ポインティングデバイス
【課題】 立体表示物体のポインティングを簡単な構成で行うことができるポインティングデバイスを提供する。
【解決手段】 マグネット２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向への傾きを検出するホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５と、マグネット２の傾きに応じて出力される、ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５の出力電圧からポインティング方向を決定するＭＰＵ２１とを有している。ホール素子の出力電圧からＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のいずれの方向にポインティング操作がなされたかを判定することができる。
【解決手段】 マグネット２のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向への傾きを検出するホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５と、マグネット２の傾きに応じて出力される、ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５の出力電圧からポインティング方向を決定するＭＰＵ２１とを有している。ホール素子の出力電圧からＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のいずれの方向にポインティング操作がなされたかを判定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上に表示された縦、横、奥行き方向からなる３次元空間の座標位置を指定するポインティグデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示画面上に表示される３次元空間での位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）をポインティングするためには、物理的に３軸方向に動くポインティグデバイスが必要となる。
【０００３】
特許文献１は、２つの球体のＸ軸方向の回転量と、Ｙ軸方向の回転量と、これらの回転量の差に基づいてＺ軸方向の移動量を検出している。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５９８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、物理的に３軸方向に動くポインティグデバイスは、２軸方向に物理的に動くポインティングデバイスと比較して、３軸方向に動かすため構成が複雑となり、装置のコストが高くなるという問題がある。特許文献１も２つの球体の回転量からＺ軸方向の移動量を検出する機構を有しており、構成が複雑となる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、立体表示物体のポインティングを簡単な構成で行うことができるポインティングデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために本発明のポインティングデバイスは、マグネットの第１の方向、第２の方向及び第３の方向への傾きを検出するホール素子と、前記マグネットの傾きに応じて出力される、前記ホール素子の出力電圧からポインティング方向を決定する制御手段と、を有して構成している。
【０００８】
ホール素子の出力電圧から第１の方向、第２の方向及び第３の方向のいずれの方向にポインティング操作がなされたかを判定することができる。従って、３方向のポインティングを簡単な構成で判定することができる。
【０００９】
上記のポインティングデバイスにおいて、前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向に、対向する１対の前記ホール素子がそれぞれ配置されているとよい。
【００１０】
第１の方向、第２の方向及び第３の方向に、対向する１対のホール素子がそれぞれ配置されているので、第１の方向、第２の方向及び第３の方向へのポインティング操作を判定することができる。また、対向する１対のホール素子を配置したことで、１つの方向について基準点から正方向、負方向へのポインティング操作を判定することができる。
【００１１】
上記のポインティングデバイスにおいて、前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向にそれぞれ前記ホール素子が配置されているとよい。
【００１２】
第１の方向、第２の方向及び第３の方向にそれぞれホール素子が配置されているので、第１の方向、第２の方向及び第３の方向へのポインティング操作を判定することができる。
【００１３】
上記のポインティングデバイスにおいて、前記第１の方向と前記第２の方向に、対向する１対の前記ホール素子がそれぞれ配置され、前記制御手段は、前記第１の方向に配置された前記１対のホール素子の差分出力電圧と、前記第２の方向に配置された前記１対のホール素子の差分出力電圧との差が、所定のしきい値以下であった場合に前記第３の方向に操作入力がなされたと判定するとよい。
【００１４】
第１の方向に配置された１対のホール素子の差分出力電圧と、第２の方向に配置された１対のホール素子の差分出力電圧との差が、所定のしきい値以下であった場合に第３の方向へのポインティング操作であると判定することができるので、第１の方向、第２の方向及び第３の方向へのポインティング操作を判定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、簡単な構成のポインティンぐデバイスで立体表示物体のポインティングを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１７】
まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。図１には本発明をＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯情報端末２０に搭載した構成を示す。図１に示すように本実施例は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）２１と、システムメモリ２２と、ハードディスクドライブ等の記憶装置２３と、ＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）２４と、Ｉ／Ｏ部２５と、表示部２６と、演算部２７と、ポンティングデバイス１とを有している。
【００１８】
ＭＰＵ２１は、システムメモリ２２に記録されたプログラムを読み出して処理を実行する。ＭＰＵ２１は、システムメモリ２２に記録されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラムを実行し、画面に表示されたアイコンを選択するだけで、簡単にファイルの操作やアプリケーションソフトの起動などを実行できるグラフィカル・ユーザー・インターフェースを実現する。オペレーティングシステムには、カーソルの表示機能やフォーカスの移動機能が備えられている。
【００１９】
システムメモリ２２はシステム情報を保存するＲＯＭおよびＭＰＵ２１用の一時記憶として使用するＲＡＭで構成される。
【００２０】
記憶装置２３は上記オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムを保存する。オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムはシステムメモリ２２にロードされた後、ＭＰＵ２１により実行される。また、アプリケーションプログラムに付随するＧＵＩを実現するためのボタン、プルダウンメニューの図形イメージも記憶装置２３に予め保存されている。
【００２１】
ＶＲＡＭ２４は表示部２６に表示すべき１画面分のイメージを記憶する。ＶＲＡＭ２４に記憶されているイメージが一定周期で、ＭＰＵ２１あるいはダイレクトメモリアクセスコントローラ（不図示）によりＩ／Ｏ２５経由で表示部２６に送られ、表示される。ＭＰＵ２１は表示画面の変更が必要な場合、たとえば、マウスカーソルの移動等が生じた場合には、新たに表示すべきイメージを合成し、ＶＲＡＭ２４に書き込む。
【００２２】
ポインティングデバイス１の原理をここで説明する。本実施例のポインティングデバイスは、磁気変化を利用してカーソルを画面上の３６０度どの方向にも操作できるポインティングデバイスである。
【００２３】
図２に示す磁気変化を利用したポインティングデバイス１は、ハウジング４内に配置され、操作部（図示せず）に協動するマグネット２と、マグネット２の傾斜もしくは移動を検出するホール素子３とを備えている。マグネット２を収納したハウジング４上には、ハウジング４を覆うカバーとしてのキートップ部５が設けられている。またキートップ部５は、スプリング６によって上下方向に移動可能に支持されている。
【００２４】
ホール素子３は、磁界を電圧に変換して出力する素子であり、図４に示すようにプリント基板７上の所定の基準点に対して点対称に配置される。本実施例のホール素子は、図４に示すように円周上に６０度間隔で６個配置されている。ホール素子（＋Ｘ方向）１０と（−Ｘ方向）１１とがＸ方向に、ホール素子（＋Ｙ方向）１２と（−Ｙ方向）１３とがＹ方向に、ホール素子（＋Ｚ方向）１４と（−Ｚ方向）１５とがＺ方向に配置される。
【００２５】
マグネット２は図３に示すように円柱状であり、底面に対して垂直方向に磁界を形成する。操作されていない状態では、マグネット２は各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５に対してほぼ等間隔で離間している。マグネット２がホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５からほぼ等間隔の位置にあると、各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５に印加される磁界はほぼ等しくなるので、各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１６が出力する電圧値も等しい。
【００２６】
マグネット２を操作して傾斜もしくは移動させると、各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５に印加される磁界がそれぞれ変化するので、ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５が出力する電圧値が変化する。例えばマグネット２をＸ方向の正の向きに傾斜もしくは移動させると、ホール素子（＋Ｘ方向）１０の出力電圧がホール素子（−Ｘ方向）１１の出力電圧よりも大きくなる。
【００２７】
このような各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５の出力変化から、表示画面上の操作対象を３６０度任意の方向に任意の速度で移動させるような信号が計算される。ホール素子（＋Ｘ）１０の出力する電圧を（＋Ｖｘ）、ホール素子（−Ｘ）１１の出力する電圧を（−Ｖｘ）、ホール素子（＋Ｙ）１２の出力する電圧を（＋Ｖｙ）、ホール素子（−Ｙ）１３の出力する電圧を（−Ｖｙ）、ホール素子（＋Ｚ）１４の出力する電圧を（＋Ｖｚ）、ホール素子（−Ｚ）１５の出力する電圧を（−Ｖｚ）とする。ポインティングデバイス１を操作すると、マグネット２の位置が変化し、６つのホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５から得られる電圧に変化が生じる。
【００２８】
図５に演算部２７の構成を示す。演算部２７は、図５に示すようにＸ方向の電圧（＋Ｖｘ）と（−Ｖｘ）とを入力し、これらの差分を増幅する第１差動増幅器３１と、Ｙ方向の電圧（＋Ｖｙ）と（−Ｖｙ）とを入力し、これらの差分を増幅する第２差動増幅器３３と、Ｚ方向の電圧（＋Ｖｚ）と（−Ｖｚ）とを入力し、これらの差分を増幅する第３差動増幅器３５と、第１差動増幅器３１の出力をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換器３２と、第２差動増幅器３３の出力をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換器３４と、第３差動増幅器３５の出力をデジタル信号に変換する第３Ａ／Ｄ変換器３６とを有している。
【００２９】
ＭＰＵ２１は、第１Ａ／Ｄ変換器３２、第２Ａ／Ｄ変換器３４、第３Ａ／Ｄ変換器３６から出力されるＸパルス、Ｙパルス、Ｚパルスによって、カーソルのＸ方向、Ｙ方向、またはＺ方向の操作入力を検出する。
【００３０】
次に、図６に示すフローチャートを参照しながら、ポインティングデバイス１の出力から、操作方向を判定する手順を説明する。ポインティングデバイス１の出力電圧（＋Ｖｘ），（−Ｖｘ），（＋Ｖｙ），（−Ｖｙ），（＋Ｖｚ），（−Ｖｚ）を演算部２７でデジタルデータに変換し、このデータからＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ方向のいずれの方向に操作入力がなされたかを判定する。Ｘ軸方向の差分電圧値を｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜、Ｙ軸方向の差分電圧値を｜＋Ｖｙ―（―Ｖｙ）｜、Ｚ方向の差分電圧値を｜＋Ｖｚ―（―Ｖｚ）｜とする。ＭＰＵ２１は、この電圧値を予め定められたしきい値βと比較し（ステップ１、２、３）、操作入力があったか否かを判定する。操作入力がなかった場合には（ステップＳ１／ＹＥＳかつＳ２／ＹＥＳかつＳ３／ＹＥＳ）、この処理を抜ける。
【００３１】
操作入力があったと判定した場合、操作方向を判定する。まず、Ｘ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜と、Ｙ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｙ―（―Ｖｙ）｜とを比較する（ステップＳ４）。Ｘ軸方向の差分電圧値がＹ軸方向の差分電圧値よりも大きかった場合には（ステップＳ４／ＹＥＳ）、Ｘ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜と、Ｚ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｚ―（―Ｖｚ）｜とを比較する（ステップＳ５）。Ｘ軸方向の差分電圧値がＹ軸方向の差分電圧値よりも大きいと（ステップＳ５／ＹＥＳ）、操作方向はＸ軸方向であると判断し、＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）を計算し（ステップＳ６）、Ｘ軸の正方向への入力であるのか、Ｘ軸の負方向への入力であるのかを判定する。＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）の値が正であった場合には（ステップＳ６／ＹＥＳ）、Ｘ軸の正方向への入力と判定する（ステップＳ７）。＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）の値が負であった場合には（ステップＳ６／ＮＯ）、Ｘ軸の負方向への入力と判定する（ステップＳ８）。
【００３２】
また、ステップＳ４で、Ｙ軸方向の差分電圧値がＸ軸方向の差分電圧値よりも大きかった場合（ステップＳ４／ＮＯ）や、ステップＳ５で、Ｚ軸方向の差分電圧値がＸ軸方向の差分電圧値よりも大きかった場合（ステップＳ５／ＮＯ）、Ｙ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）｜と、Ｚ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｚ―（―Ｖｚ）｜とを比較する（ステップＳ９）。Ｙ軸方向の差分電圧値がＺ軸方向の差分電圧値よりも大きいと（ステップＳ９／ＹＥＳ）、操作方向はＹ軸方向であると判断し、＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）を計算し（ステップＳ１０）、Ｙ軸の正方向への入力であるのか、Ｙ軸の負方向への入力であるのかを判定する。＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）の値が正であった場合には（ステップＳ１０／ＹＥＳ）、Ｙ軸の正方向への入力と判定する（ステップＳ１１）。＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）の値が負であった場合には（ステップＳ６／ＮＯ）、Ｘ軸の負方向への入力と判定する（ステップＳ１２）。
【００３３】
また、ステップＳ９において、Ｚ軸方向の差分電圧値がＹ軸方向の差分電圧値よりも大きいと（ステップＳ９／ＮＯ）、操作方向はＺ軸方向であると判断し、＋Ｖｚ−（−Ｖｚ）を計算し（ステップＳ１３）、Ｚ軸の正方向への入力であるのか、Ｚ軸の負方向への入力であるのかを判定する。＋Ｖｚ−（−Ｖｚ）の値が正であった場合には（ステップＳ１３／ＹＥＳ）、Ｚ軸の正方向への入力と判定する（ステップＳ１４）。＋Ｖｚ−（−Ｖｚ）の値が負であった場合には（ステップＳ１３／ＮＯ）、Ｚ軸の負方向への入力と判定する（ステップＳ１５）。
【００３４】
このようにして本実施例は、二次元操作のポインティングデバイスによって、立体表示物体のポインティングが可能となる。
【００３５】
ここで、本実施例のポインティング動作の具体例を説明する。図７には、表示部２６の表示画面に表示されるメニュー選択画面が示されている。例えば、携帯情報端末１が、メール、ＴＶ、電話、インターネット等の機能を具備していた場合、図７に示すようなメニュー選択画面が表示される。このメニュー選択画面には、携帯情報端末１の具備する各機能がブロック表示され、Ｚ軸方向に積層されている。ユーザは、Ｚ軸方向にポインティングデバイス１を移動させて、機能を選択する。ここでは、ＴＶが選択されたとする。すると、図８に示すＴＶチャンネルの選択画面が表示される。この画面は、図８に示すようにＴＶのチャンネルごとのブロックがＸ、Ｙ軸方向に並べられている。ユーザはポインティングデバイスを操作してＸ、Ｙ軸方向にカーソルを移動させることで、視聴したいチャネルを選択する。
【００３６】
また、図９に示すポインティング動作の具体例は、文字入力の具体例であり、＋Ｘ，−Ｘ，＋Ｙ，−Ｙ，＋Ｚ，−Ｚ軸方向にそれぞれ入力文字が配置されている。ユーザは、ポインティングデバイス１の操作によって文字を選択入力する。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明の第２実施例を説明する。本実施例は、図１０に示すようにホール素子を円周上に１２０度の間隔で３個配置している。この３個のホール素子４１、４２、４３をそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に割り当てている。
【００３８】
ポインティングデバイス１からは、Ｘ軸に対応した電圧＋Ｖｘ、Ｙ軸に対応した電圧＋Ｖｙ、Ｚ軸に対応した電圧＋Ｖｚが出力される。このため演算部５０の構成が上述した第１の実施例と異なる。演算部５０は、図１１に示すようにＸ方向の電圧（＋Ｖｘ）を入力し、これを増幅する第１増幅器５１と、Ｙ方向の電圧（＋Ｖｙ）を入力し、これを増幅する第２増幅器５３と、Ｚ方向の電圧（＋Ｖｚ）を入力し、これを増幅する第３増幅器５５と、第１増幅器５２の増幅出力をＡ／Ｄ変化する第１Ａ／Ｄ変換器５２と、第２増幅器５３の増幅出力をＡ／Ｄ変化する第２Ａ／Ｄ変換器５４と、第３増幅器５５の増幅出力をＡ／Ｄ変化する第３Ａ／Ｄ変換器５６とを有している。
【００３９】
ＭＰＵ２１は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のカーソルの移動を示すＸパルス、Ｙパルス、Ｚパルスが第１Ａ／Ｄ変換器３２、第２Ａ／Ｄ変換器３４、第３Ａ／Ｄ変換器３６から出力されることによって、Ｘ方向、Ｙ方向、またはＺ方向への操作入力を検出する。
【００４０】
本実施例の動作手順を図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
ＭＰＵ２１は、ポインティングデバイス１の出力電圧（Ｖｘ），（Ｖｙ），（Ｖｚ）からＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ方向のいずれの方向に操作入力があったかを判定する。判定は、Ｘ軸方向の電圧とＹ軸方向の電圧の差の絶対値が所定の値βよりも大きいか否か（ステップＳ２１）、又はＸ軸方向の電圧とＺ軸方向の電圧の差の絶対値が所定の値βよりも大きいか否か（ステップＳ２２）を判定する。ある方向に操作入力がなされると、その方向の電圧値が他の方向の電圧よりも大きくなるので、電圧値の差を比較することで操作入力があったのかなかったのかを判定することができる。操作入力がなかった場合には（ステップＳ２１／ＹＥＳかつＳ２２／ＹＥＳ）、この処理を抜ける。
【００４１】
操作入力があったと判定した場合、操作方向を判定する。まず、Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値と、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値との大小比較を行う（ステップＳ２３）。Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ２３／ＹＥＳ）、次に、Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値と、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値との大小比較を行う（ステップＳ２４）。Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ２４／ＹＥＳ）、Ｘ軸方向に操作入力があったと判定される。そこで、Ｘ軸方向の電圧Ｖｘと所定値Ｓとの大小比較を行い（ステップＳ２５）、Ｖｘが所定値Ｓよりも大きかった場合にはＸ軸の正方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ２６）。また所定値ＳがＶｘよりも大きかった場合にはＸ軸の負方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ２７）。
【００４２】
またステップＳ２３で、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合（ステップＳ２３／ＮＯ）、又はステップＳ２４で、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合（ステップＳ２４／ＮＯ）、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値と、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値との大小比較を行う（ステップＳ２８）。Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ２８／ＹＥＳ）、Ｙ軸方向に操作入力があったと判定される。そこで、Ｙ軸方向の電圧Ｖｙと所定値Ｓとの大小比較を行い（ステップＳ２９）、ＶｙがＳよりも大きかった場合にはＹ軸の正方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ３０）。またＳがＶｙよりも大きかった場合にはＹ軸の負方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ３１）。
【００４３】
また、ステップＳ２８で、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ２８／ＮＯ）、Ｚ軸方向に操作入力があったと判定される。そこで、Ｚ軸方向の電圧Ｖｚと所定値Ｓとの大小比較を行い（ステップＳ３２）、ＶｚがＳよりも大きかった場合にはＺ軸の正方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ３３）。またＳがＶｚよりも大きかった場合にはＺ軸の負方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ３４）。
【００４４】
このようにして本実施例も、二次元操作のポインティングデバイスによって、立体表示物体のポインティングが可能となる。
【実施例３】
【００４５】
本実施例は、図１３に示すようにホール素子を円周上に９０度の間隔で４個配置している。対向するホール素子同士を一組とし、２組のホール素子を設けている。Ｘ軸の正方向のホール素子をホール素子６１とし、Ｘ軸の負方向のホール素子をホール素子６２とする。またＹ軸の正方向のホール素子をホール素子６３とし、Ｙ軸の負方向のホール素子をホール素子６４とする。
【００４６】
ポインティングデバイス１からは、＋Ｘ軸に対応した電圧＋Ｖｘ、−Ｘ軸に対応した電圧−Ｖｘ、＋Ｙ軸に対応した電圧＋Ｖｙ、−Ｙ軸に対応した電圧−Ｖｙが出力される。このため演算部７０の構成が他の実施例とは異なる。
【００４７】
演算部７０は、図１４に示すようにＸ方向の電圧（＋Ｖｘ）と（−Ｖｘ）とを入力し、これらの差分を増幅する第１差動増幅器７１と、Ｙ方向の電圧（＋Ｖｙ）と（−Ｖｙ）とを入力し、これらの差分を増幅する第２差動増幅器７３と、第１差動増幅器７１の出力をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換器７２と、第２差動増幅器７３の出力をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換器７４とを有している。
【００４８】
ＭＰＵ２１は、Ｘ軸方向のホール素子６１、６２の差分出力値と、Ｙ軸方向のホール素子６３、６４の差分出力値との差を取り、その差が所定のしきい値レベル以下である場合にはＺ軸方向に操作入力がなされたと判定する。また、Ｘ軸方向のホール素子６１、６２の差分出力値と、Ｙ軸方向のホール素子６３、６４の差分出力値との差が所定のしきい値レベルよりも大きい場合には、Ｘ軸又はＹ軸方向を操作方向と判定する。Ｘ軸方向とＹ軸方向の判定は、ホール素子６１、６２の差分出力値の絶対値が大きいに操作入力がなされたと判定する。
【００４９】
本実施例の動作手順を図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
ＭＰＵ２１は、ポインティングデバイス１の出力電圧（＋Ｖｘ），（−Ｖｘ），（＋Ｖｙ），（−Ｖｙ）から操作入力があったかを判定する。判定は、Ｘ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜が所定値βよりも大きいか否か（ステップＳ４１）、またＹ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）｜が所定値βよりも大きいか否か（ステップＳ４２）によって判定する。ある方向に操作入力がなされると、その方向の電圧値が大きくなるので、電圧値の差を比較することで操作入力があったかなかったかを判定することができる。操作入力がなかった場合には（ステップＳ４１／ＹＥＳかつＳ４２／ＹＥＳ）、この処理を抜ける。
【００５０】
操作入力があったと判定した場合、操作方向を判定する。まず、Ｘ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜と、Ｙ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）｜との差を求め、この絶対値を所定値αと比較する（ステップＳ４３）。Ｘ軸方向の差分出力とＹ軸方向の差分出力との差の絶対値が所定値αよりも小さかった場合には（ステップＳ４３／ＹＥＳ）、Ｚ軸方向に操作入力がなされたと判定することができる。このため、＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘと−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘとの大小比較を行い（ステップＳ４４）、＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘが−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘよりも大きかった場合には（ステップＳ４４／ＹＥＳ）、＋Ｚ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ４５）。また、−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘが＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘよりも大きかった場合には（ステップＳ４４／ＮＯ）、−Ｚ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ４６）。
【００５１】
また、Ｘ軸方向の差分出力とＹ軸方向の差分出力との差の絶対値が所定値αよりも小さかった場合には（ステップＳ４３／ＮＯ）、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に操作入力がなされたと判定することができる。そこで、Ｘ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜と、Ｙ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）｜との大小比較を行う（ステップＳ４７）。Ｘ軸方向の差分出力の絶対値の方が、Ｙ軸方向の差分出力の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ４７／ＹＥＳ）、Ｘ軸方向の操作入力であると判定することができる。ここで、＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘと−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘとの大小比較を行い（ステップＳ４８）、＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘが−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘよりも大きかった場合には（ステップＳ４８／ＹＥＳ）、＋Ｘ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ４９）。また、−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘが＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘよりも大きかった場合には（ステップＳ４８／ＮＯ）、−Ｚ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ５０）。
【００５２】
また、Ｙ軸方向の差分出力の絶対値の方が、Ｘ軸方向の差分出力の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ４７／ＮＯ）、Ｙ軸方向の操作入力であると判定することができる。ここで、＋Ｙ軸方向の電圧値＋Ｖｙと−Ｙ軸方向の電圧値−Ｖｙとの大小比較を行い（ステップＳ５１）、＋Ｙ軸方向の電圧値＋Ｖｙが−Ｙ軸方向の電圧値−Ｖｙよりも大きかった場合には（ステップＳ５１／ＹＥＳ）、＋Ｙ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ５２）。また、−Ｙ軸方向の電圧値−Ｖｙが＋Ｙ軸方向の電圧値＋Ｖｙよりも大きかった場合には（ステップＳ５１／ＮＯ）、−Ｙ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ５２）。
【００５３】
このようにして本実施例も、二次元操作のポインティングデバイスによって、立体表示物体のポインティングが可能となる。
【００５４】
なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】携帯情報端末の構成を示す図である。
【図２】ポインティングデバイスの構成を示す図である。
【図３】ポインティングデバイスの原理を説明するための図である。
【図４】実施例１のホール素子の配置を示す図である。
【図５】実施例１の演算部の構成を示す図である。
【図６】実施例１の操作入力方向の判定手順を示す図である。
【図７】ポインティングデバイスを用いたメニュー選択画面の例を示す図である。
【図８】ポインティングデバイスを用いたメニュー選択画面の例を示す図である。
【図９】ポインティングデバイスを用いたメニュー選択画面の例を示す図である。
【図１０】実施例２のホール素子の配置を示す図である。
【図１１】実施例２の演算部の構成を示す図である。
【図１２】実施例２の操作入力方向の判定手順を示す図である。
【図１３】実施例３のホール素子の配置を示す図である。
【図１４】実施例３の演算部の構成を示す図である。
【図１５】実施例３の操作入力方向の判定手順を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ ポインティングデバイス ２ マグネット
３ ホール素子 ４ ハウジング
５ キートップ部 ６ スプリング
７ プリント板 １０ ホール素子（＋Ｘ方向）
１１ ホール素子（−Ｘ方向） １２ ホール素子（＋Ｙ方向）
１３ ホール素子（−Ｙ方向） １４ ホール素子（＋Ｚ方向）
１５ ホール素子（−Ｚ方向） ２０ 携帯情報端末
２１ ＭＰＵ ２２ システムメモリ
２３ 記憶装置 ２４ ＶＲＡＭ
２５ Ｉ／Ｏ ２６ 表示部
２７ 演算部 ２８ システムバス
３１ 第１差動増幅器 ３２ 第１Ａ／Ｄ変換器
３３ 第２差動増幅器 ３４ 第２Ａ／Ｄ変換器
３５ 第３差動増幅器 ３６ 第３Ａ／Ｄ変換器
４１ ホール素子（Ｘ方向） ４２ ホール素子（Ｙ方向）
４３ ホール素子（Ｚ方向） ５０ 演算部
５１ 第１増幅器 ５２ 第１Ａ／Ｄ変換器
５３ 第２増幅器 ５４ 第２Ａ／Ｄ変換器
５５ 第３増幅器 ５６ 第３Ａ／Ｄ変換器
６１ ホール素子（＋Ｘ方向） ６２ ホール素子（−Ｘ方向）
６３ ホール素子（＋Ｙ方向） ６４ ホール素子（−Ｙ方向）
７１ 第１差動増幅器 ７２ 第１Ａ／Ｄ変換器
７３ 第２差動増幅器 ７４ 第２Ａ／Ｄ変換器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上に表示された縦、横、奥行き方向からなる３次元空間の座標位置を指定するポインティグデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示画面上に表示される３次元空間での位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）をポインティングするためには、物理的に３軸方向に動くポインティグデバイスが必要となる。
【０００３】
特許文献１は、２つの球体のＸ軸方向の回転量と、Ｙ軸方向の回転量と、これらの回転量の差に基づいてＺ軸方向の移動量を検出している。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−５９８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、物理的に３軸方向に動くポインティグデバイスは、２軸方向に物理的に動くポインティングデバイスと比較して、３軸方向に動かすため構成が複雑となり、装置のコストが高くなるという問題がある。特許文献１も２つの球体の回転量からＺ軸方向の移動量を検出する機構を有しており、構成が複雑となる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、立体表示物体のポインティングを簡単な構成で行うことができるポインティングデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために本発明のポインティングデバイスは、マグネットの第１の方向、第２の方向及び第３の方向への傾きを検出するホール素子と、前記マグネットの傾きに応じて出力される、前記ホール素子の出力電圧からポインティング方向を決定する制御手段と、を有して構成している。
【０００８】
ホール素子の出力電圧から第１の方向、第２の方向及び第３の方向のいずれの方向にポインティング操作がなされたかを判定することができる。従って、３方向のポインティングを簡単な構成で判定することができる。
【０００９】
上記のポインティングデバイスにおいて、前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向に、対向する１対の前記ホール素子がそれぞれ配置されているとよい。
【００１０】
第１の方向、第２の方向及び第３の方向に、対向する１対のホール素子がそれぞれ配置されているので、第１の方向、第２の方向及び第３の方向へのポインティング操作を判定することができる。また、対向する１対のホール素子を配置したことで、１つの方向について基準点から正方向、負方向へのポインティング操作を判定することができる。
【００１１】
上記のポインティングデバイスにおいて、前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向にそれぞれ前記ホール素子が配置されているとよい。
【００１２】
第１の方向、第２の方向及び第３の方向にそれぞれホール素子が配置されているので、第１の方向、第２の方向及び第３の方向へのポインティング操作を判定することができる。
【００１３】
上記のポインティングデバイスにおいて、前記第１の方向と前記第２の方向に、対向する１対の前記ホール素子がそれぞれ配置され、前記制御手段は、前記第１の方向に配置された前記１対のホール素子の差分出力電圧と、前記第２の方向に配置された前記１対のホール素子の差分出力電圧との差が、所定のしきい値以下であった場合に前記第３の方向に操作入力がなされたと判定するとよい。
【００１４】
第１の方向に配置された１対のホール素子の差分出力電圧と、第２の方向に配置された１対のホール素子の差分出力電圧との差が、所定のしきい値以下であった場合に第３の方向へのポインティング操作であると判定することができるので、第１の方向、第２の方向及び第３の方向へのポインティング操作を判定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、簡単な構成のポインティンぐデバイスで立体表示物体のポインティングを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１７】
まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。図１には本発明をＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯情報端末２０に搭載した構成を示す。図１に示すように本実施例は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）２１と、システムメモリ２２と、ハードディスクドライブ等の記憶装置２３と、ＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）２４と、Ｉ／Ｏ部２５と、表示部２６と、演算部２７と、ポンティングデバイス１とを有している。
【００１８】
ＭＰＵ２１は、システムメモリ２２に記録されたプログラムを読み出して処理を実行する。ＭＰＵ２１は、システムメモリ２２に記録されたオペレーティングシステム、アプリケーションプログラムを実行し、画面に表示されたアイコンを選択するだけで、簡単にファイルの操作やアプリケーションソフトの起動などを実行できるグラフィカル・ユーザー・インターフェースを実現する。オペレーティングシステムには、カーソルの表示機能やフォーカスの移動機能が備えられている。
【００１９】
システムメモリ２２はシステム情報を保存するＲＯＭおよびＭＰＵ２１用の一時記憶として使用するＲＡＭで構成される。
【００２０】
記憶装置２３は上記オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムを保存する。オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムはシステムメモリ２２にロードされた後、ＭＰＵ２１により実行される。また、アプリケーションプログラムに付随するＧＵＩを実現するためのボタン、プルダウンメニューの図形イメージも記憶装置２３に予め保存されている。
【００２１】
ＶＲＡＭ２４は表示部２６に表示すべき１画面分のイメージを記憶する。ＶＲＡＭ２４に記憶されているイメージが一定周期で、ＭＰＵ２１あるいはダイレクトメモリアクセスコントローラ（不図示）によりＩ／Ｏ２５経由で表示部２６に送られ、表示される。ＭＰＵ２１は表示画面の変更が必要な場合、たとえば、マウスカーソルの移動等が生じた場合には、新たに表示すべきイメージを合成し、ＶＲＡＭ２４に書き込む。
【００２２】
ポインティングデバイス１の原理をここで説明する。本実施例のポインティングデバイスは、磁気変化を利用してカーソルを画面上の３６０度どの方向にも操作できるポインティングデバイスである。
【００２３】
図２に示す磁気変化を利用したポインティングデバイス１は、ハウジング４内に配置され、操作部（図示せず）に協動するマグネット２と、マグネット２の傾斜もしくは移動を検出するホール素子３とを備えている。マグネット２を収納したハウジング４上には、ハウジング４を覆うカバーとしてのキートップ部５が設けられている。またキートップ部５は、スプリング６によって上下方向に移動可能に支持されている。
【００２４】
ホール素子３は、磁界を電圧に変換して出力する素子であり、図４に示すようにプリント基板７上の所定の基準点に対して点対称に配置される。本実施例のホール素子は、図４に示すように円周上に６０度間隔で６個配置されている。ホール素子（＋Ｘ方向）１０と（−Ｘ方向）１１とがＸ方向に、ホール素子（＋Ｙ方向）１２と（−Ｙ方向）１３とがＹ方向に、ホール素子（＋Ｚ方向）１４と（−Ｚ方向）１５とがＺ方向に配置される。
【００２５】
マグネット２は図３に示すように円柱状であり、底面に対して垂直方向に磁界を形成する。操作されていない状態では、マグネット２は各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５に対してほぼ等間隔で離間している。マグネット２がホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５からほぼ等間隔の位置にあると、各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５に印加される磁界はほぼ等しくなるので、各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１６が出力する電圧値も等しい。
【００２６】
マグネット２を操作して傾斜もしくは移動させると、各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５に印加される磁界がそれぞれ変化するので、ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５が出力する電圧値が変化する。例えばマグネット２をＸ方向の正の向きに傾斜もしくは移動させると、ホール素子（＋Ｘ方向）１０の出力電圧がホール素子（−Ｘ方向）１１の出力電圧よりも大きくなる。
【００２７】
このような各ホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５の出力変化から、表示画面上の操作対象を３６０度任意の方向に任意の速度で移動させるような信号が計算される。ホール素子（＋Ｘ）１０の出力する電圧を（＋Ｖｘ）、ホール素子（−Ｘ）１１の出力する電圧を（−Ｖｘ）、ホール素子（＋Ｙ）１２の出力する電圧を（＋Ｖｙ）、ホール素子（−Ｙ）１３の出力する電圧を（−Ｖｙ）、ホール素子（＋Ｚ）１４の出力する電圧を（＋Ｖｚ）、ホール素子（−Ｚ）１５の出力する電圧を（−Ｖｚ）とする。ポインティングデバイス１を操作すると、マグネット２の位置が変化し、６つのホール素子１０、１１、１２、１３、１４、１５から得られる電圧に変化が生じる。
【００２８】
図５に演算部２７の構成を示す。演算部２７は、図５に示すようにＸ方向の電圧（＋Ｖｘ）と（−Ｖｘ）とを入力し、これらの差分を増幅する第１差動増幅器３１と、Ｙ方向の電圧（＋Ｖｙ）と（−Ｖｙ）とを入力し、これらの差分を増幅する第２差動増幅器３３と、Ｚ方向の電圧（＋Ｖｚ）と（−Ｖｚ）とを入力し、これらの差分を増幅する第３差動増幅器３５と、第１差動増幅器３１の出力をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換器３２と、第２差動増幅器３３の出力をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換器３４と、第３差動増幅器３５の出力をデジタル信号に変換する第３Ａ／Ｄ変換器３６とを有している。
【００２９】
ＭＰＵ２１は、第１Ａ／Ｄ変換器３２、第２Ａ／Ｄ変換器３４、第３Ａ／Ｄ変換器３６から出力されるＸパルス、Ｙパルス、Ｚパルスによって、カーソルのＸ方向、Ｙ方向、またはＺ方向の操作入力を検出する。
【００３０】
次に、図６に示すフローチャートを参照しながら、ポインティングデバイス１の出力から、操作方向を判定する手順を説明する。ポインティングデバイス１の出力電圧（＋Ｖｘ），（−Ｖｘ），（＋Ｖｙ），（−Ｖｙ），（＋Ｖｚ），（−Ｖｚ）を演算部２７でデジタルデータに変換し、このデータからＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ方向のいずれの方向に操作入力がなされたかを判定する。Ｘ軸方向の差分電圧値を｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜、Ｙ軸方向の差分電圧値を｜＋Ｖｙ―（―Ｖｙ）｜、Ｚ方向の差分電圧値を｜＋Ｖｚ―（―Ｖｚ）｜とする。ＭＰＵ２１は、この電圧値を予め定められたしきい値βと比較し（ステップ１、２、３）、操作入力があったか否かを判定する。操作入力がなかった場合には（ステップＳ１／ＹＥＳかつＳ２／ＹＥＳかつＳ３／ＹＥＳ）、この処理を抜ける。
【００３１】
操作入力があったと判定した場合、操作方向を判定する。まず、Ｘ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜と、Ｙ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｙ―（―Ｖｙ）｜とを比較する（ステップＳ４）。Ｘ軸方向の差分電圧値がＹ軸方向の差分電圧値よりも大きかった場合には（ステップＳ４／ＹＥＳ）、Ｘ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜と、Ｚ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｚ―（―Ｖｚ）｜とを比較する（ステップＳ５）。Ｘ軸方向の差分電圧値がＹ軸方向の差分電圧値よりも大きいと（ステップＳ５／ＹＥＳ）、操作方向はＸ軸方向であると判断し、＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）を計算し（ステップＳ６）、Ｘ軸の正方向への入力であるのか、Ｘ軸の負方向への入力であるのかを判定する。＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）の値が正であった場合には（ステップＳ６／ＹＥＳ）、Ｘ軸の正方向への入力と判定する（ステップＳ７）。＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）の値が負であった場合には（ステップＳ６／ＮＯ）、Ｘ軸の負方向への入力と判定する（ステップＳ８）。
【００３２】
また、ステップＳ４で、Ｙ軸方向の差分電圧値がＸ軸方向の差分電圧値よりも大きかった場合（ステップＳ４／ＮＯ）や、ステップＳ５で、Ｚ軸方向の差分電圧値がＸ軸方向の差分電圧値よりも大きかった場合（ステップＳ５／ＮＯ）、Ｙ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）｜と、Ｚ軸方向の差分電圧値｜＋Ｖｚ―（―Ｖｚ）｜とを比較する（ステップＳ９）。Ｙ軸方向の差分電圧値がＺ軸方向の差分電圧値よりも大きいと（ステップＳ９／ＹＥＳ）、操作方向はＹ軸方向であると判断し、＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）を計算し（ステップＳ１０）、Ｙ軸の正方向への入力であるのか、Ｙ軸の負方向への入力であるのかを判定する。＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）の値が正であった場合には（ステップＳ１０／ＹＥＳ）、Ｙ軸の正方向への入力と判定する（ステップＳ１１）。＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）の値が負であった場合には（ステップＳ６／ＮＯ）、Ｘ軸の負方向への入力と判定する（ステップＳ１２）。
【００３３】
また、ステップＳ９において、Ｚ軸方向の差分電圧値がＹ軸方向の差分電圧値よりも大きいと（ステップＳ９／ＮＯ）、操作方向はＺ軸方向であると判断し、＋Ｖｚ−（−Ｖｚ）を計算し（ステップＳ１３）、Ｚ軸の正方向への入力であるのか、Ｚ軸の負方向への入力であるのかを判定する。＋Ｖｚ−（−Ｖｚ）の値が正であった場合には（ステップＳ１３／ＹＥＳ）、Ｚ軸の正方向への入力と判定する（ステップＳ１４）。＋Ｖｚ−（−Ｖｚ）の値が負であった場合には（ステップＳ１３／ＮＯ）、Ｚ軸の負方向への入力と判定する（ステップＳ１５）。
【００３４】
このようにして本実施例は、二次元操作のポインティングデバイスによって、立体表示物体のポインティングが可能となる。
【００３５】
ここで、本実施例のポインティング動作の具体例を説明する。図７には、表示部２６の表示画面に表示されるメニュー選択画面が示されている。例えば、携帯情報端末１が、メール、ＴＶ、電話、インターネット等の機能を具備していた場合、図７に示すようなメニュー選択画面が表示される。このメニュー選択画面には、携帯情報端末１の具備する各機能がブロック表示され、Ｚ軸方向に積層されている。ユーザは、Ｚ軸方向にポインティングデバイス１を移動させて、機能を選択する。ここでは、ＴＶが選択されたとする。すると、図８に示すＴＶチャンネルの選択画面が表示される。この画面は、図８に示すようにＴＶのチャンネルごとのブロックがＸ、Ｙ軸方向に並べられている。ユーザはポインティングデバイスを操作してＸ、Ｙ軸方向にカーソルを移動させることで、視聴したいチャネルを選択する。
【００３６】
また、図９に示すポインティング動作の具体例は、文字入力の具体例であり、＋Ｘ，−Ｘ，＋Ｙ，−Ｙ，＋Ｚ，−Ｚ軸方向にそれぞれ入力文字が配置されている。ユーザは、ポインティングデバイス１の操作によって文字を選択入力する。
【実施例２】
【００３７】
次に、本発明の第２実施例を説明する。本実施例は、図１０に示すようにホール素子を円周上に１２０度の間隔で３個配置している。この３個のホール素子４１、４２、４３をそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に割り当てている。
【００３８】
ポインティングデバイス１からは、Ｘ軸に対応した電圧＋Ｖｘ、Ｙ軸に対応した電圧＋Ｖｙ、Ｚ軸に対応した電圧＋Ｖｚが出力される。このため演算部５０の構成が上述した第１の実施例と異なる。演算部５０は、図１１に示すようにＸ方向の電圧（＋Ｖｘ）を入力し、これを増幅する第１増幅器５１と、Ｙ方向の電圧（＋Ｖｙ）を入力し、これを増幅する第２増幅器５３と、Ｚ方向の電圧（＋Ｖｚ）を入力し、これを増幅する第３増幅器５５と、第１増幅器５２の増幅出力をＡ／Ｄ変化する第１Ａ／Ｄ変換器５２と、第２増幅器５３の増幅出力をＡ／Ｄ変化する第２Ａ／Ｄ変換器５４と、第３増幅器５５の増幅出力をＡ／Ｄ変化する第３Ａ／Ｄ変換器５６とを有している。
【００３９】
ＭＰＵ２１は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のカーソルの移動を示すＸパルス、Ｙパルス、Ｚパルスが第１Ａ／Ｄ変換器３２、第２Ａ／Ｄ変換器３４、第３Ａ／Ｄ変換器３６から出力されることによって、Ｘ方向、Ｙ方向、またはＺ方向への操作入力を検出する。
【００４０】
本実施例の動作手順を図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
ＭＰＵ２１は、ポインティングデバイス１の出力電圧（Ｖｘ），（Ｖｙ），（Ｖｚ）からＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ方向のいずれの方向に操作入力があったかを判定する。判定は、Ｘ軸方向の電圧とＹ軸方向の電圧の差の絶対値が所定の値βよりも大きいか否か（ステップＳ２１）、又はＸ軸方向の電圧とＺ軸方向の電圧の差の絶対値が所定の値βよりも大きいか否か（ステップＳ２２）を判定する。ある方向に操作入力がなされると、その方向の電圧値が他の方向の電圧よりも大きくなるので、電圧値の差を比較することで操作入力があったのかなかったのかを判定することができる。操作入力がなかった場合には（ステップＳ２１／ＹＥＳかつＳ２２／ＹＥＳ）、この処理を抜ける。
【００４１】
操作入力があったと判定した場合、操作方向を判定する。まず、Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値と、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値との大小比較を行う（ステップＳ２３）。Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ２３／ＹＥＳ）、次に、Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値と、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値との大小比較を行う（ステップＳ２４）。Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ２４／ＹＥＳ）、Ｘ軸方向に操作入力があったと判定される。そこで、Ｘ軸方向の電圧Ｖｘと所定値Ｓとの大小比較を行い（ステップＳ２５）、Ｖｘが所定値Ｓよりも大きかった場合にはＸ軸の正方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ２６）。また所定値ＳがＶｘよりも大きかった場合にはＸ軸の負方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ２７）。
【００４２】
またステップＳ２３で、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合（ステップＳ２３／ＮＯ）、又はステップＳ２４で、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｘ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合（ステップＳ２４／ＮＯ）、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値と、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値との大小比較を行う（ステップＳ２８）。Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ２８／ＹＥＳ）、Ｙ軸方向に操作入力があったと判定される。そこで、Ｙ軸方向の電圧Ｖｙと所定値Ｓとの大小比較を行い（ステップＳ２９）、ＶｙがＳよりも大きかった場合にはＹ軸の正方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ３０）。またＳがＶｙよりも大きかった場合にはＹ軸の負方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ３１）。
【００４３】
また、ステップＳ２８で、Ｚ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値が、Ｙ軸方向の電圧値と所定値Ｓとの差の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ２８／ＮＯ）、Ｚ軸方向に操作入力があったと判定される。そこで、Ｚ軸方向の電圧Ｖｚと所定値Ｓとの大小比較を行い（ステップＳ３２）、ＶｚがＳよりも大きかった場合にはＺ軸の正方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ３３）。またＳがＶｚよりも大きかった場合にはＺ軸の負方向に操作入力があったと判定できる（ステップＳ３４）。
【００４４】
このようにして本実施例も、二次元操作のポインティングデバイスによって、立体表示物体のポインティングが可能となる。
【実施例３】
【００４５】
本実施例は、図１３に示すようにホール素子を円周上に９０度の間隔で４個配置している。対向するホール素子同士を一組とし、２組のホール素子を設けている。Ｘ軸の正方向のホール素子をホール素子６１とし、Ｘ軸の負方向のホール素子をホール素子６２とする。またＹ軸の正方向のホール素子をホール素子６３とし、Ｙ軸の負方向のホール素子をホール素子６４とする。
【００４６】
ポインティングデバイス１からは、＋Ｘ軸に対応した電圧＋Ｖｘ、−Ｘ軸に対応した電圧−Ｖｘ、＋Ｙ軸に対応した電圧＋Ｖｙ、−Ｙ軸に対応した電圧−Ｖｙが出力される。このため演算部７０の構成が他の実施例とは異なる。
【００４７】
演算部７０は、図１４に示すようにＸ方向の電圧（＋Ｖｘ）と（−Ｖｘ）とを入力し、これらの差分を増幅する第１差動増幅器７１と、Ｙ方向の電圧（＋Ｖｙ）と（−Ｖｙ）とを入力し、これらの差分を増幅する第２差動増幅器７３と、第１差動増幅器７１の出力をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換器７２と、第２差動増幅器７３の出力をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換器７４とを有している。
【００４８】
ＭＰＵ２１は、Ｘ軸方向のホール素子６１、６２の差分出力値と、Ｙ軸方向のホール素子６３、６４の差分出力値との差を取り、その差が所定のしきい値レベル以下である場合にはＺ軸方向に操作入力がなされたと判定する。また、Ｘ軸方向のホール素子６１、６２の差分出力値と、Ｙ軸方向のホール素子６３、６４の差分出力値との差が所定のしきい値レベルよりも大きい場合には、Ｘ軸又はＹ軸方向を操作方向と判定する。Ｘ軸方向とＹ軸方向の判定は、ホール素子６１、６２の差分出力値の絶対値が大きいに操作入力がなされたと判定する。
【００４９】
本実施例の動作手順を図１５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
ＭＰＵ２１は、ポインティングデバイス１の出力電圧（＋Ｖｘ），（−Ｖｘ），（＋Ｖｙ），（−Ｖｙ）から操作入力があったかを判定する。判定は、Ｘ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜が所定値βよりも大きいか否か（ステップＳ４１）、またＹ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）｜が所定値βよりも大きいか否か（ステップＳ４２）によって判定する。ある方向に操作入力がなされると、その方向の電圧値が大きくなるので、電圧値の差を比較することで操作入力があったかなかったかを判定することができる。操作入力がなかった場合には（ステップＳ４１／ＹＥＳかつＳ４２／ＹＥＳ）、この処理を抜ける。
【００５０】
操作入力があったと判定した場合、操作方向を判定する。まず、Ｘ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜と、Ｙ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）｜との差を求め、この絶対値を所定値αと比較する（ステップＳ４３）。Ｘ軸方向の差分出力とＹ軸方向の差分出力との差の絶対値が所定値αよりも小さかった場合には（ステップＳ４３／ＹＥＳ）、Ｚ軸方向に操作入力がなされたと判定することができる。このため、＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘと−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘとの大小比較を行い（ステップＳ４４）、＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘが−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘよりも大きかった場合には（ステップＳ４４／ＹＥＳ）、＋Ｚ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ４５）。また、−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘが＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘよりも大きかった場合には（ステップＳ４４／ＮＯ）、−Ｚ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ４６）。
【００５１】
また、Ｘ軸方向の差分出力とＹ軸方向の差分出力との差の絶対値が所定値αよりも小さかった場合には（ステップＳ４３／ＮＯ）、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に操作入力がなされたと判定することができる。そこで、Ｘ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｘ−（−Ｖｘ）｜と、Ｙ軸方向の差分出力の絶対値｜＋Ｖｙ−（−Ｖｙ）｜との大小比較を行う（ステップＳ４７）。Ｘ軸方向の差分出力の絶対値の方が、Ｙ軸方向の差分出力の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ４７／ＹＥＳ）、Ｘ軸方向の操作入力であると判定することができる。ここで、＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘと−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘとの大小比較を行い（ステップＳ４８）、＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘが−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘよりも大きかった場合には（ステップＳ４８／ＹＥＳ）、＋Ｘ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ４９）。また、−Ｘ軸方向の電圧値−Ｖｘが＋Ｘ軸方向の電圧値＋Ｖｘよりも大きかった場合には（ステップＳ４８／ＮＯ）、−Ｚ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ５０）。
【００５２】
また、Ｙ軸方向の差分出力の絶対値の方が、Ｘ軸方向の差分出力の絶対値よりも大きかった場合には（ステップＳ４７／ＮＯ）、Ｙ軸方向の操作入力であると判定することができる。ここで、＋Ｙ軸方向の電圧値＋Ｖｙと−Ｙ軸方向の電圧値−Ｖｙとの大小比較を行い（ステップＳ５１）、＋Ｙ軸方向の電圧値＋Ｖｙが−Ｙ軸方向の電圧値−Ｖｙよりも大きかった場合には（ステップＳ５１／ＹＥＳ）、＋Ｙ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ５２）。また、−Ｙ軸方向の電圧値−Ｖｙが＋Ｙ軸方向の電圧値＋Ｖｙよりも大きかった場合には（ステップＳ５１／ＮＯ）、−Ｙ方向に操作入力がなされたと判定する（ステップＳ５２）。
【００５３】
このようにして本実施例も、二次元操作のポインティングデバイスによって、立体表示物体のポインティングが可能となる。
【００５４】
なお、上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】携帯情報端末の構成を示す図である。
【図２】ポインティングデバイスの構成を示す図である。
【図３】ポインティングデバイスの原理を説明するための図である。
【図４】実施例１のホール素子の配置を示す図である。
【図５】実施例１の演算部の構成を示す図である。
【図６】実施例１の操作入力方向の判定手順を示す図である。
【図７】ポインティングデバイスを用いたメニュー選択画面の例を示す図である。
【図８】ポインティングデバイスを用いたメニュー選択画面の例を示す図である。
【図９】ポインティングデバイスを用いたメニュー選択画面の例を示す図である。
【図１０】実施例２のホール素子の配置を示す図である。
【図１１】実施例２の演算部の構成を示す図である。
【図１２】実施例２の操作入力方向の判定手順を示す図である。
【図１３】実施例３のホール素子の配置を示す図である。
【図１４】実施例３の演算部の構成を示す図である。
【図１５】実施例３の操作入力方向の判定手順を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ ポインティングデバイス ２ マグネット
３ ホール素子 ４ ハウジング
５ キートップ部 ６ スプリング
７ プリント板 １０ ホール素子（＋Ｘ方向）
１１ ホール素子（−Ｘ方向） １２ ホール素子（＋Ｙ方向）
１３ ホール素子（−Ｙ方向） １４ ホール素子（＋Ｚ方向）
１５ ホール素子（−Ｚ方向） ２０ 携帯情報端末
２１ ＭＰＵ ２２ システムメモリ
２３ 記憶装置 ２４ ＶＲＡＭ
２５ Ｉ／Ｏ ２６ 表示部
２７ 演算部 ２８ システムバス
３１ 第１差動増幅器 ３２ 第１Ａ／Ｄ変換器
３３ 第２差動増幅器 ３４ 第２Ａ／Ｄ変換器
３５ 第３差動増幅器 ３６ 第３Ａ／Ｄ変換器
４１ ホール素子（Ｘ方向） ４２ ホール素子（Ｙ方向）
４３ ホール素子（Ｚ方向） ５０ 演算部
５１ 第１増幅器 ５２ 第１Ａ／Ｄ変換器
５３ 第２増幅器 ５４ 第２Ａ／Ｄ変換器
５５ 第３増幅器 ５６ 第３Ａ／Ｄ変換器
６１ ホール素子（＋Ｘ方向） ６２ ホール素子（−Ｘ方向）
６３ ホール素子（＋Ｙ方向） ６４ ホール素子（−Ｙ方向）
７１ 第１差動増幅器 ７２ 第１Ａ／Ｄ変換器
７３ 第２差動増幅器 ７４ 第２Ａ／Ｄ変換器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットの第１の方向、第２の方向及び第３の方向への傾きを検出するホール素子と、
前記マグネットの傾きに応じて出力される、前記ホール素子の出力電圧からポインティング方向を決定する制御手段と、を有することを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項２】
前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向に、対向する１対の前記ホール素子がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項３】
前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向にそれぞれ前記ホール素子が配置されていることを特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項４】
前記第１の方向と前記第２の方向に、対向する１対の前記ホール素子がそれぞれ配置され、
前記制御手段は、前記第１の方向に配置された前記１対のホール素子の差分出力電圧と、前記第２の方向に配置された前記１対のホール素子の差分出力電圧との差が、所定のしきい値以下であった場合に前記第３の方向に操作入力がなされたと判定することを特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項１】
マグネットの第１の方向、第２の方向及び第３の方向への傾きを検出するホール素子と、
前記マグネットの傾きに応じて出力される、前記ホール素子の出力電圧からポインティング方向を決定する制御手段と、を有することを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項２】
前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向に、対向する１対の前記ホール素子がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項３】
前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向にそれぞれ前記ホール素子が配置されていることを特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項４】
前記第１の方向と前記第２の方向に、対向する１対の前記ホール素子がそれぞれ配置され、
前記制御手段は、前記第１の方向に配置された前記１対のホール素子の差分出力電圧と、前記第２の方向に配置された前記１対のホール素子の差分出力電圧との差が、所定のしきい値以下であった場合に前記第３の方向に操作入力がなされたと判定することを特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−３１３９９（Ｐ２００６−３１３９９Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０９１６１（Ｐ２００４−２０９１６１）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
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