(57)【要約】  【課題】多方位の指示を正確に行うことができるジョイスティック信号処理装置を提供する。  【解決手段】ジョイスティックの傾倒方向が少なくとも８方位のうちのどの方位角範囲に入るかを調べ、当該方位を、ユーザにより指示された方位と判定する。ジョイスティックの傾倒角度が予め定めた大きさ以下の傾倒角範囲内と、隣接する方位角範囲の境界に位置する予め定めた方位角範囲内とを不感帯とし、不感帯内では不感帯内に入る直前の指示された方位を維持する。傾倒方向信号に対してローパスフィルタを作用させて現在の傾倒方向を算出してもよい。  【選択図】  図５
2006155664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジョイスティックの傾倒方向に基づいて少なくとも８方位の指示を行うジョイスティック信号処理装置であって、
３６０度の全方向に傾倒可能なスティックを有し、ジョイスティックの傾倒方向信号および傾倒角信号を出力する手段と、
前記傾倒方向が予め定められた各方位角範囲のいずれに入るかを調べ、当該方位を、ユーザにより指示された方位と判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、ジョイスティックの傾倒角度が予め定めた大きさ以下の傾倒角範囲内を不感帯とするとともに、隣接する方位角範囲の境界に位置する予め定めた方位角範囲内を不感帯とし、不感帯内では不感帯内に入る直前の指示された方位を維持することを特徴とするジョイスティック信号処理装置。
【請求項２】
前記傾倒方向信号を所定周期でサンプリングした際の最新のサンプル値と、少なくとも１または２個の過去のサンプル値とを重み付け加算して、現在の傾倒方向を算出するローパスフィルタ手段を有する請求項１記載のジョイスティック信号処理装置。
【請求項３】
ユーザがスティックを保持する力を緩めたときにスティックが自動的に中立位置に復帰する第１の場合と、ユーザが意図的にスティックを移動させる第２の場合とを識別する識別手段を備え、この識別結果に応じて前記ローパスフィルタ手段は前記重み付け加算の重み付け係数を変更することを特徴とする請求項２記載のジョイスティック信号処理装置。
【請求項４】
スティックの傾倒角信号を得る手段を備え、前記識別手段は、傾倒角信号の負方向への変化の絶対値が所定値より大きいときには原則的に前記第１の場合と判定するとともに、それ以外の場合を前記第２の場合と判定し、但し、傾倒角信号の負方向への変化の絶対値が所定値より大きいときであっても傾倒方向信号の変化の絶対値が所定値より大きいときには前記第２の場合と判定することを特徴とする請求項５記載のジョイスティック信号処理装置。
【請求項５】
３６０度の全方向に傾倒可能なスティックの傾倒方向に基づいて少なくとも８方位の指示を行うジョイスティック信号処理方法であって、
ジョイスティックの傾倒方向信号に基づいて、ユーザにより指示された方位を決定するステップと、
スティックの傾倒角度が予め定めた大きさ以下の傾倒角範囲内を不感帯とするとともに、隣接する方位角範囲の境界に位置する予め定めた方位角範囲内を不感帯とし、これらの不感帯内では不感帯内に入る直前の指示された方位を維持するステップと、
を備えたことを特徴とするジョイスティック信号処理方法。
【請求項６】
前記傾倒方向信号を所定周期でサンプリングした際の最新のサンプル値と、少なくとも１または２個の過去のサンプル値とを重み付け加算して、現在の傾倒方向を算出するステップを有することを特徴とする請求項４または５記載のジョイスティック信号処理方法。
【請求項７】
ユーザがスティックを保持する力を緩めたときにスティックが自動的に中立位置に復帰する第１の場合と、ユーザが意図的にスティックを移動させる第２の場合とを識別するステップと、この識別結果に応じて前記重み付け加算の重み付け係数を変更するステップとを有することを特徴とする請求項６記載のジョイスティック信号処理方法。
【請求項８】
３６０度の全方向に傾倒可能なスティックの傾倒方向に基づいて少なくとも８方位の指示を行うジョイスティック信号処理方法であって、
ジョイスティックの傾倒方向信号に基づいて、ユーザに指示された方位を決定するステップと、
スティックの傾倒角度が予め定めた大きさ以下の傾倒角範囲内を不感帯とするとともに、隣接する方位角範囲の境界に位置する予め定めた方位角範囲内を不感帯とし、これらの不感帯内では不感帯内に入る直前の指示された方位を維持するステップと、
を有することを特徴とするジョイスティック信号処理方法を実施するコンピュータプログラムを読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジョイスティックから得られる信号を処理する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ジョイスティックユニットは、中立位置にバネ力で直立しているスティックを有し、このスティックがユーザによりバネ力に抗して任意方向へ傾倒操作される。このときのスティックの傾倒方向（および傾倒角）が各種装置の入力情報として利用される。
【０００３】
いわゆるアナログ型のジョイスティックユニットは、直交する２軸（ＸおよびＹ）方向のスティックの傾倒角度に応じた大きさのアナログ信号を出力する２個のポテンショメータを有する。この両軸の出力値に基づいてスティックの傾倒方向および傾倒角を求めることができる。
【０００４】
このようなジョイスティックユニットでは、スティックを中立点に復帰させるバネ力の不均衡、ポテンショメータの抵抗値のばらつき等によって、スティックの機械的な中立点でジョイスティックユニットの両軸の出力がそれぞれ０になるとは限らない。特開平９−１３０９１８号公報には、スティックの中立点付近の所定範囲内、並びに、Ｘ軸およびＹ軸の各軸近傍の帯状範囲で、当該軸の出力を０とする、いわゆる不感帯を設ける技術が開示されている。この公報は電動車椅子に関するものであり、スティックの傾倒角で走行速度を制御する構成を有する。さらに具体的には、高速走行時の不感帯による操作遅延を防止するために、一方の軸の出力値（絶対値）が大きいほど他方の軸の帯状の不感帯幅を狭くしている。
【０００５】
特開平８−２８１５８４号公報は、三次元測定器の操作に使用するためのジョイスティックユニットを開示している。この装置では、ジョイスティックのアナログ出力をサンプリングしてデジタル化した信号の絶対値が所定値以下の場合に外部への出力値を０とする不感帯を設けるとともに、デジタル信号の１サンプリング周期当たりの変化量が閾値を越えたときには前記不感帯を無視してデジタル信号をそのまま外部へ出力する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ジョイスティックの用途として、前後左右の４方位の指示にとどまらず、さらに多くの方位（例えば８方位または１６方位）の指示に利用することができる。しかし、その方位の数が多ければ多いほど、１方位当たりの方位角範囲が狭くなるため、ユーザによる正確な方位の指示（スティックの位置決め）が困難になる。
【０００７】
また、スティックの位置によっては、ユーザによる指示方位が不安定に変化したり、ふらついたりする現象も見られた。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、多方位の指示を正確に行うことができるジョイスティック信号処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の他の目的は、多方位の指示を行うジョイスティックの操作性を向上させることができるジョイスティック信号処理方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるジョイスティック信号処理装置は、ジョイスティックの傾倒方向に基づいて少なくとも８方位の指示を行うジョイスティック信号処理装置であって、３６０度の全方向に傾倒可能なスティックを有し、ジョイスティックの傾倒方向信号および傾倒角信号を出力する手段と、前記傾倒方向が予め定められた各方位角範囲のいずれに入るかを調べ、当該方位を、ユーザにより指示された方位と判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、ジョイスティックの傾倒角度が予め定めた大きさ以下の傾倒角範囲内を不感帯とするとともに、隣接する方位角範囲の境界に位置する予め定めた方位角範囲内を不感帯とし、不感帯内では不感帯内に入る直前の指示された方位を維持することを特徴とする。これにより、指示方位が不安定となったり、ふらついたりする現象の発生を防止できる。不感帯を設ける特徴は、上記の方位角範囲の大きさが均一である場合にも適用可能である。
【００１１】
なお、本明細書では、ユーザの指示対象となる有限個の方向を「方位」と呼び、ユーザが任意にスティックを倒す実際の方向とは区別する。ユーザにより指示された方位は、ユーザが操作したスティックの傾倒方向に基づいて決定される。
【００１２】
方位の数は、本実施の形態では１６である。すなわち、３６０度の全方向を１６分割し、正確な指示のしにくい方位として、例えば、｛（１／８）＋（Ｎ／４））｝πラジアン（Ｎ＝０，１，２，．．．，７）の方位の方位角範囲を他の方位の方位角範囲より大きくするようにしてもよい。
【００１３】
傾倒方向信号を所定周期でサンプリングした際の、最新のサンプル値と、少なくとも１または２個の過去のサンプル値とを重み付け加算して、現在の傾倒方向を算出するローパスフィルタ手段を設けてもよい。これによって、指示方位の不確かな変動要因を排除し、指示方位の安定化を図ることができる。
【００１４】
但し、この場合、ユーザがスティックを保持する力を緩めたときにスティックが自動的に中立位置に復帰する第１の場合と、ユーザが意図的にスティックを移動させる第２の場合とを識別する識別手段を備え、この識別結果に応じて前記ローパスフィルタ手段は前記重み付け加算の重み付け係数を変更することが好ましい。そのために、例えば、スティックの傾倒角信号を得る手段を備え、前記識別手段は、傾倒角信号の負方向への変化の絶対値が所定値より大きいときには原則的に前記第１の場合と判定するとともに、それ以外の場合を前記第２の場合と判定し、但し、傾倒角信号の負方向への変化の絶対値が所定値より大きいときであっても傾倒方向信号の変化の絶対値が所定値より大きいときには前記第２の場合と判定する。
【００１５】
本発明は、また、３６０度の全方向に傾倒可能なスティックの傾倒方向に基づいて少なくとも８方位の指示を行うジョイスティック信号処理方法であって、ジョイスティックの傾倒方向信号に基づいて、ユーザにより指示された方位を決定するステップと、スティックの傾倒角度が予め定めた大きさ以下の傾倒角範囲内を不感帯とするとともに、隣接する方位角範囲の境界に位置する予め定めた方位角範囲内を不感帯とし、これらの不感帯内では不感帯内に入る直前の指示された方位を維持するステップと備えたことを特徴とするジョイスティック信号処理方法を提供する。
【００１６】
さらに、本発明は、このような方法を実施するコンピュータプログラムを読み取り可能に記録した記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、半導体ＲＯＭ、ハードディスク等）として把握することも可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のジョイスティック信号処理装置によれば、多方位の指示を正確に行うことができる。また、多方位の指示を行うジョイスティックの操作性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１に、本実施の形態におけるジョイスティックユニット１０の要部外観を示す。ジョイスティックユニット１０は、操作盤１３の表面に設けられた凹部１２の中心から直立したスティック１１を有する。スティック１１は、この例では、３６０度全方向へ傾倒可能に、その下部を支持されるとともに、外部から力が働かない限りバネ手段によりその中立位置に保持されている。ユーザが指でスティック１１を操作する（例えば親指の腹でスティック頭部に力を加える）と、スティック１１が操作された方向に、加えられた力に応じた傾倒角度だけ傾倒する。ユーザが指の力を緩めると（または離すと）、スティック１１はバネ力で元の中立位置へ復帰する。
【００２０】
図２に、図１に示したようなジョイスティックユニット１０を利用した装置のハードウェア構成例を示す。この装置はゲーム装置を例として説明するが、本発明はゲーム装置に限るものではなく、多方位の指示を行うジョイスティックを用いる任意の装置に採用することが可能である。
【００２１】
図２において、ジョイスティックユニット１０は、スティック１１が任意の方向に傾倒したときのその傾倒量のＸ軸とＹ軸成分に応じたアナログ電圧を出力するポテンショメータ２１，２２を有する。両ポテンショメータ２１，２２の出力はそれぞれアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器２３，２４で対応するデジタル値に変換される。両Ａ／Ｄ変換器２３，２４のデジタル出力はインタフェース部２５を介してＣＰＵ２０により周期的（例えば６６ｍｓ毎）に読み取られる。ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２７に格納された制御プログラム、およびＣＤ−ＲＯＭやＲＯＭカセット（図示せず）に格納されたアプリケーションプログラムに応じて所期の動作を行う。ＲＡＭ２８は一時的なデータの保存、作業領域としてＣＰＵ２０に利用される。各種キー（ＫＥＹ）２６は、ユーザが装置に対してデータを入力したり、意思表示を行ったりするための操作部である。ディスプレイ２９は、ゲームの内容を表示したり、ユーザへ報知すべき各種の情報を表示したりするための表示部を構成する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ３０は、装置のアプリケーションプログラム等が格納されたＣＤ−ＲＯＭを読み取るための装置である。その他、図示しないが、フラッシュメモリやハードディスク等の、データやプログラムを書き込み不揮発的に保存することができる不揮発性の記憶装置を備えてもよい。
【００２２】
なお、図２ではＡ／Ｄ変換器２３，２４（およびインタフェース部２５）をジョイスティックユニット１０の外部の要素として示したが、これらの要素はジョイスティックユニット１０に属するものであってもよい。
【００２３】
図３は、本実施の形態におけるジョイスティックの１６方位の指示方位を示している。この１６個の指示方位は３６０度を１６分割したものである。便宜上、「東」「西」「南」「北」等を用いて各方位を表している。図から分かるように、１６分割を均等に行った場合には各方位の角度範囲は２２．５度（すなわちπ／８ラジアン）となる。この２２．５度という角度範囲はスティック１１を指で操作することにより、迅速かつ正確に方位を指示するには十分な角度範囲とはいえない。実際、本発明者らは試作機において、東西南北の４方位およびそれらの中間方位である東北、北西、南西、南東の４方位の指示は比較的容易であるが、残りの８方位の指示は必ずしも正確な指示が容易でないということを確認した。そこで、図４に示すように、これら以外の８方位すなわち、｛（１／８）＋（Ｎ／４））｝πラジアン（Ｎ＝０，１，２，．．．，７）の方位の方位角範囲αを他の方位角範囲βに比べて若干大きく設定した。図４は、Ｘ−Ｙ座標系の第１象限を拡大して示している。図中、実線は方位を示し、破線は方位間の境界を示す。第１象限で方位角範囲を拡大する方位は北北東と東北東である。このような措置によって、１６個の各方位の指示がより正確に行えるようになる。
【００２４】
なお、方位角範囲αおよびβをそれぞれさらにきめ細かに調整してもよい。発明者らの検討では、スティックを指（例えば親指）１本で操作する場合、指を押し出す方向の操作と指を引く方向の操作では、ユーザの要因により操作性に差が生じることがあった。例えば、指を引く方向（左手用では西および南方向）の操作では位置決めがより困難となる。したがって、指を引く方向ではβを増加させ、その分α（または後述する不感帯幅）を現象させる。すなわち、等分割に近づける。一方、指を押し出す方向（左手用では東および北方向）の操作では位置決めは比較的容易であるが、ブレが大きくなり、指示方位がふらつく傾向が見られた。したがって、後述する不感帯幅を大きくし、その分、αおよび／またはβを小さくする。
【００２５】
ところで、隣接する方位角範囲の境界の方向ではスティックの微妙な動きでスティックの属する方位角範囲が変わってしまうことがあった。このような場合にスティックの属する方位角範囲をそのまま指示方位として認識すると、指示方位が不安定に変化したり、短時間に２つの方位間の移動を繰り返す原因となる。このような現象の発生を防止するために、図５に示すように、隣接する方位角範囲の間の微小な方位角範囲δを不感帯とし、不感帯内では不感帯内に入る直前の指示方位を維持する。例えば、スティックの傾倒の方向（θ）および大きさ（ｒ）が図５のサンプル点６１〜６４のように変化したとする。この場合、不感帯がなければ指示された方位は「北東」と「東北東」の間を揺れ動くことになる。これに対し、不感帯を設け、サンプル点が不感帯内に入ったときには指示方位として直前の指示方位が維持されるようにすると、認識される指示方位は「北東」のまま変化しない。
【００２６】
なお、スティックの傾倒角度に対応する変数ｒの値が予め定めた値ｒ０以下となるスティックの中立位置近傍の範囲も不感帯とし、この不感帯内においても不感帯内に入る直前の傾倒方向を「指示された方位」として維持する。これは、従来技術において説明した不感帯と類似するが、従来技術の不感帯がジョイスティックユニットから外部への出力値を０としたのと対照的である。また、特開平９−１３０９１８号公報におけるＸ軸およびＹ軸の各軸近傍の帯状範囲の不感帯も当該軸の出力を０とするものであり、これは本実施の形態における隣接方位角範囲の境界での不感帯の作用と異なる。
【００２７】
図５のような不感帯を設けることは、図４に示した方位角範囲を不均衡とすることとは独立に採用することができるが、併用することも可能である。
【００２８】
図６に、不感帯を設ける場合のジョイスティック信号処理例のフローチャートを示す。この処理は周期的（例えば６６ｍｓ毎）にＣＰＵにより実行される処理である。
【００２９】
ＣＰＵはまず、現時点のＸ値とＹ値を読み取る（Ｓ１）。両値に基づいて、ｒ値およびθ値を次式により算出する（Ｓ２）。
【００３０】
ｒ＝√（Ｘ＊Ｘ＋Ｙ＊Ｙ）          （１）
θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｙ／Ｘ）        （２）
【００３１】
次に、ｒ値が不感帯内に属するか（予め定めた値ｒ０以下か）、または、θ値が不感帯内に属するか（予め定めた方位角範囲内か）を調べる（Ｓ３）。いずれかが成立すれば、以下の処理ステップの実行を省略して今回の処理は終了する。ｒ値およびθ値のいずれもが不感帯に属さないならば、θ値を現在方向θｃとする（Ｓ４）。この現在方向θｃの属する方位角範囲を求める（Ｓ５）。例えば、現在方向θｃが２２．３度であれば、この属する方位角範囲は「東北東」となる。この方位がユーザの指示方位と認識される。この指示方位は、ユーザが認識出来るように、例えばディスプレイ上でリアルタイムに表示される。
【００３２】
指示方位の判定は、例えば図７に示すような各方位と方位角範囲を予め定めたテーブルを利用することにより行える。図では各方位角範囲の開始角度と終了角度を変数で示しているが、実際には具体的な数値が設定されている。各方位の方位角範囲は、図５に示したように不感帯の方位角範囲δを除外した範囲である。すなわち、ある方位角範囲の終了角度と次の方位角範囲の開始角度との間にδの間隔がある。図４に示したように各方位角範囲の大きさは不均一である。すなわち、少なくともαとβの２種類がある。また、α、β、δの各々も必ずしも均一である必要はない。テーブルデータの形式は任意である。このようなデータはテーブルとして保持する以外に、プログラムの条件判定のパラメータとして保持することも可能である。
【００３３】
このようにして得られた指示方位をどのように利用するかは、アプリケーション次第である。例えば、各指示方位にそれぞれ複数の選択肢を割り当てておき、特定の指示方位で複数の選択肢を選んだ後、さらに、キー（ボタン）操作で１つの選択肢を選ぶ、というような用途に利用できる。
【００３４】
ところで、前述したように、試作機では、ユーザがスティックを操作して特定の方位を指示しディスプレイ上でその指示を確認するとき、指示方位が不安定となる現象が見られることがあった。この現象は、上記不感帯を設けることにより軽減されるが、以下に、この現象を防止する別の手法を説明する。当該現象の原因は、スティックに作用しているバネ力がＸ軸方向とＹ軸方向とで不均一なこと等の機械的要因、および、ユーザの指の力を緩めたときの余力の掛かり方向が両軸方向で不均一なこと等の人的要因が考えられる。
【００３５】
この問題を解消するために、現在方向θｃの決定に次式のようなフィルタ作用を施すものである。
【００３６】
θｃ＝ａ・θn ＋ ｂ・θn-1 ＋ ｃ・θn-2            （３）
ここに、θnは最新のθのサンプル値、θn-1は１つ前のθのサンプル値、θn-2は２つ前のθのサンプル値である。また、ａ，ｂ，ｃは予め定めた重み付けの係数値であり、ａ＞ｂ＞ｃかつａ＋ｂ＋ｃ＝１である。例えば、ａ＝５／９、ｂ＝３／９、ｃ＝１／９である。式（３）の右辺の項数は３項に限るものではなく、また、係数の具体的な値は例示のものに限るものではない。
【００３７】
式（３）の作用は、現在方向θｃを最新の方位θnのみで決定するのではなく、過去の方位をも加味して現在方向θｃを決定しようとするものである。このフィルタの作用はθｃの変化を抑制する方向に働くので、ローパスフィルタといえる。
【００３８】
このローパスフィルタによって、図８に示すように、サンプル点が隣接方位角範囲に一時的に入った場合でも、指示方位にその影響が現れないようにすることができる。
【００３９】
但し、ローパスフィルタの採用によってθｃの急峻な変化が緩和されることから、ユーザの意図的な急峻な操作の目的を阻害するおそれがある。そこで、次に、ユーザの意図的な操作によるスティック動作と、そうでないスティック動作とを自動的に判別し、フィルタの重み付け係数を変える実施の形態を説明する。フィルタの重み付け係数の変更は、図９に示すように、θ出力のゲインの周波数特性を変えることに他ならない。そのために、θ出力の高周波成分の除去の度合いを変えた第１の係数の組と第２の係数の組を採用する。本実施の形態では、第１の係数の組は、前述したａ，ｂ，ｃの具体値（図９の波形Ａ）を用い、第２の係数の組はａ＝１，ｂ＝ｃ＝０（図９の波形Ｃ）とする。すなわち、第２の係数の係数の組の場合にはフィルタ無し（高周波成分を除去しない）と等価となる。勿論、波形Ｃの代わりに、波形ＣとＡの中間の波形Ｂを採用してもよい。
【００４０】
図１０に、このローパスフィルタを用いるとともに、場合によってフィルタ特性を切り替えるジョイスティック信号処理例のフローチャートを示す。この処理例では、実際的な例として前述した不感帯の判定も併用している。但し、このフィルタ特性の切り替えは、不感帯を設けることとは独立に採用可能である。この処理は、図６の処理と同様、周期的にＣＰＵにより実行される処理である。
【００４１】
図１０において、ＣＰＵはまず、現時点のＸ値とＹ値を読み取り（Ｓ１１）、両値に基づいて、ｒ値およびθ値を前述した式（１）（２）により算出する（Ｓ１２）。
【００４２】
次に、θn，θn-1，θn-2、およびｒn，ｒn-1，ｒn-2を更新する（Ｓ１３）。ここにｒnは最新のｒのサンプル値、ｒn-1は１つ前のｒのサンプル値、ｒn-2は２つ前のｒのサンプル値である。
【００４３】
そこで、ｒ値が不感帯内に属するか（予め定めた値ｒ０以下か）、または、θ値が不感帯内に属するか（予め定めた方位角範囲内か）を調べる（Ｓ１４）。いずれかが不感帯内であるならば、以下の処理ステップの実行を省略して今回の処理は終了する。ｒ値およびθ値のいずれもが不感帯に属さないならば、θの変化量であるΔθ＝θn−θn-1、およびｒの変化量であるΔｒ＝ｒn−ｒn-1を算出する（Ｓ１５）。ついでこれらのΔθおよびΔｒに基づいてフィルタ特性の選択を行う（Ｓ１６）。この詳細ステップについては後述する。この選択されたフィルタ特性に基づいて、現在のθｃが算出される（Ｓ１７）。さらにこのθｃに基づいて、その属する方位角範囲、すなわちユーザの指示方位、が決定される（Ｓ１８）。
【００４４】
以下、ステップＳ１６においてユーザの意図的な操作によるスティック動作と、そうでないスティック動作とを自動的に判別する具体的な手法について説明する。
【００４５】
図１１（ａ）はユーザが所望の方位を選択した後、スティックへの力を緩めた場合のジョイスティックの両軸出力値を例を示す。図中の白丸７１〜７５はサンプル点を示す。実際にはさらに多くのサンプル点が取られるが、説明の都合上、実際より低密度でサンプル点を示してある。図１１（ｂ）（ｃ）は、この場合のｒ値とθ値の変化を示すグラフである。
【００４６】
図１１（ａ）において、ユーザはサンプル点７１，７２を経由し、サンプル点７３において自分の所望の方位が選ばれたことをディスプレイ上で確認して指先の力を緩める。その後、サンプル点７４，７５が採取されながら、スティックは中立点に戻る。このようなスティックの動きに対応するｒ値の変化を図１１（ｂ）で確認すると、隣接サンプルのｒ値の変化量Δｒ１〜Δｒ４のうちΔｒ３，Δｒ４の絶対値がしきい値Δｒthを超えており、かつその符号は負である。しきい値Δｒthは、バネ力がスティックを中立位置へ復帰させる場合に超えると想定される予め定めた値である。但し、ｒ値の変化がそのようなスティック復帰時の条件に合致する場合でも、ユーザの意図的な操作による場合もありうる。この場合にはθ値の変化量が所定値θth（例えば、π／４からπ／２程度）以上に大きくなると考えられる。ここで、図１０のステップＳ１５で求めたθの変化量Δθが１８０度を超える場合には３６０度からその値を減算した値をΔθとする。図１１（ｃ）のθ値の変化量Δθ１〜Δθ４の絶対値はいずれも予め定めたしきい値θthより小さいので、図１１（ａ）のジョイスティック出力変化はスティックのバネ力による中立位置への復帰動作と判断できる。遅くともサンプル点７４の段階ではローパスフィルタ（図９の波形Ａ）が働くことにより、サンプル点７４が一時的に「北東」の方位角範囲に属したとしても、サンプル点７３に基づく指示方位である「北北東」が維持される。サンプル点７４が不感帯内に属するとしても結果は同じとなる。サンプル点７５は、ｒ値による不感帯または方位角範囲の境界での不感帯に入り、やはり「北北東」の指示方位が維持される。
【００４７】
図１２（ａ）はユーザがスティックを意図的に操作して北東の点８１から北の点８２を経由して北北西の点８３へ指示を変更した場合のジョイスティック出力を示している。この場合、図１２（ｃ）から分かるようにΔθ値の絶対値はしきい値θthを超えていないが、図１２（ｂ）のようにΔｒ値の絶対値もしきい値ｒthを超えていない。したがって、スティックを中立位置に復帰させようとするバネ力に抗してユーザの力が作用していると考えられる。
【００４８】
図１３（ａ）はユーザがスティックを、北北東外周点９１から東北東内周辺りの点９２を経由して南西外周点９３へと、意図的に操作した場合のジョイスティックの両軸出力値を例を示す。この場合は、Δｒ１＜ −ｒthとなっても、Δθ２の絶対値がしきい値θthを超えるので、ユーザによる意図的な操作と判断される。このように、ｒ値の変化がスティックのバネ力による復帰を示唆している場合でもユーザが意図的な操作による場合もありうる。この場合には、図１３（ｃ）に示すようにθ値の変化量が所定値以上に大きくなると考えられる。
【００４９】
図１４に、図１０のステップＳ１６におけるフィルタ特性選択処理として、このような考え方に基づく具体的な処理ステップを示す。まず、Δｒ１＜ −ｒth（すなわち、Δｒが負で、かつ、その絶対値がｒth以上）かを調べる（Ｓ２１）。Δｒが負で、かつ、その絶対値がｒth以上の場合には、当該スティック動作は、ユーザが力を緩めたときのスティックの復帰動作であると想定される。ステップＳ２１の結果がＹｅｓであれば、次に、Δθの絶対値が予め定めたしきい値θth以上かを調べる（Ｓ２２）。その結果がＮｏであれば、当該スティックの動作はユーザが力を緩めた結果であると判断し、高周波成分をより多くカットするフィルタ特性（図８の波形Ａ）を選択する（Ｓ２３）。
【００５０】
ステップＳ２１の結果がＮｏまたはステップＳ２２の結果がＹｅｓの場合、当該スティックの動作はユーザの意図的な動作の結果であると判断し、高周波成分を少なくカットする（またはカットしない）フィルタ特性（図８の波形ＢまたはＣ）を選択する（Ｓ２３）。
【００５１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、種々の変形、変更が可能である。例えば、ジョイスティックはポテンショメータを利用するものを挙げたが、光学式等、他の任意の原理、構造のものを利用できる。また、ジョイスティックのアナログ出力をデジタル信号に変換してデジタル処理する例を説明したが、アナログ信号処理回路を用いてアナログ信号のまま処理を行うことも可能である。３６０度の全方向の分割数は１６としたが、これに限るものではなく、本発明は少なくとも８以上の場合に適用して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態におけるジョイスティックユニットの要部外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示したようなジョイスティックユニットを利用した装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるジョイスティックの１６方位の指示方位を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における不均一な方位角範囲を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態における２種類の不感帯を説明するための図である。
【図６】図５に示した不感帯を設ける場合のジョイスティック信号処理例のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における方位と方位角範囲の対応関係を示すテーブルの図である。
【図８】サンプル点が隣接方位角範囲に一時的に入った場合のＸ−Ｙ両軸出力を示す図である。
【図９】ジョイスティックのθ出力のゲインの周波数特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態において、場合によってフィルタ特性を切り替えるジョイスティック信号処理例のフローチャートである。
【図１１】ユーザが所望の方位角を選択した後、スティックへの力を緩めた場合のジョイスティックの両軸出力値（ａ）、ｒ値（ｂ）およびθ値（ｃ）を示す図である。
【図１２】ユーザがスティックを意図的に操作した場合のジョイスティックの両軸出力値（ａ）、ｒ値（ｂ）、およびθ値（ｃ）を示す図である。
【図１３】ユーザがスティックを意図的に操作した他の場合のジョイスティックの両軸出力値（ａ）、ｒ値（ｂ）、およびθ値（ｃ）を示す図である。
【図１４】図１０のステップＳ１６におけるフィルタ特性選択処理の具体的な処理ステップを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１０  ジョイスティックユニット
１１  スティック
１２  凹部
１３  操作盤
２０  ＣＰＵ
２１，２２  ポテンショメータ
２３，２４  アナログデジタル変換器
２５  インタフェース部
２６  各種キー
２７  ＲＯＭ
２８  ＲＡＭ
２９  ディスプレイ
３０  ＣＤ−ＲＯＭドライブ
【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９】
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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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