(57)【要約】【課題】六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置の平面操作モジュール及び空間操作モジュールの切換の方法の提供。【解決手段】装置の平面上に於けるＸ、Ｙ、Ｚ三軸の加速度値（ｇｘｓ、ｇｙｓ、ｇｚｓ）及びジャイロスコープの角速度値（ωｚｓ）を記録し、並びにその時の操作モジュールを平面（２Ｄ）操作モジュールとし、角度初期値をθｐ＝０に設定し、Ｚ軸の現在の加速度と初期加速度の差Ｓｚ＝∬（ｇｚ−ｇｚｓ）を二重積分し、現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚと臨界値ｔｈｒの大きさを比較し、もしも現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより小さい時には平面操作モジュールを持続し、もしも現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより大きい時には空間（３Ｄ）操作モジュールへ移行する。【選択図】図４
2011118945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置の平面操作モジュール及び空間操作モジュールの切換の方法において、以下を含み、
装置の平面上に於けるＸ、Ｙ、Ｚ三軸の加速度値（ｇｘｓ、ｇｙｓ、ｇｚｓ）及びジャイロスコープの角速度値（ωｚｓ）を記録し、並びにその時の操作モジュールを平面（２Ｄ）操作モジュールとし、角度初期値をθｐ＝０に設定し、
Ｚ軸の現在の加速度と初期加速度の差Ｓｚ＝∬（ｇｚ−ｇｚｓ）を二重積分し、
現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚと臨界値ｔｈｒの大きさを比較し、
もしも現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより小さい時には平面操作モジュールを持続し、
もしも現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより大きい時には空間（３Ｄ）操作モジュールへ移行することを特徴とする六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置の平面操作モジュール及び空間操作モジュールの切換の方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置の平面操作モジュール及び空間操作モジュールの切換の方法は、一定時間内に連続多数回二重積分値Ｓｚをモニタリングしたものがすべて臨界値ｔｈｒより大きい場合、空間操作モジュールに切り換えることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、前記空間操作モジュールは、二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより小さく、且つ連続多数回現在Ｙ軸加速度ｇｙとスタートＹ軸加速度ｇｙｓの差の絶対値｜ｇｙ−ｇｙｓ｜が設定した範囲値内もしくは０に近い数値である時、平面操作モジュールに進むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置とその操作方法に関するもので、特にＸ、Ｙ、Ｚ三軸加速度計及び一個のジャイロスコープのアーキテクチャーを利用し、操作空間の制限を受けず、平坦表面の操作または空間での操作を行うことができる入力装置である。
【背景技術】
【０００２】
今日、市場では総合マウスと表示器の二重機能のカーソル制御装置を見かけるが、その制御方式は未だ公知の電子と機械制御モジュールから脱しておらず、ここ数年積極的に研究されている重力式カーソル制御装置は多くの技術問題の改善が待たれ、研究段階に留まっている。
【０００３】
特許として図１に示す下記の特許文献１は、インジケーターを提示しており、外付けの電源１９０が機械式ジャイロスコープ１１０を回転させる。この機械式ジャイロスコープ１１０は一組の全方向軸１１５、１２０を内フレーム１７０内に枢設し、その内フレーム１７０は軸方向に全方向軸１１５、１２０と相互に垂直で別組の全方向軸１４０、１４５と、外フレーム１６０内に枢設する。この装置を自由空間内で操作した時、パソコン連接ヘッド１８０により、ジャイロスコープ１１０の回転量をモニター装置のカーソルＸ、Ｙ両軸移動量まで対応する。このインジケーターは純ジャイロスコープを採用して座標を入力する。そのため自由空間においてのみ適用でき、平面状での使用はできない。更に機械式ジャイロスコープの体積は大きく、誤差値も高い。
【０００４】
図２に示すのは、特許文献２で、一種の平面及び空間での使用するインジケーター１００である。これはインジケーター内部にボール２６０が設置され、その内部の回路板４５２上にはジャイロスコープ回路が設置される。ピストン２７０が天秤４７２に連動し、インジケーター１００が平面上で押して使用する時（即ちマウスとして使用する時）、このピストンは天秤４７２を持ち上げ、ボール２６０を自由に可動させて開放状態にする。インジケーター１００が持ち上がると、ピストン２７０は天秤４７２を自然に引き上げて下降させ、天秤４７２底部に設置した凸塊５０６をボール２６０上で押圧し、ボール２６０の動きを制限する。この時このインジケーター１００はインジケーターとして使用し、ジャイロスコープ回路の回路板４５２を設置することにより、このインジケーター１００の移動量をモニタリングし、モニターのカーソルに対応する。しかしながら、この天秤４７２及び凸塊５０６はボール２６０を確実に押圧することが出来ないため、ユーザーが空間においてインジケーター１００を揺らした時、このボール２６０が予期せずに移動したり、動いたりしやすく、不必要な移動信号を発生してしまい、座標の入力に影響を与える。このためこの種の構造は具体的な実現、もしくは消費市場に応用されていない。
今日、市場で図２に示す概略装置と類似する商品を見ることが出来る。それは光学マウス内にジャイロスコープを結合し、光学センサー装置がボールを予期しない移動の問題発生を防止している。しかしながら、ボールもしくは光学センサーに係わらず、平面操作の時のボール、光学センサーと、担当空間操作ジャイロスコープ回路の間には相互にまったく何の関連もないため、この種の構造は二種操作のモジュール装置を納置した共用筐体に過ぎない。基本機能が拡張されていないだけでなく、装置全体の体積が非常に大きいため重量も重くなる。
【０００５】
図３に示すのは、特許文献３であり、重力探測ＩＣが物体の位置エネルギーを測量することによって、その位置エネルギーを運動エネルギーが発する信号に転換し、マイクロ処理器ＩＣに伝えて計算し、マイクロ処理器ＩＣが重力探測ＩＣ運動の時間をモニタリングし、重力探測ＩＣが運動によって発生した加速度数値を受信し、加えて運算して実際の移動単位に転換し、ＰＣメインに伝送してモニターカーソルの方向を制御する。この主な運算手段は、マウスが空間移動した時、両軸以上の加速度計で積分運算してカーソル移動を制御する。しかしながら、この種の方式の最大の欠点は累計誤差を発し、カーソル定位を失ってしまう。
【０００６】
上述に示すとおり、如何にして操作空間の制限を受けず、平面及び空間操作機能を兼ね、公知の純加速度計もしくは純ジャイロスコープ座標入力装置の座標歪像、誤差の多さの欠点を克服する。同時にユーザーの無自覚な偏転による誤差の座標装置を補償することは解決しなければならない大きな問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第5898421 号明細書
【特許文献２】米国特許第5825350 号明細書
【特許文献３】台湾特許第90221010号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置とその操作方法を主な目的とする。Ｘ、Ｙ、Ｚ三軸加速度計及び一個のジャイロスコープのアーキテクチャーで操作空間制限を受けず、平坦表面上及び空間で操作する。平面操作時（即ち一般の２Ｄマウスモジュール）、ジャイロスコープで装置の回転をモニタリングして人の無自覚な偏転を補償し、純加速度計座標入力装置の技術障害を克服し、自然でスムーズな操作を得る。また空間（３Ｄ）操作の時、最多六軸の入力上方をモニタリングし、即ちＸ、Ｙ、Ｚ三軸を軸心とした回転量とＸ、Ｙ、Ｚ三軸の正負方向を判別し、相互式ＰＣゲームの入力に応用できる。またＸ、Ｙ両軸加速度計及びジャイロスコープの組み合わせを使用して表示もしくはリモコン環境において使用する３Ｄマウスに適合する。この他Ｚ軸加速度計は装置が平坦デスク面上か、もしくは手に持った空間であるかをモニタリングして判断し、２Ｄ/ ３Ｄマウス機能切換のスイッチ信号を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置とその操作方法を提供し、以下を含む。
加速度計は、Ｘ、Ｙ、Ｚ三軸の重力加速度をモニタリングするのに用いる。及びジャイロスコープは、回転量をモニタリングするのに用いる。
このジャイロスコープで角速度の積分を経て回転角度を計算し、回転瞬間の遠心力及び求心力を計算し、Ｙ軸加速度信号に対して補償を行い、続いて補償後のＹ軸加速度信号で装置前後傾斜角度を計算し、回転角度及び傾斜角度をモニター装置の座標に対応させる。
【００１０】
良好なものは、Ｘ軸加速度は、装置の左右傾斜時に発生する加速度を指す。
Ｙ軸加速度は、装置の前後傾斜時に発生する加速度を指す。
Ｚ軸加速度は、装置の上下移動時に発生する加速度を指す。
ジャイロスコープは装置のＺ軸を軸心とした回転量をモニタリングする。
【００１１】
上述の目的のため、本発明は更に六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置とその操作方法を提供する。そのうち、下述を含む。
スタート時のＸ、Ｙ両軸加速度値（ｇｘｓ、ｇｙｓ）及びジャイロスコープの角速度値（ωｚｓ）を記録し、角度初期値θｐ＝０を設置する。
現在のＺ軸とＹ軸の傾斜角度（θｚ、θｙ）を計算し、角度（θｚ、θｙ）がモニター座標（Ｍｘ、Ｍｙ）に対応する。
【００１２】
良好なものとして、現在のＺ軸とＹ軸の傾斜角度（θｚ、θｙ）を計算するステップは以下を含む。
Ｚ軸の回転角度θｚを計算する。
Ｙ軸加速度計の回転を補償する。
装置の前後傾斜角度θｙを計算する。
【００１３】
良好なものとして、Ｚ軸回転角度θｚを計算するステップは仮にサンプリング距離を△ｔ（約１０ｓｅｃ）とし、前回の角度をθｐとし、現在の角速度値をωｚとする。絶対値｜ωｚ−ωｚｓ｜が或る臨界値( 小信号ノイズを消去するのに用い、例として臨界値を０．１°に設定する) より大きい時、即ち積分は、
θｚ＝θｐ＋（ωｚ−ωｚｓ）ｘ△ｔ
θｐ＝θｚ
とする。
【００１４】
良好なものは、Ｙ軸加速度計の回転補償のステップで、ｇｒ＝Ｒｘ（ωｚ−ωｚｓ）でＹ軸求心力を予測計算し、続いてｇａ＝ｇｒ＋ｇｓで補償した加速度値ｇｙ＝ｇａ−ｇｒを計算する。そのうちＲは人がこの入力装置を操作した回転中心から加速度計までの距離で、ｇｒは求心力、ｇａはＹ軸加速度計の実際の受力、ｇｓはその他雑散力（ノイズ、移動等）とする。
【００１５】
良好なものは、前後傾斜角度θｙを計算するというステップで、
このθｙの計算は補償したＹ軸加速度値ｇｙを採用し、その計算式は、
【数１】
2011118945.tif 000003
である。
【００１６】
良好なものは、角度（θｚ、θｙ）がモニター座標（Ｍｘ、Ｍｙ）に対応するというステップで、これは計算して出したＺ軸の回転角度θｚ、前後傾斜角度θｙを比率に基づきモニター座標（Ｍｘ、Ｍｙ）に拡大対応する。
Ｍｘ＝Ｓｘ×θｚ、Ｍｙ＝Ｓｙ×θｙ
そのうち、ＳｘとＳｙはそれぞれＸ軸、Ｙ軸の拡大比率とする。
【００１７】
良好なものは、更に一ページ捲りモニタリングを含む。
臨界値ｔｈｒ（例として１５０count ）を設定する。
Ｘ軸加速度駿回変化信号（ｇｘ−ｇｘｓ）と臨界値ｔｈｒを比較し、ページの前進もしくは後退を判断するのに用いる。そのうちｇｘは変化後のＸ軸加速度値で、ｇｘｓはスタート時のＸ軸加速度値である。
【００１８】
良好なものは、仮に（ｇｘ−ｇｘｓ）＞ｔｈｒは前ページに戻り、仮に（ｇｘ−ｇｘｓ）＜−ｔｈｒは次ページに進む。
良好なものは、仮に（ｇｘ−ｇｘｓ）＞ｔｈｒは次ページに進み、仮に（ｇｘ−ｇｘｓ）＜−ｔｈｒは前ページに戻る。
良好なものは、仮に（ｇｘ−ｇｘｓ）が±ｔｈｒの範囲内に位置する場合、動作しない。
【００１９】
良好なものは、この臨界値ｔｈｒは実際に使用する状況に基づき調整する。
【００２０】
良好なものは、これは更に一ページ捲りモニタリングを含み、
臨界値ｔｈｒ（例として３０°）を設定する。
Ｘ軸傾斜角度θｘを計算する。
θｘが臨界値ｔｈｒより大きいかどうかを比較してページの前進もしくは後退を判断するのに用いる。
【００２１】
良好なものは、仮にθｘ＞ｔｈｒは次ページに進み、θｘ＜−ｔｈｒは前ページに戻る。
良好なものは、仮にθｘ＞ｔｈｒは前ページに戻り、θｘ＜−ｔｈｒは次ページに進む。
良好なものは、仮にθｘが±ｔｈｒの範囲内に位置すると、動作しない。
【００２２】
上述の目的を達成するため、本発明は六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置とその操作方法を提供し、それは以下を含む。
装置を平面上に置いたＸ、Ｙ、Ｚ三軸加速度値（ｇｘｓ、ｇｙｓ、ｇｚｓ）及びジャイロスコープの角速度値（ωｚｓ）を記録し、その時の操作モジュールは平面（２Ｄ）操作モジュール、角度初期値θｐ＝０に設定する。
Ｚ軸の現在の加速度と初期加速度差Ｓｚ＝∬（ｇｚ−ｇｚｓ）を二重積分する。
現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚと臨界値ｔｈｒの大きさを比較する。
もしも現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより小さい時は平面操作モジュールを維持する。
もしも現在（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより大きい時は空間（３Ｄ）操作モジュールに進む。
【００２３】
良好なものは、一定時間内に連続多数回二重積分値Ｓｚがすべて臨界値ｔｈｒより大きいとモニタリングした時、空間操作モジュールに切り換える。
【００２４】
良好なものは、空間操作モジュール過程において、二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより小さいとモニタリングし、且つ連続多数回現在のＹ軸加速度ｇｙと初期Ｙ軸加速度ｇｙｓの差の絶対値｜ｇｙ−ｇｙｓ｜が設定範囲内、もしくは０に近い時、平面操作モジュールに進む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置とその操作方法は、操作空間の制限を受けず、平坦表面の操作または空間での操作を行うことができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】公知の米国特許第5898421 号の構造概略図である。
【図２】公知の米国特許第5825350 号の構造概略図である。
【図３】公知の台湾特許第90221010号のフローチャートである。
【図４】本発明の装置アーキテクチャーと軸方向定義図である。
【図５】本発明の進行空間操作モジュールのフローチャートブロックダイアグラムである。
【図６】本発明の計算空間傾斜角度のフローチャートブロックダイアグラムである。
【図７】本発明のページめくりモニタリングを進行するフローチャートブロックダイアグラムである。
【図８】本発明の回転時のＹ軸加速度計受力俯瞰概略図である。
【図９】本発明の自動切換平面及び空間操作モジュールのフローチャートブロックダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図４に示すとおり、本発明が提供する六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置１０は、主にＸ、Ｙ、Ｚ三軸の重力加速度をモニタリングできる加速度計１１、及び入力装置１０がＺ軸を軸心とした回転運動量をモニタリングできるジャイロスコープ１２を含む。このＺ軸加速度計１１３は主に入力装置１０上下の加速度変化をモニタリングし、その入力装置１０が平面（２Ｄ）での操作モジュールか、もしくは空間（３Ｄ）操作モジュールかを決定するのに用いる。空間操作モジュールにおいて、そのジャイロスコープ１２が発した角速度信号により左右方向の傾斜角度θｚをモニタリングし、Ｙ軸加速度計１１２によってＸ軸を巻き付けて回転した時に発する重力加速度変化信号によって前後傾斜角度θｙをモニタリングする。更にＸ軸加速度計１１１にＹ軸を巻き付けて回転した時に発する重力加速度変化信号で左右傾斜角度θｘをモニタリングする。このＸ、Ｙ、Ｚ三軸加速度計は同時にＸ、ＹとＺ軸方向の瞬間加速度変化をモニタリングして入力装置１０の運動するＸ、Ｙ、Ｚ三軸正負方向を決定する。
【００２８】
前述の六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置１０のアーキテクチャーは基礎であり、空間に於いて具体的に実施操作する時、その操作の工程は図５のフローチャート５０とする。それは、以下を含む。
５１：スタート時のＸ、Ｙ両軸の加速度値（ｇｘｓ、ｇｙｓ）、及びジャイロスコープ１２の角速度値（ωｚｓ）を記録し、角度スタート値θｐ＝０に設置する。
５２：現在のＺ軸とＹ軸の傾斜角度（θｚ、θｙ）を計算する。それは下述のステップを含む（図６参照）。
５２１：Ｚ軸回転角度θｚを計算する。
仮にサンプリング距離を△ｔ（約１０ｍsec ）とし、前回の角度をθｐとし、現在の角速度値をωｚとした場合、もしも絶対値のωｚ−ωｚｓが或る臨界値より大きい時（小ノイズ、例として臨界値を０．１°とする）、積分は以下のとおりである。
θｚ＝θｐ＋（ωｚ−ωｚｓ）ｘ△ｔ  〈１〉
θｐ＝θｚ
【００２９】
５２２：  Ｙ軸加速度計の回転補償は、
Ｙ軸加速度計が入力装置１０で回転した時、想定外の求心力が発生し、その求心力はジャイロスコープ１２によってモニタリングした角速度及び回転半径を計算し、Ｙ軸加速度計を補償して、操作の誤動作を下げる。
図８に示すのは、入力装置１０が回転した時のＹ軸加速度計受力俯瞰概略図で、Ｈｃは人の手で入力装置１０を操作した回転中心で、ＲはＨｃから加速度計までの距離とし、ｇｒはＹ軸加速度計の実際の受力とし、Ｇｓはその他の雑散力（ノイズ、移動等）とする。その関係式は以下のとおりである。
ｇｒ＝Ｒｘ（ωｚ−ωｚｓ）2       〈２−１〉
ｇａ＝ｇｒ＋ｇｓ                  〈２−２〉
このため、〈２−１〉式が求心力を予測計算し、〈２−２〉式で補償した加速度値ｇｙを計算し、以下のとおりとなる。
ｇｙ＝ｇａ−ｇｒ                    〈３〉
【００３０】
５２３：  装置前後の傾斜角度θｙ、
このθｙの計算は、補償したＹ軸加速度値ｇｙを採用しており、その計算は以下のとおりである。
【数２】
2011118945.tif 000004
当ステップでは、本発明はジャイロスコープ１２により入力装置１０の回転をモニタリングし、人の手よる無自覚な偏った回転を補償する。それにより、公知の純加速度計座標入力装置の技術障害を克服し、自然でスムーズな操作感覚を獲得し、標準確定位するという目的を得る。
【００３１】
５３：角度（θｚ、θｙ）がモニター座標（ＭｘＭｙ）に対応する。ステップ５２１、５２３で計算して出したＺ軸回転角度θｚ、前後傾斜角度θｙは、比率に基づき対応するＸ、Ｙ軸座標（Ｍｘ、Ｍｙ）を拡大する。
Ｍｘ＝Ｓｘ×θｚ、Ｍｙ＝Ｓｙ×θｙ    〈５〉
そのうち、ＳｘとＳｙはそれぞれＸ軸、Ｙ軸の拡大比率とし、実際はモニターサイズを表示して調整できる。
【００３２】
５４：ページ捲りモニタリング：上述の座標定位の他に、空間で操作を実施する時、Ｘ軸加速度信号の瞬間変化を利用し、定義をモニター画面のページ捲りとする。そのフローチャートは図７のとおりとする。先ず、
５４１：臨界値ｔｈｒを設定する。この臨界値ｔｈｒは、実際に使用する状況に基づき調整し、一般には１５０（count ）とする。
５４２：Ｘ軸加速度瞬間変化信号（ｇｘ−ｇｘｓ）を比較する。そのうち、ｇｘは変化後のＸ軸加速度値とし、ｇｘｓはスタート時のＸ軸加速度値とする。
５４３：仮に（ｇｘ−ｇｘｓ）＞ｔｈｒとすると、前ページに戻る。
５４４：仮に（ｇｘ−ｇｘｓ）＜−ｔｈｒだと、次のページへ進む。もちろん仮に（ｇｘ−ｇｘｓ）＞ｔｈｒを次の位置ページに進み、（ｇｘ−ｇｘｓ）＜−ｔｈｒを前ページに戻るに設定することもできる。しかしどのように設定しても（ｇｘ−ｇｘｓ）は±ｔｈｒの範囲内に位置した場合、操作者が無自覚に揺らしたと判断し、如何なるページ捲りへの切換も行わない。
【００３３】
上述の加速度変化によってページ捲りを判断する他に、先ずＸ軸加速度計を検知し、左右傾斜角度θｘ（その計算方式はステップ５２３において前後傾斜角度θｙの方法に類似する）を計算し、次に設定した角度臨界値と比較してページ捲り判断を進め、同様に先ず臨界値ｔｈｒ（例として３０°）を設定する。その後、Ｘ軸傾斜角度θｘと臨界値ｔｈｒを比較し、仮にθｘ＞ｔｈｒが次ページへ進み、θｘ＜ｔｈｒが前ページに戻るとした場合、もしくはθｘ＞ｔｈｒが前ページへ戻り、θｘ＜ｔｈｒが次ページへ進む場合、θｘは±ｔｈｒの範囲内に位置し、動作しない。
【００３４】
更に図４に示す六軸の検知能力を具えた慣性の入力装置１０のアーキテクチャーは基礎とし、具体的には平面もしくは空間で自動切換できる方法は図９に示すフローチャート８０のとおりであり、それは以下を含む。
８１：スタート状況の下で、図４に示すとおり、入力装置１０を平面上に於いて設置する時、Ｘ、Ｙ、Ｚ三軸の加速度値（ｇｘｓ、ｇｙｓ、ｇｚｓ）及びジャイロスコープ１２の角速度値（ωｚｓ）を記録し、その時の操作モジュールを平面（２Ｄ）操作モジュール、角度スタート値θｐ＝０に設定する。
８２：Ｚ軸の現在の加速度とスタート加速度差Ｓｚ＝∬（ｇｚ−ｇｚｓ）（代表スライド）を二重積分する。
８３：現在の（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚと臨界値ｔｈｒの大きさを比較する。
８４：もしも現在の（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより小さい時、平面操作モジュールを維持する。
８５：もしも（ｇｚ−ｇｚｓ）の二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより大きい時、入力装置１０はスタートで置いた平面から離れたことになり、そのため操作モジュールを設定して空間（３Ｄ）操作モジュールに転換し、即ち図５から図７に示すモニターインデックス、ページ捲り等の表示応用へ進む。また操作者の可能な誤作動を避けるため、本ステップは連続多数回モニタリングとして設定でき、一定時間内に現在の（ｇｙ−ｇｙｓ）の二重積分値Ｓｚをモニタリングして臨界値ｔｈｒより大きい場合、入力装置１０は確かに動かされたと表示し、その時空間操作モジュールへ切り換わる。
８６：空間操作モジュールの過程で、二重積分値Ｓｚが臨界値ｔｈｒより小さく、且つ現在Ｙ軸加速度ｇｙとスタートＹ軸加速度ｇｙｓの差の絶対値｜ｇｙ−ｇｙｓ｜が連続して小さい( 設定した範囲値内もしくは０に近い) 場合、入力装置１０が平面に置かれていることを表し、その時操作モジュールを平明操作モジュールに設定し、更にステップ８１に戻る。
【００３５】
上述のとおり、本発明が提供する六軸の検知能力を具えた慣性装置とその操作方法は、Ｘ、Ｙ、Ｚ三軸加速度計及び一個のジャイロスコープのアーキテクチャーを利用し、操作空間制限を受けず、平坦表面上及び空間での操作を行える。平面操作の時( 一般に２Ｄマウスモジュール) 、ジャイロスコープで装置の回転をモニタリングして人の手による無自覚な偏転を補償し、純加速度計座標入力装置の技術障害を克服し、自然でスムーズに操作できる。また空間（３Ｄ）操作の時、最多六軸の入力情報でモニタリングでき、即ちＸ、Ｙ、Ｚ三軸を軸心とする回転量とＸ、Ｙ、Ｚ三軸の正負方向を判別し、相互式ＰＣゲームの入力にも適応応用できる。またＸ、Ｙ両軸加速度計及びジャイロスコープの組み合わせにより、表示もしくはリモコン環境において使用する３Ｄマウスに適合する。この他Ｚ軸加速度計は装置が平坦なデスク面もしくは手に持った空間内であるかをモニタリングして判断し、それによって２Ｄ/ ３Ｄマウス機能としてスイッチ信号を切り換える。
【符号の説明】
【００３６】
１０        入力装置
１１        加速度計
１１１        Ｘ軸加速度計
１１２        Ｙ軸加速度計
１１３        Ｚ軸加速度計
θｘ        Ｘ軸（左右）傾斜角度
θｙ        Ｙ軸（前後）傾斜角度
θｚ        Ｚ軸（回転）傾斜角度
ｇｘｓ        Ｘ軸スタート加速度値
ｇｙｓ        Ｙ軸スタート加速度値
ωｚｓ        ジャイロスコープスタート角速度値
Ｇｒ        求心力
Ｈｃ        入力装置を人力操作する回転中心
ｇａ        その他雑散力（ノイズ、移動等）
ｇｙ        Ｙ軸加速度値
Ｍｘ        モニターＸ軸座標
Ｍｙ        モニターＹ軸座標
Ｒ        人が入力装置を操作する回転中心から速度計までの距離
Ｓｘ        Ｘ軸拡大比率
Ｓｙ        Ｙ軸拡大比率
Ｓｚ        二重積分値
ｔｈｒ        臨界値
ωｚ        現在角速度値
θｐ        角度スタート値
△ｔ        サンプリング距離
１２        ジャイロスコープ
【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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