JPH07281830A - 座標移動量演算装置および座標移動量演算方法 - Google Patents

座標移動量演算装置および座標移動量演算方法

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JPH07281830A
JPH07281830A JP6686394A JP6686394A JPH07281830A JP H07281830 A JPH07281830 A JP H07281830A JP 6686394 A JP6686394 A JP 6686394A JP 6686394 A JP6686394 A JP 6686394A JP H07281830 A JPH07281830 A JP H07281830A
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JP
Japan
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mouse
movement amount
amount
movement
detecting means
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Pending
Application number
JP6686394A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Ishikawa
均 石川
Hiroshi Mori
博志 母里
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マウス操作の違和感を無くす 【構成】 マウスにそれぞれ移動量検出手段を備えた2
系統のボールを設け、第1の移動量検出手段から得られ
たXY方向の第1の移動量と、第2の移動量検出手段か
ら得られたXY方向の第2の移動量とからマウスの回動
量θを算出して、この回動成分をXY座標値に変換して
第1の移動量を補正することによって、オペレータの腕
の回転によって生じるθ成分を打ち消すことができ、オ
ペレータの自然な腕の動きのみで意図したポインタ(座
標指示位置)の移動を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータにおける
座標指示入力手段、特にマウスと呼ばれる補助入力手段
を用いた座標入力処理システムに適用して有効な技術に
関する。
【0002】
【従来の技術】CAD等のコンピュータを用いた製図処
理システムでは、マウスと呼ばれる座標値指示のための
補助入力手段が用いられている。
【0003】マウスは周知のように、平面上を滑動する
有底筐体の底部に自由回転可能な球体(ボール)を保持
し、前記筐体の平面上での移動量をボールのXY方向へ
の回動量としてロータリエンコーダ等を用いて検出し
て、この軌跡量をXY座標上での移動量としてCRT等
の画面上に表示するものである。
【0004】CADではこのマウスを用いて線や模様を
描画・消去したり、特定のパーツやユニットを呼び出し
たりしながら図面を作成・修正する作業が行われてい
る。また、近年マッキントッシュ(アップル社の商標)
やウィンドウズ(マイクロソフト社の商標)に代表され
るように、グラフィックユーザーインターフェースが改
良されユーザフレンドリなパソコンの操作環境が充実し
てくると、所定の機能を実行するためのアイコンの指示
やウィンドウズの操作においてポインティングデバイス
としてのマウスが必要不可欠となってきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記マウス
を用いた座標値指示に際しては下記のような問題のある
ことが本発明者によって見い出された。
【0006】マウスは、一般にオペレータの片手に把持
され机面等の平面上を移動する。ここで平面上での2点
間(A点→B点)におけるマウスの移動を考えてみる。
オペレータはまず始点として平面上のA点でマウスボタ
ンをクリックして入力開始の指示を行う。そしてA点か
らB点に向かって平面上でマウスを滑動させてB点で再
度マウスボタンをクリックして入力を完了する。このよ
うな作業で、画面上でのA点,B点に対応する座標値間
に直線等を描画することができる。
【0007】この時、平面上での2点間(A点→B点)
におけるマウスの移動を考えた場合、図11に示すよう
にオペレータはマウスの移動を自身の肘を中心にした動
きで行うことになる。このようなマウスの動きは人間工
学的に仕方のないことではあるが、マウスからの座標移
動量にはマウスの回動角度θ、すなわちオペレータの肘
を中心とした回動量が加味されてコンピュータに入力さ
れてしまうことになる。
【0008】したがって、オペレータはA点からB点ま
で直線状にマウスを移動させたつもりでいても、画面上
に入力された軌跡は図12に示すように右上がりの曲線
が描かれてしまうことになる。
【0009】また、マウスを回転させずに直線移動させ
ようとすると、肘に無理な力が加わりオペレータの健康
上好ましくない。本発明はこのようなオペレータの感覚
と実際の画面上での座標指示値とのずれを補正して、画
面上の任意の位置に素早くポインタ(座標指示位置)を
移動したり、肘に無理な力を加えることなくオペレータ
が意識した軌跡に近い軌跡を画面上で描画することの可
能な座標移動量演算処理システムを提供することを技術
的課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために下記のような構成とした。すなわち、マウス
の底面においてXY方向への移動量を検出する第1の移
動量検出手段と、同じく前記マウスの底面において前記
第1の移動量検出手段と一定距離Lに設けられその移動
量を検出する第2の移動量検出手段と、前記第1の移動
量検出手段から得られたXY方向の第1の移動量と、前
記第2の移動量検出手段から得られたX方向またはY方
向の第2の移動量とから、マウスの回動量θを算出して
この回動成分をXY座標値に変換し、前記第1の移動量
を補正する演算手段とを有する座標移動量演算装置とし
た。
【0011】また、マウスの底面に設けられた第1の移
動量検出手段からXY方向への第1の移動量(Δxおよ
びΔy)を入力する第1移動量入力ステップと、前記マ
ウスの底面において第1の移動量検出手段と一定距離L
に設けられた第2の移動量検出手段からX方向またはY
方向への第2の移動量(ΔSxまたはΔSy)を入力す
る第2移動量入力ステップと、前記第1の移動量と第2
の移動量との差(Δx−ΔSx,またはΔy−ΔSy)
に基づいて前記マウスの回動量θを算出する回動量算出
ステップと、前記第1移動量(ΔxおよびΔy)を回転
行列によりxy補正値(mx,my)に変換する補正値
算出ステップと、前記第1の移動量(ΔxおよびΔy)
に前記補正値(mx,my)を加算してマウスの第3の
移動量(xintおよびyint)を算出する第3移動量算出
ステップとを含む座標移動量演算方法とした。
【0012】さらに、前記第3移動量算出ステップにお
いて生じた小数成分(x’decおよびy’dec)は次のサ
イクルにおける第1の移動量(ΔxおよびΔy)と補正
値(mx,my)との加算値に加算するようにした。
【0013】また、平面上を滑動する把持可能な有底筐
体と、前記有底筐体の底面に保持されており該有底筐体
の滑動に伴って前記平面と接触回転可能な第1の球体
と、前記有底筐体の底面において前記第1の球体から距
離Lだけ離れた位置に保持され該有底筐体の滑動に伴っ
て前記平面と接触回転可能な第2の球体と、前記第1の
球体のXY方向それぞれへの回動量を検出する第1の移
動量検出手段と、前記第2の球体の少なくともX方向ま
たはY方向への回動量を検出する第2の移動量検出手段
と、前記第2の移動量検出手段から得られた第2の球体
のX方向またはY方向の回動量に基づいて、平面上にお
ける有底筐体全体の回動量θを算出して前記第1の移動
量検出手段からのXY移動量を補正する演算回路とを備
えたマウスとした。
【0014】また、前記マウスには、前記有底筐体の平
面上への着地または離地を検出する着地検出スイッチが
設け、前記着地検出スイッチをトリガとして演算をリセ
ットするようにした。
【0015】
【作用】本発明によれば、第1の移動量検出手段から得
られたXY方向の第1の移動量と、第2の移動量検出手
段から得られたXY方向の第2の移動量とからマウスの
回動量θを算出して、この回転成分をXY座標値に変換
して第1の移動量を補正することによって、オペレータ
の腕の回転によって生じるθ成分を打ち消すことがで
き、オペレータの自然な腕の動きのみで意図したポイン
タ(座標指示位置)の移動が可能となる。
【0016】また、このような座標移動量演算装置は、
マウスに2系統のボールを設けるだけで実現でき、マウ
スの回動量θによる補正の演算処理はマウス内に設けて
もよく、コンピュータとマウスとの間に設けてもよく、
あるいはコンピュータ内に設けてもよい。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は、本実施例のマウスを底面側からみた斜視図
であり、図2は平面図、図3はマウス内のボールの配置
状態を示す説明図である。
【0018】マウス1には、有底筐体2の上面に2系統
のクリックボタン9a,9bが配置されており、同図に
示すように本実施例のマウス1は、有底筐体2の底面2
aに一定距離Lをおいて設けられた穴部3a,3bから
ボール4a,4bの一部が露出している。そして、この
有底筐体2の底面を机上等の平面上で滑動させることに
よって前記ボール4a,4bが平面と接触して回転する
ようになっている。
【0019】各ボール4a,4bにはそれぞれボール4
a,4bのX方向,Y方向への回動量を検出する回動量
検出センサ5a,5bおよび6a,6bが設けられてい
る。このような回動量検出センサ5a,5b,6a,6
bは、たとえばボール4a,4bの回動量を光学的なパ
ルス数に変換するロータリエンコーダのような機構を用
いることができる。
【0020】前記ボール4aのXY方向への回動量は第
1の移動量として、またボール4bのXY方向への回動
量は第2の移動量として、それぞれマウス1内に設けら
れた演算処理部7に出力されるようになっている。
【0021】図4は、マウス内に設けられた演算処理部
7の構成を示している。同図において、演算処理部7は
たとえばZ80互換の8ビット処理が可能な中央演算処
理装置(CPU)を有しており、バス8を介して演算処
理プログラムが登録されたROM(Read Only Memor
y)、データを一時記憶するRAM(RandomAccess Memor
y)および複数の入出力インターフェース(I/O)を
有している。
【0022】すなわち、回動量検出センサ5a,5b,
6a,6bを通じて得られるボール4a,4bからのX
Y方向への回動量のデータは、それぞれの入出力インタ
ーフェース(I/O)を通じて一旦RAMに蓄えられ、
ROMのプログラムにしたがって中央演算装置(CP
U)によって順次読み出されながら演算処理(後述す
る)されて、最終的にはマウスコネクタを通じて図示し
ないコンピュータシステムに出力されるようになってい
る。コンピュータシステムでは、本発明のマウスを用い
た場合でも従来製品のマウスを用いた場合でもマウスコ
ネクタ等の入力仕様を変更する必要はない。
【0023】マウス1内のボール4aの上部には、図5
に示すように着地検出スイッチとして機能するマイクロ
スイッチ10が設けられている。このマイクロスイッチ
10は、図5の左図に示すようにマウス1が非着地状態
のときにはOFF状態となっており、マウス1が机面上
に着地したときにボール4aの机面からの押上力によっ
てON状態となる。このマイクロスイッチ10からのO
N/OFF信号はトリガとして入出力インターフェース
(I/O)を通じて演算処理部8の演算処理に割り込み
をかけて中央演算装置(CPU)の処理を強制リセット
するよう機能する。この処理フローを示したものが図6
である。すなわち、図6では2つのボール4a,4bの
XY方向の回転差よりマウスの回動角度θの算出を行っ
ており(ステップ601)、これに続くステップ602
においてマイクロスイッチ10からの信号がOFF状態
となったことを検出、すなわちマウスが机面から離れた
ことを検出すると、RAMに蓄積されている角度情報を
リセット(θ=0)するようになっている(603)。
【0024】次に、図7を用いて演算処理部8における
演算処理の手順を説明する。まず、回動量検出センサ5
a,5bを通じて、ボール4aのXY方向への単位時間
のパルス数Δx,Δyを演算処理部7に入力するととも
に、回動量検出センサ6bを用いてボール4bのX方向
への単位時間あたりのパルス数ΔSxを入力する(ステ
ップ701)。ここで、ボール4bはマウス1の回動量
θを算出するために用いているため、Y方向の移動量デ
ータは不要であるが、回動量検出センサ6aを用いてY
方向成分、すなわちΔSyを検出して精度を高めてもよ
い。
【0025】次に、以上で得られた各値を基にして、マ
ウス1の回動量θを下記の式で算出する。
【0026】
【数1】 θ(rad)=(ε/L)■(Δx−ΔSx) ただし、前記数1式において、εはxおよびSxの1パ
ルスあたりのマウスの単位移動量、Lはボール4a,4
b間の距離である。
【0027】当該ステップ702において、前述の図6
におけるステップ602の判断において、マウス1が離
地状態を検出したときにはθは初期値(θ=0)に戻さ
れる。
【0028】次のステップ703では、前記数1式によ
り得られたθを基に、回転座標変換を行い、回転座標変
換値mx,myを算出する。すなわち、
【0029】
【数2】 このようにして得られた回転座標変換値mx,myを基
に、x,yそれぞれについて移動座標値(補正値)を算
出する。
【0030】すなわち、
【0031】
【数3】 前記数3式において右辺における第3項は、前回の演算
の際に生じた小数部の値であり、丸め誤差を生じないよ
うにするために用いられている。左辺第1項は本演算処
理の結果として出力されるx,yの値の整数部であり、
左辺第2項は小数部である。この小数部はRAMに記録
され(706)、次回の演算処理(ステップ704)に
おいてxdecおよびydecとして用いられるために読み出
される。
【0032】最後に、前記整数部xint intのみをマ
ウスのカウント値として出力する(706)。このよう
に本実施例では、図11で示したように角度θを生じつ
つマウス自体は直線的に移動させた場合、マウス1の回
動量θをXY成分に変換してXY方向への値を補正する
ため、画面上でも直線状の軌跡が示され(図9参照)、
図12で説明した従来技術のような右上がり曲線となる
ことはなく、オペレータの意志に近いポインタの移動が
可能である。
【0033】なお、本実施例では演算処理部7をマウス
1に内蔵させた場合で説明したが、マウス自体が回路を
内蔵することにより大形化してしまう場合には、図10
で示すように演算処理部7の回路を、コンピュータシス
テム11との間に介在させたアダプタ12に内蔵させて
もよい。この場合、アダプタ12とマウス1との間の信
号の送受信は赤外線等の無線電送を用いてもよい。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、マウスを用いるオペレ
ータの感覚と、実際の画面上での座標指示値とのずれを
補正することができ、画面上の任意の位置に素早くポイ
ンタ(座標指示位置)を移動したり、肘に無理な力を加
えることなくオペレータが意識した軌跡に近い軌跡を画
面上で描画することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるマウスを底面側からみ
た斜視図
【図2】実施例のマウスの平面図
【図3】実施例のマウスの内部配置状態を示す説明図
【図4】演算処理部の構成を示すブロック図
【図5】マイクロスイッチの機構を説明するための説明
【図6】マウスの着地または離地によるリセット手順を
示すフロー図
【図7】演算処理部での演算処理の課程を示すフロー図
【図8】マウス底面でのボールの配置と移動方向を示す
説明図
【図9】本実施例での画面上でのポインタの軌跡を示す
説明図
【図10】本実施例の変形例を示すシステム構成図
【図11】マウスを直線状に移動させた場合の角度θの
発生を説明するための説明図
【図12】従来技術において画面上でのポインタの軌跡
を示す説明図
【符号の説明】
1・・マウス 2・・有底筐体 2a・・底面 3a,3b・・穴部 4a,4b・・ボール 5a,5b・・回動量検出センサ 6a,6b・・回動量検出センサ 7・・演算処理部 8・・バス 9a,9b・・クリックボタン 10・・マイクロスイッチ(着地検出スイッチ) 11・・コンピュータシステム 12・・アダプタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マウスの底面においてXY方向への移動
    量を検出する第1の移動量検出手段と、 同じく前記マウスの底面において前記第1の移動量検出
    手段と一定距離Lに設けられその移動量を検出する第2
    の移動量検出手段と、 前記第1の移動量検出手段から得られたXY方向の第1
    の移動量と、前記第2の移動量検出手段から得られたX
    方向またはY方向の第2の移動量とから、マウスの回動
    量θを算出してこの回動成分をXY座標値に変換し、前
    記第1の移動量を補正する演算手段とを有する座標移動
    量演算装置。
  2. 【請求項2】 マウスの底面に設けられた第1の移動量
    検出手段からXY方向への第1の移動量(ΔxおよびΔ
    y)を入力する第1移動量入力ステップと、 前記マウスの底面において第1の移動量検出手段と一定
    距離Lに設けられた第2の移動量検出手段からX方向ま
    たはY方向への第2の移動量(ΔSxまたはΔSy)を
    入力する第2移動量入力ステップと、 前記第1の移動量と第2の移動量との差(Δx−ΔS
    x,またはΔy−ΔSy)に基づいて前記マウスの回動
    量θを算出する回動量算出ステップと、 前記第1移動量(ΔxおよびΔy)を回動行列によりx
    y補正値(mx,my)に変換する補正値算出ステップ
    と、 前記第1の移動量(ΔxおよびΔy)に前記補正値(m
    x,my)を加算してマウスの第3の移動量(xint
    よびyint)を算出する第3移動量算出ステップとを含
    む座標移動量演算方法。
  3. 【請求項3】 前記第3移動量算出ステップにおいて生
    じた小数成分(x’ decおよびy’dec)は次のサイクル
    における第1の移動量(ΔxおよびΔy)と補正値(m
    x,my)との加算値に加算されることを特徴とする請
    求項2記載の座標移動量演算方法。
JP6686394A 1994-04-05 1994-04-05 座標移動量演算装置および座標移動量演算方法 Pending JPH07281830A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000267805A (ja) * 1999-03-17 2000-09-29 Tokai Rika Co Ltd ポインティング装置及びマウス装置
JP2004326744A (ja) * 2003-04-25 2004-11-18 Microsoft Corp 角変位検知機能を有するコンピュータ入力デバイス
KR101637241B1 (ko) * 2015-02-12 2016-07-07 (주)기술과가치 포인팅 디바이스 및 포인터 제어 방법

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