JP4582116B2 - 入力装置、制御装置、制御システム、制御方法及びそのプログラム - Google Patents
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Description
acory =ay−arefy・・・(2)。
Vy(t) =Vy(t-1)+acory・・・(4)
Vx(t)、Vy(t)は今回の速度値を表し、Vx(t-1)、Vy(t-1)は前回の速度値を表している。
Y(t) =Y(t-1)+Vy・・・(6)。
相関特性を利用する一実施の形態として、補正加速度値(acorx、acory)(または加速度値(ax、ay)でもよい。)と、角加速度値(Δωx、Δωy)との相関係数R2を利用して、速度値を算出する形態を説明する。(acorx、acory)及び(ax、ay)は同じ物理量であるので、以下では、(acorx、acory)が用いられる形態について説明する。また、X軸とY軸では計算方法は同じであるので、以降では、X軸の補正加速度値acorxに関してのみ説明する。
mΔωy、macorxは、それぞれΔωy、acorxの平均値である。式(7)に代入されるΔωy、acorxは、現在を起点とした過去の数〜数十サンプルとする。
Q:定数
または
Vx(t) =Vx(t-1)+f(R2)・acorx・・・(9)
f(R2)は基本的に単調増加する関数である。
1)積分計算を省略する、
2)そのときの加速度値axを基準加速度値arefxとする(つまり、arefx→ax)、という方法もある。
図19は、この実施の形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。
N、P:定数
Vx(t) =Vx(t-1)+M(x)・acorx・・・(11)。
図20は、この実施の形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。
図21は、この実施の形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。
入力装置に急激な姿勢変化が起こったり、入力装置の速度プロファイル中に等速の領域が少なかったりすると(図23参照)、入力装置にかかる慣性力(加速度)と反対方向の加速度出力が発生することもあり、上記第1〜4の実施の形態でも、若干量が吸収しきれない場合がある。例えば、図16(F)、図17(D)、図22(A)に示すように、ポインタが減速していく段階で、速度がゼロになる直前では、速度が負になり、ポインタが逆方向に動く可能性もある。
このような問題を解決するために、MPUは、Δωyとacorxの符号を比較し、符号が逆転していたら、そのacorxを用いず、前回の速度値を今回の速度値とする。これにより、図22(B)に示すように、速度がゼロとなる直前から速度値をゼロとして、ユーザの直感に合致した操作感を得ることができる。図23の例では、線cがΔωyとacorxの符号を比較した場合を表しており、線cが本来あるべき線に近づいているのが分かる。
acory…第2の補正加速度値
Vx…第1の速度値
Vy…第2の速度値
Δωx 、Δω y …角加速度値
Th1、Th2、Th3…閾値
arefx…第1の基準加速度値
arefy…第2の基準加速度値
ax…第1の加速度値
ay…第2の加速度値
X、Y…座標値
1、51、61、71、81…入力装置
2…ポインタ(UI)
3…画面
15…角速度センサユニット
16…加速度センサユニット
17…センサユニット
40…制御装置
100…制御システム
151、152…角速度センサ
161…第1の加速度センサ
162…第2の加速度センサ
Claims (13)
- 第1の方向の第1の加速度を検出する第1の加速度センサと、
前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿う軸の周りの角速度を検出する第1の角速度センサと、
前記第1の加速度値と、重力加速度の前記第1の方向の成分値である第1の基準加速度値との差を第1の補正加速度値として算出し、前記第1の補正加速度値に基き前記第1の方向の第1の速度値を算出する速度情報出力手段と、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第2の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出する角加速度算出手段と、
前記角加速度値に応じて前記第1の基準加速度値を更新するか否かを判定する判定手段と、
前記角加速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第1の基準加速度値を更新する更新手段と
を具備する入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第1の速度値をゼロとする補正を実行する速度補正手段をさらに具備する入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第2の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出する角加速度算出手段をさらに具備し、
前記速度情報出力手段は、
前記第1の加速度値と前記角加速度値の相関を表す相関特性を用いて、前記第1の速度値を算出する入力装置。 - 請求項3に記載の入力装置であって、
前記速度情報出力手段は、
前記相関特性として、前記第1の加速度値及び前記角加速度値を用いた相関係数または相関関数を、それぞれ重み係数または重み関数として前記第1の加速度値に乗じることで、前記第1の速度値を算出する入力装置。 - 請求項3に記載の入力装置であって、
前記速度情報出力手段は、
前記相関特性として、前記第1の加速度値と前記角加速度との比率を用いて前記第1の速度値を算出する入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記速度情報出力手段は、少なくとも前記算出された第1の速度値を記憶し更新する更新手段を有し、
前記更新手段は、前記第1の加速度値及び前記角加速度値のそれぞれの符号が一致しているか否かを判定し、前記符号が一致していない場合、前記第1の速度値を更新しない入力装置。 - 請求項1に記載の入力装置であって、
前記第2の方向の第2の加速度を検出する第2の加速度センサと、
前記第1の方向に沿う軸の周りの角速度を検出する第2の角速度センサとをさらに具備し、
前記速度情報出力手段は、前記第2の加速度値と、重力加速度の前記第2の方向の成分値である第2の基準加速度値との差を第2の補正加速度値として算出し、前記第2の補正加速度値に基き、前記第2の方向の第2の速度値を算出し、
前記角加速度算出手段は、前記第1の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第1の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出する角加速度算出手段と、
前記判定手段は、前記第1の方向に沿う軸の周りの角加速度値に応じて前記第2の基準加速度値を更新するか否かを判定し、
前記更新手段は、前記第1の方向に沿う軸の周りの角加速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第2の基準加速度値を更新する入力装置。 - 第1の方向の第1の加速度を検出する第1の加速度センサと、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿う軸の周りの角速度を検出する第1の角速度センサとを有する入力装置から出力された入力情報に応じて、画面上に表示されるUIを制御する制御装置であって、
前記第1の加速度値及び前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値の情報を、前記入力情報として受信する受信手段と、
前記受信された入力情報に基き、前記第1の加速度値と、重力加速度の前記第1の方向の成分値である第1の基準加速度値との差を第1の補正加速度値として算出し、前記第1の補正加速度値に基き前記第1の方向の第1の速度値を算出することで、前記UIの前記画面上の座標情報を生成する座標情報生成手段と、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第2の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出する角加速度算出手段と、
前記角加速度値に応じて前記第1の基準加速度値を更新するか否かを判定する判定手段と、
前記角加速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第1の基準加速度値を更新する更新手段と
を具備する制御装置。 - 入力情報を出力する入力装置と、前記入力装置から出力された入力情報に応じて、画面上に表示されるUIを制御する制御装置とを備える制御システムであって、
前記入力装置は、
第1の方向の第1の加速度を検出する第1の加速度センサと、
前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿う軸の周りの角速度を検出する第1の角速度センサと、
前記第1の加速度値と、重力加速度の前記第1の方向の成分値である第1の基準加速度値との差を第1の補正加速度値として算出し、前記第1の補正加速度値に基き前記第1の方向の第1の速度値を算出し、前記算出された第1の速度値を前記入力情報として出力する速度情報出力手段と、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第2の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出する角加速度算出手段と、
前記角加速度値に応じて前記第1の基準加速度値を更新するか否かを判定する判定手段と、
前記角加速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第1の基準加速度値を更新する更新手段とを有し、
前記制御装置は、
前記入力情報を受信する受信手段と、
前記受信された入力情報に応じた、前記UIの前記画面上の座標情報を生成する座標情報生成手段とを有する
制御システム。 - 入力情報を出力する入力装置と、前記入力装置から出力された入力情報に応じて、画面上に表示されるUIを制御する制御装置とを備える制御システムであって、
前記入力装置は、
第1の方向の第1の加速度を検出する第1の加速度センサと、
前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿う軸の周りの角速度を検出する第1の角速度センサと、
前記第1の加速度値及び前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値の情報を前記入力情報として出力する出力手段とを有し、
前記制御装置は、
前記入力情報を受信する受信手段と、
前記受信された入力情報に基き、前記第1の加速度値と、重力加速度の前記第1の方向の成分値である第1の基準加速度値との差を第1の補正加速度値として算出し、前記第1の補正加速度値に基き前記第1の方向の第1の速度値を算出することで、前記第1の速度値に応じた、前記UIの前記画面上の座標情報を生成する座標情報生成手段と、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第2の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出する角加速度算出手段と、
前記角加速度値に応じて前記第1の基準加速度値を更新するか否かを判定する判定手段と、
前記角加速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第1の基準加速度値を更新する更新手段とを有する
制御システム。 - 入力装置の動きに応じて画面上のUIを制御する制御方法であって、
前記入力装置の第1の方向の第1の加速度を検出し、
前記入力装置の、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿う軸の周りの角速度を検出し、
前記第1の加速度値と、重力加速度の前記第1の方向の成分値である第1の基準加速度値との差を第1の補正加速度値として算出し、前記第1の補正加速度値に基き前記第1の速度値を算出し、
前記第1の速度値に応じた、前記UIの前記画面上の座標情報を生成し、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第2の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出し、
前記角加速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第1の基準加速度値を更新する
制御方法。 - 第1の方向の第1の加速度を検出する第1の加速度センサと、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿う軸の周りの角速度を検出する第1の角速度センサとを有する入力装置のプログラムであって、
前記第1の加速度値と、重力加速度の前記第1の方向の成分値である第1の基準加速度値との差を第1の補正加速度値として算出し、前記第1の補正加速度値に基き前記第1の方向の第1の速度値を算出し、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第2の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出し、
前記角加速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第1の基準加速度値を更新する
ことを前記入力装置に実行させるプログラム。 - 第1の方向の第1の加速度を検出する第1の加速度センサと、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿う軸の周りの角速度を検出する第1の角速度センサとを有する入力装置から出力された入力情報に応じて、画面上に表示されるUIを制御する制御装置のプログラムであって、
前記第1の加速度値及び前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値の情報を、前記入力情報として受信し、
前記受信された入力情報に基き、前記第1の加速度値と、重力加速度の前記第1の方向の成分値である第1の基準加速度値との差を第1の補正加速度値として算出し、前記第1の補正加速度値に基き前記第1の方向の第1の速度値を算出することで、前記UIの前記画面上の座標情報を生成し、
前記第2の方向に沿う軸の周りの角速度値に基き、前記第2の方向に沿う軸の周りの角加速度値を算出し、
前記角加速度値の絶対値が閾値より小さい場合に、前記第1の基準加速度値を更新する
ことを前記制御装置に実行させるプログラム。
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