対象物を制御するためのデバイス1であって、前記デバイスのユーザによって操作可能な変位コントローラ13と、前記ユーザによって遂行される制御動作を検出するように構成されて前記変位コントローラに取り付けられた第1の検出デバイス11と、前記対象物の運動を検出するように構成されて前記対象物に取り付けられた第2の検出デバイス12と、前記第1の検出デバイス及び前記第2の検出デバイスに動作可能に接続されたインターフェースデバイス131、61であって、前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12から信号1401、1402を受け取り、前記信号を処理して、前記制御動作と前記対象物の運動との相対運動を求め、前記処理された信号に従って前記対象物を制御するための制御信号を出力するように構成されたインターフェースデバイスとを備えるデバイス。前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12のそれぞれが、多自由度の動作を検出するように構成される請求項1に記載のデバイス。前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12のそれぞれが、3軸加速度計15及び3軸ジャイロスコープ16を備える請求項2に記載のデバイス。前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12のそれぞれが、3軸磁力計17をさらに備え、前記第1の検出デバイス11が、前記第1の検出デバイスの局所的地球磁場によって第1の基準座標系に対する前記制御動作を検出し、前記第2の検出デバイス12が、前記第2の検出デバイスの局所的地球磁場によって第2の基準座標系に対する前記対象物の前記運動を検出する請求項3に記載のデバイス。前記加速度計、前記ジャイロスコープ及び前記磁力計15、16、17が、微小電子機械システムMEMSのデバイスを含む請求項4に記載のデバイス。前記対象物が、受け台部分50を有する取付けベース60を含み、前記変位コントローラが、前記受け台部分に対して機械的に接続するように構成されたアダプタ部分36を含む請求項1に記載のデバイス。前記第1の検出デバイス11が前記インターフェースデバイス131、61と無線通信するように、前記変位コントローラ13、20が無線通信デバイスをさらに備える請求項1に記載のデバイス。前記変位コントローラ13、20がスイッチ34をさらに備え、前記スイッチが活性化している間のみ前記第1の検出デバイスからの信号が処理されるように前記第1の検出デバイス11が構成される請求項1に記載のデバイス。前記変位コントローラ13、20がスイッチ39をさらに備え、前記スイッチが活性化されている間は、前記対象物の現在の変位や方向を変更することなく前記変位コントローラが移動され得るように、前記第1の検出デバイス11が構成される請求項1に記載のデバイス。前記変位コントローラ13、20がスイッチ33をさらに備え、前記スイッチを活性化することが、前記第1の検出デバイス及び前記第2の検出デバイスの少なくとも1つの基準座標系を回復するのに効果的であるように、前記第1の検出デバイス11が構成される請求項1に記載のデバイス。前記変位コントローラ13、20が、少なくとも1つのスイッチ32をさらに備え、前記第1の検出デバイス11が、前記スイッチの活性化によって、前記第1の検出デバイスの局所的地球磁場及び地球重力場に対する較正プロシージャ381~387を遂行するように構成される請求項4に記載のデバイス。前記較正プロシージャが、前記対象物の動的性質に従って前記ユーザの動作の倍率を変更するステップを含む請求項11に記載のデバイス。前記デバイスが、前記ユーザによって遂行されて前記第1の検出デバイス11、前記第2の検出デバイス12、及び前記対象物のうち少なくとも1つによって検出された動作に従って動的較正プロシージャを遂行するように構成される請求項1に記載のデバイス。前記第2の検出デバイス12と前記インターフェースデバイス131が1つのモジュールに組み合わせられる請求項1に記載のデバイス。前記変位コントローラに対する前記ユーザの動作を検出するように構成されて前記ユーザに取り付けられた追加の検出デバイスをさらに備える請求項1に記載のデバイス。前記インターフェースデバイスが、前記ユーザに取り付けられた前記追加の検出デバイスと組み合わせられる請求項15に記載のデバイス。前記対象物が、武器、無人飛行機、無人自動車、無人船舶、無人潜水艇、又はロボットデバイスである請求項1に記載のデバイス。前記変位コントローラが、前記ユーザによって扱われるように構成されたシングルハンドルコントローラ20又はデュアルハンドルコントローラ70である請求項1に記載のデバイス。前記変位コントローラが、前記ユーザによって着用されるように構成される請求項1に記載のデバイス。前記変位コントローラが、前記ユーザの身体部分に固定されるように構成され、その結果、前記ユーザが、その身体部分の動作によって前記制御動作を遂行する請求項19に記載のデバイス。機構を制御するためのシステムであって、前記機構を操作するように構成されて前記機構に接続された操作デバイスと、前記システムのユーザによって操作可能な変位コントローラ13と、前記ユーザによって遂行される制御動作を検出するように構成されて前記変位コントローラに取り付けられた第1の検出デバイス11と、前記機構の運動を検出するように構成されて前記機構に取り付けられた第2の検出デバイス12と、前記第1の検出デバイス、前記第2の検出デバイス及び前記操作デバイスに動作可能に接続されたインターフェースデバイス131であって、前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12から信号1401、1402を受け取り、前記信号を処理して前記制御動作と前記機構の前記運動との相対運動を求め、前記処理された信号に従って、前記機構を制御するように前記操作デバイスに対する制御信号を出力するように構成されたインターフェースデバイスとを備えるシステム。前記操作デバイスが、前記機構に含まれているホストコンピュータデバイス135である請求項21に記載のシステム。前記操作デバイスと前記インターフェースデバイスのうち少なくとも1つが、不揮発性メモリ134及びディスプレイデバイスを含み、前記不揮発性メモリが、前記ユーザの較正動作に関する情報を記憶するように構成され、前記システムが、前記ユーザの、較正動作、前記システムへのログオン、又は前記ディスプレイデバイス上に表示されたユーザリストから前記ユーザの名前を選択する行為に従って、前記機構を制御するように構成される請求項21に記載のシステム。前記ユーザが、較正された動作の範囲を超える動作を実行したとき、前記ユーザに対して信号伝達するためのデバイスをさらに備える請求項23に記載のシステム。前記不揮発性メモリ134が、前記ユーザのセキュリティ状態に関する情報を記憶するように構成され、前記システムが、前記ユーザによって遂行された動作の効果を前記セキュリティ状態に従って変更するように構成される請求項23に記載のシステム。前記機構が、武器、無人飛行機、無人自動車、無人船舶、無人潜水艇、又はロボットデバイスである請求項21に記載のシステム。前記第1の検出デバイスが前記インターフェースデバイスと無線通信するように、前記変位コントローラが無線通信デバイスをさらに備える請求項21に記載のシステム。前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12のそれぞれが、加速度計15、ジャイロスコープ16、及び磁力計17のうち少なくとも1つを備えることにより、多自由度の運動を検出するように構成される請求項21に記載のシステム。前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12のそれぞれが、加速度計15、ジャイロスコープ16、及び磁力計17を備えることにより、前記第1の検出デバイス及び前記第2の検出デバイスの多自由度の運動を検出するように構成され、前記第1の検出デバイスが、前記第1の検出デバイスの局所的地球磁場によって第1の基準座標系14に対する前記制御動作を検出し、前記第2の検出デバイスが、前記第2の検出デバイスの局所的地球磁場によって、第2の基準座標系に対する前記機構の前記運動を検出する請求項21に記載のシステム。前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12のそれぞれが、3軸加速度計15、3軸ジャイロスコープ16、及び3軸磁力計17を備えることにより、前記第1の検出デバイス及び前記第2の検出デバイスの6自由度の運動を検出するように構成され、前記第1の検出デバイスが、前記第1の検出デバイスの局所的地球磁場によって第1の基準座標系14に対する制御動作を検出し、前記第2の検出デバイスが、前記第2の検出デバイスの局所的地球磁場によって第2の基準座標系に対する前記機構の前記運動を検出する請求項21に記載のシステム。前記機構が車両であり、前記第2の検出デバイス12、前記インターフェースデバイス131、及び前記操作デバイス135が前記車両上に配置され、前記第1の検出デバイスが、前記変位コントローラの中に前記車両から離れて配置されている請求項27に記載のシステム。前記機構の中に、前記第2の検出デバイス12、前記インターフェースデバイス61、及び前記ホストコンピュータデバイスが配置されており、前記機構が、前記変位コントローラを機械的に接続する取付けベース60をさらに含む請求項22に記載のシステム。前記機構が、受け台部分50を有する取付けベース60を含み、前記変位コントローラ20が、前記受け台部分に対して機械的に接続するように構成されたアダプタ部分36を含むことによって前記取付けベースに対して着脱可能である請求項22に記載のシステム。前記変位コントローラに対する前記ユーザの動作を検出するように構成されて前記ユーザに取り付けられた追加の検出デバイスをさらに備える請求項21に記載のシステム。前記変位コントローラが、前記ユーザによって着用されるように構成される請求項21に記載のシステム。前記変位コントローラが、前記ユーザの身体部分に固定されるように構成され、その結果、前記ユーザが、その身体部分の動作によって前記制御動作を遂行する請求項35に記載のシステム。前記機構の制御に関する環境条件を観測するための観測デバイス、及び前記ユーザに対して制御性能のレベルを示すための表示デバイスをさらに備える請求項21に記載のシステム。前記観測デバイスが、磁気擾乱を検出するように構成され、前記表示デバイスが、前記磁気擾乱に関連した性能低下を表示するように構成される請求項37に記載のシステム。変位コントローラ13のユーザによって遂行される制御動作を、前記コントローラに取り付けられた第1の検出デバイス11によって検出するステップと、対象物の運動を、前記対象物に取り付けられた第2の検出デバイス12によって検出するステップと、前記第1の検出デバイス11からの信号1401及び前記第2の検出デバイス12からの信号1402をインターフェースデバイス131で受け取るステップと、前記インターフェースデバイス131で前記信号を処理して、前記制御動作と前記対象物の前記運動との相対運動を求めるステップと、前記インターフェースデバイスから制御信号を出力して、前記対象物を前記処理された信号によって制御するステップとを含む方法。前記第1の検出デバイス11及び前記第2の検出デバイス12のそれぞれが3軸磁力計17を含み、前記第1の検出デバイス11が、前記第1の検出デバイスの局所的地球磁場によって第1の基準座標系14に対する6自由度の制御動作を検出し、前記第2の検出デバイスが、前記第2の検出デバイスの局所的地球磁場によって第2の基準座標系に対する前記対象物の6自由度の運動を検出する請求項39に記載の方法。変位コントローラがスイッチ34を含み、前記処理ステップが、前記スイッチが活性化されている間のみ前記第1の検出デバイスからの信号を処理するステップをさらに含む請求項39に記載の方法。前記変位コントローラが少なくとも1つのスイッチ32を含み、前記スイッチの活性化によって、前記第1の検出デバイス11の局所的地球磁場及び地球重力場に対する較正プロシージャ381~387を遂行するステップをさらに含む請求項40に記載の方法。前記較正プロシージャが、前記対象物の動的性質に従って前記ユーザの動作の倍率を変更するステップを含む請求項42に記載の方法。前記対象物の運動を観測するステップと、前記ユーザによって遂行される動作を観測するステップと、前記対象物の前記運動及び前記ユーザによって遂行される前記動作に従って動的較正プロシージャを遂行するステップとをさらに含む請求項40に記載の方法。前記対象物が、武器、無人飛行機、無人自動車、無人船舶、無人潜水艇、又はロボットデバイスである請求項39に記載の方法。前記制御動作が、シングルハンドルコントローラ又はデュアルハンドルのコントローラを扱う前記ユーザによって遂行される請求項39に記載の方法。前記変位コントローラが、前記ユーザによって着用されるように構成される請求項39に記載の方法。前記変位コントローラが、前記ユーザの身体部分に固定されるように構成され、その結果、前記ユーザが、その身体部分の動作によって前記制御動作を遂行する請求項47に記載の方法。前記機構の制御に関する環境条件を観測して、前記ユーザに対して制御性能のレベルを示すステップをさらに含む請求項39に記載の方法。前記観測するステップが磁気擾乱を検出するステップを含み、前記示すステップが前記磁気擾乱に対する性能低下を示すステップを含む請求項49に記載の方法。本開示によれば、車両又は機構用の制御デバイスが提供される。この制御デバイスは、専門外のユーザが、あまり学習しなくても、携帯用変位コントローラを直観的に移動させることにより、車両又は機構の効果的な制御を実現することを可能にする携帯用変位コントローラを含む。本開示の第1の態様によれば、この制御デバイスは、デバイスのユーザによる操作が可能な変位コントローラを含む。変位コントローラに取り付けられた第1の検出デバイスは、ユーザによって遂行される制御動作を検出するように構成されている。制御される対象物に取り付けられた第2の検出デバイスは、対象物の運動を検出するように構成されている。インターフェースデバイスが、第1の検出デバイス及び第2の検出デバイスにケーブル又は無線によって動作可能に接続される。インターフェースデバイスは、第1の検出デバイス及び第2の検出デバイスから信号を受け取り、それらの信号を処理して、制御動作の相対運動及び制御されている対象物の運動を求め、処理された信号に従って、対象物を制御するための制御信号を出力するように構成される。本開示の実施例では、第1の検出デバイス及び第2の検出デバイスのそれぞれが、6自由度の運動を検出するように構成されており、3軸加速度計、3軸ジャイロスコープ、及び3軸磁力計を含んでいる。これらの実施例では、加速度計、ジャイロスコープ、及び磁力計は、微小電子機械システムMEMSのデバイスである。第1の検出デバイスが、第1の検出デバイスの局所的地球磁場によって第1の基準座標系に対する制御動作を検出し、第2の検出デバイスが、第2の検出デバイスの局所的地球磁場によって第2の基準座標系に対する対象物の運動を検出する。他の実施例では、変位コントローラは、ユーザによって着用可能であり、制御運動を遂行するように、ユーザの腕、手又は指に固定されてよい。本開示の別の態様によれば、機構を制御するためのシステムは、前述の特徴を含み、機構に接続されて機構を動作させるように構成された操縦デバイス例えばホストコンピュータデバイスも含む。インターフェースデバイスは、処理された信号に従って機構を制御するように、操縦デバイスに対して制御信号を出力する。一実施例では、機構は車両であって、第2の検出デバイス、インターフェースデバイス、及び操縦デバイスが車両上に配置され、変位コントローラの中に、第1の検出デバイスが、車両から離れて配置されている。他の実施例では、変位コントローラは、車両内の取付けベースに対して着脱可能でよく、或いは同取付けベースに固定されてもよい。上記は、当業者が、次に続く開示の詳細な説明をよりよく理解し得るように、本開示の好ましい特徴を、かなり広義に概説したものである。本開示の特許請求の範囲の主題を形成する、本開示のさらなる特徴が、以下で説明されることになる。本開示の同じ目的を実行するために、開示された概念及び特定の実施例を、他の構造体を設計したり、又は変更するための基礎として容易に用いることができ、また、このような他の構造体は、本開示の最も広範な形態の趣旨及び範囲から逸脱するものではないことを、当業者なら理解するであろう。本開示による制御デバイスは、人の片手又は両手で、或いは人の手が使用できないときには体節で操作される変位式制御デバイスである。このデバイスは、従来型の動作センサがなく、運動学的機構を必要としない。以下で詳述されるように、モジュールの中に構成されたMEMS微小電子機械システムセンサの組合せを使用することにより、直接的運動測定が実現される。各MEMS検出モジュールが、3.28cm30.2立方インチ未満の体積を有するコンパクトなパッケージの中に、3軸MEMS加速度計、3軸MEMSジャイロスコープ及び3軸MEMS磁力計を含む。したがって、各モジュールは、加速度、角速度及び地球に対する検出モジュールの本体座標系の地球磁場を測定することができる。この能力は、従来型の電子検出器に対してフォームファクタの点からかなりの利点となる、総計6自由度DOFをもたらす。また、MEMS検出モジュールは可動構成要素を含まず、したがって、摩擦、摩耗、実装上の制約などの関連する諸問題を解消する。したがって、本開示を実施する変位コントローラは、携帯用又は着用可能で、複数のDOFに対応して、運動学的機構を含む従来型デバイスにも適合可能と言える、MEMS検出技術の利益を提供する。図1に概略的に示されるように、本開示による制御デバイス1は、1次検出モジュールPSM11及び2次検出モジュールSSM12を含む。PSMは、デバイスのユーザによって操作されたハンドル13のプラットフォーム14に対する運動を検出する。MEMS慣性センサが、基準座標系として地球の重力場に依存するので、制御ハンドル13の運動からプラットフォームの運動の影響を分離する必要があり、このことは、SSM12を使用してプラットフォームの運動を測定することにより行なわれる。プラットフォーム14が、ハンドル13の運動に対する基準座標系として働き、SSMが、周囲に対するプラットフォームの運動を検出する。例えば、プラットフォーム14が走行中の車両に設置され得て、SSM12が車両の運動を検出する一方で、運転者によって握られたハンドル13の運動をPSM11が測定する。ハンドル13が、プラットフォーム14に対して物理的に接続される必要性はない。この実施例では、PSM11は、体積が3.28cm30.2立方インチ未満のコンパクトなパッケージの中に、3軸MEMS加速度計15、3軸MEMSジャイロスコープ16、3軸MEMS磁力計17、温度センサ18、及び信号調節回路19を含む。PSM11は、任意の好都合な位置でハンドル13に取り付けられる。SSM12は、同様に、体積が3.28cm30.2立方インチ未満のコンパクトなパッケージの中に、3軸MEMS加速度計15、3軸MEMSジャイロスコープ16、3軸MEMS磁力計17、温度センサ18、及び信号調節回路19を含む。一般に、プラットフォーム14は、制御デバイスが使用される場所に配置され、これは、例えば自動車、船、又は人体でよい。PSM11は電力入力5及び信号出力7を有し、SSM12は電力入力6及び信号出力8を有する。PSM11は、Modeとラベル付けされた入力2、Resetとラベル付けされた入力3、及びEnableとラベル付けされた入力4も有し、これらは以下で詳細に論じられる。図11~図13に概略的に示されるように、PSM11及びSSM12は、ホストインターフェースモジュールHIM経由でホストシステムに接続される。各検出モジュール11、12は、それ自体の本体座標系で加速度及び角速度を測定する。例えば、図2を参照すると、PSM11破線で示されるように、ハンドル13の下部に配置されているは、ハンドル13のx、y、及びzの直線方向並びにピッチ、ロール、及びヨーの角度方向の加速度を測定する。ピッチ、ロール及びヨーの方向を含む位置データは、図14を参照しながら以下で論じられる航法アルゴリズムを用いて最初に予測される。図3Aは、本開示の実施例による携帯用単一ハンドルデバイス20のいくつかの詳細を示す。ハンドル13は、一端に人間工学的な設計の取手部分31を有し、他端で取付け板35に取り付けられている。取付け板35の反対側には、PSM11が取り付けられて、アダプタ36によって密封されている。さらなる実施例では、アダプタ36は、ボール移動止め37を使用して、取付けベースに対して機械的に接続するように構成されており、取付けベースに対する接続が無線でない場合には、アダプタ36はインターフェースコネクタ38も含む。ハンドル13は、好ましくは起伏があり、人の片手若しくは両手、又は体節による操作向けに経済的に成形される。この実施例では、取手部分31は、Modeスイッチ32及びResetスイッチ33を含んでおり、その操作は以下で説明される。取手部分31は、スイッチ、ミニジョイスティック、サムホイールなどの任意選択のコントローラ28を含むための空間も有する。ハンドルのこの部分のコントローラ及びスイッチ28、32、33は、好都合にはユーザの親指による操作用に配置される。慣性の運動センサは、給電されていれば常に活きているので、意図しないハンドルの運動が出力エラーをもたらす可能性がある。この実施例では、このようなエラーは、Enableスイッチ34が活性化されているときしかPSMからのセンサ信号を認識しないことによって防止される。Enableスイッチ34は、好都合には、ユーザの手のひらからの圧力による操作向けに配置され、押し込まれたときのみ活性化し、解放されたとき不活性となる。デバイスに接続されたホストシステムは、例えばユーザがデバイスを放置しているとき、又はユーザが誤ってハンドルを落したときには、Enableスイッチが不活性となったことを通知される。ホストシステムは、好ましくないPSM出力すなわちスイッチ34が不活性となっている間の出力を無視するように構成される。或いは、1つ又は複数のSSMをユーザに取り付けてもよく例えばユーザの手、腕又は指に固定する、或いはユーザの衣類に取り付けるか組み込む、変位コントローラこの実施例では単一ハンドルデバイス20に対する意図したものでないユーザの動作を検出して解除する。Reset押しボタンスイッチ33は、押し込まれたときだけ活性化し、解放されたとき不活性となる。スイッチ33は、図3Aに示されるように、シングルハンドルの取手用に、簡単にアクセスできるように配置されるデュアルハンドルの取手用は図7を参照されたい。ホストシステムは、デジタル出力を、以前の較正中に設定されたデフォルトのヌル値にリセットし、デバイスの出力位置を再センタリングすることにより、Reset信号スイッチ33が押し込まれたとき生じるに応答する。これは、従来型の位置決めデバイスを中心位置に戻すために機械的ばねを使用するのと類似している。携帯機器20では、中心位置に戻すに機械的力は存在せず、代わりに、デバイス20は、不揮発性メモリ及びResetスイッチ33を含む。メモリは、以前の中心位置のデータを維持し、Resetスイッチが押し込まれたり解放されたりするまでリフレッシュされる。Resetボタンは、PSMとSSMの一方又は両方の基準座標系を回復するのに使用されてもよい。Resetスイッチは、Modeスイッチ32と組み合わせたとき、以下で説明されるようにさらなる機能を有する。さらなる実施例では、取手部分31がHold押しボタンスイッチ39を含み、Holdスイッチを押し込むと、ユーザは、制御下のデバイスDUCの現在の変位や方向を変更することなく、変位コントローラを中立位置へ戻すことができる。例えば、ロボットアームは、変位コントローラを前方へ30.48cm12インチ移動させ、Holdスイッチを押し込み、変位コントローラを以前の位置に戻し、再び前方へ30.48cm12インチ移動させることにより、前方へ60.96cm24インチ移動させることができるはずである。この実例では、ユーザの制御動作とDUCの運動は1:1の倍率であるが、以下で論じられるように、他の比が用いられてもよい。Mode押しボタンスイッチ32が活性化されるのは、おおよそ5~0秒間にわたって押し込まれてから、解放されたときだけである。スイッチ32を活性化すると、デバイスが較正モードに入る。活性化に必要な期間を長くすると、ユーザによって意図されたときしか較正モードに入らないことが保証される。一実施例による、変位コントローラデバイス用の較正プロシージャの諸ステップが、図3Bの流れ図に示されている。ユーザは、Modeスイッチ32を、おおよそ5~10秒にわたって押し込んでから次いで解放して活性化させるステップ381。次いで、ユーザは、使用するつもりの方向の全範囲でデバイスを移動させ、デバイスは、その周囲の地球磁場及び地球の重力場に対する角度を学習するステップ382。次いで、ユーザはResetスイッチ33を押し込んでから解放するステップ383。次いで、デバイスは較正モードに入ることになる。較正中に、ユーザは、制御の目的で使用される方向にのみ、変位コントローラデバイスを移動させるステップ384。デフォルトで、デバイスは、6DOFがすべて用いられるものと想定する。しかし、ユーザは、従来型の制御デバイスの機械的ゲーティングに類似して、64又は26の可能性の総数から3つの直進移動と3つの回転の特定の組合せだけを選択してよい。デバイスは、ユーザのジェスチャーから、その組合せを学習するステップ385。ユーザが、誤りがあったと考える場合ステップ386、ユーザは、Resetボタンを押してから解放して、較正を再起動する。ユーザは、再びModeスイッチを押してから解放しステップ387、較正を完了してプロシージャを出る。所与のユーザの動作とジェスチャーの組は、様々な制御下のデバイスDUCに適用されてよいことが理解されよう。反対に、所与のDUCは、複数のユーザのうちの誰でも、別のタイプの動作及び範囲を用いて制御することができるはずである。したがって、ユーザの較正動作及びジェスチャーは、そのユーザによって制御される特定のDUCのダイナミクスを表すように倍率変更されてよい。例えば、玩具を制御している子供は、30.48cm12インチの動作に応じて玩具を15.24cm6インチ移動させてよく1:2の縮小、大型車両を制御している身体障害者は、2.54cm1インチの動作に応じて車両を1.524m5フィート移動させてもよい60:1の拡大。さらに、このシステム一般に変位コントローラ、HIM、SSM、及びホストシステムを含んでいるは、不揮発性メモリ及びディスプレイデバイスを含んでよく、各自が運動とジェスチャーの固有の組を有する複数のユーザによる所与のDUCの制御に対応してよい。特定の実施例では、不揮発性メモリは、変位コントローラ、HIMの一方又は両方に配置される。各ユーザに関する較正動作及びジェスチャーは、不揮発性メモリに記憶されてよく、ユーザが、システムにログオンする、又はシステムがディスプレイデバイスに表示するユーザのリストから自分の名前を選択することにより、システムで用いるために検索される。一実施例では、このシステムは、ユーザが、較正された動作の範囲外の動作又はジェスチャーを実行したとき、ユーザに対して信号伝達するためのデバイスを含んでもよい。或いは、このシステムは、システムのダイナミクスを観測して学習することにより、ユーザの動作意図した動作と意図的でない動作の両方の動的較正、すなわち、ユーザによって遂行され、変位コントローラ、SSM、及びDUCによって検出された動作の、タイプ、DOF及び範囲の学習を遂行するように構成されてもよい。図4A及び図4Bは、それぞれ、図3Aのシングルハンドルデバイスの側面図及び底面図である。Enableスイッチ34が、図4Aのプロファイルに示されている。通常動作では、ユーザは、Enableスイッチ34が自分の手のひらに近接するようにハンドル13を握る。ハンドルの同じ側にトリガタイプのスイッチ29が配置されてよく、ユーザが人さし指で操作するのに好都合である。図4Bの底面図は、PSM11の筺体用の締結具42、並びに取付けベースに対してアダプタ36を確実に取り付けるためのボール移動止め37及び位置合わせキー41を示す。図5及び図6は、それぞれ取付けベース60の上面図及び側面図であり、一実施例により、取付けベース60の上に携帯用シングルハンドルデバイス20図3A及び図4に示されたものなどが取り付けられている。図5に示されるように、取付けベース60は、アダプタ36に接続するための受け台50を含む。受け台50は、位置合わせキー41とはめ合わせるためのキー溝51、及びボール移動止め37とはめ合わせるためのボールプランジャ57を含む。ハンドル13がインターフェースケーブルを介してベース60に接続する特定の機構では、受け台50はケーブル用の開口58を有する。したがって、携帯デバイス20は、取付けベース60に対して迅速に着脱され得る。デバイスの可搬性が、クロスゲート又は速度シフトゲートなどの機械的ゲーティングの特徴に対する類似性を取り除くことが理解されよう。アダプタ36が、ユーザに対して、携帯デバイスとベース60に固定されたデバイスとの間をユーザの選好によって切り換える融通性を提供する。図6は、取付けベース60のさらなる詳細を示す。受け台50は、可撓性ベローズ又はカラー62を介して取付けベースの下部に接続する。この実施例では、取付けベース60は、SSM12及びHIM61、並びにホストシステムに接続するためのインターフェースコネクタ67、及びPSMに接続するためのインターフェースコネクタ68を含む。取付けベース60は、プラットフォーム14に取り付けるように構成される。プラットフォームが走行中の車両であるとき、SSM12は、車両の運動を測定して、制御ハンドルの運動に対する基準系をもたらす。本開示の別の実施例によるデュアルハンドルコントローラ70が、図7及び図8に示されている。コントローラ70は、2つの人間工学的な設計のグリップハンドル751、752を有し、ユーザは、片方の手を使用してEnableスイッチ74を活性化してよい。この実施例では、PSM11は、コントローラの中央部分に取り付けられる。コントロールパネル77は、特にModeスイッチ32及びResetスイッチ73を含む様々な親指作動スイッチのための空間を有する。コネクタ78及び79は、必要に応じてインターフェースケーブルの取付けを可能にする。図8は、コントローラ70の側面図であり、右手グリップハンドル752を示す。PSM11は、コントローラ内の取付け板85に取り付けられる。Enableスイッチ74は、ハンドル752の外面から突出しており、ユーザが手のひらで操作するのに好都合である。通常動作では、コントロールパネル77は、ユーザが親指で操作するのに好都合であり、トリガタイプスイッチ87は、ハンドルの反対側に配置され、ユーザが人さし指で操作するのに好都合である。さらなる実施例によるデュアルハンドルコントローラの別の機構が、図9及び図10に示されている。図9及び図10に示されるように、コントローラ90は、方位角回転ヨー95及び仰角回転ピッチ105を測定する2軸コントローラである。コントローラ90は、それぞれが親指作動スイッチのための空間を伴う領域97を有する2つの人間工学的設計のグリップハンドル931、932を有する。コントローラの中央部分94では、取付けブラケット92上にPSM11が取り付けられる。取付けブラケット92は、グリップハンドル間に及ぶ仰角シャフト91に接続される。図10は、コントローラ90の側面図であり、右手グリップハンドル932を示す。図10に示される実施例では、コントローラ90と取付けベース108が方位角シャフト106によって接続されるように、取付けベース108の上にコントローラ90の中央部分94が取り付けられる。図6の機構に類似して、取付けベース108は、SSM12を含み、プラットフォーム14に取り付けるための取付け部分102を有する。プラットフォームが走行中の車両であるとき、SSM12は、車両の運動を測定して、コントローラのハンドルの運動に対する基準系をもたらす。コントローラ90の中のPSM11は、方位角シャフト106のまわりの方位角回転及び仰角シャフト91のまわりの仰角回転の両方を測定するこれも図2を参照されたい。従来型の機構のように、方位角回転用及び仰角回転用に個別のセンサを必要とすることはない。これは、MEMS検出技術を用いるコントローラの簡易さを説明するのに役立つ。本開示を実施するコントローラは、様々なサイズ、形状、及び構成を有してよく、本明細書で説明された片手のコントローラ及び両手のコントローラの実例は、限定するものではないことが理解される。別の実施例によれば、ユーザ100とホストシステム135の間のインターフェースとして働くヒューマンマシンインターフェースHMI115が、図11に概略的に示されている。HMIは、PSM11を有する制御デバイス111、SSM12を有するプラットフォーム又は移動性の基準系14、並びに電子的ハードウェア及びソフトウェアを含んでいるホストインターフェースモジュールHIM131を含む。ハードウェアは、デジタル信号プロセッサ、CPUとしてのマイクロプロセッサ、不揮発性メモリ、及びホストシステムとの通信用のデジタルインターフェースを含む。この実施例では、制御デバイス、プラットフォーム、HIM及びホストシステムは、ケーブル110を使用して相互に接続される。一般に、ケーブルが使用されるのは、構成要素間の無線通信が好ましくないときに限られる。HIM131は、プラットフォーム14上又は別の好都合な位置に取り付けられてよい。具体的には、HIM131とSSM12は、持ち運びやすさのために、1つのモジュールに組み合わせられてよい。一実施例によるHMI115の特定の構成では、PSMはユーザが着用可能であり、すなわち、ユーザ100に取り付ける例えばユーザの腕、手又は指に固定される、又はユーザの衣類に取り付ける、若しくは組み込まれる。したがって、遠隔武器の制御用途では、兵士は、腕、手、又は指の動作によって武器を制御してよい。PSM、SSMとHIMの間の関係が、1つのPSM/SSM対を含んでいる簡単なHMIシステムに関して図11に示されている。ユーザ100とホストシステム135の間のインターフェースとして働く、より複雑なHMIシステム125が、図12Aに概略的に示されている。HMIシステム125は、複数のPSM11-1、11-2、11-Nを有する制御デバイス121と、共通の基準系として使用される単一SSM12を有するプラットフォーム14とを含む。さらなる実施例では、図12Aに示されたPSM/SSMの構成は、複数のPSM/SSM対が、所与のPSMを隣のSSMとして同時に使用することによって形成されるように再構成され得て、それによって、複雑なシステムの自由度に対応するための強力な検出ネットワークを形成する。さらなる実施例では、図12Bに概略的に示されるように、複数のPSMを互いに接続してネットワーク151を形成してもよい。PSM1511-1、1511-4が、ネットワーク151の中で互いに接続され、移動しているプラットフォーム1514上のSSM1512にも接続されている。変位コントローラに対するユーザの意図的でない動作を検出して解除するために、1つ若しくは複数のSSM又はSSM/HIMを組み合わせたモジュールを例えばユーザの手、腕又は指に固定し、或いはユーザの衣類に取り付け、又は組み込んでユーザに取り付けて、ネットワークに接続してもよい。また、ホストシステムは、性能低下をもたらす、有害な動作条件例えば磁気擾乱に関する環境を観測して、その指標をユーザに提供するように構成されてもよい。次いで、ユーザは、代替の動作又はジェスチャーを用いる、或いはDUCを操作するのに従来型のデバイスを使用することにより、性能低下を補償してよい。HIM131のいくつかの詳細が、図13に概略的に示されている。HIM131は、CPU133、不揮発性メモリ134、及びホストコンピュータ137と通信するためのデジタルインターフェース136を含む。HIM131に常駐するソフトウェアには、デジタル信号処理及び命令処理用のソフトウェア132が含まれる。HIM131に対する入力には、電力5、PSM信号7、及びSSM信号8が含まれる。ホストコンピュータ137又はHIM131には、複数のユーザに関する情報が記憶されていてよい。一実施例では、記憶されたユーザ識別子が、そのユーザの制御動作及びジェスチャー並びにセキュリティ状態と関連づけられる。ユーザのセキュリティ状態は、そのユーザに関する許可レベルと称されることがあり、ユーザがシステムの特定の特徴にアクセスする許可を有するかどうかを示す。ユーザの動作又はジェスチャーの制御の効果は、そのユーザのセキュリティ状態に従って変更されてよい。図14は、HIM131用のソフトウェア体系140を示しており、CPU133によって実行されるソフトウェアを概略的に示す。リアルタイムの信号取得プロシージャ141が、PSMからの入力1401及びSSMからの入力1402を受け入れる。ピッチ、ロール及びヨーの方向を含む位置データが、航法アルゴリズム1410を用いて角速度を長時間にわたって積分することにより、最初に予測される。この積分アルゴリズムは、慣性航法システムで一般的に用いられるストラップダウンアルゴリズムに類似である。次いで、積分によって誘起されるドリフトを回避するために、方向データが加速度を用いて再度予測される。加速度は、慣性力と重力を区別することができないので、所与の軸に対するドリフトエラーが、磁力計を用いることにより解消される。それぞれの地理的位置が別々の磁界成分及び局所的な歪みを有するので、ユーザは、デバイスを、最初に使用するとき、又は制御デバイスの周囲において磁界に影響を及ぼす可能性がある変化があったときModeボタンを使用して図3Bを参照されたい、較正する必要がある。予測される結果はノイズエラーの影響を受けやすいことであり、したがって、正規分布ノイズに対して効果があるカルマンフィルタ1403によってさらに補正される。図2を参照しながら上記で示されたように、PSM及びSSMのそれぞれが、それぞれの本体座標系で加速度及び角速度を測定する。ソフトウェアコンポーネント1404は、PSMの位置のデータをSSM本体座標系に変換することにより、ユーザの手の動作を、制御されているデバイス例えば車両の基準系に関連づける。ソフトウェアコンポーネント1405、1406、1407は、それぞれEnableスイッチ、Modeスイッチ、及びResetスイッチからの入力を処理して、対応する操作を開始する例えばEnable入力も同時に存在するときPSMからの入力を処理し、そうでなければPSMからの入力を無視する。さらなるソフトウェアコンポーネント1430、1408が、ホストシステム135からの命令を入力して処理する。例えば、CPU133は、ホスト135からの命令に応じて、PSM及びSSMのデータに基づいて、ユーザからの更新される制御指示に備えてよい。ソフトウェア1408による処理の結果が、ホストに対して出力するためのソフトウェア1409に伝達される。したがって、本開示の実施例は、携帯式又は固定式のコントローラ、単独使用又は2台使用のコントローラ、並びに1軸、2軸、又は3軸のコントローラに用いられてよい。本開示に従って構成された制御デバイスは、カメラ及び前方監視赤外線FLIR結像システムの制御と、無人飛行機の制御を含む飛行制御と、ペイロード制御と、遠隔武器、無人自動車、無人船舶及び無人潜水艇の制御と、医療機器及びロボットアームの制御と、建設機械及び土木機械の制御とを含む様々な用途に使用されてよい。さらに、MEMSのPSM素子及びSSM素子のコンパクトで頑丈な性質により、これらの制御デバイスを武器に取り付けること、或いは厳しい環境で人が着用すること例えば砲手又は特殊作業人員による着用が可能になる。他の用途には、身体障害者又はリハビリテーション患者のための着用可能な制御デバイスが含まれる。本開示が、特定の実施例に関して説明されてきたが、当業者には多数の代替形態、変更形態及び変形形態が明らかになるはずであることが、前述の説明から見て明白である。したがって、本開示は、本開示の範囲及び趣旨並びに以下の特許請求の範囲の中に入るこのような代替形態、変更形態及び変形形態をすべて包含するように意図されている。