Control means for computers or industrial process

【発明の詳細な説明】 コンピュータまたは産業プロセスのための制御手段技術分野： この発明は、コンピュータのための従来のマウスまたは位置入力装置に取って代わるように意図された、コンピュータ、産業プロセスその他同種類のもののための制御手段に関する。 背景技術： 殆どの現代のコンピュータプログラムを用いる場合に、マウスは必要になってきた。 ウインドウズ（windows）の下のソフトウエアは近年発達し、利用者の利便性が大変良好になってきた。 コンピュータはマウスで指示およびクリックすることによって命令を受ける。 しかしながら、一定の欠点が伴ってきた。 マウスを使用しているときに腕、肩および首に好ましくない緊張が引き起こされ、今日大問題である「マウス腕」を生じている。 例えば毎年約四千万台〜五千万台のパーソナルコンピュータが販売されている。 ウインドウズは標準として内蔵されていることが多く、マウスは納入品に含まれている。 アメリカ合衆国での「マウス病」またはＲＳＩ（反復性ストレス障害）には、治療および生産損失に年当たり７０億ＵＳＤ（米ドル）の費用がかかっている。 これらの問題を解決するために、様々なやり方で努力がなされてきた。 手や腕のためのサポートを設けることによって、足操作式のマウス、トラックボールによって、またはユーザが休憩を取ることを強いるソフトウエアによってである。 しかしながら、これらの方法は障害の危険性を幾分減じるに過ぎず、したがって、問題を解決するものではない。 障害を与える静的な負荷は残っている。 発明の概要： この発明は、これらの問題および他の付随する問題を解決することを目的とする。 この発明は、一つまたはそれ以上のトランスデューサまたはジャイロが、椅子または椅子の部分の動きを検出するために椅子またはその種の他のものに設けられ、上記トランスデューサの信号がコンピュータ、プロセス等へ発せられて、 それらが制御されることに特徴づけられる。 トランスデューサまたはジャイロが、上記椅子の回転運動を検出して、水平方向の動きに対応する信号を発するために、椅子に適当に設けられている。 また、上記椅子または椅子の部分の傾斜または他の類似の動きを検出するためのトランスデューサまたはジャイロが鉛直方向の動きを検出するようになっている。 これらのトランスデューサの出力信号はインターフェイスで組み合わされるようになっており、このインターフェイスの出力信号は、表示装置上のカーソルのような、コンピュータ、プロセス等を制御する送信機へ供給される。 よって、従来のマウスは上記椅子の動きによって完全にまたは部分的に置き換えられる。 また、一つまたはそれ以上のジャイロ（以下では「トランスデューサ」なる用語で包含される）をトランスデューサとして用いることもできる。 新コンセプトは、椅子を介して身体全体によってコンセプトを制御するという原理に基づいている。 椅子に設けられたトランスデューサが身体の動きを検出する。 例えば、身体が回転したとき、椅子がその動きに追従して、トランスデューサが表示装置上のカーソルを活動させ、その結果、カーソルが水平に動く。 身体が前方または後方へ動いたとき、背もたれまたは座席に設けられた他方のトランスデューサが活性化されて、上記カーソルが鉛直方向に動く。 上記トランスデューサは、一方が水平運動を生み、他方が鉛直運動を生む一対のマウスとして容易に構成することができる。 この分配の利点は、登録されている異なる動きのほかに、マウスを９０度と０度との間で回転させることによって０％と１００％との間で制御を変化できるということである（ボールの回転は互いに垂直な２つの方向で測定される。）。 他の変形例は、荷重セル（load cell ）、歪ゲージなどである。 また、上記マウスの一部のみを使うこと、例えばそのトランスデューサとともにボールのみを使うことも可能である。 産業上で用いられる位置指示器（pointer）のような他のタイプのトランスデューサを用いることもできる。 トランスデューサが固定される代わりに対向面が動くならば、同種の信号を生ずることができる。 説明された揺動および回転運動以外の他の動きを用いることもできる。 椅子全体の揺動、側方への揺動、ひじ掛けの傾斜または車輪上での椅子の動きなどである。 同時に２以上の動きを例えば３次元（ｘ，ｙおよびｚ方向）の制御に用いることもできる。 椅子の代わりに例えばスツール若しくはひじ掛け椅子を用いても良く、またはユーザが立って制御装置にもたれかかっても良い。 この発明の好ましい実施形態では、マイクロスイッチ、「クリックボタン」またはその種の他のものが、マウスをクリックするように設計された上記椅子に、 例えばひじ掛けに設けられている。 これらは上記椅子の足元またはキーボードに配置されても良い。 さらに別の変形例は、一つのプログラムにおいてキーを押すこととマウスをクリックすることとの組み合わせを定めることである。 無線制御のマウスは商業的に有用であり、無線制御は、椅子とコンピュータとの間のケーブルの必要性を無くすのに用いることができる。 しかしながら、また、コンピュータへのケーブル接続も可能である。 ＩＲ、レーザ、マイクロ波、または他の電磁波運動も利用できる。 また、ＩＲ制御のマウスも有用であり、用いても良い。 図面の簡単な説明： この発明は添付図面によって例示される。 図面において、図１は本発明に従う椅子を示し、図２は発明概念の概略図であり、図３は変形実施形態の詳細を示している。 好ましい実施形態： 図１は、この発明に従うようにされた椅子（１）を示している。 この椅子は支持部（２）の周りに回転でき、この動きは椅子に設けられたトランスデューサ（ ４）によって検出されるようになっている。 このトランスデューサは、矢印（３ ）で示すように、固定水平板（７）の表面上で、またはそれに接近して回転する。 椅子の回転運動を検出するトランスデューサ（４）からの出力信号は、以下に詳細に述べるように、カーソルへ水平運動用の衝撃（impulse）を発する。 結合系（５）が、椅子の座席（１０）または背もたれ（１１）に連結されている。 また、この結合系は、椅子が前または後に傾いたとき（矢印３Ａ参照）、板（８）に沿って動いて板の傾斜運動を示すように設計された第２のトランスデューサ（６）に連結されている。 両トランスデューサ（６および４）は従来のマウス型のものであっても良く、検出は接触面（それぞれ７および８）に沿って動くボールによって実現されても良い。 このトランスデューサ（６）は、以下に詳細に述べるように、垂直運動用の衝撃を発する。 マウスのクリックのために設計されたマイクロスイッチ（９）、「クリックボタン」またはその種の他のものが、ひじ掛け（１２）上に設けられている。 当然ながら、これらは椅子の他の部分に、またはその上に、またはキーボードの横に設けられても良い。 図２は、この発明の概略図を示している。 クリックボタンは（１３）で示されており、それらの出力信号はターミナルブロック（１４）へ供給される。 椅子の回転および傾斜運動のためのトランスデューサはそれぞれ（１５）および（１６ ）で示されており、それらの出力信号もターミナルブロック（１４）へ供給される。 このターミナルブロックからの出力信号は送信機（１７）へ供給される。 この送信機には電池が接続されている。 したがって、送信機（１７）からの出力信号は、従来のマウスからの出力信号と対応し、コンピュータ（２０）の側の受信機（１９）へ無線制御によって適正に供給される。 したがって、トランスデューサ（１５，１６）からの出力信号は、スクリーン上のカーソルの水平または垂直運動に対応する。 図３は、背もたれを介した椅子の動きの検出を示している。 その動きは二重矢印によって示されている。 （２１）は背もたれ（１１）に取り付けられた回転チューブを示している。 この回転チューブは、背もたれの動きを示すマウスボール（２２）に連結されている。 図３には破線で変形例が示されている。 この変形例は、小車輪（２３）または上記マウスボールによって軸上で標準的に駆動される等価物を働かせるベルトまたはその種の他のものである。 コンピュータを制御するのに用いられる代わりに、この発明概念は産業プロセスに適用することができる。 また、先に述べたように、トランスデューサのタイプは変更し得る。 インターフェイスは上記送信機に組み込まれていても良い。 個々のトランスデューサ用に送信機が設けられても良い。 電池は上記送信機の代わりに上記ターミナルに接続されても良い。 この発明の疲労測定器的（ergonometric）な面は次のように要約される。 身体の動きが視覚的に追跡され得る。 カーソルが観測下にある一方、両手が自由である。 身体の均衡が制御のために用いられる。 身体にとって位置指示の負荷が少なくなる。 腕にとって静的なトルクが取り除かれる。 座ることによって引き起こされる以上のいかなる静的な負荷も引き起こされない。 他の利点は、キーボードの要求を考慮に入れた上で、コンピュータのテーブルを単独で設計できることである。 次の利点はジャイロの場合に特に当てはまる。 小寸法および低重量。 トランスデューサが異なる方向の動きを検出するので、１つのトランスデューサだけしか要求されない。 ジャイロを椅子の適当な部分、例えば背もたれ又は座席に容易に取り付けることができる。 椅子用のアクセサリを製造する可能性が増加する。 組み込みクリックボタンつきのひじ掛け、送信機、インターフェイス、電池、トランスデューサへのケーブルを発展させることが可能である。 例えば、後者は背もたれに首尾よく取り付けれる。 既存の椅子へのアクセサリとして制御装置を備えた完全ユニットを製造することが可能である。 また、この発明はハンディキャップ補助器具を制御するのに用いることができる。 椅子に取り付けられた指向性光線を持つ光源によって、光電池もまた、様々な操作手段を作動するのに用いることができる。 コンピュータだけがこの発明によって制御されるのではない。 産業プロセスでは、例えば燃焼プロセスにおいて、一つの動きが燃料供給を制御し、別の動きが空気供給を制御する。 この発明は添付の請求項の範囲内で様々な風に変形することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年１０月３１日【補正内容】 請求の範囲１． コンピュータ、産業プロセスその他同種類のもののための制御装置であって、 一つまたはそれ以上のトランスデューサまたはジャイロが、椅子（１）の動きを検出するために椅子（１）またはその種の他のものに設けられ、 上記トランスデューサは、上記椅子の回転運動を検出するための、水平方向の動きに対応する信号を発するようになっているトランスデューサ（４）と、上記椅子の傾斜または他の類似の動きを検出するための、鉛直方向の動きを検出するようになっているトランスデューサ（６）とを含み、 これらのトランスデューサの出力信号はインターフェイス（１４）へ供給されるようになっており、 このインターフェイスの出力信号は、表示装置上のカーソルのような、コンピュータ（２０）、プロセス等を制御する送信機（１７）へ供給されることを特徴とする制御装置。 ２． 請求項１に記載の制御装置において、 マイクロスイッチ（９，１３）、クリックボタンまたはその種の他のものが、 マウスをクリックするように設計された上記椅子に、例えばひじ掛け（１２）に設けられていることを特徴とする制御装置。 ３． 請求項１に記載の制御装置において、 上記トランスデューサ（４，６）は互いに垂直である動きを検出し、例えば直交座標において、第１のトランスデューサは水平またはＸ方向、第２のトランスデューサは鉛直またはＹ方向の動きを検出することを特徴とする制御装置。 ４． 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の制御装置において、 上記椅子の動きは回転ボール、荷重セル、歪ゲージ、光電池、ジャイロ等によって検出されるようになっている制御装置。 ５． 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の制御装置において、 上記椅子の回転運動は、上記椅子（１）の回転運動、および水平板（７）の方へのまたはそれに近づく走行に連絡されたトランスデューサ（４）によって検出されるようになっていることを特徴とする制御装置。 ６． 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の制御装置において、 上記椅子の傾斜運動は、座席（１０）または背もたれ（１１）に連結され、かつ好ましい水平板（８）に沿った動きのためのトランスデューサ（６）に影響を及ぼす結合系（５）によって検出されるようになっていることを特徴とする制御装置。 ７． 請求項１乃至６のいずれか一つに記載の制御装置において、 上記送信機（１７）は、上記コンピュータ（２２）の側のまたは上記コンピュータに組み込まれた受信機（１９）へケーブルまたは無線によって信号を送出するようになっていることを特徴とする制御装置。 ８． 請求項１乃至７のいずれか一つに記載の制御装置において、 ２次元以上の上記椅子の動きが、例えばｘ，ｙまたはｚ方向の制御のために検出されるようになっていることを特徴とする制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，Ｖ Ｎ