JPH06161653A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キーボードから手を離さなくても操作可能と
する。 【構成】 赤外線送信器１により、受信器装着者に向け
て赤外線が発信されると、受信器４によってそれが受信
される。スリットの水平部分５と垂直部分６を通って複
数個の赤外線センサ７のどれかが検知する。どのセンサ
７が検知したかにより、スリット５,６に対する受信器
の傾き具合を知る。すなわちコンピュータ３に対する上
下方向と左右方向の受信器自体の傾きを計算できる。さ
らに、送信してから受信するまでの時間を調べることに
より、送信部との距離がわかり、コンピュータは、この
情報により装着者の頭部のディスプレイに対する相対位
置を計算する。操作者は頭部を動かすことで座標入力位
置を変えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、座標入力装置に関し、より詳細
には、キーボードから手を離さなくても操作できる座標
入力装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来から最も一般的に使用されている座標
入力装置はマウスである。マウスは、機械式のものと光
学式のものの２種類に大別される。機械式のものは、マ
ウスの裏面にＸ方向とＹ方向に対応して回転する輪やボ
ールが取り付けられており、マウスの移動をボールの回
転などに変換してこれを検知することで、移動量を知る
ことができる。光学式のものは、裏面に光学センサを取
り付け、専用のシート上のラインを光学的に検出するこ
とで、移動量を知ることができるものである。

【０００３】いずれのタイプも、コンピュータまたはキ
ーボードなどにコードで接続されている。マウスの以外
の座標入力装置として、タッチディスプレイ，タッチパ
ッド，ライトペン，ジョイスティック，トラッカボー
ル，タブレットがある。しかしながら、従来の座標入力
装置は、座標位置を変更するに、キーボードから手を離
して操作を行う必要があり、キーボード入力と座標入力
を交互に行わなければならないような処理の場合、円滑
な操作を行うことができないという問題点がある。

【０００４】

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、キーボードから手を離さなくても操作できる座
標入力装置を提供することを目的としてなされたもので
ある。

【０００５】

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
コンピュータに接続され、ディスプレイ上に表示される
カーソルを入力座標とし、前記コンピュータに指示を与
えるための操作手段を有する座標入力装置において、赤
外線の送信器を備えたコンピュータと、該送信器から発
せられる赤外線を受光するセンサと、人間の頭部に装着
可能な受信器と、該受信器からコンピュータに有線で情
報を送るための送信器とから成ること、更には、（２）
前記受信器に、人間の目に照射する赤外線送信部とその
反射位置を検知する受光部とを具備していること、更に
は、（３）前記コンピュータの有する赤外線送信器に代
えて超音波送信器を用い、受信器に超音波マイクロフォ
ンを用いること、更には、（４）前記（１）又は（２）
において、前記コンピュータの有する赤外線送信器に代
えて、超音波送信器を用いること、更には、（５）前記
（１）,（２）,（３）又は（４）において、前記受信器
からコンピュータに情報を送る際に、無線で送るための
無線送信器を具備することを特徴としたものである。以
下、本発明の実施例に基づいて説明する。

【０００６】図１〜図３は、本発明による座標入力装置
の赤外線送信器及び赤外線受信器の一実施例（請求項
１）を説明するための構成図で、図１は赤外線送信器、
図２は赤外線受信器、図３は赤外線受信器の詳細図であ
る。図中、１は赤外線送信器、２はディスプレイ、３は
コンピュータ本体、４は赤外線受信器、５はスリット
（水平方向）、６はスリット（垂直方向）７は赤外線セ
ンサー群、８はＡ／Ｄコンバータ、９はエンコーダ、１
０はトランスミッタである。赤外線送信器１により、受
信器装着者に向けて赤外線が発信されると、受信器４に
よってそれが受信される。図３のスリットの水平部分５
と垂直部分６を通って複数個の赤外線センサ７のどれか
が検知する。どのセンサ７が検知したかにより、スリッ
ト５,６に対する受信器の傾き具合を知ることができ
る。このような受信部分を水平５と垂直６の両方向に対
して持つことで、コンピュータ３に対する上下方向と左
右方向の受信器自体の傾きを計算できる。さらに、送信
してから受信するまでの時間を調べることにより、送信
部との距離がわかる。この情報を受信器とコンピュータ
を接続しているコードを通じてコンピュータに送る。該
コンピュータは、この情報により装着者の頭部のディス
プレイに対する相対位置を計算することができる。セン
サから受信器の受信面に対して、垂直方向に垂線を伸ば
した位置が座標入力位置であるように計算するようにす
る。これにより、操作者は頭部を動かすことで座標入力
位置を変えることができる。

【０００７】図４は、本発明による赤外線受信器を人間
の頭部に装着した例（請求項５）を示す図である。受信
器４には、無線送信器使用時のアンテナ１１が設けられ
ている。受信器に電波の送信器を具備することで、請求
項１の接続コードをなくすようにしたものである。上下
・左右方向のコンピュータに対する受信部の傾きおよび
コンピュータからの距離を有線の場合と同様にシリアル
に送信器に送り、送信器では適当な周波数の搬送波を、
これらのデータで順に変調して送信するようにする。受
信部ではこれを復調し、元のデータに戻す。

【０００８】図５は、本発明による赤外線受信器の他の
実施例（請求項２）を示す図である。請求項１によれ
ば、操作者が頭部を動かすことによって座標入力を行う
ことができる。しかし、この方法は、操作者の頭部の微
妙な動きによって座標位置が細かく動いてしまう。ま
た、頭部はディスプレイ上のある位置を向いていても視
点は別のところにあり、操作者は自分の見ている所に座
標位置が来てほしいと思うことがほとんどである。実際
には、頭部が動いても、視点はディスプレイの１点を見
つめていることが多い。

【０００９】請求項２は、このような欠点を解消するた
めのものである。頭部に装着する受信器４の１形態とし
て、眼鏡状の形をしたものを考える。この受信器は、請
求項１で述べた受信器自身の向きとコンピュータからの
距離を計算する機構の他に、眼鏡の内側に操作者の目に
照射する赤外線送信部とその反射位置を検出するセンサ
の配列を備えている。この機構により、操作者の目がど
れらを向いているかを検出することができる。請求項１
により、受信器の向きとコンピュータからの距離を計算
し、さらに操作者の目が受信器に対してどれかの方向を
向いているかを計算することにより、操作者がディスプ
レイのどの点を見ているかを計算することができ、より
正確に座標入力することが可能になる。

【００１０】次に、請求項３について説明する。まず、
送信器では、パルス状の超音波を一定間隔で送出する。
受信器側には、最低３個以上の超音波マイクロフォンを
用意しておき、送信器から送られてくる超音波を受信す
る。送信波形と各マイクロフォンで受信した波形の位相
差から受信器の傾きを、送受信に要した時間からコンピ
ュータと受信器の距離を知ることができる。これによっ
て、座標入力位置を特定することができる。また、請求
項４は、請求項３で示した受信器自体の傾き及び距離の
測定装置およびその方法と、請求項２で示した操作者の
視点測定装置およびその方法を合わせた方法である。

【００１１】

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）請求項１,３項に対応する効果：マウスなどのポ
インティングデバイスを用いることなく、操作者の頭部
の動きだけで座標の入力をすることが可能になる。これ
により、キーボードと座標入力装置の両方を繁雑に操作
するようなアプリケーションにおいても、手を交互に動
かす必要がないので、迅速かつ円滑に処理をすることが
できる。更に、請求項３により、同様の効果を赤外線で
はなく、超音波を用いて行うことができる。操作者は、
周囲の環境によって、この両者のうち、どちらを選択す
るか決めることができる。例えば、赤外線リモコンがす
ぐそばで使われているような環境においては、誤動作を
防ぐため、超音波を用いた送受信器を用いる。逆に、超
音波ロボットアイなど、超音波を用いた装置が操作者の
近辺で用いられている場合は、赤外線送受信器を用いる
ようにする。 （２）請求項２,４項に対応する効果：頭部の動きだけ
ではなく、人間の目の動きにも対応する座標入力装置を
提供することができる。Ｘ−Ｗindow などのウィンドウ
システムでは、現在の座標入力カーソルが置かれている
ウィンドウがアクティブになるように設定可能である。
キーボードから入力する時は、入力が反映されるウィン
ドウを見るので、このシステムを用いることで自動的に
目的とするウィンドウをアクティブにすることができ
る。 （３）請求項５項に対応する効果：コンピュータとの接
続コードの附属した受信器を装着する煩わしさから解放
された、快適な環境を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による座標入力装置の赤外線送信器の
一実施例を説明するための構成図である。

【図２】 本発明による座標入力装置の赤外線受信器の
一実施例を説明するための構成図である。

【図３】 本発明による座標入力装置の赤外線受信器の
具体例を示す図である。

【図４】 本発明による赤外線受信器を人間の頭部に装
着した例を示す図である。

【図５】 本発明による赤外線受信器の他の実施例を示
す図である。

【符号の説明】

１…赤外線送信器、２…ディスプレイ、３…コンピュー
タ本体、４…赤外線受信器、５…スリット（水平方
向）、６…スリット（重直方向）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータに接続され、ディスプレイ
   上に表示されるカーソルを入力座標とし、前記コンピュ
   ータに指示を与えるための操作手段を有する座標入力装
   置において、赤外線の送信器を備えたコンピュータと、
   該送信器から発せられる赤外線を受光するセンサと、人
   間の頭部に装着可能な受信器と、該受信器からコンピュ
   ータに有線で情報を送るための送信器とから成ることを
   特徴とする座標入力装置。
2. 【請求項２】 前記受信器に、人間の目に照射する赤外
   線送信部とその反射位置を検知する受光部とを具備して
   いることを特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
3. 【請求項３】 前記コンピュータの有する赤外線送信器
   に代えて超音波送信器を用い、受信器に超音波マイクロ
   フォンを用いることを特徴とする請求項１記載の座標入
   力装置。
4. 【請求項４】 前記コンピュータの有する赤外線送信器
   に代えて、超音波送信器を用いることを特徴とする請求
   項１又は２記載の座標入力装置。
5. 【請求項５】 前記受信器からコンピュータに情報を送
   る際に、無線で送るための無線送信器を具備することを
   特徴とする請求項１,２,３又は４記載の座標入力装置。