JPWO2009072475A1 - 入力装置、制御装置、制御システム、ハンドヘルド装置及び制御方法 - Google Patents

入力装置、制御装置、制御システム、ハンドヘルド装置及び制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザが入力装置に設けられた操作部を操作する場合に、画面に表示される画像の誤移動を防止することができる入力装置、制御装置等の技術を提供すること。【解決手段】ＭＰＵ１９は、変位対応量（速度値）をメモリに記憶している。ボタン１１のスイッチがＯＮの状態となると、スイッチは、操作信号の生成を開始し、この操作信号をＭＰＵ１９へ出力する。ＭＰＵ１９は、スイッチからの操作信号の入力が開始されると、メモリに記憶された変位対応量を読み出し、第１の補正変位量を算出し、出力する。この第１の補正変位量により、ユーザがボタン１１の押圧を開始してから、スイッチがＯＮの状態となる前のポインタの座標値を補正することができるため、ポインタの誤移動を防止することができる。【選択図】図１０

Description

本発明は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を操作するための空間操作型の入力装置、その操作情報に応じてＧＵＩを制御する制御装置、これらの装置を含む制御システム、
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（例えば、特許文献１、２及び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。この角速度センサは、振動型の角速度センサである。例えば共振周波数で圧電振動する振動体に回転角速度が加えられると、振動体の振動方向に直交する方向にコリオリ力が生じる。このコリオリ力は、角速度に比例するので、コリオリ力が検出されることで、回転角速度が検出される。特許文献１の入力装置は、角速度センサにより直交する２軸の回りの角速度を検出し、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を生成し、これを制御機器に送信する。
また、特許文献３には、ケージングの上面に設けられた窓孔内を平面的にスライド移動可能な操作部材を備えた空間操作用の入力装置が開示されている。特許文献３に記載の入力装置は、操作部材の窓孔に対しての位置情報を機器本体に出力する。機器本体は、この位置情報に基づいてカーソルの位置の移動などの処理を実行する。
ところで、特許文献１、２に記載された入力装置に代表されるような、筐体自体の動きをカーソルの移動量として出力する入力装置では、筐体の動きを検出する各種センサの他、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、ポインティングデバイスを操作してポインタ（カーソル）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、ユーザが空間操作型の入力装置を用いてコマンド入力キーを入力する場合、コマンド入力キーが押されるときの作用によりポインティングデバイス自体が動いてしまう場合があり、これによりポインタもポインティングデバイスに応じて動いてしまう。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、あるいはユーザはクリック操作をしたつもりが、ボタンを押している間にポインタが動くことでドラッグ操作になってしまう等、ユーザの意図しない操作がなされる場合が考えられる。
このような問題を解決するため、特許文献２では、ポインティングデバイス（リモートコマンダー）によるエンター操作が行われている間、つまりボタンが押されている間はポインタの移動が行われない、という処理が開示されている。
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２００５−６３２２８号公報（段落[００１２]、[００２６]、図１）
しかしながら、エンター操作の信号が発生し、ポインタの表示出力が停止されるためには、ユーザがボタンを押圧し始めてから、ある程度押し込まれ、スイッチがＯＮの状態になる必要がある。したがって、ユーザがボタンを押し始めてからスイッチがＯＮの状態になるまでに入力装置が傾くことで、ユーザの意図しない操作がなされる場合が考えられる。
特許文献３に記載のポインティングデバイス（リモコン式入力装置）では、ユーザは、親指で操作部材を窓孔内で移動させることで、画面上でポインタを任意のアイコン上に移動させ、その後、操作部材を押圧することでエンター操作を行う。この場合にも、ユーザが操作部材を押し始めてからスイッチがＯＮの状態になるまでに、操作部材が窓孔内で動いてしまい、ユーザの意図しない操作がなされる場合が考えられる。この場合、特に、ユーザが操作部材をポインティングデバイスに対して垂直に押圧しなければ、スイッチがＯＮの状態となるまでにポインタが画面上で移動してしまうという問題がある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ユーザが入力装置に設けられた操作部を操作する場合に、画面上に表示される画像の誤移動を防止することができる入力装置、制御装置等の技術を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る入力装置は、画面上に表示される画像を移動させるための物理量を検出する入力装置であって、操作部と、前記物理量を検出する検出手段と、前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、前記操作部での操作に応じて、操作信号を生成する生成手段と、前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する算出手段と、前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量を出力する出力手段とを具備する。
「画像」には、画面上に表示されるポインタや、アイコン、ウィンドウ、地図、電子番組表（ＥＰＧ（Electronic Program Guide））などが含まれる。
本発明に係る入力装置は、生成手段により操作信号の生成が開始された場合、記憶手段に記憶された変位対応量に基づいて、第１の補正変位量を算出する。この第１の補正変位量により、操作信号が生成される前、つまり、スイッチがＯＮの状態となる前の画像（例えばポインタ）の座標値を補正することができる。これにより、スイッチがＯＮの状態となる前のポインタの誤移動を防止することができる。
上記入力装置において、前記操作信号の生成が開始されるごとに前記第１の時間を決定する決定手段をさらに具備してもよい。
これにより、例えば、スイッチがＯＮの状態となる前の画像の誤移動が大きい場合には、大きな値の第１の時間が決定され、ポインタの誤移動が小さい場合には、小さい値の第１の時間が決定される。このように、操作信号の入力が開始されるごとに第１の時間が決定されることで、画像の誤移動の大きさに応じた第１の補正変位量を適切に算出することができる。
上記入力装置において、前記記憶手段に記憶された前記変位対応量の絶対値が閾値を下回るか否かを前記操作信号の生成の開始から遡って判定する判定手段をさらに具備し、前記決定手段は、前記操作信号の生成の開始から遡って、初めて前記閾値を下回る前記変位対応量が前記記憶手段に記憶されたときを基準として、前記第１の時間を決定してもよい。
ユーザは、入力装置を用いて、ポインタをアイコン上に移動させ、アイコン上で停止させた後に操作部に対して入力操作することが多い。この場合、記憶手段に記憶される変位対応量の絶対値は、ポインタの停止によりゼロに近くなり、入力操作によるポインタの誤移動により大きくなる。すなわち、ポインタの誤移動分に相当する変位量は、変位対応量がゼロに近い値となったときから、操作信号の入力までに記憶手段に記憶された変位対応量に基づいて算出された変位量である場合が多い。
本発明では、操作信号の生成の開始から遡って、初めて閾値を下回る変位対応量が記憶されたときを基準として第１の時間を決定し、この第１の時間内に記憶手段に記憶された変位対応量に基づいて第１の補正変位量を算出する。
これにより、ポインタの誤移動の大きさに応じた第１の補正変位量が算出されるため、適切にポインタの表示される位置を補正することができる。
上記入力装置において、前記記憶手段は、前記変位対応量の変化率を記憶し、前記入力装置は、前記記憶手段に記憶された前記変位対応量の変化率が正、または負の値のいずれであるかを前記操作信号の生成の開始から遡って判定する判定手段をさらに具備し、前記決定手段は、前記操作信号の生成の開始から遡って、初めて前記変位対応量の変化率の値が正の値から負の値となる前記変位対応量の変化率が前記記憶手段に記憶されたとき基準として、前記第１の時間を決定してもよい。
ユーザが、ポインタをアイコン上に移動させる場合、ポインタは、アイコンに対して減速しながら近づき、変位対応量の変化率は、例えば負の値となる。ユーザがアイコン上にポインタを停止させる場合、変位対応量の変化率は、例えばゼロ付近の負の値となり、その後、ユーザの入力操作によるポインタの誤移動により、変位対応量の変化率は、例えば正の値となる。すなわち、ポインタの誤移動分に相当する変位量は、変位対応量の変化率が負の値から正の値に移ったときから、操作信号の入力までに記憶手段に記憶された変位対応量に基づいて算出された変位量である場合が多い。
本発明では、操作信号の生成の開始から遡って、初めて変位対応量の変化率が正の値から負の値となる変位対応量を判定し、この変位対応量が記憶されたときを基準として第１の時間を決定する。本発明に係る入力装置は、この第１の時間内に記憶手段に記憶された変位対応量に基づいて第１の補正変位量を算出する。
これにより、ポインタの誤移動の大きさに応じた第１の補正変位量が算出されるため、適切にポインタの表示される位置を補正することができる。
上記入力装置において、前記算出手段は、前記操作信号の生成が停止される第２の時間前から、前記操作信号の生成が停止されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第２の補正変位量を算出し、前記出力手段は、前記第２の補正変位量を出力してもよい。
本発明では、操作信号の生成が停止された場合に、第２の補正変位量を算出し、出力する。これにより、操作信号の生成が停止される前、つまり、スイッチがＯＦＦの状態となる前のポインタの誤移動を防止することができる。
上記入力装置は、前記第１の時間を可変とする可変手段をさらに具備していてもよい。
これにより、ユーザの感覚に合った第１の時間を任意に設定することができる。
上記入力装置において、前記操作信号の生成の開始から所定時間以内は、前記変位対応量の出力を停止するように、または、前記変位対応量をゼロとして出力するように前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備してもよい。
これにより、操作信号の生成の開始から所定時間内は、変位対応量の出力が停止されるか、あるいは、変位対応量をゼロとして出力されるため、スイッチがＯＮの状態となり、操作信号の生成が開始された後もポインタの誤移動を防止することができる。さらに、操作信号の生成の開始から所定時間経過後には、変位対応量が出力されるので、例えば、画面上で、ドラッグの動作を表示させることができる。
上記入力装置において、前記操作信号の生成の停止から所定時間以内は、前記変位対応量の出力を停止するように、または、前記変位対応量をゼロとして出力するように前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備してもよい。
これにより、操作信号の生成が停止され、スイッチがＯＦＦの状態となった後もポインタの誤移動を防止することができる。
上記入力装置において、前記出力手段は、前記操作信号に応じた操作コマンドを出力し、前記入力装置は、前記操作信号の生成が開始された場合に前記第１の補正変位量を出力するように、かつ、該第１の補正変位量の出力後に前記操作コマンドを出力するように前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備してもよい。
これにより、例えば、入力装置からの各種の信号を受信する制御装置に対して、第１の補正変位量を出力した後に、操作コマンドを出力することができる。これにより、スイッチがＯＮとなる前のポインタの誤移動を補正した後に、例えば画面上でのアイコンを選択する処理を実行させることができる。
上記入力装置において、前記出力制御手段は、前記第１の補正変位量の出力後であって、前記操作信号の生成が停止された後に前記操作コマンドを出力するように前記出力手段を制御するようにしてもよい。
本発明では、制御装置に対して、操作信号の生成が停止された後、つまり、スイッチがＯＦＦの状態となった後に操作コマンドを出力する。なお、一般的な制御装置では、操作信号の入力が解除されたことをトリガーとして、所定の処理が実行されることが多い。
上記入力装置において、前記出力手段は、前記操作信号に応じた操作コマンドを出力し、前記入力装置は、前記操作信号の生成が停止された場合に、前記第２の補正変位量を出力するように、かつ、該第２の補正変位量の出力後に前記操作コマンドを出力するように前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備するようにしてもよい。
これにより、制御装置に対して、第２の補正変位量を出力した後に、操作コマンドを出力することができるため、スイッチがＯＦＦとなる前のポインタの誤移動量を補正した後に、例えば画面上でのアイコンを選択する処理を実行させることができる。
上記入力装置において、前記入力装置は、筐体をさらに具備し、前記検出手段は、前記筐体の動きに応じた前記物理量を検出するセンサであってもよい。
上記入力装置において、前記入力装置は、前記操作部が移動可能な開口を有する筐体をさらに具備し、前記検出手段は、前記筐体に対する、前記開口内での前記操作部の動きに応じた前記物理量を検出するようにしてもよい。
検出手段が、筐体に対する操作部の動きを検出する場合、スイッチがＯＮとなる前のポインタの誤移動が大きい。本発明では、第１の補正変位量により、ポインタの誤移動を補正することができるため、例えばユーザが筐体に対して操作部を垂直に押圧することができなかったとしても、ポインタをユーザの意図に合った適切な位置に表示させることができる。
上記入力装置において、前記操作部は、２段階的なスイッチングが可能な２段操作型の操作部であり、前記生成手段は、前記２段操作型の操作部の操作に応じて、第１の操作信号を生成する第１のスイッチと、前記２段操作型の操作部の操作に応じて、第２の操作信号を生成する第２のスイッチとを有し、前記出力手段は、前記第２の操作信号に応じた操作コマンドを出力してもよい。
上記入力装置において、前記第１のスイッチにより、前記第１の操作信号の生成が開始された場合、前記画像の移動が開始されるように、前記出力手段による前記変位対応量の出力を制御する出力制御手段をさらに具備し、前記算出手段は、前記第２のスイッチにより前記第２の操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記第２の操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出してもよい。
上記入力装置において、前記第１のスイッチにより、前記第１の操作信号の生成が開始された場合、前記画像の移動が停止されるように、前記出力手段による前記変位対応量の出力を制御する出力手段をさらに具備し、前記算出手段は、前記第１のスイッチにより前記第１の操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記第１の操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出してもよい。
本発明に係る制御装置は、画面上に表示される画像を移動させるための物理量を検出する検出手段と、操作部と、前記操作部での操作に応じて操作信号を生成する生成手段とを有する入力装置から出力された前記物理量の信号及び前記操作信号に応じて、前記画面上での前記画像の移動の表示を制御する制御装置であって、前記物理量の信号、及び前記操作信号を受信する受信手段と、前記物理量に応じた、前記画面上での画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、前記操作信号の受信が開始される第１の時間前から、前記操作信号の受信が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する算出手段と前記変位量及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する表示制御手段とを具備する。
本発明に係る制御システムは、画面上に表示される画像の移動を制御する制御システムであって、前記画像を移動させるための物理量を検出する検出手段と、操作部と、前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、前記操作部での操作に応じて、操作信号を生成する生成手段と、前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成の開始までに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する算出手段と、前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量を出力する出力手段とを有する入力装置と、前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量を受信する受信手段と、前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する表示制御手段とを有する制御装置とを具備する。
本発明に係るハンドヘルド装置は、画面上に表示される画像の移動を制御するハンドヘルド装置であって、前記画面を表示する表示部と、前記画像を移動させるための物理量を検出する検出手段と、前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、操作部と、前記操作部での操作に応じて、操作信号を生成する生成手段と、前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成の開始までに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための補正変位量を算出する算出手段と、前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する表示制御手段とを具備する。
本発明に係る制御方法は、画面上に表示される画像を移動させるための物理量を検出し、入力操作に応じて操作信号を生成し、前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶し、前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出し、前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する。
以上のように、本発明によれば、ユーザが入力装置に設けられた操作部を操作する場合に、画面上に表示される画像の誤移動を防止することができる入力装置、制御装置等の技術を提供することができる。
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、及び筐体の側面に設けられたボタン１３などの操作部２３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。ボタン１３は、典型的には、回転タイプのホイールボタンである。しかし、操作部２３は、これに限られず、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２３、スライドタイプの操作部２３が用いられてもよい。
上記各ボタンは、内部に図示しないスイッチを有している。このスイッチは、ユーザの入力操作に応じて、操作信号を生成し、ＭＰＵ１９へ出力する（生成手段）。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、ホイールボタンの回転によりスクロール操作が行われるようにしてもよい。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。ボタン１１、１２、及びホイールボタン１３の配置、発行されるコマンドの内容等は、適宜変更可能である。
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、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、ヨー方向の加速度センサ１６１、及びピッチ方向の加速度センサ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、ヨー方向の角速度センサ１５１、及びピッチ方向の角速度センサ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。
ヨー方向、ピッチ方向の角速度センサ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。ヨー方向、ピッチ方向の加速度センサ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。
図２及び図３の説明では、便宜上、筐体１０の長手方向をＺ’方向とし、筐体１０の厚さ方向をＸ’方向とし、筐体１０の幅方向を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。本明細書中では、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、地球上で静止した座標系、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’軸の周りの回転の方向をピッチ方向、Ｙ’軸の周りの回転の方向をヨー方向といい、Ｚ’軸（ロール軸）方向の周りの回転の方向をロール方向という場合もある。
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。
送受信機２１（出力手段）は、ＭＰＵ１９で生成されたコマンドを無線信号（例えば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、基準パルスを生成し、これをＭＰＵ１９に供給する。ＭＰＵ１９は、この基準パルスに基づき、様々な周波数のクロックを生成することができる。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はコンピュータであり、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から送信された各種の信号を、アンテナ３９を介して受信する。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、そのコマンドを解析し、各種の演算処理を行う。これにより、表示装置５の画面３上に表示されたＵＩを制御する表示制御信号が生成される。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、ＰＣ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。
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ＵＩが表示されている。なお、画面３上の水平方向をＸ軸方向とし、垂直方向をＹ軸方向とする。以降の説明の理解を容易にするため、特に明示がない限り、入力装置１で操作される対象となるＧＵＩがポインタ２（いわゆるカーソル）であるとして説明する。
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、あるいは操作部を２３操作することにより発生するコマンドの信号が制御装置４０に出力され、制御装置４０によりＵＩが制御される。
入力装置１のＭＰＵ１９は、上記コマンドとして、典型的にはセンサユニット１７による検出信号に応じた、画面３上でのポインタ２の変位量に対応する移動コマンド、及び、操作部２３を介したユーザにより入力された操作信号に応じた操作コマンドを生成する。
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左右方向、つまりヨー方向に振る。このとき、ヨー方向の加速度センサ１６１は、ヨー方向の加速度値axを検出し、ヨー方向の角速度センサ１５１は、Ｙ’軸の周りの角速度値ωψを検出する。これらの検出値に基き、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。
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上下方向、つまりピッチ方向に振る。このとき、ピッチ方向の加速度センサ１６２は、ピッチ方向の加速度値ayを検出し、ピッチ方向の角速度センサ１５２は、Ｘ’軸の周りの角速度値ωθを検出する。これらの検出値に基き、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。
次に、入力装置１の動作について説明する。
まず、ユーザによる空間操作に応じて、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。
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（ωψ、ωθ）が出力される。この角速度信号による角速度値（ωψ、ωθ）はＭＰＵ１９に入力される（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（ax、ay）が出力され、この２軸の加速度値（ax、ay）は、ＭＰＵ１９に入力される（ステップ１０２）。なお、ＭＰＵ１９は、典型的にはステップ１０１及び１０２に示す処理を所定のクロック周期ごとに同期して行う。
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（Vx、Vy）を算出する（ステップ１０３）。速度値VxはＸ’軸に沿う方向の速度値であり、速度値VyはＹ’軸に沿う方向の速度値である。
速度値（Vx、Vy）の算出方法としては、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ある。
また、速度値の算出方法として、ＭＰＵ１９が、センサユニット１７からの加速度値（ax、ay）及び角速度値（ωψ、ωθ）に基づき入力装置１の回転半径（Ｒψ、Ｒθ）を算出し、回転半径に角速度値（ωψ、ωθ）を乗じることにより速度値（Vx、Vy）を算出する方法もある。回転半径（Ｒψ、Ｒθ）は、例えば、加速度値（ax、ay）を角加速度値（Δωψ、Δωθ）で割ることで算出することができる。あるいは、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。
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。
ＭＰＵ１９は、速度値（Vx、Vy）を算出すると、算出された速度値の情報を移動コマンドとして、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）。この座標値の生成により、表示制御部４２は、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１０７）。
X(t) =X(t-1)＋Vx・・・（１）
Y(t) =Y(t-1)＋Vy・・・（２）。
このような処理により、ユーザの空間操作に応じて、画面３上に表示されたポインタ２が画面３上で移動する。
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）の情報をアンテナ送受信機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。
次に、ユーザが入力装置１の操作部２３を操作した場合の一実施の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の動作を示すフローチャートである。本実施形態では、ユーザが操作部２３のうちボタン１１を操作する場合について説明する。なお、以降の説明では、速度値を変位対応量として説明する。上述のように、速度値は、ポインタ２の所定時間当たりの変位に対応する量、つまり、変位対応量である。
図１１は、画面３上でのポインタ２の動きの１例を示す図である。図１１（Ａ）は、ユーザが本実施例に係る入力装置１を用いて画面３上でポインタを移動させ、アイコン４上で、ボタン１１を押圧した場合の、ポインタの動きの１例を示す図であり、図１１（Ｂ）は、第１の補正変位量を示す図である。なお、図１１では、ＭＰＵ１９が操作信号を入力したときの画面３上でのポインタ２の座標値がＸ０、Ｙ０と表され、操作信号の入力時からｉサイクル前のポインタの座標値が、Ｘi、Ｙiと表されている。
図１２は、ポインタ２が図１１に示す動きをした場合に、本実施形態に係る入力装置１が記憶する変位対応量を示す図である。なお、図１２では、操作信号の生成開始時（入力開始時）に記憶された変位対応量がｖy０と表され、操作信号の生成開始時（入力開始時）から遡って、ｉサイクル前に記憶された変位対応量がｖyiと表されている。
図１３は、ユーザがボタン１１の押圧を開始してから、その押圧の解除を終えるまでの筐体の動きを示す模式図である。
図１０に示すように、入力装置１は、例えば、ＭＰＵ１９に内蔵された図示しない揮発性のメモリに変位対応量を（ｖx、ｖy）記憶する（ステップ２０１）（記憶手段）。この場合、例えば、図１２に示すような変位対応量がメモリに記憶される。メモリには、角速度値（ωψ、ωθ）及び加速度値（ωψ、ωθ）に基づいて算出された変位対応量が所定のクロック数ごとに、所定のサイクルで記憶される。
図１３に示すように、ユーザがボタン１１の押圧を開始すると（図１３（Ａ））、ボタン１１は、筐体１０側に押し込まれ、スイッチがＯＮの状態となる（図１３（Ｂ））。この場合、筐体１０が動くことで、センサユニット１７が物理量（ωψ、ωθ、ax、ay）を検出し、この物理量に応じた変位対応量が入力装置１から出力される。すると、図１１（Ａ）に示すように、画面３上でポインタ２の座標値が、例えば、（Ｘ５、Ｙ５）から（Ｘ０、Ｙ０）まで移動する。
スイッチがＯＮの状態となると、スイッチは操作信号の生成を開始し、ＭＰＵ１９に対してこの操作信号の出力を開始する。ＭＰＵ１９は、操作信号が入力されると（ステップ２０２のＹＥＳ）、変位対応量の出力を停止するか、または、変位対応量をゼロ（（ｖx、ｖy）＝（０、０））とした信号の出力を開始する（ステップ２０３）。
これにより、スイッチがＯＮの状態となった後に、ポインタ２がユーザの意図しない動きをすることを防止することができる。図１３に示す例では、スイッチがＯＮとなった状態から（図１３（Ｂ））、さらに、筐体１０が動くことで（図１３（Ｃ））、ポインタ２が画面３上で移動することを防止することができる。
ＭＰＵ１９は、スイッチによる操作信号の生成が開始され、操作信号の入力が開始されると、この操作信号の入力が開始される第１の時間前から、操作信号の入力が開始されるまでにメモリに記憶された変位対応量を読み出し、この変位対応量を積分演算し、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出する（ステップ２０４）（算出手段）。
典型的には、操作信号の入力開始時からｉサイクル前にメモリに記憶された変位対応量を、ｖxi、ｖyiとすると、ＭＰＵ１９は、ｉ＝０からｉ＝ｎまでの変位対応量にマイナスを乗じた値を加算することで、第１の補正変位量を算出する。この関係は、以下の式（３）、（４）で表される。
Ｘc＝Σ−ｖxi・・・（３）
Ｙc＝Σ−ｖyi・・・（４）。
また、上記第１の時間は、変位対応量がメモリに記憶されるサイクル時間をΔｔとすると、以下の式（５）で表される。
ｔ１＝Δｔ・ｎ・・・（５）。
この第１の時間ｔ１は、典型的には、０．１秒から０．６秒とされるが、０．１秒以下であってもよく、０．６秒以上であってもよい。第１の時間は、ユーザによってカスタマイズすることができるようになっていてもよい。このユーザによるカスタマイズを実現するために、入力装置１には、例えばディップスイッチや可変抵抗が設けられていてもよい。また、ユーザが入力装置１及び操作部２３を操作し、画面３上のＧＵＩを操作することでカスタマイズできるようになっていてもよい。後述する第２の時間についても同様である。
なお、式（５）から明らかなように、第１の時間ｔ１が決定されれば、ｎが決定され、逆にｎが決定されれば第１の時間ｔ１が決定される。したがって、ディップスイッチや可変抵抗により、ｎが定められることで、第１の時間が０．１秒から０．６秒とされてもよい。例えば、サイクル時間Δｔが０．０１秒である場合、ｎは、１０〜６０とされる。
ＭＰＵ１９は、第１の補正変位量を算出すると、この算出された第１の補正変位量を送信する（ステップ２０５）。
制御装置４０のＭＰＵ３５は、入力装置１側から送信された第１の補正変位量を、送受信機３８を介して受信する。すると、ＭＰＵ３５は、下記の式（６）、（７）に示すように、操作信号の入力開始時の座標値（Ｘ０、Ｙ０）に、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を加算することで、補正座標値（Ｘ’’、Ｙ’’）を算出する。ＭＰＵ３５は、補正座標値を算出すると、図１１（Ｂ）に示すように、この補正座標値（Ｘ’’、Ｙ’’）の位置にポインタ２が移動するように画面３の表示を制御する。
Ｘ’’＝Ｘ０＋Ｘc・・・（６）
Ｙ’’＝Ｙ０＋Ｘc・・・（７）。
入力装置１のＭＰＵ１９は、第１の補正変位量を出力後、決定コード（操作コマンドの１種）を出力する（ステップ２０６）。
制御装置４０のＭＰＵ３５は、入力装置１から出力された決定コードを受信すると、所定の処理を実行する。例えば、図１１（Ｂ）に示すように、画面３上におけるポインタ２の位置がアイコン４上である場合、制御装置４０のＭＰＵ３５は、そのアイコン４を選択する処理を実行したり、そのアイコン４に対応するアプリケーションプログラムを起動したりする。ボタン１１が押されたときのポインタ２の位置がアイコン４上でない場合、制御装置４０は、他の処理を実行する。
入力装置のＭＰＵ１９は、決定コードを出力すると、変位対応量の出力を開始する（ステップ２０７）。
図１０に示す動作により、ユーザがボタン１１の押圧を開始してから、スイッチがＯＮとなる前の（図１１（Ａ）、（Ｂ）参照）、ポインタの意図しない動きを防止することができる。さらに、第１の補正変位量を出力した後に、決定コードを出力することで、画面３上で、ユーザの意図しない処理が実行されることを防止することができる。
図１０の説明では、Ｘ’軸方向の補正変位量Ｘc及びＹ’軸方向の補正変位量Ｙcの、両軸方向の補正変位量（Ｘc、Ｙc）が出力される場合について説明した。しかし、これに限られず、ＭＰＵ１９は、Ｘ’軸方向の補正変位量Ｘcのみ、あるいは、Ｙ’軸方向の補正変位量Ｙcのみを出力してもよい。すなわち、出力される補正変位量（Ｘc、Ｙc）は、筐体に対するボタン１１の位置や、ポインタ２が誤移動する方向を考慮して、適宜選択されればよい。
図１４は、筐体に対するボタンの位置と、ポインタ２の誤移動方向の関係を説明するための模式図である。図１４（Ａ）は、入力装置の側面図であり、図１４（Ｂ）は、入力装置の正面図である。
図１４に示すように、ボタン１１が筐体１０の上面に設けられている場合には、ポインタ２は、画面３上でのＹ軸方向への誤移動が殆どであると考えられることから、入力装置は、Ｙ’軸方向の補正変位量Ｙcのみを出力してもよい。一方で、例えば、筐体１０の側面にボタン１１が設けられている場合には、ポインタ２は、画面上でのＸ軸方向の誤移動が殆どであると考えられることから、入力装置は、Ｘ’軸方向の補正変位量Ｘcのみを出力してもよい。
図１０の説明では、ＭＰＵ１９は、第１の補正変位量を出力した直後に決定コードを出力するとして説明した。しかし、これに限られず、ＭＰＵ１９は、操作信号の入力が解除されたときに、決定コードを出力してもよい。つまり、ＭＰＵ１９は、ユーザによりボタン１１の押圧が解除され、スイッチからの操作信号の入力が解除されるのを待ってから、決定コードを出力してもよい。なお、平面操作型のマウスなどでは、押圧されたボタンが離されたことをトリガーとして決定コード（決定コマンド）が出力される場合が多い。
図１０に示した処理、つまり、補正変位量の算出に関する処理は、制御装置４０が実行してもよい。この場合、制御装置４０は、入力装置１から送信された変位対応量と、操作信号とを受信する（受信手段）。制御装置４０は、この変位対応量を、例えばＭＰＵ３５内の揮発性のメモリに記憶する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、送受信機３８を介して操作信号の受信を開始すると、この受信の開始から第１の時間前から、操作信号の受信までにメモリに記憶された変位対応量を積分演算し、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出する。この第１の補正変位量により、ポインタ２の座標値を補正する。
以降で説明する、ユーザが操作部２３を操作した場合の各実施形態の入力装置１の処理についても同様に、制御装置４０が補正変位量の算出に関する処理を実行してもよい。
次に、ユーザが入力装置１の操作部２３を操作した場合の他の実施形態について説明する。図１５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。本実施形態では、図１０に示す動作と異なる点を中心に説明する。
図１１（Ａ）で示したように、ユーザが画面３上に表示されたアイコン４を選択する場合、ユーザは、ポインタ２をアイコン４上まで移動させ、そのアイコン４上に０．５〜１秒程度ポインタ２を停止させた後に、ボタン１１の押圧を開始することが多い。したがって、図１２に示すように、ユーザがポインタ２をアイコン４に近づけることで、変位対応量（速度値）は減少し、ユーザがポインタをアイコン４上に停止させることで、変位対応量（速度値）は、０に近い値となる。その後、ユーザがボタン１１の押圧を開始し、筐体１０がこの押圧の作用により動くことで（図１３（Ａ）〜（Ｂ）参照）、変位対応量（速度値）は増加する。そして、スイッチがＯＮとなり（図１３（Ｂ）参照）、ＭＰＵ１９にスイッチからの操作信号が入力される。
このことから、ユーザの意図しないポインタの動き（誤移動）は、変位対応量がゼロに近い値となったときから操作信号が入力されるまでの変位対応量の積分値に相当することが分かる。
本実施形態では、図１２に示すような、変位対応量の推移を利用して、第１の時間を決定する。
図１５に示すように、入力装置１は、ＭＰＵ１９に内蔵された図示しない揮発性のメモリに変位対応量（ｖx、ｖy）記憶している（ステップ３０１）。この場合、例えば、図１２に示すような変位対応量がメモリに記憶される。スイッチがＯＮの状態となると、スイッチは、操作信号の生成を開始し、この操作信号のＭＰＵ１９への出力を開始する。ＭＰＵ１９は、スイッチからの操作信号が入力されると（ステップ３０２のＹＥＳ）、変位対応量の出力を停止する（ステップ３０３）。
また、ＭＰＵ１９は、スイッチにより操作信号の生成が開始され、操作信号の入力が開始されると、メモリに記憶された、Ｙ’軸方向の変位対応量ｖyiを読み出す（ステップ３０４）。そして、ＭＰＵ１９は、読み出されたＹ’軸方向の変位対応量の絶対値が｜ｖyi｜閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップ３０５）（判定手段）。
閾値Ｔｈ１は、例えばゼロに近い値が設定されるが、これに限られない。例えば、ボタン１１の押圧開始時の変位対応量、及び操作信号の入力開始時の変位対応量などを考慮して、適宜設定される（図１２参照）。
ステップ３０４では、ＭＰＵ１９は、まず、メモリに記憶された、操作信号の入力開始時の変位対応量ｖy０を読み出す。ＭＰＵ１９は、この操作信号の入力開始時の変位対応量の絶対値が閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップ３０５）。操作信号の入力開始時の変位対応量ｖy０の絶対値が閾値以上である場合（ステップ３０５のＮＯ）、操作信号の入力開始時から１サイクル前にメモリに記憶された変位対応量ｖy１が読み出され（ステップ３０４）、この変位対応量の絶対値が閾値未満であるか否かが判定される（ステップ３０５）。
さらに、この１サイクル前の変位対応量ｖy１の絶対値が閾値未満である場合（ステップ３０５のＮＯ）、次の変位対応量が読み出され（ステップ３０４）、閾値判定がなされる（ステップ３０５）。このように、変位対応量の絶対値が閾値以上である場合、メモリに記憶された変位対応量が、スイッチからの操作信号の入力が開始されたときから遡って順に読み出され、この読み出された変位対応量の閾値判定がなされる。
一方で、メモリから読み出された変位対応量の絶対値｜ｖyi｜が閾値未満である場合（ステップ３０５のＹＥＳ）、ｎが決定される（決定手段）。つまり、操作信号の入力開始時から遡って、初めて閾値を下回る変位対応量が記憶されたときを基準としてｎが決定される。
例えば、図１２に示す例において、閾値を３とした場合、操作信号の入力開始時の４サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の絶対値｜ｖy４｜が、初めて閾値未満となるため、ｎ＝４と決定される。なお、ｎが決定されることで、第１の時間ｔ１も決定される（式（５）参照）。
ステップ３０６において、ｎが決定されると、ＭＰＵ１９は、メモリに記憶された、ｉ＝０からｉ＝ｎまでの変位対応量にマイナスを乗じた値を加算することで、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出する（ステップ３０７）（式（３）（４）参照）。補正変位量（Ｘc、Ｙc）が算出されると、ＭＰＵ１９は、算出された補正変位量を制御装置４０へ出力する（ステップ３０８）。その後、ＭＰＵ１９は、決定コードを出力し（ステップ３０９）、変位対応量の出力を開始する（ステップ３１０）。
図１５に示す動作により、スイッチがＯＮの状態になる前の、ユーザの意図しないポインタの変位量に応じた第１の補正変位量が、操作信号の入力の開始ごとに算出される。これにより、ユーザによりボタン１１が押圧されるごとに、適切にポインタ２の表示位置を補正することができる。
本実施形態では、ＭＰＵ１９は、メモリに記憶されたＹ’軸方向の変位対応量ｖyiについて、閾値判定したが、メモリに記憶されたＸ’軸方向の変位対応量ｖxiについて閾値判定してもよい。あるいは、ＭＰＵ１９は、Ｙ’軸方向の変位対応量、及びＸ’軸方向の変位対応量ｖxiから、変位対応量のベクトル量を算出し、このベクトル量の閾値判定を行ってもよい。次に説明する図１６に示す処理においても同様である。
閾値判定を行うべき変位対応量は、筐体に対するボタン１１の位置や、ポインタ２が誤移動する方向を考慮して、適宜選択されればよい。
上述の図１４で説明したように、ボタン１１が筐体１０の上面に設けられている場合には、ポインタ２は、画面３上でのＹ軸方向への誤移動が殆どであると考えられる。したがって、この場合、ＭＰＵ１９は、Ｙ’軸方向の変位対応量ｖyiの閾値判定を行えばよい。一方で、例えば、筐体１０の側面にボタン１１が設けられている場合には、ポインタ２は、画面上でのＸ軸方向の誤移動が殆どであると考えられることから、ＭＰＵ１９は、Ｘ’軸方向の変位対応量ｖxiの閾値判定を行えばよい。
ところで、ボタン１１が押圧され、操作信号が入力された場合に記憶される変位対応量は、図１２に示す例とは、異なる場合がある。例えば、ユーザが画面３上でポインタ２をアイコン４へ近づけている最中に、誤ってボタン１１を押圧してしまった場合等である。この場合、操作信号の入力開始時から遡って、変位対応量の閾値判定を行うと、例えば、アイコン４にポインタ２を近づける前の、ポインタ２が止まっていたときに記憶された対応変位量が初めて閾値を下回る変位対応量となる。この変位対応量が記憶されたときを基準として、ｎ（第１の時間ｔ１）を決定すると、不適切な補正変位量が算出され、ポインタ２の位置が戻される可能性がある。
したがって、ステップ３０４において、ｉが、ｉのとり得る値の最大値Ｎを超える場合には、変位対応量を読み出さず、ｎ（第１の時間ｔ１）を決定しなくてもよい。つまり、操作信号の入力開始時からＮ回遡って、メモリに記憶された変位対応量を読み出し、閾値判定を行っても、閾値を下回る変位対応量がなかった場合には、第１の補正変位量を算出しなくてもよい。
ここで、操作信号の入力開始時からＮ回遡って、閾値判定を行っても、閾値を下回る変位対応量がない場合とは、ユーザがポインタ２を移動させながらボタン１１を押圧してしまった場合である。したがって、ユーザが意図したボタン１１の押圧ではなく、誤ってボタン１１を押圧してしまった場合が多いと考えられる。したがって、この場合には、ステップ３０９において決定コードを出力しなくてもよい。
次に、ユーザが操作部２３を操作した場合の、さらに別の実施形態について説明する。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。なお、本実施形態では、図１５に示す動作と異なる点を中心に説明する。
図１６に示すように、スイッチがＯＮの状態となると、スイッチは、操作信号の生成を開始し、この操作信号のＭＰＵ１９への出力を開始する。スイッチからの操作信号の入力が開始されると（ステップ４０２）、まず、操作信号の入力の開始時にメモリに記憶された変位対応量ｖy０がメモリから読み出だされ（ステップ４０４）、この入力時の変位対応量の絶対値｜ｖy０｜が閾値Ｔｈ１以上であるか否かが判定される（ステップ４０５）。なお、この閾値は、上述の図１５に示す閾値と同じであってもよく、異なっていてもよい。
操作信号の入力が開始された時の変位対応量ｖy０の絶対値が閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップ４０５のＮＯ）、次の変位対応量ｖy１が読み出され（ステップ４０４）、この読み出された変位対応量ｖy１の閾値判定がなされる。変位対応量ｖyiの絶対値が閾値Ｔｈ１未満である場合、以後この動作が繰り返される（ステップ４０４〜ステップ４０５のＮＯ）。
一方で、変位対応量ｖyiの絶対値が閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップ４０５のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、この閾値以上の変位対応量ｖyiの１サイクル前にメモリに記憶された変位対応量ｖy（ｉ＋１）を読み出す。そして、この読み出された変位対応量ｖy（ｉ＋１）の絶対値が閾値Ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップ４０６）。
この変位対応量ｖy（ｉ＋１）の絶対値が閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップ４０６のＮＯ）、再び、ステップ４０４に戻る。
一方で、変位対応量ｖy（ｉ＋１）の絶対値が閾値Ｔｈ１未満である場合（ステップ４０６のＹＥＳ）、このこの変位対応量によってｎが決定される（ステップ４０７）。
例えば、図１２に示す例において、閾値を３とした場合、操作信号の生成開始時（入力開始時）から３サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の絶対値｜ｖy３｜が閾値Ｔｈ１以上であり（ステップ４０５のＹＥＳ）、操作信号の４サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の絶対値｜ｖy４｜が閾値Ｔｈ１以下であるため（ステップ４０６のＹＥＳ）、ｎ＝４として決定される（ステップ４０７）。なお、ｎが決定されれば、第１の時間ｔ１が決定される。
ステップ４０７において、ｎが決定されると、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出し（ステップ４０８）（式（３）（４）参照）、この算出された補正変位量を出力する（ステップ４０９）。
図１６に示す処理によっても、図１５に示す処理と同様に、ユーザがボタン１１を押圧するごとに、適切にポインタ２の表示位置を補正することができる。
なお、ユーザがボタン１１を押圧した場合に、ポインタ２がほとんど動かない場合も想定される。この場合、ユーザがボタン１１の押圧を開始し始めてからスイッチがＯＮの状態となるまでに、ｖyiが閾値以上であり、ｖy（ｉ＋１）が閾値未満である箇所が存在しない場合がある。したがって、ステップ４０４において、ｉが、ｉのとり得る値の最大値Ｎを超える場合には、変位対応量を読み出さず、ｎ（第１の時間ｔ１）を決定しなくてもよい。つまり、操作信号の入力開始時からＮ回遡って、メモリに記憶された変位対応量を読み出し、閾値判定を行っても、条件に合う変位対応量が記憶されていなかった場合には、第１の補正変位量を算出しなくてもよい。あるいは、この場合、あらかじめ設定されているｎ（第１の時間ｔ１）により、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出してもよい。
次に、ユーザが操作部２３を操作した場合の、さらに別の実施形態について説明する。図１７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。なお、本実施形態では、図１６に示す動作と異なる点を中心に説明する。
図１８は、ポインタ２が図１１（Ａ）に示す動きをした場合に、入力装置が記憶する変位対応量の変化率（加速度）ａiを示す図である。本実施形態では、変位対応量のベクトル量の差分を変位対応量の変化率として記憶する。したがって、図１８の縦軸の正の値は、加速を表し、負の値は、減速を表す。なお、図１２では、操作信号の入力開始時の変位対応量の変化率がａ０と表され、操作信号の入力時から遡ってｉサイクル前に記憶された変位対応量の変化率がａiと表されている。
図１８に示すように、画面３上でポインタ２が図１１に示す動作をする場合、ユーザがポインタ２をアイコン４に近づけることで、変位対応量の変化率ａiは負の値をとりつつゼロに近づく。次に、ユーザがアイコン４上でポインタを停止させることで、変位対応量の変化率は、ゼロに近い値の正、または負の値をとる。その後、ユーザがボタン１１の押圧を開始し、筐体１０がこの押圧の作用により動くことで（図１２（Ａ）〜（Ｂ）参照）、変位対応量の変化率は、ゼロに近い値から正の値となり、増加する。そして、スイッチがＯＮとなり、ＭＰＵ１９にスイッチからの操作信号が入力される。
図１８から、ボタン１１の押圧が開始されると、変位対応量の変化率が負の値から正の値に変化することが分かる。本実施形態では、この関係を利用して、第１の時間を決定する。
図１７に示すように、ＭＰＵ１９は、変位対応量の変化率を記憶している（ステップ５０１）（図１８参照）。例えば、以下の式（８）（９）により求められる変位対応量の変化率がメモリに記憶される。つまり、ＭＰＵ１９は、変位対応量のベクトル量の差分を変位対応量の変化率として記憶している。
ｖi＝（ｖxi ２＋ｖyi ２）１／２・・・（８）
ａi＝ｖi−ｖ（ｉ＋１）・・・（９）。
スイッチがＯＮの状態となると、スイッチは、操作信号の生成を開始し、ＭＰＵ１９への出力を開始する。ＭＰＵ１９は、操作信号の入力が開始されると（ステップ５０２のＹＥＳ）、変位対応量の出力を停止する（ステップ５０３）。また、ＭＰＵ１９は、操作信号が入力されると、メモリに記憶された、変位対応量の変化率ａiを読み出し（ステップ５０４）、この変位対応量の変化率ａiが０以上であるか否かを判定する（ステップ５０５）。
この場合、まず、操作信号の入力が開始された時の変位対応量の変化率ａ０が読み出され（ステップ５０４）、操作信号の入力開始時の変位対応量の変化率ａ０が０以上であるか否かが判定される（ステップ５０５）。この変位対応量の変化率ａ０が０未満である場合（ステップ５０５のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、操作信号の入力時から１サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の変化率ａ１を読み出し（ステップ５０４）、この変位対応量の変化率ａ１が０以上であるか否かを判定する（ステップ５０５）。このように、変位対応量の変化率が０未満である場合、操作信号の入力開始時から遡って順に変位対応量の変化率ａiを読み出し、閾値判定を行う。
一方で、変位対応量の変化率ａiが０以上である場合（ステップ５０５のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、この０以上の変位対応量の変化率ａiの１サイクル前にメモリに記憶された変位対応量ａ（ｉ＋１）を読み出す。そして、この読み出された変位対応量ａ（ｉ＋１）が０未満であるか否かを判定する（ステップ５０６）。
この変位対応量の変化率ａ（ｉ＋１）が０以上である場合（ステップ５０６のＮＯ）、再び、ステップ５０４に戻る。
一方で、変位対応量の変化率ａ（ｉ＋１）が０未満である場合（ステップ５０６のＹＥＳ）、この変位対応量の変化率ａ（ｉ＋１）によってｎが決定される（ステップ５０７）。
例えば、図１８に示す例では、操作信号の入力開始時から４サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の変化率ａ４が０以上であり（ステップ５０５のＹＥＳ）、操作信号の入力時の５サイクル前にメモリに記憶された変位対応量ａ５が０未満であるため（ステップ５０６のＹＥＳ）、ｎ＝５として決定される（ステップ５０７）。なお、ｎが決定されれば、第１の時間ｔ１が決定される。
ＭＰＵ１９は、ｎが決定されると、このｎに応じて第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出し（ステップ５０８）（式（３）（４）参照）、この算出された補正変位量を出力する（ステップ５０９）。
図１７に示す処理により、ポインタの誤移動の大きさに応じた第１の補正変位量が、操作信号の入力が開始されるごとに算出されるため、適切にポインタの座標値を補正することができる。さらに、本実施形態では、変位対応量の変化率のベクトル量の閾値判定を行っているため、ポインタ２がアイコンに対して、どの方向から近づき、どの方向へ誤移動したとしても、適切にポインタ２の座標値を補正することができる。
なお、ユーザがボタン１１の押圧を開始し始めてからスイッチがＯＮの状態となるまでに、ａiが０以上であり、ａ（ｉ＋１）が０未満である箇所が存在しない場合がある場合も想定される。したがって、ステップ５０４において、ｉが、ｉのとり得る値の最大値Ｎを超える場合には、変位対応量を読み出さず、ｎ（第１の時間ｔ１）を決定しなくてもよい。あるいは、この場合、あらかじめ決定されているｎ（第１の時間ｔ１）により、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出してもよい。
また、入力装置１に、図１５、１６及び１７に示す処理のうち少なくとも２つ以上の処理を実行させ、ｎ（第１の時間ｔ１）が共通する値をとった場合に、ｎ（第１の時間ｔ１）を決定し、第１の補正変位量を算出するようにしてもよい。
図１７の説明では、変位対応量の変化率ａiとして、変位対応量のベクトル量の差分をメモリに記憶していた。しかし、これに限られず、入力装置１は、センサユニット１７から出力されるＸ’軸方向の加速度値ax、またはＹ’軸方向の加速度値ayを変位対応量の変化率として記憶してもよい。これにより入力装置の計算量を軽減することができ、入力装置の消費電力を低減することができる。
この場合、ＭＰＵ１９は、メモリに記憶されたＸ’軸方向の加速度値ax、またはＹ’軸方向の加速度値ayを順に読み出し、閾値判定を行うことで、ｎ（第１の時間ｔ１）を決定する。Ｘ’軸方向の加速度値ax、またはＹ’軸方向の加速度値ayのうち、どちらの値を用いるかは、筐体に対するボタン１１の位置や、ポインタ２が誤移動する方向を考慮して、適宜選択されればよい（図１４参照）。
次に、ユーザが操作部２３を操作した場合の、さらに別の実施形態について説明する。
上述の各実施形態では、ボタン１１が押圧され、操作信号の入力が開始された場合に、補正変位量（第１の補正変位量）を出力するとして説明した。一方、本実施形態では、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にも補正変位量（第２の補正変位量）が出力される点において上述の各実施形態と相違している。また、ボタン１１の押圧が開始され、スイッチがＯＮの状態となった後の所定時間及びボタン１１の押圧が解除され、スイッチがＯＦＦの状態となった後の所定時間は、ポインタ２の移動が規制される点についても上述の各実施形態と相違している。従って、その点を中心に説明する。
なお、本実施形態の説明では、第２の補正変位量を算出するために用いられる時間を第２の時間として説明する。また、ボタン１１の押圧が開始され、操作信号の入力が開始されてからポインタ２の移動が規制されている時間を第１の規制時間とし、ボタン１１の押圧が解除され、操作信号の入力が解除されてからポインタ２の移動が規制されている時間を第２の規制時間として説明する。
図１９は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。
図２０は、図１９に示す動作を実現するための入力装置１の機能的なブロック図である。
分周器９９は、水晶発振器２０から供給されるパルスに基づき所定の周波数のクロックパルスを生成する。カウンタ９２は、分周器９９で生成されたクロックパルスをカウントする。カウント値設定部９３では、例えば所定数のカウント値が設定されそのカウント値を記憶する。制御部９４は、カウンタ９２から供給されるカウント値とカウント値設定部９３から供給されるカウント値とを比較することで、第１の規制時間及び第２の規制時間をカウントする。
分周器９９、カウンタ９２、カウント値設定部９３、制御部９４などのブロックは、例えばＭＰＵ１９が有している。これらのブロックは、ＭＰＵ１９に限られず、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が有していてもよい。なお、以降の説明では、上記各ブロックは、ＭＰＵ１９が有しているものとし、制御部９４の処理は、ＭＰＵ１９の処理として説明する。
カウント値設定部９３には、あらかじめ、第１の規制時間に相当する第１のカウント値と、第２の規制時間に相当する第２のカウント値とが設定される。第１の規制時間とは、上述のように、ボタン１１の押圧が開始され、スイッチがＯＮの状態となってから（図１３（Ｂ）参照）、ポインタ２の移動が規制される時間である。また、第２の規制時間とは、ボタン１１の押圧が解除され、スイッチがＯＦＦの状態となってから（図１３（Ｄ）参照）、ポインタ２の移動が規制される時間である。
第１の規制時間と第２の規制時間は同じであってもよいし、異なっていてもよい。典型的には第１規制時間及び第２の規制時間は、０．２秒であるが、これに限られない。第１の規制時間及び第２の規制時間のうち少なくとも一方は、ユーザによりカスタマイズできるようになっていてもよい。このユーザによるカスタマイズを実現するために、入力装置１には、例えばディップスイッチや可変抵抗が設けられていてもよい。また、ユーザが入力装置１及び操作部２３を操作し、画面３上のＧＵＩを操作することで、第１の規制時間、第２の規制時間をカスタマイズできるようになっていてもよい。
このように、第１の規制時間及び／または第２の規制時間がカスタマイズできることで、ユーザは自己の操作感に合った時間を任意に設定することができる。これにより、ボタン１１の操作時の操作感を向上させることができる。
図１９に示すように、ＭＰＵ１９は、例えば図示しない揮発性のメモリに変位対応量を記憶している（ステップ６０１）（図１２参照）。スイッチが操作信号の生成を開始し、操作信号の入力が開始されると（ステップ６０２のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、タイマーをＯＮとし（ステップ６０３）、変位対応量の出力を停止する（ステップ６０４）。
ＭＰＵ１９は、操作信号が入力されると、第１の補正変位量を算出し（ステップ６０５）、この算出された第１の補正変位量を出力する（ステップ６０６）。ここで、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出するための第１の時間ｔ１、またはｎは、図１５、１６に示すような処理により、変位対応量に基づいて決定されてもよく、図１７に示すような処理により、変位対応量の変化率に基づいて決定されてもよい。あるいは、第１の時間ｔ１、またはｎは、固定値としてあらかじめ設定された値が用いられてもよい。第２の時間ｔ２についても同様である。
タイマーがＯＮとなると（ステップ６０３）、ＭＰＵ１９は、カウント値設定部９３で設定された第１のカウント値とカウンタ９２から供給されるカウント値とを比較することで、操作信号の入力から第１の規制時間が経過したか否かを判定する（ステップ６０７）。
両カウント値が異なる場合、つまり、操作信号の入力から第１の規制時間が経過していない場合（ステップ６０７のＮＯ）、ＭＰＵ１９はタイマーを作動し続け、次のステップ６０８に進む。ステップ６０８では、ＭＰＵ１９は、押されたボタン１１が離されたか否か、つまり操作信号の入力が解除されたか否かを監視する。押されたボタン１１が離されていない場合（ステップ６０８のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、カウント値を１インクリメントし（ステップ６０９）、ステップ６０７に戻る。
一方で、両カウント値が一致する場合、つまり、操作信号の入力が解除されずに（ステップ６０８のＮＯ参照）操作信号の入力から第１の規制時間が経過した場合（ステップ６０７のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始する（ステップ６１０）。
このように、ＭＰＵ１９は、カウンタ９２から供給されるカウント値が第１のカウント値が一致するまで、つまり、操作信号の入力時から第１の規制時間が経過するまでは、変位対応量の出力を停止する。あるいは、ＭＰＵ１９は、変位対応量がゼロ（（ｖx、ｖy）＝（０、０））である信号を出力し続けている。このような処理により、スイッチがＯＮの状態となった後に（図１３（Ｂ）参照）、筐体１０が動いてセンサユニット１７によりその動きが検出されても（図１３（Ｃ）（Ｄ）参照）、画面３上でのポインタ２の動きが規制される。したがって、ポインタ２やアイコン４等が画面上で、ユーザの意図しない動きをすることを防止することができる。
なお、操作信号の入力から第１の規制時間経過前に（ステップ６０７のＮＯ参照）、操作信号の入力が解除された場合（ステップ６０８のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、決定コードを出力し（ステップ６１１）、変位対応量の出力を開始する（ステップ６１２）。すなわち、ＭＰＵ１９は、操作信号の入力から第１の時間経過前であっても、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（例えば、ユーザがボタン１１をクリックした場合）には、変位対応量の出力を開始する。
ステップ６１０において、変位対応量の出力が開始されると、次に、ＭＰＵ１９は、押されたボタン１１が離されたか否かを監視、つまり操作信号の入力が解除されたか否かを監視する（ステップ６１３）。
ここで、ステップ６１０では、操作信号の入力が未だ解除されていない状態であり（ステップ６０８のＮＯ参照）、ユーザがボタン１１を押した状態を保ったまま入力装置１を動かしている状態にある。ステップ６１０において、入力装置１から変位対応量の出力が開始されると、制御装置４０は、この変位対応量を受信する。制御装置４０は、画面上でのポインタ２の位置がアイコン４上である場合、受信した変位対応量に応じて、ポインタ２及びアイコン４を画面上で移動させることで、ドラッグの動作の表示を制御する。
つまり、ユーザがボタン１１を第１の規制時間以上押圧し続けた場合（長押し）には、入力装置１から変位対応量の出力が開始され、画面上でドラッグの動作が表示される。
ＭＰＵ１９は、スイッチがＯＦＦの状態となり（図１３（Ｄ）参照）、操作信号の入力が解除された場合（ステップ６１３のＹＥＳ）、再びタイマーをオンとし（ステップ６１４）、カウンタ９２によるカウントアップを開始する。そうすると、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止させる（ステップ６１５）。あるいは、ＭＰＵ１９は、変位対応量がゼロ（（ｖx、ｖy）＝（０、０））である信号の出力を開始する。
また、ＭＰＵ１９は、スイッチからの操作信号の入力が解除されると、この操作信号の入力が解除される第２の時間前から、操作信号の入力が解除されるまでにメモリに記憶された変位対応量を読み出す。ＭＰＵ１９は、読み出された変位対応量を積分演算し、第２の補正変位量（Ｘc’、Ｙc’）を算出する（ステップ６１６）。
典型的には、下記の式（１０）（１１）に示すように、操作信号の入力の解除時からｉサイクル前にメモリに記憶された変位対応量をｖxi、ｖyiとすると、ＭＰＵ１９は、ｉ＝０からｉ＝ｎまでの変位対応量にマイナスを乗じた値を加算することで、第２の補正変位量（Ｘc’、Ｙc’）を算出する。
Ｘc’＝Σ−ｖxi・・・（１０）
Ｙc’＝Σ−ｖyi・・・（１１）。
上記第２の時間は、変位対応量がメモリに記憶されるサイクル時間をΔｔとすると、以下の式（１２）で表される。
ｔ２＝Δｔ・ｎ・・・（１２）。
第２の補正変位量が算出されると、ＭＰＵ１９は、第２の補正変位量を出力し（ステップ６１７）、この第２の補正変位量出力後に決定コードを出力する（ステップ６１８）。
制御装置４０は、第２の補正変位量を受信すると、操作信号の入力解除時の座標値に、第２の補正変位量を加算することで、補正座標値を算出し、この補正座標値にポインタ２及びアイコン４が表示されるように制御する。
このような処理により、ユーザがボタン１１の押圧の解除を開始してから、スイッチがＯＦＦの状態となる前の（図１３（Ｃ）〜（Ｄ）参照）ポインタの誤移動を防止することができる。特に、ドラッグ動作の場合、ボタン１１が押圧されている状態であっても、変位対応量が出力される。したがって、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に、第２の補正変位量により、ポインタ２及びアイコン４の表示位置を補正することが、ポインタ２やアイコン４等の誤移動を防止するための有効な手段となる。
ステップ６１４において、タイマーがＯＮとなると、ＭＰＵ１９は、カウント値設定部９３で設定された第２のカウント値と、カウンタ９２から供給されるカウント値とを比較することで、操作信号の入力が解除されてから第２の規制時間が経過したか否かを判定する（ステップ６１９）。
両カウント値が異なる場合、つまり、操作信号の入力が解除されてから第２の規制時間が経過していない場合（ステップ６１９のＮＯ）、ＭＰＵ１９はタイマーを作動し続け、次のステップ６２０に進む。ステップ６２０では、ＭＰＵ１９は、離されたボタン１１が再び押されたか否か、つまり操作信号の入力が再び入力が開始されたか否かを監視する。ボタン１１が押されていない場合、ＭＰＵ１９は、カウント値を１インクリメントし（ステップ６２１）、ステップ６１９に戻る。
操作信号の入力が解除されてから第２の規制時間経過前に、操作信号が再び入力された場合（ステップ６２０のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、タイマーをリセットし、ステップ６０７に戻る。
ＭＰＵ１９は、両カウント値が一致する場合（ステップ６１９のＹＥＳ）、つまり、操作信号の入力が解除されてから、第２の規制時間が経過した場合、タイマーを終了する。この場合、変位対応量の出力が開始され（ステップ６１２）、ポインタ２は画面３上で移動する。このような処理により、スイッチがＯＦＦの状態となった後に、筐体が動いてセンサユニット１７によりその動きが検出されても（図１３（Ｄ）〜（Ｅ））、画面３上でのポインタ２の動きが規制される。したがって、スイッチがＯＦＦの状態となった後に、ポインタ２やアイコン４等がユーザの意図しない動きをすることを防止することができる。
図１９中、破線で示すように、ＭＰＵ１９は、操作信号の入力が解除され、決定コードが出力された後（ステップ６１１）、ステップ６１９以降の処理に進んでもよい。
図１９に示す処理により、スイッチがＯＮの状態になる前、スイッチがＯＮの状態になった後、スイッチがＯＦＦの状態になる前、スイッチがＯＦＦの状態となった後、全てにおいて、ポインタ２のユーザの意図しない動き（誤移動）を防止することができる。
図１９に示す処理を制御装置４０が実行してもよい。この場合、制御装置４０は、入力装置１から送信された変位対応量の情報と、操作信号とを受信する（受信手段）。制御装置４０のＭＰＵ３５は、受信された変位対応量を、例えばＭＰＵ３５内の揮発性のメモリに記憶する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、送受信機３８を介して操作信号の受信を開始すると、この受信の開始から第１の時間前から、操作信号の受信までにメモリに記憶された変位対応量を積分演算し、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出する。また、ＭＰＵ１９は、画面３上で、ドラッグの動作を表示しているときに、操作信号の受信が解除されると、この受信の解除の第２の時間前から、受信の解除時までにメモリに記憶された変位対応量を積分演算し、第２の補正変位量（Ｘc’、Ｙc’）を算出する。制御装置４０は、算出された第１、及び第２の補正変位量により、ポインタ２の座標値を補正する。
次に、ユーザが操作部２３を操作した場合の、さらに別の実施形態について説明する。図２１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。なお、本実施形態では、図１０に示す動作と異なる点を中心に説明する。
図２２（Ａ）〜図２２（Ｃ）は、本実施形態に係る入力装置１のボタン１１の構成を示す模式図である。
本実施形態に係る入力装置１のボタン１１は、２段階アクションを有するボタンである。ボタン１１は、例えば移動ボタン７（第１のボタン）と、この移動ボタン７とは物理的に離れて設けられた決定ボタン８（第２のボタン）と、移動ボタン７及び決定ボタン８を連続的に押すことが可能な表面ボタン６とを有する。移動ボタン７は、内部に図示しないスイッチ（第１のスイッチ）を有し、決定ボタン８も、内部に図示しないスイッチ（第２のスイッチ）を有する。移動ボタン７及び決定ボタン８の各スイッチは、メイン基板１８に電気的に接続されている。なお、移動ボタン７とは、ポインタ２の移動の開始及び停止を制御するためのボタンである。
移動ボタン７が押され、第１のスイッチがＯＮの状態となると、第１のスイッチは、第１の操作信号の生成を開始し、この第１の操作信号をＭＰＵ１９へ出力する。一方で、決定ボタン８が押され、第２のスイッチがＯＮの状態となると、第２のスイッチは、第２の操作信号の生成を開始し、この第２の操作信号をＭＰＵ１９へ出力する。
図２２（Ａ）は、ボタン１１がユーザにより押されていない状態を示す図である。表面ボタン６は、筐体１０に設けられた軸９に接続され、その反対側の端部でバネ２４を介して筐体に接続されている。ユーザの指３４で表面ボタン６の表面が押されることにより、表面ボタン６は、軸９を中心としてバネ２４のバネ力に抗して回動する。移動ボタン７及び決定ボタン８はプッシュタイプのボタンである。表面ボタン６の裏面には、移動ボタン７及び決定ボタン８をそれぞれ押すことが可能な突起６ａ及び６ｂが設けられている。
移動ボタン７及び決定ボタン８は、例えば筐体１０内に配置されている。表面ボタン６が所定の距離押されることで（図２２（Ｂ）参照）、突起６ａにより移動ボタン７が押され、続いて表面ボタン６がさらに所定の距離押されることで（図２２（Ｃ）参照）、突起６ｂにより決定ボタン８が押される。図２２（Ｂ）は、移動ボタン７が押され、決定ボタン８が押されていない状態を示している。図２２（Ｃ）は、移動ボタン７及び決定ボタン８が両方ともに押されている状態を示している。
押された表面ボタン６が解除される場合、バネ２４の戻り力により、表面ボタン６は図２２（Ｃ）→図２２（Ｂ）→図２２（Ａ）の順に動き、決定ボタン８、移動ボタン７の順に、それらの押された状態が解除される。
以上のようなボタン１１では、移動ボタン７が押され、かつ、決定ボタン８が押されない状態（図２２（Ｂ））が維持される、いわゆる半押しも可能である。ユーザはボタン１１を半押し状態で入力装置１を動かすことにより、ポインタ２を所望の位置へ移動させる。
図２１に示すように、ユーザによりボタン１１の移動ボタン７が押されておらず、第１のスイッチから第１の操作信号が入力されていない状態では（ステップ７０１のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止している（ステップ７０２）。あるいは、ＭＰＵ１９は、変位対応量をゼロ（（ｖx、ｖy）＝（０、０））とした信号を出力している。すなわち、ユーザが入力装置１を持って動かしたとしても、画面３上でポインタ２は動かない。これにより、ユーザが意図しないポインタ２の移動を規制することができる。
移動ボタン７が押され、第１のスイッチがＯＮの状態となり、第１のスイッチからの第１の操作信号の入力が開始されると、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始する（ステップ７０３）（出力制御手段）。制御装置４０のＭＰＵ３５は、この変位対応量を受信すると、この変位対応量に応じたポインタ２の移動を開始するように、ポインタ２の表示を制御する。
ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始すると、例えば、ＭＰＵ１９に内蔵されたメモリに変位対応量の記憶を開始する（ステップ７０４）。
移動ボタン７が押された状態で、決定ボタン８が押され、第２のスイッチがＯＮの状態となると、第２のスイッチは、第２の操作信号の生成を開始し、この第２の操作信号をＭＰＵ１９へ出力する。ＭＰＵ１９は、第２のスイッチからの第２の操作信号が入力されると（ステップ７０５のＹＥＳ）変位対応量の出力を停止する（ステップ７０６）。あるいは、ＭＰＵ１９は、変位対応量をゼロ（（ｖx、ｖy）＝（０、０））とした信号の出力を開始する。
また、ＭＰＵ１９は、第２のスイッチからの第２の操作信号が入力されると、第１の補正変位量を算出し（ステップ７０７）、この算出された第１の補正変位量を出力する（ステップ７０８）。ここで、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出するための第１の時間ｔ１、またはｎは、図１５、１６に示すような処理により、変位対応量に基づいて決定されてもよく、図１７に示すような処理により、変位対応量の変化率に基づいて決定されてもよい。あるいは、第１の時間ｔ１、またはｎは、固定値としてあらかじめ設定された値が用いられてもよい。
ＭＰＵ１９は、第１の補正変位量を出力すると、第２の操作信号に応じて、決定コードを出力する（ステップ７０９）。この決定コードは、決定ボタン８の押圧が解除され、第２のスイッチからの第２の操作信号の入力が解除された場合に出力してもよい。
図２１に示す処理により、決定ボタン８が押圧され、第２のスイッチがＯＮの状態となる前の、ポインタ２の誤移動を防止することができる。
また、本実施の形態では、ユーザにより移動ボタン７が押されて第１の操作信号が入力された状態で、決定ボタン８が押されて第２の操作信号が入力されることにより、決定コードが出力される。これにより、移動ボタン７が押されることでポインタの移動が可能となり、続いて、決定ボタン８が押されることで決定コードの出力が可能となるので、ユーザは直感的に操作することができる。
特に、ユーザは、ボタン１１の１つの表面ボタン６を押すことで、上記の連続した操作が可能となるので、直感性を向上させることができる。
なお、ＭＰＵ１９は、図２１のステップ７０１〜７０４に示す処理を実行した後に、図１９に示す処理を実行してもよい。この場合、図１９中のステップ６０２、６０８、６１３及び６２０に示す、操作信号が、第２の操作信号と読み替えられる。これにより、決定ボタン８の第２のスイッチがＯＮの状態となる前、ＯＮの状態となった後、ＯＦＦの状態となる前、ＯＦＦの状態となった後、すべての場合に、ポインタ２のユーザの意図しない動き（誤移動）を防止することができる。
次に、ユーザが操作部２３を操作した場合の、さらに別の実施形態について説明する。図２３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。上述の図２１に示した処理では、移動ボタン７が押圧されることで、ポインタ２の移動が開始される場合について説明した。一方、本実施形態では、移動ボタン７が押圧されることでポインタ２の移動が停止される。従って、その点を中心に説明する。
図２３に示すように、ＭＰＵ１９は、例えば図示しない揮発性のメモリに変位対応量を記憶している（ステップ８０１）。
ユーザによりボタン１１の移動ボタン７が押圧されておらず、第１のスイッチからの第１の操作信号が入力されていない状態では（ステップ８０２のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量を出力している状態にある。したがって、ユーザが筐体１０を動かすことで、ポインタ２は、画面３上で移動する。
移動ボタン７が押圧され、第１のスイッチがＯＮの状態となり、第１の操作信号が入力されると（ステップ８０２のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止する（ステップ８０３）。
また、ＭＰＵ１９は、移動ボタン７が押圧され第１の操作信号が入力されると、第１の補正変位量を算出し（ステップ８０４）、この第１の補正変位量を出力する（ステップ８０５）。
移動ボタン７が押された状態で、決定ボタン８が押され、第２のスイッチからの第２の操作信号が入力されると（ステップ８０６のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、決定コードを出力する（ステップ８０７）。この決定コードは、決定ボタン８の押圧が解除され、第２の操作信号の入力が解除された場合に出力してもよい。
図２３に示す処理により、移動ボタン７の第１のスイッチがＯＮの状態となる前の、ポインタの誤移動を防止することができる。
次に、入力装置の他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を示す斜視図である。図２４に示すように、入力装置１０１は、筐体１１０を具備している。この筐体１１０は、ユーザの握った手に収まる程度の大きさとされる。なお、図２４の説明では、便宜上、筐体１１０の長手方向をＹ’方向とし、筐体１１０の幅方向をＸ’方向とし、厚さ方向をＺ’方向として説明する。
筐体１１０の上面１１０ａには、開口１１１が設けられており、この開口１１１内をＸ’−Ｙ’方向にスライド可能な操作部１１２が設けられている。
筐体１１０の内部には、例えば抵抗基板（図示せず）が設けられており、開口１１１内での操作部１１２の動きに応じた抵抗値を検出する。この抵抗値の信号がＭＰＵ１９に出力され、この抵抗値に応じた変位対応量が入力装置１０１から出力される。なお、抵抗基板は、操作部１１２の開口１１１内での位置を検出する位置検出手段として機能するが、この位置検出手段は抵抗基板に限られず、他のものであってもよい。
また、筐体１１０内部には、スイッチ（図示せず）が設けられており、ユーザが操作部１１２をＺ’方向に押圧した場合に、ＭＰＵ１９へ操作信号を出力する。
ユーザは、入力装置１０１を手に持ち、例えば親指で操作部１１２操作し、開口１１１内で操作部１１２をＸ’−Ｙ’方向にスライドさせる。すると、入力装置１０１から変位対応量が出力され、ポインタ２が、画面３上で、Ｘ−Ｙ方向へ移動する。ユーザは、入力装置１０１を用いて、任意のアイコン４上にポインタ２を位置させ、操作部１１２を例えばＺ’方向へ押圧する。ユーザが操作部１１２を押圧すると、画面３上で、アイコン４に応じた処理が実行される。
本実施形態に係る入力装置１０１においても、上述の各実施形態で説明した処理と同様の処理を実行することが可能である。例えば、図１０に示す例で説明すると、入力装置１０１のＭＰＵ１９は、変位対応量を記憶し、この記憶された変位対応量から第１の補正変位量を算出し、出力する。これにより、操作部１１２の押圧が開始されてから、スイッチがＯＮの状態となる前のポインタの誤移動を防止することができる。
本実施形態の場合、ユーザが、操作部１１２をＺ’方向に押圧する際に、この操作部１１２がＸ’−Ｙ’方向へ誤移動する場合が多く、スイッチがＯＮの状態となる前にポインタ２が画面上で、ユーザの意図しない動きをすることが多い。したがって、第１の補正変位量により、ポインタ２の画面３上での座標値を補正することによる効果が特に大きい。
以上説明した制御システムは、上記各実施形態に限られず、種々の変形が可能である。
上述の各実施形態では、操作部２３のうち、ボタン１１が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、ボタン１２、ホイールボタン１３や、その他の操作ボタン２９等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。
図２２の説明では、２段操作型の操作部として、第１のボタン７と、第２ボタン８と、表面ボタン６とを有する形態の操作部を例に挙げて説明した。しかし、２段型の操作部は、これに限られない。２段型の操作部は、２段階的なスイッチングが可能な形態であれば、どのような形態であってもよい。
上述の各実施形態では、ボタン１１が押圧されたときに操作信号が入力されるとして説明した。しかし、ボタン１１が押圧されたときに操作信号の入力が解除される形態も考えられる。
上記各実施形態では、入力装置１は、空間で操作されるとして説明したが、例えば、筐体１０の一部がテーブルに当接されて操作されても構わない。
上記各実施形態では、無線で入力情報を制御装置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。
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、ユーザによりハンドヘルド装置の本体が動されると、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３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。
上述の各実施形態において、入力装置１は、２方向の加速度値及び２軸周りの角速度値を検出するように構成されていた。しかし、これに限られず、入力装置１は、１方向の加速度値及び１軸周りの角速度値を検出するように構成されていてもよく、３方向の加速度値及び３軸周りの角速度値を検出するように構成されていてもよい。
また、角速度値を検出する角速度センサユニット１５の代わりに、磁気センサなどの角度センサが用いられてもよい。加速度センサユニット１６及び角速度センサユニット１５のうち少なくとも一方がＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサで構成されてもよい。
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。 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説明図である。 センサユニットを示す斜視図である。 ユーザによる空間操作に応じて、画面上でポインタが移動する場合の、制御システムの動作を説明するための図である。 ユーザが入力装置の操作部を操作した場合の動作を示すフローチャートである。 画面上でのポインタの動きの１例を示す図である。 ポインタが図１１に示す動きをした場合に、入力装置が記憶する変位対応量を示す図である。 ユーザがボタンの押圧を開始してから、その押圧を解除し終えるまでの筐体の動きを示す模式図である。 筐体に対するボタンの位置と、ポインタの誤移動方向の関係を説明するための模式図である。 他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。 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。 ポインタが図１１（Ａ）に示す動きをした場合に、入力装置が記憶する変位対応量の変化率ａiを示す図である。 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。 図１９に示す動作を実現するための入力装置の機能的なブロック図である。 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。 図２１に示す実施形態に係る入力装置のボタンの構成を示す模式図である。 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。 本発明のさらに別の実施の形態に係る入力装置を示す斜視図である。
符号の説明
ｖx、ｖy、ｖxi、、ｖyi…変位対応量（速度値）
ωx、ωy…角速度値
ａx、ａy、ａi…変位対応量の変化率（加速度値）
Ｘc、Ｙc…第１の補正変位量
Ｘc’、Ｙc’ …第２の補正変位量
Ｘ(ｔ)、Ｙ(ｔ)…座標値
Ｘ’’、Ｙ’’…補正座標値
第１の時間…ｔ１
第１の時間…ｔ２
１、１０１…入力装置
２…ポインタ
３…画面
７…移動ボタン
８…決定ボタン
１０、１１０…筐体
１１、１２、１３…ボタン
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、３５…ＭＰＵ
２０…水晶発振器
２１、３８…送受信機
２２、３９…アンテナ
２３、１１２…操作部
４０…制御装置
９４…制御部
９２…カウンタ
９３…カウント値設定部
１００…制御システム
１１１…開口
１５１…ヨー方向の角速度センサ
１５２…ピッチ方向の角速度センサ
１６１…ヨー方向の加速度センサ
１６２…ピッチ方向の加速度センサ
上記入力装置において、前記記憶手段は、前記変位対応量の変化率を記憶し、前記入力装置は、前記記憶手段に記憶された前記変位対応量の変化率が正、または負の値のいずれであるかを前記操作信号の生成の開始から遡って判定する判定手段をさらに具備し、前記決定手段は、前記操作信号の生成の開始から遡って、初めて正の値から負の値となる前記変位対応量の変化率が前記記憶手段に記憶されたとき基準として、前記第１の時間を決定してもよい。
上記入力装置において、前記第１のスイッチにより、前記第１の操作信号の生成が開始された場合、前記画像の移動が停止されるように、前記出力手段による前記変位対応量の出力を制御する出力制御手段をさらに具備し、前記算出手段は、前記第１のスイッチにより前記第１の操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記第１の操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出してもよい。
本発明に係る制御装置は、画面上に表示される画像を移動させるための物理量を検出する検出手段と、操作部と、前記操作部での操作に応じて操作信号を生成する生成手段とを有する入力装置から出力された前記物理量の信号及び前記操作信号に応じて、前記画面上での前記画像の移動の表示を制御する制御装置であって、前記物理量の信号、及び前記操作信号を受信する受信手段と、前記物理量に応じた、前記画面上での画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、前記操作信号の受信が開始される第１の時間前から、前記操作信号の受信が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する算出手段と前記変位対応量及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する表示制御手段とを具備する。
本発明に係るハンドヘルド装置は、画面上に表示される画像の移動を制御するハンドヘルド装置であって、前記画面を表示する表示部と、前記画像を移動させるための物理量を検出する検出手段と、前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、操作部と、前記操作部での操作に応じて、操作信号を生成する生成手段と、前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成の開始までに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する算出手段と、前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する表示制御手段とを具備する。
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及び第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及び第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。
図２及び図３の説明では、便宜上、筐体１０の長手方向をＺ’方向とし、筐体１０の厚さ方向をＸ’方向とし、筐体１０の幅方向を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。本明細書中では、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、地球上で静止した座標系、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’軸の周りの回転の方向をピッチ方向、Ｙ’軸の周りの回転の方向をヨー方向といい、Ｚ’軸（ロール軸）の周りの回転の方向をロール方向という場合もある。
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’軸方向の加速度値axを検出し、第１の角速度センサ１５１は、Ｙ’軸の周りの角速度値ωψを検出する。これらの検出値に基き、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。
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’軸方向の加速度値ayを検出し、第２の角速度センサ１５２は、Ｘ’軸の周りの角速度値ωθを検出する。これらの検出値に基き、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。
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。
図１１は、画面３上でのポインタ２の動きの１例を示す図である。図１１（Ａ）は、ユーザが本実施例に係る入力装置１を用いて画面３上でポインタを移動させ、アイコン４上で、ボタン１１を押圧した場合の、ポインタの動きの１例を示す図であり、図１１（Ｂ）は、第１の補正変位量を示す図である。なお、図１１では、ＭＰＵ１９が操作信号を入力したときの画面３上でのポインタ２の座標値がＸ０、Ｙ０と表され、操作信号の入力時からｉサイクル前のポインタの座標値が、Ｘ i 、Ｙiと表されている。
図１０に示すように、入力装置１は、例えば、ＭＰＵ１９に内蔵された図示しない揮発性のメモリに変位対応量を（ｖx、ｖy）記憶する（ステップ２０１）（記憶手段）。この場合、例えば、図１２に示すような変位対応量がメモリに記憶される。メモリには、角速度値（ωψ、ωθ）及び加速度値（a x 、a y ）に基づいて算出された変位対応量が所定のクロック数ごとに、所定のサイクルで記憶される。
Ｘ’’＝Ｘ０＋Ｘc・・・（６）
Ｙ’’＝Ｙ０＋Ｙ c・・・（７）
さらに、この１サイクル前の変位対応量ｖy１の絶対値が閾値以上である場合（ステップ３０５のＮＯ）、次の変位対応量が読み出され（ステップ３０４）、閾値判定がなされる（ステップ３０５）。このように、変位対応量の絶対値が閾値以上である場合、メモリに記憶された変位対応量が、スイッチからの操作信号の入力が開始されたときから遡って順に読み出され、この読み出された変位対応量の閾値判定がなされる。
ところで、ボタン１１が押圧され、操作信号が入力された場合に記憶される変位対応量は、図１２に示す例とは、異なる場合がある。例えば、ユーザが画面３上でポインタ２をアイコン４へ近づけている最中に、誤ってボタン１１を押圧してしまった場合等である。この場合、操作信号の入力開始時から遡って、変位対応量の閾値判定を行うと、例えば、アイコン４にポインタ２を近づける前の、ポインタ２が止まっていたときに記憶された変位対応量が初めて閾値を下回る変位対応量となる。この変位対応量が記憶されたときを基準として、ｎ（第１の時間ｔ１）を決定すると、不適切な補正変位量が算出され、ポインタ２の位置が戻される可能性がある。
例えば、図１２に示す例において、閾値を３とした場合、操作信号の生成開始時（入力開始時）から３サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の絶対値｜ｖy３｜が閾値Ｔｈ１以上であり（ステップ４０５のＹＥＳ）、操作信号の生成開始時から４サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の絶対値｜ｖy４｜が閾値Ｔｈ１未満であるため（ステップ４０６のＹＥＳ）、ｎ＝４として決定される（ステップ４０７）。なお、ｎが決定されれば、第１の時間ｔ１が決定される。
図１８は、ポインタ２が図１１（Ａ）に示す動きをした場合に、入力装置が記憶する変位対応量の変化率（加速度）ａiを示す図である。本実施形態では、変位対応量のベクトル量の差分を変位対応量の変化率として記憶する。したがって、図１８の縦軸の正の値は、加速を表し、負の値は、減速を表す。なお、図１８では、操作信号の入力開始時の変位対応量の変化率がａ０と表され、操作信号の入力時から遡ってｉサイクル前に記憶された変位対応量の変化率がａiと表されている。
図１８に示すように、画面３上でポインタ２が図１１に示す動作をする場合、ユーザがポインタ２をアイコン４に近づけることで、変位対応量の変化率ａiは負の値をとりつつゼロに近づく。次に、ユーザがアイコン４上でポインタを停止させることで、変位対応量の変化率は、ゼロに近い値の正、または負の値をとる。その後、ユーザがボタン１１の押圧を開始し、筐体１０がこの押圧の作用により動くことで（図１３（Ａ）〜（Ｂ）参照）、変位対応量の変化率は、ゼロに近い値から正の値となり、増加する。そして、スイッチがＯＮとなり、ＭＰＵ１９にスイッチからの操作信号が入力される。
一方で、変位対応量の変化率ａiが０以上である場合（ステップ５０５のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、この０以上の変位対応量の変化率ａiの１サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の変化率ａ（ｉ＋１）を読み出す。そして、この読み出された変位対応量の変化率ａ（ｉ＋１）が０未満であるか否かを判定する（ステップ５０６）。
例えば、図１８に示す例では、操作信号の入力開始時から４サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の変化率ａ４が０以上であり（ステップ５０５のＹＥＳ）、操作信号の入力時の５サイクル前にメモリに記憶された変位対応量の変化率ａ５が０未満であるため（ステップ５０６のＹＥＳ）、ｎ＝５として決定される（ステップ５０７）。なお、ｎが決定されれば、第１の時間ｔ１が決定される。
図１９に示す処理を制御装置４０が実行してもよい。この場合、制御装置４０は、入力装置１から送信された変位対応量の情報と、操作信号とを受信する（受信手段）。制御装置４０のＭＰＵ３５は、受信された変位対応量を、例えばＭＰＵ３５内の揮発性のメモリに記憶する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、送受信機３８を介して操作信号の受信を開始すると、この受信の開始から第１の時間前から、操作信号の受信までにメモリに記憶された変位対応量を積分演算し、第１の補正変位量（Ｘc、Ｙc）を算出する。また、ＭＰＵ３５は、画面３上で、ドラッグの動作を表示しているときに、操作信号の受信が解除されると、この受信の解除の第２の時間前から、受信の解除時までにメモリに記憶された変位対応量を積分演算し、第２の補正変位量（Ｘc’、Ｙc’）を算出する。制御装置４０は、算出された第１、及び第２の補正変位量により、ポインタ２の座標値を補正する。
ｖx、ｖy、ｖxi、、ｖyi…変位対応量（速度値）
ω ψ 、ω θ …角速度値
ａx、ａy、ａi…変位対応量の変化率（加速度値）
Ｘc、Ｙc…第１の補正変位量
Ｘc’、Ｙc’ …第２の補正変位量
Ｘ(ｔ)、Ｙ(ｔ)…座標値
Ｘ’’、Ｙ’’…補正座標値
ｔ １ …第１の時間
ｔ ２ …第２の時間
１、１０１…入力装置
２…ポインタ
３…画面
７…移動ボタン
８…決定ボタン
１０、１１０…筐体
１１、１２、１３…ボタン
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、３５…ＭＰＵ
２０…水晶発振器
２１、３８…送受信機
２２、３９…アンテナ
２３、１１２…操作部
４０…制御装置
９４…制御部
９２…カウンタ
９３…カウント値設定部
１００…制御システム
１１１…開口
１５１…第１の角速度センサ
１５２…第２の角速度センサ
１６１…第１の加速度センサ
１６２…第２の加速度センサ

Claims (20)

  1. 画面上に表示される画像を移動させるための物理量を検出する入力装置であって、
    操作部と、
    前記物理量を検出する検出手段と、
    前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、
    前記操作部での操作に応じて、操作信号を生成する生成手段と、
    前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する算出手段と、
    前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量を出力する出力手段と
    を具備する入力装置。
  2. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記操作信号の生成が開始されるごとに前記第１の時間を決定する決定手段をさらに具備する入力装置。
  3. 請求項２に記載の入力装置であって、
    前記記憶手段に記憶された前記変位対応量の絶対値が閾値を下回るか否かを前記操作信号の生成の開始から遡って判定する判定手段をさらに具備し、
    前記決定手段は、
    前記操作信号の生成の開始から遡って、初めて前記閾値を下回る前記変位対応量が前記記憶手段に記憶されたときを基準として、前記第１の時間を決定する入力装置。
  4. 請求項２に記載の入力装置であって、
    前記記憶手段は、
    前記変位対応量の変化率を記憶し、
    前記入力装置は、
    前記記憶手段に記憶された前記変位対応量の変化率が正、または負の値のいずれであるかを前記操作信号の生成の開始から遡って判定する判定手段をさらに具備し、
    前記決定手段は、
    前記操作信号の生成の開始から遡って、初めて前記変位対応量の変化率の値が正の値から負の値となる前記変位対応量の変化率が前記記憶手段に記憶されたときを基準として、前記第１の時間を決定する
    入力装置。
  5. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記算出手段は、
    前記操作信号の生成が停止される第２の時間前から、前記操作信号の生成が停止されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第２の補正変位量を算出し、
    前記出力手段は、
    前記第２の補正変位量を出力する
    入力装置。
  6. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記第１の時間を可変とする可変手段をさらに具備する入力装置。
  7. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記操作信号の生成の開始から所定時間以内は、前記変位対応量の出力を停止するように、または、前記変位対応量をゼロとして出力するように前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備する入力装置。
  8. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記操作信号の生成の停止から所定時間以内は、前記変位対応量の出力を停止するように、または、前記変位対応量をゼロとして出力するように前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備する入力装置。
  9. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記出力手段は、
    前記操作信号に応じた操作コマンドを出力し、
    前記入力装置は、
    前記操作信号の生成が開始された場合に前記第１の補正変位量を出力するように、かつ、該第１の補正変位量の出力後に前記操作コマンドを出力するように前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備する
    入力装置。
  10. 請求項９に記載の入力装置であって、
    前記出力制御手段は、
    前記第１の補正変位量の出力後であって、前記操作信号の生成が停止された後に前記操作コマンドを出力するように前記出力手段を制御する入力装置。
  11. 請求項５に記載の入力装置であって、
    前記出力手段は、
    前記操作信号に応じた操作コマンドを出力し、
    前記入力装置は、
    前記操作信号の生成が停止された場合に、前記第２の補正変位量を出力するように、かつ、該第２の補正変位量の出力後に前記操作コマンドを出力するように前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備する
    入力装置。
  12. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記入力装置は、
    筐体をさらに具備し、
    前記検出手段は、
    前記筐体の動きに応じた前記物理量を検出するセンサである
    入力装置。
  13. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記入力装置は、
    前記操作部が移動可能な開口を有する筐体をさらに具備し、
    前記検出手段は、
    前記筐体に対する、前記開口内での前記操作部の動きに応じた前記物理量を検出する
    入力装置。
  14. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記操作部は、２段階的なスイッチングが可能な２段操作型の操作部であり、
    前記生成手段は、
    前記２段操作型の操作部の操作に応じて、第１の操作信号を生成する第１のスイッチと、
    前記２段操作型の操作部の操作に応じて、第２の操作信号を生成する第２のスイッチとを有し、
    前記出力手段は、前記第２の操作信号に応じた操作コマンドを出力する
    入力装置。
  15. 請求項１４に記載の入力装置であって、
    前記第１のスイッチにより、前記第１の操作信号の生成が開始された場合、前記画像の移動が開始されるように、前記出力手段による前記変位対応量の出力を制御する出力制御手段をさらに具備し、
    前記算出手段は、前記第２のスイッチにより前記第２の操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記第２の操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する
    入力装置。
  16. 請求項１４に記載の入力装置であって、
    前記第１のスイッチにより、前記第１の操作信号の生成が開始された場合、前記画像の移動が停止されるように、前記出力手段による前記変位対応量の出力を制御する出力手段をさらに具備し、
    前記算出手段は、前記第１のスイッチにより前記第１の操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記第１の操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する
    入力装置。
  17. 画面上に表示される画像を移動させるための物理量を検出する検出手段と、操作部と、前記操作部での操作に応じて操作信号を生成する生成手段とを有する入力装置から出力された前記物理量の信号及び前記操作信号に応じて、前記画面上での前記画像の移動の表示を制御する制御装置であって、
    前記物理量の信号、及び前記操作信号を受信する受信手段と、
    前記物理量に応じた、前記画面上での画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、
    前記操作信号の受信が開始される第１の時間前から、前記操作信号の受信が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する算出手段と
    前記変位量及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する表示制御手段と
    を具備する制御装置。
  18. 画面上に表示される画像の移動を制御する制御システムであって、
    前記画像を移動させるための物理量を検出する検出手段と、
    操作部と、
    前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、
    前記操作部での操作に応じて、操作信号を生成する生成手段と、
    前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成の開始までに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出する算出手段と、
    前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量を出力する出力手段とを有する入力装置と、
    前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量を受信する受信手段と、
    前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する表示制御手段とを有する制御装置と
    を具備する制御システム。
  19. 画面上に表示される画像の移動を制御するハンドヘルド装置であって、
    前記画面を表示する表示部と、
    前記画像を移動させるための物理量を検出する検出手段と、
    前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶する記憶手段と、
    操作部と、
    前記操作部での操作に応じて、操作信号を生成する生成手段と、
    前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成の開始までに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための補正変位量を算出する算出手段と、
    前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する表示制御手段と
    を具備するハンドヘルド装置。
  20. 画面上に表示される画像を移動させるための物理量を検出し、
    入力操作に応じて操作信号を生成し、
    前記物理量に応じた、前記画面上での前記画像の変位量に対応する変位対応量を記憶し、
    前記操作信号の生成が開始される第１の時間前から、前記操作信号の生成が開始されるまでに前記記憶手段に記憶された前記変位対応量に基づいて、前記画像の前記画面上での座標値を補正するための第１の補正変位量を算出し、
    前記変位対応量、及び前記第１の補正変位量に応じて、前記画像を移動させるように前記画面上の表示を制御する
    制御方法。
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