特開 2024-53348 入力装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024053348

(43)【公開日】2024-04-15

(54)【発明の名称】入力装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20240408BHJP

   G06F 3/0338 20130101ALI20240408BHJP

【ＦＩ】

G06F3/01 514

G06F3/0338 413

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022159556

(22)【出願日】2022-10-03

(71)【出願人】

【識別番号】303046277

【氏名又は名称】旭化成エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】隅 晶彦

(72)【発明者】

【氏名】竹澤 遼

【テーマコード（参考）】

5B087

5E555

【Ｆターム（参考）】

5B087AA07

5B087AB02

5B087BC06

5E555AA06

5E555BA08

5E555BB08

5E555BE16

5E555BE17

5E555CA13

5E555CA29

5E555CA44

5E555FA00

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ユーザの指に装着可能な入力装置及び方法を提供する。
【解決手段】システムにおいて、入力装置１００は、装着したユーザ２０の指の曲げ状態を検出する状態検出部と、状態検出部の検出に応じて、ユーザの操作を受け付ける操作入力部と、を備える。状態検出部は、装着したユーザの指の状態に応じて形状、位置及び傾きの少なくとも一つが変化する第１磁性体部材を有する。操作入力部は、ユーザの操作に応じて形状、位置及び傾きの少なくとも一つが変化する第２磁性体部材と、第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材の形状、位置及び傾きの少なくとも一つの変化による磁場変化を検出する磁気センサと、を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザの指に装着可能な入力装置であって、
装着された前記ユーザの指の曲げ状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部の検出に応じて、前記ユーザの操作を受け付ける操作入力部と、を備える
入力装置。

【請求項2】

前記入力装置は、リング状である
請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記状態検出部は、装着された前記ユーザの指の状態に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する第１磁性体部材を有し、
前記操作入力部は、前記ユーザの操作に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する第２磁性体部材と、前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材の形状、位置、及び傾きの少なくとも一つの変化による磁場変化を検出する磁気センサとを有する
請求項１に記載の入力装置。

【請求項4】

前記第１磁性体部材は、前記入力装置の前記ユーザの指に対向する面側に配置され、前記第２磁性体部材は、前記ユーザの指に対向する面とは反対側に配置される
請求項３に記載の入力装置。

【請求項5】

前記磁気センサは、前記第１磁性体部材と前記第２磁性体部材の間に配置される
請求項４に記載の入力装置。

【請求項6】

前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材は、極性が同一方向になるように配置される
請求項５に記載の入力装置。

【請求項7】

前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材は、少なくとも一部が弾性を有する
請求項３に記載の入力装置。

【請求項8】

前記第１磁性体部材は、エラストマー内に配置された第１磁石を有し、前記第２磁性体部材は、エラストマー内に配置された第２磁石を有する
請求項７に記載の入力装置。

【請求項9】

前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材は、それぞれ、磁性エラストマーを有する
請求項７に記載の入力装置。

【請求項10】

前記操作入力部は、前記磁場変化及び前記磁場変化の経過時間の少なくとも一方が閾値を超えると、前記磁場変化に基づいて前記ユーザの操作を受け付ける処理部を有する
請求項３に記載の入力装置。

【請求項11】

前記磁気センサは、３Ｄ磁気センサである
請求項３に記載の入力装置。

【請求項12】

前記状態検出部は、前記入力装置が前記ユーザの指から外されたことを検出し、
前記操作入力部は、前記ユーザの指から外されたことを検出したことに基づいて、前記入力装置をオフにする
請求項１に記載の入力装置。

【請求項13】

前記操作入力部が受け付けた前記ユーザの操作を示す操作データを出力する無線通信部を更に備える
請求項１に記載の入力装置。

【請求項14】

前記入力装置は、ポインティングデバイスとして機能する
請求項１に記載の入力装置。

【請求項15】

ユーザの指に装着可能な入力装置により実行される方法であって、
装着された前記ユーザの指の曲げ状態を検出する段階と、
前記指の曲げ状態の検出に応じて、前記ユーザの操作を受け付ける段階と、を備える
方法。

【請求項16】

ユーザに装着可能な入力装置であって、
装着された前記ユーザの状態に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する第１磁性体部材と、
前記ユーザの操作に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する第２磁性体部材と、
前記第１磁性体部材と前記第２磁性体部材の間に配置され、前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材の形状、位置、及び傾きの少なくとも一方の変化による磁場変化を検出する磁気センサとを備える
入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入力装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、「第１のセンサにより取得される検出出力が閾値を超えた場合に、上記第２のセンサにより検出される上記第２の環境変化を入力情報として取得し」（請求項１）と記載されている。特許文献２には、「情報を選択するための多次元空間上での使用者の動きから使用者が選択した情報を正確に認識できる多次元空間上での情報選択方法」（段落４）と記載されている。特許文献３には、「制御部１０は、検出部１０ａによって運転者が握持部を握っていることが検出され、タッチセンサ２１に対して特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、特定の入力操作に応じて操作対象装置を制御する」（要約）と記載されている。特許文献４には、「筆記具を着脱自在に一体保持するとともに加速度センサを内蔵し別途コンピュータへの文字や図形の入力装置１００において、紙に筆跡を残しながらコンピュータに筆跡情報を入力と同時に筆記具の紙や机面へのアップ，ダウン動作の検出を確実にする」（要約）と記載されている。特許文献５には、「片手の指先又は指の一部で挟持して相対的に摺動可能な二枚の板状入力部材を備えると共に、少なくとも該板状入力部材の相対位置又は相対移動に応じて入力情報を形成する情報形成部を備えることを特徴とする情報入力装置１００」（請求項１）と記載されている。特許文献６には、「両手の各指にＱＷＥＲＴＹキーボードと同様に複数の文字を多重に割り当てておき、各指に取り付けられた動作検出部１が、打鍵動作を検出するとその指に固有の信号を発信し、その信号列を受信した携帯型コンピュータ２が、各信号列に対してそれぞれの信号に対応する指に多重に割り当てられた文字のいずれか１つを対応付けて作成される文字列の中で単語として成立するものを対応付けた辞書を参照し、受信した信号列に対応する単語を候補として表示し、表示された候補の中からユーザ２０により選択された単語を入力する」（要約）と記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
特許文献１ 特許第６２７０５５７号
特許文献２ 特表２００４－５３７０５５号公報
特許文献３ 特開２０１３－０７５６５２号公報
特許文献４ 特開平８－０２２３６７号公報
特許文献５ 特開２００５－３２７２５２号公報
特許文献６ 特開２０００－２２２４１５号公報

【発明の概要】

【0003】

本発明の第１の態様においては、ユーザの指に装着可能な入力装置を提供する。前記入力装置は、装着された前記ユーザの指の曲げ状態を検出する状態検出部と、前記状態検出部の検出に応じて、前記ユーザの操作を受け付ける操作入力部と、を備える。

【0004】

前記入力装置は、リング状であってよい。

【0005】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記状態検出部は、装着された前記ユーザの指の状態に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する第１磁性体部材を有してよい。前記入力装置のいずれかにおいて、前記操作入力部は、前記ユーザの操作に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する第２磁性体部材と、前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材の形状、位置、及び傾きの少なくとも一つの変化による磁場変化を検出する磁気センサとを有してよい。

【0006】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記第１磁性体部材は、前記入力装置の前記ユーザの指に対向する面側に配置され、前記第２磁性体部材は、前記ユーザの指に対向する面とは反対側に配置されてよい。

【0007】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記磁気センサは、前記第１磁性体部材と前記第２磁性体部材の間に配置されてよい。

【0008】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材は、極性が同一方向になるように配置されてよい。

【0009】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材は、少なくとも一部が弾性を有してよい。

【0010】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記第１磁性体部材は、エラストマー内に配置された第１磁石を有し、前記第２磁性体部材は、エラストマー内に配置された第２磁石を有してよい。

【0011】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材は、それぞれ、磁性エラストマーを有してよい。

【0012】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記操作入力部は、前記磁場変化及び前記磁場変化の経過時間の少なくとも一方が閾値を超えると、前記磁場変化に基づいて前記ユーザの操作を受け付ける処理部を有してよい。

【0013】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記磁気センサは、３Ｄ磁気センサであってよい。

【0014】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記状態検出部は、前記入力装置が前記ユーザの指から外されたことを検出し、前記操作入力部は、前記ユーザの指から外されたことを検出したことに基づいて、前記入力装置をオフにしてよい。

【0015】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記操作入力部が受け付けた前記ユーザの操作を示す操作データを出力する無線通信部を更に備えてよい。

【0016】

前記入力装置のいずれかにおいて、前記入力装置は、ポインティングデバイスとして機能してよい。

【0017】

本発明の第２の態様においては、ユーザの指に装着可能な入力装置により実行される方法を提供する。前記方法は、装着された前記ユーザの指の曲げ状態を検出する段階と、前記指の曲げ状態の検出に応じて、前記ユーザの操作を受け付ける段階と、を備える。

【0018】

本発明の第３の態様においては、ユーザに装着可能な入力装置を提供する。前記入力装置は、装着された前記ユーザの状態に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する第１磁性体部材と、前記ユーザの操作に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する第２磁性体部材と、前記第１磁性体部材と前記第２磁性体部材の間に配置され、前記第１磁性体部材及び前記第２磁性体部材の形状、位置、及び傾きの少なくとも一方の変化による磁場変化を検出する磁気センサとを備える。

【0019】

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態のシステム１０の模式図である。

【図2】本実施形態の入力装置１００のより詳細な模式図を示す。

【図3】本実施形態の入力装置１００の構成例を示す。

【図4】状態検出部２１０、操作入力部２２０、及び本体部２００のより詳細な第１の構成例を示す。

【図5】入力装置１００が装着されたユーザ２０の手の４つの状態と、対応する入力装置１００の一部の状態とを示す説明図である。

【図6】磁気センサ４２０の磁場変化検出結果の一例を示す。

【図7】本実施形態のシステム１０における入力装置１００の動作フローの一例を示す。

【図8】状態検出部２１０及び操作入力部２２０のより詳細な第２の構成例を示す。

【図9】本実施形態のシステム１０の適用例の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0022】

図１は、本実施形態のシステム１０の模式図である。システム１０は、入力装置１００と、表示装置１１０とを備える。システム１０において、入力装置１００を装着したユーザ２０は、入力装置１００を介して各種の操作を表示装置１１０に入力し、当該操作に応じた映像を表示装置１１０により視聴することができる。

【0023】

入力装置１００は、無線で表示装置１１０に接続されてよい。入力装置１００は、ユーザ２０に装着可能なウェアラブルコンピュータであってよく、一例として、ユーザ２０の指に装着されるポインティングデバイスである。入力装置１００は、ユーザ２０の操作を示す操作データを表示装置１１０に出力する。

【0024】

表示装置１１０は、ユーザ２０に装着されるウェアラブルコンピュータであってよく、一例として、ユーザ２０の頭部に装着されるＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）メガネ又はヘッドマウントディスプレイである。表示装置１１０は、光学透過型又は非透過型のディスプレイを有してよく、入力装置１００からの操作データに応じて、表示されるポインタの移動、ポインタによる選択等を表示してよい。また、表示装置１１０は、ユーザ２０に装着されないディスプレイ等の表示装置、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、ワークステーション、サーバコンピュータ、または汎用コンピュータ等のコンピュータであってよく、複数のコンピュータが接続されたコンピュータシステムであってもよい。

【0025】

図２は、本実施形態の入力装置１００のより詳細な模式図を示す。入力装置１００は、リング状の指輪であってよい。入力装置１００は、本体部２００と、状態検出部２１０と、操作入力部２２０とを備える。

【0026】

本体部２００は、一例としてチタン、ステンレス等の金属、又はプラスチック等であってよい。本体部２００は、入力装置１００の他の構成（一例として状態検出部２１０及び操作入力部２２０）を保持してよい。本体部２００は、リング状であってよく、リングの穴にユーザ２０の指を通すことで、入力装置１００が装着される。

【0027】

状態検出部２１０は、装着されたユーザ２０の指の曲げ状態を検出する。状態検出部２１０は、装着されたユーザ２０の指に接触して、又はユーザ２０の指に非接触で曲げ状態を検出してよい。状態検出部２１０の少なくとも一部は、本体部２００のユーザ２０の指に対向する面側に露出して配置されてよい。状態検出部２１０の露出した一部は、例えば、直方体又は円筒状であってよい。状態検出部２１０は、さらに、入力装置１００の脱着の検出を行ってもよい。

【0028】

操作入力部２２０は、状態検出部２１０の検出に応じて、ユーザ２０の操作を受け付ける。操作入力部２２０の少なくとも一部は、本体部２００のユーザ２０の指に対向する面とは反対側に露出して配置されてよい。操作入力部２２０の露出した一部は、例えば、十字キー形状、円筒状、又は直方体等であってよい。

【0029】

図３は、本実施形態の入力装置１００の構成例を示す。入力装置１００は、状態検出部２１０と、操作入力部２２０と、無線通信部３００とを備える。状態検出部２１０、操作入力部２２０、及び無線通信部３００は、金属の本体部２００に埋め込まれたプラスチックのモジュール内に配置されてよい。また、状態検出部２１０、操作入力部２２０、及び無線通信部３００は、指輪の本体部２００内に直接配置されてもよい。図３において、入力装置１００が装着されているユーザ２０の指（一例として人差し指）が伸びている状態３１０、曲げている状態３２０、及び曲げている状態で操作を入力している状態３３０を、ＸＹＺ軸とともに示す。

【0030】

状態検出部２１０は、入力装置１００が装着された指について、指の曲げと伸びのいずれの状態であるかを検出する。状態検出部２１０は、少なくとも一部がユーザ２０の指に接触して、又は、全体が本体部２００に埋め込まれた状態で、指の曲げと伸びの間で異なる値を検出可能な部材又はセンサ等を有してよい。状態検出部２１０は、例えば、磁気、圧力、光の状態、大気圧、電流、電圧、及び温度の少なくとも１つが指の曲げと伸びの間で変化する部材又は当該変化を検出可能なセンサを有してよい。状態検出部２１０は、一例として、磁性体部材又は歪みゲージを有してよい。

【0031】

操作入力部２２０は、無線通信部３００に接続され、状態検出部２１０が指の曲げを検出していることに応じてユーザ２０の操作を受け付けてよい。操作入力部２２０は、状態検出部２１０が指の曲げを検出している間のユーザ２０の操作を示す操作データを無線通信部３００に出力してよい。一方、操作入力部２２０は、状態検出部２１０が指の曲げを検出していない場合にはユーザ２０の操作を受け付けず、例えば、状態検出部２１０が指の曲げを検出していない間には、ユーザ２０の操作が操作入力部２２０へ入力された場合でも操作データを無線通信部３００に出力しない。操作入力部２２０は、ユーザの装着されていない指（一例として親指）によって、３軸方向（一例として図３のＸＹＺ軸）でユーザ２０の操作を受け付けてよい。操作入力部２２０は、操作入力部２２０が露出した面に平行な３軸方向での露出部分の位置、露出部分の変形、及び露出部分に対する圧力の少なくとも１つの変化を、ユーザ２０の操作として受け付け可能であってよい。また、操作入力部２２０は、装着したユーザ２０の指の動き（ジェスチャー等）をユーザ２０の操作として受け付けてもよい。

【0032】

無線通信部３００は、無線で表示装置１１０に接続され、操作入力部２２０が受け付けたユーザ２０の操作を示す操作データを表示装置１１０に出力する。無線通信部３００は、ブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信の規格で、表示装置１１０と操作データの通信を行ってよい。

【0033】

図４は、状態検出部２１０、操作入力部２２０、及び本体部２００の一部のより詳細な第１の構成例を示す。

【0034】

状態検出部２１０は、第１磁性体部材４００を有する。第１磁性体部材４００は、装着されたユーザ２０の指の状態に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化する。第１磁性体部材４００は、少なくとも一部が弾性を有し、当該弾性を有する部分の形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化してよい。第１磁性体部材４００は、ユーザ２０の指に対向する面側に露出して配置され、露出した部分又は当該露出した部分を覆うカバー材が、装着された指に接触してよい。第１磁性体部材４００は、指の第１磁性体部材４００に対する圧力で形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化してよい。第１磁性体部材４００は、円筒状又は直方体等であってよい。

【0035】

第１磁性体部材４００は、例えば、第１エラストマー４０２と、当該第１エラストマー４０２内に配置された第１磁石４０４とを有してよい。第１エラストマー４０２は、特に限定されず、シリコンゴム等の熱硬化性エラストマーや、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性エラストマーであってよい。第１磁石４０４は、装着された指に向かう側に２つの極の一方が配置されてよい。第１磁石４０４は、Ｘ軸方向において、中心位置が、第１エラストマー４０２の中心位置に一致するように配置されてよい。第１磁石４０４は、Ｚ軸方向において、中心位置が、第１エラストマー４０２の中心位置より第１磁性体部材４００の露出面側になるように配置されてよい。

【0036】

操作入力部２２０は、第２磁性体部材４１０と、磁気センサ４２０と、処理部４３０とを有する。第２磁性体部材４１０は、ユーザ２０の操作に応じて形状、位置、及び傾きの少なくとも一方が変化してよい。第２磁性体部材４１０は、極性が第１磁性体部材４００と同一方向になるように配置されてよい。第２磁性体部材４１０は、少なくとも一部が弾性を有し、当該弾性を有する部分の形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化してよい。第２磁性体部材４１０は、ユーザ２０の指に対向する面とは反対側に一部露出して配置され、露出した部分又は当該露出した部分を覆うカバー材を、ユーザ２０が操作することにより、形状、位置、及び傾きの少なくとも一つが変化してよい。第２磁性体部材４１０は、十字キー形状、円筒状、又は直方体等であってよい。

【0037】

第２磁性体部材４１０は、例えば、第２エラストマー４１２と、当該第２エラストマー４１２内に配置された第２磁石４１４とを有してよい。第２エラストマー４１２は、特に限定されず、シリコンゴム等の熱硬化性エラストマーや、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性エラストマーであってよい。第２磁石４１４は、装着された指に向かう側に２つの極の一方が配置されてよい。第２磁石４１４は、極性が第１磁石４０４と同一方向になるように配置されてよい。図４においては、一例として、第１磁石４０４と第２磁石４１４は、Ｚ軸方向で上側がＮ極となっている。第２磁性体部材４１０は、第１磁性体部材４００と同じ構成及び材質であってよいし、又は異なる構成及び材質であってもよい。

【0038】

磁気センサ４２０は、一例として、３Ｄ（３軸）磁気センサである。ここで、３Ｄ磁気センサは、３軸方向の磁場をセンシング可能なセンサである。３Ｄ磁気センサは、一例として、単一の集積回路（ＩＣ）で構成される。磁気センサ４２０は、処理部４３０に接続され、第１磁性体部材４００及び第２磁性体部材４１０の形状、位置、及び傾きの少なくとも一つの変化による磁場変化を検出する。磁気センサ４２０は、第１磁性体部材４００と第２磁性体部材４１０の間に配置されてよい。例えば、磁気センサ４２０は、第１磁性体部材４００の第１磁石４０４の下面と第２磁性体部材４１０の第２磁石４１４の上面との中間地点に配置されてよい。磁気センサ４２０は、プリント基板４２２上に形成され、配置されてよい。磁気センサ４２０は、検出される磁束密度（以下、検出値とも呼ぶ）を示すデータを処理部４３０に出力してよい。磁気センサ４２０は、例えば、ＸＹＺ軸のそれぞれの検出値を示すデータを出力してよい。

【0039】

処理部４３０は、プロセッサ等であってよい。処理部４３０は、無線通信部３００に接続され、磁気センサ４２０が検出した磁場変化及び磁場変化の経過時間の少なくとも一方が閾値を超えると、磁場変化に基づいてユーザ２０の操作を受け付ける。処理部４３０は、磁気センサ４２０が検出する磁場変化に対応する指の状態、及び入力された操作を決定し、決定した操作を示す操作データを無線通信部３００に出力してよい。処理部４３０は、本体部２００内において、磁気センサ４２０と同じプリント基板４２２上に配置されてもよい。

【0040】

図５は、入力装置１００が装着されたユーザ２０の手の４つの状態５００，５１０，５２０，及び５３０と、それぞれ対応する入力装置１００の一部の状態とを示す説明図である。

【0041】

装着されたユーザ２０の人差し指が伸びている状態５００では、指に接触している第１磁性体部材４００はほぼ圧力を受けておらず、大きな変形は生じていない。この場合に、入力装置１００は操作データを出力しない。

【0042】

装着されたユーザ２０の人差し指が曲がっている状態５１０では、指に接触している第１磁性体部材４００は、圧力を受けて、圧縮されている。この場合に、入力装置１００の操作入力部２２０は、操作を受け付け可能となるが、入力装置１００は、操作入力部２２０に対して操作されていないため、操作データを出力しない。

【0043】

装着されたユーザ２０の人差し指が曲がっており、第２磁性体部材４１０の中央部分にＺ軸方向に親指で圧力が加えられている状態５２０では、第１磁性体部材４００及び第２磁性体部材４１０は、圧力を受けて、Ｚ軸方向に全体が圧縮されている。この場合に、入力装置１００の操作入力部２２０は、Ｚ軸方向でのプッシュ又は選択等の操作を受け付けて、無線通信部３００は、当該操作を示す操作データを表示装置１１０に出力する。

【0044】

装着されたユーザ２０の人差し指が曲がっており、第２磁性体部材４１０の端部にＺ軸方向に親指で圧力が加えられている状態５３０では、第１磁性体部材４００は、圧力を受けて、全体が圧縮され、第２磁性体部材４１０は、Ｚ軸方向に圧力を受けた端部が圧縮されて上面が傾いている。この場合に、入力装置１００の操作入力部２２０は、ＸＹ平面でのポインタの移動等の操作を受け付けて、無線通信部３００は、当該操作を示す操作データを表示装置１１０に出力する。

【0045】

図６は、本実施形態の磁気センサ４２０の磁場変化検出結果の一例を示す。図６は、３Ｄ磁気センサ４２０のＸＹＺ軸それぞれの磁束密度Ｂ_Ｘ，Ｂ_Ｙ，Ｂ_Ｚと、ＸＹＺ軸の合計の磁束密度Ｂ_ＳＵＭとを示す。図６において、縦軸は磁束密度（ｍＴ）を示し、横軸はデータ数を示す。図６において、データ上に、入力装置１００が出力するＸＹ平面でのポインタの移動方向を丸の中に矢印で示し、矢印がない丸は、プッシュ操作を示す。図６における磁束密度（ｍＴ）は、磁気センサ４２０の処理されていないデータから、装着した指が伸びている状態における磁束密度を引いた値を検出値として示す。

【0046】

タイミング６００において、合計の磁束密度Ｂ_ＳＵＭが増加し予め定められた閾値より大きくなると、入力装置１００は、装着したユーザ２０の指が曲がったことを検出し、その後の磁束密度Ｂ_Ｘ，Ｂ_Ｙ，Ｂ_Ｚの変動に応じた操作を操作入力部２２０が出力する。例えば、操作入力部２２０は、Ｘ軸方向の磁束密度Ｂ_Ｘの変動が他の操作時よりも相対的に大きくなるとＸ軸方向の操作を出力してよい。操作入力部２２０は、合計の磁束密度Ｂ_ＳＵＭが予め定められた閾値より大きくなると、プッシュ操作を出力してよい。タイミング６１０において、磁束密度Ｂ_ＳＵＭが減少し予め定められた閾値より小さくなると、入力装置１００は、ユーザ２０の指が伸びたことを検出し、操作入力部２２０は操作データを出力しない。

【0047】

図７は、本実施形態のシステム１０における入力装置１００の動作フローの一例を示す。ステップＳ１０において、ユーザ２０は入力装置１００の電源をオンにする。

【0048】

ステップＳ２０において、無線通信部３００は、電源オンされると自動で、又は、ユーザ２０が入力装置１００のペアリングボタンを押すことで、ブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信の規格で、表示装置１１０とペアリング処理を行い、表示装置１１０と通信可能な状態となる。

【0049】

ステップＳ３０において、入力装置１００は、感度調整等の初期設定を行う。入力装置１００は、自動で初期設定のプログラムを実行してよい。例えば、入力装置１００は、表示装置１１０にユーザ２０に対する複数の動作の指示を表示させ、各動作を決定するための閾値等を設定し、保存してよい。一例として、入力装置１００は、装着した指を曲げる動作指示を表示装置１１０に表示させた後の予め定められた期間（例えば数秒）に磁気センサ４２０が検出した、磁束密度の平均値、最大／最小磁束密度、又は最大／最小磁束密度の予め定められた割合（最大磁束密度の８０％）を指の曲げ状態を決定するための閾値として設定して、処理部４３０に保存してよい。同様に、入力装置１００は、装着した指を曲げて、複数の操作を入力する動作指示を表示装置１１０に表示させ、各操作に対応する複数の閾値を設定、保存してよい。入力装置１００は、例えば、３軸方向磁束密度のうちＸＹ軸方向磁束密度及び３軸方向磁束密度の合計について、それぞれ設定された複数の閾値を設定、保存してよい。ＸＹ軸方向磁束密度の閾値は、各軸について、プラス方向に対応する閾値とマイナス方向に対応する閾値が設定されてよい。また、操作に関する磁束密度（例えば磁束密度Ｂ_ＳＵＭ）の閾値は、指の曲げ状態に関する磁束密度（例えば磁束密度Ｂ_ＳＵＭ）の閾値より大きくてよい。

【0050】

入力装置１００は、初期設定において、工場出荷時等に予め設定されている閾値を用いてもよい。この場合、入力装置１００は、初期設定において、既に保存されている閾値を読み出す、又は初期設定により当該予め設定されている閾値を調整してよい。

【0051】

ステップＳ４０において、状態検出部２１０は、入力装置１００がユーザ２０の指から外されているかを検出する。入力装置１００の処理部４３０は、電源ＯＮの後、予め定められた期間に状態検出部２１０が指が曲げ状態であることを検出しない場合、入力装置１００がユーザ２０の指から外されていると決定してよい。また、入力装置１００の処理部４３０は、磁気センサ４２０の検出値が、装着に関する閾値より低い場合、又は磁気センサ４２０の検出値が当該閾値より低い期間が予め定められた期間を超えた場合に、入力装置１００がユーザ２０の指から外されていると決定してよい。予め定められた期間は、それぞれ、入力装置１００の工場出荷時に又はユーザ入力で入力装置１００に設定されてよい。装着に関する閾値は、曲げ状態に関する閾値より小さくてよく、ステップＳ３０の初期設定で設定されてよい。

【0052】

入力装置１００は、入力装置１００がユーザ２０の指から外されていると決定するとステップＳ５０に移行する。入力装置１００は、入力装置１００がユーザ２０の指に装着されていると決定するとステップＳ６０に移行する。

【0053】

ステップＳ５０において、操作入力部２２０の処理部４３０は、ステップＳ６０において磁気センサ４２０の検出値から入力装置１００がユーザ２０の指から外されていると決定すると、入力装置１００をオフにしてよい。処理部４３０は、入力装置１００の電源をオフにする又は入力装置１００をスリープ状態に入らせてよい。

【0054】

ステップＳ６０において、状態検出部２１０は、初期設定で設定された閾値を用いて、装着された指の曲げ状態を検出する。ユーザ２０が指を曲げることに応じて、第１磁性体部材４００は図５の状態のように圧縮されて第１磁石４０４が磁気センサ４２０に近づいて、磁気センサ４２０で検出する磁束密度が変化する。処理部４３０は、初期設定後、指の曲げ状態に対応する閾値を検出値（一例として図６のＢ_ｓｕｍ）が超えると操作入力部２２０を介した操作を受け付けるために、ステップＳ７０に移行する（図７におけるＹｅｓ）。また、処理部４３０は、指の曲げ状態に対応する閾値を検出値が超える期間が閾値期間（一例として、２秒）を超えると、操作を受け付けるために、ステップＳ７０に移行してもよい（図７におけるＹｅｓ）。当該閾値期間は、入力装置１００の工場出荷時に又はユーザ入力で入力装置１００に設定されてよい。

【0055】

一方、処理部４３０は、指の曲げ状態に対応する閾値を検出値が超えない間に、操作入力部２２０に操作が入力された場合でも操作データを出力しない（図７におけるＮｏ）。また、処理部４３０は、指の曲げ状態に対応する閾値を検出値が超える期間が閾値期間を超えるまでは、操作入力部２２０に操作が入力された場合でも操作データを出力しなくてもよい（図７におけるＮｏ）。

【0056】

ステップＳ７０において、操作入力部２２０は、ユーザ２０から操作を受け付ける。操作入力部２２０は、指の曲げ状態に対応する閾値を検出値が超えている間、又は指の曲げ状態に対応する閾値を検出値が超えた後予め定められた期間、受け付けた操作を示す操作データを無線通信部３００に出力する。予め定められた期間は、入力装置１００の工場出荷時に又はユーザ入力で入力装置１００に設定されてよい。

【0057】

一例として、処理部４３０は、Ｘ軸方向の磁束密度Ｂ_ｘがプラスの閾値を超えており、合計の磁束密度Ｂ_ＳＵＭが閾値を超えていない場合には、Ｘ軸のプラスの方向への操作（例えば、Ｘ軸のプラスの方向へのポインタの移動）を示す操作データを出力してよい。また、処理部４３０は、合計の磁束密度Ｂ_ＳＵＭが閾値を超えている場合には、プッシュ操作（例えば、ポインタによる選択）を示す操作データを出力してよい。また、処理部４３０は、合計の磁束密度Ｂ_ＳＵＭが閾値を超えておらず、Ｘ軸方向とＹ軸方向の磁束密度がそれぞれ閾値を超えた場合には、Ｘ軸方向とＹ軸方向の磁束密度の閾値を超えた分の割合に応じた斜め方向へのポインタの移動を示す操作データを出力してもよい。また、処理部４３０は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向の磁束密度の閾値を超えた分の割合に応じたポインタの移動速度を示す操作データを更に出力してもよい。無線通信部３００は、処理部４３０からの操作データを表示装置１１０に送信する。

【0058】

本実施形態の入力装置１００により、ユーザ２０が意図しない間に操作入力部２２０に対して操作が入力された場合でも、操作データを出力しないため、ポインタの移動等に関するユーザ２０の操作性が向上する。また、ユーザ２０は、装着した指を曲げるのみで、入力装置１００を入力受付状態と入力拒否状態との間で容易に移行させることができる。

【0059】

上記の実施形態において、処理部４３０は、Ｚ軸方向の操作（プッシュ）に関して３軸方向磁束密度の合計Ｂ_ＳＵＭを用いて操作の決定を行ったが、これに限定されず、処理部４３０は、Ｚ軸方向の磁束密度Ｂ_ｚのみを用いてＺ軸方向の操作（プッシュ）を検出してもよい。

【0060】

図８は、状態検出部２１０及び操作入力部２２０のより詳細な第２の構成例を示す。第２の構成例は、第１の構成例と同様であってよく、ただし、第１磁性体部材４００及び第２磁性体部材４１０が異なる。以下、異なる点を主に述べる。

【0061】

第１磁性体部材４００は、シリコンやゴムなどの柔軟素材に、微小な磁性粒子を含有させた磁性エラストマー８００を有してよい。磁性エラストマー８００は、材質が第１の構成例と同様であってよい。

【0062】

第２磁性体部材４１０は、磁性エラストマー８１０を有してよい。磁性エラストマー８１０は、材質が第１の構成例と同様であってよい。第２磁性体部材４１０は、第１の構成例と同様に、Ｚ軸方向で第１磁性体部材４００と極性が同一方向となるように配置されてよい。

【0063】

第１磁性体部材４００及び第２磁性体部材４１０は、全体が弾性を有する磁性エラストマーであるため、ユーザ２０の操作及び指の曲げ等によって変形等が生じ、当該変形に応じた磁場変化を磁気センサ４２０で検出することができる。

【0064】

上記の実施形態では、状態検出部２１０及び操作入力部２２０が共通する１つの磁気センサ４２０を用いた例を示したが、これに限定されず、状態検出部２１０及び操作入力部２２０は、それぞれが磁気センサを有してもよく、また、それぞれが別の検出メカニズムを用いてもよい。状態検出部２１０は、メカニカルスイッチ、タッチセンサ、圧力センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、またはこれらセンサの組み合わせで指の曲げ状態を検出してよい。操作入力部２２０は、メカニカルスイッチ、タッチセンサ、圧力センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、又はこれらの組み合わせでユーザ２０の操作を検出してよい。

【0065】

図９は、本実施形態のシステム１０の適用例の説明図である。適用例では、ユーザ２０の両手の指に入力装置１２０、１３０が装着され、ゲームにおいて、表示装置１１０の表示画面９００、９１０に表示された剣をユーザ２０が入力装置１２０、１３０で操作する。入力装置１２０、１３０は、それぞれ入力装置１００と同様であってよい。

【0066】

表示画面９００において、入力装置１２０、１３０が装着された両手の指を曲げて、２刀を入力装置１２０、１３０でそれぞれ操作可能となっている。入力装置１２０、１３０は、指の曲げ状態を検出していることを示す操作データを表示装置１１０に出力してよい。表示装置１１０は当該操作データに応じて２刀を表示する。

【0067】

表示画面９１０において、入力装置１３０が装着された片方の手の指を曲げて、１刀を一方の入力装置１３０で操作可能となっている。入力装置１３０のみが、指の曲げ状態を検出していることを示す操作データを表示装置１１０に出力してよい。表示装置１１０は当該操作データに応じて入力装置１３０に対応する１刀を表示する。このように、入力装置１２０、１３０は、それぞれ、装着された指の曲げ及び伸びの２つの異なる状態を表示装置１１０への出力とすることができる。

【0068】

上記の実施形態では、入力装置１００が指に装着される例を示したが、これに限定されず、入力装置１００は、ユーザ２０の頭部、腕、足、胸部、又は腹部等に装着されるウェアラブルデバイスであってもよい。また、上記の実施形態では、入力装置１００が指の曲げ状態を検出する例を示したが、これに限定されず、状態検出部２１０は、ユーザの他の状態を検出してよい。例えば、入力装置１００は、入力装置１００の装着状態を状態検出部２１０で検出して、ユーザ２０に入力装置１００が装着されていると検出した場合に操作入力部２２０がユーザ２０の操作を受け付けてもよい。

【0069】

処理部４３０は、本体部２００に必ずしも実装されていなくてもよく、システム１０において、表示装置１１０に実装されてもよい。この場合、システム１０において、磁気センサ４２０から取得した生データを無線通信部３００から表示装置１１０に送信し、表示装置１１０に実装された処理部４３０で生データを演算し、ユーザ２０の操作を認識してよい。

【0070】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0071】

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

【符号の説明】

【0072】

１０ システム
２０ ユーザ
１００ 入力装置
１１０ 表示装置
１２０ 入力装置
１３０ 入力装置
２００ 本体部
２１０ 状態検出部
２２０ 操作入力部
３００ 無線通信部
４００ 第１磁性体部材
４０２ 第１エラストマー
４０４ 第１磁石
４１０ 第２磁性体部材
４１２ 第２エラストマー
４１４ 第２磁石
４２０ 磁気センサ
４３０ 処理部
５００，５１０，５２０，５３０ 状態
８００ エラストマー
８１０ エラストマー
９００ 表示画面
９１０ 表示画面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】