JPS62236025A - 手操作形カ−ソル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、表示画面上にカーソルを表示し、手操作によ
りカーソルの移動を行いながら位置を指示し、対話形式
で計算機を制御する手操牟形カーゾル制御装置に関する
。

（従来の技術） 従来、表示画面上のカーソルを移動することによって位
置を指示し、その位置に対応したコマンドの選択や図形
の描画を行うため、ライトペン、デジタイザおよびマウ
スなどの手操作形カーソル制御装置が使われている。そ
の中でもマウスに代表される装置では、手操乍形カーソ
ル制御装置操作部（以下、操作部と略す）の移動距離に
比例した移動量と移動方向により、表示画面上の以前の
カーソル位置を基点とした新しいカーソル位置を決定し
ていた。

操作部の移動平面（走行面）座標（Ｍ、、Ｍ、）、移動
量（ΔＭＸ、ΔＭｙ）、カーソルの表示画面座環（ｃ　
−、ｃ　ｙ）、移動量（ΔＣ８，Δｃ、＞とすれば、そ
の関係は（１）式および（２）式で表される。

ΔＣ，＝ＡＸ・ΔＭ、　　　　　　・−・−・・−・・
−・・・−＝−＝−（１）ΔＣ，＝Ａ、・ΔＭ、　　　
　　　−・・・−・・−・−・・＝−（２’）Ａ、とＡ
、は移動比率を表し、操作部の移動距離に対するカーソ
ルの移動距離を決定するパラメータである。Ａ、＝１．
Ａ、＝１とすればＭ、。

Ｍ、方向における操作部の移動距離とＣ，、Ｃ，方向に
おけるカーソルの移動距離は一致する。

上述した従来の手操作形カーソル制御装置は、操作部の
移動距離とカーソルの移動距離が比例していた。そこで
、広角の表示画面上でカーソルの移動を迅速に行う用途
では、移動比率を１より大きくし、操作部の移動距離よ
りカーソルの移動距離を大きくしていた。また、高解像
度の表示画面上でカーソルの位置を精密に指示する用途
では、移動比率を１より小さくし０に近づけることによ
って、操作部の移動距離よりカーソルの移動距離を小さ
くし操作を容易にしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、広角で高解像度の表示画面では。

“ゝ　　　カーソルの迅速な移動と精密な位置の指示が
必要になる。従来の制御方式でカーソルの迅速な移動を
するため移動比率を大きくすると、僅かな手の動きが操
１乍部に伝わり表示画面上のカーソルを大きく動かし作
業性を低下させる。

また、精密な位置の指示を行うため移動比率を小さくす
ると、カーソルを長い距離について移動するとき、操１
ヤ部を移動するため大きな操作面積を必要とし、オペレ
ータの操作量も大きくなり迅速なカーソル移動に支障が
ある。移動比率を計算機からの指示、または、操作部に
付加したスイッチで切替えるものもあるが、操作方法が
アプリケーションプログラムによって異なったり、操作
が複雑になったりするため人間工学的な観点から見た場
合問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に顧みて、計算
機からの指示やスイッチの切替操作などのような操作を
行わなくとも、操作部の移動速度を早めると移動比率が
大きくなり、移動速度を遅くすると移動比率が小さくな
るようにすることにより、長い距離のカーソルの移動が
迅速に行え且つ、精密な位置合せが可能な手操作形カー
ソル制御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために次の手段構成を有
する。即ち、本発明の手操作形カーソル制御装置は、手
操作で操作部を移動することにより、表示器表示画面上
のカーソルを移動し、計算機と会話しながらその計算機
を制御する手操作形カーソル制御装置において、予め定
められた単位時間毎に、操作部の移動距離を検出する距
離検出手段と；　同じ単位時間毎に操作部の移動速度を
検出する速度検出手段と；　前記移動距離に比例する量
と、前記移動距離と前記移動速度の積に比例する量との
和を求める手段と；　前記単位時間毎の和の値の累積値
に比例した量をカーソルの座標位置とする表示制御手段
と；　を具備することを特徴とする手操作形カーソル制
御装置である。

（作　用） 以下、本発明の手操作形カーソル制御装置の作用を説明
する。

本発明装置は操作部の移動距離を検出する距離検出手段
と、操作部の移動速度を検出する速度検出手段を有し、
更に距離検出手段の出力である移動距離に比例する量と
、前記移動距離と速度検出手段の出力である移動速度の
積に比例する量との和を求める手段とを有し、表示制御
手段では前記和の値の累積値に比例した量をカーソルの
座標位置としている。従って、カーソルの移動距離は、
操作部の移動距離に比例する量と、更に操作部の移動距
離と移動速度の積に比例する量との和からなることにな
る。この関係を式で表わすと次のようになる。

今、操作部の移動量をΔＭ、カーソルの移動量をΔＣと
すると ΔＣ＝Ａ・ΔＭ＋Ｂ−韻・ΔＭ−−−−−−−−（３）
Δを 但し、ＡとＢは比例定数、ΔＭ／Δｔは操作部の移動速
度で表わされる。（３）式は、操作部の移動量ΔＭが同
じであってもその移動速度ΔＭ／Δｔが速いとカーソル
の移動量ΔＣが大きくなることを示し。

逆に移動速度ΔＭ／Δｔが遅いとカーソルの移動量ΔＣ
が小さくなることを示している。

今、表示面上のカーソルを現在の位置から、遠くの目的
位置へ移動させようとするときは、人間の操作心理とし
て早く目的点に到達しようとして手操作も速くなること
が考えられる。

そうすると前述の、移動距離と移動速度の積に比例する
項が作用してカーソルの移動量も大きくなり、単に、カ
ーソルの移動量が操作部の移動量に比例する場合に比べ
て操作部の移動量が少なくて早く目的位置へ到達するこ
とができる。

一方、目的位置に接近して、正確に位置を合わせようと
する時は人の操作心理として手操作も遅くなる。そうす
るとカーソルの移動量も少なくなり、精密な位置合せが
行い易くなる。

（実　施　例） 以下図面に従って、本発明の一実施例を説明する。第１
図は操作部にマウスを用いた手操作形カーソル制御装置
の構成を示すブロック図である。

輯、 マウス本体５にはボール５１がマウス本体５の底面より
わずかに突出して回転自在に保持され、ボール５１はマ
ウス本体５が操作部の移動平面座標（ＭＸ、Ｍｙ）に相
当する走行面６の上を移動すると移動方向に応じて回転
する０ＭＸパルス発生器５２は、ボール５１の回転量を
検出し、ＭＸ方向への単位移動距離ごとにパルスを出力
する。

Ｍ、パルス発生器５３も同様にＭ、方向についてパルス
を出力する。

マウス制御回路４にはＸ方向制御回路７とＸ方向制御回
路８があり、Ｍ、１方向、Ｍ、方向の制御を分担し、制
御方向の相違以外は同様な構成である。Ｘ方向制御回路
７は、Ｍ、ｌパルス発生器５２からのパルスを計数する
６Ｍ８カウンタ１０、サンプリング周期Δｔごとにゲー
ト１２の開閉とΔＭｘカウンタ１０を初期化するタイマ
１１、ΔＭｘカウンタ１０の出力ΔＭ、よりＭＸ方向の
速度を検出する速度検出回路９、線形移動比率ａ。

を保持するＣ８レジスタ１７、速度検出回路９の出力と
ａ８を加算する加算器１８、加算器１８の出力とゲート
１２の出力ΔＭ８を乗算する乗算器２１とその出力ΔＣ
Ｋを保持するΔＣ，ｌＣ８レジスタ３２される。

Ｘ方向制御回路７に内蔵の速度検出回路９は、動的移動
比率ｂＸを保持するす、レジスタ１３、サンプリング周
期Δｔを保持するΔｔレジスタ１４、ｂ、をΔｔで割る
除算器１５、ゲート１２の出力と除算器１５の出力を乗
算する乗算器１６から成る。

ディスプレイ制御回路３には、カーソルのＣ１１方向座
標を保持するＣ８レジスタ３２があり、ΔＣＸレジスタ
２２の出力によりＣ８レジスタ３２の内容を更新する加
算器３１がある。

Ｃ，、方向については、同様にＣｙレジスタ３４゜加算
器３３がある。

ＣＲＴディスプレイ１は、ＣＸレジスタ３２とＣｙレジ
スタ３３で指される表示画面座標＜　ＣＸ。

Ｃ，）にカーソル２を表示する。

マウス本体５に設けられたスイッチ５４は、スイッチ２
０を切替えてＡ８レジスタ１９の内容を乗算器２１に出
力するときに用いられる。

このとき、この手操作形カーソル制御装置は従来の制御
方式のように、（１）式および（２）式により動１ヤす
る。これは、図形の入力などの場合に速度検出回路９が
動作すると図形が歪むのでこれを避けるため設けられて
いる。

以下、上記構成における手操１を形カーソル制御装置の
動１ヤについて説明する。

オペレータによりマウス本体５が移動されたとき、その
Ｍ、方向におけるサンプリング周期Δｔでの移動距離は
ΔＭ、レジスタ１０に計数される。

この値をΔＭ、とすると速度検出回路９でマウス移動速
度に比例する移動比率項ｂＸｖが（４）式により計算し
出力される。

ｂ、、＝ｂ、週　　　　　　　−−一一一−−−−・−
・・−・・・・・・−・（４）Δｔ ｂ、はマウス移動速度に依存する移動比率を決定するパ
ラメータで動的移動比率と呼ぶ。

加算器１８と乗算器２１によりΔＣ８レジスタ２２には
ΔＣＸが（５）式により計算され格納される。

八ＣＸ　＝　（ａ　Ｘ　＋　ｂ　ｘｖ　）ΔＭ、　　　
　　−−・−−−−−−−（５）ΔＭ ＝（ａ　Ｘ　”　ｂ　ｙｔ　ｔ、　（）ΔＭ、ΔＭ ＝ａ、・ΔＭ＋ｃ　＋ｂＫ−一」−ΔＭ、　　　−−一
・・−＝（６）Δし ａ、はマウス移動距離にのみ依存する移動比率で線形移
動比率と呼ぶ。

（６）式の第１項ａ、ΔＭ、は、従来の手操作形カーソ
ル制御装置と同様な制御量でマウスの移動距離に比例し
、第２項ｂＸ１士、ΔＭ８　　はこの発明に係わる制御
量でマウスの移動速度に比例する。マウスの位置の変化
率＆、すなわち移動Δを 速度が大きいときΔＣ，Ｉは大きくなり、移動速度が小
さいときはＡＣ８は小さくなりａＸ・ΔＭ、に近づく、
このときカーソルの移動速度　ＡＣ−はΔｔ （７）式で表わされる。

＆＝ａＸ、ＡＭＬ＋ｂＸ、　（ＡＭＪ＋−）　２−　、
、−、、、−、、、、、、　（７）Δｔ　　　Δｔ　　
　　Δｔ Δｔが十分に小さい値であれば（７）式は（７′）式で
近似される。

、： 実際の装置ではΔｔは約０．０１秒、ΔＭ、は約１００
分の１インチ単位、ΔＣＸはピクセル単位で動作してい
るが、この説明ではΔ七は限りなく０に近く、ΔＭ、と
ＡＣ８はミリメートル（龍）単位であるとする。

ここで、ａ、、ｂ、を任意の値に設定し、時刻１＝０か
ら１＝１．の間にＭ、＝ＯからＭ、　＝Ｍ、。

への変化を（８）式で表わすと仮定する。

ＭＸ＝ＭＪＬｌ　（１ｃｏｓｑｔ　） で表わされる。

ＭｄＭＭ ′ａ′ＴＬ＝　′ａＴ（ｆ　ｆ　ＣＯ５，ｊ）カーソル
の移動速度は、（７′）式と（９）式より（１０）式で
表わされる。

止も一、鼠■−”−ｇ　１ＢＬ−ｔ　＋　ｂ　ｘ（ＭＪ
ＬＬ−工・５ｉｎＬｔ　）　２ｄｔ　　　”２　　ｔ、
ｔａ　　　　　２　　ｔａ　　ｔａ−−−＝−−＝　（
１０） 時刻１＝０においてＣ，＝Ｏで、時刻Ｔを０≦Ｔ≦ｔ６
とすると時刻１＝０→ｔ＝Ｔまでのカーソルの移動距離
ΔＣＸＴは（１１）式で表わさ＝　ａ　Ｘ　ｆ　（１−
ｃ　ｏｓＨ，−Ｔ　）＋ｂＸ、ＭムＫ　（ｎ二Ｔ−上５
ｉｎ２−工、Ｔ）　　　−＝（１１）８ｔ、ｔ、２ｔ。

Ｃ２方向の移動距離ΔＣｙτも、同様に（１２）式で表
わされる。

ΔＣｙｒ＝　ａ、　−”　（１ｃｏｓ　（、Ｔ　）＋ｂ
ｙ”ｓ７．（６ｒ−”−５ｔｎ２■Ｔ）　　−＝（１２
＞第２図は、（８）式においてＭ。＝１００（ａｍ）と
したときのグラフで、曲線２０１はｔ、＝０．１（秒）
、曲線２０２はｔ、＝０．５（秒）、曲線２０３はｔｅ
＝２．５（秒）のとき１＝０から１　＝　１．　。

におけるＭ、の変化を表す。

第３図は、（１１）式においてａＸ＝０．５、ｂ、＝２
．０２６４３Ｘ１０−’に設定し、マウス本体を第２図
のグラフに従って移動したときのカーソル移動距離ΔＣ
，７（ｍ＋ａ）を表す。

曲線３０１はｔ＠≠０．１（秒）、曲線３０２はｔ、＝
０．５Ｃ秒）、曲線３０３はｔｅ　＝２．５　（秒）を
示す、カーソル移動の終点Ｔ＝ｔ、におけるカーソルの
移動距離ΔＣＸＴの値をΔＣＸ６とすると、マウス本体
の移動距離Ｍ、、が同じ１００１００（であっても、ｔ
＠＝０．１（秒）で操作したときのカーソル移動距離へ
〇　、、＝　３００　　（ｍｍ）、　ｔ　、　＝　０．
５（秒）のときΔＣ，，＝　１００　（ＩＩＩｍ）、ｔ
　、　＝２．５秒のときΔＣ，，＝６０（ｍｍ）となり
マウス本体の移動速度によりカーソルの移動距離が増減
している。

Ｃｙ力方向ついても同様に制御される。

第４図（ａ＞と第４図（ｂ）は、走行面におけるマウス
本体の移動とＣＲＴディスプレイ表示面におけるカーソ
ルの移動の関係を示す。

第４図（ａ）の走行面でマウス本体をマウス移動始点４
０１からマウス終点４０２までΔＭ、＝ΔＭｙ＝１００
ｍｍ移動すると、第４図（ｂ）のデイスプレイ表示画面
でカーソルはカーソル始点４０３から移動する。

マウス本体がｔ、＝０．１（秒）で操作されたときカー
ソル終点４０４へ、ｔ、＝０．５（秒）のときはカーソ
ル終点４０５へ、ｔｏ　＝２．５　（秒）のときはカー
ソル終点４０６ヘカーソルは移動する。

このように、オペレータがマウス本体の移動を素早く行
えば１００（龍）×１ＯＯ（ＩｌｌＩｌンの操作面積で
表示画面上における３００（ａｍ）Ｘ３００（ａｍ　）
のカーソルの移動が迅速にでき、オペレータがマウス本
体の移動をゆっくり行えばマウス本体の移動量の６０％
がカーソルの移動量となり精密な位置の指定ができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の手操作形カーソル制御装
置は、表示画面上のカーソルの移動距離ゝ゛　　　が、
操作部の移動距離に比例する量と、操作部の移動距離と
操作部の移動速度の積に比例する量との和となっている
ので、従来の、カーソルの移動量が操作部の移動量に単
に比例する場合に較べ、操作部の移動量が同じであって
も移動速度を速めるとカーソルの移動量がより大きくな
り、逆に操作部の移動速度を遅くするとカーソルの移動
量がより少なくなる。従って、カーソルを現在の位置か
ら遠く離れた目的位置へ移動する時には操作部の移動を
速めることにより従来より早く目的位置に到達すること
ができ、一方、カーソルを目的位置に正確に合わせる場
合には操作部の移動速度を遅くすることによりカーソル
の移動量が少なくなるので位置合せが容易になるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の手操作形カーソル制御装置の実施例の
構成を示すブロック図、第２図はＭ８方向についてマウ
ス本体の移動距離と時間の関係を示す図、第３図は第２
図のマウス本体の移動に対するカーソルの移動距離と時
間の関係を示す図、第４図は走行面におけるマウス本体
の移動と表示面におけるカーソルの移動の関係を示す図
で図（ａ）がマウスの移動、図（ｂ）がカーソルの移動
を示す図である。 １・・・・・・ＣＲＴディスプレイ、２・・・・・・カ
ーソル、３・・・・・・ディスプレイ制御回路、　４・
・・・・・マウス制御回路、　５・・・・・・マウス本
体、　６・・・・・・走行面、７・・・・・・Ｘ方向制
御回路、８・・・・・・Ｘ方向制御回路、９・・・・・
・速度検出回路。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 マウス本体の殺軒距霞と枠部／）懇倣 第　２　図 縛藺も（ｒ 汐−ンルオ科釘距離と綺藺の関倣 第３　図 ｘ 更打面１３わ・プるマクス／）ｒｙｔ！１□ＣＸ 表示面上）ておＩする刀−ソルの骨動 Ｃｂ〕 第　４２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 手操作で操作部を移動することにより、表示器表示画面
   上のカーソルを移動し、計算機と会話しながらその計算
   機を制御する手操作形カーソル制御装置において、予め
   定められた単位時間毎に、操作部の移動距離を検出する
   距離検出手段と；同じ単位時間毎に操作部の移動速度を
   検出する速度検出手段と；前記移動距離に比例する量と
   、前記移動距離と前記移動速度の積に比例する量との和
   を求める手段と；前記単位時間毎の和の値の累積値に比
   例した量をカーソルの座標位置とする表示制御手段と；
   を具備することを特徴とする手操作形カーソル制御装置
   。