JP2011138475A - マルチタッチ信号を生成する方法、マルチタッチ信号を生成するドングル、及び関連した制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ドングルは、マルチタッチ・パネルから生成されない制御信号を受信する受信器を含む。
【解決手段】ドングルは、更に、受信器に結合され、制御信号に応じてマルチタッチ・イベントに対応するマルチタッチ出力信号を生成する処理装置と、処理装置に結合され、マルチタッチ出力信号を出力するデータ・ポートとを含む。
【選択図】図１

Description

本出願は、西暦２００９年１２月２５日付で出願され、その内容を本明細書及び特許請求の範囲に援用する米国特許仮出願第６１／２９０１７４号の利益を主張する。

本発明は、マルチタッチ・パネルをシミュレートする制御システムに関し、特に、コンピュータに送出されるマルチタッチ信号を生成するドングル、及びその方法に関する。

タッチ・パネルを有する計算システムは、単に、指又はスタイラスにより、表示画面にタッチすることにより、ユーザが選択を行い、カーソルを移動させることを可能にし得る。一般に、タッチ画面は表示画面上のタッチ及びタッチの位置を認識することが可能であり、計算システムは、タッチを解釈し、その後、タッチのイベントに基づいて動作を行うことが可能である。マルチタッチ・パネルは、更に、計算システムのマルチタッチ制御を行うために計算システムにおいて設定される。一方、タッチ・パネルの楽しみ及び機能を増大させるために多くのアプリケーション／プログラムが市場で発売されている。例えば、マイクロソフトは、マルチタッチ機能を含む、オペレーティング・システム（ＯＳ）であるウィンドウズ（登録商標）７を実現した。ウィンドウズ（登録商標）７というＯＳをタッチ画面コンピュータと対にすると、ユーザは、インターネットをブラウジングし、写真アルバムをぺらぺらめくり、指でファイル及びフォルダの順番をばらばらにして混ぜることができる。しかし、パソコン及びラップトップには、タッチ・パネルが装備されていないことがあり得る。したがって、元のコンピュータ／ラップトップ上で、ＯＳ（例えば、ウィンドウズ（登録商標）７）によって提供されるマルチタッチ・アプリケーションを使用することができるためのタッチ・パネルが、コンピュータ／ラップトップに装備されていないユーザに対して別のオプションを提供することは、この分野において重要な課題である。

本発明の目的の１つは、制御システム、マルチタッチ信号をコンピュータに向けて生成するドングル、及びその方法を提供することである。

本発明の第１の実施例によれば、ドングルが提供される。ドングルは、受信器と、処理装置と、データ・ポートとを備える。受信器は、マルチタッチ・パネルから生成されない制御信号を受信するために利用される。処理装置は、受信器に結合され、制御信号に応じてマルチタッチ・イベントに対応するマルチタッチ出力信号を生成する。データ・ポートは、処理装置に結合され、マルチタッチ出力ポートを出力する。

本発明の第２の実施例によれば、制御システム・ドングルが提供される。制御システムは、コントローラ及びドングルを備える。コントローラは、コントローラの移動情報に応じて制御信号を生成するために利用される。ドングルは、制御信号を受信し、制御信号に応じてマルチタッチ出力信号を出力するために利用される。

本発明の第３の実施例によれば、マルチタッチ出力信号を生成する方法が提供される。上記方法は、マルチタッチ・パネルから生成されない制御信号を受信する工程と、制御信号に応じてマルチタッチ・イベントに対応するマルチタッチ出力信号を生成する工程と、マルチタッチ出力信号を出力する工程とを含む。

本発明の実施例によるコンピュータ上でマルチタッチ制御を行うための制御システムを示す図である。 本発明の実施例により、コンピュータのモニタ上にマルチタッチ・イベントを無線で生成する方法を示すフロー図である。 本発明の実施例による、ドラッグ、スクロール、ページアップ及びページダウンというマルチタッチ・イベントを示す図である。 本発明の実施例による、ズームイン、ズームアウト、時計回りの回転、及び反時計回りの回転というマルチタッチ・イベントを示す図である。

本発明の前述及び他の目的は、種々の図に示された好ましい実施例の以下の詳細な説明を読むと当業者に明らかになることに疑いはなかろう。

特定の用語を本願明細書を通じて使用し、特許請求の範囲は特定の構成部分を表す。当業者が認識するように、電子機器製造業者は別の名称で構成部分を表し得る。本出願では、機能が違わないが名称が異なる構成部分間で区別することを意図していない。本願の明細書及び特許請求の範囲では、「ｉｎｃｌｕｄｅ」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」の語は拡張可能に使用され、よって、「〜を含むが、〜に限定されない」ということを意味すると解される。更に、「結合」という語は、間接的又は直接的な電気接続を意味することを意図している。よって、一装置が別の装置に結合された場合、その接続は、直接的な電気接続を介してか、又は、他の装置及び接続を介した間接的な電気接続を介してであり得る。

図１を参照されたい。図１は、本発明の実施例によるコンピュータ１０２上でマルチタッチ制御を行うための制御システム１００を示す図である。制御システム１００は、コンピュータ１０２、コントローラ１０４、及びドングル１０６を備える。制御システム１００が動作下にある場合、ドングル１０６はコンピュータ１０２に結合され、コントローラ１０４はドングル１０６と無線で通信する。コントローラ１０４は、コントローラ１０４の移動情報に応じて制御信号Ｓｃを生成する。ドングル１０６は、制御信号Ｓｃを受信し、制御信号Ｓｃに応じてマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏを出力する。この実施例では、コントローラ１０４は、動きセンサ１０４２と、変換器１０４４と、第１の処理装置１０４６と、無線モジュール１０４８とを備える。動きセンサ１０４２は、動き信号Ｓｍを生成するようコントローラ１０４の移動を検知する。変換器１０４４は、動きセンサ１０４２に結合され、動き信号Ｓｍを変換動き信号Ｓｃｍに変換する。第１の処理装置１０４６は、変換器１０４４に結合され、変換動き信号Ｓｃｍに応じて制御信号Ｓｃを生成する。無線モジュール１０４８は、送信器であり、第１の処理装置１０４６に結合され、制御信号Ｓｃをドングル１０６に無線送信する。

更に、ドングル１０６は、受信器１０６２と、第２の処理装置１０６４と、データ・ポート１０６６とを備える。受信器１０６２は、制御信号Ｓｃを受信し、これはマルチタッチ・パネルから生成されるものでない。第２の処理装置１０６４は、受信器１０６２に結合され、制御信号Ｓｃに応じてマルチタッチ・イベントに対応するマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏを生成する。データ・ポート１０６６は、第２の処理装置１０６４に結合され、マルチタッチ出力ポート信号Ｓｍｃｏを出力する。ドングル１０６が、データ・ポート１０６６を介してホスト（すなわち、コンピュータ１０２）に結合されると、第２の処理装置１０６４は、ドングル１０６がマルチタッチ・パネルである旨を宣言するための初期化動作を更に行う。更に、ドングル１０６が、データ・ポート１０６６を介してコンピュータ１０２に結合されると、データ・ポート１０６６は、コンピュータ１０２のモニタ１０６上に表示されるカーソルの座標Ｓｃｏ及びコンピュータ１０２から表示分解能Ｓｒｅの情報を更に受信する。更に、第２の処理装置１０６４は、モニタ１０６上に表示されるカーソルの座標Ｓｃｏ及びモニタ１０６の表示分解能Ｓｒｅによるマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏに制御信号Ｓｃを変換する。この実施例では、受信器１０６２は無線受信器であり、データ・ポート１０６６は、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）ポートであるが、これに限定されない。

更に、コントローラ１０４は、ボタンがユーザによって押されると補助信号Ｓａｕを生成するようコントローラ１０４を制御するよう利用されたボタンであり得、補助信号Ｓａｕは、コンピュータ１０２のモニタ１０８上に表示された特定の物体（例えば、ピクチャ）の回転、ズームイン／アウト、ドラッグなどのある特定のマルチタッチ・イベントを行うよう利用される。したがって、制御信号Ｓｃは、無線モジュール１０４８から生成される補助信号Ｓａｕを更に含み得、第２の処理装置１０６４は、補助信号Ｓａｕ及び移動情報の組合せに応じてマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏを生成し得る。

図２を参照されたい。図２は、本発明の実施例により、コンピュータ１０２のモニタ１０８上のマルチタッチ・イベントを無線で生成する方法２００を示すフロー図である。方法２００が、コントローラ１０４及びドングル１０６の利用によって達成され、したがって、方法２００に関する以下の段落は、話を簡潔にするために制御システム１００に関して説明する。実質的に同じ結果が達成されると、図２に示すフロー図の工程は、図示された厳密な順序でなくてよく、連続していなくてよい。すなわち、他の工程は中間であり得る。方法２００は、以下の工程を含む。

工程２０１：コントローラ１０４を移動させる。

工程２０２：コントローラ１０４の動きセンサ１０４２を利用してユーザのジェスチャを検出し、動き信号Ｓｍを生成する。

工程２０３：変換器１０４４（例えば、アナログ・ディジタル変換器）を利用してアナログ動き信号Ｓｍをディジタル変換動き信号Ｓｃｍに変換する。

工程２０４：第１の処理装置１０４６を利用して、変換動き信号Ｓｃｍに応じて制御信号Ｓｃを生成する。
工程２０５：無線モジュール１０４８（すなわち、送信器）を利用して制御信号Ｓｃを無線で送信する。

工程２０６：受信器１０６２を利用して、コントローラ１０４によって生成された制御信号Ｓｃを受信する。

工程２０７：第２の処理装置１０６４を利用して制御信号Ｓｃに対応するジェスチャを識別する。

工程２０８：表示分解能Ｓｒｅの情報をコンピュータ１０２から受信し、コンピュータ１０２のモニタ１０６上に表示されたカーソルの座標Ｓｃｏを受信し、第２の処理装置１０６４を利用して、カーソルの座標Ｓｃｏに対応するマルチタッチ・イベントに対応するマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏを生成する。

工程２０９：データ・ポート１０６６を利用してマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏをコンピュータ１０２に出力する。

工程２１０：マルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏをデータ・ポート１０６６を介して受信し、座標Ｓｃｏに配置されたカーソル上のマルチタッチ・イベントを行う。

工程２１１：モニタ１０８を利用して、モニタ１０８上に、カーソルの座標Ｓｃｏにおけるマルチタッチ・イベントに対応する動作を表示する。

ドングル１０６がコンピュータ１０２に差し込まれるとドングル１０６がマルチタッチ・パネルである旨を宣言するための初期化動作を第２の処理装置１０６４は行う。コンピュータ１０２のモニタ１０８はマルチタッチ画面でないことがあり得るからである。すなわち、ドングル１０６は、初期化動作後は、コンピュータ１０２の仮想マルチタッチ画面である。ユーザが、モニタ１０８上のカーソルにより、マルチタッチ・イベントを行う必要がある場合、ユーザは、対応するジェスチャでコントローラ１０４を移動させる／揺り動かす。次いで、動きセンサ１０４２は、コントローラ１０４の変換器１０４４とともに、ユーザのジェスチャを抽出して、変換動き信号Ｓｃｍを生成する。次いで、第１の処理装置１０４６は、変換動き信号Ｓｃｍを処理して制御信号Ｓｃを生成する。次いで、無線モジュール１０４８は制御信号Ｓｃをドングル１０６に送信する。ドングル１０６は、制御信号Ｓｃを復号化し、実際のマルチタッチ・パネルによって生成されるマルチタッチ出力信号と同様な形式を有するマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏを生成する役割を果たす。

一方、ドングル１０６の無線受信器１０６２は制御信号Ｓｃを受信し、第２の処理装置１０６４は、制御信号Ｓｃに対応するジェスチャを識別する。ジェスチャが識別されると、対応するマルチタッチ・イベントを生成することが可能である。更に、第２の処理装置１０６４は、データ・ポート１０６６を介してモニタ１０８の表示分解能Ｓｒｅの情報を更に受信する。これは、仮想マルチタッチ画面の分解能がモニタ１０８の分解能と異なり得るからであり、よって、第２の処理装置１０６４は、モニタ１０８の分解能の下のマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏに仮想マルチタッチ画面の分解能の下のマルチタッチ制御信号を変換する。更に、コンピュータ１０２は、カーソル解析プログラムを実行して、モニタ１０８上のカーソルの絶対カーソル位置を現在の座標Ｓｃｏに変換し得る。第２の処理装置１０６４は、データ・ポート１０６６を介してモニタ１０６上に表示されたカーソルの現在の座標Ｓｃｏを連続して受信する。次いで、第２の処理装置１０６４は、カーソルの現在の座標Ｓｃｏに対応するマルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏを生成する。次いで、コンピュータ１０２は、マルチタッチ出力信号Ｓｍｃｏをデータ・ポート１０６６を介して受信し、座標Ｓｃｏに配置されたカーソルにより、マルチタッチ・イベントを行う。次いで、モニタ１０８は、モニタ１０８上にカーソルの現在の座標Ｓｃｏ上のマルチタッチ・イベントに対応する動作を表示する。例えば、動作は、カーソルが重なるピクチャの回転、ズームイン／アウト、又はドラッグであり得る。

本発明によれば、動きセンサ１０４２は、ジャイロ、及びｇセンサ等のうちの少なくとも１つによって実現することができる。一実施例では、動きセンサ１０４２は以下の規則によってジェスチャを求める。

ａ）「速度ｘ＞＋ベクトル」であり、「速度Ｙ＜１／２速度Ｘ」の場合、動きセンサ１０４２は、コントローラ１０４が右に移動している旨を求める。

ｂ）「速度ｘ＜−ベクトル」であり、「速度Ｙ＞１／２速度Ｘ」である場合、動きセンサ１０４２は、コントローラ１０４が左に移動している旨を求める。

ｃ）「速度Ｙ＜−ベクトル」であり、「速度Ｘ＞１／２速度Ｙ」の場合、動きセンサ１０４２は、コントローラ１０４が上に移動している旨を求める。

ｄ）「速度Ｙ＞＋ベクトル」であり、「速度Ｘ＜１／２速度Ｙ」の場合、動きセンサ１０４２は、コントローラ１０４が下に移動している旨を求める。

よって、ユーザがコントローラ１０４を把持すると、特定のジェスチャをもたらすことができる（以下に限定されない）：
上：手首／腕を上に回転させる
下：手首／腕を下に回転させる
右：手首／腕を右に回転させる
左：手首／腕を左に回転させる
時計回りの回転：手首を時計回りに回転させる
反時計回り：手首を反時計回りに回転させる
ドラッグ：ボタン（すなわち、補助信号Ｓａｕを生成するために利用される上記ボタン）を一度クリックし、次いで（カーソルを示すために）ボタンを押して上下左右に移動させる（図３（ａ）に示す）。

スクロール：ボタンを１度クリックし、次いで、ボタンを押さないで左右に揺さぶる（図３（ｂ）に示す）。

ページアップ：ボタンを一度クリックし、次いで、ボタンを押さないで上に揺さぶる（図３（ｃ）に示す）。

ページダウン：ボタンを一度クリックし、次いで、ボタンを押さないで下に揺さぶる（図３（ｄ）に示す）。

ズームイン 方形カーソルがモニタ１０８上に示されるまでボタンを押し、次いで、上に移動させる（図４（ａ）に示す）。

ズームアウト 方形カーソルがモニタ１０８上に示されるまでボタンを押し、次いで、下に移動させる（図４（ｂ）に示す）。

回転（時計回り） 方形カーソルがモニタ１０８上に示されるまでボタンを押し、次いで、時計回りで移動させる（図４（ｃ）に示す）。

回転（時計回り） 方形カーソルがモニタ１０８上に示されるまでボタンを押し、次いで、反時計回りで移動させる（図４（ｄ）に示す）。

したがって、コンピュータ１０２のモニタ１０８は、通常のパネルを含み得るが、これに限定されない。コンピュータ１０２のモニタ１０８は、タッチ・パネルも含み得る。本発明は、よって、コントローラ１０４とともにタッチ・パネルとしてふるまうよう、通常のパネルを備えた通常のディスプレイを変換するシミュレーション・パッケージを提供し、よって、ユーザは、例えば、タッチ・パネルとしてのウィンドウズ（登録商標）７によって提供されるマルチタッチ機能を使用するために通常のパネルを適用することができ得る。更に、動きセンサ１０４２は、ユーザの動きを解釈／追跡／記録し、かつ／又はユーザのジェスチャを検知／測定するよう企図され得る。動きセンサ１０４２の例は、ジャイロ、ｇセンサ等を含み得るが、これらに限定されない。ドングル１０６は、ポータブルであり、ユーザが持ち運ぶのに便利であり得る。動きセンサ１０４２によって生成される動き信号Ｓｍから導き出される制御信号Ｓｃは受信器１０６２に送出し得る。更に、ドングル１０６は、マイクロプロセッサ（すなわち、第２の処理装置１０６４）、及びメモリ（すなわち、ＳＲＡＭ）に記憶されたプログラムを含み得る。プログラムは、ウィンドウズ（登録商標）７によって提供されるマルチタッチ機能／アプリケーションにおいて規定される一本の指及び／又は二本の指の動作／動きをシミュレートするようマイクロプロセッサによって実行することができる。すなわち、ドングル１０６は、コントローラ１０４によって生成される制御信号Ｓｃを受信し得、マルチタッチ機能／アプリケーションに従う動き制御をシミュレートするマルチタッチ制御信号Ｓｍｃｏに制御信号Ｓｃを変換する。上記構成を適用した後、ユーザの通常のパネルはタッチ・パネルとして機能し得る。よって、ユーザによって生成される動きは指の動きとしてシミュレートすることが可能であり、マルチタッチ・パネルを含むコンピュータ／ラップトップをユーザが有するか否かにかかわらず、本発明のコントローラ１０６及びドングル１０６の利用によってのみ、マルチタッチ・パネルを制御するやり方として制御に更に適用することが可能である。

簡潔には、本発明は、コンピュータ１０２の仮想マルチタッチ・パネルとしてふるまい、コンピュータ１０２のマルチタッチ制御信号（すなわち、Ｓｍｃｏ）を生成するよう無線コントローラ１０４及びドングル１０６を利用する。したがって、本発明は、プロジェクタ、ラップトップ、ＰＣ、ＴＦＴ−ＬＣＤ ＴＶ、ＴＲＣ ＴＶのディスプレイなどの、小型ディスプレイから大型ディスプレイまでの、マルチタッチ・パネルなしの各種ディスプレイに適用することが可能である。本発明は、ユーザが長距離から（すなわち、ミーティング／会議において）コントローラ１０４を使用することも可能にする。ユーザは、プロジェクタの表示を誘導するようコントローラ１０４を施すことができる。ユーザは、短距離でコントローラ１０４を使用することもでき、すなわち、ユーザは椅子に座り、ユーザの真ん前にあるコンピュータのディスプレイを誘導するようコントローラを施し得る。
本発明の教示を維持しながら、上記装置及び方法の数多くの修正及び改変を行うことができるということを当業者は容易に認識するであろう。よって、上記説明は、特許請求の範囲記載の境界によってのみ限定されると解されるものとする。

１００ 制御システム
１０４ コントローラ
１０６ ドングル

Claims (20)

1. ドングルであって、
   マルチタッチ・パネルから生成されない制御信号を受信する受信器と、
   前記受信器に結合され、前記制御信号に応じてマルチタッチ・イベントに対応するマルチタッチ出力信号を生成する処理装置と、
   前記処理装置に結合され、前記マルチタッチ出力信号を出力するデータ・ポートと
   を備えるドングル。
2. 請求項１記載のドングルであって、前記制御信号は、前記制御信号を送信する送信器の移動情報を備えるドングル。
3. 請求項２記載のドングルであって、前記処理装置は、少なくともモニタの表示分解能に応じて前記マルチタッチ出力信号に前記制御信号を変換するドングル。
4. 請求項３記載のドングルであって、前記ドングルが前記データ・ポートを介してホストに結合される場合、前記データ・ポートは前記ホストから前記表示分解能の情報を更に受信するドングル。
5. 請求項３記載のドングルであって、前記処理装置は、前記モニタの前記表示分解能及び前記モニタ上に表示されるカーソルの座標に応じて前記マルチタッチ出力信号に前記制御信号を変換するドングル。
6. 請求項５記載のドングルであって、前記ドングルが前記データ・ポートを介してホストに結合される場合、前記データ・ポートは前記ホストから前記カーソルの前記座標の情報を更に受信するドングル。
7. 請求項２記載のドングルであって、前記制御信号は前記送信器から生成された補助信号を更に備え、前記処理装置は、前記補助信号及び前記移動情報の組合せに応じて前記マルチタッチ出力信号を生成するドングル。
8. 請求項１記載のドングルであって、前記ドングルが前記データ・ポートを介してホストに結合される場合、前記処理装置は、前記ドングルがマルチタッチ・パネルである旨を宣言するための初期化動作を更に行うドングル。
9. 請求項１記載のドングルであって、前記受信器は無線受信器であり、前記データ・ポートはユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）ポートであるドングル。
10. 制御システムであって、
    コントローラの移動情報に応じて制御信号を生成するコントローラと、
    前記制御信号を受信し、前記制御信号に応じてマルチタッチ出力信号を出力するドングルとを備える制御システム。
11. 請求項１０記載の制御システムであって、前記コントローラは、更に、前記コントローラの補助信号に応じて前記制御信号を生成する制御システム。
12. 請求項１０記載の制御システムであって、前記コントローラは、
    動き信号を生成するよう前記コントローラの移動を検知する動きセンサと、
    前記動きセンサに結合され、前記動き信号を変換動き信号に変換する変換器と、
    前記変換器に結合され、前記変換動き信号に応じて前記制御信号を生成する処理装置と、
    前記処理装置に結合され、前記制御信号を前記ドングルに無線送信する送信器とを備える制御システム。
13. マルチタッチ出力信号を生成する方法であって、
    マルチタッチ・パネルから生成されない制御信号を受信する工程と、
    前記制御信号に応じてマルチタッチ・イベントに対応する前記マルチタッチ出力信号を生成する工程と、
    前記マルチタッチ出力信号を出力する工程と
    を含む方法。
14. 請求項１３記載の方法であって、前記制御信号は、前記制御信号を送信する送信器の移動情報を含む方法。
15. 請求項１３記載の方法であって、前記マルチタッチ出力信号を生成する工程は、
    モニタの少なくとも表示分解能に応じて前記制御信号を前記マルチタッチ出力信号に変換する工程を含む方法。
16. 請求項１５記載の方法であって、前記マルチタッチ出力信号を生成する工程は更に、
    前記表示分解能の情報をホストから受信する工程を更に含む方法。
17. 請求項１５記載の方法であって、前記マルチタッチ出力信号を生成する工程は、
    前記モニタ上に表示されるカーソルの座標及び前記モニタの前記表示分解能に応じて前記制御信号を前記マルチタッチ出力信号に変換する工程を含む方法。
18. 請求項１７記載の方法であって、前記マルチタッチ出力信号を生成する工程は更に、
    前記カーソルの前記座標の情報をホストから受信する工程を含む方法。
19. 請求項１４記載の方法であって、前記制御信号は、前記送信器から生成される補助信号を更に含み、前記マルチタッチ出力信号を生成する工程は、
    前記補助信号及び前記移動情報の組合せに応じて前記マルチタッチ出力信号を生成する工程を含む方法。
20. 請求項１３記載の方法であって、前記制御信号を受信する工程は、
    前記制御信号を無線で受信する工程を含み、
    前記マルチタッチ出力信号を出力する工程は、
    前記マルチタッチ出力信号を出力するようユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）ポートを利用する工程を含む方法。

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