JP5412812B2 - 入力装置、制御装置、制御システム、及びハンドヘルド装置 - Google Patents

入力装置、制御装置、制御システム、及びハンドヘルド装置 Download PDF

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Description

本発明は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を操作するための空間操作型の入力装置、その操作情報に応じてＧＵＩを制御する制御装置、これらの装置を含む制御システム及びハンドヘルド装置に関する。
ＰＣ（Personal Computer）で普及しているＧＵＩのコントローラとして、主にマウスやタッチパッド等のポインティングデバイスが用いられている。ＧＵＩは、従来のＰＣのＨＩ（Human Interface）にとどまらず、例えばテレビを画像媒体としてリビングルーム等で使用されるＡＶ機器やゲーム機のインターフェースとして使用され始めている。このようなＧＵＩのコントローラとして、ユーザが空間で操作することができるポインティングデバイスが多種提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１には、２軸の角速度ジャイロスコープ、つまり２つの角速度センサを備えた入力装置が開示されている。ユーザは、この入力装置を手に持って、例えば上下左右に振る。そうすると、角速度センサにより、直交する２軸の回りの角速度が検出され、その角速度に応じて、表示手段により表示されるカーソル等の位置情報としての信号が生成される。この信号は、制御機器に送信され、制御機器は、この信号に応じて、カーソルを画面上で移動させるように制御する。
特開２００１−５６７４３号公報（段落[００３０]、[００３１]、図３） 特許第３２６４２９１号公報（段落[００６２]、[００６３]）
特許文献１及び２に記載のような空間操作型のポインティングデバイスには、画面上でのカーソルを移動させる機能の他、画面上に表示される画像のスクロールさせる機能や、画像をズームさせる機能が求められている。
つまり、主にマウスに代表されるような平面操作型のポインティングデバイスと異なる、空間操作型ポインティングデバイス特有の、容易かつ、直感的なスクロール操作及びズーム操作が可能なポインティングデバイスが求められている。しかしながら、特許文献１及び２に記載の入力装置には、画像のスクロール、及びズームについては、何ら記載されていない。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、容易かつ、直感的な、画像のスクロール操作、及び画像のズーム操作が可能な入力装置、制御装置、これらを含む制御システム、及びハンドヘルド装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る入力装置は、画面上に表示されるポインタ及び画像の動きを制御するための入力装置であって、筐体と、検出手段と、操作部と、モード切り替え手段とを具備する。
前記検出手段は、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する。
前記操作部は、操作を入力する。
前記モード切り替え手段は、前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替える。
本発明では、第１のモード時に筐体の動きに応じて、画面上でポインタが移動され、第２のモード時に筐体の動きに応じて画面上で画像がスクロールされる。また、第３のモード時に筐体の動きに応じて画面上で画像がズームされる。つまり、筐体を動かすことで画面上でのポインタの移動操作、画像のスクロール操作、及び画像のズーム操作が可能となる。これにより、容易かつ、直感的な画像のスクロール操作、及び画像のズーム操作が可能となる。
上記入力装置において、前記操作部は、１つの操作部であってもよい。
この場合、前記入力装置は、コマンド出力手段と、制御手段とをさらに具備していてもよい。
前記コマンド出力手段は、前記操作部への前記操作に応じて決定コマンドを出力する。
前記制御手段は、前記操作部への前記操作のタイミングに応じて、前記決定コマンドの出力、または、前記モードの切り替えのうちいずれかを実行させるように、前記コマンド出力手段及び前記モード切り替え手段を制御する。
本発明では、１つの操作部が決定ボタンに相当する機能と、モードを切り替える切り替えボタンに相当する機能とを有する。これにより、ユーザは、簡単な操作部の操作により、例えば画面上に表示されたアイコン等を選択したり、第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えたりすることができる。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記操作部への前記操作が開始されてから第１の時間内に前記操作が解除された場合に、決定コマンドを出力するように前記コマンド出力手段を制御し、前記操作部への前記操作が開始されてから第１の時間内に前記操作が解除されない場合に、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替えるように前記モード切り替え手段を制御してもよい。
本発明では、ユーザが第１の時間内で操作部の操作を解除した場合、決定コマンドが出力される。一方で、ユーザが第1の時間以上操作部を操作し続けた場合、第１乃至第３のモードが他のモードに切り替わる。これにより、ユーザは、簡単な操作部の操作により、例えば画面上に表示されたアイコン等を選択したり、第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えたりすることができる。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記操作部への前記操作が開始されてから第１の時間内に前記操作が解除され、前記操作の解除から第２の時間内に再び前記操作が開始され、前記操作が前記第１の時間内に解除されない場合に、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替えるように、前記モード切り替え手段を制御してもよい。
これにより、ユーザは、簡単な操作部の操作により、例えば画面上に表示されたアイコン等を選択したり、第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えたりすることができる。
上記入力装置において、前記制御手段は、前記操作部への前記操作が開始されてから第１の時間内に前記操作が解除された場合に、決定コマンドを出力するように、前記コマンド出力手段を制御し、前記操作部への前記操作が第１の時間内に解除されない場合に、該第１の時間経過後から前記操作が解除されるまで所定時間ごとに、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替えるように、前記モード切り替え手段を制御してもよい。
これにより、ユーザは、簡単な操作部の操作により、例えば画面上に表示されたアイコン等を選択したり、第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えたりすることができる。
上記入力装置は、算出手段と、出力手段とをさらに具備していてもよい。
前記算出手段は、前記物理量に応じた前記ポインタの変位量に対応する変位対応量を算出する。
前記出力手段は、前記変位対応量の情報、及び、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードが他のモードに切り替えられたことを示す情報であるモード切り替え情報を出力する。
上記入力装置は、算出手段と、出力手段とをさらに具備していてもよい。
前記算出手段は、前記物理量に応じた前記ポインタの変位量に対応する変位対応量、前記物理量に応じた前記画像のスクロール量に対応するスクロール対応量、及び前記物理量に応じた前記画像のズーム量に対応するズーム対応量を算出する。
前記出力手段は、前記第１のモード時に前記変位対応量の情報を出力し、前記第２のモード時に前記スクロール対応量の情報を出力し、前記第３のモード時に前記ズーム対応量の情報を出力する。
上記入力装置において、前記算出手段は、前記変位対応量に基づき、前記スクロール対応量、または、ズーム対応量を算出してもよい。
上記入力装置において、前記算出手段は、変位対応量に前記変位対応量が増加するにしたがって増加するゲインを乗じて、前記スクロール対応量、または、前記ズーム対応量を算出してもよい。
これにより、筐体が空間において低速で動かされた場合には、小さな値のゲインが変位対応量に乗じられ、スクロール対応量が算出されるため、精密なスクロール操作、またはズーム操作が可能となる。一方で、筐体が高速で動かされた場合には、大きな値のゲインが変位対応量に乗じられるため、極めて高速なスクロール操作、またはズーム操作が可能となる。これにより、例えば、長いファイルのスクロール操作が容易となる。
上記入力装置において、前記算出手段は、前記変位対応量を積分し、前記スクロール対応量、または前記ズーム対応量を算出してもよい。
これにより、筐体をあまり動かさずとも、定常的なスクロール操作、またはズーム操作が可能となる。
上記入力装置において、前記算出手段は、前記画面上での前記ポインタの第１の方向の変位量に対応する第１の変位対応量に基づいて第１のスクロール対応量を算出し、前記ポインタの前記第１の方向に直交する第２の方向の変位量に対応する第２の変位対応量に基づいて第２のスクロール対応量を算出してもよい。
この場合、前記入力装置は、出力制御手段をさらに具備していてもよい。
前記出力制御手段は、前記第２のモード時に、前記第１の変位対応量が前記第２の変位対応量より小さい場合に、前記第１のスクロール対応量の出力を停止するように、前記出力手段を制御する。
これにより、例えば画面上での水平軸方向、あるいは垂直方向にスクロール操作の方向を偏らせることが可能となる。これにより、垂直方向に長いファイルや、水平方向に長いファイルの操作が容易となる。
ここで、スクロール対応量の出力を停止する場合には、スクロール対応量をゼロとした出力を開始する場合を含む。
上記入力装置において、前記スクロール対応量または、前記ズーム対応量は、前記変位対応量と同じ値が用いられてもよい。
上記入力装置において、前記モード切り替え手段は、前記操作部への操作が開始されてから前記操作が解除されるまで所定時間ごとに、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替えてもよい。あるいは、前記モード切り替え手段は、前記操作部が操作される毎に、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替えてもよい。
これにより、ユーザは、容易に第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えることができる。
請求項１に記載の入力装置であって、
前記操作部は、２段階的なスイッチングが可能な２段型の操作部であってもよい。
これにより、ユーザは、容易に第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えることができる。
上記入力装置において、前記検出手段は、２軸の角速度センサ、２軸の加速度センサ、または、２軸の角度センサのうち少なくとも１つを有していてもよい。
本発明の他の形態に係る入力装置は、画面上に表示されるポインタ及び画像の動きを制御するための入力装置であって、筐体と、検出手段と、１つの操作部と、コマンド出力手段と、モード切り替え手段と、制御手段とを具備する。
前記検出手段は、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する。
前記操作部は、操作を入力する。
前記コマンド出力手段は、前記操作部への前記操作に応じて、決定コマンドを出力する。
前記モード切り替え手段は、前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモード、または、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への操作に応じて切り替える。
前記制御手段は、前記操作部への前記操作のタイミングに応じて、前記決定コマンドの出力、または、前記モードの切り替えのうちいずれかを実行させるように、前記コマンド出力手段及び前記モード切り替え手段を制御する。
本発明では、１の操作部が決定ボタンに相当する機能と、第１のモード及び第２のモードを切り替える切り替えボタンに相当する機能とを有する。あるいは、１つの操作部が決定ボタンに相当する機能と、第１のモード及び第３のモードを切り替える切り替えボタンに相当する機能とを有する。これにより、ユーザは、簡単な操作部の操作により、例えば画面上に表示されたアイコン等を選択したり、モードを切り替えたりすることができる。
本発明の一形態に係る制御装置は、筐体と、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、操作を入力するための操作部と、前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替えるモード切り替え手段と、前記物理量に応じた前記ポインタの変位量に対応する変位対応量を算出する算出手段と、前記変位対応量の情報、及び前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードが他のモードに切り替えられたことを示す情報であるモード切り替え情報を出力する出力手段とを有する入力装置から出力された前記各情報に応じて、画面上に表示されるポインタ及び画像の表示を制御する制御装置であって、受信手段と、算出手段と、表示制御手段とを具備する。
前記受信手段は、前記変位対応量の情報、及び前記モード切り替え情報を受信する。
前記算出手段は、前記第２のモード時に、前記変位対応量に基づき前記画像のスクロール量に対応するスクロール対応量を算出し、前記第３のモード時に、前記変位対応量に基づき前記画像のズーム量に対応するズーム対応量を算出する。
前記表示制御手段は、前記変位対応量によりポインタの移動の表示を制御し、前記スクロール対応量により前記画像のスクロールの表示を制御し、前記ズーム対応量により前記画像のズームの表示を制御する。
本発明において、「筐体と、〜する制御装置であって、」という前提部分は、本発明の内容を明確化するために記載されたものであり、本発明者等が当該前提部分を公知の技術として意図しているわけではない。以下、同様である。
本発明の他の形態に係る制御装置は、筐体と、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、操作を入力するための操作部とを有する入力装置から出力された前記物理量の情報及び前記操作の情報を受信し、画面上に表示されるポインタ及び画像の表示を制御する制御装置であって、受信手段と、算出手段と、モード切替手段とを具備する。
前記受信手段は、前記物理量の情報及び、前記操作の情報を受信する。
前記算出手段は、前記物理量の情報に応じた前記画面上でのポインタの変位量に対応する変位対応量、前記物理量の情報に応じた前記画像のスクロール量に対応するスクロール対応量、及び前記物理量の情報に応じた前記画面上での前記画像のズーム量に対応するズーム対応量を算出する。
前記モード切り替え手段は、前記変位対応量により前記ポインタの移動の表示を制御する第１のモード、前記スクロール対応量により前記画像のスクロールの表示を制御する第２のモード、及び前記ズーム対応量により前記画像のズームの表示を制御する第３のモードを、前記操作の情報に応じて切り替える。
本発明の一形態に係る制御システムは、画面上に表示されるポインタ及び画像の表示を制御する制御システムであって、入力装置と、制御装置とを具備する。
前記入力装置は、筐体と、検出手段と、操作部と、モード切り替え手段と、算出手段と、出力手段とを有する。
前記検出手段は、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する。
前記操作部は、操作を入力する。
前記モード切り替え手段は、前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替える。
前記算出手段は、前記物理量に応じた前記ポインタの変位量に対応する変位対応量を算出する。
前記出力手段は、前記変位対応量の情報、及び前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードが他のモードに切り替えられたことを示す情報であるモード切り替え情報を出力する。
前記制御装置は、受信手段と、算出手段と、表示制御手段とを有する。
前記受信手段は、前記変位対応量の情報、及び前記モード切り替え情報を受信する。
前記算出手段は、前記第２のモード時に、前記変位対応量に基づき前記画像のスクロール量に対応するスクロール対応量を算出し、前記第３のモード時に、前記変位対応量に基づき前記画像のズーム量に対応するズーム対応量を算出する。
前記表示制御手段は、前記変位対応量によりポインタの移動の表示を制御し、前記スクロール対応量により前記画像のスクロールの表示を制御し、前記ズーム対応量により前記画像のズームの表示を制御する。
本発明の他の形態に係る制御システムは、画面上に表示されるポインタ及び画像の表示を制御する制御システムであって、入力装置と、制御装置とを具備する。
前記入力装置は、筐体と、検出手段と、操作部と、モード切り替え手段と、算出手段と、出力手段とを有する。
前記検出手段は、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する。
前記操作部は、操作を入力する。
前記モード切り替え手段は、前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替える。
前記算出手段は、前記物理量に応じた前記ポインタの変位量に対応する変位対応量、前記物理量に応じた前記画像のスクロール量に対応するスクロール対応量、及び前記物理量に応じた前記画像のズーム量に対応するズーム対応量を算出する。
前記出力手段は、前記第１のモード時に前記変位対応量の情報を出力し、前記第２のモード時に前記スクロール対応量の情報を出力し、前記第３のモード時に前記ズーム対応量の情報を出力する。
前記制御装置は、受信手段と、表示制御手段とを有する。
前記受信手段は、前記変位対応量の情報、前記スクロール対応量の情報、及び前記ズーム対応量の情報を受信する。
前記表示制御手段は、前記変位対応量によりポインタの移動の表示を制御し、前記スクロール対応量により前記画像のスクロールの表示を制御し、前記ズーム対応量により前記画像のズームの表示を制御する。
本発明のさらに別の形態に係る制御システムは、画面上に表示されるポインタ及び画像の表示を制御する制御システムであって、入力装置と、制御装置とを具備する。
前記入力装置は、筐体と、検出手段と、操作部と、出力手段とを有する。
前記検出手段は、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する。
前記操作部は、操作を入力する。
前記出力手段は、前記物理量の情報、及び前記操作の情報を出力する。
前記制御手段は、受信手段と、算出手段と、モード切替手段とを有する。
前記受信手段は、前記物理量の情報及び、前記操作の情報を受信する。
前記算出手段は、前記物理量の情報に応じた、前記画面上でのポインタの変位量に対応する変位対応量、前記画像のスクロール量に対応するスクロール対応量、及び前記画面上での前記画像のズーム量に対応するズーム対応量を算出する。
前記モード切り替え手段は、前記変位対応量により前記ポインタの移動の表示を制御する第１のモード、前記スクロール対応量により前記画像のスクロールの表示を制御する第２のモード、及び前記ズーム対応量により前記画像のズームの表示を制御する第３のモードを、前記操作の情報に応じて切り替える。
本発明の一形態に係るハンドヘルド装置は、画面上に表示されるポインタ及び画像の動きを制御するハンドヘルド装置であって、筐体と、表示部と、検出手段と、操作部と、モード切り替え手段と、表示制御手段とを具備する。
前記表示部は、前記画面を表示する。
前記検出手段は、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する。
前記操作部は、操作を入力する。
前記モード切り替え手段は、前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替える。
前記表示制御手段は、前記第１のモード時に前記ポインタの移動の表示を制御し、前記第２のモード時に前記画像のスクロールの表示を制御し、前記第３のモード時に前記画像のズームの表示を制御する。
本発明の一形態に係る制御方法は、筐体の動きに応じた物理量を検出することを含む。
また、操作を入力することを含む。
前記検出された前記物理量に応じて画面上でポインタが移動する第１のモードと、前記検出された前記物理量に応じて前記画面上で画像がスクロールする第２のモードと、前記検出された前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとが、前記操作に応じて切り替えられる。
以上の説明において、「〜手段」と記載された要素は、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェア及びハードウェアの両方で実現されてもよい。ソフトウェア及びハードウェアの両方で実現される場合、そのハードウェアは、ソフトウェアのプログラムを格納する記憶デバイスを少なくとも含む。
ハードウェアは、典型的には、センサ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＮＩＣ（Network Interface Card）、ＷＮＩＣ（Wireless NIC）、モデム、光ディスク、磁気ディスク、フラッシュメモリのうち少なくとも１つが選択的に用いられることで構成される。
以上のように、本発明によれば、容易かつ、直感的な、画像のスクロール操作、及び画像のズーム操作が可能な入力装置、制御装置、これらを含む制御システム、及びハンドヘルド装置を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る制御システムを示す図である。制御システム１００は、表示装置５、制御装置４０及び入力装置１を含む。
図２は、入力装置１を示す斜視図である。入力装置１は、ユーザが持つことができる程度の大きさとされる。入力装置１は、筐体１０を備えている。また、入力装置１は、筐体１０の上部中央に設けられたボタン１１、このボタン１１に隣接するボタン１２などの操作部を有する。
ボタン１１、１２は、典型的には押圧タイプのボタンであり、プッシュボタンあるいは静電容量式のタッチボタンが用いられる。操作部２３は、押圧タイプのボタンに限られず、一端を支点として操作されるスティックタイプの操作部２３、スライドタイプの操作部２３が用いられてもよい。操作部２３は、内部に図示しないスイッチを有しており、このスイッチは、ユーザによる操作部への操作を検出し、操作信号を出力する。操作信号を出力するスイッチとして、光センサや、静電容量センサが用いられてもよい。
ボタン１１は、例えばＰＣで用いられる入力デバイスとしてのマウスの左ボタンに相当する機能を有し、ボタン１１に隣接するボタン１２はマウスの右ボタンに相当する機能を有する。例えば、ボタン１１のクリックにより、アイコン４（図５参照）を選択する操作、ボタン１１のダブルクリックによりファイルを開く操作が行われるようにしてもよい。アイコンとは、コンピュータ上のプログラムの機能、実行コマンド、またはファイルの内容等が画面３上で画像化されたものである。ボタン１１などの機能についての詳細は、後述する。
図３は、入力装置１の内部の構成を模式的に示す図である。図４は、入力装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
入力装置１は、センサユニット１７、制御ユニット３０、バッテリー１４を備えている。
図８は、センサユニット１７を示す斜視図である。
センサユニット１７は、互いに異なる角度、例えば直交する２軸（Ｘ’軸及びＹ’軸）に沿った加速度を検出する加速度センサユニット１６を有する。すなわち、加速度センサユニット１６は、Ｘ’軸方向の加速度センサ１６１、及びＹ’軸方向の加速度センサ１６２の２つセンサを含む。
また、センサユニット１７は、その直交する２軸の周りの角加速度を検出する角速度センサユニット１５を有する。すなわち、角速度センサユニット１５は、ヨー方向の角速度センサ１５１、及びピッチ方向の角速度センサ１５２の２つのセンサを含む。これらの加速度センサユニット１６及び角速度センサユニット１５はパッケージングされ、回路基板２５上に搭載されている。
ヨー方向、ピッチ方向の角速度センサ１５１、１５２としては、角速度に比例したコリオリ力を検出する振動型のジャイロセンサが用いられる。Ｘ’軸方向、Ｙ’軸方向の加速度センサ１６１、１６２としては、ピエゾ抵抗型、圧電型、静電容量型等、どのようなタイプのセンサであってもよい。角速度センサ１５１または１５２としては、振動型ジャイロセンサに限られず、回転コマジャイロセンサ、レーザリングジャイロセンサ、あるいはガスレートジャイロセンサ等が用いられてもよい。
図２及び図３の説明では、便宜上、筐体１０の長手方向をＺ’方向とし、筐体１０の厚さ方向をＸ’方向とし、筐体１０の幅方向をＹ’方向とする。この場合、上記センサユニット１７は、回路基板２５の、加速度センサユニット１６及び角速度センサユニット１５を搭載する面がＸ’−Ｙ’平面に実質的に平行となるように、筐体１０に内蔵され、上記したように、両センサユニット１６、１５はＸ’軸及びＹ’軸の２軸に関する物理量を検出する。
本明細書中では、入力装置１とともに動く座標系、つまり、入力装置１に固定された座標系をＸ’軸、Ｙ’軸、Ｚ’軸で表す。一方、地球上で静止した座標系、つまり慣性座標系をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸で表す。また、以降の説明では、入力装置１の動きに関し、Ｘ’軸周りの回転方向をピッチ方向、Ｙ’軸周りの回転方向をヨー方向といい、Ｚ’軸（ロール軸）周りの回転方向をロール方向という場合もある。
制御ユニット３０は、メイン基板１８、メイン基板１８上にマウントされたＭＰＵ１９（Micro Processing Unit）（あるいはＣＰＵ）、水晶発振器２０、送受信機２１、メイン基板１８上にプリントされたアンテナ２２を含む。
ＭＰＵ１９は、必要な揮発性及び不揮発性メモリを内蔵している。ＭＰＵ１９は、センサユニット１７による検出信号、操作部による操作信号等を入力し、これらの入力信号に応じた所定の制御信号を生成するため、各種の演算処理等を行う。上記メモリは、ＭＰＵ１９とは別体で設けられていてもよい。
典型的には、センサユニット１７はアナログ信号を出力するものである。この場合、ＭＰＵ１９は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）コンバータを含む。しかし、センサユニット１７がＡ／Ｄコンバータを含むユニットであってもよい。
送受信機２１（出力手段）は、ＭＰＵ１９で生成された制御信号をＲＦ無線信号として、アンテナ２２を介して制御装置４０に送信する。また、送受信機２１は、制御装置４０から送信された各種の信号を受信することも可能となっている。
水晶発振器２０は、クロックを生成し、これをＭＰＵ１９に供給する。バッテリー１４としては、乾電池または充電式電池等が用いられる。
制御装置４０は、ＭＰＵ３５（あるいはＣＰＵ）、ＲＡＭ３６、ＲＯＭ３７、ビデオＲＡＭ４１、表示制御部４２、アンテナ３９及び送受信機３８等を含む。
送受信機３８は、入力装置１から送信された制御信号を、アンテナ３９を介して受信する（受信手段）。また、送受信機３８は、入力装置１へ所定の各種の信号を送信することも可能となっている。ＭＰＵ３５は、その制御信号を解析し、各種の演算処理を行う。表示制御部４２は、ＭＰＵ３５の制御に応じて、主に、表示装置５の画面３上に表示するための画面データを生成する。ビデオＲＡＭ４１は、表示制御部４２の作業領域となり、生成された画面データを一時的に格納する。
制御装置４０は、入力装置１に専用の機器であってもよいが、ＰＣ等であってもよい。制御装置４０は、入力装置に専用の機器に限られず、表示装置５と一体となったコンピュータであってもよいし、オーディオ／ビジュアル機器、プロジェクタ、ゲーム機器、またはカーナビゲーション機器等であってもよい。
表示装置５は、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等が挙げられるが、これらに限られない。あるいは、表示装置５は、テレビジョン放送等を受信できるディスプレイと一体となった装置でもよし、このようなディスプレイと上記制御装置４０とが一体となった装置でもよい。
図５は、表示装置５に表示される画面３の例を示す図である。画面３上には、アイコン４やポインタ２等のＵＩが表示されている。また、画面３上には例えば複数の文字７を含む画像６が表示されている。なお、画面３上の水平方向をＸ軸方向とし、垂直方向をＹ軸方向とする。
図６は、ユーザが入力装置１を握った様子を示す図である。図６に示すように、入力装置１は、操作部２３として、上記ボタン１１、１２のほか、例えばテレビ等を操作するリモートコントローラに設けられるような各種の操作ボタン２９や電源スイッチ２８等を備えていてもよい。このようにユーザが入力装置１を握った状態で、入力装置１を空中で移動させ、あるいは操作部を２３操作することにより発生するコマンドの信号が制御装置４０に出力され、制御装置４０によりＵＩが制御される。
次に、入力装置１の動かし方及びこれによる画面３上のポインタ２の動きの典型的な例を説明する。図７はその説明図である。
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ユーザが入力装置１を握った状態で、入力装置１のボタン１１、１２が配置されている側を表示装置５側に向ける。ユーザは、親指を上にし子指を下にした状態、いわば握手する状態で入力装置１を握る。この状態で、センサユニット１７の回路基板２５（図８参照）は、表示装置５の画面３に対して平行に近くなり、センサユニット１７の検出軸である２軸が、画面３上の水平軸（Ｘ軸）及び垂直軸（Ｙ軸）に対応するようになる。以下、このような図７（Ａ）、（Ｂ）に示す入力装置１の姿勢を基本姿勢という。
図７（Ａ）に示すように、基本姿勢の状態で、ユーザが手首や腕を上下方向、つまりピッチ方向に振る。このとき、Ｙ’軸方向の加速度センサ１６２は、Ｙ’軸方向の加速度ayを検出し、ピッチ方向の角速度センサ１５２は、Ｘ’軸の周りの角速度ωθを検出する。これらの物理量に基き、制御装置４０は、ポインタ２がＹ軸方向に移動するようにそのポインタ２の表示を制御する。
一方、図７（Ｂ）に示すように、基本姿勢の状態で、ユーザが手首や腕を左右方向、つまりヨー方向に振る。このとき、Ｘ’軸方向の加速度センサ１６１は、Ｘ’軸方向の加速度axを検出し、ヨー方向の角速度センサ１５１は、Ｙ’軸の周りの角速度ωψを検出する。このように検出された物理量に基き、制御装置４０は、ポインタ２がＸ軸方向に移動するようにそのポインタ２の表示を制御する。
次に、以上のように構成された制御システム１００の動作を説明する。図９、及び図１０は、その動作を示すフローチャートである。
まず、入力装置１に設けられた操作部２３がユーザにより操作されていない場合の制御システム１００の動作について説明する。図９は、操作部２３が操作されていない場合の動作を示すフローチャートである。
図９に示すように、例えばユーザによる電源スイッチ２８の押圧により、入力装置１に電源が入力されると、角速度センサユニットから２軸の角速度信号が出力される。この角速度信号による第１の角速度値ωψ及び第２の角速度値ωθはＭＰＵ１９に入力される（ステップ１０１）。
また、入力装置１に電源が投入されると、加速度センサユニット１６から２軸の加速度信号が出力される。ＭＰＵ１９は、この２軸の加速度信号による第１の加速度値ax及び第２の加速度値ayを入力する（ステップ１０２）。なお、図９では、角速度センサユニットにより角速度信号を取得した後に加速度センサユニットにより加速度信号を取得する態様とされている。しかし、この順番に限定されるものではなく、加速度信号を取得した後に角速度信号を取得する態様とすることも可能であり、加速度信号と角速度信号を並列に（同時に）取得する態様とすることも可能である。
ＭＰＵ１９は、加速度値（ax、ay）及び角速度値（ωψ、ωθ）に基いて、所定の演算により速度値（第１の速度値Vx、第２の速度値Vy）を算出する（ステップ１０３）。第１の速度値VxはＸ’軸に沿う方向の速度値であり、第２の速度値VyはＹ’軸に沿う方向の速度値である。
速度値（Vx、Vy）の算出方法としては、ＭＰＵ１９が、例えば加速度値（ax、ay）を積分して速度値を求め、かつ、角速度値（ωψ、ωθ）をその積分演算の補助して用いる方法がある。
あるいは、ＭＰＵ１９は、加速度値（ax、ay）を、角加速度値（Δωψ、Δωθ）で割ることで入力装置１の動きの回転半径（Ｒψ、Ｒθ）を求めてもよい。この場合、その回転半径（Ｒψ、Ｒθ）に角速度値（ωψ、ωθ）が乗じられることにより速度値（Vx、Vy）が得ることができる。回転半径（Ｒψ、Ｒθ）は、加速度の変化率（Δax、Δay）を、角加速度の変化率（Δ（Δωψ）、Δ（Δωθ））で割ることで求められてもよい。
上記算出方法により、速度値が算出されることで、ユーザの直感に合致した入力装置１の操作感が得られ、また、画面３上のポインタ２の動きも入力装置１の動きに正確に合致する。しかしながら、速度値（Vx、Vy）は、必ずしも上記算出方法により、算出されなくてもよい。例えば、加速度値（ax、ay）が単純に積分されて速度値（Vx、Vy）が算出されても構わない。あるいは、検出された角速度値（ωψ、ωθ）をそのまま筐体の速度値（Vx、Vy）として用いてもよい。検出された角速度値（ωψ、ωθ）は時間微分することで角加速度値（Δωψ、Δωθ）を求めることができ、これを筐体の加速度値として用いることも可能である。
ＭＰＵ１９は、算出された速度値（Vx、Vy）の情報を、送受信機２１及びアンテナ２２を介して制御装置４０に送信する（ステップ１０４）。
制御装置４０のＭＰＵ３５は、アンテナ３９及び送受信機３８を介して、速度値（Vx、Vy）の情報を受信する（ステップ１０５）。この場合、入力装置１は、所定のクロックごとに、つまり所定時間ごとに速度値（Vx、Vy）を送信し、制御装置４０は、所定のクロック数ごとに速度値を受信する。
制御装置４０のＭＰＵ３５は、速度値を受信すると、下の式（１）、（２）により、速度値を座標値に加算することで、新たな座標値（X(t)、Y(t)）を生成する（ステップ１０６）。この座標値の生成により、ＭＰＵ３５は、ポインタ２が画面３上で移動するように表示を制御する（ステップ１０７）。
X(t) =X(t-1)＋Vx・・・（１）
Y(t) =Y(t-1)＋Vy・・・（２）
式（１）、（２）に示すように、速度値（Vx、Vy）は、画面上のＸ軸方向、Ｙ軸方向の所定時間当たりのポインタ２の変位に対応する量、つまり変位対応量である。以降の説明では、ＭＰＵ１９により算出された速度値を変位対応量として説明する。
次に、操作部２３がユーザにより操作された場合の入力装置１の動作について説明する。図１０は、操作部２３が操作された場合の、入力装置１の動作のフローチャートである。同図では、ユーザにより操作部２３のうちボタン１１が操作された場合について説明する。
図１１、図１２及び図１３は、図１０に示す動作を説明するためのタイミングチャートである。図１１は、ユーザがボタン１１を押圧し、その押圧を第１の時間内に解除した場合のタイミングチャートであり、図１２は、ユーザがボタン１１を第１の時間以上継続して押圧した場合のタイミングチャートである。図１３は、ユーザがボタン１１を第１の時間内で押圧解除後、再び第２の時間内でボタン１１の押圧を開始し、ボタン１１を第１の時間以上押圧し続けた場合のタイミングチャートである。
図１４は、図１０に示す動作を実現するための入力装置１の機能的なブロック図である。図１４に示す分周器９１は、水晶発振器２０から供給されるパルスに基づき所定の周波数のクロックパルスを生成する。カウンタ９２は、分周器９１で生成されたクロックパルスをカウントする。カウント値設定部９３では、例えば所定数のカウント値が設定されそのカウント値を記憶する。制御部９４は、カウンタ９２から供給されるカウント値とカウント値設定部９３から供給されるカウント値とを比較することで、後述する第１の時間、及び第２の時間の経過を判定する。
分周器９１、カウンタ９２、カウント値設定部９３、制御部９４などの各ブロックは、典型的には、ＭＰＵ１９が有している。以降の説明では、これらのブロックは、ＭＰＵ１９が有しており、制御部９４の処理は、ＭＰＵ１９の処理であるとして説明する。しかし、各ブロックは、ＭＰＵ１９に限られず、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が有していてもよい。
カウント値設定部９３にはあらかじめ、第１の時間に対応する第１のカウント値、及び第２の時間に対応する第２のカウント値が記憶される。
この第１の時間、及び第２の時間は、典型的には、０．２秒〜０．４秒の間の時間とされるが、これに限られず０．２秒以下であってもよいし、０．４秒以上であってもよい。
第１の時間、及び第２の時間は、ユーザによってカスタマイズすることができるようになっていてもよい。このユーザによるカスタマイズを実現するために、入力装置１には、例えばディップスイッチや可変抵抗が設けられていてもよい。また、ユーザが入力装置１及び操作部２３を操作し、画面３上のＧＵＩを操作することでカスタマイズできるようになっていてもよい。
このように、第１の時間、及び第２の時間がカスタマイズできることで、ユーザは自己の操作感に合った第１の時間を任意に設定することができるため、ボタン１１に対しての入力の操作感を向上させることができる。
まず、図１１を参照しつつ、ユーザがボタン１１を押圧し、その押圧を第１の時間内に解除した場合の入力装置１の動作について説明する。
図１０に示すように、ボタン１１が押圧されていない状態では、入力装置１は、変位対応量（Vx、Vy）を出力している状態であり（ステップ２０１のＮＯ）、ユーザが入力装置１を例えば、ヨー方向、ピッチ方向へ振ることで、画面３上でポインタ２が移動する。なお、以降の説明では、このように変位対応量（速度値）が出力されている状態、あるいは、変位対応量が出力可能な状態を第１のモードとし、後述するスクロール対応量、ズーム対応量が出力されている状態、あるいは、出力可能な状態をそれぞれ第２のモード、第３のモードとして説明する。
ユーザによりボタン１１が押圧されると、図示しないスイッチが操作信号を生成し、この操作信号がＭＰＵ１９に入力される（ステップ２０１のＹＥＳ）。ＭＰＵ１９は、スイッチからの操作信号の入力が開始されると、変位対応量の出力を停止する（ステップ２０２）。あるいはＭＰＵ１９は、変位対応量をゼロ（Vx、Vy）＝（０、０）とした出力を開始する。これにより、ユーザがボタン１１を押圧したことにより、筐体１０が傾くことで、ポインタ２が画面３上で移動することを防止することができる。
ＭＰＵ１９は、操作信号の入力が開始されると、操作信号の入力の開始から第１の時間内にスイッチからの操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ２０３）。
操作信号の入力の開始から第１の時間内で、ボタン１１の押圧が解除され、操作信号の入力が解除された場合（ステップ２０３のＹＥＳ）、つまり、ユーザがクリックの操作をした場合、ＭＰＵ１９は、操作コマンドとして決定コード（決定コマンド）を出力する（ステップ２０４）。
この決定コードは、例えばパルス状の短時間の信号として送受信機２１から出力される（図１１参照）。ユーザが第１の時間内でボタン１１の押圧を解除した場合、図１１に示すように、モードは切り替えられず、スクロール対応量及びズーム対応量は、出力されない。
制御装置４０は、入力装置１から出力された決定コードを入力すると、所定の処理を実行する。例えば、上記図５において、画面３上におけるボタン１１が押されたときのポインタ２の位置がアイコン４上であれば、制御装置４０のＭＰＵ３５は、そのアイコン４を選択する処理を実行したり、そのアイコン４に対応するアプリケーションプログラムを起動したりする。ボタン１１が押されたときのポインタ２の位置がアイコン４上でない場合、制御装置４０は、他の所定の処理を実行する。
ＭＰＵ１９は、決定コードを出力すると、操作信号の入力が解除されてから第２の時間内に操作信号が再び入力されるか否かを判定する（ステップ２０５）。ＭＰＵ１９は、第２の時間が経過した場合（ステップ２０５のＮＯ）、変位対応量の出力を開始する（ステップ２０６）。
ステップ２０１〜ステップ２０６に示す処理により、ボタン１１は、押圧が開始され、第１の時間未満でその押圧が解除された場合に、例えばマウスの左ボタンに相当する機能を発揮する。ユーザは、ボタン１１を押圧し、その押圧を第１の時間内に解除することで（クリック）、例えば、画面３上のアイコンを選択する操作を行うことができる。
次に、図１２を参照しつつ、ユーザがボタン１１を第１の時間以上継続して押圧した場合の入力装置１の動作について説明する。
ＭＰＵ１９は、ボタン１１が押圧され、操作信号の入力が開始されると（ステップ２０１のＹＥＳ）、変位対応量の出力を停止し（ステップ２０２）、操作信号の入力の開始から第１の時間内に操作信号の入力が解除されるか否かを判定する（ステップ２０３）。第１の時間内に操作信号の入力が解除されなかった場合（ステップ２０３のＮＯ）、つまり、ユーザがボタン１１を第１の時間以上、押圧し続けた場合、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替え（ステップ２１３）（モード切り替え手段）、スクロール対応量（Vx（ｓ）、Vy（ｓ））の出力を開始する（ステップ２１４）（図１２参照）。
制御装置４０のＭＰＵ３５は、スクロール対応量を入力すると、上記図５において、画像６がアクティブの状態にある場合、あるいは、ポインタ２が画面３上の画像６内に位置する場合、このスクロール対応量に応じた速度で例えば画像６内で文字７がスクロールするように表示を制御する。なお、スクロールされる対象となるスクロール対象は、文字７であるとして説明するが、スクロール対象は、画像６内に表示された静止画や、動画などであってもよい。ズームされる対象となるズーム対象についても同様である。
ステップ２１４において出力されるスクロール対応量（Vx（ｓ）、Vy（ｓ））は、典型的には、変位対応量に基づいて生成される信号である。例えば、ＭＰＵ１９は、変位対応量（Vx、Vy）の信号に所定周波数の信号を重畳し、スクロール対応量（Vx（ｓ）、Vy（ｓ））を生成し、送受信機２１から出力する。これにより、制御装置のＭＰＵ３５は、変位対応量と、スクロール対応量とを区別して認識し、ポインタの移動の表示の制御から、画像６のスクロールの表示の制御に切り替える。
第２のモード時に、ユーザが入力装置１を振ると、入力装置の移動速度に応じた速度で画像６内に表示された文字７がスクロールする。例えば、入力装置１が基本姿勢の状態から、ユーザが手首の回転させ、上方へ入力装置１を振ると、画面３上でのＹ軸の正の方向へ画像６内の文字７がスクロールする。あるいは、ユーザの上方への手首の回転に応じて画面３上のＹ軸の負の方向に文字７がスクロールするような処理を制御装置４０に実行させてもよい。一方で、ユーザがヨー方向に入力装置１を振ると、画面３上でのＸ軸方向へ文字７がスクロールする。これにより、ユーザは、容易かつ、直感的な画像６のスクロール操作が可能となる。
ボタン１１が第１の時間以上押圧され続け、スクロール対応量の出力が開始されると（ステップ２１４）、ＭＰＵ１９は、ボタン１１の押圧が解除され、スイッチからの操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ２１５）。ボタン１１の押圧が解除され、操作信号の入力が解除された場合（ステップ２１５のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を停止する（ステップ２１６）。すると、ＭＰＵ１９は、スクロール対応量を出力する第２のモードを、変位対応量を出力する第１のモードに切り替え（ステップ２１７）、変位対応量の出力を開始する（ステップ２０６）。ユーザが第１の時間以上ボタン１１を押圧し続けた場合、決定コードは、出力されない（図１２参照）。
ステップ２０１〜ステップ２０３及びステップ２１３〜ステップ２１７に示す処理により、ボタン１１は、第１のモードと第２のモードとを相互に切り替えるモード切り替えボタンに相当する機能を発揮する。ユーザは、ボタン１１を第１の時間以上押圧した後に、入力装置１を空間操作することで、画面３上に表示された画像６内の文字７をスクロールすることができる。
次に、図１３を参照しつつ、ユーザがボタン１１を第１の時間内で押圧解除後、再び第２の時間内でボタン１１の押圧を開始し、ボタン１１を第１の時間以上押圧し続けた場合（以下、特殊押圧操作）の入力装置１の動作について説明する。
ＭＰＵ１９は、ボタン１１の押圧の開始から第１の時間内にその押圧が解除された場合（ステップ２０３のＹＥＳ）、決定コードを出力し（ステップ２０４）、その押圧が解除されてから第２の時間内に再びボタン１１が押圧されるか否かを判定する（ステップ２０５）。
第２の時間内に再びボタン１１が押圧され、操作信号が入力された場合（ステップ２０５のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、再び押圧されたボタン１１の押圧が第１の時間内に解除されるか否かを判定する（ステップ２０７）。第１の時間内にボタン１１の押圧が解除され、操作信号の入力が解除された場合（ステップ２０７のＹＥＳ）再びステップ２０４に戻り、ＭＰＵ１９は、決定コードを出力する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、決定コードを入力した後、所定時間内に再び決定コードを入力した場合にダブルクリックに対応する処理を実行してもよい。
一方で、再び押圧されたボタン１１が第１の時間以上押圧され続けた場合（ステップ２０７のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量を出力する第１のモードを第３のモードに切り替え（ステップ２０８）（モード切り替え手段）、ズーム対応量（Vx（ｚ）、Vy（ｚ））の出力を開始する（ステップ２０９）（図１３参照）。つまり、ユーザがボタン１１を第１の時間内で押圧解除後、再び第２の時間内でボタン１１の押圧を開始し、ボタン１１を第１の時間以上押圧し続けた場合（特殊押圧操作）、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第３のモードに切り替える。
制御装置４０のＭＰＵ３５は、ズーム対応量をアンテナ３９及び送受信機３８を介して受信すると、ズーム対応量に応じた速度で画像６内の文字７が拡大、縮小するように制御する。
第３のモード時に出力されるズーム対応量は、典型的には、変位対応量に基づいて生成される信号であり、例えば変位対応量に所定周波数の信号を重畳して生成される信号である。
第３のモード時に、ユーザが入力装置１を振ると、入力装置１の移動速度に応じた速度で画像６内に表示された文字７が拡大、縮小する。例えば、入力装置１が基本姿勢の状態から、ユーザが手首を回転させ、上方へ入力装置１を振ると、画面３上での画像６内の文字７が拡大する。一方で、入力装置１が基本姿勢の状態から、ユーザが入力装置１を下方へ振ると画像内６の文字７が縮小される。これにより、ユーザは、容易かつ、直感的な画像６のズーム操作が可能となる。なお、ユーザが入力装置１をヨー方向に振った場合にも文字７は、拡大、縮小される。入力装置１の操作方向と、拡大、縮小の関係は、適宜設定される。
ＭＰＵ１９は、ズーム対応量の出力を開始すると（ステップ２０９）、ボタン１１の押圧が解除されるか否かを判定する（ステップ２１０）。ボタン１１の押圧が解除され、操作信号の入力が解除された場合（ステップ２１０のＹＥＳ）、ズーム対応量の出力を停止する（ステップ２１１）。その後、ＭＰＵ１９は、第３のモードを第１のモードに切り替え、変位対応量の出力を開始する（ステップ２０６）。
ステップ２０１〜ステップ２１２に示す処理により、ユーザがボタン１１を特殊押圧操作することにより、ボタン１１は、第１のモードと第３のモードとを相互に切り替えるモード切り替えボタンに相当する機能を発揮する。ユーザは、ボタン１１の特殊押圧後に、入力装置１を空間操作することで、画面３上に表示された画像６内の文字７を拡大、縮小することができる。
以上のような処理により、ユーザは、簡単なボタン１１の押圧操作、及び入力装置１の空間操作で、例えば、アイコン４の選択、実行などを入力すること（決定操作）ができ、画像６内の文字７をスクロール、ズームすることができる。
また、本実施形態では、ユーザは、１つの操作部（ボタン１１）の押圧操作、及び入力装置１の空間操作により、ポインタ２の移動操作、画像６のスクロール操作、画像６のズーム操作が実現されるため、スクロール操作、ズーム操作を実現するための特別な操作部として例えばホイールボタンが入力装置に設けられる必要がなく、コスト削減を実現することができる。
ステップ２０３において、第１の時間以上ボタン１１が押圧され続け（ステップ２０３のＮＯ）、第１のモードが第２のモードに切り替えられた場合（ステップ２１３）、ＭＰＵ１９は、変位対応量と、制御装置４０にスクロールの表示の制御をさせるための信号（スクロール表示信号）とを出力してもよい。この場合には、変位対応量（速度値）に所定周波数の信号が重畳される必要はなく、変位対応量と、スクロール表示信号とが並行して、第１の時間経過後からボタン１１の押圧の解除まで入力装置１から出力される。制御装置４０は、変位対応量と、スクロール表示信号とを並行して受信している場合に画像６内の文字７がスクロールするように制御する。この場合、スクロールすべき量に対応するのは、変位対応量であるため、スクロール対応量は、変位対応量である。本明細書中において、「スクロール対応量を出力する」とは、変位対応量とスクロール表示信号とが並行して出力される場合が含まれる。あるいは、第１のモードが第２のモードに切り替えられた場合（ステップ２１３）、ＭＰＵ１９は、モードが切り替えられたことを示す信号（モード切り替え信号）を出力してもよい。この場合、制御装置４０は、モード切り替え信号を受信した場合に、ポインタの移動の表示から、画像のスクロールの表示へと切り替える。
同様に、第１のモードが第３のモードに切り替えられた場合に（ステップ２０８）、ＭＰＵ１９は、変位対応量（速度値）と、ズーム表示信号とを並行して出力してもよい。本明細書中において、「ズーム対応量を出力する」とは、変位対応量とズーム表示信号とが並行して出力される場合が含まれる。あるいは、第１のモードが第３のモードに切り替えられた場合（ステップ２０８）、ＭＰＵ１９は、モードが切り替えられたことを示す信号（モード切り替え信号）を出力してもよい。この場合、制御装置４０は、モード切り替え信号を受信した場合に、ポインタの移動の表示から、画像のズームの表示へと切り替える。
本実施形態では、入力装置１が、操作信号が入力されていない状態では、第１のモードで動作し、ボタン１１の第１の時間以上の押圧により第１のモードから第２のモードに切り替え、ボタン１１の特殊押圧操作により第１のモードから第３のモードに切り替える場合について説明した。しかし、入力装置１は、操作信号が入力されていない状態で第２のモード、あるいは、第３のモードであってもよい。また、ボタン１１の押圧操作により切り替えられるモードも適宜変更可能である。
上述の説明では、第１の時間内に操作信号の入力が解除された場合に、操作信号の入力が解除された直後に決定コードが出力される場合について説明した（ステップ２０４、図１１、図１３参照）。しかし、これに限られず、ＭＰＵ１９は、第１の時間内に操作信号の入力が解除された場合に、その解除がされたときから第２の時間内に操作信号が入力されない場合に決定コードを出力してもよい。
図１０に示すモード切り替え処理は、制御装置４０が実行してもよい。この場合、制御装置４０のＭＰＵ３５は、入力装置１から出力された変位対応量の情報を受信し、ボタン１１の操作の情報として押圧信号（例えば押圧コード）を受信する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、押圧信号が入力されていない状態では、受信された変位対応量に応じて、画面３上でポインタ２を移動させる。ＭＰＵ３５は、押圧信号の入力が開始されると、ポインタ２の移動を停止させる。押圧信号の入力の開始からから第１の時間以上押圧信号が入力され続けた場合、ポインタ２の移動するように画面３の表示を制御する第１のモードから、画像６をスクロールするように表示を制御する第２のモードに切り替える（モード切り替え手段）。そして、押圧信号の入力が解除されるまで、受信された変位対応量に応じたスクロール速度値で画像６がスクロールするように表示を制御する。押圧信号の入力の開始から第１の時間内に押圧信号の入力が解除され、第２の時間内に再び押圧信号の入力が開始され、この押圧信号が第１の時間以上継続して入力された場合、第１のモードを、画像６をズームするように表示を制御する第３のモードに切り替える。ＭＰＵ３５は、第３のモードにおいて、変位対応量に応じたズーム速度値で画像６がズームするように表示を制御する。後述する各実施形態の処理においても同様に、制御装置４０がモード切り替え処理を実行してもよい。なお、変位対応量（速度値）は、制御装置４０が算出しても構わない。
次に、入力装置１の別の実施形態について説明する。以降の説明では、上述の実施形態と同様の構成及び機能を有する部分については、同一符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
上記図１〜図１４に示した入力装置１は、ボタン１１への押圧操作の有無及び押圧操作の態様の違いに応じて第１〜第３のモードを切り替えていた。しかし、本実施形態に係る入力装置１は、ボタン１１が押圧され続けた場合に所定のサイクル時間毎に順次モードを切り替える点、及びモード状態を視覚的に示すためのＬＥＤ表示部を備えている点において、上記図１〜図１４に示した入力装置１と異なっている。
図１５は、本実施形態に係る入力装置１が備えるＬＥＤ表示部を示す模式図である。ＬＥＤ表示部８２は、ユーザが見やすい位置であれば、筐体１０のどこに配置されてもよい。ＬＥＤ表示部８２は、第１のモード時に点灯する第１の表示部８２ａと、第２のモード時に点灯する第２の表示部８２ｂと、第３のモード時に点灯する第３の表示部８２ｃとを有する。このＬＥＤ表示部８２により、ユーザは、入力装置１のそのときのモードを視認することができる。なお、筐体１０にＬＥＤ表示部８２が設けられず、図１５に示すような形態のＧＵＩが画面３上に表示されるようにしてもよい。
図１６は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートであり、図１７、及び図１８は、図１６に示す動作を説明するためのタイミングチャートである。図１７は、押圧されたボタン１１が第１の時間内に解除された場合のタイミングチャートであり、図１８は、ボタン１１が第１の時間以上継続して押圧された場合のタイミングチャートである。
図１６に示す動作を実現するために、例えば図１４に示すカウント値設定部９３にサイクル時間に対応する第３のカウント値が記憶される。この第３の時間は、典型的には、０．８秒〜１．２秒の間の時間とされるが、これに限られず０．８秒以下であってもよく、１．２秒以上であってもよい。
図１６に示すように、ボタン１１が押圧されておらず、操作信号が入力されていない状態では（ステップ３０１のＮＯ）、モードは、第１のモードであり、ＭＰＵ１９は、変位対応量を出力している。また、ＭＰＵ１９は、第１の表示部８２ａが点灯するように、ＬＥＤ表示部８２を制御している。
ＭＰＵ１９は、ボタン１１が押圧され、操作信号が入力されると（ステップ３０１のＹＥＳ）、変位対応量の出力を停止し（ステップ３０２）、入力された操作信号が第１の時間内で解除された場合（ステップ３０３のＹＥＳ）、決定コードを出力する（ステップ３０４）（図１７参照）。つまり、ボタン１１は、ユーザによりクリックされることで、決定ボタンに相当する機能を発揮する。
ＭＰＵ１９は、操作信号の入力から第１の時間が経過したか否かを判定し（ステッ３０５）、第１の時間が経過した場合（ステップ３０５のＹＥＳ）、変位対応量の出力を開始する（ステップ３０６）（図１７参照）。このように、操作信号の入力から第１の時間経過後に変位対応量を出力することで、ボタン１１の押圧が解除された後に、筐体１０が傾くことで、ユーザの意図しない処理が画面上で実行されることを防止することができる。
一方で、ステップ３０３において、操作信号の入力の開始から第１の時間内で操作信号の入力が解除されない場合（ステップ３０３のＮＯ）、つまりユーザがボタン１１を第１の時間以上押圧し続けた場合、ＭＰＵ１９は、第１のモードを、第２のモードに切り替える（ステップ３０７）。この場合、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替えても、すぐにはスクロール対応量を出力せず、スクロール対応量が出力され得る状態とするのにとどまる（図１８参照）。
ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替えると、第１の表示部８２ａが消灯し、第２の表示部８２ｂが点灯するように、ＬＥＤ表示部８２を制御する（ステップ３０８）。
ＭＰＵ１９は、ボタン１１の押圧の開始の第１の時間経過後からサイクル時間が経過したか否かを判定し、このサイクル時間内にボタン１１の押圧が解除され、操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ３０９）。
操作信号の入力の開始から第１の時間経過後から、サイクル時間内に操作信号の入力が解除されなかった場合（ステップ３０９のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、第２のモードを第３のモードに切り替える（ステップ３０７）。この場合にも、ＭＰＵ１９は、すぐにはズーム対応量を出力しない（図１８参照）。
ＭＰＵ１９は、第２のモードを第３のモードに切り替えると、第２の表示部８２ｂが消灯し、第３の表示部８２ｃが点灯するように、ＬＥＤ表示部８２を制御する（ステップ３０８）。
ＭＰＵ１９は、このサイクル時間経過後から再びサイクル時間内に操作信号の入力が解除されるか否かを判定し（ステップ３０９）、さらに操作信号の入力が解除されなかった場合（ステップ３０９のＮＯ）、第３のモードを第１のモードに切り替える（ステップ３０７）。そして、ＭＰＵ１９は、第３の表示部８２ｃが消灯し、第１の表示部８２ａが点灯するように、ＬＥＤ表示部８２を制御する（ステップ３０８）。
このように、ユーザがボタン１１を押圧し続けた場合、ＭＰＵ１９は、第１、第２及び第３のモードをサイクル時間ごとに順に切り替える。
一方で、サイクル時間内にボタン１１の押圧が解除され、操作信号の入力が解除された場合（ステップ３０９のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、そのときのモードに応じて、変位対応量、スクロール対応量、またはズーム対応量の出力を開始する。例えば図１８に示す例では、第２のモード時にボタン１１の押圧が解除されたため、ＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を開始する。
図１６に示す動作により、ボタン１１は、例えばマウスの左ボタン（決定ボタン）に相当する機能と、第１のモード、第２のモード及び第３のモードを他のモードに切り替えるためのモード切り替えボタンに相当する機能を有することになる。
ユーザは、押圧したボタン１１を第１の時間内で解除することで、例えば、画面３上のアイコンを選択することができ、ボタン１１を押圧し続けるだけで、第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えることができる。また、本実施形態では、１つの操作部の押圧操作、及び入力装置１の空間操作により、ポインタの移動操作、スクロール操作、ズーム操作が実現されるため、スクロール、ズームを実現するための特別な操作部として例えばホイールボタンが入力装置に設けられる必要がなく、コストを下げることができる。
本実施形態では、第１のモード→第２のモード→第３のモード→第１のモードの順でモードが切り替えられる場合について説明したが、モードが切り替えられる順序は、第１のモード→第３のモード→第２のモード→第１のモードであってもよい。また、本実施形態では、操作信号が入力されていない状態でのモードが第１のモードであるとして説明したが、操作信号が入力されていない状態でのモードは、第２のモードであってもよく、第３のモードであってもよい。
次に、入力装置１のさらに別の実施形態について説明する。
本実施形態に係る入力装置１は、モード切り替えのためのいわゆる２段スイッチを有する操作部を備えている点で、上記図１〜図１８に示した入力装置１と異なっている。
図１９（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態に係る入力装置が備える操作部を示す模式図である。本実施形態に係る入力装置１が有する操作部５０は、決定ボタンに相当する機能を有しない。したがって、図６に示したボタン１１の本来の機能である決定ボタンとしての機能を維持させるため、典型的には、この操作部５０は、ボタン１１から離れた、筐体１０側面の親指で操作可能な位置に配置される（図６参照）。しかし、これに限られず、操作部５０は、図６に示すボタン１１、またはボタン１２の位置に配置されてもよく、筐体１０のその他の位置に配置されてもよい。
操作部５０は、押圧タイプのボタンであり、２段階アクションを有するボタンである。操作部５０は、例えば第１のボタン５７と、この第１のボタン５７とは物理的に離れて設けられた第２のボタン５８と、第１のボタン５７及び第２のボタン５８を連続的に押すことが可能な表面ボタン５６とを有する。第１のボタン５７は、内部に図示しないスイッチ（第１のスイッチ）を有し、第２のボタン５８も、内部に図示しないスイッチ（第２のスイッチ）を有する。第１のボタン５７が押され、第１のスイッチがＯＮの状態となると、第１のスイッチは、第１の操作信号の生成を開始し、この第１の操作信号をＭＰＵ１９へ出力する。一方で、第２のボタン５８が押され、第２のスイッチがＯＮの状態となると、第２のスイッチは、第２の操作信号の生成を開始し、この第２の操作信号をＭＰＵ１９へ出力する。第１のボタン５７及び第２のボタン５８の各スイッチは、メイン基板１８に電気的に接続されている。
図１９（Ａ）は、操作部５０がユーザにより押されていない状態を示す図である。表面ボタン５６は、筐体１０に設けられた軸５９に接続され、その反対側の端部でバネ２４を介して筐体に接続されている。ユーザの指３４で表面ボタン５６の表面が押されることにより、表面ボタン５６は、軸５９を中心としてバネ２４のバネ力に抗して回動する。第１のボタン５７及び第１のボタン５７はプッシュタイプのボタンである。表面ボタン５６の裏面には、第１のボタン５７及び第２のボタン５８をそれぞれ押すことが可能な突起５６ａ及び５６ｂが設けられている。
第１のボタン５７及び第２のボタン５８は、例えば筐体１０内から筐体１０の表面に露出するように設けられている。表面ボタン５６が所定の距離（第１の距離）押されることで（図１９（Ｂ）参照）、突起５６ａにより第１のボタン５７が押され、続いて表面ボタン５６がさらに所定の距離（第２の距離）押されることで（図１９（Ｃ）参照）、突起５６ｂにより第２のボタン５８が押される。図１９（Ｂ）は、第１のボタン５７が押され、第２のボタン５８が押されていない状態を示している。図１９（Ｃ）は、第１のボタン５７及び第２のボタン５８が両方ともに押されている状態を示している。
押された表面ボタン５６が解除される場合、バネ２４の戻り力により、表面ボタン５６は図１９（Ｃ）→図１９（Ｂ）→図１９（Ａ）の順に動き、第２のボタン５８、第１のボタン５７の順に、それらの押された状態が解除される。
上記第１の距離及び第２の距離は、同じでもよいし異なっていてもよく、適宜設定可能である。図１９（Ａ）に示す状態から図１９（Ｂ）に示す状態まで移行するときに必要な力と、図１９（Ｂ）に示す状態から図１９（Ｃ）に示す状態まで移行するときに必要な力は、同じでもよいし、異なっていてもよい。
以上のような操作部５０では、第１のボタン５７が押され、かつ、第２のボタン５８が押されない状態（図１９（Ｂ））が維持される、いわゆる半押しも可能である。
次に、操作部５０を備える入力装置１の動作について説明する。図２０は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。
図２０に示すように、第１のボタン５７が押圧されておらず、第１の操作信号がＭＰＵ１９に入力されていない状態では、モードは、第１のモードであり、ＭＰＵ１９は、変位対応量（Vx、Vy）を出力している（ステップ４０１のＮＯ）。
ユーザが表面ボタン５６を半押しすると（図１９（Ｂ）参照）、第１のボタン５７が押圧され、第１のスイッチからの第１の操作信号が入力される（ステップ４０１のＹＥＳ）。すると、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止し（ステップ４０２）、第１のモードを第２のモードに切り替える（ステップ４０３）。ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替えると、スクロール対応量の出力を開始する（ステップ４０４）。つまり、第１のボタン５７は、本実施形態では、第１のモードと第２のモードとを相互に切り替え可能な切り替えボタンに相当する機能を有するボタンである。
ユーザが表面ボタン５６の半押し状態を維持したまま入力装置１を振ると、画面３上の画像６内の文字７がスクロールする。
ＭＰＵ１９は、スクロール対応量（Vx（ｓ）、Vy（ｓ））の出力開始すると、第１の操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ４０５）。ユーザが表面ボタン５６から指３４を離し（図１９（Ａ）参照）、第１の操作信号の入力が解除されると（ステップ４０５のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を停止する（ステップ４０６）。
その後、ＭＰＵ１９は、第２のモードを第１のモードに切り替え（ステップ４０７）、変位対応量の出力を開始する（ステップ４０８）。
一方、ステップ４０５において、第１の操作信号の入力が解除されず（ステップ４０５のＮＯ）、第１の操作信号が入力されたまま、第２の操作信号が入力された場合（ステップ４０９のＹＥＳ）、つまり、ユーザが表面ボタン５６を第２の距離まで押圧した場合、ＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を停止する（ステップ４１０）。
ＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を停止すると、第２のモードを第３のモードに切り替え（ステップ４１１）、ズーム対応量（Vx（ｚ）、Vy（ｚ））の出力を開始する（ステップ４１２）。つまり、第２のボタン５８は、本実施形態では、第２のモードと第３のモードとを相互に切り替え可能な切り替えボタンに相当する機能を有する。
ユーザが表面ボタン５６の第２の距離までの押圧を維持した状態で、入力装置１を振ると、例えば、画面３上に表示された画像６がアクティブである場合、画像６内の文字７が拡大、縮小する。
ＭＰＵ１９は、ズーム対応量の出力を開始すると、第２の操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ４１３）。表面ボタン５６が半押しの状態とされ（図１９（Ｂ）参照）、第２のスイッチからの第２の操作信号の入力が解除されると（ステップ４１３のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、ズーム対応量の出力を停止する（ステップ４１４）。その後、ＭＰＵ１９は、第３のモードを第２のモードに切り替え（ステップ４１５）、スクロール対応量の出力を開始し（ステップ４１６）、再び第１の操作信号の入力が解除されるか否かを判定する（ステップ４０５）。
図２０に示す処理により、ユーザは、第１のモード及び第２のモードを切り替え可能な第１のボタンと、第２のモード及び第３のモードを切り替え可能な第２のボタンを連続的に切り替えることができる。これにより、直感的な操作が可能となる。
ステップ４０３、ステップ４０７において、相互に切り替えられるモードと、ステップ４１１、ステップ４１５において相互に切り替えられるモードは、変更可能である。例えば、ステップ４０３、４０７において切り替えられるモードが第１のモードと第３のモードであり、ステップ４１１、４１５において切り替えられるモードが第１のモードと第２のモードであってもよい。
次に、入力装置１のさらに別の実施形態について説明する。
本実施形態に係る入力装置１は、モード切り替えのための回動部（レバー）を有する操作部を備えている点で、上記図１〜図２０に示した入力装置１と異なっている。
図２１は、本実施形態に係る入力装置１が備える操作部を示す模式図である。図２１（Ａ）は、操作部６０の上面図であり、図２１（Ｂ）は、側面図である。操作部６０は、典型的には、筐体１０のボタン１１の位置に配置される（図６参照）。しかし、これに限られず、操作部６０は、ボタン１２の位置に設けられてもよく、筐体１０側面の親指で操作可能な位置に配置されてもよい。
図２１に示すように、操作部６０は、この操作部６０の中心に位置する押圧タイプのボタン６１と、このボタン６１を囲むように設けられ、ボタン６１の押圧方向の軸を中心に回動可能な回動部６２とを有している。回動部６２は、回動部本体６２ａと、この回動部から遠心方向に伸びるように設けられたレバー型の回動操作部６２ｂとを有している。ボタン６１は、内部に図示しないスイッチを有しており、回動部６２は、内部に図示しない回動スイッチを有している。
ボタン６１は、ユーザによる押圧がされていない状態では、回動部本体６２ａより上方に突出しており、ユーザによる押圧操作に応じて上下方向に移動する。回動操作部６２ｂも同様に、回動部本体６２ａより上方に突出しており、ユーザによる指での回動操作が可能となっている。回動部６２は、回動操作部６２ｂのユーザによる回動操作に応じて３段階に回動する。
ボタン６１と回動操作部６２ｂとは、所定の距離ｄ離れて配置される。これにより、回動操作部６２ｂの回動操作の際に、誤ってボタン６１を押圧することを防止することができる。
次に、図２１に示す操作部６０を含む入力装置１の動作について説明する。図２２は、回動操作部６２ｂが回動操作をされた場合の動作を示すフローチャートである。
回動操作部６２ｂが図２１（Ａ）に示す位置（以下、基準位置）である場合、入力装置１のモードは、第１のモードであり、ＭＰＵ１９は、変位対応量を出力している。ユーザにより基準位置の回動操作部６２ｂが指で回動操作され、回動操作部６２ｂが角度θ１回動すると、回動スイッチは、切り替え信号を生成し、ＭＰＵ１９へ出力する。ＭＰＵ１９は、回動スイッチからの切り替え信号を入力すると（ステップ５０１のＹＥＳ）、切り替え信号入力時の対応量である、変位対応量の出力を停止する（ステップ５０２）。すると、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替え（ステップ５０３）、切り替えられた第２のモードにより、スクロール対応量の出力を開始する（ステップ５０４）。
ユーザにより回動操作部６２ｂが角度θ１回動され、基準位置まで回動操作部６２ｂが戻されると、ＭＰＵ１９に切り替え信号が入力される（ステップ５０１のＹＥＳ）。切り替え信号が入力されると、ＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を停止する（ステップ５０２）。その後、ＭＰＵ１９は、第２のモードを第１のモードに切り替え（ステップ５０３）、変位対応量の出力を開始する（ステップ５０４）。
ユーザにより基準位置の回動操作部６２ｂが回動され、回動操作部６２ｂが角度θ２回動すると、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止する（ステップ５０１、ステップ５０２）。そして、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第３のモードに切り替え（ステップ５０３）、ズーム対応量の出力を開始する（ステップ５０４）。ユーザにより回動操作部６２ｂが角度θ２回動され、基準位置まで回動操作部６２ｂが戻されると、ＭＰＵ１９に切り替え信号が入力される（ステップ５０１のＹＥＳ）。切り替え信号が入力されると、ＭＰＵ１９は、ズーム対応量の出力を停止する（ステップ５０２）。その後、ＭＰＵ１９は、第３のモードを第１のモードに切り替え（ステップ５０３）、変位対応量の出力を開始する（ステップ５０４）。
ユーザがボタン６１を押圧した場合、この押圧に応じて、ボタン６１内部のスイッチが操作信号を生成し、ＭＰＵ１９へ出力する。ＭＰＵ１９は、スイッチからの操作信号を入力すると、決定コードを出力する。つまり、ボタン６１は、決定ボタンに相当する機能を有する。
上述のような処理により、ユーザは、１つの指を使った簡単な操作で、例えば画面３上のアイコン４を選択したり、第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えたりすることができる。
ＭＰＵ１９は、回動操作部６２ｂの角度θ１の回動に応じて第１のモードと第３のモードとを相互に切り替えてもよく、角度θ２の回動に応じて第２のモードと第３のモードとを相互に切り替えてもよい。あるいは、回動操作部６２ｂが基準位置にある場合に、第２のモードであってもよいし、第３のモードであってもよい。
ＭＰＵ１９は、ボタン６１が押圧された場合にスイッチから入力される操作信号に応じて、第１乃至第３のモードでの各対応量の出力を制御してもよい。この場合、ＭＰＵ１９は、第１乃至第３モード時に、ボタン６１が押圧され、スイッチからの操作信号が入力されている場合にのみ各対応量を出力する。あるいは、ＭＰＵ１９は、ボタン６１が押圧されておらず、スイッチからの操作信号の入力が解除されている場合にのみ各対応量を出力してもよい。この様な処理により、ボタン６１は、ポインタ２の移動の開始、停止を制御する移動制御ボタンと、スクロールの開始、停止を制御するスクロール制御ボタンと、ズームの開始、停止を制御するズーム制御ボタンとの機能を有することになる。
これにより、ユーザは、簡単な押圧操作で、ポインタの移動、スクロール、及びズームの開始、停止を制御することができる。さらに、ユーザは、ボタン６１を押圧した指を離して、回動操作部６２ｂを回動操作することで、簡単に第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えることができる。
次に、入力装置１のさらに別の実施形態について説明する。
本実施形態における入力装置１は、上記図２１に示した回動型の操作部６０に替えて、摺動型の操作部により同様の機能を実現している。
図２３は、本実施形態に係る入力装置１が備える操作部を示す模式図である。図２３（Ａ）は、操作部７０の上面図であり、図２３（Ｂ）は、側面図である。操作部７０は、典型的には、筐体１０のボタン１１の位置に配置される（図６参照）。しかし、これに限られず、操作部７０は、ボタン１２の位置に設けられてもよく、筐体１０側面の親指で操作可能な位置に配置されてもよい。
図２３に示すように、操作部７０は、筐体１０に設けられた溝７４に係合し、該溝７４を摺動移動可能な係合部７３と、押圧タイプのボタン７１を有し、係合部７３に設けられた操作部本体７２とで形成される。操作部７０は、操作部本体７２のユーザによる摺動操作に応じて３段階に摺動する。筐体１０内部には、操作部７０の３段階の摺動に応じて、切り替え信号を生成するスライドスイッチが設けられている。また、ボタン７１は、内部にスイッチを有している。
次に、図２３に示す操作部７０を含む入力装置１の動作について説明する。図２４は、操作部本体７２が摺動操作をされた場合の動作を示すフローチャートである。
例えば、操作部本体７２が図２３（Ａ）に示すように、操作部７０の中央に位置（以下、基準位置）している場合、入力装置１のモードは、第１のモードであり、ＭＰＵ１９は、変位対応量を出力している。ユーザにより基準位置の操作部本体７２が指で摺動され、操作部本体７２が距離ｄ１摺動すると、スライドスイッチは、切り替え信号を生成し、ＭＰＵ１９へ出力する。ＭＰＵ１９は、スライドスイッチからの切り替え信号を入力すると（ステップ６０１のＹＥＳ）、切り替え信号入力時の対応量である、変位対応量の出力を停止する（ステップ６０２）。すると、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替え（ステップ６０３）、スクロール対応量の出力を開始する（ステップ６０４）。
ユーザにより操作部本体７２が距離ｄ１摺動され、基準位置まで操作部本体７１が戻されると、ＭＰＵ１９に切り替え信号が入力される（ステップ６０１のＹＥＳ）。切り替え信号が入力されると、ＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を停止する（スッテップ６０２）。その後、ＭＰＵ１９は、第２のモードを第１のモードに切り替え（ステップ６０３）、変位対応量の出力を開始する（ステップ６０４）。
ユーザにより基準位置の操作部本体７２が摺動され、操作部本体７２が距離ｄ２摺動すると、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止する（ステップ６０１、６０２）。そして、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第３のモードに切り替え（ステップ６０３）、ズーム対応量の出力を開始する（ステップ６０４）。ユーザにより操作部本体７２が距離ｄ２摺動され、基準位置まで操作部本体７２が戻されると、ＭＰＵ１９に切り替え信号が入力される（ステップ６０１のＹＥＳ）。切り替え信号が入力されると、ＭＰＵ１９は、ズーム対応量の出力を停止する（ステップ６０２）。その後、ＭＰＵ１９は、第３のモードを第１のモードに切り替え（ステップ６０３）、変位対応量の出力を開始する（ステップ６０４）。
ユーザがボタン７１を押圧した場合、この押圧に応じて、ボタン７１内部のスイッチが操作信号を生成し、ＭＰＵ１９へ出力する。ＭＰＵ１９は、スイッチからの操作信号を入力すると、決定コードを出力する。つまり、ボタン７２は、決定ボタンに相当する機能を有する。
上述のような処理により、ユーザは、１つの指を使った簡単な操作で、例えば画面３上のアイコン４を選択したり、第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えたりすることができる。
ＭＰＵ１９は、操作部本体７２の距離ｄ１の摺動に応じて第１のモードと第３のモードとを相互に切り替えてもよく、距離ｄ２の摺動に応じて第２のモードと第３のモードとを相互に切り替えてもよい。あるいは、操作部本体７２が基本位置にある場合に、第２のモードであってもよいし、第３のモードであってもよい。
ＭＰＵ１９は、ボタン７１が押圧された場合にスイッチから入力される操作信号に応じて、第１乃至第３のモードでの各対応量の出力を制御してもよい。この場合、ＭＰＵ１９は、第１乃至第３モード時に、ボタン７１が押圧され、スイッチからの操作信号が入力されている場合にのみ各対応量を出力する。あるいは、ＭＰＵ１９は、ボタン７１が押圧されておらず、スイッチからの操作信号の入力が解除されている場合にのみ各対応量を出力してもよい。この様な処理により、ボタン７１は、ポインタ２の移動の開始、停止を制御する移動制御ボタンと、スクロールの開始、停止を制御するスクロール制御ボタンと、ズームの開始、停止を制御するズーム制御ボタンとの機能を有することになる。
これにより、ユーザは、簡単な押圧操作で、ポインタの移動、スクロール、及びズームの開始、停止を制御することができる。
なお、この制御ボタンの機能を有するボタン７１は、操作部本体７２と分離され、別個に筐体１０に設けられてもよい。
次に、入力装置１のさらに別の実施形態について説明する。
本実施形態に係る入力装置１は、押圧毎にモードを切り替え可能な、モード切り替え専用のボタンを備えている点で上記図１〜図２４に示した入力装置１と異なっている。
図２５は、本実施形態に係る入力装置１の斜視図である。図２５に示すように、本実施形態では、ボタン１１、及び１２の他に、筐体１０の側面の親指で操作可能な位置に（図６参照）、ボタン８１が設けられる。しかし、ボタン８１は、これに限らず、筐体１０の他の位置に配置されてもよい。ボタン８１は、内部に図示しないスイッチを有する。
筐体１０には、ボタン８１の他、図１５に示すようなＬＥＤ表示部８２が設けられる。このＬＥＤ表示部８２は、ユーザが見やすい位置であれば、筐体１０のどこに配置されてもよい。あるいは、筐体１０にＬＥＤ表示部８２が設けられず、図１５に示すような形態のＧＵＩが画面３上に表示されるようにしてもよい。
図２６は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。
例えば、操作信号が入力されていない状態で（ステップ７０１のＮＯ）、第１のモードである場合、ＭＰＵ１９は、変位対応量を出力しており、第１の表示部８２ａが点灯するようにＬＥＤ表示部８２を制御している。ボタン８１の押圧が開始され、操作信号が入力されると（ステップ７０１のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、操作信号入力時の対応量である、変位対応量の出力を停止し（ステップ７０２）、第１のモードを第２のモードに切り替える（ステップ７０３）。すると、ＭＰＵ１９は、第１の表示部８２ａを消灯し、第２の表示部８２ｂが点灯するように、ＬＥＤ表示部８２を制御し（ステップ７０４）、スクロール対応量の出力を開始する（ステップ７０５）。
操作信号が入力されていない状態で、第２のモードである場合、ＭＰＵ１９は、操作信号を入力すると（ステップ７０１のＹＥＳ）、スクロール対応量の出力を停止し（ステップ７０２）、第２のモードを第３のモードに切り替える（ステップ７０３）。そして、第３の表示部８２ｃが点灯するように、ＬＥＤ表示部８２を制御し（ステップ７０４）、ズーム対応量の出力を開始する（ステップ７０５）。
同様に、操作信号が入力されていない状態で、第３のモードである場合、ＭＰＵ１９は、操作信号を入力すると、第３のモードを第１のモードに切り替え、変位対応量の出力を開始する（ステップ７０１〜ステップ７０５）。
このように、ＭＰＵ１９は、ボタン８１の押圧が開始されるごとに、第１のモード→第２のモード→第３のモード→第１のモードの順に切り替える。つまり、ボタン８１は、モードを切り替える専用のモード切り替えボタンである。これにより、ユーザは、ボタン８１の簡単な押圧操作により、第１乃至第３のモードを順に切り替えることができる。
ＭＰＵ１９は、第１のモード→第３のモード→第２のモード→第１のモードの順にモードを切り替えてもよい。あるいは、ＭＰＵ１９は、ユーザによりボタン８１の押圧が解除され、操作信号の入力が解除されるごとに第１乃至第３のモードを他のモードに切り替えてもよい。
次に、入力装置１の処理についてのさらに別の実施形態について説明する。
上記図２５及び図２６に示した実施形態においては、入力装置１は、ボタン８１が押圧される毎にモードを切り替えていたが、本実施形態においては、入力装置１は、ボタン８１が押圧され続けた場合に所定のサイクル時間毎に順次モードを切り替えることとしている。本実施形態では、上記図２５及び図２６に示す実施形態と異なる点を中心に説明する。
図２７は、本実勢形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。図２７に示す動作を実現するために、例えば図１４に示すカウント値設定部９３にサイクル時間に対応する第３のカウント値が記憶される。この第３の時間は、典型的には、０．８秒〜１．２秒の間の時間とされるが、これに限られず０．８秒以下であってもよく、１．２秒以上であってもよい。
ボタン８１が押圧されておらず、ボタン８１の有するスイッチからの操作信号が入力されていない状態では、入力装置１のモードは、第１のモードであり、ＭＰＵ１９は、変位対応量を出力している（ステップ８０１のＮＯ）。また、ＭＰＵ１９は、第１の表示部８２ａが点灯するように、ＬＥＤ表示部８２を制御している。
ユーザによりボタン８１が押圧され、操作信号が入力されると（ステップ８０１のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止し（ステップ８０２）、第１のモードを第２のモードへ切り替える（ステップ８０３）。この場合、ＭＰＵ１９は、モードを切り替えてもすぐには、スクロール対応量の出力を開始しない。
ＭＰＵ１９は、モードを切り替えると、第１の表示部８２ａが消灯し、第２の表示部８２ｂが点灯するように、ＬＥＤ表示部８２を制御する（ステップ８０４）。
ＭＰＵ１９は、操作信号の入力時からサイクル時間内に操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ８０５）。サイクル時間内に操作信号の入力が解除されなかった場合（ステップ８０５のＮＯ）、つまり、ユーザがボタン８１をサイクル時間以上押圧し続けた場合、ＭＰＵ１９は、第２のモードを第３のモードへ切り替える（ステップ８０３）。そして、ＭＰＵ１９は、第２の表示部８２ｂが消灯し、第３の表示部８２ｃが点灯するようにＬＥＤ表示部８２を制御する（ステップ８０４）。
ＭＰＵ１９は、このサイクル時間経過後から再びサイクル時間内に操作信号の入力が解除されるか否かを判定し（ステップ８０５）、さらに操作信号の入力が解除されなかった場合（ステップ８０５のＮＯ）、第３のモードを第１のモードに切り替える（ステップ８０３）。そして、第３の表示部８２ｃが消灯し、第１の表示部８２ａが点灯するようにＬＥＤ表示部８２を制御する（ステップ８０４）。
このように、ユーザがボタン８１を押圧し続けた場合、ＭＰＵ１９は、サイクル時間ごとに、第１のモード→第２のモード→第３のモードの順に切り替える。
一方、ユーザが押圧したボタン８１の押圧を解除し、スイッチからの操作信号の入力が解除された場合（ステップ８０５のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、その操作信号の入力が解除されたときのモードに応じて、変位対応量、スクロール対応量、またはズーム対応量の出力を開始する（ステップ８０６）。
これにより、ユーザは、ボタン８１の簡単な押圧操作で、第１のモード乃至第３のモードを他のモードに切り替えることができる。
ＭＰＵ１９がステップ８０３において切り替えるモードは、第１のモード→第３のモード→第２のモードの順であってもよい。操作信号が入力されていない状態での入力装置１のモードは、第２のモードであってもよく、第３のモードであってもよい。
次に、入力装置１のさらに別の実施形態について説明する。
上述の各実施形態では、第１乃至第３のモードを他のモードに切り替える場合について説明した。以降で説明する各実施形態では、第１のモード乃至第３のモードのうち、２つのモードを他のモードに切り替える場合について説明する。本実施形態では、図１０に示す実施形態と異なる点を中心に説明する。
図２９は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。
図３０は、図２９に示す動作を説明するためのタイミングチャートである。図３０（Ａ）は、ユーザがボタン１１を押圧し、その押圧を第１の時間内に解除した場合の図であり、図３０（Ｂ）は、ユーザがボタン１１を第１の時間以上継続して押圧した場合の図である。
ボタン１１が押圧されていない状態では、入力装置１は、変位対応量（Vx、Vy）を出力している状態である（ステップ９０１のＮＯ）。ユーザによりボタン１１が押圧されると、操作信号がＭＰＵ１９に入力され、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止する（ステップ９０２）。ＭＰＵ１９は、操作信号の入力から第１の時間内に操作信号の入力が解除された場合（ステップ９０３のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、決定コードを出力し（ステップ９０４）、操作信号の入力から第１の時間経過が経過したか否かを判定する（ステップ９０５）。第１の時間が経過した場合（ステップ９０５のＹＥＳ）、変位対応量の出力を開始する（ステップ９０６）（図３０（Ａ）参照）。つまり、ボタン１１は、ユーザによりクリックされることで、決定ボタンに相当する機能を発揮する。
一方、ステップ９０３において、操作信号の入力が開始されてから第１の時間内に操作信号の入力が解除されなかった場合（ステップ９０３のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替え（ステップ９０７）（モード切り替え手段）、スクロール対応量の出力を開始する（ステップ９０８）。
ＭＰＵ１９は、ボタン１１の押圧が解除され、スイッチからの操作信号の入力が解除された場合（ステップ９０９のＹＥＳ）、スクロール対応量の出力を停止する（ステップ９１０）。すると、ＭＰＵ１９は、第２のモードを第１のモードに切り替え（ステップ９１１）、変位対応量の出力を開始する（ステップ９０６）（図３０（Ｂ）参照）。つまり、ボタン１１は、ユーザにより第１の時間以上継続して押圧されることで、第１のモードと、第２の
と相互に切り替える切り替えボタンに相当する機能を発揮する。
図２９に示す処理により、ユーザは、ボタン１１の押圧の開始から第１の時間内でその押圧を解除することで例えばアイコンの選択、実行などを入力する操作（決定操作）を行い、ボタン１１を第１の時間以上押圧した後、入力装置１を空間操作することでスクロール操作を行うことができる。
入力装置１には、図２８に示すようなホイールボタン１３が筐体１０の側面に設けられてもよい。この場合、このホイールボタン１３には、ズーム機能が割り当てられる。ユーザが親指でホイールボタン１３を回転させると、筐体１０に対するホイールボタン１３の回転量に応じて、画像６内の文字７が拡大、縮小する。
ステップ９０７において、第１のモードを第３のモードに切り替え、ステップ９１１において第３のモードを第１のモードに切り替えてもよい。この場合、スクロール機能が割り当てられたホイールボタン１３が入力装置１に設けられてもよい。
図２９に示す処理は、制御装置４０が実行してもよい。この場合、制御装置４０のＭＰＵ３５は、入力装置１から出力された変位対応量の情報を受信し、ボタン１１の操作の情報として例えば、押圧信号を受信する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、押圧信号が入力されていない状態では、受信された変位対応量に応じて、画面３上でポインタ２を移動させる。ＭＰＵ３５は、押圧信号の入力が開始されると、ポインタ２の移動を停止させ、第１の時間内に押圧信号の入力が解除された場合、ポインタ２の位置に応じて所定の処理を実行する。一方で、第１の時間以上押圧信号が入力された場合、ポインタ２を移動するように画面３の表示を制御する第１のモードから、画像６をスクロールするように表示を制御する第２のモードに切り替える。そして、押圧信号の入力が解除されるまで、変位対応量に応じたスクロール速度値で画像６がスクロールするように表示を制御する。なお、変位対応量（速度値）は、制御装置４０が算出しても構わない。
次に入力装置１のさらに別の実施形態について説明する。本実施形態においては、上述の図２９に示す実施形態と異なる点を中心に説明する。
図３１は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートであり、図３２は、図３１に示す動作を説明するためのタイミングチャートである。図３２は、ユーザが、ボタン１１を第１の時間内で押圧解除後、再び第２の時間内でボタン１１の押圧を開始し、ボタン１１を第１の時間以上押圧し続けた場合のタイミングチャートである。
図３１に示すステップ１００１〜１００６、ステップ１０１１〜１０１５においては、上述の図２９に示すステップ９０１〜９０６、ステップ９０７〜９１１と同様の処理が実行される。したがって、ユーザがボタン１１を押圧し、その押圧を第１の時間内で解除することで、ボタン１１は、決定ボタンに相当する機能を発揮し、ユーザがボタン１１を第１の時間以上継続して押圧することで、ボタン１１は、第１のモードと第２のモードとを相互に切り替えるモード切り替えボタンに相当する機能を発揮する。
ＭＰＵ１９は、操作信号の入力の開始から第１の時間内で操作信号の入力が解除され（ステップ１００３のＹＥＳ）、操作信号の入力の解除から第２の時間内で再び操作信号が入力された場合（ステップ１００５のＹＥＳ）、その操作信号の入力から第１の時間内で操作信号の入力が解除されるか否かを判定する（ステップ１００７）。第１の時間内に操作信号の入力が解除されなかった場合（ステップ１００７のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始し、かつ、操作コマンドとしての決定コードの出力を開始する（ステップ１００８）。
すなわち、ユーザがボタン１１を第１の時間内で押圧解除後、再び第２の時間内でボタン１１の押圧を開始し、ボタン１１を第１の時間以上押圧し続けた場合（特殊押圧操作）、ＭＰＵ１９は、再びボタン１１が押圧されてからの第１の時間経過後から変位対応量及び決定コードの出力を開始する（ステップ１００８）（図３２参照）。ユーザがボタン１１を特殊押圧操作した場合、ＭＰＵ１９は、モードを切り替えない。
この場合、制御装置４０は、入力装置１から出力された変位対応量と、決定コードとを並行して受信する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、変位対応量と、決定コードとを並行して入力している場合に（図３２参照）、受信される変位対応量（ｖx、ｖy）に応じて座標値（Ｘ(ｔ)、Ｙ(ｔ)）を生成する。そして、ポインタ２がアイコン４上に位置している場合、この座標値（Ｘ(ｔ)、Ｙ(ｔ)）に応じて、画面３上で、ポインタ２及びアイコン４が移動するように制御する。すなわち、制御装置４０のＭＰＵ３５は、変位対応量と、決定コードとを並行して入力している場合に、ドラッグ動作の表示の制御を行う。
ＭＰＵ１９は、変位対応量、及び決定コードの出力を開始すると、操作信号の入力が解除されたか否かを判定し（ステップ１００９）、操作信号の入力が解除された場合（ステップ１００９のＹＥＳ）、決定コードの出力を停止する（ステップ１０１０）。
ステップ１０１０において決定コードの出力が停止されると、制御装置４０のＭＰＵ３５は、画面３上でのドラッグ動作の表示の制御を終了し、ポインタ２が画面３上で移動するように表示を制御する。
図３１に示す処理により、ユーザがボタン１１を特殊押圧操作した場合に、画面３上でドラッグ動作の表示がなされる。これにより、ユーザは、押圧したボタン１１を第１の時間内で解除することで例えばアイコンの選択、実行などを入力する操作、ボタン１１を第１の時間以上押圧し続けた後に入力装置１を空間操作することでスクロール操作、ボタン１１の特殊押圧操作後に入力装置を空間操作することで、ドラッグ操作を行うことができる。
ステップ１０１１、ステップ１０１５の処理において、ＭＰＵ１９は、第１のモードと第３のモードとを相互に切り替える処理を実行してもよい。
次に入力装置１のさらに別の実施形態について説明する。本実施形態においては、上述の図２９に示す実施形態と異なる点を中心に説明する。
図３３は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートであり、図３４は、図３３に示す動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、図３３は、ユーザが、ボタン１１を特殊押圧操作した場合のタイミングチャートである。
図３３に示すステップ１１０１〜１１０６、ステップ１１１２〜１１１６においては、上述の図２９に示すステップ９０１〜９０６、ステップ９０７〜９１１と同様の処理が実行される。したがって、ユーザがボタン１１を押圧し、その押圧を第１の時間内で解除することで、ボタン１１は、決定ボタンに相当する機能を発揮し、ユーザがボタン１１を第１の時間以上継続して押圧することで、ボタン１１は、第１のモードと第２のモードとを相互に切り替えるモード切り替えボタンに相当する機能を発揮する。
図３３に示す処理では、ステップ１１０２、１１０７において、ＭＰＵ１９は、ボタン１１の押圧の開始による操作信号の入力の開始に応じて、押圧コードの出力を開始する。また、ステップ１１０４、１１１１、及び１１１５において、ＭＰＵ１９は、ボタン１１の押圧の解除による操作信号の入力の解除に応じて、押圧コードの出力を停止する。つまり、ＭＰＵ１９は、ユーザがボタン１１の押圧を開始してからその押圧を解除するまで押圧コードを出力する（図３４参照）。
ＭＰＵ１９は、操作信号の入力の開始から第１の時間内で操作信号の入力が解除され（ステップ１１０３のＹＥＳ）、操作信号の入力の解除から第２の時間内で再び操作信号が入力された場合（ステップ１１０５のＹＥＳ）、押圧コードの出力を開始する（ステップ１１０７）。そして、ＭＰＵ１９は、操作信号の入力から第１の時間内で操作信号の入力が解除されるか否かを判定し（ステップ１１０８）、第１の時間内に操作信号の入力が解除されなかった場合（ステップ１１０８のＮＯ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始する（ステップ１１０９）。
すなわち、ユーザがボタン１１を特殊押圧操作した場合、ＭＰＵ１９は、再びボタン１１が押圧されてからの第１の時間経過後から変位対応量の出力を開始する（ステップ１１０９）（図３４参照）。ユーザがボタン１１を特殊押圧操作した場合、ＭＰＵ１９は、モードを切り替えない。
この場合、制御装置４０は、入力装置１から出力された変位対応量と、押圧コードとを並行して受信する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、変位対応量と、押圧コードとを並行して入力している場合に（図３４参照）、変位対応量（ｖx、ｖy）に応じて座標値（Ｘ(ｔ)、Ｙ(ｔ)）を生成する。そして、ポインタ２がアイコン４上に位置している場合、この座標値座標値（Ｘ(ｔ)、Ｙ(ｔ)）に応じて、画面３上で、ポインタ２及びアイコン４が移動するように制御する。すなわち、制御装置４０のＭＰＵ３５は、変位対応量と、押圧コードとを並行して入力している場合に、ドラッグ動作の表示の制御を行う。
ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始すると、操作信号の入力が解除されたか否かを判定し（ステップ１１１０）、操作信号の入力が解除された場合（ステップ１１１０のＹＥＳ）、押圧コードの出力を停止する（ステップ１１１１）。
ステップ１１１１において押圧コードの出力が停止されると、制御装置４０のＭＰＵ３５は、画面３上でのドラッグ動作の表示の制御を終了し、ポインタ２が画面３上で移動するように表示を制御する。
図３３に示す処理により、ユーザがボタン１１を特殊押圧操作した場合に、画面３上でドラッグ動作の表示がなされる。これにより、ユーザは、押圧したボタン１１を第１の時間内で解除することで例えばアイコンの選択、実行などを入力する操作、ボタン１１を第１の時間以上押圧し続けた後に入力装置１を空間操作することでスクロール操作、ボタン１１の特殊押圧操作後に入力装置を空間操作することで、ドラッグ操作を行うことができる。
ステップ１１１２、ステップ１１１６の処理において、ＭＰＵ１９は、第１のモードと第３のモードとを相互に切り替える処理を実行してもよい。
次に入力装置１の処理についてのさらに別の実施形態について説明する。本実施形態では、図２０に示す実施形態と異なる点を中心に説明する。
図３５は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。本実施形態に係る入力装置１は、図２０に示す実施形態と同様に、図１９に示す、２段階のアクションを有する操作部５０が筐体１０に設けられる。本実施形態では、この操作部５０は、典型的には、図６に示すボタン１１の位置に配置される。しかし、これに限られず、操作部５０は、ボタン１２の位置に配置されてもよく、筐体１０側面の、ユーザが親指で操作可能な位置に配置されてもよい。
図３５に示すように、第１のボタン５７が押圧されておらず、第１の操作信号がＭＰＵ１９に入力されていない状態では、モードは、第１のモードであり、入力装置１は、変位対応量（Vx、Vy）を出力している（ステップ１２０１のＮＯ）。この場合、ユーザが入力装置１を例えば、ヨー方向、ピッチ方向へ振ることで、画面３上でポインタ２が移動する。
ユーザが表面ボタン５６を半押しすると（図１９（Ｂ）参照）、第１のボタン５７が押圧され、第１のスイッチからの第１の操作信号が入力される（ステップ１２０１のＹＥＳ）。すると、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止する（ステップ１２０２）。あるいは、変位対応量をゼロ（（Vx、Vy）＝（０、０））とした出力を開始する。これにより、例えば、２段操作部５０の押圧が開始された後に筐体１０が傾くことで、画面３上でユーザの意図しない処理が実行されることを防止することができる。
ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止すると、決定コードを出力する（ステップ１２０３）。決定コードが入力装置１から出力されたときのポインタ２の画面３上での位置が例えばアイコン４上である場合、そのアイコン４に応じた処理が画面上で実行される。つまり、第１のボタン５７は、決定ボタンに相当する機能を有する。
ＭＰＵ１９は、決定コードを出力すると、ＭＰＵ１９は、第１の操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ１２０４）。第１のスイッチからの第１の操作信号の入力が解除された場合（ステップ１２０４のＹＥＳ）、変位対応量（Vx、Vy）の出力を開始する（ステップ１２０５）。
一方で、第１の操作信号の入力が解除されずに（ステップ１２０４のＮＯ）、第２のスイッチからの操作信号がＭＰＵ１９に入力された場合（ステップ１２０６のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替える（ステップ１２０７）。つまり、ユーザが表面ボタン５６を第２の距離まで押圧した場合（図１９（Ｃ）参照）、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替える。このように第２のボタン５８は、第１のモードと第２のモードとを相互に切り替える切り替えボタンに相当する機能を有する。
ＭＰＵ１９は、モードを第２のモードに切り替えると、スクロール対応量（Vx（ｓ）、Vy（ｓ））の出力を開始する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、このスクロール対応量を受信すると、例えば、画面３上の画像６がアクティブの状態にある場合、このスクロール対応量に応じた速度で画像６内の文字７がスクロールするように表示を制御する。したがって、ユーザが表面ボタン５６の第２の距離までの押圧を維持した状態で、入力装置１を振ると、画像６内の文字７がスクロールする。
入力装置１のＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を開始すると、第２のスイッチからの第２の操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ１２０９）。ユーザが表面ボタン５６を半押しの状態に戻し（図１９（Ｂ）参照）、第２のボタン５８の押圧が解除されると、第２の操作信号の入力が解除される（ステップ１２０９のＹＥＳ）。そうすると、ＭＰＵ１９は、スクロール対応量の出力を停止し（ステップ１２１０）、第２のモードを第１のモードに切り替える（ステップ１２１１）。その後、ＭＰＵ１９は、再び第１の操作信号の入力が解除されるか否かを判定する（ステップ１２０４）。
図３５に示す処理により、ユーザは、決定ボタンに相当する第１のボタンと、第１のモードと第２のモードとを相互に切り替える切り替えボタンに相当する第２のボタンを連続的に切り替えることができる。これにより、直感的な操作が可能となる。
入力装置１には、図２８に示すようなホイールボタン１３が筐体の側面に設けられてもよい。この場合、ホイールボタン１３には、ズーム機能が割り当てられる。ユーザが親指でホイールボタン１３を回転させると、筐体１０に対するホイールボタン１３の回転量に応じて、画面３上の画像６内文字７が拡大、縮小する。
ＭＰＵ１９は、ステップ１２０７において、第１のモードを第３のモードに切り替え、ステップ１２１１において第３のモードを第１のモードに切り替えてもよい。この場合、ユーザが表面ボタン５６の第２の距離までの押圧を維持した状態で（図１９（Ｃ）参照）、入力装置１を振ることで画像６内の文字７が拡大縮小する。
次に入力装置１の処理についてのさらに別の実施形態について説明する。
本実施形態では、図３５に示す実施形態と異なる点を中心に説明する。入力装置１には、図１９で示したのと同様の２段階のアクションを有する操作部５０が筐体に設けられる。
図３６は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。
本実施形態に係る入力装置１の操作部５０は、決定ボタンの機能を有しない。したがって、図１９と同様、操作部５０は、筐体１０側面のユーザが親指で操作可能な位置に配置される（図６参照）。しかし、これに限られず、操作部５０は、図６に示すボタン１１、１２の位置に配置されてもよい。
図３６に示すように、第１操作信号がＭＰＵ１９に入力されていない状態では（ステップ１３０１のＮＯ）、モードは、第１のモードであるが、変位対応量は、出力されていない（ステップ１３０２）。したがって、ユーザが入力装置１を振ったとしても、画面３上でポインタ２は、移動しない。
ユーザが表面ボタン５６を半押し、第１のスイッチからの第１の操作信号が入力されると（ステップ１３０１のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始する（ステップ１３０３）。ユーザが表面ボタン５６の半押し状態を維持したまま、入力装置１を振ることで、画面３上のポインタ２が移動する。
ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始すると、第１の操作信号の入力が解除されたか否かを判定する（ステップ１３０４）。例えば、ユーザが表面ボタン５６から指３４を離し、第１の操作信号の入力が解除された場合（ステップ１３０４のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止する（ステップ１３０５）。
ステップ１３０１〜ステップ１３０５に示す処理により、ユーザは、表面ボタン５６を半押しすることで、ポインタの移動を開始し、表面ボタン５６から指３４を離すことで、ポインタの移動を停止することができる。つまり、第１のボタン５７は、本実施形態では、ポインタの移動、停止を制御する移動制御ボタンに相当する機能を有する。
一方、ステップ１３０４において、第１の操作信号の入力が解除されず（ステップ１３０４のＮＯ）、第１の操作信号が入力されたまま、第２の操作信号が入力された場合（ステップ１３０６のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を停止する（ステップ１３０７）。その後、ＭＰＵ１９は、第１のモードを第２のモードに切り替え（ステップ１３０８）、スクロール対応量の出力を開始する（ステップ１３０９）。つまり、第２のボタン５８は、本実施形態では、第１のモードと第２のモードとを相互に切り替える切り替えボタンに相当する機能を有する。
ユーザが表面ボタン５６を第２の距離まで押圧したまま入力装置１を振ると、画面３上に表示された画像６内の文字７がスクロールする。
ＭＰＵ１９は、第２の操作信号の入力が解除されるか否かを判定し（ステップ１３１０）、第２の操作信号の入力が解除された場合（ステップ１３１０のＹＥＳ）、スクロール対応量の出力を停止し（ステップ１３１１）、第２のモードを第１のモードに切り替える（ステップ１３１２）。すると、ＭＰＵ１９は、変位対応量の出力を開始し（ステップ１３１３）、再び第１の操作信号の入力が解除されるか否かを判定する（ステップ１３０４）。
図３６に示す動作により、移動制御ボタンの機能を有する第１のボタン５７と、第１のモード及び第２のモードを相互に切り替える切り替えボタンに相当する機能を有する第２のボタンとを連続的に切り替えることができる。これにより、直感的な操作が可能となる。
ＭＰＵ１９は、第１のボタンがモードを切り替え可能な切り替えボタンとしての機能を有するように、第２のボタンが移動制御ボタンの機能を有するように処理してもよい。
次に、上述の各実施形態に係る入力装置１が出力するスクロール対応量の算出方法について説明する。
図３７は、スクロール対応量の算出方法の一実施形態についての入力装置１の動作を示す図である。
図３７に示すように、ＭＰＵ１９は、角速度センサユニット１５及び加速度センサユニット１６からの物理量の信号（ωψ、ωθ、ax、ay）を入力すると、この物理量に基づいて変位対応量（Vx、Vy）を算出する（ステップ１４０１〜ステップ１４０３）。ＭＰＵ１９は、モードが第２のモードであるか否かを判定し（ステップ１４０４）、第２のモードでない場合（ステップ１４０４のＮＯ）、各モードに応じて出力を制御する（ステップ１４０７）。
一方で、モードが第２のモードである場合（ステップ１４０４のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、下記の式（３）、（４）に示すように、算出された変位対応量に所定のゲイン値（Kx、Ky）を乗じることで、スクロール対応量（Vx（ｓ）、Vy（ｓ））を算出する（ステップ１４０５）。
Vx（ｓ）= Kx・Vx・・・（３）
Vy（ｓ）= Ky・Vy・・・（４）
ＭＰＵ１９は、このスクロール対応量を送受信機２１及びアンテナ２２を介して制御装置４０に送信する（ステップ１４０６）。制御装置４０のＭＰＵ３５は、アンテナ３９及び送受信機３８を介して、スクロール対応量を受信すると、このスクロール対応量に応じて、例えば画面３上に表示された画像６内の文字７がスクロールするように表示を制御する。
図３８（Ａ）は、上記式（３）または（４）のゲイン値Kx及び／またはKyのプロファイルの１例を示すグラフである。図３８（Ａ）において、横軸がステップ１４０３で算出された変位対応量Vx及び／またはVyであり、縦軸がゲイン値Kx及び／またはKyである。つまり、ゲイン値Kx及び／またはKyは、変位対応量Vx及び／またはVyのそれぞれの関数である。図３８（Ａ）では、ゲイン値が、変位対応量に比例して一次関数で増えていくプロファイルである。
以下の説明では、図３８（Ａ）のようなゲインプロファイルについて、横軸が変位対応量Vx及びVyのうち一方を示し、縦軸もそれらの変位対応量Vx及びVyのうちの一方についてのゲイン値Kとして説明する。
図３８（Ｂ）は、図３８（Ａ）に示したゲインプロファイルによって得られる、スクロール対応量のプロファイル（以下、スクロールプロファイルという。）を示すグラフである。横軸は、図３８（Ａ）と同様に、ステップ１４０３で得られた、変位対応量Vx及び／またはVyである。図３８（Ａ）のゲインプロファイルを時間微分したグラフが、図３８（Ｂ）のスクロールプロファイルのグラフになる。ゲインは、変位対応量VxまたはVyを入力とし、スクロール対応量（Vx（ｓ）、Vy（ｓ））を出力とした値である。
ＭＰＵ１９は、ゲインプロファイルを表す関数をメモリに記憶し、その関数を用いて動的にスクロール対応量を算出すればよい。あるいは、変位対応量VxまたはVyと、スクロール対応量との対応を示した、ゲインプロファイルに基き生成されたルックアップテーブルが、予めメモリに記憶されていてもよい。
このような処理により、ステップ１４０５においてスクロール対応量が算出されることで、ユーザが比較的低速な範囲で入力装置１を動かした場合、画像６内の文字７は、低速でスクロールする。これにより、ユーザは、精密なスクロール操作が可能となる。一方で、ユーザが高速で入力装置を動かした場合、大きな値のゲイン値が変位対応量に乗じられるため、画像６内の文字７が極めて高速でスクロールする。これにより、例えば画面３のＹ軸方向、あるいはＸ軸方向に長いファイルの操作が容易となる。
図３８（Ａ）の典型例では、ゲイン値が、変位対応量に比例して一次関数的に増えている。しかし、これに限られず、２次以上の多次関数で増える場合、ステップ状に増える場合、これらのうち少なくとも２つの組み合わせ、あるいは、その他様々な増え方が考えられる。なお、参考として、図３９にスクロールプロファイルの他の例を示す。
ＭＰＵ１９は、ステップ１４０４のＹＥＳからステップ１４０５において、第１の変位対応量Vxと、第２の変位対応量Vy（のそれぞれの絶対値）を比較し、それらのうちいずれか大きい方の変位対応量に基づいて、スクロール対応量を算出してもよい。あるいは、ステップ１４０６において、第１のスクロール対応量Vx（ｓ）と、第２のスクロール対応量Vy（ｓ）とを比較し、いずれか大きい方のスクロール対応量が出力されてもよい。この場合、ＭＰＵ１９は、第１のスクロール対応量、または、第２のスクロール対応量のうち、いずれか小さいほうの出力を停止するように制御する（出力制御手段）。後述する図４０に示す動作においても同様の処理を実行させてもよい。
これにより、例えば画面３上での水平軸方向、あるいは垂直方向にスクロール操作の方向を偏らせることが可能となる。これにより、垂直方向に長いファイルや、水平方向に長いファイルの操作がさらに容易となる。
次に、スクロール対応量の算出方法についての他の実施形態について説明する。図４０は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示す図である。
図４０に示すように、ＭＰＵ１９は、角速度センサユニット１５及び加速度センサユニット１６からの物理量の信号（ωψ、ωθ、ax、ay）を入力すると、この物理量に基づいて変位対応量（Vx、Vy）を算出する（ステップ１５０１〜ステップ１５０３）。ＭＰＵ１９は、モードが第２のモードであるか否かを判定し（ステップ１５０４）、第２のモードでない場合（ステップ１５０４のＮＯ）、各モードに応じて出力を制御する（ステップ１５０７）。
一方で、モードが第２のモードである場合（ステップ１５０４のＹＥＳ）、ＭＰＵ１９は、下記の式（５）、（６）に示すように、変位対応量の積分値(X’(t)、Y’(t))を算出する（ステップ１５０５）。この場合、例えばモードが第２のモードに切り替えられたときから、変位対応量の積分演算が開始され、第２のモードが他のモードに切り替えられた場合に、変位対応量の演算値は、ゼロにリセットされる。
X’(t) =X’(t-1)＋Vx・・・（５）
Y’(t) =Y’(t-1)＋Vy・・・（６）
ＭＰＵ１９は、この変位対応量の積分値をスクロール対応量として送受信機２１及びアンテナ２２を介して制御装置４０に送信する（ステップ１５０６）。制御装置４０のＭＰＵ３５は、アンテナ３９及び送受信機３８を介して、変位対応量の積分値を受信すると、この変位対応量の積分値に応じた速度で、例えば画面３上に表示された画像６内の文字７がスクロールするように表示を制御する。
このような処理により、例えばユーザが基本姿勢の状態の入力装置１を、腕の付け根の回転を使ってピッチ方向に振り上げ、その状態を維持することで、画像６内の文字７がＹ軸方向にスクロールされ続ける。あるいは、ユーザが基本姿勢の状態の入力装置１をヨー方向に移動させ、その状態を維持し続けることで、Ｘ軸方向にスクロールされ続ける。このように、本実施形態に係る入力装置では、ユーザは、入力装置１をあまり動かさずとも、定常的なスクロール操作が可能となる。
次に、上述の各実施形態に係る入力装置１が出力するズーム対応量の算出方法について説明する。
図４１は、ズーム対応量の算出方法の一実施形態についての入力装置１の動作を示す図である。
ＭＰＵ１９は、センサユニット１７からの物理量の信号を入力し、この物理量に応じた変位対応量を算出する（ステップ１６０１〜ステップ１６０３）。ＭＰＵ１９は、モードが第３のモードであるか否かを判定し（ステップ１６０４）、第３のモードである場合（ステップ１６０４のＹＥＳ）、算出された変位対応量に所定のゲインを乗じてズーム対応量（Vx（ｚ）、Vy（ｚ））を算出する。この乗じられるゲインは、例えば図３８（Ａ）に示すような変位対応量に比例して一次関数で増えていく値である。しかしこれに限られず、ゲインは、２次以上の多次関数で増加してもよく、ステップ状に増加よい。あるいは、ゲインは、これらのうち少なくとも２つの組み合わせにより増加する値であってもよい。
ズーム対応量（Vx（ｚ）、Vy（ｚ））が算出されると、ＭＰＵ１９は、このズーム対応量を出力する。制御装置４０のＭＰＵ３５は、このズーム対応量を受信すると、このズーム対応量に応じた速度で画像６内の文字７が拡大、縮小するように表示を制御する。
これにより、入力装置１の低速域の空間操作で、精密なズーム操作が可能となり、入力装置１の高速域の空間操作で、極めて高速なズーム操作が可能となる。
ＭＰＵ１９は、ステップ１６０５において、第１のズーム対応量Vx（ｚ）、及び第２のズーム対応量Vy（ｚ）のうちいずれか一方のみを算出してもよい。これにより、消費電力を削減できる。例えば第２のズーム対応量のみが算出され、第２のズーム対応量のみが入力装置１から出力される場合、ユーザが入力装置１をピッチ方向へ振ると画像６内の文字７は拡大、縮小するが、ユーザが入力装置１をヨー方向へ振ったとして画像６内の文字７は、拡大、縮小しない。しかし、ヨー方向へ振った場合に画像６内の文字７が拡大、縮小しなくとも、ユーザの操作感は損なわれない。
次に、ズーム対応量の算出方法についての他の実施形態について説明する。図４２は、本実施形態に係る入力装置１の動作を示すフローチャートである。
ＭＰＵ１９は、センサユニット１７からの物理量の信号を入力し、この物理量に応じた変位対応量を算出する（ステップ１７０１〜ステップ１７０３）。ＭＰＵ１９は、モードが第３のモードであるか否かを判定し（ステップ１７０４）、第３のモードである場合（ステップ１７０４のＹＥＳ）、変位対応量を積分演算し、積分値(X’(t)、Y’(t))を算出する（ステップ１７０５）。ＭＰＵ１９は、この変位対応量の積分値をズーム対応量として出力する（ステップ１７０６）。
制御装置４０のＭＰＵ３５は、アンテナ３９及び送受信機３８を介して、この積分値を受信すると、変位対応量の積分値に応じた速度で、例えば画面３上に表示された画像６内の文字７が拡大、縮小するように表示を制御する。
このような処理により、ユーザは、入力装置１をあまり動かさずとも、定常的なズーム操作が可能となる。
ＭＰＵ１９は、ステップ１７０５において、第１の積分値X’(t)、及び第２積分値Y’(t)のうちいずれか一方のみを算出してもよい。これにより、消費電力を削減できる。なお、このような処理によっても、ユーザのズーム操作の操作感は損なわれない。
図３７〜図４２の説明では、スクロール対応量、または、ズーム対応量を算出する処理を入力装置１側で実行する場合について説明した。しかし、これに限られず、スクロール対応量、または、ズーム対応量を算出する処理を制御装置４０が実行してもよい。この場合、例えば、制御装置４０は、入力装置１から出力された変位対応量に基づき、スクロール対応量、または、ズーム対応量を算出する。
本発明に係る実施の形態は、以上説明した実施の形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
以上の説明では、操作部２３として、押圧タイプのボタン１１、５７、５８、６１、７１、及び８１を例に挙げたが、これに限られず、スライドタイプ、回転タイプ、一端を支点として操作されるスティックタイプ等も考えられる。
図１９の説明では、２段操作型の操作部として、第１のボタン５７と、第２ボタン５８と、表面ボタン５６とを有する形態の操作部を例に挙げて説明した。しかし、２段型の操作部は、これに限られない。２段型の操作部は、２段階的なスイッチングが可能な形態であれば、どのような形態であってもよい。
上記各実施の形態の説明では、入力装置１が無線で入力情報を制御装置４０に送信する形態を示したが、有線により入力情報が送信されてもよい。
本発明は、例えば、表示部を備えるハンドヘルド型の情報処理装置（ハンドヘルド装置）に適用されてもよい。この場合、ユーザは、ハンドヘルド装置の本体を動かすことで、その表示部に表示されたポインタを移動させる。あるいは、ユーザは、ハンドヘルド装置の本体を動かすことで、表示部に表示された画像をスクロール、またはズームさせる。ハンドヘルド装置として、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、携帯電話機、携帯音楽プレイヤー、デジタルカメラ等が挙げられる。
上記各実施の形態では、入力装置１の動きに応じて画面上で動くポインタ２を、矢印の画像として表した。しかし、ポインタ２の画像は矢印に限られず、単純な円形、角形等でもよいし、キャラクタ画像、またはその他の画像であってもよい。
上記実施の形態では、２軸の加速度センサユニット、２軸の角速度センサユニットについて説明した。しかし、これに限られず、入力装置１は、例えば直交３軸の加速度センサ及び直交３軸の角速度センサの両方を備えていてもよいし、そのうちいずれか一方のみを備えていても、上述の各実施形態において示した処理を実現可能である。あるいは、入力装置１（または他の入力装置９１等）は、１軸の加速度センサ、または、１軸の角速度センサを備えている形態も考えられる。１軸の加速度センサまたは１軸の角速度センサが備えられる場合、典型的には、画面３で表示されるポインタ２のポインティングの対象となるＵＩが１軸上に複数配列されるような画面が考えられる。
あるいは、入力装置１（または他の入力装置９１等）は、加速度センサ、角速度センサの代わりとして、地磁気センサ、またはイメージセンサ等を備えていてもよい。
センサユニット１７の、角速度センサユニット１５及び加速度センサユニット１６の検出軸は、上述のＸ’軸及びＹ’軸のように必ずしも互いに直交していなくてもよい。その場合、三角関数を用いた計算によって、互いに直交する軸方向に投影されたそれぞれの加速度が得られる。また同様に、三角関数を用いた計算によって、互いに直交する軸の周りのそれぞれの角速度を得ることができる。
以上の各実施の形態で説明したセンサユニット１７について、角速度センサユニット１５のＸ’及びＹ’の検出軸と、加速度センサユニット１６のＸ’及びＹ’軸の検出軸がそれぞれ一致している形態を説明した。しかし、それら各軸は、必ずしも一致していなくてもよい。例えば、角速度センサユニット１５及び加速度センサユニット１６が基板上に搭載される場合、角速度センサユニット１５及び加速度センサユニット１６の検出軸のそれぞれが一致しないように、角速度センサユニット１５及び加速度センサユニット１６がその基板の主面内で所定の回転角度だけずれて搭載されていてもよい。その場合、三角関数を用いた計算によって、各軸の加速度及び角速度を得ることができる。
上述の各実施形態では、入力装置１が空中で操作される場合について説明した。しかし、これに限られず、入力装置は、筐体１０の一部が、例えばテーブル上に当接されて操作されてもよい。
本発明の一実施の形態に係る制御システムを示す図である。 入力装置を示す斜視図である。 入力装置の内部の構成を模式的に示す図である。 入力装置の電気的な構成を示すブロック図である。 表示装置に表示される画面の例を示す図である。 ユーザが入力装置を握った様子を示す図である。 入力装置の動かし方及びこれによる画面上のポインタの動きの典型的な例を説明するための説明図である。 センサユニットを示す斜視図である。 操作部が操作されていない場合の入力装置の動作を示す図である。 操作部が操作された場合の、入力装置の動作を示す図である。 ユーザがボタンを押圧し、その押圧を第１の時間内に解除した場合のタイミングチャートである。 ユーザがボタンを第１の時間以上継続して押圧した場合のタイミングチャートである。 ユーザがボタンを第１の時間内で押圧解除後、再び第２の時間内でボタンの押圧を開始し、ボタンを第１の時間以上押圧し続けた場合のタイミングチャートである。 図１０に示す動作を実現するための入力装置１の機能的なブロック図である。 他の実施形態に係る入力装置が備えるＬＥＤ表示部を示す模式図である。 他の実施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。 押圧されたボタンが第１の時間内に解除された場合のタイミングチャートである。 ボタンが第１の時間以上継続して押圧された場合のタイミングチャートである。 さらに別の実施形態に係る入力装置が備える操作部を示す模式図である。 さらに別の実施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。 さらに別の本実施形態に係る入力装置が備える操作部を示す模式図である。 さらに別の実施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。 さらに別の実施形態に係る入力装置が備える操作部を示す模式図である。 さらに別の実施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。 さらに別の実施形態に係る入力装置１の斜視図である。 さらに別の実施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。 さらに別の実施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。 ホイールボタンが筐体１０の側面に設けられた入力装置を示す図である。 さらに別の実施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２９に示す動作を説明するためのタイミングチャートである。 さらに別の実施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３１に示す動作を説明するためのタイミングチャートである。 さらに別の実施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３３に示す動作を説明するためのタイミングチャートである。 さらに別の実施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。 さらに別の実施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。 スクロール対応量の算出方法の一実施形態についての入力装置１の動作を示す図である。 ゲイン値Kx及び／またはKyのプロファイルの１例を示すグラフである。 スクロールプロファイルの他の例を示す図である。 スクロール対応量の算出方法についての他の実施形態に係る入力装置の動作を示す図である。 ズーム対応量の算出方法の一実施形態についての入力装置１の動作を示す図である。 ズーム対応量の算出方法についての他の実施形態に係る入力装置の動作を示す図である。
符号の説明
Vx、Vy…変位対応量（速度値）
Vx（ｓ）、Vy（ｓ）…スクロール対応量
Vx（ｚ）、Vy（ｚ）…ズーム対応量
Δωψ、Δωθ…角速度値
(X’(t)、Y’(t)) …積分値
X (t)、Y (t)…座標値
Kx、Ky…ゲイン値
１…入力装置
２…ポインタ
３…画面
６…画像
７…文字
１０…筐体
１１、１２、６１、７１、８１…ボタン
１３…ホイールボタン
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
１９、３５…ＭＰＵ
２１…水晶発振器
２１…送受信機
２２、３９…アンテナ
２３、５０、６０、７０…操作部
３８…送受信機
４０…制御装置
５７…第１のボタン
５８…第２のボタン
９４…制御部
９２…カウンタ
９３…カウント値設定部
１００…制御システム
１５１…第１の角速度センサ
１５２…第２の角速度センサ
１６１…第１の加速度センサ
１６２…第２の加速度センサ

Claims (19)

  1. 画面上に表示されるポインタ及び画像の動きを制御するための入力装置であって、
    筐体と、
    前記筐体の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、
    操作を入力するための１つの操作部と、
    前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替えるモード切り替え手段と、
    前記操作部への前記操作に応じて決定コマンドを出力するコマンド出力手段と、
    前記操作部への前記操作のタイミングに応じて、前記決定コマンドの出力、または、前記モードの切り替えのうちいずれかを実行させるように、前記コマンド出力手段及び前記モード切り替え手段を制御する制御手段と
    を具備する入力装置。
  2. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記制御手段は、前記操作部への前記操作が開始されてから第１の時間内に前記操作が解除された場合に、決定コマンドを出力するように前記コマンド出力手段を制御し、前記操作部への前記操作が開始されてから第１の時間内に前記操作が解除されない場合に、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替えるように前記モード切り替え手段を制御する
    入力装置。
  3. 請求項２に記載の入力装置であって、
    前記制御手段は、前記操作部への前記操作が開始されてから第１の時間内に前記操作が解除され、前記操作の解除から第２の時間内に再び前記操作が開始され、前記操作が前記第１の時間内に解除されない場合に、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替えるように、前記モード切り替え手段を制御する
    入力装置。
  4. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記制御手段は、前記操作部への前記操作が開始されてから第１の時間内に前記操作が解除された場合に、決定コマンドを出力するように、前記コマンド出力手段を制御し、前記操作部への前記操作が第１の時間内に解除されない場合に、該第１の時間経過後から前記操作が解除されるまで所定時間ごとに、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替えるように、前記モード切り替え手段を制御する
    入力装置。
  5. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記物理量に応じた前記ポインタの変位量に対応する変位対応量を算出する算出手段と、
    前記変位対応量の情報、及び、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードが他のモードに切り替えられたことを示す情報であるモード切り替え情報を出力する出力手段をさらに具備する
    入力装置。
  6. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記物理量に応じた前記ポインタの変位量に対応する変位対応量、前記物理量に応じた前記画像のスクロール量に対応するスクロール対応量、及び前記物理量に応じた前記画像のズーム量に対応するズーム対応量を算出する算出手段と、
    前記第１のモード時に前記変位対応量の情報を出力し、前記第２のモード時に前記スクロール対応量の情報を出力し、前記第３のモード時に前記ズーム対応量の情報を出力する出力手段と
    をさらに具備する入力装置。
  7. 請求項６に記載の入力装置であって、
    前記算出手段は、前記変位対応量に基づき、前記スクロール対応量、または、ズーム対応量を算出する
    入力装置。
  8. 請求項７に記載の入力装置であって、
    前記算出手段は、変位対応量に前記変位対応量が増加するにしたがって増加するゲインを乗じて、前記スクロール対応量、または、前記ズーム対応量を算出する
    入力装置
  9. 請求項７に記載の入力装置であって、
    前記算出手段は、前記変位対応量を積分し、前記スクロール対応量、または前記ズーム対応量を算出する
    入力装置。
  10. 請求項７に記載の入力装置であって、
    前記算出手段は、前記画面上での前記ポインタの第１の方向の変位量に対応する第１の変位対応量に基づいて第１のスクロール対応量を算出し、前記ポインタの前記第１の方向に直交する第２の方向の変位量に対応する第２の変位対応量に基づいて第２のスクロール対応量を算出し、
    前記入力装置は、
    前記第２のモード時に、前記第１の変位対応量が前記第２の変位対応量より小さい場合に、前記第１のスクロール対応量の出力を停止するように、前記出力手段を制御する出力制御手段をさらに具備する
    入力装置。
  11. 請求項６に記載の入力装置であって、
    前記スクロール対応量または、前記ズーム対応量は、前記変位対応量と同じ値が用いられる
    入力装置。
  12. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記モード切り替え手段は、前記操作部への操作が開始されてから前記操作が解除されるまで所定時間ごとに、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替える、または、前記操作部が操作される毎に、前記第１乃至第３のモードのいずれかのモードを他のモードに切り替える
    入力装置。
  13. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記操作部は、２段階的なスイッチングが可能な２段型の操作部である
    入力装置。
  14. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記検出手段は、２軸の角速度センサ、２軸の加速度センサ、または、２軸の角度センサのうち少なくとも１つを有する
    入力装置。
  15. 画面上に表示されるポインタ及び画像の動きを制御するための入力装置であって、
    筐体と、
    前記筐体の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、
    操作を入力するための１つの操作部と、
    前記操作部への前記操作に応じて、決定コマンドを出力するコマンド出力手段と、
    前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモード、または、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への操作に応じて切り替えるモード切り替え手段と、
    前記操作部への前記操作のタイミングに応じて、前記決定コマンドの出力、または、前記モードの切り替えのうちいずれかを実行させるように、前記コマンド出力手段及び前記モード切り替え手段を制御する制御手段と
    を具備する入力装置。
  16. 筐体と、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、操作を入力するための１つの操作部と、前記操作部への前記操作に応じて、決定コマンドを出力するコマンド出力手段と、前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモード、または、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替えるモード切り替え手段と、前記操作部への前記操作のタイミングに応じて、前記決定コマンドの出力、または、前記モードの切り替えのうちいずれかを実行させるように、前記コマンド出力手段及び前記モード切り替え手段を制御する制御手段とを有する入力装置から出力された前記決定コマンドを受信する受信手段と、
    前記決定コマンドに応じて所定の処理を実行する制御手段と、
    を具備する制御装置。
  17. 筐体と、前記筐体の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、操作を入力するための１つの操作部とを有する入力装置から出力された前記物理量の情報及び前記操作部への操作の情報を受信する受信手段と、
    前記物理量の情報に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量の情報に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモード、または、前記物理量の情報に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への操作の情報に応じて切り替えるモード切り替え手段と、
    前記操作部への操作のタイミングに応じて、決定コマンドに対応する所定の処理を実行するか、または、前記モードの切り替えを実行する制御手段と
    を具備する制御装置。
  18. 画面上に表示されるポインタ及び画像の表示を制御する制御システムであって、
    筐体と、
    前記筐体の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、
    操作を入力するための１つの操作部と、
    前記操作部への前記操作に応じて決定コマンドを出力するコマンド出力手段と、
    前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモード、または、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替えるモード切り替え手段と、
    前記操作部への前記操作のタイミングに応じて、前記決定コマンドの出力、または、前記モードの切り替えのうちいずれかを実行させるように、前記コマンド出力手段及び前記モード切り替え手段を制御する制御手段とを有する入力装置と、
    前記決定コマンドを受信する受信手段と、
    前記決定コマンドに応じて所定の処理を実行する制御手段とを有する制御装置と
    を具備する制御システム。
  19. 画面上に表示されるポインタ及び画像の動きを制御するハンドヘルド装置であって、
    筐体と、
    前記画面を表示する表示部と、
    前記筐体の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、
    操作を入力するための１つの操作部と、
    前記操作部への前記操作に応じて、決定コマンドを生成するコマンド生成手段と、
    前記物理量に応じて前記画面上で前記ポインタが移動する第１のモードと、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がスクロールする第２のモード、または、前記物理量に応じて前記画面上で前記画像がズームする第３のモードとを、前記操作部への前記操作に応じて切り替えるモード切り替え手段と、
    前記操作部への前記操作のタイミングに応じて、前記決定コマンドの生成、または、前記モードの切り替えのうちいずれかを実行させるように、前記コマンド生成手段及び前記モード切り替え手段を制御する制御手段と
    を具備するハンドヘルド装置。
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