JP4702475B2 - 入力装置、ハンドヘルド装置及び制御方法 - Google Patents

入力装置、ハンドヘルド装置及び制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、GUI(Graphical User Interface)を操作するための入力装置、ハンドヘルド装置及び制御方法に関する。
PC(Personal Computer)で普及しているGUIのコントローラとして、主にマウスやタッチパッド等のポインティングデバイスが用いられている。GUIは、従来のPCのHI(Human Interface)にとどまらず、例えばテレビを画像媒体としてリビングルーム等で使用されるAV機器やゲーム機のインターフェースとして使用され始めている。このようなGUIのコントローラとして、ユーザが空間で操作することができるポインティングデバイスが多種提案されている(下記、特許文献1、2参照)。
また、近年においては、ユーザの手の動き(ジェスチャ)自体を撮像し、その動きに応じてGUIをコントロールする技術も開発されてきている(下記、特許文献3参照)。
特許文献1には、2軸の角速度ジャイロスコープ、つまり2つの角速度センサを備えた入力装置が開示されている。ユーザは、この入力装置を手に持って、例えば上下左右に振る。そうすると、角速度センサにより、直交する2軸の回りの角速度が検出され、その角速度に応じて、表示手段により表示されるカーソル等の位置情報としての信号が生成される。この信号は、制御機器に送信され、制御機器は、この信号に応じて、カーソルを画面上で移動させるように表示を制御する。
特開2001−56743号公報(段落[0030]、[0031]、図3) 特許第3264291号公報(段落[0062]、[0063]) 特開2006−53698号公報
ところで、空間操作型の入力装置には、位置変化の検出のための各種のセンサの他、主にマウスで用いられる左右ボタンやホイールボタンに代表されるようなコマンド入力キーが備えられていることが一般的である。ユーザが操作の対象となるアイコンに何らかのコマンドを発行する場合、入力装置を操作してポインタを任意のアイコン上に位置させ、コマンド入力キーを押す。しかし、コマンド入力キーが押されるときの作用により入力装置自体が動いてしまう場合があり、これによりポインタも動いてしまう。その結果、操作の対象とされるアイコンからポインタが外れ、コマンドを発行できない等、ユーザの意図しない操作がなされるといった問題がある。
また、ユーザの手の動き自体(ジェスチャ)を撮像し、その動きに応じてGUIをコントロールする場合にも同様の問題が生じる場合がある。例えば、ユーザが、画面の動きの制御を目的としないコマンドを発行するためのジェスチャ操作(例えば、決定、選択、文字入力のためのジェスチャ操作)を行ったとする。このジェスチャ操作が、画面上の画像の動きを制御するためのジェスチャ操作(例えばXY軸方向のポインタの移動等のジェスチャ操作)と誤認識される場合があり、ユーザの意図しない操作がなされるといった問題が生じる場合がある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ユーザの意図しない操作を防止することができる入力装置、ハンドヘルド装置及び制御方法を提供することを目的とする。
本発明の一形態に係る入力装置は、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、入力装置の動きを検出し、前記入力装置の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作コマンド発生手段は、操作部を有する。
前記操作部は、前記入力装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する。
この場合、操作コマンド発生手段は、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記入力装置の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
「動き信号出力手段」は、センサを含み、あるいは、センサ及びそのセンサで検出された検出値に基き演算する手段を含む。「動き信号」は、例えば角速度値、角加速度値、速度値、加速度値、などが挙げられが、これらに限定されない。
「画面に表される画像」とは、その画面の全体または一部に表される画像である。「画像」には、ポインタや、アイコン、WEB画像、地図、電子番組表(EPG(Electronic Program Guide))などが含まれる。「画像の動き」とは、例えばポインタの動き、画像のスクロール、ズーム、回転、その他の動きが挙げられる。
本発明では、操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、感度を変化させた制御コマンドが発生する。これにより、操作コマンドの発生後、発生前後、または発生まで、例えば、画像の動きを鈍らせることができる。すなわち、本発明では、操作コマンドの発生に関連して、画像の動きを鈍らせることができるため、例えば、ユーザの意図したコマンドが実行されない、などのユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記操作コマンドが発生されてから所定の時間以内は、前記感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御してもよい。
本発明では、操作コマンドが発生してから所定の時間内は、画像の動きを鈍らせることができる。これにより、例えば、操作コマンドが発行された後に、入力装置が動いてしまうことで、画面上で画像がユーザの意図しない動きをしてしまうことを防止することができる。
上記入力装置において、前記時間を可変に制御する時間制御手段をさらに具備してもよい。
これにより、画像の動きの感度が変化されている時間(感度変更期間)を、適切に変化させることができる。
上記入力装置において、前記時間制御手段は、前記動き信号に応じて、前記時間を可変に制御してもよい。
上記入力装置において、前記時間制御手段は、前記動き信号の出力値が大きくなるに従って前記時間を短縮するように前記時間を制御してもよい。
例えばポインティング操作が得意なユーザは、操作部への入力開始後(または入力解除後)であって、操作コマンドが発生されてから、すぐにポインタを移動させようとして入力装置を振る場合がある。この場合、動き信号の出力値は、入力装置がユーザに振られるときの動きに応じて大きくなる。本発明では、動き信号の出力値が大きくなるに従って、感度変更期間を短縮することができる。これにより、ユーザは、操作部への入力開始後(または入力解除後)にスムーズにポインティング操作に移行することができる。
上記入力装置において、前記時間制御手段は、前記動き信号の出力値のうち所定の周波数範囲の信号の出力が大きくなるに従って、前記時間を延長するように前記時間を制御してもよい。
「所定の周波数範囲の信号」とは、手振れに相当する周波数範囲の信号である。
例えば、細かい画像操作が苦手なユーザは、手振れが大きい場合がある。このようなユーザの場合、操作部への入力開始後(または入力の解除後)であって、操作コマンドが発生されてからある程度長い時間、感度変更期間が継続したほうが操作感が良い。本発明では、手振れに相当する周波数範囲の信号の出力値が大きくなるに従って、感度変更期間を延長させることができる。これにより、手振れの大きなユーザでも、ポインティング操作が容易となり、操作感を向上させることができる。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記操作信号が入力されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、または、前記操作信号の入力が解除されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、前記感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御してもよい。
本発明の他の形態に係る入力装置は、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、入力装置の動きを検出し、前記入力装置の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作コマンド発生手段は、前記入力装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する操作部を有し、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作信号の入力された後、または前記操作信号の入力が解除された後に、前記入力装置の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
本発明では、操作信号の入力後、または操作信号の入力が解除された後に感度を変化させた制御コマンドが発生される。これにより、操作部への入力開始後(または入力解除後)に入力装置が動いてしまうことで、画像がユーザの意図しない動きをしてしまうことを防止することができる。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記操作信号が入力されてから第1の時間以内、または、前記操作信号の入力が解除されてから第2の時間内は、前記感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御してもよい。
第1の時間(第1の感度変更期間)と、第2の時間(第2の感度変更期間)とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
上記入力装置において、前記第1の時間、または前記第2の時間を可変に制御する時間制御手段をさらに具備してもよい。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記操作信号の入力が解除されてから前記操作信号が入力されるまで、または、前記操作信号が入力されてから前記操作信号の入力が解除されるまで、前記感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御してもよい。
本発明の一形態に係るハンドヘルド装置は、表示部と、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、ハンドヘルド装置の動きを検出し、前記ハンドヘルド装置の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、前記表示部の画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作コマンド発生手段は、前記ハンドヘルド装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する操作部を有し、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記ハンドヘルド装置の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
本発明の他の形態に係るハンドヘルド装置は、表示部と、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、ハンドヘルド装置の動きを検出し、前記ハンドヘルド装置の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作コマンド発生手段は、操作部を有する。
前記操作部は、前記ハンドヘルド装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する。
この場合、操作コマンド発生手段は、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作信号が入力された後、または前記操作信号の入力が解除された後に、前記入力装置の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
本発明に係る制御方法は、入力装置の動きを検出することを含む。
前記検出された入力装置の動きに応じた動き信号が出力される。
前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドが発生される。
前記入力装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号が出力される。
前記出力された操作信号に基づき操作コマンドが発生される。
前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記入力装置の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドが発生される。
本発明のさらに別の形態に係る入力装置は、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、入力装置の動きを検出し、前記入力装置の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作コマンド発生手段は、操作部を有する。
前記操作部は、前記入力装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する。
この場合、前記操作コマンド発生手段は、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
本発明では、操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、画像の動きが停止される。これにより、例えば、ユーザの意図したコマンドが実行されない、などのユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記操作コマンドが発生してから所定の時間以内は、前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御してもよい。
本発明では、操作コマンドが発生してから所定の時間内は、画像の動きを停止させることができる。これにより、例えば、操作コマンドが発行された後に、入力装置が動いてしまうことで、画面上で画像がユーザの意図しない動きをしてしまうことを防止することができる。
上記入力装置において、前記時間を可変に制御する時間制御手段をさらに具備してもよい。
これにより、操作コマンドが発生されてから画像の動きが停止されている時間を、適切に変化させることができる。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記出力された操作信号が入力され、前記操作信号が入力されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、または、前記操作信号の入力が解除されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御してもよい。
本発明のさらに別の形態に係るハンドヘルド装置は、表示部と、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、ハンドヘルド装置の動きを検出し、前記ハンドヘルド装置の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、前記表示部の画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作コマンド発生手段は、操作部を有する。
前記操作部は、前記ハンドヘルド装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する。
この場合、操作コマンド発生手段は、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
本発明の他の形態に係る制御方法は、入力装置の動きを検出することを含む。
前記検出された前記入力装置の動きに応じた動き信号が出力される。
前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドが発生される。
前記入力装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号が出力される。
前記出力された操作信号に基づき操作コマンドが発生される。
前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンドの発生が制御される。
本発明の一形態に係る入力装置は、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作信号出力手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、前記対象物の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作信号出力手段は、前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、前記操作による操作信号を出力する。
前記操作コマンド発生手段は、前記操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
「対象物」には、入力装置それ自体、ユーザの身体(例えば、手、指)等が含まれる。
「動き信号出力手段」は、センサを含み、あるいは、センサ及びそのセンサで検出された検出値に基き演算する手段を含む。「動き信号」は、例えば角速度値、角加速度値、速度値、加速度値、などが挙げられが、これらに限定されない。
「画像の動きの制御を目的としないユーザの操作」とは、例えば、決定、選択、文字入力などの入力操作が挙げられる。
「画面に表される画像」とは、その画面の全体または一部に表される画像である。「画像」には、ポインタや、アイコン、WEB画像、地図、電子番組表(EPG(Electronic Program Guide))などが含まれる。「画像の動き」とは、例えばポインタの動き、画像のスクロール、ズーム、回転、その他の動きが挙げられる。
本発明では、操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、感度を変化させた制御コマンドが発生する。これにより、操作コマンドの発生後、発生前後、または発生まで、例えば、画像の動きを鈍らせることができる。すなわち、本発明では、操作コマンドの発生に関連して、画像の動きを鈍らせることができるため、例えば、ユーザの意図したコマンドが実行されない、などのユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
本発明の他の形態に係る入力装置は、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作信号出力手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、前記対象物の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作信号出力手段は、前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、前記操作による操作信号を出力する。
前記操作コマンド発生手段は、前記操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作信号が入力された後、または前記操作信号の入力が解除された後に、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
本発明では、操作信号の入力後、または操作信号の入力が解除された後に感度を変化させた制御コマンドが発生される。これにより、画像の動きの制御を目的としないユーザの操作が開始された後(または操作が解除された後)に対象物が動いてしまうことで、画像がユーザの意図しない動きをしてしまうことを防止することができる。
本発明の一形態に係る制御方法は、画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出することを含む。
前記対象物の動きに応じた動き信号が出力される。
前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドが発生される。
前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作が検出される。
前記操作による操作信号が出力される。
前記操作信号に基づき操作コマンドが発生される。
前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドが発生される。
本発明の他の形態に係る入力装置は、動き信号出力手段と、制御コマンド発生手段と、操作信号出力手段と、操作コマンド発生手段と、制御手段とを具備する。
前記動き信号出力手段は、画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、前記対象物の動きに応じた動き信号を出力する。
前記制御コマンド発生手段は、前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する。
前記操作信号出力手段は、前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、前記操作による操作信号を出力する。
前記操作コマンド発生手段は、前記操作信号に基づき操作コマンドを発生する。
前記制御手段は、前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御する。
本発明では、操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、画像の動きが停止される。これにより、例えば、ユーザの意図したコマンドが実行されない、などのユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
本発明の他の形態に係る制御方法は、画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出することを含む。
前記対象物の動きに応じた動き信号が出力される。
前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドが発生される。
前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作が検出される。
前記操作による操作信号が出力される。
前記操作信号に基づき操作コマンドが発生される。
前記操作コマンドの発生タイミングに時間的に関連して、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンドの発生が制御される。
以上の説明において、「〜手段」と記載された要素は、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェア及びハードウェアの両方で実現されてもよい。ソフトウェア及びハードウェアの両方で実現される場合、そのハードウェアは、ソフトウェアのプログラムを格納する記憶デバイスを少なくとも含む。
ハードウェアは、典型的には、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、NIC(Network Interface Card)、WNIC(Wireless NIC)、モデム、光ディスク、磁気ディスク、フラッシュメモリのうち少なくとも1つが選択的に用いられることで構成される。
以上のように、本発明によれば、ユーザの意図しない操作を防止することができる入力装置、ハンドヘルド装置及び制御方法を提供することができる。
本発明の一実施の形態に係る制御システムを示す図である。 本発明の一実施形態に係る入力装置を示す斜視図である。 入力装置の内部の構成を模式的に示す図である。 入力装置の電気的な構成を示すブロック図である。 表示装置に表示される画面の例を示す図である。 ユーザが入力装置を握った様子を示す図である。 入力装置の動かし方及びこれによる画面上のポインタの動きの典型的な例を説明するための図である。 センサユニットを示す斜視図である。 制御システムの典型的な動作を示すフローチャートである。 本発明の一形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の一形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。 主に制御装置がポインタの動きの感度を制御する場合のフローチャートである。 他の実施の形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。 主に制御装置がポインタの動きの感度を制御する場合のフローチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。 主に制御装置がポインタの動きの感度を制御する場合のフローチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。 さらに別の実施の形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。 角速度値の絶対値|ω|と、カウントダウン量ΔC(ω)との関係についての一例を示す図である。 主に制御装置がポインタの動きの感度を制御する場合のフローチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。 ジェスチャ操作型の入力装置の一例を示す図であり、ユーザの手の動きに応じて、画面上で移動されるポインタの動きを説明するための図である。 ジェスチャ操作型の入力装置の一例を示す図であり、ユーザの手の動きに応じて、画面上で移動されるポインタの動きを説明するための図である。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る制御システムを示す図である。制御システム100は、表示装置5、制御装置40及び入力装置1を含む。
図2は、入力装置1を示す斜視図である。入力装置1は、ユーザが持つことができる程度の大きさとされる。入力装置1は、筐体10を備えている。また、入力装置1は、筐体10の上部中央に設けられたボタン11、このボタン11に隣接するボタン12、回転式のホイールボタン13などの操作部23(図6参照)を有する。
ボタン11、12は、典型的には押圧タイプのボタンであり、プッシュボタンあるいは静電容量式のタッチボタンが用いられる。操作部23は、押圧タイプのボタンに限られず、一端を支点として操作されるスティックタイプの操作部、スライドタイプの操作部が用いられてもよい。操作部23は、内部に図示しないスイッチを有しており、このスイッチは、ユーザによる操作部への操作を検出し、操作信号を出力する。操作信号を出力するスイッチとして、光センサや、静電容量センサが用いられてもよい。
ボタン11は、例えばPCで用いられる入力デバイスとしてのマウスの左ボタンに相当する機能を有し、ボタン11に隣接するボタン12はマウスの右ボタンに相当する機能を有する。例えば、ボタン11のクリックにより、アイコン4(図5参照)を選択する操作、ボタン11のダブルクリックによりファイルを開く操作が行われるようにしてもよい。
図3は、入力装置1の内部の構成を模式的に示す図である。図4は、入力装置1の電気的な構成を示すブロック図である。
入力装置1は、センサユニット17、制御ユニット30、バッテリー14を備えている。
図8は、センサユニット17を示す斜視図である。センサユニット17は、筐体10の動き、つまり入力装置1の動きを検出するセンサである。センサユニット17は、互いに異なる角度、例えば直交する2軸(X’軸及びY’軸)に沿った加速度を検出する加速度センサユニット16を有する。すなわち、加速度センサユニット16は、第1の加速度センサ161、及び第2の加速度センサ162の2つセンサを含む。
また、センサユニット17は、その直交する2軸の周りの角加速度を検出する角速度センサユニット15を有する。すなわち、角速度センサユニット15は、第1の角速度センサ151、及び第2の角速度センサ152の2つのセンサを含む。これらの加速度センサユニット16及び角速度センサユニット15はパッケージングされ、回路基板25上に搭載されている。
第1、第2の角速度センサ151、152としては、角速度に比例したコリオリ力を検出する振動型のジャイロセンサが用いられる。第1、第2の加速度センサ161、162としては、ピエゾ抵抗型、圧電型、静電容量型等、どのようなタイプのセンサであってもよい。角速度センサ151または152としては、振動型ジャイロセンサに限られず、回転コマジャイロセンサ、レーザリングジャイロセンサ、あるいはガスレートジャイロセンサ等が用いられてもよい。
図2及び図3の説明では、筐体10の長手方向をZ’軸方向とし、筐体10の厚さ方向をX’軸方向とし、筐体10の幅方向を軸Y’方向とする。この場合、上記センサユニット17は、回路基板25の、加速度センサユニット16及び角速度センサユニット15を搭載する面がX’−Y’平面に実質的に平行となるように、筐体10に内蔵され、上記したように、両センサユニット16、15はX’軸及びY’軸の2軸に関する物理量を検出する。以降では、入力装置1とともに動く座標系、つまり、入力装置1に固定された座標系をX’軸、Y’軸、Z’軸で表す。一方、静止した地球上の座標系、つまり慣性座標系をX軸、Y軸、Z軸で表す。また、以降の説明では、入力装置1の動きに関し、X’軸周りの回転方向をピッチ方向、Y’軸周りの回転方向をヨー方向といい、Z’軸(ロール軸)周りの回転方向をロール方向と呼ぶ。
制御ユニット30は、メイン基板18、メイン基板18上にマウントされたMPU19(Micro Processing Unit)(あるいはCPU)、水晶発振器20、送受信機21、メイン基板18上にプリントされたアンテナ22を含む。
MPU19は、必要な揮発性及び不揮発性メモリを内蔵している。MPU19には、センサユニット17による検出信号、操作部23による操作信号等が入力され、MPU19は、これらの入力信号に応じた所定の制御信号(コマンド)を生成するため、各種の演算処理等を行う。上記メモリは、MPU19とは別体で設けられていてもよい。
このMPU19は、典型的には、制御信号として、センサユニット17により検出された検出信号に応じた制御コマンド、及び操作部から出力された操作信号に応じた操作コマンドを生成する。
典型的には、センサユニット17はアナログ信号を出力するものである。この場合、MPU19は、A/D(Analog/Digital)コンバータを含む。しかし、センサユニット17がA/Dコンバータを含むユニットであってもよい。
送受信機21は、MPU19で生成された制御信号をRF無線信号として、アンテナ22を介して制御装置40に送信する。また、送受信機21は、制御装置40から送信された各種の信号を受信することも可能となっている。
水晶発振器20は、クロックを生成し、これをMPU19に供給する。バッテリー14としては、乾電池または充電式電池等が用いられる。
制御装置40は、MPU35(あるいはCPU)、RAM36、ROM37、ビデオRAM41、表示制御部42、アンテナ39及び送受信機38等を含む。
送受信機38は、入力装置1から送信された制御信号を、アンテナ39を介して受信する(受信手段)。また、送受信機38は、入力装置1へ所定の各種の信号を送信することも可能となっている。MPU35は、その制御信号を解析し、各種の演算処理を行う。表示制御部42は、MPU35の制御に応じて、主に、表示装置5の画面3上に表示するための画面データを生成する。ビデオRAM41は、表示制御部42の作業領域となり、生成された画面データを一時的に格納する。
制御装置40は、入力装置1に専用の機器であってもよいが、PC等であってもよい。制御装置40は、入力装置1に専用の機器に限られず、表示装置5と一体となったコンピュータであってもよいし、オーディオ/ビジュアル機器、プロジェクタ、ゲーム機器、またはカーナビゲーション機器等であってもよい。
表示装置5は、例えば液晶ディスプレイ、EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等が挙げられるが、これらに限られない。あるいは、表示装置5は、テレビジョン放送等を受信できるディスプレイと一体となった装置でもよいし、このようなディスプレイと上記制御装置40とが一体となった装置でもよい。
図5は、表示装置5に表示される画面3の例を示す図である。画面3上には、アイコン4やポインタ2等のGUIが表示されている。アイコンとは、コンピュータ上のプログラムの機能、実行コマンド、またはファイルの内容等が画面3上で画像化されたものである。なお、画面3上の水平軸方向をX軸方向とし、垂直軸方向をY軸方向とする。
図6は、ユーザが入力装置1を握った様子を示す図である。図6に示すように、入力装置1は、操作部23として、上記ボタン11、12、13のほか、例えばテレビ等を操作するリモートコントローラに設けられるような各種の操作ボタン29や電源スイッチ28等を備えていてもよい。このようにユーザが入力装置1を握った状態で、入力装置1を空中で移動させ、あるいは操作部23を操作することにより発生する制御信号が制御装置40に出力され、制御装置40によりGUIが制御される。
次に、入力装置1の動かし方及びこれによる画面3上のポインタ2の動きの典型的な例を説明する。図7はその説明図である。
図7(A)、(B)に示すように、ユーザが入力装置1を握った状態で、入力装置1のボタン11、12が配置されている側を表示装置5側に向ける。ユーザは、親指を上にし子指を下にした状態、いわば握手する状態で入力装置1を握る。この状態で、センサユニット17の回路基板25(図8参照)は、表示装置5の画面3に対して平行に近くなり、センサユニット17の検出軸である2軸が、画面3上の水平軸(X軸)及び垂直軸(Y軸)に対応するようになる。以下、このような図7(A)、(B)に示す入力装置1の姿勢を基本姿勢という。
図7(A)に示すように、基本姿勢の状態で、ユーザが手首や腕を上下方向、つまりピッチ方向に振る。このとき、第2の加速度センサ162は、Y’軸方向の加速度ayを検出し、第2の角速度センサ152は、X’軸の周りの角速度ωθを検出する。これらの物理量に基き、制御装置40は、ポインタ2がY軸方向に移動するようにそのポインタ2の表示を制御する。
一方、図7(B)に示すように、基本姿勢の状態で、ユーザが手首や腕を左右方向、つまりヨー方向に振る。このとき、第1の加速度センサ161は、X’軸方向の加速度axを検出し、第1の角速度センサ151は、Y’軸の周りの角速度ωψを検出する。このように検出された物理量に基き、制御装置40は、ポインタ2がX軸方向に移動するようにそのポインタ2の表示を制御する。
[動作説明]
次に、以上のように構成された制御システム100の動作を説明する。
まず、ユーザによる入力装置1の空間操作に応じて、画面3上でポインタ2が移動する場合の、制御システム100の動作を簡単に説明する。図9は、この場合の制御システム100の動作を示すフローチャートである。
図9に示すように、例えばユーザによる電源スイッチ28の押圧により、入力装置1に電源が入力されると、角速度センサユニットから2軸の角速度信号が出力される。MPU19は、この角速度信号による角速度値(ωψ、ωθ)を取得する(ステップ101)。
また、入力装置1に電源が投入されると、加速度センサユニット16から2軸の加速度信号が出力される。MPU19は、この2軸の加速度信号による加速度値(ax、ay)を取得する(ステップ102)。
MPU19は、典型的には、角速度値(ωψ、ωθ)の取得(ステップ101)と、加速度値(ax、ay)の取得(ステップ102)とを同期して行う。しかしながら、角速度値(ωψ、ωθ)の取得と、加速度値(ax、ay)の取得とは、必ずしも同期して(同時に)行われなくてもよい。例えば、MPU19は、角速度値(ωψ、ωθ)を取得した後に、加速度値(ax、ay)を取得してもよいし、加速度値(ax、ay)を取得した後に、角速度値(ωψ、ωθ)を取得してもよい。
MPU19は、加速度値(ax、ay)及び角速度値(ωψ、ωθ)に基いて、所定の演算により速度値(第1の速度値Vx、第2の速度値Vy)を算出する(ステップ103)。第1の速度値VxはX’軸に沿う方向の速度値であり、第2の速度値VyはY’軸に沿う方向の速度値である。
速度値の算出方法としては、MPU19が加速度値(ax、ay)を角加速度値(Δωψ、Δωθ)で割ることで、入力装置1の動きの回転半径(Rψ、Rθ)を求め、この回転半径(Rψ、Rθ)に角速度値(ωψ、ωθ)を乗じて、速度値を算出する方法が挙げられる。回転半径(Rψ、Rθ)は、加速度の変化率(Δax、Δay)を、角加速度の変化率(Δ(Δωψ)、Δ(Δωθ))で割ることで求められてもよい。回転半径(Rψ、Rθ)が、加速度の変化率(Δax、Δay)を、角加速度の変化率(Δ(Δωψ)、Δ(Δωθ))で割ることで求められた場合、重力加速度の影響を排除することができる。
速度値(Vx、Vy)の算出方法の他の例としては、MPU19が、例えば加速度値(ax、ay)を積分して速度値を求め、かつ、角速度値(ωψ、ωθ)をその積分演算の補助して用いる方法が挙げられる。
上記算出方法により、速度値が算出されることで、ユーザの直感に合致した入力装置1の操作感が得られ、また、画面3上のポインタ2の動きも入力装置1の動きに正確に合致する。しかしながら、速度値(Vx、Vy)は、必ずしも上記算出方法により、算出されなくてもよい。例えば、加速度値(ax、ay)が単純に積分されて速度値(Vx、Vy)が算出されても構わない。あるいは、検出された角速度値(ωψ、ωθ)をそのまま速度値(Vx、Vy)の代わりに用いてもよい。
MPU19は、算出された速度値(Vx、Vy)の情報を、送受信機21及びアンテナ22を介して制御装置40に送信する(ステップ104)。
制御装置40のMPU35は、アンテナ39及び送受信機38を介して、速度値(Vx、Vy)の情報を受信する(ステップ105)。この場合、入力装置1は、所定のクロックごとに、つまり所定時間ごとに速度値(Vx、Vy)を送信し、制御装置40は、所定のクロック数ごとに速度値を受信する。
制御装置40のMPU35は、速度値を受信すると、下の式(1)、(2)により、速度値を座標値に加算することで、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ106)。MPU35は、生成された座標値にポインタ2が移動するように、画面の表示を制御する(ステップ107)。
X(t) =X(t-1)+Vx・・・(1)
Y(t) =Y(t-1)+Vy・・・(2)。
なお、速度値の算出(Vx、Vy)は、制御装置40が実行しても構わない。この場合、入力装置1は、角速度値(ωψ、ωθ)及び加速度値(ax、ay)の情報を送受信機21及びアンテナ22を介して制御装置40に送信する。制御装置40は、アンテナ39及び送受信機38を介して受信された角速度値(ωψ、ωθ)及び加速度値(ax、ay)の情報に基づき、速度値(Vx、Vy)を算出する。速度値の算出方法は、上記した通りである。
[操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される実施の形態]
(操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第1の実施形態)
次に、操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第1の実施形態について説明する。図10は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すタイミングチャートである。図10(A)は、ボタン11が押圧された場合の、操作信号の出力を示しており、図10(B)は、決定コマンドの発生を表している。また、図10(C)は、感度変更期間を表している。ここで、感度変更期間とは、入力装置1の動きに対する、ポインタ2の動きの感度が変化している期間のことである。なお、以降の説明では、特に明示した場合を除き、入力装置1に設けられた操作部23のうち、ボタン11が操作された場合について説明する。
図11は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すフローチャートである。
入力装置1のMPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定する(ステップ201)。ユーザがボタン11の押圧を開始せず、スイッチ(図示せず)からの操作信号の入力が開始されていない場合(ステップ201のNO)、MPU19は、角速度値の信号(ωψ、ωθ)及び加速度値の信号(ax、ay)を取得する(ステップ202)。MPU19は、角速度値の信号(ωψ、ωθ)及び加速度値の信号(ax、ay)に基づいて、所定の演算により速度値(Vx、Vy)を算出する(ステップ203)。MPU19は、速度値(Vx、Vy)を算出すると、制御コマンドとしての速度値の情報を送受信機21及びアンテナ22を介して制御装置40へ送信する(ステップ204)。
一方で、ユーザがボタン11の押圧を開始すると、スイッチから操作信号が出力され、操作信号の入力が開始される(図10(A)参照)。MPU19は、操作信号の入力が開始されると(ステップ201のYES)、決定コマンド(操作コマンドの一種)を発生する(ステップ205)。この場合、決定コマンドは、短時間の矩形のパルスとして発生され(図10(B)参照)、発生された決定コマンドは、送受信機21及びアンテナ22を介して制御装置40へ送信される。制御装置40のMPU35は、決定コマンドを受信すると、例えば、ポインタ2がアイコン4上に位置する場合、そのアイコン4に対応する処理を実行する。
MPU19は、決定コマンドを発生すると、タイマー(図示せず)をONとし、感度変更期間のカウントを開始する。ここで、感度変更期間は、短時間のパルスとして発生される決定コマンドの立ち上がり(0→1)をトリガーとして開始されてもよく、立ち上がったパルスが戻るとき(1→0)をトリガーとして開始されてもよい(図10(B)参照)。
MPU19は、タイマーをONとすると、角速度値の信号(ωψ、ωθ)及び加速度値の信号(ax、ay)を取得し(ステップ207)、取得した角速度値及び加速度値に基づき、速度値(Vx、Vy)を算出する(ステップ208)。次に、MPU19は、算出された速度値(Vx、Vy)に所定の重み係数kを乗じて、感度変更値(Vx’、Vy’)を算出する(ステップ209)。ここで、重み係数kは、典型的には、0.1程度とされるが、これに限られない。
Vx’= k Vx・・・(3)
Vy’= k Vy・・・(4)。
MPU19は、感度変更値(Vx’、Vy’)を算出すると、この感度変更値の情報を送受信機21及びアンテナ22を介して制御装置40へ送信する(ステップ210)。制御装置40のMPU35は、感度変更値(Vx’、Vy’)の情報をアンテナ39及び送受信機38を介して受信すると、前回の座標値X(t-1)、Y(t-1)に感度変更値(Vx’、Vy’)を加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する。表示制御部42は、生成された新たな座標値に応じて、ポインタ2が画面3上で移動するように表示を制御する。
入力装置1のMPU19は、感度変更値(Vx’、Vy’)の情報を送信すると、決定コマンドの発生から感度変更期間が経過したか否かを判定する(ステップ211)。この感度変更期間は、感度変更値(Vx’、Vy’)が送信される期間であり、典型的には、0.2秒とされる。しかし、これに限られず、感度変更期間は、0.2秒未満であってもよく、0.2秒を超えてもよい。
MPU19は、決定コマンドの発生から感度変更期間が経過していない場合、再びステップ207へ戻り、ステップ207〜ステップ211に示す処理を繰り返す。
決定コマンドの発生から感度変更期間が経過した場合(ステップ211のYES)、MPU19は、ステップ201へ戻り、操作信号の入力が開始されたか否かを判定する。
図11に示す処理により、決定コマンドの発生から所定時間内は、ポインタ2の動きを鈍らせることができる。これにより、ユーザによりボタン11が押圧され、決定コマンドが発生されたときに、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。また、ボタン11が押圧されたときの作用により、入力装置1が動いてしまうことで、ポインタ2が画面3上で動いてしまい、ポインタ2がユーザの意図しない動きをしてしまうことを防止することができる。
図11に示した処理は、主に制御装置40が実行してもよい。図12は、主に制御装置40がポインタ2の動きの感度を制御する場合のフローチャートである。
図12に示すように、制御装置40のMPU35は、決定コマンドが受信されたか否かを判定する(ステップ301)。ユーザがボタン11を操作しておらず、決定コマンドが受信されていない場合(ステップ301のNO)、MPU35は、入力装置1から送信されてくる速度値(Vx、Vy)に応じてポインタ2の座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ302)。表示制御部42は、生成された座標値(X(t)、Y(t))に基づき、ポインタ2が画面3上で移動するように表示を制御する(ステップ303)。
一方で、ユーザがボタン11を操作し、入力装置1からの決定コマンドが受信された場合(ステッ301のYES)、MPU35は、タイマーをONとし、感度変更期間のカウントを開始する(ステップ304)。MPU35は、タイマーをONとすると、入力装置1から送信されてくる速度値(Vx、Vy)に重み係数kを乗じて感度変更値(Vx’、Vy’)を算出する(ステップ305)。MPU35は、前回の座標値(X(t-1)、Y(t-1))に感度変更値(Vx’、Vy’)を加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ306)。表示制御部42は、生成された座標値(X(t)、Y(t))に基づき、ポインタ2が画面3上で移動するように表示を制御する(ステップ307)。
次に、MPU35は、決定コマンドが受信されてから、感度変更期間が経過したか否かを判定する(ステップ308)。感度変更期間が経過していない場合(ステップ308のNO)、MPU35は、ステップ305〜ステップ308の処理を繰り返す。決定コマンドが受信されてから感度変更期間が経過した場合(ステップ308のYES)、再びステップ301以降の処理を実行する。
図12に示す処理により、入力装置1がポインタ2の動きの感度を制御する場合と同様の効果を奏する。なお、後述する各実施形態についても同様に、主に制御装置が処理を実行してもよい。
(操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第2の実施形態)
次に、操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第2の実施形態について説明する。図13は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すタイミングチャートである。
上述の実施形態では、MPU19は、操作信号が入力された直後のタイミングで決定コマンドを発生する場合について説明した。一方、本実施形態では、図13(B)に示すように、操作信号が入力されてから所定の時間が経過したタイミングで決定コマンドが発生される。
図13(C)に示した感度変更期間を、上方に示した矢印から順に説明する。
(1)MPU19は、短時間のパルスとして発生される決定コマンドの、立ち上がったパルスが戻るとき(1→0)をトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、感度変更期間内は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を繰り返す。
(2)MPU19は、短時間のパルスとして発生される決定コマンドの立ち上がり(0→1)をトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、感度変更期間内は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を繰り返す。
(3)MPU19は、操作信号の入力が開始されたことをトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、感度変更期間内は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を繰り返す。感度変更期間は、MPU19に操作信号が入力されてから決定コマンドが発生されるまでの時間よりも長い時間とされる。なお、MPU19は、操作信号が入力された直後から感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始するのではなく、操作信号を入力してから微少時間(例えば、0.05秒程度)経過後に感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始してもよい。微少時間であれば、問題ないからである。
(4)MPU19は、操作信号の入力が開始されたことをトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、決定コマンドの立ち上がったパルスが戻るとき(1→0)をトリガーとして感度変更値の算出及び送信を終了する。この場合、感度変更期間をカウントする必要はない。なお、MPU19は、操作信号が入力されてから微少時間経過後から感度変更値の算出及び送信を開始してもよい。
(5)MPU19は、操作信号の入力が開始されたことをトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、パルスの立ち上がり(0→1)をトリガーとして感度変更値の算出及び送信を終了する。なお、MPU19は、感度変更期間をカウントする必要はない。また、MPU19は、操作信号が入力されてから微少時間経過後から感度変更値の算出及び送信を開始してもよい。
上記(1)〜(5)では、決定コマンドの発生後、発生前後、または、発生まで(つまり、決定コマンドの発生タイミングに時間的に関連して)ポインタ2の動きを鈍らせることができる。これにより、ユーザがボタン11を押圧したときに、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。また、ボタン11が押圧されたときの作用により、入力装置1が動いてしまうことで、ポインタ2が画面上で動いてしまうことを防止することができる。
(操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第3の実施形態)
次に、操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第3の実施形態について説明する。上述の各実施形態では、スイッチからの操作信号の入力が開始された直後、あるいは、操作信号が入力されてから所定時間後に決定コマンドが発生される場合について説明した。本実施形態では、スイッチからの操作信号の入力が解除されたときに決定コマンドが発生される。
図14は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すタイミングチャートである。図14(B)に示すように、MPU19は、ユーザによりボタン11の押圧が解除され、操作信号の入力が解除された直後に決定コマンドを発生する。
図14に示すように、MPU19は、操作信号の入力が解除され、決定コマンドを発生すると、感度変更期間のカウントを開始する。感度変更期間は、短時間のパルスとして発生される決定コマンドの立ち上がり(0→1)をトリガーとして開始されてもよく、立ち上がったパルスが戻るとき(1→0)をトリガーとして開始されてもよい。MPU19は、感度変更期間内は、速度値(Vx、Vy)に重み係数kを乗じて感度変更値(Vx’、Vy’)を算出し、この感度変更値の情報を送信する。
制御装置のMPU35は、感度変更値の情報を受信すると、前回の座標値(X(t-1)、Y(t-1))に感度変更値(Vx’、Vy’)を加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する。表示制御部42は、生成された座標値(X(t)、Y(t))に基づき、ポインタ2が画面3上で移動するように表示を制御する。
これにより、ユーザによりボタン11の押圧が解除され、決定コマンドが発生されたときに、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。また、ボタン11の押圧が解除されたときの作用により、入力装置1が動いてしまうことで、ポインタ2が画面上で動いてしまうことを防止することができる。
(操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第4の実施形態)
次に、操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第4の実施形態について説明する。図15は、本実形態に係る入力装置1の動作を示すタイミングチャートである。
上述の第3実施形態では、スイッチからの操作信号の入力が解除された直後に決定コマンドが発生される場合について説明した。一方、本実施形態では、図15(B)に示すように、操作信号の入力が解除されてから所定時間後に決定コマンドが発生される。
図15(C)に示した感度変更期間を、上方に示した矢印から順に説明する。
(1)MPU19は、短時間のパルスとして発生される決定コマンドの、立ち上がったパルスが戻るとき(1→0)をトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、感度変更期間内は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を繰り返す。
(2)MPU19は、短時間のパルスとして発生される決定コマンドの立ち上がり(0→1)をトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、感度変更期間内は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を繰り返す。
(3)MPU19は、操作信号の入力が解除されたことをトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、感度変更期間内は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を繰り返す。感度変更期間は、操作信号の入力が解除されてから決定コマンドが発生されるまでの時間よりも長い時間とされる。なお、MPU19は、操作信号の入力が解除された直後から感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始するのではなく、操作信号の入力が解除されてから微少時間経過後に感度変更値の算出及び送信を開始してもよい。
(4)MPU19は、操作信号の入力が解除されたことをトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、立ち上がったパルスが戻るとき(1→0)をトリガーとして感度変更値の算出及び送信を終了する。この場合、感度変更期間をカウントする必要はない。なお、MPU19は、操作信号の入力が解除されてから微少時間経過後から感度変更値の算出及び送信を開始してもよい。
(5)MPU19は、操作信号の入力が解除されたことをトリガーとして、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、決定コマンドのパルスの立ち上がり(0→1)をトリガーとして感度変更値の算出及び送信を終了する。なお、MPU19は、感度変更期間をカウントする必要はない。また、MPU19は、操作信号の入力が解除されてから微少時間経過後から感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始してもよい。
上記(1)〜(5)では、決定コマンドの発生後、発生前後、または、発生までポインタ2の動きを鈍らせることができる。これにより、ユーザによりボタン11の押圧が解除され、決定コマンドが発生されたときに、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。また、ボタン11の押圧が解除されたときの作用により、入力装置1が動いてしまうことで、ポインタ2が画面上で動いてしまうことを防止することができる。
上述の第1の実施形態及び第2の実施形態で説明したMPU19の処理のうちの1つと、第3の実施形態及び第4の実施形態で説明したMPU19の処理のうちの1つとの組み合わせにより、入力装置1の処理を実行してもよい。
[操作コマンドに関連して、ポインタの動きが停止される実施の形態]
上述の各実施形態では、ポインタ2の動きの感度が鈍くなる場合について説明した。一方、本実施形態では、ポインタ2の動きが停止される。したがって、その点を中心に説明する。なお、上述の各実施形態で示した矢印の範囲の期間(図10(C)、図13(C)、図14(C)、図15(C)、あるいはこれらの組み合わせ)のいずれもポインタ2の動きが停止されてよい。本実施形態では、一例として、図10(C)に示した矢印の範囲の期間内で、ポインタ2の動きが停止される場合について説明する。
図16は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すフローチャートである。
MPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定する(ステップ401)。ユーザによりボタン11の押圧が開始されず、操作信号の入力が開始されていない場合(ステップ401のNO)、MPU19は、角速度値(ωψ、ωθ)及び加速度値(ax、ay)を取得する。MPU19は、取得した角速度値(ωψ、ωθ)及び加速度値(ax、ay)に基づき、速度値(Vx、Vy)を算出し(ステップ403)、算出された速度値(Vx、Vy)を送信する(ステップ404)。
ユーザにより、ボタン11の押圧が開始され、操作信号の入力が開始された場合(ステップ401のYES)、MPU19は、決定コマンドを発生する(ステップ405)。MPU19は、決定コマンドを発生すると、タイマーをONとし、規制時間のカウントを開始する(ステップ406)。ここで、規制時間とは、決定コマンドが発生されてからポインタ2の動きが停止されている時間である。この規制時間は、典型的には、0.2秒とされるが、これに限られない。なお、規制時間は、短時間のパルスとして発生される決定コマンドの立ち上がり(0→1)をトリガーとして開始されてもよく、立ち上がったパルスが戻るとき(1→0)をトリガーとして開始されてもよい
MPU19は、タイマーをONとすると、速度値(Vx、Vy)の送信を停止する。あるいは、MPU19は、速度値(Vx、Vy)をゼロとして制御装置40へ送信してもよい。次に、MPU19は、規制時間が経過したか否かを判定する(ステップ408)。規制時間が経過していない場合(ステップ408のNO)、MPU19は、速度値(Vx、Vy)の送信の停止状態を維持するか、あるいは、速度値をゼロとして制御装置40へ送信する。
決定コマンドが発生されてから規制時間が経過した場合(ステップ408のYES)、速度値(Vx、Vy)の送信が開始される(ステップ401のNO〜ステップ404)。
このような処理により、決定コマンドが発生されたときに、ポインタ2の動きが規制されるため、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。また、ボタン11の押圧が開始されたときの作用により、入力装置1が動いてしまうことで、ポインタ2が画面3上で動いてしまうことを防止することができる。なお、本実施形態では、決定コマンドの発生から規制時間経過後には、速度値(Vx、Vy)の情報の送信が開始されるため、例えば、ドラッグの処理を実行することができる。
図16に示した処理は、主に制御装置が実行してもよい。図17は、この制御装置の動作を示すフローチャートである。
制御装置のMPU35は、決定コマンドが受信されたか否かを判定する(ステップ501)。ユーザによりボタン11が操作されておらず、決定コマンドが受信されていない場合(ステップ501のNO)、MPU35は、入力装置1から送信されてくる速度値(Vx、Vy)を前回の座標値(X(t-1)、Y(t-1))に加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ502)。表示制御部42は、生成された座標値に基づき、画面3上でポインタ2が移動するように表示を制御する(ステップ503)。
ユーザによりボタン11が操作され、入力装置1からの決定コマンドが受信された場合(ステップ501のYES)、MPU35は、タイマーをONとし、規制時間のカウントを開始する(ステップ504)。MPU35は、タイマーをONとすると、前回の座標値(X(t-1)、Y(t-1))にゼロ(0、0)を加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ505)。この場合、入力装置1から送信されてくる速度値(Vx、Vy)は、座標値(X(t)、Y(t))の生成に用いられない。表示制御部42は、生成された座標値(X(t)、Y(t))に基づき、ポインタ2の表示を制御する(ステップ506)。
次に、MPU35は、決定コマンドが受信されてから規制時間が経過したか否かを判定する(ステップ507)。規制時間が経過していない場合(ステップ507のNO)、再び前回の座標値(X(t-1)、Y(t-1))にゼロを加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する。決定コマンドが受信されてから規制時間が経過した場合(ステップ507のYES)、MPU35は、再び決定コマンドが受信されたか否かを判定する。
このような処理により、主に入力装置1が規制時間を制御する場合と、同様の作用効果を奏する。
以上、ポインタ2の動きが停止される実施形態については、一例として、図10(C)に示した矢印の範囲の期間内で、ポインタ2の動きが停止される場合について説明した。しかし、これに限られず、図13(C)、図14(C)、図15(C)、あるいはこれらの組み合わせのいずれもポインタ2の動きが停止されてもよい。この場合、主に制御装置40が処理を実行しても勿論構わない。
[操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化される実施の形態]
(操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化される場合の、第1の実施形態)
上述の各実施形態では、操作コマンドに関連して、ポインタの動きの感度が変化(あるいは停止)される場合について説明した。本実施形態以降では、操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化される。
図18は、本実施形態に係る入力装置1動作を示すタイミングチャートである。図18(A)は、ボタン11が押圧された場合の、操作信号の出力を示しており、図18(B)は、感度変更期間を表している。なお、以降の説明では、操作信号が入力されてからの感度変更期間を第1の感度変更期間、操作信号の入力が解除されてからの感度変更期間を第2の感度変更期間として説明する。
図19は、本実施形態に係る入力装置1の動作をフローチャートである。図19に示すように、MPU19は、操作信号が入力されたか否かを判定する(ステップ601)。ユーザにより、ボタン11の押圧が開始されておらず、操作信号の入力が開始されていない場合(ステップ601のNO)、MPU19は、速度値(Vx、Vy)を算出し、この速度値の情報を送信する(ステップ602〜ステップ604)。
ユーザによりボタン11の押圧が開始され、スイッチから操作信号の入力が開始された場合(ステップ601のYES)、MPU19は、タイマーをONとし、第1の感度変更期間のカウントを開始する(ステップ606)(図18(B)参照)。つまり、MPU19は、決定コマンドを発生するか否かにかかわらず、操作信号が入力されたことをトリガーとして第1の感度変更期間のカウントを開始する。この第1の感度変更期間は、典型的には、0.2秒とされるが、これに限られない。なお、第1の感度変更期間は、操作信号の入力が開始された直後に開始されてもよく、操作信号の入力が開始されてから微少時間経過後に開始されてもよい。
MPU19は、タイマーをONとすると、算出された速度値(Vx、Vy)に所定の重み係数kを乗じて感度変更値を(Vx’、Vy’)算出し、この感度変更値を送信する(ステップ607〜ステップ610)。制御装置のMPU35は、感度変更値(Vx’、Vy’)を受信すると、前回の座標値(X(t-1)、Y(t-1))に感度変更値を加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する。表示制御部42は、新たな座標値(X(t)、Y(t))に基づき、ポインタ2が移動するように表示を制御する。
入力装置のMPU19は、感度変更値(Vx’、Vy’)を送信すると、第1の感度変更期間が経過したか否かを判定する(ステップ611)。第1の感度変更期間が経過していない場合(ステップ611のNO)、ステップ607〜ステップ611に示す処理を繰り返す。第1の感度変更期間が経過した場合(ステップ611のYES)、MPU19は、ステップ601以降の処理を実行する。
これにより、ボタン11が押圧されたときに入力装置1が動いてしまうことで、ポインタ2が画面3上で動いてしまうことを防止することができる。また、決定コマンドが操作信号の入力時に発生される場合には、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
図19に示した処理は、主に制御装置40が実行してもよい。図20は、この制御装置40の動作を示すフローチャートである。
図20に示すように、制御装置のMPU35は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定する(ステップ701)。入力装置1から操作信号が送信されず、操作信号の入力が開始されていない場合(ステップ701のNO)、MPU35は、入力装置1から送信されてくる速度値(Vx、Vy)に応じてポインタ2の座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ702)。表示制御部42は、生成された座標値(X(t)、Y(t))に基づき、ポインタ2が画面3上で移動するように表示を制御する(ステップ703)。
ユーザがボタン11の押圧を開始すると、入力装置1から操作信号の送信が開始される。制御装置40は、操作信号をアンテナ39及び送受信機38を介して受信し、この操作信号は、MPU35に入力される。MPU35は、操作信号の入力が開始されると(ステップ701のYES)、タイマーをONとし、第1の感度変更期間のカウントを開始する(ステップ704)。
MPU35は、タイマーをONとすると、入力装置1から送信されてくる速度値(Vx、Vy)に重み係数kを乗じて感度変更値(Vx’、Vy’)を算出する(ステップ705)。MPU35は、前回の座標値(X(t-1)、Y(t-1))に感度変更値(Vx’、Vy’)を加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ706)。表示制御部42は、生成された座標値(X(t)、Y(t))に基づき、ポインタ2が画面3上で移動するように表示を制御する(ステップ707)。
次に、MPU35は、操作信号の入力が開始されてから、第1の感度変更期間が経過したか否かを判定する(ステップ708)。第1の感度変更期間が経過していない場合(ステップ708のNO)、MPU35は、ステップ705〜ステップ708の処理を繰り返す。第1の感度変更期間が経過した場合(ステップ708のYES)、再びステップ701以降の処理を実行する。
図20に示す処理により、入力装置1がポインタ2の動きの感度を制御する場合と同様の作用効果を奏する。なお、後述する、操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化される、各実施形態についても同様に、主に制御装置40が処理を実行してもよい。
(操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化する場合の、第2の実施形態)
次に、操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が制御される場合の第2の実施形態について説明する。本実施形態では、操作信号の入力が解除されたことをトリガーとして、第2の感度変更期間が開始される。
図21は、本実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。
図21に示すように、MPU19は、操作信号の入力が解除されたか否かを判定し、操作信号の入力が解除された場合、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、第2の感度変更期間内は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を繰り返す。第2の感度変更期間は、典型的には、0.2秒とされるがこれに限られない。第2の感度変更期間は、第1の感度変更期間と同じであってもよく、異なっていてもよい。なお、MPU19は、操作信号が入力されてから微少時間経過後から感度変更値の算出及び送信を開始してもよい。
これにより、ボタン11の押圧が解除されたときに入力装置1が動いてしまうことで、ポインタ2が画面3上で動いてしまうことを防止することができる。また、決定コマンドが操作信号の入力の解除時に発生される場合には、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
(操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化する場合の、第3の実施形態)
次に、操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化する場合の、第3の実施形態について説明する。本実施形態では、操作信号が入力されてから第1の感度変更期間内、及び操作信号の入力が解除されてから第2の感度変更期間内は、ポインタ2の動きの感度が変化される。
図22は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すタイミングチャートである。また、図23は、本実施形態に係る入力装置1の動作をフローチャートである。
MPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定する(ステップ801)。ユーザによりボタン11の押圧が開始されておらず、操作信号の入力が開始されていない場合(ステップ801のNO)、MPU19は、角速度値(ωψ、ωθ)及び加速度値(ax、ay)に基づき算出された速度値(Vx、Vy)の情報を送信する(ステップ802)。
ユーザによりボタン11の押圧が開始され、操作信号の入力が開始された場合(ステップ801のYES)、MPU19は、タイマーをONとし、第1の感度変更期間のカウントを開始する(ステップ803)。次に、MPU19は、角速度値(ωψ、ωθ)及び加速度値(ax、ay)に基づき算出された速度値(Vx、Vy)に、重み係数kを乗じて感度変更値(Vx’、Vy’)を算出し、算出された感度変更値を送信する(ステップ804)。
MPU19は、感度変更値(Vx’、Vy’)を送信すると、第1の感度変更期間が経過したか否かを判定する(ステップ805)。第1の感度変更期間が経過していない場合(ステップ805のNO)、MPU19は、操作信号の入力が解除されたか否かを判定する(ステップ806)。ユーザによりボタン11の押圧が解除されておらず、操作信号の入力が解除されていない場合(ステップ806のNO)MPU19は、再び感度変更値(Vx’、Vy’)を送信する。
操作信号の入力が解除されずに(ステップ806のNO参照)、第1の感度変更期間が経過した場合(ステップ805のYES)、MPU19は、速度値(Vx、Vy)の情報を送信する(ステップ807)。すなわち、ユーザが第1の感度変更期間以上ボタン11を押圧し続けた場合、MPU19は、感度変更値(Vx’、Vy’)の送信から、速度値(Vx、Vy)の送信に切り替える。
MPU19は、速度値(Vx、Vy)の情報を送信すると、操作信号の入力が解除されたか否かを判定する(ステップ808)。ユーザによりボタン11の押圧が解除されておらず、操作信号の入力が解除されていない場合(ステップ808のNO)、MPU19は、再び速度値(Vx、Vy)を送信する。一方、ユーザによりボタン11の押圧が解除され、操作信号の入力が解除された場合(ステップ808のYES)、MPU19は、タイマーをONとし、第2の感度変更期間のカウントを開始する(ステップ809)。
ここで、第1の感度変更期間内に(ステップ805のNO参照)、操作信号の入力が解除された場合(ステップ806のYES)、MPU19は、タイマーをリセットし、第2の感度変更期間のカウントを開始する(ステップ809)。すなわち、ユーザがボタン11の押圧を開始してから第1の感度変更期間内にボタン11の押圧を解除した場合、第2の感度変更期間のカウントが開始される。
MPU19は、タイマーをONとすると、速度値(Vx、Vy)に重み係数kが乗じられて算出された感度変更値(Vx’、Vy’)を送信する(ステップ810)。MPU19は、感度変更値を送信すると、第2の感度変更期間が経過したか否かを判定する(ステップ811)。第2の感度変更期間が経過していない場合(ステップ811のNO)、MPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定する(ステップ812)。操作信号の入力が開始されていない場合(ステップ812のNO)、MPU19は、再び感度変更値を送信する(ステップ810)。
操作信号の入力が開始されずに(ステップ812のNO参照)、第2の感度変更期間が経過した場合(ステップ811のYES)、MPU19は、ステップ801に戻り、操作信号の入力が開始されたか否かを判定する。操作信号の入力が開始されてない場合、MPU19は、速度値を送信する。つまり、ユーザによりボタン11の押圧が開始されずに、第2の感度変更期間が経過した場合、MPU19は、感度変更値(Vx’、Vy’)の送信から速度値(Vx、Vy)の送信に切り替える。
第2の感度変更期間内に(ステップ811のNO参照)、操作信号の入力が開始された場合(ステップ812のYES)、MPU19は、タイマーをリセットし、第1の感度変更期間のカウントを開始する(ステップ803)。すなわち、ユーザによりボタン11の押圧が解除されてから第2の感度変更期間内に、ボタン11の押圧が開始された場合、第1の感度変更期間のカウントが開始される。
図22及び図23に示す処理により、ボタン11の押圧が開始されたとき及びボタン11の押圧が解除されたときに入力装置1が動いてしまうことで、ポインタ2が画面3上で動いてしまうことを防止することができる。また、入力装置1が、操作信号の入力の開始時に決定コマンドを発生する形態であっても、操作信号の入力の解除時に決定コマンドを発生される形態であっても、ユーザの意図した処理が実行されないことを防止することができる。
(操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化する場合の、第4の実施形態)
次に、操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化する場合の、第4の実施形態について説明する。図24は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すタイミングチャートである。
まず、図24(B)の上方に示した矢印の範囲での感度変更期間について説明する。この場合、操作信号が入力されたことをトリガーとして感度変更期間が開始され、操作信号の入力が解除されたことをトリガーとして、感度変更期間が終了される。MPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定し、操作信号の入力が開始された場合、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、操作信号の入力が解除されたか否かを判定し、操作信号の入力が解除された場合、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を終了する。
このような処理により、ユーザがボタン11の押圧を開始してからボタン11の押圧を解除するまで、ポインタ2の動きの感度が鈍る。これにより、ユーザがボタン11の押圧を開始してからボタン11の押圧を解除するまで、ポインタ2がユーザの意図しない動きをしてしまうことを防止することができる。また、決定コマンドが操作信号の入力の解除時に発生される場合には、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
次に、図24(B)の下方に示した矢印の範囲での感度変更期間について説明する。この場合、操作信号の入力が開始されてから操作信号の入力が解除されるまで、及びその操作信号の入力が解除されてから第2の感度変更期間が経過するまでが、ポインタ2の動きの感度が変化される期間となる。
MPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定し、操作信号の入力が開始された場合、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、操作信号の入力が解除されたか否かを判定し、操作信号が解除された場合、操作信号の入力が解除されてから第2の感度変更期間内は、感度変更値の(Vx’、Vy’)算出及び送信を繰り返す。これにより、例えば、入力装置1が、操作信号の入力の解除時に決定コマンドを発生する形態である場合に、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
なお、図24に示す処理では、上述のように、ボタン11の押圧されてからボタン11の押圧が解除されるまで、ポインタ2の動きを鈍らせることができる。したがって、例えば、ユーザは、ポインタ2があまり動いてほしくない場合に、ボタン11を押し続けることで、ボタン11を押し続けている間は、ポインタ2の動きを鈍らせることができる。以降では、このように、ユーザが任意にポインタ2の動きを制御することができる機能を有するボタンを移動制御ボタンと呼ぶ。本実施形態では、ボタン11に、決定ボタンとしての機能(マウスの左ボタンに相当する機能)と、移動制御ボタンとしての機能とを兼用させることができる。
(操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化する場合の、第5の実施形態)
次に、操作信号に関連して、ポインタの動きの感度が変化する場合の、第5の実施形態について説明する。図25は、本実施形態に係る入力装置の動作を示すタイミングチャートである。
まず、図25(B)の上方に示した矢印の範囲での感度変更期間について説明する。この場合、操作信号の入力が解除されたことをトリガーとして感度変更期間が開始され、操作信号の入力が開始されたことをトリガーとして、感度変更期間が終了される。入力装置1のMPU19は、操作信号の入力が解除されたか否かを判定し、操作信号の入力が解除された場合、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定し、操作信号の入力が開始された場合、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を終了する。
このような処理により、ユーザがボタン11の押圧を解除してからボタン11の押圧を開始するまで、ポインタ2の動きの感度を鈍らせることができる。すなわち、ボタン11は、移動制御ボタンとしての機能を有しており、ユーザは、ボタン11を押圧している間は、通常の感度でポインタ2を移動させることができる。一方、ユーザは、ボタン11の押圧を解除することで、ポインタ2の動きの感度を鈍らせることができる。
また、図25に示す処理により、入力装置1が、操作信号の入力の解除時に決定コマンドを発生する形態である場合に、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
次に、図25(B)の下方に示した矢印の範囲での感度変更期間について説明する。この場合、操作信号の入力が解除されてから操作信号の入力が開始されるまで、及びその操作信号の入力が開始されてから第1の感度変更期間が経過するまでが、ポインタ2の動きの感度が変化される期間となる。MPU19は、操作信号の入力が解除されたか否かを判定し、操作信号の入力が解除された場合、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。MPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定し、操作信号の入力が開始された場合、操作信号の入力が開始されてから第1の感度変更期間内は、感度変更値の(Vx’、Vy’)算出及び送信を繰り返す。これにより、例えば、入力装置1が、操作信号の入力の開始時に決定コマンドを発生する形態である場合に、ユーザの意図した処理が画面3上で実行されない、等のユーザの意図しない操作がなされることを防止することができる。
[感度変更期間が可変とされる実施の形態]
(感度変更期間が可変とされる場合の第1の実施形態)
上述の各実施形態では、感度変更期間、または規制時間が一定である場合について説明した。以降の説明では、感度変更期間または規制時間が可変に制御される点において、上述の実施形態と異なるため、その点を中心に説明する。ここで、上述の各実施形態のうち、感度変更期間(または規制時間)をカウントする実施形態であれば、感度変更期間(または規制時間)を可変に制御することができる。本実施形態以降では、一例として、操作コマンドに関連してポインタの動きの感度が変化される場合の第1実施の形態で説明した感度変更期間(図10参照)が可変に制御される場合について説明する。
例えばポインティング操作が得意なユーザは、ボタン11を押圧した後に、すぐにポインタ2を移動させようとして入力装置を動かす場合がある。この場合、角速度値(ωψ、ωθ)は、入力装置1がユーザに振られるときの動きに応じて大きくなる。そこで、本実施形態では、角速度値が大きくなるに従って、感度変更期間を短縮することで、操作感の向上を図る。
図26は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すフローチャートである。
図26に示すように、入力装置1のMPU19は、スイッチからの操作信号の入力が開始されたか否かを判定する(ステップ901)。ユーザによりボタン11の押圧が開始されておらず、操作信号の入力が開始されていない場合(ステップ901のNO)、MPU19は、速度値の情報を送信する(ステップ902)。
ユーザにより、ボタン11の押圧が開始されると、スイッチから操作信号が出力され、MPU19に操作信号の入力が開始される。操作信号の入力が開始されると(ステップ901のYES)、MPU19は、決定コマンドを発生する(ステップ903)。次に、MPU19は、カウンタ(図示せず)に、初期カウント値C0をセットし、感度変更期間のカウントを開始する(ステップ904)。ここで、初期カウント値C0は、後述するカウントダウンの初期値となる値である。この初期カウント値C0からカウント値C(t)のカウントダウンが開始される。カウント値C(t)のカウントダウンとは、後述するステップ909で示すように、カウント値C(t)から、入力装置1の角速度の関数値ΔC(ω)を減算することである。これによりカウント値C(t)はカウントダウンごとに減っていく。
MPU19は、初期カウント値C0をセットすると、感度変更値(Vx’、Vy’)を送信する(ステップ905)。この感度変更値は、上述のように、速度値(Vx、Vy)に所定の重み係数kが乗じられて算出される。
MPU19は、感度変更値を送信すると、カウント値C(t)がゼロよりも大きいか否かを判定する(ステップ906)。カウント値C(t)がゼロよりも大きい場合(ステップ906のYES)、MPU19は、角速度センサユニット15から出力された2軸の角速度値(ωψ、ωθ)を取得する。MPU19は、2軸の角速度値(ωψ、ωθ)の二乗平均を算出し、角速度値の絶対値|ω|を算出する(ステップ907)。あるいは、ステップ907において、角速度値の絶対値|ω|の代わりに、第1の角速度値ωψの絶対値|ωψ|及び第2の角速度値ωθの絶対値|ωθ|のうち大きい方の値が代表値として用いられてもよい。
MPU19は、角速度値の絶対値|ω|を算出すると、角速度値の絶対値|ω|の大きさに応じたカウントダウン量ΔC(ω)を決定する(ステップ908)。このカウントダウン量ΔC(ω)は、角速度値の絶対値|ω|が大きくなるに従って、大きくなる値である。カウントダウン量ΔC(ω)と、角速度値の絶対値|ω|との関係についての詳細は、後述する。
MPU19は、カウントダウン量ΔC(ω)を決定すると、前回のカウント値C(t-1)からカウントダウン量ΔC(ω)を減算し、新たなカウント値C(t)を算出することでカウントダウンを実行する(ステップ909)。MPU19は、新たなカウント値C(t)を算出すると、再び感度変更値を送信し(ステップ905)、新たなカウント値C(t)がゼロよりも大きいか否かを判定する(ステップ906)。つまり、MPU19は、カウント値C(t)がゼロ以下となるまで、ステップ905〜ステップ909に示す処理を繰り返す。
カウント値C(t)がゼロ以下となった場合(ステップ906のNO)、MPU19は、再び操作信号の入力が開始されたか否かを判定する(ステップ901)。
図26に示す処理により、角速度値の絶対値|ω|が大きくなるに従って、感度変更期間が短縮されるように制御される。これにより、例えば、ユーザがボタン11をクリックし、すぐにポインタ2の移動を開始させようとして入力装置1を振った場合、速やかに感度変更期間が終了する。これにより、ユーザは、ボタン11の操作後にスムーズにポインティング操作へ移行することができるため、操作感が向上する。
次に、角速度値の絶対値|ω|と、カウントダウン量ΔC(ω)との関係について説明する。
図27(A)〜(D)は、それぞれ、角速度値の絶対値|ω|と、カウントダウン量ΔC(ω)との関係についての一例を示す図である。図27(A)〜(D)に示すように、カウントダウン量ΔC(ω)は、それぞれ角速度値の絶対値|ω|が大きくなるに従って大きくなる。カウントダウン量ΔC(ω)は、角速度の絶対値|ω|に基づいて、演算により求められてもよく、ルックアップテーブルにより求められてもよい。
図27(A)は、角速度値の絶対値|ω|が大きくなるに従って、カウントダウン量ΔC(ω)が1次関数的に大きくなる場合の一例を示す図である。カウントダウン量ΔC(ω)は、角速度値の絶対値|ω|が大きくなるに従って2次関数的に大きくなってもよく、多次関数的に大きくなってもよい。あるいは、指数関数的に大きくなっても構わない。また、角速度の絶対値|ω|が所定の値以上である場合、カウントダウン量ΔC(ω)を一定(最大値)としてもよく、角速度値の絶対値|ω|が所定の値未満である場合にカウントダウン量をΔC(ω)を一定(最小値)としてもよい。
図27(B)に示す例では、角速度値の絶対値|ω|が所定の閾値ω未満である場合に、カウントダウン量ΔC(ω)は、一定とされる。これにより、角速度値の絶対値|ω|が閾値ω未満である場合に、角速度値の絶対値|ω|の大きさが感度変更期間のカウントに影響を与えない。なお、角速度値の絶対値|ω|が閾値未満である場合に、カウントダウン量ΔC(ω)はゼロでなく、例えば1とされる。これにより、カウントダウンが進行せずに、感度変更期間が永遠に終了しないことを防止することができる。角速度値の絶対値|ω|が閾値ω以上である場合、カウントダウン量ΔC(ω)は、1次関数的に大きくなる。カウントダウン量ΔC(ω)は、角速度値の絶対値|ω|が大きくなるに従って2次関数的、多次関数的、あるいは指数関数的に大きくなってもよい。また、角速度の絶対値|ω|が所定の値以上である場合、カウントダウン量ΔC(ω)を一定(最大値)としてもよい。所定の閾値ωは、感度変更期間、カウントダウン量ΔC(ω)、及び角速度値の絶対値|ω|の関係を考慮して適宜設定される。
図27(C)は、角速度値の絶対値|ω|が大きくなるに従って、カウントダウン量ΔC(ω)が多段階的に大きくなる場合の一例を示す図である。この段階数は、特に限定されない。
図27(D)は、角速度値の絶対値|ω|が大きくなるに従って、カウントダウン量ΔC(ω)が2段階的に大きくなる場合の一例を示す図である。角速度値の絶対値|ω|が所定の閾値ω未満である場合、カウントダウン量ΔC(ω)は、一定とされ、例えば、1とされる。一方、角速度値の絶対値|ω|が所定の閾値ω以上である場合、カウントダウン量ΔC(ω)は、初期カウント値C0とされる。あるいは、カウントダウン量ΔC(ω)は、初期カウント値C0以上の値とされる。これにより、角速度値の絶対値|ω|が所定の閾値ω以上である場合、感度変更期間を終了させることができる。所定の閾値ωは、感度変更期間、カウントダウン量ΔC(ω)、及び角速度値の絶対値|ω|の関係を考慮して適宜設定される。
図26及び図27の説明では、角速度値が大きくなるに従って、感度変更期間が短縮される場合について説明した。しかしこれに限られず、速度値が大きくなるに従って、感度変更期間が短縮されてもよい。または、加速度センサユニット16から出力された加速度値が大きくなるに従って、感度変更期間が短縮されてもよい。その他、例えば、角加速度値が用いられてもよく、角加速度の変化率の値や、加速度の変化率の値などが用いられてもよい。これらの値は、典型的には絶対値が用いられる。
図26に示した処理は、主に制御装置40が実行してもよい。図28は、制御装置の動作を示すフローチャートである。
制御装置40のMPU35は、決定コマンドが受信されたか否かを判定する(ステップ1001)。決定コマンドが受信されていない場合(ステップ1001のNO)、MPU35は、入力装置から送信されてくる速度値(Vx、Vy)を前回の座標値に加算し、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ1002)。表示制御部42は、生成された座標値に応じて、画面3上でポインタ2が移動するように表示を制御する(ステップ1003)。
ユーザによりボタン11が操作され、入力装置1からの決定コマンドが受信された場合(ステップ1001のYES)、MPU35は、カウンタに初期カウント値C0をセットすし、感度変更期間のカウントを開始する(ステップ1004)。次に、MPU35は、入力装置1から送信されてくる速度値(Vx、Vy)に重み係数kを乗じて感度変更値(Vx’、Vy’)を算出し(ステップ1005)、この感度変更値を座標値に加算して、新たな座標値(X(t)、Y(t))を生成する(ステップ1006)。表示制御部42は、生成された座標値(X(t)、Y(t))に応じて、ポインタ2が画面上で移動するように表示を制御する(ステップ1007)。
次に、MPU35は、カウント値C(t)がゼロよりも大きいか否かを判定する(ステップ1008)。カウント値C(t)がゼロよりも大きい場合(ステップ1008のYES)、入力装置1から送信されてくる2軸の角速度値(ωψ、ωθ)に基づいて、角速度値の絶対値|ω|を算出する(ステップ1009)。MPU35は、角速度値の絶対値|ω|を算出すると、角速度値の絶対値|ω|の大きさに応じたカウントダウン量ΔC(ω)を決定し(ステップ1010)(図27参照)、カウントダウンを実行する(ステップ1011)。MPU35は、カウント値C(t)がゼロ以下となるまで、ステップ1005〜ステップ1011に示す処理を繰り返えす。MPU35は、カウント値C(t)がゼロ以下となった場合(ステップ1008のNO)、再びステップ1001以下の処理を実行する。
図28に示す処理により、図26に示した処理が実行された場合と同様の作用効果を奏する。なお、後述する、感度変更期間が可変に制御される実施の形態についても同様に主に制御装置40が処理を実行してもよい。
(感度変更期間が可変とされる場合の第2の実施形態)
次に感度変更期間が可変とされる場合の、第2の実施形態について説明する。図29は、本実施形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。本実施形態に係る入力装置1は、角速度値だけでなく、角加速度値にも関連して感度変更期間が可変に制御される点において上述の図26に示した実施形態と異なる。従って、その点を中心に説明する。なお、角速度値に関連するカウントダウン量を第1のカウントダウン量ΔC(ω)、角加速度値に関連するカウントダウン量を第2のカウントダウン量ΔC(Δω)として説明する。
図29に示すように、ステップ1101〜ステップ1108では、図26のステップ901〜908と同様の処理が実行される。MPU19は、角速度値の絶対値|ω|に応じた第1のカウントダウン量ΔC(ω)を決定すると(ステップ1108)、MPU19は、2軸の角速度値(ωψ、ωθ)をそれぞれ微分して2軸の角加速度値(Δωψ、Δωθ)を算出する。MPU19は、この2軸の角加速度値(Δωψ、Δωθ)の二乗平均を算出して、角加速度値の絶対値|Δω|を得る(ステップ1109)。あるいは、ステップ1109において、角加速度の絶対値|Δω|の代わりに、第1の角加速度値の絶対値|Δωψ|及び第2の角加速度値の絶対値|Δωθ |のうちいずれか大きいほうの値が代表値として用いられてもよい。
MPU19は、角加速度値の絶対値|Δω|を算出すると、この角加速度値の絶対値|Δω|の大きさに応じた第2のカウントダウン量ΔC(Δω)を決定する(ステップ1110)。この第2のカウントダウン量ΔC(Δω)は、角加速度値の絶対値|Δω|が大きくなるに従って大きくなる値である。角加速度の絶対値|Δω|と、第2のカウントダウン量ΔC(Δω)との関係は、例えば、上述の図27に示す関係がある。この場合、図27の(A)〜(D)の横軸に示す角速度値の絶対値|ω|が、角加速度値の絶対値|Δω|と読み替えられればよい。
MPU19は、第2のカウントダウン量ΔC(Δω)を決定すると、前回のカウント値C(t-1)から第1のカウントダウン量ΔC(ω)及び第2のカウントダウン量ΔC(Δω)を減算し、新たなカウント値C(t)を算出する(ステップ1111)。MPU19は、以後、カウント値C(t)がゼロ以下となるまでステップ1105〜ステップ1111までの処理を繰り返す。そして、MPU19は、カウント値C(t)がゼロ以下となった場合(ステップ1106のNO)、ステップ1101に戻り、ステップ1101以降の処理を実行する。
図29に示す処理により、角速度値だけでなく、角加速度値にも応じて感度変更期間が可変に制御されるため、適切に感度変更期間を短縮することができる。
本実施形態では、第1のカウントダウン量ΔC(ω)と、第2のカウントダウン量ΔC(Δω)とがそれぞれ別々に決定されているが、たとえば、ルックアップテーブルなどにより角速度値及び角加速度値に応じた1つのカウントダウン量ΔC(ω、Δω)が決定されてもよい。
本実施形態では、角速度値及び角加速度値に応じて感度変更期間が可変に制御される場合について説明した。しかし、これに限られず、速度値及び加速度値に応じて感度変更期間が可変に制御されてもよい。あるいは、角速度値、角加速度値、速度値、加速度値、その他入力装置1の動きに応じた値のうちから2つを取る組み合わせで、感度変更期間が可変に制御されてもよい。
本実施形態では、異なる2つの物理量の信号に応じて感度変更期間が可変に制御される場合について説明したが、3つ、あるいはそれ以上のそれぞれ異なる物理量の信号に応じて感度変更期間が可変に制御されてもよい。
(感度変更期間が可変とされる場合の第3の実施形態)
次に感度変更期間が可変とされる場合の、第3の実施形態について説明する。
例えば、ポインタ2の細かい操作が苦手なユーザは、手振れが大きい場合がある。このようなユーザの場合、ボタン11を押圧してからより長い時間、感度変更期間が継続した方が操作感が良い。そこで、本実施形態では、角速度値の信号のうち、手振れに相当する周波数範囲の信号が大きくなるに従って、感度変更期間を延長するように感度変更期間を制御する。従って、その点を中心に説明する。
図30は、本実施形態に係る入力装置1の動作を示すフローチャートである。図30に示すように、ステップ1201〜ステップ1210では、図29に示したステップ1101〜ステップ1110と同様の処理が実行される。MPU19は、角加速度値の絶対値|Δω|に応じた第2のカウントダウン量ΔC(Δω)を決定すると(ステップ1210)、2軸の角速度値(ωψ、ωθ)をそれぞれ周波数分析する。MPU19は、角速度値(ωψ、ωθ)の信号のうち、手振れに相当する周波数範囲(例えば、1〜20Hz)のピーク値を検出する。MPU19は、2軸の角速度値についてのそれぞれのピーク値の平均値を算出し、手振れ量代表値Pを決定する(ステップ1211)。あるいは、2つのピーク値のうち、大きい方の値を手振れ量代表値Pとしてもよい。
あるいは、ステップ1211において、周波数分析の代わりに、バンドパスフィルタやハイパスフィルタを通過させた後の角速度値の絶対値|ω|が用いられ、手振れ量代表値Pが決定されてもよい。
MPU19は、手振れ量代表値Pを決定すると、この手振れ量代表値Pに応じた手振れカウントダウン量ΔC(P)を決定する(ステップ1212)。この手振れカウントダウン量ΔC(P)は、手振れ量代表値Pが大きくなるに従って大きくなる値である。手振れカウントダウン量ΔC(P)は、手振れ量代表値Pが大きくなるに従って、1次関数的に大きくなってもよく、多次関数的、あるいは指数関数的に大きくなってもよい。または、手振れカウントダウン量ΔC(P)は、手振れ量代表値Pが大きくなるに従って、2段階的、あるいは多段階的に大きくなってもよい。
次に、MPU19は、前回のカウント値C(t-1)から第1のカウントダウン量ΔC(ω)、及び第2のカウントダウン量ΔC(Δω)を減算し、手振れカウントダウン量ΔC(P)を加算することで、新たなカウント値C(t)を算出する(ステップ1213)。以降、MPU19は、カウント値C(t)がゼロ以下となるまで、ステップ1205〜ステップ1213に示す処理を繰り返す。そして、MPU19は、カウント値C(t)がゼロ以下となった場合(ステップ1206のNO)、ステップ1201に戻り、ステップ1201以降の処理を実行する。
図30に示す処理により、手振れが大きいほど、感度変更期間が延長されるように感度変更期間が制御される。これにより、例えば、手振れの大きなユーザであっても、ポインティング操作が容易となり、操作感を向上させることができる。
ステップ1212で決定される手振れカウントダウン量ΔC(P)には、以下の式(5)に示す制限が課せられていてもよい。
ΔC(P)≦ΔC(ω)+ΔC(Δω)−1・・・(5)。
つまり、手振れカウントダウン量ΔC(P)は、最大でも第1のカウントダウン量と第2のカウントダウン量の和から1少ない値を超えないように、制限が課せられてもよい。これにより、手振れが大きい場合に、ステップ1213に示すカウントダウンが進行せずに、感度変更期間が永遠に終了しないことを防止することができる。
本実施形態では、第1のカウントダウン量ΔC(ω)、第2のカウントダウン量ΔC(Δω)、手振れカウントダウン量ΔC(P)がそれぞれ別々に決定されているが、たとえば、ルックアップテーブルなどにより1つのカウントダウン量ΔC(ω、Δω、P)が決定されてもよい。
本実施形態では、異なる2つの物理量の信号(角速度値、及び角加速度値)と、手振れ量の信号を利用して、感度変更期間のカウントを実行する場合について説明した。しかし、これに限られず、1つの物理量の信号(例えば、角速度値)と、手振れ量の信号とを利用して感度変更期間のカウントを実行してもよい。あるいは、手振れ量の信号のみを利用して感度変更期間のカウントを実行することも可能である。
上述の各実施形態では、決定コマンドの発生に関連して、感度変更期間のカウントが開始され、この感度変更期間が可変に制御される場合について説明した。しかし、これに限られず、操作信号の入力後、または解除後に、感度変更期間のカウントが開始され、この感度変更期間が可変に制御されてもよい。あるいは、決定コマンドの発生に関連して、規制時間(ポインタの動きが停止している時間)が開始され、この規制時間が可変に制御されてもよい。なお、これらの場合、主に制御装置40が処理を実行してもよい。
[スクロールボタン、またはズームボタンが操作される場合の実施形態]
上述の各実施形態では、ユーザに操作される操作部がボタン11(マウスの左ボタンに相当する機能を有するボタン(決定ボタン))であるとして説明した。本実施形態では、ユーザに操作される操作部がスクロールボタン(図示せず)、あるいはズームボタン(図示せず)であるとして説明する。
ここで、スクロールボタンとは、そのボタンが押圧されているとき、あるいは、そのボタンが押圧されていないときに画面上でスクロールが実行される機能を有するボタンである。例えば、ユーザがスクロールボタンを押圧している状態で、入力装置1を上下方向へ振ると、その操作に応じて画面3上で画像が上下方向へスクロールする。制御装置40は、入力装置1を左右方向へ振った場合、画面3上で画像が横方向にスクロールするような処理を実行してもよい。
また、ズームボタンとは、そのボタンが押圧されているとき、あるいは、そのボタンが押圧されていないときに画面上でズームが実行される機能を有するボタンである。例えば、ユーザが、ズームボタン押圧している状態で、入力装置1を上方へ振ると画面3上で画像が拡大する。一方、ユーザが入力装置1を下方へ振ると画面3上で画像が縮小する。なお、画像のスクロール方向及び画像の拡大縮小の関係と、入力装置1の操作方向との関係は、適宜変更可能である。
スクロール、または、ズームの対象となる画像としては、画面3上に表示されたWEB画像、地図、電子番組表(EPG(Electronic Program Guide))などの画像が挙げられる。
スクロールボタン、または、ズームボタンが操作された場合にも、上述の各実施形態で示した処理を適用することができる。
一例として、スクロールボタン、またはズームボタンが押圧されたときに、図24(B)に示す処理が実行される場合について説明する。なお、感度変更期間は、図24(B)の下方の矢印の範囲の期間であるとして説明する。
MPU19は、スクロールボタンからの操作信号の入力が開始されたか否かを判定する。ユーザによりスクロールボタンが押圧されておらず、操作信号の入力が開始されていない場合、MPU19は、速度値(Vx、Vy)の情報を送信する。制御装置40のMPU35は、速度値(Vx、Vy)の情報を受信すると、この速度値に応じて、画面3上で画像がスクロールするように表示を制御する。
ユーザがスクロールボタンを押圧し、操作信号の入力が開始された場合、MPU19は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。制御装置40のMPU35は、感度変更値を受信すると、この感度変更値(Vx’、Vy’)に応じて、画面3上で画像がスクロールするように表示を制御する。MPU19は、操作信号の入力が解除されたか否かを判定する。ユーザによりスクロールボタンの押圧が解除され、操作信号の入力が解除された場合、MPU19は、第2の感度変更期間のカウントを開始する。MPU19は、操作信号の入力が解除されてから第2の感度変更期間内は、感度変更値の(Vx’、Vy’)算出及び送信を繰り返す。
このような処理により、ユーザは、スクロールボタンから指を離した状態で入力装置を振ることで、通常のスクロール速度で画像をスクロールすることができ、スクロールボタンを押圧することで、スクロール速度を鈍らせることができる。また、本実施形態では、ユーザによりスクロールボタンの押圧が解除されたときから第2の感度変更期間内は、スクロールス速度を鈍らせることができる。これにより、ユーザがスクロールボタンの押圧を解除したときの作用により、入力装置1が動くことで、ユーザの意図しないスクロールがなされることを防止することができる。
なお、ズームボタンに、図24(B)の下方の矢印に示した処理が適用された場合、ユーザは、ズームボタンから指を離した状態で入力装置を振ることで、通常のズーム速度で画像をズームすることができる。また、ズームボタンを押圧することで、ズーム速度を鈍らせることができる。さらに、ユーザがズームボタンの押圧を解除したときの作用により、入力装置1が動くことで、ユーザの意図しないズームがなされることを防止することができる。
次に、他の一例として、スクロールボタン、またはズームボタンが押圧されたときに、図25(B)に示す処理が実行される場合について説明する。なお、感度変更期間は、図25(B)の下方の矢印の範囲の期間であるとして説明する。
MPU19は、スクロールボタンからの操作信号の入力が解除されたか否かを判定する。ユーザによりスクロールボタンが押圧されており、操作信号の入力が解除されていない場合、MPU19は、速度値(Vx、Vy)の情報を送信する。
ユーザがスクロールボタンの押圧を解除し、操作信号の入力が解除された場合、MPU19は、感度変更値(Vx’、Vy’)の算出及び送信を開始する。次に、MPU19は、操作信号の入力が開始されたか否かを判定する。ユーザによりスクロールボタンの押圧が開始され、操作信号の入力が開始された場合、MPU19は、第1の感度変更期間のカウントを開始する。MPU19は、操作信号の入力が開始されてから第1の感度変更期間内は、感度変更値の(Vx’、Vy’)算出及び送信を繰り返す。
このような処理により、ユーザは、スクロールボタンを押圧した状態で入力装置を振ることで、通常のスクロール速度で画像をスクロールすることができ、スクロールボタンの押圧を解除することで、スクロール速度を鈍らせることができる。また、本実施形態では、ユーザがスクロールボタンの押圧を開始したときから第1の感度変更期間内は、スクロール速度を鈍らせることができる。これにより、ユーザがスクロールボタンを押圧したときの作用により、入力装置1が動くことで、ユーザの意図しないスクロールがなされることを防止することができる。
なお、ズームボタンに、図25(B)の下方の矢印に示した処理が適用された場合、ユーザは、ズームボタンを押した状態で入力装置を振ることで、通常のズーム速度で画像をズームすることができる。また、ズームボタンの押圧を解除することで、ズーム速度を鈍らせることができる。さらに、ユーザがズームボタンを押圧したときの作用により、入力装置1が動くことで、ユーザの意図しないズームがなされることを防止することができる。
上述の例では、スクロールボタン、またはズームボタンの操作に応じて、スクロール速度、または、ズーム速度が鈍る場合について説明した。しかし、これに限られず、スクロールボタン、または、ズームボタンの操作に応じて、スクロールまたはズームが規制されてもよい(図16、17参照)。
本実施形態では、スクロール、ズームについて説明したが、回転やその他の動作についても、上述の各実施形態で示した処理を適用することができる。また、上述の各実施形態及び本実施形態では、ユーザの操作の対象となる操作部23が、ボタン11、スクロールボタンまたはズームボタンであるとして説明した。しかしこれに限られず、ボタン12、13や、テレビ等を操作するリモートコントローラに設けられるような各種の操作ボタン29などが操作された場合に上述の各実施形態に示した処理が実行されてもよい。
(各種変形例)
本発明に係る実施の形態は、以上説明した実施の形態に限定されず、種々変形が可能である。
本発明は、例えば、表示部を備えるハンドヘルド装置に適用されてもよい。この場合、ユーザは、ハンドヘルド装置の本体を動かすことで、その表示部に表示されたポインタを移動させる。あるいは、ユーザは、ハンドヘルド装置本体を動かすことで、画面上に表示された画像をスクロール、またはズームさせる。ハンドヘルド装置として、例えば、PDA(Personal Digital Assistance)、携帯電話機、携帯音楽プレイヤー、デジタルカメラ等が挙げられる。
上記各実施の形態の説明では、入力装置1が無線で入力情報を制御装置40に送信する形態を示したが、有線により入力情報が送信されてもよい。
上記各実施の形態では、入力装置1の動きに応じて画面上で動くポインタ2を、矢印の画像として表した。しかし、ポインタ2の画像は矢印に限られず、単純な円形、角形等でもよいし、キャラクタ画像、またはその他の画像であってもよい。
上記実施の形態では、2軸の加速度センサユニット、2軸の角速度センサユニットについて説明した。しかし、これに限られず、入力装置1は、例えば直交3軸の加速度センサ及び直交3軸の角速度センサの両方を備えていてもよいし、そのうちいずれか一方のみを備えていても、上述の各実施形態において示した処理を実現可能である。あるいは、入力装置1は、1軸の加速度センサ、または、1軸の角速度センサを備えている形態も考えられる。1軸の加速度センサまたは1軸の角速度センサが備えられる場合、典型的には、画面3で表示されるポインタ2のポインティングの対象となるGUIが1軸上に複数配列されるような画面が考えられる。
あるいは、入力装置1は、加速度センサ、角速度センサの代わりとして、地磁気センサ、またはイメージセンサ等を備えていてもよい。
センサユニット17の、角速度センサユニット15及び加速度センサユニット16の検出軸は、上述のX’軸及びY’軸のように必ずしも互いに直交していなくてもよい。その場合、三角関数を用いた計算によって、互いに直交する軸方向に投影されたそれぞれの加速度が得られる。また同様に、三角関数を用いた計算によって、互いに直交する軸の周りのそれぞれの角速度を得ることができる。
以上の各実施の形態で説明したセンサユニット17について、角速度センサユニット15のX’軸及びY’軸の検出軸と、加速度センサユニット16のX’軸及びY’軸の検出軸がそれぞれ一致している形態を説明した。しかし、それら各軸は、必ずしも一致していなくてもよい。例えば、角速度センサユニット15及び加速度センサユニット16が基板上に搭載される場合、角速度センサユニット15及び加速度センサユニット16の検出軸のそれぞれが一致しないように、角速度センサユニット15及び加速度センサユニット16がその基板の主面内で所定の回転角度だけずれて搭載されていてもよい。その場合、三角関数を用いた計算によって、各軸の加速度及び角速度を得ることができる。
上述の各実施形態では、入力装置1が空中で操作される場合について説明した。しかし、これに限られず、入力装置は、筐体10の一部が、例えばテーブル上に当接されて操作されてもよい。
また、本発明は、ユーザの手の動き自体(ジェスチャ)を撮像し、その動きに応じてGUIをコントロールするジェスチャ操作型の入力装置にも適用することができる。
図31及び図32は、ジェスチャ操作型の入力装置の一例を示す図であり、ユーザの手の動きに応じて、画面上で移動されるポインタの動きを説明するための図である。図31には、ユーザが画面3に対して平行な方向(XY方向)に手を移動させた場合が示されている。図32には、ユーザが画面3に垂直な方向(Z方向)に手を移動させた場合が示されている。
ジェスチャ型の入力装置は、表示装置5の前面側の上部に配置され、ユーザの手の動きを撮像する撮像部6と、撮像部6から得られた情報に基づいて、ユーザの手の動きを認識し、ポインタ2を画面上で移動させる図示しない制御部とを備える。
撮像部6は、CCD(Charge Coupled Device)センサ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等のイメージセンサを含む。撮像部6は、イメージセンサにより得られたユーザの手(指)の画像情報を制御部に出力する。
制御部は、撮像部6からの画像情報から輝度情報を抽出し、ユーザの手の動きの情報を得る。
制御部は、ユーザの手の、XY方向への動きの情報に基づいて、ポインタ2を画面3上で移動させるように表示を制御する(図31参照)。
また、制御部は、ユーザの手の、Z方向への移動の情報に基づいて、決定コマンドを発生する。典型的には、制御部は、ユーザの手が所定の距離以上画面に近づいたと判定した場合に、決定コマンドを発生する。制御部は、決定コマンドを発生すると、所定時間、手のX、Y方向への動きに対するポインタ2の動きの感度を鈍らせる。あるいは、制御部は、決定コマンドを発生すると、所定時間ポインタの移動を停止させる。
ここで、図32に示すように、ユーザがポインタ2をアイコン4上に位置させて、決定コマンド入力のために、手を画面3に近づけたとする。このとき、図32に示すように、ユーザが手を斜め前方に動かしてしまった、つまり、画面3に対して垂直な方向から少しずれた方向に手を動かしてしまったとする。この場合、ユーザの手の動きには、Z方向の成分のほか、XY方向の成分が含まれる。
この場合、制御部は、ユーザの手が所定の距離近づいたときに、決定コマンドが発行し、決定コマンドの発行から所定時間、ポインタ2の動きの感度を鈍らせる(あるいは、停止させる)。これにより、決定コマンド発生後は、ユーザの手の、XY方向への移動によるポインタ2の移動が有効に排除されるので、ユーザが手を斜め前方に動かしてしまったような場合にも、ポインタ2は、アイコン4上に位置し続けることになる。これにより、ポインタ2がアイコン4から外れてしまい、ユーザの意図した処理が実行されない等の、ユーザの意図しない操作がされることを防止することができる。
このように、上記各実施形態で説明した入力装置1及び制御装置40の処理がジェスチャ型の入力装置の処理として適用された場合にも、上記入力装置1及び制御装置40と同様の課題を解決することができ、同様の作用効果を奏する。
なお、図31及び図32の説明では、便宜的に、図10等で説明された入力装置1の処理がジェスチャ型の処理として適用された場合について説明した。しかし、これに限られず、上記各実施形態で説明された入力装置1、制御装置40の処理は、すべて、ジェスチャ型の入力装置の処理として適用することができる。
(ωψ、ωθ)…角速度値
(ax、ay)…加速度値
(Vx、Vy)…速度値
(Vx’、Vy’)…感度変更値
(X(t)、Y(t))…座標値
1…入力装置
2…ポインタ
3…画面
10…筐体
15…角速度センサユニット
16…加速度センサユニット
19、35…MPU
20…水晶発振器
21…送受信機
38…送受信機
22、39…アンテナ
23…操作部
40…制御装置
42…表示制御部
100…制御システム

Claims (24)

  1. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、前記対象物の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、前記操作による操作信号を出力する操作信号出力手段と、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作コマンドが発生されてから所定の時間以内は、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と、
    前記時間を可変に制御する時間制御手段と
    を具備する入力装置。
  2. 請求項に記載の入力装置であって、
    前記時間制御手段は、前記動き信号に応じて、前記時間を可変に制御する
    入力装置。
  3. 請求項に記載の入力装置であって、
    前記時間制御手段は、前記動き信号の出力値が大きくなるに従って前記時間を短縮するように前記時間を制御する
    入力装置。
  4. 請求項に記載の入力装置であって、
    前記時間制御手段は、前記動き信号の出力値のうち所定の周波数範囲の信号の出力が大きくなるに従って、前記時間を延長するように前記時間を制御する
    入力装置。
  5. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、前記対象物の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、前記操作による操作信号を出力する操作信号出力手段と、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作信号が入力されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、または、前記操作信号の入力が解除されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と
    を具備する入力装置。
  6. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、前記対象物の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、前記操作による操作信号を出力する操作信号出力手段と、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作信号が入力されてから第1の時間以内、または、前記操作信号の入力が解除されてから第2の時間以内は、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と、
    前記第1の時間、または前記第2の時間を可変に制御する時間制御手段と
    を具備する入力装置。
  7. 表示部と、
    ハンドヘルド装置の動きを検出し、前記ハンドヘルド装置の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記表示部の画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記ハンドヘルド装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する操作部を有し、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作コマンドが発生されてから所定の時間以内は、前記ハンドヘルド装置の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と、
    前記時間を可変に制御する時間制御手段と
    を具備するハンドヘルド装置。
  8. 請求項7に記載のハンドヘルド装置であって、
    前記時間制御手段は、前記動き信号に応じて、前記時間を可変に制御する
    ハンドヘルド装置。
  9. 請求項8に記載のハンドヘルド装置であって、
    前記時間制御手段は、前記動き信号の出力値が大きくなるに従って前記時間を短縮するように前記時間を制御する
    ハンドヘルド装置。
  10. 請求項8に記載のハンドヘルド装置であって、
    前記時間制御手段は、前記動き信号の出力値のうち所定の周波数範囲の信号の出力が大きくなるに従って、前記時間を延長するように前記時間を制御する
    ハンドヘルド装置。
  11. 表示部と、
    ハンドヘルド装置の動きを検出し、前記ハンドヘルド装置の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記表示部の画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記ハンドヘルド装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する操作部を有し、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作信号が入力されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、または、前記操作信号の入力が解除されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、前記ハンドヘルド装置の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と
    を具備するハンドヘルド装置。
  12. 表示部と、
    ハンドヘルド装置の動きを検出し、前記ハンドヘルド装置の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記ハンドヘルド装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する操作部を有し、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作信号が入力されてから第1の時間以内、または、前記操作信号の入力が解除されてから第2の時間以内は、前記ハンドヘルド装置の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と、
    前記第1の時間、または前記第2の時間を可変に制御する時間制御手段と
    を具備するハンドヘルド装置。
  13. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、
    前記対象物の動きに応じた動き信号を出力し、
    前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生し、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、
    前記操作による操作信号を出力し、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生し、
    前記操作コマンドが発生されてから所定の時間以内は、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させ、
    前記時間を可変に制御する
    制御方法。
  14. 請求項13に記載の制御方法であって、
    前記時間を可変に制御するステップは、前記動き信号に応じて、前記時間を可変に制御する
    制御方法。
  15. 請求項14に記載の制御方法であって、
    前記時間を可変に制御するステップは、前記動き信号の出力値が大きくなるに従って前記時間を短縮するように前記時間を制御する
    制御方法。
  16. 請求項14に記載の制御方法であって、
    前記時間を可変に制御するステップは、前記動き信号の出力値のうち所定の周波数範囲の信号の出力が大きくなるに従って、前記時間を延長するように前記時間を制御する
    制御方法。
  17. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、
    前記対象物の動きに応じた動き信号を出力し、
    前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生し、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、
    前記操作による操作信号を出力し、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生し、
    前記操作信号が入力されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、または、前記操作信号の入力が解除されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させる
    制御方法。
  18. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、
    前記対象物の動きに応じた動き信号を出力し、
    前記動き信号に応じた、画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生し、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、
    前記操作による操作信号を出力し、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生し、
    前記操作信号が入力されてから第1の時間以内、または、前記操作信号の入力が解除されてから第2の時間以内は、前記対象物の動きに対する前記画像の動きの感度を変化させた前記制御コマンドを発生させ、
    前記第1の時間、または前記第2の時間を可変に制御する
    制御方法。
  19. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、前記対象物の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、前記操作による操作信号を出力する操作信号出力手段と、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作コマンドが発生してから所定の時間以内は、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と、
    前記時間を可変に制御する時間制御手段と
    を具備する入力装置。
  20. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、前記対象物の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、前記操作による操作信号を出力する操作信号出力手段と、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作信号が入力されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、または、前記操作信号の入力が解除されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と
    を具備する入力装置。
  21. 表示部と、
    ハンドヘルド装置の動きを検出し、前記ハンドヘルド装置の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記表示部の画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記ハンドヘルド装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する操作部を有し、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作コマンドが発生してから所定の時間以内は、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と、
    前記時間を可変に制御する時間制御手段と
    を具備するハンドヘルド装置。
  22. 表示部と、
    ハンドヘルド装置の動きを検出し、前記ハンドヘルド装置の動きに応じた動き信号を出力する動き信号出力手段と、
    前記動き信号に応じた、前記表示部の画面に表される画像の動きを制御するための制御コマンドを発生する制御コマンド発生手段と、
    前記ハンドヘルド装置の動きによらない、ユーザの操作による操作信号を出力する操作部を有し、前記出力された操作信号に基づき操作コマンドを発生する操作コマンド発生手段と、
    前記操作信号が入力されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、または、前記操作信号の入力が解除されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンド発生手段を制御する制御手段と
    を具備するハンドヘルド装置。
  23. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、
    前記対象物の動きに応じた動き信号を出力し、
    前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生し、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、
    前記操作による操作信号を出力し、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生し、
    前記操作コマンドが発生してから所定の時間以内は、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンドの発生を制御し
    前記時間を可変に制御する
    制御方法。
  24. 画面に表される画像の動きを制御するために対象物の動きを検出し、
    前記対象物の動きに応じた動き信号を出力し、
    前記動き信号に応じた、前記画像の動きを制御するための制御コマンドを発生し、
    前記画像の動きの制御を目的としないユーザの操作を検出し、
    前記操作による操作信号を出力し、
    前記操作信号に基づき操作コマンドを発生し、
    前記操作信号が入力されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、または、前記操作信号の入力が解除されてから、少なくとも前記操作コマンドが発生されるまで、前記画面上で前記画像の動きが停止されるように、前記制御コマンドの発生を制御する
    制御方法。
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