JP2012510663A - パックタイプのポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、パックタイプのポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法を提供する。この装置は、接触物体がパックに接触し移動した情報を検知して移動検知信号を出力する移動検知部と、移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間遅延した第１パック移動信号を出力する第１フィルタ部と、移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間よりも短い第２時間遅延した第２パック移動信号を出力する第２フィルタ部と、第２パック移動信号に応答して移動した情報に従って第１パック移動信号を伝達するか、または遮断するパック移動信号伝達部とを備えることを特徴とする。本発明の場合、パックを移動させたのち、パックから接触物体が離れて元の位置に復帰した際、接触物体がパックに接触や移動を中断した正確な時点を検索することが容易であるため、カーソルの連続移動によるポインティング装置の誤動作を防止することができる。

Description

本発明は、ポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法に関し、特にパックの位置情報によってポインティング装置に連結されたディスプレイ上にカーソル位置を迅速かつ正確に移動できるパックタイプのポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法（Ｐｕｃｋ−ｔｙｐｅ ｐｏｉｎｔｉｎｇ ａｐｐａｒａｔｕｓ、ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ、ａｎｄ ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）に関する。

ディスプレイ上のカーソルの位置を調整する従来のポインティング装置としては、カーソルを移動してディスプレイ上のアイテムや機能（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を選択するための矢印キー、機能キー、マウス、トラックボール、ジョイスティック、タッチスクリーン、ライトペン、タブレット及びその他の類似装置などが含まれる。

これらの従来のポインティング装置が、一般的な多くのアプリケーションに対して満足であったとしても、ポインティング装置は制限された作業空間内で動作しており、ノートパソコン、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、有線または無線電話、ビデオゲーム機またはその他の類似電子機器のような電子機器のフォームファクタ（ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）に合わせなければならない環境においては、従来のポインティング装置は満足するほどのカーソル制御速度及び正確度を提供することができない。

よって、最近パックタイプ（ｐｕｃｋ−ｔｙｐｅ）のポインティング装置がノートパソコン及びポケット装置に導入されていて、従来のポインティング装置が有する限界を克服させている。

パックタイプのポインティング装置は、パック移動領域内においてユーザが指を動かして操作するハンドルが付いているコンパクトディスク状の装置であって、パック移動領域内でのパックの位置は、多様な電気、電磁気及び光学技術を用いて検知してディスプレイ上のカーソル位置にマッピングされる。

すなわち、ユーザが指でパック （ｐｕｃｋ）を加圧すると制限された移動領域内でパックが移動し、ユーザがパック加圧を解除すると１セットのスプリングのような弾性装置がパックを移動領域内の中心位置に復帰させる。

パック位置及びパックに加わる圧力はその装置の電極によって決定されるが、その位置情報はパックを備えるポインティング装置に連結されたホスト装置に伝達され、ディスプレイスクリーン上におけるカーソルの位置を決定するのに用いられる。このホスト装置には、ユーザの指がパックを加圧する間の移動を、装置のディスプレイ上の適切なカーソルの移動として変換するソフトウェアが内蔵されている。

図１は、従来のパックタイプポインティング装置１０の平面図であって、パック１１、パック移動領域１９、スプリング１３、パック移動領域の側部１４から構成される。

図２は、図１の従来パックタイプポインティング装置１０の切断線１−２による断面図であって、パック１１、スプリング１３、パック移動領域の側部１４、基板１７、ユーザの指１６から構成される。

次に、図１及び図２を参照して、従来のパックタイプポインティング装置１０の動作を説明する。
パック１１は、自分に加えられた側方向の力に応答してパック移動領域１９内において基板１７の表面１２上を移動する。その力は一般にユーザの指１６によりパック１１に加えられる。パック１１は自分に加えられる垂直圧力を測定する圧力検知メカニズムを含み、ポインティング装置１０は表面１２上のパック１１の位置を測定する監視メカニズムを含む。

ユーザが指１６を離しパック１１に対する圧力を解除すると、パック１１はパック移動領域の側部１４からパックを連結するスプリング１３により中心位置に復帰する。これによって、パック１１の移動距離によりカーソルの移動速度を決定するジョイスティックモードにおいてはパック１１が中心位置に復帰する動作はカーソルの移動速度を減少させる。

その反面、パック１１の移動距離によりカーソルの移動距離を決定するマウスモードでは、パック１１が中心位置に復帰するとカーソルも元の位置に復帰する。

これを解決するため、従来のパックタイプポインティング装置はパック１１が復帰する間にはユーザの指がパック１１に垂直力を加えないことを検知し、マウスモードにおいてカーソルの移動を防止する機械的な構造あるいは圧力センサを使用していたが、このような機械的な構造は耐久性が弱く、応答速度が遅くなる問題点があった。

図３は、従来のパックタイプポインティング装置１０において、パックの位置を検知する電気容量性の検知方式を説明するためのポインティング装置１０の平面図であって、表面５０、４個の表面電極５１〜５４、パックの電極から構成されている。

表面５０は外部回路に互いに電気的に分離している接続された端子を有している４個の表面電極５１〜５４を含み、パックは図に仮想的に示す電極５５を含むが、図にそれらの端子は省略してある。

パックの電極５５とそれぞれの表面電極５１〜５４との間の重畳部分は、表面電極５１〜５４に対するパックの位置によって異なる。パックの電極５５において表面電極５１〜５４と重畳する部分Ａ〜Ｄは、各重畳する面積に比例するキャパシタンスを有する並列プレートキャパシタを形成する。

したがって、パックの電極５５とそれぞれの表面電極５１〜５４との間のキャパシタンスを測定することで、表面電極５１〜５４に対するパックの電極５５の位置を測定することができる。

従来のポインティング装置の動作モードには、パックの移動距離と方向によって移動ベクターの変化が発生するジョイスティックモードとパックの移動距離と方向によって移動距離の変化が発生するマウスモードとがある。

すなわち、パック移動をキャパシタンスの変化により検知する構造において、ジョイスティックモードでは、パックが中心から移動し始めて特定位置に留まるとカーソルは継続移動し、カーソルの移動速度は、パックの移動距離に比例してパックが元に復帰した際にカーソルの移動速度だけが減少されるのに対して、マウスモードでは、パックを指で移動すると中心から移動した距離分だけカーソルが移動したのち、カーソルは停止し、指を離して元に復帰するとカーソルも元の位置に復帰される。

ところが、携帯電子機器産業において、従来のポインティング装置に比べて現在のパックタイプのポインティング装置がより早くて正確であっても、図１とようにパックがスプリングに連結されている構造では、ポインティング装置がジョイスティックモードにしか使用することができないので、迅速かつ正確な動作をさせるためにはパックが移動する距離分だけカーソルが移動し、パックが元の位置に復帰した際にカーソルは移動した位置に停止している必要性があった。

図４は従来技術によるパックタイプポインティング装置の概略的なブロック図であって、移動検知部５、フィルタ部１５を備える。

以下、各ブロックの機能を説明する。
移動検知部５は、接触物体からパックの移動情報を印加して接触物体のポインティング装置への接触可否及び接触後にパックの移動を検知してキャパシタンス値を示す移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを所定時間遅延して出力する。

フィルタ部１５は、移動検知部５から所定時間遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してフィルタリングしてノイズを除去し、パック移動信号ｍｏｖを出力する。

図５は、図４の従来技術によるパックタイプポインティング装置の動作波形図であって、波形（１）は４チャンネルの遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔ、波形（２）は４チャンネルのパック移動信号ｍｏｖを示す。４チャンネルは、図３においてパックの電極５５と４個の表面電極５１〜５４との重畳により測定されたキャパシタンス値の差に起因する。

遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔは、接触物体がポインティング装置に接触してパックを移動させたときにはノイズを有した所定時間Ｔ１遅延されたハイレベルのキャパシタンス値を出力し、接触物体がポインティング装置に接触を中断した時点ｔ０から所定時間Ｔ１経過した時点ｔ１ではノイズが減少されたローレベルのキャパシタンス値に遷移して出力される。ここで、時間Ｔ１は、フィルタ部（図４の１５）の遅延時間である。

パック移動信号ｍｏｖは、接触物体がパックに接触してパックを移動させたときにはノイズが除去された所定時間Ｔ１遅延されたハイレベルのキャパシタンス値を出力し、接触物体がポインティング装置の接触及び移動を中断した時点ｔ０から所定時間Ｔ１経過した時点ｔ１ではレベルが漸次的に減殺（ｄｅｃａｙ）されて所定の長時間Ｔ２の遅延された後にノイズが除去されたローレベルのキャパシタンス値に遷移して出力される。

次に、図４及び図５を参照して従来技術によるパックタイプポインティング装置の動作を説明する。
例えば、ユーザがノートパソコンに内蔵されているパックタイプポインティング装置を用いてモニタ上のカーソルを移動させると仮定する。

ユーザがポインティング装置内のパックを、指を用いて接触及び移動させると、移動検知部５は接触物体であるユーザの指から所定圧力を有した接触及び移動を印加して接触物体がパックに接触されて移動したことを検知する。

これにより、移動検知部５はノイズが含まれたハイレベルのキャパシタンス値を有する移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを出力するとフィルタ部１５は移動検知部５から前記遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してローパスフィルタリングしてノイズを除去し、ハイレベルのキャパシタンス値を有する所定時間Ｔ１遅延されたパック移動信号ｍｏｖを出力する。

ホスト装置はフィルタ部１５から前記ハイレベルのパック移動信号ｍｏｖを印加してモニタのようなディスプレイ装置上のカーソルをパックの移動方向に沿って移動させる。

その後にユーザがカーソルを移動させる必要がなくなって、時点ｔ０でパックから指を離すと、移動検知部５はユーザの指からの圧力が急激に減少したことを認知し、接触物体の接触及び移動が中断されていることを検知する。

これにより、移動検知部５はノイズが減少したローレベルのキャパシタンス値を有する移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを出力するとフィルタ部１５は移動検知部５から前記遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してローパスフィルタリングしてノイズを除去し、所定時間Ｔ２遅延させながら減殺させてローレベルのキャパシタンス値を有するパック移動信号ｍｏｖを出力する。

しかし、図５の波形（２）に示すように、接触物体がポインティング装置において接触及び移動を中断した境界時点ｔ０ではパック移動信号ｍｏｖのレベルがローレベルに遷移することができず、漸次的に所定時間Ｔ２遅延しながら減殺ｄｅｃａｙされて所定時間Ｔ２が遅延した後である時点ｔ２で始めてノイズが除去されたローレベルのキャパシタンス値を出力する。

すなわち、パックに指が接触及び移動された時点では、図４のフィルタ部によってノイズが除去されたハイレベルのキャパシタンス値が出力されるが、指がパックから離れるとフィルタ部の特性により測定されたキャパシタンス値が急激に減少せず所定の傾きを有して漸進的に減少する。

このような現象は、パックから指が徐に離れる場合とパック下部に位置するドームスイッチ（ｄｏｍｅ ｓｗｉｔｃｈ）のような機械的なスイッチが指の離脱を認識する際に震動（ｃｈａｔｔｅｒｉｎｇ）する時間ほどの遅延に起因するものとする。

また、図５の波形（１）及び波形（２）に示すように、遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔ及びパック移動信号ｍｏｖにおいて４個のキャパシタンス値に差があるのはパックが正確に４個の表面電極５１〜５４の中心に位置しないからであって、このような現象はパックを長期間使用することによりスプリングの劣化などで起因するものである。ここで、理解の便宜のために、スプリング１３によりパックが復帰する時間はパックの移動時間よりも短いものと仮定する。

ホスト装置は、フィルタ部１５から前記ローレベルのパック移動信号ｍｏｖを印加してディスプレイ装置上のカーソルを移動させない。

このように従来技術によるパックタイプポインティング装置はパックに印加される接触及び移動にノイズがあることで、所定のフィルタ部を用いてノイズを除去しなければならないが、パックを移動させてから手を離してパックが元に復帰してもフィルタ部１５により遅延される時間Ｔ１及びフィルタ出力の特性からパック移動信号ｍｏｖが減殺（ｄｅｃａｙ）されるのに時間Ｔ２が必要となってパックの接触及び移動が中断する時点ｔ０を正確に検知することができなくなる。

いままでは、パックの接触がキャパシタンスを増加させるようにパックがフローティングさせるものと仮定したが、パックが接地電圧に接続されてカーソルの揺れが不可避である接触間には移動検知信号ｍ＿ｄｅｔのノイズが減少されることができる。

これによって、ポインティング装置内のパックの移動方向及び移動距離によって移動するカーソルがパックの接触及び移動が中断した時点ｔ０において正確な位置で停止せず、移動を継続する問題点が発生する。

本発明の目的は、パックが移動する距離分だけカーソルが移動し、パックが元の位置に復帰したときにカーソルがパックの接触及び移動が中断した時点において正確な位置に停止するようにするパックタイプのポインティング装置を提供することである。

本発明の他の目的は、前記目的を達成するための前記パックタイプのポインティング装置を備えたポインティングシステムを提供することである。

本発明の他の目的は、前記目的を達成するための前記パックタイプのポインティング装置のポインティング方法を提供することである。

前記の目的を達成するための本発明によるパックタイプのポインティング装置は、接触物体がパックに接触して移動した情報を検知して移動検知信号を出力する移動検知部と、移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間遅延した第１パック移動信号を出力する第１フィルタ部と、移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間よりも短い第２時間遅延した第２パック移動信号を出力する第２フィルタ部と、第２パック移動信号に応答して移動した情報によって第１パック移動信号を伝達するか遮断するパック移動信号伝達部と、を備えることを特徴とする。

前記の目的を達成するための本発明によるパックタイプのポインティングシステムは、接触物体がパックに接触して移動した情報を検知して遅延時間を異なるようにしてフィルタリングし、移動した情報によって第１パック移動信号を伝達するか遮断するパックタイプのポインティング装置と、第１パック移動信号に応答してパックの移動方向及び移動距離を計算してカーソル制御信号を出力するホスト装置と、カーソル制御信号に応答してパックが移動する距離分だけカーソルを移動させてパックが元の位置に復帰されたときにパックの移動が中断した正確な時点にカーソルを停止させるディスプレイ装置と、を備えることを特徴とする。

前記の目的を達成するための本発明によるパックタイプのポインティング方法は、接触物体がパックに接触して移動した情報を検知して移動検知信号を出力する移動検知段階と、移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間遅延した第１パック移動信号を出力する第１フィルタリング段階と、移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間よりも短い第２時間遅延した第２パック移動信号を出力する第２フィルタリング段階と、第２パック移動信号に応答して移動した情報によって第１パック移動信号を伝達するか遮断するパック移動信号伝達段階と、を備えることを特徴とする。

本発明によるパックタイプのポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法は、パックを移動させてからパックから接触物体が離れて元の位置に復帰したときに、接触物体のパックに接触及び移動を中断した正確な時点を検索することが容易であるため、カーソルの連続移動によるポインティング装置の誤動作を防止することができる。

従来のパックタイプポインティング装置１０の平面図である。 図１に示す従来のパックタイプポインティング装置１０の切断線１−２による断面図である。 従来のパックタイプポインティング装置１０においてパックの位置を検知する電気容量性検知方式を説明するためのポインティング装置１０の平面図である。 従来技術によるパックタイプポインティング装置の概略的なブロック図である。 図４の従来技術によるパックタイプポインティング装置の動作波形図である。 本発明によるパックタイプのポインティング装置の概略的なブロック図である。 図６に示す本発明によるパックタイプのポインティング装置を備えたポインティングシステムの概略的なブロック図である。 図６に示す本発明によるパックタイプのポインティング装置の動作波形図である。 図１に示すパックタイプポインティング装置１０に本発明の他の実施例を適用して切断線１−２による断面図である。

以下、添付した図面を参照して本発明によるパックタイプのポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法について説明する。
図６は、本発明によるパックタイプのポインティング装置の概略的なブロック図であって、移動検知部１２０、第１及び第２フィルタ部１４０、１６０、パック移動判断部１８０、スイッチング部１５０を備える。

次に、各ブロックの機能を説明する。
移動検知部１２０は、接触物体からパックの接触及び移動を印加して接触物体のパック接触可否及び接触後にパックの移動方向及び移動距離を検知してキャパシタンス値を示す移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを出力する。

第１フィルタ部１４０は、移動検知部１２０から所定時間遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間遅延した第１パック移動信号ｍｏｖ１を出力する。

第２フィルタ部１６０は、移動検知部１２０から移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間よりも短い第２時間遅延した第２パック移動信号ｍｏｖ２を出力する。

ここで、第１及び第２フィルタ部１４０、１６０は、振幅特性は等しく、遅延時間特性が異なるＩＩＲフィルタやＦＩＲフィルタのようなデジタルフィルタを用いることができるが、一般に、ＩＩＲフィルタは遅延時間が長く、ＦＩＲフィルタは遅延時間が短く、同一のデジタルフィルタでは次数が低いほど遅延時間は長く、次数が高くなると遅延時間は短い。

したがって、第１フィルタ部１４０は２次ＩＩＲフィルタで実現し、第２フィルタ部１６０は３次ＦＩＲフィルタで実現して例示することができる。

パック移動判断部１８０は、第２フィルタ部１６０から第２パック移動信号ｍｏｖ２を印加して、これに応答して接触物体のパックに接触及び移動可否によって第１フィルタ部１４０の出力を遮断するフィルタ出力遮断信号ＦＴ＿ｏｆｆを出力する。

スイッチング部１５０は、パック移動判断部１８０からフィルタ出力遮断信号ＦＴ＿ｏｆｆに応答して第１フィルタ部１４０の出力を伝達するか遮断する。ここで、スイッチング部１５０はハードウェア的にロジッグ回路として実現するだけでなく、ソフトウェア的でも実現することができる。

図７は、図６に示す本発明によるパックタイプのポインティング装置を備えたポインティングシステムの概略的なブロック図であって、パックタイプのポインティング装置１００、ホスト装置２００、ディスプレイ装置３００を備える。

次に、各ブロックの機能を説明する。
パックタイプのポインティング装置１００は、接触物体がパックに接触して移動した情報を検知して遅延時間を異なるようにしてフィルタリングし、移動した情報によって第１パック移動信号を伝達するか遮断する。

ホスト装置２００は、第１パック移動信号に応答してパックの移動方向及び移動距離を計算してカーソル制御信号ｃ＿ｃｕｒを出力する。

ディスプレイ装置３００は、カーソル制御信号ｃ＿ｃｕｒに応答してパックが移動する距離分だけ前記カーソルを移動させ、パックが元の位置に復帰された際にパックの移動が中断した正確な時点にカーソルを停止させる。

上述では、カーソルの移動距離がパックの移動距離と一致するものとして記述したが、パックの移動速度と係る数学的な要素にも適用することができる。これはマウスドライバに類似しているが、パックの移動距離に比例して増加する数学的な要素がその代表的な例である。

図８は、図６に示す本発明によるパックタイプのポインティング装置の動作波形図であって、波形（１）は４チャンネルの遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔ、波形（２）は４チャンネルの第１パック移動信号ｍｏｖ１、波形（３）は４チャンネルの第２パック移動信号ｍｏｖ２を示す。４チャンネルは、図３でパックの電極５５と４個の表面電極５１〜５４との重畳により測定されたキャパシタンス値の差に起因する。

遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔは、接触物体がパックに接触して移動した際にはノイズを有した所定時間遅延されたハイレベルのキャパシタンス値を出力し、接触物体がパックに接触及び移動を中断した時点から所定時間経過した時点ｔ０ではノイズが減少されたローレベルのキャパシタンス値に遷移して出力される。

第１パック移動信号ｍｏｖ１は、接触物体がパックに接触して移動した際にはノイズが除去された所定時間Ｔ１遅延されたハイレベルのキャパシタンス値を出力し、接触物体がパックに接触及び移動を中断した時点ｔ１から所定時間Ｔ２経過した時点ｔ２では、レベルが漸次的に減殺されて所定の長い時間Ｔ２が遅延された後にノイズが除去されたローレベルのキャパシタンス値に遷移して出力される。ここで、時間Ｔ１は第１フィルタ部（図６の１４０）の遅延時間である。

第２パック移動信号ｍｏｖ２は、接触物体がパックに接触して移動した際には所定時間Ｔ３の遅延された後にノイズが除去されたハイレベルのキャパシタンス値を出力し、接触物体がパックに接触及び移動を中断しｔ０、所定時間Ｔ３が遅延された時点でレベルが急激に減殺されて所定の短い時間Ｔ４が遅延された後にノイズが除去されたローレベルのキャパシタンス値に遷移されて出力する。ここで、時間Ｔ３は第２フィルタ部（図６の１６０）の遅延時間である。

次に、図６ないし図８を参照して、本発明によるパックタイプポインティング装置の動作を説明する。
例えば、ユーザがノートパソコンに内蔵されているパックタイプポインティング装置を用いてモニタ上のカーソルを移動していると仮定する。

ユーザがポインティング装置内のパックを、指を用いて接触及び移動すると、移動検知部１２０は接触物体であるユーザの指から所定圧力を有した接触及び移動を印加して接触物体がパックに接触して移動していることを検知することで、移動検知部１２０はノイズが含まれたハイレベルのキャパシタンス値を有する４チャンネルの移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを出力する。ここで、パックはユーザが接触時に表面との距離が減少されるようにフローティングされるものとして仮定する。

４チャンネルの移動検知信号ｍ＿ｄｅｔは、図３の４個の表面電極５１〜５４のキャパシタンス出力を４個のタッチチャンネルに出力した波形であって、パックに接触及び移動されるとノイズを有したハイレベルのキャパシタンス値を出力してからパックから指が離れると、直ちにパックの電極と４個の表面電極５１〜５４によって検知されたキャパシタンス値がすべて減少されてノイズがほとんどないローレベルのキャパシタンス値を出力する。

第１フィルタ部１４０は、移動検知部１２０から前記所定時間Ｔ１遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してローパスフィルタリングしてノイズを除去し、ハイレベルのキャパシタンス値を有する第１時間Ｔ１遅延した第１パック移動信号ｍｏｖ１を出力する。

第２フィルタ部１６０は、移動検知部１２０から前記移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してローパスフィルタリングしてノイズを除去し、ハイレベルのキャパシタンス値を有する第２時間Ｔ３遅延した第２パック移動信号ｍｏｖ２を出力する。

パック移動判断部１８０は、第２フィルタ部１６０からハイレベルの第２パック移動信号ｍｏｖ２を印加してユーザの指が接触及び移動しているものと判断して第１フィルタ部１４０の出力を伝達するようにフィルタ出力遮断信号ＦＴ＿ｏｆｆをローレベルに出力し、スイッチング部１５０は、パック移動判断部１８０からローレベルのフィルタ出力遮断信号ＦＴ＿ｏｆｆを印加し、これに応答して第１フィルタ部１４０の出力を伝達する。

ホスト装置は、スイッチング部１５０からハイレベルの第１パック移動信号ｍｏｖ１を印加してモニタのようなディスプレイ装置上のカーソルをパックの移動方向及び移動距離に沿って移動させる。

その後に、ユーザがカーソルを移動させる必要がなくなってパックから指を離すと、移動検知部１２０はユーザの指からの圧力が急激に減少したことを認知し、接触物体の接触及び移動が中断したことを検知するによって、ノイズが含まれたローレベルのキャパシタンス値を有する４チャンネルの移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを所定時間Ｔ１遅延させて出力する。

第１フィルタ部１４０は移動検知部１２０から前記所定時間Ｔ１遅延された移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してローパスフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間Ｔ２遅延しながら減殺させてローレベルのキャパシタンス値を有する第１パック移動信号ｍｏｖ１を出力し、第２フィルタ部１６０は移動検知部１２０から前記移動検知信号ｍ＿ｄｅｔを印加してローパスフィルタリングして第１時間Ｔ２よりも短い第２時間Ｔ３遅延しながら減殺させてノイズを除去し、所定時間Ｔ４が遅延された後に、ローレベルのキャパシタンス値を有する第２パック移動信号ｍｏｖ２を出力する。

このとき、図８の波形（３）に示すように、接触物体がパックに接触及び移動を中断した境界時点ｔ０において所定時間Ｔ３が遅延された後に、第２パック移動信号ｍｏｖ２のレベルが急激に減殺されて、従来技術によるパックタイプポインティング装置において、第１時間Ｔ２よりも短い第２時間Ｔ４が遅延された後にノイズが除去されたローレベルのキャパシタンス値を出力する。

パック移動判断部１８０は、第２フィルタ部１６０からローレベルの第２パック移動信号ｍｏｖ２を印加してユーザの指が接触及び移動を中断したものとして判断して第１フィルタ部１４０の出力を遮断するようにフィルタ出力遮断信号ＦＴ＿ｏｆｆをハイレベルに出力する。ここで、指の接触及び移動中断は、所定時間Ｔ１の以下の時間内で判断されなければならない。

スイッチング部１５０は、パック移動判断部１８０からハイレベルのフィルタ出力遮断信号ＦＴ＿ｏｆｆに応答して第１フィルタ部１４０の出力を遮断し、ホスト装置はスイッチング部１５０から第１パック移動信号ｍｏｖ１を印加することができないので、ディスプレイ装置上のカーソルをそれ以上移動せず停止させる。

上述では、理解しやすく高いインピーダンスあるいはフローティングされた伝導性パックを仮定して説明したが、パックが接地電圧と連結された構造はパックと表面電極５１〜５４との間を弾性物質で埋め込むか外部圧力により間隔が変動できるようにしたりして、パックから指が離脱する際、すべてのキャパシタンス値が減少できるようにすることができる。

すなわち、パック下部にドームスイッチ（ｄｏｍｅ ｓｗｉｔｃｈ）のような機械的スイッチを設ける構造においても、パックと表面電極５１〜５４との間の間隔が所定値になるために時間が所要されるが、指がパックから離脱したことをドームスイッチが検知する場合に起きる震動（ｃｈａｔｔｅｒｉｎｇ）によるノイズを第２フィルタ部１６０によって除去しなければならない。

図９は、図１に示すパックタイプポインティング装置１０に、本発明の他の実施例を適用して示す切断線１−２による断面図であって、パック１１、スプリング１３、パック移動領域の側部１４、表面電極５３、５４、第１基板１７、ドームスイッチ１８、第２基板２０から構成される。

次に、図６及び図９を参照して、本発明のパックタイプポインティング装置１０の他の実施形態についての動作を説明する。
パック１１が自分に加えられた側方向力に応答してパック移動領域１９内において基板１７の表面１２上を移動し、ユーザが指１６を離してパック１１に対する圧力を解除すると、パック移動領域の側部１４にパックを連結させるスプリング１３により中心位置に復帰する動作は、図１に示す従来のパックタイプポインティング装置１０の動作と同一である。

しかし、本発明のパックタイプポインティング装置１０の他の実施形態においては、図６の第２フィルタ部１６０がドームスイッチ１８から印加される入力信号がアナログ値であれば、ピーク検知器（ｐｅａｋ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）に実現され、ドームスイッチ１８から印加される入力信号がデジタル値であればその値を複数回蓄積する累算器（ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ）構造に実現する差異がある。

このように、フィルタリングされた値は、パック移動判断部１８０で指定した閾値と比較するが、本願実施形態においても第２フィルタ部１６０とパック移動判断部１８０との遅延時間は、第１フィルタ部１４０の遅延時間よりも短いものとして設定される。

このように、本発明によるパックタイプのポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法は、ユーザの指がパックに接触して移動している場合にはパックが移動する距離分だけカーソルが移動し、ユーザが指を離してパックが元の位置に復帰する場合には接触信号が減殺されるのに必要となる時間が従来よりも短縮されて、接触物体のパックに接触及び移動を中断した正確な時点ｔ０を探索することが容易であるため、カーソルがパックの接触及び移動が中断した時点ｔ０において正確な位置に停止されるマウスモードの動作が可能となる。

上述では、理解しやすくするために、接触及び移動検知に基づいてポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法の動作を記載しているが、近接検知に基づいて近接物体から近接を検知して近接物体がパックに近接したか否かを検知してキャパシタンス値を示す近接検知信号を出力する近接検知部に、本発明によるパックタイプのポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法を適用することができる。

また、本発明では、パックと下部の表面電極との間に弾性がある場合に基づいて動作を記載しているが、パックと下部の表面電極との間に間隔が固定されている場合でも指から発生する周辺雑音が下部の表面電極に発生する場合と等しく、類似現象が生じるので、本発明によるパックタイプのポインティング装置、ポインティングシステム及びポインティング方法を適用することができる。

また、本発明では、パック移動をキャパシタンスの変化から測定した構造として説明したが、磁場を検知する構造やＲＦカップルリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）された電界を検知して測定する構造など、多様な構造で実現することができる。

上記では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。

１２０ 移動検知部
１４０、１６０ 第１及び第２フィルタ部
１５０ スイッチング部
１８０ パック移動判断部

Claims (14)

1. 接触物体がパックに接触して移動した情報を検知して移動検知信号を出力する移動検知部と、
   前記移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間遅延した第１パック移動信号を出力する第１信号処理部と、
   前記移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、前記第１時間よりも短い第２時間遅延した第２パック移動信号を出力する第２信号処理部と、
   前記第２パック移動信号に応答して前記移動した情報によって前記第１パック移動信号を伝達するか遮断するパック移動信号伝達部と、
   を備えることを特徴とするパックタイプのポインティング装置。
2. 前記パック移動信号伝達部は、
   前記第２パック移動信号に応答して前記第１パック移動信号を伝達する場合にはハイレベルの前記フィルタ出力遮断信号を出力し、前記第１パック移動信号を遮断する場合にはローレベルの前記フィルタ出力遮断信号を出力するパック移動判断部と、
   前記フィルタ出力遮断信号に応答して前記第１パック移動信号を伝達するか遮断するスイッチング部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のパックタイプのポインティング装置。
3. 前記第１及び第２信号処理部は、
   振幅特性が同一のデジタルフィルタを用いることを特徴とする請求項１に記載のパックタイプのポインティング装置。
4. 前記移動検知部は、
   近接物体が前記パックに近接したか否かを検知して前記キャパシタンス値を示す近接検知信号を出力する近接検知部とすることができることを特徴とする請求項１に記載のパックタイプのポインティング装置。
5. 接触物体がパックに接触して移動した情報を検知して遅延時間を異なるようにしてフィルタリングし、前記移動した情報によって第１パック移動信号を伝達するか遮断するパックタイプのポインティング装置と、
   前記第１パック移動信号に応答して前記パックの移動方向及び移動距離を計算してカーソル制御信号を出力するホスト装置と、
   前記カーソル制御信号に応答して前記パックが移動する距離分だけ前記カーソルを移動させ、前記パックが元の位置に復帰した時に前記パックの移動が中断した正確な時点に前記カーソルを停止させるディスプレイ装置と、
   を備えることを特徴とするパックタイプのポインティングシステム。
6. 前記パックタイプのポインティング装置は、
   接触物体が前記パックに接触して移動した情報を検知して移動検知信号を出力する移動検知部と、
   前記移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間遅延した前記第１パック移動信号を出力する第１信号処理部と、
   前記移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、前記第１時間よりも短い第２時間遅延した第２パック移動信号を出力する第２信号処理部と、
   前記第２パック移動信号に応答して前記移動した情報によって前記第１パック移動信号を伝達するか遮断するパック移動信号伝達部と、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載のパックタイプのポインティングシステム。
7. 前記パック移動信号伝達部は、
   前記第２パック移動信号に応答して前記第１パック移動信号を伝達する場合にはハイレベルの前記フィルタ出力遮断信号を出力し、前記第１パック移動信号を遮断する場合にはローレベルの前記フィルタ出力遮断信号を出力するパック移動判断部と、
   前記フィルタ出力遮断信号に応答して前記第１パック移動信号を伝達するか遮断するスイッチング部と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のパックタイプのポインティングシステム。
8. 前記第１及び第２信号処理部は、
   振幅特性が同一のデジタルフィルタを用いることを特徴とする請求項６に記載のパックタイプのポインティングシステム。
9. 前記移動検知部は、
   近接物体が前記パックに近接したか否かを検知して前記キャパシタンス値を示す近接検知信号を出力する近接検知部とすることができることを特徴とする請求項６に記載のパックタイプのポインティングシステム。
10. 前記ホスト装置は、
    前記第１パック移動信号がハイレベルに印加される場合には前記カーソルを前記パックの移動方向及び移動距離によって移動させ、
    前記第１パック移動信号がローレベルに印加される場合には前記カーソルを移動させず停止させることを特徴とする請求項５に記載のパックタイプのポインティングシステム。
11. 接触物体がパックに接触して移動した情報を検知して移動検知信号を出力する移動検知段階と、
    前記移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、第１時間遅延した第１パック移動信号を出力する第１信号処理段階と、
    前記移動検知信号を印加してフィルタリングしてノイズを除去し、前記第１時間よりも短い第２時間遅延した第２パック移動信号を出力する第２信号処理段階と、
    前記第２パック移動信号に応答して前記移動した情報によって前記第１パック移動信号を伝達するか遮断するパック移動信号伝達段階と、
    を備えることを特徴とするパックタイプのポインティング方法。
12. 前記パック移動信号伝達段階は、
    前記第２パック移動信号に応答して前記第１パック移動信号を伝達する場合にはハイレベルの前記フィルタ出力遮断信号を出力し、前記第１パック移動信号を遮断する場合にはローレベルの前記フィルタ出力遮断信号を出力するパック移動判断段階と、
    前記フィルタ出力遮断信号に応答して前記第１パック移動信号を伝達するか遮断するスイッチング段階と、
    を備えることを特徴とする請求項１１に記載のパックタイプのポインティング方法。
13. 前記接触検知段階は、
    近接物体が前記パックに近接したか否かを検知して前記キャパシタンス値を示す近接検知信号を出力する近接検知段階とすることができることを特徴とする請求項１１に記載のパックタイプのポインティング方法。
14. 前記第１及び第２信号処理段階は、
    振幅特性が同一のデジタルフィルタを用いることを特徴とする請求項１１に記載のパックタイプのポインティング方法。

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