JPH08159735A - 相対角度検出装置 - Google Patents

相対角度検出装置

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JPH08159735A
JPH08159735A JP6305115A JP30511594A JPH08159735A JP H08159735 A JPH08159735 A JP H08159735A JP 6305115 A JP6305115 A JP 6305115A JP 30511594 A JP30511594 A JP 30511594A JP H08159735 A JPH08159735 A JP H08159735A
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Yuichi Umeda
裕一 梅田
Masatoshi Uchio
政俊 内尾
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被制御型情報処理装置1と携帯用入力装置5
との相対角度に応じて、発光部2の複数の光源を選択的
に点灯させる相対角度検出装置を提供する。 【構成】 被制御型情報処理装置1と携帯用入力装置5
とを有し、情報処理装置1は、発光部2、表示部3、受
光部4を備え、入力装置5は、分割受光素子6、電流を
電圧に変換する電流−電圧変換器7a〜7d、変換器7
a〜7dの出力を処理して相対角度データを発生する信
号処理部10、変換器7a〜7dの出力レベルが所定値
以下に低下すると検出出力を発生するレベル検出部1
4、相対角度データの演算及び計算で得られた座標信号
を受光部4に送信する制御部12を備え、制御部12は
検出出力に基づいて発光指令信号を受光部4に送信し、
情報処理装置1は発光指令信号により発光部2の複数光
源の発光状態を選択的に制御し、発光部2の光放射方向
が主に入力装置5の配置方向を向くように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、相対角度検出装置に係
わり、特に、コンピュータやゲーム装置等の被制御型情
報処理装置側に配置された光源と、携帯用入力装置側に
配置された分割受光素子との相対角度を検出し、その検
出結果を被制御型情報処理装置の表示部に表示する相対
角度検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータやゲーム装置等の被制御型
情報処理装置側に光源を、携帯用入力装置側に分割受光
素子をそれぞれ配置し、被制御型情報処理装置側の光源
の光を携帯用入力装置側の分割受光素子で受光し、分割
受光素子で得られる電気信号に基づいて光源と分割受光
素子との相対角度、即ち、被制御型情報処理装置と携帯
用入力装置との相対角度を検出し、その検出結果を被制
御型情報処理装置の表示部に表示する相対角度検出装置
は、本件出願の出願人と同じ出願人により既に提案され
ている(以下、この相対角度検出装置を、既提案の相対
角度検出装置という)。
【0003】図3は、既提案の相対角度検出装置の一例
を示すブロック構成図であって、被制御型情報処理装置
がコンピュータである例を示すものである。
【0004】図3において、コンピュータ(被制御型情
報処理装置)41は、画像を表示するCRT(陰極線
管)43と、CRT43の周縁部、例えば、その上側に
配置され、複数の光源を有する発光部42と、光信号受
信部44とを備えている。携帯用入力装置45は、全体
形状が細長い直方体型のもので、前面に検出部(図番な
し)が設けられる。検出部は、例えば、フォトダイオー
ドからなる4分割受光部46a乃至46dを備えた分割
受光素子46と、分割受光素子46の前面側にそれぞれ
配置され、矩形状開口を有する絞り部(図示なし)及び
可視光カットフィルタ(同じく図示なし)とで構成され
ている。4分割受光部46a乃至46dにおいて、受光
部46bと46dはそれらの出力電流が加算されるよう
に電流・電圧(I−V)変換器47aに接続され、受光
部46aと46cはそれらの出力電流が加算されるよう
に電流・電圧(I−V)変換器47bに接続される。ま
た、受光部46aと46bはそれらの出力電流が加算さ
れるように電流・電圧(I−V)変換器47cに接続さ
れ、受光部46cと46dはそれらの出力電流が加算さ
れるように電流・電圧(I−V)変換器47dに接続さ
れる。I−V変換器47a乃至47dの出力は各別に1
回路4接点の切換スイッチ48の固定接点端子側に接続
され、切換スイッチ48の可動接点端子は信号処理部5
0の入力に接続される。切換スイッチ48はスイッチ切
換制御器49に接続され、スイッチ切換制御器49の制
御により、接点の切換が行われる。信号処理部50は、
内部に、可変利得増幅器、バンドパスフィルタ(BP
F)回路、ピーク保持回路、例えば、サンプルホールド
(S/H)回路、アナログ・デジタル(A/D)変換器
を備えており、出力は制御部52に接続される。信号処
理部50内のBPF回路の出力は波形整形回路51の入
力に接続され、波形整形回路51の出力は制御部52に
接続される。制御部52はスイッチ切換制御器49及び
光信号送信部53にそれぞれ接続される。
【0005】この場合、直角3次元座標で表される3方
向について、携帯用入力装置45の長さ方向をZ軸方向
とし、このZ軸に直交する2つの方向をそれぞれX軸方
向及びY軸方向とすれば、分割受光素子46を構成する
4分割受光部46a乃至46dは、受光部46aと46
b、受光部46c及び46dがそれぞれX軸方向に並ぶ
ように配置され、かつ、受光部46aと46c、受光部
46bと46dがY軸方向に並ぶように配置されてい
る。
【0006】前記構成を有する既提案の相対角度検出装
置は、概要次のように動作する。
【0007】いま、操作者が携帯用入力装置45を手に
持ち、検出部側をCRT43の方向(発光部42の方
向)に向けると、発光部42の各光源から発せられた周
波数fの赤外領域の参照光は、携帯用入力装置45の検
出部に入射される。そして、入射された参照光は、ま
ず、可視光カットフィルタ(図示なし)で可視光成分が
除かれ、次に、絞り部(図示なし)で光入射量が調整さ
れた後、分割受光素子46を構成する4分割受光部46
a乃至46dに照射される。このとき、4分割受光部4
6a乃至46dには、絞り部の開口で定まる矩形状スポ
ット光が照射され、4分割受光部46a乃至46dから
スポット光の照射面積に対応した電流出力ILU、IRU
LD、IRDが出力される。なお、これらの電流出力
LU、IRU、ILD、IRDは、いずれも参照光の主要成分で
ある周波数fを含んでいる。次いで、これらの電流出力
LU、IRU、ILD、IRDは、Y軸方向に配置の1組の受
光部46aと46cとで得られた電流出力の和(IRU
RD)がI−V変換器47aに、Y軸方向に配置の他の
1組の受光部46bと46dとで得られた電流出力の和
(ILU+ILD)がI−V変換器47bにそれぞれ供給さ
れ、また、X軸方向に配置の1組の受光部46aと46
bとで得られた電流出力の和(ILU+IRU)がI−V変
換器47cに、X軸方向に配置の他の1組の受光部46
cと46dとで得られた電流出力の和(ILD+IRD)が
I−V変換器47dにそれぞれ供給される。各I−V変
換器47a乃至47dは、入力電流を出力電圧に変換
し、それぞれ、チャネル1乃至チャネル4に受光出力電
圧V1乃至V4を発生させる。続いて、受光出力電圧V
1乃至V4は、切換スイッチ48に供給されるが、切換
スイッチ48は、制御部52から供給される切換信号に
応答動作するスイッチ切換制御器49により、可動接点
が所定周期でチャネル1、チャネル2、チャネル3、チ
ャネル4、チャネル1、チャネル2、… … …の順に
切換えられる。このため、受光出力電圧V1乃至V4
は、切換スイッチ48において時分割的に選択された時
分割出力電圧になり、この時分割出力電圧が次続の信号
処理部50に供給される。信号処理部50に供給された
時分割出力電圧は、可変利得増幅器において制御部52
から供給される利得制御電圧に応じた利得で増幅され、
次いで、BPF回路において周波数f以外の不要な周波
数成分が除去される。さらに、BPF回路の出力に得ら
れた周波数fの信号は、S/H回路においてサンプリン
グ及びホールド(保持)され、次いで、A/D変換器に
おいてサンプリング電圧がデジタル信号に変換され、こ
のデジタル信号は相対角度データとして制御部52に供
給される。
【0008】また、信号処理部50において、BPF回
路の出力に得られた周波数fの信号は波形整形回路51
に供給されるが、波形整形回路51は制御部52と協働
し、切換スイッチ48のチャネル切換えが行われた後、
周波数fの信号が安定した状態になったときのピーク電
圧到来時に一致して出力されるトリガパルス等を発生さ
せ、制御部52は、このトリガパルス等に応答して、S
/H回路にサンプリングの開始及び終了を指令したりす
るタイミングパルス等を供給し、また、A/D回路にデ
ジタル変換の開始及び終了を指令したりするタイミング
パルス等を供給する。
【0009】このため、S/H回路は、BPF回路の出
力に得られる周波数fの信号を、制御部52から供給さ
れるタイミングパルスによってサンプリングを開始し、
このサンプリングにより得られたサンプリング電圧を保
持する。このサンプリング電圧は、切換スイッチ49に
よるチャネル切換えが行われた後、BPF回路の出力に
得られる周波数fの信号が複数周期を経た後、1つの信
号周期の振幅ピークを示す安定した状態のピーク電圧に
なる。次いで、A/D変換器は、S/H回路に保持され
ているサンプリング電圧を、制御部52から供給される
タイミングパルスによってデジタル信号に変換し、この
とき得られた相対角度データが制御部52に供給され
る。
【0010】制御部52は、切換スイッチ48の切換え
に応じて順次供給される相対角度データの演算を行う
が、かかる演算は、受光出力電圧V1、V2、V3、V
4から導出された相対角度データ(デジタルピーク電
圧)をそれぞれV1p、V2p、V3p、V4pとした
とき、{(V1p−V2p)/(V1p+V2p)}、
及び、{(V3p−V4p)/(V3p+V4p)}を
行うもので、前者の演算により、携帯用入力装置45の
X軸方向の傾き角度θxが求められ、後者の演算によ
り、同装置45のY軸方向の傾き角度θyが求められ
る。次いで、制御部52は、求めた角度θx、θyに基
づいて、CRT43の表示面のX−Y座標上における距
離に換算した座標計算を行い、計算結果を光信号送信部
53に供給する。光信号送信部53は、この計算結果を
光信号に載せてコンピュータ41側の光信号受信部53
に送信し、光信号受信部44は受信した光信号の中の計
算結果に基づいてCRT43の表示面の所要個所にカー
ソルマーク等の形で表示を行う。
【0011】この場合、操作者は、手に持っている携帯
用入力装置45の検出部をCRT43の表示面に略平行
に適宜移動させたり、または、表示面に対する角度を適
宜変化させたりすると、携帯用入力装置45のX軸方向
の傾き角度θx及びY軸方向の傾き角度θyが随時変化
し、その変化に応じてCRT43の表示面に表示される
カーソルマークの位置も随時変化するようになる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既提案
の相対角度検出装置は、被制御型情報処理装置(コンピ
ュータ)41の発光部42に対し、携帯用入力装置45
の相対角度(相対位置)がどのような状態にあったとし
ても、発光部42の光源からの赤外光が所定の範囲をカ
バーできるように、複数の光源が設けられており、しか
も、それらの光源は、常時点灯されるように構成されて
いるので、これら複数の光源の中の幾つかの光源から放
射された赤外光は、携帯用入力装置45の検出部に入射
されず、この分、無駄に電力が消費されているという問
題があり、また、近くに同様な他の相対角度検出装置が
同様な使用状態で存在しているときは、携帯用入力装置
45の検出部に入射されなかった赤外光が、他の携帯用
入力装置の検出部に入射され、他の携帯用入力装置の動
作を撹乱させる等の問題もある。
【0013】本発明は、前記問題点を解決するもので、
その目的は、被制御型情報処理装置と携帯用入力装置と
の相対角度に応じて、発光部の複数の光源を選択的に発
光させる相対角度検出装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、被制御型情報処理装置と携帯用入力装置
とからなり、前記被制御型情報処理装置は、複数の光源
を有する発光部と、表示部と、受光部とを備えるととも
に、前記携帯用入力装置は、前記発光部からの光を受光
する分割受光素子と、前記分割受光素子の出力電流を電
圧に変換する電流−電圧変換器と、前記電流−電圧変換
器の出力を処理して相対角度データを発生させる信号処
理部と、前記電流−電圧変換器の出力レベルを検出し、
その出力レベルが所定値以下に低下したときに検出出力
を発生するレベル検出部と、前記相対角度データを演算
及び計算して座標信号を形成し、この座標信号を前記受
光部に送信する制御部とを備え、前記制御部は、前記検
出出力の内容に基づいて発光指令信号を前記受光部に送
信し、前記被制御型情報処理装置は、前記発光指令信号
に基づいて前記発光部の複数の光源の発光状態を選択的
に制御し、前記発光部の光放射方向が主として前記携帯
用入力装置の配置方向を向くように制御する手段を備え
る。
【0015】また、前記目的を達成するために、本発明
は、前記検出出力の内容が、前記電流−電圧変換器の出
力レベルが所定値以下に低下したことを示す第1の情報
とその低下の増減方向を示す第2の情報とからなる補助
的手段を備える。
【0016】
【作用】前記手段においては、制御部は、レベル検出部
で得られた検出出力の内容に基づいて発光指令信号を被
制御型情報処理装置の受光部に送信し、被制御型情報処
理装置は、受信した発光指令信号に基づいて発光部の複
数の光源の発光状態を選択的に制御し、発光部の光放射
方向が主として携帯用入力装置の配置方向を向くように
制御するようにしている。
【0017】この点をより具体的に述べると、レベル検
出部は、被制御型情報処理装置の発光部の複数の光源の
いずれかのものから携帯用入力装置の検出部に入射され
る光強度を、電流−電圧変換器の出力電圧レベルによっ
て常時監視しており、監視時の電圧レベルが所定値以下
に低下していることを検出すると、電圧レベルが所定値
以下に低下した旨の第1の情報と、その電圧レベルが前
回の監視時にも所定値以下に低下していた場合、今回の
電圧レベルが前回の電圧レベルに比べて低下の増減を示
す第2の情報と発生し、それぞれ制御部に供給する。こ
のとき、制御部は、供給された第1及び第2の情報に基
づいて発光指令信号発生器を駆動し、発光方向制御信号
発生器から、発光部の複数の光源の中の電圧レベルを増
大させるように働く所定の光源の発光を行わせる発光指
令信号を発生させ、この発光指令信号を被制御型情報処
理装置の受光部に送信する。被制御型情報処理装置は、
受信した発光指令信号に基づいて発光部の複数の光源の
中の所定の光源を発光させ、その光源を発光させた結
果、依然として電流−電圧変換器の出力電圧レベルが所
定値以下であったときは、同じ動作を何回となく繰返し
実行し、発光部の光放射方向が主として携帯用入力装置
の配置方向を向くように制御する。
【0018】このように、前記手段によれば、被制御型
情報処理装置と携帯用入力装置との相対角度関係によ
り、発光部の複数の光源の中で、携帯用入力装置の検出
部を直接照射させる光源だけを選択的に発光させている
ので、無駄に電力が消費されることがなく、しかも、近
くで駆動中の相対角度検出装置の携帯用入力装置に光が
入射され、その携帯用入力装置の動作を撹乱させるとい
う事態を生じることがない。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
【0020】図1は、本発明に係わる相対角度検出装置
の一実施例を示すブロック構成図であり、被制御型情報
処理装置がコンピュータである例を示すものである。
【0021】ここで、本実施例の相対角度検出装置と前
記既提案の相対角度検出装置との構成上の違いを比べる
と、本実施例の相対角度検出装置が既提案の相対角度検
出装置に設けられていないレベル検出器、発光方向制御
信号発生器を具備している点、及び、本実施例の相対角
度検出装置が発光部と光信号受光部とを一体構成にした
光送受部を備えているのに対し、既提案の相対角度検出
装置が別個の発光部2光信号受光部とを備えている点だ
けであるが、本実施例の構成を明確になるように、本実
施例の相対角度検出装置の構成については、既提案の相
対角度検出装置の構成と同一部分を含めて全体的に説明
する。
【0022】図1に示されるように、コンピュータ(被
制御型情報処理装置)1は、画像を表示するCRT(陰
極線管、即ち、表示部)3と、CRT3の周縁部、例え
ば、その上側に配置され、複数の光源を有する発光部2
と、光信号受信部4とを備えている。この場合、発光部
2と光信号受信部4とは一体構成され、全体として光送
受部16が構成される。携帯用入力装置5は、全体形状
が細長い直方体型のもので、前面に検出部(図番なし)
が設けられる。検出部は、例えば、フォトダイオードか
らなる4分割受光部6a乃至6dを備えた分割受光素子
6と、分割受光素子6の前面側にそれぞれ配置され、矩
形状開口を有する絞り部(図示なし)及び可視光カット
フィルタ(同じく図示なし)とで構成されている。4分
割受光部6a乃至6dにおいて、受光部6bと6dはそ
れらの出力電流が加算されるように電流・電圧(I−
V)変換器7aに接続され、受光部6aと6cはそれら
の出力電流が加算されるように電流・電圧(I−V)変
換器7bに接続される。また、受光部6aと6bはそれ
らの出力電流が加算されるように電流・電圧(I−V)
変換器7cに接続され、受光部6cと6dはそれらの出
力電流が加算されるように電流・電圧(I−V)変換器
7dに接続される。各I−V変換器7a乃至7dの出力
は各別に1回路4接点の切換スイッチ8の固定接点端子
側に接続され、切換スイッチ8の可動接点端子は信号処
理部10及びレベル検出器14の各入力に接続される。
切換スイッチ8はスイッチ切換制御器9に接続され、ス
イッチ切換制御器9の制御により、接点の切換が行われ
る。信号処理部10は、図示されていないが、内部に、
可変利得増幅器、バンドパスフィルタ(BPF)回路、
ピーク保持回路、例えば、サンプルホールド(S/H)
回路、アナログ・デジタル(A/D)変換器を備えてお
り、出力は制御部12に接続される。信号処理部10内
のBPF回路の出力は波形整形回路11の入力に接続さ
れ、波形整形回路11の出力及びレベル検出器14の出
力は制御部12にそれぞれ接続される。制御部12は、
スイッチ切換制御器9、光信号送信部13、発光方向制
御信号発生器15にそれぞれ接続され、発光方向制御信
号発生器15の出力は光信号送信部13に接続される。
【0023】この場合、直角3次元座標で表される3方
向について、携帯用入力装置5の長さ方向をZ軸方向と
し、このZ軸に直交する2つの方向をそれぞれX軸方向
及びY軸方向とすれば、分割受光素子6を構成する4分
割受光部6a乃至6dは、受光部6aと6b、受光部6
c及び6dがそれぞれX軸方向に並ぶように配置され、
かつ、受光部6aと6c、受光部6bと6dがY軸方向
に並ぶように配置されている。
【0024】前記構成を有する本実施例の相対角度検出
装置は、次のように動作する。
【0025】この場合、本実施例の相対角度検出装置と
既提案の相対角度検出装置との動作の違いは、主とし
て、レベル検出部14、発光方向制御信号発生器15、
光送受部16に関連する部分だけであるが、本実施例の
相対角度検出装置の動作を明確にするため、本実施例の
相対角度検出装置の動作については、既提案の相対角度
検出装置の動作と重複する部分を含めて全体的に説明す
る。
【0026】いま、操作者が携帯用入力装置5を手に持
ち、検出部側をCRT3の方向(光送受部16の方向)
に向けると、発光部2の光源から発せられた周波数fの
赤外領域の参照光は、携帯用入力装置5の検出部に入射
される。そして、入射された参照光は、まず、可視光カ
ットフィルタ(図示なし)で可視光成分が除かれ、次
に、絞り部(図示なし)で光入射量が調整された後、分
割受光素子6を構成する4分割受光部6a乃至6dに照
射される。このとき、4分割受光部6a乃至6dには、
絞り部の開口で定まる矩形状スポット光が照射され、4
分割受光部6a乃至6dからスポット光の照射面積に対
応した電流出力ILU、IRU、ILD、IRDが出力される。
なお、これらの電流出力ILU、IRU、ILD、IRDは、い
ずれも参照光の主要成分である周波数fを含んでいる。
次いで、これらの電流出力ILU、IRU、ILD、IRDは、
Y軸方向に配置の1組の受光部6aと6cとで得られた
電流出力の和(IRU+IRD)がI−V変換器7aに、Y
軸方向に配置の他の1組の受光部6bと6dとで得られ
た電流出力の和(ILU+ILD)がI−V変換器7bにそ
れぞれ供給され、また、X軸方向に配置の1組の受光部
6aと6bとで得られた電流出力の和(ILU+IRU)が
I−V変換器7cに、X軸方向に配置の他の1組の受光
部6cと6dとで得られた電流出力の和(ILD+IRD
がI−V変換器7dにそれぞれ供給される。各I−V変
換器7a乃至7dは、入力電流を出力電圧に変換するも
ので、それぞれの出力にチャネル1乃至チャネル4に受
光出力電圧V1乃至V4を発生させる。続いて、これら
受光出力電圧V1乃至V4は、切換スイッチ8に供給さ
れるが、切換スイッチ8は、制御部12から供給される
切換信号に応答動作するスイッチ切換制御器9により、
可動接点が所定周期でチャネル1、チャネル2、チャネ
ル3、チャネル4、チャネル1、チャネル2、…… …
の順に切換えられる。このため、受光出力電圧V1乃至
V4は、切換スイッチ8において時分割的に選択されて
時分割出力電圧になり、この時分割出力電圧が次続の信
号処理部10に供給される。信号処理部10に供給され
た時分割出力電圧は、始めに、可変利得増幅器において
制御部12から供給される利得制御電圧に応じた利得で
増幅され、次いで、BPF回路において周波数f以外の
不要な周波数成分が除去される。さらに、BPF回路の
出力に得られた周波数fの信号は、S/H回路において
サンプリング及びホールド(保持)され、次いで、A/
D変換器においてサンプリング電圧がデジタル信号に変
換され、このデジタル信号が相対角度データとして制御
部12に供給される。
【0027】また、信号処理部10において、BPF回
路の出力に得られた周波数fの信号は波形整形回路11
に供給されるが、波形整形回路11は制御部12と協働
し、切換スイッチ8のチャネル切換えが行われた後、周
波数fの信号が安定した状態になったときのピーク電圧
到来時に一致して出力されるトリガパルス等を発生さ
せ、制御部12は、このトリガパルス等に応答して、S
/H回路にサンプリングの開始及び終了を指令したりす
るタイミングパルス等を供給し、また、A/D回路にデ
ジタル変換の開始及び終了を指令したりするタイミング
パルス等を供給する。
【0028】このとき、S/H回路は、BPF回路の出
力に得られる周波数fの信号を、制御部52から供給さ
れるタイミングパルスによってサンプリングを開始し、
このサンプリングにより得られたサンプリング電圧を保
持する。このサンプリング電圧は、切換スイッチ49に
よるチャネル切換えが行われた後、BPF回路の出力に
得られる周波数fの信号が複数周期を経た後、1つの信
号周期の振幅ピークを示す安定した状態のピーク電圧に
なる。次いで、A/D変換器は、S/H回路に保持され
ているサンプリング電圧を、制御部12から供給される
タイミングパルスによってデジタル信号に変換し、この
とき得られた相対角度データが制御部12に供給され
る。
【0029】制御部12は、切換スイッチ8の切換えに
応じて順次供給される相対角度データの演算を行うが、
この演算は、既に提案されている相対角度検出装置と同
様もので、受光出力電圧V1、V2、V3、V4から導
出された相対角度データ(デジタルピーク電圧)をそれ
ぞれV1p、V2p、V3p、V4pとしたとき、
{(V1p−V2p)/(V1p+V2p)}、及び、
{(V3p−V4p)/(V3p+V4p)}を行って
いる。そしえ、前者の演算により、携帯用入力装置5の
X軸方向の傾き角度θxが求められ、後者の演算によ
り、同装置5のY軸方向の傾き角度θyが求められる。
また、制御部12は、求めた角度θx、θyに基づい
て、CRT3の表示面のX−Y座標上における距離に換
算した座標計算を行い、その計算結果を座標信号として
光信号送信部13に供給する。光信号送信部13は、こ
の座標信号を光信号に載せてコンピュータ1側の光信号
受信部4に送信し、コンピュータ1は光信号受信部4で
受信した光信号の中の座標信号に基づいてCRT3の表
示面の所要個所にカーソルマーク等の形で表示を行う。
【0030】この場合、操作者は、手に持っている携帯
用入力装置5の検出部をCRT3の表示面に略平行に適
宜移動させたり、または、表示面に対する角度を適宜変
化させたりすると、携帯用入力装置5のX軸方向の傾き
角度θx及びY軸方向の傾き角度θyが随時変化し、そ
の変化に応じてCRT3の表示面に表示されるカーソル
マークの位置も随時変化するようになる。
【0031】これまでに述べた本実施例の相対角度検出
装置の動作は、既に述べた既提案の相対角度検出装置の
動作とほぼ同一であるが、以下の動作は、本実施例の相
対角度検出装置に特有の動作である。
【0032】まず、レベル検出器14は、切換スイッチ
8の出力側に得られた時分割出力電圧のレベル検出を行
い、検出出力を発生して制御部12に供給する。この場
合、検出出力の内容は、時分割出力電圧の中に所定レベ
ル以下の電圧、例えば、チャネル1の受光出力電圧V1
のレベルが所定レベル以下であったとすれば、受光出力
電圧V1が所定値以下に低下したことを示す第1の情報
と、チャネル1の受光出力電圧V1のレベルが前回のレ
ベル検出時に続いて所定レベル以下であったとすれば、
前回に比べて電圧レベルの低下の増減方向(増加したか
もしくは減少したか)を示す第2の情報とからなってい
る。
【0033】制御部12は、レベル検出器14から検出
出力が供給されると、その中の第1の情報及び第2の情
報に基づいて発光方向制御信号発生器15を駆動し、発
光方向制御信号発生器15から発光指令信号を発生させ
る。この発光指令信号は、発光部2の複数の光源の中の
所定の光源を選択的に発光させ、以下に詳しく述べるよ
うに、時分割出力電圧の中に所定レベル以下の電圧、例
えば、チャネル1の受光出力電圧V1のレベルを所定レ
ベルに回復させるようにするものである。光信号送信部
13から前述の計算結果とともに光信号に載せられ、コ
ンピュータ1の光送受部16の中の光信号受信部3に送
信される。
【0034】コンピュータ1は、光信号受信部3におい
て発光指令信号が受信されると、この発光指令信号の指
令内容に基づいて発光部2の複数の光源の中の所定の光
源を選択的に発光させる。
【0035】ここで、図2は、光送受部16の構成の一
例と、携帯用入力装置5と光送受部16との相対角度関
係を示す説明図であって、図2(a)は携帯用入力装置
5と光送受部16とがほぼ相対している状態にある場
合、図2(b)は携帯用入力装置5と光送受部16とが
ややずれた状態にある場合を示すものである。
【0036】図2(a)、(b)において、光送受部1
6は、中央に光信号受信部4が配置され、その両側にそ
れぞれ5個づつの光源17a乃至17jが配置されてい
るもので、発光部2と光信号受信部4とは一体構成され
ている。この場合、光源17aと光源17b、光源17
cと光源17d、光源17eと光源17f、光源17g
と光源17h、光源17iと光源17jは、それぞれ5
つの対の光源をなすもので、これらの対の光源は同時に
発光及び消灯し、しかも、光放射方向が同一方向になる
ように配置されている。図2に図示の例では、光源17
aと光源17b及び光源17iと光源17jの光放射方
向はやや外側方向であり、光源17cと光源17d及び
光源17gと光源17hの光放射方向は僅かに外側方向
であり、光源17eと光源17fの光放射方向は正面方
向である。
【0037】図2(a)に図示のように、携帯用入力装
置5が光送受部16のほぼ正面にある状態のときは、5
つの対の光源の中で、光放射方向が正面方向である対の
光源、即ち、光源17eと光源17fだけが発光し、そ
の光が携帯用入力装置5の検出部に照射される。このと
き、切換スイッチ8の出力側に得られた時分割出力電圧
は全て所定レベル以上の電圧であって、レベル検出器4
から検出出力が発生されず、発光方向制御信号発生器1
5から発光指令信号も発生されない。このため、コンピ
ュータ1側に発光指令信号が送信されないので、光源1
7eと光源17fだけが発光し続ける。
【0038】次いで、図2(b)に図示のように、操作
者が携帯用入力装置5を図2(a)に図示の状態からや
や下側方向に移動させたとすると、光源17eと光源1
7fから発光された光は、一部または大部分が携帯用入
力装置5の検出部に照射されなくなる。このとき、切換
スイッチ8の出力側に得られた時分割出力電圧は、その
中の1つまたは1つ以上の受光出力電圧が所定レベル以
下の電圧になり、レベル検出器4から検出出力が発生さ
れ、同時に、発光方向制御信号発生器15から発光指令
信号が発生されて、コンピュータ1側に発光指令信号が
送信される。コンピュータ1は、発光指令信号の指令内
容に基づいて光源17eと光源17fに隣接する光源1
7cと光源17dまたは光源17gと光源17hを発光
させ、光源17eと光源17fを消灯させる。この場
合、最初に送信される発光指令信号の指令内容は、光源
17eと光源17fの一側方向に隣接の対の光源、即
ち、光源17cと光源17dを発光させる指令になる
か、または、光源17eと光源17fの他側方向に隣接
の対の光源、即ち、光源17gと光源17hを発光させ
る指令になるが、次回に送信される発光指令信号の指令
内容の中の第2の情報、即ち、前回に比べて電圧レベル
の低下が増加したかもしくは減少したかにより、光源1
7cと光源17dだけを発光させたり、または、光源1
7gと光源17hだけを発光させたりする。
【0039】この場合、操作者が移動させた携帯用入力
装置5の距離が大きく、光源17cと光源17dだけ、
または、光源17gと光源17hだけを発光させても、
依然として、レベル検出器4から検出出力が発生される
ようなときは、前述の操作が繰返し実行され、光源17
cと光源17dに隣接する対の光源、即ち、光源17a
と光源17bを発光させるか、または、光源17gと光
源17hに隣接する光源17iと光源17jを発光させ
るようにする。
【0040】なお、図2(a)、(b)に図示の例にお
いては、携帯用入力装置5の配置位置に最も相対した対
の光源だけが発光する場合を例に挙げて説明したが、本
発明は、対の光源を発光させる場合に、必ずしも1つの
対の光源だけを発光させる場合に限られるものではな
く、携帯用入力装置5の配置位置に相対した2つまたは
3つの対の光源だけを発光させるようにしてもよい。
【0041】このように、本実施例によれば、コンピュ
ータ1(光送受部16)に対する携帯用入力装置5の配
置位置の相対角度に応じて、発光部2の複数の光源17
a乃至17jの中の、携帯用入力装置5の検出部を直接
照射させる光源だけが選択的に発光されるので、発光に
よる光が全て検出部に照射され、無駄に電力が消費され
ることがない。
【0042】また、本実施例によれば、この相対角度検
出装置の近くで、他の相対角度検出装置が駆動中であっ
ても、他の相対角度検出装置の携帯用入力装置にこの相
対角度検出装置から発光された光が入射され、他の携帯
用入力装置の動作を撹乱させるという事態を生じること
がない。
【0043】前述の実施例においては、被制御型情報処
理装置1がコンピュータである場合を例に挙げて説明し
たが、本発明は、被制御型情報処理装置1がコンピュー
タである場合に限られるものではなく、表示部を備える
他の装置、例えば、ゲーム装置やAV装置にも同様に適
用することが可能である。
【0044】また、前述の実施例においては、分割受光
素子6として4分割受光部6a乃至6dを用いた例を挙
げて説明したが、本発明による分割受光素子6は4分割
受光部6a乃至6dである場合に限られず、6分割受光
部や他の数の分割受光部である場合も同様に適用可能で
ある。ただし、分割受光素子6の分割受光部を4以外の
数に設定した場合は、その設定数に応じて、電流・電圧
(I−V)変換器7a乃至7dの数が変更されることは
勿論である。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御部12は、レベル検出部14で得られた検出出力の
内容に基づいて発光指令信号を被制御型情報処理装置1
の光信号受信部4に送信し、被制御型情報処理装置1
は、受信した発光指令信号の内容に基づいて発光部2の
複数の光源17a乃至17jの中の所定の光源だけが発
光するように選択的に制御し、発光部2の光放射方向が
主として携帯用入力装置5の配置方向を向くように制御
するようにしている。
【0046】このように、本発明によれば、被制御型情
報処理装置1と携帯用入力装置5との相対角度関係によ
り、発光部2の複数の光源17a乃至17jの中で、携
帯用入力装置5の検出部を直接照射させる光源だけを選
択的に発光させているので、発光部2において無駄に電
力が消費されることがなく、しかも、近くで駆動中の相
対角度検出装置の携帯用入力装置に光が入射され、その
携帯用入力装置の動作を撹乱させるという事態を生じる
ことがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる相対角度検出装置の一実施例を
示すブロック構成図である。
【図2】図1に図示の実施例に用いられる光送受部の構
成、及び、光送受部と携帯用入力装置との配置関係の例
を示す概要構成図である。
【図3】既に提案されている相対角度検出装置の一例を
示すブロック構成図である。
【符号の説明】
1 コンピュータ(被制御型情報処理装置) 2 発光部 3 CRT(表示部) 4 光信号受信部 5 携帯用入力装置 6 分割受光素子 6a乃至6d 4分割受光部 7a乃至7d 電流・電圧(I−V)変換器 8 切換スイッチ(切換回路) 9 スイッチ切換制御器 10 信号処理部 11 波形整形回路 12 制御部 13 光信号送信部 14 レベル検出器 15 発光方向制御信号発生器 16 光送受部 17a乃至17j 光源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被制御型情報処理装置と携帯用入力装置
    とからなり、前記被制御型情報処理装置は、複数の光源
    を有する発光部と、表示部と、受光部とを備えるととも
    に、前記携帯用入力装置は、前記発光部からの光を受光
    する分割受光素子と、前記分割受光素子の出力電流を電
    圧に変換する電流−電圧変換器と、前記電流−電圧変換
    器の出力を処理して相対角度データを発生させる信号処
    理部と、前記電流−電圧変換器の出力レベルを検出し、
    その出力レベルが所定値以下に低下したときに検出出力
    を発生するレベル検出部と、前記相対角度データを演算
    及び計算して座標信号を形成し、この座標信号を前記受
    光部に送信する制御部とを備え、前記制御部は、前記検
    出出力の内容に基づいて発光指令信号を前記受光部に送
    信し、前記被制御型情報処理装置は、前記発光指令信号
    に基づいて前記発光部の複数の光源の発光状態を選択的
    に制御し、前記発光部の光放射方向が主として前記携帯
    用入力装置の配置方向を向くように制御することを特徴
    とする相対角度検出装置。
  2. 【請求項2】 前記検出出力の内容は、前記電流−電圧
    変換器の出力レベルが所定値以下に低下したことを示す
    第1の情報とその低下の増減方向を示す第2の情報とか
    らなることを特徴とする請求項1に記載の相対角度検出
    装置。
  3. 【請求項3】 前記発光部及び前記受光部は一体的に構
    成された光送受部であり、前記光送受信部は前記受光部
    を間にしてその両側にそれぞれ複数個光源が配置され、
    前記複数個の光源は少なくとも2つの光放射方向を有す
    るように配置されていることを特徴とする請求項1に記
    載の相対角度検出装置。
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