JP2004326713A - 力検出型ジョイスティック - Google Patents

Abstract

【課題】パソコンウインドウ上での、ポイント・アンド・クリック操作とウインドウのスクロール操作を交互に行う場合、操作の切替え毎にカーソルを、ポイント位置とスクロールバー位置との間で移動させる必要がある。このためポイント操作に集中できず、作業効率の低下を招くなどの問題がある。
【解決手段】力検出型ジョイスティックの操作端部に接触センサーを設け、この接触センサーにより作動するスイッチのオン・オフ状態をジョイスティックのカーソル制御部に入力し、オフ状態では通常のカーソル移動操作を、オン状態ではウインドウのスクロール操作などを行うようにする。この場合カーソル移動操作とスクロール操作との切替えは、ジョイスティック操作端部の接触センサーへの指先の接触位置の変化によるため、作業の効率化をはかることができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、力検出型ジョイスティックの改良に関わる。特にパソコンなどのキーボードに配置され、指先でカーソル位置を制御するジョイスティックの改良に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
ジョイスティック（Ｊｏｙｓｔｉｃｋ）とは、操縦桿または操作桿と呼ばれる装置で、一端がボールジョイントなど二軸回転自由度をもつジョイントに固定され、他端がジョイントを中心とする球面内を自由に移動できる操作棒から成る。操作棒の自由端（操作端）を手動操作により中央位置から変位させ、その位置情報を利用して種々の制御が行われる。ジョイスティックは、一般に位置検出型と力検出型の二つに分類出来る。前者は操作棒を中央位置に戻す復元力がなく、移動操作のあと手を離しても操作棒はその位置に留まり、その位置（２次元位置）情報が検出される。一方、力検出型は、中央位置から変位した操作棒の位置を保持するために、一定の力を付与し続ける必要がある。その力は中央位置からの変位に応じてきまり、その情報（力の大きさと方向）が検出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１はパソコンなどに用いられるカーソル制御用の力検出型ジョイスティックの側面図を示す。ジョイスティックは、キーボードの中央下部または右側上部にその操作端１が配置され、人差し指または親指の先端２で操作される。このため、マウスなどのように平坦な作業面を必要としない。また、親指で操作する場合は、スペースキーを操作する親指を、操作端に移す際の移動距離が短く、操作の切替えが容易である。
【０００４】
力検出型のジョイスティックでは、付与する力の微妙な制御により、カーソル（スクリーン上に表示される矢印）の微動操作をスムースに行うことが出来る。また、付与する力の向きが容易に制御できるため、上下左右斜め方向の直線に沿っての移動もスムースに行うことが出来る。更に、ジョイスティックに付与する力に応じてカーソルの移動速度を制御することにより、移動量の大きいカーソル操作も容易に行うことが出来る。
【０００５】
ジョイスティックによるパソコンの制御には、カーソルの移動とクリックポタン操作との組合せにより、例えば次に述べるものなどがある。カーソルをアイコンに合わせ（ポイント操作）、クリックボタンを瞬時操作するポイント・アンド・クリック（ソフトボタンの操作など）；カーソルをアイコンに合わせ、クリックボタンを持続操作してカーソルを移動させるドラッグ（スクロールバーの操作など）；ドラッグしたアイコンを他のアイコンに合わせクリックボタンを解放操作するドラッグ・アンド・ドロップ（アイコンによるファイル移動操作）、などである。
【０００６】
これらの操作を組合せて利用する場合、操作が複雑になるため各要素操作を簡略化することが望まれる。ドラッグはカーソルの移動操作にクリックボタンの持続操作が伴うため、カーソル移動に集中できないという問題がある。また、ポイント・アンド・クリック操作とスクロールバーの操作を交互に行う場合などでは、操作の切替え毎にカーソルを、ポイント位置とスクロールバー位置との間で移動させる必要がある。このためポイント操作に集中できず、作業効率の低下を招くなどの問題がある。
【０００７】
マイクロソフト社のＯＳウインドウズには、マウスの中央クリックボタンの操作によるスクロールモードがあり、カーソル操作のみでウインドウのスクロール操作を行うことが可能である。また、スクロールバーのドラッグによるスクロール操作において、一定時間スクロール操作を持続すると、カーソル操作のみでスクロールが可能となるモードも備わっている。しかし、モード切替えにはクリックボタン操作が必要なため、その簡便さは、以下に述べる本発明が提供するジョイスティックによる方法には及ばない。本発明はカーソル操作、スクロール操作及びその切替え操作などを、指一本で簡単に行うことが可能なジョイスティックを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、力検出型ジョイスティックの操作端部に接触センサーを設け、ジョイスティックのカーソル制御部に前記接触センサーによるスイッチのオン・オフ状態を入力し、オフ状態ではカーソル移動操作を、オン状態ではウインドウのスクロール操作など、異なる操作を行うようにしたジョイスティックである。
【０００９】
図１はキーボードに装備されたジョイスティックの側面図を示す。図２はジョイスティックの斜視図である。半球殻から成る操作端１は、円錐状に窪んだガイドカバー６の中心部にあり、指先で操作される。半球殻の縁には板ばね４が張付けられており、更に、板ばね４の中心は、支柱３と板ばね４が垂直になるように、支柱３の先端５に固定されている。一方、支柱３の他端は基板７に固定されている。これにより、半球状の操作端１は、板ばねのたわみにより、付与される接線方向の力に応じて、半球殻の中心即ち、板ばねの固定点５を中心に回転が可能である。
【００１０】
操作端１に付与される力が、半球殻中心に向かう成分と接線方向の成分を同時にもつため、指先２と操作端１との摩擦力の作用で、指先がすべることなく接線方向の力が操作端１に伝えられる。
【００１１】
図３に示すように、操作端１の回転は板ばね４の変形（たわみ）を伴うが、その変形は板ばねの上面または下面に貼りつけられた歪みセンサー９により検出される。複数個の歪みセンサーを、その敏感軸がＸまたはＹ軸方向に向かうよう取付け、操作端１に付与される接線方向の力１０の向きと大きさを検出する。
【００１２】
操作端１には、図４に示すように、表面に接触センサー８が組み込まれており、操作端への接触位置に応じて、スイッチを操作することが可能となる。接触センサーのリード線１１は半球殻に開けられた穴を通して外部に取り出される。カーソル制御部（図示せず）は、この接触センサーによるスイッチのオン・オフ状態を利用して、オン状態とオフ状態で異なる制御が可能となる。
【００１３】
また、接触センサーによるオン・オフ・スイッチを、接点または近接センサーなどによるスイッチに置き換えることも可能である。更に、オン・オフ・スイッチを複数個設けることにより、より複雑な制御も可能となる。例えば３個のオン・オフ・スイッチを設け、それらにマウスの左ボタン、中央ボタン、および、右ボタンの機能を持たせることが出来る。これにより、接触センサーを指先で瞬時に触れるクリック操作、（左ボタンによるポイント・アンド・クリック操作、中央ボタンによるスクロール・モードへの切り替え操作など）；接触センサーを指先で触れながら行うカーソル操作、（アイコンやスクロール・バーのドラッグ操作など）；接触センサーを指先で触れながら行うカーソル操作のあと、指先を接触センサーから離す、ドラッグ・アンド・ドロップ操作、などを、一本の指先操作で行うことが可能となる。
【００１４】
上記説明では、操作端が面積の広い半球殻から成るジョイスティックについて述べたが、操作棒と操作端から成る通常の力検出型ジョイスティック、例えばトラックポイント（商品名、ＩＢＭ社）などにも適用できることは明らかである。
【００１５】
【実施態様】
１）地図上の地点のポイント・アンド・クリック
地図をウインドウ上に表示しておこなう処理を考える。一般に地図を拡大表示すると、ウインドウには地図全体の一部しか表示されない。希望する地点をポイント・アンド・クリックするには、ウインドウをスクロールして（上下、左右、斜め方向）、希望する地点をウインドウ内に表示して、ポイント・アンド・クリックする必要がある。これらの操作を繰り返す場合、本発明では作業を効率よく行うことが出来る。
２）長大文書の閲覧
ウインドウ内に一度には表示できない長大な文書を閲覧する際に、ウインドウの上下スクロールが必要となる。場合によっては左右のスクロールも必要となる。本発明では指一本の操作でこれらの作業を行うことが可能となる。
【００１６】
【発明の効果】
カーソル操作、スクロール操作などが、指一本の操作で行えるため、カーソルに集中して作業を進めることが可能となる。作業者の疲労の軽減、作業の効率化などの効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すジョイスティックの側面図
【図２】本発明の一実施例を示すジョイスティックの斜視図
【図３】本発明の円形板ばねのたわみ変形、および板ばね上の歪みセンサーの一実施態様を示す側面図と平面図
【図４】本発明の一実施例の半球殻操作端を断面で示す側面図
【符号の説明】
１ 操作端（半球殻）
２ 指の先端
３ 支柱
４ 円形板ばね
５ 板ばね固定端
６ ガイドカバー
７ 基板
８ 接触センサー
９ 歪みセンサー
１０ 接線方向の力
１１ 接触センサー・リード線

Claims (1)

1. 力検出型ジョイスティックの操作端部に、接触センサーを少なくとも１個設け、前記ジョイスティックのカーソル制御部に、前記接触センサーにより作動するスイッチのオン・オフ状態を入力し、前記操作端部への指先の接触位置により異なる操作を行うことを特徴とするジョイスティック。

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