(57)【要約】【課題】ユーザの指がマウスボタンに触れていない場合であっても、ある時間的な長さを持った事象の発生を含むマウス操作の状況を自然な触覚によってユーザにフィードバックすることができるマウスデバイスを実現する。【解決手段】触覚フィードバック機能を実現するために、マウスデバイス１０は、一つ以上のアクチュエータを備えている。アクチュエータ１１，１２，１３の各々は、情報処理装置からの指示に応じて、可動部材（支持脚）を、収容位置と、筐体３００の底壁３０４から基面側に突出される突出位置との間で線形的に移動する。このように、支持脚としての可動部材を収容位置と突出位置との間を移動（伸縮）することにより、基面からのマウスデバイス１０の高さを変えたり、あるいは基面とマウスデバイス１０との間の摩擦の大きさ（滑りやすさ、引っかかり感覚）を変えることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報処理装置の入力デバイスとして機能するマウスデバイスであって、
筐体と、
２次元の基面上での前記マウスデバイスの移動を検知し当該検知された移動を示す移動信号を前記情報処理装置に送信する移動検知手段と、
前記移動信号に応じて前記情報処理装置の表示画面上を移動するマウスカーソルと前記表示画面上のオブジェクトとの間の位置関係に基づいて前記情報処理装置から送信される指示に応じて、可動部材を、収容位置と、前記筐体の底壁から前記基面側に突出される突出位置との間で移動するアクチュエータとを具備することを特徴とするマウスデバイス。
【請求項２】
前記可動部材が前記収容位置と前記突出位置との間を移動することにより、前記マウスデバイスの前記基面からの高さが前記情報処理装置からの指示に応じて変化することを特徴とする請求項１記載のマウスデバイス。
【請求項３】
前記可動部材は前記収容位置および前記突出位置の２つの位置の一方に設定され、前記マウスデバイスの前記基面からの高さは、前記可動部材が前記収容位置に位置する場合に対応する第１の高さと、前記可動部材が前記突出位置に位置する場合に対応する第２の高さとの間で変化することを特徴とする請求項２記載のマウスデバイス。
【請求項４】
前記収容位置においては前記可動部材が前記基面に接触せず、前記突出位置においては前記可動部材が前記基面に接触することにより、前記マウスデバイスと前記基面との間の摩擦の大きさが、前記情報処理装置からの指示に応じて変化することを特徴とする請求項１記載のマウスデバイス。
【請求項５】
前記可動部材は摩擦抵抗係数の異なる複数の部材を含み、前記複数の部材が前記アクチュエータによって選択的に前記収容位置と前記突出位置との間を移動されることを特徴とする請求項４記載のマウスデバイス。
【請求項６】
情報処理装置と前記情報処理装置の入力デバイスとして機能するマウスデバイスとを含む情報処理システムであって、
前記情報処理装置は、前記マウスデバイスから入力される、前記マウスデバイスの移動を示す移動信号に応じて、表示画面上のマウスカーソルの位置を移動するグラフィカルユーザインタフェースを備え、前記マウスカーソルと前記表示画面上のオブジェクトとの間の位置関係に基づいて前記マウスデバイスに触覚フィードバック指示を送信するように構成されており、
前記マウスデバイスは、
筐体と、
２次元の基面上での前記マウスデバイスの移動を検知し当該検知結果に基づいて前記移動信号を前記情報処理装置に送信する移動検知手段と、
前記情報処理装置から送信される触覚フィードバック指示に応じて、可動部材を、収容位置と、前記筐体の底壁から前記基面側に突出される突出位置との間で移動するアクチュエータとを具備することを特徴とする情報処理システム。
【請求項７】
前記可動部材が前記収容位置と前記突出位置との間を移動することにより、前記マウスデバイスの前記基面からの高さが前記情報処理装置からの触覚フィードバック指示に応じて変化することを特徴とする請求項６記載の情報処理システム。
【請求項８】
前記可動部材は前記収容位置および前記突出位置の２つの位置の一方に設定され、前記マウスデバイスの前記基面からの高さは、前記可動部材が前記収容位置に位置する場合に対応する第１の高さと、前記可動部材が前記突出位置に位置する場合に対応する第２の高さとの間で変化することを特徴とする請求項７記載の情報処理システム。
【請求項９】
前記収容位置においては前記可動部材が前記基面に接触せず、前記突出位置においては前記可動部材が前記基面に接触することにより、前記マウスデバイスと前記基面との間の摩擦の大きさが、前記情報処理装置からの触覚フィードバック指示に応じて変化することを特徴とする請求項６記載のマウスデバイス。
【請求項１０】
情報処理装置と、前記情報処理装置の入力デバイスとして機能するマウスデバイスとを含む情報処理システムであって、
前記情報処理装置は、前記マウスデバイスから入力される、前記マウスデバイスの移動を示す移動信号に応じて、表示画面上のマウスカーソルの位置を移動するグラフィカルユーザインタフェースを備え、前記マウスカーソルと前記表示画面上のオブジェクトとの間の位置関係に基づいて触覚フィードバック指示を出力するように構成されており、
前記マウスデバイスは、
筐体と、
マウスパッド上での前記マウスデバイスの移動を検知し当該検知結果に基づいて前記移動信号を前記情報処理装置に送信する移動検知手段とを具備し、
前記マウスデバイスおよび前記マウスパッドの少なくとも一方には、前記触覚フィードバック指示に応じて、前記マウスパッドと前記マウスデバイスとの間の吸引力または反発力を制御するための電磁力を発生する電磁石が設けられていることを特徴とする情報処理システム。
【請求項１１】
前記マウスパッドおよび前記マウスデバイスの筐体内にはそれぞれ第１の電磁石および第２の電磁石が設けられており、前記触覚フィードバック指示に応じて、前記第１の電磁石から発生される電磁力および前記第２の電磁石から発生される電磁力をそれぞれ制御する制御手段をさらに具備することを特徴とする請求項１０記載の情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報処理装置の入力デバイスとして機能するマウスデバイス、および情報処理装置とマウスデバイスとを含む情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、パーソナルコンピュータのような情報処理装置はグラフィカルユーザインタフェースを有している。この情報処理装置の表示画面上にはマウスカーソルが表示される。表示画面上におけるマウスカーソルの位置は、ユーザによるマウスデバイスの移動操作に応じて移動される。ユーザはマウスデバイスの移動操作によってマウスカーソルを表示画面上の所定のオブジェクト上に移動することによって、様々なアクションの実行を、情報処理装置によって実行されるソフトウェアに対して指示することができる。
【０００３】
最近では、触覚フィードバック機能を備えたマウスの開発も行われている。特許文献１には、パルス、振動のような慣性力をマウスのハウジングを介してユーザに伝える機構を備えたマウスが開示されている。このマウスのハウジング内にはアクチュエータが設けられている。このアクチュエータの可動部が、ハウジング内において、垂直方向に沿って移動することにより、パルス、振動のような慣性力をマウスのハウジングを介してユーザに伝えることができる。
【０００４】
また特許文献２には、マウスボタンを持ち上げることによって触覚情報をユーザにフィードバックするマウスが開示されている。このマウスにおいては、ポインタが表示画面上の特定位置に移動した時に、マウスボタンが持ち上げられる。
【特許文献１】実用新案登録第３０８４４３３号公報
【特許文献２】特開２００１−２０２１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のように、触覚フィードバックのためにパルス、振動のような慣性力を使用する構成は、マウスカーソルが特定の場所に移動したと云った瞬時的な事象の発生をユーザにフィードバックするには好適であるが、ある時間的な長さを持った事象（例えば、マウスカーソルがある特定の場所に存在し続けているといった状況、またはドラッグ操作が行われているといった状況）をユーザにフィードバックするには不適である。なぜなら、ある時間的な長さを持った事象をフィードバックするためには、その事象が発生している期間中、パルス、振動のような物理的な力を繰り返し何度も発生しなければならず、これによりユーザに不自然な感覚を与える可能性があるためである。
【０００６】
また、特許文献２の技術は、ユーザの指がマウスボタン上に常に接触していることを前提しており、ユーザの指がマウスボタンに触れていない場合には触覚情報をユーザにフィードバックすることはできない。
【０００７】
よって、ユーザの指がマウスボタンに触れていない場合であっても、ある時間的な長さを持った事象の発生を含むマウス操作の状況を自然な触覚によってユーザにフィードバックすることができる新たな触覚フィードバック機能の実現が必要である。
【０００８】
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、ユーザの指がマウスボタンに触れていない場合であっても、ある時間的な長さを持った事象の発生を含むマウス操作の状況を自然な触覚によってユーザにフィードバックすることができるマウスデバイスおよび情報処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、本発明は、情報処理装置の入力デバイスとして機能するマウスデバイスであって、筐体と、２次元の基面上での前記マウスデバイスの移動を検知し当該検知された移動を示す移動信号を前記情報処理装置に送信する移動検知手段と、前記移動信号に応じて前記情報処理装置の表示画面上を移動するマウスカーソルと前記表示画面上のオブジェクトとの間の位置関係に基づいて前記情報処理装置から送信される指示に応じて、可動部材を、収容位置と、前記筐体の底壁から前記基面側に突出される突出位置との間で移動するアクチュエータとを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、情報処理装置と前記情報処理装置の入力デバイスとして機能するマウスデバイスとを含む情報処理システムであって、前記情報処理装置は、前記マウスデバイスから入力される、前記マウスデバイスの移動を示す移動信号に応じて、表示画面上のマウスカーソルの位置を移動するグラフィカルユーザインタフェースを備え、前記マウスカーソルと前記表示画面上のオブジェクトとの間の位置関係に基づいて前記マウスデバイスに触覚フィードバック指示を送信するように構成されており、前記マウスデバイスは、筐体と、２次元の基面上での前記マウスデバイスの移動を検知し当該検知結果に基づいて前記移動信号を前記情報処理装置に送信する移動検知手段と、前記情報処理装置から送信される触覚フィードバック指示に応じて、可動部材を、収容位置と、前記筐体の底壁から前記基面側に突出される突出位置との間で移動するアクチュエータとを具備することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、情報処理装置と、前記情報処理装置の入力デバイスとして機能するマウスデバイスとを含む情報処理システムであって、前記情報処理装置は、前記マウスデバイスから入力される、前記マウスデバイスの移動を示す移動信号に応じて、表示画面上のマウスカーソルの位置を移動するグラフィカルユーザインタフェースを備え、前記マウスカーソルと前記表示画面上のオブジェクトとの間の位置関係に基づいて触覚フィードバック指示を出力するように構成されており、前記マウスデバイスは、筐体と、マウスパッド上での前記マウスデバイスの移動を検知し当該検知結果に基づいて前記移動信号を前記情報処理装置に送信する移動検知手段とを具備し、前記マウスデバイスおよび前記マウスパッドの少なくとも一方には、前記触覚フィードバック指示に応じて、前記マウスパッドと前記マウスデバイスとの間の吸引力または反発力を制御するための電磁力を発生する電磁石が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザの指がマウスボタンに触れていない場合であっても、ある時間的な長さを持った事象の発生を含むマウス操作の状況を自然な触覚によってユーザにフィードバックすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るマウスデバイスの外観を示す斜視図である。このマウスデバイス１０は、パーソナルコンピュータのような情報処理装置の入力デバイスとして機能する。このマウスデバイス１０は、表示画面上のカーソル（マウスカーソル）の位置の制御および表示画面上のボタンの押下操作等を行うためのポインティングデバイスである。
【００１５】
マウスデバイス１０は、机上やマウスパッドのような２次元の基面上でのマウスデバイス１０の移動を検知し、当該検知された移動を示す移動信号を情報処理装置に送信する。このマウスデバイス１０は、触覚フィードバック機能を有するパプティックマウスであり、ユーザによるマウスデバイス１０の操作の状況を触覚フィードバックによってユーザに伝えることができる。本実施形態では、ユーザに与えられるマウス操作感覚を変化させることによって、マウスカーソル位置が表示画面上の特定の位置に移動したことなどのマウス操作状況をユーザにフィードバックする。この触覚フィードバック機能を実現するために、このマウスデバイス１０は、その筐体３００内に内蔵された一つ以上のアクチュエータを備えている。
【００１６】
すなわち、マウスデバイス１０は、筐体３００、左マウスボタン３０１、右マウスボタン３０２、およびスクロールホイール３０３等を備えている。筐体３００はユーザの手で掴むことが可能な程度の大きさを有している。マウスデバイス１０を机上またはマウスパッドのような２次元の基面上をスムーズに移動できるようにするために、筐体３００の底面（底壁の裏面）はほぼ平坦な形状を有している。この筐体３００内には、触覚フィードバック機能を実現するためのアクチュエータが設けられている。図１においては、筐体内に３つのアクチュエータ１１，１２，１３が設けられている例が示されている。
【００１７】
これらアクチュエータ１１，１２，１３の各々は、例えば、筐体３００の底壁３０４の表面上に設けられている。アクチュエータ１１，１２，１３の各々は、マウスデバイス１０の支持脚（足）として機能し得る可動部材を有している。この可動部材は、基面（水平面）に直交する方向（垂直方向）に沿って移動自在に各アクチュエータ１１，１２，１３に取り付けられている。情報処理装置からの触覚フィードバック指示に応じて、アクチュエータ１１，１２，１３の各々は、支持脚を垂直方向に沿って移動することができる。支持脚は、例えば、円柱または角柱形状の棒、または突起部等によって実現されている。
【００１８】
アクチュエータ１１，１２，１３の各々は、可動部材（支持脚）を、収容位置と、筐体３００の底壁３０４から基面側に突出される突出位置との間で線形的に移動する。筐体３００の底面３０４には、アクチュエータ１１，１２，１３それぞれに対応する位置に支持脚を貫通するための貫通穴が設けられている。アクチュエータ１１，１２，１３の各々は、貫通穴を介して可動部材を収容位置と突出位置との間で移動する。収容位置は可動部材の初期位置（基準位置）である。収容位置としては、可動部材が基面に接触しない位置を使用し得る。
【００１９】
アクチュエータ１１，１２，１３の各々は、筐体３００の例えば底壁３０４に取り付けられた固定部と、この固定部に対して垂直方向に移動するように取り付けられた上述の可動部材とから構成し得る。この可動部材が上述の支持脚として機能する。
【００２０】
このように、支持脚としての可動部材を収容位置と突出位置との間を移動（伸縮）することにより、基面からのマウスデバイス１０の高さを変えたり、あるいは基面とマウスデバイス１０との間の摩擦の大きさ（滑りやすさ、引っかかり感覚）を変えることができる。
【００２１】
例えば、可動部材は収容位置と突出位置との２つの位置のいずれか一方に設定される。この場合、マウスデバイス１０の基面からの高さは収容位置に対応する第１の高さと突出位置に対応する第２の高さとの間で変化することができる。
【００２２】
マウスデバイス１０の基面からの高さは、収容位置に対応する第１の高さに比べ、突出位置に対応する第２の高さの方が高い。マウスデバイス１０の基面からの高さの変化を触覚フィードバックとして使用する場合には、収容位置においては、可動部材全体が筐体３００内に収容されてもよいし、また可動部材の一部（先端部）が筐体３００の底壁３０４から基面側に突出していてもよい。
【００２３】
また、基面とマウスデバイス１０との間の摩擦の大きさの変化を触覚フィードバックとして使用する場合には、収容位置においては可動部材が基面に接触せず、突出位置においては可動部材が基面に接触するように、可動部材の取り付け位置または可動部材の伸縮動作を制御すればよい。
【００２４】
また、摩擦抵抗係数の異なる複数の部材（可動部材）を選択的に収縮するようにしてもよい。これにより、基面とマウスデバイス１０との間の摩擦の大きさの変化の表現力をより高めることもできる。この場合には、例えば、アクチュエータ１１，１２，１３それぞれに対応する３つの可動部材の例えば先端部を、互いに摩擦抵抗係数の異なる部材によって構成すればよい。
【００２５】
ここで、本実施形態で使用し得る触覚フィードバックを実現するための構成例について説明する。
【００２６】
（１）アクチュエータで可動部材（足）の高さを切り替えることにより、マウスデバイス１０の机面からの高さを切り替える。この方式は光学式マウス等に好適である。
【００２７】
（２）アクチュエータで可動部材（足）を出し入れし、マウス１０と机面との間の摩擦（滑りやすさ、引っ掛かり感覚）を切り替える。このように足の摩擦を利用する方式は、光学式マウスでも、機械式マウスでも、適用可能である。この場合、アクチュエータによって摩擦抵抗係数の異なる複数の可動部材（足）を選択的に出し入れしてもよい。
【００２８】
（３）アクチュエータの制御は電気的に行う方式（電磁石、圧電素子、などを利用する）の他、アクチュエータの制御を空気圧で行う方式を使用しても良い。
【００２９】
（４）専用マウスパッドとマウスデバイス１０とを組み合わせて使用し、マウスパッド側およびマウスデバイス１０側の少なくとも一方に電磁石を設け、専用マウスパッドとマウスデバイス１０との間の引力または反発力を制御する。例えば、マウスパッド側およびマウス１０側それぞれに設けられた電磁石それぞれの電磁力の発生を制御して、専用マウスパッドとマウスデバイス１０との間の引力または反発力を調整することにより、マウスデバイス１０の基面からの高さを切り替えることもできる。また、例えば、マウスパッド側およびマウスデバイス１０側それぞれに設けられた電磁石それぞれの電磁力の発生を制御することにより、マウスデバイス１０と机面との間の摩擦（滑りやすさ、引っ掛かり感覚）を切り替えることもできる。また、例えば、マウスパッド側およびマウスデバイス１０側それぞれに設けられた電磁石それぞれの電磁力の発生を制御することにより、マウスデバイス１０の重量が変化（軽くなる、または重くなる）したようにユーザに感じさせることもできる。
【００３０】
また、情報処理装置からマウスデバイス１０に触覚フィードバック指示を送信するためのインタフェースとしては、次のようなインタフェースを利用することが出来る。
【００３１】
（１）パーソナルコンピュータとマウスとを接続する標準的なインタフェース（USB、無線通信、赤外線通信など）を触覚フィードバック指示の送信にも利用する。
【００３２】
（２）パーソナルコンピュータからマウスデバイス１０への触覚フィードバック指示の送信専用に、USBなどの標準的なインタフェースを、もう１チャンネル別に使用する。
【００３３】
（３）パーソナルコンピュータの本体に、触覚フィードバック指示専用のインタフェースを追加する。
【００３４】
（４）空気圧を利用してマウスデバイス１０内のアクチュエータを駆動する。この場合、パーソナルコンピュータの本体にポンプを内蔵してもよい。パーソナルコンピュータとマウスデバイス１０との間は、空気圧を導くチューブで接続される。また、外付けポンプを使用しても良い。この場合、パーソナルコンピュータから外付けポンプへの指示には標準インタフェース（USBなど）、あるいは専用インタフェースを使用することが出来る。外付けポンプとマウスデバイス１０との間は、空気圧を導くチューブで接続される。
【００３５】
（５）専用マウスパッドとマウスデバイス１０とを組み合わせて使う場合においては、パーソナルコンピュータから専用マウスパッドへの指示を、標準インタフェース（USBなど）、あるいは専用インタフェースで行うことができる。また、外付けのコントローラを設け、この外付けのコントローラが、パーソナルコンピュータからの指示に応じて、専用マウスパッドとマウスデバイス１０の双方を制御するようにしてもよい。
【００３６】
次に、情報処理装置側の構成について説明する。
【００３７】
情報処理装置は、マウスデバイス１０から入力される、マウスデバイス１０の移動を示す移動信号に応じて、表示画面上のマウスカーソルの位置を移動するグラフィカルユーザインタフェースを備えている。さらに、情報処理装置は、マウスカーソルと表示画面上のオブジェクトとの間の位置関係に基づいてマウスデバイス１０に触覚フィードバック指示を送信する機能を有している。例えば、マウスカーソルが表示画面上の特定の場所に移動した時、情報処理装置によって実行されるソフトウェアは、基面に対するマウスデバイス１０の高さ、またはマウスデバイス１０と基面との間の摩擦の大きさ、等を変化させるための触覚フィードバック指示をマウスデバイス１０に送信する。
【００３８】
上述の「特定の場所」としては、マウスカーソル自体の形状がソフトウェアによって変化される表示画面上の場所を使用し得る。具体的には、ウィンドウ境界、テキスト入力可能場所などが「特定の場所」となる。表示画面上におけるマウスカーソルの形状の変化、すなわち、視覚的なフィードバックに同期して、触覚フィードバック指示が情報処理装置のソフトウェアによってマウスデバイス１０に送信される。なお、マウスカーソル自体の形状が変化しない場合であっても、例えば、選択可能なアイコン、押下可能なボタンのようなオブジェクトにマウスカーソルが移動した時には、通常、オブジェクト側の表示が変化される（オブジェクトの色が変わる、オブジェクトの形状が変わる、新たなボタンが現れる、説明が現れる、など）。このようなオブジェクト側の表示の変化、すなわち、視覚的なフィードバックに同期して、情報処理装置のソフトウェアは、触覚フィードバック指示をマウスデバイス１０に送信することができる。また、マウスデバイス１０によるドラッグ操作に連動して、触覚フィードバック指示を情報処理装置のソフトウェアからマウスデバイス１０に送信してもよい。
【００３９】
例えば、ユーザによるマウスデバイス１０の移動操作によって表示画面上のマウスカーソルが表示画面上のオブジェクト（ウィンドウ境界、テキスト入力可能領域、アイコン、ボタン、等）上に移動した時、またはドラッグ操作（あるアイコンを移動して別のアイコン上に移動することによって、コピー＆ペーストまたはカット＆ペーストを行うマウス操作）が開始された時、ソフトウェアは、マウスデバイス１０の足を高くする指示または摩擦力アップの指示を含む触覚フィードバック指示を、マウスデバイス１０に送信する。この触覚フィードバック指示に応じて、アクチュエータ１１，１２，１３の各々は、可動部材（足）を収容位置から突出位置に移動する。この結果、例えば、マウスデバイス１０の基面からの高さを高くする、あるいはマウスデバイス１０と基面との間の摩擦を大きくすることができる。マウスカーソルがオブジェクト上に存在している期間中、またはドラッグ操作が行われている期間中は、マウスデバイス１０の基面からの高さが高い状態に、またはマウスデバイス１０と基面との間の摩擦が大きい状態に、維持され続ける。これにより、ユーザは、マウスデバイス１０の高さ又はマウスデバイス１０の重さ（滑りにくさ）により、マウスカーソルがオブジェクト上に存在し続けていること、またはドラッグ操作の実行中であること等、を感じることが出来る。
【００４０】
ユーザによるマウスデバイス１０の移動操作によって、表示画面上のマウスカーソルが表示画面上のオブジェクトから離れた時またはドラッグ操作が終了された時、ソフトウェアは、マウスデバイス１０の足を低くする指示または摩擦力ダウンの指示を含む触覚フィードバック指示を、マウスデバイス１０に送信する。この触覚フィードバック指示に応じて、アクチュエータ１１，１２，１３の各々は、可動部材（足）を突出位置から収容位置に移動する。
【００４１】
次に、図２を参照して、マウスデバイス１０の構成例を説明する。
【００４２】
マウスデバイス１０は、上述のアクチュエータ１１，１２に加え、ＵＳＢインタフェース２１、光学センサ２２、およびアクチュエータコントローラ２３等を備えている。これらＵＳＢインタフェース２１、光学センサ２２、およびアクチュエータコントローラ２３は、図１で説明した筐体３００内に設けられている。図２には、図１で説明したアクチュエータ１３およびこのアクチュエータ１３に対応する可動部材は図示されていないが、実際には、全てのアクチュエータおよび可動部材がマウスデバイス１０に設けられている。
【００４３】
ＵＳＢインタフェース２１は、ホストデバイスであるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１との通信を実行するためのホストインタフェースである。光学センサ２２は、ＬＥＤのような発光素子と、受光素子とを含むセンサである。この光学センサ２２は、水平面内つまり２次元の基面２上でのマウスデバイス１０の移動（移動量）を検知し、当該検知された移動（移動量）を示す移動信号をＵＳＢインタフェース２１を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１に送信する。具体的には、光学センサ２２は、水平方向（Ｘ）および垂直方向（Ｙ）それぞれに対するマウスデバイス１０の移動量を示す２次元の移動量情報を出力する。
【００４４】
アクチュエータコントローラ２３は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１からの触覚フィードバック指示をＵＳＢインタフェース２１を介して受信し、その受信した触覚フィードバック指示に従って、アクチュエータ１１，１２，および図示しないアクチュエータ１３をそれぞれ制御する。
【００４５】
アクチュエータ１１は、マウスデバイス１０の筐体の底面に配置された可動部材（足）１１１を基面２と直交する方向（垂直方向）に沿って線形移動することにより、可動部材１１１を、収容位置または突出位置に設定する。同様に、アクチュエータ１２は、マウスデバイス１０の筐体の底面に配置された可動部材（足）１１２を基面２と直交する方向（垂直方向）に沿って線形移動することにより、可動部材（足）１１１を、収容位置または突出位置に設定する。
【００４６】
次に、図３を参照して、アクチュエータによって可動部材（足）を伸縮させることによりマウスデバイス１０の机面からの高さを変えて、マウスデバイス１０を保持しているユーザ（操作者）へ、その感覚を伝える動作について説明する。
【００４７】
図３の上側は、各可動部材１１１，１１２が収容位置に位置する場合に対応するマウスデバイス１０の基面２からの高さを示している。アクチュエータ１３およびこのアクチュエータ１３に対応する可動部材は図示されていないが、実際には、全ての可動部材が収容位置に位置される。図３では、可動部材が基面２上に接触している場合が示されているが、可動部材は必ずしも基面２に接触している必要はない。
【００４８】
図３の下側は、各可動部材が突出位置に位置する場合に対応するマウスデバイス１０の基面２からの高さを示している。各可動部材がマウスデバイス１０の筐体の底面から突出することにより、マウスデバイス１０の基面２に対する高さは、各可動部材が収容位置にある場合よりも高くなる。高さの変化は、例えば、１ミリメートルまたは数ミリメートル程度でよい。
【００４９】
普通のマウスはマウスの水平面内の移動量を検出し、移動量を示す移動信号をUSBインタフェース経由でコンピュータに送る。本実施形態においては、マウスデバイス１０は、移動信号をコンピュータ１に送る機能に加えて、コンピュータ１からUSBインタフェース経由で届いた指示（高さの指示）に応じて、各アクチュエータの可動部材を伸縮させて、マウスデバイスの高さ方向の移動を行う。
【００５０】
マウスデバイス１０の高さの制御は、例えば、オン（突出位置）とオフ（収容位置）の二値でよい。また、例えば、マウスカーソルが表示画面上の特別な場所に移動したとき、オンとオフを高速に繰り返すように各アクチュエータを制御しても良い。
【００５１】
次に、図４を参照して、マウスカーソルの表示画面内の位置とマウスデバイス１０の高さの変化との関係を説明する。
【００５２】
基面（水平面）上のマウスデバイス１０の移動に伴い、マウスカーソルの表示画面上の位置が変化する。ソフトウェアは、マウスカーソルの表示画面上の位置に応じて、マウスカーソルの形状を変更する。マウスカーソルの形状を変更するのに同期して、ソフトウェアは、マウスデバイス１０に対して、その高さを変えるように、指示を送る。また、マウスカーソルの形状を変えない場合でも、マウスカーソルが特別な場所に移動したこと（マウスカーソルが何かを選択可能な位置に移動したなど）をトリガに、ソフトウェアは、マウスデバイス１０に対して、その高さを変えるように、指示を送る。
【００５３】
例えば、ユーザによるマウスデバイス１０の移動操作によって図４のＡ−Ａ’線で示すようにマウスカーソルがウィンドウ境界を跨って移動する場合を想定する。この場合、マウスカーソルがウィンドウ境界上に移動すると、マウスカーソルの形状は変更される。この時、マウスデバイス１０の基面からの高さがアップする。これにより、あたかもマウスカーソルがある高さを持ったウィンドウ境界を乗り越えるかのような自然な触覚フィードバックをユーザに対して与えることが出来る。同様に、ユーザによるマウスデバイス１０の移動操作によって図４のＢ−Ｂ’線で示すようにマウスカーソルが複数のボタン上を移動する場合においても、マウスカーソルがボタン上に移動する度にマウスデバイス１０の基面からの高さがアップし、マウスカーソルがボタンから離される度にマウスデバイス１０の基面からの高さがダウンする。これにより、ユーザは選択可能な場所（ボタン）の高さを感じることが出来る。
【００５４】
次に、図５のフローチャートを参照して、ソフトウェアによって実行される触覚フィードバック指示発行処理について説明する。
【００５５】
ソフトウェアは、マウスカーソルが表示画面上の特定の場所に移動したことを検出した時（ステップＳ１１のＹＥＳ）、足を伸ばす（マウスデバイスの基面からの高さを上げる）ことを指示する触覚フィードバック指示をマウスデバイス１０に送信する（ステップＳ１２）。この触覚フィードバック指示に応答して、マウスデバイス１０は、各アクチュエータを制御することによって、可動部材を突出位置に移動する。これにより、マウスデバイス１０の基面からの高さがアップされる。そして、マウスカーソルが表示画面上の特定の場所から離れたことを検出すると（ステップＳ１３のＹＥＳ）、ソフトウェアは、足を縮める（マウスデバイスの基面からの高さを下げる）ことを指示する触覚フィードバック指示をマウスデバイス１０に送信する（ステップＳ１４）。この触覚フィードバック指示に応答して、マウスデバイス１０は、各アクチュエータを制御することによって、可動部材を収容位置に移動する。これにより、マウスデバイス１０の基面からの高さがダウンされる。
【００５６】
次に、図６を参照して、３つのアクチュエータ１１，１２，１３それぞれに対応する可動部材１１１，１１２，１１３の配置位置の例について説明する。
【００５７】
図６はマウスデバイス１０の底面図である。マウスデバイス１０の底面の前方側の中央部には貫通孔１１１ａが設けられている。アクチュエータ１１の可動部材１１１は貫通孔１１１ａを介して外部に突出するように配置されている。マウスデバイス１０の底面の後方側の左端部および右端部にもそれぞれ貫通孔１１２ａ，１１３ａが設けられている。アクチュエータ１２の可動部材１１２は貫通孔１１２ａを介して外部に突出するように配置されており、またアクチュエータ１３の可動部材１１３は貫通孔１１３ａを介して外部に突出するように配置されている。符号２０１〜２０３は、マウスデバイス１０が基面上で滑りやすくするために底面に配置された滑り部である。
【００５８】
なお、マウスデバイス１０の底面の前方側または後方側の一方にのみ可動部材（足）を配置する構成であってもよい。この場合、この可動部材が突出位置に移動した時には、マウスデバイス１０の前方部又は後方部の一方についてのみ、その基面からの高さがアップされる。
【００５９】
次に、図７を参照して、アクチュエータによって可動部材（足）を伸縮させることによりマウスデバイス１０と基面との間の摩擦の大きさを変えて、マウスデバイス１０を保持するユーザへ、その感覚を伝える動作について説明する。
【００６０】
例えば、コピー＆ペースト等のためのドラッグ操作を行う場合を想定する。この場合、アイコンを移動するためドラッグ操作（コピー）が開始されると、各可動部材が筐体３００の底面から突出することにより、マウスデバイス１０と基面との間の抵抗（摩擦）が大きくなる。これにより、ユーザはマウスデバイス１０の重さを感じることができる。また、ドラッグ操作が終了すると（ペースト）、各可動部材が収容位置に移動する。これにより、マウスデバイス１０と基面との間の抵抗（摩擦）が減り、ユーザはマウスデバイス１０を軽く感じることができる。
【００６１】
また、ドラッグ操作に限らず、マウスカーソルが表示画面上のオブジェクト上に移動したことに応答して各可動部材を突出位置に移動して、マウスデバイス１０と基面との間の抵抗（摩擦）を大きくし、マウスカーソルがオブジェクトから離れたことに応答して各可動部材を収容位置に移動して、マウスデバイス１０と基面との間の抵抗（摩擦）を小さくするようにしてもよい。
【００６２】
次に、図８を参照して、マウスデバイス１０およびマウスパッドの少なくとも一方に、触覚フィードバック指示に応じて、マウスパッドとマウスデバイス１０との間の吸引力または反発力を制御するための電磁力を発生する電磁石を設ける例を説明する。
【００６３】
図８のシステム構成は、外付けのコントローラ２００によってこれらマウスパッド１００とマウスデバイス１０との双方を制御する場合を想定している。
【００６４】
マウスパッド１００内には電磁力を発生するための電磁石１０１が設けられている。同様に、マウスデバイス１０の筐体内にも電磁力を発生するための電磁石２０１，２０２が設けられている。コントローラ２００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１から送信される触覚フィードバック指示（マウスを軽くする指示、マウスを重くする指示）に応じて、マウスパッド１００内の電磁石１０１およびマウスデバイス１０内の電磁石２０１，２０２をオン／オフ制御する。これにより、マウスデバイス１０とマウスパッド１００との間の吸引力および反発力（反発力）を利用して、ユーザに力覚（マウスデバイス１０の重量が変化する感覚）を伝えることができる。例えば、マウスカーソルが表示画面上のオブジェクト上に移動した時には、コントローラ２００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１から送信される触覚フィードバック指示（マウスを重くする指示）に応じて、マウスデバイス１０とマウスパッド１００との間で吸引力が発生するようにマウスパッド１００内の電磁石１０１およびマウスデバイス１０内の電磁石２０１，２０２をそれぞれ制御する。同様に、マウスカーソルが表示画面上のオブジェクトから離れた時には、コントローラ２００は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１から送信される触覚フィードバック指示（マウスを軽くする指示）に応じて、マウスデバイス１０とマウスパッド１００との間で反発力が発生するようにマウスパッド１００内の電磁石１０１およびマウスデバイス１０内の電磁石２０１，２０２をそれぞれ制御する。
【００６５】
なお、吸引力だけを利用する構成であっても良い。この場合には、マウスデバイス１０またはマウスパッド１００の一方にのみ電磁石を設ければよく、他方には例えば鉄のような磁性体のみを設ければよい。なお、コントローラ２００はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１内に内蔵してもよい。
【００６６】
以上のように、本実施形態においては、マウスデバイスの足の高さまたは摩擦の大きさを変化させる構成、または電磁力を利用する構成により、ユーザの指がマウスボタンに触れていない場合であっても、ある時間的な長さを持った事象の発生を含むマウス操作の状況を自然な触覚によってユーザにフィードバックすることができる。
【００６７】
なお本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係るマウスデバイスの外観を示す斜視図。
【図２】同実施形態のマウスデバイスの構成例を示すブロック図。
【図３】同実施形態のマウスデバイスの基面からの高さの変化を利用した触覚フィードバックを説明するためのブロック図。
【図４】同実施形態のマウスデバイスの移動操作に伴って移動するマウスカーソルの位置とマウスデバイスの基面からの高さとの関係を説明するための図。
【図５】同実施形態のマウスデバイスが適用される情報処理装置によって実行される触覚フィードバック指示発行処理の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態のマウスデバイスの底面図。
【図７】同実施形態のマウスデバイスの足の抵抗を利用した触覚フィードバックを説明するためのブロック図。
【図８】同実施形態のマウスデバイスとマウスパッドとの組み合わせを利用した触覚フィードバックを説明するためのブロック図。
【符号の説明】
【００６９】
１０…マウスデバイス、１１，１２，１３…アクチュエータ、２１…ＵＳＢインタフェース、２２…光学センサ、２３…アクチュエータコントローラ、１００…マウスパッド、１１１，１１２，１１３…可動部材（足）、３００…筐体。
【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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