(57)【要約】【課題】使用場所が制限されることなく迅速なコンピュータの画面上のポインタの移動及びコンピュータの画面上での決定を行うことができる足用ポインティングデバイスを提供する。【解決手段】加速度センサ４ａ及び信号処理部５ａはそれぞれ、靴底３ａに形成された凹部に収容され、感圧センサ４ｂは、中敷２ｂの靴底３ｂ側の面に接着され、信号処理部５ｂは、靴底３ｂに形成された凹部に収容される。加速度センサ４ａが右足の爪先又は踵の上下動を検出すると、信号処理部５ａによって生成され及び送信された無線信号によって、コンピュータの画面上の決定を行う。感圧センサ４ｂが、荷重移動による足の裏の圧力分布の変化を検出すると、信号処理部５ｂによって生成され及び送信された無線信号によって、コンピュータの画面上のポインタを移動させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重移動による足の裏の圧力分布の変化を検出する、履物に装着自在の検出手段と、
前記圧力分布の変化に応じて、コンピュータの画面上のポインタを移動させる、履物に装着自在の移動手段とを具えることを特徴とする足用ポインティングデバイス。
【請求項２】
前記検出手段が、少なくとも３個の感圧センサを有することを特徴とする請求項１記載の足用ポインティングデバイス。
【請求項３】
前記検出手段が、前記感圧センサの出力をそれぞれ、対応した方向ベクトルに乗算し、これら乗算によって求められたものの全ての和をとることによって、前記ポインタの移動方向を決定することを特徴とする請求項２記載の足用ポインティングデバイス。
【請求項４】
前記検出手段が、前記足の裏の所定の位置に対する上下左右に対応する箇所にそれぞれ配置された４個の感圧センサを有することを特徴とする請求項２又は３記載の足用ポインティングデバイス。
【請求項５】
前記検出手段が、前記足の裏の所定の位置に対する左上、右上、左下及び右下に対応する箇所にそれぞれ配置された４個の感圧センサを更に有することを特徴とする請求項５記載の足用ポインティングデバイス。
【請求項６】
足の傾きを検出する、履物に装着自在の検出手段と、
足の傾きの検出に応じて、コンピュータの画面上のポインタを移動させる、履物に装着自在の決定手段とを具えることを特徴とする足用ポインティングデバイス。
【請求項７】
前記検出手段が、加速度センサを有することを特徴とする請求項６記載の足用ポインティングデバイス。
【請求項８】
爪先又は踵の上下動を検出する、履物に装着自在の検出手段と、
前記爪先又は踵の上下動の検出に応じて、コンピュータの画面上の決定を行う、履物に装着自在の決定手段とを具えることを特徴とする足用ポインティングデバイス。
【請求項９】
前記検出手段が、前記爪先又は踵に対応する箇所に配置された加速度センサを有することを特徴とする請求項８記載の足用ポインティングデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータの画面上のカーソル（ポインタ）を任意の場所に移動する動作（カーソル移動）やコンピュータの画面上で決定を行う動作（クリック動作）のようなコンピュータのポインティング操作を、足の動きによって行う足用ポインティングデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、コンピュータのポインティング操作は、マウスのような手動によるポインティングデバイスをキーボードとともに使用することによって行われている。したがって、キーボード操作、カーソル移動、クリック動作、キーボードとマウスとの間の手の移動等によって、コンピュータのオペレータの手や腕に作業の負担が集中する傾向にある。
【０００３】
近年、手が不自由な人のために、ポインティングデバイスのみで操作を行うことができるコンピュータが開発されているが、かかるポインティング操作は、ポインティングデバイスとキーボードの両方を用いる場合に比べて困難となる。
【０００４】
コンピュータのオペレータの手や腕への作業の負担を軽減し、かつ、手が不自由な人が簡単にポインティング操作を行うことができるようにするために、種々の足用ポインティングデバイスが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
そのような足用ポインティングデバイスは、床面に置かれるベースと、床面とほぼ平行に２次元的に移動可能な状態で、ベースに取り付けられた移動部と、移動部に対して、床面にほぼ平行に設けられた回転軸を中心として回転可能に取り付けられ、足が置かれる足置き部と、移動部の、ベースに対する２次元的な移動量を検出する検出手段と、移動部に対して足置き部が回転したときに接点が切り替わるスイッチと、検出手段によって検出された移動部の移動量に応じて、画面上において表示物を移動させる信号を発生する移動信号発生手段とを具える。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２２５１２号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】
特開平１０−９７２７４号公報（第２頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、そのような足用ポインティングデバイスでは、足置き部における足の移動や踏み換えが必要となり、迅速な入力、すなわち、迅速なコンピュータの画面上のポインタの移動及びコンピュータの画面上での決定が行いにくいという不都合がある。また、そのような足用ポインティングデバイスを地面に設置する必要があるため、使用場所が制限される。
【０００８】
本発明の目的は、使用場所が制限されることなく迅速なコンピュータの画面上のポインタの移動及びコンピュータの画面上での決定を行うことができる足用ポインティングデバイスを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による足用ポインティングデバイスは、
荷重移動による足の裏の圧力分布の変化を検出する、履物に装着自在の検出手段と、
前記圧力分布の変化に応じて、コンピュータの画面上のポインタを移動させる、履物に装着自在の移動手段とを具えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、荷重移動による足の裏の圧力分布の変化の検出による継続的な入力に応じて、コンピュータの画面上のポインタを移動させるので、迅速なコンピュータの画面上のポインタの移動が可能となる。また、検出手段及び移動手段が履物に装着自在であるので、足用ポインティングデバイスがウェアラブルとなり、使用場所が制限されなくなる。
【００１１】
好適には、前記検出手段が、少なくとも３個の感圧センサを有し、更に好適には、前記検出手段が、これらの感圧センサの出力をそれぞれ、対応した方向ベクトルに乗算し、これら乗算によって求められたものの全ての和をとることによって、前記ポインタの移動方向を決定する。
【００１２】
例えば、前記検出手段が、前記足の裏の所定の位置に対する上下左右に対応する箇所にそれぞれ配置された４個の感圧センサを有する。この場合、前記検出手段が、前記足の裏の所定の位置に対する左上、右上、左下及び右下に対応する箇所にそれぞれ配置された４個の感圧センサを更に有してもよい。
【００１３】
本発明による他の足用ポインティングデバイスは、
足の傾きを検出する、履物に装着自在の検出手段と、
足の傾きの検出に応じて、コンピュータの画面上のポインタを移動させる、履物に装着自在の決定手段とを具えることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、足の傾きの検出による継続的な入力に応じて、コンピュータの画面上のポインタを移動させるので、迅速なコンピュータの画面上のポインタの移動が可能となる。また、検出手段及び移動手段が履物に装着自在であるので、足用ポインティングデバイスがウェアラブルとなり、使用場所が制限されなくなる。この場合、好適には、前記検出手段が、加速度センサを有する。
【００１５】
本発明による他の足用ポインティングデバイスは、
爪先又は踵の上下動を検出する、履物に装着自在の検出手段と、
前記爪先又は踵の上下動の検出に応じて、コンピュータの画面上の決定を行う、履物に装着自在の決定手段とを具えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、爪先又は踵の上下動の検出による瞬時的な入力に応じて、コンピュータの画面上の決定を行うので、迅速なコンピュータの画面上の決定が可能となる。また、検出手段及び決定手段が履物に装着自在であるので、足用ポインティングデバイスがウェアラブルとなり、使用場所が制限されなくなる。この場合、好適には、前記検出手段が、前記爪先又は踵に対応する箇所に配置された加速度センサを有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明による足用ポインティングデバイスの実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による足用ポインティングデバイスの実施の形態を示す図であり、図２は、図１の一部を詳細に示す図である。コンピュータの画面上の決定を行うための足用ポインティングデバイスは、右足の靴１ａの中敷２ａと、例えばゴムによって構成された靴底３ａとの間に配置された加速度センサ４ａ及び信号処理部５ａを具える。更に詳しくは、加速度センサ４ａ及び信号処理部５ａはそれぞれ、靴底３ａに形成された凹部に収容される。
【００１８】
コンピュータの画面上のポインタを移動させるための足用ポインティングデバイスは、左足の靴１ｂの中敷２ｂと、靴底３ｂとの間に配置された３個以上（図１の場合には８個）の感圧センサ４ｂ及び信号処理部５ｂを具える。更に詳しくは、感圧センサ４ｂは、中敷２ｂの靴底３ｂ側の面に接着され、信号処理部５ｂは、靴底３ｂに形成された凹部に収容される。
【００１９】
信号処理部５ａは、加速度センサ４ａによって爪先又は踵の上下動を検出する動作検出部１１ａと、動作検出部１１ａによって検出されたデータを解析してクリックの種類を判別する入力解析部１２ａと、解析されたデータを信号に変換する信号変換部１３ａと、変換された信号を無線信号として送信する信号送信部１４ａと、動作検出部１１ａ、入力解析部１２ａ、信号変換部１３ａ及び信号送信部１４ａに給電を行う電源１５ａとを具える。
【００２０】
信号処理部５ｂは、感圧センサ４ｂによって荷重移動による左足の裏の圧力分布の変化を検出する動作検出部１１ｂと、動作検出部１１ｂによって検出されたデータを解析してクリックの種類を判別する入力解析部１２ｂと、解析されたデータを信号に変換する信号変換部１３ｂと、変換された信号を無線信号として送信する信号送信部１４ｂと、動作検出部１１ｂ、入力解析部１２ｂ、信号変換部１３ｂ及び信号送信部１４ｂに給電を行う電源１５ｂとを具える。
【００２１】
信号送信部１４ａ，１４ｂから送信された無線信号は、図示しない無線送受信機内の信号受信部１６によって受信され、対応する情報信号がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１７に送信される。
【００２２】
次に、足用ポインティングデバイスによるコンピュータの画面上の決定を説明する。図３Ａに示すような加速度センサ４ａ、したがって、動作検出部１１ａによって取得された信号を、図３Ｂに示すように入力解析部１２ａで微分し、大きな変化を検出すると、クリックが行われたことが入力解析部１２ａによって認識され、クリックに関するデータが、信号変換部１３ａによって、対応する信号に変換される。このようにしてクリックが認識される理由は、クリックの認識の際に加速度のおおきな変化分を検出する必要があるからである。
【００２３】
次に、足用ポインティングデバイスによるコンピュータの画面上のポインタの移動を説明すると、左足の重心を上下左右に移動したときの左足の裏の圧力分布を、予め調査する。調査した圧力分布の結果から、比較的強い圧力を示した場所に対して、上下左右に１対１に対応した４個の感圧センサを配置する。このような感圧センサの配置を、図４において
【外１】
2005043985.tif 000003
で示す。この場合、例えば上及び左に対応する感圧センサに大きな出力があると、ポインタを左上に移動させる。図４に示すような感圧センサの配置の場合、回路構成を簡単にすることができる。
【００２４】
なお、図５に示すように、上下左右に１対１に対応して配置した４個の感圧センサに加えて、左上、右上、左下及び右下に１対１に対応した４個の感圧センサを設けてもよい。図５においても、感圧センサの配置を
【外２】
2005043985.tif 000004
で示す。この場合、８個全ての感圧センサの出力を読み取り、これら感圧センサのうちで最大出力のものに対応した方向にポインタを移動する。その結果、コンピュータのオペレータの意図に更に近いポインタの移動を行うことができる。
【００２５】
本実施の形態によれば、足用ポインティングデバイスを用いて足の動きによる入力を行うので、オペレータの手がフリーになる。したがって、足用ポインティングデバイスの操作を、キーボード入力などの手を使う作業と併用することによって、オペレータの作業効率が向上する。
【００２６】
また、足用ポインティングデバイスがウェアラブルな形状を有するので、場所を問わずに入力を行うことができる。さらに、装着者すなわちオペレータの違和感がほとんどないため、オペレータの動作に対する影響もほとんどない。なお、このような足用ポインティングデバイスは、手が不自由な人がポインティング操作を行う場合も有効である。
【００２７】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、コンピュータの画面上の決定を右足で行うとともに、コンピュータの画面上のポインタの移動を左足で行った場合について説明したが、コンピュータの画面上の決定を左足で行うとともに、コンピュータの画面上のポインタの移動を右足で行う場合にも本発明を適用することができる。また、履物としては、任意のタイプのものを使用することができ、信号送信部と信号受信部との間の通信を、無線通信の代わりに有線通信とすることもできる。
【００２８】
また、コンピュータの画面上の決定を、例えば加速度センサを用いて足の傾きを検出し、足の傾きの検出に応じて、コンピュータの画面上のポインタを移動させることもできる。この場合、足用ポインティングデバイスは、図１に示すような加速度センサ４ａ及び信号処理部５ａを具え、図２に示すような動作検出部１１ａは、足の傾きを検出する。
【００２９】
さらに、感圧センサの出力をそれぞれ、対応した方向ベクトルに乗算し、これら乗算によって求められたものの全ての和をとることによって、コンピュータの画面上のポインタの移動方向を決定することもできる。この場合、足用ポインティングデバイスは、図１に示すような感圧センサ４ｂ及び信号処理部５ｂを具え、対応した方向ベクトルの乗算及びこれら乗算によって求められたものの全ての和をとる動作を、図２に示すような入力解析部１２ｂで行う。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による足用ポインティングデバイスの実施の形態を示す図である。
【図２】図１の一部を詳細に示す図である。
【図３】加速度センサによる出力の時間変化及び加速度センサによる出力の微分の時間変化を示す。
【図４】４個の感圧センサの配置の一例を示す図である。
【図５】８個の感圧センサの配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  靴
２ａ，２ｂ  中敷
３ａ，３ｂ  靴底
４ａ  加速度センサ
４ｂ  感圧センサ
５ａ，５ｂ  信号処理部
１１ａ，１１ｂ  動作検出部
１２ａ，１２ｂ  入力解析部
１３ａ，１３ｂ  信号変換部
１４ａ，１４ｂ  信号送信部
１５ａ，１５ｂ  電源
１６  信号受信部
１７  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
【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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