(57)【要約】【課題】簡単な指の動きに基づいて所望の指示を効率良く行うことができる指示入力装置を提供する。【解決手段】指に装着される磁界発生部と、少なくとも他の１つの指に装着される磁電変換部とを含み、前記磁界発生部と前記磁電変換部を対向させて相対的に移動させたときの相対変位による磁界変動を前記磁界発生部で検出し、前記磁界変動に基づいて方向情報を入力するようにした指示入力装置である。磁界発生部及び磁電変換部を指に装着しておくことで、簡単に方向情報を入力するができるようになる。【選択図】　　　　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指に装着される磁界発生部と、少なくとも他の１つの指に装着される磁電変換部とを含み、
前記磁界発生部と前記磁電変換部を対向させて相対的に移動させたときの相対変位による磁界変動を前記磁界発生部で検出し、前記磁界変動に基づいて方向情報を入力するようにしたことを特徴とする指示入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の指示入力装置において、
前記磁電変換部は手の指に装着可能な第１の装着具に配置した磁電変換素子を含むことを特徴とする指示入力装置。
【請求項３】
請求項１に記載の指示入力装置において、
前記磁電変換部は複数の磁電変換素子を有し、該複数の磁電変換素子は２つの交差する列を形成するように配置されていることを特徴とする指示入力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の指示入力装置において、
異なる指に装着する前記第１の装着具を複数備え、該第１の装着具のそれぞれには少なくとも１つの磁電変換素子が配置されていることを特徴とする指示入力装置。
【請求項５】
請求項１に記載の指示入力装置において、
前記磁界発生部は、手の指に装着可能な第２の装着具の少なくとも一部に設けた磁石を有することを特徴とする指示入力装置。
【請求項６】
請求項５に記載の指示入力装置において、
前記第２の装着具は環状の基材を含み、Ｎ極を外面に向けた磁石とＳ極を外面に向けた磁石とが、前記基材に添着されていることを特徴とする指示入力装置。
【請求項７】
請求項５に記載の指示入力装置において、
前記第２の装着具は磁石と一体の帯形状に形成され、磁石のＮ極とＳ極とが色分けされていることを特徴とする指示入力装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の指示入力装置において、前記第１の装着具に、入力用のスイッチをさらに設けたことを特徴とする指示入力装置。
【請求項９】
請求項８に記載の指示入力装置において、
前記入力用スイッチとして、前記列が交差する位置にさらに他の磁電変換素子を配置したことを特徴とする指示入力装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の指示入力装置において、
前記他の磁電変換素子に対して、前記磁石の一方の磁極を近づけ、遠ざけたときのホール電圧値の変化により入力するようにしたことを特徴とする指示入力装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の指示入力装置において、
前記他の磁電変換素子に対して、前記磁石の一方の磁極を近づけ、さらに他方の磁極を近づけたときのホール電圧の極性変化により入力するようにしたことを特徴とする指示入力装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の指示入力装置において、
前記他の磁電変換素子に対して、前記磁石の磁極とは異なる他方の磁極を近づけ、遠ざけたときのホール電圧の極性変化により入力を取り消すようにしたことを特徴とする指示入力装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の指示入力装置において、
前記第１の装着具に、入力操作確認用のスイッチがさらに設けられていることを特徴とする指示入力装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の指示入力装置において、
前記磁電変換素子としてホール素子を用いたことを特徴とする指示入力装置。
【請求項１５】
指に装着した磁界発生部と、少なくとも他の１つの指に装着した磁電変換部とを用い、
前記磁界発生部と前記磁電変換部を対向させて相対的に移動させたときの相対変位による磁界変動に基づいて方向情報を入力するようにしたことを特徴とする指示入力方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の指示入力方法において、
前記磁電変換部に磁電変換素子を用いると共に、前記磁界発生部に磁石を用いることを特徴とする指示入力方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の指示入力方法において、
磁電変換素子を有する第１の装着具を指に装着して操作を行うことを特徴とする指示入力方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の指示入力方法において、
磁電変換素子を有する第１の装着具を複数の指に装着して操作を行うことを特徴とする指示入力方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の指示入力方法において、
前記方向情報により選択された内容の入力を前記磁電変換素子からの電圧値に基づいて行うことを特徴とする指示入力方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の指示入力方法において、
前記方向情報により選択された内容の入力を前記磁電変換素子からの電圧極性の変化に基づいて行うことを特徴とする指示入力方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコンやワープロで広く採用されているマウスなどの座標入力装置や電動車椅子のコントローラに代えて、或いは指先など身体の一部しか動かすことのできない身障者のコミュニケーション用のデバイスとして採用可能な指示入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マウスなどの入力装置は、キーボードの入力を行っている途中でカーソルの位置を変更するときなどにキーボードから手を離して、操作を行わなければならない。特に、マウスを動かすことができる十分な空間を確保しておくこが必要である。
【０００３】
また、最近、ノート型のパソコンでは圧電素子等を用いた入力パッドが予め組込まれ、マウスを外付けしなくともカーソル等の位置操作ができるように利便化されている。しかし、このような入力パッドはキーの直ぐ近くに配置されているので、無用な時に触れてしまうことがあり、誤入力する原因となっている。また、入力パッドを操作するときには、マウスを扱うときと同様にキーから手を離す必要があり、操作性が低いものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、例えば特開平１１−１４３６０８号公報では、磁石と磁電素子とを指に装着する構造の文字入力装置が開示されている。この装置は各指の動きの変化に対応させて文字を入力できるようにしている。また、特開平７−１７５５６３号公報では、操作画面に磁気感知素子を配置し、指先に磁石を付けて入力する装置が開示されている。さらに、特開平７−７５６３０号公報では指先に付けた磁石の動きをその指の根元に配置した磁電変換素子で検出するようにした関節角度センサが開示されている。
【０００５】
上記複数の公報で示す従来の技術は、全ての指が動かすことを前提として複雑な動作を検出することが必要であり、その制御も複雑となってしまう。また、操作の途中で大きく腕を動かすことが必要である場合があり、操作性に劣る場合が多い。
【０００６】
特に、身体に障害がある人が乗る電動車椅子のコントローラや手或いは足の指の一部のみ動かすことができる身体障害者には単純で、わずかな操作でコンピュータ等に所望の入力支持ができる指示入力装置が望まれる。
【０００７】
よって、本発明の目的は、簡単な指の動きに基づいて所望の指示を効率良く行うことができる指示入力装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の如く、指に装着される磁界発生部と、少なくとも他の１つの指に装着される磁電変換部とを含み、
前記磁界発生部と前記磁電変換部を対向させて相対的に移動させたときの相対変位による磁界変動を前記磁界発生部で検出し、前記磁界変動に基づいて方向情報を入力するようにした指示入力装置により達成される。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、前記磁界発生部と前記磁電変換部を対向させて相対的に移動させ、前記磁界変動に基づいて方向情報を入力することができる。よって、磁界発生部及び磁電変換部を指に装着しておくことで、簡単に方向情報を入力するができるようになる。ここでの方向情報は、パソコンのディスプレイ上のカーソル或いはポインタの移動先情報として、電動車椅子の進行方向の指示情報として採用できる。
【００１０】
特に、本発明の指示入力装置は指に装着して使用できるので、電動車椅子のコントローラに適用した場合には、指のみしか動かすことができない重度の身障者でも車椅子を操作できるようになる。
【００１１】
また、請求項２に記載の如く、請求項１に記載の指示入力装置において、前記磁電変換部は手の指に装着可能な第１の装着具に配置した磁電変換素子を用いることができる。この装着具としては指に固定できるものであれば特に限定は無いが、指の大きさに応じて調整できるものが好ましい。
【００１２】
また、請求項３に記載の如く、請求項１に記載の指示入力装置において、前記磁電変換部は複数の磁電変換素子を有し、該複数の磁電変換素子は２つの交差する列を形成するように配置されている構成を採用できる。磁電変換素子が形成する列を交差するように配置させることで、座標系をもって磁界発生部の位置を特定できるので後の信号処理を円滑に行うことができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の如く、請求項１に記載の指示入力装置において、異なる指に装着する前記第１の装着具を複数備え、該第１の装着具のそれぞれには少なくとも１つの磁電変換素子が配置されているものとすることができる。電磁変換素子を備えた第１の装着具は１つとは限らず、必要により複数の指に装着して使用すればよい。一方の指で左右、他の指で前後の情報を入力できるようにしてもよい。
【００１４】
また、請求項５に記載の如く、請求項１に記載の指示入力装置において、前記磁界発生部は、手の指に装着可能な第２の装着具の少なくとも一部に設けた磁石を有するとすることがでる。磁界発生部としての磁石は永久磁石でも、電磁石でもよいが、設備の簡素化の観点からは永久磁石が好ましい。
【００１５】
また、請求項６に記載の如く、請求項５に記載の指示入力装置において、前記第２の装着具は環状の基材を含み、Ｎ極を外面に向けた磁石とＳ極を外面に向けた磁石とが、前記基材に添着されている形態を採用できる。
【００１６】
また、請求項７に記載の如く、請求項５に記載の指示入力装置において、前記第２の装着具は磁石と一体の帯形状に形成され、磁石のＮ極とＳ極とが色分けされている形態を採用できる。このようにしておくと、磁極の確認が容易となるので操作性が向上する。
【００１７】
また、請求項８に記載の如く、請求項１から７のいずれかに記載の指示入力装置において、前記第１の装着具に、入力用のスイッチをさらに設けたものとしてもよい。この場合には、上記の方向情報を用いて操作者が所望のキーや方向を指定した後にその選択情報として入力を実行できる。
【００１８】
また、請求項９に記載の如く、請求項８に記載の指示入力装置において、前記入力用スイッチとして、前記列が交差する位置にさらに他の磁電変換素子を配置してもよい。この場合には、方向に関する操作及び入力の操作を磁電変換素子をもって行うことができる。
【００１９】
そして、請求項１０に記載の如く、請求項９に記載の指示入力装置において、前記他の磁電変換素子に対して、前記磁石の一方の磁極を近づけ、遠ざけたときのホール電圧値の変化により入力するように構成することができる。
【００２０】
また、請求項１１に記載の如く、請求項９に記載の指示入力装置において、前記他の磁電変換素子に対して、前記磁石の一方の磁極を近づけ、さらに他方の磁極を近づけたときのホール電圧の極性変化により入力するように構成することができる。
【００２１】
また、請求項１２に記載の如く、請求項９に記載の指示入力装置において、前記他の磁電変換素子に対して、前記磁石の磁極とは異なる他方の磁極を近づけ、遠ざけたときのホール電圧の極性変化により入力を取り消すように構成してもよい。
【００２２】
また、請求項１３に記載の如く、請求項１に記載の指示入力装置において、前記第１の装着具に、入力操作確認用のスイッチがさらに設けられていることが好ましい。本発明によると誤動作、誤入力の発生が防止できる。
【００２３】
また、請求項１４に記載の如く、請求項１から１３のいずれかに記載の指示入力装置において、前記磁電変換素子としてホール素子を用いることができる。
【００２４】
さらに、上記目的は請求項１５に記載のように、指に装着した磁界発生部と、少なくとも他の１つの指に装着した磁電変換部とを用い、
前記磁界発生部と前記磁電変換部を対向させて相対的に移動させたときの相対変位による磁界変動に基づいて方向情報を入力する指示入力方法によっても達成できる。
【００２５】
また、請求項１６に記載の如く、請求項１５に記載の指示入力方法において、前記磁電変換部に磁電変換素子を用いると共に、前記磁界発生部に磁石を用いることができる。
【００２６】
また、請求項１７に記載の如く、請求項１６に記載の指示入力方法において、磁電変換素子を有する第１の装着具を指に装着して操作を行うことができる。
【００２７】
さらに、請求項１８に記載の如く、請求項１６に記載の指示入力方法において、磁電変換素子を有する第１の装着具を複数の指に装着して操作を行うようにしてもよい。
【００２８】
また、請求項１９に記載の如く、請求項１５に記載の指示入力方法において、前記方向情報により選択された内容の入力を前記磁電変換素子からの電圧値に基づいて行うようにしてもよい。
【００２９】
また、請求項２０に記載の如く、請求項１５に記載の指示入力方法において、前記方向情報により選択された内容の入力を前記磁電変換素子からの電圧極性の変化に基づいて行うこともできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。まず、図１を用いて本発明で用いる技術の前提について説明する。図１は本発明で用いる前提技術を模式的に示した図である。図１には、磁電変換部１と磁界発生部２とが示されている。電磁変化部１は例えば４つの電磁素子１１により構成されている。この電磁素子としてはホール素子を好適に採用できる。ホール素子１１は仮想の座標原点Ｏを中心として例えば四方位にほぼ点対称に配置されている。すなわち、Ｘ軸上に配置されるホール素子１１ＸＡ及び１１ＸＢは１つの列を形成し、Ｙ軸上に配置されるホール素子１１ＹＡ及び１１ＹＢも１つの列を形成するように配置されている。これらの列は互いに直交（交差）するような位置となっている。このような構成の電磁変化部１に磁界発生部材２として磁石１２を近づけると、磁石１２と各ホール素子１１との間で磁電変換によりホール電圧が発生する。このホール電圧に基づいて磁石１２の（Ｘ，Ｙ）位置を特定することができる。すなわち、磁石を所望の位置に移動するという操作を実行すれば、ホール電圧信号を方向情報の信号とすることができる。
【００３１】
例えば、上述した技術を従来のマウス等の座標入力装置に対応させて用いるならば、パソコンのディスプレイ画面上のカーソル或いはポインタを任意の位置に移動させる指示入力装置を具現化できる。また、ディスプレイ上にキーボードを表示させた場合には、キー位置を指定できるので文字入力を行うことができるようにもなる。さらには、電動車椅子のコントローラに対応して用いるならば、操作者が磁石の操作によって示す方向に車椅子の進行方向を定める指示入力装置として採用できる。本発明に係る指示入力装置は、上記のような種々の指示入力を行うことができる装置である。
【００３２】
そして、図１に示した基本技術に加えて選択した方向或いは指定したキーの入力指示（確定入力）等を行うための他の構成を付加することで、従来にはない種々の効果を備える指示入力装置とすることができる。このような具体的な指示入力装置については、後述の実施例で詳細に示す。
【００３３】
図１で示す各ホール素子１１は、磁束と直角に電流を流すと、磁束及び電流と直角に磁束に比例したホール電圧を発生させる性質を有している。よって、所定の電流が通電されているホール素子１１に磁石１２を近づけるとその磁束に比例したホール電圧が出力される。図１で例示した４つのホール素子１１の場合には、Ｘ軸方向に関してはホール素子１１ＸＡとホール素子１１ＸＢとで発生させるホール電圧の差からＸ軸方向での位置、Ｙ軸方向に関してはホール素子１１ＹＡとホール素子１１ＹＢとで発生させるホール電圧の差からＹ軸方向での位置を確認できる。もちろん、各軸上に３個以上のホール素子を配置してもよい。また、仮想の原点に磁石１２を位置させた場合のゼロ点調整や各ホール素子の出力確認を予め行っておくことが望ましい。
【００３４】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００３５】
図２は、ホール素子を具備している第１の装着具２０を示した図である。同図は上から、（Ａ）で第１の装着具２０の平面図、（Ｂ）で側面図、（Ｃ）で底面図を示している。第１の装着具２０は手の指に巻き付くことができる程度の長さを有する布状の帯部材２１を基材としている。この帯部材２１の略中央にセンサ基板２２が埋設されている。このセンサ基板２２の表面には前述したホール素子１１が所定のパターンで配置されている。このセンサ基板２２は可撓性を備えており、帯状部材２１の曲がりに伴って変形可能である。また、センサ基板２２はコネクタ部２３を備えており、ワープロ、コンピュータ等の外部装置と接続できるように設計されている。このコネクタ部２３により、ホール素子への電源供給や、磁石の接近によりホール素子に生じた電圧信号の取出等が行えるようになっている。
【００３６】
なお、上記帯状部材２１の表面にはオス型のマジックテープ（登録商標）２５が、裏面にはメス型のマジックテープ（登録商標）２６が固定されており、図３で示すように操作者の指の太さに応じて装着できるようになっている。
【００３７】
図４は磁石を配備した第２の装着具３０を示した図である。同図では、（Ａ）で第２の装着具３０の平面図、（Ｂ）で側面図、（Ｃ）で正面図を示している。第２の装着具３０は手の指に嵌めることができる程度の内径を有する環状部材３１を基材としている。この環状部材３１はゴム等の弾性材部材を用いてもよい。環状部材３１の対称位置に表面をＮ極とした磁石３３とＳ極とした磁石３４とが添着されている。これらの磁石の表面にはＮ又はＳの文字が刻印されて極性を確認できるようになっている。
【００３８】
また、図５は形態が異なる他の第２の装着具３５を示した図である。この第２の装着具３５はプラスチック製の磁石を環状に形成した一体型である。Ｎ磁極３５−１とＳ磁極３５−２の色を塗り分けることでホール素子に接近させる磁極を確認できるように形成されている。
【００３９】
図６は、図２で示したセンサ基板２２上に配置されているホール素子１１のパターン例を拡大して示した図である。ここで示すホール素子１１のパターンは、図１で示した４つのホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢ及び１１ＹＡ、１１ＹＢに加えて、仮想の原点Ｏの位置にホール素子１１ＸＹが追加されている。
【００４０】
このホール素子１１ＸＹは、他の４つのホール素子と同様に磁石との距離に比例して電圧の変化を検出できる。また、近づける磁石の極性が異なる場合にはホール電圧の極性が変わるので、検出する電圧のプラス（＋）、マイナス（−）も検出できるようになっている。他の４つのホール素子を用いて所望のキーの選択や方向の指示がなされ、この５つ目のホール素子１１ＸＹにより選択したキーの入力や、指示方向の入力等できるように構成されている。例えば、４つのホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢ及び１１ＹＡ、１１ＹＢのホール電圧に基づいて、コンピュータのディスプレイ上に示された所望のキーを選択できる。続いて、ホール素子１１ＸＹのホール電圧の強弱或いは極性の変化に基づいてそのキーを入力する。
【００４１】
なお、図６（Ａ）では４つのホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢ及び１１ＹＡ、１１ＹＢの検出面を上方に向けた配置を示し、図６（Ｂ）では４つのホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢ及び１１ＹＡ、１１ＹＢを立設して検出面を側方に向けた配置を示している。実際のホール素子の配置では、適宜選択して好ましい方を用いればよい。
【００４２】
図７は磁石からホール素子までの距離とホール素子出力との関係を示した図である。この図からホール素子出力が磁石との距離に依存していることが確認できる。よって、２つのホール素子、例えばＸ軸上に配置した各ホール素子からのホール電圧信号を確認することで、磁石の位置が確認できることが理解できる。
【００４３】
図８は、図２及び３で示した第１の装着具２０を人差し指に、図５で示した第２の装着具３５を親指にセットした場合について示した図である。図８（Ａ）は人差指にセットされる第１の装着具２０と親指との関係が分かるように親指を正面にして示している。ここでは、親指を点線で示し第２の装着具３５を省略して示している。図８（Ｂ）は親指の側面から第１の装着具２０及び第２の装着具３５をセットした状態を示している。
【００４４】
図８（Ａ）を参照して、親指を左右に移動させる方向を仮想したＸ方向、親指を上下に移動させる方向を仮想したＹ方向としている。また、図８（Ｂ）を参照して、人差し指に対して親指を接近させ、また離す方向を仮想したＺ方向としている。図８（Ａ）で、親指を左右に動かすことによりＸ軸方向での方向指示、親指を上下に動かすことによりＹ軸方向での方向指示が行える。また、図８（Ｂ）で親指を人差し指に近づけ、離すＹ軸方向での動作をした場合には中央のホール素子の電圧が変化する。よって、その電圧変化を入力指示とすることがきる。
【００４５】
図９は、本実施の指示入力装置で採用できる回路構成を示すブロック図である。ホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢ及び１１ＹＡ、１１ＹＢ並びにホール素子１１ＸＹからのホール電圧信号は各増幅器４１，４２，４３を介してＡ／Ｄ変換器４４に送信されてデジタル化される。このデジタル信号はＣＰＵ等で構成されている演算部５１、記憶部５２、クロック部５３、インターフェース部５４を含む中央演算処理装置５０に送信される。演算部５１は記憶部５２に記憶した所定のプログラム等を参照しながら、ホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢからの電圧信号に基づいてＸ軸における磁石位置、及びホール素子１１ＹＡ、１１ＹＢからの電圧信号に基づいてＹ軸における磁石位置を特定して方向情報の信号を発する。この信号はインターフェース部５４を介して、コンピュータ等の外部装置に供給される。なお、図９で示す構成のＡ／Ｄ変換器４４から演算処理装置５０までの部分をコンピュータ側に配置するようにすれば、ホール素子１１を含む第１の装着具２０の小型化を促進できる。
【００４６】
さらに、図１０〜図１２では、図９に示した回路構成を具現化した回路配置例を示している。図１０はホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢ及び１１ＹＡ、１１ＹＢの周辺の回路配置を示している。Ｘ軸ではホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢからの出力の差分をとってＩＣ（オペアンプ）６１に供給されるようになっている。同様に、Ｙではホール素子１１Ｙ、１１Ｙからの出力の差分をとってＩＣ（オペアンプ）６２供給されるようになっている。上記ＩＣ６１、６２の各々で処理された信号ＳｉｇＸ、ＳｉｇＹは端子６３、６４を介して後述の制御用のＩＣに供給されるようになっている。
【００４７】
図１１は、ホール素子１１ＸＹの周辺の回路配置を示している。この回路では磁石がホール素子１１ＸＹから遠ざかると出力が小さくなり、また、Ｓ磁極を近づけた場合とＮ磁極を近づけた場合とでは極性が変化する。例えば、同じ磁極を近づけ、遠ざける動作が連続した場合はマウスにおけるクリックと同様に選択したキーの入力信号として用いることができる。また、Ｎ磁極を近づいた後に、Ｓ磁極を近づけた場合にはホール素子１１ＸＹからの極性が変化する。この場合も入力信号として用いることがでもできる。さらには、極性が変化した場合には入力指示を取消す、キャンセル指示の信号とすることがでもできる。ホール素子１１ＸＹからの出力はＩＣ（オペアンプ）６５に供給されるようになっている。このＩＣ６５で処理された信号ＳｉｇＺは端子６６を介して後述の制御用ＩＣに供給されるようになっている。
【００４８】
図１２では、各ホール素子のホール電圧信号に基づいて得られる前述したＳｉｇＸ、ＳｉｇＹ、ＳｉｇＺを処理する制御ＩＣ７０を例示している。この制御ＩＣ７０はＳｉｇＸ、ＳｉｇＹを処理して例えば座標データ等を生成し、またＳｉｇＺを処理して入力指示やキャンセル指示があることを確認する。なお、制御ＩＣ７０に隣接して設けられているＩＣ７２はコネクタのＵＳＢドライバレシーバである。
【００４９】
さらに以下においては、本実施例の指示入力装置を用いてコンピュータのディスプレイ上に表れているカーソル或いはポインタの位置操作をする場合の具体例を説明する。
【００５０】
図１３及び図１４は、特に親指を動かして操作する場合について示している。図１３は、親指に磁石を備える第２の装着具３５を、人差し指にホール素子を具備している第１の装着具２０を装着した場合である。第１の装着具２０は配線２８を介して図示しないコンピュータ等の外部装置と接続されている。人差し指に対して親指を相対変移させることにより、ディスプレイ上のカーソル或いはポインタを所望の位置に移動させることができる。その後、親指の第２の装着具３５を人差し指の第１の装着具２０に対して接近させ、離す動作や、異なる磁極を順に装着具２０に接近させる動作を行うことで入力（入力の確定）を行うことができる。図１４は、図１３とは逆に、親指にホール素子を具備している第１の装着具２０を、人差し指に磁石を備える第２の装着具３５を装着した場合を示している。この場合は第１の装着具２０側を動かすことで同様の指示入力を実現している。
【００５１】
次の図１５及び図１６は、特に人差し指を動かして操作する場合について示している。図１５の装着具の関係は図１３と同じである。しかし、親指に対して人差し指を相対変移させることにより入力を行うようにしている。図１６は、図１５とは逆で装着具の関係が図１４と同じである。この場合も親指に対して人差し指を相対変移させることにより同様に入力を行うことができる。
【００５２】
図１７（Ａ），（Ｂ）は、第２の装着具３５の異なる磁極を順に、第１の装着具２０に近づける動作例を示している。この動作によりホール素子で検出される電圧の極性が変化するので、前述したように入力信号や一度選択したキーのキャンセル信号として用いることができる。
【００５３】
図１８は、（Ａ）で親指と人差し指との相対変位を用いた場合にはポインティング、（Ｂ）で親指と中指との相対変位を用いた場合にはスクロールを行う場合の例を示している。このような構成とするには、人差し指に装着する第１の装着具２０−１を前述した前述した４つホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢ、１１ＹＡ、１１ＹＢを有するものとし、中指に装着する第１の装着具２０−２には前述した２つのホール素子１１ＹＡ、１１ＹＢで上下を指示できるようにすればよい。もちろん、人差し指及び中指各々に第２の装着具２０−１、２０−２を同時に装着して、スクロールとポインティングを行えるようにしてもよい。また、この第２の装着具２０−１、２０−２のいずれか一方に入力用のホール素子１１を付加してもよい。
【００５４】
図１９は、用紙５０等を手に保持した状態で第１の装着具２０及び第２の装着具３５による操作を行う場合を示している。本指示入力装置は磁力を用いるので、磁力が透過できる物であればこれを保持したままでも前述した動作を行って方向指示、及び入力指示を同様に実行できるという利点がある。
【００５５】
図２０は、他の実施例の指示入力装置が示されている。この例では親指に装着される第２の装着具がサック形状に形成されている。このサック状装着具４０には入力確認用のスイッチ４５が付加されている。親指の先端部分には前述したと同様の配置でホール素子１１が配置されている。このように、確認スイッチ４０を設け、例えば中指で押下しているときのみ操作が可能となるように設定しておけば誤操作を確実に抑制できるのでより好ましい指示入力装置として提供できることになる。
【００５６】
以上で説明した実施例の指示入力装置は指に装着した状態で種々の操作ができる。本実施例の指示入力装置を予め指に装着しておくことで、従来のようにキーボードから大きく手を離すことなしに入力操作を実行できるので操作性が向上する。さらに、マウスを用いた場合のように動かす空間を確保する必要もないので、省スペース化を図ることができる。
【００５７】
また、本実施例の指示入力装置は指に装着して指の相対変位を所望の指示に変換できるので、例えば指のみを僅かに動かすことができる身障者に望ましい装置となる。従来、腕で操作する必要のあった電動車椅子のコントローラに変えて本指示入力装置を適用することで、指の僅かな動きで移動操作を行うことができる。また、本指示入力装置によるとパソコンのディスプレイ上にキーボードを表示させた場合に、キーを指定し、そのキーを入力するという操作が簡単に実行できるのでコミュニケーションを促進するデバイスとしても有用である。
【００５８】
なお、前述した実施例では手の指に装着する装着具の例を示したが、本発明の指示入力装置は手の指ばかりではなく訓練により足の指にも適用できる。
【００５９】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、本発明によれば、磁界発生部と磁電変換部を対向させて相対的に移動させ、前記磁電変換部からの磁界変動に基づいて方向情報が得られる。よって、磁界発生部及び磁電変換部を指に装着しておくことで、コンピュータ等の電子装置へ簡単に方向情報を入力するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる前提技術を模式的に示した図である。
【図２】ホール素子を具備している第１の装着具を示した図である。
【図３】図２で示した、第１の装着具を指の太さに応じて装着する様子を示す図である。
【図４】磁石を配備した第２の装着具を示した図である。
【図５】形態が異なる他の第２の装着具を示した図である。
【図６】ホール素子の配置パターン例を拡大して示した図である。
【図７】磁石からホール素子までの距離とホール素子出力との関係を示した図である。
【図８】図２及び３で示した第１の装着具を人差し指に、図５で示した第２の装着具を親指にセットした場合について示した図である。
【図９】実施例の指示入力装置で採用できる回路構成を示すブロック図である。
【図１０】ホール素子１１ＸＡ、１１ＸＢ及び１１ＹＡ、１１ＹＢの周辺の回路配置例を示す図である。
【図１１】ホール素子１１ＸＹの周辺の回路配置例を示す図である。
【図１２】実施例の指示入力装置で採用できる制御ＩＣを例示している図である。
【図１３】特に親指を動かして操作する場合について示した図である。
【図１４】特に親指を動かして操作する他の場合について示した図である。
【図１５】特に人差し指を動かして操作する場合について示した図である。
【図１６】特に人差し指を動かして操作する他の場合について示した図である。
【図１７】第２の装着具の異なる磁極を順に、第１の装着具に近づける動作例を示した図である。
【図１８】ポインティンとスクロールを行う場合の動作例を示した図である。
【図１９】用紙等を手に保持した状態で第１の装着具２０及び第２の装着具３５による操作を行う様子を示した図である。
【図２０】第２の装着具をサック形状にした他の実施例の指示入力装置を示した図である。
【符号の説明】
１　　　　　　磁電変換部
２　　　　　　磁界発生部
１１　　　　　ホール素子（１１ＸＡ、１１ＸＢ、１１ＹＡ、１１ＹＢ、１１ＸＹ）
１２　　　　　磁石
２０　　　　　第１の装着具
３０，３５　　第２の装着具
【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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