JP3609441B2 - ターゲットデバイスを遠隔制御するシステム及び方法並びにマルチメディアシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はコントロールデバイス（制御装置）に関し、特に、ホストコンピュータと遠隔制御（遠隔操作）システム付きの少なくとも１つのターゲット（目標）システムとの間で通信を行う装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マウスまたはカーソル制御デバイスは、ユーザの手の動きを、この動きを表した一連の電気コントロール信号に変換するために利用する器具である。このマウスをコンピュータに結合（接続）し、マウスによって発生したコントロール信号を利用して、カーソルをコンピュータディスプレイ上で位置決めする。光学式マウスは電気信号を発生するのに光学的センサを用いているカーソル制御デバイスである。従来の電気的マウスに対する光学式マウスの利点は制御信号を発生するのに動く部分を持つ必要がないことである。光学式マウスは発光ダイオード（ＬＥＤ）で発生する赤外線領域の光学信号を放射する。マウスは制御信号を発生するために等間隔で多数並べられた水平及び垂直ラインを備えた反射パッドの上を移動させられる。水平及び垂直ラインは反射パッドの背景とは異なった色である。光学式マウスはＬＥＤからの光がパッドからマウスへ反射されるように反射パッドの上に置かれる。
【０００３】
光学式マウスには、更に、このマウスの底面に装着された入力光学部と光学センサとが設けられている。これら光学センサによってこれに入射した光の強度に比例した電気信号を発生する。ＬＥＤとこれら光学センサとを、ＬＥＤから放射された光がパッドによって反射され、光学センサに入射するように配列する。このマウスを動作させるために、ユーザはこの光学式マウスを反射パッド上を移動させて、光が水平ラインおよび垂直ラインを横切るようにする。この光が反射パッド上の水平ラインまたは垂直ラインの一方を横切った時に反射された光の量が低下する。従って、フォトダイオードに入射する光が低下して各ラインの横断を検出できる。この光学式マウスによって４つの直角信号が発生され、これら信号によって、マウスによる水平および垂直ラインの横断に基づいてコンピュータにこの動きを表示するようになる。一般に、これら４つのパラレル直角信号を、ユニバーサル非同期受信／送信器（ＵＡＲＴ）のような標準のシリアルインターフェイスに与える。このＵＡＲＴによってこれら直角信号を、ホストコンピュータシステムへの転送のためにエンコードされた一連のシリアルデータに変換する。
【０００４】
光伝送における応用例としては、家庭電化製品にも見られる。例えば、テレビジョンやビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）のような家庭電化製品には、遠隔制御システムが見受けられる。この遠隔制御システムとは異なり、マニュアル（手動）コントロールシステムでは、ユーザが物理的に電化製品に近づき、ノブやボタンを手で操作する必要がある。これに対して、遠隔制御システムでは、ユーザは決められた距離から、遠隔制御ユニットを使ってこの製品（デバイス）を制御することができ、これによってこのデバイス自身のコントロールや調整を物理的に触る必要がなくなる。基本的な遠隔制御システムには、遠隔制御ユニットに送信器が、デバイスには受信器が設けられている。この遠隔制御ユニットには、ボタンが設けられており、各ボタンはデバイスの機能（機能）と相関関係を保有している。各機能は、論理「０」と「１」の信号列を有する独特な機能コードによって表現される。ユーザが所望の機能のために遠隔制御ユニット上のボタンを押した時に、この遠隔制御ユニットは対応する機能コードを検索して、この検索したコードをデバイスに送信する。遠隔制御システムの種々の製造業者は、異なった機能コードとエンコード化（符号化）技術とを駆使して、これら機能コードを変調している。デバイスは変調された機能コードを受信し、このコードを復調して、論理「０」と「１」との信号列に戻して、所望の機能を実行する。
【０００５】
マルチメディアは数種類のオーディオおよびビデオ製品ユニットを単一の制御可能なユニットに統合したものである。マルチメディアプロジェクトとして、多くの通信メディアタイプのものが包含されており、例えば、印刷済み媒体、オーディオプログラム、テレビジョンショー、特別なフィルムおよび他の多くのものが含まれる。これらマルチメディアプロジェクトの成立の時に利用される資源の種々の機能を１つの専用システム中に統合できる能力によって、従来例では、知られていない或るレベルの性能および可能性が与えられる。コンピュータワークステーションを、そのようなシステムの中心に設定することができ、これは、メモリおよびディジタル処理能力を設けることにより設定できる。図１には、マルチメディアシステムが図示されている。中央制御コンピュータ２０が、テレビジョン２２、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）２４、ビデオレーザディスク２６、及びコンパクトオーディオディスク２６とネットワークを形成している。このように統合されたシステムで、ユーザは中央制御コンピュータ２０において、情報をこの統合されたネットワークに接続されたデバイス間に転送できる。
【０００６】
図１に示したようなマルチメディアシステムによって、ユーザには極めて大型のオーディオビジュアルプロダクションセンタが与えられる。例えば、ユーザは、レーザディスク２６にストアされたビデオイメージの操作を所望した場合に、先ず、ビデオ画像をレーザディスク２６から転送して、中央制御コンピュータ２０内のメモリにストアする必要がある。この仕事を遂行するために、ユーザは、遠隔制御ユニットによってレーザディスク２６に対してコマンドを与えて、ネットワーク上でビデオ画像を再生する。このビデオ画像が中央制御ユニット２０へ転送されてから、ユーザは特別な効果をビデオ画像にコンピュータ上で直接追加する。この強調されたビデオ画像を発生した後で、ユーザはそのビデオ画像をＶＣＲ２４上に記録する。このような仕事を遂行する場合に、中央制御コンピュータ２０によって、ビデオ画像を或る種の相互接続（アナログビデオのこともある）を介して送信すると共に、このユーザによって、ＶＣＲ２４を遠隔的にコントロールしてこの強調したビデオ画像を記録する。本例において、レーザディスク２６とＶＣＲ２４との両方をコントロールするために、ユーザは２つの遠隔制御ユニットを使用する必要がある。更にまた、このユーザは例えばマウスのようなコンピュータ対話型デバイスを利用する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、コントロールデバイスを統合して、このコントロールデバイスをカーソル制御デバイスと、遠隔制御デバイスの両方として作動できるようにすることである。また他の目的は、本発明のコントロールデバイスを有する同様に装備したコンピュータシステム間にネットワークインターフェイスを確立することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ビデオディスプレイを有するホストコンピュータと、反射パッドを有するコントロールデバイス（制御装置）と少なくとも１つのターゲットデバイス（目標装置）とから構成される。これらターゲットデバイスは、遠隔制御されるオーディオおよびビデオ装置（設備）である。このコントロールデバイスをインターフェイスを介してホストコンピュータに接続する。ホストシステム構成がこのホストコンピュータに形成され、これによってユーザはモードを選択してコントロールデバイスの動作をコントロールすることができる。ホストシステム構成には、ターゲットデバイスリストが包含されており、このリストには、ホストコンピュータによって現在サポートされているターゲットデバイスの識別名称が含まれている。このターゲットデバイスリスト上の各ターゲットデバイスに対して対応する機能リストが存在する。この機能リストには、ホストシステム構成によってサポートされているターゲットデバイスの各機能に対する制御データが含まれている。何もモードが選択されない場合には、コントロールデバイスはカーソル制御モードで動作する。このホストシステム構成から、ユーザは遠隔制御、学習モード、またはコンピュータネットワークモードを選択できるようになる。
【０００９】
このコントロールデバイスには、送信器に接続（結合）したエンコーダと、入力光学部に接続したデコーダとが設けられている。このコントロールデバイスをカーソル制御モードで作動させた場合に、ユーザはこのコントロールデバイスを反射パッドを横切って移動させることによって、ホストコンピュータビデオディスプレイ上のカーソルの動きを制御する。コントロールデバイスの送信器から信号、好適には光波長バンドの信号を放出する。この信号が反射パッドによって反射されて、入力光学部に入射する。入力光学部によって、この反射された信号を増幅してデコーダへ入力する。このデコーダによって、反射信号の強度に基づいた位置信号が発生される。このコントロールデバイスが遠隔制御モードで作動している場合に、ホストコンピュータによって、ターゲットデバイス制御データをインターフェイスを介してエンコーダへ送信する。このエンコーダによって、この制御データからアナログ信号を発生させると共に、このアナログ信号で送信器を変調する。ターゲットデバイスをコントロールするために、ユーザはコントロールデバイスの底面をターゲットデバイスの位置へ向けようにコントロールデバイスを保持する。コントロールデバイス上のスイッチを押圧すると、このコントロールデバイスによって変調信号がターゲットデバイスに送信される。
【００１０】
本発明の学習モードによって、ホストシステム構成はターゲットデバイスの機能用の制御データを学習するようになる。この学習モードにおいて、新しいターゲットデバイスをターゲットデバイスリストへ追加する。それに加えて、制御データを対応するターゲットデバイスの機能リストへ追加する。コントロールデバイスは、ユーザがホストシステム構成からコンピュータネットワークモードを選択した場合に、コンピュータネットワークインターフェイスとしても作動する。コンピュータネットワークモードにおいて、このホストコンピュータによって、コントロールデバイス中のエンコーダで変調した情報を、本発明のコントロールデバイスで設備したターゲットコンピュータへ送信する。このターゲットコンピュータによって変調されたメッセージをホストコンピュータへ送信し、これら変調されたメッセージをコントロールデバイス中でデコードし、次に、ホストコンピュータへ転送する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の制御装置および方法が開示されている。以下の記載において、説明のために、特定の用語が種々記述されており、これによって本発明全体を理解することができる。しかし乍ら、これらの特定の詳細な説明が無くとも本発明を実施できることは明らかである。また、他の実施例では、周知の回路およびデバイスがブロックダイヤグラム形態で示されているが、これは、本発明を不必要に不明瞭なものとすることを回避するためである。
【００１２】
図２には、本発明の高度レベルでのブロックダイヤグラムが図示されている。ホストコンピュータ３４をインターフェイス３１を経て制御装置（以下「コントロールデバイス」と称する）３０に結合する。このホストコンピュータ３４として、例えば、サンマイクロシステムズ社（米国、カリフォルニア州 マウンテンビュー）製のＳＰＡＲ（商標名）ワークステーションのようなコンピュータシステムを採用する。このインターフェイス３１は、双方向特性を有し、例えば、ホストコンピュータ３４によって情報をコントロールデバイス３０に送信すると共に、コントロールデバイス３０によって情報をホストコンピュータ３４に送信するようにする。このコントロールデバイス３０によって、外部信号を入力光学部３８を介して入力し、これら外部信号をデコーダ３６によって解釈する。デコーダ３６によって発生された情報をインターフェイスコントロール３３へ伝送し、次に、インターフェイス３１を経てホストコンピュータ３４へ転送する。逆にこのホストコンピュータ３４からインターフェイス３１を経て送信された情報は、コントロールデバイス３０のインターフェイスコントロール３３によって受信される。この情報は、エンコーダ４２へ転送されて、その後、送信器４４によって送信される。
【００１３】
ホストコンピュータ３４によって、ユーザは、コントロールデバイス３０に対する複数の動作モードを選択できるようになる。これらの動作モードには、カーソル制御モード、遠隔制御モード、学習モードおよびコンピュータネットワークモードが包含されている。ユーザによって何れのモードも選択されない場合にはコントロールデバイス３０はカーソル制御モードで動作するようになっている。このカーソル制御モードでは、コントロールデバイス３０が反射パッド４６の上に配置される。ユーザによって、遠隔制御モードまたは学習モードが選択された場合に、コントロールデバイス３０は遠隔制御デバイスとして作動する。このように遠隔制御デバイスとして作動する場合に、このコントロールデバイス３０の底面は、ターゲットデバイス（目標装置）４８または５０のようなターゲットデバイスに向けられる。また、ユーザはコンピュータネットワークモードをホストコンピュータ３４から選択すると、このコントロールデバイス３０はネットワークインターフェイスとして作動するようになる。コンピュータネットワークモードにおいては、コントロールデバイス３０の底面が、ターゲットコンピュータ５１のようなターゲットコンピュータに向けられる。
【００１４】
カーソル制御モードでは、コントロールデバイス３０はカーソル制御デバイスとなる。カーソル制御デバイスとして、位置データが反射パッド４６上のコントロールデバイス３０の動きに基いてデコーダ３６により発生される。位置データをデコーダ３６からインターフェイスコントロール３０へ転送し、次に、インターフェイス３１を介してホストコンピュータ３４へ転送する。カーソル制御モードにおいては、ホストコンピュータ３４からコントロールデバイス３０へはデータを転送しない。そのために、コントロールデバイス３０のエンコーダ４２がバイパスされて、送信器４４によって、連続信号出力を反射パッド４６へ供給するようになる。この連続出力信号が反射パッド４６によって反射されてコントロールデバイス３０へ戻されるようになる。この反射信号が入力光学部３８によって平行にされると共に増幅され、更に、デコーダ３６中の光電セルに投射される。このシステムがカーソル制御デバイスモードであるために、デコーダ３６が選択されて、光電セルの照明がデコードされ、その結果、位置データを発生する。次に、この位置データをホストコンピュータ３４に転送して、カーソルをビデオ出力ディスプレイ３２上で制御する。
【００１５】
コントロールデバイス３０用の特定のモードを選択するために、ホストコンピュータ３４のマン／マシーンインターフェイスを介してユーザがモード選択メニューを操作する。モードが未だ選択されていないと、このコントロールデバイス３０はカーソル制御モードで自動的に動作する。モード選択メニューが表示され、ユーザによって、何れのタイプのマン／マシーンインターフェイスかにアクセスできる。好適には、グラフィックユーザインターフェイスを利用すると共に、コントロールデバイス３０のモードをユーザはアイコンとして見るようにする。このマン／マシーンインターフェイスをどのように完成させたかには無関係に、ホストコンピュータ３４はモード選択をビデオ出力ディスプレイ３２上でユーザに表示する。ユーザはキーボードまたはコントロールデバイス３０をカーソル制御デバイスとして利用でき、これによって、コントロールデバイス３０に対する所望の動作モードを選択する。一旦、モードが選択されると、他のメニューが現われ、これによってユーザが以下に詳述するように、所望の機能に対する選択を実行するように催促される。
【００１６】
図３には、本発明のホストシステム構成が表示されている。遠隔制御、学習およびコンピュータネットワークモードをサポートするために、ホストコンピュータ３４は、ターゲットデバイスおよびターゲットコンピュータについての特定の情報を保有する必要がある。ユーザインターフェイス５４は、ホストシステム構成およびユーザ間のマン／マシーンインターフェイスである。何れかのユーザインターフェイスを採用することによってこのホストシステム構成を実現できる。モード選択モジュール５６はホストシステム構成の最初のレベルを図示する。前述したように、モード選択モジュール５６によって、学習モード、遠隔制御モード、およびコンピュータネットワークモードを選択するメニューが与えられる。遠隔制御モードの選択をサポートするために、遠隔制御モードモジュール６２はターゲットデバイスリスト６４にアクセスする。このターゲットデバイスリスト６４には、ホストコンピュータシステム構成によってもっとも新しくサポートされているすべてのターゲットデバイスのリストが設けられている。ターゲットデバイスリスト６４中の各ターゲットデバイスに対して、機能リスト６６で示したような対応の機能リストが存在する。図３で示したように、ターゲットデバイスは、このターゲットリストに相当する、対応するターゲットデバイス機能リストのみにアクセスすることができる。機能リスト６６は、この機能リスト６６にリストアップされているターゲットデバイス機能の各々に対する制御データをストアする。例えば、ターゲットデバイス＃１に対して、ターゲットデバイス＃１機能リストが存在し、これには最も新しくサポートされたすべてのターゲットデバイス＃１の機能に関する制御データを記録している。
【００１７】
更に、図３において、学習モードモジュール６０をモード選択モジュール５６から選択する。学習モードモジュール６０によって、ユーザがターゲットデバイスリスト６４と機能リスト６６とを編集することが可能となる。このユーザが、もう１つのターゲットデバイスをホストシステム構成に追加することを希望する場合に、ターゲットデバイスによりモジュール６８を編集して、ユーザが新しいターゲットデバイス用の認識名称を入力できるようになる。ターゲットデバイスリスト６４によって、新しいターゲットデバイスを一旦、含めるように編集すると、機能リスト編集モジュール７０によってユーザは、ターゲットデバイスの機能を機能リスト６６に追加できる。学習モードにおいて、制御データを対応の機能の下で、機能リスト６６中に入力できる。コントロールデバイス３０がコンピュータネットワークモードの場合に、コンピュータモードモジュール５９がモード選択５６によって選択される。コンピュータモードモジュール５９をモード選択５６によって選択する。コンピュータモードモジュール５９には、ネットワークコンピュータリスト７２、ネットワークコンピュータアドレスリスト７４、およびネットワークコンピュータ編集７６が包含されている。ユーザは、ターゲットコンピュータ（目的のコンピュータ）をネットワークコンピュータリスト７２から選択できる。所望のターゲットコンピュータがネットワークコンピュータリスト７２にリストアップされていない場合に、ネットワークコンピュータ編集モジュール７６が作動して、これによってユーザが新しいターゲットコンピュータ用の認識名称を追加できる。同様に、ネットワークコンピュータアドレスが、コンピュータネットワーク編集７６を介して、この新たに追加したターゲットコンピュータ用の名称によって追加される。
【００１８】
図４には、遠隔制御モードのフローチャートが図示されている。遠隔制御モードでは、コントロールデバイス３０は遠隔制御デバイスとして作動し、このコントロールデバイスによって遠隔制御システムを利用するすべての製品をコントロールする。ユーザがモード選択モジュール５６を介して遠隔制御モードを選択した後で、ホストコンピュータ３４は、ブロック７８で示したような利用可能なターゲットシステムのリストを表示する。ブロック８０では、ユーザはターゲットデバイスを選択するように催促される。例えばこのユーザは、「ＶＣＲ＃１」としてターゲットデバイスリスト上で認識される第１ＶＣＲを選択できる。所望のターゲットデバイスを選択すると、ホストコンピュータ３４は、ブロック８２で示したように特定のターゲットデバイス用の機能リストを表示する。次に、ホストコンピュータ３４は、ユーザによってブロック８４で示した機能リストから所望の機能を選択するように催促する。例えば、「ＶＣＲ＃１」がターゲットデバイスとして選択されると、この機能リストは、機能リストに存在しているＶＣＲ＃１用のすべての機能を表示するようになる。このＶＣＲ＃１用の機能リストには、「電源」、「再生」、「巻戻し」、「早送り」および「録画」が含まれている。
【００１９】
ユーザによって所望の機能の選択が完了すると、ホストコンピュータ３４は、ブロック８６で示したような対応の選択されたターゲットデバイス用の機能リストに記録された制御データを検索する。ブロック８７において、ホストコンピュータ３４は、メッセージをインターフェイス３１を介して送信し、これによってスイッチコントロール４０をイネーブル状態にする。次に、ブロック８８において、ユーザは、コントロールデバイス３０の底面をターゲットデバイスに向ける。ブロック９０において、ユーザはこのコントロールデバイス３０上のスイッチを押し、これによって、コントロールデバイス３０をカーソル制御デバイスから遠隔制御デバイスへ変換する。このスイッチを押すことによって、ブロック９２で示したように、制御データの送信がホストコンピュータ３４からコントロールデバイス３０へ開始されるようになる。ブロック９４において、コントロールデバイス３０は、制御データを元のアナログ・フォーマットに再構成すると共に、この制御データをターゲットデバイスへ送信する。この制御データが送信された後で、ホストコンピュータ３４は、ブロック９５で示したように、コントロールデバイス３０をカーソル制御モードに設定する。これによって、現在、ユーザはコントロールデバイス３０を対話型カーソル制御デバイスとして完全に利用できるようになる。ブロック９６では、ホストコンピュータ３４によって、ユーザに対して遠隔制御モードのままで残存するかどうか質問される。若し、ユーザがこの遠隔制御モードの状態で残りたいと希望する場合に、ホストコンピュータ３４は、ユーザに対して、ブロック９７で示したように、新しいデバイスが必要かどうか催促する。また、ユーザが選択されたターゲットデバイスに対して他の機能の実行を所望する場合に、ホストコンピュータ３４は、ターゲットデバイスリストを表示する。この代りに、ホストコンピュータ３４によって、ブロック７８で示したようにターゲットシステムを表示すると共に、次に、ユーザによって新しいターゲットデバイスを選択することもできる。
【００２０】
図５には、本発明の学習モードのフローチャートが図示されている。この学習モードによれば、ユーザは、新規なターゲットデバイスシステムおよび機能の両者をホストシステム構成に加えられるようになる。この方法によれば、同じ光帯域における遠隔制御ユニットをコントロールデバイス３０として利用して、あらゆるターゲットデバイスを、ホストコンピュータ３４によって学習させることができる。所望のターゲットシステムの遠隔制御の制御データ用のフォーマットが、他のターゲットデバイスのものと完全に異なったとしても、ホストコンピュータ３４は、この制御データ用のシーケンスを学習することができる。学習モードを入力するために、ユーザはモード選択メニューを選択する。このモード選択メニュー内で、ユーザは、ブロック９８中に表示された学習モードオプションを選択する。ユーザは、ターゲットデバイスリストを観察することによって所望のターゲットデバイスがホストシステム構成中に存在するかどうかを決定する。所望のターゲットデバイスがターゲットデバイスリスト上に存在しない場合に、ユーザはブロック１０４で示したように、新しいターゲットデバイスの識別名称を入力する。名称は単に識別子であり、ターゲットデバイス名称としては、ユーザが新しいターゲットデバイスと組合せたいと思う名称ならなんでも利用できる。例えば、ユーザが第２のＶＣＲを有し、それをマルチメディアシステム中に統合することを望む場合には、この第２のＶＣＲを「ＶＣＲ＃２」と命名することができる。この新しいターゲットデバイスの名称をユーザによって入力した後で、ホストコンピュータ３４は、この新しいターゲットデバイスをターゲットデバイスリストに加えると共に、ブロック１０６中に図示したように対応する機能リスト中にも加える。次に、ユーザはこの新しいターゲットデバイスと組合わされた機能を、これと組合わされた機能の制御データをホストコンピュータ３４によって学習するように追加する。
【００２１】
新規なターゲットデバイス用の機能を学習するための手順が、図５のフローチャート中のブロック１０８に開示されている。先ず第１に、ユーザはこの機能の識別名称を入力することを催促される。ホストコンピュータ３４によって、この新しいターゲットデバイス用に新たに創作された設計の下で、機能名が、機能リストに加えられる。この点において、ホストコンピュータ３４は、インターフェイス３１を介して、スイッチコントロール４０をイネーブル状態にする。ブロック１１０において、ユーザは新しいターゲットデバイス用の遠隔制御ユニットにコントロールデバイス３０の底面を向ける。ブロック１１２で、ユーザはコントロールデバイス３０のスイッチを押すことによって、このコントロールデバイス３０を遠隔制御モードに設定する。次に、ユーザはブロック１１６で開示したように、ターゲットデバイス遠隔制御ユニット上の所望のファンクションキーを押す、このターゲットデバイス遠隔制御ユニットのファンクションキーを押すと、この機能用の制御データがコントロールデバイス３０へ送信される。コントロールデバイス３０において、この制御データが受信されると共に復調され、次にホストコンピュータ３４へ転送される。ブロック１１８において、ホストコンピュータ３４は、この転送が機能の１回目または２回目の転送であるかを決定する。もし、これが１回目の転送であれば、このデータをホストコンピュータシステム３４中の比較バッファ中に格納する。
【００２２】
ホストコンピュータ３４がこの機能用の制御データの１回目の転送を受信すると、このホストコンピュータ３４はユーザに対して、ブロック１１０以下で示したように、ターゲットデバイス遠隔制御ユニットからコントロールデバイス３０まで制御データの転送を繰返して行なうように催促する。ユーザはブロック１１０、１１２、１１６の手順を実行して、これによって制御データの２回目の転送が行われる。ブロック１１９において、ホストコンピュータ３４は、制御データの２回目の転送と制御データの１回目の転送とを比較して、あらゆる差異を確定する。制御データシーケンスが同一であれば、この制御データをホストシステム構成中に格納する。また、この比較動作によって、これらシーケンスが同一でないと確められた場合に、これら両方の転送が、ブロック１１０の始めから繰返される。この制御データを２回送信する目的は、適当な制御データが所望の機能と組合わされているかを確認するためである。２回の転送によって、エラーから発生する可能性を減少させると共に、この機能に対する制御データの完全性が確立される。ブロック１２０において、ホストコンピュータ３４はコントロールデバイス３０をカーソル制御モードに設定する。ユーザが学習モードのままに残ることを希望した場合に、このユーザはホストコンピュータ３４によってターゲットデバイスシステムを選択するように催促される。
【００２３】
図６には、本発明のコンピュータネットワークモードのフローチャートが図示されている。ユーザによってコンピュータネットワークモードがモード選択モジュール５６を介して選択されると、ホストコンピュータ３４はブロック１２２で示したように、ネットワークコンピュータリスト７２を表示する。このネットワークコンピュータリスト７２には、ホストコンピュータシステム構成によって現在サポートされているすべてのターゲットコンピュータが包含されている。次に、ユーザは、このターゲットコンピュータがネットワークコンピュータリスト７２に残っているかどうかを確める。もし、ターゲットコンピュータが残っていなければ、ユーザは、加えるべき新しいコンピュータの識別名称をこのネットワークコンピュータリスト７２に入力することによってブロック１２６を実行する。この新しいターゲットコンピュータ用の名称の入力操作に加えて、ユーザはまた、ネットワークコンピュータアドレスリストにターゲットコンピュータアドレスを入力する。追加のハードウェアを、ホストコンピュータ３４とターゲットコンピュータに追加することができ、これによって、アドレス認識のような高いレベルのネットワーク機能を実行できる。しかしながら、コンピュータネットワーク分野における実務者によれば、電子回路で或る特徴部分を直接実行することと、これら特徴部分をソフトウェアで実行することの間におけるトレードオフ条件によって、実行における基本的な性質を著しく変化するものでないことが最近確められるようになった。通信の帯域幅を改善するために、ならびに、ターゲットコンピュータの代りに、ターゲットデバイスへのコマンドを誤って発生させるような事故を減らすために、異なったエンコーディング（復合化）方法を採用することもできる。例えば、論理１状態をエンコード（復合化）するための異なった周波数および接続期限を採用できる。このような方法によれば、他のターゲットコンピュータによって、もう１つのコンピュータが現在送信状態であるかどうかを確認できる。
【００２４】
ユーザがメッセージをコンピュータネットワーク上に送信を希望する場合に、このユーザは図６のブロック１３０で示したようなネットワークコンピュータリストからターゲットコンピュータを最初に選択する必要がある。ユーザがメッセージを選択してターゲットコンピュータへ送信した後で、ホストコンピュータ３４はターゲットコンピュータ用のアドレスを、ブロック１３２と１３４とでそれぞれ示したようなネットワークコンピュータアドレスリストから得る。ブロック１３６において、ホストコンピュータ３４によって、選択されたターゲットコンピュータ用のアドレス情報と選択されたメッセージとを融合する。次に、ブロック１３７において、ホストコンピュータ３４はスイッチコントロール４０をイネーブル状態にする。このメッセージをターゲットコンピュータへ送信するために、ユーザは、このターゲットコンピュータにコントロールデバイス３０の底面を向け、更に、ブロック１３８と１４０とに示したようにコントロールデバイス３０上のスイッチ４１を押す。このスイッチ４１を押圧すると、ホストコンピュータ３４は、このメッセージをこのコンピュータ３４からコントロールデバイス３０までブロック１４２で示したように転送する。ブロック１４４において、コントロールデバイス３０によって、この制御データをアナログ変調波形の形態で再構成して、ターゲットコンピュータへ転送する。このメッセージを転送すると、ホストコンピュータ３４はコントロールデバイス３０をブロック１４５で示したようにカーソル制御モードに設定する。
【００２５】
図７には、デコーダ３６のダイヤグラム、入力光学部３８、インターフェイスコントロール３３およびスイッチコントロール４０が図示されている。この入力光学部３８は、反射パッド４６、ターゲットコンピュータまたは遠隔制御ユニットからの外部信号を受信する。好適には、この入力光学部３８には、コントロールデバイス３０の底面に開口が設けられ、これによって赤外線信号のような外部信号がこの入力光学部３８を通過することが可能となる。この外部信号はこの開口を通過すると共に、増幅され、レンズによって焦点合せされる。次に、この外部信号を光学ガイドを介して平行にし、センサアレイ１４８上に焦点合せする。このレンズとセンサアレイ１４８との間の焦点距離は、予め決められた値である。このセンサアレイ１４８は、単一の光電セルまたは光電セルのアレイで構成できる。これら光電セルによって、セルに入射した光の強度に比例した電気信号を発生する。これら光電セルをフォトダイオードまたは他の形態の光発電セルで構成できる。例えば、このセンサアレイ１４８を、光電セルの２×２アレイに構成でき、または４つの光電セルから成る直列アレイで構成できる。
【００２６】
このセンサアレイ１４８の出力を、イメージャ（結像器）１５２とＡ／Ｄコンバータ１６０との両方に並列的に接続する。コントロールライン１５１上の信号をスイッチコントロール４０によって発生する。スイッチコントロール４０にはスイッチ４１、ＡＮＤゲート１６５およびＤ形フリップフロップ１６３が設けられている。スイッチ４１は瞬時マイクロスイッチであり、コントロールデバイス３０の頂部に存在して、ユーザによってアクセス可能である。このスイッチ４１の出力を、好適にはチャタリング防止回路（図示せず）を介して、フリップフロップ１６３のＤ入力およびクロック入力へ接続する。このフリップフロップ１６３をモード選択１６１によってリセットし、モード選択ライン１６１上のハイからロー信号への転移状態の立下り縁部によって、フリップフロップ１６３が低い論理状態に初期化されるようになる。ＡＮＤゲート１６５は２つの入力端子を有する。即ち、第１の入力端子は、フリップフロップ１６３のＱ出力に接続されると共に、第２の入力端子はモード選択１６１に接続される。
【００２７】
最初フリップフロップ１６３のＱ出力は、低論理状態に保持される。ユーザによって、例えば、学習モードがホストシステム構成内で選択された後に、このホストコンピュータ３４によって、モード選択ライン１６１がインターフェイスコントロール３３を介して高論理状態にセットされる。この時、ユーザはスイッチ４１を押圧し、これによって、フリップフロップ１６３のＱ出力が高論理状態に変化させられる。モード選択１６１と高論理状態のフリップフロップ１６３のＱ出力の両方によって、ＡＮＤゲート１６５の出力が高論理状態にセットされ、このＡＮＤゲートによってコントロールライン１５１をドライブする。コントロールライン１５１上の高論理状態によって、マルチプレクサＭＵＸ１７２と１４９とが、学習モード、コンピュータネットワークモード、または遠隔制御モードのいずれかで作動するようになると共に、Ａ／Ｄコンバータ１６０またはイメージャ１５２のいずれが作動するかを選択する。コントロールデバイス３０をカーソル制御モードに戻すために、ホストコンピュータ３４によって、モード選択１６１が低論理状態に設定されると共に、このモード選択ライン１６１のハイからロー信号転移の立下り縁部によって、フリップフロップ１６３を低論理状態にリセットする。モード選択ライン１６１上の低論理状態および初期化されたフリップフロップ１６３によって、コントロールライン１５１を低論理状態に引込む、コントロールライン１５１上の低論理状態によって、ＭＵＸ１４９と１７２とでカーソル制御モードを選択する。
【００２８】
コントロールデバイス３０がカーソル制御モードの場合に、デコーダ３６は位置データを発生する。前述したように、コントロールライン１５１によってイメージャ１５２が作動して、センサアレイ１４８によって発生された電荷をビットマップイメージャ１５２で処理する。このビットマップイメージャ１５２は、センサアレイ１４８の光電セルの照射に基いてビットマップを発生する。このビットマップイメージャ１５２をセル阻止ロジックおよびタイミングロジックによって構成することが好ましい。セル阻止ロジックは、予め決められたスレッシュホールド電荷を得た最初のセルが、他の隣接したセルを阻止（抑制）するように、センサアレイ１４８に接続される。隣接セルが阻止されることよってビットマップイメージが発生される。例えば、センサアレイ１４８は、水平移動を検出する２つの直列セルから構成される２×１光電セルアレイを有する。このアレイにセル阻止技術を適用すると、他方のセルが予め決められたスレッシュホールド値まで照射されると一方のセルを阻止する。本例においては、３個のビットマップイメージを得ることができる。第１のビットマップイメージは、第１セルのみの照射で、第２のビットマップイメージは第２セルのみの照射で、そして第３のビットマップイメージはどのセルも照射されないときである。コントロールデバイス３０をパッドの水平ラインを横切って移動させると、その背景から反射された光を受光した光電セルは、水平ラインから反射された光を受光する他の光電セルより早く、スレッシュホールド値まで照射される。直列型の２×１垂直アレイは、同様な方法で垂直方向における動きを感知する。この技術に基いて、４×４光電セルアレイのような更に複雑なアレイを実現できる。より大きなアレイによって、ビデオ出力ディスプレイ上のカーソル制御用のより大きな位置解像度が得られる。
【００２９】
最初のビットマップイメージが一旦発生されると、ビットマップイメージャ１５２が信号を発生し、これによってセンサアレイ１４８をクリアする。コントロールデバイス３０がカーソル制御モードで動作するので、コントロールライン１５１は、ＭＵＸ１４９中でビットマップイメージャ１５２を選択して、センサアレイ１４８への初期化入力をコントロールする。このビットマップイメージャ１５２は自己計時動作する。その理由は、１つまたはそれ以上の光電セルをスレッシュホールド値まで照射した場合にビットマップイメージが発生するからである。第１ビットマップイメージが座標発生器１５４へ転送される一方、第２ビットマップイメージがセンサアレイ１４８中で発生される。この座標発生器１５４に、比較手段と、ルックアップテーブルおよび直角信号発生器を設けることが好ましい。この第１ビットマップイメージを比較バッファ中に格納する。第２ビットマップイメージをビットマップイメージャ１５２から発生させて、次に、座標発生器１５４内の第２比較バッファへ転送する。第２ビットマップイメージを受信すると、この座標発生器１５４によって、第１ビットマップイメージと第２ビットマップイメージとを比較する。この比較によって、ルックアップコードが生成され、このルックアップコードによって、第１ビットマップイメージと第２ビットマップイメージとの間の差を表わす。
【００３０】
比較手段から発生させたルックアップコードを用いて、ルックアップテーブルを索引する。このルックアップテーブルによって、コントロールデバイスの動きの方向および距離を表示するコントロールコードを発生する。例えば、前述した２×１の水平方向のセルアレイにおいて、最初のビットマップイメージに｛１、０｝照射が含まれ、且つ、２番目のビットマップイメージに｛０、１｝照射が含まれた場合に、ビットマップイメージによって右方向への水平の動きを表わすコントロールコードを発生する。ルックアップテーブルからのコントロールコードを、カーソル制御デバイス用の周知の直角信号フォーマットに変換する必要がある。このコントロールコードを直角信号発生器に入力し、この直角信号発生器によって、４つの直角信号を発生する。これら直角信号をトランシーバ１４６に入力し、次に、ホストコンピュータ３４に転送する。
【００３１】
復調器１５８のブロック線図が図７に示されている。前述したように、センサアレイ１４８の出力はアナログ信号であり、この信号は、このセンサアレイ１４８の光電セルに入射した光の強度に比例している。学習モードにおいて、このアナログ信号は、遠隔制御ユニットからの変調済み制御データである。コンピュータネットワークモードでは、このアナログ信号は、ターゲットコンピュータからの変調済みメッセージである。このアナログ信号を復調器１５８内のＡ／Ｄコンバータ１６０へ入力する。このＡ／Ｄ変換方法は周知な技術であり、このＡ／Ｄコンバータ１６０は、アナログ／ディジタル変換のフラッシュ方法、半フラッシュ方法または他の方法を採用できる。センサアレイ１４８の初期化はＭＵＸ１４９の出力信号によって制御される。コンピュータネットワークまたは学習モードにおいて、コントロールライン１５１はクロック１５６を選択する。動作中、センサアレイ１４８の光電セルはクロック１５６のサイクルの第１相中に照射される。このクロックサイクルの第２相中、Ａ／Ｄコンバータ１６０は照射されたセルの値を読取り、クロック１５６がセンサアレイ１８８中の光電セルをクリアする。
【００３２】
好適実施例においては、クロック１５６のサンプリング周波数を５００ｋＨｚに設定する。代表的には、遠隔制御ユニットによって制御データの各ビットを、６００μｓｅｃ（マイクロ秒）パルスで変調する。制御データの論理１ビットを、６００μｓｅｃパルスを５０ｋＨｚトーン信号で変調したもので表わし、これの論理０ビットを、６００μｓｅｃパルスを無トーン信号で変調したもので表わす。この制御データ変調スキームのために、Ａ／Ｄコンバータ１６０によって、最大の入力周波数の５倍のアナログ入力信号をサンプリングする。従って、アナログ信号の入力周波数の５倍のサンプリング周波数で、復調器１５８が入力アナログ信号を正確に表わすディジタル信号を発生する。Ａ／Ｄ変換を使用することで、コントロールデバイス３０の動作が入力制御データ信号のフォーマットに依存しなくなる。
【００３３】
このＡ／Ｄコンバータ１６０のディジタル出力をフィルタ１６２へ入力する。このフイルタ１６２を、アンチ・エイリアシングフィルタで構成することが好ましく、これによって、Ａ／Ｄコンバータ１６０のサンプリング動作によって発生したサンプリング高周波を濾波する。このフィルタ１６２の帯域特性は、クロック１５６のサンプリング周波数で決定される。入力アナログ信号が十分にオーバーサンプリングされた場合に、このフィルタ１６２用の広い帯域幅によって、システムの性能を低下させない。好適実施例によれば、トランシーバ１４６はユニバーサル非同期送受信器（ＵＡＲＴ）であり、これは、カーソル制御デバイスとホストコンピュータとの間の標準的なインターフェイスである。制御ライン１５１をトランシーバ１４６のチャンネル選択に接続する。トランシーバ１４６のチャネルＡまたはチャネルＢの選択は、制御ライン１５１の論理状態によって決定される。コントロールデバイス３０がカーソル制御モードにおいて、制御ライン１５１の論理低レベル状態はチャネルＡを選択する。この代りに、制御ライン１５１上の論理高レベル状態は、コントロールデバイス３０が、学習モード、遠隔制御モードまたはコンピュータネットワークモードであるとき、チャネルＢを選択する。
【００３４】
図８には、エンコーダ４２、トランシーバ１６４および送信器４４が図示されている。ホストコンピュータ３４から転送された制御データを、コントロールデバイス３０のトランシーバ１６４によって受信する。制御データがエンコーダ４２に入力され、このエンコーダ４２によって変調された信号が発生される。このエンコーダ４２の出力がＭＵＸ１７２への第１入力であり、このＭＵＸ１７２への第２入力をコントロールデバイス３０用の電源に接続する。ＭＵＸ１７２の出力を送信器４４に接続する。コントロールデバイス３０がカーソル制御モードの場合に、コントロールライン１５１は送信器４４への電源入力を選択する。好適実施例によれば、送信器４４を赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成する。従って、このカーソル制御モードでは、このＬＥＤに一定の電源電圧を印加し、送信器４４の出力を変調しないようにする。この代わりに、コントロールライン１５１によってエンコーダ４２の出力を選択する場合には、このエンコーダ４２によって発生された変調信号をこのＬＥＤから送信することができる。
【００３５】
エンコーダ４２への入力はディジタル形態の制御データであり、ホストコンピュータ３４から送信される。トランシーバ１６４はシリアルビットレートで制御データを受信する。このシリアルビットレートは、ホストコンピュータ３４からトランシーバ１６４まで転送されるデータに対応している。このエンコーダ４２には、バッファ１６６、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）１６８およびフィルタ１７０が設けられている。制御データをトランシーバ１６４からエンコーダ４２内のバッファ１６６へ転送する。バッファ１６６は複数個の制御データエントリを蓄積して、これによってエンコーダ４２がトランシーバ１６４によって駆動されたデータレートで制御データを受信できるようになる。バッファ１６６をデータライン１６４およびイネーブルライン１６７を経てＤＡＣ１６８へ接続する。バッファ１６６によって信号がこのイネーブルライン１６４上に発生され、この信号によってバッファ１６６が制御データを受信したことを認識できるＤ／Ａコンバータ１６８がイネーブルライン１６７によって一旦、イネーブル状態にされると、このコンバータ１６８はバッファ１６６に蓄積した制御データのクロック処理を開始する。このクロック処理のレートはクロック１５６のレートである。遠隔制御モードにおいて、アナログ信号は学習モードにおけるコントロールデバイス３０によって受信したアナログ信号を再生したものである。コンピュータネットワークモードでは、このアナログ信号は、ホストコンピュータ３４から転送された変調メッセージである。Ｄ／Ａコンバータ１６８のアナログ出力をフィルタ１７０に入力する。このフィルタ１７０によって、Ｄ／Ａコンバータ１６８でのＤ／Ａ変調処理によって発生した周波数を低下または除去する。このフィルタ１７０は十分な帯域幅を有し、制御データの広い範囲の再生を実現する。
【００３６】
以上、本発明を、現在における好適実施例を用いて詳述したが、本発明は上述した実施例のみに限定されず種々の変更を加え得ることは当業者によって明白である。本発明による装置および方法は、添付した特許請求の範囲の技術的思想の範囲内で変更または改造することができる。従って上述した実施例の記載は本発明を限定するものでなく、単に絵図的に表現したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】中央制御コンピュータを包含したマルチメディアシステムを示した図である。
【図２】本発明のコントロールデバイスを絵図的に表した図である。
【図３】本発明のホストシステム構成を示した図である。
【図４】本発明による遠隔制御モードにおけるコントロールフローチャートである。
【図５】本発明による学習モードにおけるコントロールフローチャートである。
【図６】本発明によるコンピュータネットワークモードにおけるコントロールフローチャートである。
【図７】本発明によるコントロールデバイスデコーダを示すブロックダイヤグラムである。
【図８】本発明によるコントロールデバイスエンコーダを示すブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
２０ 中央制御コンピュータ
２４ ＶＣＲ
３０ コントロールデバイス
３４ ホストコンピュータ
３６ デコーダ
４１ スイッチ
４２ エンコーダ
４４ 送信器
４６ 反射パッド
４８、５０ ターゲットデバイス
５１ ターゲットコンピュータ
５６ モード選択モジュール
６２ 遠隔制御モードモジュール
６４ ターゲットデバイスリスト
６６ 機能リスト
６８ ターゲットデバイス編集モジュール
７２ ネットワークコンピュータリスト
１４８ センサアレイ
１５２ イメージャ
１６０ Ａ／Ｄコンバータ
１６３ フリップフロップ
１４９、１７２ ＭＵＸ
【産業上の利用分野】
本発明はコントロールデバイス（制御装置）に関し、特に、ホストコンピュータと遠隔制御（遠隔操作）システム付きの少なくとも１つのターゲット（目標）システムとの間で通信を行う装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マウスまたはカーソル制御デバイスは、ユーザの手の動きを、この動きを表した一連の電気コントロール信号に変換するために利用する器具である。このマウスをコンピュータに結合（接続）し、マウスによって発生したコントロール信号を利用して、カーソルをコンピュータディスプレイ上で位置決めする。光学式マウスは電気信号を発生するのに光学的センサを用いているカーソル制御デバイスである。従来の電気的マウスに対する光学式マウスの利点は制御信号を発生するのに動く部分を持つ必要がないことである。光学式マウスは発光ダイオード（ＬＥＤ）で発生する赤外線領域の光学信号を放射する。マウスは制御信号を発生するために等間隔で多数並べられた水平及び垂直ラインを備えた反射パッドの上を移動させられる。水平及び垂直ラインは反射パッドの背景とは異なった色である。光学式マウスはＬＥＤからの光がパッドからマウスへ反射されるように反射パッドの上に置かれる。
【０００３】
光学式マウスには、更に、このマウスの底面に装着された入力光学部と光学センサとが設けられている。これら光学センサによってこれに入射した光の強度に比例した電気信号を発生する。ＬＥＤとこれら光学センサとを、ＬＥＤから放射された光がパッドによって反射され、光学センサに入射するように配列する。このマウスを動作させるために、ユーザはこの光学式マウスを反射パッド上を移動させて、光が水平ラインおよび垂直ラインを横切るようにする。この光が反射パッド上の水平ラインまたは垂直ラインの一方を横切った時に反射された光の量が低下する。従って、フォトダイオードに入射する光が低下して各ラインの横断を検出できる。この光学式マウスによって４つの直角信号が発生され、これら信号によって、マウスによる水平および垂直ラインの横断に基づいてコンピュータにこの動きを表示するようになる。一般に、これら４つのパラレル直角信号を、ユニバーサル非同期受信／送信器（ＵＡＲＴ）のような標準のシリアルインターフェイスに与える。このＵＡＲＴによってこれら直角信号を、ホストコンピュータシステムへの転送のためにエンコードされた一連のシリアルデータに変換する。
【０００４】
光伝送における応用例としては、家庭電化製品にも見られる。例えば、テレビジョンやビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）のような家庭電化製品には、遠隔制御システムが見受けられる。この遠隔制御システムとは異なり、マニュアル（手動）コントロールシステムでは、ユーザが物理的に電化製品に近づき、ノブやボタンを手で操作する必要がある。これに対して、遠隔制御システムでは、ユーザは決められた距離から、遠隔制御ユニットを使ってこの製品（デバイス）を制御することができ、これによってこのデバイス自身のコントロールや調整を物理的に触る必要がなくなる。基本的な遠隔制御システムには、遠隔制御ユニットに送信器が、デバイスには受信器が設けられている。この遠隔制御ユニットには、ボタンが設けられており、各ボタンはデバイスの機能（機能）と相関関係を保有している。各機能は、論理「０」と「１」の信号列を有する独特な機能コードによって表現される。ユーザが所望の機能のために遠隔制御ユニット上のボタンを押した時に、この遠隔制御ユニットは対応する機能コードを検索して、この検索したコードをデバイスに送信する。遠隔制御システムの種々の製造業者は、異なった機能コードとエンコード化（符号化）技術とを駆使して、これら機能コードを変調している。デバイスは変調された機能コードを受信し、このコードを復調して、論理「０」と「１」との信号列に戻して、所望の機能を実行する。
【０００５】
マルチメディアは数種類のオーディオおよびビデオ製品ユニットを単一の制御可能なユニットに統合したものである。マルチメディアプロジェクトとして、多くの通信メディアタイプのものが包含されており、例えば、印刷済み媒体、オーディオプログラム、テレビジョンショー、特別なフィルムおよび他の多くのものが含まれる。これらマルチメディアプロジェクトの成立の時に利用される資源の種々の機能を１つの専用システム中に統合できる能力によって、従来例では、知られていない或るレベルの性能および可能性が与えられる。コンピュータワークステーションを、そのようなシステムの中心に設定することができ、これは、メモリおよびディジタル処理能力を設けることにより設定できる。図１には、マルチメディアシステムが図示されている。中央制御コンピュータ２０が、テレビジョン２２、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）２４、ビデオレーザディスク２６、及びコンパクトオーディオディスク２６とネットワークを形成している。このように統合されたシステムで、ユーザは中央制御コンピュータ２０において、情報をこの統合されたネットワークに接続されたデバイス間に転送できる。
【０００６】
図１に示したようなマルチメディアシステムによって、ユーザには極めて大型のオーディオビジュアルプロダクションセンタが与えられる。例えば、ユーザは、レーザディスク２６にストアされたビデオイメージの操作を所望した場合に、先ず、ビデオ画像をレーザディスク２６から転送して、中央制御コンピュータ２０内のメモリにストアする必要がある。この仕事を遂行するために、ユーザは、遠隔制御ユニットによってレーザディスク２６に対してコマンドを与えて、ネットワーク上でビデオ画像を再生する。このビデオ画像が中央制御ユニット２０へ転送されてから、ユーザは特別な効果をビデオ画像にコンピュータ上で直接追加する。この強調されたビデオ画像を発生した後で、ユーザはそのビデオ画像をＶＣＲ２４上に記録する。このような仕事を遂行する場合に、中央制御コンピュータ２０によって、ビデオ画像を或る種の相互接続（アナログビデオのこともある）を介して送信すると共に、このユーザによって、ＶＣＲ２４を遠隔的にコントロールしてこの強調したビデオ画像を記録する。本例において、レーザディスク２６とＶＣＲ２４との両方をコントロールするために、ユーザは２つの遠隔制御ユニットを使用する必要がある。更にまた、このユーザは例えばマウスのようなコンピュータ対話型デバイスを利用する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、コントロールデバイスを統合して、このコントロールデバイスをカーソル制御デバイスと、遠隔制御デバイスの両方として作動できるようにすることである。また他の目的は、本発明のコントロールデバイスを有する同様に装備したコンピュータシステム間にネットワークインターフェイスを確立することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ビデオディスプレイを有するホストコンピュータと、反射パッドを有するコントロールデバイス（制御装置）と少なくとも１つのターゲットデバイス（目標装置）とから構成される。これらターゲットデバイスは、遠隔制御されるオーディオおよびビデオ装置（設備）である。このコントロールデバイスをインターフェイスを介してホストコンピュータに接続する。ホストシステム構成がこのホストコンピュータに形成され、これによってユーザはモードを選択してコントロールデバイスの動作をコントロールすることができる。ホストシステム構成には、ターゲットデバイスリストが包含されており、このリストには、ホストコンピュータによって現在サポートされているターゲットデバイスの識別名称が含まれている。このターゲットデバイスリスト上の各ターゲットデバイスに対して対応する機能リストが存在する。この機能リストには、ホストシステム構成によってサポートされているターゲットデバイスの各機能に対する制御データが含まれている。何もモードが選択されない場合には、コントロールデバイスはカーソル制御モードで動作する。このホストシステム構成から、ユーザは遠隔制御、学習モード、またはコンピュータネットワークモードを選択できるようになる。
【０００９】
このコントロールデバイスには、送信器に接続（結合）したエンコーダと、入力光学部に接続したデコーダとが設けられている。このコントロールデバイスをカーソル制御モードで作動させた場合に、ユーザはこのコントロールデバイスを反射パッドを横切って移動させることによって、ホストコンピュータビデオディスプレイ上のカーソルの動きを制御する。コントロールデバイスの送信器から信号、好適には光波長バンドの信号を放出する。この信号が反射パッドによって反射されて、入力光学部に入射する。入力光学部によって、この反射された信号を増幅してデコーダへ入力する。このデコーダによって、反射信号の強度に基づいた位置信号が発生される。このコントロールデバイスが遠隔制御モードで作動している場合に、ホストコンピュータによって、ターゲットデバイス制御データをインターフェイスを介してエンコーダへ送信する。このエンコーダによって、この制御データからアナログ信号を発生させると共に、このアナログ信号で送信器を変調する。ターゲットデバイスをコントロールするために、ユーザはコントロールデバイスの底面をターゲットデバイスの位置へ向けようにコントロールデバイスを保持する。コントロールデバイス上のスイッチを押圧すると、このコントロールデバイスによって変調信号がターゲットデバイスに送信される。
【００１０】
本発明の学習モードによって、ホストシステム構成はターゲットデバイスの機能用の制御データを学習するようになる。この学習モードにおいて、新しいターゲットデバイスをターゲットデバイスリストへ追加する。それに加えて、制御データを対応するターゲットデバイスの機能リストへ追加する。コントロールデバイスは、ユーザがホストシステム構成からコンピュータネットワークモードを選択した場合に、コンピュータネットワークインターフェイスとしても作動する。コンピュータネットワークモードにおいて、このホストコンピュータによって、コントロールデバイス中のエンコーダで変調した情報を、本発明のコントロールデバイスで設備したターゲットコンピュータへ送信する。このターゲットコンピュータによって変調されたメッセージをホストコンピュータへ送信し、これら変調されたメッセージをコントロールデバイス中でデコードし、次に、ホストコンピュータへ転送する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の制御装置および方法が開示されている。以下の記載において、説明のために、特定の用語が種々記述されており、これによって本発明全体を理解することができる。しかし乍ら、これらの特定の詳細な説明が無くとも本発明を実施できることは明らかである。また、他の実施例では、周知の回路およびデバイスがブロックダイヤグラム形態で示されているが、これは、本発明を不必要に不明瞭なものとすることを回避するためである。
【００１２】
図２には、本発明の高度レベルでのブロックダイヤグラムが図示されている。ホストコンピュータ３４をインターフェイス３１を経て制御装置（以下「コントロールデバイス」と称する）３０に結合する。このホストコンピュータ３４として、例えば、サンマイクロシステムズ社（米国、カリフォルニア州 マウンテンビュー）製のＳＰＡＲ（商標名）ワークステーションのようなコンピュータシステムを採用する。このインターフェイス３１は、双方向特性を有し、例えば、ホストコンピュータ３４によって情報をコントロールデバイス３０に送信すると共に、コントロールデバイス３０によって情報をホストコンピュータ３４に送信するようにする。このコントロールデバイス３０によって、外部信号を入力光学部３８を介して入力し、これら外部信号をデコーダ３６によって解釈する。デコーダ３６によって発生された情報をインターフェイスコントロール３３へ伝送し、次に、インターフェイス３１を経てホストコンピュータ３４へ転送する。逆にこのホストコンピュータ３４からインターフェイス３１を経て送信された情報は、コントロールデバイス３０のインターフェイスコントロール３３によって受信される。この情報は、エンコーダ４２へ転送されて、その後、送信器４４によって送信される。
【００１３】
ホストコンピュータ３４によって、ユーザは、コントロールデバイス３０に対する複数の動作モードを選択できるようになる。これらの動作モードには、カーソル制御モード、遠隔制御モード、学習モードおよびコンピュータネットワークモードが包含されている。ユーザによって何れのモードも選択されない場合にはコントロールデバイス３０はカーソル制御モードで動作するようになっている。このカーソル制御モードでは、コントロールデバイス３０が反射パッド４６の上に配置される。ユーザによって、遠隔制御モードまたは学習モードが選択された場合に、コントロールデバイス３０は遠隔制御デバイスとして作動する。このように遠隔制御デバイスとして作動する場合に、このコントロールデバイス３０の底面は、ターゲットデバイス（目標装置）４８または５０のようなターゲットデバイスに向けられる。また、ユーザはコンピュータネットワークモードをホストコンピュータ３４から選択すると、このコントロールデバイス３０はネットワークインターフェイスとして作動するようになる。コンピュータネットワークモードにおいては、コントロールデバイス３０の底面が、ターゲットコンピュータ５１のようなターゲットコンピュータに向けられる。
【００１４】
カーソル制御モードでは、コントロールデバイス３０はカーソル制御デバイスとなる。カーソル制御デバイスとして、位置データが反射パッド４６上のコントロールデバイス３０の動きに基いてデコーダ３６により発生される。位置データをデコーダ３６からインターフェイスコントロール３０へ転送し、次に、インターフェイス３１を介してホストコンピュータ３４へ転送する。カーソル制御モードにおいては、ホストコンピュータ３４からコントロールデバイス３０へはデータを転送しない。そのために、コントロールデバイス３０のエンコーダ４２がバイパスされて、送信器４４によって、連続信号出力を反射パッド４６へ供給するようになる。この連続出力信号が反射パッド４６によって反射されてコントロールデバイス３０へ戻されるようになる。この反射信号が入力光学部３８によって平行にされると共に増幅され、更に、デコーダ３６中の光電セルに投射される。このシステムがカーソル制御デバイスモードであるために、デコーダ３６が選択されて、光電セルの照明がデコードされ、その結果、位置データを発生する。次に、この位置データをホストコンピュータ３４に転送して、カーソルをビデオ出力ディスプレイ３２上で制御する。
【００１５】
コントロールデバイス３０用の特定のモードを選択するために、ホストコンピュータ３４のマン／マシーンインターフェイスを介してユーザがモード選択メニューを操作する。モードが未だ選択されていないと、このコントロールデバイス３０はカーソル制御モードで自動的に動作する。モード選択メニューが表示され、ユーザによって、何れのタイプのマン／マシーンインターフェイスかにアクセスできる。好適には、グラフィックユーザインターフェイスを利用すると共に、コントロールデバイス３０のモードをユーザはアイコンとして見るようにする。このマン／マシーンインターフェイスをどのように完成させたかには無関係に、ホストコンピュータ３４はモード選択をビデオ出力ディスプレイ３２上でユーザに表示する。ユーザはキーボードまたはコントロールデバイス３０をカーソル制御デバイスとして利用でき、これによって、コントロールデバイス３０に対する所望の動作モードを選択する。一旦、モードが選択されると、他のメニューが現われ、これによってユーザが以下に詳述するように、所望の機能に対する選択を実行するように催促される。
【００１６】
図３には、本発明のホストシステム構成が表示されている。遠隔制御、学習およびコンピュータネットワークモードをサポートするために、ホストコンピュータ３４は、ターゲットデバイスおよびターゲットコンピュータについての特定の情報を保有する必要がある。ユーザインターフェイス５４は、ホストシステム構成およびユーザ間のマン／マシーンインターフェイスである。何れかのユーザインターフェイスを採用することによってこのホストシステム構成を実現できる。モード選択モジュール５６はホストシステム構成の最初のレベルを図示する。前述したように、モード選択モジュール５６によって、学習モード、遠隔制御モード、およびコンピュータネットワークモードを選択するメニューが与えられる。遠隔制御モードの選択をサポートするために、遠隔制御モードモジュール６２はターゲットデバイスリスト６４にアクセスする。このターゲットデバイスリスト６４には、ホストコンピュータシステム構成によってもっとも新しくサポートされているすべてのターゲットデバイスのリストが設けられている。ターゲットデバイスリスト６４中の各ターゲットデバイスに対して、機能リスト６６で示したような対応の機能リストが存在する。図３で示したように、ターゲットデバイスは、このターゲットリストに相当する、対応するターゲットデバイス機能リストのみにアクセスすることができる。機能リスト６６は、この機能リスト６６にリストアップされているターゲットデバイス機能の各々に対する制御データをストアする。例えば、ターゲットデバイス＃１に対して、ターゲットデバイス＃１機能リストが存在し、これには最も新しくサポートされたすべてのターゲットデバイス＃１の機能に関する制御データを記録している。
【００１７】
更に、図３において、学習モードモジュール６０をモード選択モジュール５６から選択する。学習モードモジュール６０によって、ユーザがターゲットデバイスリスト６４と機能リスト６６とを編集することが可能となる。このユーザが、もう１つのターゲットデバイスをホストシステム構成に追加することを希望する場合に、ターゲットデバイスによりモジュール６８を編集して、ユーザが新しいターゲットデバイス用の認識名称を入力できるようになる。ターゲットデバイスリスト６４によって、新しいターゲットデバイスを一旦、含めるように編集すると、機能リスト編集モジュール７０によってユーザは、ターゲットデバイスの機能を機能リスト６６に追加できる。学習モードにおいて、制御データを対応の機能の下で、機能リスト６６中に入力できる。コントロールデバイス３０がコンピュータネットワークモードの場合に、コンピュータモードモジュール５９がモード選択５６によって選択される。コンピュータモードモジュール５９をモード選択５６によって選択する。コンピュータモードモジュール５９には、ネットワークコンピュータリスト７２、ネットワークコンピュータアドレスリスト７４、およびネットワークコンピュータ編集７６が包含されている。ユーザは、ターゲットコンピュータ（目的のコンピュータ）をネットワークコンピュータリスト７２から選択できる。所望のターゲットコンピュータがネットワークコンピュータリスト７２にリストアップされていない場合に、ネットワークコンピュータ編集モジュール７６が作動して、これによってユーザが新しいターゲットコンピュータ用の認識名称を追加できる。同様に、ネットワークコンピュータアドレスが、コンピュータネットワーク編集７６を介して、この新たに追加したターゲットコンピュータ用の名称によって追加される。
【００１８】
図４には、遠隔制御モードのフローチャートが図示されている。遠隔制御モードでは、コントロールデバイス３０は遠隔制御デバイスとして作動し、このコントロールデバイスによって遠隔制御システムを利用するすべての製品をコントロールする。ユーザがモード選択モジュール５６を介して遠隔制御モードを選択した後で、ホストコンピュータ３４は、ブロック７８で示したような利用可能なターゲットシステムのリストを表示する。ブロック８０では、ユーザはターゲットデバイスを選択するように催促される。例えばこのユーザは、「ＶＣＲ＃１」としてターゲットデバイスリスト上で認識される第１ＶＣＲを選択できる。所望のターゲットデバイスを選択すると、ホストコンピュータ３４は、ブロック８２で示したように特定のターゲットデバイス用の機能リストを表示する。次に、ホストコンピュータ３４は、ユーザによってブロック８４で示した機能リストから所望の機能を選択するように催促する。例えば、「ＶＣＲ＃１」がターゲットデバイスとして選択されると、この機能リストは、機能リストに存在しているＶＣＲ＃１用のすべての機能を表示するようになる。このＶＣＲ＃１用の機能リストには、「電源」、「再生」、「巻戻し」、「早送り」および「録画」が含まれている。
【００１９】
ユーザによって所望の機能の選択が完了すると、ホストコンピュータ３４は、ブロック８６で示したような対応の選択されたターゲットデバイス用の機能リストに記録された制御データを検索する。ブロック８７において、ホストコンピュータ３４は、メッセージをインターフェイス３１を介して送信し、これによってスイッチコントロール４０をイネーブル状態にする。次に、ブロック８８において、ユーザは、コントロールデバイス３０の底面をターゲットデバイスに向ける。ブロック９０において、ユーザはこのコントロールデバイス３０上のスイッチを押し、これによって、コントロールデバイス３０をカーソル制御デバイスから遠隔制御デバイスへ変換する。このスイッチを押すことによって、ブロック９２で示したように、制御データの送信がホストコンピュータ３４からコントロールデバイス３０へ開始されるようになる。ブロック９４において、コントロールデバイス３０は、制御データを元のアナログ・フォーマットに再構成すると共に、この制御データをターゲットデバイスへ送信する。この制御データが送信された後で、ホストコンピュータ３４は、ブロック９５で示したように、コントロールデバイス３０をカーソル制御モードに設定する。これによって、現在、ユーザはコントロールデバイス３０を対話型カーソル制御デバイスとして完全に利用できるようになる。ブロック９６では、ホストコンピュータ３４によって、ユーザに対して遠隔制御モードのままで残存するかどうか質問される。若し、ユーザがこの遠隔制御モードの状態で残りたいと希望する場合に、ホストコンピュータ３４は、ユーザに対して、ブロック９７で示したように、新しいデバイスが必要かどうか催促する。また、ユーザが選択されたターゲットデバイスに対して他の機能の実行を所望する場合に、ホストコンピュータ３４は、ターゲットデバイスリストを表示する。この代りに、ホストコンピュータ３４によって、ブロック７８で示したようにターゲットシステムを表示すると共に、次に、ユーザによって新しいターゲットデバイスを選択することもできる。
【００２０】
図５には、本発明の学習モードのフローチャートが図示されている。この学習モードによれば、ユーザは、新規なターゲットデバイスシステムおよび機能の両者をホストシステム構成に加えられるようになる。この方法によれば、同じ光帯域における遠隔制御ユニットをコントロールデバイス３０として利用して、あらゆるターゲットデバイスを、ホストコンピュータ３４によって学習させることができる。所望のターゲットシステムの遠隔制御の制御データ用のフォーマットが、他のターゲットデバイスのものと完全に異なったとしても、ホストコンピュータ３４は、この制御データ用のシーケンスを学習することができる。学習モードを入力するために、ユーザはモード選択メニューを選択する。このモード選択メニュー内で、ユーザは、ブロック９８中に表示された学習モードオプションを選択する。ユーザは、ターゲットデバイスリストを観察することによって所望のターゲットデバイスがホストシステム構成中に存在するかどうかを決定する。所望のターゲットデバイスがターゲットデバイスリスト上に存在しない場合に、ユーザはブロック１０４で示したように、新しいターゲットデバイスの識別名称を入力する。名称は単に識別子であり、ターゲットデバイス名称としては、ユーザが新しいターゲットデバイスと組合せたいと思う名称ならなんでも利用できる。例えば、ユーザが第２のＶＣＲを有し、それをマルチメディアシステム中に統合することを望む場合には、この第２のＶＣＲを「ＶＣＲ＃２」と命名することができる。この新しいターゲットデバイスの名称をユーザによって入力した後で、ホストコンピュータ３４は、この新しいターゲットデバイスをターゲットデバイスリストに加えると共に、ブロック１０６中に図示したように対応する機能リスト中にも加える。次に、ユーザはこの新しいターゲットデバイスと組合わされた機能を、これと組合わされた機能の制御データをホストコンピュータ３４によって学習するように追加する。
【００２１】
新規なターゲットデバイス用の機能を学習するための手順が、図５のフローチャート中のブロック１０８に開示されている。先ず第１に、ユーザはこの機能の識別名称を入力することを催促される。ホストコンピュータ３４によって、この新しいターゲットデバイス用に新たに創作された設計の下で、機能名が、機能リストに加えられる。この点において、ホストコンピュータ３４は、インターフェイス３１を介して、スイッチコントロール４０をイネーブル状態にする。ブロック１１０において、ユーザは新しいターゲットデバイス用の遠隔制御ユニットにコントロールデバイス３０の底面を向ける。ブロック１１２で、ユーザはコントロールデバイス３０のスイッチを押すことによって、このコントロールデバイス３０を遠隔制御モードに設定する。次に、ユーザはブロック１１６で開示したように、ターゲットデバイス遠隔制御ユニット上の所望のファンクションキーを押す、このターゲットデバイス遠隔制御ユニットのファンクションキーを押すと、この機能用の制御データがコントロールデバイス３０へ送信される。コントロールデバイス３０において、この制御データが受信されると共に復調され、次にホストコンピュータ３４へ転送される。ブロック１１８において、ホストコンピュータ３４は、この転送が機能の１回目または２回目の転送であるかを決定する。もし、これが１回目の転送であれば、このデータをホストコンピュータシステム３４中の比較バッファ中に格納する。
【００２２】
ホストコンピュータ３４がこの機能用の制御データの１回目の転送を受信すると、このホストコンピュータ３４はユーザに対して、ブロック１１０以下で示したように、ターゲットデバイス遠隔制御ユニットからコントロールデバイス３０まで制御データの転送を繰返して行なうように催促する。ユーザはブロック１１０、１１２、１１６の手順を実行して、これによって制御データの２回目の転送が行われる。ブロック１１９において、ホストコンピュータ３４は、制御データの２回目の転送と制御データの１回目の転送とを比較して、あらゆる差異を確定する。制御データシーケンスが同一であれば、この制御データをホストシステム構成中に格納する。また、この比較動作によって、これらシーケンスが同一でないと確められた場合に、これら両方の転送が、ブロック１１０の始めから繰返される。この制御データを２回送信する目的は、適当な制御データが所望の機能と組合わされているかを確認するためである。２回の転送によって、エラーから発生する可能性を減少させると共に、この機能に対する制御データの完全性が確立される。ブロック１２０において、ホストコンピュータ３４はコントロールデバイス３０をカーソル制御モードに設定する。ユーザが学習モードのままに残ることを希望した場合に、このユーザはホストコンピュータ３４によってターゲットデバイスシステムを選択するように催促される。
【００２３】
図６には、本発明のコンピュータネットワークモードのフローチャートが図示されている。ユーザによってコンピュータネットワークモードがモード選択モジュール５６を介して選択されると、ホストコンピュータ３４はブロック１２２で示したように、ネットワークコンピュータリスト７２を表示する。このネットワークコンピュータリスト７２には、ホストコンピュータシステム構成によって現在サポートされているすべてのターゲットコンピュータが包含されている。次に、ユーザは、このターゲットコンピュータがネットワークコンピュータリスト７２に残っているかどうかを確める。もし、ターゲットコンピュータが残っていなければ、ユーザは、加えるべき新しいコンピュータの識別名称をこのネットワークコンピュータリスト７２に入力することによってブロック１２６を実行する。この新しいターゲットコンピュータ用の名称の入力操作に加えて、ユーザはまた、ネットワークコンピュータアドレスリストにターゲットコンピュータアドレスを入力する。追加のハードウェアを、ホストコンピュータ３４とターゲットコンピュータに追加することができ、これによって、アドレス認識のような高いレベルのネットワーク機能を実行できる。しかしながら、コンピュータネットワーク分野における実務者によれば、電子回路で或る特徴部分を直接実行することと、これら特徴部分をソフトウェアで実行することの間におけるトレードオフ条件によって、実行における基本的な性質を著しく変化するものでないことが最近確められるようになった。通信の帯域幅を改善するために、ならびに、ターゲットコンピュータの代りに、ターゲットデバイスへのコマンドを誤って発生させるような事故を減らすために、異なったエンコーディング（復合化）方法を採用することもできる。例えば、論理１状態をエンコード（復合化）するための異なった周波数および接続期限を採用できる。このような方法によれば、他のターゲットコンピュータによって、もう１つのコンピュータが現在送信状態であるかどうかを確認できる。
【００２４】
ユーザがメッセージをコンピュータネットワーク上に送信を希望する場合に、このユーザは図６のブロック１３０で示したようなネットワークコンピュータリストからターゲットコンピュータを最初に選択する必要がある。ユーザがメッセージを選択してターゲットコンピュータへ送信した後で、ホストコンピュータ３４はターゲットコンピュータ用のアドレスを、ブロック１３２と１３４とでそれぞれ示したようなネットワークコンピュータアドレスリストから得る。ブロック１３６において、ホストコンピュータ３４によって、選択されたターゲットコンピュータ用のアドレス情報と選択されたメッセージとを融合する。次に、ブロック１３７において、ホストコンピュータ３４はスイッチコントロール４０をイネーブル状態にする。このメッセージをターゲットコンピュータへ送信するために、ユーザは、このターゲットコンピュータにコントロールデバイス３０の底面を向け、更に、ブロック１３８と１４０とに示したようにコントロールデバイス３０上のスイッチ４１を押す。このスイッチ４１を押圧すると、ホストコンピュータ３４は、このメッセージをこのコンピュータ３４からコントロールデバイス３０までブロック１４２で示したように転送する。ブロック１４４において、コントロールデバイス３０によって、この制御データをアナログ変調波形の形態で再構成して、ターゲットコンピュータへ転送する。このメッセージを転送すると、ホストコンピュータ３４はコントロールデバイス３０をブロック１４５で示したようにカーソル制御モードに設定する。
【００２５】
図７には、デコーダ３６のダイヤグラム、入力光学部３８、インターフェイスコントロール３３およびスイッチコントロール４０が図示されている。この入力光学部３８は、反射パッド４６、ターゲットコンピュータまたは遠隔制御ユニットからの外部信号を受信する。好適には、この入力光学部３８には、コントロールデバイス３０の底面に開口が設けられ、これによって赤外線信号のような外部信号がこの入力光学部３８を通過することが可能となる。この外部信号はこの開口を通過すると共に、増幅され、レンズによって焦点合せされる。次に、この外部信号を光学ガイドを介して平行にし、センサアレイ１４８上に焦点合せする。このレンズとセンサアレイ１４８との間の焦点距離は、予め決められた値である。このセンサアレイ１４８は、単一の光電セルまたは光電セルのアレイで構成できる。これら光電セルによって、セルに入射した光の強度に比例した電気信号を発生する。これら光電セルをフォトダイオードまたは他の形態の光発電セルで構成できる。例えば、このセンサアレイ１４８を、光電セルの２×２アレイに構成でき、または４つの光電セルから成る直列アレイで構成できる。
【００２６】
このセンサアレイ１４８の出力を、イメージャ（結像器）１５２とＡ／Ｄコンバータ１６０との両方に並列的に接続する。コントロールライン１５１上の信号をスイッチコントロール４０によって発生する。スイッチコントロール４０にはスイッチ４１、ＡＮＤゲート１６５およびＤ形フリップフロップ１６３が設けられている。スイッチ４１は瞬時マイクロスイッチであり、コントロールデバイス３０の頂部に存在して、ユーザによってアクセス可能である。このスイッチ４１の出力を、好適にはチャタリング防止回路（図示せず）を介して、フリップフロップ１６３のＤ入力およびクロック入力へ接続する。このフリップフロップ１６３をモード選択１６１によってリセットし、モード選択ライン１６１上のハイからロー信号への転移状態の立下り縁部によって、フリップフロップ１６３が低い論理状態に初期化されるようになる。ＡＮＤゲート１６５は２つの入力端子を有する。即ち、第１の入力端子は、フリップフロップ１６３のＱ出力に接続されると共に、第２の入力端子はモード選択１６１に接続される。
【００２７】
最初フリップフロップ１６３のＱ出力は、低論理状態に保持される。ユーザによって、例えば、学習モードがホストシステム構成内で選択された後に、このホストコンピュータ３４によって、モード選択ライン１６１がインターフェイスコントロール３３を介して高論理状態にセットされる。この時、ユーザはスイッチ４１を押圧し、これによって、フリップフロップ１６３のＱ出力が高論理状態に変化させられる。モード選択１６１と高論理状態のフリップフロップ１６３のＱ出力の両方によって、ＡＮＤゲート１６５の出力が高論理状態にセットされ、このＡＮＤゲートによってコントロールライン１５１をドライブする。コントロールライン１５１上の高論理状態によって、マルチプレクサＭＵＸ１７２と１４９とが、学習モード、コンピュータネットワークモード、または遠隔制御モードのいずれかで作動するようになると共に、Ａ／Ｄコンバータ１６０またはイメージャ１５２のいずれが作動するかを選択する。コントロールデバイス３０をカーソル制御モードに戻すために、ホストコンピュータ３４によって、モード選択１６１が低論理状態に設定されると共に、このモード選択ライン１６１のハイからロー信号転移の立下り縁部によって、フリップフロップ１６３を低論理状態にリセットする。モード選択ライン１６１上の低論理状態および初期化されたフリップフロップ１６３によって、コントロールライン１５１を低論理状態に引込む、コントロールライン１５１上の低論理状態によって、ＭＵＸ１４９と１７２とでカーソル制御モードを選択する。
【００２８】
コントロールデバイス３０がカーソル制御モードの場合に、デコーダ３６は位置データを発生する。前述したように、コントロールライン１５１によってイメージャ１５２が作動して、センサアレイ１４８によって発生された電荷をビットマップイメージャ１５２で処理する。このビットマップイメージャ１５２は、センサアレイ１４８の光電セルの照射に基いてビットマップを発生する。このビットマップイメージャ１５２をセル阻止ロジックおよびタイミングロジックによって構成することが好ましい。セル阻止ロジックは、予め決められたスレッシュホールド電荷を得た最初のセルが、他の隣接したセルを阻止（抑制）するように、センサアレイ１４８に接続される。隣接セルが阻止されることよってビットマップイメージが発生される。例えば、センサアレイ１４８は、水平移動を検出する２つの直列セルから構成される２×１光電セルアレイを有する。このアレイにセル阻止技術を適用すると、他方のセルが予め決められたスレッシュホールド値まで照射されると一方のセルを阻止する。本例においては、３個のビットマップイメージを得ることができる。第１のビットマップイメージは、第１セルのみの照射で、第２のビットマップイメージは第２セルのみの照射で、そして第３のビットマップイメージはどのセルも照射されないときである。コントロールデバイス３０をパッドの水平ラインを横切って移動させると、その背景から反射された光を受光した光電セルは、水平ラインから反射された光を受光する他の光電セルより早く、スレッシュホールド値まで照射される。直列型の２×１垂直アレイは、同様な方法で垂直方向における動きを感知する。この技術に基いて、４×４光電セルアレイのような更に複雑なアレイを実現できる。より大きなアレイによって、ビデオ出力ディスプレイ上のカーソル制御用のより大きな位置解像度が得られる。
【００２９】
最初のビットマップイメージが一旦発生されると、ビットマップイメージャ１５２が信号を発生し、これによってセンサアレイ１４８をクリアする。コントロールデバイス３０がカーソル制御モードで動作するので、コントロールライン１５１は、ＭＵＸ１４９中でビットマップイメージャ１５２を選択して、センサアレイ１４８への初期化入力をコントロールする。このビットマップイメージャ１５２は自己計時動作する。その理由は、１つまたはそれ以上の光電セルをスレッシュホールド値まで照射した場合にビットマップイメージが発生するからである。第１ビットマップイメージが座標発生器１５４へ転送される一方、第２ビットマップイメージがセンサアレイ１４８中で発生される。この座標発生器１５４に、比較手段と、ルックアップテーブルおよび直角信号発生器を設けることが好ましい。この第１ビットマップイメージを比較バッファ中に格納する。第２ビットマップイメージをビットマップイメージャ１５２から発生させて、次に、座標発生器１５４内の第２比較バッファへ転送する。第２ビットマップイメージを受信すると、この座標発生器１５４によって、第１ビットマップイメージと第２ビットマップイメージとを比較する。この比較によって、ルックアップコードが生成され、このルックアップコードによって、第１ビットマップイメージと第２ビットマップイメージとの間の差を表わす。
【００３０】
比較手段から発生させたルックアップコードを用いて、ルックアップテーブルを索引する。このルックアップテーブルによって、コントロールデバイスの動きの方向および距離を表示するコントロールコードを発生する。例えば、前述した２×１の水平方向のセルアレイにおいて、最初のビットマップイメージに｛１、０｝照射が含まれ、且つ、２番目のビットマップイメージに｛０、１｝照射が含まれた場合に、ビットマップイメージによって右方向への水平の動きを表わすコントロールコードを発生する。ルックアップテーブルからのコントロールコードを、カーソル制御デバイス用の周知の直角信号フォーマットに変換する必要がある。このコントロールコードを直角信号発生器に入力し、この直角信号発生器によって、４つの直角信号を発生する。これら直角信号をトランシーバ１４６に入力し、次に、ホストコンピュータ３４に転送する。
【００３１】
復調器１５８のブロック線図が図７に示されている。前述したように、センサアレイ１４８の出力はアナログ信号であり、この信号は、このセンサアレイ１４８の光電セルに入射した光の強度に比例している。学習モードにおいて、このアナログ信号は、遠隔制御ユニットからの変調済み制御データである。コンピュータネットワークモードでは、このアナログ信号は、ターゲットコンピュータからの変調済みメッセージである。このアナログ信号を復調器１５８内のＡ／Ｄコンバータ１６０へ入力する。このＡ／Ｄ変換方法は周知な技術であり、このＡ／Ｄコンバータ１６０は、アナログ／ディジタル変換のフラッシュ方法、半フラッシュ方法または他の方法を採用できる。センサアレイ１４８の初期化はＭＵＸ１４９の出力信号によって制御される。コンピュータネットワークまたは学習モードにおいて、コントロールライン１５１はクロック１５６を選択する。動作中、センサアレイ１４８の光電セルはクロック１５６のサイクルの第１相中に照射される。このクロックサイクルの第２相中、Ａ／Ｄコンバータ１６０は照射されたセルの値を読取り、クロック１５６がセンサアレイ１８８中の光電セルをクリアする。
【００３２】
好適実施例においては、クロック１５６のサンプリング周波数を５００ｋＨｚに設定する。代表的には、遠隔制御ユニットによって制御データの各ビットを、６００μｓｅｃ（マイクロ秒）パルスで変調する。制御データの論理１ビットを、６００μｓｅｃパルスを５０ｋＨｚトーン信号で変調したもので表わし、これの論理０ビットを、６００μｓｅｃパルスを無トーン信号で変調したもので表わす。この制御データ変調スキームのために、Ａ／Ｄコンバータ１６０によって、最大の入力周波数の５倍のアナログ入力信号をサンプリングする。従って、アナログ信号の入力周波数の５倍のサンプリング周波数で、復調器１５８が入力アナログ信号を正確に表わすディジタル信号を発生する。Ａ／Ｄ変換を使用することで、コントロールデバイス３０の動作が入力制御データ信号のフォーマットに依存しなくなる。
【００３３】
このＡ／Ｄコンバータ１６０のディジタル出力をフィルタ１６２へ入力する。このフイルタ１６２を、アンチ・エイリアシングフィルタで構成することが好ましく、これによって、Ａ／Ｄコンバータ１６０のサンプリング動作によって発生したサンプリング高周波を濾波する。このフィルタ１６２の帯域特性は、クロック１５６のサンプリング周波数で決定される。入力アナログ信号が十分にオーバーサンプリングされた場合に、このフィルタ１６２用の広い帯域幅によって、システムの性能を低下させない。好適実施例によれば、トランシーバ１４６はユニバーサル非同期送受信器（ＵＡＲＴ）であり、これは、カーソル制御デバイスとホストコンピュータとの間の標準的なインターフェイスである。制御ライン１５１をトランシーバ１４６のチャンネル選択に接続する。トランシーバ１４６のチャネルＡまたはチャネルＢの選択は、制御ライン１５１の論理状態によって決定される。コントロールデバイス３０がカーソル制御モードにおいて、制御ライン１５１の論理低レベル状態はチャネルＡを選択する。この代りに、制御ライン１５１上の論理高レベル状態は、コントロールデバイス３０が、学習モード、遠隔制御モードまたはコンピュータネットワークモードであるとき、チャネルＢを選択する。
【００３４】
図８には、エンコーダ４２、トランシーバ１６４および送信器４４が図示されている。ホストコンピュータ３４から転送された制御データを、コントロールデバイス３０のトランシーバ１６４によって受信する。制御データがエンコーダ４２に入力され、このエンコーダ４２によって変調された信号が発生される。このエンコーダ４２の出力がＭＵＸ１７２への第１入力であり、このＭＵＸ１７２への第２入力をコントロールデバイス３０用の電源に接続する。ＭＵＸ１７２の出力を送信器４４に接続する。コントロールデバイス３０がカーソル制御モードの場合に、コントロールライン１５１は送信器４４への電源入力を選択する。好適実施例によれば、送信器４４を赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成する。従って、このカーソル制御モードでは、このＬＥＤに一定の電源電圧を印加し、送信器４４の出力を変調しないようにする。この代わりに、コントロールライン１５１によってエンコーダ４２の出力を選択する場合には、このエンコーダ４２によって発生された変調信号をこのＬＥＤから送信することができる。
【００３５】
エンコーダ４２への入力はディジタル形態の制御データであり、ホストコンピュータ３４から送信される。トランシーバ１６４はシリアルビットレートで制御データを受信する。このシリアルビットレートは、ホストコンピュータ３４からトランシーバ１６４まで転送されるデータに対応している。このエンコーダ４２には、バッファ１６６、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）１６８およびフィルタ１７０が設けられている。制御データをトランシーバ１６４からエンコーダ４２内のバッファ１６６へ転送する。バッファ１６６は複数個の制御データエントリを蓄積して、これによってエンコーダ４２がトランシーバ１６４によって駆動されたデータレートで制御データを受信できるようになる。バッファ１６６をデータライン１６４およびイネーブルライン１６７を経てＤＡＣ１６８へ接続する。バッファ１６６によって信号がこのイネーブルライン１６４上に発生され、この信号によってバッファ１６６が制御データを受信したことを認識できるＤ／Ａコンバータ１６８がイネーブルライン１６７によって一旦、イネーブル状態にされると、このコンバータ１６８はバッファ１６６に蓄積した制御データのクロック処理を開始する。このクロック処理のレートはクロック１５６のレートである。遠隔制御モードにおいて、アナログ信号は学習モードにおけるコントロールデバイス３０によって受信したアナログ信号を再生したものである。コンピュータネットワークモードでは、このアナログ信号は、ホストコンピュータ３４から転送された変調メッセージである。Ｄ／Ａコンバータ１６８のアナログ出力をフィルタ１７０に入力する。このフィルタ１７０によって、Ｄ／Ａコンバータ１６８でのＤ／Ａ変調処理によって発生した周波数を低下または除去する。このフィルタ１７０は十分な帯域幅を有し、制御データの広い範囲の再生を実現する。
【００３６】
以上、本発明を、現在における好適実施例を用いて詳述したが、本発明は上述した実施例のみに限定されず種々の変更を加え得ることは当業者によって明白である。本発明による装置および方法は、添付した特許請求の範囲の技術的思想の範囲内で変更または改造することができる。従って上述した実施例の記載は本発明を限定するものでなく、単に絵図的に表現したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】中央制御コンピュータを包含したマルチメディアシステムを示した図である。
【図２】本発明のコントロールデバイスを絵図的に表した図である。
【図３】本発明のホストシステム構成を示した図である。
【図４】本発明による遠隔制御モードにおけるコントロールフローチャートである。
【図５】本発明による学習モードにおけるコントロールフローチャートである。
【図６】本発明によるコンピュータネットワークモードにおけるコントロールフローチャートである。
【図７】本発明によるコントロールデバイスデコーダを示すブロックダイヤグラムである。
【図８】本発明によるコントロールデバイスエンコーダを示すブロックダイヤグラムである。
【符号の説明】
２０ 中央制御コンピュータ
２４ ＶＣＲ
３０ コントロールデバイス
３４ ホストコンピュータ
３６ デコーダ
４１ スイッチ
４２ エンコーダ
４４ 送信器
４６ 反射パッド
４８、５０ ターゲットデバイス
５１ ターゲットコンピュータ
５６ モード選択モジュール
６２ 遠隔制御モードモジュール
６４ ターゲットデバイスリスト
６６ 機能リスト
６８ ターゲットデバイス編集モジュール
７２ ネットワークコンピュータリスト
１４８ センサアレイ
１５２ イメージャ
１６０ Ａ／Ｄコンバータ
１６３ フリップフロップ
１４９、１７２ ＭＵＸ
Claims (4)
- コンピュータシステムの入力制御装置として動作するとともに少なくとも一つのターゲットデバイスを制御する装置において、
a) 出力ディスプレイと、
制御データを格納し、遠隔制御モードとカーソル制御モードを含む複数の動作モードの選択を示すモード選択信号を生成するよう構成され、かつ前記遠隔制御モード中に前記ターゲットデバイスの機能の選択を許可するとともにその機能に対応する制御データを発生するよう構成されたホストシステム構成と
を有したホストコンピュータ、
b) 前記ホストコンピュータからのモード選択信号及び制御データを受けるよう接続され、
前記モード選択信号が遠隔制御モードを示しているとき、前記制御データを符号化するエンコーダと、
反射パッドと、
前記エンコーダに接続され、前記モード選択信号が遠隔制御モードを示しているとき、前記ターゲットデバイスに符号化された制御データを送信し、前記モード選択信号がカーソル制御モードを示しているとき、前記反射パッドに位置信号発生用信号を送信する送信器と、
カーソル制御モードにあるとき、前記出力ディスプレイ上のカーソル位置を制御する位置データを生成するため前記反射パッドから反射された位置信号発生用信号を受けるデコーダと
を有した制御デバイスと
を具備する制御装置。 - コンピュータシステムの入力制御装置として動作させるとともに少なくとも一つのターゲットデバイスを制御する方法において、
a) 前記ターゲットデバイスの持つ少なくとも一つの機能を指定する制御データを、ホストコンピュータに格納するステップと、
ｂ）前記ホストコンピュータの動作モードを、遠隔制御モード、カーソル制御モードを含む複数の動作モードの内から選択するステップと、
ｃ）前記ターゲットデバイスの少なくとも一つの機能を選択するステップと、
ｄ）選択された動作モードが遠隔制御モードのとき、
ｄ１）前記選択されたターゲットデバイスの機能に対応する制御データを取り出すステップと、
ｄ２）その制御データを符号化するステップと、
ｄ３）前記符号化された制御データを選択されたターゲットデバイスに送信するステップと、
ｅ）選択された動作モードがカーソル制御モードにあるとき、
ｅ１）反射パッドに位置信号発生用信号を送信するステップと、
ｅ２）前記反射パッドから反射された位置信号発生用信号を受け、前記ホストコンピュータの出力ディスプレイ上のカーソル位置を制御する位置データを生成するようデコードするステップと
からなる方法。 - マルチメディアコンピュータシステムにおいて、
Ａ）少なくとも一つのターゲットデバイスと、
Ｂ） 出力ディスプレイと、
制御データを格納し、遠隔制御モードとカーソル制御モードを含む複数の動作モードの選択を示すモード選択信号を生成するよう構成され、かつ前記遠隔制御モード中に前記ターゲットデバイスの機能の選択を許可するとともにその機能に対応する制御データを発生するよう構成されたホストシステム構成と
を有したホストコンピュータ、
Ｃ） 前記ホストコンピュータからのモード選択信号及び制御データを受けるよう接続され、
前記モード選択信号が遠隔制御モードを示しているとき、前記制御データを符号化するエンコーダと、
反射パッドと、
前記エンコーダに接続され、前記モード選択信号が遠隔制御モードを示しているとき、前記ターゲットデバイスに符号化された制御データを送信し、前記モード選択信号がカーソル制御モードを示しているとき、前記反射パッドに向けて位置信号発生用信号を送信する送信器と、
カーソル制御モードにあるとき、前記反射パッドから反射された位置信号発生用信号を受け、前記出力ディスプレイ上のカーソル位置を制御する位置データを生成するデコーダと
を有した制御デバイスと
を具備するマルチメディアコンピュータシステム。 - さらに、
c) 前記遠隔制御モードにおける制御データの対応するターゲットデバイスへのそれぞれの送信が完了した段階で各々の動作モードをカーソル制御モードに変更する手段と
を備えた請求項１記載の制御装置。
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