JPWO2009069531A1 - 入力装置、制御装置、制御システム、制御方法及びハンドヘルド装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一方で、同様なユーザテストの結果、ほとんどのユーザは極めて低速で入力装置を操作するときには、上記したリニア感は認識されなくなった。この場合、ほとんどのユーザは、定性的な動きの傾向、つまり、速く入力装置を動かせば速くポインタが動く、ゆっくり入力装置を動かせばゆっくりポインタが動く、といった程度の認識しかできなかった。
また、入力装置の速度域に関わらず、テストの対象となったユーザは、急な加減速への追従性に対する認知感度は高く、例えば10msオーダーの遅延でも認識可能であった。また、操作時の追従性が良いほど良好な操作感が得られる、という結果も得られた。
前記移動信号出力手段は、前記筐体の動きを検出し、前記筐体の速度に関連する速度関連値の信号を出力する。
前記ゲイン手段は、前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記画面上の前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得する。
前記制御手段は、前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する。
前記送信手段は、前記ゲイン手段により取得された前記ポインタ速度値の情報を送信する。
可変的なゲインの場合、特に加速時において、ユーザによっては追従性の悪さを感じる場合がある。これは、低速範囲においてポインタの速度が遅いため、見かけ上応答が遅いように見えるためである。そこで、このような急激な加速に対する追従性を高めるために、加速度の大きさに応じて上記ゲインが制御されればよい。つまり、筐体の加速度が大きいときにはより直線に近いように速度プロファイルが変更されることが有効である。
前記受信手段は、前記検出値の情報を受信する。
前記移動信号出力手段は、前記筐体の速度に関連する速度関連値に応じた信号を出力する。
前記ゲイン手段は、前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記画面上の前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得する。
前記制御手段は、前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する。
前記座標情報生成手段は、前記ゲイン手段により取得された前記ポインタ速度値に応じた、前記ポインタの前記画面上の座標情報を生成する。
前記入力装置は、筐体と、移動信号出力手段と、ゲイン手段と、制御手段と、送信手段とを有する。前記移動信号出力手段は、前記筐体の速度に関連する速度関連値に応じた信号を出力する。前記ゲイン手段は、前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得する。前記制御手段は、前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する。前記送信手段は、前記ゲイン手段により取得された前記ポインタ速度値の情報を送信する。
前記制御装置は、受信手段と、座標情報生成手段とを有する。前記受信手段は、前記送信された前記ポインタ速度値の情報を受信する。前記座標情報生成手段は、前記受信された前記ポインタ速度値に応じた、前記ポインタの前記画面上の座標情報を生成する。
前記表示部は、前記画面を表示する。前記移動信号出力手段は、前記筐体の動きを検出し、前記筐体の速度に関連する速度関連値の信号を出力する。前記ゲイン手段は、前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記画面上の前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得する。前記制御手段は、前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する。
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。
なお、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、MPU19は、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採用されてもよい。あるいは、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)をそのまま筐体の速度値(Vx、Vy)として用いてもよい。検出された角速度値(ωψ、ωθ)は時間微分することで角加速度値(Δωψ、Δωθ)を求めることができ、これを筐体の加速度値として用いることも可能である。
Vy’= Ky・Vy・・・(2)。
Y(t) =Y(t-1)+Vy’・・・(4)。
また、速度値及び加速度値とゲイン値との関係をテーブル化しておき、検出された速度値及び加速度値から対応するゲイン値を取得する方法を採ってもよい。
図10(A)、図11(A)のようなゲインプロファイルの場合、特に加速時において、ユーザによっては、追従性の悪さを感じる場合がある。これは、低速域においてポインタ2の速度が遅いため、見かけ上応答が遅いように見えるためである。そこで、このような急激な加速に対する追従性を高めるために、加速度の大きさに応じて上記ゲインが制御されればよい。つまり、筐体の加速度が大きいときにはより直線に近いように速度プロファイルが変更されることが有効である。
また、ステップ409においては、ステップ407で算出されたゲイン値K(=(Kx、Ky))に、ある定数を乗じることにより、新たなゲイン値Kを算出するようにしてもよい。このような処理においても、上述と同様の効果を得ることができる。
本発明は、例えば、表示部を備えるハンドヘルド型の情報処理装置(ハンドヘルド装置)に適用されてもよい。この場合、ユーザが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が動く。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。
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’及びY’の検出軸と、加速度センサユニット16のX’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。
2…ポインタ
3…画面
4…アイコン
5…表示装置
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
17…センサユニット
19…MPU
21…送信機
30…制御ユニット
38…受信機
40…制御装置
100…制御システム
151、152…角速度センサ
161、162…加速度センサ
Claims (20)
- 画面上のポインタの動きを制御する入力装置であって、
筐体と、
前記筐体の動きを検出し、前記筐体の速度に関連する速度関連値の信号を出力する移動信号出力手段と、
前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記画面上の前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得するゲイン手段と、
前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する制御手段と、
前記ゲイン手段により取得された前記ポインタ速度値の情報を送信する送信手段と
を具備する入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記制御手段は、前記第1の範囲では、前記速度関連値が増えるにしたがって前記ゲインが増えるように、前記ゲインを制御する入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記制御手段は、前記出力された速度関連値がゼロから前記第1の閾値までの第3の範囲では、前記ゲインを一定に制御する入力装置。 - 請求項2に記載の入力装置であって、
前記移動信号出力手段は、前記筐体の加速度値を出力し、
前記制御手段は、前記第1の範囲では、前記加速度値が増えるにしたがって前記ゲインが増えるように、前記ゲインを制御する入力装置。 - 請求項2に記載の入力装置であって、
前記移動信号出力手段は、前記筐体の加速度値を出力し、
前記制御手段は、前記加速度値の変化に応じて、前記第1の範囲での前記ゲインの変化率を変化させる入力装置。 - 請求項2に記載の入力装置であって、
前記第1の範囲における時間順に連続する複数の前記速度関連値の情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶された複数の速度関連値の符号が同じであるか否かを判定する符号判定手段とをさらに具備し、
前記制御手段は、
前記第1の範囲における前記ゲインの値を記憶するゲイン値記憶手段を有し、前記複数の速度関連値の符号が同じである場合、前記記憶されたゲイン値に定数値を加算又は乗算することにより得られる値を用いて前記ゲインを制御する入力装置。 - 請求項2に記載の入力装置であって、
前記制御手段は、増加した前記ゲインの値が、一定のゲインを超える場合には、前記ゲインの値を前記一定とする入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記第1の範囲での前記ゲインの変化率、前記第1の閾値、前記第2の閾値、及び、前記第2の範囲での前記ゲインの値のうち少なくとも1つを調整する調整手段をさらに具備する入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記移動信号出力手段は、
所定の軸に沿う方向の前記筐体の加速度を検出する加速度センサと、
前記検出された加速度値を積分演算することで、前記筐体の前記所定の軸に沿う方向の前記筐体の速度値、前記速度関連値として算出する速度算出手段と
を有する入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記移動信号出力手段は、
前記所定の軸の周りの前記筐体の角速度値を出力する出力手段と、
前記出力された角速度値に基づいて算出された速度値を、前記速度関連値として取得する取得手段と
を有する入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記移動信号出力手段は、
第1の軸に沿う方向の第1の加速度を検出する第1の加速度センサと、
前記第1の軸に沿う方向とは異なる第2の軸の周りの前記筐体の回転角度に関する値である第1の角度関連値を出力する第1の出力手段と、
前記第1の加速度値及び前記第1の角度関連値に基づき、前記筐体の第1の軸に沿う方向の第1の速度値を、前記速度関連値として算出する第1の算出手段と
を有する入力装置。 - 請求項11に記載の入力装置であって、
前記移動信号出力手段は、
前記第2の軸に沿う方向の第2の加速度を検出する第2の加速度センサと、
前記第1の軸の周りの前記筐体の回転角度に関する値である第2の角度関連値を出力する第2の出力手段と、
前記第2の加速度値及び前記第2の角度関連値に基づき、前記筐体の第2の軸に沿う方向の第2の速度値を、前記速度関連値として算出する第2の算出手段と
を有する入力装置。 - 請求項12に記載の入力装置であって、
前記制御手段は、前記算出された第1の速度値及び第2の速度値に基き得られる演算値が、第3の閾値から前記第3の閾値より大きい第4の閾値までの範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記第4の閾値を超える範囲では前記ゲインを一定に制御する入力装置。 - 請求項12に記載の入力装置であって、
前記算出された第1の速度値と第2の速度値とを比較する比較手段をさらに具備し、
前記制御手段は、前記比較により前記第1の速度値及び前記第2の速度値のうち大きい値について前記ゲインを制御する入力装置。 - 筐体と、前記筐体の動きを検出する検出手段と、前記検出手段による検出値の情報を送信する送信手段とを備える入力装置から送信された前記検出値の情報に基き、画面上のポインタの動きを制御する制御装置であって、
前記検出値の情報を受信する受信手段と、
前記受信された検出値の情報に基き、前記筐体の速度に関連する速度関連値に応じた信号を出力する移動信号出力手段と、
前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記画面上の前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得するゲイン手段と、
前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する制御手段と、
前記ゲイン手段により取得された前記ポインタ速度値に応じた、前記ポインタの前記画面上の座標情報を生成する座標情報生成手段と
を具備する制御装置。 - 請求項15に記載の制御装置であって、
前記画面上のアイコンのサイズを決定するための決定手段と、
前記決定手段により決定された前記アイコンのサイズに応じて、前記第1の範囲での前記ゲインの変化率、前記第1の閾値、前記第2の閾値、及び、前記第2の範囲での前記ゲインの値のうち少なくとも1つを調整する調整手段と
をさらに具備する制御装置。 - 画面上のポインタの動きを制御する制御システムであって、
筐体と、
前記筐体の動きを検出し、前記筐体の速度に関連する速度関連値に応じた信号を出力する移動信号出力手段と、
前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得するゲイン手段と、
前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する制御手段と、
前記ゲイン手段により取得された前記ポインタ速度値の情報を送信する送信手段とを有する入力装置と、
前記送信された前記ポインタ速度値の情報を受信する受信手段と、
前記受信された前記ポインタ速度値に応じた、前記ポインタの前記画面上の座標情報を生成する座標情報生成手段とを有する制御装置と
を具備する制御システム。 - 画面上のポインタの動きを制御する制御システムであって、
筐体と、
前記筐体の動きを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出値の情報を送信する送信手段とを有する入力装置と、
前記送信された検出値の情報を受信する受信手段と、
前記受信された検出値の情報に基き、前記筐体の速度に関連する速度関連値に応じた信号を出力する移動信号出力手段と、
前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得するゲイン手段と、
前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する制御手段と、
前記ゲイン手段により取得された前記ポインタ速度値に応じた、前記ポインタの前記画面上の座標情報を生成する座標情報生成手段とを有する制御装置と
を具備する制御システム。 - 入力装置の動きを検出し、
前記入力装置の速度に関連する速度関連値に応じた信号を出力し、
前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では、画面上のポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を決定するためのゲインを可変に制御し、
前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では、前記ゲインを一定に制御し、
前記出力された速度関連値に前記制御されたゲインを乗じることで、前記ポインタ速度値を出力し、
前記ポインタ速度値に応じた、前記ポインタの前記画面上の座標情報を生成する制御方法。 - 画面上のポインタの動きを制御するハンドヘルド装置であって、
筐体と、
前記画面を表示する表示部と、
前記筐体の動きを検出し、前記筐体の速度に関連する速度関連値の信号を出力する移動信号出力手段と、
前記出力された速度関連値にゲインを乗じることで、前記画面上の前記ポインタを移動させるための速度値であるポインタ速度値を取得するゲイン手段と、
前記出力された速度関連値のうち、第1の閾値から前記第1の閾値より大きい第2の閾値までの第1の範囲では前記ゲインを可変に制御し、前記出力された速度関連値が前記第2の閾値を超える第2の範囲では前記ゲインを一定に制御する制御手段と
を具備するハンドヘルド装置。
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