CN1983142A - 输入设备及输入方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输入设备，其包括：外壳；在该外壳中提供的输入单元；被配置成检测该外壳的指向的指向检测单元；以及被配置成基于该指向检测单元的检测结果给来自该输入单元的输入分配命令的命令分配单元。

Description

输入设备及输入方法

相关申请的交叉引用

本发明包含与2005年8月31日提交到日本专利局的日本专利申请JP2005-252690相关的主题，在此合并其全部内容以供参考。

技术领域

本发明涉及一种输入设备和一种输入方法，并且其例如适用于在面向任意指向的状态下使用的输入设备。

背景技术

近年来，已经提出了各种输入设备；例如，已经提出了具有适于接受转动操作和按压操作以作为输入的输入单元(例如摇动转盘(jog dial))的输入设备(例如参照日本专利公开No.2004-46645(图14))。

此外，作为具有这样的输入单元的输入设备，在实践中已经知道有蜂窝电话、PDA(个人数字助理)、鼠标、机器人设备、玩具等。

发明内容

同时，根据相关技术的输入设备是在这样的假设下设计的：即所述输入设备在导向预定指向的状态下被使用，并且关于来自所述输入单元的输入设置了预定的命令，其中当被导向所述预定指向时，所述输入设备易于使用。因此，这样的输入设备所存在的问题是，当在被导向除了所述预定指向的其它指向的状态下使用时，与在被导向所述预定指向的状态下使用所述输入设备相比，操作方法变得不同，并且所述输入设备因此变得难以使用。

因此，需要一种在可操作性上有很大改进的输入设备，而不管使用输入设备时的指向。

为了实现上述需求，根据本发明的一个实施例，提供一种输入设备，该输入设备包括：外壳；提供在该外壳内的输入单元；被配置为检测该外壳的指向的指向检测单元；以及被配置为基于所述指向检测单元的检测结果而为来自该输入单元的输入分配命令的命令分配单元。

由于是根据外壳的指向而为来自输入单元的输入分配命令，因此被分配给来自输入单元的输入的命令根据外壳的指向而改变，从而有可能总是以相同的操作方法来实施输入操作。

根据本发明的一个实施例，根据外壳的指向而把命令分配给来自输入单元的输入，由此，被分配给来自输入单元的输入的命令根据外壳的指向而改变，从而有可能总是以相同的操作方法来实施输入操作。结果，有可能实现在可操作性方面大大提高的输入设备和输入方法，而不管使用输入设备时的指向。

附图说明

图1A和1B是音乐再现机器人设备的外观结构示意图；

图2是音乐再现机器人设备的正面结构示意图；

图3是音乐数据传输系统的结构示意图；

图4是音乐分析结果信息和驱动信息的曲线图；

图5是音乐再现机器人设备的电路结构框图；

图6是示出加速度传感器单元检测加速度的方式的示意图；

图7A和7B是当椭圆形外壳被提起时重力加速度变化方式的示意图；

图8A和8B是示出椭圆形外壳被提起的状况的示意图；

图9是轮驱动单元的电路结构框图；以及

图10是命令分配程序的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的一个实施例。

(1)音乐再现机器人设备的外观结构

在图1A和1B以及图2中，标号1通常表示音乐再现机器人设备。例如，音乐再现机器人设备1具有一个在形状上基本上是椭圆形的椭圆形外壳2。

此外，音乐再现机器人设备1具有这样一种结构：环形的左侧轮3和右侧轮4以从椭圆形外壳2的外圆周突出的方式被安装在与水平旋转轴L1正交的左侧垂直平面S1和右侧垂直平面S2上，所述左侧垂直平面S1和右侧垂直平面S2在与椭圆外壳2的中心P1等距的位置处与L1正交，L1是一条直线段，其连接在位于椭圆形外壳2的表面上并且距离椭圆形外壳2的中心P1最远的顶点P2和P3之间(也就是说，该直线段是椭圆的长轴)。

所述环形的左侧轮3和右侧轮4的外直径大于椭圆形外壳2的围绕水平旋转轴L1的最大外直径，并且其附着方式使其可以在围绕水平旋转轴L1的一个方向D1和另一个(相反)方向D2上相对于椭圆形外壳2旋转。这确保当音乐再现机器人设备1被放置在例如水平的地板上时，仅有所述左侧轮3和右侧轮4接触地表面，由此该椭圆形外壳2可以借助左侧轮3和右侧轮4支撑从而在水平状态下从地板上浮起，并且通过旋转左侧轮3和右侧轮4，音乐再现机器人设备1在上述条件下能够在地板上自动推进。另外，如后面将要详细介绍的那样，当用户提起椭圆形外壳2时，左侧轮3和右侧轮4可以由用户手指等自由地转动，并且每个轮都充当一个被配置为根据所述转动操作来接受命令输入的输入单元。

此外，椭圆形外壳2具有位于左侧轮3和右侧轮4之间的中央外壳5，位于中央外壳5左侧并且以从中央外壳5一侧到逼近左端时朝向水平旋转轴L1一侧逐渐变细的方式形成的基本上圆锥形的左侧外壳6，以及位于中央外壳5右侧并且以从中央外壳5一侧到逼近右端时朝向水平旋转轴L1一侧逐渐变细的方式形成的基本上圆锥形的右侧外壳7。

在中央外壳5中提供了由电池等组成的位于中央下部的固定负载8，由于固定负载8的存在，中央外壳5的重心位于中心P1的垂直下方。这确保尽管是在左侧轮3和右侧轮4处的两点接触，但是即使当音乐再现机器人设备1执行自动推进的时候，也能防止中央外壳5继续在一个方向D1或者另一个方向D2上围绕水平旋转轴L1旋转，并且能够保持中央外壳5的姿态。顺便提及，音乐再现机器人设备1的以下姿态将被称为音乐再现机器人设备1的标准姿态：左侧轮3和右侧轮4被设置成与水平表面(例如地板)相接触以便保持椭圆形外壳2水平，并且中央外壳5内的固定负载8位于中心P1的垂直下方。

此外，中央外壳5还被提供有接触检测传感器单元9，其适于检测手指、手等等在其表面上的接触。在这里，接触检测传感器单元9例如具有静电传感器，其适于检测由于人体接触了在中央外壳5的表面上提供的指尖大小的检测区域而产生的静电容量的变化。

另一方面，左侧外壳6具有一个被安装成可以在一个方向D1和另一个方向D2上相对于中央外壳5围绕水平旋转轴L1转动的左侧旋转实体10(图1)，以及一个通过铰链部分11而附着到左侧旋转实体10的左侧从而可以向左外侧打开并且关闭的左侧打开/关闭实体12。在该左侧旋转实体10的表面上提供了一个包括发光二极管或类似装置的左侧发光单元13。此外，在左侧打开/关闭实体12中具有一个扬声器14，当该左侧打开/关闭实体通过铰链部分11向左外侧打开时，该扬声器14如图1B中所示暴露于外部。

类似地，右侧外壳7具有一个被安装成可以在一个方向D1和另一个方向D2上相对于中央外壳5围绕水平旋转轴L1转动的右侧旋转实体15，以及一个通过铰链部分16而附着到右侧旋转实体15的右侧从而可以向右外侧打开并且关闭的右侧打开/关闭实体17。在该右侧旋转实体15的表面上提供了一个包括发光二极管或类似装置的右侧发光单元18。此外，在该右侧打开/关闭实体中具有一个扬声器19，当该右侧打开/关闭实体向右外侧打开时，该扬声器19如图1B中所示暴露于外部。

(2)音乐数据传输系统

现在，参考图3描述一种音乐数据传输系统20，其适于将音乐数据传输到音乐再现机器人设备1。该音乐数据传输系统20具有一个通过使用个人计算机来配置的数据传输装置21。该数据传输装置21被配置成通过网络23从提供音乐数据的音乐数据提供服务器22获取音乐数据，或者从其上记录了音乐数据的例如CD(光盘)的记录介质上获取音乐数据。

例如，该数据传输装置21对将要传输给音乐再现机器人设备1的音乐数据应用频率分析，以便基于该音乐数据来分析音乐的曲调(strain)。这样，例如如图4所示，沿着音乐数据的再现时间轴AX1，数据传输装置21获得显示出将要传输的音乐数据的频率分析结果的音乐分析结果信息INF1。

接着，基于音乐分析结果信息INF1，数据传输装置21产生驱动信息INF2，该驱动信息沿着要被传输的音乐数据的再现时间轴AX1包括：为所述音乐再现机器人设备的左侧轮3和右侧轮4指示其各自的旋转方向、旋转量、旋转速度等等的左侧轮指令值以及右侧轮指令值；为左侧旋转实体10和右侧旋转实体15指示其各自的旋转方向、旋转速度、旋转角度等等的左侧旋转实体指令值和右侧旋转实体指令值；为左侧打开/关闭实体12和右侧打开/关闭实体17指示其各自的打开/关闭角度、打开/关闭速度等等的左侧打开/关闭实体指令值和右侧打开/关闭实体指令值；以及为左侧发光单元13和右侧发光单元14指示其各自的发光状况(例如颜色、亮度)的左侧发光指令值和右侧发光指令值。

通过这种方式，根据基于所述音乐数据的曲调，数据传输装置21获得用来驱动音乐再现机器人设备1的各驱动单元(例如，左侧轮3和右侧轮4、左侧旋转实体10和右侧旋转实体15、左侧打开/关闭实体12和右侧打开/关闭实体17、左侧发光单元13和右侧发光单元14)的驱动信息INF2。顺便提及，如图4所示的驱动信息INF2代表用于左侧打开/关闭实体12和右侧打开/关闭实体17的左侧打开/关闭实体指令值和右侧打开/关闭实体指令值。

例如，响应于用户的传输操作，通过USB(通用串行总线)电缆25和在其上安装音乐再现机器人设备1的托架26，数据传输装置21把将要传输的音乐数据以及对应于该音乐数据的驱动信息INF2顺序地传输给音乐再现机器人设备1。

(3)音乐再现机器人设备内部的电路结构

现在，利用图5描述在音乐再现机器人设备1内部提供的每个电路部件。音乐再现机器人设备1中的每个电路部件通常由控制单元30控制，该控制单元本身也是一个电路部件。控制单元30根据被写入在包括硬盘等的存储单元31内的程序来执行各种处理。由此，例如通过USB电缆25和托架26，控制单元30将音乐数据和对应于所传输的音乐数据的驱动信息INF2从外部数据传输装置21顺序地写入到存储单元31中。

然后，在识别出音乐再现机器人设备1已经与托架26分离后，控制单元30进入等待模式，直到椭圆形外壳2被提起。

为音乐再现机器人设备1提供一个作为电路部件的加速度传感器单元32，以用于检测椭圆形外壳2被提起的指向。如图6所示，加速度传感器单元32沿着以椭圆形外壳2的中心P1为原点的直角坐标系的三个轴(X轴、Y轴和Z轴)检测对应的加速度值，并且将对应的检测结果发送给控制单元30，以作为X轴检测加速度值、Y轴检测加速度值和Z轴检测加速度值。

这里，X轴是一条与椭圆形外壳2的水平旋转轴L1(图1)重合或平行的轴，其被用于检测在椭圆形外壳2的左-右方向上的加速度。另外，当音乐再现机器人设备1处于标准姿态时，Z轴是与垂直方向平行的轴，并且Z轴被用于检测在音乐再现机器人设备1的垂直(下-上)方向上的加速度。此外，当音乐再现机器人设备1处于标准姿态时，Y轴是与前-后方向平行的轴，并且Y轴被用于检测在音乐再现机器人设备1的前-后方向上的加速度。顺便提及，在这里，沿X轴的正加速度值表示在椭圆形外壳2的向右的方向上产生的加速度，沿X轴的负加速度值表示在椭圆形外壳2的向左的方向上产生的加速度，沿Y轴的正加速度值表示在椭圆形外壳2的向前的方向上产生的加速度，沿Y轴的负加速度值表示在椭圆形外壳2的向后的方向上产生的加速度，沿Z轴的正加速度值表示在椭圆形外壳2的向上的方向上产生的加速度，沿Z轴的负加速度值表示在椭圆形外壳2的向下的方向上产生的加速度。

例如在存储单元31中，音乐再现机器人设备1把在其停止在标准姿态下时所获得的沿X轴、Y轴和Z轴的加速度值(这些加速度值将被称作X轴参考加速度值、Y轴参考加速度值以及Z轴参考加速度值)分别存储为X轴参考加速度信息、Y轴参考加速度信息以及Z轴参考加速度信息。这里，考虑到事实上放置音乐再现机器人设备1的地板并不总是完全水平的表面以及加速度传感器单元32的检测误差等等，所述X轴参考加速度信息、Y轴参考加速度信息以及Z轴参考加速度信息不仅仅包括X轴参考加速度值、Y轴参考加速度值以及Z轴参考加速度值，而且还包括这些参考加速度值的允许范围。

当X轴检测加速度值、Y轴检测加速度值以及Z轴检测加速度值被从加速度传感器单元32发送时，控制单元30将这些检测到的加速度值分别与对应的X轴参考加速度值、Y轴参考加速度值以及Z轴参考加速度值进行比较。

结果，如果X轴检测加速度值、Y轴检测加速度值以及Z轴检测加速度值在对应的X轴参考加速度值、Y轴参考加速度值以及Z轴参考加速度值的允许范围之内，则控制单元30判定音乐再现机器人设备1处于停止在标准姿态下的状态中。另一方面，如果X轴检测加速度值、Y轴检测加速度值以及Z轴检测加速度值超出了所述允许范围，则控制单元30判定音乐再现机器人设备1例如由于被用户提起而未处于停止在标准姿态下的状态中。

在实践中，当音乐再现机器人设备1如图7A所示的那样停止时，在音乐再现机器人设备1内产生的加速度基本上仅仅是重力加速度GA。另外，当音乐再现机器人设备1处于标准姿态时，基本上所有的重力加速度值GA都表现为沿Z轴的加速度值，在这种情况下，沿X轴的加速度值以及沿Y轴的加速度值基本上为零。换句话说，在这种条件下，沿着X轴、Y轴和Z轴的加速度值作为X轴参考加速度值、Y轴参考加速度值以及Z轴参考加速度值而被存储在存储单元31中。

当通过用户的手把停止在标准姿态下的音乐再现机器人设备1提起时，例如图7B所示，椭圆形外壳2倾向右侧或者左侧，因此原来仅仅沿着Z轴出现的重力加速度GA被分散为沿着Z轴和X轴的分量。也就是说，当通过用户的手提起而把音乐再现机器人设备1从标准姿态倾斜时，重力加速度GA在X轴方向上的分量表现为沿X轴的一个加速度值。

在这种情况下，当加速度传感器单元32根据检测结果判定X轴检测加速度值超出X轴参考加速度值的允许范围时，该控制单元30判定椭圆形外壳2已经被用户提起。当由此识别出椭圆形外壳2已经被提起时，该控制单元30从等待模式切换到用于通过左侧轮3和右侧轮4等等的转动操作来接收向音乐再现机器人设备1给出的命令输入的命令输入模式。

基于X轴检测加速度值的符号，已经进入命令输入模式的控制单元30首先判定椭圆形外壳2的倾斜指向。具体来说，当X轴检测加速度值的符号为正时，控制单元30判定椭圆形外壳2被倾斜成使其左侧轮3和左侧外壳6处于上方(即与重力指向相反的一方)，并且其右侧轮4和右侧外壳7处于下方(即重力指向的一方)，例如图8A中所示的那样。另一方面，当X轴检测加速度值的符号为负时，控制单元30判定椭圆形外壳2被倾斜成使其左侧轮3和左侧外壳6处于下方，并且其右侧轮4和右侧外壳7处于上方，例如图8B中所示的那样。

在判定椭圆形外壳2被倾斜成使得例如左侧轮3处于上方并且右侧轮4处于下方时，控制单元30把用于选择将被再现的音乐数据(乐曲)的乐曲选择命令分配给通过对位于上方的左侧轮3的转动操作而产生的输入，并且把用于控制音乐数据的输出音量的音量控制命令分配给通过对右侧轮4的转动操作而产生的输入。另一方面，在判定椭圆形外壳2被倾斜成使得右侧轮4位于上方并且左侧轮3位于下方时，控制单元30把乐曲选择命令分配给通过对位于上方的右侧轮4的转动操作而产生的输入，并且把音量控制命令分配给通过对位于下方的左侧轮3的转动操作而产生的输入。

这样，在命令输入模式中，控制单元30把乐曲选择命令分配给通过转动位于上方的轮而产生的输入，并且把音量控制命令分配给通过转动位于下方的轮而产生的输入。

此外，在命令输入模式中，根据由用户实施的预定操作(例如利用手指等触摸接触检测传感器单元9的检测区域的操作)，控制单元30执行控制以便读取存储在存储单元31中的音乐数据，由音乐处理单元33对这样读取的音乐数据进行诸如数模转换和放大之类的再现处理，以便将该音乐数据转换成音乐信号，并且通过扬声器14和15输出基于该音乐信号的一段音乐。

此外，当通过例如用户的手指来旋转左侧轮3或右侧轮4的时候，控制单元30根据被分配给通过操作左侧轮3或右侧轮4而产生的输入的命令来执行处理。例如，当旋转位于上方的左侧轮3时，控制单元30接受旋转方向和旋转量以作为输入，并且将所述输入转换成用于读取并且再现正被再现的音乐数据(乐曲)的下一个或前一个音乐数据(乐曲)的乐曲选择命令，从而执行乐曲选择处理。此外，当旋转位于下方的右侧轮4时，控制单元30接受旋转方向和旋转量以作为输入，并且将所述输入转换成用于增大或减小正被再现的音乐数据的输出音量的音量控制命令，从而执行音量控制处理。

按照这种方式，在命令输入模式中，控制单元30接受用户对左侧轮3和右侧轮4的转动操作以作为输入、将所述输入转换成根据左侧轮3和右侧轮4的位置关系(位于上方或下方)而分配的命令、并且根据所述命令执行处理。

此后，当根据加速度传感器单元32的检测结果识别出椭圆形外壳2再次被用户放在地板上并且被置于标准姿态时，控制单元30从当前的命令输入模式过渡到自动驱动模式，以便根据正被再现的音乐数据来驱动音乐再现机器人设备1的每一个组成部件。

在实践中，处于自动驱动模式下的控制单元30执行曲调同步控制处理，以便基于正被再现的音乐数据与所述音乐的曲调(拍子、音程等)同步地控制椭圆形外壳2的每个组成部件。在这种情况下，控制单元30从存储单元31读取对应于正被再现的音乐数据的驱动信息INF2，并且基于所读取的驱动信息INF2来控制轮驱动单元34、旋转实体驱动单元35、打开/关闭实体驱动单元36、左侧发光单元13以及右侧发光单元18。

结果，轮驱动单元34驱动左侧轮3和右侧轮4，以便基于正被再现的音乐数据与所述音乐的曲调同步地旋转。由此，控制单元30能够使椭圆形外壳2与从扬声器14、19输出的音乐的曲调同步地在地板上行进。

此外，在控制单元30的控制下，旋转实体驱动单元35驱动左侧旋转实体10和右侧旋转实体15，以便基于正被再现的音乐数据与所述音乐的曲调同步地旋转。这样确保了控制单元30能够使左侧外壳6和右侧外壳7与从扬声器14、19输出的音乐的曲调同步地旋转。

此外，在控制单元30的控制下，打开/关闭实体驱动单元36驱动左侧打开/关闭实体12和右侧打开/关闭实体17，以便基于正被再现的音乐数据与所述音乐的曲调同步地打开和关闭。这样确保了控制单元30能够使左侧打开/关闭实体12和右侧打开/关闭实体17与从扬声器14、19输出的音乐的曲调同步地打开和关闭。

此外，在控制单元30的控制下，左侧发光单元13和右侧发光单元18基于正被再现的音乐数据与所述音乐的曲调同步地在各种发光条件下发光。这样确保了控制单元30能够使得与从扬声器14、19输出的音乐的曲调同步地发光。

按照这种方式，在自动驱动模式期间，音乐再现机器人设备1能够在地板上移动，就好像与从扬声器14、19输出的音乐同调地跳舞一样，从而可以大大增强娱乐性。

现在，下面将参考图9详细描述轮驱动单元34的电路结构。轮驱动单元34具有用于转动左侧轮3的左侧轮驱动机构40以及用于转动右侧轮4的右侧轮驱动机构41。

该左侧轮驱动机构40配备有用于围绕一个轴在一个方向D1以及另一个方向D2上旋转左侧轮3的左侧轮电动机42以及左侧轮旋转检测传感器43，该左侧轮旋转检测传感器43包括一个旋转编码器，该旋转编码器用于检测关于左侧轮电动机42的输出轴的旋转方向、旋转量以及旋转速度。类似地，右侧轮驱动机构41配备有用于围绕一个轴在一个方向D1以及另一个方向D2上旋转右侧轮4的右侧轮电动机44以及右侧轮旋转检测传感器45，该右侧轮旋转检测传感器45包括一个旋转编码器，该旋转编码器用于检测关于右侧轮电动机44的输出轴的旋转方向、旋转量以及旋转速度

在实践中，在自动驱动模式期间，控制单元30首先基于包含在从存储单元31中读取的驱动信息INF2中的左侧轮驱动指令值而产生左侧轮驱动信号LDr，以用于在左侧轮驱动指令值所指示的旋转方向、旋转量以及旋转速度的条件下旋转左侧轮驱动机构40中的左侧轮电动机42的输出轴，并且将该左侧轮驱动信号LDr发送给左侧轮电动机42。左侧轮电动机42根据该左侧轮驱动信号LDr来旋转它的输出轴，并且该输出轴的旋转被传送到左侧轮3，从而旋转左侧轮3。当左侧轮电动机42的输出轴开始旋转时，左侧轮旋转检测传感器43向控制单元30发送一个指示关于左侧轮电动机42的输出轴的旋转方向、旋转量以及旋转速度的左侧轮旋转检测信号LDe。

这里，基于从左侧轮旋转检测传感器43发送来的左侧轮旋转检测信号LDe，控制单元30在当时产生指示关于左侧轮电动机42的输出轴的旋转方向、旋转量以及旋转速度的左侧轮旋转检测值。此外，在这里，控制单元30将用于左侧轮3的旋转的左侧轮驱动指令值与左侧轮旋转检测值进行比较，然后基于作为比较结果而获得的差分值产生左侧轮驱动信号LDr，以用于在所述差分值指示的旋转方向、旋转量以及旋转速度的条件下旋转左侧轮电动机42的输出轴，并且将该左侧轮驱动信号LDr发送给左侧轮电动机42。

这样，在自动驱动模式中，通过建立在左侧轮电动机42和旋转检测传感器43之间的反馈环路，控制单元30执行对左侧轮电动机42的反馈控制。

此外，控制单元30基于包含在从存储单元31中读取的驱动信息INF2中的右侧轮驱动指令值而产生右侧轮驱动信号RDr，以用于在右侧轮驱动指令值所指示的旋转方向、旋转量以及旋转速度的条件下旋转右侧轮驱动机构41中的左侧轮电动机44的输出轴，并且将该右侧轮驱动信号RDr发送给右侧轮电动机44。右侧轮电动机44根据该右侧轮驱动信号RDr来旋转它的输出轴，并且该输出轴的旋转被传送到右侧轮4，从而旋转右侧轮4。当右侧轮电动机44的输出轴开始旋转时，右侧轮旋转检测传感器45向控制单元30发送一个指示关于右侧轮电动机44的输出轴的旋转方向、旋转量以及旋转速度的右侧轮旋转检测信号RDe。

这里，基于从右侧轮旋转检测传感器45发送来的右侧轮旋转检测信号RDe，控制单元30在当时产生指示关于右侧轮电动机44的输出轴的旋转方向、旋转量以及旋转速度的右侧轮旋转检测值。此外，在这里，控制单元30将用于右侧轮4的旋转的右侧轮驱动指令值与右侧轮旋转检测值进行比较，然后基于作为比较结果而获得的差分值产生右侧轮驱动信号RDr，以用于在所述差分值指示的旋转方向、旋转量以及旋转速度的条件下旋转右侧轮电动机44的输出轴，并且将该右侧轮驱动信号RDr发送给右侧轮电动机44。

这样，与左侧轮驱动机构40的情况类似，通过建立在右侧轮电动机44和旋转检测传感器45之间的反馈环路，控制单元30执行对右侧轮电动机44的反馈控制。

按照这种方式，控制单元30单独地控制左侧轮电动机42和右侧轮电动机44以便旋转左侧轮3和右侧轮4，从而可以使得椭圆形外壳2在前-后方向上直线行进、在当前地点以旋转的方式行进、以及以向左转或向右转的方式行进。

此外，在命令输入模式中，控制单元30首先不读取驱动信息INF2，从而其不让左侧轮电动机42和右侧轮电动机44旋转，替换地，该控制单元30等待接收用户对左侧轮3和右侧轮4的转动操作。顺便提及，例如如图8A所示，在这个事例中假定椭圆形外壳2因被用户提起而倾斜，使得左侧轮3处于上方并且右侧轮4处于下方。

这里，当左侧轮3被用户旋转时，左侧轮电动机42的输出轴也相应地被旋转，于是左侧轮旋转传感器43产生一个左侧轮旋转检测信号LDe并且将其发送给控制单元30。

基于从左侧轮旋转检测传感器43发送来的左侧轮旋转检测信号LDe，控制单元30识别用户对位于上方的左侧轮3的转动操作(即左侧轮3的旋转方向、旋转量以及旋转速度)、接受所述转动操作作为输入、并且将所述输入转换成被分配给通过操作上方的轮而产生的输入的乐曲选择命令。然后，控制单元30根据乐曲选择命令执行上述的乐曲选择处理。

此外，在这个事例中，基于左侧轮旋转检测信号LDe，控制单元30产生一个左侧轮驱动信号LDr以用于把被用户旋转的左侧轮3返回到旋转之前的位置，并且把该信号发送给左侧轮电动机42。这样确保在左侧轮3上施加一个力，该力趋于在与所述用户转动操作的方向相反的方向上旋转左侧轮3。

结果，例如当用户的手指旋转左侧轮3、其后用户的手指从左侧轮3移开并且由用户的手指施加在左侧轮3上的外力被去除时，左侧轮3在与用户手指旋转的方向相反的方向上被旋转，从而返回到旋转之前的位置。另一方面，例如当用户的手指旋转左侧轮3、其后用户的手指保持与左侧轮3接触并且用户的手指继续施加外力给左侧轮3以保持旋转后的位置时，趋于在与用户手指旋转的方向相反的方向上旋转左侧轮3的力与用户手指所施加的外力平衡，其结果是左侧轮3被保持在旋转后的位置。

这样，控制单元30控制左侧轮驱动机构40，从而在左侧轮3上施加一个力，该力趋于在与用户施加到左侧轮3的转动操作方向相反的方向上旋转左侧轮3，其允许用户在转动左侧轮3的同时获得类似于操作弹簧偏移转盘的感觉。

另一方面，当右侧轮4被用户旋转时，右侧轮电动机44的输出轴也相应地被旋转，于是右侧轮旋转传感器45产生一个右侧轮旋转检测信号RDe并且将其发送给控制单元30。

基于从右侧轮旋转检测传感器45发送来的右侧轮旋转检测信号RDe，控制单元30识别用户对位于下方的右侧轮4的转动操作(即右侧轮4的旋转方向、旋转量以及旋转速度)、接受该转动操作以作为输入、并且把所述输入转换成被分配给通过操作下方的轮而产生的输入的音量控制命令。然后，控制单元30根据该音量控制命令来执行上述的音量控制处理。

在这个事例中，不同于左侧轮3的情况，控制单元30没有在右侧轮4上施加一个趋于在与用户转动操作方向相反的方向上旋转右侧轮4的力。结果，操作右侧轮4的感觉类似于操作非弹簧偏移转盘的感觉，其简单地根据用户转动操作而旋转；这样，操作右侧轮4的感觉不同于操作左侧轮3的感觉。

因此，控制单元30控制左侧轮驱动机构40和右侧轮驱动机构41，从而使得操作位于上方的左侧轮3以输入乐曲选择命令时的感觉与操作位于下方的右侧轮4以输入音量控制命令时的感觉互不相同。

顺便提及，这里已经描述了下面的情况以作为例子：用户将椭圆形外壳2提起，以便将其倾斜成使得左侧轮3位于上方并且右侧轮4位于下方。在椭圆形外壳2被提起以便将其倾斜成使得右侧轮4位于上方并且左侧轮3位于下方的情况中，将乐曲选择命令分配给通过转动位于上方的右侧轮4而产生的输入，并且一个在与用户转动操作方向相反的方向上的力被施加在右侧轮4上；同时，将音量控制命令分配给通过转动位于下方的左侧轮3而产生的输入，并且不在与用户转动操作方向相反的方向上对左侧轮3施加力。

换句话说，不管椭圆形外壳2被提起时的倾斜方向如何，乐曲选择命令都被分配给通过操作位于上方的轮而产生的输入，并且一个在与用户转动操作方向相反的方向上的力被施加在上方的轮上；同时，音量控制命令被分配给通过操作位于下方的轮而产生的输入，并且不在与用户转动方向相反的方向上对下方的轮施加力。

现在，将更具体地描述对左侧轮3和右侧轮4的转动操作与所述命令之间的对应关系。在命令输入模式期间，当根据从左侧轮旋转检测传感器43发送来的左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经在一个方向(例如顺时针方向)上被旋转预定量并且随后返回到旋转前的位置时，控制单元30接受该转动操作以作为输入，并且将该输入转换为下一首乐曲选择命令，以便选择基于正被再现的音乐数据的乐曲的下一首乐曲。然后，根据该下一首乐曲选择命令，控制单元30读取并且再现基于正在被再现的音乐数据的乐曲的下一首乐曲的音乐数据。

另外，当根据从左侧轮旋转检测传感器43发送来的左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经在另一个方向(例如逆时针方向)上被旋转预定量并且随后返回到旋转前的位置时，控制单元30接受该转动操作以作为输入，并且将该输入转换为上一首乐曲选择命令，以便选择基于正被再现的音乐数据的乐曲的上一首乐曲。然后，根据该上一首乐曲选择命令，控制单元30读取并且再现基于正在被再现的音乐数据的乐曲的上一首乐曲的音乐数据。

进一步地，当根据左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经在一个方向(例如顺时针方向)上被旋转预定量并且随后通过由用户手指所施加的外力而在预定时间内被保持在旋转后的位置时，控制单元30把通过该转动操作产生的输入转换成连续的下一首乐曲选择命令，以便连续地选择相对于基于正被再现的音乐数据的乐曲的下一首乐曲、下下首乐曲等等。在左侧轮3被保持在旋转后的位置期间，根据该连续的下一首乐曲选择命令，控制单元30连续地选择下一首乐曲、下下首乐曲等等。然后，当基于左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经回到其旋转前的位置时，控制单元30在该时刻读取并再现所选择的乐曲的音乐数据。

进一步地，当根据左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经在另一个方向(例如逆时针方向)上被旋转预定量并且随后通过由用户手指所施加的外力而在预定时间内被保持在旋转后的位置时，控制单元30把通过该转动操作产生的输入转换成连续的上一首乐曲选择命令，以便连续地选择相对于基于正被再现的音乐数据的乐曲的上一首乐曲、上上首乐曲等等。在左侧轮3被保持在旋转后的位置期间，根据该连续的上一首乐曲选择命令，控制单元30连续地选择上一首乐曲、上上首乐曲等等。然后，当基于左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经回到其旋转前的位置时，控制单元30在该时刻读取并再现所选择的乐曲的音乐数据。

此外，当根据从右侧轮旋转检测传感器45发送来的右侧轮旋转检测信号RDe识别出右侧轮4已经在一个方向(例如顺时针方向)上被旋转预定量时，控制单元30接受该转动操作以作为输入，并且将该输入转换成音量增大命令，以用于增大正被再现的音乐数据的输出音量。然后，控制单元30根据该音量增大命令来控制音乐处理单元33，从而增大正被再现的音乐数据的输出音量。

此外，当根据从右侧轮旋转检测传感器45发送来的右侧轮旋转检测信号RDe识别出右侧轮4已经在另一个方向(例如逆时针方向)上被旋转预定量时，控制单元30接受该转动操作以作为输入，并且将该输入转换成音量减小命令，以用于减小正被再现的音乐数据的输出音量。然后，控制单元30根据该音量减小命令来控制音乐处理单元33，从而减小正被再现的音乐数据的输出音量。

这样，根据对位于上方的轮以及位于下方的轮的转动操作，控制单元30执行被分配给对上方轮(这里是左侧轮3)的转动操作的乐曲选择命令，以及被分配给对下方轮(这里是右侧轮4)的转动操作的音量控制命令。

(4)命令分配程序

现在，将参考图10的流程图来描述把命令分配给通过操作上述左侧轮3和右侧轮4而产生的输入的处理程序(在下文中，该处理也将被称为命令分配处理)。顺便提及，按照安装在存储单元31或类似装置中的程序，由音乐再现机器人设备1中的控制单元30来执行该命令分配处理。

如图10所示，例如当椭圆形外壳2被从托架26拿开时，音乐再现机器人设备1中的控制单元30进入等待模式，并且从开始步骤SP0开始执行命令分配程序RT1，在SP0之后进入步骤SP1。

在步骤SP1中，基于加速度传感器单元32的检测结果，控制单元30等待，直到椭圆形外壳2被提起。然后，在根据加速度传感器单元32的检测结果识别出椭圆形外壳2已经被提起后，控制单元30进入步骤SP2。

在步骤SP2中，控制单元30从等待模式切换到命令输入模式，并且进入下一步骤SP3。在步骤SP3中，基于加速度传感器单元32的检测结果，控制单元30指定椭圆形外壳2的指向。特别地，控制单元30在步骤SP3中指定例如椭圆形外壳2处于左侧轮3位于上方并且右侧轮4位于下方的指向，并且随后进入步骤SP4。

在步骤SP4中，控制单元30将乐曲选择命令分配给通过操作此刻位于上方的左侧轮3而产生的输入，并且接着进入下一步骤SP5。在步骤SP5中，控制单元30将音量控制命令分配给通过操作此刻位于下方的右侧轮4而产生的输入，并且然后进入下一步骤SP6。

在步骤SP6中，基于从左侧轮旋转检测传感器43发送来的左侧轮旋转检测信号LDe，控制单元30判定左侧轮3是否已经被旋转。当在步骤SP6中得到肯定的结果(是)时，这意味着左侧轮3已经被用户转动，于是控制单元30进入步骤SP7。

在步骤SP7中，基于左侧轮旋转检测信号LDe，控制单元30识别出被施加到位于上方的左侧轮3的转动操作(旋转方向、旋转量以及旋转速度)、接受该转动操作以作为输入、并且将该输入转换成被分配给来自上方轮的输入的乐曲选择命令。接着，控制单元30根据该乐曲选择命令执行上述乐曲选择处理，此后回到步骤SP6，以便等待施加到左侧轮3的转动操作。

另一方面，当在上述步骤SP6中获得否定的结果(否)时，这意味着左侧轮3没有被用户转动，于是控制单元30进入步骤SP8。

在步骤SP8中，基于从右侧轮4旋转检测传感器45发送来的右侧轮旋转检测信号RDe，控制单元30判定右侧轮是否已经被旋转。当在步骤SP8中得到肯定的结果(是)时，这意味着右侧轮4已经被用户转动，于是控制单元30进入步骤SP9。

在步骤SP9中，基于右侧轮旋转检测信号RDe，控制单元30识别出被施加到位于下方的右侧轮4的转动操作(旋转方向、旋转量以及旋转速度)、接受该转动操作以作为输入、并且将该输入转换成被分配给来自下方轮的输入的音量控制命令。接着，控制单元30根据该音量控制命令执行上述音量控制处理，此后回到步骤SP6，以便等待施加到左侧轮3的转动操作。

另一方面，当在上述步骤SP8中获得否定的结果(否)时，这意味着右侧轮4没有被用户转动，在这种情况下，控制单元30也回到步骤SP6，以便等待对左侧轮3给出转动操作。

按照上面的命令分配程序RT1，根据左侧轮3和右侧轮4之间的位置关系(位于上方或下方)，控制单元30把乐曲选择命令或音量控制命令分配给通过操作左侧轮3和右侧轮4而产生的输入。在命令分配程序RT1的描述中省略了下面的内容：当识别出在进入命令输入模式并且再现了音乐数据之后椭圆形外壳2被再次放在地板上时，控制单元30切换到自动驱动模式。

(5)操作和效果

在上述结构中，音乐再现机器人设备1的控制单元30在等待模式中等待椭圆形外壳2被提起。然后，在基于加速度传感器单元32的检测结果识别出椭圆形外壳2已经被提起时，控制单元30进入命令输入模式。

在进入命令输入模式之后，基于加速度传感器单元32的检测结果，控制单元30判定椭圆形外壳2被提起的指向并且识别左侧轮3和右侧轮4之间的位置关系，即左侧轮3和右侧轮4当中哪一个位于上方(与重力指向相反的一方)以及哪一个位于下方(与重力指向相同的一方)。

例如，当识别出左侧轮3位于上方并且右侧轮4位于下方时，控制单元30把乐曲选择命令分配给通过转动位于上方的左侧轮3而产生的输入，并且将音量控制命令分配给通过转动位于下方的右侧轮4而产生的输入。另一个方面，例如当识别出右侧轮4位于上方并且左侧轮3位于下方时，控制单元30把乐曲选择命令分配给通过转动位于上方的右侧轮4而产生的输入，并且将音量控制命令分配给通过转动位于下方的左侧轮3而产生的输入。

这允许音乐再现机器人设备1把乐曲选择命令分配给通过操作从用户看来位于上方的轮而产生的输入，以及将音量控制命令分配给通过操作从用户看来位于下方的轮而产生的输入，而不管椭圆形外壳2被提起的指向如何。因此，即使当外壳具有上、下方以及左、右侧对称的形状(例如椭圆形)并且以不必是固定指向的指向被用户提起时，也允许用户通过相同的操作方法来执行输入操作，而不管该外壳被提起的指向如何。

另外，在通过预定操作(例如触摸接触检测传感器单元9的检测区域)启动音乐数据的再现之后，当为通过操作该轮而产生的输入分配了乐曲选择命令的轮(例如左侧轮3)被用户旋转时，控制单元30控制适于驱动左侧轮3的左侧轮驱动机构40，从而在左侧轮3上施加一个趋于在与用户旋转方向相反的方向上旋转左侧轮3的力。另一方面，当为通过操作该轮而产生的输入分配了音量控制命令的右侧轮4被用户旋转时，控制单元30执行控制，其中不在与用户旋转方向相反的方向上对右侧轮4施加任何旋转力。

利用这种结构，控制单元30允许用户以类似于操作弹簧偏移转盘的感觉来转动左侧轮3，以便输入乐曲选择命令，并且允许用户以类似于操作非弹簧偏移转盘的感觉来转动右侧轮4，以便输入音量控制命令。

按照这种方式，控制单元30控制左侧轮驱动机构40和右侧轮驱动机构41，以使得操作适于输入乐曲选择命令的轮(例如左侧轮3)的感觉与操作适于输入音量控制命令的轮(例如右侧轮4)的感觉互不相同。结果，用户能够根据其操作感觉来区分形状相同并且外表上不能区分的左侧轮3和右侧轮4，并且用户能够基于操作轮3、4的对应感觉来识别被分配给通过操作左侧轮3和右侧轮4而分别产生的输入的命令。

此外，当基于加速度传感器单元32的检测结果识别出椭圆形外壳2已经再次被放在地板上、从而使得在命令输入模式中开始了音乐数据再现之后左侧轮3和右侧轮4与地板相接触时，控制单元30从命令输入模式切换到自动驱动模式。

基于从存储单元31中读取的驱动信息INF2，已经进入自动驱动模式的控制单元30控制轮驱动单元34，从而令左侧轮3和右侧轮4分别与基于正被再现的音乐数据的音乐的曲调同步地旋转，并且使得椭圆形外壳2相应地行进。

按照这种方式，音乐再现机器人设备1如下操作。在椭圆形外壳2被提起的命令输入模式中，用户对左侧轮3和右侧轮4的转动操作被接受以作为输入，并且所述输入被转换成乐曲选择命令或音量控制命令；另一方面，在自动驱动模式中，左侧轮3和右侧轮4被驱动旋转，从而使得椭圆形外壳2行进。

这样，在音乐再现机器人设备1中，左侧轮3和右侧轮4既可以被用于驱动也可以被用于输入，而无需提供除左侧轮3和右侧轮4之外的诸如开关的其他输入单元。

利用上述结构，根据椭圆形外壳2的指向，音乐再现机器人设备1的控制单元30把乐曲选择命令或音量控制命令分配给通过操作左侧轮3和右侧轮4而产生的输入。结果，可以总是使用相同的操作方法来执行输入操作，其中，根据椭圆形外壳2的指向，把将要分配给通过操作左侧轮3和右侧轮4而产生的输入的命令从乐曲选择命令切换到音量控制命令，或者从音量控制命令切换到乐曲选择命令。因此，有可能实现一种可操作性显著增强的输入设备和输入方法，而不管使用椭圆形外壳2时的指向如何。

(6)其他实施例

因此，在上述实施例中已经描述了这样的情况：当所述系统被提起时，乐曲选择命令作为第一命令和再现控制命令由充当命令分配单元的控制单元30分配给通过操作位于上方的轮而产生的输入，而音量控制命令作为第二命令和再现控制命令由控制单元30分配给通过操作位于下方的轮而产生的输入。然而，本发明并不局限于此，还可以分配其他各种命令，只要所述命令可以通过转动左侧轮3和右侧轮4而被输入。例如，可以将激情乐章再现命令分配给通过操作上方的轮而产生的输入，而将效果量控制功能分配给通过操作下方的轮而产生的输入，其中，所述激情乐章再现命令作为第一命令以及用于选择将被再现的音乐数据(乐曲)并且再现该音乐数据(乐曲)的激情乐章(或桥段)的再现命令，所述效果量控制功能作为第二命令以及用于控制将被应用于音乐数据的效果(特殊效果)量的再现命令。

这里，在实践中，在把激情乐章再现命令分配给通过操作位于上方的左侧轮3而产生的输入并且把效果量控制命令分配给通过操作位于下方的右侧轮4而产生的输入的情况下，当处于命令输入模式下的控制单元30已经基于从左侧轮旋转检测传感器43发送来的左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经在一个方向上(例如顺时针指向)被旋转预定量并且随后回到其旋转前的位置时，控制单元30接受该转动操作以作为输入并且将该输入转换成下一首乐曲激情乐章再现命令，以用于选择正被再现的音乐数据(乐曲)的下一首乐曲并且用于再现该下一首乐曲的激情乐章。接着，根据该下一首乐曲激情乐章再现命令，控制单元30读取正被再现的音乐数据(乐曲)的下一首乐曲的音乐数据并且再现该下一首乐曲的激情乐章。顺便提及，在这种情况下，例如表示所述乐曲的各个激情乐章的时间标记已经被添加到所述音乐数据中。

另外，当控制单元30基于从左侧轮旋转检测传感器43发送来的左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经在另一个方向(例如逆时针方向)上被旋转预定量并且随后回到其旋转前的位置时，控制单元30接受该转动操作以作为输入并且将该输入转换成前一首乐曲激情乐章再现命令，以用于选择正被再现的音乐数据(乐曲)的前一首乐曲并且用于再现该前一首乐曲的激情乐章。接着，控制单元30读取正被再现的音乐数据(乐曲)的前一首乐曲的音乐数据，并且再现该前一首乐曲的激情乐章。

此外，当控制单元30基于左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经在一个方向(例如顺时针方向)上被旋转预定量并且随后通过由用户手指施加的外力而在预定时间内保持在其旋转后的位置时，控制单元30接受该转动操作以作为输入并且将该输入转换为连续的下一首乐曲激情乐章再现命令，以用于连续地选择相对于正被再现的音乐数据(乐曲)的下一首乐曲、下下首乐曲等等并且用于连续地再现下一首乐曲、下下首乐曲等等的相应激情乐章。接着，在左侧轮3被保持在其旋转后的位置期间，根据该连续的下一首乐曲激情乐章再现命令，控制单元30连续地选择下一首乐曲、下下首乐曲等等。此后，当控制单元30基于左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经回到其旋转前的位置时，控制单元30在该时刻读取所选择的乐曲的音乐数据并且再现该乐曲的激情乐章。

此外，当控制单元30基于左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经在另一个方向(例如逆时针方向)上被旋转预定量并且随后通过由用户手指施加的外力而在预定时间内保持在其旋转后的位置时，控制单元30接受该转动操作以作为输入并且将该输入转换成连续的上一首乐曲激情乐章再现命令，以用于连续地选择相对于正被再现的音乐数据(乐曲)的上一首乐曲、上上首乐曲等等并且用于连续地再现该上一首乐曲、上上首乐曲等等的相应激情乐章。接着，在左侧轮3被保持在其旋转后的位置期间，根据该连续的上一首乐曲激情乐章再现命令，控制单元30连续地选择上一首乐曲、上上首乐曲等等。此后，当控制单元30基于左侧轮旋转检测信号LDe识别出左侧轮3已经回到其旋转前的位置时，控制单元30在该时刻读取所选择的乐曲的音乐数据并且再现该乐曲的激情乐章。

此外，当控制单元30基于从右侧轮旋转检测传感器45发送来的右侧轮检测信号RDe识别出右侧轮4在一个方向(例如顺时针方向)上被旋转预定量时，控制单元30接受该转动操作以作为输入，并且将该输入转换为用于增加被应用于正被再现的音乐数据的效果量的效果量增加命令。接着，控制单元30根据该效果量增加命令来控制音乐处理单元33，从而增加被应用于正被再现的音乐数据的效果量。

此外，当控制单元30基于从右侧轮旋转检测传感器45发送来的右侧轮检测信号RDe识别出右侧轮4在另一个方向(例如逆时针方向)上被旋转预定量时，控制单元30接受该转动操作以作为输入，并且将该输入转换为用于减小被应用于正被再现的音乐数据的效果量的效果量减小命令。接着，控制单元30根据该效果量减小命令控制音乐处理单元33，从而减小被应用于正被再现的音乐数据的效果量。

在上述实施例中，已经描述了以下情况，其中控制单元30根据在命令输入模式下的左侧轮3和右侧轮4的旋转方向以及旋转量来区分转动操作，并且根据相应的转动操作来执行乐曲选择处理和音量控制处理。然而，本发明并不局限于这种情况。例如，可以根据左侧轮3和右侧轮4的旋转方向、旋转量以及旋转速度来区分转动操作。

在这种情况下，例如控制单元30被如下设计：当为通过操作该轮而产生的输入分配了乐曲选择命令的左侧轮3的旋转速度较快时，在选择乐曲时跳过更大数量的乐曲，并且当该旋转速度较慢时，在选择乐曲时跳过更小数量的乐曲。利用这种结构，根据左侧轮3的旋转速度，控制单元30允许用户通过一次转动操作选择下一首乐曲、下下首乐曲、后面的第三首乐曲等等，或者选择上一首乐曲、上上首乐曲、前面的第三首乐曲等等。此外，例如控制单元30被如下设计：当为通过操作该轮而产生的输入分配了音量控制命令的右侧轮4的旋转速度较快时，通过更大的递增量或递减量来控制音量，并且当旋转速度较慢时，通过更小的递增量或递减量来控制音量。利用这种结构，控制单元30允许用户根据右侧轮4的旋转速度通过一次转动操作来精细地控制音量。

因此，当控制单元30被设计成通过左侧轮3和右侧轮4的旋转方向、旋转量以及旋转速度来区分转动操作时，可以输入更大数量的命令，并且有可能根据在用户旋转所述轮的速度下的操作感觉来输入命令。此外，也可以采用这样一种结构，其中左侧轮3和右侧轮4的旋转方向、旋转量以及旋转速度被任意组合，并且根据所述组合来区分转动操作。

此外，控制单元30可以被设计成根据由所述转动操作产生的输入而使左侧发光单元13和右侧发光单元18发光。在这种情况下，控制单元30根据左侧轮3的旋转方向、旋转量以及旋转速度使左侧发光单元13发光，并且根据右侧轮4的旋转方向、旋转量以及旋转速度使右侧发光单元18发光。

在实践中，例如，当识别出为通过操作该轮而产生的输入分配了乐曲选择命令的左侧轮3已经在对应于选择下一首乐曲的方向上被旋转时，控制单元30控制左侧发光单元13发出红色的光，同时，当识别出左侧轮3已经在对应于选择上一首乐曲的方向上被旋转，控制单元30控制左侧发光单元13发出蓝色的光。此外，例如当为通过操作该轮而产生的输入分配了音量控制命令的右侧轮4已经被转动时，控制单元30根据该时刻的音量来控制右侧发光单元18在一定亮度下发光。换句话说，控制单元30根据音量步进式地改变右侧发光单元18的亮度，从而当识别出右侧轮4已经在用于增加音量的方向上被旋转时，增加右侧发光单元18的亮度，当识别出右侧轮4已经在用于减小音量的方向上被旋转时，减小右侧发光单元18的亮度。

利用这种结构，控制单元30使得有可能不仅仅通过操作感觉(是否存在弹簧偏移转盘的感觉)而且视觉地识别出通过左侧轮3和右侧轮4由用户输入了哪种类型的命令。

此外，在上述实施例中描述了当椭圆形外壳2被提起时进入命令输入模式的情况。然而，本发明并不局限于这种情况。例如，可以采用这样一种结构，其中当椭圆形外壳2被用户触摸时进入命令输入模式，而不管椭圆形外壳2是否被提起。

在这种情况下，例如当基于接触检测传感器单元9的检测结果识别出椭圆形外壳2被用户触摸时，控制单元30进入命令输入模式。接着，例如当用户把处于放置在地板上的状态下的椭圆形外壳2像鼠标一样移动并且左侧轮3和右侧轮4被旋转时，控制单元30接受所述旋转以作为输入，并且将所述输入转换为命令。因此，控制单元30允许左侧轮3和右侧轮4充当鼠标的轮，从而椭圆形外壳2可以像鼠标一样被操作。此外，在这种情况下，控制单元30可以允许接触检测传感器单元9充当鼠标的点击按钮。

此外，在上述实施例中描述了具有基本上椭圆的形状的椭圆形外壳2被用作输入设备的外壳的情况。然而，本发明并不局限于这种情况。例如，还可以使用具有其它各种形状的外壳，例如基本上球形、基本上立方形等等，只要该外壳具有左、右侧对称的形状，具有上、下方对称的形状，或者具有上、下方并且左、右侧对称的形状。

此外，在上述实施例中描述了把被安装成可以相对于椭圆形外壳2旋转的左侧轮3和右侧轮4用作输入单元的情况。然而，本发明并不局限于此。例如，椭圆形外壳2可以配备有摇动转盘、按钮等等以作为输入单元。此外，在本发明中，轮的数量和位置也不受限制。例如，可以仅提供一个轮，或者可以提供三个或更多的轮。另外，所述轮可以位于除了左侧垂直平面S1和右侧垂直平面S2上的位置以外的其他位置处，其中所述左侧垂直平面S1和右侧垂直平面S2在与椭圆形外壳2的中心P1等距离的位置处与椭圆形外壳2的水平轴正交。

在实践中，即使在椭圆形外壳2仅配备有一个轮的情况下，例如当控制单元30被设计为总是把下一首乐曲选择命令分配给从用户看来的顺时针旋转所产生的输入并且把上一首乐曲选择命令分配给从用户看来的逆时针旋转所产生的输入时，可以通过固定的操作方法来执行所述输入操作，而不管使用椭圆形外壳2的指向如何。

此外，在上述实施例中描述了被提供为用于驱动的转动单元的左侧轮3和右侧轮4被同时用于驱动和输入的情况。然而，本发明不局限于这种情况。例如，被提供为其它转动单元的左侧旋转实体10和右侧旋转实体15可以被同时用于驱动和输入。同样在这种情况下，与左侧轮3和右侧轮4一样，左侧旋转实体10和右侧旋转实体15可以各配备有一个由旋转编码器等构成的旋转检测传感器，从而有可能使控制单元30基于所述旋转检测传感器的检测结果来识别对左侧旋转实体10和右侧旋转实体15的转动操作。

此外，在上述实施例中描述了使用各由旋转编码器等构成的左侧轮旋转检测传感器43和右侧轮旋转检测传感器45来检测左侧轮3和右侧轮4的旋转的情况。然而，本发明不局限于这种情况，还可以使用其它各种传感器，只要所述传感器可以检测左侧轮3和右侧轮4的旋转。

此外，在上述实施例中描述了三轴加速度传感器单元32被用作指向检测单元的情况。然而，本发明不局限于这种情况，还可以使用其它各种传感器，只要所述传感器可以检测椭圆形外壳2的指向。

此外，在上述实施例中描述了本发明被应用于适于作为输入设备的音乐再现机器人设备1的情况。然而，本发明不局限于这种情况，而是可以被应用到其他各种输入设备(比如其他机器人设备、遥控器、鼠标等等)，只要所述输入设备可以在任意指向上被使用。例如，当主体可以通过无线电或类似系统来执行通信时，可以在每个扬声器14和19的附近提供麦克风，从而音乐再现机器人设备1可以被用作IP电话。在这种情况下，通过检测该主体的指向，来自更靠近用户耳朵的位于上方的扬声器的输出被打开，来自位于下方的扬声器的输出被关闭；与扬声器相反，通过更靠近用户嘴巴的位于下方的麦克风的输入被打开，通过位于上方的麦克风的输入被关闭。顺便提及，在这种情况下，扬声器打开控制可以仅被应用到位于上方的扬声器，从而上方的扬声器被打开，而位于下方的扬声器则被关闭。通过上述控制，通过检测主体的指向而在上方和下方之间的输入或输出模式当中产生差异，有可能为所述输入或输出赋予方向性。顺便提及，当所述主体配备有显示器时，可以设想检测该主体的指向，并且在该显示器上设置纵向或横向呈现。当被应用到诸如其他机器人设备、遥控器、鼠标等等的其它各种输入或输出设备时(其中在主体配备有对称安排的输入或输出单元的情况下，对所述输入或输出单元应用不同的处理)，本发明特别有效。

此外，在上述实施例中描述了这样的情况：根据在音乐再现机器人设备1中安装的程序，控制单元30在软件的基础上执行所述命令分配处理。然而，本发明不局限于这中情况。例如，可以采用这样一种结构，其中音乐再现机器人设备1配备有用于执行这些处理的电路，并且在硬件的基础上由所述电路来执行处理。此外，可以采用这样一种结构，其中用于执行所述命令分配处理的程序被存储在例如CD的记录介质上。

本领域的技术人员应该理解，在所附权利要求书或其等效表述的范围内，可以基于设计需求或其他因素进行各种修改、组合、子组合以及变更。

Claims (15)

1、一种输入设备包括：

外壳；

在所述外壳中提供的输入单元；

指向检测单元，其被配置成检测所述外壳的指向；以及

命令分配单元，其被配置成基于所述指向检测单元的检测结果把命令分配给来自所述输入单元的输入。

2、如权利要求1所述的输入设备，其中

所述指向检测单元被配置成通过检测施加在所述外壳上的重力的指向来检测所述外壳的指向。

3、如权利要求1所述的输入设备，其中

在所述外壳的不同位置上提供两个输入单元；以及

所述命令分配单元被配置成基于所述指向检测单元的检测结果把第一命令分配给来自位于与所述重力指向一方相反的上方的所述输入单元的输入，以及把第二命令分配给来自位于与所述重力指向一方重合的下方的所述输入单元的输入。

4、如权利要求1所述的输入设备，其中

所述输入单元包括被可旋转地安装在所述外壳的不同位置上的两个轮；以及

所述命令分配单元被配置成基于所述指向检测单元的检测结果把第一命令分配给通过操作位于与所述重力指向一方相反的上方的所述轮而产生的输入，以及把第二命令分配给通过操作位于与所述重力指向一方重合的下方的所述轮而产生的输入。

5、如权利要求1所述的输入设备，其中

所述外壳具有左、右侧对称的形状，上、下方对称的形状，或者上、下方以及左、右侧对称的形状。

6、如权利要求3所述的输入设备，其中

所述两个输入单元被提供在与所述外壳的中心等距离的位置处。

7、如权利要求1所述的输入设备，其中

所述命令是用于控制音乐数据的再现的再现控制命令。

8、一种输入方法，包括以下步骤：

检测外壳的指向；以及

基于在所述指向检测步骤中实施的检测的结果，把命令分配给在所述外壳中提供的输入单元的输入。

9、一种输出设备，包括：

外壳；

在所述外壳中提供的输出单元；

指向检测单元，其被配置成检测所述外壳的指向；

输出模式设置单元，其被配置成基于所述指向检测单元的检测结果为来自所述输出单元的输出设置输出模式；以及

控制单元，其被配置成控制所述输出单元，以便基于由所述输出模式设置单元设置的输出模式来进行输出。

10、如权利要求9所述的输出设备，其中

所述指向检测单元被配置成通过检测施加在所述外壳上的重力指向来检测所述外壳的指向。

11、如权利要求9所述的输出设备，其中

多个输出单元被提供在所述外壳的不同位置上；以及

所述输出模式设置单元被配置成基于所述指向检测单元的检测结果在位于与所述重力指向一方相反的上方的所述输出单元内设置第一输出模式，以及在位于与所述重力指向一方重合的下方的所述输出单元内设置第二输出模式。

12、如权利要求9所述的输出设备，其中

所述输出单元包括被安装在所述外壳的不同位置处的扬声器。

13、如权利要求9所述的输出设备，其中

所述外壳具有左、右侧对称的形状，上、下方对称的形状，或者上、下方以及左、右侧对称的形状。

14、如权利要求9所述的输出设备，其中

所述输出单元被提供在与所述外壳的中心等距离的位置处。

15、一种输出方法，包括以下步骤：

检测外壳的指向；

基于在所述指向检测步骤中实施的检测的结果为来自提供在所述外壳中的输出单元的输出设置输出模式；以及

控制所述输出设备，以便基于所设置的所述输出模式来进行输出。

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