CN101782813B - 输入装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了输入装置、方法和程序。该输入装置包括：操作部件，该操作部件由用户操作，用于生成与显示在电子装置的图像显示部件的屏幕上的图像的运动相对应的对应值；检测部件，该检测部件检测用于通过操作部件的操作而生成与图像的运动相对应的对应值的检测值；计算部件，该计算部件根据由检测部件检测到的检测值来计算对应值；发送部件，该发送部件将由计算部件计算出的对应值通过无线电波发送给电子装置；以及捕获部件，该捕获部件在对应值不被通过无线电波发送给电子装置的时段中，从检测部件捕获由检测部件检测到的检测值。

Description

输入装置和方法

技术领域

本发明涉及输入装置、方法和程序。具体而言，本发明涉及防止检测由无线电波引起的噪声的输入装置、方法和程序。 

背景技术

一般而言，附接到个人计算机的鼠标是在桌面上操作的。当用户在桌面上操作鼠标时，相对运动被检测并且指针在与运动相对应的方向上被移动和显示。然而，这种鼠标需要具有操作平面，因此使用环境受限。 

因此，存在这样的提议：允许用户在三维自由空间中的任意方向上移动鼠标以便在操作方向上移动指针(例如，日本未实审专利申请公布No.6-7371)。 

虽然鼠标在自由空间中被操作，但是如果其操作信号通过信号线被发送到个人计算机，则使用环境终究受限。因此，考虑通过无线电通信来发送操作信号。 

如果操作信号是通过红外线发送的，则信号线变得不必要。然而，红外线具有指向性(directivity)，因此在自由空间中的任意方向上操作的鼠标将操作信号发送到个人计算机的方向是困难的。 

此外，还考虑在多个方向上部署发射红外线的多个LED(发光二极管)。然而，在这种情况下，功耗变大，鼠标尺寸变大，并且成本变高。此外，发送比特率低，从而难以实时发送xy坐标。 

因此，考虑鼠标通过无线电波来向个人计算机发送操作信号。 

发明内容

当鼠标在自由空间的三个维度上被操作时，诸如角速度传感器、加速度传感器等的惯性传感器被容纳在鼠标中。此时，作为操作信号从鼠标发 送的无线电波成为对内置在鼠标中的惯性传感器的无线电噪声，并且可能在检测信号上生成大的噪声。例如，角速度传感器具有内置的IC，该内置IC包括将检测信号放大数百倍到数千倍以检测微弱的科里奥利力(Coriolis force)的放大器。因此，如果外部无线电波的影响很大，则难以通过滤波器来仅提取信号分量。 

此外，在上述鼠标中，考虑在将来会执行小型化。在这种情况下，终究难以分开部署天线和角速度传感器，因此无线电噪声的影响将进一步增大。 

鉴于这些情况而作出了本发明。希望可以防止检测由无线电波引起的噪声。 

根据本发明一个实施例，提供了一种输入装置，包括：操作部件，该操作部件由用户操作，用于生成对应值，该对应值与显示在电子装置的图像显示部件的屏幕上的图像的运动相对应；检测部件，该检测部件检测用于通过操作部件的操作而生成与图像的运动相对应的对应值的检测值；计算部件，该计算部件根据由检测部件检测到的检测值来计算对应值；发送部件，该发送部件将由计算部件计算出的对应值通过无线电波发送给电子装置；以及捕获部件，该捕获部件在对应值不被通过无线电波发送给电子装置的时段中，从检测部件捕获由检测部件检测到的检测值。 

在本发明的一个实施例中，操作部件由用户操作，以生成与电子装置的图像显示部件的屏幕上所显示的图像的运动相对应的对应值。检测部件检测用于通过操作部件的操作而生成与图像的运动相对应的对应值的检测值。捕获部件在对应值不被通过无线电波发送给电子装置的时段中从检测部件捕获由检测部件检测到的检测值。计算部件根据由检测部件检测到的检测值来计算对应值。发送部件将由计算部件计算出的对应值通过无线电波发送给电子装置。 

如上所述，通过本发明的一个实施例，可以防止检测由无线电波引起的噪声。 

附图说明

图1是示出根据本发明一个实施例的输入系统的配置的框图； 

图2是示出输入装置的外观的配置的透视图； 

图3是示出输入装置的内部配置的示图； 

图4是示出传感器基板的配置的透视图； 

图5是示出输入装置的使用状态的示图； 

图6是示出输入装置的电气配置的框图； 

图7是示出MPU的功能配置的框图； 

图8是示出MPU的功能配置的框图； 

图9是示出MPU的数据捕获处理的流程图； 

图10是示出MPU的通信处理的流程图； 

图11是示出对应值计算部件的功能配置的框图； 

图12是示出对应值计算处理的流程图； 

图13是示出MPU的功能配置的框图； 

图14是示出MPU的功能配置的框图；以及 

图15是示出MPU的通信处理和数据捕获处理的流程图。 

具体实施方式

以下给出对实施本发明的最佳模式(以下称为实施例)的描述。就此而言，将按以下顺序给出描述。 

1.第一实施例(系统配置) 

2.第一实施例(输入装置的配置) 

3.第一实施例(输入装置的电气配置) 

4.第一实施例(输入装置的MPU的功能配置) 

5.第一实施例(输入装置的操作) 

6.第一实施例(对应值计算处理) 

7.第二实施例(输入装置的MPU的功能配置) 

8.第二实施例(输入装置的操作) 

9.变体 

1.第一实施例 

系统配置 

图1示出根据本发明一个实施例的输入系统的配置。 

输入系统1包括作为要控制的电子装置的电视接收机10和作为用于遥控电子装置的点选设备(pointing device)或遥控器的输入装置31。 

电视接收机10包括天线11、接收部件12、MPU(微处理单元)13、解调部件14、视频RAM(随机存取存储器)15和输出部件16。 

天线11接收来自输入装置31的无线电波。接收部件12对通过天线11接收到的无线电波进行解调，并将信号输出到MPU 13。MPU 13基于来自输入装置31的指示来控制各个部件。 

解调部件14对通过图中未示出的天线接收到的电视广告信号进行解调，向视频RAM 15输出视频信号，并向输出部件16输出音频信号。视频RAM 15对基于从解调部件14提供的视频信号的图像和来自MPU 13的诸如指针、图标等的屏幕上数据的图像相结合，并将图像输出给输出部件16的图像显示部件。输出部件16在图像显示部件上显示图像，并从包括扬声器等的音频输出部件输出与视频信号相对应的音频信号的声音和从MPU 13提供的声音。 

在图1的显示示例中，图标21和指针22被显示在输出部件16的图像显示部件中。用户为了改变指针22的显示位置并遥控电视接收机10而操作输入装置31。 

输入装置的配置 

图2示出输入装置31的配置的外观。输入装置31具有主单元32，作为由用户操作的、用于生成与显示在电子装置的图像显示部件的屏幕上的图像的运动相对应的对应值的操作部件。按钮33和34被部署在主单元32的上表面，并且滚轮(jog dial)35被部署在右侧面。 

图3示出输入装置31的主单元32的内部配置。输入装置31的内部包括主基板51、传感器基板57和电池56。MPU 52、石英晶体振荡器53、发送部件54和天线55附接到主基板51。 

如图4的放大图所示，通过MEMS(微机电系统)技术制造的角速度 传感器58和加速度传感器59附接到传感器基板57。传感器基板57与作为惯性传感器的角速度传感器58和加速度传感器59的X轴和Y轴(彼此垂直的两个灵敏度轴)平行部署。 

在使主单元32的顶部(图5中左方一端)面向电视接收机10(图5中未示出，但位于左方)的状态下，通常，例如假定用户在图5所示的任意方向D1和D2上操作整个主单元32。包括二轴振动角速度传感器在内的角速度传感器58检测分别围绕与X轴和Y轴平行的俯仰(pitch)旋转轴71和偏转(yaw)旋转轴72而旋转的俯仰角和偏转角。加速度传感器59检测X轴和Y轴上的加速度。加速度传感器59可以利用作为灵敏度平面的传感器基板57来检测作为矢量的重力加速度。对于加速度传感器59，也可以使用将X轴、Y轴和Z轴用作灵敏度轴的三轴加速度传感器。 

两个电池56向各个部件提供必要的电力。 

图5示出输入装置31的使用状态。如图所示，用户在手81中握持输入装置31，并且在三维自由空间的任意方向上操作整个输入装置31。输入装置31检测操作方向，并在操作方向上输出操作信号。此外，如果诸如按钮33和34、滚轮35等的按钮被操作，则输入装置31输出其操作信号。 

按钮33对应于在平面上操作的普通鼠标的左按钮，并且按钮34对应于右按钮。按钮33由食指操作，按钮34由中指操作，并且滚轮35由拇指操作。在每个按钮被操作时所发出的命令是任意命令。例如，命令可被如下设定。 

按钮33的一次按压：左点击：选择 

按钮33的长按压：拖动：移动图标 

按钮33的两次按压：双击：打开文件或文件夹，或者执行程序 

按钮34的一次按压：右点击：显示菜单 

旋转滚轮：滚动 

滚轮的按压：确定 

如果像这样来确定设定，则允许用户以与在平面上操作鼠标相同的操作感觉来使用输入装置31。 

按钮33可以是两步开关。在这种情况下，当第一步开关被操作或者处于被按压的状态时，输入装置31的指示出移动的操作信号被输出，并且当第二步的开关被操作时，执行选择。当然，可以设置专门按钮，并且如果该按钮被操作，则指示出移动的操作信号可被输出。 

输入装置的电气配置 

图6示出输入装置31的电气配置。 

DC/DC变换器81将来自电池56的电压变换为预定电压，并通过功率线82输出该电压。该功率分别通过开关83和84被提供给角速度传感器58和加速度传感器59。该功率还被提供给构成MPU 52的MPU 52A和MPU 52B以及通信部件85。 

构成MPU 52的两个独立MPU中的一者(MPU 52B)处理来自按钮33和34及滚轮35的信号、来自角速度传感器58和加速度传感器59的检测信号、开关83和84的信息等，并将经处理的信号通过通信线87输出到MPU 52A。 

构成MPU 52的两个独立MPU中的另一者(MPU 52A)控制整个输入装置31的操作，并控制与电视接收机10的通信。通信部件85受MPU52A控制，并通过天线86利用无线电波与电视接收机10通信。MPU 52A和MPU 52B通过通信线87相连。 

通过以这种方式将MPU 52分成两个，可以执行高速处理。此外，如果用户的请求采用诸如蓝牙、Zigbee、2.4GHz频带独立标准等的另一种无线电通信方法，则可以共同使用用于控制指针的MPU。因此，可以缩短开发周期，从而在整体成本上变得有利。 

输入装置的MPU的功能配置 

图7和图8分别示出根据存储在内部存储器中的程序而操作的MPU52B和MPU 52A的功能配置。 

如图7所示，MPU 52B具有标志检测部件101、检测值捕获部件102、对应值计算部件103和对应值发送部件104。 

标志检测部件101检测由稍后参考图8所述的MPU 52A的标志设定部件123设定的标志。检测值捕获部件102捕获来自角速度传感器58和加 速度传感器59的检测值。对应值计算部件103计算与检测值相对应的对应值。发送部件104将对应值发送给MPU 52A。 

如图8所示，MPU 52A具有对应值接收部件121、对应值存储部件122、标志设定部件123和对应值发送部件124。 

对应值接收部件121接收从MPU 52B通过通信线87发送的对应值。对应值存储部件122存储由对应值接收部件121接收的对应值。标志设定部件123管理如下标志：该标志表明对应值正在通过无线电波被发送到电视接收机10。对应值发送部件124管理通过无线电波向电视接收机10发送对应值的操作。 

输入装置的操作 

接下来参考图9和图10给出对以下情况中的处理的描述：输入装置31被操作并且其操作信号被发送给电视接收机10。 

为了在预定方向上移动电视接收机10的输出部件16中所示的指针22，如果用户在手中握持主单元32，操作两步开关按钮33的第一步或者使按钮33保持被按压并且在任意预定方向上操作整个输入装置31，也就是说，整个输入装置31在三维自由空间的任意方向上移动，则MPU 52B执行图9的流程图所示的数据捕获处理。 

也就是说，在步骤S1中，MPU 52B的标志检测部件101检测标志。如稍后参考图10所述，MPU 52A在通信部件85利用无线电通信通过天线86将操作信号发送给电视接收机10的同时设定标志。该标志被检测到。 

在步骤S2中，检测值捕获部件102确定标志是否被设定。如果确定在步骤S1中检测到的标志被设定，则处理返回到步骤S1，并且后续处理被重复。也就是说，在这种情况下，MPU 52A正在通过无线电波向电视接收机10发送操作信号，因此稍后描述的从步骤S3到步骤S5的处理不被执行。也就是说，禁止捕获来自传感器的检测值。 

如果确定在步骤S1中检测到的标志未被设定，则MPU 52A不在通过无线电波向电视接收机10发送操作信号。因此，在步骤S3中，检测值捕获部件102捕获由作为检测部件的角速度传感器58和加速度传感器59所检测的检测值。也就是说，捕获用于生成指针22在与图像显示部件的屏 幕上的运动相对应的对应值的检测值。具体而言，角速度传感器58的检测值和加速度传感器59的检测值各自被MPU 52B中所内置的A/D转换部件进行A/D转换并且被捕获。 

在步骤S4中，对应值计算部件103计算对应值。其细节将在稍后参考图12来描述。从而，计算了与在步骤S3中捕获的检测值相对应的对应值。 

在步骤S5中，对应值发送部件104发送对应值。也就是说，在步骤S4中计算的对应值通过通信线87被发送到MPU 52A。 

由角度变化所引起的科里奥利力是微弱的，因此角速度传感器58包含用于将科里奥利力的检测信号放大数百倍至数千倍的放大器IC。作为测试的结果，许多角速度传感器容易受到无线电噪声的影响。结果，当向电视接收机10发送的无线电波被角速度传感器58接收时，角速度传感器58的输出电平有时达到限度。在接收到操作信号的无线电波的状态下，难以正确检测科里奥利力，即角速度。 

因此，在本实施例的情况下，如上所述，在生成无线电波的时段期间禁止捕获角速度传感器58的检测值。仅在不生成无线电波的时段中执行对角速度传感器58的检测值的捕获。因此，可以正确检测角速度，而不受无线电波所引起的噪声的影响。 

如果加速度传感器59受无线电波的影响不是那么大，则可在发送无线电波的同时捕获加速度传感器59的检测值。然而，在本实施例中，为了使检测定时与角速度传感器58的检测定时相匹配，在发送无线电波的时段期间禁止捕获加速度传感器59的检测值。 

与MPU 52B的这种处理相对应，MPU 52A执行图10的流程图所示的处理。 

在步骤S31中，MPU 52A的对应值接收部件121接收从MPU 52B通过通信线87发送的对应值。在步骤S32中，对应值存储部件122存储在步骤S31中接收的对应值。在步骤S33中，标志设定部件123设定标志。在标志被设定之后，对应值发送部件124在步骤S34中发送对应值。也就是说，通信部件85对存储在对应值存储部件122中的对应值进行一次调 制，并且利用无线电波通过天线86向电视接收机10发送对应值。 

在电视接收机10中，该无线电波通过天线11被接收部件12接收、被解调并被提供给MPU 13。MPU 13基于接收到的对应值绘制视频RAM 15中的预定图像数据，并且在输出部件16中将指针22移动和显示到与输入装置31的操作相对应的位置。 

在本实施例的情况下，如上所述，输入装置31的操作速度(Vx，Vy)被用作对应值。在电视接收机10中，指针22的坐标值是通过下面的表达式生成的。 

X(t)＝X(t-1)+Vx 

Y(t)＝Y(t-1)+Vy...(1) 

也就是说，通过将先前的坐标值(X(t-1)，Y(t-1))与速度(Vx，Vy)(作为与指针22的运动相对应的对应值，其中指针22是显示在图像显示部件的屏幕上的图像)相加来计算新的坐标值。执行控制以使得指针22被显示在所生成的坐标处。 

当对应值的发送已完成时，在步骤S35中，标志设定部件123对在步骤S33中设定的标志进行复位。这样，标志在无线电波正被发送时被设定，并且在无线电波不在被发送时被复位。 

通过重复以上处理，对应值通过无线电波被间歇地发送到电视接收机10。这里，可以使用例如基于诸如蓝牙(Bluetooth，注册商标)、ZigBee(注册商标)等标准的分组通信。 

这样，在本实施例中，MPU 52B基于该标志检测MPU 52A通过无线电波发送对应值的时段，并且管理检测值的捕获定时以便不在该时段期间捕获检测值。因此，在对应值正在通过无线电波被发送时不捕获检测值，从而使得传感器能够防止错误地将无线电噪声检测为输入装置31的操作。当输入装置31被小型化且传感器与天线之间的距离变小时，该优点变得尤其显著。 

就此而言，在上面，当对应值正在通过无线电波被发送时设定标志。然而，还可以在输入装置31的各种按钮被操作时设定标志。在这种情况下，可以更可靠地防止将无线电噪声错误地检测为输入装置31的操作。 

如上所述，在图9和图10的实施例的情况下，MPU 52A和MPU 52B可以异步操作。因此，设计的自由度变高。 

对应值计算处理 

接下来，给出对在图9的步骤S4中执行的对应值计算处理的详细描述。为了执行该处理，对应值计算部件103具有如图11所示的功能配置。 

对应值计算部件103具有变化率计算部件161、确定部件162、半径计算部件163、低频分量提取部件164、半径存储部件165、半径读取部件166和速度计算部件167。 

变化率计算部件161计算加速度的变化率和角向加速度的变化率。确定部件162执行各种确定处理。半径计算部件163计算当输入装置31被操作时的旋转半径。低频分量提取部件164提取数据的低频分量。半径存储部件165存储计算出的旋转半径。半径读取部件166读取所存储的旋转半径。速度计算部件167计算速度。 

接下来，参考图12给出对对应值计算处理的详细描述。 

首先，给出对速度计算的原理的描述。 

输入装置31的速度是通过将角速度乘以旋转半径而获得的。也就是说，当用户操作输入装置31时，输入装置31的运动成为围绕用户的肩、肘、手腕等的旋转运动的组合。而且，旋转半径成为从在每次的组合旋转运动时改变的旋转中心到输入装置31的距离。 

假定输入装置31的速度是(Vx，Vy)且角速度是(ωx，ωy)，则旋转半径(Rx，Ry)由下式表示。 

(Rx，Ry)＝(Vx，Vy)/(ωx，ωy)...(2) 

式(2)的右手侧的(Vx，Vy)和(ωx，ωy)具有速度的量纲。 

如果式(2)的右手侧所表示的速度和角速度被各自进行微分并且量纲变为加速度或者加速度在时间上的变化率，则相互关系将不会丢失。同样，如果速度和角速度被各自进行积分并且量纲变为位移，则相互关系将不会丢失。 

因此，在式(2)的右手侧所表示的速度和角速度被改变为具有位移、加 速度和加速度在时间上的变化率的量纲时，获得下面的式(3)至(5)。 

(Rx，Ry)＝(ax，ay)/(Δωx，Δωy)...(4) 

(Rx，Ry)＝(Δax，Δay)/(Δ(Δωx)，Δ(Δωy))...(5) 

在上述式子中，例如，如果注意式(5)，则可以了解到：如果给定了加速度(ax，ay)的变化率(Δax，Δay)和角向加速度(Δωx，Δωy)的变化率(Δ(Δωx)，Δ(Δωy))，则可以获得旋转半径(Rx，Ry)。在本实施例中，基于式(5)来获得半径(Rx，Ry)。 

在图12的步骤S51中，具有微分滤波器功能的变化率计算部件161对作为图9的步骤S3中从加速度传感器59捕获的检测值的加速度(ax，ay)进行微分，以计算加速度的变化率(Δax，Δay)。此外，在步骤S52中，变化率计算部件161对作为图9的步骤S3中从角速度传感器58捕获的检测值的角速度(ωx，ωy)执行二阶微分，以计算角向加速度(Δωx，Δωy)的变化率(Δ(Δωx)，Δ(Δωy))。 

在步骤S51中计算加速度(ax，ay)的变化率(Δax，Δay)的原因是为了在稍后描述的步骤S54中获得旋转半径，并且减轻重力加速度对加速度传感器59的影响。 

也就是说，由加速度传感器59检测到的加速度是由用户对输入装置31的操作所引起的惯性力的加速度和由重力引起的加速度的组合加速度。然而，由重力引起的加速度的变化率的大小约是惯性力所引起的加速度的变化率的1/10。此外，由重力引起的加速度具有与由惯性力引起的加速度的频率分量不同的频率分量。 

由重力引起的加速度的频率低于由惯性力引起的加速度的频率。微分运算具有高通滤波特性，从而截止频率被设定为重力的加速度频率与惯性力的加速度频率之间的值，以使得由惯性引起的加速度可被通过并且由重力引起的加速度可被衰减。因此，通过步骤S51中的处理而获得的加速度(ax，ay)的变化率(Δax，Δay)基本上成为由惯性力引起的加速度的变化率，这是因为由重力引起的加速度中的变化率分量被衰减。 

结果，当在稍后描述的步骤S54中计算旋转半径Ry时，难以反映出 由输入装置31的姿势变化引起的倾斜分量(gradient component)的加速度。因此，由输入装置31的姿势变化引起的倾斜分量的加速度难以影响基于旋转半径Ry计算出的速度。从而，降低了输入装置31的姿势变化的重力影响。 

就此而言，考虑输入装置31的重力引起的加速度的频率和输入装置31的惯性力的加速度的频率来适当地设定截止频率。此外，可以考虑由加速度传感器59的温度漂移所引起的低频分量和DC偏移值来设定截止频率。也就是说，包括重力加速度分量的低频分量除了包括重力加速度分量之外，有时还例如包括由温度漂移引起的低频分量和DC偏移分量。 

接下来，执行用于获得x轴方向上的速度Vx的处理。也就是说，在步骤S53中，确定部件162确定在步骤S52中计算出的关于Y轴的角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωy)|是否大于阈值Th1。 

这样确定阈值的原因在于：角向加速度的变化率(Δ(Δωx)，Δ(Δωy))是通过对角速度(ωx，ωy)执行二阶微分而计算出的。也就是说，如果在角速度(ωx，ωy)上出现噪声，则高频噪声通过二阶微分而被扩大，并且角向加速度的变化率是在高频噪声被扩大的状态下计算的。结果，基于角向加速度的变化率计算出的旋转半径(Rx，Ry)和基于旋转半径计算出的速度(Vx，Vy)受到噪声影响，从而使得难以准确计算旋转半径和速度。特别地，角向加速度的变化率的绝对值(|Δ(Δωx)|，|Δ(Δωy)|)越小，则噪声对旋转半径和速度的影响相对增大。 

因此，如果角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωy)|大于阈值Th1，也就是说，如果噪声的影响小，则在步骤S54中，半径计算部件163通过下式、利用在步骤S52中计算出的角向加速度的变化率Δ(Δωy)来计算旋转半径Ry。 

Ry＝Δax/Δ(Δωy)...(6) 

在步骤S55中，低频分量提取部件164提取旋转半径信号Ry的低频分量。从而，可以进一步减轻高频噪声的影响。低通滤波器提取低频分量的处理在信号中产生了延迟。然而，旋转半径不会突然改变，因此影响相对较小。 

低通滤波器的截止频率可能包括由如上所述的步骤S52中执行的计算所引起的高频噪声。因此，适当地设定截止频率以使得噪声被衰减或去除。此外，低通滤波器被设计为当旋转半径信号通过时具有最小的响应延迟。 

在步骤S56中，半径存储部件165存储旋转半径Ry，该旋转半径Ry是在步骤S54中计算出的并且其低频分量已在步骤S55中被提取。 

另一方面，在步骤S53中，如果确定角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωy)|不大于阈值Th1，也就是说，如果噪声的影响大，则不执行从步骤S54到步骤S56的处理。而是在步骤S57中，半径读取部件166读取前次在步骤S56中存储的旋转半径Ry。 

在步骤S56或步骤S57中的处理之后，在步骤S58中，速度计算部件167通过下式来计算作为操作信号的速度Vx。 

Vx＝Ry·ωy...(7) 

如果角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωy)|大于阈值Th1，也就是说，如果噪声的影响小，则速度计算使用旋转半径Ry，该旋转半径Ry是在步骤S54中利用高于阈值Th1的角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωy)|计算的。然而，如果角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωy)|不大于阈值Th1，也就是说，如果噪声的影响大，则上述表达式中的速度计算使用前次存储的旋转半径Ry。 

在获得Y轴方向上的速度Vy时执行相同的处理。 

也就是说，在步骤S59中，确定部件162确定在步骤S52中计算出的关于X轴的角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωx)|是否大于阈值Th1。 

如果角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωx)|大于阈值Th1，也就是说，如果噪声的影响小，则在步骤S60中，半径计算部件163通过下式、利用在步骤S52中计算出的角向加速度的变化率Δ(Δωx)来计算旋转半径Rx。 

Rx＝Δay/Δ(Δωx)...(8) 

在步骤S61中，低频分量提取部件164提取旋转半径信号Rx的低频分量。从而，可以进一步减轻高频噪声的影响。 

低通滤波器的截止频率可能包括由如上所述的步骤S52中执行的计算 所引起的高频噪声。因此，适当地设定截止频率以使得噪声被衰减或去除。此外，低通滤波器被设计为当旋转半径信号通过时具有最小的响应延迟。 

在步骤S62中，半径存储部件165存储旋转半径Rx，该旋转半径Rx是在步骤S60中计算出的并且其低频分量已在步骤S61中被提取。 

在步骤S59中，如果确定角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωx)|不大于阈值Th1，也就是说，如果噪声的影响大，则不执行从步骤S60到步骤S62的处理。而是在步骤S63中，半径读取部件166读取前次在步骤S62中存储的旋转半径Rx。 

在步骤S62或步骤S63中的处理之后，在步骤S64中，速度计算部件167通过下式来计算作为操作信号的速度Vy。 

Vy＝Rx·ωx...(9) 

如果角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωx)|大于阈值Th1，也就是说，如果噪声的影响小，则速度计算使用旋转半径Rx，该旋转半径Rx是在步骤S60中利用高于阈值Th1的角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωx)|计算的。然而，如果角向加速度的变化率的绝对值|Δ(Δωx |不大于阈值Th1，也就是说，如果噪声的影响大，则上述表达式中的速度计算使用前次存储的旋转半径Rx。 

如上获得的速度(Vx，Vy)作为如上所述的对应值被发送给MPU 52A。 

就此而言，在本实施例中，对偏转方向和俯仰方向上的阈值使用同一个值Th1。然而，可以在两个方向上使用不同的阈值。此外，从步骤S53到步骤S58的处理和从步骤S59到步骤S64的处理可被并行执行。 

2.第二实施例 

输入装置的MPU的功能配置 

MPU 52B和MPU 52A可被同步操作。在这种情况下，MPU 52B和MPU 52A分别具有图13和图14所示的功能配置。 

如图13所示，MPU 52B具有捕获指示接收部件201、检测值捕获部件202、对应值计算部件203和对应值发送部件204。 

捕获指示接收部件201接收来自MPU 52A的捕获指示。检测值捕获 部件202捕获来自角速度传感器58和加速度传感器59的检测值。对应值计算部件203计算与检测值相对应的对应值。对应值发送部件204将对应值发送给MPU 52A。 

如图14所示，MPU 52A具有对应值捕获指示部件241、对应值接收部件242、对应值存储部件243和对应值发送部件244。 

对应值捕获指示部件241指示MPU 52B捕获检测值。对应值接收部件242接收来自MPU 52B的对应值。对应值存储部件243存储对应值。对应值发送部件244将对应值发送给电视接收机10。 

输入装置的操作 

接下来参考图15中的流程图给出对以下处理的描述：当输入装置31被操作时，基于操作的对应值被发送到电视接收机10。在图15中，从步骤S81到步骤S84的处理由MPU 52A执行，并且从步骤S101到步骤S104的处理由MPU 52B执行。 

为了在预定方向上移动显示在电视接收机10的输出部件16中的指针22，当用户在手中握持主单元32并且将按钮33操作到第二步或者在按钮被按压的状态下在预定方向上操作整个输入装置31时，也就是说，当整个输入装置31在三维自由空间的任意方向上移动时，MPU 52A执行图15的流程图所示的通信处理。 

在步骤S81中，MPU 52A的检测值捕获指示部件241指示捕获检测值。该指示是通过通信线87发送到MPU 52B的。 

在步骤S101中，MPU 52B的捕获指示接收部件201接收来自MPU52A的捕获指示。在步骤S102中，检测值捕获部件202捕获检测值。也就是说，角速度传感器58和加速度传感器59的检测值被捕获。在步骤S103中，对应值计算部件203执行对应值计算处理，并计算与检测值相对应的对应值。该处理的细节已参考图12进行了描述。 

在步骤S104中，对应值发送部件204发送对应值。也就是说，在步骤S103中计算出的对应值通过通信线87被发送到MPU 52A。 

在步骤S82中，MPU 52A的对应值接收部件242接收对应值。也就是说，从MPU 52B发送的对应值被接收。在步骤S83中，对应值存储部件 243存储接收到的对应值。在步骤S84中，MPU 52A的对应值发送部件244发送对应值。也就是说，在步骤S82中接收并在步骤S83存储了一次的对应值被通信部件85调制，并利用无线电波、通过天线86发送到电视接收机10。 

在电视接收机10中，该无线电波通过天线11而被接收部件12接收、被解调并被提供给MPU 13。MPU 13响应于接收到的对应值而绘制视频RAM 15中的预定图像数据，并在输出部件16中将指针22移动和显示到与输入装置31的操作相对应的位置。 

以与参考图10所描述的情况相同的方式，在电视接收机10中，通过式(1)、基于作为对应值的速度来计算指针22的新坐标。而且，指针22被移动到新位置并在新位置处被显示。 

这样，在本实施例中，在MPU 52A通过无线电波发送对应值的时段期间，MPU 52B管理检测值的捕获定时以便不在该时段期间捕获检测值。因此，在无线电波被发送时不捕获检测值，从而使得传感器能够防止将无线电噪声错误地检测为输入装置31的操作。在这种情况下，当输入装置31被小型化并且传感器与天线之间的距离变小时，该优点变得尤其显著。 

变体 

以上假定由输入装置31操作的电子装置是电视接收机10。然而，本发明可应用于控制个人计算机、蜂窝电话、PDA(个人数字助理)和其他电子装置的情况。输入装置31可附接到电子装置并且可与电子装置分离。如果被附接，则输入装置31可与电子装置被整体使用。 

此外，本发明不限于三维空间鼠标，而是在应用于以下输入装置时是有效的：该输入装置利用诸如电容触摸板之类的易受无线电波影响的设备、通过无线电波来发送用于在屏幕上移动指针的信息。 

加速度传感器59可以检测输入装置31的倾斜并根据该倾斜来计算对应值。此外，可以使用地磁传感器而非惯性传感器来作为传感器。 

上述一系列处理可以由硬件或者软件执行。当这一系列处理由软件执行时，构成软件的程序可被安装在内置于专用硬件中的计算机中。或者，该程序可以从程序记录介质安装在例如通用个人计算机等中，该通用个人 计算机等能够通过安装各种程序来执行各种功能。 

就此而言，在本说明书中，描述程序的步骤当然可以包括根据所述顺序以时间序列来处理的程序。或者，程序可以包括并行或独立执行而不一定是以时间序列执行的处理。 

此外，在本说明书中，系统表示包括多个装置的整个装置。 

本申请包含与2009年1月6日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-000786中所公开的内容相关的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。 

本领域技术人员应当了解，取决于设计要求和其他因素可以进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在权利要求或其等同物的范围内。 

Claims (9)

1.一种输入装置，包括：

操作部件，该操作部件由用户操作，用于生成与显示在电子装置的图像显示部件的屏幕上的图像的运动相对应的对应值；

检测部件，该检测部件检测用于通过所述操作部件的操作而生成与所述图像的运动相对应的对应值的检测值；

计算部件，该计算部件根据由所述检测部件检测到的检测值来计算所述对应值；

发送部件，该发送部件将由所述计算部件计算出的对应值通过无线电波发送给所述电子装置；以及

捕获部件，该捕获部件在所述对应值不被通过无线电波发送给所述电子装置的时段中，从所述检测部件捕获由所述检测部件检测到的检测值。

2.根据权利要求1所述的输入装置，

其中，所述检测部件是惯性传感器。

3.根据权利要求2所述的输入装置，

其中，所述惯性传感器是角速度传感器。

4.根据权利要求2所述的输入装置，还包括设定部件，该设定部件设定表明所述无线电波正在被发送的标志，

其中，所述捕获部件在所述标志未被设定时从所述检测部件捕获所述检测值。

5.根据权利要求2所述的输入装置，还包括指示部件，该指示部件给出从所述检测部件进行捕获的指示，

其中，所述捕获部件在所述指示被给出时从所述检测部件捕获所述检测值。

6.根据权利要求2所述的输入装置，

其中，所述输入装置在三维空间中被操作。

7.根据权利要求2所述的输入装置，

其中，所述输入装置能够附接到所述电子装置并且能够与所述电子装置分离，并且当附接到所述电子装置时，所述输入装置与所述电子装置被整体使用。

8.根据权利要求2所述的输入装置，还包括由所述用户操作的按钮，

其中，所述捕获部件还在所述按钮已被操作时的操作信号不被通过无线电波发送到所述电子装置的时段中，从所述检测部件捕获由所述检测部件检测到的检测值。

9.一种输入装置的输入方法，该输入装置包括操作部件、检测部件、捕获部件、计算部件和发送部件，所述方法包括以下步骤：

所述操作部件被用户操作，以生成与显示在电子装置的图像显示部件的屏幕上的图像的运动相对应的对应值；

所述检测部件检测用于生成与所述图像的运动相对应的对应值的检测值；

所述捕获部件在所述对应值不被通过无线电波发送给所述电子装置的时段中，从所述检测部件捕获由所述检测部件检测到的检测值；

所述计算部件根据由所述检测部件检测到的检测值来计算所述对应值；以及

所述发送部件将由所述计算部件计算出的对应值通过无线电波发送给所述电子装置。

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