JP2004280513A - Trackball - Google Patents

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JP2004280513A JP2003071605A JP2003071605A JP2004280513A JP 2004280513 A JP2004280513 A JP 2004280513A JP 2003071605 A JP2003071605 A JP 2003071605A JP 2003071605 A JP2003071605 A JP 2003071605A JP 2004280513 A JP2004280513 A JP 2004280513A
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純一 岩崎
Tsuneo Saito
常夫 齋藤
Tsutomu Kaneko
勉 金子
Hiroaki Sasaki
博章 佐々木
Nobuaki Koshobu
信明 小勝負
Mare Kitagawa
希 北川
Yuji Ito
裕司 伊藤
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a trackball that gives the feel of using a joystick. <P>SOLUTION: The trackball comprises a restoration device that restores the rolling position of the ball 11 after rolling operation of the ball to give the feel of using the joystick. Preferably, the restoration device has a DC motor 15x for an X-axis that restores the rolling position of the ball with reference to an X-axis, and a DC motor 15y for a Y-axis that restores the rolling position of the ball with reference to a Y-axis orthogonal to an X-axis. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータの入力装置として使用されるトラックボールに関する。ここでコンピュータとは、パーソナル・コンピュータのみならず、所謂カー・ナビゲーション・システム等のようにコンピュータを備えた各種のシステムや装置を包含するように広義に解釈されるべきである。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータの入力装置の一例としてポインティング・デバイスがある。ポインティング・デバイスは、ディスプレイ画面上の位置指定や座標データの入力に使用される。ポインティング・デバイスには、マウス、トラックボール、トラックパッドなどがある。
【0003】
トラックボールは、マウスをひっくり返したような構造をしており、操作者が直接ボールを回転させる。トラックボールは、マウスと異なり移動させるスペースが必要ない。
【0004】
従来のトラックボールは、ボールの回転により移動量を出力する。即ち、ディスプレイ画面上で目的地が得られるまでボールを回転させ、目的地が得られたらボールを停止させる。トラックボールは、ボールの移動のスピードを手操作により自由に決めることができるため、目的地を得るのが容易である。トラックボールの一例は特許文献1に開示されている。
【0005】
コンピュータの入力装置の他例として、ジョイスティックと呼ばれるものもある。ジョイスティックは、通常は垂直状態にあるレバーを傾ける角度に応じて移動量を出力する。即ち、ディスプレイ画面上の目的地が得られるまでレバーを少し傾け、目的地が得られたらレバーを垂直に戻す。ジョイスティックは、レバーを傾けた状態を継続させるだけで、大きな移動距離を発生できるので、移動させるための労力が少なくてすむ。
【0006】
上述したように、細かな移動はトラックボールに優位性があり、長距離移動はジョイスティックに優位性がある。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−282088号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、トラックボールは、長距離の移動を得るにはボールを回転させ続ける必要があるため、労力が大きいという問題をもつ。一方、ジョイスティックは、目的地を正確に得ることが難しく、場所が合わない場合はレバーを何回も操作する必要がある。
【0009】
このように、トラックボール及びジョイスティックはそれぞれ相反する長所と短所とをもつ。そのため、特にカー・ナビゲーション・システムにおけるディスプレイ画面の地図のように全方向のスクロールを必要とする場合には、従来のトラックボール又はジョイスティックは単独では操作性に問題があった。
【0010】
それ故に本発明の課題は、ジョイスティックの操作感を与えることのできるトラックボールを提供することにある。
【0011】
本発明の他の課題は、ジョイスティックの長所を選択的に利用できるトラックボールを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、回転操作が可能なボール(11)と、前記回転操作が行われた後に前記ボールの回転位置を復元する復元装置(13x、14x、15x、16x、13y、14y、15y、16y)とを含み、ジョイスティックの操作感を持たせたことを特徴とするトラックボールが得られる。
【0013】
前記復元装置は、互いに交差した2軸に関して前記ボールの回転を規制するものであってもよい。
【0014】
前記復元装置は、X軸に関して前記ボールの回転位置を復元するX軸モータ(15x)と、前記X軸に対し直角なY軸に関して前記ボールの回転位置を復元するY軸モータ(15y)とを含んでもよい。
【0015】
前記X軸モータ及び前記Y軸モータの各々は、前記ボールの回転可能な角度を所定角度に規制するものであってもよい。
【0016】
前記ボールの回転角を利用するトラックボールモードと、前記ボールの回転が所定角度にあるか否かを利用するジョイスティックモードとを有してもよい。
【0017】
前記トラックボールモードと前記ジョイスティックモードとを切り替えるモード切替スイッチ(19)を含んでもよい。
【0018】
前記ボールの状態に関連して前記トラックボールモードと前記ジョイスティックモードとの切り替えを行うようにしてもよい。
【0019】
上記括弧内の符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されない。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1−図3を参照して、本発明に実施の形態に係るトラックボールについて説明する。
【0021】
図示にトラックボール10は、ボール11を有する。このボール11は、筐体9に全方向に回転自在なように保持されている。このボール11の上部は、筐体9の上面に形成された円形の開口部(図示せず)から上方へ突出している。したがって、筐体9の外部から操作者によってボール11を回転操作することが可能である。
【0022】
ボール11の外周には、直交する半径に対して直角の方向(Y方向、X方向)にそれぞれ延在するX軸回転軸13x、Y軸回転軸13yを有するX軸トルク伝達ローラ14x、Y軸トルク伝達ローラ14yが当接している。X軸回転軸13xの一端にはX軸用DCモータ15xが設けられており、Y軸回転軸13yの一端にはY軸用DCモータ15yが設けられている。
【0023】
図1−図3に加えて図4をも参照して説明を続ける。
【0024】
X軸用DCモータ15xはX軸モータドライバ16xによって駆動され、Y軸用DCモータ15yはY軸モータドライバ16yによって駆動される。ボール11の移動量即ち回転量はボール回転検出部12によって検出される。ボール回転検出部12からは、ボール11の移動量を示す信号が、制御部17へ送られる。制御部17は、例えばマイクロコンピュータによって実現され得る。このボール11の移動量を示す信号に応答して、制御部17は、後述するように、X軸モータドライバ16xおよびY軸モータドライバ16yへそれぞれX軸モータ駆動指令およびY軸モータ駆動指令を送出して、X軸用DCモータ15xおよびY軸用DCモータ15yの駆動を制御する。
【0025】
さらに、X軸用DCモータ15xの回転数は、X軸モータ回転検出部18xに検出され、制御部17に送られる。Y軸用DCモータ15yの回転数は、Y軸モータ回転検出部18yに検出され、制御部17に送られる。
【0026】
また、トラックボール10の筐体9には、モード切替スイッチ19が備えられている。モード切替スイッチ19は、操作されると、モード切替信号を制御部17に送る。モード切替信号に応じて、制御部17は、ボール11の回転角を利用するモード即ちトラックボールモードと、ボール11の回転が所定角度にあるか否かを利用するモード即ちジョイスティックモードとのいずれかを選択する。なお、トラックボールモード及びジョイスティックモードについては後文にて詳述する。
【0027】
とにかく、X軸回転軸13x、X軸トルク伝達用ローラ14x、X軸用DCモータ15x、およびX軸モータドライバ16xの組み合わせは、ボール11をX方向に回転させる第1の駆動手段として動作する。同様に、Y軸回転軸13y、Y軸トルク伝達用ローラ14y、Y軸用DCモータ15y、およびY軸モータドライバ16yの組み合わせは、ボール11をY方向に回転させる第2の駆動手段として動作する。
【0028】
上述したトラックボール10は、パーソナル・コンピュータの一種であるカー・ナビゲーション・システム即ちカーナビシステム(PC)20にポインティング・デバイスとして接続される。カー・ナビゲーション・システム20は、車載コンピュータの地図画面上に現在位置を表示し、目的地へのルートをガイドするシステムである。カー・ナビゲーション・システム20では、通常、ディスプレイ画面に地図を表示する。操作者がトラックボール10のボール11を回転操作することによって、マウスの場合と同様に、地図上のポインタ(カーソル)を360度どの方向にも連続的に移動したり、ディスプレイ画面上で地図を連続的に移動(シフト)させることができる。
【0029】
図5をも参照して、制御部17の動作について説明する。
【0030】
スタートに引き続くステップSA1でジョイスティックモードが選択されているか否かを判断する。ジョイスティックモードが選択されていないと判断したときには、ステップSA2に進み、トラックボールモードの動作を行う。トラックボールモードの動作においては、トラックボール10は通常のトラックボールと同等な動作を行う。即ち、ボール11の回転が回転検出部12において検出され、制御部17に送られる。実際には、操作者は、ディスプレイ画面上で目的とする移動が実行されるまでボール11を回転させ、その移動が完了したらボールを停止させる。ボール11の回動のスピードを手操作で自由に決めることができるので、目的とする移動を容易に実現できる。したがって、ディスプレイ画面上での移動量が微小な場合は、モード切替スイッチ19により制御部17にトラックボールモードを選択させることが好ましい。
【0031】
ステップSA1でジョイスティックモードにあると判断したときには、ステップSA3に進み、ジョイスティックモードの動作を行う。ジョイスティックモードにおいては、X軸用DCモータ15xおよびY軸用DCモータ15yにより、ボール11の回転可能な角度を±θに抑える。即ち、力を加えないときはボール11が所定回転位置つまり0度の位置にあるが、荷重とともに所定回転位置から最大でθ度までボール11を回転可能にする。しかも、荷重を抜くと、X軸用DCモータ15xおよびY軸用DCモータ15yにより、ボール11を所定回転位置に戻すようにする。このように、回転の方向はボール11に力を加えない0度を中心に、加える力とともに全方向にθ度の範囲で回転し、あたかもジョイスティックのレバーを傾けるようにボール11を回転させることができる。即ち、ジョイスティックモードではトラックボール10は周知のジョイスティックと同等な動作を行い、ジョイスティックの操作感を与える。したがって、ディスプレイ画面上での移動量が長い場合は、モード切替スイッチ19により制御部17にジョイスティックモードを選択させることが好ましい。なお、ジョイスティックモードにあるとき、第1及び第2の駆動手段は合せて、ボール11の回転位置を復元する復元装置として働く。
【0032】
勿論、ジョイスティックモードにおけるボール11の回動は、X方向及びY方向のみならず、それ以外のあらゆる方向においても同様に行われる。即ち、ボール11の回動をX軸及びY軸において回転規制するのみで、X方向、Y方向、及びそれらに交差する任意の斜め方向の全てにおいてジョイスティック的な操作感を操作者に与えることができる。
【0033】
さらにステップSA4に進み、ジョイスティック専用テーブル(図示せず)からPC移動出力値とモータトルク値を読み取る。ステップSA5で、累積移動値がジョイスティックの制御範囲を超えたか否かを判断する。累積移動値がジョイスティックの制御範囲を超えていないときはステップSA1に戻る。累積移動値がジョイスティックの制御範囲を超えたときは、ステップSA6に移り、次に説明するジョイスティック用壁動作を行った後、ステップSA1に戻る。
【0034】
ボール11の回転角度が±θを超えた領域には行かないようにX軸用DCモータ15x及びY軸用DCモータ15yによって回転規制を行っているが、X軸トルク伝達ローラ14x及びY軸トルク伝達ローラ14yとボール11との摩擦力以上の力は制御できない。そこで回転角度±θ以上の角度になったとき、つまり、ジョイスティックの制御範囲を超えたときは、そのことを示す壁信号を発生させて制御範囲外であることを操作者に伝える。即ち、ステップSA6では壁信号に応じてジョイスティック用壁動作を実行し、例えば振動を加えたり画面の移動量を変えたりして、ジョイスティックの制御範囲を超えたことを操作者に認識させることができる。
【0035】
ボール11に水・油などが付着するとX軸トルク伝達ローラ14x及びY軸トルク伝達ローラ14yがスリップする可能性が高くなる。そこでスリップの有無を常時監視し、次に説明するスリップ制御を行うようにすることが好ましい。
【0036】
スリップ制御では、ボール回転検出部12の出力と、X軸モータ回転検出部18xの出力と、Y軸モータ回転検出部18yの出力に基づき、X軸トルク伝達ローラ14x及びY軸トルク伝達ローラ14yとボール11との間のスリップの有無を制御部17が常時確認する。制御部17がスリップの発生を検出したならば、次の制御で各モータの制御電圧を下げて再度スリップの有無の検出を行う。これを繰り返すことによりスリップが発生しない制御電圧となる。スリップが発生しない制御になった時点で、制御部17は各モータの制御電圧を標準の電圧に戻す。
【0037】
上述ではモード切替スイッチ19によってトラックボールモードとジョイスティックモードとの切り替えを行うようにしているが、ボールの状態に関連して前記トラックボールモードと前記ジョイスティックモードとの切り替えを行ようにしてもよい。
【0038】
後者の一例では、単位時間当たりのボール11の移動距離が規定値を越えたら、トラックボールモードからジョイスティックモードへ移行させる。ジョイスティックモードにおいてボール11の操作角度が、0度の状態で一定時間経過したとき又は単位時間内に0度と回転とを繰り返されたときには、トラックボールモードへ戻す。
【0039】
後者の他例では、トラックボールモードにおいてボール11の回転が短時間内に”短距離の正転逆転”を2度繰り返されたら、ジョイスティックモードへ移行させる。ジョイスティックモードにおいてボール11の回転が短時間内に”0度と数度”を2度繰り返されたときにはトラックボールモードに戻す。またマウスのダブルクリックのような操作スピードでボール11が操作されたときに、モードが変わるようにしてもよい。
【0040】
以上、好ましい実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されないのは勿論である。例えば、上述では、トラックボールを、カー・ナビゲーション・システムに用いられる車載用ポインティング・デバイスとして用いる場合を例に挙げて説明しているが、観光地、市役所、郵便局等のあらゆる公共機関の場所に設けられるコンピュータのメニュー選択画面を選択するためにも使用することができる。また、カー・ナビゲーション・システム以外の他のパーソナル・コンピュータ上でも使用することができる。また、コンピュータゲームにもこのトラックボールは好適である。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ジョイスティックの操作感を与えることのできるトラックボールが得られるので、移動距離の大きい操作の時に優位なジョイスティックの操作と細かな操作が優位なトラックボールの操作とを選択的に使用できようになり、操作性の向上を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るトラックボールの概略平面図である。
【図2】図1に示したトラックボールの概略正面図である。
【図3】図1に示したトラックボールの概略側面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るトラックボールを、パーソナル・コンピュータ(カー・ナビゲーション・システム)と共に示すブロック図である。
【図5】図4に示したトラックボールに含まれている制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
9 筐体
10 トラックボール
11 ボール
12 ボール回転検出部
13x X軸回転軸
13y Y軸回転軸
14x X軸トルク伝達用ローラ
14y Y軸トルク伝達用ローラ
15x X軸用DCモータ
15y Y軸用DCモータ
16x X軸モータドライバ
16y Y軸モータドライバ
17 制御部
18x X軸モータ回転検出部
18y Y軸モータ回転検出部
19 モード切替スイッチ
20 PC(カー・ナビゲーション・システム)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a trackball used as an input device of a computer. Here, the computer should be interpreted in a broad sense to include not only a personal computer but also various systems and devices including a computer such as a so-called car navigation system.
[0002]
[Prior art]
A pointing device is an example of a computer input device. The pointing device is used for specifying a position on a display screen and inputting coordinate data. Pointing devices include a mouse, trackball, trackpad, and the like.
[0003]
The trackball has a structure in which a mouse is turned over, and an operator directly rotates the ball. Unlike a mouse, a trackball does not require space to move.
[0004]
A conventional trackball outputs a movement amount by rotation of the ball. That is, the ball is rotated until the destination is obtained on the display screen, and the ball is stopped when the destination is obtained. In a trackball, the speed of the movement of the ball can be freely determined by manual operation, so that it is easy to obtain a destination. An example of a trackball is disclosed in Patent Document 1.
[0005]
Another example of a computer input device is a joystick. The joystick outputs a moving amount according to an angle at which a lever which is normally in a vertical state is tilted. That is, the lever is slightly tilted until the destination on the display screen is obtained, and when the destination is obtained, the lever is returned vertically. The joystick can generate a large moving distance only by keeping the lever tilted, so that less labor is required for moving the joystick.
[0006]
As described above, fine movement has an advantage over a trackball, and long-distance movement has an advantage over a joystick.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-282888
[Problems to be solved by the invention]
However, a trackball has a problem that labor is large because it is necessary to keep rotating the ball to obtain a long distance movement. On the other hand, it is difficult to obtain a destination accurately with a joystick, and when the location does not match, it is necessary to operate the lever many times.
[0009]
Thus, trackballs and joysticks each have conflicting advantages and disadvantages. Therefore, when scrolling in all directions is required, such as a map on a display screen in a car navigation system, the conventional trackball or joystick alone has a problem in operability.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a trackball capable of giving a joystick operation feeling.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a trackball that can selectively use the advantages of a joystick.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a ball (11) that can be rotated and a restoring device (13x, 14x, 15x, 16x, 13y, 14y, 15y, which restores the rotational position of the ball after the rotation is performed) 16y) to provide a trackball characterized by having a joystick operation feeling.
[0013]
The restoration device may restrict rotation of the ball with respect to two axes intersecting each other.
[0014]
The restoring device includes an X-axis motor (15x) for restoring the rotational position of the ball with respect to the X-axis, and a Y-axis motor (15y) for restoring the rotational position of the ball with respect to a Y-axis perpendicular to the X-axis. May be included.
[0015]
Each of the X-axis motor and the Y-axis motor may restrict a rotatable angle of the ball to a predetermined angle.
[0016]
A trackball mode using the rotation angle of the ball and a joystick mode using whether the rotation of the ball is at a predetermined angle may be provided.
[0017]
A mode switch (19) for switching between the trackball mode and the joystick mode may be included.
[0018]
Switching between the trackball mode and the joystick mode may be performed in association with the state of the ball.
[0019]
The symbols in the parentheses are provided for easy understanding, are merely examples, and the present invention is not limited to these.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The trackball according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
As shown, the trackball 10 has a ball 11. The ball 11 is held by the housing 9 so as to be rotatable in all directions. The upper portion of the ball 11 protrudes upward from a circular opening (not shown) formed on the upper surface of the housing 9. Therefore, it is possible for the operator to rotate the ball 11 from outside the housing 9.
[0022]
On the outer periphery of the ball 11, an X-axis torque transmitting roller 14x having an X-axis rotation shaft 13x and a Y-axis rotation shaft 13y extending in directions (Y direction and X direction) perpendicular to the orthogonal radius, respectively, and a Y axis The torque transmission roller 14y is in contact. An X-axis DC motor 15x is provided at one end of the X-axis rotation shaft 13x, and a Y-axis DC motor 15y is provided at one end of the Y-axis rotation shaft 13y.
[0023]
The description will be continued with reference to FIG. 4 in addition to FIGS.
[0024]
The X-axis DC motor 15x is driven by an X-axis motor driver 16x, and the Y-axis DC motor 15y is driven by a Y-axis motor driver 16y. The movement amount, that is, the rotation amount of the ball 11 is detected by the ball rotation detection unit 12. A signal indicating the amount of movement of the ball 11 is sent from the ball rotation detection unit 12 to the control unit 17. The control unit 17 can be realized by, for example, a microcomputer. In response to the signal indicating the amount of movement of the ball 11, the control unit 17 sends an X-axis motor drive command and a Y-axis motor drive command to the X-axis motor driver 16x and the Y-axis motor driver 16y, respectively, as described later. Then, the drive of the X-axis DC motor 15x and the Y-axis DC motor 15y is controlled.
[0025]
Further, the rotation speed of the X-axis DC motor 15x is detected by the X-axis motor rotation detection unit 18x and sent to the control unit 17. The number of rotations of the Y-axis DC motor 15y is detected by the Y-axis motor rotation detector 18y and sent to the controller 17.
[0026]
The case 9 of the trackball 10 is provided with a mode changeover switch 19. When the mode change switch 19 is operated, it sends a mode change signal to the control unit 17. In response to the mode switching signal, the control unit 17 selects one of a mode using the rotation angle of the ball 11, that is, a trackball mode, and a mode using whether the rotation of the ball 11 is at a predetermined angle, that is, a joystick mode. Select The trackball mode and the joystick mode will be described later in detail.
[0027]
Anyway, the combination of the X-axis rotating shaft 13x, the X-axis torque transmitting roller 14x, the X-axis DC motor 15x, and the X-axis motor driver 16x operates as a first driving unit for rotating the ball 11 in the X direction. Similarly, a combination of the Y-axis rotating shaft 13y, the Y-axis torque transmitting roller 14y, the Y-axis DC motor 15y, and the Y-axis motor driver 16y operates as a second driving unit that rotates the ball 11 in the Y direction. .
[0028]
The above-mentioned trackball 10 is connected as a pointing device to a car navigation system (PC) 20, which is a kind of personal computer. The car navigation system 20 is a system that displays a current position on a map screen of a vehicle-mounted computer and guides a route to a destination. The car navigation system 20 normally displays a map on a display screen. When the operator rotates the ball 11 of the trackball 10, the pointer (cursor) on the map is continuously moved in any direction by 360 degrees as in the case of the mouse, and the map is displayed on the display screen. It can be moved (shifted) continuously.
[0029]
The operation of the control unit 17 will be described also with reference to FIG.
[0030]
At step SA1 following the start, it is determined whether or not the joystick mode is selected. If it is determined that the joystick mode has not been selected, the process proceeds to step SA2 to perform the operation in the trackball mode. In the operation in the trackball mode, the trackball 10 performs the same operation as a normal trackball. That is, the rotation of the ball 11 is detected by the rotation detector 12 and sent to the controller 17. In practice, the operator rotates the ball 11 until a desired movement is performed on the display screen, and stops the ball when the movement is completed. Since the rotation speed of the ball 11 can be freely determined by manual operation, the intended movement can be easily realized. Therefore, when the amount of movement on the display screen is small, it is preferable that the mode changeover switch 19 causes the control unit 17 to select the trackball mode.
[0031]
If it is determined in step SA1 that the camera is in the joystick mode, the flow advances to step SA3 to perform the operation in the joystick mode. In the joystick mode, the rotatable angle of the ball 11 is suppressed to ± θ by the X-axis DC motor 15x and the Y-axis DC motor 15y. That is, when no force is applied, the ball 11 is at a predetermined rotation position, that is, at a position of 0 degree, but the ball 11 can rotate from the predetermined rotation position to a maximum of θ degrees together with the load. In addition, when the load is removed, the ball 11 is returned to the predetermined rotation position by the X-axis DC motor 15x and the Y-axis DC motor 15y. In this manner, the direction of rotation is centered on 0 degree at which no force is applied to the ball 11, and the ball 11 rotates in a range of θ degrees in all directions with the applied force, and the ball 11 can be rotated as if the lever of the joystick is tilted. it can. That is, in the joystick mode, the trackball 10 performs the same operation as a well-known joystick, and gives a sense of operation of the joystick. Therefore, when the amount of movement on the display screen is long, it is preferable to make the control unit 17 select the joystick mode by the mode changeover switch 19. When in the joystick mode, the first and second driving means together function as a restoration device for restoring the rotational position of the ball 11.
[0032]
Of course, the rotation of the ball 11 in the joystick mode is performed not only in the X and Y directions but also in all other directions. That is, only by restricting the rotation of the ball 11 in the X axis and the Y axis, it is possible to give the operator a joystick-like operational feeling in the X direction, the Y direction, and any diagonal directions intersecting them. it can.
[0033]
In step SA4, the PC movement output value and the motor torque value are read from the joystick dedicated table (not shown). In step SA5, it is determined whether or not the accumulated movement value has exceeded the joystick control range. If the accumulated movement value does not exceed the joystick control range, the process returns to step SA1. When the accumulated movement value exceeds the control range of the joystick, the process proceeds to step SA6, performs the joystick wall operation described below, and then returns to step SA1.
[0034]
The rotation is regulated by the X-axis DC motor 15x and the Y-axis DC motor 15y so that the rotation angle of the ball 11 does not go beyond the range of ± θ, but the X-axis torque transmission roller 14x and the Y-axis torque A force higher than the frictional force between the transmission roller 14y and the ball 11 cannot be controlled. Therefore, when the rotation angle becomes equal to or more than the rotation angle ± θ, that is, when the angle exceeds the control range of the joystick, a wall signal indicating that fact is generated to notify the operator that the rotation is outside the control range. That is, in step SA6, the joystick wall operation is performed in response to the wall signal, and the operator can recognize that the joystick has exceeded the control range by, for example, applying vibration or changing the moving amount of the screen. .
[0035]
If water, oil, or the like adheres to the ball 11, the possibility that the X-axis torque transmission roller 14x and the Y-axis torque transmission roller 14y slip will increase. Therefore, it is preferable to constantly monitor the presence or absence of a slip and perform slip control described below.
[0036]
In the slip control, based on the output of the ball rotation detection unit 12, the output of the X-axis motor rotation detection unit 18x, and the output of the Y-axis motor rotation detection unit 18y, the X-axis torque transmission roller 14x and the Y-axis torque transmission roller 14y The control unit 17 constantly checks the presence or absence of a slip with the ball 11. When the control unit 17 detects the occurrence of a slip, the control voltage of each motor is reduced by the next control, and the presence or absence of the slip is detected again. By repeating this, the control voltage is such that no slip occurs. At the point in time when the control is such that no slip occurs, the control unit 17 returns the control voltage of each motor to the standard voltage.
[0037]
In the above description, the mode switch 19 is used to switch between the trackball mode and the joystick mode. However, the mode may be switched between the trackball mode and the joystick mode in relation to the state of the ball.
[0038]
In the latter example, when the moving distance of the ball 11 per unit time exceeds a specified value, the mode is shifted from the trackball mode to the joystick mode. In the joystick mode, when the operation angle of the ball 11 has been 0 degree for a certain period of time or when the rotation has been repeated to 0 degree within a unit time, the operation returns to the trackball mode.
[0039]
In another example of the latter, when the rotation of the ball 11 is repeated twice in a short time in the trackball mode, the mode is shifted to the joystick mode. In the joystick mode, when the rotation of the ball 11 is repeated twice between "0 degree and several degrees" within a short time, the mode is returned to the trackball mode. Further, the mode may be changed when the ball 11 is operated at an operation speed such as a double click of a mouse.
[0040]
As described above, the preferred embodiment has been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the above description, a case in which a trackball is used as an in-vehicle pointing device used in a car navigation system is described as an example. However, places such as sightseeing spots, city halls, post offices, etc. It can also be used to select a menu selection screen of a computer provided in the computer. It can also be used on personal computers other than car navigation systems. This trackball is also suitable for computer games.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a trackball capable of giving a joystick operation feeling can be obtained. Operation can be selectively used, and improvement in operability can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a trackball according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view of the trackball shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic side view of the trackball shown in FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing the trackball according to the embodiment of the present invention together with a personal computer (car navigation system).
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a control unit included in the trackball shown in FIG. 4;
[Explanation of symbols]
9 Housing 10 Trackball 11 Ball 12 Ball rotation detection unit 13x X-axis rotation shaft 13y Y-axis rotation shaft 14x X-axis torque transmission roller 14y Y-axis torque transmission roller 15x X-axis DC motor 15y Y-axis DC motor 16x X-axis motor driver 16y Y-axis motor driver 17 control unit 18x X-axis motor rotation detection unit 18y Y-axis motor rotation detection unit 19 Mode changeover switch 20 PC (car navigation system)

Claims (7)

回転操作が可能なボールと、前記回転操作が行われた後に前記ボールの回転位置を復元する復元装置とを含み、ジョイスティックの操作感を持たせたことを特徴とするトラックボール。A track ball including a ball that can be rotated and a restoring device that restores the rotated position of the ball after the rotation is performed, so that a joystick operation feeling is provided. 請求項1に記載のトラックボールであって、前記復元装置は、互いに交差した2軸に関して前記ボールの回転を規制するものであることを特徴とするトラックボール。2. The trackball according to claim 1, wherein the restoring device restricts rotation of the ball with respect to two axes intersecting each other. 請求項1に記載のトラックボールであって、前記復元装置は、X軸に関して前記ボールの回転位置を復元するX軸モータと、前記X軸に対し直角なY軸に関して前記ボールの回転位置を復元するY軸モータとを含むことを特徴とするトラックボール。The trackball according to claim 1, wherein the restoring device restores a rotational position of the ball with respect to an X axis, and restores a rotational position of the ball with respect to a Y axis perpendicular to the X axis. And a Y-axis motor. 請求項3に記載のトラックボールであって、前記X軸モータ及び前記Y軸モータの各々は、前記ボールの回転可能な角度を所定角度に規制するものであることを特徴とするトラックボール。4. The trackball according to claim 3, wherein each of the X-axis motor and the Y-axis motor regulates a rotatable angle of the ball to a predetermined angle. 5. 請求項1に記載のトラックボールであって、前記ボールの回転角を利用するトラックボールモードと、前記ボールの回転が所定角度にあるか否かを利用するジョイスティックモードとを有することを特徴とするトラックボール。2. The trackball according to claim 1, wherein the trackball mode includes a trackball mode using a rotation angle of the ball and a joystick mode using whether or not the rotation of the ball is at a predetermined angle. Trackball. 請求項5に記載のトラックボールであって、前記トラックボールモードと前記ジョイスティックモードとを切り替えるモード切替スイッチを含むことを特徴とするトラックボール。6. The trackball according to claim 5, further comprising a mode switch for switching between the trackball mode and the joystick mode. 請求項5に記載のトラックボールであって、前記ボールの状態に関連して前記トラックボールモードと前記ジョイスティックモードとの切り替えを行なうことを特徴とするトラックボール。6. The trackball according to claim 5, wherein switching between the trackball mode and the joystick mode is performed according to a state of the ball.
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