(57)【要約】【課題】カーソル又はポインタを移動させるための指示を行う入力装置及びその制御方法に関し、良好な操作感が得られる入力装置及びその制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、操作方向に応じた入力を行う入力装置であって、複数の操作成分毎に操作信号を出力する操作手段から供給される複数の操作信号毎に異なる操作信号に対する座標情報の特性で、複数の操作信号を座標情報に変換することを特徴とする。【選択図】　　　図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作方向に応じた入力を行う入力装置であって、
複数の操作成分毎に操作信号を出力する操作手段と、
前記操作手段から供給される複数の操作信号毎に異なる操作信号に対する座標情報の特性で、前記複数の操作信号を座標情報に変換する制御手段とを有することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記操作手段を操作する操作部位の運動方向に応じて前記特性を異ならせたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記操作信号に応じて座標情報を変換する変換テーブルを前記操作成分毎に有することを特徴とする請求項１又は２記載の入力装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記操作手段からの操作信号を増幅する複数の増幅手段を有し、
前記操作成分毎に前記複数の増幅手段の増幅率を異ならせることにより、前記特性を異ならせたことを特徴とする請求項１又は２記載の入力装置。
【請求項５】
前記操作部は、磁石を有し、
前記制御手段は、前記操作成分方向に配置され、前記磁石の磁力に応じた検出信号を出力する磁気検出手段を有し、
前記磁気検出手段の特性を前記操作成分方向毎に異ならせることにより前記特性を異ならせたことを特徴とする請求項１又は２記載の入力装置。
【請求項６】
座標入力を行う入力装置の制御方法であって、
複数の操作成分毎に操作信号を取得する操作信号取得手順と、
前記操作信号取得手順で取得された前記操作信号を前記操作成分毎に異なる操作信号に対する座標情報の特性で、前記操作信号を前記座標情報に変換する制御手順とを有することを特徴とする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】
本発明は入力装置及びその制御方法に係り、特に、カーソル又はポインタを移動させるための指示を行う入力装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータなどの情報処理システムでは、カーソルやポインタの移動にポインティングデバイスが用いられている。
【０００３】
図１はポインティングデバイスの一例の構成図を示す。
【０００４】
ポインティングデバイス１０は、回路基板１１及びスティック部１２から構成される。スティック部１２と回路基板１１とは、圧電素子１３−１〜１３−４を介して結合されている。圧電素子１３−１、１３−２は、Ｘ軸上に配置され、圧電素子１３−３、１３−４は、Ｙ軸上に配置されている。
【０００５】
スティック部１２に矢印Ａ方向の力が働くと、圧電素子１３−１と圧電素子１３−２との出力差が増加する。これによって、Ｘ軸方向に働く力が検出される。また、スティック部１２に矢印Ｂ方向の力が働くと、圧電素子１３−３と圧電素子１３−４との出力差が増加する。これによって、Ｙ軸方向に働く力が検出される。圧電素子１３−１〜１３−４の出力によって操作方向を検知している。また、その大きさによって、移動速度を検知していた。
【０００６】
図２はポインティングデバイスの他の一例の構成図を示す。
【０００７】
ポインティングデバイス２０は、基板２１上にスティック２２を固定した構成とされている。スティック２２の側面には、歪ゲージ２３−１〜２３−４が設けられている。歪ゲージ２３−１、２３−２は、Ｘ軸上に配置され、歪ゲージ２３−３、２３−４は、Ｙ軸上に配置されている。
【０００８】
スティック２２に矢印Ａ方向の力が働くと、歪ゲージ２３−１と歪ゲージ２３−２とに出力差が生じる。これによって、Ｘ軸方向に働く力が検出される。また、スティック２２に矢印Ｂ方向の力が働くと、歪ゲージ２３−３と歪ゲージ２３−４とに出力差が生じる。これによって、Ｙ軸方向に働く力が検出される。歪ゲージ２３−１〜２３−４の出力によって操作方向を検知している。また、その大きさによって、移動速度を検知していた。
【０００９】
この種のポインティングデバイスは、現在コンピュータ装置だけでなく、家庭用のゲーム機のコントローラや産業用機械などのコントローラにも広まっている。さらに、携帯電話、ＰＤＡなどの小型の携帯機器などにも搭載されつつある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この種のポインティングデバイスの操作方法は、通常、ポインティングデバイスを固定した状態で人差し指により操作するものであった。しかし、小型の携帯機器や産業用機械などのリモート操作などにおいては、機器又は入力装置を手で把持した状態でキートップを親指により操作するものが主流となっている。
【００１１】
図３〜図５は入力装置の使用形態を説明するための図を示す。
【００１２】
入力装置３１は、使用者により片手３２で把持される。入力装置３１のキートップ３３は、使用者の親指３４で矢印Ｘ、Ｙ方向に操作可能とされている。
【００１３】
親指３４は、図４に示すように左右方向、矢印Ｘ方向には力が入り難く、図５に示すように前後方向、矢印Ｙ方向には比較的力が入り易い傾向がある。
【００１４】
しかし、従来の入力装置３１は、そのような傾向は考慮されておらず、矢印Ｘ方向と矢印Ｙ方向とでカーソル又はポインタの操作感覚は等しく設定されていた。
【００１５】
このように、従来のポインティングデバイスは、その操作方法や個人の好みにかかわらず、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで感度を等しくしていたため、操作に違和感が生じるなどの問題点があった。
【００１６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、良好な操作感が得られる入力装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操作方向に応じた入力を行う入力装置であって、複数の操作成分毎に操作信号を出力する操作手段から供給される複数の操作信号毎に異なる操作信号に対する座標情報の特性で、複数の操作信号を座標情報に変換することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、複数の操作成分毎に操作信号を出力する操作手段から供給される複数の操作信号毎に異なる操作信号に対する座標情報の特性で、複数の操作信号を座標情報に変換することにより、操作部位の運動を考慮して操作を座標情報に変換できるため、操作部位によらず均等な操作感覚を得ることができるため、良好な操作が可能となる。
【００１９】
また、本発明は、操作手段を操作する指の運動方向に応じて操作信号に対する座標情報の特性を異ならせることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明によれば、操作手段を操作する指の運動方向に応じて操作信号に対する座標情報の特性を異ならせることにより、運動が容易な方向にと運動が困難な方向とで操作感が均一になるように操作信号の座標情報への変換を異ならせることができ、よって、操作部位によらず均等な操作感覚を得ることができるため、良好な操作が可能となる。
【００２１】
さらに、本発明は、操作手段からの操作信号を増幅する複数の増幅手段を有し、操作成分毎に複数の増幅手段の増幅率を異ならせることにより操作信号に対する座標情報の特性で、複数の操作信号を座標情報に変換することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、操作成分毎に複数の増幅手段の増幅率を異ならせることにより操作信号に対する座標情報の特性で、複数の操作信号を座標情報に変換するにより、操作部位の運動を考慮して操作を座標情報に変換できるため、操作部位によらず均等な操作感覚を得ることができるため、良好な操作が可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図６は、本発明の一実施例のシステム構成図を示す。
【００２４】
本実施例の情報処理システム１００は、入力装置１０１及び情報処理装置１０２並びに表示装置１０３とから構成される。入力装置１０１は、図３〜図５に示すように、使用者が片手で把持し、親指により操作する構成とされている。入力装置１０１の操作により検知された情報は、情報処理装置１０２に供給される。情報処理装置１０２は、入力装置１０１からの情報をインストールされたドライバソフトに基づいて処理し、表示装置１０３に表示されたポインタ又はカーソル１０４を移動させる。
【００２５】
図７は入力装置１０１の分解斜視図、図８は入力装置１０１の組立図を示す。
【００２６】
本実施例の入力装置１０１は、操作機構１１１と回路基板１１２を含む構成とされている。操作機構１１１は、マグネット１２１、マグネットホルダ１２２、キートップ１２３、ケース１２４、カバー１２５から構成されている。
【００２７】
マグネット１２１は、マグネットホルダ１２２に収納される。マグネットホルダ１２２には、キートップ１２３が係合する。マグネットホルダ１２２及びキートップ１２３は、水平方向に移動可能な状態で、ケース１２４に収納される。ケース１２４には、カバー１２５が係合され、カバー１２５によりマグネットホルダ１２２及びキートップ１２３がケース１２４内に保持される。
【００２８】
キートップ１２３は、その中央部がカバー１２５より表出される。キートップ１２３を水平方向に移動させることによりマグネットホルダ１２２が水平方向に移動する。操作機構１１１は、回路基板１１２に固定される。
【００２９】
図９は回路基板１１２のブロック構成図を示す。
【００３０】
回路基板１１２には、操作機構１１１が搭載された面とは反対の面にホール素子１３１〜１３４及び増幅回路１３５、１３６、バイアス電圧発生回路１３７、制御用コントローラ１３８が搭載されている。ホール素子１３１、１３２は、操作機構１１１の中心を通るＸ軸上に配置されている。また、ホール素子１３３、１３４は、操作機構１１１の中心を通り、Ｘ軸に直交するＹ軸上に配置されている。
【００３１】
ホール素子１３１、１３２は、マグネット１２１のＸ軸方向の移動量に応じたホール電圧を出力する。ホール素子１３３、１３４は、マグネット１２１のＹ軸方向の移動量に応じたホール電圧を出力する。
【００３２】
ホール素子１３１、１３２のホール電圧は、増幅回路１３５に印加される。増幅回路１３５は、ホール素子１３１のホール電圧とホール素子１３２のホール電圧との差分を増幅する。増幅回路１３５は、入力抵抗Ｒ１、帰還抵抗Ｒ２、オペアンプ１４１から構成されている。このとき、増幅回路１３５の増幅率は、（Ｒ２／Ｒ１）となる。
【００３３】
ホール素子１３３、１３４のホール電圧は、増幅回路１３６に印加される。増幅回路１３６は、ホール素子１３３のホール電圧とホール素子１３４のホール電圧との差分を増幅する。増幅回路１３６は、入力抵抗Ｒ３、帰還抵抗Ｒ４、オペアンプ１５１から構成されている。このとき、増幅回路１３６の増幅率は、（Ｒ４／Ｒ３）となる。なお、バイアス電圧発生回路１３７は、抵抗Ｒ５、Ｒ６から構成されており、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ５、Ｒ６により分圧してバイアス電圧を生成し、増幅回路１３５、１３６に供給する。なお、ここでは、Ｒ１＝Ｒ３、Ｒ２＝Ｒ４とされており、増幅回路１３５の増幅率と増幅回路１３６の増幅率とは等しくなるように設定されている。
【００３４】
増幅回路１３５の出力信号及び増幅回路１３６の出力信号は、制御用コントローラ１３７に供給される。制御用コントローラ１３７は、増幅回路１３５の出力信号に基づいてＸ軸方向の移動量を求め、増幅回路１３６の出力信号に基づいてＹ軸方向の移動量を求める。制御用コントローラ１３７は、内蔵された変換テーブル１６１に基づいてＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量を求める。
【００３５】
図１０は変換テーブル１６１のデータ構成図、図１１は電圧に対するＸ、Ｙ軸方向カウント値の変換時の特性を示す図である。
【００３６】
変換テーブル１６１は、読み込み値毎にＸ軸方向の移動量を示すカウント値、及びＹ軸方向の移動量を示すカウント値が格納された構成とされている。変換テーブル１６１のＸ軸方向のカウント値とＹ軸方向のカウント値とは同一の読み込み値で異なる値が設定可能とされている。ここでは、親指による操作を考慮して、Ｘ軸方向のカウント値、すなわち、移動量に比べてＹ軸方向のカウント値、すなわち、移動量が大きくなるように設定されている。
【００３７】
図１２は制御用コントローラ１３８の処理フローチャートを示す。
【００３８】
制御用コントローラ１３８は、ステップＳ１−１で増幅回路１３５の出力信号をディジタルデータに変換する。次に制御用コントローラ１３８は、ステップ１−２で、変換したディジタルデータをＸ軸方向の読み込み値として確定する。
【００３９】
制御用コントローラ１３８は、ステップＳ１−３で増幅回路１３６の出力信号をディジタルデータに変換する。次に制御用コントローラ１３８は、ステップＳ１−４で変換したディジタルデータをＹ軸方向の読み込み値として確定する。
【００４０】
次に、制御用コントローラ１３８は、ステップＳ１−５で、Ｘ軸方向読み込み値によって変換テーブル１６１を参照し、Ｘ軸方向カウント値を取得するとともに、Ｙ軸方向読み込み値によって変換テーブル１６１を参照し、Ｙ軸方向カウント値を取得する。
【００４１】
以上によりＸ軸方向カウント値及びＹ軸方向カウント値が取得される。制御用コントローラ１３８で取得されたＸ軸方向カウント値及びＹ軸方向カウント値は、情報処理装置１０２に供給される。
【００４２】
図１３はポインタ又はカーソルの移動動作を説明するための図を示す。
【００４３】
情報処理装置１０２では、表示装置１０３を制御して、ポインタ又はカーソル１０４を制御用コントローラ１３８から供給されたＸ軸方向カウント値分のドット数分ｄｘ、Ｘ軸方向に移動させ、制御用コントローラ１３８から供給されたＹ軸方向カウント値分のドット数分ｄｙ、Ｙ軸方向に移動させる。これによって、ポインタ又はカーソル１０４は、制御用コントローラ１３８から供給されたＸ軸方向カウント値に応じた速度でＸ軸方向に移動され、制御用コントローラ１３８から供給されたＹ軸方向カウント値に応じた速度で、Ｙ軸方向に移動される。
【００４４】
本実施例では、図１０、図１１に示すようにＸ軸方向とＹ軸方向とで異なる速度でカーソル又はポインタ１０４を移動させることができる。
【００４５】
なお、使用者によって指の動きや操作感覚は異なる。そこで、ポインタ又はカーソルが好みの動きとなるようにポインタ又はカーソルの移動速度をＸ軸方向とＹ軸方向とで別々に調整可能な構成としてもよい。この調整は、例えば、情報処理装置１０２にインストールされたドライバソフトによって可能とされる。
【００４６】
図１４はＸ、Ｙ軸方向移動速度画面を示す図である。
【００４７】
ポインタ又はカーソルの動きを調整する際、使用者は情報処理装置１０２に所定の指示を与えることにより、図９に示すようなＸ、Ｙ軸方向移動速度設定画面２０１を表示させる。Ｘ、Ｙ軸方向移動速度設定画面２０１は、Ｘ軸方向移動速度調整部２１１及びＹ軸方向移動速度調整部２１２、Ｘ、Ｙ軸方向移動速度一致設定部２１３を有する。
【００４８】
Ｘ軸方向移動速度調整部２１１は、ポインタのＸ軸方向の移動速度を設定するための表示である。また、Ｙ軸方向移動速度調整部２１２は、ポインタのＹ軸方向の移動速度を設定するための表示である。ＸＹ軸方向移動速度一致設定部２１３は、ポインタのＸ軸方向の移動速度とＹ軸方向の移動速度とを同一にするための設定する表示である。
【００４９】
Ｘ軸方向移動速度調整部２１１のツマミ部２２１を矢印Ｘ１方向に移動させることにより内部定数αが小さくなり、矢印Ｘ２方向に移動させることにより内部定数αが大きくなる。また、Ｙ軸方向移動速度調整部２１２のツマミ部２３１を矢印Ｙ１方向に移動させることにより内部定数βが小さくなり、矢印Ｙ２方向に移動させることにより内部定数βが大きくなる。Ｘ、Ｙ軸方向移動速度設定画面２０１で設定された内部定数α、βは、情報処理装置１０２内部に記憶される。
【００５０】
また、Ｘ、Ｙ軸方向移動速度一致設定部２１３がチェックされると、内部定数がα０、β０に設定される。内部定数α０、β０は、Ｘ軸方向移動量とＹ軸方向移動量とを等しくするための定数である。
【００５１】
図１５は情報処理装置１０２にインストールされたドライバソフトの処理フローチャートを示す。
【００５２】
情報処理装置１０２は、ステップＳ２−１で入力装置１０１からＸ軸方向カウント値及びＹ軸方向カウント値を取得すると、ステップＳ２−２でＸ、Ｙ軸方向移動速度一致動作が設定されているか否かを判定する。Ｘ、Ｙ軸方向移動速度一致動作が設定されている場合には、ステップＳ２−３で係数αにα０、係数βにβ０を設定する。
【００５３】
次に、情報処理装置１０２は、ステップＳ２−４でＸ軸方向カウント値に係数αを乗算し、Ｘ軸方向移動量とする。また、情報処理装置１０２は、ステップＳ２−５でＹ軸方向カウント値に内部定数βを乗算し、Ｙ軸方向移動量とする。
【００５４】
次に情報処理装置１０２は、ステップＳ２−６でポインタ又はカーソルをＸ軸方向移動量だけＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸方向移動量だけＹ軸方向に移動させる。
【００５５】
以上により、ポインタ又はカーソルのＸ軸方向移動量又はＹ軸方向移動量を各々に調整することが可能となる。よって、各個人の操作感覚に最適な状態にポインタ又はカーソルの移動感覚を設定できる。
【００５６】
なお、本実施例では、入力装置１０１の出力により表示装置１０３に表示されるカーソル又はポインタ１０４の位置制御を行うようにしたが、入力装置１０１の出力によりクレーンなどの機器１０５の動作を制御するようにしてもよい。
【００５７】
なお、本実施例では、入力装置１０１に内蔵された制御用コントローラ１３８でＸ軸方向とＹ軸方向とで異なる移動速度となるように処理を行ったが、入力装置１０１は通常の構成、すなわち、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで同じ移動速度とし、情報処理装置１０２のドライバソフトによって上記のようにＸ軸方向とＹ軸方向とで異なる移動速度となるように処理するようにしてもよい。
【００５８】
また、本実施例では、制御用コントローラ１３８での処理によりＸ軸方向とＹ軸方向とでの操作感に差異を持たせたが、制御用コントローラ１３８では、従来と同様にＸ軸方向とＹ軸方向とで同じ変換を行い、図９に示す増幅回路１３５の増幅率と増幅回路１３６の増幅率とを異ならせることでＸ軸方向とＹ方向とで操作感に差異を持たせるようにしてもよい。
【００５９】
例えば、増幅回路１３５の増幅率（Ｒ２／Ｒ１）を増幅回路１３６の増幅率（Ｒ４／Ｒ３）より大きく設定することによりＸ軸方向の感度を上げることができる。例えば、（Ｒ２＞Ｒ４）又は／及び（Ｒ１＜Ｒ３）に設定することにより実現できる。
【００６０】
なお、本実施例では、マグネット１２１とホール素子１３１〜１３４とを用いて検出を行う構成のものを例に説明を行ったが、図１、図２に示すように圧電素子や歪ゲージを用いたものなどポインティングデバイス一般に適用可能である。
【００６１】
また、本実施例では、ホール素子１３１〜１３４は、同一の特性の素子を使ったが、Ｘ軸方向に配置されたホール素子１３１、１３２とＹ軸方向に配置されたホール素子１３３、１３４とで異なる特性の素子を用いることによりＸ軸方向とＹ軸方向とで操作感覚を異ならせることができる。
【００６２】
例えば、Ｘ軸方向に配置されたホール素子１３１、１３２の磁気に対する感度感度をＹ軸方向に配置されたホール素子１３３、１３４の磁気に対する感度に比べて高いものを用いることにより、実現できる。
【００６３】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、複数の操作成分毎に操作信号を出力する操作手段から供給される複数の操作信号毎に異なる操作信号に対する座標情報の特性で、複数の操作信号を座標情報に変換することにより、操作部位の運動を考慮して操作を座標情報に変換できるため、操作部位によらず均等な操作感覚を得ることができるため、良好な操作が可能となる。
【００６４】
また、本発明によれば、操作手段を操作する指の運動方向に応じて操作信号に対する座標情報の特性を異ならせることにより、運動が容易な方向にと運動が困難な方向とで操作感が均一になるように操作信号の座標情報への変換を異ならせることができ、よって、操作部位によらず均等な操作感覚を得ることができるため、良好な操作が可能となる。
【００６５】
本発明によれば、操作成分毎に複数の増幅手段の増幅率を異ならせることにより操作信号に対する座標情報の特性で、複数の操作信号を座標情報に変換するにより、操作部位の運動を考慮して操作を座標情報に変換できるため、操作部位によらず均等な操作感覚を得ることができるため、良好な操作が可能となる。
複数の操作成分毎に操作信号を出力する操作手段から供給される複数の操作信号を操作成分毎に異なる割合で座標情報に変換することにより、操作部位の運動を考慮した操作感覚を得ることができるため、良好な操作感覚が得られる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のポインティングデバイスの一例の構成図である。
【図２】従来のポインティングデバイスの他の一例の構成図である。
【図３】入力装置の使用形態を説明するための図である。
【図４】入力装置の使用形態を説明するための図である。
【図５】入力装置の使用形態を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図７】入力装置１０１の分解斜視図である。
【図８】入力装置１０１の組立図である。
【図９】回路基板１１２のブロック構成図である。
【図１０】変換テーブル１６１のデータ構成図である。
【図１１】電圧に対するＸ、Ｙ軸方向カウント値の変換時の特性を示す図である。
【図１２】制御用コントローラ１３８の処理フローチャートである。
【図１３】ポインタ又はカーソルの移動動作を説明するための図である。
【図１４】Ｘ、Ｙ軸方向移動速度画面を示す図である。
【図１５】情報処理装置１０２にインストールされたドライバソフトの処理フローチャートである。
【符号の説明】
１００　情報処理システム、１０１　入力装置、１０２　情報処理装置
１０３　表示装置、１０４　ポインタ、１０５　機器
１１１　操作機構、１１２　回路基板
１２１　マグネット、１２２　マグネットホルダ、１２３　キートップ
１２４　ケース、１２５　カバー
１３１〜１３４　ホール素子、１３５、１３６　増幅回路
１３７　バイアス電圧発生回路、１３８　制御用コントローラ
１４１、１５１　オペアンプ、１６１　変換テーブル
【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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【図１１】
2004078673.tif 000013
【図１２】
2004078673.tif 000014
【図１３】
2004078673.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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