JPH11184625A - 抵抗値出力型非接触ポインティングデバイス - Google Patents

抵抗値出力型非接触ポインティングデバイス

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JPH11184625A
JPH11184625A JP9357504A JP35750497A JPH11184625A JP H11184625 A JPH11184625 A JP H11184625A JP 9357504 A JP9357504 A JP 9357504A JP 35750497 A JP35750497 A JP 35750497A JP H11184625 A JPH11184625 A JP H11184625A
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JP
Japan
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JP9357504A
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English (en)
Inventor
Kunio Amamiya
邦夫 雨宮
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Nagano Fujitsu Component Ltd
Original Assignee
Nagano Fujitsu Component Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 抵抗値出力型ポインティングデバイス接続用
のポートに接続可能な、抵抗値出力型非接触ポインティ
ングデバイスを提供する。 【解決手段】 操作レバー211の下端には永久磁石2
12が取り付けられ、永久磁石の動きはホール素子によ
って検出される。X軸に沿って配置された2つのホール
素子213、214は第1の差動アンプ217に接続さ
れ、Y軸に沿って配置された2つのホール素子215、
216は第2の差動アンプ218に接続される。2つの
差動アンプの出力はA/D変換器221でディジタル値
に変換され、制御信号としてドライブ素子231a〜2
31eに供給される。直列抵抗232a〜232d、終
段抵抗232eおよび並列抵抗233a〜233cはラ
ダー回路を構成し、ドライブ素子の制御パターンを適当
に定めることによって、レバーの操作量に比例した抵抗
値が出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポインティングデバ
イスに係わり、特に操作量に比例して抵抗値が変化する
抵抗値出力型非接触ポインティングデバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】近年パーソナルコンピュータのGUI
(Graphical User Interface)用にポインティングデバ
イスが多用されるようになってきているが、使用者のポ
インティングデバイス操作量のセンサとしては接触型の
ポテンショメータを使用することが一般的である。
【0003】図1は、ポテンショメータを使用した抵抗
出力型ポインティングデバイスとパーソナルコンピュー
タ(以下PCと記す。)との接続説明図であって、ポイ
ンティングデバイス10とPC11とはケーブル12に
よって接続される。即ち、ポインティングデバイス10
に内蔵されるポテンショメータ101の一端はPC11
内の電源バス111に接続され、他端はPC11内にお
いてコンデンサ112およびスイッチ113を介して接
地される。そして、例えば操作レバーによって直接操作
されるポテンショメータ101の可動端子は、ポテンシ
ョメータ101の他端に接続されている。
【0004】よって、ポテンショメータ101の他端の
電圧は可動端子の位置に応じて変化し、スイッチ113
を閉としてリセットされたコンデンサ112の両端の電
圧が予め定められた所定の電圧に上昇するまでの時間も
可動端子の位置に応じて変化する。従って、この時間を
測定することによってポインティングデバイスの操作量
を検出することが可能となる。
【0005】しかしながら、接触型のポテンショメータ
にあっては可動端子が抵抗体に常に接触しているため機
械的な磨耗が生じることは避けることはできず、特にゲ
ームに使用した場合の頻繁かつ粗雑な操作に耐えること
が困難であった。上記課題を解決するために、ディジタ
ル値出力型ポインティングデバイスも開発されている
が、現在PCに標準的に装備されている抵抗値出力型ポ
インティングデバイス接続用のポートとは別のディジタ
ル値出力型ポインティングデバイス接続用のポートが必
要となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題に鑑
みなされたものであって、抵抗値出力型ポインティング
デバイス接続用のポートに接続可能な、抵抗値出力型非
接触ポインティングデバイスを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】図2は第1の発明に係る
抵抗値出力型非接触ポインティングデバイスの基本構成
図であって、操作者の操作量を非接触的に検出する非接
触検出手段21と、非接触検出手段で検出された操作者
の操作量を所定ビット数のディジタル値に変換するディ
ジタル変換手段22と、操作者の操作量に比例した抵抗
値を発生するためにディジタル変換手段の出力に応じて
操作される抵抗値発生手段23と、を具備する。
【0008】本発明に係るデバイスは、操作量が非接触
的に検出され、操作量に応じた抵抗値として出力され
る。第2の発明に係る抵抗値出力型非接触ポインティン
グデバイスは、抵抗値発生手段が、入力が電源バスに接
続され、前記ディジタル変換手段の第1から第(N−
1)〔ただしN≧2〕の出力に応じて制御される(N−
1)個のドライバ素子と、ドライバ素子の出力にその1
端が接続される(N−1)個の直列抵抗と、i(i=
1,2・・・(N−2))番目の直列抵抗の他の1端と
(i+1)番目の直列抵抗の他の1端との間に接続され
る(N−2)個の並列抵抗と、入力が電源バスに接続さ
れディジタル変換手段の第N番目の出力に応じて制御さ
れる終段ドライバ素子と、終段ドライバ素子の出力にそ
の1端が接続され他の1端が第(N−1)番目の直列抵
抗に接続される終段抵抗と、により構成される。
【0009】本発明に係るデバイスは、簡単な抵抗の直
並列回路によって操作量が抵抗値に変換される。第3の
発明に係る抵抗値出力型非接触ポインティングデバイス
は、抵抗値発生手段に含まれる抵抗値が次式により決定
される。 (N−2)個の並列抵抗の抵抗値:(N−1)個の直列
抵抗の抵抗値:終段抵抗の抵抗値={2×(21/2
1)}:1:21/2 本発明に係るデバイスは、操作量に比例して抵抗値が変
化する。
【0010】第4の発明に係る抵抗値出力型非接触ポイ
ンティングデバイスは、ディジタル変換手段および前記
抵抗値発生手段のN個のドライバ素子が1チップマイク
ロプロセッサによって構成される。本発明に係るデバイ
スは、マイクロプロセッサを適用することによって外付
け部品は少なくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】図3は本発明に係る非接触ポイン
ティングデバイスの実施例の構成図であって、使用者の
操作するレバー211の下端には円筒形状の永久磁石2
12が取り付けられている。永久磁石212の下部には
X軸に沿って、レバー211の中立位置である原点に対
して対称に2つのホール素子213および214が配置
されている。
【0012】さらに、X軸と直角をなすY軸に沿って、
原点に対して対称に2つのホール素子215および21
6が配置されている。即ち、使用者によってレバー21
1が操作されると永久磁石212が移動するため、4つ
のホール素子213〜216の出力も変化する。X軸に
沿って配置された2つのホール素子213および214
の出力は、それぞれ第1の差動アンプ217の正入力端
子および負入力端子に接続される。
【0013】また、Y軸に沿って配置された2つのホー
ル素子215および216の出力は、それぞれ第2の差
動アンプ218の正入力端子および負入力端子に接続さ
れる。従って、第1の差動アンプ217はレバー211
のX方向の移動量に比例した電圧を出力し、第2の差動
アンプ218はレバー211のY方向の移動量に比例し
た電圧を出力する。なお、レバー211、永久磁石21
2、4つのホール素子213〜216第1の差動アンプ
217および第2の差動アンプ218は非接触検出手段
21を構成する。
【0014】第1の差動アンプ217および第2の差動
アンプ218の出力はA/D変換器221に接続され、
所定間隔毎にそれぞれ例えば5ビットのディジタル値に
変換される。なお、A/D変換器221はディジタル変
換手段22を構成する。A/D変換器221の出力は、
制御信号S1〜S5としてそれぞれドライバ素子231
a〜231eの制御端子に接続される。また、各ドライ
バ素子231a〜231eの入力側は直流電源+Vに一
括接続される。
【0015】さらに、第1〜第4のドライバ素子231
a〜231dの出力側には第1〜第4の直列抵抗232
a〜232dの一端が接続され、第5のドライバ素子2
31eの出力側には終段抵抗232eの一端が接続され
る。第1の直列抵抗232aの他の一端は直接出力端子
234に接続されるが、第2の直列抵抗232bの他の
一端は第1の並列抵抗233aを介して出力端子234
に接続される。
【0016】第3の直列抵抗232cの他の一端は、第
2の並列抵抗233bを介して第2の直列抵抗232b
の他の一端に接続され、第4の直列抵抗232dの他の
一端は、第3の並列抵抗233cを介して第3の直列抵
抗232cの他の一端に接続される。また、終段抵抗2
32eの他の一端は、第4の直列抵抗232dの他の一
端に接続される。
【0017】ここで、各ドライバ素子231a〜231
eは、いわゆるオープン制御可能なゲート素子であっ
て、制御信号S1〜S5がオンであるときは各ドライバ
素子231a〜231eの出力側に接続された抵抗と直
流電源+Vとは直結され、制御信号S1〜S5がオフで
あるときには各ドライバ素子231a〜231eの出力
側に接続された抵抗と直流電源+Vとは切り離される。
【0018】なお、ドライバ素子231a〜231e、
直列抵抗232a〜232d、終段抵抗232eおよび
並列抵抗233a〜233cは、抵抗値発生手段23を
構成する。ここで、並列抵抗233a〜233cの抵抗
値:直列抵抗232a〜232dの抵抗値:終段抵抗2
32eの抵抗値={2×(21/2 −1)}:1:21/2
に設定するとともに、A/D変換器221の出力を適当
に設定することによって、レバー211の操作量に比例
した抵抗値を出力端子234から出力することが可能と
なる。
【0019】即ち、並列抵抗233a〜233cの抵抗
値を10kΩとすれば、直列抵抗232a〜232dの
抵抗値は12kΩ、終段抵抗232eの抵抗値は17k
Ωとなる。また、図4はドライバ素子231a〜231
eの制御パターン例であって、このパターンに従って各
ドライバ素子231a〜231eの制御信号を出力する
ことによって、抵抗値はレバー211の操作量に比例し
て変化する。
【0020】近年、マイクロプロセッサ技術の進歩が著
しく、そのディジタル出力ポートはオープン制御可能な
ゲート素子で構成される場合が多いため、A/D変換器
221からドライバ素子231a〜231eまでをマイ
クロプロセッサで構成することにより、いわゆる外付け
素子を第1および第2の差動アンプ217および21
8、直列抵抗232a〜232d、並列抵抗233a〜
233cならびに終段抵抗232eだけとすることが可
能である。
【0021】図5はマイクロプロセッサを適用した場合
に、マイクロプロセッサで実行される制御ルーチンのフ
ローチャートである。ステップ500でA/D変換器2
21を介して操作レバー211の操作量Xを読み込み、
ステップ501で操作量Xが所定のしきい値X1 以下で
あるかを判定する。
【0022】ステップ501で肯定判定されたとき、即
ちX≦X1 であれば、ステップ502において制御信号
S1〜S5をオンとしてこのルーチンを終了する。逆に
ステップ501で否定判定されたとき、即ちX≧X1
あれば、ステップ503に進み、操作量Xが所定のしき
い値X2 以下であるかを判定する。ステップ503で肯
定判定されたとき、即ちX≦X2 であれば、ステップ5
04において制御信号S1をオン、S2〜S5をオフと
してこのルーチンを終了する。逆にステップ503で否
定判定されたとき、即ちX≧X2 であれば、ステップ5
05に進み、操作量Xが所定のしきい値X3 以下である
かを判定する。
【0023】ステップ505で肯定判定されたとき、即
ちX≦X3 であれば、ステップ506において制御信号
S2〜S5をオン、S1をオフとしてこのルーチンを終
了する。逆にステップ505で否定判定されたとき、即
ちX≧X3 であれば、ステップ507に進み、操作量X
が所定のしきい値X4 以下であるかを判定する。ステッ
プ507で肯定判定されたとき、即ちX≦X4 であれ
ば、ステップ508において制御信号S2をオン、S1
およびS3〜S5をオフとしてこのルーチンを終了す
る。逆にステップ507で否定判定されたとき、即ちX
≧X4 であれば、ステップ509に進み、操作量Xが所
定のしきい値X5 以下であるかを判定する。
【0024】ステップ509で肯定判定されたとき、即
ちX≦X5 であれば、ステップ510において制御信号
S3〜S5をオン、S1およびS2をオフとしてこのル
ーチンを終了する。逆にステップ509で否定判定され
たとき、即ちX≧X5 であれば、ステップ511に進
み、操作量Xが所定のしきい値X6 以下であるかを判定
する。
【0025】ステップ511で肯定判定されたとき、即
ちX≦X6 であれば、ステップ512において制御信号
S3をオン、S1、S2、S4およびS5をオフとして
このルーチンを終了する。逆にステップ511で否定判
定されたとき、即ちX≧X6であれば、ステップ513
に進み、操作量Xが所定のしきい値X7 以下であるかを
判定する。
【0026】ステップ513で肯定判定されたとき、即
ちX≦X7 であれば、ステップ514において制御信号
S4およびS5をオン、S1、S2およびS3をオフと
してこのルーチンを終了する。逆にステップ513で否
定判定されたとき、即ちX≧X7 であれば、ステップ5
15に進み、操作量Xが所定のしきい値X8 以下である
かを判定する。
【0027】ステップ515で肯定判定されたとき、即
ちX≦X8 であれば、ステップ516において制御信号
S4をオン、S1〜S3およびS5をオフとしてこのル
ーチンを終了する。逆にステップ515で否定判定され
たとき、即ちX≧X8 であれば、ステップ517に進
み、S5をオン、S1〜S4をオフとしてこのルーチン
を終了する。
【0028】
【発明の効果】第1の発明に係る抵抗値出力型非接点ポ
インティングデバイスによれば、使用者の操作量を非接
点で検出することが可能となるだけでなく、PCに標準
的に装備されている抵抗値出力型ポインティングデバイ
スのポートに直接接続することが可能となる。
【0029】第2の発明に係る抵抗値出力型非接点ポイ
ンティングデバイスによれば、簡単な抵抗の直並列回路
によって使用者の操作量を抵抗値に変換することが可能
となる。第3の発明に係る抵抗値出力型非接点ポインテ
ィングデバイスによれば、使用者の操作量に比例した抵
抗値を得ることが可能となる。
【0030】第4の発明に係る抵抗値出力型非接点ポイ
ンティングデバイスによれば、マイクロプロセッサを使
用することにより外付け部品を少なくして構成を簡単化
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】抵抗値出力型ポインティングデバイスとPCと
の接続説明図である。
【図2】第1の発明に係る抵抗値出力型非接触ポインテ
ィングデバイスの基本構成図である。
【図3】実施例の構成図である。
【図4】ドライバ素子の制御パターン例である。
【図5】制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
21…非接触検出手段 211…レバー 212…永久磁石 213〜216…ホール素子 217、218…差動アンプ 22…ディジタル変換手段 221…A/D変換器 23…抵抗値発生手段 231a〜e…ドライバ素子 232a〜d…直列抵抗 232e…終段抵抗 233a〜c…並列抵抗 234…出力端子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操作者の操作量を非接触的に検出する非
    接触検出手段と、 前記非接触検出手段で検出された操作者の操作量を所定
    ビット数のディジタル値に変換するディジタル変換手段
    と、 操作者の操作量に比例した抵抗値を発生するために、前
    記ディジタル変換手段の出力に応じて操作される抵抗値
    発生手段と、を具備する抵抗値出力型非接触ポインティ
    ングデバイス。
  2. 【請求項2】 前記抵抗値発生手段が、 入力が電源バスに接続され、前記ディジタル変換手段の
    第1から第(N−1)〔ただしN≧2〕の出力に応じて
    制御される(N−1)個のドライバ素子と、前記ドライ
    バ素子の出力に、その1端が接続される(N−1)個の
    直列抵抗と、 i(i=1,2・・・(N−2))番目の直列抵抗の他
    の1端と(i+1)番目の直列抵抗の他の1端との間に
    接続される(N−2)個の並列抵抗と、 入力が電源バスに接続され、前記ディジタル変換手段の
    第N番目の出力に応じて制御される終段ドライバ素子
    と、 前記終段ドライバ素子の出力にその1端が接続され、他
    の1端が第(N−1)番目の直列抵抗に接続される終段
    抵抗と、により構成される請求項1に記載の抵抗値出力
    型非接触ポインティングデバイス。
  3. 【請求項3】 前記抵抗値発生手段に含まれる抵抗値
    が、次式により決定される請求項2に記載の抵抗値出力
    型非接触ポインティングデバイス。 前記(N−2)個の並列抵抗の抵抗値:前記(N−1)
    個の直列抵抗の抵抗値:前記終段抵抗の抵抗値={2×
    (21/2 −1)}:1:21/2
  4. 【請求項4】 前記ディジタル変換手段および前記抵抗
    値発生手段のN個のドライバ素子が1チップマイクロプ
    ロセッサによって構成される請求項2に記載の抵抗値出
    力型非接触ポインティングデバイス。
JP9357504A 1997-12-25 1997-12-25 抵抗値出力型非接触ポインティングデバイス Pending JPH11184625A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7235963B2 (en) * 2002-06-03 2007-06-26 Hitachi, Ltd. Electronic control type throttle valve apparatus, non-contact type rotation angle detecting apparatus used in electronic control type throttle valve apparatus etc. and signal processing apparatus for hall element

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7235963B2 (en) * 2002-06-03 2007-06-26 Hitachi, Ltd. Electronic control type throttle valve apparatus, non-contact type rotation angle detecting apparatus used in electronic control type throttle valve apparatus etc. and signal processing apparatus for hall element

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