(57)【要約】  慣性センサ式ポインティング・デバイス１０は、ディジタル・フラッシュ・メモリ３２および一体化無線トランシーバ３０を有する脱着可能ＵＳＢポッド１４に対応している。ユーザは、フラッシュ・メモリ３２を使用して、適合するコンピュータにユーザがソフトウェア・アプリケーションを自動ロードすることを可能にするソフトウェアを格納することができる。ポインティング・デバイス１０は、ＵＳＢポッド１４を受けるようになっており、その結果、ポケットに入れて、またはベルト・クリップを用いて単一の装置として便利に持ち運ぶことができる、メモリ／トランシーバとポインティング・デバイスとを組み合わせたシステムが得られる。
2009518738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由空間において片手で保持されるようになされた筐体（１２）であって、グラフィック・ディスプレイ上のカーソルの位置を制御する図形入力信号を生成する筐体（１２）と、
脱着可能に筐体（１２）に接続される、データを記憶するメモリ（３２）と、
筐体（１２）に結合されて図形入力信号を受信し、メモリ（３２）に結合されてデータを受信する無線トランシーバ（３０）であって、図形入力信号およびデータをグラフィック・ディスプレイに無線伝送する、前記無線トランシーバ（３０）と、
を含む、携帯型無線図形入力装置。
【請求項２】
トランシーバ（３０）およびメモリ（３２）に電力を供給する、筐体（１２）内の電源（４４）をさらに含む、請求項１に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項３】
メモリ（３２）をトランシーバ（３０）に選択的に結合するための、トランシーバ（４２）とメモリ（３２）の間に結合されたＵＳＢ接続（１６、２０）をさらに含む、請求項１に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項４】
電源（４４）が、ＵＳＢ接続（１６、２０）を介して電力をメモリ（３２）に供給する、請求項３に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項５】
メモリ（３２）が、データを記憶するフラッシュ・メモリをさらに含む、請求項１に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項６】
グラフィカル・ユーザ・インタフェース上のカーソルの並進運動を制御する制御信号を提供する携帯型無線図形入力装置であって、
自由空間において片手で保持されるようになされた筐体（１２）と、
脱着可能に筐体（１２）に接続される、データを記憶するメモリ（３２）と、
メモリ（３２）に結合される、アドレス信号を無線で受信し、データを無線で伝送する無線トランシーバ（３０）と、
前記トランシーバ（３０）およびメモリ（３２）に電力を供給する電源（４４）と、
制御信号を無線で伝送する無線送信機（４２）と、
を含む、前記携帯型無線図形入力装置。
【請求項７】
第１の軸の周りの筐体（１２）の回転に応じた第１の信号を提供する第１の角位置慣性センサ（４６）であって、第１の信号が、コンピュータのアクティブ・ディスプレイの水平デカルト座標に沿ったカーソルの並進運動を制御する、筐体（１２）のヨーに応じた信号である、前記第１の角位置慣性センサ（４６）と、
第１の軸と平行でない第２の軸の周りの筐体（１２）の回転に応じた第２の信号を提供する第２の角位置慣性センサ（４６）であって、第２の信号が、コンピュータのアクティブ・ディスプレイの垂直デカルト座標に沿ったカーソルの並進運動を制御する、筐体（１２）のピッチに応じた信号である、前記第２の角位置慣性センサ（４６）と、
をさらに含み、
制御信号が、前記第１および第２の信号を含み、無線送信機（４２）が、前記第１および第２の信号を無線で伝送する、請求項６に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項８】
電源（４４）とトランシーバ（３０）およびメモリ（３２）との間に結合されたＵＳＢ接続（１６、２０）をさらに含む、請求項６に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項９】
電源（４４）が、ＵＳＢ接続（１６、２０）を介して電力をメモリ（３２）に供給する、請求項８に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項１０】
メモリ（３２）が、ディジタル・データを記憶するフラッシュ・メモリをさらに含む、請求項９に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項１１】
第１および第２の角位置慣性センサ（４６）が、ジャイロスコープである、請求項１０に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項１２】
自由空間において片手で保持されるようになされた筐体（１２）と、
信号の伝送および受信を行う無線トランシーバ（３０）と、
データを記憶するメモリ（３２）と、
を含む、メモリ・ユニット。
【請求項１３】
メモリ（３２）に結合されたＵＳＢ接続（１６、２０）をさらに含む、請求項１２に記載のメモリ・ユニット。
【請求項１４】
メモリ（３２）が、ＵＳＢ接続（１６、２０）を介して電力を受けるように結合される、請求項１３に記載のメモリ・ユニット。
【請求項１５】
メモリ（３２）が、データを記憶するフラッシュ・メモリをさらに含む、請求項１４に記載のメモリ・ユニット。
【請求項１６】
自由空間においてユーザに保持および操作されるように構成された筐体（１２）と、
前記筐体（１２）内に収容されたセンサ（４６）であって、自由空間内の筐体（１２）の運動を検出し、前記検出した運動に基づいて信号を生成する、前記センサ（４６）と、
前記筐体（１２）に収容され、前記センサ（４６）に接続された送信機（４２）であって、前記センサ（４６）が生成した前記信号を伝送する、前記送信機（４２）と、
前記筐体（１２）に脱着可能に接続されたポッド（１４）であって、前記ポッド（１４）が前記筐体（１２）から取り外されたときに前記送信機（４２）から伝送された前記信号を受信するトランシーバ（３０）を収容した、前記ポッド（１４）と、
を含む、無線遠隔制御装置。
【請求項１７】
前記ポッド（１４）が、データを記憶するメモリ（３２）をさらに収容し、前記メモリ（３２）が、前記ポッド（１４）が前記筐体（１２）から取り外されたときに前記データを記憶およびダウンロードする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記メモリ（３２）がコンピュータ制御プログラムを記憶し、前記メモリ（３２）が、前記ポッド（１４）が前記筐体（１２）から切断されてコンピュータに接続されたときに前記コンピュータに前記プログラムをダウンロードし、前記プログラムが、前記信号が前記ポッド（１４）の前記トランシーバ（３０）に受信されたのに応答して前記コンピュータを制御する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記ポッド（１４）が、ＵＳＢ接続（１６、２０）を使用して前記筐体（１２）に脱着可能に接続される、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記ポッド（１４）が前記筐体（１２）に脱着可能に接続されたときに前記ポッド（１４）に電力を供給する、前記筐体（１２）内に収容された電源（４４）をさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型コンピュータまたはエンターテインメント・システムの制御装置の分野に関する。より詳細には、本発明は、脱着不可能にメモリ記憶装置と結合した携帯型慣性式ポインティング・デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピュータの指示は、キーボードで言葉として入力されるコマンドの形態であった。最近では、ポインティング・デバイスの動きに応答してコンピュータ・ディスプレイ上でカーソルを移動させることによってコンピュータのユーザがタスクを選択し、コマンドを入力することができるようにするポインティング・デバイスおよびアイコン式インタフェースが開発されている。このタスクに使用されるポインティング・デバイスとしては、ジョイスティック、トラックボール、およびマウス・コントローラがある。マウスの初期の１つの用法は、アイコン式コンピュータ・インタフェースのポインティング・デバイスとして使用するものであった。最近では、マウスは、様々なコンピュータおよびワークステーションとともに用いられるコンピュータ入力装置としてよく知られるようになっている。しかし、従来のマウスの使用に関する１つの欠点は、マウスを移動させるのに比較的大きくて平らな２次元表面が必要であることである。通常、この表面は、遮蔽物がなく、マウスの移動専用で、９インチ×９インチを超えるぐらいの大きさでなければならない。このように、従来のマウスは、何らかの表面上でなければ実際の用途に使用できない。
【０００３】
平坦な表面または限定された空間といった制約に縛られず、長い有効距離および高い解像度を有し、且つ単にコントローラの位置を検出するのではなく、コントローラによって規定されるベクトルに応答する、すなわちコントローラの「ポインティング」に応答する携帯型コンピュータの制御装置が必要とされるが、この必要は、クィーン氏（Ｑｕｉｎｎ）による「ジャイロスコープ・ポインタ（Ｇｙｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｐｏｉｎｔｅｒ）」と題する米国特許第５，４４０，３２６号およびクィーン氏（Ｑｕｉｎｎ）による「ジャイロスコープ・ポインタおよび方法（Ｇｙｒｏｓｃｏｐｉｃ  Ｐｏｉｎｔｅｒ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ）」と題する米国特許題５，８９８，４２１号によって満たされる。しかし、これらのジャイロスコープ・ポインタには、いくつかの制限がある。例えば、これらのジャイロスコープ・ポインタは、連動するコンピュータが、ユーザが操作したいと思うデータ、プログラムおよびアプリケーションを格納していることを必要とする。さらに、各ジャイロスコープ・ポインタは、連動するコンピュータにポインタのコンピュータ制御プログラムがダウンロードされていることを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、携帯型の無線慣性ポインティング・デバイスを、トランシーバおよびメモリを収容した脱着可能ポッドと一体化することが望ましい。この一体装置があれば、ユーザは、ユーザのポケットに入れて、またはベルト・クリップを用いて、データおよびコンピュータ制御システムを単一の装置として持ち運ぶことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の好ましい実施形態は、トランシーバおよびディジタル・メモリを収容した脱着可能ポッドに結合された、コンピュータのカーソル制御装置として使用されるようになされた携帯型慣性センサ式ポインティング・デバイスを含む。
【０００６】
慣性センサは、ユーザによる操作に対するその電気的出力が、コンピュータ・ディスプレイの２次元表示画面上のカーソルのｘ−ｙ運動を制御するためにコンピュータが使用できるフォーマットに変換される、ジャイロスコープであることが好ましい。従って、その結果得られるコントローラ装置は、単にコントローラの位置を検出するのではなく、コントローラによって規定されるベクトル、すなわちコントローラの「ポインティング」に応答することができる。ベクトル情報（すなわち「ピッチ」および「ロール」）は、コンピュータ・ディスプレイ上のカーソル位置の「ｘ」座標および「ｙ」座標に直接変換される。従って、コントローラは、ユーザの手の角位置に応答するので、カーソルの比較的大きく且つ正確な動きを、それほど大きく疲れる手の動きを必要とすることなく、正確に規定することができる。
【０００７】
脱着可能ポッドは、ＵＳＢ無線トランシーバおよびフラッシュ・メモリを収容する。メモリを使用して、ユーザは、プログラムおよび／またはデータを格納することができ、対応するコンピュータにソフトウェア・アプリケーションを自動ロードすることができる。ユーザは、この装置を使用してフラッシュ・メモリ内のプレゼンテーションを移動すること、ポインティング・デバイスをプレゼンテーションの移動リモート・コントローラとして使用すること、およびプレゼンテーションを容易にするためのフラッシュ・メモリに記憶された様々なプレゼンテーション・ツールを使用することが可能である。この装置を使用して、音楽、ゲームまたは写真を移動することも、コンテンツを閲覧し、それと対話することも、さらに別のソフトウェアでのユーザの体験を向上させることもできる。
【０００８】
本発明の１つの利点は、ユーザのポケットに入れて、またはベルト・クリップを用いて、データとカーソル制御システムを一緒に持ち運ぶことができることである。これにより、ユーザは、自分のノートブック・コンピュータを残してそこから離れることができ、この一体装置を用いて、互換性のあるコンピュータ上のデータ、プログラムおよび個人ユーザ・プロフィル情報にすぐにアクセスし、これらを制御することができるようになる。
【０００９】
本発明の以上その他の利点および特徴は、以下の本発明の詳細な説明を読み、図面を検討すれば、当業者には容易に明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の現在好ましい実施形態について詳細に述べる。ただし、本発明は、以下に述べ、図面に示す実施形態に限定されないものとする。逆に、以下の説明および図面は、単に本発明の現在好ましい実施形態を例示するものに過ぎない。
【００１１】
以下、本発明の１つまたは複数の具体的な実施形態について説明する。これらの実施形態の説明を簡潔にするために、本明細書では、実際の実施態様の全ての特徴について述べるわけではない。いかなる実際の実施態様の開発においても、あらゆる工学プロジェクトまたは設計プロジェクトと同様、システム関係の制約およびビジネス関係の制約への準拠など、実施態様ごとに異なる可能性がある開発者に特有の目標を達成するために、実施態様に特有の多くの決定を下さなければならないことを理解されたい。さらに、このような開発努力は複雑で時間のかかることもあるが、それでも本開示の特典を有する当業者にとっては、設計、製作および製造といった日常業務であることを理解されたい。
【００１２】
次に、図１を参照すると、本発明の１実施形態の側面図が示してある。慣性センサ式ポインティング・デバイス１０は、主筐体１２と、脱着可能ポッド１４とを含む。主筐体１２は、ＵＳＢポート１６、および複数の設定を有するスイッチ１８を含む。脱着可能ポッド１４は、ＵＳＢ取付け金具２０を含む。主筐体１２のＵＳＢポート１６および脱着可能ポッド１４のＵＳＢ取付け金具２０は、当技術分野で既知の標準的な接続部である。以下でさらに詳細に述べるように、ＵＳＢポート１６およびＵＳＢ取付け金具２０により、脱着可能ポッド１４を脱着可能に主筐体１２に接続して、一体化したセンサ式ポインティング・デバイス１０を構成することができる。
【００１３】
次に図２を参照すると、本発明の実施形態の上面図が示してある。センサ式ポインティング・デバイス１０の主筐体１２は、ジャイロ・スワイプ（ｇｙｒｏ  ｓｗｉｐｅ）ボタン２２、ジャイロ起動ボタン２４、右選択ボタン２６、および左選択ボタン２８を含む。ポインティング・デバイス１０は、特に携帯可能であるように設計されているので、ユーザがポケットに入れて、またはベルト・クリップを使って運ぶことができる。ポインティング・デバイス１０は、ユーザが手のひらに保持し、コンピュータ・システムのグラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を制御することができる程度に十分に小型、且つ軽量である。ポインティング・デバイス１０の大きさは、約２０ｍｍ×３４ｍｍ×６１ｍｍである。ポインティング・デバイス１０は、プラスチックおよび金属で構成される。別の実施形態では、ポインティング・デバイス１０は、その他の同様の耐久性のある材料で構成してもよい。
【００１４】
ジャイロ・スワイプ・ボタン２２は、プラスチックで構成される。別の実施形態では、ジャイロ・スワイプ・ボタン２２を、ゴムまたはその他の同様の耐久性のある材料で構成してもよい。ジャイロ・スワイプ・ボタン２２により、ユーザは、いくつかのマクロ、すなわちポインティング・デバイス１０の特定の機能に割り当てられたキーの組合せを設定することができる。ソフトウェアを使用して、ポインティング・デバイス１０にマクロを設定する。ソフトウェアは、ソフトウェア・アプリケーションをコンピュータで実行し、ＵＳＢ取付け金具２０をコンピュータのＵＳＢポート１６に差し込み、そのアプリケーションを脱着可能ポッド１４内に入っているメモリに保存することによってインストールされる。
【００１５】
別の実施形態では、ジャイロ・スワイプ・ボタン２２を使用せずにマクロを起動することが可能であることもある。例えば、右選択ボタン２６を長押しする、右選択ボタン２６をダブルクリックする、右選択ボタン２６と左選択ボタン２８を素早く連続してクリックする、ポインティング・デバイス１０を垂直方向に動かす、またはポインティング・デバイス１０を水平方向に動かすことによってマクロを起動することもできる。
【００１６】
ジャイロ起動ボタン２４は、プラスチックで構成される。別の実施形態では、ジャイロ起動ボタン２４は、ゴムまたはその他の同様の耐久性を持つ材料で構成してもよい。以下でさらに詳細に述べるように、ジャイロ起動ボタン２４は、主筐体１２内に格納された慣性センサを起動する。
【００１７】
右選択ボタン２６および左選択ボタン２８は、標準的な２ボタン・マウスの左右のボタンと同様に機能する。右選択ボタン２６または左選択ボタン２８に力が加わると、内部スイッチ（図示せず）が起動され、送信機（以下でさらに詳細に説明）が、コンピュータ・システムに接続された受信機に無線で信号を送信する。受信機の信号は、コンピュータが解釈し、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）上でカーソルを操作するために使用される。ボタン２６および２８に力が加えられないときには、内部スイッチはリセットされ、信号が電気的にコンピュータに伝送される。ポインティング・デバイス１０での使用を意図されたものなどのスイッチは、当業者には周知である。ポインティング・デバイス１０が「スリープ」モードであった場合にも、何れかの選択ボタンを押すと、ポインティング・デバイス１０が再起動される。
【００１８】
次に図３を参照すると、本発明の実施形態の底面図が示してある。図示のように、ポインティング・デバイス１０の筐体１２およびポッド１４は、互いに結合されている。
【００１９】
次に図４を参照すると、脱着可能ポッド１４の内部構成要素を示すブロック図が示してある。脱着可能ポッド１４は、無線トランシーバ３０、メモリ３２、およびＵＳＢインタフェース３４を含む。トランシーバ３０は、データの送受信に使用される。好ましい実施形態では、トランシーバ３０は、パーソナル・コンピュータの市場で一般に市販されている無線キーボードや無線マウスなどの無線受信機と互換性のある無線周波（ＲＦ）装置である。例えば、トランシーバ３０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ、ブルートゥース、超広帯域通信プロトコルなどの無線ＲＦ通信プロトコルと互換性を持つ場合もある。
【００２０】
メモリ３２は、データ（すなわち文書、音楽ファイル、プレゼンテーション、ユーザ・プロフィル、設定の好みなど）を記録するために使用されるディジタル・メモリである。メモリ３２は、フラッシュ・メモリの形態であることが好ましいが、その他の形態のメモリを使用することもできる。フラッシュ・メモリは、記憶した情報を維持するために電力を供給する必要のない不揮発性型のメモリである。さらに、フラッシュ・メモリは、高速読取りアクセス時間と、ハード・ディスクより高い耐衝撃性を有する。これらの特性から、ポインティング・デバイス１０のようなバッテリ給電式の装置での記憶用途にフラッシュ・メモリは特に有用である。フラッシュ・メモリは、より一般的には、ＲＳ−ＭＭＣ（小型マルチメディア・カード）、ＴｒａｎｓＦｌａｓｈおよびｍｉｎｉＳＤのセキュア・ディジタル・カード、ならびに新しいＵＳＢ／メモリカード・ハイブリッド・インテリジェント・スティックといったメディア・フォーマットで使用される。さらに新しいフォーマットでは、さらに小型になっている。いくつかの製造業者が８ギガバイト記憶することができるフラッシュ・メモリを開発したが、記憶容量は将来さらに大きくなるはずである。メモリ３２は、プレゼンテーションの実施の助けとなるプレゼンテーション・ソフトウェアを予めロードしておくこともできる。メモリ３２は、音楽、ゲームまたは写真の移動、この装置を用いたコンテンツの閲覧およびそれとの対話、ならびにさらに別のソフトウェアでのユーザの体験の向上のために使用することもできる。また、指先での制御、簡単なアクセスおよび簡単なカスタマイズを行うための５０を超える動的なインターネット・ツール、メディア・ツール、入力ツール、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ツールおよび一般ツールを提供する、Ｇｙｒａｔｉｏｎ社製のＧｙｒｏＴｏｏｌｓ  Ｍｅｄｉａ  Ｃｏｎｔｒｏｌｓ  Ｓｏｆｔｗａｒｅを、メモリ３２に予めロードしておくこともできる。
【００２１】
ＵＳＢインタフェース３４は、当業者には既知の標準的なＵＳＢドライバおよびプロセッサを含む。ＵＳＢインタフェース３４は、トランシーバ３０、メモリ３２、およびポッド１４の一端から突出するＵＳＢ取付け金具２０に結合され、メモリ３２に記憶されたデータおよびアプリケーション、またはトランシーバ３０が受信した信号を、ＵＳＢインタフェース３４を介してＵＳＢ取付け金具２０に送ることができるようになっている。
【００２２】
使用中に、ディジタル・メモリ３２に記憶されたデータを、多数の方法でコンピュータ・システムのデータと交換することができる。例えば、ポッド１４をコンピュータ・システムのＵＳＢポートに差し込み、ＵＳＢインタフェース３４を介してコンピュータ・システムとディジタル・メモリ３２の間でデータを交換することができる。あるいは、トランシーバ３０を介してコンピュータとディジタル・メモリ３２の間でデータを無線で交換することもできる。
【００２３】
次に図５を参照すると、センサ式ポインティング・デバイス１０の主筐体１２の内部構成要素を示すブロック図が示してある。主筐体１２は、コントローラ４０、送信機４２、電源４４、慣性センサ４６、スイッチ・インタフェース４８、およびＵＳＢポート５０を含む。電源４４は、コントローラ４０、送信機４２、慣性センサ４６、およびＵＳＢポート５０にエネルギーを供給する。電源４４は、充電式ニッケル金属水素化物電池であることが好ましい。ニッケル金属水素化物電池は、約１３時間連続使用できるだけの電荷を保持する。ポインティング・デバイス１０は、充電クレードル（図示せず）に据えて充電される。ポインティング・デバイス１０も、２つの充電モードを有する。第１の充電モードは急速充電モードであり、第２の充電モードは低速充電モードである。第１の充電モードではポインティング・デバイス１０を短時間で充電するが、第２の充電モードでは、ポインティング・デバイス１０の電池の過充電の危険性が低下し、それにより電池の劣化の危険性も低下する。第１の充電モードは、ポインティング・デバイス１０を充電クレードルに置くと直ちに開始される。この第１の充電は１時間続く。第２の充電モードは、第１の充電モードが終了した後で開始される。ポインティング・デバイス１０は、この第２の充電モードが４時間続く。その後、ポインティング・デバイス１０は、第１の充電モードに戻る。ポインティング・デバイス１０の電力が低い場合には、ポインティング・デバイス１０を充電クレードルに置いた後直ちに第２の充電モードで充電される。
【００２４】
別の実施形態では、ＡＣ電圧をポインティング・デバイス１０の動作に適合したＤＣ電圧に変換するＡＣアダプタによってポインティング・デバイス１０に給電することもできる。センサ式ポインティング・デバイス１０の電源４４は、予備電池で充電することもできる。この予備電池により、ユーザは、スペア電池のフル充電状態を維持することができる。
【００２５】
ジャイロスコープなどの慣性センサ４６は、ポインティング・デバイス１０の動きに対応するｘ位置信号およびｙ位置信号を生成する。ポインティング・デバイス１０の動きに関連するこれらのｘ位置信号およびｙ位置信号は、送信機４２に送られ、以下でさらに詳細に述べるように適合する受信機またはポッド１４の無線トランシーバ３０に伝送される。受信された信号は、コンピュータによって解釈され、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）のディスプレイ上でカーソルを操作するために使用される。
【００２６】
１つの例示的な慣性センサ４６としては、ポインティング・デバイス１０に一体化された２軸小型レート・ジャイロスコープ・モジュールが挙げられる。このジャイロスコープは、信頼性が高く、振動用の要素を分離することによりドリフトを大幅に低減し、耐衝撃性を向上させる、高い３軸振動構造を有することができる。ジャイロスコープ・モジュールは、付加的な緩衝取付を用いることなく、プリント回路基板に取り付けることができる。ジャイロスコープ・モジュールは、電磁変換器の設計にすることができ、シングル・エッチ・ビーム（ｓｉｎｇｌｅ  ｅｔｃｈｅｄ  ｂｅａｍ）構造は、コリオリの効果を利用して２本の軸で同時に回転を感知する。ジャイロスコープ・モジュールは、一体化したアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）を含むことができ、このモジュールをコントローラ４０に直接接続することを可能にする従来の２線シリアル・インタフェース・バスを介して通信することができる。ジャイロスコープ・モジュールは電流消費を低くすることができ、これは低電流スリープ・モードでさらに改善することができる。ジャイロスコープ・モジュールは、温度センサ、および電池の低電力状態を簡単に検出できるようにする電圧センサを含むことができる。ジャイロスコープ・モジュールは、１ＫビットのＥＥＰＲＯＭ記憶装置をさらに含むこともできる。
【００２７】
上述のように、ジャイロ起動ボタン２４は、主筐体１２に結合された慣性センサ４６を起動する。オペレータがポインティング・デバイス１０を使用するときには、慣性センサが、ポインティング・デバイス１０の動きに対応するｘ位置信号およびｙ位置信号を生成する。デバイスの動きに関連するこれらのｘ位置信号およびｙ位置信号は、コントローラ４０に転送される。ｘ位置信号およびｙ位置信号は、以下でさらに詳細に説明する様々な伝送構成を用いて、コンピュータ・システムに伝送することができる。受信した信号は、コンピュータによって解釈され、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）のディスプレイ上でカーソルを操作するために使用される。ジャイロ起動ボタン２４により、ユーザは、必要に応じてポインティング・デバイス１０を起動し、移動させ、再方向付けをし、再起動することができる。
【００２８】
コントローラ４０は、スイッチ・インタフェース４８を介して、スイッチ１８の設定を検出する。スイッチ１８が第１の設定に設定されているときには、コントローラ４０は、第１のアドレスを使用して適合する受信機またはポッド１４の無線トランシーバ３０と通信を行うように送信機４２を設定する。スイッチ１８が第２の設定に設定されているときには、コントローラ４０は、第２のアドレスを使用して適合する受信機またはポッド１４の無線トランシーバ３０と通信するように送信機４２を設定する。これら複数のアドレスは、様々なコンピュータとの無線通信（ＲＦ）通信用に使用することを意図したものである。より詳細には、第１のアドレスは第１のコンピュータ（すなわちワーク・コンピュータ）で使用し、第２のアドレスは第２のコンピュータ（すなわちホーム・コンピュータ）で使用することができる。これらのアドレスは、エリア内のその他の装置によって偶発的に制御されることを防止する６桁のコードである。別の実施形態では、これらの設定はプリセット、内部設定してもよいし、プログラム可能であってもよい。
【００２９】
次に図１〜図５を参照して、センサ式ポインティング・デバイス１０の動作について述べる。センサ式ポインティング・デバイス１０は、２つのモードで動作することができる。第１のモードは、ポッド１４が筐体１２から取り外され、コンピュータのＵＳＢポートに挿入されてポインティング・デバイス１０によって制御される、分離モードである。第２のモードは、ポッド１４が筐体１２に取り付けられ、コンピュータ内に接続または一体化する別個のトランシーバ・ステーション（図示せず）を用いる、一体モードである。
【００３０】
まず分離モードについて述べると、ユーザは、ポッド１４を筐体１２から取り外し、ポッド１４のＵＳＢ取付け金具２０を、ユーザがポインティング・デバイス１０を用いて制御したいと思うコンピュータのＵＳＢポートに挿入する。コンピュータは、そのコンピュータのＵＳＢポートを介してポッド１４に電力を供給することになる。ポッド１４がコンピュータに接続されると、ポッド１４は、２つの機能を提供する。第１に、ポッド１４は、ファイルを格納し、アプリケーションを実行するＵＳＢフラッシュ・ドライブとして機能する。より詳細には、メモリ３２に記憶されたファイルおよびアプリケーションを、メモリ３２から起動する、またはメモリ３２からコンピュータにダウンロードすることができる。例えば、ポインティング・デバイス１０がコンピュータを遠隔制御することができるように、コンピュータ制御アプリケーション（すなわちＧｙｒｏＴｏｏｌｓアプリケーション）を、メモリ３２から起動することができる。第２に、ポッド１４は、コンピュータのＵＳＢバスと通信するコンピュータ側のトランシーバとして機能する。より詳細には、ポッド１４のトランシーバ３０が、ポインティング・デバイス１０の送信機４０からｘ位置信号およびｙ位置信号などの信号を受信し、ＵＳＢインタフェース３４およびＵＳＢ取付け金具２０を介してコンピュータのＵＳＢバスにそれらの信号を渡す。
【００３１】
次に一体モードについて述べると、ユーザは、ポッド１４を筐体１２に接続し、別個のトランシーバ・ステーション（図示せず）をコンピュータのＵＳＢポートに取り付ける。あるいは、コンピュータが、一体化されたトランシーバを有していてもよい。このモードでは、筐体１２の電源４４が、ポッドのＵＳＢ取付け金具と筐体のＵＳＢポート５０の間の接続を介してポッド１４のトランシーバ３０およびメモリ３２に電力を供給する。ポインティング・デバイス１０は、送信機４２を用いてコントローラ４０からｘ位置信号およびｙ位置信号を伝送し、トランシーバ３０を用いてメモリ３２からその他のデータ、ファイルまたはアプリケーションを通信することによって、コンピュータのトランシーバと通信する。代替の実施形態では、筐体１２が一体化されたトランシーバを有し、ポッド１４は一体化されたトランシーバを有さず、コントローラ４０からのｘ位置信号およびｙ位置信号、ならびにメモリ３２からのデータ、ファイルまたはアプリケーションが両方とも、この筐体の一体化されたトランシーバを用いてコンピュータのトランシーバに通信されるようになっている。
【００３２】
上述のように、ポインティング・デバイス１０は、プレゼンテーションの移動リモート・コントローラとして使用される。ユーザは、プレゼンテーション、ＧｙｒｏＴｏｏｌｓ、音楽、ゲーム、写真などのデータをフラッシュ・メモリ３２に記憶する。ユーザは、ポケットに入れて、またはベルト・クリップを用いて、ポインティング・デバイス１０をプレゼンテーションの場所へ持ち運ぶ。プレゼンテーションの前に、ユーザは、フラッシュ・メモリ３２から適合するコンピュータ・システムへプレゼンテーションをロードすることができる。プレゼンテーション中には、ユーザは快適に片手で小型・軽量のポインティング・デバイス１０を保持し、右選択ボタン２６を操作する、左選択ボタン２８を操作する、垂直方向にポインティング・デバイス１０を動かす、または水平方向にポインティング・デバイス１０を動かすことによってグラフィカル・ユーザ・インタフェースの機能を制御することができる。ポインティング・デバイス１０は、空中での小さく微妙な手首の動きに反応する。ポインティング・デバイス１０は、ユーザの手の角運動に応答し、これにより、比較的大きく且つ正確なカーソルの動きを、それほど大きく疲れる手の動きを必要とすることなく、正確に規定することができる。ポインティング・デバイス１０は、「視野方向（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）」ではなく、快適な姿勢で保持することができる。
【００３３】
ポッド１４を使用して、ゲーム・プレイヤのユーザ・プロフィルや好みの情報を移動することもできることに留意されたい。ゲーム・プレイヤは自分のゲーム・プロフィルおよび好みが入っていない様々なゲーム・コンソールで遊ぶことが多いので、これは有用である。ゲーム・プロフィルおよび好みは、通常ゲームをする上で重要である。ポインティング・デバイスのスワイプ（ｓｗｉｐｅｓ）機能を使用して、ポッド１４が外部のコンピュータに接続された後でセキュリティ機能またはユーザ・プロフィル情報をロック解除することができる。ポッド１４のこの使用法は、家庭またはホテルのエンターテインメント・システムにも適用することができる。例えば、ホテルの部屋に入ると、ユーザはポッド１４をテレビジョンのＵＳＢポートに挿入し、ポインティング・デバイス１０を用いてセキュリティ・スワイプ（ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｓｗｉｐｅ）を開始してユーザの電子メールにアクセスする、またはユーザのテレビジョン・エンターテインメント・プロフィルをテレビジョンまたはホテル・ネットワークにアップロードすることができる。上述のように、ポッド１４を使用して、音声、写真、およびビデオを移動することもできる。
【００３４】
ポインティング・デバイス１０の別の利点は、サイズが小さく、形状が人間工学を取り入れている点である。このポインティング・デバイス１０のサイズおよび形状により、ユーザは、ポインティング・デバイス１０を把持し、より精密に位置決めすることができる。この改善された手の位置により、ユーザは、ポインティング・デバイス１０をより自然に動かすことができる。ポインティング・デバイス１０は、持ち運びを容易にし、紛失したり落としたりすることを防止するために、追加のクリップ、輪などの機構も含む。
【００３５】
別の実施形態では、ポインティング・デバイス１０は、ジャイレーション（Ｇｙｒａｔｉｏｎ）社製の２．４  コードレス・オプィカル・エア・マウス（Ｃｏｒｄｌｅｓｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｉｒ  Ｍｏｕｓｅ）であってもよい。このＯｐｔｉｃａｌ  Ａｉｒ  Ｍｏｕｓｅは、自動周波数ホッピングを備えた２．４ＧＨｚ帯ディジタル・スペクトル拡散技術を有する。このＯｐｔｉｃａｌ  Ａｉｒ  Ｍｏｕｓｅは、８０の周波数および８００の仮想チャネルを有し、自動チャネル選択機能を有する。Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｉｒ  Ｍｏｕｓｅにより、ユーザは自分の机の境界から解放され、視野方向の制限なくコンピュータから最大で３０インチ移動することができる。
【００３６】
以上、好ましい実施形態に関して本発明を説明したが、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、多数の修正、置換および追加を開示の実施形態に対して行うことができることを当業者なら理解するであろう。例えば、上記ではセンサ式ポインティング・デバイスをコンピュータとともに使用するものとして説明したが、本発明のセンサ式ポインティング・デバイスを任意の同様の電子装置とともに利用することができること、および本発明は上述の機構に限定されるものではないことを、当業者なら容易に理解できる。さらに、ポインティング・デバイスとメモリの間でＵＳＢ相互接続を用いる好ましい実施形態を教示したが、固定接続など、その他の結合形態を用いることもできる。こうした全ての修正、置換および追加は、特許請求の範囲によって最もよく定義される本発明の範囲内に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による脱着可能ポッドを備えた慣性センサ式ポインティング・デバイスの側面図である。
【図２】図１の慣性センサ式ポインティング・デバイスの上面図である。
【図３】図１の慣性センサ式ポインティング・デバイスの底面図である。
【図４】慣性センサ式ポインティング・デバイスの脱着可能ポッドの要素を示すブロック図である。
【図５】慣性センサ式ポインティング・デバイスの筐体の要素を示すブロック図である。
【図１】
2009518738.tif 000003
【図２】
2009518738.tif 000004
【図３】
2009518738.tif 000005
【図４】
2009518738.tif 000006
【図５】
2009518738.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月5日(2008.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由空間において片手で保持されるようになされた筐体であって、グラフィック・ディスプレイ上のカーソルの位置を制御する図形入力信号を生成する筐体と、
脱着可能に前記筐体に接続される、データを記憶するメモリと、
前記筐体に結合されて前記図形入力信号を受信し、前記メモリに結合されて前記データを受信する無線トランシーバであって、前記図形入力信号および前記データを前記グラフィック・ディスプレイに無線伝送する、前記無線トランシーバと、
を含む、携帯型無線図形入力装置。
【請求項２】
前記トランシーバおよび前記メモリに電力を供給する、前記筐体内の電源をさらに含む、請求項１に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項３】
前記メモリを前記トランシーバに選択的に結合するための、前記トランシーバと前記メモリとの間に結合されたＵＳＢ接続をさらに含む、請求項１に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項４】
前記電源が、前記ＵＳＢ接続を介して電力を前記メモリに供給する、請求項３に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項５】
前記メモリが、データを記憶するフラッシュ・メモリをさらに含む、請求項１に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項６】
グラフィカル・ユーザ・インタフェース上のカーソルの並進運動を制御する制御信号を提供する携帯型無線図形入力装置であって、
自由空間において片手で保持されるようになされた筐体と、
脱着可能に前記筐体に接続される、データを記憶するメモリと、
前記メモリに結合される、アドレス信号を無線で受信し、データを無線で伝送する無線トランシーバと、
前記トランシーバおよび前記メモリに電力を供給する電源と、
前記制御信号を無線で伝送する無線送信機と、
を含む、前記携帯型無線図形入力装置。
【請求項７】
第１の軸の周りの前記筐体の回転に応じた第１の信号を提供する第１の角位置慣性センサであって、前記第１の信号が、コンピュータのアクティブ・ディスプレイの水平デカルト座標に沿ったカーソルの並進運動を制御する、前記筐体のヨーに応じた信号である、前記第１の角位置慣性センサと、
前記第１の軸と平行でない第２の軸の周りの前記筐体の回転に応じた第２の信号を提供する第２の角位置慣性センサであって、前記第２の信号が、コンピュータのアクティブ・ディスプレイの垂直デカルト座標に沿ったカーソルの並進運動を制御する、前記筐体のピッチに応じた信号である、前記第２の角位置慣性センサと、
をさらに含み、
前記制御信号が、前記第１および第２の信号を含み、前記無線送信機が、前記第１および第２の信号を無線で伝送する、請求項６に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項８】
前記電源と前記トランシーバおよび前記メモリとの間に結合されたＵＳＢ接続をさらに含む、請求項６に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項９】
前記電源が、前記ＵＳＢ接続を介して電力を前記メモリに供給する、請求項８に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項１０】
前記メモリが、ディジタル・データを記憶するフラッシュ・メモリをさらに含む、請求項９に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項１１】
前記第１および第２の角位置慣性センサが、ジャイロスコープである、請求項１０に記載の携帯型無線図形入力装置。
【請求項１２】
自由空間において片手で保持されるようになされた筐体と、
信号の伝送および受信を行う無線トランシーバと、
データを記憶するメモリと、
を含む、メモリ・ユニット。
【請求項１３】
前記メモリに結合されたＵＳＢ接続をさらに含む、請求項１２に記載のメモリ・ユニット。
【請求項１４】
前記メモリが、前記ＵＳＢ接続を介して電力を受けるように結合される、請求項１３に記載のメモリ・ユニット。
【請求項１５】
前記メモリが、データを記憶するフラッシュ・メモリをさらに含む、請求項１４に記載のメモリ・ユニット。
【請求項１６】
自由空間においてユーザに保持および操作されるように構成された筐体と、
前記筐体内に収容されたセンサであって、自由空間内の前記筐体の運動を検出し、前記検出した運動に基づいて信号を生成する、前記センサと、
前記筐体に収容され、前記センサに接続された送信機であって、前記センサが生成した前記信号を伝送する、前記送信機と、
前記筐体に脱着可能に接続されたポッドであって、前記ポッドが前記筐体から取り外されたときに前記送信機から伝送された前記信号を受信するトランシーバを収容した、前記ポッドと、
を含む、無線遠隔制御装置。
【請求項１７】
前記ポッドが、データを記憶するメモリをさらに収容し、前記メモリが、前記ポッドが前記筐体から取り外されたときに前記データを記憶およびダウンロードする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記メモリがコンピュータ制御プログラムを記憶し、前記メモリが、前記ポッドが前記筐体から切断されてコンピュータに接続されたときに前記コンピュータに前記プログラムをダウンロードし、前記プログラムが、前記信号が前記ポッドの前記トランシーバに受信されたのに応答して前記コンピュータを制御する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記ポッドが、ＵＳＢ接続を使用して前記筐体に脱着可能に接続される、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記ポッドが前記筐体に脱着可能に接続されたときに前記ポッドに電力を供給する、前記筐体内に収容された電源をさらに含む、請求項１６に記載の装置。
【国際調査報告】
2009518738.tif 000008
2009518738.tif 000009
2009518738.tif 000010