(57)【要約】【課題】直感的な操作でカーソルを移動させることができるポインタカーソル制御装置を提供することにある。【解決手段】ポインタカーソル制御装置は、入力装置の操作部の位置を検出する操作部位置検出部と、操作部の移動方向及び移動量を演算する操作部移動方向・移動量検出部と、上記操作部の移動方向及び移動量に基づいてカーソル空間移動量を演算するカーソル空間移動量算出部と、上記カーソル空間移動量に基づいてカーソルのＸ方向及びＹ方向の移動信号を生成し、それをディスプレイ装置に出力するカーソル移動制御処理部と、を有し、操作部の移動方向及び移動量とカーソルのＸＹ方向の移動量が相関性を有するようにカーソル制御を行う。【選択図】  図３
2004348604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーソルのＸＹ方向の移動量を、入力装置の操作部の移動方向及び移動量の関数として算出することを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項２】
カーソルのＸＹ方向の移動量を、入力装置の操作部の移動方向及び移動量と移動速度の関数として算出することを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項３】
カーソルのＸＹ方向の移動量を、入力装置の操作部の移動方向及び移動量と位置の関数として算出することを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項４】
入力装置の操作部の移動方向が基準位置に戻る方向である場合に、入力装置の操作部の移動量をゼロとみなすことを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項５】
入力装置の操作部の位置を検出する操作部位置検出部と、上記操作部の移動方向及び移動量を演算する操作部移動方向・移動量検出部と、上記操作部の移動方向及び移動量に基づいてカーソル空間移動量を演算するカーソル空間移動量算出部と、上記カーソル空間移動量に基づいてカーソルのＸ方向及びＹ方向の移動信号を生成し、それをディスプレイ装置に出力するカーソル移動制御処理部と、を有し、上記操作部の移動方向及び移動量とカーソルのＸＹ方向の移動量が相関性を有するようにカーソル制御を行うことを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項６】
請求項５記載のポインタカーソル制御装置において、上記操作部移動方向・移動量検出部は、上記操作部の移動方向が基準位置に戻る方向である場合に、上記操作部の移動量をゼロとみなすことを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項７】
請求項５記載のポインタカーソル制御装置において、上記操作部移動方向・移動量検出部は、更に、上記操作部の移動速度を演算し、上記カーソル空間移動量算出部は、上記操作部の移動方向及び移動量と上記操作部の移動速度に基づいてカーソル空間移動量を演算し、上記操作部の移動方向、移動量及び移動速度とカーソルのＸＹ方向の移動量が相関性を有するようにカーソル制御を行うことを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項８】
請求項５記載のポインタカーソル制御装置において、上記カーソル空間移動量算出部は、上記操作部の移動方向及び移動量と上記操作部の位置に基づいてカーソル空間移動量を演算し、上記操作部の移動方向、移動量及び位置とカーソルのＸＹ方向の移動量が相関性を有するようにカーソル制御を行うことを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項９】
請求項５記載のポインタカーソル制御装置において、上記操作部の移動方向は操作部が指向する方位の変位として求められ、上記操作部の移動量は操作部の傾斜角の変位として求められることを特徴とするポインタカーソル制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載のポインタカーソル制御装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイの画面に表示されるポインタカーソルの移動を制御するためのポインタカーソル制御装置に関し、特に、ジョイスティック装置に使用して好適なポインタカーソル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末、コンピュータ等のディスプレイの画面に表示されるポインタカーソルを移動させるための入力装置として、マウス方式、ペン入力方式、トラックボール方式、ジョイスティック方式がある。
【０００３】
マウス方式は、コンピュータ端末で用いられ、非常にポピュラーな方式であるが、操作に使用する専用装置（マウス）が必要なため、携帯端末として利用する場合には、常に携帯して持ち歩かなければならないため不便である。
ペン入力方式は、携帯端末等で用いられているが、専用ペンを用いるため、操作時には両手がふさがってしまうという欠点がある。
【０００４】
トラックボール方式は、携帯型コンピュータで用いられ、小型の携帯通信端末で使用する場合に、ボールのサイズを小さくする必要がある。ボールのサイズを小さくすると、一回の操作で移動できる量が少なくなり、すべって操作しにくくなるという問題がある。
【０００５】
ジョイスティック方式は、一般的には、操作レバーを倒したときに、倒した角度に相当する速度をカーソル移動速度に加えることで、カーソル移動を行っている。
【０００６】
例えば、特開平５−３２４１８５号公報には、操作レバーを倒した角度に応じて、カーソル移動に加速度を与える方式の「ジョイスティック装置」が記載されている。この公報では、更に操作レバーの角度を保持したままでもカーソル移動速度を増加させる制御方式が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−３２４１８５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術では、入力装置の操作部の移動量とカーソルの移動量には相関的な関係がないため、カーソルを所定量だけ移動させようとする場合、操作部の必要な移動量を直感的に予測することができなかった。従って、正確な操作を行うには、操作に熟達する必要があった。
本発明の目的は、直感的な操作でカーソルを移動させることができる装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、ポインタカーソル制御装置は、カーソルのＸＹ方向の移動量を、入力装置の操作部の移動方向及び移動量の関数として算出する。
【００１０】
更に本発明によると、カーソルのＸＹ方向の移動量を、入力装置の操作部の移動方向及び移動量と移動速度の関数として算出する。更に、カーソルのＸＹ方向の移動量を、入力装置の操作部の移動方向及び移動量と位置の関数として算出する。
【００１１】
更に、本発明によると、入力装置の操作部の移動方向が基準位置に戻る方向である場合に、入力装置の操作部の移動量をゼロとみなす。従って、入力装置の操作部を基準位置より離す操作と基準位置に戻す操作を繰り返し行うことにより、迅速にカーソルを移動させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１を参照してジョイスティック装置１００の構成について説明する。ジョイスティック装置１００は、操作を行うための操作レバー１０２と、操作レバー１０２の操作軸となる操作レバー軸１０３と、操作レバー軸を支え、且つ、操作レバーの位置情報を電気的な信号として出力する機能を持つ操作基盤１０４とを有する。操作を行っていない場合には、図１Ａに示すように、操作レバー１０２は基準位置Ａにて静止するようバネで支持されている。基準位置Ａにて操作レバー１０２は操作基盤１０４に垂直である。
操作レバー１０２を操作した場合には、図１Ｂに示すように、操作レバー軸１０３が操作方向に回転し、操作レバー１０２が操作方向に傾斜する。
【００１３】
図２を参照して、操作レバー１０２の位置について説明する。操作レバー１０２の位置は方位角φと傾斜角θによって表される。図２Ａは、傾斜させた操作レバー１０２を真上から見た状態を示す。操作レバー１０２の方位角φは、操作基盤１０４に平行な平面上にて操作レバー１０２が指向する方位であり、具体的には、操作基盤１０４に平行な平面上に投射された操作レバー１０２の中心軸線の方位である。図示のように、前方を基準方位として０°とし、右回りを正として計測する。図示の例では、操作レバー１０２は、基準位置Ａから右方向に傾斜しており、方位角はφ＝９０°である。尚、基準位置Ａでは、方位角φはゼロとする。
【００１４】
方位角φの分解能は、０°〜３６０°の分割数によって決まる。例えば、０°〜３６０°を３６０等分した場合には、分解能は１°となる。カーソルを滑らかに移動させるためには、３６０°を１０ｂｉｔ（１０２４分割）程度の精度で分割した単位を使用する。
【００１５】
図２Ｂは、傾斜した操作レバー１０２を真横から見た状態を示す。操作レバー１０２の傾斜角θは、操作レバー１０２の中心軸線が操作基盤１０４に垂直な軸線に対してなす角であり、基準位置では０°であり、最大が６０°である。図示の例では、傾斜角θは４５°である。
【００１６】
傾斜角θの分解能は、０°〜６０°の分割数によって決まる。例えば、０°〜６０°を６０等分した場合には、分解能は１°となる。カーソルを滑らかに移動させるためには、６０°を１０ｂｉｔ（１０２４分割）程度の精度で分割した単位を使用する。
【００１７】
図３を参照して、本発明によるポインタカーソル制御装置１０の構成例を説明する。本例のポインタカーソル制御装置１０は、入力装置１００の操作部の位置信号に基づいて操作部の位置の変化及びそのときの操作部の位置を検出する操作部位置検出部１１と、操作部の移動方向及び移動量を演算し操作部の移動方向が負の場合に移動量を無効にする操作部移動方向・移動量検出部１２と、カーソル空間移動量を演算するカーソル空間移動量算出部１３と、ディスプレイ装置１５に出力するカーソル移動量信号を生成するカーソル移動制御処理部１４と、を含む。
【００１８】
入力装置１００はユーザが操作するための操作部を有し、その移動方向及び移動量を出力するものであればどのようなものであってもよく、トラックボール、トラックパッド、ジョイスティック装置等のポインティングデバイス、マウス装置等を含む。
しかしながら、以下に、入力装置１００としてジョイスティック装置を使用する場合を説明する。
【００１９】
次に、図４を参照して、ポインタカーソル制御装置１０の各処理部の動作の第１の例を詳細に説明する。ステップ２０１にて、ポインタカーソル制御装置１０の動作が開始される。操作部位置検出部１１は、入力装置１００であるジョイスティック装置から単位時間毎に、操作レバーの位置を取得する。この単位時間は、カーソルを滑らかに移動させるためには、数１０ｍｓ間隔程度がよい。ステップ２０２にて、操作部位置検出部１１は、操作レバーの位置に変化があるかどうかを判定する。操作レバーの位置に変化があったか否かは、今回の操作レバーの位置と１単位時間前の操作レバーの位置とを比較することによって、判定する。操作レバーの位置に変化があった場合には、改めて操作レバーの位置を取得する処理を行う。操作レバーの位置は、図２を参照して説明したように、操作レバーの方位角φと傾斜角θからなる。
【００２０】
ステップ２０３にて、操作レバーの方位角φを検出し、ステップ２０４にて操作レバーの傾斜角θを検出する。ステップ２０５にて、操作部位置検出部１１は、操作レバーの位置（φ，θ）を、操作部移動方向・移動量検出部１２に出力する。
【００２１】
ステップ２０８にて、操作部移動方向・移動量検出部１２は操作レバーの位置（φ，θ）を取得する。ステップ２０９にて、操作部移動方向・移動量検出部１２は、先ず、メモリに格納された前回の操作レバーの位置（φ０，θ０）を読み出し、今回の操作レバーの位置（φ，θ）をメモリに格納する。ステップ２１０にて、今回の操作レバーの位置（φ，θ）と前回の操作レバーの位置（φ０，θ０）を比較する。今回の操作レバーの位置（φ，θ）と前回の操作レバーの位置（φ０，θ０）の差を求めることにより移動ベクトルを求める。
移動ベクトル：（φ−φ０，θ−θ０）
【００２２】
移動ベクトルは、方位角φの変化量φ−φ０の成分と傾斜角θの変化量θ−θ０の成分からなる。方位角φの変化量φ−φ０は操作レバーの移動方向を表し、傾斜角θの変化量θ−θ０は操作レバーの移動量を表す。
【００２３】
ステップ２１１にて、操作部移動方向・移動量検出部１２は、傾斜角θの変化量θ−θ０が負の場合に、操作レバー１０２が基準位置Ａの方向に戻す操作がされたと判定し、移動ベクトルの値をクリアする。従って移動ベクトルは（０，０）となる。この処理により、操作レバー１０２を傾斜させる操作と基準位置Ａに戻す操作を繰り返し行うことにより、広い画面にて又は広い範囲にてカーソル移動操作が可能となる。傾斜角θの変化量θ−θ０が負でない場合には、ステップ２１３に進む。
【００２４】
次に、ステップ２１３にて、カーソル空間移動量算出部１３は、移動ベクトルに補正係数を乗算し、カーソルの空間移動量ベクトルを算出する。
空間移動量ベクトル：（α・（φ−φ０），β・（θ−θ０））
【００２５】
ここに、α及びβは係数で、操作レバーの移動量とカーソルのＸＹ方向の移動量に相関性を持たせるよう調整される。
空間移動量ベクトルは、方位角の変化量に比例した成分と傾斜角の変化量に比例した成分からなり、カーソルのＸ方向の変化量とＹ方向の変化量を表していない。従って、空間移動量ベクトルを、カーソルのＸ方向とＹ方向の移動量に変換する処理が必要であるが、ここでは重要でないためその説明を省略する。
【００２６】
ステップ２１４にて、空間移動量ベクトルに基づいて得られた、カーソルのＸ方向とＹ方向の移動量は、ディスプレイ装置１５に出力される。ディスプレイ装置１５は、このように算出したカーソル移動量分だけカーソルを移動させる。
【００２７】
本例によると、ジョイスティックによるポインタカーソル移動制御方式において、操作レバーの移動量とカーソルのＸＹ方向の移動量に相関性を持たせた制御を行うことができる。
【００２８】
図５を参照して、ポインタカーソル制御装置１０の各処理部の動作の第２の例を詳細に説明する。本例の処理フローは、図４の第１の例の処理フローと比較して、操作部位置検出部１１におけるステップ２０１〜２０５は、同一であり、操作部移動方向・移動量検出部１２及びカーソル空間移動量算出部１３における処理のみが異なる。従って、操作部位置検出部１１における処理の説明は省略し、操作部移動方向・移動量検出部１２及びカーソル空間移動量算出部１３における処理について説明する。
【００２９】
ステップ３０１にて、操作部位置検出部１１は、操作レバーの位置（φ，θ）を、操作部移動方向・移動量検出部１２に出力する。ステップ３０２にて、操作部移動方向・移動量検出部１２は、操作レバーの位置（φ，θ）に加えて、現在時刻Ｔを取得する。
【００３０】
ステップ３０３にて、操作部移動方向・移動量検出部１２は、先ず、メモリに格納された前回の操作レバーの位置（φ０，θ０）及び時刻Ｔ０を読み出し、今回の操作レバーの位置（φ，θ）及び時刻Ｔをメモリに格納する。ステップ３０４にて、今回の操作レバーの位置（φ，θ）と前回の操作レバーの位置（φ０，θ０）を比較する。更に今回の時刻Ｔと前回の時刻Ｔ０を比較する。今回の操作レバーの位置（φ，θ）と前回の操作レバーの位置（φ０，θ０）の差を求めることにより移動ベクトルを求める。更に、今回の時刻Ｔと前回の時刻Ｔ０の差を求めることにより移動時間を求める。
移動ベクトル：（φ−φ０，θ−θ０）
移動時間：Ｔ−Ｔ０
【００３１】
次に、ステップ３０５にて、移動ベクトルの長さを求め、それを移動時間で割ることにより、移動速度Ｓを算出する。
移動速度：Ｓ＝（√（（φ−φ０）＾２＋（θ−θ０）＾２））／（Ｔ−Ｔ０）
【００３２】
ステップ３０６にて、操作部移動方向・移動量検出部１２は、傾斜角θの変化量θ−θ０が負の場合に、操作レバー１０２が基準位置Ａの方向に戻す操作がされたと判定し、移動ベクトルの値をクリアする。従って移動ベクトルは（０，０）となる。傾斜角θの変化量θ−θ０が負でない場合には、ステップ３０８に進む。
【００３３】
次に、ステップ３０８にて、カーソル空間移動量算出部１３は、移動ベクトルに補正係数を乗算し、更に移動速度Ｓを乗算し、カーソルの空間移動量ベクトルを算出する。
空間移動量ベクトル：（α・Ｓ・（φ−φ０），β・Ｓ・（θ−θ０））
【００３４】
ここに、α及びβは係数で、操作レバーの移動量とカーソルのＸＹ方向の移動量に相関性を持たせるよう調整される。Ｓは移動速度であり、数４の式より求められる。
【００３５】
ステップ３０９にて、空間移動量ベクトルに基づいて得られた、カーソルのＸ方向とＹ方向の移動量は、ディスプレイ装置１５に出力される。ディスプレイ装置１５は、このように算出したカーソル移動量分だけカーソルを移動させる。
【００３６】
本例によると、ジョイスティックによるカーソル移動制御方式において、操作レバーの移動量及び移動速度とカーソルのＸＹ方向の移動量に相関性を持たせた制御を行うことができる。本例では、操作レバーの移動速度が大きいほど、カーソルのＸＹ方向の移動量を増大させることができる。
【００３７】
図６を参照して、本発明によるポインタカーソル制御装置１０の各処理部の動作の第３の例を詳細に説明する。本例の処理フローは、図４の第１の例の処理フローと比較して、カーソル空間移動量算出部１３における処理のみが異なる。従って、カーソル空間移動量算出部１３における動作について説明する。
【００３８】
ステップ４０１に、カーソル空間移動量算出部１３は、操作部移動方向・移動量検出部１２から移動ベクトル（φ−φ０，θ−θ０）を入力する。ステップ４０２にて、カーソル空間移動量算出部１３は、移動ベクトルに補正係数と傾斜角θを乗算し、空間移動量ベクトルを求める。
空間移動量ベクトル：（α・θ・（φ−φ０），β・θ・（θ−θ０））
ここに、α及びβは係数で、操作レバーの移動量とカーソルのＸＹ方向の移動量に相関性を持たせるよう調整される。
【００３９】
ステップ４０３にて、空間移動量ベクトルに基づいて得られた、カーソルのＸ方向とＹ方向の移動量は、ディスプレイ装置１５に出力される。ディスプレイ装置１５は、このように算出したカーソル移動量分だけカーソルを移動させる。
【００４０】
本例によると、ジョイスティックによるカーソル移動制御方式において、操作レバーの移動量及び傾斜角度とカーソルのＸＹ方向の移動量に相関性を持たせた制御を行うことができる。本例では、操作レバーの傾斜角が大きいほど、カーソルのＸＹ方向の移動量を増大させることができる。
尚、本発明によるポインタカーソル制御装置は、選択項目のカーソル移動及びボタン移動等を含んだ制御（マーカー表示制御）も行うものとする。
【００４１】
以上、本発明によるポインタカーソル制御装置について説明したが、本発明によるポインタカーソル制御装置は、ＰＤＡ、携帯電話装置、ＡＶ機器やゲーム機器のリモコン入力装置、等の電子機器に適用可能であり、これら電子機器の文字等の情報入力の操作性の向上、機器の一層の小型化を図ることができる。
本発明はこのようなポインタカーソル制御装置を備えた電子機器を含む。
【００４２】
以上、本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者にて容易に理解されよう。
【００４３】
【発明の効果】
発明によれば、入力装置の操作部の移動量とカーソルのＸＹ方向の移動量は相関関係があるため、直感的に操作し易い環境を提供することができる。
【００４４】
発明によれば、入力装置の操作部の移動速度を大きくすると、カーソルのＸＹ方向の移動量が増大するから、少ない操作で広範囲の領域の移動を可能とすることができる。
【００４５】
発明によれば、入力装置の操作部の傾斜角を大きくすると、カーソルのＸＹ方向の移動量が増大するから、少ない操作で広範囲の領域の移動を可能とすることができる。
【００４６】
発明によれば、入力装置の操作部を基準位置の方向に戻すと、操作部の移動量はゼロであると判定されるから、操作部を基準位置から離す操作と基準位置に戻す操作を繰り返し行うことにより、広い画面にて又は広い範囲にて迅速にカーソルを移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ジョイスティック装置の構成を示す図である。
【図２】ジョイスティック装置の操作レバーの位置を説明するための説明図である。
【図３】本発明によるポインタカーソル制御装置の構成例を示す図である。
【図４】本発明によるポインタカーソル制御装置の動作の第１の例を示す図である。
【図５】本発明によるポインタカーソル制御装置の動作の第２の例を示す図である。
【図６】本発明によるポインタカーソル制御装置の動作の第３の例を示す図である。
【符号の説明】
１０…ポインタカーソル制御装置、１１…操作部位置検出部、１２…操作部移動方向・移動量検出部、１３…カーソル空間移動量算出部、１４…カーソル移動制御処理部、１５…ディスプレイ装置、１００…入力装置、ジョイスティック装置、１０２…操作レバー、１０３…操作レバー軸、１０４…操作基盤
【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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