(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の電子機器に処理を実行させるための指示信号を生成する入力装置であって、
それぞれに所定の機能が対応付けされており、押下されることで当該機能に応じた指示信号を生成するための複数のボタンが片手ですべての操作可能であるように配置されたボタン面と、
一部の領域が所定の機能に対応付けられて所定の指示手段により前記一部の領域が操作されることで当該機能に応じた指示信号を生成するとともに、他の領域が前記所定の指示手段により操作されることで操作位置に応じた指示信号を生成する入力機構と、を備えており、
前記入力機構は、
前記他の領域における前記所定の指示手段による操作位置を検出して、検出した操作位置を表す位置データを出力する位置検出手段と、
前記所定の指示手段により操作可能な所定の位置と前記検出した操作位置との間の距離の大きさが、所定の大きさ以下の場合に前記位置データを調整位置データとし、所定の大きさより大きい場合に、前記所定の位置と前記検出した操作位置との間で前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる点の位置を表す調整位置データを生成する位置データ調整手段と、
前記位置データ調整手段により生成された前記調整位置データに応じて、前記指示信号を生成する指示信号生成手段と、を備える、
入力装置。
【請求項２】
前記位置検出手段は、所定の周期で位置の検出を連続して行うようになっており、
検出した位置を表す位置データを記憶するための位置データ記憶手段をさらに備えており、
前記位置データ調整手段は、前記位置データ記憶手段から連続して前記位置データを取得するようになっており、直前に検出した位置データが表す位置を前記所定の位置として前記調整位置データを生成するようになっている、
請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記位置データ調整手段は、前記所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが前記所定の大きさより大きい場合に、前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる前記点から見た前記検出した位置を表す残余位置データを生成するようになっており、
前記残余位置データを記憶するための残余位置データ記憶手段をさらに備えており、
前記位置データ調整手段は、前記残余位置データを生成するとこの残余位置データをこの残余位置データ記憶手段に記憶させるとともに、既にこの残余位置データ記憶手段に残余位置データが記憶されている場合には、この残余位置データを取り込み、取り込んだ残余位置データと前記前記位置データとから補正位置データを生成して、前記検出した位置に代えてこの補正位置データが表す位置と前記所定の位置との間の距離に応じて前記調整位置データを生成するようになっている、
請求項１記載の入力装置。
【請求項４】
前記位置調整手段は、前記残余位置データ記憶手段から前記残余位置データを取り込み、取り込んだ残余位置データと前記前記位置データとを合成して前記補正位置データを生成するようになっている、
請求項３記載の入力装置。
【請求項５】
前記指示信号生成手段は、前記調整位置データと前記指示信号との関係を表すテーブルを有しており、このテーブルにより前記指示データを生成するようになっている、
請求項１〜４のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
前記調整位置データは、直交座標或いは極座標によって表されるデータである、
請求項１〜５のいずれかに記載の入力装置。
【請求項７】
それぞれに所定の機能が対応付けされており、押下されることで当該機能に応じた指示信号を生成するための複数のボタンが片手ですべての操作可能であるように配置されたボタン面と、一部の領域が所定の機能に対応付けられて所定の指示手段により前記一部の領域が操作されることで当該機能に応じた指示信号を生成するとともに、他の領域が前記所定の指示手段により操作されることで操作位置に応じた指示信号を生成する入力機構と、を備え、前記ボタン部及び前記入力機構により生成された前記指示信号を所定の電子機器に入力するための入力装置により実行される方法であって、
前記入力機構が、
前記他の領域における前記所定の指示手段による操作位置を検出して、検出した位置を表す位置データを生成する段階と、
前記所定の指示手段により操作可能な所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが、所定の大きさ以下の場合に前記位置データを調整位置データとし、所定の大きさより大きい場合に前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる点の位置を表す調整位置データ及び前記点から見た前記検出した位置を表す残余位置データを生成する段階と、
前記調整位置データに応じて、前記所定の電子装置に処理を実行させるための前記指示信号を生成する段階と、を含む、
入力方法。
【請求項８】
それぞれに所定の機能が対応付けされており、押下されることで当該機能に応じた指示信号を生成するための複数のボタンが片手ですべての操作可能であるように配置されたボタン面と、一部の領域が所定の機能に対応付けられて所定の指示手段により前記一部の領域が操作されることで当該機能に応じた指示信号を生成するとともに、他の領域が前記所定の指示手段により操作されることで操作位置に応じた指示信号を生成する入力機構と、を備え、前記ボタン部及び前記入力機構により生成された前記指示信号を所定の電子機器に入力するためのコンピュータに、
前記他の領域における前記所定の指示手段による操作位置を検出して、検出した位置を表す位置データを出力する位置検出手段、
前記所定の指示手段により操作可能な所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが、所定の大きさ以下の場合に前記位置データを調整位置データとし、所定の大きさより大きい場合に前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる点の位置を表す調整位置データ及び前記点から見た前記検出した位置を表す残余位置データを生成する位置データ調整手段、
前記位置データ調整手段により生成された前記調整位置データに応じて、前記所定の電子装置に処理を実行させるための前記指示信号を生成する指示信号生成手段、
を形成するためのコンピュータプログラム。
【請求項９】
それぞれに所定の機能が対応付けされており、押下されることで当該機能に応じた指示信号を生成するための複数のボタンが片手ですべての操作可能であるように配置されたボタン面と、一部の領域が所定の機能に対応付けられて所定の指示手段により前記一部の領域が操作されることで当該機能に応じた指示信号を生成するとともに、他の領域が前記所定の指示手段により操作されることで操作位置に応じた指示信号を生成する入力機構と、を備え、前記ボタン部及び前記入力機構により生成された前記指示信号を所定の電子機器に入力するための入力装置に搭載されて、
前記他の領域における前記所定の指示手段による操作位置を検出して、検出した位置を表す位置データを出力する位置検出手段、
前記所定の指示手段により操作可能な所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが、所定の大きさ以下の場合に前記位置データを調整位置データとし、所定の大きさより大きい場合に前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる点の位置を表す調整位置データ及び前記点から見た前記検出した位置を表す残余位置データを生成する位置データ調整手段、
前記位置データ調整手段により生成された前記調整位置データに応じて、前記所定の電子装置に処理を実行させるための前記指示信号を生成する指示信号生成手段、
を実現するための半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオゲーム機、パーソナルコンピュータ、エンタテインメント装置等の電子機器に対して、操作者による操作内容を入力するための入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の入力装置には、キーボードやマウスのように汎用性のあるものから、ジョイスティックのように電子機器の種類或いはソフトウエアの種類にある程度用途が特化したものまで、多種多様なものがある。特にコンシューマ向けのビデオゲーム装置の入力装置は、実行するビデオゲームの種類によって様々に最適化されている。
【０００３】
用途が特化した入力装置は、当該用途には優れた操作性を発揮できるが、それ以外には使用しづらく用途が狭い。キーボードやマウスのような汎用の入力装置は、一般化されているために用途は広いが、特定の用途に対してジョイスティック程の操作性を発揮することはない。
【０００４】
ジョイスティックは、把持部が底部に対して垂直になるように構成されており、この把持部を底部に対して傾倒させることで、その傾倒量（以下、「操作量」という）により操作者の操作内容である指示信号、例えばビデオゲーム中のキャラクタの移動速度を指示するデータ、が決まる。把持部の傾倒には限界があり、そのために操作量は所定の量以下になる。この操作量の限界は、ゲームを実行する上で重要な要素となる。ジョイスティックに代えてキーボード等を用いることも可能であるが、キーボード等を用いることで操作量の限界がなくなると、入力装置によりゲームが不公平なものになる。
【０００５】
近年、キーボード、マウスの他にペンタブレットやタッチパネルを用いた入力装置も普及している。これらの入力装置は、キーボードのような「慣れ」を必要とせずに直感的な入力が行え、またマウスよりも多種多様な入力を実現できるので、電子機器に不慣れな操作者でも容易に入力を行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ジョイスティックの代わりとなり得る、汎用性が高く操作の容易な入力装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決する本発明の入力装置は、所定の電子機器に処理を実行させるための指示信号を生成する入力装置であり、それぞれに所定の機能が対応付けされており、押下されることで当該機能に応じた指示信号を生成するための複数のボタンを有するボタン面と、所定の指示手段が接触する位置に応じた指示信号を生成するためのタッチパネル面と、を備えている。前記ボタン面には、前記複数のボタンが片手ですべてのボタンを操作可能であるように配置されており、前記タッチパネル面は、一部の領域が所定の機能に対応付けされており、この一部の領域に前記所定の指示手段が接触した場合には前記所定の機能に応じた指示信号を生成し、他の領域に前記所定の指示手段が接触した場合には接触した位置に応じた座標を表す指示信号を生成するようになっている。
【０００８】
本発明の他の入力装置は、所定の指示手段が接触するタッチパネル面上の位置に応じた信号を所定の電子機器に入力するための入力装置である。この入力装置は、前記タッチパネル面上の前記所定の指示手段が接触した位置を検出して、検出した位置を表す位置データを出力する位置検出手段と、前記タッチパネル面上の所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが、所定の大きさ以下の場合に前記位置データを調整位置データとし、所定の大きさより大きい場合に前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる点の位置を表す調整位置データを生成する位置データ調整手段と、前記位置データ調整手段により生成された前記調整位置データに応じて、前記所定の電子装置に処理を実行させるための指示信号を生成する指示信号生成手段と、を備える。
【０００９】
所定の指示手段には、例えば汎用のスタイラスペンを用いることができるが、指による接触を感知するようにタッチパネル面を形成してもよい。
所定の大きさを、例えばジョイスティックの操作量の最大値にすると、この入力装置は、ジョイスティックと同じ範囲の操作量を電子機器に入力することができ、ジョイスティックの代わりとして用いることができる。また、ヒューマンインタフェースとしては、通常のタッチパネル、ペンタブレットと変わりがないので非常に操作が容易である。
【００１０】
このような入力装置において、例えば、前記位置検出手段が、所定の周期で位置の検出を連続して行うようにして、検出した位置を表す位置データを記憶するための位置データ記憶手段をさらに備えるようにしてもよい。所定の周期とは、例えば垂直同期信号に同期した周期である。このような構成では、前記位置データ調整手段は、例えば、前記位置データ記憶手段から連続して前記位置データを取得するようになっており、直前に検出した位置データが表す位置を前記所定の位置として前記調整位置データを生成するようにしてもよい。
【００１１】
前記位置データ調整手段は、前記タッチパネル面上の所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが前記所定の大きさより大きい場合に、前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる前記点から見た前記検出した位置を表す残余位置データを生成するように形成してもよい。この場合、前記残余位置データを記憶するための残余位置データ記憶手段をさらに備えて、前記位置データ調整手段が、前記残余位置データを生成するとこの残余位置データをこの残余位置データ記憶手段に記憶させるとともに、既にこの残余位置データ記憶手段に残余位置データが記憶されている場合には、この残余位置データを取り込み、取り込んだ残余位置データと前記位置データとから補正位置データを生成して、前記検出した位置に代えてこの補正位置データが表す位置と前記所定の位置との間の距離に応じて前記調整位置データを生成するように構成される。このような構成では、検出した位置がすべて指示信号に反映されることになる。
前記位置調整手段は、例えば、前記残余位置データ記憶手段から前記残余位置データを取り込み、取り込んだ残余位置データと前記前記位置データとを合成して前記補正位置データを生成するようになっている。
【００１２】
このような入力装置は、所定の機能に対応付けされており、押下されることで前記指示信号生成手段に当該機能に応じて指示信号を生成させるためのボタンを有するボタン面をさらに備えていてもよい。
また、前記タッチパネル面の一部の領域が所定の機能に対応付けされていてもよい。この場合、前記位置検出手段が、前記検出した位置が前記一部の領域内であると、前記位置データを前記指示信号生成手段に送るようになっており、前記指示信号生成手段が、前記位置データが前記位置検出手段から送られてくると、前記所定の機能に応じた指示信号を生成するようになっている。
【００１３】
前記指示信号生成手段は、例えば、前記調整位置データと前記指示信号との関係を表すテーブルを有しており、このテーブルにより前記指示データを生成する。前記調整位置データには、例えば直交座標或いは極座標によって表されるデータを用いると、処理が容易になる。
【００１４】
本発明の入力方法は、所定の指示手段が接触するタッチパネル面上の位置に応じた信号を所定の電子機器に入力するための入力装置により実行される方法である。この入力方法は、前記タッチパネル面上の前記所定の指示手段が接触した位置を検出して、検出した位置を表す位置データを生成する段階と、前記タッチパネル面上の所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが、所定の大きさ以下の場合に前記位置データを調整位置データとし、所定の大きさより大きい場合に前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる点の位置を表す調整位置データ及び前記点から見た前記検出した位置を表す残余位置データを生成する段階と、前記調整位置データに応じて、前記所定の電子装置に処理を実行させるための指示信号を生成する段階と、を含む。
【００１５】
本発明のコンピュータプログラムは、所定の指示手段が接触するタッチパネル面上の位置に応じた信号を所定の電子機器に入力するためのコンピュータに、前記タッチパネル面上の前記所定の指示手段が接触した位置を検出して、検出した位置を表す位置データを出力する位置検出手段、前記タッチパネル面上の所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが、所定の大きさ以下の場合に前記位置データを調整位置データとし、所定の大きさより大きい場合に前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる点の位置を表す調整位置データ及び前記点から見た前記検出した位置を表す残余位置データを生成する位置データ調整手段、前記位置データ調整手段により生成された前記調整位置データに応じて、前記所定の電子装置に処理を実行させるための指示信号を生成する指示信号生成手段、を形成するためのコンピュータプログラムである。
【００１６】
本発明の半導体デバイスは、所定の指示手段が接触するタッチパネル面上の位置に応じた信号を所定の電子機器に入力するための入力装置に搭載されて、前記タッチパネル面上の前記所定の指示手段が接触した位置を検出して、検出した位置を表す位置データを出力する位置検出手段、前記タッチパネル面上の所定の位置と前記検出した位置との間の距離の大きさが、所定の大きさ以下の場合に前記位置データを調整位置データとし、所定の大きさより大きい場合に前記所定の位置と前記検出した位置との間で、前記所定の位置からの距離が前記所定の大きさとなる点の位置を表す調整位置データ及び前記点から見た前記検出した位置を表す残余位置データを生成する位置データ調整手段、前記位置データ調整手段により生成された前記調整位置データに応じて、前記所定の電子装置に処理を実行させるための指示信号を生成する指示信号生成手段、を実現するための半導体デバイスである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の入力装置を用いたゲームシステムの全体構成図である。このゲームシステムは、本発明の一例となる入力装置１、エンタテインメント装置２、及びディスプレイ装置３を備えている。入力装置１は操作者によって操作され、その操作内容を表す指示信号をエンタテインメント装置２に入力するものである。エンタテインメント装置２は、入力装置１からの指示信号に応じて処理を実行し、その結果をビデオ信号、音声信号として出力する。エンタテインメント装置２は、例えばビデオゲーム、各種メディアの再生等の機能を有するマルチメディア機器である。ディスプレイ装置３は、エンタテインメント装置２から出力されるビデオ信号に基づいて画像を表示するものである。ディスプレイ装置３には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、ＦＰＤ（Flat Panel Display）等の既存のものを用いることができる。またディスプレイ装置３は、音声信号に基づく音声を出力できるように、スピーカを備えるようにしてもよい。
エンタテインメント装置２及びディスプレイ装置３は、本発明の主要な部分ではなく、従来から用いられているものを用いることができるので、この明細書では詳細な説明を省略する。
なお図１では、入力装置１、エンタテインメント装置２、及びディスプレイ装置３が、それぞれ有線で接続されているが、これらは、それぞれ無線によりデータの送受信を行うように接続されていてもよい。
【００１９】
入力装置１は、ボタン面４とタッチパネル面５とを有している。ボタン面４は図２に示すようなボタン配置になっており、この実施形態では、上下左右の矢印ボタン、「しゃがみ」ボタン、「切替」ボタン、「ＵＳＥ」ボタン、及び「Ｊｕｍｐ」ボタンを備えている。各ボタンは、人間工学に基づいて配置されており、操作者が片手（この場合は左手）で操作しやすい配置になっている。例えば各ボタンは、手を開いた状態のいずれかの指で操作可能な位置に配置されており、図２では、左手の親指が「Ｊｕｍｐ」ボタンを、人差し指が「右矢印」及び「ＵＳＥ」ボタンを、中指が「上矢印」及び「下矢印」ボタンを、薬指が「左矢印」及び「切替」ボタンを、小指が「しゃがみ」ボタンを、それぞれ操作し易いように配置されている。各ボタンは、頻繁に用いる機能が例えば人差し指や中指に対応するようにすると、より一層操作しやすくなる。
なお各ボタンの機能は、これに限られるものでなく、エンタテインメント装置２で実行されるソフトウエアの種類により異なる機能を持つようにしてもよい。また、操作し易い配置であれば、図２の配置に限られるものではない。
【００２０】
タッチパネル面５は、図３に示すようにメイン領域６とサブ領域７とに分かれている。メイン領域６は、ペンタブレットとしての機能を有する部分であり、図４に示すようなスタイラスペン８により入力が行われるようになっている。ペンタブレットとして機能するために、メイン領域６にスタイラスペン８が接触すると、その接触した位置の座標を表す信号がエンタテインメント装置２に送られる。サブ領域７は、通常のタッチパネルと同じ機能を有しており、操作者が指或いはスタイラスペン８で触れることにより、その触れた位置に応じた信号が入力されるようになっている。サブ領域７は、位置毎に命令が決められるが、これは固定である必要はなく、エンタテインメント装置２からの信号によって決められるようにしてもよい。サブ領域７は、タッチパネルとして機能するためにディスプレイを備えた構成になっている。メイン領域６は、ペンタブレットとして機能するためにディスプレイは必須の構成要素ではない。図３の例では、サブ領域７が３箇所に設けられているが、これはいくつでもよい。
【００２１】
図４に示すスタイラスペン８も人間工学に基づいた形状であり、把持したときにいずれかの指がスイッチ８１及びホイール８２を操作可能な位置になるように形成されている。ペン先８３がタッチパネル面５に接触することで、入力装置１で、接触位置が検出されるようになっている。スタイラスペン８は、入力装置１との間で有線又は無線により通信が可能になっている。
【００２２】
図５は、このような入力装置１の内部構成図である。入力装置１は、ボタン面４及びタッチパネル面５から入力された信号を処理して、エンタテインメント装置２に入力内容に応じた指示信号を出力するようになっている。そのために入力装置１は、操作ボタン面４及びタッチパネル面５の他に、操作ボタン制御部１１、表示制御部１２、位置検出部１３、位置データ記憶部１４、位置データ調整部１５、残余位置データ記憶部１６、指示信号生成部１７、及びインタフェース部１８を備えている。
これらの入力装置１の各構成要素は、各々個別に形成されていてもよく、また、各構成要素の機能を有する半導体デバイス、或いは入力装置１が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のコンピュータプログラムを読み込んで実行することにより、実現されるようにしてもよい。
【００２３】
操作ボタン制御部１１は、ボタン面４に配されたボタンを操作者が押下することで入力される信号から指示信号を生成するとともに、各ボタンの機能を設定するものである。各ボタンの機能は、インタフェース部１８を介してエンタテインメント装置２から受信するボタン設定信号により決められるようになっている。
【００２４】
表示制御部１２は、タッチパネル面５のサブ領域７の表示を変更し、且つサブ領域７の位置に応じて機能を割り振るようになっている。サブ領域７の各位置の機能は、インタフェース部１８を介してエンタテインメント装置２から受信するタッチパネル設定信号により決められるようになっている。
【００２５】
位置検出部１３は、タッチパネル面５上のスタイラスペン８が接触した位置を検出して、検出した位置を表す位置データを出力するものである。位置データは、例えばメイン領域６の中心を原点として、直交座標、或いは極座標により位置を表す。位置データは、所定の周期（この実施形態では、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ：１６.６ｍｓ））に同期して検出される。位置データは、それが表す位置がメイン領域６であれば位置データ記憶部１４に記憶され、サブ領域７であれば指示信号生成部１７に送られる。
【００２６】
位置データ調整部１５は、位置データ記憶部１４から位置データを取得するとともに残余位置データ記憶部１６から残余位置データを取得して、これらのデータから調整位置データを生成するものである。また、調整位置データを生成した際に新たな残余位置データが発生すると、この新たな残余位置データを残余位置データ記憶部１６に記憶させる。
【００２７】
調整位置データについて、図６、図７を用いて説明する。
図６は、ジョイスティックの操作により得られる位置データを表している。ジョイスティックは、把持部の操作量により入力される信号が決まるが、操作量には限界がある。図６の円は、その限界を表している。操作量はｘ、ｙ座標値として出力される。例えば、ｘ軸、ｙ軸ともに０〜２５５の座標空間内で（１２８，１２８）を無操作時の中位点とすると、把持部の傾きから以下のような値が得られる。ジョイスティックの把持部を最大限右に傾けたときは（２５５，１２８）が出力され、そこから反時計回りに３０°回転すると（２３８，６４）、４５°回転すると（２１８，３７）、６０°回転すると（１９２，１８）が出力される。出力される座標値が、本発明の位置データに相当する。このように、ジョイスティックが出力できる操作量の大きさは「１２８」までである。
【００２８】
位置データ調整部１５は、ジョイスティックと同じく操作量の大きさが「１２８」になるように、操作量を調整する。メイン領域６を移動するスタイラスペン８は、最大の操作量がメイン領域６の大きさにより決まり、必ずしもメイン領域６による最大の操作量がジョイスティックの最大の操作量以下になるとは限らない。そのため、スタイラスペン８による操作量がジョイスティックによる操作量以下になるように、位置データ調整部１５は位置データを調整する。
【００２９】
例えばスタイラスペン８による操作量がジョイスティックによる操作量を超えた場合、その超えた部分は、残余位置データとして残余位置データ記憶部１６に記憶される。例えば、スタイラスペン８が接触している位置が（２６０，１２８）と検出されれば、この位置は図６の円の外に当たるので、（２５５，１２８）を調整位置データとして出力し、調整の結果残余となった（５，１２８）は残余位置データとして残余位置データ記憶部１６に記憶される。
また、残余位置データが既にある場合には、検出した位置データを残余位置データにより補正した補正位置データを一旦生成し、この補正位置データがジョイスティックによる操作量を超えないように、補正位置データから調整位置データを生成する。
なお、スタイラスペン８による操作量がジョイスティックによる操作量以下の場合、位置データ記憶部１４から取得した位置データがそのまま調整位置データとなる。補正位置データがジョイスティックによる操作量以下の場合、この補正位置データがそのまま調整位置データとなる。
【００３０】
指示信号生成部１７は、位置検出部１３から送られる位置データ或いは位置データ調整部１５から送られる調整位置データに基づいて、指示信号を生成するものである。指示信号の生成は所定の周期（例えばＶｓｙｎｃに対応する周期）で行われる。指示信号生成部１７は、例えば位置データ（調整位置データ）と指示信号との関係を表すテーブルを有しており、このテーブルにより指示信号を生成する。位置データ（調整位置データ）は直交座標或いは極座標で表される。なお、メイン領域８はペンタブレットとしての機能を有しているので、調整位置データが表す座標をそのまま指示信号としてもよい。
【００３１】
インタフェース部１８は、エンタテインメント装置２との間でデータの送受信を行うものである。インタフェース部１８は、エンタテインメント装置２から、指示信号を生成する周期となるタイミング信号（例えばＶｓｙｎｃ）、ボタン面４上の各ボタンにどのような機能を設定するかについてのボタン設定信号、及びタッチパネル面５上に表示させる画像、及びサブ領域７の各位置にどのような機能を設定するかについてのタッチパネル設定信号、等を受信する。入力装置１は、受信したタイミング信号に同期して各種処理を行い、タッチパネル面５上のスタイラスペン８が接触する位置の検出、タッチパネル面５、ボタン面４の操作により生成される指示信号の出力を行う。ボタン設定信号は、インタフェース部１８から操作ボタン制御部１１に送られる。タッチパネル設定信号は、インタフェース部１８から表示制御部１２に送られる。またインタフェース部１８は、エンタテインメント装置２に対して指示信号生成部１７で生成される指示信号等を送信する。
【００３２】
なお、この実施形態では、位置データ記憶部１４、位置データ調整部１５、残余位置データ記憶部１６、及び指示信号生成部１７を入力装置１が備えるものとしているが、これらは、エンタテインメント装置２側に備えるようにしてもよい。つまり、位置検出部１３から出力される位置データをインタフェース部１８を介してエンタテインメント装置２に送るようにして、エンタテインメント装置２において位置データから指示信号を生成するようにしてもよい。
【００３３】
このような入力装置１では、図８に示す処理流れ図のようにして、指示信号をエンタテインメント装置２に送信する。
【００３４】
入力装置１は、所定の周期、例えばＶｓｙｎｃに同期したタイミングで、或いはスタイラスペン８によりタッチパネル面５がタップされたことを検出すると、位置検出部１３により、タッチパネル面５上のスタイラスペン５が接触する位置を検出する（ステップＳ１０）。位置検出部１３は、検出した位置がメイン領域６か或いはサブ領域７かを確認する（ステップＳ２０）。検出した位置がサブ領域７の場合には、この位置を表す位置データが指示信号生成部１７へ送られる。指示信号生成部１７は、送られてきた位置データに応じて指示信号を生成する（ステップＳ２０：N、ステップＳ３０）。
【００３５】
位置検出部１３は、検出した位置がメイン領域６の場合に、この位置を表す位置データを位置データ記憶部１４に記憶させる（ステッＳ２０：Y、ステップＳ４０）。次いで、残余位置データ記憶部１６を参照して、残余位置データの有無を調べる（ステップＳ５０）。残余位置データがある場合には、位置データ調整部１５が、この残余位置データを取得する（ステップＳ５０：有、ステップＳ６０）。位置データ調整部１５は、位置データ記憶部１４から取得する位置データ及び残余位置データ記憶部１６から取得する残余位置データから、補正位置データを一旦生成する（ステップＳ７０）。この補正位置データから調整位置データを生成することになる。また、残余位置データが無い場合には、位置データ記憶部１４から取得する位置データから調整位置データを生成することになる（ステップＳ５０：無）。
【００３６】
位置データ調整部１５は、補正位置データ或いは位置データから、調整位置データを生成する。そのために、補正位置データ或いは調整位置データが、ジョイスティックの限界距離以下か否かを判断する（ステップＳ８０）。限界距離以下の場合は、補正位置データ或いは位置データがそのまま調整位置データとなり、指示信号生成部１７へ送られる（ステップＳ８０：Y）。限界距離より大きい場合には、補正位置データ或いは位置データから調整位置データ及び残余位置データを生成する（ステップＳ８０：Y、ステップＳ９０）。生成された残余位置データは、残余位置データ記憶部１６に記憶される（ステップＳ１００）。調整位置データは指示信号生成部１７へ送られる。
【００３７】
指示信号生成部１７は、調整位置データに応じて指示信号を生成する（ステップＳ１１０）。生成された指示信号は、インタフェース部１８を介して出力され、エンタテインメント装置２に送られる（ステップＳ１２０）。
【００３８】
このように、ジョイスティックと同じ操作量をジョイスティックよりも汎用性が高く、キーボード等の入力装置よりも操作性の高い入力装置が実現される。
以下に、この入力装置１による具体的な入力処理の例について説明する。
【００３９】
＜実施例1＞
タッチパネル面５におけるスタイラスペン８の接触する位置が、図７に示すような場合について説明する。３２０×２４０の解像度を有するタッチパネル面５において、スタイラスペン８の接触する位置は、点Ｏ〜Ｂにかけての曲線状になる。点Ｏ、Ａ、Ｂは、この順で位置検出されている。位置の検出は、エンタテインメント装置２への指示信号の出力タイミングと同じ１６.６ｍｓ間隔で行われている。
【００４０】
点Ａは点Ｏから見て、極座標で（８０，３０°）の位置にある。点Ｂは点Ａから見て、極座標で（１００，６０°）の位置にある。距離はタッチパネル面５の解像度に基づいた値で表している。また、点Ａを検出した時点で、残余位置データ記憶部１６に残余位置データは記憶されていない。ジョイスティックを用いた場合の最大操作量に相当する限界距離は５０とする。
実施例１では、入力装置１が、検出された位置データから図９の点ａ、ｂ、ｃ、Ｂの順で調整位置データを生成して、それによる指示信号を出力する。
【００４１】
点Ａを検出した時点（点Ｏ検出の１６.６ｍｓ後：第１周期）における位置は、前述の通り（８０，３０°）で表され、これが位置データとして位置データ記憶部１４に記憶される。点Ｏ、点Ａ間の距離は「８０」であり、ジョイスティックの限界距離「５０」を超えるので、位置データは、位置データ調整部１５により調整されて調整位置データと残余位置データが生成される。ここでは、調整位置データとして（５０，３０°）、残余位置データとして（３０，３０°）が生成される。指示信号生成部１７は、この調整位置データ（５０，３０°）から指示信号を生成する。この調整位置データは、点ａの位置を表しており、残余位置データは点ａから見た点Ａの位置を表している。
【００４２】
次のタイミング（点Ｏ検出の３３.２ｍｓ後：第２周期）では、点Ｂの位置データ（１００，６０°）が検出されて位置データ記憶部１４に記憶される。このとき、残余位置データ記憶部１６には点ａを生成した際の残余位置データである（３０，３０°）が記憶されており、位置データ調整部１５は、検出した位置データを残余位置データにより補正する。実施例１では、検出した位置データと残余位置データとを合成することにより、補正位置データを生成する。補正位置データは、（１２６.８，５３.２°）になる。これは、点ａから見た点Ｂの位置になる。点ａ、点Ｂ間の距離は「１２６.８」であり、限界距離を超えるので、補正位置位置データは、位置データ調整部１５により調整されて調整位置データと残余位置データが生成される。ここでは、調整位置データとして（５０，５３.２°）、残余位置データとして（７６.８，５３.２°）が生成される。指示信号生成部１７は、この調整位置データ（５０，５３.２°）から指示信号を生成する。この調整位置データは、点ｂの位置を表しており、残余位置データは点ｂから見た点Ｂの位置を表している。
【００４３】
次のタイミング（点Ｏ検出の４９.８ｍｓ後：第３周期）では、新たな位置データは検出されず、残余位置データから調整位置データを生成する。位置の検出はないが、所定の周期で指示信号を出力するために、その周期で調整位置データを生成する必要がある。新たな位置データが検出されない場合は、例えば（０，０°）の位置データが検出されたものとして移行の処理を行うようにすれば、図８の処理流れ図と同じ処理により、調整位置データ、指示信号の生成が可能である。
【００４４】
残余位置データは（７６.８，５３.２°）であり、点ｂ、点Ｂ間の距離は「７６.８」である。これは限界距離を超えるので、位置データ調整部１５により調整位置データと残余位置データが生成される。ここでは、調整位置データとして（５０，５３.２°）、残余位置データとして（２６.８，５３.２°）が生成される。指示信号生成部１７は、この調整位置データ（５０，５３.２°）から指示信号を生成する。この調整位置データは、点ｃの位置を表しており、残余位置データは点ｃから見た点Ｂの位置を表している。
【００４５】
次のタイミング（点Ｏ検出の６６.４ｍｓ後：第４周期）では、新たな位置データは検出されず、残余位置データから調整位置データを生成する。残余位置データは（２６.８，５３.２°）であり、点ｂｃ、点Ｂ間の距離は「２６.８」である。これは限界距離以下であるので、位置データ調整部１５により調整位置データが生成される。ここでは、調整位置データとして（２６.８，５３.２°）が生成される。指示信号生成部１７は、この調整位置データ（２６.８，５３.２°）から指示信号を生成する。この調整位置データは、点Ｂの位置を表している。
【００４６】
以上の処理をまとめると、各タイミングにおける位置データは以下のようになる。
検出位置データ  補正した位置データ  調整位置データ  残余位置データ
第１周期  (80,30゜)          (80,30゜)          (50、30゜)        (30,30゜)
第２周期  (100,60゜)         (126.8,53.2゜)     (50、53.2゜)      (76.8,53.2゜)
第３周期    無し            (76.8,53.2゜)      (50,53.2゜)      (26.8,53.2゜)
第４周期    無し            (26.8,53.2゜)      (26.8,53.2゜)    無し
【００４７】
実施例１では、タッチパネル面５上で検出された位置を表す位置データと、前のタイミングで残余となった残余位置データが合成されるため、常に操作量を適格に、かつ最短距離となるよう指示信号が生成される。そのため、数〜数十タイミングにわたる操作が行われても、いつまでも過去の操作についての指示信号が出力されることが起こりにくい。
なお、この例では限界距離を「５０」として説明したが、この値はタッチパネル操作をジョイスティック操作に変換する際の変換率となっており、この値を小さくすればタッチパネルの感度が上がる（少しのタッチパネル操作で大きく動く）が反面ジョイスティック操作量の出力が長く継続することになり、逆に大きくすれば感度は下がるもののジョイスティック操作量の出力は早期に終わる。
【００４８】
＜実施例２＞
実施例２でも、実施例１と同様に図７に示すようにスタイラスペン８の接触する位置が移動する場合について説明する。実施例１では、検出した位置データと残余位置データとを合成したが、実施例２では合成を行わずに極力操作者の操作に沿わせることを目的としている。
実施例２では、タッチパネル面５で検出される位置データと残余位置データとを合成せず、限界距離の制限の下、最新の検出位置に最も近い位置による指示信号が出力される。そのため、例えば残余位置データによる距離が限界距離以上で且つ検出した位置データがある場合は、残余位置データの残余及び検出した位置データが、残余位置データとして記憶されることになる。
【００４９】
点Ａを検出した時点（点Ｏ検出の１６.６ｍｓ後）における位置は、（８０，３０°）で表され、これが位置データとして位置データ記憶部１４に記憶される。点Ｏ、点Ａ間の距離は「８０」であり、ジョイスティックの限界距離「５０」を超えるので、位置データは、位置データ調整部１５により調整されて調整位置データと残余位置データが生成される。ここでは、調整位置データとして（５０，３０°）、残余位置データとして（３０，３０°）が生成される。指示信号生成部１７は、この調整位置データ（５０，３０°）から指示信号を生成する。この調整位置データは、点ａの位置を表しており、残余位置データは点ａから見た点Ａの位置を表している。
【００５０】
次のタイミング（点Ｏ検出の３３.２ｍｓ後）では、点Ｂの位置データ（１００，６０°）が検出されて位置データ記憶部１４に記憶される。このとき、残余位置データ記憶部１６には点ａを生成した際の残余位置データである（３０，３０°）が記憶されており、位置データ調整部１５は、検出した位置データと残余位置データとから調整位置データを生成する。実施例２では、位置データ調整部１５が、点Ａから点Ｂを結ぶ線上で点ａから限界距離「５０」の距離にある点ｂを検索して、調整位置データを生成するようになっている。点ａから見た点ｂの位置が調整位置データになる。残余位置データは、点ｂから見た点Ｂの位置になる。ここでは、調整位置データは（５０，４２.５°）、残余位置データは（７８.２，６０°）になる。指示信号生成部１７は、この調整位置データ（５０，４２.５°）から指示信号を生成する。
【００５１】
次のタイミング（点Ｏ検出の４９.８ｍｓ後）では、新たな位置データは検出されず、残余位置データから調整位置データを生成する。実施襟１と同様に、位置の検出はないが、所定の周期で指示信号を出力するために、その周期で調整位置データを生成する必要がある。新たな位置データが検出されない場合は、例えば（０，０°）の位置データが検出されたものとして移行の処理を行うようにすれば、図８の処理流れ図と同じ処理により、調整位置データ、指示信号の生成が可能である。
【００５２】
残余位置データは（７８.２，６０°）であり、点ｂ、点Ｂ間の距離は「７８.２」である。これは限界距離を超えるので、位置データ調整部１５により調整位置データと残余位置データが生成される。ここでは、調整位置データとして（５０，６０°）、残余位置データとして（２８.２，６０°）が生成される。指示信号生成部１７は、この調整位置データ（５０，６０°）から指示信号を生成する。この調整位置データは、点ｃの位置を表しており、残余位置データは点ｃから見た点Ｂの位置を表している。
【００５３】
次のタイミング（点Ｏ検出の６６.４ｍｓ後）では、新たな位置データは検出されず、残余位置データから調整位置データを生成する。残余位置データは（２８.２，６０°）であり、点ｂｃ、点Ｂ間の距離は「２８.２」である。これは限界距離以下であるので、位置データ調整部１５により調整位置データが生成される。ここでは、調整位置データとして（２８.２，６０°）が生成される。指示信号生成部１７は、この調整位置データ（２８.２，６０°）から指示信号を生成する。この調整位置データは、点Ｂの位置を表している。
【００５４】
以上の処理をまとめると、各タイミングにおける位置データは以下のようになる。
検出位置データ  補正した位置データ  調整位置データ  残余位置データ
第１周期  (80,30゜)          (80,30゜)           （50,30゜)       (30,30゜)
第２周期  (100,60゜)        (30,30゜),(100,60゜)   (50,42.5゜)     (78.2,60゜)
第３周期  無し              (78.2,60゜)          (50,60゜）      (28.2,60゜)
第４周期  無し              (28.2,60゜)          (28.2,60゜)      無し
【００５５】
実施例１と比較して、実施例２では操作者による操作に近い指示信号が出力されるが、実施例１のように過去の操作結果の影響が残ることがない。なお、限界距離についての性向は実施例１の限界距離と同様である。
なお、残余位置データ、および検出した位置データのすべてが限界距離以下であれば、最新の位置データに応じた指示信号が出力されることになる。
【００５６】
＜実施例３＞
図１１は、実施例３を説明するための、検出された位置を表している。検出された位置は、点Ｏ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで表されており、この順に検出されている。図１１中の円は、点Ｏからの限界距離を表している。点Ｏが検出される以前に、残余位置データが残余位置データ記憶部１６に記憶されている。
実施例１、２のような処理では、図１１の点Ｂは反映されにくい。実施例１、２の処理では、点Ｂの位置は合成されて、例えば、点Ｂを含む調整位置データとして点Ｘが生成される。そこで、検出した位置データのうち点Ｂのように１つだけ特異な位置を指す場合には、その前後の位置データから調整位置データを生成する。そのために実施例３に用いる位置データ調整部１５は、検出しされた位置データを位置記憶部１４から読み出して特異な位置にあるか否かを調べる機能を有する。
【００５７】
実施例１のように調整位置データを生成する場合には、数タイミングにわたって位置データを記憶しておき、図１１の場合であれば、点Ｏ、点Ａ、点Ｂの位置データを合成して点ａを表す調整位置データを生成する。これにより指示信号を生成する。
実施例２のように調整位置データを生成する場合には、点Ａ、点Ｂ間、或いは点Ｂ、点Ｃ間で、より点Ｄに近く、限界距離に位置する点を探索する。この例では、点ａ’を表す調整位置データを生成する。これにより指示信号を生成する。
【００５８】
＜実施例4＞
実施例１〜３では、いずれもタッチパネル面５上をスタイラスペン８によりスクラッチして、所定の時間間隔でスクラッチしている位置を検出することで、位置データを検出している。実施例４では、スタイラスペン８によりタップされた位置を検出することで、位置データを検出する。位置は、例えばタッチパネル面５の中心からどの程度離れているかにより表される。図１２では、タッチパネル面５内の位置を（３２０×２４０）で表す。中心点Ｏは（１６０，１２０）で表される。
【００５９】
点Ａがタップされると、位置検出部１３により点Ａの位置（２１０，７０）が検出される。これは直交座標で表される。中心点Ｏからの差分は（５０，−５０）である。位置検出部１３は、この中心点Ｏと点Ａとの差分を位置データとして位置データ記憶部１４に記憶させる。記憶させる位置データは、直交座標で表されたものでもよいが、極座標で表された（７１，４５°）であってもよい。この位置データを用いて、実施例１〜３のような処理で指示信号を生成する。
【００６０】
実施例４は、例えば、タッチパネル面５に表示画面を併設し、表示画面上のオブジェクトをタップすることにより、そのオブジェクトが画面中央に位置するよう視点移動が行われる、といった用途に好適である。この場合、タップしたオブジェクトが画面中央に移動するように限界距離を較正することが好ましいが、較正されずに数回のタップを繰り返すことが必要であってもそれはそれでゲームとしての趣向が妨げられるものではない。
実施例４では、タップされたスタイラスペン８が、一旦タッチパネル面５から離された後に、次のタップがあることを前提としている。そのため、一度タップされ、数タイミングにわたって同じ位置が検出されても、最初にタップされた検出位置のみに基づいて、指示信号が出力される。
【００６１】
また、操作者が頻繁にタップすることが想定され、前回のタップに対する指示信号の出力が完了していない場合もある。このような場合は、前回のタップについての指示信号の出力を終了させ、新たなタップに対する出力に切り替えるのが好ましい。
【００６２】
実施例４を、実施例１〜３に示すスクラッチによる入力と組合わせてもよい。すなわち、タッチパネル面５へのスタイラスペン８の接触がタップとして実施例４で説明したように処理され、そのスタイラスペン８のスクラッチ操作が実施例１〜３で説明したように処理される。タップに対する指示信号出力と、スクラッチに対する指示信号とはあわせて行ってもよいし、スクラッチ操作が行われることに起因してその前のタップに対する指示信号出力を終了させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の入力装置を用いたゲームシステムの全体構成図。
【図２】入力装置のボタン面のボタン配置を説明するための図。
【図３】入力装置のタッチパネル面のメイン領域とサブ領域を説明するための図。
【図４】スタイラスペンの外観斜視図。
【図５】入力装置の内部構成図。
【図６】ジョイスティックの操作により得られる位置データを説明するための図。
【図７】スタイラスペンの接触する位置を説明するための図。
【図８】入力装置による処理流れ図。
【図９】実施例１を説明するための図。
【図１０】実施例２を説明するための図。
【図１１】実施例３を説明するための図。
【図１２】実施例４を説明するための図。
【符号の説明】
【００６４】
１  入力装置
２  エンタテインメント装置
３  ディスプレイ装置
４  ボタン面
５  タッチパネル面
６  メイン領域
７  サブ領域
８  スタイラスペン
１１  操作ボタン制御部
１２  表示制御部
１３  位置検出部
１４  位置データ記憶部
１５  位置データ調整部
１６  残余位置データ記憶部
１７  指示信号生成部
１８  インタフェース部
８１  スイッチ
８２  ホイール
８３  ペン先
【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】
0004602199.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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