信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法
专利名称：信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法
技术领域：
本公开涉及信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法，其用于基于在用户三维地操作操作设备时从包括在操作设备中的加速度传感器等获得的信息，来执行用于实现与操作设备的移动对应的操作对象的移动的运算。
背景技术：
一般地，被三维操作的操作设备包括加速度传感器，并且通过求由加速度传感器获得的加速度的二重积分来计算操作设备的移动距离。然而，利用二重积分运算已存在如下问题，即作为运算结果的移动距离会产生较大的误差，并且这些误差随着积分次数的增 加而累积。在这一方面，已经有必要对移动距离的运算进行某种修正。在日本专利申请公开No. 2008-305044中所公开的操作设备(输入装置)包括加速度传感器和角速度传感器。公开了在输入装置中，利用由角速度传感器获得的角速度和角加速度、修正通过求由加速度传感器获得的加速度的一次积分所获得的速度的方法。附带地，当用户抓住操作设备并且三维地操作该设备时，即使当用户企图操作该操作设备使其线性地移动时，用户使得操作绕手腕或肘摆动操作设备。因此，由于如上所述被操作的操作设备包括曲线移动或旋转运动，因此已存在作为运算结果的移动距离中包括误差的问题，作为检测移动操作的设备、不能实现对速度和移动距离的实用的检测精度。为了解决如上所述问题，提出了在WO 2009/008372和美国专利No. US7，262，760 (下文中分别称为专利文献I和专利文献2)中公开的设备。这些设备各个包括加速度传感器和角速度传感器。这些设备各个利用加速度传感器的检测结果计算设备的位置角度(倾斜)，并且基于位置角度将由角速度传感器(加速度传感器)获得的检测结果变换为标准坐标系(地面固定的全局坐标系)的值。结果，减小了伴随着曲线移动和旋转运动的误差。
发明内容
然而，考虑到加速度传感器的特性，通过除了重力加速度以外还添加了移动加速度(惯性加速度)而获得的检测值在操作设备的操作期间被输出。例如，专利文献2的图34公开了用于去除如上所述移动加速度的影响的修正运算处理，但是恐怕误差的累积特别是在操作设备的移动操作的后半段中，即在减速期间，会由于运算处理而增大。此外，在如上所述装备有加速度传感器和角速度传感器的操作设备中，恐怕当进行由这些传感器检测到的加速度和角速度的积分运算时，在操作设备的移动操作的后半段中的减速期间，由于如上所述的运算误差的累积、速度和移动距离的检测精度可能会较低。根据如上所述情况，需要能够防止速度和移动距离的检测精度由于运算处理所造成的误差的累积而降低、并且能够实现速度和移动距离的实用的检测精度的信息处理装置、信息处理系统和信息处理方法。根据本公开的实施例，提供了一种包括运算单元和修正单元的信息处理装置。
运算单元基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为操作设备的速度和移动距离中一者的信息的移动信息。修正单元基于由加速度传感器在作为操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由运算单元计算出的、操作设备在操作设备的加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的移动信息。包括在加速期间内所获得的移动信息中的运算误差的累积相对很小。因此，在本公开的实施例中，在加速结束时刻与移动结束时刻之间的期间内的操作设备的移动的运算结果的信息被基于在这样的加速期间所获得的信息而修正。结果，能够防止移动检测精度由于运算处理所造成的误差的累积而降低，并且能够实现实用的移动检测精度。在加速期间内所获得的信息还包括由运算单元获得的运算结果的信息。 修正单元包括被配置为通过加速度传感器来测量在加速期间内的至少一部分时间的单元，以及被配置为基于所测量的时间来计算预计移动结束时刻的单元，其中预计移动结束时刻是当操作设备的移动结束的时刻。在这种情况下，修正单元修正在加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间内的至少一部分时间的移动信息。当用户移动操作设备时，可以从在加速期间内的至少一部分期间在一定程度上估计操作设备的移动结束的时刻。修正单元利用所估计的(所计算的)预计移动结束时刻在预计移动结束时刻之前修正移动信息。修正单元可以将移动信息中的速度设定为从加速结束时刻开始保持不变，并且将速度设定为在预计移动结束时刻为O。修正单元使速度在加速结束时刻之后减速，使得移动信息中的速度在预计移动结束时刻变为O。以这样的结构，能够实现与操作设备的移动对应的操作对象的移动。修正单元可以将移动信息中的移动距离在预计移动结束时刻之前收敛为一定间隔的离散值。修正单元还可以计算从加速结束时刻开始对应于加速期间的时间已经过去时的时刻，来作为预计移动结束时刻。当用户移动操作设备时，已知对应于加速期间的时间与对应于减速期间的时间是近似的值。因此，根据本公开的实施例，能够在不进行复杂运算的情况下估计移动结束时刻。修正单元可以计算从加速结束时刻开始对应于加速期间的时间已经过去时的时刻加上/减去预定时间的时刻，来作为预计移动结束时刻。加速结束时刻与移动结束时刻之间的期间可以稍长于或短于对应于加速期间的时间。在这样的情况下，通过适当地设置预定时间，能够在不进行复杂运算的情况下估计移动接收时刻。修正单元可以基于由计算单元计算出的移动信息来可变地控制预定时间。通过基于移动信息动态地改变预定时间，能够检测与操作设备对应的精确的移动。修正单元可以通过将在加速结束时刻的移动信息与阈值相比较来设定预定时间。信息处理装置,还包括操作状态获取单元,其被配置为获取由用户操作的操作设备的操作状态的信息。在这样的情况下，修正单元基于在加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内所获得的操作状态的信息，来修正移动信息。以这样的结构，能够实现与在加速结束时刻与预计移动结束时刻之间的期间的用户的操作状态对应的操作对象的各种移动。
操作状态获取单元可以获取由加速度传感器检测到的加速度，并且修正单元可以基于所获取的加速度来修正移动信息。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中的角速度传感器检测到的角速度，并且修正单元可以基于所获取的角速度来修正移动信息。操作状态获取 单元可以获取由额外地包括在操作设备中的压力传感器检测到的、用户抓住操作设备用的压力，并且修正单元可以基于所获取的压力来修正移动信息。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中并且被用户操作的机械开关检测到的信号，并且修正单元可以基于所获取的信号来修正移动信息。修正单元可以基于在加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内所获得的操作状态的信息来改变预计移动结束时刻。操作状态获取单元获取由加速度传感器检测到的加速度，并且修正单元可以基于所获取的加速度来改变所述预计移动结束时刻。操作状态获取单元可以在一部分期间内的预定定时处获取一次加速度，或者在那个期间周期性地(也包括连续性地)获取加速度。在这种情况下，基于仅获取一次的加速度来改变预计移动结束时刻一次，或者基于周期性地(也包括连续性地)获取的加速度来周期性地(也包括连续性地)改变预计移动结束时刻。除了加速度，由角速度传感器检测到的角速度，由压力传感器检测到的压力以及由机械开关检测到的信号也是如此。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中的角速度传感器检测到的角速度，并且修正单元可以基于所获取的角速度来改变预计移动结束时刻。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中的压力传感器检测到的、用户抓住操作设备用的压力，并且修正单元可以基于所获取的压力来改变预计移动结束时刻。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中并且被用户操作的机械开关检测到的信号，并且修正单元可以基于所获取的信号来改变预计移动结束时刻。根据本公开的实施例，提供了包括操作设备和控制装置的信息处理系统。操作设备由用户操作并且包括加速度传感器和发送单元，发送单元被配置为发送由加速度传感器检测到的加速度的信息。控制装置包括接收单元、运算单元和修正单元。接收单元被配置为接收由操作设备的发送单元发送的加速度的信息，运算单元被配置为基于所接收的加速度的信息，来计算作为操作设备的速度和移动距离中的一者的信息的移动信息。修正单元被配置为基于由加速度传感器在作为操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由运算单元计算出的、操作设备在操作设备的加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的移动信息。控制装置基于经修正的移动信息控制操作设备的操作对象。根据本发明的实施例，提供了用于计算机的信息处理方法，其包括以下步骤基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为操作设备的速度和移动距离中的一者的信息的移动信息。基于由加速度传感器在作为操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，修正在操作设备的加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的、计算出的操作设备的所述移动信息。如上所述，根据本公开的实施例，能够防止速度和移动距离的检测精度由于运算处理所造成的误差的累积而降低，并且能够实现速度和移动距离的实用的检测精度。根据如附图所示的本公开的最佳实施例的下面的详细描述，本公开的这些以及其他的目的、特征和优势将更加明显。
图I是示出了根据本公开的实施例的信息处理系统的示图； 图2是示出了操作设备的硬件结构的示图；图3是示出了显示设备的硬件结构的示图；图4是同时表示了操作设备和显示设备所执行的处理的流程的功能框图；图5是示出了局部坐标系与全局坐标系之间的关系的示图；图6是本发明的发明人在用于测量加速度的实验中用过的机械移动台的照片；图7是示出了把加速度传感器固定在机械移动台上并且保持匀速地移动该机械移动台时、加速度传感器所检测到的加速度的输出波形分布图；图8是示出了在人抓住并且线性地移动操作设备的情况下的加速度输出波形分布图的示图；图9是示出了当人在移动操作设备时无意识地改变移动方向(曲线移动)或旋转操作设备本身(旋转运动)时、操作设备的移动的示图；图IOA是在局部X轴上的加速度分布图；图IOB是当作出绕Z轴的旋转运动时的滚动角的分布图；以及图IOC是在全局X轴上的经修正的加速度的分布图；图11是用于说明当人操作操作设备时的操作范围的示图；图12是示出了根据本实施例的修正处理的总体思路的示图；图13是示出了被坐标变换单元变换为全局坐标系的3个局部坐标系中的任一者的加速度输出波形分布图；图14是示出了作为加速度的向量和的标量值的分布图的示图；图15是示出了预计移动结束时刻的计算方法的图形示例的示图；图16是示出了预计移动结束时刻的计算方法的另一图形示例的示图；图17是示出了预计移动结束时刻的计算方法的另一图形示例的示图；图18是示出了预计移动结束时刻的计算方法的另一图形示例的示图；图19是示出了在由修正运算单元进行的修正处理中的关于预计移动结束时刻的修正处理的示例的示图；图20是示出了关于预计移动结束时刻的修正处理的另一示例的示图；图21是示出了关于预计移动结束时刻的修正处理的另一示例的示图；图22是示出了在由修正运算单元所进行的修正处理中、根据在减速期间内获得的状态信息来修正移动信息的另一示例的示图；图23是图22所示的修正处理的概念图；图24是示出了在由修正运算单元所进行的修正处理中、根据在减速期间内获得的状态信息来修正移动信息的另一示例的示图；以及
图25是图24所示的修正处理的概念图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。(信息处理系统的结构)图I是示出了根据本公开的实施例的信息处理系统的示图。信息处理系统包括由用户操作的操作设备10以及显示设备50，其中显示设备50接收从操作设备10发送的操作信息并且基于所接收的信息执行显示处理。
操作设备10和显示设备50电连接，并且在本实施例中利用红外线、无线电波等相互无线通信。操作设备10是用户能够握持的尺寸，并且例如是球形。操作设备10的形状不限于球体并且可以是用户能够利用形状识别操作设备10的方向或位置的其他形状(除球形以外的形状)。显示设备50用作控制装置，其执行显示控制以在显示单元52的屏幕上例如转动和移动已经利用操作设备10由用户操作所操作的对象(操作对象)51。显示设备50的典型示例是能够显示诸如3D TV等的3D (维)对象51的装置。操作对象不限于3D图像并且可更换为诸如图标和指针等2D图像。或者，图标、指针等可被显示为3D图像。图2是示出了操作设备10的硬件结构的示图。操作设备10包括MCU(微控制单元)I、电源2、RAM 3、ROM 4、通信装置5、加速度传感器12、角速度传感器13、磁传感器14、压力传感器15、机械开关16等。操作设备10还包括可擦写存储器(未示出)。可使用诸如FPGA(现场可编程门阵列)等的可编程硬件等来代替MCU I。加速度传感器12和角速度传感器13通常包括三个正交检测轴或两个正交检测轴。硬件设置在球形壳体11的内部并且固定到壳体11。例如，多个压力传感器15被连接在壳体11的内表面侧上，并且这样的一组压力传感器检测用户所施加的位置及其压力。机械开关16是用户通过接触来操作的诸如按钮开关和DIP开关等的机械开关。当机械开关16被用户操作时，产生二进制0N/0FF开关信号或者3个值或多个值的电信号。这里，通信装置5主要用作发送器。加速度传感器12、角速度传感器13和磁传感器14全部封装在共用的单个封装中。或者，加速度传感器12、角速度传感器13和磁传感器14可单独地封装并且安装在共用的单个传感器基板上。图3是示出了显示设备50的硬件结构的示图。显示设备50像通常的计算机一样包括CPU 53、ROM 54和RAM 55，并且还包括显示单元52，通信单元56和存储器57。这里通信单元56主要用作接收器。存储器57通常是相对于ROM 54和RAM 55的子(二级)存储器。应该注意，显示设备50包括这样的结构，其中接收从操作设备10发送的信息并且控制对象51的显示的控制部分(控制装置)与显示单元52集成在一起。然而，控制部分和显示单元52可以分开设置并且相互连接，同时能够以有线或无线的方式相互通信。操作设备10的ROM 4和存储器(未示出)和/或显示设备50的R0M54和存储器57存储用于实现图4所示的处理的软件等。图4是示出了操作设备10和显示设备50所执行的处理的功能框图。在该示例中，显示设备50用作具有根据本实施例的特征技术的信息
处理装置。通常，从操作设备10的传感器12至15以及机械开关16输出的信息经由通信装置5(见图2)发送到显示设备50，并且显示设备50经由通信单元56(见图3)接收信息。然后，显示设备50在各个单元处执行处理。图5是示出了局部坐标系与全局坐标系之间的关系的示图。显示设备50被放置在地面上。这里，固定到地面或显示设备50的坐标系叫做全局坐标系，而相对于全局坐标系自由地移动并且固定到操作设备10的传感器基板20的坐标系叫做局部坐标系。如上所述，传感器基板20是其上安装了加速度传感器12、角速度传 感器13和磁传感器14的共用基板。(信息处理系统的操作处理方法)参考图4，位置角度运算单元102基于由加速度传感器12和磁传感器14检测到的检测值计算操作设备10的位置角度。位置角度的计算可通过各种已知方法来实现。例如，利用三角函数，基于由加速度传感器12和磁传感器14检测到的三正交轴的加速度和三正交轴的磁场强度来计算在全局坐标系中的操作设备10的位置角度(全局位直角度)。方法不限于这样的方法，并且全局位置角度还可利用由角速度传感器13检测到的角速度和由加速度传感器12检测到的加速度来计算。或者，全局位置角度可利用角速度和磁场强度来计算。坐标变换单元104利用如上所述计算的全局位置角度、将在局部坐标系中检测的加速度和角速度变换为全局坐标系中的加速度和角速度。这样的变换可通过使用关于全局位置角度的三角函数的旋转坐标变换来实现。移动状态检测单元103检测与被用户操作的操作设备10的移动状态有关的信息。关于移动状态(操作状态)的信息是从由传感器12和13获得的检测值、由总压力运算单元101计算出的总压力以及来自机械开关16的信号得到的检测值。应该注意，总压力运算单元101是由压力传感器15检测到的压力的和。在运算中所使用的压力不限于总压力并且可以是例如来自单个压力传感器的压力、由一组压力传感器15检测到的压力的平均值或者由其他运算方法计算出的压力。此外，移动状态检测单元103包括作为计时器(测量单元)的功能，其测量诸如操作设备10的加速期间和减速期间等的时间作为与加速度相关的信息。积分运算单元105求解由坐标变换单元变换得到的加速度和角速度的积分。通过求加速度的二重积分来计算移动距离，并且通过求角速度的一次积分来计算角度。还通过求加速度的一次积分来计算速度。通过求角速度的积分而得到的角度(位移角)例如在第二个处理循环中被返回到坐标变换单元104，并且坐标变换单元104利用所获得的角度执行旋转坐标变换。如上所述，在第二个处理循环中，通过利用角速度来代替由加速度传感器12获得的检测值，能够抑制运算误差。原因是，由于在用户操作操作设备10时、移动加速度(惯性加速度)被添加到由加速度传感器12检测到的重力加速度，因此可能不能计算出精确的全局位置角度。
应该注意，积分运算单元105不一定需要执行角速度的积分运算。位置角度运算单元102、坐标变换单元104和积分运算单元105用作运算单元。用作修正单元的一部分的修正运算单元106、修正移动信，该移动信息是从积分运算单元105输出的关于速度或移动距离的信息。这一点将稍后进行描述。应用输出值变换单元107将至少从106输出的关于速度或移动距离的经修正的信息变换为用于显示设备50的应用软件的输出值，以在屏幕上显示对象。
上述从各个单元101到107的处理流以预定频率重复地执行。(关于当人操作操作设备时的加速度特性)这里，将描述当人和机器线性地移动操作设备10时、由加速度传感器检测到的加速度。图6是本公开的发明人在实验中用过的装置的照片。该装置是机械移动台，其包括在一维方向上线性移动的状态并且可根据计算机程序自由地移动。图7是示出了把加速度传感器固定在机械移动台上并且保持匀速地移动该机械移动台时、加速度传感器所检测到的加速度的输出波形分布图。加速度传感器被设置在移动台上，使得移动台的移动轴线(即，全局坐标轴)与加速度传感器的检测轴相符。峰值加速度约为0. 15G。如图所示，清楚地呈现了加速期间(图的+侧)、匀速期间以及减速期间(图的-侧)。图8是示出了在人抓住并且线性地移动加速度传感器12 (包括加速度传感器12的操作设备10)的情况下的加速度输出波形分布图的示图。具体而言，通过有意识地移动胳膊以保持匀速，人移动操作设备10使得加速度传感器12的局部坐标系的检测轴(坐标轴)中的一者与全局坐标系的一个坐标轴相符。如图所示，即使当人意图徒手以匀速有意识地操作操作设备，像图7所示的分布图那样加速、匀速和减速清楚地呈现的分布图并没有出现。在图8中，得到了 “加速”逐渐并连续地偏向“减速”的分布图。此外，与在图7中相比，发生了较多的波形干扰，S卩，在移动操作期间的更多的手的移动。此外，即使在移动结束后的停止期间，在移动开始(具体地0G)之前没有加速的情况下也检测到了在-侧的加速度。这是因为，如图9所示，作为用户在移动操作期间无意识地改变了移动方向(曲线移动)或转动了操作设备10本身(旋转运动)的结果，在加速度传感器的局部轴上上检测到了重力加速度(或其波动)。由于手的移动、曲线运动及旋转运动所造成的加速度传感器的检测误差，在移动信息中产生了误差，所述移动信息是在人徒手操作操作设备10时、通过运算(包括)而得到的关于速度或移动距离的信息。应该注意，这里所使用的曲线移动和旋转运动是包括在广义的旋转运动中的概念，广义的旋转运动指的是操作设备10的自转和公转两者。换言之，广义的旋转运动指的是使得角速度传感器13由于旋转运动而检测到角速度的、用户操作操作设备10的方式。由于上述曲线移动和旋转运动而造成的运算误差，通过如上所述从局部坐标系到全局坐标系的坐标变换处理来抑制。图IOA是在局部X轴(见图5)上检测到的加速度分布图。例如，在如图IOB所示的减速期间作出了绕全局Z轴的旋转运动(滚动角(roll-angle)方向上的运动)的情况下，像在图8所示的加速度中一样、在局部X轴的加速度中检测到了重力加速度组分。通过由位置角度运算单元102和坐标变换单元104执行处理，如图IOC所示修正了如上所述由旋转运动造成的误差。即使当进行了这样的修正时，由于加速度传感器的特性导致在操作设备的移动操作期间输出了除重力加速度以外还添加了移动加速度(惯性加速度)的检测值，因此运算误差从运算处理开始随着时间过去而累积。此外，由于在加速度传感器和角速度传感器中通常会产生传感器设备本身的漂移误差，因此在计算移动信息时，同样地运算误差从运算处理开始随着时间过去而累积。这里，如图11所示，关注人操作操作设备10的状态，在人抓住操作设备10并且移动手臂时，由于人的手臂的长度的限制操作设备10的移动距离最大为几十厘米。从图8的分布图中可以看出，人类不太可能无意识地操作操作设备10，以致于加速和减速的特性在移动距离内从移动开始到移动结束变化很大。 如上所述，基于运算误差在用户所操作的操作设备10的操作的前半段期间受到了抑制以及运算误差在操作的后半段期间增加的事实，并且根据在无意识操作中的加速和减速特性的相似性，下面可以这么说。具体而言，认为即使进行了如下修正处理，也不会削弱用户的自然的操作感觉，该修正处理具有基于在前半段期间获得的信息、预测从移动开始到结束用户的整个系列的移动操作的概念，并且减小在后半段期间累积的误差。作为在前半段即加速期间所获得的信息，基本上是如图12所示的下面两种类型。I. 一种是为了计算预计移动结束时间、在加速期间的一部分期间内所获得的与加速度相关的时间信息，如下面将参考图13至18所述的。下面所述的“修正处理方法I”的内容主要是关于该时间信息。2.另一种是除了与加速度相关的时间信息以外的信息，上述关于运动状态(操作状态)的信息。应该注意，在后面将描述的“修正处理方法2”中，将描述关于在“加速结束时刻和移动结束时刻之间的期间”而不是“加速期间”所获得的操作状态的信息。〈修正处理方法I>图13是示出了关于被坐标变换单元104变换为全局坐标系的三个局部坐标系的任一者的加速度输出波形分布图。分布图信息变为源信息，以得到作为上述“在加速期间内所获得的信息”中的一种的“与加速度相关的时间信息”。在本实施例中，将这样的S形分布图分为5种状态(6个期间)。期间a和f :停止状态期间b :加速状态(移动(加速)开始时刻与加速度达到最大加速度值的时刻之间的期间)期间c :加速状态(加速度达到最大加速度值的时刻与加速结束时刻之间的期间)期间d :减速状态(加速结束时刻与加速度达到最小加速度值的时刻之间的期间)期间e :减速状态(加速度达到最小加速度值的时刻与减速结束时刻之间的期间)这里期间e的结束时刻是减速度(负加速度)到达0的时刻，但是当人操作操作设备10时，该时刻接近或实际上与移动结束时刻相符。随着由修正运算单元106进行的移动信息的修正的预处理，移动状态检测单元103从坐标变换后所获得的图13所示的分布图信息、得到必要信息(与加速度相关的时间信息)。代替图13所示的分布图，移动状态检测单元103可以计算作为在加速度传感器12的三个局部轴上得到的加速度的向量和的标量值，并且产生如图14所示的表示标量值(M形分布图)的分布图。在下文中，将描述用于基于图14所示的分布图信息获得必要信息的配置。随着由修正运算单元106进行的移动信息的修正的预处理，移动状态检测单元103计算作为移动结束时的预计时刻的预计移动结束时刻。此时，移动状态检测单元103用作修正单兀的一部分。图15至18是示出了预计移动结束时刻的计算方法的图形示例。在示例中，时间信息被用作在加速期间内获得的信息。具体而言，移动状态检测单元103利用计时器测量加速期间(期间b和c)中的至少一部分时间并且基于该时间信息计算预计移动结束时刻。在图15所示的示例中，测量了对应于加速期间的时间，并且将从加速结束时刻开始、所测量的对应于加速期间的时间已经过去时的时刻设定为预计移动结束时刻。换言之， 建立了以下关系预计移动结束时刻=加速结束时刻+对应于加速期间的时间具体而言，通过将具有较少运算误差的加速期间的信息应用到减速期间，来估计对应于减速期间的时间。如上所示，由于根据加速和减速特性中的相似性、获知对应于加速期间的时间和对应于加速期间的时间取接近的值，因此能够通过不进行复杂运算的这样的方法来估计移动结束时刻。在图16所示的示例中，测量了对应于加速期间中的加速度增加期间(期间b)的时间，并且将从加速度增加结束时刻开始、3倍于所测量时间的时间已经过去时的时刻设定为预计移动结束时刻。换言之，建立了如下关系。预计移动结束时刻=加速度增加结束时刻+3X对应于加速度增加期间的时间在图17所示的示例中，测量了对应于加速期间的时间，并且将从加速结束时刻开始、通过把预定时间(固定的时间)加上对应于加速期间的时间而得到的时间已经过去时的时刻设定为预计移动结束时刻。换言之，建立了如下关系。预计移动结束时刻=加速度结束时刻+对应于加速期间的时间土预定时间存在加速结束时刻与移动结束时刻之间的时间变得略长于对应于加速期间的时间的情况。在这种情况下，通过增加预定时间，能够在不进行复杂运算的情况下估计移动结束时间。在图18所示的示例中，预定时间被可变地控制。换言之，预定时间是调节时间。存在用于可变控制的各种方法。例如，图18所示的分布图示出了由积分运算单元105计算出的移动信息当中的速度，并且基于速度信息来可变地控制调节时间。具体而言，设置速度的阈值，并且将最大速度值与该阈值相比较。当最大值超过该阈值时(在高速移动的情况下)，调节时间被设定为a(例如，a = 50ms)。当最大值等于或小于该阈值时(在低速移动的情况下)调节时间被设定为比a长的b(例如，b = 200ms)。两个或三个值可被设定为该阈值，或者两个或三个值可被设定为调节时间。如上所述，通过基于速度来动态地改变调节时间，能够检测对应于操作设备10的精确移动，并且能够将该移动反射到对象上。如图18所示的示例，预定时间可基于移动距离来可变地控制。换言之，将由积分运算单元105计算出的移动距离与阈值相比较，并且基于关于比较结果的信息来确定调节时间。如上所述，当设定了预计移动结束时刻时，修正运算单元106修正已经通过积分运算单元105计算的并且在加速结束时刻与所设定的预计移动结束时刻之间的期间(即减速期间)内的移动信息。图19至21是各个图示了由修正运算单元106进行的修正处理的示例的示图。在图19所示的示例中，修正运算单元106连续地修正由积分运算单元105计算的速度(包括运算误差的速度)以在加速结束时刻与预计移动结束时刻之间的期间保持在加速结束时刻的速度，即速度的最大值。代替保持速度在最大值，速度可在最大值附近保持不变。然后，速度在预计移动结束时刻处变为O。作为图19所示的示例中的应用示例，存在这样的显示控制，其中例如当棒球比赛 中投手抛出了作为对象的球，球以最大速度值从投手的手中释放并且以最大速度值保持匀速。在图20所示的示例中，修正运算单元106在加速结束时刻之后连续地修正所计算的速度(包括运算误差的速度)并且使其减速，使得速度在预计移动结束时刻基本变为O。在减速期间的速度分布图可以是线性函数或指数函数。结果，能够实现与操作设备10的移动对应的对象的自然移动。在图21所示的示例中，修正运算单元106在到达预计移动结束时间之前将移动信息中的移动距离收敛为一定间隔的离散值。在该示例中，离散值的间隔被设定为100mm，但是这些值可适当地改变。如上所示，在本实施例中，基于具有较少运算误差的在加速期间内获得的信息，来修正关于在加速结束时刻与移动结束时刻之间的期间内的操作设备10的移动的运算结果的信息。结果，变得可以防止移动检测精度由于运算处理所造成的误差的累积而降低，并且可以实现实际的移动检测精度。〈修正处理方法2>在下文中，将描述与上述修正处理不同的修正处理。在该修正处理中，基于在加速结束时刻与预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内获得的、关于由用户操作的操作设备10的操作状态的信息，来修正移动信息。如上所述，关于操作状态的信息是指由传感器12至15获得的检测信息、根据由总压力运算单元101计算出的总压力获得信息、根据来自机械开关16的信号获得的信息等。关于操作状态的信息通过此时用作操作状态获取单元的移动状态检测单元103获得。图22和图23是用于说明修正处理的示例的示图。用户沿着全局X轴移动操作设备10，并且在加速结束时刻与预计移动结束时刻之间的期间内如图23所示绕X轴(偏转角)在正方向上旋转操作设备10。换言之，在操作中，用户在全局坐标系中水平向右地移动操作设备10，并且例如在后半段向前拉动。旋转速度即角速度通过角速度传感器13来检测。在图23中，“信息获取定时”是用于在上述加速期间内获取信息的定时，S卩，用于获取例如与加速度相关的时间信息的定时。移动状态检测单元103只需要当所检测到的角速度超过阈值时判定操作是用户所预期的操作。当作出了这样的用户预期的旋转操作时，则基于如图22的下侧的图中所示旋转角度、连续地修正例如在减速期间内的速度分布图。当在显示单元52上显示的对象是3D对象时，通过修正处理，3D对象被显示为就像其在后半段逐渐逼近。上述修正处理可结合图20所示的修正处理来执行。在这种情况下，以图20所示的修正处理为预处理，图22和图23所示的修正在其后执行。图24和图25是用于说明修正处理的另一示例的示图。在该示例中，使用了关于由压力传感器15组获得的总压力的信息。当有意地使减速期间用户握持操作设备10的总压力大于在加速期间的总压力时，则速度或移动距离基于检测到的压力值被增加。该修正可基于总压力的波动而连续地进行。阈值判断仅需要用在对操作是有意还是无意的判断中。当执行了如上所述的修正处理时，对象在预计移动结束时刻不停止并且被显示为以预定速度移动。换言之，即使在用户停止移动操作设备10以后，对象也被显示为继续移动。相反地，当使得减速期间的总压力小于在加速期间得到的总压力时，速度或移动 距离被修正为减小。结果，显示为目标在预计移动结束时刻之前停止。或者，当在减速期间使得总压力较大时，可以基于所检测到的压力值使速度或移动距离较小(较大)。如将在〈修正处理方法3>中所描述的，上述修正处理也可通过根据操作状态而改变预计移动结束时间来实现。除了图22至图25所示的修正处理以外，移动信息还可基于例如在减速期间由加速度传感器12检测到的加速度或者机械开关所检测到的信号来修正。作为基于所检测到的加速度来修正移动信息的示例，还可实现这样的显示对象的示例，其中当在减速期间在与到那个点相同的方向上检测到加速度时，对象在那个方向上继续移动，而在预计移动结束时刻处不停止。作为根据来自机械开关的信号来修正移动信息的示例，也可实现这样的示例，其中当在减速期间机械开关打开时，如上所述参考例如图19至图25修正移动信息，并且当在减速期间机械开关关闭时，取消修正处理。〈修正处理方法3>在上述〈修正处理方法2>中，已经描述了在减速期间基于操作状态修正移动信息的示例。作为另一修正处理，基于关于加速度、角速度或者在减速时间内检测到总压力或者来自机械开关的信号的信息来改变预计移动结束时刻。例如，当在减速期间加速度超过阈值时，可以实现用于提前(延迟)设定预计移动结束时刻的修正处理。当在减速期间角速度超过阈值时也是如此。例如，可以实现如下修正处理，当在减速期间总压力变得大于以往时、将预计移动结束时刻延迟预定时间，并且当总压力变得小于以往时、将预计移动结束时刻设定为提前预定时间，或者也可实现相反的修正处理。或者，当在减速期间用户停止握持操作设备10时(当总压力实际上为0时)，预计移动结束时刻可被设定为在总压力实际上变为0时(或该时刻之后)。在这种情况下，所显示的对象在用户停止握持操作设备10时停止。或者，可以实现这样的修正处理，其中当在减速期间机械开关打开时，将预计移动结束时刻无限地延迟，直到开关关闭。
(其他实施例)本公开的实施例不限于上述实施例，并且还能够实现各种其他实施例。如参考图4所述，例如，在上述实施例中，显示设备50已经在各个单元101至107处执行了处理。然而，操作设备10可以执行各个单元101至107至少的部分处理。换言之，操作设备10可用作具有本实施例的特征的信息处理装置。操作设备10的操作对象不限于在显示设备50上显示的对象，并且可以是例如远程控制机器和机器人。本公开包含涉及在于2011年I月6日在日本专利局提交的日本优先专利申请JP2011-001240中公开的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。本领域的技术人员应该明白，只要在所附权利要求或其等同物的范围内，可以根 据设计需求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变体。
权利要求
1.一种信息处理装置，其包括 运算单元，其被配置为基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为所述操作设备的速度和移动距离中一者的信息的移动信息；以及 修正单元，其被配置为基于由所述加速度传感器在作为所述操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由所述运算单元计算出的、所述操作设备在所述操作设备的所述加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的所述移动信息。
2.根据权利要求I所述的信息处理装置， 其中所述修正单元包括被配置为通过所述加速度传感器来测量在所述加速期间内的至少一部分时间的单元，以及被配置为基于所测量的时间来计算预计移动结束时刻的单元，其中所述预计移动结束时刻是当所述操作设备的移动结束的时刻，并且 其中所述修正单元修正在所述加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间内的至少一部分时间的所述移动信息。
3.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元将所述移动信息中的所述速度设定为从所述加速结束时刻开始保持不变，并且将所述速度设定为在所述预计移动结束时刻为O。
4.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元使所述速度在所述加速结束时刻之后减速，使得所述移动信息中的所述速度在所述预计移动结束时刻变为O。
5.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元将所述移动信息中的所述移动距离在所述预计移动结束时刻之前收敛为一定间隔的离散值。
6.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元计算从所述加速结束时刻开始对应于所述加速期间的时间已经过去时的时刻，来作为所述预计移动结束时刻。
7.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元计算从所述加速结束时刻开始对应于所述加速期间的时间已经过去时的时刻加上或减去预定时间的时刻，来作为所述预计移动结束时刻。
8.根据权利要求7所述的信息处理装置， 其中所述修正单元基于由所述计算单元计算出的所述移动信息来可变地控制所述预定时间。
9.根据权利要求8所述的信息处理装置， 其中所述修正单元通过将在所述加速结束时刻的所述移动信息与阈值相比较来设定所述预定时间。
10.根据权利要求2所述的信息处理装置，还包括 操作状态获取单元，其被配置为获取由所述用户操作的所述操作设备的操作状态的信息， 其中所述修正单元基于在所述加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内所获得的所述操作状态的信息，来修正所述移动信息。
11.根据权利要求10所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由所述加速度传感器检测到的所述加速度，并且 其中所述修正单元基于所获取的加速度来修正所述移动信息。
12.根据权利要求10所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中的角速度传感器检测到的角速度，并且 其中所述修正单元基于所获取的角速度来修正所述移动信息。
13.根据权利要求10所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中的压力传感器检测到的、所述用户抓住所述操作设备用的压力，并且 所述修正单元基于所获取的压力来修正所述移动信息。
14.根据权利要求10所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中并且被所述用户操作的机械开关检测到的信号，并且 其中所述修正单元基于所获取的信号来修正所述移动信息。
15.根据权利要求2所述的信息处理装置，还包括 操作状态获取单元，其被配置为获取由所述用户操作的所述操作设备的操作状态的信息， 其中修正单元基于在所述加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内所获得的所述操作状态的信息来改变所述预计移动结束时刻。
16.根据权利要求15所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由所述加速度传感器检测到的所述加速度，并且 其中所述修正单元基于所获取的加速度来改变所述预计移动结束时刻。
17.根据权利要求15所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中的角速度传感器检测到的角速度，并且 其中所述修正单元基于所获取的角速度来改变所述预计移动结束时刻。
18.根据权利要求15所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中的压力传感器检测到的、所述用户抓住所述操作设备用的压力，并且 所述修正单元基于所获取的压力来改变所述预计移动结束时刻。
19.根据权利要求15所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中并且被所述用户操作的机械开关检测到的信号，并且 其中所述修正单元基于所获取的信号来改变所述预计移动结束时刻。
20.—种信息处理系统,其包括 操作设备，其由用户操作并且包括加速度传感器和发送单元，所述发送单元被配置为发送由所述加速度传感器检测到的加速度的信息；以及控制装置，其包括 接收单元，其被配置为接收由所述操作设备的所述发送单元发送的所述加速度的信息， 运算单元，其被配置为基于所接收的所述加速度的信息，来计算作为所述操作设备的速度和移动距离中的一者的信息的移动信息，以及 修正单元，其被配置为基于由所述加速度传感器在作为所述操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由所述运算单元计算出的、所述操作设备在所述操作设备的所述加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间 的期间内的所述移动信息， 所述控制装置基于经修正的移动信息控制所述操作设备的操作对象。
21.一种用于计算机的信息处理方法，其包括以下步骤 基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为所述操作设备的速度和移动距离中的一者的信息的移动信息；以及 基于由所述加速度传感器在作为所述操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正在所述操作设备的所述加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的、计算出的所述操作设备的所述移动信息。
全文摘要
本发明涉及信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法，该信息处理装置包括运算单元，其被配置为基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为操作设备的速度和移动距离中一者的信息的移动信息；以及修正单元，其被配置为基于由加速度传感器在作为操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由运算单元计算出的、操作设备的在操作设备的加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的移动信息。
文档编号G06F3/033GK102707813SQ20111046127
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年1月6日
发明者上野正俊, 中川俊之, 后藤哲郎, 塚原翼, 川部英雄, 栗屋志伸, 桦泽宪一 申请人:索尼公司
技术领域：
本公开涉及信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法，其用于基于在用户三维地操作操作设备时从包括在操作设备中的加速度传感器等获得的信息，来执行用于实现与操作设备的移动对应的操作对象的移动的运算。
背景技术：
一般地，被三维操作的操作设备包括加速度传感器，并且通过求由加速度传感器获得的加速度的二重积分来计算操作设备的移动距离。然而，利用二重积分运算已存在如下问题，即作为运算结果的移动距离会产生较大的误差，并且这些误差随着积分次数的增 加而累积。在这一方面，已经有必要对移动距离的运算进行某种修正。在日本专利申请公开No. 2008-305044中所公开的操作设备(输入装置)包括加速度传感器和角速度传感器。公开了在输入装置中，利用由角速度传感器获得的角速度和角加速度、修正通过求由加速度传感器获得的加速度的一次积分所获得的速度的方法。附带地，当用户抓住操作设备并且三维地操作该设备时，即使当用户企图操作该操作设备使其线性地移动时，用户使得操作绕手腕或肘摆动操作设备。因此，由于如上所述被操作的操作设备包括曲线移动或旋转运动，因此已存在作为运算结果的移动距离中包括误差的问题，作为检测移动操作的设备、不能实现对速度和移动距离的实用的检测精度。为了解决如上所述问题，提出了在WO 2009/008372和美国专利No. US7，262，760 (下文中分别称为专利文献I和专利文献2)中公开的设备。这些设备各个包括加速度传感器和角速度传感器。这些设备各个利用加速度传感器的检测结果计算设备的位置角度(倾斜)，并且基于位置角度将由角速度传感器(加速度传感器)获得的检测结果变换为标准坐标系(地面固定的全局坐标系)的值。结果，减小了伴随着曲线移动和旋转运动的误差。
发明内容
然而，考虑到加速度传感器的特性，通过除了重力加速度以外还添加了移动加速度(惯性加速度)而获得的检测值在操作设备的操作期间被输出。例如，专利文献2的图34公开了用于去除如上所述移动加速度的影响的修正运算处理，但是恐怕误差的累积特别是在操作设备的移动操作的后半段中，即在减速期间，会由于运算处理而增大。此外，在如上所述装备有加速度传感器和角速度传感器的操作设备中，恐怕当进行由这些传感器检测到的加速度和角速度的积分运算时，在操作设备的移动操作的后半段中的减速期间，由于如上所述的运算误差的累积、速度和移动距离的检测精度可能会较低。根据如上所述情况，需要能够防止速度和移动距离的检测精度由于运算处理所造成的误差的累积而降低、并且能够实现速度和移动距离的实用的检测精度的信息处理装置、信息处理系统和信息处理方法。根据本公开的实施例，提供了一种包括运算单元和修正单元的信息处理装置。
运算单元基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为操作设备的速度和移动距离中一者的信息的移动信息。修正单元基于由加速度传感器在作为操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由运算单元计算出的、操作设备在操作设备的加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的移动信息。包括在加速期间内所获得的移动信息中的运算误差的累积相对很小。因此，在本公开的实施例中，在加速结束时刻与移动结束时刻之间的期间内的操作设备的移动的运算结果的信息被基于在这样的加速期间所获得的信息而修正。结果，能够防止移动检测精度由于运算处理所造成的误差的累积而降低，并且能够实现实用的移动检测精度。在加速期间内所获得的信息还包括由运算单元获得的运算结果的信息。 修正单元包括被配置为通过加速度传感器来测量在加速期间内的至少一部分时间的单元，以及被配置为基于所测量的时间来计算预计移动结束时刻的单元，其中预计移动结束时刻是当操作设备的移动结束的时刻。在这种情况下，修正单元修正在加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间内的至少一部分时间的移动信息。当用户移动操作设备时，可以从在加速期间内的至少一部分期间在一定程度上估计操作设备的移动结束的时刻。修正单元利用所估计的(所计算的)预计移动结束时刻在预计移动结束时刻之前修正移动信息。修正单元可以将移动信息中的速度设定为从加速结束时刻开始保持不变，并且将速度设定为在预计移动结束时刻为O。修正单元使速度在加速结束时刻之后减速，使得移动信息中的速度在预计移动结束时刻变为O。以这样的结构，能够实现与操作设备的移动对应的操作对象的移动。修正单元可以将移动信息中的移动距离在预计移动结束时刻之前收敛为一定间隔的离散值。修正单元还可以计算从加速结束时刻开始对应于加速期间的时间已经过去时的时刻，来作为预计移动结束时刻。当用户移动操作设备时，已知对应于加速期间的时间与对应于减速期间的时间是近似的值。因此，根据本公开的实施例，能够在不进行复杂运算的情况下估计移动结束时刻。修正单元可以计算从加速结束时刻开始对应于加速期间的时间已经过去时的时刻加上/减去预定时间的时刻，来作为预计移动结束时刻。加速结束时刻与移动结束时刻之间的期间可以稍长于或短于对应于加速期间的时间。在这样的情况下，通过适当地设置预定时间，能够在不进行复杂运算的情况下估计移动接收时刻。修正单元可以基于由计算单元计算出的移动信息来可变地控制预定时间。通过基于移动信息动态地改变预定时间，能够检测与操作设备对应的精确的移动。修正单元可以通过将在加速结束时刻的移动信息与阈值相比较来设定预定时间。信息处理装置,还包括操作状态获取单元,其被配置为获取由用户操作的操作设备的操作状态的信息。在这样的情况下，修正单元基于在加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内所获得的操作状态的信息，来修正移动信息。以这样的结构，能够实现与在加速结束时刻与预计移动结束时刻之间的期间的用户的操作状态对应的操作对象的各种移动。
操作状态获取单元可以获取由加速度传感器检测到的加速度，并且修正单元可以基于所获取的加速度来修正移动信息。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中的角速度传感器检测到的角速度，并且修正单元可以基于所获取的角速度来修正移动信息。操作状态获取 单元可以获取由额外地包括在操作设备中的压力传感器检测到的、用户抓住操作设备用的压力，并且修正单元可以基于所获取的压力来修正移动信息。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中并且被用户操作的机械开关检测到的信号，并且修正单元可以基于所获取的信号来修正移动信息。修正单元可以基于在加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内所获得的操作状态的信息来改变预计移动结束时刻。操作状态获取单元获取由加速度传感器检测到的加速度，并且修正单元可以基于所获取的加速度来改变所述预计移动结束时刻。操作状态获取单元可以在一部分期间内的预定定时处获取一次加速度，或者在那个期间周期性地(也包括连续性地)获取加速度。在这种情况下，基于仅获取一次的加速度来改变预计移动结束时刻一次，或者基于周期性地(也包括连续性地)获取的加速度来周期性地(也包括连续性地)改变预计移动结束时刻。除了加速度，由角速度传感器检测到的角速度，由压力传感器检测到的压力以及由机械开关检测到的信号也是如此。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中的角速度传感器检测到的角速度，并且修正单元可以基于所获取的角速度来改变预计移动结束时刻。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中的压力传感器检测到的、用户抓住操作设备用的压力，并且修正单元可以基于所获取的压力来改变预计移动结束时刻。操作状态获取单元可以获取由额外地包括在操作设备中并且被用户操作的机械开关检测到的信号，并且修正单元可以基于所获取的信号来改变预计移动结束时刻。根据本公开的实施例，提供了包括操作设备和控制装置的信息处理系统。操作设备由用户操作并且包括加速度传感器和发送单元，发送单元被配置为发送由加速度传感器检测到的加速度的信息。控制装置包括接收单元、运算单元和修正单元。接收单元被配置为接收由操作设备的发送单元发送的加速度的信息，运算单元被配置为基于所接收的加速度的信息，来计算作为操作设备的速度和移动距离中的一者的信息的移动信息。修正单元被配置为基于由加速度传感器在作为操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由运算单元计算出的、操作设备在操作设备的加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的移动信息。控制装置基于经修正的移动信息控制操作设备的操作对象。根据本发明的实施例，提供了用于计算机的信息处理方法，其包括以下步骤基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为操作设备的速度和移动距离中的一者的信息的移动信息。基于由加速度传感器在作为操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，修正在操作设备的加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的、计算出的操作设备的所述移动信息。如上所述，根据本公开的实施例，能够防止速度和移动距离的检测精度由于运算处理所造成的误差的累积而降低，并且能够实现速度和移动距离的实用的检测精度。根据如附图所示的本公开的最佳实施例的下面的详细描述，本公开的这些以及其他的目的、特征和优势将更加明显。
图I是示出了根据本公开的实施例的信息处理系统的示图； 图2是示出了操作设备的硬件结构的示图；图3是示出了显示设备的硬件结构的示图；图4是同时表示了操作设备和显示设备所执行的处理的流程的功能框图；图5是示出了局部坐标系与全局坐标系之间的关系的示图；图6是本发明的发明人在用于测量加速度的实验中用过的机械移动台的照片；图7是示出了把加速度传感器固定在机械移动台上并且保持匀速地移动该机械移动台时、加速度传感器所检测到的加速度的输出波形分布图；图8是示出了在人抓住并且线性地移动操作设备的情况下的加速度输出波形分布图的示图；图9是示出了当人在移动操作设备时无意识地改变移动方向(曲线移动)或旋转操作设备本身(旋转运动)时、操作设备的移动的示图；图IOA是在局部X轴上的加速度分布图；图IOB是当作出绕Z轴的旋转运动时的滚动角的分布图；以及图IOC是在全局X轴上的经修正的加速度的分布图；图11是用于说明当人操作操作设备时的操作范围的示图；图12是示出了根据本实施例的修正处理的总体思路的示图；图13是示出了被坐标变换单元变换为全局坐标系的3个局部坐标系中的任一者的加速度输出波形分布图；图14是示出了作为加速度的向量和的标量值的分布图的示图；图15是示出了预计移动结束时刻的计算方法的图形示例的示图；图16是示出了预计移动结束时刻的计算方法的另一图形示例的示图；图17是示出了预计移动结束时刻的计算方法的另一图形示例的示图；图18是示出了预计移动结束时刻的计算方法的另一图形示例的示图；图19是示出了在由修正运算单元进行的修正处理中的关于预计移动结束时刻的修正处理的示例的示图；图20是示出了关于预计移动结束时刻的修正处理的另一示例的示图；图21是示出了关于预计移动结束时刻的修正处理的另一示例的示图；图22是示出了在由修正运算单元所进行的修正处理中、根据在减速期间内获得的状态信息来修正移动信息的另一示例的示图；图23是图22所示的修正处理的概念图；图24是示出了在由修正运算单元所进行的修正处理中、根据在减速期间内获得的状态信息来修正移动信息的另一示例的示图；以及
图25是图24所示的修正处理的概念图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。(信息处理系统的结构)图I是示出了根据本公开的实施例的信息处理系统的示图。信息处理系统包括由用户操作的操作设备10以及显示设备50，其中显示设备50接收从操作设备10发送的操作信息并且基于所接收的信息执行显示处理。
操作设备10和显示设备50电连接，并且在本实施例中利用红外线、无线电波等相互无线通信。操作设备10是用户能够握持的尺寸，并且例如是球形。操作设备10的形状不限于球体并且可以是用户能够利用形状识别操作设备10的方向或位置的其他形状(除球形以外的形状)。显示设备50用作控制装置，其执行显示控制以在显示单元52的屏幕上例如转动和移动已经利用操作设备10由用户操作所操作的对象(操作对象)51。显示设备50的典型示例是能够显示诸如3D TV等的3D (维)对象51的装置。操作对象不限于3D图像并且可更换为诸如图标和指针等2D图像。或者，图标、指针等可被显示为3D图像。图2是示出了操作设备10的硬件结构的示图。操作设备10包括MCU(微控制单元)I、电源2、RAM 3、ROM 4、通信装置5、加速度传感器12、角速度传感器13、磁传感器14、压力传感器15、机械开关16等。操作设备10还包括可擦写存储器(未示出)。可使用诸如FPGA(现场可编程门阵列)等的可编程硬件等来代替MCU I。加速度传感器12和角速度传感器13通常包括三个正交检测轴或两个正交检测轴。硬件设置在球形壳体11的内部并且固定到壳体11。例如，多个压力传感器15被连接在壳体11的内表面侧上，并且这样的一组压力传感器检测用户所施加的位置及其压力。机械开关16是用户通过接触来操作的诸如按钮开关和DIP开关等的机械开关。当机械开关16被用户操作时，产生二进制0N/0FF开关信号或者3个值或多个值的电信号。这里，通信装置5主要用作发送器。加速度传感器12、角速度传感器13和磁传感器14全部封装在共用的单个封装中。或者，加速度传感器12、角速度传感器13和磁传感器14可单独地封装并且安装在共用的单个传感器基板上。图3是示出了显示设备50的硬件结构的示图。显示设备50像通常的计算机一样包括CPU 53、ROM 54和RAM 55，并且还包括显示单元52，通信单元56和存储器57。这里通信单元56主要用作接收器。存储器57通常是相对于ROM 54和RAM 55的子(二级)存储器。应该注意，显示设备50包括这样的结构，其中接收从操作设备10发送的信息并且控制对象51的显示的控制部分(控制装置)与显示单元52集成在一起。然而，控制部分和显示单元52可以分开设置并且相互连接，同时能够以有线或无线的方式相互通信。操作设备10的ROM 4和存储器(未示出)和/或显示设备50的R0M54和存储器57存储用于实现图4所示的处理的软件等。图4是示出了操作设备10和显示设备50所执行的处理的功能框图。在该示例中，显示设备50用作具有根据本实施例的特征技术的信息
处理装置。通常，从操作设备10的传感器12至15以及机械开关16输出的信息经由通信装置5(见图2)发送到显示设备50，并且显示设备50经由通信单元56(见图3)接收信息。然后，显示设备50在各个单元处执行处理。图5是示出了局部坐标系与全局坐标系之间的关系的示图。显示设备50被放置在地面上。这里，固定到地面或显示设备50的坐标系叫做全局坐标系，而相对于全局坐标系自由地移动并且固定到操作设备10的传感器基板20的坐标系叫做局部坐标系。如上所述，传感器基板20是其上安装了加速度传感器12、角速度传 感器13和磁传感器14的共用基板。(信息处理系统的操作处理方法)参考图4，位置角度运算单元102基于由加速度传感器12和磁传感器14检测到的检测值计算操作设备10的位置角度。位置角度的计算可通过各种已知方法来实现。例如，利用三角函数，基于由加速度传感器12和磁传感器14检测到的三正交轴的加速度和三正交轴的磁场强度来计算在全局坐标系中的操作设备10的位置角度(全局位直角度)。方法不限于这样的方法，并且全局位置角度还可利用由角速度传感器13检测到的角速度和由加速度传感器12检测到的加速度来计算。或者，全局位置角度可利用角速度和磁场强度来计算。坐标变换单元104利用如上所述计算的全局位置角度、将在局部坐标系中检测的加速度和角速度变换为全局坐标系中的加速度和角速度。这样的变换可通过使用关于全局位置角度的三角函数的旋转坐标变换来实现。移动状态检测单元103检测与被用户操作的操作设备10的移动状态有关的信息。关于移动状态(操作状态)的信息是从由传感器12和13获得的检测值、由总压力运算单元101计算出的总压力以及来自机械开关16的信号得到的检测值。应该注意，总压力运算单元101是由压力传感器15检测到的压力的和。在运算中所使用的压力不限于总压力并且可以是例如来自单个压力传感器的压力、由一组压力传感器15检测到的压力的平均值或者由其他运算方法计算出的压力。此外，移动状态检测单元103包括作为计时器(测量单元)的功能，其测量诸如操作设备10的加速期间和减速期间等的时间作为与加速度相关的信息。积分运算单元105求解由坐标变换单元变换得到的加速度和角速度的积分。通过求加速度的二重积分来计算移动距离，并且通过求角速度的一次积分来计算角度。还通过求加速度的一次积分来计算速度。通过求角速度的积分而得到的角度(位移角)例如在第二个处理循环中被返回到坐标变换单元104，并且坐标变换单元104利用所获得的角度执行旋转坐标变换。如上所述，在第二个处理循环中，通过利用角速度来代替由加速度传感器12获得的检测值，能够抑制运算误差。原因是，由于在用户操作操作设备10时、移动加速度(惯性加速度)被添加到由加速度传感器12检测到的重力加速度，因此可能不能计算出精确的全局位置角度。
应该注意，积分运算单元105不一定需要执行角速度的积分运算。位置角度运算单元102、坐标变换单元104和积分运算单元105用作运算单元。用作修正单元的一部分的修正运算单元106、修正移动信，该移动信息是从积分运算单元105输出的关于速度或移动距离的信息。这一点将稍后进行描述。应用输出值变换单元107将至少从106输出的关于速度或移动距离的经修正的信息变换为用于显示设备50的应用软件的输出值，以在屏幕上显示对象。
上述从各个单元101到107的处理流以预定频率重复地执行。(关于当人操作操作设备时的加速度特性)这里，将描述当人和机器线性地移动操作设备10时、由加速度传感器检测到的加速度。图6是本公开的发明人在实验中用过的装置的照片。该装置是机械移动台，其包括在一维方向上线性移动的状态并且可根据计算机程序自由地移动。图7是示出了把加速度传感器固定在机械移动台上并且保持匀速地移动该机械移动台时、加速度传感器所检测到的加速度的输出波形分布图。加速度传感器被设置在移动台上，使得移动台的移动轴线(即，全局坐标轴)与加速度传感器的检测轴相符。峰值加速度约为0. 15G。如图所示，清楚地呈现了加速期间(图的+侧)、匀速期间以及减速期间(图的-侧)。图8是示出了在人抓住并且线性地移动加速度传感器12 (包括加速度传感器12的操作设备10)的情况下的加速度输出波形分布图的示图。具体而言，通过有意识地移动胳膊以保持匀速，人移动操作设备10使得加速度传感器12的局部坐标系的检测轴(坐标轴)中的一者与全局坐标系的一个坐标轴相符。如图所示，即使当人意图徒手以匀速有意识地操作操作设备，像图7所示的分布图那样加速、匀速和减速清楚地呈现的分布图并没有出现。在图8中，得到了 “加速”逐渐并连续地偏向“减速”的分布图。此外，与在图7中相比，发生了较多的波形干扰，S卩，在移动操作期间的更多的手的移动。此外，即使在移动结束后的停止期间，在移动开始(具体地0G)之前没有加速的情况下也检测到了在-侧的加速度。这是因为，如图9所示，作为用户在移动操作期间无意识地改变了移动方向(曲线移动)或转动了操作设备10本身(旋转运动)的结果，在加速度传感器的局部轴上上检测到了重力加速度(或其波动)。由于手的移动、曲线运动及旋转运动所造成的加速度传感器的检测误差，在移动信息中产生了误差，所述移动信息是在人徒手操作操作设备10时、通过运算(包括)而得到的关于速度或移动距离的信息。应该注意，这里所使用的曲线移动和旋转运动是包括在广义的旋转运动中的概念，广义的旋转运动指的是操作设备10的自转和公转两者。换言之，广义的旋转运动指的是使得角速度传感器13由于旋转运动而检测到角速度的、用户操作操作设备10的方式。由于上述曲线移动和旋转运动而造成的运算误差，通过如上所述从局部坐标系到全局坐标系的坐标变换处理来抑制。图IOA是在局部X轴(见图5)上检测到的加速度分布图。例如，在如图IOB所示的减速期间作出了绕全局Z轴的旋转运动(滚动角(roll-angle)方向上的运动)的情况下，像在图8所示的加速度中一样、在局部X轴的加速度中检测到了重力加速度组分。通过由位置角度运算单元102和坐标变换单元104执行处理，如图IOC所示修正了如上所述由旋转运动造成的误差。即使当进行了这样的修正时，由于加速度传感器的特性导致在操作设备的移动操作期间输出了除重力加速度以外还添加了移动加速度(惯性加速度)的检测值，因此运算误差从运算处理开始随着时间过去而累积。此外，由于在加速度传感器和角速度传感器中通常会产生传感器设备本身的漂移误差，因此在计算移动信息时，同样地运算误差从运算处理开始随着时间过去而累积。这里，如图11所示，关注人操作操作设备10的状态，在人抓住操作设备10并且移动手臂时，由于人的手臂的长度的限制操作设备10的移动距离最大为几十厘米。从图8的分布图中可以看出，人类不太可能无意识地操作操作设备10，以致于加速和减速的特性在移动距离内从移动开始到移动结束变化很大。 如上所述，基于运算误差在用户所操作的操作设备10的操作的前半段期间受到了抑制以及运算误差在操作的后半段期间增加的事实，并且根据在无意识操作中的加速和减速特性的相似性，下面可以这么说。具体而言，认为即使进行了如下修正处理，也不会削弱用户的自然的操作感觉，该修正处理具有基于在前半段期间获得的信息、预测从移动开始到结束用户的整个系列的移动操作的概念，并且减小在后半段期间累积的误差。作为在前半段即加速期间所获得的信息，基本上是如图12所示的下面两种类型。I. 一种是为了计算预计移动结束时间、在加速期间的一部分期间内所获得的与加速度相关的时间信息，如下面将参考图13至18所述的。下面所述的“修正处理方法I”的内容主要是关于该时间信息。2.另一种是除了与加速度相关的时间信息以外的信息，上述关于运动状态(操作状态)的信息。应该注意，在后面将描述的“修正处理方法2”中，将描述关于在“加速结束时刻和移动结束时刻之间的期间”而不是“加速期间”所获得的操作状态的信息。〈修正处理方法I>图13是示出了关于被坐标变换单元104变换为全局坐标系的三个局部坐标系的任一者的加速度输出波形分布图。分布图信息变为源信息，以得到作为上述“在加速期间内所获得的信息”中的一种的“与加速度相关的时间信息”。在本实施例中，将这样的S形分布图分为5种状态(6个期间)。期间a和f :停止状态期间b :加速状态(移动(加速)开始时刻与加速度达到最大加速度值的时刻之间的期间)期间c :加速状态(加速度达到最大加速度值的时刻与加速结束时刻之间的期间)期间d :减速状态(加速结束时刻与加速度达到最小加速度值的时刻之间的期间)期间e :减速状态(加速度达到最小加速度值的时刻与减速结束时刻之间的期间)这里期间e的结束时刻是减速度(负加速度)到达0的时刻，但是当人操作操作设备10时，该时刻接近或实际上与移动结束时刻相符。随着由修正运算单元106进行的移动信息的修正的预处理，移动状态检测单元103从坐标变换后所获得的图13所示的分布图信息、得到必要信息(与加速度相关的时间信息)。代替图13所示的分布图，移动状态检测单元103可以计算作为在加速度传感器12的三个局部轴上得到的加速度的向量和的标量值，并且产生如图14所示的表示标量值(M形分布图)的分布图。在下文中，将描述用于基于图14所示的分布图信息获得必要信息的配置。随着由修正运算单元106进行的移动信息的修正的预处理，移动状态检测单元103计算作为移动结束时的预计时刻的预计移动结束时刻。此时，移动状态检测单元103用作修正单兀的一部分。图15至18是示出了预计移动结束时刻的计算方法的图形示例。在示例中，时间信息被用作在加速期间内获得的信息。具体而言，移动状态检测单元103利用计时器测量加速期间(期间b和c)中的至少一部分时间并且基于该时间信息计算预计移动结束时刻。在图15所示的示例中，测量了对应于加速期间的时间，并且将从加速结束时刻开始、所测量的对应于加速期间的时间已经过去时的时刻设定为预计移动结束时刻。换言之， 建立了以下关系预计移动结束时刻=加速结束时刻+对应于加速期间的时间具体而言，通过将具有较少运算误差的加速期间的信息应用到减速期间，来估计对应于减速期间的时间。如上所示，由于根据加速和减速特性中的相似性、获知对应于加速期间的时间和对应于加速期间的时间取接近的值，因此能够通过不进行复杂运算的这样的方法来估计移动结束时刻。在图16所示的示例中，测量了对应于加速期间中的加速度增加期间(期间b)的时间，并且将从加速度增加结束时刻开始、3倍于所测量时间的时间已经过去时的时刻设定为预计移动结束时刻。换言之，建立了如下关系。预计移动结束时刻=加速度增加结束时刻+3X对应于加速度增加期间的时间在图17所示的示例中，测量了对应于加速期间的时间，并且将从加速结束时刻开始、通过把预定时间(固定的时间)加上对应于加速期间的时间而得到的时间已经过去时的时刻设定为预计移动结束时刻。换言之，建立了如下关系。预计移动结束时刻=加速度结束时刻+对应于加速期间的时间土预定时间存在加速结束时刻与移动结束时刻之间的时间变得略长于对应于加速期间的时间的情况。在这种情况下，通过增加预定时间，能够在不进行复杂运算的情况下估计移动结束时间。在图18所示的示例中，预定时间被可变地控制。换言之，预定时间是调节时间。存在用于可变控制的各种方法。例如，图18所示的分布图示出了由积分运算单元105计算出的移动信息当中的速度，并且基于速度信息来可变地控制调节时间。具体而言，设置速度的阈值，并且将最大速度值与该阈值相比较。当最大值超过该阈值时(在高速移动的情况下)，调节时间被设定为a(例如，a = 50ms)。当最大值等于或小于该阈值时(在低速移动的情况下)调节时间被设定为比a长的b(例如，b = 200ms)。两个或三个值可被设定为该阈值，或者两个或三个值可被设定为调节时间。如上所述，通过基于速度来动态地改变调节时间，能够检测对应于操作设备10的精确移动，并且能够将该移动反射到对象上。如图18所示的示例，预定时间可基于移动距离来可变地控制。换言之，将由积分运算单元105计算出的移动距离与阈值相比较，并且基于关于比较结果的信息来确定调节时间。如上所述，当设定了预计移动结束时刻时，修正运算单元106修正已经通过积分运算单元105计算的并且在加速结束时刻与所设定的预计移动结束时刻之间的期间(即减速期间)内的移动信息。图19至21是各个图示了由修正运算单元106进行的修正处理的示例的示图。在图19所示的示例中，修正运算单元106连续地修正由积分运算单元105计算的速度(包括运算误差的速度)以在加速结束时刻与预计移动结束时刻之间的期间保持在加速结束时刻的速度，即速度的最大值。代替保持速度在最大值，速度可在最大值附近保持不变。然后，速度在预计移动结束时刻处变为O。作为图19所示的示例中的应用示例，存在这样的显示控制，其中例如当棒球比赛 中投手抛出了作为对象的球，球以最大速度值从投手的手中释放并且以最大速度值保持匀速。在图20所示的示例中，修正运算单元106在加速结束时刻之后连续地修正所计算的速度(包括运算误差的速度)并且使其减速，使得速度在预计移动结束时刻基本变为O。在减速期间的速度分布图可以是线性函数或指数函数。结果，能够实现与操作设备10的移动对应的对象的自然移动。在图21所示的示例中，修正运算单元106在到达预计移动结束时间之前将移动信息中的移动距离收敛为一定间隔的离散值。在该示例中，离散值的间隔被设定为100mm，但是这些值可适当地改变。如上所示，在本实施例中，基于具有较少运算误差的在加速期间内获得的信息，来修正关于在加速结束时刻与移动结束时刻之间的期间内的操作设备10的移动的运算结果的信息。结果，变得可以防止移动检测精度由于运算处理所造成的误差的累积而降低，并且可以实现实际的移动检测精度。〈修正处理方法2>在下文中，将描述与上述修正处理不同的修正处理。在该修正处理中，基于在加速结束时刻与预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内获得的、关于由用户操作的操作设备10的操作状态的信息，来修正移动信息。如上所述，关于操作状态的信息是指由传感器12至15获得的检测信息、根据由总压力运算单元101计算出的总压力获得信息、根据来自机械开关16的信号获得的信息等。关于操作状态的信息通过此时用作操作状态获取单元的移动状态检测单元103获得。图22和图23是用于说明修正处理的示例的示图。用户沿着全局X轴移动操作设备10，并且在加速结束时刻与预计移动结束时刻之间的期间内如图23所示绕X轴(偏转角)在正方向上旋转操作设备10。换言之，在操作中，用户在全局坐标系中水平向右地移动操作设备10，并且例如在后半段向前拉动。旋转速度即角速度通过角速度传感器13来检测。在图23中，“信息获取定时”是用于在上述加速期间内获取信息的定时，S卩，用于获取例如与加速度相关的时间信息的定时。移动状态检测单元103只需要当所检测到的角速度超过阈值时判定操作是用户所预期的操作。当作出了这样的用户预期的旋转操作时，则基于如图22的下侧的图中所示旋转角度、连续地修正例如在减速期间内的速度分布图。当在显示单元52上显示的对象是3D对象时，通过修正处理，3D对象被显示为就像其在后半段逐渐逼近。上述修正处理可结合图20所示的修正处理来执行。在这种情况下，以图20所示的修正处理为预处理，图22和图23所示的修正在其后执行。图24和图25是用于说明修正处理的另一示例的示图。在该示例中，使用了关于由压力传感器15组获得的总压力的信息。当有意地使减速期间用户握持操作设备10的总压力大于在加速期间的总压力时，则速度或移动距离基于检测到的压力值被增加。该修正可基于总压力的波动而连续地进行。阈值判断仅需要用在对操作是有意还是无意的判断中。当执行了如上所述的修正处理时，对象在预计移动结束时刻不停止并且被显示为以预定速度移动。换言之，即使在用户停止移动操作设备10以后，对象也被显示为继续移动。相反地，当使得减速期间的总压力小于在加速期间得到的总压力时，速度或移动 距离被修正为减小。结果，显示为目标在预计移动结束时刻之前停止。或者，当在减速期间使得总压力较大时，可以基于所检测到的压力值使速度或移动距离较小(较大)。如将在〈修正处理方法3>中所描述的，上述修正处理也可通过根据操作状态而改变预计移动结束时间来实现。除了图22至图25所示的修正处理以外，移动信息还可基于例如在减速期间由加速度传感器12检测到的加速度或者机械开关所检测到的信号来修正。作为基于所检测到的加速度来修正移动信息的示例，还可实现这样的显示对象的示例，其中当在减速期间在与到那个点相同的方向上检测到加速度时，对象在那个方向上继续移动，而在预计移动结束时刻处不停止。作为根据来自机械开关的信号来修正移动信息的示例，也可实现这样的示例，其中当在减速期间机械开关打开时，如上所述参考例如图19至图25修正移动信息，并且当在减速期间机械开关关闭时，取消修正处理。〈修正处理方法3>在上述〈修正处理方法2>中，已经描述了在减速期间基于操作状态修正移动信息的示例。作为另一修正处理，基于关于加速度、角速度或者在减速时间内检测到总压力或者来自机械开关的信号的信息来改变预计移动结束时刻。例如，当在减速期间加速度超过阈值时，可以实现用于提前(延迟)设定预计移动结束时刻的修正处理。当在减速期间角速度超过阈值时也是如此。例如，可以实现如下修正处理，当在减速期间总压力变得大于以往时、将预计移动结束时刻延迟预定时间，并且当总压力变得小于以往时、将预计移动结束时刻设定为提前预定时间，或者也可实现相反的修正处理。或者，当在减速期间用户停止握持操作设备10时(当总压力实际上为0时)，预计移动结束时刻可被设定为在总压力实际上变为0时(或该时刻之后)。在这种情况下，所显示的对象在用户停止握持操作设备10时停止。或者，可以实现这样的修正处理，其中当在减速期间机械开关打开时，将预计移动结束时刻无限地延迟，直到开关关闭。
(其他实施例)本公开的实施例不限于上述实施例，并且还能够实现各种其他实施例。如参考图4所述，例如，在上述实施例中，显示设备50已经在各个单元101至107处执行了处理。然而，操作设备10可以执行各个单元101至107至少的部分处理。换言之，操作设备10可用作具有本实施例的特征的信息处理装置。操作设备10的操作对象不限于在显示设备50上显示的对象，并且可以是例如远程控制机器和机器人。本公开包含涉及在于2011年I月6日在日本专利局提交的日本优先专利申请JP2011-001240中公开的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。本领域的技术人员应该明白，只要在所附权利要求或其等同物的范围内，可以根 据设计需求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变体。
权利要求
1.一种信息处理装置，其包括 运算单元，其被配置为基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为所述操作设备的速度和移动距离中一者的信息的移动信息；以及 修正单元，其被配置为基于由所述加速度传感器在作为所述操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由所述运算单元计算出的、所述操作设备在所述操作设备的所述加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的所述移动信息。
2.根据权利要求I所述的信息处理装置， 其中所述修正单元包括被配置为通过所述加速度传感器来测量在所述加速期间内的至少一部分时间的单元，以及被配置为基于所测量的时间来计算预计移动结束时刻的单元，其中所述预计移动结束时刻是当所述操作设备的移动结束的时刻，并且 其中所述修正单元修正在所述加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间内的至少一部分时间的所述移动信息。
3.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元将所述移动信息中的所述速度设定为从所述加速结束时刻开始保持不变，并且将所述速度设定为在所述预计移动结束时刻为O。
4.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元使所述速度在所述加速结束时刻之后减速，使得所述移动信息中的所述速度在所述预计移动结束时刻变为O。
5.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元将所述移动信息中的所述移动距离在所述预计移动结束时刻之前收敛为一定间隔的离散值。
6.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元计算从所述加速结束时刻开始对应于所述加速期间的时间已经过去时的时刻，来作为所述预计移动结束时刻。
7.根据权利要求2所述的信息处理装置， 其中所述修正单元计算从所述加速结束时刻开始对应于所述加速期间的时间已经过去时的时刻加上或减去预定时间的时刻，来作为所述预计移动结束时刻。
8.根据权利要求7所述的信息处理装置， 其中所述修正单元基于由所述计算单元计算出的所述移动信息来可变地控制所述预定时间。
9.根据权利要求8所述的信息处理装置， 其中所述修正单元通过将在所述加速结束时刻的所述移动信息与阈值相比较来设定所述预定时间。
10.根据权利要求2所述的信息处理装置，还包括 操作状态获取单元，其被配置为获取由所述用户操作的所述操作设备的操作状态的信息， 其中所述修正单元基于在所述加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内所获得的所述操作状态的信息，来修正所述移动信息。
11.根据权利要求10所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由所述加速度传感器检测到的所述加速度，并且 其中所述修正单元基于所获取的加速度来修正所述移动信息。
12.根据权利要求10所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中的角速度传感器检测到的角速度，并且 其中所述修正单元基于所获取的角速度来修正所述移动信息。
13.根据权利要求10所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中的压力传感器检测到的、所述用户抓住所述操作设备用的压力，并且 所述修正单元基于所获取的压力来修正所述移动信息。
14.根据权利要求10所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中并且被所述用户操作的机械开关检测到的信号，并且 其中所述修正单元基于所获取的信号来修正所述移动信息。
15.根据权利要求2所述的信息处理装置，还包括 操作状态获取单元，其被配置为获取由所述用户操作的所述操作设备的操作状态的信息， 其中修正单元基于在所述加速结束时刻与所计算的预计移动结束时刻之间的期间中的至少一部分期间内所获得的所述操作状态的信息来改变所述预计移动结束时刻。
16.根据权利要求15所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由所述加速度传感器检测到的所述加速度，并且 其中所述修正单元基于所获取的加速度来改变所述预计移动结束时刻。
17.根据权利要求15所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中的角速度传感器检测到的角速度，并且 其中所述修正单元基于所获取的角速度来改变所述预计移动结束时刻。
18.根据权利要求15所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中的压力传感器检测到的、所述用户抓住所述操作设备用的压力，并且 所述修正单元基于所获取的压力来改变所述预计移动结束时刻。
19.根据权利要求15所述的信息处理装置， 其中所述操作状态获取单元获取由额外地包括在所述操作设备中并且被所述用户操作的机械开关检测到的信号，并且 其中所述修正单元基于所获取的信号来改变所述预计移动结束时刻。
20.—种信息处理系统,其包括 操作设备，其由用户操作并且包括加速度传感器和发送单元，所述发送单元被配置为发送由所述加速度传感器检测到的加速度的信息；以及控制装置，其包括 接收单元，其被配置为接收由所述操作设备的所述发送单元发送的所述加速度的信息， 运算单元，其被配置为基于所接收的所述加速度的信息，来计算作为所述操作设备的速度和移动距离中的一者的信息的移动信息，以及 修正单元，其被配置为基于由所述加速度传感器在作为所述操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由所述运算单元计算出的、所述操作设备在所述操作设备的所述加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间 的期间内的所述移动信息， 所述控制装置基于经修正的移动信息控制所述操作设备的操作对象。
21.一种用于计算机的信息处理方法，其包括以下步骤 基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为所述操作设备的速度和移动距离中的一者的信息的移动信息；以及 基于由所述加速度传感器在作为所述操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正在所述操作设备的所述加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的、计算出的所述操作设备的所述移动信息。
全文摘要
本发明涉及信息处理装置、信息处理系统以及信息处理方法，该信息处理装置包括运算单元，其被配置为基于由包括在由用户操作的操作设备中的加速度传感器检测到的加速度的信息，来计算作为操作设备的速度和移动距离中一者的信息的移动信息；以及修正单元，其被配置为基于由加速度传感器在作为操作设备的加速开始时刻与加速结束时刻之间的期间的加速期间内所获得的信息，来修正由运算单元计算出的、操作设备的在操作设备的加速结束时刻与移动结束时的移动结束时刻之间的期间内的移动信息。
文档编号G06F3/033GK102707813SQ20111046127
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年1月6日
发明者上野正俊, 中川俊之, 后藤哲郎, 塚原翼, 川部英雄, 栗屋志伸, 桦泽宪一 申请人:索尼公司
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