JP2610114B2 - ポインティング・システム、コンピュータ・システムおよび力応答方法 - Google Patents

ポインティング・システム、コンピュータ・システムおよび力応答方法

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JP2610114B2
JP2610114B2 JP6278164A JP27816494A JP2610114B2 JP 2610114 B2 JP2610114 B2 JP 2610114B2 JP 6278164 A JP6278164 A JP 6278164A JP 27816494 A JP27816494 A JP 27816494A JP 2610114 B2 JP2610114 B2 JP 2610114B2
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  • Digital Computer Display Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、ポインティング
・デバイスを持つコンピュータ表示装置の制御、特に、
グラフィカル・ユーザ・インターフェイス内のポインテ
ィング・デバイスの機能性を拡張することに関する。
【０００２】
【従来の技術】IBM社のPC-AT、PS/1およびPS/2パーソナ
ル・コンピュータのようなコンピュータの多くのユーザ
は、対話型コンピュータ・システム操作環境を使用して
いるが、その操作性はますます便利で使いやすくなって
きている。グラフィカル・ユーザ・インターフェイス
（GUI）は、このようなコンピュータ操作をより簡単に
より便利にする、重要な要素である。GUIは、コンピュ
ータ操作をより直覚的にし、ユーザ効率を増大させるこ
とができる。
【０００３】GUIシステムは例えば、ユーザが、コンピ
ュータに接続する表示マウスやトラック・ボールのよう
なGUIポインティング・デバイスを使用して、コンピュ
ータ・システム表示装置のカーソルを動かすことができ
るようにする。マウスを机上で動かしたりトラック・ボ
ールをその受け台の中で転がすことによって制御入力を
生成すると、制御入力の応答機能に従って、カーソルが
同じ方向に動く。このように、ポインティング・デバイ
ス制御入力とカーソル応答の関係は、直覚的である。多
くのGUIシステムは、コンピュータ表示装置上に、ウィ
ンドウとして同時に複数のプログラムを表示することが
できる。プログラムを作動させたり再入力するために
は、現在ではユーザは、作動させたいプログラムのウィ
ンドウ内に表示カーソルを置き、マウスあるいはトラッ
ク・ボール装置のボタンを押せばよい。このように、プ
ログラムを作動させたり再入力するために必要なキー入
力は、必要となくなるかあるいは少なくとも大幅に減ら
され、コンピュータをより簡単により使いやすくしてい
る。希望する作業をポイントすることは非常に直覚的で
あり、コンピュータ操作の学習をより簡単でより便利に
している。
【０００４】カーソル制御はさらに、急速に改善されつ
つある。例えばIBM社は、「ThinkPad 750」と呼ばれる
ノート・サイズのポータブル・コンピュータに、従来の
コンピュータ・キーボードのほぼ中央に置かれた、小さ
い、本質的に固定された「ジョイスティック」形のアク
チュエータとして制御アクチュエータを提供する、トラ
ック・ポイント II（TrackPoint II）と呼ばれる、カー
ソル制御機構を導入した。TrackPoint II制御アクチュ
エータは、タイピストの２本の手のホーム・ポジション
の間、キーボードのほぼ中央に置かれ、キーボードを通
常にタイプするのに邪魔にならないほどの長さである。
コンピュータ・ユーザは、表示マウスを使用しなくて
も、制御アクチュエータに側面から力を加えることによ
ってコンピュータ表示装置上でカーソルを動かすことが
できる。この機構は特に、カーソルの動きを制御するた
めにマウスやトラック・ボールをコンピュータに接続す
ることが不便で困難である、ラップ・トップあるいはノ
ート・ブック・コンピュータとして知られているポータ
ブル・コンピュータに適している。
【０００５】TrackPoint II制御装置は、事実上コンピ
ュータ・キーボードの１部となることにより、カーソル
機能をキーボード内の単独制御に加えることによって効
率を増大させる。つまり、最も従来的なコンピュータ・
キーボードは、押されると、表示カーソルを表示装置上
で左に右に上に下にと１つの軸に沿って非連続的に移動
させる、１組の独立したカーソル制御キーを持ってい
る。しかしTrackPoint II制御装置は、左、右、上また
は下へ圧力をかけられると、側面の圧力を表示装置上の
対応する連続した可変の運動に変換する、１つの一体化
された制御アクチュエータを提供する。TrackPoint II
制御装置はコンピュータGUIシステムの操作を非常に容
易に便利にしたけれども、GUIシステムをさらに容易に
便利に効率良くすることが有益である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ポインティング・デバ
イスが表示カーソルの制御およびGUIの直覚的な操作を
維持するような、GUIのためのポインティング・デバイ
スの付加機能性が必要とされる。このような拡張機能性
は、例えばプログラム・アクセスのような付加制御機能
を、制御アクチュエータの数を増やさないで実行できる
ようにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による、コンピュ
ータ表示装置上のグラフィカル・ユーザ・インターフェ
イスのカーソルを制御するポインティング・システム
は、表示装置上のカーソルの動きを通常に制御し、加え
られた力が、表示変更軽打特性を含む、あらかじめ決め
られたアクチュエータの力および方向の範囲内であるか
どうかを検出する、１つの制御アクチュエータを含む。
加えられた力が、あらかじめ決められた軽打特性と本質
的に一致する場合、システムは表示カーソルを動かすの
ではなく第１の表示動作を始めることによって、加えら
れた力に応答する。第１の表示動作を開始するために必
要な力特性は、カーソル制御アクチュエータを軽打する
ときのように、持続時間が短く力が低レベルであること
が望ましい。力特性は例えば、急速に上昇する立上り縁
とゆっくり下降する立下り縁を持つ、のこぎりの歯のよ
うな型のパルスを含むことができる。第１の表示装置動
作は、頻繁に実行される様々なコンピュータ動作を含む
ことができる。例えば第１の表示動作は、表示コマンド
が発生したとき、カーソル位置を直前のウィンドウおよ
びカーソル位置に動かすことができる。各表示ウインド
ウ内のカーソル位置は、能動ウィンドウが変化する際に
保存されることが望ましい。このように、カーソル制御
アクチュエータは、一定の力がアクチュエータに加えら
れると表示カーソルの動きを素早く制御し、アクチュエ
ータが軽く押されたり軽く叩かれたりすると、認識可能
な力特性あるいは定められた間隔に従って、グラフィカ
ル・ユーザ・インターフェイス内の異なる機能を実行す
る。
【０００８】本発明の１つの特徴として、制御アクチュ
エータは、x軸、y軸およびz軸の３つの軸に沿って加え
られる力を検出することができる。キーボードにあるTr
ackPoint IIスティック制御装置のような制御アクチュ
エータの場合、例えば、x軸およびy軸はそれぞれ、キー
ボード面に対して力が水平および垂直に加えられた時定
義され、z軸は、TrackPoint IIスティック制御装置の縦
軸に沿って、キーボード面の内側に向かって垂直に力を
加えた時定義される。カーソル制御アクチュエータが検
出できる各力軸に対して、異なる関連するシステム機能
あるいは表示動作を起こすことができる。３つの軸のど
れに沿って起こっているか検出することができない軸か
ら外れた力は、制御アクチュエータの偶然の、方向が定
まらない衝突により不必要な動作が開始されないよう
に、無視することができる。
【０００９】本発明の他の特徴によると、複数軸制御ア
クチュエータおよび循環待ち行列が、カーソル環境を選
択するために使用される。循環待ち行列は、自動的にあ
るいはユーザの指示に応答して待ち行列に入れられるウ
ィンドウ表示および対応するカーソル位置を含むカーソ
ル環境を持つ、カーソル環境待ち行列であることが望ま
しい。制御アクチュエータを軽く押すと、カーソル環境
待ち行列を循環させるのに使用することができる。例え
ば、第２の表示動作は、それぞれ左右（横）あるいは上
下（垂直）にアクチュエータに加えられる軽い押し（軽
打）に応答して、表示ウィンドウおよびカーソル位置の
循環待ち行列を上下に移動されることができ、第３の表
示動作は、（内側へ）力をかけることによって、表示ウ
ィンドウから切り換えてルート・ウィンドウにアクセス
することができる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明に従って構成されたコンピュ
ータ・システム10を示す。コンピュータ・システムは、
接続するキーボード14から制御入力を受け取り、同じく
接続する表示装置18の表示画面16上にシステム応答を表
示する、ホスト・プロセッサ12を含む。カーソル20は表
示画面上に表示され、システム・タスクを指定すること
や表示を変えること等に使用することができる。コンピ
ュータ・システム10は、２つのカーソル制御アクチュエ
ータ、スティック制御装置22およびオプションのマウス
制御装置24を含む。カーソル制御アクチュエータを使用
して表示画面16上のカーソル20をタスク・アイコンへ動
かし、マウスあるいはキーボードのハンド・レスト26上
のボタン・スイッチ25を作動させるつまり「クリックす
る」ことによって、タスクを開始し表示を変える表示コ
マンドを生成することができる。本発明によると、シス
テム10のカーソル制御アクチュエータを使用すると、カ
ーソルを動かすこともボタン25をクリックすることもな
く、表示を変えることやタスクを開始することができ
る。制御アクチュエータの１つを単にある方向に軽く押
すだけで、自動的に表示が変化したりシステム・タスク
が開始したりして、拡張機能が提供される。ユーザはこ
の拡張機能を、両方のカーソル制御アクチュエータが持
つか、あるいは典型的にスティック制御装置22だけが持
つかを、選択することができる。このようにして、カー
ソル制御アクチュエータ22（24）は、一定の力を受け取
るとカーソル20の動きを制御し、素早く動かされると異
なる機能を実行する。このことにより、表示を変えるの
に必要な制御アクチュエータやアクチュエータ操作の数
を増やすことなく、素早く実行することができる表示機
能の数を増やすことができる。
【００１１】キーボード14のスティック制御装置22は、
ジョイ・スティックと呼ばれることもある、堅い細長い
棒を持ち、この棒は、キーボードのほぼ中央、タイピス
トの２本の手のホーム・ポジションの間から垂直に伸
び、キーボードの通常のタイピングの邪魔にならない程
度に短い。スティック制御装置は、例えばIBM社のTrack
Point II制御装置を含むことができる。TrackPoint II
制御装置は、現在この種の制御装置のうちで最も改良さ
れたものの１つであり、IBM社の1990年11月20日提出「C
ontroller for Improved Computer Pointing Devices」
と題する米国特許出願の中で記述されている。
【００１２】システム10の動作は、スティック制御装置
22に加えられる操作に関して記述される。しかし、マウ
ス制御装置24に関しても同様の構造およびシステム応答
が得られることが理解されるであろう。
【００１３】スティック制御装置22に横の力を加えて、
一般的に直覚的な方法で表示画面16上のカーソル20を動
かすことができる。つまり、図１に示されるようにキー
ボード14の右方向や左方向に制御力をかけることによ
り、表示画面上のカーソルをそれぞれ右や左に動かすこ
とができる。同様に、図１に示されるようにキーボード
の上下方向に力をかけることにより、表示画面上でカー
ソルを上下に動かすことができる。
【００１４】スティック制御装置22は、加えられた力を
電気信号に変換する力変換器28を含み、変換された電気
信号は、加えられた力の方向および大きさを検出しカー
ソル20を動かす。マウス制御装置24のボタン25、キーボ
ード14のハンド・レスト26あるいは「エンタ（ente
r）」ボタン（図示されていない）のような１つ以上の
関連するスイッチが、従来技術においてカーソル指定画
面を選択するために使用されている。ここで好ましい実
施例として記述されるTrack Point II型装置のような制
御アクチュエータの拡張機能は、主にマウスや外部ジョ
イスティック制御装置に応用することができる。ホスト
・プロセッサ12は、例えばIBM社の「PS/2」または「Thi
nkPad 750」パーソナル・コンピュータのようなコンピ
ュータの、演算処理装置を含む。表示装置18は、従来の
ビデオ表示端末装置あるいはフラット・パネル表示装置
を含む。
【００１５】図２は、コンピュータ・システム10をより
詳しく示すブロック図である。キーボード14は、簡略化
のため図示していない。図２は、ホスト・プロセッサ12
が、表示制御装置34と接続し、表示装置18の表示画面16
上に表示されるイメージを制御する中央処理装置（CP
U）32を含むことを示している。スティック制御装置22
およびマウス24はそれぞれ、スティックおよびマウス・
インターフェイス36および38を通して、表示制御装置お
よびCPUに接続している。図２はまた、ホスト・プロセ
ッサ12がメモリ40を含み、メモリ40の１部分がカーソル
環境待ち行列42として使用されることを示している。以
下に記述されるように、カーソル環境待ち行列は、表示
ウインドウ識別子および各表示ウインドウ内のカーソル
位置を保存している。軽打特性識別装置44は、スティッ
ク制御装置22およびマウス24に加えられた、あらかじめ
決められた軽打特性と一致する力を認識し、あらかじめ
決められた表示機能に対する軽打を構成する。
【００１６】操作において、スティック制御装置22に加
えられた力は関連する力変換器28によって検出され、力
変換器28はスティック・インターフェイス36に、加えら
れた制御力の大きさおよび方向を提供する。表示制御装
置34はこの情報を受け取り、軽打特性識別装置44に提供
する。軽打特性識別装置は、あらかじめ決められた軽打
特性と、変換器信号によって表わされる制御アクチュエ
ータに加えられる力の時間間隔との比較を可能にする、
制御アクチュエータ・バッファ46およびタイマ48を含む
ことが望ましい。軽打特性識別装置は、例えば、短時間
の間にスティック制御装置22に加えられた力が、急速に
上昇する立上り縁とゆっくり下降する立下り縁を持つ、
のこぎりの歯のような型のパルスを持つ軽打を表す波形
を含むかどうか、決定することができる。つまり制御ア
クチュエータ・バッファ46は、連続的に加えられた力の
変換器信号を受け取り、軽打特性識別装置44は、バッフ
ァに含まれているものに相関処理を実行し、加えられた
力が、軽打であるか、偶然の方向が定まらない軽い押し
であるか、連続するカーソル制御入力の先頭であるかを
評価する。
【００１７】図３は、軽打特性識別装置44がいつ表示が
変わるかを決定するのに使用する軽打特性波形50を、時
間（横軸）と制御アクチュエータに加えられる力（縦
軸）の関数として図示している。この図は、加えられた
力が時間t0に開始しttの持続時間を持ち、力の頂点ftま
で相対的に急速に上昇する立上り縁52と相対的にゆっく
り下降する立下り縁54を持つことを示している。制御ア
クチュエータ・バッファ46の内容が、あらかじめ決めら
れた軽打特性波形に関して充分に高い相関係数を持つ場
合、表示制御装置は該当する表示変化あるいはシステム
機能を実行する。したがって、軽打特性波形50と充分に
相関しないアクチュエータ22に加えられた力は、代替制
御入力あるいは偶然の、方向が定まらない軽打と見なさ
れ、表示を変化させない。この分野の技術者には、軽打
特性波形および、表示を変化させるのに必要なバッファ
の内容との相関は、必要に応じて、様々なアプリケーシ
ョンおよび優先性に合わせて変えることができることが
理解されるであろう。
【００１８】加えられた力とあらかじめ決められた波形
を比較する他に、軽打特性識別装置44は、より単純な軽
打特性判定基準を使用することができる。特に、軽打特
性識別装置はタイマ48を使用して、単純に加えられた力
の持続時間を決定し、表示制御装置34にその情報を提供
することができる。表示制御装置34は、表示変化が、持
続時間および加えられた力の大きさに基づいて是認され
るかどうかを決定する。力変換器28によって示される加
えられた力の大きさが、あらかじめ決められた力の値の
範囲内であり、タイマ48によって示されるように、力が
あらかじめ決められた短い時間間隔に対して制御アクチ
ュエータにかけられ解放された場合、以下に記述するよ
うに表示制御装置34は表示を変化させる。制御アクチュ
エータに加えられた力があらかじめ決められた短い時間
間隔を越えるとすぐに、連続する力の場合がこれに当て
はまるが、表示制御装置は加えられた力に従って表示画
面16上でカーソル20を動かし、表示画面を変化させな
い。
【００１９】図４は、表示変化に対する最も単純な時間
的な特性判定基準を、時間（横軸）と制御アクチュエー
タに加えられる力（縦軸）の関数として図示している。
図の斜線の部分は、表示を変化させる制御アクチュエー
タに加えられる力の持続時間および大きさを示す。した
がって、あらかじめ決められた時間間隔ｔ1より短い時
間制御アクチュエータ２２にかけられ、その変換器信号
の大きさがｆtより小さい力は、以下に記述されるよう
に表示を変化させる。この分野の技術者には他の方法を
考えつくことができるであろう。例えば、表示変化動作
を、持続時間がt1時間間隔よりも短かければどんな大き
さの制御アクチュエータに加えられる力にも応答して、
起こすことができる。さらに図４に示されるt1時間間隔
は、図３に示される軽打特性波形のtt時間間隔と異なっ
ていてもよい。
【００２０】好ましい実施例において、表示制御装置34
は、力がかけられていない時のあらかじめ決められた短
い時間間隔つまり空白間隔が、図３および図４に示され
る軽打特性判定基準に先行することを必要とする。この
ようにして、カーソル表示の実際の動きの変化は、表示
変化軽打として翻訳されない。これは例えば、カーソル
運動の方向における変化を表示変化軽打として翻訳する
ことを防ぐ。空白間隔は、軽打特性表示変化時間間隔と
ほぼ等しい、相対的に短い時間間隔であることが望まし
い。タイマ48は、表示変化軽打を決定するのに便利な手
段を提供する。
【００２１】つまり、軽打特性識別装置44のタイマ48
は、持続時間が短い制御アクチュエータに加えられる力
だけが、カーソルを動かすのではなく表示を変化させる
ようにするために、使用される。これは、表示を変化さ
せるための制御アクチュエータ22上の持続時間の短い軽
い押しと、カーソル運動を始めるための連続してかけら
れる力を区別するためである。表示制御装置34は、加え
られた力の持続時間をタイマ48から検出することによ
り、持続時間の短い軽打を検出する。制御アクチュエー
タにかけられる相対的に小さく持続時間が短い力だけが
表示を変化させることが、望ましい。したがって、あら
かじめ決められた時間間隔より長く制御アクチュエータ
にかけられる力は、表示カーソルを動かすことになる。
持続時間があらかじめ決められた時間間隔以下の力は、
表示を変化させる。しかしここに記述するように、他の
応答を選択し変更しあるいは追加することができる。
【００２２】カーソル20が表示画面上で動かされる速度
は、例えば、制御アクチュエータにかけられる力の大き
さおよび持続時間に依存する。カーソル20は、例えば、
IBM社の1993年1月20日提出、Selkerその他による「Tact
ile Feedback Mechanism for Cursor Control」と題す
る特許出願に記述されるように、制御アクチュエータの
１つに加えられた力によって制御することができる。
【００２３】コンピュータ・システム10の好ましい実施
例において、グラフィカル・ユーザ・インターフェイス
が支持され、表示装置18は、複数のウィンドウを表示画
面16上に同時に表示することができる、従来のウィンド
ウ操作環境を表示する。この分野の技術者には周知のよ
うに、各ウィンドウはプログラムあるいはシステム操作
を表し、これらのプログラムあるいはシステム操作は、
カーソル20がウィンドウ内に置かれマウスあるいはハン
ドレスト・ボタン25が作動されるかあるいは「入力」キ
ーが押される時、開かれてアクセス可能となる。複数の
ウィンドウを同時に開き表示画面上に表示することがで
き、それにより、ウィンドウを積み重ねたり重複させた
り、またいくつかのウィンドウを部分的に見えなくする
ように、デスクトップ表示画面を構成することができ
る。重ねられたウィンドウのうちの１つ、通常積み重ね
の最上位にあるウィンドウは、「能動」ウィンドウと指
定される。
【００２４】軽打特性の力あるいは表示変化軽打に応答
して始められる表示変化は、様々な動作を含むことがで
きる。例えば、コンピュータ・システム10は、この分野
の技術者には周知のように、表示画面16上に様々なシス
テム操作ウィンドウを表示することができる。表示変化
軽打に対する他の応答は、PFキーとして知られているプ
ログラム可能な機能キーによって実行される機能を含ん
だり、あるいはユーザ定義機能であってもよい。制御ア
クチュエータの力変換器が、様々な軸に沿って加えられ
る力の組合せとして、制御アクチュエータに加えられる
力を決定することができる場合、各軸に沿って加えられ
た軽打特性の力を異なる表示変化に関連付けることがで
きる。例えば、制御アクチュエータがキーボード14から
伸びるスティック制御装置22を含み、関連する力変換器
28が、力がx軸、y軸およびz軸に沿って加えられたと検
出した場合、異なる表示変化を３つの軸の各々に関連付
けることができる。
【００２５】システム10の１つの特徴において、表示制
御装置34はカーソル環境循環待ち行列42を使用して、表
示画面16上の開かれたウィンドウの状態を把握し、各ウ
ィンドウ内の以前のカーソル位置を保持する。カーソル
環境は、ウィンドウの状態つまり表示されているウィン
ドウと、ウィンドウ中のカーソル位置を含む。カーソル
環境待ち行列は、ウィンドウが開かれるかあるいは能動
ウィンドウとなった時の、ウィンドウ状態識別子および
カーソル位置のリストを保つために使用することができ
る。またカーソル環境待ち行列は、ウインドウが表示画
面上で互いの上に置かれる時、ウィンドウおよびカーソ
ル位置のリストを保つために使用することができる。そ
して、これらの２つの情報セットを保持するために、２
重の待ち行列を維持することができる。表示画面中の開
かれたウィンドウおよび能動ウィンドウの状態を把握す
る他の技術を、この分野の技術者は容易に考えつくであ
ろう。制御アクチュエータによって実行される機能は、
定義された各カーソル環境待ち行列の内容に沿って選択
的に進むために使用することができる。表示制御装置34
によって維持される待ち行列の数に関係なく、ウィンド
ウ識別子の１つが能動ウィンドウと指定され、表示画面
上の最上位の位置を占める。
【００２６】好ましい実施例において、カーソル環境待
ち行列42は、自動待ち行列およびユーザ定義待ち行列を
含む。自動待ち行列は、システム・ユーザがウィンドウ
表示コマンドを発行した時自動的にウィンドウ識別子お
よび対応するカーソル位置で満たされ、一方、ユーザ定
義待ち行列は、ユーザ待ち行列制御コマンドに応答して
ウィンドウ識別子および対応するカーソル位置で満たさ
れる。ウィンドウ表示コマンドは、ユーザがカーソルを
使用して、ウィンドウ内のウィンドウあるいはコマンド
・アイコンを対象とし、上記のように、マウス、ハンド
レスト・ボタン25あるいは「エンタ」ボタンのうち１つ
をクリックして選択を行う時、発行される。ユーザ待ち
行列制御コマンドは例えば、あらかじめ決められた機能
キーまたは一連のキーボード・キーを押すことを含むこ
とができる。
【００２７】特に、ユーザがウィンドウ表示コマンドを
発行する時、システム10は、任意のドロップ・ダウン・
メニューまたはウィンドウ中に表示される他のコマンド
を含む、コマンド時点でのウィンドウ状態を、ウィンド
ウ中のカーソル位置と共に、カーソル環境待ち行列42の
自動待ち行列部分に自動的に保存する。ユーザがウィン
ドウ表示コマンドを発行すると、自動待ち行列は最終的
には満たされ、先入れ先出し方式に従って変更される。
すなわち、新しいウィンドウ表示コマンドは、自動待ち
行列中のより古いカーソル環境データを置き換える新し
いカーソル環境データを生成する。この分野の技術者に
は、自動カーソル環境待ち行列記入事項を生成する、メ
ニュー項目を対象とし「エンタ」ボタンを押すことによ
って起動されるウィンドウ表示コマンドと、カーソル環
境待ち行列記入事項を生成しない、ウィンドウ表示コマ
ンドと関連しないエンタ・ボタンの押しとを区別しなけ
ればいけないことが理解できるであろう。
【００２８】したがって、ユーザがプログラムからプロ
グラムへ、つまり能動ウィンドウから能動ウィンドウへ
動くためにウィンドウ表示コマンドを生成し、各ウィン
ドウ内の機能を指定、プルダウンあるいは使用すると、
ウィンドウ表示コマンドが発行された時のウィンドウ識
別子および状態、並びにカーソル位置を含むカーソル環
境が、カーソル環境待ち行列42の次の使用可能な位置に
置かれる。ユーザは、x軸のような制御軸の１つに沿っ
て繰り返し制御アクチュエータを軽く押すことによっ
て、カーソル環境待ち行列の自動待ち行列記入事項を循
環させることができる。例えば制御スティックを左方向
へ軽く押すと、自動待ち行列を後退させることができ、
制御スティックを右方向へ軽く押すと待ち行列を前進さ
せることができる。
【００２９】上記のように、ユーザが、例えばキーボー
ドに典型的に提供された機能キーを押すことにより、あ
らかじめ決められた待ち行列制御コマンドを生成する
と、カーソル環境はユーザ定義待ち行列中に置かれる。
このようにユーザは、他の動作を続けた後に戻りたい特
定のプログラムあるいはウィンドウを指定することがで
きる。好ましい実施例において、ユーザは、y軸のよう
な制御軸の１つに沿って制御アクチュエータを繰り返し
軽く押すことによって、カーソル環境待ち行列42のユー
ザ定義待ち行列記入事項を循環させることができる。ユ
ーザが待ち行列に記入事項を生成すると、新しく定義さ
れたカーソル環境は待ち行列中の古いカーソル環境に置
き換わる。このように、y軸に沿って繰り返しスティッ
ク制御装置22を軽く押すことによって、ユーザは前のウ
ィンドウへ戻り、各ウィンドウ中の最後のカーソル位置
から作業を続けることができる。例えば制御スティック
を上方向に軽く押すと、ユーザ定義待ち行列を後退させ
ることができ、一方、例えば制御スティックを下方向に
軽く押すと、ユーザ定義待ち行列を前進させることがで
きる。
【００３０】他の型のカーソル環境待ち行列を提供する
ことができる。例えば、カーソル環境待ち行列42が、ウ
ィンドウの重なりの層のような、画面位置の順にウィン
ドウをリストする場合、図３および４に関連して上述さ
れた軽打特性と一致する、x軸方向にかけられた軽打特
性の力を含む各力は、異なる配置待ち行列ウィンドウを
待ち行列の最上位に持ってくるのに使用される。これに
よって、関連するウィンドウを、新しい能動、最上位の
ウィンドウとして、対応するカーソル位置とともに表示
することができる。カーソル環境待ち行列が、開かれた
順にウィンドウをリストする場合、y軸方向にかけられ
た各軽打特性の力は、異なる待ち行列識別子を待ち行列
の最上位に持ってくるのに使用することができ、これに
より、関連するウィンドウを、新しい能動ウィンドウと
して対応するカーソル位置とともに表示することができ
る。z軸方向に加えられる軽打特性の力を、他の変化の
ために使用することができる。この分野の技術者には明
らかな実際的な理由により、z軸力は、内側に向けた
（押された）力だけを測定する。したがって、z軸方向
にかけられる軽打特性の力は、あらかじめ決められた、
おそらくはユーザ定義である、ウィンドウあるいは他の
表示の変化の選択のような、切り換え機能に最も適して
いる。
【００３１】図５は、カーソル速度を制御アクチュエー
タに加えられる力の関数として図示している。図５は、
あらかじめ決められた大きさf1より小さい力に対して
は、カーソル運動が開始されないことを示している。大
きさがf1より大きくf2より小さい制御アクチュエータに
加えられる力に対して、カーソル運動は、カーソル配置
をより簡単にするためにv1の相対的に遅い速度にある。
大きさがf2より大きくf3より小さい制御アクチュエータ
に加えられる力は、２番目の速度v2におけるカーソル運
動となる。大きさがf3より大きくf4より小さい制御アク
チュエータに加えられる力は、速度v3まで線形に増加す
る速度関数を持つ。速度v3は、目で追える限界速度とほ
ぼ一致し、ユーザが表示画面上のカーソルを見失わない
でアクチュエータを押すことができるように、力f4から
f5の相対的に大きい範囲において一定である。最後に、
大きさがf5より大きい制御アクチュエータに加えられる
力は、急傾斜の速度関数となり、ユーザはほとんど即座
にスクリーンを横切ってカーソルを動かすことができ
る。カーソル運動に対して図５に示される力値f1は、表
示変化に対して図４に示される力値ftと異なることもあ
ることが理解されるであろう。
【００３２】図６、７および８は、カーソル環境待ち行
列42中の関連する位置にしたがって重なっているウィン
ドウと、１つの軸に沿ってかけられる連続する軽打特性
の力の結果変化する表示画面を図示している。好ましい
実施例において、例えば、x軸に沿って加えられた力
は、カーソル環境待ち行列42の自動待ち行列からカーソ
ル環境を選択し、x軸に沿って右方向（あるいは左方
向）に加えられた力が待ち行列の次のウィンドウ（ある
いは前のウィンドウ）を起動し、ウィンドウ中の対応す
る位置にカーソルを維持するために使用される。また、
x軸に沿って加えられた力は、重ねられた表示ウィンド
ウを含む待ち行列からウィンドウを選択し、x軸の右方
向（あるいは左方向）へ加えられた力が、最上位の表示
ウィンドウの右（あるいは左）にウィンドウを起動さ
せ、新しく定義された最上位のウィンドウが直ちに能動
となり、待ち行列42のカーソル環境に示されるように、
カーソルがそのウィンドウ内の最後の能動位置にセット
されるように使用することができる。
【００３３】図６は、この分野の技術者には周知の方法
で積み重なった、４つのウインドウ102、104、106、108
を示している。この積み重なりの最上位のウィンドウは
102である。図７は、認識された表示変化軽打特性を持
つ力が右にかけられた後の、同じウィンドウを示してい
る。図７において、図６における最上位ウィンドウ102
に置き換わって、新しいウィンドウ104が最上位になっ
ている。新しい最上位ウィンドウは、カーソル環境待ち
行列からの次の表示および対応するカーソル位置に対応
する。右向きの表示変化軽打が加えられると、表示は図
８に示されるようになる。処理は、図８からの２つの右
向きの表示変化軽打が、図６に示される表示を再表示す
るように循環する。ここで、カーソル環境待ち行列は、
図示されている４つのカーソル環境だけを含む。この分
野の技術者には、この再表示は、循環的な機構を使用し
なくても、２つの左向きの表示変化軽打によって表示す
ることができることが理解できるであろう。どちらの場
合でも、表示画面の最上位のウィンドウは、能動ウィン
ドウと指定される。
【００３４】上記のように、本質的に異なる軸に沿って
加えられる表示変化軽打は、異なる表示変化を制御する
ことができる。制御アクチュエータのy軸に沿って加え
られる表示変化軽打は、例えば、カーソル環境待ち行列
42のユーザ定義待ち行列からウィンドウ表示を選択する
ために使用することができる。またy軸軽打は、各ウィ
ンドウが開かれた時間順に表示および対応するカーソル
位置を含む待ち行列から、異なるウィンドウ表示を選択
するために使用することができる。GUIはデフォルトで
画面を表示することもできるが、空間的および時間的な
ウィンドウ一致において、ウィンドウの拡大やドラッギ
ングのようなユーザ定義機能は、この対応を変えること
ができる。y軸軽打を使用すると、時間的待ち行列はさ
らに使い易くなる。
【００３５】また、x軸に沿って加えられた表示変化軽
打は、最上位ウィンドウが最下位ウィンドウへ移動し、
２番目のウィンドウが最上位へ移動するように、積み重
ねの中でウィンドウを循環させるために使用することが
できる。そして、y軸に沿って加えられた表示変化軽打
は、積み重ねの最下位のウィンドウを最上位へ移動さ
せ、最上位にあった表示ウインドウを１つ下に移動させ
るために、使用することができる。
【００３６】他の実施例において、スティック制御装置
22は、z軸に沿った運動を検出することができる。ステ
ィック制御装置は、z方向に向けられた力を検出するこ
とが望ましい。つまり、スティック制御装置上で軸方向
に押され（圧力をかけられ）る表示変化軽打のみが検出
され状態の変化を示すのであって、軸方向に引っぱられ
る力は記録も認識もされないということである。表示制
御装置34は、z軸力に応答して例えば、メイン・ウィン
ドウやプログラム・マネージャ・ウィンドウのようなあ
らかじめ決められたルート・ウィンドウを開くことがで
き、また、ユーザ定義ウィンドウを開くために使用する
ことができる。
【００３７】図９および１０は、z軸力に対する上記の
ような表示変化を図示している。図９において、重なり
合い部分的に隠れた４つのウィンドウ102、104、106、1
08が示されている。図１０は、表示制御装置34がz軸表
示変化力に応答して、既に表示されているウィンドウの
上にルート・ウィンドウ110を表示したことを示してい
る。ルート・ウィンドウは、例えば、この分野の技術者
には周知のメイン・ウィンドウあるいはプログラム・マ
ネージャ・ウィンドウを含むことができる。
【００３８】図１１は、図１に示されるコンピュータ・
システムの処理ステップを示す流れ図である。図１１に
おいて、処理ルーチンはスタート・ボックス202から始
まる。次のボックス204で、制御アクチュエータの状態
のサンプルがとられる。図１１は、制御アクチュエータ
が、x軸、y軸、z軸に沿う力の組合せとして加えられた
力を検出することができること示している。判断ボック
ス206で、軽打特性表示変化力は、軽打特性識別装置に
対して検査される。加えられた力が表示変化力ではない
場合、流れ図ボックス208で通常のカーソル制御処理が
実行される。それから処理は、サンプリング・ボックス
204に戻る。
【００３９】加えられた力が、図３に示される鋸波形あ
るいは図４に示される持続時間が短く力が小さい基準の
ような認識できる表示変化軽打特性である場合、力は判
断ボックス210で検査され、軽打がx軸に沿っているかど
うかが決定される。ボックス210において肯定的な答え
が得られると、流れ図ボックス212に示されるx軸力処理
が開始される。それから処理は、サンプリング・ボック
ス204に戻る。加えられた力がx軸力でない場合、判断ボ
ックス214でy軸力が検査される。力がy軸に沿って加え
られた場合、ボックス216においてy軸処理が開始され
る。それから処理は、サンプリング・ボックス204に戻
る。次に、力が本質的にz軸に沿って加えられた場合、
流れ図ボックス220でz軸処理が開始される。最後に、加
えられた力が必要な波形や短い持続時間を持つけれど
も、主にx軸、y軸あるいはz軸方向に加えられた力でな
い場合、加えられた力は、流れ図ボックス222に示され
るように、偶然の力とみなされ無視される。それから処
理は、サンプリング・ボックス204に戻る。
【００４０】図１２は、好ましい実施例によるx軸力に
対する処理（図１０のボックス212）を示し、ここで、x
軸力は自動的に定義されたカーソル環境にマップされ
る。つまり、ウィンドウ・コマンドが生成された順に、
ウィンドウ表示識別子とカーソル位置を関連する位置に
積み重ねて持つカーソル環境待ち行列42が、x軸力によ
り変えられる。最初に、ウィンドウ表示を変化させる軽
打特性が、ボックス302で検出される。次に、x軸力に対
する処理に従って、表示制御装置は力が左にかけられた
か右にかけられたかにより、判断ボックス304に示され
るように、カーソル環境待ち行列中の記入事項を循環さ
せる。右向きに加えられた力に対して、ウィンドウ表示
は、待ち行列の最上位にあったカーソル環境が最下位に
移動し、２番目にあったカーソル環境が最上位に移動す
るように循環させられる。これは、流れ図ボックス306
に示されている。次に、待ち行列の最上位のウィンドウ
表示は、新しい能動ウィンドウと指定され、流れ図ボッ
クス308に示されるように、対応するカーソル位置と共
に表示画面上に表示される。コンピュータ・システム処
理は、継続ボックス310で再開する。つまり、処理は図
１１のボックス204に戻る。左方向に加えられた力に対
して、ウィンドウ表示は、ボックス312に示されるよう
に、待ち行列の最下位のカーソル環境が最上位に移動
し、以前最上位にあったカーソル環境が２番目となるよ
うに循環させられる。上記のように、ボックス308にお
いて、新しい最上位のカーソル環境は対応するカーソル
位置と共にウィンドウを含む。そして処理はボックス31
0で継続する。
【００４１】図１３は、好ましい実施例による、y軸力
に対する処理（図１１のボックス216）を示し、ここ
で、y軸力はユーザ定義ウィンドウ表示にマップされ
る。したがって、y軸力はカーソル環境待ち行列42を変
化させる。最初に、流れ図ボックス402において、ウィ
ンドウ表示を変化させる軽打特性が検出される。次に、
y軸力に対する処理に従って、表示制御装置は判断ボッ
クス404に示されるように、軽打が下向きであったか上
向きであったかにより、カーソル環境待ち行列中の記入
事項を循環させる。下向きに加えられた力に対して、ウ
ィンドウ表示は、待ち行列中の２番目のカーソル環境が
最上位へ移動し、最上位のカーソル環境が最下位へ移動
するように、循環させられる。これは、流れ図ボックス
406に示されている。次に、カーソル環境待ち行列の最
上位のカーソル環境は、流れ図ボックス408に示される
ように、能動ウィンドウとして対応するカーソル位置と
共に表示画面上に表示される。コンピュータ・システム
処理は、継続ボックス410で再開される。上向きの軽打
に対して、ウィンドウ表示は、流れ図ボックス412に示
されるように、以前に待ち行列の最下位にあったカーソ
ル環境がカーソル環境待ち行列の最上位に移動し、残り
のカーソル環境が待ち行列の中を下にずれるように、循
環させられる。上記のように、待ち行列の新しい最上位
のカーソル環境は、ボックス408において、新しい能動
ウィンドウとして対応するカーソル位置と共に表示され
る。そしてコンピュータ・システム処理は、ボックス41
0で継続する。すべてのウィンドウが重ねられるわけで
はないので、時間順カーソル環境待ち行列は、必ずしも
配置順カーソル環境待ち行列に対応しないことに注意す
る必要がある。
【００４２】図１４は、好ましい実施例に従って、z軸
表示変化軽打に対する処理（図１１のボックス220）を
示している。ここで、z軸軽打はあらかじめ決められた
ルート・ウィンドウを起動させるためにマップされる。
最初に、ボックス502で、ウィンドウ表示を変化させる
軽打特性が検出される。z軸入力は、制御アクチュエー
タが押されると検出され、状態における変化を示す。判
断ボックス504において、表示制御装置はルート・ウィ
ンドウを検査し、能動であるかどうかを決定する。ルー
ト・ウィンドウが能動である場合、流れ図ボックス506
において、表示制御装置は対応するカーソル位置と共
に、ルート・ウィンドウから以前の能動ウィンドウに戻
る。処理は、ボックス508で継続される。z軸軽打特性が
検出された時ルート・ウィンドウが能動でない場合、流
れ図ボックスで510において、表示制御装置はルート・
ウィンドウのようなあらかじめ決められたウィンドウ
を、対応するカーソル位置と共に表示する。したがっ
て、カーソル環境待ち行列が能動ウィンドウを選択し表
示するために使用される場合、ルート・ウィンドウ識別
子はカーソル環境待ち行列の最上位に置かれるか、ある
いは能動ウィンドウと指定される。処理は、流れ図ボッ
クス508で再開される。ここで再び、カーソル環境待ち
行列を順序づけているそれぞれの制御軸に対して、多く
の異なるパラメータを選択することができることに注意
されたい。
【００４３】上記のポインティング・システムは、制御
アクチュエータが通常、連続してかけられる力に応答し
てコンピュータ・システム表示装置上のカーソルの動き
を制御し、例えばあらかじめ決められた時間間隔と大き
さを持つ軽打特性基準を満たす力を加えたことに応答し
て表示を変化させる、コンピュータ・システムを提供す
る。このことは、表示画面の拡張制御を可能にし、１つ
の制御アクチュエータがカーソル運動を制御し、また、
表示画面を変えたりプログラム・アクセスを提供したり
することができるようにする。プログラムがアクセスさ
れ、再入力されると、上記のポインティング・システム
は、最後の能動位置から各ウィンドウ内のカーソル位置
を維持する。この拡張プログラム・アクセスは、グラフ
ィカル・ユーザ・インターフェイスのプログラムからプ
ログラムへの、便利で迅速なアクセスを可能にする。
【００４４】検出することができる制御アクチュエータ
運動の各軸に対して、異なるシステム機能を割り当てる
ことができる。機能は、図６〜１０に関して記述された
ようなあらかじめ決められた表示変化を含んだり、ある
いは従来のコンピュータ・キーボードのプログラム可能
な機能キーによって提供された機能であったり、あるい
はユーザ定義機能であってもよい。システム機能に関係
なく、制御アクチュエータは、カーソル運動制御と拡張
されたシステム・アクセスを提供する。
【００４５】以上、本発明を理解しやすくするために好
ましい実施例をあげて記述してきた。しかし、ここでは
特に記述しなかったが、表示カーソル制御システムの多
くの他の構成にも、本発明を適用することができる。し
たがって、本発明はここで記述された特定の実施例に限
られず、一般的な表示カーソル制御システムに関して広
く適用可能であることが理解されるであろう。したがっ
て、本発明の主旨からはずれないで実行されるすべての
変更や修正は、本発明の有効範囲内であるとみなされ
る。
【００４６】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）コンピュータ・システム表示装置上に表示された
グラフィカル・ユーザ・インターフェイスを制御するた
めのポインティング・システムであって、上記グラフィ
カル・ユーザ・インターフェイスの表示カーソルを動か
すための制御アクチュエータおよび、該制御アクチュエ
ータに加えられた力を検出する力変換器を持ち、あらか
じめ決められた軽打特性に対応し表示変化軽打を含む力
のような、第１のあらかじめ決められた時間間隔に制御
アクチュエータに加えられ解放された力を検出する、軽
打特性識別装置と、上記軽打特性識別装置によって表示
変化軽打を含んでいると指定された制御アクチュエータ
に加えられる力に応答して、第１の表示動作を開始し、
さもなければ、制御アクチュエータに加えられる力に応
答して、上記制御アクチュエータに加えられた力に従っ
て表示画面上でカーソルを動かす表示制御装置と、を備
えるポインティング・システム。 （２）上記表示制御装置が、上記制御アクチュエータに
加えられる力が検出されない第２のあらかじめ決められ
た時間間隔が上記表示変化軽打間隔に先立つ場合にだ
け、上記第１の表示動作を開始する、（１）に記載のポ
インティング・システム。 （３）上記表示装置が、複数の重ねられたコンピュータ
・システム操作ウィンドウを表示し、上記第１の表示動
作が異なるウィンドウを表示の最上位に持ってくること
を含む、（１）に記載のポインティング・システム。 （４）上記ポインティング・システムが、表示されてい
る上記操作ウィンドウのリストおよび各々のウィンドウ
に対応するカーソル位置を含むカーソル環境待ち行列を
含み、該待ち行列の最上位の操作ウィンドウと対応する
カーソル位置が表示されるようにした、（３）に記載の
ポインティング・システム。 （５）上記制御アクチュエータがスティック制御装置を
含む、（１）に記載のポインティング・システム。 （６）上記力変換器が、上記制御アクチュエータに加え
られる力を、上記制御アクチュエータのx軸あるいはy軸
に沿って加えられた力の組合せとして決定することがで
き、上記表示制御装置が、上記制御アクチュエータに加
えられる力が本質的にx軸あるいはy軸に沿って加えられ
る場合にだけ、上記第１の表示動作を開始する、（５）
に記載のポインティング・システム。 （７）上記表示装置が、複数の重ねられたコンピュータ
・システム操作ウィンドウを表示し、上記第１の表示動
作が異なるウィンドウを表示の最上位に持ってくること
を含む、（６）に記載のポインティング・システム。 （８）上記表示制御装置が、上記制御アクチュエータに
加えられる力が本質的にx軸に沿って加えられる場合に
だけ上記第１の表示動作を開始し、上記制御アクチュエ
ータに加えられる力が本質的にy軸に沿って加えられる
場合にだけ第２の表示動作を開始する、（７）に記載の
ポインティング・システム。 （９）上記ポインティング・システムが、表示されてい
る上記操作ウィンドウのリストおよび各々のウィンドウ
に対応するカーソル位置を含むカーソル環境待ち行列を
含み、上記第１の表示動作が、該待ち行列の最上位の操
作ウィンドウとウィンドウ内の対応するカーソル位置を
表示することを含む、（８）に記載のポインティング・
システム。 （１０）上記カーソル環境待ち行列が、自動待ち行列記
入事項およびユーザ定義記入事項を含み、ユーザ・ウィ
ンドウ表示コマンドに応答して、現在のウィンドウおよ
び対応するカーソル位置が自動的にカーソル環境待ち行
列にロードされ、あらかじめ決められたユーザ待ち行列
制御コマンドに応答して、現在のウィンドウ表示および
対応するカーソル位置がカーソル環境待ち行列にロード
される、（９）に記載のポインティング・システム。 （１１）上記表示制御装置が、x軸に沿った上記表示変
化軽打に応答して、上記カーソル環境待ち行列の上記自
動待ち行列記入事項の最上位のカーソル環境を循環させ
最上位のカーソル環境を能動ウィンドウとして表示し、
y軸に沿った上記表示変化軽打に応答して、上記カーソ
ル環境待ち行列の上記ユーザ定義待ち行列記入事項の最
上位のカーソル環境を循環させ最上位のカーソル環境を
能動ウィンドウとして表示する、（１０）に記載のポイ
ンティング・システム。 （１２）上記力変換器が、上記制御アクチュエータに加
えられる力を、x-y面およびz軸に沿って加えられた力の
組合せとして決定することができ、上記表示制御装置
が、上記力が本質的にx-y面においてのみ加えられた場
合に上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的にz
軸に沿ってのみ加えられた場合に第２の表示動作を開始
する、（５）に記載のポインティング・システム。 （１３）上記表示装置が、複数の重ねられたコンピュー
タ・システム操作ウィンドウを表示し、上記第１の表示
動作が異なるウィンドウを表示の最上位に持ってくるこ
とを含む、（１２）に記載のポインティング・システ
ム。 （１４）上記力変換器が、上記制御アクチュエータに加
えられる力を、x軸、y軸およびz軸に沿って加えられた
力の組合せとして決定することができ、上記表示制御装
置が、上記力が本質的にx軸に沿ってのみ加えられた場
合に上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的にy
軸に沿ってのみ加えられた場合に第２の表示動作を開始
し、上記力が本質的にz軸に沿ってのみ加えられた場合
に第３の表示動作を開始する、（５）に記載のポインテ
ィング・システム。 （１５）上記表示装置が、複数の重ねられたコンピュー
タ・システム操作ウィンドウを表示し、上記第１の表示
動作が異なるウィンドウを表示の最上位に持ってくるこ
とを含む、（１４）に記載のポインティング・システ
ム。 （１６）上記表示装置が、複数の重ねられたコンピュー
タ・システム操作ウィンドウを表示し、上記ポインティ
ング・システムがさらに、重なりの順序による表示され
ている上記操作ウィンドウのリストおよび、各々のウィ
ンドウに対応するカーソル位置を含むカーソル環境待ち
行列を含み、該待ち行列の最上位の操作ウィンドウが表
示されている最上位のウィンドウであり、該待ち行列の
他のウィンドウが、該待ち行列中の順序に従って重なっ
ているようにした、（１４）に記載のポインティング・
システム。 （１７）上記第１の表示動作が、第２の重なったウィン
ドウが上記待ち行列の最上位にくるように、上記カーソ
ル環境待ち行列の記入事項を循環させることを含み、上
記第２の表示動作が、最下位のカーソル環境が最上位の
カーソル環境となるように上記カーソル環境待ち行列の
記入事項を循環させることを含み、上記第３の表示動作
が、あらかじめ決められたカーソル環境を最上位のカー
ソル環境にもってくることを含む、（１６）に記載のポ
インティング・システム。 （１８）ホスト・プロセッサと、上記ホスト・プロセッ
サに入力データを提供する、本質的に同一平面上にある
複数の英数字キーを備えるキーボードと、カーソルを表
示する表示装置と、上記表示カーソルを動かすために作
動することができるカーソル制御アクチュエータと、上
記制御アクチュエータに加えられた力の方向と大きさを
検出する力変換器と、あらかじめ決められた軽打特性に
対応し表示変化軽打を含む力のような、第１のあらかじ
め決められた時間間隔に対して上記制御アクチュエータ
に加えられ解放された力を検出する軽打特性識別装置
と、上記表示変化軽打を含むように上記軽打特性識別装
置によって指定された制御アクチュエータに加えられる
力に応答して、第１の表示動作を開始し、さもなけれ
ば、上記制御アクチュエータに加えられた制御アクチュ
エータに加えられる力に従って表示画面上で上記カーソ
ルを動かす、表示制御装置と、を含むコンピュータシス
テム。 （１９）上記ポインティング・システムが、表示されて
いる操作ウィンドウのリストおよび各々のウィンドウに
対応するカーソル位置を含むカーソル環境待ち行列を含
み、該待ち行列の最上位の操作ウィンドウと対応するカ
ーソル位置が表示されるようにした、（１８）に記載の
コンピュータ・システム。 （２０）上記軽打特性識別装置が、上記力が上記制御ア
クチュエータに加えられる時間間隔を検出するタイマを
含み、上記軽打特性識別装置が、タイマによりあらかじ
め決められた第１の時間間隔に加えられ解放されたと検
出され、上記力変換器によりあらかじめ決められた軽打
力より小さいと識別された力として、表示変化軽打を識
別する、（１９）に記載のコンピュータ・システム。 （２１）上記軽打特性識別装置が、上記制御アクチュエ
ータに加えられる力をあらかじめ決められた波形と比較
し、該あらかじめ決められた波形と本質的に一致する力
として上記表示変化軽打を識別する、（１８）に記載の
コンピュータ・システム。 （２２）上記表示制御装置が、上記制御アクチュエータ
に加えられる力が、何の力もかけられない第２のあらか
じめ決められた時間間隔の後に上記制御アクチュエータ
に加えられた場合にのみ、上記第１の表示動作を開始す
る、（１８）に記載のコンピュータ・システム。 （２３）上記制御アクチュエータが、上記キーボードに
本質的に垂直なスティック制御装置を含み、上記力変換
器が、上記制御アクチュエータに加えられた力を、上記
キーボードの列に平行なx軸および、上記キーボード面
にありx軸に垂直なy軸に沿って加えられた力の組合せと
して決定することができる、（１８）に記載のコンピュ
ータ・システム。 （２４）上記力を上記制御アクチュエータに、x軸、y軸
およびz軸に沿って適用することができ、上記表示制御
装置が、上記力が本質的にx軸に沿って加えられた場合
に上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的にy軸
に沿って加えられた場合に第２の表示動作を開始する、
（２３）に記載のコンピュータ・システム。 （２５）上記力変換器が、上記制御アクチュエータに加
えられた力を、x-y面およびz軸に沿って加えられた力の
組合せとして決定することができ、上記表示制御装置
が、上記力が本質的にx-y面において加えられた場合に
上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的にz軸に
沿って加えられた場合に第２の表示動作を開始する、
（２３）に記載のコンピュータ・システム。 （２６）上記力変換器が、上記制御アクチュエータに加
えられた力を、x軸、y軸およびz軸に沿って加えられた
力の組合せとして決定することができ、上記表示制御装
置が、上記力が本質的にx軸に沿って加えられた場合に
上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的にy軸に
沿って加えられた場合に第２の表示動作を開始し、上記
力が本質的にz軸に沿って加えられた場合に第３の表示
動作を開始する、（２３）に記載のコンピュータ・シス
テム。 （２７）コンピュータ・システムのコンピュータ表示装
置上に表示されるカーソルを制御するカーソル制御アク
チュエータに加えられる力に応答する方法であって、上
記カーソル制御アクチュエータに加えられた力を検出す
るステップと、上記力が上記制御アクチュエータに加え
られ解放されるまでの時間間隔を決定するステップと、
上記制御アクチュエータに加えられる力が、あらかじめ
決められた軽打特性波形に対応すると決定された場合、
上記力に応答して第１の表示動作を開始し、さもなけれ
ば、上記制御アクチュエータに加えられる力に応答して
制御アクチュエータに加えられた力に従って表示画面上
でカーソルを動かすステップと、を含む方法。 （２８）上記あらかじめ決められた軽打特性波形が、相
対的に急速に上昇する立上り縁と、相対的にゆっくり下
降する立下り縁を持つ持続時間の短い波形を含む、（２
７）に記載の方法。 （２９）上記あらかじめ決められた軽打特性波形が、第
１のあらかじめ決められた時間間隔に対して制御アクチ
ュエータに加えられる力の値の、あらかじめ決められた
範囲内にある加えられた力を含む、（２７）に記載の方
法。 （３０）第１の表示動作を開始する上記ステップが、上
記軽打特性波形に対応する上記適用力が、制御アクチュ
エータに加えられる力が検出されないあらかじめ決めら
れた空白の時間間隔に先立たれるかどうかを決定するス
テップと、上記あらかじめ決められた空白の時間間隔が
上記加えられた時間間隔に先立つ場合にだけ上記第１の
表示動作を開始し、さもなければ上記制御アクチュエー
タに加えられた力に従って表示画面上でカーソルを動か
すステップと、を含む（２７）に記載の方法。 （３１）上記表示装置が、複数の重ねられたコンピュー
タ・システム操作ウィンドウを表示画面上に表示し、上
記第１の表示動作が異なる操作ウィンドウを表示画面の
最上位に持ってくることを含む、（２７）に記載の方
法。 （３２）上記カーソル制御アクチュエータに加えられた
上記制御アクチュエータに加えられる力を検出する上記
ステップが、上記力をx軸およびy軸に沿って上記制御ア
クチュエータに加えられた力の組合せとして決定するス
テップを含み、第１の表示動作を開始する上記ステップ
が、上記力が本質的にx軸に沿って加えられた場合に上
記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的にy軸に沿
って加えられた場合に第２の表示動作を開始するステッ
プを含む、（２７）に記載の方法。 （３３）上記カーソル制御アクチュエータに加えられた
上記制御アクチュエータに加えられる力を検出する上記
ステップが、上記力をx軸、y軸およびz軸に沿って上記
制御アクチュエータに加えられた力の組合せとして決定
するステップを含み、第１の表示動作を開始する上記ス
テップが、上記力が本質的にx-y面に沿って加えられた
場合に上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的に
z軸に沿って加えられた場合に第２の表示動作を開始す
るステップを含む、（２７）に記載の方法。 （３４）上記カーソル制御アクチュエータに加えられた
上記制御アクチュエータに加えられる力を検出する上記
ステップが、上記力をx軸、y軸およびz軸に沿って上記
制御アクチュエータに加えられた力の組合せとして決定
するステップを含み、第１の表示動作を開始する上記ス
テップが、上記力が本質的にx軸に沿ってのみ加えられ
た場合に上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的
にy軸に沿ってのみ加えられた場合に第２の表示動作を
開始し、上記力が本質的にz軸に沿ってのみ加えられた
場合に第３の表示動作を開始するステップを含む、（２
７）に記載の方法。
【００４７】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、ポインティング・デバイスが表示カーソルの
制御およびGUIの直覚的な操作を維持するような、GUIの
ためのポインティング・デバイスの付加機能性を提供す
ることができる。このような拡張機能性により、例えば
プログラム・アクセスのような付加制御機能を、制御ア
クチュエータの数を増やさないで実行することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたコンピュータ・シス
テムの概要図である。
【図２】図１に図示されるコンピュータ・システムのカ
ーソル制御の詳細を示すブロック図である。
【図３】制御アクチュエータに加えられる力に応答し
て、図２に示される表示制御装置に使用される軽打特性
波形を表す図である。
【図４】制御アクチュエータに加えられる力に応答し
て、図２に示される表示制御装置に使用される力および
時間転送機能を表す図である。
【図５】カーソル運動を制御するために図２に示される
表示制御装置に使用される転送機能を表す図である。
【図６】図１に示されるシステムによって提供されるプ
ログラム・アクセス機能を示す、表示画面の図である。
【図７】図１に示されるシステムによって提供されるプ
ログラム・アクセス機能を示す、表示画面の図である。
【図８】図１に示されるシステムによって提供されるプ
ログラム・アクセス機能を示す、表示画面の図である。
【図９】図１に示されるシステムによって提供される付
加プログラム・アクセス機能を示す、表示画面の図であ
る。
【図１０】図１に示されるシステムによって提供される
付加プログラム・アクセス機能を示す、表示画面の図で
ある。
【図１１】制御アクチュエータに加えられる力に応答し
て、図２に示される表示制御装置により実行される処理
ステップを表す流れ図である。
【図１２】図２に示される表示制御装置により実行され
る付加処理ステップを表す流れ図である。
【図１３】図２に示される表示制御装置により実行され
る付加処理ステップを表す流れ図である。
【図１４】図２に示される表示制御装置により実行され
る付加処理ステップを表す流れ図である。
【符号の説明】
１０ コンピュータ・システム １２ ホスト・プロセッサ １４ キーボード １６ 表示画面 １８ 表示装置 ２０ カーソル ２２ スティック制御装置 ２４ マウス制御装置 ２８ 力変換器 ３２ 中央処理装置 ３４ 表示制御装置 ３６ スティック・インターフェイス ３８ マウス・インターフェイス ４０ メモリ ４２ カーソル環境待ち行列 ４４ 軽打特性識別装置 ４６ 制御アクチュエータ・バッファ ４８ タイマ ５０ 軽打特性波形 １０２、１０４、１０６、１０８ ウィンドウ １１０ ルート・ウィンドウ

Claims (34)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コンピュータ・システム表示装置上に表示
    されたグラフィカル・ユーザ・インターフェイスを制御
    するためのポインティング・システムであって、 上記グラフィカル・ユーザ・インターフェイスの表示カ
    ーソルを動かすためのキーボード制御アクチュエータお
    よび、該制御アクチュエータに加えられた力を検出する
    力変換器を持ち、 第１のあらかじめ決められた時間間隔にわたって上記制
    御アクチュエータに加えられその後解放される力の大き
    さ及び方向によって定義される力の所定の軽打特性を検
    出する、軽打特性識別装置と、 上記軽打特性識別装置によって、上記所定の軽打特性が
    検出されることに応答して第１の表示動作を開始し、上
    記所定の軽打特性が検出されなければ、上記制御アクチ
    ュエータに加えられた力に従って表示画面上でカーソル
    を動かす表示制御装置と、 を備えるポインティング・システム。
  2. 【請求項２】上記表示制御装置が、上記制御アクチュエ
    ータに加えられる力が検出されない第２のあらかじめ決
    められた時間間隔が上記表示変化軽打間隔に先立つ場合
    にだけ、上記第１の表示動作を開始する、請求項１に記
    載のポインティング・システム。
  3. 【請求項３】上記表示装置が、複数の重ねられたコンピ
    ュータ・システム操作ウィンドウを表示し、上記第１の
    表示動作が異なるウィンドウを表示の最上位に持ってく
    ることを含む、請求項１に記載のポインティング・シス
    テム。
  4. 【請求項４】上記ポインティング・システムが、表示さ
    れている上記操作ウィンドウのリストおよび各々のウィ
    ンドウに対応するカーソル位置を含むカーソル環境待ち
    行列を含み、該待ち行列の最上位の操作ウィンドウと対
    応するカーソル位置が表示されるようにした、請求項３
    に記載のポインティング・システム。
  5. 【請求項５】上記制御アクチュエータがスティック制御
    装置を含む、請求項１に記載のポインティング・システ
    ム。
  6. 【請求項６】上記力変換器が、上記制御アクチュエータ
    に加えられる力を、上記制御アクチュエータのx軸ある
    いはy軸に沿って加えられた力の組合せとして決定する
    ことができ、 上記表示制御装置が、上記制御アクチュエータに加えら
    れる力が本質的にx軸あるいはy軸に沿って加えられる場
    合にだけ、上記第１の表示動作を開始する、 請求項５に記載のポインティング・システム。
  7. 【請求項７】 上記表示装置が、複数の重ねられたコン
    ピュータ・システム操作ウィンドウを表示し、上記第１
    の表示動作が異なるウィンドウを表示の最上位に持って
    くることを含む、 請求項６に記載のポインティング・
    システム。
  8. 【請求項８】上記表示制御装置が、上記制御アクチュエ
    ータに加えられる力が本質的にx軸に沿って加えられる
    場合にだけ上記第１の表示動作を開始し、上記制御アク
    チュエータに加えられる力が本質的にy軸に沿って加え
    られる場合にだけ第２の表示動作を開始する、請求項７
    に記載のポインティング・システム。
  9. 【請求項９】上記ポインティング・システムが、表示さ
    れている上記操作ウィンドウのリストおよび各々のウィ
    ンドウに対応するカーソル位置を含むカーソル環境待ち
    行列を含み、上記第１の表示動作が、該待ち行列の最上
    位の操作ウィンドウとウィンドウ内の対応するカーソル
    位置を表示することを含む、請求項８に記載のポインテ
    ィング・システム。
  10. 【請求項１０】上記カーソル環境待ち行列が、自動待ち
    行列記入事項およびユーザ定義記入事項を含み、ユーザ
    ・ウィンドウ表示コマンドに応答して、現在のウィンド
    ウおよび対応するカーソル位置が自動的にカーソル環境
    待ち行列にロードされ、あらかじめ決められたユーザ待
    ち行列制御コマンドに応答して、現在のウィンドウ表示
    および対応するカーソル位置がカーソル環境待ち行列に
    ロードされる、請求項９に記載のポインティング・シス
    テム。
  11. 【請求項１１】上記表示制御装置が、x軸に沿った上記
    表示変化軽打に応答して、上記カーソル環境待ち行列の
    上記自動待ち行列記入事項の最上位のカーソル環境を循
    環させ最上位のカーソル環境を能動ウィンドウとして表
    示し、y軸に沿った上記表示変化軽打に応答して、上記
    カーソル環境待ち行列の上記ユーザ定義待ち行列記入事
    項の最上位のカーソル環境を循環させ最上位のカーソル
    環境を能動ウィンドウとして表示する、 請求項１０に記載のポインティング・システム。
  12. 【請求項１２】上記力変換器が、上記制御アクチュエー
    タに加えられる力を、x-y面およびz軸に沿って加えられ
    た力の組合せとして決定することができ、 上記表示制御装置が、上記力が本質的にx-y面において
    のみ加えられた場合に上記第１の表示動作を開始し、上
    記力が本質的にz軸に沿ってのみ加えられた場合に第２
    の表示動作を開始する、 請求項５に記載のポインティング・システム。
  13. 【請求項１３】上記表示装置が、複数の重ねられたコン
    ピュータ・システム操作ウィンドウを表示し、上記第１
    の表示動作が異なるウィンドウを表示の最上位に持って
    くることを含む、請求項１２に記載のポインティング・
    システム。
  14. 【請求項１４】上記力変換器が、上記制御アクチュエー
    タに加えられる力を、x軸、y軸およびz軸に沿って加え
    られた力の組合せとして決定することができ、 上記表示制御装置が、上記力が本質的にx軸に沿っての
    み加えられた場合に上記第１の表示動作を開始し、上記
    力が本質的にy軸に沿ってのみ加えられた場合に第２の
    表示動作を開始し、上記力が本質的にz軸に沿ってのみ
    加えられた場合に第３の表示動作を開始する、 請求項５に記載のポインティング・システム。
  15. 【請求項１５】上記表示装置が、複数の重ねられたコン
    ピュータ・システム操作ウィンドウを表示し、上記第１
    の表示動作が異なるウィンドウを表示の最上位に持って
    くることを含む、請求項１４に記載のポインティング・
    システム。
  16. 【請求項１６】 上記表示装置が、複数の重ねられたコ
    ンピュータ・システム操作ウィンドウを表示し、 上記ポインティング・システムがさらに、重なりの順序
    による表示されている上記操作ウィンドウのリストおよ
    び、各々のウィンドウに対応するカーソル位置を含むカ
    ーソル環境待ち行列を含み、該待ち行列の最上位の操作
    ウィンドウが表示されている最上位のウィンドウであ
    り、該待ち行列の他のウィンドウが、該待ち行列中の順
    序に従って重なっているようにした、 請求項１４に記載のポインティング・システム。
  17. 【請求項１７】上記第１の表示動作が、第２の重なった
    ウィンドウが上記待ち行列の最上位にくるように、上記
    カーソル環境待ち行列の記入事項を循環させることを含
    み、上記第２の表示動作が、最下位のカーソル環境が最
    上位のカーソル環境となるように上記カーソル環境待ち
    行列の記入事項を循環させることを含み、上記第３の表
    示動作が、あらかじめ決められたカーソル環境を最上位
    のカーソル環境にもってくることを含む、請求項１６に
    記載のポインティング・システム。
  18. 【請求項１８】ホスト・プロセッサと、 上記ホスト・プロセッサに入力データを提供する、本質
    的に同一平面上にある複数の英数字キーを備えるキーボ
    ードと、 カーソルを表示する表示装置と、 上記表示カーソルを動かすために作動することができる
    カーソル制御アクチュエータと、 上記制御アクチュエータに加えられた力の方向と大きさ
    を検出する力変換器と、 第１のあらかじめ決められた時間間隔にわたって上記制
    御アクチュエータに加えられその後解放される力の大き
    さ及び方向によって定義される力の所定の軽打特性を検
    出する、軽打特性識別装置と、 上記軽打特性識別装置によって、上記所定の軽打特性が
    検出されることに応答して第１の表示動作を開始し、上
    記所定の軽打特性が検出されなければ、上記制御アクチ
    ュエータに加えられた力に従って表示画面上でカーソル
    を動かす表示制御装置と、 を含むコンピュータ・システム。
  19. 【請求項１９】上記ポインティング・システムが、表示
    されている操作ウィンドウのリストおよび各々のウィン
    ドウに対応するカーソル位置を含むカーソル環境待ち行
    列を含み、該待ち行列の最上位の操作ウィンドウと対応
    するカーソル位置が表示されるようにした、 請求項１８に記載のコンピュータ・システム。
  20. 【請求項２０】上記軽打特性識別装置が、上記力が上記
    制御アクチュエータに加えられる時間間隔を検出するタ
    イマを含み、上記軽打特性識別装置が、タイマによりあ
    らかじめ決められた第１の時間間隔に加えられ解放され
    たと検出され、上記力変換器によりあらかじめ決められ
    た軽打力より小さいと識別された力として、表示変化軽
    打を識別する、 請求項１９に記載のコンピュータ・システム。
  21. 【請求項２１】上記軽打特性識別装置が、上記制御アク
    チュエータに加えられる力をあらかじめ決められた波形
    と比較し、該あらかじめ決められた波形と本質的に一致
    する力として上記表示変化軽打を識別する、 請求項１８に記載のコンピュータ・システム。
  22. 【請求項２２】上記表示制御装置が、上記制御アクチュ
    エータに加えられる力が、何の力もかけられない第２の
    あらかじめ決められた時間間隔の後に上記制御アクチュ
    エータに加えられた場合にのみ、上記第１の表示動作を
    開始する、 請求項１８に記載のコンピュータ・システム。
  23. 【請求項２３】上記制御アクチュエータが、上記キーボ
    ードに本質的に垂直なスティック制御装置を含み、 上記力変換器が、上記制御アクチュエータに加えられた
    力を、上記キーボードの列に平行なx軸および、上記キ
    ーボード面にありx軸に垂直なy軸に沿って加えられた力
    の組合せとして決定することができる、 請求項１８に記載のコンピュータ・システム。
  24. 【請求項２４】上記力を上記制御アクチュエータに、x
    軸、y軸およびz軸に沿って適用することができ、上記表
    示制御装置が、上記力が本質的にx軸に沿って加えられ
    た場合に上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的
    にy軸に沿って加えられた場合に第２の表示動作を開始
    する、 請求項２３に記載のコンピュータ・システム。
  25. 【請求項２５】上記力変換器が、上記制御アクチュエー
    タに加えられた力を、x-y面およびz軸に沿って加えられ
    た力の組合せとして決定することができ、 上記表示制
    御装置が、上記力が本質的にx-y面において加えられた
    場合に上記第１の表示動作を開始し、上記力が本質的に
    z軸に沿って加えられた場合に第２の表示動作を開始す
    る、 請求項２３に記載のコンピュータ・システム。
  26. 【請求項２６】上記力変換器が、上記制御アクチュエー
    タに加えられた力を、x軸、y軸およびz軸に沿って加え
    られた力の組合せとして決定することができ、 上記表示制御装置が、上記力が本質的にx軸に沿って加
    えられた場合に上記第１の表示動作を開始し、上記力が
    本質的にy軸に沿って加えられた場合に第２の表示動作
    を開始し、上記力が本質的にz軸に沿って加えられた場
    合に第３の表示動作を開始する、 請求項２３に記載のコンピュータ・システム。
  27. 【請求項２７】コンピュータ・システムのコンピュータ
    表示装置上に表示されるカーソルを制御するカーソル制
    御アクチュエータに加えられる力に応答する方法であっ
    て、 上記カーソル制御アクチュエータに加えられた力の大き
    さ及び方向を検出するステップと、 上記力が上記制御アクチュエータに加えられ解放される
    までの時間間隔を決定するステップと、 第１のあらかじめ決められた時間間隔にわたって上記制
    御アクチュエータに加えられその後解放される力の大き
    さ及び方向によって定義される力の所定の軽打特性を検
    出し、上記制御アクチュエータに加えられる力が、上記
    所定の軽打特性に対応すると決定された場合、上記力に
    応答して第１の表示動作を開始し、さもなければ、上記
    制御アクチュエータに加えられる力に応答して制御アク
    チュエータに加えられた力に従って表示画面上でカーソ
    ルを動かすステップと、 を含む方法。
  28. 【請求項２８】上記あらかじめ決められた軽打特性が、
    相対的に急速に上昇する立上り縁と、相対的にゆっくり
    下降する立下り縁を持つ持続時間の短い特性を含む、請
    求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】上記あらかじめ決められた軽打特性が、
    第１のあらかじめ決められた時間間隔の間制御アクチュ
    エータに加えられる、あらかじめ決められた範囲内にあ
    る力を含む、請求項２７に記載の方法。
  30. 【請求項３０】第１の表示動作を開始する上記ステップ
    が、 上記軽打特性に対応する上記力が、制御アクチュエータ
    に加えられる力が検出されないあらかじめ決められた空
    白の時間間隔に先立たれるかどうかを決定するステップ
    と、 上記あらかじめ決められた空白の時間間隔が上記加えら
    れた時間間隔に先立つ場合にだけ上記第１の表示動作を
    開始し、さもなければ上記制御アクチュエータに加えら
    れた力に従って表示画面上でカーソルを動かすステップ
    と、 を含む請求項２７に記載の方法。
  31. 【請求項３１】上記表示装置が、複数の重ねられたコン
    ピュータ・システム操作ウィンドウを表示画面上に表示
    し、上記第１の表示動作が異なる操作ウィンドウを表示
    画面の最上位に持ってくることを含む、請求項２７に記
    載の方法。
  32. 【請求項３２】上記カーソル制御アクチュエータに加え
    られた上記制御アクチュエータに加えられる力を検出す
    る上記ステップが、上記力をx軸およびy軸に沿って上記
    制御アクチュエータに加えられた力の組合せとして決定
    するステップを含み、 第１の表示動作を開始する上記ステップが、上記力が本
    質的にx軸に沿って加えられた場合に上記第１の表示動
    作を開始し、上記力が本質的にy軸に沿って加えられた
    場合に第２の表示動作を開始するステップを含む、 請求項２７に記載の方法。
  33. 【請求項３３】上記カーソル制御アクチュエータに加え
    られた上記制御アクチュエータに加えられる力を検出す
    る上記ステップが、上記力をx軸、y軸およびz軸に沿っ
    て上記制御アクチュエータに加えられた力の組合せとし
    て決定するステップを含み、 第１の表示動作を開始する上記ステップが、上記力が本
    質的にx-y面に沿って加えられた場合に上記第１の表示
    動作を開始し、上記力が本質的にz軸に沿って加えられ
    た場合に第２の表示動作を開始するステップを含む、 請求項２７に記載の方法。
  34. 【請求項３４】上記カーソル制御アクチュエータに加え
    られた上記制御アクチュエータに加えられる力を検出す
    る上記ステップが、上記力をx軸、y軸およびz軸に沿っ
    て上記制御アクチュエータに加えられた力の組合せとし
    て決定するステップを含み、 第１の表示動作を開始する上記ステップが、上記力が本
    質的にx軸に沿ってのみ加えられた場合に上記第１の表
    示動作を開始し、上記力が本質的にy軸に沿ってのみ加
    えられた場合に第２の表示動作を開始し、上記力が本質
    的にz軸に沿ってのみ加えられた場合に第３の表示動作
    を開始するステップを含む、 請求項２７に記載の方法。
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