JPH06332616A

JPH06332616A - データ入力装置

Info

Publication number: JPH06332616A
Application number: JP5142535A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Suzuki; 啓修鈴木; Michio Miwa; 道雄三輪; Takamasa Koyama; 隆正小山; Masahisa Kato; 昌央加藤; Toru Kawaguchi; 透川口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-05-24
Filing date: 1993-05-24
Publication date: 1994-12-02

Abstract

(57)【要約】【目的】同時に４次元までのデータを入力したり、２
次元の入力データ量を大きくとることができるデータ入
力装置を提供する。【構成】本体の移動に伴って回転する球４を有し、こ
の球の回転量を検出してＸ軸方向およびＹ軸方向の移動
を表わす情報を取り出すデータ入力装置において、本体
を、底面部２と、底面部に対して前後または左右に傾け
ることができる上面部１とで構成すると共に、上面部の
傾きを検出する角度検出手段９、10を設ける。マウス本
体の移動で２次元のデータを入力し、マウスの上面部の
前後方向、左右方向の傾きで更に２次元分のデータを入
力できる。また、マウス本体のＸ軸方向の移動量とマウ
スの上面部の左右方向への傾き角を加えてＸ軸方向の移
動量とし、マウス本体のＹ軸方向の移動量とマウスの上
面部の前後方向への傾き角を加えてＹ軸方向の移動量と
することで、マウスの移動量を大きく取れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マウスと呼ばれる、情
報処理装置のデータ入力装置に関し、特に、３次元以上
のデータを入力できるように構成したものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のデータ入力装置は、通称マウス
と呼ばれ、コンピュータのポインティング・デバイスと
して利用されている。以下、この種のデータ入力装置を
マウスと呼ぶことにする。

【０００３】従来のマウスは、マウス本体上面の入力用
スイッチと、情報処理装置にマウスのデータを出力する
データ転送用ケーブルと、マウス本体下面に設けられた
金属製等の球と、相互に直交したＸ軸方向検出用エンコ
ーダとＹ軸方向検出用エンコーダとを有している。

【０００４】また、マウス本体の底板の中央には穴が形
成され、この穴に球が任意の方向に回転可能となるよう
に置かれ、互いに直交する２つのエンコーダが、この球
の側面に接するよう配置されている。

【０００５】マウス本体を任意の方向に移動させると、
その移動に応じて球が回転し、この球の回転に伴って、
それぞれのエンコーダよりＸ軸、Ｙ軸における球の回転
量、延いてはマウス本体の移動量を示す出力信号が得ら
れる。

【０００６】通常、情報処理装置にはマウスからの出力
信号を解析するソフトウエアがあり、そのソフトウエア
がマウスからの出力信号を用いてマウス本体の移動量を
計算し、その結果を情報処理装置内で使用する。

【０００７】この種のマウスは、キーボードからの入力
に代わって、あるいはキーボードからの入力と並行し
て、画面上で直接に線図を描いたり、画面上で所望の処
理事項を指示する等の諸入力に使用される。マウス入力
では、キーボードによる入力作業で生じるようなキーの
打ち間違いがなく、しかもディスプレイを見ながら入力
できるという利点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のマウス
は、移動時のＸ軸、Ｙ軸の変位データと複数の入力用ス
イッチによるオン・オフ・データのみをデータとして出
力するだけであるため、このマウス単体を用いて、例え
ば３次元ＣＡＤなどで使用する３次元データを入力する
ことは不可能であり、Ｚ軸方向の入力が必要な場合に
は、キーボードからの入力に頼らざるを得なかった。

【０００９】また、最近ではマルチウインドウ環境が普
及し、大きな画面上に複数のウインドウを開いて作業す
ることが多くなってきている。従来のマウスを用いて画
面上のカーソルを移動するには、カーソルを移動させた
い方向にマウス本体を動かすことになる。例えば画面の
右上に存在しているカーソルを左下に移動するには、マ
ウス本体を作業テーブル上で右上から左下に動かす動作
をするのだが、画面上でカーソルを移動させる距離が大
きい場合には、マウス本体を動かすスペースが無くなっ
てしまうことが頻繁に起こり、実際には何度もマウス本
体を持ち上げて作業テーブルの中央に移動しなければな
らない。このようなマウス本体の頻繁な持ち上げ作業
は、面倒なばかりでなく、作業能率の低下を引き起こ
す。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであり、第一に、機構的な工夫によって同時に
４次元までのデータを入力することができるデータ入力
装置を提供することを目的としている。

【００１１】また、第二に、大きな画面上で作業を行な
う場合に頻繁に生じるマウス本体の持ち上げ作業を不要
にし、作業能率を向上させることができるデータ入力装
置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、本
体の移動に伴って回転する球を有し、この球の回転量を
検出してＸ軸方向およびＹ軸方向の移動を表わす情報を
取り出すデータ入力装置において、本体を、底面部と、
底面部に対して前後または左右に傾けることができる上
面部とで構成すると共に、上面部の傾きを検出する角度
検出手段を設けている。

【００１３】また、この角度検出手段の検出出力に基づ
いて、Ｚ軸方向の移動を表わす情報を取り出している。

【００１４】また、この角度検出手段の検出出力に基づ
いて、球の回転量が表わす情報に付加されるＸ軸方向ま
たはＹ軸方向の移動を表わす情報を取り出している。

【００１５】

【作用】そのため、マウス本体を作業テーブル上で前後
左右に移動させるだけでなく、マウス本体を前後左右に
傾けることができ、マウス本体の移動量で２次元のデー
タを入力し、マウスの上面部の前後方向、左右方向の傾
きでさらに２次元分のデータを入力することができる。

【００１６】したがって、マウス上面部の前後または左
右方向の傾きを使ってＺ軸方向のデータを入力すること
により、３次元入力が可能になる。

【００１７】また、マウス本体のＸ軸方向の移動量とマ
ウスの上面部の左右方向への傾き角に比例する量とを加
え合わせてＸ軸方向の移動量とし、マウス本体のＹ軸方
向の移動量とマウスの上面部の前後方向への傾き角に比
例する量とを加え合わせてＹ軸方向の移動量とすること
で、カーソルの長距離移動が可能になる。また、上面部
を前後左右に傾けるだけでもカーソルを移動することが
できる。

【００１８】

【実施例】

（第１実施例）本発明の実施例のデータ入力装置は、図
１に示すように、入力用スイッチ３の配置された上面部
１と、中央に球４の露出する穴が形成された底面部２と
の間に、ゴム製等の緩衝材12を介在させて、マウスの外
殻を形成している。

【００１９】マウス内部には、任意の方向に回転可能な
球４と、球４のＸ軸方向の回転量を検出するＸ軸方向検
出用エンコーダ５と、Ｙ軸方向の回転量を検出するＹ軸
方向検出用エンコーダ６と、中央にスリットを有する湾
曲した板７と、板７と直交する方向に配置された同じ形
状を持つ板８と、板７の回転を検出する角度検出器９
と、板８の回転を検出する角度検出器10と、板７と板８
のスリットの交差する場所に上面部１の下側から突出さ
せた棒11とを備え、また、マウスの検出したデータを転
送するデータ転送用ケーブル13と、マウスからの出力信
号を解析するソフトウエアを含む情報処理装置14とを備
えている。

【００２０】球４は、底面部２の底板の中央に形成され
た穴に、任意の方向への回転が可能なように置かれ、互
いに直交するＸ軸方向検出用エンコーダ５とＹ軸方向検
出用エンコーダ６とが球４の側面と接するように配置さ
れている。

【００２１】また、湾曲した板７は、底面部２に対して
前後に回転可能となるように、また、湾曲した板８は、
底面部２に対して左右に回転可能となるように、互いに
直交して配置され、板７の回転角が角度検出器９を用い
て、また、板８の回転角が角度検出器10を用いて検出さ
れる。

【００２２】このように板７と板８とが直交して配置さ
れるため、板７と板８のスリット同士が交差する箇所に
は穴ができる。この穴に上面部１の下から突出させた棒
11を差し込む。

【００２３】このように構成されたデータ入力装置で
は、本体を前後左右に移動することにより球４が回転
し、その回転量に比例した数のパルス信号がＸ軸方向検
出用エンコーダ５、Ｙ軸方向検出用エンコーダ６から出
力される。

【００２４】一方、本体の上面部１を前後左右に傾ける
と、それに応じて棒11が前後左右に動く。例えば上面部
１を前後に傾けた場合には、棒11が前後に動き、それに
連れて板７が前後に回転する。その回転量は角度検出器
９により検出される。

【００２５】また、上面部１を左右に傾けた場合には、
棒11も左右に動き、それに連れて板８が左右に回転し、
その回転量が角度検出器10により検出される。

【００２６】マウス本体を前後方向、左右方向に移動す
ること、およびマウスの上面部１を前後方向、左右方向
に傾けることは同時に行なうことができるので、このデ
ータ入力装置は独立した４つのデータを同時に入力する
ことが可能である。

【００２７】Ｘ軸方向検出用エンコーダ５、Ｙ軸方向検
出用エンコーダ６、角度検出器９、および角度検出器10
の出力は、データ転送用ケーブル13により情報処理装置
14に逐次送られる。

【００２８】マウスからの出力信号を解析する情報処理
装置14のソフトウエアを図２のフローチャートに示して
いる。第１実施例では、マウス本体の前後方向を画面上
のＹ方向に、左右方向を画面上のＸ方向に、また、マウ
スの上面部１の前後方向への傾きを画面上のＺ方向に対
応付けており、こうすることにより、３次元空間をポイ
ンティングすることが可能になる。

【００２９】ステップ１；マウスの画面上でのＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の初期値を設定する。ステップ２；予め定めたサンプリング時間内にＸ軸方向
検出用エンコーダ５およびＹ軸方向検出用エンコーダ６
から出力されたパルス信号をカウントして、それぞれ、
Ｘ軸方向のマウスの変化量ｄＸおよびＹ軸方向のマウス
の変化量ｄＹとするとともに、そのサンプリング時間内
の任意の時刻の角度検出器９の出力ｗに対して、予め定
めた定数Ｃを乗じたＣ×ｗをＺ軸方向の変化量ｄＺとす
る。ステップ３；前のサンプリングによって得たＸ軸、Ｙ軸
およびＺ軸の値に対して、ステップ２で得た変化量ｄ
Ｘ、ｄＹおよびｄＺを加えて、新しいマウスの３次元空
間での座標値を求める。ステップ４；同時に情報処理装置14内で動いているソフ
トウエアからマウスの使用を終了する命令を受けた場合
には終了し、それ以外の場合はステップ２へ戻りサンプ
リングを続ける。

【００３０】このように、図１に示したデータ入力装置
は、図２の手順で座標値を求めることにより、簡単に３
次元空間をポインティングすることができる。

【００３１】（第２実施例）第２実施例では、図１のデ
ータ入力装置を、画面上でのカーソルの移動距離が長い
場合にも、マウス本体の持ち上げ操作が不要な２次元デ
ータの入力装置として使用している。

【００３２】この装置では、上面部１を前後方向に傾け
ると、傾き角度に応じた値がＸ軸方向の変化量に加算さ
れ、また、上面部１を左右方向に傾けると、傾き角度に
応じた値がＹ軸方向の変化量に加算される。従って、マ
ウスにおける球４の回転量を大きく取らなくとも、大き
な変化量を出力することができる。

【００３３】マウスからのデータを受けた情報処理装置
14は、図３に示すフローチャートにより２次元座標を得
る。

【００３４】ステップ５；マウスの画面上でのＸ軸、Ｙ
軸の初期値を設定する。ステップ６；予め定めたサンプリング時間内にＸ軸方向
検出用エンコーダ５およびＹ軸方向検出用エンコーダ６
から出力されたパルス信号をカウントして、それぞれ、
Ｘ軸方向のマウスの変化量ｄＸおよびＹ軸方向のマウス
の変化量ｄＹとするとともに、そのサンプリング時間内
の任意の時刻の角度検出器９の出力ｗ１および角度検出
器10の出力ｗ２に対して、予め定めた定数Ｃを乗じたＣ
×ｗ１およびＣ×ｗ２をそれぞれｄＹ１およびｄＸ１と
する。

【００３５】ステップ７；ステップ６で得られたマウス
のＸ軸方向の変化量ｄＸとｄＸ１を加えたものを前回の
サンプリングによって得たＸ軸の値に加えて新しいＸ軸
の値とする。同様にステップ６で得られたマウスのＹ軸
方向の変化量ｄＹとｄＹ１を加えたものを前回のサンプ
リングによって得たＹ軸の値に加えて新しいＹ軸の値と
する。

【００３６】ステップ８；情報処理装置14内で動いてい
るソフトウエアからマウスの使用を終了する命令を受け
た場合には終了し、それ以外の場合はステップ６へ戻り
サンプリングを続ける。

【００３７】このデータ入力装置では、マウス本体を作
業テーブル上で前後左右に移動させるだけでなく、マウ
ス本体を前後左右に傾けることでもカーソルを移動する
ことができる。例えば、現在カーソルが画面上の一番下
にあり、これから画面の一番上に移動させる場合に、マ
ウスの上面部を前に傾けるだけでカーソルが上に移動す
るので、操作が直感的で分かりやすいばかりでなく、ほ
とんど労力を必要としない。

【００３８】また、大きな画面上に複数のウインドウが
開かれている場合に、マウスを傾ける操作によってカー
ソルをウインドウからウインドウへ大きく動かし、各ウ
インドウ内においてマウスを前後左右に移動する操作に
より、カーソルを精密に動かす使い方もできる。そのた
め、大きな画面上で作業する際にも、従来のマウスでは
頻繁に生じるマウス本体の持ち上げ作業が不要になり、
作業能率の向上を図ることができる。

【００３９】なお、互いに直交する湾曲板７、８は、必
ずしも、マウスの前後方向に直交または平行させて設置
する必要は無く、例えば、マウスの前後方向と、それぞ
れ４５°の傾きを持つように配置しても良い。この場合
には、湾曲板７の角度検出器９の出力と湾曲板８の角度
検出器10の出力とをベクトル的に合成することによって
マウスの前後または左右方向の傾きを求める。

【００４０】また、上面部１の傾き角度（ｗまたはｗ
１、ｗ２）は、サンプリング時間の開始時刻における上
面部１の傾き角度θの時間的変化量ｄθ／ｄｔにサンプ
リング時間△ｔを乗じた値として求めることもできる。

【００４１】また、上面部１と底面部２との間に介在さ
せる緩衝体12には、スプリングや曲折した金属板等の弾
性を有する部材を用いることもできる。

【００４２】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のデータ入力装置では、マウス本体を作業テ
ーブル上で前後左右に移動させるだけでなく、マウス本
体を前後左右に傾けることにより、最大４次元の情報を
入力することが可能になる。

【００４３】また、大きな画面上で作業する際に、カー
ソルを移動させる距離が大きい場合であっても、カーソ
ルを移動させたい方向にマウスを傾けるとその方向にカ
ーソルが移動するので、長距離移動が可能となり、マウ
ス本体を持ち上げる作業を省くことができ、作業能率の
向上を図ることができる。また、その操作は直感的で分
かり易い。

【図面の簡単な説明】

【第１図】本発明の実施例におけるデータ入力装置の構
成を示す図、

【第２図】第１実施例の装置におけるデータ解析手順を
示すフローチャート、

【第３図】第２実施例の装置におけるデータ解析手順を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１上面部２底面部３入力用スイッチ４球５Ｘ軸方向検出用エンコーダ６Ｙ軸方向検出用エンコーダ７、８湾曲板９、10 角度検出器 11 棒 12 緩衝材 13 データ転送用ケーブル 14 情報処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤昌央大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者川口透大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体の移動に伴って回転する球を有し、
該球の回転量を検出してＸ軸方向およびＹ軸方向の移動
を表わす情報を取り出すデータ入力装置において、前記本体を、底面部と、該底面部に対して前後または左
右に傾けることができる上面部とで構成すると共に、前
記上面部の傾きを検出する角度検出手段を設けたことを
特徴とするデータ入力装置。
【請求項２】前記角度検出手段の検出出力に基づいて
Ｚ軸方向の移動を表わす情報を取り出すことを特徴とす
る請求項１に記載のデータ入力装置。
【請求項３】前記角度検出手段の検出出力に基づい
て、前記球の回転量が表わす情報に付加されるＸ軸方向
またはＹ軸方向の移動を表わす情報を取り出すことを特
徴とする請求項１に記載のデータ入力装置。