專利名稱：光標(biāo)控制的觸覺(jué)反饋機(jī)制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)領(lǐng)域。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及作為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)輸入裝置的光標(biāo)控制。更具體說(shuō)來(lái)，本發(fā)明涉及一種能在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的顯示器上為光標(biāo)控制用戶指示光標(biāo)位置的反饋裝置。
近年來(lái)計(jì)算能力已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，而且還在繼續(xù)快速地發(fā)展。這種快速增長(zhǎng)的計(jì)算能力為用戶提供了以各種新方式使用計(jì)算機(jī)的機(jī)會(huì)。特別地，計(jì)算機(jī)已由少數(shù)專業(yè)人員的工具變成了大眾的工具。計(jì)算機(jī)使用的這種轉(zhuǎn)變主要是由于其能力的快速增長(zhǎng)，使人和機(jī)器之間的交互作用變得較為簡(jiǎn)單。而人機(jī)之間的交互作用越簡(jiǎn)單，愿意使用計(jì)算機(jī)的人就越多，計(jì)算要也就會(huì)變得更有用。用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口通常包括一種輸入裝置(如鍵盤(pán)或鼠標(biāo))以及一種輸出設(shè)備(如視屏顯示器)。計(jì)算機(jī)用戶在典型的接口上所遇到的一個(gè)困難，是當(dāng)光標(biāo)在顯示器上快速移動(dòng)時(shí)，要求能夠準(zhǔn)確地定位光標(biāo)在顯示器上的位置。計(jì)算機(jī)用戶發(fā)現(xiàn)，對(duì)于需要具備方便和準(zhǔn)確的光標(biāo)移動(dòng)能力的圖形和面向?qū)ο蟮膽?yīng)用軟件來(lái)說(shuō)，在顯示器上快速移動(dòng)光標(biāo)的要求十分重要。例如，有幾種操作系統(tǒng)都要求用戶能在顯示器上移動(dòng)光標(biāo)并選擇窗口的界線，以便移動(dòng)該窗口或改變其大小。在這個(gè)例子中，用戶需要的不是觀察光標(biāo)在屏幕上緩慢移動(dòng)的情況，而是需要用光標(biāo)選擇那些細(xì)小界線的能力。因此，對(duì)于一般的計(jì)算機(jī)用戶來(lái)說(shuō)，一種能在快速移動(dòng)光標(biāo)的同時(shí)最準(zhǔn)確和最方便地定位光標(biāo)位置的接口是非常有用的。
現(xiàn)有的技術(shù)已多次試圖為用戶提供一種簡(jiǎn)單的接口，這種接口既能快速移動(dòng)光標(biāo)，又能準(zhǔn)確地定位光標(biāo)的位置。但這種現(xiàn)有技術(shù)接口通常存在的問(wèn)題是，能準(zhǔn)確地定位光標(biāo)位置的裝置也抑制了光標(biāo)快速移動(dòng)的能力。例如，現(xiàn)有一種技術(shù)設(shè)備，當(dāng)光標(biāo)在顯示器的特定區(qū)域上定位時(shí)這種設(shè)備能把某種制動(dòng)機(jī)制應(yīng)用到鼠標(biāo)球上。該制動(dòng)機(jī)制是從計(jì)算機(jī)到用戶的一種反饋方法，它能向用戶指示光標(biāo)已在某個(gè)區(qū)域中。阻礙球運(yùn)動(dòng)的這種物理感覺(jué)，補(bǔ)充了注視顯示器的光學(xué)感覺(jué)，使用戶能更準(zhǔn)確地定位光標(biāo)。然而這種方法的問(wèn)題在于，通常在屏幕上有許多區(qū)域?qū)τ脩籼峁┳璧K反饋。而問(wèn)題的出現(xiàn)，正是因?yàn)檫@種反饋機(jī)制抑制了光標(biāo)在屏幕上的快速移動(dòng)。對(duì)運(yùn)動(dòng)反饋的這種阻礙作用是光標(biāo)移動(dòng)設(shè)備的一個(gè)組成部分，因此將會(huì)繼續(xù)阻礙光標(biāo)的正常移動(dòng)。因此，現(xiàn)有的技術(shù)不能令人滿意，因?yàn)椴捎米璧K反饋機(jī)制提高光標(biāo)準(zhǔn)確定位能力是以犧牲光標(biāo)的自由移動(dòng)為代價(jià)的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是制造一種改進(jìn)的計(jì)算機(jī)接口。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是制造一種改進(jìn)的計(jì)算機(jī)接口，該接口既能使光標(biāo)在顯示器上快速移動(dòng)，又能準(zhǔn)確地定位光標(biāo)。
本發(fā)明的又一目的是制造一種便于使用的改進(jìn)的計(jì)算機(jī)接口。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的，就是制造一個(gè)改進(jìn)的計(jì)算機(jī)接口，該接口能把非光學(xué)的反饋傳送給計(jì)算機(jī)用戶。
本發(fā)明還有一個(gè)進(jìn)一步的目的，這就是制造一種改進(jìn)的計(jì)算機(jī)接口，在該接口中，把反饋信號(hào)傳給用戶而不會(huì)影響顯示器上光標(biāo)的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的目的是通過(guò)反饋裝置和光標(biāo)控制設(shè)備的集成來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中，對(duì)光標(biāo)控制設(shè)備操作者的反饋信號(hào)不依賴產(chǎn)生光標(biāo)控制信息的裝置。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在指向棒(pointingstick)光標(biāo)控制設(shè)備中加入指示桿。該指示桿延伸到整個(gè)指向棒的長(zhǎng)度并裝在指向棒基座之下或之中的一端的致動(dòng)器上。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的反饋信號(hào)激活該致動(dòng)器，從而把一個(gè)力作用在指示桿上，指示桿2在指向棒操作者的指尖上產(chǎn)生壓力。每當(dāng)光標(biāo)狀態(tài)指示器(如顯示器屏幕顯示的光標(biāo)窗口句柄狀態(tài))發(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生反饋信號(hào)。但反饋信號(hào)并不影響產(chǎn)生光標(biāo)控制信息的指向棒的操作或觸模。通過(guò)把指示桿放在鼠標(biāo)器的選擇按鈕中，或讓指示桿撞擊鼠標(biāo)器的跟蹤球，可把一個(gè)類似的指示桿裝在鼠標(biāo)器的光標(biāo)控制設(shè)備中。具體來(lái)說(shuō)，光標(biāo)控制信號(hào)是通過(guò)跟蹤球的移動(dòng)產(chǎn)生的，且指示桿壓迫停留在選擇按鈕上的指尖，從而使檢測(cè)反饋信號(hào)的裝置與光標(biāo)控制信號(hào)的產(chǎn)生沒(méi)有關(guān)系。類似的反饋指示裝置，所裝在兩個(gè)以上的光標(biāo)控制設(shè)備中;后者被用來(lái)控制顯示器屏幕上的單個(gè)或多個(gè)光標(biāo)。而且，反饋信號(hào)還可以在同光標(biāo)有關(guān)的任何狀態(tài)信息(包括但不局限于光標(biāo)的窗口句柄)上產(chǎn)生。


圖1顯示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖2顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的功能性框圖。
圖3顯示本發(fā)明產(chǎn)生反饋信號(hào)處理過(guò)程的框圖。
圖4說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)指向棒。
圖5顯示本發(fā)明的一個(gè)鼠標(biāo)器。
圖6說(shuō)明本發(fā)明選擇光標(biāo)控制設(shè)備的處理過(guò)程。
圖7顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)的功能性框圖。
圖8是本發(fā)明一個(gè)電阻橋。
圖9說(shuō)明本發(fā)明產(chǎn)生光標(biāo)移動(dòng)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程。
圖10顯示本發(fā)明中用于產(chǎn)生光標(biāo)移動(dòng)數(shù)據(jù)的傳遞函數(shù)。
圖11說(shuō)明本發(fā)明的致動(dòng)器電路。
圖12顯示本發(fā)明的第二個(gè)鼠標(biāo)器。
圖1給出了本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例。具體來(lái)說(shuō)，其中，用于顯示光標(biāo)50的、帶有顯示屏幕40的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20，通過(guò)連接器15與鍵盤(pán)10連接。計(jì)算系統(tǒng)20還通過(guò)連接器35連接鼠標(biāo)器30。鍵盤(pán)10包括多個(gè)獨(dú)立的按鈕12和一個(gè)指向棒100，鼠標(biāo)器30至少包括一個(gè)選擇按鈕37和跟蹤球39。指向棒100包括一個(gè)反饋指示桿110，且鼠標(biāo)器選擇按鈕中也包括一個(gè)反饋指示桿37。響應(yīng)鍵盤(pán)10送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20的信號(hào)，或響應(yīng)由鼠標(biāo)器30送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20中的信號(hào)，光標(biāo)50在顯示屏幕40的區(qū)域中移動(dòng)。按下一鍵12或把力作用在指向棒100上將產(chǎn)生送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20中的信號(hào);同理，滾動(dòng)跟蹤球39式按下選擇按鈕37，也將產(chǎn)生送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20的信號(hào)。當(dāng)光標(biāo)50移動(dòng)穿過(guò)顯示屏幕40某個(gè)指定區(qū)域的界線55時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20便產(chǎn)生一個(gè)反饋信號(hào)，該信號(hào)被送到帶有指示桿的反饋裝置上。當(dāng)指向棒100正在控制光標(biāo)的移動(dòng)時(shí)，反饋信號(hào)被送到反饋指示桿110;當(dāng)鼠標(biāo)器30正在控制光標(biāo)的移動(dòng)時(shí)，則把反饋信號(hào)送到反饋指示桿37上。也可以同時(shí)把反饋信號(hào)送到指示桿37和指示桿110上，或只送給不依賴控制光標(biāo)移動(dòng)的設(shè)備的指示桿上。
圖2是一個(gè)框圖，說(shuō)明本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例的操作過(guò)程。圖2表明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20包括一臺(tái)主機(jī)250、選擇選擇器230、鼠標(biāo)器接口220、指向棒接口210和顯示屏幕40。圖2還顯示指向棒100和鼠標(biāo)器30都產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，分別被送到指向棒接口210和鼠標(biāo)器接口220中。指向棒接口210和鼠標(biāo)器接口220均把信號(hào)送到選擇控制器230上，后者決定把哪一個(gè)信號(hào)送給主機(jī)250。主機(jī)是一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如“IBMPS/2”類型的個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(可從IBM公司買(mǎi)到)，或兼容的系統(tǒng)。主機(jī)250在顯示屏幕40上移動(dòng)光標(biāo)50，以響應(yīng)鼠標(biāo)器30或指向棒100送來(lái)的信號(hào)。下面給出進(jìn)一步的說(shuō)明。
在光標(biāo)被顯示的所有時(shí)間里，主機(jī)250一直管理其內(nèi)存中有關(guān)光標(biāo)位置的狀態(tài)信息。光標(biāo)50的狀態(tài)信息包括光標(biāo)的有關(guān)參數(shù)，如光標(biāo)的X和Y座標(biāo)、形狀、顏色以及(對(duì)于本發(fā)明的目的來(lái)說(shuō)是最重要的)至少一個(gè)窗口句柄。窗口句柄是一種標(biāo)識(shí)，說(shuō)明光標(biāo)的位置在由該窗口句柄命名的一個(gè)已限定的區(qū)域中。當(dāng)窗口句柄狀態(tài)變化時(shí)，本發(fā)明監(jiān)視主機(jī)存儲(chǔ)器中的反饋參數(shù)(如光標(biāo)的窗口句柄狀態(tài))，并產(chǎn)生反饋信號(hào)。圖3是一個(gè)程序的流程圖，該程序在主機(jī)250上和光標(biāo)移動(dòng)功能并發(fā)運(yùn)行。圖3說(shuō)明開(kāi)始先存放窗口句柄310，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延遲后320，再檢查光標(biāo)狀態(tài)330，即檢查當(dāng)前的窗口句柄和最后存入的窗口句柄是否一致。若一致，則該程序?qū)⒌却粋€(gè)延遲周期后再檢查其狀態(tài)。延遲周期約為25ms，也可以比25ms小得多或大得多，這取決于光標(biāo)移動(dòng)的速度;若當(dāng)前光標(biāo)的窗口句柄和最近存入的窗口句柄不一致，則產(chǎn)生反饋信號(hào)340，并把當(dāng)前窗口句柄存起來(lái)。顯示器上顯示的界線對(duì)應(yīng)當(dāng)光標(biāo)穿過(guò)該界線的位置時(shí)主機(jī)將產(chǎn)生窗口句柄改變處的位置。一旦主機(jī)產(chǎn)生反饋信號(hào)，主機(jī)250就會(huì)通過(guò)選擇控制器230把反饋信號(hào)送到指向棒100或鼠標(biāo)器30上，如圖2中所示。選擇控制器230則根據(jù)哪個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備最后控制光標(biāo)移動(dòng)來(lái)選擇接收反饋信號(hào)的光標(biāo)控制設(shè)備，如下面所進(jìn)一步解釋的。
本發(fā)明的其他實(shí)施例包括可以基于反饋參數(shù)(而不是主機(jī)250監(jiān)視的光標(biāo)窗口狀態(tài))產(chǎn)生反饋信號(hào)的主機(jī)250。例如，當(dāng)計(jì)算機(jī)中的電池快用完了，當(dāng)接收到來(lái)自其他主機(jī)的消息，當(dāng)打印機(jī)被激活，當(dāng)某個(gè)應(yīng)用程序已經(jīng)完成處理任務(wù)，當(dāng)某個(gè)時(shí)間間隔已經(jīng)用完，當(dāng)光標(biāo)按預(yù)定的速度移動(dòng)，當(dāng)屏幕改變顏色，當(dāng)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器正在轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)要求鍵盤(pán)輸入，或當(dāng)喇叭被關(guān)掉時(shí)，主機(jī)可產(chǎn)生一反饋信號(hào)。這類或其他參數(shù)以及其他同光標(biāo)控制信號(hào)的產(chǎn)生無(wú)關(guān)、并在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)監(jiān)視下的參數(shù)，都可能成為反饋信號(hào)的基礎(chǔ)。反饋信號(hào)是通過(guò)光標(biāo)控制設(shè)備傳送的，因?yàn)楣鈽?biāo)控制設(shè)備能把非光學(xué)的反饋提供給用戶，而用戶的手或指頭一般都放在這些設(shè)備上，甚至當(dāng)他們不控制光標(biāo)時(shí)也是這樣。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)把指向棒100在“QWERTY”鍵盤(pán)的G鍵和H鍵之間(如圖1所示)時(shí)，則用戶的右手或左手的食指不敲鍵時(shí)可能放在指向棒的頂上。另外，若把反饋裝置裝在鼠標(biāo)器上，用戶即使在不用鼠標(biāo)器移動(dòng)光標(biāo)時(shí)，也可能把指頭放在鼠標(biāo)器的反饋裝置上。在這種情況下，提供一個(gè)與光標(biāo)控制信號(hào)無(wú)關(guān)的反饋信號(hào)是有效和方便的，因?yàn)橛脩艚邮辗答佇畔r(shí)，不會(huì)干擾光標(biāo)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其他輸入裝置的使用。
當(dāng)指向棒100或鼠標(biāo)器30接收到反饋信號(hào)時(shí)，裝在光標(biāo)控制設(shè)備上的反饋指示桿對(duì)指向棒100或鼠標(biāo)器30的操作者產(chǎn)生壓力，由此通知用戶已經(jīng)穿過(guò)某個(gè)窗口句柄區(qū)域的邊界。具體來(lái)說(shuō)，產(chǎn)生信號(hào)的反饋將產(chǎn)生足夠的力，短暫地作用在指示桿上，使操作員的皮膚(一般為指尖)能感覺(jué)到在指示桿上有一個(gè)撞擊力。當(dāng)光標(biāo)穿過(guò)界線時(shí)，反饋信號(hào)就在指示桿產(chǎn)生一個(gè)短暫的力，使操作員感到一種暫時(shí)的撞擊。圖4給出了指示桿110和指向棒100之間的相互關(guān)系，圖4表明，連接到指示桿110的致動(dòng)器400裝在鍵盤(pán)基座架435上，而鍵盤(pán)基座框架435則通過(guò)支撐物427(a)和427(b)，同鍵盤(pán)的基座425連接。鍵盤(pán)基座支持指向棒420和鍵盤(pán)上的其他鍵。指向棒420有一個(gè)孔415，該孔延伸到整個(gè)指向棒420，從連接鍵盤(pán)基座425的指向棒的一端到對(duì)面的成形端(shapedend)。指向棒的成形端有一個(gè)凹進(jìn)部分422，可供手指緊握，以便把力作用到指向棒420上。指示桿110同傳動(dòng)器400連接并延伸過(guò)指向棒420的孔415。
在松馳位置(沒(méi)有作用在傳動(dòng)器上的傳動(dòng)器信號(hào))上，指示桿110延伸到指向棒的凹進(jìn)部分422之外，但還沒(méi)有超出指向棒的上邊421。由于穿過(guò)指向棒420的孔415足夠大，而且指向棒也足夠硬，因此，作用在指向棒420上的水平力(與鍵盤(pán)基座435的平面持平可由裝在指向棒邊上作為光標(biāo)控制輸入的應(yīng)變儀430和433測(cè)量)不會(huì)通過(guò)指向棒420作用在指示桿110上。當(dāng)然，本發(fā)明還須認(rèn)真考慮指向棒指示桿的其他配置問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，可讓指示桿在指向棒的凹進(jìn)部分下面或指向棒的上邊凹進(jìn)。
當(dāng)致動(dòng)器400被激活時(shí)，指示桿被垂直地(就鍵盤(pán)基座435的平面而言)向上推動(dòng)，垂直伸展的指示桿壓在操作員的手指或其他類似的部位上，而操作員的手指則把水平力作用在指向棒420上，以便移動(dòng)顯示器上的光標(biāo)。指示桿的伸展最長(zhǎng)約到指向棒420的上邊421，也可能會(huì)超出上邊421。當(dāng)光標(biāo)在顯示器上移動(dòng)穿過(guò)某個(gè)界線時(shí)，指向棒的操作員檢測(cè)到一個(gè)獨(dú)立的力(來(lái)自指向棒本身的阻力)且操作員立即停止把力作用到界線上的光標(biāo)位置，而且用戶還可以讓光標(biāo)穿過(guò)界線并通過(guò)指示桿110感覺(jué)到正在穿過(guò)的邊界，而不會(huì)影響光標(biāo)的移動(dòng)。指示桿和指向棒操作的相互聯(lián)系提供了一種能方便、準(zhǔn)確和快速控制光標(biāo)的獨(dú)特能力。
指向棒操作和指示桿操作之間的這種相互關(guān)系也可以擴(kuò)展到鼠標(biāo)器光標(biāo)控制設(shè)備。圖5顯示了鼠標(biāo)器類型光標(biāo)控制設(shè)備的橫截面，該設(shè)備體現(xiàn)了指示桿110和光標(biāo)控制設(shè)備之間這種相互關(guān)系。鼠標(biāo)器包括一個(gè)跟蹤球510，當(dāng)鼠標(biāo)器的框架500滑過(guò)表面時(shí)，跟蹤球就在表面上轉(zhuǎn)動(dòng)，跟蹤球的轉(zhuǎn)動(dòng)為控制屏幕上光標(biāo)位置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供了信號(hào)。致動(dòng)器400裝在支架515上，而支架又附在鼠標(biāo)器的框架500上。致動(dòng)器400與指示桿110連接，指示桿從傳動(dòng)器開(kāi)始伸展通過(guò)鼠標(biāo)器框架500和按鈕520，鼠標(biāo)器按鈕520上有一個(gè)環(huán)線指示桿110的凹進(jìn)部分525。如同上述的指向棒中的指示桿實(shí)施例那樣，當(dāng)光標(biāo)穿過(guò)屏幕上的某一界線時(shí)，致動(dòng)器把指示桿推向操作員的手指或其他放在鼠標(biāo)器選擇鍵上的東西。致動(dòng)器所產(chǎn)生的撞擊力和跟蹤球的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)關(guān)，因鼠標(biāo)器在平面上滑動(dòng)，但卻是光標(biāo)控制設(shè)備的一部分，而這樣一來(lái)，這兩個(gè)相互聯(lián)系的信號(hào)(即光標(biāo)控制信號(hào)和反饋信號(hào))就能很方便地用單個(gè)設(shè)備進(jìn)行控制。
上述把指示桿結(jié)合在鼠標(biāo)器或指向棒這兩種光標(biāo)控制設(shè)備中的作法也可以擴(kuò)展到多指示桿的多光標(biāo)控制設(shè)備上。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)以上的光標(biāo)控制設(shè)備控制單個(gè)光標(biāo)時(shí)(如下面將要介紹的)，每個(gè)控制設(shè)備可以按照上述的方法連接到一個(gè)指示桿。而且，每個(gè)指示桿都可以響應(yīng)不同反饋參數(shù)產(chǎn)生的反饋信號(hào)。例如，同指向棒結(jié)合的第一個(gè)指示桿可能提供基于窗口句柄狀態(tài)的反饋信號(hào)，而與鼠標(biāo)器結(jié)合的第二個(gè)指示桿可能提供基于兩次光標(biāo)移動(dòng)之間時(shí)間延遲的反饋信號(hào)。不同光標(biāo)控制設(shè)備產(chǎn)生的反饋信號(hào)不需要基于相同的反饋參數(shù)，從而通過(guò)多光標(biāo)控制設(shè)備為用戶提供不同的信息，而不會(huì)干擾光標(biāo)的控制。
圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的框圖。通過(guò)選擇控制器230傳給主機(jī)250的信息同某個(gè)輸入端接口兼容，本實(shí)施例中所用的選擇控制器230和主機(jī)250之間標(biāo)準(zhǔn)指向(pointing)設(shè)備輸入端接口的注釋可由下面的參考文獻(xiàn)提供IBM鼠標(biāo)器技術(shù)參考書(shū)，IBM出版號(hào)68X2229，S68X-2229-00，第一版，1987年4月。具體來(lái)說(shuō)，該接口要求在選擇控制器230和主機(jī)250之間傳遞的光標(biāo)控制信息必須按照某種規(guī)定的協(xié)議，使用三個(gè)字節(jié)(每個(gè)字節(jié)8位)的數(shù)據(jù)信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)250根據(jù)這三個(gè)輸入的數(shù)據(jù)字節(jié)改變顯示屏幕上光標(biāo)50的位置，而不管這些數(shù)據(jù)字節(jié)是如何產(chǎn)生的。因此，當(dāng)選擇控制器230傳送的數(shù)據(jù)與輸入端接口兼容時(shí)，屏幕40上的顯示光標(biāo)位置將反映這三個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，而不必由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)行任何修改。
圖2說(shuō)明，鼠標(biāo)器光標(biāo)控制設(shè)備30和指向棒100分別通過(guò)鼠標(biāo)器接口220和指向棒接口210把光標(biāo)控制信息送給選擇控制器230。鼠標(biāo)器接口220和指向棒接口210在選擇控制器和光標(biāo)控制設(shè)備之間建立通訊，使光標(biāo)控制信息能被傳給選擇控制器230。具體來(lái)說(shuō)，鼠標(biāo)器接口220最初以遠(yuǎn)程的方式(見(jiàn)上面推薦的IBM鼠標(biāo)器技術(shù)參考書(shū))質(zhì)詢鼠標(biāo)器30，以對(duì)鼠標(biāo)器及其接口之間的通訊聯(lián)系初始化。然后由鼠標(biāo)器接口220測(cè)量從開(kāi)始質(zhì)詢到鼠標(biāo)器30給出答復(fù)之間的延遲時(shí)間。接口220再產(chǎn)生一個(gè)速率，在該速率下鼠標(biāo)器接口220能按遠(yuǎn)程模式質(zhì)詢鼠標(biāo)器并接收來(lái)自該鼠標(biāo)器的光標(biāo)控制信息。這個(gè)速率大約為每秒60次，但主要取決于所用的具體的鼠標(biāo)器驅(qū)動(dòng)程序。例如，該速率可低到每秒10次，也可高達(dá)每秒250次。鼠標(biāo)器接口220從鼠標(biāo)器30接收的光標(biāo)控制信息采用三個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的格式，第一和第二個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)代表鼠標(biāo)器相對(duì)于當(dāng)前顯示的鼠標(biāo)位置的X方向和Y方向的移動(dòng)量，第三個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)包括了第一和第二數(shù)據(jù)字節(jié)中X方向和Y方向移動(dòng)數(shù)據(jù)的符號(hào)(2位)、X和Y方向移動(dòng)數(shù)據(jù)的溢出信息(2位)、三個(gè)狀態(tài)位和一個(gè)保留位。為鼠標(biāo)器30用移動(dòng)控制數(shù)據(jù)回答鼠標(biāo)器接口220的質(zhì)詢時(shí)，這三個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)就通過(guò)鼠標(biāo)器接口220送到選擇控制器230。指向棒接口也在周期的基礎(chǔ)上，向選擇控制器230提供支持這相同的三字節(jié)數(shù)據(jù)，后者代表相同的光標(biāo)移動(dòng)信息。
圖2中的選擇控制器230至少連接到兩個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備。圖6給出選擇控制器230選擇一個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備的處理過(guò)程。選擇控制器在其存儲(chǔ)器中保持有活動(dòng)位(對(duì)應(yīng)連接到選擇控制器上的每個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備)。當(dāng)光標(biāo)控制設(shè)備傳送具有移動(dòng)數(shù)據(jù)的三字節(jié)信息時(shí)，若移動(dòng)數(shù)據(jù)不等于零或表示有一個(gè)開(kāi)關(guān)被關(guān)閉(即狀態(tài)位)，則選擇控制器置對(duì)應(yīng)的活動(dòng)位(即活動(dòng)位＝1);若光標(biāo)控制設(shè)備傳送的移動(dòng)數(shù)據(jù)等于零或表示沒(méi)有關(guān)閉的開(kāi)關(guān)，則活動(dòng)位被重置(即活動(dòng)位＝0)。活動(dòng)位以大約每秒60次的速度進(jìn)行設(shè)置或重置，該速度相當(dāng)于光標(biāo)控制設(shè)備接口就光標(biāo)控制信息質(zhì)詢光標(biāo)控制設(shè)備的次數(shù)。圖6中的活動(dòng)行檢索決策(600)表明，選擇控制器230不斷監(jiān)視每個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備的活動(dòng)位，直到某個(gè)活動(dòng)位被設(shè)置。當(dāng)對(duì)應(yīng)于某個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備的活動(dòng)位被設(shè)置時(shí)，就選擇了該光標(biāo)控制設(shè)備(610)，選擇控制器暫停對(duì)其他光標(biāo)控制設(shè)備的監(jiān)視，并根據(jù)有關(guān)接口的協(xié)議，把移動(dòng)和開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)送給主機(jī)系統(tǒng)250。實(shí)際上，選擇被激活的第一個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備時(shí)，采用的是基于優(yōu)先級(jí)選擇，該優(yōu)先級(jí)基于數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間參數(shù)。其他的優(yōu)先級(jí)方案(如指定優(yōu)先級(jí))也可做為選擇光標(biāo)控制設(shè)備的基礎(chǔ)。
把移動(dòng)數(shù)據(jù)從選擇控制器送到主機(jī)后，光標(biāo)控制接口再次質(zhì)詢光標(biāo)控制設(shè)備，并把光標(biāo)移動(dòng)信息傳遞到選擇控制器。然后由選擇控制器230對(duì)活動(dòng)位設(shè)置或重置，并監(jiān)視活動(dòng)位的設(shè)置(620)。當(dāng)活動(dòng)位被重置時(shí)(即沒(méi)有新的移動(dòng)或開(kāi)關(guān)關(guān)閉)，選擇控制器通過(guò)超時(shí)操作625，開(kāi)始一個(gè)延遲時(shí)間間隔Td。繼續(xù)對(duì)活動(dòng)的但還是所選的光標(biāo)控制設(shè)備被進(jìn)行監(jiān)視630，直到該延遲時(shí)間間隔Td結(jié)束或所選的光標(biāo)控制設(shè)備2成為活動(dòng)的635。若所選行在Td結(jié)束前又成為活動(dòng)的，則控制器返回到?jīng)Q策步驟620，以便監(jiān)視光標(biāo)控制設(shè)備的活動(dòng)。若在所選光標(biāo)控制設(shè)備再次成為活動(dòng)的之前，Td就結(jié)束了，則所選的光標(biāo)控制設(shè)備被放棄640，且選擇控制器230返回監(jiān)視光標(biāo)控制設(shè)備的活動(dòng)位600。延遲間隔Td可在0.01秒到10秒或更多的時(shí)間，最佳值約為0.3秒。當(dāng)顯示屏幕上的光標(biāo)穿過(guò)某個(gè)界線時(shí)，就要選擇移動(dòng)該光標(biāo)的某個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備。主機(jī)產(chǎn)生的反饋信號(hào)被送到選擇控制器230，而該控制器又把反饋信號(hào)送給被選擇的光標(biāo)控制設(shè)備。
圖7是圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)更詳細(xì)的說(shuō)明。第一光標(biāo)控制設(shè)備包括指向棒100和開(kāi)關(guān)裝置112。第二光標(biāo)控制設(shè)備是一個(gè)鼠標(biāo)器30。選擇控制器230被包含在一個(gè)8位的CMOS微控制器730中，該微控制器可從Signetics公司買(mǎi)到，其部件號(hào)為S87C752-4A28，微控制器還包括鼠標(biāo)器接口的功能性等價(jià)物220和指向棒接口210。本實(shí)施例把選擇控制器以及鼠標(biāo)器和指向棒接口都放在微控制器730中僅僅是考慮到把若干功能結(jié)合在一個(gè)集成電路中所能帶來(lái)的方便。本發(fā)明也考慮到把鼠標(biāo)器和指向棒接口功能同選擇控制器分開(kāi)的問(wèn)題。鼠標(biāo)器30和開(kāi)關(guān)裝置112把數(shù)字信息傳送到微控制器730。用常規(guī)技術(shù)對(duì)微控制器730進(jìn)行編程，以實(shí)施圖6所示的選擇控制器決策的處理過(guò)程以及指向棒和鼠標(biāo)器接口。
指向棒100并不產(chǎn)生對(duì)選擇控制器730有用的數(shù)字化數(shù)據(jù)，指向棒是一個(gè)電氣/機(jī)械傳感裝置，其電氣方面的功能可由圖8中的電阻橋表示。電氣/機(jī)械傳感裝置由相互連接并固定在指向棒100的軸上的可變電阻或應(yīng)力儀(圖4中的430和433)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)電阻器或應(yīng)力儀的連接，使操作員能把水平力沿遠(yuǎn)離操作員的方向作用在指向棒上。若電阻器860的值上升，則電阻器862的值就下降。由于作用在指向棒上的力，使電壓作用在圖7的節(jié)點(diǎn)750上，電流流過(guò)電阻橋(如圖8所示)。則圖7中節(jié)點(diǎn)766的電壓比沒(méi)有作用力時(shí)節(jié)點(diǎn)766的電壓升高。當(dāng)指向棒移到操作員的右邊時(shí)，節(jié)點(diǎn)764上產(chǎn)生類似的電壓變化;當(dāng)指向棒分別向前移動(dòng)或移到操作員的左邊時(shí)，節(jié)點(diǎn)766和764上的電壓下降。
就零力電壓而言，節(jié)點(diǎn)766和764上的電壓變化是很小的，約為幾個(gè)毫伏。因此，為了使之有效，節(jié)點(diǎn)766和764上的電壓必須被放大。圖7中的OP amps772和770分別通過(guò)連接線754和752同節(jié)點(diǎn)766和764連接。OP amps770和772的放大輸出電壓出現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)732和734上。OP amps同772的增益由R5、R6和C1設(shè)置，同理，OP amps770的增益由R1，R2和C2設(shè)置。放大器的典型增益約為700，但變化范圍可為1-5000。線732和734上OPamps的輸出電壓范圍約為+/-1伏特，與Signetics微控制器730的模擬輸入要求兼容。取決于輸入端之間的電壓差，OPamps可在不同的模式下操作。每個(gè)OP amps的正輸入端和電阻器R7和R8所設(shè)置的某個(gè)參考電壓聯(lián)系起來(lái)。R7和R8是數(shù)字控制的可變電阻器，并包含在單個(gè)的集成電路780中(Dallas Semiconductor公司制造，器件號(hào)為DS1267S-10)。電阻器由微控制器730的數(shù)據(jù)線783、時(shí)鐘線785和重置線787所控制。電阻器R7和R8的值由微控制器730設(shè)置，打開(kāi)電源時(shí)，每當(dāng)一個(gè)電壓信號(hào)作用在重置線789上時(shí)，微控制器就設(shè)置電阻器R7和R8的值。通過(guò)微控制器的編程設(shè)計(jì)，可調(diào)整電阻器的值，使節(jié)點(diǎn)732和734的輸出電壓接近線750上的輸出電壓Avcc的一半。具體來(lái)說(shuō)，若Avcc為5伏，則把節(jié)點(diǎn)732和734的電壓調(diào)整為約2.5伏。
微控制器730還通過(guò)MOSFET開(kāi)關(guān)782控制電阻橋的功率。微控制器730通過(guò)線784控制開(kāi)關(guān)782的門(mén)電路。微控制器730在把測(cè)量信息從指向棒送到微控制器之前打開(kāi)開(kāi)關(guān)782，當(dāng)不要求指向棒100的信息時(shí)關(guān)閉該開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)782被關(guān)閉后，指向棒100、OPamps和微控制器中數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器的模擬電路都斷電。但數(shù)控的電阻器中仍然有電，這樣就不會(huì)丟失其初始的設(shè)置信號(hào)。模擬信號(hào)發(fā)生裝置的這種功率控制設(shè)備在低功率類型的設(shè)備中是很有用的，因?yàn)樗蟠蟮販p少了設(shè)備的功率要求，(同純數(shù)字的元件相比，這種設(shè)備消耗了大量的功率)。典型地，開(kāi)關(guān)782每秒約開(kāi)關(guān)200次(取決于微控制器在其他項(xiàng)目中的速度)，這就降低了對(duì)指向棒的功率要求。
一旦節(jié)點(diǎn)732和734上形成了合適的模擬電壓，表示指向棒100上的力的模擬電壓就被轉(zhuǎn)換為力的數(shù)字表示。這可由微控制器730中的A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。把A/D轉(zhuǎn)換器放在微控制器中是為了方便使用，也可以把它同微控制器分開(kāi)。微控制器730中有分別對(duì)應(yīng)輸入線732和734的輸入管腳，微控制器730把每個(gè)輸入管腳的模擬電壓轉(zhuǎn)換為一個(gè)8位的數(shù)字表示。微控制器730(起A/D轉(zhuǎn)換器的功能)在為指向棒提供功率期間，比每秒約200次的速率對(duì)線732和734上的模擬信號(hào)取樣。取樣速率變化可很大，但一般在每秒25-400次的范圍內(nèi)。每次A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)線732和734上的電壓取樣，就會(huì)產(chǎn)生表示節(jié)點(diǎn)732和734上的電壓量(而這又表示光標(biāo)的移動(dòng)量)的兩個(gè)8位數(shù)，并可供微控制器730使用。
圖9表示微控制器730把A/D輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合于通過(guò)選擇控制器230傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)的處理過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，圖9說(shuō)明微控制器730指向棒設(shè)置初始的零力值X0和Y0、為設(shè)置的靜態(tài)力值Xh和Yh，并讀取初始時(shí)鐘值Th910，對(duì)參數(shù)設(shè)置初值后，就對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)輸出值進(jìn)行抽樣920，并標(biāo)號(hào)為Xs和Ys，然后計(jì)算兩個(gè)抽樣值和初始值之間的差930，這時(shí)，必須決定抽樣和初始力值之差是指向棒上的實(shí)際力引起的，還是因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換器的輸出中有變化而引起的，輸出變化則由同實(shí)現(xiàn)指向棒接口的電子線路有關(guān)的容差引起的。這樣的容差可能同環(huán)境或制造有關(guān)，當(dāng)抽樣值Xs、Ys和靜態(tài)值Xh和Yh的差大于某個(gè)容差值時(shí)940，則微控制器假定實(shí)際作用力已經(jīng)發(fā)生變化，并設(shè)置新的靜態(tài)值為抽樣值950，并重置時(shí)鐘值Th955。在本實(shí)施例中，容差值被指定為放在Xs、Ys和Xh、Yh之差中的最低有效位的下位上的二進(jìn)制數(shù)字“1”。該容差值可取較大，也可取較小。若抽樣值和靜態(tài)值之間的容差小于或等于該容差，則微控制器就假定Xh、Yh和X0、Y0間之差是由于容差的變化引起的，然后必須決定是否改變零力值X0和Y0。若當(dāng)前時(shí)間T與Th之差大于Tm960，則X0和Y0被置為Xh和Yh的當(dāng)前值970，并重置時(shí)鐘的值955。即，靜態(tài)值至少在Tm秒內(nèi)不被重置，這里的Tm值約為2.8秒，可以從不足一秒到若干分鐘，但最好在2秒至3秒之間取值，因?yàn)樵谶@個(gè)最佳的Tm值范圍內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)指向棒操作員和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的最佳相互作用。若當(dāng)前時(shí)間減去Th小于等于Tm，則維持當(dāng)前的時(shí)間值和靜態(tài)時(shí)間值。
在微控制器730決定是否更新靜態(tài)和零值時(shí)間之后，便產(chǎn)生輸出光標(biāo)移動(dòng)值Xm和Ym980，并將其同開(kāi)關(guān)設(shè)置數(shù)據(jù)一塊送到選擇控制器230，值Xm和Ym是以在步驟930中產(chǎn)生的差值為其輸入的傳遞函數(shù)輸出結(jié)果。具體來(lái)說(shuō)，該差值被看作力向量的分量。力向量的量值由該差值決定，然后由傳遞函數(shù)把它轉(zhuǎn)移為光標(biāo)速度向量。光標(biāo)速度向量的量值由傳遞函數(shù)決定，方向就是該力向量的方向。然后把該光標(biāo)速度向量分解為Xm和Ym分量，再將后者送到選擇控制器230。
本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例中采用的具體傳遞函數(shù)如圖10所示。具體來(lái)說(shuō)，圖10畫(huà)出了相對(duì)于光標(biāo)速度的輸入力。輸入力由傳遞函數(shù)的X、Y輸入數(shù)據(jù)表示(見(jiàn)圖9的步驟930)。光標(biāo)速度是指在當(dāng)前時(shí)間到光標(biāo)移動(dòng)數(shù)據(jù)被送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的時(shí)間間隔中光標(biāo)的相對(duì)移動(dòng)量。圖10表明，在傳遞函數(shù)中有五個(gè)區(qū)域，取決于作用在指向棒上的力。f0到f1之間為第一區(qū)域，這是一個(gè)不工作區(qū)(靜區(qū))，在該區(qū)域中，零速度作為小量力的輸出。f1至f2之間的區(qū)域?yàn)檩斎氲牧μ峁┝艘粋€(gè)很低但大于零的速度V1。f2至f3之間的區(qū)域也為輸入力范圍提供一個(gè)低但比V1高的速度V2。傳遞函數(shù)的這兩級(jí)(V1和V2)特征增加了用戶在顯示屏幕上的特定位置(如顯示圖標(biāo))定位光標(biāo)的能力。f3到f4之間的區(qū)域是一個(gè)上升到平穩(wěn)速度V3的上升段。平穩(wěn)速度近似眼睛跟蹤極限的速度，即人類的眼睛能以這種速度準(zhǔn)確地跟蹤地顯示屏上移動(dòng)的光標(biāo)。平穩(wěn)速度是大范圍力的常量，因此用戶能方便地移動(dòng)顯示屏上的光標(biāo)，就象眼睛的轉(zhuǎn)動(dòng)一樣快，而不會(huì)因用力太大而失去光標(biāo)。f4至f5之間的區(qū)域是一個(gè)平穩(wěn)層，f5以上的區(qū)域則表示速度和力的關(guān)系快速上升。該區(qū)域允許指向棒的用戶使光標(biāo)幾乎在瞬間就穿過(guò)屏幕。對(duì)160克至190克之間的力，平穩(wěn)速度值約為60cm/sec。傳遞函數(shù)的不同區(qū)域使指向棒用戶和響應(yīng)用戶輸入的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間便于協(xié)調(diào)。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例給出了傳遞函數(shù)的形式，見(jiàn)未決的美國(guó)專利申請(qǐng)S/NO7/917，091，題目為“改進(jìn)計(jì)算機(jī)指向設(shè)備的控制器”，1990年11月29日提出該申請(qǐng)，并轉(zhuǎn)讓給與本申請(qǐng)相同的受讓人，因此在此加以引用。
圖7給出的本發(fā)明的實(shí)施例中，輸出值的產(chǎn)生(見(jiàn)圖9步驟980)是通過(guò)在微控制器730中的常規(guī)編程裝置實(shí)現(xiàn)的。該編程裝置不但能根據(jù)傳遞函數(shù)產(chǎn)生光標(biāo)移動(dòng)值Xm和Ym，而且還能把這些值同通過(guò)圖7的連線714和718從開(kāi)關(guān)中傳送過(guò)來(lái)的開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)一塊按三個(gè)字節(jié)的格式存放，這種格式和指向設(shè)備的端口接口兼容。微控制器730還得到編程，以具有選擇控制器230的功能，分別通過(guò)時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線742和744把光標(biāo)移動(dòng)數(shù)據(jù)送給主機(jī)250。來(lái)自鼠標(biāo)器30的光標(biāo)移動(dòng)數(shù)據(jù)分別通過(guò)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)線738和736送給微控制器730。主機(jī)250分別通過(guò)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線742和744把表示命令的信號(hào)送到微控制器730。主機(jī)250送到微控制器730的命令之一就是在某個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備中產(chǎn)生反饋信號(hào)。微控制器730接收該命令后，若選擇控制器指示(通過(guò)活動(dòng)位)當(dāng)前選擇的是指向棒100，則把一個(gè)致動(dòng)器脈沖送到致動(dòng)器電路705中;若當(dāng)前選擇的是鼠標(biāo)器30，則把致動(dòng)器脈沖送到致動(dòng)器電路710中。致動(dòng)器脈沖是在約20ms內(nèi)約5伏的一個(gè)脈沖，其量值和持續(xù)時(shí)間取決于所用的致動(dòng)器電路。
本發(fā)明實(shí)施例的致動(dòng)器電路如圖11所示。每個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備至少有一個(gè)傳動(dòng)器電路。致動(dòng)器電路有連到PNP三極管707發(fā)射極的、(+V)約5伏(+/-10%)的電源電壓。三極管707的收集極同致動(dòng)器單元400連接，該單元的電氣性能象一個(gè)電感線圈。三極管707的基極通過(guò)一個(gè)約820歐姆的電阻器Ra同微控制器730連接。電容器Ca1的值約10微法，它把發(fā)射極和基極連連起來(lái)。電容器Ca2的值約為47微法，它把發(fā)射極接地。被送到致動(dòng)器電路的致動(dòng)器脈沖在三極管707的收集極上產(chǎn)生一個(gè)瞬態(tài)電流，致動(dòng)器電感線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)在裝在致動(dòng)器上的指示桿上產(chǎn)生一個(gè)力。指示桿上的來(lái)自致動(dòng)器的力就為光標(biāo)控制設(shè)備的操作員提供了反饋。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例通過(guò)主機(jī)250(而不是在選擇控制器中產(chǎn)生傳動(dòng)器脈沖)把一個(gè)致動(dòng)器脈沖送給致動(dòng)器電路。具體說(shuō)來(lái)，選擇控制器230通知主機(jī)250哪個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備被激活。當(dāng)光桿穿過(guò)某窗口界線且窗口句柄改變，或任何其他與某個(gè)特定的反饋裝置相關(guān)的、由主機(jī)所監(jiān)視的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，主機(jī)系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè)周期約為20ms的傳動(dòng)器脈沖，并通過(guò)主機(jī)的輸出端口(如IBM兼容機(jī)的RS-232端口)把該脈沖送到對(duì)應(yīng)該光標(biāo)控制設(shè)備的致動(dòng)器電路中。RS-232端口有12伏的輸出信號(hào)，在這種情況下，可按現(xiàn)有技術(shù)已知的方式，對(duì)電容器、電阻器和三極管裝置的特性進(jìn)行調(diào)整。
圖12給出了本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例。圖12顯示了具有選擇開(kāi)關(guān)520和跟蹤球510的鼠標(biāo)器500的一個(gè)截面。跟蹤球的旋轉(zhuǎn)由常規(guī)的X方向轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器550和Y方向轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器553進(jìn)行檢測(cè)。旋轉(zhuǎn)傳感器分別由運(yùn)動(dòng)傳感(pick-up)輪555和557通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸559和561耦合到跟蹤球上。當(dāng)致動(dòng)器信號(hào)被送到致動(dòng)器400時(shí)，指示桿110被壓在驅(qū)動(dòng)軸561上(在另一實(shí)施例中為驅(qū)動(dòng)軸559)。Y方向旋轉(zhuǎn)傳感器553樞軸式地裝在鼠標(biāo)器的框架500上，使用的是常規(guī)的安裝設(shè)備570，這樣才能使來(lái)自指示桿110的力能被傳送到跟蹤球510上。另外，X方向旋轉(zhuǎn)傳感器也是通過(guò)常規(guī)的安裝設(shè)備575、樞軸式地裝在鼠標(biāo)器的框架550上。用戶移動(dòng)鼠標(biāo)器，因而轉(zhuǎn)動(dòng)了跟蹤球510，就能在跟蹤球510的旋轉(zhuǎn)中感覺(jué)到一種撞擊力。用戶感覺(jué)到的撞擊力并不干擾球的轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)轵?qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力并沒(méi)有大至足以干擾驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，用于戶確實(shí)感覺(jué)到來(lái)自指示桿的撞擊并接收到反饋信號(hào)。除了驅(qū)動(dòng)軸561上的致動(dòng)器之外，另一個(gè)傳動(dòng)器可放在驅(qū)動(dòng)軸559上，以便區(qū)分不同的反饋信號(hào)。反饋信號(hào)仍然獨(dú)立于光標(biāo)控制，因?yàn)轵?qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)并沒(méi)有受到阻礙，但反饋信號(hào)卻被結(jié)合到光標(biāo)控制設(shè)備中。
雖然本發(fā)明是結(jié)合它的多個(gè)實(shí)施例來(lái)加以描述和說(shuō)明的，但熟悉這們技術(shù)的人能夠理解的是，在并不脫離本發(fā)明的精神、范圍和教導(dǎo)的前提下，在技術(shù)細(xì)節(jié)上會(huì)有各種變化。因此，這里所公布的本發(fā)明僅受所附權(quán)利要求書(shū)的限定。
權(quán)利要求
1.用于控制顯示器上的光標(biāo)的光標(biāo)控制設(shè)備，其特征在于包括控制裝置，用于產(chǎn)生光標(biāo)控制信號(hào)并把該信號(hào)送給顯示器；與所述控制裝置構(gòu)成一個(gè)整體的反饋裝置，用于為所述光標(biāo)控制設(shè)備的操作員指示參數(shù)狀態(tài)。
2.權(quán)利要求1中所述的用于控制顯示器上的光標(biāo)的光標(biāo)控制設(shè)備，其特征在于所述參數(shù)狀態(tài)指示顯示器上光標(biāo)的位置。
3.權(quán)利要求1中所述的用于控制顯示器上的光標(biāo)的光標(biāo)控制設(shè)備，其特征在于所述參數(shù)狀態(tài)指示光標(biāo)的窗口句柄狀態(tài)的變化。
4.用于控制顯示器上的光標(biāo)的光標(biāo)控制設(shè)備，其特征在于包括控制裝置，用于產(chǎn)生光標(biāo)控制信號(hào)并把該信號(hào)送給顯示器，所述的控制裝置包括指向棒;包括所述指向棒中的指示桿的反饋裝置，用于為所述光標(biāo)控制設(shè)備的操作員指示參數(shù)狀態(tài)。
5.權(quán)利要求4中所述的用于控制顯示器上的光標(biāo)的光標(biāo)控制設(shè)備，其特征在于所述反饋裝置中還包括一個(gè)致動(dòng)器，該致動(dòng)器把力作用在所述指示桿上而不影響所述指向棒產(chǎn)生光標(biāo)控制信號(hào)。
6.用于控制顯示器上的光標(biāo)的光標(biāo)控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制裝置，用于產(chǎn)生光標(biāo)控制信號(hào)，并把該光標(biāo)控制信號(hào)送給顯示器，所述控制裝置至少包括兩個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備，與每個(gè)所述光標(biāo)控制設(shè)備構(gòu)成一個(gè)整體的反饋裝置，用于為所述光標(biāo)控制系統(tǒng)的操作員指示多個(gè)參數(shù)的狀態(tài)。
7.權(quán)利要求6中所述的用于控制顯示器上的光標(biāo)的光標(biāo)控制系統(tǒng)，其特征在于所述光標(biāo)控制設(shè)備中至少有一個(gè)是指向棒，所述反饋裝置包括與每個(gè)所述光標(biāo)控制設(shè)備構(gòu)成一個(gè)整體的一個(gè)指示桿，與指向棒構(gòu)成一個(gè)整體的指示桿被包含在所述的指向棒中。
8.權(quán)利要求7中所述的用于控制顯示器上的光標(biāo)的光標(biāo)控制系統(tǒng)，其特征在于所述反饋裝置還包括與每個(gè)所述光標(biāo)控制設(shè)備構(gòu)成一個(gè)整體的一個(gè)致動(dòng)器，與所述指向棒構(gòu)成一個(gè)整體的致動(dòng)器把力作用到所述指向棒中的指示桿上而不影響所述指向棒產(chǎn)生光標(biāo)控制信號(hào)。
9.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括顯示裝置，用于顯示光標(biāo);與所述的顯示裝置耦合的主計(jì)算機(jī);光標(biāo)控制裝置，用于產(chǎn)生耦合到所述主計(jì)算機(jī)的光標(biāo)控制信號(hào)，主計(jì)算機(jī)接收光標(biāo)控制信號(hào)、產(chǎn)生光標(biāo)顯示信號(hào)并把該信號(hào)送給所述的顯示裝置，所述光標(biāo)控制裝置包括一個(gè)與光標(biāo)控制裝置構(gòu)成一個(gè)整體的、用于為所述光標(biāo)控制裝置的操作員指示參數(shù)狀態(tài)的反饋裝置。
10.權(quán)利要求9中所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述參數(shù)狀態(tài)指示顯示器上光標(biāo)的位置。
11.權(quán)利要求9中所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述參數(shù)狀態(tài)指示光標(biāo)窗口句柄狀態(tài)的變化。
12.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括顯示裝置，用于顯示光標(biāo);與上述的顯示裝置耦合的主計(jì)算機(jī);光標(biāo)控制裝置，用于產(chǎn)生耦合到所述主計(jì)算機(jī)的光標(biāo)控制信號(hào)，所述主計(jì)算機(jī)接收光標(biāo)控制信號(hào)、產(chǎn)生光標(biāo)顯示裝置、并把該信號(hào)送給顯示裝置，光標(biāo)控制裝置包括指向棒和與所述指向棒構(gòu)成一個(gè)整體并用于為光標(biāo)控制裝置的操作員指示參數(shù)狀態(tài)的反饋裝置。
13.權(quán)利要求12中所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述反饋裝置包括一個(gè)指示桿和一個(gè)致動(dòng)器，指示桿被包含在指向棒中并用于為光標(biāo)控制裝置的操作員指示參數(shù)狀態(tài)，所述致動(dòng)器把力作用在指示桿上而不影響指向棒產(chǎn)生光標(biāo)控制信號(hào)。
14.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括顯示裝置，用于顯示光標(biāo);與上述的顯示裝置耦合的主計(jì)算機(jī);光標(biāo)控制系統(tǒng)，用于產(chǎn)生與所述主計(jì)算機(jī)耦合的光標(biāo)控制信號(hào)，所過(guò)主計(jì)算機(jī)接收光標(biāo)控制信號(hào)、產(chǎn)生光標(biāo)顯示信號(hào)并把該信號(hào)送給顯示裝置，光標(biāo)控制系統(tǒng)包括多個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備和與各個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備構(gòu)成一個(gè)整體并用于為光標(biāo)控制系統(tǒng)操作員指示多參數(shù)的一種狀態(tài)的反饋裝置。
15.權(quán)利要求14中所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述多個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備中至少有一個(gè)是指向棒;所述反饋裝置包括與各個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備構(gòu)成一個(gè)整體的指示桿，與所述指向棒構(gòu)成一個(gè)整體的指示桿包含在指向棒中。
16.權(quán)利要求15中所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于所述反饋裝置還包括一個(gè)與各個(gè)光標(biāo)控制設(shè)備構(gòu)成一個(gè)整體的致動(dòng)器，與所述指向棒構(gòu)成一個(gè)整體的致動(dòng)器把力作用在指向棒中的指示桿而不影響指向棒產(chǎn)生光標(biāo)控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明把反饋裝置同光標(biāo)控制設(shè)備結(jié)合起來(lái)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在指向棒光標(biāo)控制設(shè)備中設(shè)置了指示桿，指示桿延伸到整個(gè)指向棒的長(zhǎng)度，并裝在指向棒基座下一端的致動(dòng)器上。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的一個(gè)短暫的反饋信號(hào)激活致動(dòng)器，使之把力作用在指示桿上，而指示桿又壓在指向棒操作員的指尖上。只要主機(jī)給出信號(hào)(如顯示器屏幕上顯示的光標(biāo)窗口句柄狀態(tài)變化)，就會(huì)產(chǎn)生反饋信號(hào)。
文檔編號(hào)G06F3/01GK1092537SQ94100630
公開(kāi)日1994年9月21日 申請(qǐng)日期1994年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月21日
發(fā)明者艾迪文·J·塞勒克 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司