JPS59127143A - 手操作形計算機制御装置 - 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】 この発明は、計算機ディスプレイ上の点を指示し、イン
タラクティブに計算機を制御する手操作形計算機制御装
行に関するものである。

従来のこの種の代表的装置としては、ディジタイザおよ
びマ９スがあった。前者は圧力を検知したＩ】、磁力線
を検出する等の特別な盤面を用意せねばならず、かつ単
にディスプレイ画面上の座標の指示にしか用いることが
できなかった。後者のマウスは第１図に示すごと（、本
体１上に２〜３個のキー２が設けらね、ケーブル３によ
りパーソナルコンピュータまたは計算機ワークステーシ
ョンのディスプレイ４と結合されていた。第２図はマウ
スの側面図で、ポール５の回転によりディスプレイ４上
の点を上下左右に移動させる構造となっているので、デ
ィジタイザのように特別な盤面を使用することなく、単
に机上のような任意の平坦な面上で操作することが可能
であり、かっマウスの本体１のキー２により、ナイスプ
レイ画面上の座標の指示の他、範囲の指定等に使用でと
るという利点を有する、しかしながら、キー２の数が少
なく、かつその使用方法が個々のアプリケーションごと
に異なるため人間工学的には不十分なものであった。

この発明は、これらの欠点を除去するため、マウスのキ
ーを５個に増やし、本体を握ったときの手の６指に対応
した位置忙設置し、かつ計算機ディスプレイとのインタ
ラクション産おいて普遍的に用いられる機能を５個のキ
ーに割り当てることｋより、マンマシンインタフェース
を向上させオペレータが片手で計算機の制御を最も有効
的に行えるよう忙したものである。以下図面についてこ
の発明の詳細な説明する。

第３図はこの発明の一実施例を示す平面図、第４図は第
３図を側面から見た図である。これらの図忙おいて、１
１は本体、１２は変位検出ボール、１３ａは親指キー、
１３ｂは人差指キー、１３ｃは中指キー、１３ｄは薬指
キー、１３ｅは小指キー、１４は回転ダイヤル、１５は
ケーブルを示している。

これを動作するには、例えば机上のような平面上に本体
１１をおき、手操作で移動させることにより変位検出ボ
ール１２を回転させ、横方向、縦方向の距離を検出する
。

距離の検出は公知の手段でよく、例えば第５図に示した
ように、変位検出ボール１２にその真横に接し、かつ互
いに直角に交わる２つの円板１６゜１７およびこねらと
シャフト１，８．１９ＶＣより接続さ４た回転式パルス
発生器２０．２１ＶＣより距離検出機構を構成すること
が可能である。

第６図、第７図は第５図の平面図および側面図で、本体
１１および各キー１３ａ〜１３ｅが破線で示されている
。本体１１を前後に移動させる場合、変位検出ボール１
２の回転は円板１６に伝えら４、シャフト１Ｂを通して
回転式パルス発生器２ＧＶＣ入力さ４、本体１１の前後
移動距離に比例した数のパルスを発生する。一方、本体
１１を左右に移動させる場合は、変位検出ボール１２の
回転は円板１７に伝えられ、シャフト１９を通して回転
式パルス発生器２１に入力され、本体１１の左右移動距
離如比例した数のパルスを発生する。

本体１１を斜めに移動させた場合、前後方向成分は円板
１６に１左右方向成分は円板１７に伝達され、各々シャ
ツ）１８．１９を通して回転式パルス発生器２０．２１
ＶＣ入力され、移動距離の前後方向成分、左右方向成分
忙比例した数のパルスを発生する。

したがって、回転式パルス発生器２０の出力を、ディス
プレイのカーソルを垂直方向に移動させるための制御信
号に、回転式パルス発生器２１の出力をカーソルを水平
方向に移動させるための制御信号に使用す４ば、本体１
１を手操作で移動させることにより、ディスプレイ上の
カーソルを任意の点姥動かすことができる。

５個のキー１３ａ〜１３ｅと回転ダイヤル１４は、オペ
レータの機敏な操作を最大限に可能ならしむるように本
体１１の適切な位置に設けられる。

親指キー１３ａおよび人差指キー１３ｂは、急速なりリ
ック動作釦よりオン−オフ入力と、ゆっくりした押下動
作によるアナログ入力の両方が可能である。残りの中指
キー１３ｃ、薬指キー１３ｄ。

小指キー１３ｅは、従来のマウスのキーと同様でオン−
オフ動作のみである。なお、各キー１３ａ〜１３ａは押
下動作を止めて指を離せば自動復帰するものを用いるの
が便利である。

回転ダイヤル１４は、親指または人差指によって容易に
操作し得る位置におかれる。こわらのキーおよびダイヤ
ルの望ましい使用方法を以下に示す。

親指キー１３ａ：（モーションキー） 単純に並べられたデータの前後移動、例えばテキストフ
ァイル画面の縦方向移動（スクロール）を行う。速いク
リック動作釦より次ページへ進み、遅いキー押下により
押下量に比例した連続スクロールの速度制御を行う。さ
らに、キーを手前に引くこと（第６図の矢印方向）Ｋよ
り達成されるシフトモードにおいては、速いクリック動
作により前ページへ戻り、遅いキー押下により逆方向の
連続スクロール制御を行う。なお、親指キー１３ａＫこ
のような機能を与えたのは、通常体・ノート等のページ
をめくるのに親指を用いるためである。

人差指キー１３ｂ：（ビックキー） 速いクリック動作により、ディスプレイ画面上のカーソ
ルが指示する対象を指定する。遅いキー押下は対象につ
いてのより詳細な情報を得るため、例えばズーミングア
ップして拡大さ４た画面を得る等の操作釦用いる。

中指キー１３ｅ：（メニューキー） メニュー表示のためのキーで、このキーが押下されてい
る間メニューがディスプレイ画面の一部に表示さ４、カ
ーソルを選択する項目に設定し、指を離すと選択さ４る
。このメニューはコマンド命令のオプション選択等に用
いられ、このオプションのメニューは、通常アプリケー
ション事項に依存する。一方、この装置の他の４個のキ
ー１３ａ＋　　１３　ｂ＋　　１３　ｄａ　　１３　ａ
と回転ダイヤル１４に対応した機能は普遍的であり、す
べてのアプリケーション忙おいて有効である。

薬指キー１３ｄ：（非実行キー） この薬指キー１３ｄの押下は、ユーザによってなされた
最後のオペレーションを非実行とし、システムをそれ以
前の状態忙戻す。

小指キー１３ｓ：（終了キー） 指定した一連の操作（例えば、スクリーン上に一連の点
で多角形を作成する等）の終了を示す。

また、それまでなさｊてきた処理レベルから階層的に１
つ上位の処理レベルへ戻るためにも使われる。

回転ダイヤル１４ ディスプレイ画面上の図形や画像をカーソルの位置を中
心属して回転させるために用いる。この機能は、例えば
人工知能言語として有名な「ＬＯＧＯ」のタードルグラ
フィックスの様なグラフィックアプリケーションのため
忙は大切な機能である。

次に、この発明の回路構成の一実施例を第８図に示す。

中指、薬指、小指キー１３ｃ、１３ｄ。

１３ｅは単なるオン−オフスイッチであり、出力は並列
入カニニット（ＰＩＵ）２５を通してＣＰＵ２８忙入力
される。親指０人差指キー１３　ａ、１３ｂはアナジグ
入力のための可変抵抗器を用い、出力なＡＤ変換器（ｋ
ＤＣ）２２．２３を用いてディジタル化し、並列入カニ
ニット２６を通して入力する。なお、親指キー１３ｍは
、シフト可能な構造になっているため、シフトモード検
出用のすンーオフスイッチを備えている。

回転ダイヤル１４はパルス発生器２４に接続さね、並列
入カニニット２７を通して入力される。

パルス発生器２４０回転方向検出用端子も同様忙並列入
カニニット２７に接続され、回転方向情報をマイクロプ
ロセッサ（ＣＰＵ）２８に与える。

一方、距離検出圧用いられた回転式パルス発生器２０．
２１の出力も、それらの各々回転方向検出用端子ととも
に並列入カユニツ）２７に入力される。

並列入カニニット２５〜２７は、ＣＰＵ２８のアドレス
バス２９．データバス３０．制御バス３１に接続されコ
ントーールされる。コントー−ルのためのプログラムは
、ＲＯＭ３２に格納され、電源投入と同時圧スタートし
、並列入カニニット２５゜２６の入力データを常圧監視
し、監視結果を一度ＲＡＭ３３Ｖｃ格納した後、送信用
インタフェース（ＵＳＡＲＴ）３４．増幅器３５および
ケーブル１５を通して本体のパーソナルコンピュータま
たはワークスティジョンのディスプレイ部３１Ｃ接続さ
れる。ディスプレイ部３６側のインタフェースは汎用的
なものが望ましいので、Ｒ８−２３２０（ＥＩＡ規格）
が適当であろう。

第９図はこの発明を適用したワークスティジョンの外見
を示す。オペレータは、右手で本体１１を握り、ディス
プレイ部３６を見ながら基本となる操作、例えばカーソ
ル移動、改ページ、スクロール、メニュー選択、ズーム
アツプーダワン、追加メニュー表示・選択、取り消し、
終了等の操作を右手で行うことが可能である。この装置
で不可能な機能、例えばテキスト入力等は、従来のキー
ポート３７を用いることとなる。

第１Ｏ図は上述の実施例におけるケーブル１５を用いず
に、無線て置き換えた実施例で、３８は赤外線発光部、
３９は赤外線受光部、４０はフレキシブルアーム、４１
は受信装置を示している。

これは、回路的には第１１図に示すとおり、第８図の増
；ド、１器３５の出力に赤外線発光ダイオードからなる
赤外線発光部３Ｂを接続して光変調し、赤外線受元部３
９において復調し、受信装置４１を経てディスプレイ部
３６に接続さ４る構成となっている。したがって、装置
の機能としては、第９図の実施例と同様であるが、ケー
ブル１５に制約されないという特長がある。そのため操
作位置は、ディスプレイ部３６にケーブルが届く範囲に
限定されず、見通しがきく場所であれば部屋のどこから
でも自由に操作できる。また、ケーブルが絡んだりする
ことがないので、複数の装置と同時に、例えば両手で操
作することが可能である。

また、第１２図に示す電子黒板のように、プロジェクシ
ョン形のディスプレイ４２を用い、複数の人間が討論し
ながらスクリーン上の位置を指示したり、図形を描いた
りするときには特に有効である。

なお、光ｋかえて電波等の他の無線手段を用いることも
できる。

以上説明したように、この発明は計算機をインタラクテ
ィブに使用する場合の基本的操作を５個のキーに割り当
て、しかも各キーが本体を握ったときの手の各指の位置
に設置されているため操作し易く、片手で可能な計算機
の制御を最も有効に行うことができる。また、５個のキ
ーに割り当てられた機能は、多くのインタラクティブな
アプリケーションに対して十分な機能を有しており、オ
ペレータはテキスト入力を除くほとんどのジョブを片手
だけで行うことができる。

また、計算機ディスプレイ部との接続にケーブルを用い
ずに無線を用いる場合には、見通しがきく範囲であれば
、部屋のどこからでも操作することが可能であるため、
複数の人間による電子黒板への入力装置として特忙有効
である等の利点な有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマウスおよび接続さ４たワークステーシ
ョンの外見斜視図、第２図は従来のマウスの側面図、第
３図、第４図はこの発明の一実施例を示す平面図および
側面図、第５図、第６図。 第７図はこの発明に用いる彫離検出機構の一例を示す原
理説明のための斜視図、平面図、側面図、第８図はこの
発明の一実施例の回路図、第９図はこの発明を適用した
ワークステーションの外見図、第１θ図は同じ（接続ケ
ーブルの代りに無線を用いた場合の外見図、第１１図は
第１θ図の回路を説明するためのブロック図、第１２図
はこの発明を電子黒板に適用した場合の斜視図である。 図中、１１は本体、１２は変位検出ボール、１３ａは親
指キー、１３ｂは人差指キー、１３ｅは中指キー、１３
ｄは薬指キー、１３ｅは小指キー、１４は回転ダイヤル
、１５はケーブル、１６．１７は円板、１８．１９はシ
ャフト、２０．２１は回転式パルス発生器、２２．２３
はＡＤ変換器、２４はパルス発生器、２５〜２７は並列
入カニニット、２８はＣＰＵ、２９はアドレスバス、３
０はデータバス、３１は制御バス、３２はＲＯＭ、３３
はＲＡＭ、３４は送信用インタフェース、３５は増幅器
、３６はディスプレイ部、３７はキーボード、３８は赤
外線発光部、３９は赤外線受光部、４０はフレキシブル
アーム、４１は受信装置、４２はディスプレイである。 第１図 第３図 第４図 第１１ 第１２

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）手操作で任意の平坦な面上を移動させることによ
   り計算機のディスプレイ画面上の点を指示しインタラク
   ティブに計算機を制御する装置において、操作者の手に
   密着しうる本体、この本体を握ったときの５本の指の位
   置に設けら４た５個のキーおよび親指または人差指で操
   作可能な回転ダイヤル、距離検出ポール、距離検出機構
   、キー入力回路１回転ダイヤル角度検出回路、距離検出
   回路、マイクロコンピュータシステム、計算機および入
   力インタフェース回路から構成されたことを特徴とする
   手操作形計算機制御装置。
2. （２）親指キーは改ページおよびスクロール機能を、人
   差指キーは指示、設定機能を、中指キーはメＨ４示１選
   択機能を、薬指キーは取り消し機能を、小指キーは終了
   機能を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の手操作形計算機制御装置。
3. （３）計算機インタフェース回路との結合に無線を用い
   たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の手
   操作形計算機制御装置。