专利名称：图像用户界面计算系统中的多模式导航的制作方法
技术领域：
本发明涉及屏幕光标移动的控制，更具体地是涉及以不同移动模式控制所述移动。
背景技术：
当电脑显示器制造变得更加便宜时，用户更倾向于选自分辨率更高的显示器。实际上，由于显示器成本低，许多用户开始将两台或更多显示器连接在一起，得到更大的总显示面积，其像素更多。但是，用户也已经发现，当总显示面积变大时，控制图形用户界面的屏幕上的光标就更加困难。基本上需要两种类型的光标移动来完全控制所述光标。首先，用户需要以足够的精度控制所述光标。即用户应能以高分辨率如以逐个像素地控制所述光标。对今天的许多应用软件来说，已经需要这种高分辨率，有人甚至预计对新的以及将来的应用软件来说需要更高的分辨率。当使用绘图或手写数字墨水应用软件时，这一点尤其重要。第二，用户应能够方便的将光标从显示区域的一端移动到另一端。例如，对用户来说，简单重复移动鼠标来移动光标和在显示器上进行引导是低效且烦人的。
不幸的是，使用常规光标控制系统不能相互兼容这两种要求。若鼠标配置成能高精度移动光标，那么对任意的鼠标移动来说，所述光标就不能移动得很远。类似地，若鼠标配置成能高效地长距离移动光标，那么所述光标就不能在较短距离内精确控制。
发明概述本发明各方面涉及提供一种定位设备，它能使显示的光标或其它显示的导航控制器以不同的模式，如不同的分辨率进行控制。所述定位设备可以包括一种或多种子设备如一种或多种定点部件。例如，相同定位设备的第一和第二定点部件可以使用各自的导航模式控制同一导航控制器。所述定位设备还附加或另选地具有切换功能，能在导航模式之间进行切换。在这种方式中，可以使用单个定点部件来按照各种导航模式控制所述导航控制器。在上述情况下，所述定位设备是更大设备如键盘或计算机的一部分，或者所述定位设备可以和其它设备物理分离，如和任意键盘物理分离。
本发明另一方面涉及允许用户使用更小的肌肉组(即，手指)以第一导航模式(例如，以更高的分辨率)控制所述导航控制器，并允许用户使用更大的肌肉组(即，手臂)以第二导航模式(例如，以较低的分辨率)控制相同的导航控制器。
本发明另一方面涉及使用多重导航引擎，各自执行不同的导航模式。或者，给定的导航引擎可以具有几个子引擎，它们各自执行不同的导航模式。
本发明另一方面涉及包括定位设备和软件的套件，它可以包括一个或多个上述导航引擎。
参考以下图示实施例的详细说明，本发明的这些和其它特征将显而易见。
附图简述结合附图进行阅读，可以更好地理解本发明的上述概要以及以下示例性实施例的详述，它们是实施方式，决不是用于限制本发明的权利要求。
图1是按本发明示例性数字计算环境的功能块示意图。
图2和3是其上显示了光标型导航部件的示例计算机显示器。
图4-12是具有第一和第二定位设备和/或在导航模式之间切换的切换开关的示例定位设备的各种视图。
图13是具有导航模式切换功能的无线接收器的示例定位设备的平面图。
图14是具有导航模式切换功能的示例键盘的平面图。
图15是显示出执行多模式光标控制的示例方法的流程图。
图16是一套示例导航引擎组的功能块图。
图17是具有子引擎的示例导航引擎的功能块图。
示例实施方式的详细说明通用计算平台图1是构建并用于实现本发明各方面的常规通用数字计算环境的功能块图。在图1中，示例计算机100包括处理单元110、系统存储器120以及将包括系统存储器的各类系统组件耦合至处理单元110的系统总线130。计算机100能是任何类型的计算机，例如大型机、服务器、个人计算机、膝上计算机或掌上计算机，但不限于这些。
现描述图1所述计算机100的结构的细节，系统总线130可以是若干种总线结构类型的任一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线以及使用各类总线体系结构的任一种的局部总线。所述系统存储器120包括只读存储器(ROM)140和随机存取存储器(RAM)150。
基本输入/输出系统160(BIOS)，包含如在启动时协助在计算机100内的部件之间传输信息的基本例程，可储存在ROM140中。计算机100也可包括用于对硬盘(未显示)进行读写的硬盘驱动170、用于对可移动磁盘190进行读写的磁盘驱动180以及用于对可移动光盘192如CD-ROM或其它光介质进行读写的光盘驱动191。硬盘驱动170、磁盘驱动180以及光盘驱动191分别通过硬盘驱动接口192、磁盘驱动接口193和光盘驱动接口194连接至系统总线130。驱动及其相关的计算机可读介质为计算机100提供了计算机可执行指令、数据结构、程序模块和其它数据的非易失存储。
本领域那些技术人员可以理解，在示例操作环境中也可以使用其它类型的能存储由计算机可访问的数据的计算机可读介质，如盒式磁带、闪存卡、数字视频盘、Bernoulli盒式磁盘、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等等。本文中，术语“计算机可读介质”包括单一介质以及物理分离介质的集合，例如，CDROM集合，或者和计算机存储器组合的CDROM。
可以将许多程序模块储存在硬盘驱动器170、磁盘190、光盘192、ROM140和/或RAM150中，程序模块包括操作系统195、一个或多个应用程序196、其它程序模块197和/或程序数据198。用户可以通过输入设备如键盘101和定位设备102，向计算机100输入命令和信息。键盘101可具有多个按键和/或其它用户输入设备。所述许多按键可以包括数字区和文字数字区。其它输入设备包括麦克风、操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星天线、扫描仪、指示笔等等。这些和其它输入设备通过耦合至系统总线的串行端口106连接至处理单元110，或者，它们可以通过其它接口如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)进行耦合。而且，这些设备可以通过合适的接口(未显示)直接耦合到系统总线130上。
监视器或其它类型的显示器107也可以通过接口，如视频适配器108连接到系统总线130上。除监视器之外，个人计算机通常包括其它外围输出设备(未示出)，如扬声器和打印机。在一个实施方式中，提供指示笔数字化器165和附带的指示笔166，以便数字式捕获徒手输入。虽然显示了指示笔数字化器165和串行端口之间的直接连接，但是实际上如本领域已知的，所述指示笔数字化器165可以通过并行端口或其它端口直接耦合到处理单元110和系统总线130上。而且，虽然显示数字化器165和显示器107分离，但是优选数字化器165的可用输入区和显示器107的显示区是共同延伸的。而且，数字化器165可以集成到显示器107中，或者作为覆盖或附属于显示器107的单独设备存在。
计算机100可以在使用一个或多个远程计算机，如远程计算机109的逻辑连接的网络化环境中操作。远程计算机109可以是服务器、路由器、网络PC、对等设备或其它公用网络节点，并通常包括许多或所有上述与计算机100相关的部件，尽管在图1中仅示出了存储器存储设备111。图1描述的逻辑连接包括局域网(LAN)112和广域网(WAN)113。这类网络环境常见于办公室、企业范围计算机网络、内联网以及因特网。
当在局域网网络环境中使用时，计算机100通过网络接口或适配器114连接至局域网112。当在广域网网络环境中使用时，计算机100通常包括调制解调器115或其它通过广域网113，如因特网建立通信的装置。调制解调器115可以是内置或外置的，通过串行端口接口106连接至系统总线130。在网络化环境中，所述与计算机100相关的程序模块或其部分可储存在远程存储器存储设备中。
可以理解，所示的网络连接是示例性的，也可以使用在计算机之间建立通信连接的其它技术。认为存在各种已知的协议，如TCP/IP、以太网、FTP、HTTP等，所述系统可以客户机-服务器构架进行操作，允许用户从网页服务器检索因特网网页。可以使用任意各种常规网页浏览器来显示和操纵网页上的数据。
光标参考图2，计算机100可以在显示器107上显示光标201。光标201可以在显示器107的区域中以两个方向移动。通常，使用某种类型的定位设备来控制光标201的移动。例如，可以使用鼠标102和/或指示笔166。如虚线箭头所示的，光标201可以移动较短的距离202或较长的距离203，这取决于用户如何控制定位设备。虽然虚线箭头202、203表示了光标201移动的具体方向，但是光标201可以在显示器107上沿任意方向移动。
参考图3，显示器107可以由单个物理显示器或许多单独显示器，如显示器107a和107b构成。通常，这些多个显示器相互紧贴放置，以有效地增大有效显示面积的总量。如图3所示，光标201停留在多个显示器107a、107b中的一个内，或者光标201可以跨越所述多个显示器107a、107b，即使它们是一个连续的显示。光标201在哪个显示器取决于光标201移动了多少和移动到哪里。例如，光标201可以仅向右移动一小段(如虚线箭头302所示)，并留在显示器107a中。或者，若光标201向右移动足够量，使光标201达到显示器107a的右边缘，可命令光标201从显示器107b的左边缘继续向右移动(如虚线箭头303所示)。
其它类型的导航控制器常规的显示光标201仅仅是许多可能类型的显示的导航控制器中的一种。可以使用计算机系统中其它用于导航的技术。例如，可以将计算机上的信息组织成虚拟的球，当在显示器107上显示时，虚拟球体的旋转可以控制访问哪部分信息。在这种情况下，能以不同导航模式(例如，根据导航模式以不同速度或分辨率旋转球体)操纵虚拟球体(可以是显示的导航控制器)可允许用户高效且精确的找到所需部分的信息。而且如本文所述，若可以获得不同导航模式并同时通过这种界面进行导航的话，则可以更加高效地通过虚拟-现实界面进行导航。例如，在虚拟-现实界面中，用户可以进行三维导航，并按具体导航模式通过定位设备控制那些方向的移动。关于光标201的控制，示例性讨论了本发明的许多方面。但是，这些方面也可以适用其它类型的导航控制器。
示例性多模式定位设备参考图4，提供一种定位设备400，它通过请求计算机100移动光标201(例如，向计算机100发送数据)来和计算机100通信。如下所述，计算机100上运行的一个或多个导航引擎可以接收来自定位设备的数据，并根据所述数据移动光标210。为了通信所述数据，定位设备400可以无线耦合或有线耦合到计算机100上。至于具有许多定位设备的情况，定位设备400可以不集成到具有文字数字部分的键盘如键盘101上。或者，可以类似于在常规便携式计算机上将常规定位设备组合到键盘上的方式将定位设备400集成到键盘上。示例定位设备400包括本体401，如外壳。本体401可以耦合或者包括一个或多个键402、403。例如，键402可以是常规的左键，键403可以是常规的右键，如WINDOWS操作系统和其它操作系统所标识的那样。因此在这种操作系统中，例如可以使用键402来选择显示器107上的目标，并且使用键403来调出和上下文有关的菜单。
用户可以2个自由度(在这一实施例中)将定位设备400的本体401平移，如图4右上角中四个较大的虚线箭头所示。目标的平移是一种目标整体移位的移动，而不是仅仅沿其中心轴旋转目标。例如，当定位设备400的形式和常规鼠标类似时，定位设备400可以在表面(例如平面)上平移。在这种方式中，本体401本身可以认为是主要的定位部件，使得移动主要定位部件就引起平移光标201。当本体401停留在表面(如常规鼠标)上时，主要定位部件的传感器探测到本体401沿表面的位置变化。所述传感器可以是任意类型的传感器，如常规的跟踪球型传感器或者常规光学传感器，如本领域所知的。所显示的光标201可以根据主要定位部件的用户输入，如移动本体401来在显示器107上平移。通常，所述导航控制器(例如，光标201)可以在显示器107上移动，或者根据主要定位部件的用户输入进行操纵。导航控制器的平移可以包括平移和/或旋转，如侧转、纵摇和/或滚动。
定位设备400还包括耦合到本体401上的次级定位部件。所述次级定位部件也控制显示的光标201的平移，或者更常见的是导航控制器的移动。因此，单个定位设备400可以包括集成在相同设备中的两个不同定位部件。所述次级定位部件可以是任意各种形式的。例如，所述次级定位部件可以是操纵杆404。在这种情况下，操纵杆404可以在两维上沿各种方向移动和/或可纵摇，来控制光标201的移动。例如，当用户沿例如图4所示向上的方向移动操作杆404时，那么光标201可以向显示器107的左面方向平移。通常，所述次级定位部件可以许多度的自由度探测用户的移动，并命令显示的光标201按照用户的移动进行平移。可以2、3、4或更多的自由度控制所述次级定位部件(由此控制光标201)。例如，2个自由度可以包括前/后以及左/右。四度自由度包括例如前/后、左/右、上/下以及沿上/下轴(或另一轴)旋转。
其它次级定位部件的例子包括但不限于触敏式表面501(图5)、跟踪球601(图6)或者纵摇滚轮(图8)。触敏式表面501感受物件如用户的手指在触敏式表面501上移动，并作为响应，定位设备400命令显示的光标201在显示器107上平移。类似地，响应于用户移动跟踪球601，定位设备400命令显示的光标201在显示器107上平移。在次级定位部件是纵摇滚轮801的情况下，这种纵摇滚轮是本领域已知的，并在如Microsoft牌无线光学鼠标2.0的产品中使用。这种纵摇滚轮可以沿第一轴向前和向后旋转，并沿第二轴(通常垂直于第一轴)倾斜。通常，操纵纵摇滚轮会使文件翻滚或扫视，但是不会导致光标平移。由此，例如通过向后和向前旋转滚轮801来控制光标201向上和向下平移。还可以通过向左和向右倾斜滚轮801来控制光标201向左和向右平移。对于任意这些类型的次级定位部件，光标201在显示器107中平移的方向、速度和/或距离取决于用户施加到次级定位部件上的输入。
所述次级定位部件可以位于本体401的任何位置上，如本体401面向用户方向的上部，或者本体401的前部、后部或侧面，如图4-6所示。通常，要求放置所述次级定位部件，使用户在操纵定位设备400时能方便地使用。
很明显，例如在图4-6中，用户可以用一组肌肉控制主要定位部件，并用第二组肌肉控制次级定位部件。例如，在图4中，用户可以通过手臂和/或手来控制主要定位部件(在这种情况下，移动本体401)。用户可以通过手指来控制次级定位部件(在这种情况下是移动操纵杆404)。因此，在这一实施例中，较大的肌肉组(此时为手臂)控制一个定位部件，较小的肌肉组(此时为手指)控制同一定位设备上的其它定位部件。这种构架在使用主要定位设备来控制光标201在更大距离内平移(分辨率较低的移动)并用次级定位设备来控制光标201在较小较精确距离内平移(分辨率较高的移动)的情况下尤其有用。通常，人较小的肌肉组如手指比人较大的肌肉组如手臂更能精确地进行控制。可用于控制光标201平移的其它肌肉组包括用户的手腕、躯干、腿、脚、眼和头。
当使用各种肌肉组来控制光标移动时，在主要和/或次级定位部件中可以使用合适的传感器。例如，当使用用户的眼睛的位置作为定位设备输入时，所述定位部件可以包括用于测量用户眼睛位置的传感器。这种传感器认为熟知。或者当使用用户身体在房间中的位置作为定位部件输入时，所述定位部件包括例如确定用户位置的带鱼眼透镜的相机。
虽然在图4-6中已经描述定位设备400通常具有和常规鼠标类似的总体外观，但是本发明的定位设备可以呈各种形式。所述定位设备可以呈鼠标、指示笔、跟踪球、操纵杆、触敏式表面和/或任意其它类型的定位设备。例如，图7显示了呈指示笔形式的示例性定位设备700。定位设备700可以直接和显示器107交互，尤其是当显示器107是触敏式或邻近感应表面(例如，集成了数字化器的显示器)的情况下。在这种情况下，光标201可以平移到显示器107上指示器型指示笔型定位设备700的尖头所指向的位置处。这已知为绝对跟踪，这是因为定位设备700能控制光标201的绝对(和相对不同)位置。或者，定位设备700不是直接和显示器107交互，例如，通过从指示设备700的尖头发射出激光束702。入射到显示器107上的激光束702的位置(在此，显示器107感应激光束702的位置)显示了光标201应平移到的位置。而且，这是绝对跟踪的例子。或者，指示笔型定位设备700可以以其它方式，如通过电磁方式和显示器107相互作用。
定位设备700还包括次级定位部件701，它可以是任何形式，例如但不限于操纵杆、跟踪球或触敏式表面。在所述实施方式中，次级定位部件701置于指示笔700的一端，并呈操纵杆型设备的形式，如许多便携式键盘上常用的“橡皮擦”型定位设备。次级定位部件701允许用户使用相对的跟踪方式在二维内实现控制光标201。用户可以在特定方向按下次级定位部件701，由此使光标201在屏幕上的相应方向上平移。在相对跟踪时，光标201沿特定方向平移，而不是在显示器107上移动到具体的绝对位置上。因此，在相对跟踪时，光标201的位置取决于在平移前光标201的在先位置，而在绝对指向时，就不一定是这种情况。定位设备700可以按照次级定位部件701通过有线或无线(未显示)方式和计算机100交流数据。常用于绝对跟踪的另一定位部件的例子是触敏式表面501。在这种情况下，定位设备400可以用于光标201的相对跟踪(例如，本体401的移动)和绝对跟踪(例如，用户手指在触敏式表面501上的绝对位置)。
参考图8，另一种定位设备800可以在两种或多种导航模式之间切换。在这种情况下，可以包括或不必包括次级定位部件。如所示的，所示定位设备800包括滚轮801，它不仅可以上下翻滚，而且可以左右倾斜(如接近滚轮801的向左和向右虚线箭头所示)。通过旋转滚轮801，显示107可以翻滚。而且，通过将常规滚轮向左和向右倾斜可以执行各种功能，如向左和向右翻滚。但是，在本发明的实施方式中，向左或向右倾斜滚轮801可以在导航模式之间切换。
导航模式限定了定位设备800的控制是如何影响光标201在显示器107上平移。导航模式可以限定了光标201平移的各个方面，如光标201的速度、平移分辨率、平移距离和/或加速度，但不限于这些。导航模式可以限定了在X和Y的一个或两个方向上平移光标的光标平移特征。例如，第一导航模式可以限定了光标平移在X和Y方向上相同的特征，而第二导航模式可以使光标201在X方向上以两倍于在Y方向上相应用户输入的速度平移。例如当用户需要使用水平排列几个显示器时，可以选择使用这种导航模式，以使在X方向上来回移动的距离比Y方向上的大得多。通常，各种导航模式可以限定在第一方向上(和第二方向相比)相同或不同的光标平移特征。而且，一些导航模式在定位设备800的操作(例如，移动)之间可定义线性关系，而其它移动模式则是非线性关系的。虽然参考本实施例讨论了两种导航模式之间的切换，但可以是三种或多种导航模式，并且用户能在三种或多种导航模式之间切换。
因此例如，当用户将滚轮801向左倾斜时，可以选择第一导航模式；当用户将滚轮801向右倾斜时，可以选择第二导航模式。在本实施例中，第一导航模式的分辨率可以比第二导航模式的高。这意味着对于在定位设备800上相同用户输入而言，第一导航模式中光标201在显示器107上平移的距离比在第二导航模式中平移的距离短。例如，当定位设备800停留在表面上时，用户可以沿向右并稍稍向用户的直线移动定位设备800。这种移动可以用于表面上的给定距离，并以给定的速度和加速度。在第一导航模式中，光标201可以如图2中虚线箭头202所示平移。但是，在第二导航模式中，对假设严格相同的用户输入，光标201可以如虚线箭头203所示平移较长的距离。类似地，给定的用户输入会导致光标201如图3中所示虚线箭头302所示移动，而相同的用户输入会导致光标201如虚线箭头303所示移动更大的距离。
可以想像各种类型的定位设备800。例如，定位设备800可以具有专用切换装置901，如图9所示。切换装置901可以当用于在导航模式之间切换，这一点和滚轮801不同，它不仅可以用于在导航模式之间切换(例如，向左/向右倾斜)，而且可以用于翻滚(例如，向前/向后旋转)。所述切换装置901可以是任意类型的用户输入部件，如按钮、二位切换装置、三(或多)位切换装置、滑动切换装置、刻度盘、压敏切换装置、对倾斜度敏感的切换装置或者触控传感器，但不限于这些。而且，虽然较好是在当用户操纵定位设备800时对用户方便(例如，人体工学使用)的位置上，但是切换装置901可以置于定位设备800的任意位置。例如，切换装置901可以在定位设备800的背部(如图8所示)，在左面或右面，在前面或顶部(如滚轮801那样)。或者，可以使用一个或两个按钮402、403，在导航模式之间进行切换。如以上对定位设备400所述，定位设备800可以是任意形式的，不限于如图8和9所示的鼠标型定位设备。
参考图10，切换装置901可以作为压敏切换装置1002嵌入其中。在本实施例中，定位设备800可以停留在表面1003上，且压敏切换装置1002可以探测到用户是否以足够的压力(即，超过预定的压力阀值)将定位设备800向下压到表面1003上。根据定位设备800是否被足够压下，应用第一或第二导航模式来平移光标201。因此，例如，当用户正在表面1003上平移定位设备800，但并未以足够压力压下定位设备800时，光标201在显示器107上以第一导航模式平移。但是，当用户正在表面1003上平移定位设备800，同时以足够压力压下定位设备800时，光标201在显示器107上以第二导航模式平移。在图10中也显示了感测定位设备800在表面1003上移动的传感器1001。传感器1001可以是光学传感器、跟踪球传感器或任意其它传感器。这种传感器在本领域中已知，并可以在例如许多常规鼠标中使用。
参考图11，定位设备800还可以配置成即使在空中也能使用。在这种情况下，定位设备800可以包括能感测定位设备800在空中移动(例如，空中平移和/或其它移动)的传感器1101。熟知的这种传感器例如陀螺传感器。在这种情况下，传感器1001或另一传感器可以探测定位设备800是否停留在表面1003上。因此例如，根据定位设备800是停留在表面1003上并在其上移动还是在空中移动，可以使用不同的导航模式。
参考图12，定位设备800可以是对旋转敏感的(除了对平移敏感以外)。换句话说，定位设备800可以配置成能探测用户是否正在顺时针或逆时针旋转定位设备800(如虚线箭头所示)。这种旋转可以在表面1003上进行，或者在空中进行，并且可以沿任何所需轴如垂直于表面1003的轴旋转。传感器1001或另一传感器可以配置成感测旋转，或者甚至定位设备800相对参考方向而言的方向。可以使用各种技术来测量定位设备800的取向，如已知的磁学、声学或光学技术。例如，定位设备800可以具有用于跟踪定位设备800取向的内置磁罗盘或陀螺。根据旋转的方向或绝对角度，可以选择并使用不同的导航模式。因此，例如当定位设备800向左旋转一定角度，同时在表面1003上移动时，光标201使用第一导航模式。另一方面，当定位设备800向右旋转一定角度，同时在表面1003上移动时，使用第二导航模式。在以此一方式中，将许多导航模式和不同角度(或不同角度范围)的定位设备800相关联。
计算机100和/或定位设备800可以配置成感测涉及定位设备800沿顺时针或逆时针方向移动的姿态。因此，例如逆时针的快速小旋转的姿态可以选择第一导航模式，而快速顺时针选择可以选择第二导航模式。定位设备800之后的移动会导致光标201以最后选择的导航模式平移。通常，可以使用定位设备作出的任何姿态来选择导航模式。
如上所述，通过有线或无线的方式可以将定位设备耦合到计算机100上。如图13所示，定位设备400(或700或800)可以通过基本接收器1301无线耦合到计算机100上。这种基本接收器是熟知的，如Microsoft牌无线光学桌面接收器2.0A。如图所示的，基本接收器1301可具有允许用户在导航模式之间切换的切换装置1302。或者，如图14所示，键盘101具有允许用户在导航模式之间切换的切换装置1401。供切换装置如切换装置901所示发挥作用的用于切换的另一位置就是在计算机100本身上。切换装置1302和1401可以是任意类型的切换装置，如切换装置901所述的那些，并且可以如切换装置901所述相同的方式发挥作用。
因此，已经说明了定位设备和导航模式的各种实施例。但是，本发明并不限于这些实施例。定位设备可以具有第一和第二定位部件的各种组合。例如，一些较好用于较低分辨率光标控制的定位部件包括但不限于惯性传感器、倾斜传感器、激光指向器或光枪和传感器，光学传感器(如摄像机)、声学传感器(例如，超声波传感器)，或眼睛或脸部角度跟踪传感器。这些是可以用较大肌肉组控制的定位部件。一些较好用于较高分辨率光标控制的定位部件包括但不限于跟踪球、触摸垫、电位计或高分辨率滚轮。这些是可以用较小肌肉组控制的定位部件。但是，本发明不限于使用较小或较大肌肉组，也不限于任意具体类型的定位设备或定位部件。
多模式导航引擎参考图15，计算机100可以以许多不同导航模式，如高分辨率导航模式和低分辨率导航模式控制光标201。如上所述，可以使用其它类型的导航模式。在本实施例中，为了便于说明，假设图8所示定位设备400将结合图15的流程图使用。但是，可以使用定位设备的其它实施方式。
在计算机100中可以存在一种或多种导航引擎。导航引擎可以是从定位设备400接收信息并确定何时及如何按照所述信息移动指针201的软件、硬件和/或固件。为了实现多导航模式，可以使用多个导航引擎(如图16所示)，或者可以使用具有多模式的单一导航引擎(如图17所示)。参考图16，可以配置两个或多个单独的导航引擎1601和1602来接收显示了定位设备移动量(或定位设备的其它用户输入的量)的定位设备(例如，定位设备400)的数据。所述数据可以依照定位设备中具体的一个或多个定位部件上的用户输入。根据所用的导航模式，不同的导航引擎1601和1602确定了光标201平移了多少，从而实际平移光标201。在图17中，单个导航引擎1701具有许多部分，各自执行不同的导航模式。所述许多部分可以单独编码，或者共享编码部分。根据所用的导航模式，导航引擎1701的不同部分可以确定光标201平移多少，然后实际平移光标201。
计算机100的导航引擎可以如下所述进行操作。在步骤1501中，定位设备400可以在表面(如表面1003)上沿具体的方向移动了M单位的距离(如M毫米)。定位设备400为计算机100提供数据，指明移动的量和方向。作为响应，在步骤1502中，计算机100确定了显示的光标201在显示器107上应平移和光标201实际平移的量和方向。这一量可以是定位设备100移动的量和/或方向的某个线性或非线性函数，且还可以是有效导航模式的函数。例如，光标201可以平移F×M像素，其中，F是有效导航模式确定的乘数。对各导航模式而言，F可以是常数或变化的。通常，对于较高分辨率的导航模式而言，F将较小，对于较低分辨率的导航模式而言，F将较大。因而，在高分辨率导航模式F较大。并且对于给定的移动量M，光标201平移量F×M将较短(如图2中虚线箭头202所示的移动)。类似地，在低分辨率导航模式中，F将较小；对于给定相同的移动M，光标201平移F×M将较长(如图2中虚线箭头203所示的移动)。
定位设备400还为计算机100提供导航模式数据，表示光标201平移应使用哪一种导航模式。可以有规律地发送这种导航模式数据，或者仅当导航模式要变化或要进行选择时(如重启)发送。因此，在步骤1503中，计算机100可以确定目前可用的导航模式是哪一个，并设定(或保持)由导航模式所规定的乘数因子F，。例如，若激活高分辨率导航模式，那些在步骤1504中，F设定或保持在较低值(或设定值)。若激活低分辨率导航模式，那么在步骤1505中，F设定或保持在较高值(或设定值)上。
结论至此，已经说明了控制计算机显示器上光标的各种方法。例如，使用本发明的各方面，用户可以在较短距离内精确控制光标，同时当需要时能在大得多的距离内移动光标。用户能以这些不同方式控制相同的光标，而无需更换定位设备，或通过分层结构的菜单进行导航。实际上，用户能在闲置时练习光标的各种控制，使相对于用户其它计算机行为中断最小。
虽然通过实施例已经说明了包含本发明各方面的示例系统和方法，当然应理解，本发明不限于这些实施方式。尤其在参考以上说明的条件下，本领域那些技术人员可以作出修改。例如，可以单独使用上述实施方式的各部件，或者和其它实施方式的部件组合使用。而且，本发明能已经使用附带权利要求书进行限定，但是，这些权利要求是示例性的，本发明包含以任何组合或子组合方式描述的部件和步骤。而且还应意识到，在不背离本发明的实质精神和范围的条件下可以作出修改。
权利要求
1.一种定位设备，它配置成和在具有显示器的计算机上运行的导航软件通信，所述定位设备包括配置成感测物理输入的传感器，所述定位设备配置成请求导航软件根据物理输入移动显示器上的导航控制器；和具有第一状态和第二状态的选择器，所述定位设备配置成请求导航软件根据取决于选择器状态的第一导航模式或第二导航模式移动导航控制器。
2.一种套件，它包括权利要求1所述的定位设备；和存储表示导航软件的计算机可执行指令的计算机可读介质。
3.如权利要求2所述的套件，其特征在于，所述导航软件包括第一导航引擎和第二导航引擎，所述第一导航引擎模式使用第一导航引擎，第二导航模式使用第二导航引擎。
4.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，在所述选择器之外，它还包括左键、右键。
5.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述选择器具有不同的物理位置，各自代表第一和第二状态中的不同状态。
6.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述选择器是配置成感测定位设备角度的角度传感器。
7.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，在第一导航模式中，所述导航控制器按照物理输入以第一敏感度移动，在第二导航模式中，所述导航控制器按照相同的物理输入以第二不同敏感度移动。
8.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述物理输入是定位设备的移动，其中在第一导航模式中，导航控制器移动一个和定位设备移动存在第一关系的量；在第二导航模式中，导航控制器移动一个和定位设备移动存在第二不同关系的量。
9.如权利要求8所述的定位设备，其特征在于，所述导航控制器根据定位设备的移动以第一和第二导航模式移动。
10.权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述定位设备配置成在表面上移动，所述选择器响应于向定位设备表面上施加的压力量。
11.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述选择器是可以沿第一轴旋转并沿第二轴倾斜的滚轮，第一和第二状态通过滚轮的倾斜来选择。
12.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述定位设备不集成到具有文字数字区的键盘。
13.如权利要求1所述的定位设备，其特征在于，所述导航控制器是光标。
14.一种定位设备，它配置成和在具有显示器的计算机上运行的导航软件通信，所述定位设备包括配置成以至少2个自由度感测定位设备移动的第一传感器，所述定位设备配置成请求导航软件根据定位设备的移动来移动显示器上的导航控制器；配置成以至少2个自由度感测物理输入的第二传感器，所述定位设备配置成请求导航软件根据物理输入来移动显示器上的导航控制器。
15.一种套件，它包括权利要求14所述的定位设备；和存储表示导航软件的计算机可执行指令的计算机可读介质。
16.权利要求14所述的定位设备，其特征在于，所述第一传感器是光学传感器。
17.如权利要求14所述的定位设备，其特征在于，所述第一传感器是跟踪球传感器。
18.如权利要求14所述的定位设备，其特征在于，所述第二传感器是触敏式表面，所述物理输入包括在表面上的移动。
19.如权利要求18所述的定位设备，其特征在于，所述第一传感器是光学传感器或跟踪球传感器。
20.如权利要求14所述的定位设备，其特征在于，所述第二传感器是操纵杆。
21.如权利要求20所述的定位设备，其特征在于，所述第一传感器是光学传感器或跟踪球传感器。
22.权利要求14所述的定位设备，其特征在于，所述导航控制器是光标。
23.计算机中的一种方法，包括如下步骤根据用户小肌肉组移动在第一比例下控制显示的导航控制器的移动；根据用户大肌肉组移动在第二不同比例下控制显示的导航控制器的移动。
24.权利要求23所述的方法，其特征在于，所述小肌肉组移动包括用户手臂的移动，所述大肌肉组移动包括用户手指的移动。
25.权利要求23所述的方法，其特征在于，所述大肌肉组移动使定位设备平移，但大肌肉组移动则不会。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述导航控制器是光标。
27.一种装置，它包括本体；第一定位设备，配置成根据本体的移动来控制显示的导航控制器的二维移动；以及第二定位设备，物理耦合到本体上的，且配置成根据用户的输入而不是所述本体的移动来控制显示的导航控制器的二维移动。
28.权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第一定位设备是鼠标，所述第二定位设备是触摸垫、操纵杆或跟踪球中的一个。
29.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述第一定位设备以第一比例控制显示的导航控制器，所述第二定位设备以第二不同比例控制显示的导航控制器。
30.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述装置不集成到具有文字数字区的键盘上。
31.如权利要求27所述的装置，其特征在于，所述导航控制器是光标。
32.一种套件，它包括如权利要求27所述的装置；和存储用于执行包括如下步骤的计算机可执行指令的计算机可读介质从所述装置接收和第一和第二定位设备一致的命令；以及按照所述命令移动显示的导航控制器。
33.一种定位设备，它配置成和在具有显示器的计算机上运行的导航软件通信，所述定位设备包括配置成使用绝对跟踪来控制显示器上导航控制器的第一定位部件；配置成使用相对跟踪来控制显示器上导航控制器的第二定位部件。
34.如权利要求33所述的定位设备，其特征在于，所述第一定位部件包括光枪，所述显示器配置成能感测入射到显示器上的从光枪发射的光的位置。
35.一种套件，它包括如权利要求33所述的定位设备；存储用于执行包括如下步骤的计算机可执行指令的计算机可读介质接收和第一定位部件的用户输入有关的第一数据，和使用绝对跟踪按照第一数据来控制导航控制器；以及接收和第二定位部件的用户输入有关的第二数据，和使用相对跟踪按照第二数据来控制导航控制器。
36.如权利要求33所述的定位设备，其特征在于，所述导航控制器是光标。
全文摘要
说明了一种定位设备及其应用，它允许显示的光标或其它导航控制器以不同模式，如以不同分辨率加以控制。所述定位设备可以包括第一定位部件和第二定位部件。所述第一和第二定位部件可以使用其各自的导航模式分别控制相同的导航控制器。所述定位设备还具有切换功能，用于在导航模式之间进行切换。以此方式就可以使用单个定位部件，以各种导航模式控制所述导航控制器。
文档编号G06F3/048GK1664771SQ20051005285
公开日2005年9月7日 申请日期2005年2月25日 优先权日2004年2月26日
发明者Y·孔 申请人:微软公司