特許 6563533 ウルトラソニックハイブリッド入力デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563533

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】ウルトラソニックハイブリッド入力デバイス

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/043 20060101AFI20190808BHJP

   G06F 3/03 20060101ALI20190808BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/043

   G06F3/03 400B

   G06F3/03 400Z

   G06F3/041 520

【請求項の数】19

【外国語出願】

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2018-14674(P2018-14674)

(22)【出願日】2018年1月31日

(62)【分割の表示】特願2015-561405(P2015-561405)の分割

【原出願日】2014年2月26日

(65)【公開番号】特開2018-110001(P2018-110001A)

(43)【公開日】2018年7月12日

【審査請求日】2018年3月2日

(31)【優先権主張番号】13/788,341

(32)【優先日】2013年3月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】595020643

【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100112807

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 貴志

(74)【代理人】

【識別番号】100184332

【弁理士】

【氏名又は名称】中丸 慶洋

(72)【発明者】

【氏名】バルーチ・エルチモビッチ

【審査官】 野村 和史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１４６５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１５３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４６９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７２７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０７８０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９０２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１７１５８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０３ − ３／０４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための方法であって、
タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信することと、
前記タッチスクリーン座標点と前記ウルトラソニック座標点とを比較することと、
前記比較に基づいて、前記ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定することと
を備える方法。

【請求項2】

前記方法は、無線通信デバイスによって実行される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

半自動構成において、前記受信することは、タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示すことを備える、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

自動構成において、前記受信することは、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信することを備える、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

温度および湿度のうちの１つまたは複数による不精確さをオフセットするために、前記チューニングパラメータを適用することをさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための装置であって、
タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信するための手段と、
前記タッチスクリーン座標点と前記ウルトラソニック座標点とを比較するための手段と、
前記比較に基づいて、前記ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定するための手段と
を備える装置。

【請求項7】

前記装置は、無線通信デバイスである、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示すための手段をさらに備える、請求項６に記載の装置。

【請求項9】

前記受信するための手段は、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信する、請求項６に記載の装置。

【請求項10】

温度および湿度のうちの１つまたは複数による不精確さをオフセットするために、前記チューニングパラメータを適用するための手段をさらに備える、請求項６に記載の装置。

【請求項11】

ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするためのコンピュータプログラム製品であって、その上に命令を有する非一時的なコンピュータ可読媒体を備え、前記命令は、
無線通信デバイスに、タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信させるためのコードと、
前記無線通信デバイスに、前記タッチスクリーン座標点と前記ウルトラソニック座標点とを比較させるためのコードと、
前記無線通信デバイスに、前記比較に基づいて、前記ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定させるためのコードと
を備える、コンピュータプログラム製品。

【請求項12】

前記無線通信デバイスに、タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示させるためのコードをさらに備える、請求項１１に記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項13】

前記無線通信デバイスに受信させるための前記コードは、前記無線通信デバイスに、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信させるためのコードを備える、請求項１１に記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項14】

前記無線通信デバイスに、温度および湿度のうちの１つまたは複数による不精確さをオフセットするために、前記チューニングパラメータを適用させるためのコードをさらに備える、請求項１１に記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項15】

ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサと電子通信状態にあるメモリと、
メモリに記憶された命令と
を備え、前記命令は、
タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信し、
前記タッチスクリーン座標点と前記ウルトラソニック座標点とを比較し、
前記比較に基づいて、前記ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定する
ように実行可能である、装置。

【請求項16】

前記装置は、無線通信デバイスである、請求項１５に記載の装置。

【請求項17】

半自動構成において、受信するように実行可能である前記命令は、タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示すように実行可能である命令を備える、請求項１５に記載の装置。

【請求項18】

自動構成において、受信するように実行可能である前記命令は、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信するように実行可能である命令を備える、請求項１５に記載の装置。

【請求項19】

温度および湿度のうちの１つまたは複数による不精確さをオフセットするために、前記チューニングパラメータを適用するように実行可能である命令をさらに備える、請求項１５に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]本開示は、一般に電子デバイスに関する。より詳細には、本開示は、ウルトラソニック（ultrasonic）ハイブリッド入力デバイスおよび対応するチューニング方法に関する。

【背景技術】

【0002】

[0002]過去数１０年間で、電子デバイスの使用は一般的となった。特に、電子技術の進歩は、ますます複雑で有用な電子デバイスのコストを低減させた。コスト低減および消費者の需要は、電子デバイスが現代社会において事実上ユビキタスになるように、それらの使用を激増させた。

【0003】

[0003]様々な状況において、電子デバイスが互いに通信することが望ましくありうる。電子デバイス間の通信は、有益でありうる。例えば、電子デバイス間の通信は、１つの電子デバイスが別の電子デバイスの機能を利用することを可能にしうる。多くのケースでは、通信インタフェースが、１つまたは複数の電子デバイス間の通信のために使用されうる。

【0004】

[0004]ユーザは、電子デバイスにおける様々な機能（feature）を所望しうる。この説明から認められうるように、ウルトラソニックハイブリッド入力デバイスおよび対応するチューニング方法は、有益でありうる。

【発明の概要】

【0005】

[0005]ハイブリッド入力デバイスが開示される。ハイブリッド入力デバイスは、タッチスクリーン上に書くためのスタイラス（stylus）、筆記具および圧力センサを含む。ハイブリッド入力デバイスはまた、ウルトラソニックデータパターンを送信するウルトラソニック送信機を含む。ハイブリッド入力デバイスはまた、ハイブリッド入力デバイスのウルトラソニック機能をトグルで切り換える（toggles）制御要素を含む。

【0006】

[0006]制御要素は、無線通信デバイスからの受信されたウルトラソニックコマンドに基づいて、ウルトラソニック機能をトグルで切り換えうる。代替として、制御要素は、無線通信デバイスへのハイブリッド入力デバイスの近さ（proximity）に基づいて、ハウジングから突出させる（to protrude）タッチスクリーンスタイラスまたは筆記具を選択しうる。ウルトラソニックデータパターンは、ハイブリッド入力デバイスのための一意の識別値、圧力センサ値および制御要素のステータス値、または何らかの組み合わせを含みうる。この圧力は、筆記具が表面に押し付けられる圧力でありうる。ウルトラソニック送信機は、周期的にウルトラソニックデータを送信しうる。スタイラスは、静電容量方式（capacitive）タッチスクリーン、抵抗膜方式（resistive）タッチスクリーン、または何らかの組み合わせによって認識されうる。

【0007】

[0007]ハイブリッド入力デバイスを使用するための方法がまた開示される。タッチスクリーンは、ハイブリッド入力デバイスにおけるタッチスクリーンスタイラスを用いてその上に書かれる。ウルトラソニック機能は、ハイブリッド入力デバイスに関連付けられる制御要素ステータスに基づいてオンまたはオフにされる。ウルトラソニックデータパターンは、ウルトラソニック機能がオンであるかまたはオフであるかに基づいて送信される。

【0008】

[0008]ハイブリッド入力デバイスがまた開示される。ハイブリッド入力デバイスは、タッチスクリーン上に書くための手段を含む。ハイブリッド入力デバイスはまた、タッチスクリーン外に書く（writing off the touchscreen）ための手段を含む。ハイブリッド入力デバイスはまた、ハイブリッド入力デバイスのウルトラソニック機能をオンまたはオフにするための手段を含む。ハイブリッド入力デバイスはまた、ウルトラソニック機能がオンであるかまたはオフであるかに基づいて、ウルトラソニックデータパターンを送信するための手段を含む。

【0009】

[0009]ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための方法がまた開示される。タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点が、受信される。タッチスクリーン座標点とウルトラソニック座標点は、比較される。チューニングパラメータは、この比較に基づいて、ウルトラソニック追跡アルゴリズムのために決定される。

【0010】

[0010]この方法は、無線通信デバイスによって実行されうる。半自動構成では、受信することは、タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示すことを含みうる。自動構成では、受信することは、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信することを含みうる。チューニングパラメータは、温度、湿度、または両方による不精確さをオフセット（offset）するために適用されうる。

【0011】

[0011]ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための装置がまた開示される。この装置は、タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信するための手段を含む。この装置はまた、タッチスクリーン座標点とウルトラソニック座標点とを比較するための手段を含む。この装置はまた、この比較に基づいて、ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定するための手段を含む。

【0012】

[0012]ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするためのコンピュータプログラム製品がまた開示される。このコンピュータプログラム製品は、その上に命令を有するコンピュータ可読媒体を備える。これら命令は、無線通信デバイスに、タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信させるためのコードを含みうる。これら命令はまた、無線通信デバイスに、タッチスクリーン座標点とウルトラソニック座標点とを比較させるためのコードを含みうる。これら命令はまた、無線通信デバイスに、この比較に基づいて、ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定させるためのコードを含みうる。

【0013】

[0013]ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための装置がまた開示される。この装置は、プロセッサと、プロセッサと電子通信状態にあるメモリとを含む。実行可能命令が、メモリに記憶される。これら命令は、タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信するように実行可能である。これら命令はまた、タッチスクリーン座標点とウルトラソニック座標点とを比較するように実行可能である。これら命令はまた、この比較に基づいて、ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定するように実行可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、ハイブリッド入力デバイスが使用されうる無線通信システムを例示するブロック図である。

【図2A】図２Ａは、ハイブリッド入力デバイスを例示するブロック図である。

【図2B】図２Ｂは、ハイブリッド入力デバイスの１つの構成を例示する断面図である。

【図2C】図２Ｃは、ハイブリッド入力デバイスの別の可能な構成を例示する断面図である。

【図2D】図２Ｄは、ハイブリッド入力デバイスの別の可能な構成を例示する断面図である。

【図2E】図２Ｅは、ハイブリッド入力デバイスの別の可能な構成を例示する断面図である。

【図3】図３は、ハイブリッド入力デバイスを使用するための方法を例示するフロー図である。

【図4】図４は、受信デバイスを例示するブロック図である。

【図5】図５は、ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための方法を例示するフロー図である。

【図6】図６は、例えば、受信デバイスにおける、ウルトラソニックチューニングモジュールを例示するブロック図である。

【図7】図７は、ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための方法を例示するフロー図である。

【図8】図８は、電子デバイス／無線デバイス内に含まれうるある特定のコンポーネントを例示する。

【発明を実施するための形態】

【0015】

[0026]いくつかのモバイルデバイス（例えば、スマートフォン、タブレット）は、超音波（ultrasound）技術に基づいて入力デバイス（例えば、スタイラス、ペン）を利用することができ、すなわち、超音波ベースのポジション（position）計算のための専用ソフトウェアが、モバイルデバイス上で実行されることができる。加えて、タッチスクリーンスタイラス技術がまた、良い精確さおよびパフォーマンスのみならず使用改善のために使用されうる（例えば、Ｓ−ペンソフトウェア開発者キット）。アプリケーションを実行しているモバイルデバイスは、ポインティングのために使用される入力デバイスに関する異なる要件を有しうる、すなわち、通常のタッチスクリーンスタイラスは、モバイルデバイスのディスプレイ上での簡単なハンドライティング、標準ユーザインタフェースおよびゲームのために比較的うまく機能しうるが、超音波ペン／スタイラスは、それがより精確（precise）であるので、（モバイルデバイスの近くでの）オフディスプレイのハンドライティングにとってより有利でありうる。不都合なことに、超音波ベースのポジション計算の精確さは、環境条件、例えば、温度および湿度、に依存する。

【0016】

[0027]本システムおよび方法は、次の課題のうちのいくつかを解決しうる。第１に、モバイルデバイス上の異なるタイプのアプリケーションのために２つの異なる（標準タッチスクリーンおよびウルトラソニック）入力デバイスを必要とすることは、費用がかかり、ユーザにとって不便でありうる。第２に、追加のモバイルリソース（例えば、センサ）が、ウルトラソニックペンポジションを計算するモバイルアルゴリズムの周期的なチューニングのために必要とされる。いくつかの構成では、モバイルデバイスは、所定の超音波パターンを周期的に送信し、エコーされた（echoed）超音波パターンを受信した際に、このアルゴリズムをチューニングする。しかしながら、これは、それが追加のモバイルデバイスリソース（スピーカまたはイヤピース（earpiece））を使用しうるので、問題となりうる。これはまた、オーディオ／音声送信との同時並行性（concurrency）の課題を生じうる。

【0017】

[0028]これらの問題を解決するために、本システムおよび方法は、モバイルデバイス上のチューニングモジュールと、ハイブリッド入力デバイスとを含むことができ、すなわち、チューニングモジュールは、モバイルデバイスで実行中の超音波ベースのポジション計算モジュールと共に動作することができる。ハイブリッド入力デバイスは、オンディスプレイユーザインタフェースアクティビティ用の１つのタッチスクリーンスタイラス、オフディスプレイ超音波ベースのハンドライティングまたはドローイング用の単色または多色ペン、超音波送信機およびハイブリッド入力デバイスのタッチスクリーンモードまたはウルトラソニックモードを選択するための制御要素（例えば、制御ボタン）を含みうる。したがって、単一のハイブリッド入力デバイスが、タッチスクリーン機能とウルトラソニックオフディスプレイ機能の両方を含むことができ、上記に説明された第１の問題を解決する。

【0018】

[0029]このようなデバイスおよびチューニングモジュールはまた、第２の課題を解決しうる。具体的には、タッチスクリーンスタイラスによるオンディスプレイタッチング中に、デバイスの超音波送信機は、超音波パターンを周期的に放出（eject）しうる。チューニング期間中、チューニングモジュールは、タッチスクリーンドライバからのタッチスクリーン座標および導出されたウルトラソニック点を得て、タッチスクリーン座標とウルトラソニック座標の比較の際にチューニングパラメータを計算しうる。これは、ウルトラソニックアルゴリズムチューニングのための高価なモバイルデバイスリソースの使用（例えば、センサ）を回避しうる。ここで使用される場合、「ウルトラソニック」という用語は、人間の聴覚を超える周波数帯域、例えば、２５〜８０ＫＨｚ、２０〜８０ＫＨｚなどを称する。

【0019】

[0030]図１は、ハイブリッド入力デバイス１０２が使用されうる無線通信システム１００を例示するブロック図である。システム１００では、ハイブリッド入力デバイス１０２は、無線通信デバイス１０４と通信しうる。無線通信デバイス１０４はまた、モバイルデバイス、モバイル局、加入者局、クライアント、クライアント局、ユーザ機器（ＵＥ）、リモート局、アクセス端末、モバイル端末、端末、ユーザ端末、加入者ユニットなどとも称されうる。通信デバイスの例は、ラップトップまたはデスクトップコンピュータ、セルラ電話、スマートフォン、無線モデム、電子リーダ、タブレットデバイス、ゲーミングシステムなどを含む。これらのデバイスのいくつかは、１つまたは複数の業界標準にしたがって動作しうる。本システムおよび方法は、無線通信デバイス１０４を使用して説明および例示される一方で、任意の適切な電子デバイスが使用されうる。「ハイブリッド入力デバイス」および「ハイブリッドペン」という用語は、ここで交換可能に使用されうる。

【0020】

[0031]ウルトラソニック技術は、ある特定のデバイスのロケーションを追跡するために使用されうる。例えば、デジタルペンは、デジタルデバイスにハンドライティングまたはドローイングを転送する手段としてウルトラソニック追跡を使用しうる。１つの構成では、専用ウルトラソニック受信機は、ハンドライティング作業領域にクリップによって取り付けられうる（attached）。（受信機と相対的な）作業領域ポジションおよびサイズは、較正プロセス中に点計算アルゴリズムに供給されうる。ユーザは、作業領域における所定の点（例えば、４隅と中央）を順次に指し示すように較正アプリケーションによってプロンプトされうる。作業領域に相対的な、受信機の座標系（ＲＣＳ０）ポジションは、作業領域が受信機に取り付けられるまで変更されることができない。受信機は、（受信機のマイクロフォンによって収集されたウルトラソニックデータに基づいて）ＲＣＳ０における点を計算し、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）接続を介して、ホストにペンのスイッチステータス（例えば、アップ／ダウン）を用いてそれらを渡しうる。ホストは、受信されたポイントをそのデスティネーションウィンドウ（destination window）にマップしうる。

【0021】

[0032]これに対し、本システムおよび方法は、ウルトラソニック受信機として無線通信デバイス１０４を利用しうる。無線通信デバイス１０４は、ハイブリッド入力デバイス１０２から受信されたウルトラソニックデータ１１４に基づいて、ハイブリッド入力デバイス１０２のポジションを計算するウルトラソニック計算モジュール１１０を含みうる。無線通信デバイス１０４はまた、ウルトラソニック計算モジュール１１０を較正する、またはチューニングするためのウルトラソニックチューニングモジュール１１２を含みうる。無線通信デバイス１０４はまた、音声およびウルトラソニックデータ１１４を受信するための２つ以上のマイクロフォンを含みうる。ハイブリッド入力デバイス１０２におけるウルトラソニックモジュール１０６は、次のデータのうちの１つまたは複数を含むウルトラソニックデータ１１４を送信しうる：固有のペン識別子、入力デバイスが表面にタッチしたかどうかを示す圧力センサ値、および制御要素ステータス。ハイブリッド入力デバイス１０２上の制御要素は、ウルトラソニック機能をトグルで切り換えうる。１つの構成では、制御要素は、例えば、ハイブリッド入力デバイス１０２の外側にある、ボタンでありうる。別の構成では、制御要素は、ウルトラソニック送信を開始または停止するために、無線通信デバイスからウルトラソニックコマンドを受信しうる。これは、ハイブリッド入力デバイス１０２の電力消費を低減させうる。

【0022】

[0033]動作中、ユーザは、無線通信デバイス１０４上のタッチスクリーン１１６と対話するために、ハイブリッド入力デバイス１０２におけるタッチスクリーンスタイラス１０８を使用しうる。ユーザはまた、オフディスプレイでライティングまたはドローイングするために、筆記具（例えば、ペン）を使用しうる。ウルトラソニック追跡をチューニングするために、ウルトラソニックチューニングモジュール１１２は、同様の時点においてウルトラソニックデータ１１４から作成された、シミュレートされたタッチイベントと、無線通信デバイス１０４において受信された複数のタッチイベントとを比較しうる。言い換えれば、タッチイベントは、ウルトラソニック追跡をチューニングするために使用される。ここで使用される場合、「タッチイベント」は、指、スタイラス１０８またはその他のツールによる、タッチスクリーン１１６のタッチングについての通知である。このようなイベントは、（例えば、タッチスクリーンドライバによって）生成され、アプリケーションに提供されうる。タッチイベントは、２次元座標およびタッチ圧力を含みうる。

【0023】

[0034]図２Ａは、ハイブリッド入力デバイス２０２を例示するブロック図である。ハイブリッド入力デバイス２０２は、オフディスプレイの、ウルトラソニックベースのハンドライティングまたはドローイング、すなわち、ウルトラソニック通信を使用して追跡される筆記具２１８を用いたオフディスプレイのライティングまたはドローイング、のための標準タッチスクリーンスタイラス２０８および筆記具２１８（例えば、１つまたは複数の色を有するペン）を含みうる。タッチスクリーンスタイラス２０８は、モバイルデバイスのディスプレイ上の簡単なハンドライティング、標準ユーザインタフェースおよびゲームに適切でありうる。（無線通信デバイス１０４の近くで）オフディスプレイで使用される筆記具２１８は、より精確なハンドライティングまたはドローイングにより適切でありうる。

【0024】

[0035]ハイブリッド入力デバイス２０２はまた、ウルトラソニック送信機２２０とウルトラソニックタイミングモジュール２２４とを含むウルトラソニックモジュール２０６を含みうる。ウルトラソニック送信機２２０は、例えば、ウルトラソニックタイミングモジュール２２４からのタイミングを使用して、特定のデータレートでウルトラソニックデータパターン２２２を送信しうる。ウルトラソニックデータパターン２２２は、固有のペン識別子２１９、圧力センサ値２３０および制御要素ステータス２２７の何らかの組み合わせのような、遠隔測定データを含みうる。例えば、ハイブリッド入力デバイス２０２は、１９２ＫＨｚ、９６ＫＨｚ、などで送信しうる。データフォーマット（すなわち、ウルトラソニックデータパターン２２２における各要素への特定のビット割り当て）は、異なりうるが、本システムおよび方法は、ウルトラソニックペンの任意の適切な構成および製造者とともに使用されうる。

【0025】

[0036]ユーザは、所望のアプリケーションのための所望のコンポーネントを容易に選択することが可能でありうる、すなわち、（ウルトラソニックベースのポインティングアルゴリズムを使用することによる、無線通信デバイス１０４上で記憶または提示するライティングとともに）オフディスプレイハンドライティング、タッチスクリーンスタイラス２０８を使用するオンディスプレイタッチング、またはウルトラソニックベースのポインティングアルゴリズムを使用することによるオンディスプレイタッチスクリーン機能シミユレーション。

【0026】

[0037]ハイブリッド入力デバイス２０２における制御要素２２６は、任意の適切な方法、例えば、ボタン、スイッチ、ダイアルなどで、インプリメントされうる。代替として、制御要素２２６は、例えば、ハイブリッド入力デバイス２０２における電力消費を低減させるために、ウルトラソニック送信を開始または停止するために無線通信デバイス１０４から制御コマンドを受信する内部モジュールでありうる。例えば、ハイブリッド入力デバイス２０２は、無線通信デバイス１０４から制御コマンドを受信するためのウルトラソニック受信機２１７を含むことができ、これは、ウルトラソニック送信のためにその標準オーディオポートのうちの１つ（例えば、イヤピース）を使用しうる。開始／停止ウルトラソニック送信コマンドに加えて、無線通信デバイス１０４は、無線通信デバイスの現在のポジションに基づいて、タッチスクリーンスタイラス２０８と筆記具２１８の間で切り替えるためのコマンドを送りうる。例えば、このコマンドは、ハイブリッド入力デバイス２０２が無線通信デバイス１０４の近く（例えば、２、４、６、８、１０、１２インチ）にあるときに、タッチスクリーンスタイラス２０８に切り替えうる。逆に、このコマンドは、ハイブリッド入力デバイス２０２が無線通信デバイス１０４から遠く（例えば、２、４、６、８、１０、１２インチ）にあるときに、筆記具２１８に切り替えうる。

【0027】

[0038]圧力センサ２２８はまた、任意の適切な方法でインプリメントされうる。例えば、圧力センサ値２３０は、２進数方式で任意の圧力が筆記具２１８において適用されるか否かを示す単一のビットであることができ、例えば、圧力ありについては１、圧力なしについては０である。代替として、圧力センサ値２３０は、複数のビットであることができ、筆記具２１８において加えられる圧力の量を示し、例えば、０は、圧力なしを示し、１６（ビットレベルでは１１１１）は、最大の圧力を示す４ビットの値である。

【0028】

[0039]図２Ｂは、ハイブリッド入力デバイス２０２の１つの構成を例示する断面図である。ハイブリッド入力デバイス２０２は、例えば、金属、プラスチックなどでできている、ハウジング２０９内部の様々な要素を含みうる。例示される構成では、ハウジングは、筆記具２１８またはタッチスクリーンスタイラス２０８が突出しうる小さな開口部のほうへ次第に細くなる円筒形のセクションを含みうるが、ハウジング２０９の任意の適切な構成が使用されうる。さらに、ハウジング内に含まれる複数の筆記具２１８が存在することができ、例えば、異なる色のペン、鉛筆などである。ハウジング内部では、筆記具２１８は、圧力センサ値２３０、すなわち、任意の圧力が筆記具２１８において適用されるか否かのインジケーション、を決定する圧力センサに結合されうる。さらに、ウルトラソニック送信機２２０は、筆記具２１８またはタッチスクリーンスタイラス２０８が突出する開口部の近くのハウジング内に存在しうる。ウルトラソニック送信機２２０をハウジング２０９の先端（point）の近くに配置することは、それをハウジング２０９の先端からより遠く離れて配置するよりも、より正確な追跡を可能にしうる。ハウジングはまた、例えば、ウルトラソニック機能をオンまたはオフにするボタン、スイッチまたはダイアルのような、制御要素２２６を含みうる。さらに、セレクタボタン２１１が、もしあれば、タッチスクリーンスタイラス２０８または（単数または複数の）筆記具２１８のどちらが、任意の時にハウジングから突出するかを制御しうる。ハイブリッド入力デバイス２０２は、図２Ｂにおいて特定の構成で例示されているが、任意の適切な構成が、本システムおよび方法とともに使用されうる。

【0029】

[0040]図２Ｃは、ハイブリッド入力デバイス２０２の別の可能な構成を例示する断面図である。ハイブリッド入力デバイス２０２は、図２Ｂに例示される要素のうちの一部またはすべてを含みうる。しかしながら、図２Ｃに例示される構成は、モジュール方式（modular）であることができ、ユーザが、それらの必要性に応じてハイブリッド入力デバイス２０２を構成することを可能にする。例えば、ハウジング２０９は、一端においてタッチスクリーンスタイラス２０８および反対側の一端において筆記具２１８を収容する（receive）ことができ、すなわち、ハウジング２０９から出てくることに加えて、タッチスクリーンスタイラス２０８および筆記具２１８は、ハウジング２０９から（例えば、取り替えのために）完全に取り外し可能でありうる。言い換えれば、これらモジュール（タッチスクリーンスタイラス２０８または筆記具２１８）は、ハウジングから取り外され、異なるモジュールに取り替えられうる。さらに、筆記具は、それ自体がウルトラソニック追跡のために必要なすべての要素、すなわち、バッテリ２２１、ウルトラソニックエミッタ２２９、制御要素２２６および圧力センサ２２８を含みうる。加えて、タッチスクリーンスタイラス２０８および筆記具２１８の各々は、コネクタメカニズム２２９ａ−ｂを使用してハウジングに取り付けられうる。コネクタメカニズム２２９ａ−ｂは、任意の適切な取り付け技法、例えば、マグネット、タッチスクリーンスタイラス２０８または筆記具２１８上の対応する突起を収容するハウジングにおける窪んだノッチ、（ねじ山（screw thread）と同様の）ハウジングおよびモジュールの各々上の相補的なねじ切り（complementary threading）などを使用しうる。ハウジングはまた、ウルトラソニック機能のためのオン／オフボタン２２５を含みうる。

【0030】

[0041]図２Ｄは、ハイブリッド入力デバイスの別の可能な構成を例示する断面図である。具体的には、図２Ｄは、ハウジング２０９における２つのタッチスクリーンスタイラス２０８ａ−ｂを有する構成を例示する。例示される構成では、第１のアクティブスタイラス２０８ａが、ハウジングから出ており（emerged）、使用のために利用可能である。これに対し、出ていない（not emerged）スタイラス２０８ｂは、使用のために利用可能でない。１つの構成では、これらスタイラスのうちの一方は、タッチスクリーン上にマーキングするために使用されることができるとともに、他方は、「イレーサー（eraser）」として使用されることができる。言い換えれば、タッチスクリーンの一部分にわたって「イレーサー」スタイラスを移動させた場合、タッチスクリーンは、前のマーキングを削除しうる。

【0031】

[0042]図２Ｅは、ハイブリッド入力デバイスの別の可能な構成を例示する断面図である。具体的には、図２Ｅは、出ているタッチスクリーンスタイラス２０８および出ている筆記具２１８を有する構成を例示する。言い換えれば、両方が同時に利用可能でありうる。代替として、ハウジングは、２つの筆記具２１８を含むことができ、例えば、それぞれが、異なる色のペンまたは鉛筆を含む。

【0032】

[0043]図３は、ハイブリッド入力デバイス２０２を使用するための方法３００を例示するフロー図である。方法３００は、ハイブリッド入力デバイス２０２のユーザによって実行されうる。ユーザは、ハイブリッド入力デバイス２０２におけるタッチスクリーンスタイラス２０８を用いてタッチスクリーン１１６上に書くことができる３０２。ここで使用される場合、「タッチスクリーン」という用語は、例えば、静電容量方式タッチスクリーン（表面型または投影型）、抵抗膜方式タッチスクリーンなどの、タッチを介して入力を受信する技術を指す。ウルトラソニック機能は、ハイブリッド入力デバイス２０２に関連付けられる制御要素ステータス２２７に基づいてオンまたはオフにされうる３０４。これは、ユーザがデバイス２０２上のボタンまたはスイッチをアクティブ化することを含みうる。代替として、制御要素２２６は、無線通信デバイス１０４から（例えば、ウルトラソニック受信機２１７を使用して）ウルトラソニックコマンドを受信する内部モジュールでありうる。例えば、これらコマンドは、電力消費を低減させるために、ハイブリッド入力デバイス２０２においてウルトラソニック送信を開始または停止しうる。代替として、これらコマンドは、例えば、無線通信デバイス１０４からの近さに基づいて、タッチスクリーンスタイラス２０８と筆記具２１８との間の自動的な切り替えを可能にしうる。ハイブリッド入力デバイス２０２はまた、ウルトラソニック機能がオンであるかまたはオフであるかに基づいて、ウルトラソニックデータパターン２２２を送信しうる３０６。具体的には、ウルトラソニックデータパターン２２２は、ウルトラソニック機能がオンであるときに送信されうるが、ウルトラソニック機能がオフであるときは送信されない。

【0033】

[0044]図４は、受信デバイス４３２を例示するブロック図である。受信デバイス４３２は、タッチスクリーンを有する任意の電子デバイスであり、かつウルトラソニック信号を受信することが可能でありうる。例えば、受信デバイス４３２は、無線通信デバイス１０４でありうる。受信デバイス４３２は、マイクロフォン４４０においてウルトラソニックデータ１１４（例えば、固有のペンＩＤ ２１９、圧力センサ値２３０および制御要素ステータス２２７の何らかの組み合わせを含むウルトラソニックデータパターン４２２）を収集し、例えば、マルチラテレーション（multilateration）（到着時間差（ＴＤＯＡ）としても知られる）を使用することによって、３次元ポジションを計算しうる。言い換えれば、受信デバイス４３２は、ハイブリッド入力デバイス２０２のロケーションを計算するために、異なるマイクロフォン４４０における到着の時間差を使用しうる。制御要素ステータス２２７はまた、受信デバイス４３２上で実行中のアプリケーションによって使用されうる。

【0034】

[0045]受信デバイス４３２は、２つ以上のマイクロフォン４４０を含みうる。各マイクロフォン４４０は、ウルトラソニックおよびオーディオ／音声相互キャプチャのために使用されうる。例えば、受信デバイス４３２は、それから３次元座標が、例えば、マルチラテレーション（ＴＤＯＡ）を使用して、ウルトラソニック計算モジュール４１０によって決定されうる、３つのマイクロフォン４４０を含みうる。３つの音声／超音波マイクロフォン４４０を有するこのような構成は、受信デバイス４３２上で３次元アプリケーションを可能にしうる。代替として、受信デバイスは、それから２次元座標が、例えば、到着時間（ＴＯＡ）を使用して、ウルトラソニック計算モジュール４１０によって決定されうる、２つのマイクロフォン４４０のみを含みうる。

【0035】

[0046]ウルトラソニック計算モジュール４１０は、シミュレートされたタッチイベント４４２を作成するために、圧力センサ値２３０およびハイブリッド入力デバイス２０２の計算された座標を使用しうる。シミュレートされたタッチイベント４４２は、シミュレートされたタッチイベントタイムスタンプによって示された時点でのハイブリッド入力デバイス２０２の３次元ポジションを含みうる。3次元ポジションは、ウルトラソニックデータパターン４２２によって決定されうる。シミュレートされたタッチイベント４４２はまた、ペン（または他の筆記具）が表面に対して押しつけられる圧力を示す圧力センサ値を含みうる。

【0036】

[0047]シミュレートされたタッチイベント４４２に加えて、受信デバイス４３２は、指、スタイラスまたはその他のツールによる受信デバイス４３２のタッチについてのタッチスクリーンドライバまたはタッチスクリーン４１６によって生成されたタッチイベント４３１を含みうる。各タッチイベント４３１は、次のうちの何らかの組み合わせを含み得る：２次元タッチスクリーン座標４３４、タッチ圧力４３６およびタッチタイムスタンプ４３８。

【0037】

[0048]ウルトラソニックチューニングモジュール４１２は、ウルトラソニック追跡が精確であることを確実にしうる。これは、１つまたは複数のウルトラソニックチューニングパラメータ４４４を決定するために、複数のタッチイベント４３１をシミュレートされたタッチイベント４４２と比較することを含みうる。動作中、（例えば、カーネルにおいて実行中の）ウルトラソニックチューニングモジュール４１２は、いくつかの（a number of）最新の（most recent）タッチイベント４３１、例えば、過去１０ｍｓｅｃの間のすべてのタッチイベント４３１を記憶しうる。通常は、この期間内のすべてのタッチイベント４３1は、同じ座標を有するであろう。ウルトラソニックチューニングモジュール４１２は、ウルトラソニック計算モジュール４１０からの特定のシミュレートされたタッチイベント４４２のためのタイムスタンプに近い、例えば、５ｍｓｅｃ内の、タッチタイムスタンプ４３８を有するタッチイベント４３１を求めて、記憶されたタッチイベント４３１を検索しうる。特定のシミュレートされたタッチイベント４４２に最も密接にマッチするタッチタイムスタンプ４３８を有するタッチイベント４３１は、ベストタッチイベントと称されうる。言い換えれば、ベストタッチイベントは、特定のシミュレートされたタッチイベント４４２に最も近い時間で測定されたものでありうる。

【0038】

[0049]マッチング点を比較する際に、アルゴリズムのいくつかのチューニングパラメータ４４４が再計算される。タッチイベント４３１の精確さは、環境条件によってあまり影響されないので、タッチイベント４３１は、シミュレートされたタッチイベント４４２よりもより正確でありうる。したがって、ベストタッチイベントにおけるタッチスクリーン座標４３４と、シミュレートされたタッチイベント４４２における座標との間の差は、例えば、現在の音速のような、ウルトラソニックチューニングパラメータ４４４を決定するまたは再計算するために使用されうる。シミュレートされたタッチイベント４４２の座標は、この比較が実行される前に、３次元から２次元に変換されうることに留意されたい、すなわち、ウルトラソニックチューニングモジュール４１２が２つ座標のセットを比較する前に、Ｚ座標は、シミュレートされたタッチイベント４４２において０に設定されうる。さらに、ウルトラソニックチューニングパラメータ４４４は、アルゴリズム依存でありうるが、本システムおよび方法は、任意の適切なパラメータをチューニングするために使用されうる。例えば、表１および表２は、どのように音速が温度および（湿度に関連する）空気密度に対して変化するのか、およびどのようにこの可変性（variability）がウルトラソニック追跡の精確さに影響を及ぼしうるのかを例示する。したがって、音速は、チューニングされうる１つの可能なウルトラソニックチューニングパラメータ４４４である。

【表1】

【表2】

【0039】

[0050]その後、修正されたウルトラソニックチューニングパラメータ４４４は、ウルトラソニックデータパターン４２２に基づいてウルトラソニック座標を決定するときに、ウルトラソニック計算モジュール４１０によって使用されうる。例えば、音速は、現在の環境条件を考慮して調整されることができ、これは、ウルトラソニック座標がより正確になることを可能にする。

【0040】

[0051]図５は、ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための方法５００を例示するフロー図である。方法５００は、例えば、無線通信デバイス１０４のような、受信デバイス４３２によって実行されうる。受信デバイス４３２は、タッチスクリーン座標４３４およびウルトラソニック座標を決定しうる５０２。タッチスクリーン座標４３４は、例えば、タッチスクリーンドライバからの、タッチイベント４３１に含まれうる。ウルトラソニック座標は、複数のマイクロフォン４４０において受信されるウルトラソニックデータパターン４２２から決定されうる。これは、受信デバイス４３２におけるウルトラソニック計算モジュール４１０が、例えば、マルチラテレーション（到着時間差（ＴＤＯＡ）としても知られる）を使用することによって、３次元ポジションを計算することを含みうる。言い換えれば、受信デバイス４３２は、ハイブリッド入力デバイス２０２のロケーションを計算するために、異なるマイクロフォン４４０における到着の時間差を使用しうる。受信デバイス４３２はまた、タッチスクリーン座標４３４とウルトラソニック座標とを比較しうる５０４。これは、ウルトラソニックチューニングモジュール４１２が、ベストタッチイベントからのタッチスクリーン座標４３４を、シミュレートされたタッチイベント４４２からのウルトラソニック座標と比較することを含みうる。受信デバイス４３２はまた、この比較に基づいて、ウルトラソニック追跡アルゴリズムのための１つまたは複数のチューニングパラメータ４４４を決定しうる５０６。

【0041】

[0052]図６は、例えば、受信デバイス４３２における、ウルトラソニックチューニングモジュール６１２を例示するブロック図である。ウルトラソニックチューニングモジュール６１２は、例えば、音速のような、１つまたは複数のチューニングパラメータ６４４を決定することによって、ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングしうる。言い換えれば、ウルトラソニックチューニングモジュール６１２は、現在の環境条件を考慮してチューニングパラメータ６４４を再計算することができ、これは、ハイブリッド入力デバイス２０２のウルトラソニック追跡がより精確になることを可能にする。

【0042】

[0053]ウルトラソニックチューニングモジュール６１２は、複数のタッチイベント６３１を有することができ、それぞれが、タッチスクリーン座標６３４、タッチ圧力６３６およびタッチイベントタイムスタンプ６３８の何らかの組み合わせを含む。ウルトラソニックチューニングモジュール６１２はまた、ハイブリッド入力デバイス２０２から受信されたウルトラソニックデータパターン４２２から決定されるシミュレートされたタッチイベント６４２を含みうる。シミュレートされたタッチイベント６４２は、（例えば、マルチラテレーションを使用して決定された）ウルトラソニック座標６６０、圧力センサ値６６２およびシミュレートされたタッチイベントタイムスタンプ６６４の何らかの組み合わせを含みうる。

【0043】

[0054]タッチイベント評価器６５０は、ベストタッチイベント６５４を決定しうる。これは、複数のタッチイベント６３１を評価することと、シミュレートされたタッチイベントタイムスタンプ６６４に時間において最も近いタッチイベントタイムスタンプ６３８を有するものを選択することとを含みうる。ウルトラソニックチューニングモジュール６１２は、例えば、所定の数の、いくつかの最新のタッチイベント６３１、最新の所定の時間期間内のすべてのタッチイベント６３１などを記憶しうる。

【0044】

[0055]ベストタッチイベント６５４は、比較器６５２によってシミュレートされたタッチイベント６４２と比較されうる。具体的には、座標差６５６が、比較器６５２によって決定および出力されうる。座標差６５６は、ベストタッチイベント６５４におけるタッチスクリーン座標６３４と、シミュレートされたタッチイベント６４２におけるウルトラソニック座標６６０との間の差でありうる。比較の前に、ウルトラソニック座標６６０は、３次元から２次元に変換されることができ、例えば、Ｚ座標は、ゼロに設定されうる。

【0045】

[0056]座標差６５６は、１つまたは複数のチューニングパラメータ６４４を決定するために、チューニングパラメータモジュール６５８によって使用されうる。例えば、チューニングパラメータモジュール６５８は、座標差６５６に基づいて、特定のチューニングパラメータ６４４（例えば、音速）を識別するルックアップ表を含みうる。（単数または複数の）チューニングパラメータ６４４は、ウルトラソニックデータパターン４２２に基づいてウルトラソニック座標６６０を決定するときに、ウルトラソニック計算モジュール４１０によって使用されうる。１つの構成では、実座標と超音波座標との間の差は、音速のより精確な推定を可能にしうる。

【0046】

[0057]例えば、１つの半自動構成では、ユーザは、ハイブリッド入力デバイス２０２上のウルトラソニックコンポーネントをオンにし、例えば、受信デバイス４３２における、ウルトラソニックオフディスプレイアプリケーションを実行する。このアプリケーションは、ウルトラソニックチューニングモジュール６１２およびウルトラソニック計算モジュール４１０を開始し、タッチスクリーンスタイラス２０８を備えたハイブリッド入力デバイス２０２を用いてディスプレイをタッチするようにユーザにプロンプトしうる、例えば、受信デバイス４３２上のディスプレイまたはスピーカによってプロンプトする。ディスプレイタッチ期間中、ウルトラソニックチューニングモジュール６１２は、タッチスクリーン座標６３４および（例えば、受信されたウルトラソニックデータパターン４２２に基づく）シミュレートされたタッチイベント６４２を含む（例えば、タッチスクリーンドライバからの）タッチイベント６３１を収集しうる。ウルトラソニックチューニングモジュール６１２はまた、（例えば、ベストタッチイベント６５４からの）タッチスクリーン座標６３４とウルトラソニック座標６６０と比較することによって、１つまたは複数のチューニングパラメータ６４４を計算しうる。

【0047】

[0058]代替として、自動構成では、ウルトラソニック追跡アルゴリズムは、オンディスプレイアクティビティ中に自動的に、周期的にチューニングされうる。この構成では、ハイブリッド入力デバイス２０２およびウルトラソニックチューニングモジュール６１２は、所定の数のタッチイベント６３１に応じて、例えば、５００個のタッチイベント６３１ごとに、同期され、ハイブリッド入力デバイス２０２は、１００個のタッチイベント６３１についてのウルトラソニックデータパターン４２２を放出しうる。チューニング期間中、ウルトラソニックチューニングモジュール６１２は、タッチスクリーン座標６３４および（例えば、受信されたウルトラソニックデータパターン４２２に基づく）シミュレートされたタッチイベント６４２を含む（例えば、タッチスクリーンドライバからの）タッチイベント６３１を収集しうる。ウルトラソニックチューニングモジュール６１２はまた、（例えば、ベストタッチイベント６５４からの）タッチスクリーン座標６３４とウルトラソニック座標６６０と比較することによって、１つまたは複数のチューニングパラメータ６４４を計算しうる。

【0048】

[0059]図７は、ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための方法７００を例示するフロー図である。方法７００は、例えば、無線通信デバイス１０４における、ウルトラソニックチューニングモジュール６１２によって実行されうる。ウルトラソニックチューニングモジュール６１２は、複数のタッチイベントの中から、シミュレートされたタッチイベントタイムスタンプ６６４に最も近いタイムスタンプ６３８を有するベストタッチイベント６５４を決定しうる７０２。これは、ベストタッチイベント６５４を求めていくつかの最新のタッチイベント６３１を評価することを含みうる。ウルトラソニックチューニングモジュール６１２はまた、シミュレートされたタッチイベント６４２のための座標６６０と、ベストタッチイベント６５４のための座標６３４との間の差６５６を決定しうる７０４。ウルトラソニックチューニングモジュール６１２はまた、差６５６に基づいて、チューニングパラメータ６４４を決定しうる７０６。例えば、音速は、現在の環境条件を考慮して調整されることができ、これは、ウルトラソニック座標がより正確になることを可能にする。

【0049】

[0060]図８は、電子デバイス／無線デバイス８０４内に含まれうるある特定のコンポーネントを例示する。電子デバイス／無線デバイス８０４は、図１に例示される無線通信デバイス１０４のような、アクセス端末、モバイル局、ユーザ機器（ＵＥ）、基地局、アクセスポイント、ブロードキャスト送信機、ノードＢ，発展型ノードＢなどでありうる。電子デバイス／無線デバイス８０４は、プロセッサ８０３を含む。プロセッサ８０３は、汎用のシングルチップまたはマルチチップマイクロプロセッサ（例えば、ＡＲＭ）、専用マイクロプロセッサ（例えば、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ））、マイクロコントローラ、プログラマブルゲートアレイなどでありうる。プロセッサ８０３は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）と称されうる。単一のプロセッサ８０３のみが図８の電子デバイス／無線デバイス８０４において示されているが、代替の構成では、プロセッサの組み合わせ（例えば、ＡＲＭとＤＳＰ）が使用されことができる。

【0050】

[0061]電子デバイス／無線デバイス８０４はまた、メモリ８０５を含む。メモリ８０５は、電子情報を記憶することが可能な任意の電子コンポーネントでありうる。メモリ８０５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、ＲＡＭにおけるフラッシュメモリデバイス、プロセッサと共に含まれるオンボードメモリ、プログラマブル読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））、レジスタ、およびこれらの組み合わせを含む、その他のものなどとして具現化されうる。

【0051】

[0062]データ８０７ａおよび命令８０９ａは、メモリ８０５に記憶されうる。命令８０９ａは、ここに開示された方法をインプリメントするためにプロセッサ８０３によって実行可能でありうる。命令８０９ａを実行することは、メモリ８０５に記憶されたデータ８０７ａの使用を伴いうる。プロセッサ８０３が命令８０９ａを実行した場合、命令８０９ｂの様々な部分がプロセッサ８０３にロードされることができ、また、データ８０７ｂの様々な部分がプロセッサ８０３にロードされることができる。

【0052】

[0063]電子デバイス／無線デバイス８０４はまた、電子デバイス／無線デバイス８０４への信号の送信と、それからの信号の受信とを可能にするために、送信機８１１および受信機８１３を含みうる。送信機８１１および受信機８１３は、トランシーバ８１５と総称されうる。複数のアンテナ８１７ａ−ｂは、トランシーバ８１５に電気的に結合されうる。電子デバイス／無線デバイス８０４はまた、複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバおよび／または追加のアンテナ（図示せず）を含みうる。

【0053】

[0064]電子デバイス／無線デバイス８０４は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）８２１を含みうる。電子デバイス／無線デバイス８０４はまた、通信インタフェース８２３を含みうる。通信インタフェース８２３は、ユーザが電子デバイス／無線デバイス８０４と対話することを可能にしうる。

【0054】

[0065]電子デバイス／無線デバイス８０４の様々なコンポーネントは、電力バス、制御信号バス、ステータス信号バス、データバスなどを含みうる、１つまたは複数のバスによって互いに結合されうる。明確さのために、様々なバスは、バスシステム８１９として図８に例示される。

【0055】

[0066]ここに説明された技法は、直交多重化スキームに基づく通信システムを含む、様々な通信システムのために使用されうる。このような通信システムの例は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムなどを含む。ＯＦＤＭＡシステムは、システム帯域幅全体を複数の直交サブキャリアに分割する変調技法である、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する。これらサブキャリアはまた、トーン、ビンなどと呼ばれることもできる。ＯＦＤＭでは、各サブキャリアは、データを用いて独立して変調されうる。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、システム帯域幅にわたって分散されたサブキャリアで送信するためにインターリーブドＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を利用し、隣接サブキャリアの１つのブロックで送信するためにローカライズドＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）を利用し、または、隣接サブキャリアの複数のブロックで送信するためにエンハンストＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用しうる。一般に、変調シンボルは、ＯＦＤＭでは周波数領域で、およびＳＣ−ＦＤＭＡでは時間領域で送られる。

【0056】

[0067]「決定すること（determining）」という用語は、幅広い種類の動作を包含し、したがって、「決定すること」は、計算すること（calculating）、コンピューティングすること（computing）、処理すること（processing）、導出すること（deriving）、調査すること（investigating）、ルックアップすること（looking up）（例えば、表、データベース、または別のデータ構造をルックアップすること）、確定すること（ascertaining）、および同様のことを含みうる。また、「決定すること」は、受信すること（receiving）（例えば、情報を受信すること）、アクセスすること（accessing）（例えば、メモリ内のデータにアクセスすること）、および同様のことを含みうる。また、「決定すること」は、解決すること（resolving）、選択すること（selecting）、選ぶこと（choosing）、確立すること（establishing）、および同様のことを含みうる。

【0057】

[0068]「〜に基づいて（based on）」という表現は、別段の規定がない限り、「〜だけに基づいて（based only on）」を意味しない。言い換えれば、「〜に基づいて」という表現は、「〜だけに基づいて」および「少なくとも〜に基づいて（based at least on）」の両方を説明する。

【0058】

[0069]「プロセッサ」という用語は、汎用プロセッサ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ、マイクロコントローラ、ステートマシンなどを包含するように広く解釈されるべきである。いくつかの状況下では、「プロセッサ」は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などを指しうる。「プロセッサ」という用語は、処理デバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいはその他任意のこのような構成を指しうる。

【0059】

[0070]「メモリ」という用語は、電子情報を記憶することができる任意の電子コンポーネントを包含するように広く解釈されるべきである。メモリという用語は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブル読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気的または光学的なデータ記憶装置、レジスタなどのような、様々なタイプのプロセッサ可読媒体を指しうる。プロセッサが、メモリから情報を読み取る、および/または、メモリに情報を書き込むことができる場合、メモリは、プロセッサと電子通信状態にあると言われる。プロセッサに統合されたメモリは、プロセッサと電子通信状態にある。

【0060】

[0071]「命令」および「コード」という用語は、任意のタイプの（単数または複数の）コンピュータ可読ステートメントを含むように広く解釈されるべきである。例えば、「命令」および「コード」という用語は、１つまたは複数のプログラム、ルーチン、サブルーチン、機能（functions）、プロシージャなどを指しうる。「命令」および「コード」は、単一のコンピュータ可読ステートメントまたは多数のコンピュータ可読ステートメントを備えうる。

【0061】

[0072]ここで説明される機能は、ハードウェアによって実行されるソフトウェアまたはファームウェアにおいてインプリメントされうる。これら機能は、コンピュータ可読媒体上で、１つまたは複数の命令として記憶されうる。「コンピュータ可読媒体」または「コンピュータプログラム製品」という用語は、コンピュータまたはプロセッサによってアクセスされうる任意の有形の記憶媒体を指す。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶デバイス、あるいは、データ構造または命令の形式で所望のプログラムコードを記憶または搬送するために使用可能であり、かつコンピュータによってアクセスされうるその他任意の媒体を備えうる。ここで使用される場合、ディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびBlu-ray（登録商標）ディスクを含み、ここでディスク（disks）は、通常磁気的にデータを再生し、一方ディスク（discs）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。

【0062】

[0073]ここに開示された方法は、説明された方法を達成するための１つまたは複数のステップまたは動作（action）を備える。方法のステップおよび／または動作は、特許請求の範囲から逸脱することなく互いに置き換えられうる。言い換えれば、ステップまたは動作の特定の順序が、説明されている方法の正常な動作のために必要とされない限り、特定のステップおよび／または動作の順序および／または使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく修正されうる。

【0063】

[0074]さらに、図３、図５、および図７によって例示されているような、ここに説明された方法および技法を実行するためのモジュールおよび／または他の適切な手段は、デバイスによってダウンロードされるおよび／または別の方法で取得されうることが理解されるべきである。例えば、デバイスは、ここに説明された方法を実行するための手段の転送を容易にするために、サーバに結合されうる。代替として、ここで説明された様々な方法は、デバイスに記憶手段を結合または提供した際に、デバイスが様々な方法を取得しうるように、記憶手段（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）またはフロッピーディスクのような物理記憶媒体など）を介して提供されうる。

【0064】

[0075]特許請求の範囲は、上記に例示されたとおりの構成およびコンポーネントに限定されないことが理解されるべきである。様々な修正、変更、および変形が、特許請求の範囲から逸脱することなく、ここに説明されたシステム、方法、および装置の配置、動作および詳細において行われうる。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
ハウジングを備えるハイブリッド入力デバイスであって、ここにおいて、前記ハウジングは、
前記ハウジングから選択的に突出するタッチスクリーンスタイラスと、
前記ハウジングから選択的に突出する筆記具と、
圧力センサと、
ウルトラソニックデータパターンを送信するウルトラソニック送信機と、
前記ハイブリッド入力デバイスのウルトラソニック機能をトグルで切り換える制御要素と
を備える、ハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ２］
前記制御要素は、無線通信デバイスからの受信されたウルトラソニックコマンドに基づいて、ウルトラソニック機能をトグルで切り換える、Ｃ１に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ３］
前記制御要素は、無線通信デバイスへの前記ハイブリッド入力デバイスの近さに基づいて、前記ハウジングから突出させる前記タッチスクリーンスタイラスまたは前記筆記具を選択する、Ｃ１に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ４］
前記ウルトラソニックデータパターンは、前記ハイブリッド入力デバイスのための一意の識別値、圧力センサ値および前記制御要素のステータス値のうちの１つまたは複数を備える、Ｃ１に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ５］
前記圧力センサは、前記筆記具が表面に押し付けられる圧力を測定する、Ｃ１に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ６］
前記ウルトラソニック送信機は、周期的にウルトラソニックデータを送信する、Ｃ１に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ７］
前記スタイラスは、静電容量方式タッチスクリーンおよび抵抗膜方式タッチスクリーンのうちの１つまたは複数によって認識される、Ｃ１に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ８］
ハイブリッド入力デバイスを使用するための方法であって、
前記ハイブリッド入力デバイスにおけるタッチスクリーンスタイラスを用いてタッチスクリーン上に書くことと、
前記ハイブリッド入力デバイスに関連付けられる制御要素ステータスに基づいて、ウルトラソニック機能をオンまたはオフにすることと、
ウルトラソニック機能がオンであるかまたはオフであるかに基づいて、ウルトラソニックデータパターンを送信することと
を備える方法。
［Ｃ９］
前記ウルトラソニックデータパターンは、前記ハイブリッド入力デバイスのための一意の識別値、圧力センサ値および前記制御要素のステータス値のうちの１つまたは複数を備える、Ｃ８に記載の方法。
［Ｃ１０］
前記ハイブリッド入力デバイスにおける筆記具が表面に押し付けられる圧力を測定することをさらに備える、Ｃ８に記載の方法。
［Ｃ１１］
前記送信することは、ウルトラソニック機能がオンであるときに、周期的にウルトラソニックデータを送信することを備える、Ｃ８に記載の方法。
［Ｃ１２］
前記タッチスクリーンスタイラスは、静電容量方式タッチスクリーンおよび抵抗膜方式タッチスクリーンのうちの１つまたは複数によって認識される、Ｃ８に記載の方法。
［Ｃ１３］
前記タッチスクリーンスタイラスまたは前記筆記具を、前記ハウジングからそれを完全に取り外し、前記ハウジングに異なるタッチスクリーンスタイラスまたは筆記具を挿入することによって、取り替えることをさらに備える、Ｃ８に記載の方法。
［Ｃ１４］
ハイブリッド入力デバイスであって、
タッチスクリーン上に書くための手段と、
前記タッチスクリーン外に書くための手段と、
前記ハイブリッド入力デバイスのウルトラソニック機能をオンまたはオフにするための手段と、
ウルトラソニック機能がオンであるかまたはオフであるかに基づいて、ウルトラソニックデータパターンを送信するための手段と
を備えるハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ１５］
前記ウルトラソニックデータパターンは、前記ハイブリッド入力デバイスのための一意の識別値、圧力センサ値および前記ウルトラソニック機能をオンまたはオフにするための手段のステータス値のうちの１つまたは複数を備える、Ｃ１４に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ１６］
前記タッチスクリーン外に書くための手段が表面に押し付けられる圧力を測定するための手段をさらに備える、Ｃ１４に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ１７］
前記送信するための手段は、ウルトラソニック機能がオンであるときに、周期的にウルトラソニックデータを送信する、Ｃ１４に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ１８］
前記タッチスクリーン上に書くための手段は、静電容量方式タッチスクリーンおよび抵抗膜方式タッチスクリーンのうちの１つまたは複数によって認識される、Ｃ１４に記載のハイブリッド入力デバイス。
［Ｃ１９］
ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための方法であって、
タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信することと、
前記タッチスクリーン座標点と前記ウルトラソニック座標点とを比較することと、
前記比較に基づいて、前記ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定することと
を備える方法。
［Ｃ２０］
前記方法は、無線通信デバイスによって実行される、Ｃ１９に記載の方法。
［Ｃ２１］
半自動構成において、前記受信することは、タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示すことを備える、Ｃ１９に記載の方法。
［Ｃ２２］
自動構成において、前記受信することは、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信することを備える、Ｃ１９に記載の方法。
［Ｃ２３］
温度および湿度のうちの１つまたは複数による不精確さをオフセットするために、前記チューニングパラメータを適用することをさらに備える、Ｃ１９に記載の方法。
［Ｃ２４］
ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための装置であって、
タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信するための手段と、
前記タッチスクリーン座標点と前記ウルトラソニック座標点とを比較するための手段と、
前記比較に基づいて、前記ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定するための手段と
を備える装置。
［Ｃ２５］
前記装置は、無線通信デバイスである、Ｃ２４に記載の装置。
［Ｃ２６］
タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示すための手段をさらに備える、Ｃ２４に記載の装置。
［Ｃ２７］
前記受信するための手段は、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信する、Ｃ２４に記載の装置。
［Ｃ２８］
温度および湿度のうちの１つまたは複数による不精確さをオフセットするために、前記チューニングパラメータを適用するための手段をさらに備える、Ｃ２４に記載の装置。
［Ｃ２９］
ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするためのコンピュータプログラム製品であって、その上に命令を有する非一時的なコンピュータ可読媒体を備え、前記命令は、
無線通信デバイスに、タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信させるためのコードと、
前記無線通信デバイスに、前記タッチスクリーン座標点と前記ウルトラソニック座標点とを比較させるためのコードと、
前記無線通信デバイスに、前記比較に基づいて、前記ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定させるためのコードと
を備える、コンピュータプログラム製品。
［Ｃ３０］
前記無線通信デバイスに、タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示させるためのコードをさらに備える、Ｃ２９に記載のコンピュータプログラム製品。
［Ｃ３１］
前記無線通信デバイスに受信させるための前記コードは、前記無線通信デバイスに、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信させるためのコードを備える、Ｃ２９に記載のコンピュータプログラム製品。
［Ｃ３２］
前記無線通信デバイスに、温度および湿度のうちの１つまたは複数による不精確さをオフセットするために、前記チューニングパラメータを適用させるためのコードをさらに備える、Ｃ２９に記載のコンピュータプログラム製品。
［Ｃ３３］
ウルトラソニック追跡アルゴリズムをチューニングするための装置であって、
プロセッサと、
前記プロセッサと電子通信状態にあるメモリと、
メモリに記憶された命令と
を備え、前記命令は、
タッチスクリーン座標点およびウルトラソニック座標点を受信し、
前記タッチスクリーン座標点と前記ウルトラソニック座標点とを比較し、
前記比較に基づいて、前記ウルトラソニック追跡アルゴリズムのためのチューニングパラメータを決定する
ように実行可能である、装置。
［Ｃ３４］
前記装置は、無線通信デバイスである、Ｃ３３に記載の装置。
［Ｃ３５］
半自動構成において、受信するように実行可能である前記命令は、タッチスクリーンにハイブリッド入力デバイスをタッチするプロンプトを示すように実行可能である命令を備える、Ｃ３３に記載の装置。
［Ｃ３６］
自動構成において、受信するように実行可能である前記命令は、ハイブリッド入力デバイスから、第２の所定の数のタッチイベントの発生の後に第１の所定の数のタッチイベントを受信するように実行可能である命令を備える、Ｃ３３に記載の装置。
［Ｃ３７］
温度および湿度のうちの１つまたは複数による不精確さをオフセットするために、前記チューニングパラメータを適用するように実行可能である命令をさらに備える、Ｃ３３に記載の装置。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】