ電気信号を生成する。信号処理回路１１５は生成されたアナログ電気信号の増幅や雑音除去等の信号処理を行う。周波数解析部１１７は、処理されたアナログ電気信号の低下点の周波数（共振周波数）をモニタして該共振周波数の値を示すディジタル信号を生成する。データ発生部１２１は生成されたディジタル信号の値に応じた文字のデータを生成して入出力回路１０１に与える。この生成されたデータは、押下されたキーの文字、例えば「Ａ」のキャラクタコードである。入出力回路１０１は与えられたデータをウェアラブルコンピュータ１に与え、ウェアラブルコンピュータ１はこのデータに応じた信号をモニター１Ｂを与え、モニター１Ｂはこの信号に応じた表示を行う。したがって、モニター１Ｂにはキー５１の文字、例えば「Ａ」の文字が表示される。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態にあっては、操作者の部位に装着され、該部位に対し周波数の幅をもった電界を誘起させる手段と、当該部位から伝達される電界における強度低下点の周波数に応じたデータを発生させる手段とを有する操作者装置と、前記操作者の他の部位に操作される被操作部と、前記周波数の幅の中に共振周波数が存在する共振回路と、操作時に当該被操作部を当該共振回路に接続させる手段を有する被操作装置とを含んでなる情報入力システムが構成される。そして、操作者装置が操作者に周波数の幅をもった電界を誘起させておき、操作時に被操作装置で被操作部が共振回路に接続されると、操作者に誘起された電界の強度が共振周波数において低下するので、操作者装置において強度低下点の周波数に応じたデータを発生させるようにしている。したがって、信号ケーブルを不要にすることができ、ウェアラブルコンピュータの利便性が一層向上する。
【００２９】
また、複数の被操作部と該被操作部のそれぞれに固有の共振周波数をもった共振回路を備えるので、被操作部に固有の情報を発生させることができる。
【００３０】
さて、本実施の形態の変形例として、図７に示すように、各共振回路５８の代わりに、通過帯域の下限のカットオフ周波数ｆｌのハイパスフィルタ５８Ａを接続してもよい。この場合、下限のカットオフ周波数ｆｌは、各キー５１毎に異なるものである。その他の構成は上記の実施形態と同じであり、したがって、かかる構成による機能が発揮される。
【００３１】
かかる変形例に係る情報入力システムの動作を説明する。
【００３２】
図４に示すように、電界通信装置１００の送信部１０３は、キーボード５の文字に割り当てられた各周波数を含んだ帯域を有する信号を生成して送信電極１０５に与え、送信電極１０５は、この与えられた信号を電界として人の腕に誘起させて伝達する。
【００３３】
図８に示すように、キーボード５には、キー用電極５１１とボード用電極５７とを接点とするキースイッチが構成されていることになり、図示の状態とは異なるが、キー５１が押下されていない場合は、キースイッチは開放されている。したがって、モニター１Ｂには文字の表示はなされない。
【００３４】
ここで、例えば「Ａ」のキー５１が押下されてた場合は、キースイッチは閉じられる。したがって、電界通信装置１００から人の腕に伝達された信号は、ハイパスフィルタ５８Ａに与えられる。ハイパスフィルタ５８Ａは、キー５１に応じた下限のカットオフ周波数ｆｌ以上の帯域のみを通過させる。そして、通過した信号は抵抗５９により消費される。つまり、抵抗５９はハイパスフィルタ５８Ａを通過した信号の反射を抑制しているので好適である。そして、ハイパスフィルタ５８Ａにより下限のカットオフ周波数ｆｌ以上の帯域で低下した信号（電界）が人の腕を介して電界通信装置１００で受信される。
【００３５】
図４に示すトランシーバ３の受信電極１１１は、この電界として人の腕に誘起されて伝達される信号を受信して電界検出光学部１１０に与え、電界検出光学部１１０は受信された信号を電気光学素子に結合して光学的に検出し、当該信号に応じたアナログ電気信号を生成する。信号処理回路１１５は生成されたアナログ電気信号の増幅や雑音除去等の信号処理を行う。周波数解析部１１７は、処理されたアナログ電気信号の強度低下点の周波数（帯域の上限のカットオフ周波数）をモニタして該上限のカットオフ周波数の値を示すディジタル信号を生成する。データ発生部１２１は生成されたディジタル信号の値に応じた文字のデータを生成して入出力回路１０１に与える。この生成されたデータは、押下されたキーの文字、例えば「Ａ」のキャラクタコードである。入出力回路１０１は与えられたデータをウェアラブルコンピュータ１に与え、ウェアラブルコンピュータ１はこのデータに応じた信号をモニター１Ｂを与え、モニター１Ｂはこの信号に応じた表示を行う。したがって、モニター１Ｂにはキー５１の文字、例えば「Ａ」の文字が表示される。
【００３６】
なお、かかる変形例において、ハイパスフィルタ５８Ａの代わりに、キー毎に異なる上限のカットオフ周波数ｆｈ以下の帯域のみを通過させるローパスフィルタを用い、周波数解析部１１７では、信号処理回路１１５で処理された信号の強度低下点の周波数（帯域の下限のカットオフ周波数）をモニタして該下限のカットオフ周波数の値を示すディジタル信号を生成するようにしてもよい。
【００３７】
また、ハイパスフィルタ５８Ａの代わりに、下限のカットオフ周波数ｆｌから上限のカットオフ周波数ｆｈまでの帯域のみを通過させるバンドパスフィルタを用い、周波数解析部１１７では、信号処理回路１１５で処理された信号の強度低下点の周波数（帯域の上限のカットオフ周波数、下限のカットオフ周波数）または中心周波数等をモニタして該周波数の値を示すディジタル信号を生成するようにしてもよい。この場合、帯域の上限のカットオフ周波数、下限のカットオフ周波数、中心周波数等はキー毎に異なるものにする必要がある。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態の変形例にあっては、操作者の部位に装着され、該部位に対し周波数の幅をもった電界を誘起させる手段と、当該部位から伝達される電界における強度低下点の周波数に応じたデータを発生させる手段とを有する操作者装置と、前記操作者の他の部位に操作される被操作部と、前記周波数の幅の中に通過帯域のカットオフ周波数が存在するフィルタと、操作時に当該被操作部を当該フィルタに接続させる手段を有する被操作装置とを含んでなる情報入力システムが構成される。そして、操作者装置が操作者に周波数の幅をもった電界を誘起させておき、操作時に被操作装置で被操作部がフィルタに接続されると、操作者に誘起された電界の強度がカットオフ周波数を境に低下するので、操作者装置においてカットオフ周波数に応じたデータを発生させるようにしている。したがって、信号ケーブルを不要にすることができ、ウェアラブルコンピュータの利便性が一層向上する。
【００３９】
また、複数の被操作部と該被操作部のそれぞれに固有のカットオフ周波数をもったフィルタを備えるので、被操作部に固有の情報を発生させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作者装置が操作者に周波数の幅をもった電界を誘起させておき、操作時に被操作装置で被操作部が共振回路に接続されると、操作者に誘起された電界の強度が共振周波数において低下するので、操作者装置において強度低下点の周波数に応じたデータを発生させるようにしている。
【００４１】
また、操作者装置が操作者に周波数の幅をもった電界を誘起させておき、操作時に被操作装置で被操作部がフィルタに接続されると、操作者に誘起された電界の強度がカットオフ周波数を境に低下するので、操作者装置においてカットオフ周波数に応じたデータを発生させるようにしている。
【００４２】
したがって、信号ケーブルを不要にすることができ、ウェアラブルコンピュータの利便性が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の情報入力システムの構成図である。
【図２】本発明の実施形態の情報入力システムの動作原理を示す図である。
【図３】本発明の実施形態のキーとこのキーに設けられた機構を示す図である。
【図４】本発明の実施形態のグランド電極構成パターンの説明図である。
【図５】本発明の実施形態の電界通信装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態の情報入力システムの動作説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態の情報入力システムのキーに設けられた機構と回路を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の情報入力システムのキーに設けられた機構と回路を示す図である。
【図９】従来の情報入力システムの構成図である。
【符号の説明】
１　ウェアラブルコンピュータ
１Ｂ　モニター
３　トランシーバ
５　キーボード
５１　キー
５７　ボード用電極
５８　直流電源
５９　交流電源
１０１　入出力回路
１０３　送信部
１０５　送信電極
１１１　受信電極
１１５　信号処理回路
１１７　周波数解析部
１１９　波形整形回路
１２１　データ発生部
５１１　キー用電極
【図１】
2004126657.tif 000003
【図２】
2004126657.tif 000004
【図３】
2004126657.tif 000005
【図４】
2004126657.tif 000006
【図５】
2004126657.tif 000007
【図６】
2004126657.tif 000008
【図７】
2004126657.tif 000009
【図８】
2004126657.tif 000010
【図９】
2004126657.tif 000011