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輸入裝置、輸入方法以及程序的制作方法

文檔序號:6582805閱讀:175來源:國知局
專利名稱:輸入裝置、輸入方法以及程序的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及輸入裝置、輸入方法以及程序,特別涉及在輸入操作中能夠改善操作 感的輸入裝置、輸入方法以及程序。
背景技術
隨著近年來開始的地面數(shù)字電視廣播,能夠在電視接收機上顯示電子節(jié)目指南 (Electronic program Guide, EPG)。在EPG中,以矩陣的形式排列并顯示各個節(jié)目。使用 者操作遙控器從而將指針移動到任意位置并選擇指定的節(jié)目。 —般地,配給電視接收機的遙控器僅能夠在垂直或水平方向上移動指針。也就是 說,指針不能直接從一個指定的顯示位置移動到斜方向上的預期位置。 鑒于此問題,已經提出了一種遙控器,該遙控器檢測使用者在三維自由空間的任 意方向上進行的操作,并讓指針在該操作方向上移動。然而,根據這種類型的遙控器,使用 者的操作和指針的實際運動不能適時匹配。結果,在很多情況下使用者有不舒服的操作感。
日本專利特許公報No. 3217945提出了一種并非是能夠在三維自由空間的任意方 上操作的遙控器,而是對控制器的操作感的改善,該控制器被設置在個人計算機的鍵盤中 央,并根據被稱作等距操縱桿(isometricjoystick)的壓敏器件的操作來移動指針。
如圖1所示,上面專利特許公報的發(fā)明實現(xiàn)了能夠相對于由實線表示的輸入而提 供由虛線表示的輸出的轉換功能,從而解決了主要由上述器件的死區(qū)(即,對小的壓力沒 有反應的死區(qū))引起的在指針開始移動時該指針的動作緩慢以及在移動停止時出現(xiàn)的過 調節(jié)(overshoot)。 在諸如電視接收機等所謂的消費者用視聽(Audio Visual, AV)裝置中,微處理器 (Micro Processing Unit, MPU)的時鐘比在個人計算機等中的微處理器的時鐘慢。結果, 例如在屏幕上的指針的移動過程中,從接收移動信號到指針在屏幕上移動會產生比較長的 延遲。在此情況下,由于延遲不僅出現(xiàn)在指針的移動開始或停止時,還出現(xiàn)在移動期間的加 速或減速階段中,因此使用者對該延遲會有不舒服的感覺。 此外,在使用由使用者在三維自由空間中進行操作的遙控器類型的情況下,在操
作與對應于該操作的操作信號的輸出之間會額外地出現(xiàn)時間延遲。此外,由于操作遙控器
的手是可自由活動的,所以與在使用操縱桿等的情況下相比,使用者更容易感知到響應于
操作的指針移動的延遲。結果,使用者感受到的不舒服的感覺更加明顯。 然而,根據上面專利特許公報的技術,在上述情況下,很難在操作期間在不讓使用
者感覺到不舒服的前提下快速地開始指針的移動、或者按需要移動指針或者快速地停止指
4針的移動。

發(fā)明內容
考慮到上述情況作出了本發(fā)明,并且本發(fā)明期望改善在輸入操作中的操作感。特
別是在具有比較長的延遲的系統(tǒng)中,本發(fā)明期望改善在輸入操作中的操作感。 本發(fā)明實施例的輸入裝置包括檢測部、第一獲得部、第二獲得部和補償部。所述檢
測部被配置為檢測使用者為了控制電器而進行的操作并輸出對應于所述操作的操作信號。
所述第一獲得部被配置為獲得檢測到的所述操作信號和所述操作信號的微分值。所述第二
獲得部被配置為獲得由所述微分值定義的函數(shù),以便補償響應于與使用者的所述操作對應
的所述操作信號的延遲。所述補償部被配置為使用所述獲得的函數(shù)來補償所述操作信號。 根據本發(fā)明的實施例,檢測部檢測出使用者為了控制電器而進行的操作并輸出對
應于該操作的操作信號,第一獲得部獲得檢測到的所述操作信號和所述操作信號的微分
值,第二獲得部獲得由所述微分值定義的函數(shù),以便補償響應于與使用者的所述操作對應
的所述操作信號的延遲,并且補償部使用所述獲得的函數(shù)來補償所述操作信號。 如上所述,根據本發(fā)明的實施例,能夠改善輸入操作中的操作感。特別地,在具有
相對較長的延遲的系統(tǒng)中,能夠改善輸入操作中的操作感。


圖1是圖示了現(xiàn)有輸入裝置的轉換功能的特性的圖; 圖2是圖示了本發(fā)明實施例的輸入系統(tǒng)的結構的框圖; 圖3是圖示了輸入裝置的外部結構的立體圖; 圖4是圖示了輸入裝置的內部結構的圖; 圖5是圖示了傳感器基板的結構的立體圖; 圖6是圖示了輸入裝置的使用狀態(tài)的圖; 圖7是圖示了輸入裝置的內部電結構的框圖; 圖8是圖示了 MPU的功能結構的框圖; 圖9是解釋輸入裝置的指針顯示處理的流程圖; 圖10是解釋增益的特性的圖; 圖11是圖示了速度變化的圖; 圖12是圖示了位移變化的圖; 圖13A和圖13B是圖示了當輸入裝置振動時發(fā)生的特性變化的圖; 圖14A和圖14B是圖示了當輸入裝置振動時發(fā)生的特性變化的圖; 圖15是圖示了速度變化的圖; 圖16是圖示了位移變化的圖; 圖17是圖示了位移變化的圖; 圖18是圖示了速度變化的圖; 圖19是圖示了位移變化的圖; 圖20是圖示了速度變化的圖; 圖21是圖示了位移變化的 圖22是圖示了速度變化的圖; 圖23是解釋電視接收機的計時器處理的流程圖; 圖24是解釋輸入裝置的指針顯示處理的流程圖; 圖25是解釋輸入裝置的指針顯示處理的流程圖; 圖26是圖示了速度變化的圖; 圖27是圖示了位移變化的圖; 圖28是圖示了位移變化的圖; 圖29是圖示了位移變化的圖; 圖30是圖示了速度變化的圖; 圖31是圖示了輸入裝置的另一個實施例的結構的圖; 圖32是圖示了輸入裝置的又一個實施例的結構的圖; 圖33是圖示了輸入裝置的再一個實施例的結構的圖; 圖34是圖示了本發(fā)明另外一個實施例的輸入系統(tǒng)的結構的框圖; 圖35是圖示了圖像處理部的功能結構的框圖; 圖36是解釋電視接收機的指針顯示處理的流程圖; 圖37是圖示了圖像處理部的另一個功能結構的框圖; 圖38是解釋電視接收機的指針顯示處理的流程圖;以及 圖39A 圖39C是圖示了位移變化的圖。
具體實施例方式
下面說明用于實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實施例(以下稱作實施例)。按如下順序進行說 明1.第一實施例(系統(tǒng)的結構);2.第一實施例(輸入裝置的結構);3.第一實施例(輸 入裝置的電結構);4.第一實施例(輸入裝置中的MPU的功能結構);5.第一實施例(輸入 裝置的動作);6.第一實施例(輸入裝置的特性);7.第二實施例(電視接收機的動作); 8.第二實施例(輸入裝置的動作);9.第三實施例(輸入裝置的動作);10.第三實施例 (輸入裝置的特性);11.第四實施例(輸入裝置的結構);12.第五實施例(輸入裝置的結 構);13.第六實施例(輸入裝置的結構);14.第七實施例(輸入系統(tǒng)的結構);15.第七 實施例(圖像處理部的功能結構);16.第七實施例(電視接收機的動作);17.第八實施 例(圖像處理部的功能結構);18.第八實施例(電視接收機的動作);19.位移變化;以及 20.各變形例。
1.第一實施例 系統(tǒng)的結構圖2圖示了本發(fā)明實施例的輸入系統(tǒng)的結構。 該輸入系統(tǒng)1被配置成包括用作電器的電視接收機10和用作對電視接收機10進 行遠程控制的指示裝置或者遙控器的輸入裝置31。 電視接收機10被配置成包括天線11、通信部12、微處理器(Microprocessing Unit, MPU)13、解調部14、視頻隨機存取存儲器(RandomAccess Memory, RAM)15和輸出部 16。 天線11接收來自輸入裝置31的無線電波。通信部12對通過天線11接收到的無 線電波進行解調,并將該解調的無線電波輸出至MPU 13。此外,通信部12對從MPU 13接收到的信號進行調制,并通過天線11將該調制的信號傳送至輸入裝置31。 MPU 13根據從輸 入裝置31接收到的指示對各部進行控制。 解調部14對通過未圖示的天線接收到的電視廣播信號進行解調,并且將視頻信 號和音頻信號分別輸出至視頻RAM 15和輸出部16。視頻RAM 15將基于由解調部14提供的 視頻信號的圖像與從MPU 13接收到的諸如指針和圖標等在屏顯示數(shù)據(on-screen data) 的圖像合成,并將該合成的圖像輸出至輸出部16的圖像顯示部。輸出部16將該圖像顯示 在圖像顯示部上,并從由揚聲器等形成的音頻輸出部輸出聲音。 在圖2的顯示器示例中,在輸出部16的圖像顯示部上顯示圖標21和指針22。使 用者對輸入裝置31進行操作,以便改變圖標21或指針22的顯示位置并對電視接收機10 進行遠程控制。 輸入裝置的結構圖3圖示了輸入裝置31的外部結構。輸入裝置31包括主體32, 該主體32用作由使用者操作從而產生用于控制電器的操作信號的操作部。在主體32的上 面處設有按鈕33和按鈕34,在主體32的右側面處設有多方向滾輪鍵(jog dial) 35。
圖4圖示了輸入裝置31的主體32的內部結構。在輸入裝置31的內部容納有主 基板51、傳感器基板57和電池56。主基板51上裝有MPU 52、晶體振蕩器53、通信部54和 天線55。 如圖5中的放大圖所示,在傳感器基板57上裝有利用微機電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)技術制造出來的角速度傳感器58和加速度傳感器59。傳感器 基板57平行于X軸和Y軸設置著,所述X軸和Y軸是角速度傳感器58和加速度傳感器59 的兩個相互垂直的靈敏度軸。 在使主體32的頭部(后面說明的圖6中的左側方向上的端部)指向通常位于主體 32前方的電視接收機10(盡管未在圖6中示出,但位于左側方向上)的狀態(tài)下,當使用者例 如在圖6所示的任意方向Dl或方向D2上對整個主體32進行操作時,由雙軸振蕩角速度傳 感器形成的角速度傳感器58檢測繞著平行于X軸的俯仰(pitch)旋轉軸71旋轉的俯仰角 的角速度和繞著平行于Y軸的偏轉(yaw)旋轉軸72旋轉的偏轉角的角速度。加速度傳感 器59是雙軸加速度傳感器,其檢測X軸方向和Y軸方向上的加速度。加速度傳感器59能 夠通過使用作為靈敏度平面的傳感器基板57,來檢測作為矢量的重力加速度。使用X軸、Y 軸和Z軸這三個軸作為靈敏度軸的三軸加速度傳感器也能夠被用作上述加速度傳感器59。
兩個電池56向各部提供必要的電力。 圖6圖示了輸入裝置31的使用狀態(tài)。如該圖所示,使用者將輸入裝置31握在他 的手81中,并在三維自由空間的任意方向上操作整個輸入裝置31。輸入裝置31檢測該操 作的方向,并輸出與該操作的方向對應的操作信號。此外,在操作按鈕33或按鈕34或者多 方向滾輪鍵35的情況下,輸入裝置31輸出與該操作對應的操作信號。
按鈕33和按鈕34分別對應于常規(guī)鼠標的左按鈕和右按鈕。食指、中指和拇指分 別操作按鈕33、按鈕34和多方向滾輪鍵35。當操作各按鈕和滾輪時所發(fā)出的命令可以是 任意的,但例如也可通過如下方式對命令進行設定。 通過對應于左擊的單次按下按鈕33,來進行選擇操作。通過對應于拖曳操作的持 續(xù)按住按鈕33,來移動圖標。通過對應于雙擊的兩次按下按鈕33,來打開文檔或文件夾或 執(zhí)行程序。通過對應于右擊的單次按下按鈕34,來顯示菜單。通過轉動多方向滾輪鍵35,來進行滾動操作。通過按下多方向滾輪鍵35,來進行確認操作。 利用上述設置,使用者能夠以與使用者在操作個人計算機的常規(guī)鼠標時所擁有的 操作感類似的操作感來使用輸入裝置31。 按鈕33也能夠被配置成兩級開關。在此情況下,當?shù)谝患夐_關被操作或保持在按 下狀態(tài)時,就輸出表示輸入裝置31的移動的操作信號。此外,當?shù)诙夐_關被操作時,就進 行選擇操作。當然,也能設置專用按鈕,并且在操作該按鈕時輸出表示移動的操作信號。
輸入裝置的電結構圖7圖示了輸入裝置31的電結構。如該圖所示,輸入裝置31 除了包括MPU 52、晶體振蕩器53、通信部54和天線55之外,還包括輸入部101和傳感器 102。 晶體振蕩器53向MPU 52提供基準時鐘。當使用者操作由按鈕33、按鈕34、多方 向滾輪鍵35以及其它按鈕形成的輸入部101時,輸入部101將對應于該操作的信號輸出至 MPU 52。當使用者操作整個主體32時,由角速度傳感器58和加速度傳感器59構成的傳感 器102檢測該操作中的角速度和加速度,并將檢測到的角速度和加速度輸出給MPU 52。傳 感器102用作檢測部來檢測使用者為了控制電器而進行的操作并輸出對應于該操作的操 作信號。 MPU 52產生對應于輸入的操作信號,并通過天線55將該操作信號以無線電波的 形式從通信部54輸出至電視接收機10。無線電波通過天線11被電視接收機10接收。此 外,通信部54通過天線55從電視接收機10接收無線電波,對該信號進行解調,并將該解調 的信號輸出至MPU 52。 輸入裝置中的MPU的功能結構圖8圖示了根據儲存在MPU 52的內存儲器中的程 序進行動作的MPU 52的功能結構。MPU 52包括速度獲得部201、存儲部202、加速度獲得部 203、補償處理部204、加速度獲得部205、速度運算部206和移動量計算部207。
補償處理部204被配置成包括函數(shù)部221和補償部222。函數(shù)部221包括增益獲 得部211、修正部212和限制部213。補償部222包括乘法部214。 在此實施例中,速度獲得部201和加速度獲得部203構成了第一獲得部,該第一獲 得部獲得檢測到的操作信號和該操作信號的微分值。速度獲得部201獲得來自傳感器102 的角速度傳感器58的角速度信號,作為與使用者的操作對應的操作信號。存儲部202存儲 由速度獲得部201獲得的角速度信號。加速度獲得部203作為獲得被操作的操作部的加速 度的第一獲得部,計算存儲在存儲部202中的一步的角速度信號與下一步的角速度信號之 差,從而計算出角加速度信號。也就是說,加速度獲得部203獲得角加速度信號,即作為操 作信號的角速度信號的微分值。 函數(shù)部221作為獲得用于根據所獲得的加速度對響應于操作信號的延遲進行補 償?shù)暮瘮?shù)的第二獲得部,生成作為由上述加速度定義的函數(shù)的增益G(t)或生成作為由上 述速度和上述加速度定義的函數(shù)的增益G(t),該加速度是加速度獲得部203獲得的微分 值,該速度是速度獲得部201獲得的操作信號。然后,作為操作信號的速度與所生成的增益 G(t)相乘。也就是說,對該操作信號進行修正以便進行補償延遲的處理。
增益獲得部211獲得了與通過加速度獲得部203獲得的加速度對應的增益G(t)。 基于通過速度獲得部201獲得的角速度或者從電視接收機10接收到的計時器值,修正部 212對增益G(t)進行適當修正。限制部213將增益G(t)或修正的增益G(t)限制為不超過閾值。用于構成作為用函數(shù)來補償操作信號的補償單元的補償部222的乘法部214使由速 度獲得部201獲得的角速度與由限制部213限制的增益G(t)相乘,并輸出修正的角速度。
加速度獲得部205從傳感器102的加速度傳感器59獲得加速度信號。速度運算 部206通過使用上述修正的角速度和由加速度獲得部205獲得的加速度來計算速度。
基于由速度運算部206提供的速度,移動量計算部207計算主體32的移動量,并 將該移動量作為輸入裝置31的操作信號輸出至通信部54。 如上所述,通信部54調制該信號,并將調制過的信號通過天線55傳送至電視接收 機10。 輸入裝置的動作隨后,參照圖9來說明輸入裝置31的指針顯示處理。當將主體 32握在手中的使用者操作按鈕33的第一級開關或將該第一級開關保持為按下狀態(tài),同時 在任意預定方向上操作整個輸入裝置31時,即在三維自由空間的任意方向上操作整個輸 入裝置31時,進行上述的指針顯示處理,從而在預定方向上移動在電視接收機10的輸出部 16上顯示的指針22。也就是說,進行該處理以便將用于控制電視接收機10屏幕上的顯示 的操作信號從輸入裝置31輸出至電視接收機10。 在步驟Sl中,速度獲得部201獲得從傳感器102輸出的角速度信號。也就是說,通 過角速度傳感器58來檢測將主體32握在手中的使用者在三維自由空間的預定方向上進行 的操作,并且獲得了表示與主體32的移動相對應的角速度("x(t), "y(t))的檢測信號。
在步驟S2中,存儲部202緩存所獲得的角速度("x (t) , " y (t))。在步驟S3中, 加速度獲得部203獲得角加速度("'x(t),"' y(t))。具體地說,加速度獲得部203 用此刻的角速度("x(t), "y(t))與上一時刻儲存在存儲部202中的角速度("x(t-l), "y(t-l))之差除以此刻與上一時刻之間的時間,從而計算出角加速度("'x(t), w' y(t))。 然后,在步驟S4 步驟S7中,補償處理部204依據獲得的速度和加速度來進行用 于補償響應于操作信號的延遲的運算。 也就是說,在步驟S4中,增益獲得部211獲得與在步驟S3中得到的角加速度 ("'x(t),"' y(t))對應的增益G(t)。該增益G(t)在后面說明的步驟S7中作為函數(shù) 與角速度相乘。因此,值為1時的增益G(t)值作為基準值,當增益G(t)大于基準值時,作 為操作信號的角速度被修正為增大。當增益G(t)小于基準值時,角速度被修正為減小。
在加速階段(g卩,當作為微分值的角加速度為正值時),增益G(t)是等于或大于基 準值的值(等于或大于值l)。在減速階段(即,當作為微分值的角加速度為負值時),增益 G(t)是小于基準值的值(小于值l)。此外,加速度的絕對值越大,則增益G(t)的絕對值與 基準值(值l)之差也越大。 增益G(t)可通過進行運算而獲得,也可以通過從在先映射的表中讀取增益G(t) 而獲得。此外,可獨立地獲得X方向和Y方向的增益G(t),或者,也可以例如選擇這兩個增 益值中絕對值較大的一者作為代表值,從而獲得單一的增益G(t)。 在步驟S5中,修正部212根據由速度獲得部201獲得的角速度("x (t) , " y (t)), 對增益G(t)進行修正。具體地說,對增益G(t)進行修正,使得當角速度("x(t), "y(t)) 越大時,則增益G(t)越接近基準值(值l)。也就是說,在本實施例中,利用步驟S4的處理 (基于角加速度的處理)和步驟S5的處理(基于角速度的處理),獲得增益G(t),該增益G(t)是由作為操作信號的角速度和作為角速度的微分值的角加速度共同定義的函數(shù)。
此外,在此情況下,也可以獨立地獲得X方向和Y方向的修正值,或者可以例如將 這兩個修正值中的絕對值較大的一者選作代表值,從而獲得單一的修正值。
在步驟S6中,限制部213限制增益G(t)使其不超過閾值。也就是說,修正的增 益G(t)被限制在預定閾值的范圍內。換句話說,將閾值設成最大值或最小值,并且將增益 G(t)的絕對值限制為不超過該閾值。因此,如果輸入裝置31被振動,就可以抑制由于增益 G(t)的絕對值太小而無法補償延遲或者由于增益G(t)的絕對值太大而不能防止振動的情 形。 如果預先在增益獲得部211中已經映射(m即)了增益G(t),并滿足各個步驟S4 步驟S6的條件,則通過單一的讀取處理就能夠進行步驟S4 步驟S6的處理。
圖10圖示了滿足這些條件的映射過程的示例。在此實施例中,水平軸和垂直軸分 別表示角加速度和增益G(t)。增益G(t)由截距為1且對于各角速度具有正斜率的直線表 示。角速度以絕對值表示。 因此,如果該圖中由水平軸表示的角加速度是正的(在圖10的右半區(qū)域中),則 由垂直軸表示的增益G(t)是等于或大于基準值(值l)的值。如果角加速度是負的(在圖 10的左半區(qū)域中),則增益G(t)是小于基準值(值l)的值(步驟S4)。
此外,增益G(t)是由以基準值(值1)為截距且具有正斜率的直線表示的值。因 此,角加速度的絕對值越大,則增益G(t)的絕對值與基準值(值l)之差的絕對值也越大 (步驟S4)。換句話說,將增益G(t)的值設為當作為微分值的角加速度的絕對值越大時,則 作為操作信號的角速度的修正量也越大。例如,在角速度為ldigit/s (digit為角度單位) 的情況下,當角加速度是5digit/s2(即,角加速度的絕對值較小)時,增益G(t)的值大約 為3 (該值與值1之差的絕對值是2,較小),而當角加速度為-lOdigit/s2 (即,角加速度的 絕對值較大)時,增益G(t)的值大約為-5(該值與值l之差的絕對值是6,較大)。
此外,角速度越大,則增益G(t)越接近基準值(值1)(步驟S5)。換句話說,增益 G(t)的值被設定為當作為操作信號的角速度越小時對角速度的修正量就越大。例如,在角 加速度為15digit/s2的情況下,當角速度為ldigit/s時(即,當角速度較小時),增益G(t) 大約為8 ( S卩,增益G (t)的絕對值較大),當角速度為2digit/s時(S卩,角速度較大時),增 益G(t)大約為5(即,增益G(t)的絕對值較小)。在角加速度為-50digit/V的情況下,當 角速度為4digit/s時(即,當角速度較小時),增益G(t)大約為-6(S卩,增益G(t)的絕對 值較大),而當角速度為16digit/s時(S卩,角速度較大時),增益G (t)大約為-1 ( S卩,增益 G(t)的絕對值較小)。 此外,上面指出了基本上僅當角速度較小時才進行角速度的修正,而當角速度較 大時不進行角速度的修正。在圖10中,當角速度較大時,如在64digit/s或128digit/s的 角速度下,增益G(t)是等于或接近基準值(值l)的值。因而,基本上不對速度進行修正。 也就是說,在輸入裝置31剛剛開始移動之后并在即將停止移動之前對角速度進行修正。
這樣隨著角速度越小而使增益G(t)的絕對值越大,就能夠實現(xiàn)正常的操作感。
此外,增益G (t)的值被限制在從閾值-10到閾值10的范圍內,即被限制成不超過 這些閾值(步驟S6)。也就是說,增益G(t)的最大值被設為閾值10,增益G(t)的最小值被
設為閾值-io。
在圖10中表示各速度的特性的各條線可以不是直線,可以是曲線。 在步驟S7中,乘法部214使作為操作信號的角速度("x(t), "y(t))與增益G(t)
相乘。也就是說,用作為系數(shù)的增益G(t)去乘以角速度,由此產生修正的角速度("xl(t),
"yl(t))。例如,在增益G(t)被作為使X軸方向的值和Y軸方向的值一體化的代表值而使
用的情況下,利用下面的公式來計算出修正的角速度("xl(t), "yl(t))。
coxl (t) = wx(t) G(t) coyl(t) = wy(t) G(t) (1) 在步驟S8中,速度運算部206計算出速度(Vx(t), Vy(t))。通過角速度與回轉 (gyration)半徑相乘來求出速度。也就是說,當使用者操作輸入裝置31時發(fā)生的輸入裝 置31的運動相當于以使用者的肩、肘或手腕為中心的各轉動的合成。此外,該運動的回轉 半徑相當于從被合成的各轉動的隨著時間改變的轉動中心至輸入裝置31的距離。
當輸入裝置31的速度表示為(Vx(t),Vy(t))時,通過下面的公式來表示回轉半徑 (Rx, Ry)。
(Rx, Ry) = (Vx (t) , Vy (t)) / ( " x (t) , " y (t)) (2) 在公式(2)中,右側的(Vx(t),Vy(t))和("x(t), "y(t))表示速度的大小。即 使對該公式(2)右側所表示的速度和角速度分別求微分來表示加速度的大小或加速度隨 時間的變化率,也不會喪失相關關系。同樣,即使將速度和角速度分別求積分來表示位移的 大小,也不會喪失相關關系。 因此,當公式(2)右側所表示的速度和角速度被用于表示位移、加速度或加速度
隨時間的變化率的大小時,得到下面的公式(3) 公式(5)。(Rx,Ry) = (x(t),y(t))/U(t), 9 (t)) (3) (Rx,Ry) = (ax(t),ay(t))/("' x(t),"' y(t)) (4) (Rx,Ry) = (a' x(t),a' y(t))/("" x(t),"〃 y(t)) (5) 例如從上面各公式中的公式(5)可以看出,如果知道了加速度(ax(t), ay(t))的
變化值(a' x(t),a' y(t))以及角加速度("'x(t),"' y(t))的變化值(""x(t),
""y(t)),就能夠求出回轉半徑(Rx,Ry)。在本實施例中,根據公式(5)來求出半徑(Rx,
Ry)。 也就是說,加速度獲得部205獲得了由構成傳感器102的加速度傳感器59檢測到 的加速度(ax (t) , ay (t))。因此,速度運算部206對加速度(ax (t) , ay (t))進行求微分,從而 算出加速度的變化值(a' x(t),a' y(t))。此外,速度運算部206對由速度獲得部201檢測 到的角速度("x(t),"y(t))進行二次求微分,從而算出角加速度("'x(t),"' y(t)) 的變化率("〃 x(t), "〃 y(t))。然后,速度運算部206用加速度的變化率(a' x(t), a' y(t))除以角加速度("'x(t),"' y(t))的變化率(""x(t),"" y(t)),從而算 出回轉半徑(Rx,Ry)。 此外,速度運算部206使求出的半徑(Rx, Ry)與角速度相乘,從而算出速度 (Vx(t),Vy(t))。作為上述角速度,使用了修正的角速度("xl(t), "yl(t)),即,使用了角 速度("x(t), "y(t))與增益G(t)相乘得到的值。 在步驟S9中,移動量計算部207利用修正的角速度("xl (t) , " yl (t))算出指針 移動量,并輸出所算出的指針移動量。移動量計算部207將速度加至指針22的前一位置坐標上,從而算出新位置坐標。也就是說,輸入裝置31的X方向和Y方向上的每單位時間的 位移,被轉變成在輸出部16的圖像顯示部上顯示的指針22的X方向和Y方向上的每單位 時間的位移量。由此,可以算出指針移動量,使得當增益G(t)越大時,響應延遲的補償量就 越大,即當作為操作信號的角速度的修正量越大時,響應延遲的補償量就越大。也就是說, 隨著增益G(t)的增大,輸入裝置31操作與指針22的移動之間的延遲變小。如果進一步增 大增益G(t)的值,則指針22的移動在相位上比輸入裝置31的操作更提前。
作為更簡單的方法,可省略步驟S8,使用在步驟S7中求出的修正的角速度,也可 以求出指針移動量。 另外,這里所進行的處理包括通過低通濾波器除去輸入裝置31的手振動成分 (hand-shake component)的處理;以及當操作速度較低(較低速度和較低加速度)的情況 下使指針22的運動速度非常低以便指針22容易停止在圖標21上的處理。此外,還進行其 他的處理以防止如下情形例如在操作按鈕33或按鈕34時發(fā)生輸入裝置31的移動,且該 輸入裝置31的移動被錯誤地看作是整個輸入裝置31的操作從而導致指針22的移動。上 述這些處理包括在操作按鈕時禁止指針22移動的處理;以及通過將加速度傳感器59檢 測到的重力方向設為較低的方向,對輸入裝置31的傾度進行修正的處理。
在主體32的操作期間重復進行上述各處理。 將表示指針移動量的操作信號從通信部54通過天線55傳送至電視接收機10。
在電視接收機10中,通信部12通過天線11接收來自輸入裝置31的信號。MPU 13映射視頻RAM 15,使得指針22顯示在與接收到的信號對應的位置處。結果,在輸出部16 中,指針22顯示在與使用者的操作對應的位置處。 也能通過電視接收機10來進行圖9的步驟Sl 步驟S9的各個處理中的一部分
或全部處理。例如,可以在輸入裝置31中進行直至步驟S8的處理,在電視接收機10中進
行步驟S9的處理。利用這種結構,能夠簡化輸入裝置31的結構,并減輕輸入裝置31的負
載。在此情況下,將圖8中的部分或全部功能塊提供給電視接收機10。 此外,上述各處理中使用的角速度和角加速度也可以用簡單的速度和加速度來代替。 輸入裝置的特性圖11和圖12圖示了當使用者進行使輸入裝置31在預定方向上 移動以及隨后使輸入裝置31停止的操作時指針22的移動。在圖11中,垂直軸表示速度, 水平軸表示時間。在圖12中,垂直軸表示位移,水平軸表示時間。在各圖中示出的單位是 在模擬中使用的相對值。這同樣適用到用于圖示后面說明的特性的其它附圖上。
在圖示了速度變化的圖11中,線L1表示與實際操作(S卩,不存在指針22的延遲 的理想狀態(tài))對應的速度。速度以恒定速率從速度為O的狀態(tài)以恒定速率逐漸增大,達到 速度30。然后,將該速度保持預定的時間。此后,速度以恒定速率從速度30逐漸減少,達到 速度0。線L2表示在具有響應延遲的系統(tǒng)中的速度,即表示在輸入裝置31的操作與響應 于該操作的指針22的移動之間有時間延遲的系統(tǒng)中的指針22的速度。線L2具有與Ll相 似的特性,但比線L1延遲(即,在相位上延遲)時間T。。也就是說,當使用者操作輸入裝置 31時,操作的速度如線Ll所示那樣變化。然而,與該操作對應的操作信號被檢測到具有延 遲。因此,操作信號的速度(與基于操作信號而被控制的指針22的速度對應)如線L2所 示那樣變化。
線L3表示如圖9的流程圖所示對延遲進行補償處理的結果。在移動開始時,線L3 的速度變化的起始點與線L2的起始點相同。線L3的速度從速度為0的起始點以比線L2 的斜率更陡的斜率(即,以更大的加速度絕對值)快速增大至超過線L2,達到略低于線Ll 且接近線L1的值。換句話說,在移動剛剛開始之后,表示補償結果的線L3迅速獲得與沒有 延遲的線L1的特性基本相同的特性。在該圖中用位置表示的話,在移動剛剛開始之后,線 L3位于線L2的上方,接近線Ll并位于線Ll下方。也就是說,延遲時間從最大時間T。迅速 變?yōu)樽钚r間1\。這意味著在使用者開始操作后作出了快速響應。也就是說,可以看出,線 L3補償了線L2的延遲,成為與線Ll大體相同的線。 此后,在線L1附近,線L3以與線L1的斜率(亦即與線L2的斜率)大體相同的恒 定斜率逐漸增大(即,具有恒定的延遲時間1\)。線L3在相位上比線L2提前,但在相位上 比線Ll略微延遲(即,在圖11中,線L3位于線L2的左側上方,并位于線Ll的右側略微下 方)。也就是說,在移動剛剛開始之后,指針22幾乎沒有延遲地進行加速(具有最小延遲時 間1\)。 線L3超過速度30并且還進一步增大。然后,在線L2即將達到恒定速度30之前 的時刻,線L3達到速度40,此后線L3以陡的斜率迅速減小從而降低到速度30。這意味著 快速終止了速度的過渡性增大狀態(tài),且線L3達到穩(wěn)定的速度。 此后,線L3的速度在恒定值30處保持預定時間。也就是說,指針22的速度從值 0逐漸增大,此后穩(wěn)定在值30。 當停止移動時,即使線Ll的速度開始掉落到值30以下之后,線L3的速度還會在 值30處保持一會兒。然后,在線L2的速度即將從值30開始減小之前的時刻,線L3以陡的 斜率(即,以較大的加速度絕對值)迅速減小從而降低到速度18,成為接近線L1且比線L1 大的值。也就是說,延遲時間從最大值T。迅速變?yōu)樽钚≈礣"這意味著當使用者試圖停止 操作時作出了快速響應,也就是說,可以看出,線L3是對線L2的延遲進行補償并與線Ll大 體相同的線,并且已經補償了延遲。 此后,在線L1附近,線L3以與線L1的斜率(亦即與線L2的斜率)大體相同的斜 率(其為恒定斜率)逐漸下降(即,具有恒定的延遲時間T》。線L3在相位上比線L2提前, 但在相位上比線Ll略微延遲(即,在圖11中,線L3位于線L2的左側下方,并位于線Ll的 右側略微上方)。也就是說,在停止移動操作剛剛開始之后,指針22幾乎沒有延遲地減速 (具有最小延遲時間T》。 線L3降低到速度O以下并且還進一步減小。然后,在線L2的速度即將達到速度O 之前的時刻,線L3的速度達到大約為-9的速度,并且此后以陡的斜率(即,迅速地)增大 從而達到速度0。這意味著迅速地終止了速度的過渡性減小狀態(tài),并且線L3達到速度0。
最后,線L3具有已經對線L2的延遲進行了補償并與線Ll的特性接近的特性。
圖12圖示了與圖11的速度變化對應的指針22的位移。線Lll表示與實際操作 對應的位移(即,沒有延遲的位移)。線L12表示具有延遲的系統(tǒng)的位移。線L13表示如圖 9的流程圖所示對延遲進行補償處理的結果。 線Lll的特性是以基本上恒定的斜率從位移0增大然后達到大約為2900的位移。 線L12的變化特性基本上與線L11相同,但是比線L11延遲(即,在相位上延遲)。在該圖 中,線L12位于線L11的右側下方。
線L13在與線L12的起始點大體相同的起始點處開始位移,并快速達到接近線L11 的值。此后,線L13按照與線L11的斜率(亦即與線L12的斜率)大體相同的斜率,以恒定 速率逐漸地增大。線L13高于線L12但略低于線L11。也就是說,在圖12中,線L13高于 線L12,并且接近線L11且低于該線Lll。如上所述,線L13是對線L12的延遲進行了補償 并具有近似于線Lll的特性的線。 在即將達到位移2900之前,線L13略微超過線Lll ( S卩,在圖12中,線L13位于線 Lll稍上方),此后收斂于恒定值2900。如上所述,線L13是對線L12的延遲進行了補償并 且特性與線Lll的特性近似的線。 作為結果,使用者能夠在自由空間的任意方向上操作輸入裝置31,從而例如將指 針22快速地移動至位于該操作方向上的所需圖標21,并將指針22停止在此位置處。在此 操作中,抑制了使用者感覺到的不舒服操作感。也就是說,抑制了使用者感覺到指針22的 開始移動慢于輸入裝置31的開始操作,或者指針22的停止移動慢于輸入裝置31的停止操 作的情形。其結果是,能夠改善操作感。 這種改善在所謂的消費者用電器中是顯著的。也就是說,在消費者用電器中,MPU 的時鐘比商用電器的時鐘慢,并且延遲比商用電器中的延遲更長。然而,即使在這種電器的 情況下,也抑制了使用者感到的不舒服操作感,因此能夠改善操作感。 已經對移動指針22的操作進行了說明。當將本發(fā)明應用至圖形用戶界面 (Graphical User Interface,GUI)屏幕上的諸如滾動、縮放(放大或縮小)和旋轉等其它 操作時,也能同樣地改善操作感。 圖13A和圖13B圖示了當輸入裝置31振動時得到的特性。圖13A中的垂直軸表
示速度,圖13B中的垂直軸表示位移。兩幅圖中的水平軸都表示時間。 在圖13A中,線L21、線L22和線L23分別表示沒有延遲情況的結果、有延遲情況
的結果以及延遲已被補償情況的結果。在圖13B中,線L31、線L32和線L33分別表示沒有
延遲情況的結果、有延遲情況的結果以及延遲已被補償情況的結果??梢钥闯?,當輸入裝置
31的振動頻率高時,延遲還沒有被補償且出現(xiàn)了振蕩。 圖14A和圖14B圖示了在輸入裝置31被振動的情況下,對增益G(t)進行了限制 時獲得的特性。圖14A中的垂直軸表示速度,圖14B中的垂直軸表示位移。兩幅圖中的水 平軸都表示時間。 在圖14A中,線L51、線L52和線L53分別表示沒有延遲情況的結果、有延遲情況的 結果以及延遲已被補償情況的結果。在圖14B中,線L61、線L62和線L63分別表示沒有延 遲情況的結果、有延遲情況的結果以及延遲已被補償情況的結果。從這些附圖中可以看出, 振蕩被抑制了。這種振蕩的抑制是圖9中步驟S6的處理的效果。
利用低通濾波器消除振蕩頻率也能夠實現(xiàn)同樣的效果。 在本實施例中也能夠提前使用者的操作。也就是說,延遲能夠被過度地補償,從而 使指針22的移動在相位上比使用者的操作提前。通過增大增益G(t)的值就能夠實現(xiàn)這種 補償。圖15和圖16圖示了在此情況下獲得的特性。圖15和圖16分別對應于圖11和圖 12。圖15中的線L81、線L82和線L83分別對應于圖11中的線L1、線L2和線L3。圖16中 的線L91、線L92和線L93分別對應于圖12中的線Lll、線L12和線L13。
比較圖15與圖ll可以明顯看出,在圖15中,在移動剛剛開始之后,線L83從與線L82的起始點相同的起始點處迅速增大,然后超過線L81(在該圖中,線L83位于線L81的左 側上方)。此后,線L83以與線L81的斜率相同的斜率逐漸增大。此外,當移動停止時,線 L83從恒定值30迅速地減小從而降低到線L81以下(該圖中,線L83位于線L81的左側下 方),此后,線L83以與線L81的斜率相同的斜率逐漸減小。 在圖16中,在移動剛剛開始之后,線L93高于線L92,并且也迅速地增大至超過線 L91。此后,在線L91附近,線L93大體上與線L91近似地增大,并收斂于位移2900。
在此情況下,指針22的移動在使用者的操作之前。 于是,對如下三種情況進行比較,S卩,為了保持微小延遲而作出補償?shù)那闆r,為了 在相位上比指針22的移動提前而作出補償?shù)那闆r,以及為了將延遲設成基本上為零而作 出補償?shù)那闆r。圖17 圖22圖示了比較的結果。圖17和圖18圖示了為了保持微小延遲 而作出補償?shù)那闆r。圖19和圖20圖示了為了在相位上提前于指針22的移動而作出補償 的情況。圖21和圖22圖示了為了將延遲設成基本上為零而作出補償?shù)那闆r。這些圖都表 示了指針22在預定方向上移動然后在相反方向上移動的情況。 圖17、圖19和圖21中的垂直軸表示位移量,并且圖18、圖20和圖22中的垂直軸 表示速度。這些圖中的水平軸都表示時間。 在圖17和圖18中,線L101和線L111表示沒有延遲情況的結果,線L102和線L112 表示系統(tǒng)中有0.2秒延遲情況(沒有作出補償?shù)那闆r)的結果,此外,線L103和線L113表 示為了保持微小延遲而作出補償情況的結果。在圖17中,線L103位于線L101與線L102 之間。在圖18中,線L113也是位于線L111與線L112之間。因此可以看出,已經作出了補 償從而將延遲的時間縮短到短于0. 2秒。 在圖19和圖20中,線L121和線L131表示沒有延遲情況的結果,線L122和線L132 表示在系統(tǒng)中有延遲情況(沒有作出補償?shù)那闆r)的結果,此外,線L123和線L133表示為 了在相位上提前于指針22的移動而作出補償情況的結果。在圖19中,當位移增大時,線 L123位于線L121的左側上方;當位移減小時,線L123位于線L121的左側下方。此外,在圖 20中,當速度升高時,線L133位于線L131的左側上方;當速度降低時,線L133位于線L131 的左側下方。因此可以看出,線L123和線L133在相位上分別提前于線L121和線L131。
在圖21和圖22中,線L141和線L151表示沒有延遲情況的結果,線L142和線L152 表示有延遲情況(沒有作出補償?shù)那闆r)的結果,此外,線L143和線L153表示為了消除延 遲而作出補償情況的結果。在圖21中,當位移增大和減小時,線L143基本上都沿線L141 變化。此外,在圖22中,當速度增大和減小時,線L153基本上都沿線L151變化。因此可以 看出,已經進行了適當?shù)难a償。 由多個試驗者進行了實驗。試驗者的評價是,與圖17 圖20所示的情況相比,在 圖21和圖22所示為了將響應延遲設成大體上為0而作出補償?shù)那闆r下,試驗者具有最少 的不舒服操作感。
2.第二實施例 電視接收機的動作可以根據電視接收機10中的延遲量來改變增益G(t)的值。 圖23和圖24分別圖示了在此情況下進行的電視接收機10的處理和輸入裝置31的處理。
電視接收機10進行圖23所示的計時器處理(timer processing)。
在步驟S31中,電視接收機10將計時器值設為零。在步驟S32中,電視接收機10待機直到完成處理周期。也就是說,從接收到由輸入裝置31輸出的指針移動量的信息到屏 幕上的指針22完成移動的處理周期完成時,電視接收機10在步驟S33中傳送在該處理周 期中測得的計時器值。此后,處理回到步驟S31,重復地進行同樣的處理。
也就是說,每當完成一個處理周期,電視接收機10將與該處理周期的處理時間對 應的計時器值傳送至輸入裝置31。換句話說,電視接收機10進行上述處理所用的時間根據 電視接收機10中使用的MPU 13的性能而有所不同,除此以外,還根據在處理期間MPU 13 上的負載狀態(tài)等而改變。因此,電視接收機10用計時器測量處理時間,并將測得的處理時 間傳送至輸入裝置31。 輸入裝置的動作處理時間越長,則延遲量越大。因此,輸入裝置31根據從電視接
收機10接收到的計時器值,以圖24的流程圖所示的方式控制增益G(t)的值。 圖24中步驟S51 步驟S60的處理與圖9中步驟Sl 步驟S9的處理基本上相
同。然而,在圖24中,省略了圖9中步驟S5的根據角速度對增益G(t)進行修正的處理。或
者,也可以不省略該處理。如果不省略修正處理,則增益G(t)是由角速度和角加速度定義
的函數(shù)。如果省略了修正處理,則增益G(t)是由角加速度定義的函數(shù)。 此外,在圖24中,在與圖9中步驟S4對應的步驟S54的處理之后,在步驟S55處
進行接收計時器值的處理。 也就是說,在步驟S51中獲得角速度("x(t), "y(t))之后,在步驟S52中將角 速度("x(t), "y(t))臨時緩存于存儲部202中。在步驟S53中,計算出此時的角速度 ("x(t), "y(t))與上一時刻存儲的角速度("x(t-l), "y(t-l))之差(在一步中的角速 度與在下一步中的角速度之差),從而算出角加速度("'x(t), "' y(t))。也就是說, 對角速度求微分,并且獲得作為微分值的角加速度。在步驟S54中,求得對應于角加速度 ("'x(t), "' y(t))的增益G(t)。 在步驟S55中,修正部212接收在圖23的步驟S33中從電視接收機10傳送的計 時器值。具體說,來自電視接收機10的信號通過天線55被通信部54接收,然后解調,并且 被修正部212獲得。然后,在步驟S56中,修正部212根據計時器值對增益G(t)進行修正。
具體說,根據下面的公式進行運算。
在加速階段G(t) + a 在減速階段G(t)-a (6) 在上面的公式中,a表示隨著計時器值的增大而增大的正數(shù)值。值a是根據預 定函數(shù)計算出來的,或者是從映射的存儲器中獲得的。因此,在加速階段,延遲越長,則將增 益G(t)修正為越大的值。在減速階段,延遲越長,則將增益G(t)修正為越大的值。
后來的步驟S57 步驟S60的處理與圖9中步驟S6 步驟S9的處理相同。因而 省略了對這些步驟的重復說明。 如果處理時間增加,則延遲量也與之成比例地增大。因此,如上面的公式(6)所
示,根據延遲量來改變增益G(t)。所以,能夠進一步改善操作感。 此外,在此情況下,也能夠由電視接收機10執(zhí)行部分或全部的處理。 3.第三實施例 輸入裝置的動作在圖9的實施例中,增益G(t)根據速度和加速度來確定,但增益 G(t)也可以僅根據加速度來確定。圖25圖示了在此情況下進行的指針顯示處理。
在步驟S81中,速度獲得部201從角速度傳感器58的輸出獲得角速度("x(t),"y(t))。在步驟S82中,將角速度臨時存儲在存儲部202中。然后,在步驟S83中,加速度獲得部203計算出此刻的角速度("x (t) , " y (t))與上一時刻存儲在存儲部202中的角速度("x(t-l), "y(t-l))之差(在一步中的角速度與在下一步中的角速度之差),從而獲得角加速度("'x(t),"' y(t))。也就是說,對角速度求微分,并且獲得作為微分值的角加速度。在步驟S84中,增益獲得部211根據角加速度("'x(t),"' y(t))獲得增益G(t)。在加速階段,增益G(t)是大于1的值。在減速階段,增益G(t)是小于1的值。
在步驟S85中,限制部213將增益G(t)限制為不超過基準值。
在步驟S86中,乘法部214使角速度("x(t), "y(t))與增益G(t)相乘,從而算出修正的角速度("xl, "yl)。也就是說,利用下面的公式進行運算。該公式(7)與上述公式(1)相同。
coxl (t) = wx(t) G(t) "yl(t) = wy(t) G(t) (7) 在步驟S87中,速度運算部206算出速度(Vx(t), Vy(t))。也就是說,速度運算部206用加速度的變化率(a' x(t),a' y (t))除以角加速度的變化率("〃 x(t),"〃 y(t)),獲得當使用者操作輸入裝置31時發(fā)生的輸入裝置31的運動半徑(Rx, Ry)。
然后,速度運算部206讓獲得的半徑(Rx, Ry)與角速度相乘,算出速度(Vx(t),Vy(t))。作為這種情況下的角速度,使用了修正的角速度("xl(t), "yl(t)),即使用了角速度("x(t), "y(t))與增益G(t)相乘后得到的值。 在步驟S88中,移動量計算部207使用在步驟S87的處理中算出的速度(Vx(t),Vy(t))來計算指針移動量,并輸出該計算出的指針移動量。移動量計算部207將速度加到指針22的前一位置坐標上,從而算出新的位置坐標。也就是說,輸入裝置31的X方向和Y方向上每單位時間的位移,被轉換成在輸出部16的圖像顯示部上顯示的指針22的X方向和Y方向上每單位時間的位移量。因此,計算出指針移動量,使得當增益G(t)越大時,響應延遲的補償量就越大,即,當角速度的修正量越大時,響應延遲的補償量就越大。
如上所述,在本實施例中,沒有進行圖9的步驟S5中基于角速度("x (t) , " y (t))修正增益G(t)的處理。也就是說,僅基于角加速度來獲得并確定增益G(t)。
此外,在此情況下,能夠由電視接收機10進行部分或全部的處理。
輸入裝置的特性圖26和圖27圖示了當利用圖25所示僅根據加速度確定的增益G(t)來對延遲進行補償處理時,所發(fā)生的速度變化和位移變化。圖26對應于圖11,圖27對應于圖12。 圖26中的線L161、線L162和線L163分別對應于圖11中的線Ll、線L2和線L3。在開始移動時,表示補償過的速度的線L163從與表示延遲的速度的線L162的起始點大體相同的起始點開始,按照比線L161的斜率(亦即,線L162的斜率)陡的斜率以恒定速率升高從而達到大約為50的速度,然后,線L163以陡的斜率減小從而降低到速度30。此后,線L163保持在恒定速度30處預定時間。之后,當完成移動時,表示補償過的速度的線L163在與表示延遲的速度的線L162開始減小的點基本上相同的點處開始減小,且按照比線L161的斜率陡的斜率以恒定速率減小從而降低到大約為-17的速度。此外,線L163以陡的斜率升高從而達到速度0。 圖27中的線L171、線L172和線L173分別對應于圖12中的線Lll、線L12和線L13。在開始移動時,線L173從與線L172的起始點基本相同的起始點處開始產生位移,很快達到接近于線L171的值。此后,線L173按照與線L171的斜率(亦即,線L172的斜率)大體相同的斜率以恒定速率逐漸地增大。線L173高于線L172但略低于線L171。也就是說,在圖27中,線L173高于線L172,并且在線L171附近低于線L171。如上所述,線L173是對線L172的延遲進行了補償并具有近似于線L171的特性的線。 在線L173的位移即將達到大約2900之前,線L173超過線L171 ( S卩,在圖27中,線L173成為位于線L171稍上方的狀態(tài)),并且此后收斂于恒定值2900。如上所述,線L173是對線L172的延遲進行了補償并具有近似于線L171的特性的線。 然而,從圖26與圖11的比較可以看出,在加速階段和減速階段中,線L163移動到線L161附近所用的時間比圖11中所用的時間長。 此外,從圖27與圖12的比較可以看出,在剛剛開始移動之后,線Ll73移動到線L171附近所用的時間比圖12中所用的時間長,并且線L173與線L171之間的距離比圖12中的距離大。在開始停止操作時,線L173移動到線L171附近所用的時間比圖12中所用的時間長,并且線L173與線L171之間的距離比圖12中的距離大。 圖28和圖29圖示了利用僅基于加速度確定的增益G(t),進行使指針22在預定
方向上移動然后使指針22向相反方向返回移動的操作的結果。線L181和線L191表示沒
有延遲情況的結果,線L182和線L192表示有延遲情況(沒有作出補償?shù)那闆r)的結果,此
外,線L183和線L193表示為了將延遲設成基本上為零而作出補償情況的結果。 圖28圖示了對高速區(qū)域中的延遲進行補償?shù)那闆r的結果。試驗者對這種情況的
評價是在速度高的情況下沒有注意到延遲,但在速度低的情況下注意到了延遲。 圖29圖示了對低速區(qū)域中的延遲進行補償?shù)那闆r的結果。試驗者對這種情況的
評價是在速度低的情況下沒有注意到延遲,但在速度高的情況下注意到了延遲。 圖30圖示了在利用僅基于加速度確定增益G(t),進行使指針22在預定方向上移
動然后使指針22向相反方向返回移動的操作時發(fā)生的速度變化。線L201表示沒有延遲情
況的結果,線L202表示有延遲情況(沒有作出補償?shù)那闆r)的結果,此外,線L203表示為
了將延遲設成基本上為零而作出補償情況的結果。 試驗者對這種情況的評價是試驗者感覺到延遲基本上被補償,但在指針22的移動開始和移動結束時對于指針22的靈敏度會有不舒服感覺。也就是說,當使用者操作輸入裝置31時,指針22在一拍延遲后突然開始極快地加速;另外,在停止操作時,指針22迅速減速并停止。結果,使用者感到不自然。 如上所述,從試驗者得到的評價是對指針22移動的延遲進行了一定程度的但不充分的補償。然而,也得到了另一個評價速度分布圖與事實相背離,并且輸入裝置31不定地進行不自然的加速和減速,即作出的是非常人工化的補償。因此,優(yōu)選的是根據加速度和速度來確定增益G(t),而不是僅基于加速度來確定。
4.第四實施例 輸入裝置的結構在上文中,把角速度傳感器58和加速度傳感器59用作傳感器,但也可以使用圖像傳感器。圖31圖示了這一情況的結構。
在本實施例中,輸入裝置31的前端裝有諸如互補型金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等圖像傳感器401。使用者操作輸入裝置31,使圖像傳感器401拍攝在該圖像傳感器401的指向方向上的圖像。利用由圖像傳感器401拍攝到的圖像的當前坐標(Xl, Yl)和以時間At位于當前坐標之前的坐標(X2,Y2),根據下面的公式算出速度(Vx, Vy)。
Vx = (Xl-X2)/A t Vy = (Yl-Y2)/A t (8) 隨后,使用這一速度,能夠以與上述情況類似的方式進行補償處理。 5.第五實施例 輸入裝置的結構此外,也可以使用地磁傳感器作為傳感器。圖32圖示了這一情況的實施例。 在本實施例中,輸入裝置31包括傳感器501和運算部502。傳感器501包括地磁傳感器511和加速度傳感器512。 使用者在任意方向上移動輸入裝置31。當輸入裝置31被操作時,地磁傳感器511檢測被操作的輸入裝置31的絕對角度(方向)。與公式(8)所示的方式類似(但坐標值被角度值代替),運算部502將兩個在時間上相鄰的角度之差除以它們之間的時間,從而計算出角速度。 隨后,使用這一角速度,能夠以與上述情況類似的方式進行補償處理。 根據加速度傳感器512的檢測輸出,運算部502算出俯仰角(pitchangle)和滾轉
角(roll angle)。然后,運算部502根據上述算出的角度,對斜率進行補償從而將位置坐標
修正為更精確的值。在該處理中,可以使用通常采用的斜率補償算法。 6.第六實施例 輸入裝置的結構此外,也能夠使用可變電阻器作為傳感器。圖33圖示了這一情況的實施例。 在本實施例中,輸入裝置31包括作為傳感器的可變電阻器600。在可變電阻器600中,在該附圖中置于水平方向(X軸方向)上的棒狀電阻器612和棒狀電阻器613分別引導滑動部604和滑動部605,因此,滑動部604和滑動部605可在水平方向上滑動。同樣,在該附圖中置于垂直方向(Y軸方向)上的棒狀電阻器610和棒狀電阻器611引導滑動部608和滑動部609,因此,滑動部608和滑動部609可在該附圖中的垂直方向(Y軸方向)上滑動。
上述滑動部604和滑動部605安裝在桿602的端部處,在桿602上形成有凹槽603。上述滑動部608和滑動部609安裝在桿606的端部處,在桿606上形成有凹槽607。操作部601被配置成可在凹槽603和凹槽607中滑動。 因此,當使用者在框架614內的任意方向上移動操作部601時,在操作部601位置處的X方向上的阻抗值和Y方向上的阻抗值改變。這些阻抗值表示框架614中的X方向上和Y方向上的坐標。因此,以與公式(8)所示方式相同的方式,用兩個坐標點之差除以時間,因此就可以求出速度。 隨后,利用這一速度,能夠以與上述情況相同的方式進行補償處理。 在圖33的輸入裝置31中,可以通過增加操作部601的質量,使得當整個輸入裝置
31在預定方向上傾斜時,操作部601在框架614內移動?;蛘?,操作部601也可以由使用者用手進行操作。 7.第七實施例 輸入系統(tǒng)的結構圖34圖示了本發(fā)明另一實施例的輸入系統(tǒng)的結構。 在圖34的輸入系統(tǒng)701中,檢測使用者通過手或手指的姿勢進行的操作,并由此
輸入命令。 輸入系統(tǒng)701的電視接收機711包括解調部721、視頻RAM 722、圖像處理部723、MPU 724和輸出部725。此外,電視接收機711的上部裝有圖像傳感器726。
解調部721對通過未圖示的天線接收到的電視廣播信號進行解調,并分別將視頻信號和音頻信號輸出至視頻RAM 722和輸出部725。視頻RAM 722存儲由解調部721提供的視頻信號,并存儲由傳感器726拾取的圖像。圖像處理部723根據儲存在視頻RAM 722中的使用者的圖像,檢測手或手指的姿勢(該手或手指對應于輸入裝置31的操作部,因而下文也稱作操作部),并且給該姿勢賦予一個命令。這種功能例如可通過諸如日本專利申請公開公報No. 59-132079和No. 10-207618的技術等通用技術來實現(xiàn)。 圖像處理部723檢測通過圖像傳感器726拾取到的使用者的操作部的姿勢。因此,在本實施例中,用作電器的電視接收機711的一部分結構構成輸入裝置。圖像處理部723將指針22的坐標等輸出至MPU 724?;谳斎氲淖鴺?,MPU 724對顯示在輸出部725上的指針22的顯示位置進行控制。 圖像處理部723和MPU 724能夠一體配置而成。 輸出部725包括圖像顯示部和音頻輸出部。圖像傳感器726用作檢測部來拾取操作部的圖像,該操作部是當察看在輸出部725的圖像顯示部上顯示的圖像時進行姿勢動作的使用者的至少一部分身體。 圖像處理部的功能結構圖35圖示了根據儲存在圖像處理部723的內存儲器中的程序進行操作的圖像處理部723的功能結構。圖像處理部723包括位移獲得部821、存儲部822、速度獲得部823、存儲部824、加速度獲得部825、補償處理部826和輸出部827。
位移獲得部821獲得儲存在視頻RAM 722中的使用者的操作部的位移。存儲部822存儲通過位移獲得部821獲得的位移。速度獲得部823算出儲存在存儲部822中的一步的位移與下一步的位移之差,從而算出速度信號。也就是說,對位移求微分,從而獲得作為操作信號的速度。存儲部824存儲通過速度獲得部823獲得的速度。加速度獲得部825算出儲存在存儲部824中的一步的速度信號與下一步的速度信號之差,從而算出加速度信號。也就是說,對作為操作信號的速度求微分,從而獲得作為速度微分值的加速度。在本實施例中,速度獲得部823和加速度獲得部825構成第一獲得部。 補償處理部826產生由加速度獲得部825獲得的作為微分值的加速度定義的增益G(t)?;蛘?,補償處理部826產生由速度獲得部823獲得的作為操作信號的速度和由加速度獲得部825獲得的作為微分值的加速度定義的增益G(t)。然后,補償處理部826使作為操作信號的速度與所生成的增益G(t)相乘。也就是說,對作為操作信號的速度進行修正。
補償處理部826包括函數(shù)部841和補償部842。函數(shù)部841包括增益獲得部831、修正部832和限制部833。補償部842包括乘法部834。 增益獲得部831獲得由加速度獲得部825獲得的作為微分值的加速度定義的增益G(t)?;谕ㄟ^速度獲得部823獲得的作為操作信號的速度,修正部832對增益G(t)進行適當修正。限制部833將未修正的增益G(t)或修正的增益G(t)限制為不超過閾值。乘法 部834使由速度獲得部823獲得的作為操作信號的速度與作為由限制部833限制的函數(shù)的 增益G(t)相乘,從而修正作為操作信號的速度并補償延遲。 基于被乘法部834補償過的作為操作信號的速度,輸出部827算出指針22的坐 標,并輸出算出的坐標。 電視接收機的動作隨后,參照圖36來說明電視接收機711的指針顯示處理。當 使用者在任意預定方向上操作操作部時,即當在三維自由空間的任意方向上移動整個操作 部時,進行上述處理從而在預定方向上移動在電視接收機711的輸出部725上顯示的指針 22。進行上述處理是為了在實際上包含內置輸入裝置(即,與輸入裝置集成)的電視接收 機711中產生用于控制電視接收機711屏幕上的顯示的操作信號。 在步驟S101中,位移獲得部821獲得位移(x(t), y(t))。具體地,使用者的操作 部的圖像被圖像傳感器726拾取到并被儲存在視頻RAM 722中。位移獲得部821從該圖像 中獲得操作部的坐標。 在步驟S102中,存儲部822緩存所獲得的位移(x(t),y(t))。在步驟S103中,速 度獲得部823獲得速度(x' (t),y' (t))。具體地,速度獲得部823用此刻的位移(x(t), y(t))與儲存在存儲部822中的上一時刻的位移(x(t-l),y(t-l))之差除以此刻與前一時 刻之間的時間,從而算出作為操作信號的速度(x' (t),y' (t))。也就是說,算出了微分值。 在步驟S104中,存儲部824緩存所獲得的速度(x' (t),y' (t))。在步驟S105中, 加速度獲得部825獲得加速度(x〃 (t),y〃 (t))。具體地,加速度獲得部825用此刻的速 度(x' (t),y' (t))與儲存在存儲部824中的上一時刻的速度(x' (t-l),y' (t-l))之 差除以此刻與前一時刻之間的時間,從而計算出作為微分值的加速度(x〃 (t),y〃 (t))。 也就是說,獲得了操作信號的微分值。 然后,在步驟S106 步驟S109中,基于所獲得的作為操作信號的速度和作為速度 的微分值的加速度,補償處理部826進行操作從而對響應于操作信號的延遲進行補償。
也就是說,在步驟S106中,增益獲得部831獲得由步驟S105中獲得的加速度 (x" (t),y" (t))定義的增益G(t)。在后面說明的步驟S109中,該增益G(t)作為函數(shù)與 作為操作信號的速度相乘。因此,值為1時的增益G(t)值作為基準值。當增益G(t)大于 基準值時,將速度修正為增大。當增益G(t)小于基準值時,將速度修正為減小。
在加速階段(g卩,當加速度為正值時),增益G(t)是等于或大于基準值的值(等于 或大于值l)。在減速階段(即,當加速度為負值時),增益G(t)是小于基準值的值(小于 值l)。此外,加速度的絕對值越大,則增益G(t)的絕對值與基準值(值l)之差也越大。
增益G(t)可以是通過進行操作而獲得的,或者通過從在先映射的表中讀取增益 G(t)而獲得的。此外,可獨立地獲得X方向和Y方向的增益G(t)?;蛘撸缈蓪⑦@兩個 增益值中的絕對值較大的一者選作代表值,從而獲得單一的增益G(t)。
在步驟S107中,修正部832基于由速度獲得部823獲得的速度(x' (t),y' (t)) 來修正增益G(t)。具體地,對增益G(t)進行修正,使得當速度(x' (t),y' (t))越大時, 增益G(t)越接近基準值(值l)。 此外,在此情況下,可獨立地獲得X方向和Y方向的修正值;或者例如可將這兩個修正值中的絕對值較大的一者選作代表值,從而獲得單一的修正值。 能夠省略這種修正處理。如果不省略該修正處理,則增益G(t)是由速度和加速度
定義的函數(shù)。如果省略該修正處理,則增益G(t)是由加速度定義的函數(shù)。 在步驟S108中,限制部833限制增益G(t)使其不超過閾值。也就是說,修正的增
益G(t)被限制在預定閾值的范圍內。換句話說,將閾值設成最大值或最小值,并且將增益
G(t)的絕對值限制為不超過該閾值。因此,如果使用者的操作部振動,就可以抑制由于增益
G(t)的絕對值太小而無法補償延遲或者由于增益G(t)的絕對值太大而不能防止振動的情形。 如果預先在增益獲得部831中已經映射了增益G(t),并滿足各個步驟S106 步驟 S108的條件,則通過單一的讀取處理就能夠進行步驟S106 步驟S108的處理。
在步驟S109中,構成補償部842的乘法部834使作為操作信號的速度(x' (t), y' (t))與增益G(t)相乘。也就是說,用作為系數(shù)的增益G(t)去乘以速度,并由此產生修 正的速度(x' l(t),y' l(t))。例如,如果增益G(t)被用作使X軸方向的值和Y軸方向 的值一體化的代表值,則利用下面的公式來計算修正的速度(x' l(t),y' l(t))。 X' l(t) = x'(t) G(t) y' l(t) = y'(t) G(t) (9) 在步驟S110中,輸出部827基于修正的速度(x' l(t),y' l(t))計算出坐標,并 輸出所計算出的坐標。輸出部827將速度加至指針22的前一位置坐標上從而計算出新的 位置坐標。也就是說,使用者的操作部的X方向和Y方向上每單位時間的位移被轉變成在 輸出部725的圖像顯示部上顯示的指針22的X方向和Y方向上每單位時間的位移量。因 此,算出指針移動量,使得當增益G(t)越大時,即當速度的修正量越大時,響應延遲的補償 量就越大。也就是說,隨著增益G(t)的增大,操作部的操作與指針22的移動之間的延遲減 小。如果進一步增大增益G(t)的值,則指針22的移動在相位上比操作部的操作更提前。
此外,這里進行的處理包括通過低通濾波器除去操作部的手振動成分的處理; 以及當操作速度較低(較低的速度和較低的加速度)時,將指針22的移動速度設置成非常 低以便易于使指針22停在圖標21上的處理。
在操作部的操作期間重復進行上述處理。 如上所述,在本實施例中,根據作為操作信號的速度和作為速度的微分值的加速
度來確定增益G(t)。 8.第八實施例 圖像處理部的功能結構也能根據作為操作信號的位移和作為位移的微分值的速 度來確定增益G(t)。下面參照圖37和圖38說明這一情況的實施例。
圖37是圖示了在這種情況下圖像處理部723的功能結構的框圖。
在圖37的圖像處理部723中,省略了圖35的存儲部824和加速度獲得部825,速 度獲得部823的輸出被直接供給至增益獲得部831 。此外,用由位移獲得部821獲得的位移 取代由速度獲得部823獲得的速度從而供給到修正部832和乘法部834。圖37中圖像處理 部723的結構的其它部分與圖35中的對應部分相同。不需要重復對它們進行說明,因而省 略了對它們的說明。在本實施例中,位移獲得部821和速度獲得部823構成了第一獲得部。
電視接收機的動作隨后,參照圖38來說明電視接收機711的指針顯示處理。當使用者在任意預定方向上操作操作部時,即當在三維自由空間的任意方向上移動整個操作 部時,進行上述處理從而在預定方向上移動在電視接收機711的輸出部725上顯示的指針 22。進行上述處理也是為了在實際上包含內置輸入裝置(即,與輸入裝置集成)的電視接 收機711中產生用于控制電視接收機711屏幕上的顯示的操作信號。 在步驟S151中,位移獲得部821獲得位移(x(t), y(t))。具體地,使用者的操作 部的圖像被圖像傳感器726拾取并被儲存在視頻RAM 722中。位移獲得部821從該圖像獲 得操作部的坐標。 在步驟S152中,存儲部822緩存所獲得的位移(x(t),y(t))。在步驟S153中,速 度獲得部823獲得速度(x' (t),y' (t))。具體地,速度獲得部823用此刻的位移(x(t), y(t))與儲存在存儲部822中的上一時刻的位移(x(t-l),y(t-l))之差除以此刻與上一時 刻之間的時間,從而算出速度(x' (t),y' (t))。也就是說,獲得了作為操作信號的位移 (x(t),y(t))的微分值,即速度(x' (t),y' (t))。 然后,在步驟S154 步驟S157中,補償處理部826基于獲得的位移和速度,進行 操作以便補償響應于操作信號的延遲。 也就是說,在步驟S154中,增益獲得部831根據步驟S153中得到的速度(x' (t), y' (t))獲得增益G(t)。在后面說明的步驟S157中,該增益G(t)作為函數(shù)與位移相乘。 因此,值為1時的增益G(t)值作為基準值。當增益G(t)大于基準值時,作為操作信號的位 移被修正為增大。當增益G(t)小于基準值時,位移被修正為減小。 增益G(t)可通過進行操作而獲得或者從在先映射的表中讀取增益G(t)而獲得。 此外,可獨立地獲得X方向和Y方向的增益G (t)?;蛘撸缈蓪⑦@兩個增益值中的絕對值 較大的一者選作代表值,從而獲得單一的增益G(t)。 在步驟S155中,修正部832基于由位移獲得部821獲得的作為操作信號的位移 (x(t), y(t))來修正增益G(t)。具體地,對增益G(t)進行修正,使得當位移(x(t), y(t)) 越大時,增益G(t)越接近基準值(值l)。 此外,在此情況下,可獨立地獲得X方向和Y方向的修正值,或者例如可將這兩個 修正值中的絕對值較大的一者選作代表值,從而獲得單一的修正值。 能夠省略這種修正處理。如果不省略該修正處理,則增益G(t)是由位移和速度定 義的函數(shù)。如果省略該修正處理,則增益G(t)是由速度定義的函數(shù)。 在步驟S156中,限制部833限制增益G(t)使其不超過閾值。也就是說,修正的增 益G(t)被限制在預定閾值的范圍內。換句話說,將閾值設成最大值或最小值,并且將增益 G(t)的絕對值限制成不超過該閾值。因此,如果使用者的操作部振動,就可以抑制由于增益 G(t)的絕對值太小而無法補償延遲或者由于增益G(t)的絕對值太大而不能防止振動的情 形。 如果預先在增益獲得部831中已經映射了增益G(t),并滿足各個步驟S154 步驟 S156的條件,則通過單一的讀取處理就能夠進行步驟S154 步驟S156的處理。
在步驟S157中,乘法部834使位移(x(t),y(t))與增益G(t)相乘。也就是說,用 作為系數(shù)的增益G(t)去乘以位移,并由此產生修正的位移(xl(t), yl(t))。例如,如果增 益G (t)被用作使X軸方向的值和Y軸方向的值一體化的代表值,則利用下面的公式來算出 修正的位移(xl(t),yl(t))。
xl (t) = x(t) G(t) yl(t) = y(t) G(t) (10)
在步驟S158中,輸出部827輸出修正的位移(xl (t) , yl(t))。也就是說,當增益 G(t)越大時,即當位移的修正量越大時,響應延遲的補償量就越大。也就是說,隨著增益 G(t)的增大,操作部的操作與指針22的移動之間的延遲減小。如果進一步增大增益G(t) 的值,則指針22的移動在相位上比操作部的操作更提前。
此外,這里進行的處理包括通過低通濾波器除去操作部的手振動成分的處理;
以及當操作速度較低(較低的速度和較低的加速度)時,將指針22的移動速度設置成非常
低以便易于使指針22停在圖標21上的處理。 在操作部的操作期間重復進行上述處理。 如上所述,在本實施例中,根據位移和速度來確定增益G(t)。 位移變化 隨后,參照圖39A 圖39C,說明當如上述圖36和圖38的實施例中那樣對操作信 號的延遲進行補償時出現(xiàn)的位移變化。 圖39A 圖39C是圖示了位移變化的圖。垂直軸表示作為位移的坐標(像素), 并且水平軸表示時間。圖39B圖示了在利用圖36的實施例中基于速度和加速度定義的增 益G(t)對作為操作信號的速度的延遲進行補償?shù)那闆r下發(fā)生的位移變化。圖39C圖示了 在利用圖38的實施例中基于位移和速度定義的增益G(t)對作為操作信號的位移的延遲進 行補償?shù)那闆r下出現(xiàn)的位移變化。同時,圖39A圖示了沒有進行如圖36和圖38的實施例 中那樣對操作信號的延遲進行補償?shù)那闆r下發(fā)生的位移變化。 在圖39A中,線L301表示操作部的位移,并且線L302表示在基于操作部的位移檢 測結果對指針22的顯示進行控制的情況下發(fā)生的指針22的位移。相對于與操作對應的操 作信號的延遲沒有被補償。因此,線L302在相位上比線L301延遲。 在圖39B中,與圖39A中的線L301類似,線L311表示操作部的位移。線L312表示 在利用圖36的實施例中基于操作信號的速度和加速度檢測結果定義的增益G(t)對作為操 作信號的速度的延遲進行補償?shù)那闆r下發(fā)生的位移變化。相對于與操作對應的操作信號的 延遲得到了補償。因此,線L312在相位上幾乎不比線L311延遲,并因此在相位上與線L311 基本相同。 在圖39C中,與圖39A的線L301類似,線L321表示操作部的位移。線L322表示 在利用圖38的實施例中基于操作信號的位移和速度檢測結果定義的增益G(t)對作為操作 信號的位移的延遲進行補償?shù)那闆r下發(fā)生的位移變化。相對于與操作對應的操作信號的延 遲得到了補償。因此,線L322在相位上幾乎不比線L321延遲,并因此在相位上與線L321 基本相同。
變形例 在上文中,通過輸入裝置31而被操作的電器是電視接收機10。然而,本發(fā)明也適用于個人計算機和其它電器的控制。 此外,如果要被控制的電器是例如移動電話和個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant, PDA)等移動電器,則能夠將輸入裝置31配置成獨立于該移動電器或者與該移 動電器集成在一起。如果輸入裝置31與移動電器集成在一起,則在預定方向上操作整個移 動電器來進行輸入操作。 采用軟件和硬件都能夠進行上述一系列處理。在用軟件進行該系列處理的情況
下,例如將構成該軟件的程序從程序記錄介質安裝到與專用硬件組合的計算機,或安裝到
例如能夠通過安裝有各種程序來實現(xiàn)各種功能的通用個人計算機等中。 在本說明書中,用來說明程序的步驟不僅包括按所述順序依次進行的處理,還包
括不必依次進行而是同時或單獨進行的處理。 此外,在本說明書中,系統(tǒng)是指由多個裝置形成的整體裝置。 本發(fā)明的實施例不限于上述各實施例。在不背離本發(fā)明主旨的范圍內能夠以各種 方式對本發(fā)明進行修改。 本領域技術人員應當理解,依據設計要求和其他因素,可以在本發(fā)明所附的權利 要求或其等同物的范圍內進行各種修改、組合、次組合及改變。
權利要求
一種輸入裝置,所述輸入裝置包括檢測部,其檢測使用者為了控制電器而進行的操作并輸出對應于所述操作的操作信號;第一獲得部,其獲得檢測到的所述操作信號和所述操作信號的微分值;第二獲得部,其獲得由所述微分值定義的函數(shù),所述函數(shù)要用來補償響應于與使用者的所述操作對應的所述操作信號的延遲;以及補償部,其使用所述獲得的函數(shù)來補償所述操作信號。
2. 如權利要求1所述的輸入裝置,其中,所述第二獲得部獲得由所述微分值和所述操 作信號定義的函數(shù)。
3. 如權利要求2所述的輸入裝置,其中,所述操作信號控制在所述電器的屏幕上的顯示。
4. 如權利要求3所述的輸入裝置,其中,所述補償部對所述操作信號進行補償,從而使 響應于所述操作信號的延遲時間從最大值迅速減少至最小值。
5. 如權利要求4所述的輸入裝置,其中,所述第二獲得部獲得當所述獲得的微分值為 正值時將所述獲得的操作信號修正為增大的函數(shù),并且獲得當所述獲得的微分值為負值時 將所述獲得的操作信號修正為減小的函數(shù)。
6. 如權利要求5所述的輸入裝置,其中,所述補償部補償所述操作信號,使得當所述操 作信號的修正量越大時,響應的所述延遲的補償量就越大。
7. 如權利要求6所述的輸入裝置,其中,所述第二獲得部獲得隨著所述獲得的微分值 的絕對值的增大而使所述獲得的操作信號的修正量增大的函數(shù)。
8. 如權利要求7所述的輸入裝置,其中,所述第二獲得部獲得隨著所述獲得的操作信 號的減少而使所述獲得的操作信號的修正量增大的函數(shù)。
9. 如權利要求8所述的輸入裝置,其中,所述補償部使所述操作信號與所述函數(shù)相乘。
10. 如權利要求9所述的輸入裝置,其中,所述第二獲得部將所述函數(shù)的絕對值限制為 不超過閾值。
11. 如權利要求io所述的輸入裝置,其中,所述第二獲得部根據響應于所述操作信號的延遲量來獲得所述函數(shù)。
12. 如權利要求11所述的輸入裝置,其中,所述檢測部將角速度傳感器、圖像傳感器、 地磁傳感器或可變電阻器的輸出作為所述操作信號輸出。
13. 如權利要求11所述的輸入裝置,其中,所述檢測部被設置至所述輸入裝置中。
14. 如權利要求13所述的輸入裝置,其中,所述輸入裝置與所述電器集成在一起。
15. 如權利要求6所述的輸入裝置,其中,所述第一獲得部、所述第二獲得部和所述補 償部中的至少一部分被提供至所述電器。
16. 如權利要求15所述的輸入裝置,其中,所述檢測部是被提供至所述電器的圖像傳 感器,用于拾取使用者的至少一部分主體的圖像并將該圖像作為所述操作信號輸出。
17. —種輸入方法,所述輸入方法包括如下步驟 準備檢測部、第一獲得部、第二獲得部和補償部;使所述檢測部檢測使用者為了控制電器而進行的操作并輸出對應于所述操作的操作 信號;使所述第一獲得部獲得檢測到的所述操作信號和所述操作信號的微分值; 使所述第二獲得部獲得由所述微分值定義的函數(shù),所述函數(shù)要用來補償響應于與使用 者的所述操作對應的所述操作信號的延遲;并且使所述補償部使用所述獲得的函數(shù)來補償所述操作信號。
18. —種用于使包含在電器內的計算機執(zhí)行如下步驟的程序獲得與使用者為了控制所述電器而進行的操作對應的操作信號和所述操作信號的微 分值;獲得由所述微分值定義的函數(shù),所述函數(shù)要用來補償響應于與使用者的所述操作對應 的所述操作信號的延遲;以及使用所述獲得的函數(shù)來補償所述操作信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了輸入裝置、輸入方法以及程序,所述輸入裝置包括檢測部、第一獲得部、第二獲得部和補償部。所述檢測部用于檢測使用者為了控制電器而進行的操作并輸出對應于所述操作的操作信號。所述第一獲得部用于獲得檢測到的所述操作信號和所述操作信號的微分值。所述第二獲得部用于獲得由所述微分值定義的函數(shù),所述函數(shù)要用來補償響應于與使用者的所述操作對應的所述操作信號的延遲。所述補償部用于使用所述獲得的函數(shù)來補償所述操作信號。本發(fā)明能夠改善輸入操作中的操作感。特別地,在具有相對較長的延遲的系統(tǒng)中,能夠改善輸入操作中的操作感。
文檔編號G06F3/038GK101727220SQ200910207178
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權日2008年10月31日
發(fā)明者山本一幸 申請人:索尼株式會社
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