(57)【要約】【課題】操作部に協動する磁石が形成する磁界の変化を磁気検知素子を用いて電圧の変化に変換し、この電圧変化に基づいて座標入力信号を生成する座標入力装置およびその制御方法において、座標入力装置の使用開始時において、装置が使用可能となる立ち上がり時間を短縮し、かつ座標入力信号を安定して生成する座標入力装置およびその制御方法を実現する。【解決手段】変位可能な磁石１１と、磁石１１が生成する磁界を検出して磁界に応じた電圧値を出力する磁気検知素子１２と、磁気検知素子１２が出力する電圧値の変化に応じて座標入力信号を生成する信号生成手段１３とを備える座標入力装置１は、この座標入力装置１の初期設定時に磁気検知素子１２が出力した電圧値を、信号生成手段１３が座標入力信号を生成するための基準電圧値として、不揮発性メモリ１４に書き込む書込み手段１５を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置を基準点にして変位可能である磁石と、該磁石が生成する磁界を検出して該磁界に応じた電圧値を出力する磁気検知素子と、該磁気検知素子が出力する前記電圧値の変化に応じて座標入力信号を生成する信号生成手段と、を備える座標入力装置であって、
該座標入力装置の初期設定時において前記磁気検知素子が出力した電圧値を、前記信号生成手段が前記座標入力信号を生成するための基準電圧値として、不揮発性メモリに書き込む書込み手段を備えることを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記基準点を通る基準線が貫通する基板上に、該基準線と該基板との交点に関して対称位置に配置される前記磁気検知素子の組を少なくとも２組備えるとともに、前記磁石が前記基準点から変位したときに各前記磁気検知素子の組が出力する各前記電圧値の変化に応じて、前記信号生成手段が各前記座標入力信号を生成する請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項３】
前記座標入力装置の初期設定時において、各前記磁気検知素子の組が出力する電圧値の最大値をそれぞれ検出する検出手段と、
各該最大値と前記基準電圧値とを用いて、各前記磁気検知素子の組に対応する各振幅電圧を算出する算出手段と、
各前記振幅電圧の各前記磁気検知素子の組間における比を計算し、該比を用いて、前記磁気検知素子が出力する電圧値を補正するための補正パラメータを生成する補正手段と、をさらに備える請求項２に記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記座標入力装置の電源投入時に、該電源投入が初回であるか否かを使用履歴に基づいて判定する第１の判定手段と、
前記電源投入が初回であると前記第１の判定手段が判定した場合、前記座標入力装置を初期設定する第１の初期設定手段と、をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記磁石が変位していない定常状態時に前記磁気検知素子が出力する電圧値と、前記不揮発性メモリに記憶された前記基準電圧値との差が所定の値よりも大きいか否かを判定する第２の判定手段と、
前記差が前記所定の値よりも大きいと前記第２の判定手段が判定した場合、前記座標入力装置を初期設定する第２の初期設定手段と、をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の座標入力装置。
【請求項６】
初期設定を指示するコマンドを受信する受信手段と、
該受信手段が前記コマンドを受信したとき、前記座標入力装置を初期設定する第３の初期設定手段と、をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の座標入力装置。
【請求項７】
所定の位置を基準点にして変位可能である磁石と、該磁石が生成する磁界を検出して該磁界に応じた電圧値を出力する磁気検知素子と、該磁気検知素子が出力する前記電圧値の変化に応じて座標入力信号を生成する信号生成手段と、を備える座標入力装置の制御方法であって、
該座標入力装置の初期設定時において前記磁気検知素子が出力した電圧値を、前記信号生成手段が前記座標入力信号を生成するための基準電圧値として、不揮発性メモリに書き込む書込みステップを備えることを特徴とする座標入力装置の制御方法。
【請求項８】
前記基準点を通る基準線が貫通する基板上に、該基準線と該基板との交点に関して対称位置に配置される前記磁気検知素子の組を少なくとも２組備えるとともに、前記磁石が前記基準点から変位したときに各前記磁気検知素子の組が出力する各前記電圧値の変化に応じて、前記信号生成手段が各前記座標入力信号を生成する請求項７に記載の座標入力装置の制御方法。
【請求項９】
前記座標入力装置の初期設定時において、各前記磁気検知素子の組が出力する電圧値の最大値をそれぞれ検出する検出ステップと、
各該最大値と前記基準電圧値とを用いて、各前記磁気検知素子の組に対応する各振幅電圧を算出する算出ステップと、
各前記振幅電圧の各前記磁気検知素子の組間における比を計算し、該比に基づいて、前記磁気検知素子が出力する電圧値を補正するための補正パラメータを生成する補正ステップと、をさらに備える請求項８に記載の座標入力装置の制御方法。
【請求項１０】
前記座標入力装置の電源投入時に、該電源投入が初回であるか否かを使用履歴に基づいて判定する第１の判定ステップと、
前記電源投入が初回であると前記第１の判定ステップにおいて判定した場合、前記座標入力装置を初期設定する第１の初期設定ステップと、をさらに備える請求項７〜９のいずれか一項に記載の座標入力装置の制御方法。
【請求項１１】
前記磁石が操作されていない定常状態時に前記磁気検知素子が出力する電圧値と、前記不揮発性メモリに記憶された前記基準電圧値との差が所定の値よりも大きいか否かを判定する第２の判定ステップと、
前記差が前記所定の値よりも大きいと前記第２の判定ステップにおいて判定した場合、前記座標入力装置を初期設定する第２の初期設定ステップと、をさらに備える請求項７〜９のいずれか一項に記載の座標入力装置の制御方法。
【請求項１２】
初期設定を指示するコマンドを受信する受信ステップと、該受信ステップにおいて前記コマンドを受信したとき、前記座標入力装置を初期設定する第３の初期設定ステップと、をさらに備える請求項７〜９のいずれか一項に記載の座標入力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置のポインタ操作または例えば工作機械、ロボット、携帯情報端末もしくはゲームマシンなどの各種電気機器の制御指令を可能にする座標入力装置に関し、特に、操作部に協動する磁石が形成する磁界の変化に基づいて座標入力信号を生成する座標入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報処理機器の入力装置として、キーボード、タッチパネル、あるいはマウスもしくはジョイスティックなどの座標入力装置が使用されている。近年、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などにみられる情報処理機器本体の小型化および薄型化、ゲーム機器などの普及に伴い、入力装置に対しても小型化、薄型化が求められている。
【０００３】
特に、情報処理機器のアプリケーションの高度化に伴い、３６０度方向にわたって無断階で入力操作が可能な座標入力装置に対するニーズも高まってきている。このような座標入力装置の１つとしてポインティングデバイスがある。ポインティングデバイスは、操作部に協動する磁石が形成する磁界の変化を、ホール素子などのような磁気検知素子を用いて電圧の変化に変換し、この電圧変化に基づいて座標入力信号を生成する座標入力装置である。
【０００４】
ポインティングデバイスは、操作性が良く小型軽量化も比較的容易であるという特長ゆえ、特にノートブック型もしくはラップトップ型などの携帯可能なコンピュータあるいは携帯電話もしくはＰＤＡなどの小型情報処理機器の座標入力装置として多く用いられている。さらには、例えば、工作機械、ロボット、輸送機械、携帯電話などの携帯情報端末、医療機器またはゲームマシンなど、様々な場面での制御指令装置として期待されている。
【０００５】
図７は、従来例におけるポインティングデバイスの原理構成図である。
【０００６】
一般的なポインティングデバイス１０１は、操作部に協動する磁石１１と、磁石１１の変位を検出するための磁気検知素子としてホール素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４と、を備えてなる。
【０００７】
ホール素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４は、磁界を電圧に変換して出力する素子であり、基板２１に実装される。図７に示すように、各ホール素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４は、後述する基準点に対して対称に配置される。例えば、ホール素子Ｓ１およびＳ２がＸ方向に、ホール素子Ｓ３およびＳ４がＹ方向に配置される。
【０００８】
磁石１１は円柱状であり、底面に対して垂直方向に磁界を形成する。磁石１１は、磁石１１の底面の中心点における法線が、基準点において基板２１に対し垂直に貫通するように基板２１の上方に変位可能に配置される。
【０００９】
図８は、ポインティングデバイスに用いられる磁石の変位とホール素子の出力電圧値との関係を示す図である。
【００１０】
磁石を移動もしくは傾斜させて基準点から変位させると、ホール素子が出力する電圧値は、変位量に比例して変動する。一般にポインティングデバイスにおいては、磁石をプラス方向あるいはマイナス方向に最大限変位させたときにホール素子が出力する電圧値の中間点が、操作部に触れていない場合すなわち磁石が操作されていない定常状態にある場合にホール素子が出力する電圧値と一致するように、磁石およびホール素子を配置する。理想的には、磁石をプラス方向に最大限変位させたときにホール素子が出力する電圧値は電源電圧レベル近傍となり、磁石をマイナス方向に最大限変位させたときにホール素子が出力する電圧値はグランドレベル近傍となるのが好ましい。
【００１１】
図９は、従来例におけるポインティングデバイスの回路構成図である。
【００１２】
各ホール素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４の出力は、図９に示される差動増幅回路を介してマイコン２２に入力される。図７に示されたポインティングデバイスにおいては、ホール素子Ｓ１およびＳ２で出力される電圧は差動増幅され、Ｘ方向成分の出力としてマイコン２２に入力される。同様に、ホール素子Ｓ３およびＳ４で出力される電圧は差動増幅され、Ｙ方向成分の出力としてマイコン２２に入力される。マイコン２２は、Ｘ方向成分の出力およびＹ方向成分の出力から、ユーザによる操作量および操作方向に応じたＸＹ２次元の座標信号を生成し、ホストコンピュータへ出力する。
【００１３】
なお、Ｒ６ＸおよびＲ７ＸならびにＲ６ＹおよびＲ７Ｙは分圧抵抗である。すなわちマイコン２２に入力される電圧の範囲を例えば０〜５Ｖとしたとき、磁石１１が操作されていない場合、基準電圧として２．５Ｖがマイコン２２に出力されるように電圧値を調整する。
【００１４】
磁石１１が操作されていない定常状態にある場合、すなわち、基板２１に対してほぼ直立している場合では、磁石１１は、各ホール素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４に対して等間隔で離間した所定の基準点に存在している。従って、各ホール素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４に印加される磁界はほぼ等しくなるので、各ホール素子が出力する電圧値も等しい。それゆえ各ホール素子Ｓ１およびＳ２の出力電圧は差動増幅されてもほぼ０Ｖであり、マイコン２２に出力される電圧は２．５Ｖである。
【００１５】
一方、操作部を操作して磁石２を変位させると、各ホール素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３およびＳ４に印加される磁界がそれぞれ変化するので、各ホール素子が出力する電圧値は変化する。例えば磁石２をＸ方向の正の向きに変位させると、ホール素子Ｓ１の出力電圧がホール素子Ｓ２の出力電圧よりも大きくなる。各ホール素子Ｓ１およびＳ２の出力電圧は差動増幅され、分圧抵抗で調整された後、マイコン２２に入力される。
【００１６】
操作後に磁石が戻るべき基準点の位置にはヒステリシスが生じてしまうので、一般に基準点付近に不感帯領域を設け、この領域内に電圧値が含まれる場合は無視するようなファーム制御を行う。
【００１７】
一般にポインティングデバイスは、操作部が何ら操作されていない状態、すなわち、磁石が所定の基準点に位置していると思われる状態であっても、実際は、各ホール素子が出力する電圧値に若干のバラツキが生じている。
【００１８】
この原因としては、操作部が何ら操作されていないときに磁石が基準点のある位置に必ずしも正確には戻らないこと、および、ホール素子によって特性にバラツキがあることが挙げられる。
【００１９】
図１０は、ポインティングデバイスに用いられるホール素子の出力電圧値のバラツキを例示する図である。
【００２０】
この図では、ポインティングデバイスに用いられる磁石の変位とホール素子の出力電圧値との関係を示している。一般に、ポインティングデバイスに用いられるホール素子に関して、操作部が何ら操作されていない状態、すなわち、磁石が所定の基準点に位置していると思われる状態において出力される電圧値は、電源電圧値の１／２±８０％のバラツキがあるといわれている。操作部が何ら操作されていない状態において各ホール素子が出力する電圧値にバラツキがあると、基準となる電圧が不安定であるので、座標入力信号を正確に生成することができない。
【００２１】
このため、従来のポインティングデバイスにおいては、電源投入時から数えて所定の期間は初期設定期間とし、この初期設定期間では、ホール素子の出力電圧を検出し、検出した電圧が安定したものであるとき、この電圧を座標入力信号生成のための基準電圧としてメモリに記憶していた（例えば、特許文献１参照）。
【００２２】
【特許文献１】
特開平１−１１３８２５号公報
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のポインティングデバイスでは、基準点付近に不感帯領域を設けたとしても、磁石の変位機構の特性やホール素子の特性のバラツキなどにより不感帯領域には収まらない不良品が発生し得るという問題があった。
【００２４】
また、従来のポインティングデバイスでは、上述のように座標入力信号生成のための基準電圧はメモリに記憶されるが、ポインティングデバイスへの電源の供給を止めるとメモリの記憶内容はリセットされてしまう。したがって、上述の初期設定時の基準電圧のメモリへの記憶は、電源投入の都度必ず実行されなければならず、この初期設定期間中は、ユーザは操作部に触れずに待機していなければならなかった。また万一、初期設定期間中に操作部に触れてしまった場合は、ホール素子の出力電圧が変動してしまうため、基準電圧が特定できず、このため、ユーザは再度実行されることになる初期設定が完了するまでさらに待機しなければならなかった。
【００２５】
通常、ノートブック型もしくはラップトップ型などの携帯可能なコンピュータでは、バッテリで駆動されることが多い。このため、駆動電力節減のため、ユーザにより操作されない間は、通常モードよりも消費電力の低い低消費電力モードで駆動される。そして、ユーザにより操作されるときにコンピュータはウェイクアップ（低消費モードから通常モードへの復帰）される。このようなコンピュータの座標入力装置としてポインティングデバイスを用いた場合では、メモリに記憶されていた基準電圧は低消費電力モード時にリセットされてしまうので、ウェイクアップ時に上述のような初期設定処理を再度実行する必要がある。しかし、低消費モードから復帰してコンピュータが動作可能になるまでには時間がかかるので、不便であるるといった問題があった。
【００２６】
従って本発明の目的は、上記問題に鑑み、操作部に協動する磁石が形成する磁界の変化を、ホール素子などのような磁気検知素子を用いて電圧の変化に変換し、この電圧変化に基づいて座標入力信号を生成する座標入力装置およびその制御方法において、電源投入時やウェイクアップ時などの使用開始時において、装置が使用可能となる立ち上がり時間を短縮し、座標入力信号を安定して生成できる座標入力装置およびその制御方法を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために、本発明においては、操作部に協動する磁石が形成する磁界の変化を、ホール素子などのような磁気検知素子を用いて電圧の変化に変換し、この電圧変化に基づいて座標入力信号を生成する座標入力装置において、座標入力装置の初期設定時において磁石が基準点にあるときに、磁気検知素子が出力する電圧値を、座標入力信号を生成するための基準電圧値として不揮発性メモリに記憶しておく。
【００２８】
図１は、本発明による座標入力装置を示すシステムブロック図である。
【００２９】
所定の位置を基準点にして変位可能である磁石１１と、磁石１１が生成する磁界を検出して磁界に応じた電圧値を出力する磁気検知素子１２と、磁気検知素子１２が出力する電圧値の変化に応じて座標入力信号を生成する信号生成手段１３と、を備える座標入力装置１は、この座標入力装置１の初期設定時において磁気検知素子１２が出力した電圧値を、信号生成手段１３が座標入力信号を生成するための基準電圧値として、不揮発性メモリ１４に書き込む書込み手段１５を備える。書込み手段１５および信号生成手段１３は、座標入力装置１内の制御ＩＣ１０を含むファームウェア形式で実現される。
【００３０】
本発明によれば、コンピュータ等の電源投入時やウェイクアップ時などの使用開始時において、コンピュータに接続されている座標入力装置が使用可能となる立ち上がり時間を短縮することができるとともに、座標入力信号を安定して生成することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例では、所定の位置を基準点にして変位可能である磁石と、磁石が生成する磁界を検出して磁界に応じた電圧値を出力する磁気検知素子と、磁気検知素子が出力する電圧値の変化に応じて座標入力信号を生成する信号生成手段と、を備える座標入力装置として、操作部に協動する磁石が形成する磁界の変化を、ホール素子を用いて電圧の変化に変換し、この電圧変化に基づいて座標入力信号を生成するポインティングデバイスを用いる。なお、本実施例では、不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭを用いる。
【００３２】
本実施例のポインティングデバイスでは、図７で説明したポインティングデバイスと同様、磁石と４個のホール素子とを備える。ホール素子は基板上に実装され、基準点に対して対象に配置されるものとする。ホール素子の個数は本発明を限定するものではなく、操作部に協動する磁石が形成する磁界の変化から、所望の座標入力信号を生成することができる電圧値が出力される構造であればよい。
【００３３】
図２は、本発明の第１の実施例によるポインティングデバイスの動作フローを示すフローチャートである。
【００３４】
まず、ステップＳ１００において、本実施例によるポインティングデバイスが接続されたホストコンピュータの電源がオンされる。これにより、ポインティングデバイスにも電源が供給され始める。
【００３５】
次いで、ステップＳ１０１において、ポインティングデバイスの使用が初回であるか否かを、ポインティングデバイスの使用履歴に基づいて判定する。「ポインティングデバイスの使用が初回である」とは、ポインティングデバイスが初めてホストコンピュータに接続されてインストール処理されるときが相当する。
【００３６】
ポインティングデバイスの使用履歴の判定は、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている値がＮＵＬＬであるか否かで判定してもよいし、ホストコンピュータ側でポインティングデバイスの使用履歴を把握し、ホストコンピュータの電源投入時にホストコンピュータからポインティングデバイスへ、使用履歴を示す特定のコマンドを送信するようにしてもよい。
【００３７】
ステップＳ１０１において、ポインティングデバイスの使用が初回であると判定されるとステップＳ１０２へ進む。ポインティングデバイスの使用が初回でないと判定されると、本発明の処理を終了し、ポインティングデバイスの制御プログラムのメインルーチンへ進む。
【００３８】
ステップＳ１０２では、ポインティングデバイスは、ホストコンピュータに対して、初期設定要求を送出する。これにより、ポインティングデバイスの初期設定処理が開始される。
【００３９】
ポインティングデバイスの初期設定処理では、まずステップＳ１０３において、ホール素子が出力する電圧値をサンプリングする。
【００４０】
次いで、ステップＳ１０４において、サンプリングしている電圧値が所定の期間安定しているか否かを判定する。本実施例では、この期間を例えば３秒間とする。この間、ユーザがポインティングデバイスの操作部に触れていると、ホール素子から出力される電圧値は不安定になり、座標入力信号生成のための基準電圧値とすることができないので、ホール素子から出力される電圧値が安定になるまで、ステップＳ１０３およびＳ１０４が繰り返し実行される。なお、初期設定期間中、ホストコンピュータに接続されたディスプレイの画面上に、「初期設定中ですのでポインティングデバイスの操作部に触れないでください。」といったような、ユーザにポインティングデバイスに触れないような注意を喚起する表示をさせてもよい。
【００４１】
ステップＳ１０４で、サンプリングしている電圧値が安定していると判定されると、ステップＳ１０５へ進む。
【００４２】
ステップＳ１０５では、サンプリングした電圧値を、座標入力信号生成のための基準電圧値としてＥＥＰＲＯＭに記憶する。そして、本発明の処理を終了し、ポインティングデバイスの制御プログラムのメインルーチンへ進む。
【００４３】
以上のようにして、本実施例では、ポインティングデバイスの初回の使用時、特にホストコンピュータへのインストール時に、ホール素子が出力した安定した電圧値を座標入力信号生成に必要な基準電圧値としてＥＥＰＲＯＭに記憶しておくので、これ以降は、ポインティングデバイスへの電源の供給を止めてもＥＥＰＲＯＭの記憶内容はリセットされず、また、ポインティングデバイスを使用しても、電源投入時に座標入力信号生成のための基準電圧をＥＥＰＲＯＭへ再度記憶する必要がないので、ポインティングデバイスが使用可能となる立ち上がり時間を短縮することができる。
【００４４】
続いて、本発明の第２の実施例について説明する。
【００４５】
本実施例は、上述の第１の実施例に加えて、ユーザが任意に初期設定を指示可能としたものである。例えば、ホストコンピュータもしくはその周辺機器に設けられた特定のボタンが操作されたとき、すなわちハードスイッチが操作されたとき、あるいはホストコンピュータのディスプレイ上に表示された特定のアイコンをポインティングデバイスを用いてクリックしたとき、すなわちソフトウェアスイッチが操作されたとき、ホール素子が出力した安定した電圧値を座標入力信号生成に必要な基準電圧値としてＥＥＰＲＯＭに記憶する。
【００４６】
図３は、本発明の第２の実施例によるポインティングデバイスの動作フローを示すフローチャートである。この図において、図２とステップの参照番号が同じものは同じ処理が実行されるので詳しい説明は省略する。
【００４７】
図３のステップＳ１０１において、ポインティングデバイスの使用が初回であるか否かを、ポインティングデバイスの使用履歴に基づいて判定する。ステップＳ１０１において、ポインティングデバイスの使用が初回であると判定されるとステップＳ１０２へ進む。ポインティングデバイスの使用が初回でないと判定されると、ステップＳ２０１へ進む。
【００４８】
ステップＳ２０１では、初期設定をポインティングデバイスに指示する初期設定コマンドを受信したかを判定する。上述のようにハードスイッチもしくはソフトウェアスイッチが操作されたとき、ホストコンピュータが初期設定コマンドをポインティングデバイスへ送出するように予め設定しておく。また、ポインティングデバイス本体に初期設定を指示するボタンを設けてもよく、この場合は、ボタンが操作されたとき初期設定コマンドがポインティングデバイス内の制御ＩＣへ送出されるようにする。
【００４９】
ステップＳ２０１において、初期設定コマンドを受信したと判定されるとステップＳ１０２へ進む。受信していない場合は、本発明の処理を終了し、ポインティングデバイスの制御プログラムのメインルーチンへ進む。
【００５０】
以上説明したように、本発明の第２の実施例によれば、既に記憶されている座標入力信号生成に必要な基準電圧値に代えて、新たなる基準電圧値を設定しなおすことができる。本実施例による処理をポインティングデバイスの制御プログラムのメインルーチンに組み込んでおけば、ユーザ所望のタイミングで初期設定が指示可能である。例えば、ポインティングデバイスのインストール時の初期設定に失敗してしまった場合でも、ユーザの指示により再度初期設定することができる。
【００５１】
続いて、本発明の第３の実施例について説明する。
【００５２】
本実施例は、ホール素子の劣化あるいは磁石の移動機構の特性変化など何らかの原因で、座標入力信号生成のための基準電圧値を変更する必要性が生じてしまった場合、自動的に初期設定をやり直すようにするものである。
【００５３】
図４は、本発明の第３の実施例によるポインティングデバイスの動作フローを示すフローチャートである。この図において、図２とステップの参照番号が同じものは同じ処理が実行されるので詳しい説明は省略する。
【００５４】
図４のステップＳ３０１において、磁石が変位していない定常状態時においてホール素子が出力する電圧値とサンプリングする。
【００５５】
磁石が変位していない定常状態の例としては、ポインティングデバイスの電源投入時や、磁石に協動する操作部が操作されていない場合などがある。
【００５６】
このうち、ポインティングデバイスの電源投入時に本実施例を適用する場合は、ポインティングデバイスの制御プログラムにおいて、電源投入時に起動される制御ルーチン内に本実施例のプログラムを組み込んでおけばよい。
【００５７】
また、操作部が操作されていない場合に本実施例を適用する場合は、操作部が操作されているか否かを判定するステップを、ポインティングデバイスの制御プログラムのメインルーチン内に組み込んでおけばよい。操作部が操作されているか否かは、例えば、ホール素子が出力する電圧値が、既に記憶されている基準電圧値近傍から変化することが所定の期間内に発生したか否かに基づいて判定すればよい。
【００５８】
なお、上述したポインティングデバイスの電源投入時、および、磁石に協動する操作部が操作されていない場合の両方について、本実施例を実現してもよい。
【００５９】
ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１においてサンプリングした電圧値と、ＥＥＰＲＯＭに記憶された基準電圧値との差が所定の値よりも大きいか否かを判定する。判定基準となる上記「所定の値」は、操作部の最大可能操作量、すなわち磁石の最大変位量を適宜考慮し、磁石が変位していない定常状態にあるとみなせるようなホール素子出力を規定すればよい。
【００６０】
ステップＳ３０２において、サンプリングした電圧値と記憶された基準電圧値との差が所定の値よりも大きいと判定されるとステップＳ１０２へ進む。所定の値より小さいと判定されると、本発明の処理を終了し、ポインティングデバイスの制御プログラムのメインルーチンへ進む。
【００６１】
以上説明したように、本発明の第３の実施例によれば、何らかの原因で、定常状態時においてホール素子が出力する電圧値が基準電圧値からずれて座標入力信号の生成に支障が生じることになってしまった場合は、自動的に初期設定をやり直し、新たなる基準電圧値をＥＥＰＲＯＭに記憶することができる。例えば、ポインティングデバイスのインストール時の初期設定に失敗してしまった場合や、操作部に協動する磁石の移動機構が劣化して操作していない定常状態であっても磁石が本来の基準点からずれてしまうような場合であっても、自動的に再度初期設定が実行されるので、常に座標入力信号を安定して生成することができる。
【００６２】
続いて、本発明の第４の実施例について説明する。
【００６３】
既に説明したように、一般にポインティングデバイスに用いられるホール素子においては、操作部が何ら操作されていない状態、すなわち、磁石が所定の基準点に位置していると思われる状態に出力する電圧値にバラツキが存在する。操作部が何ら操作されていない状態において各ホール素子が出力する電圧値にバラツキが存在すると、基準となる電圧が不安定であるので、座標入力信号を正確に生成することができない。
【００６４】
そこで本実施例では、ホール素子が出力する電圧値のバラツキを考慮し、座標入力信号を安定して生成するための補正処理をさらに含める。本明細書では、この補正処理を「キャリブレーション処理」と呼ぶ。
【００６５】
図５は、本発明の第４の実施例によるポインティングデバイスの動作フローを示すフローチャートである。
【００６６】
本実施例によるポインティングデバイスのキャリブレーション処理ルーチンは、ポインティングデバイスの制御プログラム内のメインルーチンに組み込むのが好ましい。特に、上述した第３の実施例による初期設定ルーチンがポインティングデバイスの制御プログラムのメインルーチン内に組み込まれている場合は、第３の実施例による初期設定ルーチンの後に、第４の実施例によるキャリブレーション処理が実行可能となるようにするのが好ましい。
【００６７】
図５のステップＳ４０１において、ホストコンピュータに対してキャリブレーション要求を送出する。本実施例が上述の第３の実施例と組み合わせて実行される場合は、第３の実施例による初期設定ルーチンが完了した後、自動的にホストコンピュータに対してキャリブレーション要求を送出するようにすればよい。あるいは、ユーザ所望のタイミングでキャリブレーション処理を実行できるようにするために、例えば、ホストコンピュータもしくはその周辺機器に設けられた特定のボタンが操作されたとき、すなわちハードスイッチが操作されたとき、あるいはホストコンピュータのディスプレイ上に表示された特定のアイコンをポインティングデバイスを用いてクリックしたとき、すなわちソフトウェアスイッチが操作されたときに実行されるようにしてもよい。ホストコンピュータに対してキャリブレーション要求が送出されると、ポインティングデバイスのキャリブレーション処理が開始される。
【００６８】
ポインティングデバイスのキャリブレーション処理では、まずステップＳ４０２において、ホール素子が出力する電圧値の最大値をサンプリングする。このサンプリングは、磁石がプラス方向およびマイナス方向に最大限に変位させられたときに各ホール素子の組が出力する電圧値のプラス方向およびマイナス方向の最大値を１組として、各ホール素子の組ごとに行う。このとき、例えば「キャリブレーション処理中ですのでポインティングデバイスの操作部をＸ方向プラス向きに最大限操作してください。」といったような、磁石が各方向軸に関して最大限変位するように操作部を操作するようユーザに促す指示を、ホストコンピュータに接続されたディスプレイの画面上に表示させるのがさらに好ましい。
【００６９】
次いで、ステップＳ４０３において、サンプリングした電圧値を不揮発性メモリ（本実施例ではＥＥＰＲＯＭ）に記憶する。
【００７０】
次にステップＳ４０４において、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている各最大値と基準電圧値とを用いて、各ホール素子の組に対応する各振幅電圧を算出する。振幅電圧の値は、最大値から基準電圧値を減算することによって得られる。
【００７１】
そして、ステップＳ４０５において、ホール素子が出力する電圧値に対して補正処理を実行するための補正パラメータを生成する。本実施例では、各ホール素子の組に対応する各振幅電圧が等しくなるように補正する補正パラメータを、ステップＳ４０４で得られた振幅電圧を用いて生成する。具体的には、まず、ステップＳ４０４で算出した各振幅電圧の各ホール素子の組間における比を計算し、この比を補正パラメータとしてＥＥＰＲＯＭに保持する。この後メインルーチンへ進んで、ポインティングデバイスが使用されるときは、各ホール素子の組間の振幅電圧値が一致することになるように、ホール素子が出力する電圧値に補正パラメータとして乗算して出力する。
【００７２】
なお、本実施例では、各ホール素子の組に対応する各振幅電圧が等しくなるような補正処理としたが、磁石を操作することによって生じるディスプレイ画面上のカーソルの移動速度を調整するような補正パラメータを生成してもよい。
【００７３】
以上説明したように、本発明の第４の実施例によれば、ポインティングデバイス内に設けられるホール素子の出力電圧値にバラツキが存在していても、安定して座標入力信号を生成することができる。
【００７４】
以上説明した本発明の第１〜第４の実施例によるポインティングデバイスの各処理は、磁石、ホール素子、各種センサ、制御ＩＣ、ＥＥＰＲＯＭ及び制御プログラムなどによって実現される。図６は、本発明の実施例によるポインティングデバイスを示すシステムブロック図である。
【００７５】
この図では、ユーザの指が触れる操作部、磁石、クリックスイッチ、ホール素子および増幅器（Ａｍｐ）をユニット３１として表している。ユーザ操作部を操作したり、クリックスイッチを押下すると、アナログの電圧値が出力される。アナログ電圧はユニット３１内の増幅器を経て、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途向け集積回路）１０に入力される。ＡＳＩＣ１０は、初期設定処理およびキャリブレーション処理を制御する。また、ＥＥＰＲＯＭとのシリアルデータ通信、ホストコンピュータとのシリアルデータ通信を制御する。また、ホール素子が出力した電圧値と、ＥＥＰＲＯＭから読み出した基準電圧値を用いて座標入力信号を生成する。ＥＥＰＲＯＭ１４には、基準電圧値の他に、キャリブレーション処理で用いられるホール素子の出力電圧の最大値などが記憶される。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コンピュータ等の電源投入時やウェイクアップ時などの使用開始時において、コンピュータに接続されている座標入力装置が使用可能となる立ち上がり時間を短縮することができるとともに、座標入力信号を安定して生成することができる。
【００７７】
本発明の第１の実施例によれば、座標入力装置の初回の使用時、すなわち特にホストコンピュータへのインストール時に、磁気検知素子が出力した安定した電圧値を座標入力信号生成に必要な基準電圧値として不揮発性メモリに記憶しておくので、これ以降は、座標入力装置への電源の供給を止めても不揮発性メモリの記憶内容はリセットされることはなく、さらにまた、座標入力装置を使用しても、電源投入時に座標入力信号生成のための基準電圧を不揮発性メモリへ再度記憶する必要がないので、座標入力装置が使用可能となる立ち上がり時間を短縮することができる。
【００７８】
また、本発明の第２の実施例によれば、既に記憶されている座標入力信号生成に必要な基準電圧値に代えて、新たなる基準電圧値を設定しなおすことができる。本実施例による処理を座標入力装置の制御プログラムのメインルーチンに組み込んでおけば、ユーザ所望のタイミングで初期設定が指示可能である。例えば、座標入力装置のインストール時の初期設定に失敗してしまった場合でも、ユーザの指示により再度初期設定することができる。
【００７９】
また、本発明の第３の実施例によれば、何らかの原因で、定常状態時において磁気検知素子が出力する電圧値が基準電圧値からずれて座標入力信号の生成に支障が生じることになってしまった場合は、自動的に初期設定をやり直し、新たなる基準電圧値を不揮発性メモリに記憶することができる。例えば、座標入力装置のインストール時の初期設定に失敗してしまった場合や、操作部に協動する磁石の移動機構が劣化して操作していない定常状態であっても磁石が本来の基準点からずれてしまうような場合であっても、自動的に再度初期設定が実行されるので、常に座標入力信号を安定して生成することができる。
【００８０】
また、本発明の第４の実施例によれば、座標入力装置内に設けられる磁気検知素子の出力電圧値にバラツキが存在していても、安定して座標入力信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による座標入力装置を示すシステムブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるポインティングデバイスの動作フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例によるポインティングデバイスの動作フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第３の実施例によるポインティングデバイスの動作フローを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第４の実施例によるポインティングデバイスの動作フローを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例によるポインティングデバイスを示すシステムブロック図である。
【図７】従来例におけるポインティングデバイスの原理構成図である。
【図８】ポインティングデバイスに用いられる磁石の変位とホール素子の出力電圧値との関係を示す図である。
【図９】従来例におけるポインティングデバイスの回路構成図である。
【図１０】ポインティングデバイスに用いられるホール素子の出力電圧値のバラツキを例示する図である。
【符号の説明】
１…座標入力装置
２…ホストコンピュータ
１０…制御ＩＣ
１１…磁石
１２…磁気検知素子
１３…信号生成手段
１４…不揮発性メモリ
１５…書込み手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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