JP2009218759A - Operation signal transmitter, remote control system, and method of determining part operated by user - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被遠隔操作機器に対して遠隔操作信号の送信を行うリモコン装置本体の動作を検出し、当該被遠隔操作機器の機能を変更するコントローラに関する。 The present invention relates to a controller that detects the operation of a remote control device main body that transmits a remote operation signal to a remotely operated device and changes the function of the remotely operated device.
従来、テレビやデジタルレコーダ等の電化製品を遠隔操作する操作信号送信装置としては、操作信号送信装置本体の表面等に設けられた各種機能に割り当てられた操作ボタンを押圧操作することで、被遠隔操作機器の操作を行うようにしたものが一般的に普及している。さらに操作信号送信装置に、操作信号送信装置本体の加速度または角速度の測定が可能なセンサを取り付けることにより、使用者が操作信号送信装置に対して行うジェスチャ動作を検出し、被遠隔操作機器の操作をすることが考えられている。例えば少なくとも2以上の加速度センサをリモコン装置本体の異なる場所に配置し、配置したそれぞれの場所において計測された角加速度から角変位を算出することで、操作信号送信装置本体の回転動作を検出するものがある(例えば、特許文献1参照。)。また、操作信号送信装置本体に配置された加速度センサの計測情報から操作信号送信装置の上下左右方向の動作を検出するものがある(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、前記従来の構成では、操作信号送信装置本体に配置された加速度センサの値を基に、リモコン装置のみのジェスチャ動作を検出するものであるため、例えば使用者がリモコン装置を持って振る等の操作を行う場合、使用者の手首を中心として操作したのか、腕を中心として操作したのか等、加速度センサ計測の情報から使用者自身が行うジェスチャ動作が、どの部位によって行われているかを検出することは出来ないという課題を有していた。 However, in the conventional configuration, since the gesture operation of only the remote control device is detected based on the value of the acceleration sensor arranged in the operation signal transmission device main body, for example, the user shakes with the remote control device, etc. When performing the above operation, it is detected by which part the gesture operation performed by the user himself / herself is performed from the information of the acceleration sensor measurement, such as whether the operation is performed with the wrist of the user or the arm as the center. I had the problem that I couldn't do it.
上記目的を達成するために、少なくとも2つ以上の加速度センサを備える操作信号送信装置であって、前記操作信号送信装置本体の予め定められた位置における加速度を計測する第1加速度センサと、前記位置とは異なる位置における加速度を計測する第2加速度センサと、前記操作信号送信装置本体が略静止状態である場合、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサのうち少なくとも1つにおいて計測される加速度を、重力加速度として蓄積し、前記第1加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出し、前記第2加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出する減算手段と、前記減算手段の出力結果を基に、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定する操作部位特定手段と、を備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an operation signal transmitting device comprising at least two or more acceleration sensors, the first acceleration sensor for measuring acceleration at a predetermined position of the operation signal transmitting device main body, and the position When the second acceleration sensor that measures acceleration at a position different from the above and the operation signal transmission device main body are in a substantially stationary state, the measurement is performed by at least one of the first acceleration sensor and the second acceleration sensor. Acceleration is accumulated as gravitational acceleration, the difference between the acceleration measured by the first acceleration sensor and the gravitational acceleration is calculated, and the acceleration measured by the second acceleration sensor and the gravitational acceleration Based on the subtraction means for calculating the difference and the output result of the subtraction means, the operation part of the user of the operation signal transmission device is determined. An operation part identification means, and further comprising a.
この構成によれば、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサにおいて、重力加速度の影響を除いた、加速度を計測し、前記操作信号送信装置の使用者が行うジェスチャ動作からジェスチャ動作の動作中心を算出することが可能となる。 According to this configuration, the first acceleration sensor and the second acceleration sensor measure the acceleration excluding the influence of the gravitational acceleration, and perform the gesture operation from the gesture operation performed by the user of the operation signal transmission device. The center can be calculated.
これにより、上記操作信号送信装置の異なる場所に配置された少なくとも2以上の加速度センサの計測情報から、上記操作信号送信装置を操作する操作者のジェスチャ動作が、どの部位によって行われているかを判別できる。 Thereby, it is determined by which part the gesture operation of the operator who operates the operation signal transmission device is performed from the measurement information of at least two or more acceleration sensors arranged at different locations of the operation signal transmission device. it can.
本発明の実施の形態においては、少なくとも2つ以上の加速度センサを備える操作信号送信装置であって、前記操作信号送信装置本体の予め定められた位置における加速度を計測する第1加速度センサと、前記位置とは異なる位置における加速度を計測する第2加速度センサと、前記操作信号送信装置本体が略静止状態である場合、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサのうち少なくとも1つにおいて計測される加速度を、重力加速度として蓄積し、前記第1加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出し、前記第2加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出する減算手段と、前記減算手段の出力結果を基に、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定する操作部位特定手段と、を備えることを特徴としている。 In an embodiment of the present invention, an operation signal transmitting device comprising at least two or more acceleration sensors, the first acceleration sensor for measuring acceleration at a predetermined position of the operation signal transmitting device main body, When the second acceleration sensor that measures acceleration at a position different from the position and the operation signal transmission device main body are in a substantially stationary state, the measurement is performed by at least one of the first acceleration sensor and the second acceleration sensor. Acceleration calculated as a gravitational acceleration, a difference between the acceleration measured by the first acceleration sensor and the gravitational acceleration is calculated, the acceleration measured by the second acceleration sensor, and the gravitational acceleration, Based on the output result of the subtracting means for calculating the difference between the subtracting means and the operation result of the user of the operation signal transmitting device, Is characterized by comprising an operation part identification unit that, the.
この操作信号送信装置においては、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサにおいて、重力加速度の影響を除いた、加速度を計測し、前記操作信号送信装置の使用者が行うジェスチャ動作から動作中心を算出することが可能となるため、上記操作信号送信装置を操作する操作者のジェスチャ動作が、どの部位によって行われているかを判別することが可能となる。 In this operation signal transmitting apparatus, the first acceleration sensor and the second acceleration sensor measure acceleration excluding the influence of gravitational acceleration, and the operation center is determined from the gesture operation performed by the user of the operation signal transmitting apparatus. Therefore, it is possible to determine by which part the gesture operation of the operator who operates the operation signal transmission device is performed.
また、前記操作部位特定手段は、前記減算手段から出力される2つの加速度を基に、前記操作信号送信装置本体になされた円運動の略中心位置である動作中心を算出し、当該動作中心と、前記第1加速度センサまたは、前記第2加速度センサと、の距離に応じて、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定することを特徴としている。 Further, the operation part specifying unit calculates an operation center that is a substantially center position of a circular motion performed on the operation signal transmission device main body based on the two accelerations output from the subtraction unit, The operation part of the user of the operation signal transmitting device is determined according to the distance from the first acceleration sensor or the second acceleration sensor.
この操作部位特定手段によれば、使用者が操作信号送信装置に行ったジェスチャ動作を略円運動とみなすことで、動作中心をより具体的に算出することが可能となる。 According to this operation site specifying means, it is possible to calculate the motion center more specifically by regarding the gesture motion performed by the user on the operation signal transmission device as a substantially circular motion.
また、前記操作部位特定手段は、前記動作中心と、前記第1加速度センサまたは、前記第2加速度センサと、の距離が所定の第1の値よりも小さい場合、前記使用者の手首を中心に操作が行われたと判定することを特徴としている。 In addition, when the distance between the operation center and the first acceleration sensor or the second acceleration sensor is smaller than a predetermined first value, the operation part specifying unit focuses on the wrist of the user. It is characterized by determining that an operation has been performed.
この操作部位特定手段によれば、上記操作信号送信装置に備えられる加速度センサの情報と、動作中心の情報を用いることで、使用者が操作信号送信装置に対して行ったジェスチャ動作を、より詳細に判定することが可能となる。 According to this operation part specifying means, by using the information of the acceleration sensor provided in the operation signal transmission device and the information on the operation center, the gesture operation performed by the user with respect to the operation signal transmission device can be further detailed. Can be determined.
また、前記操作部位特定手段は、前記距離が、第2の値よりも大きい場合、前記使用者の身体全体によって操作が行われたと判定し、前記第2の値は、前記第1の値よりも大きいことを特徴としている。 In addition, when the distance is greater than the second value, the operation part specifying unit determines that the operation is performed by the entire body of the user, and the second value is greater than the first value. It is also characterized by being large.
この操作部位特定手段によれば、上記操作信号送信装置に備えられる加速度センサの情報と、動作中心の情報を用いることで、使用者が操作信号送信装置に対して行ったジェスチャ動作を、さらに詳細に判定することが可能となる。 According to this operation part specifying means, by using the information of the acceleration sensor provided in the operation signal transmission device and the information on the operation center, the gesture operation performed by the user with respect to the operation signal transmission device is further detailed. Can be determined.
また、前記操作部位特定手段は、前記距離が、前記第1の値よりも大きく、かつ、前記第2の値よりも小さい場合、前記使用者の肘を中心に操作が行われたと判定することを特徴としている。 In addition, the operation part specifying unit determines that the operation is performed around the user's elbow when the distance is larger than the first value and smaller than the second value. It is characterized by.
この操作部位特定手段によれば、上記操作信号送信装置に備えられる加速度センサの情報と、動作中心の情報を用いることで、使用者が操作信号送信装置に対して行ったジェスチャ動作を、手首または肘だけでなく身体全体で行ったジェスチャ動作であることも判定することが可能となる。 According to this operation part specifying means, by using the information of the acceleration sensor provided in the operation signal transmission device and the information on the operation center, the gesture operation performed by the user on the operation signal transmission device can be performed on the wrist or It is possible to determine that the gesture is performed not only on the elbow but also on the entire body.
また、前記第1加速度センサと、前記第2加速度センサと、は1軸で表現されるスカラー値の加速度が計測され、前記操作部位特定手段は、前記減算手段から出力される2つの加速度が同符号化否かを判定し、当該判定結果に応じて、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定することを特徴としている。 In addition, the first acceleration sensor and the second acceleration sensor measure the acceleration of a scalar value expressed by one axis, and the operation site specifying unit has the same two accelerations output from the subtracting unit. It is characterized in that it is determined whether or not encoding is performed, and an operation part of a user of the operation signal transmission device is determined according to the determination result.
この操作信号送信装置においては、第1加速度センサと、第2加速度センサと、においてスカラー値の加速度をそれぞれ取得し、取得した加速度から重力加速度の差分を算出し、算出された2つの加速度の積の符号に応じて、操作信号送信装置自体のジェスチャ動作ではなく、操作信号送信装置を操作する操作者のジェスチャ動作を判別することが可能となる。そのため、3軸または2軸よりも比較的安価な1軸のセンサを用いても、操作信号送信装置を操作する操作者のジェスチャ動作を判別することが可能となる効果を奏する。 In this operation signal transmission device, the first acceleration sensor and the second acceleration sensor respectively acquire the acceleration of the scalar value, calculate the difference of the gravitational acceleration from the acquired acceleration, and calculate the product of the two calculated accelerations. It is possible to determine not the gesture operation of the operation signal transmission device itself but the gesture operation of the operator who operates the operation signal transmission device. Therefore, even if a uniaxial sensor that is relatively cheaper than three or two axes is used, it is possible to determine the gesture operation of the operator who operates the operation signal transmission device.
また、前記操作部位特定手段は、前記判定において異符号と判定された場合、前記使用者の手首を中心に操作が行われたと判定することを特徴としている。 Further, the operation part specifying means determines that the operation is performed around the wrist of the user when it is determined that the sign is different in the determination.
この操作部位特定手段においては、上記操作信号送信装置に備えられる1軸の加速度のみ計測可能な加速度センサの情報を用いることで、使用者が操作信号送信装置に対して行ったジェスチャ動作を、より詳細に判定することが可能となる。 In this operation part specifying means, by using information of an acceleration sensor capable of measuring only one-axis acceleration provided in the operation signal transmission device, a gesture operation performed by the user with respect to the operation signal transmission device can be further performed. It becomes possible to determine in detail.
また、前記操作部位特定手段は、前記判定において同符号と判定された場合、前記使用者の肘を中心に操作が行われたと判定することを特徴としている。 Further, the operation part specifying means determines that the operation is performed around the elbow of the user when it is determined that the same sign is used in the determination.
この操作部位特定手段においては、上記操作信号送信装置に備えられる1軸の加速度のみ計測可能な加速度センサの情報を用いることで、使用者が操作信号送信装置に対して行ったジェスチャ動作を、手首だけでなく肘で行ったジェスチャ動作であることも判定することが可能となる。 In this operation part specifying means, by using information of an acceleration sensor that can measure only one-axis acceleration provided in the operation signal transmission device, a gesture operation performed by the user with respect to the operation signal transmission device can be performed. In addition, it is possible to determine that the gesture action is performed with the elbow.
また、前記重力加速度バッファ手段は、前記第1加速度センサにおいて計測される加速度と、前記第2加速度センサにおいて計測される加速度と、の差分の大きさが、所定の大きさよりも小さい場合、前記操作信号送信装置本体が略静止状態であると判定することを特徴としている。 Further, the gravitational acceleration buffer means is configured to operate the operation when the magnitude of the difference between the acceleration measured by the first acceleration sensor and the acceleration measured by the second acceleration sensor is smaller than a predetermined magnitude. It is characterized in that it is determined that the signal transmission device main body is in a substantially stationary state.
この重力加速度バッファ手段においては、操作信号送信装置に備えられる2つの加速度センサにおいて計測される加速度の差分を算出し、所定の大きさよりも小さい場合であれば、上記操作信号送信装置は、略静止状態と判定し、加速度センサで計測された加速度を重力加速度として蓄積することが可能となる。 In this gravitational acceleration buffer means, the difference between the accelerations measured by the two acceleration sensors provided in the operation signal transmission device is calculated. If the difference is smaller than a predetermined size, the operation signal transmission device is substantially stationary. It is possible to store the acceleration measured by the acceleration sensor as the gravitational acceleration.
また、前記重力加速度バッファ手段は、前記操作信号送信装置に配置された加速度センサにおいて計測される加速度の予め定められた時間内における変化量が所定の値よりも小さい場合、前記操作信号送信装置本体が略静止状態であると判定することを特徴としている。 Further, the gravitational acceleration buffer means is configured such that the change amount of the acceleration measured by the acceleration sensor arranged in the operation signal transmission device within a predetermined time is smaller than a predetermined value when the operation signal transmission device main body Is determined to be in a substantially stationary state.
この重力加速度バッファ手段においては、操作信号送信装置に備えられる2つの加速度センサにおいて計測される所定の時間における加速度の変化量を算出し、所定の大きさよりも小さい場合であれば、上記操作信号送信装置は、略静止状態と判定し、加速度センサで計測された加速度を重力加速度として蓄積することが可能となる。 In this gravitational acceleration buffer means, the amount of change in acceleration at a predetermined time measured by the two acceleration sensors provided in the operation signal transmission device is calculated, and if it is smaller than the predetermined size, the operation signal transmission is performed. The apparatus can determine that the apparatus is in a substantially stationary state and accumulate acceleration measured by the acceleration sensor as gravitational acceleration.
また、少なくとも2つ以上の加速度センサを備える操作信号送信装置と、当該操作信号送信装置の操作信号を受信する操作信号受信装置と、からなるリモコンシステムにおいて、前記操作信号送信装置本体の予め定められた位置における加速度を計測する第1加速度センサ手段と、前記位置とは他の位置における加速度を計測する第2加速度センサ手段と、前記操作信号送信装置本体が略静止状態である場合、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサのうち少なくとも1つにおいて計測される加速度を、重力加速度とし、前記第1加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出し、前記第2加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出する減算手段と、前記減算手段の出力結果を基に、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定する操作部位特定手段と、を備えることを特徴としている。 Further, in a remote control system including an operation signal transmission device including at least two acceleration sensors and an operation signal reception device that receives an operation signal of the operation signal transmission device, the operation signal transmission device main body is predetermined. When the first acceleration sensor means for measuring acceleration at a different position, the second acceleration sensor means for measuring acceleration at a position other than the position, and the operation signal transmission device main body are substantially stationary, the first acceleration sensor means The acceleration measured by at least one of the acceleration sensor and the second acceleration sensor is defined as gravitational acceleration, and the difference between the acceleration measured by the first acceleration sensor and the gravitational acceleration is calculated, A subtraction means for calculating a difference between the acceleration measured by the two-acceleration sensor and the gravitational acceleration; Output based on the, is characterized by and an operation part identification means for determining the operation site of a user of the operating signal transmitter.
このリモコンシステムにおいては、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサにおいて、重力加速度の影響を除いた、加速度を計測し、前記操作信号送信装置の使用者が行うジェスチャ動作から動作中心を算出することが可能となるため、上記操作信号送信装置を操作する操作者のジェスチャ動作が、どの部位によって行われているかを判別することが可能となる。 In this remote control system, the first acceleration sensor and the second acceleration sensor measure the acceleration excluding the influence of gravitational acceleration, and calculate the motion center from the gesture motion performed by the user of the operation signal transmission device. Therefore, it is possible to determine by which part the gesture operation of the operator who operates the operation signal transmission device is performed.
また、少なくとも2つ以上の加速度センサを備える操作信号送信装置と、当該操作信号送信装置の操作信号を受信する操作信号受信装置と、からなる使用者操作部位判定方法において、前記操作信号送信装置本体の予め定められた位置における加速度を、第1加速度センサを用いて計測する第1加速度センシングステップと、前記位置とは他の位置における加速度を、第2加速度センサを用いて計測する第2加速度センシングステップと、前記操作信号送信装置本体が略静止状態である場合、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサのうち少なくとも1つにおいて計測される加速度を、重力加速度とし、前記第1加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出し、前記第2加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出する減算ステップと、前記減算ステップにおける出力結果を基に、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定する操作部位特定ステップと、を備えることを特徴とする使用者操作部位判定方法であることを特徴としている。
In the user operation part determination method, comprising: an operation signal transmission device including at least two acceleration sensors; and an operation signal reception device that receives an operation signal of the operation signal transmission device. A first acceleration sensing step for measuring acceleration at a predetermined position using a first acceleration sensor, and a second acceleration sensing for measuring acceleration at a position other than the position using a second acceleration sensor. And when the operation signal transmitting device main body is in a substantially stationary state, the acceleration measured by at least one of the first acceleration sensor and the second acceleration sensor is a gravitational acceleration, and the first acceleration sensor The difference between the acceleration measured in
この使用者操作部位判定方法においては、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサにおいて、重力加速度の影響を除いた、加速度を計測し、前記操作信号送信装置の使用者が行うジェスチャ動作から動作中心を算出することが可能となるため、上記操作信号送信装置を操作する操作者のジェスチャ動作が、どの部位によって行われているかを判別することが可能となる。 In this user operation part determination method, the first acceleration sensor and the second acceleration sensor measure acceleration excluding the influence of gravitational acceleration, and from the gesture operation performed by the user of the operation signal transmission device. Since the center of motion can be calculated, it is possible to determine which part is performing the gesture motion of the operator who operates the operation signal transmission device.
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明において動作中心とは、使用者がリモコン装置に対して振る等のジェスチャ動作を行った際の略円運動において、当該円の略中心位置を指す。また、操作信号送信装置は以下、リモコン装置と称する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present invention, the operation center refers to the approximate center position of the circle in a substantially circular motion when the user performs a gesture operation such as shaking the remote control device. The operation signal transmission device is hereinafter referred to as a remote control device.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるリモコン装置20の構成を示す図である。本発明のリモコン装置20は、リモコン装置20の略両端部分にそれぞれ第1加速度センサ10と第2加速度センサ11が配置されるよう構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration of
第1加速度センサ10および、第2加速度センサ11は、それぞれが配置された場所を原点とする直交座標系における加速度ベクトルを計測する。そして、計測された加速度ベクトルを、直交座標系のx、y、z軸成分に分解し出力する。ここで、本実施の形態1においては、説明の便宜上、第1加速度センサ10と、第2加速度センサ11と、における直交座標系のx、y、z軸を平行となるように設定する。この場合、演算処理を簡略化できるという効果を奏することが期待される。なお、リモコン装置20に備えられた加速度センサは、極座標系によって加速度ベクトルが表されるセンサであっても構わない。この場合、リモコン装置20の使用者が行うジェスチャ動作をより直感的に表現することができる効果を奏することが期待される。また、加速度ベクトルにおいて使用される座標系は、上記2つの座標系に限定されるものではなく、一般的に使用される座標系であればどのようなものを用いても構わない。さらに、上記座標系の原点は、加速度センサが配置された場所だけに限定されるものではなく、例えばリモコン装置20の立体形状略中心部等、リモコン装置20の予め定められた一点を座標原点とする座標系を用いる構成にしても構わない。この場合、演算処理を行う際に、1の座標系で表される加速度を、他の座標系上で扱うために座標変換を行う必要がないため、計算処理量を低減できる効果を奏することが期待される。
The
以下、本発明の実施の形態1におけるリモコン装置20の構成要素について、図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, components of
図2は、本発明の実施の形態1におけるリモコン装置20のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of
図2において、リモコン装置20は、第1加速度センサ10、第2加速度センサ11、重力レジスタ12、第1減算部13、第2減算部14、判定部15で構成されている。
In FIG. 2, the
第1加速度センサ10および、第2加速度センサ11は、操作者が行ったジェスチャ動作に応じてリモコン装置20に生じる加速度を計測し、第1減算部13と、第2減算部14と、重力レジスタ12と、に出力する。
The
重力レジスタ12は、リモコン装置20が略静止時である場合、第1加速度センサ10または、第2加速度センサ11において計測される加速度ベクトルを、重力加速度ベクトルとみなし蓄積するレジスタである。なお、第1加速度センサ10において計測された加速度ベクトルから、第2加速度センサ11において計測された加速度ベクトルの差分を算出し、算出されたベクトルの大きさが、予め定められた値よりも小さい値である場合、リモコン装置20は略静止状態としても構わない。ここで、予め定められた値は、リモコン装置20に備えられる加速度センサのセンシング精度に応じて決定される値等、第1加速度センサ10と、第2加速度センサ11の物理的特性に合わせて決定される値であればどのような値を用いても構わない。また、予め定めた時刻の間、第1加速度センサ10と、第2加速度センサ11と、の出力変化が予め定められた変化量よりも小さい値である場合、リモコン装置20は略静止状態としても構わない。ここで、予め定めた時刻は、リモコン装置20に備えられる加速度センサがセンシングを行うサンプリング時間に応じて決定される時刻や、リモコン装置20が使用される使用状況に応じて決定される時刻等を用いても構わない。なお、略静止状態の設定はこれら上記の方法に限定されるものではなく、例えば上記2つの方法を組み合わせた方法等、リモコン装置20の静止状態を判定可能な方法であればどのようなものを用いても構わない。
The gravity register 12 is a register for accumulating the acceleration vector measured by the
第1減算部13は、第1加速度センサ10において計測された加速度ベクトルと、重力レジスタ12に蓄積される重力加速度ベクトルとの差分(以降、ジェスチャ動作による第1の加速度ベクトルと称す。)を算出し、判定部15に出力するものである。
The
第2減算部14は、第2加速度センサ11において計測された加速度ベクトルと、重力レジスタ12に蓄積される重力加速度ベクトルとの差分(以降、ジェスチャ動作による第2の加速度ベクトルと称す。)を算出し、判定部15に出力するものである。
The
なお、本発明の実施の形態1においては、第1減算部13と、第2減算部14を分割して記述したが、この構成に限定されるものではなく、1つの減算部で構成しても構わない。
In the first embodiment of the present invention, the
判定部15は、第1減算部13と、第2減算部14と、から通知されたそれぞれの加速度ベクトルを基に、使用者の身体のうち、どの部分を中心にリモコン装置20をジェスチャ動作したのかを判定する。
Based on the respective acceleration vectors notified from the
以下、本発明の実施の形態1における判定部15の動作内容について図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, the operation content of the
図3は、使用者がリモコン装置20のジェスチャ動作を行った際に、ジェスチャ動作による第1の加速度ベクトルと、ジェスチャ動作による第2の加速度ベクトルと、リモコン装置20の動作における動作中心と、を示す図である。
FIG. 3 shows the first acceleration vector by the gesture operation, the second acceleration vector by the gesture operation, and the operation center in the operation of the
図3において、ジェスチャ動作による第1の加速度ベクトル120、ジェスチャ動作による第2の加速度ベクトル121、動作中心124、動作中心124と第1加速度センサ10とを結ぶ線分122、動作中心124と第2加速度センサ11とを結ぶ線分123が定義される。なお、第1加速度センサ10および、第2加速度センサ11には、それぞれに対して直交座標系が設定され、使用者は第2加速度センサ11付近を把持し、リモコン装置20に対しジェスチャ動作を行うものとする。
In FIG. 3, the
判定部15は、まず第1減算部13から出力されるジェスチャ動作による第1の加速度ベクトル120と、第2減算部14から出力されるジェスチャ動作による第2加速度ベクトル121と、を取得する。そして、ジェスチャ動作による第1の加速度ベクトル120に直交し、かつ、2つの加速度ベクトルが存在する平面に属する第1の法線となる線分122と、ジェスチャ動作による第2加速度ベクトル121に直交し、かつ、2つの加速度ベクトルが存在する平面に属する第2の法線となる線分123と、を算出する。さらに、算出された2つの法線の交点を算出し、算出した交点を動作中心124とする。そして、動作中心124と、第2加速度センサ11と、の距離が予め定めた第1の値よりも小さい場合、使用者がリモコン装置20に行ったジェスチャ動作は手首を中心にした操作と判定され、上記第1の値よりも大きい場合、肘を中心にした操作と判定し、判定結果の出力を行う。ここで、上記第1の値は、使用者の身体的性質に応じて設定される値であって、例えば性別、年齢における身体的特性に応じて設定される値等を利用しても構わない。この場合、より正確に使用者の操作内容を検出することが可能となる効果を奏する。さらに、使用者のジェスチャ動作を判定する条件として、上記第1の値よりも大きい第2の値を設定し、動作中心124と、第2加速度センサ11と、の距離が第2の値よりも大きい場合、使用者の身体全体を使ってリモコン装置20をジェスチャ動作したと判定し、第2の値よりも小さい場合、使用者の肘を使ってリモコン装置20をジェスチャ動作したと判定しても構わない。この場合、リモコン装置20の使用者が行ったジェスチャ動作をより詳細に表現できるという効果を奏する。ここで、第2の値は第1の値と同様に、使用者の身体的特性に応じて設定される値等を利用しても構わない。
The
なお、第1の値はリモコン装置20の使用中に、例えば上記第1の値をリモコン装置20本体に備えられたボタンの押圧操作によって変更できる構成にしても構わない。この場合、リモコン装置20の使用中に突然、使用者が変更したとしても正確にその操作内容を検出することが可能となる効果を奏する。
Note that the first value may be changed, for example, by pressing a button provided on the main body of the
なお、使用者のジェスチャ動作を、動作中心124と、第2加速度センサ11と、の距離に応じて、手首または肘に起因する動作に対する割合として判定しても構わない。この場合、より具体的に使用者が行ったジェスチャ動作を具体的な値として表現することが可能となる効果を奏する。
In addition, you may determine a user's gesture operation | movement as a ratio with respect to the operation | movement resulting from a wrist or an elbow according to the distance of the
なお、第1減算部13から出力される加速度ベクトルと、第2減算部14から出力される加速度ベクトルと、が同一平面上に存在しない場合、第1加速度センサ10で計測される加速度を、第2加速度センサ11で計測される加速度ベクトルと、第1加速度センサ10において設定される座標系の原点と、によって形成される平面状に射影変換する。そして、射影変換された加速度と、第2加速度センサにおいて計測される加速度と、のそれぞれの法線を算出する構成にしても構わない。この場合、加速度センサの誤差等によって引き起こされる動作中心124が存在しない状況を回避することが可能となる効果を奏す。
When the acceleration vector output from the
また、本発明において、第1加速度センサ10と、第2加速度センサ11と、において設定される座標系は、それぞれ独立した座標系であることに限定されず、例えば第1加速度センサ10において計測される加速度ベクトル120を、第1加速度センサ10において使用される直交座標に変換したものを用いても構わない。
In the present invention, the coordinate systems set in the
なお、本発明の実施の形態1においては、ジェスチャ動作による第1の加速度ベクトル120の法線である線分122と、ジェスチャ動作による第2加速度ベクトル121の法線である線分123と、の動作中心124が、例えば加速度センサにおける計測情報の誤差等によって算出できない場合、使用者の身体全体を使用してリモコン装置20をジェスチャ動作したと判定しても構わない。
In the first embodiment of the present invention, the
なお、本発明の実施の形態1において使用される加速度センサは、3軸が計測可能なものに限定されず、例えば2軸が計測可能な加速度センサを用いる構成にしても構わない。この場合、互いに直交するx、y軸が設定される2軸加速度センサの計測軸に対し、リモコン装置20の長手方向に対して垂直にx軸、y軸がなるように第1加速度センサ10と、第2加速度センサ11と、を配置する構成にしても構わない。なお、第1加速度センサ10と第2加速度センサ11のx、y軸が平行となるように配置する構成にしても構わない。
The acceleration sensor used in the first embodiment of the present invention is not limited to one that can measure three axes, and for example, an acceleration sensor that can measure two axes may be used. In this case, the
以下、本発明の実施の形態1におけるリモコン装置20の動作について図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, the operation of the
図4は、使用者がリモコン装置20のジェスチャ動作を行った場合のリモコン装置20の動作を示すフローチャートである。なお、リモコン装置20における重力レジスタ12には予め閾値が設定され、さらに判定部15は第1の値と、第1の値よりも大きい第2の値とが予め設定されているものとする。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of
(ステップS501)重力レジスタ12は、リモコン装置20の動作がオンとなっている場合、第1加速度センサ10と、第2加速度センサ11と、から加速度ベクトルを取得し、取得した2つの加速度ベクトルの差の大きさが予め定められた閾値より小さいか否かを判定する。小さいと判定された場合、ステップS502に進む。また、大きいと判定された場合は、ステップS503に進む。
(Step S501) When the operation of the
(ステップS502)重力レジスタ12において予め定められた閾値よりも小さいと判定された場合、第1加速度センサ10または、第2加速度センサ11において計測された加速度ベクトルを重力加速度ベクトルとして蓄積し、ステップS501に戻る。
(Step S502) When it is determined that the
(ステップS503)重力レジスタ12において予め定められた閾値よりも大きいと判定された場合、第1減算部13は、第1加速度センサ10において計測される加速度ベクトルを取得し、取得した加速度ベクトルから、重力レジスタ12に蓄積される重力加速度ベクトルの差分であるジェスチャ動作による第1の加速度を算出し、判定部15に通知を行う。さらに、第2減算部14も同様の動作を第2加速度センサ11から取得した加速度ベクトルを基に行う。そして、ステップS504に進む。
(Step S503) When it is determined that the
(ステップS504)判定部15は、第1減算部13と、第2減算部14と、からそれぞれジェスチャ動作による加速度ベクトルが通知されると、ジェスチャ動作による第1の加速度ベクトル120とジェスチャ動作による第2加速度ベクトルの原点を共有する平面Sを算出する。次に加速度ベクトル120と直交し、平面Sに属し、かつ、加速度ベクトル120の原点を通る線分122を算出し、さらに加速度ベクトル121と直交し、平面Sに属し、かつ、加速度ベクトル121の原点を通る線分123を算出し、最後に線分122と線分123の交点を算出し、この交点を動作中心124とし、ステップS505に進む。
(Step S <b> 504) When the
(ステップS505)次に、動作中心124が算出されたか否かを判定する。動作中心124が算出された場合、ステップS506に進み、算出されなかった場合、ステップS511に進む。
(Step S505) Next, it is determined whether or not the
(ステップS506)さらに、動作中心124算出された場合、第2加速度センサ11と、動作中心124と、の距離を算出し、ステップS507に進む。
(Step S506) Furthermore, when the
(ステップS507)そして、算出された第2加速度センサ11と、動作中心124と、の距離が予め定められた第1の値よりも小さいか否かを判定する。小さいと判定された場合、ステップS508に進む。また大きいと判定された場合、ステップS509に進む。
(Step S507) Then, it is determined whether or not the calculated distance between the
(ステップS508)第2加速度センサ11と、動作中心124と、の距離が予め定められた第1の値よりも小さい場合、リモコン装置20に対して行ったジェスチャ動作は使用者の手首を中心に行われた動作であると判定し、動作を終了する。
(Step S508) When the distance between the
(ステップS509)第2加速度センサ11と、動作中心124と、の距離が予め定められた第1の値よりも大きく、かつ、上記距離が予め定められた第2の値よりも小さいか否かを判定する。小さいと判定された場合、ステップS510に進む。また大きいと判定された場合、ステップS511に進む。
(Step S509) Whether or not the distance between the
(ステップS510)第2加速度センサ11と、動作中心124と、の距離が予め定められた第2の値よりも小さい場合、リモコン装置20に対して行ったジェスチャ動作は使用者の肘を中心に行われた動作であると判定し、動作を終了する。
(Step S510) When the distance between the
(ステップS511)判定部15において、動作中心124が算出できなかった場合または、第2加速度センサ11と、動作中心124と、の距離が予め定められた第2の値よりも大きい場合、リモコン装置20に対して行った操作は使用者の身体全体を中心に行われた動作であると判定し、動作を終了する。
(Step S511) When the
本発明の実施の形態1によれば、第1加速度センサ10と、第2加速度センサ11と、において加速度ベクトルをそれぞれ取得し、取得した加速度ベクトルから重力加速度ベクトルの差分を算出し、算出された2つの加速度ベクトルの法線から算出される動作中心124を算出し、第2加速度センサ11との距離を算出することが可能となる。そのため、リモコン装置20本体の異なる場所に配置された少なくとも2以上の加速度センサの計測情報から、リモコン装置20自体のジェスチャ動作ではなく、リモコン装置20を操作する操作者のジェスチャ動作を判別することが可能となる効果を奏する。
According to
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2におけるリモコン装置130について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態1との相違点は、リモコン装置130に備えられる2つの加速度センサがともに、1軸の加速度センサであるという点である。
(Embodiment 2)
Hereinafter,
図5は、本発明の実施の形態2におけるリモコン装置130のブロック図である。図5において、図2と同じ構成要素については同じ符号を使用し、説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram of
図5において、リモコン装置130は、1軸の加速度のみ計測可能な第1加速度センサ30、1軸の加速度のみ計測可能な第2加速度センサ31、判定部35で構成されている。
In FIG. 5, the
第1加速度センサ30および、第2加速度センサ31は、1軸の加速度がスカラー値として計測可能なセンサである。なお、第1加速度センサ30および第2加速度センサ31が計測を行う計測軸方向は、リモコン装置130の長手方向と垂直、かつ、第1加速度センサ30と、第2加速度センサ31と、使用者の手首と、が構成する平面と平行になるように設定されているものとする。
The
判定部35は、第1減算部13と、第2減算部14と、から通知されたそれぞれの加速度の積を算出し、算出した符号によって、使用者の身体のうち、どの部分を中心にリモコン装置130をジェスチャ動作したのかを判定する。
The
以下、本発明の実施の形態2における判定部35の動作内容について図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, the operation content of the
図6は、使用者がリモコン装置130のジェスチャ動作を行った際に、第1加速度センサ30および第2加速度センサ31においてスカラー値として計測される加速度と、リモコン装置130の動作における動作中心である使用者の肘とを示す図である。
FIG. 6 shows the acceleration measured as a scalar value in the
図6において、第1加速度センサ30において計測された第1加速度103、第2加速度センサ31において計測された第2加速度104、使用者の手首101、使用者の肘102が定義される。さらに、第1加速度センサ30を通り、リモコン装置130の長手方向に垂直な線分131と、第2加速度センサ31を通り、リモコン装置130の長手方向に垂直な線分132と、において、手首101が線分131と、線分132と、の間に位置し、かつ、肘102が線分131と線分132と、の間に位置しないよう第1加速度センサ30と、第2加速度センサ31と、を配置するものとする。
In FIG. 6, a
判定部35は、まず第1減算部13と、第2減算部14と、から通知されるスカラー値で表される加速度の積を算出する。そして、算出した積の値が正である場合、使用者がリモコン装置130に行ったジェスチャ動作は肘を中心にした操作と判定し、算出した積の値が負である場合、使用者がリモコン装置130に行ったジェスチャ動作は手首を中心にした操作と判定し、判定結果の出力を行う。
The
以下、本発明の実施の形態2におけるリモコン装置130の動作について図面を参照しながら説明する。
The operation of
図7は、使用者がリモコン装置130のジェスチャ動作を行った場合のリモコン装置130の動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態1と同様に、リモコン装置130における重力レジスタ12には予め閾値が設定されているものとする。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of
(ステップS801)重力レジスタ12は、リモコン装置130の動作がオンとなっている場合、第1加速度センサ30と、第2加速度センサ31と、からスカラー値の加速度を取得し、取得した2つの加速度の差の大きさが予め定められた閾値より小さいか否かを判定する。小さいと判定された場合、ステップS802に進む。また、大きいと判定された場合は、ステップS803に進む。
(Step S <b> 801) When the operation of the
(ステップS802)重力レジスタ12において予め定められた閾値よりも小さいと判定された場合、第1加速度センサ30または、第2加速度センサ31において計測された加速度を重力加速度として蓄積し、ステップS801に戻る。
(Step S802) When it is determined that the
(ステップS803)重力レジスタ12において予め定められた閾値よりも大きいと判定された場合、第1減算部13は、第1加速度センサ30において計測される加速度を取得し、取得した加速度から、重力レジスタ12に蓄積される重力加速度の差分を算出し、判定部35に通知を行う。さらに、第2減算部14も同様の動作を第2加速度センサ31から通知される加速度を基に行う。そして、ステップS804に進む。
(Step S803) When it is determined that the
(ステップS804)判定部35は、第1減算部13、第2減算部14からそれぞれ加速度が通知されると、通知された加速度の積を算出し、ステップS805に進む。
(Step S804) When the acceleration is notified from each of the
(ステップS805)次に、選択された2つの加速度の積が正か否かを判定する。積が正の場合、ステップ806に進み、積が負である場合、ステップ807に進む。 (Step S805) Next, it is determined whether or not the product of the two selected accelerations is positive. If the product is positive, the process proceeds to step 806, and if the product is negative, the process proceeds to step 807.
(ステップS806)算出された積が正である場合、リモコン装置130に対して行ったジェスチャ動作は使用者の肘を中心に行われた動作であると判定し、動作を終了する。
(Step S806) When the calculated product is positive, it is determined that the gesture operation performed on the
(ステップS807)算出された積が負である場合、リモコン装置130に対して行ったジェスチャ動作は使用者の手首を中心に行われた動作であると判定し、動作を終了する。
(Step S807) When the calculated product is negative, it is determined that the gesture operation performed on the
本発明の実施の形態2においては、第1加速度センサ30を通り、リモコン130の長手方向に垂直な線分131と、第2加速度センサ31を通り、リモコン130の長手方向に垂直な線分132と、において、手首101が線分131と、線分132と、の間に位置し、かつ、肘102が線分131と線分132と、の間に位置しないように第1加速度センサ30と、第2速度センサ31と、がリモコン装置130に配置され、第1加速度センサ30と、第2加速度センサ31と、においてスカラー値の加速度をそれぞれ取得し、取得した加速度から重力加速度の差分を算出し、算出された2つの加速度の積の符号に応じて、リモコン装置130自体のジェスチャ動作ではなく、リモコン装置130を操作する操作者のジェスチャ動作を判別することが可能となる。そのため、3軸または2軸よりも比較的安価な1軸のセンサを用いても、リモコン装置130を操作する操作者のジェスチャ動作を判別することが可能となる効果を奏する。
In the second embodiment of the present invention, a
本発明の操作信号送信装置および、リモコンシステムは、操作信号送信装置に備えられる第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサのうち少なくとも1つにおいて、重力加速度の影響を除いた、加速度を計測し、前記操作信号送信装置の使用者が行うジェスチャ動作から動作中心を算出することが可能であるため、上記操作信号送信装置を操作する操作者のジェスチャ動作が、どの部位によって行われているかを判別することが可能となる。そのため、使用者が操作信号送信装置に対して行うジェスチャ動作から使用者の動作を判定することにより、操作信号送信装置の操作性が向上することが期待される。 The operation signal transmission device and the remote control system according to the present invention measure the acceleration excluding the influence of gravitational acceleration in at least one of the first acceleration sensor and the second acceleration sensor provided in the operation signal transmission device. Since the operation center can be calculated from the gesture operation performed by the user of the operation signal transmission device, it is determined by which part the gesture operation of the operator who operates the operation signal transmission device is performed. It becomes possible to do. Therefore, it is expected that the operability of the operation signal transmission device is improved by determining the user's operation from the gesture operation performed on the operation signal transmission device by the user.
10 第1加速度センサ
11 第2加速度センサ
12 重力レジスタ
13 第1減算部
14 第2減算部
15 実施の形態1における判定部
20 実施の形態1におけるリモコン装置
30 実施の形態2における1軸の加速度のみ計測可能な第1加速度センサ
31 実施の形態2における1軸の加速度のみ計測可能な第2加速度センサ
35 実施の形態2における判定部
103 実施の形態2における第1加速度センサにおいて計測された第1加速度
102 実施の形態2における、使用者の肘
104 実施の形態2における第2加速度センサにおいて計測された第2加速度
120 実施の形態1におけるジェスチャ動作による第1の加速度ベクトル
121 実施の形態1におけるジェスチャ動作による第2の加速度ベクトル
122 動作中心と、第1加速度センサ10とを結ぶ線分
123 動作中心と、第2加速度センサ11とを結ぶ線分
124 実施の形態1における動作中心
130 実施の形態2におけるリモコン装置
131 第1加速度センサを通り、リモコン装置の長手方向に垂直な線分
132 第2加速度センサを通り、リモコン装置の長手方向に垂直な線分
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記操作信号送信装置本体の予め定められた位置における加速度を計測する第1加速度センサと、
前記位置とは異なる位置における加速度を計測する第2加速度センサと、
前記操作信号送信装置本体が略静止状態である場合、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサのうち少なくとも1つにおいて計測される加速度を、重力加速度とし、前記第1加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出し、前記第2加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出する減算手段と、
前記減算手段の出力結果を基に、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定する操作部位特定手段と、
を備えることを特徴とする操作信号送信装置。 An operation signal transmission device including at least two acceleration sensors,
A first acceleration sensor that measures acceleration at a predetermined position of the operation signal transmission device main body;
A second acceleration sensor that measures acceleration at a position different from the position;
When the operation signal transmission device main body is in a substantially stationary state, the acceleration measured by at least one of the first acceleration sensor and the second acceleration sensor is defined as a gravitational acceleration, and is measured by the first acceleration sensor. Subtracting means for calculating a difference between the acceleration measured by the second acceleration sensor and the gravitational acceleration;
Based on the output result of the subtracting means, an operation part specifying means for determining an operation part of a user of the operation signal transmitting device;
An operation signal transmitting apparatus comprising:
前記第2の値は、前記第1の値よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の操作信号送信装置。 The operation part specifying means determines that the operation is performed by the entire body of the user when the distance is greater than a second value,
The operation signal transmitting apparatus according to claim 3, wherein the second value is larger than the first value.
前記操作部位特定手段は、前記減算手段から出力される2つの加速度が同符号化否かを判定し、当該判定結果に応じて、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定することを特徴とする請求項1に記載の操作信号送信装置。 The first acceleration sensor and the second acceleration sensor measure the acceleration of a scalar value expressed by one axis,
The operation part specifying means determines whether or not the two accelerations output from the subtraction means are encoded, and determines an operation part of a user of the operation signal transmission device according to the determination result. The operation signal transmitting apparatus according to claim 1, wherein
前記操作信号送信装置本体の予め定められた位置における加速度を計測する第1加速度センサ手段と、
前記位置とは他の位置における加速度を計測する第2加速度センサ手段と、
前記操作信号送信装置本体が略静止状態である場合、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサのうち少なくとも1つにおいて計測される加速度を、重力加速度とし、前記第1加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出し、前記第2加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出する減算手段と、
前記減算手段の出力結果を基に、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定する操作部位特定手段と、
を備えることを特徴とするリモコンシステム。 In a remote control system comprising an operation signal transmission device including at least two acceleration sensors and an operation signal reception device that receives an operation signal of the operation signal transmission device.
First acceleration sensor means for measuring acceleration at a predetermined position of the operation signal transmitting device main body;
A second acceleration sensor means for measuring acceleration at a position other than the position;
When the operation signal transmission device main body is in a substantially stationary state, the acceleration measured by at least one of the first acceleration sensor and the second acceleration sensor is defined as a gravitational acceleration, and is measured by the first acceleration sensor. Subtracting means for calculating a difference between the acceleration measured by the second acceleration sensor and the gravitational acceleration;
Based on the output result of the subtracting means, an operation part specifying means for determining an operation part of a user of the operation signal transmitting device;
A remote control system comprising:
前記操作信号送信装置本体の予め定められた位置における加速度を、第1加速度センサを用いて計測する第1加速度センシングステップと、
前記位置とは他の位置における加速度を、第2加速度センサを用いて計測する第2加速度センシングステップと、
前記操作信号送信装置本体が略静止状態である場合、前記第1加速度センサおよび、前記第2加速度センサのうち少なくとも1つにおいて計測される加速度を、重力加速度とし、前記第1加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出し、前記第2加速度センサにおいて計測される加速度と、前記重力加速度と、の差分を算出する減算ステップと、
前記減算ステップにおける出力結果を基に、前記操作信号送信装置の使用者の操作部位を判定する操作部位特定ステップと、
を備えることを特徴とする使用者操作部位判定方法。 In a user operation part determination method comprising: an operation signal transmission device including at least two acceleration sensors; and an operation signal reception device that receives an operation signal of the operation signal transmission device.
A first acceleration sensing step of measuring an acceleration at a predetermined position of the operation signal transmitting device main body using a first acceleration sensor;
A second acceleration sensing step of measuring acceleration at a position other than the position using a second acceleration sensor;
When the operation signal transmission device main body is in a substantially stationary state, the acceleration measured by at least one of the first acceleration sensor and the second acceleration sensor is defined as a gravitational acceleration, and is measured by the first acceleration sensor. A subtraction step of calculating a difference between the acceleration measured by the second acceleration sensor and the gravitational acceleration;
Based on the output result in the subtraction step, an operation part specifying step for determining an operation part of a user of the operation signal transmission device,
A user operation site determination method comprising:
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Cited By (1)
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CN103257711A (en) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 河南科技大学 | Space gesture input method |
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- 2008-03-10 JP JP2008058926A patent/JP2009218759A/en active Pending
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