JPH03266111A - ポインティングデバイス - 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、計算機のデイスプレィ上に表示されたものを
ポインティングするデバイスに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、ビットマツプデイスプレィと呼ばれる高精細度の
デイスプレィを用いて、計算機で取り扱う対象をグラフ
ィカルに表示し、この表示されたものをポインティング
デバイスと呼ばれるもので指し示して操作を支持するこ
とが盛んになっている。これによって計算機のユーザイ
ンタフェースが飛躍的に改善されつつある。

ここで、ポインティングデバイスの代表的なものとして
、マウスと呼ばれるものが広く一般に用いられている。

このマウスには、機械式マウスと呼ばれるものと、光学
式マウスと呼ばれるものがあり、水平面上のマウスの動
きを、デイスプレィのカーソルの動きに対応させるもの
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、機械式マウスはマウスの動きを検出するため
に可動式のボールを用いるため、可動部が露出しており
長時間の使用においては、小さなゴミがマウス内に入り
込んで、故障を招く可能性があるという問題点がある。

また、光学式マウスは可動部はないものの、その動きを
検出するために特殊な板を要する。この板は取り扱いに
注意を要するだけでなく、机の上に板を設置するための
場所を専用に確保しなければならない、という問題があ
る。

さらに、計算機およびグラフィックデイスプレィを用い
て電子回路や機械部品の設計を行う、いわゆるＣＡＤ　
（コンピュータ・エイデイラド・デザイン）が盛んにな
っている。特に、機械部品の設計においては、グラフィ
ックデイスプレィ上に設計しようとする部品の３次元イ
メージを表示して設計を進めることができることが重要
である。

二のような設計を円滑に進めるためには、デイスプレィ
上に３次元イメージとして表示された部品の一部分をポ
インティングデバイスと呼ばれるもので指し示すことが
できなければならない。

ところが、機械式マウスや光学式マウスではその原理上
２次元平面上の動きしか検出することができないので、
人間の自然な３次元空間の動きとはずれがあり、非常に
使いにくいという問題があった。

本発明の目的は、上記のような問題を解決した、平面上
の１点を指し示すためのポインティングデバイスを提供
することにある。

本発明の他の目的は、上記のような問題を解決した３次
元空間中の１点を指し示すためのポインティングデバイ
スを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、平面上の１点を指し示すためのポインティン
グデバイスであって、 平面上で互いに垂直なＸ軸方向およびＹ軸方向に加えら
れた加速度をそれぞれ検出する第１および第２のセンサ
と、 前記第１および第２のセンサから入力された加速度情報
をそれぞれ２回積分する第１および第２の積分器とを備
え、 ポインティングデバイスに平面上の動きが入力されたと
きに、前記第１および第２の加速度センサに伝えられた
Ｘ軸方向の加速度とＹ軸方向の加速度とをそれぞれ前記
第１および第２の積分器に伝えて加速度を２回積分する
ことによって、ポインティングデバイスの平面上Ｘ軸方
向の移動量とＹ軸方向の移動量を計算することを特徴と
している。

また本発明は、３次元空間中の１点を指し示すためのポ
インティングデバイスであって、互いに垂直なＸ軸方向
およびＹ軸方向およびＸ軸方向についてポインティング
デバイスに加えられた加速度をそれぞれ検出する第１．
第２および第３のセンサと、 前記の第１．第２および第３のセンサから入力された加
速度情報をそれぞれ２回積分する第１゜第２および第３
の積分器と、 ポインティングデバイスの移動量を計算機本体に伝達す
るかどうかを指示するためのスイッチとを備え、 ポインティングデバイスに３次元空間中の動きが入力さ
れたときに、前記第１．第２および第３の加速度センサ
に伝えられたＸ軸方向の加速度とＹ軸方向の加速度とＸ
軸方向の加速度とをそれぞれ前記第１．第２および第３
の積分器に伝え、これらの積分器が入力された加速度を
それぞれ２回積分することによって、ポインティングデ
バイスの３次元空間中の移動量を計算し、さらに前記ス
イッチが入っている間だけ、ボインティングデ２バイス
の移動量を出力することを特徴としている。

〔作用〕

ポインティングデバイスにある軸上の動きが入力された
場合、ポインティングデバイスに設置されたこの軸方向
の加速度を検出するセンサがこの軸の方向に加えられた
加速度を出力し、これらの出力をこのセンサに接続され
た積分器が２回積分することによって、ポインティング
デバイスの移動量を特徴する 請求項１記載の発明においては、このようなセンサを平
面上で互いに垂直なＸ軸方向Ｙ軸方向の動きを検出する
ように組み合わせて、ポインティングデバイスの移動量
を計算して計算機本体に伝える。

請求項２記載の発明においては、このようなセンサを互
いに垂直なＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向の動きを検出
するように組み合わせてポインティングデバイスの移動
量を計算して計算機本体に伝える。更に、ポインティン
グデバイスの移動を本体の計算機に通知するかどうかを
決定するスイッチを設けることによって、ポインティン
グデバイスを用いて画面上で部品をポイントしようとす
る場合、ポインティングデバイスを持ち上げて適当な場
所でポインティングデバイスのスイッチを入れて、ポイ
ンティングデバイスを所望の方向に動かして、最後にポ
インティングデバイスを所望の位置に動かした時点で、
スイッチを切ることによってポイントが固定される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は請求項１記載の発明の一実施例を示す図である
。第１図（ａ）はポインティングデバイスの外観を示し
、第１図（ｂ）はポインティングデバイスの移動量を計
測する回路の全体を示し、第１図（Ｃ）は移動量計測回
路の構成を示している。

このポインティングデバイスは、第１図（ａ）に示すよ
うに、現在の機械式／光学式マウスとほぼ同じ外観であ
る。ポインティングデバイスの本体１１には、ポインテ
ィングデバイスを接続している計算機本体との信号線１
２が接続され、クリックボタン１３．１４．１５が設け
られている。これらクリックボタンは現在用いられてい
るマウスのクリックボタンと同一のものである。また、
クリックボタンの数は２つのものを示したが、特に３つ
に限るものではない。

ポインティングデバイス本体１１の内部には、第１図（
ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の移動量を計測する回路２
１と、Ｙ軸方向の移動量を計測する回路２２が設けられ
ており、これらは回路的には全く同一のものを使用して
いる。これら計測回路は、各々水平面上の互いに垂直な
方向の移動量を計算するものである。

計測回路２１．計測回路２２からは各々信号線２３と信
号線２４が出ている。これらの信号線は第１図（ａ）で
示した信号線１２にまとめられ、ポインティングデバイ
スの移動量をこのポインティングデバイスが接続されて
いる計算機に伝える。

移動量計測回路２１は、第１図（Ｃ）に示すように、加
速度計３１と積分器３２とを有しており、加速度計３１
が検出した加速度データを信号線３２に出力する。

信号線３２に出力された加速度データは積分器３３に入
力され、積分器３３は入力された加速度を２回積分する
ことによってポインティングデバイスの移動量を計算し
、信号線２３に出力する。なお、移動量計測回路２２に
ついても全く同じ構造をしているので、説明は省略する
。

次に、ポインティングデバイスを移動した時の移動量を
どのように検出するかを説明する。

第２図は、水平平面上４０でポインティングデバイスを
４１の位置から４２の位置まで移動したことを示す例で
ある。このように移動すると、まずポインティングデバ
イスのＸ軸方向の加速度針は、第３図（ａ）に示すよう
な加速度ｇを検出する。これを積分器で１目積分すると
第３図（ロ）に示すような速度Ｖの時間的変化を得るこ
とができる。更にこれを積分器でもう１目積分すると第
３図（Ｃ）に示すようなＸ軸方向の移動量Ｘを検出する
ことができる。

ポインティングデバイスは、得られた移動量を計算機本
体に伝える。

なお、ポインティングデバイスのＹ軸方向の移動量の検
出もまった（同様に行うので、これについては説明を省
略する。

第４図は請求項２記載の発明の一実施例を示す図である
。第４図（ａ）はポインティングデバイスの外観を示し
、第４図（ロ）はポインテ゛イングデバイスの移動量を
計測する回路の全体を示している。

二のポインティングデバイスは、現在ポインティングデ
バイスとして用いられている通常のマウスとほぼ同じ外
観である。ポインティングデバイスの本体８１には、ポ
インティングデバイスを接続している計算機本体との信
号線８２が接続され、クリックボタン８３．８４　８５
が設けられている。これらクリックボタンは現在用いら
れているマウスのクリックボタンと同一の構造で実現す
ることができる。また、クリックボタンの数は図に示し
たように、特に３つに躍る必要はない。

ポインティングデバイスの本体８１には、更に、ポイン
ティングデバイスの移動量を本体の計算機に伝えるかど
うかを決定するスイッチ８６が設けられている。これは
、ポインティングデバイスを右手で持った時に、−本の
指で簡単に操作できるように本体側面の位置に置かれて
いる。スイッチ８６を押さえることによって、ポインテ
ィングデバイスの移動量を信号線８２に出力する。

本実施例以外にも、きき手が左手の人のために、反対側
にスイッチ８６を備えること、両側にスイッチを備えて
第３のスイッチでいずれを利用するかを選択することも
考えられる。

ポインティングデバイス本体８１の内部には、第４図（
ｂ）に示すように、Ｘ軸方向の移動量を計測する回路９
１と、Ｙ軸方向の移動量を計測する回路９２と、Ｘ軸方
向の移動量を計測する回路９３とが設けられており、こ
れらは回路的には全く同一のものを使用している。これ
ら計測回路は、各々３次元空間の互いに垂直な軸に関す
る移動量を計算するものである。

計測回路９１．計測回路９２．計測回路９３からは各々
信号線９４．信号線９５．信号線９６が出ており、これ
らの信号線はスイッチ９７に接続される。スイッチ９７
は、第４図（ａ）に示したスイッチ８６と連動しており
、スイッチ８６が入れられた時のみ信号！１１９４゜９
５、９６の出力する信号が計算機本体に伝えられる。

なお、第４図（ロ）は本発明をわかりやすく説明するた
めに書いたものであり、計測回路９１．９２．９３の実
際の配置を決めるものではない。また、スイッチ９７も
図示のように機械式スイッチである必要はない。計測回
路９１．９２．９３の詳細については、第１図（Ｃ）の
計測回路２１と全く同様であるので説明は省略する。

第５図は、３次元空間中でポインティングデバイスを１
０１の位置から１０２の位置まで移動したことを示す例
である。このようにポインティングデバイスを移動した
時の移動量をどのように検出するかについては、第３図
で説明したような原理を用いてＹ軸、Ｙ軸、Ｘ軸方向の
移動量を検出することができる。

〔発明の効果〕

請求項１記載の発明によれば、現在の機械式マウスの欠
点である、可動部分を露出させているという問題点、お
よび現在の光学式マウスの欠点である、動きを検出する
ための特別な板を要するという問題点を解決することが
でき、さらに、請求項２記載の発明によれば、機械系Ｃ
ＡＤ等で必要となる、３次元空間中の部品を簡単にポイ
ンティングすることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明の一実施例を示す図、 第２図は水平平面上で第１図のポインティングデバイス
を移動した例を示す図、 第３図は移動量計測回路の動作を説明するための波形図
、 第４図は請求項２記載の発明の一実施例を示す図、 第５図は３次元空間中で第４図のポインティングデバイ
スを移動した例を示す図である。 １１・・・本体 １２・・・接続ケーブル １３、１４．１５・・・クリックボタン２１・・・Ｘ軸
方向の移動量を計測する回路２２・・・Ｙ軸方向の移動
量を計測する回路２３・・・Ｘ軸方向の移動量を出力す
る信号２４・・・Ｙ軸方向の移動量を出力する信号３１
・・・加速度計 ３２・・・積分器 ４０・・・ポインティングデバイスを動かす平４１・　
・　・ ４２・　・　・ ８１・　・　・ ８２・　・　・ ８３、　８４゜ ８６・　・　・ ９１・　・　・ ９２・　・　・ ９３・　・　・ ９４・　・　・ ９５・　・　・ ９６・　・　・ ９７・　・　・ １０１　・　・ １０２　・　・ 移動を開始する時点のポインティン グデバイスの位置 移動が終了した時点でのポインティ ングデバイスの位置 本体 接続ケーブル ８５・・・クリックボタン スイッチ Ｘ軸方向の移動量を計測する回路 Ｙ軸方向の移動量を計測する回路 Ｘ軸方向の移動量を計測する回路 Ｙ軸方向の移動量を出力する信号線 Ｙ軸方向の移動量を出力する信号線 Ｘ軸方向の移動量を出力する信号線 スイッチ ・移動を開始する時点のポインティ ングデバイスの位置 ・移動が終了した時点でのポインテ ィングデバイスの位置 第２図 第１図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平面上の１点を指し示すためのポインティングデ
   バイスであって、 平面上で互いに垂直なＸ軸方向およびＹ軸方向に加えら
   れた加速度をそれぞれ検出する第１および第２のセンサ
   と、 前記第１および第２のセンサから入力された加速度情報
   をそれぞれ２回積分する第１および第２の積分器とを備
   え、 ポインティングデバイスに平面上の動きが入力されたと
   きに、前記第１および第２の加速度センサに伝えられた
   Ｘ軸方向の加速度とＹ軸方向の加速度とをそれぞれ前記
   第１および第２の積分器に伝えて加速度を２回積分する
   ことによって、ポインティングデバイスの平面上Ｘ軸方
   向の移動量とＹ軸方向の移動量を計算することを特徴と
   するポインティングデバイス。
2. （２）３次元空間中の１点を指し示すためのポインティ
   ングデバイスであって、 互いに垂直なＸ軸方向およびＹ軸方向およびＺ軸方向に
   ついてポインティングデバイスに加えられた加速度をそ
   れぞれ検出する第１、第２および第３のセンサと、 前記の第１、第２および第３のセンサから入力された加
   速度情報をそれぞれ２回積分する第１、第２および第３
   の積分器と、 ポインティングデバイスの移動量を計算機本体に伝達す
   るかどうかを指示するためのスイッチとを備え、 ポインティングデバイスに３次元空間中の動きが入力さ
   れたときに、前記第１、第２および第３の加速度センサ
   に伝えられたＸ軸方向の加速度とＹ軸方向の加速度とＺ
   軸方向の加速度とをそれぞれ前記第１、第２および第３
   の積分器に伝え、これらの積分器が入力された加速度を
   それぞれ２回積分することによって、ポインティングデ
   バイスの３次元空間中の移動量を計算し、さらに前記ス
   イッチが入っている間だけ、ポインティングデバイスの
   移動量を出力することを特徴とするポインティングデバ
   イス。