JP5434591B2 - 制御装置、入力装置、制御システム、ハンドヘルド型情報処理装置、及び制御方法 - Google Patents

制御装置、入力装置、制御システム、ハンドヘルド型情報処理装置、及び制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、ポインタの画面上での移動を制御する制御装置、前記制御装置に信号を出力する入力装置、制御システム、ハンドヘルド型情報処理装置、制御方法及びそのプログラムに関する。
PC(Personal Computer)で普及しているGUI(Graphical User interface)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)。
特開2001−56743号公報(段落[0030]、[0031]、図3) 特許第3748483号公報(段落[0033]、[0041]、図1)
ところで、リビングルーム等で使用されるAV機器などの画面上に表示されるアイコンなどのGUIは、十字キーや、ジョイスティックなどのポインティングデバイスで操作することが一般的であった。したがって、アイコンなどのGUIは、十字キーやジョイスティックで操作しやすいように、画面上に縦、あるいは横一列の1次元的な領域に表示されることが一般的である。しかし、ユーザが空間操作用のポインティングデバイスを用いて、この画面上に縦、あるいは横の1次元的な領域に表示されたGUIを操作しようとする場合、操作しにくいという問題がある。すなわち、ユーザは画面上のGUIを操作し、あるいは選択するために、空間上で空間用ポインティングデバイスを水平方向、あるいは垂直方向に略近い動きをさせることでポインタを操作しなければならず、そのような操作ができなかった場合にはポインタが1次元的な領域を抜けてしまう。このように、ユーザが空間中で空間操作用ポインティングデバイスを1次元的な方向へのみ移動させることが困難であるため、操作性が悪いという問題がある。
また、PC用に発展してきたGUIが今後は、リビングルーム等で使用されるAV機器などで表示されることが一般的になることが予想される。したがって、ユーザが空間用ポインティングデバイスを用いてPC用のGUIを操作することが予想されるが、このような場合にも、GUIが表示された画面上の所定の領域中を操作しやすいようなシステムが望まれると予想される。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ユーザが入力装置を用いて、画面上に表示されたGUIをポインタにより操作する際に、その操作性を向上させる制御装置、入力装置、制御システム、ハンドヘルド型情報処理装置、制御方法及びそのプログラムを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の主たる観点に係る制御装置は、筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記検出手段による検出信号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検出信号に応じて、複数の領域を有する画面上に表示されるポインタの移動を制御する制御装置であって、前記検出信号を受信する受信手段と、前記受信された検出信号の検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量に第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量に第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを具備する。
これにより、画面を区分する領域ごとに、画面上のポインタの移動方向を偏らせることができる。したがって、入力装置を用いたポインタの操作性が向上する。
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。
上記制御装置において、前記表示制御手段は、前記第1の対応変位量に基づいて、前記第1の値を設定し、前記第2の対応変位量に基づいて、前記第2の値を設定するようにしてもよい。
これにより、ポインタの画面上での変位量を、画面上の領域だけでなく、対応変位量に依存させることができる。したがって、画面上の各領域でのポインタの移動の自由度が増す。
上記制御装置において、前記領域が前記画面上の第1の方向へ長い形状である場合に、前記第1の値が前記第2の値より大きいようにしてもよい。
これにより、例えば、ポインタを用いて操作されるアイコンやスクロールバーなどのGUIが画面上に1次元的に表示されている場合に、その1次元的な方向にポインタの移動を優先させることができる。すなわち、ポインタが1次元的な領域を外れにくくなることで、入力装置を用いたポインタの操作性が向上する。
入力装置として空中を操作するポインティングデバイスが用いられる場合には、空中でその1次元的な方向にのみ操作することが困難であるため、特に、ポインタの操作性が向上する。
上記制御装置において、前記表示制御手段は、前記第1の対応変位量が前記第2の対応変位量よりも大きい場合に、前記第2の値より前記第1の値を大きく設定し、前記第2の対応変位量が前記第1の対応変位量よりも大きい場合に、前記第1の値より前記第2の値を大きく設定するようにしてもよい。
これにより、ポインタの画面上での移動方向を第1の方向及び第2の方向に偏らせることができる。例えば第1の方向が画面上の垂直方向であり、第2の方向が水平方向である場合、ポインタの移動は、画面上の垂直方向及び水平方向に偏る。これにより、例えば、ポインタを用いて操作されるアイコンやスクロールバーなどのGUIが画面上に垂直方向に配列され、1次元的な領域を構成している場合に、ポインタに垂直方向及び水平方向に偏らせた動きをさせることができる。ユーザは、アイコンを選択し、あるいはスクロールバーを操作するのであれば、入力装置の操作方向を垂直方向に近い方向とするだけでポインタがその領域を外れにくくなる。一方で、ユーザは、入力装置の操作方向を水平方向に近い操作とすることで、ポインタをその領域から外すことができる。
本発明の他の観点に係る制御装置は、筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記検出手段による検出値に基づき、ポインタを画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段とを有する入力装置から出力された前記第1の対応変位量の情報及び前記第2の対応変位量の情報に応じて、複数の領域を有する前記画面上に表示される前記ポインタの移動を制御する制御装置であって、前記第1の対応変位量の情報及び前記第2の対応変位量の情報を受信する受信手段と、前記画面の各領域に応じて前記第1の対応変位量に第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて前記第2の対応変位量に第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを具備することを特徴とする。
上記制御装置において、前記表示制御手段は、前記第1の対応変位量に基づいて、前記第1の値を設定し、前記第2の対応変位量に基づいて、前記第2の値を設定してもよい。
上記制御装置において、前記領域が前記画面上の第1の方向へ長い形状である場合に、前記第1の値が前記第2の値より大きくてもよい。
上記制御装置において、前記表示制御手段は、前記第1の対応変位量が前記第2の対応変位量よりも大きい場合に、前記第2の値より前記第1の値を大きく設定し、前記第2の対応変位量が前記第1の対応変位量よりも大きい場合に、前記第1の値より前記第2の値を大きく設定してもよい。
本発明に係る入力装置は、複数の領域を有する画面上でポインタの移動の表示を制御し、前記画面上の各領域の領域情報を送信する制御装置へ前記ポインタを前記画面上で移動させるための変位量情報の信号を出力する入力装置であって、筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記領域情報を受信する受信手段と、前記検出手段による検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出し、前記領域情報に基づいて、前記第1の対応変位量に第1の値を乗じた第1の変位量及び前記第2の対応変位量に第2の値を乗じた第2の変位量を算出する算出手段と、前記第1及び第2の変位量を前記変位量情報の信号として出力する出力手段とを具備することを特徴とする。
上記の入力装置において、前記算出手段は、前記第1の対応変位量に基づいて、前記第1の値を設定し、前記第2の対応変位量に基づいて、前記第2の値を設定するようにしてもよい。
上記入力装置において、前記領域が前記画面上の第1の方向へ長い形状である場合に、前記第1の値が前記第2の値より大きいようにしてもよい。
上記入力装置において、前記算出手段は、前記第1の対応変位量が前記第2の対応変位量よりも大きい場合に、前記第2の値より前記第1の値を大きく設定し、前記第2の対応変位量が前記第1の対応変位量よりも大きい場合に、前記第1の値より前記第2の値を大きく設定するようにしてもよい。
本発明に係る制御システムは、検出信号を出力する入力装置と、前記入力装置から出力された前記検出信号に応じて、複数の領域を有する画面上に表示されるポインタの移動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、筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記検出手段による検出信号を出力する出力手段とを有し、前記制御装置は、前記検出信号を受信する受信手段と、前記受信された検出信号の検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量に第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量に第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを有することを特徴とする。
本発明の他の観点に係る制御システムは、対応変位量の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前記対応変位量の情報に応じて、複数の領域を有する画面上に表示されるポインタの移動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、筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記検出手段による検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、前記第1の対応変位量の情報及び前記第2の対応変位量の情報を出力する出力手段とを有し、前記制御装置は、前記第1の対応変位量の情報及び前記第2の対応変位量の情報を受信する受信手段と、前記画面の各領域に応じて前記第1の対応変位量に第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて前記第2の対応変位量に第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを有することを特徴とする。
本発明のさらに別の観点に係る制御システムは、複数の領域を有する画面上でポインタの移動の表示を制御する制御装置と、前記制御装置へ前記ポインタを前記画面上で移動させるための変位量情報の信号を出力する入力装置とを備える制御システムであって、前記制御装置は、前記ポインタの移動を制御する制御手段と、前記画面上の各領域の領域情報を送信する送信手段とを有し、前記入力装置は、筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記領域情報を受信する受信手段と、前記検出手段による検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出し、前記領域情報に基づいて、前記第1の対応変位量に第1の値を乗じた第1の変位量及び前記第2の対応変位量に第2の値を乗じた第2の変位量を算出する算出手段と、前記第1及び第2の変位量を前記変位量情報の信号として出力する出力手段とを有することを特徴とする。
本発明に係る制御方法は、入力装置の動きに応じて、複数の領域を有する画面上に表示されるポインタの移動を制御する制御方法であって、前記入力装置の筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出し、前記検出された検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出し、前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量に第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量に第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御することを特徴とする。
本発明に係るハンドヘルド型情報処理装置は、複数の領域を有する画面上のポインタの移動を制御するハンドヘルド型情報処理装置であって、前記画面を表示する表示手段と、筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記検出手段による検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量に第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量に第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを具備することを特徴とする。
上記ハンドヘルド型情報処理装置において、前記表示制御手段は、前記第1の対応変位量に基づいて、前記第1の値を設定し、前記第2の対応変位量に基づいて、前記第2の値を設定してもよい。
上記ハンドヘルド型情報処理装置において、前記領域が前記画面上の第1の方向へ長い形状である場合に、前記第1の値が前記第2の値より大きくてもよい。
上記ハンドヘルド型情報処理装置において、前記表示制御手段は、前記第1の対応変位量が前記第2の対応変位量よりも大きい場合に、前記第2の値より前記第1の値を大きく設定し、前記第2の対応変位量が前記第1の対応変位量よりも大きい場合に、前記第1の値より前記第2の値を大きく設定してもよい。
以上のように、本発明によれば、ユーザが入力装置を用いて、画面上に表示されたGUIをポインタにより操作する際に、その操作性を向上させる制御装置、入力装置、制御システム、ハンドヘルド型情報処理装置、制御方法及びそのプログラム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。
本実施形態における入力装置1は、後述するように、2つの角速度センサ及び2つの加速度センサで動作するポインティングデバイスであるものとして説明する。
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ている。入力装置1は、筐体10、筐体10の上部に設けられた例えば2つのボタン11、12、回転式のホイールボタン13等の操作部を備えている。筐体10の上部の中央よりに設けられたボタン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の機能を有し、ボタン11に隣接するボタン12は右ボタンの機能を有する。
例えば、ボタン11を長押して入力装置1を移動させることにより「ドラッグアンドドロップ」、ボタン11のダブルクリックによりファイルを開く操作、ホイールボタン13により画面3のスクロール操作が行われるようにしてもよい。ボタン11、12、ホイールボタン13の配置、発行されるコマンドの内容等は、適宜変更可能である。
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、第1の加速度センサ161及び第2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、第1の角速度センサ151及び第2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。
第1、第2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。第1、第2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。
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。以降では、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。で表す。一方、静止した地球上の座標系、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、’軸の周りの回転方向をピッチ方向、’軸の周りの回転方向をヨー方向といい、Z’軸の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。
送信機21は、MPU19で生成された制御信号(入力情報)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。
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及び受信機38等を含む。
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。MPU35は、その制御信号を解析し、各種の演算処理を行う。これにより、表示装置5の画面3上に表示されたUIを制御する表示制御信号が生成される。制御信号の解析及び各種演算処理については、後述する。
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。
ROM37には、MPU35が各部を制御するための制御プログラムや各種初期データの他、MPU35が画面3を区分して認識するためのプログラムが記憶される。
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、PC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、ポインタ2と複数のアイコン4とが表示されている。画面3は、アイコン4の配置との関係で複数の領域に区分されている。例えば、X方向に1次元的に複数のアイコン4が配列されている領域3a、Y方向に1次元的に複数のアイコン4が配列されている領域3bに区分される。さらに、X方向の1次元的領域3aとY方向の1次元的領域3bとが交わる領域3c、XY方向にアイコン4が規則的に配列されている領域3d及びその他の領域3eに区分される。
なお、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。また、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、上記ボタン11、12、13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や電源スイッチ等の操作部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、あるいは操作部を操作することにより、その入力情報が制御装置40に出力され、制御装置40により画面3上でのポインタ2の動作が制御される。
次に、入力装置1の動かし方の典型的な例について説明する。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、第2の加速度センサ162は、Y’軸方向の加速度(第2の加速度a y )を検出し、第の角速度センサ15は、X軸の周りの角速度(第の角速度ω θ )を検出する。
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、第1の加速度センサ161は、X’軸方向の加速度(第1の加速度a x )を検出し、第の角速度センサ15は、Y軸の周りの角速度(第の角速度ω ψ )を検出する。
後で詳述するが、一実施の形態では、入力装置1においてセンサユニット17で検出された物理量が入力情報として制御装置40に送られる。この場合、まず制御装置40のMPU35は、ROM37に格納されたプログラムに従い、受信した入力情報に基づき、速度値(対応変位量)を算出する。典型的には、制御装置40のMPU35は、速度値について、(n−1)回目に入力された速度値に、n回目に入力された速度値を加算する。これにより、当該n回目に入力された速度値が、ポインタ2の対応変位量に相当する。上記速度値を算出するときの、加速度値の積分についても、この対応変位量の算出方法と同様とすればよい。次にMPU35は、速度値(対応変位量)に画面3上の各領域に応じた所定の値を乗じて画面3上でのポインタ2の変位量を算出し、ポインタ2を移動させるように表示する(図11、12参照)。
他の実施の形態では、入力装置1のMPU19が内部の不揮発性メモリに格納されたプログラムに従い、センサユニット17で検出された各検出値に基づいて速度値を算出する。入力装置1は、アンテナ22を介して速度値の情報を送信し、制御装置40は、その速度値の情報を受信する。制御装置40のMPU35は、速度値に画面3上の各領域に応じた所定の値を乗じて画面3上でのポインタ2の変位量を算出し、ポインタ2を移動させるように表示する(図28、図29参照)。
さらに別の実施形態では、入力装置1のMPU19が、内部の不揮発性メモリに格納されたプログラムに従い、センサユニット17で検出された各検出値、及び制御装置40から送信された領域情報に基づいて、画面上でのポインタの変位量を算出する。ここで、ポインタ2の移動の制御のためには、変位量のディメンジョンが用いられ、この変位量のディメンジョンの情報が制御装置40に送られる(図15、16参照)。
次に、加速度センサユニット16への重力の影響について説明する。図9及び図10は、その説明のための図である。図9は、入力装置1をZ方向で見た図であり、図10は、入力装置1をX方向で見た図である。
図9(A)では、入力装置1が基本姿勢とされ、静止しているとする。このとき、第1の加速度センサ161の出力は実質的に0であり、第2の加速度センサ162の出力は、重力加速度G分の出力とされている。しかし、例えば図9(B)に示すように、入力装置1がロール方向に傾いた状態では、第1、第2の加速度センサ161、162は、重力加速度Gのそれぞれの傾き成分の加速度値を検出する。
この場合、特に、入力装置1が実際にヨー方向には動いていないにも関わらず、第1の加速度センサ161はX’軸方向の加速度を検出することになる。この図9(B)に示す状態は、図9(C)のように入力装置1が基本姿勢にあるときに、加速度センサユニット16が破線の矢印で示すような慣性力Ix、Iyを受けた状態と等価であり、加速度センサユニット16にとって区別が付かない。その結果、加速度センサユニット16は、矢印Fで示すような左に斜め下方向の加速度が入力装置1に加わったと判断し、入力装置1の実際の動きとは違った検出信号を出力する。しかも、重力加速度Gは常に加速度センサユニット16に作用するため、積分値は増大し、ポインタ2を斜め下方に変位させる量は加速度的に増大してしまう。図9(A)から図9(B)に状態が移行した場合、本来、画面3上のポインタ2が動かないようにすることが、ユーザの直感に合った操作と言える。
例えば、図10(A)に示すような入力装置1の基本姿勢の状態から、図10(B)に示すような、入力装置1がピッチ方向で回転して傾いたときも、上記と同様のことが言える。このような場合、入力装置1が基本姿勢にあるときの第2の加速度センサ162が検出する重力加速度Gが減少するので、図10(C)に示すように、入力装置1は、上のピッチ方向の慣性力Iと区別が付かない。
以上のような加速度センサユニット16への重力の影響を極力減らすために、本実施の形態に係る制御装置40は、入力装置1の角速度センサユニット15で検出された角速度値を用いて、入力装置1の速度値を算出する。その後、制御装置40は、画面3上の各領域に応じて、この速度値(対応変位量)に所定の値を乗じることでポインタの変位量を算出し、画面3上に表示するように制御する。
まず、制御装置40が入力装置1の速度値(対応変位量)を算出するまでの動作について説明する。図11は、その動作を示すフローチャートである。
入力装置1に電源が投入される。例えば、ユーザが入力装置1または制御装置40に設けられた電源スイッチ等を入れることにより、入力装置1に電源が投入される。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(第1、第2の加速度値ax、ay)が出力される(ステップ101a)。この加速度信号は、電源が投入された時点での入力装置1の姿勢(以下、初期姿勢という)に対応する信号である。
入力装置1の初期姿勢は、上記基本姿勢になることも考えられる。しかし、X軸方向に重力加速度のすべての量が検出される姿勢、すなわち第1の加速度センサ161の出力が重力加速度分の加速度値を検出し、第2の加速度センサ162の出力が0である場合もある。もちろん初期姿勢は、図9(B)に示したように傾いた姿勢であることも考えられる。
入力装置1の送信機21は、2軸の加速度信号(ax、ay)を所定のクロック数ごとにアンテナ22から制御装置40に出力する(ステップ102)。
制御装置40のMPU35は、アンテナ39を介して所定のクロック数ごとに、入力装置1の加速度センサユニット16からの加速度信号(ax、ay)を取得する(ステップ103)。MPU35は、2回目以降の加速度信号(ax、ay)を取得すると、重力の影響を除去するために、次のような演算を行う。すなわちMPU35は、下記の式(1)、(2)のように、今回の加速度値ax、ayから、前回のそれぞれX軸及びY軸方向の重力加速度成分(1回目のax(=arefx)、ay(=arefy))を差し引き、それぞれ第1の補正加速度値acorx、第2の補正加速度値acoryを生成する(ステップ104)。
acorx =ax−arefx・・・(1)
acory =ay−arefy・・・(2)
arefx、arefyを、以降、それぞれX軸及びY軸の基準加速度値(第1の基準加速度値、第2の基準加速度値)という。入力装置1に電源が投入されてから、制御装置40のMPU35が最初にステップ104の計算をするとき、arefx、arefyは電源投入直後に検出された加速度信号ax、ayとなる。
MPU35は、式(3)、(4)に示すように、第1、第2の補正加速度値acorx、acoryを速度値に加算していく、つまり積分演算により、それぞれ第1の速度値Vx、第2の速度値Vyを算出する(ステップ118)。
Vx(t) =Vx(t-1)+acorx・・・(3)
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。
一方、入力装置1に電源が投入されると、角速度センサユニット15から2軸の角速度信号(第1及び第2の角速度値ω ψ 、ω θ )が出力される(ステップ101b)。入力装置1は、2軸の角速度信号(ω ψ 、ω θ )を所定のクロック数ごとにアンテナ22から制御装置40に出力する(ステップ102)。
制御装置40のMPU35は、アンテナ39を介してこれを取得すると(ステップ103)、微分演算により、それぞれの角加速度値(第1の角加速度値Δω ψ 、第2の角加速度値Δω θ )を算出する(ステップ105)。
MPU35は、上記Δω ψ 、Δω θ の絶対値|Δω ψ |、|Δω θ |がそれぞれ閾値Th1より小さいか否かを判定する(ステップ106、ステップ109)。|Δω ψ |≧Th1の場合、MPU35は、第1の基準加速度値arefxをそのまま用い、これを更新しない(ステップ107)。同様に、|Δω θ |≧Th1場合、MPU35は、第2の基準加速度値arefyをそのまま用い、これを更新しない(ステップ110)。
閾値Th1は、0に近い値が設定される。閾値Th1は、ユーザが意識的に入力装置1を静止させているにも関わらず、ユーザの手ぶれやDCオフセットや等により検出されてしまう角速度値が考慮される。こうすることで、ユーザが意識的に入力装置1を静止させた場合に、当該手ぶれやDCオフセットによりポインタ2が動いて表示されてしまうことを防止できる。
以上のように処理するのは以下の理由による。
図13は、入力装置1を操作するユーザを上から見た図である。ユーザが自然に入力装置1を操作する場合、腕の付け根の回転、肘の回転及び手首の回転のうち少なくとも1つによって操作する。したがって、加速度が発生すれば、角加速度も発生すると考える。すなわち、加速度は、その加速度の方向と同じ方向の角加速度に従属するものとみなすことができる。したがって、MPU35は、第の角加速度値|Δω ψ |を監視することで、それと同じ方向である第1の基準加速度値arefxを更新するか否かを判定し、式(1)から結果的に第1の補正加速度値acorxを校正するか否かを判定することができる。第の角加速度値|Δω θ |についても同様である。
さらに詳しく説明すると、第の角加速度値|Δω ψ |が閾値Th1以上であるときは、制御装置40のMPU35は、入力装置1がヨー方向に動いていると判定する。この場合、MPU35は、第1の基準加速度値arefxを更新せず、結果的に、第1の補正加速度値acorxを校正せず、そのacorxに基づき、式(3)の積分演算を続ける。
また、第の角加速度値|Δω θ |が閾値Th1以上であるときは、MPU35は、入力装置1がピッチ方向に動いていると判定する。この場合、MPU35は、第2の基準加速度値arefyを更新せず、結果的に、第2の補正加速度値acoryを校正せず、そのacoryに基づき、式(4)の積分演算を続ける。
一方、ステップ106において、第の角加速度値|Δω ψ |が閾値Th1より小さいときは、MPU35は、入力装置1がヨー方向では静止していると判定する。この場合、MPU35は、第1の基準加速度値arefxを今回の(最新の)検出値axに更新することで、式(1)により、第1の補正加速度値acorxを校正する(ステップ108)。最新の検出値axとは、つまり、入力装置1がほぼ静止している状態での検出値であるので、これは重力加速度による成分値となる。
同様に、ステップ109において、第の角加速度値|Δω θ |が閾値Th1より小さいときは、MPU35は、入力装置1がピッチ方向では静止していると判定する。この場合、MPU35は、第2の基準加速度値arefyを今回の(最新の)検出値ayに更新することで、式(2)により、第2の補正加速度値acoryを校正する(ステップ111)。
なお、本実施の形態では、ヨー方向及びピッチ方向の両方向について閾値を同じ値Th1としたが、両方向で異なる閾値が用いられてもよい。
上記では、角加速度値Δω ψ 、Δω θ が監視されたが、さらにMPU35は、角速度値ω ψ 、ω θ を監視することで、式(3)、(4)で算出された速度値を補正することも可能である。図13の考え方により、速度が発生すれば、角速度も発生すると考え、速度は、その速度の方向と同じ方向の角速度に従属するものとみなすことができる。
詳しくは、第の角速度値の絶対値|ω ψ |が閾値Th2以上であるときは(ステップ112のNO)、MPU35は、入力装置1がヨー方向に動いていると判定する。この場合、MPU35は、第1の速度値Vxを補正しない(ステップ113)。第の角速度値の絶対値|ω θ |についても同様である(ステップ115のNO、ステップ116)。
閾値Th2も、上記閾値Th1の設定と同様な趣旨で設定されればよい。
一方、第の角速度値の絶対値|ω ψ |が閾値Th2より小さいときは(ステップ112のYES)、MPU35は、入力装置1がヨー方向では静止していると判定する。この場合、MPU35は、第1の速度値Vxを補正し、例えばゼロにリセットされる(ステップ114)。第の角速度値の絶対値|ω θ |についても同様である(ステップ115のYES、ステップ117)
MPU35は、以上のようにして両方向の速度値Vx、Vyを算出する。
以上のように、入力装置1がほぼ静止したときには基準加速度値arefx、arefyが更新され、補正加速度値acorx、acoryが校正されるので、加速度センサユニット16への重力の影響を抑えることができる。また、基準加速度値arefx、arefyが更新されると、式(1)、(2)より補正加速度値acorx、acoryが補正されるため、DCレベルも補正され、DCオフセットの問題も解決される。さらに、入力装置1がほぼ静止したときには速度値もゼロリセットされるように補正されるので、積分誤差も抑えることができる。積分誤差が発生すると、ユーザが入力装置1の移動を停止させたにも関わらず、ポインタ2が画面3上で移動く現象が起こる。
また、本実施の形態では、第1の基準加速度値arefx及び第2の基準加速度値arefyの更新が個別に行われることにより、例えばヨー及びピッチ方向のうち一方の角加速度値のみが閾値より小さくなれば、その校正が行われることになる。したがって、実用的に十分短い時間間隔で、第1の基準加速度値arefxまたは第2の基準加速度値arefyを更新することができる。第1の速度値Vx及び第2の速度値Vyの補正が個別に行われることについても同様のことが言える。図14は、このことをわかりやすく説明するための図である。
図14では、X軸及びY軸の平面で見た入力装置1の軌跡を示している。ヨー方向での角速度値ω ψ がほぼゼロ(閾値Th2より小さい)であれば、Vxがゼロリセットされる。ピッチ方向での角速度値ω θ がほぼゼロ(閾値Th2より小さい)であれば、Vyがゼロリセットされる。
従来から、重力の影響を抑えるために、6つのセンサが設けられる入力装置1のほか、3軸の加速度センサにより重力ベクトルの単位時間当りの変化を検出することで、ロール及びピッチの角速度を認識し、これをXYの変位量とする装置もある。この装置は、Y軸方向は問題ないが、ユーザがロール方向に手首をひねる、あるいはねじることのみで、X軸方向でポインタ2を移動させる、といったタイプであるので、ユーザの直感にそぐわない。
次に制御装置40が、速度値(対応変位量)を用いて、画面上でのポインタ2の変位量を算出し、画面3上に表示するように制御するまでの動作について説明する。
なお、以降の説明においては、速度値を対応変位量として説明する。
図12は、この動作を示すフローチャートである。
制御装置40のMPU35は、式(7)、(8)に示すように、X方向及びY方向の対応変位量Vx、Vyにそれぞれ個別の値(重み係数)α、βを乗じることで、画面3上でポインタ2を移動させるための変位量X'(t)、Y'(t)(第1の変位量、第2の変位量)をそれぞれ独立に算出する(ステップ12)。値α、βは、例えばROM37に、画面上の各領域に応じてテーブルとして記憶されているか、あるいはプログラムにより値α、βが適宜設定される。
X'(t) =αVx・・・(7)
Y'(t) =βVy・・・(8)
上述のように、表示装置5に表示される画面3は、複数の領域に区分される。(図5参照)ここで、例えば、X方向に1次元的に複数のアイコン4が表示されている領域3aがX方向強調領域、Y方向に1次元的に複数のアイコン4が表示されている領域3bがY方向強調領域として区分される。また、XY方向に複数のアイコン4が規則的に配列されている領域3dがXY方向強調領域、X方向の1次元的領域3aとY方向の1次元的領域3bとが交わる領域3c及びその他の領域3eがフリー領域として区分される。
制御装置40のMPU35は、ポインタ2の画面3上での位置がフリー領域3c及び3eである場合には(ステップ120のYES)、α及びβが同一の値、例えばα=1、β=1の値を設定し(ステップ124)、X方向及びY方向の対応変位量Vx、Vyにα、βを乗じて、変位量X'(t)、Y'(t)を算出する(ステップ126)。この場合、α及びβは、同一の値であることから、画面3上でのポインタ2の移動方向は、入力装置1の操作方向と同じである。
図17は、入力装置1のX軸、Y軸方向への動作と、画面3上に表示されるポインタ2の各領域での動作との対応関係を直感的に理解するための図である。
図17(A)は、入力装置1のX軸、Y軸方向への動作であり、図17(B)は、画面3上に表示されるポインタ2のフリー領域3c及び3eでの動作を示す図である。なお、図17の(C)は、X方向強調領域3aでのポインタ2の動作であり、図17(D)は、Y方向強調領域3bでのポインタ2の動作を示す図である。また、図17の(E)は、XY方向強調領域3dでのポインタの動作を示す図である。
図17(A)に示す矢印は、入力装置1の移動方向及び単位時間当たりの移動量を表している。すなわち、図17(A)の矢印は、入力装置1の速度ベクトルを表している。また、図17(B)、(C)、(D)、(E)に示す矢印は、図17(A)に示す入力装置1の各矢印に対応した、各領域でのポインタ2の移動方向及び単位時間当たりの移動量を表している。すなわち、各領域でのポインタ2の速度ベクトルを表している。
MPU35は、ポインタ2の画面3上での位置がX方向強調領域3aである場合には(ステップ121のYES)、αがβよりも大きい値、例えばα=1、β=1/2を設定し (ステップ124)、対応変位量Vx、Vyにそれぞれ個別の値α、βを乗じて、それぞれ独立に変位量X'(t)、Y'(t)を算出する(ステップ126)。この場合、画面3上のポインタ2の移動方向は、入力装置1の操作方向に対して、X方向に偏る(図17(C)参照)。このように入力装置1の操作方向に比してポインタ2の移動方向をX方向に優先させることで、ユーザが入力装置1をX方向にのみ移動させることができなかったとしても、ポインタ2がX方向強調領域3aを外れにくくなる。すなわち、X方向に1次元的に配列されたアイコン4を選択することが容易となり、入力装置1を用いたポインタ2の操作性が向上する。
MPU35は、ポインタ2の画面3上での位置がY方向強調領域3bである場合には(ステップ122のYES)、βがαよりも大きい値、例えばα=1/2、β=1を設定し(ステップ124)、対応変位量Vx、Vyにそれぞれ個別の値α、βを乗じて、変位量X'(t)、Y'(t)をそれぞれ独立に算出する(ステップ126)。この場合、画面3上のポインタ2の移動方向は、入力装置1の操作方向に対して、Y方向に偏る(図17(D)参照)。このように入力装置1の操作方向に比してポインタの移動方向をY方向に優先させることで、Y方向強調領域内でのポインタ2の操作性が向上する。
図18(A)は、XY方向強調領域3dでのポインタ2のX方向への変位量X'(t)と、第1の対応変位量Vxとの関係の1例を示す図であり、図18(B)は、XY方向強調領域3dでのポインタ2のY方向への変位量Y'(t)と、第2の対応変位量Vyとの関係の1例を示した図である。なお、図18(C)、(D)は、複数点を直線で繋げ、曲線とした図である。
MPU35は、ポインタ2の位置がXY方向強調領域3dである場合には(ステップ123のYES)、対応変位量Vxに基づいて値αを設定し(ステップ125)、このαを対応変位量Vxに乗じて第1の変位量X'(t)を算出する(ステップ126)。さらに、MPU35は、対応変位量Vyに基づいて値βを設定し(ステップ125)、この値βを対応変位量Vyに乗じて第の変位量Y'(t)を算出する(ステップ126)。
図18(A)、(B)に示すように、対応変位量Vx、Vyの絶対値が増加すると、ポインタ2のX方向、Y方向の変位量X'(t)、Y'(t)の絶対値が急激に増加する。すなわち、XY方向強調領域3d内でのα、βは、一定ではなく、対応変位量Vx、Vyの絶対値が増加するに従い、α、βの絶対値が増加するように設定される。この値α、βの設定は、上述のように、MPU35がROM37に記録されたテーブルに基づいて行ってもよいし、専用のプログラムを用いて行ってもよい。
このようにα、βが設定されることで、例えばX方向の対応変位量VxがVyに比して少しでも大きい場合、すなわち、入力装置1の操作方向がX軸方向に少しでも傾いた場合、X方向の変位量X'(t)がY方向の変位量Y'(t)に比して急激に大きくなる。したがって、ポインタ2の画面3上での移動方向は、X軸方向に偏る(図17(E)参照)。一方で、入力装置1の操作方向がY軸方向に少しでも傾いた場合、ポインタ2の画面3上での移動方向は、Y軸方向に偏る(図17(E)参照)。
このように、XY方向強調領域3dでのポインタ2の移動方向をX軸方向及びY軸方向に特化させることで、ユーザは、図5に示すような十字キーで操作しやすいように配列されたアイコン4であっても、容易に選択をすることができる。
さらに、図5に示すX方向にアイコン4が配列された領域3a、及びY方向にアイコン4が配列された領域3bをXY方向強調領域とすることも可能である。この場合、例えば、ユーザが領域3aに配列されたアイコン4を選択するのであれば、入力装置1の操作方向をX方向に近い方向とするだけでポインタ2がその領域3aを外れにくくなる。一方で、ユーザは、入力装置1の操作方向をY方向に近い方向とすることで、ポインタ2をその領域3aから外すことができる。
MPU35は、以上のようにして算出された変位量X'(t)、Y'(t)からポインタ2の座標値X(t)、Y(t)を生成し(ステップ127)、画面3上のポインタ2が移動するように表示を制御する(ステップ128)。
なお、X方向強調領域3a、及びY方向強調領域3bでのα、βは、ユーザが入力装置1を用いて任意に調整することができるようにしてもよい。
また、例えばユーザが調整し、あるいはテーブルに記憶させておくことでX方向強調領域3aでのβの値を0、あるいは、Y方向強調領域内3bでのαの値を0とすることも可能である。この場合、X方向強調領域3aでポインタ2は、X方向にのみ移動し、Y方向強調領域3bでポインタ2は、Y方向にのみ移動する。
ところで、ユーザがポインタ2をX方向強調領域3a、あるいはY方向強調領域3bから外し、他の領域での操作への移行を希望することも想定される。この場合に例えば入力装置1のボタン12の長押しに対して、キャンセル機能を割り当てておき、ユーザがボタン12を長押ししている間は、ポインタ2にフリー領域3c及び3eと同様の動作をさせてもよい。これにより、X方向強調領域内3a、あるいはY方向強調領域3bでの操作をユーザが望んでいない場合に容易にその領域をはずすことができ、他の領域での操作へ素早く切り換えることができる。
図19は、画面3にPC用の操作画像が表示された例を示す図である。
同図に示すように、操作画像6の上部には、X方向に1次元的に複数のアイコン4が表示され、操作画像6の下部には、X方向に1次元的に水平スクロールバー7が表示されている。また、画像右側部には、Y方向に1次元的に垂直スクロールバー8が表示されている。この場合、例えば、X方向に複数のアイコン4が表示されている領域3fと、水平スクロールバー7が表示されている領域3gとがX方向強調領域、垂直スクロールバーが表示されている領域3hがY方向強調領域、その他の領域3iがフリー領域として区分される。
MPU35は、ポインタ2の画面3上での位置がX方向強調領域3fまたは3gである場合には、MPU35は、αがβよりも大きい値とする(ステップ121、124)。MPU35は、対応変位量Vx、Vyにα、βを乗じて、変位量X'(t)、Y'(t)を算出し(ステップ12)、画面3上のポインタ2が移動するように表示を制御する(ステップ127、128)。
一方で、MPU35は、ポインタ2の位置がY方向強調領域3hである場合には、βがαよりも大きい値であるとして(ステップ122、124)、変位量X'(t)、Y'(t)を算出する(ステップ126)。制御装置40は、変位量を用いて画面3上のポインタ2が移動するように表示を制御する(ステップ127、128)。
MPU35は、ポインタ2の位置がその他の領域3iである場合には、例えばα=βであるとして、変位量X'(t)、Y'(t)を算出し(ステップ120、124、126)、画面3上のポインタ2が移動するように表示を制御する(ステップ127、128)。
なお、操作画像6の縮小、拡大、移動、若しくは他の操作画面6への切り替え、あるいはアイコン4のポップアップ、消去に伴って各領域の区分が変更されるようにしてもよい。
図28及び図29は、上述した他の実施形態に係る制御システムの動作を示すフローチャートである。本実施形態に係る制御システム100では、入力装置1が対応変位量(速度値)を算出するまでの処理を実行し、制御装置40がそれ以外の処理を実行する。典型的には、入力装置1は、ステップ301a、ステップ301b〜ステップ315に示す処理により、図11に示したステップ101a、ステップ101b〜ステップ118と同様の処理を実行し、対応変位量Vx、Vyを算出する。入力装置1は、対応変位量を算出すると、算出された対応変位量の情報を出力し(ステップ316)、制御装置40へ送信する。制御装置40のMPU35は、対応変位量の情報が入力されると、対応変位量Vx、Vyに各領域に応じた値α、βを乗じることで、変位量X'(t)、Y'(t)をそれぞれ独立に算出し、この変位量でポインタ2が移動するように表示を制御する(ステップ317〜ステップ326)。
図15及び図16は、上述したさらに別の実施の形態に係る制御システムの動作を示すフローチャートである。このフローチャートでは、入力装置1がセンサユニット17から出力された2軸の加速度信号及び2軸の角速度信号を用いて、ステップ201a、201b〜ステップ216により、図11に示したステップ101a、101b〜ステップ119と同様の処理を実行し、対応変位量Vx、Vyを算出する。詳細は図11と同様であるので説明を省略する。
制御装置40は、対応変位量Vx、Vyが算出された後、あるいは算出されるまでに領域情報を送信する(ステップ217)。入力装置1は、領域情報を受信し(ステップ218)、この領域情報に基づいて対応変位量Vx、Vyに値α、βを乗じることで、画面3上でポインタ2を移動させるための変位量X'(t)、Y'(t)をそれぞれ独立に算出する(ステップ219〜225)。
ここで、領域情報とは、画面3がどのように区分され、各領域を構成しているのかを示す情報である。
入力装置1は、変位量X'(t)、Y'(t)を変位量情報として送信する(ステップ226)。制御装置40は、変位量情報を受信し(ステップ227)、ポインタの座標値X(t)、Y(t)を算出し、(ステップ228)画面3上のポインタ2が移動するように表示を制御する(ステップ229)。
なお、図11、12、15、16、28及び29から明らかなように、どこまでの処理を入力装置1に実行させ、どこからの処理を制御装置40に実行させるかについては、適宜変更可能である。
次に、入力装置の他の実施の形態について説明する。
図20は、その入力装置51を示す斜視図である。図21は、その入力装置51のホイールボタン13側から見た側面図である。これ以降の説明では、図2等に示した実施の形態に係る入力装置1が含む部材や機能等について同様のものは説明を簡略または省略し、異なる点を中心に説明する。
入力装置51の筐体50は、その筐体50の表面の所定の位置に設けられた球面の一部または二次曲面の一部50aを有する。以下、球面の一部または二次曲面の一部(50a)を便宜的に「下部曲面」(50a)という。
下部曲面50aが配置される位置は、例えば、ボタン11、12とはほぼ反対側の位置であり、ユーザが入力装置51を握ったときに、子指が他の指より最もその下部曲面50aの位置に近くなるような位置である。あるいは、ある一方向(Z’軸方向とする。)の長い筐体50において、筐体50のそのZ’軸方向の長さの中心からZ’軸の正の側にセンサユニット17が配置される場合、下部曲面50aはZ’軸の負の側に配置された位置となる。
球面の一部とは、典型的には、実質的に半球面が挙げられるが必ずしも半分である必要はない。二次曲面とは、2次元で描かれる円錐曲線(二次曲線)を3次元まで拡張されたときの曲面をいう。二次曲面として、例えば楕円面、楕円放物面、または双曲面等がある。
このような入力装置51の筐体50の形状により、ユーザは、入力装置51の下部曲面50aを、テーブル、椅子、床、ユーザの膝や太もも等の当接対象物49に当てた状態で、下部曲面50aを支点として入力装置51を操作しやすくなる。つまり、入力装置51の下部曲面50aを当接対象物49に当てた状態でも、ユーザは入力装置51をあらゆる角度に傾けることを容易に行うことができるので、ポインタ2をアイコン4に合わせる等の細かい操作を行うことができるようになる。図22は、ユーザが入力装置51の下部曲面50aを膝に当てて操作する様子を示す図である。
あるいは、本実施形態では、手ぶれ補正回路では抑制できない手の震え等による誤操作を防止したり、ユーザが入力装置51を空中で持ち上げ続けて操作する場合のユーザの疲労を予防することができる。
図23は、本発明のさらに別の実施の形態に係る入力装置を示す斜視図である。
入力装置61の筐体60は、図20、図21で示した入力装置51と同様に、球面の一部でなる下部曲面60aを有する。入力装置61の筐体60の最大長さの方向(Z’軸方向)に垂直な平面であって、下部曲面60aに接する平面(以下、便宜的に下端平面55という。)は、角速度センサユニット15の検出軸であるX軸及びY軸(図8参照)が作る平面(X−Y平面)と実質的に平行な平面となっている。
このような入力装置61の構成により、ユーザが下部曲面60aを下端平面55に当てて操作する場合に、入力装置61に加えられる角速度がそのまま角速度センサユニット15に入力される。したがって、角速度センサユニット15からの検出信号から検出値を得る過程での計算量を減らすことができる。
図24は、本発明のさらに別の実施の形態に係る入力装置を示す正面図である。図25は、その入力装置を示す側面図である。
入力装置71の筐体70の下部曲面70aは、例えば球面の一部とされている。この下部曲面70aは、図20、図23で示した入力装置51、61の下部曲面50a、60aより曲率半径が大きく設定されている。角速度センサユニット15は、その角速度センサユニット15の検出軸であるX軸及びY軸で構成されるX−Y平面に含まれる直線が、X軸方向及びY軸方向で見て、上記球面を通る仮想的に描かれた円56の接線に相当するような位置に配置されている。このような条件を満たす限り、角速度センサユニット15のX−Y平面が、入力装置71の長手方向に対して傾くように(図24参照)、角速度センサユニット15が筐体70に対して配置されてもよい。
これにより、ユーザが下部曲面70aを当接対象物49に当てて入力装置71を操作する場合に発生する角速度のベクトル方向と、角速度センサユニット15の検出方向が一致するので、リニアな入力が可能となる。
図26は、本発明のさらに別の実施の形態に係る入力装置を示す正面図である。
この入力装置81の筐体80の下部曲面80aである球面の曲率半径は、例えば図23に示したものと同じ、または近く設定されている。角速度センサユニット15は、該角速度センサユニット15の中心点である2つのX軸及びY軸の交点を通りそのX軸及びY軸に直交する仮想的な直線が、下部曲面80aを含む第1の球62の中心点Oを通る。このような構成により、下部曲面80aを含む第1の球62と、角速度センサユニット15のX−Y平面に含まれる直線が接線となる第2の球63が同心となる。したがって、入力装置81は、図24で示した入力装置71の効果と同様の効果を奏する。
なお、以上説明した球面の一部または二次曲面の一部を備える入力装置51、61、71、または81について、ユーザが必ずしも下部曲面50a、60a、70a、または80aを当接対象物49に当てて操作しなければならないわけではなく、空中で操作してももちろんかまわない。
以上説明した制御システムは、上記各実施形態に限られず、種々の変形が可能である。
上述の各実施形態においては、入力装置1は、2つの角速度センサ及び2つの加速度センサで構成されていたが、2軸または3軸の角速度センサのみ、あるいは2軸または3軸の加速度センサのみで構成されてもよい。さらに、入力装置は、地磁気センサ、あるいはCMOSセンサに代表されるイメージセンサで構成されてもよい。
入力装置または制御装置40が、2軸の角速度センサで検出された角速度信号に応じて、ポインタの表示を制御するようにしてもよい。この場合、入力装置は、加速度センサを備えず、2軸の角速度センサを備える構成とされてもよい。入力装置1が角速度信号の角速度値の情報を制御装置40に出力し、制御装置40がこれを受信し、制御装置40がポインタの表示を制御するとして以下、説明する。
例えば制御装置40のMPU35が、単位時間ごとのヨー角及びピッチ角の変化量を取得する。MPU35は、取得した単位時間当りのヨー角及びピッチ角の変化量に応じた、ポインタ2の画面3上における座標値を生成し、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。MPU35は、上記単位時間当りのヨー角及びピッチ角の変位量に応じたポインタ2の画面3上での単位時間当りの変位量を、所定の関数に基く演算により、または予めROM37等に記憶された対応テーブルにより求める。これにより、MPU35は、ポインタ2の座標値を生成することができる。
図17(A)、(E)に示したように、XY方向強調領域でのポインタ2の速度ベクトル(矢印)の方向は、入力装置1の操作方向がX軸方向に少しでも傾いた場合、X軸方向に偏り、入力装置1の操作方向がY軸方向に少しでも傾いた場合、Y軸方向に偏った向きとなっていた。すなわち、入力装置1の速度ベクトルのX軸に対する角度が45°、135°、225°315°を境にして、ポインタ2の速度ベクトルの方向がX軸方向、またはY軸方向に偏っていた。しかし、入力装置1の動作に対する、XY方向強調領域でのポインタ2の動作を、図27(B)に示すようにしてもよい。すなわち、図27(A)、(B)に示すように、入力装置1の速度ベクトルのX軸に対する角度θが所定の角度、例えば30°〜60°、120°〜150°、210°〜240°または、300°〜330°である場合に、ポインタ2の速度ベクトルの向きを、入力装置1の速度ベクトルの向きと同じとしてもよい。この場合、入力装置1の速度ベクトルの角度θが、150°〜210°、または、330°〜30°である場合に、ポインタ2の速度ベクトルが、X軸に偏る。また、入力装置1の速度ベクトルの角度θが、60°〜120°、または、240°〜300°である場合に、ポインタ2の速度ベクトルが、Y軸に偏る。

ポインタ2の上述のような動作は、以下により実現できる。
制御装置40は、ポインタ2の位置がXY方向強調領域である場合に、式(9)を演算し、式(9)を満たした場合には、α=βとして、変位量X'(t)、Y'(t)を算出する。一方で、式(9)を満たさなかった場合には、対応変位量(速度値) Vxに基づいてαを設定し、かつ、対応変位量Vyに基づいてβを設定し、変位量X'(t)、Y'(t)を算出する。制御装置40は、この変位量X'(t)、Y'(t)に基づいてポインタの座標値を生成し、表示を制御する。これにより、画面3上でのポインタ2の図27(B)のような動作が実現される。
tanθ1≦|Vy /Vx|≦tanθ2・・・(9)
なお、上述の例では、式(9)に示すθ1、θ2は、θ1=30°、θ2=60°であるが、このθ1、θ2は、ユーザが任意に調整できるようにしてもよい。
次に、本発明の一実施形態に係る携帯電話機について説明する。本実施形態の説明では、ハンドヘルド型の情報処理装置の一例として、携帯電話機を挙げて説明する。
図30は、本実施形態に係る携帯電話機を示す平面図である。なお、本実施形態の説明では、携帯電話90ともに動く座標系であって、携帯電話機の長さ方向をY’軸方向、幅方向をX’軸方向、厚さ方向をZ軸’方向として説明する。また、地球を基準とした慣性座標系であって、垂直軸方向をZ軸方向、水平軸方向をX軸、Y軸方向として説明する。
図30に示すように、携帯電話機90は、第1の筐体91と、第2の筐体92とを備えており、第1の筐体91及び第2の筐体92は、ヒンジ部93を介して回動可能に連結されている。つまり、携帯電話機90は、いわゆる折りたたみ式の形態を有している。
第1の筐体の内面91aには、表示部94が配置される。表示部94は、例えば液晶ディスプレイ、EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等により形成されるが、これらに限られない。第2の筐体92の内面92aには、通話ボタン95、決定ボタン96、回転式のホイールボタン97、方向入力ボタン98、符号ボタン99、などの操作部101が配置される。
第2の筐体9の内部には、回路基板125と、この回路基板125上に配置された加速度センサユニット116とが配置される。回路基板125は、加速度センサユニット116を搭載する面が、X’−Y’平面に実質的に平行となるように、第2の筐体90bに内蔵される。加速度センサユニット116は、第1の加速度センサ及び第2の加速度センサを含む。第1の加速度センサは、X’軸方向の加速度値axを検出し、第2の加速度センサは、Y’軸方向の加速度値ayを検出する。
図31は、携帯型電話機90の内部構成を示したブロック図である。図31に示すように、携帯型電話機90は、表示部94、操作部101、加速度センサユニット116加え、MPU119、表示制御部110、メモリ111、アンテナ112、通信部113、スピーカ114、及びマイクロフォン115を有している。
アンテナ112は、例えば内蔵アンテナであり、通話やパケット通信のための電波を送受信する。通信部113は、アンテナ112により送受信される電波の周波数変換や、変調及び復調等の処理を実行する。なおパケット通信において送受信されるデータは、画面データ、電子メールデータ、プログラムデータ、その他の各種データである。
メモリ111は、例えばROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)、またはフラッシュメモリ等で構成される。メモリ111は、MPU119が各部を制御するための制御プログラムや各種の初期設定データ、電話帳データ、電子メールの作成等を行うためのアプリケーション及び電子メールデータ、メールアドレスデータ等の、携帯型電話機に必要な各種プログラムやデータを格納している。これらの各種のプログラムの他、特に、メモリには、加速度センサにより検出された加速度値(ax、ay)に基づいて速度値(対応変位量)を算出するためのプログラム、画面(画像)を区分する各領域(図32参照)に応じてポインタ2の移動量を変更するためのプログラムが格納される。また、メモリ111は、MPU119の各種データ処理の際の作業領域として、随時データを格納する。
表示制御部110は、MPU119による制御の下、主に表示部94に表示される画面データを生成する。操作部101は、ユーザ操作に応じて各種の操作信号を生成し、MPU119へ出力する。水晶発振器117は、クロックを生成し、これをMPU119に供給する。
スピーカ114は、デジタル/アナログ変換機や増幅器等を有し、通信部113を介して入力された通話(受話)用の音声データや呼び出し音(着信報知音等)用の音声データに対してデジタル/アナログ変換処理及び増幅処理を行い、出力する。
マイクロフォン115は、アナログ/デジタル変換機や増幅器等を有し、ユーザから入力された通話(送話)用のアナログ音声データをデジタル音声データへ変換してMPU119へ出力する。MPU119へ出力されたデジタル音声データは、符号化された後、通信部113及びアンテナ112を介して送信される。
MPU119(あるいはCPU)は、通話における音声データの符号化及び復号化等、当該携帯型電話機90の各構成要素と信号をやり取りして携帯型電話機90を統括的に制御する。また、本実施形態においては特に、加速度センサユニット116からの加速度値に基づき、表示部94に表示される表示画面上でポインタ2を移動させるための処理を実行する。
図32は、表示部94に表示される表示画面120の一例を示す図である。なお、以降では、画面120内の仮想平面をX’’―Y’’平面として説明する。
図32に示すように、画面120上には、ポインタ2が表示されている。携帯電話機90は、例えば、PC用のWEB画面を表示させる場合(図19参照)や、特定の画像を表示部94に表示させる場合などに、ポインタ2を画面120上で表示させる。
画面120上には、ポインタ2の他に、複数のアイコン4が表示されており、画面120は、アイコン4の配置との関係で複数の領域に区分されている。典型的には、X’’方向に1次元的に複数のアイコン4が配列されている領域120aがX方向強調領域、Y’’方向に1次元的に複数のアイコン4が配列されている領域120bがY方向強調領域に区分される。また、X’’Y’’方向にアイコン4が規則的に配列されている領域120dがXY方向強調領域、X’’方向の1次元的領域120aとY’’方向の1次元的領域120bとが交わる領域120c、及びその他の領域120eがフリー領域として区分される。
次に携帯電話機90の典型的な動かし方について説明する。図33は、その説明図である。
図33(A)に示すように、ポインタ2が画面120の中央に表示されている状態から、ユーザが携帯電話機90をX−Y平面内で、X方向へ移動させる(図33(B)参照)。すると、X’方向の加速度値axが第1の加速度センサにより検出され、ポインタ2が画面120上でX’’方向へ移動する。一方で、ポインタ2が画面120の中央に表示されている状態から、ユーザが携帯電話機90をY方向へ移動させる(図33()参照)。すると、Y’方向の加速度値ayが第2の加速度センサにより検出され、ポインタ2が画面120上でY’’方向へ移動する。
次に、携帯電話機90の内部的な処理について説明する。図34は、携帯電話機90の動作を示すフローチャートである。
ユーザがX−Y平面上で携帯電話機90を動かすと、加速度センサユニット116により、X’Y’方向の加速度値(ax、ay)が検出され、この加速度値の信号が加速度センサユニット116から出力される。MPU119は、加速度値の信号を取得すると、加速度値に基づいて速度値(対応変位量)を算出する(ステップ402)。典型的には、MPU119は、前回取得した加速度値に、今回取得した加速度値を加算することで、速度値(Vx、Vy)を算出する。
MPU119は、速度値を算出すると、ステップ403〜ステップ411において、図12で説明した、ステップ120〜ステップ128と同様の処理を実行する。つまり、MPU119は、ポインタ2がどの領域に位置するのかに応じて、速度値に所定の値を乗じて変位量を算出し、この変位量でポインタ2が移動するように画面120の表示を制御する(ステップ403〜ステップ411)。
図34に示す処理により、画面120を区分する各領域に応じて、ポインタ2の動きを画面120上のX’’方向、あるいは、Y’’方向に偏らせることができるため(図17、図2参照)、ポインタ2の操作性を向上させることができる。
本実施形態では、センサが2つの加速度センサであるとして説明した。しかし、これに限られず、2つの角速度センサであってもよい。この場合、第1の角速度センサは、Z’軸周りの角速度を検出し、第2の角速度センサは、X’軸周りの角速度を検出する。この場合、ユーザは、手首や肘の回転を使って、Z軸を中心軸として携帯電話機90を振ると、ポインタ2は、画面120上でX’’方向へ移動する。一方で、ユーザがX軸を中心軸として携帯電話機を振ると、ポインタ2は、Y’’方向へ移動する。
本実施形態では、ハンドヘルド型の情報処理装置として、携帯電話機90を挙げて説明した。しかし、これに限られず、ハンドヘルド型の情報処理装置は、PDA(Personal Digital Assistant)や、携帯型のゲーム機などであってもよい。
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の典型的な例を説明するための図である。 センサユニットを示す斜視図である。 加速度センサユニットへの重力の影響を説明するための図である。 加速度センサユニットへの重力の影響を説明するため他の図である。 角速度センサユニットで検出された角速度値に基き、入力装置の速度値が算出されるときの動作を示すフローチャートである。 制御装置が、速度値(対応変位量)を用いて、画面上でのポインタの変位量を算出し、画面上に表示するように制御するまでの動作についてのフローチャートである。 入力装置を操作するユーザを上から見た図である。 X軸及びY軸の平面で見た入力装置の軌跡の例を示している。 さらに別の実施形態での、角速度センサユニットで検出された角速度値に基き、入力装置の速度値が算出されるとき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での、速度値(対応変位量)を用いて、画面上でのポインタの変位量を算出し、画面上に表示するように制御するまでの動作についてのフローチャートである。 入力装置のX軸、Y軸方向への動作と、画面上に表示されるポインタの各領域での動作との対応関係を直感的に理解するための図である。 XY方向強調領域でのポインタの変位量と、対応変位量との関係の1例を示す図である。 画面にPC用の操作画像が表示された例を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る入力装置を示す斜視図である。 図20に示す入力装置の回転式のボタン側から見た側面図である。 ユーザが入力装置の下部曲面を膝に当てて操作する様子を示す図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る入力装置を示す斜視図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る入力装置を示す正面図である。 図24に示す入力装置を示す側面図である。 本発明のさらに別の実施の形態に係る入力装置を示す正面図である。 入力装置の動作に対する、XY方向強調領域でのポインタの動作の1例を示す図である。 他の実施の形態に係る制御システムの動作を示すフローチャートである。 他の実施の形態に係る制御システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る携帯電話機を示す平面図である。 携帯型電話機の内部構成を示すブロック図である。 表示部に表示される表示画面の一例を示す図である。 携帯電話機の典型的な動かし方を説明するための図である。 携帯電話機の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
Vx…第1の対応変位量(第1の速度値)
Vy…第2の対応変位量(第2の速度値)
α…第1の値
β…第2の値
X'(t) …第1の変位量
Y'(t) …第2の変位量
X(t)、Y(t)…座標値
1、51、61、71、81…入力装置
10、50、60、70、80、91、92…筐体
2…ポインタ
3、120…画面
3a、3f、3g、120a…X方向強調領域
3b、3h、120b…Y方向強調領域
3d、120d…XY方向強調領域
15…角速度センサユニット
16、116…加速度センサユニット
17…センサユニット
40…制御装置
90…携帯電話機
94…表示部
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 (14)

  1. 筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記検出手段による検出信号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検出信号に応じて、複数の領域を有する画面上に表示されるポインタの移動を制御する制御装置であって、
    前記検出信号を受信する受信手段と、
    前記受信された検出信号の検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、
    前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを具備し、
    前記表示制御手段は、前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とする制御装置。
  2. 請求項1に記載の制御装置であって、
    前記表示制御手段は、前記第1の対応変位量に基づいて、前記第1の値を設定し、前記第2の対応変位量に基づいて、前記第2の値を設定する
    ことを特徴とする制御装置。
  3. 請求項1に記載の制御装置であって、
    前記領域が前記画面上の第1の方向へ長い形状である場合に、前記第1の値が前記第2の値より大きい
    ことを特徴とする制御装置。
  4. 請求項2に記載の制御装置であって、
    前記表示制御手段は、前記第1の対応変位量が前記第2の対応変位量よりも大きい場合に、前記第2の値より前記第1の値を大きく設定し、前記第2の対応変位量が前記第1の対応変位量よりも大きい場合に、前記第1の値より前記第2の値を大きく設定する
    ことを特徴とする制御装置。
  5. 請求項に記載の制御装置であって、
    前記表示制御手段は、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の対応変位量に基づいて、前記第1の値を設定し、前記第2の対応変位量に基づいて、前記第2の値を設定する
    ことを特徴とする制御装置。
  6. 筐体と、前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、前記検出手段による検出値に基づき、ポインタを画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段とを有する入力装置から出力された前記第1の対応変位量の情報及び前記第2の対応変位量の情報に応じて、複数の領域を有する前記画面上に表示される前記ポインタの移動を制御する制御装置であって、
    前記第1の対応変位量の情報及び前記第2の対応変位量の情報を受信する受信手段と、
    前記画面の各領域に応じて前記第1の対応変位量に、ゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて前記第2の対応変位量に、ゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを具備し、
    前記表示制御手段は、前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とする制御装置。
  7. 複数の領域を有する画面上でポインタの移動の表示を制御し、前記画面上の各領域の領域情報を送信する制御装置へ前記ポインタを前記画面上で移動させるための変位量情報の信号を出力する入力装置であって、
    筐体と、
    前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、
    前記領域情報を受信する受信手段と、
    前記検出手段による検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出し、前記領域情報に基づいて、前記第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量及び前記第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量を算出する算出手段と、
    前記第1及び第2の変位量を前記変位量情報の信号として出力する出力手段とを具備し、
    前記算出手段は、前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とする入力装置。
  8. 検出信号を出力する入力装置と、前記入力装置から出力された前記検出信号に応じて、複数の領域を有する画面上に表示されるポインタの移動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、
    筐体と、
    前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、
    前記検出手段による前記検出信号を出力する出力手段とを有し、
    前記制御装置は、
    前記検出信号を受信する受信手段と、
    前記受信された検出信号の検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、
    前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを有し、
    前記表示制御手段は、前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とする制御システム。
  9. 対応変位量の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前記対応変位量の情報に応じて、複数の領域を有する画面上に表示されるポインタの移動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、
    筐体と、
    前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、
    前記検出手段による検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、
    前記第1の対応変位量の情報及び前記第2の対応変位量の情報を出力する出力手段とを有し、
    前記制御装置は、
    前記第1の対応変位量の情報及び前記第2の対応変位量の情報を受信する受信手段と、
    前記画面の各領域に応じて前記第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて前記第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを有し、
    前記表示制御手段は、前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とする制御システム。
  10. 複数の領域を有する画面上でポインタの移動の表示を制御する制御装置と、前記制御装置へ前記ポインタを前記画面上で移動させるための変位量情報の信号を出力する入力装置とを備える制御システムであって、
    前記制御装置は、
    前記ポインタの移動を制御する制御手段と、
    前記画面上の各領域の領域情報を送信する送信手段とを有し、
    前記入力装置は、
    筐体と、
    前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、
    前記領域情報を受信する受信手段と、
    前記検出手段による検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出し、前記領域情報に基づいて、前記第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量及び前記第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量を算出する算出手段と、
    前記第1及び第2の変位量を前記変位量情報の信号として出力する出力手段とを有し、
    前記算出手段は、前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とする制御システム。
  11. 入力装置の動きに応じて、複数の領域を有する画面上に表示されるポインタの移動を制御する制御方法であって、
    前記入力装置の筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出し、
    前記検出された検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出し、
    前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御し、
    前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、
    前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、
    前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とする制御方法。
  12. 複数の領域を有する画面上のポインタの移動を制御するハンドヘルド型情報処理装置であって、
    前記画面を表示する表示手段と、
    筐体と、
    前記筐体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、
    前記検出手段による検出値に基づき、前記ポインタを前記画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、
    前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを具備し、
    前記表示制御手段は、前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とするハンドヘルド型情報処理装置。
  13. 物体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出する検出手段と、
    前記検出手段によって検出された検出信号の検出値に基づき、ポインタを画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出する算出手段と、
    前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御する表示制御手段とを具備し、
    前記表示制御手段は、前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    ことを特徴とする装置。
  14. 物体の第1の方向及び該第1の方向とは異なる第2の方向の動きを検出し、
    前記検出された検出値に基づき、ポインタを画面上で移動させるための、前記第1の方向における前記検出値に対応する第1の対応変位量及び前記第2の方向における前記検出値に対応する第2の対応変位量を算出し、
    前記画面の各領域に応じて第1の対応変位量にゼロではない第1の値を乗じた第1の変位量で前記ポインタを移動させるように、かつ、前記画面の各領域に応じて第2の対応変位量にゼロではない第2の値を乗じた第2の変位量で前記ポインタを移動させるように、前記画面の表示を制御し、
    前記第1の変位対応量及び前記第2の変位対応量の比が所定の範囲内にあるかを判定し、
    前記比が前記所定の範囲内にある場合に、前記第1の値及び前記第2の値に同じ値を設定し、
    前記比が前記所定の範囲内にない場合に、前記第1の値及び前記第2の値に異なる値を設定する
    制御方法。
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