JP4510786B2 - オンオフ状態センサおよびこれを用いた慣性カーソル制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、オンオフ状態センサおよびカーソル制御装置に関し、特に慣性カーソル制御装置内に配置され、慣性カーソル制御装置の使用状態を検出するオンオフ状態センサおよびこれを用いた慣性カーソル制御装置に関する。

現在、コンピュータの使用において、マウスのようなカーソル制御装置を介して人間とコンピュータシステムのインターフェースが行なわれる。一般的に使用されるカーソル制御装置は、机上などの平面で使用され、光学式マウスが大部分を占める。その中でも発光ダイオードまたはレーザを用いた光学式マウスが主流である。発光ダイオードを用いた光学式マウスは、物体の表面の凹凸が生む影を検出するため、大理石のような平面、磁器タイル、金属などのつるつるした表面では満足に使用できない。レーザを用いた光学式マウスは、コヒーレント光を利用して物体の表面の様子を反射するので、凹凸が生む影を検出する必要がなく、発光ダイオードを用いた光学式マウスに勝るスキャン能力がある。しかし、ガラスやアクリルなどの透明な平面においては、光学的検出原理のため、効果に制約を受けることになる。

上記のカーソル制御装置の欠点を解決するため、特許文献で開示された慣性センサを用いた慣性カーソル制御装置が市場に出回り始めた。慣性カーソル制御装置は、どのような平面にも使用でき、実用性が高い。しかし、机上で慣性カーソル制御装置を使用する際、平面の大きさに制限され不自由を感じることが多い。ユーザが、慣性カーソル制御装置を机上の端まで移動させた場合、続けて使用するため、慣性カーソル制御装置を持ち上げて平面の中央まで戻すことがよくある。慣性カーソル制御装置は、慣性センサであり、加速度計により運動を検出するため、慣性カーソル制御装置が平面を離れていた間、重力の影響を受けて、予期せぬ信号を読み込み、ディスプレイ装置上のカーソルが予期せぬ動きを示し、使用上の利便性を低下させることがある。
台湾特許 第５２６９７５公報 特開２００４−１６４６０９号公報 再公表ＷＯ／０２／０１９０８５号公報

以上のように、従来技術の問題を解決するために、慣性カーソル制御装置の使用状態を検出するオンオフ状態センサおよびこれを用いた慣性カーソル制御装置の発明が強く望まれていた。

本発明の第1の目的は、ユーザが机上で慣性カーソル制御装置を使用する時の不適当な操作に対して設計されたオンオフ状態センサにより、慣性カーソル制御装置が平面上で使用されているかどうかを判断し、ディスプレイ装置上のカーソルが予期せぬ動きを示すのを防ぐオンオフ状態センサおよびこれを用いた慣性カーソル制御装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、検出装置により慣性カーソル制御装置が平面または空間のどちらかで使用されているかを判断するオンオフ状態センサおよびこれを用いた慣性カーソル制御装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、慣性センサ信号の受信および処理を行なったり、カーソル移動信号を送信したりする慣性カーソル制御装置に配置されるオンオフ状態センサを提供する。このオンオフ状態センサは、ソケット、軸およびヘッド部を含む。軸は、ソケット内に嵌合され、ソケット内で上下移動し、第１動作時にはソケットの側面に接触し、第２動作時にはソケットの側面から離れる。ヘッド部は、軸に接続している。

ヘッド部は、頂板、凸桿またはストッパ。上記の目的を達成するため、本発明は、慣性カーソル処理器、オンオフ状態センサおよび信号検出装置を含む慣性カーソル制御装置をさらに提供する。慣性カーソル処理器は、ユーザの操作により発生した慣性センサ信号の受信および処理を行ない、慣性センサ信号に相応するカーソル移動信号を送信する。オンオフ状態センサは、ソケット、軸およびヘッド部を含み、軸は、前記ソケット内に嵌合され、ソケット内で上下移動し、第１動作時にはソケットの側面に接触し、第２動作時にはソケットの側面から離れ、ヘッド部は、前記軸に接続する。信号検出装置は、慣性カーソル処理器およびオンオフ状態センサに接続され、第１動作時および第２動作時のソケットおよび記軸の状態を検出する

第１動作は、慣性カーソル制御装置が平面上にある状態を指し、第２動作は、前性カーソル制御装置が平面から離れて空間にある状態を指す。

信号検出装置は、電子センサであって、第1の電極板、第２の電極板および信号処理器を含む。第1の電極板は前記軸上に配置され、第２の電極板はソケットに配置され、第1の電極板に接触するようになっていて、信号処理器は、第1の電極板および第２の電極板と接続している。

センサ信号は、少なくとも２つ以上の軸方向を有する。

第１動作時において、センサ信号を演算しカーソル移動信号を送信し、第２動作時において、直前に演算したカーソル移動信号を記憶する。

慣性カーソル制御装置は、パソコン、一般のテレビおよびプロジェクションテレビなどに使用される。

慣性カーソル処理器は、第１動作時において、二次元演算処理し、カーソル移動信号を送信し、第２動作時において、三次元演算処理し、カーソル移動信号を送信する

本発明が提供するオンオフ状態センサおよびこれを用いた慣性カーソル制御装置は、ユーザがマウスを平面から持ち上げた時、カーソル位置がずれてしまうという課題を解決することができる。また、オンオフ状態センサを用いた慣性カーソル制御装置により平面および空間検出メカニズムの切換を行なうことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の慣性カーソル制御装置の好適な実施形態を示す図である。本発明は、慣性カーソル処理装置２１、オンオフ状態センサ２２および信号検出装置２３を含む慣性カーソル制御装置２からなる。慣性カーソル処理装置２１は、基板２０上に配置され、ユーザの操作により発生した慣性センサ信号の受信および処理を行ない、慣性センサ信号に相応するカーソル移動信号を送信する。慣性センサ信号は、１つの自由度の慣性センサ信号でも、２つでも、３つ以上でも構わない。また、慣性センサ信号は、加速度計またはジャイロスコープなどのセンサにより提供される。カーソル移動信号は、慣性カーソル処理装置２１により演算処理された後、ディスプレイ装置に表示される。ディスプレイ装置は、薄型テレビ、液晶テレビまたはプラズマテレビなどのテレビや、パソコンや、プロジェクションテレビであるが、これに限るものではない。

オンオフ状態センサ２２は、基板２０上に配置され、ソケット２２２および軸２２１を含む。ソケット２２２は、基板２０上に配置され、穴２２２１が慣性カーソル制御装置２の底を貫通して形成されている。軸２２１は、穴２２２１に上下移動可能に挿通されて、その先端は慣性カーソル制御装置２の底より突出する。軸２２１の上部には、ヘッド部２２１１があり、軸２２１の上下動によって第１動作時にヘッド部２２１１はソケット２２２と接触し、第２動作時には、ヘッド部２２１１とソケット２２２とは離れる。本実施形態では、ヘッド部２２１１は頂板としてソケット２２２の上に配置されているが、頂板以外に、凸桿やストッパでもよいが、これに限るものではない。

図２は、本発明の一実施形態の第２動作を示す図である。第２動作は、慣性カーソル制御装置２が机上などの平面で使用される時、軸２２１はその平面に支持されて上方に押上げられるため、軸２２１のヘッド部２２１１は、上に押し上げられてソケット２２２の上面から離れた状態にある。図３は、本発明の一実施形態の第１動作を示す図である。第１動作は、ユーザが慣性カーソル制御装置２を平面から離した時、軸２２１が重力により下降して、軸２２１の上部にあるヘッド部２２１１がソケット２２２に接触する状態にある。

図１に示すように、信号検出装置２３は、慣性カーソル処理装置２１およびオンオフ状態センサ２２に接続されていて、信号検出装置２３は第１動作および第２動作の際、電子センサによりソケット２２２と軸２２１との相対的な位置関係をオンオフ状態として検出する。本実施形態では、信号検出装置２３は、第1の電極板２３１、第２の電極板２３２および信号処理器２３３から構成されるが、第1の電極板２３１はヘッド部２２１１底面に接続され、第２の電極板２３２はソケット２２２上に配置されて、上記のヘッド部の上下動による第1、第２の電極板２３１と接触、分離状態に応じて信号処理器２３３は慣性カーソル処理装置２１に電気信号を送信する。

第1の電極板２３１および第２の電極板２３２は、上記の配置以外に、図６および図７で示すように配置することも可能である。第1の電極板２３１はヘッド部２２１１の上部に接続し、第２の電極板２３２はヘッド部２２１１の上に配置され、第1の電極板２３１に接触する。図６は、オンオフ状態センサ２２が第２動作時の状態を示す図であり、図７は、オンオフ状態センサ２２が第１動作動作時の状態を示す図である。

上記の実施形態において、第1の電極板２３１はヘッド部２２１１の上面に配置されているが、これ以外でも、第1の電極板２３１を直接軸２２１に接続することもできる。第１の電極板２３１をヘッド部２２１１の代替にすることにより軸２２１はヘッド部２２１１を介さずに位置制御が可能になる。

以下、図１および４に基づいて説明する。図４は、本発明の第１の好適な実施形態を示すフロー図である。まず、工程３０を行なうが、信号検出装置２３は、軸２２１およびソケット２２２の相対的な位置関係を判断する。ユーザが机上で使用する時、平面が軸２２１を押し上げて、第１の電極板２３１を第２の電極板２３２から引き離す。このとき、第1の電極板２３１および第２の電極板２３２の導通はオフ状態になり、工程３３で信号処理器２３３を介して「オン」信号を慣性カーソル処理器２１に送信する。慣性カーソル処理器２１が「オン」信号を受信すると、工程３４に進み、受信した慣性センサ信号をカーソル移動信号に変換してディスプレイ装置上に表示する。

ユーザが慣性カーソル制御装置２を平面から離した場合、軸２２１は重力の作用によりソケット２２２の内を下降し、第1の電極板２３１を第２の電極板２３２に接触させオン状態にする。このとき、工程３１に進むが、信号処理器２３３がオン状態を検出し「オフ」信号を慣性カーソル処理器２１に送信する。慣性カーソル処理器２１は、「オフ」信号を受信すると、工程３２に進み、平面から離す前の最後のカーソル位置を記憶する。この方法により慣性カーソル制御装置２を移動させた時、予期せぬセンサ信号でカーソル位置がずれてしまうという課題を解決することができる。

図５は、本発明の第２の好適な実施形態を示すフロー図である。まず、工程４０を行なうが、信号検出装置２３は、軸２２１およびソケット２２２の相対的な位置関係を判断する。ユーザが机上で使用する時、平面が軸２２１を押し上げて、第1の電極板２３１を第２の電極板２３２から引き離す。このとき、第1の電極板２３１および第２の電極板２３２の導通はオフ状態になり、工程４３で信号処理器２３３を介して「オン」信号を慣性カーソル処理器２１に送信する。慣性カーソル処理器２１は、「オン」信号を受信すると、工程４４に進み、受信した慣性センサ信号を二次元演算処理し、カーソル移動信号に変換してディスプレイ装置上に表示する。

ユーザが慣性カーソル制御装置２を机上から離した場合、軸２２１は重力の作用によりソケット２２２の内を下降し、第1の電極板２３１を第２の電極板２３２に接触させオン状態にする。このとき、工程４１に進むが、信号処理器２３３がオン状態を検出し「オフ」信号を慣性カーソル処理器２１に送信する。慣性カーソル処理器２１は、「オフ」信号を受信すると、工程４２に進み、受信した慣性センサ信号を三次元演算処理し、カーソル移動信号に変換してディスプレイ装置上に表示する。本発明の一実施形態の目的は、オンオフ状態センサ２２を使って慣性カーソル制御装置２の平面および空間検出メカニズムの切換を行なうことにある。

本発明では好適な実施形態を前述の通りに開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知する者は誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

本考案の一実施形態による慣性カーソル制御装置を示す図である。 本考案の一実施形態による慣性カーソル制御装置のオンオフ状態センサの動作を示す図である。 本考案の一実施形態による慣性カーソル制御装置のオンオフ状態センサの動作を示す図である。 本考案の第１の好適な実施形態によるオンオフ状態センサが慣性カーソル制御装置を制御する動作を示すフロー図である。 本考案の第２の好適な実施形態によるオンオフ状態センサが慣性カーソル制御装置を制御する動作を示すフロー図である。 本考案の一実施形態による慣性カーソル制御装置の信号検出装置の動作を示す図である。 本考案の一実施形態による慣性カーソル制御装置の信号検出装置の動作を示す図である。

符号の説明

２ 慣性カーソル制御装置
２０ 基板
２１ 慣性カーソル処理器
２２ オンオフ状態センサ
２２１ 軸
２２１１ ヘッド部
２２２ ソケット
２２２１ 穴
２３ 信号検出装置
２３１ 第1の電極板
２３２ 第２の電極板
２３３ 信号処理器
３ 制御工程のフロー
３０〜３４ 工程
４ 制御工程のフロー
４０〜４４ 工程

Claims (3)

1. マウスが操作平面上にあるか、持ち上げられた状態にあるかを検出するオンオフ状態センサー、
   該オンオフ状態センサーの信号を検出する信号検出装置、及び、
   慣性センサーを備えてその検出信号に基づいてカーソル信号処理を行う慣性カーソル処理器、からなり、
   該オンオフ状態センサーは、マウス底面に設けたソケットの孔を貫通して上下動可能に設けられると共にその底面から突出する軸を備えたヘッド部、及び該ヘッド底面とソケット上面に設けた第１、第２の電極板からなり、
   該オンオフ状態センサの信号を検出する信号検出装置は、マウスが操作平面にあって該軸が押上げられて該第１、第２の電極板の接触が遮断された状態を第１動作時とし、マウスが操作平面から持ち上げられて該第１、第２電極板が接触した状態を第２動作時として検出し
   該慣性カーソル処理器は、前記第１動作時において、慣性センサーからの信号に基づいて二次元演算処理して前記カーソル移動信号を送信し、前記第２動作時において、三次元演算処理して前記カーソル移動信号を送信することを特徴とする、マウスの慣性カーソル制御装置。
2. 前記ヘッド部は、頂板、凸桿またはストッパであることを特徴とする請求項１に記載のマウスの慣性カーソル制御装置。
3. 前記慣性カーソル処理器は、前記第２動作時において、直前に演算した前記カーソル移動信号を記憶することを特徴とする請求項１に記載のマウスの慣性カーソル制御装置。
   
   

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