JPH067371B2 - ３次元コンピユータ入力装置 - Google Patents
３次元コンピユータ入力装置Info
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- JPH067371B2 JPH067371B2 JP2263248A JP26324890A JPH067371B2 JP H067371 B2 JPH067371 B2 JP H067371B2 JP 2263248 A JP2263248 A JP 2263248A JP 26324890 A JP26324890 A JP 26324890A JP H067371 B2 JPH067371 B2 JP H067371B2
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- dimensional
- computer
- computer input
- dimensional computer
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、当該装置の現在の空間方法と空間位置とをコ
ンピュータが計算できるようにする、手動コンピュータ
入力装置に関する。
ンピュータが計算できるようにする、手動コンピュータ
入力装置に関する。
なお、周知の２次元手動コンピュータ入力装置は通常
「マウス」と呼ばれ、これと対比して、本発明に係る３
次元コンピュータ入力装置を「スペース・マウス」と呼
ぶことにする。便宜上、以下の説明全体にわたって、こ
の用語を使用する。
「マウス」と呼ばれ、これと対比して、本発明に係る３
次元コンピュータ入力装置を「スペース・マウス」と呼
ぶことにする。便宜上、以下の説明全体にわたって、こ
の用語を使用する。
（従来の技術） スペース・マウスの有用な使用についての典型的なシナ
リオは、キーボードと画面を介した制御下にあるコンピ
ュータによる３次元対象物の対話式（すなわちオンライ
ン）操作が最も重要な、ＣＡＤ−ＣＡＭ（コンピュータ
援用設計・コンピュータ援用製作）のような、いかなる
３次元コンピュータ・グラフィックス・アプリケーショ
ンにも存在する。このシナリオは、ダイアルとパッドと
を介した複数の１次元入力のみによる通常の２次元入力
装置（例えばマウス、ジョイスティク、タブレットな
ど）では、実施することが非常に困難である。
リオは、キーボードと画面を介した制御下にあるコンピ
ュータによる３次元対象物の対話式（すなわちオンライ
ン）操作が最も重要な、ＣＡＤ−ＣＡＭ（コンピュータ
援用設計・コンピュータ援用製作）のような、いかなる
３次元コンピュータ・グラフィックス・アプリケーショ
ンにも存在する。このシナリオは、ダイアルとパッドと
を介した複数の１次元入力のみによる通常の２次元入力
装置（例えばマウス、ジョイスティク、タブレットな
ど）では、実施することが非常に困難である。
これに対して、本発明のハンドヘルド・スペース・マウ
スは、画面上で３次元画像対象物に直接「仮想」制御を
加える場合に、従来の２次元マウスにとって代わること
になる。手による感触は、画像的に操作された画像イメ
ージからの視覚的なフィードバックによって、補足され
ることになる。
スは、画面上で３次元画像対象物に直接「仮想」制御を
加える場合に、従来の２次元マウスにとって代わること
になる。手による感触は、画像的に操作された画像イメ
ージからの視覚的なフィードバックによって、補足され
ることになる。
広範囲の分野における多くの他のアプリケーションは、
スペース・マウスによる恩恵を受けることができる。こ
の恩恵を受けるアプリケーションとは、航海、運動のシ
ミュレーション、画像アニメーション、音楽エントリ
ー、または平面の通常の２次元コンピュータ・グラフィ
ックスの場合のように、多くのパラメータを必要とする
ものを指すことは明らかであろう。スペース・マウス
は、画面に接触する画像上の「細い杖」の「チップ」に
相当するスクリーン・カーソルを制御することによっ
て、２次元指定装置と代替できると思われる。
スペース・マウスによる恩恵を受けることができる。こ
の恩恵を受けるアプリケーションとは、航海、運動のシ
ミュレーション、画像アニメーション、音楽エントリ
ー、または平面の通常の２次元コンピュータ・グラフィ
ックスの場合のように、多くのパラメータを必要とする
ものを指すことは明らかであろう。スペース・マウス
は、画面に接触する画像上の「細い杖」の「チップ」に
相当するスクリーン・カーソルを制御することによっ
て、２次元指定装置と代替できると思われる。
一般に、従来のマウスは、コンピュータ・ディスプレイ
の画面上でカーソルを位置決めする。通常、方向感知装
置は、マウスの底側に配設されて、摩擦パッドと相互作
用するボールを有し、この摩擦パッド上でマウスがいず
れの方向にも動くことができるようになっている。マウ
スが動かない間は、信号の転送はない。マウスが動かな
いときにゼロ増分レポートを転送するための装置を有す
るという、マウスの実施態様もある。
の画面上でカーソルを位置決めする。通常、方向感知装
置は、マウスの底側に配設されて、摩擦パッドと相互作
用するボールを有し、この摩擦パッド上でマウスがいず
れの方向にも動くことができるようになっている。マウ
スが動かない間は、信号の転送はない。マウスが動かな
いときにゼロ増分レポートを転送するための装置を有す
るという、マウスの実施態様もある。
動作の符号化は、ｘ増分とｙ増分とで表現される。これ
らの増分は、マウスが斜めの経路をとる場合には、一般
には、カーソルを段階上のトラックに追従させるように
する。また、正確にｘ方向またはｙ方向に移動する場合
は、カーソルの動きはもちろん直線状となる。符号化の
分解能は１０レポート／秒及び４カウント／ミリメート
ルであるから、斜め経路における段階はほとんど目立た
ない。
らの増分は、マウスが斜めの経路をとる場合には、一般
には、カーソルを段階上のトラックに追従させるように
する。また、正確にｘ方向またはｙ方向に移動する場合
は、カーソルの動きはもちろん直線状となる。符号化の
分解能は１０レポート／秒及び４カウント／ミリメート
ルであるから、斜め経路における段階はほとんど目立た
ない。
（発明が解決しようとする課題） ２次元マウスが極めて広範囲に使用され、従って関連の
従来技術文献の調査は必要ないと思われる。一方、従来
技術は、マウス概念に基づく３次元入力装置について
は、むしろ沈黙している。
従来技術文献の調査は必要ないと思われる。一方、従来
技術は、マウス概念に基づく３次元入力装置について
は、むしろ沈黙している。
「３次元メニュー(Three-Dimensional Menu)」と題し
て、ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブルテン第
２９巻、第１０号（１９８７年３月ｐ．４４４９ｆ）
は、ばねに対してソレノイドによって個々に駆動される
２つのハンマを有し、ソレノイドが付勢されるのに応じ
てマウスが上下に動くことを手の中で幻覚を作るという
マウスを記載している。また、マウスが１枚の紙の端を
越えて上または下へ渡されるとき、同じインプレッショ
ンが形成される。３次元的能力にもかかわらず、ここに
引用したマウスは、それが動く表面と常に接触したまま
であると考えられる。
て、ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブルテン第
２９巻、第１０号（１９８７年３月ｐ．４４４９ｆ）
は、ばねに対してソレノイドによって個々に駆動される
２つのハンマを有し、ソレノイドが付勢されるのに応じ
てマウスが上下に動くことを手の中で幻覚を作るという
マウスを記載している。また、マウスが１枚の紙の端を
越えて上または下へ渡されるとき、同じインプレッショ
ンが形成される。３次元的能力にもかかわらず、ここに
引用したマウスは、それが動く表面と常に接触したまま
であると考えられる。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用） これに対し、本発明に係るスペース・マウスは、表面か
ら離れて持ち上げられて空間上を自由に移動できるよう
に設計されている。かかる目的のために、本発明に係る
３次元コンピュータ入力装置は、３つの回転軸周りの空
間上の方向の変化と２次元以上の座標系の軸方向の加速
度の変化とを感知するための動作感知手段と、後続のコ
ンピュータが空間上の方向や位置のデータを計算するの
に適するように上記動作感知手段の出力信号を変換する
ための回路手段とを備えている。上記動作感知手段が、
上記座標系の軸のうちの一つに対応して少なくとも１組
の加速度感知器と、夫々の回転軸に対応した３組のジャ
イロスコープとを具備し、加速度感知器及びジャイロス
コープの各々が電子回路に接続され、上記電子回路が後
続のコンピュータの適切な入力端子と夫々に後続されて
いるという点に、この入力装置の特徴がある。
ら離れて持ち上げられて空間上を自由に移動できるよう
に設計されている。かかる目的のために、本発明に係る
３次元コンピュータ入力装置は、３つの回転軸周りの空
間上の方向の変化と２次元以上の座標系の軸方向の加速
度の変化とを感知するための動作感知手段と、後続のコ
ンピュータが空間上の方向や位置のデータを計算するの
に適するように上記動作感知手段の出力信号を変換する
ための回路手段とを備えている。上記動作感知手段が、
上記座標系の軸のうちの一つに対応して少なくとも１組
の加速度感知器と、夫々の回転軸に対応した３組のジャ
イロスコープとを具備し、加速度感知器及びジャイロス
コープの各々が電子回路に接続され、上記電子回路が後
続のコンピュータの適切な入力端子と夫々に後続されて
いるという点に、この入力装置の特徴がある。
（実施例） 本発明の詳細は、本発明に係るスペース・マウスの外観
構成を示す図面を参照しつつ、例示することによって、
以下に記述されている。
構成を示す図面を参照しつつ、例示することによって、
以下に記述されている。
本発明に係るスペース・マウスの 好ましい実施例は、
３組の加速度センサと、３組のジャイロスコープとを備
えた機械的な仕掛けによって具現される。各加速度セン
サ１，２，３は通常のデカルト座標系のＸＹＺ夫々の軸
に対応しており、また、Ｐ−ジャイロスコープ４，Ｒ−
ジャイロスコープ５，Ｙ−ジャイロスコープ６は夫々ス
ペース・マウスの縦揺れ軸、横揺れ軸、首振り軸に対応
している。これら回転軸は、もちろん、互いに空間内で
直交しており、夫々のホーム・ポジションは直交座標Ｘ
ＹＺの原点や方向には拘束されない。
３組の加速度センサと、３組のジャイロスコープとを備
えた機械的な仕掛けによって具現される。各加速度セン
サ１，２，３は通常のデカルト座標系のＸＹＺ夫々の軸
に対応しており、また、Ｐ−ジャイロスコープ４，Ｒ−
ジャイロスコープ５，Ｙ−ジャイロスコープ６は夫々ス
ペース・マウスの縦揺れ軸、横揺れ軸、首振り軸に対応
している。これら回転軸は、もちろん、互いに空間内で
直交しており、夫々のホーム・ポジションは直交座標Ｘ
ＹＺの原点や方向には拘束されない。
加速度センサ１，２及び３は、各々に対応する軸方向に
沿ったスペース・マウスの変位を感知するのに供され
る。これらの変位は、個々の出力端子に利用可能となる
ように、アナログ信号に変換される。例えば、出力端子
７がＸ方向加速度センサ１に対応するという具合であ
る。
沿ったスペース・マウスの変位を感知するのに供され
る。これらの変位は、個々の出力端子に利用可能となる
ように、アナログ信号に変換される。例えば、出力端子
７がＸ方向加速度センサ１に対応するという具合であ
る。
ジャイロスコープとは、典型的には、対象形状をなす大
重量の円盤が、軸に対して回動自在に配設されたもので
ある。そして、この軸自体は、空間内でいかなる方向に
も自在に向くことができるように、任意のフレームワー
ク内に拘束されている。該円盤が回転している場合、外
側のフレームワークがいずれの方向を向こうとも、該回
転軸の方向は空間内で固定されたままである。ジャイロ
スコープは、航海や航行において使用される同様の方向
指示器の上で使用されるジャイロコンパスのような器具
として、一定の基準方向を提供するために使用されてき
たという、長い歴史を有している。
重量の円盤が、軸に対して回動自在に配設されたもので
ある。そして、この軸自体は、空間内でいかなる方向に
も自在に向くことができるように、任意のフレームワー
ク内に拘束されている。該円盤が回転している場合、外
側のフレームワークがいずれの方向を向こうとも、該回
転軸の方向は空間内で固定されたままである。ジャイロ
スコープは、航海や航行において使用される同様の方向
指示器の上で使用されるジャイロコンパスのような器具
として、一定の基準方向を提供するために使用されてき
たという、長い歴史を有している。
ジャイロスコープ４，５及び６は、アナログ（電圧）信
号の形で、個々の出力端子に対し、空間方向の情報を提
供するようになっている。例えば、出力端子８がスペー
ス・マウスの横揺れ軸に対応するという具合である。ス
ペース・マウスを制御対象の周辺に沿って移動させるこ
とによって、これらの信号から、画像上の制御対象の絶
対的な方向、例えば縦揺れ軸，横揺れ軸及び首振り軸に
対する方向を判別することができる。
号の形で、個々の出力端子に対し、空間方向の情報を提
供するようになっている。例えば、出力端子８がスペー
ス・マウスの横揺れ軸に対応するという具合である。ス
ペース・マウスを制御対象の周辺に沿って移動させるこ
とによって、これらの信号から、画像上の制御対象の絶
対的な方向、例えば縦揺れ軸，横揺れ軸及び首振り軸に
対する方向を判別することができる。
ソフトウェア・インターフェースは、変位センサ１，
２，３やジャイロスコープ４，５，６の不安定性や不正
確性に起因する問題を解決するように供されることが好
ましい。しかしながら、このソフトウェア・インターフ
ェースは本発明の要旨には含まれない。
２，３やジャイロスコープ４，５，６の不安定性や不正
確性に起因する問題を解決するように供されることが好
ましい。しかしながら、このソフトウェア・インターフ
ェースは本発明の要旨には含まれない。
加速度センサ１，２，３からの出力信号の処理は、ジャ
イロスコープ４，５，６の出力信号の処理と比較して、
相違点がある。夫々の端子上におけるジャイロスコープ
４，５，６の出力信号、例えばＲ−ジャイロスコープ５
の出力である端子８上の信号は、アナログ／ディジタル
変換器９に供給されて、電圧信号がディジタル表示に変
換される。このディジタル表示は、スペース・マウスの
対応する感知可能軸回りの回転速度に対応した値とな
る。
イロスコープ４，５，６の出力信号の処理と比較して、
相違点がある。夫々の端子上におけるジャイロスコープ
４，５，６の出力信号、例えばＲ−ジャイロスコープ５
の出力である端子８上の信号は、アナログ／ディジタル
変換器９に供給されて、電圧信号がディジタル表示に変
換される。このディジタル表示は、スペース・マウスの
対応する感知可能軸回りの回転速度に対応した値とな
る。
上記機能によって得た値の微小な変動を抑制するため
に、平滑化モジュール１０が供される。この平滑化モジ
ュール１０は、主に公知のヒステリシス・フィルタで構
成されている（このヒステリシス・フィルタは、Ｒ．
Ｏ．デューダ、Ｐ．Ｅ．ハート著“Pattern Classifica
tion and Scene Analysis”(Wiley International,197
3,pp.354ff)にて記載されたようなものである）。平滑
化モジュール１０の出力信号は、ディジタル微分解析器
１１へと導かれる。ディジタル微分解析器１１では、対
応するジャイロスコープの軸周りの回転角度Θに対応し
た値が蓄えられる。
に、平滑化モジュール１０が供される。この平滑化モジ
ュール１０は、主に公知のヒステリシス・フィルタで構
成されている（このヒステリシス・フィルタは、Ｒ．
Ｏ．デューダ、Ｐ．Ｅ．ハート著“Pattern Classifica
tion and Scene Analysis”(Wiley International,197
3,pp.354ff)にて記載されたようなものである）。平滑
化モジュール１０の出力信号は、ディジタル微分解析器
１１へと導かれる。ディジタル微分解析器１１では、対
応するジャイロスコープの軸周りの回転角度Θに対応し
た値が蓄えられる。
加速度センサ１，２，３は、スペース・マウスが空間内
で駆動された際に課された加速度に比例した電圧信号を
供するようになっている。出力端子７におけるこれらの
電圧信号は、アナログ／ディジタル変換器１２に供給さ
れ、次いでその出力が平滑化モジュール１３へと接続さ
れている。平滑化モジュール１３の出力信号は、スペー
ス・マウスに付与された加速度の測定結果となる。この
信号は、さらに、第１のディジタル微分解析器１４へと
導かれる。第１のディジタル微分解析器１４の出力信号
は、スペース・マウスの夫々の方向に沿った速度と関連
したものとなる。そして、この出力は、時間の関数とし
てこの値をゼロに減じるフリクション・モジュール１５
を介して、第２のディジタル微分解析器１へと導かれ
る。この第２のディジタル微分解析器１６の出力信号か
ら、変位値が計算されるようになっている。
で駆動された際に課された加速度に比例した電圧信号を
供するようになっている。出力端子７におけるこれらの
電圧信号は、アナログ／ディジタル変換器１２に供給さ
れ、次いでその出力が平滑化モジュール１３へと接続さ
れている。平滑化モジュール１３の出力信号は、スペー
ス・マウスに付与された加速度の測定結果となる。この
信号は、さらに、第１のディジタル微分解析器１４へと
導かれる。第１のディジタル微分解析器１４の出力信号
は、スペース・マウスの夫々の方向に沿った速度と関連
したものとなる。そして、この出力は、時間の関数とし
てこの値をゼロに減じるフリクション・モジュール１５
を介して、第２のディジタル微分解析器１へと導かれ
る。この第２のディジタル微分解析器１６の出力信号か
ら、変位値が計算されるようになっている。
ここまでの記述はＸ方向加速度感知器１とこれに関連し
た回路７及び１２乃至１７と、Ｒ−ジャイロスコープ５
とこれに関連した回路８乃至１１及び１８に限定してき
たが、Ｘ方向加速度感知器１やＲ−ジャイロスコープ５
に関連した事項が他の２つの加速度感知器２，３や他の
２つのジャイロスコープ４，６にも夫々同様に当てはま
ることは当業者にとって自明であろう。
た回路７及び１２乃至１７と、Ｒ−ジャイロスコープ５
とこれに関連した回路８乃至１１及び１８に限定してき
たが、Ｘ方向加速度感知器１やＲ−ジャイロスコープ５
に関連した事項が他の２つの加速度感知器２，３や他の
２つのジャイロスコープ４，６にも夫々同様に当てはま
ることは当業者にとって自明であろう。
ダイアル・パッドを介してスペース・マウスを接続する
ことが好ましい場合には、回転値や変位値を計算するた
めの出力信号は、上述のディジタル微分解析器１１，１
６から取り出すのでなく、パルス・ジェネレータ夫々取
り出す方がよい。これらのパルス・ジェネレータは、上
記の値の変化速度で図形装置の制御装置に割り込むこと
になる。この速度は、スペース・マウス支援用ソフトウ
ェアに組み込まれた感度用のアプリケーション・パラメ
ータによって制御可能である。このような割り込み駆動
型の制御装置の一例として、ＩＢＭ５０８０グラフィッ
クス・システムが挙げられる。
ことが好ましい場合には、回転値や変位値を計算するた
めの出力信号は、上述のディジタル微分解析器１１，１
６から取り出すのでなく、パルス・ジェネレータ夫々取
り出す方がよい。これらのパルス・ジェネレータは、上
記の値の変化速度で図形装置の制御装置に割り込むこと
になる。この速度は、スペース・マウス支援用ソフトウ
ェアに組み込まれた感度用のアプリケーション・パラメ
ータによって制御可能である。このような割り込み駆動
型の制御装置の一例として、ＩＢＭ５０８０グラフィッ
クス・システムが挙げられる。
加速度センサ１乃至３、ジャイロスコープ４乃至６及び
それらの関係する電子回路の物理的な配置は、例えば、
感知器、ジャイロスコープ１乃至６を電子回路７乃至１
８とともに全て単一のハンドヘルド型ハウジングの中に
配設させ、コンピュータの入力ポートとはケーブルを介
して接続させることもできる。
それらの関係する電子回路の物理的な配置は、例えば、
感知器、ジャイロスコープ１乃至６を電子回路７乃至１
８とともに全て単一のハンドヘルド型ハウジングの中に
配設させ、コンピュータの入力ポートとはケーブルを介
して接続させることもできる。
あるいは、電子回路７乃至１８又は少なくともその一部
をコンピュータ・ケーシング内に収納させて、ハンドヘ
ルド型スペース・マウスには加速度感知器とジャイロス
コープしか装備させないようにすることもできる。後者
の配置の場合、加速度センサ１乃至３及びジャイロスコ
ープ４乃至６の出力信号がアナログ電圧であるという事
実のゆえに、簡易なケーブルで充分であるという利点が
ある。他方、電子回路がハンドヘルド型ハウジング内部
に集積されている場合、ケーブルにはディジタル・デー
タを扱えるような処置を施さなければならない。
をコンピュータ・ケーシング内に収納させて、ハンドヘ
ルド型スペース・マウスには加速度感知器とジャイロス
コープしか装備させないようにすることもできる。後者
の配置の場合、加速度センサ１乃至３及びジャイロスコ
ープ４乃至６の出力信号がアナログ電圧であるという事
実のゆえに、簡易なケーブルで充分であるという利点が
ある。他方、電子回路がハンドヘルド型ハウジング内部
に集積されている場合、ケーブルにはディジタル・デー
タを扱えるような処置を施さなければならない。
上述の６軸型スペース・マウスに対する縮小型バージョ
ンとして、対象物の方向感知手段、すなわちジャイロス
コープ４，５及び６のみを構成要素として備えた３軸型
スペース・マウスが挙げられる。当然、加速度センサ
１，２及び３を排除することによってスペース・マウス
の複雑さが減じるが、しかし、３次元方向感知という、
より重要で意味のあると考えられる特徴はなおも維持さ
れたままである。
ンとして、対象物の方向感知手段、すなわちジャイロス
コープ４，５及び６のみを構成要素として備えた３軸型
スペース・マウスが挙げられる。当然、加速度センサ
１，２及び３を排除することによってスペース・マウス
の複雑さが減じるが、しかし、３次元方向感知という、
より重要で意味のあると考えられる特徴はなおも維持さ
れたままである。
このスペース・マウスの他の実施例として、座標系の
Ｘ，Ｙ各軸方向にのみ対応した一対の加速度センサ１，
２が３組のジャイロスコープ４，５及び６に組合せられ
ているというものが挙げられる。
Ｘ，Ｙ各軸方向にのみ対応した一対の加速度センサ１，
２が３組のジャイロスコープ４，５及び６に組合せられ
ているというものが挙げられる。
スペース・マウスの他の中間的に実施例として、対象物
の方向感知を行う構成要素、すなわちジャイロスコープ
４，５及び６が、グラフィックス・ステーション用に通
常使用される従来の２次元マウスと組合せられたものが
挙げられる。このよう、単一のハンドヘルド型装置を操
作することによって、２次元表面位置に加えて、３次元
空間の方向をディジタル表示を、コンピュータへ読み込
ませることができる。
の方向感知を行う構成要素、すなわちジャイロスコープ
４，５及び６が、グラフィックス・ステーション用に通
常使用される従来の２次元マウスと組合せられたものが
挙げられる。このよう、単一のハンドヘルド型装置を操
作することによって、２次元表面位置に加えて、３次元
空間の方向をディジタル表示を、コンピュータへ読み込
ませることができる。
上述のスペース・マウスの全てのバージョンに対して、
スペース・マウス上に「ズーム」ボタンを装備すれば、
処理中の対象物の制御をさらに改良することができる。
スペース・マウス上に「ズーム」ボタンを装備すれば、
処理中の対象物の制御をさらに改良することができる。
［発明の効果］ 本発明に係るスペース・マウスによれば、表面から離れ
て持ち上げられ、且つ、空間上を自由に移動させなが
ら、コンピュータに対して３次元的な入力を行うことが
できる。
て持ち上げられ、且つ、空間上を自由に移動させなが
ら、コンピュータに対して３次元的な入力を行うことが
できる。
図は、本発明の実施例に係るスペース・マウスのブロッ
ク図である。 １，２，３…加速度センサ，変位センサ、 ４，５，６…ジャイロスコープ、 ７，８…出力端子、 ９，１２…アナログ・ディジタル変換器 １０，１３…平滑化モジュール、 １１…ディジタル微分解析器、 １４…第１のディジタル微分解析器、 １５…フリクション・モジュール、 １６…第２のディジタル微分解析器、 １７，１８…パルス・ジェネレータ。
ク図である。 １，２，３…加速度センサ，変位センサ、 ４，５，６…ジャイロスコープ、 ７，８…出力端子、 ９，１２…アナログ・ディジタル変換器 １０，１３…平滑化モジュール、 １１…ディジタル微分解析器、 １４…第１のディジタル微分解析器、 １５…フリクション・モジュール、 １６…第２のディジタル微分解析器、 １７，１８…パルス・ジェネレータ。
Claims (9)
- 【請求項１】コンピュータに対して３次元入力を行う３
次元コンピュータ入力装置において、 空間上の方向の変化を３つの回転軸（縦揺れ，横揺れ，
首振り）に沿って感知する方向感知手段と、３次元コン
ピュータ入力装置本体に設定されたＸＹＺ座標系のうち
の少なくとも２次元の座標系の軸に沿った変位を感知す
る変位感知手段と、前記コンピュータの入力ポートに接
続され且つ前記コンピュータが処理できるように前記方
向感知手段及び変位感知手段の出力信号を変換するため
の電子回路とを具備することを特徴とする３次元コンピ
ュータ入力装置。 - 【請求項２】前記方向感知手段は３つの回転軸（縦揺
れ，横揺れ，首振り）の夫々に対応した３組のジャイロ
スコープからなり、前記変位感知手段は夫々が前記ＸＹ
Ｚのうちのいずれかの軸に対応する少なくとも２つの加
速度センサからなることを特徴とする請求項１に記載の
３次元コンピュータ入力装置。 - 【請求項３】前記方向感知手段は３つの回転軸（縦揺
れ，横揺れ，首振り）の夫々に対応した３組のジャイロ
スコープからなり、前記変位感知手段はボール制御型の
２次元マウスからなることを特徴とする請求項１に記載
の３次元コンピュータ入力装置。 - 【請求項４】前記加速度センサの各出力端子が、アナロ
グ−ディジタル変換器、平滑化モジュール、第１のディ
ジタル微分解析器、フリクション・モジュール、第２の
ディジタル微分解析器、前記コンピュータの入力ポート
に接続するための出力端子とを備えた一連の電子回路に
接続されていることを特徴とする請求項２に記載の３次
元コンピュータ入力装置。 - 【請求項５】前記ジャイロスコープの各出力端子が、ア
ナログ−ディジタル変換器、平滑化モジュール、ディジ
タル微分解析器、前記コンピュータの入力ポートに接続
するための出力端子出力端子とを備えた一連の電子回路
に接続されていることを特徴とする請求項２又は請求項
３に記載の３次元コンピュータ入力装置。 - 【請求項６】前記加速度センサと、前記ジャイロスコー
プと、前記電子回路のうちの少なくとも一部とが共通の
手動型入力装置のハウジング内部に収納されていること
を特徴とする請求項２に記載の３次元コンピュータ入力
装置。 - 【請求項７】前記加速度センサと前記ジャイロスコープ
とが共通の手動型入力装置のハウジング内部に収納さ
れ、前記電子回路の少なくとも一部が前記コンピュータ
内に収納されていることを特徴とする請求項２に記載の
３次元コンピュータ入力装置。 - 【請求項８】割り込み駆動型図形装置のダイアル・パッ
ドを介して前記コンピュータの入力装置に接続可能とす
るために、前記第２のディジタル微分解析器をパルス・
ジェネレータに置き換えたことを特徴とする請求項４に
記載の３次元コンピュータ入力装置。 - 【請求項９】割り込み駆動型図形装置のダイアル・パッ
ドを介して前記コンピュータの入力装置に接続可能とす
るために、前記ディジタル微分解析器をパルス・ジェネ
レータに置き換えたことを特徴とする請求項５に記載の
３次元コンピュータ入力装置。
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| IL92220 | 1988-11-06 | ||
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