TW200925946A - Input device, controller, control system, control method, and hand-held device - Google Patents

Description

200925946 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ·· 本發明係關於一種用以操作畫面上之指標之空間操作型 輸入裝置、根據其操作資訊來控制指標之控制裝置、包含 該等裝置之控制系統、控制方法及手持裝置。 【先前技術】 作為PC (Personal Computer，個人電腦）中所普及之GUI (Graphical User Interface，圖形使用者介面）控制器，主要 ❹ 使用滑鼠或觸控板等指向裝置。GUI不僅用作先前pc之HI (Human lnterface ’人性化介面），而且亦開始用作以例如 電視為圖像媒體而於居室等内使用之AV (Audi〇_visud， 視聽）設備或遊戲機之介面。作為上述GUIi控制器，已提 出有多種使用者可於空間上操作之指向裝置（參照例如專 利文獻1、2)。 專利文獻1中，揭示有雙軸之角速度迴轉儀、亦即具有 兩個角速度感測器之輸入裝置。該角速度感測器為振動型 ® 角速度感測器。例如當對以共振頻率進行壓電振動之振動 體賦予旋轉角速度時，會於與振動體之振動方向正交之方 向上產生科裏奥利力。因該科裏奥利力與角速度成比例， 故而可藉由檢測科裏奥利力來檢測旋轉角速度。專利文獻 1之輸入裝置中，藉由角速度感測器而檢測出圍繞著正交 的兩個轴之角速度，根據該角速度，而生成作為由顯示機 構所顯示之光標等之位置資訊的命令減，並g此命令訊 號發送至控制設備。 130227.doc 200925946 專利文獻2中’揭示有具有三個（三軸）加速度感測器以 及三個（三轴）角速度感測器（陀螺）之筆型輸入裝置。該筆 型輸入裝置根據分別由三個加速度感測器以及角速度感測 器所獲得之訊號，來進行各種運算，以算出筆型輸入裝置 之姿態角。 通常’加速度感測器不僅檢測使用者操作輸入裝置時之 加速度，而且檢測重力加速度。作用於輸入裝置之重力、 與輸入裝置移動時輸入裝置之慣性力為相同之物理量，因 ❹ 此輸入裝置中並未對此加以區別。例如當使用者以自本來 之姿態傾斜之方式握著輸入裝置時，與該傾斜相對應之重 力加速度之分力將作用於與各轴相對應的加速度感測器， 故而加速度感測器會對其進行檢測。 然而’上述專利文獻2之筆型輸入裝置中，係對三個軸 之旋轉角速度、三個軸方向之加速度進行檢測，亦即，對 六個自由度所有之量均進行檢測，因此可解決上述慣性力 與重力之問題。 ® [專利文獻1]曰本專利特開2001-56743號公報（段落 [0030] 、 [0031]，圖 3) [專利文獻2]曰本專利第3748483號公報（段落[0033]、 [0041]，圖 1) [專利文獻3]曰本專利特表2007-509448號公報（段落 [〇〇19]Μ〇〇21]Μ〇〇29]μ〇〇34], ffl5) 【發明内容】

[發明所欲解決之問題J 130227.doc 200925946 專利文獻2之筆型輸入裝置中，使用有三個加速度感測 器以及二個角速度感測器，因此構成複雜，又，計算量增 多，故而有可能產生延遲時間。因此，使用者之操作時序 與GUI之動作時序會產生時間偏差，讓使用者感覺到不諧 調。又，當計算量增多時，消耗電力亦增多。例如對電池 内置型的輸入裝置而言消耗電力之問題較為重要。 當為了消除上述之延遲時間，而使用高速cpu (Centrai Processing Unit’ 中央處理單元）或者Mpu (Micr〇 pr〇cessing © Umt，微處理單元）之情形_，更存在消耗電力卩及成本增 大之問題。 又，專利文獻2之筆型輸入裝置包含有六個感測器，因 此需要包含有六個A/D (Analog/Digital，類比/數位）埠之 CPU或者A/D轉換ϋ。因此，亦存在電路構成變得複雜， 且成本增大之問題。 進而’專利文獻2之筆型輸入裝置中，運算中存在加速 度之積分項目，因此亦存在積分誤差累積之問題。為了解 « Α此問題’亦提出有於特定條件時對積分值進行重置之方 法’但是亦存在如下問題，g卩，無法確保以為了將積分誤 差控制在不會影響到實用之水準所必需之時間間隔來獲得 重置條件。 赛於上述情形’本發明之目的在於，提供—種可解決輸 入裝置自本來之姿態傾斜時施加至加速度感測器之重力的 問題、並且可減少計算量之輸入裝置、控制裝置、控制系 統及其控制方法及手持裝置。 130227.doc 200925946 2發明之其它目的在於，提供—種當輸人裝置自本來之 〜傾斜且利用加速度感測器來計算該傾斜之角产之情形 時，能夠抑制使用者移動輸入裝置且由加速度感二器所檢 測出之檢測值中所含之慣性加速度成分之影響之輸入裝 置控制裝置、控制系統及控制方法及手持裝置。 [解決問題之技術手段]

❹ 本發明之-形態之輸人裝置包含：fl加速度感測器， 其對沿著第1轴之方向之第！加速度進行檢測；第2加速度 感測器，其對與沿著上述第！軸之方向不同之第2軸方向的 第2加速度進行檢測；^角速度感測器，其對圍繞上述第 1軸之第1角速度進行檢測；第2角速度感測器，其對圍繞 上述第2軸之第2角速度進行檢測；角度計算機構，其根據 上述第1加速度以及上述第2加速度，算出圍繞第3軸的角 度，即，上述第1加速度及上述第2加速度之合成加速度向 量與上述第2軸之間的角度，該第3轴與包含上述第丨軸及 上述第2轴之加速度檢測面成特定角度；以及資訊輸出機 構，其藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換， 而對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修正，且 輸出藉由該修正而獲得之第丨修正角速度以及第2修正角速 度之資訊。 本發明中’根據第1以及第2加速度而算出輸入裝置之角 度，且藉由根據該角度而進行之旋轉座標轉換來修正第^ 以及第2角速度。亦即’即使於輸入裝置圍繞第3軸相對於 垂直轴而傾斜之狀態下使用者移動輸入裝置，亦可消除因 130227.doc -9- 200925946 該傾斜而分別及第2轴方向之重力加速度成分 所帶來之影響。因此，能夠以使⑽進行適當移動之方式 對該GUI之顯示進行控制。 所謂「算出」係包含如下兩種情形，即，藉由運算而算 出值之情形、以及將應求出之各種值作為對應表而記憶於 記憶體等中之後自記憶體中讀出該各種值中之任一值之情 形。 本發明之一形態之控制裝置係根據自輸入裝置輸出之輸 © 入資訊’對畫面上所顯示之m進行控制者，該輸入裝置包 括：第1加速度感測器，其對沿著第丨軸之方向之第i加速 度進行檢測；第2加速度感測器，其對與沿著上述第丨軸之 方向不同之第2軸方向的第2加速度進行檢測；第1角速度 感測器，其對圍繞上述第丨轴之第丨角速度進行檢測；以及 第2角速度感測器，其對圍繞上述第2轴之第2角速度進行 檢測；該控制裝置包括：接收機構，其接收上述第丨加速 度、上述第2加速度、上述第1角速度以及上述第2角速度 之資訊，來作為上述輸入資訊；角度計算機構，其根據上 述接收到之第丨加速度以及上述第2加速度，算出圍繞第3 轴的角度，即，上述第丨加速度以及上述第2加速度之合成 加速度向量與上述第2軸之間的角度，該第3軸與包含上述 第1軸以及上述第2轴之加速度檢測面成特定角度；資訊輸 出機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換而對上述接收到之第1以及第2角速度分別進行修正， 且輸出藉由該修正而獲得之第丨修正角速度以及第2修正角 130227.doc 200925946 速度之資訊；以及座標資訊生成機構，其生成與上述第工 修正角速度以及上述第2修正角速度相對應之、上述以於 上述晝面上之座標資訊》 本發明之一形態之控制系統係包括輸入裝置及控制裝置 之控制系統，該輸入裝置輸出輸入資訊，該控制裝置根據 自上述輸入裝置輸出之輸入資訊，對畫面上所顯示之⑴進 行控制’上述輸入裝置包括：第1加速度感測器，其對沿 著第1轴之方向之第1加速度進行檢測；第2加速度感測 © 器，其對與沿著上述第1軸之方向不同之第2軸方向的第2 加速度進行檢測；第1角速度感測器，其對圍繞上述第】轴 之第1角速度進行檢測；第2角速度感測器，其對圍繞上述 第2軸之第2角速度進行檢測；角度計算機構，其根據上述 第1加速度以及上述第2加速度，算出圍繞第3軸的角度， 即，上述第1加速度以及上述第2加速度之合成加速度向量 與上述第2轴之間的角度，該第3軸與包含上述第丨軸以及 上述第2軸之加速度檢測面成特定角度；以及資訊輸出機 構，其藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換， 而對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修正，且 輸出藉由該修正而獲得之第丨修正角速度以及第2修正角速 度之資訊；上述控制裝置包括：接收機構，其接收上述第 1修正角速度以及上述第2修正角速度之資訊，來作為上述 輸入資訊；座標資訊生成機構，其生成與上述接收到之第 1以及第2修正角速度相對應之、上述m於上述晝面上之座 標資訊。 130227.doc 11 · 200925946 本發明之一形態之控制系統係包括輸入裝置及控制裝置 者’該輸入裝置輸出輸入資訊，該控制裝置根據自上述輸 入裝置輸出之輸入資訊，對畫面上所顯示之υι進行控制， 上述輸入裝置包括：第1加速度感測器，其對沿著第1轴之 方向之第1加速度進行檢測；第2加速度感測器，其對與沿 著上述第1軸之方向不同之第2轴方向的第2加速度進行檢 測；第1角速度感測器，其對圍繞上述第i軸之第1角速度 進行檢測；第2角速度感測器，其對圍繞上述第2轴之第2 ® 角速度進行檢測；以及輸出機構，其將上述第1加速度、 上述第2加速度、上述第1角速度以及上述第2角速度之資 訊’作為上述輸入資訊加以輸出；上述控制裝置包括：接 收機構，其接收上述輸入資訊；角度計算機構，其根據上 述接收到之第1加速度以及上述第2加速度，算出圍繞第3 轴的角度’即’上述第1加速度以及上述第2加速度之合成 加速度向量與上述第2軸之間的角度，該第3軸與包含上述 第1軸以及上述第2軸之加速度檢測面成特定角度；資訊輸 出機構’其藉由根據上述計角度而進行之旋轉座標轉換， 而對上述接收到之第1以及第2角速度分別進行修正，且輸 出藉由該修正而獲得之第1修正角速度以及第2修正角速度 之資訊；以及座標資訊生成機構，其生成與上述第丨修正 角速度以及上述第2修正角速度相對應之、上述m於上述 畫面上之座標資訊。 本發明之一形態之控制方法係根據輸入裝置之移動來控 制畫面上之UI者，對上述輸入裝置之、沿著第1軸之方向 130227.doc •12· 200925946 之第1加速度進行檢測，且對上述輸入裝置之、與沿著上 述第1轴之方向不同之第2軸方向的第2加速度進行檢測， 對上述輸入裝置之、圍繞上述第1轴之第1角速度進行檢 測，且對上述輪入裝置之、圍繞上述第2軸之第2角速度進 行檢測，根據上述第1加速度以及上述第2加速度，算出圍 繞第3轴的角度，即，上述第1加速度以及上述第2加速度 之合成加速度向量與上述第2軸之間的角度，該第3軸與包 含上述第1軸以及上述第2軸之加速度檢測面成特定角度， © 藉由根據上述角度而進行之旋轉座標轉換，而對上述第i 角速度以及上述第2角速度分別進行修正，且輸出藉由該 修正而獲得之第！修正角速度以及第2修正角速度之資訊， 生成與上述第1修正角&度以及上述第2修正角it度相對應 之、上述UI於上述畫面上之座標資訊。 本發明之一形態之輸入裝置包括：第1加速度感測器， 其對沿著第1轴之方向之第丨加速度進行檢測；第2加速度 泛感測器，其對與沿著上述第丨軸之方向不同之沿著第2轴之 方向的第2加速度進行檢測；第〗角速度感測器，其對圍繞 上述第2軸之第1角速度進行檢測；第2角速度感測器，其 對圍繞上述第丨轴之第2角速度進行檢測；速度計算機構， 其根據上述第1加速度值、上述第2加速度值、上述第1角 速度值以及上述第2角速度值，算出沿著上述第屮之方向 之第1速度值以及沿著上述第2軸之方向之第2速度值；微 分運算機構，其藉由分別對上述&以及第2速度值進行微 分’而算出第i運算加速度值以及第2運算加速度值；角度 130227.doc -13- 200925946 計算機構，其根據自上述第1加速度值減去上述第】運算加 速度值所得之值、以及自上述第2加速度值減去上述第2運 算加速度值所得之值，算出圍繞第3軸之角度，即，上述 第1加速度以及上述第2加速度之合成加速度向量、與上述 第2軸之間之角度，該第3軸與包含上述第〗軸以及上述第2 軸之加速度檢測面成特定角度；資訊輸出機構，其藉由根 據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，而對上述第j 速度值以及上述第2速度值分別進行修正，且輸出藉由該 © 修正而獲得之第1修正速度值以及第2修正速度值之資訊。 以下說明令，有時亦將第丨加速度感測器或者第2加速度 感測器僅稱作加速度感測器。同樣地’有時亦將第丨角速 度感測器或者第2角速度感測器僅稱作角速度感測器。同 樣地’有時亦將第上加速度值或者第2加速度值僅稱作加速 度值而將第1角速度值或者第2角速度值僅稱作角速度 值1樣地’有時亦將第i速度值或者第2速度值僅稱作速 度值，而將第！修正速度值或者第2修正速度值僅稱作修正 Θ 速度值。 藉由角速度感測器而計算角速度值之時，係使用者自然 地移動輸入裝置來進行操作之時。亦即，因為當人們移動 輸入裝置時，使用者係以肩部、財部以及手腕中之至少一 者為中〜’以使輸入裝置旋轉之方式來移動輸入裝置。因 此，於本發明巾，不僅㈣加速度值而且亦使用角速度 值’藉由運算而求出輸入裝置之速度值，且藉由該速度值 之微分運算而求出加速度值(運算加速度值）。藉此，獲得 130227.doc 200925946 實質上與輸入裝置之移動相一致之速度值以及運算加速度 值。 另一方面’算出圍繞第3軸之角度，亦即，輸入裝置自 理想姿態圍繞第3軸而傾斜之角度。藉由根據該算出角度 而進行之旋轉座標轉換來對速度值進行修正。藉此，即使 於輸入裝置圍繞第3軸相對於垂直軸而傾斜之狀態下使用 者移動輸入裝置’亦可消除因該傾斜而分別產生之第1以 及第2軸方向之重力加速度成分所帶來之影響。 © 然而，即使對速度值進行修正，當使用者有意地移動輸 入裝置而進行操作時，算出角度亦未必不會變動。其原因 在於，當使用者移動輸入裝置之情形時，加速度感測器會 將因輸入裝置之傾斜而產生之例如第丨轴方向之重力加速 度成分值、與因該輸入裝置之移動而產生之例如該第1軸 方向之加速度值之合成值，作為第〖加速度值而檢測出 來0 為了防止上述算出角度之變動，於計算傾斜角度時，會 自加速度感測器所檢測出之加速度值減去運算加速度值。 如上所述，運算加速度值係亦考慮到角速度值而算出者， 且係使用者有意地移動輸入裝置時之加速度值。亦即，藉 由自加速度感測器所檢測出之加速度值減去運算加速度 值’而於實質上僅剩下第i以及第2轴方向之重力加速度之 成分值。因此，角度計算機構即使因使用者操作輸入裝置 而導致算出角度產生變動，亦可算出實質上僅受重力影響 之角度。藉此，可獲得與使用者所進行之輸入襄置之移動 130227.doc -15· 200925946 相一致之修正速度值。 又’由於使用兩個加速度感測器以及兩個角速度感測 器’因此與使用三軸之加速度感測器以及三軸之角速度感 測器之情形時相比，可減少計算量，且可降低成本。 本發明之一形態之控制裝置係根據自輸入裝置所發送之 輸入資訊，來控制畫面上所顯示之饥者，該輸入裝置包 括：第1加速度感測器，其對沿著第1軸之方向之第1加速 度進行檢測；第2加速度感測器，其對與沿著上述第1軸之 © 方向不同之沿著第2轴之方向的第2加速度進行檢測；第i 角速度感測器’其對圍繞上述第2軸之第1角速度進行檢 測，以及第2角速度感測器，其對圍繞上述第丨軸之第2角 速度進行檢測。控制裝置包括：接收機構，其接收上述第 1加速度值、上述第2加速度值、上述第1角速度值以及第2 角速度值之各資訊，來作為上述輸入資訊；速度計算機 構’其根據上述接收到的上述第1加速度值、上述第2加速 度值、上述第1角速度值以及上述第2角速度值，算出沿著 上述第1軸之方向之第1速度值以及沿著上述第2轴之方向 之第2速度值；微分運算機構，其藉由分別對上述第1以及 第2速度值進行微分，而算出第1運算加速度值以及第2運 算加速度值；角度計算機構，其根據自上述第1加速度值 減去上述第1運算加速度值所得之值、以及自上述第2加速 度值減去上述第2運算加速度值所得之值，算出圍繞第3軸 之角度，即，上述第1加速度以及上述第2加速度之合成加 速度向量、與上述第2軸之間之角度，該第3軸與包含上述 130227.doc •16· 200925946 第1轴以及上述第2軸之加速度檢測面成特定角度；資訊輪 出機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換，而對上述第1速度值以及上述第2速度值分別進行修 正’且輸出藉由該修正而獲得之第1修正速度值以及第2修 正速度值之資訊；以及座標資訊生成機構，其生成與上述 第1修正速度值以及上述第2修正速度值相對應之、上述仍 於上述晝面上之座標資訊。 本發明之一形態之控制系統係控制晝面上所顯示之饥 © 者，其包含輸入裝置與控制裝置。輸入裝置包括：第 速度感測器，其對沿著第丨轴之方向之第1加速度進行檢 測，第2加速度感測器，其對與沿著上述第丨軸之方向不同 之沿著第2軸之方向的第2加速度進行檢測；第丨角速度感 測器’其對圍繞上述第2轴之第1角速度進行檢測；第2角 速度感測器，其對圍繞上述第1軸之第2角速度進行檢測； 速度汁算機構，其根據上述第丨加速度值、上述第2加速度 值、上述第1角速度值以及上述第2角速度值，算出沿著上 Ο 述第1軸之方向之第1速度值以及沿著上述第2軸之方向之 第2速度值；微分運算機構，其藉由分別對上述第丨以及第 2速度值進行微分，而算出第丨運算加速度值以及第2運算 加速度值；角度計算機構，其根據自上述第丨加速度值減 去上述第1運算加速度值所得之值、以及自上述第2加速度 值減去上述第2運算加速度值所得之值，算出圍繞第3軸之 角度，即，上述第1加速度以及上述第2加速度之合成加速 度向量、與上述第2轴之間之角度，該第3軸與包含上述第 130227.doc 200925946 1軸以及上述第2軸之加速度檢測面成特定角度；資訊輸出 機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換，而對上述第！速度值以及上述第2速度值分別進行修 正，且輸出藉由該修正而獲得之第丨修正速度值以及第2修 正速度值之資訊；以及發送機構，其發送上述第丨以及第2 修正速度值之資訊來作為輸入資訊。控制裝置包括··接收 機構，其接收上述輸入資訊；以及座標資訊生成機構其 生成與上述接收到之輸入資訊之上述第〗修正速度值以及 © 上述第2修正速度值相對應之、上述UI於上述畫面上之座 標資訊。 本發明之一形態之控制系統係控制畫面上所顯示之⑴ 者’其包含輸入裝置與控制裝置。輸入裝置包括：第 速度感測器，其對沿著第丨軸之方向之第〗加速度進行檢 測；第2加速度感測器，其對與沿著上述第丨軸之方向不同 之沿著第2轴之方向的第2加速度進行檢測；第丨角速度感 測器，其對圍繞上述第2轴之第Μ速度進行檢測；第2角 速度感測器，其對圍繞上述第丨轴之第2角速度進行檢測； 以及發送機構，其發送上述第丨加速度值、上述第2加速度 值、上述第1角速度值以及第2角速度值之各資訊，來作為 上述輸入資訊。控制裝置包括：接收機構，其接收上述輸 入資訊；速度計算機構，其根據上述接收到之輸入資訊之 上述第1加速度值、上述第2加速度值、上述第丨角速度值 以及上述第2角速度值，算出沿著上述第丨軸之方向之第^ 速度值以及4著上述第2軸之方向之第2速度值；微分運算 I30227.doc -18- 200925946 機構，其藉由分別對上述第丨以及第2速度值進行微分而 算出第1運算加速度值以及第2運算加速度值；角度計算機 構，其根據自上述第1加速度值減去上述第i運算加速度值 所得之值、以及自上述第2加速度值減去上述第2運算加速 度值所得之值’算出圍繞第3轴之角度1，上述第i加速 度以及上述第2加速度之合成加速度向量、與上述第2軸之 間之角度，該第3軸與包含上述第丨軸以及上述第2轴之加 速度檢測面成特定角度；資訊輸出機構，其藉由根據上述 〇 算出之角度而進行之旋轉座標轉換，而對上述第1速度值 以及上述第2速度值分別進行修正，且輸出藉由該修正而 獲得之第1修正速度值以及第2修正速度值之資冑；座標資 訊生成機構，其生成與上述第丨修正速度值以及上述第2修 正速度值相對應之、上述m於上述畫面上之座標資訊。 本發明之一形態之控制方法係，對輸入裝置之、沿著第 1軸之方向之第1加速度進行檢測，且對上述輸入裝置之、 與沿著上述第！轴之方向不同之沿著第2軸之方向的第2加 速度進行檢測，對上述輸入裝置之、圍繞上述第2轴之第【 角速度進行檢測，且對上述輸入裝置之、圍繞上述第… 之第2角速度進行檢測，根據上述第】加速度值、上述“ 加速度值、上述第1角速度值以及上述第2角速度值，算出 沿著上述第1軸之方向之第1速度值以及沿著上述第2軸之 方向之第2速度值，藉由分別對上述第1以及第2速度值進 行微分，而算出第i運算加速度值以及第2運算加速度值， 根據自上述第1加速度值減去上述第1運算加it度值所得之 130227.doc •19- 200925946 值、以及自上述第2加速度值減去上述第2運算加速度值所 得之值，算出圍繞第3轴之角度，，上述^加速度以及 上述第2加速度之合成加速度向量、與上述第2軸之間之角 度’該第3轴與包含上述p軸以及上述第2轴之加速度檢 測面成特定角度’藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉 座標轉換，而對上述第【角速度以及上述第2角速度分別進 行修正，且輸出藉由該修正而獲得之第㈠多正角速度值以 及第2修正角速度值之資訊，生成與上述&修正角速度值 ©以及上述第2修正角速度值相對應之、仍於畫面上之座標 資訊。 本發明之#態之輸入裝置包括加速度輸出機構、角速 度輸出機構、資訊輸出機構、以及抑制機構。 上述加速度輸出機構具有加速度感測器，其使用上述加 速度感測器，輸出沿著第！轴之方向之輸入裝置的第（加速 度、以及與沿著上述第！軸之方向不同之第2轴之方向的上 述輸入裝置之第2加速度。 參上述角速度輸出機構輸出圍繞第3轴之上述輸人裝置之 第1肖速度、以及圍繞與上述第3軸不同之第4軸之上述輸 入裝置的第2角速度。 上述資訊輸出機構根據上述第丨加速度以及上述第2加速 度，算出圍繞第5軸的角度，即，上述第^口速度以及上述 第2加速度之合成加速度向量、與上述加速度檢測面内之 基準轴之間的角度’該第5軸與包含上述P轴以及上述第 2軸之上述加速度感測器之加速度檢測面成特定角度，且 130227.doc •20· 200925946 藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，而對上 述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修正，至少輸出 包含藉由該修正而獲得之第丨修正角速度以及第2修正角速 度之第1資訊。 上述抑制機構於上述第丨加速度以及第2加速度中之至少 -者中’包含重力加速度成分以及因上述輸入裝置之移動 而生成之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣性加速 度成分而產生之上述算出之角度之變動。 ❹ 根據第1以及第2加速度算出輸人裝置之角度，且藉由根 據該角度而進行之旋轉座標轉換而對第i以及第2角速度進 行修正。亦即，即使於輸入裝置圍繞第5軸相對於垂直軸 而傾斜之狀態下使用者移動輸入裝置，亦可消除因該傾斜 而分別產生之第1以及第2軸方向之重力加速度成分所帶來 之影響。因A，能夠以使指#進行適當移動之方式對該指 標之顯示進行控制。 & 然而，即使對角速度值進行修正，於使用者有意地移動 輸入裝置來進行操作之情形時，算出角度亦未必不會產生 變動。其原因在於’當使用者移動輪入裝置之情形時，加 速度感測器會將因輸入裝置之傾斜而產生之例如第丨軸方 向之重力加速度成分值、與因該輸入裝置之移動而產生之 例如該第1軸方向之加速度值之合成值，作為第丨加速度值 而檢測出來。 因此，抑制機構抑制因上述慣性加速度成分而產生之上 述算出之角度之變動。藉此，可算出實質上僅受重力影響 130227.doc -21- 200925946 之角度，從而可獲得與使用者對輸 修正角速度值。 入裝置之移動相 —致之 算出」係包含如下兩種情形 尸/r萌 =Γ及將應…值作 =雜等中之後自記憶趙中讀出該各種“之任一值之情 第2軸與第3軸相一 典型的是，第I軸與第4軸相一致， 致’但該等亦可未必一致。

角速度輸出機構亦可具有角速度感測器、角度感測器、 或：角加速度感測器。#角速度輸出機構包含角度感測器 之情形時，藉由對所檢測出之角度進行微分，而輸出角速 度。當角速度輸出機構包含角加速度感測器之情形時，對 所檢測出之角加速度進行積分，而輪出角速度。 輸入裝置亦可進而包含更新機構，該更新機構係對藉由 上述修正而獲得之上述第！修正角速度以及上述第2修正角 速度進灯更新。於此情形時，亦可由上述資訊輸出機構停 止上述第1修正角速度以及上述第2修正角速度之更新，最 後將上述更新後之上述第1修正角速度以及上述第2修正角 速度之資訊，作為上述第2資訊而加以輸出。 輸入裝置亦可進而包含更新機構，該更新機構係對藉由 上述修正而獲得之上述第正角速度以及上述第2修正角 速度進行更新。於此情料，可由上料止機構停止上述 第1修正角速度以及上述第2修正角速度之更新，而由上述 資訊輸出機構最後將上述更新後之第1修正角速度以及第2 130227.doc •22· 200925946 t正角速度之資訊，作為上述第2資訊而加以輸出。 上述停止機構亦可具有開關，該開關用以對使用者藉由 上述資訊輸出機構而進行之上述特定處理之停止以及開始 進行切換。開關可列舉機械雙列直插式封裝開關、按紐式 開關、利用感測器之開關等。作為感測器’有利用電、磁 、光等之感測器。例如，當開關為ON/〇FF式按鈕之情 形時’亦可於使用者按壓該按㈣，停止由資訊輸出機構

進行之處理’繼而再次按壓該按㈣，再重新開始該處 理。或者’亦可考慮在使用者按壓該按鈕之期間，停止該 處理（或者執行該處理）之形態。 Ο

上述停止機構亦可於上述加速度檢測面自絕對垂直面傾 斜時、上述p加速度以及上述第2加速度之合成加速度向 量為臨限值以下之情形時’停止上述特定處理。於此情形 時，上述開始機構亦可於上述合成加速度向量超過上述臨 限值之情形時’開始上述特^處理。當加速度檢測面自垂 直面傾斜之角度過大時，合成加速度向量有時會變小，I 結果使得無法算出準確之角冑。因此，於合成加速度向量 為臨限值以下之情料，可停止特定處理，例如可將上一 次之角度值用於第1角速度以及第2角速度之修正或者輸 出上-次（最後）之第i修正角速度以及第2修正角速度。 所謂絕對垂直面’係指包含重力方向即與地面垂直之轴 之面。若設上述垂直軸為重力方6 里刀万向之軸時，將使計算變得 容易。 定處理之上述角度之計 上述停止機構停止作為上述特 130227.doc -23- 200925946 算’上述輸入裝置亦可進而包含判定機構，該判定機構對 停止上述角度之計算時之第丨角度、與重新開始計算上述 角度時之第2角度之角度差是否為臨限值以上進行判定。 於此情形時，上述資訊輸出機構於上述角度差為上述臨限 值以上之情形時，藉由旋轉座標轉換，而對上述第1角速 度以及上述第2角速度分別進行修正，該旋轉座標轉換係 根據使上述第2角度加上180 deg所得之第3角度而進行。 W使用者移動輸入裝置以使得在停止角度之計算起至重新 ©開始計算為止之期間角度變大之情形時，有時第！加速度 或者第2加速度之檢測方向會對調。於此情形時，藉由本 發明’可肖高輸入裝置對該輸入裝置的姿態之識別精度， 從而可進行使GUI向適當方向移動之類之顯示。 輸入裝置亦可進而包含角速度方向判定機構該角速度 方向判定機構對停止上述角度之計算時以及重新開始該計 算時上述第1角速度之各自方向是否相同進行判定。於此 ◎ 情形時，i述資訊輸出機構亦可於上述第1角速度之方向 相同之情形時，藉由旋轉座標轉換，來對上述第工角速度 及上述第2角速度分別進行修正，該旋轉座標轉換係根 據使重新開始計算上述角度時之上述第2角度加上⑽㈣ 2得之角度而進行°藉由對^角速度方向之連續性進行 來進—步提高輸人裝置對該輸人裝置的姿態之識別 積度。 亦可代替第1角速度的 速度方向之判定以外， 方向之判定，或者除了進行第1角 角速度方向判定機構亦對第2角速 130227.doc -24- 200925946 度方向是否相同進行判定β 或者，輸入裝置亦可進而包含角速度向量判定機構，該 角速度向量判定機構對停止上述角度之計算時、上述第1 角速度以及上述第2角速度之第1合成角速度向量、與重新 開始計算上述角度時之上述第1角速度以及上述第2角速度 之第2合成角速度向量之差是否為臨限值以上進行判定。 於此情形時，上述資訊輸出機構於上述第1以及第2合成角 速度向章之差為臨限值以上之情形時，藉由旋轉座標轉 © 換，而對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修 正，該旋轉座標轉換係根據使重新開始計算上述角度時之 上述第2角度加上18〇 deg所得之角度而進行。 上述抑制機構具有輸入上述第1加速度以及上述第2加速 度中之至少一者之訊號之低通濾波器，上述資訊輸出機構 亦可根據通過上述低通濾波器後之訊號來算出上述角度。 使用者移動輸入裝置時所產生之加速度訊號，當然與始終 作用之重力加速度相比為高頻訊號。因此，可藉由用低通 濾波器去除上述訊號之高頻成分，而於計算角度時，消除 使用者移動輸入裝置時所產生之慣性加速度之影響。 上述抑制機構亦可於根據上述第丨角速度而獲得之圍繞 上述第3軸之第1角加速度、以及根據上述第2角速度而獲 知之圍繞上述第4軸之第2角加速度中之至少一者為臨限值 以上之情形時，停止上述角度之計算。使用者自然地操作 輸入裝置時，輸入裝置會產生角加速度。角度係根據第1 以及第2加速度，利用特定計算式而算出。又第丨或者第 130227.doc 25· 200925946 2加速度係進而利用其它計算式’根據上述角加速度而算 、。因此’即使於使用者移動輸入裝置時輸入裝置產生加 速度，亦可根據角加速度而算出所需的第】或者第2加速 度’該第1或者第2加速度係用以將因輸人裝置產生加速度 而產生之例如角度之計算誤差抑制於容許範圍内。亦即， 可藉由設定角加速度之臨限值’而將角度之計算誤差抑制 在容許範圍内。 ❹ 上述抑制機構亦可於上述第i角速度以及上述第2角速度 中之至少一者為臨限值以上之情形時，停止上述角度之計 算。根據實驗得知，當使用者使指標以高速動作時，亦 即，角速度為高速時，不計算角度會讓人感覺到較少之不 諧調感。 上述抑制機構亦可於上述第丨加速度以及上述第2加速度 中之至少一者為臨限值以上之情形時，停止上述角度之計 算。 上述抑制機構根據上述第〗加速度、上述第2加速度、上 〇 述第1角速度以及上述第2角速度，而算出沿著上述第夏軸 之方向之第1速度以及沿著上述第2軸之方向之第2速度， 並分別對上述第1速度以及上述第2速度進行微分，藉此算 出第1運算加速度以及第2運算加速度，並根據自上述第1 加速度減去上述第1運算加速度所得之值、以及自上述第2 加速度減去上述第2運算加速度所得之值，藉由上述資訊 輸出機構而算出上述角度。 藉由角速度輸出機構而算出角速度之時，係使用者自然 130227.doc •26- 200925946 地移動輸入裝置來進行操作之時。亦即，因為當人們移動 輸入裝置時，使用者係以肩部、肘部以及手腕中之至少一 者為中心，以使輸入裝置旋轉之方式來移動輸入裝置。因 此，不僅使用加速度，而且亦使用角速度，藉由運算而求 出輸入裝置之速度’且藉由該速度之微分運算而求出加速 度（運算加速度）。藉此，獲得實質上與輸入裝置之移動相 一致之速度以及運算加速度。 輸入裝置亦可進而包含：判定機構，其對上述第丨運算 © 加速度以及上述第2運算加速度中之至少一者是否超過臨 限值進行判定；更新機構，其於上述第1運算加速度以及 上述第2運具加速度均為上述臨限值以下之情形時，對上 述角度進行更新；以及控制機構，其於上述第1運算加速 度以及第2運算加速度中之至少一者超過上述臨限值之情 形時’以停止藉由上述更新機構對上述角度進行更新之方 式’對上述更新機構進行控制。當運算加速度極大之情形 ❹ 時，有時角度之運算誤差會増大，從而無法算出準確之角 度。藉由以上述方式進行臨限值判定，可算出適當之傾斜 角度。於本發明之情形時，係當第1以及第2加速度中之至 少一者超過臨限值時，藉由根據上一次更新後加以記憶之 第2角度而進行旋轉座標轉換，來準確地算出速度值。 輸入裝置亦可進而包含：判定機構，其對根據上述第1 運算加速度以及上述第2運算加速度而獲得之運算值是否 超過臨限值進行判定；更新機構，其於上述運算值為上述 臨限值以下之情形時，對上述角度進行更新；以及控制機 130227.doc 27· 200925946 構，其於上述第1運算加速度以及第2運算加速度中之至少 一者超過上述臨限值之情形時，以停止藉由上述更新機構 對上述角度進行更新之方式，對上述更新機構進行控制。 作為臨限值判定之對象，並不限於運算加速度。例如， 亦可將加速度感測器檢測出之加速度值（或者其運算值）、 角速度感測器檢測出之角速度（或者其運算值）、藉由角速 度之微分運算而算出之角加速度（或者其運算值）等設為臨 限值判定之對象。 > ❹ 所謂運算值，係指與各軸相關之檢測值之合成向量之絕 對值、其累加值、其平均值、或者根據其它運算式而算出 之值。 輸入裝置亦可進而包含：判定機構，其對上述第1加速 度以及上述第2加速度中之至少一者是否超過臨限值進行 判定；更新機構，其於上述第丨加速度以及上述第2加速度 此二者均為上述臨限值以下之情形時，對上述角度進行更 新；以及控制機構，其於上述第i運算加速度以及第2運算 ® 加速度中之至少一者超過上述臨限值之情形時，以停止藉 由上述更新機構對上述角度進行更新之方式，對上述更新 機構進行控制。 上述加速度輸出機構亦可輸出沿著上述第5軸之方向之 第3加速度。於此情形時，上述輸入裝置亦可進而包含： 判定機構，其對上述第3加速度是否為臨限值以上進行判 定；更新機構，其於上述第3加速度小於臨限值之情形 時’對上述所記憶之上述角度進行更新；以及控制機構， 130227.doc -28- 200925946 其於上述第1運算加速度以及第2運算加速度中之至少一者 超過上述臨限值之情形時’以停止藉由上述更新機構對上 述角度進行更新之方式，對上述更新機構進行控制。例 如’當第5軸與加速度檢測面所成之角度較大之情形時（接 近9〇。之情形時），加速度檢測面實質上越接近平行於絕對 垂直面，則第3加速度（之絕對值）實質上越接近於零。亦 即’隨著該面自垂直面之傾斜增大，第3加速度將增大。 因此’亦可將第3加速度設為臨限值判定之對象。於此情 €> 形時’可將臨限值設定於第3加速度為充分大之值之範 圍。藉此，可於產生與第3加速度相比相對低之雜訊位準 之狀態下、亦即、於獲得較高之S/N (Signal t〇 N〇ise ratio，信號雜訊比）之狀態下判定臨限值，因此可提高該 判定之精度。 本發明之一形態之控制裝置係根據自輸入裝置輸出之輸 入資訊，對畫面上所顯示之指標進行控制者，該輸入裝置 包括：加速度輸出機構’其具有加速度感測器，使用上述 加速度感測器，輸出沿著第1軸之方向之輸入裝置的第1加 速度、以及與沿著上述第1轴之方向不同之第2軸之方向之 上述輸入裝置的第2加速度；以及角速度輸出機構，其輸 出圍繞第3軸之上述輸入裝置之第〗角速度、以及圍繞與上 述第3軸不同之第4軸之上述輸入裝置的第2角速度。 上述控制裝置包括接收機構、資訊輸出機構、以及座標 資訊生成機構。 上述接收機構將上述第丨加速度、上述第2加速度、上述 130227.doc •29· 200925946 第1角速度以及上述第2角速度之資訊，作為上述輸入資訊 而加以接收。 上述資訊輸出機構根據上述所接收到之第1以及第2加速 度’异出圍繞第3軸之角度’即上述第1加速度以及上述第 2加速度之合成加速度向量、與上述加速度檢測面内之基 準轴之間的角度，該第3軸與包含上述第丨轴以及上述第2 軸之上述加速度感測器之加速度檢測面成特定角度，藉由 根據上述异出之角度而進行之旋轉座標轉換，來對上述接 © 收到之第1以及第2角速度分別進行修正，且輸出藉由該修 正而獲得之第1修正角速度以及第2修正角速度之資訊。 上述抑制機構於上述第丨加速度以及第2加速度中之至少 一者，包含重力加速度成分與藉由上述輸入裝置之移動而 生成之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣性加速度 成分而產生之上述算出之角度之變動。 上述座標資訊生成機構生成與上述第丨修正角速度以及 上述第2修正角速度相對應之、上述指標於上述畫面上之 上述控制裝置亦可進而包含停止機構，該停止機構係使 上述資訊輸出機構停止特定處理。於此情形時，上述資訊 輸出機構亦可於停止上述特定處理時，輸出與上述第】資 訊不同之第2貝訊。控制裝置亦可進而包含開始機構，該 開始機構係使上述資訊輪 頁訊輸出機構重新開始進行上述特定處 理0 該切換機構用以對使 上述停止機構亦可具有切換機構， 130227.doc -30 - 200925946 用者利用上述資訊輸出機構而進行之上述特定處理之停止 以及開始進行切換。切換機構可以係上述之開關，亦可以 藉由包含使用GUI之軟體之機構來實現。 本發明之一形態之控制系統包含輸入裝置及控制裝置。 上述輸入裝置包括加速度輸出機構、角速度輸出機構、 資机輸出機構、以及抑制機構。上述控制裝置包括接收機 構及座標資訊生成機構。該等機構與上述者相同。 或者，於本發明之其它形態之控制系統中，輸入裝置包 €)括加速度輸出機構及角速度輸出機構，控制裝置包括接收 機構、資訊輸出機構、抑制機構及座標資訊生成機構。 本發明之一形態之手持裝置包括上述之加速度輸出機 構、角速度輸出機構、資訊輸出機構、抑制機構及座標資 訊生成機構。 本發明之一形態之控制方法係，使用加速度感測器，輸 出沿著第1軸之方向之輸入裝置的第！加速度、以及與沿著 上述第1軸之方向不同之第2軸之方向之上述輸入裝置的第 〇 2加速度，且輸出圍繞上述第3軸之上述輸入裝置之第工角 速度、以及圍繞與上述第3轴不同之第4轴之上述輸入裝置 的第2角速度。 根據上述第1加速度以及上述第2加速度，算出圍繞第5 軸的角度’即’上述接收到之第1加速度以及第2加速度之 合成加速度向量、與上述加速度檢測面内之基準軸之間的 角度’該第5轴與包含上述第1軸以及上述第2軸之上述加 速度感測器之加速度檢測面成特定角度。 130227.doc •31 - 200925946 藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，對上 述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修正。 於上述第1加速度以及第2加速度中之至少一者，包含重 力加速度成分與藉由上述輸入裝置之移動而生成之慣性加 速度成分之情形時，抑制因上述慣性加速度成分而產生之 上述算出之角度之變動。 生成與藉由上述修正而獲得之第丨修正角速度以及第2修 正角速度相對應之、指標於晝面上之座標資訊。 © 本發明之其它形態之輸入裝置包括加速度輸出機構、角 速度輸出機構、計算機構、資訊輸出機構以及抑制機構。 上述計算機構根據上述第1加速度、上述第2加速度、上 述第1角速度以及上述第2角速度，算出沿著上述第丨轴之 方向之上述輸入裝置的第1速度以及沿著上述第2轴之方向 之上述輸入裝置的第2速度。 上述資訊輸出機構根據上述第1加速度以及上述第2加速 ◎ 度，算出圍繞第5軸的角度，即，上述第1加速度以及上述 第2加速度之合成加速度向量、與上述加速度檢測面内之 基準軸之間的角度，該第5抽與包含上述第丨軸以及上述第 2轴之上述加速度感測器之加速度檢測面成特定角度藉 由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，來對上述 算出之第1速度以及第2速度分別進行修正，且至少輸出包 含藉由該修正而獲得之第1修正速度以及第2修正速度之第 1資訊。 加速度輸出機構、角速度輸出機構以及抑制機構，與上 130227.doc -32- 200925946 述者相同 關於控制裝置、控制系統、手持裝置以 可同樣地設置上述計算機構。 制方法亦 輸入裝置亦可進而包含停止機構，該停止 資訊輸出機構停止特定處理。 ，、吏迷 德播於此情形時，上述資訊輸出 =可於停止上述特定處理時，輸出與上述 同之第2資訊。 〃 上述停止機構亦可將停止上述第i資訊之輸出，作為上 〇述特定處理。上述停止機構亦可將停止上述角度之計算， 作為上述特定處理。上述停止機構亦可將停止利用上述旋 轉座標轉換來進行修正，作為上述特定處理。 輸入裝置亦可進而包含開始機構，該開始機構係使上述 資訊輸出機構重新開始進行上述特定處理。 上述貝訊輸出機構亦可將未藉由上述旋轉座標轉換而修 正之值、即上述第1角速度以及上述第2角速度之資訊作 ^ 為上述第2資訊而加以輸出。亦即，於藉由停止機構而停 止第1資訊之輸出時，輸出未修正之第1以及第2角速度之 資訊。例如’亦考慮到如下情形：於習慣使用該輸入裝置 之使用者移動輸入裝置來進行操作時，當藉由旋轉座標轉 換來執行修正時，會感覺到難以操作。於此情形時，若使 用者能以手動方式利用停止機構來停止第1資訊之輸出， 則可消除上述不良情形》 [發明之效果] 如上所述’根據本發明，可解決輸入裝置傾斜時施加至 130227.doc 200925946 加速度感測器之重力問題，且可減少計算量。 根據本發明’當輸入裝置傾斜，且利用加速度感測器來 計算該傾斜之角度時，可抑制使用者移動輸入裝置且由加 速度感測器所檢測出之檢測值中所含之慣性加速度成分之 影響。 【實施方式】 以下’參照圖式對本發明之實施形態進行說明。 圖1係表示本發明一實施形態之控制系統之圖。控制系 © 統100包含顯示裝置5、控制裝置40以及輸入裝置1。 圖2係表示輸入裝置丨之立體圖。輸入裝置1設為使用者 可手持之程度之大小。輸入裝置1包括框體1〇、設置於框 體10上部之例如兩個按鈕u ' 12、旋轉式滾輪按鈕13等操 作部。靠近框體ίο的上部的中央而設置之按鈕η，具有作 為例如PC中所使用之輸入元件之滑鼠的左按鈕之功能，與 按钮11鄰接之按鈕12具有右按鈕之功能。 Q 例如，亦可藉由長時間按壓按鈕11而使輸入裝置1移動 來進行「拖放」、利用按鈕u之雙擊來進行打開檔案之操 作、利用滾輪按鈕13來進行畫面3之捲動操作。關於按鈕 Η、12、滾輪按鈕13之配置、發出命令之内容等，可適當 加以變更。 圖3係不意性地表示輸入裝置内部構成的圖。圖4係 表示輸入裝置1之電氣構成之方塊圖。 輸入裝置1包括感測器單元17、控制單元3〇及電池14。 圖8係表示感測器單元17之立體圖。感測器單元17具有 130227.doc -34· 200925946 對沿著不同角度、例如正交之兩個軸（X軸以及γ轴）之加速 度進行檢測的加速度感測器單元16。亦即，加速度感測器 單元16包含兩個感測器，即，第1加速度感測器i 6丨以及第 2加速度感測器162。又’感測器單元17具有對圍繞該正交 之兩個軸之角加速度進行檢測之角速度感測器單元15。亦 即’角速度感測器早元1 5包含兩個感測器，即，第1角速 度感測器1 5 1以及第2角速度感測器1 5 2。將該等加速度感 測器單元16以及角速度感測器單元15加以封裝，且搭載於 〇 電路基板25上。 作為第1、第2角速度感測器151、152，係使用對與角速 度成比例之科裏奥利力進行檢測之振動型陀螺感測器。作 為第1加速度感測器161、第2加速度感測器162，可以係愿 阻型、壓電型、靜電電容型等任意類型之感測器。 於圖2以及圖3之說明中，為了方便起見，將框體1〇之長 度方向設為Z'方向，將框體10之厚度方向設為X，方向，將 框體10之寬度方向設為Y，方向。於此情形時，上述感測器 ❹ 單元17以電路基板25之搭載有加速度感測器單元16以及角 速度感測器單元15之面與Χ·-γ，平面實質上平行之方式，内 置於框體10中，如上所述，兩感測器單元16、15係對與χ 軸以及Υ軸此兩個軸相關之物理量進行檢測。包含χ，軸（縱 擺軸）以及Υ’軸（橫擺軸）之平面為加速度檢測面，亦即，與 電路基板25之主面實質上平行之面（以下僅稱作檢測面）。 為了便於說明，以下，用X，轴、γι轴、ζ，轴表示與輸入 裝置1 一起移動之座標系，亦即，固定於輸入裝置1上之座 130227.doc -35- 200925946 標系。又，用X軸、Y抽、Z轴來表示靜止之地球上之座標 系’亦即慣性座標系。又，關於輸入裝置1之移動，有時 亦將圍繞X·轴之方向稱作縱擺方向，將圍繞γι轴之方向稱 作橫擺方向，將圍繞Ζ'軸（滾轉軸）方向周圍之方向稱作滚 轉方向。

控制單元30包含主基板18、安裝於主基板18上之MPU 19 (Micro Processing Unit)(或者 CPU)、水晶振盪器 20、發 送機21、印刷於主基板18上之天線22。 © MPU 19内置有必需之揮發性以及非揮發性記憶體。 MPU 19輸出來自感測器單元17之檢測訊號、以及來自操 作部之操作訊號等，且進行各種運算處理等，以生成與該 等輸入訊號相對應之特定控制訊號。 發送機21將由MPU 19生成之控制訊號（輸入資訊）作為 RF (radio freqUenCy，射頻）無線訊號，經由天線22而發送 至控制裝置40。 Ο 水晶振盪器20生成時脈，並將此時脈供給至mpu 19。 作為電池14，係使用乾電池或者充電式電池等。 控制裝置40為電腦，包含MPU 35(或者CPU)、RAM 36、ROM 37、視訊RAM 41、天線39以及接收機38等。 接收機38經由天線39接收自輸入裝置1發送之控制訊號 (或者輸入資訊）。MPU 35對該控制訊號進行解析，並進行 各種運算處理。藉此，生成對顯示裝置5之畫面3進行控制 之控制顯示訊號。視訊RAM (Random Access Memory，隨 機存取記憶體HI係根據該控制顯示訊號而生成，且儲存 130227.doc • 36 · 200925946 顯示裝置5中所顯示之 控制裝置40可*直 等。控制襞置40並不丨 專用於輸入裝置1之設備，亦可為pc 不限定於PC，而可為與顯示裝置5成一 S頻/視頻設備、投影儀、遊戲機、或 不之晝面資料。

者〉車導航設備等。

器、EL (Electro-

Lumlneseenee，電致發光）顯示器等，但並不限定於該等。 《者，顯示裝置5亦可為與能接收電視廣播等之顯示器成 Ό 一體之裝置。 圖5係表示顯示裝置5中所顯示之畫面3之示例之圖。於 晝面3上，顯示有圖符4或指標2等υΐβ所謂圖符係指將 電腦上之程式功能、執行命令、或者檔案内容等在畫面3 上加以圖像化者。再者，將畫面3上之水平方向設為χ轴方 向’將垂直方向設為γ軸方向。 圖6係表示使用者握著輸入裝置1之情況之圖。如圖6所 ❹ 示，輸入裝置1除了具有上述按鈕11、12、13之外，亦具 有例如設置於操作電視等之遙控器上之各種操作按鈕或電 源開關等操作部。如上所述，於使用者手握輸入裝置上之 狀態下’使輸入裝置1懸空移動，或者對操作部進行操 作’藉此將該輸入資訊輸出至控制裝置40，藉由控制裝置 4〇來控制指標。 其次，對輸入裝置1之移動方式以及因該移動方式而產 生之指標2於該畫面3上之移動之典型例進行說明。 如圖7(A)、（B)所示，於使用者手握輸入裝置1之狀雜 130227.doc •37- 200925946 下，將輸入裝置1之配置有按鈕11、12之側朝向顯示裝置5 側。使用者以拇指在上而小拇指在下之狀態、即所謂握手 之狀態握著輸入裝置丨。於該狀態下，感測器單元17之電 路基板25(參照圖8)與顯示裝置5之畫面3接近於平行作為 感測器單元17之檢測軸之兩個軸將對應於畫面3上之水平 轴（X轴）（縱擺軸）以及垂直軸（γ轴）（橫擺轴）。以下，將如 此般之圖7(A)、（B)所示之輸入裝置1之姿態稱作基本姿 態。 © 如圖7(A)所示，於基本姿態之狀態下，使用者於上下方 向或者縱擺方向上擺動手腕或臂部。此時，第2加速度感 測器162對Y軸方向之加速度（第2加速度）進行檢測，第2角 速度感測器152對圍繞Y轴之角速度（第i角速度）(〇0進行檢 測。控制裝置40根據該等檢測值，以使指標2於X轴方向上 移動之方式’對該指標2之顯示進行控制。 另一方面’如圖7(B)所示，於基本姿態之狀態下，使用 者於左右方向或者橫擺方向上擺動手腕或臂部。此時，第 ❹ 1加速度感測器161對X轴方向之加速度（第丨加速度）進行檢 測’第1角速度感測器151對圍繞Υ軸之角速度（第2角速度） ω0進行檢測。控制裝置40根據該等檢測值，以使指標2於γ 軸方向上移動之方式，對該指標2之顯示進行控制。 其次，說明重力對加速度感測器單元16之影響。圖9係 用以對其進行說明之圖。圖9係於Ζ方向上觀察輸入裝置1 之圖。 於圖9(A)中，將輸入裝置1設為基本姿態，且為靜止。 130227.doc -38 - 200925946 此時’第1加速度感測器161之輸出實質上為0，第2加速度 感測器162之輸出設為與重力加速度〇相對應之輸出。然 而’例如’如圖9(B)所示，於輸入裝置1向滾轉方向傾斜 之狀態下’第1加速度感測器161及第2加速度感測器162會 對重力加速度G之各傾斜成分之加速度值進行檢測。 於此情形時’尤其是儘管輸入裝置1實際上並未於橫擺 方向上移動’第1加速度感測器161仍會對X軸方向之加速 度進行檢測。該圖9(B)所示之狀態，等同於如圖9((：)所 〇 示，輸入裝置1處於基本姿態時，加速度感測器單元16受 到虛線箭頭所示之慣性力Ιχ、Iy之狀態，而加速度感測器 單元16對上述兩種狀態並不會加以區別。其結果為，加速 度感測器單元16將判斷為箭頭F所示之朝向左斜下方向之 加速度已施加到輸入裝置1上，從而輸出與輸入裝置1之實 際移動不相符之檢測訊號。而且，由於重力加速度G始終 作用於加速度感測器单元16 ’因此積分值增大，指標2朝 向斜下方之移位量將加速度性地增大。當自圖9(A)之狀態 過渡至圖9(B)之狀態時’原本使晝面3上之指標2不移動之 操作’正可謂係與使用者之直感不謀而合。 為了儘可能地減小上述之重力對加速度感測器單元16之 影響’本實施形態之輸入裝置1係算出滾轉方向之角度， 並使用此角度來對第1以及第2角速度進行修正。以下，對 包含該修正處理在内之控制系統1 〇 〇之動作進行說明。圖 10係表示該動作之流程圖。 輸入裝置1接通電源。例如，使用者接通設置於輸入裝 130227.doc •39· 200925946 置1或者控制裝置40上之電源開關等，藉此將輸入裝置1接 通電源。當電源接通後，自加速度感測器單元16輸出兩個 軸之加速度訊號（第1加速度值、、第2加速度值ay)(步驟 l〇la) ’並將此加速度訊號供給至MPU 19。該加速度訊號 係與接通電源之時間點之輸入裝置丨之姿態（以下稱作初始 姿態）相對應之訊號。 初始姿態亦可考慮為上述基本姿態。然而，初始姿態亦 有時係於X軸方向上可檢測出重力加速度之全部量之姿 © 態，亦即，第1加速度感測器161之輸出係對與重力加速度 相對應之加速度值進行檢測，而第2加速度感測器162之輸 出為〇。當然，初始姿態亦可考慮為圖9(B)所示之向滾轉 方向傾斜之姿態。 MPU 19根據重力加速度之成分值、~)，利用下述式 (1)而算出滾轉角φ(步驟1〇2)。 (|)=arctan(ax/ay)... (1)。 此處所謂之滾轉角，係指X，軸以及Y，軸方向之合成加速 度向量與Y'軸之間之角度（參照圖9(B)。然而，並不限定於 此八要係該合成加速度向量與包含X，軸以及γ，轴之面内 之袖（基準轴）之間的角度，則滾轉角可為任意。亦即，於 本實施形態中，雖係設Y,軸為基準抽，但基準轴只要位於 該面内’即可為任意的抽，執行與滾轉角相對應之旋轉座 標轉換之本質並未改變。 又备輸入裝置1接通電源時，自角速度感測器單元i 5 】出兩個軸之角速度訊號（第1角速度值ω0以及第2角速度 130227.doc 200925946 值㈣步驟HHb)，並將此角速度訊號供給至Μρυΐ9。 MPU 19藉由根據算出 滾轉角而進行之旋轉座標轉 、’ U速度值（…、ωθ)分別進行修正，以獲得作為修正 值之修正角速度值（第1以及第2修正角速度值（（、<)(步 驟_。亦即，卿19使用圖u所示之旋轉座標轉換之式 (3)對角速度值㈤、（〇e)進行修正。Mpu 19將修正角速 度值（ω0、ωθ·)之資訊輸出至控制裝置步驟ι〇4)。

Ο 控制裝置40之MPU 35接收修正角速度值㈤，、％，）之資 訊（步驟1〇5)。輸入裝41每隔特定時脈、亦即每隔單位時 間，輸出修正角速度值（ω0，、ω0·)，因此控制裝置4〇接收 此修正角速度值，從而可獲得每隔單位時間之橫擺角以及 縱擺角之變化量。MPU 35生成與獲得之每隔單位時間之 橫擺角0(t)以及縱擺角e(t)之變化量相對應之、指標2於畫 面3上之座標值（步驟1〇6)，以使指標2於畫面3上移動之方 式來控制顯示（步驟107)(座標資訊生成機構）。 於步驟106中，MPU 35藉由運算或者根據預先記憶於 ROM (Read Only Memory，唯讀記憶體）37中之對應表，求 出與上述每隔單位時間之橫擺角以及縱擺角之移位量相對 應的指標2於畫面3上之母隔單位時間之移位量。或者， MPU 3 5亦可使上述修正角速度值之訊號通過低通濾波器 (既可為數位，亦可為類比）後加以輸出。如上所述，MPU 35可生成指標2之座標值。 如上所述，根據重力加速度之成分值（ax、ay)而算出輸 入裝置1之滾轉角Φ，藉由與該滾轉角φ相對應之旋轉座標 130227.doc -41 - 200925946 轉換而對角速度（ω *、coe)進行修正。亦即，即使於輸入裝 置1圍繞著Z柏而相對於重力方向之軸（以下稱作垂直轴）傾 斜之狀態下使用者移動輸入裝置1 ’亦可消除因該傾斜而 分別產生之X'轴以及Y'轴方向之重力加速度成分所帶來之 影響。 再者，當如上所述將滚轉方向之輸入裝置1之傾斜而導 致之重力加速度成分的影響消除後’使用者實際上移動輸 入裝置1來進行操作之情形時，該輸入裝置i中會產生加速 ❺ 度（慣性加速度）。加速度感測器單元16係對將該慣性加速 度與重力加速度加以合成而成之加速度進行檢測，因此可 認為係因為該慣性加速度，而導致步驟1 02中所算出之滾 轉角Φ產生變動。該滾轉角Φ之變動可利用後述方法來抑 制。 圖12係表示控制系統100之其它實施形態之動作之流程 圖。 於圖10所示之流程圖中’係由輸入裝置1對角速度值進 ◎ 行修正，而於圖12中，不同之處在於，係由控制裝置40對 角速度值進行修正。 例如，輸入裝置1之MPU 19將自加速度感測器單元16獲 取之重力加速度之成分值（ax、ay)以及自角速度感測器單 元15獲取之角速度值（ω<6、ωβ)之各資訊作為輸入資訊而加 以輸出（步驟202)。 控制裝置40之MPU 35接收重力加速度之成分值（ax、 以及角速度值（ω*、ω0)之各資訊（步驟203)。MPU 35根據 130227.doc •42- 200925946 重力加速度之成分值（ax、ay)，而算出滾轉角φ(步驟2〇4)。 MPU 35藉由根據該滾轉角ψ而進行之旋轉座標轉換，對角 速度值（α^、ωθ)分別進行修正，以獲得作為修正值之修正 角速度值（ω/、ωβ’）（步驟205)。其後，Μρυ 35進行與圖12 所示之步驟106、107相同之處理（步驟20ό、207) » 如上所述，亦可由輸入裝置〖發送檢測訊號之檢測值之 資訊’而由控制裝置4〇進行角速度值之修正處理。 於圖12中’亦可由輸入裝置1執行直至步驟2〇la以及 © 201b為止之處理，而由控制裝置40接收該檢測訊號之資 訊，且根據該接收到之資訊，執行步驟2〇2以後之處理。 或者，亦可由輸入裝置1執行直至步驟2〇4為止或者直至 步驟205為止之處理。 以上，說明瞭保持著感測器單元！ 7之檢測面與包含垂直 轴之絕對垂直面實質上平行之狀態，於輸入裝置丨向滾轉 方向傾斜之狀態下使用者操作輸入裝置1之形態。然而， 亦可考慮檢測面自垂直面傾斜而操作輸入裝置1之情形。 以下’對該情形時之控制系統1 〇〇之動作進行說明。圖14 係表示該動作之流程圖。 圖13(A)係表示處於檢測面自垂直面傾斜、且亦向滾轉 方向傾斜並且靜止之狀態之加速度感測器單元丨6之圖。加 速度感測器單元16於該狀態下，分別對X，軸方向以及γι轴 方向之重力加速度之成分值（ax、ay)進行檢測。 於圖13(A)中，將與垂直面實質上平行之畫面3以向滾轉 方向傾斜之方式而圖示，圖中，粗箭頭〇表示重力加速度 130227.doc -43- 200925946 向量。箭頭G1所示之向量係加速度感測器單元16所檢測出 之X轴以及Y’轴方向之重力加速度向量（GXI、〇γ')之合成 加速度向量G1。因此’該合成加速度向量G1係於重力加 速度向量G之縱擺方向（Θ方向）上旋轉之成分之向量。圖 13(B)係自絕對性的χ_Ζ平面觀察圖13(A)之狀態下之加速 度感測器單元16之圖。 參照圖14，輸入裝置1之MPU 19獲取步驟3〇1、302中所 輸出之重力加速度成分值（ax、ay)以及角速度（ω *、ωβ)。關 © 於步驟301以及3〇2，雖然圖14所記載之方法與圖1〇所記載 之方法不同，但係執行與步驟101a以及1〇lb之處理實質上 相同之處理。 MPU 19根據重力加速度成分值（ax、ay)，而算出合成加 速度向量|a|(步驟303)。合成加迷度向量|a|可根據 [(ax)2+(ay)2]1/2算出。MPU 19對算出之合成加速度向量丨a丨 是否為臨限值Thl以下進行判定（步驟304)，於丨…超過臨限 ❹值Thl之情形時，算出滚轉角φ(步驟3〇5)。Mpu 19藉由根 據所算出之滚轉角φ而進行之旋轉座標轉換來進行修正（步 驟306)，且輸出藉由修正而獲得之修正角速度值（(〇〆、 ®θ')(步驟 307)。 檢測面自垂直面之傾斜幅度較大之情形時、亦即縱擺角 θ較大之情形時’重力加速度成分值(ax、ay)變小，從而滾 轉角φ之計算結果之精度降低。因此，於本實施形態中， 當根據重力加速度成分值（ax、ay)而算出之滾㈣㈣是掩 埋於雜訊中，縱擺角Θ越大之情形時，越難以算出準確之 130227.doc 200925946 。因此，當Μ為臨限值加以下之情形時，Mpu 之特定處理(停止機構)(步驟3〇8)。 冷絲&定處理’係指輸出修正角速度值⑻'、ω0,)、算出 ' Μ及藉由旋轉座標轉換來執行修正之操作中之至 少一者。 “停止滾轉魚$ 士+曾士 之计算時，MPU 19可根據例如最後更新 後記憶於記憶體中之、玄 甲之滾轉角，來進行旋轉座標轉換，且輸 出藉此而獲；}晷夕攸t i + ^正角速度值（ω/、ωβ,)(步驟3〇9)。或 W 者’當停止滾韓备：?· 士+皙η* 二 轉角之6十算時，MPU 19可輸出最後更新後 記憶於記憶體中之修正角速度值㈤，、ω〇(步驟309)。 當停止利用旋轉座標轉換而進行之修正時，Μρυ 19可 輸出例如最後更新後記憶於記憶體中之修正角速度值㈤，、 ωθ')(步驟 309)。 當停止修正角速度值（ω/、〇之輸出時，可執行使指標 2之移動停止、或使指標2之顯示消失般之控制，或者，執 行使指標2移動至特定位置等之處理。 ® 上述臨限值Thl可考慮到雜訊等而加以適當設定。 步驟310〜312與圖1〇中之步驟105〜1〇7相同。 於步驟3〇8中MPU停止滾轉角φ之計算後，根據所供給之 重力加速度成分值（ax、ay)而算出之合成加速度向量丨a丨超 過臨限值Thl之情形時，重新開始滾轉角φ之計算，執行步 驟305以後之處理。 根據本實施形態’即使為縱擺角Θ較大之情形時，Mpu 19亦會停止修正角速度值之輸出或者輸出最後更新後之修 I30227.doc •45- 200925946 正角速度值，故而可算出準確之滾轉角φ。 ^與圖12之處理相同之主旨，於圖14之處理中，亦可 制裝置40來執行輸入裝置！所執行之處理之—部分。 例如，亦可由控制裝置4G來執行步驟3Q3〜3g9二刀: 驟3〇4〜烟之處理、步驟奶〜309之處理、...、.ζ 3〇9之處理。 次者步驟 此處’於自上述步驟中停止特定處理起、至 特定處理為止之期間，有時例如於γ，轴方向上檢測 第2加速度值〜之正負會發生變化。所謂重新開始特 疋處理，係指當停止滾轉角之計算之情形時，重新開始步 驟305〜307,當停止利用旋轉座標轉換來進行修正之情形 時，重新開始步驟鳩〜307,當停止修正角速度值之輸出 之情形時’重新開始步驟3〇7。 圖15(A)、⑻係表示此時之情況之圖。圖離)表示停止 滾轉角φ之計算之瞬間之加速度感測器單元16的姿態。圖 叫Β)表示例如重新開始衫處理之瞬間之加速度感測器 早兀16之姿態。此時，γ，轴方向之重力加速度向量gy之 加速度值〜的正負會發生變化。此情形並不限於γ.軸方 向，X’軸方向亦可謂相同。於圖15(Α)、（Β)中，假設例如 輸^裝L為筆型裝置，且於該筆之前端部配置有感測器 單疋17之形態。當使用者如握筆般地握著該筆型輸入裝置 之情形時，加速度感測器單元10如圖^(八）、（β)所示呈 檢測面朝下之姿態。 若重力加速度向量GY，之加速度值ay之符號發生改變， 130227.doc • 46 - 200925946 則直接用其計算滾轉角φ時 A L 嘗產生誤差。圖16係表示用 Μ避免上述現象之輸入裝 置之處理動作的流程圖。 圖16中，列舉了停止特定 笪夕_" 7 竹疋之處理之中、停止滾轉角之計 鼻之不例’但並不限於此，亦 , 停止利用方疋轉座標轉換而 進订之修正，或者停止修正角 月逑度值之輸出。此情形於圖 I7、圖49以及圖50之處理中亦相同。

參照圖16, MPU 19於步驟3〇4(參照圖14)之條件下停止 滾轉角Φ之計算（步驟術）。於是，咖_由根據上一次 之滾轉角φ而進行之旋轉座標轉換來對角速度值㈤、⑹進 行修正，以獲得修正角速度值㈤，、<)，或者獲得上一次 之修正角速度值，且輸出此修正角速度值（步驟術）。於合 成加速度向量|a|超過臨限值Thl之情形時（步驟4〇3之 「否」）’卿19根據所供給之重力加速度值而算 出滾轉角。 MPU 19算出停止滾轉角ψ之計算時之滾轉角，亦即，停 止之刖所算出之滾轉角(第j滾轉角）、與重新開始計算之後 之（步驟綱中算出之）滾轉角（第2滾轉角）之差（步驟4〇5)。 MPU 19於該差μφ|為臨限值Th2以上之情形時（步驟條之 「是」），將作為最新滾轉角之上述第2滚轉角加上180deg。 MPU 19藉由根據將第2滾轉角加上180 deg所得之第3滾 轉角而進行之旋轉座標轉換，來獲得修正角速度值（ω/、 ωθ’），且輸出此修正角速度值（步驟4〇7)。如上所述於本 實施形態中，可提高輸入裝置丨對該輸入裝置i之姿態之識 別精度，從而可使指標2向適當方向移動之類之顯示成為 130227.doc 47 200925946 可能。 臨限值Th2可設定為例如6〇 deg(=±3〇 deg)〜9〇 dW deg)等。然而，並不限定於該等範圍。 根據與圖12之處理相. , 相冋之主旨，亦可由控制裝置40來執 行圖16之處理之一部分或者全部。 圖17係表示圖16所示之處理之相關其它形態之動作的流 程圖。 步驟501〜5 04執行與圖16之步驟4〇1〜4〇4相同之處理。 ❹MPU 19對停止滚轉角φ之計算前之縱擺方向之角速度叫之 方向、與開始計算後之縱擺方向上之角速度叫之方向是否 為相同方向進行判定（步驟5〇5)。亦即，對Μ正負於停止 滚轉角Φ之計算前以及開始滾轉角φ之計算後是否相一致進 行判定。亦可取代縱擺方向，或者除了縱擺方向以外，亦 對橫擺方向之角速度〇^之正負是否相一致進行判定。 當於步驟505中為YES之情形時，縱擺方向上之角速度 之方向具有連續性，因此如圖15(A)、（B)所示，可判斷為 ® GY'之朝向產生改變。於此情形時，MPU 19藉由根據將第 2滾轉角加上1 80 deg所得之第3滾轉角而進行之旋轉座標 轉換來獲得修正角速度值（ω/、ω0·)，且輸出此修正角速度 值（步驟507)。 如上所述，破認縱擺方向之角速度ωθ (或者橫擺方向之 角速度之連續性，從而可進一步提高輸入装置1對該輸 入裝置1姿態之識別精度。 根據與圖12之處理相同之主旨，亦可由控制裝置4〇來執 130227.doc •48- 200925946 行圖17之處理之一部分或者全部。 作為圖16以及圖17之處理之進而其它實施形態，亦可對 已停止滾轉角之計算時之第1以及第2角速度之合成角速度 向量（第1合成角速度向量）、與重新開始滾轉角的計算時之 該合成角速度向量（第2合成角速度向量）之差是否為臨限值 以上進行判定。合成角速度向量可根據[(c^)2+(coe)2]丨/2算 出°於第1合成角速度向量與第2合成角速度向量之差較大 之情形時’判斷為姿態的變化較大^ MPU 19於判定為該 〇 差在臨限值以上之情形時，執行與步驟408、507相同之處 理。 如此之輸入裝置1之處理，亦可由控制裝置4〇來執行。 [抑制滾轉角φ之變動] 其次，對如下4個實施形態進行說明，即，抑制以上述 方式消除因滚轉方向之輸入裝置1之傾斜而導致之重力加 速度成分的影響後，使用者實際上移動輸入裝置1來進行 操作時所產生之滾轉角φ的變動。 w 圖18係表示其中一個實施形態之輸入裝置之方塊圖。輸 入裝置101包含低通渡波器（LPF，low-pass filter) 102，該 低通濾波器102被輸入利用加速度感測器單元丨6而獲得之 X'軸方向以及Y'轴方向中之至少一者之加速度訊號。藉由 該LPF 102而去除加速度訊號之脈衝狀成分。 圖19(A)表示通過LPF 102之前之X'轴方向或者γι軸方向 之加速度訊號，圖19(B)表示通過LPF 102之後之加速度訊 號。脈衝狀成分係使用者移動輸入裝置101時所檢測出t 130227.doc -49· 200925946 加速度訊號。圖中之DC (direct current ,直流）偏移成分， 係因重力加速度而產生之成分值，該部分通過LpF ! 。 典型的疋，上述脈衝波形為十〜數十Hz，因此LpF ^⑽具 有數Hz之截止頻率。若截止頻率過低，則因相位延遲而導 致之φ之延遲將會讓使用者感到操作時的不諧調感，故而 可規定實用上之下限。 如上所述，藉由利用LPF 1〇2去除脈衝狀成分，而可於 計算滾轉角φ時，消除使用者移動輸入裝置ι〇ι時所產生之 〇 加速度之影響。 作為抑制滚轉角φ的變動之第2實施形態，可考慮在計算 滚轉角Φ時對角加速度值進行監視之方法。圖2〇係表示該 動作之流程圖。 步驟601、602、603與圖14所示之步驟301、3〇2、3〇3相 同MPU 19根據所供給之角速度值（叫、叫），藉由微分運 算而算出角加速度值（△(〇#、Δωβ)(步驟6〇4)。 ^ MPU 19對算出之兩方向之角速度值中例如其中一者之 杈擺方向的角速度值丨Δβ)0丨是否為臨限值Th3以上進行判定 (步驟6〇5)。於該角速度值丨Δ〇Μ為臨限值Th3以上之情形 時，MPU 19停止特定之處理（步驟6〇9)。進行如此處理之 理由如下。 當使用者自然地操作輸入裝置1時，輸入裝置1會產生角 加速度。滾轉角φ係利用上述式（1)而算出。又，圍繞χ軸 或者Y軸之角速度值（Δωθ、Δα^)，係利用後述式（4)且根據 加速度值（ax、ay)而算出。即使於使用者移動輸入裝置丄時 130227.doc -50- 200925946 輸入裝置1中產生有加i#廢 -Λ- 以將 的所 之臨 有加迷度亦可利用式（4)來算出用 因此而產生之滾㈣φ之計算誤差抑制在容許範圍内 需第1或者第2加速度值。亦即，可藉由設定角加速度 限值™，而將滾轉角φ之計算誤差抑制在容許範圍内 以下，對角加速度之臨限值Th3進行說明。 例如，考慮如下情形時之臨限值加，_，當使用者移 動輸入裝置丨時，即使輸入裝置〗處於向縱擺方向傾斜

Θ丨=60 deg之狀態，亦欲將因此而產生之慣性力所導致的重 力方向之MPU 19之識別誤差的結果所產生之滾轉角小之誤 差抑制在10 deg以内》 於輸入裝置1向縱擺方向傾斜60 deg之狀態下， ay=l G · cos60°=0.5 G 。 因此，設φ=10 deg，式（1)即為 10°=arctan(ax/0.5 G) > ax=0.09 G。因此，只要求出使〜為0 09 g之最小|Δ〇^|即 可〇 因此’考慮使用者擺動臂部時所產生之加速度與角加速 度之關係。使用者擺動輸入裝置1之半徑越大，每個同一 加速度ax之角加速度丨Δω0|越小》假設該半徑達到最大，係 以肩部為旋轉中心擺動整個臂部之情形。此處，若設腕之 長度為Larm，則厶〇^由下述式（4)表示》 |Δω d=ax/Larnr.. (4)。 作為一般例，關於半徑為r之圓中、中心角為Θ之圓弧之 長度1，因1=γΘ，故而式（4)成立。 130227.doc 51 200925946 將〜〇·09 G=〇.〇9x9.8(m/s)、Larm=〇.8 m(假設為臂部較 長之使用者）代入式（4)中， Δωχ=1.ΐ rad/s2=63 deg/s2 亦即’檢測出丨△叫>63〇/s2之角加速度時，Μρυ Η例如停 止對Φ進行更新，來作為停止特定處理之處理，藉此於使 用者使輸入裝置1向縱擺方向最大傾斜60 deg時，亦可將 該滾㈣Φ之計算誤差抑制在1〇 deg以下。滚轉^之計算

誤差之設定範圍，並不限定於1G deg以下，而可加以適當 設定。 當使用者以財部為旋轉中心、或者以手腕為旋轉中心來 操作輸入裝置i時’該角加速度時之ax成為更小之值，因 此因慣性力之影響而產生之重力方向之誤差角度為低於 10。之值’從而成為誤差變小之方向。 步驟 606〜608、61 0〜6 13 勃；fi· I isi 1 z a 1 u "轨打與圖14中之步驟305〜307、 309〜3 12相同之處理。 以上說明中，對橫擺方向之角速度進行了說明，作關於 縱擺方向之角速度，亦可謂相同。因&，亦可於步驟605 之後’添加對|Λω0|是否為臨限值以上進行判定之步驟，當 該|Δω0丨為臨限值以上時，停止特定處理。 虽 於橫擺方向以及縱擺方向之角速度中 垃 甲之至少一者為臨限 值以上之情形時，MPU 19亦可停止滾轉角之計算， 行步驟609、610之處理。根據實驗得知，者 而進 田便用者#指择 2以非常高之速度進行動作時（角速度為 ^ 〃 w迷時），例 標2以0.1〜〇·2秒自晝面3之一端移動至另一 褐時，不執行特 130227.doc •52· 200925946 疋處理時，人們感覺到之不諧調感較輕。如上所述，當使 用者使心標於畫面上不進行精細動作而是進行粗略動作 時，如止特定處理，藉此可進行與使用者之直感相一致之 動作。例如’將角速度感測器1 5 1或者152之輸出值分割 為512〜+5 12之情形時，於-200以下、+200以上時，停止 特定處理即可。然而，並不限定於該值。 作為抑制滾轉角φ之變動之第3實施形態，存在對藉由加 速度感測器單元16而檢測出之加速度設置臨限值之方法。 © 例如，MPU 19於檢測出之X，軸方向以及γι轴方向之加速度 值（ax、ay)中之至少一者為臨限值以上之情形時停止特 定處理，並於未達臨限值時重新開始特定處理。或者，當 加速度值為固定值以上時，僅檢測電壓達到飽和，故而亦 可於此時執行自動地停止φ之更新等之處理。 根據與圖12之處理相同之主旨，亦可由控制裝置4〇執行 圖20所示之步驟6〇3〜610之處理、步驟604〜610之處理、步 驟605〜650之處理.....或者步驟010之處理。

Q 其次’對抑制滾轉角φ的變動之第4實施形態進行說明。 圖34係表示該動作之流程圖。 輸入裝置1接通電源。例如，使用者接通設置於輸入裝 置1或者控制裝置40上之電源開關等，藉此使輸入裝置1接 通電源。當接通電源時，自角速度感測器單元15輪出兩個 軸之角速度訊號。MPU 19獲得該兩個轴之角速度訊號之 第1角速度值叫以及第2角速度值①β (步驟1101)。 又’輸入裝置1接通電源後，自加速度感測器單元16輸 130227.doc -53· 200925946 出兩個轴之加速度訊號〇1^[1>1； 19獲得該兩個軸之加速度 訊號之第1加速度值ax以及第2加速度值~(步驟u〇2)。該 加速度值之訊號係與接通電源之時點之輸入裝置1的姿態 (以下稱作初始姿態）相對應的訊號。 再者’關於MPIJ 19，典型的是同步進行步驟ιι〇1以及 1102。然而，MPU 19可於執行步驟ι101後，執行步驟 U02，亦可於執行步驟1102後，執行步驟iioi。此情形於 圖 10、12、14、20、22、43〜45、48、51、52 以及 54 中亦 © 相同。 初始姿態亦可考慮為上述基本姿態。然而，初始姿態亦 有時係於X轴方向上可檢測出重力加速度之全部量之姿 態，亦即，第1加速度感測器161之輸出係對與重力加速度 相對應之加速度值進行檢測，而第2加速度感測器162之輸 出為〇。當然，初始姿態亦可考慮為圖9(B)所示之向滾轉 方向傾斜之姿態。 MPU 19根據加速度值（ax、ay)以及角速度值（如、ωβ)， 藉由積分運算而算出速度值（Vx、Vy)(步驟11〇3)(計算機 構）。所算出之速度值係如後所述利用角速度值且藉由運 算而求出’故而可獲得實質上與輸入裝置1之移動相一致 之速度值。關於計算該速度值之具體情況，將於後文描 述0 MPU 19對算出之速度值（Vx、Vy)進行微分運算（步驟 11〇4)。藉此，求出運算加速度值（axi、ayi)。關於微分運 算，例如只要對每兩個速度值取樣，算出該二者間之斜率 130227.doc 54· 200925946 即可。 MPU 19根據重力加速度之成分值（&χ、心），利用下述式 (1·)而算出滾轉角φ(步驟11〇5)。 (J)=arctan[(ax.axi)/(ay-ayi)]…（1，）。 再者，將式（Γ)中之、加速度值（ax、ay)以及運算加速度 值（axi、ayi)之各值作為絕對值來進行計算。 當計算式（Γ)時，若速度值（Vx、Vy)為〇 ,則實質上僅根 據重力加速度之成分值（ax、ay)而算出φ。 當產生有速度值（Vx、Vy)時，使用者已移動輸入裝置 1因此亦產生運算加速度值（axi、ayi)。於此情形時，於 式（1)中，係自重力加速度之成分值減去因該輸入裝置1之 移動而產生之運算加速度值、亦即、準確之慣性加速度值 之後，算出滾轉角φ。 MPU 19藉由根據所算出之滾轉角ψ而進行之旋轉座標轉 換，對速度值（vx、vy)分別進行修正，來獲得作為修正值 之修正速度值（第1以及第2修正速度值（Vx,、Vy,)(步驟 1106)。亦即，MPU 19使用圖35所示之旋轉座標轉換之式 (5) ’對速度值（Vx、Vy)進行修正，並輸出該修正後之速度 值。MPU 19利用發送機η，將修正速度值（％，、、，）之資 訊發送至控制裝置4〇(步驟11〇7)。 控制裝置40之MPU 35接收修正速度值（Vx,、Vy，）之資訊 (步驟1108)。輸入裝置】，每隔特定時脈、亦即每隔單位時 間’便發送修正速度值（Vx，、Vy，），控制裝置4〇接收此修 正速度值，且可獲得每隔單位時間之χ軸以及γ軸方向之 130227.doc •55- 200925946 移位量。MPU 35根據下式（6)、（7) ’生成與所獲得之每隔 單位時間之X轴以及Y轴方向之移位量相對應之、指標2於 晝面3上之座標值（X(t)、Y(t))(步驟11〇9)。藉由生成該座 標值，MPU 35以使指標2於晝面3上移動之方式來控制顯 示（步驟1110)(座標資訊生成機構）。 X(t)=X(t-l)+Vx".(6) Y(t)=Y(t-l)+Vy...(7)。 於本實施形態中’係自重力加速度之成分值（ax、ay)減 © 去運算加速度值〇xi、ayi)後’算出滾轉角φ。亦即，實質 上僅根據重力加速度之成分值（ax、ay)來算出滾轉角φ。因 此，最終，可獲得與輸入裝置之移動相一致之修正速度值 (Vx'、Vy·) ’從而使用者可輕鬆隨意地移動指標2。 又，於本實施形態中，係使用兩個加速度感測器161以 及162、兩個角速度感測器151以及152，因此與使用三軸 之加速度感測器以及三軸之角速度感測器之情形相比，可 減少計算量，且可降低成本。 ® 其次，對步驟1103中之速度值（Vx、Vy)之計算方法進行 說明。圖36係表示該輪入裝置1之動作之流程圖。圖37係 用以說明該速度值之計算方法之基本觀點之圖。 圖37係自上方觀察例如向左右方向（橫擺方向）擺動操作 輸入裝置1之使用者之圖。如圖37所示，當使用者自然地 操作輸入裝置1之情形時，利用手腕之旋轉、肘部之旋轉 以及臂關節之旋轉中之至少一者來進行操作。因此，若對 輸入裝置1之移動、與該手腕、肘部以及臂關節之旋轉進 130227.doc -56 - 200925946 行對比’則可知存在以下所示之1、2兩項關係。 h輸入裝置1之配置有加速度感測器單元16之部分（以下 稱作前端部）之圍繞Y軸之角速度值CO0，係手腕旋轉之角速 度、肘部旋轉之角速度、以及臂關節旋轉之角速度之人成 值。 2.輸入裝置1之前端部之橫擺方向之速度值Vx係將手 腕、肘部以及臂關節之角速度，分別乘以手腕與前端部之 距離、肘部與前端部之距離、以及臂關節與前端部之距離 © 所得之值之合成值。 此處，關於微少時間内之輸入裝置丨之旋轉運動，可認 為輸入裝置1與γ軸平行，且以每隔單位時間位置即發生改 變之中心軸（第1中心軸或者第2中心轴）為中心進行旋轉。 當將上述每隔單位時間位置即發生改變之中心軸、與輸入 裝置1之前端部之距離，設為圍繞γ轴之旋轉半徑仏⑴（第i 旋轉半徑或者第2旋轉半徑）時，輸入裝置丨的前端部之速 ❹度值Vx與角速度值叭之關係由下式（8)表示。亦即，橫擺方 向之速度值Vx.將圍繞γ轴之角速度值叫乘以中心軸與前 端部之距離R0(t)所得之值。 再者，於本實施形態中，在感測器單元17的電路基板25 上，一體地配置有加速度感測器單元16以及角速度感測器 單元1 5。因此，旋轉半徑R(t)為中心軸至感測器單元17之 離然而，當加速度感測器單元1 6與角速度感測器單元 15於框體1〇内分開配置之情形時，如上所述，中心轴至加 速度感測器單元16之距離則成為旋轉半徑R(t)。 130227.doc -57- 200925946

Vx=R0(t) · 〇)f(8) 0 如式（8)所示，輸入裝置1的前端部之速度值與角速度值 之關係，呈比例常數為R⑴之比例關係，亦即相依關係。 將上述式（8)加以變形而獲得式（9)。 R^(t)=Vx/(〇必_··(9) 〇 式（9)右邊係速度之維數。即使對該式（9)的右邊所示之 速度值與角速度值分別進行微分而作為加速度或者加速度 之時間變化率之維數’相依關係亦不會消失。同樣地，即 〇 使對速度值與角速度值分別進行積分而作為移位之維數， 相依關係亦不會消失。 因此，將式（9)右邊所示之速度以及角速度分別作為移 位、加速度、加速度之時間變化率之維數，可獲得下式 (10) 、 （11) 、 （12)。

Ri6(t)=x/0 …（10)

Ri6(t)=axMc〇0·.. (11) R0(t)=AaxM(Aco必）…（12)。 0 當著眼於上述式（9)、（10)、（11)、（12)中之例如式（11)時 可知，若已知加速度值ax與角加速度值厶⑽，則可求出旋 轉半徑R^t)。如上所述’第1加速度感測器ι61檢測橫擺方 向之加速度值ax ’第1角速度感測器1 5丨檢測圍繞γ轴之角 速度值〇U。因此’若對圍繞Y軸之角速度值…進行微分， 而算出圍繞Υ軸之角加速度值Αω#，可求出圍繞γ轴之旋轉 半徑R*(t)。 若已知圍繞Y轴之旋轉半徑R^t)，則藉由將該旋轉半徑 130227.doc -58- 200925946 R*(t)乘以由第！角速度感測器151檢測出之圍繞γ轴之角速 度值〇u，可求出輸入裝置丨之乂軸方向之速度值νχ(參照式 (11))。亦即，將使用者旋轉之操作量本身轉換為X轴方向 之線速度值，即成為與使用者的直感相一致之速度值。因 此’指標2之移動即為相對於輸入裝置1之移動自然之移 動’因此使用者對輸入裝置之操作性得到提高。 關於該速度值之計算方法，亦可適用於使用者向上下方 向（縱擺方向）擺動輸入裝置1來進行操作之情形。 於圖3 6中’對使用式（11)之示例進行說明。參照圖3 6， 輸入裝置1之MPU 19對步驟U01中所獲得之角速度值（ω*、 ω0)進行微分運算，藉此算出角加速度值（△如、△叫X步驟 1201)。 MPU 19使用步驟“⑽中所獲得之加速度值（&χ、ay)與角 加速度值（Δω*、Αωβ)，根據式（11)、（13)，分別算出圍繞γ 轴以及圍繞X軸之旋轉半徑（I^⑴、步驟12〇2)。 R^(t)=axM〇H... (11)

Re(t)=ay/AG)e..· (13)。 若算出旋轉半徑’則根據式（8)、（14)，算出速度值 (Vx、Vy)(步驟 1203)。

Vx-R必(t) · 〇〇必".（8)

Vy=Re(t) · c〇e... (14) 如此，將使用者使輸入裝置1旋轉之操作量本身轉換為χ 轴以及Υ轴方向之線速度值，即成為與使用者的直感相一 致之速度值。 130227.doc -59- 200925946 又，藉由直接使用加速度感測器單元丨6所檢測出之加速 度值（ax、ay) ’貝彳τ·可使計算量減少，從而減少輸入裝置】 之消耗電力。 MPU 19亦可每隔特定時脈自加速度感測器單元16獲得 (ax、ay)，且例如，以與此同步的方式算出速度值（Vx、

Vy)。或者，MPU 19亦可對每複數個加速度值（&χ、之取 樣°十异一次速度值（vx、Vy)。此情形於圖38、圖39、圖 4〇中亦相同。 又，於圖34之處理中，MPU 19可與該速度值（％、Vy)之 計算同步地計算滾轉角φ，亦可於每次算出複數個速度值 (VX、Vy)時計算一次滾轉角ψ。此情形於後述之圖44 ' 45、48、49〜51中亦相同。 接著’對與圖36同樣地，利用旋轉半徑而算出速度值 (vx、vy)之其它實施形態進行說明。圖38係表示該輸入裝 置1之動作之流程圖。圖38中，對使用上述式（12)之示例進 行說明。 參照圖38，輸入裝置iiMpu 19對所獲得之加速度值 (ax、ay)進行微分運算。藉此，算出加速度之時間變化率 (△ax、Aay)(步驟14〇1)。同樣地，Mpu 19對所獲得之角加 速度值（c^、〇)0)進行二階微分運算，藉此算出角加速度之 時間變化率（△(△«〇)、Δ(Δω0))(步驟 14〇2)。 當算出角速度之時間變化率時，MPU 19對圍繞γ軸之角 力速度之時間變化率的絕對值丨△(△仍❸）丨是否超過臨限值a】 進行判定（步驟14〇3) 〇於上述|Δ(Δωβ)|超過臨限值thl之情 130227.doc 200925946 形時，MPU 19將X轴方向之加速度之時間變化率△〜，除 以圍繞Y轴之角速度之時間變化率△(△〜），藉此算出圍繞 Y轴之旋轉半徑(步驟“04)。亦即，將χ轴方向之加速 度之時間變化率Aax、與圍繞γ軸之角速度之時間變化率 △(△〇e)之比作為旋轉半徑^⑴進行計算（式（12))。丨丨 之臨限值thl可加以適當設定。 將該旋轉半徑R Wt)之訊號，通過例如低通濾波器（步驟 1405)。將由低通濾波器去除高頻帶雜訊後之旋轉半徑l 〇 ⑴之資訊記憶於記憶體中（步驟1406)。將旋轉半徑^⑴之 訊號每隔特定時脈加以更新並且記憶於該記憶體中。 輸入裝置1之MPU 19藉由使該旋轉半徑R0⑴乘以圍繞γ 軸之角速度值，而算出X轴方向之速度值¥、（步驟 1408)。 另方面MPU 19於上述丨Δ(Αωθ)丨為臨限值化丨以下之情 形時，讀出記憶體中所記憶之旋轉半徑RHt)(步驟14〇7)。 將該讀出之旋轉半徑^⑴乘以圍繞Y軸之角速度值ωβ，藉 此算出X軸方向之速度值乂,（步驟1408)。 作為進行上述步驟14〇1〜14〇8之處理之理由，有以下兩 其係，求出上述式（12)之旋轉半徑⑴，從而求出虚 使用者的直感相—致之線速度。 〃 、其一係，於計算該速度值（Vx、之過程中，亦消 述之重力影響。於輸人裝置i自基本姿態向 縱擺方向傾斜夕法_ ^ Π ^ ^ 頃斜之情㈣，因重力之影響，會輸出與輪入裝 130227.doc -61 - 200925946 置1實際之移動不相符之檢測訊號。例如於輸入裝置1向縱 擺方向傾斜之情形時，自加速度感測器162分別輸出重力 加速度之成分值。因此，於未消除該重力加速度之各成分 值之影響之情形時，指標2之移動即成為與使用者的感覺 不諧調之移動。 圊39係用以說明將輸入裝置！向縱擺方向擺動時重力加 速度的影響之圖，且係於X方向上觀察輸入裝置丨之圖。再 者，關於滚轉方向之重力加速度的影響，已於圖9中進行 〇 了說明。 例如’當輸入裝置1自圖39(A)所示之輸入裝置1之基本 姿態的狀態，如圖39(B)所示，於縱擺方向上旋轉並且傾 斜時，輸入裝置1處於基本姿態時之第2加速度感測器162 所檢測出之重力加速度G會減少。如圖39(c)所示輸入裝 置1並不會將重力與以上之縱擺方向之慣性力T加以區別開 來。 因此，本發明利用如下現象：與著眼於因使用者之操作 而產生的輸入裝置1的移動時之慣性成分、亦即慣性加速 度之加速度值的時間變化率相比，因該輸入裝置1之移動 而產生之重力加速度之成分值的時間變化率較小。該重力 加速度之成分值之時間變化率，係因使用者之操作而導致 之慣性加速度成分值之時間變化率的的程度。自加速 度感測器單元16所輸出之值，係將該兩者加以合成之值’ 亦即，自加速度感測器單元16所輸出之訊號，係將作為重 力加速度之成分值之低頻成分值、與因使用者之操作而產 130227.doc -62· 200925946 生之慣性加速度成分值之時間變化率加以疊加而成之訊 號。 因此’於步驟1401中，藉由對加速度值進行微分運算， 而求出加速度之時間變化率，藉此，去除重力加速度之成 分值之時間變化率。藉此，即使於因輸入裝置1之傾斜而 使得重力加速度之分力產生變化之情形時，亦可適當地求 出旋轉半徑，從而可根據該旋轉半徑而算出適當的速度 值。 © 再者，於上述低頻成分值中，除了含有重力加速度之成 刀值以外，有時亦含有例如加速度感測器單元16之溫度漂 移、或者DC偏移值。 又，於本實施形態中，係使用式（12)，因此於步驟14〇2 中，對角速度值ωθ進行二階微分，使高頻帶的雜訊乘以該 角速度之運算值。當該丨△(△叫)丨較大時，並不存在問題， 但當該較小時則S/N會惡化。若將S/N已惡化之 |Δ(Δωβ)丨用於步驟1408中之R*⑴之計算，則⑴或速度值 ^ Vx之精度將變差。 因此，於步驟1403中，利用步驟1402中算出之圍繞γ轴 之角速度之時間變化率Δ(Δω0)。於Δ(Δωθ)為臨限值化丨以下 之情形時，讀出以前記憶於記憶體中之雜訊較少之旋轉半 徑RKt)(步驟M07)，將讀出之旋轉半徑b⑴用於步驟14〇8 中之速度值vx之計算。 於步驟1409〜1414中，與以上之步驟14〇3〜14〇8為止之處 理相同，由MPU 19算出Y轴方向之速度值亦即，Mpu 130227.doc •63· 200925946 19對圍繞X轴之角速度之時間變化率之絕對值__是否 超過臨限值tM進行判定（步驟！彻），於超過臨限值如之 情形時，利用該角速度之時間變化率來算出園繞χ轴之旋 轉半徑Re(t)(步驟1410)。 將旋轉半徑Re⑴之訊號通過低通濾波器（步驟ΐ4ΐι)後， 記憶於記憶體中（步称1412)。於為臨限值如以下之情形 時，讀出記憶於記憶體中之旋轉半徑Re⑴（步驟i4i3)，並 根據該旋轉半徑Re⑴而算出縱擺方向之速度值％(步驟 〇 1414)。 再者，於本實施形態中，係將橫擺方向以及縱擺方向此 兩方向之臨限值設為相同值thl，但亦可於兩方向上使用 不同之臨限值。 於步驟1403中，亦可根據臨限值，來判定角加速度值 (△ωβ)而非Δ(Δω0)β於步驟14〇9令亦是相同亦可根據臨 限值來判定角加速度值（Δω 〇而非Δ(Δω々）。於圖38所示之 流程圖中，為了計算旋轉半徑R⑴係使用式（12)，然而當 使用式（11)之情形時，可算出角加速度值（Δωψ、ΔωΘ)，因 此亦可根據臨限值來判定角加速度值仏…、Δ(〇β)。 其次’對步驟1404或者141〇中所說明之旋轉半徑（以 (t)、R*(t))的計算方法之相關其它實施形態進行說明。圖 40係表示此時之輸入裝置1之動作之流程圖。 於本實施形態中’係利用回歸直線之斜率來計算旋轉半 徑。如上所述’旋轉半徑係加速度變化率與角加速度變化 率之比。本實施形態中’為了計算該加速度變化率與角加 130227.doc 200925946 速度變化率之比’係利用回歸直線之斜率。 MPU 19對加速度值（ax、ay)以及角速度值（_、叫）分別 進行一階微分、二階微分，以算出加速度變化率（△〜、 △ ay)以及角加速度變化率（Δ(Δω〇)、Α(Δωθ))(步驟ΐ5〇ι、 1502)。將該加速度變化率（△〜、Aay)以及角加速度變化率 (Δ(Δω ¢))、Δ(Δωθ))之n次歷程，例如記憶於記憶體中，並 利用下式（15)、（16)，而算出回歸直線之斜率（Αι、α2)(步 驟1503)。該回歸直線之斜率係加速度變化率與角加速度 〇 變化率之比，亦即，旋轉半徑（Re(t)、R*(t))。再者，作為 參考，將回歸直線之截距（Bl、BO之計算方法表示為式 (17) 、 （18)。 A1=R0(t)=[{I(A(Aro0j))2 . Σ(Α^)2}-{ΣΑ(ΑωΦ}) · ΣΔ(Δω^) · △ayj}]/[n . Σ(Δ(Δα^))2-{ΣΔ(ΔωΜ)}2]…（15) A2=R0(t)=[{E(A(AQe0ej))2 · Σ(Δα^)2}-{ΣΔ(Δωθ]) · ΣΔ(Δωθ3) · △axj}]/[n . Σ(Δ(Δωθ〇)2-{ΣΔ(Δο^)}2]…（16) B^tln · ΣΔ(Δω03) · Aayj}-{IA(Aro^j) · ZAayj}]/[n · Σ(Δ(Δω^))2-© {ΣΔ(Δω^)}2]···(17) B2=[{n · ΣΔ(Δωθ]) · Aaxi}-{lA(A&Qj) · EAaxj}]/[n · Σ(Δ(Δωθϋ))2-{ΣΔ(Δ(〇θ】)}2].·.(18)。 上述式（15)〜（18)中之η係表示加速度值（Aax、Aay)、以及 角加速度變化率（Δ(Δα^))、Δ(Δωβ))之取樣數。該取樣數η 係以使運算誤差最小之方式而適當設定。 當算出旋轉半徑時，與圖38之步驟404以及410同樣地， 根據旋轉半徑來算出速度值（步驟1504)。 130227.doc -65· 200925946 再者，亦可使旋轉半徑之訊號或者速度值之訊號通過低 通濾波器47，藉此減輕高頻雜訊所帶來之影響。 於圖39所示之實施形態中，將回歸直線之斜率作為旋轉 半徑而算出，藉此可算出更準確之旋轉半徑以及速度值 (Vx、Vy) »因此，可使晝面3上所顯示之指標2之移動，成 為與使用者之直感相一致之自然移動。 以上說明中，對利用加速度變化率以及角加速度變化率 之維數來計算回歸直線之斜率之方法進行了說明。然而， © 並不限定於此，亦可利用移位以及角度、速度以及角速 度、或者加速度以及角加速度之維數，來算出回歸直線之 斜率。 接著，對圖34之步驟103之速度值（Vx、Vy)的計算方法 之其它實施形態進行說明。圖41係表示此時之輸入裝置1 之動作之流程圖。 MPU 19在自感測器單元π分別獲得加速度值（^、^)以 及角速度值（ωρ cae)後，為了消除重力影響，而進行下述 〇 運算。MPU丨9如下述式（19)、（20)般，自當前之加速度值 ax、ay ’減去上一次分別於X軸以及γ軸方向上所檢測出之 重力加速度成分（第1次之ax(=arefx)、ay(=arefy))，分別生成 第1修正加速度值acorx、第2修正加速度值^。以步驟 1601)。 ac〇rx=ax-arefX…（19) acory=ay-arefy.·· (20)。 以下’將arefx、arefy分別稱作X軸以及γ軸之基準加速度 130227.doc • 66 · 200925946 值（第丨基準加速度值、第2基準加速度值）。當電源接通後 最初進行步驟11〇2之計算時，arefx、〜吻為電源接通後所 檢測出之加速度訊號ax、ay。 MPU 19如式（21)、（22)所示，使第i、第2修正加速度值 ac〇rx、acory相加，亦即進行積分運算，藉此分別算出第1速 度值Vx、第2速度值Vy(步驟1615)。 Vx(t)=Vx(t-l)+acorx-(21)

Vy(t)=Vy(t-l)+acory...(22) ❹ Vx⑴、Vy⑴表示當前之速度值，Vx(t-1)、vy(t-l)表示上 一次之速度值。 另一方面’ MPU 19對所獲得之角速度值（ω*、ωβ)進行微 分運算’以算出各角加速度值（△{〇 0、Αωβ)(步驟16〇2)。 MPU 19對上述△〇*、之絕對值丨丨是否分別 小於臨限值th2進行判定（步驟1603、步驟1606)。當|Δω,|2 th2之情形時，MPU 19直接使用第1基準加速度值arefx，而 不對其進行更新（步驟1604)。同樣地，當丨之情形 ® 時’ MPU 19直接使用第2基準加速度值arefy，而不對其進 行更新（步驟1607)。 將臨限值th2設定為接近〇之值。儘管使用者有意地使輸 入裝置1靜止，但臨限值th2仍可考慮藉由DC偏移等而檢測 出之角速度值。藉由如此’可於使用者有意地使輸入裝置 1靜止之情形時’防止因DC偏移而導致指標2產生移動顯 示〇 以上述方式進行處理之理由如下。 130227.doc •67· 200925946 如圖37所示，當使用者自然地操作輸入裝置1之情形 時’利用臂關節之旋轉、肘部之旋轉以及手腕之旋轉中之 至少一者來進行操作。因此’若產生加速度，則亦會產生 角加速度。亦即’加速度可視為從屬於與該加速度的方向 相同之方向之角加速度者。因此，MPU 19可藉由對角加 速度值丨Δω*丨進行監視，來判定是否對與該角加速度相同之 方向之第1基準加速度值arefx進行更新，從而判定是否最終 根據式（19)來校正第1修正加速度值ac〇rx。關於角加速度值 Ο | Δ ω θ丨亦相同。 若進一步加以詳細說明，則係當角加速度值丨丨為臨限 值th2以上時，MPU 19判定為輸入裝置工向橫擺方向移動。 於此情形時，MPU 19不對第1基準加速度值進行更 新，從而最終不對第1修正加速度值〜町進行校正，而根 據該aC()rx ’來繼續進行式（21)之積分運算。 又’於角加速度值|Δω0|為臨限值th2以上時，Mpu 19判 ◎ 定為輸入裝置1向縱擺方向移動《於此情形時，MPU 19不 對第2基準加速度值arefy進行更新，從而最終不對第2修正 加速度值aC()ry進行校正，而根據acery，來繼續進行式（22) 之積分運算。 另一方面，於步驟1603中，#角加速度值丨心朴於臨限 值th2時，MPU 19判定為輸入裝置丨於橫擺方向上靜止。於 此情形時’卿19將基準加速度“也更新為當前的（最 新的）檢測值ax，藉此根據式（19)，來對第i修正加速度值 進行校正（步驟16〇5)。所謂最新檢測值〜，即係^入 130227.doc •68· 200925946 裝置1大致靜止之狀態下之檢測值，因此該值係因重力加 速度而產生之成分值。 同樣地，於步驟1606中，當角加速度值丨Δωβ丨小於臨限值 th2時，MPU 19判定為輸入裝置1於縱擺方向上靜止。於此 情形時，MPU 19將第2基準加速度值arefy更新為當前的（最 新的）檢測值ay，藉此根據式（2〇)，來對第2修正加速度值 ^cory 進行校正（步驟1608)。 再者，於本實施形態中，係將橫擺方向以及縱擺方向此 © 兩方向之臨限值設為相同值th2，然而亦可於兩方向上使 用不同之臨限值。 以上，係對角加速度值△_、Δωβ進行監視，然而Mpu 19亦可進而對角速度值ω0、叫進行監視藉此對式（μ)、 (22)中所算出之速度值進行修正。根據圖3 7之觀點，若產 生速度，則亦將會產生角速度，故而可將速度視為從屬於 與該速度方向相同之方向之角速度者。 0 詳細而言，當角速度值_之絕對值丨丨為臨限值化3以上 時（步驟1609之「否」），MPU 19判定為輸入裝置丨向橫擺 方向移動。於此情形時，MPU 19不對第i速度值％進行修 正（步驟1610)。關於角速度值ωθ之絕對值丨ωβ|亦相同（步驟 1612之「否」，步驟1613)。 臨限值th3亦可以與上述臨限值th2之設定相同之主旨來 進行設定。 另一方面，當一*丨小於臨限值th3時（步驟16〇9之「是」）， MPU 19判定為輸入裝置丨於橫擺方向上靜止。於此情形 130227.doc •69- 200925946 時，MPU 19對第1速度值Vx進行修正，例如重置為零（步驟 1611)。關於|ωθ丨亦相同（步驟1612之「是」，步驟1614)。 如上所述’於輸入裝置1大致靜止時對基準加速度值 arefx、arefy進行更新’從而對修正加速度值ae<)rx、進行 校正，因此可抑制重力對加速度感測器單元丨6之影響。 又，當對基準加速度值arefx、arefy進行有更新時，可根據 式（19)、（20)來對加速度值ac〇rx、y進行修正，因此亦可 對DC位準進行修正，從而亦可解決Dc偏移之問題。進 © 而，當輸入裝置1大致靜止時，對速度值亦以重置為零之 方式來進行修正，故而亦可抑制積分誤差。當產生積分誤 差時，儘管使用者已使輸入裝置“亭止移動，但仍會產生 指標2於畫面3上移動之現象。 如上所述，於圖34之步驟1〇3中計算速度值、V》之 過程中，亦係藉由消除重力加速度之影響，來算出更準確 之速度值。 ◎ 又，於本實施形態中，第i基準加速度值〜心以及第2基 準加速度值arefy係分別單獨進行的，由此，例如當僅有橫 擺以及縱擺方向中之一者之角加速度值小於臨限值時，即 可對其進行校正。因&，可以實際應用時充分短之時間間 隔，對第1基準加速度值心也或者第2基準加速度值心的進 灯更新。關於對第丨速度值Vx以及第2速度值Vy分別單獨進 行修正亦是相同。圖42係以明白易懂之方式說明該情形之 圖。 圖42表示於X軸以及γ軸之平面上觀察之輸入裝置丨之軌 130227.doc 200925946 跡。若橫擺方向上之角速度值（〇4大致為零（小於臨限值 th3)，則將乂\重置為零。若縱擺方向上之角速度值叫大致 為零（小於臨限值th3 ) ’則將Vx重置為零。 至此，輸入裝置1進行主要之運算而算出速度值（Vx、 vy)。於圖43所示之實施形態中’控制裝置4〇進行主要之 運算。該圖43所示之動作對應於圖34。 輸入裝置1將自例如感測器單元17輸出之兩個軸之加速 度值以及兩個軸之角速度值作為輸入資訊，而發送至控制 © 裝置4〇(步驟1703)。控制裝置40之MPU 35接收該輸入資訊 (步驟1704)，並進行與步驟11〇3〜11〇6、11〇9、mo相同 之處理（步驟1705〜1710)。步驟1705中之速度值計算方 法，亦可使用圖36〜圖42中所說明之方法。 亦可由輸入裝置1執行直至步驟1705(或者1706、1707、 1708、或者1709)為止之處理，而由控制裝置4〇執行步驟 1706(或者1707、1708、1709、或者1710)以後之處理。 其次’對消除因輸入裝置1之滚轉方向之傾斜所導致之 重力加速度的影響、以及去除慣性加速度成分之動作之相 關其它實施形態（圖34所示之動作之其它實施形態）進行說 明。圖44係表示該動作之流程圖。 步驟1301〜1304執行與步驟11〇1~11〇4相同之處理。 於步驟1305中，MPU 19對步驟1304中所算出之運算加 速度值（axi、ayi)之絕對值丨axi丨以及|ayi|中之至少一者是否超 過臨限值th4進行判定（判定機構）。其原因在於，當運算加 速度值（|axi丨、丨ayi|)過大時，有時根據式（1·)所算出之滾轉 130227.doc -71 - 200925946 角Φ之誤差會變大。 可對該臨限值th4加以適當設定，例如設定為重力加速 度以下之值，但並不限定於此。 於步驟1304中’亦可對根據絕對值丨ajd丨以及丨ayi丨而算出之 運算值是否超過臨限值進行判定。所謂丨ay以及|ayi|之運算 值’例如係合成向量[(ax)2+(ay)2]i/2。或者，所謂運算值， 亦可係|axi|以及丨ayi丨之累加值或者平均值等。 當絕對值丨axi|以及丨ayi丨此二者、或者其運算值為臨限值以 © 下之情形時，MpU 19視為未產生計算誤差，從而根據式 (1·)而算出滾轉角φ(步驟13〇6)。 MPU 19將所算出之滾轉角φ依序預先記憶於記憶體中。 MPU 19如上所述，以特定時間間隔而計算滚轉角$，因此 典型的是’將此滾轉角φ隨時更新並記憶於記憶體中（更新 機構）（步驟1307) » 另方面，於絕對值|axi|以及|ayi|中之至少一者超過臨限 值之If形時，MPU 19例如停止更新滚轉角小於記憶體中之 °己隱。亦即’於此情形時’ MPU 19讀出記憶體中所記憶 之上一次之滾轉角φ(步驟13〇8)。Μρυ Μ藉由根據所讀出 之滾轉角φ而進行之旋轉座標轉換（圖35之式（5))，對速度 值（* Vy)進行修正，且輸出修正速度值（V/、、，）（步驟 1309)。 MPU 19亦可並不讀出上—次之滚轉角+，而執行下述處 理；例如MPU 19對所算出之速度值％、Vy)隨時更新並預 先。己隐於^己憶體中。MPU 19亦可於絕對值丨以及Μ中 130227.doc •72· 200925946 之至少一者超過臨限值之情形時’停止該速度值之更新， 並輸出上一次更新後加以記憶之速度值。或者，MPU i 9 亦可代替步驟1308，而如圖14之步驟308所示，停止特定 處理。 步驟Π10〜1313執行與圖34中之步驟1107〜1110相同之處 理。 如上所述，於圖44所示之處理中，即使於運算加速度值 大於臨限值th4之情形時，亦係使用在正常範圍内算出運 Ο 算加速度值之上一次的滾轉角φ，故而可準確地算出速度 值。 亦可與圖43所示之處理的主旨相同，由控制裝置4〇來執 行圖44所示之步驟13〇3〜B09、U12、U13之處理。或 者’亦可由控制裝置40來執行步驟13〇4(或者1305、 1306、…、或者1309)以後之處理。 於圖44之處理中’將運算加速度值（ajd、ayi)設為臨限值 判定之對象。然而，亦可將加速度感測器單元丨6所檢測出 ® 之加速度值（心、ay)設為臨限值判定之對象。於此情形 時，當對加速度值（ax、ay)已進行臨限值判定之後，進行 與步驟1306以後之處理相同之處理。或者，當所檢測出之 加速度值（ax、ay)為固定值以上時，僅檢測電壓達到飽 和’故而此時，亦可執行自動地停止滾轉角φ之記憶的更 新之處理。 或者’臨限值判定之對象並不限定於運算加速度值 (axi、ayi)、或者加速度值（ax、ay)。亦可使用例如由角速度 130227.doc •73- 200925946 感測器單元15所檢測出之角速度值⑻、oe)、藉由其微分 運算而算出之角加速度值(Λω0、Δωθ)、或者步驟·中所 算出之速度值（Vx、vy)，來作為臨限值判定之對象。該等 運算加速度值、加速度值、角速度值、角加速度值、或者 各個速度值之臨限值判定，係以抑制因輸入裝置丨過快移 動（加速度過大）而產生之滚轉角Φ的運算誤差作為主旨來 執行。 對此，後文將說明對加速度值（參照圖48〜圖50)、角速 〇 度值（參照圖50)、角加速度值（參照圖51)進行臨限值判定 之實施形態，但該等實施形態中所執行之臨限值判定，係 以與圖34之處理之臨限值判定之主旨不同之主旨來執行。 其次’對如上所述藉由滾轉角φ運算而去除慣性加速度 成分後，進而去除殘餘的慣性加速度成分之實施形態進行 說明。圖45係表示該處理之動作之流程圖。 於本實施形態中，輸入裝置1具有被輸入步驟19〇5中所 算出之滾轉角φ之式（1，）之運算加速度值（axi、ayi)中所含 之、殘餘的慣性加速度成分值中之至少一者之訊號的未圖 示之低通濾波器（LPF)之功能。該LPF典型的是具有MPU 19所具有之功能。利用該LPF’去除加速度訊號之脈衝狀 成分，並最終去除滾轉角φ的訊號中所含之殘餘的慣性加 速度成分。如上所述利用LPF而進行之處理之主旨，與圖 18以及圖19中所說明之處理之主旨相同。 步驟1901〜1905執行與步驟1101〜11 05相同之處理。於步 驟1906中，MPU 19去除滚轉角φ的資料中所含之、上述加 130227.doc 74· 200925946 速度成分訊號之脈衝狀成分^其後之處理係與步驟 1106〜1110相同之處理。 亦可與圖43所示之處理的主旨相同，由控制裝置4〇來執 行圖45所示之步驟19〇3〜1909、1912、1913之處理。或 者’亦可由控制裝置40來執行步驟1904(或者1905、 1906、或者1907)以後之處理。 圖46(A)係表示未進行慣性加速度成分之補償（未減去運 算加速度值（axi、ayi))而對滾轉角φ進行有修正之情形時、 © 指標2之實際軌跡的圖。亦即，圖46(A)表示根據上述式（1) 而對滚轉角φ進行有修正之情形。 於圖46(A)中，儘管本發明者使輸入裝置1在水平方向上 呈直線狀移動，但指標2之軌跡仍為向上凸出之弧狀軌 跡。以下對形成為如此軌跡之理由進行說明。圖47係用以 說明該理由之圖。 如圖47所示，當指標2開始移動時以及停止時，例如慣 性力1會在X轴之+方向上作用於輸入裝置1。於此情形時， 根據式（1)對滾轉角Φ進行修正之結果為，輸入裝置將輸入 裝置之重力G與其慣性力Ϊ之合成向量c誤識別為真正之重 力。其結果使得’例如於指標2之起點上，儘管輸入裝置 實際上是沿著X轴水平移動’卻誤檢測為在向斜上方移 動。 圖46⑻係表示對滚轉角ψ進行修正後之情形時指標以 實際軌跡的圖。圖46(B)中，進行藉由上述圖料之步驟 Π05之臨限值判定、與藉由圖45之步驟刚6之利請f之 130227.doc •75· 200925946 例所組合的處理《由圖46(B)可知，指標2之軌跡與輸入裝 置1之水平移動相一致。 圖48係表示將加速度感測器單元丨6之^檢測面自垂直面傾 斜而由使用者操作輸入裝置1之情形時的控制系統4〇之動 作的流程圖。 參照圖48，步驟1801〜1804執行與步驟11〇4相同之 處理。 於步驟1805中，MPU 19根據重力加速度成分值（ax、 〇 ay)’而算出合成加速度向量丨a|。合成加速度向量丨a|可根據 [(ax) +(ay)2]1/2而算出。MPU 19對所算出之合成加速度向 量|a|疋否為臨限值讣5以下進行判定（步驟18〇6)，當卜|超過 臨限值th5之情形時，算出滾轉角ψ(步驟18〇7)。將所算出 之滾轉角φ記憶於記憶體中且加以更新（步驟丨8〇8)。 §檢測面自垂直面之傾斜幅度較大之情形時，亦即，例 如縱擺角Θ較大之情形時，重力加速度成分值（ax、ay)將變 ◎ 小，滾轉角φ之計算結果之精度將降低。因此，於本實施 形〜、中^根據重力加速度成分值（ax、ay)而算出之滾轉 角小越是掩埋於雜訊中，縱擺角Θ越變大之情形時，越難以 算出準確之滾轉角φ。因此，當N為臨限值th5以下之情形 時MpU 19停止更新滾轉角ψ於記憶體中之記憶（步驟 1809)/於此情形時，Mpu 19根據式（1)，藉由根據上一次 更新後之滾轉角φ而進行之旋轉座標轉換，對速度值（Vx、 Vy)進行修正，以獲得修正速度值（Vx，、Vy,)(步驟181〇)。 或者，MPU 19亦可輸出上一次更新後之修正速度值（VJ ' 130227.doc -76- 200925946

Vy·)。 或者，MPU 19亦可代替步驟1809，而如圖14之步驟3〇8 所示，停止特定處理。該傾斜於圖51中亦相同。 於圖48之處理中，將合成加速度向量設為臨限值判定之 對象’但並不限定於此。例如，亦可於對加速度值丨心丨與 |ay|加以比較（比較機構），該比較之結果為，當該等值中之 較小者之值為臨限值以下之情形時，停止更新滾轉角小於 記憶體中之記憶。 或者，亦可在基於重力加速度成分值（ax、ay)之運算值 為臨限值以下之情形時，停止更新滾轉角φ於記憶體中之 記憶。所謂運算值，例如可列舉利用（ax)2+(ay)2、丨〜丨+丨〜卜 其它的加減乘除、該等之組合、或者其它運算式而算出之 值。 上述臨限值th5只要考慮到雜訊等而加以適當設定即 〇 根據本實施形態，即使於縱擺角㊀較大之情形時，MPU 19亦停止滾轉角φ之更新’因此可算出準確之滾轉角小。 亦可與圖43所示之處理的主旨相同，由控制裝置扣來執 行圖48所示之步驟18〇3〜181〇、1813、1814之處理。 其次’對圖48所示之處理之其它實施形態進行說明。圖 52係表示此情形時之控制系統之動作之流程圖。圖53⑷ 係表示用以實現圖52所示之處理之輸入裝置之構成的示意 圖。 如圖53(A)所不，輸入裝置91除了具有上述感測器單元 130227.doc -77· 200925946 1 7之外，亦具有第3加速度感測器163。第3加速度感測器 163典型的是，對沿著與第i加速度感測器ι61以及第2加速 度感測器162各自之檢測轴即X’以及γ·轴實質上正交之z，轴 的方向之加速度（第3加速度）進行檢測。亦即，輸入裝置91 可分別對三個軸上之加速度進行檢測。 於圖53(A)中，第3加速度感測器163係搭載於與電路基 板25不同之其它基板26上，但亦可搭載於與電路基板25形 成為一體之基板上。或者，第3加速度感測器163亦可搭載 ❹ 於主基板18(參照圖3)上。 參照圖52，於步驟2302中，MPU 19自加速度感測器單 元16以及第3加速度感測器163獲得三個軸之加速度值（ax、 ay、az)。步驟2303、2304執行與步驟1803、1804相同之處 理。 例如，當輸入裝置91處於圖52(A)所示之基本姿態的狀 態時，加速度值|az丨實質上為零。然而，例如當輸入裝置

自處於基本姿態之狀態向縱擺方向（或者包含縱擺方向 之方向）旋轉時，將產生加速度值丨az|，隨著該傾斜變大， I z|亦變大^輸入裝置91向縱擺方向旋轉時，僅著眼於 重力成分值時之加速度值丨az|，如圖52(B)所*，為Gy· (θ’=90°-θ) ’ 最大達到 1G。 於步驟2305中，於上述所獲得之加速度值丨^丨小於臨限 值thS之情形時，執行步驟23〇6、no?、〜ms之處 理。步驟2306、2307、23〇9〜執行與圖48之步驟 1807、1808、181〇〜1814相同之處理。 130227.doc -78- 200925946 另一方面，於步驟2305中，當加速度值|az|為臨限值th8 以上之情形時，亦即，檢測面自垂直面（Χ·γ平面）之傾角Θ 比較大之情形時’感測器單元17之重力加速度成分值（ax、 ay)將變小，滾轉角φ之計算結果之精度將降低。因此，於 此情形時，停止更新滚轉角φ於記憶體中之記憶（步驟 2308)° 如此’可將臨限值th8設定於加速度值丨az|為充分大之值 之範圍内。藉此，於產生相對於加速度值|az丨而相對低之 〇 雜訊位準之狀態下，亦即，於獲得較高之S/N之狀態下進 行臨限值判定，故而可提高該判定之精度。 此處，如以圖15所說明般，自停止圖48所示之步驟18〇8 中滚轉角Φ之更新之前起、至接下來重新開始該更新為止 之期間，有時例如在Y，轴方向上所檢測出之第2加速度值~ 之正負會產生變化。 如圖15所示，若重力加速度向量GY，之加速度值&之符 號發生改變’則直接用此時，於滚轉角φ之計算時亦會產 生誤差。圖49係表示用以避免上述現象之輸入裝置丨之處 理動作之流程圖。 參照圖49, MPU 19於步驟1806(參照圖48)之條件下停止 滚轉角Φ之更新（步驟2〇01)。於是，Mpu 19藉由根據上一 次更新後之滾轉角φ而進行之旋轉座標轉換，對速度值 (Vx、Vym行修正’以獲得修正速度值（Vx，、、，），且輸出 該修正速度值（步驟讀）。或者，MPU 19亦可輸出上一次 更新後之修正速度值。 130227.doc •79- 200925946 當合成加速度向量|a|超過臨限值th5之情形時（步驟2003 之「否」），MPU 19根據所獲得之重力加速度值（ax、ay)而 算出滾轉角φ(步驟2004)。 MPU 19算出停止滚轉角φ之更新時之滾轉角、亦即停止 更新之前所算出之滚轉角φΐ(第1滾轉角）、與重新開始計 算之後之（步驟2004中算出之）滾轉角φ2(第2滾轉角）之差 (步驟20〇5)。MPU 19於該差丨Δφ丨為臨限值th6以上之情形時 (步驟2006之「是」），將作為最新滾轉角之上述第2滾轉角 © Φ2加上1 8〇 deg。亦可減去180 deg。（角度差判定機構）。 MPU 19藉由根據將第2滾轉角φ2加上180 deg所得之第3 滚轉角Φ3而進行之旋轉座標轉換，算出修正速度值（Vx，' Vy’），且輸出此修正速度值（步驟2〇〇8) ^如此，於本實施 形態中’可提高輸入裝置1對該輸入裝置1的姿態之識別精 度’從而可進行使指標2向適當方向移動之類之顯示。 臨限值th6例如可設定為 60 deg(=±30 deg)~90 deg(=土45 ❹ 心幻等。然而，並未限定於該等範圍。 亦可與圖43所示之處理主旨相同，由控制裝置40來執行 圖49所示之處理。 圖5 0係表示圖49所示之處理之相關其它形態之動作的流 程圖。 步驟2101〜21〇4執行與圖49之步驟2001〜2004相同之處 理。MPU 19對停止滾轉角φ計算之前之縱擺方向上之角速 度ω0之方向、與開始計算之後之縱擺方向上之角速度叫之 方向是否為相同方向進行判定（步驟21〇5)(角速度方向判定 130227.doc 200925946 機構）。亦即’對叫向量之正負於滾轉角φ之計算停止前以 及開始後是否相-致進行判定。亦可代替縱擺方向，或者 除了縱擺方向以外，亦判定橫擺方向之角速度_的正負是 否相一致。 當步驟2105中為「是」之情形時，縱擺方向上之角速度 之方向具有連續性，因此如圖15(Α)、（Β)所示，可判斷為 GY’方向發生改變。於此情形時，Μρυ 19藉由根據將第2 滚轉角φ2加上180 deg所得之第3滾轉角φ3而進行之旋轉座 〇 標轉換，來算出修正速度值（Vx'、V/)，且輸出此修正速 度值（步驟2107) » 如上所述’對縱擺方向之角速度ωθ(或者橫擺方向之角 速度ω«)之連續性進行確認，藉此將進一步提高輸入裝置工 對該輸入裝置1的姿態之識別精度。 亦可與圖19所示之處理主旨相同，由控制裝置4〇來執行 圖5〇所示之處理。 作為圖49以及圖50之處理之進而其它實施形態，可列舉 下述示例。例如’對已停止滾轉角φ之更新時之第1以及第 2角速度之合成角速度向量（第1合成角速度向量）、與重新 開始滾轉角之更新時之該合成角速度向量（第2合成角速度 向量）之差是否為臨限值以上進行判定（角速度向量判定機 構）。合成角速度向量可根據[(ω〇2+(ω0)2]1/2而算出。於第 1合成角速度向量與第2合成角速度向量之差較大之情形 時’判斷為姿態之變化較大^ MPU 19於判定為該差在臨 限值以上之情形時，執行與步驟2〇〇8、2107相同之處理。 130227.doc • 81 · 200925946 關於上述之輸入裝置1之處理’亦可由控制裝置4〇來執 行。 其次，對消除因輸入裝置1之檢測面自垂直面倾斜而產 生之重力加速度的影響之動作的進而其它實施形態進行說 明。圖5 1係表示該動作之流程圖《本實施形態係採用計算 滚轉角Φ時對角加速度值進行監視之方法。 步驟2201〜2204執行與步驟1101〜1104相同之處理。 步驟2205中，MPU 19根據所獲得之角速度值、ωθ)， Ο 藉由微分運算而算出角加速度值（Δω 4、Αωθ)(角速度微分 機構）。 MPU 19對所算出之兩方向之角速度值中、例如其中一 者之橫擺方向之角速度值|Δω0|是否超過臨限值th7進行判 疋（步驟2206)(判定機構）。於該角速度值丨超過臨限值 th7之情形時，MPU 19停止滾轉角φ之更新（步驟22〇9)。以 上述方式進行處理之理由如下。 圍繞X抽或者Y軸之角速度值（八叫、Αω*)可利用上式 〇 (4)，根據加速度值（心、ay)而算出。即使於使用者移動輸 入裝置1時輸入裝置1產生加速度，亦可根據式（4)來算出用 以將因此而導致產生之滾轉角φ之計算誤差抑制在容許範 圍内之所需的第1容許加速度值或者第2容許加速度值。亦 即，可藉由設定角加速度之臨限值th7，而將滾轉角φ之計 算誤差抑制在容許範圍内。 圖21係表示進而其它實施形態之輸入裝置之構成之示意 圖。 130227.doc -82- 200925946 該輸入裝置之控制單元13〇具有配置於主基板i8的下 部之加速度感測器單元116。力口速度感測器單元ιΐ6可係對 兩個轴（X以及Y轴）進行檢測者，亦可係對三個轴（X、Y, 以及Z·軸）進行檢測者。 與上述輸入裝置i相比，配置加速度感測器單元…之位 置在使用者握著輸人裝置141時變得靠近手腕1由在上 述位置配置加速度感測器單元116，可將因使用者之手腕 擺動而導致產生之慣性加速度的影響減至最小。 又，藉由使用例如三軸類型之加速度感測器單元ιΐ6， 則雖然計算量增加若干，但無論將加速度感測器單元116 配置於何種安裝面上，均可提取出χ，·γ，面内之加速度成 分。其結果為，可提高基板之布局的自由度。 圖22係表示控制系統之進而其它實施形態之動作的流程 圖。 MPU 19於步驟701a、701b、7〇2中，執行與步驟1〇ia、 l〇lb、102相同之處理Q MPU 19根據步驟7〇2中所算出之 滾轉角Φ，算出滾轉方向之角速度值①〆步驟7〇3)。 滾轉方向之角速度值％係藉由滾轉角φ之時間微分而求 得MPU 19可對滾轉角φ進行複數個取樣來進行微分，或 者亦可將每隔特定時脈所算出之滾㈣憎為角速度值〜 (滾轉角速度）而加以輸出。 MPU 19藉由根據滾轉角ψ而進行之旋轉座標轉換，對角 速度值（ω*、〇>0)分別進行修正，以獲得修正角速度值（(〇/、 «Ο(步驟704)。MPU i 9將修正角速度值⑽，、％分別乘以 130227.doc •83- 200925946 用特定比率表示之移動係數α、Ρ。α、β值為任意實數或 者函數，記憶於ROM等或其它記憶元件中即可。輸入裝置 1或者控制裝置40亦可具有供使用者能夠設定以、β之程 式。MPU 19算出藉由乘以移動係數α、β而獲得之兩個角 速度值ω/、ωφ•之合成角速度值(步驟7〇4)(合成計算機 構）。 作為合成之計算式，典型的可列舉式（23)之累加式。 (〇r =ω/’+ωΦ'(=αω0+βωφ)·" (23) Ο 作為合成之計算式，並不限於（23)，而可為· ωφ·， 亦可為[(ω/γ+ίω〆)2；^2。MPU w將藉此而得之合成角速 度值…、與步驟704中所獲得之修正角速度值叫，之資訊， 作為輸入資訊而加以輸出（步驟7〇 6) 該合成角速度值…為指標2於晝面3上之χ軸方向上之移 位量，縱擺方向之修正角速度值ωθ，為指標2於畫面3上之γ 轴方向上之移位量。亦即，指標2之兩個轴之移位量（dx、 dY)可表示為下述式（24)、（25)。 ◎ ” 4Χ=〇ν’ + ωφ'=ωτ …（24) (1Υ=ωθ'(=δωθ)(δ為實數或者函數）..，（25)。 控制裝置40之MPU 35於步驟707〜7〇9中，執行與圖1〇所 示之步驟1〇5〜107相同之處理。 亦可由控制裝置40,如圖12所示來執行圖22所示之步驟 702〜706之處理。 如上所述，於本實施形態中，例如使用者藉由使輸入裝 置1圍繞Ζ，軸旋轉、以及使輸入裝置丨向父，軸方向移動中之 130227.doc -84 · 200925946 至少一者之操作，來控制指標於第丨軸方向上之移動。藉 此，使用者可減少輸入裝置丨向又軸方向移動時之移動量， 從而可容易地使指標向X軸方向移動。 尤其是例如使用水平方向較長之晝面之情形時，使用者 可容易地使指標2向水平方向移動。又，使用者可藉由使 輸入裝置1圍繞z軸旋轉而使指標2於水平方向上移動，故 而可實現直觀的操作。 圖23係表示本發明之進而其它實施形態之輸入裝置之電 Ο 氣構成的方塊圖。該輸入裝置201與上述輸入裝置1、 101、151不同之處在於，不包含上述感測器單元17，而包 含三軸之角速度感測器單元215。 二軸之角速度感測器單元215具有對圍繞χι軸之角速度 (第2角速度）進行檢測之第j角速度感測器、對圍繞γ，轴之 角速度（第1角速度）進行檢測之第2角速度感測器、以及對 圍繞Ζ’軸之角速度（第3角速度）進行檢測之第3角速度感測 器該等角速度感測器分別輸出角速度值（oe、ω *、ωφ)之 ❹訊號。 圖24係表示包含該輸入裝置20 1之控制系統之動作的流 程圖。作為控制裝置，可使用上述各實施形態中所示之控 制裝置40。

自角速度感測器單元215輸出三個轴之角速度訊號（步驟 901) ’由MPU 19獲取該等之角速度值（c〇0、_、％)。MPU 19藉由下述式（26)之積分運算而算出滚轉角ψ(步驟9〇2)。 Φ=Φο+Jcc^dt··· (26) 130227.doc -85- 200925946 Φ〇為滾轉角之初始值。 於上述各實施形態中，係藉由旋轉座標轉換來修正輪入 裝置1之滚轉方向之傾斜，而於本實施形態中，係產生輪 入裝置201處於初始姿態時之初始值φ。，且若不採取任何 對策，將會產生積分誤差。 於式（26)中，作為去除積分誤差之現實且簡便之方法， 可列舉以下所述之方法。 例如於輸入裝置201中，設置未圖示之重置按鈕。關於 ©該重置按鈕，典型的是與按紐u、12、滾輪按㈣分開設 置之按鈕。於使用者按壓重置按鈕之期間，藉由輸入裝置 201之操作，控制裝置40使指標2以於晝面上移動之方式而 顯示。或者，在自使用者按壓重置按鈕後至下一次再度按 壓重置按鈕之期間，藉由輸入裝置2〇1之操作，控制裝置 40使指標2以於晝面上移動之方式而顯示。亦即，將按壓 重置按鈕的操作設為用以降低積分誤差之動作開始之發 端。

0 此處，發端生效之後，MPU 19或者控制裝置4kMpiJ 35重置為Φ〇=0、㈣（重置機構）。或者，亦可自—開始便不 將Φο項置入式（26)中。 於該方法中，由於每操作一次輸入裝置2〇1(使用者按壓 重置按鈕之期間或者按壓後至接著按壓之期間）便將+重置 為0，因此在實際應用時不會擴大積分誤差。 於此情形時，使用者在按壓重置開關時，雖然必須注意 使輸入裝置2〇1大致1基本姿態，但難度較低，而處於可 130227.doc -86 - 200925946 容易熟練掌握之範圍。 再者，亦可不設為設置重置按紐之構成，而設為由輸入 褒置kMPUl9或者控制裝置4(^Mpu35於特定條件下進 行重置。所謂特定條件，可列舉例如輸入裝置4於基本 姿態時等。為了對輸入裝置β於基本姿態進行檢測，例 如可設置上述加速度感測器單元16等。 於步驟902之後，19使橫擺角速度值^以及滚轉角 速度分別乘以特定移動係數α、p，藉此而獲得橫擺運算 Ο肖速度值ω/以及滾轉運算角速度值％,，算出該橫擺運算 角速度值ω/以及滾轉運算角速度值％，之合成角速度值％ (步驟903)。MPU 19將算出之合成角速度值％、以及自角 速度感測器單元215獲得之縱擺角速度值叫之資訊作為輸 入資訊而加以輸出（步驟904)。 控制裝置40接收該輸入資訊（步驟9〇5)，生成與該資訊 相對應之指標2之座標值（步驟906)，且對該指標2之顯示進 行控制（步驟907)。 0 亦可由控制裝置40’如圖12所示來執行圖24所示之步驟 902〜904之處理。 圖25係表示圖24之處理之相關其它實施形態之動作的流 程圖。 自角速度感測器單元215輸出三個轴之角速度訊號（步驟 801)，由MPU 19獲得該等之角速度值（(〇0、⑽、叫）。MPU 19根據下述式（27)而算出滾轉角φ(步驟8〇2)。 φ=(27)。 130227.doc •87- 200925946 MPU 19執行與圖22所示之步驟704〜706相同之處理（步 驟803〜8〇5)，控制裝置40之ΜΡϋ 35執行與步驟707〜7〇9 (806〜808)相同之處理。 於式（27)中會產生積分誤差，但於步驟8〇3中，會根據 滾轉角φ而進行旋轉座標轉換，故而不存在問題。又，上 述式（26)中滾轉角之初始值φ〇亦可藉由進行旋轉座標轉換 來去除。 亦可由控制裝置40，如圖12所示來執行圖25所示之步驟 〇 802〜805之處理。 接著，對輸入裝置之其它實施形態進行說明。 圖26係表示該輸入裝置51之立體圖。圖27係自該輪入裝 置51之滾輪按鈕13侧觀察之侧視圖。以下之說明中，對於 與圖2等所示之實施形態之輸入裝置丨所含之構件或功能等 相同者，簡略或者省略說明，而主要說明不同之處。 輸入裝置51之框體50具有設置於該框體5〇之表面之特定 位置上之球面的一部分或者二次曲面之一部分5〇a。以 下，為了方便起見，將球面之一部分或者二次曲面之一部 分（50a)稱作「下部曲面」（5〇a)。 配置下部曲面50a之位置係例如與按鈕u、12大致相反 之側之位置，且係使用者握著輸入裝置51時使小拇指較其 它手指最靠近該下部曲面50a之位置。或者，當於某一方 向（設為z，軸方向）較長之框體5〇中，自框體5〇之該z，轴方 向之長度中心向Z’轴之正側上配置有感測器單元丨7之情形 時，下部曲面50a配置於Z，軸負側。 130227.doc -88^ 200925946 作為球面之一部分，典型的可列舉實質性之半球面，但 未必一定為半個球面。所謂二次曲面，係指將以二維描畫 之圓錐曲線（二次曲線）擴展至三維為止時之曲面。作為二 次曲面，例如有橢圓面、橢圓抛物面或者雙曲面等。 藉由輸入裝置51之框體50之上述形狀，使用者於將輸入 裝置51之下部曲面50a抵接於桌子、椅子、地板、使用者 的膝蓋或大腿等抵接對象物49上之狀態下，容易以下部曲 面50a為支點來插作輸入裝置51。亦即，即使於將輸入裝 © 置51之下部曲面50a抵接於抵接對象物49上之狀態下，使 用者亦可容易地使輸入裝置51向所有角度傾斜，因此可進 行使標對準圖符等之精細操作。圖28係表示使用者使輸 入裝置51之下部曲面50a抵接於膝蓋上來進行操作之情況 之圖。 或者，於本實施形態中，可防止因手抖動修正電路中所 無法抑制之手抖動等所導致之誤操作，或者可預防使用者 一直懸空舉著輸入裝置51進行操作時使用者產生疲勞。 一 圖29係表示本發明之進而其它實施形態之輸入裝置之立 體圖。 輸入裝置61之框體60與圖26、圖27所示之輸入裝置51相 同’具有作為球面之一部分之下部曲面6〇ae與輸入裝置 61之框體60的最大長度之方向（z，軸方向）垂直之平面，即 與下部曲面60a相切之平面（以下，為方便起見而稱作下端 平面55) ’成為與作為角速度感測器單元15之檢測轴的X軸 以及Y軸（參照圖8)所形成之平面（χ_γ平面）實質上平行之 130227.doc • 89· 200925946 平面。 藉由上述輸入裝置61之構成，當使用者將下部曲面6〇a 抵接於下端平面55上而進行操作之情形時，將施加至輸入 裝置61之角速度直接輸入至角速度感測器單元15。因此， 可減少根據來自角速度感測器單元15之檢測訊號而獲得檢 測值之過程中的計算量。 圖3 0係表示本發明之進而其它實施形態之輸入裝置之正 視圖。圖3 1係表示該輸入裝置之侧視圖。 © 輸入裝置71之框體7〇之下部曲面70a，例如設為球面之 一部分。設定該下部曲面7〇a之曲率半徑大於圖26、圖29 所示之輸入裝置51、61之下部曲面5〇a、60a之曲率半徑。 角速度感測器單元15配置於如下位置：包含該角速度感測 器單元15之檢測軸即X軸以及γ轴之χ_γ平面中所含之直 線，於X轴方向以及γ轴方向上觀察時，相當於通過上述 球面而假設性描畫之圓56之切線的位置。只要滿足上述條 ◎ 件，即可以角速度感測器單元15之Χ-Υ平面相對於輸入裝 置71之長度方向傾斜（參照圖3〇)之方式，將角速度感測器 單元15配置於框體70上》 藉此，使用者將下部曲面7〇a抵接於抵接對象物49上而 操作輸入裝置71之情形時所產生之角速度之向量方向 '與 角速度感測器單元1 5之檢測方向相一致，因此可實現線性 輸入。 圖32係表示本發明之進而其它實施形態之輸入裝置的正 視圖。 130227.doc -90- 200925946

將該輸入裝置81之框體80之下部曲面80a即球面的曲率 半徑’設定為與例如圖29所示者相同或者接近。角速度感 測器單元15中，通過該角速度感測器單元15之中心點即X 軸以及Y軸此兩個軸之交點且與該X軸以及γ軸正交之假設 性直線，通過包含下部曲面80a之第1球62之中心點〇。根 據上述構成，包含下部曲面8〇a之第1球62之球心、與角速 度感測器單元1 5之X-Y平面中所含之直線成為切線之第2球 63之球心相同。因此’輸入裝置8丨將實現與圖3〇所示之輸 入裝置71之效果相同之效果。 再者’關於以上說明之包含球面之一部分或者二次曲面 之一部分的輸入裝置51、61、71或者81，使用者未必需要 將下部曲面50a、60a、70a或者80a抵接於抵接對象物49上 而進行操作，當然亦可懸空操作。 圖26〜圖32所示之輸入裝置51、61、71或者81，可適用 於圖21所示之輸入裝置141以及該輸入裝置ui所執行之處 理，亦可適用於具有圖23所示之構成之輸入裝置2〇1以及 該輸入裝置201所執行之處理。 本發明之實施形態並未限定於以上說明之實施形態，而 可考慮其它各種實施形態。 當如與圖44、45、 運算加速度值（axi、a 式（5) ’藉由旋轉座標轉換而對 48〜52相對應之實施形態所示而求出 yi)之情形時，例如係根據圖35所示之 速度值」進行修正，然 而’即使於求出運算加速度值（a〆％)之情形時如以圖 10、圖12等所說明般’亦可根據圖η所示之式（3)，藉由旋 130227.doc -91- 200925946 轉座標轉換而對「角速度值」進行修正，並將該等修正角 速度值轉換為速度值。圖54係表示圖44所示之處理之變形 例之流程圖，且表示藉由旋轉座標轉換而對「角速度值」 進行修正之情形（尤其是參照步驟24〇9)。該情形並不限定 於圖44,於圖45、48〜52所示之處理中亦相同。 關於以上各實施形態中所說明之感測器單元17，說明瞭 角速度感測器單元15之又’以及γ，之檢測軸、與加速度感測 器單元16之X，以及Υ，轴之檢測軸分別相一致之形態。然 ©巾’該等各軸亦可不必相一致。例如，於角速度感測器單 疋15以及加速度感測器單元16搭載於基板上之情形時亦 可以角速度感測器單元15以及加速度感測器單元16之檢測 軸分別不一致之方式，使角速度感測器單元15以及加速度 感測器單元16於該基板的主面内錯開特定的旋轉角度而搭 載著。於此情形時，可藉由使用三角函數之計算，來獲得 各軸之加速度以及角速度。 於圖14中，當步驟304中將加速度設為判定處理之對 象’且加速度之絕對值為臨限值Thi以下之情形時，停止 特定處理》亦可代替此操作’而於例如輪入裝置丨中設置 供使用者對停止以及重新開始該特定處理進行切換之開 關。開關可列舉機械雙列直插式封裝開關、按鈕式開關、 利用感測器之開關等。作為感測器，有利用電、磁性、光 等之感測器。例如，於開關為ΟΝ/OFF式按鈕之情形時， 亦可當使用者按壓該按紐時，停止資訊輪出機構所進行之 處理，而當再次按壓該按鈕時則重新開始該處理。戍者， 130227.doc •92· 200925946 亦可考慮於使用者按壓該按紐之期間停止該處理（或者執 行該處理）之形態。 或者’輸入裝置或者控制裝置亦可具有使用GUI之軟 體，來作為用以對停止以及重新開始該特定處理進行切換 之機構。例如，亦可使用畫面上所顯示之開關、其它 來切換特定處理之停止以及開始。 感測器單元17之、角速度感測器單元15以及加速度感測 器單元16之檢測軸，亦可不必如上述X，軸以及γ，轴般彼此 〇 正父。於此情形時，藉由使用三角函數之計算，來獲得投 射至彼此正交之軸方向上之各自之加速度。又，同樣地， 可藉由使用三角函數之計算，來獲得圍繞彼此正交之軸之 各個角速度。 於圖 10、12、14、20、22、24、25、44、45、48〜52所 不之流程圖中，既可一面使輸入裝置及控制裝置相互通 訊，一面由控制裝置執行輸入裝置之處理之一部分，亦可 一面使輸入裝置及控制裝置相互通訊，一面由輸入裝置執 行控制裝置之處理之一部分。 上述輸入裝置1包含有加速度感測器單元16以及角速度 感測器單元15。然而，作為實現圖22、24、25之處理之輸 入裝置’亦可包含有角度感測器以及角速度感測器。該角 度感測器具有對圍繞圖53(A)所示之X，轴（第1轴）之角度（第 1角度）Θ、與圍繞圖53(Β)所示之Ζ，軸之角度（第3角度）^進 行檢測的兩個角度感測器。Θ係Χ，-Υ，平面與垂直軸所成之 角度。當然’輸入裝置亦可具有亦對圍繞γι轴（第2軸）之角 130227.doc -93- 200925946 度（第2角度）0進行檢測之三軸角度感測器。 如圖53(A)所示’角度感測器於雙轴之情形時，包含上 述加速度感測器單元16。作為重力加速度g之γ'方向成分 之G · sin0係Y'轴方向上之加速度值ay。藉此可求出㊀。 又，如圖53(B)所示，關於z，軸方向上之角度，係根據G . c〇S<t)=ay、或者G · sin(|)=ax(X，方向成分之加速度值）而求出 φ。如此，算出角度θ、φ，由此藉由微分運算（微分機構） 而算出ω0、ωΦ。於此情形時，圍繞γ，轴方向之角速度（第2 © 角速度可直接由角速度感測器而獲得。 或者，亦可僅算出角度0以及φ中之任一者，例如藉由上 述角度感測器而僅算出角度θ(或者φ)，且藉由微分運算而 僅算出coe(或者ωφ)。於此情形時，可直接藉由角速度感測 器而獲得ωφ(或者ωβ)以及。 即使於如上所述輸入裝置具有角度感測器之情形時，輸 入裝置或者控制裝置亦可執行根據上述滾轉角φ而進行之 旋轉座標轉換處理、移動係數α、β之乘法處理以及藉此 而獲得之兩個角速度之合成運算處理。 上述角度感測器中，亦可代替加速度感測器、或者除了 加速度感測器以外’亦包含地磁感測器(單軸或者雙軸 者）、或者影像感測器。 亦可使用上述角度感測器或者角加速度感測器來代替 上述角速度感測器單元15。作為角度感測器，例如使用三 個軸之地磁感測器之情形時，對角度值之變化量進行檢 故而於此凊形時，藉由對角度值進行微分運算而獲得 130227.doc •94- 200925946 角速度值。角加速度感測器包含複數個加速度感測器之組 合，對藉由角加速度感測器而獲得之角加速度值進行積分 運算，藉此獲得角速度值。 作為速度值（vx、vy)之計算方法，有如下方法：Mpu 19 對例如加速度值（ax、ay)進行積分而求出速度值，且將角 速度值（ωρ ωθ)用於輔助進行該積分運算。反之，有如下 方法：MPU 19藉由運算或者參照對照表而求出與角速度 值（(〇*、（〇e)相對應之速度值，且將加速度值用於例如輔助 © 進行該運算。 或者，MPU 19將加速度值（ax、ay)除以角速度值（^、 (»e)之微分值（Δω0、A(〇e) ’藉此求出框體1〇移動之旋轉半 徑（R*、Re)。藉由使該旋轉半徑（R、R)乘以角速度值（叫、 ωθ)而獲得速度值（Vx、Vy)。 或者’亦可並不設置角速度感測器單元15，而設置加速 度感測器單元16來作為移動感測器，僅藉由對加速度值 (ax、ay)進行積分而算出速度值（Vx、vy)。反之，亦可並不 3又置加速度感測器單元16，而設置角速度感測器單元15來 作為移動感測器’藉由運算或者參照對照表而算出與角速 度值（ω0、ωβ)相對應之速度值（vx、Vy)。 以上揭示了上述各實施形態之各輸入裝置以無線方式將 輸入資訊發送至控制裝置之形態’但亦可以有線方式來發 送輸入資訊。 本發明亦可適用於例如包含顯示部之手持型資訊處理裝 置（手持裝置）。於此情形時，使用者藉由移動手持裝置之 130227.doc -95· 200925946 本體，而使顯示於該顯示部之指標移動。作為手持裝置， 可列舉例如PDA (Personal Digital Assistance，個人數位助 理）、行動電話、行動音樂播放器、數位攝影機等。 上述各實施形態中，係將根據各輸入裝置等之移動而相 應地於晝面上移動之指標2表示為箭頭的圖像。然而，指 標2之圖像並不限定於箭頭，而可為單純之圓形、方形 等，亦可為人物圖像或者其它圖像。 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之一實施形態之控制系統之圖。 圖2係表示輸入裝置之立體圖。 圖3係示意性地表示輸入裝置之内部構成之圖。 圖4係表示輸入裝置之電氣構成之方塊圖。 圖5係表示顯示裝置上所顯示之晝面之示例之圖。 圖ό係表示使用者握著輸入裝置之情況之圖。 圖7(A)、（Β)係用以說明輸入裝置之移動方式以及因此 而導致之指標於畫面上之移動之典型例之圖。 圖8係表示感測器單元之立體圖。 圖9(A)〜(C)係用以說明重力對加速度感測器單元之影響 之圖。 圖10係表示包含為了儘可能地減小重力對加速度感測器 單7C之影響而藉由滾轉方向之旋轉座標轉換來進行的修正 處理之、控制系統之動作的流程圖。 圖11係該旋轉座標轉換之算式以及說明圖。 圖12係表示控制系統之其它實施形態之動作之流程圖。 130227.doc -96- 200925946 圖13(A)係表示檢測面處於自垂直面傾斜、且亦向滚轉 方向傾斜並且靜止之狀態之加速度感測器單元之圖。圖 13(B)係自絕對性的χ_ζ平面觀察圖ι3(Α)之狀態下之加速 度感測器單元之圖。 圖14係表示將檢測面自垂直面傾斜而對輸入裝置進行操 作之情形時之控制系統之動作的流程圖。 圖1 5(A)係表示停止滾轉角之計算之瞬間之加速度感測 器單兀•之姿態之圖。圖15(Β)係表示重新開始滾轉角之計 © 算之瞬間之加速度感測器單元之姿態之圖。 圖16係表示圖15中降低滾轉角φ之計算誤差之處理之動 作之流程圖。 圖17係表示圖16所示之處理之相關其它形態之動作之流 程圖。 圖18係表示抑制當將因滾轉方向之輸入裝置傾斜而導致 之重力加速度成分的影響消除後，使用者實際上移動輸入 I置來進行操作之情形時所產生之滾轉角之變動的第… 態之輸入裝置之方塊圖。 圖19(A)係表示通過LPF之前之χ，轴方向或者γ，軸方向之 加速度訊號的圖表。圖19(Β)係表示通過咖後之加速度訊 ―圖20係表示作為抑制滾轉角變動之第2實施形態，於計 算滾轉角φ時對角加速度值進行 圖。 又但延仃现視之形態之動作的流程 圖2 1係表示本發明 之進而其它實施形態之輪入裝置之構 130227.doc -97- 200925946 成的示意圖。 圖2係表不控制系統之進而其它實施形態之動作之流程 圖。 圖23係表示本發明隹 發月之進而其它實施形態之輸入裝置之電 氣構成的方塊圖。 圖24係表示包含圖23所示之輪入裝置之控制系統之動作 的流程圖。 圖25係表不圖24之處理之相關其它實施形態之動作的流 〇 程圖。 圖26係表示本發明之進而其它實施形態之輸入裝置之立 體圖。 圖27係表示自圖26所示之輸入裝置之旋轉式按鈕側觀察 之側視圖。 圖28係表示使用者使輸入裝置之下部曲面抵接於膝部進 行操作之情況之圖。 圖29係表示本發明之進而其它實施形態之輸入裝置的立 〇體圖。 圖30係表示本發明之進而其它實施形態之輸入裝置之正 視圖》 圖31係表示圖3 〇所示之輸入裝置之側視圖。 圖3 2係表示本發明之進而其它實施形態之輸入裝置的正 視圖。 圖33(A)、（B)係用以說明角度感測器原理之圖。 圖34係表示一實施形態之控制系統之動作之流程圖。 130227.doc 98 · 200925946 圖35係該旋轉座標轉換之算式以及說明圖。 圖36係表示速度值之計算方法之一實施形態之相關輸入 裝置之動作的流程圖。 圖37係用以說明速度值之計算方法之基本觀點之圖。 圖3 8係表示利用旋轉半徑來計算速度值之其它實施形態 之相關輸入裝置之動作的流程圖。 圖39(A)〜(C)係用以說明向縱擺方向擺動輸入裝置時之 重力加速度影響之圖，且係於X方向上觀察輸入裝置之 〇 圖。 圖40係表示旋轉半徑之計算方法之相關其它實施形態之 輸入裝置之動作的流程圖。 圖41係表示速度值之計算方法之其它實施形態之相關輸 入裝置之動作的流程圖。 圖42表示自X軸以及γ軸之平面觀察之輸入裝置之軌跡 之示例。 圖43係表示控制裝置進行主要運算時之、與圖1〇相對應 〇 之控制系統之動作的流程圖。 圖44係表示消除因輸入裝置之滾轉方向的傾斜而導致之 重力加速度的影響、以及去除移動慣性成分之動作之相關 其它實施形態之控制系統之動作的流程圖。 圖45係表示藉由滚轉角的運算而去除移動慣性成分後， 進而去除殘餘之移動慣性成分之實施形態之控制系統之動 作的流程圖。 圖46(A)係表示在式（1)中不減去運算加速度值而對滚轉 130227.doc -99- 200925946 角進行修正之情形時 係表示對式（1)之滾轉 跡之圖。 之、指標之實際軌跡之圖。圖46(B) 角已修正之情形時之、指標之實際軌

圖47係用以說明指標如 圖46(A)所示般地移動之理由之 圖48係表示將檢測面自垂直面傾斜而對輸入裝置進行操 作之情形時之控制系統之動作的流程圖。 圖49係表示圖48中、降低滾轉角之計算誤差之處理之動 © 作的流程圖》 圖50係表示圖49所示之處理之相關其它形態之動作的流 程圖。 圖51係表示消除因輸入裝置的檢測面自垂直面傾斜而導 致之重力加速度的影響之動作的進而其它實施形態之控制 系統之動作的流程圖。 圖52係表示圖48所示之處理之其它實施形態之控制系統 之動作的流程圖。 ^ 圖53(A)係表示用以實現圖52所示之處理之輸入裝置之 構成的示意圖。圖53(B)係用以說明第3加速度感測器所檢 測出之加速度值之圖。 【主要元件符號說明】 1、51、61、71、81、 輸入裝置 101 、 141 、 201 2 指標 3 畫面 130227.doc • 100 200925946 15 、 215 16 、 116 17 40 100 102 151 152 〇 161 162 角速度感測器單元 加速度感測器單元 感測器單元 控制裝置 控制系統 低通濾波器 第1角速度感測器 第2角速度感測器 第1加速度感測器 第2加速度感測器 ❹ 130227.doc -101 -

Claims (1)

1. 200925946 十、申請專利範圍：

   〇 一種輸入裝置，其包括： 之方向之第1加速 第1加速度感測器，其對沿著第i轴 度進行檢測； 第2加速度感測器，其對與沿著上述第i軸之方向不同 之第2軸之方向的第2加速度進行檢測； 第1角速度感測器，其對圍繞上述第丨軸之第丨角速度 進行檢測； & 第2角速度感測器，其對圍繞上述第2軸之第2角速度 進行檢測； 角度計算機構，其根據上述第丨加速度以及上述第2加 速度，算出圍繞第3軸的角度，即上述第丨加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量與上述第2軸之間的角 度，該第3軸與包含上述第丨轴以及上述第2轴之加速度 檢測面成特定角度；以及 資訊輸出機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之 旋轉座標轉換，對上述第〗角速度以及上述第2角速度分 別進行修正，且輸出藉由該修正而獲得之第1修正角速 度以及第2修正角速度之資訊。 2.如請求項1之輸入裝置，其中 進而包含計算控制機構，該計算控制機構以如下方式 來控制上述角度計算機構：當上述加速度檢測面自絕對 垂直面傾斜時’於上述第1加速度以及上述第2加速度之 合成加速度向量為臨限值以下之情形時，停止上述角度 130227.doc 200925946 之計算，且於停止上述角度之計算後上述合成加速度向 量超過上述臨限值之情形時，開始上述角度之計算。 3.如請求項2之輸入裝置，其中 進而包含判定機構，該判定機構對停止上述角度之計 算時之第1角度、與重新開始計算上述角度時之第2角度 之角度差是否為臨限值以上進行判定； 上述資訊輸出機構， 於上述角度差為上述臨限值以上之情形時，藉由根據 將上述第2角度加上18〇 deg所得之第3角度而進行之旋轉 座標轉換，對上述第丨角速度以及上述第2角速度分別進 行修正。 4·如請求項3之輸入裝置，其中 進而包含角速度方向判定機構，該角速度方向判定機 構對停止上述角度之計算時以及重新開始該計算時的上 述第1角速度之各自之方向是否相同進行判定； 上述資訊輸出機構， 於上述第1角速度之方向相同之情形時，藉由根據將 重新開始計算上述角度時之上述第2角度加上⑽岣所 得之角度而進行的旋轉座標轉換，對上述第丨角速度以 及上述第2角速度分別進行修正。 5.如請求項3之輸入裝置，其中 進而包含角速度向量判定機構，該角速度向量判定機 子如止上述角度之計算時之上述第丨角速度以及上述 第2角速度之第1合成角速度向量、與重新開始計算上述 130227.doc 200925946 角度時之上述第1角速度以及上述第2角速度之第2合成 角速度向量之差是否為臨限值以上進行判定； 上述資訊輸出機構， 於上述第1以及第2合成角速度向量之差為臨限值以上 之情形時，藉由根據將重新開始計算上述角度時之上述 第2角度加上180 deg所得之角度而進行的旋轉座標轉 換’對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修 正〇 €) 6.如請求項1之輸入裝置，其中 進而包含低通濾波器，該低通濾波器被輸入上述第1 加速度以及上述第2加速度中之至少一者之訊號； 上述角度計算機構， 根據通過上述低通濾波器後之訊號而算出上述角度。 7. 如請求項1之輸入裝置，其中 進而包含計算控制機構，該計算控制機構以如下方式 ❹ 來控制上述角度計算機構：於根據上述第1角速度而獲 得之圍繞上述第1軸之第1角加速度、以及根據上述第2 角速度而獲得之圍繞上述第2轴之第2角加速度中之至少 一者為臨限值以上之情形時，停止上述角度之計算。 8. 如請求項1之輸入裝置，其中 進而包含計算控制機構，該計算控制機構以如下方式 來控制上述角度計算機構：於上述第丨角速度以及上述 第2角速度中之至少一者為臨限值以上之情形時，停止 上述角度之計算。 130227.doc 200925946 9. 如請求項1之輸入裝置，其中 進而包含計算控制機構，該計算控制機構以如下方式 來控制上述角度計算機構：於上述第1加速度以及上述 第2加速度中之至少一者為臨限值以上之情形時，停止 上述角度之計算。 10. —種控制裝置’其係根據自輸入裝置輸出之輸入資訊， 來對畫面上所顯示之UI進行控制者，該輸入裝置包括： 第1加速度感測器，其對沿著第1轴之方向之第1加速度 © 進行檢測；第2加速度感測器，其對與沿著上述第1軸之 方向不同之第2軸之方向的第2加速度進行檢測；第1角 速度感測器’其對圍繞上述第1轴之第1角速度進行檢 測’以及第2角速度感測器’其對圍繞上述第2轴之第2 角速度進行檢測；該控制裝置包括： 接收機構，其接收上述第1加速度、上述第2加速度、 上述第1角速度以及上述第2角速度之資訊，來作為上述 輸入資訊； ❹ 角度計算機構，其根據接收到之上述第1加速度以及 上述第2加速度，算出圍繞第3軸的角度，即上述第1加 速度以及上述第2加速度之合成加速度向量與上述第2軸 之間的角度’該第3轴與包含上述第1軸以及上述第2轴 之加速度檢測面成特定角度； 資訊輸出機構’其藉由根據上述算出之角度而進行之 旋轉座標轉換，對上述接收到之第丨以及第2角速度分別 進行修正’且輸出藉由該修正而獲得之第1修正角速度 130227.doc 200925946 以及第2修正角速度之資訊，·以及 座標資訊生成機構，其生成與上述第丨修正角速度以 及上述第2修正角速度相對應之、上述m的上述畫面上 之座標資訊。 1· 一種控制系統，其包含輸入裝置及控制裝置，該輸入裝 置輸出輸入資訊，該控制裝置根據自上述輸入裝置輸出 之輸入資訊，對畫面上所顯示之UI進行控制； 上述輸入裝置包括： 第1加速度感測器，其對沿著第丨軸之方向之第丨加速 度進行檢測； 第2加速度感測器，其對與沿著上述第i軸之方向不同 之第2軸之方向的第2加速度進行檢測； 第1角速度感測器，其對圍繞上述第丨軸之第丨角速度 進行檢測； 第2角速度感測器，其對圍繞上述第2軸之第2角速度 進行檢測； 角度计算機構，其根據上述第丨加速度以及上述第2加 速度，算出圍繞第3軸的角度，即上述第丨加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量與上述第2轴之間的角 度，該第3軸與包含上述第丨軸以及上述第2軸之加速度 檢測面成特定角度；以及 資訊輸出機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之 旋轉座標轉換，對上述第1角速度以及上述第2角速度分 別進行修正，且輸出藉由該修正而獲得之第丨修正角速 130227.doc 200925946 度以及第2修正角速度之資訊； 上述控制裝置包括： 接收機構，其接收上述第1修正角速度以及上述第2修 正角速度之資訊，來作為上述輸入資訊；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述接收到之第1以及 第2修正角速度相對應之、上述m的上述畫面上之座標 資訊。 12. —種控制系統，其包含輸入裝置及控制裝置，該輸入裝 Ο 置輸出輸入資訊，該控制裝置根據自上述輸入裝置輸出 之輸入資訊，對晝面上所顯示之仍進行控制； 上述輸入裝置包括： 第1加速度感測器，其對沿著第丨軸之方向之第i加速 度進行檢測； 第2加速度感測器，其對與沿著上述第i轴之方向不同 之第2軸之方向的第2加速度進行檢測； 第1角速度感測器，其對圍繞上述第1轴之第1角速度 ® 進行檢測； 第2角速度感測器，其對圍繞上述第2轴之第2角速度 進行檢測；以及 輸出機構，其將上述第1加速度、上述第2加速度、上 述第1角速度以及上述第2角速度之資訊，作為上述輸入 資訊加以輸出； 上述控制裝置包括： 接收機構，其接收上述輸入資訊； 130227.doc 200925946 角度計算機構’其根據上述接收到之第1加速度以及 上述第2加速度，算出圍繞第3軸的角度，即上述第 速度以及上述第2加速度之合成加速度向量與上述第2抽 之間的角度’該第3軸與包含上述第丨軸以及上述第2輛 之加速度檢測面成特定角度； 資訊輸出機構’其藉由根據上述算出之角度而進行之 旋轉座標轉換，對上述接收到之第1以及第2角速度分別 進行修正，且輸出藉由該修正而獲得之第丨修正角速度 Ο 以及第2修正角速度之資訊；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述第i修正角速度以 及上述第2修正角速度相對應之、上述m的上述畫面上 之座標資訊。 13. —種控制方法，其係根據輸入裝置之移動來控制晝面上 之UI者’包括如下步驟： 對上述輸入裝置之、沿著第1轴之方向之第1加速度進 行檢測； ❹ 對上述輸入裝置之、與沿著上述第1軸之方向不同之 第2軸之方向的第2加速度進行檢測； 對上述輸入裝置之、圍繞上述第1軸之第1角速度進行 檢測； 對上述輸入裝置之、圍繞上述第2軸之第2角速度進行 檢測； 根據上述第1加速度以及上述第2加速度，算出圍繞第 轴的角度’即上述第…速度以及上述第2加速度之合 130227.doc 200925946 成加速度向量與上述第2軸之間的角度，該第3軸與包含 上述第1轴以及上述第2軸之加速度檢測面成特定角度； 藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，對 上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修正，且輸 出藉由該修正而獲得之第j修正角速度以及第2修正角速 度之資訊； 生成與上述第1修正角速度以及上述第2修正角逮度相 對應之、上述UI的上述畫面上之座標資訊。 〇 14. —種輸入裝置，其包括： 第1加速度感測器，其對沿著第丨轴之方向之第丨加速 度進行檢測； 第2加速度感測器，其對與沿著上述第丨軸之方向不同 之沿著第2軸之方向的第2加速度進行檢測； 第1角速度感測器，其對圍繞上述第2軸之第丨角速度 進行檢測； & 第2角速度感測器，其對圍繞上述第丨軸之第2角速度 進行檢測； & 速度計算機構，其根據上述第丨加速度值、上述第2加 速度值、上述第1角速度值以及上述第2角速度值算出 沿著上述第丨軸之方向之第丨速度值以及沿著上述第2軸 之方向之第2速度值； 微分運算機構，其藉由分別對上述第1以及第2速度值 進行微分’而算出第i運算加速度值以及第2運算加速度 130227.doc 200925946 角度計算機構，其根據自上述第1加速度值減去上述 第1運算加速度值而得之值、以及自上述第2加速度值減 去上述第2運算加速度值而得之值’算出圍繞第3轴之角 度，即上述第1加速度以及上述第2加速度之合成加速度 向篁、與上述第2轴之間之角度，該第3轴與包含上述第 1軸以及上述第2軸之加速度檢測面成特定角度；以及 資訊輸出機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之 旋轉座標轉換，對上述第丨速度值以及上述第2速度值分 別進行修正，且輸出藉由該修正而獲得之第1修正速度 值以及第2修正速度值之資訊。 15.如請求項14之輸入裝置，其中進而包含： 角度δ己憶機構，其記憶藉由上述角度計算機構而算出 之第1角度值； 判疋機構，其對上述第1運算加速度值以及上述第2運 算加速度值中之至少一者是否超過臨限值進行判定； 更新機構，其於上述第丨運算加速度值以及上述第2運 算加速度值此二者均為上述臨限值以下之情形時，將藉 由上述角度計算機構而算出之第2角度值記憶於上述角 度s己憶機構中，以對上述所記憶之上述第丨角度值進行 更新；以及 控制機構，其於上述第丨以及第2運算加速度值中之至 少一者超過上述臨限值之情形時，以停止藉由上述更新 機構進行上述角度值之更新之方式，對上述更新機構進 行控制。 130227.doc 200925946 16.如請求項14之輸入裝置，其中進而包含： 角度記憶機構’其記憶藉由上述角度計算機構而算出 之第1角度值； 判定機構，其對根據上述第1運算加速度值以及上述 第2運异加速度值而獲得之運算值是否超過臨限值進行 判定； 更新機構’其於上述運算值為上述臨限值以下之情形 時，將藉由上述角度計算機構而算出之第2角度值記憶 ® 於上述角度記憶機構中，以對上述所記憶之上述第i角 度值進行更新；以及 控制機構，其於上述運算值超過上述臨限值之情形 時，以彳τ止藉由上述更新機構進行上述角度值之更新之 方式’對上述更新機構進行控制。 17.如凊求項14之輸入裝置，其進而包含：

   角度記憶機構，其對藉由上述角度計算機構而算出之 第1角度值進行記憶； 判疋機構’其對上述第i加速度值以及i述第2加速度 值中之至少一者是否超過臨限值進行判定； 更新機構，其於上述第1加速度值以及上述第2加速度 值二者為上述臨限值以下之情形時，將藉由上述角度計 算機構而算出之第2角度值記憶於上述角度記憶機構 中’以對上述所記憶之上述第1角度值進行更新，·以及 控制機構，其於上述第！以 者超過上述臨限值之情形時， 及第2加速度值中之至少一 以停止藉由上述更新機構 130227.doc 200925946 進行上述角度值之更新之方式，對上述更新機構進行控 制。 18. 如請求項14之輸入裝置，其中進而包含： 角度記憶機構，其對藉由上述角度計算機構而算出之 第1角度值進行記憶； 判定機構，其對上述第1角速度值以及上述第2角速度 值中之至少一者是否超過臨限值進行判定； 更新機構’其於上述第1角速度值以及上述第2角速度 值二者為上述臨限值以下之情形時，將藉由上述角度計 算機構而算出之第2角度值記憶於上述角度記憶機構 中，以對上述所記憶之上述第〗角度值進行更新；以及 控制機構，其於上述第1以及第2角速度值中之至少一 者超過上述臨限值之情形時，以停止藉由上述更新機構 進行上述角度值之更新之方式，對上述更新機構進行控 制。 19. 如請求項14之輸入裝置，其中進而包含： 角度記憶機構，其對藉由上述角度計算機構而算出之 第1角度值進行記憶； 比較機構，其對上述第i加速度值以及上述第2加速度 值之各絕對值加以比較； 判定機構，其對上述比較之結果中、上述第〗以及第2 加速度中較小者之值是否為臨限值以下進行判定； 更新機構’其於上述較小者之值超過上述臨限值之情 形時，將藉由上述角度計算機構而算出之第2角度值記 130227.doc 200925946 憶於上述角度記憶機構中，以對上述所記憶之上述第i 角度值進行更新；以及 控制機構’其於上述較小者之值為上述臨限值以下之 情形時’以停止藉由上述更新機構進行上述角度值之更 新之方式’對上述更新機構進行控制。 20.如請求項η之輸入裝置，其中進而包含： 角度記憶機構，其對藉由上述角度計算機構而算出之 第1角度值進行記憶； 判疋機構，其對根據上述第丨加速度值以及上述第2加 速度值而獲得之運算值是否為臨限值以下進行判定； 更新機構，其於上述運算值超過上述臨限值之情形 時，以對上述所記憶之上述第丨角度值進行更新之方 式，使藉由上述角度計算機構而算出之第2角度值記憶 於上述角度記憶機構十；以及 控制機構，其於上述運算值為上述臨限值以下之情形 時，以停止藉由上述更新機構進行上述角度值之更新之 方式，對上述更新機構進行控制。 21.如請求項14之輸入裝置，其中進而包含： 第3加速度感測器，其對沿著上述第3軸之方向之第3 加速度進行檢測； 角度記憶機構’其對藉由上述角度計算機構而算出之 第1角度值進行記憶； 判定機構，其對上述第3加速度值是否為臨限值以 進行判定； 130227.doc •12· 200925946 更新機構，其於上述第3加速度值小於臨限值之情形 時，將藉由上述角度計算機構而算出之第2角度值記憶 於上述角度s己憶機構中，以對上述所記憶之上述第1角 度值進行更新；以及 控制機構，其於上述第3加速度值為上述臨限值以上 之情形時，以停止藉由上述更新機構進行上述角度值之 更新之方式’對上述更新機構進行控制。 22. 如請求項19之輸入裝置，其中 © 進而包含角度差判定機構，該角度差判定機構對上述 更新機構停止更新時之第3角度值、與上述更新機構重 新開始更新時之第4角度值之角度差是否為臨限值以上 進行判定； 上述資訊輸出機構於上述角度差為上述臨限值以上之 情形時，藉由根據將上述第4角度值加上180 deg所得之 第5角度值而進行的旋轉座標轉換，對上述第丨速度值度 以及上述第2速度值分別進行修正。 〇 23. 如請求項22之輸入裝置，其中 進而包含角速度方向判定機構，該角速度方向判定機 構對上述更新機構停止更新時之上述第1角速度之方 向、與上述更新機構重新開始更新時所檢測出之上述第 1角度值之方向各自是否相同進行判定； 上述資訊輸出機構於上述各第1角速度之方向相同之 情形時，藉由根據將上述更新機構重新開始更新時之上 述第4角度值加上180 deg所得之角度而進行的旋轉座標 130227.doc -13- 200925946 轉換，對上述第1速度值以及上述第2速度值分別進行修 正。 24. 如請求項22之輸入裝置，其中 進而包含角速度向量判定機構，該角速度向量判定機 構對上述更新機構停止更新時之上述第1角速度以及上 述第2角速度之第1合成角速度向量、與上述更新機構重 新開始更新時之上述第1角速度以及上述第2角速度之第 2合成角速度向量之差是否為臨限值以上進行判定； 〇 上述資訊輸出機構於上述第1以及第2合成角速度向量 之差為臨限值以上之情形時，藉由根據使將重新開始計 算上述角度時之上述第2角度加上18〇 deg所得之角度而 進行的旋轉座標轉換，對上述第丨速度值以及上述第2速 度值分別進行修正。 25. 如請求項14之輸入裝置’其中進而包含： 角速度微分機構，其藉由對上述第1角速度值進行微 分而算出圍繞上述第2軸之第1角加速度值，且藉由對上 ® 述第2角速度值進行微分而算出圍繞上述第1轴之第2角 加速度值， 角度記憶機構，其對藉由上述角度計算機構而算出之 第1角度值進行記憶； 判定機構，其對上述算出之上述第j角加速度值以及 上述第2角加速度值中之至少一者是否超過臨限值進行 判定，該臨限值是用以將上述角度計算機構之上述角度 之計算誤差控制在特定容許範圍内，且根據沿著上述第 130227.doc •14· 200925946 1軸之方向之第〗容許加速度值、以及沿著上述第2軸之 方向之第2容許加速度值而確定； 更新機構’其於上述第1角加速度值以及上述第2角加 速度值二者為臨限值以下之情形時，將藉由上述角度計 算機構而算出之第2角度值記憶於上述角度記憶機構 中，以對由上述角度計算機構算出並加以記憶之上述第 1角度值進行更新；以及 ❹ 26. Ο 控制機構，其於上述第1以及第2角加速度值中之至少 一者超過上述臨限值之情形時，以停止藉由上述更新機 構進行上述角度值之更新之方式，對上述更新機構進行 控制。 如請求項14之輸入裝置，其中進而包含： 角速度微分機構，其藉由對上述第丨角速度值進行微 分而算出圍繞上述第2軸之第〗角加速度值，且藉由對上 述第2角速度值進行微分而算出圍繞上述第丨軸之第2角 加速度值； 角度記憶機構，其對藉由上述角度計算機構而算出之 第1角度值進行記憶； 判疋機構’其對根據上述所算出之上述第1角加速度 值以及上述第2角加速度值而獲得之運算值，是否超過 臨限值進行判定，該臨限值是用以將上述角度計算機構 之上述角度計算誤差控制在特定容許範圍内，且根據产 著上述第1轴之方向之第1容許加速度值、以及沿著上述 第2軸之方向之第2容許加速度值而確定； 130227.doc •15· 200925946 更新機構’其於上述運算值為臨限值以下之情形時， 將藉由上述角度計算機構而算出之第2角度值記憶於上 述角度記憶機構中，以對由上述角度計算機構算出並加 以記憶之上述第1角度值進行更新；以及 控制機構，其於上述運算值超過上述臨限值之情形 時’以停止藉由上述更新機構進行上述角度值之更新之 方式’對上述更新機構進行控制。 27·如清求項14之輸入裝置，其中 © 進而包含低通濾波器，該低通濾波器被輸入上述第j 運算加速度值以及上述第2運算加速度值中之至少一者 之訊號； 上述角度計算機構根據通過上述低通渡波器後之上述 第1以及第2運算加速度值之訊號而算出上述角度。 28·如請求項14之輸入裝置，其中 上述速度計算機構根據上述第1加速度值以及上述第1 角速度值’算出自上述第2轴至上述第1加速度感測器之 距離’即圍繞上述第2軸之旋轉半徑，並將上述旋轉半 徑乘以上述第1角速度值，而算出沿著上述第1軸之方向 之速度值。 29. 如請求項28之輸入裝置，其中 上述速度計算機構算出上述第1加速度值、與作為上 述第1角速度值之微分值之角加速度值的比，作為上述 旋轉半徑。 30. 如請求項28之輸入裝置，其中 130227.doc -16- 200925946 上述速度計算機構算出作為上述第〗加速度值之微分 值之加速度變化率、與作為上述第丨角速度值之二階微 分值之角加速度變化率的比，作為上述旋轉半徑。 31.如請求項28之輸入裝置，其中 上述速度計算機構算出自上述第丨加速度值中、去除 包含作用於上述第丨加速度感測器之重力加速度沿著上 述第轴之方向之成分值的低頻成分值而得之值、與作 為上述第1角速度值之微分值的角加速度值之比，作為 © 上述旋轉半徑。 32. 如請求項28之輸入裝置，其中 上述速度計算機構算出上述第丨加速度值、與作為上 述第1角速度值之微分值之角加速度值之回歸直線的斜 率’作為上述旋轉半徑。 33. 如請求項28之輸入裝置，其中 上述速度計算機構算出作為上述第丨加速度值之微分 ❹ 值的加速度變化率、與作為上述第1角速度值之二階微 分值的角加速度變化率之回歸直線的斜率，作為上述旋 轉半徑。 34·如請求項14之輪入裝置，其中 上述速度計算機構算出上述第丨加速度值、與重力加 速度沿著上述第1軸之方向之成分值即基準加速度值之 差，作為修正加速度值，且根據上述修正加速度值而算 出沿著上述第1轴之方向之速度值。 35.如請求項34之輸入裝置，其中 130227.doc 200925946 進而包含速度修正機構，該速度修正機構根據上述所 檢測出之第1角速度值，對沿著上述第1轴之方向之速度 值進行修正。 36.如請求項35之輸入裝置，其中 上述速度修正機構於上述第1角速度值小於臨限值之 情形時’將沿著上述第1軸之方向之上述速度值設為 零。 37·如請求項14之輸入裝置，其中 上述角度計算機構藉由上述速度計算機構而算出複數 次上述第1以及上述第2速度值之每一次，計算一次上述 角度。 38.如請求項14之輸入裝置，其中 上述角度计算機構與藉由上述速度計算機構而算出上 述第1以及上述第2速度值之週期同週期地，算出上述角 度0

   39. -種控制裝置’其係根據自輸入裝置發送之輸入資訊， 來控制畫面上所顯示之仍者，該輸入裝置包括··第^ 速度感測器，其對沿著第1軸之方向之第1加速度進行檢 測；第2加速度感測器，其對與沿著上述以抽之方向不 同之沿者第2軸之方向的第2加速度進行檢測；第1角速 度感測器，其對圍繞上述第2轴之第^速度進行檢測； 以及第2角速度感測器，其對圍繞上述第1軸之第2角速 度進行檢測；該控制裝置包括： 接收機構，其接收上 述第1加速度值、上述第2加速度 130227.doc •18- 200925946 值、上述第1角速度值以及第2角速度值之各資訊，來作 為上述輸入資訊； 速度什异機構’其根據上述所接收到之第1加速度 值、上述第2加速度值、上述第1角速度值以及上述第2 角速度值’异出沿著上述第1轴之方向之第1速度值以及 沿著上述第2轴之方向之第2速度值； 微分運算機構，其分別對上述第1以及第2速度值進行 微分’藉此算出第1運算加速度值以及第2運算加速度 〇 值； 角度計算機構，其根據自上述第i加速度值減去上述 第1運算加速度值所得之值、以及自上述第2加速度值減 去上述第2運算加速度值所得之值，算出圍繞第3轴之角 度，即上述第1加速度以及上述第2加速度之合成加速度 向$、與上述第2軸之間之角度，該第3軸與包含上述第 1轴以及上述第2轴之加速度檢測面成特定角度； 資訊輸出機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之 旋轉座標轉換，對上述第1速度值以及上述第2速度值分 别進行修正，且輸出藉由該修正而獲得之第丨修正速度 值以及第2修正速度值之資訊；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述第丨修正速度值以 及上述第2修正速度值相對應之、上述m的上述畫面上 之座標資訊。 40.種控制系統，其係控制晝面上所顯示之⑴者，其包括 輸入裝置與控制裝置； 130227.doc -19- 200925946 該輸入裝置包括： 第1加速度感測器，其對沿著第i轴之方向之第丨加速 度進行檢測； 第2加速度感測器，其對與沿著上述第1軸之方向不同 之沿著第2軸之方向的第2加速度進行檢測； 第1角速度感測器，其對圍繞上述第2軸之第丨角速度 進行檢測； 第2角速度感測器，其對圍繞上述第丨轴之第2角速度 〇 進行檢測； 速度计算機構’其根據上述第1加速度值、上述第2加 速度值、上述第1角速度值以及上述第2角速度值，算出 沿著上述第1軸之方向之第丨速度值以及沿著上述第2轴 之方向之第2速度值； 微分運算機構’其分別對上述第〗以及第2速度值進行 微分’藉此算出第1運算加速度值以及第2運算加速度 值； 角度計算機構，其根據自上述第丨加速度值減去上述 第1運算加速度值而得之值、以及自上述第2加速度值減 去上述第2運算加速度值而得之值，算出圍繞第3軸之角 度’即上述第1加速度以及上述第2加速度之合成加速度 向量、與上述第2軸之間之角度，該第3軸與包含上述第 1轴以及上述第2軸之加速度檢測面成特定角度； 資訊輸出機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之 旋轉座標轉換’對上述第1速度值以及上述第2速度值分 130227.doc -20· 200925946 別進行修正，B ^ a； μ . . 且翰出藉由該修正而獲得之第丨修正速度 值以及第2修正速度值之資訊；以及 發送機構，其發送上述第 來作為輸入資訊，· 1以及第2修正速度值之資訊 該控制裝置包括： 接收機構，其接收上述輸入資訊；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述接收到之輸入資訊 之上述第1修正速度值以及上述第2修正速度值相對應 之、上述UI的上述畫面上之座標資訊。 41. 一種控制系統，其係控制晝面上所顯示之⑴者，其包括 輸入裝置與控制裝置； 該輸入裝置包括： 第1加速度感測器，其對沿著第i軸之方向之第丨加速 度進行檢測； 第2加速度感測器，其對與沿著上述第丨軸之方向不同 之沿著第2轴之方向的第2加速度進行檢測； 第1角速度感測器，其對圍繞上述第2軸之第丨角速度 進行檢測； 第2角速度感測器，其對圍繞上述第丨軸之第2角速度 進行檢測；以及 發送機構’其發送上述第1加速度值、上述第2加速度 值、上述第1角速度值以及第2角速度值之各資訊，來作 為上述輸入資訊； 該控制裝置包括： 130227.doc -21- 200925946 接收機構’其接收上述輸入資訊； 速度計算機構，其根據上述接收到之輸入資訊之上述 第1加速度值、上述第2加速度值、上述第1角速度值以 及上述第2角速度值，算出沿著上述第1軸之方向之第工 速度值以及沿著上述第2軸之方向之第2速度值； 微分運算機構，其分別對上述第1以及第2速度值進行 微分，藉此算出第1運算加速度值以及第2運算加速度 值； © 角度計算機構，其根據自上述第1加速度值減去上述 第1運算加速度值而得之值、以及自上述第2加速度值減 去上述第2運算加速度值而得之值，算出圍繞第3軸之角 度，即上述第1加速度以及上述第2加速度之合成加速度 向量、與上述第2軸之間之角度，該第3軸與包含上述第 1軸以及上述第2軸之加速度檢測面成特定角度； 資訊輸出機構，其藉由根據上述算出之角度而進行之 旋轉座標轉換，對上述第1速度值以及上述第2速度值分 別進行修正，且輸出藉由該修正而獲得之第丨修正速度 值以及第2修正速度值之資訊；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述第丨修正速度值以 及上述第2修正速度值相對應之、上述m的上述晝面上 之座標資訊。 42. —種控制方法，其包括如下步驟： 對輸入裝置之、沿著第1軸之方向之第丨加速度進行檢 測、； 130227.doc -22- 200925946 對上述輸入裝置之、與沿著上述第1軸之方向不同之 沿著第2轴之方向的第2加速度進行檢測； 對上述輸入裝置之、圍繞上述第2軸之第i角速度進行 檢測； 對上述輸入裝置之、圍繞上述第1軸之第2角速度進行 檢測； 根據上述第1加速度值、上述第2加速度值、上述第1 角速度值以及上述第2角速度值，算出沿著上述第丨轴之 © 方向之第1速度值以及沿著上述第2轴之方向之第2速度 值； 为別對上述第1以及第2速度值進行微分，藉此算出第 1運算加速度值以及第2運算加速度值； 根據自上述第1加速度值減去上述第丨運算加速度值而 得之值、以及自上述第2加速度值減去上述第2運算加速 度值而得之值，算出圍繞第3軸之角度，即上述第〗加速 ❹ 纟以及上述第2加速度之合成加速度向量、與上述第2軸 之間之角度，該第3軸與包含上述第丨軸以及上述第2軸 之加速度檢測面成特定角度； 藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，對 上述第1速度以及上述第2速度分別進行修正； 輸出藉由該修正而獲得之第丨修正速度值以及第2修正 速度值之資訊； 生成與上述第1修正速度值以及上述第2修正速度值相 對應之、UI的畫面上之座標資訊。 130227.doc -23- 200925946 43. —種輸入裝置，其包括： 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器’輸出沿著第1軸之方向之輸入裝置的第1加 速度、以及與沿著上述第丨轴之方向不同之第2軸之方向 的上述輸入裝置之第2加速度； 角速度輸出機構，其輸出圍繞第3轴之上述輸入裝置 之第1角速度、以及圍繞與上述第3軸不同之第4軸之上 述輸入裝置的第2角速度； Ο 資訊輸出機構，其根據上述第1加速度以及上述第2加 速度，算出圍繞第5軸的角度，即上述第丨加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之 基準軸之間的角度，該第5轴與包含上述第1軸以及上述 第2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定 角度’且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換’對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修 正，並至少輸出包含藉由該修正而獲得之第1修正角速 ® 度以及第2修正角速度之第1資訊；以及 抑制機構’其於上述第1加速度以及第2加速度中之至 少一者’包含重力加速度成分以及藉由上述輸入裝置之 移動而生成之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動。 44.如請求項43之輸入裝置，其中 上述抑制機構具有低通濾波器’該低通濾波器被輸入 上述第1加速度以及上述第2加速度中之至少一者之訊 130227.doc .24· 200925946 號； 上述低通濾波器後之訊號 上述資訊輸出機構根據通過 而算出上述角度。 45.如請求項43之輸入裝置，其中 π 機構於根據上述第〗角速度而獲得之圍繞上 :第二之第1角加速度、以及根據上述第2角速度而獲 传之圍繞上述第4轴之第2角加逮度中之至少一者為臨限 值以上之情形時’停止上述角度之計算。 © 46.如請求項43之輸入裝置，其中 上述抑制機構於上述第1角速度以及上述第2角速度中 之至少-者為臨限值以上之情形時，停止上述角度之 算。 47·如請求項43之輪入裝置，其中 上述抑制機構於上述第i加速度以及上述第2加速度中 之至少一者為臨限值以上之情形時，停止上述角度之計 算。 Ο w 48.如請求項43之輸入裝置，其中 上述抑制機構根據上述第1加速度、上述第2加速度、 上述第1角速度以及上述第2角速度，算出沿著上述第i 軸之方向之上述輸入裝置的第1速度以及沿著上述第2轴 之方向之上述輸入裝置的第2速度，且藉由對上述第1速 度以及上述第2速度分別進行微分，而算出第1運算加速 度以及第2運算加速度，且根據自上述第1加速度減去上 述第1運算加速度而得之值、以及自上述第2加速度減去 130227.doc -25· 200925946 上述第2運算加速度而得之值，藉由上述資訊輸出機構 而算出上述角度。 49. ❹ 50. ❹ 51. 如請求項48之輸入裝置，其中進而包含： 判定機構，其對上述第1運算加速度以及上述第2運算 加速度中之至少一者是否超過臨限值進行判定； 更新機構，其於上述第1運算加速度以及上述第2運算 加速度二者為上述臨限值以下之情形時，對上述角度進 行更新；以及 控制機構’其於上述第1運算加速度以及第2運算加速 度中之至少一者超過上述臨限值之情形時，以停止藉由 上述更新機構進行上述角度更新之方式，對上述更新機 構進行控制。 如請求項48之輸入裝置，其進而包含： 判定機構，其對根據上述第1運算加速度以及上述第2 運算加速度獲得之運算值是否超過臨限值進行判定； 更新機構’其於上述運算值為上述臨限值以下之情形 時’對上述角度進行更新；以及 控制機構，其於上述運算值超過上述臨限值之情形 時’以停止藉由上述更新機構進行上述角度之更新之方 式’對上述更新機構進行控制。 如請求項48之輸入裝置，其中進而包含： 判定機構’其對上述第1加速度以及上述第2加速度中 之至少一者是否超過臨限值進行判定； 更新機構，其於上述第丨加速度以及上述第2加速度二 130227.doc -26· 200925946 者為上述臨限值以下之情形時’對上述角度進行更新； 以及 控制機構，其於上述第1加速度以及第2加速度中之至 少一者超過上述臨限值之情形時’以停止藉由上述更新 機構進行上述角度之更新之方式’對上述更新機構進行 控制。 52. ❹ 53. ❹ 如請求項48之輸入裝置，其中進而包含： 判定機構，其對上述第1角速度以及上述第2角速度中 之至少一者是否超過臨限值進行判定； 更新機構，其於上述第1角速度以及上述第2角速度二 均為上述臨限值以下之情形時，對上述角度進行更新； 以及 控制機構，其於上述第1以及第2角速度中之至少一者 超過上述臨限值之情形時，以停止藉由上述更新機構進 行上述角度之更新之方式，對上述更新機構進行控制。 如請求項48之輸入裝置，其中進而包含： 比較機構’其對上述第〖加速度以及上述第2加速度之 各絕對值進行比較； 判定機構，其對上述比較之結果中、上述第1以及第2 加速度中之較小者之值是否為臨限值以下進行判定； 更新機構’其於上述較小者之值超過上述臨限值之情 形時’對上述角度進行更新；以及 控制機構’其於上述較小者之值為上述臨限值以下之 情形時’以停止藉由上述更新機構進行上述角度之更新 130227.doc -27· 200925946 之方式，對上述更新機構進行控制。 54. 如請求項48之輸入裝置，其中進而包含： 判定機構，其對根據上述第1加速度以及上述第2加速 度獲得之運算值是否為臨限值以下進行判定； 更新機構，其於上述運算值超過上述臨限值之情形 時，對上述角度進行更新；以及 控制機構，其於上述運算值為上述臨限值以下之情形 時，以停止藉由上述更新機構進行上述角度之更新之方 〇 式’對上述更新機構進行控制。 55. 如請求項48之輸入裝置，其中 上述加速度輸出機構輸出沿著上述第5轴之方向之第3 加速度； 上述輸入裝置進而包含： 判定機構，其對上述第3加速度是否為臨限值以上進 行判定； 更新機構，其於上述第3加速度小於臨限值之情形 時，對上述所記憶之上述角度進行更新；以及 控制機構，其於上述第3加速度為上述臨限值以上之 隋形時以停止藉由上述更新機構進行上述角度之更新 之方式，對上述更新機構進行控制。 56，一種控制裝置， 其係根據自輸入裝置輸出之輸入資訊，

   機構’其具有加速度感測器，使用上述加速 輸出沿著第1軸之方向之輸入裝置的第丨加速 130227.doc -28- 200925946 度、以及與沿著上述第1軸之方向不同之第2轴之方向之 上述輸入裝置的第2加速度；以及角速度輸出機構，其 輸出園繞第3軸之上述輸入裝置之第！角速度、以及圍繞 與上述第3轴不同之第4軸之上述輸入裝置的第2角速 度；該控制裝置包括： 接收機構，其將上述第1加速度、上述第2加速度、上 述第1角速度以及上述第2角速度之資訊，作為上述輸入 資訊加以接收； © 資讯輸出機構，其根據上述所接收到之第1以及第2加 速度’算出圍繞第3軸之角度’即上述第1加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之 基準轴之間的角度，該第3軸與包含上述第丨軸以及上述 第2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定 角度’且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換，對上述接收到之第丨以及第2角速度分別進行修正， 並且輸出藉由該修正而獲得之第1修正角速度以及第2修 0 正角速度之資訊； 抑制機構，其於上述第1加速度以及第2加速度中之至 少一者，包含重力加速度成分以及藉由上述輸入裝置之 移動而生成之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動；以及 座標資訊生成機構’其生成與上述第1修正角速度以 及上述第2修正角速度相對應之、上述指標之上述畫面 上之座標資訊。 130227.doc •29· 200925946 57. —種控制系統，其包括輸入裝置及控制裝置； 該輸入裝置包括： 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器，輸出沿著第丨轴之方向之輸入裝置的第i加 速度、以及與沿著上述第丨轴之方向不同之第2軸之方向 的上述輸入裝置之第2加速度； 角速度輸出機構，其輸出圍繞第3軸之上述輸入裝置 之第1角速度、以及圍繞與上述第3轴不同之第4轴之上 〇 述輸入裝置的第2角速度； 資訊輸出機構，其根據上述第丨加速度以及上述第2加 速度，算出圍繞第5軸的角度，即上述第丨加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之 基準軸之間的角度，該第5抽與包含上述第…以及上述 第2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定 角度且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 Q 換’對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修 正且至少輸出包含藉由該修正而獲得之第〗修正角速 度以及第2修正角速度之第1資訊；以及 ，丨抑制機構’其於上述第i加速度以及第2加速度中之至 〉-者’包含重力加速度成分以及藉由上述輸入裝置之 移動而生成之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動； 該控制襞置包括： 接收機構，其接收上述第丨資訊；以及 130227.doc 200925946 座標資訊生成機構，其生成與上述接收到之第丨以及 第2修正角速度相對應之、畫面上所顯示之指標的上述 畫面上之座標資訊。 58. —種控制系統，其包括輸入裝置及控制裝置； 該輸入裝置包括： 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器，輸出沿著第〗軸之方向之輸入裝置的第丨加 速度 '以及與沿著上述第〗轴之方向不同之第2軸之方向 〇 的上述輸入裝置之第2加速度； 角速度輸出機構，其輸出圍繞第3軸之上述輸入裝置 之第1角速度、以及圍繞與上述第3軸不同之第4軸之上 述輸入裝置的第2角速度； 該控制裝置包括： 接收機構，其接收上述第丨加速度、上述第2加速度、 上述第1角速度以及上述第2角速度之資訊； 資訊輸出機構，其根據上述第〗加速度以及上述第2加 速度，算出圍繞與包含上述第i軸以及上述第2軸之上述 加速度感測器之加速度檢測面成特定角度之第5軸的角 度，即上述接收到之第丨加速度以及第2加速度之合成加 速度向量、與上述加速度檢測面内之基準軸之間的角 度，且藉由根據上述算出之角度進行之旋轉座標轉換， 而分別對上述第1角速度以及上述第2角速度進行修正， 至少輸出包含藉由該修正而獲得之第1修正角速度以及 第2修正角速度之第1資訊； 130227.doc -31 - 200925946 抑制機構，其於上述第!加速度以及第2加速度中之至 少-者’包含重力加速度成分與藉由上述輸入裝置之移 動而產生之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣性 加速度成分而導致之上述算出之角度之變動；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述輸出第m及第2修 正角速度相對應之、晝面上所顯示之指標的上述晝面上 之座標資訊。 59. —種手持裝置，其包括： 加速度輸出機構，其輸出沿著第丨軸之方向之手持裝 置之第1加速度、以及與沿著上述第丨軸之方向不同之第 2軸之方向之上述手持裝置的第2加速度； 角速度輸出機構，其輸出圍繞第3軸之上述手持裝置 之第1角速度、以及圍繞與上述第3軸不同之第4軸之上 述手持裝置的第2角速度； 資訊輸出機構，其根據上述第丨加速度以及上述第2加 速度，算出圍繞第5軸的角度，即上述接收到之第丨加速 度以及第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面 内之基準軸之間的角度，該第5軸與包含上述第丨軸以及 上述第2軸之上述加速度檢測面成特定角度，且藉由根 據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，對上述第1 角速度以及上述第2角速度分別進行修正，並且至少輸 出包含藉由該修正而獲得之第1修正角速度以及第2修正 角速度之第1資訊； 抑制機構’其於上述第！加速度以及第2加速度中之至 130227.doc -32· 200925946 少一者，包含重力加速度成分以及藉由上述手持裝置之 移動而產生之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述輸出之第〗以及第2 修正角速度相對應之、畫面上所顯示之指標的上述畫面 上之座標資訊。 60. —種控制方法’其包括如下步驟： 使用加速度感測器，輸出沿著第丨軸之方向之輸入裝 置的第1加速度、以及與沿著上述第丨軸之方向不同之第 2軸之方向之上述輸入裝置的第2加速度； 輸出圍繞上述第3軸之上述輸入裝置之第丨角速度以 及圍繞與上述第3軸不同之第4軸之上述輸入裝置的第2 角速度； 根據上述第1加速度以及上述第2加速度，算出圍繞第 5轴的角度，即上述接收到之第i加速度以及第2加速度 之合成加速度向量、與加速度檢測面内之基準軸之間的 角度’該第5軸與包含上述第1軸以及上述第2轴之上述 加速度感測器之上述加速度檢測面成特定角度； 藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，對 上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修正； 於上述第1加速度以及第2加速度中之至少一者，包含 重力加速度成分與藉由上述輸入裝置之移動而產生之慣 性加速度成分之情形時，抑制因上述慣性加速度成分而 導致之上述算出之角度之變動； 130227.doc • 33 - 200925946 生成與藉由上述修正而獲得之第丨修正角速度以及第2 修正角速度相對應之、指標的晝面上之座標資訊。 61· —種輸入裝置，其包括： 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器，輸出沿著第1軸之方向之輸入裝置的第 速度、以及與沿著上述第i軸之方向不同之第2轴之方向 的上述輸入裝置之第2加速度； 角速度輸出機構’其輸出圍繞第3轴之上述輸入裝置 之第1角速度、以及圍繞與上述第3轴不同之第4軸之上 述輸入裝置的第2角速度； 計算機構’其根據上述第1加速度、上述第2加速度、 上述第1角速度以及上述第2角速度，算出沿著上述第1 轴之方向之上述輸入裝置的第1速度以及沿著上述第2轴 之方向之上述輸入裝置的第2速度； 資訊輸出機構，其根據上述第1加速度以及上述第2加 速度’算出圍繞第5轴的角度，即上述第1加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之 基準轴之間的角度’該第5轴與包含上述第1軸以及上述 第2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定 角度’且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換’對上述算出之第丨速度以及第2速度分別進行修正， 且至少輸出包含藉由該修正而獲得之第1修正速度以及 第2修正速度之第1資訊；以及 抑制機構，其於上述第1加速度以及第2加速度中之至 130227.doc • 34· 200925946 少一者，包含重力加速度成分以及藉由上述輸入裝置之 移動而產生之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動。 62. 如請求項61之輸入裝置，其中 上述抑制機構根據上述第1加速度、上述第2加速度、 上述第1角速度以及上述第2角速度，算出沿著上述第1 軸之方向之上述輸入裝置的第1速度以及沿著上述第2轴 之方向之上述輸入裝置的第2速度，藉由分別對上述第i 〇 速度以及上述第2速度進行微分，而算出第丨運算加速度 以及第2運算加速度，且根據自上述第丨加速度減去上述 第1運算加速度而得之值、以及自上述第2加速度減去上 述第2運算加速度而得之值，藉由上述資訊輸出機構而 算出上述角度。 63. —種控制裝置，其係根據自輸入裝置輸出之輸入資訊， 對晝面上所顯示之指標進行控制者，該輸入裝置包括·· 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加速 度感測器，輸出沿著第i軸之方向之輸入裝置的第^速 度、以及與沿著上述^軸之方向不同之第2軸之方向的 上述輸入裝置之第2加速度；角速度輪出機構，其輸出 圍繞第3轴之上述輸入襄置之以角速度、以及圍繞與上 述第3軸不目之第4轴之上述輸入裝置的第2角速度；計 算機構，其根據上述第1加速度、上述第2加速度、上述 第1角速度以及上述第2角速度，算出沿著上述第i轴之 方向之上述輸入裝置的第】速度以及沿著上述第2轴之方 130227.doc •35- 200925946 向之上述輸入裝置的第2速度；該控制裝置包括： 接收機構，其接收上述第1加速度、上述第2加速度、 上述第1速度以及上述第2速度之資訊，來作為上述輸入 資訊； k訊輸出機構’其根據上述所接收到之第1以及第2加 速度’算出圍繞第3軸之角度’即上述第1加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之 基準軸之間的角度，該第3軸與包含上述第丨轴以及上述 ® 第2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定 角度，且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換’對上述接收到之第1以及第2速度分別進行修正，且 輸出藉由該修正而獲得之第1修正速度以及第2修正速度 之資訊； 抑制機構’其於上述第1加速度以及第2加速度中之至 少一者’包含重力加速度成分以及藉由上述輸入裝置之 ©移動而產生之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述第丨修正速度以及 上述第2修正速度相對應之、上述指標的上述晝面上之 座標資訊。 64. —種控制系統，其包括輸入裝置及控制裝置； 該輸入裝置包括： 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器，輸出沿著第丨軸之方向之輸入裝置的第 130227.doc -36 - 200925946 速度、以及與沿著上述第1軸之方向不同之第2軸之方向 的上述輸入裝置之第2加速度； 角速度輪出機構，其輸出圍繞第3軸之上述輸入裝置 之第1角速度、以及圍繞與上述第3軸不同之第4軸之上 述輸入裝置的第2角速度； 計算機構，其根據上述第丨加速度、上述第2加速度、 上述第1角速度以及上述第2角速度，算出沿著上述第i 軸之方向之上述輸入裝置的第〗速度以及沿著上述第2轴 © 之方向之上述輸入裝置的第2速度； 資訊輸出機構’其根據上述第1加速度以及上述第2加 速度’算出圍繞第5軸的角度，即上述第丨加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之 基準軸之間的角度’該第5轴與包含上述第丨軸以及上述 第2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定 角度’且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換，對上述算出之第1速度以及第2速度分別進行修正， 且至少輸出包含藉由該修正而獲得之第1修正速度以及 第2修正速度之第1資訊；以及 抑制機構，其於上述第1加速度以及第2加速度中之至 少一者，包含重力加速度成分以及藉由上述輸入裝置之 移動而產生之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動； 該控制裝置包括： 接收機構’其接收上述第1資訊；以及 130227.doc -37· 200925946 座標資訊生成機構， 第2修正速度相對應之 面上之座標資訊。 ，、生成與上述接收到之第1以及 畫面上所顯示之指標的上述畫 65· —種控制系統，其包括輸入裝置及控制裝置； 該輸入裝置包括： ’ 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器’輸出沿著第】抽之方向之輸入裝置的第… 速度、以及與沿著上述第！轴之方向不同之第冰之方向 ❹ 的上述輸入裝置之第2加速度； 角速度輸出機構，其輸出圍繞第3軸之上述輸入裝置 之第〗角速度、以及圍繞與上述第3轴不同之第4軸之上 述輸入裝置的第2角速度；以及 速度輸出機構，其根據上述第丨加速度'上述第2加速 度' 上述第1角速度以及上述第2角速度，算出沿著上述 第1軸之方向之上述輸入裝置的第i速度以及沿著上述第 2轴之方向之上述輸入裝置的第2速度，且輸出上述算出 ® 之第1速度以及第2速度； 該控制裝置包括： 接收機構，其接收上述第1加速度、上述第2加速度、 上述第1速度以及上述第2速度之資訊； 資訊輸出機構，其根據上述第1加速度以及上述第2加 速度’算出圍繞第5軸的角度，即上述接收到之第1加速 度以及第2加速度之合成加速度向量 '與加速度檢測面 内之基準軸之間的角度，該第5軸與包含上述第1軸以及 130227.doc •38_ 200925946 上述第2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成 特疋角度，且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座 標轉換，對上述接收到之第丨速度以及第2速度分別進行 修正，且輸出包含藉由該修正而獲得之第〗修正速度以 及第2修正速度資訊之第〗資訊； ❹ 66. 抑制機構，其於上述第丨加速度以及第2加速度中之至 少一者，包含重力加速度成分以及藉由上述輸入裝置之 移動而產生之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動；以及 座標資訊生成機構，生成與上述輸出之第1以及第2修 正速度相對應之、晝面上所顯示之指標的上述晝面上之 座標資訊。 一種手持裝置，其包括： 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器’輸出沿著第i轴之方向之手持裝置之第1加 速度、以及與沿著上述第i轴之方向不同之第2軸之方向 之上述手持裝置的第2加速度； 角速度輸出機構’其輸出圍繞第3轴之上述手持裝置 之第1角速度、以及圍繞與上述第3轴不同之第4轴之上 述手持裝置的第2角速度； 計算機構’其根據上述第1加速度、上述第2加速度、 上述第1角速度以及上述第2角速度，算出沿著上述第1 轴之方向之上述輸入裝置的第1速度以及沿著上述第2軸 之方向之上述輸入裝置的第2速度； 130227.doc .39· 200925946 資訊輸出機構’其根據上述第1加速度以及上述第2加 速度’算出圍繞第5軸的角度’即上述接收到之第1加速 度以及第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面 内之基準轴之間的角度，該第5軸與包含上述第丨軸以及 上述第2軸之上述加速度檢測面成特定角度，且藉由根 據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，對上述算出 之第1速度以及第2速度分別進行修正，並且至少輸出包 含藉由該修正而獲得之第1修正速度以及第2修正速度之 〇 第1資訊； 抑制機構，其於上述第1加速度以及第2加速度中之至 少一者，包含重力加速度成分以及藉由上述手持裝置之 移動而產生之慣性加速度成分之情形時，抑制因上述慣 性加速度成分而導致之上述算出之角度之變動；以及 座標資訊生成機構，其生成與上述輸出之第丨以及第2 修正速度相對應之、畫面上所顯示之指標的上述畫面上 之座標資訊。 g% ¥ 07. —種控制方法，其包括下述步驟： 使用加速度感測器，輸出沿著第i轴之方向之輸入裝 置的第1加速度、以及與沿著上述第〖軸之方向不同之第 2軸之方向之上述輸入裝置的第2加速度； 輸出圍繞上述第3轴之上述輸入裝置之^角速度、以 及圍繞與上述第3軸不同之第4軸之上述輸 角速度； 弟2 根據上述第1加速度、上述笛 疋及上迷第2加速度、上述第丨角速 130227.doc 200925946 度以及上述第2角速度’算出沿著上述第1軸之方向之上 述輸入裝置的第1速度以及沿著上述第2軸之方向之上述 輸入裝置的第2速度； 根據上述第1加速度以及上述第2加速度，算出圍繞第 5轴的角度，即上述接收到之第丨加速度以及第2加速度 之合成加速度向量、與加迷度檢測面内之基準轴之間的 角度，該第5轴與包含上述第1軸以及上述第2轴之上述 加速度感測器之上述加速度檢測面成特定角度； © 藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉換，對 上述算出之第1速度以及第2速度分別進行修正； 於上述第1加速度以及第2加速度中之至少一者，包含 重力加速度成分以及藉由上述輸入裝置之移動而產生之 慣性加速度成分之情形時’抑制因上述慣性加速度成分 而導致之上述算出之角度之變動； 生成與藉由上述修正而獲得之第正速度以及第2修 正速度相對應之、指標的晝面上之座標資訊。 少 _ 68. —種輸入裝置，其包括： 加速度輪出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器’輸出沿著第1抽之方向之輸入裝置的第 '又、及與/D著上述第1軸之方向不同之第 的上述輸入裝置之第2加速度； 之第角=出機構，其輸出圍繞第3輛之上述輸入裝置 以及圍繞與上述第3軸不同之第4轴 述輸入裝置的第2角速度； *釉之上 130227.doc •41· 200925946 Ο 69 70.❹ 71. 72. 資訊輸出機構，其根據上述第丨加速度以及上述第2加 速度，算出圍繞第5軸的角度，即上述第丨加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之 基準軸之間的角度，該第5轴與包含上述第丨軸以及上述 第2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定 角度，且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換，對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修 正，並至少輸出包含藉由該修正而獲得之第1修正角速 度以及第2修正角速度之第1資訊；以及 停止機構，其可使上述資訊輸出機構停止進行特定處 理’且於使上述特定處理停止時，藉由上述資訊輸出機 構而輸出與上述第1資訊不同之第2資訊。 如請求項68之輸入裝置，其中 上述停止機構停止上述第1資訊之輸出，來作為上述 特定處理。 如請求項68之輸入裝置，其中 、 上述停止機構停止上述角度之計算，来作為上述特定 處理。 如請求項68之輸入裝置，其中 上述停止機構停止利用上述旋轉座標轉換而進行之修 正，來作為上述特定處理。 / 如請求項68之輸入裝置，其中 、匕含開始機構’該開始機構使上述資訊輸出機構 重新開始進行上述特定處理。 130227.doc •42- 200925946 73. 74. ❹ 75. ❹ 76. 如請求項68之輸入裝置，其中 上述資訊輸出機構將未藉由上述旋轉座標轉換而修正 之值、W、上述第1角速度以及上述第2角速度之資訊， 作為上述第2資訊而加以輪出。 如請求項70之輸入裝置，其中 進而包含更新機構，該更新機構對藉由上述修正而獲 得之上述第1修正角速度以及上述第2修正角速度進行更 新； 上述停止機構使上述第丨修正角速度以及上述第2修正 角速度之更新停止； 上述資訊輸出機構將最後經上述更新之上述第丨修正 角速度以及上述第2修正角速度之資訊，作為上述第2資 訊而加以輸出。 如請求項71之輸入裝置，其中 進而包含更新機構，該更新機構對藉由上述修正而獲 得之上述第1修正角速度以及上述第2修正角速度進行更 新； 上述停止機構使上述第1修正角速度以及上述第2修正 角速度之更新停止； 上述資訊輸出機構將最後經上述更新之第〗修正角速 度以及第2修正角速度之資訊，作為上述第2資訊而加以 輸出。 如請求項72之輸入裝置，其中 上述停止機構包括開關，該開關用以讓使用者對上述 130227.doc • 43 - 200925946 資訊輸出機構進行之上述特定處理的停止以及開始進行 切換。 77. 〇 78. Ο 79. 如請求項72之輸入裝置，其中 上述停止機構於上述加速度檢測面自絕對垂直面傾斜 時之、上述第1加速度以及上述第2加速度之合成加速度 向量為臨限值以下之情形時，停止上述特定處理； 上述開始機構於上述合成加速度向量超過上述臨限值 之情形時’開始上述特定處理。 如請求項77之輸入裝置，其中 上述停止機構停止上述角度之計算，來作為上述特定 處理； 上述輸入裝置進而包含判定機構，該判定機構對停止 上述角度之計算時之第1角度、與重新開始上述角度之 計算時之第2角度之角度差是否為臨限值以上進行判 定； 上述資訊輸出機構於上述角度差為上述臨限值以上之 情形時，藉由根據將上述第2角度加上18〇 deg所得之第^ 角度而進行之旋轉座標轉換，對上述第i角速度以及上 述第2角速度分別進行修正。 如請求項78之輸入装置，其中 進而包含角速度方向判定機構，該角速度方向判定機 構對已停止上述角度之計算時以及重新開始該角度計算 時之上述第1角速度各自之方向是否相同進行判定； 上述資訊輸出機構於上述第丨角速度之方向相同之情 130227.doc -44 - 200925946 形時，藉由根據將重新開始上述角度計算時之上述第2 角度加上180 deg所得之角度而進行的旋轉座標轉換，對 上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修正。 80·如請求項78之輸入裝置，其中 進而包含角速度向量判定機構，該角速度向量判定機 構對已停止上述角度之計算時之、上述第丨角速度以及 上述第2角速度之第1合成角速度向量、與重新開始上述 角度計算時之上述第1角速度以及上述第2角逮度之第2 © 合成角速度向量之差是否為臨限值以上進行判定； 上述資訊輸出機構於上述第i以及第2合成角速度向量 之差為臨限值以上之情形時，藉由根據將重新開始上述 角度計算時之上述第2角度加上18〇 deg所得之角度而進 行的旋轉座標轉換，對上述第i角速度以及上述第2角速 度分別進行修正。 81. —種控制裝置，其係根據自輸入裝置輸出之輪入資訊， ❹ 對畫面上所顯示之指標進行控制者，該輸入裝置包括： 加速度輸出機構’其具有加速度感測器，使用上述加速 度感測器，輸出沿著第i轴之方向之輸入裝置的第i加速 又X及與/ 口著上述第丨轴之方向不同之第2軸之方向的 上述輸入裝置之第2加速度；角速度輸出機構，其輸出 圍繞第3轴之上述輪入裝置之第1角速度、以及圍繞與上 述第3軸不同之第4軸之上述輸入裝置的第2角速度；該 控制裝置包括： 接收機構，其接收上述第1加速度、上述第2加速度、 130227.doc -45- 200925946 上述第1角速度以及上述第2角速度之資訊，作為上述輸 入資訊； 資訊輸出機構’根據上述第1加速度以及上述第2加速 度’算出圍繞第5軸的角度’即上述第1加速度以及上述 第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之基 準軸之間的角度，該第5轴與包含上述第丨軸以及上述第 2軸之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定角 度且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 Ο 換，對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修 正，並且至少輸出包含藉由該修正而獲得之第〗修正角 速度以及第2修正角速度之第！資訊； 座標資訊生成機構，其生成與上述第丨修正角速度以 及上述第2修正角速度相對應之、上述指標的上述畫面 上之座標資訊；以及 停止機構，其可使上述資訊輸出機構停止進行特定處 理’且當使上述特定處理停止時，藉由上述資訊輸出機 構而輸出與上述第1資訊不同之第2資訊。 82. 如請求項81之控制裝置，其中 進而開始機構，該開始機構使上述資訊輸出機構 重新開始進行上述特定處理。 83. 如請求項82之控制裝置，其中 '亭機構包括切換機構，該切換機構用以讓使用 對上述資訊輸出機構進行之上述特定處理的停止以及 開始進行切換。 130227.doc -46 - 200925946 84. —種手持裝置，其包括： 加速度輸出機構，其具有加速度感測器，使用上述加 速度感測器’輸出沿著第1轴之方向之輸入裝置的第 速度、以及與沿著上述第1轴之方向不同之第2軸之方向 的上述輸入裝置之第2加速度； 角速度輸出機構，其輸出圍繞第3軸之上述輸入裝置 之第1角速度 '以及圍繞與上述第3轴不同之第4軸之上 述輸入裝置的第2角速度； 資訊輸出機構，其根據上述第丨加速度以及上述第2加 速度，算出圍繞第5轴的角度，即上述第丨加速度以及上 述第2加速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之 基準軸之間的角度，該第5軸與包含上述第1轴以及上述 第2轴之上述加速度感測器之上述加速度檢測面成特定 角度，且藉由根據上述算出之角度而進行之旋轉座標轉 換對上述第1角速度以及上述第2角速度分別進行修 正，並至少輸出包含藉由該修正而獲得之第1修正角速 度以及第2修正角速度之第丨資訊； 停止機構’其可使上述資訊輪出機構停止進行特定處 理’且於使上述特定處理停止時，藉由上述資訊輸出機 構而輸出與上述第！資訊不同之第2資訊；以及 、座標資訊生成機構，其生成與上述第1以及第2修正角 速度相對應之、晝面上所顯示之指標的上述畫面上之座 標資訊。 85. —種輸入裝置，其包括· 130227.doc -47· 200925946 移動資訊輸出機構，其輸出分別沿著第1轴以及與上 述第1軸不同之第2軸之方向之輸入裝置的移動資訊； 角速度輸出機構，其輸出圍繞第3軸之上述輪入裝置 之第1角速度、以及圍繞與上述第3軸不同之第4軸之上 述輸入裝置的第2角速度； 資訊輸出機構，其根據第丨加速度以及第2加速度，算 出圍繞第5軸的角度，即上述第1加速度以及上述第2加 速度之合成加速度向量、與加速度檢測面内之基準軸之 © $的角度’該第5抽與包含上述第1軸以及上述第2軸之 上述加速度檢測面成特定角度，且藉由根據上述算出之 角度而進行之旋轉座標轉換，對上述第丨角速度以及上 述第2角速度分別進行修正，並至少輸出包含藉由該修 正而獲得之第〗修正角速度以及第2修正角速度之第1資 訊，該檢測面係作為上述移動資訊中所含之上述第 速度以及上述第2加速度之、沿著上述第丨軸之方向之上 1輸入裴置的第速度、以及沿著上述第2轴之方向之 上述輸入裝置的第2加速度的檢測面；以及 抑制機構’其於上述輸出之移動資訊包含重力加速度 成刀以及藉由上述輸入裝置之移動而產生之慣性加速度 成分之情形時，抑制因上述慣性加速度成分而導致之上 述算出之角度之變動。 130227.doc -48-