JP2007018274A - 操作装置および操作システム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、所定動作を装置に対して行うことで、隣接する指示キーにカーソルを確実に移動させることができ、装置を傾ける操作になれていない場合でも、所望の指示キーにカーソルを確実に停止させることができる操作装置および操作システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 異なる操作が割り当てられた複数の指示キーＫｍが配列されているキー配列画面において、カーソルによって複数の指示キーＫｍのいずれかを選択するに際し、傾斜角検出部６によって操作装置１の傾きを検出して姿勢信号を出力し、動作検出部１０によって姿勢信号に基づいて操作装置１に対する所定動作を検出し、カーソル制御部１３は、動作検出部１０によって所定動作が検出されると、操作装置１が傾いている方向に隣接する指示キーＫｍにカーソルを１つ移動させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、記録媒体（ＨＤＤ、ＣＤ、ＭＤ等）に記録された楽曲データを再生する携帯端末装置や、各種電子機器を遠隔操作するためのリモコン装置に用いられる操作装置および操作システムに関し、特に片手で装置を把持して簡単に操作することができる操作装置および操作システムに関する。

記録媒体（ＨＤＤ、ＣＤ、ＭＤ等）に記録された楽曲データを再生する携帯端末装置や、各種電子機器を遠隔操作するためのリモコン装置は、装置の多機能化に伴って様々な操作を行う必要から、装置に設けられたボタンでは対応することができず、ディスプレイを用いたオンスクリーン操作が採用されている。オンスクリーン操作では、ディスプレイに表示された操作画面に配列されている複数の指示キーをup/downキー、十字キー、ジョクシャトル等の操作手段を操作して選択するのが一般的であるが、高齢者や不慣れな使用者には、up/downキー、十字キー、ジョクシャトル等の操作をスムーズに行うことが難しい。

そこで、up/downキー、十字キー、ジョクシャトル等の操作手段を用いることなく、加速度センサから得られる信号より、装置の傾斜角度を検出し、装置の傾斜角度に基づいて操作画面上の指示キーを時々刻々移動させて表示し、操作画面の中央付近に表示されている指示キーを選択するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来技術では、装置を前後左右方向に傾斜させ、操作画面上の指示キーを上下左右に移動させ、所望の指示キーが中央に移動した際に装置を水平に保つことで所望の指示キーを選択するように構成されているため、装置を水平に戻すタイミングを間違うと、所望の指示キーの手前の指示キーが選択されてしまったり、所望の指示キーが通り越して移動してしまったりして、装置を傾ける操作になれていないと所望の指示キーにカーソルを停止させることが困難であるという問題点があった。
特開２００３−１６２３７１号公報

本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所定動作を装置に対して行うことで、隣接する指示キーにカーソルを確実に移動させることができ、装置を傾ける操作になれていない場合でも、所望の指示キーにカーソルを確実に停止させることができる操作装置および操作システムを提供する点にある。

本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の操作装置は、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面を用い、複数の前記指示キーのいずれかをカーソルによって選択することで操作を行う操作装置であって、装置の傾きを検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、前記姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、装置が傾いている方向に隣接する前記指示キーに前記カーソルを１つ移動させるカーソル制御手段とを具備することを特徴とする。

さらに、本発明の操作装置は、前記カーソル制御手段は、前記姿勢信号に基づいて前記指示キーの配列方向の傾きを抽出すると共に、前記動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、装置に対して前記所定動作が行われる前の前記指示キーの配列方向における傾きを予め定められた閾値と比較し、傾きが前記閾値以上の場合に、抽出した傾き方向に隣接する前記指示キーに前記カーソルを１つ移動させることを特徴とする。

さらに、本発明の操作装置は、装置に対して前記所定動作が行われる前の前記指示キーの配列方向における傾きが前記閾値未満の場合に、前記カーソルが位置する前記指示キーに割り当てられた操作を実行する中央制御手段を具備することを特徴とする。

さらに、本発明の操作装置は、前記傾斜角検出手段からの前記姿勢信号に基づいて主面部と平行で互いに直交するＸ軸およびＹ軸の回転角をＸ軸回転角およびＹ軸回転角としてそれぞれ算出すると共に、算出した前記Ｘ軸回転角および前記Ｙ軸回転角を合成することでどの向きにどの程度傾けられたかを示す姿勢ベクトルを算出する回転角算出手段を具備し、前記カーソル制御手段は、前記回転角算出手段によって算出された前記姿勢ベクトルから前記指示キーの配列方向の傾きを抽出することを特徴とする。

また、本発明の操作装置は、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面を用い、複数の前記指示キーのいずれかをカーソルによって選択することで操作を行う操作装置であって、装置の傾きを検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、前記姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、予め定められた順序で前記カーソルを１つ移動させるカーソル制御手段とを具備することを特徴とする。

さらに、本発明の操作装置は、前記カーソルが位置する前記指示キーに割り当てられた操作を実行する中央制御手段を具備し、前記動作検出手段は、装置に対する第１の所定動作と当該第１の所定動作と異なる第２の所定動作を検出させ、前記カーソル制御手段は、前記動作検出手段によって前記第１の所定動作が検出されると、予め定められた順序で前記カーソルを１つ移動させ、前記中央制御手段は、前記動作検出手段によって前記第２の所定動作が検出されると、前記カーソルが位置する前記指示キーに割り当てられた操作を実行することを特徴とする。

また、本発明の操作システムは、本体装置と、当該本体装置を操作するリモコン装置とからなり、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面を用い、複数の前記指示キーのいずれかをカーソルによって選択することで操作を行う操作システムであって、前記リモコン装置は、前記リモコン装置の傾きを検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、該傾斜角検出手段から出力された前記姿勢信号を送信する送信手段と、前記本体装置は、前記姿勢信号を受信する受信手段と、前記キー配列画面を表示する表示手段と、前記受信手段によって受信された前記姿勢信号に基づいて前記姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、装置が傾いている方向に隣接する前記指示キーに前記カーソルを１つ移動させるカーソル制御手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明の操作システムは、本体装置と、当該本体装置を操作するリモコン装置とからなり、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面を用い、複数の前記指示キーのいずれかをカーソルによって選択することで操作を行う操作システムであって、前記リモコン装置は、前記リモコン装置の傾きを検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、該傾斜角検出手段から出力された前記姿勢信号を送信する送信手段と、前記本体装置は、前記姿勢信号を受信する受信手段と、前記キー配列画面を表示する表示手段と、前記受信手段によって受信された前記姿勢信号に基づいて前記姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、予め定められた順序で前記カーソルを１つ移動させるカーソル制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明の操作装置および操作システムは、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面において、カーソルによって複数の指示キーのいずれかを選択するに際し、傾斜角検出手段によって装置の傾きを検出して姿勢信号を出力し、動作検出手段によって姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出し、所定動作が検出されると、装置が傾いている方向に隣接する指示キーにカーソルを１つ移動させるように構成することにより、所定動作を装置に対して行うことで、隣接する指示キーにカーソルを確実に移動させることができ、装置を傾ける操作になれていない場合でも、隣接する指示キーにカーソルを移動させる動作を複数回行うことで、所望の指示キーにカーソルを確実に停止させることができるという効果を奏する。

さらに、本発明の操作装置および操作システムは、姿勢信号に基づいて指示キーの配列方向の傾きを抽出すると共に、所定動作が検出されると、装置に対して所定動作が行われる前の指示キーの配列方向における傾きを予め定められた閾値と比較し、傾きが閾値以上の場合に、抽出した傾き方向に隣接する指示キーにカーソルを１つ移動させ、傾きが閾値未満の場合に、カーソルが位置する指示キーに割り当てられた操作を実行させるように構成することにより、所定動作を装置に対して行うことで、隣接する指示キーへのカーソルの確実な移動と、指示キーに割り当てられた操作の実行とを選択的に行うことができ、装置に設ける物理的な入力キーを削減することができるという効果を奏する。

さらに、本発明の操作装置および操作システムは、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面において、カーソルによって複数の指示キーのいずれかを選択するに際し、傾斜角検出手段によって装置の傾きを検出して姿勢信号を出力し、動作検出手段によって姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出し、所定動作が検出されると、予め定められた順序でカーソルを１つ移動させるように構成することにより、所定動作を装置に対して行うことで、カーソルを１つずつ確実に移動させることができ、装置を傾ける操作になれていない場合でも、順番にカーソルを移動させることで、所望の指示キーにカーソルを確実に停止させることができるという効果を奏する。

さらに、本発明の操作装置および操作システムは、動作検出手段によって装置に対する第１の所定動作と当該第１の所定動作と異なる第２の所定動作を検出し、第１の所定動作が検出されると、予め定められた順序でカーソルを１つ移動させ、第２の所定動作が検出されると、カーソルが位置する指示キーに割り当てられた操作を実行させるように構成することにより、所定動作を装置に対して行うことで、カーソルの移動と、指示キーに割り当てられた操作の実行とを選択的に行うことができ、装置に設ける物理的な入力キーを削減することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る操作装置の実施の形態の外観構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示す操作装置の構成を示すブロック図であり、図３は、図１に示す操作装置の使用状態を説明するための説明図であり、図４は、図２に示す傾斜角検出部の出力例を示す波形図であり、図５は、図２に示す座標変換部における姿勢ベクトルの算出方法を説明する説明図であり、図６は、図２に示す閾値情報記憶部に記憶されている閾値情報例を示す図であり、図７は、図２に示す動作検出部におけるたたく動作の検出方法を説明するための波形図であり、図８は、図２に示す動作検出部における振る動作の検出方法を説明するための波形図であり、図９は、図２に示す画面記憶部に記憶されている第１のキー配列画面例を示す図であり、図１０は、図２に示す画面記憶部に記憶されている第２のキー配列画面例を示す図であり、図１１は、図２に示す画面記憶部に記憶されている第３のキー配列画面例を示す図である。

本実施の形態の操作装置１は、記録媒体であるＨＤＤに記録された楽曲データを再生するＨＤＤプレーヤ等の携帯端末装置であり、図１を参照すると、全体が略矩形をなす筐体２の主面部に表示部３が設けられていると共に、筐体２の右側面部に電源キー４が設けられ、筐体２内には、図２を参照すると、傾斜角検出部６と、ＡＤ変換部７と、座標変換部８と、閾値情報記憶部９と、動作検出部１０と、画面記憶部１１と、表示制御部１２と、カーソル制御部１３と、中央制御部１４と、データベース１５と、音声出力部１６とを備えている。

表示部３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示手段であり、再生する楽曲データのタイトル名、アーティスト名等の書誌データや再生時間等の各種案内情報や、操作の選択、音量の調整、楽曲データの検索、楽曲データの再生指示等の各種指示キーや、楽曲データを検索するための楽曲マップがレイアウトされた各種操作画面が表示される。なお、本実施の形態では、表示部３に案内情報と指示キーと楽曲マップとを同一画面で表示するように構成したが、操作装置１の主面部に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の他の表示手段を設け、案内情報と指示キーと楽曲マップとのいずれかを別個の表示手段に表示させるようにしても良い。

電源キー４は、電源の投入および切断を指示する電源キー、ユーザが選択した機能（指示キー）の実行を指示する実行キー、ユーザが選択した楽曲データの再生を指示する実行キーとして機能するものであり、電源キー４は、筐体２の右側面部の上部側、すなわち、図３に示すように、表示部３が設けられている主面部を上側にして操作装置１を右手で把持した状態で、親指で操作できる位置に配置されている。

傾斜角検出部６は、例えば、静電容量型、ピエゾ抵抗型、熱分布検知型等の加速度センサを用いた傾斜センサであり、図１を参照すると、主面部、すなわち表示部３の表示面と平行で互いに直交するＸ軸およびＹ軸と、主面部と垂直なＺ軸の傾きに応じた姿勢信号をＡＤ変換部７に出力する。なお、本実施の形態では、Ｘ軸は、表示部３の上下方向に、Ｙ軸は、表示部３の左右方向にそれぞれ設定されている。

傾斜角検出部６として、固定されたビーム（梁）と可動するビーム（梁）とをそれぞれコンデンサの電極板と見立てて、ビーム間の距離の変動を静電容量値としてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（図１に示すように主面部と垂直な軸をＺ軸とする）の傾斜を検出する静電容量型３軸加速度センサを用いた場合には、図４に示すように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の傾斜角に応じた出力電圧が姿勢信号として得られる。

ＡＤ変換部７は、傾斜角検出部６から出力される姿勢信号をデジタル信号に変換して座標変換部８に出力し、座標変換部８は、入力された姿勢信号に基づいてＸ軸およびＹ軸をそれぞれ中心とする操作装置１のそれぞれの回転角θ_ｘ、θ_ｙをそれぞれ算出する。回転角θ_ｘは、Ｙ軸およびＺ軸の傾斜角から、回転角θ_ｙは、Ｘ軸およびＺ軸の傾斜角からそれぞれ求めることができる。以下、Ｘ軸を中心とする操作装置１の回転をピッチ方向の回転と称し、Ｙ軸を中心とする操作装置１の回転をロール方向の回転と称する。また、筐体２の主面部が重力方向に直交する場合の回転角θ_ｘ、θ_ｙを０度とし、表示部３の上方を下側に移動させるピッチ方向の回転をプラスとし、表示部３の下方を下側に移動させるピッチ方向の回転をマイナスとし、表示部３の右方を下側に移動させるロール方向の回転をプラスとし、表示部の左方を下側に移動させるロール方向の回転をマイナスとする。また、座標変換部８は、算出した回転角θ_ｘ、θ_ｙを合成することで、図５に示すように、操作装置１がどの向きに傾けられたかを示す角度θ_ａと、操作装置１の傾斜角の大きさを示す長さｒとで表される姿勢ベクトルＲを算出してカーソル制御部１３に出力する。なお、座標変換部８における姿勢ベクトルＲの算出は、ＡＤ変換部７におけるサンプリング時間毎に行われる。

閾値情報記憶部９は、図６を参照すると、ＡＤ変換部７で算出される姿勢ベクトルＲの長さｒ、すなわち操作装置１の傾斜角度の閾値Ｔ０を閾値情報として記憶している記憶手段である。

動作検出部１０は、操作装置１に対して行われる「たたく」、「振る」の動作を検出し、検出した動作を示す動作検出信号をカーソル制御部１３に出力する。

図７（ａ）には、操作装置１の主面部に対して「たたく」動作が行われた際に、傾斜角検出部６から出力される姿勢信号例が示されており、Ｚ軸の単位時間当たりの変化が大きいことが分かる。そこで、動作検出部１０は、ＡＤ変換部７におけるサンプリング時間毎のＺ軸の出力を１サンプルとし、（１サンプル後のサンプルとの差＊１００）を変位量として算出する。動作検出部１０によって算出された変位量を、変位量が５未満は「０」として時系列にプロットすると、図７（ｂ）に示すようになり、動作検出部１０は、変位量が予め定められた閾値±αを越える図７（ｂ）にＡで示す瞬間的な大きな傾斜となる値によって、「たたく」動作が行われたことを検出する。なお、変位量は、「たたく」動作の検出後、減衰するまで、何度か大きな値となるため、動作検出部１０は、「たたく」動作の検出後、予め減衰時間として設定されている時間Ｔａの間、「たたく」動作の検出を行わないように制御される。また、本実施の形態では、Ｚ軸の出力に基づいて「たたく」動作の検出を行うように構成したが、操作装置１を「たたく」場所によっては、Ｘ軸、Ｙ軸の出力に顕著な変化が現れる場合があり、Ｘ軸、Ｙ軸の出力に基づいて「たたく」動作の検出を行うようにしても良い。また、検出回数から「たたく」動作の回数についても検出可能である。すなわち、「たたく」動作における姿勢信号は、筺体に衝撃が加わっただけで発生してしまうため、意図しない衝撃との区別が難しく、例えば予め登録しておいた時間の間隔で２回以上連続して姿勢信号が検出された場合のみを、「たたく」と判断するといった方法も考えられる。

図８（ａ）には、操作装置１に対して「振る」動作が行われた際に、傾斜角検出部６から出力される姿勢信号例が示されており、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれもが所定の間隔で上下に変化していることが分かる。そこで、動作検出部１０は、ＡＤ変換部７におけるサンプリング時間毎のＸ軸の出力を１サンプルとし、（４サンプル後のサンプルとの差＊１００）を変位量として算出する。動作検出部１０によって算出された変位量を、変位量が５未満は「０」とすると共に、「０」以外の値が５サンプル以上連続しない場合には「０」として時系列にプロットすると、図８（ｂ）に示すようになり、動作検出部１０は、予め定められた「振る」動作を検出するために必要な時間Ｔｂ以内に、図８（ｂ）にβで示す変位量の正から負、および負から正の変化を複数回検出することで、「振る」動作が行われたことを検出する。なお、検出回数から「振る」動作の回数や、検出点での姿勢信号から「振る」動作の方向検出が可能となる。また、本実施の形態では、Ｘ軸の出力に基づいて「振る」動作の検出を行うように構成したが、Ｙ軸、Ｚ軸の出力に基づいて「たたく」動作の検出を行うようにしても良い。

画面記憶部１１は、各種案内情報が表示される案内情報表示領域や、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーや、楽曲データを検索するための楽曲マップがレイアウトされた複数の操作画面を記憶している記憶手段であり、楽曲データの再生に関連する操作を行う画面、音量の調整を行う画面、楽曲データの検索を行う画面等が記憶されている。なお、複数の指示キーがレイアウトされた画面としては、図９に示すように、複数の指示キーＫｍ（ｍ＝１〜１０）がＸ軸方向に配列された、例えば音量調整を行う画面等の第１のキー配列画面３１と、図１０に示すように、複数の指示キーＫｍ（ｍ＝１〜５）がＹ軸方向に配列された、例えばメニュー選択を行う画面等の第２のキー配列画面３２と、図１１に示すように、複数の指示キーＫｍ（ｍ＝１〜２５）がＸ軸およびＹ軸方向に配列された、例えば文字入力を行う画面等の第３のキー配列画面３３とが画面記憶部１１に記憶されているものとする。

表示制御部１２は、中央制御部１４の制御に基づいて画面記憶部１１に記憶されている各種操作画面のいずれかを読み出して表示部３に表示すると共に、表示部３に第１のキー配列画面３１、第２のキー配列画面３２および第３のキー配列画面３３を表示した場合には、指示キーＫｍが配列されている方向、すなわちカーソルの移動方向を示すキー配列情報をカーソル制御部１３に通知する。また、表示制御部１２は、表示部３に表示した操作画面に案内情報表示領域がレイアウトされている場合には、中央制御部１４からの指示に基づいて、再生する楽曲データのタイトル名、アーティスト名等の書誌データをデータベース１５から読み出して案内情報表示領域に表示する。

カーソル制御部１３は、第１のキー配列画面３１、第２のキー配列画面３２および第３のキー配列画面３３に配列された複数の指示キーＫｍのいずれかを選択するカーソルの移動を制御する手段である。カーソル制御部１３は、表示制御部１２からのキー配列情報に基づいて、座標変換部８から入力される姿勢ベクトルＲからカーソル移動方向の成分を抽出し、抽出したカーソル移動方向の成分を、少なくとも操作装置１に対して行われる動作を検出に必要な時間（「振る」動作を検出するために必要な時間Ｔｂ）以上記憶しておく。また、カーソル制御部１３は、動作検出部１０から入力信号が入力されると、動作検出信号の入力時から所定時間前（「たたく」動作を示す動作検出信号が入力された場合には、１サンプル時間前、「振る」動作を示す動作検出信号が入力された場合には、「振る」動作を検出するために必要な時間Ｔｂ前）の姿勢ベクトルＲにおけるカーソル移動方向の成分が閾値情報記憶部９に記憶されている閾値Ｔ０未満か否かを判断することで、操作装置１に対して動作が行われる前の、操作装置１のカーソル移動方向の傾きを判断する。さらに、カーソル制御部１３は、操作装置１に対して動作が行われる前の姿勢ベクトルＲにおけるカーソル移動方向の成分が閾値Ｔ０未満の場合には、第１のキー配列画面３１、第２のキー配列画面３２および第３のキー配列画面３３においては、カーソルが位置する指示キーＫｍに割り当てられた操作を中央制御部１４に通知すると共に、操作装置１に対して動作が行われる前の姿勢ベクトルＲにおけるカーソル移動方向の成分が閾値Ｔ０以上の場合には、姿勢ベクトルＲにおけるカーソル移動方向の成分の方向にカーソルを１つ移動させる。

中央制御部１４は、カーソル制御部１３から通知される操作を、表示制御部１２および音声出力部１６を制御することで実行する。また、中央制御部１４は、電源切断状態で電源キー４が押下されると電源の投入制御を、電源投入状態で電源キー４が所定時間以上押下されると電源の切断制御を行う。なお、電源の切断制御は、操作画面のいずれかに電源切断操作が割り当てられた指示キーを設け、当該指示キーにカーソルを移動させた状態で実行するようにしても良い。

データベース１５は、ＨＤＤ等の記録手段であり、図示しない楽曲データ入力端子から入力された楽曲データが記録されていると共に、各楽曲データのタイトル名、アーティスト名等の書誌データが記録されている。

音声出力部１６は、中央制御部１４からの指示に基づいて、データベース１５に記録されている楽曲データを再生するオーディオプレーヤであり、図示しない音声出力端子からオーディオ信号を図示しないヘッドフォン等の音声出力装置に出力する。

次に、複数の指示キーが配列されているキー配列画面におけるカーソル移動動作について図１２を参照して詳細に説明する。
図１２は、本発明に係る操作装置の実施の形態におけるキー配列画面での楽曲選択カーソルの移動動作を説明するためのフローチャートである。

表示制御部１２は、中央制御部１４の制御に基づいて、第１のキー配列画面３１、第２のキー配列画面３２もしくは第３のキー配列画面３３のいずれかを画面記憶部１１から読み出して表示部３に表示すると（ステップＡ１）、表示部３に表示した第１のキー配列画面３１、第２のキー配列画面３２もしくは第３のキー配列画面３３のキー配列情報をカーソル制御部１３に通知する（ステップＡ２）。

次に、座標変換部８は、傾斜角検出部６から出力され、ＡＤ変換部７によってデジタル信号に変換された姿勢情報の姿勢信号に基づいてＸ軸、Ｙ軸の回転角θ_ｘ、θ_ｙをそれぞれ算出し（ステップＡ３）、算出した回転角θ_ｘ、θ_ｙを合成することで、操作装置１がどの向きに傾けられたかを示す角度θ_ａと、操作装置１の傾斜角の大きさを示す長さｒとで表される姿勢ベクトルＲを算出する（ステップＡ４）。

次に、カーソル制御部１３は、表示制御部１２からのキー配列情報に基づいて、座標変換部８から入力される姿勢ベクトルＲからカーソル移動方向の成分を抽出する（ステップＡ５）。図９に示すキー配列画面３１の場合には、指示キーＫｍがＸ軸に沿って配列されているため、表示制御部１２は、Ｘ軸方向を示すキー配列情報をカーソル制御部１３に出力し、カーソル制御部１３は、図６に示すように、Ｘ軸方向における姿勢ベクトルＲの成分Ｒｘを抽出する。また、図１０に示すキー配列画面３２の場合には、指示キーＫｍがＹ軸に沿って配列されているため、表示制御部１２は、Ｙ軸方向を示すキー配列情報をカーソル制御部１３に出力し、カーソル制御部１３は、図６に示すように、Ｙ軸方向における姿勢ベクトルＲの成分Ｒｙを抽出する。さらにまた、図１１に示すキー配列画面３３の場合には、指示キーＫｍがＸ軸およびＹ軸に沿って配列されているため、表示制御部１２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向を示すキー配列情報をカーソル制御部１３に出力し、カーソル制御部１３は、図６に示すように、Ｘ軸方向における姿勢ベクトルＲの成分Ｒｘと、Ｙ軸方向における姿勢ベクトルＲの成分Ｒｙとを抽出する。

次に、カーソル制御部１３は、動作検出部１０から動作検出信号が入力されたか否かを判断し（ステップＡ６）、動作検出部１０から動作検出信号が入力されていない場合には、ステップＡ３に戻る。

ステップＡ６で動作検出部１０から動作検出信号が入力された場合には、カーソル制御部１３は、動作検出信号の入力時から所定時間前の姿勢ベクトルＲにおけるカーソル移動方向の成分が閾値情報記憶部９に記憶されている閾値Ｔ０未満か否かを判断する（ステップＡ７）。すなわちステップＡ７では、操作装置１に対して「たたく」、「振る」の動作が行われた際に、操作装置１が、図６（ａ）に示すように、カーソル移動方向における姿勢ベクトルＲの成分が閾値Ｔ０未満になった状態、すなわち操作装置１がカーソル移動方向において水平に近い状態に保たれて傾斜角度が閾値Ｔ０未満の状態（以下、ホームポジションと称す）であるか否かが判断されることになる。

ステップＡ７でカーソル移動方向における姿勢ベクトルＲの成分が閾値情報記憶部９に記憶されている閾値Ｔ０未満である場合、すなわち操作装置１がホームポジションに保たれている場合には、カーソル制御部１３は、カーソルによって選択された指示キーＫｍに割り当てられた操作を中央制御部１４に通知し、中央制御部１４は、カーソル制御部１３から通知される操作を、表示制御部１２および音声出力部１６を制御することで実行し（ステップＡ８）、カーソルの移動動作を終了する。

これにより、操作装置１がホームポジションに保たれた状態で、操作装置１に対して「たたく」、「振る」の動作を行うことで、カーソルによって選択された指示キーＫｍに割り当てられた操作を実行することができる。

ステップＡ７でカーソル移動方向における姿勢ベクトルＲの成分が閾値情報記憶部９に記憶されている閾値Ｔ０未満でない場合、すなわち操作装置１がホームポジションに保たれていない場合には、カーソル制御部１３は、カーソル移動方向における姿勢ベクトルＲの成分の方向にカーソルを１つ移動させ（ステップＡ９）、ステップＡ３に戻る。

これにより、図９に示すように指示キーＫ７にカーソルが位置しているキー配列画面３１において、操作装置１をホームポジションからカーソルを移動させたい方向（Ｘ軸方向のいずれか）に閾値Ｔ０以上傾けた状態で、操作装置１に対して「たたく」、「振る」の動作を行うことで、カーソルが左右に隣接する指示キーＫ６もしくは指示キーＫ８のいずれかに１つだけ移動されることになる。

また、図１０に示すように指示キーＫ３にカーソルが位置しているキー配列画面３２において、操作装置１をホームポジションからカーソルを移動させたい方向（Ｙ軸方向のいずれか）に閾値Ｔ０以上傾けた状態で、操作装置１に対して「たたく」、「振る」の動作を行うことで、カーソルが上下に隣接する指示キーＫ２もしくは指示キーＫ４のいずれかに１つだけ移動されることになる。なお、「振る」の動作を検出した瞬間の、傾きを用いることで、「振る」動作の振られた方向へ、カーソルを１つだけ移動させることも可能になる。

さらにまた、図１１に示すように指示キーＫ１８にカーソルが位置しているキー配列画面３３において、操作装置１をホームポジションからカーソルを移動させたい方向（Ｘ軸方向いずれか、Ｙ軸方向のいずれか）に閾値Ｔ０以上傾けた状態で、操作装置１に対して「たたく」、「振る」の動作を行うことで、カーソルが左右に隣接する指示キーＫ１７もしくは指示キーＫ１９、上下に隣接する指示キーＫ１３もしくは指示キーＫ１３のいずれかに１つだけ移動されることになる。なお、このようにカーソル移動方向が２つある場合には、互いに独立して制御され、例えば、図６（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向における姿勢ベクトルＲの成分Ｒｘと、Ｙ軸方向における姿勢ベクトルＲの成分Ｒｙとのいずれもが閾値Ｔ０以上になった状態で、操作装置１に対して「たたく」、「振る」の動作を行った場合には、Ｘ軸方向における姿勢ベクトルＲの成分Ｒｘの方向とＹ軸方向における姿勢ベクトルＲの成分Ｒｙの方向とに１つずつカーソルが移動される。従って、操作装置１をホームポジションからカーソルを移動させたい斜め方向に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の傾斜角度のいずれもが閾値Ｔ０以上になるように傾けて、操作装置１に対して「たたく」、「振る」の動作を行うだけで、指示キーＫ１８から斜めに隣接する指示キーＫ１２、指示キーＫ１４、指示キーＫ２２もしくは指示キーＫ２４に一回の動作でカーソルを移動させることができる。

なお、本実施の形態では、第１のキー配列画面３１、第２のキー配列画面３２および第３のキー配列画面３３においてキー配列画面においてＸ軸および／又はＹ軸方向に配列されている例を説明したが、指示キーＫｍの配列方向には、制限なく、例えば斜めに配列するようにしても良い。

なお、本実施の形態では、操作装置１に対して行われる「たたく」、「振る」の動作が検出されると、操作装置１の傾斜に応じてカーソルの移動か操作の実行かのいずれかを行うように構成したが、操作装置１に対して行われる「たたく」もしくは「振る」の第１の所定動作が検出されると、カーソルの移動を行い、操作装置１に対して行われる第１の所定動作と異なる「振る」もしくは「たたく」の第２の所定動作が検出されると、カーソルによって選択された指示キーＫｍに割り当てられた操作の実行を行うように構成しても良い。この場合には、第１のキー配列画面３１、第２のキー配列画面３２および第３のキー配列画面３３において、カーソルの移動順序を予め定めておき、カーソル制御部１３は、操作装置１に対して行われる第１の所定動作が検出されると、予め定められた移動順序でカーソルを移動させる。

次に、本発明の他の実施の形態である操作システムについて図１３を参照して詳細に説明する。
図１３は、本発明に係る操作システムの実施の形態の構成を示すブロック図である。

他の実施の形態である操作システム２０は、図１３を参照すると、ＤＶＤプレーヤ、テレビジョン装置等の本体装置２１と、本体装置２１を操作するリモコン装置２２とからなり、本体装置２１は、表示部３と、座標変換部８と、閾値情報記憶部９と、画面記憶部１１と、表示制御部１２と、カーソル制御部１３と、中央制御部１４と、受信部２３とを備え、リモコン装置２２は、電源キー４と、傾斜角検出部６と、ＡＤ変換部７と、送信部２４とを備えている。なお、本体装置２１の表示部３は、本体装置２１に接続されたディスプレイ等の表示手段を用いるようにしても良い。

リモコン装置２２の送信部２４は、傾斜角検出部６から出力され、ＡＤ変換部７によってデジタル信号に変換された姿勢信号および電源キー４の押下信号を赤外線等の操作信号に変調して本体装置に送信し、本体装置２１の受信部２３は、リモコン装置２２から受信した操作信号を復調し、姿勢信号を座標変換部８と動作検出部１０とに入力すると共に、電源キー４の押下信号を中央制御部１４に入力する。これにより、上述した操作装置１の構成を本体装置２１とリモコン装置２２とに割り振っても操作装置１と同様の動作を行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーＫｍが配列されているキー配列画面３１、３２、３３において、カーソルによって複数の指示キーＫｍのいずれかを選択するに際し、傾斜角検出部６によって操作装置１の傾きを検出して姿勢信号を出力し、動作検出部１０によって姿勢信号に基づいて操作装置１に対する所定動作を検出し、カーソル制御部１３は、動作検出部１０によって所定動作が検出されると、操作装置１が傾いている方向に隣接する指示キーＫｍにカーソルを１つ移動させるように構成することにより、所定動作を操作装置１に対して行うことで、隣接する指示キーＫｍにカーソルを確実に移動させることができ、操作装置１を傾ける操作になれていない場合でも、隣接する指示キーＫｍにカーソルを移動させる動作を複数回行うことで、所望の指示キーＫｍにカーソルを確実に停止させることができるという効果を奏する。

さらに、本実施の形態によれば、カーソル制御部１３は、姿勢信号に基づいて指示キーＫｍの配列方向の傾きを抽出すると共に、所定動作が検出されると、操作装置１に対して所定動作が行われる前の指示キーＫｍの配列方向における傾きを予め定められた閾値と比較し、傾きが閾値以上の場合に、抽出した傾き方向に隣接する指示キーＫｍにカーソルを１つ移動させ、中央制御部１４は、傾きが閾値未満の場合に、カーソルが位置する指示キーＫｍに割り当てられた操作を実行させるように構成することにより、所定動作を操作装置１に対して行うことで、隣接する指示キーＫｍへのカーソルの確実な移動と、指示キーＫｍに割り当てられた操作の実行とを選択的に行うことができ、操作装置１に設ける物理的な入力キーを削減することができるという効果を奏する。

さらに、本実施の形態によれば、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーＫｍが配列されているキー配列画面において、カーソルによって複数の指示キーＫｍのいずれかを選択するに際し、傾斜角検出手段によって操作装置１の傾きを検出して姿勢信号を出力し、動作検出部１０によって姿勢信号に基づいて操作装置１に対する所定動作を検出し、カーソル制御部１３は、動作検出部１０によって所定動作が検出されると、予め定められた順序でカーソルを１つ移動させるように構成することにより、所定動作を操作装置１に対して行うことで、カーソルを１つずつ確実に移動させることができ、操作装置１を傾ける操作になれていない場合でも、順番にカーソルを移動させることで、所望の指示キーＫｍにカーソルを確実に停止させることができるという効果を奏する。

さらに、本実施の形態によれば、動作検出手段によって操作装置１に対する第１の所定動作と当該第１の所定動作と異なる第２の所定動作を検出し、カーソル制御部１３は、動作検出部１０によって第１の所定動作が検出されると、予め定められた順序でカーソルを１つ移動させ、中央制御部１４は、動作検出部１０によって第２の所定動作が検出されると、カーソルが位置する指示キーＫｍに割り当てられた操作を実行させるように構成することにより、所定動作を操作装置１に対して行うことで、カーソルの移動と、指示キーＫｍに割り当てられた操作の実行とを選択的に行うことができ、操作装置１に設ける物理的な入力キーを削減することができるという効果を奏する。

なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。

本発明に係る操作装置の実施の形態の外観構成を示す斜視図である。 図１に示す操作装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す操作装置の使用状態を説明するための説明図である。 図２に示す傾斜角検出部の出力例を示す波形図である。 図２に示す座標変換部における姿勢ベクトルの算出方法を説明する説明図である。 図２に示す閾値情報記憶部に記憶されている閾値情報例を示す図である。 図２に示す動作検出部におけるたたく動作の検出方法を説明するための波形図である。 図２に示す動作検出部における振る動作の検出方法を説明するための波形図である。 図２に示す画面記憶部に記憶されている第１のキー配列画面例を示す図である。 図２に示す画面記憶部に記憶されている第２のキー配列画面例を示す図である。 図２に示す画面記憶部に記憶されている第３のキー配列画面例を示す図である。 本発明に係る操作装置の実施の形態におけるキー配列画面での楽曲選択カーソルの移動動作を説明するためのフローチャートである。 本発明に係る操作システムの実施の形態の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 操作装置
２ 筐体
３ 表示部
４ 電源キー
６ 傾斜角検出部
７ ＡＤ変換部
８ 座標変換部（回転角算出手段）
９ 閾値情報記憶部
１０ 動作検出部
１１ 画面記憶部
１２ 表示制御部
１３ カーソル制御部
１４ 中央制御部
１５ データベース
１６ 音声出力部
２０ 操作システム
２１ 本体装置
２２ リモコン装置
２３ 受信部
２４ 送信部
３１、３２、３３ キー配列画面

Claims (8)

1. 異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面を用い、複数の前記指示キーのいずれかをカーソルによって選択することで操作を行う操作装置であって、
   装置の傾きを検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、
   前記姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、
   該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、装置が傾いている方向に隣接する前記指示キーに前記カーソルを１つ移動させるカーソル制御手段とを具備することを特徴とする操作装置。
2. 前記カーソル制御手段は、前記姿勢信号に基づいて前記指示キーの配列方向の傾きを抽出すると共に、前記動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、装置に対して前記所定動作が行われる前の前記指示キーの配列方向における傾きを予め定められた閾値と比較し、傾きが前記閾値以上の場合に、抽出した傾き方向に隣接する前記指示キーに前記カーソルを１つ移動させることを特徴とする請求項１記載の操作装置。
3. 装置に対して前記所定動作が行われる前の前記指示キーの配列方向における傾きが前記閾値未満の場合に、前記カーソルが位置する前記指示キーに割り当てられた操作を実行する中央制御手段を具備することを特徴とする請求項２記載の操作装置。
4. 前記傾斜角検出手段からの前記姿勢信号に基づいて主面部と平行で互いに直交するＸ軸およびＹ軸の回転角をＸ軸回転角およびＹ軸回転角としてそれぞれ算出すると共に、算出した前記Ｘ軸回転角および前記Ｙ軸回転角を合成することでどの向きにどの程度傾けられたかを示す姿勢ベクトルを算出する回転角算出手段を具備し、
   前記カーソル制御手段は、前記回転角算出手段によって算出された前記姿勢ベクトルから前記指示キーの配列方向の傾きを抽出することを特徴とする請求項２又は３記載の操作装置。
5. 異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面を用い、複数の前記指示キーのいずれかをカーソルによって選択することで操作を行う操作装置であって、
   装置の傾きを検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、
   前記姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、
   該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、予め定められた順序で前記カーソルを１つ移動させるカーソル制御手段とを具備することを特徴とする操作装置。
6. 前記カーソルが位置する前記指示キーに割り当てられた操作を実行する中央制御手段を具備し、
   前記動作検出手段は、装置に対する第１の所定動作と当該第１の所定動作と異なる第２の所定動作を検出させ、
   前記カーソル制御手段は、前記動作検出手段によって前記第１の所定動作が検出されると、予め定められた順序で前記カーソルを１つ移動させ、
   前記中央制御手段は、前記動作検出手段によって前記第２の所定動作が検出されると、前記カーソルが位置する前記指示キーに割り当てられた操作を実行することを特徴とする請求項５記載の操作装置。
7. 本体装置と、当該本体装置を操作するリモコン装置とからなり、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面を用い、複数の前記指示キーのいずれかをカーソルによって選択することで操作を行う操作システムであって、
   前記リモコン装置は、前記リモコン装置の傾きを検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、
   該傾斜角検出手段から出力された前記姿勢信号を送信する送信手段と、
   前記本体装置は、前記姿勢信号を受信する受信手段と、
   前記キー配列画面を表示する表示手段と、
   前記受信手段によって受信された前記姿勢信号に基づいて前記姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、
   該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、装置が傾いている方向に隣接する前記指示キーに前記カーソルを１つ移動させるカーソル制御手段とを具備することを特徴とする操作システム。
8. 本体装置と、当該本体装置を操作するリモコン装置とからなり、異なる操作が割り当てられた複数の指示キーが配列されているキー配列画面を用い、複数の前記指示キーのいずれかをカーソルによって選択することで操作を行う操作システムであって、
   前記リモコン装置は、前記リモコン装置の傾きを検出して姿勢信号を出力する傾斜角検出手段と、
   該傾斜角検出手段から出力された前記姿勢信号を送信する送信手段と、
   前記本体装置は、前記姿勢信号を受信する受信手段と、
   前記キー配列画面を表示する表示手段と、
   前記受信手段によって受信された前記姿勢信号に基づいて前記姿勢信号に基づいて装置に対する所定動作を検出する動作検出手段と、
   該動作検出手段によって前記所定動作が検出されると、予め定められた順序で前記カーソルを１つ移動させるカーソル制御手段とを具備することを特徴とする操作システム。

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