JPH10269011A - ポインティングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 片手で素早く正確にカーソル移動を行えるポ
インティングシステムを提供する。 【解決手段】 動作検出部１０１からの出力により、第
１カーソル制御部１０２は、カーソル移動距離テーブル
記憶部１０３に記憶されたテーブルを参照してカーソル
の移動距離と方向を決定する。さらに相対座標入力部１
０４からの出力により、第２カーソル制御部１０５がカ
ーソルの移動距離を決定する。第１、第２のカーソル制
御部からの指示を受け、表示画面制御部１０６は、表示
部１０７に表示するカーソルを更新表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画面上の位置を指
示するポインティングシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理装置の小型化、携帯化が
進み、これに伴ってポインティング装置も小型で様々な
場面で使用できるようなものが実用化されている。ポイ
ンティング装置の第１の従来技術は、特開平８−１９４
６６７号公報に記述されたものであり、装置の背面に入
力手段を設け、指の動作によりカーソルの移動や画面の
スクロールを行えるようにしており、片手だけで装置を
支持し、なおかつ入力が行えるものである。

【０００３】また、第２の従来技術は、特開平８−１８
５２５４号公報に記述されたものであり、装置の移動量
を検出し、その移動量に応じて画面上のカーソルを移動
させるようにしており、第１の従来技術のポインティン
グ装置と同じく、片手で装置を支持して入力が行えるも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来技術では、指の稼働範囲が狭く、画面上の離れた位
置にカーソルを移動したり、大きく画面をスクロールし
ようとすると何度も指を動かすことになり、操作が困難
である。指の移動距離に比例して大きくカーソルを移動
できるように調整すると、細かくカーソルを移動するこ
とが難しくなってしまう。

【０００５】また、第２の従来技術では、カーソルの移
動量が装置の移動量のみによって決定されるため、細か
くカーソルを移動する場合に非常な困難を伴うことが容
易に想像される。本発明は、上記課題に鑑み、片手で素
早く正確にカーソルの移動を行えるポインティングシス
テムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、機器自体の動きを検出する動き検出手段
と、動きと、その動きに応じたカーソル位置の第１移動
量との関係を記憶する記憶手段と、前記動き検出手段で
検出された動きに応じて前記記憶手段からカーソル位置
の第１移動量を読み出し、カーソル位置を計算するカー
ソル位置計算手段と、前記カーソル位置計算手段で計算
されたカーソル位置にカーソルを表示させる第１カーソ
ル表示制御手段と、前記第１カーソル表示制御手段で表
示されたカーソル位置の変位を受け付けるカーソル位置
変位受付手段と、前記カーソル位置変位受付手段で受け
付けられたカーソル位置の変位に対応する第２移動量を
計算する第２移動量計算手段と、前記カーソル位置計算
手段で計算されたカーソル位置を前記第２移動量計算手
段で計算された第２移動量に応じて変更し、カーソルを
表示させる第２カーソル表示制御手段とを備え、前記検
出手段は、独立可搬な機器に内蔵され、前記カーソル位
置変位受付手段は、利用者が前記機器を操作するよう片
手で持ったときに親指又は人差指で操作できるよう配置
されることとし、動き検出手段で検出された動きに応じ
て大きくカーソルを移動し、カーソル位置変位受付手段
で微小なカーソル位置の変位を受け付けるので、片手で
容易にカーソルを移動させることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るポインティン
グシステムの実施の形態について図面を参照しながら説
明する。 （実施の形態１）図１は、本発明に係るポインティング
システムの実施の形態１の構成図である。このポインテ
ィングシステムは、動き検出部１０１と、第１カーソル
制御部１０２と、カーソル移動距離テーブル記憶部１０
３と、相対座標検出部１０４と、第２カーソル制御部１
０５と、表示画面制御部１０６と、表示部１０７とを備
える。

【０００８】図２は、このポインティングシステムの筺
体２０１を示す。筺体２０１の内部には、筺体２０１の
表面２０２に平行なｘ、ｙ軸上にそれぞれ加速度センサ
２０３、２０４が設けられている。また、筺体の側面２
０５には、ボタン２０６が設けられている。なお、この
図では、表面２０２を透明として内部を示している。動
き検出部１０１は、加速度センサ２０３、２０４を含
み、ポインティングシステムそのものの動きを検出す
る。

【０００９】動き検出部１０１は、使用者がボタン２０
６を押下することによって、加速度センサ２０３、２０
４によってポインティングシステムの動きの検出を開始
し、ボタン２０６の押下が解除されるとその検出を終了
する。検出した加速度の値は、所定の時間間隔で第１カ
ーソル制御部１０２に出力する。所定の時間間隔は、例
えば１／１００秒程度に設定することによって、精度良
く加速度の値を検出することができる。

【００１０】第１カーソル制御部１０２は、動き検出部
１０１から加速度の値の入力を受けると、カーソル移動
距離テーブル１０３に記憶されているテーブルに照らし
合わせることにより、カーソルの移動量を決定する。図
３は、第１カーソル制御部１０２に加速度センサ２０３
から入力されたｘ軸方向の加速度の値を時間軸に対して
プロットしたものである。時間０から加速度の値が測定
され、０．８秒後に測定が終了している。第１カーソル
制御部１０２は入力された加速度の第１ピークの最大値
３０１である８．２ｍ／ｓｅｃ²を取得して、カーソル
移動距離テーブル記憶部１０３に記憶されているテーブ
ルを参照してカーソル移動距離を決定し、その方向とと
もに表示画面制御部１０６に通知する。この方向は、最
大値３０１が正のときは正方向に、負のときは負方向と
する。

【００１１】カーソル移動距離テーブル記憶部１０３
は、図４に示すようなテーブル４０１を予め記憶してい
る。このテーブル４０１には、加速度の最大値４０２と
カーソル移動量４０３とが組に記録されている。なお、
このカーソル移動量は、表示部１０７の表示画面のドッ
ト単位で表しているけれども、表示画面の１／ｎ（ｎは
任意の自然数）としてもよい。また、加速度の最大値４
０２の範囲を５段階に区分したけれども、任意の段階に
区分してカーソル移動量を設定してもよいし、また、加
速度の値に拘わらず一定のカーソル移動量としてもよ
い。

【００１２】第１カーソル制御部１０２は、テーブル４
０１がカーソル移動距離テーブル記憶部１０３に記憶さ
れているときには、加速度の最大値が４．５ｍ／ｓｅｃ
²を超えているので、カーソル移動量を２００ドットと
して表示画面制御部１０６に通知する。この際、移動方
向がｘ軸の正方向であることを併せて通知する。相対座
標検出部１０４は、図５に示すように筺体２０１の背面
５０１に取り付けられた静電容量方式のタブレット５０
２からなる。タブレット５０２に利用者の人差指が接触
すると、その最初の接触位置を原点（０，０）とし、所
定の時間間隔毎に接触点の座標位置を求め、原点からの
相対座標値に変換して第２カーソル制御部１０５に出力
する。このタブレット５０２は、筺体２０１を片手で掴
んだときに人差指が丁度触れることが可能な位置に配置
されている。

【００１３】なお、このタブレット５０２は、ｘ軸とｙ
軸方向とにそれぞれ設けられた電極群間の指接触による
容量変化を検知して、接触点の座標位置を検出する。例
えば、図５の×印５０３から人差指が○印５０４までタ
ブレット５０２に接触したまま移動すると、順次、相対
座標値が第２カーソル制御部１０５に出力され、○印５
０４と×印５０３との相対座標値が最終的に第２カーソ
ル制御部１０５に出力される。

【００１４】また、この場合、筺体２０１の前面から透
視した指の移動方向とカーソルの移動方向とが一致する
ように、ｘ軸座標値を反転して通知する。本実施の形態
では、相対座標検出部１０４に静電容量方式のタブレッ
ト５０２を用いたけれども、感圧方式のタブレットを用
いてもよい。また、相対座標検出部１０４に、図６に示
すようなトラックボール６０１を用いてもよい。このト
ラックボール６０１は、筺体２０１の表示部１０７側の
前面で、左手で持ったときに親指で操作できる位置に配
置されている。

【００１５】更に、相対座標検出部１０４に図７に示す
ような十字カーソルキー７０１を用いてもよい。十字カ
ーソルキー７０１は、トラックボール６０１と同様の位
置に配置され、表示部１０７に表示されるカーソルを細
かく移動するよう操作される。第２カーソル制御部１０
５は、相対座標検出部１０４から出力された相対座標値
の入力を受けると、カーソルの移動量と移動方向を決定
し、表示画面制御部１０６に通知する。カーソルの移動
量は、入力された相対座標値と１：１の比例関係とする
（座標値の（ｘ、ｙ）をドットに対応する）。なお、そ
の比例度合は任意に拡大したり、縮小したりしてもよ
い。

【００１６】表示画面制御部１０６は、画像メモリと表
示制御プログラムを有し、表示部１０７上に表示する画
像データを保持している。また、現在表示部１０７に表
示されている画像データ中のカーソル位置を記憶してい
る。第１カーソル制御部１０２又は第２カーソル制御部
１０５からの通知により、現在のカーソル位置の値に通
知されたカーソルの移動量を正負を考慮して加え、カー
ソルを移動するように画像データ中のカーソル位置を変
更し、表示部１０７に画像データを表示させる。 表示
画面制御部１０６は、第１カーソル制御部１０２からカ
ーソルの移動量とその方向との通知を受けた際には、元
（現在表示中）のカーソル位置と求めたカーソル位置と
の間を例えば５分割して、最初の３分割位置までカーソ
ルを１／１０秒だけ順次表示するようにする。これによ
って、利用者がカーソルを見失うことが防止される。

【００１７】表示部１０７は、例えば液晶パネルからな
り、表示画面制御部１０６の制御によって画像データを
表示する。液晶パネルを用いた場合には、独立携帯型の
ポインティングシステムとすることができる。なお、表
示部１０７にＣＲＴなどを用いることとして、筺体２０
１には、動き検出部１０１と相対座標検出部１０４とそ
れらの検出値を出力する出力部とを備えることとしたリ
モートコントローラとすることもできる。

【００１８】今、図８（ａ）に示すように表示部１０７
に画像データ８０１が表示されている場合に、表示部１
０７の左方中央のカーソル８０２を表示部１０７の右下
にあるメニュー４を選択するために移動するときに、利
用者はまず大きくカーソルを移動するためボタン２０６
を押しながら、ポインティングシステム自体をｘ軸方向
に移動させる。そしてある時間後（例えば０．８秒後）
に移動を終了し、ボタン２０６を離すと、加速度センサ
２０４からの出力は０で、加速度センサ２０３からの出
力は図３に示すように推移する。

【００１９】第１カーソル制御部１０２は、図３の第１
のピーク３０１の値８．２ｍ／ｓｅｃ²を取得し、カー
ソルの移動量を決定する。図３の場合はｘ軸正方向に装
置が移動しているので第１のピークの値は正の値になる
が、ｘ軸負方向に装置が移動した場合は負の値をとる。
第１カーソル制御部１０２は、第１のピーク３０２の絶
対値とカーソル移動距離テーブル記憶部１０３に記憶さ
れているテーブル４０１の装置加速度の最大値とを比較
し、カーソルの移動量を決定する。即ち、加速度の絶対
値８．２ｍ／ｓｅｃ²は４．５ｍ／ｓｅｃ²を超えている
ので、カーソルの移動量を２００ドットと決定し、加速
度は正の値であるので、ｘ軸正方向へカーソルを移動す
ることを表示画面制御部１０６に通知する。

【００２０】表示画面制御部１０６は、第１カーソル制
御部１０２からカーソルの移動量ならびに移動方向の通
知を受けると、表示部１０７に表示させるカーソル位置
を変更し、画像メモリの内容を更新する。図８（ｂ）
は、このようにして装置自体の動きにより、カーソル８
０３が表示部１０７の右端近辺に元のカーソル位置から
２００ドット移動しているが、目的とするメニュー４と
は少し離れた位置にある。 この際、カーソル８０３を
見失わないために、破線で示すカーソル８０２からカー
ソル８０４、８０５、８０６が順次表示、消去されてい
く。

【００２１】そこで、利用者は、図５に示すように、タ
ブレット５０２の任意の位置×印５０３に指を接触し、
カーソルを移動したい方向（○印５０４の方向）に指を
接触したまま移動させる。相対座標検出部１０４は、タ
ブレット５０２に指が接触している間、所定の時間間隔
で相対座標の値を第２カーソル制御部１０５に出力し続
ける。第２カーソル制御部１０５は、通知された相対座
標値に応じて、カーソルの位置を表示画面制御部１０６
に通知する。

【００２２】これによって、表示画面制御部１０６は、
図８（ｃ）に示すように、カーソル８０３を指の移動に
応じて表示部１０７上を移動する。カーソル８０７、８
０８と移動し、所望の位置にまで達したとき、利用者は
指の移動を止め、タブレット５０２から離すことによっ
てカーソル８０８を停止する。なお、図８（ａ）には、
表示部１０７のｘ方向とｙ方向との画面の大きさが３２
０ドットと２４０ドットであることが示されている。

【００２３】このポインティングシステムでは、カーソ
ル位置にあるメニューの選択指示方法については構成要
素を設けていないが、例えば、タブレット５０２上で指
の位置を動かさずに短い時間内に接触を繰り返すことや
選択指示のためのボタンを用意するなどして、選択指示
をすることができる。また、筺体２０１の動き方向と同
じ方向にカーソルを移動させるとしたが、これは利用者
の好みによって他の方向、例えば逆方向としても良い。

【００２４】なお、本実施の形態では、カーソル移動距
離テーブル記憶部１０３に、装置加速度の最大値とカー
ソル移動量との組を記録したテーブル４０１に記憶する
ようにしたけれども、変形例として、図９に示すように
装置速度の最大値９０１とカーソル移動量９０２との組
を記録したテーブル９０３を記憶するようにしてもよ
い。この場合には、第１カーソル制御部１０２は、通知
された加速度の値を時間で積分することによって、図１
０に示すような速度曲線を得る。この速度曲線の最大値
１００１を取得して、テーブル９０３の装置速度の最大
値の範囲にあるカーソル移動量を読み出し、表示画面制
御部１０６に通知するようにする。

【００２５】更に、変形例として、図１１に示すように
装置移動量１１０１とカーソル移動量１１０２との組を
記録したテーブル１１０３をカーソル移動距離テーブル
記憶部１０３に記憶するようにしてもよい。この場合に
は、第１カーソル制御部１０２は、上記変形例で得られ
た速度の値を更に時間で積分して装置の移動量を時間軸
に対してプロットした図１２に示す曲線を得る。得られ
た曲線から装置が移動した最終の値１２０１を得て、テ
ーブル１１０３からカーソル移動量を読み出し、表示画
面制御部１０６に通知するようにする。 （実施の形態２）図１３は、本発明に係るポインティン
グシステムの実施の形態２の構成図である。このポイン
ティングシステムは、動き検出部１０１と、第１カーソ
ル制御部１０２と、カーソル移動距離テーブル記憶部１
０３と、相対座標検出部１０４と、第２カーソル制御部
１０５と、表示画面制御部１０６と、表示部１０７と、
画面移動判定部１３０１とを備える。本実施の形態のポ
インティングシステムは、上記実施の形態１のポインテ
ィングシステムに画面移動判定部１３０１が加えられた
ことのみが異なるので、ほぼ同一の構成部分には、同一
の符号を付してその説明を省略し、本実施の形態固有の
構成部分についてのみ説明する。

【００２６】第１カーソル制御部１０２と第２カーソル
制御部１０５とは、表示画面制御部１０６にカーソル移
動量とその方向とを又はカーソル移動量をそれぞれ通知
するとき、画面移動判定部１３０１にもカーソル移動量
とその方向とをまたはカーソル移動量を併せて通知す
る。画面移動判定部１３０１は、第２カーソル制御部１
０５から通知された相対座標値が所定の値以下（ほぼ
零）であると判定した場合に、第１カーソル制御部１０
２からカーソル移動量とその方向とを通知されたとき、
その方向を逆転し（正負を逆にし）、カーソル移動量を
画面移動量として表示画面制御部１０６に通知する。

【００２７】表示画面制御部１０６は、画面移動判定部
１３０１から画面移動量とその方向との通知を受けたと
きには、第１カーソル制御部１０２からカーソル移動量
とその方向との通知を無視する。表示画面制御部１０６
は、表示部１０７に表示しているカーソルを固定した状
態で、カーソルを除く画像データを画面移動判定部１３
０１から通知された方向にその移動量だけ移動して表示
させる。

【００２８】今、図１４（ａ）に示すように表示部１０
７に画像データが表示されている場合に、利用者が人差
指でタブレット５０２の×印５０３を押さえた状態で人
差指を動かさずに（図５参照）、ボタン２０６を押しな
がら筺体２０２をｘ軸正方向に図３に示したような動き
で動かしたときには、図１４（ｂ）に示すように画像デ
ータがｘ軸負方向（左方）に２００ドット移動して表示
される。この際、カーソル１４０１の位置は変化しな
い。メニュー１４０２の位置が画像データとともに移動
する。この後、利用者は、上記実施の形態１と同様に、
タブレット５０２の○印５０４まで人差指を移動するこ
とによって、図１４（ｃ）に示すようにカーソル１４０
１を目的とするメニュー４まで移動することができる。

【００２９】なお、上記実施の形態では、説明の簡略化
のため、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）、図１４（ａ），
（ｂ），（ｃ）において画像データ中のカーソルとメニ
ューだけを表示したけれども、残余の網掛け部分に画像
が表示されているのは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
機器自体の動きを検出する動き検出手段と、動きと、そ
の動きに応じたカーソル位置の第１移動量との関係を記
憶する記憶手段と、前記動き検出手段で検出された動き
に応じて前記記憶手段からカーソル位置の第１移動量を
読み出し、カーソル位置を計算するカーソル位置計算手
段と、前記カーソル位置計算手段で計算されたカーソル
位置にカーソルを表示させる第１カーソル表示制御手段
と、前記第１カーソル表示制御手段で表示されたカーソ
ル位置の変位を受け付けるカーソル位置変位受付手段
と、前記カーソル位置変位受付手段で受け付けられたカ
ーソル位置の変位に対応する第２移動量を計算する第２
移動量計算手段と、前記カーソル位置計算手段で計算さ
れたカーソル位置を前記第２移動量計算手段で計算され
た第２移動量に応じて変更し、カーソルを表示させる第
２カーソル表示制御手段とを備え、前記検出手段は、独
立可搬な機器に内蔵され、前記カーソル位置変位受付手
段は、利用者が前記機器を操作するよう片手で持ったと
きに親指又は人差指で操作できるよう配置されることと
しているので、利用者の機器を把持した片手の動きと連
動した機器の動きを動き検出手段で検出し、大まかにカ
ーソルを移動し、更に利用者の人差指又は親指の微細な
動きに応じてカーソルを細かく移動するので、片手で素
早く、かつ、正確にカーソルを移動できるポインティン
グシステムを得られる。

【００３１】また、前記第２移動量計算手段で計算され
た第２移動量が所定の値以下のときに、前記カーソル位
置計算手段で計算されたカーソル位置と逆方向に表示さ
れた画像をカーソル位置をそのままにして移動し、前記
第１カーソル制御手段のカーソルの表示制御を禁止する
画像表示制御手段を備えることとしているので、画像表
示制御手段で表示された画像をカーソル位置を変えずに
スクロールするので、その後に容易にカーソルを目的と
する位置まで移動することができるポインティングシス
テムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポインティングシステムの実施の
形態１の構成図である。

【図２】上記実施の形態における動作検出部の具体的構
成を示す図である。

【図３】上記実施の形態における第１カーソル制御部に
入力された加速度−時間グラフの一例を示す図である。

【図４】上記実施の形態の変形例におけるカーソル移動
距離テーブル記憶部に記憶されているテーブルの一例を
示す図である。

【図５】上記実施の形態における相対座標検出部にタブ
レットを使用した場合の配置例を示す図である。

【図６】上記実施の形態における相対座標検出部にトラ
ックボールを使用した場合の配置例を示す図である。

【図７】上記実施の形態における相対座標検出部にカー
ソルキーを使用した場合の配置例を示す図である。

【図８】（ａ）上記実施の形態における表示部に表示さ
れたカーソル移動の一例を示す図である。 （ｂ）上記実施の形態における表示部に表示されたカー
ソル移動の一例を示す図である。 （ｃ）上記実施の形態における表示部に表示されたカー
ソル移動の一例を示す図である。

【図９】上記実施の形態の変形例におけるカーソル移動
距離テーブル記憶部に記憶されているテーブルの一例を
示す図である。

【図１０】上記実施の形態の変形例における第１カーソ
ル制御部で得られる速度−時間グラフの一例を示す図で
ある。

【図１１】上記実施の形態の変形例におけるカーソル移
動距離テーブル記憶部に記憶されているテーブルの一例
を示す図である。

【図１２】上記実施の形態の変形例における第１カーソ
ル制御部で得られる距離−時間グラフの一例を示す図で
ある。

【図１３】本発明に係るポインティングシステムの実施
の形態２の構成図である。

【図１４】（ａ）上記実施の形態における表示部に表示
された画面移動の一例を示す図である。 （ｂ）上記実施の形態における表示部に表示された画面
移動の一例を示す図である。 （ｃ）上記実施の形態における表示部に表示されたカー
ソル移動の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 動作検出部 １０２ 第１カーソル制御部 １０３ カーソル移動距離テーブル記憶部 １０４ 相対座標検出部 １０５ 第２カーソル制御部 １０６ 表示画面制御部 １０７ 表示部 １０８ 画面移動判定部

フロントページの続き (72)発明者 山本 喜大 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機器自体の動きを検出する動き検出手段
   と、 動きと、その動きに応じたカーソル位置の第１移動量と
   の関係を記憶する記憶手段と、 前記動き検出手段で検出された動きに応じて前記記憶手
   段からカーソル位置の第１移動量を読み出し、カーソル
   位置を計算するカーソル位置計算手段と、 前記カーソル位置計算手段で計算されたカーソル位置に
   カーソルを表示させる第１カーソル表示制御手段と、 前記第１カーソル表示制御手段で表示されたカーソル位
   置の変位を受け付けるカーソル位置変位受付手段と、 前記カーソル位置変位受付手段で受け付けられたカーソ
   ル位置の変位に対応する第２移動量を計算する第２移動
   量計算手段と、 前記カーソル位置計算手段で計算されたカーソル位置を
   前記第２移動量計算手段で計算された第２移動量に応じ
   て変更し、カーソルを表示させる第２カーソル表示制御
   手段とを備え、 前記検出手段は、独立可搬な機器に内蔵され、 前記カーソル位置変位受付手段は、利用者が前記機器を
   操作するよう片手で持ったときに親指又は人差指で操作
   できるよう配置されることを特徴とするポインティング
   システム。
2. 【請求項２】 前記第２移動量計算手段で計算された第
   ２移動量が所定の値以下のときに、前記カーソル位置計
   算手段で計算されたカーソル位置と逆方向に表示された
   画像をカーソル位置をそのままにして移動し、前記第１
   カーソル制御手段のカーソルの表示制御を禁止する画像
   表示制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の
   ポインティングシステム。