JPH1031547A - 接触位置方向距離算出方法及び触感操作パッド - Google Patents

接触位置方向距離算出方法及び触感操作パッド

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JPH1031547A
JPH1031547A JP18648796A JP18648796A JPH1031547A JP H1031547 A JPH1031547 A JP H1031547A JP 18648796 A JP18648796 A JP 18648796A JP 18648796 A JP18648796 A JP 18648796A JP H1031547 A JPH1031547 A JP H1031547A
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雅朗 福本
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明宏 清水
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指先や筆記具などでパッドを撫でた場合に触
感によって移動量が把握でき、それを明示的に押した場
合には触覚により操作者へフィードバックを行うことの
できる接触位置方向距離算出方法及び触感操作パッドを
提供する。 【解決手段】 複数のキーキャップを所定のマトリクス
状に配列して成るパッド部102と、このパッド部10
2の直下に配列された複数のスイッチを具備するスイッ
チ機構104と、このスイッチ機構104における各ス
イッチのオン/オフ情報の時間的変化から移動方向情報
DLBと移動距離情報LNBとを算出する方向距離算出
機構105と、スイッチ機構104における各スイッチ
のうちオン状態となった当該スイッチを解析し、対応す
る接点情報を出力する接点情報出力機構106と、移動
方向情報DLB及び移動距離情報LNBと接点情報とに
基づいて、端末画面上の移動コマンドを符号化生成する
符号化機構107とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、接触位置方向距離
算出方法及び触感操作パッドに関し、詳しくは、テレビ
受像機やインターネットアクセス端末などのリモートコ
ントローラ(以下「リモコン」という)を操作したとき
の、パッド上における指先や筆記具の接触位置、移動方
向、移動距離などを算出するための接触位置方向距離算
出方法と、これを実施化した触感操作パッドに係わる。
【0002】
【従来の技術】一般に、テレビ受像機やインターネット
アクセス端末などのリモコンは、個々の操作機能を複数
のスイッチに割り当てたものが殆どであるが、近年、こ
の種のリモコンに代えて、平面型ポインティングデバイ
スの機能を取り入れ、パッド上を指先や筆記具で撫でた
場合にカーソルキー入力を受け付けるリモコンが研究、
開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の平面型
ポインティングデバイスでは、指先を滑らせたときの感
覚がなく、移動量を見積もることが困難であり、端末の
画面や音のフィードバックによって確認を行うため、操
作が遅くなるという欠点があった。また、この種のポイ
ンティングデバイスはクリック感に乏しく、そのクリッ
クに対する反応も、やはり画面や音のフィードバックに
よって確認するため、操作が遅くなるという欠点があっ
た。
【0004】ここにおいて、本発明の解決すべき主要な
目的は次のとおりである。即ち、本発明の第1の目的
は、指先や筆記具などでパッドを連続的に撫でた場合
に、触感によって移動量を把握することの可能な接触位
置方向距離算出方法及び触感操作パッドを提供すること
にある。
【0005】本発明の第2の目的は、指先や筆記具など
でパッドを個別明示的に押した場合に、触覚により操作
者へフィードバックを行うことの可能な接触位置方向距
離算出方法及び触感操作パッドを提供することにある。
【0006】本発明の第3の目的は、指先や筆記具など
でパッド部を連続的に撫でた場合の移動情報を高速に送
信することの可能な接触位置方向距離算出方法及び触感
操作パッドを提供することにある。
【0007】本発明の他の目的は、明細書、図面、特に
特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとな
ろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決にあたり、指先や筆記具でパッドを撫でた場合に触感
によって移動量の把握ができるよう、当該パッドの表面
にマトリクス状の凹凸を設けて成り、また、指先や筆記
具でパッドを明示的に押した場合に触覚により操作者へ
フィードバックが行われるよう、クリック感のあるスイ
ッチをマトリクス状に配列して成るという特徴を有す
る。
【0009】さらに具体的詳細に述べると、当該課題の
解決では、本発明が次に列挙するそれぞれの新規な特徴
的構成手法又は手段を採用することにより、前記各目的
を達成するように為される。
【0010】即ち、本発明方法の第1の特徴は、マトリ
クス状に区切られた複数の区角のうち2以上の区画に亙
って指先や筆記具によって連続的に撫でられた場合に、
当該指先や筆記具の移動方向及び移動距離を算出出力し
てなる接触位置方向距離算出方法の構成採用にある。
【0011】本発明方法の第2の特徴は、マトリックス
状に区切らせた複数の区画のうち2以上の区画に亙って
指先や筆記具に連続的に撫でられた場合に、当該指先や
筆記具の移動方向及び移動距離を算出出力し、マトリク
ス状に区切られた複数の区角のうち1以上の区画が独立
して指先や筆記具によって個別明示的に押された場合
に、当該指先や筆記具の接触位置を直接出力してなる接
触位置方向距離算出方法の構成採用にある。
【0012】本発明方法の第3の特徴は、前記第1又は
第2の特徴における前記指先や筆記具の移動方向及び移
動距離が、カーソルキーの組み合わせ列に変換出力され
てなる接触位置方向距離算出方法の構成採用にある。
【0013】本発明方法の第4の特徴は、前記第2又は
第3の特徴における前記連続的に撫でられた場合と前記
個別明示的に押された場合との識別が、前記複数の区画
における接触情報の時間的変化に基づいて行ってなる接
触位置方向距離算出方法の構成採用にある。
【0014】本発明方法の第5の特徴は、前記第2又は
第3の特徴における前記連続的に撫でられた場合と個別
明示的に押された場合との識別が、前記複数の区画にお
ける接触情報を2段階に分離して行ってなる接触位置方
向距離算出方法の構成採用にある。
【0015】本発明方法の第6の特徴は、前記第5の特
徴における前記複数の区画における接触情報の2段階分
離を、接触圧強度の差に応じて行ってなる接触位置方向
距離算出方法の構成採用にある。
【0016】本発明方法の第7の特徴は、前記第5の特
徴における前記複数の区画における接触情報の2段階分
離を、軽タッチと接触加圧との分離によって行ってなる
接触位置方向距離算出方法の構成採用にある。
【0017】一方、本発明装置の第1の特徴は、複数の
キーキャップを所定のマトリクス状に配列して成るパッ
ド部と、このパッド部の直下に複数のキーキャップの配
列に対応して配列された複数のスイッチを具備するスイ
ッチ機構と、このスイッチ機構における各スイッチのオ
ン/オフ情報の時間的変化から移動方向情報と移動距離
情報とを算出する方向距離算出機構と、スイッチ機構に
おける各スイッチのうちオン状態となった当該スイッチ
を解析し、対応する接点情報を出力する接点情報出力機
構と、方向距離算出機構で得られる移動方向情報及び移
動距離情報と接点情報出力機構で得られる接点情報とに
基づいて、端末画面上の移動コマンドを符号化生成する
符号化機構とを有して成る触感操作パッドの構成採用に
ある。
【0018】本発明装置の第2の特徴は、前記第1の特
徴における前記方向距離算出機構が、前記移動方向情報
及び移動距離情報を、カーソルキーの組み合わせ列に変
換するカーソルキー変換機構を備えて成る触感操作パッ
ドの構成採用にある。
【0019】本発明装置の第3の特徴は、前記第2の特
徴における前記カーソルキーの組み合わせ列が、4方向
である触感操作パッドの構成採用にある。
【0020】本発明装置の第4の特徴は、前記第2の特
徴における前記カーソルキーの組み合わせ列が、8方向
である触感操作パッドの構成採用にある。
【0021】本発明装置の第5の特徴は、複数のキーキ
ャップを所定のマトリクス状に配列して成るパッド部
と、このパッド部の直下に複数のキーキャップの配列に
対応して配列された、上段スイッチと下段スイッチとか
ら成る前記複数の2段構造スイッチを具備する2段スイ
ッチ機構と、前記2段スイッチ機構における各2段構造
スイッチの上段スイッチのオン/オフ情報から移動方向
情報と移動距離情報とを算出する方向距離算出機構と、
2段スイッチ機構における各2段構造スイッチの下段ス
イッチのオン/オフ情報からオン状態となった当該スイ
ッチを解析し、対応する接点情報を出力する接点情報出
力機構と、前記方向距離算出機構で得られる移動方向情
報及び移動距離情報と前記接点情報出力機構で得られる
接点情報とに基づいて、端末画面上の移動コマンドを符
号化生成する符号化機構とを有して成る触感操作パッド
の構成採用にある。
【0022】本発明装置の第6の特徴は、前記第5の特
徴における前記2段スイッチ機構を構成する各2段構造
スイッチが、その上段スイッチ及び下段スイッチが共に
機械的スイッチから成る触感操作パッドの構成採用にあ
る。
【0023】本発明装置の第7の特徴は、前記第5の特
徴における前記2段スイッチ機構を構成する各2段構造
スイッチが、その上段スイッチが静電スイッチから成
り、その下段スイッチが機械的スイッチから成る触感操
作パッドの構成採用にある。
【0024】本発明装置の第8の特徴は、前記第1、第
2、第3、第4、第5、第6又は第7の特徴における前
記パッド部の各キーキャップのサイズが、約5mm乃至
2cmである触感操作パッドの構成採用にある。
【0025】本発明装置の第9の特徴は、平面型ポイン
ティングデバイスの表面に所定のマトリクス状を成す複
数のスイッチ要素が設けられるようイゲタ状の盛り上り
を成形して成るパッド部と、このパッド部における各ス
イッチ要素のオン/オフ情報の時間的変化から、移動方
向データ及び移動距離データを算出すると共に時間的変
化から接点データを出力するポインティングデータ解析
機構と、このポインティングデータ解析機構で得られる
移動方向データ、移動距離データ及び接点データに基づ
いて、端末画面上の移動コマンドを符号化生成する符号
化機構とを有して成る触感操作パッドの構成採用にあ
る。
【0026】本発明装置の第10の特徴は、前記第9の
特徴における前記各スイッチ要素が、オア回路によって
個々に統合されて成る触感操作パッドの構成採用にあ
る。
【0027】本発明装置の第11の特徴は、前記第9又
は第10の特徴における前記パッド部が、イゲタ状の盛
り上がりに代えて、平面型ポインティングデバイスの表
面に矩形の凸型エンボス加工を施して成る触感操作パッ
ドの構成採用にある。
【0028】本発明装置の第12の特徴は、前記第9又
は第10の特徴における前記パッド部が、イゲタ状の盛
り上がりに代えて、平面型ポインティングデバイスの表
面に凸型ドーム状のエンボス加工を施して成る触感操作
パッドの構成採用にある。
【0029】本発明装置の第13の特徴は、前記第12
の特徴における前記平面型ポインティングデバイスの表
面に凸型ドーム状のエンボス加工を施して成るパッド部
が、個々の凸部の内層にタクト構造物を埋め込んで成る
触感操作パッドの構成採用にある。
【0030】本発明装置の第14の特徴は、平面型ポイ
ンティングデバイスの表面に所定のマトリクス状を成す
凸型ドーム状のエンボス加工を施して成り、かつ個々の
凸部の内層にスイッチを埋め込んで成るパッド部と、こ
のパッド部における各スイッチ要素のオン/オフ情報の
時間的変化から、移動方向データ及び移動距離データを
算出するポインティングデータ解析機構と、前記パッド
部における各スイッチのうちオン状態となった当該スイ
ッチを解析し、対応する接点情報を出力する接点情報出
力機構と、前記ポインティングデータ解析機構で得られ
る移動方向データ及び移動距離データ及び接点データと
前記接点情報出力機構から得られる接点情報とに基づい
て、端末画面上の移動コマンドを符号化生成する符号化
機構とを有して成る触感操作パッドの構成採用にある。
【0031】本発明装置の第15の特徴は、前記第9、
第10、第11、第12、第13又は第14の特徴にお
ける前記パッド部の各スイッチ要素のサイズが、約5m
m乃至2cmである触感操作パッドの構成採用にある。
【0032】本発明装置の第16の特徴は、前記第1、
第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8、第9、第
10、第11、第12、第13、第14又は第15の特
徴における前記パッド部が、5行5列乃至8行8列のマ
トリクス状を成す触感操作パッドの構成採用にある。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の装置例及び方法例を順に説明する。なお、ここ
では、本発明を、テレビ受像機やインターネットアクセ
ス端末などに用いられるリモコンへ応用した例を挙げて
説明する。
【0034】(第1装置例)図1は、第1装置例に係る
触感操作パッドの外観構成図[(a)]及び当該触感操
作パッドに用いられるボタンスイッチの形態図
[(b)]であり、図2は、第1装置例に係る触感操作
パッドの回路ブロック図である。
【0035】両図に示すように、この第1装置例に係る
触感操作パッド1は、その本体101の上面部に、5行
5列のマトリクス状に配列された複数のドーム状のキー
キャップ部KC11〜KC55を持つパッド部102を
有して構成されている。また、本体101の前面部(図
の上方)には、リモコン送信用の発行ダイオード(以下
「LD」という)103が設けられている。
【0036】なお、パッド部102は、その形成に際
し、キーキャップ部KC11〜KC55を個別に形成し
たものを組み合わせてもよいが、製造上の容易さを考慮
し、例えば合成樹脂などの1枚のシートにエンボス加工
を施して、各キーキャップ部KC11〜KC55に相当
する部分を成形するとよい。
【0037】一方、パッド部102の直下に位置する本
体101の内部には、各キーキャップ部KC11〜KC
55の配列にそれぞれ対応するよう、5行5列のマトリ
クス状に配列された複数のボタンスイッチSW11〜S
W55から成るスイッチ機構104が設けられている。
なお、ここで用いられる各ボタンスイッチSW11〜S
W55は、それらが指先やペン先などにより押されたと
きに、その操作者にクリック感を与えるものである。
【0038】スイッチ機構104における各ボタンスイ
ッチSW11〜SW55のオン/オフ情報は、方向距離
算出装置(以下「DLP」という)105と、ボタン情
報処理装置(以下「BTP」という)106とに同時に
与えられ、それらの後段に位置するリモコン符号化装置
(以下「RMC」)という)107に、DLP105で
算出される移動方向コマンドDLB及び移動距離コマン
ドLNBと、BTP106からのコマンドとが与えられ
るようになっている(DLP105とRMC107との
間に位置する「CSP」については、(第1装置例の変
形例)で説明する)。
【0039】そして、図1にも示したLD(発行ダイオ
ード)103には、上述のDLP105及びBTP10
6からの情報をRMC107で符号化して得られる各種
データが与えられ、これら各種データが、リモコン受信
機(以下「PD」という)108を介して、テレビ受像
機やインターネットアクセス端末などの本体(以下「T
V」という)109に与えられるようになっている。
【0040】(第1装置例の方法例)前記第1装置例に
適用する本発明の方法例の実行手順を図2を参照して説
明する。まず、指先やペン先で、キーキャップKC11
〜KC55の何れかを明示的に単独で押した場合、その
押されたキーキャップの直下に位置する対応するボタン
スイッチ(SW11〜SW55の何れか)がオン状態と
なる。
【0041】このとき、指先やペンを持つ指にはクリッ
ク感が伝わり、各キーキャップKC11〜KC55は、
カーソル移動やチャンネル切替えなどのためのリモコン
として機能する。このとき、BTP106において、押
されたスイッチは何れのスイッチであるかが解析され、
さらに、後段のRMC107において、その押されたス
イッチの種別を示す対応するコマンドが生成され、以
下、このコマンドが、LD103、PD108を通じて
TV109へ伝送される。
【0042】これに対し、指先やペン先で、キーキャッ
プKC11〜KC55の表面を撫でた場合、対応するボ
タンスイッチSW11〜SW55がオン状態となると共
に、指先やペン先が複数のドーム状のキーキャップの表
面をまたいで移動することにより、指先やペンを持つ指
には連続的なクリック感が伝わる。
【0043】この場合、オン状態となったキー列の位置
関係と個数とに従って、DLP105が移動方向コマン
ドDLBと移動距離コマンドLNBとを算出し、対応す
る移動コマンドがRMC107で生成されて、以下、こ
の移動コマンドが、同様にLD103、PD108を通
じてTV109へ伝送される。ここで、DLP105で
算出される移動方向コマンドDLB及び移動距離コマン
ドLNBの詳細につき説明すれば、以下のようになる。
【0044】図3は、移動方向コマンドDLB及び移動
距離コマンドLNBのデータ順列を示す図[(a)]、
移動方向コマンドDLBのデータ形態を示す図
[(b)]及び移動距離コマンドLNBのデータ形態を
示す図[(c)]である。同図に示すように、この例で
は、DLBを5度刻みで表現し(右方向への移動を0度
に設定。反時計回り)、その最上位ビットを用いて、他
のコマンドキーとの区別を行うようにしている。
【0045】また、DLB及びLNBは共に8ビットで
伝送されているため、LNBに関しては、単位距離
「1」から「256」まで(最上位ビットを用いない場
合は「128」まで)の表現が可能である。なお、この
伝送方式では、DLB及びLNBのビット数を共に増や
すことによって、移動方向及び距離をより詳しく伝える
ことが可能であるが、このためには、TV109側の対
応が必要となる。
【0046】ところで、本装置例では、キーキャップを
「明示的に押した場合」と「表面を撫でた場合」の何れ
においても、その検出に同じボタンスイッチを用いてい
るため、両者の分離が必要となる。以下に、その分離の
手法につき説明する。図4は、キーキャップを明示的に
押した場合のスイッチの出力例を示す図であり、図5
は、キーキャップを撫でた場合のスイッチの出力例を示
す図である。
【0047】まず、図4に示すように、例えば、キーキ
ャップKC11〜KC55のうちのKC33を明示的に
押した場合、ボタンスイッチSW33の出力は、ある程
度の時間TSLだけオン状態を維持する。また、これに
引き続き、キーキャップKC35を明示的に押した場
合、ボタンスイッチSW35の出力がオン状態となるま
でには、やはりある程度の時間TSBが存在する。
【0048】一方、図5に示すように、キーキャップK
C31からKC35までを右方向に撫でた場合、各キー
スイッチSW31,SW32,SW33,SW34,S
W35がオン状態をとる時間TCLは、上述のキーキャ
ップKCが明示的に押された場合の時間TSLに比べて
短い(TCL<<TSL)ことが理解される。また、次
のキーが押されるまでの時間TCBも、キーが明示的に
押された場合の時間TSBに比べて短い(TCB<<T
SB)ことが理解される。また、場合によっては、時間
TCBはマイナスの値になることもある。
【0049】従って、以上の事実から、所定のボタンス
イッチSWがオン状態を成す時間と、その周囲に位置す
るボタンスイッチSWがオン状態を成す時間とを共に監
視することにより、キーキャップKCを「明示的に押し
た場合」と「表面を撫でた場合」との両者を分離識別す
ることが可能となる。
【0050】なお、本装置例のDLP105では、撫で
たときに押されたキーの数から移動量を算出している
が、その押されたキーの数と移動量との関係を、例え
ば、図6(キーの数と移動量との非線形対応例を示す
図)のように対応させれば、加速度的な移動量の制御が
行え、少ないキーの数でも大きな移動が可能となる。
【0051】また、同じ数のキーを撫でた場合にも、撫
でる時間の長短によって移動量を変化させることもで
き、そのキーを撫でる総時間TCA(図5を参照)と移
動量との関係を、例えば、図7(キーを撫でる時間と移
動量との非線形対応例を示す図)のように対応させれ
ば、同じ数のキーを撫でた場合でも、キーを撫でている
総時間TCAを短くすることで、上述の例と同様に、加
速度的な移動量の制御が行えるようになる。
【0052】そして、以上により、同一のキー群を用い
ながら、ポインディングデバイスとしての2つの動作、
即ち、チャンネル切替えなどの単独のコマンド入力と、
カーソル移動との双方が行えるようになる。
【0053】(第1装置例の変形例)以上に説明した第
1装置例では、単独のコマンド入力とカーソル移動との
2つの動作を、同一のキー群を用いて行う例を挙げた。
ここでは、その変形例として、移動方向と移動距離とを
4方向や8方向のカーソルキーの列に変換するための装
置例を説明する。
【0054】移動方向及び移動距離をカーソルキーの列
に変換するには、図2に示した回路ブロック図中のDL
P105とRMC107との間に、カーソルキー変換装
置(以下「CSP」という)110を挿入する。他のブ
ロックについては、第1装置例のそれと同等である。
【0055】(第1装置例の変形例の方法例)前記本変
形装置例に適用する本発明の方法例の実行手順を図2を
参照して説明する。DLP105で算出される移動方向
コマンドDLB及び移動距離コマンドLNBをCSP1
10へ与えることにより、移動方向と移動距離とを4方
向や8方向などのカーソルキーの列に変換することがで
きる。
【0056】この方法例では、移動方向と移動距離とを
細かく伝えることは難しいが、TV109の側に何ら手
を加える必要がなく汎用性は高い。また、用途によって
は、あまり細かい制御を必要としないものもあるので、
そのような場合には、このようなカーソルキー変換方法
が有利であるといえる。
【0057】以下に、CSP110によるカーソルキー
の変換方法の一例を説明する。図8は、CSP110に
おけるカーソルキー変換方法の一例を示す図である。同
図に示すように、この例では、方向が「45度」、距離
が「2ユニット」の移動を4方向のカーソルキーで表現
している。8方向のカーソルキーを用いれば、より細か
い表現が可能である。
【0058】(第2装置例)本発明の第2装置例につい
て図9乃至図10につき説明する。図9は、第2装置例
に係る触感操作パッドに用いられるボタンスイッチの形
態図であり、図10は、第2装置例に係る触感操作パッ
ドの回路ブロック図である。
【0059】両図に示すように、この第2装置例に係る
触感操作パットに用いられるボタンスイッチSW11〜
SW55は、2段構造(ダブルアクション型)になって
おり、撫でる程度の軽い力で押した場合にオン状態とな
る上段ボタンスイッチSWA11〜SWA55と、ある
程度の力で押したときにオン状態となる下段ボタンスイ
ッチSWB11〜SWB55とから構成されている。
【0060】そして、パッド部の直下に位置する本体の
内部には、各キーキャップ部KC11〜KC55の配列
にそれぞれ対応するよう、上述の2段構造のボタンスイ
ッチSW11〜SW55を5行5列のマトリクス状に配
列して成る2段スイッチ機構204が設けられている。
なお、ここで用いられる各ボタンスイッチSW11〜S
W55は、主に、その上段ボタンスイッチSWA11〜
SWA55の部分が指先やペン先などによって押された
ときに、操作者にクリック感を与えるものである。
【0061】2段スイッチ機構204における各ボタン
スイッチSW11〜SW55のオン/オフ情報は、その
上段ボタンスイッチSWA11〜SWA55に関する情
報がDLP205に与えられると同時に、下段ボタンス
イッチSWB11〜SWB55に関する情報がBTP2
06に与えられるようになっている。これらの後段に位
置するRMC207やLD203の機能などについて
は、第1装置例のそれと同等である。
【0062】(第2装置例の方法例)前記第2装置例に
適用する本発明の方法例を説明する。この方法例では、
指先やペン先で、キーキャップKC11〜KC55の表
面を撫でた場合には、上段ボタンスイッチSWA11〜
SWA55のみがオン状態となり、それを明示的に押し
た場合には、上段ボタンスイッチSWA11〜SWA5
5と下段ボタンスイッチSWB11〜SWB55との双
方がオン状態となる。
【0063】第1装置例の方法例では、オン状態となる
時間の長短を用いて「撫でた場合」と「明示的に押した
場合」との切り分けを行っていたが、この方法例では、
上段ボタンスイッチSWA11〜SWA55と下段ボタ
ンスイッチSWB11〜SWB55との、それぞれの出
力を見ることで、時間の長短を見ることなく機械的に両
者の切り分けが可能である。
【0064】なお、BPT206からDLP205へ与
えられている信号INHは、下段ボタンスイッチSWB
がオン状態となった場合に、直前にオン状態となってい
る同じキーの上段ボタンスイッチSWAをキャンセルす
るためのものであるが、下段ボタンスイッチSWBがオ
ン状態となる瞬間に、同じキーの上段ボタンスイッチS
WAがオフ状態となるようなボタンスイッチSWを用い
れば、この信号INHを省略することもできる。
【0065】(第3装置例)本発明の第3装置例を図1
1につき説明する。図11は、第3装置例に係る触感操
作パッドに用いられるボタンスイッチの形態図である。
【0066】同図に示すように、この第3装置例に係る
触感操作パットに用いられるボタンスイッチSW11〜
SW55は、その表面が静電スイッチとなっており、た
だ触れただけの軽タッチで、上段ボタンスイッチSWA
11〜SWA55がオン状態となる。また、下段ボタン
スイッチSWB11〜SWB55は、ある程度の力で押
したときにオン状態となる。なお、これ以外の構成は、
第1及び第2装置例のそれと同等である。
【0067】(第3装置例の方法例)前記第3装置例に
適用する本発明の方法例を説明する。この方法例にあっ
ては、第2装置例の方法例と同様、上段ボタンスイッチ
SWAと下段ボタンスイッチSWBとによって、「撫で
た場合」と「明示的に押した場合」との切り分けが可能
である。特に、この方法例では、第2装置例の方法例と
比べ、撫でるときに殆ど力が不要というメリットがあ
る。
【0068】なお、以上の第1、第2及び第3装置例に
おいて、パッド部の区画サイズを小さくしマトリクスを
大きくすることによって、それを撫でた場合の分解能を
高めるとも可能である。しかし、ボタンとして押した場
合には、あまり区画が小さいと押しづらくなるので、隣
接する複数の区画をまとめて一つのボタンとして扱う必
要がある。この場合、表面の形状や模様によって、視覚
的、触覚的な統一感を出すことが要求される。以下に、
そのような場合の例につき説明する。
【0069】(第4装置例)本発明の第4装置例を図1
2乃至図13につき説明する。図12は、第4装置例に
係る触感操作パッドに用いられるパッド部の形態図であ
り、図13は、第4装置例に係る触感操作パッドの回路
ブロック図である。
【0070】両図に示すように、この第4装置例に係る
触感操作パットに用いられるパッド部404は、従前の
平面型ポインティングデバイス(以下「PD」という)
404aの表面に、イゲタ状の盛り上がり(以下「I
G」という)404bを縦横に成形して成っており、こ
のIG404bにより、PD404aの表面がマトリク
ス状に分割されたものとなっている。
【0071】そして、パッド部404のPD404aか
ら得られるポインティングデータPOは、まず、ポイン
ティングデータ解析装置(以下「POP」という)40
5に与えられ、さらに、ここで算出されるカーソルデー
タCSD(移動方向データ及び移動距離データ)とボタ
ンデータBTD(接点データ)との2つのデータがRM
C407に同時に与えられて、これが、LD403によ
って伝送されるようになっている。
【0072】(第4装置例の方法例)前記第4装置例に
適用する本発明の方法例を説明する。この方法例では、
指先やペン先で、パッド部404のPD404aの表面
を撫でるか明示的に押すと、まず、その指先やペン先の
位置している座標を表すデータPOがPOP405へ与
えられる。
【0073】POP405では、与えられた座標データ
列を解析して、「撫でた場合」と「押した場合」とを分
離識別し、それぞれをカーソルデータCSD、ボタンデ
ータBTDとして、これをRMC407へ与える。この
方法例のメリットとしては、既存のポインティングデバ
イスを使用できるため、低コストで実現が可能であるほ
か、「撫でた場合」における座標の分解能も極めて高
い。
【0074】なお、本方法例も、先の第1装置例の方法
例と同様に、検出機構が1種類であるため、「撫でた場
合」と「押した場合」との切り分けが必要となるが、両
者の切り分けは、座標の時間的変化を用いれば足りる。
基本的な動作は第1装置例の方法例と同じである。
【0075】しかして、本方法例では、1つの区画内に
複数の機構が存在するため、図14(図13に示すスイ
ッチ要素の統合例を示す図)の例に示すように、その1
つのスイッチ要素404c内の全ての座標の設定データ
の論理和をオア回路404dによって取り、擬似的に1
つの接点として扱うことにより、第1装置例の方法例と
同様な処理によって、「撫でた場合」と「押した場合」
との分離が可能となる。
【0076】以上、PD404aの上にIG404bを
重ねて設置して成るパッド部404を例に挙げたが、こ
れに対し、PD404a本体の表面にエンボス加工を行
うなどして、IG404bと同様の模様を構築したパッ
ド部を用いることも可能である。以下に、その実例を説
明する。
【0077】(第4装置例の第1変形例)本発明の第4
装置例の第1変形例を図5について説明する。図15
は、第4の装置例に係る触感操作パッドに用いられるパ
ッド部の第1変形例を示す図である。
【0078】同図に示すように、この第1変形例に係る
パッド部4041は、PDの表面に矩形の凸型エンボス
加工を施したものである。この変形例によれば、指先や
ペン先で明示的に押した場合のクリック感を表現するこ
とができる。
【0079】(第4装置例の第2変形例)本発明の第4
装置例の第2変形例を図16につき説明する。図16
は、第4の装置例に係る触感操作パッドに用いられるパ
ッド部の第2変形例を示す図である。
【0080】同図に示すように、この第2変形例に係る
パッド部4042は、PDの表面に凸型ドーム状のエン
ボス加工を施したものである。この変形例によっても、
上述の第1変形例と同様に、クリック感を表現すること
ができる。
【0081】(第4装置例の第3変形例)本発明の第4
装置例の第3変形例を図17につき説明する。図17
は、第4の装置例に係る触感操作パッドに用いられるパ
ッド部の第3変形例を示す図である。
【0082】同図に示すように、この第3変形例に係る
パッド部4043は、上述の第2変形例における凸型ド
ーム状のパッド部(4042)の内層に、金属や樹脂
(合成樹脂を含む)などから成るタクト構造物4043
aを埋め込んだものである。この変形例では、上述の第
1及び第2変形例のようなエンボス加工のみによるもの
に比べ、より明確なクリック感を得ることができる。
【0083】(第5装置例)本発明の第5装置例を図1
8乃至図19につき説明する。図18は、第5装置例に
係る触感操作パッドに用いられるパッド部の形態図であ
り、図19は、第5装置例に係る触感操作パッドの回路
ブロック図である。
【0084】両図に示すように、この第5装置例に係る
触感操作パットに用いられるパッド部504は、上述の
第4装置例の第3変形例で用いたタクト構造物(404
3a)に代えて、クリック感のあるボタンスイッチ50
4aを埋め込んだものである。この装置例によれば、エ
ンボス加工のみによるものに比べ、より明確なクリック
感を得ることが可能である上、「明示的に押した場合」
の接点出力がボタンスイッチ504aより得られるた
め、「撫でた場合」との切り分けを容易に行うことが可
能である。
【0085】そして、パッド部504のPDから得られ
るポインティングデータPOがPOP505に与えられ
ると共に、ボタンスイッチ504aに関する情報(SW
B)がBTP206に与えられるようになっている。以
下、これらの後段に位置するRMC507やLD503
の機能などについては、第2装置例又は第3装置例のそ
れらと同等である。
【0086】(第5装置例の方法例)この方法例は、装
置例の構成から明らかなように、第2装置例の方法例と
第3装置例の方法例と組み合わせにより行われるので、
その説明は省略する。
【0087】
【実施例】本実施形態例の実施例を図20乃至図21に
つき説明する。図20は、本実施例に係る触感操作パッ
ドの外観構成図であり、図21は、本実施例に係る触感
操作パッドの回路ブロック図である。
【0088】両図に示すように、この実施例に係る触感
操作パッド6は、テレビ受像機のリモコンへの応用であ
り、その本体61の上面部にパッド部62を有し、その
前面部にLD63を有している。また、本体61の右下
方部にはパームパッド64が形成されており、その左下
方部にはスキャナ65が設けられている。スイッチとし
ては、パワースイッチ(OSW1)66の他、スキャナ
65の作動用のスキャンスイッチ(OSW2)67が、
本体61の上面部に設けられ、さらに、その右側面部に
はシーソースイッチ(SSW)68が設けられている。
【0089】また、パッド部62を成すキーキャップK
C11〜KC55の下部には、撫でる程度の軽い力で押
した場合にオン状態となる上段ボタンスイッチSWA1
1〜SWA55と、ある程度の力で押した場合にオン状
態となる下段ボタンスイッチSWB11〜SWB55と
が設けられている。即ち、ここで用いられるボタンスイ
ッチは、第2装置例で示した凸型ドーム状のものであ
る。
【0090】内臓される回路は、第2装置例で示したも
のと同様な機能を持つ2段スイッチ機構604、DLP
605、BTP606、RMC607、及びLD63を
有して成り、このうちのBTP606には、上述のパワ
ースイッチ66の出力であるOSW1と、スキャンスイ
ッチ67の出力であるOSW2と、シーソースイッチ6
8の出力であるSSWとが与えられるようになってい
る。また、RMC607には、スキャナ(SCN)65
で読み取ったデータが与えられるようになっている。
【0091】本実施例のリモコンは片手で操作を行うた
め、キーキャップKCの大きさや、マトリクス全体のサ
イズなどが重要な要素となる。図示のような例では、個
々のキーキャップKCのサイズを例えば、5mm〜2c
mとし、マトリクスの大きさを例えば、5行5桁〜8行
8桁とするのが適当である。
【0092】また、本体61の大きさや形状も、片手で
操作するのに適している必要があるが、図示の例では、
パッド部62(キーキャップKC11〜KC55)、パ
ワースイッチ66、スキャンスイッチ67を親指で操作
することを念頭におき、パームパッド64の位置を、親
指の付け根の部分が、そのパームパッド64に丁度あた
るように設定してある。なお、左利きの人や、特に手の
大きい又は小さい人には、専用の形状のものが必要であ
る。
【0093】また、シーソースイッチ68は、人差し指
で操作され、その位置によって、キーキャップKCを撫
でたり押したりした場合に、異なる動作を行わせること
ができる。さらに、スキャナ(SCN)65は、印刷物
などから文字やバーコードを読み取り、それを送信する
ことが可能である。
【0094】本実施例では、KC22,KC23,KC
24,KC32,KC34,KC42,KC43,KC
44に、カーソルキーを割り当てている。そして、個々
のキーを明示的に押した場合には、対応する方向に1単
位だけカーソルが移動し、また、その表面を撫でた場合
には、移動方向及び移動距離を8方向カーソルキーの組
み合わせに変換して送出する。
【0095】以上、発明の実施の形態及び実施例にわた
り、本発明の代表的な装置例及び方法例について説明し
たが、本発明は、必ずしも上述の手法にのみ限定される
ものではなく、本発明にいう目的を達成し、後述する効
果を有する範囲内において、適宜、変更実施することが
可能なものである。
【0096】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指先や筆記具などでパッドを撫でた場合に、触感によっ
て移動量を把握することができ、これに対し、指先や筆
記具などでパッドを明示的に押した場合に、触覚により
操作者へクリック感のフィードバックを行うことができ
る。また、指先や筆記具などでパッド部を撫でた場合の
移動情報を高速に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1装置例に係る触感操作パッドの外観構成図
[(a)]及び当該触感操作パッドに用いられるボタン
スイッチの形態図[(b)]である。
【図2】第1装置例に係る触感操作パッドの回路ブロッ
ク図である。
【図3】移動方向コマンドDLB及び移動距離コマンド
LNBのデータ順列を示す図[(a)]、移動方向コマ
ンドDLBのデータ形態を示す図[(b)]及び移動距
離コマンドLNBのデータ形態を示す図[(c)]であ
る。
【図4】キーキャップを明示的に押した場合のスイッチ
の出力例を示す図である。
【図5】キーキャップを撫でた場合のスイッチの出力例
を示す図である。
【図6】キーの数と移動量との非線形対応例を示す図で
ある。
【図7】キーを撫でる時間と移動量との非線形対応例を
示す図である。
【図8】CSPにおけるカーソルキー変換方法の一例を
示す図である。
【図9】第2装置例に係る触感操作パッドに用いられる
ボタンスイッチの形態図である。
【図10】第2装置例に係る触感操作パッドの回路ブロ
ック図である。
【図11】第3装置例に係る触感操作パッドに用いられ
るボタンスイッチの形態図である。
【図12】第4装置例に係る触感操作パッドに用いられ
るパッド部の形態図である。
【図13】第4装置例に係る触感操作パッドの回路ブロ
ック図である。
【図14】図13に示すスイッチ要素の統合例を示す図
である。
【図15】第4の装置例に係る触感操作パッドに用いら
れるパッド部の第1変形例を示す図である。
【図16】第4の装置例に係る触感操作パッドに用いら
れるパッド部の第2変形例を示す図である。
【図17】第4の装置例に係る触感操作パッドに用いら
れるパッド部の第3変形例を示す図である。
【図18】第5装置例に係る触感操作パッドに用いられ
るパッド部の形態図である。
【図19】第5装置例に係る触感操作パッドの回路ブロ
ック図である。
【図20】実施例に係る触感操作パッドの外観構成図で
ある。
【図21】実施例に係る触感操作パッドの回路ブロック
図である。
【符号の説明】
1,6…触感操作パッド 101,61…本体 102,4041,4042,4043,62…パッド
部 103,203,403,503,63…LD(発光ダ
イオード) 104,204,404,504,604…スイッチ機
構(「2段」を含む) 404a…PD(平面型ポインティングデバイス) 404b…IG(イゲタ状の盛り上がり) 404c…スイッチ要素 404d…オア回路 4043a…タクト構造物 504a…ボタンスイッチ 105,205,605…DLP(方向距離算出装置) 405,505…POP(ポインティングデータ解析装
置) 106,206,506,606…BTP(ボタン情報
処理装置) 107,207,407,507,607…RMC(リ
モコン符号化装置) 108…PD(リモコン受信機) 109…TV((テレビ受像機やインターネット端末な
どの)本体) 64…パームパッド 65…スキャナ(SCN) 66…パワースイッチ(OSW1) 67…スキャンスイッチ(OSW2) 68…シーソースイッチ(SSW)

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マトリクス状に区切られた複数の区角のう
    ち2以上の区画に亙って指先や筆記具によって連続的に
    撫でられた場合に、 当該指先や筆記具の移動方向及び移動距離を算出出力す
    る、 ことを特徴とする接触位置方向距離算出方法。
  2. 【請求項2】マトリックス状に区切られた複数の区画の
    うち2以上の区画に亙って指先や筆記具に連続的に撫で
    られた場合に、当該指先や筆記具の移動方向及び移動距
    離を算出出力し、 マトリクス状に区切られた複数の区角のうち1以上の区
    画が独立して指先や筆記具によって個別明示的に押され
    た場合に、当該指先や筆記具の接触位置を直接出力す
    る、 ことを特徴とする接触位置方向距離算出方法。
  3. 【請求項3】前記指先や筆記具の移動方向及び移動距離
    は、 カーソルキーの組み合わせ列に変換出力される、 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の接触位置方向
    距離算出方法。
  4. 【請求項4】前記連続的に撫でられた場合と個別明示的
    に押された場合との識別は、 前記複数の区画における接触情報の時間的変化に基づい
    て行う、 ことを特徴とする請求項2又は3に記載の接触位置方向
    距離算出方法。
  5. 【請求項5】前記連続的に撫でられた場合と個別明示的
    に押された場合との識別は、 前記複数の区画における接触情報を2段階に分離して行
    う、 ことを特徴とする請求項2又は3に記載の接触位置方向
    距離算出方法。
  6. 【請求項6】前記複数の区画における接触情報の2段階
    分離は、 接触圧強度の差に応じて行う、 ことを特徴とする請求項5に記載の接触位置方向距離算
    出方法。
  7. 【請求項7】前記複数の区画における接触情報の2段階
    分離は、 軽タッチと接触加圧との分離によって行う、 ことを特徴とする請求項5に記載の接触位置方向距離算
    出方法。
  8. 【請求項8】複数のキーキャップを所定のマトリクス状
    に配列して成るパッド部と、 このパッド部の直下に前記複数のキーキャップの配列に
    対応して配列された複数のスイッチを具備するスイッチ
    機構と、 このスイッチ機構における各スイッチのオン/オフ情報
    の時間的変化から移動方向情報と移動距離情報とを算出
    する方向距離算出機構と、 前記スイッチ機構における各スイッチのうちオン状態と
    なった当該スイッチを解析し、対応する接点情報を出力
    する接点情報出力機構と、 前記方向距離算出機構で得られる移動方向情報及び移動
    距離情報と前記接点情報出力機構で得られる接点情報と
    に基づいて、端末画面上の移動コマンドを符号化生成す
    る符号化機構とを、 有して成る、 ことを特徴とする触感操作パッド。
  9. 【請求項9】前記方向距離算出機構は、 前記移動方向情報及び移動距離情報を、カーソルキーの
    組み合わせ列に変換するカーソルキー変換機構を、 備えて成る、 ことを特徴とする請求項に8記載の触感操作パッド。
  10. 【請求項10】前記カーソルキーの組み合わせ列は、 4方向である、 ことを特徴とする請求項に9記載の触感操作パッド。
  11. 【請求項11】前記カーソルキーの組み合わせ列は、 8方向である、 ことを特徴とする請求項に9記載の触感操作パッド。
  12. 【請求項12】複数のキーキャップを所定のマトリクス
    状に配列して成るパッド部と、 このパッド部の直下に前記複数のキーキャップの配列に
    対応して配列された、上段スイッチと下段スイッチとか
    ら成る複数の2段構造スイッチを具備する2段スイッチ
    機構と、 前記2段スイッチ機構における各2段構造スイッチの上
    段スイッチのオン/オフ情報から移動方向情報と移動距
    離情報とを算出する方向距離算出機構と、 前記2段スイッチ機構における各2段構造スイッチの下
    段スイッチのオン/オフ情報からオン状態となった当該
    スイッチを解析し、対応する接点情報を出力する接点情
    報出力機構と、 前記方向距離算出機構で得られる移動方向情報及び移動
    距離情報と前記接点情報出力機構で得られる接点情報と
    に基づいて、端末画面上の移動コマンドを符号化生成す
    る符号化機構とを、 有して成る、 ことを特徴とする触感操作パッド。
  13. 【請求項13】前記2段スイッチ機構を構成する各2段
    構造スイッチは、 その上段スイッチ及び下段スイッチが共に機械的スイッ
    チから成る、 ことを特徴とする請求項12に記載の触感操作パッド。
  14. 【請求項14】前記2段スイッチ機構を構成する各2段
    構造スイッチは、 その上段スイッチが静電スイッチから成り、 その下段スイッチが機械的スイッチから成る、 ことを特徴とする請求項12に記載の触感操作パッド。
  15. 【請求項15】前記パッド部の各キーキャップのサイズ
    は、 約5mm乃至2cmである、 ことを特徴とする請求項8、9、10、11、12、1
    3又は14に記載の触感操作パッド。
  16. 【請求項16】平面型ポインティングデバイスの表面に
    所定のマトリクス状を成す複数のスイッチ要素が設けら
    れるようイゲタ状の盛り上りを成形して成るパッド部
    と、 このパッド部における各スイッチ要素のオン/オフ情報
    の時間的変化から、移動方向データ及び移動距離データ
    を算出すると共に時間的変化から接点データを出力する
    ポインティングデータ解析機構と、 このポインティングデータ解析機構で得られる移動方向
    データ、移動距離データ及び接点データに基づいて、端
    末画面上の移動コマンドを符号化生成する符号化機構と
    を、 有して成る、 ことを特徴とする触感操作パッド。
  17. 【請求項17】前記各スイッチ要素は、 オア回路によって個々に統合されて成る、 ことを特徴とする請求項16に記載の触感操作パッド。
  18. 【請求項18】前記パッド部は、 前記イゲタ状の盛り上がりに代えて、前記平面型ポイン
    ティングデバイスの表面に矩形の凸型エンボス加工を施
    して成る、 ことを特徴とする請求項16又は17に記載の触感操作
    パッド。
  19. 【請求項19】前記パッド部は、 前記イゲタ状の盛り上がりに代えて、前記平面型ポイン
    ティングデバイスの表面に凸型ドーム状のエンボス加工
    を施して成る、 ことを特徴とする請求項16又は17に記載の触感操作
    パッド。
  20. 【請求項20】前記平面型ポインティングデバイスの表
    面に凸型ドーム状のエンボス加工を施して成るパッド部
    は、 個々の凸部の内層にタクト構造物を埋め込んで成る、 ことを特徴とする請求項19に記載の触感操作パッド。
  21. 【請求項21】平面型ポインティングデバイスの表面に
    所定のマトリクス状を成す凸型ドーム状のエンボス加工
    を施して成り、かつ個々の凸部の内層にスイッチを埋め
    込んで成るパッド部と、 このパッド部における各スイッチ要素のオン/オフ情報
    の時間的変化から、移動方向データ及び移動距離データ
    を算出するポインティングデータ解析機構と、 前記パッド部における各スイッチのうちオン状態となっ
    た当該スイッチを解析し、対応する接点情報を出力する
    接点情報出力機構と、 前記ポインティングデータ解析機構で得られる移動方向
    データ及び移動距離データ及び接点データと前記接点情
    報出力機構から得られる接点情報とに基づいて、端末画
    面上の移動コマンドを符号化生成する符号化機構とを、 有して成る、 ことを特徴とする触感操作パッド。
  22. 【請求項22】前記パッド部の各スイッチ要素のサイズ
    は、 約5mm乃至2cmである、 ことを特徴とする請求項16、17、18、19、20
    又は21に記載の触感操作パッド。
  23. 【請求項23】前記パッド部は、 5行5列乃至8行8列のマトリクス状を成す、 ことを特徴とする請求項8、9、10、11、12、1
    3、14、15、16、17、18、19、20、21
    又は22に記載の触感操作パッド。
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