JPH0962440A - ペン型ジョイスティック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】机上に於ける占有面積を必要とせず、操作者が
画面を注視したままの状態で、マウスポインタの移動及
びクリック操作を一連の連続動作の中で行えるように、
本体の形状をペン型の長尺形となし、四肢麻痺者の使用
するマウススティックあるいはヘッドスティック類とも
容易に連結可能もしくは、それ自体がマウススティック
あるいはヘッドスティックとしての機能を果たすように
改良したマウス・エミュレータ（代替装置）を提供する
ことを目的とする。 【構成】筒状筺体１の軸方向に弾性材３を介して摺動自
在に嵌装した軸状部材２と、該軸状部材２の先端面２１
に固着して設けた４方向抵抗値検出部５と、前記軸状部
材２の摺動に伴ってＯＮ／ＯＦＦするスイッチ４を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、本発明の発明者がすで
に開発し、市販されている、商品名「こねこの手ＩＩ」
の改良に関するものである。

【０００２】「こねこの手ＩＩ」とは上肢及び手指に著
しい傷害もしくは可動域に制約のある身体傷害者である
四肢麻痺者のために、マウスエ・ミュレータ（代替装
置）として開発されたものである。

【０００３】このような四肢麻痺者にとって、マウスの
ドラッギングとダブルクリック操作は非常に困難な操作
である。

【０００４】しかしながら、クリック、ドラッギング、
ダブルクリックは同時に操作する必要のないものであ
り、この点を考慮して、「こねこの手ＩＩ］では各操作
にＬ／Ｒボタンのみの１入力方式を採用することによ
り、指一本でもマウスに於けるすべての操作が可能とな
った。

【０００５】その結果、前述したような四肢麻痺者で
も、その残された機能である上肢の粗大な運動や、頸部
の動きによってマウススティックやヘッドスティック、
スプリント等を駆使してパソコンの操作が可能となっ
た。

【０００６】その形状及び操作手順を図８により説明す
る。「こねこの手ＩＩ」は図８に示すように８個の矢印
キー８３とＬボタン８１、Ｒボタン８２より構成されて
いる。

【０００７】矢印キー８３はマウスポインタを８つの向
きに移動させるものである。

【０００８】Ｌ／Ｒボタン８１、８２はボタンを押して
いる時間の長さに応じてシングルクリック、ドラッグ、
ダブルクリックを機能させることが出来る。

【０００９】即ち、Ｌボタン８１またはＲボタン８２を
押し続けて一定の時間が経過すると電子音が鳴りドラッ
ギングモードに移行したことを知らせる。

【００１０】この時点でボタンを離すことにより、Ｌ／
Ｒボタン８１、８２はクリックロック状態になり、この
状態で所望の向きの矢印キー８３を操作することによ
り、ドラッギング操作を行うことが出来る。

【００１１】Ｌ／Ｒボタン８１、８２を押し続けるとド
ラッギング状態に移行したことを知らせる電子音が鳴る
が、さらに押し続けると今度はダブルクリックモードに
移行したことを知らせる電子音が鳴り、この時点でボタ
ンを離すことによりダブルクリックが行われる。

【００１２】ダブルクリックが行われるのは、ボタンを
離したときのみで、その後は初期状態に戻る。

【００１３】初期状態はシングルクリックモードであ
り、通常のマウスのＬ／Ｒボタンと同様の操作でシング
ルクリック、ダブルクリックを機能させることが出来
る。

【００１４】上記したような四肢麻痺者が「こねこの手
ＩＩ」を使用するに当たっては、口にくわえたマウスス
ティック、頭部に固定したヘッドスティック、手の平に
固定したスティック状の自助具等の先端にて「こねこの
手ＩＩ」の機能に対応した矢印キースイッチ８３又はＬ
／Ｒボタン８１，８２を押圧する事により所望の向きに
マウスポインタを移動したりクリック操作をすることが
可能である。

【００１５】しかしながら、「こねこの手ＩＩ」を操作
する場合機能別キースイッチの位置を確認するために視
線を画面から「こねこの手ＩＩ」のキートップへと移動
しなければならず、マウスポインタの微調整が困難であ
ったり操作の連続性が損なわれるといった欠点が存在
し、また「こねこの手ＩＩ」が据置型の装置である関係
上、机上に占有面積（横８０ｍｍ縦１２５ｍｍ）を必要
とする。

【００１６】本発明はかかる点に鑑みて、机上に占有面
積を必要とせず、操作者が画面を注視したままの状態で
マウスポインタの移動及びクリック操作を一連の連続動
作の中で行えるように本体の形状をペン状の長尺形とな
し、前記した各スティック類とも容易に連結可能もしく
は、本発明自体がマウススティックあるいはヘッドステ
ィックとしての機能を果たすように改良したものであ
る。

【００１７】

【従来の技術】ペン型形状をなす、いわゆるペン型マウ
スとしては、先端部に回動自在に設けられた可動球体を
有するペン型形状体の先端部を机上に設けた移動面上で
移動することにより、ボールの移動量（回転量）を検
出、補正し、マウスの移動量に変換して、ディスプレイ
上のマウスポインタの移動方向や向きを制御するものが
一般的に知られている。

【００１８】その一例は図９に示すように、ペン型形状
体をなすケース本体９１と該ケース本体を握る向きを指
示するための保持部９２とケース本体の先端部に設けた
可動球体９３と該可動球体の回転量を移動量に変換する
ための検出機構９４とからなるものである。

【００１９】しかしながら、先端にボール状体を有する
ペン型マウスに於いては、移動量を検出するためには先
端の可動球体を回転させるための予め設定されたペン移
動面を設けることが必須の用件とされるものであり、前
述したマウススティックやヘッドスティックとして使用
した場合、ペン型マウスの移動に伴って操作者の視線が
ディスプレイからそれてしまう恐れは依然として解決さ
れてはいない。

【００２０】先端にボールを有するペン型マウスのよう
に特別の占有面積（移動面）を必要とするものに代わる
ものとして、例えば特開平７−７２９７１に占有面積
（移動面）を必要とせずにマウスポインタの移動が可能
なペン型マウスが開示されている。

【００２１】この発明に開示されたペン型マウスは、図
１０に示すように、先端部に開口部を有する筺体６０、
先端が筐体の開口部から突出した状態で筺体に収納さ
れ、弾性部材３４を介して軸方向及び軸方向と垂直な方
向に移動可能に設けられた軸状部材２２、筺体６０内に
設けられ、軸状部材２２の軸方向と垂直な方向の変位を
検出する第１のセンサ４０、筺体内に設けられ、軸状部
材２２の軸方向の変位を検出する第２のセンサ４２、及
びクリックボタン５０を備えたことを特徴とするもので
ある

【００２２】即ち、特開平７−７２９７１に記載する発
明は、前記軸状部材２２の軸方向と垂直な方向の変位を
検出する第１のセンサ４０によりマウスポインタの移動
方向を制御し、軸状部材２２の軸方向の変位を検出する
第２のセンサ４２により、前記マウスポインタの移動速
度を制御し、筺体に設けたクリックボタンによりドラッ
ギングやダブルクリック操作を行うよう構成したもので
ある。

【００２３】しかしながら、手指の動きに著しい傷害の
ある四肢麻痺者にとってはクリックボタン操作が不可能
であるか、もしくは非常に困難であるという欠点が存在
する。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のマ
ウスに代わるこの種の装置に於いてもなお、操作するた
めの移動スペースや装置を設置するための占有スペース
を必要としたり、マウスポインタの移動及びクリック操
作を一連の連続動作の中で行うことが困難もしくは不可
能であるという問題点が存在した。

【００２５】本発明は机上に於ける占有面積を必要とせ
ず、操作者が画面を注視したままの状態で、マウスポイ
ンタの移動及びクリック操作を一連の連続動作の中で行
えるように、本体の形状をペン状の長尺形となし、前記
マウススティックあるいはヘッドスティック類とも容易
に連結可能もしくは、それ自体がマウススティックある
いはヘッドスティックとしての機能を果たすように改良
したマウスエ・ミュレータ（代替装置）を提供すること
を目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】筒状筺体１と、該筒状筺
体１の軸方向に弾性材３を介して摺動自在に嵌装した軸
状部材２を設け、該軸状部材２の摺動に伴ってＯＮ／Ｏ
ＦＦするスイッチ４を設けることにより、前記軸状部材
２を軸方向に押し込むだけでスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操
作が出来るようにし、又前記軸状部材２の先端面２１に
固着した４方向抵抗値検出部５は、図２及び図３に示さ
れるようにコモン電極５４と上・下・左・右方向の抵抗
値検出電極５５、５６、５７、５８とを各々樹枝状櫛形
に配設したペース部５１と、突起５９を有するジョイス
ティック部５２とで感圧抵抗体５３を狭着した構造にな
っている。

【００２７】従って、突起部を軸方向の対して撓ませる
向きに力を加えることにより変化する前記感圧抵抗体に
対する軸方向の圧力変化を、前記コモン電極と上・下・
左・右方向抵抗値検出電極との間の方向性を有する電気
的な抵抗値の変化として検出し、この方向性を有する電
気的な抵抗値の変化に基づいた検出信号によりマウスポ
インタの移動方向及び速度を制御することが可能であ
る。

【００２８】

【作用】以上のように構成することにより、マウスポイ
ンタの移動は先端のジョイスティック部を軸方向に対し
て撓ませる向きに力を加えるのみで行え、又クリック操
作はジョイスティック部を軸方向に押圧（摺動）するだ
けの動作で行うことが出来るので、きわめて単純な連続
動作によりマウスポインタの移動及びクリック操作をす
る事が可能であり、図７（Ａ）に示すような、マウスス
ティック７１や図７（Ｂ）に示すヘッドスティック７２
のスティック部７５に設けたホルダ部７６に本発明によ
るペン型ジョイスティック１０を連結するのみで、操作
者が画面を注視したままの状態でマウスに関わる操作の
すべてを行うことが可能である。

【００２９】

【実施例】以下図面により本発明実施例の説明を行う。

【００３０】図１中１は筒状の筺体で、握る場合やヘッ
ドスティック、マウススティック等に連結する場合の方
向を指示するためのグリップ１１が設けられる。

【００３１】２は前記筒状筺体１の内部軸方向に摺動自
在に弾性材３を介して嵌装された軸状部材。

【００３２】前記弾性材３は前記軸状部材２を軸先端面
２１の向きに押圧せしめる。

【００３３】４はスイッチで、前記軸状部材２を前記弾
性材３の押圧力に抗して軸方向に摺動することによりＯ
Ｎ／ＯＦＦ切り換えが行われる。

【００３４】５は図２及び図３にその詳細を示す４方向
抵抗値検出部で、前記軸状部材２の先端面２１に固着さ
れる。

【００３５】図２中５１は板状のペース部で、該ペース
部５１の一方の面には図３に示すようにコモン電極５４
と上方向抵抗値検出電極５５、下方向抵抗値検出電極５
６、左方向抵抗値検出電極５７、右方向抵抗値検出電極
５８がそれぞれ樹枝状櫛形に形成されている。

【００３６】５２は突起５９を一体に設けたジョイステ
ィック部で、該ジョイスティック部５２と前記ベース部
５１の櫛形電極を形成した面とで感圧抵抗体５３を狭着
することにより前記４方向抵抗値検出部５が構成され
る。

【００３７】なお、前記ジョイスティック部５２の感圧
抵抗体５３を狭着する側の面は、わずかに湾曲させるこ
とにより、感圧抵抗体５３の感圧精度の向上を計ってい
る。

【００３８】図４は４方向抵抗値検出部５の動作原理を
示す概略図であり、図４（Ａ）に於いて、ジョイスティ
ック部５２の突起５９の先端を机上等適宜の接触面Ｇに
接触させ、その接触摩擦を利用して矢印ａの向きに力を
加えると、ｂの部分では軸方向に加圧される力が加わ
る。同様に図（Ｂ）に於ける矢印ｃの向きに力を加える
と、ｄの部分で軸方向に加圧されることにより、その部
分に電気的な抵抗値の変化を各々生ずることとなる。

【００３９】このときコモン電極５４と上５５、下５
６、左５７、右５８方向抵抗値検出電極との間で、例え
ば図４（Ａ）の場合は矢印ａの向き、図４（Ｂ）の場合
は矢印ｂの向きというように方向性を有する抵抗値の変
化が検出される。

【００４０】この４方向抵抗値検出部５で検出された方
向性を有する抵抗値の変化に基づく信号は、図５に示す
Ａ／Ｄ変換装置６によりデジタル化され、さらに、演算
処理装置（ＣＰＵ）７により演算処理されてパソコンの
インターフェースへ入力されることにより、マウスポイ
ンタの移動信号に変換される。

【００４１】本発明によるペン型ジョイスティックをマ
ウス・エミュレータ（代替装置）として使用する場合、
前記スイッチ４はクリックスイッチとして利用される。

【００４２】どのような種類のクリック操作を行うか
は、コンピュータの機種やアプリケーションソフトの種
類により決められるものであるので詳述はしないが、例
として図６（Ａ）にタイムチャート、図６（Ｂ）にフロ
ーチャートを示した。

【００４３】図６（Ａ）に於けるＸ軸はスイッチ４を閉
じている時間ｔを示しており、図６（Ｂ）のフローチャ
ートに示すように、スイッチを閉じている時間ｔがＴ_１
未満の間にスイッチを開くことにより、シングルクリッ
ク操作が行われる。

【００４４】同様にスイッチを閉じている時間ｔがＴ_１
以上Ｔ_２未満の場合にスイッチを開くことにより、ドラ
ッグ、Ｔ_２以上Ｔ_３未満の場合はタブルクリック、Ｔ_３
以上の場合は何の操作もせずに終了というように、必要
とするクリック操作が行なわれるよう設定される。

【００４５】図７に示すものは、本発明によるペン型ジ
ョイスティック１０をマウススティック７１として利用
する場合及びヘッドスティック７２として利用する場合
の簡略構成図である。

【００４６】図７中７５はホルダ部７６を有するスティ
ックで該スティック７５のホルダ部７６に本発明による
ペン型ジョイスティックを連結し、他端にマウスピース
７３またはヘッドセット７４を設けることにより図７
（Ａ）に示すマウススティック７１または図７（Ｂ）に
示すヘッドスティック７２として機能させることが出来
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で以下に記載されるような効果を奏する。

【００４８】筒状筺体の軸方向に弾性材を介して摺動自
在に軸状部材を設け、該軸状部材の摺動に伴ってＯＮ／
ＯＦＦするスイッチを設けたので、本発明を手に握った
状態もしくはヘッドスティックやマウススティックとし
て使用している支持状態のままで、前記弾性材に抗して
前記軸状部材を摺動するのみでマウスクリック操作が可
能である。

【００４９】そして、マウスカーソルの移動は前記軸状
部材先端に固着した４方向抵抗値検出部の突起の先端を
適宜の位置に接触した状態で軸方向に対して撓ませる向
きすなわちマウスカーソルを移動させたい向きに力を加
えるだけでよく、力を強く加えれば早く、軽い加圧で微
調整を３６０゜の向きに渡って高精度で行うことができ
る。

【００５０】前記突起の先端を接触する位置としては、
机上面、紙面、画面、画面の縁、キーボードの縁等、机
上に配置された物にとどまらず、操作者の体の一部等あ
らゆる部分で良く全く場所を選ばない。

【００５１】以上のように本発明によるペン型ジョイス
ティックによれば、マウスの移動方向と速度及びマウス
クリックを一連の連続動作の中で行うことができるの
で、健常者がペンを握った状態での使用のみにとどまら
ず、前述したような上肢、特に手指の動きや可動域に制
約があり、マウスクリック操作が出来ない身体傷害者が
使用する自助具であるマウススティックやヘッドスティ
ック等に連結して使用したり、もしくは本発明自体にマ
ウスピースを取り付けたりヘッドセットを取り付けるこ
とにより身体傷害者のための入力支援機器としての利用
も大いに期待できる、従来にない優れた効果を奏するも
のである。

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるペン型ジョイスティックの概略断
面図。

【図２】４方向抵抗値検出部の概略断面図。

【図３】４方向抵抗値検出部に於ける抵抗値を検出する
ために用いられる電極の１実施例を示す図。

【図４】４方向抵抗値検出部の動作を示す簡略図。

【図５】本発明によるペン型ジョイスティックの構成を
示すブロック図。

【図６】スイッチ４のクリック操作を説明するためのタ
イムチャート（Ａ）及びフローチャート（Ｂ）。

【図７】本発明によるペン型ジョイスティックをマウス
スティックとして利用する場合（Ａ）及びヘッドスティ
ックとして利用した場合（Ｂ）の応用実施例図。

【図８】こねこの手ＩＩの外観図（正面図）。

【図９】ペン型マウスの従来例を示す概略図。

【図１０】ペン型マウスの従来例を示す概略図。

【符号の説明】１０ 本発明によるペン型ジョイスティック １ 筒状筐体 ２ 軸状部材 ３ 弾性材 ４ スイッチ ５ ４方向抵抗値検出部 ６ Ａ／Ｄ変換装置 ７ 演算処理装置 ２１ 軸状部材先端面 ５１ ペース部 ５２ ジョイスティック部 ５３ 感圧抵抗体 ５４ コモン電極 ５５，５６，５７，５８ 上，下，左，右方向抵抗値検
出電極 ５９ 突起７１ マウススティック７２ ヘッドスティック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペン型形状体の先端部に設けた移動量検出
   機構により検出されるペン移動量に基ずく信号ををＡ／
   Ｄ変換装置によりデジタル変換した出力を演算処理する
   ことにより、パソコンのインターフェースへ出力してマ
   ウスポインタの移動を制御するものに於いて、前記ペン
   型形状体として、筒状筺体１と、該筒状筺体１の軸方向
   に弾性材３を介して摺動自在に嵌装して設けた軸状部材
   ２と、該軸状部材２の先端面２１に固着して設けた４方
   向抵抗値検出部と、前記軸状部材２の摺動に伴ってＯＮ
   ／ＯＦＦするスイッチ４とを設けてなることを特徴とす
   るペン型ジョイスティック。
2. 【請求項２】前記スイッチ４がマウスクリックスイッチ
   であることを特徴とする請求項１記載のペン型ジョイス
   ティック。