JP6934618B2 - ジェスチャ入力システム及びジェスチャ入力方法 - Google Patents
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Description
以下に説明するジェスチャ入力システムは、ユーザのジェスチャ入力を可能とする装置である。ジェスチャ入力とは、ユーザの身体の少なくとも一部(例えば、手)の動きを用いて、ユーザの操作の意思を電子機器等に伝える入力方法である。ジェスチャ入力システムは、ユーザの身体の動きに基づく操作を示す信号(操作情報)を電子機器等に出力する。電子機器等は、ジェスチャ入力システムによって検出されたユーザの身体の動きに基づく操作にしたがい、操作に関連付けられた命令を実行する。
図1は、本開示の実施の形態1のジェスチャ入力システムの構成を示した図である。本実施の形態のジェスチャ入力システム100は、ユーザの身体の動きを検出するセンサ1と、センサ1の出力に基づいてユーザのジェスチャ入力を受け付ける入力制御装置2と、入力制御装置2による制御に応じてユーザに対して触感を提示する触感提示装置3とを含む。
以上のように構成されるジェスチャ入力システム100の動作を説明する。ジェスチャ入力システム100は空間中でのユーザの手50の動き(移動)をセンサ1により検出し、動き(移動)の方向及び動きの量を示す情報を操作情報(操作信号)として外部の電子機器200に送信する。これにより、図2に示すように、ユーザはあたかも空間中に仮想的なトラックボール90が存在し、その仮想的なトラックボール90に対して回転操作するような感覚で電子機器200に対する操作を行うことが可能となる。つまり、ユーザは、仮想的なトラックボール90を前後左右に回転させるように手50を操作することで、電子機器200の表示部においてカーソルを上下左右に移動させたり、画面を上下左右にスクロールしたりすることが実現される。
以上のように本実施の形態のジェスチャ入力システム100は、ユーザの手50(身体の一部の一例)の動きに基づくユーザ操作を受け付け、手の動きの方向及び/または動きの量を示す入力信号を生成する。ジェスチャ入力システム100は、ユーザの手50の動きを検出するセンサ1と、空間内に設定された基点61に触感を提示する触感提示装置3と、センサ1によって検出された身体の一部において追跡点51を設定し、追跡点51と基点61との相対的な位置関係の変化に基づき入力信号を生成する入力制御装置2と、を備える。触感提示装置3は、ジェスチャ入力システム100がユーザ操作を受付け可能な入力可能状態にある間、基点61に触感を提示し続ける。このように入力可能状態にある間、触感が提示され続けることから、ユーザは触感により入力操作中であることを認識しながらジェスチャ操作を行える。
本実施の形態では、入力可能エリア53を手のひら全体の領域に設定することを前提とする。実施の形態1のジェスチャ入力システム100では、入力可能エリア53が触感提示エリア63の外にある場合は、入力受付不可状態に設定する(S20)ととともに、触感提示装置3からの触感提示出力を停止した(S21)。これに対して、実施の形態2のジェスチャ入力システム100では、入力可能エリア53が触感提示エリア63の外にある場合、入力受付不可状態に設定するが、触感提示装置3からの触感提示出力は継続する。それ以外の構成、動作は実施の形態1と同様である。
以下、上述の実施の形態で説明したジェスチャ入力システムを入力手段の一つとして適用した情報処理装置の構成を説明する。
上記の実施形態1〜3は以下の構成を開示している。
(1)ユーザの身体の一部の動きに基づくユーザ操作を受け付け、前記身体の一部の動きの方向及び/または動きの量を示す入力信号を生成するジェスチャ入力システムが開示される。
センサにより、ユーザの身体の一部の動きを検出し、
触感提示装置により、空間内に設定された基点に触感を提示し、
制御装置により、センサによって検出された身体の一部において追跡点を設定し、
制御装置により、追跡点と基点との相対的な位置関係の変化に基づき入力信号を生成し、
触感提示装置はユーザ操作を受付け可能な入力可能状態にある間、基点に触感を提示し続ける。
近年、マシン(ロボット)の技術が発達し、工場やオフィスのような生産の場だけでなく、道路や家などでも人とマシンが共存する場が増加してきている。そこで、光や音でなく、触覚で人にマシンの危険を報知する警告装置が種々提案されている(例えば、特開2008−018896号公報、特開2014−148027号公報参照)。
図16は、本開示の実施の形態4の情報伝達装置の構成を示した図である。本実施の形態では、人が近づくことが好ましくない対象261を含む所定の領域を気配報知領域R1(警告領域の一例)として設定している。ここで、人が近づくことが好ましくない対象261とは、静止した機械の近傍領域、車両(自動車)やドローン、搬送ロボット等の移動体の近傍の領域、または、危険な場所(例えば、階段、曲がり角)、高価な展示物が展示されている場所である。気配報知領域とは、人に対して、対象261の気配を報知する領域である。すなわち、情報伝達装置10は、気配報知領域R1に人250が進入したことを検知したときに、その人250に対して触感により、対象261に近づいていることを示す警告を伝達する。換言すれば、情報伝達装置10は、触感により、近づくことが好ましくない対象261の気配を人250に対して提示する。
以上のような構成を有する情報伝達装置10による警告動作を説明する。前述のように、情報伝達装置10において、人が接近することが好ましくない対象261(例えば、ロボット、車両、曲り角、階段のような危険な場所)を含む所定の範囲が気配報知領域R1として設定される。センサ11は、センサ11の検知範囲R0が気配報知領域R1を包含するように配置される。
図20は、本開示の実施の形態5における情報伝達装置10bの構成を示すブロック図である。実施の形態5では、警告領域として、気配報知領域R1に加えてさらに進入禁止領域R2を設定する。進入禁止領域R2は気配報知領域R1内に設定される。進入禁止領域R2には、人が近づくことが安全上好ましくないマシン262が配置(固定)されている。
実施の形態4では、気配報知領域R1内の危険な対象261は移動しないものであったが、本実施の形態では、車両やドローン、搬送ロボットのような移動するマシンの位置に基づいて気配報知領域R1を設定する例を説明する。
実施の形態6では、移動する車両263に近接して気配報知領域R1を設定した。本実施の形態6では、移動する車両263の動きに応じて気配報知領域R1と進入禁止領域R2を設定する。図26は、実施の形態7における情報伝達装置により設定される気配報知領域R1及び進入禁止領域R2を説明した図である。図27は、本実施の形態における情報伝達装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態の情報伝達装置10dは、実施の形態4の情報伝達装置10と同様の構成を有する。
前述の実施の形態では、1つのセンサ11及び1つの触感提示部13を備えた情報提示装置の構成、動作を説明した。本実施の形態では、複数のセンサ11及び複数の触感提示部13を備えた情報提示装置の構成、動作を説明する。
本実施の形態では、車両やドローン、搬送ロボットのような移動マシンに搭載される情報伝達装置の構成、動作について説明する。車両やドローン、搬送ロボットのような移動マシンは前進や後進が可能である。そのため、移動マシンの前後の領域において人と移動マシンとが接触する可能性がある。以下では、そのような接触の危険性を低減する情報伝達装置を説明する。
一般に、車両の速度や天候などに応じて車両の制動距離が変化する。例えば、車両速度が速いほど、制動距離は長くなり、晴天の場合よりも路面が濡れている雨天の方が制動距離は長くなる。制動距離の変化にともない車両周囲にある危険な範囲(すなわち、人が近づくことが好ましくない範囲)も変化する。そこで、本実施の形態では、車両、搬送ロボット、ドローンのような移動マシンの動作及び周辺環境の情報に応じて、気配報知領域R1及び/または進入禁止領域R2を変化させる情報伝達装置を説明する。
・移動マシンの速度、加速度
・天候、風速・風向(ワイパーの動き、天候情報)
・道路の勾配(カーナビ情報、交通情報等)
・事故多発エリア(カーナビ情報、交通情報等)
実施の形態4〜10は以下の技術思想を開示する。
(1)上記の実施形態は、所定領域(R0)内に進入した物体(人、車両等)の位置および速度を検出可能なセンサ(11)と、目標物(人等)に対して非接触で触感を提示する触感提示部(13)と、センサ(11)により、所定領域内に設定された警告領域(R1、R2)内に人が検出された場合に、検出した人に対して触感を提示するように触感提示部(13)を制御する制御部(15)と、を備える情報提示装置(10〜10g)を開示している。制御部(15)は、触感提示部(13)が提示する触感の提示方法を警告領域内での人の行動(移動方向、移動速度等)に基づき決定する。
2 入力制御装置
3 触感提示装置
21 制御部
22 記憶部
50 ユーザの手
51 追跡点
53 入力可能エリア
61 基点
63 触感提示エリア
100 ジェスチャ入力システム
200 電子機器(制御対象)
300 情報処理装置
311 コントローラ
313 表示部
323 触感提示部
Claims (9)
- ユーザの身体の一部の動きに基づくユーザ操作を受け付け、前記身体の一部の動きの方向及び/または動きの量を示す入力信号を生成するジェスチャ入力システムであって、
ユーザの身体の一部の動きを検出するセンサと、
空間内に設定された基点に触感を提示する触感提示装置と、
前記センサによって検出された身体の一部において追跡点を設定し、前記追跡点と前記基点との相対的な位置関係の変化に基づき前記入力信号を生成する制御装置と、を備え、
前記触感提示装置は、前記ジェスチャ入力システムが前記ユーザ操作を受付け可能な入力可能状態にある間、前記基点に触感を提示し続け、
前記制御装置は、前記入力可能状態でないときに前記センサがユーザの身体の一部の所定の動きを検出したときに、空間内に前記基点を設定するとともに、前記ジェスチャ入力システムを前記入力可能状態に設定し、その後、前記基点の位置を再度設定されるまで固定する、
ジェスチャ入力システム。 - 前記基点は前記ユーザの身体の一部上に設定される、請求項1記載のジェスチャ入力システム。
- 前記触感提示装置は、空間内の前記基点を含む所定範囲である触感提示エリアにおいて触感を提示する、請求項1記載のジェスチャ入力システム。
- 前記制御装置は、前記身体の一部に入力可能エリアを設定し、前記入力可能エリアの少なくとも一部が前記触感提示エリアに重なっているときに、前記ジェスチャ入力システムを前記入力可能状態に設定し、
前記入力可能エリアが前記触感提示エリアに重なっていないときは、前記ジェスチャ入力システムを前記ユーザ操作を受付けない入力不可状態に設定する、
請求項3記載のジェスチャ入力システム。 - 前記ジェスチャ入力システムが前記入力不可状態にあるときは、前記触感提示装置は触感の提示を停止する、請求項4記載のジェスチャ入力システム。
- 前記制御装置は、前記身体の一部の実際の動きに対する前記入力信号が示す動きの量の変化の割合を、前記触感提示エリア内における前記追跡点の位置に応じて変化させる、
請求項4記載のジェスチャ入力システム。 - 前記触感提示装置は、音響放射圧または空気流により触感を提示する、請求項1記載のジェスチャ入力システム。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載のジェスチャ入力システムを備えた電子機器。
- ユーザの身体の一部の動きに基づくユーザ操作を受け付け、前記身体の一部の動きの方向及び/または動きの量を示す入力信号を生成するジェスチャ入力方法であって、
センサにより、ユーザの身体の一部の動きを検出し、
触感提示装置により、空間内に設定された基点に触感を提示し、
制御装置により、前記センサによって検出された身体の一部において追跡点を設定し、
前記制御装置により、前記追跡点と前記基点との相対的な位置関係の変化に基づき前記入力信号を生成し、
前記触感提示装置は、前記ユーザ操作を受付け可能な入力可能状態にある間、前記基点に触感を提示し続け、
前記制御装置は、前記入力可能状態でないときに前記センサがユーザの身体の一部の所定の動きを検出したときに、空間内に前記基点を設定するとともに、前記制御装置を前記入力可能状態に設定し、その後、前記基点の位置を再度設定されるまで固定する、
ジェスチャ入力方法。
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