TWI391845B - An input device, a control device, a control system, a control method, and a handheld device - Google Patents

An input device, a control device, a control system, a control method, and a handheld device Download PDF

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TWI391845B
TWI391845B TW097135297A TW97135297A TWI391845B TW I391845 B TWI391845 B TW I391845B TW 097135297 A TW097135297 A TW 097135297A TW 97135297 A TW97135297 A TW 97135297A TW I391845 B TWI391845 B TW I391845B
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Description

輸入裝置、控制裝置、控制系統、控制方法及手持裝置
本發明係關於一種操作GUI(圖形使用者介面)用之空間操作型的輸入裝置，依從其輸入裝置所輸出之資訊而控制GUI之控制裝置，包含此等裝置之控制系統及控制方法。
以PC(個人電腦)而普及之GUI的控制器，主要使用滑鼠及觸摸墊等的指示器件。GUI不僅用作先前之PC的HI(人工介面)，也開始使用作為如將電視作為圖像媒體，而在起居室等使用的AV機器及遊戲機之介面。此種GUI之控制器，提出多種使用者可在空間操作之指示器件(如參照專利文獻1、2)。
專利文獻1中揭示有具備2軸角速度回轉儀，換言之係2個角速度感測器之輸入裝置。該角速度感測器係振動型之角速度感測器。如在以共振頻率而壓電振動之振動體上施加旋轉角速度時，在與振動體之振動方向正交的方向上產生哥氏力。由於該哥氏力與角速度成正比，因此，藉由檢測哥氏力而檢測旋轉角速度。專利文獻1之輸入裝置藉由角速度感測器檢測正交之2軸周圍的角速度，依其角速度產生作為藉由顯示機構顯示之游標等的位置資訊之訊號，並將其傳送至控制機器。
專利文獻2中揭示有具備3個(3軸)加速度感測器及3個(3軸)角速度感測器(回轉)之筆型輸入裝置。該筆型輸入裝置分別依據藉由3個加速度感測器及角速度感測器而獲得之訊號，進行各種運算，算出筆型輸入裝置之姿勢角。
由於此種指示器件係在空間操作，因此有手振的問題。為了修正手振，採用一種就檢測使用者之操作運動的感測器之輸出訊號，以頻帶限制器除去相當於其手振之頻率的機構(如參照專利文獻3)。專利文獻3係記載了藉由其頻帶限制器如除去0.5~15Hz之頻率的例子。
[專利文獻1]日本特開2001-56743號公報(段落[0030]、[0031]、圖3)
[專利文獻2]日本專利第3748483號公報(段落[0033]、[0041]、圖1)
[專利文獻3]日本特開平07-28591號公報(段落[0060]、[0062])
但是，如手振頻率之區域，因為頻帶限制器具有低通濾波器之特性，所以發生輸出訊號對輸入訊號之相位延遲(回應延遲)。發生相位延遲時，畫面上之指標比指示器件等之輸入裝置的運動延後運動，對使用者而言有不諧調感。
此外，亦有使用者加速驅動指示器件時及減緩驅動時，手振之大小不同的情況。
鑑於以上之情形，本發明之目的為提供一種對輸入裝置有手振輸入時，可進行其輸出訊號之修正，且不使使用者感覺相位延遲之輸入裝置、控制裝置、控制系統、控制方法及手持裝置。
為了達成上述目的，本發明一種形態之輸入裝置，係控制指標在畫面上之運動，且具備：框體、移動訊號輸出機構、衰減機構及控制機構。
前述移動訊號輸出機構檢測前述框體之運動，並輸出依該框體之運動的訊號。
前述衰減機構使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值，以指定之增益衰減。
前述控制機構藉由依據依前述框體之運動的訊號控制前述增益，來控制對應於前述框體之運動的前述指標在前述畫面上之速度。
如將「指定之頻率範圍」設定成相當於使用者之手振的範圍之頻率時，所謂指定之頻率範圍的訊號之輸出值，為使用者之手振的大小(振幅及速度)。此種情況，藉由依據依前述框體之運動的訊號中，手振頻率範圍之訊號的輸出值來控制增益，而依手振之大小可變地控制增益，因此可實現不使使用者感覺相位延遲的指標之運動。
如以上所述，即使框體中發生手振等之振動，使用者仍可在畫面上實施指標之精密的指示操作。此外，由於控制成依輸入裝置之運動作適切的增益，因此使用者不致感覺如衰減機構具有之特性的相位延遲，而可操作輸入裝置。
典型而言，相當於手振之頻率範圍實質上係1~20Hz。
由於衰減機構使指定頻率之訊號的輸出值衰減，因此增益為未達1之值。
所謂「依框體之運動的訊號」，如係依框體之運動的速度值、加速度值、加速度之時間變化率、角速度值、角加速度值或是角加速度之時間變化率等。
前述控制機構亦可以隨著前述指定之頻率範圍的訊號之輸出值變大，而前述增益變小之方式，且以隨著前述指定之頻率範圍的訊號之輸出值變小，而前述增益變大之方式，來控制前述增益。
手振之大小依使用者而不同，以可充分抑制手振大之使用者的手振之方式來決定增益時，在手振小之使用者中，仍有人對相位延遲感覺不諧調。依據手振之大小，藉由手振大時增大增益，手振小時減少增益，在不必擔心手振之範圍，可將相位延遲設定為最小。
前述移動訊號輸出機構輸出依前述框體運動之速度值或角速度值，作為前述輸出值，前述控制機構亦可依前述速度值或角速度值來控制前述增益。
速度值較大時，使用者係在從畫面上之某個位置至較遠之另外位置驅動指標的中途。此種情況下，與針對畫面上之特定位置等實施操作時不同，較不必擔心手振，反而須重視因相位延遲之追隨性。另外，速度值較小時，如有時針對畫面上之特定圖符實施操作的情況，而手振之抑制比追隨性受到重視。如此，由於速度與手振容許量相關，因此藉由監視速度值，使用者之操作感提高。
所謂控制機構控制增益，係指控制機構階段性或連續性地切換增益。所謂階段性，亦可係2階段，換言之係是否使衰減機構發揮功能的2階段之切換，亦可係3階段以上。
所謂「依速度值」，係指不限於增益與速度值之關係係線形之情況，亦包含係非線形之情況。
速度值如亦可藉由經加速度感測器檢測之加速度值的積分運算而算出。此時如後述，亦可進行減低重力加速度之影響及積分誤差之影響用的計算。
或是，亦可從藉由加速度感測器及角速度感測器而分別檢測之加速度值及角速度值，求出使用者操作時之輸入裝置的旋轉半徑，並從其旋轉半徑算出速度值。
典型而言，速度值係輸出第一方向以及與該第一方向不同之第二方向的速度值。此等速度值分別換算成分別對應於此等2個方向之在畫面上的2個方向之指標速度。但是，速度值亦可輸出僅1個方向的速度值。
前述輸入裝置進一步具備判定機構，其係判定前述速度值或角速度值是否大於第一臨限值，前述控制機構於前述速度值或角速度值大於第一臨限值時，亦可將前述增益實質地作為1。
在手振發生之第一臨限值以下的速度範圍內，速度值(或是角速度值)(以下相同)從接近零之值至第二臨限值，係針對特定之圖符實施操作的情況，且手振之抑制重要。但是，特別是速度值接近零之情況，係使用者將輸入裝置從停止狀態開始驅動的瞬間，或是使驅動之游標停止於圖符上的瞬間。此時有相位延遲時容易感覺不諧調，操作性惡化。因此，該範圍可藉由隨著速度值增加而增益逐漸變小，來消除使用者之不諧調感。
此外，速度值增加而超過第二臨限值情況下，有時從畫面上之某個位置驅動指標至遠離的另外位置，此時亦應傾向於比手振之影響而重視消除相位延遲。因此，在速度值超過第二臨限值，而達到第一臨限值之前，藉由增益逐漸變大，可消除使用者之不諧調感。
所謂「逐漸」，係指「實質性地連續性地」、「階段性地」或是包含此等之組合。
前述輸入裝置進一步具備判定機構，其係判定前述速度值或角速度值是否小於比前述第一臨限值小之第三臨限值，前述控制機構於前述速度值或角速度值小於前述第三臨限值時，亦可將前述增益實質性地作為1。
速度值極小之情況(比第三臨限值小之情況)，使用者使輸入裝置大致停止時，係從使輸入裝置停止之狀態開始驅動的瞬間，或是使驅動之輸入裝置停止的瞬間。此種情況，傾向於比相位延遲而重視手振之影響。採用本發明時，即使輸入裝置開始驅動，仍可消除因相位延遲之不諧調感。
另外，本發明中記載了「第三臨限值」，而無「第一臨限值」及「第二臨限值」之記載。「第一臨限值」及「第二臨限值」出現於上述另外之發明中，因此為了與其作概念性地區別，而記載為「第三臨限值」。就下述之發明的「第四臨限值」及「第五臨限值」亦為同樣的旨趣。如上述第二臨限值與第三臨限值典型而言係不同之值，不過亦可係相同值。
或是，前述控制機構亦可在前述速度值或角速度值到達比前述第三臨限值大之第四臨限值前，以隨著前述速度值或角速度值增加，而前述增益逐漸減少之方式來控制該增益。此外，控制機構亦可在前述速度值或角速度值超過前述第四臨限值而到達第五臨限值前，以隨著前述速度值或角速度值增加，而前述增益逐漸增加之方式來控制該增益。
「第四臨限值」及「第五臨限值」概念性地分別與上述發明中之「第二臨限值」及「第一臨限值」相同(值亦可分別相同，亦可不同)。
前述輸入裝置亦可進一步具備：記憶機構，其係記憶藉由前述控制機構依前述速度值或角速度值對前述增益之數個控制型式；及切換機構，其係切換前述所記憶之前述數個控制型式。
使用者可使用切換機構來切換控制型式。此時，可將機械式開關(按鈕開關及雙列直插開關等)、光控開關、靜電開關、壓電開關等(以下相同)設於輸入裝置。或是，輸入裝置可具有GUI之軟體作為切換機構。輸入裝置具有GUI之軟體時，可對與輸入裝置通訊之控制裝置傳送其GUI之圖像資訊等。或是，切換機構亦可依控制裝置控制顯示之畫面的GUI的模式，而切換控制型式。
前述切換機構亦可選擇性地切換前述增益不定之第一控制型式，與作為手寫輸入模式，而前述增益固定之第二控制型式。
前述移動訊號輸出機構亦可進一步輸出依前述框體之運動的加速度值。此時，前述控制機構亦可依據前述加速度值及速度值或角速度值，來控制前述增益。
輸入裝置之加速度大時，應是使用者欲快速驅動指標的情況，與速度值大之情況同樣地，假設為使用者從畫面上之某個位置至較遠之另外位置驅動指標的中途。因此，該情況亦係比手振之影響而重視相位延遲之追隨性。亦即，由於加速度值與手振容許量亦是與速度與手振容許量之關係同樣地相關，因此，藉由監視加速度，使用者之操作感提高。
前述移動訊號輸出機構亦可具有：加速度感測器，其係檢測前述框體之第一方向的加速度值；角速度感測器，其係檢測與前述第一方向不同之第二方向的軸周圍之角速度值；及速度值算出機構，其係依據前述加速度值及前述角速度值中之至少一方，算出前述第一方向之速度值。
前述移動訊號輸出機構亦可輸出依前述框體之第一方向的運動之第一速度值，及依前述框體之與前述第一方向不同之第二方向的運動之第二速度值，作為前述輸出值。此時，前述衰減機構以對應於前述第一及前述第二方向之指定的第一及第二增益，使前述輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值分別衰減。此外，前述控制機構依據前述第一及前述第二速度值，分別控制前述第一及前述第二增益。
前述控制機構亦可依前述第一及前述第二速度值之合成值，以及前述第一及前述第二速度值之絕對值中大者之值中的任何一方之值，來控制前述第一及前述第二增益。所謂「合成值」，典型而言係向量合成值。
或是，前述移動訊號輸出機構亦可輸出依前述框體之與第一方向不同之第二方向的軸周圍之運動的第一角速度值，及依前述框體之第一方向的軸周圍之運動的第二角速度值，作為前述輸出值。此時，前述衰減機構以對應於前述第一及前述第二方向之各軸周圍的指定之第一及第二增益，使前述輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值分別衰減。此外，前述控制機構依據前述第一及前述第二角速度值，來控制前述第一及前述第二增益。
前述控制機構亦可依前述第一及前述第二角速度值之合成值，以及前述第一及前述第二角速度值之絕對值中大者之值中的任何一方之值，來控制前述第一及前述第二增益。
前述輸入裝置亦可進一步具備：速度值記憶機構，其係可記憶時間性連續之指定數的數個前述速度值；及符號判定機構，其係判定前述記憶之指定數的數個速度值之符號是否相同。此時，前述控制機構於前述指定抽樣數之速度值的符號相同時，使前述衰減機構之功能停止或是減弱之方式，來控制前述增益。指定數之數個速度值的符號相同時，在其期間中速度之方向不變。因此，此時，使用者應為從畫面上之某個位置至較遠之另外位置驅動指標之中途。此時，衰減機構發揮功能時，由於對使用者而言，因相位延遲而感覺不諧調，因此只須使速度值衰減用之功能停止或減弱即可。「速度值」亦可替換成「角速度值」。
本發明一種形態之控制裝置，係依從輸入裝置傳送之輸入資訊，該輸入裝置具有：框體；移動訊號輸出機構，其係檢測前述框體之運動，並輸出依該框體之運動的訊號；及傳送機構，其係傳送前述輸出之訊號，作為前述輸入資訊；而控制畫面上之指標的運動，且具備：接收機構、衰減機構、控制機構及座標資訊產生機構。
前述接收機構接收前述輸入資訊。
前述衰減機構以指定之增益，使前述接收之輸入資訊的前述訊號之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減。
前述控制機構依據依前述框體之運動的訊號，來控制前述增益。
前述座標資訊產生機構依前述控制機構之控制，產生對應於前述框體之運動的前述指標在前述畫面上之座標資訊。
本發明一種形態之控制系統，係控制指標在畫面上之運動，且具有：框體；輸入裝置，其係具有：衰減機構、控制機構及傳送機構；及控制裝置，其係具有：接收機構及座標資訊產生機構。
特別是前述控制機構藉由依據依前述框體之運動的訊號，控制前述增益，而產生控制對應於前述框體之運動的前述指標在前述畫面上之速度用的輸入資訊。
本發明其他形態之控制系統係具備：框體；輸入裝置，其係具有移動訊號輸出機構及傳送機構；及控制裝置，其係具有：接收機構、衰減機構、控制機構及座標資訊產生機構。
特別是，前述控制機構依據依前述框體之運動的訊號，來控制前述增益。
本發明一種形態之控制方法，係檢測輸入裝置之框體的運動。
藉由前述檢測而輸出依框體之運動的訊號。
以指定之增益，來衰減前述輸出之輸出值中指定頻率範圍的訊號之輸出值。
依據依前述框體之運動的訊號，來控制前述增益。
依前述增益之控制，產生對應於前述框體之運動的指標在畫面上之座標資訊。
本發明一種形態之手持裝置，具備：框體、顯示部、移動訊號輸出機構、衰減機構及控制機構。
前述移動訊號輸出機構檢測前述框體之運動，而輸出依該框體之運動的訊號。
前述衰減機構以指定之增益，使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減。
前述控制機構藉由依據依前述框體之運動的訊號，控制前述增益，而產生控制對應於前述框體之運動的指標在前述顯示部之畫面上的速度用之輸入資訊。
本發明其他形態之輸入裝置，具備：框體、移動訊號輸出機構、衰減機構、記憶機構及切換機構。
前述移動訊號輸出機構檢測前述框體之運動，為了在前述畫面上驅動前述指標，而輸出依該框體之運動的訊號。
前述衰減機構使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減。
前述記憶機構記憶控制前述衰減機構之增益用的數個控制型式。
前述切換機構切換前述數個控制型式。
本發明中，使用者只須使用切換機構來切換增益之控制型式即可。此時，切換機構只須將機械式開關(按鈕開關及雙列直插開關等)、光控開關、靜電開關、壓電開關等(以下相同)設於輸入裝置即可。或是，輸入裝置只須具有GUI之軟體作為切換機構即可。輸入裝置具有GUI之軟體時，只須對與輸入裝置通訊之控制裝置傳送其GUI之圖像資訊等即可。或是，切換機構亦可依控制裝置控制顯示之畫面的GUI的模式，而切換控制型式。
或是，另外發明亦可係控制裝置具備衰減機構、記憶機構及切換機構中之至少1個。此時，如控制裝置接收作為從輸入裝置之移動訊號輸出機構輸出的輸出值之輸入資訊，控制裝置藉由衰減機構使指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減。並藉由使用者切換其增益之控制型式。切換機構如為設於控制裝置之機械式開關等，或是控制裝置記憶之GUI等。
本發明其他形態之手持裝置，具備：框體、移動訊號輸出機構、衰減機構、記憶機構及切換機構。
前述移動訊號輸出機構檢測前述框體之運動，為了在前述顯示部之畫面上驅動前述指標，而輸出依該框體之運動的訊號。
前述衰減機構使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減。
前述記憶機構記憶控制前述衰減機構之增益用的數個控制型式。
前述切換機構切換前述數個控制型式。
 [發明之效果]
如以上所述，採用本發明，於對輸入裝置有手振輸入時，可進行其輸出訊號之修正，且不致使使用者感覺相位延遲。
以下，參照圖式說明本發明之實施形態。
圖1係顯示本發明一種實施形態之控制系統圖。控制系統100包含：顯示裝置5、控制裝置40及輸入裝置1。
圖2係顯示輸入裝置1之立體圖。輸入裝置1形成使用者可握持程度之大小。輸入裝置1具備：框體10，及設於框體10上部之如2個按鈕11、12、及旋轉式之滾輪按鈕13等的操作部。靠近框體10上部中央而設之按鈕11，具有如PC使用之作為輸入器件的滑鼠之左按鈕的功能，鄰接於按鈕11之按鈕12具有右按鈕之功能。
如亦可藉由持續按住按鈕11使輸入裝置1移動，進行「拖曳及放下」；藉由按兩下按鈕11進行打開檔案之操作；及藉由滾輪按鈕13進行畫面3之捲動操作。按鈕11、12及滾輪按鈕13之配置，以及發行之命令的內容等可適宜變更。
圖3係模式顯示輸入裝置1之內部的結構圖。圖4係顯示輸入裝置1之電性結構的方塊圖。
輸入裝置1具備：感測器單元17、控制單元30及電池14。
圖8係顯示感測器單元17之立體圖。感測器單元17具有檢測沿著彼此不同之角度，如正交之2軸(X軸及Y軸)的加速度之加速度感測器單元16。亦即，加速度感測器單元16包含：第一加速度感測器161及第二加速度感測器162之2個感測器。此外，感測器單元17具有檢測其正交之2軸周圍的角加速度的角速度感測器單元15。亦即，角速度感測器單元15包含：第一角速度感測器151及第二角速度感測器152之2個感測器。此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。
第一、第二角速度感測器151、152使用檢測與角速度成正比之哥氏力的振動型之回轉感測器。第一、第二加速度感測器161、162亦可係壓電電阻型、壓電型、靜電電容型等任何類型之感測器。
圖2及圖3之說明，權宜上將框體10之長度方向作為Z'方向，將框體10之厚度方向作為X'方向，將框體10之寬度方向作為Y'方向。此時，上述感測器單元17以電路基板25之搭載加速度感測器單元16及角速度感測器單元15的面實質地平行於X'-Y'平面之方式，而內藏於框體10。如上述，兩感測器單元16、15檢測關於X軸及Y軸之2軸的物理量。包含X'軸及Y'軸之平面係加速度檢測面，換言之，係實質地平行於電路基板25之主面的面。
以後，將與輸入器件1一起運動之座標系，換言之，將固定於輸入器件1之座標系，以X'軸、Y'軸、Z'軸來表示。另外，將在地球上靜止之座標系，換言之將慣性座標系，以X軸、Y軸、Z軸來表示。此外，以後之說明中，關於輸入裝置1之運動，亦有時將X'軸周圍之旋轉方向稱為間距方向，將Y'軸周圍之旋轉方向稱為偏轉方向，並將Z'軸(轉動軸)之方向周圍的旋轉方向稱為轉動方向。
控制單元30包含：主基板18、安裝於主基板18上的MPU19(微處理單元)(或是CPU)、水晶振盪器20、傳送接收機21及印刷於主基板18上的天線22。
MPU19內藏必要之揮發性及非揮發性記憶體。MPU19為了輸入感測器單元17之檢測訊號及操作部之操作訊號等，產生依此等輸入訊號之指定的控制訊號，而進行各種運算處理等。
傳送接收機21將MPU19產生之控制訊號(輸入資訊)作為RF無線訊號，經由天線22而傳送至控制裝置40。此外，傳送接收機21亦可接收從控制裝置40傳送之各種訊號。
水晶振盪器20產生脈衝，並將其供給至MPU19。電池14使用乾電池或充電式電池等。
控制裝置40係電腦，且包含：MPU35(或是CPU)、顯示控制部42、RAM36、ROM37、視頻RAM41、天線39及傳送接收機38等。
傳送接收機38經由天線39而接收從輸入裝置1傳送之控制訊號。此外，傳送接收機38亦可對輸入裝置1傳送各種訊號。MPU35分析其控制訊號，而進行各種運算處理。顯示控制部42依MPU35之控制，主要產生顯示於顯示裝置5之畫面3上用的畫面資料。視頻RAM41為顯示控制部42之作業區域，暫時儲存所產生之畫面資料。
控制裝置40亦可係專用於輸入裝置1之機器，不過亦可為PC等。控制裝置40不限於PC，亦可為與顯示裝置5成為一體之電腦，亦可為聲頻/視覺機器、投影機、遊戲機器或是汽車導航機器等。
顯示裝置5如為液晶顯示器、EL(電致發光)顯示器等，不過不限於此等。或是顯示裝置5亦可為與可接收電視播放等之顯示器成為一體的裝置。
圖5係顯示顯示於顯示裝置5之畫面3的例圖。在畫面3上顯示有圖符4及指標2等。所謂圖符，係將電腦上之程式的功能、執行命令或是檔案內容等在畫面3上圖像化者。另外，將畫面3上之水平方向作為X軸方向，將垂直方向作為Y軸方向。
圖6係顯示使用者握住輸入裝置1之情形圖。如圖6所示，輸入裝置1除了上述按鈕11、12、13之外，亦可具備如設於操作電視等之遙控器上的各種操作按鈕及電源開關等之操作部。如此，在使用者握住輸入裝置1之狀態下，藉由使輸入裝置1懸空而移動，或是藉由操作操作部，其輸入資訊被輸出至控制裝置40，並藉由控制裝置40控制指標。
其次，說明輸入裝置1之驅動方式及藉此指標2在畫面3上之運動的典型例。圖7係其說明圖。
如圖7(A)、(B)所示，在使用者握住輸入裝置1之狀態下，將配置有輸入裝置1之按鈕11、12之側朝向顯示裝置5側。使用者以拇指在上小指在下之狀態，也就是在握手之狀態下握住輸入裝置1。在該狀態下，感測器單元17之電路基板25(參照圖8)對顯示裝置5之畫面3平行地接近，感測器單元17之檢測軸的2軸，對應於畫面3上之水平軸(X軸)及垂直軸(Y軸)。以下，將此種顯示於圖7(A)、(B)之輸入裝置1的姿勢稱為基本姿勢。
如圖7(A)所示，在基本姿勢之狀態下，使用者將手腕及手臂在上下方向，換言之在間距方向振動。此時，第二加速度感測器162檢測間距方向之加速度，第一角速度感測器151檢測X'軸周圍之角速度。控制裝置40依據此等檢測值，以指標2移動於Y軸方向的方式來控制其指標2之顯示。
另外，如圖7(B)所示，在基本姿勢之狀態下，使用者將手腕及手臂在左右方向，換言之在偏轉方向振動。此時，第一加速度感測器161檢測偏轉方向之加速度(第一加速度)，第二角速度感測器152檢測Y'軸周圍之角速度。控制裝置40依據此等檢測值，以指標2移動於X軸方向的方式來控制其指標2之顯示。
一種實施形態係輸入裝置1之MPU19按照儲存於內部之非揮發性記憶體的程式，依據感測器單元17檢測出之各檢測值，算出偏轉及間距方向的速度值，其詳述於後。此時，主要係輸入裝置1之MPU19作為移動訊號輸出機構之功能。在此，為了控制指標2之移動，如使用加速度感測器單元16檢測之2軸的加速度值之積分值(速度)的維數(dimension)。而後，將該速度之維數的輸入資訊傳送至控制裝置40。
其他實施形態，係輸入裝置1將感測器單元17檢測出之物理量作為輸入資訊，而傳送至控制裝置40。此時，控制裝置40之MPU35按照儲存於ROM37之程式，依據接收之輸入資訊算出偏轉及間距方向之速度值，以依該速度值使指標2移動之方式來顯示(參照圖23)。
控制裝置40藉由將每單位時間之X軸方向或偏轉方向的變位變換成指標2在畫面3上之X軸上的變位量，並將每單位時間之Y軸方向或間距方向的變位變換成指標2在畫面3上之Y軸上的變位量，而使指標2移動。典型而言，控制裝置40之MPU19就供給至指定之各時脈數之速度值，係在供給於第(n-1)次之速度值中加上供給於第n次的速度值。藉此，該供給於第n次之速度值相當於指標2之變位量，而產生指標2在畫面3上之座標資訊。此時，控制裝置40之MPU19主要作為座標資訊產生機構的功能。
本實施形態之控制系統100為了抑制指標依使用者之手振造成輸入裝置1之框體10的振動之運動，而具有以指定之增益使如上述算出之速度的輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減的功能。典型而言，輸入裝置1具有其功能。
圖9係顯示實現其功能之輸入裝置1的結構方塊圖。輸入裝置1具備：速度算出部29、濾波器27、控制部28及記憶體26。
速度算出部29依據從感測器單元17輸出之物理量，如從加速度感測器單元16輸出之X'軸及Y'軸方向的加速度值，而在X'軸及Y'軸方向分別算出框體10之速度值。
濾波器27以指定之增益，使速度算出部29算出之速度值中，上述指定頻率範圍之訊號的速度值衰減。所謂指定頻率範圍，係相當於手振之頻率的範圍。其頻率範圍典型而言係1~20Hz，不過不限於該範圍。以下，將指定之頻率稱為手振頻率。濾波器27由數位濾波器構成。
控制部28控制由速度算出部29及濾波器27實施之資料處理。記憶體26係用於控制部28處理時之記憶區域。
速度算出部29、濾波器27、控制部28及記憶體26如係MPU19具有之功能。此等功能亦可藉由DSP(數位訊號處理器)、FPGA(場式可程式化閘極陣列)等實現。記憶體26亦可內藏於MPU，亦可單獨構成。記憶體26係RAM或ROM。
其次，說明如以上構成之控制系統的動作。圖10係顯示其動作之流程圖。
於輸入裝置1中投入電源。如藉由使用者按下設於輸入裝置1或控制裝置40之電源開關等，而在輸入裝置1中投入電源。投入電源時，MPU19就各指定之時脈取得從角速度感測器單元15輸出之2軸的角速度訊號(第二角速度值ωx 、第一角速度值ωy )(步驟101)。此外，MPU19就各指定之時脈取得從加速度感測器單元16輸出之2軸的加速度訊號(第一加速度值ax 、第二加速度值ay )。該加速度訊號係對應於在投入電源之時點輸入裝置1的姿勢(以下稱為初期姿勢)之訊號。如圖10所示，係取得角速度訊號後，再取得加速度訊號，不過，典型而言，MPU19就步驟101、102係同步執行。或是，亦可於取得加速度訊號後，再取得角速度訊號。如此，不論角速度訊號及加速度訊號之取得順序者，就圖14、圖17、圖18、圖22、圖23亦同。
初期姿勢亦可能形成上述基本姿勢。但是，亦有時係在X軸方向檢測重力加速度之全部量的姿勢，亦即第一加速度感測器161之輸出係檢測重力加速度部分之加速度值，第二加速度感測器162之輸出係0。此外，亦可能輸入裝置1在轉動方向傾斜。本實施形態之控制系統100藉由以後在圖18～圖22中說明之方法，除去作用於加速度感測器單元16之重力加速度的影響。
速度算出部29依據加速度值(ax 、ay )，藉由積分運算而算出速度值(Vx 、Vy )(步驟103)。就藉由該速度算出部29算出速度值之詳細內容於後述。
算出之速度值(Vx 、Vy )輸入於濾波器27。圖11係顯示在手振頻率之範圍的代表性頻率(如15Hz)中的濾波器27之特性(以下，稱為速度剖面)的例圖。圖之橫軸顯示藉由濾波器27修正前之輸入裝置1的速度值(以下，稱為修正前速度值)，縱軸顯示藉由濾波器27修正後之輸入裝置1的速度值(以下，稱為修正後速度值)。各個速度值以8位元(±128)之絕對值表示。
圖中之虛線顯示濾波器27之增益為1的狀態，亦即，顯示濾波器27之衰減功能未作用的狀態。以後，將實際上施加未達1之增益時的線稱為修正線A。將虛線之值作為分母，並將修正線A之值作為分子之值則為增益。
就修正前速度值設定有第一臨限值(第五臨限值)Th1、第二臨限值(第四臨限值)Th2及第三臨限值Th3。本例將
修正前速度值90~95程度設定為第一臨限值Th1(以下，簡稱為Th1)，
修正前速度值70程度設定為第二臨限值Th2(以下，簡稱為Th2)，
修正前速度值1~3程度設定為第三臨限值Th3(以下，簡稱為Th3)。
此等臨限值Th1~Th3可適宜變更。
此外，如以下所述地設定本例中之濾波器27的增益。
就修正前速度值從0至Th3，及Th1以上，增益設定成1。亦即，在該範圍修正前速度值與修正後速度值相同。
從Th3至Th2，設定成隨著修正前速度值增加，而增益逐漸減少。
從Th2至Th1，設定成隨著修正前速度值增加，而增益逐漸增加。
圖12(A)~圖12(D)係顯示分別對應於圖11所示之修正前速度值a~d之濾波器27的頻率特性之例圖。從圖12(A)~圖12(D)瞭解，係設定成隨著修正前速度值增加，而增益減少。如此，由於增益有頻率特性，因此如上述，圖11所示之圖係在某個代表性之頻率(相同頻率)中的速度剖面。因此，設定如各頻率不同之速度剖面的修正線A(如臨限值Th1、Th2等相同，而增益不同之修正線)。
如此，控制部28依據輸入裝置1之速度值，來控制濾波器27之增益。濾波器27之增益的頻率特性，在濾波器27之設計時，藉由適宜設定移動平均之抽樣周期、分支數及各速度值的增益值等而設定。
回到圖10之流程圖。在步驟103之後，MPU19判定速度值(Vx 、Vy )之絕對值(∣Vx ∣、∣Vy ∣)是否小於Th1，或是大於Th3(步驟104)。在步驟104，MPU19只須判定是否∣Vx ∣及∣Vy ∣分別獨立地小於Th1即可。
但是不限於此，如亦可判定速度值(∣Vx ∣、∣Vy ∣)之向量合成值是否([Vx 2 +Vy 2 ]1/2 )小於Th1或是大於Th3。或是，亦可將∣Vx ∣與∣Vy ∣之大者作為速度值的代表值，判定其代表值是否小於Th1或是大於Th3。藉此，MPU19之計算量減少，且耗電減少。
不滿足步驟104之條件時，MPU19之控制部28藉由圖11之速度剖面，將增益作為1而輸出速度值。換言之，MPU19將從速度算出部29輸出之速度值(Vx 、Vy )=(Vx '、Vy ')(步驟105)，藉由傳送接收機21而將其速度值(Vx '、Vy ')傳送至控制裝置40(步驟106)。
控制裝置40之MPU35藉由傳送接收機38接收輸入資訊之速度值(Vx '、Vy ')(步驟109)。MPU35產生下述公式(5)、(6)所示之依速度值Vx 、Vy 的指標2之座標值X、Y(步驟110)，並以指標2在畫面3上移動之方式來控制顯示(步驟111)。
X(t)=X(t-1)+Vx '‧‧‧(1)
Y(t)=Y(t-1)+Vy '‧‧‧(2)。
另外，滿足步驟104之條件時，控制部28如圖11所示地設定配合從速度算出部29輸出之速度值的絕對值(∣Vx ∣、∣Vy ∣)之濾波器27的增益(步驟106)。濾波器27以所設定之增益使絕對值(∣Vx ∣、∣Vy ∣)衰減，而輸出(Vx '、Vy ')(步驟107)，MPU19將其傳送至控制裝置40(步驟108)。
如以上所述，本實施形態係藉由依據依框體10之運動的訊號來控制增益，如可依手振之大小(振幅及速度)可變地控制增益。藉此，可實現不使使用者感覺相位延遲之指標的運動。
手振之大小依使用者而有差異，以可充分抑制手振大之使用者的手振之方式決定增益時，手振小之使用者中有人會對相位延遲感覺不諧調。藉由依據手振之大小，於手振大時減少增益，於手振小時增大增益，可在不擔心手振之範圍，將相位延遲設定為最小。
特別是，由於係依框體10之運動的訊號，如依速度值動態地藉由濾波器27衰減手振頻率範圍之速度值，因此，即使框體10中發生手振等之振動，使用者仍可在畫面3上實施指標2之精密的指示操作。
速度值較大時，使用者係從畫面3上之某個位置至較遠的另外位置，驅動指標2的中途。此種情況下，與針對畫面3上之特定位置等而實施操作的情況不同，不太擔心手振，反而係重視相位延遲之追隨性者。另外，速度值較小時，如針對畫面上之特定圖符4而操作時，係比追隨性重視手振之抑制者。如此，由於速度與手振容許量相關，因此藉由監視速度值，使用者之操作感提高。
具體而言，速度值比Th1大時，使用者係從畫面3上之某個位置至較遠的另外位置，驅動指標2之中途。此時，濾波器27發揮功能時，對使用者而言，因相位延遲而有時感覺不諧調，因此將增益設定為1。藉此，不使使用者感覺相位延遲。
此外，速度值比Th3小時，換言之，速度值極小時，使用者使輸入裝置1大致停止時，係從使輸入裝置1停止之狀態開始驅動的瞬間，或是使驅動之輸入裝置1停止的瞬間。因此，此時亦為了防止發生相位延遲，而將增益設定為1。特別是在從使用者使輸入裝置1停止之狀態開始驅動的瞬間，使用者傾向於容易因相位延遲而感覺不諧調。
此外，控制部28如圖11所示地，以速度值在超過Th3而到達Th2之間，增益逐漸減少之方式，且在超過Th2而到達Th1之間增益逐漸增加之方式來控制增益。在發生手振之Th1以下的速度範圍內，速度值超過Th3而到達Th2之前，應係手振量隨著速度值增加而變大。因此，在該範圍，藉由隨著速度值增加而逐漸減少增益，可消除使用者之不諧調感。此外，超過Th2時應係手振量隨著速度值增加而變小。因此速度值超過Th2而到達Th1之前，藉由逐漸增加增益，可消除使用者之不諧調感。
圖13(A)~(D)係顯示圖11所示之速度剖面的其他實施形態之圖。
圖13(A)顯示並無Th3，而設定有Th2及Th1之例。圖13(B)顯示並無Th3及Th2，而設定有Th1之例。圖13(C)顯示設定有Th3及Th1，而並無Th2之例。此時亦就圖13(A)~圖13(C)之濾波器27的各個，如圖13之說明，各頻率具有不同之速度剖面。
或是，亦可設定臨限值為4個以上，而具有將其以直線連結之修正線的速度剖面，不過無圖示。
圖14係顯示與圖10所示之動作不同之實施形態的控制系統之動作流程圖
步驟201~203係與圖10之步驟101~103同樣之處理。
在步驟204，MPU19藉由微分運算在步驟203所獲得之速度值(Vx 、Vy )，而分別輸出X'軸及Y'軸方向的加速度值(axi 、ayi )。
步驟205~207係與步驟104~106同樣之處理。
圖15(A)係顯示該實施形態使用之濾波器27的特性之速度剖面圖。該圖亦係在手振頻率範圍之代表性之頻率(如10Hz)中的剖面。該濾波器27係依上述加速度值(axi 、ayi )之絕對值(∣axi ∣、∣ayi ∣)而剖面為可變。並設定成加速度值愈大，增益愈高(接近1)，加速度愈小增益愈低。
或是，濾波器27之速度剖面亦可係如圖15(B)之圖。圖15(B)比圖15(A)，其修正前速度值從0至Th2之增益的減少比率較低，且從Th2至Th3之增益的增加比率較低。
圖16(A)~圖16(E)係分別顯示對應於圖15(B)所示之各速度剖面a~e的增益之頻率特性圖。
回到圖14之說明。在步驟208，MPU19之控制部28依算出之加速度值的絕對值(∣axi ∣、∣ayi ∣)，換言之，藉由圖15(A)或圖15(B)之速度剖面，動態地控制濾波器27之增益。該增益之控制，典型而言係對加速度值連續地進行。亦即係藉由依據其加速度值之指定的運算來控制增益。
但是，亦可將各加速度值(或是加速度值之指定範圍)對應之速度剖面的資訊預先記憶於記憶體26等，而MPU19依加速度值動態地讀取其值。此時，速度剖面之數只須為2個以上即可。
步驟209~213係與步驟107~111同樣之處理。
如此，由於圖14所示之動作係依據速度值及加速度值兩者來控制增益，因此使用者之操作感提高。此因加速度值愈大手振量愈小。換言之，由於加速度值亦與手振量相關，因此藉由監視加速度值，使用者之操作感提高。
圖17係顯示又另外實施形態之控制系統的動作流程圖。
步驟301~304係與圖14所示之步驟201~204同樣之處理。
在步驟305，MPU19將在步驟303所算出之時間性連續的指定數之速度值(抽樣速度值)(Vx 、Vy )記憶於記憶體26(步驟305)。記憶於記憶體26之速度值的抽樣數被適宜設定。此時，典型而言，記憶體26係使用環緩衝器及FIFO(先進先出)，不過不限於此。
MPU19判定所記憶之指定數的抽樣速度值是否全部係相同符號(符號判定機構)(步驟306)。係相同符號時，MPU19進入步驟308。步驟308、312~315係與圖10所示之步驟105、108~111同樣之處理。換言之，抽樣速度值全部係相同符號時，其數個速度值之抽樣的期間中，速度之方向未改變。因此，此時使用者應係從畫面上之某個位置至較遠之另外位置，驅動指標的中途。此時，濾波器27發揮功能時，由於依使用者而有時因相位延遲而感覺不諧調，因此，只須使速度值衰減用之功能停止或減弱即可。
記憶於記憶體26之指定數的抽樣速度值中，有1個以上不同之符號的抽樣速度值時，MPU19進入步驟307以後之處理。步驟307、309~311係與圖14所示之步驟205、207~209同樣之處理。換言之，記憶有1個以上不同之符號的抽樣速度值時，在其數個速度值之抽樣的期間中，由於速度之方向改變，因此，應是發生手振。因此，可藉由執行步驟307以後之處理，來除去手振之影響。
圖17所示之動作與圖14所示之動作同樣地，係在步驟304算出加速度值(axi 、ayi )，在步驟310依其絕對值(∣axi ∣、∣ayi ∣)控制增益。但是，在圖17所示之動作中，與圖10所示之動作同樣地，亦可係不算出加速度值之處理。亦即，係並無步驟304及308的處理。
其次，就圖10、圖14及圖17所示之步驟103、203及303中之速度值(Vx 、Vy )的算出方法作說明。圖18係顯示其輸入裝置1之動作的流程圖。圖19係該速度值之算出方法的基本構想之說明圖。
圖19係從上方觀察將輸入裝置1如向左右方向(偏轉方向)振動而操作之使用者的圖。如圖19所示，使用者自然地操作輸入裝置1時，係藉由手腕(或是手指)的旋轉、手肘之旋轉及手臂根部之旋轉中的至少1個而操作。因此，比較輸入裝置1之運動以及該手腕(或是手指)、手肘及手臂之根部的旋轉時，瞭解有以下所示之1.、2.項的關係。
1.輸入裝置1之Y'軸周圍的角速度值ωy 係藉由肩膀旋轉之角速度、藉由手肘之旋轉的角速度及藉由手指(或是手腕)之旋轉等的角速度之合成值。
2.輸入裝置1之偏轉方向的速度值Vx 係在肩膀、手肘及手指等之角速度中，分別乘上肩膀與輸入裝置1之距離、手肘與輸入裝置1之距離及手指與輸入裝置1之距離等之值的合成值。
在此，就微小時間中輸入裝置1之旋轉運動，可視為輸入裝置1係平行於Y'軸，且將各時間位置變化之中心軸為中心作旋轉。將該各時間位置變化之中心軸與輸入裝置1之距離，作為Y'軸周圍之旋轉半徑Ry (t)時，輸入裝置1之速度值Vx 與角速度值ωy 之關係，由以下之公式(3)來表示。亦即，偏轉方向之速度值Vx 成為在Y'軸周圍之角速度值ωy 中乘上中心軸與輸入裝置1之距離Ry (t)的值。
Vx =Ry (t)‧ωy ‧‧‧(3)
如公式(3)所示，輸入裝置1之速度值與角速度值之關係係將正比常數作為R(t)之正比關係，換言之為相關關係。
將上述公式(3)變形而獲得公式(4)。
Ry (t)=Vx /ωy ‧‧‧(4)
公式(4)之右邊係速度之維數。將表示於該公式(4)右邊之速度值與角速度值分別予以微分，即使作為加速度或是加速度之時間變化率的維數，仍保持相關關係。同樣地，即使將速度值與角速度值分別予以積分，作為變位之維數，仍保持相關關係。
因此，將表示於公式(4)右邊之速度及角速度分別作為變位、加速度、加速度之時間變化率的維數，而獲得以下之公式(5)、(6)、(7)。
Ry (t)=x/θy ‧‧‧(5)
Ry (t)=ax /Δωy ‧‧‧(6)
Ry (t)=Δax /Δ(Δωy )‧‧‧(7)
上述公式(4)、(5)、(6)、(7)中，如著眼於公式(6)時瞭解，加速度值ax 與角速度值Δωy 已知時，可求出旋轉半徑Ry (t)。
如上述，第一加速度感測器161檢測偏轉方向之加速度值ax ，第一角速度感測器151檢測Y'軸周圍之角速度值ωy 。因此，將Y'軸周圍之角速度值ωy 予以微分，而算出Y'軸周圍之角加速度值Δωy 時，可求出Y'軸周圍之旋轉半徑Ry (t)。
Y'軸周圍之旋轉半徑Ry (t)已知時，藉由在該旋轉半徑Ry (t)中乘上藉由第一角速度感測器151檢測出之Y'軸周圍的角速度值ωy ，可求出輸入裝置1之X'軸方向的速度值Vx (參照公式(3))。亦即，使用者之旋轉操作量變換成X'軸方向之線速度值，而成為符合使用者之直覺的速度值。
就該速度值之算出方法，亦可適用於使用者在上下方向(間距方向)振動輸入裝置1實施操作的情況。
圖18係就公式(7)使用之例作說明。參照圖18，輸入裝置1之MPU19藉由取得之加速度值(ax 、ay )的微分濾波器等進行微分運算。藉此，算出加速度之時間變化率(Δax 、Δay )(步驟401)。同樣地，MPU19藉由進行取得之角加速度值(ωx 、ωy )之2階的微分運算，算出角加速度之時間變化率(Δ(Δωx )、Δ(Δωy ))(步驟402)。
算出角速度之時間變化率時，MPU19判定Y軸周圍之角加速度的時間變化率之絕對值∣Δ(Δωy )∣是否超過臨限值th-1(步驟403)。上述∣Δ(Δωy )∣超過臨限值th-1情況下，MPU19藉由將X軸方向之加速度的時間變化率Δax 除以Y軸周圍之角速度的時間變化率Δ(Δωy )，而算出Y軸周圍之旋轉半徑Ry (t)(步驟404)。亦即，係將X軸方向之加速度的時間變化率Δax 與Y軸周圍之角速度的時間變化率Δ(Δωy )之比作為旋轉半徑Ry (t)而算出(公式(7))。∣Δ(Δωy )∣之臨限值th-1可適宜設定。
該旋轉半徑Ry (t)之訊號如通過低通濾波器(步驟405)。以低通濾波器除去了高頻帶之雜訊的旋轉半徑Ry (t)之資訊記憶於記憶體(步驟406)。在該記憶體中，旋轉半徑Ry (t)之訊號各指定之時脈作更新而記憶。
輸入裝置1之MPU19藉由在該旋轉半徑Ry (t)中乘上Y軸周圍的角速度值ωy ，而算出X軸方向之速度值Vx (步驟408)。
另外，MPU19於上述∣Δ(Δωy )∣小於臨限值th-1情況下，讀取記憶於記憶體之旋轉半徑Ry (t)(步驟407)。藉由在該讀取之旋轉半徑Ry (t)中乘上Y軸周圍之角速度值ωy ，而算出X軸方向之速度值Vx (步驟408)。
進行上述步驟401~408之處理的理由，有以下的2個理由。
1個是為了求出上述公式(7)之旋轉半徑Ry (t)，而求出符合使用者之直覺的線速度。
第2個係為了如上述地除去重力之影響。如上述，輸入裝置1從基本姿勢如旋轉於轉動方向或間距方向而傾斜時，因重力之影響，會輸出與輸入裝置1實際運動不同之檢測訊號。如上述，初期姿勢傾斜於轉動方向時，從加速度感測器單元16之各加速度感測器161及162分別輸出重力加速度之成分值。因此，不除去該重力加速度之各成分值的影響情況下，指標2之運動成為不切合使用者之感覺的運動。
對此進一步作說明以求容易瞭解。圖20及圖21係其說明用之圖。圖20係在Z方向觀察輸入裝置1之圖，圖21係在X方向觀察輸入裝置1之圖。
圖20(A)中輸入裝置1採基本姿勢而靜止。此時，第一加速度感測器161之輸出實質上係0，第二加速度感測器162之輸出為重力加速度G部分之輸出。但是，如圖20(B)所示，在輸入裝置1傾斜於轉動方向之狀態下，第一、第二加速度感測器161、162檢測重力加速度G之各個傾斜成分的加速度值。
此時，特別是，儘管輸入裝置1實際上並未在偏轉方向運動，第一加速度感測器161仍檢測X軸方向之加速度。該圖20(B)所示之狀態，與圖20(C)所示地輸入裝置1在基本姿勢時，加速度感測器單元16受到以虛線箭頭表示之慣性力Ix、Iy的狀態等價，對加速度感測器單元16而言並無區別。結果加速度感測器單元16判斷為箭頭F所示之左斜下方向之加速度施加於輸入裝置1，而輸出與輸入裝置1實際運動不同的檢測訊號。且因為重力加速度G始終作用於加速度感測器單元16，所以積分值增大，使指標2斜下方地變位之量加速度性地增大。從圖20(A)轉移狀態至圖20(B)時，原本畫面3上之指標2不運動，而可說是符合使用者之直覺的操作。
如從圖21(A)所示之輸入裝置1的基本姿勢之狀態，如圖21(B)所示地輸入裝置1在間距方向旋轉而傾斜時，亦可說與上述相同。此種情況，由於輸入裝置1在基本姿勢時之第二加速度感測器162檢測的重力加速度G減少，因此如圖21(C)所示，輸入裝置1不與上方之間距方向的慣性力I作區別。
因此，利用比僅著眼於藉由使用者之操作而輸入裝置1運動之加速度值的時間變化率，藉由其輸入裝置1之運動而發生之重力加速度的成分值之時間變化率者小者。其重力加速度之成分值的時間變化率，係僅著眼於藉由使用者之操作而輸入裝置1之運動的加速度值之時間變化率的1/10之大小。從加速度感測器單元16輸出之值係合成其兩者之值。亦即，從加速度感測器單元16輸出之訊號成為在僅著眼於藉由使用者之操作而輸入裝置1運動之加速度值的時間變化率上，重疊重力加速度之成分值的DC成分值之訊號。
因此，步驟401係藉由將加速度值予以微分運算，求出加速度之時間變化率，藉此除去重力加速度之成分值的時間變化率。藉此，即使因輸入裝置1傾斜而重力加速度之分力產生變化時，仍可適切地求出旋轉半徑，並可從該旋轉半徑算出適切之速度值。另外，上述DC成分值中，除了重力加速度之成分值之外，亦有時亦包含如加速度感測器單元16之溫度漂移的DC成分。
此外，本實施形態由於使用公式(7)，因此步驟302係將角速度值ωy 予以2階微分，並將高頻帶之雜訊乘上其角速度之運算值。雖然該∣Δ(Δωy )∣大時無問題，但是小時S/N比惡化。S/N比惡化之∣Δ(Δωy )∣用於在步驟408算出Ry (t)時，Ry (t)及速度值Vx 之精度不佳。
因此，步驟403係利用在步驟402算出之Y軸周圍的角速度之時間變化率Δ(Δωy )。Δ(Δωy )小於臨限值th-1時，讀取以前記憶於記憶體之雜訊少的旋轉半徑Ry (t)(步驟407)，讀取之旋轉半徑Ry (t)用於在步驟408算出速度值Vx 。
步驟409~414係與以上之步驟403~408之處理同樣地，MPU19算出Y軸方向之速度值Vy 。換言之，MPU19判定X軸周圍之角速度的時間變化率之絕對值|Δ(Δωy )|是否超過臨限值th-1(步驟409)，超過臨限值th-1情況下，使用該角速度之時間變化率算出X軸周圍之旋轉半徑Rx (t)(步驟410)。
旋轉半徑Rx (t)之訊號通過低通濾波器(步驟411)，並記憶於記憶體(步驟412)。小於臨限值th-1情況下，讀取記憶於記憶體之旋轉半徑Rx (t)(步驟413)，並依據該旋轉半徑Rx (t)算出間距方向之速度值Vy (步驟414)。
另外，本實施形態就偏轉方向及間距方向之兩個方向，係將臨限值作為相同值th-1，不過在兩個方向亦可使用不同之臨限值。
步驟403中，亦可取代Δ(Δωy )，而依據臨限值判定角加速度值(Δωy )。步驟409亦同樣地，亦可取代Δ(Δωx )，而依據臨限值判定角加速度值(Δωx )。圖18所示之流程圖，係為了算出旋轉半徑R(t)而使用公式(7)，不過，由於使用公式(6)時，係算出角加速度值(Δωx 、Δωy )，因此亦可依據臨限值來判定角加速度值(Δωx 、Δωy )。
其次，說明之前說明之旋轉半徑(Rx (t)、Ry (t))的算出方法之其他實施形態。圖22係顯示此時之輸入裝置1的動作流程圖。
本實施形態係利用回歸直線之斜度算出旋轉半徑。如上述，旋轉半徑係加速度變化率與角加速度變化率之比。本實施形態為了算出該加速度變化率與角加速度變化率之比，而利用回歸直線之斜度。
MPU19將加速度值(ax 、ay )及角速度值(ωx 、ωy )分別予以1階微分及2階微分，而算出加速度變化率(Δax 、Δay )及角加速度變化率(Δ(Δωx )、Δ(Δωy ))(步驟501、502)。該加速度變化率(Δax 、Δay )及角加速度變化率(Δ(Δωx )、Δ(Δωy ))之n次部分的履歷如記憶於記憶體，並藉由以下之公式(8)、(9)而算出回歸直線之斜度(A1 、A2 )(步驟503)。該回歸直線之斜度係加速度變化率與角加速度變化率之比，換言之係旋轉半徑(Rx (t)、Ry (t))。另外，作為參考，而將回歸直線之切片(B1 、B2 )的算出方法顯示於公式(10)、(11)。
A1 =Rx (t)=[{Σ(Δ(Δωxj ))2 ‧Σ(Δayj )2 }-{ΣΔ(Δωxj )‧ΣΔ(Δωxj )‧Δayj }]/[n‧Σ(Δ(Δωxj ))2 -{ΣΔ(Δωxj )}2 ]‧‧‧(8)
A2 =Ry (t)=[{Σ(Δ(Δωyj ))2 ‧Σ(Δaxj )2 }-{ΣΔ(Δωyj )‧ΣΔ(Δωyj )‧Δaxj }]/[n‧Σ(Δ(Δωyj ))2 -{ΣΔ(Δωyj )}2 ]‧‧‧(9)
B1 =[{n‧ΣΔ(Δωxj )‧Δayj }-{ΣΔ(Δωxj )‧ΣΔayj }]/[n‧Σ(Δ(Δωxj ))2 -{ΣΔ(Δωxj )}2 ]‧‧‧(10)
B2 =[{n‧ΣΔ(Δωyj )‧Δaxj }-{ΣΔ(Δωyj )‧ΣΔaxj }]/[n‧Σ(Δ(Δωyj ))2 -{ΣΔ(Δωyj )}2 ]‧‧‧(11)。
上述公式(8)~(11)中之n表示加速度值(Δax 、Δay )及角加速度變化率(Δ(Δωx )、Δ(Δωy ))之抽樣數。該抽樣數n以運算誤差為最小之方式而適宜設定。
算出旋轉半徑時，與圖18之步驟404及410同樣地，依據旋轉半徑算出速度值(步驟504)。
另外，亦可藉由將旋轉半徑之訊號，或是速度值之訊號施加於低通濾波器47，來減輕高頻雜訊之影響。
本實施形態藉由算出回歸直線之斜度作為旋轉半徑，可算出更正確之旋轉半徑及速度值(Vx 、Vy )。因此，可使顯示於畫面3上之指標2的運動，成為符合使用者之直覺的自然之運動。
以上之說明，係就以加速度變化率及角加速度變化率之維數算出回歸直線的斜度之方法作說明。但是，不限於此，亦可以變位及角度、速度及角速度、或是加速度及角加速度之維數算出回歸直線之斜度。
上述係輸入裝置1進行主要之運算，而算出速度值(Vx 、Vy )。圖23所示之實施形態係控制裝置40進行主要之運算。該圖23所示之動作對應於圖10。
輸入裝置1如將從感測器單元17輸出之2軸的加速度值及2軸的角速度值作為輸入資訊，而傳送至控制裝置40(步驟703)。控制裝置40之MPU35接收該輸入資訊(步驟704)，而進行與步驟103~107、110、111同樣之處理(步驟705~711)。步驟705中之速度值的算出方法，亦可使用在圖18~圖22中說明之方法。
圖23係列舉對應於圖10之動作為例，不過不限於此，控制裝置40基於與圖23之動作同樣的旨趣，亦可執行圖14之步驟203以後之處理，或是圖17之步驟303以後之處理。
以上，係說明依據速度值而動態地控制增益的形態。其次，就靜態地控制增益之實施形態作說明。
圖24(A)~(C)係顯示各個不同之增益的頻率特性圖。該例之衰減的頻率範圍各個不同，此外，在圖24(A)~(C)所示之全部圖中，將截止頻率設定為1Hz附近。
圖24(A)係將15~25Hz之頻率成分的增益大致設定為0。圖24(B)之濾波器就15Hz以下之頻率成分，亦將增益大致設定為0，可以說是比圖24(A)者更強的濾波器。圖24(C)之濾波器就25Hz以上之頻率成分，亦將增益大致設定為0，可以說是比圖24(B)者更強之濾波器。
就此種相同頻率，只須將數個增益之頻率特性(控制型式)的資訊預先記憶於記憶體26等即可。藉由使用者適性切換，MPU19之控制部以依其切換而選擇之頻率特性控制濾波器的增益。此時，MPU19主要作為切換機構之功能。
增益之頻率特性不限於圖24(A)~(C)所示者，亦可適宜變更。
此等控制型式之切換，只須藉由設於輸入裝置1或控制裝置40之機械式開關等，而由使用者進行即可。或是，亦可輸入裝置1或控制裝置40記憶切換用之GUI的軟體，使用者使用其GUI來切換此等控制型式。
圖25係顯示作為又另外實施形態之濾波器的特性之速度剖面圖。
由於手振之速度因人而大為不同，因此本發明人在設計濾波器時，係藉由使用者測試，求出手振速度之大小分散，而決定成為手振修正對象之速度範圍。顯示其結果之圖係圖25之圖。手振速度之大小如設為振動之最大速度。
該例顯示3種速度剖面。
速度剖面a顯示成為手振修正對象之速度範圍窄之例，且係對進入2σ之使用者的剖面。
速度剖面b顯示成為手振修正對象之速度範圍寬之例，此係對進入4σ之使用者的剖面。
速度剖面c與修正前速度值無關，係增益為固定之剖面。
另外，該例中之速度剖面a及b，與圖11所示之速度剖面同樣地，為設定了Th1(Th1')、Th2(Th2')及Th3之例。但是，該圖25所示之速度剖面a及b，亦可設定成圖11、圖13或圖15所示之速度剖面，或是另外之速度剖面。
亦可設定增益比圖25之速度剖面c更低的速度剖面，換言之，漸進於X軸之速度剖面。
就此種相同頻率，將數個速度剖面a~c(控制型式)之資訊預先記憶於記憶體26等，各控制型式將Th1及Th2、Th1'及Th2'等記憶於記憶體26等。使用者藉由適應地切換此等速度剖面a~c，MPU19之控制部以依其切換而選擇之速度剖面控制濾波器之增益。此時，MPU19主要作為切換機構之功能。
該速度剖面a~c之切換，只須藉由設於輸入裝置1或控制裝置40之機械式開關等，而由使用者進行即可。或是亦可輸入裝置1或控制裝置40記憶切換用之GUI的軟體，使用者使用其GUI來切換速度剖面a~c。
其次，就圖25之速度剖面c作說明。
該速度剖面c，由於增益低且固定，因此增強相位延遲，如係適於使用者之文字輸入及圖形輸入的速度剖面，換言之，係手寫輸入模式之速度剖面。增益可變之速度剖面a及b，換言之相位延遲可變之速度剖面，亦有使用者感覺輸入圖形及文字困難。
圖26係顯示輸入裝置1另外之實施形態，而適於文字輸入等之筆型的輸入裝置圖。在該筆型輸入裝置91的頂端部附近配置有感測器單元17。感測器單元17可為與圖8所示之感測器單元17同樣者。筆型輸入裝置91之形狀不限於該形狀，而可適宜變更。
使用者使用該筆型輸入裝置91時，抓住框體90，將其頂端部貼於書桌、地板、餐桌或大腿等(或是亦可不貼於)，以輸入文字及圖形之感覺來驅動筆型輸入裝置91。該筆型輸入裝置91之概念，一般而言係接近平板型PC使用之筆型的輸入器件。但是，筆型輸入裝置91與平板PC之輸入器件不同之處為：使用檢測姿勢之感測器單元17，及筆型輸入裝置91之頂端部亦可不接觸於畫面上。
圖27(A)及圖27(B)係顯示本發明人使用一般文字輸入軟體，將日語之平假名()輸入電腦，而顯示於畫面上之例。圖27(A)顯示使用上述速度剖面c之情況，圖27(B)顯示使濾波器之功能停止的情況。從此等之圖，藉由使用速度剖面c，可除去文字輸入等時使用者細微手振之影響。
另外，亦可設定1個或數個與速度剖面c之增益不同的固定增益之速度剖面。
或是，如就相同頻率，亦可將圖13(A)、(B)及(C)中說明之各個速度剖面預先記憶於記憶體，使用者可作切換。其記憶體亦可由輸入裝置1(或是上述筆型輸入裝置91)保持，亦可由控制裝置40保持。
或是，控制裝置40亦可如在ROM37或其他記憶器件中記憶數個GUI之模式，並記憶分別對應於其數個GUI模式之數個速度剖面。控制裝置40之MPU35只須在此等數個GUI之模式中，依顯示於畫面3上之GUI的模式，切換速度剖面即可。
所謂數個GUI之模式，如係上述文字輸入等之各應用軟體不同的模式。如文字輸入用之應用軟體的情況，設定較低之增益，換言之，設定較強之濾波器。其以外之應用軟體的情況，係設定較高之增益，換言之，設定較弱之濾波器。
或是，成為輸入文字對象之GUI視窗內設定較強之濾波器(如速度剖面c)，其GUI視窗之外部，依上述速度值而設定成增益可變(如速度剖面a或b)。
或是，亦可為與數個GUI之模式，各圖符4之大小不同的模式。圖符4之大小較小時，因為需要使用者精密之指示，所以設定較強之濾波器。反之，圖符之大小較大時，由於不太需要精密之指示，因此設定弱之濾波器。
本發明之實施形態不限定於以上說明之實施形態，可考慮其他各種實施形態。
上述之實施形態係說明輸入裝置1為具備加速度感測器單元16及角速度感測器單元15之結構。但是，亦可並無角速度感測器單元15，而僅設有加速度感測器單元16。此時，步驟103、203、303藉由僅積分運算加速度感測器單元16檢測出之加速度值，而算出速度值即可。
圖10係說明在步驟103中算出速度值，並依據其速度值(Vx 、Vy )控制濾波器之增益之例。但是，亦可依據在步驟101所取得之角速度值(ωx 、ωy )來控制增益。此時，由於速度與角速度相關，因此角速度剖面列舉與圖11、13、14、16或27等同樣之剖面為例。其在圖15及圖18之動作亦同。
或是，不限於速度或角速度，亦可依據加速度、加速度之時間變化率、角加速度或角加速度之時間變化率來控制濾波器之增益。
如上述地依據角速度值控制濾波器之增益時，亦可並無加速度感測器單元16，而僅設有角速度感測器單元15。此時，控制裝置40依據角速度感測器單元15所檢測之角速度值，算出指標2對應於框體10在偏轉方向及間距方向之運動的變位量。此時，控制裝置40亦可將指標2對應於角速度值之變位量預先記憶於記憶體，亦可使用從預定之角速度值變換至變位量之公式算出變位量。
上述各種實施形態係說明依據速度值(或是角速度值)，藉由連續地運算來控制增益之例。但是，亦可階段性地控制增益。所謂階段性，亦可係2階段，亦可係3階段以上。亦即，如2階段時，於速度值(或是角速度值)小於臨限值時，控制成增益成為未達1之固定值。
圖11、圖13、圖14、圖16及圖25所示之速度剖面，係說明大致以直線構成之例，不過，此等亦可為2次曲線、其他之曲線、或是直線與曲線構成之線。
圖10及圖15係輸入裝置1執行大部分之運算，圖24係控制裝置40執行大部分之運算。但是，亦可輸入裝置1及控制裝置40適宜分擔來執行運算。
本發明亦可適用於如具備顯示部之手持型的資訊處理裝置(手持裝置)。亦即，手持裝置可考慮為上述輸入裝置1與控制裝置40成為一體之裝置。此時，使用者藉由驅動手持裝置之本體，而顯示於其顯示部之指標運動。手持裝置如有PDA(個人數位助理)、行動電話、隨身聽、數位相機等。
上述各種實施形態，係依輸入裝置之運動，而將在畫面上運動之指標2作為箭頭之圖像來表示。但是指標2之圖像不限於箭頭，亦可係單純之圓形、方形等，亦可係字元圖像或其他圖像。
感測器單元17等之角速度感測器單元15及加速度感測器單元16的檢測軸，亦可並非如上述X'軸及Y'軸地彼此正交。此時，藉由使用三角函數之計算，可獲得投影於彼此正交之軸方向的各個加速度。此外，同樣地，藉由使用三角函數之計算，可獲得彼此正交之軸周圍的各個角速度。
就以上各種實施形態中說明之感測器單元17，係說明角速度感測器單元15之X'及Y'的檢測軸，與加速度感測器單元16之X'及Y'軸的檢測軸分別一致的形態。但是此等各軸亦可並非一致。如將角速度感測器單元15及加速度感測器單元16搭載於基板上時，亦可角速度感測器單元15及加速度感測器單元16之檢測軸各個不一致之方式，在其基板主面內以指定之旋轉角度程度偏差，而搭載角速度感測器單元15及加速度感測器單元16。此時，藉由使用三角函數之計算，可獲得各軸之加速度及角速度。
亦可使用角度感測器或角加速度感測器來取代上述角速度感測器單元15，角度感測器如有：地磁感測器或影像感測器等。如使用3軸地磁感測器時，由於檢測角度值之變化量，因此，此時係藉由微分運算角度值而獲得角速度值。角加速度感測器係藉由數個加速度感測器之組合而構成，藉由積分運算藉由角加速度感測器而獲得之角加速度值，而獲得角速度值。
圖11中顯示速度值(Vx 、Vy )之算出方法。不限於此等方法，MPU19亦可算出依藉由角速度感測器單元15檢測之角速度值的速度值(Vx 、Vy )。如所謂依角速度值之速度值，係藉由指定之運算公式(角速度值與速度值之函數)而算出之速度值，或是使用查找表，而從記憶體讀取之速度值。此時，亦可不使用藉由加速度感測器單元16而取得之加速度值(ax 、ay )。
1、91．．．輸入裝置
2．．．指標
3．．．畫面
4．．．圖符
10、90．．．框體
15．．．角速度感測器單元
16．．．加速度感測器單元
17．．．感測器單元
18．．．主基板
19．．．輸入裝置之MPU
21．．．傳送接收機
26．．．記憶體
27．．．濾波器
28．．．控制部
29．．．速度算出部
35．．．控制裝置之MPU
37．．．ROM
38．．．傳送接收機
100．．．控制系統
151．．．第一角速度感測器
152．．．第二角速度感測器
161．．．第一加速度感測器
162．．．第二加速度感測器
圖1係顯示本發明一種實施形態之控制系統圖。
圖2係顯示輸入裝置之立體圖。
圖3係模式顯示輸入裝置之內部結構圖。
圖4係顯示輸入裝置之電性結構的方塊圖。
圖5係顯示顯示於顯示裝置之畫面的例圖。
圖6係顯示使用者握住輸入裝置之情形圖。
圖7(A)、7(B)係輸入裝置之驅動方法及指標藉此在畫面上運動之典型例的說明圖。
圖8係顯示感測器單元之立體圖。
圖9係顯示為了實現抑制指標依使用者手振造成輸入裝置之框體振動的運動之功能的輸入裝置之結構方塊圖。
圖10係顯示本發明一種實施形態之控制系統的動作流程圖。
圖11係顯示在手振頻率範圍之代表性的頻率中之濾波器的特性(速度剖面)之例圖。
圖12(A)-(D)係顯示分別對應於圖11所示之修正前速度值a~d的濾波器之頻率特性的例圖。
圖13(A)-(C)係分別顯示圖11所示之速度剖面的其他實施形態之圖。
圖14係顯示與圖10所示之動作不同之實施形態的控制系統之動作流程圖。
圖15(A)、15(B)係顯示圖14所示之實施形態使用之濾波器的特性之速度剖面圖。
圖16(A)-(E)係分別顯示對應於圖15(B)所示之各速度剖面a~e之增益的頻率特性圖。
圖17係顯示本發明又另外實施形態之控制系統的動作流程圖。
圖18係顯示圖10、圖14及圖17所示之步驟103、203及303中之速度值算出方法的一種實施形態之動作流程圖。
圖19係圖18之速度值算出方法的基本考慮方法之說明圖。
圖20(A)-(C)係重力對加速度感測器單元之影響的說明圖。
圖21(A)-(C)係重力對加速度感測器單元之影響的其他說明圖。
圖22係顯示就圖18所示之旋轉半徑算出方法的其他實施形態之動作流程圖。
圖23係顯示控制裝置進行主要運算時之對應於圖10的控制系統之動作流程圖。
圖24(A)-(C)係顯示各個不同之增益的頻率特性圖。
圖25係顯示作為又另外實施形態之濾波器的特性之速度剖面圖。
圖26係顯示輸入裝置另外之實施形態，而適於文字輸入等之筆型的輸入裝置圖。
圖27(A)、27(B)顯示本發明人使用一般文字輸入軟體，在電腦中輸入文字，而顯示於畫面上之例。
17．．．感測器單元
26．．．記憶體
27．．．濾波器
28．．．控制部
29．．．速度算出部

Claims (26)

  1. 一種輸入裝置，其係控制指標在畫面上之運動者，且具備：框體；移動訊號輸出機構，其係檢測前述框體之運動，並輸出依該框體之運動的訊號；衰減機構，其係以指定之增益，來使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減；及控制機構，其係藉由依據依前述框體之運動的訊號控制前述增益，來控制對應於前述框體之運動的前述指標在前述畫面上之速度。
  2. 如請求項1之輸入裝置，其中前述控制機構依據依前述框體之運動的訊號中前述指定頻率範圍之訊號的輸出值，來控制前述增益。
  3. 如請求項2之輸入裝置，其中前述控制機構係以隨著前述指定之頻率範圍的訊號之輸出值變大而前述增益變小之方式，來控制前述增益，且以隨著前述指定之頻率範圍的訊號之輸出值變小而前述增益變大之方式，來控制前述增益。
  4. 如請求項1之輸入裝置，其中前述移動訊號輸出機構輸出依前述框體運動之速度值或角速度值，作為前述輸出值，前述控制機構係依前述速度值或角速度值來控制前述 增益。
  5. 如請求項4之輸入裝置，其中進一步具備判定機構，其係判定前述速度值或角速度值是否大於第一臨限值，前述控制機構於前述速度值或角速度值大於第一臨限值時，係將前述增益實質地設為1。
  6. 如請求項5之輸入裝置，其中前述控制機構於前述速度值或角速度值到達比前述第一臨限值小之第二臨限值前，係以隨著前述速度值或角速度值增加，而前述增益逐漸減少之方式，來控制該增益；於前述速度值或角速度值超過前述第二臨限值，而到達前述第一臨限值前，係以隨著前述速度值或角速度值增加，而前述增益逐漸增加之方式，來控制該增益。
  7. 如請求項4之輸入裝置，其中進一步具備判定機構，其係判定前述速度值或角速度值是否小於比前述第一臨限值小之第三臨限值，前述控制機構於前述速度值或角速度值小於前述第三臨限值時，係將前述增益實質性地設為1。
  8. 如請求項7之輸入裝置，其中前述控制機構係在前述速度值或角速度值到達比前述第三臨限值大之第四臨限值前，以隨著前述速度值或角速度值增加而前述增益逐漸減少之方式來控制該增益，在前述速度值或角速度值超過前述第四臨限值而到達第五臨限值前，以隨著前述速度值或角速度值增加而前述增益逐漸增加之方式來控制該增益。
  9. 如請求項4之輸入裝置，其中進一步具備：記憶機構，其係記憶藉由前述控制機構依前述速度值或角速度值而控制之前述增益之數個控制型式；及切換機構，其係切換前述所記憶之前述數個控制型式。
  10. 如請求項4之輸入裝置，其中前述移動訊號輸出機構進一步輸出依前述框體之運動的加速度值，前述控制機構依據前述加速度值及速度值或角速度值，來控制前述增益。
  11. 如請求項4之輸入裝置，其中前述移動訊號輸出機構具有：加速度感測器，其係檢測前述框體之第一方向的加速度值；角速度感測器，其係檢測與前述第一方向不同之第二方向的軸周圍之角速度值；及速度值算出機構，其係依據前述加速度值及前述角速度值中之至少一者，算出前述第一方向之速度值。
  12. 如請求項4之輸入裝置，其中前述移動訊號輸出機構輸出依前述框體之第一方向的運動之第一速度值，及依前述框體之與前述第一方向不同之第二方向的運動之第二速度值，作為前述輸出值，前述衰減機構以對應於前述第一及前述第二方向之指定的第一及第二增益，使前述輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值分別衰減， 前述控制機構依據前述第一及前述第二速度值，分別控制前述第一及前述第二增益。
  13. 如請求項4之輸入裝置，其中前述移動訊號輸出機構輸出依前述框體之與第一方向不同之第二方向的軸周圍之運動的第一角速度值，及依前述框體之第一方向的軸周圍之運動的第二角速度值，作為前述輸出值，前述衰減機構以對應於前述第一及前述第二方向之各軸周圍的指定之第一及第二增益，使前述輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值分別衰減，前述控制機構依據前述第一及前述第二角速度值，分別控制前述第一及前述第二增益。
  14. 如請求項12之輸入裝置，其中前述控制機構依前述第一及前述第二速度值之合成值，以及前述第一及前述第二速度值之絕對值中較大者之值中的任一者之值，來控制前述第一及前述第二增益。
  15. 如請求項13之輸入裝置，其中前述控制機構依前述第一及前述第二角速度值之合成值，以及前述第一及前述第二角速度值之絕對值中較大者之值中的任一者之值，來控制前述第一及前述第二增益。
  16. 如請求項4之輸入裝置，其中進一步具備：速度值記憶機構，其係可記憶時間性連續之指定數的數個前述速度值；及符號判定機構，其係判定前述記憶之指定數的數個速度值之符號是否相同， 前述控制機構於前述指定抽樣數之速度值的符號相同時，以使前述衰減機構之功能停止或是減弱之方式，來控制前述增益。
  17. 如請求項4之輸入裝置，其中進一步具備：速度值記憶機構，其係可記憶時間性連續之指定數的數個前述角速度值；及符號判定機構，其係判定前述記憶之指定數的數個角速度值之符號是否相同，前述控制機構於前述指定抽樣數之角速度值的符號相同時，以使前述衰減機構之功能停止或是減弱之方式，來控制前述增益。
  18. 如請求項1之輸入裝置，其中前述指定之頻率範圍係實質地相當於1~20 Hz之手振的範圍。
  19. 如請求項9之輸入裝置，其中前述切換機構選擇性地切換：前述增益非固定之第一控制型式，及前述增益為固定之第二控制型式。
  20. 一種依從輸入裝置傳送之輸入資訊而控制畫面上之指標的運動之控制裝置，其中前述輸入裝置係具有：框體；移動訊號輸出機構，其係檢測前述框體之運動，並輸出依該框體之運動的訊號；及傳送機構，其係傳送前述輸出之訊號，作為前述輸入資訊者；該控制裝置係具備：接收機構，其係接收前述輸入資訊；衰減機構，其係以指定之增益，使前述接收之輸入 資訊的前述訊號之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減；控制機構，其係依據依前述框體之運動的訊號，來控制前述增益；及座標資訊產生機構，其係產生依前述控制機構之控制且對應於前述框體之運動的前述指標在前述畫面上之座標資訊。
  21. 一種控制系統，其係控制指標在畫面上之運動者，且係具備輸入裝置及控制裝置；該輸入裝置係具有：框體；移動訊號輸出機構，其係檢測前述框體之運動，而輸出依該框體之運動的訊號；衰減機構，其係以指定之增益，使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減；控制機構，其係藉由依據依前述框體之運動的訊號控制前述增益，而產生控制對應於前述框體之運動的前述指標在前述畫面上之速度用的輸入資訊；及傳送機構，其係傳送前述產生之輸入資訊；該控制裝置係具有：接收機構，其係接收前述傳送之輸入資訊；及座標資訊產生機構，其係依據前述接收之輸入資訊，而產生前述指標在前述畫面上之座標資訊。
  22. 一種控制系統，其係控制指標在畫面上之運動者，且係具備輸入裝置及控制裝置；該輸入裝置係具有：框體；移動訊號輸出機構，其係檢測前述框體之運動，而輸出依該框體之運動的訊號；及傳送機構，其係傳送前述輸出之訊號，作為輸入資訊；及該控制裝置係具有：接收機構，其係接收前述輸入資訊；衰減機構，其係以指定之增益，使從前述接收之輸入資訊的前述訊號之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減；控制機構，其係依據依前述框體之運動的訊號，控制前述增益；及座標資訊產生機構，其係產生依前述控制機構之控制且對應於前述框體之運動的前述指標在前述畫面上之座標資訊。
  23. 一種控制指標在畫面上的運動之控制方法，係具備：檢測輸入裝置之框體的運動之步驟；藉由前述檢測而輸出依框體之運動的訊號之步驟；以指定之增益，使前述輸出之輸出值中指定頻率範圍的訊號之輸出值衰減之步驟；依據依前述框體之運動的訊號，來控制前述增益之步 驟；及產生依前述增益之控制且對應於前述框體之運動的指標在畫面上之座標資訊之步驟。
  24. 一種手持裝置，係具備：框體；顯示部；移動訊號輸出機構，其係檢測前述框體之運動，而輸出依該框體之運動的訊號；衰減機構，其係以指定之增益，使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減；及控制機構，其係藉由依據依前述框體之運動的訊號控制前述增益，而產生用以控制對應於前述框體之運動的指標在前述顯示部之畫面上的速度之輸入資訊。
  25. 一種輸入裝置，其係控制指標在畫面上之運動者，且具備：框體；移動訊號輸出機構，其係檢測前述框體之運動，而輸出依該框體之運動的訊號，以使前述指標在前述畫面上移動；衰減機構，其係使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減；記憶機構，其係記憶用以控制前述衰減機構之增益的數個控制型式；及 切換機構，其係切換前述數個控制型式。
  26. 一種手持裝置，係具備：框體；顯示部；移動訊號輸出機構，其係檢測前述框體之運動，為了在前述顯示部之畫面上驅動前述指標，而輸出依該框體之運動的訊號；衰減機構，其係使從前述移動訊號輸出機構輸出之輸出值中指定頻率範圍之訊號的輸出值衰減；記憶機構，其係記憶控制前述衰減機構之增益用的數個控制型式；及切換機構，其係切換前述數個控制型式。
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