JPH087660B2 - Cursor speed control device and speed control method - Google Patents
Cursor speed control device and speed control methodInfo
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- JPH087660B2 JPH087660B2 JP3501089A JP50108990A JPH087660B2 JP H087660 B2 JPH087660 B2 JP H087660B2 JP 3501089 A JP3501089 A JP 3501089A JP 50108990 A JP50108990 A JP 50108990A JP H087660 B2 JPH087660 B2 JP H087660B2
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- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
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Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、ユーザ制御のポインティング装置、たとえ
ばジョイスティックにかかる力をコンピュータ画面上の
カーソルの速度と関係付けるための制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a user-controlled pointing device, for example a controller for relating the force exerted on a joystick to the speed of a cursor on a computer screen.
［背景技術］ コンピュータ表示画面上でのカーソルの操作員による
制御を実施するための様々な装置が提案され使用されて
きた。これらの装置は、離散式（キー・ストローク等）
制御装置と連続式（アナログ）制御装置に分類でき、ア
ナログ式のうちで入力量（位置、力等）とカーソル位
置、速度、加速度等との間のマッピングに応じてさらに
分類できる。いくつかの比較研究で、一般に、「マウ
ス」で例示されるように多少とも線形の位置間のマッピ
ングを用いる場合に最良の結果が得られることが判明し
ている。しかし、マウスはかなりのデスク空間を要し、
かつマウス操作１回ごとに操作員がキーボードから手を
離さなければならない。一方、力−速度マッピング方式
では、制御装置の占める空間は無視できるほどであり、
したがって通常のキーボードのすぐ近くまたは内部に置
くことができる。BACKGROUND ART Various devices have been proposed and used for implementing operator control of a cursor on a computer display screen. These devices are discrete (key strokes, etc.)
The control device can be classified into a control device and a continuous (analog) control device, and can be further classified according to a mapping between an input amount (position, force, etc.) and a cursor position, velocity, acceleration, etc. among the analog type. Several comparative studies have generally found that best results are obtained when using more or less linear mapping between positions, as exemplified by the "mouse". However, the mouse requires a lot of desk space,
Moreover, the operator has to remove the hand from the keyboard every time the mouse is operated. On the other hand, in the force-velocity mapping method, the space occupied by the control device is negligible,
It can therefore be placed very close to or inside a regular keyboard.
力感知式ジョイスティックには、長い研究と使用の歴
史がある。ポインティング時間が、同じタスクを実行す
るマウスより20％ほど遅くなると予想できることが判明
している。もう１つの考慮点は、その「感触」すなわち
カーソルが正確に制御され、その動きが動作に対する
「自然な」応答であるという主観的印象である。Force-sensitive joysticks have a long history of research and use. It has been found that pointing time can be expected to be 20% slower than mice performing the same task. Another consideration is the subjective impression that the "feel" or cursor is precisely controlled and that movement is a "natural" response to motion.
多くの人がマウスによる位置の指示を自然なものと感
じている。速度感知式ジョイスティックは、この点で直
接の欠点を有すると思われる。というのは、手の動きに
対する（多くの人にとって）最も自然な応答は、持続時
間とは無関係な、比例する大きさの動きだからである。
軽飛行機を始めて操縦した人なら同じような違和感を思
い出すであろう。飛行機は、制御のオフセットに対し
て、直接の変化ではなく変化率で応答する。Many people feel that pointing with a mouse is natural. Speed sensitive joysticks appear to have a direct drawback in this regard. Because the most natural (for many people) response to hand movements is a proportional amount of movement independent of duration.
If you are the first person to fly a light aircraft, you will remember the same discomfort. The aircraft responds to the control offset with a rate of change rather than a direct change.
従来の力−速度マッピング方式では、入力される力が
増大するにつれてカーソル速度が常に増加するという伝
達関数を必要とした。こうしたマッピング方式を使用す
るカーソル制御装置は、ジョイスティックがその最大範
囲にまで変位するとき、カーソルが目で追えないほどの
速さで画面を横切って移動する傾向があるため、一般に
使用の際にいらいらを感じさせる。したがって、ユーザ
は、カーソルを表示画面上の目標点に合わせようとして
も、目標点を行き過ぎる傾向がある。その結果、ユーザ
は、行き過ぎを戻すため、ジョイスティックをさらに変
位させなければならない。The conventional force-velocity mapping method requires a transfer function in which the cursor velocity constantly increases as the input force increases. Cursor controls that use these mapping schemes are generally irritating to use because the cursor tends to move across the screen at a speed that is hard to follow when the joystick is displaced to its maximum range. Make you feel. Therefore, the user tends to overshoot the target point even when trying to position the cursor on the target point on the display screen. As a result, the user must further displace the joystick to return the overshoot.
［発明の概要］ 本発明の目的は、ポインティング装置に加えられた力
と、その結果生じるコンピュータ画面上でのカーソルの
速度との間のマッピングを行い、従来の力−速度マッピ
ング方式に関して上述した問題を解決する、コンピュー
タ・ポインティング装置用の制御装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mapping between the force exerted on a pointing device and the resulting velocity of a cursor on a computer screen, which has been discussed above with respect to conventional force-velocity mapping schemes. It is an object of the present invention to provide a control device for a computer pointing device that solves the above problem.
具体的には、本発明の目的は、（マウスなどの位置間
マッピング方式ではなく）力−速度マッピング方式の空
間を要さない特徴を利用し、人間の感触およびモータ制
御を上回らない力−速度マッピング方式を使用して、ユ
ーザのいらいらを減らすことである。Specifically, the object of the present invention is to utilize the space-free feature of the force-velocity mapping method (rather than the position-to-position mapping method of a mouse or the like), and to provide a force-velocity that does not exceed human feel and motor control. The use of mapping schemes is to reduce user frustration.
上記の目的は、マッピング伝達関数のある領域を、人
間の感触およびモータ制御と整合性のある一定の形にし
て、従来技術の伝達関数が所期の目標を指すのが難しい
ために生じるユーザのいらいらを減らした、力−速度マ
ッピング方式を使用することによって達成された。The above objective is to create a region of the mapping transfer function in a consistent form that is consistent with human feel and motor control, resulting in the difficulty of the prior art transfer function to point to its intended goal. Achieved by using a force-velocity mapping scheme with reduced irritation.
具体的には、本発明では、放物線状シグモイド（sigm
oid:S字形）に対応する形の伝達関数を使用する。この
伝達関数は、入力される力が大きい場合にカーソル速度
がカットオフされて平坦になるというもので、したがっ
て最大カーソル速度が人間の目で快適に追跡できる速度
までに制限される。Specifically, in the present invention, a parabolic sigmoid (sigm
(oid: S-shaped) is used. This transfer function is such that when the input force is large, the cursor velocity is cut off and flattened, thus limiting the maximum cursor velocity to a velocity that can be comfortably tracked by the human eye.
本発明のジョイスティック装置のカーソル速度を目で
追跡できる速度に制限することにより、ユーザによる目
標点の行き過ぎは最小限になる。本発明のジョイスティ
ック装置ではカーソルの最大速度は、従来のジョイステ
ィックに比べて制限されているが、ユーザが本発明のジ
ョイスティック装置を使ってカーソルを所望の目標点に
うまく合わせるのに要する全時間は、通常は、少なくと
も従来のジョイスティック装置を使って要する時間より
多くない。さらに、本発明のジョイスティックでは、一
般に行き過ぎから回復するのに要する余分な変位がほと
んどないので、本発明のジョイスティック装置を使った
時に感じられるいらいらの度合いは、一般に、従来のジ
ョイスティック装置の場合に比べて低下する。By limiting the cursor speed of the joystick device of the present invention to a visually observable speed, overshoot of the target point by the user is minimized. Although the maximum speed of the cursor in the joystick device of the present invention is limited compared to conventional joysticks, the total time required for a user to successfully position the cursor at a desired target point using the joystick device of the present invention is: It is usually no more than at least the time required using conventional joystick devices. Further, since the joystick of the present invention generally has little extra displacement required to recover from overshoot, the degree of irritability experienced when using the joystick device of the present invention is generally greater than that of conventional joystick devices. Will decrease.
放物線状シグモイド伝達関数の一般的形状を、人間の
感触およびモータ制御との高い相関が得られるように変
更した。これらの変更については、以下で本発明の着想
の様々な実施例を示した図面を参照して考察する。The general shape of the parabolic sigmoid transfer function was modified to obtain high correlation with human feel and motor control. These modifications will be discussed below with reference to the drawings illustrating various embodiments of the inventive concept.
［図面の簡単な説明］ 第１図は本発明の放物線状シグモイド・マッピングを
含めて、種々の力−速度マッピング方式を示すグラフで
ある。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing various force-velocity mapping schemes, including the parabolic sigmoid mapping of the present invention.
第２図は本発明に基づく一般的な放物線状シグモイド
関数の修正版を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a modified version of a general parabolic sigmoid function according to the present invention.
第３図はアナログ技法を使用した本発明の一実施例を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention using an analog technique.
第４図はディジタル技法を使用した本発明の第２の実
施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention using a digital technique.
第５図は２種類の入力装置が使用できる、本発明の第
３の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention in which two types of input devices can be used.
第６図は入力される力の方向が保持される、本発明の
第４の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention in which the direction of the input force is maintained.
［好ましい実施例の詳細な説明］ 第１図は、ポインティング装置にかかる力と、その結
果生じるコンピュータ上のカーソルの速度を関係付ける
ために使用される、可能な様々な力−速度マッピング
（伝達関数）を示す。直線、放物線、および３次曲線の
伝達関数はすべて周知であり、すべて上記の欠点、すな
わちユーザがポインティング装置に最大の入力される力
FMAXをかけた時、カーソル速度が増加し続けてユーザが
画面上で目標を通り越してしまうという欠点を有する。Detailed Description of the Preferred Embodiments FIG. 1 shows various possible force-velocity mappings (transfer functions) used to relate the force exerted on a pointing device to the resulting velocity of a cursor on a computer. ) Is shown. The transfer functions of straight lines, parabolas, and cubic curves are all well known and all have the above-mentioned drawback, namely the maximum input force of the user on the pointing device.
When F MAX is applied, there is a drawback that the cursor speed keeps increasing and the user passes the target on the screen.
しかし、放物線状シグモイド伝達関数を使用すると、
上述のように入力される力がFMAXを越えた時、カーソル
速度がカットオフされる。このカットオフは、通常の人
間の目で速度VMAXで移動するカーソルを追跡できるのに
十分な低さである。したがって、この放物線状シグモイ
ド伝達関数の使用によって、行き過ぎおよびそれに伴う
ユーザのいらいらの問題が大幅に低下する。But using the parabolic sigmoid transfer function,
As mentioned above, when the input force exceeds F MAX , the cursor speed is cut off. This cutoff is low enough to allow the normal human eye to track a moving cursor at velocity V MAX . Therefore, the use of this parabolic sigmoid transfer function significantly reduces overshooting and the associated user irritability problem.
放物線状シグモイド伝達関数は、点1/2,1/2［（ｖ＝
ｆ），（ｖ＝f2），および（ｖ＝２×f2,0≦ｆ≦1/2;v
＝２×（1/2−（１−ｆ）2,1/2≦ｆ≦1:v＝1,f＞１）］
で放物線の最初の部分を折り返すことによって得られ
る。したがって、放物線状シグモイドの方程式は、３つ
の部分から成る。第１に、ある点までは放物線である。
第２の部分は折り返した放物線である。第３に鋭いカッ
トオフが生じる。力ｆと加速度ｖはスケール係数を有
し、このため伝達関数は２パラメータ関数族となる。The parabolic sigmoid transfer function has points 1/2, 1/2 [(v =
f), (v = f 2 ), and (v = 2 × f 2 , 0 ≦ f ≦ 1/2; v
= 2 × (1 / 2− (1-f) 2 , 1/2 ≦ f ≦ 1: v = 1, f> 1)]
It is obtained by folding the first part of the parabola at. Therefore, the parabolic sigmoid equation consists of three parts. First, it is a parabola up to a point.
The second part is a folded parabola. Third, a sharp cutoff occurs. The force f and the acceleration v have a scale factor, so that the transfer function is a two-parameter function family.
上記関数族中の諸関数を用いた実験により、一般的な
放物線状シグモイド伝達関数の下記の修正形が発見され
た。これを第２図に示す。このグラフの縦座標はカーソ
ル速度、横座標は力であり、対応するスケール係数の百
分率で示してある。速度スケール係数（上述でｖの乗
数）は1500画素／秒、画面上で66cm/秒である。力スケ
ール係数（ｆの乗数）は３つの実験で225gの快適な値に
決定された。すべての感度調節はこの速度スケールを用
いて行った。Experiments using the functions in the above family of functions have found the following modified form of the general parabolic sigmoid transfer function. This is shown in FIG. The ordinate of this graph is the cursor velocity and the abscissa is the force, shown as a percentage of the corresponding scale factor. The speed scale factor (multiplier of v in the above) is 1500 pixels / sec and 66 cm / sec on the screen. The force scale factor (multiplier of f) was determined to be a comfortable value of 225g in three experiments. All sensitivity adjustments were made using this speed scale.
第２図に示すように、最小量の力、すなわちf0とf1の
間の力がポインティング装置に加わった時、カーソル速
度に増加は見られない。すなわち、伝達関数は不感帯域
から始まる。この不感帯域の目的は、ユーザが指をジョ
イスティックに載せても、カーソルが動かないでおられ
るようにすることである。この不感帯域は、人間のユー
ザが、カーソルを動かさずにジョイスティックに手をか
けていたいことがあることを考慮に入れたものである。
ジョイスティックに手をかけて、それを少しも動かさな
いことは実際上不可能なので、入力される力がf0とf1の
間に不感帯域を設けておく。As shown in FIG. 2, no increase in cursor speed is seen when a minimal amount of force, ie between f 0 and f 1 , is applied to the pointing device. That is, the transfer function begins in the dead band. The purpose of this dead band is to keep the cursor still when the user places his finger on the joystick. This dead band takes into account that a human user may want to reach for the joystick without moving the cursor.
Since it is practically impossible to touch the joystick and not move it at all, a dead band is set between the input force f 0 and f 1 .
第２図の伝達関数の重要な次の区間は、入力される力
がf2とf3の間に対応する区間である。この領域には、前
記の不感帯域よりは高い、低い平坦部が設けられてい
る。この低い平坦部の目的は、カーソルを滑らかな制御
の下で短い距離だけ移動させるための、予測可能な遅い
動きを実現することである。すなわち、この低い平坦部
はカーソル位置の微細調整を可能にする。The important next section of the transfer function in FIG. 2 is the section where the input force corresponds between f 2 and f 3 . This region is provided with a low flat portion which is higher than the dead zone. The purpose of this low plateau is to achieve a predictable slow motion for moving the cursor a short distance under smooth control. That is, this low flat portion allows for fine adjustment of the cursor position.
次の領域であるf3とf4の間は、上記の一般的放物線状
シグモイド関数である。この領域は、入力される力が増
大する時に速度の滑らかな増加を可能にする。The next region between f 3 and f 4 is the above general parabolic sigmoid function. This region allows a smooth increase in velocity as the input force increases.
次の領域であるf4とf5の間は、高い平坦部であり、上
述のようにカーソル速度を人間の目で追跡できる速度ま
でに制限する。この領域は、ユーザがその目標を通り過
ぎる可能性を大幅に制限し、それによってユーザのいら
いらをかなり減らすという有利な機能を実施する。Between f 4 and f 5 is the next region, a high flat portion is limited to up to a rate to track the cursor speed the human eye as described above. This area implements the advantageous function of significantly limiting the likelihood that a user will pass its goal, thereby significantly reducing user frustration.
第２の図伝達関数の最後の区間は、入力される力がf5
よりも大きい場合に対応する。この力の範囲では、速度
が速く上昇する。この速い速度により、ユーザは大きな
力を加えることによりカーソルを画面内で速やかに突進
させることができる。この精度は低いが速やかな動き
は、メニューが画面の上端に設けられており、ユーザが
カーソルを画面上の現在位置からメニュー領域まで速や
かに動かしたい状況で望ましいものである。このタイプ
の応用例では、目標すなわちメニューが画面の上端にあ
るため、垂直に行き過ぎることはないので、高い精度は
不要である。Figure 2 In the last section of the transfer function, the input force is f 5
Corresponds to the case of greater than. In this force range, the speed increases rapidly. Due to this high speed, the user can quickly rush the cursor within the screen by applying a large force. This less accurate but quick movement is desirable in situations where the menu is located at the top of the screen and the user wants to quickly move the cursor from the current position on the screen to the menu area. In this type of application, high precision is not needed because the target or menu is at the top of the screen and does not overshoot vertically.
本発明の力−加速度伝達関数のアナログ回路による実
施態様を第３図に示す。ユーザが力感知式ジョイスティ
ックに力を加えると、ジョイスティックは、ユーザの指
が加えたトルクの、ジョイスティック操作のｘ成分およ
びｙ成分に比例する電圧を出力として出す。これらの電
圧はそれぞれ線31および32に印加され、それぞれの関数
発生機構33および34に送られる。An embodiment of the force-acceleration transfer function analog circuit of the present invention is shown in FIG. When the user applies a force to the force-sensitive joystick, the joystick outputs a voltage proportional to the x and y components of the joystick operation of the torque applied by the user's finger. These voltages are applied to lines 31 and 32, respectively, and sent to respective function generators 33 and 34.
関数発生機構33および34は、入力としてジョイスティ
ックに加えられた力を表す電圧を取り、出力としてカー
ソル速度信号を線35および36上に発生する。関数発生機
構33および34は、上記の第２図の伝達関数に従って、入
力される力を出力される速度と関係付ける。線35および
36上のカーソル速度信号は、当該カーソル速度信号によ
って指示される速度でカーソルを動かすため、マウス・
プロトコル・ユニット37に送られる。The function generators 33 and 34 take as input a voltage representative of the force applied to the joystick and generate as output a cursor velocity signal on lines 35 and 36. The function generators 33 and 34 relate the input force to the output speed according to the transfer function of FIG. 2 above. Line 35 and
The cursor speed signal on 36 moves the cursor at the speed indicated by the cursor speed signal.
Sent to protocol unit 37.
マウス・プロトコル・ユニットは、当技術分野で周知
である。マウス・プロトコル・ユニット37の異なる２つ
の実施態様が知られている。その１つは、直角信号（パ
ルス列）に関係するもので、並列式実施態様として知ら
れている。この並列式実施態様は、米国カリフォルニア
州バークレイのホーリー・ラボラトリーズ（HawleyLabo
ratories）によって開発・製造されたものである。Mouse protocol units are well known in the art. Two different embodiments of the mouse protocol unit 37 are known. One is related to quadrature signals (pulse trains) and is known as a parallel implementation. This side-by-side implementation is based on Hawley Laboratories of Berkeley, Calif., USA.
ratories) developed and manufactured.
マウス・プロトコル・ユニット37のもう１つの周知の
実施態様は、直列式実施態様と呼ばれるもので、所定の
メッセージ間隔中にマウスがどれだけ移動したかに関係
するメッセージが、マウスとコンピュータの残りの部分
との間で伝送される。この直列式実施態様は、IBM社に
よって開発されたもので、IBM Mouse Technical Ref
erence、第１版（1987年４月）に記載されている。Another known implementation of the mouse protocol unit 37 is referred to as a serial implementation, in which a message relating to how much the mouse has moved during a given message interval is displayed by the mouse and the rest of the computer. Transmitted to and from the part. This serialized embodiment was developed by IBM Corporation and has the IBM Mouse Technical Ref.
erence, 1st edition (April 1987).
次に第４図を参照して、本発明の力−速度伝達関数の
ディジタル回路による実施態様について述べる。ユーザ
の指がジョイスティックに加えたトルクのｘ成分および
ｙ成分に比例する電圧が、それぞれ線41および42に印加
される。次に、これらの電圧はそれぞれアナログ・ディ
ジタル変換器43および44に送られ、それらの電圧のディ
ジタル表現がルックアップ・テーブル47Aおよび47Bへの
線45および46上に印加される。これらのアナログ・ディ
ジタル変換器は、アナログ電圧信号をたとえば毎秒100
回の割合でサンプリングする。Next, referring to FIG. 4, an embodiment of the force-velocity transfer function of the present invention by a digital circuit will be described. Voltages are applied to lines 41 and 42 that are proportional to the x and y components of the torque applied by the user's finger to the joystick, respectively. These voltages are then sent to analog-to-digital converters 43 and 44, respectively, and the digital representations of those voltages are applied on lines 45 and 46 to look-up tables 47A and 47B. These analog-to-digital converters convert analog voltage signals, for example, to 100
Sampling at a rate of times.
ルックアップ・テーブル47Aおよび47Bは、第２図の伝
達関数を記憶する。ルックアップ・テーブル47Aおよび4
7Bはアドレス信号として線45および46上の力電圧のディ
ジタル表現を取り、入力された特定の力に関する、第２
図の伝達関数で指示されるカーソル速度を示すカーソル
速度信号を線48Aおよび48B上に出力する。次に線48Aお
よび48B上のカーソル速度信号はマウス・プロトコル・
ユニット49に印加される。マウス・プロトコル・ユニッ
ト49は、第３図のユニット37と実質的に同じである。Look-up tables 47A and 47B store the transfer function of FIG. Look-up tables 47A and 4
7B takes a digital representation of the force voltage on lines 45 and 46 as the address signal and outputs a second
A cursor velocity signal is output on lines 48A and 48B indicating the cursor velocity as indicated by the transfer function shown. Then the cursor speed signal on lines 48A and 48B is the mouse protocol
Applied to unit 49. Mouse protocol unit 49 is substantially the same as unit 37 of FIG.
第５図に、第３図の実施例の修正形を示す。第５図で
は、（先に第３図および４に関して述べたような）力感
知式ジョイスティックとマウス51が同時に使用できるよ
うにするための手段が設けられている。第５図で参照番
号の付いていない要素は、第４図のそれに対応する要素
と等価なものである。FIG. 5 shows a modification of the embodiment of FIG. In FIG. 5, means are provided to allow the force sensitive joystick (as described above with respect to FIGS. 3 and 4) and mouse 51 to be used simultaneously. Elements not referenced in FIG. 5 are equivalent to corresponding elements in FIG.
線52上のマウス51の出力は、それぞれｘレジスタ53お
よびｙレジスタ54に供給される。ｘレジスタ53は入力と
して、力感知力ジョイスティックからの力のｘ成分のデ
ィジタル表現と線52からのマウス信号とを受け取る。ｘ
レジスタ53は、そのどちらかの入力から入る信号を累計
し、累計出力をルックアップ・テーブル47Aに供給す
る。The output of mouse 51 on line 52 is provided to x register 53 and y register 54, respectively. The x-register 53 receives as input the digital representation of the x-component of the force from the force-sensing force joystick and the mouse signal from line 52. x
The register 53 accumulates the signals input from either of the inputs and supplies the accumulated output to the look-up table 47A.
同様に、ｙレジスタ54は、同様に累計出力をルックア
ップ・テーブル47Bに供給する。Similarly, the y register 54 also provides the cumulative output to the look-up table 47B.
次に第６図を参照して、第３図のアナログ実施態様の
一変形について述べる。第５図は、速さ（速度の絶対
値）のみに適用されるのに対して、第６図は方向を保存
する実施例を示す。この方向を保存する実施例を第４図
のディジタル表現に適用することも、本発明の範囲に含
まれる。A variation of the analog implementation of FIG. 3 will now be described with reference to FIG. FIG. 5 applies only to speed (absolute value of speed), while FIG. 6 shows an embodiment that preserves direction. It is within the scope of the invention to apply this direction-preserving embodiment to the digital representation of FIG.
第６図では、先に第３図ないし第５図に関して説明し
たように、力感知式ジョイスティックからｘ信号とｙ信
号が得られる。次にこれらの信号は直交／極座標変換回
路61に送られる。この回路61は、直交座標ｘとｙを取
り、それらを周知の方式で絶対値と方向の極座標に変換
する。回路61の絶対値出力62は、関数発生機構64に送ら
れる。関数発生機構64は、第３図の関数発生機構33およ
び34と同じである。すなわち、関数発生機構64は第２図
に示した伝達関数を実施する。したがって、入力される
力の絶対値だけが、関数発生機構64によって実施される
力／カーソル速度変換に使用される。In FIG. 6, the x and y signals are obtained from the force sensitive joystick as previously described with respect to FIGS. These signals are then sent to the Cartesian / polar coordinate conversion circuit 61. This circuit 61 takes the Cartesian coordinates x and y and converts them into polar coordinates of absolute values and directions in a known manner. The absolute value output 62 of the circuit 61 is sent to the function generator 64. The function generating mechanism 64 is the same as the function generating mechanisms 33 and 34 in FIG. That is, the function generator 64 implements the transfer function shown in FIG. Therefore, only the absolute value of the input force is used in the force / cursor velocity conversion performed by the function generator 64.
次に関数発生機構64のカーソル速度絶対値信号が線65
上に出力され、極−直交座標変換回路66に絶対値入力と
して印加される。その間に、直交／極座標変換回路61の
方向座標出力が線63上に出力され、極／直交座標変換回
路66に方向座標入力として直接送られる。次に極／直交
座標変換回路66の直交座標出力がマウス・プロトコル・
ユニット67に供給され、ユニット67が、その入力によっ
て決まる速度でカーソルを動かす。Next, the cursor speed absolute value signal of the function generator 64 is displayed on the line 65.
It is output to the above and applied to the polar-rectangular coordinate conversion circuit 66 as an absolute value input. Meanwhile, the directional coordinate output of the rectangular / polar coordinate conversion circuit 61 is output on the line 63 and directly sent to the polar / orthogonal coordinate conversion circuit 66 as a directional coordinate input. Next, the Cartesian coordinate output of the polar / Cartesian coordinate conversion circuit 66 is the mouse protocol.
It is fed to unit 67, which moves the cursor at a rate determined by its input.
このようにして、入力される力の方向は第２図の伝達
関数によって修正されず、したがって入力される力の方
向は保持されている。この動作モードは、第６図に示す
ように、作図の適用業務で好ましいであろう。In this way, the direction of the input force is not modified by the transfer function of FIG. 2 and thus the direction of the input force is retained. This mode of operation may be preferred for drawing applications, as shown in FIG.
第４図に示した実施例、すなわち力−速度伝達関数が
ソフトウェアで、たとえばルックアップ・テーブルで実
施される実施例では、異なる複数の伝達関数ルックアッ
プ・テーブルに記憶し、異なるユーザ適用業務に異なる
伝達関数を使用することが可能である。たとえば、コン
ピュータのワード・プロセッシング適用業務にはある伝
達関数が最適であり、作図適用業務には別の伝達関数が
最適となる。ユーザがある適用業務にコンピュータを使
用しようと決断した時、その特定の適用業務に最適の伝
達関数を使って、ジョイスティックの力をカーソル速度
と関係付けることができる。In the embodiment shown in FIG. 4, ie where the force-velocity transfer function is implemented in software, for example a look-up table, it is stored in different transfer function look-up tables for different user applications. It is possible to use different transfer functions. For example, one transfer function is optimal for computer word processing applications and another is optimal for drawing applications. When a user decides to use a computer for an application, the transfer function that is optimal for that particular application can be used to relate joystick force to cursor speed.
また第４図のソフトウェアによる実施態様を使うと、
力をカーソル速度と関係付ける、調節可能な伝達関数を
実現することが可能である。すなわち、第４図のルック
アップ・テーブルとしてRAM等の書込み可能メモリを使
用することにより、メモリに記憶された値を、ユーザが
カーソル速度の制御に熟練してくる（または熟練さを失
う）につれて伝達関数が経時的に変化できるような形で
変更できるようにすることが可能である。この変更は、
個々のユーザがシステムの使用で腕を上げ、あるいは落
とした時、そのユーザの技量と能力に合うようにユーザ
の手で直接に、または自動的に行われる。Using the software implementation of FIG. 4,
It is possible to implement an adjustable transfer function that relates force to cursor velocity. That is, by using a writable memory such as RAM as the look-up table of FIG. 4, the value stored in the memory can be used as the user becomes (or loses) control of the cursor speed. It is possible to be able to change the transfer function in such a way that it can change over time. This change is
When an individual raises or lowers his / her arm by using the system, it is directly or automatically performed by the user in accordance with his / her skill and ability.
メモリ中の値は、たとえばそれらの値すべてにある倍
率を掛けて、その倍率が１より小さいかそれとも大きい
かに応じて曲線を圧縮または拡大することによって変更
できる。また、伝達関数をある値の範囲内でのみ変化さ
せて、たとえば第２図の低い平坦部は同じままで、伝達
関数の高い平坦区間だけが変化するようにすることもで
きる。The values in memory can be changed, for example, by multiplying all those values by a scaling factor and compressing or expanding the curve depending on whether the scaling factor is less than or greater than one. It is also possible to change the transfer function only within a certain range of values so that, for example, the low flat portion in FIG. 2 remains the same, and only the high flat section of the transfer function changes.
上記の自動的に変更可能な伝達関数は、たとえば、あ
る伝達関数を使って、ユーザがカーソルを正確に合わせ
るのに要する時間で表したユーザの能力レベルを、ある
伝達関数について満足できると決定された所定の状態と
比較することによってチェックするように機能すること
ができる。ユーザの現在の能力レベルが所定のレベルよ
り低い場合は、上述のように伝達関数を自動的に変更す
ることができる。The automatically modifiable transfer function described above is determined to be satisfactory for a transfer function, for example, using the transfer function to satisfy the user's ability level in time required for the user to accurately position the cursor. It can function to check by comparing to a predetermined condition. If the user's current ability level is below a predetermined level, the transfer function can be changed automatically as described above.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査前置に係属中 (56)参考文献 特開 昭60−79423（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−81143（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−89529（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−201855（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page Pending examination priorities (56) Reference JP-A-60-79423 (JP, A) Actual development 62-81143 (JP, U) Actual development 2-89529 (JP, U) ) Actual development Sho 62-201855 (JP, U)
Claims (2)
れる力に基づいて表示画面上のカーソルの移動速度を制
御するカーソルの速度制御装置において、 前記ポインティング装置に加えられる力対カーソル移動
速度の関係を示すテーブルと、 前記ポインティング装置に加えられた力に対して前記テ
ーブルをルックアップしてカーソルの移動速度を決定す
る速度決定手段と、 を具備し、前記テーブルは、 前記ポインティング装置に加えられた第１の所定範囲の
力に対して前記カーソルの移動速度をゼロに保持し、 前記ポインティング装置に加えられた前記第１の所定範
囲より大きい第２の所定範囲の力に対して前記カーソル
の移動速度を第１の一定値に保持し、 前記ポインティング装置に加えられた前記第２の所定範
囲より大きい第３の所定範囲の力に対して前記カーソル
の移動速度を放物線状シグモイド伝達関数に従って変化
させ、 前記ポインティング装置に加えられた前記第３の所定範
囲より大きい第４の所定範囲の力に対して前記カーソル
の移動速度を前記第１の一定値より大きい第２の一定値
に保持し、 前記ポインティング装置に加えられた前記第４の所定範
囲より大きい第５の所定範囲の力に対して前記カーソル
の移動速度を１より大きい勾配を有するほぼ線形の伝達
関数に従って変化させる ごとき力対移動速度の関係を保持していることを特徴と
するカーソルの速度制御装置。1. A cursor speed control device for controlling a moving speed of a cursor on a display screen based on a force applied to a user-controlled pointing device, and showing a relationship between a force applied to the pointing device and a cursor moving speed. A table; and a speed determining unit that determines a moving speed of the cursor by looking up the table with respect to a force applied to the pointing device, the table being a first device applied to the pointing device. The moving speed of the cursor to zero for a force in a predetermined range of, and the moving speed of the cursor for a force in a second predetermined range larger than the first predetermined range applied to the pointing device. A third location that is held at a first constant value and is greater than the second predetermined range applied to the pointing device. Changing the moving speed of the cursor according to a parabolic sigmoid transfer function with respect to a force in a range, and moving the cursor with respect to a force in a fourth predetermined range larger than the third predetermined range applied to the pointing device. The speed is maintained at a second constant value that is larger than the first constant value, and the movement speed of the cursor is changed with respect to a force applied to the pointing device in a fifth predetermined range that is larger than the fourth predetermined range. A velocity control device for a cursor, characterized in that it maintains a force-movement velocity relationship such that it is varied according to a substantially linear transfer function having a slope greater than one.
れる力に基づいて表示画面上のカーソルの移動速度を制
御するカーソルの速度制御方法において、 前記ポインティング装置に加えられた第１の所定範囲の
力に対して前記カーソルの移動速度をゼロに保持し、 前記ポインティング装置に加えられた前記第１の所定範
囲より大きい第２の所定範囲の力に対して前記カーソル
の移動速度を第１の一定値に保持し、 前記ポインティング装置に加えられた前記第２の所定範
囲より大きい第３の所定範囲の力に対して前記カーソル
の移動速度を放物線状シグモイド伝達関数に従って変化
させ、 前記ポインティング装置に加えられた前記第３の所定範
囲より大きい第４の所定範囲の力に対して前記カーソル
の移動速度を前記第１の一定値より大きい第２の一定値
に保持し、 前記ポインティング装置に加えられた前記第４の所定範
囲より大きい第５の所定範囲の力に対して前記カーソル
の移動速度を１より大きい勾配を有するほぼ線形の伝達
関数に従って変化させる ことを特徴とするカーソルの速度制御方法。2. A cursor speed control method for controlling a moving speed of a cursor on a display screen based on a force applied to a user-controlled pointing device, wherein the force applied to the pointing device is within a first predetermined range. On the other hand, the moving speed of the cursor is maintained at zero, and the moving speed of the cursor is set to a first constant value with respect to the force of the second predetermined range larger than the first predetermined range applied to the pointing device. And holding and changing the moving speed of the cursor according to a parabolic sigmoid transfer function with respect to a force in a third predetermined range that is greater than the second predetermined range and that is applied to the pointing device, and is applied to the pointing device. The moving speed of the cursor is larger than the first constant value for a force in a fourth predetermined range that is larger than the third predetermined range. A second constant value is maintained, and the movement speed of the cursor is substantially linear with a slope greater than 1 with respect to a force applied to the pointing device in a fifth predetermined range larger than the fourth predetermined range. A cursor speed control method characterized by changing according to a function.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US1990/006830 WO1992009982A1 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Controller for improved computer pointing devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05503370A JPH05503370A (en) | 1993-06-03 |
| JPH087660B2 true JPH087660B2 (en) | 1996-01-29 |
Family
ID=22221175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3501089A Expired - Lifetime JPH087660B2 (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Cursor speed control device and speed control method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087660B2 (en) |
| WO (1) | WO1992009982A1 (en) |
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| US11317030B2 (en) | 2020-05-25 | 2022-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus, information processing method, and storage medium |
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1990
- 1990-11-29 WO PCT/US1990/006830 patent/WO1992009982A1/en unknown
- 1990-11-29 JP JP3501089A patent/JPH087660B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH05503370A (en) | 1993-06-03 |
| WO1992009982A1 (en) | 1992-06-11 |
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