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図面 (11)

課題

棒型インターフェイスとしての遠隔機器制御装置を実現し、リモコンデザインを自由にすることを可能とすることを目的とする。

解決手段

棒型の遠隔機器制御装置1aと被制御機器2aとを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置1aは、動作を検出する動作検出部100aと、検出された動作を解析指示情報として認識する解析部101aと、解析部101aで認識された指示情報を被制御機器2aに送信する発信部102aとを備え、被制御機器2aは、発信部102aから発信された指示情報を受信する受信部200aと、指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブル201aと、指示情報を受信した際に、指示テーブル201aに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部202aとを備えることを特徴とする。

概要

背景

従来、テレビジョン受像機や、画像記録装置オーディオ装置衛星放送チューナー装置、電灯装置空調装置など、家庭オフィスなど、多くの家電機器電子機器で、遠隔操作制御装置を使用することができる。

この遠隔操作装置は、リモコンと称することが多い。(以降、リモコンと略す)
リモコンの基本的な構成としては、機能を示すボタンを複数持ち、そのボタンを押すことによって、機能を選択するものがほとんどである。

つまり、ユーザは、機能の選択をボタンの選択をすることによって、操作被対象装置コントロールをしている。

例えば、テレビジョン受像機のリモコンであれば、チャンネル変更ボタン、音量変更ボタン入力切替ボタンなど複数のボタンを備える。

画像記録装置のリモコンであれば、再生開始ボタン再生終了ボタン早送りボタン、巻き戻しボタンなど、テレビジョン受像機と同様に、機能の数だけ、その機能を示すボタンを備える。

昨今、この家電機器、電子機器の機能が飛躍的に増えることによって、リモコンのボタンも多くなり過ぎ、ダイヤル選択装置ページ切り替え装置などを備えたリモコンが登場した。

このようなリモコンは、全ての人に使いやすいわけではなく、特にお年寄りや子供などにとっては複雑過ぎるものとなってしまった。

そこで、これを解決する1つの手段として、特許文献1に示すような加速度検出装置を備えたリモコンが考案されている。また、似たような遠隔機器制御装置として、加速度検出装置を搭載したパソコン用マウスなども登場している。
特開2003−333361号公報

概要

棒型インターフェイスとしての遠隔機器制御装置を実現し、リモコンのデザインを自由にすることを可能とすることを目的とする。棒型の遠隔機器制御装置1aと被制御機器2aとを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置1aは、動作を検出する動作検出部100aと、検出された動作を解析指示情報として認識する解析部101aと、解析部101aで認識された指示情報を被制御機器2aに送信する発信部102aとを備え、被制御機器2aは、発信部102aから発信された指示情報を受信する受信部200aと、指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブル201aと、指示情報を受信した際に、指示テーブル201aに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部202aとを備えることを特徴とする。

目的

そこで、本発明は、棒型インターフェイスとしての遠隔機器制御装置を実現し、リモコンのデザインを自由にすることを可能とすることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

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請求項1

棒型遠隔機器制御装置被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置は、動作を検出する動作検出部と、前記検出された動作を解析指示情報として認識する解析部と、前記解析部で認識された指示情報を前記被制御機器に送信する発信部とを備え、前記被制御機器は、前記発信部から発信された指示情報を受信する受信部と、前記指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブルと、前記指示情報を受信した際に、前記指示テーブルに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部とを備えることを特徴とするリモートコントロールシステム。

請求項2

棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置は、動作を検出する動作検出部と、前記動作検出部で検出された動作を前記被制御機器に送信する発信部とを備え、前記被制御機器は、前記発信部から発信された動作を受信する受信部と、前記検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部と、前記指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブルと、前記指示情報を認識した際に、前記指示テーブルに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部とを備えることを特徴とするリモートコントロールシステム。

請求項3

前記動作検出部は、固有座標軸を有していて、前記固有の座標軸と対地面に対しての基準の座標軸との角度を計測することで前記遠隔機器制御装置の向きを検出することを特徴とする請求項1又は2記載のリモートコントロールシステム。

請求項4

前記遠隔機器制御装置は、前記遠隔機器制御装置を移動させ、当該移動させた地点で停止させ、操作の対象となる動作を行うことで制御を行うことを特徴とする請求項3記載のリモートコントロールシステム。

請求項5

前記角度は、傾きセンサの値によって求められることを特徴とする請求項3記載のリモートコントロールシステム。

請求項6

前記角度は、加速度センサの値によって求められることを特徴とする請求項3記載のリモートコントロールシステム。

請求項7

前記角度は、逆正接によって求められることを特徴とする請求項6記載のリモートコントロールシステム

請求項8

棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムの遠隔機器制御装置において、動作を検出する動作検出部と、前記検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部と、前記解析部で認識された指示情報を前記被制御機器に送信する発信部とを備えることを特徴とする遠隔機器制御装置。

請求項9

棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムの遠隔機器制御装置において、動作を検出する動作検出部と、前記動作検出部で検出された動作を前記被制御機器に送信する発信部とを備えることを特徴とする遠隔機器制御装置。

請求項10

前記動作検出部は、固有の座標軸を有していて、前記固有の座標軸と対地面に対しての基準の座標軸との角度を計測することで前記遠隔機器制御装置の向きを検出することを特徴とする請求項8又は9記載の遠隔機器制御装置。

請求項11

前記遠隔機器制御装置は、前記遠隔機器制御装置を移動させ、当該移動させた地点で停止させ、操作の対象となる動作を行うことで制御を行うことを特徴とする請求項10記載の遠隔機器制御装置。

請求項12

前記角度は、傾きセンサの値によって求められることを特徴とする請求項10記載の遠隔機器制御装置。

請求項13

前記角度は、加速度センサの値によって求められることを特徴とする請求項10記載の遠隔機器制御装置。

請求項14

前記角度は、逆正接によって求められることを特徴とする請求項13記載の遠隔機器制御装置。

技術分野

0001

本発明は、リモートコントロールシステム及び遠隔機器制御装置に関し、特に、デザインが自由なリモートコントロールシステム及び遠隔機器制御装置に関する。

背景技術

0003

この遠隔操作装置は、リモコンと称することが多い。(以降、リモコンと略す)
リモコンの基本的な構成としては、機能を示すボタンを複数持ち、そのボタンを押すことによって、機能を選択するものがほとんどである。

0004

つまり、ユーザは、機能の選択をボタンの選択をすることによって、操作被対象装置コントロールをしている。

0005

例えば、テレビジョン受像機のリモコンであれば、チャンネル変更ボタン、音量変更ボタン入力切替ボタンなど複数のボタンを備える。

0006

画像記録装置のリモコンであれば、再生開始ボタン再生終了ボタン早送りボタン、巻き戻しボタンなど、テレビジョン受像機と同様に、機能の数だけ、その機能を示すボタンを備える。

0007

昨今、この家電機器、電子機器の機能が飛躍的に増えることによって、リモコンのボタンも多くなり過ぎ、ダイヤル選択装置ページ切り替え装置などを備えたリモコンが登場した。

0008

このようなリモコンは、全ての人に使いやすいわけではなく、特にお年寄りや子供などにとっては複雑過ぎるものとなってしまった。

0009

そこで、これを解決する1つの手段として、特許文献1に示すような加速度検出装置を備えたリモコンが考案されている。また、似たような遠隔機器制御装置として、加速度検出装置を搭載したパソコン用マウスなども登場している。
特開2003−333361号公報

発明が解決しようとする課題

0010

これらのリモコンは、空中での動作を追随するために、三次元方向の加速度センサ装置傾きセンサ装置を搭載することで、この機能を実現可能としている。

0011

しかし、空中での移動や方向を検出するために、ユーザに上方向を意識させる形状をしているものがほとんどである。

0012

使用するユーザに対して、リモコンの持ち方などを強要することを強いている発明がほとんどである。

0013

リモコンのデザインに関しても、前記の問題を意識したデザインである必要性があり、自由な形で遠隔機器制御装置を作ることができなかった。

0014

遠隔操作装置の最もシンプルな形の1例として、杖のような形状の棒型インターフェイスである遠隔機器制御装置や球形の遠隔機器制御装置などを実現することはできなかった。

0015

そこで、本発明は、棒型インターフェイスとしての遠隔機器制御装置を実現し、リモコンのデザインを自由にすることを可能とすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0016

本発明は、上記課題を解決するための手段として、棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置は、動作を検出する動作検出部と、前記検出された動作を解析指示情報として認識する解析部と、前記解析部で認識された指示情報を前記被制御機器に送信する発信部とを備え、前記被制御機器は、前記発信部から発信された指示情報を受信する受信部と、前記指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブルと、前記指示情報を受信した際に、前記指示テーブルに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部とを備えることを特徴とする。

0017

本発明は、棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置は、動作を検出する動作検出部と、前記動作検出部で検出された動作を前記被制御機器に送信する発信部とを備え、前記被制御機器は、前記発信部から発信された動作を受信する受信部と、前記検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部と、前記指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブルと、前記指示情報を認識した際に、前記指示テーブルに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部とを備えることを特徴とする。

発明の効果

0018

本発明によれば、速度センサ加速度センサ傾きセンサなどを用いた遠隔操作装置において、非常にシンプルな形状の棒型インターフェイスの実現が可能となる。また、上方向にとらわれずデザイン性重視した遠隔操作装置を実現することが可能になる。遠隔操作制御装置のユーザインターフェイス等の用途に有能である。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。

0020

(第一の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態としての遠隔機器制御装置及び制御システム基本構成を示す図である。

0021

場合によっては、図1に示す構成に機器の補充や除外を行う場合もあるが、基本構成は図1に則るものとする。

0022

図1において、1aは遠隔機器制御装置を示している。

0023

遠隔機器制御装置1aは、動作検出部100a、解析部101a及び発信部102aを備える。

0024

なお、遠隔機器制御装置1aは解析部101aを別の情報機器に備える形態をとり、分離していてもよい。

0025

2aは被制御機器を示している。

0026

被制御機器2aは、受信部200a、指示テーブル201a及び処理部202aを備える。

0027

次に各部の詳細を説明する。

0028

遠隔機器制御装置1aは、多機能なボタンを配置せず、被制御機器2aの一部の機能を簡単に操作することを可能にすることを目的とし設計される。

0029

そのため、その形状は手で把持したり、着用したりしやすいものとする。

0030

本実施形態ではその代表的な形状として棒型インターフェイスを考え、以下、遠隔機器制御装置1aの形状は「棒型インターフェイス」として説明する。ただし、形状はこれに限定されるわけではない。

0031

動作検出部100aは、加速度センサ、角加速度センサ又は傾きセンサなどで構成され、ユーザが遠隔機器制御装置1aを用いて行う「振る」、「回す」といった動作を検出する。

0032

ここで、ユーザが行う操作は幾通りが想定されるため、本明細書ではそれらをまとめて「動作する」で説明する。

0033

動作パターン検出方法は後記する。

0034

解析部101aは、MPU、ROM又はRAMなどで構成される。

0035

解析部101aでは、ユーザが空中にて「振る」及び「回す」等の動作を元とし動作パターンを読み取った場合、ユーザ指示情報として認識する。

0036

他にも解析部101aによって被制御機器2aに文字入力をしたり、認証をかけたりすることも可能となる。

0037

発信部102aは、独自の無線有線による信号、無線/有線ネットワーク赤外線発光素子超音波発信機などで構成され、解析部101aで得た情報を受信部200aに送信する。

0038

解析部101aを別の情報機器に備える形態の場合、動作検出部100aで検出された動作に関する情報を受信部200aに直接送信する。

0039

受信部200aは、独自の無線/有線による信号、無線/有線ネットワーク、赤外線受光部、超音波受信機などで構成される。受信部200aは、解析部101aで得た情報、動作検出部100aで検出された動作パターンの情報で検出された情報を受信する。

0040

指示テーブル201aは、メモリハードディスクなどで構成され、受信部200aで受信した情報とそれに応じて実行される処理プログラムへの指示の内容の関係を保持するテーブルとなる。

0041

処理部202aは、MPU、ROMやRAMなどで構成される。指示テーブル201aを参照しながら、それに応じた処理プログラムを呼び出したり、解析部101aからの情報に合わせたプログラム処理をしたりする。

0042

そしてその処理結果を被制御機器2aに命令として発信する。

0043

例えば、テレビチャンネルを変える動作を受信部200aで受信した場合に、指示テーブル201aで記録されている受信信号動作処理の対応するデータから判別し実際にテレビのチャンネルを変更することが可能となる。

0044

図2は、本発明の一実施形態としての遠隔機器制御装置及び制御システムの基本構成を示す図である。

0045

図2で示される基本構成は、図1で示される基本構成とは、解析部の位置が遠隔機器制御装置にあるか被制御機器にあるかが違っている。

0046

この基本構成は、遠隔機器制御装置1bの形状やコスト面を考慮し、被制御機器2bや別の情報機器に解析部101bの役割を持たす形態もかまわないものとする。

0047

このようにすることで、解析部1bのコストの低下や小型化を行うことが可能になる。

0048

次に、動作パターンの検出方法について説明する。

0049

図3は、ユーザが上に振った時に動作検出部で検出する垂直方向加速度グラフ(a)と速度グラフ(b)と変位グラフ(c)と角速度グラフ(d)である。

0050

そこで、加速度グラフ(a)について説明をする。

0051

ユーザが遠隔機器制御装置1を上に向かって振り始めたとき、加速度グラフ(a)にはプラス方向に波形が生じる。しばらく上方向に振られるため波形はそのままプラス方向に向かうことになる。

0052

つぎに上に振り終えるとき、遠隔機器制御装置1に減速がかかる。

0053

つまり加速度グラフ(a)にはマイナス方向の波形が生じる。

0054

完全に振り終えるまで波形はマイナス方向に向かい、最終的に遠隔機器制御装置1を振り上げたところで止めると、波形は0に収束する。

0055

この加速度グラフ(a)の時間和をとると、速度グラフ(b)を得ることになり、速度グラフ(b)の時間和をとると、変位グラフ(c)を得ることになる。

0056

なお、この間に傾きセンサが検出する角速度の変位は、角速度グラフ(d)に示す。

0057

角速度には、変位がほとんどないことから、遠隔機器制御装置を回転するような動作は、この間に行っていないことがわかる。

0058

図4は、遠隔機器制御装置1(棒型インターフェイス)の一つの具体的なシステム例を示す概念図である。

0059

図4では、遠隔機器制御装置1を家庭で用いるシステムを想定している。

0060

図4では、それぞれ電灯2a、エアコン2b、電子レンジ2e、テレビ2c及びビデオ2dを制御する例を示している。

0061

それぞれの装置は、棒型インターフェイス1の中に制御のための動作と信号の変換テーブルが予め記録されている。

0062

例えば、電灯2aの例であると、上に二回振ることによって、電源onを指示したり、下に二回振ることによって、電源offを指示したりすることができる。

0063

同様に、エアコン2bでも、同様の動作が可能である。

0064

そして、さらに加えて、右に二回振ることで、温度の上昇を指示し、左に二回振ることで、温度の下降を指示することが可能となる。

0065

このようにして、図4中の他の装置、テレビ2cやビデオ2d、電子レンジ2eに関しても制御が行うことが可能である。

0066

また、1つの棒型インターフェイスに、複数の機器制御のための動作と信号の変換テーブルが予め記録してあっても良い。この場合、1つの棒型インターフェイスによって複数の機器が制御可能になる。

0067

図4の例では、家庭内でのシステムを想定したが、例えば、自動車内でのカーナビ、エアコン、ステレオの制御や企業、学校での電灯、エアコン、テレビ、プロジェクターの制御等にも利用することができる。

0068

次に、棒型インターフェイスの実現についての概要を示す。

0069

棒型インターフェイスは、その形状から、棒の上方向を決定することができない。

0070

そのため、棒型インターフェイスの実現には、この上方向の決定ということが、最も重要な点である。

0071

内蔵されている各種センサは、それぞれの基準三次元軸を持っているため、リモコン全体の上方向と、各種センサの基準軸の上方向が一致している必要がある。

0072

従来では、この上方向のリモコンの形状を工夫することで、解決を行ってきた。

0073

例えば、手の形状にあわせて握ると上方向が決定したりするものである。

0074

しかし、棒型インターフェイスは、シンプルな形状であるために、ユーザの視点からだと、上方向の判別ができない。

0075

そこで、このリモコンの上方向と、各種センサの基準軸の上方向が一致する方法を後記する方法で解決している。

0076

この手法の概要は、リモコンを扱うユーザの動作から、リモコンの上方向を決定する手法を取っている。

0077

通常、ユーザがリモコンを使う場合、初期状態として、リモコンは、テーブル又は床などにおいてあるものを使う。

0078

この時点での各種センサは、完全に停止している数値を読み取ることが可能である。

0079

さらに、ユーザがこのリモコンを持ち上げるとき、ユーザから見た場合に、リモコンを上方向に持ち上げる加速度が生じる。

0080

そして、さらに、ユーザは持ち上げてリモコンを持っている状態では、手振れによる微小振動を検出すると同時に、大きな変動をしない状態を生じる。

0081

しかし、実際には、ユーザから見た上方向と、各種センサの基準軸が、一致しているとは言えない。

0082

そこで、このようなユーザの初期時に誰もが必ず行う動作を検出し、ユーザから見た上方向(以降、グローバル座標系)と各種センサの基準軸(棒型インターフェイス座標系)のずれを補正することで、リモコンの上方向としてユーザが認識している状態(グローバル座標系)と、棒型インターフェイス座標系の補正のための補正角度θを検出する。

0083

この補正角度θは、上記のユーザがリモコンをテーブルや床においている状態の検出と、ユーザが上方向に持ち上げた状態の検出と、ユーザが手に持った状態での手振れを生じながらも、大きなセンサの値変動がない状態の検出によって、決定することができる。(このときの判定のための閾値は任意である)。

0084

その後、各種センサで得られた数値(棒型インターフェイス座標系)の値を、グローバル座標系の値に変換して、解析部101aで評価を行う。

0085

このような動作によって、棒型インターフェイスの上方向を決定し、リモコンの形状を自由にすることが可能となる。

0086

以降、その詳細を説明する。

0087

図5は、棒型インターフェイスの外見とその棒型インターフェイスの座標系を示している。

0088

図5(a)は、棒型インターフェイスの側面図を示している。棒型インターフェイス1に対して、縦方向Y座標を設定し、横方向にX座標を設定する。

0089

また、図5(b)は、棒型インターフェイスの正面図を示している。

0090

棒型インターフェイス1に対して、横方向は、図5(a)と同様に、X座標を設定し、X軸及びY軸と垂直にZ座標を設定する。図5(a)及び(b)におけるX軸は、一致している。

0091

このX、Y及びZの3軸は、それぞれ直交しており、この座標軸を基準軸として、棒型インターフェイスの三次元座標を構成している。

0092

この固有の座標系は、棒型インターフェイス座標系という名称で今後呼ぶこととする。

0093

この棒型インターフェイス座標は、棒型インターフェイスに内蔵された各種センサの値をそのまま反映し、読み取った値の座標系として用いられる。

0094

なお、棒型インターフェイスの形状は、図5に示される形を厳守する必要はなく、各種デザインを選ぶことが可能である。

0095

また、座標軸の方向や原点の配置も、自由に選ぶことが可能である。

0096

本実施形態では、棒という形に限定をして説明を行う。

0097

図6は、棒型インターフェイスの座標系と、グローバル座標系との関わりを示す図である。

0098

図6(a)は、棒型インターフェイス座標系とグローバル座標系が一致している場合を示している。

0099

棒型インターフェイス座標系とは、図5で示している座標軸であり、各種センサの値が、この座標系を基準に示されている。

0100

グローバル座標系とは、棒型インターフェイスの方向とは関係なく、対地面に対して、鉛直(又は水平)方向の座標系である。

0101

対地面に対して、鉛直(又は水平)方向の座標系は、すなわち、棒型インターフェイスを使用するユーザにとって、感覚的に最も自然で絶対な座標系である。

0102

それゆえに、棒型インターフェイスを使用するユーザにとって、上に振るという行為やシンボルを空中に表記するという行為は、このグローバル座標系の値を基準にして操作されることになる。

0103

1は、棒型インターフェイスであり、図5の棒型インターフェイス正面図の図5(b)の方向と同一の方向から見た棒型インターフェイスを示している。

0104

本実施形態で示している棒型インターフェイスの形状は円状である。

0105

そのため、床面などに置いた場合に転がる場合がある。つまり、棒型インターフェイス座標軸の上方向がグローバル座標軸と比べて、絶えず変わる可能性が高い。

0106

図6(a)で示す図では、この2つの座標軸が完全に一致している場合を示している。

0107

図6(a)において、座標軸は、棒型インターフェイス座標系とグローバル座標系が一致している。

0108

この場合は、棒型インターフェイス座標系とグローバル座標系の値は、一致しており、特に問題は生じない。

0109

しかし、図6(b)では、棒型インターフェイスが横方向に回転してしまっている。

0110

そのため、図6(b)に示すように、棒インターフェイス座標系とグローバル座標系とが一致していない。

0111

このような場合、棒型インターフェイスの座標系をグローバル座標系に修正する必要がある。

0112

もし、棒型インターフェイスの座標系(x、z)がグローバル座標系(gx、gz)に対して、補正角度θだけ回転しているとすると。

0113

棒型インターフェイスの座標系は、数1で示されるようにグローバル座標系(gx、gz)に変換することが可能となる。

0114

図6及び式では、二軸に関してのみ例を示しているが、これを三軸同時に行うことで、三次元での棒インターフェイスの動作(棒型インターフェイス座標系)をグローバル座標系として表現することが可能となる。

0115

このときの補正角度θをどのようにして決定するかに関しては、最も大きなポイントであり、決定の手法について説明する。

0116

図7は、棒型インターフェイスの座標系を三次元的に表現している図である。

0117

よって、棒型インターフェイス1の場合だと、その棒型インターフェイス座標系は、グローバル座標系へ変換され、読み取ったセンサの値は、グローバル座標系の値として、計算されることになる。

0118

図8は、棒型インターフェイスの状態遷移図を示した図である。

0119

図6及び図7ではこの座標変換に関して、棒型インターフェイス座標系からグローバル座標系への変換には、その角度を示す補正角度θを決定する必要があることを示唆した。

0120

その補正角度θを決定するために、棒型インターフェイスは、図8で示される状態遷移を経て、補正角度θを決定することが可能となる。

0121

ユーザは、床においてある棒型インターフェイスを持ち上げる(動作(1))。

0122

次に、持ち上げた棒型インターフェイスを空中で若干時間停止させる(動作(2))。

0123

そして、リモコン操作となるシンボルを空中に描く動作を行う(動作(3))。

0124

このような動作(1)−動作(3)を期待して、棒型インターフェイスはグローバル座標系の基準を決める。

0125

動作(2)において、空中での若干数の停止時間を判別することで、動作対象が決定し、棒型インターフェイスがどう持たれているか(どちらの方向が上をしめしているか)を判定することが可能となる。

0126

実際の状態遷移に関して説明をする。

0127

初期状態を示す701から棒型インターフェイスの状態が開始される。

0128

初期状態は、棒型インターフェイスが、床においてあるという状態を想定しており、初期化を行うことで、状態遷移710が発生する。

0129

そして、静止状態702になる。

0130

この状態は、棒型インターフェイスが、床やテーブルなどの上で完全に静止した状態であることを示している。

0131

この状態では、センサの値を常に監視する状態となっているため、定期的に、初期状態701に状態を遷移717をさせ、電力を抑えることも可能である。

0132

この場合、起動一定時間の後に、状態遷移710が発生して、再び、静止状態702となる。

0133

この状態から、ユーザが棒型インターフェイスを持ち上げる。

0134

この持ち上げは、加速度センサ等の急激な変化値となって現れる。

0135

この変化がある閾値を超える値を検知すると状態遷移711が発生する。

0136

そして、棒型インターフェイスの状態は、持ち上げ途中状態703になる。

0137

この状態は、ユーザの振り上げ動作中であることを示している。

0138

つまり、この状態は動作(1)に相当する。

0139

そのため、この上向きへの動作(ユーザは持ち上げている)は、特に機器への制御シンボル動作を示しているわけではないので、家電制御用シンボル動作としては比較を行わない。

0140

この状態から速度センサなどの値が、ある閾値を下回った場合に、状態遷移712が発生する。

0141

そして、棒型インターフェイスは、持ち上げ静止状態704となる。

0142

この状態は、前記の動作(2)に相当する。

0143

持ち上げ静止状態704の特徴としては、棒型インターフェイスは、加速度センサの値が手ぶれによる微小な変動がありながらも、ある閾値を下回る状態を一定時間維持することである。

0144

この持ち上げ静止状態704のときの傾きセンサの値が、図6及び図7で説明した棒型インターフェイス座標系とグローバル座標系との差角度θである。

0145

棒型インターフェイスは、この値である補正角度θを記憶する。

0146

この状態から、再び、ユーザが制御のためのシンボルを空中に描くとする。(動作(3)に相当する)
そうすると、持ち上げ静止状態704のときの加速度センサの値が、ある閾値を超えることで、状態遷移713が発生する。

0147

こうして、棒型インターフェイスは、コマンド中状態705状態になる。

0148

この状態では、ユーザは、動作(3)を行っている状態であり、棒型インターフェイスは、加速度情報などを記憶し続ける。

0149

その際の座標系は、補正角度θの値を用いて、棒型インターフェイス座標系からグローバル座標系に変換を行いながら記録をする。

0150

この状態から、ユーザが動作(3)を終了した場合、再び加速度センサの値がある閾値を下回る。

0151

これが発生すると状態遷移714が発生する。

0152

そして、状態は、コマンド判定待ち状態706になる。

0153

この状態では、図1の201で示されるように、処理部202が、空中に書かれたシンボルデータから、指示テーブル201に記載されたデータベースを参照する。このようにすることによって、実際に書かれたシンボルから動作させるべき操作を選択して、制御信号を送ることが可能となる。

0154

最後に、一定時間の手振れを含む静止時間が続いた場合、状態遷移715が発生し、再びコマンドが発生するのを待つ。

0155

また、もし床などに置かれた場合、手振れを含まない静止時間が発生する。

0156

これによって状態遷移716が発生し、棒型インターフェイスは、再び持ち上げられるのを待つ静止モード702になる。

0157

図9は、状態遷移について加速度センサや変位の値から示す図である。

0158

図9では、便宜的に、棒型インターフェイス座標系X軸速度802aの値及びグローバル座標系GX軸速度802bの値を示している。また、棒型インターフェイス座標系X軸方向加速度801aの値及びグローバル座標系GX軸加速度801bの値も示している。また、棒型インターフェイス座標系X軸傾きセンサ805aの値及びグローバル座標系GX軸傾きセンサ805bの値も示している。

0159

棒型インターフェイス座標系の示す数値は、動作検出部100aに搭載されているセンサの値である。

0160

静止状態807a/807bの場合は、各センサの値の変更はない。

0161

ここで重要な点は、センサの値に変動が全く生じないことである。

0162

また、このときの特徴的な値としては、傾きセンサの値805aがある程度の値を持って停止していることである。

0163

これは、棒型インターフェイスが、ある程度水平に対して転がっている状態で停止していることを意味している。

0164

持ち上げ判定処理のために、各センサの値から変位情報を求める必要がある。
加速度の変位量806aは、802a及び804aから求められる。この値は、数2で与えられる。

0165

この値が必要な理由は、棒型インターフェイスが転がっていて、方向性が分かっていない場合であっても棒型インターフェイスの動作を検出するためである。

0166

この変位量806aがある閾値を超えた場合に、状態が持ち上げ状態808a/808bに移行する。

0167

この状態は、ユーザが棒型インターフェイスを持ち上げて手元に持っていくまでの状態を示している。

0168

この状態では、制御シンボル動作としての動作ではないために、持ち上げ途中動作と判定をして、特に家電制御のための制御シンボル動作としては判定しない。

0169

この状態に移行後、再び速度値802aがある一定の閾値を下回り、かつ、一定時間、その状態が維持された場合、持ち上げ静止状態809a/809bに移行する。

0170

この状態の特徴は、ある程度数値に微小な変化が生じる。これは、ユーザが棒型インターフェイスを持っている場合に生じる手振れの値である。

0171

この値が一定時間続くことで、持ち上げ静止状態809a/809bの確認を行う。このときの傾きの数値である補正角度θをとして、各センサの値(棒型インターフェイス座標系)から、グローバル座標系の値を計算することが可能となる。

0172

補正の手法等に関しては上記の通り説明を行った。

0173

この補正は、他の軸などの値も関わり、実際には、他の軸の値も関連した前出の手法を元にした計算が行われる。

0174

このようにして、補正して得られたグローバル座標系の値が、801b、802b、803b、804b及び805bである。

0175

また、持っている間に角度が若干変わってしまう可能性がある。そのために、グローバル座標に関しても変位量806bを計算して、状態の変位に関して判定が行われる。この変位量は数3で得られる。

0176

これらの値は、再び静止状態になるまで、算出が行われる。

0177

こうして得られたグローバル座標系の変位量806bが、ある閾値を超えた場合に、コマンド受付状態810になる。

0178

これ以降の制御シンボル動作を加速度や速度の履歴によって解釈する方法に関しては、本特許では既存の方法を用いることによって実現している。

0179

図10は、図8で説明をした状態遷移図と、図9で説明をした「静止状態」から「持ち上げ途中状態」「持ち上げ静止状態」までのセンサ変位をさらに実現するソフトウェアの「静止状態」から「持ち上げ途中状態」「コマンド中状態」までのフローチャートを示す図である。

0180

初期状態は、901から開始される。この状態は、図8で示されている701から初期状態である。

0181

902にて、最初の状態を静止状態702に変更を行う。

0182

この状態が棒型インターフェイスの開始状態となる。

0183

この処理では、各センサの初期化等が実施される。

0184

また棒型インターフェイスの物理的状態としては、床やテーブルの上に置かれた状態を想定して初期化が行われる。

0185

903にて、センサの値を読み込む。

0186

そして、904にてセンサの値の評価を行う。ここでは、状態が703になるために、前記のある一定の閾値を超えたかどうかの判定を行う。

0187

この判定904にて、閾値を超えたかどうかの判定によって、棒型インターフェイスが持ち上げられた動作であるかどうかを判定が可能である。

0188

その後すぐ、905にて状態を、持ち上げ途中状態に変更をする。

0189

さらに、再び、906によってセンサの値を読み続ける。

0190

この読み取った数値の判定は、907によって行われる。この判定では、ユーザが棒型インターフェイスを手に持った状態で空中に停止しているかどうかを判定することによって行われる。

0191

そのため、図9に示すように、一定時間の静止状態でかつ、各センサの値が設定された閾値以下の状態が維持されているかどうかを判定することによって、この状態を判定できる。

0192

907で手の持った状態を判定すると、908によって、状態を持ち上げ静止状態に変更を行う。

0193

この状態での各種センサの値(特に傾きセンサによる棒型インターフェイスの座標系とグローバル座標系の角度の差)から上記で説明した補正角度θの値を決定することができる。

0194

この処理は、909によって行われる。アルゴリズムに関しては、上記で示した通りである。

0195

この初期化後、さらに、910にて、センサの値が読み取られる。

0196

このセンサの値は、棒型インターフェイス座標系上での値であるために、911によって、グローバル座標系に変換された値に変更される。

0197

そして、912によって、ある一定の閾値を超えたセンサ値を検出した場合に、持ち上げ静止状態から、コマンド中状態に913によって変更される。

0198

この状態から、棒型インターフェイスの動作は、機器への制御のための制御シンボル動作を書くための動作として判定される。

0199

914によってセンサの値を読み込み、915によって棒型インターフェイス座標系の値が、グローバル座標系の値に変換される。

0200

そして、916によって、得られたグローバル座標系上でのセンサの値の変化度合いが、指示テーブルで記録されている制御シンボル動作の動作変化と一致するかどうかの照合が行われる。

0201

917によってその判定が行われる。

0202

このようにして、制御シンボル動作の動作が、実際の機器動作結びつくことが可能となる。

0203

そして、最後に918によって、動作が終了後、再びコマンド判定待ち状態に変更され、新しいコマンドの入力を待つ状態となる。

0204

このように、棒型インターフェイスの上方向を決定するための主要な処理について説明を行った。

0205

(第二の実施形態)
第一の実施形態では、棒型インターフェイスの傾き角を、傾きセンサを用いている。

0206

しかし、第二の実施形態では、センサ系の座標から、グローバル座標系の値に変換する際の補正角度θを以下の算出によって求めることもできる。

0207

棒型インターフェイスは、この値である補正角度θを記憶する。

0208

この補正角の計算は、数4のとおりである。

0209

この角度の計算は、状態703のとき、909の処理によって計算される。

0210

また、上式の値ZとXは、それぞれ、808aの状態で示されるときのX軸速度802a及びZ軸速度804aの平均速度である。

0211

このような計算によって、持ち上げられた方向がどちらであるかを認識することが可能になる。

0212

この値θは、702の状態で初期化される。

0213

以上説明したように、棒型インターフェイスの上方向を決定することが可能となり、杖のようなシンプルなデザインの遠隔操作制御装置を実現することが可能になる。

0214

なお、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。

0215

本発明は、テレビジョン受像機や、画像記録装置、オーディオ装置、衛星放送チューナー装置、電灯装置、空調装置など、家庭やオフィスなどの多くの家電機器や電子機器で使用される遠隔操作制御装置に利用可能である。

図面の簡単な説明

0216

本発明の一実施形態としての遠隔機器制御装置及び制御システムの基本構成を示す図である。
本発明の一実施形態としての遠隔機器制御装置及び制御システムの基本構成を示す図である。
ユーザが上に振った時に動作検出部で検出する垂直方向の加速度グラフ(a)と速度グラフ(b)と変位グラフ(c)と角速度グラフ(d)である。
遠隔機器制御装置1(棒型インターフェイス)の一つの具体的なシステム例を示す概念図である。
棒型インターフェイスの外見とその棒型インターフェイスの座標系を示している。
棒型インターフェイスの座標系と、グローバル座標系との関わりを示す図である。
棒型インターフェイスの座標系を三次元的に表現している図である。
棒型インターフェイスの状態遷移図を示した図である。
状態遷移について加速度センサや変位の値から示す図である。
「静止状態」から「持ち上げ途中状態」「コマンド中状態」までのフローチャートを示す図である。

符号の説明

0217

1遠隔機器制御装置
2被制御機器
100動作検出部
101解析部
102発信部
200 受信部
201指示テーブル
202 処理部

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