(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体と、
前記入力装置本体に収納され、地磁気の方向を検知して磁気値を出力する磁気センサと、
前記入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に前記入力装置本体が回転すると、前記磁気センサが出力する磁気値を校正する演算部と、を備える
入力装置。
【請求項２】
前記演算部は、校正した前記磁気値に基づいて前記入力装置本体から前記操作対象物に対する基準方位角を演算する
請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
さらに、前記入力装置本体に収納され、加速度を検出して加速度値を出力する加速度センサ、及び角速度を検出して角速度値を出力する角速度センサを備え、
前記演算部は、前記入力装置本体が静止していることを検知すると、前記加速度センサ及び前記角速度センサの校正を行う
請求項１又は２記載の入力装置。
【請求項４】
さらに、前記入力装置本体に収納され、外形が球体又は球体に準じる形状に形成される前記入力装置本体を所定の方向に転がす移動部を備え、
前記演算部は、前記入力装置本体が静止していることを検知すると、前記移動部が前記入力装置本体を少なくとも互いに異なる３軸方向に転がすことによって前記磁気センサの校正を行う
請求項１〜３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記入力装置本体を支持する支持装置が前記入力装置本体を少なくとも互いに異なる３軸方向に回転させるタイミングで、前記磁気センサの校正を行う
請求項１〜３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体と、
前記入力装置本体に収納され、地磁気の方向を検知して磁気値を出力する磁気センサと、
前記入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に前記入力装置本体が回転すると、前記磁気センサが出力する磁気値を校正する演算部と、を有する入力装置と、
前記入力装置本体を支持する支持装置と、を備え、
前記支持装置は、前記入力装置本体を所定の方向に回転させる回転部を有し、
支持する前記入力装置本体が静止していることを検知した後、前記回転部は前記入力装置を少なくとも互いに異なる３軸方向に回転する
制御システム。
【請求項７】
さらに、前記入力装置本体に収納され、加速度を検出して加速度値を出力する加速度センサ、及び角速度を検出して角速度値を出力する角速度センサを備え、
前記演算部は、前記入力装置本体が回転していることを検知すると、前記加速度センサ及び前記角速度センサの校正を行う
請求項６記載の制御システム。
【請求項８】
前記回転部は、前記入力装置本体を回転させる１つ以上の車輪であり、
前記入力装置本体の外形が球体又は球体に準じる形状に形成され、
前記回転部は、前記回転部に載せられた前記入力装置本体を回転させる
請求項６又は７記載の制御システム。
【請求項９】
さらに、前記入力装置を収納し、外形が球体又は球体に準じる形状に形成される収納装置を備え、
前記回転部は、前記入力装置を収納した前記収納装置が前記回転部に載せられたことにより、前記入力装置本体を回転させる
請求項６又は７記載の制御システム。
【請求項１０】
前記回転部は、前記入力装置が取付けられたことを検出した場合に前記入力装置本体を回転させるアームである
請求項６又は７記載の制御システム。
【請求項１１】
前記入力装置本体が回転される前記互いに異なる３軸方向は、ランダムに定められる
請求項７〜１０のいずれかに記載の制御システム。
【請求項１２】
前記入力装置及び／又は支持装置は、前記演算部が前記磁気センサの校正を行う間に、前記入力装置及び／又は支持装置の動作を変え、発光し、又は放音する
請求項７〜１１のいずれかに記載の制御システム。
【請求項１３】
表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体に収納される磁気センサが地磁気の方向を検知して磁気値を出力する工程と、
前記入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に前記入力装置本体が回転すると、前記磁気センサが出力する磁気値を校正する工程と、を含む
校正方法。
【請求項１４】
表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体に収納される磁気センサが地磁気の方向を検知して磁気値を出力する手順、
前記入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に前記入力装置本体が回転すると、前記磁気センサが出力する磁気値を校正する手順、とを
コンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、２次元的、３次元的に画面に表示される操作対象物の操作入力を行う入力装置、制御システム、校正方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画面上に２次元的に表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）を操作するための入力装置として、マウスが広く利用されている。近年においては、マウスに代表される平面操作型の入力装置に限られず、３次元空間で操作可能な入力装置が多種提案されている。また、音量調節の様に単純な設定等では、１次元表示され１軸方向に操作可能なスライドバーや、所定の回転角度に合わせて操作可能な回転ダイヤル等を用いることが一般的であった。
【０００３】
このように３次元空間で用いる入力装置では、入力装置に加える操作と、表示装置に表示される操作対象物の動きがなるべく一致している方が、操作を行うユーザに違和感が生じにくい。このため、入力装置自身の方向等を校正する機構を入力装置が備えており、ユーザは、入力装置の使用開始時に校正を行う必要があった。
【０００４】
ここで、入力装置の校正を簡単、かつ自動的に行うため、特許文献１に開示されているような技術が知られていた。特許文献１には、支持手段（クレイドル）に入力装置を置かず、ユーザが入力装置のグリップが握っている場合に操作モードとして操作を受け付け、支持手段に入力装置を置き、グリップが握られていない場合に校正モードとして校正を行うよう、モードを自動的に切替える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４６２６６７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、入力装置は、入力装置の動きを検知するための加速度センサ、角速度センサ、磁気センサ等を持ち（以下、これらのセンサを「各種センサ」と総称する場合がある）、各種センサの出力値から入力装置になされた動作を演算していた。ここで、各種センサのメカ（ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）を含む）的構造や電気回路素子等の個体差により、センサの出力値には以下のような特性があった。
【０００７】
（１）入力装置が静止状態（角速度＝０）であっても角速度値（電位等）が０とならない。
（２）同じ重力加速度（１Ｇ）を検出するはずの加速度センサであっても、軸毎に検出する加速度値（電位等）が異なる場合がある。
（３）入力装置の正面方向を“真北”へ向けているはずなのに、正面方向に直交する軸の磁気値が０とならない。
このように、各種センサの出力値に誤差が生じると、出力値から算出した入力装置の変位量（例えば、移動距離、回転角度、方位角等）が、実際の値と比べ大きくずれる場合があった。
【０００８】
ここで、正確な出力値を求めるためには、各種センサの出力値をキャリブレーション（校正）することが必要となる。しかし、この校正作業は所定の手順で操作することが必要であり、さらにその手順、操作内容が各種センサによって異なるのでユーザにとっては煩雑であった。特に、磁気センサの校正値は機器を使用する場所や周りの環境によって大きく変わることがあり、入力装置を使用する前には毎回磁気値を校正しなければならず、利便性を損ねていた。
【０００９】
また、特許文献１に開示された技術では、入力装置を支持手段に置くと重力方向に対し入力装置が自然に水平となるように入力装置、支持手段の形状を工夫することにより、簡易的に２軸加速度センサの校正を行っている。しかし、全方位を向ける必要がある３軸以上の磁気センサや加速度センサの出力値を厳密に校正することができなかった。また、入力装置をカメラで撮像することにより、入力装置の絶対位置を求めるようなシステムでは、計算処理が複雑化し、かえって誤差が大きくなることがあった。
【００１０】
本開示はこのような状況に鑑みて成されたものであり、ユーザが意識することなくセンサの校正を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示は、表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体に収納される磁気センサが地磁気の方向を検知して磁気値を出力し、入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に入力装置本体が回転すると、磁気センサが出力する磁気値を校正するものである。
【００１２】
このようにしたことで、入力装置本体が静止していることを検知すると、磁気センサの校正を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、入力装置本体が静止していることを検知すると、磁気センサが出力する磁気値を校正するため、ユーザが使用するときには、既に磁気センサの校正が完了した状態となる。このため、ユーザは使用を開始するタイミングで別途磁気センサの校正を行わなくてもよく、速やかに入力装置の使用を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の一実施の形態例における入力装置、制御装置及び表示装置を備える制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本開示の一実施の形態例における入力装置をユーザが握った様子を示す説明図である。
【図３】本開示の一実施の形態例における入力装置の一部破断図である。
【図４】図３に示す破断図の一部拡大図である。
【図５】本開示の一実施の形態例における入力装置の殻状部の外観図である。
【図６】本開示の一実施の形態例における制御システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【図７】本開示の一実施の形態例における制御システムの機能構成図である。
【図８】本開示の一実施の形態例における制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図９】本開示の一実施の形態例における入力装置が静止状態における角速度値の例を示すグラフである。
【図１０】本開示の一実施の形態例における入力装置が静止状態における加速度値の例を示す説明図である。
【図１１】本開示の一実施の形態例における加速度センサの各軸が検出する加速度の方向の例を示す説明図である。
【図１２】本開示の一実施の形態例における入力装置が静止状態における磁気値の例を示す説明図である。
【図１３】本開示の一実施の形態例における磁気センサの各軸が検出する磁気の方向の例を示す説明図である。
【図１４】本開示の一実施の形態例における磁気センサを校正する動作の例を示す説明図である。
【図１５】本開示の一実施の形態例における使用していない入力装置を全方位に向ける第１の方法を示す説明図である。
【図１６】本開示の一実施の形態例における支持装置を用いて入力装置を全方位に向ける例を示す説明図である。
【図１７】本開示の一実施の形態例における支持装置を用いて入力装置を全方位に向ける例を示す説明図である。
【図１８】本開示の一実施の形態例における入力装置と同じ機能を持たせた携帯端末を全方位に向ける例を示す説明図である。
【図１９】本開示の一実施の形態例における入力装置を全方位に向けて癒し効果を得る例を示す説明図である。
【図２０】本開示の一実施の形態例におけるローカル座標系とグローバル座標系の例を示す説明図である。
【図２１】本開示の一実施の形態例における入力装置の基準方位角を定義する例を示す説明図である。
【図２２】本開示の一実施の形態例における自動的に入力装置の基準方位角を校正する第１の方法の例を示す説明図である。
【図２３】本開示の一実施の形態例における自動的に入力装置の基準方位角を校正する第２の方法の例を示す説明図である。
【図２４】本開示の他の実施の形態例における表示装置の内部構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。この入力装置は、コンピュータがプログラムを実行することにより、後述する内部ブロックが連携して行う校正方法を実現する。
１．一実施の形態例（各種センサのオフセット値からセンサ値を構成する例）
２．変形例
【００１６】
＜１．一実施の形態例＞
［システムの全体構成］
まず、図１を参照しながら本開示の一実施形態に係る制御システムについて説明する。
図１は、本開示の一実施の形態例及び後述する各実施形態に係る入力装置１０を含む制御システム１００を示す。制御システム１００は、入力装置１０と制御装置５０と表示装置６０とを有する。
【００１７】
入力装置１０は、例えば、表示部６０ａの画面に表示される操作対象物６０ｂに対する操作入力が可能な球体のデバイスである。制御装置５０は、入力装置１０の操作に応じて操作対象物６０ｂの表示を制御する。
【００１８】
制御装置５０としては、入力装置１０に専用の機器であってもよいし、ＰＣ等であってもよい。これにより、制御システム１００では、ユーザが、入力装置１０を操作することにより、表示部６０ａに表示される操作対象物６０ｂを遠隔操作することができる。
【００１９】
なお、表示部６０ａは、例えば、液晶ディスプレイや、ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等により構成される。表示部６０ａは、２次元画像を表示する形態であってもよいし、３次元画像を表示する形態であってもよい。表示部６０ａは、入力装置１０によって操作される操作対象物６０ｂを２次元的、あるいは３次元的に表示する。
【００２０】
表示部６０ａに２次元的に表示される操作対象物６０ｂとしては、例えば、ポインタやアイコン、ウィンドウ等のＧＵＩ等が挙げられる。３次元的に表示される操作対象物６０ｂとしては、人型、動物型のキャラクタ画像が挙げられる。なお、これらの例は、一例に過ぎず、操作対象物６０ｂは、２次元的、３次元的に表示される画像であれば、どのような画像であってもよい。
【００２１】
また、表示装置６０は、テレビジョン放送等を受信可能なテレビジョン装置であってもよい。あるいは、表示装置６０が操作対象物６０ｂを３次元的に表示させる形態の場合、表示装置６０は、ユーザが裸眼で視認することができる立体画像を表示する立体画像表示装置であってもよい。図１では、制御装置５０と表示装置６０とが別々の場合が示されているが、制御装置５０と表示装置６０とは一体的に構成されていてもよい。また、操作対象物６０ｂを表示する表示装置としては、プロジェクタ等を用いてもよい。この場合、プロジェクタによって、スクリーン、壁面に投影された操作対象物６０ｂを操作することも可能である。
【００２２】
［入力装置の構成例］
図２は、入力装置１０をユーザが握った様子を示す図である。図２に示すように、入力装置１０は、球体の形状を有している。入力装置１０の大きさは、野球の硬球の大きさよりも少し大きいか、少し小さい程度の大きさとされ、直径が例えば、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の大きさとされる。これにより、ユーザが入力装置１０を握ったときに扱い易い大きさとされる。ただ、入力装置１０の直径の大きさについては、上記の範囲に限定されず、もちろん他の値もとりえる。
【００２３】
図３は、入力装置１０の一部破断図であり、図４は、図３に示す破断図の一部拡大図である。また、図５は、入力装置１０の殻状部２２の外観図である。図５Ａには、殻状部２２を斜め上方向から見た様子が示されており、図５Ｂには、図５Ａに示すＡ方向から殻状部２２を見た様子が示されている。
【００２４】
入力装置１０は、入力装置１０の中心部に設けられた球体形状の基部２１と、基部２１の表面を全体的に覆うように設けられた球殻状の殻状部２２と、殻状部２２の表面を全体的に覆うように設けられた把持部２３とを有する入力装置本体２０を備える。入力装置本体２０は、外形が球状又は球状に準じる形状に形成されており、入力装置本体２０には、表示装置６０に表示される操作対象物６０ｂを操作するための操作入力がなされる。
【００２５】
また、入力装置１０は、入力装置１０が所定の力以上の力で握られたことを検出するとともに、クリック感を発生させるタクトスイッチ１２（スイッチ部）を備える。また、入力装置１０は、ユーザが入力装置１０を握った力の大きさを検出する感圧センサ１３（圧力センサ：握り力を検出する）を備える。
【００２６】
基部２１の内部は、空洞とされている。基部２１内部の空洞部には、ＣＰＵ１１等の電子部品が実装された回路基板が設けられる。
【００２７】
殻状部２２は、同一形状を有する８つのプレート２５によって構成されている（図５を参照）。それぞれのプレート２５の形状は、正三角形に近い形状とされている。そして、８つのプレート２５のうち、隣接する４つのプレート２５の角部の頂点が１点で集中し、この頂点が集中する点が全体では、合計で６つ形成されている。この６つの点に対応する位置に、タクトスイッチ１２と、感圧センサ１３とがそれぞれ配置される。すなわち、本実施形態に係る入力装置１０では、６つのタクトスイッチ１２と、６つの感圧センサ１３とを含む。タクトスイッチ１２と、感圧センサ１３とは、基部２１の表面と殻状部２２（プレート２５）の内面との間に設けられる（図３及び図４を参照）。
【００２８】
感圧センサ１３は、基部２１の表面上に設けられており、タクトスイッチ１２は、感圧センサ１３上に設けられている。感圧センサ１３とタクトスイッチ１２との間には、第１の圧力拡散板１３ａが介在されており、タクトスイッチ１２と殻状部２２（プレート２５）の内面との間には、第２の圧力拡散板１３ｂが介在される。第１の圧力拡散板１３ａ及び第２の圧力拡散板１３ｂにより、ユーザが把持部２３を握った力を均一に感圧センサ１３に伝達することができる。感圧センサ１３は、入力装置本体２０が握られた力の大きさをセンシングする。
【００２９】
タクトスイッチ１２は、スイッチ本体１２ａと、スイッチ本体１２ａに対して移動可能な可動部１２ｂとを有する。また、タクトスイッチ１２は、内部に可動部１２ｂの移動に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる電気的なスイッチ機構（不図示）を有する。また、タクトスイッチ１２は、可動部１２ｂの移動に応じてクリック感を発生させる板バネ等の弾性体を用いたクリック感発生機構（不図示）を有する。
【００３０】
ここで、感圧センサ１３と、プレート２５に加えられる力の大きさ等との関係について説明する。感圧センサ１３により検出された圧力値を基に、１つのプレート２５に加えられた力の大きさと、力が加えられた位置とを算出する場合、１つのプレート２５に対しては、少なくとも３つの感圧センサ１３が必要である。
【００３１】
本実施形態では、１つのプレート２５に対しては、プレート２５に加えられた力を検出する（他のプレート２５と共通で用いられる）３つの感圧センサ１３が設けられている。従って、感圧センサ１３からの圧力値を基に、ベクトル計算等を利用した演算が実行されることで、プレート２５に加えられた力の大きさと、力が加えられた位置とを正確に算出することができる。
【００３２】
また、８つのプレート２５に対して、それぞれ３つの感圧センサ１３を用いる場合、８×３で、本来、２４個の感圧センサ１３が必要となる。しかし、本実施形態では、感圧センサ１３は、隣接する４つのプレート２５の角部の頂点が集中する点に配置されており、隣接する４つのプレート２５で１つの感圧センサ１３が共通で用いられている。これより、感圧センサ１３の数は、合計で６つあれば足り、入力装置１０のコストの削減が実現される。このように、必要最低限の感圧センサ１３で、プレート２５に加えられた力の大きさと、力が加えられた位置とを正確に算出することができる。
【００３３】
しかし、感圧センサ１３は、必ずしも上述した構成としなくてもよい。例えば、感圧センサ１３は、１つのプレート２５に対して１個や２個であってもよいし、４個以上設けていてもよい。また、感圧センサ１３は、他のプレート２５と共通で用いられる形態ではなく、それぞれのプレート２５に対して独立して設けられていてもよい。
【００３４】
典型的には、感圧センサ１３は、ユーザが入力装置１０を握ったときに、プレート２５（殻状部２２）に加えられた力を検出することができる形態であれば、どのような形態であってもよい。また、プレート２５の個数（殻状部２２の分割個数）についても８個に限定されない。例えば、プレート２５の数は、２個や４個等であってもよい。
【００３５】
基部２１及び殻状部２２は、例えば、金属や樹脂等の材料により構成される。一方、把持部２３は、基部２１及び殻状部２２よりも軟らかい材料で構成されている。把持部２３に用いられる材料としては、例えば、ポリウレタン等の合成樹脂を発砲して形成されたスポンジ等が挙げられる。把持部２３に用いられる材料として、スポンジ等の材料が用いられることで、触感を向上させることができ、また、ユーザは、入力装置１０を握る力の大きさを微調整することができる。
【００３６】
次に、制御システム１００の電気的な構成について、図６及び図７を参照しながら説明する。
図６は、制御システム１００の電気的な構成を示すブロック図である。
図７は、制御システム１００の機能構成図である。
【００３７】
まず、図６を参照して入力装置１０の電気的な構成について説明する。
入力装置１０は、報知機構９、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１１、タクトスイッチ１２、感圧センサ１３、加速度センサ１４、角速度センサ１５、磁気センサ１６を備える。さらに、入力装置１０は、送受信回路１７、バッテリー１８、ＲＯＭ（Read Only Memory）１９ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１９ｂを備える。なお、報知機構９には、ＬＥＤ (Light Emitting Diode)等の発光機構、スピーカ等の放音機構、振動発生機構を用いて、放音、発光、又は振動のうち、少なくとも１つを含む報知を行うようにしてもよい。
【００３８】
報知機構９、ＣＰＵ１１、加速度センサ１４、角速度センサ１５、磁気センサ１６、送受信回路１７、ＲＯＭ１９ａ、ＲＡＭ１９ｂは、図示しない回路基板上に実装される。電子部品が実装された回路基板と、バッテリー１８とは、基部２１の内部に形成された空洞部に設けられる。このため、各種センサは、入力装置本体２０に収納されている。
【００３９】
加速度センサ１４及び角速度センサ１５は、入力装置１０の３次元空間内での動きを検出するセンサである。加速度センサ１４は、互いに直交する３軸方向の加速度を検出し、検出された加速度に応じた加速度値（変位値の一例）をＣＰＵ１１へ出力する。角速度センサ１５は、互いに直交する３軸回りの角速度を検出し、検出された角速度に応じた角速度値（変位値の一例）をＣＰＵ１１へ出力する。また、磁気センサ１６は、入力装置１０の３次元空間内における地磁気の方向（例えば、磁北）を検出した磁気値（変位値の一例）をＣＰＵ１１へ出力する。
【００４０】
タクトスイッチ１２、感圧センサ１３、タッチセンサ等は感圧部として用いられる。タクトスイッチ１２は、スイッチ機構がＯＮの状態となったときに、ＣＰＵ１１へ信号を出力する。感圧センサ１３は、入力装置１０がユーザに握られた力の大きさに応じた圧力値をＣＰＵ１１へ出力する圧力センサの一例である。
【００４１】
ＣＰＵ１１は、操作対象物６０ｂを制御するために、加速度センサ１４、角速度センサ１５、磁気センサ１６、感圧センサ１３から出力された角速度値、加速度値、磁気値、圧力値に基づいて、各種の演算を実行する。そして、ＣＰＵ１１は、表示装置６０に表示される操作対象物６０ｂの操作入力が入力装置１０になされると、入力装置１０の変位量に応じた変位値を出力する。この変位量には、例えば、加速度値、角速度値、磁気値、圧力値がある。そして、変位量は、１軸、直交する２軸、又は直交する３軸のいずれかの変位量によって求まる値である。
【００４２】
ただし、ＣＰＵ１１は、入力装置本体２０が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に入力装置本体２０が回転すると、磁気センサ１６が出力する磁気値を校正する。また、ＣＰＵ１１は、入力装置本体２０が静止していることを検知すると、加速度センサ１４及び角速度センサ１５の校正も行う。入力装置本体２０が静止していることを検知するまでの時間が短すぎるとユーザの操作に支障が出る。このため、例えば、入力装置本体２０が静止していることを検知するまでの時間として１時間程度としてもよい。ここで、入力装置本体２０（入力装置１０）の回転は、入力装置１０が自ら行う場合もあるし、後述する支持装置によって行われる場合もある。そして、ＣＰＵ１１は、校正した磁気値に基づいて入力装置本体２０から操作対象物６０ｂに対する基準方位角を演算する。
【００４３】
ＣＰＵ１１は、校正した加速度値、角速度値、磁気値、圧力値を送受信回路１７から制御装置５０に送信する。ただし、ＣＰＵ１１は、これらの値に基づいて、入力装置１０の空間内での移動量、回転量、磁北に対する角度等、入力装置１０が握られた力の大きさや、力が加えられた位置等を算出する場合もある。なお、ＣＰＵ１１は、タクトスイッチ１２のスイッチ機構からの信号が入力されている状態で、各種の演算を実行する。
【００４４】
送受信回路１７は、不図示のアンテナ等を有しており、ＣＰＵ１１の制御に基づいて、各種の情報を制御装置５０へ送信する。なお、送受信回路１７は、制御装置５０から送信された情報を受信することも可能である。
バッテリー１８としては、例えば、充電可能な二次電池が用いられ、不図示の充電部が入力装置本体２０に収納される。
報知機構９は、操作対象物６０ｂが変位したことをユーザに報知する。ここで、報知機構９は、操作対象物６０ｂが移動する１軸の変位量毎に異なる報知を行ってもよい。
【００４５】
次に、図７を参照して入力装置１０の機能構成について説明する。入力装置１０は、検出部４３、第１処理部４１、記憶部４６、第１送受信部４７及び電源部４８を有している。検出部４３は、第１操作検出部４４及び第２操作検出部４５を有している。第１処理部４１は、第１応答部４２、第１演算部４０及び第２応答部４９を有している。
【００４６】
検出部４３は、入力装置本体２０がユーザに所定の力以上の力で握られたことを検出する。例えば、検出部４３は、入力装置本体２０が握られた力の大きさを検出し、握られた力の大きさに応じた握り力検出値を出力する。第１操作検出部４４は、入力装置本体２０への第１の操作を検出する。第１の操作としては、例えば、入力装置１０を握る、入力装置１０をテーブルから持ち上げる、入力装置１０をたたく等が挙げられ、入力装置１０を握る場合のみに限られない。第１操作検出部４４は、例えば、入力装置本体２０が所定の圧力（例えば第１の閾値）以上で握られたことを検出してもよい。また、第１操作検出部４４は、その検出結果に基づき握られた力の大きさに応じた握り力検出値を出力してもよい。
【００４７】
第１の操作を検出後、第２操作検出部４５は、入力装置本体２０への第２の操作を検出する。第２の操作の検出は、第１の操作の検出後に行われ、同時に行われることはない。
【００４８】
第２の操作としては、例えば、入力装置１０をつかんで操作する（入力装置１０をつかんで振る）等が挙げられ、入力装置１０を握る場合のみに限られない。第１操作検出部４４及び第２操作検出部４５により検出される検出値は、感圧センサ１３、加速度センサ１４、角速度センサ１５及び磁気センサ１６によりセンシングされた値の少なくともいずれかである。第２操作検出部４５は、例えば、入力装置本体２０が所定の圧力（第２の閾値）以上で握られたことを検出する。第２の閾値は第１の閾値より大きい値に予め定められている。
【００４９】
第１応答部４２は、第１の操作の検出に基づき入力装置１０の第１の応答を行う。第１の応答としては、クリック音を鳴らす、入力装置１０に設けられたばねにより入力装置１０を持っているユーザの手に反発力を与える等が一例として挙げられる。ただし、第１の操作の検出に基づき必ずユーザに第１の応答を行う必要はない。例えば、第１応答部４２は、検出部４３により入力装置１０が握られたことが検出されたとき、及び入力装置１０が握られたことが検出されなくなったときに第１の応答をユーザに返してもよい。第１応答部４２は、少なくとも検出部４３により入力装置本体２０が握られたことが検出されたときに、第１処理部４１の制御によらず、ユーザに対して第１の応答を返してもよい。また、第１の応答は、基本的にＣＰＵ１１を介さない処理であるため即答性があるが、ＣＰＵ１１を介してもよい。
【００５０】
第１演算部４０は、第１の操作に応じた入力装置本体２０の動きに対する変位値に基づき、操作対象物６０ｂの操作のための演算（第１の処理）を行ってもよく、第２の操作に応じた入力装置本体２０の動きに対する動き検出に基づき操作対象物６０ｂの操作のための演算（第２の処理）を行ってもよい。
【００５１】
なお、第１操作検出部４４は、第１演算部４０を介さずに第１応答部４２に応答処理を促すことができる。このため、第１応答部４２から第１演算部４０に第１の応答を送らずに、ユーザへクリック音による応答を行うことができる。これにより、第１応答部４２によるクリック音による第１の応答を、第１演算部４０による演算結果に基づく処理より速く実行させることが可能となる。しかし、これに限られず、第１の応答（例えばクリック音による応答）を第１演算部４０に送り、第１演算部４０の演算開始のトリガーに利用してもよい。
【００５２】
また、第１の処理と第２の処理とは操作対象物６０ｂに対する異種の操作であり、同種の操作は含まない。異種の操作としては、第１の処理では入力装置１０を握る力が所定の第１の閾値による圧力以上になった場合にクリック音を発生させ、第２の処理では更に握りを強くして所定の第２の閾値による圧力以上になった場合に各種センサによる変位値に基づき操作対象物６０ｂの操作のための演算を実行する例が挙げられる。他の異種の操作としては、第１の処理では入力装置１０を２秒間握った場合にイネーブル（操作入力ＯＫ）とし、カーソル移動操作モードに遷移し、第２の処理では再度、入力装置１０を４秒間握った場合に操作対象物６０ｂを選択して操作モードに入る例が挙げられる。同種の操作としては、感圧センサ１３による検出値を３段階のレベルで検出することにより、弱く握ったら第１の処理に遷移し、強く握ったら第２の処理に遷移する場合が挙げられる。このような同種の操作は、各実施形態の第１の処理と第２の処理には含まない。
【００５３】
なお、第１応答部４２による入力装置のユーザへの第１の応答は操作対象物６０ｂを制御する制御装置５０へと送受信されず、第１演算部４０による操作対象物６０ｂの操作のための演算結果は制御装置５０へと送受信される。よって、第１応答部４２による第１の応答処理は、送受信処理を含まないルートであるため、送受信処理を含む第１演算部４０による演算結果に基づく処理より速いという効果を有する。
【００５４】
第２応答部４９は、第２の操作の検出に基づき入力装置１０の第２の応答を行う。第２の応答としては、入力装置１０に取り付けられた報知機構９に対して、ＬＥＤを点滅表示させたり、音声出力や力覚表示を行ったり、振動したりして、ユーザに対してフィードバックを行うことが例として挙げられる。第２の応答は、基本的にＣＰＵ１１を介さない処理であるため即答性があるが、ＣＰＵ１１を介して行ってもよい。
【００５５】
また、第１処理部４１及び制御装置側の第２処理部６１では、必要に応じて両方あるいは片方において、各検出結果を用いて所望の処理を行い、第２処理部６１を介して表示制御部６６に結果を出力する。
【００５６】
記憶部４６は、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどを用いるＲＯＭ１９ａ又はＲＡＭ１９ｂとして実現されうる。
【００５７】
第１送受信部４７は、所定の情報を入力装置１０及び制御装置５０間で送信又は受信する。第１送受信部４７及び第２送受信部６２の間は、有線又は無線にて接続されている。電源部４８は、バッテリー１８として例えば、充電式電池が用いられ、各部に電力を供給する。
【００５８】
［制御装置の構成］
次に、図６を参照して、制御装置５０の電気的な構成を説明する。
制御装置５０は、ＣＰＵ５１、送受信回路５２、ＲＯＭ５３ａ、ＲＡＭ５３ｂ、指示機構５４を含む。
ＲＯＭ５３ａは不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ５１の処理に必要な各種のプログラムが記憶される。ＲＡＭ５３ｂは揮発性のメモリであり、ＣＰＵ５１の作業領域として用いられる。
送受信回路５２は、アンテナ等を有しており、入力装置１０から送信される各種の情報を受信する。また、送受信回路５２は、入力装置１０へ信号を送信することも可能である。
【００５９】
指示機構５４は、例えば、キーボードであり、ユーザは、この指示機構５４を介して初期設定、特種設定などの設定を行う。指示機構５４は、ユーザからの各種の指示を受付け、入力された信号をＣＰＵ５１へ出力する。
【００６０】
ＣＰＵ５１は、後述する第２演算部の処理、表示制御部の処理を行う第２処理部の機能を実行する。ＣＰＵ５１は、送受信回路１７によって受信された各種の情報に基づいて、表示装置６０に表示される操作対象物を制御する。
【００６１】
次に、図７を参照して、制御装置５０の機能構成について説明する。
制御装置５０は、第２処理部６１、記憶部６３、第２送受信部６２及び指示部６４を有している。第２処理部６１は、第２演算部６５及び表示制御部６６を有している。
【００６２】
第２送受信部６２は、所定の情報を第１送受信部４７に送信又は受信する。記憶部６３は、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどを用いるＲＯＭ５３ａ又はＲＡＭ５３ｂとして実現されうる。
【００６３】
例えばユーザがキーボード等の指示機構５４を用いて操作入力すると、指示部６４は、初期設定、特種設定などの設定を行う。具体的には、指示部６４は、ユーザからの各種の指示を受付け、入力された信号を第２処理部６１へ出力し、初期設定等を指示する。
【００６４】
第２演算部６５は、第１処理部４１からの検出結果や演算結果を用いて所望の処理を行い、表示制御部６６に結果を出力する。また、第２演算部６５は、入力装置１０から受信した変位値に基づいて入力装置１０の変位量を演算する。なお、入力装置１０の変位量は、入力装置１０内の第１演算部４０が演算して、演算した変位量を制御装置５０に送信する構成とすることもできる。
【００６５】
表示制御部６６は、得られた情報に基づき操作対象物６０ｂの表示を制御する。なお、表示制御部６６の替わりに又は表示制御部６６に加えて、操作対象物６０ｂの表示以外の動作（例えば音や振動等）を表現できる表現部を設けてもよい。表現部では、得られた情報を用いて所望の操作入力に対して操作対象物６０ｂの表現を制御する。
【００６６】
［入力装置の動作］
次に、本実施形態に係る制御システム１００の動作について説明する。
図８は、本実施形態に係る制御システム１００の動作例を示すフローチャートである。図８Ａは、入力装置１０の処理を示し、図８Ｂは、制御装置５０の処理を示す。
【００６７】
まず、ユーザは、入力装置１０を持ち上げて、入力装置１０を操作しやすい位置まで移動させる。なお、このとき、表示部６０ａに表示される操作対象物６０ｂは動かない（ステップＳ１のＮＯ参照）。次に、ユーザが入力装置１０の操作を開始する意思を示して、入力装置本体２０の把持部２３を所定の力以上の力で握る。すると、入力装置本体２０の殻状部２２（プレート２５）と、タクトスイッチ１２の可動部１２ｂが入力装置１０の中心に近づく方向に移動される。タクトスイッチ１２の可動部１２ｂが入力装置１０の中心に向かう方向へ移動すると、クリック感発生機構によりクリック感が発生する。
【００６８】
入力装置１０は、このクリック感による応答（第１の応答の一例）により、ユーザの操作対象物６０ｂの操作を開始する意思に対して適切に応答することができる。そして、ユーザは、このクリック感により、操作対象物６０ｂの操作が開始されることを容易に認識することができる。また、クリック感発生機構によるクリック感による応答は、ＣＰＵを介さない応答であるので、ユーザに対して素早くクリック感による応答を返すことができる。
【００６９】
タクトスイッチ１２の可動部１２ｂが入力装置１０の中心に向かう方向へ移動すると、クリック感が発生するとともに、タクトスイッチ１２のスイッチ機構がＯＮの状態となり、スイッチ機構からＣＰＵ１１へ信号が入力される（ステップＳ１のＹＥＳ）。
【００７０】
タクトスイッチ１２からの信号が入力されると、ＣＰＵ１１は、加速度センサ１４、角速度センサ１５から加速度値、角速度値を取得し、感圧センサ１３から圧力値を取得する（ステップＳ２）。なお、磁気センサ１６から取得する磁気値は、入力装置１０を使用していない間に表示装置６０に対する入力装置１０の方向を校正するために使われるため、本フローチャートでは図示していない。
【００７１】
次に、ＣＰＵ１１は、加速度値、角速度値に基づいて、演算を実行し、入力装置１０の（所定時間当りの）移動量、回転量を算出する（ステップＳ３）。また、ＣＰＵ１１は、圧力値に基づいて、ベクトル計算等を利用した演算を実行することで、入力装置１０が握られた力の大きさ（プレート２５に加えられた力の大きさ）と、力が加えられた位置とを算出する。
【００７２】
次に、ＣＰＵ１１は、算出された各情報（入力装置１０の移動量、回転量、入力装置１０が握られた力の大きさ、力が加えられた位置）を、送受信回路１７を介して、制御装置５０に送信する（ステップＳ４）。
【００７３】
制御装置５０のＣＰＵ５１は、入力装置１０から各情報が受信されたか否かを判定する（ステップ１１）。入力装置１０からの各情報が受信された場合、制御装置５０のＣＰＵ５１は、受信された各情報に基づいて、操作対象物６０ｂを制御する（ステップＳ１２）。なお、制御装置５０のＣＰＵ５１は、ステップＳ１２において、受信された各情報について、さらに演算を実行し、操作対象物６０ｂの制御の精度を向上させる処理を実行してもよい。
【００７４】
例えば、操作対象物６０ｂが３次元的に表示されるキャラクタ画像である場合、ステップＳ１２において、ＣＰＵ５１は、入力装置１０の移動量、回転量の情報に基づいて、そのキャラクタ画像を３次元的に移動させたり、回転させたりする処理を実行する。また、ＣＰＵ５１は、握られた力の大きさの情報や、力の位置の情報に応じて、キャラクタ画像に特定の動き（例えば、ジャンプ、しゃがむ、笑う、怒る等）をさせる処理を実行する。なお、移動量、回転量、握られた力の大きさ、力の位置の情報に基づいて、操作対象物６０ｂがどのように制御されるかについては、特に限定されない。
【００７５】
図８に示す処理により、ユーザは、入力装置１０を所定の力以上の力で握った状態で、入力装置１０を移動させたり、回転させたり、入力装置１０をさらに強く握ったり、入力装置１０の特定の位置を強く押したりすることで、操作対象物６０ｂに任意の動きをさせることができる。
【００７６】
一方、ユーザが、操作対象物６０ｂの操作を（一時的に）停止させる場合、ユーザは、入力装置１０を握った力を弱める。ユーザが入力装置１０を握った力を弱め、握った力が上記所定の力未満の力となると、タクトスイッチ１２の可動部１２ｂと、入力装置本体２０の殻状部２２（プレート２５）とが入力装置１０の中心から離れる方向に移動される。タクトスイッチ１２の可動部１２ｂが入力装置１０の中心から離れる方向に移動すると、クリック感発生部によりクリック感が発生される。
【００７７】
入力装置１０は、このクリック感による応答により、ユーザの操作対象物６０ｂの操作を停止させる意思に対して適切に応答することができる。そして、ユーザは、このクリック感により、操作対象物６０ｂの操作が停止されることを容易に認識することができる。タクトスイッチ１２の可動部１２ｂが入力装置１０の中心から離れる方向へ移動すると、クリック感が発生するとともに、タクトスイッチ１２のスイッチ機構による信号の出力が停止される。これにより、タクトスイッチ１２からＣＰＵ１１への信号の入力が停止され（ステップＳ１のＮＯ）、操作対象物６０ｂの動きが停止される。
【００７８】
このため、ユーザは、入力装置１０を上記所定の力以上の力で握ったり、入力装置１０を握った力を弱めたりすることで、入力装置１０の操作（空間操作、握った力の大きさによる操作）を操作対象物６０ｂの操作に反映させるか否かを任意に切り替えることができる。
【００７９】
また、入力装置１０は、タクトスイッチ１２のクリック感発生部によりユーザの操作対象物６０ｂの操作を開始する意思に対して適切に応答することができる。そして、ユーザは、このクリック感により、操作対象物６０ｂの操作が開始されることを容易に認識することができる。また、クリック感発生機構によるクリック感による応答は、ＣＰＵ１１を介さない応答であるので、ユーザに対して素早くクリック感による応答を返すことができる。
【００８０】
さらに、入力装置１０は、クリック感による応答により、ユーザの操作対象物６０ｂの操作を停止させる意思に対して素早く応答することができる。そして、ユーザは、このクリック感により、操作対象物６０ｂの操作が停止されることを容易に認識することができる。
【００８１】
［角速度センサオフセット値と角速度値の校正方法の例］
次に、角速度センサ１５、加速度センサ１４、磁気センサ１６のオフセット値と校正方法の例を順に説明する。
始めに、角速度センサオフセット値と角速度値の校正方法の例を説明する。
図９は、入力装置１０が静止状態における角速度値の例を示すグラフである。
【００８２】
角速度センサ１５は、入力装置１０が回転していない静止状態である場合に角速度基準値Ｖrefと同じ値を出力するべきだが、角速度値が角速度基準値Ｖrefからズレてしまうことがある。このような角速度のズレを「角速度センサオフセット」と呼ぶ。なお、このように角速度基準値Ｖrefから角速度値がズレるのは、アナログ値を出力する場合であり、デジタル値を出力する場合には、角速度値が基準となる“０”からズレることとなる。
【００８３】
角速度センサオフセットは、角速度値に様々な影響を及ぼす。例えば、入力装置１０が回転していない静止状態であっても微小な角速度値を検出してしまう。また、入力装置１０を全方位に回転させることで、正負のいずれの方向にも同じ回転をしても角速度値の絶対値が変わることもある。
【００８４】
また、角速度センサオフセットには、以下のような特徴がある。すなわち、角速度センサオフセットは、角速度センサ１５の個体毎に角速度値が異なっており、複数の軸を持つ角速度センサ１５では、軸毎に角速度値が異なる。一方、外部環境によって角速度値が変化することはなく、経時的変化も少ない。このため、角速度値を校正するためには、入力装置１０が回転していない静止状態で角速度センサオフセット値を求める必要がある。
【００８５】
角速度センサオフセット値の校正を手動で行う場合には、以下の校正方法が考えられる。
（１）入力装置１０が回転していない静止状態において、第１演算部４０は、次式（１）に示すように静止状態の角速度センサ１５が出力する角速度値（ωStable）と角速度基準値（Ｖref）の差分（ωofst）を角速度センサオフセット値として記憶する。なお、計算精度を高めるためには、角速度値（ωStable）と角速度基準値（Ｖref）として、複数のフレーム間で取得した平均値を用いるとよい。
ωofst＝ωStable−Ｖref  …式（１）
【００８６】
（２）以降、回転状態の角速度センサ１５が出力する角速度値（ωraw）と角速度センサオフセット値（ωofst）との差分で求めた校正値（ωcalib）を角速度値として計算に用いる。
ωcalib＝ωraw−ωofst  …式（２）
【００８７】
［加速度センサオフセット値と加速度値の校正方法の例］
次に、加速度センサ１４のオフセット値と加速度値の校正方法の例を説明する。
図１０は、入力装置１０が静止状態における加速度値の例を示す説明図である。
【００８８】
加速度センサ１４は、１軸以上の加速度を検出する。ここで、入力装置１０が加速していない静止状態において、加速度センサ１４のある１軸を正確に重力加速度の方向へ向けると、重力方向に直交する他軸の加速度値は“０”となるはずである。しかし、入力装置１０が静止していても加速度値が０からズレてしまうことがある。このような加速度のズレを「加速度センサオフセット」と呼ぶ。
【００８９】
加速度センサオフセットは、加速度値に様々な影響を及ぼす。例えば、重力加速度（１Ｇ）に対する比率を用いて、現在の入力装置１０の水平方向に対する傾き角を求める計算において、算出した角度がズレることが知られている。
傾き角＝asin（Ａccl／１Ｇ）  …式（３）
【００９０】
なお、加速度センサオフセットには、以下のような特徴がある。すなわち、加速度センサオフセットは、加速度センサ１４の個体毎に加速度値が異なっており、複数の軸を持つ加速度センサ１４では、軸毎に加速度値が異なる。一方、外部環境によって加速度値が変化することはなく、経時的変化も少ない。このため、加速度値を校正するためには、入力装置１０の運動加速度が“０”となるような静止状態とし、かつ、加速度センサ１４の各軸における正負の方向が正確に重力方向、すなわち鉛直下向きとなる状況を作る必要がある。
【００９１】
加速度センサオフセット値の校正を手動で行う場合に、以下の方法が考えられる。
図１１は、加速度センサ１４の各軸が検出する加速度の方向の例を示す説明図である。図中では、矢印方向を正、矢印の反対方向を負として説明を行う。図中では、加速度センサ１４の３軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸による座標系を加速度ローカル座標と呼ぶ。
【００９２】
（１）加速度センサ１４のＸ軸においてＸ軸の負方向を鉛直下向きに向ける。このとき、入力装置１０を動かす際の加速度が加速度値に影響しないようにゆっくりと動かす必要がある。そして、加速度センサ１４に重力加速度１Ｇがかかった際に加速度センサ１４が検出した加速度値の最大値Ａを求める。
（２）次に、加速度センサ１４を上下逆さまにひっくり返し、Ｘ軸の正方向を鉛直下向きに向け、重力加速度１Ｇがかかった際に検出した加速度値の最小値Ｂを求める。
（３）（Ａ−Ｂ）／２をＸ軸のオフセット値ＡcclＸofstとする。
（４）Ｙ軸、Ｚ軸についても同様に測定を行い、軸毎にＡcclＹofst、ＡcclＺofstを求める。
（５）以降、加速されている加速度センサ１４が出力する加速度値（ＡcclＸraw,ＡcclＹraw,ＡcclＺraw）と加速度センサオフセット値（ＡcclＸofst,ＡcclＹofst,ＡcclＺofst）の差分で求めた校正値（ＡcclＸcalib,ＡcclＹcalib,ＡcclＺcalib）を加速度値として計算に用いる。
ＡcclＸcalib＝ＡcclＸraw−ＡcclＸofst  
ＡcclＹcalib＝ＡcclＹraw−ＡcclＹofst  …式（４）
ＡcclＺcalib＝ＡcclＺraw−ＡcclＺofst  
【００９３】
［磁気センサオフセット値と磁気値の校正方法の例］
次に、磁気センサオフセット値と磁気値の校正方法の例を説明する。
図１２は、入力装置１０が静止状態における磁気値の例を示す説明図である。
【００９４】
磁気センサ１６は、１軸以上で検出した磁気値から磁気の方向を求める。ここで、磁気センサ１６のある１軸のセンサ軸を正確に地磁気方向へ向けると、地磁気方向に直交する他軸の磁気値“０”となるはずである。しかし、センサ軸が地磁気方向に向けられていても他軸が検出した磁気値が０からズレてしまうことがある。このような磁気のズレを「磁気センサオフセット」と呼ぶ。
【００９５】
ここで、磁気センサオフセットは、磁気値に様々な影響を及ぼす。例えば、３軸の合成磁気ベクトルを水平面に投影して方位角を求めるような計算において算出方位角がズレることが知られている。
【００９６】
なお、磁気センサオフセットには、以下のような特徴がある。すなわち、磁気センサオフセットは、磁気センサ１６の個体毎に磁気値が異なっており、複数の軸を持つ磁気センサ１６では、軸毎に磁気値が異なる。また、金属板等によって磁気センサ１６が囲われる外部環境によって磁気値が変化したり、経時的に変化したりする場合もある。特に、磁気センサ１６を用いる場所、つまり緯度による磁気値の変化が大きい。また、磁気センサ１６の特性変化というよりは、磁場が乱れることによる磁気値の変化が大きくなりやすい。このため、磁気センサ１６の校正を行うためには、磁気センサ１６の各軸における正負の方向が正確に地磁気方向を向いた状況を作り出す必要がある
【００９７】
磁気センサオフセット値の校正を手動で行う場合に、以下の方法が考えられる。
図１３は、磁気センサ１６の各軸が検出する磁気の方向の例を示す。図中では、矢印方向を正、矢印の反対方向を負として説明を行う。図中では、磁気センサ１６の３軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸による座標系を磁気ローカル座標と呼ぶ。
【００９８】
（１）磁気センサ１６のＸ軸において軸方向（正でも負でも可）を基準方位（例えば、真北）に向け、鉛直方向を中心軸として磁気センサ１６を水平方向に回す。
（２）磁気センサ１６を回しながら、元の軸位置を中心にして少しずつ回転軸をずらす。
（３）磁気センサ１６をある程度回し終わった状態における磁気値のうち、＋Ｘの最大値Ａ、−Ｘの最小値Ｂを求める。
（４）（Ａ−Ｂ）／２をＸ軸のオフセット値ＭagＸofstとする。
（５）Ｙ軸、Ｚ軸についても同様に測定を行い、ＭagＹofst、ＭagＺofstを求める。
（６）以降、磁気値（ＭagＸraw,ＭagＹraw,ＭagＺraw）と磁気センサオフセット値（ＭagＸofst,ＭagＹofst,ＭagＺofst）の差分を出力値（ＭagＸcalib, ＭagＹcalib,ＭagＺcalib）として計算に用いる。
ＭagＸcalib＝ＭagＸraw−ＭagＸofst  
ＭagＹcalib＝ＭagＹraw−ＭagＹofst  …式（５）
ＭagＺcalib＝ＭagＺraw−ＭagＺofst  
【００９９】
図１４は、磁気センサ１６を校正するための動作例を示す。
磁気センサ１６を備えた入力装置１０’（例えば、スマートフォン）を、使用する際に例えば、“八の字”に回すことで、３軸分の上記（１）と（２）の演算を一度に行うことができる。このような校正は、厳密な校正が求められていない場合に採用することができる。
【０１００】
以上より、角速度センサ１５については、角速度センサ１５以外のセンサ（加速度センサ１４、不図示の位置センサ等）によって入力装置１０’が回転していない静止状態を検知できれば、いつでも各種センサを校正することが可能である。
【０１０１】
ここで、通常は、入力装置１０を常時使用するような状況はない。つまり、大部分の時間は、机上や充電用のクレイドルに入力装置１０を置いた静止状態とすることが多い。このため、「ユーザが入力装置１０を使用していない時に、入力装置１０を全方位に向け、その後、入力装置１０を静止状態にする」ことができれば、各種センサを校正することが可能となると考えられる。
【０１０２】
また、加速度センサ１４については、移動加速度を生じない程度にゆっくりと入力装置１０を全方位に向けることができれば、その間の各軸で検出した加速度センサ出力の最大値と最小値を求めて校正することが可能である。なお、入力装置１０の各種センサを校正する際には、少なくとも各種センサの３軸毎に合わせて入力装置本体２０を回転させることが望ましい。ただし、時間を掛けてもよければ、ランダムな回転方向に入力装置本体２０を回転させてもよい。以下の説明では、このように入力装置本体２０を回転させる方向を「全方位」と呼ぶ。
【０１０３】
入力装置１０を全方位に回転させるためには、入力装置１０自身又は後述する支持装置がどの方向に入力装置１０が回転したかを記憶しておく必要がある。例えば、各種センサの出力値における最大値及び最小値が更新されなくなったタイミングで、入力装置１０の回転を止め、各種センサの校正処理を終えてもよい。ここで、後述する支持装置が入力装置１０に非接触給電する期間で、全方位に入力装置本体２０を回転させることができれば、入力装置１０が搭載するバッテリー１８の電力消費を抑えることができる。このため、入力装置１０には、コード等を付けないことが望ましい。
【０１０４】
また、磁気センサ１６については、入力装置１０を全方位に向けることができれば、その間の各軸の磁気値の最大値と最小値を求めて、磁気センサ１６を校正することが可能と言える。
【０１０５】
［入力装置を使用していないときに、入力装置を全方位に向ける第１の方法の例］
次に、入力装置１０が備える各種センサを校正する方法の例について、図１５〜図１９を参照して説明する。
図１５は、使用していない入力装置１０を全方位に向ける第１の方法を示す説明図である。
図１５Ａは、外形が球体に形成される入力装置本体２０に収納され、入力装置本体２０を所定の方向に転がす移動部として、偏心錘７１を入れた状態を示す。また、外形が球体に準じる形状に形成される入力装置本体２０に収納され、入力装置本体２０を所定の方向に転がす移動部として、偏心錘７２を入れた入力装置７０についても図示している。
図１５Ｂは、ユーザが入力装置１０を手で持って全方位に入力装置本体２０を回転して各種センサを校正する例を示す。
図１５Ｃは、床面に置かれた入力装置１０の内部で偏心錘７１が自動的に移動することにより、入力装置７０が全方位に向く例を示す。
【０１０６】
ユーザが入力装置１０を使用しないときには、床面に入力装置１０が置かれる。このとき、ＣＰＵ１１は、入力装置本体２０が静止していることを検知するため、偏心錘７１，７２が入力装置本体２０を少なくとも互いに異なる３軸方向に転がす。このような動作は入力装置７０についても同様に行われる。入力装置１０，７０を全方位に向けることが可能となる。このため、ＣＰＵ１１は、磁気センサ１６の校正を行うことができる。
【０１０７】
［入力装置を使用していないときに、入力装置を全方位に向ける第２の方法の例］
次に、入力装置１０を全方位に向ける支持装置について説明する。以下に説明する支持装置は、入力装置本体２０（入力装置１０）を支持し、入力装置本体２０を所定の方向に回転させる回転部を備え、この回転部によって、入力装置本体２０を少なくとも互いに異なる３軸方向に回転させるものである。そして、ＣＰＵ１１は、入力装置本体２０（入力装置１０）が回転されるタイミングで、磁気センサ１６の校正を行う。なお、入力装置本体２０（入力装置１０）が回転される互いに異なる３軸方向は、ランダムに定められる。
【０１０８】
図１６は、支持装置７５を用いて入力装置１０を全方位に向ける例を示す説明図である。
図１６Ａは、支持装置７５の外観例を示す上面図である。
支持装置７５は、入力装置本体２０を回転させるための回転部として、３個の回転部７６ａ〜７６ｃを備える。回転部７６ａ〜７６ｃは、回転部７６ａ〜７６ｃに載せられた入力装置本体２０を回転しやすくするため、摩擦係数が高い素材によって形成されている。この回転部としては、少なくとも１つ以上の車輪として形成すればよい。
図１６Ｂは、ユーザが入力装置１０を手で持って全方位に入力装置本体２０を回転して各種センサを校正する例を示す。
図１６Ｃは、支持装置７５に置かれた入力装置１０が全方位に向く例を示す。
【０１０９】
ユーザが入力装置１０を使用しないときには、支持装置７５に入力装置１０が置かれる。このとき、支持装置７５は、支持する入力装置本体２０が静止していることを検知する。このため、回転部７６ａ〜７６ｃは、入力装置本体２０を少なくとも互いに異なる３軸方向に回転する。このとき、回転部７６ａ〜７６ｃがそれぞれランダムな回転速度で回転する。これにより、入力装置１０を全方位に向けることが可能となる。そして、ＣＰＵ１１は、入力装置本体２０が回転していることを検知すると、この検知したタイミングで加速度センサ１４及び角速度センサ１５の校正を行う。
【０１１０】
なお、回転部７６ａ〜７６ｃのいずれかが回転することにより、各種センサで必要とされる軸方向についてだけ校正することも可能である。この場合、校正が完了するまでの時間が短くなるため、ユーザは入力装置１０を速やかに使用開始できる。なお、上記の入力装置７０のように入力装置本体が球体に準ずる形状であっても、支持装置７５は入力装置７０を全方位に向けて、各種センサを校正することが可能となる。
【０１１１】
［球体以外の形状とした入力装置を全方位に向ける第３の方法の例］
図１７は、支持装置７５を用いて入力装置８０を全方位に向ける例を示す説明図である。
図１７Ａは、スティック型の入力装置８０の使用例を示す。
この入力装置８０は外形をスティック形状としてある。このような入力装置８０では、支持装置７５にそのまま置いても一方向にしか転がらず、全方位に向けることは難しい。
図１７Ｂは、入力装置８０を収納する収納装置８１の例を示す。
収納装置８１は、入力装置８０を収納可能な空間が形成されており、外形が球体又は球体に準じる形状に形成される。このため、収納装置８１は、入力装置８０の周りに被せるアタッチメントとして用いられる。収納装置８１の中で入力装置８０が動かないようにするには、収納装置８１の内部に入力装置８０の形状に合わせた保護部材を充填しておけばよい。
図１７Ｃは、支持装置７５に置かれた収納装置８１が全方位に向く例を示す。
【０１１２】
ユーザが入力装置８０を使用しないときには、収納装置８１に入力装置８０を収納した後、支持装置７５に収納装置８１が置かれる。このとき、回転部７６ａ〜７６ｃは、回転部７６ａ〜７６ｃに収納装置８１が載せられたことにより、収納装置８１を回転させる。この回転部７６ａ〜７６ｃは、それぞれランダムな回転速度で少なくとも互いに異なる３軸方向に回転する。これにより、入力装置８０を全方位に向けて、各種センサを校正することが可能となる。
【０１１３】
［球体以外の形状とした入力装置を全方位に向ける第４の方法の例］
図１８は、入力装置１０と同じ機能を持たせた携帯端末８５を全方位に向ける例を示す説明図である。
図１８Ａは、携帯端末８５の使用例を示す。
携帯端末８５には、スマートフォン、携帯型の映像音楽再生機等が用いられる。
図１８Ｂは、支持装置８６の外観例を示す説明図である。
支持装置８６は、携帯端末８５を支持するアーム８７を備えている。アーム８７は、複数の支点によって任意の方向に曲がることが可能である。そして、アーム８７に携帯端末８５が取付けられると、任意の方向に携帯端末８５を動かす機能を有する。
図１８Ｃは、アーム８７に取付けられた携帯端末８５が全方位に向く例を示す。
【０１１４】
ユーザが携帯端末８５を使用しないときには、支持装置８６のアーム８７に携帯端末８５が取付けられる。ここで、携帯端末８５を回転させる回転部としてアーム８７が用いられる。アーム８７は、携帯端末８５が取付けられたことを検出した場合に携帯端末８５をランダムな回転速度で少なくとも互いに異なる３軸方向に回転する。これにより、携帯端末８５を全方位に向けて、各種センサを校正することが可能となる。
【０１１５】
［各種センサの校正時における意図的な癒し効果の例］
各種センサを校正する際、「入力装置１０を全方位に向ける」ように回転させるためには、１軸での等速回転を行う等による機械的制御ではなく、パターン性のない制御（例えば、乱数制御）のように有機的な回転制御を行うことが必要となる。この制御では、入力装置１０の回転方向、回転速度がランダムに制御されることとなる。ただし、意図的にユーザを楽しませたり、和ませたりするような回転制御を採用してもよい。これにより、入力装置１０を使用していない間に入力装置１０が勝手に動作することに対するユーザの不快感を軽減するだけでなく、鑑賞目的（例えば、オブジェ）としての価値を持たせることができる。
【０１１６】
図１９は、入力装置１０を全方位に向けて癒し効果を得る例を示す説明図である。
図１９Ａは、支持装置７５に置かれた入力装置１０の例を示す。
入力装置１０の外表面には、例えば地球儀のような模様が印刷されている。ここで、支持装置７５が入力装置本体２０を回転させる際には、まるで地球儀が回転しているかのような印象をユーザに与えることができ、癒し効果を得られる。
【０１１７】
図１９Ｂは、複数の入力装置１０を並べて点灯した例を示す。
複数の入力装置１０（図中では、１０ａ〜１０ｄ）は、各々の回転動作に連動して、発光と消灯を繰り返したり、音楽を放音したりする。これにより、ユーザに対する癒し効果を得ることができる。なお、上述した支持装置７５，７６についても、明滅させたり、放音させたりしてもよい。
【０１１８】
このように、各種センサの校正を行う間に入力装置１０、支持装置７５，７６を発光したり、放音したりする。また、入力装置１０、支持装置７５，７６の動作を変える。これによって、ユーザに意図的な癒し効果を与えることができる。また、ユーザへの報知パターンとして、各種センサの校正開始又は終了を知らせたり、報知自体に興趣を増すような仕組みを備えたりすることで、エンターテインメント性を高めるようにしてもよい。
【０１１９】
［基準方位角の定義及び方角の校正方法の例］
次に、入力装置１０の基準方位角の定義及び方角の校正方法の例について、図２０〜図２３を参照して説明する。
【０１２０】
図２０は、ローカル座標系とグローバル座標系の例を示す説明図である。
図２０Ａは、グローバル座標系の例を示す。
入力装置１０は様々な方向に動かされるのに対し、表示装置６０は設置された場所から動かされることはない。このため、表示装置６０の位置を基準として常に固定されているグローバル座標系の３軸をそれぞれＸ，Ｙ，Ｚとして求める。
【０１２１】
図２０Ｂは、ローカル座標系の例を示す。
グローバル座標系に対して移動し、回転される入力装置１０に内蔵された各種センサ自身を基準とするローカル座標系の３軸をそれぞれｘ，ｙ，ｚとして求める。ローカル座標系で求めた各種センサの出力値を、グローバル座標系に座標系変換し、入力装置１０の傾き、方位を含む姿勢角を算出することにより、入力装置１０の動きを表示装置６０に表示される操作対象物６０ｂに反映させる。
【０１２２】
［正面方向が定義できない入力装置を用いた基準方位角の校正方法の例］
次に、磁気センサ１６の校正を終えた後、基準方位角を求める処理の例について、図２１〜図２３を参照して説明する。
図２１は、入力装置１０の基準方位角を定義する例を示す説明図である。
図２１Ａは、ゲームコントローラ９０の例を示す。
ゲームコントローラ９０は、両手の持ち手部分により、正面方向を明確に定義することができる電子機器であると言える。
【０１２３】
図２１Ｂは、入力装置１０の例を示す。
入力装置１０の外形は球体に形成されており、正面方向を明確に定義できない電子機器であると言える。このため、入力装置１０を用いて、グローバル座標系における操作対象物６０ｂに対して正確な操作を実現するためには、ユーザが明示的に基準方位を示す必要がある。この基準方位には、例えば、入力装置１０に対する表示装置６０が置かれている方向等が考えられる。
【０１２４】
図２１Ｃは、入力装置１０の正面方向を基準方位に校正する例を示す。
表示装置６０が備えるＣＰＵ５３は、磁気センサ１６が出力する磁気出力値を用いて方位計算を行うと、ユーザが入力装置１０を持ち上げた位置における“東西南北”を認識する。しかし、そのままでは、ＣＰＵ５３が入力装置１０の基準方位を認識できない。
【０１２５】
このため、ユーザが入力装置１０の正面方向を基準方位に向けた状態で、所定の操作（タクトスイッチ１２を押下する、正面方向に入力装置１０を振る等）を行うことで、この操作がなされたタイミングにおける基準方位角を入力装置１０に記憶させる校正作業が必要となる。ここで、入力装置１０の北方向が判明した場合に、北方向から時計回りに基準方位へ至る角度を「基準方位角」と呼ぶ。
【０１２６】
なお、正面方向が定義できるゲームコントローラ９０では、「ユーザが無意識にゲームコントローラ９０の正面を基準方位に向けて操作を開始する」という前提がある。このような前提によれば、操作を開始する時点の方位は、ほぼ基準方位と等しいため、図２１Ｃに示したような基準方位の校正は必要ない。
【０１２７】
［自動的に基準方位角を校正する第１の方法の例］
図２２は、自動的に入力装置１０の基準方位角を校正する第１の方法の例を示す説明図である。
図２２Ａは、床面に入力装置１０を置いた例を示す。
入力装置１０が自ら基準方位角を検知することが可能な場合には、磁気センサ１６の校正作業終了後に、基準方位角を記憶し、又は基準方位角の補正を行う。ここで、基準方位角を検知する方法の例としては、入力装置１０が備える２つの無線アンテナ１７ａ，１７ｂと、表示装置６０が備える無線アンテナ５２ａを用いて三角測量により検知する方法がある。
【０１２８】
図２２Ｂは、入力装置１０が基準方位角を校正する例を示す。
図２２Ｃは、入力装置１０と表示装置６０の各アンテナを上面視した例を示す。
始めに、入力装置１０が磁気センサ１６の校正を行った後、入力装置本体２０内で物理的に別の場所に配置した複数の無線アンテナ（例えば、無線アンテナ１７ａ，１７ｂ）が、それぞれ表示装置６０の無線アンテナ５２ａに対して電波を発する。この無線アンテナ１７ａ，１７ｂは、ダイバシティにより位置検出用と通信用を兼ねるようにすれば、入力装置本体２０内での占有する空間を減らすことができる。
【０１２９】
そして、表示装置６０の無線アンテナ５２ａが受信した無線アンテナ１７ａ，１７ｂからの電波により、入力装置１０の基準方位角を求める。このとき、表示装置６０のＣＰＵ５３は、表示装置６０に対する入力装置１０の基準方位角を算出して記憶し、適宜補正している。
【０１３０】
なお、入力装置１０が算出した基準方位角の精度が高い場合において、上述した図２１に示したように正面方向を定義する用途であれば、磁気センサ１６による方位検出そのものが必要なくなる。逆に、「入力装置１０が検知した正確な基準方位角を用いて磁気センサ１６から算出される方位角を校正する」という用途もあり得る。この用途の例としては以下の３例が挙げられる。
【０１３１】
（１）屋外において入力装置１０（例えば、スマートフォン）が備えるカメラを用いて、撮像した画像より、特徴的な物体（ランドマークの建物）の位置を認識する。なお、入力装置１０には照度センサを設けることにより、特徴的な物体として、表示装置６０の画面や太陽の方向を認識することもできる。
（２）撮像した瞬間における時刻、ＧＰＳによる位置情報、撮影された画像（例えば、建物の角度等）から本来出力されるべき正確な基準方位角を算出し、又は取得する。
（３）基準方位角に近づけるように磁気センサ１６から算出した方位角を補正する。
【０１３２】
［自動的に基準方位角を校正する第２の方法の例］
図２３は、自動的に入力装置１０の基準方位角を校正する第２の方法の例を示す説明図である。
図２３Ａは、支持装置７５に入力装置１０を置いた例を示す。
図２３Ｂは、支持装置７５が基準方位角を校正する例を示す。
始めに、入力装置１０が磁気センサ１６の校正を行った後、入力装置本体２０内で物理的に別の場所に配置した複数の無線アンテナ（例えば、無線アンテナ１７ａ，１７ｂ）を用いて、支持装置７５と基準方位とのなす角度を検知する。ここで、支持装置７５は固定して用いられることが多いため、支持装置７５の正面方向は分かっている。そして、支持装置７５の充電接点７８と、入力装置１０の充電接点１８ａが接触したときに、上記の検知を行うこととなる。なお、充電接点７８，１８ａは、接触しないと充電が行われないため、入力装置１０の表面には、充電接点１８ａの位置が明示され、支持装置７５には、充電接点７８の位置が明示されている。
【０１３３】
そして、支持装置７５は、支持装置７５が持っている磁北に対して正面方向がなす角度の情報を入力装置１０側に無線通信等を用いて伝達する。そして、表示装置６０のＣＰＵ５３は、表示装置６０に対する入力装置１０の基準方位角を算出して記憶し、適宜補正する。
【０１３４】
そして、磁気センサ１６の校正作業を終了した後に、支持装置７５が入力装置１０の基準方位角を算出し、支持装置７５が算出した基準方位角の角度情報を入力装置１０へ伝達することを可能とする。また、入力装置１０又は支持装置７５は、基準方位角を記憶し、必要に応じて基準方位角の補正を行う。
【０１３５】
ここで、支持装置７５と入力装置１０が関係する角度を検知する方法としては、例えば支持装置７５の充電接点７８と、入力装置１０の充電接点１８ａが接触した時点を基準とすることが考えられる。
また、支持装置７５から入力装置１０への角度情報を伝達する方法としては、無線通信を行ってもよいし、充電接点１８ａ，６７を介した有線通信としてもよい。また、充電接点１８ａ，６７の代わりに、マーカーや、へこみ等により位置を確定してもよい。
【０１３６】
このように、「支持装置７５を特定の向きで基準方位へ向ける」という前提があれば、支持装置７５が基準方位角を検知機能は必要ない。通常、支持装置７５の場所を頻繁に動かさないためである。
【０１３７】
さらに、入力装置１０を基準方位に向けた時に、支持装置７５と入力装置１０の充電接点１８ａ，６７が合うように設計すれば、支持装置７５から入力装置１０へ角度情報を伝達するための通信機能も必要なくなる。
【０１３８】
ただし、上述した図２１〜図２３においては、入力装置１０又は支持装置７５が２本のアンテナを備え、制御装置５０又は表示装置６０が１本のアンテナを備えるようにしているが、逆であってもよい。すなわち、入力装置１０又は支持装置７５が１本のアンテナを備え、制御装置５０又は表示装置６０が２本のアンテナを備えるようにしても基準方位角を求めることが可能である。
【０１３９】
以上説明した一実施の形態に係る入力装置１０によれば、入力装置本体２０の内部に磁気センサ１６を備え、この磁気センサ１６が出力する磁気値を用いて磁気センサ１６を構成する。ここで、入力装置１０は、ユーザが電子機器への操作入力を行っていない間に自動的に磁気センサ１６の校正作業を行っている。このため、ユーザが使用するときには、既に磁気センサ１６の校正が完了した状態となり、ユーザは磁気センサ１６の校正作業を意識することなく常に校正済みの状態で入力装置１０の使用を開始できる。
【０１４０】
また、磁気センサ１６以外の他のセンサについても、ユーザが電子機器への操作入力を行っていない間に自動的に校正作業を行っている。このため、ユーザが入力装置１０の使用を開始する際に、時間が掛かっていた校正作業を行わなくて済む。
【０１４１】
また、ユーザが入力装置１０を使わない時間に支持装置に置かれた入力装置１０の各種センサを構成する際に、意図的に視覚的、音響的効果を持たせることで入力装置１０又は支持装置に、鑑賞目的（オブジェ）としての価値を持たせることができる。
【０１４２】
＜２．変形例＞
［表示装置の構成例］
なお、上述した実施の形態では、制御装置５０が表示装置６０に表示される操作対象物６０ｂの動作表示を制御する構成としたが、表示装置１１０が単独で制御してもよい。ここでは、表示装置１１０の構成例を説明する。
【０１４３】
図２４は、表示装置１１０の内部構成例を示すブロック図である。図２４Ａは、制御システム１００′の構成例を示し、図２４Ｂは、表示装置１１０の内部構成例を示す。
【０１４４】
表示装置１１０は、表示部６０ａを備え、一般的なコンピュータ装置としての機能を有するディスプレイ一体型のコンピュータ装置である。表示部６０ａには、操作対象物６０ｂとして、丸形のアイコンと、四角形のアイコンが表示されている。そして、表示装置１１０の前には、入力装置１０が操作可能な状態で置かれている（図２４Ａ）。
【０１４５】
表示装置１１０は、表示部６０ａ、ＣＰＵ１１３、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、通信部１１６、記憶部１１７を備える。
ＲＯＭ１１４は不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１３の処理に必要な各種のプログラムが記憶される。ＲＡＭ１１５は揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１３の作業領域として用いられる。
【０１４６】
通信部１１６は、不図示のアンテナ等を有しており、入力装置１０から送信される各種の情報を受信する。また、通信部１１６は、入力装置１０へ信号を送信することも可能である。
ＣＰＵ１１３は、表示装置１１０内の各部の処理を実行しており、上述した制御装置５０が備えるＣＰＵ５１と同様の制御を行うことができる。このため、ＣＰＵ１１３は、送受信回路１７から受信した各種の情報に基づいて、表示部６０ａに表示される操作対象物を制御している。
【０１４７】
また、表示装置１１０は、不図示の操作部を備える。この操作部には、例えば、キーボードであり、ユーザは、この操作部を用いて初期設定、特殊設定等の設定を行う。操作部は、ユーザからの各種の指示を受付け、入力された信号をＣＰＵ１１３へ出力する。
このように、表示装置１１０は、制御装置５０と上述した表示装置６０を一体化した構成としてあるため、制御システム１００′の構成を簡素化することができる。
【０１４８】
［他の変形例］
また、入力装置１０と表示装置６０との距離は操作感に寄与しないため、任意に設定できる。例えば、ロボットアーム、クレーン等を操作するための遠隔コントローラとして入力装置１０を用い、表示装置６０には実際に動くロボットアーム、クレーン等を表示することもできる。
【０１４９】
また、報知機構９は、操作対象物が表示された画面上での光の色を変えたり、明暗を異ならせたり、画面に付随したスピーカからの音によるフィードバックも併用してもよい。また、角速度又は加速度のそれぞれ３軸に合わせて異なる報知を行ってフィードバックすることも可能である。例えば、各軸によって光の色、光の明暗、音の高さ、音の大きさを異ならせるようにしてもよい。また、ｘ軸は光、ｙ軸は音、ｚ軸は振動のように軸毎に報知する種類を変えてもよい。
【０１５０】
また、操作対象物６０ｂは、画面に表示される仮想的な物体であり、どのような物体であっても操作対象物６０ｂとして表示し、操作することができる。このため、コンピュータ装置の操作に不慣れなユーザであっても直感的に操作することが可能となる。
【０１５１】
また、入力装置１０の形状を球体としたが、球体以外の形状として形成してもよい。方向性のない形状として、例えば、正多面体、準正多面体の形状とすることもできる。
【０１５２】
また、入力装置１０は、９軸のセンサデータを用いることができるが、常に全ての軸のセンサデータを用いる必要はない。一部のセンサデータだけを取り出して、操作対象物６０ｂの操作に用いてもよい。
【０１５３】
また、支持装置７５が入力装置本体２０の回転を開始する合図として、支持装置７５に置かれた入力装置本体２０が静止していることとしたが、入力装置１０から支持装置７５に対して回転開始の指示信号を送信するようにしてもよい。また、支持装置７５によって入力装置本体２０の回転が開始されたことを、支持装置７５から入力装置１０に送信する開始信号を送信することで知らせてもよい。
【０１５４】
また、上述した実施の形態例における一連の処理は、ハードウェアにより実行することができるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、又は各種の機能を実行するためのプログラムをインストールしたコンピュータにより、実行可能である。例えば汎用のパーソナルコンピュータ等に所望のソフトウェアを構成するプログラムをインストールして実行させればよい。
【０１５５】
また、上述した実施の形態例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給してもよい。また、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（又はＣＰＵ等の制御装置）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、機能が実現されることはいうまでもない。
【０１５６】
この場合のプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１５７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態例の機能が実現される。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行う。その処理によって上述した実施の形態例の機能が実現される場合も含まれる。
【０１５８】
また、本開示は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本開示の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
【０１５９】
なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体と、
前記入力装置本体に収納され、地磁気の方向を検知して磁気値を出力する磁気センサと、
前記入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に前記入力装置本体が回転すると、前記磁気センサが出力する磁気値を校正する演算部と、を備える
入力装置。
（２）
前記演算部は、校正した前記磁気値に基づいて前記入力装置本体から前記操作対象物に対する基準方位角を演算する
前記（１）記載の入力装置。
（３）
さらに、前記入力装置本体に収納され、加速度を検出して加速度値を出力する加速度センサ、及び角速度を検出して角速度値を出力する角速度センサを備え、
前記演算部は、前記入力装置本体が静止していることを検知すると、前記加速度センサ及び前記角速度センサの校正を行う
前記（１）又は（２）記載の入力装置。
（４）
さらに、前記入力装置本体に収納され、外形が球体又は球体に準じる形状に形成される前記入力装置本体を所定の方向に転がす移動部を備え、
前記演算部は、前記入力装置本体が静止していることを検知すると、前記移動部が前記入力装置本体を少なくとも互いに異なる３軸方向に転がすことによって前記磁気センサの校正を行う
前記（１）〜（３）のいずれかに記載の入力装置。
（５）
前記演算部は、前記入力装置本体を支持する支持装置が前記入力装置本体を少なくとも互いに異なる３軸方向に回転させるタイミングで、前記磁気センサの校正を行う
前記（１）〜（３）のいずれかに記載の入力装置。
（６）
表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体と、
前記入力装置本体に収納され、地磁気の方向を検知して磁気値を出力する磁気センサと、
前記入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に前記入力装置本体が回転すると、前記磁気センサが出力する磁気値を校正する演算部と、を有する入力装置と、
前記入力装置本体を支持する支持装置と、を備え、
前記支持装置は、前記入力装置本体を所定の方向に回転させる回転部を有し、
支持する前記入力装置本体が静止していることを検知した後、前記回転部は前記入力装置を少なくとも互いに異なる３軸方向に回転する
制御システム。
（７）
さらに、前記入力装置本体に収納され、加速度を検出して加速度値を出力する加速度センサ、及び角速度を検出して角速度値を出力する角速度センサを備え、
前記演算部は、前記入力装置本体が回転していることを検知すると、前記加速度センサ及び前記角速度センサの校正を行う
前記（６）記載の制御システム。
（８）
前記回転部は、前記入力装置本体を回転させる１つ以上の車輪であり、
前記入力装置本体の外形が球体又は球体に準じる形状に形成され、
前記回転部は、前記回転部に載せられた前記入力装置本体を回転させる
前記（６）又は（７）記載の制御システム。
（９）
さらに、前記入力装置を収納し、外形が球体又は球体に準じる形状に形成される収納装置を備え、
前記回転部は、前記入力装置を収納した前記収納装置が前記回転部に載せられたことにより、前記入力装置本体を回転させる
前記（６）又は（７）記載の制御システム。
（１０）
前記回転部は、前記入力装置が取付けられたことを検出した場合に前記入力装置本体を回転させるアームである
前記（６）又は（７）記載の制御システム。
（１１）
前記入力装置本体が回転される前記互いに異なる３軸方向は、ランダムに定められる
前記（７）〜（１０）のいずれかに記載の制御システム。
（１２）
前記入力装置及び／又は支持装置は、前記演算部が前記磁気センサの校正を行う間に、前記入力装置及び／又は支持装置の動作を変え、発光し、又は放音する
前記（７）〜（１１）のいずれかに記載の制御システム。
（１３）
表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体に収納される磁気センサが地磁気の方向を検知して磁気値を出力する工程と、
前記入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に前記入力装置本体が回転すると、前記磁気センサが出力する磁気値を校正する工程と、を含む
校正方法。
（１４）
表示装置に表示される操作対象物に対する操作入力が可能な入力装置本体に収納される磁気センサが地磁気の方向を検知して磁気値を出力する手順、
前記入力装置本体が静止していることを検知した後、少なくとも互いに異なる３軸方向に前記入力装置本体が回転すると、前記磁気センサが出力する磁気値を校正する手順、とを
コンピュータに実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０１６０】
９…報知機構、１０…入力装置、１１…ＣＰＵ、１３…感圧センサ、１４…加速度センサ、１５…角速度センサ、１６…磁気センサ、１７…送受信回路、１８…バッテリー、２０…入力装置本体、５０…制御装置、６０…表示装置、１００…制御システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図９】
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【図１９】
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