Appleは力覚センサーと触覚フィードバックを備えたマウスを再考した

Appleは力覚センサーと触覚フィードバックを備えたマウスを再考した

木曜日に公開されたアップルの特許出願には、メインボタンに加えられた力のレベルと位置を測定するセンサーと、フィードバックを提供する触覚システムを採用した高度なマウスについて記載されている。

米国特許商標庁が公開したとおり、Apple の「Force Sensing Mouse」の申請には、ユーザーが押す強さに応じて出力が変化するだけでなく、触覚的な振動の形で確認フィードバックを返すマウス周辺機器の詳細が記載されている。

本発明は、主にカンチレバーアームまたはビームに連動して結合されたひずみゲージを中心に構成されています。おなじみのAppleマウスのデザインを採用し、上部の大きな部分がボタンとして機能することで、アームを介してセンサーに力を容易かつ正確に伝達することができます。

例えば、ユーザーがマウスを押し下げると、カンチレバーの梁が曲がったり、たわんだり、ねじれたりしてひずみゲージが変形し、一定の電圧が出力されて入力信号に変換されます。この電圧出力を処理することで、マウスはユーザーが加えている力の大きさを推定し、それに応じた制御信号を生成することができます。

触覚フィードバックに関しては、マウス本体に電磁石が配置されており、マウスを操作した際に上部のボタン部分に当たるようになっています。あるいは、適切なレベルのフィードバックを提供するために、内蔵の振動モーターやその他の触覚システムを1つまたは複数の位置に配置しています。

実際には、ユーザーはUIカーソルをアイコン上に移動させ、最初の力(ボタンの押下)でアセットを選択します。すると、あらかじめ設定されたフィードバック力がトリガーされます。次に、より強い圧力をかけると、アプリやフォルダを開くなどのコマンドが実行され、マウスがより強い振動で反応します。このようにして、ユーザーはボタンを1回押すだけでグラフィカルアセットをナビゲート、選択、アクティブ化することができ、その過程でフィードバックを得ることができます。

Appleは、マウスのピボット型設計により、ユーザーがピボットポイントから離れた位置で押し下げるとカンチレバービームに伝達される力が少なくなり、マウスの機械要素に近い位置で押し下げると伝達される力が大きくなるため、読み取りに歪みが生じる可能性があると指摘しています。この問題を解決し、指の位置を正確に特定するために、本発明はAppleのMagic Mouseに搭載されているようなタッチセンサーを搭載することを提案しています。

あるいは、カンチレバービーム/ひずみゲージの代わりに、圧電式力センサー、力変換器、圧力センサーアレイ、トルクセンサーなど、様々な種類のセンサーを使用することもできます。複数のセンサーの使用やマルチタッチによる位置追跡により、柔軟性がさらに高まり、おそらくこの特許の中で最も興味深い実施形態が実現されます。

たとえば、位置追跡を有効にすると、マウスの上部の部分がオペレーティング システムの UI 上のさまざまな位置に対応できるようになります。

別の実施形態では、ボタンの押下は、ユーザーが押した場所、または最初の力が加えられたときの指の位置に応じて、「左の力」、「右の力」、「真ん中の力」に分割されます。Appleは、右、左、または真ん中の力を飛行機の方向制御(ピッチ、ヨー、ロール)にマッピングし、加えられた力は移動の速度または振幅に対応するフライトシミュレータの例を示しています。

複数のカンチレバーアームを備えた力感知マウスの図(405)。

Appleが新しいマウスデバイスを開発しているかどうかは不明ですが、既存のMagic Mouseは発売から5年近く経っています。Appleの周辺機器のリリースを予測することは困難ですが、Magic Mouseは、以前のマルチボタンモデルMighty Mouseが4年間販売された後、後継機として登場しました。

Apple の力感知マウスの特許申請は 2013 年に初めて提出され、James E. Wright 氏と Keith J. Hendren 氏が発明者として認められています。