JPH0844489A - 角速度により移動量を算出するポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空中で簡単にポインティングを出来るポイン
ティングデバイスの提供。 【構成】 円筒形の操作部材７を目的方向に振ることに
より、その先端に配設されている水平方向角速度センサ
１，及び垂直方向角速度センサ２がそれぞれ角速度信号
を出力する。その信号をアンプ３で増幅し、フィルタ４
で必要帯域のみの信号とする。さらに、フィルタ４から
の信号をＡ／Ｄ変換器５で量子化し、その値を演算装置
６で積分計算をして、水平移動量，及び垂直移動量を算
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操作部材を動し、その
移動量をコンピューターに入力する手段であるポインテ
ィングデバイスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピューターにおける一般的な
ポインティングデバイスは、マウス型ポインティングデ
バイスと、トラックボール型ポインティングデバイスに
代表される。

【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
ポインティングデバイスの例について説明する。

【０００４】図３はマウス型ポインティングデバイス，
及びトラックボール型ポインティングデバイスの構成を
示すものである。図３において、１０は水平方向成分の
移動量を検出するロータリーエンコーダ、１１は垂直方
向成分の移動量を検出するロータリーエンコーダー、１
２はロータリーエンコーダを動かすためのボール、１３
はボールを円滑に回転させるためのロータリーである。

【０００５】以上のように構成されたマウス型ポインテ
ィングデバイス，及びトラックボール型ポインティング
デバイスについて、以下その動作について説明する。図
４はマウス型ポインティングデバイスを操作したときの
例を示すものである。図４において、１４はボール１２
を押して回転させるための操作部材で、１５はボールが
接地している操作面である。

【０００６】まず、マウス型ポインティングデバイスに
おける操作部材１４を、凸凹していない操作面１５の上
に置く。目的の位置をポインティングするために、操作
部材１４を垂直方向にΔＹ、水平方向にΔＸ移動したと
する。操作部材１４を移動することによってボール１２
が押されて回転し、ボールに接地している水平方向ロー
タリーエンコーダ１０がΔＸ，垂直ロータリーエンコー
ダ１１がΔＹだけ回転する。その回転により水平方向移
動量と垂直方向移動量を算出する。

【０００７】次にトラックボール型ポインティングデバ
イスの動作について説明する。図５はトラックボール型
ポインティングデバイスを操作したときの例を示すもの
である。図５において、１６はボール１２を回転させる
人の手である。

【０００８】マウス型ポインティングデバイスとトラッ
クボール型ポインティングデバイスとの違いは、ボール
を回転させる手段のみ相違する。マウス型ポインティン
グデバイスは操作面１５の上で操作部材１４を動かすこ
とにより、ボール１２を回転させるのに対し、トラック
ボール型ポンティングデバイスは、指で直接ボール１２
を回転さることにより水平方向ロータリーエンコーダ１
０、及び垂直方向ロータリーエンコーダ１１を回転さ
せ、移動量を算出する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マウス
型ポインティングデバイスでは２次元移動するための操
作面１５を必要とするため、操作面１５がない場所では
使用できないという問題点を有しており、トラックボー
ル型ポインティングデバイスは、指でボールを回転させ
るために操作性が悪いという問題点を有していた。

【００１０】本発明は上記従来のポインティングデバイ
スの問題点に鑑み、ポインティングデバイスにおける操
作部材の角速度を検出して移動量を算出することによ
り、空中でのポインティング操作、また優れた操作性を
提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、操作部材に対
して任意の操作をすることにより、水平方向移動量，及
び、垂直方向移動量を提供するポインティングデバイス
において、前記操作部材の移動における水平方向成分の
角速度を検出する水平方向角速度検出手段と、垂直方向
成分の角速度を検出する垂直方向角速度検出手段と、そ
の検出した水平方向成分，及び垂直方向成分の移動角速
度の値を量子化する量子化手段と、その量子化されたそ
れぞれの角速度を積分計算して移動角度を算出し、さら
に単位角度あたりの移動量を定めた定数と掛けることに
より、水平方向移動量，及び垂直方向移動量を算出する
演算手段とを備えることを特徴とするポインティングデ
バイスである。

【００１２】また、上記操作部材は、円筒形状をしてお
り、その先端に前記水平方向角速度検出手段と前記垂直
方向角速度検出手段とが配設され、その反対側に手によ
る把握部が形成されているポインティングデバイスであ
る。

【００１３】

【作用】本発明は上記した構成により、空中で操作部材
を移動させることにより、水平方向と垂直方向への角速
度が検出され、所定位置をポインティングすることが可
能になり、また、操作部材の角速度により移動量を検出
するため、指定ポイントへの移動操作性が向上する。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例のポインティングデバイ
スについて、図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例におけるポインテ
ィングデバイスの構成を示すものである。図１におい
て、１は水平方向成分の角速度を検出する角速度セン
サ、２は垂直方向成分の角速度を検出する角速度センサ
である。３は角速度センサ１，２からの出力を増幅する
アンプで、４はＳ／Ｎ比を向上させるためのフィルタ、
５はフィルタ４からのアナログ出力を量子化するための
Ａ／Ｄコンバータで、６はＡ／Ｄコンバータ５で量子化
された値をもとに移動量を算出するための演算装置であ
り、７は人が操作する円筒形の操作部材である。

【００１６】図２は本実施例のポインティングデバイス
の操作の例を示したものである。図２において、８は水
平方向角速度センサ１、及び垂直方向角速度センサ２が
格納されている部分であり、９は操作する人が持つ位置
である。

【００１７】以下図１及び図２を用いて、本実施例のポ
インティングデバイスの動作を説明する。

【００１８】いま、水平成分をｘ，垂直成分をｙとし
て、任意のポイント［ｘ１，ｙ１］からポイント［ｘ
２，ｙ２］へ移動しようとする。

【００１９】（１）図２で示すように操作部材の位置９
を手で持ち、持つ位置９を支点として、ベクトル成分
［ｘ２−ｘ１，ｙ２ーｙ１］の方向へ操作部材７を振
る。このことにより、角速度センサ格納部分８は水平方
向角速度Ｓｘ,及び垂直方向角速度Ｓｙで振られること
となる。

【００２０】（２）水平方向角速度センサ１は水平方向
角速度Ｓｘに対する電圧Ｖｘ１を出力し、垂直角速度セ
ンサ２は垂直方向角速度Ｓｘに対する電圧Ｖｙ１を出力
する。

【００２１】（３）アンプ３は信号Ｖｘ１とＶｙ１を、
Ａ／Ｄコンバータで量子化できるレベルに増幅する。増
幅された信号はそれぞれＶｘ２とＶｙ２とする。

【００２２】（４）フィルタ４は信号Ｖｘ２とＶｙ２を
必要帯域のみの信号とし、Ｓ／Ｎ比を向上させる。フィ
ルタを通した信号を、それぞれＶｘ３とＶｙ３とする。

【００２３】（５）Ａ／Ｄ変換器５は信号Ｖｘ３とＶｙ
３をサンプリングして量子化する。量子化された値はそ
れぞれＱｘとＱｙとする。

【００２４】（６）演算装置６は量子化された水平方向
角速度Ｑｘを積分計算して水平方向移動角度Ａｘを、垂
直方向角速度Ｑｙを積分して垂直方向移動角度Ａｙを算
出する。さらに、単位角度あたりの移動量を定めた定数
ＣとＡｘをかけあわせることにより、水平方向移動量Δ
Ｘを、定数ＣとＡｙをかけあわせることにより垂直方向
移動量ΔＹを算出する。

【００２５】なお、本発明の操作部材は、上記実施例で
は、円筒形であったが、直方形、その他、任意の形状で
あってもかまわない。

【００２６】また、本発明の水平方向角速度検出手段や
垂直方向角速度検出手段は、公知の角速度検出手段を用
いることが出来る。

【００２７】また、本発明の演算手段は、その機能を備
えた専用のハード回路であっても、あるいはその機能を
実現できるマイクロコンピュータであってもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、操作部材に対して任意の操作をすることによ
り、水平方向移動量，及び、垂直方向移動量を提供する
ポインティングデバイスにおいて、前記操作部材の移動
における水平方向成分の角速度を検出する水平方向角速
度検出手段と、垂直方向成分の角速度を検出する垂直方
向角速度検出手段と、その検出した水平方向成分，及び
垂直方向成分の移動角速度の値を量子化する量子化手段
と、その量子化されたそれぞれの角速度を積分計算して
移動角度を算出し、さらに単位角度あたりの移動量を定
めた定数と掛けることにより、水平方向移動量，及び垂
直方向移動量を算出する演算手段とを備えることによ
り、マウス型ポインティングデバイスと比較して、操作
場所に限定がなくなり、空中で自由にポインティング操
作が可能となる。

【００２９】さらに、操作部材を手に持ち、手首を振る
のみのポイント移動操作が出来るので、トラックボール
型ポインティングデバイスと比較して、操作性が向上す
ることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるポインティング
デバイスの構成図である。

【図２】同実施例における操作方法説明のための側面図
である。

【図３】従来のポインティングデバイスであるマウス型
ポインティングデバイス，及びトラックボール型ポイン
ティングデバイスの側面図である。

【図４】従来のポインティングデバイスであるマウス型
ポインティンデバイスの動作を説明するための平面図で
ある。

【図５】従来のポインティングデバイスであるトラック
ボール型ポインティンデバイスの動作を説明するための
平面図である。

【符号の説明】

１ 水平方向角速度センサ ２ 垂直方向角速度センサ ３ アンプ ４ フィルタ ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ 演算装置 ７ 本発明における操作部材 ８ 水平方向，及び垂直方向角速度センサが格納され
ている部分 ９ 操作する人が持つ位置 １０ 水平方向ロータリーエンコーダ １１ 垂直方向ロータリーエンコーダ １２ ボール １３ ボール回転円滑用ロータリー １４ マウス型ポインティングデバイスにおける操作
部材 １５ 操作面 １６ 操作する手

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作部材に対して任意の操作をすることに
   より、水平方向移動量，及び、垂直方向移動量を提供す
   るポインティングデバイスにおいて、前記操作部材の移
   動における水平方向成分の角速度を検出する水平方向角
   速度検出手段と、垂直方向成分の角速度を検出する垂直
   方向角速度検出手段と、その検出した水平方向成分，及
   び垂直方向成分の移動角速度の値を量子化する量子化手
   段と、その量子化されたそれぞれの角速度を積分計算し
   て移動角度を算出し、さらに単位角度あたりの移動量を
   定めた定数と掛けることにより、水平方向移動量，及び
   垂直方向移動量を算出する演算手段とを備えることを特
   徴とするポインティングデバイス。
2. 【請求項２】操作部材は円筒形状をしており、その先端
   に前記水平方向角速度検出手段と前記垂直方向角速度検
   出手段とが配設され、その反対側に手による把握部が形
   成されていることを特徴とする請求項１記載のポインテ
   ィングデバイス。