JPH0322016A - マウス入力装置 - 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］ この発明は、マウス入力装置に関する。

〔従来の技術］ 近年、マウスは、キーボード操作に不慣れな人でも短時
間の練習で、簡単に使用できる操作性の良さから、コン
ピュータやワープロ等の画面上でのカーソル・ポインテ
ィング・デバイス（例えば、従来のライトペン）として
さかんに使用されている。

このマウスは、例えば第９図に示すように、部がマウス
の外にでて、テーブル面等との摩擦で回転するボールＢ
に、密着した１＆ＩｌのローラＲに取り付けられたロー
クリエンコーダＥと、そのロークリエンコーダＥの回転
を検出するフォトインタラプターＰとからなり、マウス
をテーブル上で動かすと、それにつれて回転するボール
ＢによりフォトインクラブターＰは、２相のパルスｒｆ
２を出力する．この２相パルスｆ，、ｆ，は少しの間隔
を置いて配置されたフォトインターラプターＰの１＆［
ｌの光センサーが、ロータリーエンコーダＥのスリット
を検出し、その回転方向により第１０図に示すように、
例えば、ボールＢが正転の場合は、ｆ，出力の方がｆ，
出力よりも位相がｔ，進んだ出力信号を出力し、また逆
転の場合には、ｆ，出力がｆ８出力よりも位相がｔ．遅
れた出力信号を出力する．このため、このパルスを位相
比較することにより、一方向について回転方向を知るこ
とができ、この図のように、１ｋｌのロータリエンコー
ダＥを配置すると、各々の方位ベクトルからマウスの移
動方向を求めることができる．また、これらのロータリ
エンコーダＰから送られてくるパルスは、マウス内部の
専用ＣＰＵによってＸ−Ｙ方向の移動距離に変換し、前
記移動ベクトルと共にＲＳ−２３２Ｃ等によりケーブル
によってコンピュータに出力される． 〔発明が解決しようとする！ｌ！題〕 しかしながら、上記従来のマウスは、画面上でのカーソ
ルポインティングとして使用されるため、画面に対応し
た比較的広い面積（約５０Ｘ５０ｃｍ）を必要とすると
共に、しばしば使用中にボール表面が汚れ、ボールとロ
ーラとの間にすべりを起こし易く、このため、入力に支
障をきたす場合がある。

また、従来のマウスには、機械変動部、電子回路等が搭
載されており、構造的に複雑で重量が重く、さらに、コ
ンピュータに接続するケーブルは、断線等の故障の原因
となっており、操作にも不便をきたすという問題がある
。

そこで、この発明では、マウス入力装置に工夫を加える
ことにより、上記の課題を解決することを目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達或するため、この発明にあっては、一端
を短絡した平行導線によるコイルを、平板に格子状に配
列し、その各コイルを所定間隔おきに並列に接続して磁
気検出回路を構威し、前記平板上に、前記コイルを鎖交
する磁束を発生するマウスを移動可能に設け、さらに前
記コイルからの検出信号をコンピュータへの入力信号に
変換するインターフェース機能を有する構威としたので
ある。

また、上記マウスを、上記平板に垂直の円盤を設け、こ
の円盤の外周に沿って所要個数の磁石を取り付けたもの
とし、そのマウスに前記円盤の回転駆動スインチを設け
るようにもできる。

さらに、上記マウスを、スタイラスベン形状とし、その
先端部に円盤を設け、この円盤の外周に沿って所要個数
の磁石を取り付け、スタイラスペンに前記円盤の回転駆
動スイソチを設けるようにもできる． 上記所定１ｓ．”ｌｌｌ％とは、信号検出精度を決定し
、前記マウスが発生する磁束とコイル間の間隔により、
実験等により適宜決められる． また、上記所要個数とは、１回のスイッチ操作により、
必要な信号パルス数によって決められる個数をいう． 〔作用〕 このように構威されるマウス入力装置は、平板上でマウ
スを動かすと、マウスが通過した各コイルに、マウスが
発生する磁束によって起電力Ｕ（Ｖ）が生じる．この起
動力Ｕ　（Ｖ）は、式Ｕ一ｄφ −　　，，　　（Ｖ）で示され、コイルを鎖交する磁束
の変化に比例して変化する。すなわち、マウスの移動速
度が速いと高い電圧が出力され、また、マウスが平板上
を移動しないと電圧は出力されない． これらの出力信号は、各コイルの並列出力より出力され
、例えば、コイルが２つおきの所定間隔で並列に接続さ
れていると、並列出力は３出力となる．この平行コイル
上を横切るようにマウスが移動すると、マウスがコイル
を横切る順序に従って位相の遅れた（時間遅れのある）
３出力信号がくり返し出力される．このため、この位相
差からマウスの１移動方向を知ることができる。

これらのコイルは、格子状（縦、横）に配置されており
、先のコイルの信号と直交する信号を得ることができる
．このため、先の信号をＸ方向からの信号とすれば、ｙ
方向の信号を得ることになり、インターフェースは、こ
れらの信号をベクトル的に処理してコンピュータへ出力
する．コンピュータでは、例えば、前記インターフェー
スからの入力信号によって画面上のカーソルを移動させ
る．すなわち、マウスの移動速度に比例したインターフ
ェースからの入力信号電圧値が高いと、カーソルを多く
また速く、その信号のベクトルに応じた方向へ移動させ
る．逆に入力信号電圧値が低いと、カーソルを少くまた
遅く、その信号ベクトルに応じた方向に移動させる．ま
た、マウス表面のスイッチを操作すると、内部の円盤が
回転し、この回転により、円盤の磁石によるコイルを鎖
交する磁束が変化し、位相差のない所要個数の出力信号
が出力される．このため、インターフェースは、マウス
の移動によって生ずる信号とスイッチ操作によって生ず
る信号とを明確に区別し、コンピュータへスイッチ操作
信号を出力する． さらに、スタイラスペン形状としたマウスは、先端部を
図面に沿って鉛筆等でなぞるようにして図形データを入
力することができる． 〔実施例〕 以下、この発明の実施例を第１図から第８図に基づいて
説明する． 第１図に示すようにマウス入力装置Ａは、磁気検出回路
を有するマット１と、入力を行なうマウス２およびマッ
ト１からの出力信号と、コンピュータ６との、インター
フェースを行なうインターフェースポード３とで構威さ
れる． このマット１には、第３図に示すように、一端が短絡さ
れた複数の平行導線（ワイヤー）が等間隔で、互いに絶
縁されて格子状に埋めこまれ、その表面は樹脂等によっ
てコーティングがなされている．このため、平行導線は
、マット内部でＸ方向、Ｙ方向に多数のコイルＣを形威
する．このコイルＣは、２つおきに並列に接続されてお
り、コイルＣを鎖交する磁束φの変化によって、Ｘ，　
Ｙ方向に各”Ｘ＋　、Ｘ！　、ＸｓおよびＹ，　、Ｙ，
、Ｙ３の３つの出力信号を出力する．このように、マッ
ト１は、平行導線を配線しているだけで、電子部品や回
路が無くトラブルの発生が極めて少ない． マフト１上を移動してデータを入力するマウス２は、第
２図（ａ）に示すように、内部に磁石ｍがマウスの底面
方向に磁束φを発生するように取り付けられており、マ
ット１上にマウス２を置くと、マウス２からの磁束φが
コイルＣを直角に鎖交する。このマウス２の内部の磁石
ｍは、適宜に選ぶことにより、マウス２の形状を偏平で
小型なものとすることができる． さらに、マウス２は、第２図（ロ）に示すように、内部
の円盤ｄの外周に沿って所要個数の磁石ｍを、等間隔で
マウス２の底面方向に磁束φを発生するように取り付け
、マウス２に設けたスイッチＳＷを押すと、前記円盤ｄ
が回転するようにする．すると、円盤に取り付けられた
磁石ｍも回転することとなり、マット１上のマウス２が
発生する磁束φは、円盤ｄの回転とともに変化する．こ
のように、このマウス２は、簡単な構造となっており、
また、コンピュータ６とはケーブルで接続されておらず
操作性が極めて良い． マット１とケーブルを介して接続された第４図に示すイ
ンターフェースポード３は、コンピュータ６の内部バス
に直接接続されており、前記マット１からの出力信号Ｘ
＋　、Ｘｔ　，Ｘｓ　、Ｙｌ，Ｙｔ、Ｙ２をセンスアン
ブ３ａで適当な大きさの信号に増幅し、アナログスイッ
チ等のスイッチ３ｂとサンプル＆ホールド回路３Ｃおよ
びＡ／Ｄコンバータ３ｄによって、Ｘ＋　、Ｘｔ、Ｘｓ
、Ｙ＋　，Ｙｔ、Ｙ１の各信号をディジタル信号に変換
し、この信号によってボード内のＭＰＵ３ｅは、第６図
のフローチャートに従った処理を行なう（処理３０１以
下「処理」は省略する）．ＭＰＵ３ｅは、Ａ／Ｄコンバ
ータ３ｄからデータを読み込み（３０２）、前記データ
を処理して各Ｘ＋　、Ｘ！　、ＸｓおよびＹ＋　、Ｙｔ
　，Ｙｓ信号の位相差を比較し（３０３）、マウス２の
移動方向を算出する（３０４），これは例えば、第３図
に示すように、コイルＣが２つおきに並列に接続され、
マウス２が図面に向って左から右へ移動すると、第５図
（便宜上パルス波形で表す）（ａ）に示すように、ｘ１
信号とＸ，信号とが位相差（時間遅れ）τ１で、さらに
、Ｘ２信号とＸ，とが位相差τ，時間、遅れた順序で出
力される．また逆に、マウス２が右から左へ移動すると
、前記とは逆に、Ｘ，信号とＸ２信号が位相差τ３で、
さらに、Ｘ，信号とＸ，信号が位相差τ４時間、遅れた
順序で出力される．同様にマウス２が上から下へ、また
下から上への移動に際しても、Ｙ＋　、Ｙｔ　、Ｙｓ信
号に位相差が生じる．このためＭＰＵ３ｅは、入力デー
タより、信号の位相差によって、マウス２の移動方向を
算出することができる． 次にＭＰｔＪ３ｅは、マウス２でスイッチＳＷ操作が行
なわれているかどうか判別する（３０５）。

これはスイッチＳＷ操作によりマウス２内で円盤ｄが回
転し、コイルＣを鎖交する磁束φが変化すると、円盤ｄ
の回転に比例した所要個数の信号が出力される．この信
号は、例えば、マウス２が２つのコイルＣの中間に位置
した場合でも、第５図（前記同様パルス波形で表わす）
（Ｃ）に示すように、２つの出力Ｘ，　、Ｘ．から、位
相差のないくり返し信号が出力される。このため、ＭＰ
Ｕ３ｅは、入力データよりスイッチＳＷ操作を判別する
ことができる． この時、スイッチＳＷ操作が行なわれていなければ、Ｍ
ＰＵ３ｅは、前記入力データ電圧値より、マウス２の移
動量を算出する（３０６）。これは、前記入力データの
電圧値を基準値、例えば、基準値を１ｖとした際、入力
データの電圧値が３■であると、基準値の移動量および
移動速度より３倍のスピードで３倍移動するよう移動量
を決定する．このようにしてマウス２の移動速度により
、移動量を決定する．すなわち、例えば、コンピュータ
６の表示画面上のカーソルを画面の端から端まで移動さ
せるようにカーソルを多く動かしたい場合は、マット１
上でマウス２を速く動かせばよく、短い移動距離でもカ
ーソルを大きく動かすことができる．また、カーソルを
１つだけ移動させたいような場合には、マウス２をゆっ
くり動かせばよい．このため、マット１も小さなものと
することができ、操作に広い場所を必要としない．一方
、スイッチＳＷ操作が行なわれていると、ＭＰＵ３　ｅ
はスイッチ信号フラグをセットする（３１０）． ＭＰＵ３　ｅはコンピュータ６のデータフォーマットに
従い、スイッチＳＷの動作状態を示すフラグ、マウス２
のＸおよびＹ座標の相対移動度（前回にデータを出力し
た位置からの相対座標値）等のシステムコードを作威し
（３０７）、出力する（３０Ｂ）． この処理をくり返すことにより（３０９）、インターフ
ェースポード３は、マウス２からのデータをコンピュー
タ６に入力する． また上記マウス２を第７図（ａ）に示すように、スタイ
ラスペン５形状とし、その先端内部に磁石ｍを設けたも
のや、同図中）のように、その胴部にスイッチＳＷを設
け、このスイッチＳＷの操作によって先端内部の円盤ｄ
が回転するようにすると、使い慣れた鉛筆のように扱う
ことができマウス２以上に使い易く、また入力の際にも
、先端部を前後または左右に動かすだけでよいため、マ
ント１は、マウス２使用時以上に小さなものとすること
ができる． このように、このマウス入力装ｆＡは磁束φの変化を利
用した入力装置のため、マウス２とマット１との間に紙
等の磁気を通す材質を置いても信号の検出には問題が無
く、このため、図面等の図形入力に最適である．特にス
タイラスペン５形状のものでは、細かい図形入力に最適
である．この実施例は、以上のように構成されており、
いま、マット１上でマウス２を動かすと、マウス２の移
動方向に従って、ＸＩ，Ｘ２　、Ｘ３およびＹ１、Ｙ，
、Ｙ３信号が出力される。この信号は、マウス２の移動
速度に比例した起電力となっており、このためインター
フェースポード３は、前記信号よりマウス２の移動速度
および方向を算出し、コンピュータ６に出力する． また、マット１上でマウス２のスインチＳＷを操作する
と、Ｘ，、Ｘｓ　、Ｘｓ　、’Ｉ’＋　、Ｙｔ　、Ｙｓ
の信号中に、位相差の無い連続信号が出力されるため、
インターフェースポード３は、この信号よりスイッチ操
作を検出し、コンピュータ６に出力してあらかしめ決め
られたスイッチ機能に対応させる． 一方、スタイラスベン５の先端部をマット１上で前後左
右に動かすとＸ方向およびＹ方向の移動量が出力され、
また、マット１上でスイッチＳＷを押すと、スイッチＳ
Ｗ操作が検出されて、前記マウス２と同様インターフェ
ースポード３によって、コンピュータ６に出力される． このようにマウス２およびスタイラスペン５は磁石ｍを
取り付けているだけでコンピュータ６と接続するケーブ
ルも無く、構造的にシンプルで小型、軽量である為、操
作性に優れ、トラブルも無く信頼性が高い． なお、上記コイルＣは、第８図に示すように、例えば、
鉄やフエライト・・・・・等の強磁性体を心材（コア）
１０として導線を多重巻きにしたコイルＣを用いること
により、マウス２が発生する磁束をむだなく捕え、出力
電圧を高くすることができる。このため、センスアンプ
３ａ等を省くことができる。

また、上記インターフェースポード３は、マット１内に
設けることもできる。他に、Ｘ＋、Ｘｚ、Ｘ，およびＹ
＋　、Ｙｚ　、Ｙｓ各入力に各々Ａ／Ｄコンバータ３ｄ
を設けることによって、前記実施例と同様の動作を得る
ことができる。

さらに、第７図中）に示すように、マント１′にスイッ
チＳＷを設けることにより、マウス２およびスタイラス
ペン５のスイッチＳＷを省くことができる． 〔効果〕 本発明は、以上のように構成したので、マウスのワイヤ
レス化、無電源化、さらに、軽量コンパクト化を実現し
、操作性を向上させている。また、入力操作にも、広い
面積を必要とせず、ボールを用いていないため、スリッ
プによる入力への支障がない．さらに、マット部は導線
によるコイルのみで、電子回路はコンピュータに接続す
るインク一フェースポード上にあるため、障害発生が極
めて少なく、信頼性が高いのみならず、低コストで生産
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の模式図、第２図（ａ）
、〜）は、第１図マウスの一部断面模式図、第３図は第
１図コイル配置図、第４図は第１図インターフェτスポ
ードのブロック図、第５図は第ｌ図の作用図、第６図は
第４図の動作フローチャート、第７図（ａ）、（ｂ）は
、この発明のスタイラスベンの一部断面模式図、第８図
は第３図コイルの他の実施例、第９図は従来例マウスの
模式図、第１０図は第９図の作用説明図である。 １・・・・・・マット、　　　　　Ｃ・・・・・・コイ
ル、２・・・・・・マウス、　　　　　φ・・・・・・
磁束、３・・・・・・インターフェースポード、５・・
・・・・スタイラスペン、ｍ・・・・・・ｍ石、ＳＷ・
・・・・・スイッチ、　　　ｄ・・・・・・円盤、Ａ・
・・・・・マウス入力装置．

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端を短絡した平行導線によるコイルを、平板に
   格子状に配列し、その各コイルを所定間隔おきに並列に
   接続して磁気検出回路を構成し、前記平板上に、前記コ
   イルを鎖交する磁束を発生するマウスを移動可能に設け
   、さらに前記コイルからの検出信号をコンピュータへの
   入力信号に変換するインターフェース機能を有すること
   を特徴とするマウス入力装置。
2. （２）請求項（１）記載のマウスを、上記平板に垂直の
   円盤を設け、この円盤の外周に沿って所要個数の磁石を
   取り付けたものとし、そのマウスに前記円盤の回転駆動
   スイッチを設けたことを特徴とするマウス入力装置。
3. （３）請求項（１）または（２）記載のマウスを、スタ
   イラスペン形状とし、その先端部に円盤を設け、この円
   盤の外周に沿って所要個数の磁石を取り付け、スタイラ
   スペンに前記円盤の回転駆動スイッチを設けたことを特
   徴とするマウス入力装置。