JPS60200333A

JPS60200333A - 人手加圧力検出器

Info

Publication number: JPS60200333A
Application number: JP59056495A
Authority: JP
Inventors: Kazumichi Fujioka; 一路藤岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-03-23
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1985-10-09

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】本発明は表示装置のカーソルやＸＹ移動装置の可動片（
以下移動体と称する）の移動の方法を人手の加圧力と方
向に関する電気信号を取り出す検出器と該′心気１２、
シ」と、１７Ｉｒ−Ｖスイッチ等により移動する装置に
関するものであり、本考案は、該移動体のより滑らかな
自由移動および切替スイッチにより、任意角度の直線移
動（以下ス）＋＝−り化と称する）を可能にしたものに
関する。

従来、加圧方向を検出するのに用いられる検出器には、
シフトキー、レバースイッチ、８方、向スイッチ等があ
るが、いずれも縦、横。

針めの４方向または８方向の固定の方向にのみスイッチ
が設けであるため固定方向以外の中間方向に対してはど
のスイッチが働くかのあいまいさが残る。

以上の欠点を軽減する方法として、第１図、第２図のよ
うにきめ細い方向にスイッチを設ければ良い。

第１図は光検出方式の例で、１はランプ、２は受光素子
、３は遮光板、４は指先を乗せる同心円状に切り込みの
入ったキー状の受け皿である。ランプ１からの光は人手
の加圧力のないときは全ての受光ス；子２に当ってオン
になっているが、加圧方向に加圧すると、その方向の受
光素子がオフになり、加圧方向を電気信号に変換するこ
とができる。

第２図は感圧素子または接点５を用いた例で加圧部４に
指先を乗せて加圧すると、その方向の感圧素子５と電極
６とが接触してその間が導通し方向に関する電気信号を
得ることができる。

第３図は加圧方向を更にきめ細かく検出する方法で、８
はリング状の抵抗検出体、９は電極板、１０は抵抗検出
体８の切断端子点Ａより引き出した他の電極である。加
圧力により、電極板９が傾き抵抗検出体８とＢ点で接触
した場合、Ａ点を基点とした加圧方向はＡＢ間の抵抗値
とはｙ比例関係にあるので、電極板９と他の電極１０の
抵抗値の測定により加圧方向を知ることができる。この
ようにすれば、連続して加圧方向を連続して知ることが
できるが一方向に関しての加圧力の強さを検出すること
はできない。

本考案は上記の欠点を除去した加圧力および加圧方向検
出器であり、以下図面にシ（いて説明する。

第４図は本発明による検出器の１実施例でベンタイプの
加圧検出器であり、検出体１２は抵抗値が圧力の強さに
ほぼ比例する感圧抵抗体で、ペンケース１３の内側に固
定されている。ペン先１４に加圧すると１５を支点にし
て押し板１６は加圧方向と同じ方向に動き、その方向に
応じて１ケまたは２ケの検出体１２を加圧する。検出体
１２は従って距離センサ、磁気センサ、容量センサでも
よい。

第５図は、指先を乗せるタイプの検出器の実施例であり
、互いに９０°ずれて取り付けられた板バネ１８〜゛２
１にはひずみ検出体２２〜２５が取り付られている。押
し板２６は加圧力の受け皿４と連結され、かつ、板バネ
２１〜２４と平面同志が接触している。

さて、第４図および第５図に示した加圧検出器により加
圧力の大きさがどのように得られるかを第５図の実施例
および第６図を用いて説明する。

今、指先を４に乗せ加圧したとき押し板２６が加圧方向
に動き該当する方向の板バネ１８〜２１０１ケないし２
ケを曲げる。仮に板バネ１８の方向をＸ軸、板バネ２１
の方向をＹ軸として加圧の方向をこの中間方向Ｏに加え
た力をＰとすると第６図に示すようにＹ方向の力の成分
ＰＹは板バネ２１に、Ｘ方向の力の成分ＰＸは板バネ１
８に加わり、力Ｐとの関係は次式で表わされる。

ｌ　ＰＹ θ＝ｔａｎ　下Ｙ板バネ１８と２１に取り付けられたひずみ検出体２２と
２５の電気量（たとえば抵抗値）ははＳ″叡バネに加わ
った力に比例するとするとそれぞれのひずみ検出体の電
気量を計測し。

上式の４算式より、Ｐおよびθを計算によりめることが
できる。

さて、令名記述した検出器は制御装置と組み合せたとき
次の効力を発揮する。

（１）上記の検出器を用いればきめ細い加圧方向θが検
出できるし、不連続点がないので、従来の機械的分割に
比べて８方向あるいは４方向分割が正確にできるので、
人間にとって各方向平等の感覚で移動がおこなえる。

′２）　きめ細かい加圧方向が得られることは、より忠
実に目標線を移動できる。このことを第７図に添って説
明すると、点線２８は目標線、太線２９は従来の４〜８
の固定分割検出器による軌跡、火点線３０は本方式によ
る軌跡である。一般的に８方向しか移動することができ
ない移動装置においては、８方向の固定の検出器があれ
ば充分なのは低速で移動させる場合である。第７図で地
点Ａまで軌跡が動いたとする。次の単位移動は、８方向
移動しかないので３５の軌跡（右上り４５°）をたどる
方が目標線に近いので望ましい。従来の方法ではこの瞬
間０°から４５°右上りの方向を人手検出器より与えね
ばならない。しかし、高速移動の場合は、目標点と実際
の軌跡との誤差に気付きこの方向を与える時期は、人手
の遅れもあって、０点あたりまでになる場合が多く目標
線との誤差が大きい。本方式では、地点Ａまでの加圧方
向が細かく判るので現在理想地点りが判り、史にこの地
点よりの加圧方向３７より右上り４５°の移動を自動的
に指令することがｉ！ｌ′Ｄ上可能になり太点線３０で
示すように目標線３２に沿った移動が可能になる。つま
り人間は実際の軌跡を意識することなく目標線移動の操
作ができる。

（３）本検出器のように方向に関して境い目のない検出
器は切替スイッチ信号と以下に説明する処理方式により
、４方向とも８方向ともまたは座標軸の回転した検出器
ともみなすことができる（第８図）。このことは。

任意の角度の正確な直線移動を手書きで人力できる（ス
トローク化）のみならず、座標系の回転の量を検出体そ
のものの回転による電気信号より得ることが必ずしも必
要でなく、キーホード等信の電気１３号装ＭＬより得る
ことでも良い。たとえば、第８図に示すようＫＸ軸に対
して’／−１２，５°の右上りの正確な直線を手書きで
人力したい場合は、ゾの値を別途キーホード等により処
理装置に人力し、本案による検出器から水平方向の加圧
方向θと加圧力Ｐを入力する。

この父の方向を新しいＸ軸方向（Ｘ′）と見なし、加圧
力の方向が（Ｘ’軸方向を０°として）±２２．５°以
内であればＸ′軸上に移動体を動かす処理をすれば、５
”　＝　１２．５°座標系を回転した８方向ストローク
化処理とする。同様に加圧力の方向か一４５以内であれ
ばＸ軸に移動体を動かす処理をすると４方向ストｐ−り
化処理となる。勿論、従来の固定方向にスイッチ検出体
の取り付けた検出器において検出器そのものを回転し、
同時に回転する可変抵抗器等の回転電気量を処理装置に
入力すれば上ｇＱのス）＋ｒ−り化が可能である。

ところで、いずれの方法でも、どの方向に新しい座標系
があるか（従って概略どの方向に加圧すれば良いか）を
操作者に知らせる目的のため、第９図のように検出器の
人手加圧部４とまわりの固定被いに直線マーク４１、角
度４３、ランプ４２等の印を付けると便利である。

次に、検出器より加圧力の強さが得られることのメリッ
トについて記述する。

（１）一般的に移動体を目標点に到達させるとき、でき
るだけ早くかつ精密に近ずけることが望ましいことから
、強い力では移動）ｉＬを大きく、弱い力では移動量を
少（しておけばその目的は人間にとって自然な形で実現
できるので都合が良い。

（２）曲述のス）ｐ−り化と異り、加圧力がある強さ以
上のときストローク化方向スイッチとして利用すること
も可能である。たとえば、第８図の８方向ス）ｐ−り化
の処理で、矢印３８の加圧力が加わったとき、その加圧
力がある強さく点線３９）以上であり、かつ、方向が右
上り４５°のス）＋−−り化方向に最も近いので以後の
移動体の移動ハ４５°と２２５°のストｐ−り化直線上
にしか動かないようＫすることができる。

さて、以上説明したように、本発明罠よれば移動体の人
手加圧による移動にあたり、自由軌跡移動とストｐ−り
化移動精密がっ高速移動が人間にとって自然な形で実現
可能である。ところで自由移動とストｐ−り移動とは相
反する移動であり何らかの切替スイッチを必四とし、ま
た州ばんに切替えることが多いので第１０図のペン形、
第１１図のキー形の加圧検出器のスイッチ４５のように
手の平を動かさず指だけ動かして操作できる位置に設け
ることが望ましいが、キーボード等煉れた位置のスイッ
チを用いても良い。

また、第１１図の人手加圧部には第９図の４４のように
同心円状の切り込みを入れるかゴム状のもので被いすべ
り止めをつけるのが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第４図・・・・・・・・・ペン型加圧力検出器１２・・
・・・・・検出体（圧力にａ　ｒ比例）１３　・・・・
・・・ペンケース１４・・・・・・・力　点１５・・・・・・・支点１６　゛・・・・・・・・押し坂第５図・・・・・・・・・キー型加圧力検出器４・・・
・・・・・・加圧部（受は皿）１８〜２１・・・・・・
・・・バネ板２２〜２５・・・・・・・・・ひずみ検出体（ストレン
ゲージ）２６・・・・・・・・・押し板２９　・・・・・・・・・可変抵抗器第７図・・・・・・・・・移動目標線と実際の移動軌跡
３２、点線・・・・・・・・目標線３４、太夫線・・・・・従来の方法による軌跡３８、火
点線・・・・・・本方式による軌跡潴工じ坩２日９８図ｓ１０図愉１１図手　続　補　正　書昭和５９年７月２．３日ｔ　事件の表示昭和５９年特許ｍ第５６４９５号＆　補正をする者昭和５９年６刀２６日工　補正の対象明細書の図面の簡単な説明の欄、会壜緋冊蕃ａ伴命６、
補正の内容別紙のとおり４、図面の簡単な説明第１図・・・・・・・光方式検出器１・・・・・・・ラング２・・・・・・・受光素子３・・・・・・・遮光板４・・・・・・・　Ｃ指）受は皿第２図・・・・・・・接触方式検出器５・・・・・・・感圧声子または接点６・・・・・・・共通電極第５図・・・・・・・連続形検出器８・・・・・・・　（リング状）抵抗検出体９・・・・
・・・　電極板１０・・・・・・・　他の電極Ａ・・・・・・・　抵抗検出体の切断端子点Ｂ・・・・
・・・　抵抗検出体上の接触点第４図・・・・・・・　
ペン型加圧力検出器１２・・・・・・・　検出体（圧力
にはソ比例）１５・・・・・・・　ペンケース１４・・・・・・・力点１５・・・・・・・支点１６・・・・・・・押し板第５図・・・・・・・キー型加圧力検出器４・・・・・
・・加圧部（受は皿）１ト侶・・・・・・・バネ板２ト５５・・・・・・・ひずみ検出体（ストレンゲージ
）２６・・・・・・・・押し板２９・・・・・・・可変抵抗器第６図・・・・・・・加圧力・方向検出説明図１８・・
・・・・・Ｘ方向板バネ１９・・・・・・・−Ｙ方向板バネ２１・・・・・・・Ｙ方向板バネ２６・・・・・・・押し板第７図・・・・・・・移動目標線と実際の移動軌跡３４
点線・・・・・・目標線３へ太実線・・・・従来の方法による軌跡５Ｆ４太点線
・・・・本方式による軌跡第８図・・・・・・・座標軸
回転図３８・・・・・・・人手加圧力の強さと方向（ベクトル
）３９・・・・・・・人手加圧力の等圧線第９図・・・
・・・・受は皿と周辺部４１・・・・・・・直線マーク４２・・・・・・・指標ラング４５・・・・・・・角度の数値マーク４４・・・・・・・同心円状の切シ込み第１０爵・・・
・・・ベン形加圧力検出器４５・・・・・・・切シ替え
スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】 ■　平面方向に１ケ所で加圧する部分と加圧方向と加圧
力の強さを検出する検出体とからなる検出器 ■　該検出器と切替スイッチとを有し、その電気信号を
もとに表示装置のカーソル・ＸＹ移動装ｂり１等の移動
体の移動な該再加圧方向に自由に移動する装置と該切替
スイッチの切替え信号により働（個有の方向（たとえば
任意角度のまっすぐな直線）に移動する装置からなる処
理装置