JPH06222884A - 位置入力装置の使用方法 - Google Patents

位置入力装置の使用方法

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JPH06222884A
JPH06222884A JP29050193A JP29050193A JPH06222884A JP H06222884 A JPH06222884 A JP H06222884A JP 29050193 A JP29050193 A JP 29050193A JP 29050193 A JP29050193 A JP 29050193A JP H06222884 A JPH06222884 A JP H06222884A
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computer
signal
stylus
screen
input
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JP29050193A
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Lawrence Butcher
ブッチャー ローレンス
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Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信ネットワークを介してそれぞれ他のコン
ピュータと接続されるマルチプルコンピュータシステム
の第１コンピュータと接続される位置入力デバイスを用
いて、第２コンピュータにロケーションを示す方法。 【構成】 コンピュータシステム１０等のシステムにお
いて、コンピュータ１４のユーザーがスタイラス１６で
（スタイラスを変えないで）コンピュータ２０に入力動
作を表示できると共に、コンピュータ２０がスタイラス
１６からの入力情報を認識し、コンピュータ１４にスタ
イラス１６が属している場合と同様にスタイラス１６を
認識する。この場合には、スタイラス１６がコンピュー
タ２０に属していなくても、スタイラス１６はコンピュ
ータ２０と相互作用（対話）できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチプル（複数の）
入力スタイラスを備えるマルチプルコンピュータシステ
ムを提供するための技術に関し、各スタイラスはシステ
ム中のマルチプルコンピュータディスプレイ（表示装
置）のいづれともインタフェースできる。
【０００２】
【従来の技術】最新のスタイラス即ち、コンピュータ
の”ペン”状の入力システムは電気信号を生成又は検知
するスタイラスで構成される。スタイラスは、通常、大
きな表面領域を有する、ある信号媒体の一片と接触して
配置され、この信号媒体は結合の役割を果たす。スタイ
ラスがディスプレイスクリーンに接近又は接触すると、
スタイラスはガラス表面を横切って変化する信号を測定
できる。或いは、スタイラスはガラスの周辺で測定され
る信号を送信できる。どちらの場合においても、スタイ
ラスの位置は算出できる。システムは、信号ソース、信
号検知器及び、コンピュータとのインタフェースで構成
される。例えば、方形波はスタイラス又はスクリーンに
よって発生され、受信スクリーン又は、スタイラス検知
装置はシリアルデータを位置を示すディジタルワードに
変換する。送信装置及び、この送信装置に属する受信装
置は、符号化されたデータが正しく認識されるように、
共通の時間基準（ベース）を共有しなくてはならない。
【０００３】例えば、米国特許第4,814,552 号で説明さ
れているような幾つかのシステムは、符号化されたビッ
トストリーム中の識別情報を供給することにより、単一
コンピュータに、マルチプル入力スタイラスを組み込ん
でもよい。各スタイラスからの音響信号はロケーション
（記憶位置）へ容易に変換できるように設計されている
と共に、各音響信号は特殊な識別コードを含むので、シ
ステムはどのスタイラスが信号源であるかを決定でき
る。
【０００４】しかし、各コンピュータが個々の入力デバ
イスを備える、マルチプル接続コンピュータファミリー
が組み込まれているシステムに生じる問題がある。多く
のコンピュータがあるシステムにおいて、第１コンピュ
ータのユーザーは第２コンピュータに入力動作（インプ
ットアクション）を示すことを望む場合がある。既存の
システムでは、入力動作は特定のコンピュータと接続さ
れるデバイスを使用しているコンピュータだけに示され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明では異なるコン
ピュータのディスプレイを各々が示す一つ以上のコンピ
ュータビデオディスプレイ端末に使用できる位置入力デ
バイスを提供する。本発明の入力デバイスには、複雑な
信号のレシーバとしてポインタを使用する。更に本発明
に基づくデバイスは、一度に１つを越えるポインタを使
用してもよく、各ポインタは独自の位置入力となる。
【０００６】ネットワークを介して互いに接続されるマ
ルチプル（複数の）コンピュータのシステムにおいて第
１コンピュータと接続される位置入力デバイスを用い
て、第２コンピュータにロケーションを示す方法が開示
される。ソースの特徴を示す識別可能信号を構成するコ
ンポジット（複合）信号は生成される。入力ロケーショ
ンは、第１コンピュータの入力装置を用いて第２コンピ
ュータのディスプレイスクリーン上で選択され、信号が
そのロケーションで検知される。コンポジット信号中の
識別可能信号は、第２コンピュータの入力ロケーション
の相対座標を決めるために使用される。
【０００７】本発明の目的は、一つのコンピュータディ
スプレイにロケーションの測定を共有するが、当該コン
ピュータと時間基準（ベース）を共有しない入力スタイ
ラスを提供することである。更に、本発明の目的はマル
チプルコンピュータシステムを提供することであり、シ
ステム中の全ての個々のコンピュータのいづれかに属し
ている入力デバイスは、マルチプルコンピュータシステ
ム中のコンピュータファミリーのいづれかのロケーショ
ンを含む情報を入力できる。
【０００８】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の態様は、
第１コンピュータと接続されている位置入力装置を用い
て第２コンピュータ上に入力ロケーションを示す方法で
あって、第１及び第２コンピュータは、通信ネットワー
クを介して互いに接続されている独立したコンピュータ
であり、第１コンピュータは入力指示デバイスを有し、
第２コンピュータはディスプレイスクリーンを有し、複
数の識別可能な信号からなるコンポジット信号を生成す
るステップと、第１コンピュータ入力指示ディバイスで
第２コンピュータのディスプレイスクリーンに入力ロケ
ーションを選択するステップと、前記入力ロケーション
で前記コンポジット信号を感知するステップと、前記感
知されたコンポジット信号中の識別可能信号を識別する
ステップと、前記識別可能信号から前記第２コンピュー
タを識別するステップと、前記識別可能信号から前記第
２コンピュータディスプレイスクリーン上に前記入力ロ
ケーションの相対座標を決定するステップである。
【０００９】
【実施例】図１は、通信ネットワーク１２を介して通信
するように接続されている、少なくとも２台のコンピュ
ータ１４と２０から構成されるコンピュータシステム１
０を示す。入力デバイス１６はコンピュータ１４に”接
続”又は”付属”され、第２の入力デバイス２２はコン
ピュータ２０に属す。図示されているように、入力デバ
イス１６はスタイラスデバイスとして示され、ワイヤ１
８でコンピュータ１４と接続されている。入力デバイス
は必ずしもワイヤで接続される必要はなく、例えば、赤
外線やラジオタイプの信号を介して自己が属するコンピ
ュータと接続できることは明白である。
【００１０】既存のシステムでは、スタイラス１６は、
このスタイラス１６が属しているコンピュータ１４の入
力装置としてだけ認識された。スタイラス及びコンピュ
ータは通常、コンピュータのパラメータを認識できるよ
うに時間ベースを共有する。所定のコンピュータの時間
パラメータと通じていないスタイラスは、そのコンピュ
ータによって送られる信号から有益な情報を識別できな
い。
【００１１】しかしながら、例えばコンピュータシステ
ム１０等のシステムにおいて、コンピュータ１４のユー
ザーがスタイラス１６で（スタイラスを変えないで）コ
ンピュータ２０に入力動作を表示できると共に、コンピ
ュータ２０がスタイラス１６からの入力情報を認識し、
コンピュータ１４にスタイラス１６が属している場合と
同様にスタイラス１６を認識することは望ましい。この
場合、スタイラス１６がコンピュータ２０に属していな
くても、スタイラス１６は、コンピュータ２０と相互作
用（対話）できる必要がある。
【００１２】図２にはコンピュータ１４等のコンピュー
タに取り付けてもよいディスプレイスクリーン３０が示
されている。スクリーン３０はコーナーに示されている
電極３２、３６、３８及び４０を有し、これらの電極は
信号をスクリーンを横切って駆動するために使用され
る。スクリーンのジオメトリ（形状）は図示されている
シェイプ（形状）に限られるわけではなく、スクリーン
は４つよりも多い電極をスクリーンのエッジに沿って備
えてもよいし、スクリーンの中央に配置された電極を使
用してもよく、そしてこれらの電極はワイド電極だけで
なく、ポイント（接点）電極でもよい。本記述のために
は便宜上、長方形のスクリーンの４つのコーナーのそれ
ぞれに１つある、４つのポイント電極だけを考慮する。
【００１３】線４２等で示される略グリッド（格子）線
をセットアップ（準備）するために、電気信号はスクリ
ーン３０を横切るように駆動される。これは、第１の周
波数ｆ1 で、所与のピークエネルギー値、例えば、1 ボ
ルトで３２、３６等の２つの電極からスクリーンの一方
のエッジへサイン波信号符号を駆動することによって行
われる。半分のエネルギー（1/2 ボルト）であるが、同
じ周波数の信号は他のエッジの電極３８と４０からスク
リーンへ駆動される。電極３２と３６のエッジに向かっ
て、グリッド線４２でより強い周波数ｆ1 のエネルギー
の場を形成すると共に、電極３８と４０のエッジに向か
って、グリッド線４４でより弱い周波数ｆ1 のエネルギ
ーの場を形成する。第２の周波数ｆ2 は反対側からであ
るが、同じ方法で駆動されるので、ｆ2 は電極３８と４
０のエッジに向かって、グリッド線４４で強い、電極３
２と３６のエッジに向かって、グリッド線４２でより弱
いエネルギーの場を形成する。同様に、第３の周波数ｆ
3 は３２と４０のエッジでスクリーンの頂部で強くな
り、３６と４０の底部エッジ付近でより弱くなるように
スクリーン上へ駆動される。第４の周波数ｆ4 は、３６
と３８の底部エッジから３２と４０の頂部エッジへ駆動
される。
【００１４】次に、各電極で周波数信号ｆ1,ｆ2,ｆ3 及
びｆ4 の複合から成る信号はスクリーン上で駆動され
る。信号はスクリーン上の電極３２で駆動されるが、以
下に説明される。
【００１５】
【数１】
【００１６】各電極はスクリーン上へわずかに異なるコ
ンポジット信号を駆動する。例えば電極３６で駆動され
る信号は、以下に説明される。
【００１７】
【数２】
【００１８】ガラス上にコンポジット信号を駆動するこ
とにより、スクリーン３０に示されているようにグリッ
ド線の略線状の電気パターンが形成される。追加のコン
ポジット信号は、位置決め精度を増加するように、おそ
らく対角線のグリッドを形成する追加の電極で駆動され
る。
【００１９】スタイラスがスクリーンの入力点（ポイン
ト）４６と接触していると、点４６の位置はコンポジッ
ト信号が測定し、各周波数のピーク信号の強さが検知す
ることにより決定されることができる。ユーザーが信号
の位置及びゲインの両方を決定できるように、二つの未
知の値を決定するために各ディメンション（次元）に少
なくとも二つの周波数があることが必須である。各次元
で二つの信号の強さの比率は、その次元の位置を決定す
るために使用できる。
【００２０】信号は各電極で、コンポジット信号に等し
く追加されてもよく、スクリーンを横切るその周波数で
殆ど同じピーク信号の強さを有する。
【００２１】図３には測定されるコンポジット信号の一
例が示されている。信号５２が正弦波の複合であること
が分かる。周知の標本化（サンプリング）技術や高速フ
ーリエ変換（ＦＦＴ）計算を使用することによって、信
号５２は様々な点でサンプリングされ、例えば図４に周
波数６０に対するエネルギー成分のプロットに示されて
いるように、各周波数での信号の振幅を表すエネルギー
成分へ分離される。
【００２２】図４のエネルギープロット６０において、
エネルギー成分は多くの周波数の各々に対して示されて
いる。各エネルギー成分は、その周波数での信号の振幅
を表す。これらのエネルギー成分は、信号源を識別する
パターンの周波数の振幅成分の”特徴”と同様にこれら
の周波数を検知する入力デバイスの位置を決定するため
に用いられてもよい。例えば、図２の記述に関連して説
明された信号ｆ1,f2,ｆ3 及びｆ4 はスクリーン上の位
置を示す成分セット６２を形成してもよい。更に、成分
６４のセットにより表される周波数ｆ5,ｆ6,ｆ7,ｆ8,ｆ
9,ｆ10, f11 及びｆ12はコンポジット信号に加えられて
もよい。
【００２３】これらの周波数ｆ5,ｆ6,ｆ7,ｆ8,ｆ9,
ｆ10, f11 及びｆ12は各電極で等しく加えられるので、
スクリーンの特徴は、スクリーン上のどの位置において
も同じである。周波数帯域内の異なる周波数又は、異な
る振幅や位相を備えた類似した周波数は各々の異なるス
クリーンのために印加されてもよく、これによって各ス
クリーン及びコンピュータの異なる特徴が作られる。各
スクリーンが、スクリーンに発生する周波数によって制
御される区別可能なディジタル特徴を有することは必須
である。入力デバイスによって指されているスクリーン
は、その特徴を識別することによりスクリーンを指して
いる全ての他のコンピュータにより識別される。成分
は、説明目的のためにセット６２と６４に示されてい
る。位置と特徴を識別するための周波数及び振幅はその
システムにふさわしいとしてインターチェンジ（交換）
又はインターリーブ（交互配置）されることは明らかで
ある。
【００２４】或いは、各コンピュータのスクリーンは、
位置ロケーション（即ち、第１コンピュータはｆn1，ｆ
n2，ｆn3及びｆn4を使用し、第２コンピュータはｆk1，
ｆk2，ｆk3，ｆk4を使用する）に使用される周波数によ
って識別されてもよい。信号の強さは相対位置を示す
が、使用される周波数自体はスクリーンの特徴を示す。
しかしながら、このようなシステムにおいて、可能な周
波数の組み合わせの数は限られるので、同一システム内
で別々に区別可能なコンピュータの数は限られなければ
ならない。特徴決定において各周波数のピーク信号の強
さを考慮し、位置決定のため別々の信号を用いると、周
波数だけで特徴を示す場合よりもかなり多くのコンピュ
ータをシステムに使用可能である。
【００２５】更に、時間領域信号は、周波数領域情報を
補うために用いられてもよい。例えば、信号源の”特
徴”を表す２進データは、周波数で信号の振幅を変える
ために用いられてもよく、振幅の変化は不定に繰り返さ
れる。入力デバイスから信号を受信するコンピュータ
は、完全な一連の振幅の変化が記録されるまで、その周
波数で信号の振幅を探知（トラック）する。この一連の
振幅の変化は、次に、信号源の特徴を識別するために用
いられる。
【００２６】図３と図４と関連して説明された情報を得
るための方法を図５と図６で説明する。図５のステップ
は、例えば図１に示されているコンピュータ１４とスタ
イラス１６のように、入力デバイスと接続されるコンピ
ュータによってなされる。このコンピュータは必ずしも
入力デバイスが情報を得ているコンピュータと同一であ
る必要はない。ボックス８０のステップでは図３の信号
５２等の入力信号を受信する。ボックス８２のステップ
では、このアナログ信号を、例えば、標準の信号処理技
術を用いて信号の周波数を示す、図４のセット６４のよ
うな周波数情報に対するエネルギー成分に変換する。ボ
ックス８４のステップでは、成分セット６４の情報を用
いて、入力信号の特徴を決定する。それによって、ソー
スの特徴及びＩＤ（独自性）を決定する。コンピュータ
は、システムの必要性と性能に応じてスタイラスの特徴
又は機能選択情報を識別してもよい。
【００２７】ボックス８６のステップでは、周波数の振
幅に対する比に基づいて”生の（ｘ，ｙ）”の入力点ロ
ケーションを決定するために、成分セット６２の情報を
用いる。ボックス８８のステップは、システムのネット
ワーク接続を介して、ソースの特徴から決定されると、
対象となるソースコンピュータへ付加的に得た機能やス
タイラス情報と共にこの生の（ｘ，ｙ）値を送る。
【００２８】図６のステップでは、例えば図１のスタイ
ラス１６によって指されているコンピュータ２０のよう
に、入力デバイスが指しているコンピュータによって実
行される。上述され、図にも示されているように、この
入力デバイスによって指されたコンピュータは、入力デ
バイスが属しているコンピュータでなくともよい。ボッ
クス１００のステップは、生の（ｘ，ｙ）点ロケーショ
ンを受信する。ボックス１０２のステップでは、その特
定の表面へ付与される修正要因がクリーン上の実際の位
置を得るように生の（ｘ，ｙ）ロケーションで使用され
る。これらの修正要因は、スクリーンを正規化する多く
の周知の方法により予め決定されてもよい。
【００２９】ペンのボタンを押すことにより示される等
の入力デバイスからの機能や選択情報は入力信号へ追加
され、接続されたコンピュータにより検知され、ロケー
ション情報と一緒にソースコンピュータへ伝達される。
【００３０】図７は、本発明の技術を実行するために使
用されてもよいシステム１１０のブロック図を示す。こ
の図はネットワーク接続１５０を介して、マルチプルコ
ンピュータシステム１５２に接続されているコンピュー
タ１１２を示す。この接続は、ワイヤード（配線式の）
又はワイヤレスのローカルエリアネットワーク等のあら
ゆる種類のシステムネットワークでよい。コンピュータ
１１２はディスプレイ１２２と入力スタイラス１４０に
接続されている。ディスプレイＲＡＭ１１４は、ディス
プレイに画像を駆動すると共に、スクリーンの各電極へ
駆動される周波数情報を発生させる情報を含む。示され
ている実施例において、ディスプレイＲＡＭは、液晶デ
ィスプレイ（ＬＣＤ）の頂部と底部の半々に情報を含む
セクションへ分けられる。このデータは、ＬＣＤディス
プレイ１２２上に示されるディスプレイ画像を形成する
ために用いられる。
【００３１】ＲＡＭ１１４は、更にスクリーンに周波数
データを発生させるのに用いられるデータを記憶するデ
ータ領域１３０を含んでおり、この周波数データはスク
リーンの位置グリッドや特徴を提供するために用いられ
る。示されている実施例において、８個の個々のビット
のデータは、８個の独立した単一信号源を提供するため
に用いられる。これらの信号源は、スクリーン上の８か
所に分散した電極を駆動するために使用される。８個の
データラインの各々は、データ積分器１３２を介してデ
ィジタルデータ変調パルスコードを提供し、このデータ
積分器１３２は、図２について説明されたように、スク
リーンへ駆動されるアナログ周波数スクリーン信号１３
４を導出するためのローパスフィルタでもよい。システ
ム中に用いられる実際の周波数は、スクリーンや入力デ
バイスの技術に限られず、使用するデバイスのための最
適電圧やシステムの要求電力を含む多くの工学要因に依
存する。
【００３２】入力スタイラス１４０はスクリーン（スク
リーン１２２又は、本システム〔図示されていない〕に
ある他のコンピュータのスクリーンでもよい）から信号
をピックアップするが、この信号は検知されると共に検
知器１４２によって周波数成分表示（インジゲータ）へ
変換される。その結果として生じた周波数成分は、ソー
スと相対入力位置データを決定するために、識別（Ｉ
Ｄ）と位置ロジック１４４によって使用される。このデ
ータはそれがソースであることが決定されれば、コンピ
ュータ１１２によって作用されてもよく、即ち、データ
はコンピュータシステム１５２の対象となるソースコン
ピュータ（図示されていない）へ、ネットワーク１５０
を介して送られてもよい。機能選択情報は、入力スタイ
ラス１４０を介して提供されてもよい。
【００３３】二つのコンピュータと二つのスタイラスを
含むシステムが示されているが、本発明の方法は、多数
の個々のコンピュータで１つのシステムを使用できるよ
うに設計されており、各コンピュータは、そのコンピュ
ータへ接続されるコンピュータディスプレイ（単複いづ
れでもよい）のスクリーンの特徴によって別々に区別で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マルチプルコンピュータシステムを示す。
【図２】例えばマルチプルコンピュータシステムのコン
ピュータに連結可能なディスプレイスクリーンを示す。
【図３】コンポジット信号の一例を示す。
【図４】周波数に対するエネルギー成分のプロットであ
る。
【図５】入力情報を得るために入力装置があるコンピュ
ータによって実行される方法を示す。
【図６】図５からの入力情報を使用するために、入力デ
バイスが示すコンピュータによって実行される方法を示
す。
【図７】本発明の技術を実行するために使用可能なシス
テムのブロック図を示す。
【符号の説明】
１０ コンピュータシステム １４ コンピュータ １６ スタイラス ２０ コンピュータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１コンピュータと接続されている位置
    入力装置を用いて第２コンピュータ上に入力ロケーショ
    ンを示す方法であって、第１及び第２コンピュータは、
    通信ネットワークを介して互いに接続されている独立し
    たコンピュータであり、第１コンピュータは入力指示デ
    バイスを有し、第２コンピュータはディスプレイスクリ
    ーンを有し、 複数の識別可能な信号からなるコンポジット信号を生成
    するステップと、 第１コンピュータ入力指示ディバイスで第２コンピュー
    タのディスプレイスクリーンに入力ロケーションを選択
    するステップと、 前記入力ロケーションで前記コンポジット信号を感知す
    るステップと、 前記感知されたコンポジット信号中の識別可能信号を識
    別するステップと、 前記識別可能信号から前記第２コンピュータを識別する
    ステップと、 前記識別可能信号から前記第２コンピュータディスプレ
    イスクリーン上に前記入力ロケーションの相対座標を決
    定するステップと、 を含む位置入力装置の使用方法。
JP29050193A 1992-12-16 1993-11-19 位置入力装置の使用方法 Pending JPH06222884A (ja)

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US99181092A 1992-12-16 1992-12-16
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US (1) US5581269A (ja)
EP (1) EP0602913B1 (ja)
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