(57)【要約】ボール内に情報を格納可能なトラックボール装置を提供することを課題とする。トラックボール装置１において、ボール部１２には、各種情報を格納可能な少なくとも１個の非接触ＩＣチップ１７が埋め込まれている。また、トラックボール装置１の筐体１９には、少なくとも１個のリーダ２１が配置される。リーダ２１は、非接触ＩＣチップ１７と通信を行って、それに格納された情報を読み出す。【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックボール装置であって、
ボールと、
前記ボールに内蔵された少なくとも１個の非接触ＩＣチップと、
前記非接触ＩＣチップに格納された情報を読み取るリーダとを備える、トラックボール装置。
【請求項２】
前記非接触ＩＣチップは、自身の位置を特定可能な情報を格納する、請求項１に記載のトラックボール装置。
【請求項３】
前記非接触ＩＣチップは、前記ボールの特徴を示す情報を格納する、請求項１に記載のトラックボール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、トラックボール装置に関し、より特定的には、ユーザがボールを回転させて電子機器の操作するためのトラックボール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来のトラックボール装置の一例は、ボールと、ボールを囲う樹脂製のケースと、ケースの底面を塞ぐ底板と、ケースの上面を塞ぐ蓋板とを、大略的に備える。また、蓋板中央に形成される丸孔から、ボールの上端部は露出する。さらに、ボールの中心を通りかつ底板に平行な面より若干下方の位置で、ボールは、ケース内に９０°間隔で設けられた４つの支持部により支持される。これによって、ユーザがボールを全方向回転させることが可能となる。【０００３】  さらに、ボールは、未着磁で軟質の磁性材料からなる第１−第３の棒体が互いに直交するように結合された可動磁性部材を内蔵している。ここで、各棒体の両端は、ボールの表面近傍まで達する。さらに、各棒体の両端面はそれぞれ、硬度が高くかつ低摩擦な絶縁被膜で覆われる。【０００４】  また、ケースにおいて、ボールの中心を通りかつ互いに直交する２軸の線上にはそれぞれ、ボール表面から所定距離離れた状態で、２個１組の固定磁性部材が固定されている。これら固定磁性部材はいずれも、ボールの中心と同じ極性（例えば、Ｎ極）を有しており、さらに互いに概ね等しい磁気量を有する。さらに、固定磁性部材はそれぞれ、ボールに内蔵された可動磁性部材の各棒体の両端と磁気結合する。【０００５】  上記構成のトラックボール装置において、操作対象の電子機器のディスプレイ画面上においてカーソルを所定方向へ移動させる場合、ユーザは、ボールの上端部に手や指で触れて、ボールを必要な方向へ回転させる。ボールには、操作方向への回転力が加えられ、これに応じて、ボールは、ケース内の各支持部で構成される面上で滑りながら、第１組の固定磁性部材を結ぶ前後方向の軸線を回転軸として、第２組の固定磁性部材からの吸引力に逆らって回転する。そして、ボールの回転角度が概ね４５°の位置を過ぎると、今度は、ある棒体の両端面が第２組の固定磁性部材にそれぞれ吸引される力の方が強く働き、ボールは所定方向に沿って約９０°の位置まで自然に回転し、その後、静止する。【０００６】  このようなボールの回転中、ユーザの手や指には、可動磁性部材に対する第２組の固定磁性部材の吸引力すなわち磁気結合力によって、約９０°回転毎に回転が重くなったり軽くなったりし、これによってクリック節度感を感じることができる（例えば、特許文献１（特開２００２−１４０１６０号公報）を参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  しかしながら、従来のトラックボール装置では、ボール内に情報を格納できないという問題点がある。【０００８】  それ故に、本発明の目的は、ボール内に情報を格納可能なトラックボール装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  上記目的を達成するために、本発明の一局面は、トラックボール装置であって、ボールと、ボールに内蔵された少なくとも１個の非接触ＩＣチップと、非接触ＩＣチップに格納された情報を読み取るリーダとを備える。
【発明の効果】
【００１０】  上記局面によれば、ボールに非接触ＩＣチップが内蔵され、さらにトラックボール装置はリーダを備える。これによって、ボールから情報を取得可能なトラックボールを提供することができる。【００１１】  前記非接触ＩＣチップは例示的には、自身の位置を特定可能な情報を格納したり、前記ボールの特徴を示す情報を格納したりする。【００１２】  本発明の上記及びその他の目的、特徴、局面及び利点は、以下に述べる本発明の詳細な説明を添付の図面とともに理解したとき、より明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るトラックボール装置１及びその周辺の模式図である。
【図２】図２は、図１に示すトラックボール装置１を鉛直真上方向から見たときの模式図である。
【図３】図３は、図２に示す横中心面Ａ−Ａ’でトラックボール装置１を切断した時の断面図である。
【図４】図４は、図３に示す基準面Ｃ−Ｃ’でトラックボール装置１を切断した時の断面図である。
【図５】図５は、図３に示すリーダ２１とＩＣチップ１７とのデータ通信を説明するための模式図である。
【図６】図６は、空調システムが操作対象となる場合のＧＵＩ画像を示す模式図である。
【図７】図７は、図３に示す表層１８に施されるマーキング２３を示す模式図である。
【図８】図８は、図３に示すＩＣチップ１７の他の配置例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１４】１  トラックボール装置
１２  ボール部
１７  非接触ＩＣチップ
１９  筐体
２１  リーダ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  図１は、本発明の一実施形態に係るトラックボール装置１及びその周辺の模式図である。また、図２は、図１に示すトラックボール装置１を鉛直真上方向から見たときの模式図である。まず、図１において、トラックボール装置１は典型的には、車両の運転席と、その隣の助手席との間近傍に、運転手又は同乗者（以下、両者を包括して「ユーザ」と称す）がそれぞれの手で操作可能に設置される。なお、図１及び図２には、以下の説明における便宜のため、３次元直交座標系が描かれている。３次元直交座標系において、Ｘ軸は典型的には車両の進行方向を示す。Ｚ軸は鉛直方向を示す。Ｙ軸は、Ｘ軸及びＺ軸の双方に直交する。【００１６】  以上のトラックボール装置１は、例えば、ナビゲーションシステム、オーディオシステム、空調システム又はテレビジョン受像機のような車載機器のそれぞれに、対象となる車載機器を制御するための機器制御信号Ｓａ（図２参照）を、車載機器に送出する。また、トラックボール装置１は好ましくは、対象となる車載機器の操作をアシストするためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画像データＤａを、ディスプレイ２に送出する。ここで、ＧＵＩ画像データＤａは、ボタン、アイコン及び／又はメニュー代表されるグラフィックス部品を使って構成されるＧＵＩ画像を表す。また、ＧＵＩ画像は、ユーザが車載機器を操作する際に用いられる。【００１７】  図１には、車両のダッシュボードにおいてユーザから視認し易い位置に、ディスプレイ２が設置される。ディスプレイ２は主として、トラックボール装置１から送信されてきたＧＵＩ画像データＤａ（図２参照）に従って、それが表すＧＵＩ画像を表示する。【００１８】  また、図２には、操作対象となる少なくとも１つの車載機器が示されている。車載機器は、トラックボール装置１からの機器制御信号Ｓａに従って動作する。また、車載機器は好ましくは、トラックボール装置１から送出される画像要求信号Ｓｃに応答して、上述のようなＧＵＩ画像データＤａを送り返す。【００１９】  次に、図２を参照して、図１に示すトラックボール装置１の上面に配置される構成について説明する。図２において、トラックボール装置１の上面には、複数のボタン１１（図示は５個のボタン１１ａ−１１ｅ）と、ボール部１２と、レスト部１３と、上蓋１４とが配置される。なお、ボタン１１の個数は、５個に限られる訳ではなく、トラックボール装置１の設計仕様に応じて、特に、操作対象となる車載機器の数に応じて定められる。【００２０】  各ボタン１１には、互いに異なる車載機器が１つずつ割り当てられる。例えば、ボタン１１ａにはナビゲーション装置が割り当てられたり、ボタン１１ｂには空調システムが割り当てられたりする。ユーザは、ある車載機器を操作したい時、それに割り当てられているボタン１１を押下する。各ボタン１１は、ユーザの押下に応答して、ユーザが操作したい車載機器を示す機器特定信号Ｓｂを、トラックボール装置１が備えるコントローラ２２（図５参照）に出力する。【００２１】  ボール部１２は、略球形に形成され、ユーザの操作に従って、自身の中心を基準にして全方向に回転可能に設置される。【００２２】  レスト部１３は���ユーザの手首及び／又は掌を置く場所であって、人間工学に基づいて、ユーザがボール部１２を操作し易い表面形状を有する。【００２３】  上蓋１４は、トラックボール装置１の上部を覆う板状の部材である。この上蓋１４の上面の適切な位置には、上述のレスト部１３が形成される。また、上蓋１４の概ね中央部分には、上面から底面へと貫通する孔（以下、貫通孔と称する）が形成される。この貫通孔の径は、ボール部１２の径より所定量だけ小さい。【００２４】  図３は、図２に示す横中心面Ａ−Ａ’でトラックボール装置１を切断した時の面を矢印Ｂの方向から見たときの断面図である。ここで、横中心面Ａ−Ａ’は、ＹＺ平面に平行であって、ボール部１２の中心を含む面である。また、図４は、図３に示す基準面Ｃ−Ｃ’でトラックボール装置１を切断した時の面を矢印Ｄの方向から見たときの断面図である。基準面Ｃ−Ｃ’は、ＸＹ平面に平行であって、ボール部１２の中心を含む面である。また、さらに、基準面Ｃ−Ｃ’は、図３に示す上蓋１４の底面から所定量離れている。【００２５】  図３及び図４において、ボール部１２は、可動磁性部材１５と、樹脂部１６と、複数の非接触型ＩＣチップ１７と、表層１８とを含んでいる。【００２６】  可動磁性部材１５は、実質的に同じ長さの３本の棒体から構成される。各棒体は、着磁されていない軟質の磁性材料からなる。これら３本の棒体は、それぞれの軸が互いに直交するように配置及び結合される。【００２７】  樹脂部１６は樹脂からなり、可動磁性部材１５を内蔵する。具体的には、樹脂部１６の外形は実質的に球形であり、各棒体の軸の交点が樹脂部１６の中心に一致する。また、樹脂部１６の直径は、各棒体の長さと実質的に同じ値であるか、それ以上である。ここで、図３及び図４には、樹脂部１６の直径が各棒体の長さと実質的に同じ場合について描かれている。この場合、各棒体の端面は樹脂部１６から露出する。【００２８】  非接触型ＩＣチップ（以下、単にＩＣチップと称する）１７は、可動磁性部材１５を構成する各棒体の端面上に配置されており、各種情報を格納する。本実施形態では例示的に、各棒体の端面上にＩＣチップ１７が１つずつ配置される。従って、図３及び図４に示す通り、６個のＩＣチップ１７ａ−１７ｆが必要となる。また、本実施形態では例示的に、各ＩＣチップ１７は、自身のボール部１２における絶対的な位置情報、つまり経度情報及び緯度情報の組み合わせを格納する。【００２９】  また、表層１８は、好ましい構成としてボール部１２の表面を覆っており、硬度が相対的に高く、摩擦係数が相対的に小さくかつ絶縁性を有する材料からなる。また、表層１８は、全ＩＣチップ１７を覆うことが可能な均一な厚さを有しており、これによって、各ＩＣチップ１７は、３本の棒体の各端面上に固定される。【００３０】  また、トラックボール装置１は、上述の構成以外に、筐体１９と、複数の固定磁性部材２０と、複数のリーダ２１とを備える。【００３１】  筐体１９は、本実施形態では例示的に直方体の外形を有する。また、筐体１９には、ボール部１２を収容可能な概ね半球の穴αが形成される。穴αの直径及び深さは、ボール部１２の直径よりも大きい。また、好ましくは、穴αの表面には、���ール部１２を回転可能に支持する少なくとも３個の突起、ベアリング又はローラのような支持部材が取り付けられる。上述の上蓋１４は、ボール部１２が穴αに収容された状態で、筐体１９の上面に取り付けられる。その結果、ボール部１２の上部は、上蓋１４に形成された穴から露出する。【００３２】  固定磁性部材２０は、例えば互いに概ね等しい磁気量でそれぞれ着磁されており、筐体１９にそれぞれ固定される。本実施形態では例示的に、５個の固定磁性部材１６ａ−１６ｆがトラックボール装置１に備わる。具体的には、固定磁性部材２０ａ，２０ｂ，２０ｄ及び２０ｅはそれぞれ、穴αの開口部近傍に固定される。さらに具体的には、固定磁性部材２０ａ及び２０ｂはそれぞれ、Ｙ軸に平行な開口部の直径の延長線上近傍に、互いに対向するように固定される。また、固定磁性部材２０ｄ及び２０ｅはそれぞれ、Ｘ軸に平行な開口部の直径の延長線上近傍に、互いに対向するように固定される。また、固定磁性部材２０ｃは、穴αの下端近傍に固定される。また、各固定磁性部材２０ａ−２０ｅは好ましくは、それぞれの端面が穴αから露出する位置であって、さらにボール部１２が穴αに収容された場合に、それぞれの端面がボール部１２の表面から等距離になる位置に固定される。【００３３】  リーダ２１は、固定磁性部材２０の各端面近傍に、１つずつ配置される。従って、図３及び図４に示す通り、５個のリーダ２１ａ−２１ｅが必要となる。以上のリーダ２１は、自身に対向する位置に来たＩＣチップ１７と非接触で通信を行う。【００３４】  ここで、図５は、図３に示す点線Ｅで囲まれる部分の拡大図であって、リーダ２１とＩＣチップ１７とのデータ通信を説明するための模式図である。図５において、ＩＣチップ１７は、図示しないアンテナコイル及び通信制御部を含んでいる。リーダ２１及びＩＣチップ１７は、双方のアンテナコイル間の電磁結合により、相互にデータを非接触で送受する。例えば、リーダ２１の通信制御部は、トラックボール装置１が備えるコントローラ２２から命令又はデータを受信すると、自身の入出力回路又は変調回路に代表される電子回路により、受信命令又は受信データを所定周波数の搬送波信号で変調して、自身のアンテナコイルに供給する。それに応じて、ＩＣチップ１７において、アンテナコイルには電流が誘起され、さらにはＩＣチップ１７に駆動電力が供給される。その後、ＩＣチップ１７において、アンテナコイルに接続された送受信回路又は復調回路に代表される電子回路で、リーダ２１側からの命令又はデータが再生される。【００３５】  以上、リーダ２１からＩＣチップ１７への通信について説明したが、ＩＣチップ１７からリーダ２１への通信も同じ要領で行われる。ただし、この場合には、リーダ２１はＩＣチップ１７へと駆動電力を供給するか、ＩＣチップ１７自身が過去にリーダ２１から供給された駆動電力を蓄電しておく必要がある。【００３６】  また、図５において、リーダ２１の通信可能な範囲（以下、通信範囲と称する）βは、単一のＩＣチップ１７との通信を実現できるように極めて狭い。例えば、ボール部１２の直径が５０ｍｍの場合には、通信範囲βが半径５ｍｍ程度の半球状になるような指向性のアンテナコイルがリー���２１には実装される。【００３７】  次に、図１−図５を参照して、以上の構成を有するトラックボール装置１のユーザによる操作について説明する。ユーザがボール部１２を操作しない状態（以下、初期状態と称する）では、可動磁性部材１５において、互いに対向する２組の端面のそれぞれは、固定磁性部材２０ａ，２０ｂ，２０ｄ及び２０ｅのいずれかと磁気結合して引きつけられる。また、可動磁性部材１５において、残りの２端面のいずれかは、固定磁性部材２０ｃと磁気結合して引きつけられる。つまり、初期状態では、各可動磁性部材１５の各端面が、いずれかの固定磁性部材２０の端面と対峙した状態で、ボール部１２は静止する。【００３８】  ユーザは、必要に応じて、ボール部１２の上部に力を加えて、ボール部１２を自分の好きな方向に回転させる。その一例として、以下では、Ｘ軸の方向に、ユーザが力を加えた場合について説明する。この場合、ボール部１２は、Ｘ軸方向への回転力が加えられることにより穴α内で、可動磁性部材１５においてＹ軸に平行な棒体の軸を中心として穴α内で回転する。具体的には、図３及び図４の状態が初期状態であり、このような初期状態で、Ｘ軸の正方向への力がボール部１２に加わると仮定する。この仮定下では、固定磁性部材２１ｃ−２１ｅに対向する、可動磁性部材１５を構成する棒体の各端面がそれぞれの吸引力に逆らった状態で、ボール部１２は回転を開始する。やがて、初期状態を基準にして、ボール部１２が４５度回転した後から、固定磁性部材２１ｃ−２１ｅは、それぞれに近づいてきた棒体の各端面を引きつける。以上のことから、ユーザの手又は指には、ボール部１２が９０度回転する毎に、その回転が重くなったり軽くなったりするように感じる。ここで、以下の説明では、このような感覚をクリック節度感と称する。【００３９】  なお、ユーザは、ボール部１２にＹ軸方向への力を加えた場合にも、同様のクリック節度感を感じる。【００４０】  また、Ｘ軸又はＹ軸に対して角度がある方向に力を加えた場合、ボール部１２は、最初、力が作用した方向に回転するが、やがて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれかに回転することになる。つまり、各固定磁性部材２０は、ボール部１２の自由な方向への回転を制限する。【００４１】  さらに、上述から明らかなように、ユーザがクリック節度感を得るために、ボール部１２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれかに回転する。それ故、例えば、図３の状態で、ボール部１２にＹ軸の正方向の力が加えられた場合、加えられた力により、ボール部１２と、穴αに配置された支持部材との接触力が弱まり、ボール部１２は、固定磁性部材２０ｂに近づこうとする。しかしながら、固定磁性部材２０ｃが可動磁性部材１５を引きつけるので、ボール部１２には、Ｙ軸の負方向への力も加わるので、ボール部１２の表面と、各固定磁性部材２０との間の距離は、実質的に等しく保たれる。【００４２】  以上説明したように、可動磁性部材１５及び複数の固定磁性部材２０が組み込まれることにより、ユーザにクリック節度感を与えることが可能なトラックボール装置１を実現している。【００４３】  また、トラックボール装置１には、可動磁性部材１５及び複数の固定磁性部材２０が組み込まれる��従って、初期状態では、各固定磁性部材２０には、互いに異なる棒体の端面が対向する。この初期状態において、トラックボール装置１の電源が投入されると、まず、コントローラ２２（図５参照）は、ボタン１１ａ−１１ｅの内、ユーザにより操作されたものに割り当てられている車載機器を特定した後、操作対象となる車載機器に画像要求信号Ｓｃ（前述）を送信する。車載機器は、画像要求信号Ｓｃに応答してＧＵＩ画像データＤａをコントローラ２２に送信する。コントローラ２２は、受信したＧＵＩ画像データＤａをディスプレイ２（図２参照）に転送する。その結果、ディスプレイ２には、例えば、図６に示すようなＧＵＩ画像が表示される。ここで、図６は、空調システムが操作対象となる場合のＧＵＩ画像を示す模式図である。図６において、ＧＵＩ画像は、カーソルが上下左右方向に移動可能に構成される。また、カーソルの初期位置は予め決められており、その移動方向及び移動量は、ボール部１２の回転方向及び回転量に応じて決定される。【００４４】  車載機器の特定の終了後、少なくともリーダ２１ｃは、自身と対向するＩＣチップ１７と通信を行って、それに格納されている位置情報を読み出して、コントローラ２２（図５参照）に送信する。コントローラ２２は、リーダ２１ｃから送信された位置情報から、可動磁性部材１５を構成する棒体のどの端面が鉛直上向きであるかを特定する。例えば、図３に示すように、ＩＣチップ１７ｃがリーダ２１ｃと対向する場合には、コントローラ２２は、ＩＣチップ１７ｆが配置されている端面が鉛直上方向を向いていると特定する。【００４５】  その後、ユーザは、必要に応じて、ボール部１２を少なくとも９０度回転させる。その結果、初期状態の時とは異なるＩＣチップ１７がリーダ２１ｃと対向する。リーダ２１ｃは、上述と同じ要領で、現在対向しているＩＣチップ１７から位置情報を受け取り、コントローラ２２に送信する。コントローラ２２は、前回受け取った位置情報と、今回受け取った位置情報とから、ボール部１２がＸ軸及びＹ軸のいずれの方向に何度回転したかを算出した後、ボール部１２の回転方向及び回転量に従って、ＧＵＩ画像のカーソルの移動方向及び移動量を決定し、これらを機器制御信号Ｓｂとしてディスプレイ２に送信する。その結果、ディスプレイ２の表示画像上では、カーソルが、コントローラ２２で決定された方向へ、決定された量だけ移動する。【００４６】  以上説明したように、本実施形態に係るトラックボール装置１によれば、ＩＣチップ１７に自身の絶対的な座標位置を格納することにより、ボール部１２がどの方向にどれだけ回転したかを正確に算出することができる。具体的には、光学方式及びロータリーエンコーダ方式を採用した従来のトラックボール装置（前述の特許文献１参照）では、検出したボールの回転量に誤差が重畳される場合がある。さらに、従来のトラックボール装置では、相対的なボールの回転量に基づいてＧＵＩの表示変更が行われる。以上のことから、磁力により特定の回転角でボールを静止させる場合には、ＧＵＩの表示と、ボールのクリック節度感とが一致しなくなる可能性がある。しかしながら、本トラックボール装置１によれば、絶対的な座標位置に基づいて、��ール部１２の回転量及び回転方向が算出されるので、ＧＵＩの表示と、ボールのクリック節度感とは一致する。【００４７】  なお、以上の実施形態では、各ＩＣチップ１７には、それぞれの位置情報を格納するようにしていた。しかし、これに限らず、好ましくは全てのＩＣチップ１７は、ボール部１２の特徴、例えば、光学的に読み取り可能なパターンが表面にプリントされているか否かを示す情報を格納していても構わない。このようなパターンがボール部１２にプリントされており、さらに、これを読み取るための発光素子及びコントローラが筐体１９に実装されている場合には、トラックボール装置１は、周知の光学式トラックボール装置として機能することが可能となる。また、ボール部１２が可動磁性部材１５を備えているか否かを示す情報が、各ＩＣチップ１７にさらに格納されていても構わない。このような情報が格納されることによって、トラックボール装置１は、クリック節度感をユーザに提供できないことを判断できるようになる。【００４８】  上記の特徴情報の他の例としては、図７に示すように、表層１８において、可動磁性部材１５（点線参照）を構成する棒体の各端面上に、互いに異なる色のマーキング２３が塗られている場合、各ＩＣチップ１７は、自身に対向するＩＣチップ１７上に描かれているマーキング２３の色を示す色情報を格納する。なお、図７では、都合上、５個のマーキング２３ａ−２３ｃ、２３ｅ及び２３ｆが描かれているが、マーキング２３ｄは、表層１８上であってマーキング２３ｅに対向する位置に描かれている。このようなマーキング２３が描かれている場合、コントローラ２２は、現在鉛直上方向を向いているマーキング２３の色をディスプレイ２に表示させることが可能となる。これにより、ユーザは、見やすい位置に設置されるディスプレイ２により、ボール部１２が現在向いている方向を知ることができる。さらには、音声ガイダンスを使って、ボール部１２の真上の色を青から赤に変更させるようなアドバイスを、トラックボール装置１は出力することも可能となる。【００４９】  なお、マーキング２３は、互いに異なる色だけに限らず、互いに異なる形状、文字又はアイコンで描かれても構わない。この場合、各ＩＣチップ１７は、形状、文字又はアイコンを示す情報を格納する。【００５０】  また、以上の説明では、ＧＵＩ画像を見ながらユーザが車載機器を操作する場合について説明した。しかし、これに限らず、ＧＵＩ画像の表示及び非表示を選択可能な車載機器も存在する。例えば、カーオーディオシステムがこのような車載機器に該当する。前述の初期状態において、トラックボール装置１の電源が投入されると、まず、コントローラ２２（図５参照）は、オーディオシステムに割り当てられているボタン１１が操作された場合には、そのボタン１１が長押しされたか否かを判断する。【００５１】  今、ボタン１１の長押しされた場合に、ＧＵＩ画像を表示しないとコントローラ２２が判断すると仮定する。この仮定下では、対象となるボタン１１が長押しされた場合、コントローラ２２は、画像要求信号Ｓｃ（前述）を送信せずに、ボール部１２のどの部分が鉛直上方向を向いているかに応じて、オーディオシステムを制御する。例えば���図７に示すマーキング２３ａが上を向いている場合、ＣＤを再生するよう、コントローラ２２は制御する。また、マーキング２３ｂが上を向いている場合には、特定のＦＭ放送を受信し音声出力する。このような操作を可能にすることにより、ディスプレイ２が、例えばナビゲーションシステムのように他の車載機器により占有されている場合であっても、ユーザは、トラックボール装置１を操作することにより、オーディオシステムを制御することが可能となる。【００５２】  また、以上の説明では、各ＩＣチップ１７は、可動磁性部材１５の端面上に配置されていたが、これに限らず、図８に示すように、表層１８のいずれの位置に配置されても構わない。また、可動磁性部材１５がボール部１２に備わっていない場合には、ＩＣチップ１７の総数が多くなればなるほど、コントローラ２２は、ユーザにより加えられた力に応じたボール部１２の回転方向及び回転量を正確に追跡することが可能となる。【００５３】  本発明を詳細に説明したが、上記説明はあらゆる意味において例示的なものであり限定的なものではない。本発明の範囲から逸脱することなしに多くの他の改変例及び変形例が可能であることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】  本発明に係るトラックボール装置は、ボールに情報を格納できるという技術的効果が要求される車載用途等に適用できる。
【図１】
2005059735.tif 000002
【図２】
2005059735.tif 000003
【図３】
2005059735.tif 000004
【図４】
2005059735.tif 000005
【図５】
2005059735.tif 000006
【図６】
2005059735.tif 000007
【図７】
2005059735.tif 000008
【図８】
2005059735.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月10日(2005.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】特許請求の範囲【請求項１】（補正後）トラックボール装置であって、  ボールと  前記ボールに内蔵された少なくとも１個の非接触ＩＣチップと、  前記非接触ＩＣチップに格納された情報を読み取るリーダとを備え、  前記情報には、前記ボールの表面上の特徴に関する情報が含まれている、トラックボール装置。【請求項２】前記非接触ＩＣチップは、自身の位置を特定可能な情報を格納する、請求項１に記載のトラックボール装置。【請求項３】（補正後）前記ボールの表面上の特徴に関する情報は色を示す、請求項１に記載のトラックボール装置。                                      １４【手続補正書】
【提出日】平成18年6月13日(2006.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックボール装置であって、
ボールと、
前記ボールに内蔵された少なくとも１個の非接触ＩＣチップと、
前記非接触ＩＣチップに格納された情報を読み取るリーダとを備え、
前記情報には、前記ボールの表面上の特徴に関する情報が含まれている、トラックボール装置。
【請求項２】
前記非接触ＩＣチップは、自身の位置を特定可能な情報を格納する、請求項１に記載のトラックボール装置。
【請求項３】
前記ボールの表面上の特徴に関する情報は色を示す、請求項１に記載のトラックボール装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラックボール装置に関し、より特定的には、ユーザがボールを回転させて電子機器の操作するためのトラックボール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトラックボール装置の一例は、ボールと、ボールを囲う樹脂製のケースと、ケースの底面を塞ぐ底板と、ケースの上面を塞ぐ蓋板とを、大略的に備える。また、蓋板中央に形成される丸孔から、ボールの上端部は露出する。さらに、ボールの中心を通りかつ底板に平行な面より若干下方の位置で、ボールは、ケース内に９０°間隔で設けられた４つの支持部により支持される。これによって、ユーザがボールを全方向回転させることが可能となる。
【０００３】
さらに、ボールは、未着磁で軟質の磁性材料からなる第１−第３の棒体が互いに直交するように結合された可動磁性部材を内蔵している。ここで、各棒体の両端は、ボールの表面近傍まで達する。さらに、各棒体の両端面はそれぞれ、硬度が高くかつ低摩擦な絶縁被膜で覆われる。
【０００４】
また、ケースにおいて、ボールの中心を通りかつ互いに直交する２軸の線上にはそれぞれ、ボール表面から所定距離離れた状態で、２個１組の固定磁性部材が固定されている。これら固定磁性部材はいずれも、ボールの中心と同じ極性（例えば、Ｎ極）を有しており、さらに互いに概ね等しい磁気量を有する。さらに、固定磁性部材はそれぞれ、ボールに内蔵された可動磁性部材の各棒体の両端と磁気結合する。
【０００５】
上記構成のトラックボール装置において、操作対象の電子機器のディスプレイ画面上においてカーソルを所定方向へ移動させる場合、ユーザは、ボールの上端部に手や指で触れて、ボールを必要な方向へ回転させる。ボールには、操作方向への回転力が加えられ、これに応じて、ボールは、ケース内の各支持部で構成される面上で滑りながら、第１組の固定磁性部材を結ぶ前後方向の軸線を回転軸として、第２組の固定磁性部材からの吸引力に逆らって回転する。そして、ボールの回転角度が概ね４５°の位置を過ぎると、今度は、ある棒体の両端面が第２組の固定磁性部材にそれぞれ吸引される力の方が強く働き、ボールは所定方向に沿って約９０°の位置まで自然に回転し、その後、静止する。
【０００６】
このようなボールの回転中、ユーザの手や指には、可動磁性部材に対する第２組の固定磁性部材の吸引力すなわち磁気結合力によって、約９０°回転毎に回転が重くなったり軽くなったりし、これによってクリック節度感を感じることができる（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４０１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のトラックボール装置では、ボール内に情報を格納できないという問題点がある。
【０００８】
それ故に、本発明の目的は、ボール内に情報を格納可能なトラックボール装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の発明は、トラックボール装置であって、ボールと、ボールに内蔵された少なくとも１個の非接触ＩＣチップと、非接触ＩＣチップに格納された情報を読み取るリーダとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
上記発明によれば、ボールに非接触ＩＣチップが内蔵され、さらにトラックボール装置はリーダを備える。これによって、ボールから情報を取得可能なトラックボールを提供することができる。
【００１１】
前記非接触ＩＣチップは例示的には、自身の位置を特定可能な情報を格納したり、前記ボールの特徴を示す情報を格納したりする。
【００１２】
本発明の上記及びその他の目的、特徴、発明及び利点は、以下に述べる本発明の詳細な説明を添付の図面とともに理解したとき、より明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るトラックボール装置１及びその周辺の模式図である。また、図２は、図１に示すトラックボール装置１を鉛直真上方向から見たときの模式図である。まず、図１において、トラックボール装置１は典型的には、車両の運転席と、その隣の助手席との間近傍に、運転手又は同乗者（以下、両者を包括して「ユーザ」と称す）がそれぞれの手で操作可能に設置される。なお、図１及び図２には、以下の説明における便宜のため、３次元直交座標系が描かれている。３次元直交座標系において、Ｘ軸は典型的には車両の進行方向を示す。Ｚ軸は鉛直方向を示す。Ｙ軸は、Ｘ軸及びＺ軸の双方に直交する。
【００１４】
以上のトラックボール装置１は、例えば、ナビゲーションシステム、オーディオシステム、空調システム又はテレビジョン受像機のような車載機器のそれぞれに、対象となる車載機器を制御するための機器制御信号Ｓａ（図２参照）を、車載機器に送出する。また、トラックボール装置１は好ましくは、対象となる車載機器の操作をアシストするためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画像データＤａを、ディスプレイ２に送出する。ここで、ＧＵＩ画像データＤａは、ボタン、アイコン及び／又はメニュー代表されるグラフィックス部品を使って構成されるＧＵＩ画像を表す。また、ＧＵＩ画像は、ユーザが車載機器を操作する際に用いられる。
【００１５】
図１には、車両のダッシュボードにおいてユーザから視認し易い位置に、ディスプレイ２が設置される。ディスプレイ２は主として、トラックボール装置１から送信されてきたＧＵＩ画像データＤａ（図２参照）に従って、それが表すＧＵＩ画像を表示する。
【００１６】
また、図２には、操作対象となる少なくとも１つの車載機器が示されている。車載機器は、トラックボール装置１からの機器制御信号Ｓａに従って動作する。また、車載機器は好ましくは、トラックボール装置１から送出される画像要求信号Ｓｃに応答して、上述のようなＧＵＩ画像データＤａを送り返す。
【００１７】
次に、図２を参照して、図１に示すトラックボール装置１の上面に配置される構成について説明する。図２において、トラックボール装置１の上面には、複数のボタン１１（図示は５個のボタン１１ａ−１１ｅ）と、ボール部１２と、レスト部１３と、上蓋１４とが配置される。なお、ボタン１１の個数は、５個に限られる訳ではなく、トラックボール装置１の設計仕様に応じて、特に、操作対象となる車載機器の数に応じて定められる。
【００１８】
各ボタン１１には、互いに異なる車載機器が１つずつ割り当てられる。例えば、ボタン１１ａにはナビゲーション装置が割り当てられたり、ボタン１１ｂには空調システムが割り当てられたりする。ユーザは、ある車載機器を操作したい時、それに割り当てられているボタン１１を押下する。各ボタン１１は、ユーザの押下に応答して、ユーザが操作したい車載機器を示す機器特定信号Ｓｂを、トラックボール装置１が備えるコントローラ２２（図５参照）に出力する。
【００１９】
ボール部１２は、略球形に形成され、ユーザの操作に従って、自身の中心を基準にして全方向に回転可能に設置される。
【００２０】
レスト部１３は、ユーザの手首及び／又は掌を置く場所であって、人間工学に基づいて、ユーザがボール部１２を操作し易い表面形状を有する。
【００２１】
上蓋１４は、トラックボール装置１の上部を覆う板状の部材である。この上蓋１４の上面の適切な位置には、上述のレスト部１３が形成される。また、上蓋１４の概ね中央部分には、上面から底面へと貫通する孔（以下、貫通孔と称する）が形成される。この貫通孔の径は、ボール部１２の径より所定量だけ小さい。
【００２２】
図３は、図２に示す横中心面Ａ−Ａ’でトラックボール装置１を切断した時の面を矢印Ｂの方向から見たときの断面図である。ここで、横中心面Ａ−Ａ’は、ＹＺ平面に平行であって、ボール部１２の中心を含む面である。また、図４は、図３に示す基準面Ｃ−Ｃ’でトラックボール装置１を切断した時の面を矢印Ｄの方向から見たときの断面図である。基準面Ｃ−Ｃ’は、ＸＹ平面に平行であって、ボール部１２の中心を含む面である。また、さらに、基準面Ｃ−Ｃ’は、図３に示す上蓋１４の底面から所定量離れている。
【００２３】
図３及び図４において、ボール部１２は、可動磁性部材１５と、樹脂部１６と、複数の非接触型ＩＣチップ１７と、表層１８とを含んでいる。
【００２４】
可動磁性部材１５は、実質的に同じ長さの３本の棒体から構成される。各棒体は、着磁されていない軟質の磁性材料からなる。これら３本の棒体は、それぞれの軸が互いに直交するように配置及び結合される。
【００２５】
樹脂部１６は樹脂からなり、可動磁性部材１５を内蔵する。具体的には、樹脂部１６の外形は実質的に球形であり、各棒体の軸の交点が樹脂部１６の中心に一致する。また、樹脂部１６の直径は、各棒体の長さと実質的に同じ値であるか、それ以上である。ここで、図３及び図４には、樹脂部１６の直径が各棒体の長さと実質的に同じ場合について描かれている。この場合、各棒体の端面は樹脂部１６から露出する。
【００２６】
非接触型ＩＣチップ（以下、単にＩＣチップと称する）１７は、可動磁性部材１５を構成する各棒体の端面上に配置されており、各種情報を格納する。本実施形態では例示的に、各棒体の端面上にＩＣチップ１７が１つずつ配置される。従って、図３及び図４に示す通り、６個のＩＣチップ１７ａ−１７ｆが必要となる。また、本実施形態では例示的に、各ＩＣチップ１７は、自身のボール部１２における絶対的な位置情報、つまり経度情報及び緯度情報の組み合わせを格納する。
【００２７】
また、表層１８は、好ましい構成としてボール部１２の表面を覆っており、硬度が相対的に高く、摩擦係数が相対的に小さくかつ絶縁性を有する材料からなる。また、表層１８は、全ＩＣチップ１７を覆うことが可能な均一な厚さを有しており、これによって、各ＩＣチップ１７は、３本の棒体の各端面上に固定される。
【００２８】
また、トラックボール装置１は、上述の構成以外に、筐体１９と、複数の固定磁性部材２０と、複数のリーダ２１とを備える。
【００２９】
筐体１９は、本実施形態では例示的に直方体の外形を有する。また、筐体１９には、ボール部１２を収容可能な概ね半球の穴αが形成される。穴αの直径及び深さは、ボール部１２の直径よりも大きい。また、好ましくは、穴αの表面には、ボール部１２を回転可能に支持する少なくとも３個の突起、ベアリング又はローラのような支持部材が取り付けられる。上述の上蓋１４は、ボール部１２が穴αに収容された状態で、筐体１９の上面に取り付けられる。その結果、ボール部１２の上部は、上蓋１４に形成された穴から露出する。
【００３０】
固定磁性部材２０は、例えば互いに概ね等しい磁気量でそれぞれ着磁されており、筐体１９にそれぞれ固定される。本実施形態では例示的に、５個の固定磁性部材２０ａ−２０ｅがトラックボール装置１に備わる。具体的には、固定磁性部材２０ａ，２０ｂ，２０ｄ及び２０ｅはそれぞれ、穴αの開口部近傍に固定される。さらに具体的には、固定磁性部材２０ａ及び２０ｂはそれぞれ、Ｙ軸に平行な開口部の直径の延長線上近傍に、互いに対向するように固定される。また、固定磁性部材２０ｄ及び２０ｅはそれぞれ、Ｘ軸に平行な開口部の直径の延長線上近傍に、互いに対向するように固定される。また、固定磁性部材２０ｃは、穴αの下端近傍に固定される。また、各固定磁性部材２０ａ−２０ｅは好ましくは、それぞれの端面が穴αから露出する位置であって、さらにボール部１２が穴αに収容された場合に、それぞれの端面がボール部１２の表面から等距離になる位置に固定される。
【００３１】
リーダ２１は、固定磁性部材２０の各端面近傍に、１つずつ配置される。従って、図３及び図４に示す通り、５個のリーダ２１ａ−２１ｅが必要となる。以上のリーダ２１は、自身に対向する位置に来たＩＣチップ１７と非接触で通信を行う。
【００３２】
ここで、図５は、図３に示す点線Ｅで囲まれる部分の拡大図であって、リーダ２１とＩＣチップ１７とのデータ通信を説明するための模式図である。図５において、ＩＣチップ１７は、図示しないアンテナコイル及び通信制御部を含んでいる。リーダ２１及びＩＣチップ１７は、双方のアンテナコイル間の電磁結合により、相互にデータを非接触で送受する。例えば、リーダ２１の通信制御部は、トラックボール装置１が備えるコントローラ２２から命令又はデータを受信すると、自身の入出力回路又は変調回路に代表される電子回路により、受信命令又は受信データを所定周波数の搬送波信号で変調して、自身のアンテナコイルに供給する。それに応じて、ＩＣチップ１７において、アンテナコイルには電流が誘起され、さらにはＩＣチップ１７に駆動電力が供給される。その後、ＩＣチップ１７において、アンテナコイルに接続された送受信回路又は復調回路に代表される電子回路で、リーダ２１側からの命令又はデータが再生される。
【００３３】
以上、リーダ２１からＩＣチップ１７への通信について説明したが、ＩＣチップ１７からリーダ２１への通信も同じ要領で行われる。ただし、この場合には、リーダ２１はＩＣチップ１７へと駆動電力を供給するか、ＩＣチップ１７自身が過去にリーダ２１から供給された駆動電力を蓄電しておく必要がある。
【００３４】
また、図５において、リーダ２１の通信可能な範囲（以下、通信範囲と称する）βは、単一のＩＣチップ１７との通信を実現できるように極めて狭い。例えば、ボール部１２の直径が５０ｍｍの場合には、通信範囲βが半径５ｍｍ程度の半球状になるような指向性のアンテナコイルがリーダ２１には実装される。
【００３５】
次に、図１−図５を参照して、以上の構成を有するトラックボール装置１のユーザによる操作について説明する。ユーザがボール部１２を操作しない状態（以下、初期状態と称する）では、可動磁性部材１５において、互いに対向する２組の端面のそれぞれは、固定磁性部材２０ａ，２０ｂ，２０ｄ及び２０ｅのいずれかと磁気結合して引きつけられる。また、可動磁性部材１５において、残りの２端面のいずれかは、固定磁性部材２０ｃと磁気結合して引きつけられる。つまり、初期状態では、各可動磁性部材１５の各端面が、いずれかの固定磁性部材２０の端面と対峙した状態で、ボール部１２は静止する。
【００３６】
ユーザは、必要に応じて、ボール部１２の上部に力を加えて、ボール部１２を自分の好きな方向に回転させる。その一例として、以下では、Ｘ軸の方向に、ユーザが力を加えた場合について説明する。この場合、ボール部１２は、Ｘ軸方向への回転力が加えられることにより穴α内で、可動磁性部材１５においてＹ軸に平行な棒体の軸を中心として穴α内で回転する。具体的には、図３及び図４の状態が初期状態であり、このような初期状態で、Ｘ軸の正方向への力がボール部１２に加わると仮定する。この仮定下では、固定磁性部材２１ｃ−２１ｅに対向する、可動磁性部材１５を構成する棒体の各端面がそれぞれの吸引力に逆らった状態で、ボール部１２は回転を開始する。やがて、初期状態を基準にして、ボール部１２が４５度回転した後から、固定磁性部材２１ｃ−２１ｅは、それぞれに近づいてきた棒体の各端面を引きつける。以上のことから、ユーザの手又は指には、ボール部１２が９０度回転する毎に、その回転が重くなったり軽くなったりするように感じる。ここで、以下の説明では、このような感覚をクリック節度感と称する。
【００３７】
なお、ユーザは、ボール部１２にＹ軸方向への力を加えた場合にも、同様のクリック節度感を感じる。
【００３８】
また、Ｘ軸又はＹ軸に対して角度がある方向に力を加えた場合、ボール部１２は、最初、力が作用した方向に回転するが、やがて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれかに回転することになる。つまり、各固定磁性部材２０は、ボール部１２の自由な方向への回転を制限する。
【００３９】
さらに、上述から明らかなように、ユーザがクリック節度感を得るために、ボール部１２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれかに回転する。それ故、例えば、図３の状態で、ボール部１２にＹ軸の正方向の力が加えられた場合、加えられた力により、ボール部１２と、穴αに配置された支持部材との接触力が弱まり、ボール部１２は、固定磁性部材２０ｂに近づこうとする。しかしながら、固定磁性部材２０ｃが可動磁性部材１５を引きつけるので、ボール部１２には、Ｙ軸の負方向への力も加わるので、ボール部１２の表面と、各固定磁性部材２０との間の距離は、実質的に等しく保たれる。
【００４０】
以上説明したように、可動磁性部材１５及び複数の固定磁性部材２０が組み込まれることにより、ユーザにクリック節度感を与えることが可能なトラックボール装置１を実現している。
【００４１】
また、トラックボール装置１には、可動磁性部材１５及び複数の固定磁性部材２０が組み込まれる。従って、初期状態では、各固定磁性部材２０には、互いに異なる棒体の端面が対向する。この初期状態において、トラックボール装置１の電源が投入されると、まず、コントローラ２２（図５参照）は、ボタン１１ａ−１１ｅの内、ユーザにより操作されたものに割り当てられている車載機器を特定した後、操作対象となる車載機器に画像要求信号Ｓｃ（前述）を送信する。車載機器は、画像要求信号Ｓｃに応答してＧＵＩ画像データＤａをコントローラ２２に送信する。コントローラ２２は、受信したＧＵＩ画像データＤａをディスプレイ２（図２参照）に転送する。その結果、ディスプレイ２には、例えば、図６に示すようなＧＵＩ画像が表示される。ここで、図６は、空調システムが操作対象となる場合のＧＵＩ画像を示す模式図である。図６において、ＧＵＩ画像は、カーソルが上下左右方向に移動可能に構成される。また、カーソルの初期位置は予め決められており、その移動方向及び移動量は、ボール部１２の回転方向及び回転量に応じて決定される。
【００４２】
車載機器の特定の終了後、少なくともリーダ２１ｃは、自身と対向するＩＣチップ１７と通信を行って、それに格納されている位置情報を読み出して、コントローラ２２（図５参照）に送信する。コントローラ２２は、リーダ２１ｃから送信された位置情報から、可動磁性部材１５を構成する棒体のどの端面が鉛直上向きであるかを特定する。例えば、図３に示すように、ＩＣチップ１７ｃがリーダ２１ｃと対向する場合には、コントローラ２２は、ＩＣチップ１７ｆが配置されている端面が鉛直上方向を向いていると特定する。
【００４３】
その後、ユーザは、必要に応じて、ボール部１２を少なくとも９０度回転させる。その結果、初期状態の時とは異なるＩＣチップ１７がリーダ２１ｃと対向する。リーダ２１ｃは、上述と同じ要領で、現在対向しているＩＣチップ１７から位置情報を受け取り、コントローラ２２に送信する。コントローラ２２は、前回受け取った位置情報と、今回受け取った位置情報とから、ボール部１２がＸ軸及びＹ軸のいずれの方向に何度回転したかを算出した後、ボール部１２の回転方向及び回転量に従って、ＧＵＩ画像のカーソルの移動方向及び移動量を決定し、これらを機器制御信号Ｓｂとしてディスプレイ２に送信する。その結果、ディスプレイ２の表示画像上では、カーソルが、コントローラ２２で決定された方向へ、決定された量だけ移動する。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態に係るトラックボール装置１によれば、ＩＣチップ１７に自身の絶対的な座標位置を格納することにより、ボール部１２がどの方向にどれだけ回転したかを正確に算出することができる。具体的には、光学方式及びロータリーエンコーダ方式を採用した従来のトラックボール装置（前述の特許文献１参照）では、検出したボールの回転量に誤差が重畳される場合がある。さらに、従来のトラックボール装置では、相対的なボールの回転量に基づいてＧＵＩの表示変更が行われる。以上のことから、磁力により特定の回転角でボールを静止させる場合には、ＧＵＩの表示と、ボールのクリック節度感とが一致しなくなる可能性がある。しかしながら、本トラックボール装置１によれば、絶対的な座標位置に基づいて、ボール部１２の回転量及び回転方向が算出されるので、ＧＵＩの表示と、ボールのクリック節度感とは一致する。
【００４５】
なお、以上の実施形態では、各ＩＣチップ１７には、それぞれの位置情報を格納するようにしていた。しかし、これに限らず、好ましくは全てのＩＣチップ１７は、ボール部１２の特徴、例えば、光学的に読み取り可能なパターンが表面にプリントされているか否かを示す情報を格納していても構わない。このようなパターンがボール部１２にプリントされており、さらに、これを読み取るための発光素子及びコントローラが筐体１９に実装されている場合には、トラックボール装置１は、周知の光学式トラックボール装置として機能することが可能となる。また、ボール部１２が可動磁性部材１５を備えているか否かを示す情報が、各ＩＣチップ１７にさらに格納されていても構わない。このような情報が格納されることによって、トラックボール装置１は、クリック節度感をユーザに提供できないことを判断できるようになる。
【００４６】
上記の特徴情報の他の例としては、図７に示すように、表層１８において、可動磁性部材１５（点線参照）を構成する棒体の各端面上に、互いに異なる色のマーキング２３が塗られている場合、各ＩＣチップ１７は、自身に対向するＩＣチップ１７上に描かれているマーキング２３の色を示す色情報を格納する。なお、図７では、都合上、５個のマーキング２３ａ−２３ｃ、２３ｅ及び２３ｆが描かれているが、マーキング２３ｄは、表層１８上であってマーキング２３ｅに対向する位置に描かれている。このようなマーキング２３が描かれている場合、コントローラ２２は、現在鉛直上方向を向いているマーキング２３の色をディスプレイ２に表示させることが可能となる。これにより、ユーザは、見やすい位置に設置されるディスプレイ２により、ボール部１２が現在向いている方向を知ることができる。さらには、音声ガイダンスを使って、ボール部１２の真上の色を青から赤に変更させるようなアドバイスを、トラックボール装置１は出力することも可能となる。
【００４７】
なお、マーキング２３は、互いに異なる色だけに限らず、互いに異なる形状、文字又はアイコンで描かれても構わない。この場合、各ＩＣチップ１７は、形状、文字又はアイコンを示す情報を格納する。
【００４８】
また、以上の説明では、ＧＵＩ画像を見ながらユーザが車載機器を操作する場合について説明した。しかし、これに限らず、ＧＵＩ画像の表示及び非表示を選択可能な車載機器も存在する。例えば、カーオーディオシステムがこのような車載機器に該当する。前述の初期状態において、トラックボール装置１の電源が投入されると、まず、コントローラ２２（図５参照）は、オーディオシステムに割り当てられているボタン１１が操作された場合には、そのボタン１１が長押しされたか否かを判断する。
【００４９】
今、ボタン１１の長押しされた場合に、ＧＵＩ画像を表示しないとコントローラ２２が判断すると仮定する。この仮定下では、対象となるボタン１１が長押しされた場合、コントローラ２２は、画像要求信号Ｓｃ（前述）を送信せずに、ボール部１２のどの部分が鉛直上方向を向いているかに応じて、オーディオシステムを制御する。例えば、図７に示すマーキング２３ａが上を向いている場合、ＣＤを再生するよう、コントローラ２２は制御する。また、マーキング２３ｂが上を向いている場合には、特定のＦＭ放送を受信し音声出力する。このような操作を可能にすることにより、ディスプレイ２が、例えばナビゲーションシステムのように他の車載機器により占有されている場合であっても、ユーザは、トラックボール装置１を操作することにより、オーディオシステムを制御することが可能となる。
【００５０】
また、以上の説明では、各ＩＣチップ１７は、可動磁性部材１５の端面上に配置されていたが、これに限らず、図８に示すように、表層１８のいずれの位置に配置されても構わない。また、可動磁性部材１５がボール部１２に備わっていない場合には、ＩＣチップ１７の総数が多くなればなるほど、コントローラ２２は、ユーザにより加えられた力に応じたボール部１２の回転方向及び回転量を正確に追跡することが可能となる。
【００５１】
本発明を詳細に説明したが、上記説明はあらゆる意味において例示的なものであり限定的なものではない。本発明の範囲から逸脱することなしに多くの他の改変例及び変形例が可能であることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係るトラックボール装置は、ボールに情報を格納できるという技術的効果が要求される車載用途等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係るトラックボール装置１及びその周辺の模式図
【図２】図１に示すトラックボール装置１を鉛直真上方向から見たときの模式図
【図３】図２に示す横中心面Ａ−Ａ’でトラックボール装置１を切断した時の断面図
【図４】図３に示す基準面Ｃ−Ｃ’でトラックボール装置１を切断した時の断面図
【図５】図３に示すリーダ２１とＩＣチップ１７とのデータ通信を説明するための模式図
【図６】空調システムが操作対象となる場合のＧＵＩ画像を示す模式図
【図７】図３に示す表層１８に施されるマーキング２３を示す模式図
【図８】図３に示すＩＣチップ１７の他の配置例を示す模式図
【符号の説明】
【００５４】
１  トラックボール装置
１２  ボール部
１７  非接触ＩＣチップ
１９  筐体
２１  リーダ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005059735.tif 000010
【図２】
2005059735.tif 000011
【図３】
2005059735.tif 000012
【図４】
2005059735.tif 000013
【図５】
2005059735.tif 000014
【図６】
2005059735.tif 000015
【図７】
2005059735.tif 000016
【図８】
2005059735.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月18日(2007.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
ユーザは、必要に応じて、ボール部１２の上部に力を加えて、ボール部１２を自分の好きな方向に回転させる。その一例として、以下では、Ｘ軸の方向に、ユーザが力を加えた場合について説明する。この場合、ボール部１２は、Ｘ軸方向への回転力が加えられることにより穴α内で、可動磁性部材１５においてＹ軸に平行な棒体の軸を中心として穴α内で回転する。具体的には、図３及び図４の状態が初期状態であり、このような初期状態で、Ｘ軸の正方向への力がボール部１２に加わると仮定する。この仮定下では、固定磁性部材２０ｃ−２０ｅに対向する、可動磁性部材１５を構成する棒体の各端面がそれぞれの吸引力に逆らった状態で、ボール部１２は回転を開始する。やがて、初期状態を基準にして、ボール部１２が４５度回転した後から、固定磁性部材２０ｃ−２０ｅは、それぞれに近づいてきた棒体の各端面を引きつける。以上のことから、ユーザの手又は指には、ボール部１２が９０度回転する毎に、その回転が重くなったり軽くなったりするように感じる。ここで、以下の説明では、このような感覚をクリック節度感と称する。
【国際調査報告】
2005059735.tif 000018
2005059735.tif 000019
2005059735.tif 000020
2005059735.tif 000021