KR20100075770A - 입력 장치, 제어 장치, 제어 시스템, 전자 기기 및 제어 방법 - Google Patents

입력 장치, 제어 장치, 제어 시스템, 전자 기기 및 제어 방법 Download PDF

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KR20100075770A
KR20100075770A KR20090131088A KR20090131088A KR20100075770A KR 20100075770 A KR20100075770 A KR 20100075770A KR 20090131088 A KR20090131088 A KR 20090131088A KR 20090131088 A KR20090131088 A KR 20090131088A KR 20100075770 A KR20100075770 A KR 20100075770A
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구니히또 사와이
가즈유끼 야마모또
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소니 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 입력 장치는 검출부와, 변경부와 송신부를 포함한다. 검출부는 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출한다. 변경부는 상기 검출부에 의해 검출된 검출값에 대응하는, 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율을 변경한다. 송신부는 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량을, 상기 화면에 표시되는 화상의 스크롤 정보로서 송신한다.
입력 장치, 검출부, 변경부, 송신부, 스크롤 정보

Description

입력 장치, 제어 장치, 제어 시스템, 전자 기기 및 제어 방법{INPUT APPARATUS, CONTROL APPARATUS, CONTROL SYSTEM, ELECTRONIC APPARATUS, AND CONTROL METHOD}
본 발명은 GUI(Graphical User Interface)를 조작하기 위한 입력 장치, 입력 장치로부터 송신되는 정보에 따라 GUI를 제어하는 제어 장치, 이들 장치를 포함하는 제어 시스템, 전자 기기 및 제어 방법에 관한 것이다.
PC(Personal Computer)에서 널리 사용되고 있는 GUI의 컨트롤러로서, 포인팅 디바이스, 특히 마우스 및 터치 패드가 사용되고 있다. 이제 GUI는, 종래의 PC의 HI(Human Interface)로서만이 아니라, 예를 들어 텔레비전을 화상 매체로 하여 거실 등에서 사용되는 AV 기기 및 게임기의 인터페이스로서 사용되기 시작하고 있다. 이 유형의 GUI에 대한 컨트롤러로서, 유저가 3차원적으로 조작할 수 있는 여러 가지 포인팅 디바이스가 제안되어 있다(예를 들어, 이하 특허문헌 1로서 참조되는 일본 특허출원공개 제2001-56743호 공보의 단락 [0030], [0031], 도 3 및 특허문헌 2로서 참조되는 일본 특허공고 평6-7371호 공보의 3페이지 좌측란 18행 내지 20행 참조)
특허문헌 1에는, 2축의 각속도 자이로스코프, 즉, 2개의 각속도 센서를 포함한 입력 장치가 개시되어 있다. 유저가 이 입력 장치를 손에 쥐고, 예를 들어 상하 좌우로 흔들면, 각속도 센서에 의해 직교하는 2축의 주위의 각속도가 검출되고, 이 각속도에 따라, 표시 수단에 의해 표시되는 커서 등의 위치 정보로서의 신호가 생성된다. 이 신호는 제어 장치로 송신되고, 제어 장치는, 이 신호에 응답하여 커서가 화면 위에서 이동하도록 표시를 제어한다.
특허문헌 2에는, 3개(3축)의 가속도 센서 및 3개(3축)의 각속도 센서(자이로)를 포함한 입력 장치(스페이스 마우스)가 개시되어 있다.
상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시된 입력 장치에서는, 입력 장치를 3차원적으로 조작함으로써 커서가 화면상에서 이동된다. 즉, 이들 입력 장치는 주로 커서를 이동시키기 위해서 사용된다.
그런데, 입력 장치가 3차원적으로 조작되었을 경우에, 화면 위에 표시되는 화상이 스크롤되도록 입력 장치, 제어 장치 등을 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 입력 장치의 3차원적인 조작에 따라, 화면 위에 표시된 화상이 스크롤된다.
그러나, 이 경우, 가이드가 없는 공간 내에서 입력 장치가 조작되기 때문에, 입력 장치의 움직임이 그대로 스크롤로 변환되면, 화면상에서의 화상의 스크롤 방향이 정해지지 못하고, 따라서 조작감이 나쁘다고 하는 문제가 있다. 예를 들어, 유저가 입력 장치를 공간내에서 수직으로 이동시키려 하는 경우라도, 유저의 의사에 반하여 입력 장치는 수평 방향으로도 움직여 버린다. 그 결과, 입력 장치는 수직 방향으로의 이동 이외에, 수평 방향으로의 이동도 검출해 버린다. 이 경우에, 입력 장치의 움직임이 그대로 스크롤로 변환되면, 화면상의 화상이 유저가 의도하지 않는 방향으로 스크롤되어버려, 조작감이 나쁘다고 하는 문제가 있다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 화면 위에 표시되는 화상이 스크롤되는 경우에, 조작감을 향상시킬 수 있는 입력 장치, 제어 장치, 제어 시스템, 전자 기기 및 제어 방법을 제공하는 것이 요구된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 검출 수단과, 변경 수단과 송신 수단을 포함하는 입력 장치가 제공된다.
상기 검출 수단은 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출한다.
상기 변경 수단은 상기 검출부에 의해 검출된 검출값에 대응하는, 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율을 변경한다.
상기 송신 수단은 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량을, 상기 화면에 표시되는 화상의 스크롤 정보로서 송신한다.
본 발명의 상기 실시형태에서는, 제1 이동량과 제2 이동량과의 비율이 변경되기 때문에, 화상의 스크롤 방향을, 예를 들어, 화면상의 수평축 방향 및 수직축 방향 등의 방향으로 편향시킬 수 있다. 그 결과, 화면상에서 화상이 유저가 의도하지 않는 방향으로 스크롤 되어버리는 것을 억제할 수 있고, 그 결과 유저가 화상을 스크롤 할 때의 조작감을 향상시킬 수 있다.
상기 입력 장치는 판정 수단을 더 포함하고 있어도 된다.
상기 판정 수단은, 상기 검출된 검출값을 기초로 하여, 상기 유저 조작의 방향을 판정한다.
이 경우, 상기 변경 수단은, 상기 판정된 상기 유저 조작의 방향에 따라, 상기 제1 이동량과, 상기 제2 이동량과의 비율을 변경해도 된다.
이러한 구성에 의해, 화상의 스크롤 방향을 상기 유저 조작의 방향에 따라 적절하게 편향시킬 수 있다.
상기 입력 장치에 있어서, 상기 변경 수단은, 상기 화상의 스크롤 방향이 적어도 상기 화면상의 상기 제1 방향 및 상기 화면상의 상기 제2 방향으로 편향되도록, 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량과의 비율을 변경해도 된다.
본 발명의 상기 실시형태에서는, 화상의 스크롤 방향이 화면상에서 제1 방향 및 제2 방향으로 편향될 수 있으므로, 화상을 스크롤 할 때의 조작감을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 입력 장치에 있어서, 상기 변경 수단은, 상기 판정된 유저 조작의 방향이 상기 제1 조작 방향으로부터 제1 각도 범위 이내일 경우에, 상기 스크롤 방향이 상기 제1 방향으로 편향되도록 상기 비율을 변경하고, 상기 판정된 유저 조작의 방향이 상기 제2 조작 방향으로부터 제2 각도 범위 이내일 경우에, 상기 스크롤 방향이 상기 제2 방향으로 편향되도록 상기 비율을 변경해도 된다.
예를 들어, 제1 각도 범위가 제1 조작 방향으로부터 ±45도의 범위이며, 제2 각도 범위가 제2 조작 방향으로부터 ±45도의 범위일 경우를 상정하면, 유저 조작의 방향이 제1 조작 방향으로부터 ±45도의 범위 내일 때에는, 스크롤 방향을 화면상의 제1 방향으로 편향시킬 수 있다. 한편, 유저 조작의 방향이 제2 조작 방향으로부터 ±45도의 범위 내일 때에는, 스크롤 방향을 화면상의 제2 방향으로 편향시킬 수 있다.
상기 입력 장치는, 각도 범위 제어 수단을 더 포함해도 된다.
각도 범위 제어 수단은, 상기 제1 각도 범위 및 상기 제2 각도 범위를 가변 적으로 제어한다.
상기 입력 장치에 있어서, 상기 각도 범위 제어 수단은, 상기 유저 조작의 방향에 따라, 상기 제1 각도 범위 및 상기 제2 각도 범위를 가변적으로 제어해도 된다.
이러한 구성에 의해, 유저 조작의 방향에 따라, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위를 적절하게 변경시킬 수 있다.
상기 입력 장치에 있어서, 상기 각도 범위 제어 수단은, 상기 유저 조작의 방향이 상기 제1 조작 방향으로부터 제1 변경 각도 범위 내일 경우에 상기 제1 각도 범위를 확대하고, 상기 유저 조작의 방향이 상기 제2 조작 방향으로부터 제2 변경 각도 범위 내일 경우에 상기 제2 각도 범위를 확대하도록, 상기 제1 각도 범위 및 상기 제2 각도 범위를 제어해도 된다.
이러한 구성에 의해, 화면상의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로 편향된 방향(제1 변경 각도 범위 내의 방향)으로 입력 조작이 되었을 경우에, 화면상의 제1 방향으로 화상을 스크롤 하기 쉽고, 화면상의 제2 방향으로는 화상을 스크롤 하기가 어려워진다. 한편, 화면상의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로 편향된 방향(제2 변경 각도 범위 내의 방향)으로 입력 조작이 되었을 경우에는, 화면상의 제2 방향으로 화상을 스크롤 하기 쉽고, 화면상의 제1 방향으로는 화상을 스크롤 하기가 어려워진다. 이상과 같이, 본 발명의 상기 실시형태에서는, 유저 조작의 방향에 따라, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위를 적절하게 변경시킬 수 있으므로, 유저가 화상을 스크롤 할 때의 조작감을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 입력 장치에 있어서, 상기 제2 각도 범위는 상기 제1 각도 범위보다 커도 된다.
이러한 구성에 의해, 제1 조작 방향 및 제2 조작 방향에 대하여 경사 방향 (예를 들어, 제2 조작 방향으로부터 45도 각도의 방향)으로 입력 조작되었을 경우에, 제1 방향으로의 스크롤보다 제2 방향으로의 스크롤이 우선된다. 그 결과, 예를 들어, 상기한 바와 같이 화면상의 제2 방향으로 긴 화상을 스크롤 할 때의 조작감을 향상시킬 수 있다.
상기 입력 장치에 있어서, 상기 변경 수단은, 상기 화상의 스크롤 방향이, 적어도 상기 화면상의 상기 제1 방향 및 상기 화면상의 상기 제2 방향에 구속되도록, 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량과의 비율을 변경해도 된다.
상기 입력 장치에 있어서, 상기 변경 수단은, 상기 화상의 스크롤 방향이, 상기 화면상의 상기 제1 방향 및 상기 화면상의 상기 제2 방향에 대하여 각각 소정의 각도를 형성하는 방향에 구속되도록, 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량과의 비율을 변경해도 된다.
상기 입력 장치에 있어서, 상기 검출 수단은, 공간 내에서의 상기 유저 조작을 검출하는 센서이어도 된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과, 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 관련하는 관련값의 정보를 송신하는 송신 수단을 포함한 입력 장치로부터 송신된 정보에 따라서, 화면상에 표시되는 화상의 스크롤의 표시를 제어하는 제어 장치로서, 수신 수단과, 변 경 수단과, 표시 제어 수단을 포함하는 제어 장치가 제공된다.
상기 수신 수단은 상기 정보를 수신한다.
상기 변경 수단은, 상기 검출된 검출값에 대응하는, 상기 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율을 변경한다.
상기 표시 제어 수단은, 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 상기 화상이 스크롤 되도록, 상기 화면상의 표시를 제어한다.
"검출값에 관련되는 관련값"이란, 검출값 그 자체이어도 되고, 검출값에 기초하여 산출되는 연산값이어도 된다.
본 발명의 실시형태에서는, 제1 이동량과, 제2 이동량과의 비율이 변경되기 때문에, 화상의 스크롤 방향을 화면상의 제1 방향과 제2 방향을 포함한 방향으로 편향시킬 수 있다. 그 결과, 화면상에서 화상이 유저가 의도하지 않는 방향으로 스크롤 되어버리는 것을 억제할 수 있으므로, 유저가 화상을 스크롤할 때의 조작감을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 입력 장치와 제어 장치를 포함하는 제어 시스템이 제공된다.
상기 입력 장치는 검출 수단과, 변경 수단과, 송신 수단을 포함한다.
상기 검출 수단은 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출한다.
상기 변경 수단은 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 대응하는, 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율을 변경한다.
상기 송신 수단은 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량을 상기 화면에 표시되는 화상의 스크롤 정보로서 송신한다.
상기 제어 장치는 수신 수단과 표시 제어 수단을 포함한다.
상기 수신 수단은 상기 스크롤 정보를 수신한다.
상기 표시 제어 수단은 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 상기 화상이 스크롤 되도록 상기 화면상의 표시를 제어한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 입력 장치와 제어 장치를 포함하는 제어 시스템이 제공된다.
상기 입력 장치는 검출 수단과 송신 수단을 포함한다.
상기 검출 수단은 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출한다.
상기 송신 수단은 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 관련되는 관련값의 정보를 송신한다.
상기 제어 장치는 수신 수단과, 변경 수단과, 표시 제어 수단을 포함한다.
상기 수신 수단은 상기 정보를 수신한다.
상기 변경 수단은 상기 검출된 검출값에 대응하는, 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율을 변경한다.
상기 표시 제어 수단은 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 화상이 스크롤 되도록 상기 화면상의 표시를 제어한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 표시부와, 검출 수단과, 변경 수단과, 표시 제어 수단을 포함하는 전자 기기가 제공된다.
상기 표시부는 화면을 표시한다.
상기 검출 수단은 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출한다.
상기 변경 수단은 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 대응하는, 상기 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율을 변경한다.
상기 표시 제어 수단은 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 화상이 스크롤 되도록 상기 화면상의 표시를 제어한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 단계를 포함하는 제어 방법이 제공된다.
검출된 검출값에 대응하는, 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방 향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율이 변경된다.
상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 화상이 스크롤 되도록 상기 화면상의 표시가 제어된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 검출부와, 변경부와, 송신부를 포함하는 입력 장치가 제공된다.
상기 검출부는 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출한다.
상기 변경부는 상기 검출부에 의해 검출된 검출값에 대응하는, 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율을 변경한다.
상기 송신부는 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량을 상기 화면에 표시되는 화상의 스크롤 정보로서 송신한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과, 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 관련하는 관련값의 정보를 송신하는 송신 수단을 포함한 입력 장치로부터 송신된 정보에 따라서, 화면상에 표시되는 화상의 스크롤의 표시를 제어하는 제어 장치로서, 수신부와, 변경부와, 표시 제어부를 포함하는 제어 장치가 제공된다.
상기 수신부는 상기 정보를 수신한다.
상기 변경부는 상기 검출된 검출값에 대응하는, 상기 화면상에서의 제1 방향 에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량과의 비율을 변경한다.
상기 표시 제어부는 상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 상기 화상이 스크롤 되도록, 상기 화면상의 표시를 제어한다.
이상의 설명에 있어서, "... 수단"으로서 기재된 요소는 하드웨어에 의해 실현되어도 되고, 소프트웨어 및 하드웨어의 양쪽 모두에 의해 실현되어도 된다. 소프트웨어 및 하드웨어의 양쪽 모두에 의해 실현될 경우, 그 하드웨어는 소프트웨어 프로그램을 저장하는 기억 디바이스를 적어도 포함한다.
하드웨어는, 전형적으로는, 센서, 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), 모뎀, 광 디스크, 자기 디스크 및 플래쉬 메모리 중 적어도 1개를 선택적으로 사용함으로써 구성된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시형태에 따르면, 화면상에 표시되는 화상을 스크롤할 때에, 조작감을 향상시킬 수 있는 입력 장치, 제어 장치, 제어 시스템, 전자 기기 및 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부 도면에 도시된 바와 같은 본 발명의 최선의 실시형태에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 된다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
(제1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 제어 시스템을 도시하는 도면이다. 제어 시스템(100)은 표시 장치(5), 제어 장치(40) 및 입력 장치(1)를 포함한다.
도 2는 입력 장치(1)를 도시하는 사시도이다. 입력 장치(1)는 유저가 쥘 수 있는 크기이다. 입력 장치(1)는 케이싱(10)을 포함하고 있다. 또한, 입력 장치(1)는 케이싱(10)의 상부 중앙에 설치된 버튼(11) 및 이 버튼(11)에 인접하는 버튼(12) 그리고 케이싱(10)의 측부에 설치된 버튼(13)을 포함하는 조작부(23)를 구비한다(도 6 참조).
전형적으로, 버튼(11, 12, 13)은 각각 가압 타입의 버튼이다. 조작부(23)는, 가압 타입의 버튼에 한정되지 않고, 일단부를 지지점으로 해서 조작되는 바(bar) 타입의 조작부 또는 슬라이드 타입의 조작부가 사용되어도 된다. 각각의 버튼(11, 12, 13)은 내장(built-in) 스위치(도시하지 않음)를 포함하고 있고, 이 스위치는 조작부에 대한 유저의 조작을 검출하고, 조작 신호를 출력한다. 조작 신호를 출력하는 스위치로서, 광센서 또는 정전 용량 센서가 사용되어도 된다.
버튼(11)은, 예를 들어 PC 등에서 사용되는 평면 조작형 마우스의 왼쪽 버튼 에 상당하는 기능을 갖고, 버튼(11)에 인접하는 버튼(12)은 마우스의 오른쪽 버튼에 상당하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 버튼(11)을 클릭함에 의해 아이콘(4)(도 5 참조)을 선택하는 조작이 행해지고, 버튼(11)을 더블 클릭함에 의해 파일을 개방하는 조작이 행해질 수 있다.
버튼(13)은 포인터 모드와 스크롤 모드를 절환하는 절환 버튼으로서의 기능을 갖는다. "포인터 모드"는, 화면(3)상에 표시된 포인터(2)(도5 참조)가 케이싱(10)의 움직임에 따라 이동하는 모드이다. "스크롤 모드"는 화면(3)상에 표시된 화상(6)이 케이싱(10)의 움직임에 따라서 스크롤되는 모드이다.
도 3은 입력 장치(1)의 내부 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 4는, 입력 장치(1)의 전기적인 구성을 도시하는 블럭도이다.
입력 장치(1)는 센서 유닛(17), 제어 유닛(30) 및 배터리(14)를 포함하고 있다.
도 8은 센서 유닛(17)을 도시하는 사시도이다.
센서 유닛(17)은, 서로 다른 각도, 예를 들어 직교하는 2축(X'축 및 Y'축)에 따른 가속도를 검출하는 가속도 센서 유닛(16)을 포함한다. 구체적으로는, 가속도 센서 유닛(16)은 제1 가속도 센서(161) 및 제2 가속도 센서(162)의 2개의 센서를 포함한다.
또한, 센서 유닛(17)은 당해 직교하는 2축 주위의 각가속도를 검출하는 각속도 센서 유닛(15)을 더 포함한다. 구체적으로는, 각속도 센서 유닛(15)은 제1 각속도 센서(151) 및 제2 각속도 센서(152)의 2개의 센서를 포함한다. 이들 가속도 센서 유닛(16) 및 각속도 센서 유닛(15)은 패키징되어 회로 기판(25) 위에 탑재되어 있다.
각각의 제1 각속도 센서(151) 및 제2 각속도 센서(152)로서는, 각속도에 비례한 코리올리 힘(Coriolis force)을 검출하는 진동형의 자이로 센서가 사용된다. 각각의 제1 가속도 센서(161) 및 제2 가속도 센서(162)로서는, 피에조 저항형 센서, 압전형 센서 또는 정전 용량형 센서 등, 어떤 타입의 센서를 사용하여도 좋다. 각각의 각속도 센서(151, 152)로서는, 진동형 자이로 센서에 한정되지 않고, 로터리 탑(rotary top) 자이로 센서, 링 레이저(ring laser) 자이로 센서, 가스 레이트(gas rate) 자이로 센서 또는 지자기형 자이로 센서 등을 사용하여도 된다.
도 2 및 도 3의 설명에서는, 편의상, 케이싱(10)의 길이 방향을 Z' 방향으로 하고, 케이싱(10)의 두께 방향을 X' 방향으로 하고, 케이싱(10)의 폭 방향을 Y' 방향으로 한다. 이 경우, 센서 유닛(17)은, 가속도 센서 유닛(16) 및 각속도 센서 유닛(15)을 탑재하는 회로 기판(25)의 면이 X'-Y' 평면에 실질적으로 평행하게 되도록, 케이싱(10)에 내장된다. 상기한 바와 같이, 센서 유닛(16, 15) 각각은 X' 축 및 Y' 축의 2축에 관한 물리량을 검출한다.
본 명세서에서는, 입력 장치(1)와 함께 움직이는 좌표계, 즉, 입력 장치(1)에 고정된 좌표계를 X' 축, Y' 축, Z' 축을 사용하여 나타내는 한편, 지구상에서 정지한 좌표계, 즉, 관성 좌표계를 X축, Y축, Z축을 사용하여 나타낸다. 또한, 이후의 설명에서는, 입력 장치(1)의 움직임에 관하여, X' 축 주위의 회전 방향을 피치(pitch) 방향, Y' 축 주위의 회전 방향을 요(yaw) 방향, Z' 축(롤 축) 주위의 회 전 방향을 롤(roll) 방향이라고 할 경우도 있다.
제어 유닛(30)은 메인 기판(18), 메인 기판(18) 위에 설치된 MPU(Micro Processing Unit)(또는 CPU), 수정 발진기(20), 송수신기(21), 메인 기판(18) 위에 프린트된 안테나(22)를 포함한다.
MPU(19)는, 그에 필요한 내장형의 휘발성 또는 불휘발성 메모리를 포함하고 있다. MPU(19)는 센서 유닛(17)으로부터의 검출 신호, 조작부로부터의 조작 신호 등을 입력받아, 이들 입력 신호에 따른 소정의 제어 신호를 생성하기 위해, 각종의 연산 처리를 행한다. 상기 메모리는 MPU(19)와는 별개의 것으로 제공되어 있어도 된다.
전형적으로는, 센서 유닛(17)은 아날로그 신호를 출력하는 것이다. 이 경우, MPU(19)는 A/D(Analog/Digital) 컨버터를 포함한다. 그러나, 센서 유닛(17)이 A/D 컨버터를 포함하는 유닛이어도 된다.
송수신기(21)(송신 수단)는 MPU(19)에서 생성된 제어 신호를 RF 무선 신호로서 안테나(22)를 통해 제어 장치(40)로 송신한다. 또한, 송수신기(21)는 제어 장치(40)로부터 송신된 각종 신호를 수신하는 것도 가능하다.
수정 발진기(20)는, 클럭을 생성하고 이를 MPU(19)에 공급한다. 배터리(14)로서는 건전지 또는 충전식 전지 등이 사용된다.
제어 장치(40)는 MPU(35)(또는 CPU), RAM(36), ROM(37), 비디오 RAM(41), 표시 제어부(42), 안테나(39) 및 송수신기(38)를 포함한다.
송수신기(38)는, 입력 장치(1)로부터 송신된 제어 신호를, 안테나(39)(수신 수단)를 통해서 수신한다. 또한, 송수신기(38)는 입력 장치(1)에 소정의 각종 신호를 송신하는 것도 가능하게 되어 있다. MPU(35)는 그 제어 신호를 해석하고 각종의 연산 처리를 행한다. 표시 제어부(42)는, MPU(35)의 제어하에, 주로, 표시 장치(5)의 화면(3)상에 표시하기 위한 화면 데이터를 생성한다. 비디오 RAM(41)은, 표시 제어부(42)의 작업 영역으로서의 역할을 하며, 생성된 화면 데이터를 일시적으로 저장한다.
제어 장치(40)는 입력 장치(1)에 전용인 기기이어도 되고, PC 등이어도 된다. 제어 장치(40)는 입력 장치(1)에 전용인 기기에 한정되지 않고, 표시 장치(5)와 일체로 형성된 컴퓨터, 오디오/비쥬얼 기기, 프로젝터, 게임 기기, 카 네비게이션 시스템 등이어도 된다.
표시 장치(5)의 예에는 액정 디스플레이 및 EL(Electro-Luminescence) 디스플레이가 포함된다. 표시 장치(5)는 텔레비전 방송 등을 수신할 수 있는 디스플레이와 일체로 형성된 장치이어도 되고, 이러한 디스플레이와 제어 장치(40)가 일체로 된 장치이어도 된다.
도 5는 표시 장치(5)에 표시되는 화면(3)의 예를 나타내는 도면이다. 아이콘(4) 및 포인터(2)와 같은 GUI가 화면(3)상에 표시되어 있다. 아이콘이란, 컴퓨터상에서의 프로그램의 기능, 실행 코맨드, 파일 내용 등을 나타내는 화면(3)상의 영상이다. 또한, 화면(3)상에는, 예를 들어 복수의 문자(7)를 포함하는 WEB 화상 등의 화상(6)이 표시되어 있다.
도 6은 유저가 입력 장치(1)를 쥐고 있는 상태를 도시하는 도면이다. 도 6 에 나타낸 바와 같이, 입력 장치(1)는 조작부(23)로서 버튼(11, 12, 13) 이외에, 예를 들어 텔레비전 등을 조작하는 리모트 컨트롤러에 제공되는 것과 같은 각종의 조작 버튼(29) 및 전원 스위치(28) 등을 포함하고 있어도 된다. 도시된 바와 같이 입력 장치(1)를 유저가 쥔 상태에서 당해 입력 장치(1)를 공중에서 이동시키거나 조작부를(23) 조작할 때 발생되는 코맨드 신호가, 제어 장치(40)로 출력되고, 제어 장치(40)는 GUI를 제어한다.
다음으로, 입력 장치(1)를 움직이는 방법 및 이에 따른 화면(3)상의 포인터(2)의 움직임의 전형적인 예를 설명한다. 도 7은 그 설명도이다.
도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 유저는, 입력 장치(1)의 버튼(11, 12)이 배치되어 있는 쪽이 표시 장치(5) 쪽을 향하도록 입력 장치(1)를 쥔다. 유저는, 악수할 때와 같이 엄지 손가락이 상측에 위치되고 새끼 손가락이 하측에 위치되도록 입력 장치(1)를 쥔다. 이 상태에서, 센서 유닛(17)의 회로 기판(25)(도8 참조)은, 표시 장치(5)의 화면(3)에 대하여 평행에 가깝게 되고, 센서 유닛(17)의 검출축인 2축이, 화면(3)상의 수평축(X축) 및 수직축(Y축)에 각각 대응하게 된다. 이하, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 나타내는 입력 장치(1)의 자세를 기본 자세라고 한다.
도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 기본 자세로부터 유저가 손목이나 팔을 수직 방향, 즉 피치 방향으로 움직이면, 제2 가속도 센서(162)는 Y' 축 방향의 가속도 ay를 검출하고, 제2 각속도 센서(152)는 X' 축 주위의 각속도 ωθ을 검출한 다. 이들 물리량을 기초로 하여, 제어 장치(40)는 포인터(2)가 화면(3)상의 수직 방향으로 이동하도록 그 포인터(2)의 표시를 제어한다.
한편, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 기본 자세로부터 유저가 손목이나 팔을 좌우 방향, 즉 요 방향으로 움직이면, 제1 가속도 센서(161)는 X' 축 방향의 가속도 ax를 검출하고, 제1 각속도 센서(151)는 Y' 축 주위의 각속도 ωψ을 검출한다. 이렇게 검출된 물리량을 기초로 하여, 제어 장치(40)는 포인터(2)가 화면(3)상의 수평 방향으로 이동하도록 그 포인터(2)의 표시를 제어한다.
[동작 설명]
다음으로, 이상과 같이 구성된 제어 시스템(100)의 동작을 설명한다.
우선, 유저에 의한 3차원적 조작에 따라, 화면(3)상에서 포인터(2)가 이동할 경우(포인터 모드) 제어 시스템(100)의 동작을 간단하게 설명한다. 도 9는, 이 경우의 제어 시스템(100)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 유저가 전원 스위치(28)를 가압하여 입력 장치(1)에 전원이 들어오면, 각속도 센서 유닛으로부터 2축의 각속도 신호가 출력된다. MPU(19)는, 이 각속도 신호로부터 각속도 값(ωψ, ωθ)을 취득한다(스텝 101).
또한, 입력 장치(1)에 전원이 투입되면, 가속도 센서 유닛(16)으로부터 2축의 가속도 신호가 출력된다. MPU(19)는, 이 2축의 가속도 신호로부터 가속도 값(ax, ay)을 취득한다(스텝 102).
MPU(19)는, 전형적으로는, 각속도 값(ωψ, ωθ)을 취득(스텝 101)하는 처리와, 가속도 값(ax, ay)을 취득(스텝 102)하는 처리를 동기해서 행한다. 그러나, 각속도 값(ωψ, ωθ)을 취득하는 처리와, 가속도 값(ax, ay)을 취득하는 처리는 반드시 동기해서(동시에) 행하여지지 않아도 된다. 예를 들어, 각속도 값(ωψ, ωθ)을 취득한 후에 가속도 값(ax, ay)을 취득해도 되고, 가속도 값(ax, ay)을 취득한 후에 각속도 값(ωψ, ωθ)을 취득해도 된다.
MPU(19)는, 가속도 값(ax, ay) 및 각속도 값(ωψ, ωθ)을 기초로 하여, 소정의 연산에 의해 속도값(제1 속도값 Vx 및 제2 속도값 Vy)을 산출한다(스텝 103). 제1 속도값 Vx는 X' 축에 따르는 방향의 속도값이며, 제2 속도값 Vy는 Y' 축에 따르는 방향의 속도값이다.
속도값을 산출하는 방법으로서는, MPU(19)가 가속도 값(ax, ay)을 각가속도 값(Δωψ, Δωθ)으로 나눔으로써, 입력 장치(1)의 움직임의 회전 반경(Rψ, Rθ)을 구하고, 이 회전 반경(Rψ, Rθ)에 각속도 값(ωψ, ωθ)을 곱하여 속도값을 산출하는 방법이 있다. 다르게는, 가속도의 변화율(Δax, Δay)을 각가속도의 변화율(Δ(Δωψ), Δ(Δωθ))로 나눔으로써 회전 반경(Rψ, Rθ)을 구하여도 된다. 회전 반경(Rψ, Rθ)이 가속도의 변화율(Δax, Δay)을, 각가속도의 변화율(Δ(Δωψ), Δ (Δωθ))로 나눔으로써 구해졌을 경우, 중력 가속도의 영향을 배제할 수 있다.
속도값(Vx, Vy)을 산출하는 방법의 다른 예로서는, MPU(19)가, 예를 들어 각속도 값(ωψ, ωθ)을 적분 연산의 보조로서 이용하면서, 가속도 값(ax, ay)을 적분해서 속도값을 구하는 방법이 있다.
상기 산출 방법에 의해, 속도값을 산출함으로써, 유저의 직감에 합치하는 입력 장치(1)의 조작감을 얻을 수 있고, 또한, 화면(3)상의 포인터(2)의 움직임도 입력 장치(1)의 움직임에 정확하게 합치한다. 그러나, 속도값(Vx, Vy)은 반드시 상기 산출 방법에 의해 산출되지 않아도 된다. 예를 들어, 가속도 값(ax, ay)을 단순히 적분함으로써 속도값(Vx, Vy)이 산출되는 것도 가능하다. 또 다르게는, 검출된 각속도 값(ωψ, ωθ)이 그대로 속도값(Vx, Vy)으로서 사용되어도 된다.
MPU(19)는, 산출된 속도값(Vx, Vy)의 정보를, 송수신기(21) 및 안테나(22)를 통해서 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 104).
제어 장치(40)의 MPU(35)는, 안테나(39) 및 송수신기(38)를 통해서 속도값(Vx, Vy)의 정보를 수신한다(스텝 105). 이 경우, 입력 장치(1)는 소정의 클럭수마다, 즉 소정 시간이 경과할 때마다 속도값(Vx, Vy)을 송신하고, 제어 장치(40)는, 소정의 클럭수마다 속도값을 수신한다.
제어 장치(40)의 MPU(35)는, 속도값을 수신하면, 이하의 식(1) 및 식(2)를 사용하여, 속도값을 좌표값에 가산함으로써, 새로운 좌표값(X(t), Y(t))을 생성한다(스텝 106). MPU(35)는, 생성된 좌표값에 대응하는 위치로 포인터(2)가 이동하도록 화면상의 표시를 제어한다(스텝 107).
X(t)=X(t-1)+Vx···(1)
Y(t)=Y(t-1)+Vy···(2)
또한, 속도값(Vx, Vy)의 산출은 제어 장치(40)에 의해 실행되어도 상관없다. 이 경우, 입력 장치(1)는, 각속도 값(ωψ, ωθ) 및 가속도 값(ax, ay)의 정보를 송수신기(21) 및 안테나(22)를 통해서 제어 장치(40)에 송신한다. 제어 장치(40)는, 안테나(39) 및 송수신기(38)를 통해서 수신된 각속도 값(ωψ, ωθ) 및 가속도 값(ax, ay)의 정보에 기초하여, 속도값(Vx, Vy)을 산출한다. 속도값을 산출하는 방법은 상기한 바와 같다.
다음으로, 포인터 모드 및 스크롤 모드에 있는 동안의 입력 장치의 동작에 대해서 설명한다.
도 10은 입력 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 10에 나타낸 바와 같이, MPU(19)는, 각속도 센서 유닛(15) 및 가속도 센서 유닛(16)으로부터 각속도 값(ωψ, ωθ) 및 가속도 값(ax, ay)을 취득한다(스텝 201). MPU(19)는, 취득한 각속도 값(ωψ, ωθ) 및 가속도 값(ax, ay)에 기초하여, 속도값(Vx, Vy)을 산출한다(스텝 202).
MPU(19)는, 속도값(Vx, Vy)을 산출하면, 버튼(13)에 제공된 스위치(도시하지 않음)로부터의 조작 신호가 입력되었는지의 여부를 판정한다(스텝 203). 유저가 버튼(13)을 압박하지 않았고, 스위치로부터의 조작 신호가 입력되고 있지 않은 경우(스텝 203의 아니오), MPU(19)는 산출된 속도값(Vx, Vy)을 포인터(2)의 이동량의 정보로서 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 204). MPU(19)는 속도값(Vx, Vy)의 정보를 송신하면 스텝(201)으로 복귀한다.
제어 장치(40)의 MPU(35)는, 속도값(Vx, Vy)의 정보를 수신하면, 새로운 좌표값을 생성하고, 생성된 좌표값에 대응하는 위치에 포인터(2)가 이동하도록 화면(3)상의 표시를 제어한다(포인터 모드).
유저가 버튼(13)을 압박하면, 스위치로부터 조작 신호가 출력되어 MPU(19)에 입력된다(스텝 203의 예). 조작 신호가 입력되면, MPU(19)는, 하기 식(3) 및 식(4)에 나타낸 바와 같이, 제1 속도값 Vx 및 제2 속도값 Vy에 각각 제1 가중 계수 α 및 제2 가중 계수 β를 곱하여, 제1 변경 속도값 Vx' 및 제2 변경 속도값 Vy'을 산출한다(스텝 205).
Vx'=αVx···(3)
Vy'=βVy···(4)
여기서, 가중 계수(α, β)는 전형적으로는 서로 다른 값이며 예를 들어 메모리(도시하지 않음)에 기억되어 있다. MPU(19)는, 서로 다른 가중 계수(α, β)를 속도값(Vx, Vy)에 곱함으로써, 제1 속도값 Vx과, 제2 속도값 Vy과의 비율을 변경한다(비율 변경 수단). 가중 계수(α, β)는 여러가지 값을 사용할 수 있다. 가중 계수(α, β)를 적절히 설정함으로써, 스크롤 방향을 화면(3)상의 수직축(Y축) 방향 또는 수평축(X축) 방향으로 편향시킬 수 있다. 가중 계수(α, β)와 스크롤 틸트 방향과의 관계에 대한 상세한 설명은 후술한다.
변경 속도값(Vx', Vy')이 산출되면, MPU(19)는, 이 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를, 스크롤 정보로서, 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 206). MPU(19)는 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 송신하면 스텝(201)으로 복귀한다.
제어 장치(40)의 MPU(35)는, 송신된 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 수신한다. MPU(35)는, 예를 들어, 화면(3)상에 표시된 화상(6)이 액티브 상태에 있을 경우, 또는 포인터(2)가 화면(3)상의 화상(6) 내부에 위치할 경우, 수신된 변경 속도값(Vx', Vy')에 따른 속도로 화상(6) 내부의 문자(7)가 스크롤되도록 표시를 제어한다(스크롤 모드). 또한, 스크롤 대상이 되는 화상(6)으로서는, 예를 들어, web 화상, 지도 및 EPG(Electronic Program Guide) 등을 들 수 있다.
도 10에 나타내는 처리에 의해, 유저가 버튼(13)을 압박하면서 입력 장치를 3차원적으로 조작함으로써, 화면(3)상에 표시된 화상(6)이 수직축 방향 또는 수평 축 방향에서 편향된 방향으로 스크롤된다.
스텝 206에 있어서, 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보가 송신될 경우, 입력 장치(1)로부터 제어 장치(40)에 송신되는 신호에는, 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보 이외에, 제어 장치(40)로 하여금 스크롤의 표시를 제어하게 하기 위한 신호가 포함된다. 이에 따라, 제어 장치(40)는 포인터 모드와 스크롤 모드를 구별해서 인식할 수 있으므로, 변경 속도값(Vx', Vy')이 송신되어 왔을 경우에, 화면상에서 스크롤의 표시를 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(40)에 포인터 모드와 스크롤 모드를 구별해서 인식시키는 다른 방법으로서는, 모드가 절환되었음을 나타내는 모드 절환 신호를 송신하는 방법이 있다. 또 다르게는, 버튼(13)이 압박되어 있음을 나타내는 신호(예를 들어, 가압 코드)를 송신함으로써도, 제어 장치(40)는 포인터 모드와 스크롤 모드를 구별해서 인식할 수 있다. 제어 장치(40)에 포인터 모드와 스크롤 모드를 구별해서 인식시키는데 사용되는 방법은 어떤 방법이 사용되어도 상관없다.
[가중 계수(α, β)와 스크롤 틸트 방향과의 관계]
다음으로, 가중 계수(α, β)와 스크롤 틸트 방향과의 관계에 대해서 설명한다.
도 11은 가중 계수(α, β)와 스크롤 틸트 방향과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제1 가중 계수 α가 제2 가중 계수 β보다 작게 설정되어 있을 경우, 화상(6)의 스크롤 방향은, 입력 장치(1)의 조작 방향(이 동 방향)에 대하여, 화면(3)상의 수직축(Y축) 방향으로 편향된다. 이 경우, 가중 계수(α, β)는, 예를 들어, (1/3, 1), (1/2, 1), (1/2, 2), (1/2, 3), (1, 2), (1, 3) 또는 (1, 4)로 설정된다. 가중 계수(α, β)는 이들 값에 한정되지 않고, 물론 다른 값도 취할 수 있다.
이와 같이, 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 작게 설정함으로써, 스크롤 방향을 화면상의 수직축 방향으로 편향시킬 수 있다. 이에 따라서, 예를 들어, 화상(6)이 전체적으로 화면(3)상의 수직축 방향으로 긴 경우에, 스크롤 조작시의 조작감을 향상시킬 수 있다. 특히, web 화상과 같은 화상(6)은, 화상(6) 전체가 화면(3)상의 수직축 방향으로 긴 경우가 많으므로, web 화상 등의 화상(6)을 스크롤 시킬 때의 조작감을 향상시킬 수 있다.
도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제1 가중 계수 α가 제2 가중 계수 β보다 크게 설정되어 있을 경우, 화상(6)의 스크롤 방향은, 입력 장치(1)의 조작 방향에 대하여, 화면(3)상의 수평축(X축) 방향으로 편향된다. 이 경우, 가중 계수(α, β)는, 예를 들어, (4, 1), (3, 1), (2, 1), (3, 1/2), (2, 1/2), (1, 1/2) 또는 (1, 1/3)로 설정된다. 가중 계수(α, β)는 이들 값에 한정되지 않고, 물론 다른 값도 취할 수 있다.
이와 같이, 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 크게 설정함으로써, 스크롤 방향을 화면상의 수평축 방향으로 편향시킬 수 있다. 이에 따라서, 예를 들어, 화상(6)이 전체적으로 화면(3)상의 수평축 방향으로 긴 경우에, 스크롤 조작시의 조작감을 향상시킬 수 있다.
여기서, 가중 계수를, (1, 0) 및 (0, 1)과 같이, 제1 가중 계수 α 및 제2 가중 계수 β 중 어느 한쪽이 0이 되도록 설정하는 것도 가능하다.
예를 들어, 가중 계수(α, β)가 (1, 0)인 경우, MPU(19)는, 스텝 205에 있어서, 제1 및 제2 속도값(Vx, Vy)에 각각 1 및 0을 곱하고, 따라서 제1 및 제2 변경 속도값(Vx', Vy')을 산출한다. 그리고, MPU(19)는, 산출된 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 206). 이 경우, 화상(6)은, 화면(3)상의 수평축 방향으로는 스크롤되지 않고, 수직축 방향으로만 스크롤된다. 즉, 스크롤 방향이 화면(3)상의 수직축 방향에 구속된다.
마찬가지로, 예를 들어, 가중 계수(α, β)가 (0, 1)인 경우에는, 화상(6)은, 화면(3)상의 수직축 방향으로는 스크롤되지 않고, 수평축 방향으로만 스크롤된다. 즉, 스크롤 방향이 화면(3)상의 수평축 방향에 구속된다.
본 명세서에 있어서, "스크롤 방향이 편향된다"라는 표현은, 도 11의 (a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 화면(3)상의 소정의 축 방향(예를 들어, 수직축 방향)으로 스크롤 방향이 편향되는 것을 의미한다. 한편, "스크롤 방향이 구속된다"라는 표현은, 스크롤 방향이 화면상의 소정의 축 방향에 최대로 편향되고, 다른 방향으로는 스크롤되지 않는 경우를 의미한다.
다음으로, 가중 계수(α, β)가 예를 들어 (0, 1), (1/2, 1), (1, 2), (2, 1), (1, 1/2) 및 (0, 1)인 경우와 같이, 제1 가중 계수 α 및 제2 가중 계수 β 중 어느 한쪽이 1로 설정된 경우에 대해서 설명한다.
예를 들어, 가중 계수(α, β)가 (1/2, 1)인 경우, 제1 속도값 Vx에 1/2이 곱해져 제1 속도값이 축소되고, 따라서 제1 변경 속도값 Vx'이 구해진다(스텝 205). 또한, 제2 속도값 Vy에 1이 곱해져 제2 변경 속도값 Vy'이 구해진다. 이 제2 속도값 Vy에 1을 곱하여 얻은 값(제2 변경 속도값 Vy')은, 제2 속도값 Vy 그 자체이기 때문에, 제2 변경 속도값 Vy'은 산출되지 않아도 된다. 이 경우, MPU(19)는, 스텝 206에 있어서, 제1 변경 속도값 Vx'과 제2 속도값 Vy를 스크롤 정보로서 제어 장치(40)에 송신하면 된다.
즉, 가중 계수(α, β) 중 어느 한쪽이 1일 경우, 1을 곱할 수 있는 속도값(Vx, Vy) 중의 하나에 대응하는 변경 속도값(Vx', Vy') 중의 하나는, 산출되지 않아도 좋다. 이에 따라, 계산량을 경감할 수 있으므로, 입력 장치(1)의 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 10에 나타내는 처리는, 주로, 제어 장치(40)에 의해 실행해도 상관없다.
이 경우, 제어 장치(40)는 입력 장치(1)로부터 송신되는 속도값(Vx, Vy)의 정보를 수신한다. 속도값의 정보를 수신하면, 제어 장치(40)의 MPU(35)는 수신된 속도값(Vx, Vy)에 가중 계수(α, β)를 곱하여 변경 속도값(Vx', Vy')을 산출한다. 그리고나서, MPU(35)는 변경 속도값(Vx', Vy')에 따른 속도로 화면상에 표시된 화상이 스크롤 되도록 화면상의 표시를 제어한다. 또한, 이후 설명하는 본 발명의 실 시형태 및 변형예에 따른 처리는 모두 제어 장치(40)에서의 처리로서 적용될 수 있다.
(제2 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대해 설명한다. 상술한 제1 실시형태에서는, 스크롤 방향이 화면(3)상의 수평축 방향과 수직축 방향 중 어느 한쪽의 1축 방향에 편향되는(구속되는) 경우에 대해서 설명하였다. 제2 실시형태에서는, 스크롤 방향이 화면(3)상의 수평축 방향 및 수직축 방향의 2축 방향으로 편향되는(구속되는) 점에 있어서, 제1 실시형태와 상이하다. 그러므로, 이러한 점을 중심으로 설명한다.
도 12는 제2 실시형태에 따른 입력 장치(1)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 스텝 301 내지 스텝 304에서는, 도 10의 스텝 201 내지 스텝 204의 처리와 동일한 처리가 실행된다. 즉, 버튼(13)이 압박됨이 없다고 판정한 경우(스텝 303의 아니오), 입력 장치(1)로부터 속도값의 정보가 송신되어(스텝 304), 속도값에 따른 속도로 화면(3)상에 표시된 포인터(2)가 이동된다.
유저가 버튼(13)을 압박하면, 버튼(13)에 설치된 스위치로부터 조작 신호가 출력되어 MPU(19)에 입력된다(스텝 303의 예).
조작 신호가 입력되면, MPU(19)는 제1 속도값의 절대치|Vx|가 제2 속도값의 절대치|Vy|보다 큰지의 여부를 판정한다. MPU(19)는, 스텝 305에 있어서 제1 속도 값의 절대치|Vx| 및 제2 속도값의 절대치|Vy|를 비교함으로써, 입력 장치(1)의 조작 방향(이동 방향)을 판정하고 있다(판정 수단). 구체적으로는, MPU(19)는, 제1 속도값의 절대치|Vx|가 제2 속도값의 절대치|Vy|보다 크면, 입력 장치(1)가 X' 축 방향에 편향된 방향으로 조작되고 있다고 판정한다. 마찬가지로, MPU(19)는, 제2 속도값의 절대치|Vy|가 제1 속도값의 절대치|Vx|보다 크면, 입력 장치(1)가 Y' 축 방향에 편향된 방향으로 조작되고 있다고 판정한다.
제1 속도값의 절대치|Vx|가 제2 속도값|Vy|의 절대치보다 크다고 판정된 경우(스텝 305의 예), MPU(19)는, 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 크게 설정한다(스텝 306). 한편, 제1 속도값의 절대치|Vx|가 제2 속도값의 절대치|Vy|보다 작다고 판정된 경우(스텝 305의 아니오), MPU(19)는, 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 작게 설정한다(스텝 307). 스텝 306 및 스텝 307에서 설정되는 가중 계수(α, β)로서는 미리 결정되어 있는 값이 사용된다. 예를 들어, 스텝 306에 있어서 설정되는 가중 계수(α, β)는 예를 들어 (1, 1/2)이고, 스텝 307에 있어서 설정되는 가중 계수(α, β)는 예를 들어 (1/2, 1)이다. 스텝 306 및 스텝 307에 있어서 설정되는 가중 계수(α, β)의 다른 조합으로서는, 예를 들어 [(1, 0) 및 (0, 1)], [(1, 1/3) 및 (1/3, 1)], [(1, 2) 및 (2, 1)] 그리고 [(1, 3) 및 (3, 1)] 을 들 수 있다. 그러나, 상기 조합은 이들 조합에 한정되지 않고, 대신에 다른 값도 취할 수 있다.
MPU(19)는, 가중 계수(α, β)가 설정되면, 제1 및 제2 속도값(Vx, Vy)에 각각 제1 및 제2 가중 계수(α, β)를 곱하여, 제1 및 제2 변경 속도값(Vx', Vy')을 산출한다(스텝 308).
변경 속도값(Vx', Vy')이 산출되면, MPU(19)는 이 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 스크롤 정보로서 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 309).
제어 장치(40)의 MPU(35)는, 송신된 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 수신하면, 수신된 변경 속도값(Vx', Vy')에 따른 속도로 화상(6) 내의 문자(7)가 스크롤되도록 표시를 제어한다.
도 13은, 도 12에 나타내는 처리가 실행되었을 경우의 입력 장치(1)의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시한 도면이다. 도 13의 (a)는, 스텝 306 및 스텝 307에 있어서 설정된 가중 계수의 조합이, 예를 들어, [(1, 1/2) 및 (1/2, 1)] 또는 [(2, 1) 및 (1, 2)]일 경우의, 입력 장치(1)의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시한 도면이다. 도 13의 (b)는, 예를 들어 [(1, 0) 및 (0, 1)], [(2, 0) 및 (0, 2)]와 같이, 0(또는 대략 0인 값)이 사용되었을 경우의, 입력 장치(1)의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시한 도면이다.
도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 유저가 X' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±45도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작했을 경우, 화면(3) 상의 화상의 스크롤 방향이 화면상의 수평축(X축) 방향으로 편향된다. 한편, 유저가 Y' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±45도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작했을 경우, 화면(3) 상의 화상의 스크롤 방향은 화면상의 수직축(Y축) 방향으로 편향된다.
도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가중 계수(α, β)에 0이 사용되었을 경우, 유저가 X' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±45도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작하면, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면상의 수평축(X축) 방향으로 구속된다. 한편, 유저가 Y' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±45도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작하면, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면상의 수직축(Y축) 방향으로 구속된다.
상기와 같이, 제2 실시형태에 따른 입력 장치(1)에서는, 입력 장치(1)의 조작 방향에 따라 적절하게 스크롤 방향이 편향(구속)될 수 있으므로, 스크롤 조작시의 조작감을 더욱 향상시킬 수 있다.
(제3 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 입력 장치에 대해 설명한다.
제3 실시형태에서는, 상술한 제2 실시형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 14는 제3 실시형태에 따른 입력 장치(1)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 스텝 401 내지 스텝 404에서는, 도 12의 스텝 301 내지 스텝 304와 마찬가지의 처리가 실행된다. 이 경우, 유저가 버튼(13)을 압박하지 않는 상태에서, 입력 장치(1)를 3차원적으로 조작함으로써, 3차원적인 조작에 따라서 포인터(2)가 화면(3)상에서 이동한다.
버튼(13)이 압박되면, 버튼(13)에 설치된 스위치로부터 조작 신호가 출력되어 MPU(19)에 입력된다(스텝 403의 예). 조작 신호가 입력되면, MPU(19)는, 이하의 식(5)을 사용하여, 제1 속도값 및 제2 속도값의 합성 벡터의 틸트각 ξ을 산출한다(스텝 405). MPU(19)는, 합성 벡터 틸트각을 산출함으로써, 입력 장치의 조작 방향(이동 방향)을 판정하고 있다.
arctan(Vy/Vx)=ξ···(5)
MPU(19)는, 합성 벡터 틸트각 ξ을 산출하면, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제1 각도 범위내의 각도인지의 여부를 판정한다(스텝 406).
여기서, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위에 대해서 설명한다.
도 15는 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 제1 각도 범위는 0도(또는 180도, 이하 같음)로부터 소정의 각도내의 범위(예를 들어, 0±30도)를 가리킨다. 제2 각도 범위는 90도(또는 270도, 이하 같음)로부터 소정의 각도내의 범위(예를 들어, 90±60도)를 가리킨다. 입력 장치(1)는, 도 15에 나타내는 것과 같은, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위를 메모리에 기억하고 있다. 도 15에 나타내는 각도 범위내의 수평축 방향은 입력 장치(1)의 수평축 방향으로의 이동 방향(조작 방향)에 대응하고 있고, 수직축 방향은 입력 장치(1)의 수직축 방향으로의 이동 방향(조작 방향)에 대응하고 있다.
제1 각도 범위 및 제2 각도 범위는, 여러 가지로 설정할 수 있지만, 도 14의 설명에서는, 편의적으로, 제1 각도 범위는 0±30도의 각도 범위이며, 제2 각도 범위는 90±60도의 각도 범위인 것으로 상정한다.
또한, MPU(19)는, 스텝 406에 있어서, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제2 각도 범위내의 각도인지의 여부를 판정해도 된다.
MPU(19)는, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제1 각도 범위내의 각도라고 판정된 경우(스텝 406의 예), 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 크게 설정한다(스텝 407). 한편, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제1 각도 범위내의 각도가 아니라고 판정된 경우(스텝 406의 아니오), MPU(19)는 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 작게 설정한다(스텝 408).
MPU(19)는, 가중 계수(α, β)가 설정되면, 제1 및 제2 속도값(Vx, Vy)에 각각 제1 및 제2 가중 계수(α, β)를 곱하여, 제1 및 제2 변경 속도값(Vx', Vy')을 산출한다(스텝 409).
변경 속도값(Vx', Vy')이 산출되면, MPU(19)는 이 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 스크롤 정보로서 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 410).
제어 장치(40)의 MPU(35)는, 송신된 변경 속도값(Vx'、Vy')의 정보를 수신하면, 수신된 변경 속도값(Vx', Vy')에 따른 속도로 화상(6)내의 문자(7)가 스크롤 되도록 표시를 제어한다.
도 16은, 도 14에 나타내는 처리가 실행되었을 경우의, 입력 장치(1)의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시하는 도면이다. 도 16의 (a)는, 스텝 407 및 스텝 408에 있어서 설정된 가중 계수의 조합이, 예를 들어, [(1, 1/2) 및 (1/2, 1)] 또는 [(2, 1) 및 (1, 2)]인 경우의, 입력 장치(1)의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시한 도면이다. 도 16의 (b)는, 예를 들어 [(1, 0) 및 (0, 1)], [(2, 0) 및 (0, 2)]와 같이, 가중 계수(α, β)에 대해 0(또는 대략 0인 값)이 사용되었을 경우의, 입력 장치(1)의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시한 도면이다.
도 16의 (a)에 나타낸 바와 같이, 유저가 X' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±30도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작했을 경우, 화면(3) 상의 화상의 스크롤 방향이 화면상의 수평축(X축) 방향으로 편향된다. 한편, 유저가 Y' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±60도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작했을 경우, 화면(3) 상의 화상의 스크롤 방향은 화면상의 수직축(Y축) 방향으로 편향된다.
도 16의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가중 계수(α, β)에 0(또는 대략 0인 값)이 사용되었을 경우, 유저가 X' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±30도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작하면, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면상의 수평축(X축) 방향으로 구속된다. 한편, 유저가 Y' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±60도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작하면, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면(3)상의 수직축(Y축) 방향으로 구속된다.
상기와 같이, 제3 실시형태에 따른 입력 장치(1)에서는, 제2 각도 범위가 제 1 각도 범위보다 크게 설정되어 있으므로, 화면(3)상의 수직축 방향으로 화상(6)을 고정밀도로 스크롤할 수 있다. 그 결과, 화상(6)이 전체적으로 화면(3)상의 수직축 방향으로 길 경우에, 스크롤 조작시의 조작감을 더욱 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기한 바와 같이 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위는 여러 가지로 해서 설정할 수 있다. 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위의 조합으로서는, 예를 들어, (0±35도, 90±55도) 및 (0±40도, 90±50도) 등의 조합을 들 수 있다.
다르게는, 제1 각도 범위가 제2 각도 범위보다 크게 설정되어도 상관없다. 이 경우의 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위의 조합으로서는, 예를 들어, (0±60도, 90±30도), (0±55도, 90±35도), (0±50도, 90±40도) 등의 조합을 들 수 있다. 제1 각도 범위가 제2 각도 범위보다 크게 설정되었을 경우, 화면(3)상의 수평축 방향으로 화상(6)을 고정밀도로 스크롤할 수 있다. 그 결과, 화상(6)이 전체적으로 화면(3)상의 수평축 방향으로 길 경우에, 스크롤 조작시의 조작감을 더욱 향상시킬 수 있다.
(제4 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 입력 장치에 대해서 설명한다.
제4 실시형태에서는, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위가 가변적으로 제어되는 점에 있어서, 상술한 제3 실시형태와 상이하다. 따라서, 이러한 점을 중심으로 설명한다.
도 17은 제4 실시형태에 따른 입력 장치(1)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 17에 나타낸 바와 같이, MPU(19)는, 취득한 가속도 값 및 각속도 값에 기 초하여 속도값을 산출하면(스텝 501 및 스텝 502), 산출한 속도값을 메모리에 기억한다(스텝 503). 다음으로, MPU(19)는 버튼(13)의 스위치로부터 조작 신호가 입력되었는지의 여부를 판정한다(스텝 504). MPU(19)는, 조작 신호가 입력되고 있지 않다고 판정된 경우(스텝 504의 아니오), 속도값의 정보를 포인터(2)의 이동량의 정보로서 송신한다(스텝 505).
한편, 유저가 버튼(13)을 압박하여 버튼(13)의 스위치로부터의 조작 신호가 입력되면(스텝 504의 예), MPU(19)는 메모리에 기억된 현재부터 n 이력전까지의 속도값을 읽는다. 그리고나서, MPU(19)는, 읽어내어진 속도값의 합성 벡터를 산출한다(스텝 506). 전형적으로는, MPU(19)는 현재부터 n 이력전까지 메모리에 기억된, 제1 속도값 Vx의 총합 ΣVx와 제2 속도값 Vy의 총합 ΣVy를 구하고, 합성 벡터를 산출한다.
MPU(19)는, 합성 벡터를 산출하면, 합성 벡터 틸트각 ξ'을 이하의 식(6)에 의해 산출한다(스텝 507).
arctan(ΣVy/ΣVx)=ξ'···(6)
MPU(19)는, 합성 벡터의 틸트각 ξ'을 산출하면, 이 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 각도 범위내의 각도인지의 여부를 판정한다(스텝 508). 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 각도 범위내의 각도일 경우(스텝 508의 예), MPU(19)는 제1 각도 범위를 확대한다(스텝 509)(각도 범위 제어 수단). 이 경우, 제2 각도 범위는 축소된다. 제1 각도 범위를 확대하면, MPU(19)는 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 크게 설정한다(스텝 510).
한편, 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 각도 범위내의 각도가 아닐 경우(스텝 508의 아니오), 즉, 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제2 각도 범위내의 각도일 경우, MPU(19)는 제1 각도 범위를 축소한다(스텝 511). 이 경우, 제2 각도 범위는 확대된다. 제1 각도 범위를 축소하면, MPU(19)는 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 작게 설정한다(스텝 512).
MPU(19)는, 가중 계수(α, β)가 설정되면, 제1 및 제2 속도값(Vx, Vy)에 각각 제1 및 제2 가중 계수(α, β)를 곱하고, 따라서 제1 및 제2 변경 속도값(Vx', Vy')을 산출한다(스텝 513).
변경 속도값(Vx', Vy')이 산출되면, MPU(19)는 이 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 스크롤 정보로서 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 514).
도 18은, 도 17에 나타내는 처리가 실행되었을 경우의, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위의 크기의 시간적인 변화를 도시하는 도면이다. 도 18의 (a)는, 유저가 입력 장치(1)를 수평축(X' 축) 방향으로 조작했을 경우의, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위의 시간적인 변화를 도시하는 도면이다. 도 18의 (b)는, 유저가 입력 장치(1)를 수직축(Y' 축) 방향으로 조작했을 경우의, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위의 시간적인 변화를 도시하는 도면이다.
도 18의 (a)에 나타낸 바와 같이, 유저가 수평축 방향으로 입력 장치(1)를 조작했을 경우, 제1 각도 범위가 서서히 확대된다. 그 결과, 유저가 입력 장치(1) 를 수평축 방향으로 조작한 경우에는, 입력 장치(1)의 조작 방향에 대하여, 시간이 흐름에 따라, 수평축 방향으로 스크롤 조작을 행하기가 보다 수월하게 된다.
도 18의 (b)에 나타낸 바와 같이, 유저가 수직축 방향으로 입력 장치(1)를 조작했을 경우에는, 입력 장치(1)의 조작 방향에 대하여, 시간이 흐름에 따라, 수직축 방향으로 스크롤 조작을 행하기가 보다 수월하게 된다.
예를 들어, 유저가 입력 장치(1)을 쥐고서, 기본 자세로부터, 그 입력 장치(1)를 수직축 방향으로 이동시키는 경우, 유저는, 수직축 방향으로부터 비스듬한 방향으로 그의 팔을 스윙하는 수가 있다. 그러나, 제4 실시형태에 따른 입력 장치(1)에서는, 팔을 스윙할 때에, 제2 각도 범위가 확대되어 있는 상태가 되어 있다. 따라서, 유저가 팔을 스윙하여 경사 방향으로 입력 장치(1)를 조작해 버렸을 경우라도, 화면상에서는 수직축 방향으로의 스크롤이 우선된다. 따라서, 제4 실시형태에 따른 입력 장치(1)에서는, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위가 가변적으로 제어되므로, 유저가 화면(3)상에 표시된 화상(6)을 조작할 때의 조작감을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 17의 설명에서는, 스텝 506에서, 현재로부터 n 이력전까지의 제1 속도값 Vx의 총합과 제2 속도값 Vy의 총합을 구함으로써 합성 벡터를 산출하는 경우를 설명했다. 그러나, MPU(19)는, 스텝 506에서, n 이력전까지의 제1 속도값 Vx의 평균치와 제2 속도값 Vy의 평균치를 산출하는 것도 가능하다. 다르게는, 제1 속도값 및 제2 속도값의 이동 평균을 구해도 된다. 다르게는, 스텝 506에 있어서, 속도값으 로서 LPF(Low Pass Filter)를 통과한 후의 값(이하, LPF 통과값이라고 함)을 사용하여도 된다. LPF로서 IIR(Infinite Impulse Response) 필터 또는 FIR(Finite Impulse Response) 필터가 사용될 경우, 스텝 503에 있어서, LPF 통과값이 메모리에 기억되어도 좋다.
(제5 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제5 실시형태에 대해서 설명한다. 제5 실시형태의 설명에서는, 상술한 제4 실시형태와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 19는 제5 실시형태에 따른 입력 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 스텝 601 내지 스텝 605에서는, 도 17의 스텝 501 내지 스텝 506과 마찬가지의 처리가 실행되며, 유저가 버튼(13)을 압박하지 않는 상태에서, 입력 장치를 조작함으로써 화면(3)상에서 포인터(2)가 이동한다.
유저에 의해 버튼(13)이 압박되어, 스위치로부터의 조작 신호가 입력되면(스텝 604의 예), MPU(19)는 n 이력전까지 메모리에 기억된 속도값(Vx, Vy)을 읽어내고, 읽어낸 속도값(Vx, Vy)의 합성 벡터를 산출한다(스텝 606). 전형적으로는, MPU(19)는, 현재부터 n 이력전까지 메모리에 기억된 제1 속도값의 총합과 제2 속도값의 총합을 구하고, 합성 벡터를 산출한다.
속도값의 합성 벡터를 산출하면, MPU(19)는, 상기식 (6)에 의해 합성 벡터 틸트각 ξ'을 산출한다(스텝 607). 다음으로, MPU(19)는 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 변경 각도 범위내의 각도인지를 판정한다(스텝 608).
도 20은 제1 변경 각도 범위 및 제2 변경 각도 범위를 설명하기 위한 도면이다. 제1 변경 각도 범위는, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위를 변경하기 위한 각도 범위이며, 0도(또는 180도, 이하 같음)로부터 예를 들어, ±45도의 각도 범위를 가리킨다. 제2 변경 각도 범위는, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위를 변경하기 위한 각도 범위이며, 90도(또는 270도, 이하 같음)로부터 예를 들어, ±45도의 각도 범위를 가리킨다. 도 20에 나타내는 변경 각도 범위내의 수평축 방향은 입력 장치(1)의 수평축 방향으로의 이동 방향(조작 방향)에 대응하고 있고, 수직축 방향은 입력 장치(1)의 수직축 방향으로의 이동 방향(조작 방향)에 대응하고 있다.
제1 변경 각도 범위 및 제2 변경 각도 범위는 고정되고 있으며, 합성 벡터의 틸트각 ξ'에 의해 변동하지 않는다.
제1 변경 각도 범위 및 제2 변경 각도 범위는, 0±45(또는 90±45)도의 범위에 한정되지 않는다. 제1 변경 각도 범위 및 제2 변경 각도 범위는 적절히 변경가능하다.
또한, 스텝 608에 있어서, 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제2 변경 각도 범위내의 각도인지의 여부를 판정해도 상관없다.
MPU(19)는, 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 변경 각도 범위내의 각도라고 판정될 경우(스텝 608의 예), 제1 각도 범위를 확대한다(스텝 609). 이 경우, 제2 각도 범위는 축소된다. 한편, 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 변경 각도 범위내의 각도가 아니라고 판정된 경우(스텝 608의 아니오), 즉, 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제2 변경 각도 범위내의 각도라고 판정된 경우, MPU(19)는 제1 각도 범위를 축소한다(스 텝 610). 이 경우, 제2 각도 범위는 확대된다.
다음으로, MPU(19)는 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 각도 범위내의 각도인지의 여부를 판정한다(스텝 611). 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 각도 범위내의 각도라고 판정된 경우(스텝 611의 예), MPU(19)는 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 크게 설정한다(스텝 612).
한편, 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제1 각도 범위내의 각도가 아니라고 판정된 경우(스텝 611의 아니오), 즉, 합성 벡터 틸트각 ξ'이 제2 각도 범위내의 각도라고 판정된 경우, MPU(19)는 제1 가중 계수 α를 제2 가중 계수 β보다 작게 설정한다(스텝 613).
MPU(19)는, 가중 계수(α, β)가 설정되면, 제1 및 제2 속도값(Vx, Vy)에 각각 제1 및 제2 가중 계수(α, β)를 곱하고, 따라서 제1 및 제2 변경 속도값(Vx', Vy')을 산출한다(스텝 614).
변경 속도값(Vx', Vy')이 산출되면, MPU(19)는 이 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 스크롤 정보로서 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 615).
제5 실시형태에서는, 고정된 값인 제1 변경 각도 범위 및 제2 변경 각도 범위에 기초하여 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위가 가변적으로 제어된다. 그 결과, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위를 적절하게 확대/축소시킬 수 있다.
(제6 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제6 실시형태에 대해서 설명한다.
상술한 실시형태에서는, 스크롤 방향이 화면상의 1축 방향 또는 2축 방향으로 편향(구속)되는 경우에 대해서 설명했다. 한편, 제6 실시형태에서는, 화면(3)상의 4축을 따른 방향으로 스크롤 방향이 구속되는 점에 있어서, 상기 실시형태와 상이하다. 따라서, 이러한 점을 중심으로 설명한다.
도 21은 본 실시형태에 따른 입력 장치(1)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 21에 나타낸 바와 같이, 스텝 701 내지 스텝 704에서는, 버튼(13)이 압박되지 않고 있는 경우에, 속도값의 정보를 포인터(2)의 이동량의 정보로서 송신한다.
유저에 의해 버튼(13)이 압박되어, 스위치로부터의 조작 신호가 입력되면(스텝 703의 예), MPU(19)는 상기 식(5)을 사용하여 속도값(Vx, Vy)의 합성 벡터의 틸트각 ξ을 산출한다(스텝 705).
MPU(19)는, 합성 벡터 틸트각 ξ을 산출하면, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제3 각도 범위내에 있는지의 여부를 판정한다(스텝 706).
도 22는 제3 각도 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 22에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 입력 장치(1)에서는, 각도 범위가 제1 각도 범위, 제2 각도 범위 및 제3 각도 범위로 구분된다. 제1 각도 범위는, 예를 들어, 0±22.5도 또는 180±22.5도 내의 범위로 된다. 제2 각도 범위는, 예를 들어, 90±22.5도 또는 270±22.5도 내의 범위로 된다. 제3 각도 범위는, 예를 들어, 45±22.5도, 135±22.5도, 225±22.5도 또는 315±22.5도 내의 범 위로 된다. 또한, 제1 각도 범위, 제2 각도 범위 및 제3 각도 범위의 크기는 적절히 변경가능하다. 또한, 제3 각도 범위의 기준이 되는 각도(도 22의 파선)도 적절히 변경가능하다. 도 22에 나타내는 각도 범위의 수평축 방향은 입력 장치(1)의 수평축 방향으로의 이동 방향(조작 방향)에 대응하고 있고, 수직축 방향은 입력 장치(1)의 수직축 방향으로의 이동 방향(조작 방향)에 대응하고 있다.
MPU(19)는, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제3 각도 범위내에 있다고 판정된 경우(스텝 706의 예), 테이블을 참조하여 가중 계수(α, β)를 설정한다(스텝 710). 이 경우, 테이블로부터 읽어내지는 가중 계수(α, β)는 일정하지 않고 속도값(Vx, Vy)에 관련되어서 결정되는 값이다. 이 가중 계수(α, β)는, 스크롤 방향이 화면상의 수직축 방향으로부터 ±45도의 방향으로 구속시키기 위한 값으로서 테이블에 기억되어 있다. 또한, 스텝 710에 있어서 설정되는 가중 계수(α, β)는 프로그램에 의해 계산되어도 상관없다.
스텝 706에서, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제3 각도 범위내의 각도가 아니라고 판정된 경우(스텝 706의 아니오), MPU(19)는, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제1 각도 범위내의 각도인지의 여부를 판정한다(스텝 707). 합성 벡터 틸트각 ξ이 제1 각도 범위내의 각도인 경우(스텝 707의 예), MPU(19)는 제1 가중 계수 α를 1로 설정하고 제2 가중 계수 β는 0으로 설정한다(스텝 708).
한편, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제1 각도 범위내의 각도가 아니라고 판정된 경우(스텝 707의 아니오), 즉, 합성 벡터 틸트각 ξ이 제2 각도 범위내의 각도인 것 으로 판정된 경우, MPU(19)는 제1 가중 계수 α를 0으로 설정하고 제2 가중 계수 β는 1로 설정한다(스텝 709).
MPU(19)는, 가중 계수(α, β)가 설정되면, 제1 및 제2 속도값(Vx, Vy)에 각각 제1 및 제2 가중 계수(α, β)를 곱하고, 따라서 제1 및 제2 변경 속도값(Vx', Vy')을 산출한다(스텝 711).
변경 속도값(Vx', Vy')이 산출되면, MPU(19)는, 이 변경 속도값(Vx', Vy')의 정보를 스크롤 정보로서 제어 장치(40)에 송신한다(스텝 712).
도 23은, 도 22에 나타내는 처리가 실행되었을 경우의, 입력 장치(1)의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시한 도면이다.
도 23에 나타낸 바와 같이, 유저가 X' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±22.5도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작하면, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면상의 수평축(X축) 방향으로 구속된다. 유저가 Y' 축 방향을 따른 방향으로부터 ±22.5도의 각도 범위내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작하면, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면상의 수직축(Y축) 방향으로 구속된다. 유저가 X' 축 방향으로부터 +45도의 각도의 방향으로부터 ±22.5도의 각도내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작하면, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면상의 수평축으로부터 +45도의 각도의 방향으로 구속된다. 유저가 X'축 방향으로부터 -45도의 각도의 방향으로부터 ±22.5도의 각도내의 방향으로 입력 장치(1)를 조작하면, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면상의 수평축으로부터 -45도의 각도의 방향으로 구속된다.
상기한 바와 같이, 제6 실시형태에서는, 스크롤 방향이 화면상의 수평축 방향, 수직축 방향, 수평축으로부터 +45도의 각도의 방향 및 수평축으로부터 -45도의 각도의 방향의, 4축을 따른 방향으로 구속된다. 그 결과, 화상(6) 전체가 화면(3)상의 수직축 방향 및 수평축 방향으로 긴 지도 등의 화상(6)을 조작할 때 스크롤 조작시의 조작감을 향상시킬 수 있다.
제6 실시형태에서는, 스크롤이 구속되는 방향을 화면상의 수평축 방향, 수직축 방향 및 수평축 방향으로부터 ±45도의 각도의 방향이다라고 가정하여 설명했다. 그러나, 스크롤이 구속되는 방향은 이에 한정되지 않는다. 스텝 710에 있어서, 테이블에 기억되는 가중 계수(α, β)를 적절히 설정함으로써, 스크롤 방향을 다양한 방향으로 구속시킬 수 있다. 스크롤이 구속되는 방향의 조합의 예로서, 예를 들어, 수평축 방향, 수직축 방향 및 수평축 방향으로부터 ±30도의 각도의 방향의 조합, 및 수평축 방향, 수직축 방향, 수평축 방향으로부터 ±60도의 각도의 방향의 조합 등을 들 수 있다. 물론, 다른 조합을 사용하는 것도 가능하다.
화면(3)상의 구속축의 수에 대해서도, 4개(4축)에 한정되지 않는다. 구속축의 수를 3개(3축)로 하는 것도 가능하고, 5개(5축) 이상으로 하는 것도 가능하다.
제6 실시형태에서는, 화면(3)상의 스크롤 방향이 구속되는 경우에 대해서 설명했다. 그러나, 화면(3)상의 스크롤 방향을 편향시켜도 된다.
또한, 제1 각도 범위, 제2 각도 범위 및 제3 각도 범위가 가변적으로 제어되어도 좋다.
(제7 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 제어 시스템(100)에 대하여 설명한다.
제7 실시형태 및 그 이후의 실시형태에서는, 입력 장치(1)의 조작 방향과, 화상이 스크롤되는 방향과 관련되는 처리에 대해서 설명한다.
3차원 조작형 입력 장치(1)에서는, 입력 장치(1)가 조작된 방향으로 화상(6)을 스크롤하는지, 또는 입력 장치(1)가 조작된 방향과 역방향으로 화상(6)을 스크롤하는지가 문제가 될 경우가 있다.
도 24는 입력 장치(1)의 조작 방향과 화상(6)이 스크롤되는 방향과의 관계를 도시한 도면이다. 도 24의 (a)는 입력 장치(1)가 조작되는 방향으로 화상(6)이 스크롤될 경우의 도면이고, 도 24의 (b)는 입력 장치(1)가 조작되는 방향과는 역방향으로 화상(6)이 스크롤될 경우의 도면이다.
본 발명자들이 유저 시험을 행한 결과, 입력 장치(1)가 조작되는 방향으로 화상이 스크롤되는 것이 조작감이 보다 좋다라고 하는 유저와, 입력 장치(1)가 조작되는 방향과는 역방향으로 화상이 스크롤되는 것이 조작감이 보다 좋다라고 하는 유저의 양쪽이 있음을 알 수 있었다.
따라서, 제7 실시형태에 따른 입력 장치(1)에서는, 화상(6)을 스크롤하는 방향에 관련하여, 조작감을 향상시키기 위한 처리를 실행한다.
도 25는 본 실시형태에 따른 제어 시스템(100)의 입력 장치(1)의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 25에 나타낸 바와 같이, 입력 장치(1)는 취득한 각속도 값(ωψ, ωθ) 및 가속도 값(ax, ay)에 기초하여 속도값(Vx, Vy)을 산출한다(스텝 801 및 스텝 802). MPU(19)는, 속도값(Vx, Vy)을 산출하면, 버튼(13)에 제공된 스위치로부터의 조작 신호가 입력되었는지의 여부를 판정한다(스텝 803).
조작 신호가 입력되어 있지 않다고 판정된 경우(스텝 803의 아니오), MPU(19)는 속도값(Vx, Vy)의 정보를 송신한다. 이 경우, 입력 장치의 움직임에 따라 화면(3)상에서 포인터(2)가 이동한다.
유저에 의해 버튼(13)이 압박되면, 입력 장치(1)는 속도값(Vx, Vy)의 정보 및 소형 화면 표시 신호를 송신한다(스텝 805).
제어 장치(40)의 MPU(35)는, 입력 장치(1)로부터 소형 화면 표시 신호를 수신하면, 화면(3)상에 소형 화면(8)을 표시하도록 화면(3)의 표시를 제어한다. 또한, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 속도값(Vx, Vy)의 정보를 수신하면, 속도값(Vx, Vy)에 따른 속도로 화상(6)이 스크롤되도록 화면(3)상의 표시를 제어한다. 또한, 스크롤 모드에 있는 동안에는, 소형 화면 표시 신호가 입력 장치(1)로부터 송신되기 때문에, MPU(35)는 스텝 804에서 송신되어 오는 속도값(Vx, Vy)과, 스텝 805에서 송신되어 오는 속도값(Vx, Vy)을 구별해서 인식할 수 있다.
도 26은 화면에 표시되는 화상(6) 및 소형 화면(8)을 도시하는 도면이다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 소형 화면(8)은 예를 들어 화상(6)의 하방 우측의 코 너에 표시된다. 또한, 소형 화면(8)이 표시되는 위치는, 당해 소형 화면(8)이 화상(6)의 가시성을 저하시키지 않는 한, 어디에 표시되어도 상관없다.
소형 화면(8)은, 화상(6) 전체에 대응하는 제1 영역(8a)(도 26의 사선 영역)과, 현재 화면상에 표시되어 있는 화상(6)의 일부에 대응하는 제2 영역(8b)으로 구분된다.
유저가 입력 장치(1)를 쥐고, 기본 자세로부터, 입력 장치를 상방으로 스윙하면, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 속도값(Vx, Vy)에 따른 속도로 화상(6)이 하방으로 스크롤되도록 표시를 제어한다. 즉, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 속도값(Vx, Vy)의 벡터 방향과는 역방향으로 화상(6)이 스크롤되도록 화면(3)상의 표시를 제어한다. 또한, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 제2 영역(8b)이 소형 화면(8)이 표시된 영역내에서 상방으로 이동하도록 화면(3)상의 표시를 제어한다. 즉, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 화상(6)이 스크롤되는 방향과는 역방향으로 화상(6)이 이동하도록 표시를 제어한다.
즉, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 입력 장치(1)가 조작된 방향과는 역방향으로 화상(6)이 스크롤되도록 그리고 제2 영역(8b)이 입력 장치(1)가 조작된 방향으로 이동하도록 화면(3)상의 표시를 제어한다.
상기와 같은 처리에 의해, 유저는, 단지 소형 화면(8) 내에서 제2 영역(8b)을 조작함으로써 화면상에 표시된 화상을 스크롤할 수 있다. 이에 따라, 직감적인 스크롤 조작이 가능해지므로, 스크롤 조작시의 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 소형 화면(8)은 버튼(13)을 압박하고 있을 때(스크롤 모드시)에 표시되므로, 포인터 모드시에 가시성을 저하시키지 않는다.
입력 장치(1)는, 스텝 805에 있어서, 속도값(Vx, Vy) 대신에 변경 속도값(Vx', Vy')을 송신해도 상관없다. 상기 실시형태에서 설명한 처리는 모두 본 실시형태에 적용할 수 있다. 그 결과, 화상(6)의 스크롤 방향이 화면상의 수평축 방향 또는 수직축 방향으로 편향(구속)되므로, 스크롤 조작시의 조작감을 더욱 향상시킬 수 있다. 후술의 변형예에 대해서도 마찬가지이다.
[제1 변형예]
다음으로, 제7 실시형태에 따른 제어 시스템(100)의 제1 변형예에 대해 설명한다.
제1 변형예에 따른 제어 시스템(100)의 입력 장치(1)는, 도 25에 나타낸 스텝 805에서, 속도값의 정보(Vx, Vy) 및 스크롤 바 표시 신호를 송신한다.
제어 장치(40)는, 스크롤 바 표시 신호를 수신하면, 화면(3)상에 스크롤 바(9)를 표시한다.
도 27은, 화면(3)상에 표시되는 화상(6) 및 스크롤 바(9)를 도시하는 도면이다. 도 27에 나타낸 바와 같이, 스크롤 바(9)는 화면(3)상의 하방의 단부 및 우측의 단부에 표시된다. 스크롤 바(9)가 표시되는 위치는 화상(6)의 가시성을 해치지 않는 위치이면, 어디에 표시되어도 상관없다.
스크롤 바(9)는, 종축 스크롤 바(9a) 및 횡축 스크롤 바(9b)를 포함한다.
유저가 입력 장치(1)를 쥐고, 기본 자세로부터, 입력 장치를 상방으로 스윙하면, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 스텝 805에서 송신되는 속도값(Vx, Vy)에 따른 속도로 화상(6)이 하방으로 스크롤되도록 표시를 제어한다. 즉, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 속도값(Vx, Vy)의 벡터 방향과는 역방향으로 화상(6)이 스크롤되도록 화면(3)상의 표시를 제어한다. 또한, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 종축 스크롤 바(9a)가 상방으로 이동하도록 화면(3)상의 표시를 제어한다. 구체적으로는, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 화상(6)이 스크롤되는 방향과는 역방향으로 종축 스크롤 바(9a)가 이동하도록 표시를 제어한다.
유저가 입력 장치(1)를, 기본 자세로부터 화면(3)상의 우방향으로 이동시켰을 경우, 화상이 좌측 방향으로 스크롤되고, 횡축 스크롤 바(9b)가 화면(3)상에서 우측 방향으로 이동된다.
즉, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 입력 장치(1)가 조작된 방향과는 역방향으로 화상(6)이 스크롤되고, 또한 종축 스크롤 바(9a) 및 횡축 스크롤 바(9b)가 입력 장치(1)가 조작된 방향으로 이동하도록 화면(3)상의 표시를 제어한다.
상기와 같은 처리에 의해, 유저는, 단지 스크롤 바(9)만을 조작함으로써 화면상에 표시된 화상(6)을 스크롤할 수 있고, 이에 따라, 스크롤 조작시의 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 스크롤 바(9)는 버튼(13)을 압박하고 있을 때(스크롤 모드시)에 표시되므로, 포인터 모드시에 가시성을 저하시키지 않는다.
[제2 변형예]
다음으로, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 제어 시스템(100)의 제2 변형예에 대해 설명한다.
제2 변형예에 따른 제어 시스템(100)의 입력 장치(1)는, 도 25에 나타낸 스텝 805에 있어서, 속도값(Vx, Vy)의 정보 및 기준 포인트 표시 신호를 송신한다.
제어 장치(40)는, 기준 포인트 표시 신호를 수신하면, 예를 들어, 화면(3)상에 표시된 포인터(2)가 화상(6) 위에 위치할 경우, 화상(6) 위에 기준 포인트(43)를 표시한다.
도 28은 화면(3)상에 표시된 화상(6) 및 기준 포인트(43)를 도시하는 도면이다. 기준 포인트(43)는 예를 들어 원형의 포인트로서 표시된다. 또한, 기준 포인트(43)의 형태는 특별히 한정되지 않는다. 기준 포인트(43)는 버튼(13)이 압박되었을 때 포인터(2)가 위치하고 있었던 장소에 표시된다.
화면(3)상에 기준 포인트(43)가 표시되면, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 스텝
805에 있어서 입력 장치(1)로부터 송신되는 속도값(Vx, Vy)의 정보에 기초하여 포인터(2)의 좌표값을 생성한다. 그리고나서, 제어 장치(40)의 MPU(35)는 포인터(2)가 화면상에서 이동하도록 표시를 제어한다. 즉, 제2 변형예에 따른 제어 시스템(100)에서는, 스크롤 모드시에도 포인터(2)가 이동한다.
또한, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 스텝 805에 있어서 입력 장치(1)로부터 송신된 속도값(Vx, Vy)을 가산하여 적분값을 생성한다. 제어 장치(40)의 MPU(35)는 이 적분값에 따른 속도로 화상(6)이 스크롤되도록 화면상의 표시를 제어한다.
유저가 입력 장치(1)를 쥐고, 기본 자세로부터, 입력 장치를 상방으로 스윙하면, 포인터(2)는 화면(3)상의 상방으로 이동되고, 화상(6)이 상방으로 스크롤된다. 즉, 제어 장치(40)의 MPU(35)는, 속도값(Vx, Vy)의 벡터 방향과 같은 방향으로 포인터(2)가 이동하도록 그리고 속도값(Vx, Vy)의 벡터 방향과 같은 방향으로 화상(6)이 스크롤되도록 화면(3)상의 표시를 제어한다.
상기한 바와 같은 처리에 의해, 유저는 포인터(2)를 가이드로 사용하여 화상(6)을 스크롤할 수 있다. 이에 의해, 직감적인 조작이 가능해지므로, 조작감을 향상시킬 수 있다.
[각종 변형예]
본 발명의 실시형태는, 이상 설명한 실시형태에 한정되지 않고, 여러가지 변형이 가능하다.
예를 들어, 버튼(13)의 가압이 개시되었을 때에, 그 가압이 개시되고나서 소정 기간(제1 기간내) 중에는, 화면(3)상에 표시된 화상이 스크롤되지 않도록하는 처리를 실행해도 된다. 이에 의해, 유저가 버튼(13)을 압박했을 때 입력 장치가 움직여버림으로써, 유저가 의도하지 않는 방향으로 화상이 스크롤되어버리는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은, 예를 들어, 평면 조작형 마우스, 터치패드, 조이스틱, 펜 타블렛 등의 입력 장치에 적용할 수 있다. 다르게는, 본 발명은, 케이싱에 형성된 개구내에서의 조작부의 이동을 슬라이드 저항에 의해 검출하는 슬라이드 저항형 입력 장 치에 적용할 수도 있다. 다르게는, 본 발명은, 예를 들어, 케이싱의 상부에 설치된 반구면 형상의 조작부에 광을 조사하고 반사광을 검출함으로써, 유저의 손가락의 이동량 및 조작 방향을 산출하는 광학 입력 장치에 적용할 수도 있다. 다르게는, 본 발명은, 상기 각 입력 장치를 포함하는 전자 기기에 적용할 수도 있다(예를 들어, 터치패드를 포함하는 랩탑 PC).
본 발명은, 예를 들어 표시부를 포함하는 핸드 헬드 장치에 적용되어도 좋다. 이 경우에, 유저가 핸드 헬드 장치의 본체를 움직이면, 그 표시부에 표시된 화상이 스크롤된다. 다르게는, 유저는 핸드 헬드 장치의 본체를 움직임으로써 포인터를 이동시킨다. 핸드 헬드 장치의 예로서는, PDA(Personal Digital Assistance), 휴대 전화기, 휴대 음악 플레이어, 디지털 카메라 등을 들 수 있다.
상기 각 실시형태에 따른 입력 장치(1)는 무선으로 입력 정보를 제어 장치(40)에 송신하였다. 그러나, 유선에 의해 입력 정보가 송신되어도 좋다.
상기 각 실시형태에서는, 입력 장치(1)의 움직임에 따라서 화면상에서 움직이는 포인터(2)를 화살표의 화상으로서 나타내었다. 그러나, 포인터(2)의 화상은 화살표에 한정되지 않고, 단순한 원형, 각형 등이어도 좋고, 또는 캐릭터 화상이나 기타의 화상이어도 좋다.
상기 실시형태에서는 2축의 가속도 센서 유닛 및 2축의 각속도 센서 유닛에 대하여 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 입력 장치(1)는 예를 들어 직교 3축의 가속도 센서 및 직교 3축의 각속도 센서의 양쪽을 구비하고 있어도 좋고, 이 중의 어느 한쪽만을 구비하고 있어도, 상술한 각 실시형태에 있어서 나타낸 처리를 실현가능하다. 다르게는, 입력 장치(1)가 1축의 가속도 센서 또는 1축의 각속도 센서를 포함하고 있는 실시형태도 생각해 볼 수 있다. 1축의 가속도 센서 또는 1축의 각속도 센서가 포함될 경우, 전형적으로는, 화면(3)상에 표시되는 포인터(2)의 포인팅 타겟으로서 복수의 GUI가 1축 위에 배열되는 화면을 생각해 볼 수 있다.
다르게는, 입력 장치(1)는, 가속도 센서 및 각속도 센서 대신에, 지자기 센서와 이미지 센서 등을 포함하고 있어도 된다.
센서 유닛(17)의, 각속도 센서 유닛(15) 및 가속도 센서 유닛(16) 각각의 검출축은, 상술한 X' 축 및 Y '축과 같이 반드시 서로 직교하지 않고 있어도 된다. 이 경우, 삼각 함수를 사용한 계산에 의해, 서로 직교하는 축 방향으로 각각 투영된 각속도를 구할 수 있다. 또한 마찬가지로, 삼각 함수를 사용한 계산에 의해, 서로 직교하는 축의 주위의 각속도를 구할 수 있다.
이상의 각 실시형태에서 설명한 센서 유닛(17)에 대하여, 각속도 센서 유닛(15)의 X' 및 Y' 검출축과, 가속도 센서 유닛(16)의 X' 및 Y' 검출축이 일치하고 있는 경우를 설명하였다. 그러나, 이들 검출축은 반드시 일치하고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 각속도 센서 유닛(15) 및 가속도 센서 유닛(16)이 기판 위에 탑재될 경우, 각속도 센서 유닛(15) 및 가속도 센서 유닛(16)의 검출축이 일치하지 않도록, 각속도 센서 유닛(15) 및 가속도 센서 유닛(16)이 그 기판의 주면내에서 소정의 회전 각도만큼 어긋난 상태로 탑재되어 있어도 된다. 이 경우, 삼각 함수를 사용한 계산에 의해, 각각의 축에 대한 가속도 및 각속도를 구할 수 있다.
상술한 각 실시형태에서는, 입력 장치(1)가 3차원적으로 조작될 경우에 대해서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 입력 장치는, 케이싱(10)의 일부가 예를 들어 테이블과 접촉되면서 조작되어도 좋다.
본 출원은 2008년 12월 25일자로 일본 특허청에 출원된 일본 우선권인 특허출원 JP2008-331617호에 개시된 주제와 관련된 주제를 포함하며, 상기 일본 우선권인 특허출원의 전체 내용은 본원에 참조로서 포함되어 있다.
첨부된 특허청구의 범위 또는 그 균등물의 범위내에 있는 한, 설계 요구조건 및 다른 요소에 따라 각종 변경, 조합, 하위 조합 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 제어 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 입력 장치를 도시하는 사시도.
도 3은 입력 장치의 내부 구성을 모식적으로 도시하는 도면.
도 4는 입력 장치의 전기적인 구성을 도시하는 블럭도.
도 5는 표시 장치에 표시되는 화면의 예를 나타내는 도면.
도 6은 유저가 입력 장치를 쥐고있는 상태를 도시하는 도면.
도 7은 입력 장치를 움직이는 방법 및 이에 의한 화면상의 포인터의 움직임의 전형적인 예를 보여주는 설명도.
도 8은 센서 유닛을 도시하는 사시도.
도 9는 유저에 의한 3차원 조작에 따라, 화면상에서 포인터가 이동할 경우(포인터 모드)에 행해지는 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 실시형태에 따른 입력 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 11은 가중 계수 α, β와 스크롤 틸트 방향과의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 입력 장치의 동작을 나타내는 도면.
도 13은 도 12에 나타낸 처리가 실행되었을 경우에, 입력 장치의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시하는 도면.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 입력 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 15는 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위를 설명하기 위한 도면.
도 16은 도 14에 나타낸 처리가 실행되었을 경우에, 입력 장치의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시하는 도면.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 입력 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 18은 도 17에 나타낸 처리가 실행되었을 경우에, 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위의 크기의 시간적인 변화를 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 입력 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 20은 제1 변경 각도 범위 및 제2 변경 각도 범위를 설명하기 위한 도면.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 입력 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 22는 제3 각도 범위를 설명하기 위한 도면.
도 23은 도 21에 나타낸 처리가 실행되었을 경우에, 입력 장치의 조작 방향과 스크롤 방향과의 관계를 도시하는 도면.
도 24의 (a) 및 (b) 각각은 입력 장치의 조작 방향과 화상이 스크롤되는 방향과의 관계를 도시하는 도면.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 제어 시스템의, 입력 장치의 동작을 나타내는 흐름도.
도 26은 화면에 표시되는 화상 및 소형 화면을 도시하는 도면.
도 27은 화면에 표시되는 화상 및 스크롤 바를 도시하는 도면.
도 28은 화면에 표시되는 화상 및 기준 포인트를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 입력 장치 2: 포인터
3: 화면 6: 화상
7: 문자 10: 하우징
15: 각속도 센서 유닛 16: 가속도 센서 유닛
17: 센서 유닛 19, 35: MPU
21: 송수신기 22, 39: 안테나
38: 송수신기 40: 제어 장치
100: 제어 시스템

Claims (18)

  1. 입력 장치로서,
    유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과,
    화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량 - 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량은 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 대응함 - 과의 비율을 변경하는 변경 수단과,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량을, 상기 화면에 표시되는 화상의 스크롤 정보로서 송신하는 송신 수단을 포함하는, 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 검출값을 기초로 하여 상기 유저 조작의 방향을 판정하는 판정 수단을 더 포함하고,
    상기 변경 수단은, 상기 판정된 상기 유저 조작의 방향에 따라 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량과의 비율을 변경하는, 입력 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변경 수단은, 상기 화상의 스크롤 방향이 적어도 상기 화면상의 상기 제1 방향 및 상기 화면상의 상기 제2 방향으로 편향되도록, 상기 제1 이동량과 상 기 제2 이동량과의 비율을 변경하는, 입력 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 변경 수단은, 상기 판정된 유저 조작의 방향이 상기 제1 조작 방향으로부터 제1 각도 범위 이내일 경우에, 상기 스크롤 방향이 상기 제1 방향으로 편향되도록 상기 비율을 변경하고, 상기 판정된 유저 조작의 방향이 상기 제2 조작 방향으로부터 제2 각도 범위 이내일 경우에, 상기 스크롤 방향이 상기 제2 방향으로 편향되도록 상기 비율을 변경하는, 입력 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 각도 범위 및 상기 제2 각도 범위를 가변적으로 제어하는 각도 범위 제어 수단을 더 포함하는, 입력 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 각도 범위 제어 수단은, 상기 유저 조작의 방향에 따라서 상기 제1 각도 범위 및 상기 제2 각도 범위를 가변적으로 제어하는, 입력 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 각도 범위 제어 수단은,
    상기 유저 조작의 방향이 상기 제1 조작 방향으로부터 제1 변경 각도 범위 이내일 경우에는 상기 제1 각도 범위를 확대하고, 상기 유저 조작의 방향이 상기 제2 조작 방향으로부터 제2 변경 각도 범위 이내일 경우에는 상기 제2 각도 범위를 확대하도록, 상기 제1 각도 범위 및 상기 제2 각도 범위를 제어하는, 입력 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2 각도 범위는 상기 제1 각도 범위보다 큰, 입력 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 변경 수단은, 상기 화상의 스크롤 방향이, 적어도 상기 화면상의 상기 제1 방향 및 상기 화면상의 상기 제2 방향에 구속되도록, 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량과의 비율을 변경하는, 입력 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 변경 수단은, 상기 화상의 스크롤 방향이, 상기 화면상의 상기 제1 방향 및 상기 화면상의 상기 제2 방향에 대하여 각각 소정의 각도를 형성하는 방향에 구속되도록, 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량과의 비율을 변경하는, 입력 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 검출 수단은, 공간 내에서의 상기 유저 조작을 검출하는 센서인, 입력 장치.
  12. 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과, 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 관련하는 관련값의 정보를 송신하는 송신 수단을 포함한 입력 장치로부터 송신된 정보에 따라서, 화면상에 표시되는 화상의 스크롤의 표시를 제어하는 제어 장치로서,
    상기 정보를 수신하는 수신 수단과,
    상기 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량 - 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량은 상기 검출된 검출값에 대응함 - 과의 비율을 변경하는 변경 수단과,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 상기 화상이 스크롤 되도록 상기 화면상의 표시를 제어하는 표시 제어 수단을 포함하는, 제어 장치.
  13. 제어 시스템으로서,
    입력 장치 및 제어 장치를 포함하며,
    상기 입력 장치는,
    유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과,
    화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량 - 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량은 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 대응함 - 과의 비율을 변경하는 변경 수단과,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량을 상기 화면에 표시되는 화상의 스크롤 정보로서 송신하는 송신 수단을 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 스크롤 정보를 수신하는 수신 수단과,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 상기 화상이 스크롤되도록 상기 화면상의 표시를 제어하는 표시 제어 수단을 포함하는, 제어 시스템.
  14. 제어 시스템으로서,
    입력 장치 및 제어 장치를 포함하며,
    상기 입력 장치는,
    유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과,
    상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 관련되는 관련값의 정보를 송신하는 송신 수단을 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 정보를 수신하는 수신 수단과,
    화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량 - 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량은 상기 검출된 검출값에 대응함 - 과의 비율을 변경하는 변경 수단과,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 화상이 스크롤되도록 상기 화면상의 표시를 제어하는 표시 제어 수단을 포함하는, 제어 시스템.
  15. 전자 기기로서,
    화면을 표시하는 표시부와,
    유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과,
    상기 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량 - 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량은 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 대응함 - 과의 비율을 변경하는 변경 수단과,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 화상이 스크롤되도록 상기 화면상의 표시를 제어하는 표시 제어 수단을 포함하는, 전자 기기.
  16. 제어 방법으로서,
    유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 단계와,
    화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동 량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량 - 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량은 검출된 검출값에 대응함 - 과의 비율을 변경하는 단계와,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 화상이 스크롤되도록 상기 화면상의 표시를 제어하는 단계를 포함하는, 제어 방법.
  17. 입력 장치로서,
    유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출부와,
    화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량 - 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량은 상기 검출부에 의해 검출된 검출값에 대응함 - 과의 비율을 변경하는 변경부와,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량을 상기 화면에 표시되는 화상의 스크롤 정보로서 송신하는 송신부를 포함하는, 입력 장치.
  18. 유저 조작의 임의 방향으로의 이동량을 검출하는 검출 수단과, 상기 검출 수단에 의해 검출된 검출값에 관련하는 관련값의 정보를 송신하는 송신 수단을 포함한 입력 장치로부터 송신된 정보에 따라서, 화면상에 표시되는 화상의 스크롤의 표시를 제어하는 제어 장치로서,
    상기 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 화면상에서의 제1 방향에 대응하는 제1 조작 방향으로의 이동량인 제1 이동량과, 상기 제1 방향과는 다른 상기 화면상에서의 제2 방향에 대응하는 제2 조작 방향으로의 이동량인 제2 이동량 - 상기 제1 이동량과 상기 제2 이동량은 상기 검출된 검출값에 대응함 - 과의 비율을 변경하는 변경부와,
    상기 비율이 변경된 상기 제1 이동량 및 상기 제2 이동량에 따라, 상기 화면상에 표시되는 상기 화상이 스크롤되도록 상기 화면상의 표시를 제어하는 표시 제어부를 포함하는, 제어 장치.
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