(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザが意図したように、画面に表示される操作対象物を操作できるようにする。【解決手段】表示装置６０に表示される操作対象物の操作入力が入力装置１０になされると、入力装置１０のＣＰＵ１１は、第１の変位量に応じた変位値を出力する。そして、制御装置５０のＣＰＵ５１は、変位値に基づいて入力装置１０の第１の変位量を演算する。ＣＰＵ５１は、演算した入力装置１０の第１の変位量が所定の閾値の範囲内であれば、第１の変位量に合わせて操作対象物を表示する。ただし、入力装置１０の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、第１の変位量を誇張した第２の変位量で変位して操作対象物を表示する。そして、操作対象物が変位したことを入力装置１０の報知機構９が報知して、ユーザにフィードバックする。【選択図】図６
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【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の操作入力が入力装置になされると、前記入力装置の第１の変位量に応じた変位値を出力する工程と、
前記変位値に基づいて前記入力装置の第１の変位量を演算する工程と、
演算した前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内であれば、前記第１の変位量に合わせて前記操作対象物を表示し、前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、前記第１の変位量を誇張した第２の変位量で変位して前記操作対象物を表示する工程と、
前記操作対象物が変位したことをフィードバックする工程と、を含む
操作方法。
【請求項２】
前記第１の変位量が第１の変位量閾値より大きくなると、前記第２の変位量を前記第１の変位量よりも大きくする
請求項１記載の操作方法。
【請求項３】
前記第１の変位量が第１の変位量閾値より小さくなると、前記第２の変位量を前記第１の変位量よりも小さくする
請求項１記載の操作方法。
【請求項４】
前記操作対象物の種類に応じて、前記第１の変位量が一定であっても、前記第２の変位量が漸減し、
漸減する前記第２の変位量に合わせて、前記フィードバックの間隔が長くなる
請求項３記載の操作方法。
【請求項５】
前記操作対象物の種類に応じて、前記第１の変位量が一定であっても、前記第２の変位量が漸増し、
漸増する前記第２の変位量に合わせて、前記フィードバックの間隔が短くなる
請求項３記載の操作方法。
【請求項６】
前記変位値には、前記入力装置に収納される角速度センサが前記第１の変位量として出力する角速度値が含まれ、
前記変位値から求められた前記入力装置の回転角度及び回転方向に基づいて前記第２の変位量が求められる
請求項５記載の操作方法。
【請求項７】
前記変位値には、前記入力装置に収納される加速度センサが前記第１の変位量として出力する加速度値が含まれ、
前記変位値から求められた前記入力装置の速度及び移動距離に基づき、前記第１の変位量に対する比が不定である前記第２の変位量が求められる
請求項５記載の操作方法。
【請求項８】
前記入力装置の外形は、球体、正多面体又は準正多面体のいずれかで形成される
請求項６記載の操作方法。
【請求項９】
前記第１の変位量は、１軸、直交する２軸、又は直交する３軸の変位量によって求まる
請求項８記載の操作方法。
【請求項１０】
前記フィードバックする工程では、１軸の変位量毎に異なるフィードバックを行う
請求項９記載の操作方法。
【請求項１１】
前記フィードバックする工程では、放音、発光、又は振動のうち、少なくとも１つを含むフィードバックを行う
請求項１０記載の操作方法。
【請求項１２】
表示部に表示される操作対象物の操作入力が入力装置になされると、前記入力装置の第１の変位量に応じた変位値に基づいて前記入力装置の第１の変位量を演算する演算部と、
演算した前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内であれば、前記第１の変位量に合わせて前記操作対象物を表示し、前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、前記第１の変位量を誇張した第２の変位量で変位して前記操作対象物を前記表示部に表示する表示制御部と、
前記入力装置が有する報知部に前記操作対象物が変位したことを報知させるフィードバック信号を前記入力装置に送信する送受信部と、を備える
制御装置。
【請求項１３】
表示装置に表示される操作対象物の操作入力が入力装置になされると、前記入力装置の第１の変位量に応じた変位値を出力する手順、
前記変位値に基づいて前記入力装置の第１の変位量を演算する手順、
演算した前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内であれば、前記第１の変位量に合わせて前記操作対象物を表示し、前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、前記第１の変位量を誇張した第２の変位量で変位して前記操作対象物を表示する手順、
前記操作対象物が変位したことをフィードバックする手順を、
コンピュータに実行させるためのプログラム。
【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操作方法、制御装置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】
どの様な操作を行う入力装置であっても、画面の動きだけを見て操作するよりも、何らかのフィードバックが有った方がユーザにとって有効なことが多いため、音、光、振動で操作に対するフィードバックを与えることが考えられていた。このような入力装置は、内部に収納されるセンサ等が入力装置の加速度等を検出して、この検出した結果により入力装置になされた操作入力の種類等を判断していた。ここで、入力装置としては、例えば特許文献１に開示される技術が知られていた。
【０００４】
特許文献１には、スティック状の調節装置を回転させて、この回転に合わせて画面を回転して表示す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】特開２０１０−５３７５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ユーザが意識的に入力装置をゆっくり回したり、動かしたりしても、センサの感度が不十分であるとユーザの操作を検出できない。このため、画面に表示される操作対象物が意図した方向に動かない場合があった。また、センサの感度を高めると、入力装置の持ち手が振動したことをセンサが検出して操作対象物を誤動作することもあった。このため、電子機器のコントローラの代わりに従来の入力装置を用いても、設定値を微調整することが難しい場合があった。
【０００７】
逆に、ユーザが入力装置を速く回転させたり、移動させたりした場合、変位量がセンサの検出範囲を超える場合もあった。このとき、ユーザが期待したほどには操作対象物が速く動いて表示されないため、ユーザはストレスを感じることがあった。
また、入力装置から適切なフィードバックがなされていなければ、ユーザが行った操作が操作対象物を正確に動かしているのか判断しづらかった。
【０００８】
本開示はこのような状況に鑑みて成されたものであり、ユーザが意図したように、画面に表示される操作対象物を操作できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、表示装置に表示される操作対象物の操作入力が入力装置になされると、入力装置の第１の変位量に応じた変位値を出力し、変位値に基づいて入力装置の第１の変位量を演算する。そして、演算した入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内であれば、第１の変位量に合わせて操作対象物を表示し、入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、第１の変位量を誇張した第２の変位量で変位して操作対象物を表示し、操作対象物が変位したことをフィードバックするものである。
【００１０】
このようにしたことで、入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、第１の変位量を誇張した第２の変位量で操作対象物を変位することが可能となった。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、第１の変位量を誇張した第２の変位量で操作対象物を変位することにより、ユーザが意図する操作を、表示装置に表示される操作対象物の変位に反映しやすくなり、操作対象物が変位したことが適切にフィードバックされる。このため、ユーザは、ストレスを感じることなく、操作対象物の操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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動作例を示すフローチャートである。
【図８】本開示の一実施の形態例における入力装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図９】本開示の一実施の形態例における入力装置の角速度と、画面に表示される操作対象物の角速度、回転角度、フィードバック信号のタイミングとの関係を示す説明図である。
【図１０】本開示の一実施の形態例における入力装置の角速度ω１を角速度閾値ωＨより速くした場合における操作対象物の動作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入力装置の角速度ω２を角速度閾値ωＬより遅くした場合における操作対象物の動作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の速度と、画面に表示される操作対象物の速度、距離、フィードバック信号のタイミングとの関係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入力装置の速度Ｖ１を速度閾値ＶＨより速くした場合における操作対象物の動作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入力装置の速度Ｖ２を速度閾値ＶＬより遅くした場合における操作対象物の動作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操作テーブルの上に入力装置を重ねて音量等を調整するときの動作の一例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操作対象物として表示されるドライバでネジを回す動作の一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操作対象物として表示されるゼンマイ付おもちゃを動かす動作の一例を示す説明図である。
【図１８】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】
【００１３】
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操作方法を実現する。
１．一実施の形態例（操作対象物の動きに合わせてフィードバックを行う例）
２．変形例
【００１４】
＜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。
【００１５】
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を操作するためにユーザにより操作入力がなされる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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
［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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
しかし、感圧センサ１３及びタクトスイッチ１２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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
次に、制御システム１００の電気的な構成について、図６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。
【００３２】
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、発光、放音、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
ＣＰＵ１１は、操作対象物を制御するために、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の第１の変位量に応じた変位値を出力する。この変位値には、例えば、加速度値、角速度値、磁気値、圧力値がある。そして、第１の変位量は、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。
【００３７】
そして、ＣＰＵ１１は、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。
【００３８】
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。
操作対象物６０ｂが変位したことは、ユーザにフィードバックされる。本実施の形態例では、報知機構９が、操作対象物６０ｂが変位したことをユーザに報知することでフィードバックが行われている。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フィードバックとして、ユーザに報知を行ってもよい。
【００３９】
［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。
【００４０】
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。
ＣＰＵ５１は、送受信回路５２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。
【００４１】
［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７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７Ａは、入力装置１０の処理を示し、図７Ｂは、制御装置５０の処理を示す。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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）。
【００４５】
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、操作開始時における表示装置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。
【００４６】
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。
【００４７】
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）。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
図７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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
ここで、実際に入力装置１０に格納される各部の構成例を説明する。
図８は、入力装置１０の内部構成例を示すブロック図である。
【００５７】
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、上述したように図示しない回路基板上に実装され、バスによって接続される。ＣＰＵ１１等が実装された回路基板と、バッテリー１８とは、筐体である入力装置本体２０の基部２１の内部に形成された空洞部に設けられる。このため、回路基板は、空洞部の内部で固定されている。
【００５８】
報知機構９は、ユーザが行う操作入力に対するフィードバックとして、例えば、音、光、振動等による報知を行う。
ＣＰＵ１１は、入力装置本体２０に収納された各部の動作を制御する。また、ＣＰＵ１１は、例えば、１００Ｈｚの間隔で各センサからセンサデータを取得している。
【００５９】
加速度センサ１４は、入力装置１０に生じたｘ，ｙ，ｚ軸の３軸の加速度を検出して、加速度値を出力する。角速度センサ１５は、入力装置１０に生じたｘ，ｙ，ｚ軸の３軸の角速度を検出して、角速度値を出力する。磁気センサ１６は、入力装置１０に対するｘ，ｙ，ｚ軸の３軸の磁気を検出して、磁気値を出力する。この磁気センサ１６は、始めにキャリブレーションを行う際に、入力装置１０の絶対的な位置を把握するために用いられる。その後、入力装置１０の相対的な位置は加速度センサ１４、角速度センサ１５からの出力値によって制御装置５０のＣＰＵ５１が求めることができる。
【００６０】
［操作対象物の角速度の例］
次に、角速度センサ１５が検出した入力装置１０の角速度により、操作対象物６０ｂの角速度を変える例について、図９〜図１１を参照して説明する。
【００６１】
図９は、入力装置１０の角速度と、画面に表示される操作対象物６０ｂの角速度、回転角度、フィードバック信号のタイミングとの関係を示す説明図である。図９Ａは、入力装置１０の角速度の例を示し、図９Ｂは、操作対象物６０ｂの角速度の例を示し、図９Ｃは、操作対象物６０ｂの回転角度の例を示し、図９Ｄは、入力装置１０が受け取るフィードバック信号の例を示す。なお、変位値には、入力装置本体２０に収納される角速度センサ１５が第１の変位量として出力する角速度値が含まれ、変位値から求められた入力装置１０の回転角度及び回転方向に基づいて第２の変位量が求められるものとする。
【００６２】
図９Ａには、角速度閾値ωＬと、角速度閾値ωＬより大きい角速度閾値ωＨを予め定めておき、入力装置１０が角速度閾値ωＬ，ωＨの間の角速度ω０で回転されることが示されている。
【００６３】
図９Ｂには、入力装置１０が一定の角速度ω０で回転する場合に、表示部６０ａに表示される操作対象物６０ｂが一定の角速度ωで回転することが示される。ここで、操作対象物６０ｂの角速度ωは、入力装置１０の角速度ω０と同じ値としてある。このため、操作対象物６０ｂは、一定の角速度ω０で回転するように表示される。
【００６４】
図９Ｃには、操作対象物６０ｂの回転角度が示される。図９Ｃに示すＡ１，Ａ２，Ａ３は、一定の角度毎に振られる符号である。例えば、Ａ１（３０度），Ａ２（６０度），Ａ３（９０度）と振られる。図９Ｂに示すように操作対象物６０ｂの角速度ωが一定であるため、操作対象物６０ｂの回転角度も単調増加であることが示される。
【００６５】
図９Ｄには、ＣＰＵ５１が操作対象物６０ｂの回転角度に合わせて入力装置１０に送信するフィードバック信号のタイミングが示される。例えば、３０度毎にフィードバック信号を送信するように設定されていると、操作対象物６０ｂの角速度が一定であるため、フィードバック信号は一定の周期で送信される。入力装置１０は、フィードバック信号を受信したタイミングに合わせて、報知機構９よりユーザに報知を行う。
【００６６】
ここで、ユーザが行う操作の一例を説明する。
ユーザが操作対象物６０ｂの操作を開始する意思を示して入力装置１０を握ると、タクトスイッチ１２、感圧センサ１３、不図示のタッチセンサ等で操作入力が開始されたことを検出し、各センサから出力された信号がＣＰＵ１１へ送られる。ＣＰＵ１１は、ユーザが操作する期間だけ角速度センサ１５が出力した角速度値に対して、平均化等の処理を行った後、送受信回路１７を通して制御装置５０へ送信する。
【００６７】
ＣＰＵ５１は、入力装置１０から受信した角速度値に基づいて、演算（例えば、積分処理）を行う。そして、ＣＰＵ５１は、演算された角度情報の大きさと方向を基に、操作対象物６０ｂを回転させて表示部６０ａに表示する制御を行う。この回転に際して、操作対象物６０ｂが一定角度だけ回転する毎に（例えば、３０度）、操作中のユーザに操作対象物６０ｂが回転していることを知らせるため、ＣＰＵ５１は、送受信回路５２を通して入力装置１０にフィードバック信号を送信する。
【００６８】
入力装置１０では、制御装置５０から受信したフィードバック信号を報知機構９に送り、報知機構９からユーザに対して、音、光、振動の少なくとも１つで操作対象物６０ｂが一定角度だけ回転したことを報知する。そして、ユーザは、聴覚、視覚、触覚のいずれかにより、報知機構９が何らかの報知を行ったことが分かる。例えば、ユーザが入力装置１０を回し始めて、報知機構９から３回報知がされると、ユーザは入力装置１０が最初の状態から９０度回転したと知ることができる。なお、入力装置１０の角速度が角速度閾値ωＨ，ωＬの間であれば、一定の角速度ω０で操作対象物６０ｂを動かすようにすれば、ユーザの手の震え等により、意図しない角速度で操作対象物６０ｂが動くことを防ぐようにすることもできる。
【００６９】
図１０は、入力装置１０の角速度ω１を角速度閾値ωＨより速くした場合における操作対象物６０ｂの動作例を示す説明図である。図１０Ａは、入力装置１０の角速度ω１が角速度閾値ωＨより大きいことを示し、図１０Ｂは、操作対象物６０ｂの角速度ωが入力装置１０の角速度ω１より大きいことを示し、図１０Ｃは、操作対象物６０ｂの回転角度の例を示し、図１０Ｄは、入力装置１０が受け取るフィードバック信号の例を示す。図１０では、第１の変位量を入力装置１０の角速度ω１とし、第１の変位量閾値を角速度閾値ωＨとして説明を行う。
【００７０】
入力装置１０の角速度ω１が角速度閾値ωＨより大きくなると（図１０Ａ）、ＣＰＵ５１は、操作対象物６０ｂの角速度ωが入力装置１０の角速度ω１よりさらに大きくなるように表示部６０ａに表示する（図１０Ｂ）。このとき、操作対象物６０ｂの回転が速いため（図１０Ｃ）、制御装置５０が入力装置１０にフィードバック信号を送信する間隔は、図９Ｄに示した間隔より短くなっている。
【００７１】
図１１は、入力装置１０の角速度ω２を角速度閾値ωＬより遅くした場合における操作対象物６０ｂの動作例を示す説明図である。図１１Ａは、入力装置１０の角速度ω２が角速度閾値ωＬより小さいことを示し、図１１Ｂは、操作対象物６０ｂの角速度ωが入力装置１０の角速度ω２より小さいことを示し、図１１Ｃは、操作対象物６０ｂの回転角度の例を示し、図１１Ｄは、入力装置１０が受け取るフィードバック信号の例を示す。図１１では、第１の変位量を入力装置１０の角速度ω２とし、第１の変位量閾値を角速度閾値ωＬとして説明を行う。
【００７２】
入力装置１０の角速度が角速度閾値ωＬより小さくなると（図１１Ａ）、ＣＰＵ５１は、操作対象物６０ｂの角速度ωが入力装置１０の角速度ω２よりさらに小さくなるように表示部６０ａに表示する（図１１Ｂ）。このとき、操作対象物６０ｂの回転は遅いため（図１１Ｃ）、制御装置５０が入力装置１０にフィードバック信号を送信する間隔は、図９Ｄに示した間隔より長くなっている。
【００７３】
［操作対象物の速度の例］
次に、加速度センサ１４が検出した加速度を積分して求めた入力装置１０の速度により、操作対象物６０ｂの速度を変える例について、図１２〜図１４を参照して説明する。
【００７４】
図１２は、入力装置１０の速度と、画面に表示される操作対象物６０ｂの速度、距離、フィードバック信号のタイミングとの関係を示す説明図である。図１２Ａは、入力装置１０の速度の例を示し、図１２Ｂは、操作対象物６０ｂの速度の例を示し、図１２Ｃは、操作対象物６０ｂの移動距離の例を示し、図１２Ｄは、入力装置１０が受け取るフィードバック信号の例を示す。なお、変位値には、入力装置本体２０に収納される加速度センサ１４が第１の変位量として出力する加速度値が含まれ、変位値から求められた入力装置１０の速度及び移動距離に基づき、第１の変位量に対する比が不定である第２の変位量が求められるものとする。
【００７５】
図１２Ａには、速度閾値ＶＬと、速度閾値ＶＬより大きい速度閾値ＶＨを予め定めておき、入力装置１０が速度閾値ＶＬ，ＶＨの間の速度Ｖ０で移動されることが示されている。
【００７６】
図１２Ｂには、入力装置１０が一定の速度Ｖ０で移動する場合に、表示部６０ａに表示される操作対象物６０ｂが一定の速度Ｖで移動することが示される。ここで、操作対象物６０ｂの速度Ｖは、入力装置１０の速度Ｖ０と同じ値としてある。このため、操作対象物６０ｂは、一定の速度Ｖ０で移動するように表示される。
【００７７】
図１２Ｃには、操作対象物６０ｂの速度を積分して求めた操作対象物６０ｂの移動距離が示される。図１２Ｃに示すＢ１，Ｂ２，Ｂ３は、一定の距離毎に振られる符号である。例えば、Ｂ１（１５ｃｍ），Ｂ２（３０ｃｍ），Ｂ３（４５ｃｍ）と振られる。図１２Ｂに示すように操作対象物６０ｂの速度Ｖが一定であるため、操作対象物６０ｂの移動距離が単調増加することが示される。
【００７８】
図１２Ｄには、ＣＰＵ５１が操作対象物６０ｂの移動距離に合わせて入力装置１０に送信するフィードバック信号のタイミングが示される。例えば、１５ｃｍ毎にフィードバック信号を送信するように設定されていると、操作対象物６０ｂの速度が一定であるため、フィードバック信号は一定の周期で送信される。入力装置１０は、フィードバック信号を受信したタイミングに合わせて、報知機構９よりユーザに報知を行う。
【００７９】
ここで、ユーザが行う操作の一例を説明する。
ユーザが操作対象物６０ｂの操作を開始する意思を示して入力装置１０を握ると、タクトスイッチ１２、感圧センサ１３、不図示のタッチセンサ等で操作入力が開始されたことを検出し、各センサから出力された信号がＣＰＵ１１へ送られる。ＣＰＵ１１は、ユーザが操作する期間だけ加速度センサ１４が出力した加速度値に対して、平均化等の処理を行った後、送受信回路１７を通して制御装置５０へ送信する。
【００８０】
ＣＰＵ５１は、入力装置１０から受信した加速度値に基づいて、演算（例えば、積分処理）を行って入力装置１０の速度Ｖ０を求める。そして、ＣＰＵ５１は、演算された移動距離の大きさを基に、操作対象物６０ｂを移動させて表示部６０ａに表示する制御を行う。この移動に際して、操作対象物６０ｂが一定距離だけ移動する毎に（例えば、１５ｃｍ）、操作中のユーザに操作対象物６０ｂが移動していることを知らせるため、ＣＰＵ５１は、送受信回路５２を通して入力装置１０にフィードバック信号を送信する。
【００８１】
入力装置１０では、制御装置５０から受信したフィードバック信号を報知機構９に送り、報知機構９からユーザに対して、音、光、振動の少なくとも１つで操作対象物６０ｂが一定距離を移動したことを報知する。そして、ユーザは、聴覚、視覚、触覚のいずれかにより、報知機構９が何らかの報知を行ったことが分かる。例えば、ユーザが入力装置１０を動かし始めて、報知機構９から３回報知がされると、ユーザは入力装置１０が最初の状態から４５ｃｍ移動したと知ることができる。なお、入力装置１０の速度が速度閾値ＶＨ，ＶＬの間であれば、一定の速度Ｖ０で操作対象物６０ｂを動かすようにすれば、ユーザの手の震え等により、意図しない速度で操作対象物６０ｂが動くことを防ぐようにすることもできる。
【００８２】
図１３は、入力装置１０の速度Ｖ１を速度閾値ＶＨより速くした場合における操作対象物６０ｂの動作例を示す説明図である。図１３Ａは、入力装置１０の速度が速度閾値ＶＨより大きいことを示し、図１３Ｂは、操作対象物６０ｂの速度Ｖが入力装置１０の速度Ｖ１より大きいことを示し、図１３Ｃは、操作対象物６０ｂの移動距離の例を示し、図１３Ｄは、入力装置１０が受け取るフィードバック信号の例を示す。図１３では、第１の変位量を入力装置１０の加速度から求めた速度Ｖ１とし、第１の変位量閾値を速度閾値ＶＨとして説明を行う。
【００８３】
入力装置１０の速度Ｖ１が速度閾値ＶＨより大きくなると（図１３Ａ）、ＣＰＵ５１は、操作対象物６０ｂの速度Ｖが入力装置１０の速度Ｖ１よりさらに大きくなるように表示部６０ａに表示する（図１３Ｂ）。このとき、操作対象物６０ｂの移動が速いため（図１３Ｃ）、制御装置５０が入力装置１０にフィードバック信号を送信する間隔は、図１２Ｄに示した間隔より短くなっている。
【００８４】
図１４は、入力装置１０の速度Ｖ２を速度閾値ＶＬより遅くした場合における操作対象物６０ｂの動作例を示す説明図である。図１４Ａは、入力装置１０の速度が速度閾値ＶＬより小さいことを示し、図１４Ｂは、操作対象物６０ｂの速度Ｖが入力装置１０の速度Ｖ２より小さいことを示し、図１４Ｃは、操作対象物６０ｂの移動距離の例を示し、図１４Ｄは、入力装置１０が受け取るフィードバック信号の例を示す。図１４では、第１の変位量を入力装置１０の加速度から求めた速度Ｖ２とし、第１の変位量閾値を速度閾値ＶＬとして説明を行う。
【００８５】
入力装置１０の速度Ｖ２が速度閾値ＶＬより小さくなると（図１４Ａ）、ＣＰＵ５１は、操作対象物６０ｂの速度Ｖが入力装置１０の速度Ｖ２よりさらに小さくなるように表示部６０ａに表示する（図１４Ｂ）。このとき、操作対象物６０ｂの移動が遅いため（図１４Ｃ）、制御装置５０が入力装置１０にフィードバック信号を送信する間隔は、図１２Ｄに示した間隔より長くなっている。
【００８６】
［操作対象物の例］
操作対象物６０ｂとしては、例えばネットショッピングで画面上に表示された商品等が考えられる。ユーザが入力装置１０を操作することにより、商品を上下、左右、前後、３次元的にあらゆる方向から見て、購入の検討をすることができる。また、部屋のレイアウトのシミュレーション等に用いれば、家具を操作対象物６０ｂとして、移動したり、向きを変えたりすることができる。
ここで、その他の操作対象物６０ｂの例について説明する。
【００８７】
図１５は、操作テーブル３０の上に入力装置１０を重ねて音量等を調整するときの動作の一例を示す説明図である。
【００８８】
操作テーブル３０は、表示画面３１とタッチパネル３２を内蔵している。表示画面３１には、音量調節や各種設定等を行うことが可能なアイコン３３が表示される。このアイコン３３は、例えば、ツマミのように表示される。ここで、アイコン３３の位置に合わせて入力装置１０を重ねると、操作テーブル３０は、タッチパネル３２により入力装置１０が置かれた位置が分かり、どのアイコン３３を操作しようとしているのかを特定できる。
【００８９】
入力装置１０を操作テーブル３０に置いたまま回転させると、入力装置１０が、例えば３０度回転する毎に入力装置１０から“ピッ”と音が出るように操作テーブル３０が入力装置１０にフィードバック信号を送る。これにより、ユーザはアイコン３３を用いた設定の変更を認識することができる。このとき、入力装置１０を右に回したときと左に回したとき、あるいはアイコン３３の設定値を大きくするにつれて、フィードバック信号の種類を変え、さらに放音する音の鳴り方を変えてもよい。
【００９０】
アイコン３３が小さく、重ねた入力装置１０で隠れてユーザから見えなくても、あるいは、アイコン３３の回転角度の表示が実際の入力装置１０の回転角度と異なり、アイコン３３が回転していなくても、ユーザはフィードバックにより所望の設定を行える。また、アイコン３３が小さい場合には、ユーザが入力装置１０を画面に載せた位置が、表示されたアイコン３３の位置に合った瞬間にフィードバックを行ってもよい。これにより、ユーザは確実にアイコン３３に入力装置１０を載せたことを判断できる。
【００９１】
また、操作テーブル３０は、入力装置１０で検出された角速度が角速度閾値ωＬより小さいときは、ユーザがアイコン３３を微調整したいと判断し、設定値がゆっくり変化するように動作させるとよい。このとき、回転させる操作対象物６０ｂの角速度は検出された実際の入力装置１０の角速度より小さくなる。こうすることで、入力装置１０が検出できない小さな角速度でも微調整を行うことができ、使い勝手が向上する。また、このような動作中は、音の鳴り方（フィードバック）を変えると、ユーザにも微調整していることが示され分かり易い。また、アイコン３３を用いて変更された設定値を数値等によって表示画面３１に表示すれば、一層ユーザは設定値の変化を認識しやすい。
【００９２】
また、アイコン３３をツマミのように表示した場合、ツマミの動作は表示画面３１の表示面に平行に回転する動作となる。しかし、この回転した角度から求まる変位量を、表示画面３１の他の箇所に表示された１軸のスライダー等に反映してもよい。このように、アイコン３３で変えることができるパラメータを切り出して、他の設定値の変更等に用いることも可能となる。
【００９３】
また、表示画面３１とタッチパネル３２を用いない例としては、サイコロのように、“１”〜“６”までの符号が正六面体の各面に付された入力装置１０を考えてもよい。この例では、テレビジョン受像機を操作する例を説明する。
例えば、“１”が付された面を上にしたまま、入力装置１０を右に回すと電源オンとし、左に回すと電源オフとする。
また、“２”が付された面を上にしたまま、入力装置１０を右に回すとチャンネル番号をカウントアップし、左に回すとカウントダウンする。
また、“３”が付された面を上にしたまま、入力装置１０を右に回すと音量を上げ、左に回すと音量を下げる。このように、“４”〜“６”が付された面についても同様に他の操作入力を割り当てる。
【００９４】
このとき、オン、オフ、アップ、ダウンと同時に振動等何らかのフィードバックが入力装置１０から発生するようにすれば、ユーザはテレビジョン受像機の設定が変化していることを認識できる。もちろん、フィードバックに加えて表示画面３１に切替えられたチャンネル番号が表示されてもよいし、設定された音量値が表示されてもよい。
【００９５】
図１６は、操作対象物６０ｂとして表示されるドライバでネジを回す動作の一例を示す説明図である。図１６Ａは、入力装置１０の操作例を示し、図１６Ｂは、操作対象物６０ｂとして表示されるドライバを操作する例を示す。
【００９６】
通常、ネジを締めるためにドライバを回すと、始めのうちは抵抗なくドライバが回転するが、ある程度までネジを埋め込むとドライバには抵抗がかかってネジを回転できなくなる。図１６に示す操作対象物６０ｂは、このようなドライバの動きを仮想化したものである。
【００９７】
ここでは、第１の変位量を入力装置１０の角速度とし、第２の変位量を操作対象物６０ｂの角速度として説明を行う。このとき、操作対象物６０ｂの種類に応じて、入力装置１０の角速度が一定であっても、第２の変位量が漸減し、漸減する第２の変位量に合わせて、フィードバックの間隔が長くなるため、報知機構９が報知する間隔が長くなる。
【００９８】
ここでは、ユーザが入力装置１０を持って軽く握り、操作を有効状態にしたあと右に回す動作を行う（図１６Ａ）。このとき、操作対象物６０ｂとして表示されるドライバも画面内で右に回り、画面内のネジが締まっていく。
【００９９】
初めドライバは入力装置１０と同じ角速度で回転しているが、ネジが締まるにつれて、徐々にドライバの角速度が小さくなる。例えば、入力装置１０が一定の角速度で回転していたとしても、ドライバの角速度は、例えば８０％、６０％、４０％、、、のように漸減する。このように徐々にフィードバックの間隔が長くなるため、ネジを回すトルクが大きくなっていることを表現することができる。やがて、入力装置１０を回してもドライバの角速度が０になると、ユーザはネジが最後まで締まり切ったことを認識できる。
【０１００】
なお、操作対象物６０ｂが１軸で回転すれば、ＣＰＵ５１は所望の軸以外の小さな回転や動きは無視することができる。そうすることで、人間の手の動きの癖や震え等を排除し、ユーザの感覚に近いドライバの動作表現とすることができる。
【０１０１】
また、操作対象物６０ｂの種類に応じて、第１の変位量が一定であっても、第２の変位量が漸増し、漸増する第２の変位量に合わせて、フィードバックの間隔が短くなることにより、報知機構９が報知する間隔が短くなるようにしてもよい。また、図１６では、第１及び第２の変位量を角速度として例示したが、これらの変位量を加速度より求めた速度としてもよい。
【０１０２】
また、入力装置１０の内部にフライホイールを設置し、ジャイロ効果によって、入力装置１０を持つユーザに重さの変化を感じさせるようにしてもよい。これにより、操作対象物６０ｂの回転等が減速した際に、ユーザは入力装置１０の重さの変化を感じられる。
【０１０３】
図１７は、操作対象物６０ｂとして表示されるゼンマイ付おもちゃを動かす一例を示す説明図である。図１７Ａは、入力装置１０の操作例を示し、図１７Ｂと図１７Ｃは、操作対象物６０ｂとして表示されるゼンマイ付おもちゃを操作する例を示す。
【０１０４】
ユーザが入力装置１０を持って軽く握り、操作を有効状態にしたあと右に移動すると、操作対象物６０ｂであるおもちゃも右に移動し、ゼンマイが巻かれるように表示される。このとき、ユーザがほぼ同じ速度で入力装置１０を移動しても、ゼンマイが巻かれるにつれ徐々に操作対象物６０ｂであるおもちゃの移動速度が遅くなる。そして、おもちゃの移動速度が遅くなると共にフィードバックの間隔が長くなることで、ユーザはゼンマイを巻く力が大きくなっていることを感じられる。やがて、入力装置１０を動かしてもおもちゃが動かなくなることで、ゼンマイが最後まで巻かれたことが認識でき、入力装置１０を握る力を緩めると、おもちゃが左へ勢い良く走り出す。
【０１０５】
操作対象物６０ｂの回転角度、移動量等を、入力装置１０の実際の回転角度、移動量等と敢えて変えた方が、より直感的な操作を行うことができ、ユーザにとって好ましいと言える。
【０１０６】
以上説明した一実施の形態例に係る入力装置１０によれば、表示制御部として用いられるＣＰＵ５１が第１の変位量を誇張した第２の変位量で操作対象物６０ｂを変位して表示装置６０に表示する。これにより、ユーザが意図する操作を、表示装置６０に表示される操作対象物６０ｂの変位に反映しやすくなり、適切にフィードバックが報知される。このため、ユーザは、ストレスを感じることなく、操作対象物６０ｂの操作を行うことができる。
【０１０７】
ここで、第１の変位量に応じた変位値には、角速度値がある。そして、入力装置１０の角速度が、角速度閾値ωＨ，ωＬの範囲内を超えた場合、操作対象物６０ｂは誇張された角速度で回転するように表示される。このとき、報知機構９から一定の回転角度毎に報知が行われることにより、ユーザは操作対象物６０ｂの動作を把握しやすくなる。
【０１０８】
また、第１の変位量に応じた変位値には、加速度値がある。この加速度値を積分することにより、入力装置１０の速度及び移動距離を求めることができる。そして、入力装置１０の速度が、速度閾値ＶＨ，ＶＬの範囲内を超えた場合、操作対象物６０ｂは誇張された速度で移動するように表示される。このとき、報知機構９から一定の移動距離毎に報知が行われることにより、ユーザは操作対象物６０ｂの動作を把握しやすくなる。
【０１０９】
また、操作対象物６０ｂの種類に合わせて、閾値を任意に変更することが可能であるため、ユーザは実際の操作対象物と同等の操作感を得ることができる。
【０１１０】
また、入力装置１０の形状を球体としてあるため、球技等のエンターテインメントに用いることもできる。ボール投げ、サッカー、ゴルフ等の球技に採用する際には、入力装置１０が遠くに飛ばないように、入力装置１０にリードを付けたり、ユーザの正面に網を張ったり、入力装置１０を包む袋の中に手足を入れて入力装置１０を投げたりしてもよい。そして、表示装置６０には、入力装置１０が検出した回転角度、加速度等から方向、飛距離を計算して、その結果を表示すればよい。
【０１１１】
＜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７０が単独で制御してもよい。ここでは、表示装置７０の構成例を説明する。
【０１１２】
図１８は、表示装置７０の内部構成例を示すブロック図である。図１８Ａは、制御システム１００′の構成例を示し、図１８Ｂは、表示装置７０の内部構成例を示す。
【０１１３】
表示装置７０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７０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１８Ａ）。
【０１１４】
表示装置７０は、表示部６０ａ、ＣＰＵ７３、ＲＯＭ７４、ＲＡＭ７５、通信部７６、記憶部７７を備える。
ＲＯＭ７４は不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ７３の処理に必要な各種のプログラムが記憶される。ＲＡＭ７５は揮発性のメモリであり、ＣＰＵ７３の作業領域として用いられる。
【０１１５】
通信部７６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７６は、入力装置１０へ信号を送信することも可能である。
ＣＰＵ７３は、表示装置７０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、ＣＰＵ７３は、通信部７６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。
【０１１６】
また、表示装置７０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ＣＰＵ７３へ出力する。
このように、表示装置７０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。
【０１１７】
［他の変形例］
また、入力装置１０の移動量と、操作対象物６０ｂの移動量との比率を必ずしも一定にしなくてもよい。この場合であっても、入力装置１０に対してなされたフィードバックや表示部６０ａに表示される値の変化等によってユーザは操作対象物６０ｂの移動を容易に知ることが可能となる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
また、入力装置１０（入力装置本体２０）の外形を球体としたが、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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
上述した実施の形態例における一連の処理は、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。
【０１２４】
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言うまでもない。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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の操作入力が入力装置になされると、前記入力装置の第１の変位量に応じた変位値を出力する工程と、
前記変位値に基づいて前記入力装置の第１の変位量を演算する工程と、
演算した前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内であれば、前記第１の変位量に合わせて前記操作対象物を表示し、前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、前記第１の変位量を誇張した第２の変位量で変位して前記操作対象物を表示する工程と、
前記操作対象物が変位したことをフィードバックする工程と、を含む
操作方法。
（２）
前記第１の変位量が第１の変位量閾値より大きくなると、前記第２の変位量を前記第１の変位量よりも大きくする
前記（１）記載の操作方法。
（３）
前記第１の変位量が第１の変位量閾値より小さくなると、前記第２の変位量を前記第１の変位量よりも小さくする
前記（１）記載の操作方法。
（４）
前記操作対象物の種類に応じて、前記第１の変位量が一定であっても、前記第２の変位量が漸減し、
漸減する前記第２の変位量に合わせて、前記フィードバックの間隔が長くなる
前記（１）〜（３）のいずれかに記載の操作方法。
（５）
前記操作対象物の種類に応じて、前記第１の変位量が一定であっても、前記第２の変位量が漸増し、
漸増する前記第２の変位量に合わせて、前記フィードバックの間隔が短くなる
前記（１）〜（３）のいずれかに記載の操作方法。
（６）
前記変位値には、前記入力装置に収納される角速度センサが前記第１の変位量として出力する角速度値が含まれ、
前記変位値から求められた前記入力装置の回転角度及び回転方向に基づいて前記第２の変位量が求められる
前記（１）〜（５）のいずれかに記載の操作方法。
（７）
前記変位値には、前記入力装置に収納される加速度センサが前記第１の変位量として出力する加速度値が含まれ、
前記変位値から求められた前記入力装置の速度及び移動距離に基づき、前記第１の変位量に対する比が不定である前記第２の変位量が求められる
前記（１）〜（６）のいずれかに記載の操作方法。
（８）
前記入力装置の外形は、球体、正多面体又は準正多面体のいずれかで形成される
前記（１）〜（７）のいずれかに記載の操作方法。
（９）
前記第１の変位量は、１軸、直交する２軸、又は直交する３軸の変位量によって求まる
前記（１）〜（８）のいずれかに記載の操作方法。
（１０）
前記フィードバックする工程では、１軸の変位量毎に異なるフィードバックを行う
前記（１）〜（９）のいずれかに記載の操作方法。
（１１）
前記フィードバックする工程では、放音、発光、又は振動のうち、少なくとも１つを含むフィードバックを行う
前記（１）〜（１０）のいずれかに記載の操作方法。
（１２）
表示部に表示される操作対象物の操作入力が入力装置になされると、前記入力装置の第１の変位量に応じた変位値に基づいて前記入力装置の第１の変位量を演算する演算部と、
演算した前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内であれば、前記第１の変位量に合わせて前記操作対象物を表示し、前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、前記第１の変位量を誇張した第２の変位量で変位して前記操作対象物を前記表示部に表示する表示制御部と、
前記入力装置が有する報知部に前記操作対象物が変位したことを報知させるフィードバック信号を前記入力装置に送信する送受信部と、を備える
制御装置。
（１３）
表示装置に表示される操作対象物の操作入力が入力装置になされると、前記入力装置の第１の変位量に応じた変位値を出力する手順、
前記変位値に基づいて前記入力装置の第１の変位量を演算する手順、
演算した前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内であれば、前記第１の変位量に合わせて前記操作対象物を表示し、前記入力装置の第１の変位量が所定の閾値の範囲内を超えれば、前記第１の変位量を誇張した第２の変位量で変位して前記操作対象物を表示する手順、
前記操作対象物が変位したことをフィードバックする手順を、
コンピュータに実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０１２９】
９…報知機構、１０…入力装置、１１…ＣＰＵ、１４…加速度センサ、１５…角速度センサ、１６…磁気センサ、２０…入力装置本体、５０…制御装置、５１…ＣＰＵ、６０…表示装置、６０ａ…表示部、７０…表示装置、１００，１００′…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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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