專利名稱：游標控制方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種游標控制方法與裝置，尤其是有關(guān)一種人手移動范圍不到半寸便可以精確地控制游標在任何高解析度顯示幕上移動與定位的游標控制方法，同時，亦是有關(guān)于一種可以符合人體工學(xué)，并且可以對應(yīng)到全顯示幕的游標控制裝置。值得一提的是，本發(fā)明的游標控制方法可以應(yīng)用于滑鼠、軌跡球、手寫板、觸控板、遙控器、搖桿、筆記型電腦的操作板，以及任一個可以用來偵測人手移動的裝置。
在傳統(tǒng)電腦顯示幕的游標控制技術(shù)中，常用的裝置包括有鍵盤、滑鼠、軌跡球、觸控顯示幕及光筆等，藉由這些裝置可控制顯示幕上的游標移動以及執(zhí)行電腦程序中的選定功能。
然而，以常用的控制裝置來執(zhí)行游標的移位及定位時，往往感到其不便，例如在使用傳統(tǒng)的鍵盤移位鍵時，其游標移位的效率極低；軌跡球則由于其為3D操作而不利控制；觸控板則需手指往復(fù)移動方能使游標移走整個顯示幕；而至于傳統(tǒng)的滑鼠，在使用上需要大塊的滑鼠墊或是平滑的桌面來令人手來回移動。由于目前大部份的滑鼠的解析度是400dpi(也就是說當滑鼠移動0.06公分)，顯示幕上的游標恰移動一點)，在這個情況下，如果顯示幕的解析度為1280dpi，則滑鼠必需要移動約八公分才能讓游標游走整個顯示幕。過長的移動距離令使用者頻頻抬手，長久使用下來會導(dǎo)致手臂疲勞酸麻，而不符合人體工學(xué)。此外，過長的行程亦會減短滑鼠的使用壽命。為了要縮短移動距離，600dpi(0.04mm/pixel)及800dpi(0.03mm/pixel)的滑鼠亦相繼問世，但由于對使用者而言，400dpi已是人手能輕易地精確地控制游標由顯示幕上的某一點到鄰近 點(pixel pixel)的最佳解析度，再高的解析度雖可以縮短移動距離，但人手已很難對游標的定位作精確的控制(一次會跳二或三個pixel)，故無多大的意義；此外，雖然傳統(tǒng)滑鼠尚可藉由不同速度而有不同的位移增量的游標控制方法來達到縮短移動距離的目的，但卻也因此會造成滑鼠移動范圍不一定及移動范圍漂移的缺點。故傳統(tǒng)的游標輸入裝置，并無法兼顧到移動范圍小，又能精確控制游標的優(yōu)點。
雖有美國專利案申請第4782327號及第4935728號提出有關(guān)絕對座標控制方法及結(jié)構(gòu)，用以克服相對座標方式下游標控制不易的問題，然而這兩個先前專利案的結(jié)構(gòu)設(shè)計較大，且需配合復(fù)雜的流程及電路界面方能達到游標控制的目的，因此在實務(wù)上仍存在有許多缺點極待改良。
圖1所示為美國4935728案中的絕對座標結(jié)構(gòu)。其在其軔體設(shè)計上，是藉由兩種操作模式來執(zhí)行絕對座標的移動方式。當指標在低速V1進行時，可在顯示幕上絕對位置上取得精細的位移，此為其精細模式，而當游標高速行走時則為粗略模式，以顯示幕上行走精細模式所剩的距離除以光柵片行走時所剩的明暗格數(shù)，而取得明暗格所對應(yīng)的顯示幕距離。此種設(shè)計除會使所得的商值產(chǎn)生小數(shù)點而不利運算外，其結(jié)構(gòu)無法與各形式的顯示幕相容亦是其相當大的缺點，亦即對于不同的解析度的顯示幕，就需有不同的硬件以配合，否則在執(zhí)行時則會出現(xiàn)明顯跳躍的情形。例如將320點的絕對座標結(jié)構(gòu)應(yīng)用到解析度為640點的顯示幕上，則所能執(zhí)行的絕對方式只能移動整個顯示幕的一半，于320點用完的臨界再稍前進則會產(chǎn)生直接跳過半個顯示幕而快速至右邊界的現(xiàn)象，無法定位而造成使用上極大的不便。同同，如果使用于更高的解析度如800點或1280點，則此種情況將更為明顯。為克服此一問題，唯有將原結(jié)構(gòu)依比例加大才能獲得解決，但如此一來，則會使原本體積已不算小的結(jié)構(gòu)又增大許多而造成操作者控制上的不便，像這種面對不同解析度的顯示幕就需有不同的硬件結(jié)構(gòu)與之搭配，其通用性極差而不易為使用者所接受認同。
雖然發(fā)明人先前已于美國申請案(美國專利申請案號08/908,098及09/087.999)中揭露了一習(xí)用游標控制方法及裝置缺點的改進，但發(fā)明人將前案的缺點作了更進一步的改進，本發(fā)明目的是更適用于不同操作環(huán)境下的使用，令使用者可以更穩(wěn)定，更平順地操控任一解析度的顯示幕上的游標。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，一種游標控制方法，其特征在于包含以下步驟(a)提供一個用來偵測人手位移并產(chǎn)生數(shù)字資料的游標控制裝置；(b)設(shè)定速階v(1)，v(2)，…，v(n-1)；設(shè)定相對于各速度區(qū)間的比例常數(shù)K1，K2，…，Kn；設(shè)定相對應(yīng)各速度區(qū)間的記錄器C1，C2，…，Cn的最大值，以及設(shè)定一參考常數(shù)k；(c)接收由游標控制裝置所傳送出來的資料；(d)對于每一軸決定資料的速度以及該速度是位于何速度區(qū)間；(e)當資料的速度不超過v(k-1)時，將資料的數(shù)值加入對應(yīng)于上述速度區(qū)間的記錄器或變數(shù)；(f)當資料的速度超過v(k-1)時，讓記錄器或變數(shù)C1，C2，…，Ck-1中至少一個記錄器或變數(shù)趨近于中間值；以及(g)利用每一個比例常數(shù)和每一個記錄器或變數(shù)的數(shù)值的兩兩乘積之和來作為顯示幕游標的位置，亦即利用數(shù)值K1*C1+K2*C2+…+Kn*Cn來控制游標。
一種游標控制的裝置，其特征在于包含一控制游標裝置，其是用來偵測手指位移并產(chǎn)生數(shù)字資料的游標控制裝置；
一設(shè)定裝置，該裝置是用來設(shè)定速階v(1)，v(2)，…，v(n-1)，相對于各速度區(qū)間的比例常數(shù)K1，K2，…，Kn的裝置，相對應(yīng)各速度區(qū)間的記錄器C1，C2…，Cn的最大值，以及一參考常數(shù)k；一讀取裝置，其是接收由游標控制裝置所傳送出來的資料；一速度決定裝置，其是用以決定資料的速度以及判別該速度是位于何速度區(qū)間；一運算裝置，其是在資料的速度不超過v(k-1)時，用以將資料的數(shù)值加到對應(yīng)于上述速度區(qū)間的記錄器；一趨近裝置，其是在資料的速度超過v(k-1)時，讓記錄器C1，C2，…，Ck-1中至少一個記錄器趨近于中間值；以及一輸出裝置，其是輸出一個用來表示顯示幕游標位置的數(shù)值以控制游標，該數(shù)值是為每一個比例常數(shù)和每一個記錄器的數(shù)值兩兩乘積的和，亦即為K1*C1+K2*C2+…+Kn*Cn。
本發(fā)明的游標控制方法可以應(yīng)用在鍵盤，滑鼠，遙控器等控制裝置上，以此方法是用來控制顯示幕上的游標的移動及定位。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以使用于各種資料載體，例如光柵片、磁性圓盤、磁帶、光碟、觸控板、光學(xué)反射元件等，其結(jié)構(gòu)亦可以使用上述資料載體與相關(guān)讀取元件的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
游標控制裝置是用來控制顯示幕上的游標移動與定位，其是用來偵測手指在特定區(qū)域內(nèi)的相對移動并產(chǎn)生信號，該特定區(qū)域是被分成至少兩座標軸。對應(yīng)于每個座標軸，至少存在有兩個記錄器用來對不同速度區(qū)的移動計數(shù)。游標控制裝置使用本發(fā)明的游標控制方法作為其單一操作模式，該操作模式是用來偵測人手的移動并根據(jù)不同的人手移動速度來切換不同的比例常數(shù)，藉此控制顯示幕上的游標的位置。
顯示幕上的游標移動距離是正比于人手的移動距離，而該比例常數(shù)是由不同的速度區(qū)所決定。本發(fā)明游標控制方法有如下的優(yōu)點(1)人手的移動行程可以縮短至半寸或更小，于不同的速度區(qū)會有不同的比例常數(shù)，而能使游標的移動量正比于人手的移動量。
(2)不論游標移至顯示幕何處，其四周都有精細位移可供使用。
(3)游標的移動距離和位置與人手的移動距離和位置相對應(yīng)，如果手指移動快，游標的速度亦相對增加，因此這個操作會非常平順及精確。
(4)對于每一軸存在至少有兩個記錄器，藉此使用顯示幕上的游標可以正確地返回原點。
總言之，本發(fā)明相較于已知的游標控制方法及裝置，有如下多個優(yōu)點(1)采用本發(fā)明的控制方法可改善在最適合使用者操作的解析度(約400dpi)下，滑鼠行程過長的缺點。本發(fā)明所需的手指移動范圍可小至0.5寸，遠小于800dpi的特殊游標輸入裝置(行程約1.5寸)，但又能兼顧游標精細定位的優(yōu)點。請參閱圖2，C1為精細位移區(qū)，C2為中速位移區(qū)，C3為高速位移區(qū)，由圖中可看出不管游標移動至何處，其四周都會有精細位移區(qū)可供使用。此外，由于采用本發(fā)明的游標控制裝置的移動范圍小，除能延長游標控制裝置使用壽命，移動時無需移動小臂牽引，只需小范圍移動手腕，長久使用不會造成疲勞，甚至引起手臂及肩膀酸痛現(xiàn)象，完全符合人體工學(xué)。
(2)可適用于任一形式的游標控制裝置，并且可以和任一電腦周邊產(chǎn)品結(jié)合，如鍵盤、筆記型電腦、搖桿、行動電話、網(wǎng)絡(luò)電腦或電視遙控器，請參閱圖3。
(3)PC-TV，WEB-TV，HDTV是未來電腦與通訊的趨勢，但是更高的顯示幕解析度會讓傳統(tǒng)的游標控制裝置的移動范圍更大，且更不容易定位，但本發(fā)明只需設(shè)定不同的比例常數(shù)便可在手指移動范圍不變(約0.5寸或更小)的情況下，達到點對點(pixelto pixel)精確控制游標位移。值得一提的是，本發(fā)明改良前案只有在高速度區(qū)才對最低速度區(qū)的記錄器C1作加二減一的流程，而將其更改為高速區(qū)時便對較低的數(shù)個速度區(qū)記錄器(如C1，C2及C3)執(zhí)行加二減一的流程，藉此使得游標四周亦有次精細位移區(qū)的存在，而改善了在顯示幕解析度增加時造成游標四周的精細位移區(qū)相對縮小及游標速度易增加過快的不完善處；此外，并于先前的流程中加入了對較低速度區(qū)的記錄器在其值未達中間值(該中間值可以是最大值的一半或某一指定值)時執(zhí)行直接加入的流程，如此可使游標始終位于精細位移區(qū)的中心附近，改善的現(xiàn)有發(fā)明中游標并不一定位于隨時存在于四周的精細位移區(qū)的中心的不完善處。
(4)可同時具備有速度控制(移動范圍小)及絕對座標(中心點及邊界不會漂移)的優(yōu)點，快速、平衡、精確、不占空間。
(5)如采用發(fā)明人的絕對座標游標控制裝置，可于平面、傾斜面、曲面或粗糙面上操作，甚至可以在垂直面上操作，沒有清洗滑球的必要及因長久使用而造成機械損耗的缺點，最重要的是，此結(jié)構(gòu)和已知的絕對座標相比較起來，由于操作手掌的XY軸即為指控部的XY軸，故人類思考方向與人體手掌力學(xué)方向一致(已知結(jié)構(gòu)的XY軸視底座而定)，使人類思考方向與人體手掌力學(xué)方向可以相互配合，完全不受底座任意擺置的影響，而為一完全合乎人體工學(xué)的結(jié)構(gòu)。
采用本發(fā)明的方法，和已知的絕對座標裝置相比較之下，可發(fā)現(xiàn)其定位更容易，而且本發(fā)明的方法為單一操作模式，不像已知般需要兩種操作模式。
(6)可依需要設(shè)定K及C值(其是藉由驅(qū)動程序來設(shè)定或硬件切換來達成)，而能適合于各種情況及使用，并使操作更加平穩(wěn)精確。例如在視窗操作模式下，使用點對點(pixel to pixel)的機會較少，亦即記錄器C1(K＝1)較少使用到，而記錄器C2會使用較為頻繁(因為要移動游標點選命令區(qū)，其是為二至三公分的方形)，所以可選用C1max值較小，而C2max較大的設(shè)定，以實現(xiàn)最佳的操作效果。
(7)如應(yīng)用于本發(fā)明的無線游標控制裝置，將可充分改善已知無線產(chǎn)品在傳輸上產(chǎn)生漏點的缺點，以及該裝置所在區(qū)域并不一定要平坦(粗糙面，曲面或垂直面)的獨特優(yōu)點。
為進一步介紹本發(fā)明的流程，結(jié)構(gòu)組成、操作方法及使用上的優(yōu)點，茲配合下述實施例與圖式詳細說明之


圖1為現(xiàn)有技術(shù)絕對座標結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)精細位移示意圖；圖3為本發(fā)明和遙控器結(jié)合的示意圖；圖4為本發(fā)明的游標控制方法的流程圖；圖5-圖10是本發(fā)明游標控制裝置的第一實施例；圖5為本發(fā)明的立體分解圖；圖6為本發(fā)明的平面組合圖；圖7為本發(fā)明的動作示意圖；圖8為本發(fā)明的A-A′的斷面圖；圖9為本發(fā)明的另一相似結(jié)構(gòu)的斷面圖；圖10為本發(fā)明的電路圖；圖11-圖12為本發(fā)明游標控制裝置的第二實施例；圖11為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；圖12為本發(fā)明的電路圖；圖13-圖19為本發(fā)明游標控制裝置的第三實施例；圖13為本發(fā)明的平面示意圖；圖14為本發(fā)明操作使用示意圖；圖15為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；圖16為另一相似結(jié)構(gòu)圖；圖17為速階設(shè)于指控元件的應(yīng)用例圖；圖18為速階設(shè)由電腦判發(fā)的應(yīng)用例圖；圖19為加設(shè)絕對轉(zhuǎn)相對部的應(yīng)用例圖。
各符號及公式的含義
Vx表示人手在X軸上的速度Vy表示人手在Y軸上的速度Vz表示人手在Z軸上的速度v(i)表示速階Vi表示位于速階v(i-1)和v(i)之間的速度區(qū)C1表示用來記錄人手于最低速度區(qū)V1的位移量的記錄器C2表示用來記錄人手于第二速度區(qū)V2的位移量的記錄器Ci表示用來記錄人手于第i速度區(qū)Vi的位移量的記錄器Cn表示用來記錄人手于最高速度區(qū)Vn的位移量的記錄器C1max表示記錄器C1的最大值 C2max表示記錄器C2的最大值Cimax表示記錄器Ci的最大值 Cnmax表示記錄器Cn的最大值C1ini表示記錄器C1的初始值 C2ini表示記錄器C2的初始值Ciini表示記錄器Ci的初始值 Cnini表示記錄器Cn的初始值Ki表示對應(yīng)于速度區(qū)Vi的比例常數(shù)公式1C1max+C2max＝C公式2(K1*C1max)+(K2*C2max)＝顯示幕解析度公式3(K1*C1)+(K2*C2)＝顯示幕值公式4C1max+C2max＝C公式5(K1*C1max)+(K2*C2max)+…+(Kn*Cnmax)＝顯示幕解析度公式6(K1*C1)+(K2*C2)+…+(Kn*Cn)＝顯示幕值在本發(fā)明中，游標控制裝置是用來偵測人手位移，并產(chǎn)生數(shù)字信號(例如光學(xué)信號，電氣信號，或磁性信號等)。本發(fā)明的游標控制方法決定該數(shù)字信號的速度及該速度是屬于那一個速度區(qū)(至少有兩個速度區(qū)V1，V2，…，Vn)。這速度區(qū)對應(yīng)于不同的比例常數(shù)K1，K2，…，Kn。這些K值表示顯示幕上的游標位移量是正比于所偵測到的人手位移量。
以兩個速度區(qū)(亦即一個速階)為例，K1及K2的值可以為(1，2)，(1，3)，(1，4)，(2，4)等等，而這些K1，K2的設(shè)定值可以設(shè)為參數(shù)，使用者可以利用驅(qū)動程序或是硬件上的按鍵來切換選擇使用那一組設(shè)定值。請參閱公式一C1max+C2max＝C，以及公式二(K1*C1max)+(K2*C2max)＝顯示幕的解析度，其中對應(yīng)于不同速度區(qū)的記錄器的C1max and C2max的值已根據(jù)不同顯示幕解析度而設(shè)為參數(shù)。因此，如果顯示幕的解析度提高的話，只要增加K2的值，即可在不增加人手的移動行程(亦即C的值不變)下對應(yīng)至全顯示幕。此外，雖然K2值隨著顯示幕的解析度提高而提高，但顯示幕的最小移動像素亦縮小，所以游標在顯示幕上的移動亦可平穩(wěn)，如此可使游標于顯示幕移動時非常順暢。以下舉例說明顯示幕X軸的解析度為640，人手的最小移動距離為0.06mm，也就是目前最常使用的解析度400dpi(400點/寸，每一點為25.4mm/400≈0.06mm)；光柵片的距離為196×0.06mm＝11.76mm；640＝(1*C1max)+(4*C2max)，K1＝1，K2＝4196＝C1max+C2max∴C2max＝148，C1max＝48；而當顯示幕X軸的解析度為1024；1024＝(1*C1max)+(7*C2max)，K1＝1，K2＝7196＝C1max+C2max∴C2max＝138，C1max＝58；當顯示幕的解析度由640增加到1024，此時顯示幕的點到點(PIXEL to PIXEL)的距離亦縮小，所以如K2由4增加到7并不影響游標于顯示幕上行走的平穩(wěn)生。且于精細位移時，無論顯示幕解析度如何改變，游標亦有點到點的精細位移。由于不是藉由如先前技術(shù)般縮小光柵片明、暗的距離(也就是不增加解析度下)的方式來達到小范圍移動行程的目的，所以不會有手指移動一格，而顯示幕上的游標可能會移動兩三個的情況發(fā)生。
下面的實施例用來證明應(yīng)用本發(fā)明的游標控制方法可以令人手的位移在半寸以內(nèi)，便可以達到精確控制解析度為1280的顯示幕的游標移動。我們讓K1＝1，K2＝5，K3＝10，來規(guī)劃三個不同速度區(qū)的位移增量比例。其中光柵片的格數(shù)可以減少至如下所示Xaxis 1280＝(1*C1max)+(5*C2max)+(10*C3max)＝(1*20)+(5*20)+(10*116)∴C1max＝20，C2max＝20，C3max＝116C1max+C2max+C3max＝156Yaxis 1024＝(1*C1max)+(5*C2max)+(10*C3max)＝(1*19)+(5*21)+(10*90)∴C1max＝19，C2max＝21，C3max＝90C1max+C2max+C3max＝130上述光柵片的長度為Xaxis＝156*0.06＝9.36mm(小于半寸，12.52mm)
Yaxis＝130*0.06＝7.8mm(小于半寸，12.52mm)因此，規(guī)劃n個速度區(qū)是可能的，只要為公式1，2，3改為公式4，5，6即可。
綜上所述可知，本發(fā)明有關(guān)游標控制方法及裝置的創(chuàng)新，使活動范圍小于半寸的游標控制裝置成為可能，不僅符合人體功學(xué)，而能以絕對座標方式(pixel to pixel)對應(yīng)于整個顯示幕，并還有空間可供規(guī)劃自動卷軸與執(zhí)行快速到達邊界的功能。
前案中，為了要使顯示幕上的游標四周都有精細位移區(qū)可供使用，故在手指高速移動時，藉由高速記錄器的值加二，最低速記錄器減一的流程巧妙地于游標四周制造出精細位移區(qū)，徹底改善了已知發(fā)明在精細位移區(qū)走完后無法準確定位的缺點，但在實務(wù)上，其美中不足處在一、雖然游標四周有精細位移區(qū)可供使用，但游標并不一定趨近于精細位移區(qū)的中心；二、由于只有C1作趨近C1max/2的流程，故在游標移動時C2，C3，…時常會發(fā)生滿值的情況，所以行走時可能會發(fā)生速度一下從最低速便跳到最高速而造成不平穩(wěn)的現(xiàn)象；三、再來是當顯示幕解析度增高時，顯示幕上的點到點的距離拉近，精細位移區(qū)在顯示幕上的面積相對縮小，游標定位變得較低解析度顯示幕時為困難；四、在視窗作業(yè)系統(tǒng)中，由于在命令的輸入輸出操作上會非常頻繁，此時使用C1行程較長，而C2非常適合(因命令區(qū)為三至四公分的方形，無點到點的必要)，但由于C2并未執(zhí)行加二減一的流程故常因其滿值而無法使用。
本發(fā)明為了要使顯示幕上的游標無論在正向或負向都有足量的精細位移量可供使用，即游標隨時趨近于精細位移區(qū)的中心，故在手指高速移動時，除藉由高速記錄器的值加二，最低速記錄器減一的流程外，并加入了對最低速度區(qū)的記錄器在其值未達其最大值的一半(或某一指定值)時執(zhí)行直接加入的流程來使最低速記錄器的值趨近于其最大值的一半，改善了前案中游標并不一定趨近于精細位移區(qū)的中心的不完善處。
此外，前案只對C1作加二減一的流程，而本發(fā)明則對C1及C2作加二減一的流程，并加入直接加一的流程，如此除可讓C1及C2盡量趨近于中間值外，更加大了精細位移區(qū)，從原來的40(C1max)到120(C1max+2×C2max)，而且使游標移動速度更加平穩(wěn)，命令點選上更加快速容易。
為了方便說明本案的獨特優(yōu)點，舉例如下假設(shè)顯示幕的X軸解析度為640；Xaxis 640＝(1*C1max)+(2*C2max)+(4*C3max)＝(1*40)+(2*40)+(4*130)∴C1max＝40，C2max＝40，C3max＝130C1max+C2max+C3max＝210此時手的行程位移為210*0.06mm＝12.6mm
當顯示幕的解析度增加時，例如增加為1280時，可以將所有記錄器的最大值皆設(shè)為原來的兩倍，或是將高速記錄器的比例常數(shù)加大，此二法說明如下當顯示幕的解析度增加為1280時，我們可以直接將C1max，C2max，C3max的值設(shè)定為原來的兩倍(方法一)，但這并不是個好方法，因為這會造成行程也相對變?yōu)閮杀?，除移動范圍加大之外，在同樣的手指移動速度下，游標移動速度也會變?yōu)樵瓉淼亩种唬斐墒直鄣呢摀?dān)，但精細位移區(qū)的面積不會變小是其優(yōu)點。
為了不增加手指移動范圍，我們可以將K3加大(方法二)，例如增加為10，如下例所示Xaxis 1280＝(1*C1max)+(2*C2max)+(10*C3max)＝(1*40)+(2*40)+(10*116)∴C1max＝40，C2max＝40，C3max＝116C1max+C2max+C3max＝196此時手的行程位移為196*0.06mm＝11.76mm雖然此法可以在不增加移動范圍下達到高解析度顯示幕上的游標定位的目的，但也因此造成了兩個缺點，是一因為K2和K3的值相差太多，故從低速到高速或從高速到低速時游標的速度變化很大，不如在低解析度顯示幕時般平穩(wěn)，二是因為在顯示幕變?yōu)閮杀兜耐瑫r，C1max及C2max仍維持不變，故顯示幕上的精細位移區(qū)面積相較于低解析度顯示幕時為小(變?yōu)樵瓉淼乃姆种?，在精細位移區(qū)內(nèi)的移動速度也變?yōu)樵瓉淼亩种弧?br> 由于上述二法皆各有其優(yōu)劣，無論何者皆有其不適之處，為此本發(fā)明者乃提出如下的巧妙的方法。該法是增加一記錄器，并且讓其也加入執(zhí)行加二減一及直接加一的流程，以使游標四周亦有次精細位移區(qū)的存在，使得在顯示幕解析度增加時，游標四周的精細位移區(qū)面積不會相對縮小，而且不論是從低速到高速或從高速到低速時，由于C2及C3亦隨時位于其最大值的一半附近，故能依K2，K3，…的順序正比于手指移動距離而不會有因C2，C3，…等記錄器滿值而導(dǎo)致速度變化過大的情況發(fā)生，故移動更為順暢，以下舉例說明Xaxis 1280＝(1*C1max)+(2*C2max)+(4*C3max)+(10*C4max)＝(1*40)+(2*40)+(4*30)+(8*104)∴C1max＝40，C2max＝40，C3max＝30，C4max＝104C1max+C2max+C3max+C4max＝214此時精細位區(qū)為240(即C1max+2×C2max+4×C3max)，其在解析度為1280的顯示幕上所占的面積和解析度為640的顯示幕上的精細位移區(qū)一樣大，而且由于記錄器C3的加入，其位移增量為手指移動增量的四倍，故其在解析度為1280的顯示幕上的移動速度和C2的位移增量在解析度為640的顯示幕上的移動速度一樣，如此即能達到不縮小精細位移區(qū)的面積(甚至更大)，不增加移動范圍(甚至更小)下，令游標速度變化平穩(wěn)，在點選命令同低解析度般容易，而且在精細位移區(qū)時速度不會減慢等諸多優(yōu)點。由上可知，本發(fā)明可在不增加移動范圍的情況及不縮小精細位移區(qū)的面積下應(yīng)用到高解析度的顯示幕上，如同其應(yīng)用在低解析度下一樣移動順暢，而能在同樣的小范圍下快速、平穩(wěn)，且精確地控制游標在顯示幕上移動。
目前已有解析度為2000的顯示幕上市，然不管顯示幕的解析度多高，本發(fā)明的游標控制方法皆可以在不增加移動范圍及不縮小精細位移區(qū)下，適用于任何高解析度的顯示幕，只要視顯示幕的解析度值加入適當數(shù)目的記錄器即可。
請參閱圖4，圖4是為本發(fā)明游標控制方法的游程圖。該流程圖是用來說明如何控制游標在X軸的正方向如何移動。同理亦說明了游標至Y軸(或Z軸)以及負方向的移動控制，故不在此贅述。
首先，設(shè)定比例常數(shù)K1，K2，…，Kn；設(shè)定相對應(yīng)于各軸的不同速度區(qū)V1，V2，…，Vn(這些速度區(qū)是被速階所定義，請參照表一的定義)的記錄器的最大值C1，C2，…，Cn(亦可同時設(shè)定記錄器的初始值)，其中n的值至少等于2，此為步驟A。一個游標控制裝置被用來偵測人手的移動，當人手往正方向移動時，由游標控制裝置所產(chǎn)生的數(shù)字信號被讀取到，此為步驟B。接著，決定速度Vx是位于何速度區(qū)間(步驟C1，C2，…，Cn-1)。這個流程尚包含有步驟Di，此步驟是將數(shù)值資料加入記錄器Ci，直到加入后的記錄器數(shù)值至少等于Cimax，然后再將剩下的數(shù)值加入到記錄器Ci-1，直到記錄器數(shù)值全少等于Ci-1max，然后依順序?qū)i-2，Ci-3，...，C1，Ci+1，Ci+2…，Cn等記錄器執(zhí)行相同的程序，其中1＜＝i＜n。下一個步驟為傳送出所有記錄器的數(shù)值，并藉由每一個比例常數(shù)和每一個變數(shù)的數(shù)值的兩兩乘積之和來表示顯示幕游標的位置，亦即藉由數(shù)值K1*C1+K2*C2+…+Kn*Cn來控制游標。舉例來說，如果由游標控制裝置傳送來的資料速度小于最低速階v(1)(步驟C1)也就是說其速度是位于第一速度區(qū)V1內(nèi)，此時便進行到步驟D1。更進一步地，此流程決定記錄器內(nèi)儲存的值是否大于或等于C1max，如果不是，將記錄器內(nèi)的值加一(步驟ai)，然后傳送出記錄器的值；如果是的話，游標的位移量會被設(shè)成以K2的比例正比手指的位移量，亦即將記錄器C2內(nèi)的值加1，然后將值傳送出去，而其它的記錄器同上述的流程執(zhí)行加1的程序。
于圖4的流程中，最重要的是步驟Dn。步驟E1只有在記錄器的值未大于或等于Cnmax時才執(zhí)行。步驟Dn是用來決定記錄器Cn的值是否為最大值。如果不是的話，流程返回到步驟Dn-1；而如果是的話，流程將會執(zhí)行步驟E1。步驟E1是用來決定記錄器C1的值是否等于中間值(此中間值可以為C1max/2或是一個指定值，目前先以最大值的一半來作說明，C1max/2)，如果不是的話，這個流程會至步驟F1去執(zhí)行步驟a1或是步驟b1(步驟F1是用來判斷游標是否位于精細位移區(qū)的中間，并讓記錄器C1，C2，…Ch趨近于中間值)，然后再執(zhí)行步驟G；而如果是的話，這個流程會進行到步驟E2，然后執(zhí)行如同步驟E1般的控制流程，直到步驟Eh為止，其中h可以是一個小于n的任意值。接著再執(zhí)行步驟an及步驟G。步驟Ei是用來決定記錄器Ci的值是否等于Cimax/2，如果不是的話，這個流程會到步驟Fi去執(zhí)行步驟ai或是步驟bi，而如果是的話，這個流程會到步驟Ei+1?？傊?，在這個流程控制下，無論游標移動到顯示幕上的任一點，游標四周總是會有精細位移可供使用者使用。
上述的步驟ai是表示將記錄器Ci之值加一之程序；而步驟bi則將記錄器Ci之值減一之程序，并且同時將記錄器Cn之值加二。
游標的負方向控制流程圖和圖四的正方向流程圖類似，而Y軸或Z軸的流程亦和圖4的X軸流程圖類似(只要將速度Vx以速度Vy或Vz取代即可)。
顯而易見的，如圖4所示的本發(fā)明流程圖可以在不脫離本發(fā)明的精神下，而有如下的改變1、步驟Di可以更改為將數(shù)值加入記錄器Ci，直到記錄器Ci至少等于Cimax，然后再將剩余的數(shù)值依任一順序加入到其他較低速度區(qū)的記錄器。
2、并不是只有當人手移動的速度位于最高速度區(qū)時才執(zhí)行步驟ai或步驟bi。也就是說，這個流程圖可以被修改為在將接收到的數(shù)值加入記錄器C1，C2，…，Ch及Cj(假設(shè)該數(shù)值的速度位于速度區(qū)Vj)的同時，讓記錄器依任意順序C1，C2，…，Ch趨近于中間值(例如為最大值的一半)，其中1＜＝h＜j＜＝n。
3、本發(fā)明的游標控制方法可以設(shè)定一參考常數(shù)k，用來將記錄器區(qū)分為兩群組。一組包含有記錄器C1，C2，…，Ck-1，這一組稱之為低速度區(qū)記錄器群組，而另一組包含有其他的記錄器Ck，Ck+1，…，Cn，這一組則稱為高速度區(qū)記錄器群組。當資料速度位于速度區(qū)Vk至速度區(qū)Vn時，也就是說當資料的速度大于速階v(k-1)時，可藉由將低速度區(qū)群組內(nèi)的記錄器加N以及高速度區(qū)群組內(nèi)的記錄器減N來讓低速度區(qū)群組內(nèi)其中至少一記錄器趨近于中間值，其中N是一個整數(shù)(N可以是-3，-5，0，6，10等數(shù)值)。這個整數(shù)N是用來加速趨近的流程。
4、資料的傳送方式有兩種，一種是固定時間傳送，另一種是當每一個移動被偵測到即傳送。也因此速度的判定有兩種，前者是利用此固定時間內(nèi)的信號個數(shù)來決定，后者是藉由計數(shù)信號的相隔時間來決定。
5、如果是固定時間的傳送方式，程序流程中可以一次處理N個計數(shù)信號，例如一次收到10個計數(shù)信號位于最高速度區(qū)，此時若是記錄器C1的值較C1max小5，則可一次便將5加入記錄器。而更好的方式是一次同時處理數(shù)個記錄器的值的增減來讓數(shù)個記錄器同時趨近于中間值。例如，在當記錄器C1的值較C1max/2小10，而記錄器C2的值較C2max/2多3的情況下，此時如果7個計數(shù)被讀取到，便可以一次便讓記錄器C1及C2等于其中間值。
6、可以用游標控制裝置的電路來達成本發(fā)明所述的方法步驟，也就是說，設(shè)定裝置(means)，讀取裝置，速度決定裝置，運算裝置，趨近裝置及輸出裝置中，至少有一個裝置是由游標控制裝置的電路來達成。
7、可以用游標控制程序來執(zhí)行本發(fā)明所述的方法步驟，換言之，游標控制裝置只用來偵測人手移動，及產(chǎn)生、傳送數(shù)字資料，而設(shè)定裝置，讀取裝置，速度決定裝置，運算裝置，趨近裝置及輸出裝置中，至少有一個裝置是由游標控制裝置以外的驅(qū)動程序或系統(tǒng)程序來達成。此時，這些記錄器是為設(shè)定于程序中的變數(shù)。
8、可藉由將現(xiàn)在的游標座標數(shù)值減去前一個游標座標數(shù)值來產(chǎn)生一個相對座標數(shù)值，以使得游標控制裝置能適用于現(xiàn)行的電腦。
9、可以將比例常數(shù)改為一加速度比例常數(shù)，使游標于顯示幕上的移動點數(shù)增量是依據(jù)游標控制裝置的加速度變化。
很明顯的，應(yīng)用本發(fā)明將使游標的移動速度及位置和人手的移動速度及位置相對應(yīng)，而且具有平穩(wěn)，快速，精確等優(yōu)點，而藉由游標控制裝置上的記錄器，可以使游標正確地返回原點。
本發(fā)明的游標控制方法可以使用于鍵盤或其它輸入裝置，而顯示幕上的游標可以藉由控制電路，驅(qū)動程序或其它系統(tǒng)程序來控制。
請參閱圖5及圖6，其是為本發(fā)明的游標控制裝置第一實施例。這個游標控制裝置被設(shè)計成體積小，而且被緊密地包住以防止水分及灰塵進入，以避免阻礙人手的移動。因此本發(fā)明非常適合于工廠等灰塵多的場地使用，而已知技術(shù)的缺點，例如體積過大以及定位不易等缺點，皆可以被改善。其組成包括有兩組資料載體1、2，其每一資料載體1、2的中心桿11、21上設(shè)有齒輪12及22，使資料載體1、2被推動時可作圓周旋動，該兩資料載體1、2是相互垂直而設(shè)，且每一資料載體對應(yīng)設(shè)有一組感應(yīng)器31、32以讀取0、1訊號；兩滑桿4、5，其相對于中心桿11、21的面上設(shè)有齒排41、51與前述的齒輪12、22嚙接；一指控部6，中間具有一空間61其適位設(shè)有夾持突片641、642用以支撐資料載體中心桿11、21的兩端，同時該容間61并用以納置該兩感應(yīng)器31、32及兩滑桿4、5，其四邊設(shè)穿孔62、63供兩滑桿4、5貫穿，以指控部6約束使兩滑桿4、5呈垂直交叉移動。
藉此，如圖7所示，組合后資料載體1、2搭載在指控部6上跟著移動，當指控部6受到適當推移時，相對可造成滑桿4、5來回移動，在運行時透過齒排41、51及齒輪12、22對嚙，可使代表X、Y軸的資料載體1、2產(chǎn)生固定的旋動圈數(shù)，以感應(yīng)器31、32對應(yīng)產(chǎn)生固定格數(shù)的0、1訊號，供先前創(chuàng)作者所提供的絕對座標輸入方法對位使用。
如圖8所示，本發(fā)明實施時其兩資料載體1、2的中心桿11、12及兩滑桿4、5是兩兩交錯位設(shè)于非等高面上，如圖9所示，將兩資料載體1、2的中心桿11、12位設(shè)于等高面上，使該兩滑桿4、5分別由上、下靠設(shè)于兩資料載體1、2的中心桿11、12，將原有四層變?yōu)槿龑右杂行Эs減指控部6的高度。
請參閱圖5-圖9所示，由于本發(fā)明創(chuàng)新的組合空間設(shè)計，使得資料載體1、2可如同一般滑鼠配置，組裝較為簡單不必麻煩對位，而且更重要的是其滑桿4、5的結(jié)構(gòu)可整個加寬而比原有的設(shè)計承受起更強的外力不會輕易折斷，以提高產(chǎn)品保固的可靠性，較佳的實施例如圖8、9所示，其兩滑桿4、5不僅設(shè)成寬版狀，而且其斷面可具階層42、52，使配合低陷的齒排41、51可持附于資料載體1、2的中心桿11、21及齒輪12、22面上緊貼避免產(chǎn)生晃動間隙，并且使桿體斷面獲得再度加厚增強滑桿4、5抗折的結(jié)構(gòu)性。
除此，本發(fā)明實施時其指控部6底部可設(shè)一旋部供與一底板表面所設(shè)的孔配合插接，使一干移動的配件等均騰設(shè)在底板上，隨外罩的殼體作任何角度旋轉(zhuǎn)都可正確輸入位值以符人手操作，另外，上述實施例其資料載體1、2原設(shè)有齒輪12、22的帶動部位亦可為單純具線槽的中空軸體，而滑桿4、5上則設(shè)相對的繩體(圖未示)，以該繩體結(jié)合時中間部位纏繞在資料載體1、2中空軸體上，再將兩端系于滑桿4、5上固定，藉此，使滑桿4、5移動時可帶動資料載體1、2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生同等功效。
此外，值得一提的是，本發(fā)明使人類思考方向與人體手掌力學(xué)方向可以相互配合，完全不受底座任何擺意的影響，為一合乎人體工學(xué)的創(chuàng)作。
圖10所示，為上述實施例的應(yīng)用電路圖；其中X軸光感應(yīng)器組31由光電電路中以發(fā)光二極管31a發(fā)射光源，照透光柵片1因明暗格產(chǎn)生的XA相位經(jīng)光電晶體31b接收；XB相位經(jīng)光電晶體31c接收而將X軸移動信號檢出，Y軸光感應(yīng)器組32由發(fā)光二極管32a發(fā)射光源，照透光柵片2產(chǎn)生的YA相位經(jīng)光電晶體32b接收；YB相位經(jīng)光電晶體32c檢出，后將XY軸的移動信號送至控制電路91計算處理，按鍵電路92設(shè)有左開關(guān)92a、中開關(guān)92b、右開關(guān)92c所產(chǎn)生的信號亦送至控制電路91；穩(wěn)壓電路93是提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)電路；輸出電路94是將控制電路91的信號放大后經(jīng)由傳輸線送至電腦內(nèi)。
如圖3A所示，其是將本發(fā)明配合其軔體(Firmware)方法的運作，可將指控元件1設(shè)于現(xiàn)有鍵盤、遙控器、筆記型電腦操作面或滑鼠等其中任何一項產(chǎn)品之上，其中尤指可將本發(fā)明控制裝置的活動范圍設(shè)計在半英寸左右，而應(yīng)用此一極小距離而作妥善規(guī)劃，使基本上具有絕對方式(Pixel to Pixel)對尋于整個顯示幕外，并選另有空間可供規(guī)劃自動卷軸與執(zhí)行快速到達邊界的功能，故實施時可以目前適于人手操作的最小體積設(shè)于無線遙控器上，更具體者如圖3B所示，這種遙控器的一面設(shè)有本發(fā)明最小體積的指控元件供大姆指操作，而遙控器的下方另面則設(shè)輸入按鍵符合人體工學(xué)方便使用者操控，以因應(yīng)多種電腦與電視資訊結(jié)合多元化時代來臨應(yīng)用上的需求。
如前述所說，因為有不同組的K2，K3…K可供應(yīng)用制作，例如可選擇1，2，3或1，3，5，然而究竟那一組較好則得視情況而定。例如對一般視窗環(huán)境下操作時，主要是點選視窗下的功能按鍵，故可選擇K2…Kn較大的那一組，此時移動速度較快，手指所需面積較??；至于在使用繪圖軟件時，對座標精確較為要求，故需選擇K2…Kn較少的那一組；為了達到使本發(fā)明具有選擇性的目的，可將此選擇性功能設(shè)置于驅(qū)動程序內(nèi)，令使用者可以在使用前或使用中修改比例常數(shù)的設(shè)定，修改的方式可以進入軟件內(nèi)修改設(shè)定，或是藉由鍵盤或游標控制裝置上的按鍵作切換；亦可將此選擇性功能設(shè)置于游標控制裝置的IC內(nèi)，藉由游標控制裝置上的按鍵作切換。然而在需要精細位移較多的場合，則需調(diào)整C1的值，因此亦可設(shè)計此項選擇功能于軟件或硬件上，藉由進入軟件內(nèi)或藉由硬件上的按鍵來達到設(shè)定的功能。
請參閱圖11，圖11是為本發(fā)明第二實施例。其是將上述的選擇性功能設(shè)置于游標控制裝置70(如第一實施例或傳統(tǒng)游標控制裝置)上，并藉由快速按下中鍵71兩次(圖11A)或是定義其它按鍵或是另設(shè)一個按鍵73(如圖11B)或是另設(shè)一個撥動開關(guān)74(如圖11C)來切換成不同的設(shè)定，于游標控制裝置上并可另行設(shè)置數(shù)個指示燈72讓使用者得知目前是使用那一組設(shè)定值。值得一提的是，上述的結(jié)構(gòu)(如指示燈等)可藉由修改傳統(tǒng)的游標控制裝置來達成，例如滑鼠，軌跡球，手寫板，以及觸控板。
如圖12所示，其是為本發(fā)明第二實施例的電路圖，由圖中可看出，除了多了指示燈72及控制電路多了數(shù)組不同的C及K的設(shè)定以供選擇外，其與圖10相當類似。
圖13至圖19為本發(fā)明游標控制裝置的第三實施例。如圖13、14所示，本發(fā)明的無線指控裝置改良，其結(jié)構(gòu)主要包含一指控元件1，可自由移動其上設(shè)有至少可對應(yīng)二維移動的感測部11及一發(fā)射部12；以及一接收部21，設(shè)于具有顯示幕的硬件上以接收傳輸資料，該硬件為通用的電腦或電視機等家用電器，該接收部21亦可設(shè)在一連結(jié)座2上經(jīng)插接輸出端22轉(zhuǎn)接后再傳入該硬件內(nèi)。
其中，該指控元件1在單位時間內(nèi)將移動距離S以絕對座標無線傳送至接收部21，藉此使a~c傳輸時即使b點因外在因素而漏失，只要最終c點被讀入即可確實掌握指控元件1的移動增量，如圖14A，故不會產(chǎn)生如習(xí)式結(jié)構(gòu)般間隔跳漏又需重輸?shù)娜秉c，如圖14B令操作者輸入時不用頻頻抬手移動，使指控元件1可于小范圍內(nèi)操作而且又能達到準確定位的實用功效。
請參閱圖15、17所示，本發(fā)明指控元件1的感測部11可由一般滑鼠以兩組圓周旋動的資料載體111、113、兩感應(yīng)器112、114、一推動球體115及一單位時間計時器116所組成，而其絕對座標的執(zhí)行則可以資料載體111、113轉(zhuǎn)動的固定圈數(shù)為X及Y軸的走距，移動時并以計時器116在單位時間內(nèi)依據(jù)感應(yīng)器112、114讀取不同0、1資料的多寡判斷其是位于何種速階(Which speed section)，藉而得以前述的格式化對位模式而產(chǎn)生絕對座標的對應(yīng)，經(jīng)發(fā)射部12傳送至接收部21接收再由連結(jié)座2將資料傳入電腦中，而使不同速度區(qū)的手指位移增量C1、C2…Cn對應(yīng)不同格數(shù)比例K1、K2…Kn的顯示幕移動點數(shù)增量，使指控元件1在小范圍移動下可對應(yīng)于顯示幕上的每一點而具有絕對座標輸入的實用特點。
請參閱圖16、17所示，為本發(fā)明另一實施例其中該指控元件1的感測部11亦可由兩組垂直交叉移動的資料載體117、119、兩感應(yīng)器112、114、一設(shè)于交叉部的活動約束體118及一單位時間計時器116所組成，藉而以資料載體117、119上所設(shè)的固定0、1資料數(shù)為其X及Y軸的走距，相同的以前述的格式化對位模式，而使指控元件1在極小的輸入范圍內(nèi)，取得以絕對座標方式對應(yīng)到顯示幕上的每一點的實用功效。
請參閱圖18所示，本發(fā)明實施時可利用無線傳輸是間隔傳送的特性，將前述兩例中手指在不同速度區(qū)的手指位移增量C1、C2…Cn及對應(yīng)不同格數(shù)比例的K1、K2…Kn的顯示點數(shù)增量處理部份由指控元件1上除去，而直接改由接收部21傳輸入主機后以(移動距離/單位時間＝速度)來對應(yīng)判發(fā)，如此亦可使本發(fā)明執(zhí)行正常絕對座標的對應(yīng)。此外，如圖19所示無論該增量與速度處理部份是位于指控元件1或接收部21甚至直接設(shè)于硬件的系統(tǒng)內(nèi)，在其判發(fā)的后端均可再藉由一絕對轉(zhuǎn)相對部3，利用絕對減去絕對等于相對的方式送出與最終移位等值的相對座標，如此可使本發(fā)明的絕對式無線滑鼠在安裝時，無需另行加裝額外的驅(qū)動程序而直接相容目前設(shè)于硬件主機內(nèi)已十分普遍通用的相對座標系統(tǒng)，以節(jié)省再行開發(fā)相容驅(qū)動程序及販售時需另外加附磁片的費用以達降低成本。
圖19更具體的說法是表達本發(fā)明有效的整合，在實用上可產(chǎn)生如下的功用
(1)于指控元件1的部份是提供了可于小面積內(nèi)移動對位免于手酸的便利。
(2)藉由絕對座標方式的傳輸以提供傳輸中不怕產(chǎn)生跳位漏點的缺憾而可獲取正確移位資料。
(3)于絕對轉(zhuǎn)相對部3則是使本發(fā)明免再加掛驅(qū)動程序，輕易的便與現(xiàn)行通用的相對座標系統(tǒng)相容。
值得一提的是，本發(fā)明所提及的游標控制裝置并不是一定是上述三種游標控制裝置。游標控制裝置可以選至滑鼠、軌跡球、手寫板、以及觸控板。
這個游標控制裝置可以是現(xiàn)行的滑鼠，其是于滑鼠的每一個光柵片上設(shè)置有相對應(yīng)的至少兩個記錄器。
有一個識別碼可以用來識別是藉由游標控制裝置或是藉由驅(qū)動程序來控制游標的定位。
前面所述是針對本發(fā)明的最佳實施例。于本發(fā)明的資料載體是和讀取裝置的感測部共用運作。其中資料信號“0”及“1”是由光柵片上的透明及不透明條狀部份所產(chǎn)生。然而，在同樣的結(jié)構(gòu)及目的之下，資料載體可以有如下不同的種類例如資料載體可以是磁性圓盤或磁帶，在磁性圓盤的外圍或外圍的磁帶設(shè)置有S極及N極，以霍爾元件(Hall components)或磁性電阻感測器來作為讀取裝置，同樣也能定義出“0”與“1”的資料信號。
如果資料載體被改為觸控板，不同頻率的電阻層設(shè)置于圓形間隔，將電性連接用來作為讀取裝置，不同的高低電壓會在移動時產(chǎn)生，如此便可以定義出“0”與“1”的資料信號。
如果資料載體是光碟，將不同頻率的數(shù)字信號被記錄在圓形間隔，藉由讀取裝置的讀取頭來偵測移動，因此也可定義出“0”與“1”的資料信號。
如果資料載體更改為光學(xué)反射鏡，具有不同反射系數(shù)的質(zhì)料設(shè)置于圓形間隔，并使用光學(xué)感測器來作為讀取裝置，而在移動時便會產(chǎn)生反射光，藉此定義出“0”與“1”的資料信號。
綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)可以將手指移動范圍縮小至半寸以內(nèi)，在這種情況下，能應(yīng)用絕對座標方式來與整個顯示幕相對應(yīng)，同時也使得自動卷軸及快速到達邊界等功能可以被規(guī)劃出來。此外，本發(fā)明的裝置具有很小的體積，并且可以被密封以防水分及灰塵的進入，使用起來將更為順暢而不會有阻礙，而能于各種場合下使用，故實為一新穎的發(fā)明。
以上僅是針對本發(fā)明的較佳實施例作一說明，而不是限制本發(fā)明的范圍，但凡其它種種的修飾與變更，應(yīng)仍屬于本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種游標控制方法，其特征在于包含以下步驟(a)提供一個用來偵測人手位移并產(chǎn)生數(shù)字資料的游標控制裝置；(b)設(shè)定速階v(1)，v(2)，…，v(n-1)；設(shè)定相對于各速度區(qū)間的比例常數(shù)K1，K2，…，Kn；設(shè)定相對應(yīng)各速度區(qū)間的記錄器C1，C2，…，Cn的最大值，以及設(shè)定一參考常數(shù)k；(c)接收由游標控制裝置所傳送出來的資料；(d)對于每一軸決定資料的速度以及該速度是位于何速度區(qū)間；(e)當資料的速度不超過v(k-1)時，將資料的數(shù)值加入對應(yīng)于上述速度區(qū)間的記錄器；(f)當資料的速度超過v(k-1)時，讓記錄器C1，C2，…，Ck-1中至少一個記錄器趨近于中間值；以及(g)利用每一個比例常數(shù)和每一個記錄器的數(shù)值的兩兩乘積之和來作為顯示幕游標的位置，亦即利用數(shù)值K1*C1+K2*C2+…+Kn*Cn來控制游標。
2.如權(quán)利要求1所述的游標控制方法，其特征在于步驟(e)包含有一個步驟，該步驟是將數(shù)值資料加入該記錄器，直到加入后的記錄器數(shù)值至少等于該記錄器的最大值為止，然后再將剩下的數(shù)值加入到其它的記錄器，而記錄器加入的順序可為任意順序。
3.如權(quán)利要求1或2所述的游標控制方法，其特征在于中間值可以是任一個指定值，該指定值可以于步驟(b)中設(shè)定。
4.如權(quán)利要求3所述的游標控制方法，其特征在于步驟(f)可以包含有一個步驟，該步驟是讓記錄器C1趨近于其指定值，然后再讓其它記錄器趨近于其指定值，而記錄器的順序可為任意順序。
5.如權(quán)利要求3所述的游標控制方法，其特征在于步驟(f)可以包含有一個步驟，該步驟是為讓其中一個記錄器趨近于其指定值，然后再讓其它記錄器趨近于其指定值，而記錄器的順序可為任意順序。
6.如權(quán)利要求3所述的游標控制方法，其特征在于步驟(f)可以包含有一個步驟，該步驟是讓所有記錄器C1，C2，…，Ck-1趨近于其指定值。
7.如權(quán)利要求4、5及6所述的游標控制方法，其特征在于步驟(f)可以包含有一個步驟，該步驟是利用加N于這些記錄器及減N于記錄器Ck，Ck+1，…，Cn來趨近于指定值，其中N是一個整數(shù)。
8.一種游標控制的裝置，其特征在于包含一游標控制裝置，其是用來偵測手指位移并產(chǎn)生數(shù)字資料的游標控制裝置；一設(shè)定裝置，該裝置是用來設(shè)定速階v(1)，v(2)，…，v(n-1)，相對于各速度區(qū)間的比例常數(shù)K1，K2，…，Kn的裝置，相對應(yīng)各速度區(qū)間的記錄器C1，C2…，Cn的最大值，以及一參考常數(shù)k；一讀取裝置，其是接收由游標控制裝置所傳送出來的資料；一速度決定裝置，其是用以決定資料的速度以及判別該速度是位于何速度區(qū)間；一運算裝置，其是在資料的速度不超過v(k-1)時，用以將資料的數(shù)值加到對應(yīng)于上述速度區(qū)間的記錄器；一趨近裝置，其是在資料的速度超過v(k-1)時，讓記錄器C1，C2，…，Ck-1中至少一個記錄器趨近于中間值；以及一輸出裝置，其是輸出一個用來表示顯示幕游標位置的數(shù)值以控制游標，該數(shù)值是為每一個比例常數(shù)和每一個記錄器的數(shù)值兩兩乘積的和，亦即為K1*C1+K2*C2+…+Kn*Cn。
9.如權(quán)利要求8所述的游標控制的裝置，其特征在于設(shè)定裝置、讀取裝置、速度決定裝置、運算裝置、趨近裝置及輸出裝置中，至少有一個裝置是由游標控制裝置的電路來達成。
10.如權(quán)利要求8所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制裝置只用來產(chǎn)生及傳送數(shù)字資料，而設(shè)定裝置，讀取裝置，速度決定裝置，運算裝置，趨近裝置及輸出裝置，至少有一個裝置是由驅(qū)動程序或系統(tǒng)程序來實現(xiàn)。
11.如權(quán)利要求8所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制裝置可以是滑鼠、軌跡球、手寫板、以及觸控板。
12.如權(quán)利要求8所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制裝置可以是一個用來偵測人手移動速度并產(chǎn)生及傳送數(shù)字資料的裝置。
13.如權(quán)利要求8或9所述的游標控制的裝置，其特征在于可利用最后的游標座標數(shù)值減去前一個游標座標數(shù)值來產(chǎn)生一個相對座標數(shù)值，以使得游標控制裝置能適用于現(xiàn)行的電腦。
14.如權(quán)利要求8、9或10所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制裝置可以是一個于每一個光柵片上設(shè)置相對應(yīng)的記錄器的滑鼠。
15.如權(quán)利要求8或9所述的游標控制的裝置，其特征在于有一個識別碼可以用來識別是利用游標控制裝置來控制游標的定位。
16.如權(quán)利要求8或10所述的游標控制的裝置，其特征在于有一個識別碼可以用來識別是利用驅(qū)動程序來控制游標的定位。
17.如權(quán)利要求8或9所述的游標控制的裝置，其特征在于還包含了一個裝置，該裝置可以設(shè)定至少一個加速比例常數(shù)，使游標于顯示幕上的移動點數(shù)增量是依據(jù)游標控制裝置的加速度。
18.如權(quán)利要求8或10所述的游標控制的裝置，其特征在于驅(qū)動程序可以設(shè)定至少一個加速比例常數(shù)，使游標于顯示幕上的移動點數(shù)增量是依據(jù)游標控制裝置的加速度。
19.如權(quán)利要求8所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制裝置是一個在偵測到人手速度后，可以產(chǎn)生并定時傳送數(shù)字資料的無線裝置，該無線裝置可以防止傳輸?shù)臄?shù)字資料漏失。
20.如權(quán)利要求19所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制包含一指控元件，該元件可自由移動，其上設(shè)有可對應(yīng)各軸移動的感測部及發(fā)射部；以及一接收部，其是連接至具有顯示幕的硬件上以接收由發(fā)射部傳輸過來的資料；其中，該指控元件在單位時間內(nèi)將移動距離以絕對座標無線方式傳送至接收部。
21.如權(quán)利要求20所述的游標控制的裝置，其特征在于感測部的組成包含一般滑鼠的兩組圓周旋動的資料載體、兩感應(yīng)器、一推動球體及一計時器，以資料載體轉(zhuǎn)動的固定圈數(shù)為每一軸的軸距，并藉由計時器在單位時間內(nèi)讀取的0、1資料多寡來決定指控元件的速度，對于不同的速度區(qū)則有與之相對應(yīng)的顯示幕移動點數(shù)增量。
22.如權(quán)利要求20所述的游標控制的裝置，其特征在于感測部是由兩組垂直交叉移動的資料載體、兩感應(yīng)器、一設(shè)于交叉部的活動約束體及一計時器所組成，以資料載體上所設(shè)的固定0、1資料數(shù)為每一軸的軸距，并利用計時器在單位時間內(nèi)讀取的0、1資料多寡來決定指控元件的速度，對于不同的速度區(qū)間則有與之相對應(yīng)的顯示幕移動點數(shù)增量。
23.如權(quán)利要求21或22所述的游標控制的裝置，其特征在于速度區(qū)間及相對應(yīng)點數(shù)增量部份，可不由指控元件產(chǎn)生而直接由接收部來判發(fā)。
24.如權(quán)利要求20所述的游標控制的裝置，其特征在于硬件上設(shè)有一絕對轉(zhuǎn)相對部，使安裝與現(xiàn)行普遍的相對座標系統(tǒng)相容。
25.如權(quán)利要求8所述的游標控制的裝置，其特征在于該游標控制裝置是一個絕對座標裝置，該裝置是用來偵測手指的移動并產(chǎn)生及送出數(shù)字資料，人手移動的范圍并限定于某一固定區(qū)域，藉以防止異物進入裝置影響游標控制。
26.如權(quán)利要求25所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制裝置包含有兩組資料載體，其每一資料載體的中心桿上設(shè)有齒輪，于被推動時可作圓周旋動，資料載體間相互垂直而設(shè)，且每一資料載體對應(yīng)設(shè)有一感應(yīng)器以讀取0、1訊號；兩滑桿，其相對于中心桿的面上設(shè)有齒排與前述的齒輪嚙接；以及一指控部，中間具有一容間以納置該兩資料載體、兩感應(yīng)器及兩滑桿，其四邊并設(shè)穿孔供兩滑桿貫穿，以指控部約束使兩滑桿呈垂直交叉移動；在滑桿相對移動可使資料載體產(chǎn)生固定的旋動圈數(shù)而供座標輸入對位使用，利用此結(jié)構(gòu)設(shè)計，能在很小的活動范圍內(nèi)便可控制游標游走整個顯示幕外，亦可達到使人類思考方向與人體手掌力學(xué)方向一致的目的。
27.如權(quán)利要求26所述的游標控制的裝置，其特征在于該兩資料載體的中心桿及兩滑桿是位于非等高面上。
28.如權(quán)利要求26所述的游標控制的裝置，其特征在于該兩資料載體的中心桿是位于等高面上，兩滑桿分別由上、下靠設(shè)于兩資料載體的中心桿。
29.如權(quán)利要求26所述的游標控制的裝置，其特征在于該兩滑桿呈寬版狀，其斷面具階層以適配持附于資料載體中心桿面。
30.如權(quán)利要求8所述的游標控制的裝置，其特征在于比例常數(shù)及所有記錄器的最大值可以由驅(qū)動程序設(shè)定。
31.如權(quán)利要求8所述的游標控制的裝置，其特征在于比例常數(shù)及所有記錄器的最大值可以由游標控制裝置的電路設(shè)定。
32.如權(quán)利要求31所述的游標控制的裝置，其特征在于設(shè)定方式是藉由游標控制裝置的按鍵來完成。
33.如權(quán)利要求31所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制裝置上可設(shè)置一完成設(shè)定的撥動開關(guān)。
34.如權(quán)利要求31所述的游標控制的裝置，其特征在于游標控制裝置上可設(shè)置有數(shù)個顯示目前的設(shè)定狀況的指示燈。
35.一種游標控制方法，其特征包含以下步驟(a)提供一個用來偵測人手位移并產(chǎn)生數(shù)字資料的游標控制裝置；(b)設(shè)定速階v(1)，v(2)，…，v(n-1)；設(shè)定相對于各速度區(qū)間的比例常數(shù)K1，K2，…，Kn；設(shè)定相對應(yīng)各速度區(qū)間的記錄器C1，C2，…，Cn的最大值，以及設(shè)定一參考常數(shù)k；(c)接收由游標控制裝置所傳送出來的資料；(d)對于每一軸決定資料的速度以及該速度是位于何速度區(qū)間；(e)當資料的速度不超過v(k-1)時，將資料的數(shù)值加入對應(yīng)于上述速度區(qū)間的變數(shù)；(f)當資料的速度超過v(k-1)時，讓記錄器C1，C2，…，Ck-1中至少一個記錄器趨近于中間值；以及(g)利用每一個比例常數(shù)和每一個記錄器的數(shù)值的兩兩乘積之和來表示顯示幕游標的位置，亦即藉由數(shù)值K1*C1+K2*C2+…+Kn*Cn來控制游標。
36.如權(quán)利要求1或35所述的游標控制方法，其特征在于步驟(a)中的比例常數(shù)可以改為一加速度比例常數(shù)，使游標于顯示幕上的移動點數(shù)增量是依據(jù)游標控制裝置的加速度。
全文摘要
本發(fā)明是為一種游標控制方法與裝置。其是用來偵測手指的移動來控制顯示幕上的游標的移動及定位。其特征在于提供一個用來偵測人手位移并產(chǎn)生數(shù)字資料的游標控制裝置,存在相對不同速度區(qū)的比例常數(shù)使顯示幕上游標的移動增量以正比于手指移動增量來表示。藉此可使手指的移動范圍可以縮小至半寸或更小,而且令使用者可以更穩(wěn)定、快速、平順及精確地控制游標在任何高解析度顯示幕上移動。
文檔編號G06F3/033GK1265485SQ99102768
公開日2000年9月6日 申請日期1999年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月2日
發(fā)明者葉富國, 陳美雍 申請人:葉富國, 陳美雍