CN102147657A - 信息处理装置及其控制方法、操作器件和信息存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种信息处理装置，其与包括磁场传感器和用户进行操作输入所使用的操作按钮的操作器件连接，并构造成：从操作器件接收磁场传感器的检测结果和表示用户相对于操作按钮进行的操作的信息；通过使用接收到的表示操作的信息来判断是否操作了操作按钮；并在判定操作按钮受到了操作时，限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

Description

信息处理装置及其控制方法、操作器件和信息存储介质

技术领域

本发明涉及与包括操作按钮和磁场传感器的操作器件连接的信息处理装置及其控制方法、以及操作器件和信息存储介质。

背景技术

已知有多种用于接收来自用户的操作输入的操作器件，例如视频游戏控制台的控制器。用户操作设置于操作器件的操作按钮等，来向信息处理装置输入各种指令。此外，一些操作器件设置有姿势检测功能。通过使用设置有姿势检测功能的操作器件，用户不但能够通过操作设置于操作器件的按钮来进行操作输入，而且还能通过倾斜或移动操作器件本身以改变其姿势来进行操作输入。

磁场传感器是一种已知的用于实施检测操作器件姿势的工具(means)。磁场传感器是能够检测地球磁场取向的传感器。通过利用其检测结果，能够识别配备有磁场传感器的操作器件的取向变化。

本申请的发明人发现存在这样一种情况，即在对配备有磁场传感器的操作器件进行姿势检测时，用户相对于操作按钮进行的操作会影响磁场传感器的检测结果。由用户操作施加的这种影响可能在使用磁场传感器进行姿势检测时引起误差。

发明内容

鉴于上述情形，做出了本发明，并且其目的是提供一种信息处理装置及其控制方法、以及操作器件和信息存储介质，其中所述信息处理装置能够对于包括操作按钮和磁场传感器的操作器件，抑制因用户相对于操作按钮进行的操作引起的磁场传感器的测量误差。

根据本发明，提供了一种信息处理装置，其与包括磁场传感器和用户进行操作输入所使用的操作按钮的操作器件连接，所述信息处理装置包括：接收部，用于从操作器件接收磁场传感器的检测结果和表示用户相对于操作按钮进行的操作的信息；判定部，用于通过使用接收到的表示操作的信息来判断是否操作了操作按钮；和姿势识别部，用于通过使用接收到的磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势，并在判定操作按钮受到了操作时，限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

此外，在该信息处理装置中，所述操作器件可包括多个操作按钮，所述判定部可判断是否在所述多个操作按钮中操作了预定操作按钮，并且当判定预定操作按钮受到了操作时，姿势识别部可限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

此外，磁场传感器可设置在集成于操作器件中的基板上，并且与其它操作按钮的触点相比，预定操作按钮的触点可设置在靠近基板上的磁场传感器的位置。

此外，根据本发明，提供了一种控制方法，其用于控制与包括磁场传感器和用户进行操作输入所使用的操作按钮的操作器件连接的信息处理装置，所述控制方法包括：从操作器件接收磁场传感器的检测结果和表示用户相对于操作按钮进行的操作的信息；通过使用接收到的表示操作的信息来判断是否操作了操作按钮；和通过使用接收到的磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势，并在判定操作按钮受到了操作时，限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

此外，根据本发明，提供了一种操作器件，其包括：磁场传感器；用户进行操作输入所使用的操作按钮；用于输出磁场传感器的检测结果的输出工具；和用于判断用户是否操作了操作按钮的判定部，其中，当判定部判定操作按钮受到了操作时，所述输出工具限制输出磁场传感器的检测结果。

此外，根据本发明，提供了一种计算机可读的信息存储介质，在其中存储有程序，所述程序使与包括磁场传感器和用户进行操作输入所使用的操作按钮的操作器件连接的计算机用作：接收部，用于从操作器件接收磁场传感器的检测结果和表示用户相对于操作按钮进行的操作的信息；判定部，用于通过使用接收到的表示操作的信息来判断是否操作了操作按钮；和姿势识别部，用于通过使用接收到的磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势，并在判定操作按钮受到了操作时，限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

附图说明

在附图中：

图1是包括本发明一实施例的信息处理装置的信息处理系统的概要的示意图；

图2是操作器件的正视图；

图3是从前侧观察时操作器件的透视图；

图4是从后侧观察时操作器件的透视图；

图5示出了基板在操作器件内的设置；

图6是示意性地示出相对于操作按钮进行的操作对磁场传感器所施加的影响的说明图；

图7是本发明一实施例的信息处理装置的构造的框图；

图8是本发明一实施例的信息处理装置的功能的框图；

图9是本发明一实施例的信息处理装置所执行的处理流程的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图详细描述本发明的实施例。

图1是包括本发明一实施例的信息处理装置30的信息处理系统1的使用情形的示意图。如图1所示，信息处理系统1包括使用时被用户用手保持的操作器件10、和信息处理装置30。信息处理装置30是例如视频游戏控制台或个人计算机等装置，并连接至图像捕捉装置31和显示装置32。

操作器件10能够经由遵从例如Bluetooth(注册商标)标准的无线通信界面与信息处理装置30建立通信。信息处理系统1的用户用手把持操作器件10，来操作设置于操作器件10的操作按钮等。响应于该操作，用户进行的操作内容经由无线通信界面发送至信息处理装置30。此外，在本实施例中，操作器件10包括发光部12，其根据来自信息处理装置30的指令发光。图像捕捉装置31捕捉从发光部12发出的光的图像，然后将捕捉到的图像输出至信息处理装置30。另外，如后所述，操作器件10包括多种传感器，并将这些传感器的检测结果发送至信息处理装置30。通过使用图像捕捉装置31捕捉到的图像中的发光部12的位置和尺寸、以及集成在操作器件10中的传感器的检测结果，信息处理装置30识别操作器件10的姿势(位置或取向等)。通过这种构造，用户不但能够通过操作设置于操作器件10的操作按钮等来相对于信息处理装置30进行操作输入，而且还能通过移动操作器件10本身来相对于信息处理装置进行操作输入。

下面描述操作器件10的结构。图2～4分布示出了操作器件10的外观。图2是操作器件10的正视图。图3是从前侧观察时操作器件10的透视图。图4是从后侧观察时操作器件10的透视图。如图2～4所示，操作器件10包括本体部11和发光部12，而本体部11在其侧面上设置有多个操作按钮。用户把持本体部11的大致中心部，并通过用其手指按压操作按钮来进行操作输入。注意，以下，操作器件10的左右方向表示为X轴，上下方向(纵向方向)表示为Y轴，而前后方向表示为Z轴。

本体部11作为整体形成为圆柱形，并在一端附接有发光部12。具体说，本体部11的壳体由正面部11a、背面部11b、顶部11c和底部11d形成。正面部11a和背面部11b各自具有沿圆柱纵向方向将圆柱切割成两半而获得的形状。这些部分组合在一起形成圆筒形本体部11的侧面。顶部11c形成为在中心具有开口的圆盘形状。经由该开口，发光部12连接至集成于本体部11中的基板20。底部11d形成为半球形状。

发光部12包括球形外壳12a和设置在外壳12a内的多个发光二极管12b，外壳12a由例如硅树脂等透光材料形成。在本实施例中，对应于光的三原色的三个发光二极管12b各自以对应于来自信息处理装置30的指令的强度发光，从而能使发光部12以各种颜色发光。

在本体部11的壳体的表面上，作为被用户操作的操作按钮，设置有主按钮13、触发按钮14、辅助按钮15a～15d、开始按钮16、选择按钮17、和电源按钮18。具体说，主按钮13、辅助按钮15a～15d和电源按钮18设置在形成于正面部11a中的相应开口中。触发按钮14设置在形成于背面部11b中的一个开口中。此外，开始按钮16和选择按钮17设置在正面部11a与背面部11b之间边界的位置处。以下，描述这些操作按钮的设置。

主按钮13在操作器件10的正面侧设置于用户用手把持操作器件10时拇指所放置的位置处。触发按钮14在操作器件10的背面侧(即设置主按钮13那侧的相反侧)设置成与主按钮13相对。用户把持本体部11中心附近的一部分，并且能够在用拇指操作主按钮13的同时用食指操作触发按钮14。注意，代替只输出表示按钮是否被用户按下的二进制信息，触发按钮14能够检测按钮被用户按下的程度、并输出表示按下量的信息。

围绕主按钮13，设置有四个辅助按钮15a～15d，以包围主按钮13。这些辅助按钮15a～15d用于在执行应用程序期间与主按钮13一起进行各种操作输入。

开始按钮16和选择按钮17在信息处理装置30执行例如游戏应用程序时，被用户用来开始游戏、进行选择、进行暂停等。开始按钮16设置在本体部11的右侧面，而选择按钮17设置在本体部11的左侧面、与开始按钮16相对。

电源按钮18在本体部11的正面设置在设置主按钮13的位置的下方。电源按钮18用于打开操作器件10以开始操作、或者关闭操作器件10以结束操作。

此外，基板20设置在本体部11内。图5示出了基板20在操作器件10内的设置。图5示出了操作器件10的背面侧，其中构成本体部11的壳体的底部11d和背面部11b已从操作器件10移除。如图5所示，基板20大致呈矩形形状，并设置成平行于操作器件10的X轴和Y轴。

如图5所示，在基板20的位于操作器件10背面侧的表面上设置有磁场传感器21。在本实施例中，磁场传感器21是三轴磁场传感器，其以操作器件10的XY平面、YZ平面和ZX平面作为基准面来检测相对于各基准面的地球磁场的取向。通过分析各平面的地球磁场的检测结果的时间变化，能够识别操作器件10的取向变化。注意，虽然未示出，除磁场传感器21外，操作器件10还具有作为传感器集成在操作器件10中用于检测操作器件10的姿势和移动的加速度传感器和陀螺仪(gyroscope)。

此外，在基板20的位于操作器件10正面侧的表面上，设置有用于主按钮13、辅助按钮15a～15d和电源按钮18的触点。由于触点设置在基板20上，当用户进行按压这些按钮的操作时，作用力施加至基板20。于是，当作用力施加至设置于基板20上靠近磁场传感器21的位置的触点时，可以想到因该作用力在基板20中引起微小变形，影响磁场传感器21的测量结果。图6是示意性地示出磁场传感器21可能因基板20的上述变形而发生取向变化的说明图。作为示例，图6示出了作用力施加至辅助按钮15a的触点15al的情况。注意，在图6中，以夸大方式示出基板20的变形，以方便描述。由如上所述那种影响引起的磁场传感器21的测量结果的波动即使在操作器件10本身的取向并未发生变化的情况下也会发生。因此，在使用磁场传感器21的测量结果来检测操作器件10的姿势的情况下，波动会引起测量误差。

磁场传感器21的这种测量误差被认为是在设置于操作器件10的多个操作按钮中一个特定按钮被操作时发生。具体说，当用户操作辅助按钮15a时，磁场传感器21的测量结果特别受影响。这是因为与其它操作按钮的触点相比，辅助按钮15a的触点15al设置在靠近基板20上的磁场传感器21的位置。注意，在图5中，从基板20的背面侧观察时的触点15al的位置由虚线示出。为此，本实施例的信息处理装置30执行处理来避免因用户相对于操作按钮进行的操作引起的磁场传感器21的测量误差。

下面描述信息处理装置30的构造。如图7所示，信息处理装置30包括控制单元33、存储单元34、和通信单元35。

控制单元33是例如CPU等程序控制器件，并根据存储于存储单元34中的程序进行各种信息处理。在本实施例中由控制单元33执行的处理将在后面描述。

存储单元34包括例如RAM或ROM等存储器件，并存储控制单元33执行的程序和控制单元33执行处理使用的各种数据。此外，存储单元34起控制单元33的工作存储器的功能。具体说，在本实施例中，从操作器件10发出的信息暂时存储在存储单元34中。

通信单元35是遵从例如Bluetooth(注册商标)标准的无线通信界面，与操作器件10进行信息发送/接收。

下面将描述在本实施例中由信息处理装置30实施的功能。如图8所示，信息处理装置30在功能上包括操作器件信息接收部41、操作判定部42和姿势识别部43。这些功能由控制单元33执行存储于存储单元34中的程序来实施。该程序可经由例如因特网等通信网络提供至信息处理装置30，也可通过存储在各种计算机可读信息存储介质例如光盘中来提供。

操作器件信息接收部41以预定时间间隔(例如每11.25ms)接收从操作器件10发出的信息。这里，从操作器件10接收到的信息包含表示用户相对于设置于操作器件10的操作按钮进行的操作的信息(以下称为操作信息)。此外，从操作器件10接收到的信息还包含表示设置于操作器件10的传感器(即磁场传感器21、加速度传感器和陀螺仪)的检测结果的信息(以下称为传感器信息)。

通过使用操作器件信息接收部41接收到的操作信息，操作判定部42判断用户是否操作了设置于操作器件10的多个操作按钮中的某个特定操作按钮(这里为辅助按钮15a)。具体说，操作判定部42参考操作信息，如果操作信息中包含有表示辅助按钮15a被按下的信息，则判定用户操作了辅助按钮15a。注意，操作判定部42可存储表示进行前一判定时获得的辅助按钮15a的状态(辅助按钮15a是否被按下)的信息，从而在进行新判定时，基于与进行前一判定时获得的状态相比辅助按钮15a的状态是否发生了变化，来判断是否进行了操作。在该情况下，在用户开始按下辅助按钮15a时、以及用户释放辅助按钮15a时，操作判定部42判定相对于辅助按钮15a进行了操作。在用户保持按压辅助按钮15a的期间内，操作判定部42判定相对于辅助按钮15a没有进行操作。

通过使用操作器件信息接收部41接收到的传感器信息和图像捕捉装置31捕捉到的图像，姿势识别部43进行姿势识别处理，其中操作器件10的姿势(即在实际空间中的位置和取向)被识别出。通过在预定时间间隔重复这种处理，信息处理装置30能够连续监视用户是如何移动操作器件10的，并根据该移动进行信息处理。具体说，姿势识别部43在图像捕捉装置31捕捉到的图像中识别从发光部12发出的光的位置，从而相对于图像捕捉装置31的位置识别发光部12的方向。此外，通过使用捕捉到的图像中的发光部12的尺寸，姿势识别部43识别从图像捕捉装置31到发光部12的距离。此外，通过使用磁场传感器21的检测结果，姿势识别部43识别操作器件10的取向。此外，为了识别操作器件10的位置和取向，可使用加速度传感器和陀螺仪的检测结果。

另外，在本实施例中，当操作判定部42判定相对于辅助按钮15a进行了操作时，姿势识别部43限制执行使用磁场传感器21的姿势识别处理。具体说，姿势识别部43在不使用与操作判定部42进行判定所使用的操作信息一起接收到的磁场传感器21的检测结果的信息的情况下，单独使用其它信息(即图像捕捉装置31捕捉到的图像以及加速度传感器和陀螺仪的检测结果)，来识别操作器件10的姿势。通过这种构造，当用户操作了辅助按钮15a时，姿势识别部43只对其相应时间进行的姿势识别处理，限制使用磁场传感器21的检测结果，从而能够排除识别姿势时用户操作引起的误差。

注意，在以上描述中，当用户操作了辅助按钮15a时，姿势识别部43在不使用磁场传感器21任意测量结果的情况下，执行姿势识别处理。然而，也可以只是不使用磁场传感器21的一部分测量结果。例如，在相对于三个基准面的测量结果中，姿势识别部43可只限制使用检测结果预期会受到用户操作影响的特定基准面所获得的测量结果。作为具体示例，姿势识别部43限制使用取向平行于操作按钮被用户进行的操作所按下的方向(即用户施加作用力的方向)的基准面的测量结果。辅助按钮15a沿从操作器件10的正面侧朝背面侧的方向即Z轴方向被操作。因此，当辅助按钮15a被操作后，姿势识别部43不使用磁场传感器21相对于YZ平面和ZX平面所获得的检测结果，而是只使用相对于XY平面的检测结果，来进行姿势识别处理。

或者，可采用以下构造。即，在用户操作了辅助按钮15a的时候，姿势识别部43不使用从操作器件10发出的包括磁场传感器21的传感器的任意检测结果，而是只基于图像捕捉装置31捕捉到的图像来执行检测操作器件10的位置的处理。再或者，甚至也不基于捕捉到的图像来检测操作器件10的位置，可执行与应用程序有关的处理，假设操作器件10的位置和姿势在该时间未发生变化(或假设操作器件10在以等速进行预定移动)。

这里，参考图9的流程图，来描述控制单元33执行的处理的流程的示例。

首先，控制单元33接收从操作器件10发出的操作信息和传感器信息(S1)。然后，控制单元33判断在S1中接收到的操作信息是否表示用户操作了辅助按钮15a(S2)。

当在S2中判定用户操作了辅助按钮15a时，控制单元33在不使用包含在S1中接收到的传感器信息中的磁场传感器21的检测结果的情况下，执行姿势识别处理(S3)。另一方面，当在S2中判定用户未操作辅助按钮15a时，控制单元33使用磁场传感器21的检测结果执行姿势识别处理(S4)。在S3和S4两者的情况下，基于因姿势识别处理获得的操作器件10的姿势信息，控制单元33执行反映操作器件10的姿势变化的信息处理，例如更新显示装置32上显示的图像内容(S5)。

然后，控制单元33等待一个预定时间(例如11.25ms)的经过(S6)，然后返回S1以重复处理。对于这种处理流程，控制单元33能够定期接收从操作器件10发出的操作信息，并且能够只在收到表示用户操作了辅助按钮15a的操作信息时，限制使用磁场传感器21的检测结果的姿势识别处理。

根据上述该实施例的信息处理装置30，当用户相对于操作器件10进行了可能影响磁场传感器21的检测结果的操作时，使用磁场传感器21的检测结果的姿势识别处理受到限制，因此能够避免出现在姿势识别处理中由用户的操作引起的误差。

注意，本发明的实施例并不局限于以上描述。例如，在以上描述中，当用户操作了辅助按钮15a时，磁场传感器21的检测结果的使用受到限制。然而，本发明并不局限于此，当用户操作了其它操作按钮时，信息处理装置30也可限制执行使用磁场传感器21的检测结果的姿势识别处理。或者，当判定用户操作了多个预定操作按钮中的任一个或多个预定操作按钮中的全部时，信息处理装置30可限制使用磁场传感器21的检测结果。再或者，在对于多个操作按钮中的每一个判定用户是否进行了操作的情况下，信息处理装置30可根据是哪一个操作按钮受到了操作，来仅仅避免使用磁场传感器21相对于三个相应基准面的三个检测结果中的对应于操作按钮受到操作的方向的基准面的检测结果。

此外，在以上描述中，当基于操作器件信息接收部41接收到的操作信息判定用户操作了特定操作按钮时，只有与该操作信息一起接收到的磁场传感器21的检测结果被阻止使用。然而，例如，当判定用户操作了辅助按钮15a时，姿势识别部43可从该时刻起限制使用磁场传感器21的检测结果达一预定期间。

此外，在以上描述中，是信息处理装置30判定用户是否操作了操作器件10的特定操作按钮。然而，也可由操作器件10执行如上所述这种判定处理。在该情况下，由集成在操作器件10中的运算元件相对于从操作器件10的特定操作按钮输出的信号进行判定处理，从而判定是否操作了该特定操作按钮。然后，当判定操作了该特定操作按钮时，运算元件在对应于该操作时间的时间，限制输出从磁场传感器21获得的检测结果。通过这种构造，当用户操作了特定操作按钮时，磁场传感器21的检测结果的向外输出本身受到限制，因此能够防止基于可能包含误差的检测结果执行信息处理。

此外，操作器件10和信息处理装置30可一体地构成。例如，当信息处理装置30是便携式游戏机或个人数字助理等器件时，代替外部操作器件，信息处理装置30本身包括磁场传感器和操作按钮。即使在该情况下，当用户操作了特定操作按钮时，信息处理装置30在该时间限制使用从磁场传感器获得的检测结果，因此能够避免因用户进行的操作引起的磁场传感器的测量误差。

虽然以上描述了目前认为是本发明的某些实施例的情况，但是应该理解的是还可进行各种变型，期望的是所附权利要求书覆盖落在本发明真正精神和范围内的所有这种变型。

Claims (6)

1.一种信息处理装置，与包括磁场传感器和用户进行操作输入所使用的操作按钮的操作器件连接，

所述信息处理装置包括：

接收部，用于从操作器件接收磁场传感器的检测结果和表示用户相对于操作按钮进行的操作的信息；

判定部，用于通过使用接收到的表示操作的信息来判断是否操作了操作按钮；和

姿势识别部，用于通过使用接收到的磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势，并在判定操作按钮受到了操作时，限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

2.如权利要求1所述的信息处理装置，其中：

所述操作器件包括多个操作按钮；

所述判定部判断是否在所述多个操作按钮中操作了预定操作按钮；并且

当判定预定操作按钮受到了操作时，姿势识别部限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

3.如权利要求2所述的信息处理装置，其中：

所述磁场传感器设置在集成于操作器件中的基板上；并且

与其它操作按钮的触点相比，预定操作按钮的触点设置在靠近基板上的磁场传感器的位置。

4.一种控制方法，用于控制与包括磁场传感器和用户进行操作输入所使用的操作按钮的操作器件连接的信息处理装置，

所述控制方法包括：

从操作器件接收磁场传感器的检测结果和表示用户相对于操作按钮进行的操作的信息；

通过使用接收到的表示操作的信息来判断是否操作了操作按钮；和

通过使用接收到的磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势，并在判定操作按钮受到了操作时，限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

5.一种操作器件，包括：

磁场传感器；

用户进行操作输入所使用的操作按钮；

用于输出磁场传感器的检测结果的输出工具；和

用于判断用户是否操作了操作按钮的判定部，

其中，当判定部判定操作按钮受到了操作时，所述输出工具限制输出磁场传感器的检测结果。

6.一种计算机可读的信息存储介质，在其中存储程序，

所述程序使与包括磁场传感器和用户进行操作输入所使用的操作按钮的操作器件连接的计算机用作：

接收部，用于从操作器件接收磁场传感器的检测结果和表示用户相对于操作按钮进行的操作的信息；

判定部，用于通过使用接收到的表示操作的信息来判断是否操作了操作按钮；和

姿势识别部，用于通过使用接收到的磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势，并在判定操作按钮受到了操作时，限制通过使用磁场传感器的检测结果来识别操作器件的姿势。

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