JP2001501347A - マウスコマンドコーディング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、マウスのような、多次元入力装置の操作を、データ処理装置へ連絡されるべきデータに符号化する方法に関するものである。入力装置内のセンサがＸ軸及びＹ軸に対する前記入力装置の部材の操作を検出する。前記のセンサデータから、前記の操作の方向と大きさとが引き出される。これらの中間量がＸ値及びＹ値自身の代りにデータ処理装置へ連絡される。前記のデータ処理装置において、デコーダーが前記の中間量をＸ値及びＹ値の別の対に復号する。前記の中間値が操作を一層充分に表現する。それ故に、テレビジョン遠隔制御装置及び他のワイヤレス入力装置のような制限された電源予算を有する入力装置においては、この方法が一層高い性能を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】 マウスコマンドコーディング 本発明は、多次元入力装置のユーザ操作をデータ処理装置に対するコードベク トルに変換する方法に関するもので、その操作は原点の周りの領域に制限され、 その方法は、（1）その領域を複数の部分領域に分割するステップ、（2）独特の コードベクトルを各部分領域へ割り当てるステップ、（3）特定の操作に対して 対応する特定の部分領域を決定し、データ処理装置への伝達のために対応する特 定のコードベクトルを選択するステップ、を具えている。本発明は更にそのよう な方法を実行するためのシステムと多次元入力装置とにも関係している。 前文に特定されたような方法は、ドイツ国特許公開明細書第DE-A 35.23.284号 から既知である。その文書において、入力装置はデータ処理装置内の１個又は複 数個のパラメータ（例えば、スクリーン上の指針の座標）を更新するために用い られることが記載されている。その文書によると、その入力装置の操作は対応す るパラメータ値へ直接翻訳されないが、その値の変化の速度に翻訳される。実際 の更新はデータ処理装置において実行される。データ処理装置はその操作を示す 入力データを設けられている。ここに、この入力装置はその操作をその操作を表 現する特定の入力データ（さらにコードベクトルと呼ばれる）へ変換する。続い て、このコードベクトルがデータ処理装置へある種の通信チャネル（有線、無線 ）を介して送られる。ここで、デコーダーが受信されたコードベクトルをそのデ ータ処理装置により取り扱われ得るデータへ復号するために存在する。 既知の入力装置の二次元変形においては、ユーザ操作が二つの直交軸（Ｘ軸及 びＹ軸）上に本質的に投影される。その投影から、その投影のディジタル表現を 具えたコードベクトルが構成され且つ伝達される。 そのような入力装置の応用の特殊な分野は、テレビジョン遠隔制御装置のよう な、遠隔制御装置の範囲内にある。遠隔制御装置はそれら自身の、制限された、 電源（バッテリー）を有している。電力の相当な量が、データ処理装置へコード ベクトルを送信するために必要である。それ故に、バッテリー寿命を延ばすため に、データ処理装置へ送られるべき情報の量を最小限にすることにより、電力が 節約され得る。それと同時に、ユーザは調節されるべき全パラメータにわたって 便利な制御器を提供されねばならない。その便利な制御器は、パラメータ更新の 速度、パラメータ更新の正確さ及び、多次元入力装置の場合には、一つよりも多 いパラメータにわたる便利な同時制御（例えばテレビジョンスクリーン上で指針 を動かすこと）のような態様により決められる。 既知の方法の問題点は、電力の考察が配慮されなかったことである。従って、 既知の方法は、電力の観点から、操作を効率のよいコードベクトルへ変換してい ない。 入力装置の電力消費と操作の便利さとの間のよりよい平衡を与える、前文に特 定されたような方法を提供することが、なかんずく本発明の目的である。この目 的のために、本発明は、ステップ(1)が、(1a)領域を原点の周りの隣接する複数 の同心リングに分割するステップ、(1b)各リングを同数のセクターに分割しそれ により部分領域を構成するステップ、を具えることを特徴とする前文に特定され た方法を提供する。これが大きい大きさの操作に対して比較的多数のコードベク トルを保留する必要はないと言う基本的思想を表現している。例えば、２個のパ ラメータのうちの１個を更新する場合に、ユーザは最初に、迅速ではあるが比較 的不正確な調節のために関連するパラメータに対応する方向に、大きい大きさの 操作を誘発する。続いて、より小さい大きさの操作を誘発することにより、その ユーザは最後の、正確な調節を行う。最初のステップを実行している間に、その ユーザは第２パラメータ上の正確な制御には興味がない。類似の議論がユーザが ２個のパラメータを同時に更新することを望む状態に適合する。要約すると、大 きい大きさの操作を表現するコードベクトルは、垂直方向に重要でない偏差のみ を有する基本的に同じ操作を表現する隣接するコードベクトルにより同伴されて はならない。 既知の入力装置においては、直交する軸上の投影は、コードベクトルへ独立し て符号化される。このことが上述の特徴を有するコードベクトルのセットに帰着 し、すなわち、小さい大きさの操作と比較して、大きい大きさの操作は比較的大 量のコードベクトルにより包含される。 操作が非線型な方法による変化速度と対応する非線型復号化を用いる場合には 特に、本発明の手段が既知の方法の分布よりももっと平衡した部分領域の分布に 帰着する。既知の方法においては、それらの軸のいずれか一方が丁度オフする操 作は独特のコードベクトルを割り当てられる。座標軸の周りのコードベクトルの 一種のクラスター化が行われる。これらのクラスターされたコードベクトルは、 ユーザがそれらの間の差をほとんど経験しないので、既知の方法を無能にする。 本発明の手段の結果は、同じレベルの操作の便利さを維持しながら、コードベ クトルの全数が低減され得ることである。低減された数のコードベクトルは、コ ードベクトルがビットの数によって一層小さくなり得ることを意味している。か くして、一層少ない電力がデータ処理装置との連絡のために入力装置により用い られる。ステップ（1b）における言いまわし「同数のセクター」を「ほぼ同数の セクター」と解釈することも、本発明に従っていると考えられることは注意され ねばならない。 従属請求項３に定義された手段は、その手段が非常に簡単な構成要素により実 行され得る方法へ導くと言う利点を有している。例えば、我々が各自の直行方向 における操作の大きさに比例するセンサ信号を発生する２個のセンサ回路を具え ている二次元入力装置を持っていると仮定しよう。請求項３の手段により、どの 特定のリングにその操作が対応しているかを決定するために、両センサ信号の最 大値を決定することで充分である。このことはハードウエアにおいて非常に効果 的に実現され得る動作である。 従属請求項４に定義された手段は、その手段が非常に規則的な変換へ導き、そ れ故にユーザにより自然として経験されると言う利点を有している。どのリング が操作と対応しているかを決定するために、その操作の大きさがそれらのセンサ 信号を二乗し且つ加算することにより得ることができる。特定のセクターがそれ らのセクター信号のおよその比率を得ることにより決定され得る。 本発明が、添付の図面を参照して、実例により以下に更に説明される。図にお いて、 図１は本発明によるシステムを示しており、 図２は本発明による部分領域への操作の領域の分割の図を示し、 図３は図２の領域のうちの一つに対応しているデルタベクトルのセットを示し ており、 図４は従来技術によるコードベクトルのセットとの、本発明によるコードベク トルのセットの比較を示し、 図５は操作の代りの領域とそれの分割とを示し、 図６は操作の別の代りの領域とそれの分割とを示している。 図１は本発明によるシステムを示している。そのシステムは二次元トラックボ ール１０２を有する遠隔制御器１００と、テレビジョンセットであるデータ処理 装置１０４とを具えている。その遠隔制御器１００によって、ユーザがテレビジ ョンチャネルを選択し、音量レベルを設定し、トラックボール１０２を用いてテ レビジョンスクリーン上の指針を動かすことによりメニュー項目を選択する、等 ができる。その遠隔制御器１００は更にトラックボール１０２の操作を検出する ためのセンサ回路１２０、前記の操作を表現するコードベクトルを選択するため の選択手段１２２、及び赤外線（ＩＲ）通信チャネルを介してデータ処理装置へ 前記のコードベクトルを伝達するための伝達手段１２４を具えている。代りに、 遠隔制御器１００がトラックボール１０２の代りにジョイスティック又はタッチ パッドを具えてもよい。 センサ回路１２０の各々一つが単一次元における操作を検出するために設けら れている。それらのセンサ回路１２０により発生される信号が、信号を記憶する ためのレジスタの有限寸法、又は一定のアナログセンサ信号のクリッピングのよ うに、機械的制限か又は電気的制限のいずれかにより課せられている一定の限界 の間に制限される。これらの限界は入力装置の可能な操作の領域の限界とみなさ れ得る。 データ処理装置１０４内に、コードベクトルを受信するため、及びデコーダー １３２へコードベクトルを伝えるために、受信機１３０が設けられている。その デコーダー１３２がテレビジョンスクリーン上の指針の座標を更新するために、 データ処理装置により用いられ得る対応するデルタベクトルへ、そのコードベク トルを復号する。 図２は本発明による部分領域への操作の領域の分割の図面を示している。トラ ックボール１０２の操作は原点２０２の周りの領域２００へ制限される。その領 域２００はリングへ本発明に従って分割され、それらのリングのうちの一つはハ ッチングされた範囲によりこの図において示されているリング２２２である。各 リングは同数のセクター、すなわち１６個に分割される。例えば、リング２２２ のセクターのうちの１個がセクター２２４である。部分領域の各々一つに対して 独特のコードベクトルが割り当てられている。コードベクトルは対応する部分領 域のリング番号とセクター番号とを明確に表現でき、すなわちそれらの部分領域 の任意の番号付けと丁度関係できる。 特定の操作に対しては、対応する部分領域が対応するリング番号とセクター番 号とを確認することにより確認され得る。リング番号は操作の大きさの尺度であ り、且つセクター番号は方向を指示できる。遠隔制御器１００の上側の平面内の 二つの直交する軸線に対するトラックボール１０２の回転が、二つのセンサ信号 を与えるセンサ回路１２０及び１２２により検出される。そのセンサ信号が操作 の大きさと比例している場合には、正方形リングに対して、リング番号はセクタ ー信号の絶対最大により単純に決められる。この最大値をレベルの制限された数 に対して量子化することにより、コードベクトルのビットの第一群が得られる。 ここで我々は１６個のリングがあることを選択し、それ故に、４ビットコードが 操作の大きさを符号化するのに充分である。 原点から放射方向に延びている１６本のラインが、図２に示されたような部分 領域を通って描かれ得て、これらのラインは全部の部分領域を一緒に横切ってい る。これらのラインに番号付けの後に、各部分領域に対して単一ライン番号が対 応する。このライン番号がセクター番号として用いられ得て、それが特定のコー ドベクトルのビットの第２群内に保持され得る。各リング内に１６個の異なるセ クターが確認され得て、それ故に４ビットコードが操作の方向を符号化するのに 充分である。 かくして我々は方向及び大きさ情報に対する全部で８ビットを具えているコー ドベクトルを得た。矩形の操作領域を有するあらゆる入力装置のセンサ信号が、 正方形領域へ常に縮尺され得る。それ故に、リングを決定するためにここに記載 された計画は、矩形リングに対して一般に適合する。 最後に、コードベクトルは赤外線通信チャネル上で効果的に連絡され得る信号 へ符号化されるか、あるいはコードベクトルが赤外線送信機信号を変調するため に直接用いられる。 図３は図２のリングのうちの一つと対応しているデルタベクトルのセットを示 している。データ処理装置において、Ｘ−Ｙフォーマットにおけるスクリーン座 標の新しい対が、デコーダー１３２によりデルタベクトルへ復号される受信され たコードベクトルを基礎として構成される。このデルタベクトルが先の位置に対 するテレビジョンスクリーン上の指針の転位を表す。図２の単一リングに対応し ている１６個のデルタベクトルが図３に描写されている。 コードベクトルはデルタベクトルへ、そこに含まれるリング番号とセクター番 号とにより翻訳される。最初に最大値がリング番号から得られる。その最大値が そのデルタベクトルの大きさを表現している。我々はリング番号を非線型な方法 で対応する最大値に復号することが自由である。この非線型なマッピングが、そ れが迅速且つ正確なパラメータ更新を許容すると言う感覚で、入力装置のダイナ ミック領域を増大する。その非線型なマッピングは更に入力装置の操作の便利さ を増強する。表１が非線型なマッピングの一例を与えている。ユーザが最も便利 に見出す特定の表を選択することを許容されることが期待され得る。 表１．速度復号表 表１にはゼロ最大値に対して保留されたリング番号はない。このことは、ユー ザ動作がない場合には、データがデータ処理装置１０４へ送られないことを意味 している。ユーザ動作なしは、例えば入力装置がそれの静止状態にあること、あ るいはもっと一般的に、最後のコードベクトルがそのデータ処理装置１０４へ与 えられてしまってから、その入力装置の状態が変わらなかったことを意味し得る 。 普通には、これは電力を節約するための別の方法である。別の利点は、ユーザ動 作がない状態に対応するコードベクトルの必要がないので、特別コードベクトル がもっと多くの有用な事柄に対して保留され得ることである。 続いて、コードベクトルのセクター番号がＸ値及びＹ値を得るために用いられ る。表２は、図３のデルタベクトルに対していかにこれが行われるかを示してい る。 表２．方向復号化表 図４は、従来技術によるコードベクトルのセットとの、本発明によるコードベ クトルのセットの比較を示している。参照は図２に対してなされる。明確化のた めに、領域２００の上側右４分の１のみが描写されているので、少数のコードベ クトル量のみが含まれている。従来技術の方法と本発明の方法とのコードベクト ルが、それぞれ×と○とにより示されている。図４は従来技術の方法に対して典 型的であるコードベクトルのクラスター化を明瞭に示している。この図から、本 発明の方法によりその領域のコードベクトルによる一層平衡した包含が得られる ことが明らかである。 図５は代りの操作の領域とそれの分割とを示している。トラックボール１０２ の操作は原点５０２の周りの領域５００へ制限される。その領域は正方形の境界 ５０４を有し、それの大きさは各自の直交方向における操作の投影を保持するレ ジスターの大きさにより決められる。本発明の一態様によると、領域５００は多 かれ少なかれ中央領域５０６の周りの三角の楔と正方形リングとに分割される。 それらの楔とリングとの交差が部分領域を構成する。例えば、上側右へのトラッ クボール１０２の操作に対しては楔の部分領域のうちの一つ５１０が割り当てら れ、一方強く下側への操作に対しては部分領域５１２が割り当てられる。コード ベクトルはリング番号と楔番号とをはっきりと符号化できた。特定の操作に対す るリング番号は、図２を参照して記載されたように得ることができる。楔番号は センサ信号のおよその比率を得ることにより決められ得る。 図６は更に代りの操作の領域とそれの分割とを示している。丸い、円形のリン グである領域６００が一層適切である。例えばジョイスティックについて、丸い 領域が部材の運動を制限する丸い機械的停止部により賦課され得る。特定の操作 に対応する特定の楔が、センサ信号のおよその比率を得ることにより決められ得 る。そのリングを決めるためには、操作の大きさがセンサ信号を二乗しかつ加算 することにより得られねばならない。データ処理装置において、Ｘ値とＹ値とが 大きさと角のコサインとサインとの積をとることにより再構成され得て、その角 は楔番号により決められる。 本発明の思想は、三次元トラックボールのような、三次元入力装置に対して同 様に適合する。楔とリングとの概念は三次元領域に対して容易に拡張される。さ らにその上、本発明は、キーボード、遠隔制御器又はデータ処理装置それ自身と 一体化された、ノートブックと類似した入力装置と、独立型入力装置との双方に 適合する。 要約すると、本発明は、マウスのような、多次元入力装置の操作を、データ処 理装置へ連絡されるべきデータへ符号化する方法に関係している。その入力装置 内のセンサがＸ軸及びＹ軸に対する入力装置の部材の操作を検出する。そのセン サデータから、操作の方向と大きさとが得られる。これらの中間量がＸ値及びＹ 値自身の代りにデータ処理装置へ連絡される。データ処理装置においてデコーダ ーがＸ値及びＹ値の別の対へその中間量を復号する。その中間値がその操作を一 層適切に表現する。それ故に、テレビジョン遠隔制御器及びその他のワイヤレス 入力装置のような、制限された電力予算を有する入力装置においては、この方法 が一層高い性能を達成する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．多次元入力装置のユーザ操作をデータ処理装置のためのコードベクトルに変 換する方法であって、前記の操作は原点の周りの領域に制限され、該方法は、 (1)前記の領域を複数の部分領域に分割するステップ、 (2)独特のコードベクトルを各部分領域へ割り当てるステップ、 (3)特定の操作に対して対応する特定の部分領域を決定し且つ前記のデータ処 理装置への伝達のために対応する特定のコードベクトルを選択するステップ、 を具えている方法において、 ステップ(1)が (1a)前記領域を原点の周りの複数の隣接する同心リングに分割するステップ、 (1b)各リングを、部分領域をそれにより構成する同数のセクターに分割するス テップ、 を具えていることを特徴とする多次元入力装置のユーザ操作をデータ処理装置 のためのコードベクトルに変換する方法。 ２．請求項１記載の方法において、ステップ(1b)において、前記の領域を原点か ら延び且つ前記リングと交差する隣接する楔に分割し、前記の部分領域が前記 楔とリングとのそれぞれの交差で形成されていることを特徴とする多次元入力 装置のユーザ操作をデータ処理装置のためのコードベクトルに変換する方法。 ３．請求項１記載の方法において、ステップ(1a)において、前記の領域を原点の 周りの隣接する複数の同心の矩形のリングに分割することを特徴とする多次元 入力装置のユーザ操作をデータ処理装置のためのコードベクトルに変換する方 法。 ４．請求項１記載の方法において、ステップ(1a)において、前記の領域を原点の 周りの隣接する複数の同心の丸いリングに分割するを特徴とする多次元入力装 置のユーザ操作をデータ処理装置のためのコードベクトルに変換する方法。 ５．請求項１記載の方法において、ステップ(2)において、コードベクトルのう ちの各々一つが一対の数を具えているコードベクトルを用い、第一の数は前記 のリングのうちの一つを示し、第２の数が前記のリングのセクターのうちの一 つ を示していることを特徴とする多次元入力装置のユーザ操作をデータ処理装置 のためのコードベクトルに変換する方法。 ６．請求項３記載の方法において、ステップ(3)において、特定の操作のために Ｘ軸及びＹ軸上への特定の操作の投影であるディジタル値を得て、且つ続いて 前記のディジタル値の最大値を決定し、且つ対応するコードベクトルのビット の第一群としてそれの表現をとることを特徴とする多次元入力装置のユーザ操 作をデータ処理装置のためのコードベクトルに変換する方法。 ７．請求項６記載の方法において、ステップ(1b)において、原点から放射方向に 延びているライン上に前記部分領域を配置し、且つステップ(3)において、特 定のコードベクトルのビットの第２群として前記ラインのうちの特定の一つを 表現しているライン番号をとることを特徴とする多次元入力装置のユーザ操作 をデータ処理装置のためのコードベクトルに変換する方法。 ８．多次元入力装置、データ処理装置及びそれらの間の通信チャネルを具えてい るシステムであって、前記入力装置はユーザによるそれの操作を前記データ多 処理装置のためのコードベクトルに変換するために配設されており、前記の操 作は原点の周りの領域へ制限され、前記入力装置は、各自の独特のコードベク トルと関連している複数の部分領域への前記領域の分割に従って、特定の操作 がそれに属する特定の部分領域へ割り当てられる特定のコードベクトルを選択 し、且つ前記の特定のコードベクトルをデコーダーが前記の特定のコードベク トルをデルタベクトルに復号するデータ処理装置へ伝達する特定の操作のため の選択及び伝達手段を具えているシステムにおいて、 前記の領域の分割は原点の周りの隣接する複数の同心のリングを具え、各リ ングは部分領域をそれにより構成する同数のセクターへ分割されていることを 特徴とする多次元入力装置、データ処理装置及びそれらの間の通信チャネルを 具えているシステム。 ９．請求項８記載のシステムにおいて、前記の分割は原点から延び且つ前記リン グと交差する複数の楔を具え、前記の部分領域は前記のリングと楔とのそれぞ れの交差で形成されていることを特徴とする多次元入力装置、データ処理装置 及びそれらの間の通信チャネルを具えているシステム。 １０．入力装置がＸ軸及びＹ軸上への操作のそれぞれの投影に比例するディジタ ル値を示すためのセンサ手段を具えている請求項８記載のシステムにおいて、 前記選択手段が１６個のレベルのうちの一つ上に前記のディジタル値の最大 値をマッピングすることによりコードベクトルの最初の４ビットを得るために配 設され、前記のデコーダーは表１に従って前記最初の４ビットを復号するために 配置されていることを特徴とする多次元入力装置、データ処理装置及びそれらの 間の通信チャネルを具えているシステム。 １１．請求項１０記載のシステムにおいて、前記部分領域が原点から放射方向に 延びている１６本のライン上に配設され、前記の選択手段は前記のラインのう ちの特定のラインを表現しているコードベクトルの第２の４ビットを構成する ために配設され、前記デコーダーは表１及び２に従って前記の第一及び第２の ４ビットを復号するために配設されていることを特徴とする多次元入力装置、 データ処理装置及びそれらの間の通信チャネルを具えているシステム。 １２．ユーザによる多次元入力装置の操作を、出力のためのコードベクトルに変 換するために配設された多次元入力装置であって、前記の操作は原点の周りの 領域へ制限されており、前記の入力装置は、複数の部分領域とそれぞれ独特な コードベクトルの各部分領域への連合への前記の領域の分割に従って、特定の 操作がそれに属する特定の部分領域へ割り当てられる特定のコードベクトルを 選択し且つ伝達する特定の操作のための、選択及び伝達手段を具えている多次 元入力装置において、 前記の領域の分割が原点の周りの隣接する複数の同心のリングを具え、各リ ングは部分領域をそれにより構成する同数のセクターへ分割されることを特徴 とする多次元入力装置。