JPH1097374A - 足用ポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画面上の矢印等を快適に、かつ優れた操作感
をもって操作することのできる足用ポインティングデバ
イスを提供すること。 【解決手段】 床面６に置かれるベース１２と、床面６
とほぼ平行に、２次元的に移動可能な状態でベース１２
に取り付けられた左右移動部１６と、左右移動部１６に
対して、回転軸１９を中心として回転可能に取り付けら
れ、足２０が置かれる足置き部１８と、左右移動部１６
のベース１２に対する２次元的な移動量を検出する可変
抵抗器２２、２４と、足置き部１８が回転したときに接
点が切り替わるスイッチ２６、２８と、左右移動部１６
の移動量に応じて画面上において矢印等を移動させる信
号を発生する移動信号発生手段３０、３２、３４、３
６、３８、４０、４２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの画
面上に表示される矢印、カーソル等の表示物を、足によ
って操作する際に使用される足用ポインティングデバイ
スに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータ等のコンピュー
タにおいて、コンピュータの画面上に表示された矢印や
カーソル等を動かすためには、いわゆるマウス等のポイ
ンティングデバイスが用いられている。このポインティ
ングデバイスとして各種のものが実用化されているが、
いずれも手で動かすのを前提としている。

【０００３】一方、足で操作するポインティングデバイ
スは、各種のものが考えられており、例えば、特開昭６
２−３７７３１号公報、特開昭６３−２５５７２７号公
報、特開昭６４−２５２３３号公報、特開平３−２２０
６１８号公報、特開平４−２４２８１８号公報、特開平
５−７３２０５号公報、特開平７−８４７２２号公報、
特開平７−１４１１００号公報、特開平７−２８１８１
６号公報、特開平８−６３２８１号公報、実開平２−２
７２２６号公報、実開平４−５８７５５号公報、実開平
４−１０８２４３号公報、実開平４−１２３４３１号公
報等に記載されている。

【０００４】これらのうち、最も良く構成されていると
考えられるのは、特開平７−８４７２２号公報に記載さ
れたものである。このポインティングデバイスは、図６
に示すように、マウスを足に装着する構成となってい
る。スリッパ状の本体２の底部にはマウスと同様のボー
ル４が組み込まれている。本体２をマウスと同様に床面
６上で前後左右に動かすと、ボール４が回転し、画面上
の矢印等を上下左右に動かすことができる。また、つま
先が入る部分の上方及び下方には、それぞれスイッチ８
及び１０が配置されており、つま先を上または下に動か
すと、それぞれスイッチ８または１０の接点が切り替わ
る。スイッチ８及び１０は、マウスに設けられた２つの
ボタンと同一の信号を発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−８４７２２
号公報に記載された前述の足用ポインティングデバイス
は、本体２がスリッパあるいはサンダルの形状をしてい
るため、各使用者の足に合わせた大きさ及び形状に構成
する必要がある。従って、量産に向かない、あるいは量
産が高コストになるという問題点がある。また、裸足あ
るいは靴下を履いた状態の足がこの足用ポインティング
デバイスに直接触れるため、非衛生的であるという問題
点があり、靴やスリッパを脱いでから装着する必要があ
るため、使用開始までに時間がかかり面倒であるという
問題点もある。

【０００６】さらに、画面上の矢印等を大きく動かすた
めには、マウスと同様に、この足用ポインティングデバ
イスを足で持ち上げてから別の場所に下ろし床面６上で
動かすという動作を繰り返す必要がある。マウスの場合
は手を持ち上げればよいが、足を持ち上げるのは力を必
要として疲れるものであり、使用中及び使用後の疲労、
特に足の疲労が大きいという問題点がある。

【０００７】また、ボール４がうまく転がるには、床面
６が平坦であって適当な摩擦を有する必要があり、しか
も床面６上にゴミがあってはならない。このため、床面
６をそのような材質のものに改造するか、専用のマット
を床面６上に敷かなければならず、手間やコストがかか
るという問題点もあった。さらに、床面６やマットの上
にゴミを落とすことができないため、常にそれを意識し
ながら作業をしなければならず、その分だけストレスが
多くなるという問題点もあった。

【０００８】上記の公報に記載されたもののうち、特開
昭６２−３７７３１号公報に記載されたものは、図６に
示したものと同様、マウスを足に装着するタイプであ
り、図６に示したものが有する問題点のうちのいくつか
を有する。さらに、足を持ち上げてもボールを床面から
離すことができない構成であるため、画面上の矢印等を
大きく動かすことができないという問題点がある。

【０００９】特開昭６３−２５５７２７号公報、特開平
５−７３２０５号公報及び実開平２−２７２２６号公報
に記載されたものは、図６に示したものとほぼ同一の構
成となっており、図６に示したものが有する問題点のう
ちのいくつかを有する。さらに、マウスのボタンに相当
するスイッチを備えていないため、手や他方の足によっ
て操作される装置を別に備える必要があり、操作感が悪
く、特にいわゆるドラッグ等の操作が困難であるととも
に、コストがかかるという問題点もある。

【００１０】特開昭６４−２５２３３号公報に記載され
たものは、図６に示したものとほぼ同一の構成となって
おり、図６に示したものが有する問題点のうちのいくつ
かを有する。さらに、マウスのボタンに相当するスイッ
チの位置が適当でないため、スイッチの操作がしにくい
という問題点もある。

【００１１】特開平３−２２０６１８号公報に記載され
たものは、図６に示したものとほぼ同一の構成となって
おり、図６に示したものが有する問題点のうちのいくつ
かを有する。さらに、マウスのボタンに相当するスイッ
チを別の足で操作する構成となっているため、操作感が
悪く、特にドラッグ等の操作が困難であるという問題点
がある。また、両足を床面から離す必要があるため、操
作の際の体の安定が悪くなり、使用中及び使用後の疲労
が大きくなるという問題点もある。

【００１２】特開平４−２４２８１８号公報に記載され
たものは、両足で操作する構成になっているため、操作
感が悪く、特にドラッグ等の操作が困難であるという問
題点がある。また、両足を床面から離す必要があるた
め、操作の際の体の安定が悪くなり、使用中及び使用後
の疲労が大きいという問題点もある。

【００１３】特開平７−１４１１００号公報に記載され
たものは、両足で操作する構成になっているため、操作
感が悪く、特にドラッグ等の操作が困難であるという問
題点がある。また、両足を床面から離す必要があるた
め、操作の際の体の安定が悪くなり、使用中及び使用後
の疲労が大きいという問題点もある。さらに、足の位置
を測定するためのセンサを数多く必要とするため、コス
トがかかるという問題点もある。

【００１４】特開平７−２８１８１６号公報に記載され
たものは、マウスのボタンに相当するボタンを１つしか
もっていないため、手や他方の足によって操作される装
置を別に備える必要があり、操作感が悪く、特にドラッ
グ等の操作が困難であるとともに、コストがかかるとい
う問題点がある。

【００１５】特開平８−６３２８１号公報、実開平４−
１０８２４３号公報及び実開平４−１２３４３１号公報
に記載されたものは、画面上の矢印等を移動させるため
に両足を必要とする構成になっているため、画面上の矢
印等を上下左右に自在に動かすのが困難であり、その他
の操作感も悪いという問題点がある。また、マウスのボ
タンに相当するスイッチを全くもっていないか、または
１つしかもっていないため、手や他方の足によって操作
される装置を別に備える必要があり、操作感が悪いとと
もに、コストがかかるという問題点もある。さらに、両
足を床面から離す必要があるため、操作の際の体の安定
が悪くなり、使用中及び使用後の疲労が大きいという問
題点もある。

【００１６】実開平４−５８７５５号公報に記載された
ものは、並べて配置された複数のペダルを片足または両
足で操作する構成になっているため、画面上の矢印等を
上下左右に自在に動かすのが困難であり、その他の操作
感も悪いという問題点がある。また、マウスのボタンに
相当するスイッチをもっていないため、手や他方の足に
よって操作される装置を別に備える必要があり、操作感
が悪いとともに、コストがかかるという問題点もある。

【００１７】そこで、本発明の目的は、コンピュータの
画面上に表示される矢印、カーソル等の表示物を快適
に、かつ優れた操作感をもって操作することができる足
用ポインティングデバイスを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、コンピュータの画面上に表
示される矢印、カーソル等の表示物を足によって操作す
る際に使用される足用ポインティングデバイスに関する
ものであり、床面に置かれるベースと、床面とほぼ平行
に２次元的に移動可能な状態で、ベースに取り付けられ
た移動部と、移動部に対して、床面にほぼ平行に設けら
れた回転軸を中心として回転可能に取り付けられ、足が
置かれる足置き部と、移動部の、ベースに対する２次元
的な移動量を検出する検出手段と、移動部に対して足置
き部が回転したときに接点が切り替わるスイッチと、検
出手段によって検出された移動部の移動量に応じて、画
面上において表示物を移動させる信号を発生する移動信
号発生手段とを備える。

【００１９】請求項１に係る足用ポインティングデバイ
スにおいては、床面に置かれたベースに対して、足置き
部を介した足の力によって、移動部を床面とほぼ平行に
２次元的に移動させる。ベースに対する移動部の２次元
的な移動量は、検出手段によって検出される。また、足
で踏みつけることによって、移動部に対して足置き部を
回転させて傾ける。このとき、スイッチの接点が切り替
わる。そして、移動信号発生手段が発生する信号の作用
によって、コンピュータの画面上の矢印、カーソル等の
表示物は、検出手段によって検出された移動部の移動量
に応じて移動する。このようにして、画面上に表示され
る矢印、カーソル等の表示物を足によって操作すること
ができる。

【００２０】請求項２に係る発明は、コンピュータの画
面上に表示される矢印、カーソル等の表示物を足によっ
て操作する際に使用される足用ポインティングデバイス
に関するものであり、床面に置かれるベースと、床面と
ほぼ平行な第１の方向に沿って、中立位置から両方の向
きに移動可能な状態で、ベースに取り付けられた第１の
移動部と、床面とほぼ平行でかつ第１の方向にほぼ垂直
な第２の方向に沿って、中立位置から両方の向きに移動
可能な状態で、第１の移動部に取り付けられた第２の移
動部と、第２の移動部に対して、第１及び第２の方向の
一方にほぼ平行に設けられた回転軸を中心として回転可
能に取り付けられ、足が置かれる足置き部と、足置き部
を介した足からの力に対抗して、第１の移動部を中立位
置に戻す向きの力を第１の移動部に与える第１の弾性体
と、足置き部を介した足からの力に対抗して、第２の移
動部を中立位置に戻す向きの力を第２の移動部に与える
第２の弾性体と、第１の移動部の、中立位置からの移動
量を検出する第１の検出手段と、第２の移動部の、中立
位置からの移動量を検出する第２の検出手段と、第２の
移動部に対して足置き部が一方の向きに回転したときに
接点が切り替わるスイッチと、画面の上下方向及び左右
方向の一方の方向における表示物の移動速度の成分が、
第１の検出手段によって検出された第１の移動部の移動
量に応じた大きさになるとともに、画面の上下方向及び
左右方向の他方の方向における表示物の移動速度の成分
が、第２の検出手段によって検出された第２の移動部の
移動量に応じた大きさになるように、表示物を移動させ
る信号を発生する移動信号発生手段とを備える。

【００２１】請求項３に係る発明は、移動信号発生手段
から発生する信号は、第１及び第２の移動部の少なくと
も一方の移動量が第１のしきい値より小さいときに、表
示物の移動速度の対応する方向における成分をゼロにす
ることを特徴とする。

【００２２】請求項４に係る発明は、第１及び第２の移
動部の少なくとも一方の移動量が第２のしきい値より小
さい場合における、移動量の増加に対する表示物の移動
速度の対応する方向における成分の増加の割合が、移動
量が第２のしきい値より大きい場合における、移動量の
増加に対する表示物の移動速度の対応する方向における
成分の増加の割合よりも小さくなるように、移動信号発
生手段から発生する信号は表示物を移動させることを特
徴とする。

【００２３】請求項５に係る発明は、コンピュータの画
面上に表示される矢印、カーソル等の表示物を足によっ
て操作する際に使用される足用ポインティングデバイス
に関するものであり、床面に置かれるベースと、床面と
ほぼ平行な第１の方向に沿って、位置指定範囲を含む範
囲内を移動可能な状態で、ベースに取り付けられた第１
の移動部と、床面とほぼ平行でかつ第１の方向にほぼ垂
直な第２の方向に沿って、位置指定範囲を含む範囲内を
移動可能な状態で、第１の移動部に取り付けられた第２
の移動部と、第２の移動部に対して、第１及び第２の方
向の一方にほぼ平行に設けられた回転軸を中心として回
転可能に取り付けられ、足が置かれる足置き部と、足置
き部を介した足からの力に対抗して、第１の移動部を位
置指定範囲内に戻す向きの力を第１の移動部に与える第
１の弾性体と、足置き部を介した足からの力に対抗し
て、第２の移動部を位置指定範囲内に戻す向きの力を第
２の移動部に与える第２の弾性体と、ベースに対する第
１の移動部の位置を検出する第１の検出手段と、第１の
移動部に対する第２の移動部の位置を検出する第２の検
出手段と、第２の移動部に対して足置き部が一方の向き
に回転したときに接点が切り替わるスイッチと、第１の
移動部が位置指定範囲内にありかつ第２の移動部が位置
指定範囲内にあるときは、画面の上下方向及び左右方向
の一方の方向における表示物の位置を第１の移動部の位
置に対応させるとともに、画面の上下方向及び左右方向
の他方の方向における表示物の位置を第２の移動部の位
置に対応させ、第１の移動部が位置指定範囲の外にある
ときは、一方の方向における表示物の移動速度の成分
が、位置指定範囲を超えて第１の移動部が移動した範囲
外移動量に応じた大きさになり、第２の移動部が位置指
定範囲の外にあるときは、他方の方向における表示物の
移動速度の成分が、位置指定範囲を超えて第２の移動部
が移動した範囲外移動量に応じた大きさになるように、
表示物を移動させる信号を発生する移動信号発生手段と
を備える。

【００２４】請求項６に係る発明は、第１及び第２の移
動部の少なくとも一方の範囲外移動量が第２のしきい値
より小さい場合における、範囲外移動量の増加に対する
表示物の移動速度の対応する方向における成分の増加の
割合が、範囲外移動量が第２のしきい値より大きい場合
における、範囲外移動量の増加に対する表示物の移動速
度の対応する方向における成分の増加の割合よりも小さ
くなるように、移動信号発生手段から発生する信号は表
示物を移動させることを特徴とする。

【００２５】請求項７に係る発明は、表示物が画面上で
ほぼ停止しているときにのみ、スイッチの接点の切り替
えが有効になることを特徴とする。

【００２６】請求項８に係る発明は、第２の移動部に対
して足置き部が他方の向きに回転したときに接点が切り
替わるスイッチをさらに備えたことを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に沿って本発明の
実施の形態について説明する。なお、図面において同一
又は相当部分には同一符号を用いるものとする。

【００２８】近年、パーソナルコンピュータいわゆるパ
ソコンが、オフィスや家庭に急速に広まっている。この
パソコンを含むコンピュータにおいては、ＧＵＩ（グラ
フィカル・ユーザー・インターフェース）が一般的にな
っており、コンピュータの出力装置であるブラウン管や
液晶表示装置等の画面上に表示される矢印、カーソル、
アイコン等の表示物を動かすために、マウス等のポイン
ティングデバイスが用いられている。このポインティン
グデバイスとして各種のものが実用化されているが、い
ずれも手で動かすのを前提としている。

【００２９】ところで、パソコンの急速な普及に伴っ
て、手の不自由な人がパソコンを操作する状況も急速に
増えると考えられる。このような人にとって、手で動か
すのを前提としている現状のポインティングデバイス
は、非常に使いにくいもの、あるいは使用不可能なもの
である。

【００３０】一方、手が不自由でない人であっても、キ
ーボードを打つ等の他の作業のために手がふさがってい
る場合には、現状のポインティングデバイスを使用する
のは容易でない。また、机の上が書類等でいっぱいにな
っている場合には、スペースがないためマウスを動かす
ことができない。

【００３１】本発明は、このような状況を鑑みて、手の
不自由な人がコンピュータを操作する際には不可欠であ
り、手が不自由でない人にとっても有益である、足で操
作するポインティングデバイスを提供するものである。

【００３２】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係る足用ポインティングデバイスを横方向
から見たときの外観構成を模式的に示す側面図である。
このポインティングデバイスは、基本的には４個の要
素、すなわち床面６の方から順に、ベース１２、前後移
動部１４、左右移動部１６、足置き部１８から構成され
ている。ベース１２は床面６の上に置かれ、床面６に対
して動かない。足置き部１８には、この足用ポインティ
ングデバイスを操作する人の足２０が置かれる。足置き
部１８の上面は、平坦な形状になっており、足２０の底
面との間で適当な摩擦が存在するように構成されてい
る。なお、左右移動部１６は移動部を構成する。また、
前後移動部１４は第１の移動部を構成し、左右移動部１
６は第２の移動部を構成する。

【００３３】前後移動部１４は、床面６とほぼ平行な方
向である第１の方向、ここでは前後方向（図１の矢印Ａ
１の方向）に移動可能となるように、リニア型のころが
りガイドやすべりガイド等（図示せず）によって、ベー
ス１２に取り付けられている。前後移動部１４は、足２
０を前後方向に動かすことにより、中立位置（図１の位
置）から両方の向き、すなわち前向き（図１の左向き）
及び後ろ向き（図１の右向き）に移動する。ベース１２
と前後移動部１４との間には、弾性体を用いた機構（後
述する）が配置されており、前後移動部１４が中立位置
から大きく移動するほど大きな反力が足２０に加えられ
るようになっている。ベース１２と前後移動部１４との
間には可変抵抗器２２（図２参照）が設けられており、
ベース１２に対して前後移動部１４が移動すると可変抵
抗器２２の抵抗値が変化する。

【００３４】左右移動部１６は、床面６とほぼ平行でか
つ第１の方向にほぼ垂直な第２の方向、ここでは左右方
向（図１の紙面に垂直な方向、すなわち矢印Ａ２の方
向）に移動可能となるように、リニア型のころがりガイ
ドやすべりガイド等（図示せず）によって、前後移動部
１４に取り付けられている。左右移動部１６は、足２０
を左右方向に動かすことにより中立位置から両方の向
き、すなわち左向き（図１の紙面の奥から手前に向かう
向き）及び右向き（図１の紙面の手前から奥に向かう向
き）に移動する。

【００３５】前後移動部１４と左右移動部１６との間に
も、弾性体を用いた機構（後述する）が配置されてお
り、左右移動部１６が中立位置から大きく移動するほど
大きな反力が足２０に加えられるようになっている。前
後移動部１４と左右移動部１６との間には可変抵抗器２
４（図２参照）が設けられており、前後移動部１４に対
して左右移動部１６が移動すると可変抵抗器２４の抵抗
値が変化する。

【００３６】なお、可変抵抗器２２及び２４は検出手段
を構成する。また、可変抵抗器２２は第１の検出手段を
構成し、可変抵抗器２４は第２の検出手段を構成する。
検出手段、第１の検出手段、第２の検出手段としては、
可変抵抗器以外に、リニア型のエンコーダやリニア型の
ポテンショメータ等を用いてもよい。

【００３７】足置き部１８は、ほぼ中央に設けられた回
転軸１９を中心として、左右移動部１６に対して矢印Ａ
３及び矢印Ａ４の両方の向きに回転するようになってお
り、足２０のつま先またはかかとを踏み込むことにより
中立位置（図１の位置）から傾く。図１では、足置き部
１８の回転軸１９の方向は、矢印Ａ２の方向と平行であ
るが、矢印Ａ１の方向と平行であってもよい。すなわ
ち、足置き部が第２の移動部に対して回転するときの回
転軸は、第１及び第２の方向の一方の方向にほぼ平行で
あればよい。なお、回転軸１９は、足置き部１８の中央
に配置されていなくてもよく、かかと寄りまたはつま先
寄りに配置されていてもよい。

【００３８】左右移動部１６と足置き部１８との間には
非線形特性のばね（図示せず）が取り付けられており、
足置き部１８を踏み込んだときに足２０に対して反力及
びクリック感が伝えられるようになっている。つま先を
踏み込んだとき及び解放したときにスイッチ２６の接点
が切り替わり、かかとを踏み込んだとき及び解放したと
きにスイッチ２８の接点が切り替わる。スイッチ２６ま
たは２８の接点が切り替わると、マウスのボタンを押し
たときあるいは離したときと同様の信号が発生する。な
お、スイッチは１つでもよい。すなわち、スイッチ２
６、２８のうちのどちらか一方はなくてもよい。

【００３９】スイッチ２６及び２８を、図１に示した位
置に配置されたリミットスイッチによって構成した場合
には、左右移動部１６と足置き部１８との間に取り付け
られる非線形特性のばねとして、これらのリミットスイ
ッチに組み込まれた非線形特性のばねをそのまま用いる
ことができる。リミットスイッチに組み込まれたばねの
力が足らない場合には、別の非線形特性のばねを追加し
てもよい。

【００４０】なお、本明細書において、「ほぼ平行」と
は、２つの方向あるいは直線のなす角度が、２０度以
下、好ましくは１０度以下、さらに好ましくは５度以下
であることをいう。この角度が１０度以下になると良好
な操作感が得られるという効果があり、５度以下になる
とさらに良好な操作感が得られるという効果がある。ま
た、「ほぼ垂直」とは、２つの方向あるいは直線のなす
角度が、７０度以上１１０度以下、好ましくは８０度以
上１００度以下、さらに好ましくは８５度以上９５度以
下であることをいう。この角度が８０度以上１００度以
下になると良好な操作感が得られるという効果があり、
８５度以上９５度以下になるとさらに良好な操作感が得
られるという効果がある。

【００４１】本実施形態に係る足用ポインティングデバ
イスは以上のように構成されているため、これを操作す
るために必要な動作は、足２０を前後左右に動かす動作
と、つま先やかかとを踏み込む動作である。このため、
この足用ポインティングデバイスを操作する際には、足
２０は常に足置き部１８に置かれた状態になっており、
足置き部１８から足２０を離す動作が必要ない。従っ
て、重い足を持ち上げるために大きな力を使うことがな
く、疲労が小さくて済む。

【００４２】また、図１に示すように、足２０は靴を履
いたままの状態になっている。このように、本実施形態
に係る足用ポインティングデバイスを靴やスリッパを履
いたままの足２０によって操作することができるのは、
足置き部１８の上面が平坦な形状になっており、適当な
摩擦を有するためである。従って、裸足あるいは靴下を
履いた状態の足が本実施形態に係る足用ポインティング
デバイスに触れることがないため、衛生的である。ま
た、靴やスリッパを脱ぐ必要がないため、使用開始まで
に時間がかからない。

【００４３】なお、図１では、床面６の方から、ベース
１２、ベース１２に対して前後方向に移動する前後移動
部１４、前後移動部１４に対して左右方向に移動する左
右移動部１６、足置き部１８の順で、これらの要素が配
置されているとしたが、ベース１２に取り付けられた第
１の移動部の移動方向は、床面６とほぼ平行な第１の方
向であればよく、第１の移動部に取り付けられた第２の
移動部の移動方向は、床面６とほぼ平行でかつ第１の方
向にほぼ垂直な第２の方向であればよい。

【００４４】従って、前後移動部と左右移動部の順番を
入れ替え、床面６の方から、ベース１２、ベース１２に
対して左右方向（図１の矢印Ａ２の方向）に移動する左
右移動部、この左右移動部に対して前後方向（図１の矢
印Ａ１の方向）に移動する前後移動部、足置き部１８の
順で、これらの要素が配置されているとしてもよい。な
お、ベース１２と左右移動部との間には、弾性体を用い
た機構、及び可変抵抗器が設けられ、左右移動部と前後
移動部との間にも、弾性体を用いた機構、及び可変抵抗
器が設けられる。

【００４５】また、図１においては、足置き部１８は１
枚の板状の部材から構成されているが、つま先を踏み込
んだときに左右移動部１６に対して矢印Ａ３の向きに傾
く部分と、かかとを踏み込んだときに左右移動部１６に
対して矢印Ａ４の向きに傾く部分とに分割されていても
よい。これら２つの部分の一方を傾けることにより、ス
イッチ２６または２８の接点が切り替わる。

【００４６】次に、図２は、本実施形態に係る足用ポイ
ンティングデバイスの回路構成を示すブロック図であ
る。可変抵抗器２２に設けられた抵抗体の両端の端子
は、一定の電圧源、例えば電源電圧とグランドとに接続
されている。このため、可変抵抗器２２の摺動する端子
からは、ベース１２に対する前後移動部１４の移動量に
対応する電圧が出力される。例えば、電源電圧が５Ｖで
あって、摺動する端子が抵抗体のちょうど真ん中にある
ときに、摺動する端子から出力される電圧は２．５Ｖに
なる。

【００４７】この電圧はＡ／Ｄ変換器３０によってデジ
タル値に変換され、さらに非線形演算部３２に伝達され
る。なお、Ａ／Ｄ変換器３０において、前後移動部１４
が中立位置にあるときに、非線形演算部３２の入力がゼ
ロになるように、一定値（前述の例では２．５）が減算
される。そして、画面上に表示される矢印等の移動速度
の画面の上下方向における成分は、非線形演算部３２の
出力に対応し、この出力が大きいほどその成分も大きく
なる。

【００４８】非線形演算部３２の入力が増加したとき
に、非線形演算部３２の出力が減少することはない。ま
た、入力が増加したときに出力のグラフの傾きが減少す
ることはない。すなわち、前後移動部１４の中立位置か
らの移動量が増加したときに、その増加に対する、画面
上の矢印等の移動速度の対応する方向における成分の大
きさの傾きが減少することはない。

【００４９】非線形演算部３２の入力があるしきい値Ｘ
１（Ｘ１＞０）よりも小さいとき、非線形演算部３２の
出力はゼロになるように設定されている。しきい値Ｘ１
は、前後移動部１４の移動量の第１のしきい値Ｑ１（Ｑ
１＞０）に対応する。すなわち、前後移動部１４の中立
位置からの移動量がＱ１であるとき、非線形演算部３２
の入力はＸ１になる。このとき、画面上の矢印等の移動
速度の対応する方向における成分、すなわち画面の上下
方向における成分はゼロになる。これは、ベース１２に
対する前後移動部１４の移動量が小さいときは、例え
ば、足置き部１８を踏み込んでスイッチ２６または２８
から切り替え信号を発生させようとした際に前後移動部
１４が過って動いてしまったような場合が多いからであ
る。

【００５０】非線形演算部３２の入力がしきい値Ｘ１を
超えたときに、非線形演算部３２の出力は小さな傾きで
増加する。この状態では画面上の矢印等の移動速度が小
さいため、その矢印等を画面上のボタンやアイコン等の
上に容易に位置決めすることができる。非線形演算部３
２の入力がさらに大きくなって、別のしきい値Ｘ２（Ｘ
２＞Ｘ１）を超えると、非線形演算部３２の出力はより
大きな傾きで増加する。この状態では、画面上の矢印等
をすばやく動かすことができる。しきい値Ｘ２は、前後
移動部１４の移動量の第２のしきい値Ｑ２（Ｑ２＞Ｑ
１）に対応する。すなわち、前後移動部１４の中立位置
からの移動量がＱ２であるとき、非線形演算部３２の入
力はＸ２になる。

【００５１】このような機能を有する非線形演算部３２
が存在することによって、画面上の矢印等の位置決め容
易性と高速移動とを両立させることができる。従って、
本実施形態に係る足用ポインティングデバイスによっ
て、画面上の矢印等を優れた操作感をもって操作するこ
とができる。

【００５２】前後移動部１４を移動させた場合の対応す
る方向、すなわち画面の上下方向における矢印等の移動
速度の成分は、換言すると、次のようになる。すなわ
ち、前後移動部１４の移動量が第２のしきい値Ｑ２より
小さい場合における、移動量の増加に対する成分の増加
の割合は、移動量が第２のしきい値Ｑ２より大きい場合
における、移動量の増加に対する成分の増加の割合より
も小さくなる。

【００５３】このことを、図２に示した非線形演算部３
２のグラフを用いて言い換えると、次のようになる。す
なわち、前後移動部１４の移動量が第２のしきい値Ｑ２
より小さい場合における、入力の増加に対する出力の増
加の割合（Ｙ２／（Ｘ２−Ｘ１））は、移動量が第２の
しきい値Ｑ２より大きい場合における、入力の増加に対
する出力の増加の割合（（ＹＦ１−Ｙ２）／（ＸＦ１−
Ｘ２））よりも小さくなる。

【００５４】これは、非線形演算部３２の入力が正の場
合だけでなく、負の場合であっても同様である。つま
り、前後移動部１４を前向きに移動させたときに非線形
演算部３２の入力が正になって画面上の矢印等が画面の
上向きに移動すると仮定すると、前後移動部１４を後ろ
向きに移動させた場合についても同様である。すなわ
ち、前後移動部１４の後ろへの移動量が第２のしきい値
Ｑ２より小さい場合における、移動量の増加に対する移
動速度の下向きの成分の増加の割合は、後ろへの移動量
が第２のしきい値Ｑ２より大きい場合における、移動量
の増加に対する移動速度の下向きの成分の増加の割合よ
りも小さくなる。

【００５５】このことを、図２に示した非線形演算部３
２のグラフを用いて言い換えると、次のようになる。す
なわち、前後移動部１４の後ろへの移動量が第２のしき
い値Ｑ２より小さい場合における、負の向きへの入力の
増加（Ｘ２−Ｘ１）に対する負の向きへの出力の増加
（Ｙ２）の割合（Ｙ２／（Ｘ２−Ｘ１））は、後ろへの
移動量が第２のしきい値Ｑ２より大きい場合における、
負の向きへの入力の増加（ＸＦ１−Ｘ２）に対する負の
向きへの出力の増加（ＹＦ１−Ｙ２）の割合（（ＹＦ１
−Ｙ２）／（ＸＦ１−Ｘ２））よりも小さくなる。

【００５６】非線形演算部３２の出力はパルス発生部３
４に伝達され、パルス発生部３４は、非線形演算部３２
の出力に比例した周波数のパルスを発生する。このパル
スの作用によって、画面上の矢印等が移動する。

【００５７】可変抵抗器２４、Ａ／Ｄ変換器３６、非線
形演算部３８、パルス発生部４０は前述の場合と同様に
構成されており、前後移動部１４に対して左右移動部１
６を移動させると、画面上の矢印等の移動速度の画面の
左右方向における成分は、左右移動部１６の移動量に応
じた大きさになる。

【００５８】前述と同様に、非線形演算部３８の入力が
あるしきい値Ｘ３（Ｘ３＞０）よりも小さいとき、非線
形演算部３８の出力はゼロになる。このとき、画面上の
矢印等の移動速度の対応する方向、すなわち画面の左右
方向における成分はゼロになる。また、非線形演算部３
８の入力がそのしきい値Ｘ３を超えたときに、非線形演
算部３８の出力は小さな傾きで増加する。非線形演算部
３８の入力がさらに大きくなって、別のしきい値Ｘ４
（Ｘ４＞Ｘ３）を超えると、非線形演算部３８の出力は
大きな傾きで増加する。しきい値Ｘ３は、左右移動部１
６の移動量の第１のしきい値Ｑ３（Ｑ３＞０）に対応
し、しきい値Ｘ４は、左右移動部１６の移動量の第２の
しきい値Ｑ４（Ｑ４＞Ｑ３）に対応する。

【００５９】以上においては、非線形演算部３２、３８
のグラフの傾きが変化するのは１回だけであったが、２
回以上変化してもよい。また、非線形演算部３２、３８
のグラフは、直線には限らず、２次関数、３次関数、三
角関数等の曲線であってもよい。非線形演算部３２、３
８のグラフがこれらの場合においても、入力が増加した
ときに出力が減少することはない。また、入力が増加し
たときに出力のグラフの傾きが減少することはない。す
なわち、前後移動部１４または左右移動部１６の中立位
置からの移動量が増加したときに、その増加に対する、
画面上の矢印等の移動速度の対応する方向の成分の大き
さの傾きが減少することはない。

【００６０】図２に示した非線形演算部３２のグラフに
おいては、グラフは原点について点対称に設定されてい
る。すなわち、前後移動部１４を前向きに移動させたと
きの第１及び第２のしきい値は、前後移動部１４を後ろ
向きに移動させたときの第１及び第２のしきい値とそれ
ぞれ同じ値に設定されている。しかし、前後移動部１４
を前向きに移動させたときの第１のしきい値を、前後移
動部１４を後ろ向きに移動させたときの第１のしきい値
とは異なるように設定し、前後移動部１４を前向きに移
動させたときの第２のしきい値を、前後移動部１４を後
ろ向きに移動させたときの第２のしきい値とは異なるよ
うに設定してもよい。図２に示した非線形演算部３８の
グラフについても同様である。また、非線形演算部３
２、３８のグラフの傾きが２回以上変化する場合、非線
形演算部３２、３８のグラフが曲線である場合も同様で
ある。

【００６１】また、前後移動部１４及び左右移動部１６
の少なくとも一方の移動量が第１のしきい値Ｑ１、Ｑ３
より小さいときに、対応する方向における画面上の矢印
等の移動速度の成分がゼロになればよい。すなわち、入
力がしきい値Ｘ１、Ｘ３よりも小さいときに出力がゼロ
になる機能は、非線形演算部３２及び非線形演算部３８
のうちの一方だけが備えていてもよい。また、この機能
を非線形演算部３２及び非線形演算部３８の両方が備え
ている場合においても、Ｘ１とＸ３とは同じでもよいし
異なっていてもよく、Ｑ１とＱ３とは同じでもよいし異
なっていてもよい。

【００６２】また、前後移動部１４及び左右移動部１６
の少なくとも一方の移動量が第２のしきい値Ｑ２、Ｑ４
より小さい場合における、移動量の増加に対する画面上
の矢印等の移動速度の対応する方向における成分の増加
の割合が、移動量が第２のしきい値Ｑ２、Ｑ４より大き
い場合における、移動量の増加に対する画面上の矢印等
の移動速度の対応する方向における成分の増加の割合よ
りも小さくなればよい。すなわち、入力がしきい値Ｘ
２、Ｘ４より小さいときに出力が小さな傾きで増加し、
入力がしきい値Ｘ２、Ｘ４より大きいときに出力が大き
な傾きで増加する機能は、非線形演算部３２及び非線形
演算部３８のうちの一方だけが備えていてもよい。

【００６３】また、この機能を非線形演算部３２及び非
線形演算部３８の両方が備えている場合においても、Ｘ
２とＸ４とは同じでもよいし異なっていてもよく、Ｙ２
とＹ４とは同じでもよいし異なっていてもよく、Ｑ２と
Ｑ４とは同じでもよいし異なっていてもよい。

【００６４】パルス発生部３４、４０、スイッチ２６、
２８の出力信号は、シリアル信号発生部４２に伝達さ
れ、シリアル信号発生部４２は、これらの信号を合成し
たシリアル信号を発生してパソコンに出力する。なお、
このようなシリアル信号への合成が必要なのはパソコン
がいわゆるＤＯＳ／Ｖ機のときであり、パソコンがいわ
ゆるＰＣ−９８シリーズのときには、シリアル信号発生
部４２を省略することができる。

【００６５】なお、Ａ／Ｄ変換器３０、３６、非線形演
算部３２、３８、パルス発生部３４、４０、シリアル信
号発生部４２は、ワンチップマイコン及びソフトウェア
によって構成される。このワンチップマイコンに含まれ
るハードウェアの一部または全部を個別の電子部品で置
き換えてもよい。また、Ａ／Ｄ変換器３０、３６、非線
形演算部３２、３８、パルス発生部３４、４０、及びシ
リアル信号発生部４２によって移動信号発生手段が構成
される。

【００６６】次に、前述の「弾性体を用いた機構」、す
なわち前後移動部１４または左右移動部１６を中立位置
に戻すための機構について、図３を用いて説明する。図
３は、本発明の第１の実施形態に係る足用ポインティン
グデバイスにおいて使用されている、「弾性体を用いた
機構」を模式的に示す図である。

【００６７】先ず、ベース１２と前後移動部１４との間
に配置された「弾性体を用いた機構」について説明す
る。図３（ａ）、（ｂ）において、下部ストッパ４４、
４６はベース１２に固定されている。上部ストッパ４
８、５０は前後移動部１４に固定されていて、前後移動
部１４とともに移動する。２つの下部ストッパ４４、４
６の外側の間隔と、２つの上部ストッパ４８、５０の外
側の間隔とは等しくされている。

【００６８】ストッパ４４、４６、４８、５０の両側に
は、可動片５２、５４が配置されている。２つの可動片
５２、５４の間には弾性体５６が取り付けられており、
２つの可動片５２、５４は、相互の間に弾性体５６によ
る引っ張り力を与えられている。弾性体５６としては、
図３（ａ）、（ｂ）に示したようなばねのほか、ゴム、
プラスチック等も用いることができる。可動片５２、５
４は、図示しない機構によって並進運動しかできないよ
うにされており、ストッパ４４、４６、４８、５０に対
して傾かない。このような機構としては、例えば、パイ
プとこのパイプに嵌め込まれたシャフトの組み合わせ、
溝とこの溝に填めこまれた凸部の組み合わせ、リンク機
構、リニア型のころがりガイド、リニア型のすべりガイ
ド等がある。

【００６９】ベース１２と前後移動部１４との間には、
前述の可変抵抗器２２も配置されている。可変抵抗器２
２の本体５８はベース１２に固定され、摺動してスライ
ドする端子６０は前後移動部１４に固定されている。従
って、ベース１２に対して前後移動部１４が移動する
と、その移動量が可変抵抗器２２によって検出される。
例えば、可変抵抗器２２の抵抗体の両端を電源電圧及び
グランドに接続しておけば、摺動する端子６０の電圧に
よって前後移動部１４の移動量を検出することができ
る。

【００７０】前後移動部１４に足２０からの力が加えら
れていない場合には、弾性体５６の引っ張り力のため
に、上部ストッパ４８、５０の位置が下部ストッパ４
４、４６に揃っている図３（ａ）の状態になる。この状
態では、可動片５２は下部ストッパ４４及び上部ストッ
パ４８の両方に当接し、可動片５４は下部ストッパ４６
及び上部ストッパ５０の両方に当接している。従って、
足２０が力を出していないときには、上部ストッパ４
８、５０とともに移動する前後移動部１４は、図３
（ａ）の状態に対応する中立位置にくる。

【００７１】可変抵抗器２２が前述の例のように接続さ
れていて、このように前後移動部１４が中立位置にある
とき、可変抵抗器２２の摺動する端子６０の電圧は、電
源電圧の半分の値になる。

【００７２】足２０が力を出して、前後移動部１４を図
３（ａ）の左向きに移動させると、上部ストッパ４８、
５０も同じ向きに移動し、図３（ｂ）のような状態にな
る。この状態では、可動片５２は上部ストッパ４８にの
み当接し、下部ストッパ４４からは離れており、可動片
５４は下部ストッパ４６にのみ当接し、上部ストッパ５
０からは離れている。

【００７３】従って、弾性体５６による引っ張り力は、
下部ストッパ４６と上部ストッパ４８の距離を狭めよう
とするが、下部ストッパ４６はベース１２に固定されて
いて移動できないため、上部ストッパ４８が図３（ｂ）
の右向きに移動しようとする。このため、上部ストッパ
４８とともに移動する前後移動部１４も同じ向きに移動
しようとし、図３（ａ）の状態すなわち中立位置に戻ろ
うとする。このとき、足２０には、足置き部１８の上面
と足２０の下面との間の摩擦力を介して、反力が伝達さ
れる。

【００７４】足２０が反対向きの力を出して、前後移動
部１４を図３（ａ）の右向きに移動させた場合には、可
動片５２は下部ストッパ４４にのみ当接し、上部ストッ
パ４８からは離れており、可動片５４は上部ストッパ５
０にのみ当接し、下部ストッパ４６からは離れている。
従って、弾性体５６による引っ張り力は、下部ストッパ
４４と上部ストッパ５０の距離を狭めようとし、上部ス
トッパ５０が図３（ａ）の左向きに移動しようとする。
このため、上部ストッパ５０とともに移動する前後移動
部１４も同じ向きに移動しようとし、中立位置に戻ろう
とする。

【００７５】なお、前後移動部１４が中立位置から大き
く移動するほど、弾性体５６の伸びが大きくなって、大
きな反力が足２０に伝達される。また、図３（ａ）に示
された弾性体５６の長さ、すなわち前後移動部１４が中
立位置にある場合の弾性体５６の長さを、弾性体５６の
自然の長さよりも長く設定しておくことにより、足２０
が一定以上の力を出さないと、前後移動部１４は中立位
置にある状態を保つようにすることができる。このよう
にすることにより、足置き部１８を踏み込んでスイッチ
２６または２８から切り替え信号を発生させようとした
際に、前後移動部１４が過って動いてしまい、画面上の
矢印等が動いてしまうという事態を防止することができ
る。

【００７６】前後移動部１４と左右移動部１６との間に
配置されている「弾性体を用いた機構」も、前述と同様
に構成されている。この場合は、下部ストッパ４４、４
６は前後移動部１４に固定されていて、左右方向には動
かない。上部ストッパ４８、５０は左右移動部１６に固
定されていて、左右移動部１６とともに左右方向に移動
する。

【００７７】ベース１２及び前後移動部１４の間に設け
られた弾性体を用いた機構が発生する反力と、前後移動
部１４及び左右移動部１６の間に設けられた弾性体を用
いた機構が発生する反力とは、同一であってもよいが、
異なっていることが好ましい。２つの反力を異ならせる
ことにより、一般に異なる大きさである足２０を前後方
向に動かす力と左右方向に動かす力とに、２つの反力の
大きさをそれぞれ対応させることができる。

【００７８】床面６の方から、ベース１２、左右移動
部、前後移動部、足置き部１８の順で、これらの要素が
配置されている場合における、ベース１２と左右移動部
の間に配置される「弾性体を用いた機構」、左右移動部
と前後移動部の間に配置される「弾性体を用いた機構」
も前述と同様に構成される。

【００７９】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
について説明する。本実施形態に係る足用ポインティン
グデバイスの外観構成は、図１と同様であるから、その
説明は省略する。また、本実施形態に係る足用ポインテ
ィングデバイスの回路構成は、図２とほぼ同様であり、
非線形演算部３２、３８及びパルス発生部３４、４０だ
けが後述するように異なっている。

【００８０】図４は、本実施形態に係る足用ポインティ
ングデバイスにおいて使用されている「弾性体を用いた
機構」を模式的に示す図である。図３においては、２つ
の上部ストッパ４８、５０の外側の間隔は、２つの下部
ストッパ４４、４６の外側の間隔と等しくされていた
が、図４においては、２つの上部ストッパ６２、６４の
外側の間隔は、２つの下部ストッパ４４、４６の外側の
間隔よりも狭くされている。上部ストッパ６２、６４
は、図３の場合と同様、前後移動部１４または左右移動
部１６に固定されている。

【００８１】前後移動部１４または左右移動部１６が、
図４の状態から図４の左向きに移動した場合、上部スト
ッパ６２が可動片５２に当接するまで、すなわち図４中
の距離Ｄ１を進むまでは、前後移動部１４または左右移
動部１６は、弾性体５６から反力を受けない。同様に、
前後移動部１４または左右移動部１６が、図４の状態か
ら図４の右向きに移動した場合、上部ストッパ６４が可
動片５４に当接するまで、すなわち図４中の距離Ｄ２を
進むまでは、前後移動部１４または左右移動部１６は、
弾性体５６から反力を受けない。

【００８２】従って、前後移動部１４または左右移動部
１６は、距離（Ｄ１＋Ｄ２）の範囲においては、前後移
動部１４とベース１２との間、または左右移動部１６と
前後移動部１４との間に設けられたリニア型のころがり
ガイド等が有する摩擦力だけを主に受け、弾性体５６か
らの反力を受けない状態で移動することになる。

【００８３】図５（ａ）は、前後移動部１４のベース１
２に対する移動、及び左右移動部１６の前後移動部１４
に対する移動にともなって、足置き部１８上の１点Ｐ
（例えば、足置き部１８の上面の中央の点）が動く領域
を上方（図１において足２０がある方）から見たところ
を示した図である。図５（ａ）において、横方向は、前
後移動部１４がベース１２に対して移動する方向（図１
の矢印Ａ１の方向）に一致し、縦方向は、左右移動部１
６が前後移動部１４に対して移動する方向（図１の矢印
Ａ２の方向）に一致するものとする。

【００８４】図５（ａ）中の境界線Ｌ１は、前後移動部
１４が前向き（図５（ａ）の右向き）に移動した場合
に、弾性体５６から反力を受け始めるときの点Ｐが存在
する位置であり、境界線Ｌ２は、ベース１２と前後移動
部１４との間に設けられたリニア型のガイド等のストロ
ークいっぱいまで、前後移動部１４が前向きに移動した
ときの点Ｐが存在する位置である。また、境界線Ｌ３
は、前後移動部１４が後ろ向き（図５（ａ）の左向き）
に移動した場合に、弾性体５６から反力を受け始めると
きの点Ｐが存在する位置であり、境界線Ｌ４は、ベース
１２と前後移動部１４との間に設けられたリニア型のガ
イド等のストロークいっぱいまで、前後移動部１４が後
ろ向きに移動したときの点Ｐが存在する位置である。

【００８５】境界線Ｌ５は、左右移動部１６が左向き
（図５（ａ）の上向き）に移動した場合に、弾性体５６
から反力を受け始めるときの点Ｐが存在する位置であ
り、境界線Ｌ６は、前後移動部１４と左右移動部１６と
の間に設けられたリニア型のガイド等のストロークいっ
ぱいまで、左右移動部１６が左向きに移動したときの点
Ｐが存在する位置である。また、境界線Ｌ７は、左右移
動部１６が右向き（図５（ａ）の下向き）に移動した場
合に、弾性体５６から反力を受け始めるときの点Ｐが存
在する位置であり、境界線Ｌ８は、前後移動部１４と左
右移動部１６との間に設けられたリニア型のガイド等の
ストロークいっぱいまで、左右移動部１６が右向きに移
動したときの点Ｐが存在する位置である。

【００８６】図５（ａ）において、「位置指定範囲」と
書かれている距離、すなわち境界線Ｌ１とＬ３との距離
は、弾性体５６からの反力を受けずに前後移動部１４が
移動できる距離（Ｄ１＋Ｄ２）に一致する。点Ｐがこの
位置指定範囲にあるとき、「前後移動部１４が位置指定
範囲にある」というものとし、このとき、画面上の矢印
等の画面の上下方向における位置は、ベース１２に対す
る前後移動部１４の位置に対応させられる。同様に、左
右移動部１６が、境界線Ｌ５とＬ７との間の位置指定範
囲にあるとき、画面上の矢印等の画面の左右方向におけ
る位置は、前後移動部１４に対する左右移動部１６の位
置に対応させられる。

【００８７】従って、前後移動部１４及び左右移動部１
６の位置がそれぞれ位置指定範囲にあるときは、画面上
の矢印等の位置をマウスの位置に対応させるのと同様
に、画面上の矢印等の位置を足置き部１８の位置に対応
させることができる。すなわち、画面上の矢印等の位置
を足置き部１８の位置によって指定することができる。

【００８８】ところで、マウスの場合には、マウスを持
ち上げてから別の場所に下ろす操作を加えることによ
り、画面上の矢印等を大きく動かすことができる。本実
施形態に係る足用ポインティングデバイスにおいては、
画面上の矢印等を大きく動かすために、位置指定範囲の
外側に画面上の矢印等の移動速度を指定する領域が設け
られている。

【００８９】例えば、境界線Ｌ１を超えることにより位
置指定範囲を超えて前後移動部１４を前向き（図５
（ａ）の右向き）に移動させた場合には、画面上の矢印
等の画面の上下方向における速度成分は、上向きにな
り、前後移動部１４が位置指定範囲を超えて移動した範
囲外移動量、すなわち境界線Ｌ１からの距離に応じた大
きさにされる。また、境界線Ｌ３を超えることにより位
置指定範囲を超えて前後移動部１４を後ろ向き（図５
（ａ）の左向き）に移動させた場合には、画面上の矢印
等の画面の上下方向における速度成分は、下向きにな
り、前後移動部１４が位置指定範囲を超えて移動した範
囲外移動量、すなわち境界線Ｌ３からの距離に応じた大
きさにされる。

【００９０】同様に、位置指定範囲を超えて左右移動部
１６を移動させた場合には、画面上の矢印等の画面の左
右方向における速度成分は、左右移動部１６が位置指定
範囲を超えて移動した範囲外移動量に応じた大きさにさ
れる。

【００９１】前後移動部１４または左右移動部１６の範
囲外移動量が増加したときに、対応する速度成分が小さ
くなることはない。また、前後移動部１４または左右移
動部１６の範囲外移動量が増加したときに、その増加に
対する、画面上の矢印等の移動速度の対応する方向にお
ける成分の大きさの傾きが減少することはない。

【００９２】なお、図４に示された弾性体５６の長さ、
すなわち前後移動部１４が位置指定範囲にある場合の弾
性体５６の長さを、弾性体５６の自然の長さよりも長く
設定しておくことにより、足２０が一定以上の力を出さ
ないと、前後移動部１４は位置指定範囲内にある状態を
保つようにすることができる。このようにすることによ
り、位置指定範囲内のぎりぎりの所で前後移動部１４を
動かして、画面上の矢印等を位置決めしようとしたとき
に、前後移動部１４が位置指定範囲の外に動いてしまい
画面上の矢印等の位置が大きくずれてしまうという事態
を防止することができる。

【００９３】図５（ｂ）は、前後移動部１４が位置指定
範囲を超えた場合における、画面上の矢印等の移動速度
の画面の上下方向における成分の大きさを示すグラフで
ある。このグラフの横軸は非線形演算部の入力、縦軸は
非線形演算部の出力になっている。ただし、入力が−Ｘ
５とＸ５の間にある範囲、すなわち位置指定範囲に対応
する範囲においては、非線形演算部及びパルス発生部は
前述のように画面上の矢印等の位置を制御するため、こ
の範囲内にグラフは存在せず、書かれていない。

【００９４】なお、ここで説明された非線形演算部及び
パルス発生部は、図２に示された非線形演算部３２及び
パルス発生部３４と置き換わるものである。

【００９５】非線形演算部の入力がしきい値Ｘ５を超え
たときに、非線形演算部の出力は小さな傾きで増加す
る。非線形演算部の入力がさらに大きくなって、別のし
きい値Ｘ６（Ｘ６＞Ｘ５）を超えると、非線形演算部の
出力はより大きな傾きで増加する。しきい値Ｘ６は、前
後移動部１４の範囲外移動量の第２のしきい値Ｑ５に対
応する。すなわち、前後移動部１４の範囲外移動量が第
２のしきい値Ｑ５に一致するとき、非線形演算部の入力
はＸ６になる。このとき、図５（ａ）において、前述の
点Ｐは境界線Ｌ９上にくる。

【００９６】以上のような機能を有する非線形演算部及
びパルス発生部が存在することによって、画面上の矢印
等の位置決め容易性をさらに高めることができる。従っ
て、本実施形態に係る足用ポインティングデバイスによ
って、画面上の矢印等をさらに優れた操作感をもって操
作することができる。

【００９７】前後移動部１４を移動させた場合の対応す
る方向、すなわち画面の上下方向における矢印等の移動
速度の成分は、換言すると、次のようになる。すなわ
ち、前後移動部１４の範囲外移動量が第２のしきい値Ｑ
５より小さい場合における、範囲外移動量の増加に対す
る成分の増加の割合は、範囲外移動量が第２のしきい値
Ｑ５より大きい場合における、範囲外移動量の増加に対
する成分の増加の割合よりも小さくなる。

【００９８】このことを、図５（ｂ）に示した非線形演
算部のグラフを用いて言い換えると、次のようになる。
すなわち、前後移動部１４の範囲外移動量が第２のしき
い値Ｑ５より小さい場合における、入力の増加に対する
出力の増加の割合（Ｙ６／（Ｘ６−Ｘ５））は、範囲外
移動量が第２のしきい値Ｑ５より大きい場合における、
入力の増加に対する出力の増加の割合（（ＹＦ３−Ｙ
６）／（ＸＦ３−Ｘ６））よりも小さくなる。

【００９９】これは、非線形演算部の入力が正の場合だ
けでなく、負の場合であっても同様である。つまり、前
後移動部１４を前向きに移動させたときに非線形演算部
の入力が正になって画面上の矢印等が画面の上向きに移
動すると仮定すると、前後移動部１４を後ろ向きに移動
させた場合についても同様である。すなわち、前後移動
部１４の後ろへの範囲外移動量が第２のしきい値Ｑ５よ
り小さい場合における、範囲外移動量の増加に対する移
動速度の下向きの成分の増加の割合は、後ろへの範囲外
移動量が第２のしきい値Ｑ５より大きい場合における、
範囲外移動量の増加に対する移動速度の下向きの成分の
増加の割合よりも小さくなる。なお、前後移動部１４の
後ろへの範囲外移動量が第２のしきい値Ｑ５に一致する
とき、図５（ａ）において、前述の点Ｐは境界線Ｌ１０
上にくる。

【０１００】このことを、図５（ｂ）に示した非線形演
算部のグラフを用いて言い換えると、次のようになる。
すなわち、前後移動部１４の後ろへの範囲外移動量が第
２のしきい値Ｑ５より小さい場合における、負の向きへ
の入力の増加（Ｘ６−Ｘ５）に対する負の向きへの出力
の増加（Ｙ６）の割合（Ｙ６／（Ｘ６−Ｘ５））は、後
ろへの範囲外移動量が第２のしきい値Ｑ５より大きい場
合における、負の向きへの入力の増加（ＸＦ３−Ｘ６）
に対する負の向きへの出力の増加（ＹＦ３−Ｙ６）の割
合（（ＹＦ３−Ｙ６）／（ＸＦ３−Ｘ６））よりも小さ
くなる。

【０１０１】以上においては、非線形演算部のグラフの
傾きが変化するのは１回だけであったが、２回以上変化
してもよい。また、非線形演算部のグラフは、直線には
限らず、２次関数、３次関数、三角関数等の曲線であっ
てもよい。非線形演算部のグラフがこれらの場合におい
ても、入力が増加したときに出力が減少することはな
い。また、入力が増加したときに出力のグラフの傾きが
減少することはない。すなわち、前後移動部１４の範囲
外移動量が増加したときに、その増加に対する、画面上
の矢印等の移動速度の対応する方向の成分の大きさの傾
きが減少することはない。

【０１０２】図５（ｂ）に示した非線形演算部のグラフ
においては、グラフは原点について点対称に設定されて
いる。すなわち、前後移動部１４を前向きに移動させた
ときの第２のしきい値は、前後移動部１４を後ろ向きに
移動させたときの第２のしきい値と同じ値に設定されて
いる。しかし、前後移動部１４を前向きに移動させたと
きの第２のしきい値を、前後移動部１４を後ろ向きに移
動させたときの第２のしきい値とは異なるように設定し
てもよい。非線形演算部のグラフの傾きが２回以上変化
する場合、非線形演算部のグラフが曲線である場合も同
様である。

【０１０３】図２のＡ／Ｄ変換器３６の後段にくるべ
き、非線形演算部３８に置き換わる非線形演算部も、以
上で説明した非線形演算部と同様に構成されている。左
右移動部１６の左への範囲外移動量が第２のしきい値に
一致するとき、図５（ａ）において、前述の点Ｐは境界
線Ｌ１１上にくる。また、左右移動部１６の右への範囲
外移動量が第２のしきい値に一致するとき、図５（ａ）
において、前述の点Ｐは境界線Ｌ１２上にくる。

【０１０４】また、前後移動部１４及び左右移動部１６
の少なくとも一方の範囲外移動量が第２のしきい値より
小さい場合における、範囲外移動量の増加に対する画面
上の矢印等の移動速度の対応する方向における成分の増
加の割合が、範囲外移動量が第２のしきい値より大きい
場合における、範囲外移動量の増加に対する画面上の矢
印等の移動速度の対応する方向における成分の増加の割
合よりも小さくなればよい。すなわち、入力がしきい値
Ｘ６等より小さいときに出力が小さな傾きで増加し、入
力がしきい値Ｘ６等より大きいときに出力が大きな傾き
で増加する機能は、非線形演算部３２に置き換わる非線
形演算部と、非線形演算部３８に置き換わる非線形演算
部のうちの一方だけが備えていてもよい。

【０１０５】また、この機能を非線形演算部３２に置き
換わる非線形演算部と、非線形演算部３８に置き換わる
非線形演算部の両方が備えている場合においても、図５
（ｂ）のグラフの形状と、左右移動部１６を移動させる
場合の図５（ｂ）に対応するグラフの形状とは、同じで
もよいし異なっていてもよい。

【０１０６】左右移動部１６が位置指定範囲内にある状
態で、前後移動部１４が位置指定範囲を超えた場合の、
画面上の矢印等の画面の左右方向における位置は、前後
移動部１４が位置指定範囲を超えた瞬間の位置と同一で
あってもよいし、左右移動部１６の現在の位置に対応す
る位置としてもよい。前後移動部１４が位置指定範囲内
にある状態で、左右移動部１６が位置指定範囲を超えた
場合についても同様である。

【０１０７】第１及び第２の実施形態において、足置き
部１８を傾けてスイッチ２６、２８の接点を切り替える
のは、画面上の矢印等を画面上のボタンやアイコン等の
上に位置決めして、その矢印等が画面上でほぼ停止して
いるときである。従って、画面上の矢印等が画面上でほ
ぼ停止しているときにのみ、スイッチ２６、２８の接点
の切り替えを有効にするのが好ましい。このようにする
ことにより、足置き部１８を前後左右に動かして画面上
の矢印等を位置決めしているときに、足置き部１８が過
って傾けられた場合のスイッチ２６、２８の誤動作を防
止することができる。なお、画面上の矢印等が画面上で
ほぼ停止しているときにのみ接点の切り替えが有効にな
る機能は、スイッチ２６及びスイッチ２８のうちの一方
だけが備えていてもよい。

【０１０８】ここで、「ほぼ停止している」には、通常
の視力を有する者が見たときに停止しているように見え
る程度の速度（秒速数ミリメートル以下）で画面上の矢
印等が画面上を移動している状態を含むものをする。

【０１０９】第１の実施形態において、前後移動部１
４、左右移動部１６の移動量が第１のしきい値Ｑ１、Ｑ
３より小さいときに、画面上の矢印等の移動速度の画面
の上下方向または左右方向における成分がゼロになるよ
うにされている場合には、非線形演算部３２の入力がし
きい値Ｘ１よりも小さく、かつ非線形演算部３８の入力
がしきい値Ｘ３よりも小さいときにのみ、スイッチ２
６、２８の接点の切り替えを有効にすればよい。

【０１１０】次に、第１及び第２の実施形態に係る足用
ポインティングデバイスを用いたドラッグのやり方につ
いて説明する。ドラッグとは、画面上に表示されたアイ
コン等を引きずって、その表示場所を移動させる操作の
ことである。まず、足置き部１８を前後左右に移動させ
ることによって、画面上の矢印等をアイコン等の上に移
動させる。続いて、つま先またはかかとを踏み込み、踏
み込んだ状態のまま足置き部１８を前後左右に移動さ
せ、そのアイコン等を移動させたい場所に引きずってい
く。そして、踏み込んでいたつま先またはかかとを元に
戻すことにより、ドラッグが完了する。このようなドラ
ッグのやり方は、アイコン等を引きずって運んでいくと
いうドラッグのイメージと非常によく一致するものであ
る。従って、第１及び第２の実施形態に係る足用ポイン
ティングデバイスによってドラッグを行う際の操作感
は、非常に優れたものである。

【０１１１】なお、第１及び第２の実施形態に係る足用
ポインティングデバイスは、パソコンの他に、ワークス
テーション、大型計算機、電子手帳等の携帯用装置、ワ
ープロ専用機、インターネット専用端末等にも同様に使
用することができ、これらもコンピュータに含むものと
する。

【０１１２】

【発明の効果】以上のように、本発明の足用ポインティ
ングデバイスは、コンピュータの画面上に表示される矢
印、カーソル等の表示物を足によって操作する際に使用
される足用ポインティングデバイスに関するものであ
り、床面に置かれるベースと、床面とほぼ平行に２次元
的に移動可能な状態でベースに取り付けられた移動部
と、移動部に対して床面にほぼ平行に設けられた回転軸
を中心として回転可能に取り付けられ足が置かれる足置
き部と、移動部のベースに対する２次元的な移動量を検
出する検出手段と、移動部に対して足置き部が回転した
ときに接点が切り替わるスイッチと、検出手段によって
検出された移動部の移動量に応じて画面上において表示
物を移動させる信号を発生する移動信号発生手段とを備
えるので、表示物を快適にかつ優れた操作感をもって操
作することのできる足用ポインティングデバイスを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る足用ポインティ
ングデバイスを横方向から見たときの外観構成を模式的
に示す側面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る足用ポインティ
ングデバイスの回路構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る足用ポインティ
ングデバイスにおいて使用されている、弾性体を用いた
機構を模式的に示す図であり、（ａ）は前後移動部が中
立位置にある状態、（ｂ）は前後移動部が一方の向きに
移動した状態を示している。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る足用ポインティ
ングデバイスにおいて使用されている、弾性体を用いた
機構を模式的に示す図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る足用ポインティ
ングデバイスの機能を説明するための図であり、（ａ）
は、前後移動部及び左右移動部の移動にともなって、足
置き部上の１点が動く領域を示した図であり、（ｂ）
は、前後移動部が位置指定範囲を超えた場合における、
画面上の矢印等の移動速度の画面の上下方向における成
分の大きさを示すグラフである。

【図６】従来の技術に係る足用ポインティングデバイス
を横方向から見たときの外観構成を模式的に示す側面図
である。

【符号の説明】

６…床面、１２…ベース、１４…前後移動部、１６…左
右移動部、１８…足置き部、１９…回転軸、２０…足、
２２、２４…可変抵抗器、２６、２８…スイッチ、３
０、３６…Ａ／Ｄ変換器、３２、３８…非線形演算部、
３４、４０…パルス発生部、４２…シリアル信号発生
部、５６…弾性体。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータの画面上に表示される矢
   印、カーソル等の表示物を足によって操作する際に使用
   される足用ポインティングデバイスであって、 床面に置かれるベースと、 前記床面とほぼ平行に２次元的に移動可能な状態で、前
   記ベースに取り付けられた移動部と、 前記移動部に対して、前記床面にほぼ平行に設けられた
   回転軸を中心として回転可能に取り付けられ、足が置か
   れる足置き部と、 前記移動部の、前記ベースに対する２次元的な移動量を
   検出する検出手段と、 前記移動部に対して前記足置き部が回転したときに接点
   が切り替わるスイッチと、 前記検出手段によって検出された前記移動部の移動量に
   応じて、前記画面上において前記表示物を移動させる信
   号を発生する移動信号発生手段とを備えた足用ポインテ
   ィングデバイス。
2. 【請求項２】 コンピュータの画面上に表示される矢
   印、カーソル等の表示物を足によって操作する際に使用
   される足用ポインティングデバイスであって、 床面に置かれるベースと、 前記床面とほぼ平行な第１の方向に沿って、中立位置か
   ら両方の向きに移動可能な状態で、前記ベースに取り付
   けられた第１の移動部と、 前記床面とほぼ平行でかつ前記第１の方向にほぼ垂直な
   第２の方向に沿って、中立位置から両方の向きに移動可
   能な状態で、前記第１の移動部に取り付けられた第２の
   移動部と、 前記第２の移動部に対して、前記第１及び第２の方向の
   一方にほぼ平行に設けられた回転軸を中心として回転可
   能に取り付けられ、足が置かれる足置き部と、 前記足置き部を介した足からの力に対抗して、前記第１
   の移動部を前記中立位置に戻す向きの力を前記第１の移
   動部に与える第１の弾性体と、 前記足置き部を介した足からの力に対抗して、前記第２
   の移動部を前記中立位置に戻す向きの力を前記第２の移
   動部に与える第２の弾性体と、 前記第１の移動部の、前記中立位置からの移動量を検出
   する第１の検出手段と、 前記第２の移動部の、前記中立位置からの移動量を検出
   する第２の検出手段と、 前記第２の移動部に対して前記足置き部が一方の向きに
   回転したときに接点が切り替わるスイッチと、 前記画面の上下方向及び左右方向の一方の方向における
   前記表示物の移動速度の成分が、前記第１の検出手段に
   よって検出された前記第１の移動部の移動量に応じた大
   きさになるとともに、前記画面の上下方向及び左右方向
   の他方の方向における前記表示物の移動速度の成分が、
   前記第２の検出手段によって検出された前記第２の移動
   部の移動量に応じた大きさになるように、前記表示物を
   移動させる信号を発生する移動信号発生手段とを備えた
   足用ポインティングデバイス。
3. 【請求項３】 前記移動信号発生手段から発生する信号
   は、前記第１及び第２の移動部の少なくとも一方の移動
   量が第１のしきい値より小さいときに、前記表示物の移
   動速度の対応する方向における成分をゼロにすることを
   特徴とする請求項２に記載の足用ポインティングデバイ
   ス。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の移動部の少なくとも
   一方の移動量が第２のしきい値より小さい場合におけ
   る、前記移動量の増加に対する前記表示物の移動速度の
   対応する方向における成分の増加の割合が、前記移動量
   が前記第２のしきい値より大きい場合における、前記移
   動量の増加に対する前記表示物の移動速度の対応する方
   向における成分の増加の割合よりも小さくなるように、
   前記移動信号発生手段から発生する信号は前記表示物を
   移動させることを特徴とする請求項２または３に記載の
   足用ポインティングデバイス。
5. 【請求項５】 コンピュータの画面上に表示される矢
   印、カーソル等の表示物を足によって操作する際に使用
   される足用ポインティングデバイスであって、 床面に置かれるベースと、 前記床面とほぼ平行な第１の方向に沿って、位置指定範
   囲を含む範囲内を移動可能な状態で、前記ベースに取り
   付けられた第１の移動部と、 前記床面とほぼ平行でかつ前記第１の方向にほぼ垂直な
   第２の方向に沿って、位置指定範囲を含む範囲内を移動
   可能な状態で、前記第１の移動部に取り付けられた第２
   の移動部と、 前記第２の移動部に対して、前記第１及び第２の方向の
   一方にほぼ平行に設けられた回転軸を中心として回転可
   能に取り付けられ、足が置かれる足置き部と、 前記足置き部を介した足からの力に対抗して、前記第１
   の移動部を前記位置指定範囲内に戻す向きの力を前記第
   １の移動部に与える第１の弾性体と、 前記足置き部を介した足からの力に対抗して、前記第２
   の移動部を前記位置指定範囲内に戻す向きの力を前記第
   ２の移動部に与える第２の弾性体と、 前記ベースに対する前記第１の移動部の位置を検出する
   第１の検出手段と、 前記第１の移動部に対する前記第２の移動部の位置を検
   出する第２の検出手段と、 前記第２の移動部に対して前記足置き部が一方の向きに
   回転したときに接点が切り替わるスイッチと、 前記第１の移動部が前記位置指定範囲内にありかつ前記
   第２の移動部が前記位置指定範囲内にあるときは、前記
   画面の上下方向及び左右方向の一方の方向における前記
   表示物の位置を前記第１の移動部の位置に対応させると
   ともに、前記画面の上下方向及び左右方向の他方の方向
   における前記表示物の位置を前記第２の移動部の位置に
   対応させ、前記第１の移動部が前記位置指定範囲の外に
   あるときは、前記一方の方向における前記表示物の移動
   速度の成分が、前記位置指定範囲を超えて前記第１の移
   動部が移動した範囲外移動量に応じた大きさになり、前
   記第２の移動部が前記位置指定範囲の外にあるときは、
   前記他方の方向における前記表示物の移動速度の成分
   が、前記位置指定範囲を超えて前記第２の移動部が移動
   した範囲外移動量に応じた大きさになるように、前記表
   示物を移動させる信号を発生する移動信号発生手段とを
   備えた足用ポインティングデバイス。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２の移動部の少なくとも
   一方の前記範囲外移動量が第２のしきい値より小さい場
   合における、前記範囲外移動量の増加に対する前記表示
   物の移動速度の対応する方向における成分の増加の割合
   が、前記範囲外移動量が前記第２のしきい値より大きい
   場合における、前記範囲外移動量の増加に対する前記表
   示物の移動速度の対応する方向における成分の増加の割
   合よりも小さくなるように、前記移動信号発生手段から
   発生する信号は前記表示物を移動させることを特徴とす
   る請求項５に記載の足用ポインティングデバイス。
7. 【請求項７】 前記表示物が前記画面上でほぼ停止して
   いるときにのみ、前記スイッチの接点の切り替えが有効
   になることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに
   記載の足用ポインティングデバイス。
8. 【請求項８】 前記第２の移動部に対して前記足置き部
   が他方の向きに回転したときに接点が切り替わるスイッ
   チをさらに備えたことを特徴とする請求項２ないし７の
   いずれかに記載の足用ポインティングデバイス。