JP2001109571A - コンピュータカーソル用無線制御装置を含む時計 - Google Patents

コンピュータカーソル用無線制御装置を含む時計

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリスタル（４）に覆われた時間表示手段
（８、１０）を含む時計。この時計はコンピュータカー
ソル操作のためのインターフェース装置を含み、無線操
作可能な時計マウスを形成する。 【解決手段】 この目的のために、複数の接触感知セン
サーは、その感知パッド（１６）が時計のガラス蓋
（４）に少なくとも部分的に支持されるように配置され
ている。感知パッドは特に、ガラス蓋（４）の大半部分
の上に延びるマトリックス状に配置される。クリック機
能は、電気接触器に接続される押ボタン（１４）を用い
て、あるいは圧力センサー、またはこの目的のために設
けられた接触感知センサーにより実行される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータカーソ
ルの制御装置を有する時計に関する。換言すれば本発明
は無線のコンピュータマウス、すなわちコンピュータと
時計がケーブルによる通信をしないマウスと同等の装置
を時計の中に集約すること目的とする。この様な通信方
式は当業者、特に電磁波、超音波あるいは赤外線波を介
する通信を使用する業者に知られている。なお、本明細
書における無線は、電波によるだけでなく超音波、赤外
線などによる有線以外の通信を全て含む。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータマウスとして使用されてい
る携帯式無線インターフェース装置は国際特許第ＷＯ９
６／３４３３３号により既知である。この従来の技術に
よれば、１つの環の中にユーザーとコンピュータとのイ
ンターフェース装置を集約する事を提案している。その
環は上部に電子回路の収容スペースを形成する１番目の
突出部があり、その表面には指向性アンテナを含む。前
方側部にはコンピュータカーソルを作動するために使わ
れる２次元力センサーが設置された２番目の突出部があ
る。さらに、スクリーン上の対象を選択、または、これ
らの対象に関するコマンドを実行するための別の力セン
サーが底部に設けられている。この動作を以下"クリッ
ク"と呼ぶ。この従来技術の図２と図３、及びその関連
記述から分かるように、コンピュータカーソルを動かす
ために設けられるセンサーはユーザーの親指により作動
される２次元力センサーで形成される事は明白である。
この力センサーは、その図２で示すように、カーソルを
互いに直角な２つの方向に沿って移動させる。すなわ
ち、図２で与えられる４つの方向のどの方向に親指力が
センサー平面上で作用しているかを力センサーが決定す
る。カーソルを作動するためのそのような力センサーは
まず第１にカーソルの動きの精度に限界があり、もし環
が親指上で動き、親指の皮膚が比較的大きな動きを感じ
ているとすればその使用は簡単ではない、という事に気
がつく。すなわち、親指に機械的ストレスがかかり、環
はセンサー平面中の一方向に親指により力が加えられた
時に動く。従って、カーソルの操作はこれらの環の動作
によって妨げられる事は明白であり、またユーザーにと
っても不便である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】１つの考えうる代替案
として国際特許第ＷＯ９６／３４３３３号には、この環
に２次元力センサーの代わりに隣接するセンサーを設置
し、カーソルの動作方向がこれらの隣接するセンサーの
連続する作動により決定されるようにする事が可能であ
る、と記述されている。この不明瞭で非常に不十分な説
明では当業者にこれらの隣接するセンサーの製作方法や
コンピュータカーソルを正しく操作するためのこれらの
センサーの使用方法を理解させる事はできない。さら
に、本出願に示すこの環の小ささはそのような応用を大
きく妨げるように見える。当業者は米国特許第５４８１
２６５号の中に２つの直角方向沿いにコンピュータカー
ソルを操作するため親指によって作動する事ができる部
分を有する類似装置を見ることができる。その部分は４
つの隣接した力センサーを形成する４つの独立した領域
を含み、その力センサーはカーソルを上、右、下、ある
いは左に動かすために親指により順番に作動される。１
つの応用によると、これら４つの圧力センサーはカーソ
ルをコンピュータスクリーンの４つの角の１つに動かす
ことができる（図７Ａ、図１２参照）。この装置は親指
に対して要求される位置を考えると使用は全く難しい。
さらに、４つの前記圧力センサー上での１つの力の選択
的な適用は容易ではなく、また弱められさえもする。従
って、カーソルの移動操作は不正確で、いずれにせよ制
限されることは米国特許第５４８１２６５号の記述より
明らかである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は請求項１で説明
される時計マウスを設けることで、上記引用の２つの文
献に関連して前述した欠点を克服することを提案する。
時計は手首に装着される１つの対象であり、通常の実施
態様においては比較的大きな表面積を持つ事ができる。
一般に、時計の上部表面の大部分は表示手段に使用され
ている。本発明の特徴はこの表示手段、あるいは表示セ
ル、特にＬＣＤ表示器の外部を保護するガラス面を構成
する外部要素が接触感知パッドの支持部として使用され
ることである。接触感知パッドはコンピュータカーソル
を容易かつ正確に制御することができる。
【０００５】さらに、一度または一度以上のクリックに
よりコンピュータスクリーン上の対象を選択したり、そ
のような対象に関するコマンドを実行する様々な手段が
設けられる。このために、この発明ではふつうのプッシ
ュボタンを使用することとし、このボタンはケース側面
部、または上部の時計ガラス周辺のどちらかに設置され
る。
【０００６】すなわち、本発明による時計は従来の形状
と審美的外観を保ちながら、コンピュータカーソルの移
動や様々なコマンドを実行するためのインターフェース
として働く。この外観に関しては本発明必須の特徴では
ないが、上述の従来技術の実施態様と比較すれば本発明
の解決方法が特に有利である事を示している。コンピュ
ータ制御関連機能が時計の審美的外観と従来の大きさに
よる何らの影響も受けることなく、本発明の時計マウス
を１日中身につけられる。
【０００７】本発明によれば、ユーザーは指での操作を
行うに際して比較的大きな感知帯を持つ携帯用無線制御
インターフェースが利用可能となる。接触感知センサ
ー、特に容量性や抵抗性のセンサーは力センサーと異な
り大きな圧力の作用を必要としない。その結果、時計に
かかる機械的ストレスは無視できる程小さく、この時計
はユーザーの腕の上でいかなる大きな動きをも起こさな
い。すなわち、使いやすく、かつコンピュータカーソル
の正確で効果的な操作を可能にする。
【０００８】本発明の他の利点は添付図面に示されてい
る非限定的実施の態様として与えられている以下の様々
な実施形態の記述からもまた明白になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、ケース２と点線で表され
た２つの時針８、９を有するアナログ表示手段を覆うガ
ラス蓋４を含む時計１を示す。時計１は、竜頭１２とお
およそ７時と８時の間に位置するプッシュボタン１４を
含む。
【００１０】本発明によれば、時計１は、ガラス蓋４に
取り付けられた感知パッド１６を備えた接触感知センサ
ー群で形成されたコンピュータカーソル移動制御手段を
含んでいる。より正確には、本実施の形態では、容量式
接触感知センサーであり、感知パッド１６はガラス蓋４
の下に置かれた電極により形成される（図７参照）。各
電極は信号を処理するために１つの電子ユニットに接続
され、特にガラス蓋４の周縁部上の接触パッドを用い
て、交互に接続部、非接続部が形成されたコネクタによ
ってその電子ユニットに接続されている。ガラス表面に
透明な電極を形成する方法、あるいは複数の容量性接触
感知センサーを時計１の内部に配置された電子ユニット
（図示せず）に接続する方法は、当業者によく知られて
いる。ガラス蓋４がケース２の上部表面の大部分を占め
ているため、従来の大きさ、外観、アナログ形式の時間
表示を変えなくともコンピュータカーソルを作動する感
知帯を大きくできる。一方、本発明はデジタル時間表示
にも適用される事が分かるであろう。後者の場合、容量
性センサーの感知パッド１６はＬＣＤセルを覆う保護ガ
ラス上か、または少なくとも部分的にＬＣＤセルの上部
に設置される。
【００１１】感知パッド１６群はガラス蓋４で支持さ
れ、これらのパッドはガラス蓋上の大部分に広がってい
る。別の実施の態様では、接触感知センサーの感知パッ
ドの一部はベゼル上か、もしくはケース２の上部１８に
配置できる。
【００１２】感知パッド１６は、コンピュータカーソル
を移動させるための時計の接触感知帯を構成する。図１
では、これら感知パッド１６は、実質的に四角形パッド
のラインと列となるマトリクス状に配置されている。
【００１３】カーソル制御の第１の実施形態では、指が
ガラス蓋４上を通過する時に動作する感知パッド群を決
定することができる。次いで、既知の方法、例えば最小
２乗法を用いて、カーソルの移動方向を決定できる。さ
らに、連続する感知パッドの起動速度によってカーソル
の移動速度が決定され、例えばそれはガラス蓋上を移動
する指の速度に比例する。各々の接触感知センサーの動
作レベルの差を見ることで、先に示唆したように、線形
回帰で重み付けできる。さらに、接触感知帯の区域また
は領域に沿って線形回帰を実行することにより、指の動
きを分解することが可能である。
【００１４】カーソル制御の第２の実施形態によれば、
指のガラス蓋４上の経路がたどられ、この経路に対応す
るカーソルの動きが所定の増幅率で再生される。これを
実行するために、特に、あるしきい値を超えて動作され
た感知パッドを選択すること、もしくは各々の時間間隔
内で最大の動作レベルを有する接触感知センサーのみを
保持すること、あるいはそのような最大レベルを実質的
に有する全てのセンサーの重心を保持することができ
る。このようにして、所定の間隔でガラス蓋４上の指の
連続する位置が決められる。そして、これらから指の動
きの速度を決定するのは容易である。
【００１５】カーソル制御の改良された実施形態によれ
ば、スクリーン上のカーソルの動きは、時計の感知帯上
のユーザーの指の動きの関数として非線形的に変化す
る。図２中のグラフに示された第１の実施例によれば、
カーソルの動き△Ｙとガラス蓋４上の指の経路△Ｘの比
は、ガラス蓋４上の指の移動速度Ｖ、あるいは同様に、
隣接パッド群の連続動作が実行される瞬間または平均の
回数Ｆの関数として増加する。図２において、前記の比
の変化はＶ(Ｆ)の関数として連続的である。図３のグラ
フに示す第２の実施例においては、前記の比は階段状に
なっている。低速では１の比が、中速では２の比が与え
られ、また高速での比は３に等しくなっている。もちろ
ん、これらの値は非限定的な例である。図２から明白な
ように、低速ではこの比の値が１以下であることが可能
である。この改良は、カーソルが目標の対象から遠く離
れている場合には、正確な精度ではないが、素早く動か
すことができる。逆にカーソルを最小距離上で正確に移
動しなければならない時、本発明はガラス蓋４上の指の
動きに対応するカーソルの小さな正確な動きを可能にす
る。
【００１６】プッシュボタン１４は、特にコンピュータ
マウスの制御に適するクリックやダブルクリックを実行
するために設けられる。指の動きの速度や、連続するセ
ンサーの動作回数を感知する手段は当業者にとっては特
に問題なく想起できる。通常の方法のように、プッシュ
ボタン１４はケース２中に設置された電気接点に接続し
ている。他の実施形態によれば、クリック機能は、ケー
ス２の上方例えば６時の位置に動作子が配置された接点
により実行される。また、別の方法によれば、この接点
は、同様な領域に設置される圧力センサーや接触感知セ
ンサーで置き換えることも可能である。このような実施
形態ではカーソルの動きは人差し指か中指で制御でき、
クリック機能は同じ手の親指により実行されるため特に
有利である。
【００１７】図４に基づき、第２の実施の態様を説明す
る。先に述べた事項については、再度詳細には説明しな
いこととする。時計２１は接触感知センサーを含み、第
１の感知パッド群１６は実質的にガラス蓋４の周辺に配
置され、第２の感知パッド群１７はケース２の上方に設
置される。感知パッド群１６と１７は、それぞれ２つの
同心の感知帯を形成する。これらの感知帯の各々におい
て、図４に示すように、各感知パッドは、時計の針８と
１０の軸を中心２４とする１つの円周上に設置されてい
る。この第２の実施の態様によれば、コンピュータカー
ソルの移動方向はユーザーの指によって中心２４に対し
て動かされた感知パッド１６、１７の方向あるいは各々
の感知パッド１６及び／または１７の方向により決定さ
れる。さらに、カーソルの移動速度は動作された感知帯
または２つの隣り合う同時に動作された感知帯によって
決まる。図４の例では３つの異なる速度がこのようにし
て決められる。すなわち、内部環状帯の感知パッド群の
みが作動する時の第１の速度、外部環状帯のそれが作動
する時の第２の速度、そして２つの感知帯１６と１７が
同時に作動する時の第３の中間速度である。この実施の
態様では、内部環状帯はガラス蓋４によって支持され、
外部環状帯はガラス蓋を取り巻くケース２の上部１８に
よって支持されており、２つの同心の感知帯が実質的に
も視覚的にも互いに区別されているという点で有利であ
る。図４に示す実施の態様によれば、クリック機能は容
量性センサー２６により実行される。その容量性センサ
ー２６は、ガラス蓋４によって支持され、かつその中心
区域に位置している。これにより感知パッド１６と１
７、または１６か１７をも作動している指を使ってのク
リック機能を迅速に実行することができる。もちろんセ
ンサー２６を作動状態に保ちながらカーソルを動かすた
めに２つの指を使用することは可能である。ここで、ク
リック機能は、他の実施形態においては、図１の場合の
ようにプッシュボタンを使用して実行されてもよい。
【００１８】上述の第２の実施の態様と類似する方法と
して、接触感知センサーは図５の第３の実施形態のよう
に同心環状帯上に設置される。これらの接触感知センサ
ーの一部である感知パッド群１６Ａは内部環状帯を構成
し、感知パッド群１６Ｂは外部環状帯を構成する。しか
しながら、本例ではこれらの感知パッド群は少なくとも
一部が透明なガラス蓋４によって支持されている。デジ
タル表示器が時刻やその他のデータのために特に３４の
領域に設けられる。この表示器自体については本発明の
対象ではないので、ここでは概略的に示している。ガラ
ス蓋４はＬＣＤ表示セルを覆ったり、あるいはセルの上
方外側部分を形成する。カーソル移動の制御は第２の実
施の態様と同様である。２つの接触感知帯を区別できる
ように、視覚的手段、特にこれら２つの同心帯を決める
デザインを用意することが可能である。
【００１９】クリック機能は６時の位置に設置され、か
つ接点かスイッチに関連する部材３６を用いて実行され
る。他の実施形態として、部材３６は圧力センサーとの
連携するようにしてもよい。
【００２０】上述した各実施の態様にも適用しうる他の
実施の態様によれば、クリック機能は時計バンド３９の
つなぎ目３８に設置された接点に連携する接触感知セン
サーか圧力センサー、もしくはプッシュボタンにより実
施できる。
【００２１】図６と図７は図式的に本発明による時計の
第４の実施の態様を示す。すでに図１で説明された事項
については、ここでは詳細には触れないこととする。カ
ーソル移動制御の方法は第１の実施の態様と同様であ
る。接触感知帯はガラス蓋４に配置される。この第４の
実施の態様は、クリック機能を実行させる手段によって
先のものと実質的に区別される。これらの手段は圧力セ
ンサーに関連するガラス蓋４、特にガラス蓋４の周辺に
設置された圧電結晶４４によって形成される。クリック
機能はガラス蓋４上に圧力を加えることで実行される。
【００２２】感知パッド１６は透明な素材で形成され、
ガラス蓋４の周辺に配置する接触パッド４６と電気的に
つながっている。これらの接触パッド４６は電子装置４
８すなわち接触感知センサーにより生ぜられた電気信号
を処理するための電子処理ユニット５０と接続してい
る。この電気的接続は接触パッド４６に面して置かれた
伝導部分を持つようなＺｅｂｒａ（商標）型コネクター
５２を用いることで可能であり、またこれらの伝導部分
は絶縁部分によって分離されている。そのようなエラス
トマーコネクターは当業者に既知である。
【００２３】電子ユニット５０は電気的にアンテナ５４
と接続され、そのアンテナはコンピュータ内の、あるい
はその周辺機器として設けられた読取り機や受信機と無
線通信をする。電池か充電式蓄電池５６が電源として設
けられる。充電式蓄電池は時計４１内に一体化されてい
る発電器と効果的に連携している。なお、機械的に振動
子と連結できること、またそのようなシステムは当業者
に既知である。
【００２４】したがって、この最後の実施の態様におい
ては、コンピュータカーソルの制御に関するすべての機
能はガラス蓋４に設けられる。クリックまたはダブルク
リック機能はガラス蓋４上で各々１回の押圧、もしくは
２回連続した押圧により実行される。また、圧電センサ
ー４４は環状形を持つか、円周上に設置されたいくつか
のセグメントで形成されることを付記する。同様に、コ
ネクター５２も環状か、あるいはいくつかのセグメント
状に形成される。１つの実施形態においては、センサー
４４を形成するセグメントとコネクター５２を形成する
セグメントは、圧力センサーと電気コネクターのために
必要なガラス蓋４の周辺表面を小さくするために交互に
円形に設置される。もう１つの実施形態では、圧力セン
サーはまた圧力抵抗素子、またはマイクロ接点によって
も形成される。最後に、ガラス蓋４は任意形状を持ち、
特に実質的に正方形や長方形でも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の態様の概略上面図であ
る。
【図２】接触感知センサーにより規定された感知帯にお
ける指の動きに関連したスクリーン上のカーソルの動き
を示すグラフである。
【図３】接触感知センサーにより規定された感知帯にお
ける指の動きに関連したスクリーン上のカーソルの動き
を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施の態様の概略上面図であ
る。
【図５】本発明の第３の実施の態様の概略上面図であ
る。
【図６】本発明の第４の実施の態様の概略上面図である
【図７】図６における線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図
である。
【符号の説明】
４ ガラス蓋 ８ 表示手段 １４ プッシュボタン １６、１７ 感知パッド（群） ４４ 圧電センサ ４６ 接触パッド ５２ コネクタ ５０ 電子処理装置

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 時間関連データを表示する表示手段
    （８、１０、３４）と、この表示手段を覆うか、あるい
    は前記表示手段の外側部分を形成する少なくとも一部が
    透明な外部要素（４）を有する時計（１、２１、３１、
    ４１）において、コンピュータスクリーン上のカーソル
    の移動を制御する第１の制御手段（１６、１７、１６
    Ａ、１６Ｂ、５０、５２、５４）を含み、 該第１の制御手段は、複数の接触感知センサーで構成さ
    れ、その各々の感知パッド（１６、１６Ａ、１６Ｂ）が
    前記外部要素により少なくとも部分的に支持されている
    ことを特徴とする時計（１、２１、３１、４１）。
  2. 【請求項２】 前記第１の手段が時計用ガラスを構成す
    る外部要素（４）で保護されたアナログ表示装置（８、
    １０）を含み、 前記感知パッド（１６）が前記アナログ表示装置に少な
    くとも部分的に重なっていることを特徴とする請求項１
    記載の時計。
  3. 【請求項３】 前記第１の手段を形成する前記接触感知
    センサーの前記感知パッド（１６、１６Ａ、１６Ｂ）群
    が、前記外部要素（４）に支持されていることを特徴と
    する請求項１または請求項２のうちのいずれか１項に記
    載の時計。
  4. 【請求項４】 前記接触感知センサーの前記感知パッド
    の一部が、前記外部要素（４）を取り巻く時計ケース
    （２）の上部（１８）に配置されていることを特徴とす
    る請求項１または請求項２のうちのいずれか１項に記載
    の時計
  5. 【請求項５】 前記複数の接触感知センサーの各々の感
    知パッドが、前記外部要素（４）のほとんど全域にマト
    リックス状に配置されていることを特徴とする前記請求
    項のうちのいずれか１項に記載の時計。
  6. 【請求項６】 さらに、前記外部要素上でのユーザーの
    指の速度あるいは連続したセンサーの動作回数を検知す
    る手段を含むことを特徴とする請求項５記載の時計。
  7. 【請求項７】 前記カーソルの移動（△Ｙ）とユーザー
    の指が前記外部要素（４）を横切る時にとる経路（△
    Ｘ）との比率が、高速移動時あるいはセンサーの動作回
    数が高い時よりも低速移動時あるいは低動作回数時のほ
    うが小さいことを特徴とする請求項６記載の時計
  8. 【請求項８】 前記コンピュータスクリーン上の前記カ
    ーソルの動きが、ユーザーの指が前記外部要素（４）を
    横切る時にとる経路に実質的に一致することを特徴とす
    る請求項５から請求項７のうちのいずれか１項に記載の
    時計。
  9. 【請求項９】 前記感知パッド（１６、１７、１６Ａ、
    １６Ｂ）が同心円状に配置され、前記カーソルの移動方
    向が、前記同心円状の中心に対する１つまたは複数の動
    作パッドの方位により決められることを特徴とする請求
    項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の時計。
  10. 【請求項１０】 前記カーソルの移動速度が、動作され
    る同心帯、もしくは同時に動作される２つの隣り合う同
    心帯により決まることを特徴とする請求項９記載の時
    計。
  11. 【請求項１１】 さらに、前記スクリーン上の対象を選
    択したり、前記対象に対するコマンドを実行するための
    第２の制御手段（１４、２６、３６、４、４４）を含む
    ことを特徴とする前記請求項のうちのいずれか１項に記
    載の時計。
  12. 【請求項１２】 前記第２の制御手段が、前記ケース
    （２）の上部（１８）のほぼ６時の位置に配置されてい
    ることを特徴とする請求項１１記載の時計。
  13. 【請求項１３】 前記第２の制御手段が接触感知センサ
    ー（２６）で構成されることを特徴とする請求項１１も
    しくは請求項１２のうちのいずれか１項に記載の時計。
  14. 【請求項１４】 前記第２の制御手段が電気接点を有す
    るプッシュボタン（１４）で構成されることを特徴とす
    る請求項１１記載の時計。
  15. 【請求項１５】 前記第２の制御手段が、時計バンドの
    連結部（３８）あるいは時計バンドに配置されることを
    特徴とする請求項１１記載の時計。
  16. 【請求項１６】 前記第２の制御手段が圧力センサーを
    有する外部要素（４）により構成され、対象の選択や対
    象に対するコマンドは、前記外部要素に圧力を加えるこ
    とで実行されることを特徴とする請求項１１記載の時
    計。
  17. 【請求項１７】 前記圧力センサーが、前記外部要素
    （４）の周囲に配置された圧電クリスタルにより構成さ
    れることを特徴とする請求項１６記載の時計。
  18. 【請求項１８】 前記第２の制御手段が、少なくとも１
    つのマイクロ接点、もしくは小移動接点を持つ前記外部
    要素（４）により構成されることを特徴とする請求項１
    １に記載の時計。
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