信息處理裝置、信息處理系統和信息處理方法

2023-06-07 10:15:36

專利名稱：信息處理裝置、信息處理系統和信息處理方法
技術領域：
本發明涉及能夠基於由壓力傳感器等檢測的信息來執行處理的信息處理裝置、信息處理系統和信息處理方法。
背景技術：
國際公布文本No. 2008-111138中公開的的信息處理系統包括盤形操作裝置和顯示裝置。操作裝置包括加速度傳感器、陀螺儀傳感器、或壓力傳感器。操作裝置受到用戶操作，顯示裝置接收從操作裝置傳送的操作信號，根據接收的操作信號來顯示在屏幕上目標(例如，光標)的運動。具體地，信息處理系統具有根據由用戶握持操作裝置的方法和操作該操作裝置的方法來改變操作的處理內容的特性。例如，信息處理系統根據由壓力傳感器檢測的壓力值來改變在屏幕上目標的前進或後退速度(例如，參見國際公布文本 No. 2008-111138 的第 0046 和 0054 段)。在日本未審查專利申請公開No. 2009-087026中公開的圖像顯示裝置中，用戶通過使用球形手勢輸入遙控器輸入手勢來操作屏幕上的三維特性等，該球形手勢輸入遙控器包括加速度傳感器、角速度傳感器和壓力傳感器(例如，參見日本未審查專利申請公開 No. 2009-087026 的第 0085 和 0086 段、和圖 13 和 14)。

發明內容
開始廣泛使用包括運動傳感器(例如，加速度傳感器或陀螺儀傳感器)的操作裝置。具體地，包括壓力傳感器的操作裝置已開始用作人機界面。因此，在未來，無論什麼領域，認為必然實現使用人機界面的信息處理技術。期望提供能夠通過使用至少包括壓力傳感器的操作裝置來實現由用戶直觀操作的運動和在屏幕上目標的特殊運動的信息處理裝置、信息處理系統和信息處理方法。根據本發明的實施例，提供了包括產生單元和改變單元的信息處理裝置。產生單元產生目標信息，該目標信息至少包括用於根據旋轉速度在屏幕內顯示目標的信息，該目標以與旋轉速度相對應的速度旋轉，通過安裝在由用戶操作的操作裝置中的旋轉傳感器來檢測該旋轉速度。改變單元根據由安裝在操作裝置中的壓力傳感器檢測的壓力來改變由產生單元產生的目標信息。根據本發明的實施例，因為根據由操作裝置檢測的壓力、通過改變單元來改變與旋轉速度有關的目標信息，所以根據壓力，目標的旋轉狀態的變化可以顯示在屏幕中。因此，當用戶抓住操作裝置時，用戶可以使用壓力來執行直觀操作。當檢測的壓力變大時，改變單元改變目標信息，以使得目標的旋轉速度變小。信息處理裝置還可以進一步包括保留單元，其在旋轉傳感器檢測旋轉速度之後、 保留在預定周期內檢測的旋轉速度的最大值。在這種情況下，產生單元可以產生目標信息， 以維持目標在與保留的最大值相對應的旋轉速度下旋轉。通過保留旋轉速度的最大值，在預定周期內操作裝置的加速旋轉的運動可以表現為目標的平滑加速旋轉的運動。當檢測的壓力等於或大於閾值時，改變單元可以改變目標信息以使得目標開始旋轉，而當檢測的壓力小於閾值時，改變單元改變目標信息以使得目標停止旋轉。信息處理裝置可以進一步包括計算所述操作裝置的旋轉方向的單元。產生單元可以產生目標信息，以使得目標在與計算的旋轉方向相對應的方向上旋轉。使用兩軸或三軸旋轉傳感器或組合使用加速度傳感器和旋轉傳感器、通過計算方法，可以檢測操作裝置的旋轉方向。產生單元可以產生包括根據移動速度的信息的所述目標信息，根據由安裝在操作裝置中的加速度傳感器檢測的加速度來獲得該移動速度，使得目標根據移動速度在屏幕上以與移動速度相對應的速度移動。在這種情況下，改變單元可以改變由產生單元產生的目標信息，以使得顯示的目標的移動速度根據由壓力傳感器檢測的壓力而改變。因此，因為通過改變單元、根據在操作裝置中輸入和檢測的壓力來改變與移動速度有關的目標信息，所以根據壓力，目標的移動狀態的改變可以顯示在屏幕內。當檢測的壓力小於閾值時，改變單元可以改變目標信息，以使得目標停止移動。信息處理裝置還可以包括計算移動方向的單元，該移動方向是操作裝置在移動速度下的方向。在這種情況下，產生單元可以產生目標信息，以使得目標在計算的移動方向上移動。改變單元可以改變目標信息，以使得目標的移動方向根據檢測的旋轉速度而改變。因此，可以實現目標的直觀顯示，使得移動方向根據操作裝置的旋轉速度可變化。改變單元可以改變目標信息，以使得目標的尺寸、移動距離或顏色根據檢測的壓力而改變。操作裝置可以包括具有任意形狀的基體；三個或多個壓力傳感器，該三個或多個壓力傳感器設置在由基體的表面的至少一部分區域分成的多個區域當中的每一個上，並且安裝在具有三個或多個角的多邊形的不同頂角部分上；和多個板，其設置成覆蓋基體的表面，三個或多個壓力傳感器放置在基體和多個板之間、以與基體的每個區域相對應。安裝在每個區域中具有三個或多個角的多邊形的不同頂角部分的三個或多個減壓傳感器，可以檢測接觸物體(例如，用戶的手指)在與該區域相對應的板上的接觸。因此， 操作裝置以具有任意形狀的基體的表面作為檢測表面，可以用相對少量的傳感器來實現該操作裝置。根據本發明的另一實施例，提供了包括操作裝置和顯示控制裝置的信息處理系統。操作裝置包括旋轉傳感器、壓力傳感器和傳送單元，該傳送單元傳送與旋轉傳感器檢測的旋轉速度相關的信息、和與壓力傳感器檢測的壓力相關的信息。由用戶對該操作裝置進行操作。顯示控制裝置包括接收單元、產生單元和改變單元,該接收單元接收與旋轉速度相關的信息和與壓力相關的信息；該產生單元產生目標信息，該目標信息至少包括用於在屏幕內顯示目標的信息，該目標以與接收的旋轉速度相對應的速度旋轉，該改變單元根據接收的與壓力相關的信息來改變由產生單元產生的目標信息。根據本發明的另一實施例，提供了信息處理方法，其包括產生目標信息，該目標信息至少包括用於根據旋轉速度在屏幕內顯示目標的信息，該目標以與旋轉速度相對應的速度旋轉，通過安裝在由用戶操作的操作裝置中的旋轉傳感器來檢測該旋轉速度。根據由安裝在操作裝置中的壓力傳感器檢測的壓力，來改變產生的目標信息。根據本發明的另一實施例，提供了包括產生單元和改變單元的信息處理裝置。產生單元產生目標信息，該目標信息包括用於根據移動速度在屏幕內顯示目標的信息，該目標以與移動速度相對應的速度移動，根據安裝在由用戶操作的操作裝置中的加速度傳感器檢測的加速度來獲得該移動速度。改變單元根據由安裝在操作裝置中的旋轉傳感器檢測的旋轉速度，來改變由產生單元產生的目標信息，以改變移動速度的方向。在現有技術中，不存在高度直觀地、根據操作裝置的旋轉來顯示目標的功能。但是，根據本發明的實施例，可以實現目標的直觀顯示，以使得移動方向根據操作裝置的旋轉速度可變化。根據本發明的另一實施例，提供了包括獲取單元和用戶操作檢測單元的信息處理
>J-U ρ α裝直。獲取單元從安裝在由用戶操作的操作裝置中的壓力傳感器獲取壓力信息。當在從獲取小於閾值的壓力的時間開始的預定周期內獲取等於或大於閾值的壓力、並且再次獲取小於閾值的壓力時，用戶操作檢測單元確定通過轉換處理進行的操作的開始和結束，以確定操作的開始和用戶的操作。因此，響應於用戶在操作裝置上的壓力操作，可以實現對使用操作裝置的操作的開始和結束的轉換。根據本發明的另一實施例，提供了包括獲取單元和用戶操作檢測單元的信息處理
>J-U ρ α裝直。獲取單元從安裝在由用戶操作的操作裝置中的壓力傳感器獲取壓力信息。當壓力傳感器獲取等於或大於閾值的壓力時，用戶操作檢測單元開始接收用戶的操作，當檢測到小於閾值的壓力時，用戶操作檢測單元停止接收用戶的操作。因此，響應於用戶在操作裝置上的壓力操作，可以實現對使用操作裝置的操作的開始和結束的轉換。根據本發明的實施例，用戶使用至少包括壓力傳感器的操作裝置，可以高度直觀地在屏幕內實現目標的特殊運動。


圖I是根據本發明的實施例的信息處理系統的示圖2是操作裝置的硬體構造的示圖3是操作裝置的軟體構造的示圖4是顯示裝置的硬體構造的示圖5是顯示裝置的硬體構造的示圖6是具有上述構造的信息處理系統的基本操作的序列的示圖
圖7是根據實施例的用戶操作檢測功能的處理的流程圖8是根據另一實施例的用戶操作檢測功能的操作的流程圖9是當用戶使用根據實施例的操作裝置來旋轉目標時的處理和由目標信息管理功能所執行的處理的流程圖；圖10是當用戶引起的操作裝置上的壓力與旋轉速度成比例時的處理的流程圖；圖11是在目標的移動速度根據用戶在操作裝置中操作的壓力來改變的情況下的處理的流程圖；圖12是在用戶在操作裝置上的壓力和移動速度彼此成比例的情況下的處理的流程圖；圖13是操作裝置的外觀和使用形式的示圖；圖14是圖13中的操作裝置的構造的截面示圖；圖15是在箭頭X方向上指示的圖14中的操作裝置的基體表面的示圖；圖16A和16B是對檢測原理進彳丁說明的俯視圖和側視圖；圖17是當使用壓敏傳感器來與正壓和負壓相對應時的檢測原理的示圖；圖18是計算加壓位置的方法的示圖；圖19是當基體具有三維形狀(例如，球形)時計算加壓位置的方法的示圖；和圖20是對操作裝置進行操作的方法的示圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖描述本發明的實施例。信息處理系統的構造圖I是根據本發明的實施例的信息處理系統的示圖。信息處理系統包括由用戶操作的操作裝置10和顯示裝置50，該顯示裝置50接收從操作裝置10傳送的操作信息、並根據操作信息來執行顯示處理。操作裝置10具有適合於用戶用他或她的手抓住的尺寸，並且例如具有球形。顯示裝置50用作顯示控制裝置，該顯示控制裝置控制顯示，以通過用戶使用操作裝置10的操作使得目標51在顯示單元52的屏幕內旋轉或移動。圖2是示出操作裝置10的硬體構造的示圖。操作裝置10包括加速度傳感器5、角速度傳感器6、壓力傳感器12、CPU 15、傳送器7和電源8，所述角速度傳感器6用作旋轉傳感器。USB接口 9也安裝在操作裝置10上。這些傳感器和CPU 15設置在球形外殼110內部以固定到外殼110。多個壓力傳感器12安裝在外殼110的內表面上，壓力傳感器組檢測用戶的加壓位置和壓力。例如，通過電阻中的變化來表示壓力的傳感器用作壓力傳感器12。將參考圖13和後面的附圖在下面描述球形操作裝置10的構造、加壓位置和壓力計算方法的示例。圖3是操作裝置10的軟體構造的示圖。操作裝置10包括加速度檢測功能25、旋轉速度檢測功能26、壓力檢測功能22、用戶操作檢測功能23、和傳送功能27。加速度檢測功能25根據從加速度傳感器5輸出的信號對施加到操作裝置10的加速度進行檢測。旋轉速度檢測功能26根據從角速度傳感器6輸出的信號來檢測操作裝置 10的旋轉速度。壓力檢測功能22根據從壓力傳感器12輸出的信號來對施加到操作裝置 10的壓力進行檢測。用戶操作檢測功能23根據從這些傳感器中的至少一個獲得的信息來檢測用戶是否抓住和操作該操作裝置10。傳送功能27通過使用傳送器7來傳送從各個功能獲得的信息，該傳送器7使用無線電通信(例如，紅外光)。例如，操作裝置10包括具有正交三軸檢測軸的加速度傳感器和具有正交三軸檢測軸的角度傳感器，以計算在三維空間的所有方向上與操作裝置10的運動相對應的目標 51的加速度和旋轉速度。通常通過下面描述的顯示裝置50的目標信息管理功能63來計算加速度和旋轉速度。可替換地，在某些情況下，操作裝置10可以不具有圖I等中所示的球形，而是可以具有實際確定用戶抓住操作裝置的方法的形狀。在這種情況下，例如，操作裝置可以包括具有正交二軸檢測軸的加速度傳感器和具有正交二軸檢測軸的角度傳感器，以計算在三維空間的所有方向上與操作裝置的運動相對應的目標51的加速度和旋轉速度。圖4是顯示裝置50的硬體構造的示圖。與通常的計算機一樣，顯示裝置50包括 CPU 53、ROM 54、RAM 55、顯示單元52、通信單元56、和存儲單元57。這些單元通過總線彼此連接。這裡，通信單元56主要用作接收器。存儲單元57通常是ROM 54或RAM 55的輔助(次級)存儲單元。圖5是顯示裝置50的軟體構造的示圖。如圖5所示,顯示裝置50包括接收功能 66、目標信息管理功能63、目標顯示功能62和目標信息存儲功能67。接收功能66通過通信單元56來接收從操作裝置10傳送的信息。目標信息管理功能63管理目標信息。目標信息是用於在屏幕上顯示目標51的信息。例如，目標信息是與目標51的位置、方向、顏色、三維等有關的信息。目標顯示功能62根據目標信息在顯示單元52上顯示目標51。目標顯示功能62根據與目標51的位置、方向、顏色、三維等有關的信息，來在屏幕上實現在各個方向上目標51的移動和旋轉，因此目標顯示功能62可以實現目標51的形式(形狀、尺寸、顏色等)的變化。目標信息存儲功能67將目標信息存儲在 RAM 55或存儲單元57中。雖然顯示裝置50具有控制部分與顯示單元52集成在一起的構造，控制部分接收從操作單元10傳送的信息並控制目標51的顯示，但是控制部分和顯示單元52可以分開地彼此連接，以用有線的方式或無線的方式彼此通信。信息處理系統的基本操作圖6是具有上述構造的信息處理系統的基本操作的序列的示圖。圖6的左側是操作裝置10的序列，圖6的右側是顯示裝置50的序列。例如，操作裝置10的用戶操作檢測功能23獲得從壓力傳感器12輸出的壓力，並根據與壓力有關的信息來確定用戶的操作狀態(在操作過程中或在非操作過程中)。響應於來自傳送功能27的請求，用戶操作檢測功能23將與用戶的操作狀態有關的信息傳送到傳送功能27。當用戶操作檢測功能23檢測到用戶的操作狀態是在操作過程中時，傳送功能 27周期性地獲得操作信息，即，與旋轉速度檢測功能26、加速度檢測功能25和壓力檢測功能22檢測的旋轉速度、加速度、和壓力相關的各個信息，然後將各個信息傳送到顯示裝置 50。在顯示裝置50中，接收功能66接收上述信息。目標信息管理功能63獲取接收的信息，根據信息通過計算來產生目標信息，並將目標信息存儲在目標信息存儲功能67中。 當接收功能66接收第二次信息之後的信息時，目標信息管理功能63執行下面的處理。SP， 目標信息管理功能63從目標信息存儲功能67中的目標信息讀取出前次目標信息，並改變(更新)讀取的目標信息。執行上述處理的目標信息管理功能63、CPU等用作目標信息產生單元和目標信息改變單元。目標信息管理功能63根據存儲的目標信息對目標顯示功能62做出顯示請求。目標顯示功能62根據目標信息來在顯示單元52上顯示目標51。信息處理系統的操作的示例示例 I圖7是根據實施例的用戶操作檢測功能23的處理的流程圖。在處理中，例如，使用與壓力有關的信息。即，根據壓力檢測功能22的檢測來確定用戶是否抓住操作裝置10。 即，確定用戶是否對操作裝置10進行操作。在處理中，用戶操作檢測功能23、CPU 15等用作用戶操作檢測單元。如圖所示，用戶操作檢測功能23確定檢測的壓力是否等於或大於閾值(步驟 101)。當檢測的壓力等於或大於閾值tl時，計時器啟動(步驟102)。當在計時器啟動之後檢測的壓力小於閾值tl時(步驟103中的「是」)，確定用戶正在對操作裝置10進行操作 (步驟104)。執行步驟103的確定處理，直到計時器停止(步驟105)。步驟101到105的處理與定點裝置中使用的時鐘操作相同。當在用戶對操作裝置10進行操作期間檢測到壓力等於或大於閾值tl時(步驟 106)，計時器啟動(步驟107)。當在計時器啟動之後檢測的壓力小於閾值tl時(步驟108 中的「是」)，檢測到未操作(步驟109)。執行步驟108的確定處理，直到計時器停止(步驟 110)。通常，每個步驟中的閾值tl都是相同的值，但是可以在至少一個閾值tl中產生差別。用戶操作檢測功能23從時間點開始在預定時間段內檢測等於或大於閾值tl的值的壓力，在所述時間點時獲得小於閾值tl的壓力，並且當再次檢測到小於閾值tl的壓力時，用戶操作檢測功能23確定用戶開始操作(步驟104)。之後，像開關的開/關操作一樣， 用戶操作檢測功能23交替地確定轉換處理，S卩，用戶開始和結束操作等。因此，響應於用戶引起的在操作裝置10上的壓力操作，對使用操作裝置10執行的操作的開始和結束進行轉換。示例 2圖8是根據另一實施例的用戶操作檢測功能23的操作的流程圖。在處理中，用戶操作檢測功能23、CPU 15等用作用戶操作檢測單元。在該實施例中，用戶操作檢測單元從檢測到壓力等於或大於閾值t2的時間點開始接收用戶的操作(步驟201和步驟202)，並且從檢測到壓力小於閾值t2的時間點終止接收用戶的操作(步驟203和步驟204)。通過該處理，響應於用戶引起的在操作裝置10上的壓力操作，轉換使用操作裝置10執行的操作的開始和終止。閾值t2可以與圖7中的閾值 tl是相同的值或不同。示例 3圖9是當用戶使用根據實施例的操作裝置10來旋轉目標51時的處理和由目標信息管理功能63所執行的處理的流程圖。這裡，假設用戶對使用用戶操作檢測功能23的操作裝置10進行操作。這同樣適用於圖10和11。
目標信息管理功能63啟動計時器(步驟302)，以檢測操作裝置10的旋轉速度(角速度)(步驟301中的「是」)。在計時器啟動之後，目標信息管理功能63更新旋轉速度的最大值，直到計時器停止(步驟304到步驟306)。即，更新旋轉速度的最大值，同時保留旋轉速度的最大值。從計時器啟動到停止的周期例如是I秒或更少。在經過從計時器啟動到停止的預定周期之後，目標信息管理功能63產生目標信息，以使得目標51以根據保留的最大值的旋轉速度來旋轉、並且在目標顯示功能62上顯示目標信息(步驟303和步驟307)。在這種情況下，如上所述，因為操作裝置可以檢測在三維空間中所有方向上的加速度和旋轉速度，所以顯示目標51，例如在屏幕上使得目標51在與由用戶引起的操作裝置的旋轉方向基本相同的方向上旋轉。通過保留旋轉速度的最大值，即使在產生由於用戶引起的攝像機震動等時，在預定周期中操作裝置10的加速旋轉運動也可以表現為目標51的平滑加速旋轉運動。當對以根據最大值的旋轉速度旋轉的目標51進行顯示時，目標信息管理功能63 根據與壓力檢測功能22獲得的壓力有關的信息來改變目標信息，以改變目標51的旋轉速度。例如，當壓力增加時(步驟308中的「是」)，目標信息改變以降低旋轉速度(步驟309)。 例如，當檢測到壓力等於或大於閾值時，可以開始減速。當檢測的壓力恆定時，減速度可以是恆定的。即，檢測的壓力越大，旋轉速度越小。當施加壓力直到旋轉速度變成零時，目標信息管理功能63返回到步驟301的處理 (步驟310)。示例3中的目標51的示例包括汽車的輪胎、由棒球中的投手擲出的球、地圖和地球儀。當目標51是汽車的輪胎時，檢測的壓力與用於使汽車的行駛速度降低的制動力相對應。因為與旋轉速度相關的目標信息根據由操作裝置10檢測的壓力而改變，目標51 的旋轉狀態根據壓力的變化可以顯示在屏幕上。因此，使用用戶抓住操作裝置的壓力可以執行直觀操作。示例 4圖10是當用戶引起的操作裝置10上的壓力與旋轉速度彼此成比例時的處理的流程圖。即，當檢測的壓力等於或大於閾值t3時，目標信息管理功能63顯示目標51，以使得目標51根據壓力而旋轉(步驟401和步驟402)。當檢測的壓力小於閾值t3時，顯示目標 51，以使得目標51的旋轉停止(步驟403和步驟404)。當示例4中的目標51例如是汽車的輪胎時，壓力變成用於使汽車的行駛速度加快的加速器。示例5圖11是在目標51的移動速度根據用戶對操作裝置10操作的壓力來改變的情況下的處理的流程圖。這裡，移動表示不包括旋轉的平移移動。在流程圖的處理中，圖9中的 「旋轉速度」被「移動速度」代替。通過對由加速度檢測部分25檢測的加速度求積分來計算移動速度。因此，因為與移動速度有關的目標信息根據操作裝置10中輸入和檢測到的壓力而改變，所以目標51的移動狀態根據壓力的變化可以顯示在屏幕上。在這種情況下，如上所述，因為操作裝置可以檢測在三維空間中所有方向上的加速度和旋轉速度，所以顯示目標51，例如，以在屏幕上使得目標51在與由用戶引起的操作裝置的平移移動方向基本相同的方向上移動。通過保留旋轉速度的最大值，即使在產生由於用戶引起的攝像機震動等時，在預定周期中操作裝置10的加速運動也可以表示為目標51的平滑加速移動。示例6圖12是在用戶在操作裝置10上的壓力和移動速度彼此成比例的情況下的處理的流程圖。在流程圖的處理中，圖10中的「旋轉」被「移動」代替。如上所述，通過對加速度進行積分來計算移動速度。示例7目標51的移動方向(移動速度的方向)可以根據圖10中所示的步驟401的旋轉速度等改變。在這種情況下，顯示目標51的旋轉速度和移動方向，以使得目標51的旋轉速度和移動方向根據由用戶在操作裝置10中操作的壓力而改變。例如，當目標51是由投手擲出的球時，球的旋轉速度越高，則彎曲程度(即，移動方向在每單位時間的改變程度)約大。當檢測的壓力不變時，移動方向的改變程度變成不變的。當壓力逐漸增大時，移動方向逐漸改變。在示例7的情況中，例如，根據旋轉方向，可以關聯移動方向。即，根據旋轉開始時的旋轉方向可以預先確定初始移動方向。因此，移動方向可以根據旋轉速度(壓力)而改變。作為另一示例，目標51的移動速度和方向可以根據檢測的旋轉速度而改變，而不考慮檢測的壓力。因此，根據操作裝置10的旋轉速度，可以直觀的顯示移動方向可變的目標51。作為另一示例，目標51的尺寸、移動距離或顏色可以根據檢測的壓力而改變。例如，移動距離根據壓力的改變表示根據目標51的立體信息在深度方向上的位置的改變。在這種情況下，檢測的壓力越大，則目標51向內移動的距離越大。即，向內移動的速度顯示成為增加的。球形操作裝置在下文中，將根據具體實施例來描述球形操作裝置。圖13是操作裝置10的外觀和使用形式的示圖。圖14是圖13中的操作裝置10 的構造的截面示圖。圖15是在箭頭X方向上指示的圖14中的操作裝置10的基體表面的示圖。如這些附圖所示，操作裝置10包括具有任意立體形狀的基體11、分布在基體11的表面上的三個或多個減壓傳感器(壓力傳感器12)、和安裝用來覆蓋基體11的整個表面的多個板13，減壓傳感器12分別放置在基體11和板13之間。基體11的任意立體形狀的示例包括球形、多面體形、圓柱形(圓桶形)、圓錐形、橢球形、和半正則多面體形。在本實施例中，使用具有球形的基體11。基體11的表面的一部分或整體分成多個區域。分開的數量可以是兩個或多個。在本實施例中，分開球形的整個表面。分開的區域的尺寸可以不彼此相同。但是，在本實施例中，分開的區域的尺寸彼此相同。三個或多個減壓傳感器12設置在每個區域。減壓傳感器12設置在具有三個或多個角的多邊形的頂點位置。圖15示出基體11的一個區域。在本實施例中，三個減壓傳感器12 設置在每個區域上。多個板13設置用於覆蓋基體11的整個表面，在基體11的一對單獨區域中每個加壓傳感器12放置在板13和基體11之間。當基體11具有球形時，安裝成與兩個區域相對應的板13具有拋物線形狀。具體地，當基體11的安裝表面是球形表面或錐形表面時，減壓傳感器12具有膜形狀或薄板形狀以在形成安裝表面之後易於安裝。適當地選擇板13的材料、厚度等，以使得板13具有剛性，以免由於板13的彎曲引起板13的後表面與基體11的表面接觸，並且使得傳送到減壓傳感器12的力減小。基體11中具有空心部分14。在空心部分14中，安裝襯底16，該襯底16裝有包括控制器15 (主要是上述CPU)的電子器件，該控制器15根據每個減壓傳感器12的輸出來執行預定計算處理。更具體地，控制器15可以執行計算位置(加壓位置)和壓力的計算處理， 接觸物體(例如，用戶的手指)用所述位置和所述壓力來與板13接觸，板13與基於安裝在每個區域中的三個或多個加壓傳感器12的檢測信息的區域相對應。將在下面描述檢測加壓位置和加壓力的方法。然後，將描述對板13上的加壓位置和加壓力進行檢測的方法，該板13與基於安裝在每個區域中的三個或多個加壓傳感器12的輸出的區域相對應。為了便於描述，板13不是具有拋物線形狀而是具有平板形狀。圖16A和16B是檢測原理的俯視圖和側視圖。三個減壓傳感器12安裝成與具有三角形板形狀的板13的三個角部的位置相對應，該三個減壓傳感器12能夠檢測作為分壓施加到板13的壓力。這裡，假設力P施加到板 13上的任意加壓位置。加壓力P分散在板13中並分布到三個減壓傳感器12，該三個減壓傳感器12設置成與板13的三個角部相對應。即，假設施加到三個減壓傳感器12的力是P1、 P2和P3，則滿足P = P1+P2+P3的關係式。即，即使力P施加到板13的任意位置，力P也可以被檢測到作為三個減壓傳感器12的輸出值P1、P2和P3的總和。當使用與正負壓相對應的減壓傳感器12時，例如，如圖17所示，即使加壓位置偏離了頂角是三個傳感器位置的三角形區域21，也可以通過相同的方法來計算施加到板13的力P。此外，在圖17中，P2是減壓傳感器12的輸出當中的負輸出。然後，將參考圖18描述計算加壓位置的方法。因為減壓傳感器12的位置是已知的，所以如圖18所示，可以繪製位置矢量P1、P2 和P3。這裡，以減壓傳感器12的輸出比例[P3] [P1]將三角形的側邊分開的點的位置矢量P4可以如下表示P4 = (PlX [P3] +P3X [PI])/[Pl] + [P3]…(I)[P4] = [P1] + [P3]這裡，加壓位置P出現在連接點P4和點P2的線上，並且加壓位置P是以由上面的表達式計算的[P4]和傳感器輸出[P2]之間的比例(S卩，比例[P4] [P2])將這條線分開的點。與上面的表達式類似，加壓位置的位置矢量P如下表示P= (P2X [P4] +P4 X [P2]) / [P2] + [P4]· · · (2)[P] = [P2] + [P4] = [P1] + [P2] + [P3]S卩，通過來自三個減壓傳感器12的輸出值可以精確地計算施加到加壓位置的力及其位置。
這裡，減壓傳感器12的數量三是用於對施加到一個平面的力的位置和大小進行計算的最小必須數量。即使數量增加到四，也可以使用相同的計算方法。上述原理可以應用於具有立體形狀(例如，球形)的物體的表面。如在本實施例中，當板13具有球形表面形狀時，圖19中所示的極坐標可以用於矢量計算。當上面的矢量表達式(2)表示成極坐標時，獲得下面的表達式P= (([P3] X Ψ 1 + [P1] X Ψ 3) / ([P I ] + [P3] , ([P3] X τ 1 + [Ρ1] X τ 3) ([Pl] + [P3],r)…(3)[P] = [P2] + [P4] = [P1] + [P2] + [P3]P= (([P4] X Ψ2+[Ρ2] X Ψ4)/([Ρ2] + [Ρ4]，和([Ρ4] X τ 2+[Ρ2] X τ 4) / ([P2] + [P4],r)... (4)[P] = [Ρ2] + [Ρ4] = [Ρ1] + [Ρ2] + [Ρ3]其中，r=球的半徑。當通過使用方法而表面被分成多個區域並且近似為平面坐標、極坐標、柱坐標等的坐標表達式以與每個區域中的表面形狀相對應時，即使在具有任意表面形狀(球形表面或圓柱表面)的物體的表面上，也可以計算對具有任意形狀的整個物體表面的加壓位置和加壓力。但是，具有任意形狀的表面需要按照對整個表面中的形狀進行近似所必需的坐標系統的數量分開。在根據本實施例的操作裝置10中，如圖20所示，當用戶抓住基體11的兩個區域 IlA和IlB以使得來自他或她的手指的壓力單獨施加到區域IlA和IlB時，控制器15可以單獨地檢測對於每個區域與用戶的多個手指當中的每一個相對應的加壓位置和加壓力。其他實施例本發明的實施例不限於上述實施例，而是可以以各種其他形式來實現。在上述實施例中，操作裝置10將由各個檢測功能22、23和25到27檢測的信息傳送到顯示裝置50。但是，操作裝置可以根據由各個檢測功能22、23和25到27檢測的信息來執行圖6 (同樣適合於圖7到12)中所示的處理當中的多個步驟，並且可以將通過這些步驟獲得信息傳送到顯示裝置50。例如，操作裝置10可以產生目標信息，並且可以將產生的目標信息傳送到顯示裝置50。在這種情況下，顯示裝置50根據接收的目標信息在屏幕上顯示目標51。在這種情況下，操作裝置10可以包括用作產生單元的目標信息管理功能63等(參見圖5)。代替無線方法，操作裝置10可以通過有線方法連接到顯示裝置。操作裝置10的形狀不限於球形形狀，操作裝置10可以具有由用戶抓住操作裝置 10的方法實際確定的形狀。例如，操作裝置10的形狀可以是在一個方向上長的杆和汽車的駕駛員所抓住的手柄形狀。可以實現操作裝置10和顯示裝置50彼此集成在一起的信息處理裝置。例如，信息處理裝置是可攜式電子裝置，該可攜式電子裝置包括顯示目標的顯示器。可攜式電子裝置的示例包括可攜式電話和可攜式PC。本申請包含與2010年12月6日遞交於日本特許廳的日本在先專利申請JP 2010-271279中公開的內容相關的主題，該專利申請的全部內容通過引用結合於此。
本領域技術人員應當理解，只要在權利要求書或等價的範圍內，根據設計需求和其他因素，可以產生各種修改、組合、變形和替換。
權利要求
1.一種信息處理裝置，其包括產生單元，其基於通過安裝在由用戶操作的操作裝置中的旋轉傳感器檢測的旋轉速度來產生目標信息，所述目標信息至少包括用於在屏幕內以使目標以與所述旋轉速度相對應的速度旋轉的方式顯示目標的信息，和改變單元，其根據由安裝在所述操作裝置中的壓力傳感器檢測的壓力來改變由所述產生單元產生的所述目標信息。
2.根據權利要求I所述的信息處理裝置，其中，當檢測的壓力變大時，所述改變單元改變所述目標信息，以使得所述目標的所述旋轉速度變小。
3.根據權利要求I所述的信息處理裝置，還包括保留單元，其在所述旋轉傳感器檢測到所述旋轉速度之後，保留在預定周期內檢測到的所述旋轉速度的最大值，其中，所述產生單元產生所述目標信息，以維持所述目標在與保留的最大值相對應的旋轉速度下旋轉。
4.根據權利要求I所述的信息處理裝置，其中，當檢測到的壓力等於或大於閾值時，所述改變單元改變所述目標信息以使得所述目標開始旋轉，而當檢測到的壓力小於所述閾值時，所述改變單元改變所述目標信息以使得所述目標停止旋轉。
5.根據權利要求I所述的信息處理裝置，還包括計算所述操作裝置的旋轉方向的單元，其中，所述產生單元產生所述目標信息，以使得所述目標向與計算的旋轉方向相對應的方向旋轉。
6.根據權利要求I所述的信息處理裝置，其中，所述產生單元基於根據由安裝在所述操作裝置中的加速度傳感器檢測到的加速度獲得的所述移動速度，來產生包括與移動速度相對應的信息的所述目標信息，所述與移動速度相對應的信息使得所述目標在所述屏幕上以與所述移動速度相對應的速度移動，並且其中，所述改變單元基於由所述壓力傳感器檢測到的壓力來改變由所述產生單元產生的所述目標信息，以改變顯示的目標的所述移動速度。
7.根據權利要求6所述的信息處理裝置，其中，當檢測到的壓力小於閾值時，所述改變單元改變所述目標信息，以使得所述目標停止移動。
8.根據權利要求6所述的信息處理裝置，還包括計算移動方向的單元，所述移動方向是在移動速度下所述操作裝置方向，其中，所述產生單元產生所述目標信息，以使得所述目標向計算的移動方向移動。
9.根據權利要求8所述的信息處理裝置，其中，所述改變單元改變所述目標信息，以使得所述目標的所述移動方向根據檢測到的旋轉速度而改變。
10.根據權利要求I所述的信息處理裝置，其中，所述改變單元改變所述目標信息，以使得所述目標的尺寸、移動距離或顏色根據檢測到的壓力而改變。
11.根據權利要求I所述的信息處理裝置，其中，所述操作裝置包括具有任意形狀的基體；三個或更多個壓力傳感器，所述三個或更多個壓力傳感器設置在具有三個或更多個角的多邊形的不同頂角位置上，所述不同頂角位置設定在由所述基體的表面的至少一部分區域分成的多個區域當中的每一個上；和多個板，其以與所述基體的每個區域相對應地設置成覆蓋所述基體的表面，並使所述三個或更多個壓力傳感器位於所述基體和所述多個板之間。
12.—種信息處理系統,其包括操作裝置，其包括旋轉傳感器、壓力傳感器和傳送單元，所述傳送單元傳送所述旋轉傳感器以及所述壓力傳感器檢測到的旋轉速度以及壓力的各個信息，由用戶對所述操作裝置進行操作；接收單元，其接收旋轉速度以及壓力的各個信息；和顯示控制裝置，其包括產生單元和改變單元，所述產生單元產生目標信息，所述目標信息至少包括用於在屏幕內以使目標以與接受的旋轉速度相對應的速度旋轉的方式顯示目標的信息，所述改變單元根據接收的壓力的信息來改變由所述產生單元產生的所述目標信肩、O
13.—種信息處理方法,其包括基於通過安裝在由用戶操作的操作裝置中的旋轉傳感器檢測的旋轉速度來產生目標信息，所述目標信息至少包括用於在屏幕內以使目標以與所述旋轉速度相對應的速度旋轉的方式顯示目標的信息；和根據由安裝在所述操作裝置中的壓力傳感器檢測的壓力，來改變產生的目標信息。
14.一種信息處理裝置，其包括產生單元，其基於根據由安裝在所述操作裝置中的加速度傳感器檢測到的加速度獲得的所述移動速度，來產生目標信息，所述目標信息包括用於根據移動速度在屏幕內以使目標以與所述移動速度相對應的速度移動的方式顯示目標的信息，；和改變單元，其根據由安裝在所述操作裝置中的旋轉傳感器檢測的旋轉速度，來改變由所述產生單元產生的所述目標信息，以改變所述移動速度的方向。
15.一種信息處理裝置，其包括獲取單元，其通過安裝在由用戶操作的操作裝置中的壓力傳感器來獲取壓力信息；和用戶操作檢測單元，其以將在從獲取到小於所述閾值的壓力的時間點開始的預定時間段內獲取到等於或大於閾值的壓力、並且再次獲取到小於所述閾值的壓力時的用戶的操作確定為操作的開始的方式，通過轉換處理來確定操作的開始和結束。
16.一種信息處理裝置，其包括獲取單元，其通過安裝在由用戶操作的操作裝置中的壓力傳感器來獲取壓力信息；和用戶操作檢測單元，其從通過壓力傳感器獲取到等於或大於閾值的壓力的時間點起， 開始接收用戶的操作，並在檢測到小於所述閾值的壓力的時間點停止接收用戶的操作。
全文摘要
本發明涉及信息處理裝置、信息處理系統和信息處理方法。信息處理裝置包括產生單元，其產生目標信息，該目標信息至少包括用於根據旋轉速度在屏幕內顯示目標的信息，該目標以與旋轉速度相對應的速度旋轉，通過安裝在由用戶操作的操作裝置中的旋轉傳感器來檢測該旋轉速度；和改變單元，其根據由安裝在操作裝置中的壓力傳感器檢測的壓力來改變由產生單元產生的目標信息。
文檔編號G06F3/033GK102591489SQ201110394169
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月29日 優先權日2010年12月6日
發明者上野正俊, 中川俊之, 後藤哲郎, 塚原翼, 川部英雄, 慄屋志伸, 樺澤憲一 申請人:索尼公司