JPH07120252B2

JPH07120252B2 - コンピュータ・システムにカーサ制御信号を送信する入力装置及び送信方法

Info

Publication number: JPH07120252B2
Application number: JP5229690A
Authority: JP
Inventors: ダニエル・クラーク・ケレム; ロバート・ステヘン・オリハ; ジョセフ・デラ・ルトレッジ; エドウィン・ジョセフ・セルカ; フィリップ・ドリュー・スミス
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPH06175950A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は広くはデータ処理システ
ムの分野に関し、特に、データ処理システム用の入力手
段としてのカーサ制御に関し、更に、データ処理システ
ムにおける複数の入力装置から単一のカーサを制御する
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】演算能力は成長し、この増強された演算
能力は、更に、コンピュータのユーザに対し新たな方法
でコンピュータを使用する新たな機会を提供してきた。
特に、コンピュータは専門知識を有する少数の人々にと
って便利な装置であるということから、一般大衆にとっ
て使用可能な装置へと脱皮してきた。このようなコンピ
ュータの有益性の変遷は、ほとんど、演算能力増強の多
くを、人間とコンピュータ間の対話を簡単にする方向に
向けられてきたためである。

【０００３】人間とコンピュータ間の対話が更に簡単に
なると、更に多くの人々はコンピュータ能力の使用に勇
気付けられ、コンピュータが更に有益になる。コンピュ
ータが大衆にとって更に有益になった特別な１つの理由
は原文と図形の併合情報がコンピュータからユーザに伝
達しうるようになったということである。これは、単独
ユーザにとってのみでなく、同一目標を追ってコンピュ
ータと対話する人々のチームにとっても有益である。

【０００４】例えば、原文と図形の併合情報は、特に、
身体の特定の部分を流れる血液の変化を医者のチームに
表示する場合に非常に有益である。又、原文と図形の表
示情報は風速の状態を学校生徒に観察させる場合に非常
に有益である。いずれの場合も、原文と図形の併合表示
を見せることによって、チーム又はグループ内の対話が
増大する。

【０００５】この同一チーム内の対話はコンピュータと
のチームの対話が増加することによって更に増加する。
チームに対し単に情報を表示するのみでなく、チームの
複数の各メンバは、他のメンバによるチームの対話の増
加を妨害することなく、コンピュータと容易且つ迅速に
対話することができるべきである。このタイプのコンピ
ュータの対話に対する基本的障害は、コンピュータは１
指定時間に１入力のみを入力しうるよう設計されている
ということである。そのため、コンピュータは１つの入
力手段を持ち、チーム入力もこの単一手段を通してのみ
入力しなければならない。

【０００６】従来技術においては、この問題に対し、各
種解決策を試みてきた。その解決策の１つは複数種類の
入力装置の使用である。しかし、例えば、２種類の各入
力装置はコンピュータに対して異なる種類の情報を提供
するため、上記の解決策はチームの対話のレベル増加と
はならない。例えば、キーボードは一般に分離した文字
位置に対して原文を挿入できるのに対し、マウスは図形
表示の際、カーサのアナログ位置又は中間位置を示すこ
とができるのみである。

【０００７】一般に、グループ対話が最高の対話となる
場合も、その各対話は図形表示の特定区域に示すか、又
は、コンピュータ表示のスクリーン間を切換えるように
して一種類の情報上においてのみ行われる。故に、異な
る種類の入力装置が使用可能であっても、それは、一般
に、チームの対話の増加とはならない。その上、チーム
の注意が特定種類の情報に集中した場合、チームはその
種類の情報に対応する入力装置を制御する人を通しての
みその入力を挿入しなければならないという問題があっ
た。

【０００８】他の従来技術は、この複数入力装置の問題
を解決しようとして、コンピュータに現に存在する複数
のポートに複数の入力装置を接続するようにした。しか
し、この解決策に対する最初の問題は、コンピュータに
対するチーム・メンバの対話の数がコンピュータのポー
ト数によって制限され、一般に、コンピュータに対する
ポートの数を増加する場合には、非常に高価な特別ソフ
トウェア及びハードウェアが要求されるということであ
り、更に特別ソフトウェア及びハードウェアは、典型的
に、入力装置に対する応答時間に遅延を生じさせ、この
応答時間の遅延は効率良いグループ対話を妨害するとい
う新たな問題を発生させた。

【０００９】その上、チーム対話の観点から見たこの種
の解決策に対する他の重大な問題は、コンピュータは各
入力装置と対話して、任意のある指定時間にどの装置が
活動状態であるかを判別しなければならないということ
である。従って、制御は入力装置を活動状態にし、一般
に、どの装置が活動状態か否かについての信号をコンピ
ュータに送信することを要求する。どの入力装置が活動
状態であるかを判別するため、コンピュータは各装置と
対話しなければならないため、それが、コンピュータに
対する通信及び対話を減速させることになる。

【００１０】更に、複数入力装置の問題に対する従来技
術による他の解決策としては、各コンピュータ・システ
ムがカーサ制御入力装置を持つ複数のコンピュータ・シ
ステムを共に接続するという方法がある。すなわち、そ
れは、第２のコンピュータ・システムの入力装置からの
第１のコンピュータ・システムに対するカーサ制御を第
１のコンピュータ・システムの入力装置からのものと見
做すようにさせるというものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
システムにおいて、遠隔装置が局所制御を書換える又は
無効にするよう設計されていない場合、各入力装置は関
連する局所カーサ位置を制御することが可能となる。す
なわち、第１のコンピュータ・システムに対する第１の
入力装置が第２のコンピュータ・システムに対するカー
サを制御するよう設計されていた場合、第１の入力装置
は第１のコンピュータ・システムに対するカーサを制御
すると同様、第２のコンピュータ・システムに対するカ
ーサを制御する。

【００１２】この従来技術システムにおける問題は、第
１の入力装置が第２のコンピュータ・システムのカーサ
の制御を行う場合、第１のコンピュータ・システムの表
示装置に存在する位置と同一の相対位置にその表示装置
の第２のカーサをジャンプすることによって、それを実
行することである。

【００１３】これは、カーサ位置がその最後の位置の方
に移動せずに他方にジャンプすると、グループ会話が単
一のカーサ位置に集中することが困難であるという問題
を有する。この従来技術による複数入力型のシステム
は、尚、コンピュータ・システムによる活動入力装置の
選択に対する従来の問題も解決していない。

【００１４】従って、本発明の目的は、コンピュータ・
システムとそのコンピュータ・システムを使用する人と
の間の対話を改良することである。更に、本発明の目的
は、コンピュータ・システムを使用するグループの人々
間の対話を改良することである。

【００１５】本発明の他の目的は、コンピュータ・シス
テムに対する改良した入力装置を提供することである。
本発明に対する更に他の目的は、単一の入力ポートを有
するコンピュータ・システムに対し複数の入力手段を接
続しうる入力装置を提供することである。

【００１６】本発明に対する更に他の目的は、複数の入
力手段全てが単一のカーサを制御するようにした、コン
ピュータ・システムに対する複数の入力手段を有する入
力装置を提供することである。

【００１７】本発明に対する更に他の目的は、いずれの
入力手段の活動状態もコンピュータ・システムが判別し
ないような、コンピュータ・システムに対し複数の入力
手段を有する入力装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、コンピュータ
・システムの単一のマウス・ポートと一群のマウス状入
力装置との間に制御装置を挿入することによって、上記
の目的を達成した。各マウス状入力装置はコンピュータ
・システムから信号を受信し、コンピュータ・システム
に対して信号を送信する。

【００１９】複数のマウス状入力装置に対して送信さ
れ、そこから受信した信号は選択制御装置を通してコン
ピュータに伝送される。この選択制御装置は、一時にど
のマウス状入力装置がコンピュータ・システムの入力ポ
ートに接続されるかを選択するスイッチとして作動す
る。コンピュータ・システムは、ある信号入力装置から
受信する信号と同等な信号を複数の入力装置から受信す
る。

【００２０】選択制御装置は、優先権システムによって
どの入力装置がコンピュータに接続されるかを選択し、
コンピュータに対して次に信号を送るべき第１の入力装
置がカーサ入力の最初の制御を引き受けるようにする。
選択制御装置は最初の制御入力装置が、少くとも指定し
た期間、信号の送信を停止するまで、コンピュータと最
初の制御入力装置との間の関係を維持する。

【００２１】最初の制御入力装置が信号を送信せずにそ
の指定期間を経過すると、選択制御装置はコンピュータ
・システムに対して信号を送信する次の入力装置を接続
する（信号を送信するべき次の入力装置がコンピュータ
・システムに対して現に接続されている同一の入力装置
であっても同様に接続する）。複数の入力装置間の優先
権システムを保有する選択制御装置は、コンピュータ・
システムの動作特性を変更することなく、数個のマウス
状入力装置をコンピュータ・システムに存在する単一の
入力ポートに接続することができるという効果を有す
る。

【００２２】その上、数個のマウス状入力装置を使用し
た場合、入力装置の各個別のユーザは、コンピュータ・
システムを通して１ユーザから他のユーザにマウスの制
御を渡すことなく、カーサを制御することができる。そ
の上、カーサは、そのカーサの前の制御装置が離した最
後の位置に対して制御される。これら両効果は、コンピ
ュータ・システムを使用するグループの個人間の自然な
対話を増進し、コンピュータ・システムを使用するグル
ープの生産性を増進する。

【００２３】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好ましい
実施例について詳細に説明する。図１は、コンピュータ
・システム７０が表示装置８０を駆動することを例示す
る図である。特に、コンピュータ・システム７０は、複
数のカーサ制御装置によって生成されたカーサ制御情報
に応答して、表示装置８０上にあるカーサ８５の位置を
制御する。

【００２４】カーサ制御装置は、典型的に、カーサ制御
装置のユーザが実行するジョイスチックの力又はマウス
の移動をコンピュータ表示装置のカーサに模する移動と
して示すようにしたジョイスチック又はマウスのような
装置である。少くとも２つのカーサ制御装置１０，２０
の１つから生成されたカーサ制御情報は選択制御装置５
０によってコンピュータ・システム７０に送信される。
選択制御装置５０は標準入力ポート・インターフェース
６０と互換性のある情報をコンピュータ・システム７０
の単一入力ポート７５に送信する。

【００２５】図１に示すコンピュータ・システム７０
は、それぞれの選択制御装置５０，５５に対応する２つ
の入力ポート７５，７７を有するものとする。しかし、
コンピュータ・システム７０に対する入力ポートの数は
１００以上のように多くても良い。同様にして、図１は
各選択制御装置５０の制御装置を２つのみ示したが、各
選択制御装置に対する制御装置の数は１０以上のように
多くてもよい。

【００２６】選択制御装置５０を通して入力ポート７５
に送信される情報は入力ポート・インターフェース６０
と互換性がある。コンピュータ・システムに対する入力
ポート・インターフェースは、特定のコンピュータ・シ
ステムが受諾し、処理することができる入力データに対
するホーマットの仕様である。

【００２７】図１に示す本発明の実施例は、インターナ
ショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイションか
ら商業的に入手可能な“ＩＢＭＰＳ／２”（ＩＢＭの
商標）型コンピュータ・システムか、又は互換機のよう
なパーソナル・コンピュータ・システムに対して使用し
うる。この型のコンピュータ・システムに対する標準位
置指定ポート・インターフェースの説明は参考文献“Ｉ
ＢＭ Mouse Technical Reference ”（ＩＢＭ出版番号
第６８Ｘ２２２９，Ｓ６８Ｘ−２２２９−００，第１
版，１９８７年４月）に記載され、それは、参考文献と
してここに編入される。

【００２８】特に、インターフェース６０は、そのカー
サ制御情報が３バイト（各バイト当り８ビット）のデー
タ・メッセージで示されたプロトコルに従って送信され
ることを要求する。コンピュータ・システム７０は、３
バイトのデータが如何に生成されるかに関係なく、３入
力データ・バイトに対応した位置に表示装置にあるカー
サ８５の位置を変更する。その結果、選択制御装置５０
から送信されたデータが入力ポート・インターフェース
６０と互換性がある場合、表示装置カーサの位置は、コ
ンピュータ・システム７０を変更することなく、３デー
タ・バイトに反映する。

【００２９】図２は図１に示す本発明の実施例をより詳
細に示す図である。図２は、マウス・カーサ制御装置１
２及びジョイスチック・カーサ制御装置１４がそれぞれ
マウス・インターフェース２２及びジョイスチック・イ
ンターフェース２４を介して、選択制御装置５０に対し
カーサ制御情報を送信することを示す図である。マウス
・インターフェース２２及びジョイスチック・インター
フェース２４は、選択制御装置とカーサ制御装置との間
の通信を設定して、カーサ制御情報を選択制御装置５０
に送信することができるようにした。

【００３０】特に、マウス・インターフェース２２は、
最初遠隔モード（上記のＩＢＭ Mouse Technical Refe
rence に記述されている）でマウス１２に質問し、マウ
ス１２とインターフェース２２との間の通信を開始す
る。次に、マウス・インターフェース２２は、この質問
とマウスからの応答との間の時間的遅延を測定する。そ
こで、マウス・インターフェース２２は、後にマウス・
インターフェース２２が遠隔モードでマウスに質問し、
マウスからカーサ制御情報を受けるその速度を測定す
る。

【００３１】その速度は毎秒約６０回であるが、それは
使用するカーサによって大きく異なる。マウス・インタ
ーフェース２２が受信するカーサ制御情報は３データ・
バイトの形式である。第１及び第２のデータ・バイトは
現在表示するマウス位置からのＸ方向及びＹ方向に対す
るマウスの移動量を表わす。第３のデータ・バイトは、
第１及び第２のデータ・バイトに関連するＸ方向及びＹ
方向の移動データの符号（２ビット）と、Ｘ方向及びＹ
方向の移動データに対するオーバーフロ情報（２ビッ
ト）と、状況ビット（３ビット）と、予約ビット（１ビ
ット）とを含む。

【００３２】これら３データ・バイトは、マウス１２が
マウス・インターフェース２２からの質問に応答して、
マウス・インターフェース２２を介し、移動制御データ
と共に、選択制御装置５０に対して送られる。ジョイス
チック・インターフェース２４も又、期間基準で（後述
する）、選択制御装置に対して同じカーサ移動情報を供
給する同じ３データ・バイトを供給する。

【００３３】図２の選択制御装置５０は、装置１２，１
４のような少くとも２つの制御装置に接続される。図３
は、選択制御装置５０が制御装置を選択する処理を例示
する。選択制御装置は、選択制御装置に接続された各カ
ーサ制御装置に対応するそのメモリーに活動ビットを保
持する。選択制御装置が、０に等しくない移動データ
か、又はスイッチの１つが閉じているということを示す
データを有する３バイト・メッセージを送信する場合、
選択制御装置は対応する活動ビットをセットする（すな
わち、活動ビット＝１）。

【００３４】選択制御装置が０に等しい移動データか、
又はスイッチが閉じていないことを示すデータを有する
３バイト・メッセージを送信する場合、活動ビットはリ
セットされる（すなわち、活動ビット＝０）。この活動
ビットは、カーサ制御装置インターフェースがカーサ制
御装置に対してカーサ制御情報を求める回数に対応し
て、毎秒約６０回セット又はリセットされる。

【００３５】図３に示す活動回線検索の決定ステップ１
００は、活動ビットがセットされるまで、選択制御装置
５０が各カーサ制御装置に関連する活動ビットを連続的
に監視するということを示す。１カーサ制御装置に対応
する活動ビットがセットされたとき、カーサ制御装置は
選択され（ステップ１１０）、選択制御装置は残りの制
御装置に対する監視を止め、インターフェース６０のプ
ロトコルに従い、ポート７５を介してコンピュータ・シ
ステム７０に対し移動及び切換データを転送する。

【００３６】活動状態にするべき第１のカーサ制御装置
の選択は、実際は、優先権の基礎となるデータを送信す
るべき時間のパラメータによる優先権基底の選択であ
る。データを送信するべきときに関係なく優先権を割当
てるような他の優先権計画もカーサ制御装置を選択する
基礎として使用することができる。

【００３７】移動データが転送されると、カーサ制御イ
ンターフェースは再び制御装置に質問して、選択制御装
置に対しカーサ移動情報を送信する。次に、選択制御装
置は再び活動ビットをセット又はリセットし、決定ステ
ップ１２０において、活動ビットがセットされているか
否かを監視する。活動ビットがリセットされている場合
（すなわち、新たな移動がない又はスイッチが閉じてい
ない）、選択制御装置はタイムアウト開始動作（動作ス
テップ１２５）を介して、遅延期間Ｔ_dを開始する。

【００３８】非活動状態となった場合でも、遅延期間Ｔ
_dが満了となるか、又は選択された回線が再び活動状態
となるまで（決定ステップ１３５で決定する）、選択さ
れた回線がステップ１３０で監視される。選択された回
線がＴ_dの満了前に再び活動状態になると、制御装置は
選択された回線の活動状態を監視するため、決定ステッ
プ１２０に戻る。

【００３９】選択された回線が活動状態になる前にＴ_d
が満了した場合、選択された回線はステップ１４０で選
択解除され、制御装置はステップ１００に戻り、活動カ
ーサ制御装置があるか選択制御装置のメモリーを監視す
る。遅延期間Ｔ_dは０．０１秒乃至１０秒以上の範囲に
セットすることができ、好ましい値は約０．３秒であ
る。

【００４０】図４及び図５は１点鎖線部により共に接続
されて、図１に示す本発明の実施例の更に詳細を示す図
である。第１の制御装置は従来のジョイスチック３１０
及びスイッチ装置３１２から成る。第２の制御装置はコ
ネクタ３２０を通して従来のマウスに接続される。選択
制御装置は、部品番号Ｓ８７Ｃ７５２−４Ａ２８の下に
Signetics Corporation から商業的に入手可能な８ビッ
トＣＭＯＳマイクロコントローラ３３０に含まれてい
る。マイクロコントローラ３３０は、又図２に示すジョ
イスチック・インターフェース２４及びマウス・インタ
ーフェース２２の等価機能を含む。

【００４１】選択制御装置は、便宜上、１つの特定のマ
イクロコントローラ集積回路に対し数個の機能を単に集
積しうるものであるため、本実施例によるマイクロコン
トローラ３３０に対しマウス・インターフェース及びジ
ョイスチック・インターフェースを共に集積して構成し
た。マウス・インターフェース及びジョイスチック・イ
ンターフェースを選択制御装置とは別に実現することは
本発明から予想することができる。マウス３２０及びス
イッチ装置３１２はマイクロコントローラ３３０に対し
てディジタル情報を送信する。

【００４２】ジョイスチック３１０の出力は、下記のよ
うに、単純化され、マイクロコントローラ３３０に対す
る入力のためのディジタル信号に変換されなければなら
ないアナログ信号である。マイクロコントローラ３３０
は、コンピュータ・システム・インターフェースに対す
るジョイスチック、マウス、及び選択制御装置と同様、
図３に示す、選択制御装置決定処理を実現するよう、従
来の方式によってプログラムされる。

【００４３】特に、マイクロコントローラ３３０はジョ
イスチック３１０及びマウス３２０から受信した入力デ
ータを含むレジスタを監視する。選択制御装置は活動状
態とするべき第１のカーサ制御装置を選択し、カーサ制
御装置が活動状態である間、カーサ制御装置から発生し
た信号に対応して、コンピュータ・システムに対しデー
タを送信する。カーサ制御装置が非活動状態となり、Ｔ
_dより長い時間非活動状態に留まると、選択中のカーサ
制御装置は選択解除される。

【００４４】選択されたカーサ制御装置が選択解除され
ると、選択制御装置は活動状態になる次のカーサ制御装
置を選択する。コンピュータ・システムに対し選択制御
装置から送信されるデータは、選択されたカーサ制御装
置のカーサ制御信号に対応するカーサ移動データであ
る。このデータはジョイスチック・インターフェース２
４（又はマウス・インターフェース２２）から選択制御
装置５０に対して送信されたデータと同じく３つの８ビ
ット・バイトの形で形成される。

【００４５】前述のように、ジョイスチック３１０は選
択制御装置３３０に対して便利なディジタル・データを
生成しない。ジョイスチックは、図６に示すように、電
気的に抵抗ブリッジとして表わすことができる電気−機
械感知装置である。電気−機械感知装置はジョイスチッ
クの軸に巻き付けられた相互接続の可変抵抗群又はひず
み計として実施される。抵抗又はひずみ計は、オペレー
タによりジョイスチックに対し、オペレータから遠ざか
る方向に力を加えた場合、抵抗３６０が増加し、抵抗３
６２が減少するように相互に接続される。

【００４６】力がジョイスチックに加えられている間、
ノード３５０に供給された電圧のため、抵抗ブリッジを
通して電流が流れると、ノード３６６の電圧は、力が加
えられていない場合より増加する。ジョイスチックをオ
ペレータの右方向に移動したときにも、ノード３６４に
類似の電圧変化が発生する。又、ノード３６６，３６４
の電圧は、それぞれオペレータの方へ、又はオペレータ
の左方向にジョイスチックを移動すると減少する。

【００４７】力を加えない場合の電圧に対するノード３
６６，３６４の電圧の変化は非常に小さく、数ミリボル
トの単位である。従って、便宜上、ノード３６６，３６
４の電圧は増幅される。図５に示す演算増幅器（オペア
ンプ）３７２，３７０は、それぞれ相互接続３５４，３
５２（図４）を介してノード３６６，３６４に接続され
る。オペアンプ３７２，３７０はノード３６６，３６４
からの電圧を増幅してノード３３４，３３２に出力す
る。

【００４８】オペアンプ３７２のゲインは、Ｒ５，Ｒ
６，Ｃ１の値によって設定され、オペアンプ３７０のゲ
インはＲ１，Ｒ２，Ｃ２によって設定される。典型的な
増幅器のゲインは約７００であるが、１乃至５０００の
範囲とすることができる。配線３３２，３３４のオペア
ンプの出力は約±１ボルトの電圧範囲を有し、マイクロ
コントローラ３３０のアナログ入力要求と互換性があ
る。

【００４９】オペアンプは、出力電圧が入力端子間の電
圧の差に依存する差動モードで動作する。各オペアンプ
に対する正入力端子は抵抗Ｒ７及びＲ８によってセット
される基準電圧に接続される。抵抗Ｒ７及びＲ８はディ
ジタル制御可変抵抗であり、Dallas Semiconductor製の
単一集積回路（部品番号ＤＳ１２６７Ｓ−１０）に含ま
れる。これら抵抗はマイクロコントローラ３３０からの
データ線３８３、クロック線３８５、リセット線３８７
によって制御される。

【００５０】抵抗Ｒ７，Ｒ８の値は、パワー・オン時
に、マイクロコントローラ３３０に発生するリセット線
３８９に対し電圧信号が供給される度ごとにマイクロコ
ントローラによってセットされる。マイクロコントロー
ラ３３０は、抵抗の値を調節して、ノード３３２，３３
４の出力電圧を配線３５０の出力電圧ＡＶＣＣの半分近
くとなるようプログラムされる。特に、ＡＶＣＣが５ボ
ルトの場合、ノード３３２，３３４の電圧は約２．５ボ
ルトに調節される。

【００５１】マイクロコントローラ３３０は、又、MOSF
ETスイッチ３８２を通して、抵抗ブリッジに対する電力
の制御機能を実行する。スイッチ３８２に対するゲート
は、線３８４を介しマイクロコントローラ３３０によっ
て制御される。マイクロコントローラ３３０は、測定情
報がジョイスチック３１０からマイクロコントローラ３
３０に送信される前にスイッチ３８２をターン・オン
し、ジョイスチック３１０から情報が要求されないとき
にはスイッチ３８２をターン・オフする。スイッチ３８
２がターン・オフされると、マイクロコントローラのジ
ョイスチック３１０、オペアンプ、及びアナログ−ディ
ジタル（Ａ／Ｄ）コンバータには電力が供給されない
（後述する）。

【００５２】ディジタル制御抵抗は、最初の設定が失わ
れないよう電力が維持される。典型的に、スイッチ３８
２は、毎秒約２００回ターン・オン及びターン・オフし
（マイクロコントローラの他の事項に従って変化す
る）、これはジョイスチック・インターフェースに対す
る電力要求を減少する。この電力の減少は低電力動作を
要求するにも拘らず、複数のユーザ・インターフェース
をも要求するポータブル・コンピュータ・システムに対
して特に有益である。

【００５３】ノード３３２，３３４において適当なレベ
ルのアナログ電圧が生成された場合、ジョイスチック３
１０に対する力を表わすアナログ電圧は力のディジタル
表示に変換されなければならない。これはマイクロコン
トローラ３３０に含まれているＡ／Ｄコンバータによっ
て達成される。Ａ／Ｄコンバータは便宜上マイクロコン
トローラ３３０に含まれているが、マイクロコントロー
ラから分離することもできる。

【００５４】マイクロコントローラ３３０は、それぞれ
各入力線３３２，３３４に対して１つの入力ピンを有す
る。マイクロコントローラ３３０は、各入力ピンのアナ
ログ電圧を８ビットのディジタル表示に変換する。マイ
クロコントローラは、入力線３３２，３３４に接続され
ている各入力ピンについてＡ／Ｄ変換同等機能を実行す
る。

【００５５】マイクロコントローラ３３０（Ａ／Ｄコン
バータとして機能する）は、マイクロコントローラ３３
０がスイッチ３８２を通してジョイスチックに対し電力
を供給している期間中、毎秒約２００回の速度で入力線
３３２，３３４のアナログ信号をサンプルする。そのた
め、ノード３３２，３３４で設定される電圧は、マイク
ロコントローラ３３０に対して有益であるときにのみ設
定することができる。Ａ／Ｄコンバータ機能が入力線３
３２，３３４の電圧をサンプルするとき、電圧の大きさ
を表わす２つの８ビット数が生成され、マイクロコント
ローラ３３０に対して使用可能とする。

【００５６】図７は、マイクロコントローラ３３０がそ
のＡ／Ｄ出力を選択制御装置５０を通してコンピュータ
・システムに送信するに適したデータに変換する処理を
例示した図である。特に、図７のステップ４１０におい
て、マイクロコントローラはジョイスチック信号に対す
る値Ｘ₀，Ｙ₀を初期０に設定し、ジョイスチック信号
に対する値Ｘ_h，Ｙ_hを継続状態に設定し、初期クロッ
ク値ｔ_hを読取る。

【００５７】処理はステップ４２０に進み、パラメータ
の初期設定が行われると、Ａ／Ｄコンバータからの２つ
の出力値がサンプルされ、Ｘ_s，Ｙ_sとラベルされる。
次に、ステップ４３０に進み、サンプル値と０設定値と
の差が計算される。この時点において、サンプル値と初
期設定値との間の差異がジョイスチックに加えられた実
際の力のためか、又はジョイスチック・インターフェー
スを実現する電子機能に関連する許容値の結果発生した
Ａ／Ｄコンバータの出力の変化のためであるかについて
の決定が行われる（ステップ４４０）。

【００５８】かかる許容値は、環境に関するものか、製
造上のものである。ステップ４４０における判断におい
て、サンプル値Ｘ_s，Ｙ_sと継続状態値Ｘ_h，Ｙ_hとの
間の差異が許容値より大であると、ステップは４５０に
進み、マイクロコントローラは実際に加えられた力が変
化したものと想定して、サンプル値に等しい新たな継続
値を設定し、ステップ４５５に進んでクロック値ｔ_hを
リセットする。

【００５９】この実施における許容値はＸ_s，Ｙ_sとＸ
_h，Ｙ_h間の差異の最下位ビットの次のビットが“１”
であるよう指定する。この許容値はそれより大きくても
小さくてもよい。サンプル値と継続値との間の差異が許
容値より小さい場合、マイクロコントローラはＸ_h，Ｙ
_hとＸ₀，Ｙ₀との間の差異は許容値の変動のためであ
ると想定して、ステップ４６０に進み、０設定値Ｘ₀，
Ｙ₀を変更するべきか否かについて判別しなければなら
ない。

【００６０】ステップ４６０において、現在の時間がｔ
_hから見てＴ_mより大であると判別されると、ステップ
４７０に進み、Ｘ₀，Ｙ₀はＸ_h，Ｙ_hの現在値にセッ
トされ、ステップ４５５に進んで、クロック値ｔ_hはリ
セットされる。すなわち、継続値は少くともＴ_m秒間リ
セットされなかったということがわかる。

【００６１】Ｔ_mは約２．８秒であるが、秒の分数から
分までの範囲で設定することができる。値Ｔ_mは好まし
くは２乃至４秒の範囲でよい。この好ましいＴ_mの範囲
はジョイスチックのオペレータとコンピュータ・システ
ムとの間の対話を最適にする。現在の時間からｔ_hを引
いた時間（Ｔ−ｔ_h）がＴ_mより大でない場合、現行０
値及び継続値は維持される。

【００６２】０値及び継続値が更新されるべきであると
マイクロコントローラ３３０が判別すると、処理はステ
ップ４８０に進み、出力カーサ移動値Ｘ_m，Ｙ_mが生成
され、スイッチ設定データと共に選択コントローラに送
られる。値Ｘ_m，Ｙ_mは、ステップ４３０において生成
された差異値を入力としてとった場合の転送機能の出力
である。特に、この差異値は力ベクトルの成分として取
扱われる。

【００６３】力ベクトルの大きさは差異値から判別さ
れ、この大きさは、転送機能により、転送機能によって
判別された大きさと、力ベクトルの方向に等しい方向と
を有するカーサ速度ベクトルに変換される。次に、カー
サ速度ベクトルは、そのＸ_m及びＹ_m成分に分解され
て、選択制御装置に送られる。

【００６４】図８は本実施例で実現した特定の転送機能
を例示する。特に、図８はカーサ速度に対する入力の力
をプロットしたものである。入力の力は転送機能に対す
るＸ，Ｙ入力データ（図７のステップ４３０から）によ
って表わされる。カーサ速度はカーサ移動データがコン
ピュータ・システムに送信された最終時間と現在の時間
との間の期間におけるカーサの相対移動量である。

【００６５】図８は、ジョイスチックに加えられた力に
依存する転送機能に５つの領域があるということを示
す。ｆ₀とｆ₁間の第１の領域は少量の力に対して速度
０が出力されるデッド・バント（又は休止帯）領域であ
る。ｆ₁とｆ₂間の領域は、入力の力に対し０より大き
いが低速度Ｖ₁が出力される。ｆ₂とｆ₃間の領域も
又、速度Ｖ₁よりは高いが入力の力に対し低い速度Ｖ₂
を出力する。

【００６６】転送機能の２ステップ（Ｖ₁及びＶ₂）の
特徴により、表示スクリーン、例えば、表示アイコンの
特定の位置にカーサを探し出すユーザの能力が増進され
る。ｆ₃とｆ₄間の領域は、高原速度Ｖ₃に上昇する領
域である。この高原速度はほぼ目の追跡限界の速度と一
致する。すなわち、その速度は、人間の眼が表示スクリ
ーンを横切るカーサを実際に追跡できる速度である。

【００６７】この高原速度は、カーサを見失う程力をか
け過ぎることなく、眼がカーサを追跡できる限りできる
だけ速く、ユーザが表示スクリーンを横切ってカーサを
容易に移動することができるような広い範囲の力に対し
て一定である。ｆ₄とｆ₅間の領域は高原レベルであ
る。ｆ₅を越えた領域は、速度／力関係において急上昇
する。この領域はユーザがほとんど瞬間的にスクリーン
を横切ってカーサを急進させることを許容する領域であ
る。高原速度の値は約２２５グラムより大きい力に対し
て約６０ｃｍ／秒である。

【００６８】転送機能における異なる領域の存在は、制
御装置のユーザとユーザの入力に応答するコンピュータ
・システムとの間の調整を容易にすることを可能にす
る。本発明の他の実施例は、本願と同一人が所有し、こ
こに編入される米国特許出願第０７／９１７，０９１号
“改良コンピュータ・ポインティング装置用制御装置”
（１９９０年１１月２９日出願）に記述されている転送
機能の形式を取入れている。

【００６９】本発明のこの実施例における出力値の生成
（図７にステップ４８０で示す）はマイクロコントロー
ラ３３０の従来のプログラミング手段によって達成され
る。このプログラミング手段はＸ_m及びＹ_mカーサ移動
値を生成するのみでなく、これらの値をスイッチ・デー
タと共に、図１に示すポインティング装置のポート・イ
ンターフェース６０と互換性のある３バイト・ホーマッ
トに挿入する。

【００７０】本発明による出力値４８０の生成は、メモ
リーの参照テーブルか又は分離し配線した機能生成装置
のような同等手段によっても実行することができる。３
バイト・ホーマットの出力値が生成されると、それらは
インターフェース６０を通してコンピュータ７０に送信
される。

【００７１】そこで、コンピュータ・システムは上記の
出力値（その一部）に基づき、カーサの実際の表示位置
を判別する。カーサの表示位置は、表示スクリーンにウ
ィンドウ端があり、又はコンピュータ・システムにより
供給される表示カーサ位置に他の制限があるため、出力
値に直接反映しない。

【００７２】以上説明した本発明の実施例は、力、運
動、光学等を表わす信号又は、数個のカーサ制御装置の
１つからの他のセンサ・データをコンピュータ・システ
ムと互換性があるホーマットでコンピュータ・システム
に送信しうるようディジタル・データに変換して、コン
ピュータ・システムの表示装置におけるカーサの位置及
び状況を変化させるものである。

【００７３】選択制御装置３３０は、少くともＴ_d期間
中、第１の制御装置が非活動状態のときには、第２の制
御装置からのデータを送信するのみである。データを送
信するときには活動状態であり、該データは非零のカー
サ移動か、又はスイッチの閉状態を示す。又、制御装置
は選択制御装置に対するポインティング装置ポート・イ
ンターフェースと互換性がある。

【００７４】これは、例えば、ジョイスチック制御装置
における図７のステップ４８０においても発生する。こ
の期間Ｔ_dは、第１の制御装置のユーザの瞬間的躊躇を
コンピュータ・システムが第１の制御装置のユーザによ
るカーサの移動制御の停止の表示として解釈しない程度
に十分長くなければならない。

【００７５】しかし、期間Ｔ_dは、又、その制御装置に
対する異なる制御装置の異なるユーザの各活動が、コン
ピュータ・システムにより直ちに実行されるということ
を、その異なる制御装置の異なるユーザが感知する程十
分短くなければならない（すなわち、現在制御を持つユ
ーザに割込みをかけない程長いと感じない）。その目標
に合致する期間Ｔ_dは０．１乃至１秒の範囲にあり、好
ましくは０．３秒である。

【００７６】他の技術的文化的前後関係から、その期間
は０．１〜１秒外の範囲でも好ましいかもしれない。か
かる期間は、ユーザによる連続活動の各セグメント間の
許容可能な休止長が特定の環境内における活動の前後関
係に従って変化するかもしれないため、各環境内で変化
するかもしれない。連続活動は一群の制御信号の送信と
して定義され、その制御信号は、制御装置が制御信号の
送信を一時停止した場合でも、制御信号を送信する装置
がその活動を終了しなかったということを示す程度に十
分相互に接近して送信される。

【００７７】この期間に対するきびしい要因は、その期
間がユーザによる連続活動の各セグメント間における前
後関係から見た許容可能な休止長より長いが、ユーザに
対する応答時間に悪影響を及ぼす程長くないということ
にある。この期間は、コンピュータが単一入力ポートか
らのデータに応答するのみであるという場合でさえ、２
以上の制御装置に対するコンピュータの応答に対する効
果の作成を助成する。

【００７８】複数の制御装置のユーザに対し影響を与え
る他の有意な要因は、カーサの制御は制御装置の１つに
接続された物理的活動によって開始され、停止されると
いうことである。すなわち、他の制御装置又はコンピュ
ータ・システムの活動を必要とせずに、１つの制御装置
がカーサの制御を得ることができるということである。
その上、１つの制御装置は、短期間、単に非使用とする
ことにより非活動状態となるので、他の制御装置のユー
ザにとっては、第２の制御装置が作動したとき、カーサ
に対し同時制御が行われるように見える。

【００７９】最後に、本発明は、複数の制御装置が従来
の単一入力ポートに接続されるため、現行コンピュータ
・システムのみでなく、将来のコンピュータ・システム
にとっても特に有益である。以上の方法により、本発明
は現行コンピュータ・システムを再構成又は再プログラ
ミングすることなく、使用することができる。このよう
な本発明の構成により、複数制御装置のユーザに対する
本発明のコストを減少することができる。

【００８０】以上、本発明の実施例を詳細に説明した
が、本発明はそれのみに限定されるべきでなく、本発明
の理念内で広く変化変更しうることは当業者の認めると
ころである。

【００８１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成し、
特に、単一の入力ポートを有するコンピュータ・システ
ムに対し複数の入力手段を接続して、該複数の入力手段
全てが単一のカーサを制御しうるようにしたことによ
り、現行コンピュータ・システムを再構成又は再プログ
ラミングすることなく、１コンピュータ・システムを複
数制御装置のユーザが同時に使用することができるた
め、複数のユーザ間の自然な対話が増進され、その生産
性が向上されて、非常に使い勝手が良く且つコストが安
い入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるデータ処理システムの
ブロック図

【図２】図１に示す本発明の一実施例による部分をより
詳細に示すブロック図

【図３】本発明により制御装置を選択する処理を示すフ
ローチャート

【図４】本発明の一実施例による回路を示す図

【図５】本発明の一実施例による回路を示す図

【図６】本発明によるジョイスチックの一実施例を示す
回路図

【図７】本発明により力の値を表わす信号をカーサの移
動信号に変換する処理を例示するフローチャート

【図８】本発明により入力の力の値をカーサ速度に変換
する転送機能を示す図

【符号の説明】

１０，２０，３０，４０制御装置１２マウス１４ジョイスチック２２マウス・インターフェース２４ジョイスチック・インターフェース５０，５５選択制御装置６０入力ポート・インターフェース７０コンピュータ・システム７５，７７入力ポート８０表示装置３１０ジョイスチック３１２スイッチ装置３２０コネクタ３３０マイクロコントローラ３４０コンピュータ・システム３６０，３６２抵抗３７０，３７２演算増幅器３８０集積回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバート・ステヘン・オリハアメリカ合衆国12603、ニューヨーク州、ラグランジ、メイア・ロード、アールディー２、８番地 (72)発明者ジョセフ・デラ・ルトレッジアメリカ合衆国10541、ニューヨーク州、マホパク、シカモア・テラス、11番地 (72)発明者エドウィン・ジョセフ・セルカアメリカ合衆国10016、ニューヨーク州、ニューヨーク、イースト・40ス・ストリート、＃32イー、250番地 (72)発明者フィリップ・ドリュー・スミスアメリカ合衆国80303、コロラド州、ブールダー、ワイルドウッド・レーン、1437番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少くとも２つのカーサ制御装置に接続さ
れた選択制御装置を含む、コンピュータ・システムに対
し信号を送信する入力装置であって、前記カーサ制御装置の各々は、前記選択制御装置に対し
て制御信号を送信し、前記選択制御装置は、前記制御信号に対応するカーサ移
動信号を選択された前記カーサ制御装置の１つから前記
コンピュータ・システムに対して送信し、前記選択制御装置に対する前記カーサ制御装置からの制
御信号の周期的送信間期間より長い遅延期間に亘り、現
在選択中のカーサ制御装置が非活動状態であるとき、前
記選択制御装置は前記現在選択中のカーサ制御装置を選
択解除し、他の活動カーサ制御装置から前記コンピュー
タ・システムに対し前記制御信号に対応するカーサ移動
信号を送信するようにしたことを特徴とするコンピュー
タ・システムに信号を送信する入力装置。
【請求項２】前記遅延期間は、第２のカーサ制御装置
の連続制御活動を第１のカーサ制御装置の連続制御活動
から離す前後関係判別休止期間より長いことを特徴とす
る請求項１記載の入力装置。
【請求項３】第１のカーサ制御装置による制御信号送
信間の第１の周期的期間は第２のカーサ制御装置による
制御信号送信間の第２の周期的期間より短く、前記遅延
期間は、前記第２の周期的期間より長いことを特徴とす
る請求項１記載の入力装置。
【請求項４】前記遅延期間は約０．１秒より長いこと
を特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項５】前記カーサ制御装置の１つはマウスであ
り、前記カーサ制御装置の１つはジョイスチックである
ことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
【請求項６】各々が少くとも１つのカーサ制御装置を
接続する少くとも２つのインターフェース装置が接続さ
れた選択制御装置を含む、コンピュータ・システムに対
し信号を送信する入力装置であって、前記インターフェース装置の各々は少くとも１つのカー
サ制御装置から一次制御信号を受信し、前記インターフェースの各々は、前記選択制御装置に対
し、前記一次制御信号に対応する二次制御信号を周期的
に送信し、前記選択制御装置は、選択された前記インターフェース
装置の１つから前記コンピュータ・システムに対し、前
記二次制御信号に対応するカーサ移動信号を送信し、前記選択制御装置に対する前記カーサ制御装置からの制
御信号の送信間の周期的期間より長い遅延期間に亘り、
現在選択中のカーサ制御装置が非活動状態であるとき、
前記選択制御装置が前記現在選択中のカーサ制御装置を
選択解除し、他の活動カーサ制御装置から前記コンピュ
ータ・システムに対し前記二次制御信号に対応するカー
サ移動信号を送信するようにしたことを特徴とするコン
ピュータ・システムに信号を送信する入力装置。
【請求項７】複数のカーサ制御装置からコンピュータ
・システムに対し信号を送信する方法であって、前記複数のカーサ制御装置と前記コンピュータ・システ
ムとの間に接続された選択制御装置に対し前記複数のカ
ーサ制御装置から送信された制御信号を検出し、前記検出された制御信号から前記カーサ制御装置の活動
状況を判別し、複数の活動カーサ制御装置の１つを選択し、選択された前記カーサ制御装置が選択状態の期間中、前
記コンピュータ・システムに対し前記制御信号に対応す
る前記選択されたカーサ制御装置の信号を送信し、前記選択されたカーサ制御装置における前記活動状況を
監視して前記選択されたカーサ制御装置が非活動状態と
なったときにそれを示し、前記選択されたカーサ制御装置が非活動状態となったと
きに遅延期間を開始し、前記遅延期間中、前記選択されたカーサ制御装置におけ
る活動状況を監視し、前記選択されたカーサ制御装置の非活動状態が前記遅延
期間より長くなったときに、前記選択されたカーサ制御
装置を選択解除する、各工程を含むことを特徴とするコ
ンピュータ・システムに対し複数のカーサ制御装置から
信号を送信する信号送信方法。
【請求項８】カーサ制御装置からのカーサ制御データ
をサンプルし、現行カーサ制御データに対し前記サンプル・カーサ制御
データを比較し、前記サンプル・カーサ制御データに対し継続カーサ制御
データを比較し、前記サンプル・カーサ制御データに対する前記継続カー
サ制御データの比較の結果、前記サンプル・カーサ制御
データが有効であることを示したとき、前記サンプル・
カーサ制御データに継続カーサ制御データを設定し、前記サンプル・カーサ制御データに対する前記継続カー
サ制御データの比較の結果、前記サンプル・カーサ制御
データが無効であることを示したとき、前記継続カーサ
制御データに前記現行カーサ制御データを設定し、前記サンプル・カーサ制御データに対応する信号を表示
装置に送信する、各工程を含むことを特徴とするカーサ
位置表示方法。
【請求項９】カーサ制御装置と、カーサ制御装置から
のカーサ制御データをサンプルする表示スクリーンとに
接続され、前記表示スクリーンに表示データを送信する
制御装置を含み、前記制御装置は、現行カーサ制御データ及び継続カーサ
制御データを記憶し、前記制御装置は、サンプル・カーサ制御データに対し継
続カーサ制御データを比較して、前記比較において前記
サンプル・カーサ制御データが有効であることを示した
とき、前記サンプル・カーサ制御データに継続カーサ制
御データを設定し、前記制御装置は、前記比較において前記サンプル・デー
タが無効であることを示したとき、前記継続カーサ制御
データに現行カーサ制御データを設定するようにしたこ
とを特徴とするカーサ位置を表示する表示装置。
【請求項１０】カーサ制御信号生成装置及び電力スイ
ッチに接続された制御装置を含むカーサ制御装置であっ
て、前記制御装置は、前記カーサ制御信号生成装置から制御
装置に送信された信号を周期的にサンプルし、前記電力スイッチは前記カーサ制御信号生成装置を電源
に接続し、前記制御装置は、前記カーサ制御信号生成装置から前記
制御装置に対し送信される前記信号の周期的サンプル間
の期間中、前記電力スイッチをターン・オフするように
したことを特徴とするカーサ制御装置。