TW200941301A - Input device, control device, control system, control method, and handheld device - Google Patents

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200941301 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GUI(Graphieai u似 interface，圖形使用者介面）之輸入裝置、根據其操作資訊 對GUI進行控制之控制裝置、包含該等裝置之控制系統、 其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Gm 之控制器，主要使用滑鼠或觸控板等指向裝置。不僅 用作先前PC之HI(Human Interface，人性化介面），而且亦 開始用作例如以電視為圖像媒體而於居室等内使用之 AV(aUdio video，視聽）機器或遊戲機之介面。作為上述 GUI之控制S，已提出有多種使用者可於空間上操作之指 向裝置（例如參照專利文獻1、2)。 於專利文獻1中，揭示有雙軸之角速度迴轉儀、即具備 兩個角速度感測器之輸入裝置。該角速度感測器係振動型 角速度感測器。例如’若對以共振頻率進行壓電振動之振 動體賦予旋轉角速度，則在與振動體之振動方向正交之方 向上產生科裏奥利力。由於該科裏奥利力與角速度成比 例’故而可#由檢測科裏奥利力而檢測旋轉角速度。專利 文獻1之輸人裝置中，#由角速度感測器而檢測出彼此正 乂之雙軸周圍之角速度，根據該角速度生成作為藉由顯 示機構而顯示之游標笙十&里次一，L , ’’ 行知寺之位置賣訊的信號’並將該信 送至控制機器。 ° >赞 133772.doc 200941301 於專利文獻2中，揭示有包含三個（三轴）之加速度感測 益及—個（二軸）之角速度感測器（陀螺）之筆型輸入裝置。 該筆型輸入裝置根冑分別藉由三個加速度感測器及角速度 感測益所彳于之信號而進行各種運算，從而算出筆型輸入裝 .置之姿勢角。 • 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。由於作用於輸入裝置之重力、 ❹〃、輸入裝置移動時之輸入裝置之慣性力為相同之物理量， 故而輪入裝置無法區別重力與慣性力。例如使用者快速地 水平移動輸入裝置時，誤將該慣性力與重力之合成力識別 成重力方向（下方向）。於上述專利文獻2之筆型輸入裝置 中由於對二軸之旋轉角速度、三轴方向之加速度進行檢 測，即，對6個自由度之所有量均進行檢測因此可解決 上述慣性力與重力之問題。 再者，現在所普遍使用之平面操作型之滑鼠有時亦包含 Φ 加速度感測器（例如參照專利文獻3。）。使用該滑鼠之裝置 根據藉由加速度感測器所檢測之滑鼠之加速度，而將顯示 資料輸出至顯示部。 [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[〇〇33]、 [0041]、圖 1) [專利文獻3]日本專利實開昭61 8994〇號公報（圖〇 【發明内容】 133772.doc 200941301 [發明所欲解決之問題] 然而，為了將上述空間操作型之輸入裝置如普通滑鼠般 用作平面操作型之輸入裝置，而必須於輸入裝置中設置有 對該輸入裝置是否置於平面上進行檢測之光感測器等。 然而，於設置有光感測器之情形時，零件個數會增加， 故需要多花費成本。又，除了用以對輸入裝置在空間内之 移動進行檢測的角速度感測器等以外，另行設置光感測器 之情形時，供配置該光感測器之空間成為問題，結果使輸 入裝置之設計受到制約。 鑒於上述情況，本發明之目的在於提供一種不增加零件 件數而可平面操作之空間操作型輸入裝置、控制裝置、控 制系統、控制方法及手持裝置。 [解決問題之技術手段] 本發明之一形態之輸入裝置，其係控制畫面上之指標移 動，且包含殼體、慣性感測器、平面對應值算出機構、及 空間對應值算出機構。 上述慣性感測器係檢測上述殼體之移動。上述平面對廡 值算出機構根據上述慣性感測器之檢測值而算出平面對應 值，該平面對應值係與上述畫面上之上述指標之位移量相 對應且與上述殼體在平面上之移動相對應。上述空間對廡 值算出機構根據上述慣性感測器之檢測值而算出空間對應 值，該空間對應值係與上述畫面上之上述指標之位移量相 對應且與上述殼體在空間内之移動相對應。 上述輸入裝置係於平面上操作輸入裝置時及於空間内操 133772.doc 200941301 作輸入裝置時，均使用慣性感測器之檢測值而控制畫面上 之指標移動。藉此，與根據平面上或空間内之操作態樣而 分開使用⑨測器之構成相比，可提供一種不增加零件件數 而可平面操作之空間操作型輸入裝置。 * 作為平面對應值及空間對應值，包括平面速度、空間速 , 度、平面加速度及空間加速度等，任意一個對應值均可由 慣性感測器之檢測值直接獲得或利用運算而獲得。 參 上述輸入裝置進而包含判定機構及切換機構。 上述判定機構根據上述慣性感測器之檢測值，判定上述 般體之移動是在平面上還是在空間内。上述切換機構根據 上述判定機構之判定’切換上述平面對應值算出機構之上 述平面對應值算出與上述空間對應值算出機構之上述空間 對應值算出。 上述判疋機構亦可根據上述慣性感測器之手振檢測值， 判定上述殼體之移動是在平面上還是在空間内。於平面上 ❿ #作殼體時，無法輸出與手振相當之檢測值，因此可藉由 該手振檢測值之有無’而容易區別殼體平面上之移動與空 間内之移動。 ~ 上述判定機構亦可根據由上述慣性感測器檢測之上述殼 體之與^面正交之方向上之移動檢測值是否為特定值以 下’判定上述殼體之移動是在平面上還是在空間β。於平 面上操作殼體時，殼體幾乎不會大幅度地朝與該平面正交 之方向移動。因此’當檢測出殼體朝與該平面正交之方向 之移動時，可判定係在空間内操作殼體。 133772.doc 200941301 於上述判錢構連續特定時間以上進行相同判定時，上 述切換機構亦可切換上述平面對應值算出機構之上述平面 !:值：出與上述空間對應值算出機構之上述空間對應值 昇出。藉此，可提高判定機構之判定結果之可靠性。 上述輸入裝置亦可包含第ltf性感測器 ❹ ❹。上㈣旧性感測器係檢測上 沿者第1軸之方向上之移動。上述第2慣性感測器係檢測上 述殼體在沿著與上述第1軸正交之第2抽之方向上之移動。 …3慣性感測器係檢測上述殼體在沿著舆上述第i軸及 第2軸正交之第3轴之方向上之移動。於該情形時上述空 ㈣應值算出機構根據上述第丨慣性感測器之檢測值，而 异出與上述畫面上之方向之上述指標之位移量相對應 的對應值，並根據上述第2慣性感測器之檢測值，而算出 與上述畫面上之第2方向之上述指標之位移量相對應的對 應值方面，上述平面對應值算出機構根據上述第夏 慣性感測器之檢測值，而算出與上述晝面上之第i方向之 私軚之位移量相對應的對應值，並根據上述第3慣性 器之檢測值’而算出與上述晝面上之第2方向之上述 指標之位移量相對應的對應值。 上述輸入裳置亦可進而包含遽波器，該滤波器係自上述慣 性感測器之檢測值除去由於上述殼體在上述平面上之移動而 產生之振動頻率成分除去。藉此，可除去使輸入裝置在平面 上移動時 '通過平面上之例如凹凸或階差等時慣性感測器 之檢測值中所包含之雜訊之頻率成分。 I33772.doc -10- 200941301 上述慣性感測器亦可包含檢測上述殼體之加速度之加速 度感測器、及檢測上述殼體之角速度之角速度感測器。上 述判定機構判定藉由上述角速度感測器所檢測之角速度值 是否小於第1臨限值，上述切換機構可根據上述角速度值 . 疋否小於上述第1臨限值，而切換上述平面對應值算出機 . 構之上述平面對應值算出與上述空間對應值算出機構之上 述空間對應值算出。 Φ 使用者在空間内移動輸入裝置時之角速度要充分大於在 平面上移動輸入裝置時之角速度。其原因在於：當人自然 地移動輸入裝置時，以手腕、手肘及肩部中之至少一個為 中心軸來移動輸入裝置，以使輸入裝置旋轉。於本發明 中，利用上述事實，對角速度值設定第丨臨限值，並根據 該第1臨限值判定而切換平面對應值之算出與空間對應值 之算出。藉此，例如不使用除加速度感測器及角速度感測 器以外之感測器，便可切換輸入裝置之平面操作及空間操 Φ 作之各個對應值之算出模式換。 上述判定機構亦可進而判定由上述加速度感測器檢測之 加速度值是否大於第2臨限值。上述切換機構於上述角速 度值小於上述第1臨限值時，根據上述加速度值是否大於 上述第2臨限值，而切換上述平面對應值算出機構之上述 平面對應值算出與上述空間對應值算出機構之空間對應值 算出。藉此，於輸入裝置之角速度值小於第丨臨限值且加 速度值大於第2臨限值時，可準確地判斷係在平面上操作 輸入裝置。 133772.doc 11 200941301 、：本發月中，设體，及控制〜之控制裝置」之前提部 ''為了月確本發明内容而記載者，本發明者等並未意圖 將"亥iσ卩分作為公知之技術。以下，亦同樣。 於本發明中，由於在控制裝置側運算平面對應值之算出 及工間對應值之算出等’故而可減輕輪人裝置側之負荷。 本發明之一形態之控制系統包含輸出檢測值之資訊之輸 入裝置&根據自上述輸入裝置所輸出之檢測值之資訊而 控制畫面上顯示之指標移動的控制裝置。 上述輸人裝置包含殼體、慣性感測器、平面對應值算出 機構、及空間對應值算出機構。上述慣性感測器係檢測上 述设體之移動。上述平面對應值算出機構根據上述慣性感 測器之檢測值而算出平面對應值，該平㈣應值係與上述 畫面上之上述指標之位移量相對應且與上述殼體在平面上 之移動相對應。上述㈣對應值算出機構根據上述慣性感 測器之檢測值而算出空間對應值，該空間對應值係與上述 畫面上之上述指標之位移量相對應且與上述殼體在空間内 之移動相對應。 上述控制裝置包含接收機構及座標資訊生成機構。上述 接收機構接收上述平面對應值或上述空間對應值之資訊。 上述座標資訊生成機構生成與上述平面對應值或上述空間 對應值之資訊相對應的上述指標在上述畫面上之座標資 訊。 本發明之其他形態之控制系統包含輸出檢測值之資訊之 輸入裝置、及根據自上述輸入裝置所輸出之檢測值之資訊 133772.doc -12- 200941301 而控制畫面上顯示之指標移動的控制裝置。 上述輸入裝置包含殼體、慣性感測器及輸出機構。上述 慣性感測器檢測上述殼體之移動。上述輸出機構輸出上述 慣性感測器之檢測值。 ， 上述控制裝置包含接收機構、平面對應值算出機構、空 ,Fb1對應值算出機構、及座標資訊生成機構。上述接收機構 接收由上述輸出機構所輸出之上述慣性感測器之檢測值之 φ H上述平面對應值算出機構根據由上述接收機構所接 收之上述慣性感測器之檢測值而算出平面對應值，該平面 對應值係與上述畫面上之上述指標之位移量相對應且與上 述殼體在平面上之移動相對應。上述空間對應值算出機構 根據由上述接收機構所接收之上述慣性感測器之檢測值而 算出空間對應值，該空間對應值係與上述畫面上之上述指 標之位移量相對應且與上述殼體在空間内之移動相對庫。 上述座標資訊生成機構生成與上述平面對應值或上述空間 Φ 對應值之資訊相對應的上述指標在上述晝面上之座標資 訊。 本發明之-形態之控制方法，其係根據包含殼體之輸入 裝置移動而控制畫面上顯示之指標移動，且包含藉由慣性 感測器檢測上述殼體之移動。根據上述慣性感測器之檢測 值'，判定上述般體之移動是在平面上還是在空間内。根據 上述慣性感測器之檢測值，切換平面對應值算出與空間對 應值算出，上述平面對應值係與上述晝面上之上述指標之 位移量相對應且與上述殼體在平面上之移動相對應，上述 133772.doc 200941301 空間對應值係與上述書面上之上诫 —上之上述私標之位移量相對應且 〃上述殼體在空間内之移動相對應。 本發明之一形態之手持裝置，装在地 于系·置具係控制晝面上之指標移 動’且包含殼體、顯示部、慣性感測器、平面對應值算出 機構及空間對應值算出機構。 ^值算出 上述顯示部顯示上述畫面。上述慣性感測器檢測上述殼 體之移動上述平面對應值算出機構根據上述慣性感測器 之檢測值而算出平面對應值，該平面對應值係與上述畫面 上之上述指標之位移量相對應且與上述般體在平面上之移 動相對應。上述空間對應值算出機構根據上述慣性感測器 之檢測值而算㈣㈣應值，該Μ對應值係與上述畫面 上之上述指標之位移量相對應且與上述殼體在空間内之移 動相對應。 [發明之效果] 上所述根據本發明，可提供一種不增加零件件數而 可平面操作之空間操作型輸入裝置、控制裝置、控制系 統、控制方法及手持裝置。 【實施方式】 以下’一邊參照圖<，_邊說明本發明之實施形態。 圖1係表示本發明之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及輸入裝置i。 如圖1所不，控制裝置40包含MPU35(或者CPU)、RAM (Random access memory，隨機存取記憶體）36、R〇M(Read only memory ’唯讀記憶體）37、收發機“、天線39、視頻 133772.doc 200941301 RAM41及顯示控制部42等。 收發機38經由天線39接收自輸入裝置丨發送之控制信 號。又，收#機38亦可將特定之各種信號發送至輸入裝置 MPU35根據控制信號，進行用卩控制顯示裝置5之晝面3 上顯示之純（游標）2之㈣的運算，或者進㈣以控制圖

符4之執行的運算。藉此，生成用以控制顯示裝置5之畫面 3上顯示之UI的顯示控制信號。 顯示控制部42根據MPU35之控制，主要生成用以在顯示 裝置5之晝面3上顯示之畫面資料。視頻ram4i為顯示控制 部42之作業區域，暫時存儲所生成之畫面資料。 控制裝置40可係輸入裝置!專用之機器，亦可係pc等。 控制裝置4G並不限定於輸人裝置1專用之機器，可係與顯 示裝置5為一體之電腦，亦可係音頻/視覺機器、投影儀、 遊戲機器、電視、或汽車導航機器等。 圖2係表示輸入裝置1之立體圖。 輸入裝置1係用以對顯示裝置5輸入資訊之空間指向裝 置。輸入裝置！之大小設為使用者可握持住之程度。如圖2 所示」輸入裝置!包含殼體1〇，及設置於殼體1〇之上部之 例如三個按鈕11、按鈕12、按鈕13等操作部。 按紐11設置於殼體1G之上部中央附近，具有例如％令所 =之作為輸人元件之滑鼠的左独功能1由按纽】！之 :擊：執行檔案。又’對按叙u進行長按壓使輸入裝置移 藉此可進行「拖放（drag and drop)」操作。 133772.doc -15- 200941301 按紐12鄰接於按鈕u， 如，可進行各種選項操作、有㈣右按紐之功能。例 按㈣係對可識別輸人裝置i之傾斜度等之功能之有效/ 無效進行㈣時使用之按仏又，按㈣係可旋轉之按 紐，可藉由使按紐13旋轉而使畫面滾動'按鈕Η 及按紐13之配置 '發行命令之内容等，均可適當變更。 圖3係模式性地表示輸入農置！之内部構成之圖。於 及圖3之說明中，兔a 為了方便起見，設定殼體10之長度方向 為Z’方向’設定殼體1G之厚度方向為χ，方向，設定殼體 之寬度方向為Y，方向。 如圖3所示，輸入裝置i包含控制單元3〇、感測器單切 及電池14。 控制單元30包含主基板18、裝配於主基板^上之 MPU’ier。Prc)eessing Unh，微處理單元）（或者咖 (Central Processing咖，中央處理單元））、晶體振盪器 20、收發機21、及印刷於主基板18上之天線22。 圖4係表示輸入裝置丨之電性構成之方塊圖。 感測器單元17(慣性感測器）包含對其正交之雙軸周圍之 角速度進行檢測之角速度感測器單元（陀螺感測器單 元)15。又，感測器單元17包含對沿著彼此不同之角度例 如正交之二軸（X轴、γ’軸及Z’軸）之加速度進行檢測的加 速度感測器單元16。 如圖4所示，MPU19中内置有所需之揮發性及非揮發性 記憶體。ΜΡΙΠ9為了輸人感測器單元17之檢測信號及操作 133772.doc • 16 · 200941301 部之操作信號等，且與該等輸入信號相對應而生成控制信 號’而進行各種運算處理等。即，如下所述，Mpu 19具有 算出平面速度值（平面對應值）之功能（平面對應值算出機 構）及算出空間速度值（空間對應值）之功能（空間對應值算 出機構），其中，上述平面速度值（平面對應值）與晝面3上 之指標2之位移量相對應且與殼體1〇在平面上之移動相對 應’上述空間速度值（空間對應值）與殼體i 〇在空間内之移 動相對應。 晶體振盪器20生成時脈，並將其供給至MPU 19。作為電 池14 ’使用乾電池或充電式電池等。 收發機21將MPU19中生成之控制信號（輸入資訊）作為 RF(Radio Freqency，射頻）無線信號，並經由天線22發送 至控制裝置40。 電源經由 DC/DC(Direct current/Direct current，直流/直 流）轉換器26，將電源電壓穩定化後，將電源供給至感測 益早几17或MPU 19。 圖5係表示感測器單元17之立體圖。 感測器單元17之加速度感測器單元16包含第1加速度感 測器161、第2加速度感測器162及加速度感測器163之三個 感測器。又，感測器單元1 7之角速度感測器單元1 5包含第 1角速度感測器151及第2角速度感測器152之兩個感測器。 該等加速度感測器單元16及角速度感測器單元15被封裝而 搭載於電路基板25上。 作為第1角速度感測器151及第2角速度感測器152，使用 133772.doc 17 200941301 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i 62及 第3加速度感測器163，亦可係壓阻型、壓電型、電容型等 任何類型之感測器。 以電路基板25之搭載有加速度感測器單元16及角速度感 測器单元1 5之面（加速度檢測面）實質上平行於χ,_γ，平面之 方式’將感測器單元17内置於殼體丨〇内，並如上所述，加 速度感測器單元16對關於X’軸、γ，轴及ζ，轴之三軸之物理 量進行檢測，角速度感測器單元15對關於χι轴及γ,軸之雙 軸之物理量進行檢測。於本說明書中，以X,轴、γ,轴、Ζ, 轴表示與輸入裝置1 一起移動 π苟义厘標系，即，固定於輸入 裝置1之座標系。另一方面，以X站 „ .. 以χ軸、γ軸、ζ軸表示於地

球上靜止之座標系，即慣性庙拽I I丨貝『生厓標系。又，於以下說明中， 關於輸入裝置1之移動，有睹亦肱γ 寻亦將X轴方向周圍之旋轉稱 作橫擺方向，將Υ'軸方向周閱> ^ η周圍之旋轉稱作縱擺方向，將Ζ, 轴方向周圍之旋轉稱作滚轉方向。 圖6係表示顯示裝置5上顯示之晝面3之例子之圖。作為 顯示裝置5 ’例如可列舉液晶顯示器、EL(Electro-

Lummescence，電致發光）顯 )顯不益4 ’但並不限定於該等。 或者’顯示裝置5可係與可技队带、日* 接收電視廣播等之顯示器為一 體之裝置’亦可係上述顯干哭也l丄 态與上述控制裝置40為一體之 裝置。 晝面3上顯示有圖 者介面）。所謂圖符 夺或才曰標2等UI(user interface，使用 ，係、；全 ’、^堇面3上’將電腦上之程式功 133772.doc 200941301 能執仃命令、或檔案内容等進行圖像化而表示者。再 者叹疋畫面3上之水平方向為X軸方向，設定垂直方向為 Y軸方向。 圖7係表示使用者握持住輸入裝L之情況之圖。如圖7 ' 斤丁輸入裝置1除上述按鈕11、按鈕12、按鈕13以外， 可包含例如設置於操作電視等之遙控器上之各種操作按 及电m關等操作部。如上所述，於使用者握持住輸入 Φ 裝置1之狀態下’使輸入裝置1在空中移動，或者在桌子上 移動，或者對操作部進行操作，藉此將其輸入資訊輸出至 控制裝置40，並藉由控制裝置40對UI進行控制。 人對輸入裝置1之移動方法及利用該方法之晝面3上 之指標2之移動之典型例進行說明。圖8係其說明圖。 如圖8(A)、（B)所示，於使用者握持住輸入裝置1之狀態 下使輸入裝置1之配置有按紐11、按紐12之側朝向顯示 裝置5侧。使用者以食指為上且拇指為下之狀態、即所謂 • 握手之狀態下握持住輸入裝置1。於該狀態下，感測器單 兀*17之電路基板25(參照圖5)相對於顯示裝置5之畫面3平行 .地接近’使作為感測器單元丨7之檢測轴之雙軸對應於畫面 3上之水平軸（x軸）及垂直軸（Y軸）。以下，將上述圖8(A)、 (B)所示之輸入裝置1之姿勢稱作基本姿勢。 如圖8(A)所示’於基本姿勢之狀態下，使用者朝向上下 方向、即縱擺方向揮動手腕或胳膊。此時，第2加速度感 測器162對縱擺方向之加速度（ay)進行檢測，第1角速度感 測器15 1對X'轴周圍之角速度（ωχ)進行檢測（參照圖5)。根 133772.doc -19- 200941301 據該等檢測值，控制裝置40控制該指標2之顯示，以使指 標2在Y轴方向上移動。 另一方面，如圖8(B)所示，於基本姿勢之狀態下使用 者朝向左右方向、即橫擺方向揮動手腕或胳膊❶此時，第 1加速度感測器161對橫擺方向之加速度（&χ)進行檢測，第2 角速度感測器152對Y軸周圍之角速度（(〇y)進行檢測（參照 圖5)。根據該等檢測值，控制裝置4〇控制該指標2之顯 示’以使指標2在X轴方向上移動。 以下再詳細敍述，於一實施形態中，輸入裝置i之 MPU19依據内部之非揮發性記憶體中存儲之程式，根據由 感測器單元17所檢測之各檢測值而算出橫擺方向及縱擺方 向之速度值。於該情形時，主要由輸入裝置丨之河口^^今算 出速度資訊。此處，為了控制指標2之移動，而使用由加 速度感測器單元16檢測之三轴之加速度值之積分值（速度） 之維數。並且，將該速度之維數之輸入資訊發送至控制裝 置40。 於其他實施形態中，輸入裝置！將藉由角速度感測器單 元15等檢測之物理量作為輸入資訊而發送至控制裝置4〇。 於該情形時，控制裝置40之MPU35依據儲存於R〇M37中之 程式，根據所接收之輸入資訊而算出橫擺方向及縱擺方向 之速度值，根據該速度值進行顯示，以使指標2移動（參照 圖 14)。 於下述空間操作模式時’控制裝置4〇將每單位時間之橫 擺方向之位移轉換為畫面3上之χ軸上之指標2之位移量， 133772.doc •20· 200941301 並將每單位時間之縱擺方向之位移轉換為畫面3上之γ軸上 之指標2之位移量。於下述平面操作模式時，控制裝置4〇 將每單位時間之橫擺方向之位移轉換為畫面3上之X軸上之 指標2之位移量，並將每單位時間之滾轉方向之位移轉換 • 為晝面3上之Υ軸上之指標2之位移量。藉此，使指標2移 . 動。典型的是，控制裝置4〇之MPU35關於針對每個特定時 脈數時供給而來之速度值，將第（η·1}次供給之速度值加上 φ 第η次供給之速度值。藉此，該第η次供給之速度值相當於 指標2之位移量，生成指標2在晝面3上之座標資訊。於該 情形時’主要由控制裝置40之MPU35算出座標資訊。 關於算出上述速度值時之加速度值之積分，亦可與該位 移量之算出方法相同。 其次’就對加速度感測器單元1 6之重力影響加以說明。 圖9及圖1〇係用以說明重力影響之圖。圖9係從2方向觀察 輸入裝置1之圖’圖10係從X方向觀察輸入裝置1之圖。 φ 於圖9(Α)中，設定輸入裝置1處於基本姿勢，並使其靜 止。此時，第1加速度感測器161之輸出實質上為〇，設定 第2加速度感測器162之輸出為重力加速度g程度之輸出。 然而’例如圖9(B)所示，於輸入裝置}向滾轉方向傾斜之 狀態下’第1加速度感測器1 6 1及第2加速度感測器162對重 力加速度G之各自之傾斜成分之加速度值進行檢測。 於該情形時，特別是儘管輸入裝置1實際上並未沿著橫 擺方向移動’第1加速度感測器161均可對橫擺方向之加速 度進行檢測。該圖9(B)所示之狀態，與如圖9(C)所示輸入 133772.doc -21 - 200941301 裝置1處於基本姿勢時，加速度感測器單元16受到如以虛 線之箭頭所示之慣性力Ix、Iy之狀態相同’對於加速度感 測器單元16而言並無區別。其結果，加速度感測器單元16 判斷出如箭頭F所示之向左傾斜之下方向之加速度賦予至 輸入裝置1，並輸出與輸入裝置丨之實際移動不同之檢測信 號並且，因重力加速度G經常作用於加速度感測器單元 16，故積分值增加，導致使指標2向斜下方位移之量加速 度地增加。於圖9(A)狀態過渡到圖9(B)狀態之情形時，認 為原先使指標2不在晝面3上移動之操作合乎使用者直威。 例如，如圖10(B)所示之輸入裝置！，自如圖ι〇(Α)所示 之輸入裝置1之基本姿勢之狀態，沿著縱擺方向旋轉傾斜 時，亦認為與上述之情形相同。於上述情形時，輸入裝置 1處於基本姿勢時之第2加速度感測器162所檢測之重力加 速度G減少，因此如圖1〇(c)所示’對於輸入裝置i而言， 與上方之縱擺方向之慣性力I亦無區別。 為了極力減少對上述加速度感測器單元1 6之重力影響， 本實施形態之輸入裝置丨使用藉由角速度感測器單元15檢 測出之角速度值’而算出輸入裝置1之速度值。以下，就 該動作加以說明。圖1 i係表示該動作之流程圖。 使輸入裝置1接通電源。例如，使用者打開設置於輸入 裝置1或控制裝置40之電源開關等，藉此使輸入裝置〖接通 電源。當接通電源時，自加速度感測器單元16輸出加速度 仏號（第1加速度值、第2加速度值、、ay)(步驟1〇u)，並將 其供給至MPU19。該加速度信號係對應於接通電源之時刻 133772.doc -22- 200941301 之輸入裝置1之姿勢（以下，稱作初始姿勢）的信號。 亦認為初始姿勢成為上述基本姿勢。然而，亦存在如下 情形：對在X轴方向上檢測出重力加速度之所有量之姿 勢、即第1加速度感測器161之輸出為重力加速度程度之加 速度值進行檢測，第2加速度感測器i 62之輸出為〇。當 然，亦認為初始姿勢成為如圖9(B)所示之傾斜姿勢。 輸入裝置1之MPU19於每次特定之時脈數時取得來自該 加速度感測器單元16之加速度信號（ax ' ay)。Mpui9若取 得第2次以後之加速度信號（3χ、％)，則為了除去重力影 響’進行以下運算。即，如下述式⑴、⑺所示，Mpui9 自此次之加速度值ax、ay減去上次之各個χ軸、Υ軸方向上 檢測出之重力加速度成分（第i次之ax(=kfx)、， 而分別生成第1修正加速度值ae〇rx及第2修正加速度值 ^cory (步驟 102a)。 ac〇rx—ax_arefx ...(1) ac〇ry=ay-arefy."(2) 以後，將arefx、arefy分別稱作χ軸、γ軸之基準加速产值 (第1基準加速度值、第2基準加速度值）。於接通電源=， 最初進行步驟1〇2a之計算時，arefx、arefy成為接Ζ電源後 立即檢測出之加速度信號ax、ay。 如式（3)、（4)所示，MPU19對第1修正加迷度值、第2修 正加速度值aCQrx、aC()ry進行加法、即利用積分運算，八別 算出第1速度值Vx及第2速度值Vy(步驟115)。

Vx(t)=Vx(t-1 )+acorx...(3) 133772.doc -23- 200941301

Vy(t)=Vy(t-l)+acory...(4)

Vx(t)、V#)表示此次之速度值，Vx(t·!)、Vy(t_1}表示 上次之速度值。 另一方面，如上所述，若使輸入裝置1接通電源，則自 角速度感測器單元15輸出雙轴之角速度信號（第1角速度值 及第2角速度值〜、0)y)(步驟l〇lb)，並將其供給至 MPU19。若MPU19取得第1角速度值及第2角速度值…、 〇>y ’則利用微分運算，算出各個角加速度值（第1角加速度 值Δωχ、第2角加速度值Ac〇y)(步驟102b)。 MPU19對上述△〜、△…之絕對值|Δ%卜丨Δ(〇χ丨是否分別 小於臨限值Thi進行判定（步驟103、步驟1〇6)。於 丨Δω」》Thl之情形時，MPU19直接使用第1基準加速度值 arefx ’對其不進行更新（步驟1〇4)。同樣地，於丨丨^ Thl 之情形時，MPU19直接使用第2基準加速度值arefy，對其不 進行更新（步驟107) » 臨限值Thl設為接近〇之值。對於臨限值Thl而言’考慮 有角速度值，該角速度值係儘管使用者有意識地使輸入裝 置1靜止，亦藉由使用者之手振或DC偏移等而檢測。藉 此，於使用者有意識地使輸入裝置！靜止之情形時，可防 止由於該手振或DC偏移而使指標2移動顯示。 如上所述進行處理之原因在於下述理由。 圖12係從上觀察對輸入裝置〗進行操作之使用者之圖。 於使用者自然地對輸入裝置丨進行操作之情形時，藉由胳 膊根部之旋轉、手肘之旋轉及手腕之旋轉中之至少一方進 133772.doc -24- 200941301 仃操作目此’右產生加速度，則認為亦產生角加速度。 即，可將加速度視作附屬於與該加速度之方向相同方向之 角加速度者。因此，MPU19藉由監視第2角加速度值 I△咕從而判定是否對與該第2角加速度值丨相同方向 之第！基準加速度值arefxit行更新，其結果，可根據式⑴ 判定是否對第1修正加速度值^進行校正。關於糾角加 速度值|Δωχ|，亦同樣。 參 ❿ 若進一步詳細說明，則第2角加速度值丨~為臨限值Thl 以上時，则19判定輸人裝置…著橫擺方向移動。㈣ 情形時，MPU19無法對第1基準加逮度值a⑽進行更新X =法對第1修正加速度值、進行校正，根㈣W 續進行式（3)之積分運算。 又，於第1角加速度值丨Δωχ丨為臨限值τμ以上時， ΜΡΙΠ9判定輸人裝置丨沿著縱擺方向移動。於該情形時， 無法對第2基準加速度值a吨進行更新，結果無法對 第2修正加速度值‘”進行校正，根據心。⑽繼續進 (4)之積分運算。 另一方面，於步驟103中，於第2角加速度值Μ小於臨 限值Thl時，_19判定輸入裝置1在橫擺方向上為靜止。 於該情形時，MPU19藉由將糾基準加速度值^更新為此 corx 次之（最新之）檢測值ax，根據式〇)對第丨修正加速产值 進行校正(步驟1〇5)。所謂最新之檢測值h、即為：入裝置 1大致靜止之狀態下之檢測值’因此成為重力加速度之成 分值。 133772.doc -25- 200941301 同樣地，於步驟106中，於第i角加速度值|Δ(〇χ丨小於臨限 值Thl時，MPU19判定輸入裝置i在縱擺方向上為靜止。於 該情形時，MPU19藉由將第2基準加速度值〜吻更新為此次 之（最新之）檢測值ay，根據式（2)對第2修正加速度值％。^進 行校正（步驟108)。 再者，於本實施形態中，將橫擺方向及縱擺方向之兩個 - 方向之臨限值設為相同之臨限值Thl，但在兩個方向上亦 可使用不同之臨限值。 上述說明中已對角加速度值Δωχ、八^進行監視，進而❿ MPU19對角速度值ωχ、％進行監視，由此亦可對式 (4)中算出之速度值進行修正。根據圖12之考慮方法，若產 生速度，則認為亦產生角速度，可將速度視作附屬於與該 速度方向相同方向之角速度者。 詳細而言，於第2角速度值之絕對值丨為臨限值丁以以 上時（步驟109之NO)，MPU19判定輸入裝置丨沿著橫擺方向 移動。於該情形時，MPU19不對第丨速度值％進行修正（步 驟11〇)。關於第1角速度值之絕對值|ωχ卜亦同樣（步驟ιΐ2 © 之NO、步驟113)。 臨限值Th2以與上述臨限值Thl之設定相同之宗旨設定 · 可。 。 另一方面，於第2角速度值之絕對值|%丨小於臨限值Th2 時（步驟1〇9之YES)’MPU19判定輸入裝置i在橫擺方向上 為靜止。於該情形時，MpUl9對第1速度值Vx進行修正， 例如重設為零（步驟111}。關於第】角速度值之絕對值， 13 3 772.doc • 26 - 200941301 亦同樣（步驟112之YES、步驟114)。 如上所述，MPU19輸出兩個方向之速度值^、Vy(空間 速度值），收發機21將關於該速度值之輸入資訊輸出至控 制裝置40(步驟116)。 控制裝置40之MPU35輸入作為輸入資訊之速度值Vx、 Vy(步驟117)。MPU35生成與下述式（5)、（6)所示之速度值

、Vy相對應的指標2之座標值X、γ(步驟118)，並控制顯 示以使晝面3上之指標2移動（步驟119)。 X(t)=X(t-l)+Vx...(5) Y(t)=Y(t-l)+Vy...(6) 如上所述’於輸入裝置1大致靜止時，由於對基準加速 度值arefx、arefy進行更新且對修正加速度值a。。”、進行 校正，因此可抑制對加速度感測器單元16之重力影響。 又，若對基準加速度值arefx、arefy進行更新，則根據式 (1)、（2)對加速度值aeorx、 ^cory 進行修正，故亦可對DC位 準進行修正’從而亦可解決DC偏移之問題。進而，於輸 入裝置1大致靜止時，由於修正速度值以重設為零之方式 得到修正，因此亦可抑制積分誤差。若產生積分誤差，則 儘管使用者已使輸入裝置1之移動停止，亦會引起指標2在 晝面3上移動之現象。 又，於本實施形態中，對第i基準加速度值及第2基 準加速度值arefy進行個別地更新，由此只要例如橫擺方向 及縱擺方向中之僅一方之角加速度值小於臨限值，則可進 行其校正。因此，at夠以實用上充分較短之時間間隔，對 133772.doc 27· 200941301 第1基準加速度值arefx或第2基準加速度值進行更新。 關於對第1速度值Vx及第2速度值Vy進行個別地修正之情 形亦'•忍為相同°圖13係容易理解該情形而進行說明之 圖。 於圖13中，表示從X，軸及γ，軸之平面上觀察之輸入裝置 1之軌跡。若橫擺方向上之角速度值％大致為零(小於臨限 值Th2)，則將、重設為零。若縱擺方向上之角速度值…大 致為零（小於臨限值Th2)，則將Vy重設為零。 先前’為了抑制重力之影響，除了設置有六個感測器之 輸入裝置1以外，亦有如下裝置：藉由三軸之加速度感測 器而對重力向量之每單位時間之變化進行檢測，由此識別 滾轉及縱擺之角速度，並將其設為χΥ2位移量^該裝置 之類型為如Τ :雖然在γ軸方向上沒㈣題，但使用者僅 藉由將手腕扭向或者擰向滚轉方向，而使指標2沿著χ軸方 向移動，因此違背使用者之直感。 圖14係表示上述其他實施形態之流程圖。於該流程圖 中，輸入裝置1將自感測器單元17輸出之加速度信號及角 速度信號作為輸入資訊而輸出至控制裝置4〇。控制裝置4〇 之MPU35，於步驟204〜步驟218中執行圖u所示之步驟 102a及步驟102b〜步驟115。詳細說明與圖u相同，因此省 略說明（以下同樣）。 輸入裝置1可係例如電視等之遠距離操作時使用之遙控 器或遊戲機用之輸入裝置。 其次，就輸入裝置丨之模式（空間操作模式、平面操作模 133772.doc -28 · 200941301 式）切換動作加以說明。 。圖Η係輸入裝置丨之輸入操作模式（空間操作模式、平面 操作模式）切換動作之流程圖，圖16係表示平面上載置有 輸入裝置1之狀態之圖。如圖丨6所示，輸入裝置丨係例如以 • 將其底部1〇Α、10B及10C與χ，ζ，平面接觸之狀態下而進行 平面操作。底部10C係輸入裝置丨之圖16中未圖示之部分之 底部。 φ 如圖15所示，首先，設定省略圖示之開關（電源）為ON狀 二（T1501)’並將内置於MPU19之非揮發性記憶體中記錄 之基準零電壓作為參考值而讀取（ST1502)。其原因在於： 於加速度0或角速度〇時，加速度感測器及角速度感測器之 輸出電壓值中存在個體差，故將工廠生產調整步驟中校準 之基準0電壓作為參考。 其次，如圖11之步驟1 〇 1 a所示，自加速度感測器單元i 6 取知加速度信號並算出加速度值（ax、ay、az)(STl 503)。 φ 其次，如圖11之步驟101b所示’自角速度感測器單元15 取得角速度信號並算出角速度值（ωχ、ωγ)(8Τ1504)。 其次’為了對是否如圖16所示在平面上配置並操作輸入 裝置1進行判斷’ MPU19對步驟1504中所求得之角速度值 (ωχ、（〇y)中之兩方是否小於臨限值Th3進行判斷 (ST1505)(判定機構）。平面上亦產生比較小之角速度，因 此臨限值Th3設為接近〇之值。 步驟1505中，於角速度值（ωχ、coy)中之至少一方為臨限 值Th3以上時（ST1505中進行否定判斷時），判斷係在空間 133772.doc -29- 200941301 内操作輸入裝置1，並執行圖11所示之空間操作模式 (ST103〜ST115)。 另一方面’步驟1505中，於角速度值（ωχ、c〇y)中之兩方 小於臨限值Th3時（ST1505中進行肯定判斷時），判斷輸入 裝置1並不在X，軸、γ，軸之周圍旋轉。 於ST1505中進行肯定判斷時’ MPU19於步驟1506中對加 速度值（ax、az)中之至少一方之加速度值是否大於臨限值 Th4進行判斷（判定機構）。 步驟1506中’於加速度值（ax、az)中之至少一方之加速 © 度值大於臨限值Th4時（ST1506中進行肯定判斷時），可判 斷係於圖16所示之χ，ζ，平面上沿著X，軸及z，軸方向中之至 少一方進行加速度運動。因此，MPU19判斷係於圖16所示 之X’Z’平面上操作輸入裝置1，並執行步驟1507以後之平 面操作模式（切換機構）。 步驟1506中，於加速度值（ax、az)中之兩方之加速度值 為臨限值Th4以下時，MPU19判斷輸入裝置丨不於圖i6所示 之XZ，平面上移動，且並未過渡到平面操作模式而執行空❹ 間操作模式（ST103〜ST115)(切換機構）。 於藉由步驟15〇5(之肯定判斷）及步驟15〇6(之肯定判斷） 而判斷輸入裝置!為平面操作模式之情形時，執行圖。中 以虛線所示之以下處理。 MPU19首先於步驟1507中，取得平面操作時之輸入裝置 1之加速度值（ax、ay、az)，如上所述（圖U2SmSTii4)， 對加速度值（ax、ay、az)進行運算。 133772.doc -30- 200941301 其次’如圖11所示，MPUl 9對該加速度值進行積分而對 速度值（Vx、Vz)(平面速度值）進行運算（ST1508)。 MPU19根據圖16之X’Z'平面上之輸入裝置1之X，方向之速 度值Vx而求得（對應）圖6所示之畫面3上之指標2之X軸方向 之速度值Vx’並且根據圖16之χιΖ·平面上之輸入裝置1之2, 方向之速度值Vz而求得（對應）圖6所示之畫面3上之指標2之 Y軸方向之速度值Vy(ST1509)。

藉此’圖16之X’Z’平面上之輸入裝置iix，方向之移動對 應於晝面3上之指標2之X方向之移動，且圖16iX，z，平面 上之輸入裝置1之Ζ’方向之移動對應於畫面3上之指標2之γ 方向之移動。 MPU19將轉換後之速度值％、速度值、輸出至控制裝置 40(ST1510)〇 於本實施形態中，表示根據圖16之Χ·ζ，平面上之輸入裝 置1之速度值乂?{而求得晝面3上之指標2之又軸方向之速度值

Vx 並且根據圖16之Χ，ζ，平面上之輸入裝置1之速度值乂2 而求彳于畫面3上之指標2之丫軸方向之速度值Vy(sTi5〇9)的 例子。然而，亦可根據圖16之又,2，平面上之輸入裝置丄之 加速度值ax而求得畫面3上之指標2之χ軸方向之加速度 值’並且根據平面上之輸入裝置】之加速度值I而求得晝 面3上之指標2之Y軸方向之加速度值。 使用者在卫間内移動輸入裝置丨時之角速度要充分大於 平面上移動輸人梦署1]3士> & 褒置lk之角速度。其原因在於：人自然 地移動輸入裝置丨時，如 吁如圖12所不，以手腕、手肘及肩部 133772.doc -31 · 200941301 中之至少一方為中心軸移動，以使輸入裝置旋轉。 如上所述，根據本實施形態，輸入裝置丨包含角速度感 測器單元1 5及加速度感測器單元1 6 ’對藉由角速度感測器 早元15所檢測之角速度值（〇)χ、％)設定臨限值Th3(sTl 505 之臨限值Th3)，可根據角速度值（〜、是否小於臨限值 Th3(ST 1505)(且加速度值（ax、az)中之至少—方之加速度值 是否大於臨限值Th4(ST1506))，而對平面操作模式與空間 操作模式進行切換。因此，無需使用除加速度感測器單元 16及角速度感測器單元15以外之感測器（無需增加零件個 數）’便可切換平面操作模式與空間操作模式。 由於無需為了切換平面操作模式與空間操作模式而使用 除加速度感測器單元16及角速度感測器單元15以外之光學 滑鼠用之光學元件或球型機械式編碼器等，故而可提高輸 入裝置1之設計自由度，並且可實現低成本化。又，由於 可抑制零件數之增加’因此可降低輸入裝置1之平均故障 率。 根據圖16之X'Z’平面上之輸入裝置丨之义•方向之速度值％ 而求得畫面3上之指標2之X轴方向之速度值^^，並且根據 圖16之X，Z，平面上之輸入裝置！之速度值丨而求得圖6之晝 面3上之指標2之Y軸方向之速度值％(8715〇9)。藉此，使 輸入裝置1於圖16之X’Z'平面上沿著X，軸方向移動，由此於 圖6之晝面3上，可使指標2沿著左右方向移動。藉由使輸 入裝置1於圖16之X，Z，平面上沿著z，軸方向（縱深方向）移 動，從而於圖6之畫面3上，可使指標2上下移動。 133772.doc -32- 200941301 二二置二Γ加速度感測器161、第2加速度感測器 及第3加速度感測削可_彼此正交之mz，抽 =之加速度。藉此’於空間操作模式時，可分別準確檢 = Χ·、Υ，Η，軸方向之加速度。μ，可準確地執行步 =中之判斷，可準確地切換平面操作模式μ間操作 模式。

於對是否在空間内操作輸入裝们進行判定時，以特定 j數重複步驟15〇2至步驟i寫之處理，連續特定時間以上 付到相同之判定結果時’亦可切換成與該判定結果相對應 之操作模式。例如，於平面操料輸人裝置到達操作平面 ::端部之情形時，有時提昇輸入裝置1使其移動至該操 平面之中央附近。於該情形時’有根據圖15之流程而誤 判定在空間内操作輸入裝置1之虞。因此，如上所述，僅 限於特定時間連續獲得㈣之判定、结果之㈣時對操作模 式進行切換，藉此可避免上述誤判定。藉此，可實現可靠 性較高之操作模式之切換。 MPU19於步驟15G5中進行肯定判斷時，亦可判斷例如輸 入裝置1係載置於平面上’從而過渡到平面操作模式。 其次，就輸入裝置之其他實施形態加以說明。 圖Π係將輸入裝置1於平面操作模式時產生之雜訊除去 之流程圖。 於本實施形態中，與圖15所示之實施形態相比，如圖Η 所不，於步驟1507與步驟1508之間進而包含將平面操作模 式時產生之雜訊除去的步驟17〇1及步驟17〇2，除此以外， 133772.doc -33- 200941301 與圖15相同，因此以不同部位為中心加以說明。 與上述實施形態相同地，於平面操作模式時，步驟MW 中取得輸入裝置1之加速度（ax、ay、az)，如上所述對加速 度值（ax、ay、az)進行運算。 繼而，對該加速度值ay是否大於臨限值Th5進行判斷 (ST1701)。該加速度值ay，於輸入裝置丨於平坦之平面上移 動時獲得接近0之值，例如於平面上之凹凸或階差等上移 動時獲得超過臨限值Th5之值。該臨限值Th5係例如可根據 表面粗糙度而進行適當變更之接近〇之值。 圖18係表示藉由加速度感測器單元16檢測之加速度信號 之頻率與輸出值之關係的圖。圖18係對藉由加速度感測器 單元16檢測之加速度信號進行傅立葉轉換等頻率分析時之 測定例’實線表心或Z，軸方向之加速度之輸出，虛線表 示Y’軸方向之加速度之輸出。如圖18所示，輸入裝置1在 平面上移動時越過階差之情形時，γ,方向之加速度之輸出 變動要大於關於輸入裝置i之移動方向（平行於x,z,面内之 方向）之加速度的輸出變動。 因此，於本實施形態中，加速度值~大於臨限值 Th5(ST1701中進行肯定判斷）時，對步驟15〇7中運算出之 各加速度值（ax、az)進行過濾，由此除去通過上述階差時 產生之加速度值之變動成分（雜訊）。作為上述濾波器，例 如可使用低通濾、波器。 另一方面，於加速度值~為臨限值Th5以下（STn〇i中進 行否定判斷)時，判斷並未產生雜訊，從而無需去除雜訊 133772.doc -34· 200941301 而進入步驟1508。 根據本實施形態，包含濾波器（ST1702)，該濾波器可將 輸入裝置1於圖丨6所示之ΧιΖ，平面之並不平坦之凹凸或階 差上移動時藉由加速度感測器單元16檢測之頻率成分除 .去。藉此，可將輸入裝置丨通過圖16所示之χ,ζ，平面上之 例如凹凸或階差等時藉由加速度感測器單元Μ檢測之頻率 成分除去。因此，對不含有雜訊成分之加速度值進行積 φ 分’可對更準確之速度值進行運算。該結果，可使指標2 順暢地移動。 再者，於以上說明中，就以加速度值~之值為基準，並 於該值為臨限值Th5以下之情形時過遽加速度值^及^之例 子加以說明。然而，並不限定於此，亦可與加速度值〜之 ’、、、關地而一直對經异出之加速度值〜及h進行過濾。 又，上述處理例中說明了輸入裝置丨在平面上之凹凸或 階差等表面性狀產生局部發生變化之操作平面上移動之情 ❿ ％。但並不限定於此’亦可旨在將輸入裝置i於表面性狀 相同之操作平面上移動時產生之、由滑動阻力所引起之雜 ft除去，而執行上述處理。此時之滑動雜訊之頻率高於手 振頻率之情形較多（例如，15Hz以上），故可採用截止頻帶 中具有該頻率頻帶之低通濾波器。進而，亦能以上述滑動 雜訊之檢測之有無作為基準，而對輸入裝置】之空間操作 與平面操作進行判定。 其次，就輸入裝置之其他實施形態加以說明。 圖19係其他實施形態之輸人裝置载置於平面上之狀態的 133772.doc -35- 200941301 剖面圖。 本實施形態之輸入裝置丨，，與圖16所示之輸入裝置1相 比，於包含電路基板25,上搭載之加速度感測器單元16，來 代替加速度感測器單元16之方面有所不同，因此以不同之 部位為中心加以說明。 如圖19所示，加速度感測器單元16，包含對X，軸方向之加 速度進行檢測之第1加速度感測器161、及對γ2軸方向之加 速度進行檢測之第2加速度感測器162。γ2轴相對於ζ，軸傾 斜角度α(例如實質上45度（45度±1、或者45度±2度））。包含 X’轴及Υ2之加速度檢測面！!係以相對於χ，ζ，平面而傾斜角 度α(例如45度）之方式設置的。即，輸入裝置丨，以如圖^所 示載置於Χ，Ζ，平面上之狀態移動時，以加速度檢測面只相 對於χ，ζ，平面傾斜角度α之方式，將加速度感測器單元16, 設置於殼體10内。再者，加速度感測器單元16，之傾斜角並 不限定於45度，可適當變更。其傾斜角α亦可係任意度 數，如下所述，可藉由使用三角函數之計算而求得平面^ 作中之縱深方向之加速度值ay2。 如上所述，根據平面操作模式中之z，軸方向（縱深方向） 之輸入裝置Γ之速度值而求得畫面3上之指標2<γ輛方向 (縱方向）之速度值。根據平面操作模式中之X，軸方向之輸 入裝置1，之速度值而求得畫面3上之指標2之\軸方向（橫方 向）之速度值。 、 圖20係輸入裝置1 ’之輸入操作模式（空間操作模式、平面 操作模式）切換動作之流程圖，圖21係用以說明加速度值 133772.doc •36- 200941301 ay2之Y'軸及Z'方向之成分之圖。再者，於本實施形態中， 與圖15相比，步驟2003、步驟2006-步驟2009等方面有所 不同，因此以不同部位為中心加以說明。

於步驟2003中’自加速度感測器單元16,取得加速度信 號’如圖21(A)所示算出加速度值（ax、az(=ay2.cosa))(sT2003)。 如圖21(A)所示’加速度值〜係又，軸方向之加速度值，加速 度值係Y2軸方向之加速度值，加速度值az(=ay2.c〇sa)s Z轴方向之加速度值。 於步驟2006中，對加速度值（ax、az(=ay2.c〇sa))中之至少 一方之加速度值是否大於臨限值Th4進行判斷。 於步驟20〇6中，於加速度值（&χ、az(=a^2.c〇sa))中之至少 一方之加速度值大於臨限值Th4(ST2〇〇6中進行肯定判斷 時）時，可判斷於平面上沿著Χι軸及Ζι軸方向中之至少一方 進行加速度運動，因此判斷為於圖19所示之χ，ζ，平面上操 作輸入裝置1'，並執行步驟2〇〇7以後之平面操作模式。 於步驟2006中，於加速度值（3χ、az(=ayrC〇sa))中之兩方 之加速度值為臨限值Th4以下時，判斷輸入裝置〗，並不在 平面上移動，並未過渡到平面操作模式而執行空間操作模 式（ST103〜ST115)。 ' (平面操作模式） a, 藉由步驟2〇05(之肯定判斷）及步驟2〇〇6(之肯定判斷）而 判斷出輸入裳置丨，為平面操作模式之情形時，步驟2〇〇7中 取得平面操作時之輸入裝置之加速度值(…y2)，如上 所述（圖11之STl〇la〜STU4)算出加速度值（ax 133772.doc •37- 200941301 (=ay2.cosa))。 其次’與上述實施形態相同地對該加速度值（ax、^ (=a<cosa))進行積分，而對速度值（Vx、Vz)進行運算 (ST2008) 〇 繼而’根據圖19之X，Z，平面上之輸入裝置1，之X，方向之 速度值乂5{而求得圖6所示之畫面3上之指標2之X軸方向之速 度值Vx ’並且根據圖19之χ，Ζ，平面上之輸入裝置i，之z，方 向之速度值Vz而求得晝面3上之指標2之Y轴方向之速度值 (ST2009) ° 藉此’圖19之X，Z，平面上之輸入裝置1，之X，方向之移動 對應於晝面3上之指標2之X方向之移動，且圖19之χ'ζ，平 面上之輸入裝置1，之ζ，方向之移動對應於畫面3上之指標2 之Υ方向之移動。 於空間操作模式時，例如圖丨i所示之步驟i 〇 i a中，如圖 21(B)所示，藉由ay2.sina算出γι方向之加速度值~。如圖 2 1(B)所示，加速度值〜係乂’軸方向之加速度值，加速度值 ay2係Υ2轴方向之加速度值，加速度值ay(=ay2.sina)係γ，軸 方向之加速度值。對加速度值ay(=ay2_sina)進行積分，由 此可獲得空間上之Y，方向之速度值Vy。根據空間上之γ，方 向之速度值Vy而求得畫面3上之γ方向之指標2之速度值

Vy。 根據本實施形態，輸入裝置i，於圖19所示之ΧΙΖ，平面上 移動時，以加速度檢測面Η相對於圖19所示之Χ，ζ，平面傾 斜角度α(例如，45度）之方式，將加速度感測器單元16，設 133772.doc -38· 200941301 置於殼體10内。藉此，例如輸入裝置1，於χ'Ζ'平面上移動 時’如圖21(A)所示使用Y2轴方向上檢測之加速度值ay2， 可根據ay2.cosa運算z’方向之加速度值&2。對Z'方向之加速 度值^進行積分，而算出Z，方向之速度值Vz。根據該平面 操作模式中之Z’軸方向（縱深方向）之速度值vz，而求得畫 面3上之指標2之Y轴方向（縱方向）之速度值vy(sT2〇〇9)。 藉此，使輸入裝置1'於圖19所示之X，Z，平面上沿著z，軸方 向（縱深方向）移動，由此使指標2在晝面3上進行上下移 於空間操作模式時，如圖21 (B)所示使用Y2軸方向上檢 測出之加速度值ayS，可根據ay2.sina運算γι方向之加速度 值\。對Υ'方向之加速度值、進行積分，而算出γ，方向之 速度值Vy。根據空間上之γι方向之速度值％而求得畫面3 上之Y方向之指標2之速度值乂7。藉此，使輸入裝置丨，於圖

19所示之空間上沿著γ’軸方向移動，由此使指標2在畫面3 上進行上下移動。 亦可根據自圖丨9之Y2軸方向之加速度值ay2算出之¥2軸 方向之速度值之z，軸方向之速度成分，而求得畫面3上之 指標2之Y抽方向之速度值。於該情形時，由於該z，轴方向 之速度成分小於Y2軸方向之速度值，因此以增加例如z，轴 方向之速度成分之方式提高增益即可。藉此，可更順暢地 進行畫面3上之Y軸方向之操作。 其次，就輸入裝置之其他實施形態加以說明 圖22係將輸入裝置1'在平 面操作模式時產生之雜訊除去 133772.doc -39- 200941301 之抓私圖’圖23係表示藉由加速度感測器單心，檢測之加 速度信號之頻率與輸出值之關係的圖。圖23係對藉由加速 度感測器單元16,檢測之加速度信號進行傅立葉轉換等頻率 分析的結果。 於本實施形態中，與圖20所示之實施形態相比，除包含 步驟2207來代替步驟厕之方面，或如_所示於π謂 與ST2_之間進而包含除去平面操作模式時產生之雜訊之 8丁22〇1諸22()2之方面以外，與圖叫目同因此以不同 部位為中心加以說明。 與上述實施形態相同地，於平面操作模式時，步驟22〇7 中在特定時間内以特定次數取得輸入裝置丨，之加速度 (心⑴、a"⑴）（i為取得次數），且如上所述（圖"之 STIOla〜ST114)對加速度值（ax⑴、ay2⑴）進行運算。 繼而，對例如以特定時間Μ間隔之加速度值之變化率 △Uy2(i)-ay2(i+l)|Mt是否大於臨限值Th6進行判斷 (ST2201)。該變化率Δ|π2⑴_ay2(i+1)|Mt，於輸入裝置厂 在平坦的平面上移動時可獲得臨限值Th6以下之值，例如 在平面上之凹凸或階差等上移動時可獲得超過臨限值 之值。例如輸入裝置1在平面上之凹凸或階差等上移動 時，如圖23所示在X，方向及γ2方向上同樣賦予雜訊成分。 於變化率△丨ay2(i)-ay2(i+l)丨/Δί大於臨限值Th6(ST22〇1中 進行肯定判斷）時，藉由濾波器除去雜訊（ST22〇2)。例如， 根據X方向之加速度值ax除去雜訊成分。例如設為加速度 值ax=ax(i)，由此步驟2008中防止根據包含雜訊成分之較大 133772.doc •40- 200941301 之加速度值ax(i+l)而對速度值進行運算，而根據不含有雜 訊成分之較小之加速度值ax(i)而對速度值進行運算。 於變化率△丨ay2(i)-ay2(i+l) | 為臨限值Th6以下（ST22〇i 中進行否定判斷）時，判斷出並未產生雜訊而進入步驟 2008 ° 根據本實施形態，對特定時間内之加速度值之變化率 △ |ay2(i)-ay2(i+l)|/At是否超過臨限值Th6進行判定 ❺ （ST2201)，當超過臨限值Th6時，設為加速度值〜=^(〇， 由此步驟2008中根據不含有雜訊成分之⑴而對速度值進 行運算。藉此，可防止根據包含雜訊成分之較大之加速度 值4丨+1)而對速度值進行運算（對速度值進行衰減）。因 此’例如對特定時間内之加速度值之變化率Δ|^ + ayz(i+l) I Mt進行1〇次取樣時某急遽變化處於變化率之情 形時，可減輕MPU19之負荷而即時將速度值修正為適當 值。 ^ φ 代替對特定時間内之加速度值之變化率△ | ay2(i)_ 〜2(ι+1)|/Δί是否超過臨限值Th6進行判定之處理 (ST2201)，亦可對|ay2(i)_ay2(i+1)|是否超過臨限值進行判 定。 圖24係本發明之其他實施形態之輸入裝置1之輸入操作 模式（二間操作模式、平面操作模式）切換動作之流程圖。 於圖24中’關於與圖15所示之流程圖相同之步驟，附上與 該等相同之符號，省略該等之詳細說明。 本貫施形態與圖1 5所示之實施形態的不同點在於：對輸 133772.doc *41 · 200941301 入裝置1是在平面上操作還是在空間内操作進行判定時， 以角速度值ωχ之大小與加速度值ay之大小為基準（步驟 1505'、1506·)。角速度值〜係步驟1504中算出之X，軸周圍 之冗又體10之角速度值，加速度值係步驟bog中算出之γ, 轴方向之殼體10之加速度值。 步驟1505’中，於角速度值ωχ之絕對值為臨限值Th3，以上 時，判斷輸入裝置1在空間内操作，並執行圖丨丨所示之空 間操作模式（ST103〜ST115)。相對於此，於角速度值

絕對值小於臨限值Th3’時，過渡到步驟15〇6，。 另—方面，步驟1506'中，於加速度值^之絕對值為臨限 值Th4’以上時，判斷輸入裝置】在空間内操作，並執行圖 11所示之空間操作模式（ST103〜ST115卜相對於此，於加 速度值ay之絕對值小於臨限值Th4，時，判斷輸入裝置〗在平 面上操作，並執行步驟1507,以後之平面操作模式。

於輪入裝置1在平面上操作時，角速度值％基本上為 零。即便輸入裝置1在平面上操作時只要伴隨沿著γ,軸周 圍之旋轉運動’則角速度值％不為零。同樣地，輸入裝置 1在平：上操作時，加速度值ay基本上為零，因此對輸入 =置1是在平面上操作還是在空間内操作進行判定時，參 妝加速度值ay之大小即可。因此，根據本實施形態，可更 ^單且高精度地對關於輪人裝£1是在平面上操作還是在 空間内操作之操作態樣進行判定。 再者， 為適當值 對於臨限值Th3, 。又’於本例中 、Th4’之值並無特別限制， ’對輸入裝置1是否在空間 可設 内操 133772.doc -42- 200941301 ^進行判定時，連續特定時心上獲得相同之判定結果 亦可切換成與該判定結果相對應之操作模弋 :=態中’將執行平面操作模式時參;之加速度 二為X軸方向之加速度值_轴方向之加速度值 (步驟15G7’）°其原因在於··平面上操作輸人裝置】時， ^更無法參照丫，軸方向之加速度值ay，亦可控制指標2之移 動0

25::於本實施形態中，輸入裝置1之平面操作時執行圖 、不之流私’由此可將平面上移動時可能產生之雜訊成 /刀除去。R，不同‘點在於··於圖⑽示之處理例中，係以 輸广襞置，方向之加速以之值為基準，但於本實施 形態中’係以X，方向之加速度及2•方向之加速度之大小⑽ 對值）為基準（步驟1701，卜亦可藉由執行上述處理，實現 指標2之平滑移動。 圖26係本發明之其他實施形態之輸入裝们之輸入操作 模式（空間操作模式、平面操作模式）切換動作之流程圖。 於圖26中，關於與圖15及圖24之流程圖相對應之步驟，附 上與該等相同之符號，省略該等之詳細說明。 本實施形態與圖15及圖24所示之實施形態的不同點在 於·對輸入裝置1是在平面上操作還是在空間内操作進行 判疋時，參恥輸入裝置1之手振檢測值（步驟丨5〇5，，）。 於輸入裝置1在空間内操作時，感測器單元17檢測殼體 10之空間動作’並且亦可檢測作用於殼體1〇之手振成分。 另一方面，於輸入裝置1在平面上操作時，通常手振無法 133772.doc -43· 200941301 作用於设體1 〇因此無法檢測與手振成分相當之移動。因 此，於本實施形態中，根據感測器單元17之檢測值而判定 有無手振成分，或者，判定手振成分是否為特定以下，由 此對輸入裝置1之平面操作與空間操作進行判定。 手振之大小可藉由參照利用角速度感測器單元15檢測之 角速度值（ωχ、oy)之變化或者加速度值（ax、〜)之變化而檢 測。空間内操作時之殼體1〇之動作頻率，例如為 Hz，手振頻率為此以上（例如，1〇〜2〇 Hz)。因此對感測 ❹ 器單元之檢測信號進行頻率分析，由此可檢測有無手振 成分。手振之檢測亦可採用上述以外之方法。 於步驟1505"中，於手振檢測值為臨限值丁 ^以上時 斷輸入裝置1在空間内操作，並執行圖U所示之空間操作 模式（STl〇3 ST115)。㈣於此，於手振檢測值小於臨限 =0V判斷出輸入裝置1在平面上操作，並執行步驟 15〇7以後之平面操作模式。 ::所述’於本實施形態中，亦可更簡單且高精度地對 關於輪入裝置1是在平面卜媒七一 θ 態樣進行判定。再者，作^ Τ "3操作之操作 者作為輸入裝置1之操作態樣之判定 土準’除上述手振檢測值以外，亦可使用輸入褒 曰可否檢二之滑動雜訊之大小。又，於本例中，對輸 上Hr门内操作進行判定時’連續特定時間以 獲件相同之判定結果時，亦可切換成與 應之操作模式。 果相對 圖27係本發明之其他實施形態之輪入裝置！之輸入操作 133772.doc •44- 200941301 模式（空間操作模式、平面操作模式）切換動作之流程圖。 於=27中，關於與圖2〇所示之流程圖相同之步驟，附上與 該等相同之符號，省略該等之詳細說明。 、 本實施形態與圖20所示之實施开乂態的不同點在於：對輸 入裝置1是在平面上操作還是在空間内操作進行判定時，』 、角速度值ωχ之大小與加速度值〜2.8ίηα之大小為基準（步 驟2005、2006·)。角速度值ωχ係步驟2刪中算出之X·轴周 ❹ 圍之殼體1〇之角速度值，加速度值ay2係步驟2003中算出之 Υ·軸方向之殼體10之加速度值。 步驟2005巾，於角速度值〜之絕對值為臨限值Th3"以 上時，判斷出輸入裝置!在空間内操作，並執行圖u所示 之空間操作模式（ST1G3销15)。相對於此，於角速度值 ①X之㈣值小於臨限值Th3"時’過渡到步驟2〇〇6、 另方面，於步驟2006,中，於加速度值ay2_sina之絕對 :為臨限值TM"以上時，判斷出輸入裝置ι在空間内操 並執订圖11所示之空間操作模式（ST1 03〜ST115)。相 對於此，於加速度值之絕對值小於臨限值几4" 時’判斷出輸人步署！ Α、τ, π ^ 在千面上操作’並執行步驟2007以 後之平面操作模式。 费於輸人裝置1在平面上操作時，角速度值％基本上為 围Ρ便輪入裝置β平面上操作時只要伴隨沿著Υ，抽周 =走轉運動’則角速度值…零。同樣地，於輸入裝 =在'面上操作時’加速度值一基本上為零，因此 ~ 置1是在平面上操作還是在空間内操作進行判定 133772.doc -45· 200941301 時，參照加速度值^以彳⑽之大小即可。 形態，θ可更簡單且高精度地對闕於輸八裝置 操作還是在空間内操作之操作態樣進行判定。 本發明並不限定於以上說明 形。 m態，可進行各種變 ❹ 於上述實施《中，如圖15所示’於輸入裝置㈣，步 驟1507、15〇8中异出輸入裝置丨之加速度值或速度值 者步驟测中根據圖16之以，平面上之輸人裝置以^ 之速度值Vz而求得圖6所示之畫面3上之指標2之γ軸方向二 速度值vy。然而，亦可於控制裝置4〇側進行該等處 此，可減輕輸入裝置1之運算負荷。 於上述實施形態中，表示如圖15之步驟1509所示進行座 標轉換後’將速度值（Vx、Vy)輸出至控制裝置4〇之例子。 然而’亦可於圖15之步驟15〇8後不進行步驟ι，而將速 度值（Vx、vz)輸出至控制裝置4〇，於控制裝置側進行步 驟1509所示之座標轉換。 於上述實施形態中，表示如圖15所示根據角速度值〇 (…、c〇y)是否小於臨限值Th3(ST15〇5)且加速度值（ax、^ 中之至）一方之加速度值是否大於臨限值Th4(sTi5〇6)， 而切換平面操作模式與空間操作模式之例子。然而，例如 與圖16所不之乂.2’平面垂直之γ，方向之加速度值〜為臨限 值以下且Χ’方向之加速度值ax及Ζ，方向之加速度iaz中之 至> 一方之加速度值為臨限值Th4以上時，亦可過渡到平 面操作模式。 133772.doc -46- 200941301 於上述實施形態中，表示如圖丨5所示，步驟15〇5中角速 度值（ωχ、coy)小於臨限值Th3(ST15〇5中進行肯定判斷時）且 加速度值（ax、az)中之至少一方之加速度值大於臨限值Th4 時’判斷為輸入裝置1在平面上操作之例子。然而，步驟 1505中’於角速度值（ωχ、之任一方小於臨限值Th3且 加速度值（ax、az)中之至少一方之加速度值大於臨限值Th4 時’亦可判斷為輸入裝置1在平面上操作。 於上述實施形態中，表示如圖16所示，輸入裝置1包含 d 角速度感測器15 1、152之例子。然而，該情形時，於z，抽 周圍無法檢測出角速度。此時，算出第1加速度感測器 161、第2加速度感測器162之變化量，將特定之運算處理 後所付之值設為Z’軸周圍之角速度值。例如，亦可將該z' 軸周圍之角速度值是否小於臨限值之判斷條件，追加到切 換成平面操作模式時之判斷條件。 於上述貫施形態中，表示如圖16所示使輸入裝置1之殼 ❿ 體10之底部l〇A、10B及10C與X，Z，平面接觸之例子。然 而’亦能夠以增加輸入裝置1之設計自由度之含義，將輸 入裝置1之殼體1〇之形狀設為例如使x，z，平面與輸入裝置i 之接觸點為2點。於該情形時，亦可適用上述模式切換。 此時’例如於Z，軸周圍易於旋轉，但由於如圖u之步驟 l〇la〜步驟114所示對χ，軸方向之加速度值與重力所引起之 X·轴方向之成分進行切分（參照圖9(B))、及抑制對加速度 感測器單元16之重力影響，因此可準確地執行平面操作模 式與空間操作模式之切換。 133772.doc 47· 200941301 於上述實施形態中，如圖15之步驟15〇7所示過渡到平面 操作系統後，根據藉由加速度感測器單元16所檢測之加速 度值而對速度值進行運算。然而’亦可於過渡到平面操作 系統後’根據藉由角速度感測器單元15所檢測之角速度值 而對加速度值進行修正運算。 對於上述實施形態之輸入裝置而言，表示藉由無線將輸 入資訊發送至控制裝置之形態，但亦可藉由有線發送輸入 資訊。 本發明例如亦可適用於包含顯示部之手持型之資訊處理❹ 裝置（手持裝置）。於該情形時，使用者移動手持裝置之本 體，由此使其顯示部所顯示之指標移動。作為手持裝置， 例如可列舉PDA(Personal Digital Assistance，個人數位助 理）、仃動電話機、攜帶音樂播放機及數位照相機等。 於上述各實施形態中，用箭頭之圖像表示相應於輸入裝 移動而於畫面上移動之指標2。然而，指標2之圖像 並不限定於箭頭，可係簡單之圓形、方形等，亦可係字元 圖像、或其他圖像。 〇 一器單元1 7之角速度感測器單元丨5及加速度感測器單 兀16之檢測轴，亦可不必如上述χ，軸及γ，軸般彼此正交。. =該情形時’藉由使用三角函數之計算，而獲得朝彼此正 二之軸方向投影之各個加速度。又，同樣地，可藉由使用 角函數之計算，而獲得彼此正交之轴周圍之各個速 度。 關於以上各實施形態中說明之感測器單元17，就角速度 133772.doc • 48- 200941301 感測器單元15之χ’及γ,之檢測軸與加速度感測器單元Μ之 X’及Υ，軸之檢測軸分別一致之形態進行了說明。然而，彼 等各軸亦可不必一致。例如’於角速度感測器單元15及加 速度感測器單元16搭載於基板上之情形時，亦能以角速度 感測器單元15及加速度感測器單元16之檢測軸分別不一致 之方式，於該基板之主面内僅偏移特定旋轉角度而搭載角 速度感測器單元15及加速度感測器單元16。於該情形時， 可藉由使用三角函數之計算’獲得各軸之加速度及角速 作 方法 為速度值（vx、vy)(平面速度值、空間速度值）之算出 ，於本實施形態中，MpU19亦可採用如下方法，即， 例如對加速度值（ax、ay)進行積分而求得速度值，且，將 角速度值（《厂ω0)作為其積分運算之辅助而使用，但並不

限定於此。例如’將加速度值（ax' Μ除以角加速度值 (△~、△〇〇〇’而求得輸入裝置丨之移動之旋轉半徑⑺厂 Re)。於該情形時，可藉由將其旋轉半徑.乘以角速 度值（c^、oe) ’而獲得速度值（Vx、Vy)。旋轉半徑（~、心） 亦可藉由將加速度之變化率（“、△〜)除以角加速度之變 化率(△㈣、而求得。#由上述算出方法而算出 速度值’由此可獲得與制者之^吻合之輸人裝置！之 操作感，又，畫面3上之指標2之移動亦準確地與輸入裝置 1之移動吻合。又’作為速度值（Vx、Vy)之算出方法亦 可將經檢測之角速度值(一)直接用作殼體之速度值 (Vx、Vy)。藉由對經檢測之角速度值…、％)進行時間微 133772.doc -49- 200941301 77 而可求得角加速度值（Δο^、Δω0)，亦可將其用作殼體 之加速度值。 【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係換式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性構成之方塊圖。 圖5係表示感測器單元之立體圖。 該 響 圖6係表示顯示裝置上顯示之畫面之例子之圖。 圖7係表示使用者握持住輸入裝置之情況之圖。 圖8(A)、8(B)係用以說明輸入裝置之移動方法及利用 方法之畫面上之指標之移動之典型例的說明圖。 圖9(A)-(C)係用以說明對加速度感測器單元之重力影 之圖。 圖10(Α)-(〇係用以說明對加速度感測器單元之重力影響 之圖。 圖11係表示使用藉由角速度感測器單元檢測 ©

值而算出輸入裝置之速度值之動作的流程圖。 X 圖12係從上觀察操作輸入裝置之使用者之圖。 跡圖13表示以x轴及γ抽之平面觀察到之輸入裝置之軌. 圖14係表示其他實施形態之流程圖。 圖15係輸入裝置之輸入操作模式（空間操 操作模式）切換動作之流程圖。 模式、平面 J33772.doc -50- 200941301 圖16係表示輸入裝置配置於平面上之狀態之圖。 圖17係將輸入裝置在平面操作模式時產生之雜訊除去之 流程圖。 圖18係表示藉由加速度感測器檢測之加速度信號之頻率 _ 與輸出值之關係的圖。 圖19係表示其他實施形態之輸入裝置載置於平面之狀態 之平面上所配置之狀態之圖。 ❹ 圖20係圖19所示之輸入裝置之輸入操作模式（空間操作 模式、平面操作模式）切換動作之流程圖。 圖21(A)、2 1(B)係用以說明加速度值ay2之γ，軸及ζι方向 之成分之圖。 圖22係將輸入裝置在平面操作模式時產生之雜訊除去之 流程圖。 圖23係表示藉由加速度感測器單元檢測之加速度信號之 頻率與輸出值之關係的圖。 # 圖24係用以說明本發明之其他實施形態之輪入裝置之輸 入操作模式之切換動作的流程圖。 圖25係詳細說明圖24所示之流程圖中之主要部分之流程 圖。 圖26係用以說明本發明之其他實施形態之輪入裝置之輸 入操作模式之切換動作的流程圖。 圖27係用以說明本發明之其他實施形態之輸入裝置之輸 入操作模式之切換動作的流程圖。 【主要元件符號說明】 133772.doc -51 - 200941301 1 ' 1' 輸入裝置 2 指標 3 畫面 10 殼體 5 顯示裝置 11 ' 12、13 按在丑 15 角速度感測器單元 16、 16， 加速度感測器單元 19 MPU 25、 25' 電路基板 40 控制裝置 100 控制系統 151 第1角速度感測器 152 第2角速度感測器 161 第1加速度感測器 162 第2加速度感測器 163 第3加速度感測器 Η 加速度檢測面 133772.doc -52-

Claims (1)

1. 200941301 十、申請專利範圍： 一種輸入裝置，其係控制畫面上之指標移動，且包含： 紙體， ί貝性感測器，其係檢測上述殼體之移動； 平面對應值算出機構，其係根據上述慣性感測器之檢 測值而算出平面對應值，該平面制值係與上述畫= 之上述指標之位移量相對應且與上述般體在平面上之移 動相對應；及 空間對應值算出機構，其係根據上述慣性感測器之檢 測值而算出空間對應值，該空間對應值係與上述晝面上 之上述指標之位移量相對應且與上述殼體在空間内之移 動相對應。 2. 如請求項1之輸入裝置，其中進而包含： 判定機構，其係根據上述慣性感測器之檢測值，判定 上述殼體之移動是在平面上還是在^間内；及 ❹ 切換機構，其係根據上述判定機構之判定，切換上述 平面對應值算出機構之上述平面對應值算出與上述空間 對應值算出機構之上述空間對應值算出。 3. 如請求項2之輸入裝置，其中 上述判定機構根據上述慣性感測器之手振檢測值，判 4. 疋上述忒體之移動是在平面上還是在空間内。 如請求項2之輸入裝置，其中 上述判定機構抱Μ μ、+. _ u / 很據上述丨貝性感測器檢測之上述殼體之 與平面正交之古> 向之移動檢測值是否為特定值以下，判 133772.doc 200941301 5. 疋上述殼體之移動是在平面上還是在空間内 如請求項3之輸入裝置，其中 、、述判定機構連續特定時間以上進行相同判 上述切換機構切換上述平面對應值算出機構 、， 對應值算出與上述空間對應值算出機構之上面 值算出。 < ^間對應 6.如請求項4之輸入裝置，其中 於上述判定機構連續特定時間以上進行相同判定 上述切換機構切換上述平面對應值算出機構之上伞 對應值算出與上述空間對應值算出機構之上述空⑽: 值算出。 疋二間對應 7.如請求項1之輸入裝置，其中包含： 第1慣性感调j器，其係檢測上述殼體之沿著第 向之移動； 方 第2慣性感測器，其係檢測上述殼體之沿著與上述第1 軸正交之第2軸之方向之移動；及 第3慣性感測器，其係檢測上述殼體之沿著與上述第1 及第2軸正交之第3軸之方向之移動； 上述空間對應值算出機構根據上述第1慣性感測器之 檢測值’而算出與上述畫面上之第】方向之上述指標之 位移量相對應的對應值，並根據上述第2慣性感測器之 檢測值，而算出與上述畫面上之第2方向之上述指標之 位移量相對應的對應值； 上述平面對應值算出機構根據上述第1慣性感測器之 133772.doc 200941301 檢測值，而算出與上述畫面上之第丨方向之上述指標之 位移量相對應的對應值，並根據上述第3慣性感測器之 檢測值，而算出與上述畫面上之第2方向之上述指標之 位移置相對應的對應值。 ， 8·如請求項1之輸入裝置，其中 上述慣性感測器包含加速度感測器及角速度感測器。 9. 如請求項1之輸入裝置，其中進而包含濾波器，該濾波 φ 益係自上述彳貝性感測器之檢測值除去由於上述殼體在上 述平面上之移動而產生之振動頻率成分。 10. 如晴求項2之輸入裝置，其中 上述丨貝性感測器包含檢測上述殼體之加速度之加速度 感測器、及檢測上述殼體之角速度之角速度感測器； 上述判定機構判定由上述角速度感測器檢測之角速度 值是否小於第1臨限值； 上述切換機構根據上述角速度值是否小於上述第1臨 Φ 限值，而切換上述平面對應值算出機構之上述平面對應 值算出與上述空間對應值算出機構之上述空間對應值算 出。 11. 如請求項10之輸入裝置，其中 上述判定機構進而判定由上述加速度感測器檢測之加 速度值是否大於第2臨限值； 上述切換機構於上述角速度值小於上述第1臨限值 時’根據上述加速度值是否大於上述第2臨限值，而切 換上述平面對應值算出機構之上述平面對應值算出與上 133772.doc 200941301 述空間對應值算出機構之空間對應值算出。 12.種控制裝置，其係根據自輸入裝置所輸出之上述慣性 感測器之檢測值而控制畫面上顯示之指標顯示，上述輸 裝置係包3殼體、及檢測上述殼體之移動之慣性感測 器；且包含： 接收機構，其係接收自上述輸入裳置所輸出之上述慣 性感測器之檢測值； 平面對應值算出機構，其係根據由上述接收機構所接 收之上述慣性感測器之檢測值而算出平面對應值，該平 面對應值係與上述畫面上之上述指標之位移量相對應且 與上述殼體在平面上之移動相對應； 空間對應值算出機構’其係根據由上述接收機構所接 收之上述慣性感測器之檢測值而算出空間對應值，該空 間對應值係與上述晝面上之上述指標之位移量相對應且 與上述殼體在空間内之移動相對應；及 座標資訊生成機構，其係生成與上述平面速度值或上 述空間速度值之資訊相對應之上述指標在上述畫面上之 座標資訊。 1 3 · —種控制系統，其係包含輸出檢測值之資訊之輸入裝 置、及根據自上述輸入裝置所輸出之檢測值之資訊而控 制晝面上顯示之指標移動之控制裝置，且 上述輸入裝置包含： 殼體； 慣性感測器’其係檢測上述殼體之移動； 133772.doc 200941301 平面對應值算出機構’其係根據上述慣性感測器之 檢測值而算出平面對應值’該平面對應值係與上述畫 面上之上述指標之位移量相對應且與上述殼體在平面 上之移動相對應；及 空間對應值算出機構，其係根據上述慣性感測器之 檢測值而算出m對應值’該空間對應值係與上述晝 面上之上述指標之位移量相對應i與上述殼體在空間 内之移動相對應；

   上述控制裝置包含·· 接收機構，其係接收上述平面對應值或上述空間對 應值之資訊；及 座標資訊生成機構，其係生成與上述平面對應值或 上述空間對應值之資訊相對應之上述指標在上述畫面 上之座標資訊。 14. 一種控制系統，其係包含輸出檢測值之資訊之輸入裝 Φ 置、及根據自上述輸入裝置所輸出之檢測值之資訊而控 制晝面上顯示之指標移動的控制裝置，且 上述輸入裝置包含： 殼體； 慣性感測器，其係檢測上述殼體之移動；及 輸出機構，其係輸出上述慣性感測器之檢測值； 上述控制裝置包含： 接收機構，其係接收由上述輸出機構所輸出之上述 慣性感測器之檢測值之資訊； 133772.doc 200941301 平面對應值算出機構，其係根據由上述接收機構所 接收之上述慣性感測器之檢測值而算出平面對應值， 該平面對應值係與上述畫面上之上述指標之位移量相 對應且與上述殼體在平面上之移動相對應； 空間對應值算出機構，其係根據由上述接收機構所 接收之上述慣性感測器之檢測值而算出空間對應值， 该空間對應值係與上述畫面上之上述指標之位移量相 對應且與上述殼體在空間内之移動相對應；及 座標資訊生成機構，其係生成與上述平面對應值或 上述空間對應值之資訊相對應之上述指標在上述晝面 上之座標資訊。 15. 16. 一種控制方法’其係根據包含殼體之輸入裝置移動而控 制畫面上顯示之指標移動，且 藉由慣性感測器檢測上述殼體之移動； 根據上述慣性感測器之檢測值，判定上述殼體之移動 是在平面上還是在空間内； 根據上述慣性感測器之檢測值’切換平面對應值算出 與空間對應值算出’上述平面對應值係與上述晝面上之 上述指標之位移量相對應且與上述殼體在平面上之移動 相對應，上述空間對應值係與上述畫面上之上述指標之 位移量相對應且與上述殼體在空間内之移動相對應。 一種手持裝置，其係控制畫面上之指標移動，且其包 含： 殼體； 133772.doc 200941301 顯示部，其係顯示上述畫面； 慣性感測器，其係檢測上述殼體之移動； 平面對應值算出機構，其係根據上述慣性感測器之檢 測值而算出平面對應值，該平面對應值係與上述畫面上 之上述指標之位移量相對應且與上述殼體在平面上之移 動相對應；及 空間對應值算出機構 測值而算出空間對應值 之上述指標之位移量相 動相對應。

   ’其係根據上述慣性感測器之檢 ’該空間對應值係與上述晝面上 對應且與上述殼體在空間内之移

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