JP2002032192A

JP2002032192A - ワイヤレスマウス

Info

Publication number: JP2002032192A
Application number: JP2000218714A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Kurita; 和哲栗田; Shigeru Sakurai; 茂桜井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2002-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】マウス等のワイヤレス入力装置の電源としては
蓄電池を使用するのが一般的であるが、頻繁な蓄電池の
交換が必要となり、入力装置のランニングコストは高い
ものとなる。本発明は、電源の保守を必要としないワイ
ヤレスマウスを提供する。【解決手段】データ送受信手段のワイヤレス化と共に、
マウスへの電源の供給も自らの発電を行う。発電機に
は、ボール１０を支持するテンションローラ４の回転軸
に交流発電機５を設けマウスの動作によるボール１０の
回転を利用した発電を行う。さらに、マウス使用時の利
用者とマウス表面接触時の表面温度と入力装置内部温度
との間の温度差を利用して発電を行う熱発電機１１を設
ける。これら、２系統の回路をそれぞれの大容量コンデ
ンサＡ１８、大容量コンデンサＢ１９を介して接続する
ことにより、安定した電源供給を続けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主に電子機器に使用
される入力装置であるマウスに関し、例えば、コンピュ
ータ本体へのデータ信号の送受信および、入力装置の電
源供給を共にケーブルによらずワイヤレスで行うマウス
に利用して有用な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータなどのシステム
は、通常コンピュータ本体に、キーボード、マウス等の
入力装置が接続されて構成される。それら、種々の入力
装置とコンピュータの接続は専用のケーブルが用いら
れ、データの送受信および電源供給をケーブルにより行
う。

【０００３】また、最近では前記専用ケーブルの代わり
に、専用の光通信インターフェースを持ちデータの送受
信をワイヤレスで行う装置もある。前記ワイヤレス装置
において、電源は主に蓄電池が用いられている。

【０００４】また、ワイヤレス装置の電源としては、蓄
電池の他に、特開平６−１０５３８１号で説明されてい
る電磁波を利用したものや特開平６−３３２６１５号で
説明されている入力装置自らの揺動による発電を利用し
た電源供給方法が考えられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】マウス等のワイヤレス
入力装置の電源としては蓄電池を使用するのが一般的で
あるが、頻繁な蓄電池の交換が必要となり、入力装置の
ランニングコストは高いものとなってしまう。また、内
蔵する蓄電池を充電可能な二次電池とした場合、マウス
を使用しないときは充電器に接続し充電をおこなわなけ
ればならず、連続使用時間にも制約があるといった難点
がある。さらに、上述の特開平６−１０５３８１号、特
開平６−３３２６１５号があるが、電磁誘導を利用した
場合では、放射される電波と入力装置との距離が制約さ
れ、マウスボールの回転等の揺動による発電では、ボー
ルの空回りなどで安定した発電が困難な事や移動量を検
出するエンコーダ部への発電機の取り付けは誤動作など
影響がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の課題
を解決するために、マウスのボールの回転力を利用した
発電機を内蔵する一方、さらに２つめの発電機としてマ
ウス利用者がマウスに触れることによる表面温度の上昇
を熱電素子を利用した温度差による発電を行う熱発電機
を内蔵する。

【０００７】これら２つの発電機により発電した電力を
それぞれに接続した大容量コンデンサに蓄電することに
より２系統の電源供給回路を設け、安定した電源供給を
行う。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例の図面を
参照して詳細に説明する。

【０００９】図１は、本発明のワイヤレスマウスの一実
施例として、パーソナルコンピュータのマウスをワイヤ
レス化するとともに、そのマウスにこの発明を適用した
場合の回路図を示すものである。

【００１０】マウスを動かすと、内蔵されているボール
１０が回転することにより、Ｘ軸ロータリーエンコーダ
６、Ｙ軸ロータリーエンコーダ７の回転軸から、ボール
１０のＸ方向、Ｙ方向の移動量に対応したパルスが出力
され、検出回路２で所定のフォーマットのシリアル信号
に変換される。また、スイッチＡ８、スイッチＢ９を押
したときにも、検出回路２によりシリアル信号に変換さ
れる。そして、検出回路２からのシリアル信号が、デー
タ送信回路３により通信に必要な符号と共に変調され電
磁波または赤外線を利用したワイヤレス通信手段１７で
送信される。

【００１１】さらに、上述した回路の検出回路２、デー
タ送信回路３、Ｘ軸ロータリーエンコーダ６、Ｙ軸ロー
タリーエンコーダ７に動作電力を供給するための電源回
路１が次のように構成される。

【００１２】まず１系統目の電源供給回路として、ボー
ル１０を支えるテンションローラ４の回転軸に交流発電
機５が接続されるとともに、その交流発電機５には整流
回路１６が接続される。整流回路の出力は大容量コンデ
ンサＡ１８に接続される。なお、発電機５としては、小
形のモータを使用することが出来る。

【００１３】このような構成によれば、マウスの揺動で
ボール１０が回転し、ボール１０を支えるテンションロ
ーラ４の回転により交流発電機５において交流電力が発
電され、その交流電力が整流回路１６により直流電力に
整流され大容量コンデンサＡ１８に蓄電される。

【００１４】次に２系統目の電源供給回路として、熱発
電機１１の出力が大容量コンデンサＢ１９に接続され
る。熱発電機１１の詳細な構造および発電の方式につい
ては、熱発電機に使用される熱電素子の先行技術（特開
平６−１０５３８１号）を参照されたい。ここでは、後
で述べる図２の説明において今回のワイヤレスマウスに
適用した場合の構造と簡単な発電方法について説明す
る。

【００１５】熱発電機１１で発生した直流電力は、大容
量コンデンサＢ１９に蓄電される。そして、上述大容量
コンデンサＡ１８、大容量コンデンサＢ１９に蓄えられ
た電力は、逆流防止ダイオードＡ１２、逆流防止ダイオ
ードＢ１３に接続され定電圧回路２０を介して検出回路
２、データ送信回路３、Ｘ軸ロータリーエンコーダ６、
Ｙ軸ロータリーエンコーダ７の電源ラインに供給され
る。この構成により、２つの大容量コンデンサのうち、
電位の高いコンデンサから常に電力が供給される。ここ
で、逆流防止ダイオードは、他方のコンデンサへの蓄電
を防ぐために設けるものである。

【００１６】上記回路を持つ電源回路１内の大容量コン
デンサに蓄電された電力は、各回路の動作電圧として供
給され、マウスの動きを示す信号が本体であるパーソナ
ルコンピュータに接続した受信装置に送られる。なお大
容量コンデンサは、静電容量０．１Ｆ以上の電気二重層
コンデンサを用いることにより、二次電池のような充電
サイクル数制限および劣化に対しての対策が不要にな
り、電源部分のメンテナンスフリー化を容易に実現とす
ることが可能である。

【００１７】図２は、本発明のワイヤレスマウスの一実
施例として、パーソナルコンピュータのマウスをワイヤ
レス化するとともに、そのマウスにこの発明を適用した
場合の構造の一例を示す図である。

【００１８】マウス２１は、スイッチＡ８、スイッチＢ
９を備え、マウス２１の操作者の手が接触する部分に
は、熱発電機接触面１４を設け、マウス２１の内部へ外
気を送るための通風孔１５を側面に設ける。図中の○で
囲んだ部分は、熱発電機接触面１４を構成する熱電対２
２を拡大した図である。熱電対２２は、２つの異なる半
導体、ｎ型半導体２３とｐ型半導体２４を接合面２５で
接合し、＋電極２６、−電極２７が接続される。なおこ
の熱電対２２の大きさは、数μｍ程度ある。

【００１９】熱電対２２では、接合面２５と電極部との
間で温度差が生じるとゼーベック効果により電力が発生
する。このとき発生する電力は１℃の温度差で約０．１
ｍＷである。マウス２１使用時の一般的な条件として、
回路を駆動する電力（約０．１５Ｗ：電圧３Ｖ、電流：
５０ｍＡ）を温度差約３℃で得るためには、数千個程度
の熱電対２２を集め熱電素子として熱発電機接触面１４
に直列に接続させる。また、温度差を大きくすることも
電力を効率よく得る手段であるため、熱発電機接触面１
４は、操作者の手に密着するような形状とし、マウス２
１動作中には内部を冷やすために通風孔１５を設けるこ
とにより外気を導入する等の手段を設ける。

【００２０】この実施例では、２つの発電方式を組み合
わせて説明したが、ボールの回転による発電および温度
差による発電をそれぞれ１つ内蔵した構造としても良
い。マウスの移動によるボールの回転が、ボールを支持
するテンションローラの回転軸に伝わり、交流発電機に
よって電力が発電される。このため、ロータリーエンコ
ーダのＸ軸、Ｙ軸にそれぞれ発電機を接続する場合と比
較すると、エンコーダ部への負担が少なく、移動量の検
出は安定する。また発電機が１個なので部品点数が削減
できる等の利点がある。

【００２１】また、２つの発電方式を組み合わせて使用
する場合の効果としたは、ボールの空回り等で一定の発
電が出来ない場合や大容量コンデンサへの蓄電量が充分
でない状態となった場合は、直ちに発電が可能な熱発電
機による別系統の電源供給回路より電源供給が可能であ
る。また逆にマウス使用中にマウス表面温度と内部温度
の温度差が低くなり熱発電機の発電効率が悪くなった場
合には、もう一方のボール回転による発電にて電力を補
うことができる。これらの効果により安定した電源供給
が可能となる。

【００２２】上述の実施例では、マウスからのデータ送
信方法については図示して説明していないが、これらは
現在一般的に使用されている赤外線を利用したＩｒＤＡ
または無線電波を使用したデータ通信方法をデータ送信
回路として組み込むことにより実現可能である。

【００２３】ＩｒＤＡ：Infrared Data Association
の略赤外線通信の標準化団体が規定したインタフェー
ス仕様。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、ワイヤレスマウス内部
で発電するすることで、蓄電池を搭載することが無くな
り、電池切れによるトラブルおよび定期的な電池の交換
および充電器等の必要がなくなりメンテナンスフリーと
ランニングコストの削減が可能である。

【００２５】また電源回路が２系統あるため、連続使用
や安定した電源供給が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、ワイヤレスマウスの
内部回路図である。

【図２】本発明の一実施例を示す、ワイヤレスマウス部
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…電源回路、２…検出回路、３…データ送信回路、４
…テンションローラ、５…交流発電機、６…Ｘ軸ロータ
リーエンコーダ、７…Ｙ軸ロータリーエンコーダ、８…
スイッチＡ、９…スイッチＢ、１０…ボール、１１…熱
発電機、１２…逆流防止ダイオードＡ、１３…逆流防止
ダイオードＢ、１４…熱発電機接触面、１５…通風孔、
１６…整流回路、１７…ワイヤレス通信手段、１８…大
容量コンデンサＡ、１９…大容量コンデンサＢ、２０…
定電圧回路、２１…マウス、２２…熱電対、２３…ｎ型
半導体、２４…ｐ型半導体、２５…接合面、２６…＋電
極、２７…−電極。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マウスに内蔵されるボールを支持するテ
ンションローラの回転を利用し発電した電力を回路の駆
動用電源として供給する電源部を内蔵する事を特徴とす
るワイヤレスマウス。
【請求項２】利用者がマウスに触れることにより発生
するマウス表面温度とマウス内部との温度差を熱電素子
により電気エネルギーに変換し、回路の駆動用電源とし
て供給する電源部を内蔵する事を特徴とするワイヤレス
マウス。
【請求項３】前記ワイヤレスマウスにおいて、請求項
１に示すテンションローラの回転を利用した発電による
電源供給手段と請求項２に示す温度差を利用した発電に
よる電源供給手段の２系統の電源供給回路を内蔵するこ
とを特徴とするワイヤレスマウス。