JPH02159614A - 指示および選択装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は人間工学的制御装置に関し、ざらに詳しくは、
位置情報および他の情報を人間たるオペレータから機械
に伝達する制御装置に関する。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 従来技術において、オペレータが位置情報や他の情報を
機械に伝達することを可能にするために種々の機構が提
案されまたは利用されている。情報を画面上に表示する
特定のコンピュータの場合、これらの機構は、ジョイス
ティック、トラックボ−ル、マウス等としてよく知られ
ている形態をとる。

トラックボールおよびマウスは、動作範囲が機構自体に
よって制限されない点で、他の機構に対して少なくとも
１つの特徴を持っている。すなわち、これらの機構では
、保持されている球体の回転は、いずれの方向にも無限
に続けることができる。これら２つの機構間には、各々
に対して利点と欠点が存在する。従来、使用者は、例え
ば、コンピュータのカーソル制ｉｌｌ装置として、いず
れの機構を使用するかを選択しなければならなかった。

一方または他方の機構を使用するが両者の機構を使用し
ないことによる問題は、技術上未解決のままである。米
国特許用４，５６２，３４７号は、見掛上はトラックボ
ールまたはマウスのいずれでも機能できる装置を開示し
ている。しかし、上述の装置は、トラックボールとして
機能するために特別な架台または伯の支持装置を必要と
する。したがって、トラックボールまたはマウスのいず
れでも機能し、簡単に使用できる装置を提供するという
この問題が残っている。

上；ホの観点から、本発明の目的は、マウスとトラック
ボールとを組み合わせた装置を提供することである。

本発明の伯の目的は、装置の動作モードによって検出動
作を自動的に逆転する内蔵型マウス／トラックボールを
提供することである。

本発明のざらに他の目的は、動作モードにしたがって動
作される選択アクチュエータを有するマウスとトラック
ボールとの組み合わせを提供することである。

（課題を解決するための手段および作用）上述の目的は
、捕獲された球体がこの球体を収容するハウジングの１
つの面から飛び出している本発明によって達成される。

ハウジング内でこれに取り付けられた方向手段によって
、マウスかトラックボールかの動作モードを示す電気信
号が与えられる。エンコーダ手段によって、２つの直交
する回転軸に対する球体の動作を示す電気信号が与えら
れる。論理手段は、これらの信号を結合して出力信号を
与える。軸まわりの回転の検出は２つのモード間で逆転
され、その結果、動作の検出は、モードに左右されず使
用者の期待通りとなる。

（実施例） 本発明のより完全な理解は、関連図面と共に以下の詳細
な説明によって得ることができる。

第１図は、本発明の好適な実施例を示し、ここでハウジ
ング１０は球体１１の実質的な部分を収容し、この球体
は囲いリング１２によって所定の位置に保持される。ハ
ウジング１０のいずれの側にも、コンピュータに対して
選択または予め決められた動作を示すために一般に使用
されるアクチュエータ１３と１４がある。

図に示す方向を向いた場合、ハウジング１０は机上また
は他の適当な支持台上で与えられた位置に停止する。使
用者が回転させると、球体１１はスクリーン上のカーソ
ルまたは表示物を移動させる。アクチュエータ１３また
は１４を押すと、例えば、項目の選択を示す。マウスと
して動作する場合、このｖＬ＠は上下反転され、その結
果、球体１１は一般的に平らな面と接触する。表面に対
して装置を動かすと、球体１１は回転し、その動作はコ
ンピュータ用の電気信号に変換される。動作の検出はト
ラックボール争モードの動作と逆になるので、論理手段
が、使用者に伝達される動作の検知を反転するために設
けられる。ざらに、アクチュエータ１３および１４はハ
ウジング１０に対して対称的に位置しているので、使用
者は持ち替えたり、選択をコンピュータに指示する方法
を変更する必要がない。

ハウジング１０は、この中に部分品を収容できるもので
あれば、成型または形成することのできる適当な材料に
よって構成することができる。このような部分品の１つ
は保持された球体であり、直径が約１インチで、ハウジ
ング内で自由に回転できるものが望ましい。この球体の
表面は、この球体とこれが接触する面または手との間に
十分な摩隙が存在するように織目模様を有し、その結果
、過度に滑りを生じることなく球体の動きを容易に発生
することができる。囲いリング１２は、ゼネラル・モー
タース社から１デルリン」の名称で販売されているプラ
スチックのような摩擦の十分低い材料によって構成され
るが、これに限定されるものではない。アクチュエータ
１３および１４は、どのようなスイッチ機構、例えば抵
抗手段、容量手段または磁気手段によって構成すること
も可能である。

隆起部１７および１８がハウジング１０の両端部に沿っ
て配置され、これらは、マウスのモードの場合、この装
置を支持するものである。隆起部１７および１８の代わ
りに、複数の支柱または装置の端部全周に渡って伸びる
１の隆起部を設けることもできる。しかし、球体１１の
近傍でこぼれた液体を集めるのを回避するため、球体１
１が隆起部によって完全に取囲まれないことが望ましい
。

球体１１が隆起部によって完全に取囲まれていないこと
以外に、装置１０の表面にピッチャーズ・マウンドを形
成し、そこに球体１１を納めてもよい。囲いリング１２
は、装置１０内に液体が自由に流れ込むのを防止するた
め、球体１１に十分近接して取り付けられるが、球体１
１の回転を妨げる程には近接させない。

第２図は、ハウジング１０内の電子部品を示す。

特に、球体１１はローラ２１および２２と接触し、これ
らのローラは直交面に配置されている。これらのローラ
はそれぞれエンコーダ２３および２４に接続される。他
のローラが、球体１１を支持するため、ローラ２１およ
び２２と反対の位置に設けられる。球体１１がどれ位硬
いかによって、これらの他のローラは、この装置がマウ
ス・モードの場合、球体１１とこれが停止する表面間を
弾力的に接触させるため、弾力性を持たせて取り付けて
もよいしそうでなくてもよい。

エンコーダ２３および２４は、球体１１の所定の軸に沿
った回転の方向および回転の量を示す電気信号を発生す
る。位置デコーダ２５は、インターフェイス回路２６に
この情報を結合し、このインターフェイス２６は適当な
ケーブルを経由してコンピュータと電気的に接続される
。アクチュエータ１３および１４は、それぞれの検出器
２８および２９と接続され、これらの検出器の出力はイ
ンターフェイス２６に接続される。方向検出器３１は、
ハウジング１０の方向を示すため、水銀スイッチまたは
光検出器によって構成されることが望ましい。この情報
は、方向検出器３１によって電気信号に変換される。こ
の信号はまたインターフェイス回路２６にも接続される
。

インターフェイス２６は、この装置の接続されているコ
ンピュータの理解できる特定のフォーマットでデータを
提供するため、技術上周知のいずれの適当な回路によっ
て構成することも可能である。幾つかのフォーマットと
して、例えば、ロジテツク／マイクロソフト、「デルタ
・データ」。

「マウス・システム」が知られている。第３図および第
４図に関連して述べられる１つの変更によって、このよ
うな標準的な回路を本発明で使用することができる。

従来技術で周知のように、球体１１はいずれの方向にも
自由に回転する。球体１１の動作はローラ２１および２
２によって規定される直交軸上に投影される。球体１１
が回転するにしたがって、ローラ２１および２２の一方
または他方または両方が回転する。この動作は、それぞ
れエンコーダ２３および２４によって電気信号に変換さ
れる。

信号用エンコーダの出力について検討してみると、通常
与えられる電気信号°はパルス列によって構成され、単
位時間当たりのパルス数は、その時間内に行われた所定
の軸に沿う回転の但を示す。第３図の曲線３３はこのよ
うなパルス列を示す。回転量それ自身は、情報として不
十分である。使用者は方向も知る必要がある。一般に、
これは第３図の曲線３４のような方形波信号によって与
えられる。パルス列３４は、パルス３３と同じデユーテ
ィ周期と周波数とを有するが、位相は曲線３３に対して
９０度ずれている。間隙３６によって示すように、曲線
３４のパルスは曲線３３のパルスの軌跡を辿る。これら
２つの波形は、距離と方向の両方を決定できるので、所
定の軸に沿う球体１１の動作を符号化するための十分な
情報を与える。

もし回転の方向が逆であると、曲線３５として第３図に
示す異なった波形が発生する。反対方向の回転の場合、
曲線３５は曲線３３より約９０度進む。このため、曲線
３５は曲線３４の逆になる。

装置がマウスとして使用されているかトラックボールと
して使用されているかによって、第２図の回路は信号の
上下方向の検出を反転することが必要である。左右方向
の動作の検出を反転する必要はない。インターフェイス
回路２６は、第４図に示す回路によってこの結果を達成
するため、本発明にしたがって容易に変形される。第４
図において、スイッチ４１は方向検出器スイッチである
。

これは負荷抵抗４２を介して適当な供給電圧、すなわち
５ボルトとアースに接続される。スイッチ４１と抵抗４
２との結線部に接続されたタップは、論理ゲート４３へ
の１つの入力として接続される。

図示のように、論理ゲート４３はＮＡＮＤゲートとして
周知のゲートによって構成される。ゲート４３の他方の
入力は第３図に示す波形Ｂの供給源に接続される。スイ
ッチ４１が閉じている場合、タップの電圧はアース電位
である。この状態で、ゲート４３からの出力は、他方の
入力と一致する、すなわち、第３図に示す波形３４のよ
うな信号を発生する。スイッチ４３が開いている場合、
出力信号は他方の入力信号を反転したもの、すなわち第
３図の波形３５と同じになる。したがって、非常に簡単
に方向検出器を含むように標準回路を変形し、マウスま
たはトラックボールのいずれでも使用できる装置を提供
することができる。

したがって本発明によって、マウスまたはトラックボー
ルとして完全に機能し、いずれに対しても望ましい機能
に妥協することのない指示選択装置が提供される。

本発明は上述のように説明したが、本発明の精神と範囲
を逸脱することなく、種々の変形が行われ得ることは、
当業者にとって明らかである。ＮＡＮＤ論理によって構
成するよう図示しているが、装置の変換に対応して方向
信号の検出を反転するため、いずれの適当な回路も使用
可能であることを当業者は理解する。例えば、排他的Ｏ
ＲおよびＡＮＤ論理もまたこの機能を果たす。別の要素
として説明したが、球体アッセンブリは単体として例え
ばニューヨーク州、フ？−ミントンのマルコ二社から購
入することもできる。アクチュエータ１３および１４は
、単に並列に結線したスイッチで構成することもでき、
その結果、いずれのアクチュエータが使用されたかによ
って、どちらのスイッチでも所定の選択を行うことがで
き、また異なった選択を行うため、これらアクチュエー
タを独立して検出することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の外観を示す。 第２図は、本発明による本装置内の電子装置を示す。 第３図は、エンコーダの出力波形および球形の回転方向
を付加したパルス波形を示す。 第４図は、第３図に示すパルス波形を導出するための回
路図である。 １０・・・ハウジング、１１・パ・球体、１３．１４・
・・アクチュエータ、 ２１．２２・・・ローラ、 ２３．２４・・・エンコーダ、 ２５・・・位置復号器、２８．２９・・・検出器、３１
・・・方向検出器。 特許出願人　エムチック・ヘルス・ケア・システムズ・
インコーポレーテツド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マウスおよびトラックボールいずれでも機能するこ
   とのできる指示および選択装置において；１つの主要面
   に孔を有するハウジング； 前記孔内に位置する球状部材； 前記球状部材と接触し、前記球状部材の回転を電気信号
   に変換するエンコーダ手段； 前記ハウジングの方向を検出し、前記方向を示す電気信
   号を発生する方向手段；および 前記ハウジングの方向に関係なく前記電気信号を前記球
   体の動作を示す出力信号と結合する方向手段； によつて構成されることを特徴とする指示および選択装
   置。 ２、選択を示すアクチュエータ手段によつてさらに構成
   され、前記アクチュエータ手段は前記ハウジングの各側
   部に１個配設された２個のスイッチによつて構成される
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ３、前記スイッチが電気的に並列に接続され、これによ
   って前記装置がマウス・モードで動作しようとトラック
   ボール・モードで動作しようと同一の感触を有すること
   を特徴とする請求項２記載の装置。