專利名稱：輸入設(shè)備和輸入方法、信息處理設(shè)備、方法和系統(tǒng)及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸入設(shè)備和輸入方法、信息處理設(shè)備和信息處理方法、信息處理系統(tǒng)
及程序，并且更具體地涉及實現(xiàn)極佳可操作性的輸入設(shè)備和方法、信息處理設(shè)備和方法、信 息處理系統(tǒng)及程序。
背景技術(shù)：
鼠標一般用于移動個人計算機上的指針。在一個方向上操縱桌面上的鼠標使得指 針在該方向上移動。
當鼠標在預(yù)定方向上移動時，該鼠標中的球在鼠標的移動方向上滾動。該球的滾
動速度和方向被檢測到，并且指針的移動根據(jù)檢測到的速度和方向的值而被控制。 與在桌面上操作的鼠標相對比，已經(jīng)提出可在任何方向上在三維自由空間中操作
的鼠標(例如，公開號為2007-241734的日本未審查專利申請)，即所謂的空中鼠標(air
mice)?？罩惺髽送ㄟ^使用內(nèi)置的加速度傳感器和角速度傳感器來檢測操作速度和方向。 使用可以在任何方向上移動的空中鼠標使得指針在包括對角線方向在內(nèi)的任何
方向上的移動更容易。

發(fā)明內(nèi)容
然而，雖然空中鼠標具有容易在任何方向上移動指針的優(yōu)點，但是由于用戶的不
穩(wěn)定手運動，空中鼠標難以在一個方向上穩(wěn)定地移動指針。 本發(fā)明鑒于該問題而做出并且實現(xiàn)了極佳的可操作性。 根據(jù)本發(fā)明一個實施例，一種輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持并 且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備；方向鍵(directional button)， 該方向鍵設(shè)在所述操作單元上并且被所述用戶操作來指向一方向；以及發(fā)送單元，當在所 述自由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，該發(fā)送單元把對應(yīng)于所述自 由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到所述信息處理設(shè)備，使得對 象圖像(object image)僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述自由空間中的操 作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種信息處理設(shè)備包括接收單元，該接收單元接收來自操
作單元的信號，所述操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作所述
信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指向一方向的方向鍵；以及控制
單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操作
了所述方向鍵時，對象圖像線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述自由空間中的操 作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種信息處理系統(tǒng)包括輸入設(shè)備以及受來自該輸入設(shè)備的 遠程控制信號控制的信息處理設(shè)備。所述輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持 并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作所述信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指向一方向的方向鍵；以及發(fā)送單元，該發(fā)送單元發(fā)送對應(yīng)于所述自由空 間中所述操作單元的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息。所述信息處理設(shè)備包括 控制單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候 操作了所述方向鍵時，所述對象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述自由 空間中的操作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持并且 被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備；方向鍵，該方向鍵設(shè)在所述操作單 元上并且被所述用戶操作來指向一方向；以及發(fā)送單元，當在所述自由空間中操作所述操 作單元的時候操作了所述方向鍵時，該發(fā)送單元把對應(yīng)于所述自由空間中的操作的信息和 對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到所述信息處理設(shè)備，使得對象圖像線性地移動到位于 所述方向鍵所指示的方向上的另一圖像上。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種信息處理設(shè)備包括接收單元，該接收單元接收來自操 作單元的信號，所述操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作所述 信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指向一方向的方向鍵；以及控制 單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操作 了所述方向鍵時，對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的另一圖像上。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種信息處理系統(tǒng)包括輸入設(shè)備以及受來自該輸入設(shè)備的 遠程控制信號控制的信息處理設(shè)備。所述輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持 并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作所述信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被 所述用戶操作來指向一方向的方向鍵；以及發(fā)送單元，該發(fā)送單元發(fā)送對應(yīng)于所述自由空 間中所述操作單元的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息。所述信息處理設(shè)備包括 控制單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候 操作了所述方向鍵時，對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的另一圖像 上。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種輸入設(shè)備包括操作單元和方向鍵，所述操作單元被用 戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，所述方向鍵設(shè)在所述操 作單元上并且被所述用戶操作來指向一方向。所述輸入設(shè)備還包括發(fā)送單元，當在所述自 由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，該發(fā)送單元把對應(yīng)于所述操作單 元在所述自由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到所述信息處理 設(shè)備，使得對象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述自由空間中的操作量 中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種接收單元接收來自操作單元的信號，所述操作單元被 用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè) 有被所述用戶操作來指向一方向的方向鍵，控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空 間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，所述對象圖像線性地移動與在對所述 方向鍵的操作之后所述自由空間中的操作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持并且 被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶 操作來指向一方向的方向鍵；以及發(fā)送單元，該發(fā)送單元發(fā)送對應(yīng)于所述操作單元在所述
7自由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息。根據(jù)本發(fā)明的實施例，信息處 理設(shè)備包括控制單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作 單元的時候操作了所述方向鍵時，所述對象圖像線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后 所述自由空間中的操作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種輸入設(shè)備包括操作單元和方向鍵，所述操作單元被用 戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，所述方向鍵設(shè)在所述操 作單元上并且被所述用戶操作來指向一方向。所述輸入設(shè)備還包括發(fā)送單元，當在所述自 由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，該發(fā)送單元把對應(yīng)于所述自由空 間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到所述信息處理設(shè)備，使得對象圖 像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的另一圖像上。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，接收單元接收來自操作單元的信號，所述操作單元被用戶 握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被 所述用戶操作來指向一方向的方向鍵，控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中 操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所 指示的方向上的另一圖像上。 根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持并且 被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶 操作來指向一方向的方向鍵；以及發(fā)送單元，該發(fā)送單元發(fā)送對應(yīng)于所述操作單元在所述 自由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息。根據(jù)本發(fā)明的實施例，信息處 理設(shè)備包括控制單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作 單元的時候操作了所述方向鍵時，對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上 的另一圖像上。 根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，可以實現(xiàn)極佳的可操作性。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的信息處理系統(tǒng)的配置的框圖。圖2是輸入設(shè)備的外部配置的透視圖。圖3是用于說明輸入設(shè)備的使用的透視圖。圖4圖示出傳感器的軸。圖5是示出輸入設(shè)備中的算術(shù)單元的功能配置的框圖。圖6是示出圖像顯示器中的算術(shù)單元的功能配置的框圖。圖7示出對象圖像。圖8是描述命令發(fā)送處理的流程圖。圖9A和圖9B圖示出橫搖角(roll angle)。圖10圖示出未使用橫搖角進行校正的指針移動。圖11圖示出使用橫搖角進行了校正的指針移動。圖12是描述顯示控制處理的流程圖。圖13圖示出模式l下的指針移動。圖14圖示出模式1下的指針移動。
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圖15圖示出模式2下的指針移動。 圖16圖示出模式2下的指針移動。 圖17圖示出模式2下的指針移動。 圖18是描述另一顯示控制處理的流程圖。 圖19圖示出具有不可見指針的顯示。 圖20圖示出指針在狀態(tài)1下的初始顯示位置。 圖21圖示出指針在狀態(tài)2下的初始顯示位置。
具體實施例方式
下面是對實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的描述(在下文中稱作"實施例")。描述將按照 以下順序進行。1.第一實施例(系統(tǒng)配置)2.第一實施例(輸入設(shè)備配置)3.第一實施例(算術(shù)單元的功能配置)4.第一實施例(對象圖像)5.第一實施例(輸入設(shè)備的命令發(fā)送處理)6.第一實施例(圖像顯示器的顯示控制處理1)7.第一實施例(圖像顯示器的顯示控制處理2)8.修改〈1.第一實施例>[系統(tǒng)配置] 圖1是圖示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的信息處理系統(tǒng)的配置的框圖。 信息處理系統(tǒng)1包括用作信息處理設(shè)備的圖像顯示器12以及用作遠程地控制圖
像顯示器12的指點設(shè)備(pointing device)或者遙控器的輸入設(shè)備11。 輸入設(shè)備11包括加速度傳感器31、角速度傳感器32、方向鍵33、確認鍵34、拖動
鍵35、算術(shù)單元36、通信單元37和天線38。 輸入設(shè)備11是所謂的空中遙控器。加速度傳感器31和角速度傳感器32分別檢
測在三維空間中的期望方向上移動了的輸入設(shè)備11的加速度和角速度。 方向鍵33包括上鍵33U、下鍵33D、左鍵33L和右鍵33R。用戶按壓這些鍵，以使作
為對象圖像的指針向上、向下、向左或者向右移動。確認鍵34位于方向鍵33的中央并且被
按壓以確認選擇。 拖動鍵35用于拖動可移動對象。具體而言，當有必要在預(yù)定方向上移動可移動對 象時，在按壓拖動鍵35的同時在自由空間中的預(yù)定方向上移動引導(dǎo)可移動對象上的指針 的輸入設(shè)備ll。 算術(shù)單元36例如是微處理器，并且檢測加速度傳感器31、角速度傳感器32、方向 鍵33、確認鍵34和拖動鍵35的操作結(jié)果。表示對應(yīng)于檢測結(jié)果的命令等的信號被通信單 元37放大和調(diào)制，并且被經(jīng)由天線38通過無線電波發(fā)送到圖像顯示器12。
圖像顯示器12例如是電視接收機，并且包括天線51、通信單元52、算術(shù)單元53和 顯示單元54。
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天線51接收來自輸入設(shè)備11的無線電波。通信單元52放大并解調(diào)經(jīng)由天線51 接收到的信號。算術(shù)單元53例如是微處理器，并且根據(jù)來自通信單元52的信號執(zhí)行預(yù)定 操作。顯示單元54顯示圖像。雖然未在圖1中示出，但是圖像顯示器12具有接收電視廣 播和在顯示單元54上顯示電視圖像的功能。
[輸入設(shè)備配置] 圖2是輸入設(shè)備的外部配置的透視圖。輸入設(shè)備11具有用作操作單元的體41，該 操作單元可由用戶操作以生成用于控制信息處理設(shè)備的操作信號。體41在其上表面具有 方向鍵33和確認鍵34并且在其左側(cè)表面具有拖動鍵35。 附接在體41內(nèi)部頂端的是傳感器電路板71，其上安裝有加速度傳感器31和角速 度傳感器32。在體41內(nèi)部后側(cè)的中間部分，安裝有算術(shù)/通信電路板72，其上布置有算術(shù) 單元36和通信單元37。提供每個組件所必需的電力的電池73容納在體41內(nèi)部的底部附 近。 圖3是用于說明輸入設(shè)備的使用的透視圖。如圖3所示，用戶緊緊握持輸入設(shè)備 11同時使其頂部對準圖像顯示器12，并且在三維空間中的任何方向上移動輸入設(shè)備11并 按壓方向鍵33。這些動作使得作為對象圖像的指針91在所操作方向上移動。
圖4圖示出傳感器的軸。附接在輸入設(shè)備11頂部的角速度傳感器32和加速度傳 感器31是使用MEMS(微機電系統(tǒng))技術(shù)制造的。X、 Y和Z表示在三維自由空間中彼此正 交的絕對軸。Y軸是垂直軸，而X軸和Z軸是處于水平面中的軸。Z軸指向用戶。X' 、Y' 和Z'表示角速度傳感器32的正交軸，并且X〃 、Y〃和Z〃表示加速度傳感器31的正交軸。 角速度傳感器32的X' 、Y'和Z'軸分別與加速度傳感器31的X〃 、Y〃和Z〃軸平行。
當用戶在使體41的頂部(g卩，位于圖4中的左上方向上的一端)對準位于輸入設(shè) 備前面的圖像顯示器12的顯示單元54的同時在三維空間中的期望方向上移動整個體41 時，作為雙軸振動角速度傳感器的角速度傳感器32檢測俯仰角(pitch angle) e和偏航角 (yaw angle) V的角速度，其中俯仰角9和偏航角V分別測量關(guān)于與X'軸和Y'軸平行 的俯仰旋轉(zhuǎn)軸和偏航旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)?？梢允褂玫卮沤莻鞲衅鱽泶嬲駝咏撬俣葌鞲衅?。加 速度傳感器31檢測X"軸和Y〃軸方向上的加速度。加速度傳感器31可以把重力加速度 感測為矢量。對于加速度傳感器31，可以使用具有三個傳感軸(X〃軸、Y〃軸和Z〃軸)的 三軸加速度傳感器。 用戶將輸入設(shè)備11緊緊握在其手中并且在三維自由空間中的任何方向上操作和 移動整個輸入設(shè)備11。換言之，輸入設(shè)備11是在空中任何方向上而非在桌面上操作和移動 的所謂的空中遙控器。輸入設(shè)備11檢測其已被移動的方向并且輸出表示移動方向的操作 信號。如果鍵33至35中的任何一個被按壓，那么輸入設(shè)備11還輸出對應(yīng)于所按壓鍵的操 作信號。[算術(shù)單元的功能配置] 圖5是示出輸入設(shè)備11中的算術(shù)單元36的功能配置的框圖。算術(shù)單元36包括 獲取部分101、計算部分102和發(fā)送器103。 獲取部分101獲取角速度、加速度、鍵信息，等等。計算部分102計算橫搖角、校正 角速度、指針移動距離，等等。發(fā)送器103將指針移動距離、命令和其他信息發(fā)送到圖像顯 示器12。
圖6是示出圖像顯示器12中的算術(shù)單元53的功能配置的框圖。算術(shù)單元53包
括接收器121、顯示控制器122、判定部分123、執(zhí)行部分124和設(shè)定部分125。 接收器121接收從輸入設(shè)備11發(fā)送的信號。用作控制單元的顯示控制器122可
控地顯示圖像。判定部分123進行各種判定。執(zhí)行部分124執(zhí)行命令。設(shè)定部分125設(shè)定
指針的位置。[對象圖像] 圖7示出對象圖像。在該實施例中，指針91和可移動對象202被看作根據(jù)輸入設(shè) 備11的操作而被可移動地顯示的對象圖像。指針91被置于可移動對象202和選擇對象 201上，以移動可移動對象202和選擇選擇對象201。
[輸入設(shè)備的命令發(fā)送處理] 圖8是描述命令發(fā)送處理的流程圖。參考圖8，將就輸入設(shè)備11如何執(zhí)行發(fā)送命 令的處理來進行描述。 在圖8的步驟Sll中，獲取部分101獲取角速度。具體而言，如圖9A所示，角速度 傳感器32輸出關(guān)于當用戶在三維自由空間中握持并移動輸入設(shè)備11時輸入設(shè)備11所進 行的運動的X'軸的角速度"e (t)和關(guān)于該運動的Y'軸的角速度"V(t)。獲取部分
ioi獲取輸出角速度("u/(t)， " e (t))。更具體而言，角速度("u/(t)， " e (t))被算術(shù)
單元36中的A/D轉(zhuǎn)換器從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字，然后被獲取部分101捕獲。
在步驟S12中，獲取部分101獲取加速度。具體而言，如圖9B所示，加速度傳感器 31輸出當用戶在三維自由空間中握持并移動輸入設(shè)備11時輸入設(shè)備ll所進行的運動的 X"軸方向和Y'軸方向上的加速度(Ax(t)，Ay(t))。獲取部分101獲取輸出加速度(Ax(t)， Ay(t))。更具體而言，加速度(Ax(t)，Ay(t))被算術(shù)單元36中的A/D轉(zhuǎn)換器從模擬轉(zhuǎn)換為 數(shù)字，然后被獲取部分101捕獲。 在步驟S13中，計算部分102計算橫搖角。橫搖角(P是通過利用下面的式1從加速 度(Ax，Ay)獲得的。加速度Ax和Ay是分別利用加速度傳感器31的X〃軸和Y〃軸感測到
的分量。
cp=arctan(Ax/Ay) …(1) 如圖9B所示，當輸入設(shè)備11如標號IIB所示，從標號IIA所示的水平位置關(guān)于軸 Z〃旋轉(zhuǎn)了橫搖角9時，加速度的每個分量(Ax，Ay)滿足下面的式2。從而得到式l。
tanq)=Ax/Ay …(2)在步驟S14中，計算部分102計算校正角速度。校正角速度("V ' ， " e ')是
通過利用下式得到的。
cos0 -si一l「嗎
…(3) 如圖9A所示，校正角速度("U/' ，"e')是當輸入設(shè)備被從標號IIB所示的
用戶實際握持輸入設(shè)備的位置在順時針方向上旋轉(zhuǎn)了橫搖角(P到標號IIA所示的水平位置 時關(guān)于Y軸和X軸的角速度。角速度("v， " e)是當處于標號IIA所示水平位置的輸入
11設(shè)備11在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)了橫搖角9時實際檢測到的關(guān)于Y'軸和X'軸的角速度。
在步驟S15中，計算部分102計算指針移動距離。指針移動距離可以例如通過將 校正角速度("V' ， " 9 ')乘以檢測所需的持續(xù)時間而得到。 基于根據(jù)校正角速度("V' ，"e')確定的指針移動距離，指針在圖像顯示器 12上的移動距離被控制為對應(yīng)于用戶實際使得輸入設(shè)備進行了的移動，從而減小用戶感到 異常的可能。 如圖9A所示，假定如標號IIB所示被從標號11A所示的水平位置傾斜了橫搖角(p 的輸入設(shè)備11在箭頭A的方向(即，與X軸平行的水平方向)上移動，那么箭頭A的方向 被看作相對于加速度傳感器31的X'軸在順時針方向上傾斜了橫搖角(P的方向。
圖10圖示出未使用橫搖角進行校正的指針移動。如果角速度未經(jīng)校正，如圖10 所示，那么指針91A在箭頭B的方向(即，朝向右下并且相對于水平方向傾斜了橫搖角(P) 上移動并且作為指針91B出現(xiàn)。因為盡管用戶在水平方向上移動了輸入設(shè)備，指針91還是 向右下移動，因此用戶感到異常。 圖11圖示出使用橫搖角進行了校正的指針移動。如果角速度通過橫搖角(R進行了 校正，如圖11所示，那么指針91A在箭頭C的方向上(水平方向上)移動并且作為指針91C 出現(xiàn)。箭頭C的方向與箭頭A的方向平行。因為指針91在與輸入設(shè)備已被用戶移動的方 向相同的方向上移動，因此用戶不感到異常。 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8，在步驟S16中，獲取部分101獲取通過操作每個鍵而發(fā)出的鍵信息。 該步驟也可以在步驟Sll之前執(zhí)行。 接著，在步驟S17中，發(fā)送器103發(fā)送指針移動距離以及與鍵相關(guān)聯(lián)的命令。與 每個鍵相關(guān)聯(lián)的命令是基于對應(yīng)于所操作鍵的鍵信息而生成的，并且是在步驟S16中獲取 的。 當在自由空間中移動體41的同時操作方向鍵中的任何一個時，對應(yīng)于體41在自 由空間中的移動的信息、作為對應(yīng)于所操作方向鍵的信息的指針移動距離以及命令被從算 術(shù)單元36的發(fā)送器103輸出，被通信單元37放大，并且被經(jīng)由天線38通過無線電波發(fā)送 到圖像顯示器12。為了如下目的而發(fā)送信息和命令使得對象圖像僅線性地移動與自由空 間中的操作量中、所操作的方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。指針移動距離和命令被圖像顯 示器12接收到(這稍后將在圖12中的步驟S51中描述)。 對方向鍵的操作可以通過用戶連續(xù)地按壓方向鍵或者通過將所按壓的方向鍵鎖 定為操作狀態(tài)來實現(xiàn)。 在步驟S17之后，處理返回到步驟S11，并且步驟S11至S17的處理被重復(fù)。
[圖像顯示器的顯示控制處理1] 如上所述， 一旦輸入設(shè)備11發(fā)送信號，圖像顯示器12就根據(jù)這些信號執(zhí)行處理。 作為由圖像顯示器12執(zhí)行的處理的一個示例，將描述利用方向鍵33控制指針91的位置的 處理。 圖12是描述顯示控制處理的流程圖。圖像顯示器12根據(jù)從輸入設(shè)備11發(fā)送的 信號來執(zhí)行該處理。 在步驟S51中，接收器121接收指針移動距離和命令。指針移動距離和命令是在 圖8的步驟S17中從輸入設(shè)備11發(fā)送的那些。
在步驟S52中，判定部分123判定確認鍵是否已被按壓。如果判定確認鍵34已被 按壓，那么執(zhí)行部分124在步驟S53中執(zhí)行接收到的命令所必需的工作。然后，處理被終止。
在步驟S52中，如果判定確認鍵34未被按壓，那么判定部分123在步驟S54中判 定方向鍵中的任意一個是否已被按壓。如果判定方向鍵33中的任何一個都未被按壓，那么 顯示控制器122在步驟S55中控制指針的顯示。具體而言，顯示控制器122基于從輸入設(shè) 備11接收到的指針移動距離來計算指針91的位置。例如，通過利用下式從指針移動距離 (AX， AY)獲得由(X(t)，Y(t))表示的指針位置。
(X(t)，Y(t)) = (X(t) + AX， Y(t) + AY)…(4) 然后，顯示控制器122在通過計算得到的位置處顯示指針91，指針91因而出現(xiàn)在 與用戶所操作的輸入設(shè)備11在三維空間中的移動相對應(yīng)的位置處。接著，處理返回步驟 S51。 如果在步驟S54中判定方向鍵33之一已被按壓，那么判定部分123在步驟S56中 判定哪種模式被設(shè)定。模式根據(jù)用戶的指令而被預(yù)先設(shè)定為模式1或者模式2?；蛘撸梢?由用戶視情況選擇模式。 如果模式1被設(shè)定，那么在步驟S57中，顯示控制器122在方向鍵所指示的方向上 移動指針。具體而言，如果在自由空間中移動輸入設(shè)備11的同時按壓方向鍵33中的任意 一個，那么顯示控制器122判定在輸入設(shè)備11在自由空間中的移動方向中只有對應(yīng)于該方 向鍵33的方向分量是有效的。更具體而言，如果在自由空間中操作體41的同時操作了方 向鍵33中的任意一個，那么顯示控制器122控制對象圖像，使得對象圖像僅線性地移動如 下量該量對應(yīng)于在對方向鍵33的操作之后在自由空間中操作的體41的操作量中由方向 鍵33指示的方向分量。換言之，控制器122管制(regulate)指針91的移動，以便在除方 向鍵33所指示方向之外的所有方向上限制指針91的移動，并且允許指針91僅在方向鍵33 所指示的方向上移動。 圖13和圖14圖示出指針在模式1下的移動。 如圖13所示，假定當指針91A在顯示時，在按壓右鍵33R的情況下使輸入設(shè)備11 在自由空間中向右移動。由于用戶的不穩(wěn)定手運動，現(xiàn)實生活中的輸入設(shè)備ll除了水平運 動分量之外還生成各種方向運動分量；然而，在圖13所示的這種情況下，在各種方向運動 分量中，只有作為水平方向分量的、對應(yīng)于右鍵33R的方向被確定為有效。結(jié)果，指針91A 在水平(x軸)方向上線性地移動了與輸入設(shè)備ll水平移動了的操作量相對應(yīng)的量并且出 現(xiàn)為指針91B。換言之，指針91被管制，以限制y軸方向上的移動并且僅允許x軸方向上的 移動。通過調(diào)節(jié)操作時間，指針91線性地移動到期望位置。 圖14圖示出當繪制直線時如何顯示指針的示例。由于用戶的不穩(wěn)定手運動，可能 難以在自由空間中精確地筆直移動輸入設(shè)備11。當用戶剛好使輸入設(shè)備ll在自由空間中 向右移動時，手運動使得指針91A所繪制的線(即，指針91A的軌跡)如虛線所示波動，并 且指針91A的軌跡并非精確筆直的。 在該實施例中，試圖用指針91A繪制水平直線的用戶在按壓右鍵33R的同時使輸 入設(shè)備ll在自由空間中向右移動。盡管這時發(fā)生手運動，但是在方向運動分量中，只有對 應(yīng)于右鍵33R的方向(即水平運動分量)被判定為有效。結(jié)果，指針91A在水平(x軸)方 向上僅移動了與輸入設(shè)備ll已被水平移動的操作量相對應(yīng)的量，并且出現(xiàn)為指針91B。就
13這種情況來說，指針被管制，以限制y軸方向上的移動并且僅允許x軸方向上的移動。因此， 用戶可以容易地繪制水平直線，而不受用戶的手運動影響。 如果例如同時操作上鍵33U和右鍵33R，那么使得指針91在上偏右45度的方向上 線性地移動。 在上面的描述中，指針91僅被移動與輸入設(shè)備ll在自由空間中已被操作的操作 量相對應(yīng)的距離；然而，指針可以僅被移動與方向鍵33已被操作的操作時間相對應(yīng)的距 離。 如果在步驟S56中判定模式2被設(shè)定，那么顯示控制器122在步驟S58中在最接 近指針的選擇對象上并且在方向鍵所指示的方向上移動指針。在模式2中，體41在三維空 間中的移動被忽略。換言之，加速度傳感器31和角速度傳感器32所檢測到的加速度和角 速度被忽略。 圖15至圖17圖示出指針在模式2下的移動。 在圖15所示的示例中，由于輸入設(shè)備11向右上的移動，指針91A通過步驟S55中 的處理、在帶有由用戶的手運動引起的抖動的情況下向右上非線性地移動到指針91B的位 置。此時，指針91B不在對象上。如果在指針91B仍在該位置的情況下進一步操作右鍵33R， 那么指針91B移動到選擇對象201，選擇對象201位于與右鍵33R的方向相對應(yīng)的水平方向 (即，x軸方向)上并且位置離開指針91B但是離指針91B最近。簡而言之，指針91B移動 到編號1的選擇對象201，并且出現(xiàn)為指針91C。對確認鍵34的后續(xù)操作選擇編號1的選 擇對象201。與其他情況一樣，指針被管制，以限制y軸方向上的移動并且僅允許x軸方向 上的移動。 這樣，即使指針91未懸停在對象上，也可以通過操作方向鍵33而將指針91快速 且精確地線性移動到期望位置。 在圖16中，通過在自由空間中操作輸入設(shè)備11，指針91A在帶有由用戶手運動引 起的抖動的情況下非線性地移動到指針91B的位置，該位置在編號1的選擇對象201上。然 后，在指針91B仍在編號1的選擇對象201上時操作下鍵33D。結(jié)果，指針91B從編號1的 選擇對象201移動到編號2的選擇對象201，編號2的選擇對象201位于滿足下鍵33D的 指令的更低方向上并且其位置離開指針91B但是離指針91B最近并且緊挨著編號1的選擇 對象201。這是由于以下原因而發(fā)生的指針被管制，以限制x軸方向上的移動并且僅允許 y軸方向上的移動。從此，每當下鍵33D被操作時，指針91B就移動到下游對象，例如編號3 的選擇對象201然后是編號4的選擇對象201。 這樣，即使指針91懸停在對象上，也可以通過操作方向鍵33而將指針91快速且 精確地線性移動到期望位置。 圖17示出三個可移動對象202和位于編號1的可移動對象202上方而非上面的 指針91A。如果在如上所述定位指針91A的情況下按壓下鍵33D，那么指針91A移動到編號 1的可移動對象202，并且出現(xiàn)為指針91B，編號1的可移動對象202位于滿足下鍵33D指 令的更低方向上并且其位置離開指針91A但是離指針91A最近。這是由于以下原因而發(fā)生 的指針被管制，以限制x軸方向上的移動并且僅允許y軸方向上的移動。在該實施例中， 位于對象上面的指針91被控制為出現(xiàn)在對象中央。在指針位于可移動對象202上面時按 壓拖動鍵35并且在預(yù)定方向上移動輸入設(shè)備11使得用戶可以將可移動對象202拖動到期
14望位置。 這樣，即使指針91未懸停在對象上，也可以通過操作方向鍵33而將指針91快速 且精確地線性移動到期望位置。在圖12的步驟S57和S58中的處理被執(zhí)行之后，處理返回到步驟S51并且步驟 S51至S57或者步驟S51至S58中的處理被重復(fù)。
[圖像顯示的顯示控制處理2] 圖18是描述另一顯示控制處理的流程圖。圖像顯示器12也根據(jù)從輸入設(shè)備11 發(fā)送的信號執(zhí)行該處理。 圖18中的步驟S101至S103和步驟S105至S109與圖12中的步驟S51至S58相 同。在圖19所示的實施例中，在與圖12中的步驟S52和步驟S54相對應(yīng)的步驟S102和步 驟S105之間添加步驟S104的判定處理。 在步驟S104中，判定部分123判定指針是否在一定時間段內(nèi)一直靜止。如果判定 指針91未在一定時間段內(nèi)靜止或者正在移動，那么處理轉(zhuǎn)到步驟S105并且圖12中的相同 處理被執(zhí)行，并且其描述不再重申。 如果在步驟S104中判定指針91在一定時間段內(nèi)一直靜止，那么顯示控制器122 在步驟S110中使指針不可見。 圖19示出沒有指針的顯示。如圖19所示，曾顯示的指針91變得不再可見。這例 如當從用戶將輸入設(shè)備11放在桌子上起已經(jīng)過去一定時間時發(fā)生。該功能防止指針91在 用戶不在使用輸入設(shè)備時不必要地出現(xiàn)在顯示上，并且防止指針91阻擋需要示出的圖像。
在步驟Slll中，判定部分123判定輸入設(shè)備11是否已被移動。例如，當檢測到的 角速度和加速度的絕對值超過預(yù)設(shè)的基準值時，判定部分123判定輸入設(shè)備11已被移動。
如果判定輸入設(shè)備11未被移動，那么判定部分123在步驟S112中判定輸入設(shè)備 11上的任意鍵是否被按壓。如果判定沒有按壓任何鍵，那么處理返回到步驟Slll并且步驟 Slll和S112被重復(fù)。換言之，在輸入設(shè)備11實際上被用戶使用之前，步驟Slll和S112中 的處理被重復(fù)。 步驟Slll和S112的重復(fù)可被設(shè)定為在重復(fù)時間達到預(yù)定時間時終止。這可以減 少電池73的消耗。 如果在步驟Slll中判定輸入設(shè)備11已被移動和在步驟S112中判定鍵被按壓，那 么判定部分123判定輸入設(shè)備11實際上正被用戶使用。然后，在步驟S113中，判定部分 123判定哪種狀態(tài)被設(shè)定。狀態(tài)根據(jù)用戶的指令而被預(yù)先設(shè)定為狀態(tài)1或者狀態(tài)2。
如果狀態(tài)1被設(shè)定，那么在步驟S114中，設(shè)定部分125把指針的位置設(shè)定在顯示 的中央。然后，顯示控制器122在步驟S116中在設(shè)定位置處顯示指針。
如上所述，如果在指針91如圖19所示不可見時輸入設(shè)備11被移動或者鍵被按 壓，那么指針91在初始顯示位置出現(xiàn)。 圖20圖示出指針在狀態(tài)1下的初始顯示位置。如圖20所示，狀態(tài)1下的指針91 在顯示單元54的大致中央出現(xiàn)。在圖20中的示例中，指針91使其指向端位于顯示單元54 的中心點221。 另一方面，如果在步驟S113中判定狀態(tài)2被設(shè)定，那么設(shè)定部分125在步驟S115 中將指針的位置設(shè)定在特定對象上。然后，在步驟S116中，顯示控制器122在設(shè)定位置處顯示指針。 圖21圖示出指針在狀態(tài)2下的初始顯示位置。如圖21所示，狀態(tài)2下的指針91 在作為特定對象的選擇對象201上出現(xiàn)。 如上所述，指針91的初始顯示位置一般被固定在通常由用戶指定的特定位置，從 而使得用戶可以快速地找到指針91的所在并且使得后續(xù)動作更容易。
〈2.修改> 在上面的描述中，受輸入設(shè)備11遠程控制的圖像顯示器12是電視接收機；然而， 圖像顯示器12可以是個人計算機和其他類型的信息處理設(shè)備。 此外，所要控制的信息處理設(shè)備可以是諸如蜂窩電話和PDA (個人數(shù)字助理)之類 的便攜式信息處理設(shè)備。 上面提到的處理序列可以由硬件執(zhí)行，但是它們也可以由軟件執(zhí)行。由軟件執(zhí)行 是通過具有其中存儲了構(gòu)成該軟件的程序的專用硬件存儲設(shè)備的計算機或者能夠執(zhí)行各 種安裝程序的各種功能的計算機或者例如其中程序是從程序存儲介質(zhì)安裝的通用個人計 算機來支持的。 描述本說明書中的程序的步驟不僅包括按照所述順序以依賴于時間的方式執(zhí)行 的處理，而且包括并行或者分離執(zhí)行的處理。 應(yīng)當注意，這里的術(shù)語"系統(tǒng)"表示由多個設(shè)備構(gòu)成的整個裝置。 本申請包含與2009年1月19日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP
2009-008745中所公開的主題有關(guān)的主題，該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。 應(yīng)當明白，本發(fā)明不限于上述實施例，并且各種修改和變更當在發(fā)明內(nèi)容的范圍
內(nèi)時可以發(fā)生。
權(quán)利要求
一種輸入設(shè)備，包括操作單元，該操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備；方向鍵，該方向鍵設(shè)在所述操作單元上并且被所述用戶操作來指向一方向；以及發(fā)送單元，當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，該發(fā)送單元把對應(yīng)于所述自由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到所述信息處理設(shè)備，使得對象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述自由空間中的操作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
2. 如權(quán)利要求l所述的輸入設(shè)備，其中 所述對象圖像是指針。
3. —種由輸入設(shè)備執(zhí)行的輸入方法，包括提供操作單元和方向鍵，所述操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠 程地操作信息處理設(shè)備，所述方向鍵設(shè)在所述操作單元上并且被所述用戶操作來指向一方 向；并且當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，把對應(yīng)于所述自 由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到所述信息處理設(shè)備，使得對 象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述自由空間中的操作量中、所述方向 鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
4. 一種信息處理設(shè)備，包括接收單元，該接收單元接收來自操作單元的信號，所述操作單元被用戶握持并且被在 三維自由空間中操作以遠程地操作所述信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶 操作來指向一方向的方向鍵；以及控制單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的 時候操作了所述方向鍵時，所述對象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述 自由空間中的操作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
5. 如權(quán)利要求4所述的信息處理設(shè)備，其中 所述對象圖像是指針。
6. 如權(quán)利要求5所述的信息處理設(shè)備，其中 所述控制單元在預(yù)先設(shè)定的位置建立所述指針的初始顯示位置。
7. 如權(quán)利要求6所述的信息處理設(shè)備，其中 所述指針的初始顯示位置是由所述用戶設(shè)定的。
8. —種用于處理信息的方法，包括 提供接收單元和控制單元；通過使用所述接收單元來接收信號，所述信號是從操作單元發(fā)送的，所述操作單元被 用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè) 有被所述用戶操作來指向一方向的方向鍵；以及通過使用所述控制單元來控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元 的時候操作了所述方向鍵時，所述對象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所 述自由空間中的操作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
9. 一種使計算機執(zhí)行功能的程序，所述功能包括接收裝置，用于接收從操作單元發(fā)送的信號，所述操作單元被用戶握持并且被在三維 自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指 向一方向的方向鍵；以及控制裝置，用于控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操 作了所述方向鍵時，所述對象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述自由空 間中的操作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
10. —種信息處理系統(tǒng)，包括 輸入設(shè)備；以及信息處理設(shè)備，該信息處理設(shè)備受來自所述輸入設(shè)備的遠程控制信號的控制，其中 所述輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作所述信 息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指向一方向的方向鍵，以及發(fā)送單元，該發(fā)送單元發(fā)送對應(yīng)于所述操作單元在所述自由空間中的操作的信息和對 應(yīng)于所操作的方向鍵的信息，并且所述信息處理設(shè)備包括控制單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的 時候操作了所述方向鍵時，所述對象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述 自由空間中的操作量中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
11. 一種輸入設(shè)備，包括操作單元，該操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處 理設(shè)備；方向鍵，該方向鍵設(shè)在所述操作單元上并且被所述用戶操作來指向一方向；以及 發(fā)送單元，當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，該發(fā) 送單元把對應(yīng)于所述自由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到所 述信息處理設(shè)備，使得對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的另一圖像 上。
12. 如權(quán)利要求ll所述的輸入設(shè)備，其中 所述對象圖像是指針。
13. —種由輸入設(shè)備執(zhí)行的輸入方法，包括提供操作單元和方向鍵，所述操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠 程地操作信息處理設(shè)備，所述方向鍵設(shè)在所述操作單元上并且被所述用戶操作來指向一方 向；并且當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵時，把對應(yīng)于所述自 由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到所述信息處理設(shè)備，使得對 象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的另一圖像上。
14. 一種信息處理設(shè)備，包括接收單元，該接收單元接收來自操作單元的信號，所述操作單元被用戶握持并且被在 三維自由空間中操作以遠程地操作所述信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶 操作來指向一方向的方向鍵；以及控制單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的 時候操作了所述方向鍵時，所述對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的 另一圖像上。
15. 如權(quán)利要求14所述的信息處理設(shè)備，其中 所述對象圖像是指針。
16. 如權(quán)利要求15所述的信息處理設(shè)備，其中 所述控制單元在預(yù)先設(shè)定的位置建立所述指針的初始顯示位置。
17. 如權(quán)利要求16所述的信息處理設(shè)備，其中 所述指針的初始顯示位置是由所述用戶設(shè)定的。
18. —種用于處理信息的方法，包括 提供接收單元和控制單元；通過使用所述接收單元來接收信號，所述信號是從操作單元發(fā)送的，所述操作單元被 用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè) 有被所述用戶操作來指向一方向的方向鍵；以及通過使用所述控制單元來控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元 的時候操作了所述方向鍵時，所述對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上 的另一圖像上。
19. 一種使計算機執(zhí)行功能的程序，所述功能包括接收裝置，用于接收從操作單元發(fā)送的信號，所述操作單元被用戶握持并且被在三維 自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指 向一方向的方向鍵；以及控制裝置，用于控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操 作了所述方向鍵時，所述對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的另一圖 像上。
20. —種信息處理系統(tǒng)，包括 輸入設(shè)備；以及信息處理設(shè)備，該信息處理設(shè)備受來自所述輸入設(shè)備的遠程控制信號的控制，其中 所述輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作所述信 息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指向一方向的方向鍵，以及發(fā)送單元，該發(fā)送單元發(fā)送對應(yīng)于所述操作單元在所述自由空間中的操作的信息和對 應(yīng)于所操作的方向鍵的信息，并且所述信息處理設(shè)備包括控制單元，該控制單元控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的 時候操作了所述方向鍵時，所述對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的 另一圖像上。
21. —種使計算機執(zhí)行功能的程序，所述功能包括接收從操作單元發(fā)送的信號，所述操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作 以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指向一方向的方向 鍵；以及控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向 鍵時，所述對象圖像僅線性地移動與在對所述方向鍵的操作之后所述自由空間中的操作量 中、所述方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
22. —種使計算機執(zhí)行功能的程序，所述功能包括接收從操作單元發(fā)送的信號，所述操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作 以遠程地操作信息處理設(shè)備，并且所述操作單元設(shè)有被所述用戶操作來指向一方向的方向 鍵；以及控制對象圖像，使得當在所述自由空間中操作所述操作單元的時候操作了所述方向鍵 時，所述對象圖像線性地移動到位于所述方向鍵所指示的方向上的另一圖像上。
全文摘要
本發(fā)明公開了輸入設(shè)備和輸入方法、信息處理設(shè)備、方法和系統(tǒng)及程序。輸入設(shè)備包括操作單元，該操作單元被用戶握持并且被在三維自由空間中操作以遠程地操作信息處理設(shè)備；方向鍵，該方向鍵設(shè)在操作單元上并且被用戶操作來指向一方向；以及發(fā)送單元，當在自由空間中操作操作單元的時候操作了方向鍵時，該發(fā)送單元把對應(yīng)于自由空間中的操作的信息和對應(yīng)于所操作的方向鍵的信息發(fā)送到信息處理設(shè)備，使得對象圖像僅線性地移動與在對方向鍵的操作之后自由空間中的操作量中、方向鍵的方向分量相對應(yīng)的量。
文檔編號G06F3/033GK101782811SQ20101000259
公開日2010年7月21日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者吹野直紀, 山本一幸, 新倉英生 申請人:索尼公司