JPH05204353A - 自動モード変更付きの統合キーボード、及び、ポインティング装置システム - Google Patents

自動モード変更付きの統合キーボード、及び、ポインティング装置システム

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JPH05204353A
JPH05204353A JP4015060A JP1506092A JPH05204353A JP H05204353 A JPH05204353 A JP H05204353A JP 4015060 A JP4015060 A JP 4015060A JP 1506092 A JP1506092 A JP 1506092A JP H05204353 A JPH05204353 A JP H05204353A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 コンピューターのユーザーが、キーボードの
ホーム列（ａｓｄｆ−ｊｋｌ；）より手を移動させず
に、また、肉体的行動を大巾に変えることなくタイプ、
及び、ポイントできるようにする。 【構成】 タイピング・モードの操作とポインティング
・モードの操作を有し、タイピング・キーのうちの１つ
が同様にポインティング・キーでもあるタイピング・キ
ーを含む複数のキーを有するキーボード、およびカーソ
ルを有するディスプレー・スクリーンを含むコンピュー
タ・システムにおいて、第１のキーボード・イベントの
検知に応答して、ポインティング・キーの押しについて
テストすること：第１のキーボード・イベントがポイン
ティング・キーの押しでない場合に、第１のキーボード
・イベントを通常的に処理すること：および第１のキー
ボード・イベントがポインティング・キーの押しである
場合に、ポインティング・モードにスイッチするかどう
かを決定するために、ポインティング・キーの押し以後
経過した時間をモニターする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】ＱＷＥＲＴＹキーボードは、英数
字データをコンピューターにタイプするための望ましい
装置として確立されている。ＣＲＴディスプレー上で
の、テキストの選択というようなポインティング作業用
には各種の装置、及び、方式が知られている。この目的
のための装置には、マウス、ジョイスティック、ステッ
プ・キー、及び、テキスト・キーが含まれる。キーボー
ドは、キーボードに組み付けられるジョイスティック、
ジョイディスク、或いは、他のポインティング装置を含
有するものとして知られている。しかしながら、作動時
間、エラー率、等々に関しては、分離マウスが最も効率
的なポインティング装置であることが分かっている。コ
ンピューター業界でこれが広く受け入れられているのは
このためである。
【０００２】
【従来の技術】タイプ、及び、ポインティング上方を、
それぞれコンピューターに入力するために、従来のキー
ボード、及び、分離マウスを使用すると、必然的に、肉
体的、精神的分裂状態が生じてしまい、これはユーザー
の生産性を重大に低減する。例えば、キーボードにタイ
プしたり、マウスでポイントするには、ユーザーは、頻
繁にキーボードとマウスの間で手を前後に動かすことが
必要になる。ある調査報告によれば、手をキーボードか
らマウスに移動させるには、約０．３６秒、更に、マウ
ス・ボタンを操作するための握りの調整のための追加の
時間がかかるということである。キーボードに戻る時間
も、同様に考慮しなければならない。データはマウス
へ、或いは、これより移動するのに費やされる全部の時
間は、発生事件当たりの１秒よりも大きいことを示唆し
ている。Ｓ．Ｋ．Ｃａｒｄ等の“Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｍｏｕｓｅ，Ｒａｔｅ−Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ
Ｉｓｏｍｅｔｒｉｃ Ｊｏｙｓｔｉｃｋ，Ｓｔｅｐ Ｋ
ｅｙｓ，ａｎｄ Ｔｅｘｔ Ｋｅｙｓ ｆｏｒ Ｔｅｘ
ｔ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｎ ａ ＣＲＴ”（Ｘｅｒ
ｏｘ Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎ
ｔｅｒ） Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓ，Ｖｏｌ．２，ＮＯ．
８，６０１−６１３（１９７８）公開を参照されたい。
【０００３】このキーボード、及び、マウス間の運動は
必要とされる距離、及び、横から横への腕の動きのため
に、肉体的に破壊的である。これ等の運動は、これ等の
運動が必要とする時間、肉体的活動に分ける動的なシフ
ト（キーボードにタイプすることは、マウスでポイント
することと極めて異なる）、及び、これ等の運動を行う
ために必要な多くの精神的、肉体的ステップのために、
精神的に破壊的である。追加的な各々のステップには、
肉体的、精神的努力が必要であり、エラーの機会もでて
くる。
【０００４】米国特許Ｎｏ．４，７１２，１０１は、カ
ーソル位置づけ装置を記載しているが、これは、スペー
ス・バーの下方のキーボード上に位置づけられるもので
ある。こうした装置はＩｓｏｐｏｉｎｔという商標で発
表された。Ｉｓｏｐｏｉｎｔ装置には、第一方向に向け
る位置の変化を表示するための、回転シャフト・エンコ
ーダーにカップリングされた、指、或いは、親指起動の
ローラーが含有される。このローラーは、第２エンコー
ダーを駆動する摺動クレードル内に位置する。こうした
装置は、必要なローリング、及び、摺動行動の組合せの
ために、特に、傾斜のカーソルの動きについて操作がぎ
こちなくなる。加えて、摺動クレードルは、固定端部ポ
イントを有するが、これは、操作における断続を余儀な
くさせるものである。
【０００５】カーソル制御のため、従来のキーボードに
組み込める別のポインティング装置には、Ｏｓｉｒｉｓ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．ネバダ市、カリ
フォルニア州により発表されたＯｍｎｉｐｏｉｎｔtm
カーソル・コントローラーがある。Ｏｍｎｉｐｏｉｎｔ
には、必須的に、ミニチュア・ジョイスティック、及
び、関連するインターフェイス電子装置が含まれる。ジ
ョイスティックは、スタンダード・キー配列に隣接し
て、キーボード内に組み込んでも良い。このカーソルの
使用には、通常のタイプ位置より離れて手を動かす必要
がある。
【０００６】Ｉｓｏｐｏｉｎｔ及び、Ｏｍｎｉｐｏｉｎ
ｔ装置双方とも、ユーザーが、マウス・ボタンを“カチ
ッ”と押して起動させ、或は、引き操作を行うために、
装置を下方向（キーボード内）へ押すことができるよう
に、組み込まれたスイッチを含有する。こうした装置
は、そのために、単一ボタン・マウスを起動できるのが
せいぜいである。
【０００７】米国特許Ｎｏ．４，６８０，５７７Ｓｔｒ
ａａｙｅｒ等に付与、は、ＣＲＴディスプレー上のカー
ソルの動きの制御、及び、文字入力のためのキーボード
配列内に配置される多目的キースイッチを開示してい
る。スタンダード・アルファベット・キーのうちの１つ
が、多目的キー・スイッチにより代替される。多目的キ
ー・スイッチのカーソル位置づけ能力を起動させるため
に、追加的なキー・スイッチが示唆される。５７７特許
は、そうしたシステムを実行し、使用するための実際的
な方法は開示していない。加えて、この特許は、このシ
ステムが、マウスを代用できないように、例えば、マウ
ス・ボタンの行動（“カチッ”と動くこと）と云った、
何らのポインティング・イベント情報の入力の仕方につ
いて取り扱っていない。必要なことは、ユーザーが、手
を通常のタイプ位置から離れて動かさず、また、肉体的
活動を大巾に変化させずにタイプし、ポイントできるよ
うな実際的な方法なのである。先端技術のポイント、及
び、タイプ方法はこれ等の分裂状態を想定し、これ等を
コンピューター、キーボードポインティング装置、及
び、ソフトウェアーにおける制限条件として組み込ん
だ。タイピング、及び、ポインティングは、明確な、調
和不能な活動であると考えられていた。
【０００８】その結果として、ハードウェアー、及び、
ソフトウェアーが相当に重複した。例えば、マウス上の
ボタンは、ポインティングが、タイピングとは、精神
的、及び、肉体的に、極めて異なるものと考えられてき
たために必要なのである。ポインティングがそのように
異なるので、ハードウェアー、及び、ソフトウェアーが
重複し、分離が強調されるのである。例えば、マウス上
のボタンは、マウスが使用されている間は、一般的には
使用されていないキーボード上の多くのキーがあるため
に重複するのである。必要なことは、完全な互換性のた
めに応用プログラムに対して同じソフトウェアー・イン
ターフェイスを維持しながら、現在のシステムの制限、
及び、重複を除去するポインティング装置システムなの
である。
【０００９】多くの公知のポインティング装置は、同様
に、有することのできるボタンの数に物理的な制限があ
る。これ等の制限により、ユーザーがポインティング中
に取り得る行動の範囲が極めて限定される。Ｐｏｗｅｒ
Ｍｏｕｓｅ１００と呼ばれる追加的なボタンを加えよ
うと試みる１つの商品は、２つのボタンを４０のプログ
ラム可能なキーと統合し、その結果として、使用しにく
い大型でわずらわしい装置になってしまった。必要とさ
れるものは、ユーザーが、ポインティング中にキーに手
をつけたままでいられ、また、同時にユーザーが、マウ
ス・ボタンにより現在入力されている他のポイントに関
連するデータ、或いは、“ポインティング・イベント”
を入力できるようにするが、これも、通常のタイプ位置
より手を動かさずに行えるというものである。
【００１０】先端技術において見落とされている別の問
題は、カーソル画像を、ディスプレー・スクリーン上に
視覚的に位置させるというものである。ユーザーがタイ
プを停止し、ポイントすべきマウスを握るたび毎に、彼
はカーソルのために、ディスプレー・スクリーンを視覚
的にさがさねばならず、或いは、移動するカーソルが気
づかれるように、ポインティング装置を起動しなければ
ならない。これ等の方法は、時間を食うし、破壊的であ
ることもある。カーソル画像がほとんどスクリーン外に
ある場合には、カーソルを位置づけることが極めて困難
になり得る。ある場合には、１つのピクセルしか現れな
い。あるソフトウェアーの場合には、カーソルをスクリ
ーンの特定エリアに移動させることは、取るべき特定の
行動のための願望を意味する。ユーザーが、この行動か
ら取られて欲しくないと思う場合には、この意図される
表示をキャンセルするために、追加的ステップを行わな
ければならない。必要とされることは、ユーザーがポイ
ンティングが始まる時に、スクリーン上のカーソルの位
置を、即座に検知することである。
【００１１】カーソルを、ポインティング装置よりのシ
グナルに応答して再配置する公知の方法は、入手可能な
ディスプレー・システムの多くの異なるモード、及び、
解像度を補償しない。ディスプレー・システムを異なっ
て構成する２つのプログラムは、同じポインティング装
置シグナルに対して、異なる明白なカーソル再配置応答
を示すことがある。必要とされることは、ポインティン
グ装置によりユーザーにより行われる同じ行動が、ディ
スプレー・システムにおける変化とは無関係に、類似の
結果を生じるように、ディスプレー・システムにおける
変化を補償するカーソル再配置の方法である。
【００１２】カーソルの速度を調整することは、もう１
つのやりにくく時間を食う行動である。カーソルの速度
を変更する公知の方法では、ユーザーのワーク・フロー
を重大に妨害する断続性が導入される。結果として、多
くの人々には、これを変更することが余りにわずらわし
く、面倒くさいということで、不適正で、そのために非
効率的なカーソル速度にあまんじている。
【００１３】例えば、典型的なマウスの場合、ユーザー
は、まず第一に進行中の応用プログラムを停止し、その
後に、特殊なマウス速度変更プログラムを実行すること
が必要であるが、ここでは、その速度は、数でタイプす
ることにより指定される。結果としてのカーソルの速度
は、応用プログラムが再開始されるまで観察できない。
ユーザーは、別の調整が必要であることが分かり、プロ
セスを繰り返さねばならない。
【００１４】別の公知の方法は、キーボード・キー、及
び、マウス・ボタンを同時に押すというものであるが、
しかし、これ等の方法は、継続的でなく、また、特定の
応用プログラムの操作を妨げる。必要とされることは、
ユーザーが進行中の作業を重大に妨害されることなくカ
ーソルの速度を制御するための迅速、かつ相互作用的方
法を手に入れることである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】コンピューターのユー
ザーが、キーボードのホーム列（ａｓｄｆ−ｊｋｌ；）
より手を移動させずに、また、肉体的行動を大巾に変え
ることなくタイプ、及び、ポイントできるようにするこ
とが発明の目的である。
【００１６】本発明の別の目的は、互換性のための、現
存するプログラムに対するスタンダード・ソフトウェア
ー・インターフェイスを維持しながら、現在のコンピュ
ーター・システムに見い出されるハードウェアー、及
び、ソフトウェアーの重複、及び、操作における抑制を
低減することである。
【００１７】本発明の更に別の目的は、ユーザーがポイ
ンティング中に、キーボード上に手をおいたままでいら
れ、また同時に、ユーザーがここでも通常のタイプ位置
から手を移動させずに、ポインティング関連データ、或
いは“ポインティング・イベント”を快適に入力できる
ようにすることである。
【００１８】本発明の更に別の目的は、コンピューター
・ユーザーが、ポインティング作業が開始する時には、
いつも、ディスプレー・スクリーン上のカーソルの位置
を即座に検知できるようにすることである。
【００１９】本発明の更に別の目的は、ユーザーにより
ポインティング装置で行われる所定の行動が、ディスプ
レー・システムにおける変動より独立的に、類似の結果
を生み出すように、ディスプレー・カーソルを再位置づ
けする時に、ディスプレー・システムにおける変動を補
償することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、手を通
常のタイプ位置より移動させずに、すべてのタイプ、及
び、ポインティング情報をコンピューターに入力するた
めに、単一の統合キー・システムが配置される。ポイン
ティング・キーと呼ばれる、キーボードキーのうちの１
つは、ポイント方向データを、ポインティング・キーの
横方向の配列より得るために、これにカップリングされ
たセンサーを有する。
【００２１】この新規のシステムは、操作のタイピング
・モード、及び、ポインティング・モードを有する。タ
イピング・モードにおいては起動されたキースイッチに
相応するキー・コードが、通常の方法で、作動システム
に送られる。ポインティング・モードにおいては、キー
ボード全体の操作が変更される。キーの全ては、新しい
機能のために使用可能となる。
【００２２】キーのうちの１つ、或いは、複数が、分離
したシステムにおけるマウス・ボタンよりやって来る情
報を入力するため、ポインティング・イベント・キーと
して割当てられる。他のキーは、システムの作動を変更
するための、カーソル速度コントロール、マクロ等とい
った多種の意味を割り当てることができる。
【００２３】カーソルの運動は、ポインティング・モー
ドにおいては、ポインティング・キーよりセンサー・デ
ータを読取り、カーソル配置データをつくるためにデー
タをマッピングし、また、速度インデックスに従って、
配置データをスケーリングすることにより実行される。
キーはどんな時でも、速度インデックス、であるから、
明白なカーソル速度を変更するために割り当てることが
できる。これにより、相互作用的、また、応用プログラ
ムを離れることなくしての速度コントロールが可能とな
る。
【００２４】カーソル・マッピングは、事前に決定され
るトラッキング・アルゴリズムに従ってのセンサー・デ
ータの代数学的操作、或いは、ルックアップ・テーブル
により行うことができる。この新規のシステムにより、
同様に、ディスプレー・モード、例えば、文字、或い
は、グラフィック・モードを検知し、また、従って、コ
ントロールを最適化するために、カーソル速度を変更す
ることが可能となる。
【００２５】本発明の別の観点に従えば、タイピングか
らポインティング操作（およびその逆）へ変更しようと
するユーザーの意図は、統合キーボードでのユーザーの
行動により誘引可能である。タイピング・モード中にポ
インティング・キーを押すことに応答して、システムは
中間の”Ｗａｉｔ ａｎｄ ｓｅｅ”モードに入り、ユ
ーザーがポインティングを開始する意図があるかどうか
を決定するために、ポインティング・キーの押しの処理
を遅延させる。
【００２６】後続のキーボードの行動は、その決定を行
うためにタイミングを合わされ、テストされる。結論が
得られ、システムはポインティングにスイッチするか、
通常のタイピング・モードを回復するかを０．５秒で行
う。このプロセスは明白ではないとしても、ユーザーに
とっては目障りなものではない。使用においてポインテ
ィング・モードにスイッチするには、ユーザーはポイン
ティングを開始するだけで十分である。スイッチバック
するには、ユーザーはポインティングをやめてタイピン
グを開始するだけでよい。
【００２７】
【実施例】本発明は、第１に先行技術との関連において
最も良く理解される。図１は、先行技術のコンピュータ
ー・システムを示す。この先行技術システムは、コンピ
ューター２８、文字データをコンピューターに入力する
ためのキーボード２４、グラフィック・データをコンピ
ューターに入力するためのポインティング装置２６、及
び、コンピューターにより出力されるデータの表示のた
めのディスプレー・ターミナル２９を含有する。“矢
印”２５は、キーボード２４のホーム列キーを含有する
キーの列を指す。キーボードは、コミュニケーション・
リンク３６によりコンピューターにカップリングされ
る。ポインティング装置は、ポインティング装置コミュ
ニケーション・リンク２３によりコンピューターにカッ
プリングされる。ポインティング装置２６は、例えば、
１つ或いは複数のマウス・ボタン２７を含有するマウス
であっても良い。ポインティング装置は、一般的には、
以下により詳細に説明するように、カーソルを位置づ
け、また、移動させるために使用されている。
【００２８】図２は、図１のシステムにおいて採用され
るキーボード２４のブロック・ダイアグラムである。キ
ーボード２４は、キースイッチの配列３２を含有する
が、そのうちの３０が例である。配列３２のキースイッ
チは、キーボードの走査を促進するために、列、及び、
段になって配置される。マイクロプロセッサー・システ
ム３４は、キースイッチ配列３２をシステム３４内のマ
イクロプロセッサーに電気的にインターフェイスするた
めのハードウェアーを含有する。
【００２９】作動においては、マイクロプロセッサー・
システム３４は、配列３２の列、及び、段を走査し、キ
ースイッチの開閉を検知する。キースイッチの開閉を検
知すると、マイクロプロセッサー・システム３４は、閉
じた、或いは、開いたキースイッチに独自なコードをキ
ーボード・コミュニケーション・リンク３６を介して、
コンピューター（図１の２８）に転送する。
【００３０】ここで図３に関して云えば、図２のキーボ
ード用の高水準処理コントロール・フロー・ダイアグラ
ムが、キーボード・データの生成、及び、コンピュータ
ーへの転送をより特定的に表すために示されている。図
３においては、初期設定ステップ４２が、マイクロプロ
セッサー・システム（図２の３４）をテストし、キーボ
ード・ソフトウェアー状態を初期設定する。
【００３１】初期設定後、キーボード走査ループ５６は
キーボード４４を走査することで開始する。走査キーボ
ード４４は、キースイッチ配列の列、及び、段を連続的
に走査し、キースイッチの状態における変化を検知す
る。走査キーボード４４が完了すると、その結果は、ブ
ロック４６でチェックされる。キースイッチにおける変
化がなかった場合には、コントロールは、自動繰り返し
ブロック５２にパスする。変化があった場合には、コン
トロールは、影響を受けたキースイッチを識別するため
に、決定キー（Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｋｅｙ）ブロック
５４にパスする。
【００３２】決定キー・ブロック５４は、もしあるとす
れば、どの２進キー・コードをコンピューターに転送す
べきかを決定するために、その変化を分析する。送りキ
ー（Ｓｅｎｄ Ｋｅｙ）コード・ブロック６０が、その
キー・コードを転送する。単一キースイッチ・プレス、
及び、リリースの典型な場合には、キースイッチに相応
する１つの一意キー・コードが、キーが押された時に送
られ、キースイッチが解放された時には、他のコードが
送られる。
【００３３】自動繰り返し５２により表されるソフトウ
ェアーは、キースイッチが押されたままでいる場合に、
キー・コードの送りを自動的に繰り返す時であるかどう
かを決定する。何らかのキー・コードが送られた後は、
コントロールは、次のキーボード走査を開始するため
に、ループ５６を介して復帰する。
【００３４】図４に関して云えば、典型的な先行技術の
キーボード・ソフトウェアー・インターフェイスが表さ
れている。このシステムにおいては、コンピューター・
キーボード７４はオペレーターが上記説明のようにキー
スイッチを押す時に、２進キー・コードを生成する。２
進キー・コードは、キーボード コミュニケーション・
リンク３６を介してコンピューターに転送される。キー
ボード割り込みハンドラー７２は、そのキー・コードを
読取り、処理し、相応する文字コードを、キーボード列
７０に入れる。一般的には、キーボード干渉ハンドラー
７２は、簡単で迅速な割り込みレベル・ソフトウェアー
である。
【００３５】応用プログラム６２は、インターフェイス
６４を介して、作動システム・キーボード・サービス６
６にカップリングされる。応用プログラムによる要求に
応答して、作動システムは、別のインターフェイス、作
動システム・キーボード列インターフェイス６８を介し
て、キーボード列７０より文字コードを応用プログラム
に送る。作動システム・キーボード・サービス６６は、
応用プログラム終結といったような作動システムの要求
についてチェックするために、文字コードを検査するこ
とができる。インターフェイス６４、及び、６８は応用
プログラム６２が必要に応じて、文字コードを“押し戻
す”ことができるように、通常的には二方向性である。
【００３６】キーボード割り込みハンドラー７２の操作
は図５により詳細に示されている。図５に関して云え
ば、読取りハードウェアー（Ｒｅａｄ Ｈａｒｄｗａｒ
ｅ）ブロック７６が、キーボード・インターフェイス・
ハードウェアーよりのキー・コードを読み取る。各々の
これ等のキー・コードは、これがＳｈｉｆｔ、Ｃａｐｓ
Ｌｏｃｋ、Ｃｏｎｔｒｏｌ、及び、ＡＬＴキースイッチ
のいずれかを表すのかどうかを知るためにチェックされ
る。これ等の特別のケースは、ブロック７８、８２、及
び、９０において、それぞれテストされる。各々のテス
トについてテストがネガティブである場合には、コント
ロールは、示されるシーケンス内の次のテストにパスさ
れる。特殊なケース・テストの全てがネガティブである
場合には、コントロールはキー・コードをマップするた
めに、ＭａｐからＣｈａｒブロック９４にパスする。
【００３７】テストのうちのいずれかがネガティブであ
る場合には、コントロールは、特別なキーが押された
か、解放されたかどうかを示す状態ブロック８０、８
４、８８、及び９２のうちの相応する１つを最新化する
ためにパスされる。
【００３８】ＭａｐからＣｈａｒまでのブロック９４
は、ルックアップ・テーブル或いは、これの複数を使用
して、文字コードに対するキー・コードをマップする。
マッピングにはＳｈｉｆｔ、Ｃａｐｓ Ｌｏｃｋ、Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ、及び、ＡＬＴキーの現在の状態が含まれ
る。この操作は、簡単なパススルー・マッピングであ
る。結果としての文字コードがあるとすれば、これは、
Ｅｎｑｕｅｕｅブロック９６にパスされる。一般的に
は、キー・コードがキースイッチの解放を表す場合に
は、これはＥｎｑｕｅｕｅソフトウェアー９６にはパス
されない。Ｅｎｑｕｅｕｅ９６は、結果としての文字コ
ードをキーボード列（図４の７０）に挿入する。状態の
最新化、或いは、Ｅｎｑｕｅｕｅ操作の後、必要に応じ
て、コントロールは通常の方法で、割り込まれたプログ
ラム、復帰（Ｒｅｔｕｒｎ）ブロック９８に復帰する。
【００３９】図６は、典型的な先行技術のポインティン
グ装置ソフトウェアーの作動を表す・ブロック・ダイア
グラムである。ここでは、応用プログラム６２が、作動
システム（ＯＳ）ポインティング装置サービス・ソフト
ウェアー１０４とコミュニケートする。この応用プログ
ラムは、初期位置、カーソル形状、カーソルの可視性等
といったポインティング装置コントロール情報をパス
し、位置、及び、ボタンのプレスといったポインティン
グ装置状態情報を受信する。
【００４０】ＯＳサービス１０４は、これに対して、イ
ンターフェイス仕様１０６に従って、ポインティング装
置ドライバー・インターフェイス・ソフトウェアー１０
８とコミュニケートする。ドライバー・インターフェイ
ス・ソフトウェアー１０８は、特別のポインティング装
置のデータをインターフェイス１０６に合致するように
転換し、フォーマットする。カーソルの形状、可視性、
ロケーション、及び、ポインティング装置ボタン状態と
いった情報を含めてのポインティング装置状態データ
は、状態データ１１４と呼ばれるメモリー・ロケーショ
ンのセットに維持される。
【００４１】ポインティング装置ドライバー・インター
フェイス・ソフトウェアー１０８は、インターフェイス
１１２を介して、状態データ１１４と、また、インター
フェイス１１０を介して、低水準ポインティング装置ソ
フトウェアー１１８とコミュニケートする。低水準ソフ
トウェアー１１８は同様に、インターフェイス１１６を
通して、状態データ１１４とコミュニケートする。
【００４２】作動においては、低水準ポインティング装
置ソフトウェアー１１８は、ポインティング装置コミュ
ニケーション・リンク２３を介して、ポインティング装
置ハードウェアー１２０よりデータを読み取る。ソフト
ウェアー１１８は、状態データ１１４を変更し、必要な
時に、ドライバー・インターフェイス１０８に通知す
る。低水準ソフトウェアー１１８は同様に、カーソルを
ディスプレー・ターミナル（図１の２９）上で移動させ
るためのソフトウェアーを含有しても良い。
【００４３】図７は、図１に示されるような完全なコン
ピューター、キーボード、及びポインティング装置シス
テムのソフトウェアー・ブロック・ダイアグラムであ
る。これは、必須的に、キーボード・ソフトウェアー
（図４参照）、及び、ポインティング装置ソフトウェア
ー（図６参照）の組合せにより成る。従って作動の詳細
は、ここで繰り返す必要がある。
【００４４】最低から最高のレベルまで、応用プログラ
ム６２、及び、キーボード７４の間のデータ、及び、コ
ントロール・パスは応用プログラム、及び、ポインティ
ング装置１２０の間のデータ、及び、コントロール・パ
スより分離し、はっきりと異なるということは注目に値
する。キーボード、及び、ポインティング装置インター
フェイスのこの分離は、ユーザーの心の中でのキーボー
ド、及び、ポインティング装置操作の分離を反映する。
この技術の状態における有用な改良には、以下に説明す
るようなコンピューター・ユーザーの思考、及び、行動
についての慎重な考慮が必要である。
【００４５】図８は、図１−７に表されるタイプの典型
的なコンピューター・システムを使用するための“ユー
ザー・フロチャート”である。この図は、こうしたシス
テムを使用中のコンピューター・ユーザーの決定、及
び、行動のコントロール・フローをダイアグラムする。
図８に関して云えば、初原ループ１４０は、ブロック１
２２により表される、ポイントするかタイプするかの決
定で開始する。決定が（精神的に）タイプすることであ
る場合には、ユーザーがすでにタイプをしているかどう
かを知るために、テスト１３４が実行される。テスト１
３４は、手、及び、ユーザーの肉体の他の部分が、タイ
プのための位置にあるかどうかを確実にするために実行
しなければならない。そうでない場合には、ユーザー
は、タイプを開始するために、一般的には、キーボード
のホーム列上の（ブロック１３６）タイプ位置にその手
を移動させる。手、及び、身体が適正な位置になった
ら、ユーザーは英数字１３８を入力するために、通常的
には繰り返し、キーボード・キースイッチを押す。
【００４６】決定がポイントすることとされる場合には
ユーザーは、これが、すでに１２４をポイントしている
かどうかを知るためにテストをする（精神的に）。これ
は、手、及び、ユーザーの肉体の他の部分がポインティ
ング装置を操作するための位置にあることを確かめるた
めに行わなければならない。すでにポイントしているな
らば、ユーザーは続けるだけで良い。そうでない場合に
は、ユーザーはその手をポインティング装置１２６に移
動させてから、ディスプレー・スクリーン１２８上のカ
ーソルを探さなければならない。
【００４７】手をポインティング装置に移動させるステ
ップには、ユーザーの手がキーボード上でタイプをして
いた場合に、ポインティング装置の操作を開始するため
に必要なこと全てが含まれる。一般的には、これには、
手をキーボードのホーム列より、ポインティング装置が
位置する場所に移動させ、ポインティング装置を握り、
指をポインティング装置ヘッド・ボタンを操作するため
に配置し、腕を快適な位置に再配置することが含まれ
る。
【００４８】カーソルをディスプレー・スクリーン１２
８上で探し出すことは、カーソルを最後にどこで見たか
を思いだし、あるいは、偶然にそれを視野の中に入れて
いるのと同じくらい簡単なことかも知れない。非常にし
ばしば、それはポインティング装置を操作し、ディスプ
レー・スクリーン上の運動物体を探すことを含み、その
際に時間と努力をむだにしてしまうことがある。
【００４９】手がポインティング装置上におかれ、カー
ソルが位置づけられたら、ポインティング装置は“ポイ
ンティング”及び、“ポインティング・イベント”とい
う２つのタイプの操作を行うために作動しても良い。ポ
インティングは、カーソルを再位置づけするために、マ
ウス１３０を移動することに関する。ポインティング・
イベントは、ポインティング装置ボタン１３２を押すこ
とにより表されるが、このことには、選択されたポイン
ティング装置ボタンを押し、保持し、或いは、解放する
ことが含まれることがある。ポインティング・イベント
は、テキストを選択し、メニュー・アイテム、及び、他
の多くの機能をピックするのに使用される。典型的なポ
インティング装置操作には、繰り返しのポインティン
グ、及び、ポインティング・イベントにかかわることも
ある。行動に断続があった場合、或いは、行動において
の変化が必要とされる場合には、ユーザーは初原ループ
１４０を介して、ポイント、或いは、タイプ決定１２２
に効率的に復帰する。
【００５０】統合キーボード、及び、ポインティング装
置システムの概要 図９は、本発明に従う統合キーボード、及び、ポインテ
ィング装置（“統合キーボード”）の簡略化ブロック・
ダイアグラムである。この新規の統合キーボードには、
キースイッチの配列２３２が含まれるが、そのうちキー
スイッチ２３０が例である。方向センサー２３８は、ポ
インティング情報を検知するために配列２３２に埋め込
まれる。方向センサーは、ポインティング・キーと呼ば
れる多目的キースイッチを形成するために、配列内のキ
ースイッチの１つにカップリングされる力センサーであ
ることが望ましい。例えば、方向センサーがＪキーにカ
ップリングされるところでは、ユーザーは、Ｊキー上
で、望みの方向に押すことにより、ポインティング情報
を入力することができる。こうした多目的キースイッチ
の１例がこの関連では、Ｈｏｍｅ Ｒｏｗ Ｉｎｃ．，
ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄに付与された米国特許Ｎｏ．
４，６８０，５７７に開示されている。Ｊキーは、これ
がユーザーの手が、キーボードのホーム列上に配置され
る時に、ユーザーの右の人差指の下に位置するので、ポ
インティング・キーであることが望ましい。この統合シ
ステムが、ユーザーが方向情報を入力するのと、単に文
字Ｊを入力するのとをどのように区別するのかは、以下
に説明する。
【００５１】より小型でより廉価な実施例には、平面に
おける４方向の各々についての力を感知するための、Ｊ
キーにカップリングされる４つの感力レジスター（ＦＳ
Ｒｓ）が含まれるであろう。アナログからデジタルへの
変換回路２４０には、ＦＳＲ抵抗、アナログ情報を代表
的デジタル・シグナルに変形するための電子回路が含ま
れる。アナログからデジタルへの変換は良く知られてい
ることなので、詳細には説明しない。
【００５２】アナログからデジタルへの回路２４０は、
パス２４２を介してマイクロプロセッサー・システム２
３４にカップリングされる。マイクロプロセッサー・シ
ステム２３４には、配列２３２、及び、Ａ／Ｄ回路２４
０を、システム２３４内のマイクロプロセッサー（示さ
れてはいない）に電気的にインターフェイスするための
ハードウェアーが含まれる。
【００５３】この統合キーボード、及び、ポインティン
グ装置は、英数文字データを入力するためのタイピング
・モード、及び、先行技術においては、マウスといった
ような分離のポインティング装置により入力されるよう
な、ポインティング情報を入力するためのポインティン
グ・モードという少なくとも２つの顕著な作動モードを
有する。ポインティング情報には、ポインティング方向
情報、及び、ポインティング・イベント情報が含まれ
る。
【００５４】一般的には、マイクロプロセッサー・シス
テム２３４はキースイッチ配列２３２を走査して、キー
スイッチの開閉を検知する。キースイッチの開閉を検知
すると、システム２３４は、起動されたキースイッチに
独自のコードをキーボード・コミュニケーション・リン
ク２３６を通して転送する。システム２３４は同様に、
キースイッチの開閉のシーケンスを検査すること、或い
は、コンピューター・システムよりメッセージを受信す
ることにより、センサー２３８を走査すべきかどうかを
決定する。そうである場合には、センサー２３８よりポ
インティング方向情報を得るためにセンサー走査が実行
され、また、ポインティング方向情報も同様に、リンク
２３６を通して転送される。ポインティング方向情報を
送るための、コンピューターへの分離した物理的接続は
必要ない。
【００５５】図１０は、図９の統合キーボード、及び、
ポインティング装置の作動のフローチャートである。図
１０に関して云えば、初期設定ステップ４２は、マイク
ロプロセッサー・システム２３４（図９）をテストし、
キーボード・ソフトウェアー状態を初期設定する。次
に、キーボード走査ループ５６が、キースイッチの現在
の状態を測定するためにキーボードを走査することで開
始する。
【００５６】走査４４が完了した後、その結果はキース
イッチ状態の変化が発生したかどうかを測定するために
ステップ４６でチェックされる。変化がなかった場合に
は、コントロールは、自動繰り返しステップ５２にパス
する。自動繰り返しステップ５２は、上記で図３に関し
て記述したように機能する。変化があった場合には、コ
ントロールは、どのキースイッチ状態が変化したかを測
定するために、ステップ５４にパスする。ステップ４６
は、ソフトウェアー・キースイッチ・ディバウンスにつ
いての多重キーボード走査パスが行われるまでは、変化
した状態を示さない。
【００５７】決定キー（Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｋｅｙ）
ステップ５４は、もしあるとすれば、その２進キー・コ
ードをコンピューター、ステップ６０に転送すべきかを
決定するためにその変化を分析する。キースイッチのプ
レス、及び、リリースの典型的な場合には、キースイッ
チに相応する１つの独自のキー・コードが、キースイッ
チを押した時に送られ、また、キースイッチが解放され
る時には、別のものが送られる。
【００５８】あったとした場合に、キースイッチの変更
が処理された後、決定１４４はキーボード作動モード
を、タイピング、及び、ポインティング・モード間で変
更すべきかどうかを決定する。モード変更についてのこ
のチェックはキースイッチを押すか、解放するかを調べ
ること、コミュニケーション・リンクを介してのコンピ
ューターよりのコマンドをチェックすること、或いは、
サムスイッチ（以下に説明）といったような、キーボー
ド上の別のセンサーのユーザーによる起動をチェックす
ることを含むこともある。
【００５９】図１６は、作動モード変更を表すための、
キーボード２１２のスペース・バー２１４の下方に位置
する一対のサムスイッチ２１８を示している。サムスイ
ッチ２１８は、これ等をキーボードの平面で、一般的に
は、スペース・バー方向に摺動することで作動される。
サムスイッチは、都合よく配置されており、起動効果を
与えるために、親指の他の指の方向への自然な動きがで
きるような角度で作動される。
【００６０】本統合キーボード、及び、ポインティング
装置のモードは、サムスイッチを作動することにより、
タイピングからポインティングへと変更できる。ポイン
ティング・モードへの影響は、押される次のキーボード
・キーにより決定される。例えばサムスイッチを操作す
ることにより、ポインティング・モードに入ることがで
き、また、ポインティング装置を作動するためにＪキー
を押すと、サムスイッチは解放される。Ｊキーが解放さ
れると、キーボードはタイピング・モードに復帰する。
このように、サムスイッチは、ポインティング・モード
に入る可能性を示すのみであって、必ずしもポインティ
ング・モードより出ることは表さない。サムスイッチ２
１８によって、キーボードのホーム列より手を離すこと
なく、迅速で自然な操作ができるようになる。
【００６１】示された場合には、適正なモード変更が為
される。次にポインティング装置処理を行うべきかどう
かを決定するために、ポインティング・モード１４６に
ついてのテストが実行される。現行モードがタイピング
である場合には、コントロールはループ５６を介して復
帰し、キーボード４４を再び走査する。
【００６２】現行モードがポインティングである場合に
は、システムは、次にポインティング方向データを得る
ために方向センサーを読取り、そのデータを処理する、
ステップ１４８。センサー・データ処理には、増巾、フ
ィルターリング、及び、非線型変形が含まれることもあ
る。この時点でおこるセンサー・データ処理は、性質上
は、簡単で、固定されたものである。コンピューター・
システムにおける追加的な処理が為されなければならな
い。センサー・データ処理が完了すると、処理されたセ
ンサー・データは、コンピューター１５０に送られる。
代替的実施例においては、粗センサー・データを処理の
ために、リアルタイムか、または、パケットにして、コ
ンピューターに送ることができよう。処理されたセンサ
ー・データが送られた後、コントロールはループ５６を
通ってパスし、再びキーボードを走査し、前行プロセス
が繰り返される。
【００６３】図１１は、図９−１０の統合キーボードを
含有するコンピューター・システムのブロック・ダイア
グラムである。応用プログラム（６２）、及び、作動シ
ステム（６６、１０４）レベルにおいては、この図は、
図７と類似である。最低のインターフェイス・レベルに
おいては、しかし、全てのユーザー入力は、共通の“統
合インターフェイス・ソフトウェアー”１６２を介して
行われる。この新規の構造により、追加的な制御ができ
るようになり、また、以下に更に説明するように新しい
特徴が実現できるようになる。最も低いレベルにおける
キーボード、及び、ポインティング装置データをインタ
ーセプトすることにより、応用プログラムに対して全く
透明な新しい走査を付与することができる。このよう
に、応用プログラムは、このシステムがマウスを含有す
ると“考える”。
【００６４】図１１の、コンピューター・システムは、
以下のように作動する。統合キーボード１６６は２進コ
ード化キー・コード、及び、ポインティング装置センサ
ー・データをコミュニケーション・リンク２３６を渡し
て、統合インターフェイス・ソフトウェアー１６２に送
る。
【００６５】統合インターフェイス・ソフトウェアー１
６２には、キー・コードより文字コードへのマッピング
・ソフトウェアー、及び、カーソルをディスプレー・ス
クリーン上で移動させるためのソフトウェアーを含め
た、追加的なポインティング装置データ処理ソフトウェ
アーが含まれる。
【００６６】統合インターフェイス・ソフトウェアー１
６２のキー・コード処理部分は、キーボード／ポインテ
ィング装置モード変更要求を検知し、表敬するための追
加的ソフトウェアーを有して、キーボード割り込みハン
ドラー７２と類似の方法で作動する。ソフトウェアー１
６２は、文字コードをキーボード列７０に挿入する。作
動システム・キーボード・サービス６６は、応用プログ
ラム６２による要求時に、作動システム・キーボード列
操作６８を介して、列７０を読み取る、応用プログラム
は、インターフェイス６４を介して、ＯＳキーボード・
サービスにリンクされる。
【００６７】統合状態データ１５８と呼ばれるメモリー
・ロケーションのセットには、操作モード（例えば、タ
イピング、及び、ポインティング）、及び、新しい特徴
（例えば、以下に説明するような可変カーソル・トラッ
キング・コントロール）を追跡するための追加的な状態
データと同様に、ポインティング装置状態データ１１４
（図６）に包含される全てのものが含まれる。インター
フェイス１５６、及び、特にインターフェイス１６０は
同様に以下に記載の新規の統合インターフェイス・ソフ
トウェアーを考慮して必要とされるような、典型的なポ
インティング装置（図６）に見られる相応するインター
フェイス１１２、及び、１１６と比較すると追加的なコ
ントロール、及び、特徴を有する。
【００６８】ドライバー・インターフェイス・ブロック
１５２は、ＯＳ（作動システム）ポインティング装置１
０４、及び、応用プログラム６２により必要とされるよ
うなスタンダード・ポインティング装置インターフェイ
スを提供する。応用プログラム、及び、作動システムの
間のインターフェイス、また、作動システム、及び、ド
ライバー・インターフェイス１５２の間のインターフェ
イス１０６の双方とも、統合システムの作動が、ＯＳ、
及び、応用プログラムに対して透明であるように、典型
的なポインティング装置システムと類似である。
【００６９】統合インターフェイス・ソフトウェアー１
６２はパス１５４に示されるように、ドライバー・イン
ターフェイス１５２とコミュニケートする。
【００７０】統合キーボード／ポインティング装置イン
ターフェイス・ソフトウェアー 図１２は、統合インターフェイス・ソフトウェアー１６
２用のコントロール・フロー・ダイアグラムである。こ
れには、点線９９により示される、典型的なキーボード
割り込みハンドラー（図５参照）により実行される処理
が全て含まれる。加えて、統合インターフェイス・ソフ
トウェアー１６２には、キーボード／ポインティング装
置モード変更要求を検知し、表敬する、ポインティング
装置センサー・データをカーソル位置の変化に変換す
る、キーボード・キースイッチを使用してポインティン
グ装置ボタンをエミュレートする、キーボード・キース
イッチをコントロールとして使用して、ポインティング
装置作動を変更する、また、キーボード・キースイッチ
（１８８）を使用して、ポインティング装置より、統合
タイピング、及び、ポインティングの最大限能力を提供
するためのソフトウェアーが含まれる。これ等の特徴の
各々は、図１２に示されるコントロール・フローの順
に、以下に交互に記述される。
【００７１】ハードウェアー読み取り（Ｒｅａｄ Ｈａ
ｒｄｗａｒｅ）ブロック７６はコミュニケーション・リ
ンク２３６（図１１）を渡って供給される２進キー・コ
ード／ポインティング装置データを読み取る。データが
読み取られると、チェック・モード（Ｃｈｅｃｋ Ｍｏ
ｄｅ）ブロック１６７が、統合キーボード／ポインティ
ング装置の現行モード（例えば、タイピング、或いは、
ポインティング）を測定する。コントロールは、現行モ
ードがタイピングである場合には、Ｃｈａｎｇｅ Ｍｏ
ｄｅ？１６９に移転し、ポインティングである場合には
ＣｈａｎｇｅＭｏｄｅ？１７０に移転する。タイピング
／ポインティング・モードは、これが、これ等全ての従
来のキーボード・モードに単に追加したものでなく、こ
れ等の“頂点”に立つ新しいモードになるように、他の
全てのキーボード状態（シフト、キャップス、ロック、
コントロール、及び、ａｌｔ）を包合する。
【００７２】タイピング・モード Ｃｈａｎｇｅ Ｍｏｄｅ？１６９は、得られたキー・コ
ード・データが、ユーザーが、統合キーボードのモード
をタイピングからポインティングに変更することを望ん
でいることを表しているかどうかを測定する。この測定
には、一意の事前に決定されるコードについてのチェッ
ク、或いは、多数の以前のコード、及び、その他のキー
ボード・モード（シフト、キャップス・ロック、コント
ロール、ａｌｔ）に、基づくより複雑なテストを含むこ
ともある。テストにより、統合キーボードをタイピング
よりポインティングに変更すべきだと決定した場合に
は、必要とされる変更は、チェンジ・モード１６８で実
行される。チェンジ・モード１６８には、状態データ１
５８（図１１）にフラッグを設定すること、カーソルの
視覚上の外観を変えること、及び、モード変更をユーザ
ーに知らせることが含まれる。モード変更が完了した後
は、次のデータが受信されるまでは何もする必要がない
ので、コントロールはパスして、割り込み９８より復帰
される。
【００７３】Ｃｈａｎｇｅ Ｍｏｄｅ？１６９が、モー
ドの変更の必要がないと決定した場合には、そのキー・
コードは、典型的なキーボード割り込みハンドラーによ
るのと同様に取り扱われる。このようにして、Ｓｈｉｆ
ｔ Ｋｅｙ７８、ＣａｐｓＬｏｃｋ Ｋｅｙ８２、Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ Ｋｅｙ８６及び、ＡＬＴ Ｋｅｙ７８につ
いてのテストは行われる。これ等の特殊なキー８０、８
４、８８及び、９２の各々の状態はそれぞれ、必要に応
じて最新化される。Ｍａｐ Ｋｅｙ ＣｏｄｅからＣｈ
ａｒａｃｔｅｒ Ｃｏｄｅ９４、Ｅｎｑｕｅｕｅ Ｃｈ
ａｒａｃｔｅｒ Ｃｏｄｅ９６及び、Ｒｅｔｕｒｎ Ｆ
ｒｏｍ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ９８は全て、典型的なキー
ボード割り込みハンドラーにおけると同様に作動する。
【００７４】ポインティング・モード チェック・モード１６７が、統合キーボード装置がポイ
ンティング・モードに在ると測定した場合には、ユーザ
ーが再びタイプを開始したいかどうかを測定するため
に、テスト１７０が実行される。このテストには、単一
データ・アイテムを検査すること、或いは、従来のキー
ボード・モード（シフト、キャップス・ロック、コント
ロール、及び、ａｌｔ）及び、以前の２進キー・コード
／ポインティング装置データ・アイテムに基づくより複
雑なテストが含まれることもある。Ｃｈａｎｇｅ Ｍｏ
ｄｅ？１７０が、モードは、タイピング・モードに変更
されるべきと決定した場合には、必要とされる変更が、
チェンジ・モード・ブロック１７２において実行され
る。
【００７５】チェンジ・モード１７２には、状態データ
１５８にフラッグを設定すること、カーソルの視覚的外
観を変えること、及び、モード変更をユーザーに知らせ
ることが含まれることもある。必要とされるモード変更
が実行された後は、次のデータが受信されるまでは何も
する必要がないので、コントロールは、復帰９８にパス
される。
【００７６】Ｃｈａｎｇｅ Ｍｏｄｅ？１７０が、モー
ドはポインティングのままであるべきと決定した場合に
は、データについて行われる次のテストは、カーソルの
位置づけデータ、Ｌａｂｅｌｅｄ Ｐｏｉｎｔｉｎｇ
Ｄａｔｅ？ｂｌｏｃｋ１７４についてテストすることで
ある。このテストは、データがポインティング装置位置
づけデータであるか、或いは、キー・コード・データで
あるかを測定する。このテストには、状態データ１５８
におけるフラッグ、及び、カウンターのチェックと同様
に、データそれ自身内のビットをテストすることが含ま
れることもある。
【００７７】Ｐｏｉｎｔｉｎｇ Ｄａｔｅ？１７４が、
データはカーソル位置づけデータであると測定した場合
には、カーソルをコンピューター・ディスプレー・スク
リーン上で移動させ、状態データ１５８におけるカーソ
ルの位置を最新化し、また、ドライバー・インターフェ
イス１５２（図１１）に変更を通知するために、Ｕｐｄ
ａｔｅ（ｃｕｒｓｏｒ）Ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ
１７６が実行される。Ｕｐｄａｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
１７６には、カーソルの位置づけデータをカーソルの位
置における変化に変換するためのカーソル・トラッキン
グ・アルゴリズムが含まれることもある。完了すると、
コントロールは移転して割り込み９８より復帰する。
【００７８】カーソルの移動は、以下のように実行され
る。ポインティング・データが読み取られ（７６）、カ
ーソルは約１８〜２０Ｈｚで作動するキーボード・クロ
ック・割り込みによって駆動される時に、定期的に再位
置づけされる。ユーザーにとって実際に明白な“カーソ
ル速度”は、カーソルが再位置づけされる度毎のカーソ
ルの位置の変化の度合い、及び、再位置づけの頻度に比
例する。クロック速度における変化は、云うまでもな
く、明白なカーソル速度における比例的な変化という結
果になるので、カーソルのトラッキングにおいて、シス
テムのキーボード・クロック率を考慮に入れなければな
らない。
【００７９】従って、高い明白なカーソル速度を実行す
るためには、所定の入力フォースが、カーソルの位置に
おける比較的大きな変化に合わせてマップされる。 カ
ーソルを“減速”するためには、位置における変化がス
ケール・ダウンされる。
【００８０】キーボードよりのポインティング・データ
に応答することに加えて、位置最新化、或いは、“トラ
ッキング”ソフトウェアー１７６も同様に、状態データ
に反映されるようなポインティング・イベント・キーの
状態により意味される暗黙の速度コントロールを考慮す
ることができる。
【００８１】そのトラッキング・ソフトウェアーは、同
様に、変更ソフトウェアー１８４により制御される明白
な速度変更セッティング、特定のコンピューター、及
び、ディスプレー・システム用にスタンダード手段によ
って測定されるようなディスプレー解像度、及び、特定
のコンピューター、及び、ディスプレー・システム用に
スタンダード手段によって決定されるようなディスプレ
ー・モード（文字セル、或いは、グラフィック・ピクセ
ル）といったものも考慮に入れる。
【００８２】カーソル・トラッキング・ソフトウェアー
を実行する一つの操作的実例は、多重の事前に決定され
るルックアップ・テーブルを使用する。例えば、グラフ
ィック・モード・ルックアップ・テーブルの１セット
は、変更操作（（ｍｏｄｉｆｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ）１
８４により制御される明白な速度変更セッティング、及
び、暗黙のポインティング・イベント・キー速度コント
ロール以外の全てを考慮に入れる。２セットの２つのグ
ラフィック・モード・テーブルが配備されるだろう；ポ
インティング・イベント・キーが押されていない時に使
用のための、水平、及び、垂直テーブル・セット、及
び、ポインティング・イベント・キーが押されている時
に使用のための、別の水平、及び、垂直セットである。
【００８３】コミュニケーション・リンク２３６よりの
部分的に処理されたデータが、適当なテーブルへのイン
デックスとして使用される。このテーブル・ルックアッ
プ作業の結果が、カーソルの転位ということだが、これ
は変更操作１８４における明白なカーソル速度コントロ
ールにより決定されるスケーリング・ファクターによっ
て掛けても良い。この掛け算の後、この転位は、カーソ
ル位置の水平、或いは、垂直コンポーネントにおける変
化として使用される。それから、その転位値を現在の位
置に加えることにより、カーソルの新しい位置が計算さ
れる。水平、及び、垂直の双方の座標を再計算した後、
カーソル画像は、現在の位置より消去され、新しい位置
に描かれる。文字セル・ディスプレー・モード用に、類
似のテーブル・セットを配備しても良い。
【００８４】ポインティング・イベント・キーの状態に
従って、異なるテーブルを使用することの利点は、ほと
んどの応用ソフトウェアーの場合には、解放された位置
におけるポインティング・イベント・キーが、何も重要
なことが発生していないことを示すことである。この状
況下で、ユーザーは、一般的にカーソルの再位置づけ時
間を低減するために、カーソルをできるだけ速く移動さ
せたいと望む。
【００８５】ポインティング・イベント・キーを押した
場合には、ユーザーは、何か特定的なことを表してお
り、一般的には、カーソルをより制御された方法で移動
させたいと望む。イベント・ボタンが押されていない場
合には、速度が重要であり、押されている場合には、コ
ントロールが重要である。実際面では、ほぼ二次の力対
明白なカーソル速度マッピング・テーブルが、迅速なカ
ーソル位置づけについては、最もよく機能し、ほぼ線型
のマッピング・テーブルが、より制御されたカーソル位
置づけについては、最も良く機能することが判明してい
る。
【００８６】ポインティング・イベント “ポインティング・イベント”は、通常的には、カーソ
ル位置づけ、或いは、方向情報以外のポインティング関
連情報のユーザーにより入力される。例えば、先行技術
においては、ポインティング・イベントには、マウス・
ボタンを押すこと、及び、解放することが含まれ、ま
た、同様にマウス・ボタンを“カチッと動かす”ことと
引用された。ポインティング・イベントは、カーソルの
現在の位置に関連するアイテムを選択する機能を果たせ
る。或いは、ポインティング・イベントは、事前に選択
されたテキストを、カーソルの現在のロケーションに移
動させるための要求をシグナルすることができる。
【００８７】本発明に従えば、統合キーボードにおける
キースイッチのうちの１つ、或いは、複数が、ポインテ
ィング・イベントをエミュレートするために指定され
る。これ等は、ポインティング・イベント・キーと呼ば
れる。統合キーボードがポインティング・モードに在る
場合には、ポインティング・イベント・キーのうちの１
つを起動させることは、ポインティング・イベントと見
傲される。これにより、ユーザーが、その手をキーボー
ドより移動させないで、ポインティング・イベントを入
力できるようにする。全てのタイピング、及び、ポイン
ティング操作が、通常のタイプ位置より行えるように、
Ｄ及び、Ｆキー、或いは、キーボードのホーム列上の別
のキーを、ポインティング・イベントをエミュレートす
るように指定することが望ましい。この特徴により、時
間が大幅に節約でき、統合キーボードのユーザーに、人
間工学面の利点が提供される。ポインティング・イベン
ト・エミュレーションは、以下のように、望ましい実施
例で実行される。
【００８８】再び、図１２に関して云えば、テスト１７
４が、２進キー・コード／ポインティング装置データが
ポインティング装置データではないと決定した場合に
は、そのデータは、キー・コード・データであることが
分かる。その場合、コントロールはテスト１７８にパス
し、ポインティング装置ボタン・エミュレーションにつ
いてのデータをテストする。
【００８９】データが、ポインティング装置ボタンをエ
ミュレートするよう指定されるキーボード・キースイッ
チのいずれかを表している場合には、キー・コード・デ
ータは、ブロック１８０にパスされ、そこで、これは、
ポインティング装置ボタン状態における変化に変換さ
れ、状態データ１５８（図１１）にストアーされる。こ
の情報は、多くの方法で使用できる。例えば、ポインテ
ィング・イベント中のカーソルの意図されぬ移動の影響
を最小限にするために、ある応用例において、ポインテ
ィング・イベントに応答して、一定の事前に決定される
期間、カーソルの動きを一次的に凍結させることも有用
であろう。
【００９０】ソフトウェアー１８０は、このように、マ
ウス・ボタンといったポインティング装置イベント・ボ
タンの使用をエミュレートする。配列内のキースイッチ
のほぼ全てが、ポインティング装置ボタンをエミュレー
トするように指定されることができるので、そのように
指定されるキースイッチの数は、キーボード上のキース
イッチの数によってのみ制限される。この特徴により、
２つ或いは、３つボタンの単立ポインティング装置と比
較して、ポインティング作動において、より弾力性が提
供される。エミュレーション行動１８０が完了すると、
コントロールはブロック１８４にパスされ、ここで、カ
ーソル・トラッキング・アルゴリズムをエミュレートさ
れたポインティング装置ボタンの状態に従って変更する
といったような、ポインティング装置の作動に対する暗
黙の変更が実行される。
【００９１】暗黙のモード変更のための代替インターフ
ェース・ソフトウェアー 図１２ブロック１６７、１６８、１６９、１７０および
１７２に相当するプロセスは、モード変更がその目的の
ために定義される事前に決定されるキーボード・イベン
トにより明白に実行されるシステムを表す。
【００９２】統合キーボード、およびポインティング装
置システムは、暗黙のモード変更、つまり明白に上記記
載のモード変更に向けられた行動以外の、ユーザーのキ
ーボードでの行動に応答して、タイピング・モードより
ポインティング・モード操作にスイッチできるように配
列できる。モードを変更しようとするユーザーの意図
は、キーボードでのユーザーの行動により誘引できる。
例えば、ポインティングを開始しようと意図するユーザ
ーは、ポインティング・キーを押し、通常タイピングの
時に行われるより長い時間押したままでいることがあ
る。タイピング・モードの間であれば、これらの行動は
ポインティング・モードへの変更が望まれているという
ことを表すために使うことができる。
【００９３】しかし、モード変更が適正であるかどうか
は、ポインティング・キーを押した後のユーザーの行
動、およびこれらの行動のタイミングによって決まる。
であるから、タイピング・モードにおいてポインティン
グ・キーを押すことに応答して、システムは中間の”ｗ
ａｉｔ ａｎｄ ｓｅｅ”モードに入り、後続して最終
的にポインティング・モードにスイッチするか、あるい
は通常のタイピング・モードを回復するかを決定する。
この図１７〜２５に表されている意志決定プロセスは、
実質的にはユーザーに明白であるように実行される。
【００９４】我々は、タイピング対ポインティングにつ
いてのキーボード・イベント（通常的にはキーを押すこ
と）間のタイム・インターバルの分布が顕著に異なるこ
とを発見した。グラフィック的には、これらの分布は、
２モードの確立曲線に似ている。タイピングの時には、
キーが押し下げられている時間の量は、典型的には１０
０ミリ秒以下である。しかし、ポインティングの場合に
は、キーが押し下げられている時間の量は、典型的には
５００ミリ秒以下ではない（多くの場合、ユーザーのト
ラッキング応答時間が約４００ミリ秒であるという事実
による）。
【００９５】同様にタイピングの時には、ある特定のキ
ーが押された後で、すぐに例えば約２００ミリ秒内に第
２のキーが押されるか解放されることが通常である。し
かし、ポインティングの場合には、ポインティング・イ
ベント・ボタンが押される前には、少なくとも約３００
ミリ秒が経過する。わずかな間隔であったとしても、カ
ーソルを再配置するには、少なくともそれだけの時間が
必要である。
【００９６】暗黙のモード変更を行うために、本システ
ムはタイピング・モードで検知されるポインティング・
キーの押しを以下のように処理する。第１に、ポインテ
ィング・キーの押しは、最終にこれが通常のタイピング
・イベントとして処理されないという点でインターセプ
トされる（典型的には、それはキーの押しをマッピング
し、それをキューに入れることになる）。そうではなく
て、本システムはポインティング・キーの押し以後経過
したタイム・インターバルのモニターを開始し、第２の
キーボード・イベントを検知するためにキーボードをモ
ニターする。第２のキーボード・イベントを検知するこ
となく十分な時間が経過した後、ポイントするという意
図が誘引され、システムはポインティング・モードの操
作にスイッチする。これは約４００ミリ秒後の安全な結
論である。
【００９７】逆にポインティング・キーの押しの後すぐ
に、つまり約１００ミリ秒以内に第２のキーボード・イ
ベントが検知された場合には、ユーザーが通常のタイピ
ング・モードに留まることを意図しているものと結論づ
けられる。従って、システムはまずポインティング・キ
ーの押しを処理し、それから第２のキーボード・イベン
トを通常のタイピング・イベントとして処理する。”ｗ
ａｉｔ ａｎｄ ｓｅｅ”の数１００ミリ秒の遅れは、
ユーザーにとって妨げになるものではない。
【００９８】暗黙のモード変更の実行 いま説明した方法の、および第２のキーボード・イベン
トが１００〜４００ミリ秒以内に”ｗａｉｔ ａｎｄ
ｓｅｅ”ウィンドーに到着した時にモードを変更するか
どうかを決定する方法の実行について以下に記述する。
【００９９】キーボード上のどのキーでも、センサーに
強制してポインティング・キーとしての役割を果たさせ
るためにカップリングできるので、ここでは”ポインテ
ィング・キー”と交換可能な”Ｊ”キーについて言及す
る。
【０１００】”Ｊ”キーを押すと、コーディング・キー
（ＳＨＩＦＴ、ＣＯＮＴＲＯＬおよびＡＬＴ）状態がチ
ェックされる。これらのうちのいずれかが押し下げられ
たままでいる場合には、ユーザーはタイプをしたいと考
えていると想定され、押された”Ｊ”キーは通常的にパ
スされる。コーディング・キーのうちのどれも押されて
いない場合には、”Ｊ”がタイピングかポインティング
の意図を持って押されたのかどうかはまだ決定できな
い。
【０１０１】”Ｊ”キーが押されたという事実は内部に
格納され、タイマーが開始される。タイマーは、例えば
キーボード・コントローラーのハードウェア・タイマ
ー、あるいはソフトウェア・ループ、またはホスト・プ
ロセッサーよりの何らかのインターラプト・シグナルな
どを使用して、多様な方法で実行できる。望ましく
は、”Ｊ”キーの押しに応答して、キーボードがポイン
ティング・センサー・データ・パケットの送信を開始す
るよう指示を受けるのがよい。センサー・データ・パケ
ットの受け取りは、タイマーをクロックするためのタイ
マー・インターラプトとして使用される。このパケット
は読み込まれ、パーズされるが、少なくとも初期的には
センサーの運動を引き起こすためには使用されない。
【０１０２】図１７は、暗黙のモード変更フィーチャー
を実行するためのタイムラインを示す。示されるよう
に、０から５までの番号を与えられた６つの状態があ
る。各々の状態は、次の先行状態の結論後、約１００ミ
リ秒のインターバルの間拡がる。これらの時間は概算で
あって、個々のニーズに合うように変更しても構わな
い。状態０は、通常のタイピング・モードである。ポイ
ンティング・キーの押しに応答して、状態は状態１に前
進し、ポインティング・キーの押しの後経過した時間の
モニターを開始するために使用可能とされる。
【０１０３】図１８〜２５は、暗黙のモード変更の方法
論のフローチャートである。これらのフローチャートの
全てにおいては、以下の規定が適用される。コントロー
ルはフローチャートの上端で開始し、一般的にはボトム
方向に流れる。決定はプロセス、あるいはステップ記述
において疑問符（？）により表される。コントロール
は、肯定的な決定より右の方向へ流れる。
【０１０４】図１８は、タイマー・インターラプトのた
めのフローチャートである。このプロセスはタイマーが
使用可能（開始）にされない限り実行されない。まずカ
ウンターが増分される。次に現在の状態がチェックされ
る。後続する状態を有する各々の状態について、カウン
トの数値が現在のタイム期間（状態）が経過したかどう
かを見るためにチェックされる。現在の期間が終える
と、状態は次の状態に移行する。加えて、以下により詳
細に説明する場合においては、特殊な行動が実行され
る。
【０１０５】図１９は、キーボード・インターラプト・
ルーチンの新規の、あるいは変更された部分を示す。こ
こでは、いずれかのハンドシェーク・プロトコル、およ
びいずれかのセンサー・データ・パケットがすでに処理
されてしまったものと想定される。また中間、あるい
は”ｗａｉｔ ａｎｄ ｓｅｅ”状態中に、第１のポイ
ンティング・キーの押しの後に（自動繰り返しの結果）
検知されるポインティング・キーの押しは無視されるも
のと想定される。フローチャートに示されるように、キ
ーボード・インターラプトに応答してコントロールは、
現在のタイミング状態に相当する図２０〜２５のうちの
それぞれの１つにパスする。例えば、状態０の間の第１
のキーボード・インターラプトに応答して、コントロー
ルは図２０のフローチャートにより表されるプロセスに
パスする。
【０１０６】タイミング状態０ ここで図２０に関して言えば、システムはキーボード・
イベントがポインティング・キーの押しであるかどうか
を決定するためのチェックをする。第１のキーボード・
イベントがポインティング・キーの押しである場合に
は、システムはコーディング・キーの状態をテストす
る。コーディング・キーのうちのいずれかが同様に押さ
れる場合には、ポインティング・キーの押しは通常的に
処理され、システムはタイピング・モードに留まる。”
通常的に処理される”という表現によって、ポインティ
ング・キーの押しは、通常のタイピング・モードにおけ
るいずれのキーボード・イベントと同様の方法で更に処
理されるということを意味する。例えば、ポインティン
グ・キーの押しに相当するキーコードは、応用プログラ
ムへの移行のためにキューに入れても構わない。そうし
た移行の特定事項は知られている。
【０１０７】タイプをしようとするユーザーの意図は、
ポインティング・キーと組み合わせたコーディング・キ
ーの使用により誘引される。これは多くの知られたタイ
ピング・イベントを検知し、ユーザーが望むのであれ
ば、自動繰り返し機能がポインティング・キー上で作動
できるようにする。例えば、下段文字Ｊを繰り返すに
は、ユーザーはＣＡＰＳ ＬＯＣＫを呼び出し、ＳＨＩ
ＦＴを押して保持し、”Ｊ”を押して保持すれば良い。
自動繰り返しが機能し、システムはタイピング・モード
に留まる。
【０１０８】ここで図２０の右側について言えば、第１
のキーボード・イベントがポインティング・キーの押し
であり、コーディング・キーのうちのいずれもが一緒に
押されていない場合には、状態は状態１”ｗａｉｔ ａ
ｎｄ ｓｅｅ”状態にセットされる。システムは、タイ
マーを使用可能にすることによりポインティング・キー
の押し以後経過した時間のモニターを開始する。システ
ムは、同様にポインティング・キーよりのセンサー走査
データの入手を開始する。
【０１０９】状態１は、図２１に相当する”ｗａｉｔ
ａｎｄ ｓｅｅ”状態である。この状態で第２のキーボ
ード・イベントが発生すると、ユーザーがタイピングを
継続することを意図していると推論される。従って図２
１に関して言えば、システムはポインティング・キーの
押しをキューに入れ、状態０にリセットし、タイマーを
停止し、センサー・データの入手を停止して、新規の
（第２の）キーボード・イベントを通常的に処理し、シ
ステムが通常のタイピング・モード操作を回復できるよ
うにする。
【０１１０】タイミング状態２ ３つのイベントが継続的にモニターされる、つまり”
Ｊ”キー・ゴーイング・バック・アップ（ポインティン
グ・キーの解放）、他のキーボード・イベント、および
タイマーである。図１８に関して言えば、システムが状
態１に在り、経過した時間が約１００ミリ秒を超えた場
合、状態は状態２に前進する：現在のカーソル位置は退
避（登録）される：そして、その後にカーソルは移動を
開始できるようにされる。
【０１１１】状態２の間に、タイマーが事前に決定され
たタイム・インターバル、約２００ミリ秒を超える場合
には、状態は状態３に前進する（図１８参照）。他方、
第２のキーボード・イベントが状態２の間に検知された
場合、コントロールは図２２のフローチャートにより表
されるコードにパスする。
【０１１２】図２２に示されるように、この場合システ
ムは通常のタイピング・モードを回復する。特定的に
は、タイピング・モードを回復することには、タイピン
グ・イベントとして更に処理するためにポインティング
・キーの押しの表示を作成すること：状態０にリセット
すること：タイマーを停止すること：センサー・データ
の入手を停止すること：カーソルを初期の位置に復帰さ
せること：および、第２のキーボード・イベントを通常
的に処理することが含まれても構わない。
【０１１３】タイミング状態３ 説明したように、タイミング状態２の間にキーボード・
イベントが発生しない場合には、システムは状態３に前
進し、次のキーボード・イベントを検知するためにキー
ボードをモニターし続ける。従って、ポインティング・
キーの押し以後経過した時間が、第２のタイム・インタ
ーバルよりも大きく、第２のキーボード・イベントが検
知されなかった場合には、システムは状態３に留まる。
【０１１４】この状態では、第２のキーボード・イベン
トの検知に応答して、コントロールは図２３のフローチ
ャートにより表されるコードにパスする。ここでシステ
ムは、第２のキーボード・イベントがポインティング・
キーの解放であるかどうかを決定するためにテストをす
る。第２のキーボード・イベントがポインティング・キ
ーの解放ではない場合には、システムはこれがポインテ
ィング・イベントであるかどうかを決定する。第２のキ
ーボード・イベントがポインティング・イベントであれ
ば、そのポインティング・イベントはキューに入れら
れ、システムはポインティング・モードの操作にスイッ
チする。
【０１１５】分かりやすく言うと、状態３はポインティ
ング・キーの押しの後、約２００から３００ミリ秒まで
のインターバルに相当する。このインターバルの間に起
こる可能性のあることは、ユーザーがまだ確実ではない
のに、ポインティングを開始しようと意図することであ
る。しかし、次のキーボード・イベントがポインティン
グ・イベント・キーとして指定されるキーのうちの１つ
を押すというようなポインティング・イベントである場
合には、ポインティング・モードが望まれているものと
結論づけられる。ここでの仮定は、ユーザーが”
Ｆ”、”Ｄ”あるいは、”Ｓ”の続く”Ｊ”をタイプし
たいと思う可能性は、ポインティング・イベントを望ん
でいる可能性よりも低いというものである。これは、タ
イピング・イベントが２００ミリ秒以下で想定され、そ
の後にポインティング・イベントが想定されるように条
件づけられる。我々は、あるキーが約３００ミリ秒より
も長く押し下げられている場合には、ユーザーがポイン
トしようと意図しない限り、別のキーが押される可能性
は極めて低いということを発見した。
【０１１６】再び図２３に関して言えば、第２のキーボ
ード・イベントがポインティング・イベントでなく、あ
るいはこれがポインティング・キーの解放である場合に
は、システムはタイピング・モードの操作を回復する。
タイピング・モードの操作の回復のためにとられる特定
のステップは、図２２に関連して上記で説明したものと
同じである。
【０１１７】タイミング状態４ 経過した時間が第３のタイム・インターバル（３００ミ
リ秒）より大きく、第２のキーボード・イベントが検知
されなかった場合には、図１８に示されるように、状態
は状態４に進められる。第２のキーボード・イベントが
状態４の間に検知される場合には、コントロールは図１
９のキーボード・インターラプト・フローチャートに従
って、図２４のフローチャートに相当するコードに方向
づけられる。
【０１１８】図２４に関して言えば、システムは第２の
キーボード・イベントがポインティング・キーの解放で
あるかどうかを決定するためにテストをする。第２のキ
ーボード・イベントが図２４の左側に示されるように、
ポインティング・キーの解放でない場合には、第２のキ
ーボード・イベントはポインティング・マクロとして処
理され、状態は状態５に進められる。つまり、システム
はポインティング・モードの操作にスイッチする。言い
換えれば、図１のタイムラインに関して言えば、ポイン
ティング・キーが３００ミリ秒以上押し下げられていた
場合（状態４）、およびポインティング・キーの解放以
外のポインティング・イベントが検知された場合には、
それはポインティング・マクロと想定され、システムは
ポインティング・モードの操作にスイッチされる。他
方、イベントが図２４の右側に相当して、ポインティン
グ・キーの解放である場合には、システムは上記説明と
同じ方法でタイピング・モードの操作を回復する。
【０１１９】タイミング状態５ 再び戻って図１８に関して言えば、ポインティング・キ
ーの押し以後経過した時間が第４の事前に決定されるイ
ンターバル約４００ミリ秒よりも大きい場合には、ポイ
ンティング・モードが仮定される。であるから、システ
ムはユーザーよりのそうするようにとの明白な指示がな
くてもポインティング・モードの操作にスイッチする。
これはタイミング状態５に相当する。タイミング状態５
においては、キーボード・インターラプトは、図２５の
フローチャートに従って処理される。図２５に関して言
えば、この状態でのキーボード・イベントの検知に応答
して、システムはイベントがポインティング・キーの解
放かどうかを決定するためにテストをする。そうでない
場合には、この新規のキーボード・イベントはポインテ
ィング・マクロとして処理される。代替的に、キーボー
ド・イベントが図２５の右側に示されるように、ポイン
ティング・キーの解放である場合には、システムはスイ
ッチしてタイピング・モードの操作に戻る。特定的には
状態が状態０にリセットされ、タイマーは停止され、セ
ンサー走査データの入手が停止される。このようにし
て、システムは上記説明のようにタイピング・モードの
操作を回復する。
【０１２０】先行のモード変更原則は、統合されたキー
ボードを持つ従来のコンピュータ以外のシステムにも適
用される。例えば、どのような電気器具でも多機能キー
スイッチを配備することができる。その器具は、そこに
おいて多目的キースイッチが２進の機能（押し、および
解放）を有するコンピュータ・キーボード・システムの
タイピング・モードに類似する第１の操作モードを持っ
ても構わない。その器具は、上記説明の方法を用いて多
目的キースイッチより、ポインティングあるいはポイン
ティング方向情報を入手するために第２のモードにスイ
ッチされるような構成になっていてもよい。
【０１２１】統合キーボード・システムの相互作用的ユ
ーザー・モディフィケーション 図１２に戻って統合システムの明白な変更、つまり、ユ
ーザーにより要求される、作動においての変更につい
て、次に記述する。テスト１７８が、キー・コード情報
は、ポインティング・イベント・キースイッチのうちの
いずれをも表していないと測定した場合には、コントロ
ールは、テスト１８２にパスされ、そのキー・コード
が、ポインティング装置の作動、或いは、統合キーボー
ド・システムの別の範囲を修飾するために割り当てられ
るキースイッチを表すかどうかを測定する。そうしたキ
ースイッチは、モディファイ・オペレーション・キース
イッチと呼ばれ、以下により詳細に記述する多数の業務
を行える。キー・コードが、モディファイ・オペレーシ
ョン・キースイッチを表す場合には、コントロールは、
モディフィケーション・ソフトウェアー１８４にパスさ
れる。モディフィケーション・ソフトウェアー１８４
は、キー・コード情報を使用して、求められるシステム
の作動を変更する。
【０１２２】記述されたタイプのシステムにおいては、
こうした変更には、システムの動きに対しての広範囲の
変更が含まれても良い。これ等の変更のあるものの効果
は、先行技術において知られているが、これ等を達成す
るための公知の方法は全く異なり、また、はるかに効率
の悪いものである。他の変更は、この新規の統合キーボ
ード・システムにのみ適用可能である。
【０１２３】実例を挙げると、第一に応用プログラムを
離脱して、カーソル速度を変更するために特殊なプログ
ラムを実行し、その後に、望みの応用プログラムに再び
入ることにより、マウス・システムにおける明白なカー
ソル速度を変えることが知られている。統合システムに
おいては、カーソルの加速（或いは、減速）機能に割り
当てられるキースイッチを１回だけストロークさせた
ら、同じ結果が達成できる。変更がより迅速に、また、
ユーザーの作業を重大に妨害することなく行えることは
明白である。重要なことは、速度コントロールが、ユー
ザーが速度調整の結果を即座に知るという点で、相互作
用的であることである。必要と思われる場合には、それ
以上の調整も、即座にできる。
【０１２４】別の実例的変更は、ポインティング・モー
ドにより離脱するための条件を変えることである。云い
換えれば、ポインティング・ロック・モードに入るとい
うことであるが、そこでは、ユーザーは、タイピング・
モードを再開するためには、ポインティング・キーを解
放するだけではだめである。例えば、ポインティング・
モードに在るうちに、スペース・バーを押すと、ポイン
ティング・ロック・モードに入る配列になるかもしれな
い、そうすると、システムは、Ｊキーが解放されたとし
ても、ポインティング・モードより離脱しない。システ
ムは、スペース・バーを押した時にのみ、タイピング・
モードに復帰することはある。
【０１２５】モディファイ・オペレーション・キーの更
に別の使用法は、ポインティング装置の軸をロック／ア
ンロック、或いは、変更することである。過去において
は、こうした変更は、特殊な追加マウス・ボタン、或い
は、応用レベルで特別のソフトウェアーを実行すること
によって行われてきた。これ等の選択を変更キーで行え
ば、より迅速で、より分裂的でなくなる。
【０１２６】モディファイ・オペレーション・キーで実
行できるシステム変更の別の例は、カーソル・トラッキ
ング・アルゴリズムを変更することである。例えば、多
種の事前に定義されるトラッキング・アルゴリズムが提
供され、そのうちの各々が、例えば、ワード・プロセシ
ング、ＣＡＤ等々といった特定の応用に最適化されてい
る。一回キーをスクロールさせれば、カーソル制御につ
いての最善のトラッキング・アルゴリズムが選択でき
る。指定されるモディファイ・オペレーションが完了す
ると、コントロールは復帰９８にパスされる。
【０１２７】更に別の変更は、右、及び、左手の作業の
間の統合キーボードをトグルすることである。例えば、
ＱＷＥＲＴＹキーボード上の右手モードにおいて、Ｊキ
ーはポインティング装置で、Ｄ及び、Ｆキーはポインテ
ィング・イベント・キーとして有効に使用される。左手
モードに切り換えると、Ｆキーはポインティング装置で
あり、Ｊ及び、Ｋキーがポインティング・イベント・キ
ーとなる。この特徴には、２つの多目的キースイッチ
（Ｆ及び、Ｊの位置に配置）が必要だが、そうでない場
合には、ポインティング・モードについての影響を受け
るキーの解釈を単に変えることによって、ソフトウェア
ーにおいて容易に実行できる。このように、モディファ
イ・オペレーション・キーについてのテストでは、左手
モードの場合、ポインティング・イベントを検知するた
めにはＪ及び、Ｋを探すのに対して、右手モードにおい
ては、同じ目的のためには、Ｄ及び、Ｆを探す。これ等
の例は、統合キーボード・システムで使用可能な機能を
例示し始めるだけである。実質的にこれ等の全ては、低
い方のソフトウェアー・レベルにおいて、つまり、割り
込み、及び、ドライバー・レベルにおいて実行できるの
で、応用ソフトウェアー、及び、作動システムに対して
透明である。
【０１２８】モディファイ・オペレーション・キーの別
の例示的使用方法は、マクロ用である。テキストのセグ
メント、及び／或いは、プログラム・コマンドのストリ
ングについての省略として使用されるマクロはよく知ら
れている。この統合システムにおいては、マクロは、カ
ーソルの運動、ポインティング・イベント、及び、キー
ボード・ストロークの混合を含むことができる。例え
ば、あるマクロは、カーソルを動かし、メニューを引き
下ろし、そして、あるアイテムを取り上げるようにセッ
トできる。この特徴は、ここに記述される統合システム
環境に、容易にプログラムできる。
【０１２９】ポインティング装置変更（１８２）につい
てのテストが、キー・コードは何らの他の変更要求を表
していないと決定した場合には、コントロールは、マク
ロ拡張１８８についてのテストにパスされる。マクロ拡
張（Ｍａｃｒｏ Ｅｘｐａｎｄ）１８８は、キー・コー
ドが現在の所、拡張を必要としているマクロ・コマンド
であるかどうかを決定する。その場合には、マクロは拡
張され、コントロールは、Ｃｈａｎｇｅ Ｍｏｄｅ？１
７０にパスされ、そこで、拡張されたデータが操作され
る。
【０１３０】マクロ拡張１８８が、キー・コードは現在
のところ、マクロ拡張用に指定されているものではない
と決定した場合には、コントロールは、タイピング・エ
ミュレーション・テスト、“Ａｌｐｈａ Ｅｍｕｌａｔ
ｅ”ブロック１８６にパスされる。アルファ・エミュレ
ート１８６は、キー・コードが現在のところ、タイピン
グ操作にマップされ戻されているかどうかを決定する
が、そうである場合には、コントロールは、シフト・キ
ーについてのテスト“Ｓｈｉｆｔ？”７８にパスされ、
キー・コード処理は統合装置モードが、ポインティング
ではなくて、タイピングをしていたかのように続行す
る。この特徴は、それにより、ユーザーがタイピングデ
ータを入力するのに応答して、装置を一時的に、自動的
に、効率的にタイピング・モードに変更する。ユーザー
は、明示的にモードを変更することなく、ポインティン
グ活動を再開できる。テスト１８６が、キー・コードが
現在のところタイピング操作にマップされ戻されていな
いと決定した場合には、コントロールは、復帰９８にパ
スされ、キー・コードは効果的に無視される。
【０１３１】本開示を考慮すれば、前記ソフトウェアー
の実行の詳細は、当業者には明白であろう。
【０１３２】コンピューターにおいて実行されるものと
して、統合キーボードにおけるものと区別されるものと
して示された各種の特徴は、これ等が、コンピューター
のハードウェアーを変更せずに、各種のコンピューター
・システムで採用できるように。ソフトウェアーにおい
て実行されることが望ましい。
【０１３３】統合システムの操作 図１３は、本発明に従う統合キーボードについてのユー
ザー・フロー・チャートを示す。図は、統合システムを
使用中のコンピューター・ユーザーの決定、及び、行動
のコントロール・フローを表す。ユーザーが、タイピン
グ、及び、ポインティング活動双方を必要とするタスク
を開始したら、ユーザーは繰り返し、ポイントかタイプ
かの精神的決定をしなければならない１２２。決定がタ
イプすることである場合には、統合装置のモードがタイ
ピング・モードにあることを確認するために、ユーザー
がすでにタイプをしているかを知るためのテスト１３４
を行わねばならない。そうでない場合には、タイピング
・モード１９２に変更しないとタイプが開始できない。
このモード変更は、手をキーボードのタイプ位置におい
たままで行える簡単な行動である。タイピング・モード
にされれば、ユーザーはタイプ１３８に前進する。
【０１３４】決定１２２が、ポイントすることである場
合には、統合装置がすでにポインティング・モードにあ
ることを確認するために、ポインティングがすでにされ
ているか１２４を知るためのテストをしなければならな
い。そうである場合には、ユーザーは続行するだけでよ
い。そうでない場合には、キーボードをポインティング
・モード１９０に変更し、カーソル１９４に通知しなけ
ればならない。
【０１３５】ポインティング・モード１９０への切り換
えは、手をキーボードのタイプ位置においたままで行え
る。モード変更に応答して、システムは、カーソル画像
を、ディスプレー・スクリーン上で、例えば、これを間
断的に拡大させてフラッシュさせるので、これを見つけ
るのは容易である。人間の目の周辺面の視覚は、明る
さ、及び、運動における変化に気づくのに、極めて良く
適しているので、カーソルの外観の変化に気づくのは、
特に容易である。このように、カーソルを最後に見かけ
た場所を憶えていたり、偶然に視野の中に有していた
り、或いは、カーソルの動きを検知するために、ポイン
ティング装置を起動させたりする必要はない。
【０１３６】統合装置をポインティング・モードに設定
してしまえば、ポインティング装置は１３０を操作で
き、有用な行動がとれる。ポインティング・イベント
は、キーボード・キー１９６を押し、保持し、或いは、
解放することにより表される。統合システムのこの性状
により、ユーザーは手をタイプ位置においたままで、ポ
インティング・イベントを示すことができるのである。
典型的なポインティング装置操作には、カーソルを繰り
返し動かし、キースイッチを押すことが含まれることが
ある。
【０１３７】行動の中断があり、或いは、行動の変更が
必要になる場合には、ユーザーは、ループ１４０を介し
てポイントかタイプ１２２かの決定に、効果的に復帰す
る。
【０１３８】カーソル速度制御 図１４は、統合キーボードを使用して、カーソル速度を
変更するためのユーザー・フローチャートである。いう
までもなく、システムがポインティング・モードにある
ことを想定している。ユーザーは、カーソル速度が許容
可能かどうか１９８を決定、または、変更すべきかどう
かを決定することにより開始する。現在の速度が遅すぎ
る場合には、ユーザーは事前に決定されるキーボード・
スイッチ（例えばＲキー）２０４を押して加速すること
ができる。速すぎると思われる場合には、カーソルの減
速は、事前に決定される、キーボード・キースイッチ
（例えばＶキー）２０６を押すと同じように簡単にでき
る。適正なキースイッチを押したらば、ユーザーはカー
ソル２０８を動かして、変更の効果を測定し、再び速度
が許容可能か１９８を決定する。速度がそれでも適正で
なければ、前記ステップを繰り返す。
【０１３９】カーソル速度が適正になったら、コントロ
ールはＤｏｎｅ２１０に転移し、ここで、押されていた
速度変更キースイッチはすべて解放される。このプロセ
スは、継続的であっても良い；ユーザーは、レート制御
キースイッチを押し、カーソルを速度が望みのレートに
達するまで移動させ、スイッチを解放するだけでよい。
こうすればユーザーは、応用プログラムを離脱すること
なく、また、実際に、手をタイプ位置より離すことな
く、カーソル速度変更という即時のフィールドバックが
得られる。
【０１４０】モード変更スイッチ 図１５は、キーボードの他のキー方向と同様に、下方キ
ーボード内に押すことが特徴である、本発明に従う、従
来のキーボード上のスペース・バーの変更を表す。スペ
ース・バー２１４は、例となるキーボード・キー２１２
の下方、及び、前方の従来の位置に示されている。モー
ド変更バー２１６は、ユーザーの親指によりすぐに操作
できるように、スペース・バー２１４の前方面に配置さ
れている。手がタイプ位置にある場合には、親指の自然
の握り行動によって、これ等を、モード変更バー２１６
を更に、スペース・バー２１４の全面に押し込ませるよ
うにさせ、スペース・バーの下方に組み付けられたモー
ド変更キースイッチを起動させる。
【０１４１】これの望ましい実施例において、本発明の
原理原則を図示し説明してきたが、当業者にとっては、
本発明を、それ等の原理原則より逸脱することなく、配
列、及び、詳細において変更できることは明白であるに
違いない。特に、しかし限定されることなく、ハードウ
ェアー及び、ソフトウェアー間の機能の割当は、特定の
公用例についての多くのデザインの可能性に従って、広
範に変更されるものである。ここに開示された原理原則
は、本発明の原理原則より逸脱することなく、デザイン
選択の問題として、ハードウェアー、及び、ソフトウェ
アーの多くの異なる組み合せにおいて実施可能である。
我々は、付随する請求項の精神、及び、範囲内に入る変
更形全てを請求するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】キーボード、及び、マウス・ポインティング装
置を含有する先行技術のコンピューター・システムの図
である。
【図２】先行技術のコンピューター・キーボードの高水
準ブロック・ダイアグラムである。
【図３】先行技術のコンピューター・キーボード処理フ
ローチャートである。
【図４】キーボード・データの処理にかかわり合うソフ
トウェアー・エレメントの先行技術高水準システム・ブ
ロック・ダイアグラムである。
【図５】先行技術のコンピューター・キーボード割込み
ハンドラー・システム用のコントロール・フロー・ダイ
アグラムである。
【図６】ポンティング装置データの処理にかかわり合う
先行技術のソフトウェアー・エレメントの高水準システ
ム・ブロック・ダイアグラムである。
【図７】図１に示されるタイプの先行技術のコンピュー
ター・システムのシステム・ブロック・ダイアグラムで
ある。
【図８】図１に示されるタイプの先行技術のコンピュー
ター・システムを使用している間のコンピューター・ユ
ーザーの決定、及び行動のコントロール・フローを示す
ユーザー・フローチャートである。
【図９】本発明に従う統合キーボード、及び、ポインテ
ィング装置システムのハードウェアー・エレメントの高
水準ブロック・ダイアグラムである。
【図１０】図９の統合コンピューター・キーボード、及
び、ポインティング装置システムのための高水準処理コ
ントロール・フローを示すフローチャートである。
【図１１】図９に示されるタイプの統合キーボード、及
び、ポインティング装置を含有するコンピューター・シ
ステムのシステム・ブロック・ダイアグラムである。
【図１２】図９−１１の統合キーボード、及び、ポイン
ティング装置を実行するための統合インターフェイス・
ソフトウェアーのフローチャートである。
【図１３】図９−１２に示されるタイプのコンピュータ
ー・システムを使用の間のコンピューター・ユーザーの
決定、及び、行動のコントロール・フローを表すユーザ
ー・フローチャートである。
【図１４】本発明に従う統合ポインティング装置速度コ
ントロールを使用の間のコンピューター・ユーザーの決
定、及び、行動のコントロール・フローを表すユーザー
・フローチャートである。
【図１５】スペース・バーの前方面に、サム・スイッチ
を含有するように変更された従来のキーボード上のスペ
ース・バーの拡大透視図である。
【図１６】キーボード上のスペース・バーの前に配置さ
れた一対のサムスイッチの拡大透視図である。
【図１７】タイミング・キーボード・イベント用に使用
される連続する６つの分離した状態を含むタイムライン
を示す。
【図１８】事前に決定されたタイム・インターバルの結
論の後に後続の状態に移行するために使用されるタイマ
ー・インターラプトのためのフローチャートである。
【図１９】キーボード・インターラプト・フローチャー
トの変更された部分を示す。
【図２０】タイミング状態０の間にキーボード・インタ
ーラプトを処理するための方法のフローチャートであ
る。
【図２１】タイミング状態１の間にキーボード・インタ
ーラプトを処理するための方法のフローチャートであ
る。
【図２２】タイミング状態２の間にキーボード・インタ
ーラプトを処理するための方法のフローチャートであ
る。
【図２３】タイミング状態３の間にキーボード・インタ
ーラプトを処理するための方法のフローチャートであ
る。
【図２４】タイミング状態４の間にキーボード・インタ
ーラプトを処理するための方法のフローチャートであ
る。
【図２５】ポインティング・モードの操作中にキーボー
ド・インターラプトを処理するためのフローチャートで
ある。
【符号の説明】
２３，２３６ コミュニケーション・リンク ２４ キーボード ２５ キーの列 ２６ ポインティング装置 ２７ マウス・ボタン ２８ コンピュータ ２９ ディスプレー・ターミナル ３０，３２，２３０，２３２ キースイッチ ３４，２３４ マイクロプロセッサー・システム ３６ キーボード・コミュニケーション・リンク ２１２ キーボード・キー ２１４ スペース・バー ２１６ モード変更バー ２３８ センサー ２４０ Ａ／Ｄ変換回路 ２４２ バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイヴィッド エイチ． ストレーヤー アメリカ合衆国 97017 オレゴン州 コ ルトン 23050 ハイウェイ 211

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タイピング・モードの操作とポインティ
    ング・モードの操作を有し、タイピング・キーのうちの
    １つが同様にポインティング・キーでもあるタイピング
    ・キーを含む複数のキーを有するキーボード、およびカ
    ーソルを有するディスプレー・スクリーンを含むコンピ
    ュータ・システムにおいて、以下のステップより成る。
    タイピング・モード、およびポインティング・モード間
    のスイッチングの暗黙の方法：タイピング・モードの操
    作の間に、第１のキーボード・イベントを検知するため
    にキーボードをモニターすること：第１のキーボード・
    イベントの検知に応答して、ポインティング・キーの押
    しについてテストすること：第１のキーボード・イベン
    トがポインティング・キーの押しでない場合に、第１の
    キーボード・イベントを通常的に処理すること：および
    第１のキーボード・イベントがポインティング・キーの
    押しである場合に、ポインティング・モードにスイッチ
    するかどうかを決定するために、ポインティング・キー
    の押し以後経過した時間をモニターすること。
  2. 【請求項２】 更に以下より成る請求項１に記載の方
    法：第１のキーボード・イベントがポインティング・キ
    ーの押しである場合に、コーディング・キーの状態をテ
    ストすること：およびコーディング・キーのうちのいず
    れかが同様に押されている場合、ポインティング・キー
    の押しを通常的に処理し、タイピング・モードの操作を
    回復すること。
  3. 【請求項３】 更に以下より成る請求項１に記載の方
    法：第１のキーボード・イベントがポインティング・キ
    ーの押しである場合に、第２のキーボード・イベントを
    検知するためにキーボードをモニターすること：および
    第２のキーボード・イベントの検知に応答して、経過し
    た時間が第１の事前に決定されるタイム・インターバル
    よりも小さい場合に、ポインティング・キーの押しを通
    常的に処理し、その後に第２のキーボード・イベントを
    通常的に処理し、それによりシステムがタイピング・モ
    ードの操作を回復すること。
  4. 【請求項４】 更に以下より成る請求項１に記載の方
    法：第１のキーボード・イベントがポインティング・キ
    ーの押しである場合に、第２のキーボード・イベントを
    検知するためにキーボードをモニターすること：および
    経過した時間が、第１の事前に決定されるタイム・イン
    ターバルよりも大きく、また第２のキーボード・イベン
    トが検知されなかった場合に、初期のカーソル位置を記
    憶し、ポインティング・センサー走査データを入手し、
    そのセンサー走査データに応答してカーソルを移動させ
    ること。
  5. 【請求項５】 更に以下より成る請求項１に記載の方
    法：経過した時間が、第１の事前に決定されるタイム・
    インターバルよりも大きく、また第２のキーボード・イ
    ベントが検知されなかった場合に、第２のキーボード・
    イベントを検知するためにキーボードをモニターするこ
    と：ポインティング・センサー走査データを入手するこ
    と：カーソルをセンサー走査データに応答して移動させ
    ること：および第２のキーボード・イベントの検知に応
    答して、経過した時間が第２の事前に決定されるタイム
    ・インターバルよりも短い場合に。タイピング・モード
    の操作を回復すること。
  6. 【請求項６】 タイピング・モードの回復に以下が含ま
    れる請求項５に記載の方法：ポインティング・キーの押
    しを通常的に処理すること：カーソルを停止すること：
    および第２のキーボード・イベントを通常的に処理する
    こと。
  7. 【請求項７】 更に以下より成る請求項１に記載の方
    法：経過した時間が第１の事前に決定されるタイム・イ
    ンターバルよりも大きく、また第２のキーボード・イベ
    ントが検知されなかった場合に、第２のキーボード・イ
    ベントを検知するためにキーボードをモニターするこ
    と：および第２のキーボード・イベントの検知に応答し
    て、経過した時間が第２の事前に決定されるタイム・イ
    ンターバルよりも短い場合に、第２のキーボード・イベ
    ントがポインティング・キーの解放であるかどうかを決
    定すること：第２のキーボード・イベントがポインティ
    ング・キーの解放でない場合に、第２のキーボード・イ
    ベントがポインティング・イベントであるかどうかを決
    定すること：第２のキーボード・イベントがポインティ
    ング・イベントである場合に、そのポインティング・イ
    ベントを通常的に処理し、システムをポインティング・
    モードの操作にスイッチすること。
  8. 【請求項８】 更に以下より成る請求項７に記載の方
    法：第２のキーボード・イベントがポインティング・イ
    ベントでない場合に、タイピング・モードの操作を回復
    すること：および第２のキーボード・イベントがポイン
    ティング・キーの解放である場合に、タイピング・モー
    ドの操作を回復すること。
  9. 【請求項９】 タイピング・モードの回復に以下が含ま
    れる請求項８に記載の方法：ポインティング・キーの押
    しを通常的に処理すること：カーソルを停止すること：
    および第２のキーボード・イベントを通常的に処理する
    こと。
  10. 【請求項１０】 更に以下より成る請求項７に記載の方
    法：経過した時間が第２のタイム・インターバルよりも
    大きくて、また第２のキーボード・イベントが検知され
    なかった場合に、第２のキーボード・イベントを検知す
    るためにキーボードをモニターすること：第２のキーボ
    ード・イベントの検知に応答して、経過した時間が第３
    の事前に決定されるタイム・インターバルよりも短い場
    合に、第２のキーボード・イベントがポインティング・
    キーの解放であるかどうかを決定すること：第２のキー
    ボード・イベントがポインティング・キーの解放でない
    場合に、第２のキーボード・イベントをポインティング
    ・マクロとして処理し、システムをポインティング・モ
    ードの操作にスイッチすること。
  11. 【請求項１１】 更に以下より成る請求項１０に記載の
    方法：第２のキーボード・イベントがポインティング・
    キーの解放である場合に、タイピング・モードの操作を
    回復すること。
  12. 【請求項１２】 更に以下より成る請求項１に記載の方
    法：第２のキーボード・イベントを検知するためにキー
    ボードをモニターすること：第２のキーボード・イベン
    トの検知に応答して、経過した時間が事前に決定される
    タイム・インターバルよりも大きい場合に、システムを
    ポインティング・モードの操作にスイッチし、それによ
    りシステムがユーザーよりそうするようにとの明白な指
    令がなくとも操作のモードを変更すること。
  13. 【請求項１３】 更に以下より成る請求項１２に記載の
    方法：第２のキーボード・イベントの検知に応答して、
    第２のキーボード・イベントがポインティング・キーの
    解放であるかどうかを決定すること：第２のキーボード
    ・イベントがポインティング・キーの解放でない場合
    に、第２のキーボード・イベントをポインティング・マ
    クロとして処理すること：および第２のキーボード・イ
    ベントがポインティング・キーの解放である場合に、シ
    ステムをタイピング・モードの操作にスイッチするこ
    と。
  14. 【請求項１４】 タイピング・モードの操作、およびポ
    インティング・モードの操作を有し、それらのうちの１
    つが同様にポインティング・キーでもある複数のタイピ
    ング・キーを有するキーボードを含むコンピュータ・シ
    ステムにおいて、以下のステップより成るタイピング・
    モードよりポインティング・モードへのスイッチの方
    法：タイピング・モードの操作中に、ポインティング・
    キーの押しを検知するためにキーボードをモニターする
    こと：ポインティング・キーの押しに応答して、タイマ
    ーがポインティング・キーの押し以後経過した時間を示
    せるようにすること：第２のキーボード・イベントを検
    知するためにキーボードをモニターすること：および経
    過した時間が第１の事前に決定されるタイム・インター
    バルを超える前に第２のキーボード・イベントが検知さ
    れない場合に、システムをポインティング・モードの操
    作にスイッチすることで、その際に当該モード変更がユ
    ーザーの行動により暗黙に実行されること。
  15. 【請求項１５】 タイマーを使用可能にすることに、カ
    ウンターを供し、センサー走査データ・パケットの受領
    に応答してカウンターを増分することが含まれ、またポ
    インティング・モードにスイッチすることに、センサー
    走査データ・パケットをポインティング・キーより入手
    することが含まれる請求項１４に記載の方法。
JP4015060A 1991-02-01 1992-01-30 自動モード変更付きの統合キーボード、及び、ポインティング装置システム Expired - Lifetime JP2648066B2 (ja)

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US07/649,711 US5189403A (en) 1989-09-26 1991-02-01 Integrated keyboard and pointing device system with automatic mode change
US07/649,711 1991-02-01
US7/649,711 1991-02-01

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JPH05204353A true JPH05204353A (ja) 1993-08-13
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