JP2011503744A - 動力源を有するマウス - Google Patents

Abstract

【解決手段】コンピュータのためのポインティング装置と、このポインティング装置の使用方法に関する。ポインティング装置は、基部と、前記基部に結合される動作追跡装置と、前記基部に揺動可能に結合される本体とを有する。前記本体は、前記基部に対して少なくとも１つの軸周りに揺動する。

Description

本発明はコンピュータ入力装置に関し、特に動力源を有するマウスに関する。

マウスまたは別のポインティング装置の長時間の使用は、反復運動過多損傷（ＲＳＩ）の発症に関連している。マウスの代わりに、例えばトラックボールまたはジョイスティックなどの別の装置も開発されている。また、例えば曲線状または形状を適合化したマウスなどの別の人間工学的装置が存在する。

しかしながら、これらの装置はＲＳＩの危険性が排除されていない。更に、昨今の入力装置は一般に静的な装置である。

本発明の第１実施形態に係るマウスを示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るマウスの側面図である。 本発明の第２実施形態に係るマウスの側面図である。 本発明の第２実施形態に係るマウスの側面図である。 図２のマウスの正面図である。 図２のマウスの正面図である。 本発明の別の実施形態に係るマウスを示す斜視図である。 本発明の別の実施形態に係るマウスを示す斜視図である。 本発明の別の実施形態に係るマウスを示す側面図である。 本発明の別の実施形態に係るマウスを示す側面図である。

入力装置として作動するように構成された自動化されたマウスに具現化したポインティング装置の好ましい形態を示す。一実施形態では、このマウスはＲＳＩの発生を減じる。好ましい実施形態では、マウスの上面の位置がマウスの下面、またはマウスが使用される面に対して変更される。この様な動きは連続的、段階的、周期的などの何れであってもよい。更に、マウスは右利きまたは左利きのいずれのユーザーにも使用できるように構成されている。一実施形態では、マウスの動きがモータで与えられる。別の実施形態では、マウスの動きはマウスが使用される面を移動する運動に応じた歯車駆動により与えられる。更に別の実施形態では、マウスの動きは自動巻ばね、または摩擦駆動される駆動機構などの駆動によって与えられる。換言すると、電動式と非電動式との両方の動きを用いることができる。

本マウスは、好ましくは、自動制御され、プログラムを変更可能であり、多目的であって、３つまたはそれ以上の軸方向にプログラムにより遠隔操作可能な自動装置であり、産業オートメーションに適用して使用する際に、所定位置に固定してもよいし、移動可能としてもよい。従って、本マウスは入力装置として利用される自動装置である。

一実施形態では、マウスが動いていることを示す図示しない表示部を有する。この表示部は動きがランダムか、段階的か、周期的かなどの複数の表示状態を有していてもよい。更に、表示部はマウスが動き出すことをユーザーに知らせることができる。例えば、表示部はマウスが動く前に点滅するＬＥＤであってもよいし、或いは、ＬＥＤはマウスが動き始める前に発光してもよい。一実施形態では、異なる状態を表示するために複数色のＬＥＤが使用される。或いは異なる発光パターンで異なる状態を表示するようにしてもよい。

図１は第１実施形態のマウス１００を示す。この図に示されるように、マウス１００は後部１０、前方側部２０、前方側部３０の少なくとも３つの可動部を備えている。３つの区別可能な部位として示しているが、追加の可動部を設けてもよい。例えば、後部１０が線１５に沿って２つに分かれるようにしてもよい。
マウス１００は右と左とのマウスボタン５０及び４０を備えている、更に、第３のボタンやスクロールホイール６０などが設けられる。マウス１００はその移動を検知するためにボール、光センサ、レーザなどを有していてもよい。別のマウスの構成として、マウスボタンの数を増減したり、スクロールホイールの数を増減したりしてもよい。

マウス１００の操作中には、その様々な部位を駆動機構で動かしてＲＳＩの危険性を軽減する。マウスの後部１０が前方側部２０、３０から離間する方向に動くことによりマウスを伸長する。更に、後部１０はマウスを載せる面に対してほぼ垂直に移動可能である。別の実施形態では、後部は、マウスの各部を動かすことができるようにするために２つに分かれており、これによって手と手首との相対的な回転位置が変化する。

マウスの前方側部２０、３０は、マウスを置く面において互いに分離して広がることによって互いに離間する方向に移動可能であるだけでなく、マウスを置く面に対してそれぞれほぼ垂直に動かすことができる。一実施形態では、ボタン４０、５０及び６０はユーザーの手の位置を変化させるために動く。ボタン４０、５０は少なくともマウス本体の表面の１つに沿って、或いは、マウス本体の表面に対して上下に動くように構成されている。

図２Ａ〜２Ｃは第２実施形態に係る人間工学マウス２００を示す。本実施形態では、本体２２０は取り付け具２３０を介して基部２１０に結合されている。取り付け具２３０は自在継手、旋回軸、ヒンジ、軸、カム、レール、レールシステムなどとすることができる。図２Ｂの側面図に示すように、マウスハウジング２２０はハウジング２２０の前後が基部２１０とほぼ接触できる程度まで結合継手２３０の周りを揺動するが、別の実施形態においては、それ以上またはそれ以下の動きとすることが可能であることに留意すべきである。更に、ハウジング２２０はスクロールホイールなどの他に左右のマウスボタンも備えている。更に、マウス２００はトラックボール、光センサ、ＬＥＤなどを用いて移動を追跡することができる。別のマウスの構成としては、マウスボタンの数を増減したり、スクロールホイールの数を増減したりすることもできる。図２Ａ〜２Ｃに示す揺動動作は駆動機構の使用によって達成される。駆動機構はマウスの基部、マウス本体、及び好ましくは各ボタンに結合される。駆動機構は電動モータ及び歯車列から構成されるのが好ましい。

図３Ａ及び３Ｂは右利きのユーザーに適した図２のマウスを示す。ここに示される構成は左利きのユーザーにも反映可能であろう。図示されるように、ハウジング２２０は結合継手２３５を介して基部２１０に結合されている。結合継手２３５は結合継手２３０と同じとすることができる。別の実施形態では、別個の結合継手が設けられる。結合継手２３５はヒンジ、軸、自在継手、ボールジョイント、カム、レール、レールシステムなどである。図３Ａ及び３Ｂに示される揺動動作は駆動機構の使用によって達成される。駆動機構はマウスの基部、マウス本体、及び好ましくは各ボタンに結合される。駆動機構は電気モータ及び歯車列であるのが好ましい。

図示するように、規制部２４０はマウスが所定点を超えて揺動するのを防止している。規制部２４０は初期の静止位置にユーザーの手を置くように構成されている。別の機械式の規制部の他、別の動作規制技術も使用可能であることに留意すべきである。マウスは、初期位置から揺動することにより、ＲＳＩの危険性を軽減する。規制部２４０は調節可能であるのが好ましい。更に、第１実施形態を図２及び３に示した実施形態と組み合わせてもよい。

マウス２００は前後左右に揺動するように構成されているのが好ましい。更に、旋回動作も可能である。別の実施形態では、ポインティング装置はトラックボールである。この実施形態では、基部は、マウス２００と同様に、ユーザーの手の向きを変えてトラックボールを使用するように移動する。
図４Ａ〜４Ｄはポインティング装置の別の実施形態を示す。図示するように、マウスは、基部に対する位置を変化させるための単一の揺動支点を備えている。別の実施形態と同じく、１つ以上のモータと、１つ以上の歯車列とでマウス本体を駆動する。歯車列は１つ以上の、スプールギヤ、直線状若しくは螺旋状に歯切りされたベベルギヤ、ウォームギヤ、遊星歯車式ギヤ、ハイポイドギヤ、ヘリカルギヤ、やまば歯車式ギヤなどである。一実施形態では、電磁石がマウス本体を位置決めする。

限定はされないが、ソフトウェア制御は例えば手根管症または反復運動に起因する他の病気といった特定の疾患を軽減する、あるいは防ぐことを目的としたプログラムを備えているのが好ましい。マウス本体及び操作ボタンを徐々に動かすことにより、同じ角度からの反復運動を排除し、それによって血流を改善し、正中神経の位置を変化させ、酷使された筋肉を休息させる。ソフトウェア制御は特定のユーザーが専用の特徴を持った動きを提供できるようにユーザー情報を蓄積するのが好ましい。

ソフトウェアプログラムは、特定のボタンにおける反復運動を監視し、それに応じてマウスの構成部品を調整するのが好ましい。ユーザーが１つのボタンの操作に常に集中していれば、それに応じてプログラムはその部位を更に頻繁に、或いは様々な別の角度に移動して調整するのが好ましい。
ソフトウェアは、マウス自体、それが接続されるコンピュータ若しくはネットワーク、そのネットワーク上の別のコンピュータ若しくはサーバ、専用ハードウェアコントローラ、または例えばキーカードやＵＳＢメモリカードといった外部ソース、固体メモリ若しくは別の記憶装置に格納してもよい。

一実施形態では、ソフトウェアの変更は、コンピュータやサーバに格納された事前プログラムや設定の使用、またはユーザーの入力によって行われる。ユーザーがコンピュータまたはネットワークにログを残したときに上記変更を自動的に行うようにしてもよい。また、生体認証または個人のキーカードまたはＩＤカードを用いて自動的に設定してもよい。ユーザーが識別されると、格納されたソフトウェアはそれがどこに格納されているとしても特定ユーザーのためにマウスを調整することができる。

一実施形態では、ユーザーがマウスまたはポインティング装置を好ましい状態に設定するようにしてもよい。ポインティング装置はその状態から変化しないか、或いは、代わりにユーザーの設定が自動的な動きの開始点となる。
別の実施形態として、全般的な手、手首及び腕の病気を軽減するべく適用する上述した方法に加え、手や手首の保持部の温度変化を提案する。そのために、マウスが加熱され、ユーザーの手を温めることができる。

図１、２、３及び４のマウスはそれぞれ動力源を有したマウスである。モータは、マウスの様々な部位を駆動するように構成された歯車列を駆動する。例えば、第１歯車列はマウスを左右に動かす一方、第２歯車列はマウスを前後に動かす。或いは、１つの歯車列がマウスの動きのすべてを生じさせる。一実施形態では、マウスはＵＳＢポートを介して電力供給される。別の実施形態では、マウスはバッテリまたは太陽光発電などにより電力供給される。マウスは有線式であってもよいし、無線式であってもよい。別の実施形態では、平面上のマウスの動きによってマウスに電力を供給する。更に、マウスは、ポインターの動きを検知するために、あらゆる既知の方法または装置、例えばボール、光センサなどを利用することができる。

マウスはマイクロプロセッサ制御されるのが好ましい。この制御はＰＣまたはマウスに搭載されたマイクロプロセッサを介して行われる。一実施形態では、ユーザーのコンピュータで実行されるコンピュータプログラムがマウスの動きを制御する。別の実施形態では、マウスに搭載されたファームウェアにプログラムが格納される。更に別の実施形態では、フラッシュメモリまたは別のアップデート可能なメモリにプログラムが格納される。また、無線技術を利用してキーボードまたはコンピュータから制御を伝達することもできる。更に別の実施形態では、例えばローカルＬＡＮまたはインターネットなどのネットワーク上のサーバでマウスを制御してもよい。

マウスの動きは様々な方法のうちの１つで制御することができる。時間、使用量、温度差、熱、脈拍数、体重、またはランダムな動きに基づいて、マウスの状態を変化させてもよい。また、マウスの様々な部位を動かすのに規則的でリズミカルなパターンを用いてもよい。マウスの動きは使用するプログラムに基づくものであってもよいし、予測されるマウスの動きに基づくものであってもよい。例えば、マウスは、左右の激しい動きを伴うプログラムが使用されていることを警告し、より頻繁に動きを発生させたり、別のパターンで動きを発生させたりすることもできる。

一実施形態では、マウスの動きは連続的ではない。換言すると、マウスは各位置間を段階的に動く。マウスが所定の状態に留まる時間の長さは、上述した要素の少なくとも一部に基づくものとすることができる。
一実施形態では、マウスはディスプレイウィンドウ（図示しない）を備える。一実施形態では、ディスプレイウィンドウはＬＣＤディスプレイである。表示には、特定のユーザー、設定速度、動きのタイプなどの項目を含めることができる。一実施形態では、ディスプレイは次に発生しようとする動きをユーザーに通知する。

本発明の一実施形態では、ユーザーの動きの一部に基づき運動プログラムを使用するようユーザーに指示する。プログラムはＲＳＩの危険性を最小限に抑えるための課題を実行するようにユーザーに指示する。
本マウスは、自動制御されるコンピュータインターフェースとして作動することにより、３つ以上の軸方向でプログラム制御可能である。更に、本マウスはプログラムで自動制御される。更にまた、マウスはプログラムの変更が可能である。一実施形態では、自動マウスが使用状態を学習するプログラムを備えている。

好ましい実施形態に基づき本発明を説明したが、これまでに述べた本発明の概念の真意及び範囲の中で様々な変更が可能であることはいうまでもない。従って、本発明は開示した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって許容されるすべての範囲にわたるものである。

Claims (20)

1. 基部と、
   前記基部に結合される動作追跡装置と、
   前記基部に揺動可能に結合される本体と、
   前記基部及び前記本体に結合され、前記基部に対して少なくとも１つの軸周りに前記本体を揺動させる駆動部と
   を備えることを特徴とするポインティング装置。
2. 少なくとも１つのボタンを更に備え、
   前記駆動部は、前記本体及び前記基部の少なくとも何れか一方に対して前記ボタンの位置を変化させることを特徴とする請求項１に記載のポインティング装置。
3. 前記駆動部は、少なくとも２つの軸周りに前記本体を揺動させることを特徴とする請求項１に記載のポインティング装置。
4. 前記本体は、ユーザーの掌に対応して、前記本体の第１端部と、前記本体の第２端部とに少なくとも２つのボタンを備えることを特徴とする請求項３に記載のポインティング装置。
5. 前記駆動部は、前記第１端部と前記第２端部との間のハウジングの長さを延長することを特徴とする請求項４に記載のポインティング装置。
6. 前記駆動部は、前記２つのボタンの間隔を変更することを特徴とする請求項４に記載のポインティング装置。
7. 前記駆動部は、所定の条件が成立したときは、前記本体を揺動させることを特徴とする請求項３に記載のポインティング装置。
8. 前記本体の各部は独立して動くように構成されることを特徴とする請求項４に記載のポインティング装置。
9. 前記本体の各部は同期して動くことを特徴とする請求項４に記載のポインティング装置。
10. 前記所定の条件は、所望の動きの一部に基づいて設定されることを特徴とする請求項７に記載のポインティング装置。
11. コントローラを更に備え、
    前記コントローラは、少なくともボタン操作、時間、動きの少なくとも１つを含むパラメータを監視するように構成され、前記パラメータに基づいて前記駆動部を作動させることを特徴とする請求項３に記載のポインティング装置。
12. 前記コントローラは前記ポインティング装置に一体的に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のポインティング装置。
13. 前記コントローラは前記ポインティング装置が接続される装置の一部をなすことを特徴とする請求項１１に記載のポインティング装置。
14. 前記ポインティング装置が接続される装置はコンピュータであることを特徴とする請求項１３に記載のポインティング装置。
15. 前記ポインティング装置はマウスであることを特徴とする請求項３に記載のポインティング装置。
16. 前記ポインティング装置はトラックボールであることを特徴とする請求項３に記載のポインティング装置。
17. 前記ハウジングに表示部を更に備え、
    前記表示部は、前記基部に対する前記ポインティング装置本体の動きを表示するように構成されることを特徴とする請求項３に記載のポインティング装置。
18. 前記基部に対する前記本体の左右揺動を制限する規制部を更に備えることを特徴とする請求項３に記載のポインティング装置。
19. 前記駆動部はモータであることを特徴とする請求項３に記載のポインティング装置。
20. 基部と、前記基部に揺動可能に結合される本体と、前記本体を少なくとも１つの軸周りに揺動させるべく構成される駆動機構とを備えたポインティング装置の操作方法において、
    前記ポインティング装置をコンピュータに接続し、
    ボタン操作、時間及び姿勢の少なくとも１つを含むパラメータを監視し、
    前記パラメータに基づいて前記駆動機構を作動させ、前記駆動機構は前記基部に対して前記本体の少なくとも１つの位置を変化させることを特徴とするポインティング装置の操作方法。

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