(57)【要約】【課題】使用状況に応じて、自動的にマウスカーソルの動きの制限をすることができかつ、マウスカーソルの動きが制限されていることをユーザが簡単に認識することができるガイドシャッター付トラックボールを提供する。【解決手段】ユーザは、ボール１００を任意の方向に回転させてマウスカーソル等を自在に操作することができる。ここで、マウスカーソルの移動方向を制限しなければならない場合には、制御部２０が、第１の動力部５および第２の動力部１０に、第１の軸１４０および第２の軸１４５を回転させるよう指示する。応じて、第１の軸１４０および第２の軸１４５が回転させられて、第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５が回転し、ボール１００上に略長円状の溝を形成した状態になる。これにより、ユーザは、当該長円の長軸方向にしかボール１００を回転させることができなくなる。【選択図】　　　　図２
2004078841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが任意の方向にボールを回転させて、当該ボールの回転方向に関する情報をコンピュータに入力するためのガイドシャッター付トラックボールであって、
前記ボールの上部において、開閉自在に取りつけられたシャッター手段と、
前記シャッター手段を開閉させる動力手段と、
前記動力手段に対して、前記シャッター手段を開閉するように指示するための制御手段とを備え、
前記動力手段は、前記制御手段から前記ボールの回転を制限する旨の指示があった場合に、前記シャッター手段を開閉して、前記ユーザの指の動きを制限するガイド溝を当該ボール上に形成することにより、当該ボールの回転方向を制限する、ガイドシャッター付トラックボール。
【請求項２】
前記シャッター手段は、前記ボールの半径より大きい半径を有する球殻の一部であり、当該ボール近傍に回動自在に取りつけられていることを特徴とする、請求項１に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項３】
前記シャッター手段の回転軸は、前記シャッター手段を形成する球殻の中心と、前記ボールの中心とを通過し、
前記シャッター手段を形成する球殻の中心の位置と、前記ボールの中心の位置とは、一致することを特徴とする、請求項２に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項４】
前記シャッター手段の材質と、前記ボールの材質とは、手触りが異なる材質であることを特徴とする、請求項１に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項５】
前記シャッター手段は、完全に閉じたときには、前記ボールが全く露出しない形状であることを特徴とする、請求項１に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項６】
前記ボール近傍に前記ユーザの手が存在するか否かを検出する検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出手段が前記ユーザの手の存在を検出しないときには、前記シャッター手段を完全に閉じる旨の指示を、前記動力手段に対してすることを特徴とする、請求項５に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項７】
前記ガイド溝の形状は、略長円状であることを特徴とする、請求項１に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項８】
前記ガイド溝の形状は、十字型であることを特徴とする、請求項１に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項９】
前記ガイド溝の形状は、円形であることを特徴とする、請求項１に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記ボールの回転方向を取得しており、制限された方向以外の方向に前記ボールが回転した場合に、当該制限された方向以外の方向の前記ボールの回転量を無効化することを特徴とする、請求項１に記載のガイドシャッター付トラックボール。
【請求項１１】
平板状の接触表面に接触された指の移動方向及び移動距離を認識するガイドシャッター付タッチパッドであって、
前記前記平板状の接触表面上に、開閉自在に取りつけられたシャッター手段と、
前記シャッター手段を開閉させる動力手段と、
前記動力手段に対して、前記シャッター手段を開閉するように指示するための制御手段とを備え、
前記動力手段は、前記制御手段からの指示があった場合に、前記シャッター手段を開閉して、前記ユーザの指の動きを制限するガイド溝を当該平板状の接触表面上に形成することにより、当該平板状の接触表面での当該ユーザの指の移動方向を制限する、ガイドシャッター付トラックボール。
【請求項１２】
前記シャッター手段は、４枚の平板により構成されており、
前記４枚の平板は、それぞれ、前記平板状の接触表面の中心点から見て、右斜め上方向、右斜め下方向、左斜め上方向および左斜め下方向に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載のガイドシャッター付タッチパッド。
【請求項１３】
前記シャッター手段は、１枚の平板により構成されていることを特徴とする、請求項１１に記載のガイドシャッター付タッチパッド。
【請求項１４】
前記シャッター手段は、直角を成す二本の直線部分を有することを特徴とする、請求項１３に記載のガイドシャッター付タッチパッド。
【請求項１５】
前記シャッター手段は、前記ガイド溝となる孔が形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のガイドシャッター付タッチパッド。
【請求項１６】
前記シャッター手段は、前記平板状の接触表面に対して上下左右方向に自由に移動可能であることを特徴とする、請求項１１に記載のガイドシャッター付タッチパッド。
【請求項１７】
ユーザが、ローラーを回転操作およびプッシュ操作を行うことができるガイドシャッター付ジョグダイヤルであって、
前記ローラーの上部において、開閉自在に取りつけられたシャッター手段と、
前記シャッター手段を開閉させる動力手段と、
前記動力手段に対して、前記シャッター手段を開閉するように指示するための制御手段とを備え、
前記動力手段は、前記制御手段からの指示があった場合に、前記シャッター手段を開閉して、当該ローラーの頂点部分を露出させて、ユーザがローラーを回転させることができなくするガイドシャッター付ジョグダイヤル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックボールに関する発明であって、より特定的には、ユーザが任意の方向にボールを回転させて、当該ボールの回転方向に関する情報をコンピュータに入力するためのガイドシャッター付トラックボールに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
パソコン等の画面に表示されたマウスカーソルの操作には、マウス等の入力手段が用いられる。マウス等の入力手段は、マウスカーソルを上下左右および斜め方向に自在に動かすことが可能なものである。
【０００３】
ここで、ユーザは、マウスカーソルを上下方向のみまたは左右方向のみに移動させたい場合がある。このような場合には、ユーザは、マウスを左右／上下にぶれさせずに上下／左右に移動させる必要がある。
【０００４】
しかし、上述したように、マウスは、平面上を自由に移動することができるものであるので、ユーザが全く左右／上下にぶれさせることなくマウスを上下／左右に移動させることは困難である。特に、自動車や電車等の足元が不安定な場所では、このようなマウス操作は困難である。
【０００５】
そこで、かかる問題を解決すべく、特開平９−１６０６６４号公報に記載のジョイスティック装置が提案されている。当該ジョイスティック装置は、ジョイスティックの根元に案内機構を設けることにより、当該ジョイスティックの操作方向を制限する装置である。これにより、ユーザは、ジョイスティックを上下または左右にしか倒すことができなくなる。その結果、ユーザは、マウスカーソルを左右／上下にぶれさせることなく、上下／左右に移動させることが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記ジョイスティック装置は、ユーザがジョイスティックを押しこむことにより、案内機構が働いてマウスカーソルの動きが上下方向のみまたは左右方向のみに制限されるものである。すなわち、当該ジョイスティック装置は、マウスカーソルの動きを制限しようとするユーザの意思が存在しなければ、マウスカーソルの動きが制限されないという問題点を有する。
【０００７】
また、ユーザは、マウスカーソルの動きが制限されているか否かを判断する場合には、ジョイスティックが押しこまれているか否かを視覚的に確認するかまたは、ジョイスティックを実際に倒してみて確認しなければならない。そのため、当該ジョイスティックは、マウスカーソルの動きが制限されているか否かの判断をユーザがしにくいという問題点を有する。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、使用状況に応じて、自動的にマウスカーソルの動きの制限をすることができかつ、マウスカーソルの動きが制限されていることをユーザが簡単に認識することができるガイドシャッター付トラックボールを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、ユーザが任意の方向にボールを回転させて、当該ボールの回転方向に関する情報をコンピュータに入力するためのガイドシャッター付トラックボールであって、
ボールの上部において、開閉自在に取りつけられたシャッター手段と、
シャッター手段を開閉させる動力手段と、
動力手段に対して、シャッター手段を開閉するように指示するための制御手段とを備え、
動力手段は、制御手段からボールの回転を制限する旨の指示があった場合に、シャッター手段を開閉して、ユーザの指の動きを制限するガイド溝を当該ボール上に形成することにより、当該ボールの回転方向を制限する。
【００１０】
第１の発明によれば、制御手段がボールの回転を制限する旨の指示をした場合に、シャッター手段が開閉して、当該ボールの回転方向が制限されるので、当該ガイドシャッター付トラックボールは、使用状況に応じて、自動的にマウスカーソルの動きの制限をすることができるようになる。また、ユーザは、ボールに触れるときに、指がシャッター手段に当たるか当たらないかで、ボールの回転方向が制限されているか否かを判断することができるので、マウスカーソルの動きが制限されていることをユーザが簡単に認識することができるようになる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、シャッター手段は、ボールの半径より大きい半径を有する球殻の一部であり、当該ボール近傍に回動自在に取りつけられていることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明によれば、シャッター手段は、球殻の一部であり、ボール近傍に回動自在に取りつけられているので、当該シャッター手段が球殻以外の形状である場合に比べて、当該ガイドシャッター付トラックボールをコンパクトにできる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明に従属する発明であって、シャッター手段の回転軸は、シャッター手段を形成する球殻の中心と、ボールの中心とを通過し、
ガイドシャッターを形成する球殻の中心の位置と、ボールの中心の位置とは、一致することを特徴とする。
【００１４】
第３の発明によれば、ガイドシャッターの回転軸が、ガイドシャッターを形成する球殻の中心と、ボールの中心とを通過しており、ガイドシャッターを形成する球殻の中心の位置と、ボールの中心の位置とが、一致しているので、当該球殻の半径を最も小さくすることが可能である。その結果、当該ガイドシャッター付トラックボールをコンパクトにできる。
【００１５】
第４の発明は、第１の発明に従属する発明であって、シャッター手段の材質と、ボールの材質とは、手触りが異なる材質であることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明によれば、シャッター手段の材質とボールの材質とが、手触りが異なる材質であるので、ユーザは、触覚によりシャッター手段が閉じているのか否かを判定しやすくなる。
【００１７】
第５の発明は、第１の発明に従属する発明であって、シャッター手段は、完全に閉じたときには、ボールが全く露出しない形状であることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明によれば、シャッター手段がボールを露出させなくできるので、ユーザが使用しない場合に当該シャッター手段を閉じておけば、ボールが汚れたり傷ついたりすることが防止できる。
【００１９】
第６の発明は、第５の発明に従属する発明であって、ボール近傍にユーザの手が存在するか否かを検出する検出手段をさらに備え、
制御手段は、検出手段がユーザの手の存在を検出しないときには、シャッター手段を完全に閉じる旨の指示を、動力手段に対してすることを特徴とする。
【００２０】
第６の発明によれば、ユーザの手がボール近傍に存在しない場合には、シャッター手段が閉じて、ボールが全く露出しなくなるので、ユーザが使用しない場合には、自動的にボールをシャッター手段内に格納させることが可能となる。その結果、ボールが汚れたり傷ついたりすることが防止できる。
【００２１】
第７の発明は、第１の発明に従属する発明であって、ガイド溝の形状は、略長円状であることを特徴とする。
【００２２】
第７の発明によれば、ガイド溝の形状が略長円状であるので、ユーザは、当該長円の長軸方向にしかボールを回転させることができなくなる。その結果、マウスカーソル等が、左右方向や上下方向等の直線的な動きに制限される。
【００２３】
第８の発明は、第１の発明に従属する発明であって、ガイド溝の形状は、十字型であることを特徴とする。
【００２４】
第８の発明によれば、ガイド溝の形状が十字型であるので、ユーザは、ボールを十字方向にしか回転させることができなくなる。その結果、マウスカーソル等の動きが、十字方向に制限される。
【００２５】
第９の発明は、第１の発明に従属する発明であって、ガイド溝の形状は、円形であることを特徴とする。
【００２６】
第９の発明によれば、ガイド溝の形状が円形であるので、ユーザは、ボールを当該円形に沿った円運動しかさせることができなくなる。その結果、マウスカーソル等の動きが、円運動に制限される。また、当該ガイドシャッター付トラックボールによれば、当該円形の半径が小さな場合には、ユーザの操作が、ボールをプッシュする操作のみに制限される。
【００２７】
第１０の発明は、第１の発明に従属する発明であって、制御手段は、前記ボールの回転方向を取得しており、制限された方向以外の方向にボールが回転した場合に、制限された方向以外の方向のボールの回転量を無効化することを特徴とする。
【００２８】
第１０の発明によれば、制限された方向以外の方向のボールの回転量が、制御手段により無効化されるので、ガイド溝において指がぶれたことにより、ボールが制限された方向以外の方向に回転しても、マウスカーソルが制限された方向以外に移動することがなくなる。
【００２９】
第１１の発明は、平板状の接触表面に接触された指の移動方向及び移動距離を認識するガイドシャッター付タッチパッドであって、
平板状の接触表面上に、開閉自在に取りつけられたシャッター手段と、
シャッター手段を開閉させる動力手段と、
動力手段に対して、シャッター手段を開閉するように指示するための制御手段とを備え、
動力手段は、制御手段からの指示があった場合に、シャッター手段を開閉して、ユーザの指の動きを制限するガイド溝を当該平板状の接触表面上に形成することにより、当該平板状の接触表面での当該ユーザの指の移動方向を制限する。
【００３０】
第１１の発明によれば、制御手段が指示をした場合に、シャッター手段が開閉して、当該指の移動方向が制限されるので、当該ガイドシャッター付タッチパッドは、使用状況に応じて、自動的にマウスカーソルの動きの制限をすることができるようになる。また、ユーザは、平板状の接触表面に触れるときに、指がシャッター手段に当たるか当たらないかで、指の移動方向が制限されているか否かを判断することができるので、マウスカーソルの動きが制限されていることをユーザが簡単に認識することができるようになる。
【００３１】
第１２の発明は、第１１の発明に従属する発明であって、シャッター手段は、４枚の平板により構成されており、
４枚の平板は、それぞれ、平板状の接触表面の中心点から見て、右斜め上方向、右斜め下方向、左斜め上方向および左斜め下方向に配置されていることを特徴とする。
【００３２】
第１２の発明によれば、シャッター手段が４枚の平板により構成されているので、平板状の接触表面の中心付近にガイド溝を形成することが可能となる。ここで、ユーザは、ガイドシャッター付タッチパッドを使用する場合には、当該平板状の接触表面の中心付近を使用することが多い。したがって、ガイド溝が当該平板状の接触表面の中心付近に形成されることにより、当該ガイドシャッター付タッチパッドの使い勝手がよくなる。
【００３３】
第１３の発明は、第１１の発明に従属する発明であって、シャッター手段は、１枚の平板により構成されていることを特徴とする。
【００３４】
第１３の発明によれば、シャッター手段が１枚の平板により構成されているので、シャッター手段を動かすための機構が一つですむ。その結果、当該ガイドシャッター付タッチパッドを安価に作成することが可能となる。
【００３５】
第１４の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、シャッター手段は、直角を成す二本の直線部分を有することを特徴とする。
【００３６】
第１４の発明によれば、シャッター手段が直角を成す二本の直線部分を有するので、当該直線部分を用いて、平板状の接触平面の端の部分に直線部分のガイド溝を作成することが可能となる。その結果、１枚の平板で、マウスカーソルの動きを上下方向および／または左右方向に制限することが可能となる。
【００３７】
第１５の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、シャッター手段は、平板状の接触表面の一部を露出させるために、ガイド溝となる孔が形成されていることを特徴とする。
【００３８】
第１５の発明によれば、シャッター手段にガイド溝となる孔が形成されているので、当該孔の形状にしたがって、マウスカーソルの動きを制限することが可能となる。
【００３９】
第１６の発明は、第１１の発明に従属する発明であって、シャッター手段は、平板状の接触表面に対して上下左右方向に自由に移動可能であることを特徴とする。
【００４０】
第１６の発明によれば、シャッター手段が上下左右方向に自由に移動できるので、さまざまな形状のガイド溝を形成することが可能となる。
【００４１】
第１７の発明は、ユーザが、ローラーを回転操作およびプッシュ操作を行うことができるガイドシャッター付ジョグダイヤルであって、
ローラーの上部において、開閉自在に取りつけられたシャッター手段と、
シャッター手段を開閉させる動力手段と、
動力手段に対して、シャッター手段を開閉するように指示するための制御手段とを備え、
動力手段は、制御手段からの指示があった場合に、シャッター手段を開閉して、当該ローラーの頂点部分を露出させて、ユーザがローラーを回転させることができなくする。
【００４２】
第１７の発明によれば、制御手段が指示をした場合には、シャッター手段が開閉して、当該ローラーの回転ができなくなるので、当該ガイドシャッター付ジョグダイヤルは、使用状況に応じて、自動的にジョグダイヤルの操作の制限をすることができるようになる。また、ユーザは、ローラーに触れるときに、指がシャッター手段に当たるか当たらないかで、当該ローラー回転操作をすることができるか否かを判断することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）　それでは以下に、本発明の第１の実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールについて、図面を参照しながら説明する。本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールは、自動車に搭載されたコンピュータの表示部に表示されたマウスカーソルの移動等を操作するための入力インターフェースであり、マウスカーソルの移動方向や画面のスクロール方向を左右または上下方向のみに制限をすることができるトラックボールである。
【００４４】
図１は、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボール１とコンピュータ２との全体構成を示したブロック図である。図１に示されるように、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボール１は、第１の動力部５、第２の動力部１０およびボール部１５を備える。第１の動力部５および第２の動力部１０は、ボール部１５に設けられたガイドシャッターを動かすための装置であり、モーターにより実現される。ボール部１５は、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールのボールおよびその周辺の部品を示しており、詳しくは図２に示されるものである。なお、当該ボール部１５の詳細については、後述する。
【００４５】
次に、コンピュータ２について説明する。コンピュータ２は、制御部２０と表示部２５とを備える。制御部２０は、第１の動力部５および第２の動力部１０の動作を制御し、例えばＣＰＵにより実現される。表示部２５には、制御部２０において実行されるソフトウェアの映像が表示される。なお、図１に示されるブロック図では、ユーザがガイドシャッター付トラックボール１を介して入力した情報をコンピュータ２に出力するための構成は省略されている。これは、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボール１におけるユーザにより入力された情報をコンピュータ２に出力するための構成と、従来のトラックボールにおけるユーザにより入力された情報をコンピュータに出力するための構成とは、同様であるからである。
【００４６】
ここで、図２を用いて、ボール部１５の構成について詳しく説明する。図２（ａ）は、当該ボール部１５の上面図である。図２（ｂ）は、当該ボール部１５の正面図である。図２（ｃ）は、当該ボール部１５を側面図である。
【００４７】
ボール部１５は、ボール１００、第１の計測用ローラー１０５、第２の計測用ローラー１１０、支持用ローラー１１５、第１のガイドシャッター１２０、第２のガイドシャッター１２５、第１の軸受け１３０、第２の軸受け１３５、第１の軸１４０、第２の軸１４５および本体カバー１５０を備える。なお、図２（ａ）では、本体カバーは省略されている。また、図２（ｃ）では、第２の計測用ローラー１１０は省略されている。
【００４８】
ボール１００は、コンピュータ２の表示部２５に表示されたマウスカーソル等をユーザが操作するためのものである。第１の計測用ローラー１０５は、ボール１００の下に設置され、当該ボール１００の上下方向の回転を読み出す役割を果たすと共に、当該ボール１００を支える役割を果たす。第２の計測用ローラー１１０は、ボール１００の下に設置され、ボール１００の左右方向の回転を読み出す役割を果たすと共に、当該ボール１００を支える役割を果たす。支持用ローラー１１５は、ボール１００の下に設置されて、当該ボール１００を支える役割を果たす。
【００４９】
第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５は、球面を略四等分した形状をしており、ボール１００上に開閉自在となるように取りつけられている。当該第１のガイドシャッター１２０および当該第２のガイドシャッター１２５は、これらが閉じられたときに、ボール１００の回転方向を制限する役割を果たす。
【００５０】
第１の軸受け１３０は、第１の軸１４０の軸受けである。第２の軸受け１３５は、第２の軸１４５の軸受けである。第１の軸１４０は、第１の軸受け１３０の内部を貫通しており、当該第１の軸受け１３０の内部において、第１のガイドシャッターの一方の端に接合されている。更に、第１の軸１４０は、図１の第１の動力部５に接続されており、当該第１の動力部５の動作に応じて回転する。第２の軸１４５は、第２の軸受け１３５の内部を貫通しており、当該第２の軸受け１３５の内部において、第２のガイドシャッターの一方の端に接合されている。第２の軸１４５も第１の軸１４０と同様に第２の動力部１０に接続されている。このような構成がとられることにより、第１の動力部５が動作すれば、第１の軸１４０が回転し、第１のガイドシャッター１２０が回転する。同様に、第２の動力部１０が動作すれば、第２の軸１４５が回転し、第２のガイドシャッター１２５が回転する。
【００５１】
なお、第１の軸１４０と第２の軸１４５とは、同一直線上に配置されておりかつ、第１の軸１４０および第２の軸１４５により定義される直線は、ボール１００の中心を通過していることが好ましい。これにより、２枚のガイドシャッターとボール１００との間に生じる隙間の大きさは、当該２枚のガイドシャッターが回転しても常に一定となる。その結果、ボール１００の半径より僅かに大きな半径を有するガイドシャッターを準備すれば、当該ガイドシャッターの回転時における、当該ガイドシャッターとボール１００との衝突を防ぐことができ、当該装置のコンパクト化を図ることができる。
【００５２】
ここで、図３について説明する。当該図３は、第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５が、ボール１００の一部を長円状に露出させた状態で閉じたときの図である。図３（ａ）は、このときのボール部１５の上面図である。図３（ｂ）は、このときのボール部１５の正面図である。図３（ｃ）は、このときのボール部１５の側面図である。このように、ボール１００が一部だけ露出されることにより、ユーザは、ボール１００を左右方向にしか回転させることができなくなる。その結果、コンピュータ２の表示部２５に表示されたマウスカーソル等の動作が左右方向のみの動作に制限される。
【００５３】
それでは、以下に、図１〜３および図４を用いて、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボール１の動作の一例について説明する。図４は、当該動作が行われるときにおいて、表示部２５に表示される画面の一例を示したものであり、車内の設備の設定をするための画面（以下、設備設定用画面と称す）を示したものである。それでは以下に、図４の画面について詳しく説明する。
【００５４】
図４に示される設備設定用画面は、エアコンの温度を設定するための温度設定用のメーターと、エアコンの風量を設定するための風量設定用のメーターと、オーディオの音量を設定するための音量設定用のメーターと、車内の照明の明るさを設定するための照明設定用のメーターとを含んでいる。これらのメーターを用いて各設備の設定をする場合には、ユーザは、設定変更したいメーター上にマウスカーソルを移動し、トラックボールのボールを左右に回転させて、メーターの値を設定する。ここで、ユーザがメーターの値を設定しているときにトラックボールのボールが上下方向に回転すると、マウスカーソルがメータからずれてしまうので、ユーザは、メーターの値を正確に設定できない。そこで、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールが用いられることで、ユーザは、容易に各設備の設定を行うことができるようになる。
【００５５】
それでは、以下に、当該設備設定用画面において各設備の設定がされるときにおける、ガイドシャッター付トラックボールの動作について説明する。
【００５６】
まず、制御部２０では、自動車の設備設定用のソフトウェアが実行されている。制御部２０は、当該ソフトウェアにしたがって、設備設定用画面を表示部２５に表示する。なお、この段階では、ガイドシャッター付トラックボールは、図２に示される状態である。
【００５７】
応じて、ユーザは、ガイドシャッター付トラックボールを用いて、マウスカーソルを、設定変更したい設備のメーター上に移動させる。ここで、本実施形態では、その一例として、温度設定がされる場合について説明する。
【００５８】
ユーザが、マウスカーソルを温度設定用のメーター上に移動させると、制御部２０は、ソフトウェアの動作にしたがって、第１の動力部５および第２の動力部１０に対して、所定回転数だけ回転するように指示を行う。ここで、当該所定回転数とは、第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５を閉じる為に、第１の動力部５および第２の動力部１０が回転しなければならない回転数である。なお、当該所定回転数に関する情報は、ソフトウェア中にうめこまれていてもよいし、コンピュータ２に設けられたハードディスク等の記録媒体（図１では省略されている）に格納されていてもよい。ここで、記録媒体に格納されている場合には、制御部２０は、ソフトウェアの動作に応じて、記録媒体から当該所定回転数に関する情報を読み出して、第１の動作部５および第２の動作部１０に対して、回転する旨の指示を行う。
【００５９】
応じて、第１の動力部５および第２の動力部１０は、指示された回転数だけ回転して、第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５を回転させる。これにより、ボール部１５は、図３に示される状態に変化する。その結果、ユーザは、ボール１００を左右方向にしか回転させることができなくなる。
【００６０】
次に、ユーザは、ボール１００を左右に回転させて、温度設定用のメーターの値を、希望する値に設定する。設定が完了したら、ユーザは、当該ガイドシャッター付トラックボールに設けられたボタン（図中では省略されている）をクリックして、温度設定を終了させる。
【００６１】
温度設定が終了すると、制御部２０は、第１の動力部５および第２の動力部１０に対して、所定回転数だけ回転するように指示を行う。ここで、当該所定回転数とは、第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５を開く為に、第１の動力部５および第２の動力部１０が回転しなければならない回転数である。なお、当該所定回転数に関する情報は、ソフトウェア中にうめこまれていてもよいし、コンピュータ２に設けられたハードディスク等の記録媒体（図１では省略されている）に格納されていてもよい。
【００６２】
制御部２０からの指示を受けた第１の動力部５および第２の動力部１０は、指示された回転数だけ回転し、第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５を回転させる。これにより、図２に示されるように、ボール１００全体が露出し、ボール１００の回転方向の制限が解除される。
【００６３】
ボール１００全体が露出したら、ユーザは、マウスカーソルを上下左右に自由に移動させて、他の設備の設定変更をすることができるようになる。なお、他の設備の設定変更される場合におけるガイドシャッター付トラックボールの動作は、上記温度設定がされる場合と同様であるので省略する。
【００６４】
以上のように、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールによれば、２枚のガイドシャッターにより、トラックボールのボールの回転方向が制限されるので、ユーザは、正確に上下あるいは左右にマウスカーソルを移動させることが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールによれば、制御部２０が、使用状況に応じて、２枚のガイドシャッターを閉じてトラックボールのボールの回転方向を制限するので、ユーザの意思に関わらず自動的にマウスカーソルの動きを制限することが可能となる。
【００６６】
また、マウスカーソルの動きが制限されているとき、すなわち、ボールの回転方向が制限されている場合には、２枚のガイドシャッターが閉じた状態であり、ユーザは、当該ガイドシャッター付トラックボールを直接見なくても、ボールおよびガイドシャッターを触るだけでマウスカーソルの動きが制限されていることを認識できる。なお、この場合には、ボールとガイドシャッターとに、それぞれ手触りの異なる材質を適用することにより、ユーザは、マウスカーソルの動きが制限されているか否かを、より簡単に認識することができるようになる。
【００６７】
なお、本実施形態では、ボールの回転方向を左右方向のみに制限するものについて記載したが、ボールの回転が制限される方向はこれに限られない。例えば、ガイドシャッターの形状が図５（ａ）に示されるような形状であれば、ボールの回転方向が上下および左右方向のみに制限される。また、ガイドシャッターの形状が図５（ｂ）に示されるような形状であれば、ボールが左から右への回転はしやすいが、右から左への回転はしにくくなる。また、ガイドシャッターの形状が図５（ｃ）に示されるような形状であれば、ボールの動作が一点に制限される。図５（ｃ）に示されるタイプは、例えば、ボールを押してクリックするようなタイプのトラックボールに適用することにより、ユーザがクリックしかできないように制限するためのものである。
【００６８】
更に、ガイドシャッターの形状は、当該ガイドシャッターが閉じられたときに、ボール１００の頂上付近が円形に露出するような形状であってもよい。これにより、ユーザは、当該ガイドシャッターに開けられた円形に指を沿わせながら当該ボール１００を操作して、表示部２５に表示されたマウスカーソルを円運動させることが容易におこなえる。
【００６９】
なお、本実施形態にかかるガイドシャッターの形状は、球面の一部であるとしているが、当該ガイドシャッターの形状はこれに限られない。例えば、当該ガイドシャッターの形状は、円筒形や平面であってもよい。
【００７０】
なお、本実施形態では、ガイドシャッター付トラックボールの動作の一例として、自動車の設備の設定について説明したが、当該ガイドシャッター付トラックボールが適用される場面はこれに限られない。例えば、当該ガイドシャッター付トラックボールは、カーナビゲーションの操作にも適用可能であり、更に、自動車のコンピュータ２に限らず、パソコンのあらゆるソフトウェアに対しても適用可能である。
【００７１】
なお、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールでは、制御部２０がコンピュータ２に設けられているとしているが、制御部２０が設けられる場所は、これに限られない。例えば、第１の動力部５および第２の動力部１０を制御するための制御部２０が、コンピュータ２の制御部２０とは別に、ガイドシャッター付トラックボール内に設けられてもよい。
【００７２】
なお、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールでは、第１の動力部５および第２の動力部１０の二つの動力部が用いられているが、動力部の数はこれに限られない。例えば、ギヤやベルト等を用いて、一つの動力部で、第１の軸１４０および第２の軸１４５を回転させるようにしてもよい。
【００７３】
なお、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールでは、マウスカーソルの動きを制限することを目的とするものとして記載したが、当該ガイドシャッター付トラックボールで動きを制限するものはこれに限られない。例えば、本実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールは、画面のスクロール方向を制限したり、いわゆるプルダウンメニューのカーソルの動きを制限することも可能である。
【００７４】
なお、本実施形態にかかるガイドシャッターは、ジョグダイヤルにも適用することが可能である。ここで、当該ジョグダイヤルには、ローラーの回転操作と、ローラーのプッシュ操作との二つの操作が存在する。当該ガイドシャッターをジョグダイヤルに適用する場合には、ローラーのプッシュ操作のみに当該ジョグダイヤルの操作を制限すべきと制御部２０が判断したときに、ガイドシャッターが、当該ローラーの頂点のみを露出した状態で閉じられる。これにより、ユーザは、当該ローラーを回転させることができなくなり、プッシュ操作のみ行うことができる。
【００７５】
（第２の実施形態）それでは、以下に、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドは、第１の実施形態と同様に自動車に搭載されたコンピュータ２の表示部２５に表示されたマウスカーソルの移動等を操作するための入力インターフェースである。図６は、当該ガイドシャッター付タッチパッドのタッチバッド付近の構成を示した図である。なお、当該図６では、構成の説明をしやすくするために、右下のガイドシャッター２０５が透明の状態で記載されている。
【００７６】
当該ガイドシャッター付タッチパッドは、タッチパッド２００、ガイドシャッター２０５、上下移動用レール２１０、左右移動用レール２１５、ガイドシャッター支持台２２０、上下移動用ベルト２２５および左右移動用ベルト２３０を備える。
【００７７】
タッチパッド２００は、コンピュータ２の表示部２５に表示されたマウスカーソル等をユーザが操作するための入力装置である。ガイドシャッター２０５は、水平方向に移動して、タッチパッド２００を覆って、ユーザがタッチパッドを触ることができる場所を制限するための板である。なお、本実施形態にかかるガイドシャッター２０５は、ユーザがタッチパッド２００の中心を通る上下方向の直線および左右方向の直線により形成される十字部分のみを触ることができるように制限するものである。
【００７８】
上下移動用レール２１０は、ガイドシャッター２０５を上下方向に移動可能とするためのレールであり、図６の紙面の上下方向に平行に二本並べて配置される。また、左右移動用レール２１５は、ガイドシャッター２０５を左右方向に移動可能とするためのレールであり、上下移動用レール２１０に対して垂直に設置される。なお、当該左右移動用レール２１５は、上下移動用レール２１０上を上下方向に移動することが可能である。また、ガイドシャッター支持台２２０は、左右移動用レール２１５上に、図６の紙面の左右方向に移動可能な状態で設置される。なお、ガイドシャッター支持台２２０は、ガイドシャッター２０５と接合されている。
【００７９】
上下移動用ベルト２２５は、上下移動用レール２１０上に設置された左右移動用レール２１５を上下方向に移動させるためのベルトである。左右移動用ベルト２３０は、左右移動用レール２１５上に設置されたガイドシャッター支持台２２０を左右方向に移動させるためのベルトである。これらの二つのベルトには、それぞれ動力部となるモーターが接続されている。更に、当該動力部となるモーターには、当該動力部の動作量を制御するための制御部が接続されている。なお、動力部および制御部の構成については、第１の実施形態の図１と略同様であるため、説明を省略する。
【００８０】
ここで、図７は、ガイドシャッター２０５を動かすための機構を示した外観斜視図である。なお、当該図７では、上下移動用ベルト２２５および左右移動用ベルト２３０は省略されている。上述の通り、上下移動用レール２１０上に左右移動用レール２１５が設置され、当該左右移動用レール２１５上にガイドシャッター支持台２２０が設置されている。そして、左右移動用レール２１５およびガイドシャッター支持台２２０が移動することにより、ガイドシャッター２０５が上下左右に移動することができる。
【００８１】
なお、ここでは、図６の右下に位置するガイドシャッター２０５および当該ガイドシャッター２０５を動かすための機構の説明しか行わなかったが、その他の３枚のガイドシャッター２０５の構成も、図６の右下のガイドシャッター２０５の構成と同様である。ただし、各ガイドシャッター２０５および当該各ガイドシャッター２０５を動かすための機構は、以下のような配置を取ることが好ましい。
【００８２】
まず、図６の右上に位置するガイドシャッター２０５は、右下に位置するガイドシャッター２０５に対して、タッチパッド２００の中心を通り、図面の左右方向に伸びる直線に線対象な場所に位置されることが好ましい。次に、図６の左下に位置するガイドシャッター２０５は、右下に位置するガイドシャッター２０５に対して、タッチパッド２００の中心を通り、図面の上下方向に伸びる直線に線対象な場所に位置されることが好ましい。更に、図６の左上に位置するガイドシャッター２０５は、右下に位置するガイドシャッター２０５に対して、タッチパッド２００の中心に点対象な場所に位置されることが好ましい。
【００８３】
上記のような配置が取られることにより、各ガイドシャッター２０５の移動量が略同じになる。これにより、各ベルトの動く量も略同じになり、一つの動力部で複数のベルトを駆動させることが容易になる。これにより、当該ガイドシャッター付タッチパッドの小型化が図られる。
【００８４】
ここで、図８について説明する。図８は、ガイドシャッター２０５が閉じた状態を示した図である。図６と図８とを比較すればわかるように、図６では、ユーザは、タッチパッド２００全体を触ることができ、自由にマウスカーソル等を操作できるのに対して、図８では、ユーザは、タッチパッド２００を中心から十字方向にしか触れず、マウスカーソルを上下方向および左右方向にのみにしか操作できないようになっている。このように、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドは、ガイドシャッター２０５を移動させることにより、タッチパッド２００を覆って、ユーザの入力を制限している。
【００８５】
それでは、以下に、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドの動作について簡単に説明する。当該ガイドシャッター付タッチパッドは、コンピュータの制御部で実行されるソフトウェアの指示に応じて、ガイドシャッター２０５を開閉して、ユーザの入力を支援するものである。なお、その具体的な動作については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８６】
以上のように、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドによれば、ユーザは、ガイドシャッターが閉じられた場合には、タッチパッドを十字方向にしか触れなくなるので、正確に上下あるいは左右にマウスカーソルを移動させることが可能となる。
【００８７】
また、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドによれば、第１の実施形態と同様に、制御部が、使用状況に応じて、ガイドシャッターを閉じてタッチパッドの露出部分を制限するので、ユーザの意思に関わらず自動的にマウスカーソルの動きを制限することが可能となる。
【００８８】
また、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドによれば、第１の実施形態と同様に、マウスカーソルの動きが制限されているときには、ガイドシャッターが閉じた状態であるので、ユーザは、当該ガイドシャッター付タッチパッドを直接見なくても、タッチパッドおよびガイドシャッターを触るだけでマウスカーソルの動きが制限されていることを認識できる。なお、この場合には、タッチパッドとガイドシャッターとに、それぞれ手触りの異なる材質を適用することにより、ユーザは、マウスカーソルの動きが制限されているか否かを、より簡単に認識することができるようになる。
【００８９】
また、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドでは、４枚のガイドシャッター２０５が用いられているので、タッチパッド２００の露出する部分を、当該タッチパッド２００の中心付近に形成させることができる。ここで、ユーザは、タッチパッド２００を使用する場合には、当該タッチパッド２００の中心付近を触ることが多い。そのため、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドは、ユーザの使い勝手がよくなるというメリットを有する。
【００９０】
なお、第１の実施形態と同様に、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドにおいても、ユーザがタッチパッドを使用しない場合には、ガイドシャッターを完全に閉じて、ユーザがタッチパッドを触ることができなくするようにしてもよい。これにより、タッチパッドに汚れがついたり、傷がつくことが防止される。
【００９１】
なお、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドでは、マウスカーソルの動きを制限することを目的とするものとして記載したが、第１の実施形態と同様に、当該ガイドシャッター付トラックボールで動きを制限するものはマウスカーソルに限られない。
【００９２】
なお、本実施形態では、ガイドシャッター付タッチパッドの動作の一例として、自動車の設備の設定について説明したが、第１の実施形態と同様に、当該ガイドシャッター付タッチパッドが適用される場面はこれに限られない。
【００９３】
なお、第１の実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールおよび本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドにおいて、ユーザがボールまたはタッチパッドを使用しない場合には、ガイドシャッターを完全に閉じて、ユーザがボール１００またはタッチパッド２００を触ることができなくするようにしてもよい。これにより、ボール１００やタッチパッド２００に汚れがついたり、傷がつくことが防止される。
【００９４】
なお、第１の実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールおよび本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドにおいて、ボール１００またはタッチパッド２００付近に、赤外線センサーを設けて、ユーザの指がボール１００またはタッチパッド２００付近に存在するか否かを検知するようにしてもよい。より具体的には、ユーザの指がボール１００またはタッチパッド２００付近に存在しない場合には、制御部は、ガイドシャッターを閉じる。一方、ユーザの指がボール１００またはタッチパッド２００付近に存在する場合には、制御部は、ガイドシャッターを開ける。これにより、ボール１００またはタッチパッド２００が使用される場合のみ、ガイドシャッターが開くようになる。その結果、ボール１００やタッチパッド２００に汚れがついたり傷がついたりすることが防止される。
【００９５】
なお、本実施形態にかかるガイドシャッター２０５の動作機構は、図６に示されるものであるが、当該ガイドシャッター２０５の動作機構は、これに限られない。より具体的には、当該ガイドシャッター２０５の動作機構は、ガイドシャッター２０５がタッチパッド２００の上からタッチパッド２００の外に、当該ガイドシャッター２０５を移動させることができる構成であればよい。すなわち、本実施形態におけるガイドシャッター２０５を動かすための機構は、それぞれタッチパッド２００の中心からみて斜め方向に移動させるものであるが、当該ガイドシャッター２０５を動かすための機構は、例えば、図６から見て左右方向のみあるいは上下方向のみに移動させるものであってもよい。
【００９６】
なお、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドでは、４枚のガイドシャッター２０５が上下左右に独立して移動するので、当該ガイドシャッター付タッチパッドは、互いに上下に対向するガイドシャッター２０５同士のみを接触させて、当該タッチパッド２００上に上下方向の隙間を形成させて、マウスカーソルの動きを上下方向のみに制限することもできる。また、同様に、本実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドは、左右方向にマウスカーソルの動きを制限することもできる。
【００９７】
なお、本実施形態では、ガイドシャッター２０５は４枚用いられているが、当該ガイドシャッターの数はこれに限られない。タッチパッド２００の露出部分が、当該タッチパッド２００の中心付近に形成される必要がない場合には、ガイドシャッター２０５が用いられる枚数は１枚あるいは２枚であってもよい。
【００９８】
それでは、ガイドシャッター２０５が１枚用いられたガイドシャッター付タッチパッドについて図面を参照しながら説明する。図９および図１０は、この場合における、タッチパッド２００およびガイドシャッター２０５の位置関係を示した図である。
【００９９】
まず、図９（ａ）のように、タッチパッド２００の下部分を露出することにより、マウスカーソルの動きを左右に制限することが可能である。また、　図９（ｂ）のように、タッチパッド２００の右部分を露出することにより、マウスカーソルの動きを上下に制限することが可能である。また、図９（ｃ）のように、タッチパッド２００の下部分および右部分を露出することにより、マウスカーソルの動きを上下および左右に制限することが可能である。
【０１００】
また、図１０に示されるように、ガイドシャッター２０５には、十字形の孔が開けられていてもよい。これによっても、マウスカーソルの動きを上下および左右方向のみに制限することが可能である。なお、ガイドシャッターに形成される孔は、十字形に限られない。
【０１０１】
以上のように、ガイドシャッター２０５が１枚だけ用いられたガイドシャッター付タッチパッドでは、ガイドシャッター２０５を動かすための機構が一つだけですむというメリットが生じる。
【０１０２】
ここで、第１の実施形態に係るガイドシャッター付トラックボールと、本実施形態に係るガイドシャッター付タッチパッドとは、それぞれ、ガイドシャッター２０５により指の動く方向を制限して、マウスカーソルの移動方向を制限するものである。しかしながら、ガイドシャッター２０５からボール１００やタッチパッド２００が露出する部分は、一定の幅を有しているので、たとえ、ガイドシャッターが閉じられて、指の動く方向が左右方向に制限されたとしても、指は、露出した部分の幅だけ上下方向に移動することができる。そのため、ガイドシャッター２０５が閉じられたにも関わらず、マウスカーソルが上下方向に移動することが生じる。
【０１０３】
そこで、第１の実施形態に係るガイドシャッター付トラックボールおよび第２の実施形態に係るガイドシャッター付タッチパッドにおいて、制御部２０が、ソフトウェア的に上下方向のボール１００の回転やタッチパッド２００上での上下方向の指の動きを無効化してもよい。より具体的には、第１の実施形態に係るガイドシャッター付トラックボールでは、以下のような構成および動作を取ればよい。
【０１０４】
まず、ボール１００が回転すると、第１の計測用ローラー１０５および第２の計測用ローラー１１０が、当該ボール１００の回転方向および回転量を読みとって制御部２０に出力する（なお、図１では、第１の計測用ローラー１０５および第２の計測用ローラー１１０と制御部２０との接続は省略されている）。ここで、ボール１００の回転方向が左右方向に制限されている場合には、制御部２０は、第１の計測用ローラー１０５から出力されてくる上下方向の回転量を無視する。これにより、マウスカーソルは、上下方向にぶれることなくスムーズに左右方向に移動することが可能となる。
【０１０５】
なお、ここでは、左右方向にボール１００の回転を制限することのみについて説明を行ったが、ボール１００の回転方向の制限はこれに限られない。また、上記構成は、第２の実施形態に係るガイドシャッター付タッチパッドや、第１の実施形態に係るジョグダイヤルに対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールの全体構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールのボール部１５において、第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５が開いた状態での上面図、正面図および側面図を示したものである。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールのボール部１５において、第１のガイドシャッター１２０および第２のガイドシャッター１２５が閉じた状態での上面図、正面図および側面図を示したものである。
【図４】設備設定用画面の一例を示した図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるガイドシャッター付トラックボールのガイドシャッターの形状の例を示した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドのタッチバッド付近の構成であって、ガイドシャッター２０５が開いた状態の示した図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドにおいて、ガイドシャッター２０５を動かすための機構を示した外観斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドのタッチバッド付近の構成であって、ガイドシャッター２０５が閉じた状態の示した図である。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドで、ガイドシャッター２０５が１枚である場合における、当該ガイドシャッター２０５とタッチパッド２００との位置関係を示した図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかるガイドシャッター付タッチパッドで、ガイドシャッター２０５に孔が開けられた場合における、タッチパッド２００とガイドシャッター２０５との関係を示した図である。
【符号の説明】
１　ガイドシャッター付トラックボール
２　コンピュータ
５　第１の動力部
１０　第２の動力部
１５　ボール部
２０　制御部
２５　表示部
１００　ボール
１０５　第１の計測用ローラー
１１０　第２の計測用ローラー
１１５　支持用ローラー
１２０　第１のガイドシャッター
１２５　第２のガイドシャッター
１３０　第１の軸受け
１３５　第２の軸受け
１４０　第１の軸
１４５　第２の軸
１５０　本体カバー
２００　タッチパッド
２０５　ガイドシャッター
２１０　上下移動用レール
２１５　左右移動用レール
２２０　ガイドシャッター支持台
２２５　上下移動用ベルト
２３０　左右移動用ベルト
【図１】
2004078841.tif 000003
【図２】
2004078841.tif 000004
【図３】
2004078841.tif 000005
【図４】
2004078841.tif 000006
【図５】
2004078841.tif 000007
【図６】
2004078841.tif 000008
【図７】
2004078841.tif 000009
【図８】
2004078841.tif 000010
【図９】
2004078841.tif 000011
【図１０】
2004078841.tif 000012