JP2006031732A - Signal input device and force-electricity transducing apparatus - Google Patents

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JP2006031732A JP2005241632A JP2005241632A JP2006031732A JP 2006031732 A JP2006031732 A JP 2006031732A JP 2005241632 A JP2005241632 A JP 2005241632A JP 2005241632 A JP2005241632 A JP 2005241632A JP 2006031732 A JP2006031732 A JP 2006031732A
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藤 肇 須
Kenji Shimano
野 健 二 島
Akihiro Koga
賀 章 浩 古
Tamane Takahara
原 珠 音 高
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain continuous operations of a cursor on both the present picture and another picture and to accurately point out an icon area of the latter picture that is not shown at present without depending upon the operational characteristics of operators. <P>SOLUTION: A pad type input part 5 detects two-dimensional position and the magnitude of the depression force at a pressure point on the basis of the pressing force caused by the input from an operator, the detected position and force are applied to an encoding means 14 via a signal amplifier means 13, so that the two-dimensional coordinates of the pressure point and the pressure coordinates based on the pressure force are detected. On the other hand, a domain register means 15 registers respective partitions on each of a plurality of pictures 8 as a domain group 11 of three-dimensional position domains, the position domains are compared with respect to the output of the encoding means 14 by a comparison correspondence means 17, representative positions 12 are assigned to the coincident position domains of the group 11, and an input from the pad type input part 5 is accurately made to correspond to the two-dimensional domain of the plurality of pictures 8. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は人間の指先の動作や掌の動作を認識して力を電気信号に変換して信号を生成する信号入力装置及び力電気変換装置に関する。特に、人間の指先によって付与される押圧力の印加動作を認識して、パーソナルコンピュータに信号を入力し、これに対応する映像をディスプレイに表示するポインティングデバイスの構造に関する。   The present invention relates to a signal input device and a force-electric conversion device that recognize a human fingertip operation or palm operation and convert a force into an electric signal to generate a signal. In particular, the present invention relates to a structure of a pointing device that recognizes an operation of applying a pressing force applied by a human fingertip, inputs a signal to a personal computer, and displays a corresponding image on a display.

近年、テレビジョン、エアコンディショナなどの家庭電化機器類やパーソナルコンピュータなどの情報機器類の操作に際しては、操作ぼたん類を多数配置したリモートコントローラや、キーボードが用いられるのが普通であるが、最近では、これらの入力機器に付属的に設置されて画面上のカーソル移動を行うポインティングデバイスが広く用いられている。   In recent years, when operating home appliances such as televisions and air conditioners, and information devices such as personal computers, remote controllers and keyboards with a large number of operation buttons are usually used. However, pointing devices that are attached to these input devices and move the cursor on the screen are widely used.

これらリモコンやポインティングデバイスなどの信号変換装置は、一般的に、空間的に離間して配設された多数のボタンのそれぞれの基部に導電性ゴム(力電気変換素子)が装着されており、これら導電性ゴムに押圧力が加わることにより所定の電気信号が発生し、予め設定されたコマンドが実現されるようになっている。   These signal converters such as remote controllers and pointing devices are generally equipped with conductive rubber (force-electric transducers) at the bases of a large number of spatially spaced buttons. When a pressing force is applied to the conductive rubber, a predetermined electric signal is generated, and a preset command is realized.

また、これらのボタンを複数同時に押圧することによって所定のコマンドを実現させることも可能である。この場合には、力電気変換素子で検出された押圧力を個々に電気信号に変換した後に電気的に重畳することで新たな信号を生成している。すなわち、信号変換装置を扱う場合には、1本の指の動作で実現できるコマンドと、同時に複数本の指を動作させて実現するコマンドとがある。   It is also possible to realize a predetermined command by simultaneously pressing a plurality of these buttons. In this case, a new signal is generated by electrically superimposing the pressing force detected by the force-electricity conversion element after individually converting it into an electric signal. That is, when dealing with a signal converter, there are commands that can be realized by the operation of one finger and commands that are realized by operating a plurality of fingers simultaneously.

また、信号変換装置の動作機能の別形態として、同一のボタンを断続的に複数回押圧し、その回数を計測してコマンドに割り当てる方法もある。   As another form of the operation function of the signal conversion device, there is a method of intermittently pressing the same button a plurality of times, measuring the number of times, and assigning it to a command.

今後は家電機器類や情報機器類の多機能化が進む傾向にあるが、信号変換装置の表面の用意できるボタンの数には限度がある。したがって、上述のように複数のボタンを同時に押圧する動作や、同一のボタンを複数回押圧する動作などの複雑な動作が要求されることになる。   In the future, home appliances and information devices tend to become more multifunctional, but there is a limit to the number of buttons that can be prepared on the surface of the signal conversion device. Therefore, complicated operations such as an operation of simultaneously pressing a plurality of buttons and an operation of pressing the same button a plurality of times as described above are required.

しかしながら、このような従来の信号変換装置にあっては、以下のような問題があった。   However, such a conventional signal conversion apparatus has the following problems.

従来のリモコンやポインティングデバイスでは、1つのボタンに対して1つの力電気変換素子が対応していた。したがって、例えば力電気変換素子の上に複数のボタンを用意した場合、この複数のボタンをユーザーの指が連携的に操作する際の信号は空間的には合力として表現される。そのため、ボタン相互の位置関係を区別することは不可能であった。   In a conventional remote control or pointing device, one ferroelectric conversion element corresponds to one button. Therefore, for example, when a plurality of buttons are prepared on the electromechanical transducer, a signal when the user's finger cooperatively operates the plurality of buttons is spatially expressed as a resultant force. Therefore, it was impossible to distinguish the positional relationship between buttons.

また、同一のボタンを断続的に複数回押圧する方法でも、力電気変換素子は上述の如く押圧力の合力しか検出できないため、1つのボタンが用意された場合と同じ効果しか得られない。   Further, even in the method of intermittently pressing the same button a plurality of times, the force-electricity conversion element can only detect the resultant force of the pressing force as described above, so that only the same effect as when one button is prepared can be obtained.

上記のポインティングデバイスとしては、操作者の腕や指の動きを検出して、これを電気信号に変換して機器に入力する機能を有するものもあるが、これまではマウスやトラックボールと呼ばれるコンピュータ用の装置や、ジョイスティックと呼ばれるもっぱらゲーム用の装置が主に用いられてきた。   Some of the above pointing devices have the function of detecting the movements of the operator's arms and fingers, converting them into electrical signals, and inputting them into devices. Until now, computers called mice and trackballs have been used. A game device or a game device called a joystick has been mainly used.

最近では、携帯用のパーソナルコンピュータなどの普及に伴い、より操作性を高めるために、操作者の指先の動きを直接的に検出してこれをパーソナルコンピュータに入力する信号入力装置が用いられるようになってきている。この装置は、一般的に、導電ゴムや、その他の力電気変換手段を平面的に配置して、その上をなぞる人間の指先の押圧力を受けるて、これを電気信号に変換するような構造をしており、操作者は、主動作であるキーボード操作と並行して、このようなポインティングデバイスを用いた副操作を実行する。   Recently, with the spread of portable personal computers and the like, a signal input device that directly detects the movement of the fingertip of the operator and inputs it to the personal computer is used in order to improve the operability. It has become to. This device generally has a structure in which conductive rubber and other force-electrical conversion means are arranged in a plane and receives a pressing force of a human fingertip that traces the conductive rubber and converts it into an electric signal. The operator performs a sub-operation using such a pointing device in parallel with the keyboard operation as the main operation.

通常、このような構造のポインティングデバイスでは、操作者の指先の動きの時間的な変化を読み取り、現在呈示されている画面上での操作を実行する。例えば、平面的な導電ゴム製のポインティングデバイスの場合、操作対象が画面上のカーソルの場合、指の移動する向きと、速度に合わせて、カーソルの移動方向と移動速度を制御するような方式が一般的である。この場合、ポインティングデバイスに加えられる、指先の押圧力に無関係に、上記の入力操作が行われることになる。   Normally, the pointing device having such a structure reads a temporal change in the movement of the fingertip of the operator and executes an operation on the currently presented screen. For example, in the case of a planar conductive rubber pointing device, if the operation target is a cursor on the screen, there is a method that controls the moving direction and moving speed of the cursor according to the direction and speed of movement of the finger. It is common. In this case, the above input operation is performed regardless of the pressing force of the fingertip applied to the pointing device.

一方、ゲームなどに用いられるポインティングデバイスとして、ロッド状ヘッドのものを用いる場合、基台部に歪みを検出するゲージを用いた感圧素子が用いられる場合が多く、この場合のカーソルの移動方向と速度は、操作者がロッドに加える押圧力の方向と強さによって決定されることになる。   On the other hand, when using a rod-shaped head as a pointing device used in games, etc., a pressure-sensitive element using a gauge for detecting distortion is often used for the base, and in this case the direction of movement of the cursor and The speed is determined by the direction and strength of the pressing force applied by the operator to the rod.

これまでのポインティングデバイスの場合、現在呈示されている画面上のカーソルを移動操作するだけであれば問題はないが、マウスのように、カーソルを所定の位置にあるアイコンに一致させ、ダブルクリックあるいはシングルクリックによりアイコンを選択して、別の操作に移行する場合、何らかのクリックに相当する操作が必要になってくる。   In the case of conventional pointing devices, there is no problem if you just move the cursor on the screen that is currently presented, but like a mouse, you can match the cursor with an icon at a predetermined position and double-click or When selecting an icon by a single click and shifting to another operation, an operation corresponding to some kind of click is required.

ポインティングデバイスとして導電ゴムを用いた構成のものの場合、そのまま指先で、同一の場所を短い時間間隔で押圧する、つまり素早く叩くことで、実現することが可能である。一方、ロッド状ヘッドの構成では、クリック操作に相当する入力用に、別にスイッチを設けている。これは、従来のトラックボール方式の場合も同様であり、クリックスイッチは必須であった。   In the case of a configuration using conductive rubber as the pointing device, it can be realized by pressing the same place with a fingertip at a short time interval, that is, by quickly hitting it. On the other hand, in the configuration of the rod-shaped head, a switch is separately provided for input corresponding to the click operation. This is also the case with the conventional trackball system, and a click switch is essential.

以上のように、ポインティングデバイスにおいては、現在呈示されている画面上でのカーソルの移動が主体の場合は、そのまま用いることが可能であるが、画面の切替を行い、次の操作に入る場合、そこに至るための何らかの操作または操作手段が必要である。つまり、2つの連続する操作をつなげる場合、必ず、両者の間で、操作を移行させる操作が不可欠である。これは、1つの操作を決定するためのアイコンが、2画面にまたがる場合でも同様であり、隠れた画面を呼び出すための操作が必要である。   As described above, in the pointing device, it is possible to use it as it is when the cursor is moving mainly on the currently presented screen, but when switching the screen and entering the next operation, Some kind of operation or operation means to reach it is necessary. That is, when two consecutive operations are connected, an operation for shifting the operation between the two operations is indispensable. This is the same even when an icon for determining one operation extends over two screens, and an operation for calling a hidden screen is required.

また、続けて呈示される画面上のアイコンの配置位置が異なる場合、最初の画面でカーソル移動を一旦停止し、画面切り替え操作後に、改めて必要な箇所にカーソルを移動させる必要がある。すなわち、2つの画面にわたるカーソル移動は、必ず断続的なシーケンスを余技なくされるものである。例えば、画面切替後のアイコンの位置の予測がついていたとしても、正確な操作のためにはカーソルの位置を移動させることは必要であり、この操作を省略することはほとんど不可能である。一方、元の画面に復帰する場合でも、操作についてはまったく同様であり、2つの画面にまたがる操作を連続的に、可逆的に実施することはできない、というのが現状である。   In addition, when the arrangement positions of icons on the screen continuously presented are different, it is necessary to temporarily stop the cursor movement on the first screen and move the cursor to a necessary place again after the screen switching operation. That is, the cursor movement across the two screens always requires an intermittent sequence. For example, even if the position of the icon after switching the screen is predicted, it is necessary to move the position of the cursor for accurate operation, and it is almost impossible to omit this operation. On the other hand, even when returning to the original screen, the operation is exactly the same, and the current situation is that the operation across the two screens cannot be performed continuously and reversibly.

また、例えば、予測的な操作が可能なポインティングデバイスが用意できたとしても、現在、呈示されていない画面上のアイコンの正確に指定することは困難であると予想される。加えて、操作者側にも、ポインティングデバイスの操作に当たっては、それぞれの固有の、癖や、押圧力特性があり、特定の操作者に最適な設定が、他の操作者に適切とは言えないという問題点がある。このため、隠れた画面上のアイコンの予測操作を正確に実施することは極めて困難とされている。   Further, for example, even if a pointing device capable of predictive operation is prepared, it is expected that it is difficult to correctly specify an icon on the screen that is not currently presented. In addition, the operator side has its own unique habit and pressure characteristics when operating the pointing device, and the optimal settings for a specific operator are not appropriate for other operators. There is a problem. For this reason, it is extremely difficult to accurately perform an icon prediction operation on a hidden screen.

以上のような問題点の原因は、ソフトウエア作成時の階層化にも問題の一端を帰することもできるが、このような階層化しかできない原因には、力電気変換素子の特性上の問題点も無視できない。例えば、導電ゴムにおいては、押圧力の分解能の低さが根本的な問題点として残っている。一方、感圧素子においては、原理的に、平面的な位置指示ができず、押圧力の向きと大きさを2次元的な情報に換算しているために、絶対的な位置指定に向かないという問題点がある。   The cause of the problems described above can be attributed to the layering at the time of software creation. The point cannot be ignored. For example, in conductive rubber, low resolution of pressing force remains as a fundamental problem. On the other hand, in principle, the pressure-sensitive element cannot give a planar position indication, and is not suitable for absolute position designation because the direction and magnitude of the pressing force are converted into two-dimensional information. There is a problem.

すなわち、従来のポインティングデバイスは、再現性のある情報としては、2次元的な情報しか得られず、現在の呈示画面以外の画面に対する同時的な操作はほとんど不可能であるという問題点がある。   That is, the conventional pointing device has a problem that only two-dimensional information can be obtained as reproducible information, and simultaneous operations on screens other than the current presentation screen are almost impossible.

図24は、従来例1の信号入力装置の適用例を示す斜視図である。同図において示すように、ノート型パーソナルコンピュータ1は操作部2と表示部3により構成されており、操作部2には、キーボード4と、ポインティングデバイスとしてパッド型入力部5が設置されており、表示部3には画面8が配置されている。表示部3上の画面には、複数のアイコン61、62、63、64、65、66、67、68が表示されており、ポインタ7により選択可能に配置される。   FIG. 24 is a perspective view showing an application example of the signal input device of the first conventional example. As shown in the figure, the notebook personal computer 1 is composed of an operation unit 2 and a display unit 3. The operation unit 2 is provided with a keyboard 4 and a pad type input unit 5 as a pointing device. A screen 8 is arranged on the display unit 3. A plurality of icons 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68 are displayed on the screen on the display unit 3, and are arranged so as to be selectable by the pointer 7.

なお、パッド型入力部5は導電ゴムを利用したものであり、操作者の指先の動きに対応して、画面8上のポインタ7を移動させる。   The pad-type input unit 5 uses conductive rubber, and moves the pointer 7 on the screen 8 in response to the movement of the fingertip of the operator.

さて、今、パッド型入力部5の上の指先を矢印Bに移動させて、画面8上のポインタ7を、アイコン64に重ねる操作を例にとってその動作を説明する。   Now, an operation of moving the fingertip on the pad-type input unit 5 to the arrow B and overlaying the pointer 7 on the screen 8 on the icon 64 will be described as an example.

ポインタ7の画面8上での移動速度の基本単位は、予め設定された係数により決められるが、実際的な移動速度は、指先がパッド型入力部5の上をなぞる頻度で規定される。現実には、パッド型入力部5の大きさは、画面8の大きさに比べてかなり小さいため、パッド型入力部5の上を矢印B1に沿ってなぞっても、ポインタ7は矢印A1分しか動かない。このため、操作者は、パッド型入力部5の上を矢印B1に沿って複数回なぞって、画面8上のポインタ7を矢印A2、矢印A3、矢印A4と順次移動させ、目的とするアイコン64の位置まで持ってくる必要がある。つまり、操作者は、一回のポインタ7の移動に際して、複数回の操作を必要とする。そして、実際には、操作者の感覚的に依存しながらポインタ7の移動を行わせることになるため、図25の例のように、ストレートにポインタ7を画面8上の目標位置に持ってくることは難しく、パッド型入力部5の上で、指先をさまざまな方向に動かしながら、多くの経路を通って、アイコン6の位置に到達することになる。   The basic unit of the moving speed of the pointer 7 on the screen 8 is determined by a preset coefficient, but the actual moving speed is defined by the frequency with which the fingertip traces on the pad type input unit 5. Actually, since the size of the pad type input unit 5 is considerably smaller than the size of the screen 8, even if the pad type input unit 5 is traced along the arrow B1, the pointer 7 is only the arrow A1. It does n’t move. For this reason, the operator traces the pad type input unit 5 along the arrow B1 a plurality of times, moves the pointer 7 on the screen 8 in the order of the arrow A2, the arrow A3, and the arrow A4, and sets the target icon 64. It is necessary to bring it to the position. That is, the operator needs a plurality of operations when the pointer 7 is moved once. Actually, since the pointer 7 is moved while depending on the sensibility of the operator, the pointer 7 is brought straight to the target position on the screen 8 as in the example of FIG. This is difficult, and the position of the icon 6 is reached through many paths while moving the fingertip in various directions on the pad type input unit 5.

図26は、従来例2の信号入力装置の適用例を示す斜視図である。本例の信号入力装置は、パッド型入力部5として、マトリクス型の感圧素子をパッドの下に配置し、パッド上の押圧位置を、画面8上のポインタ7の位置に対応させるように設定した構造のものを用いている。   FIG. 26 is a perspective view showing an application example of the signal input device of the second conventional example. In the signal input device of this example, a matrix type pressure sensitive element is arranged under the pad as the pad type input unit 5, and the pressing position on the pad is set to correspond to the position of the pointer 7 on the screen 8. The one with the structure is used.

パッド型入力部5は、マトリクス状に配置された複数の感圧素子の検出値を基にして、指先による押圧位置を計算によって求めるように構成されており、パッド型入力部5の上の指先の位置を、画面8上のポインタ7の位置に対応させることを可能にしている。   The pad-type input unit 5 is configured to obtain a pressed position by a fingertip based on detection values of a plurality of pressure-sensitive elements arranged in a matrix, and the fingertip on the pad-type input unit 5 Can be made to correspond to the position of the pointer 7 on the screen 8.

その結果、ポインタ7をアイコン64に位置させたい場合、位置C1に指先を持ってくることにより、ポインタ7を、矢印A5に示すように、画面8上でダイレクトにアイコン64の上に持ってくることが可能である。   As a result, when the pointer 7 is to be positioned on the icon 64, the pointer 7 is brought directly on the icon 64 on the screen 8 as shown by the arrow A5 by bringing the fingertip to the position C1. It is possible.

しかし、実際の画面操作においては、図26に示すように、実際の画面8の他に、階層化された隠れた画面81、82、83が用意されている。場合によっては、複数の画面が重なり合ってひとつの画面に表示されることもある。いずれにしても、画面81、82、83は、実際の画面8の後ろに隠されてしまう。   However, in the actual screen operation, as shown in FIG. 26, hierarchized hidden screens 81, 82, 83 are prepared in addition to the actual screen 8. In some cases, multiple screens may overlap and be displayed on a single screen. In any case, the screens 81, 82 and 83 are hidden behind the actual screen 8.

この場合、画面8上のアイコン6操作を主体とした作業では、たとえ画面8を画面81、82、83と切り替えて一連の作業を実施する場合でも、通常は画面8を切り替えるコマンドを入力して、所望の画面81、82、83を選択して、新たな画面のアイコンに基づいて、パッド型入力部5を操作することになるため、大きな問題は生じない。   In this case, in the work mainly involving the operation of the icon 6 on the screen 8, even when the screen 8 is switched to the screens 81, 82 and 83 and a series of work is performed, a command for switching the screen 8 is usually input. Since the desired screen 81, 82, 83 is selected and the pad type input unit 5 is operated based on the icon of the new screen, no major problem occurs.

しかし、一連の作業を熟知してきた場合、画面切り替えのための作業が作業能率を妨げる場合もあり、隠された画面上のアイコン6を直接操作することにより、画面切り替えを行った方が能率がよいと考えられる。また、例えば、図26のように、画面8のアイコン6の位置と、その裏に隠されている画面81、82、83のアイコン6の位置がほとんど変わらない場合もあり、このような場合は、裏の画面のアイコンの位置を予測するのに特別な訓練や熟練は必要ない。   However, if you are familiar with a series of operations, the screen switching operation may hinder the work efficiency, and it is more efficient to switch the screen by directly operating the icon 6 on the hidden screen. It is considered good. Further, for example, as shown in FIG. 26, the position of the icon 6 on the screen 8 and the position of the icon 6 on the screen 81, 82, 83 hidden behind the screen may be almost the same. No special training or skill is required to predict the position of the icons on the back screen.

このような場合、パッド型入力部5に加える指先の押圧力を変化させることにより、画面81、82、83のアイコン6を、画面8の上から直接指定て、画面切り替えを行う方が、特別な切り替え作業を介在させるよりも、作業能率が上がると考えられる。   In such a case, it is more special to switch the screen by directly specifying the icon 6 of the screen 81, 82, 83 from the top of the screen 8 by changing the pressing force of the fingertip applied to the pad type input unit 5. It is thought that the work efficiency will be higher than the intervention of simple switching work.

この場合、実際に、パッド型入力部5を操作するのは、人間であり、例え位置C2の場所が特定できても、指先の押圧力を、複数の画面8、81、82、83毎に対応ずけて押圧力の力差で指定するのは困難であると考えられる。しかし、パッド型入力部5の感圧素子の検出分解能と、再現性が十分であれば、画面の指定は技術的には実現可能である。   In this case, the person who actually operates the pad type input unit 5 is a human, and even if the location of the position C2 can be specified, the pressing force of the fingertip is set for each of the plurality of screens 8, 81, 82, 83. Therefore, it is considered difficult to specify the force difference of the pressing force. However, if the detection resolution and reproducibility of the pressure-sensitive element of the pad type input unit 5 are sufficient, the designation of the screen can be technically realized.

しかし、うまく押圧力の制御ができて、画面8、81、82、83を選択できたとしても、押圧を加える方向が大きな問題となってくる。例えば、図27に示すように、パッド型入力部5上の同じ位置C2に押圧力を加えるとしても、矢印D1、D2、D3と、操作毎に押圧方向が異なったりすれば、当然ポインタ7の指定位置も画面毎に異なり、画面81ではポインタ71の位置に、画面82ではポインタ72の位置に、画面83ではポインタ73の位置に狂ってしまう。その結果、ポインタ7の位置決めをしながら、連続的に画面を切り替えて作業を行うということは到底実現できないということになる。ましてや、操作者が変われば、このような形での作業はなおさら難しくなる。   However, even if the pressing force can be controlled well and the screens 8, 81, 82, 83 can be selected, the direction in which the pressing is applied becomes a big problem. For example, as shown in FIG. 27, even if a pressing force is applied to the same position C2 on the pad type input unit 5, if the pressing direction is different for each operation from the arrows D1, D2, and D3, naturally the pointer 7 The designated position is also different for each screen, and the position of the pointer 71 on the screen 81, the position of the pointer 72 on the screen 82, and the position of the pointer 73 on the screen 83 are incorrect. As a result, it is impossible to achieve the work by continuously switching the screen while positioning the pointer 7. In addition, if the operator changes, this type of work becomes even more difficult.

上述のところからわかるように、従来は、ボタンの数に対して比較的多くのコマンドを割当てることはできなかった。さらに、従来の信号入力装置は、以上述べたように、2次元的な方向への限られた情報入力は、ある程度の正確さをもって実施できる反面、2つ以上の画面を切り替えながら操作するような場合、操作者の操作特性や押圧力の特性に依存するために、正確な操作が不可能であるという問題点があった。   As can be seen from the above, conventionally, it has been impossible to assign a relatively large number of commands to the number of buttons. Furthermore, as described above, the conventional signal input device can perform limited information input in a two-dimensional direction with a certain degree of accuracy, but operates while switching between two or more screens. In this case, there is a problem that accurate operation is impossible because it depends on the operation characteristics of the operator and the characteristics of the pressing force.

そこで本発明は、ボタンの数に対して比較的多くのコマンドを割り当てることが可能で、しかも作業を感覚的に行い得るようにした信号変換装置の提供を目的とする。さらに、本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解消し、現在表示されている画面と、別の画面の両方の画面において、連続的なカーソル操作を可能とし、現在呈示されていない別の画面に配置されているアイコンの領域を、操作者の操作特性に依存せずに、正確に指定できる信号入力装置を得ることにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a signal conversion apparatus that can assign a relatively large number of commands to the number of buttons and that can perform work sensuously. Furthermore, the object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to enable continuous cursor operation on both the currently displayed screen and another screen, and is currently presented. An object of the present invention is to obtain a signal input device that can accurately specify an icon area that is not displayed on another screen without depending on the operation characteristics of the operator.

本発明においては、圧力を受ける受圧部と、前記受圧部に接続され前記受圧部で受ける圧力を電気信号に変換する力電気変換素子とを有する信号変換装置において、前記力電気変換素子は少なくとも4つの単位素子を備え、これら単位素子が前記受圧部で受ける圧力に対して十分な剛性を備えた部材に固定されてなる信号変換装置とした。   In the present invention, in the signal conversion device having a pressure receiving portion that receives pressure and a force-electric conversion element that is connected to the pressure receiving portion and converts pressure received by the pressure receiving portion into an electric signal, the force-electric conversion element is at least 4 The signal converter is provided with two unit elements, and these unit elements are fixed to a member having sufficient rigidity with respect to the pressure received by the pressure receiving portion.

また、前記力電気変換素子は前記単位素子をマトリクス状に配置することができる。また、前記受圧部には複数の突部を形成してもよい。   Moreover, the unit element can be arranged in a matrix in the piezoelectric conversion element. Moreover, you may form a some protrusion in the said pressure receiving part.

さらに本発明においては、圧力を受ける受圧部と、前記受圧部に接続され前記受圧部で受ける圧力を電気信号に変換する、少なくとも4つの単位素子を備えた力電気変換素子と、前記複数の単位素子が前記受圧部で受ける圧力に対して十分な剛性を持つように前記力電気変換素子に固定されたベースと、前記力電気変換素子からの出力信号を基に、前記受圧部が受けた圧力情報を特定の動作指令に対応させる演算部とを有する信号変換装置とした。   Furthermore, in the present invention, a pressure receiving portion that receives pressure, a piezoelectric conversion element that includes at least four unit elements that are connected to the pressure receiving portion and converts pressure received by the pressure receiving portion into an electrical signal, and the plurality of units Based on an output signal from the base that is fixed to the piezo-electric conversion element so that the element has sufficient rigidity with respect to the pressure received by the pressure-receiving part, and the pressure received by the pressure receiving part The signal conversion device includes a calculation unit that associates information with a specific operation command.

また、前記演算部は前記単位素子で変換された電気信号をベクトル的に加算処理するように構成することができる。   In addition, the arithmetic unit can be configured to add the electric signals converted by the unit elements in a vector manner.

そして、このような構成の本発明によれば、4つの単位素子それぞれが圧力の大きさを検出するとともに、これら4つの圧力情報から仮想平面を用いて信号処理することにより、圧力の方向(受圧部のどの位置に圧力が作用しているか)を知ることもできる。   According to the present invention having such a configuration, each of the four unit elements detects the magnitude of the pressure, and performs signal processing using the virtual plane from these four pressure information, thereby obtaining the direction of pressure (pressure receiving pressure). It is also possible to know at which position of the part the pressure is acting.

特に、これら単位素子からの圧力情報を仮想平面化する際に、単位素子どうしの位置関係が変化してしまうと圧力方向の検出が不可能となってしまう。そこで本発明では、力電気変換素子を十分な剛性を備えた部材に固定することにより、検出精度が保証できる程度のものとしている。   In particular, when the pressure information from these unit elements is virtualized, if the positional relationship between the unit elements changes, it becomes impossible to detect the pressure direction. Therefore, in the present invention, the detection accuracy can be ensured by fixing the piezoelectric transducer element to a member having sufficient rigidity.

そのため本発明では、圧力の大きさと圧力の方向を1つのボタンに割り当てることができるため、1つのボタンに比較的多くのコマンドを設定することが可能となる。また、人間工学的にボタンの形状を工夫することにより、対象となる機器類をワンハンド(フィンガー)オペレーション的に操作することができるため、極めて感覚的に近い状態の操作ができるようになる。   Therefore, in the present invention, since the pressure magnitude and the pressure direction can be assigned to one button, it is possible to set a relatively large number of commands for one button. Further, by devising the shape of the button ergonomically, it is possible to operate the target devices in a one-hand (finger) operation, and thus it is possible to perform an operation in a very sensory state.

さらに、上記目的を達成するために、本発明は、操作者からの入力に伴う押圧力から、圧力点の2次元座標と、押圧力に基づく圧力座標を検出する入力検出手段と、前記2次元座標と前記圧力座標から3次元的に配置された位置領域を検出し、各位置領域の代表点を割り当てる座標検出手段と、を備える信号入力装置を提供するものである。   Furthermore, in order to achieve the above object, the present invention provides an input detecting means for detecting a two-dimensional coordinate of a pressure point and a pressure coordinate based on the pressing force from a pressing force accompanying an input from an operator, and the two-dimensional The present invention provides a signal input device comprising: coordinate detection means for detecting a position area arranged three-dimensionally from the coordinates and the pressure coordinates and assigning a representative point of each position area.

上記手段を実現するために、本発明では、力電気変換素子として、力分解能力に優れた感圧素子をアレイ状に配置したマトリクス型力電気変換素子を用いて、マトリクスに基づく平面的な力分布情報と、各々の感圧素子で取得する力情報の、3次元的な情報に基づき、1つの操作コードを形成するようにしている。   In order to realize the above-described means, in the present invention, a planar force based on a matrix is used as a force-electric conversion element by using a matrix-type force-electric conversion element in which pressure-sensitive elements having excellent force decomposition ability are arranged in an array. One operation code is formed based on the three-dimensional information of the distribution information and the force information acquired by each pressure sensitive element.

その結果、エンコード手段で形成する操作コードは、主にディスプレイ上に呈示される画面、あるいは階層と、当該画面のカーソル位置に対応させることができるようにした。   As a result, the operation code formed by the encoding means can be made to correspond mainly to the screen or hierarchy presented on the display and the cursor position on the screen.

したがって、現在隠れている画面を含めて、すべての画面上を、複数の領域に分割し、この領域に入ったカーソルを、当該領域内の所定位置に自動的に移動させることにより、現在表示されていない画面上の所望の位置にカーソルを迅速に移動させることを可能にしている。   Therefore, all the screens, including the currently hidden screen, are divided into multiple areas, and the cursor that enters this area is automatically moved to a predetermined position in the area. The cursor can be quickly moved to a desired position on the screen.

更に、ポインティングデバイスからの3次元的な操作コードに加え、これらの情報の時間的な変化を、エンコード手段により処理することにより、現在の画面あるいは隠れた画面のいずれかで位置決めしている最中に、他の操作コマンドのダイレクト指示を可能にしている。   Furthermore, in addition to the three-dimensional operation code from the pointing device, the temporal change of this information is processed by the encoding means, so that the current screen or the hidden screen is being positioned. In addition, direct operation of other operation commands is enabled.

上のような操作の基本は、操作者の押圧力に依存するが、最適な操作性は、個々の操作者によって異なり、また、分割された画面領域内の所定位置へのカーソルの自動移動に関しても、作業内容によって異なってくるが、これに対して、カーソルの移動特性を登録し、これを呼び出す手段を設けることにより、どのような場合にも、良好な操作性を実現できるようにしている。   The basic operation described above depends on the pressing force of the operator, but the optimum operability varies depending on the individual operator, and the automatic movement of the cursor to a predetermined position in the divided screen area. However, depending on the work contents, it is possible to realize good operability in any case by providing a means for registering and calling the cursor movement characteristics. .

更に、本発明は、入力としての押圧力を受ける受圧部と、この受圧部が感知した圧力情報を電気信号に変換する力電気変換手段と、この変換手段で変換された電気信号に応じた映像を表示するディスプレイと、を有する信号入力装置において、
上記力電気変換と上記ディスプレイの間に、任意の手段でディスプレイ上に表示される映像の表示位置に関する2次元コードとこれ意外のコードとしての任意の操作コードとを、電気的に変換された上記圧力情報を基にして同時的に指定できるエンコード手段が設けられており、
上記ディスプレイ上に現在表示されている映像を分割して得られる現状画面領域と、現在は表示されていないがある入力操作により表示される映像を分割して得られる隠れ画面領域から構成される画像空間領域とに、上記エンコード手段で生成される複数のコードが対応される機能を有しているものとして構成される。
更に、本発明は、入力としての力が加えられる、ある面積を持った押圧部と、
前記押圧部に加えられた力を検出して電気信号に変換するセンサ部と、
前記センサ部が出力する電気信号から、少なくとも前記押圧部に加えられた力の大きさと前記押圧部上での位置の情報を含む情報を出力する情報出力装置と、
前記情報出力装置から出力された前記情報に基づいて、前記入力としての力の特性を判断し、その判断結果に基づいて切り替えスイッチの切り替え設定や、その結果の画面上への表示や、指示位置の表示等の各種の機能の実現を図る演算を行う演算装置と、
を有し、
前記演算装置は、少なくとも、
所定時間が経過するごとに、所定の演算処理を行う様に制御する繰り返し
演算制御部と、
入力された押圧力の大きさおよび位置に応じた値を累積演算し、演算結果
を出力する累積演算部と、
ある値を前記累積演算結果から除き、その演算結果を出力する減算演算部
と、
前記減算演算部からの出力を、あらかじめ設定されされた値で除して、結
果を出力する除算部と、
前記除算部の出力を現在の指示位置に加算し、その結果を新しい指示位置
として出力する加算部と、
前記累積演算部、減算演算部、除算部、および加算部は、前記繰り返し演
算制御部によって時間制御されているものとして構成される。
Furthermore, the present invention provides a pressure receiving unit that receives a pressing force as an input, a force-electric conversion unit that converts pressure information sensed by the pressure receiving unit into an electrical signal, and an image corresponding to the electrical signal converted by the conversion unit. A signal input device having a display for displaying
Between the force-electrical conversion and the display, the two-dimensional code relating to the display position of the image displayed on the display by any means and the arbitrary operation code as an unexpected code are electrically converted. Encoding means that can be specified simultaneously based on pressure information is provided,
An image composed of a current screen area obtained by dividing the video currently displayed on the display and a hidden screen area obtained by dividing the video displayed by an input operation that is not currently displayed. The space area has a function corresponding to a plurality of codes generated by the encoding means.
Furthermore, the present invention provides a pressing portion having a certain area to which a force as an input is applied,
A sensor unit that detects a force applied to the pressing unit and converts it into an electrical signal;
An information output device that outputs information including information on at least the magnitude of the force applied to the pressing portion and the position on the pressing portion from the electrical signal output by the sensor unit;
Based on the information output from the information output device, the characteristics of the force as the input are determined. Based on the determination result, the switching setting of the changeover switch, the display of the result on the screen, the indication position An arithmetic unit that performs arithmetic operations for realizing various functions such as display,
Have
The arithmetic unit is at least
A repetitive calculation control unit that performs control so as to perform a predetermined calculation process every time a predetermined time elapses,
A cumulative calculation unit that cumulatively calculates values according to the magnitude and position of the input pressure and outputs the calculation results;
A subtraction operation unit that removes a certain value from the cumulative operation result and outputs the operation result; and
A division unit that divides the output from the subtraction operation unit by a preset value and outputs a result; and
An adder for adding the output of the division unit to the current indicated position and outputting the result as a new indicated position;
The cumulative calculation unit, the subtraction calculation unit, the division unit, and the addition unit are configured to be time-controlled by the repetitive calculation control unit.

更に、本発明は、入力としての力が加えられる、ある面積を持った押圧部と、
前記押圧部に加えられた力を検出して電気信号に変換するセンサ部と、
前記センサ部が出力する電気信号から、少なくとも前記押圧部に加えられた力の大きさと前記押圧部上での位置の情報を含む情報を出力する情報出力装置と、
前記情報出力装置から出力された前記情報に基づいて、前記入力としての力の特性を判断し、その判断結果に基づいて切り替えスイッチの切り替え設定や、その結果の画面上への表示や、指示位置の表示等の各種の機能の実現を図る演算を行う演算装置と、
を有し、
前記演算装置は、少なくとも、
押圧位置の変化が大きく、押圧力は小さく、押圧力の大きさの変化が少な
い場合に入力モードをモードAと判断し、押圧位置の変化が小さく、押圧
力は大きく、押圧力の大きさの変化が少ない場合に入力モードをモードB
と判断し、押圧位置の変化が大きく、押圧力は大きかったり小さかったり
で、大きさの変化が多い場合に入力モードをモードCと判断するモード判
断部と、
前記モード判断部が入力モードをモードAと判断した場合には、押圧力お
よび押圧位置が指示部の移動速度に対応するものとして指示位置を決定し、
前記モード判断部が入力モードをモードBと判断した場合には、押圧位
置が指示部の位置に対応するものとして指示位置を決定し、前記モード判
断部が入力モードをモードCと判断した場合には、押圧力および押圧位置
が指示位置の加速度に対応するものとして指示位置を決定する指示位置演
算部と、
を有するものとして、構成される。
Furthermore, the present invention provides a pressing portion having a certain area to which a force as an input is applied,
A sensor unit that detects a force applied to the pressing unit and converts it into an electrical signal;
An information output device that outputs information including information on at least the magnitude of the force applied to the pressing portion and the position on the pressing portion from the electrical signal output by the sensor unit;
Based on the information output from the information output device, the characteristics of the force as the input are determined. Based on the determination result, the switching setting of the changeover switch, the display of the result on the screen, the indication position An arithmetic unit that performs arithmetic operations for realizing various functions such as display,
Have
The arithmetic unit is at least
When the change in the pressing position is large, the pressing force is small, and the change in the pressing force is small, the input mode is judged as mode A, the change in the pressing position is small, the pressing force is large, and the pressing force is large. Change the input mode to mode B when there is little change in
A mode determination unit that determines that the input mode is mode C when the change in the pressing position is large, the pressing force is large or small, and the change in the size is large;
When the mode determination unit determines that the input mode is mode A, the indication position is determined on the assumption that the pressing force and the pressing position correspond to the moving speed of the indication unit,
When the mode determining unit determines that the input mode is mode B, the pressed position corresponds to the position of the indicating unit, and the indicated position is determined. The mode determining unit determines that the input mode is mode C. A pointing position calculation unit that determines the pointing position on the assumption that the pressing force and the pressing position correspond to the acceleration of the pointing position;
It is comprised as what has.

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図1(A),(b),(c)は本発明の信号変換装置の第1実施例に係る側面図、平面図、背面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A, 1B, and 1C are a side view, a plan view, and a rear view, respectively, according to a first embodiment of a signal conversion apparatus of the present invention.

本実施例における信号変換装置Aは、人間が片手で把持できる程度の大きさ(公知のリモコン装置程度の大きさ)をなす筐体101を備えている。筐体101は略円錐形をなす把持部101aと、この把持部101aに隣接し複数のスリットが形成された操作部101bとから構成される。また、操作部101bの側面には、家電機器類や情報機器類に赤外線信号を照射する信号発信部102が配置されている。   The signal conversion apparatus A in the present embodiment includes a housing 101 that is large enough to be grasped by one person with one hand (sized as a known remote controller). The housing 101 includes a grip portion 101a having a substantially conical shape and an operation portion 101b adjacent to the grip portion 101a and having a plurality of slits. Further, a signal transmission unit 102 that irradiates an infrared signal to home appliances and information devices is disposed on a side surface of the operation unit 101b.

操作部101bには長尺に形成された複数本の受圧部103が突設配置されている。この受圧部103の内部構造を示したものが図2である。受圧部103はその先端部分をなす接触面103aが操作部101bから突設し、人間の指の可動範囲を考慮して全体として緩やかな円弧を描くように連接されているが、その根元部103bでは一体化した構造をなしている。すなわち受圧部103は櫛歯状に形成された単一の部材からなっている。また、受圧部103の根元部103bの下面には、力電気変換素子104が取り付けられている。   A plurality of elongated pressure receiving portions 103 are provided in a projecting manner on the operation portion 101b. FIG. 2 shows the internal structure of the pressure receiving portion 103. The pressure receiving portion 103 has a contact surface 103a that forms the tip of the pressure receiving portion 103 protruding from the operation portion 101b and is connected so as to draw a gentle arc as a whole in consideration of the movable range of a human finger. Then, it has an integrated structure. That is, the pressure receiving portion 103 is made of a single member formed in a comb-teeth shape. In addition, a ferroelectric conversion element 104 is attached to the lower surface of the root portion 103 b of the pressure receiving portion 103.

力電気変換素子104には、微細加工により4個の単位素子104a〜104dが形成されている。単位素子104a〜104dは例えばシリコンウエハ上にエッチング等の手法により形成されたシリコンダイヤフラムからなっている。そしてこれらの単位素子104a〜104dそれぞれが押圧力を検出して電気信号を生成する。また、ここでは図示していないが、生成された検出信号を処理する信号処理部が筐体101内部に設けられており、処理された信号は信号発信部102から外部に照射されるようになっている。   Four unit elements 104a to 104d are formed in the ferroelectric conversion element 104 by fine processing. The unit elements 104a to 104d are made of, for example, a silicon diaphragm formed on a silicon wafer by a technique such as etching. Each of these unit elements 104a to 104d detects a pressing force and generates an electric signal. Although not shown here, a signal processing unit for processing the generated detection signal is provided inside the housing 101, and the processed signal is emitted from the signal transmission unit 102 to the outside. ing.

なお、単位素子104a〜104dの上面と根元部103bの下面との間には、例えばシリコンオイルが充填される空間が形成されており、接触面103aが受けた圧力を単位素子104a〜104dに伝達する役目を果たす。また、シリコンダイヤフラムの周囲に電極を設け、単位素子104a〜104dが検出した圧力信号を出力する。   A space filled with, for example, silicon oil is formed between the upper surfaces of the unit elements 104a to 104d and the lower surface of the root portion 103b, and the pressure received by the contact surface 103a is transmitted to the unit elements 104a to 104d. To play a role. In addition, an electrode is provided around the silicon diaphragm, and pressure signals detected by the unit elements 104a to 104d are output.

なお、力電気変換素子104は、単位素子104a〜104dがシリコンウエハ上に形成されている場合には問題ないが、強度的に撓みや歪みが大きな材料で製作する場合には、比較的剛性の高い部材に固定することが好ましい。例えば、力電気変換素子104が固定されるベース105を高剛性の部材とする等の方法が考えられる。   The force-electric conversion element 104 has no problem when the unit elements 104a to 104d are formed on a silicon wafer, but is relatively rigid when it is made of a material that is strong in bending and distortion. It is preferable to fix to a high member. For example, a method is conceivable in which the base 105 to which the ferroelectric conversion element 104 is fixed is a highly rigid member.

このように構成された信号変換装置Aでは、人間が受圧部103の接触面103aを押圧した場合、接触面103aのどの位置がどれだけの力で押圧されたかを検出することができる。以下、本発明の力検出方法の一例について説明する。
まず、力電気変換素子104のしくみについて図3を用いて説明する。今、図3(a)に示すように単位素子104a〜104dが2×2のマトリクス状に配置された力電気変換素子104を用い、その力電気変換素子104の表面(検出領域)のうち同図(b)に印した部分PA をPの力で加圧したとする(なお、説明を簡単にするために、受圧部103は平面状であるとする。)。加圧部Aの力情報は、4つの単位素子104a〜104dの検出信号p1〜p4として出力される。
In the signal conversion device A configured as described above, when a human presses the contact surface 103a of the pressure receiving unit 103, it is possible to detect which position of the contact surface 103a is pressed with what force. Hereinafter, an example of the force detection method of the present invention will be described.
First, the mechanism of the ferroelectric conversion element 104 will be described with reference to FIG. Now, as shown in FIG. 3A, a unit of electromechanical transducer 104 in which unit elements 104a to 104d are arranged in a 2 × 2 matrix is used, and the surface (detection region) of the electromechanical transducer 104 is the same. the portion P a that marked in Fig. (b) and pressurized with a force of P (in order to simplify the description, the pressure receiving portion 103 is planar.). The force information of the pressurizing unit A is output as detection signals p1 to p4 of the four unit elements 104a to 104d.

ここで同図(c)のように加圧部PA の位置を、その平面上の座標をX,Y、座標中心からの距離をL、X軸からの方向(力の作用方向)をθとして規定する。すると、加圧部Aに作用する力PのX方向成分は、単位素子104a〜104dを利用して次式のように表される。 Here the position of the pressure P A as shown in FIG. (C), the coordinates on the plane X, Y, the distance from the coordinate center L, and the direction (direction of action of the force) from the X-axis θ It prescribes as Then, the X direction component of the force P acting on the pressurizing part A is expressed by the following equation using the unit elements 104a to 104d.

P(x)=(p3+p4)−(p1+p2) …(1)
同様に、加圧部Aに作用する力PのY方向成分は、単位素子104a〜104dを利用して次式のように表される。
P (x) = (p3 + p4) − (p1 + p2) (1)
Similarly, the Y-direction component of the force P acting on the pressurizing part A is expressed by the following equation using the unit elements 104a to 104d.

P(y)=(p1+p3)−(p2+p4) …(2)
そして、これらP(x)およびP(y)の比率より、力Pの作用方向θは次式のように表される。
P (y) = (p1 + p3) − (p2 + p4) (2)
From the ratio of P (x) and P (y), the acting direction θ of the force P is expressed as the following equation.

θ=Tan 1(P(y)/P(x))
=Tan 1([(p1|p3)(p2|p4)]
/[(p3|p4)(p1|p2)]) …(3)
次に、同図(d)に示したように、単位素子104a〜104dの出力値p1〜p4のベクトルで張られる仮想平面106を想定し、この仮想平面106の重心位置に起点を持つ法線ベクトルが、検出領域平面に対して垂直な方向(Z方向)成分となす角度をαとする。このαの大きさを、同図(c)に示した検出領域における中心からの距離Lに対応させることによりLを決定する。
θ = Tan 1 (P (y) / P (x))
= Tan 1 ([(p1 | p3) (p2 | p4)]
/ [(P3 | p4) (p1 | p2)]) (3)
Next, as shown in FIG. 4D, a virtual plane 106 stretched by vectors of output values p1 to p4 of the unit elements 104a to 104d is assumed, and a normal having a starting point at the center of gravity of the virtual plane 106 is assumed. Let α be the angle that the vector makes with the direction (Z direction) component perpendicular to the detection area plane. L is determined by making the magnitude of α correspond to the distance L from the center in the detection region shown in FIG.

なお、一般的に平面は空間上の3点で定義されるが、本発明では上述のように、ベクトル的な4つの点から仮想平面106を定義している。すなわち、本来ならば平面は3点で決定されるため他の1点は従属的に決定されてしまうところを、本発明では平面をあえて4点で定義するような構成を採用している。したがって、本発明においては、力電気変換素子104が剛性の高いシリコンウエハにより形成され、単位素子104a〜104dが撓んだり歪んだりしないように設計されている。これによって正確な検出値を得ることができるようになっている。もちろん、力電気変換素子104が固定されるベース105を高剛性の部材としておけば、全く同様の効果を得ることができる。   In general, a plane is defined by three points in space, but in the present invention, the virtual plane 106 is defined from four vector-like points as described above. That is, since the plane is originally determined by three points, the other one point is subordinately determined, but the present invention adopts a configuration in which the plane is intentionally defined by four points. Therefore, in the present invention, the piezoelectric conversion element 104 is formed of a highly rigid silicon wafer, and the unit elements 104a to 104d are designed not to bend or distort. As a result, an accurate detection value can be obtained. Of course, if the base 105 to which the electromechanical transducer 104 is fixed is a highly rigid member, the same effect can be obtained.

ここでLとαの関係は、例えば図4に示したようなものを採用することができる。同図(a)のように両者を線形(一次曲線)で定義したり、あるいは同図(b)のように両者を二次曲線で定義することができる。なお、Lとαの関係は信号変換装置を扱う各人の個人差や作業内容に応じて最適値が異なると考えられる。したがって、加圧部Aの位置検出精度の向上や、作業での疲労感を緩らげるためにパターンを複数用意しておき、システム起動時や操作中の適当な時点で最適なパターンを選択できるようにしてもよい。   Here, as the relationship between L and α, for example, the one shown in FIG. 4 can be adopted. Both can be defined linearly (primary curve) as shown in FIG. 10A, or both can be defined as a quadratic curve as shown in FIG. Note that it is considered that the optimum value of the relationship between L and α varies depending on individual differences and work contents of each person who handles the signal conversion device. Therefore, multiple patterns are prepared to improve the position detection accuracy of the pressurizing part A and to reduce fatigue during work, and the optimal pattern is selected at the appropriate time during system startup and operation. You may be able to do it.

そして最後に、加圧部Aに作用する力Pの大きさを、各単位素子104a〜104dの絶対値の総和をもって次式のように定義する。   Finally, the magnitude of the force P acting on the pressurizing part A is defined by the sum of absolute values of the unit elements 104a to 104d as in the following equation.

P−|p1|+|p2|+|p3|+|p4| …(4)
以上のようにして各単位素子104a〜104dからの出力信号を処理し、互いの関係を求めることにより、検出領域のどの位置にどの程度の力が加わったかを検出することが可能となる。
P− | p1 | + | p2 | + | p3 | + | p4 | (4)
As described above, the output signals from the unit elements 104a to 104d are processed and the mutual relationship is obtained, so that it is possible to detect how much force is applied to which position in the detection region.

なお、これら一連の信号処理は、後述する情報出力装置107内で行われることになる。   These series of signal processing are performed in the information output device 107 described later.

このように本発明の信号変換装置は、力電気変換素子104に4つの単位素子104a〜104dを備え、これら単位素子104a〜104dが受圧部103で受ける圧力に対して十分な剛性を備えてなることを特徴としている。   As described above, the signal conversion device of the present invention includes the four unit elements 104 a to 104 d in the piezoelectric conversion element 104, and has sufficient rigidity with respect to the pressure that the unit elements 104 a to 104 d receive at the pressure receiving portion 103. It is characterized by that.

このような構成の本発明によれば、4つの単位素子104a〜104dのそれぞれが圧力の大きさp1〜p4を検出するとともに、これら4つの出力値p1〜p4から仮想平面106を用いてベクトル的に加算し信号処理することにより、圧力の方向(受圧部103のどの位置に圧力が作用しているか)を知ることもできる。   According to the present invention having such a configuration, each of the four unit elements 104a to 104d detects the pressure magnitudes p1 to p4, and uses the virtual plane 106 from the four output values p1 to p4. It is also possible to know the direction of pressure (which position of the pressure receiving portion 103 is acting on) by adding to the signal processing.

特に、これら単位素子からの圧力情報をベクトル的に加算処理して仮想平面化する際に、単位素子どうしの位置関係が変化してしまうと圧力方向の検出が困難となってしまう。そこで本発明では、力電気変換素子が剛性の高い状態に保持されるように構成することにより、検出精度が保証できる程度のものとしている。
そのため本発明では、圧力の大きさと圧力の方向を1つのボタンに割り当てることができるため、1つのボタンに比較的多くのコマンドを設定することが可能となる。また、人間工学的にボタンの形状を工夫することにより、対象となる機器類をワンハンド(フィンガー)オペレーション的に操作することができるため、極めて感覚的に近い状態の操作ができるようになる。
In particular, when the pressure information from these unit elements is subjected to vector addition processing to form a virtual plane, if the positional relationship between the unit elements changes, it becomes difficult to detect the pressure direction. Therefore, in the present invention, the detection accuracy can be ensured by configuring the piezoelectric transducer to be held in a highly rigid state.
Therefore, in the present invention, since the pressure magnitude and the pressure direction can be assigned to one button, it is possible to set a relatively large number of commands for one button. Further, by devising the shape of the button ergonomically, it is possible to operate the target devices in a one-hand (finger) operation, and thus it is possible to perform an operation in a very sensory state.

また、図1、2のように複数の突起(接触面103a)を備えた構造の場合にも、どの突起のどの位置にどの程度の圧力が作用したかを検出することができる。   Also, in the case of a structure having a plurality of protrusions (contact surface 103a) as shown in FIGS. 1 and 2, it is possible to detect how much pressure is applied to which position of which protrusion.

なお、上記の説明においては、角度αを「仮想平面の重心位置に起点を持つ法線ベクトルが、検出領域平面に対して垂直な方向(Z方向)成分となす角度」と定義したが、例えば「X−Y座標の原点に起点を持つ法線ベクトルが、検出領域平面に対して垂直な方向(Z方向)成分となす角度」と定義することもできる。この場合には上述の演算が多少異なるものの、信号変換装置として同様の機能を発揮させることができる。   In the above description, the angle α is defined as “an angle formed by a normal vector having a starting point at the center of gravity of the virtual plane as a component perpendicular to the detection area plane (Z direction)”. It can also be defined as “an angle formed by a normal vector having an origin at the origin of the XY coordinates and a direction (Z direction) component perpendicular to the detection region plane”. In this case, although the above-described calculation is slightly different, the same function can be exhibited as a signal conversion device.

ここで、図1に示した信号変換装置Aの利用形態の好適な例として、ビデオテープやデジタルビデオディスクなどに記録された画像情報の再生方法について説明する。受圧部103の形状からも判るように、ユーザーが信号変換装置Aの接触面103aを左右になぞるように動かすことによって、画像の再生スピードが変化するような利用方法が考えられる。この利用方法は、書籍のページめくり動作に近い感覚で行うことができる。   Here, as a preferred example of the usage form of the signal conversion apparatus A shown in FIG. 1, a method of reproducing image information recorded on a video tape, a digital video disk, or the like will be described. As can be seen from the shape of the pressure receiving portion 103, a usage method is conceivable in which the image reproduction speed is changed by the user moving the contact surface 103 a of the signal conversion device A to the left and right. This method of use can be performed with a sense close to the page turning operation of a book.

(A)指の移動速度を画像情報の再生速度に対応させる。指が素早く移動している状態では再生速度を早くし、指の動きが遅い場合には再生速度を遅くする。また、指の動きが停止した時には再生動作も停止させ、静止画を表示する。もちろん時間軸が逆となる方向へ反転再生も可能となる。   (A) The finger movement speed is made to correspond to the reproduction speed of the image information. When the finger is moving quickly, the playback speed is increased, and when the finger moves slowly, the playback speed is decreased. Also, when the movement of the finger is stopped, the playback operation is also stopped and a still image is displayed. Of course, reverse playback is also possible in the direction in which the time axis is reversed.

また、指の押圧力を再生速度に反映させることもできる。まず指の停止状態での圧力を検出しておき、この時の圧力が大きい程、指移動時の初期加速度を大きく設定するなどの形態がある。   It is also possible to reflect the finger pressing force on the reproduction speed. First, the pressure when the finger is stopped is detected, and as the pressure at this time increases, the initial acceleration when the finger moves is set larger.

こういった利用方法を用いれば、長時間にわたる画像情報(例えば映画など)を指の動作を利用することによって極めて感覚的に扱うことができ、目的の画像に素早くアクセスすることができる。   By using such a usage method, image information over a long period of time (for example, a movie or the like) can be handled extremely sensuously by using the movement of a finger, and a target image can be quickly accessed.

(B)圧力が作用した位置とコマンドとを対応させる。例えば受圧部103の右側の方を触った場合には再生動作、左側の方を触った場合には反転再生動作、中心付近を触った場合には停止動作を実行する。さらに、圧力の大小に応じて再生速度を変化させる。   (B) The position where the pressure is applied is associated with the command. For example, a playback operation is performed when the right side of the pressure receiving unit 103 is touched, a reverse playback operation is performed when the left side is touched, and a stop operation is performed when the vicinity of the center is touched. Further, the reproduction speed is changed according to the pressure level.

こういった利用方法を用いれば、指を一点で静止させた状態であっても再生速度が変化するため、(A)の場合と同様に画像を感覚的に扱うことができる。   If such a usage method is used, the playback speed changes even when the finger is stationary at a single point, so that the image can be handled sensuously as in the case of (A).

なお、本発明の信号変換装置はこのような利用方法に限定されることなく、様々な利用方法が考えられる。特に、個々のボタンにどのような位置情報、力情報を割り当てるかについては、適用対象物に応じて任意に決定すればよい。   In addition, the signal converter of this invention is not limited to such a utilization method, Various utilization methods can be considered. In particular, what kind of position information and force information is assigned to each button may be arbitrarily determined according to the application object.

続いて、図5を参照して本発明の第2実施例を説明する。なお、以下の各実施例においては前述の実施例と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the same components as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本実施例が第1実施例と相違する点は、力電気変換素子の形状および単位素子の配置にある。   This embodiment is different from the first embodiment in the shape of the piezoelectric element and the arrangement of the unit elements.

すなわち本実施例の信号変換装置Bに用いられる力電気変換素子104は、受圧部103の接触面103aの連設方向にわたって長尺に形成されており、その長手方向に沿って等間隔に単位素子104a〜104dが形成されている。   That is, the electro-electrical conversion element 104 used in the signal conversion device B of the present embodiment is formed long in the connecting direction of the contact surface 103a of the pressure receiving portion 103, and unit elements are equally spaced along the longitudinal direction. 104a to 104d are formed.

このような構成の信号変換装置Bでも、力電気変換素子104により生成された信号を前述の実施例と同様の手順で処理することにより、接触面103aのどの位置がどれだけの力で押圧されたかを検出することができる。   Even in the signal conversion device B having such a configuration, the position generated on the contact surface 103a is pressed by the amount of force by processing the signal generated by the ferroelectric conversion element 104 in the same procedure as in the above-described embodiment. Can be detected.

続いて、図6を参照して本発明の第3実施例を説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例の特徴は、受圧部の接触面が単一面で形成されている点にある。すなわち、信号変換装置Cの筐体101の操作部101bには単一のスリットのみ形成され、このスリットから受圧部103の接触面103aが突出している。また、接触面103aはその長手方向に沿って中心が隆起した断面凸状の形状をなしている。   The feature of the present embodiment is that the contact surface of the pressure receiving portion is formed as a single surface. That is, only a single slit is formed in the operation unit 101b of the casing 101 of the signal conversion device C, and the contact surface 103a of the pressure receiving unit 103 protrudes from the slit. Further, the contact surface 103a has a convex cross-sectional shape with the center raised along the longitudinal direction.

なお、この実施例における力電気変換素子104の形状は、上述のいずれの実施例のものであってもよい。   In addition, the shape of the piezoelectric transducer 104 in this embodiment may be that of any of the above-described embodiments.

このように受圧部103の形状が単純な信号変換装置Cであっても、力電気変換素子104により生成された信号を前述の実施例と同様の手順で処理することにより、力の接触面103aのどの位置がどれだけの力で押圧されたかを検出することができる。   Thus, even if the signal receiving device 103 has a simple shape, the force contact surface 103a can be obtained by processing the signal generated by the force-electricity conversion element 104 in the same procedure as in the previous embodiment. It is possible to detect which position of the throat is pressed with how much force.

続いて、図7を参照して本発明の第4実施例を説明する。   Subsequently, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例は第3実施例と同様に、受圧部103の接触面103aが1つである点で共通している。しかし、接触面103aの幅が数mm程度と細く形成されており、ほぼ線状の形状をなしている。   As in the third embodiment, the present embodiment is common in that there is one contact surface 103a of the pressure receiving portion 103. However, the width of the contact surface 103a is as thin as several millimeters, and has a substantially linear shape.

なお、この実施例における力電気変換素子104の形状も、上述のいずれの実施例のものであってもよい。   In addition, the shape of the piezoelectric conversion element 104 in this embodiment may be that of any of the above-described embodiments.

このような構成の信号変換装置Dであっても、力電気変換素子104により生成された信号を前述の実施例と同様の手順で処理することにより、接触面103aのどの位置がどれだけの力で押圧されたかを検出することができる。   Even in the signal conversion device D having such a configuration, by processing the signal generated by the ferroelectric conversion element 104 in the same procedure as in the above-described embodiment, which position of the contact surface 103a has how much force. Can be detected.

また、本実施例では接触面103aの面積が小さい分だけ受圧位置の特定が容易となるため、受圧位置を確実に検出することができる。   Further, in the present embodiment, the pressure receiving position can be easily identified because the area of the contact surface 103a is small, so that the pressure receiving position can be reliably detected.

続いて、図8を参照して本発明の第5実施例を説明する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例では、受圧部103の接触面103aが点状をなし、これらが全体として略長方形の面を形成するように配置されている。   In the present embodiment, the contact surface 103a of the pressure receiving portion 103 has a dot shape, and is arranged so as to form a substantially rectangular surface as a whole.

なお、この実施例における力電気変換素子104の形状も、上述のいずれの実施例のものであってもよい。   In addition, the shape of the piezoelectric conversion element 104 in this embodiment may be that of any of the above-described embodiments.

このような構成の信号変換装置Eであっても、力電気変換素子104により生成された信号を前述の実施例と同様の手順で処理することにより、接触面103aのどの位置がどれだけの力で押圧されたかを検出することができる。   Even in the signal conversion device E having such a configuration, by processing the signal generated by the electro-electrical conversion element 104 in the same procedure as in the above-described embodiment, which position of the contact surface 103a has how much force. Can be detected.

また、本実施例では接触面103aを小さな点状に形成することにより、接触面103aの1つ1つにコマンドを割り当てる代わりに、接触面103a全体を1つのコマンド指令面とする方法を採用することができる。例えば、接触面103aが形成する略長方形の面をパソコン画面に割り当て、カーソルの移動方向や移動速度などを指令するツールとして利用することができる。以下、本発明の信号変換装置をパソコン上のカーソル移動に適用する場合について詳細に説明する。   In this embodiment, the contact surface 103a is formed in a small dot shape, and instead of assigning a command to each of the contact surfaces 103a, the entire contact surface 103a is used as one command command surface. be able to. For example, a substantially rectangular surface formed by the contact surface 103a can be assigned to a personal computer screen and used as a tool for instructing the moving direction or moving speed of the cursor. Hereinafter, the case where the signal conversion apparatus of the present invention is applied to cursor movement on a personal computer will be described in detail.

図9は、本発明の信号変換装置をパソコン等に適用する場合の制御構成を示した図である。   FIG. 9 is a diagram showing a control configuration when the signal conversion apparatus of the present invention is applied to a personal computer or the like.

図中、受圧部103は平面状に描いてあるが、これは図8に示したような点状の接触面が全体として平面を形成していることを意味している。すなわち、受圧部103は2次元的に並べられた点や線の集合、あるいは1次元的に並べられた線の集合(図1参照)による仮想面などで構成されている。   In the drawing, the pressure receiving portion 103 is drawn in a planar shape, which means that the point-like contact surface as shown in FIG. 8 forms a plane as a whole. That is, the pressure receiving unit 103 includes a set of points and lines arranged two-dimensionally, or a virtual surface formed by a set of lines arranged one-dimensionally (see FIG. 1).

情報出力装置107は、力電気変換素子104から出力される信号から受圧部103に作用する圧力の大きさや位置などの情報を出力する。先に述べた式(1)〜式(4)はこの情報出力装置107内で演算される。また、モード設定用の専用信号を、図示しない他のセンサ部から得てスイッチ信号として出力することもできる。   The information output device 107 outputs information such as the magnitude and position of the pressure acting on the pressure receiving unit 103 from the signal output from the ferroelectric conversion element 104. Expressions (1) to (4) described above are calculated in the information output device 107. In addition, a mode setting dedicated signal can be obtained from another sensor unit (not shown) and output as a switch signal.

演算部108は、信号出力装置107からの信号を入力し、圧力の大きさや位置などの情報をもとに、オペレータの意図した動作を判断する。そして、判断結果に基づいて切り替えスイッチを設定したり、その結果をディスプレイ110上に表示したり、あるいは指示位置をカーソルの位置として表示したりするための信号を生成する。   The calculation unit 108 receives a signal from the signal output device 107 and determines an operation intended by the operator based on information such as the magnitude and position of the pressure. Then, a signal for setting a changeover switch based on the determination result, displaying the result on the display 110, or displaying the designated position as the cursor position is generated.

この演算部108の内部は、モード判断部108a、変換装置108b、前処理部108cから構成されている。   The operation unit 108 includes a mode determination unit 108a, a conversion device 108b, and a preprocessing unit 108c.

モード判断部108aは、情報出力装置107からの出力信号をもとに、オペレータが意図したと思われるコマンドをいくつか抽出し、そのうち最も確からしいコマンドを判断してモード信号として出力する。   Based on the output signal from the information output device 107, the mode determination unit 108a extracts some commands that the operator seems to have intended, determines the most likely command among them, and outputs it as a mode signal.

変換装置108bはモード判断部108aの出力するモード信号に従って、モード信号に応じた変換アルゴリズムを用い、情報出力装置107の情報信号をディスプレイ110上の指示位置に反映させる。   The conversion device 108b reflects the information signal of the information output device 107 in the indicated position on the display 110 using a conversion algorithm according to the mode signal in accordance with the mode signal output from the mode determination unit 108a.

具体的には、モード判断部108aは少なくとも押圧位置情報をディスプレイ110上の絶対位置に対応させる「絶対位置入力モード」と、押圧位置情報をディスプレイ110上のカーソルの現在位置との相対位置に対応させる「相対位置入力モード」とを判断・出力する機能を備え、変換装置108bはこのモード信号に応じた変換アルゴリズムで情報出力装置107の情報信号をディスプレイ110上の指示位置に対応させる。   Specifically, the mode determination unit 108 a corresponds to the “absolute position input mode” in which at least the pressed position information corresponds to the absolute position on the display 110, and the pressed position information corresponds to the relative position with the current position of the cursor on the display 110. The conversion device 108b associates the information signal of the information output device 107 with the indicated position on the display 110 by a conversion algorithm corresponding to the mode signal.

前処理部108cは情報出力装置107から入力された信号から、例えば押圧開始からの経過時間や、連続押圧なし時間の長さ、あるいは押圧位置(指)の移動速度などの押圧履歴情報を抽出し計算することにより、モード判断部108aや変換装置108bでの演算に反映させる。   The pre-processing unit 108c extracts, from the signal input from the information output device 107, for example, press history information such as the elapsed time from the start of pressing, the length of time without continuous pressing, or the moving speed of the pressing position (finger). By calculating, it is reflected in the calculation in the mode determination unit 108a and the conversion device 108b.

中央演算部109は演算部108からの信号に従って処理を実行したり、あるいはディスプレイ110上に表示したりする。また、図示しない他の信号変換装置から情報を得たり、図示しない出力装置(例えばプリンタやディスク装置など)に信号を出力したり、他のパソコン類(情報処理装置)と信号のやりとりを行ったりする。   The central processing unit 109 executes processing according to a signal from the processing unit 108 or displays it on the display 110. In addition, information is obtained from other signal converters (not shown), signals are output to output devices (eg, printers and disk devices) not shown, and signals are exchanged with other personal computers (information processing devices). To do.

演算部108内部で行われる主たる動作をフローチャートに示したのが図10である。   FIG. 10 is a flowchart showing the main operations performed inside the calculation unit 108.

まず、情報出力装置107から押圧力の大きさと押圧位置などが入力される(S11)。   First, the magnitude and pressing position of the pressing force are input from the information output device 107 (S11).

次に、例えば、押圧開始からの経過時間や押圧なし時間の長さ、あるいは押圧位置(指)の移動速度などの押圧履歴情報が前処理として算出される(S12)。また、次回以降のルーチンに必要な過去および現在のデータを記録する。   Next, for example, pressing history information such as the elapsed time from the start of pressing, the length of no pressing time, or the moving speed of the pressing position (finger) is calculated as preprocessing (S12). In addition, the past and present data necessary for the next and subsequent routines are recorded.

モード判断(S13)は、押圧力の大きさや押圧位置の時間変化の大きさ、押圧位置、モード切り替えのスイッチ信号の有無、あるいは過去のモード変化などによって、モードを判断する。図10では、「絶対位置入力モード」と「相対位置入力モード」の判断を示しているが(S14)、その他のモード、例えば通常のマウス等の操作で知られているシングルクリックやダブルクリックなどのモードを判断してもよい。この場合も同図と同様のフローにて処理される。   In the mode determination (S13), the mode is determined based on the magnitude of the pressing force, the time change in the pressing position, the pressing position, the presence / absence of a switch signal for mode switching, the past mode change, or the like. FIG. 10 shows the determination of “absolute position input mode” and “relative position input mode” (S14), but other modes, such as single click and double click, which are known for normal mouse operations, etc. The mode may be determined. In this case as well, processing is performed in the same flow as in FIG.

次に、分岐によって「絶対位置入力モード」と「相対位置入力モード」とで異なる制御形態に分かれ、それぞれのアルゴリズムに従って押圧位置(x,y)からディスプレイ110上の指示位置を得る(S15a,S15b)。   Next, the control is divided into “absolute position input mode” and “relative position input mode” by branching, and the indicated position on the display 110 is obtained from the pressed position (x, y) according to each algorithm (S15a, S15b). ).

そして指示位置(x,y)の情報を中央演算部109に出力する(S16)。さらに信号処理を行う必要がある場合には、再度入力ルーチンへ戻る。   Then, the information on the designated position (x, y) is output to the central processing unit 109 (S16). If further signal processing is required, the process returns to the input routine again.

このような機能を有する変換部108によれば、例えば押圧部を表示画面全体に割り当てるような「絶対位置入力モード」という変換を行うことができ、カーソルなどをディスプレイ110上を大きく迅速に移動させることも可能となる。
なお、モード判断(S13)の基準となる判断事項は、上述の方法以外にも各種考えられる。これらは演算部108内部にあらかじめプログラムされ、必要に応じて適宜利用されるように設定しておくことが好ましい。以下、モード判断(S13)の判断例をいくつか説明する。
According to the conversion unit 108 having such a function, it is possible to perform a conversion called “absolute position input mode” in which, for example, the pressing unit is assigned to the entire display screen, and the cursor is moved on the display 110 greatly and quickly. It is also possible.
In addition to the above-described method, various determination items that serve as a reference for the mode determination (S13) are conceivable. These are preferably programmed in advance in the calculation unit 108 and set so as to be used as needed. Hereinafter, some examples of mode determination (S13) will be described.

(a)押圧開始から一定時間経過しても押圧位置の変化が所定の値よりも小さい時に「絶対位置入力モード」と判断する。   (A) The “absolute position input mode” is determined when the change in the pressed position is smaller than a predetermined value even after a predetermined time has elapsed from the start of pressing.

(b)押圧力が所定の値よりも大きい時に「絶対位置入力モード」と判断する。   (B) The “absolute position input mode” is determined when the pressing force is larger than a predetermined value.

(c)モード切り替えのスイッチ信号を検出した時に「絶対位置入力モード」と判断する。   (C) When the switch signal for mode switching is detected, the “absolute position input mode” is determined.

これらの判断方法のうち(a),(b)の方法は、特に特定のスイッチ操作を行わずに「絶対位置入力モード」を指示することができるため、ユーザーの操作性が大幅に向上する。また、これらの判断方法は、組み合わせて用いることも可能であり、ユーザーが自由に設定できるようにすれば操作性はさらに向上する。
次に、位置変換(S15a,S15b)の判断例をいくつか説明する。
Among these determination methods, the methods (a) and (b) can instruct the “absolute position input mode” without performing any particular switch operation, so that the operability for the user is greatly improved. These determination methods can also be used in combination, and the operability is further improved if the user can freely set them.
Next, some examples of position conversion (S15a, S15b) will be described.

(d)「絶対位置入力モード」の場合、押圧位置に対応するディスプレイ上のカーソル位置と現在のカーソル位置との間の距離を検出し、この距離に比例した速度を算出し、指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に近づいていくように変換を行う。   (D) In the “absolute position input mode”, the distance between the cursor position on the display corresponding to the pressed position and the current cursor position is detected, the speed proportional to this distance is calculated, and the indicated position is pressed Conversion is performed so as to approach the position on the display corresponding to the position.

(e)「絶対位置入力モード」の場合、時間経過に応じて徐々に速度が大きく(または小さく)なるように、指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に近づいていくように変換を行う。   (E) In the “absolute position input mode”, conversion is performed so that the indicated position approaches the position on the display corresponding to the pressed position so that the speed gradually increases (or decreases) as time elapses. Do.

(f)「絶対位置入力モード」の場合、あらかじめ決められた一定の速度で、指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に近づいていくように変換を行う。   (F) In the “absolute position input mode”, conversion is performed so that the indicated position approaches the position on the display corresponding to the pressed position at a predetermined constant speed.

(g)「絶対位置入力モード」の場合、現在のディスプレイ上の指示位置にかかわらず、指示位置を押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に設定するように変換を行う。   (G) In the “absolute position input mode”, conversion is performed so that the indicated position is set to a position on the display corresponding to the pressed position regardless of the current indicated position on the display.

(h)押圧力に比例した速度で、指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に近づいていくように変換を行う。   (H) Conversion is performed so that the indicated position approaches the position on the display corresponding to the pressed position at a speed proportional to the pressing force.

(i)押圧力を加算した速度で、指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に近づいていくように変換を行う。   (I) Conversion is performed so that the indicated position approaches the position on the display corresponding to the pressed position at a speed obtained by adding the pressing force.

これらの判断方法のうち(h),(i)の方法は、ユーザーが意図的に押圧力を大きくすればカーソルを素早く目的の位置に移動させることができる。そのため、自分の意志を直感的に指示位置操作に反映させることができる。また、(h),(i)の方法に対して(d),(e),(f)の方法を組み合わせて変換を行うことにより、さらに操作性を向上させることができる。   Among these determination methods, the methods (h) and (i) can quickly move the cursor to a target position if the user intentionally increases the pressing force. Therefore, it is possible to intuitively reflect his / her will in the designated position operation. Further, the operability can be further improved by performing conversion by combining the methods (d), (e), and (f) with the methods (h) and (i).

また、位置変換(S15a,S15b)で行われるこれらの判断例に関連して、図9に示した中央演算部109の内部で行わせることができる他の判断例について説明する。   In addition, in relation to these determination examples performed in the position conversion (S15a, S15b), another determination example that can be performed inside the central processing unit 109 shown in FIG. 9 will be described.

(j)指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に所定の距離よりも近づいた時、「絶対位置入力モード」から「相対位置入力モード」に切り替える。   (J) When the indicated position comes closer to the position on the display corresponding to the pressed position than the predetermined distance, the “absolute position input mode” is switched to the “relative position input mode”.

(k)指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に所定の距離よりも近づいた時、「絶対位置入力モード」の変換係数を切り替える。なお、ここで言う変換係数とは、接触面103aの全面をディスプレイ全面に割り当てる場合を最大値とするものであり、ディスプレイの一部の範囲のみを割り当て作業を行うような場合には変換係数を小さく設定する。これによって、指示位置の移動速度や位置決め精度の変更を容易にすることができる。   (K) When the indicated position is closer to the position on the display corresponding to the pressed position than a predetermined distance, the conversion coefficient of the “absolute position input mode” is switched. The conversion coefficient referred to here is the maximum value when the entire contact surface 103a is allocated to the entire display surface. When only a partial range of the display is allocated, the conversion coefficient is set. Set smaller. Thereby, it is possible to easily change the moving speed and positioning accuracy of the indicated position.

(l)指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に到達したとき、「絶対位置入力モード」から「相対位置入力モード」に切り替える。   (L) When the indicated position reaches the position on the display corresponding to the pressed position, the “absolute position input mode” is switched to the “relative position input mode”.

(m)指示位置が押圧位置に対応するディスプレイ上の位置に到達したとき、「絶対位置入力モード」の変換係数を切り替える。   (M) When the indicated position reaches the position on the display corresponding to the pressed position, the conversion coefficient of the “absolute position input mode” is switched.

これら4つの判断方法は、「絶対位置入力モード」の最終段階で、より精度よく位置決め操作を行うために好適なものであり、入力モードを自動的に「相対位置入力モード」に切り替えたり「絶対位置入力モード」の変換係数を変更したりする。このような切り替えを行うことにより、さらに円滑かつ確実なカーソルの位置決め動作が可能になる。   These four determination methods are suitable for performing a positioning operation with higher accuracy at the final stage of the “absolute position input mode”. The input mode is automatically switched to the “relative position input mode” or “absolute Change the conversion coefficient of “position input mode”. By performing such switching, the cursor positioning operation can be performed more smoothly and reliably.

また、これら中央演算部109で行われる判断例を、モード判断(S13)、位置変換(S15a,S15b)での判断例と組み合わせることにより操作性をより向上させることができるようになる。特に(j),(k),(l),(m)の方法と(d),(e),(f),(h),(i)とをそれぞれ組み合わせて実行することがより好ましい。   Further, the operability can be further improved by combining the determination examples performed by the central processing unit 109 with the determination examples in the mode determination (S13) and the position conversion (S15a, S15b). In particular, it is more preferable to execute the methods (j), (k), (l), and (m) in combination with (d), (e), (f), (h), and (i).

続いて、演算部108内部の他の動作について図11のフローチャートにしたがって説明する。図11に示された制御動作の中で特徴となるのは、仮想慣性変換(S15c)を取り入れた点にある。その他の動作は図10に示した動作および前述の判断例と同じであるため説明は省略する。   Next, other operations inside the calculation unit 108 will be described with reference to the flowchart of FIG. A feature of the control operation shown in FIG. 11 is that virtual inertia conversion (S15c) is adopted. The other operations are the same as the operations shown in FIG.

モード変換(S13)では新たに「仮想慣性モード」を判断基準の1つとして用意している。「仮想慣性モード」では、実際には存在しない慣性を持った物体を想定し、それに対して押圧面を通して力を加えているような仮想現実を形成する。これによって、たとえばユーザーが押圧面に力を加えながら指を横方向に勢いよく滑らせることで、仮想的な慣性物体に力を加えながら転がす(あるいは滑らせる)ような仮想現実を作り出し、受圧部から指を放した後にも仮想的な慣性物体が転がっている(あいるは滑りつづけている)ような感覚を与える。   In the mode conversion (S13), a “virtual inertia mode” is newly prepared as one of the determination criteria. In the “virtual inertia mode”, an object having inertia that does not actually exist is assumed, and a virtual reality in which force is applied to the object through the pressing surface is formed. This creates a virtual reality where the user rolls (or slides) while applying force to the virtual inertial object by, for example, sliding the finger in the horizontal direction while applying force to the pressing surface, Gives the sensation that a virtual inertial object is rolling even after you release your finger.

これを指示位置(カーソル位置)に反映させる場合、例えば指示位置を大きく急激に変えたいときに、大きな押圧力を加えながら指を素早く動かすことにより、ユーザーは容易に指示位置を変えることができるようになる。   When this is reflected in the indicated position (cursor position), for example, when the indicated position is to be changed greatly and rapidly, the user can easily change the indicated position by quickly moving the finger while applying a large pressing force. become.

図11では「仮想慣性モード」が「相対位置入力モード」や「絶対位置入力モード」と並列に位置付けられ、いずれか1つが選択されるようになっている。しかし、例えば「相対位置入力モード」の中で「仮想慣性モード」を採用するなど、複数のモードが同時に起動されるように設定されていても一向に構わない。これらモードの同時利用も、ユーザーの作業内容等に応じて任意に選択できるように設定されていることが好ましい。   In FIG. 11, the “virtual inertia mode” is positioned in parallel with the “relative position input mode” and the “absolute position input mode”, and any one is selected. However, for example, the “virtual inertia mode” in the “relative position input mode” may be set so that a plurality of modes are activated simultaneously. The simultaneous use of these modes is also preferably set so that it can be arbitrarily selected according to the user's work contents and the like.

このような「仮想慣性モード」を用いることにより、ユーザーの操作性をさらに向上させ、ユーザーの意のままに動く信号変換装置を実現することができる。
以下に、「仮想慣性モード」を設定した場合に中央演算部109の内部で行わせることができる他の判断例について説明する。
By using such a “virtual inertia mode”, it is possible to further improve the operability of the user and realize a signal conversion device that moves at the user's will.
Hereinafter, another example of determination that can be performed inside the central processing unit 109 when the “virtual inertia mode” is set will be described.

(n)押圧力が加わった後に押圧が中止された場合、押圧中の押圧力および(または)押圧位置の移動速度に応じた値と、押圧中止からの時間に応じて、指示位置の移動速度および(または)指示位置を演算する。   (N) When the pressing is stopped after the pressing force is applied, the moving speed of the indicated position depends on the pressing force during pressing and / or the value depending on the moving speed of the pressing position and the time from the pressing stop. And / or calculate the indicated position.

(o)上述の(n)に加えて、押圧力が加わった後に押圧が中止された場合、あらかじめ設定した値に対して押圧中止からの時間を乗じ、この演算値に応じて指示位置の移動速度が減速されるように演算を行う。これにより、あたかも摩擦力が働いているような仮想現実を実現することができる。   (O) In addition to the above (n), when the pressing is stopped after the pressing force is applied, the value set in advance is multiplied by the time from the pressing stop, and the indicated position is moved according to the calculated value. Calculation is performed so that the speed is reduced. Thereby, it is possible to realize a virtual reality as if the frictional force is working.

(p)指示位置が速度を持っている(移動している)間に、ディスプレイのいずれかの端に達した場合には、ディスプレイの端で折り返した位置に指示位置がくるように演算を行う。これにより、指示位置が滑って(あるいは転がって)いる間にディスプレイの端に達した時には、あたかも端で跳ね返るような仮想現実を実現することができる。これは、(n),(o)の判断例と組み合わせて実施することができる。   (P) When the end of the display is reached while the indicated position has speed (moves), the calculation is performed so that the indicated position comes to the position folded at the end of the display. . As a result, it is possible to realize a virtual reality as if the end of the display is reached while the pointing position is slipping (or rolling), as if it bounces off at the end. This can be implemented in combination with the determination examples (n) and (o).

(q)指示位置が速度を持っている(移動している)間に、ディスプレイのいずれかの端に達した場合には、端の続きとして画面の反対側の端から指示位置が移動するように演算を行う。これにより、(p)の判断例とは異なり、指示位置が滑って(あるいは転がって)いる間にディスプレイの端に達した時には、反対側の端から再び現れるような仮想現実を実現することができる。これは、(n),(o)の判断例と組み合わせて実施することができる。   (Q) When reaching any end of the display while the indicated position has speed (moving), the indicated position moves from the opposite end of the screen as a continuation of the end. Perform the operation. Thus, unlike the determination example of (p), it is possible to realize a virtual reality that appears again from the opposite end when the end of the display is reached while the indicated position is slipping (or rolling). it can. This can be implemented in combination with the determination examples (n) and (o).

以上説明してきたように、図9乃至図11に示したような構成を採用することにより、これまでの信号変換装置では困難であった指示位置の迅速なモード変更や確実な位置決め、あるいは現実の物理現象に近い入力操作の実現等を可能にする。したがって、操作が感覚的なものに近づくなどユーザーの操作性を大幅に向上させることができるようになる。   As described above, by adopting the configuration as shown in FIG. 9 to FIG. 11, it is possible to quickly change the mode of the indicated position, ensure positioning, Enables input operations close to physical phenomena. Therefore, the operability of the user can be greatly improved such that the operation approaches a sensory one.

続いて、図12を参照して本発明の第6実施例を説明する。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例は図8に示した第5実施例と比較して、受圧部103の接触面103aが全体として略円形面を形成するように配置されている。また、筐体101の一部が、これら接触面103aの外形に対応するように円形の溝101dとなっており、ユーザーが指により操作しやすいように工夫されている。   Compared with the fifth embodiment shown in FIG. 8, the present embodiment is arranged such that the contact surface 103a of the pressure receiving portion 103 forms a substantially circular surface as a whole. Further, a part of the housing 101 is a circular groove 101d so as to correspond to the outer shape of the contact surface 103a, and it is devised so that the user can easily operate with a finger.

このような構成の信号変換装置Fであっても、力電気変換素子104により生成された信号を同様の手順で処理することにより、接触面103aのどの位置がどれだけの力で押圧されたかを検出するとができる。   Even in the signal conversion device F having such a configuration, it is possible to determine which position of the contact surface 103a is pressed with how much force by processing the signal generated by the electro-electrical conversion element 104 in the same procedure. It can be detected.

なお、本実施例では接触面103aの全体形状が略円形面となるように設計されているが、この形は操作対象の形状等に応じて自由に設計できることは言うまでもない。もちろん、先に説明したパソコン等の情報処理機器への適用も可能である。   In the present embodiment, the entire shape of the contact surface 103a is designed to be a substantially circular surface, but it goes without saying that this shape can be designed freely according to the shape of the operation target. Of course, the present invention can also be applied to the information processing device such as a personal computer described above.

続いて、図13を参照して本発明の第7実施例を説明する。   Subsequently, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例では受圧部103の接触面103aが全体として略円環状をなしており、かつ、中心部分にも1本が存在している点が特徴である。いずれの接触面103aも共通の根元部103bに接続されており、単一の力電気変換素子104上に固定されている。   The present embodiment is characterized in that the contact surface 103a of the pressure receiving portion 103 has a substantially annular shape as a whole, and there is one in the central portion. All of the contact surfaces 103 a are connected to a common root portion 103 b and are fixed on a single ferroelectric transducer 104.

このような構成の信号変換装置Gであっても、力電気変換素子104により生成された信号を同様の手順で処理することにより、接触面103aのどの位置がどれだけの力で押圧されたかを検出することができる。   Even in the signal conversion device G having such a configuration, it is possible to determine which position on the contact surface 103a is pressed with how much force by processing the signal generated by the electro-electrical conversion element 104 in the same procedure. Can be detected.

さらに本実施例では、中心に配置された接触面と周囲に配置された接触面とに別々のコマンドを割り当てることもできる。例えば前者に割り当てられたコマンドに、後者が受ける押圧力を印加することにより、前者のコマンドに修飾を施すような機能として用いられる。   Furthermore, in this embodiment, different commands can be assigned to the contact surface arranged at the center and the contact surfaces arranged around the center. For example, it is used as a function that modifies the former command by applying a pressing force received by the latter to the command assigned to the former.

なお、上述した各実施例はリモコンなどの家電機器類として、あるいはパソコンなどの情報機器類として幅広く適用することが可能である。   Each of the above-described embodiments can be widely applied as home appliances such as a remote controller or as information devices such as a personal computer.

また、力電気変換素子としては4つの単位素子を備えたものを例示したが、単位素子の数は4つ以上であればいくつでも構わない。例えば3×3のマトリクスを形成するように9個の単位素子を配置したり、4×4のマトリクスを形成するように16個の単位素子を配置するなどといったことも可能である。このような場合にも、図3に示したような方法に基づいて押圧位置や押圧力を検出することができる。   Moreover, although the element provided with four unit elements was illustrated as a ferroelectric conversion element, as long as the number of unit elements is four or more, it does not matter. For example, nine unit elements may be arranged to form a 3 × 3 matrix, or 16 unit elements may be arranged to form a 4 × 4 matrix. Even in such a case, the pressing position and the pressing force can be detected based on the method as shown in FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の別の実施の形態を説明する。
図14は、本発明の実施例に係る信号入力装置の適用例を示す斜視図である。本例では、表示部3上の画面8の下に、画面81、82と2つの画面が隠されている場合を示している。各画面には、ポインタ7により選択すべきアイコン6が配置されているが、各アイコン6は、画面8内に仮想的に設けられた境界線9に仕切られた領域10内に配置される。
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 14 is a perspective view showing an application example of the signal input device according to the embodiment of the present invention. In this example, a case where two screens 81 and 82 are hidden under the screen 8 on the display unit 3 is shown. In each screen, an icon 6 to be selected by the pointer 7 is arranged, but each icon 6 is arranged in an area 10 partitioned by a boundary line 9 virtually provided in the screen 8.

今、画面8のアイコン6aにポインタ7aを重ねた状態から、画面81を選択し、アイコン6bにポインタ7bを重ねた状態に切り替え、更に、画面83を選択し、アイコン6cにポインタ7cを重ねた状態に切り替える場合を考える。   Now, from the state where the pointer 7a is superimposed on the icon 6a of the screen 8, the screen 81 is selected and switched to the state where the pointer 7b is superimposed on the icon 6b. Further, the screen 83 is selected and the pointer 7c is superimposed on the icon 6c. Consider switching to a state.

まず、画面8上のアイコン6aにポインタ7aを重ねた状態で、パッド型入力部5の位置C(この場合、画面81のアイコン6bに対応する位置)に画面81に対応する押圧力を加える。その結果、画面は画面81に切り替わり、ポインタ7bは、アイコン6bに重なった位置に来る。   First, with the pointer 7a overlaid on the icon 6a on the screen 8, a pressing force corresponding to the screen 81 is applied to the position C of the pad type input unit 5 (in this case, the position corresponding to the icon 6b of the screen 81). As a result, the screen is switched to the screen 81, and the pointer 7b comes to a position overlapping the icon 6b.

理想的には以上の通りであるが、操作者の指先の角度によっては、パッド型入力部5上の位置Cを押した場合に、画面81上でポインタ7b1の位置にずれてしまうことがある。この場合、当然ポインタ7b1は、アイコン6bとは重なっていないので、画面は切り替わらない。これは、画面81が画面8の裏に隠れており、視覚によるフィードバックが制限されるため、この傾向が強く出てくる傾向がある。   Although ideally as described above, depending on the angle of the fingertip of the operator, when the position C on the pad type input unit 5 is pressed, the position may be shifted to the position of the pointer 7b1 on the screen 81. . In this case, since the pointer 7b1 does not overlap with the icon 6b, the screen is not switched. This is because the screen 81 is hidden behind the screen 8 and visual feedback is limited, so this tendency tends to appear strongly.

しかし、本発明の信号入力装置の場合、画面8上に境界線9によって仕切られた領域10が存在し、アイコン6aは領域10aに、アイコン6bは領域10bに、アイコン6cは領域10cに、専属的に配置されるアイコンであると登録されている。その結果、ポインタ7b1のようにアイコン6bからずれて指定されてしまっても、ポインタ7b1が、領域10b内にある限り、アイコン6bを指定したものと見なし、その後の画面8の画面81への切替と、アイコン6bのポインタ7bによる指定が自動的に制御される。   However, in the case of the signal input device of the present invention, there is an area 10 partitioned by the boundary line 9 on the screen 8, the icon 6a is assigned to the area 10a, the icon 6b is assigned to the area 10b, and the icon 6c is assigned exclusively to the area 10c. Is registered as an icon to be placed on the screen. As a result, even if the pointer 7b1 is specified so as to deviate from the icon 6b, as long as the pointer 7b1 is within the area 10b, it is considered that the icon 6b has been specified, and the subsequent screen 8 is switched to the screen 81. The designation of the icon 6b by the pointer 7b is automatically controlled.

これは、画面82を、ポインタ7cで選択する場合も同様であり、ポインタがポインタ7c1にずれてしまっても、領域10cにあるかぎり、アイコン6cを選択したものとみなし、画面82への画面の切替と、アイコン6cのポインタ7cによる指定が制御される。   The same applies to the case where the screen 82 is selected with the pointer 7c. Even if the pointer is shifted to the pointer 7c1, the icon 6c is considered to be selected as long as it is in the area 10c, and the screen to the screen 82 is selected. Switching and designation by the pointer 7c of the icon 6c are controlled.

もちろん、画面設計に当たっては、各領域10に1個のアイコンが来るように予め設定されることはもちろんである。   Of course, when designing the screen, it is of course set in advance so that one icon comes in each area 10.

図15は、図1の内容を一般化して示すものであり、空間を任意の領域群11に分割し、それぞれの領域群11毎に、代表位置12を設定し、パッド型入力部5に印加される力の位置および強さに対応させている。   FIG. 15 shows the content of FIG. 1 in a generalized manner. The space is divided into arbitrary region groups 11, representative positions 12 are set for each region group 11, and applied to the pad type input unit 5. Corresponds to the position and strength of the force being applied.

したがって、この実施例では、現在呈示されていない画面81、82を画面8と切り替えて呼び出すために、特別なコマンドの入力は必要なく、パッド型入力部5に与えられる押圧力の強弱によってのみ、画面の指定を行うことになる。一方、どの画面8、81、82に切り替わっても、ポインタ7の位置は、領域群11の中の代表位置12と見なされるため、パッド型入力部5に加わる押圧力の微妙な角度の違いによる位置ずれも自動的に修正されるので、パッド型入力部5による迅速なアイコン6の選択操作が可能となる。   Therefore, in this embodiment, since the screens 81 and 82 that are not currently presented are switched to the screen 8 and called, no special command is required to be input, only by the strength of the pressing force applied to the pad type input unit 5. The screen will be specified. On the other hand, since the position of the pointer 7 is regarded as the representative position 12 in the region group 11 regardless of which screen 8, 81, 82 is switched, it is caused by a subtle difference in the pressing force applied to the pad type input unit 5. Since the misalignment is also automatically corrected, the selection operation of the icon 6 by the pad type input unit 5 can be performed quickly.

図16は、本発明の実施例の信号入力装置を実現するためのシステム構成図である。図において示すように、パッド型入力部5からは、操作者の指先の押圧位置および押圧力に基づいて、位置X座標位置信号x、Y座標位置信号y、押圧力信号pに対応する信号が出力され、信号増幅手段13に与えられる。信号増幅手段13は、予め定められた変換則によって、パッド型入力部5からの3次元的な力情報を分離増幅し、その結果をエンコード手段14に伝送する機能を有する。本例では、パッド型入力部5の上での、2次元座標(x、y)と、その位置における力の値(p)が伝送され、この(x、y、p)の組み合わせで、1種類のコードが定義される。   FIG. 16 is a system configuration diagram for realizing the signal input device according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, the pad type input unit 5 receives signals corresponding to the position X coordinate position signal x, the Y coordinate position signal y, and the pressing force signal p based on the pressing position and pressing force of the fingertip of the operator. It is output and given to the signal amplifying means 13. The signal amplifying unit 13 has a function of separating and amplifying three-dimensional force information from the pad type input unit 5 according to a predetermined conversion rule and transmitting the result to the encoding unit 14. In this example, the two-dimensional coordinates (x, y) on the pad type input unit 5 and the force value (p) at the position are transmitted, and the combination of (x, y, p) is 1 A kind of code is defined.

一方、表示部3に表示されている画面8と、裏に隠されている画面は、空間的に呈示画面の領域群11として定義され、それぞれの小さな領域群11において、代表位置12が(Xi 、Yj 、Pk )として設定されている。 On the other hand, the screen 8 displayed on the display unit 3 and the screen hidden behind are spatially defined as a region group 11 of the presentation screen. In each small region group 11, the representative position 12 is (X i , Y j , P k ).

すなわち、領域群11と、代表位置12との関係は、   That is, the relationship between the region group 11 and the representative position 12 is

Figure 2006031732
で定義される。ただし、式1で、XiSと、XiEは座標軸Xにおける、領域群11の各領域の開始点と終点であり、ポインタ7がこの領域内にあれば、代表位置12のXi であると見なされる。Yj 、Pk についても同様である。
Figure 2006031732
Defined by However, in Expression 1, X iS and X iE are the start point and end point of each area of the area group 11 on the coordinate axis X, and if the pointer 7 is within this area, it is X i of the representative position 12. Considered. The same applies to Y j and P k .

領域登録手段15には、各方向にn個、m個、r個に分割された領域群11と、各々の代表位置12の値が登録されている。これらの領域群11の数は、一般に、画面操作に必要なアイコンの数よりも多く用意されており、画面状にアイコンを配置する時には、領域群11の中から適当な場所を選定して配置する。これらの対応を、本例では、ポインタの移動先となる目標座標設定手段16で行っている。   In the area registration means 15, the area group 11 divided into n, m, and r in each direction and the value of each representative position 12 are registered. In general, the number of these area groups 11 is greater than the number of icons required for screen operation. When icons are arranged on the screen, an appropriate place is selected from the area groups 11 and arranged. To do. In this example, these correspondences are performed by the target coordinate setting means 16 that is the movement destination of the pointer.

操作者の指動作で決定される3次元的な力情報は、エンコード手段14によって、有意なコマンドコード[x、y、p]に変換されるが、これが上記目標座標設定手段16のどの領域に対応するか、そして当該領域にアイコンが有るか無いか、などの判定は、比較対応手段17によって行われる。   The three-dimensional force information determined by the operator's finger movement is converted into a significant command code [x, y, p] by the encoding means 14, which is in any region of the target coordinate setting means 16. The comparison handling means 17 determines whether the area corresponds to the area and whether or not the area has an icon.

これらの判定結果を、画面8上に呈示すると同時にパーソナルコンピュータなど被操作対象となる機器の動作に反映するか否かは、登録再生切替手段18により判定され、実行される。   Whether or not these determination results are presented on the screen 8 and reflected in the operation of the device to be operated such as a personal computer is determined and executed by the registered / reproduction switching means 18.

つまり、別途用意された手段により、再生が選択されていれば、操作者の指動作は、そのまま被操作対象である画面8上に実際に反映される。   That is, if playback is selected by means prepared separately, the finger movement of the operator is actually reflected on the screen 8 that is the operation target as it is.

一方、登録再生切替手段18に対して、登録が設定されていれば、操作者の指動作に基づく、比較対応手段17での判定結果は、登録再生切替手段18を経由して、画面8に反映されると同時に、変換係数登録手段19に送られる。この変換係数登録手段19は、エンコード手段14に接続されており、パッド型入力部5に与えられた操作者の指動作により得られた信号増幅手段13からの信号[x、y、p]を、エンコード手段14でエンコードする場合の関数を与えている。例えば、任意の値u1 、u2 、u3 に対して、v1 =f(u1 )、v2 =g(u2 )、v3 =h(u3 )なる関数を変換則として用いるとすると、この変換係数登録手段19は、パッド型入力部5における力電気変換の結果[x、y、p]に上記のような関数を適用して、これを設定登録する。例えば、信号増幅手段13の出力[x、y、p]に、各々関数f、g、hを適用するように変換係数登録手段19に登録されている場合、エンコード手段14からは[f(x)、g(y)、h(p)]が得られる。 On the other hand, if registration is set for the registration / playback switching unit 18, the determination result by the comparison handling unit 17 based on the finger operation of the operator is displayed on the screen 8 via the registration / playback switching unit 18. At the same time, it is sent to the conversion coefficient registration means 19. The conversion coefficient registration unit 19 is connected to the encoding unit 14 and receives the signal [x, y, p] from the signal amplification unit 13 obtained by the operator's finger movement given to the pad type input unit 5. A function for encoding by the encoding means 14 is given. For example, for arbitrary values u 1 , u 2 , u 3 , functions of v 1 = f (u 1 ), v 2 = g (u 2 ), v 3 = h (u 3 ) are used as conversion rules. Then, the conversion coefficient registration means 19 applies the function as described above to the result [x, y, p] of the ferroelectric conversion in the pad type input unit 5 and sets and registers it. For example, when the conversion coefficient registration means 19 is registered to apply the functions f, g, and h to the output [x, y, p] of the signal amplification means 13, the encoding means 14 outputs [f (x ), G (y), h (p)].

信号増幅手段13からエンコード手段14に与えられた信号に対しては、以降はこれらの関数が適用され、適用された結果が、アイコン位置などが登録された目標座標設定手段16の内容と、比較対応手段17において比較識別されることになる。   These functions are applied to the signal given from the signal amplifying means 13 to the encoding means 14 and the applied result is compared with the contents of the target coordinate setting means 16 in which the icon position and the like are registered. The corresponding means 17 performs comparison and identification.

ここにおける関数の選定と適用は、操作者が意図通りの操作が可能な快適な力入力に対応して行われるが、これらは複数の操作者の個性を吸収して、最適化するためである。具体的には、個々の操作者が、それぞれ経験的に調整したり、選定した関数を、登録するために、個人情報記録手段20を設けておき、この情報に基づき、変換係数登録手段19への関数の登録を行うことになる。その結果、操作者は、自分に最適な変換則を適用することができる。   The selection and application of the functions here are performed in response to comfortable force input that allows the operator to perform the operation as intended, but these are to absorb and optimize the individuality of the multiple operators. . Specifically, personal information recording means 20 is provided for each operator to empirically adjust or register a selected function, and based on this information, the conversion coefficient registration means 19 is provided. Will be registered. As a result, the operator can apply the conversion rule most suitable for him / her.

なお、上記の説明では、パッド型入力部5に入力される指先による押圧力について、時系列的なパターンを省略したが、実際には、クリック操作など、領域選択後に続く操作に当たっては、時系列的な押圧力の変化のパターンがコマンドコードとして積極的に利用されることになる。   In the above description, the time-series pattern of the pressing force applied by the fingertip input to the pad-type input unit 5 is omitted. However, in actuality, the operation following the area selection, such as a click operation, is time-series. A pattern of change in the pressing force is actively used as a command code.

本例では、領域登録手段15に押圧力の印加場所と圧力に関する3次元データを登録したのと同様にして、時間変化登録手段21に、押圧力の時間変化に着目した力パターンデータは
1 [Xi J(t),Yj (t),Pk (t)]
の形で登録してある。この内容も、比較対応手段17に伝送され、操作力の時間変化を考慮したエンコード手段14からの出力[x(t)、y(t)、p(t)]と比較対応づけた上で、所定の動作につなげられる。なお、この時間変化に関する変換則についても、変換係数登録手段19において設定登録可能である。したがって、操作者は、自分に最も適した操作手順を、実際の動作結果と見比べながら、捜し出し、個人情報記録手段20に登録しておくことで、最適な操作環境の設定が可能である。
In this example, in a manner similar to that register the 3-dimensional data relating to the applied location and pressure of the pressing force in the region register unit 15, a temporal change registration means 21, the force pattern data focusing on time variation of the pressing force F 1 [X i J (t), Y j (t), P k (t)]
It is registered in the form of This content is also transmitted to the comparison handling means 17 and compared with the output [x (t), y (t), p (t)] from the encoding means 14 taking into account the time variation of the operating force. It is connected to a predetermined operation. Note that the conversion rule regarding the time change can also be set and registered in the conversion coefficient registration means 19. Therefore, the operator can set the optimum operation environment by searching for the operation procedure most suitable for him / her and comparing it with the actual operation result and registering it in the personal information recording means 20.

なお、領域登録手段15では実際の画面8に準拠した画面空間を定義して、その内容とエンコード手段14の出力結果の対応づけを行っているが、画面空間の代わりに、抽象的な多次元空間の座標軸を用いてもよい。これには、ファイル単位、ディレクトリ単位、メディア単位など、物理的に独立していたり、階層化が計れるものであれば、どのような場合にでも適用可能である。   Note that the area registration unit 15 defines a screen space based on the actual screen 8 and associates the contents with the output results of the encoding unit 14, but instead of the screen space, an abstract multidimensional Spatial coordinate axes may be used. This can be applied to any case as long as it is physically independent or can be hierarchized, such as a file unit, a directory unit, or a media unit.

図17は、片手操作が可能な形状に構成される、信号入力装置の例を示すものであり、(A)は正面図、(B)は上面図(平面図)、(C)は下面図(背面図)である。図において示すように、装置は本体22と、指で操作する操作部23と、操作結果を被制御機器に赤外線で送信するための赤外線送信部24で構成されている。   FIG. 17 shows an example of a signal input device configured in a shape that allows one-hand operation, (A) is a front view, (B) is a top view (plan view), and (C) is a bottom view. (Back view). As shown in the figure, the apparatus includes a main body 22, an operation unit 23 operated by a finger, and an infrared transmission unit 24 for transmitting an operation result to the controlled device by infrared rays.

この装置は、操作者が手に持って操作するように構成されており、人差し指、中指、薬指、小指の4本の指および掌で本体22を保持し、親指にて操作部23を操作する。操作部23には、弧状に配置される突設部25が配置されており、親指の前後左右の動きにより、2次元的な位置情報の入力を行い、更に押圧力力の変化により、更に別の情報の入力が可能である。つまり、図3の場合と同様に3次元の信号入力が可能である。この信号は、図3に示したエンコード手段14と同様な回路を経由してコード化され、赤外線送信部24を通じて、被制御対象となる機器に赤外線伝送される。このようなリモートコマンダはテレビジョン等にそのまま適用可能である。   This apparatus is configured to be operated by an operator holding it in his / her hand. The main body 22 is held by four fingers of an index finger, a middle finger, a ring finger, and a little finger and a palm, and the operation unit 23 is operated by the thumb. . The operating portion 23 is provided with a projecting portion 25 that is arranged in an arc shape. Two-dimensional position information is input by the back and forth and right and left movement of the thumb. This information can be entered. That is, three-dimensional signal input is possible as in the case of FIG. This signal is encoded via a circuit similar to the encoding means 14 shown in FIG. 3, and is transmitted to the device to be controlled by infrared through the infrared transmitter 24. Such a remote commander can be directly applied to a television or the like.

図18は、図17の構成における具体的な入力情報として数値を例にとって機能を示す説明図である。   FIG. 18 is an explanatory diagram showing functions by taking numerical values as specific input information in the configuration of FIG.

まず、操作部23における線状の突設部25をx軸の情報に割り当てる。そして、異なる突設部25を押すことで、数値の増減を操作する。   First, the linear projecting portion 25 in the operation unit 23 is assigned to x-axis information. And the increase / decrease in a numerical value is operated by pushing the different protrusion part 25. FIG.

また、押圧力の強弱であるp軸は、桁数の分解能の情報に割り当てる。つまり、押圧力を増すほど、小さな桁まで選定できる。   In addition, the p-axis, which is the strength of the pressing force, is assigned to the information on the resolution of the number of digits. In other words, as the pressing force increases, a smaller digit can be selected.

更に、突設部25に前後に押圧力を与えて得られるy軸の情報は、割り込み的なダイレクトコマンドを指定できるようにする。例えば、現在選定した数値の決定や、レンジの切替などに使用する。   Further, the y-axis information obtained by applying a pressing force to the projecting portion 25 forward and backward enables an interrupt direct command to be specified. For example, it is used to determine the currently selected numerical value or switch the range.

さて、今、押圧力を軽圧力p1 、中圧力p2 、強圧力p3 、指を離した状態の無圧力p0 に分けて考える。 Now, the pressing force is divided into light pressure p 1 , medium pressure p 2 , strong pressure p 3 , and no pressure p 0 with the finger released.

操作者が、突設部25を軽圧力p1 で、左右に、つまりx軸方向に操作し、ある位置E1で指動作を停止すると、粗い分解能で1つの数字の呈示状態になる。その結果、例えば、数値(04000)が得られる。 When the operator operates the protruding portion 25 left and right, that is, in the x-axis direction with a light pressure p 1 , and stops the finger movement at a certain position E 1, a single number is presented with coarse resolution. As a result, for example, a numerical value (04000) is obtained.

ここから指の押圧力を、中圧力p2 に強め、指を左右に動かすと、先の数値を基準に一桁細かい分解能で数値が増減する。そして、位置E2で指を停止すると、ひとつ細かい分解能の数字の呈示状態になる。その結果、例えば、数値(04200)が得られる。 If the finger pressing force is increased from this point to the medium pressure p 2 and the finger is moved to the left or right, the numerical value increases or decreases with a resolution one digit smaller than the previous numerical value. Then, when the finger is stopped at the position E2, a state of presenting numbers with one minute resolution is obtained. As a result, for example, a numerical value (04200) is obtained.

更に、指の押圧力を、強圧力p3 に強め、指を左右に動かすと、先の数値を基準に更に一桁細かい分解能で数値が増減する。そして、位置E3で指を停止すると、ひとつ細かい分解能の数字の呈示状態になる。その結果、例えば、数値(04160)が得れらる。 Further, when the finger pressing force is increased to the strong pressure p 3 and the finger is moved to the left or right, the numerical value is increased or decreased with a resolution one digit smaller than the previous numerical value. Then, when the finger is stopped at the position E3, a number with a fine resolution is presented. As a result, for example, a numerical value (04160) is obtained.

ここで、突設部25から指を離して、無圧力p0 になると、最終桁まで表示して、例えば、数値(04165)が決定される。 Here, when the finger is released from the projecting portion 25 and no pressure is p 0 , the last digit is displayed and, for example, a numerical value (04165) is determined.

この場合、数値決定は図中のR1、R2、R3、R4の経路で決定されて行くが、途中の桁で数値を決定したい場合、その時点で、指を前後方向、つまりy軸方向に操作すれば、図中のR1a、R2a、R3a、R4aの経路で、粗い桁数のままで数値の決定を行うことができる。   In this case, the numerical value is determined by the routes R1, R2, R3, and R4 in the figure, but if you want to determine the numerical value at an intermediate digit, operate your finger in the front-rear direction, that is, the y-axis direction at that point. By doing so, it is possible to determine the numerical value with the coarse number of digits on the route R1a, R2a, R3a, R4a in the figure.

図17、図18で示した例は、例えば電子化された書籍を実際の本のページめくりと同様な感覚で操作したり、またマルチメディア機器の画面上での選定や、特定メディア情報を多数画面に表示しながら選定するプラウジング操作に最適な構成である。   In the examples shown in FIGS. 17 and 18, for example, an electronic book is operated with the same feeling as turning a page of an actual book, and selection on the screen of a multimedia device or a lot of specific media information is performed. This configuration is optimal for browsing operations that are selected while displayed on the screen.

さて、図19は、図14に示したパッド型入力部5の構成例を説明するものであり、(A)が上面図、(B)が側面図である。図において示すように、4つのセンサ26a、26b、26c、26dの上に平板27を載せて、斜線で示す部分をパッド型入力部5として、圧力を加える面として用いる。そして、4つのセンサ26a、26b、26c、26dにより、パッド型入力部5に加えられた操作者の指先による押圧力を検出するが、この場合、検出情報は、押圧力の位置と大きさとなる。なお、センサ26a、26b、26c、26dによる検出情報S1、S2、S3、S4は、図20の説明図に示すようにして処理される。   FIG. 19 is a diagram for explaining a configuration example of the pad-type input unit 5 shown in FIG. 14, in which (A) is a top view and (B) is a side view. As shown in the figure, a flat plate 27 is placed on four sensors 26a, 26b, 26c, and 26d, and a portion indicated by hatching is used as a pad-type input unit 5 as a surface to which pressure is applied. The four sensors 26a, 26b, 26c, and 26d detect the pressing force applied by the operator's fingertips applied to the pad type input unit 5. In this case, the detection information is the position and magnitude of the pressing force. . The detection information S1, S2, S3, and S4 by the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d are processed as shown in the explanatory diagram of FIG.

平板27の上の地点Pc(Xc、Yc)に大きさNcの押圧力が加えられた時、センサ26a、26bの出力値より、加圧点Pcのセンサ26a、26bからの方向31、つまり加圧点Pcとセンサ26a、26bを配置した場所の中心点Pfとのなす角度θ2が算出される。   When a pressing force having a magnitude Nc is applied to a point Pc (Xc, Yc) on the flat plate 27, the direction 31 from the sensors 26a, 26b of the pressurization point Pc, that is, the applied pressure is determined from the output values of the sensors 26a, 26b. An angle θ2 formed by the pressure point Pc and the center point Pf where the sensors 26a and 26b are arranged is calculated.

同様に、センサ26c、26dの出力値より、加圧点Pcのセンサ26c、26dからの方向32、つまり加圧点Pcとセンサ26c、26dを配置した場所の中心点Pgとのなす角度θ3が算出される。   Similarly, from the output values of the sensors 26c and 26d, the direction 32 of the pressurization point Pc from the sensors 26c and 26d, that is, the angle θ3 formed between the pressurization point Pc and the center point Pg where the sensors 26c and 26d are disposed. Calculated.

したがって、上記の2つの角度θ2、θ3を演算することにより、加圧点Pcのパッド型入力部5上での座標を求めることができる。また、センサ26a、26b、26c、26dで検出された押圧力の絶対値の総和より、入力圧力の大きさを求めることができる。   Therefore, the coordinates of the pressurization point Pc on the pad type input unit 5 can be obtained by calculating the two angles θ2 and θ3. Further, the magnitude of the input pressure can be obtained from the sum of absolute values of the pressing forces detected by the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d.

また、センサ26a、26b、26c、26dを配置する中心点を分けることにより、加圧点の座標位置を精度良く求めることを可能としている。   Further, by dividing the center point where the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d are arranged, the coordinate position of the pressurizing point can be obtained with high accuracy.

これに対して、センサ26a、26b、26c、26dの配置の中心点を同一とし、かつこれが1点である場合、加圧点の座標位置を精度良く求めることは困難である。以下に、このことを説明する。   On the other hand, when the central points of the arrangement of the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d are the same and this is one point, it is difficult to accurately obtain the coordinate position of the pressurizing point. This will be described below.

例えば、図21に示すように、平板27の中心に、センサ26a、26b、26c、26dを配置してパッド型入力部5を構成するようにした構造の場合、図9に示すように、加圧点Pbの、センサ26a、26b、26c、26dの配置の中心点からの方向、つまり加圧点Pbと中心点のなす角度θ1は、すべての方向に対して求めることができる。また、加圧点Pbの、中心点からの距離lbは、センサ26a、26b、26c、26dのそれぞれの出力を、X方向成分、Y方向成分に換算し、X方向成分については、
X=S3+S4−S1−S2
により算出し、Y方向成分については、
Y=S1+S3−S2−S4
算出する。然る後に、それぞれの合成力を、以下のように、加圧力の総和で除することにより、
1b=(X2 +Y2 )/(|S1|+|S2|+|S3|+|S4|)
なる演算から、距離lbを得ることができる。
For example, as shown in FIG. 21, in the case of a structure in which the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d are arranged at the center of the flat plate 27 to form the pad type input unit 5, as shown in FIG. The direction of the pressure point Pb from the center point of the arrangement of the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d, that is, the angle θ1 formed between the pressurization point Pb and the center point can be obtained for all directions. Further, the distance lb from the center point of the pressurizing point Pb is calculated by converting the outputs of the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d into the X direction component and the Y direction component.
X = S3 + S4-S1-S2
For the Y direction component,
Y = S1 + S3-S2-S4
calculate. After that, by dividing each combined force by the sum of the applied pressures as follows,
1b = (X 2 + Y 2 ) / (| S1 | + | S2 | + | S3 | + | S4 |)
From this calculation, the distance lb can be obtained.

加圧点がPaに移った場合も、同様にして、角度θ1と距離laを求めることができる。   Similarly, when the pressing point moves to Pa, the angle θ1 and the distance la can be obtained.

しかしながら、センサ26a、26b、26c、26dと、その上部に設けた平板27との間には、例えば弾性ゴムや、スプリング等の接合部材が介在するのが一般的であり、この接合部材の変形があった場合、上述のことが成立しなくなる可能性がある。   However, it is common that a joining member such as an elastic rubber or a spring is interposed between the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d and the flat plate 27 provided on the sensor 26a. If this happens, the above may not be true.

つまり、接合部材の変形により、中心点のずれが発生した場合、加圧点に対する支点のずれを生じる可能性がある。一方、接合部材の非線形性などにより、距離lbの算出に不確実性が残ることも否定できない。特に、センサ26a、26b、26c、26dの配置中心点からの距離が遠い点においては、その影響度が大きくなってくる。このために、得られる距離情報は、角度の情報に比較して、精度が悪くなってしまう。   That is, when the center point shifts due to the deformation of the joining member, the fulcrum shifts with respect to the pressurization point. On the other hand, it cannot be denied that uncertainty remains in the calculation of the distance lb due to the nonlinearity of the joining member. In particular, the influence degree becomes large at a point far from the arrangement center point of the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d. For this reason, the obtained distance information is less accurate than the angle information.

これに対して、図19の構成の場合、角度情報のみによって、その座標位置を算出できるので、検出精度を向上させることが可能である。   On the other hand, in the configuration of FIG. 19, the coordinate position can be calculated only by the angle information, so that the detection accuracy can be improved.

なお、この場合、センサ26a、26b、26c、26dを配置する角度は、90度である必要はなく、センサ26a、26bの組と、センサ26c、26dの組の、それぞれの配置中心点が異なり、予めわかっている一定の角度を保持できればよい。   In this case, the angle at which the sensors 26a, 26b, 26c, and 26d are arranged need not be 90 degrees, and the arrangement center points of the sensor 26a, 26b and the sensor 26c, 26d are different from each other. It suffices if a certain angle known in advance can be maintained.

なお、図19の構成では、平板27を、センサ26a、26bの組と、センサ26c、26dの組に対して、一枚で構成する場合を例示したが、図10に示すように、センサ26a、26bに対応する平板27aと、センサ26c、dに対応する平板27bを重ねて配置した構造としてもよく、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。   In the configuration of FIG. 19, the case where the flat plate 27 is configured by one for the set of sensors 26 a and 26 b and the set of sensors 26 c and 26 d is illustrated, but as shown in FIG. 10, the sensor 26 a , 26b and the flat plate 27b corresponding to the sensors 26c, d may be superposed and the same effect can be obtained.

この発明による入力情報検出デバイス(力電気変換装置)の構造のさらに別の実施形態を説明する。その構造概略図を図28に示す。4個の押圧力を検出する感圧センサー211a〜211dを2個ずつのペアに分け、それぞれのペアを、入力情報である押圧力が加えられる平板212a,212bにそれぞれ取り付ける。平板212a,212bと感圧センサー211a〜211dは弾性体(例えば弾性ゴム、スプリング又はこれらの同等物)を介して結合されており、感圧センサー211a,221bと感圧センサへ211c,211dに結合されたそれぞれの平板212a,212bは、互いに重なる様に配置されている。   Still another embodiment of the structure of the input information detection device (a ferroelectric converter) according to the present invention will be described. A schematic diagram of the structure is shown in FIG. The pressure-sensitive sensors 211a to 211d that detect four pressing forces are divided into two pairs, and each pair is attached to flat plates 212a and 212b to which a pressing force as input information is applied. The flat plates 212a and 212b and the pressure sensitive sensors 211a to 211d are coupled via an elastic body (for example, elastic rubber, a spring, or the like), and coupled to the pressure sensitive sensors 211a and 221b and the pressure sensitive sensors 211c and 211d. The respective flat plates 212a and 212b are arranged so as to overlap each other.

次に図29を用いて、入力情報として加えられた押圧力の位置と大きさを検出する手順を説明する。今、平板21上の地点Pc(Xc、Yc)に、大きさNcの圧力が加えられたとする。この時、感圧センサー222a,222bの出力値によって、加圧点Pcの、感圧センサー222a,222bからの方向31、つまり、加圧点Pcと、感圧センサー222a,222bを配置した中心点Pfと、の成す角度θ2が算出される。これと同様に、感圧センサー222c,222dの出力値により、加圧点Pcの、感圧センサー222c,222dからの方向232、つまり、加圧点Pcと、感圧センサー222c,222dを配置した中心点Pgと、の成す角度θ3が算出される。よって、上記の2つの情報を演算することにより、加圧点Pcの平板221上での座標を求めることが出来る。また、4個の感圧センサー222a〜222dの出力値の絶対値の総和により、入力圧力の大きさを求める事が出来る。   Next, a procedure for detecting the position and magnitude of the pressing force applied as input information will be described with reference to FIG. Now, it is assumed that a pressure of magnitude Nc is applied to a point Pc (Xc, Yc) on the flat plate 21. At this time, depending on the output values of the pressure sensors 222a and 222b, the direction 31 of the pressure point Pc from the pressure sensors 222a and 222b, that is, the center point where the pressure point Pc and the pressure sensors 222a and 222b are arranged. An angle θ2 formed by Pf is calculated. Similarly, the direction 232 of the pressure point Pc from the pressure sensitive sensors 222c and 222d, that is, the pressure point Pc and the pressure sensitive sensors 222c and 222d are arranged according to the output values of the pressure sensitive sensors 222c and 222d. An angle θ3 formed by the center point Pg is calculated. Therefore, the coordinates on the flat plate 221 of the pressurization point Pc can be obtained by calculating the above two pieces of information. Further, the magnitude of the input pressure can be obtained from the sum of the absolute values of the output values of the four pressure sensitive sensors 222a to 222d.

上記のように、感圧センサー222a〜222dを配置する中心点Pf,Pgを分けることにより、加圧点Pcの座標位置を精度良く求めることができる。感圧センサー222a〜222dの配置の中心点を同一でかつ1点とした場合に、加圧点の座標位置を精度良く求めることが容易ではない。その原因を以下に述べる。   As described above, the coordinate position of the pressurization point Pc can be obtained with high accuracy by dividing the center points Pf and Pg where the pressure sensitive sensors 222a to 222d are arranged. When the central points of the placement of the pressure sensitive sensors 222a to 222d are the same and one point, it is not easy to accurately obtain the coordinate position of the pressure point. The reason is described below.

図31、32に示すように感圧センサへ202a〜202dを配置したとする。このとき、加圧点Pbの、感圧センサー202a〜202d配置の中心点からの方向、つまり加圧点Pbと、中心点CPの成す角度θ1は、すべての方向に関して求めることが出来る。また、加圧点Pbの中心点CPからの距離Lbは、感圧センサー202a〜202dからの値をX方向成分及びY方向成分に、以下の様にそれぞれ換算する。
X方向成分:X=S3+S4−S1−S2
Y方向成分:Y=S1+S3−S2−S4
それらの成分の合成力を、加圧力の総和で以下の様に除することにより、距離Lbも換算することができる。ただし、S1〜S4は感圧センサー202a〜202dの出力値を表している。
距離Lb:Lb=(X2+Y2)/
(|S1|+|S2|+|S3|+|S4|)
しかし、感圧センサー202a〜202d上部に設けた、平板203との接合部材(例えば、弾性ゴムやバネ・スプリング等)の変形による、感圧センサー202a〜202dを配置した中心点CPと加圧力の機械的支点のずれ、また、接合部材の変形に伴なう非線形性等により、距離Lbの算出に不確実性が内在している。とくに、センサー202a〜202dの配置中心点CPから、加圧点Pbまでの距離が遠い場合においては、その影響が大きくなる。そのため、求める事の出来る距離情報は角度情報に比べて、精度が悪いものとなるのが避けられない。
Suppose that 202a-202d is arrange | positioned to a pressure sensor as shown in FIG. At this time, the direction of the pressurization point Pb from the center point of the pressure-sensitive sensors 202a to 202d, that is, the angle θ1 formed by the pressurization point Pb and the center point CP can be obtained for all directions. The distance Lb from the center point CP of the pressurizing point Pb is converted as follows from the values from the pressure sensitive sensors 202a to 202d into the X direction component and the Y direction component.
X direction component: X = S3 + S4-S1-S2
Y direction component: Y = S1 + S3-S2-S4
The distance Lb can also be converted by dividing the combined force of these components by the sum of the applied pressures as follows. However, S1 to S4 represent output values of the pressure sensitive sensors 202a to 202d.
Distance Lb: Lb = (X2 + Y2) /
(| S1 | + | S2 | + | S3 | + | S4 |)
However, the center point CP at which the pressure sensitive sensors 202a to 202d are arranged and the applied pressure due to the deformation of a joining member (for example, elastic rubber, spring or spring) provided on the pressure sensitive sensors 202a to 202d. Uncertainty is inherent in the calculation of the distance Lb due to the deviation of the mechanical fulcrum and the nonlinearity associated with the deformation of the joining member. In particular, when the distance from the arrangement center point CP of the sensors 202a to 202d to the pressurization point Pb is far, the influence becomes large. Therefore, it is inevitable that the distance information that can be obtained is less accurate than the angle information.

本実施態様においては、角度情報のみによって、その座標位置を算出せしめるようにする事により、検出精度の向上を計っている。なお、感圧センサーを配置する角度は根90度である必要はなく、それぞれの配置中心点が異なり、一定の角度を持てばよい。   In the present embodiment, the detection accuracy is improved by calculating the coordinate position only from the angle information. Note that the angle at which the pressure-sensitive sensor is arranged does not have to be 90 degrees, and each arrangement center point may be different and have a certain angle.

次に本発明による入力情報検出デバイスの構造のさらに別の実施形態を説明する。その構造概略図を図30に示す。平板231a,231bの端部に接続された感圧センサーのペア232a,232b;233a,233bの2組と平板231a,231bの中心点に配置された感圧センサーの2×2マトリクス234a〜234dと、から構成される。この様に構成することにより、入力情報の検出精度の向上が可能である。   Next, still another embodiment of the structure of the input information detection device according to the present invention will be described. A schematic diagram of the structure is shown in FIG. Two pairs of pressure sensitive sensors 232a, 232b; 233a, 233b connected to the ends of the flat plates 231a, 231b; and 2 × 2 matrices 234a-234d of pressure sensitive sensors arranged at the center of the flat plates 231a, 231b Is composed of. By configuring in this way, it is possible to improve the detection accuracy of input information.

入力情報の検出手順を図33を用いて説明する。今平板246a,246b上の地点P13に入力情報が加えられたとする。このとき、感圧センサー251a,251bによって得られる角度情報は、感圧センサー251a,251bの分解能に応じた一定の角度誤差θ50を持った値として得られる。図中に斜線で示した領域HAが、感圧センサー251a,251bから得られる角度情報によって予測される入力位置座標である。同一の分解能の感圧センサーを用いた場合には、角度誤差はおおむね感圧センサーの中心点CPからの距離に比例する。そのため、入力位置座標の検出は、平板246a,246bの端部に位置した感圧センサーのそれぞれのペア251a,251b;252a,252bからの2つはの値と、中央点にマトリクス状に配置した感圧センサーのセット253a〜253dからの値の都合3個より行わせる。その際の3個の値より、入力位置座標を検出する方法は以下の通りである。中央点CP付近にマトリクス状に配置された2×2感圧センサー253a〜253dの値を、一番精度の高い情報と位置づける。この感圧センサー253a〜253dから得られる値と、それぞれの感圧センサーのペア251a,251b;252a,252bからの値より得られる入力位置の中心を、入力位置座標とする。これによって、例えば、図中の座標P13からP14へと入力圧力の作用点が変化した際、その位置情報を精度良く検出できる。   The input information detection procedure will be described with reference to FIG. Assume that input information is added to a point P13 on the flat plates 246a and 246b. At this time, the angle information obtained by the pressure sensors 251a and 251b is obtained as a value having a constant angle error θ50 corresponding to the resolution of the pressure sensors 251a and 251b. A region HA indicated by hatching in the figure is input position coordinates predicted by angle information obtained from the pressure sensitive sensors 251a and 251b. When pressure sensitive sensors with the same resolution are used, the angle error is generally proportional to the distance from the center point CP of the pressure sensitive sensor. Therefore, the detection of the input position coordinates is arranged in a matrix at the center point and the two values from each pair 251a, 251b; 252a, 252b of the pressure sensitive sensor located at the end of the flat plate 246a, 246b. It is performed from the convenience of three values from the pressure-sensitive sensor sets 253a to 253d. The method of detecting the input position coordinates from the three values at that time is as follows. The values of the 2 × 2 pressure sensors 253a to 253d arranged in a matrix in the vicinity of the center point CP are positioned as the most accurate information. The center of the input position obtained from the values obtained from the pressure sensors 253a to 253d and the values from the respective pressure sensor pairs 251a, 251b; 252a, 252b is defined as the input position coordinates. Thereby, for example, when the application point of the input pressure changes from the coordinates P13 to P14 in the drawing, the position information can be detected with high accuracy.

以下、この発明のさらに異なる実施例について図面を参照して説明する。
図34は、本発明の信号入力装置の実施例の一構成例を示すものである。
Hereinafter, further different embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 34 shows an example of the configuration of the embodiment of the signal input device of the present invention.

図中、301は押圧部で、通常ある面積を持った平面、あるいは、2次元状にに並べられた点や線の集合あるいは、1次元状に並べられた線の集合による仮想面などで構成される。   In the figure, reference numeral 301 denotes a pressing portion, which is usually composed of a plane having a certain area, a set of points and lines arranged in a two-dimensional shape, or a virtual surface by a set of lines arranged in a one-dimensional shape. Is done.

302は、センサ部で、押圧部301に与えられた押圧力に対応した信号を出力する。   A sensor unit 302 outputs a signal corresponding to the pressing force applied to the pressing unit 301.

303は、情報出力装置で、センサ部302の出力する信号から、押圧力の大きさ、押圧力の位置などの情報を出力する。この信号の変換方法は別に詳しく述べる。この装置303は、モード設定用の専用信号を、図示しない他のセンサ部から得てスイッチ信号として出力することも可能である。   An information output device 303 outputs information such as the magnitude of the pressing force and the position of the pressing force from the signal output from the sensor unit 302. This signal conversion method will be described in detail separately. The device 303 can also obtain a dedicated signal for mode setting from another sensor unit (not shown) and output it as a switch signal.

304は演算部であり、情報出力装置303からの、押圧力の大きさや、押圧位置などの信号をもとに、力を加えた人間の意図する動作を判断して判断結果に基づいて切り替えスイッチを設定したり、その結果を画面上に表示したり、あるいは指示位置をカーソルの位置として表示したりする。   Reference numeral 304 denotes a calculation unit, which determines a human-intended operation to which a force is applied based on a signal from the information output device 303 such as the magnitude of a pressing force and a pressing position, and switches the switch based on the determination result. Is set, the result is displayed on the screen, or the indicated position is displayed as the cursor position.

305は中央演算装置で、演算部304からの信号に従って処理を行ったり、画面に表示したりする。また、この装置305は、図示しない他の信号入力装置から情報を得たり、図示しない出力装置に信号を出力したり、他の装置と信号のやりとりを行ったりする。   A central processing unit 305 performs processing according to a signal from the calculation unit 304 or displays it on a screen. The device 305 obtains information from other signal input devices (not shown), outputs signals to an output device (not shown), and exchanges signals with other devices.

306は表示装置で、中央演算装置305の指示に従って画面表示を行う。   Reference numeral 306 denotes a display device that performs screen display according to instructions from the central processing unit 305.

上記の演算部304は少なくとも、演算制御341と、累積演算部342と、減算演算部343と、除算部344と、加算部345とから構成される。   The calculation unit 304 includes at least a calculation control 341, a cumulative calculation unit 342, a subtraction calculation unit 343, a division unit 344, and an addition unit 345.

演算制御部341は、ほぼ同じ長さの時間が経過するごとに決められた演算処理を行う様に累積演算部342、減算演算部343、除算部344、加算部345を制御する。   The calculation control unit 341 controls the accumulation calculation unit 342, the subtraction calculation unit 343, the division unit 344, and the addition unit 345 so as to perform a predetermined calculation process every time the time of substantially the same length elapses.

累積演算部342は、入力された押圧力の大きさおよび位置に応じた値を累積演算し、演算結果を出力する。減算演算部343は、所定の値の累積演算結果の絶対値が小さくなるように減算し、その演算結果を出力する。除算部344は、減算演算部343からの出力をあらかじめ設定された値で除してその結果を出力する。加算部345は、除算部344の出力を現在の指示位置に加算して、新しい指示位置として出力する。   The cumulative calculation unit 342 performs cumulative calculation on the value corresponding to the magnitude and position of the input pressing force, and outputs the calculation result. The subtraction operation unit 343 performs subtraction so that the absolute value of the cumulative operation result of the predetermined value becomes smaller, and outputs the operation result. The division unit 344 divides the output from the subtraction operation unit 343 by a preset value and outputs the result. The adding unit 345 adds the output of the dividing unit 344 to the current designated position and outputs it as a new designated position.

以上の操作のフローチャートを図35に示す。   A flowchart of the above operation is shown in FIG.

ステップS1において、XおよびY方向について、入力された押圧力の大きさおよび位置に応じた値を決まった時間ごとに累積演算することは、指示位置に想定した仮想的な慣性に対して与えられた押圧力の力積を計算していることと考えられる。また、ステップS2において、所定の値を決まった時間ごとに累積演算結果から引くことは、仮想的な慣性に対して摩擦力等の抵抗力が働いていることを想定している。ここで、仮想的な摩擦力を示す値(X方向摩擦力、Y方向摩擦力)は、摩擦力の性格上必ず正の値であり、力積の絶対値を小さくする方向に作用する。その後、仮想的な慣性で除すると、速度に相当する値が得られ、これを決まった時間ごとに以前の指示位置に換算すれば、新しい指示位置を得ることができる。また、摩擦力は力積を上回らない。これは、摩擦によって物体が逆方向に動き出すことが無いのと同様である。   In step S1, the cumulative calculation for the X and Y directions according to the magnitude and position of the input pressing force every predetermined time is given to the virtual inertia assumed for the indicated position. It is considered that the impulse of the pressing force is being calculated. Also, in step S2, subtracting a predetermined value from the cumulative calculation result every predetermined time assumes that a resistance force such as a frictional force is acting on the virtual inertia. Here, the values indicating the virtual frictional force (X-direction frictional force, Y-direction frictional force) are always positive values in terms of the characteristics of the frictional force, and act in the direction of decreasing the absolute value of the impulse. Thereafter, when the value is divided by the virtual inertia, a value corresponding to the speed is obtained. If this value is converted into the previous designated position every predetermined time, a new designated position can be obtained. Also, the friction force does not exceed the impulse. This is similar to the fact that the object does not start moving in the opposite direction due to friction.

以上のような演算を行うことによって、仮想的な慣性を持つ指示位置が、押圧部301への押圧力によって力積を得て、摩擦力によって減速されながら移動することを表現できる。   By performing the calculation as described above, it is possible to express that the pointing position having the virtual inertia moves while being decelerated by the frictional force by obtaining an impulse by the pressing force to the pressing portion 301.

次に別の実施例について説明する。   Next, another embodiment will be described.

図36は、本発明の信号入力装置の別の実施例の一構成例を示すものである。図34と同一の符号を付したものは、図1のものと同様の機能を持つ部材を示す。ここでは、演算部304Aの内容が特徴であるので以下に詳しく述べる。   FIG. 36 shows an example of the configuration of another embodiment of the signal input apparatus of the present invention. 34, the same reference numerals as those in FIG. 34 denote members having the same functions as those in FIG. Here, the contents of the calculation unit 304A are characteristic and will be described in detail below.

演算部304は、少なくとも、モード判断部346と、指示位置演算部347とから構成される。   The calculation unit 304 includes at least a mode determination unit 346 and a pointing position calculation unit 347.

モード判断部346では、入力モードをA,B,Cの3つのいずれかと判断する。即ち、押圧位置の変化が大きく、押圧力は小さく、押圧力の大きさの変化が少ない場合に、入力モードをモードA(相対位置入力モード)と判断し、これに対し、押圧位置の変化が小さく、押圧力は大きく、押圧力の大きさの変化が少ない場合に、入力モードをモードB(絶対位置入力モード)と判断し、さらに、押圧位置の変化が大きく、押圧力は大きかったり小さかったりで、大きさの変化が多い場合に、入力モードをC(仮想慣性入力モード)と判断する。指示位置演算部347では、前記モード判断部346が入力モードをAと判断した場合には、押圧力および押圧位置が指示部の移動速度に対応するものとして指示位置を決定し、前記モード判断部346が入力モードをBと判断した場合には、押圧位置が指示部の位置に対応するものとして指示位置を決定し、前記モード判断部が入力モードをCと判断した場合には、押圧力および押圧位置が指示位置の加速度に対応するものとして指示位置を決定する。   The mode determination unit 346 determines that the input mode is any one of A, B, and C. That is, when the change in the pressing position is large, the pressing force is small, and the change in the pressing force is small, the input mode is determined as mode A (relative position input mode). If the pressure is small, the pressure is large, and the change in the pressure is small, the input mode is determined to be mode B (absolute position input mode), and the change in the pressure position is large, and the pressure is large or small. Therefore, when the change in size is large, the input mode is determined as C (virtual inertia input mode). When the mode determination unit 346 determines that the input mode is A, the instruction position calculation unit 347 determines the instruction position on the assumption that the pressing force and the pressing position correspond to the moving speed of the instruction unit, and the mode determination unit If the input mode is determined to be B, the pressed position corresponds to the position of the pointing unit, and the pointing position is determined. If the mode determining unit determines that the input mode is C, the pressing force and The designated position is determined on the assumption that the pressed position corresponds to the acceleration of the designated position.

また、モード判断部346をさらに詳しく説明する。図37に示す様に、モード制御346は、押圧位置の変化率を演算する押圧位置変化率演算部461と、押圧力の変化率を演算する押圧力変化率演算部462と、押圧位置変化率が所定値よりも大きいか小さいかを判断する第1の判断部463と、押圧力変化率が所定値よりも大きいか小さいかを判断する第2の判断部464とから構成される。
図38にモードの判断を説明するフローチャートの一例を示す。ステップS21で情報出力装置の信号から、押圧位置変化率と押圧力変化率を求め、ステップS22,S23で、これらの値があらかじめ設定された値よりも大きいか小さいかによって、ステップS24〜S26の3つのモードに振り分ける。
The mode determination unit 346 will be described in more detail. As shown in FIG. 37, the mode control 346 includes a pressing position change rate calculation unit 461 that calculates the change rate of the pressing position, a pressing force change rate calculation unit 462 that calculates the change rate of the pressing force, and a pressing position change rate. Is composed of a first determination unit 463 that determines whether or not the pressure change rate is larger or smaller than a predetermined value, and a second determination unit 464 that determines whether or not the pressing force change rate is larger or smaller than the predetermined value.
FIG. 38 shows an example of a flowchart for explaining mode determination. In step S21, the pressing position change rate and the pressing force change rate are obtained from the signal of the information output device, and in steps S22 and S23, the values of steps S24 to S26 are determined depending on whether these values are larger or smaller than preset values. Sort into three modes.

以上のように構成することによって、3つの入力モードの判断と指示位置の演算を行うことができる。   By configuring as described above, it is possible to determine the three input modes and calculate the indicated position.

次に、さらに別の実施例について説明する。   Next, another embodiment will be described.

図39は、本発明の信号入力装置の実施例の一構成例を示すものである。図34と同一の符号を記したものは図34と同様の機能を持つものを示す。ここでは、演算部304Bの内容が特徴であるので以下に説明する。
演算部304Bは、少なくとも押圧力の大きさと押圧位置の少なくとも一方の情報に対して、低域の信号成分のみを通過させる低域通過フィルタ348を含む。
FIG. 39 shows a configuration example of an embodiment of the signal input device of the present invention. The components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 34 have the same functions as those in FIG. Here, the contents of the calculation unit 304B are characteristic and will be described below.
The calculation unit 304B includes a low-pass filter 348 that passes only a low-frequency signal component with respect to at least one of the magnitude of the pressing force and the pressing position.

このようにすることにより、電気的なノイズの影響や押圧部とセンサによって構成されるいわゆるバネーマス系の固有振動数による信号のふらつきに起因する、モードや動作の判断ミスや誤動作を防止することができる。特に、押圧部とセンサによって構成されるいわゆるバネーマス系の固有振動数による信号のふらつきを取り除くためには、低域通過フィルタ348の特性を、押圧部301とセンサ部304によって構成されるバネーマス系の振動数を充分に取り除き、しかも信号入力の周波数は十分に通過させる物とする必要がある。   By doing this, it is possible to prevent mode and operation judgment errors and malfunctions due to the influence of electrical noise and signal fluctuation due to the natural frequency of the so-called spring mass system composed of the pressing part and the sensor. it can. In particular, in order to remove the signal fluctuation due to the natural frequency of the so-called spring mass system constituted by the pressing portion and the sensor, the characteristic of the low-pass filter 348 is changed to that of the spring mass system constituted by the pressing portion 301 and the sensor portion 304. It is necessary to remove the frequency sufficiently and to pass the signal input frequency sufficiently.

低域通過フィルタ348の構成例としては、サンプリングされた信号を所定数加算し、合計を前記所定数で割った値を出力する構成例が挙げられる。   A configuration example of the low-pass filter 348 includes a configuration example in which a predetermined number of sampled signals are added and a value obtained by dividing the total by the predetermined number is output.

次に、さらに別の実施例について説明する。
図40は、本発明の信号入力装置の一構成例を示すものである。図34と同一の符号を記したものは図34と同様の機能を持つものを示す。ここでは根演算部304Cの内容が特徴であるので以下に説明する。
Next, another embodiment will be described.
FIG. 40 shows an example of the configuration of the signal input device of the present invention. The components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 34 have the same functions as those in FIG. Here, the contents of the root calculation unit 304C are characteristic and will be described below.

演算部304dは、演算に用いる各種定数を設定するための定数設定部349を持ち、定数の設定は、操作者が操作を行う時の押圧力の特性から最適な値を演算装置が判断する。   The calculation unit 304d has a constant setting unit 349 for setting various constants used for calculation, and the calculation device determines an optimal value from the characteristics of the pressing force when the operator performs an operation.

定数設定部349は、例えば図41に示すような画面を表示する。ここには、これから試行操作する項目が大きく表示され、操作者にどんな操作をすればよいかを確認させる。その後で、操作者は所定の試行操作を行う。例えば、シングルクリック動作なら、図41のように指示された範囲内をクリックする。このとき、定数設定部349は試行操作の押圧パターンを検出し、例えば、シングルクリック時の連続押圧時間を計測してこれをシングルクリック判断時のしきい値とする。すなわち、設定以降のシングルクリック動作では、この時間以下の連続押圧操作に対してのみ、シングルクリックと判断する。   The constant setting unit 349 displays a screen as shown in FIG. 41, for example. Here, items to be trial-operated from now on are displayed in large size, and the operator can confirm what operation should be performed. Thereafter, the operator performs a predetermined trial operation. For example, in the case of a single click operation, the user clicks within the designated range as shown in FIG. At this time, the constant setting unit 349 detects the pressing pattern of the trial operation, for example, measures the continuous pressing time at the time of single click, and sets this as the threshold value at the time of single click determination. That is, in the single click operation after the setting, it is determined that the single click is performed only for the continuous pressing operation of this time or less.

このように、実際の操作から設定値を判断することにより、操作者一人一人の個性にあわせた定数の設定が可能になる。   Thus, by determining the set value from the actual operation, it becomes possible to set a constant according to the individuality of each operator.

また、1回の試行操作ではなく、複数の素行操作を行って、より設定値の信頼度を向上させることもできる。例えば、シングルクリックの試行操作を複数回行って、その中で最大の連続押圧時間を、シングルクリック判断時のしきい値とすることもできる。あるいは、ダブルクリック動作を判断するための2回の押圧の間の最大無入力時間を設定する際には、操作者の複数の試行操作で得られた2回の押圧の間の最大無入力時間に関する複数のデータのうち、最大のものよりも長い値を、ダブルクリック動作を判断するための2回の押圧の間の最大無入力時間として設定すればよい。   Further, the reliability of the set value can be further improved by performing a plurality of raw operations instead of one trial operation. For example, a single click trial operation can be performed a plurality of times, and the maximum continuous pressing time among them can be set as a threshold value for single click determination. Or when setting the maximum no-input time between two presses for judging a double click operation, the maximum no-input time between two presses obtained by a plurality of trial operations of the operator A value longer than the maximum value among the plurality of data regarding may be set as the maximum no-input time between two presses for determining the double-click operation.

このようにすることにより、個人個人の特性により適合した値を設定することができる。   By doing so, it is possible to set a value that is more suitable for the characteristics of the individual.

さらに、定数設定部349は、操作者の試行によって得られた設定候補値を定数とする確認試行を行い、設定候補値を定数として正式に設定して良いかどうかを操作者に確認する。   Further, the constant setting unit 349 performs a confirmation trial using the setting candidate value obtained by the operator's trial as a constant, and confirms with the operator whether the setting candidate value can be formally set as a constant.

この結果、操作者が定数が不適当と判断すれば、再度設定画面に移り、試行操作を行って、より良い設定値を求める。あるいは、操作者自ら現在の設定値を適宜増加、減少して、設定することも可能である。   As a result, if the operator determines that the constant is inappropriate, the operator moves to the setting screen again and performs a trial operation to obtain a better setting value. Alternatively, the operator can set the current set value by appropriately increasing or decreasing it.

以上のように、演算部304dにさまざまな機能を持たせることにより、より使いやすい信号入力装置を提供できる。   As described above, it is possible to provide a signal input device that is easier to use by providing the arithmetic unit 304d with various functions.

本発明を、例えば、パソコン(パーソナルコンピュータ)PCのポインティングデバイスPDに応用した例を、図42を参照して説明する。   An example in which the present invention is applied to, for example, a pointing device PD of a personal computer (personal computer) PC will be described with reference to FIG.

このポインティングデバイスPDは、(1)絶体位置入力、(2)相対位置入力及び(3)仮想慣性入力の3つの入力を行えるものとして構成される。(1)の絶体位置入力は、指位置を画面DPに表示するものであり、(2)の相対位置入力は、指でこすることにより、その軌跡がディスプレイDP上に表示されるものである。(3)の仮想慣性入力は、ポインティングデバイス上を指である方向にこすったとき、画面上でカーソルが、押圧力と押圧方向に応じて、指を放した後も、移動し続けるというものである。これに先立ち、カーソルの質量としてその仮想慣性と、画面上の摩擦としての仮想摩擦を予め設定しておく。このとき、カーソルの加速度は、
定数×(押圧力−仮想摩擦)/仮想慣性
で規定され、カーソル移動距離は、
定数×(カーソル加速度×押圧時間)×押圧時間
によって規定される。
This pointing device PD is configured to be capable of three inputs: (1) absolute position input, (2) relative position input, and (3) virtual inertia input. The absolute position input of (1) displays the finger position on the screen DP, and the relative position input of (2) displays the trajectory on the display DP by rubbing with the finger. is there. The virtual inertia input (3) is such that when the pointing device is rubbed in the direction of the finger, the cursor continues to move even after releasing the finger according to the pressing force and the pressing direction on the screen. is there. Prior to this, the virtual inertia as the mass of the cursor and the virtual friction as the friction on the screen are set in advance. At this time, the acceleration of the cursor is
Constant × (pressing force-virtual friction) / virtual inertia, the cursor movement distance is
It is defined by a constant x (cursor acceleration x pressing time) x pressing time.

また、本発明によれば、リモコン(リモートコントローラ)にブラウジング・コントローラの機能をもたせることができる。即ち、図43に示すように、リモコンRCのブラウジング・コントローラBCを指でこすることにより、上記パソコンのときと同様に、仮想慣性が入力されたこととなり、指がこのコントローラBCを離れた後もカーソル(反転表示)CSが画面上で横方向にある慣性をもってひとりでに走る。さらには、目的とするところまでカーソルをもってきて、確定することになる。   Further, according to the present invention, the remote controller (remote controller) can be provided with a browsing controller function. That is, as shown in FIG. 43, when the browsing controller BC of the remote controller RC is rubbed with a finger, virtual inertia is input as in the case of the personal computer, and after the finger leaves the controller BC. The cursor (inverted display) CS runs alone with inertia in the horizontal direction on the screen. Furthermore, the cursor is brought to the target position and confirmed.

以上のように本発明によれば、ボタンの数に対して比較的多くのコマンドを割り当てることが可能で、しかも作業を感覚的に行い得るようにした信号変換装置が実現する。     As described above, according to the present invention, it is possible to realize a signal conversion device that can assign a relatively large number of commands to the number of buttons and that can perform work sensuously.

以上述べたように、本発明の信号入力装置は、ディスプレイに呈示される画面と、その切替画面を3次元的な画面空間状に配置し、この3次元空間内を領域群に分け、それぞれに代表位置を設定するように構成したので、画面の切替を行う場合も、これを直接選択し、特定の位置をポインティングすることが可能となり、更に、パッド型入力部に印加される操作力を拡大する機構を設けることにより、更に操作精度を向上させるようにした信号入力装置が得られる効果がある。   As described above, the signal input device of the present invention arranges the screen presented on the display and the switching screen in a three-dimensional screen space, divides the three-dimensional space into region groups, Since it is configured to set the representative position, even when switching screens, it is possible to directly select this and point to a specific position, and further expand the operating force applied to the pad type input unit By providing such a mechanism, it is possible to obtain a signal input device in which the operation accuracy is further improved.

さらに、本発明によれば、2個の加圧センサーを1組とし、それを複数組設けるようにしたので、加圧点の座標位置を高精度に設けることができる。   Furthermore, according to the present invention, two pressure sensors are used as one set, and a plurality of sets are provided, so that the coordinate position of the press point can be provided with high accuracy.

さらに、本発明によれば、押圧部に対して与えられた押圧力の大きさ及び位置に応じた値を決まった時間毎に累積演算するようにしたので、指示位置を、仮想的な慣性を持つものとして、摩擦力によって減速されながら移動表示することができる。   Further, according to the present invention, since the value corresponding to the magnitude and position of the pressing force applied to the pressing portion is cumulatively calculated at a predetermined time, the indicated position can be calculated using virtual inertia. It can be moved and displayed while being decelerated by the frictional force.

さらに、本発明によれば、押圧部へ加えられる力の態様によって、つまり、押圧力自体の大小、押圧力の変化の大小、押圧位置の変化の大小によって、入力モードを複数に分け、それぞれにおいて指示位置の判断を行うようにしたので、より適切に指示位置の判断を行うことができる。   Further, according to the present invention, the input mode is divided into a plurality of modes according to the mode of the force applied to the pressing portion, that is, depending on the magnitude of the pressing force itself, the magnitude of the change in the pressing force, and the magnitude of the change in the pressing position. Since the indication position is determined, the indication position can be determined more appropriately.

さらに、本発明によれば、低域の信号成分のみを通過させるようにしたので、例えば、いわゆるバネーマス系の固有振動数による信号のふらつきを防止して、より的確に指示位置を得ることができる。   Furthermore, according to the present invention, since only the low-frequency signal component is allowed to pass, for example, it is possible to prevent signal fluctuation due to the natural frequency of a so-called spring mass system, and to obtain the indicated position more accurately. .

さらに、本発明によれば、1回または複数回の実際の操作から設定値を判断するようにしたので、操作者一人一人に合った定数を設定して、より適正に指示位置を求めることができる。   Furthermore, according to the present invention, since the set value is determined from one or more actual operations, it is possible to set a constant suitable for each operator and obtain the indicated position more appropriately. it can.

さらに、本発明によれば、パーソナルコンピュータの入力装置を、加える押圧力に基づいて、カーソルを仮想慣性に応じて画面上で移動させるものとして構成したので、実際上の使い勝手のよい入力装置を得ることができる。   Furthermore, according to the present invention, since the input device of the personal computer is configured to move the cursor on the screen according to the virtual inertia based on the applied pressing force, an input device that is practical and easy to use is obtained. be able to.

本発明の信号変換装置の第1実施例を示し、(A),(B),(C)はそれぞれ側面図、平面図、背面図。1 shows a first embodiment of a signal conversion apparatus of the present invention, (A), (B), (C) are a side view, a plan view, and a rear view, respectively. 図1に示した信号変換装置の内部構造を示す図で、(A),(B)はそれぞれ平面図、断面図。It is a figure which shows the internal structure of the signal converter shown in FIG. 1, (A) and (B) are a top view and sectional drawing, respectively. 力電気変換素子による圧力情報の検出手順を説明するための図で、(A),(B),(C)はそれぞれ力電気変換素子の一例、その動作状態の説明図、加圧部の位置の座標図、仮想平面106を示す図。It is a figure for demonstrating the detection procedure of the pressure information by a ferroelectric conversion element, (A), (B), (C) is an example of a piezoelectric conversion element, the explanatory drawing of the operation state, and the position of a pressurization part, respectively FIG. 5 is a diagram illustrating a coordinate diagram of FIG. 図3におけるLとαの関係の一例を示すグラフで、(a)は一次曲線による定義、(b)は二次曲線による定義のグラフ。4 is a graph showing an example of the relationship between L and α in FIG. 3, where (a) is a definition by a primary curve, and (b) is a graph by a definition by a quadratic curve. 本発明の信号変換装置の第2実施例を示し、(A),(B),(C)は平面図、平面説明図、断面図。The 2nd Example of the signal converter of this invention is shown, (A), (B), (C) is a top view, plane explanatory drawing, sectional drawing. 本発明の信号変換装置の第3実施例を示し、(A),(B),(C)は平面図、平面説明図、部分断面図。3 shows a third embodiment of the signal conversion apparatus of the present invention, wherein (A), (B), and (C) are a plan view, a plane explanatory view, and a partial cross-sectional view. FIG. 本発明の信号変換装置の第4実施例を示し、(A),(B),(C)は平面図、平面説明図、部分断面図。4 shows a fourth embodiment of the signal conversion apparatus of the present invention, wherein (A), (B), and (C) are a plan view, a plane explanatory view, and a partial cross-sectional view. FIG. 本発明の信号変換装置の第5実施例を示し、(A),(B)は平面図、断面図。The signal converter of 5th Example of this invention is shown, (A), (B) is a top view, sectional drawing. 本発明の信号変換装置をパソコン等に適用する場合の制御構成を示すブロック図。The block diagram which shows the control structure in the case of applying the signal converter of this invention to a personal computer etc. FIG. 演算部内部で行われる主たる制御動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the main control operation | movement performed inside a calculating part. 演算部内部で行われる主たる制御動作の他の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the other example of the main control operation performed inside a calculating part. 本発明の信号変換装置の第6実施例を示し、(A),(B)は平面図、断面図。The 6th Example of the signal converter of this invention is shown, (A), (B) is a top view, sectional drawing. 本発明の信号変換装置の第7実施例を示し、(A),(B)は平面図、断面図。The 7th Example of the signal converter of this invention is shown, (A), (B) is a top view, sectional drawing. 本発明の別の実施例に係る信号入力装置の適用例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of application of the signal input device which concerns on another Example of this invention. 図14の内容を一般化して示す説明図である。It is explanatory drawing which generalizes and shows the content of FIG. 本発明の実施例の信号入力装置を実現するためのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram for realizing a signal input device according to an embodiment of the present invention. 片手操作が可能な形状に構成される、信号入力装置の例を示すものであり、(A)は側面図、(B)は上面図、(C)は下面図である。An example of a signal input device configured in a shape capable of one-hand operation is shown, (A) is a side view, (B) is a top view, and (C) is a bottom view. 図17の構成における具体的な情報として数値入力を例にとって、その機能を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the function, taking a numerical value input as an example as specific information in the structure of FIG. 図1に示したパッド型入力部5の構成例を説明するもので、(A)が上面図、(B)が側面図である。The configuration example of the pad type input unit 5 shown in FIG. 1 will be described, in which (A) is a top view and (B) is a side view. 図6の構成の入力情報処理の説明図である。It is explanatory drawing of the input information processing of the structure of FIG. パッド型入力部5の構成例で好ましくない例を説明するもので、(A)が上面図、(B)が側面図である。In the configuration example of the pad type input unit 5, an example that is not preferable will be described, in which (A) is a top view and (B) is a side view. 図21の構成の入力情報処理の説明図である。It is explanatory drawing of the input information processing of the structure of FIG. パッド型入力部5の構成例の他の例を説明するもので、(A)が上面図、(B)が側面図である。Another example of the configuration of the pad type input unit 5 will be described, in which (A) is a top view and (B) is a side view. 従来例1の信号入力装置の適用例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of application of the signal input device of the prior art example 1. ポインタの移動例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of a movement of a pointer. 従来例2の信号入力装置の適用例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of application of the signal input device of the prior art example 2. 図26の構成における、入力状態を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the input state in the structure of FIG. 本発明の力電気変換デバイスの一例を示し、(A),(B)は平面図、側面図。An example of the electromechanical conversion device of this invention is shown, (A) and (B) are a top view and a side view. 図28の力電気変換デバイスによる検出手順を示す説明図。Explanatory drawing which shows the detection procedure by the ferroelectric conversion device of FIG. 本発明の力電気変換デバイスの異なる一例を示し、(A),(B)は平面図、側面図。The different example of the electromechanical conversion device of this invention is shown, (A) and (B) are a top view and a side view. 加圧点を高精度に検出できない感圧センサのある配置例を示し、(A),(B)は平面図、側面図。The example of arrangement | positioning with the pressure sensor which cannot detect a pressurization point with high precision is shown, (A) and (B) are a top view and a side view. 加圧点を高精度に検出できない感圧センサのある配置例の動作説明図。Operation | movement explanatory drawing of the example of arrangement | positioning with a pressure-sensitive sensor which cannot detect a pressurization point with high precision. 本発明による入力情報の検出手順の説明図。Explanatory drawing of the detection procedure of the input information by this invention. 本発明の信号入力装置の一例。An example of the signal input device of the present invention. 図34の装置の動作フローチャート。The operation | movement flowchart of the apparatus of FIG. 本発明の信号入力装置の別の一例。Another example of the signal input device of the present invention. 図36のモード制御部346の詳細図。FIG. 37 is a detailed view of a mode control unit 346 in FIG. 36. 図37の装置のモード判断のフローチャート。FIG. 38 is a flowchart of mode determination of the apparatus of FIG. 37. FIG. 本発明の信号入力装置の別の一例。Another example of the signal input device of the present invention. 本発明の信号入力装置の別の一例。Another example of the signal input device of the present invention. 図40の定数設定部の表示画面の一例。An example of the display screen of the constant setting part of FIG. 本発明を応用したパーソナルコンピュータの斜視説明図。The perspective explanatory view of the personal computer to which the present invention is applied. 本発明を応用したリモートコントローラとパーソナルコンピュータの説明図。Explanatory drawing of the remote controller and personal computer to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 ノート型パーソナルコンピュータ
2 操作部
3 表示部
4 キーボード
5 パッド型入力部
6 アイコン
7 ポインタ
8 画面
9 境界線
10 領域
11 領域群
12 代表位置
13 信号増幅手段
14 エンコード手段
15 領域登録手段
16 目標座標設定手段
17 比較対応手段
18 登録再生切替手段
19 変換係数登録手段
20 個人情報記録手段
21 時間変化登録手段
22 本体
23 操作部
24 赤外線送信部
25 突設部
26 センサ
27 平板
101 筐体
102 信号発信部
103 受圧部
103a 接触面
103b 根元部
104 力電気変換素子
104a〜104d 単位素子
105 ベース
106 仮想平面
107 情報出力装置
108 演算部
108a モード判断部
108b 変換装置
108c 前処理部
109 中央演算部
110 ディスプレイ
A,B,C,D,E,F,G 信号変換装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Notebook personal computer 2 Operation part 3 Display part 4 Keyboard 5 Pad type | mold input part 6 Icon 7 Pointer 8 Screen 9 Boundary line 10 Area | region 11 Area group 12 Representative position 13 Signal amplification means 14 Encoding means 15 Area registration means 16 Target coordinate setting Means 17 Comparison corresponding means 18 Registration reproduction switching means 19 Conversion coefficient registration means 20 Personal information recording means 21 Time change registration means 22 Main body 23 Operation part 24 Infrared transmission part 25 Projection part 26 Sensor 27 Flat plate 101 Case 102 Signal transmission part 103 Pressure receiving portion 103a Contact surface 103b Root portion 104 Electroelectric conversion elements 104a to 104d Unit element 105 Base 106 Virtual plane 107 Information output device 108 Calculation unit 108a Mode determination unit 108b Conversion device 108c Preprocessing unit 109 Central calculation unit 110 Display A, B , C, D, E, F, G signal converter

Claims (15)

入力された押圧力から、この押圧力の圧力点の2次元座標と、この押圧力に基づく圧力座標とを検出する入力検出手段と、
前記2次元座標と前記圧力座標から3次元領域における位置領域を検出し、検出された各位置領域に対して代表点を割り当てる座標検出手段と、
を備えることを特徴とする信号入力装置。
Input detection means for detecting, from the input pressing force, a two-dimensional coordinate of the pressure point of the pressing force and a pressure coordinate based on the pressing force;
Coordinate detection means for detecting a position area in a three-dimensional area from the two-dimensional coordinates and the pressure coordinates, and assigning a representative point to each detected position area;
A signal input device comprising:
前記座標検出手段が、前記圧力座標に対応する複数の画面と、前記2次元座標に対応する各画面の区画から構成される3次元的な領域とこれに対応する代表点とをそれぞれ登録する領域登録手段を含む、請求項1の信号入力装置。   Area where the coordinate detecting means registers a plurality of screens corresponding to the pressure coordinates, a three-dimensional area composed of sections of each screen corresponding to the two-dimensional coordinates, and a representative point corresponding thereto. The signal input device according to claim 1, comprising registration means. 前記入力検出手段が、前記押圧力から、2次元座標および圧力座標への変換係数の登録手段を含む、請求項2の信号入力装置。   The signal input device according to claim 2, wherein the input detection unit includes a registration unit for a conversion coefficient from the pressing force into a two-dimensional coordinate and a pressure coordinate. 前記入力検出手段と、前記座標検出手段が、共に時間的な変化の情報をパラメータとして有する、請求項3の信号入力装置。   The signal input device according to claim 3, wherein both the input detection unit and the coordinate detection unit have information of temporal changes as parameters. 前記入力検出手段においては、複数の圧力検出素子の群が複数の位置に配置されており、前記圧力検出素子から得られる検出点の角度情報に基づく圧力座標の検出が行われ、前記圧力検出素子の全出力に基づいて押圧力の検出が行われる、請求項1の信号入力装置。   In the input detection means, a group of a plurality of pressure detection elements is arranged at a plurality of positions, pressure coordinates are detected based on angle information of detection points obtained from the pressure detection elements, and the pressure detection elements The signal input device according to claim 1, wherein the pressing force is detected on the basis of all outputs. 入力としての押圧力を受ける受圧部と、この受圧部が感知した圧力情報を電気信号に変換する力電気変換手段と、この変換手段で変換された電気信号に応じた映像を表示するディスプレイと、を有する信号入力装置において、
上記力電気変換と上記ディスプレイの間に、任意の手段でディスプレイ上に表示される映像の表示位置に関する2次元コードとこれ以外のコードとしての任意の操作コードとを、電気的に変換された上記圧力情報を基にして同時的に指定できるエンコード手段が設けられており、
上記ディスプレイ上に現在表示されている映像を分割して得られる現状画面領域と、現在は表示されていないがある入力操作により表示される映像を分割して得られる隠れ画面領域から構成される画像空間領域とに、上記エンコード手段で生成される複数のコードが対応される機能を有している事を特徴とする信号入力装置。
A pressure-receiving unit that receives a pressing force as an input, a force-electric conversion unit that converts pressure information sensed by the pressure-receiving unit into an electric signal, a display that displays an image according to the electric signal converted by the conversion unit, and In a signal input device having
Between the force-electrical conversion and the display, the two-dimensional code relating to the display position of the image displayed on the display by an arbitrary means and an arbitrary operation code as a code other than this are electrically converted Encoding means that can be specified simultaneously based on pressure information is provided,
An image composed of a current screen area obtained by dividing the video currently displayed on the display and a hidden screen area obtained by dividing the video displayed by an input operation that is not currently displayed. A signal input device characterized in that a spatial region has a function corresponding to a plurality of codes generated by the encoding means.
入力される押圧力の時系列的な変化を記憶する押圧情報記憶手段が設けられており、上記エンコード手段は、前記の押圧情報記憶手段の内容を基にして時間的な押圧パターンを形成可能に構成されていることを特徴とする、請求項6に記載の信号入力装置。   Press information storage means for storing time-series changes in the input pressing force is provided, and the encoding means can form a temporal press pattern based on the contents of the press information storage means. The signal input device according to claim 6, wherein the signal input device is configured. 上記エンコード手段の内容を登録し再生する登録再生機能を有するものとして構成されているか、登録再生機能を有する機器を接続可能とする手段を有するものとして構成されるか、のいずれか一方を満足するものとして構成されている事を特徴とする、請求項6に記載の信号入力装置。   It is configured to have a registration / playback function for registering and playing back the contents of the encoding means, or to have a means for enabling connection of a device having the registration / playback function, and satisfies either one The signal input device according to claim 6, wherein the signal input device is configured as a device. 入力としての力が加えられる、ある面積を持った押圧部と、
前記押圧部に加えられた力を検出して電気信号に変換する力電気信号検出手段と、
前記力電気信号検出手段が出力する電気信号から、少なくとも前記押圧部に加えられた力の大きさと前記押圧部上での位置の情報を含む情報を出力する情報出力装置と、
前記情報出力装置から出力された前記情報に基づいて、前記入力としての力の特性を判断し、その判断結果に基づいて切り替えスイッチの切り替え設定や、その結果の画面上への表示や、指示位置の表示等の各種の機能の実現を図る演算を行う演算装置と、
を有し、
前記演算装置は、少なくとも、
所定時間が経過するごとに、所定の演算処理を行う様に制御する繰り返し演算制御 部と、入力された押圧力の大きさおよび位置に応じた値を累積演算し、演算結果を 出力する累積演算部と、
ある値を前記累積演算結果から除き、その演算結果を出力する減算演算部と、
前記減算演算部からの出力を、あらかじめ設定された値で除して、結果を出力する 除算部と、
前記除算部の出力を現在の指示位置に加算し、その結果を新しい指示位置として出 力する加算部と、
前記累積演算部、減算演算部、除算部、および加算部は、前記繰り返し演算制御部 によって時間制御されていることを特徴とする信号入力装置。
A pressing portion having a certain area to which force as input is applied;
A force electric signal detecting means for detecting a force applied to the pressing portion and converting the force into an electric signal;
An information output device that outputs information including information on at least the magnitude of the force applied to the pressing portion and the position on the pressing portion from the electric signal output by the force electric signal detecting means;
Based on the information output from the information output device, the characteristics of the force as the input are determined. Based on the determination result, the switching setting of the changeover switch, the display of the result on the screen, the indication position An arithmetic unit that performs arithmetic operations for realizing various functions such as display,
Have
The arithmetic unit is at least
A repetitive calculation control unit that controls to perform a predetermined calculation process every time a predetermined time elapses, and a cumulative calculation that calculates the value according to the magnitude and position of the input pressure and outputs the calculation result And
A subtraction operation unit for removing a certain value from the cumulative operation result and outputting the operation result;
A division unit that divides the output from the subtraction operation unit by a preset value and outputs the result;
An adder for adding the output of the division unit to the current indicated position and outputting the result as a new indicated position;
The signal input device, wherein the cumulative calculation unit, the subtraction calculation unit, the division unit, and the addition unit are time-controlled by the repetitive calculation control unit.
前記累積演算部、減算演算部、除算部、および加算部は、それぞれの演算をx方向成分、y方向成分にわけて行うことを特徴とする請求項9に記載の信号入力装置。   The signal input device according to claim 9, wherein the cumulative calculation unit, the subtraction calculation unit, the division unit, and the addition unit perform each calculation separately for an x-direction component and a y-direction component. 入力としての力が加えられる、ある面積を持った押圧部と、
前記押圧部に加えられた力を検出して電気信号に変換するセンサ部と、
前記センサ部が出力する電気信号から、少なくとも前記押圧部に加えられた力の大きさと前記押圧部上での位置の情報を含む情報を出力する情報出力装置と、
前記情報出力装置から出力された前記情報に基づいて、前記入力としての力の特性を判断し、その判断結果に基づいて切り替えスイッチの切り替え設定や、その結果の画面上への表示や、指示位置の表示等の各種の機能の実現を図る演算を行う演算装置と、
を有し、
前記演算装置は、少なくとも、
押圧位置の変化が大きく、押圧力は小さく、押圧力の大きさの変化が少ない場合に 入力モードをモードAと判断し、押圧位置の変化が小さく、押圧力は大きく、押圧 力の大きさの変化が少ない場合に入力モードをモードBと判断し、押圧位置の変化 が大きく、押圧力は大きかったり小さかったりで、大きさの変化が多い場合に入力 モードをモードCと判断するモード判断部と、
前記モード判断部が入力モードをモードAと判断した場合には、押圧力および押圧 位置が指示部の移動速度に対応するものとして指示位置を決定し、前記モード判断 部が入力モードをモードBと判断した場合には、押圧位置が指示部の位置に対応す るものとして指示位置を決定し、前記モード判断部が入力モードをモードCと判断 した場合には、押圧力および押圧位置が指示位置の加速度に対応するものとして指 示位置を決定する指示位置演算部と、
を有することを特徴とする信号入力装置。
A pressing portion having a certain area to which force as input is applied;
A sensor unit that detects a force applied to the pressing unit and converts it into an electrical signal;
An information output device that outputs information including information on at least the magnitude of the force applied to the pressing portion and the position on the pressing portion from the electrical signal output by the sensor unit;
Based on the information output from the information output device, the characteristics of the force as the input are determined, the switching setting of the changeover switch based on the determination result, the display of the result on the screen, and the indicated position An arithmetic unit that performs arithmetic operations for realizing various functions such as display,
Have
The arithmetic unit is at least
When the change in the pressing position is large, the pressing force is small, and the change in the pressing force is small, the input mode is judged as mode A, the change in the pressing position is small, the pressing force is large, and the pressing force is large. A mode determining unit that determines that the input mode is mode B when the change is small, and that the change of the pressing position is large, the pressing force is large or small, and the input mode is mode C when the size changes largely; ,
When the mode determination unit determines that the input mode is mode A, the pointing position is determined on the assumption that the pressing force and the pressing position correspond to the moving speed of the pointing unit, and the mode determination unit sets the input mode to mode B. When the determination is made, the instruction position is determined on the assumption that the pressing position corresponds to the position of the instruction section. When the mode determination section determines that the input mode is mode C, the pressing force and the pressing position are determined by the instruction position. An instruction position calculation unit that determines the instruction position as corresponding to the acceleration of
A signal input device comprising:
入力としての力が加えられる、ある面積を持った押圧部と、
前記押圧部に加えられた力を検出して電気信号に変換するセンサ部と、
前記センサ部が出力する電気信号から、少なくとも前記押圧部に加えられた力の大きさと前記押圧部上での位置の情報を含む情報を出力する情報出力装置と、
前記情報出力装置から出力された前記情報に基づいて、前記入力としての力の特性を判断し、その判断結果に基づいて切り替えスイッチの切り替え設定や、その結果の画面上への表示や、指示位置の表示等の各種の機能の実現を図る演算を行う演算装置と、
を有し、
前記演算部は、前記演算に用いる各種定数を設定するための定数設定部を有するものとして構成され、
前記定数の設定は、入力としての押圧力の特性に基づいて演算に最適な値を演算装置が自動的に判断することによって行われることを特徴とする信号入力装置。
A pressing portion having a certain area to which force as input is applied;
A sensor unit that detects a force applied to the pressing unit and converts it into an electrical signal;
An information output device that outputs information including information on at least the magnitude of the force applied to the pressing portion and the position on the pressing portion from the electrical signal output by the sensor unit;
Based on the information output from the information output device, the characteristics of the force as the input are determined. Based on the determination result, the switching setting of the changeover switch, the display of the result on the screen, the indication position An arithmetic unit that performs arithmetic operations for realizing various functions such as display,
Have
The calculation unit is configured to have a constant setting unit for setting various constants used for the calculation,
The signal input device is characterized in that the setting of the constant is performed by the arithmetic device automatically determining an optimum value for the operation based on the characteristic of the pressing force as an input.
入力情報としての押圧力が加えられる平板と、前記平板に結合された複数個の感圧センサへと、を有する入力情報検出デバイスにおいて、
2個の前記感圧センサのペアの複数個を、前記平板の中心点と異なる位置に、かつ、その中心的とを結ぶ同一線上に重ならない位置に、配置する事を特徴とする、力電気変換装置。
In an input information detection device having a flat plate to which a pressing force as input information is applied, and a plurality of pressure-sensitive sensors coupled to the flat plate,
A plurality of the two pairs of pressure-sensitive sensors are arranged at positions different from the central point of the flat plate and at positions not overlapping on the same line connecting the central points. Conversion device.
独立したディスプレイ装置上に表示される画像の上のカーソルをポインティングデバイス上に加えられるトレース力によって移動できる、パーソナルコンピュータ用リモートコントローラの信号入力装置であって、
前記ポインティングデバイスに加えられる押圧力と、前記ポインティングデバイスに加えられる前記押圧力の移動方向と、押圧時間と、あらかじめ設定されたカーソル質量の仮想慣性と、前画面上での前記カーソルの動きによって生成された仮想摩擦とに基づいて決定される加速度で、ある距離を、前記カーソルが前記画面上で移動し、
前記加速度は以下の式
(押圧力−仮想摩擦)/仮想慣性
によって決定されることを特徴とする、信号入力装置。
A signal input device of a remote controller for a personal computer, wherein a cursor on an image displayed on an independent display device can be moved by a tracing force applied on a pointing device,
Generated by the pressing force applied to the pointing device, the moving direction of the pressing force applied to the pointing device, the pressing time, the virtual inertia of the preset cursor mass, and the movement of the cursor on the previous screen The cursor moves on the screen at a certain distance with an acceleration determined based on the virtual friction
The acceleration is determined by the following equation (pressing force-virtual friction) / virtual inertia.
独立したディスプレイ装置上に表示される画像の上のカーソルをポインティングデバイス上に加えられるトレース力によって移動できる、パーソナルコンピュータ用リモートコントローラの信号入力装置であって、
前記ポインティングデバイスに加えられる押圧力と、前記ポインティングデバイスに加えられる前記押圧力の移動方向と、押圧時間と、あらかじめ設定されたカーソル質量の仮想慣性と、前画面上での前記カーソルの動きによって生成された仮想摩擦とに基づいて決定される加速度で、ある距離を、前記カーソルが前記画面上で移動し、
前記距離は以下の式
カーソル加速度x押圧時間x押圧時間
によって決定されることを特徴とする、信号入力装置。
A signal input device of a remote controller for a personal computer, wherein a cursor on an image displayed on an independent display device can be moved by a tracing force applied on a pointing device,
Generated by the pressing force applied to the pointing device, the moving direction of the pressing force applied to the pointing device, the pressing time, the virtual inertia of the preset cursor mass, and the movement of the cursor on the previous screen The cursor moves on the screen at a certain distance with an acceleration determined based on the virtual friction
The distance is determined by the following expression: cursor acceleration x pressing time x pressing time.
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