(57)【要約】【課題】地磁気を用いて位置を測定することを可能にする。【解決手段】位置測定装置１は、複数の基準位置で測定された地磁気情報である複数の基準地磁気情報を取得する基準値取得部２と、複数の基準位置と複数の基準地磁気情報とを関連付けた関連付け情報を生成する関連付け情報生成部３と、測定位置で測定された地磁気情報である測定地磁気情報を取得する測定値取得部４と、関連付け情報による複数の基準位置と複数の基準地磁気情報との関連付けに基づいて、測定地磁気情報に対応する位置を特定する位置特定部５とを備える。【選択図】図１
2014021001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基準位置で測定された地磁気情報である複数の基準地磁気情報を取得する基準値取得部と、
前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを関連付けた関連付け情報を生成する関連付け情報生成部と、
測定位置で測定された地磁気情報である測定地磁気情報を取得する測定値取得部と、
前記関連付け情報による前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報との関連付けに基づいて、前記測定地磁気情報に対応する位置を特定する位置特定部と、
を備える位置測定装置。
【請求項２】
前記関連付け情報は、前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを関連付けた基準値テーブルである、
請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項３】
前記位置特定部は、前記基準値テーブルに登録されている前記複数の基準地磁気情報のうち、前記測定地磁気情報と一致する基準地磁気情報に対応する基準位置により前記位置を特定する、
請求項２に記載の位置測定装置。
【請求項４】
前記位置特定部は、前記基準値テーブルに登録されている前記複数の基準地磁気情報のうち、前記測定地磁気情報と最も近い基準地磁気情報に対応する基準位置により前記位置を特定する、
請求項２に記載の位置測定装置。
【請求項５】
前記関連付け情報は、前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを関連付けた曲線式である、
請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項６】
前記位置特定部は、前記曲線式に前記測定地磁気情報を代入することにより前記位置を特定する、
請求項５に記載の位置測定装置。
【請求項７】
前記曲線式は、前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを対応させる折れ線状の曲線式である、
請求項５に記載の位置測定装置。
【請求項８】
前記曲線式は、前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報との関係を近似する近似式である、
請求項５に記載の位置測定装置。
【請求項９】
前記地磁気情報は、地磁気センサにより検出された複数軸の地磁気成分に基づいた地磁気力である、
請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項１０】
前記測定位置は、前記複数の基準位置の測定範囲内の位置である、
請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項１１】
前記複数の基準位置及び前記測定位置は、第一の動作軸上の位置である、
請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項１２】
前記基準値取得部は、定期的に測定された前記複数の基準地磁気情報を取得する、
請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項１３】
前記基準値取得部は、前記位置特定部が前記関連付け情報に基づいて前記位置を特定できない場合、新たに測定された前記複数の基準地磁気情報を取得する、
請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項１４】
前記位置特定部は、前記位置の特定を繰り返し行い、
前記特定された複数の位置の差分に基づいて動作量を算出する動作量算出部を、さらに備える、
請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項１５】
複数の基準位置で測定された地磁気情報である複数の基準地磁気情報を取得し、
前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを関連付けた関連付け情報を生成し、
測定位置で測定された地磁気情報である測定地磁気情報を取得し、
前記関連付け情報による前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報との関連付けに基づいて、前記測定地磁気情報に対応する位置を特定する、
位置測定方法。
【請求項１６】
前記関連付け情報は、前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを関連付けた基準値テーブルである、
請求項１５に記載の位置測定方法。
【請求項１７】
前記関連付け情報は、前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを関連付けた曲線式である、
請求項１５に記載の位置測定方法。
【請求項１８】
前記曲線式は、前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを対応させる折れ線状の曲線式である、
請求項１７に記載の位置測定方法。
【請求項１９】
前記曲線式は、前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報との関係を近似する近似式である、
請求項１７に記載の位置測定方法。
【請求項２０】
位置測定処理をコンピュータに実行させるための位置測定プログラムであって、
前記位置測定処理は、
複数の基準位置で測定された地磁気情報である複数の基準地磁気情報を取得し、
前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報とを関連付けた関連付け情報を生成し、
測定位置で測定された地磁気情報である測定地磁気情報を取得し、
前記関連付け情報による前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報との関連付けに基づいて、前記測定地磁気情報に対応する位置を特定する、
位置測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置測定装置、位置測定方法及び位置測定プログラムに関し、例えば、地磁気に基づいて位置を測定する位置測定装置、位置測定方法及び位置測定プログラムに好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、３Ｄゲーム／３Ｄテレビの普及に伴い、３Ｄゲーム／３Ｄテレビ市場をターゲットとした新ヒューマンインターフェースが注目されている。この新ヒューマンインターフェースの１つである「触力覚」などを実現するために、人や物体等の位置や動作量を確実に測定する技術が望まれている。
【０００３】
従来の測定技術として、例えば、加速度センサ、光センサ、超音波センサ、画像認識、ＧＰＳ、地磁気センサなどが知られている。例えば、特許文献１には、地磁気センサを使用した測定装置が開示されている。
【０００４】
図１８は、特許文献１に記載された従来の測定動作を示している。図１８に示すように、従来技術では、先ず、連続移動カウンタおよび方向転換カウンタをリセットする（ステップＡ１）。次に、３軸地磁気センサによりサンプリング周期で地磁気成分Ｈｇを検知し（ステップＡ２）、３軸地磁気センサによって検出された地磁気成分Ｈｇの情報を地磁気成分情報Ａとして格納（蓄積）する（ステップＡ３）。
【０００５】
次に、格納された複数の地磁気成分情報Ａの中から、時系列的に連続した２つの地磁気成分情報Ａを取得し、取得されたこれら２つの地磁気成分情報Ａの差分ベクトルＨｖおよびその絶対値Ｈａを差分Ｈｄとして算出する（ステップＡ４）。
【０００６】
そして、算出された絶対値Ｈａに基づいて装置が移動状態であるか静止状態であるかを判断し（ステップＡ５）、装置が移動状態であると判断した場合には（ステップＡ５の"動作状態"ルート参照）、方向情報ａおよび符号情報ｂを差分情報Ｄとして格納する。一方、装置が静止状態であると判断した場合には（ステップＡ５の"静止状態"ルート参照）、ステップＡ１に戻る。
【０００７】
次に、"動作状態"のルートでは、前回算出された差分情報と今回算出された差分情報とを比較した結果に基づいて移動状態を判定する（ステップＡ６）。差分情報の比較結果に基づいて連続移動カウンタまたは方向転換カウンタをインクリメントし、連続移動カウンタまたは方向転換カウンタが閾値以上の場合に、"移動している"もしくは"振られている"と判定する。
【０００８】
そして、判定結果に従って、"移動している"（ステップＡ８）もしくは"振られている"（ステップＡ９）が出力されて、処理を終了する。
従来技術では、このようなステップＡ１〜Ａ９の処理を繰り返し行なうことにより、装置が振られている状態であるのか移動している状態であるのかを判定している。
【０００９】
なお、局所磁場や地球磁場（地磁気）を測定する入力装置として特許文献２も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１５６７７９号公報
【特許文献２】特表２００１−５００２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように従来技術である特許文献１は、地磁気センサから地磁気成分情報を取得し、前回測定した地磁気成分情報と今回測定した地磁気成分情報との差分を算出する。動作検出対象物が動作している場合、その測定地点の地磁気成分情報と前回測定した地磁気成分情報に変化が生じるため差分が生じる。この差分が閾値以上になった場合、物体が動いたと判定し、物体の動作検出を行うという技術である。
【００１２】
しかしながら、従来の地磁気センサを使用した測定装置では、地磁気の差分情報に基づいて測定を行っているため、物体が動いているかどうかを検出することは可能であるものの、物体の位置を測定することはできない。特に、測定する位置や時間、環境等によって地磁気は変動するため、特許文献１などの従来技術では、地磁気に基づいて位置を測定することは困難であるという問題がある。
【００１３】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一実施の形態によれば、位置測定装置は、基準値取得部と、関連付け情報生成部と、測定値取得部と、位置特定部とを備えている。基準値取得部は、複数の基準位置で測定された地磁気情報である複数の基準地磁気情報を取得する。関連付け情報生成部は、複数の基準位置と複数の基準地磁気情報とを関連付けた関連付け情報を生成する。測定値取得部は、測定位置で測定された地磁気情報である測定地磁気情報を取得する。位置特定部は、関連付け情報による前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報との関連付けに基づいて、前記測定地磁気情報に対応する位置を特定する。
【発明の効果】
【００１５】
前記一実施の形態によれば、地磁気を用いて位置を測定することが可能な位置測定装置、位置測定方法及び位置測定プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る位置測定装置の概要を説明するための構成図である。
【図２】実施の形態１に係るＴＶゲームシステムの構成を示す構成図である。
【図３】実施の形態１に係るリモコンの機能ブロックの構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係るリモコンの動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係るリモコンの地磁気測定動作を説明するための説明図である。
【図６】実施の形態１に係るリモコンの地磁気測定動作を説明するための説明図である。
【図７】実施の形態１に係るリモコンの地磁気測定値の測定例を示す図である。
【図８】実施の形態１に係るリモコンの地磁気測定値の測定例を示す図である。
【図９】実施の形態２に係るリモコンの機能ブロックの構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２に係るリモコンの動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２に係るリモコンの地磁気測定動作を説明するための説明図である。
【図１２】実施の形態２に係るリモコンの地磁気測定値の測定例を示す図である。
【図１３】実施の形態２に係るリモコンの地磁気測定値の測定例を示す図である。
【図１４】実施の形態２に係るリモコンの地磁気測定値の測定例を示す図である。
【図１５】実施の形態３に係るリモコンの機能ブロックの構成を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態３に係るリモコンの動作を示すフローチャートである。
【図１７】実施の形態３に係るリモコンの地磁気測定値の測定例を示す図である。
【図１８】従来技術の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施の形態の概要）
まず、図１を用いて実施の形態の概要について説明する。図１に示すように、実施の形態に係る位置測定装置１は、基準値取得部２と、関連付け情報生成部３と、測定値取得部４と、位置特定部５とを備えている。基準値取得部２は、複数の基準位置で測定された地磁気情報である複数の基準地磁気情報を取得する。関連付け情報生成部３は、複数の基準位置と複数の基準地磁気情報とを関連付けた関連付け情報を生成する。測定値取得部４は、測定位置で測定された地磁気情報である測定地磁気情報を取得する。位置特定部５は、関連付け情報による前記複数の基準位置と前記複数の基準地磁気情報との関連付けに基づいて、前記測定地磁気情報に対応する位置を特定する。例えば、関連付け情報は、後述の基準値テーブルや曲線式、近似式等に相当する。
【００１８】
このような構成により、複数の基準位置及び複数の基準地磁気情報の関連付けと測定地磁気情報とに基づいて測定位置を特定するため、地磁気を用いて位置を測定することができる。さらに、この測定した位置に基づいて動作量を算出することができるため、確実に動作量を測定することも可能である。
【００１９】
上記のように３Ｄゲーム／３Ｄテレビ市場をターゲットとした新ヒューマンインターフェースの１つとして「触力覚」提示技術が知られており、この「触力覚」提示技術の構成技術に『人や物体の動作量測定技術』がある。例えば、３Ｄテレビにおいて３Ｄ映像に触れる感覚を視聴者に与えるために、擬似的に触れる感覚を提示する触力覚提示システムがある。このシステムを用いて利用者の手に触力覚を提示する場合、その手が３Ｄ映像に対してどの位置に存在するのか、どの程度動いたか、触れているのか、離れているのかといった状態を判定するために、その手の動作量（移動前の位置から移動後の位置までの移動量）測定を行う。
【００２０】
すなわち、このような触力覚提示システムは、手などの測定対象の位置及び動作量を測定した結果から、その位置及び動作量に応じて、利用者の人体に対し触覚、力覚が与えられるものであるため、測定対象の位置及び動作量測定を確実に行う必要がある。
【００２１】
物体の動作量を測定する従来技術として、加速度センサ、光センサ、超音波センサ、画像認識、ＧＰＳを用いて測定する技術が知られている。
【００２２】
すなわち、人や物体の動作量測定には加速度センサが多用されている。例えば、家庭用テレビゲーム機のリモートコントローラ（リモコン）に搭載され、リモコンの動作量に応じてゲームプレイ制御やキャラクターの動作制御が行なわれている。加速度センサを用いた場合、動作に応じて検出された加速度と動作時間から動作量を測定することが可能であるが、加速度が検出できないような低速動作の場合、動作検出できず動作量を測定することができないという問題が発生する。また、加速度センサでは位置を検出することはできない。
【００２３】
また、他の動作量測定技術では、光センサを用いたシステムがある。このシステムには光センサの他に光源が必要であり、光センサで光源を捉えて動作検出、動作量測定を行う。だが、光センサと光源の間に遮蔽物が存在すると、光センサによる測定対象物の動作検出ができないことから、位置や動作量測定が出来ないという問題が発生する。
【００２４】
また、超音波センサを用いたシステムの場合、超音波送信器、受信器を用い、送信器から発射される超音波が動作量測定対象物に反射し、受信器に戻るまでの時間により距離を測定する。測定結果に差分（例えば前回の測定結果と最新の測定結果の差分）が生じることで動作検出、動作量測定を行うことが可能だが、超音波が反射せず測定不可となる場合や、反射物と送受信器の間に他の反射物が存在し間違った結果が得られてしまうなど、周囲の環境により、位置や動作量の測定結果に誤りや測定不可が生じてしまうという問題が発生する。
【００２５】
また、カメラを用い、画像処理を行うことで対象物の動作検出、動作量測定を行うシステムの場合、カメラと対象物間の遮蔽物の存在や、照明や周囲環境の照度不足により、対象物の画像を捉えることができず、位置や動作検出、動作量測定ができないという問題が発生する。
【００２６】
また、ＧＰＳを用いたシステムの場合、室内において衛星との通信遮断により位置や動作量測定が出来ない場合が発生する。また、人の動作範囲における動作量測定に用いる場合、測定精度が低いという点も問題となる。
【００２７】
そこで、実施の形態では、地磁気を用いて位置及び動作量の測定を可能にする。地磁気を用いることにより、遮蔽物が存在する場合でも確実に位置及び動作量を測定することができる。
【００２８】
また、図１８に示したように、地磁気センサを用いた従来技術では、動いているかどうかを検出できるのみで、位置や動作量を測定することはできなかった。そこで、実施の形態では、図１に示したように、予め複数の基準位置及び複数の基準地磁気情報を取得し、基準位置と基準地磁気情報とを関連付けておくことで、地磁気を用いて位置及び動作量の測定を可能にする。
【００２９】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。図２は、本実施の形態に係る地磁気を用いた動作量測定手法を用いたシステム構成例であり、ＴＶゲーム機に位置測定及び動作量測定機能を搭載したシステム構成例を示す。
【００３０】
図２に示すように、本実施の形態に係るＴＶゲームシステム１００は、ユーザがゲームの操作を行う操作部（リモートコントローラ。以下、リモコンと称する）１０と、リモコン１０から出力される制御信号を受けゲームの制御を行うゲーム機本体２０と、ゲーム機本体２０の制御によりゲームの画面表示等を行う出力装置３０とから構成される。
【００３１】
なお、このＴＶゲームシステム１００では、リモコン１０、ゲーム機本体２０、出力装置３０をそれぞれ別々に図示しているが、任意の数の装置（筐体）により構成される。例えば、リモコン、ゲーム機本体、出力装置をそれぞれ別々の一つの装置としてもよいし、ゲーム機本体及び出力装置を含めて一つの装置としてもよいし、リモコン、ゲーム機本体、出力装置の全てを含めて一つの装置としてもよい。
【００３２】
ただし、本実施の形態では、リモコン１０が地磁気を測定するため、ゲーム機本体２０や出力装置３０が地磁気に影響を与える場合、ゲーム機本体２０や出力装置３０から離れた位置で操作することが好ましい。
【００３３】
リモコン１０は、動作量測定や測定結果送信等を指示する操作部１１、リモコンの内部の機能を管理、制御する制御部１２、地磁気成分を測定する地磁気測定部１３、地磁気測定部１３から得られる地磁気成分情報を基に地磁気力、位置情報、動作量を算出し、その結果に応じた制御信号を生成する演算部１４、地磁気成分情報、位置情報、動作量算出結果を格納するデータ格納部１５、制御信号をゲーム機本体２０に出力する出力部１６から構成される。リモコン１０の各部は半導体装置で構成され、例えば、制御部１２及び演算部１４を１チップの半導体装置としてもよい。
【００３４】
操作部１１は、例えばリモコン装置のボタン等であり、手に保持したリモコン１０を動かしながらボタンを押すことにより動作量測定を開始する、また、測定した動作量をゲーム機本体２０に出力するといった動作の実行タイミングを制御部１２に指示する。
【００３５】
制御部１２は、例えばリモコン装置に搭載されるマイクロコンピュータのＣＰＵ等であり、リモコンの機能に応じた様々な機能の制御を行う。制御部１２が時間測定を行い定期的に、または、操作部１１からの指示により地磁気測定部１３から地磁気成分測定結果（地磁気成分情報）を取得する。この結果を演算部１４に渡し、演算結果である地磁気成分情報、位置情報、動作量測定結果を取得する。この結果を出力部１６に渡し、操作部１１の指示により、または、制御部１２の時間測定により定期的に出力部１６に対し出力指示を出す。また、データ格納部と、地磁気力、動作量等データのやり取りを行う。
【００３６】
地磁気測定部１３は、複数軸の地磁気成分を測定（検出）する地磁気センサである。地磁気測定部１３は、例えば３軸地磁気センサの場合、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸、２軸センサの場合、Ｘ軸、Ｙ軸の地磁気成分を測定した地磁気成分情報を制御部１２に測定結果を出力する。地磁気測定部１３により地磁気成分の測定は、センサ内部の時間計測（サンプリング間隔）により定期的に行われる。
【００３７】
演算部１４は、地磁気測定部１３が測定したＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸（もしくはＸ軸及びＹ軸）の地磁気成分情報を制御部１２から取得し、地磁気成分情報に基づいて地磁気力を算出し、また、地磁気力に基づいて位置及び動作量を算出する。
【００３８】
データ格納部１５は、制御部１２や各部の動作に必要なプログラムや各種データを格納するメモリである。例えば、データ格納部１５は地磁気測定部１３が測定した地磁気成分情報や、制御部１２及び演算部１４が処理した位置算出結果（位置測定結果）、動作量算出結果（動作量測定結果）等を格納する。
【００３９】
出力部１６は、ゲーム機本体２０に対し、制御部１２から取得した位置測定結果、動作量測定結果等の制御信号を出力する。例えば、出力部１６は、ゲーム機本体２０の入力部２２と有線または無線により通信可能に接続されて制御信号を入出力する。
【００４０】
ゲーム機本体２０は、リモコン１０からの制御信号を受ける入力部２２、制御信号に応じたゲームの制御を行う制御部２１から構成される。入力部２２は、リモコン１０から動作量測定結果等の制御信号を取得する。
【００４１】
制御部２１は、ＣＰＵ等であり、入力部２２が取得した位置や動作量を基に、ゲームのキャラクター制御や触力覚制御等を行い、制御に応じた出力信号を出力装置３０へ出力する。制御部２１は、ゲームのアプリケーションプログラムを実行し、プログラムにしたがったゲームの機能を実現する。リモコン１０で測定された位置や動作量に応じて、ユーザへ表示する視覚効果やユーザへ提示する触力覚を制御する制御信号を生成する。
【００４２】
出力装置３０は、表示ディスプレイやスピーカ等であり、ゲーム機本体２０と接続されて、画面表示や音声出力等を行う。また、ゲーム機本体２０で実行するゲームが３Ｄゲームであれば、出力装置３０は、３Ｄテレビや触力覚提示装置を含み、リモコン１０で測定された位置や動作量に応じて、３Ｄ表示や触力覚提示等を行う。３Ｄテレビで３Ｄ映像を表示し、触力覚提示装置でユーザの手に触力覚を提示する。例えば、ユーザがリモコン１０を移動させ３Ｄ映像の物体に触れると、リモコン１０を移動させた位置や動作量に応じて、ゲーム機本体が３Ｄ映像に触れたことを検出し、触力覚提示装置がユーザの手へ物体に触れた間隔を提示する。
【００４３】
図３は、本実施の形態に係るリモコン１０の機能ブロック図であり、主に制御部１２及び演算部１４における動作量測定（位置測定）を行うためのブロック構成例を示している。なお、図３に示す機能ブロックは一例であり、本実施の形態に係る動作量測定動作（位置測定動作）が実現できればその他のブロック構成であってもよい。また、図３の各ブロック（各機能、各処理部）を、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成してもよい。例えば、制御部１２及び演算部１４の各ブロックは、本実施の形態に係る動作量測定動作（位置測定動作）の制御プログラムをコンピュータ（ＣＰＵ）で実行することにより実現される。
【００４４】
図３に示すように、本実施の形態に係るリモコン１０では、制御部１２及び演算部１４の機能として初期設定部１０１、基準値取得部１０２、基準値テーブル生成部１０３、現在値取得部１０４、位置算出部１０５、動作量算出部１０６を有している。なお、演算部１４では、これらの処理のうち主に演算処理（算出処理）を実行するが、制御部１２または演算部１４がどの処理を実行してもよい。
【００４５】
初期設定部１０１は、リモコン１０の電源投入時に、制御部１２やリモコン１０の各部の初期設定を行う。
【００４６】
基準値取得部１０２は、リモコン１０の電源投入時など、動作量測定（位置測定）の前に、予め測定された基準値となる地磁気成分情報を地磁気測定部１３から取得する。基準値取得部１０２（もしくは基準値テーブル生成部１０３）は、取得した地磁気成分情報から、基準値となる地磁気力（地磁気力情報）を算出する。
【００４７】
基準値テーブル生成部１０３は、基準値取得部１０２が取得・算出した基準値となる地磁気力（地磁気力情報）と、その地磁気力を測定した基準位置とを関連付けた基準値テーブルを生成する。基準値テーブル生成部１０３は、生成した基準値テーブルをデータ格納部１５に格納する。
【００４８】
現在値取得部１０４は、動作量の測定時に測定された現在値（今回測定された測定値）である地磁気成分情報を地磁気測定部１３から取得する。現在値取得部１０４（もしくは位置算出部１０５）は、取得した地磁気成分情報から現在値となる地磁気力（地磁気力情報）を算出する。
【００４９】
位置算出部１０５は、現在値取得部１０４が取得・算出した現在値となる地磁気力（地磁気力情報）に基づいて現在のリモコン１０の位置を算出する。本実施の形態では、位置算出部１０５は、地磁気力の基準値と基準位置とが関連付けられた基準値テーブルを参照し、現在値の地磁気力に一致する基準値、もしくは、現在値の地磁気力に最も近い基準値に対応する位置を、現在の位置情報とすることでリモコン１０の位置を特定する。一致した基準値により位置を特定することにより、精度のよい測定が可能である。最も近い基準値により位置を特定することにより、基準値と基準値との間においても、位置を測定することができる。
【００５０】
動作量算出部１０６は、位置算出部１０５が算出した、現在（今回）のリモコン１０の位置情報に基づいて、リモコン１０の動作量（動作量情報）を算出する。動作量算出部１０６は、データ格納部１５に格納された前回の位置情報と、今回の位置情報との差分により、リモコン１０の動作量を算出する。
【００５１】
次に、本実施の形態に係るＴＶゲームシステム１００において、動作量測定を実施する動作について説明する。図４は、図２及び図３の主にリモコン１０で実施される動作量測定の動作を示すフローチャートである。
【００５２】
図４に示すように、まず、ユーザは、ＴＶゲームシステム１００に電源を投入する（ステップＳ１００）。ユーザは、ＴＶゲームシステム１００でゲームを行うために、リモコン１０、ゲーム機本体２０及び出力装置３０の電源をＯＮする。そうすると、リモコン１０、ゲーム機本体２０及び出力装置３０は、初期設定等の処理を開始する。以下の各ステップでは、リモコン１０の動作について説明する。
【００５３】
続いて、リモコン１０は、制御部１２の初期設定を行うとともに（ステップＳ１０１）、地磁気測定部１３の初期設定を行う（ステップＳ１０２）。例えば、初期設定部１０１により、制御部１２及び地磁気測定部１３に対し初期設定処理が実行される。ステップＳ１０１及びＳ１０２の初期設定処理は、制御部１２、地磁気測定部１３の仕様に基づき、リモコン１０、ゲーム機本体２０からなるＴＶゲームシステムに応じた動作設定（動作クロック設定、測定精度設定等）を行なうものである。これらの処理はプログラミングにより、ステップＳ１００後、自動的に実行される。
【００５４】
続いて、リモコン１０は、地磁気測定部１３において測定環境により生じる地磁気成分測定結果の歪・オフセットの調整（キャリブレーション）を行う（ステップＳ１０３）。例えば、初期設定部１０１により、地磁気測定部１３に対しキャリブレーション処理が実行される。地磁気測定部１３が測定する地磁気力は大変弱く、地磁気測定部１３の周辺に存在する磁性体の影響を受けやすい。そのため、測定した地磁気成分に歪・オフセットが生じていないかを確認し、これらが生じた場合、調整を行う処理がキャリブレーション（Ｓ１０３）である。本処理は、地磁気測定部１３を構成する地磁気センサの仕様に即した調整手法を用いて行う。
【００５５】
続いて、リモコン１０は、基準値測定処理を行う（ステップＳ１１０）。例えば、基準値取得部１０２及び基準値テーブル生成部１０３により、位置及び動作量測定のための基準値測定処理が実行される。基準値測定処理は、手で保持したリモコン１０を横方向（左右方向、水平方向）に移動させた場合の動作範囲において、その動作範囲（動作軸）における基準値となる地磁気力の測定（地磁気力基準値測定）を行う。
【００５６】
なお、水平方向の１軸（１直線）上を動作範囲とする。水平方向の直線上を動作範囲とすることで、後述のような基準値テーブルや曲線式、近似式等による測定を確実に行うことができる。
【００５７】
基準値測定範囲は、例えば、ユーザが部屋の中でゲームを操作する場合に移動する程度の範囲である。基準値測定範囲内において、地磁気が大きく上下するような場合には、基準値に基づいて位置を測定することが困難となるため、基準値測定範囲は、後述のように基準値テーブルや曲線式、近似式等で位置の測定が可能な程度の範囲である。
【００５８】
また、地磁気は時間によって変動するため、基準値測定した後、所定時間経過後や定期的に基準値を測定することで、位置や動作量の測定誤差を低減できる。さらに、地磁気は場所によっても変動するため、ユーザが使用する範囲を移動する場合、再度、基準値を測定する。例えば、後述のように基準値テーブルや曲線式、近似式等で位置の測定ができないような場合、地磁気が大きく変動している可能性があるため、再度、基準値を測定することが好ましい。
【００５９】
本実施の形態では、基準値測定処理（ステップＳ１１０）として、地磁気力の基準値測定（ステップＳ１１１）及び基準値テーブルの生成を行う（ステップＳ１１２）。基準値測定処理（ステップＳ１１１）では、ユーザが手に保持したリモコン１０の動作範囲（動作軸）における地磁気力測定を行う。例えば、ＴＶゲームシステムにおけるゲームアプリケーションにより、基準値を測定する範囲や測定点を画面表示し、画面表示にしたがってユーザがリモコン１０を操作し基準値を測定してもよい。なお、基準値測定処理を複数回実行して、良好な値や平均値を基準値としてもよい。
【００６０】
リモコン１０の地磁気測定部１３に３軸地磁気センサを使用した場合を例とした処理内容を以下に説明する。図５は、０ｃｍ地点をリモコン１０の動作基準点とし、０〜５０ｃｍの範囲を基準値測定範囲とした例を示す。基準値測定として５ｃｍ間隔の地磁気力測定点を設け、各測定点にて基準値となる地磁気力を測定する。ユーザが０ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、・・・、５０ｃｍ、という具合に各測定点にリモコン１０を移動し、各測定点にて操作部１１（操作ボタン等）を操作することにより制御部１２に測定開始を指示し、各測定点にて地磁気力を測定する。また、ユーザがリモコン１０を手に保持し、一定速度で動作軸上の０ｃｍ〜５０ｃｍ間を移動させ、制御部１２で時間計測を行い、定期的に地磁気力を測定することもできる。
【００６１】
基準値測定間隔は、動作量の測定精度によるため、例えば１０ｃｍ間隔や５ｃｍ間隔、高い精度を求める場合には更に測定間隔を狭めて基準値測定を実施する。測定間隔を狭めて測定点を多くすると、測定精度は向上するものの、基準値のデータ量が増加する。このため、より高い測定精度が必要な場合、測定間隔を狭くして測定点を多くし、よりデータ量を少なくする必要がある場合、測定間隔を広げて測定点を少なくすることが好ましい。
【００６２】
地磁気測定部１３に３軸地磁気センサを用いて地磁気力測定を行うことにより、図６に示すような地磁気成分Ｘ，Ｙ，Ｚが測定結果として地磁気測定部１３から出力される。制御部１２（基準値取得部１０２）は測定結果（地磁気成分情報）を受け、データ格納部１５に結果を格納し、演算部１４が以下の式１を用いて図６に示す地磁気力Ｆ（地磁気力情報）を算出する。
地磁気力（Ｆ）＝√（Ｘ２＋Ｙ２＋Ｚ２）  ・・・（式１）
【００６３】
基準値測定した後、リモコン１０は基準値テーブルを生成する（ステップＳ１１２）。制御部１２（基準値テーブル生成部１０３）は、演算部１４から取得した演算結果（地磁気力情報）をデータ格納部１５へ、また測定した際の測定点情報を基準値測定位置情報としてデータ格納部１５へ格納する。基準値テーブル生成部１０３は、複数の測定点（基準位置情報）と、各測定点における地磁気力情報とを関連付けた基準値テーブルを生成し、データ格納部１５に格納する。
【００６４】
図７は、図５で示した０〜５０ｃｍの動作範囲における基準値測定結果（基準値テーブルデータ）を示す。図５で示したように、リモコン１０の動作範囲において、任意の地点を測定基準点（動作基準点）とし、測定点０ｃｍに設定する。この基準点から、右側方向を動作方向とし、５ｃｍ間隔に地磁気力測定点を設ける。基準点０ｃｍにリモコン１０を配置し、操作部１１（操作ボタン押し下げ等）の指示により、制御部１２は地磁気測定部１３から地磁気成分測定結果（地磁気成分情報）を取得する。この測定結果を用い演算部１４にて地磁気力（Ｆ）を算出した結果、地磁気力０．５５３ｇａｕｓｓという結果が得られる。リモコン１０を５ｃｍ右側に移動させ、測定点５ｃｍにおいて同様の操作を行うことで同地点の地磁気力０．５５９ｇａｕｓｓが得られる。更に５ｃｍ移動した地点（測定点１０ｃｍ）が０．５６２ｇａｕｓｓ、そして、測定点５０ｃｍが地磁気力０．６５０ｇａｕｓｓという結果が得られる。
【００６５】
図７に示すように基準値テーブルは、測定点（基準位置情報）と、測定点における地磁気力（地磁気力情報）とが関連付けられている。基準値テーブルには、上記測定結果として、例えば、測定点０ｃｍの欄に地磁気力０．５５３ｇａｕｓｓが格納され、測定点５ｃｍの欄に地磁気力０．５５９ｇａｕｓｓが格納され、測定点１０ｃｍの欄に地磁気力０．５６２ｇａｕｓｓが格納され、測定点５０ｃｍの欄に地磁気力０．６５０ｇａｕｓｓが格納される。
【００６６】
次に、基準値測定処理（ステップＳ１１０）に続いて、ユーザが手に保持したリモコン１０の動作に応じた位置及び動作量測定処理を行う（ステップＳ１２０）。本実施の形態では、位置及び動作量測定処理として、リモコン１０の存在する位置の地磁気力を測定する地磁気サンプリングを行い、そのサンプリング結果とステップＳ１１０で測定した基準値を用いて、位置及び動作量の算出を行う。なお、精度よく位置及び動作量を算出するため、現在測定する位置は、基準値の測定範囲内であることが好ましい。
【００６７】
すなわち、リモコン１０は、ユーザが手に保持したリモコン１０の位置する地点の地磁気力測定を行う（ステップＳ１２１）。ステップＳ１１１と同様に、地磁気力の測定は、リモコン１０の操作部１１（操作ボタン等）を操作することにより制御部１２に測定開始を指示し、制御部１２（現在値取得部１０４）は地磁気測定部１３の地磁気成分測定結果（地磁気成分情報）を取得する。または、制御部１２が時間計測を行い定期的に地磁気測定部１３の地磁気成分測定結果を取得する。
【００６８】
この測定結果（地磁気成分情報）を用い演算部１４（現在値取得部１０４）にて地磁気力を算出する。例えば、図５に示す動作軸上でリモコン１０を移動し、図８（ａ）のような任意の測定点にリモコン１０が位置する場合、地磁気測定部１３は図６に示す地磁気成分Ｘ，Ｙ，Ｚを測定し、演算部１４にて前記測定点の地磁気力を算出し、データ格納部１５に地磁気力算出結果０．５５９ｇａｕｓｓ（地磁気力情報）が格納される。
【００６９】
地磁気力のサンプリングの後、リモコン１０は基準値（基準値テーブル）に基づいてリモコン１０の位置を算出する（ステップＳ１２２）。ステップＳ１２１で測定しデータ格納部１５に格納されたリモコン１０の位置する測定点の地磁気力と、ステップＳ１１２でデータ格納部１５に格納された基準値テーブルを基に、演算部１４（位置算出部１０５）にて前記測定点の位置情報を算出し、位置情報をデータ格納部１５へと格納する。
【００７０】
例えば、図８（ａ）のように測定点における地磁気力（Ｘ）が０．５５９ｇａｕｓｓの場合の位置情報（Ｙ）を図７の基準値テーブルデータの地磁気力と比較し、最も近い地磁気力を検索し、その地磁気力に対応する測定点を、リモコン１０の位置情報とし、データ格納部１５に格納する。図７のように基準値テーブルには、地磁気力０．５５９ｇａｕｓｓが登録されているため、０．５５９ｇａｕｓｓに対応する測定点５ｃｍを位置情報とする。また、地磁気力０．５６０ｇａｕｓｓの場合には、地磁気力０．５５９ｇａｕｓｓが最も近いため、０．５５９ｇａｕｓｓに対応する測定点５ｃｍを位置情報とする。すなわち、リモコン１０の存在する地点の地磁気力０．５５９ｇａｕｓｓと基準値テーブルデータとの比較の結果、図５の動作基準点に対し、リモコン１０が５ｃｍ程度離れた位置（基準点からの相対位置）にあることを導き出すことができる。
【００７１】
位置情報の算出の後、リモコン１０は算出した位置情報に基づいて動作量を算出する（ステップＳ１２３）。ステップＳ１２１及びＳ１２２は繰り返し実行されるため、データ格納部１５には複数の位置情報が格納されている。ステップＳ１２２で算出しデータ格納部１５に格納された今回の位置情報と、データ格納部１５に格納されている前回の位置情報とに基づいて、演算部１４（動作量算出部１０６）にて動作量を算出しデータ格納部１５へ格納する。
【００７２】
データ格納部１５に格納された前回の測定点の位置情報が例えば動作基準点から１０ｃｍの地点であったならば、演算部１４にて前回測定時の位置情報と今回測定時の位置情報から、次の式２により動作量を算出する。
動作量＝今回の位置情報−前回の位置情報＝５．０ｃｍ−１０．０ｃｍ＝−５．０ｃｍ  ・・・（式２）
【００７３】
これにより、前回の位置に対し、左側５．０ｃｍの位置にいることを導き出すことができる。これらの算出結果（位置情報  ５．０ｃｍ、動作量情報  −５．０ｃｍ）はデータ格納部１５に格納される。
【００７４】
続いて、ステップＳ１２３で得られた結果を使用しＴＶゲームの制御を行うため、リモコン１０の出力部１６から、ゲーム機本体２０の入力部２２に対し位置情報、動作量測定結果（動作量情報）が制御信号として出力される（ステップＳ１０４）。制御信号の出力は、リモコン１０の操作部１１を操作することにより制御部１２または出力部に対し出力開始を指示することができる。または、リモコン１０の制御部１２で時間計測を行い、定期的に出力する。
【００７５】
出力後は、位置算出、動作量算出を継続するためステップＳ１２０（Ｓ１２１〜Ｓ１２３）を実施し、算出結果を出力するステップＳ１０４を実行する。電源投入中は、これらの処理を繰り返し実行する。
【００７６】
以上のように本実施の形態では、予め複数の基準位置における基準地磁気力を基準値テーブルとして生成・格納しておく。そして、測定位置の地磁気力と基準値テーブルを比較して、最も近い地磁気力に対応した位置を現在の位置に特定することとした。これにより、精度よく物体の位置を測定することができる。地磁気は地球が持つ磁場であるため、その強さ（地磁気力）は測定位置により異なるが、本実施の形態では予め基準値テーブルを生成するため、正確に位置を測定することができる。さらに、測定した位置情報を基に動作量を算出することにより、確実に動作量も測定することができる。
【００７７】
また、地磁気を用いて位置及び動作量を測定することにより、ゲーム機本体２０とリモコン１０の間に障害物、遮蔽物が存在しても、位置及び動作量測定が可能となる。
上記従来技術と本実施の形態を比較すると、特許文献１では、地磁気の差分情報に基づいて移動を検出していたため位置を検出できなかったのに対し、本実施の形態では、複数の基準位置における地磁気と現在の地磁気とに基づくことにより、位置を検出することができる。
特許文献２は、入力装置が磁気成分（ｘ，ｙ，ｚ）から磁場の方向を検出し、磁場の方向の変化に応じてディスプレイ上のグラフィカル要素の並進運動を制御している。特許文献２では、１つの基準位置の磁気成分を基準値として、現在の磁気成分に応じてグラフィカル要素を移動させているが、入力装置の実際の位置、動作量に応じてグラフィカル要素を制御するものではない。
【００７８】
（実施の形態２）
以下、図面を参照して実施の形態２について説明する。本実施の形態では、基準値テーブルにおける各測定点を連結するプロット曲線式（折れ線式）に基づいて位置を検出する。なお、本実施形態におけるシステム全体の構成は、実施の形態１の図２と同様である。
【００７９】
図９は、本実施の形態に係るリモコン１０の機能ブロック図であり、主に制御部１２及び演算部１４における動作量測定（位置測定）を行うためのブロック構成例を示している。なお、図９に示す機能ブロックは一例であり、本実施の形態に係る動作量測定動作（位置測定動作）が実現できればその他のブロック構成であってもよい。
【００８０】
図９に示すように、本実施の形態に係るリモコン１０は、図３と同様に、初期設定部１０１、基準値取得部１０２、基準値テーブル生成部１０３、現在値取得部１０４、位置算出部１０５、動作量算出部１０６を有しており、本実施の形態ではさらにプロット曲線式算出部１０７を有している。
【００８１】
プロット曲線式算出部１０７は、基準値テーブル生成部１０３が生成した基準値テーブルの基準値（地磁気力、測定点）をプロットし、各プロット（Ｘ，Ｙ）を連結するプロット曲線式を算出する。プロット曲線式算出部１０７は、各プロットを直線で連結し、連結した複数の直線（折れ線）にそれぞれ対応する複数の式を算出する。プロット曲線式は、基準値テーブルの複数の基準位置と複数の基準地磁気情報とを対応させる折れ線状の曲線式である。
【００８２】
位置算出部１０５は、現在値取得部１０４が取得・算出した現在値となる地磁気力に基づいて現在のリモコン１０の位置を算出する。本実施の形態では、位置算出部１０５は、プロット曲線式算出部１０７が算出したプロット曲線式に対し、現在の地磁気力を入力（代入）して演算することでリモコン１０の現在の位置を特定する。
【００８３】
次に、本実施の形態に係るＴＶゲームシステム１００において、動作量測定を実施する動作について説明する。図１０は、図２及び図９の主にリモコン１０で実施される動作量測定の動作を示すフローチャートである。
【００８４】
図１０に示すように、図４と同様にして、ユーザはＴＶゲームシステム１００に電源を投入し（ステップＳ１００）、リモコン１０は、制御部１２の初期設定と地磁気測定部１３の初期設定を行い（ステップＳ１０１及びＳ１０２）、リモコン１０は、地磁気測定部１３に対しキャリブレーションを行う（ステップＳ１０３）。
【００８５】
続いて、リモコン１０は、基準値測定処理を行う（ステップＳ１１０）。本実施の形態では、基準値測定処理（ステップＳ１１０）として、地磁気力の基準値測定（ステップＳ１１１）、基準値テーブルの生成（ステップＳ１１２）、プロット曲線式の算出を行う（ステップＳ１１３）。基準値測定処理（ステップＳ１１１）では、ユーザが手に保持したリモコン１０の動作範囲（動作軸）における地磁気力測定を行う。
【００８６】
図１１は、０ｃｍ地点をリモコン１０の動作基準点とし、０〜５０ｃｍの範囲を基準値測定範囲とした例を示す。基準値測定として１０ｃｍ間隔の地磁気力測定点を設け、各測定点にて基準値となる地磁気力を測定する。ユーザが０ｃｍ、１０ｃｍ、２０ｃｍ、・・・、５０ｃｍ、という具合に各測定点にリモコン１０を移動し、各測定点にて操作部１１（操作ボタン等）を操作することにより制御部１２に測定開始を指示し、各測定点にて地磁気力を測定する。または、ユーザがリモコン１０を手に保持し、一定速度で動作軸上の０ｃｍ〜５０ｃｍ間を移動させ、制御部１２で時間計測を行い、定期的に地磁気力を測定することもできる。
【００８７】
例えば、実施の形態１では５ｃｍ間隔で基準値を測定したのに対し、本実施の形態では１０ｃｍ間隔で基準値を測定する。実施の形態１では、精度よく測定するために狭い間隔で基準値を測定する必要がある。本実施の形態では、曲線式を用いることで、基準値テーブルの各基準値間について、地磁気力及び位置を予測できるため、実施の形態１に比べて基準値の測定間隔を広くすることができる。
【００８８】
基準値測定した後、リモコン１０は基準値テーブルを生成する（ステップＳ１１２）。図１２は、本実施の形態に係る基準値テーブルの例である。図１２に示すように基準値テーブルは、測定点と、測定点における地磁気力とが関連付けられている。基準値テーブルには、上記測定結果として、例えば、測定点０ｃｍの欄に地磁気力０．５５ｇａｕｓｓが格納され、測定点１０ｃｍの欄に地磁気力０．５６ｇａｕｓｓが格納され、測定点２０ｃｍの欄に地磁気力０．５８ｇａｕｓｓが格納され、・・・、測定点５０ｃｍの欄に地磁気力０．６４ｇａｕｓｓが格納される。
【００８９】
基準値テーブルを生成した後、リモコン１０はプロット曲線式を算出する（ステップＳ１１３）。プロット曲線式算出部１０７は、ステップＳ１１２で生成された基準値テーブルの基準値をプロットし、各プロットを連結する。図１３に示すように、図１２の基準値テーブルの測定値をＸ−Ｙ座標にＰ１〜Ｐ６としてプロットする。プロットＰ１〜Ｐ６をそれぞれ直線で連結し、各直線の式を算出する。プロットＰ１〜Ｐ２を連結する式Ｓ１、プロットＰ２〜Ｐ３を連結する式Ｓ２、プロットＰ３〜Ｐ４を連結する式Ｓ３、プロットＰ４〜Ｐ５を連結する式Ｓ４、プロットＰ５〜Ｐ６を連結する式Ｓ５を算出する。例えば、式Ｓ１は、Ｐ１（０．５５，０）とＰ２（０．５６，１０）とを接続する一次式として算出し、式Ｓ２は、Ｐ２（０．５６，１０）とＰ３（０．５８，２０）とを接続する一次式として算出し、・・・、式Ｓ５は、Ｐ５（０．６３，４０）とＰ６（０．６４，５０）とを接続する一次式として算出される。算出した式Ｓ１〜Ｓ５（式情報）がデータ格納部１５に格納される。
【００９０】
次に、基準値測定処理（ステップＳ１１０）に続いて、ユーザが手に保持したリモコン１０の動作に応じた動作量測定処理を行う（ステップＳ１２０）。本実施の形態では、動作量測定処理として、リモコン１０の存在する位置の地磁気力を測定する地磁気サンプリングを行い、そのサンプリング結果とステップＳ１１０で算出したプロット曲線式を用いて、位置及び動作量の算出を行う。
【００９１】
すなわち、リモコン１０は、ユーザが手に保持したリモコン１０の位置する地点の地磁気力測定を行う（ステップＳ１２１）。例えば、図１１に示す動作軸上でリモコン１０を移動し、図１４（ａ）のような任意の測定点にリモコン１０が位置する場合、地磁気測定部１３は地磁気成分Ｘ，Ｙ，Ｚを測定し、演算部１４にて前記測定点の地磁気力を算出し、データ格納部１５に地磁気力算出結果０．５６ｇａｕｓｓ（地磁気力情報）が格納される。
【００９２】
地磁気力のサンプリングの後、リモコン１０はプロット曲線式に基づいてリモコンの位置を算出する（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２１で測定しデータ格納部１５に格納されたリモコン１０の位置する地点の地磁気力と、ステップＳ１１３でデータ格納部１５に格納されたプロット曲線式を基に、演算部１４（位置算出部１０５）にて前記測定点の位置情報を算出し、位置情報をデータ格納部１５へと格納する。測定点の地磁気力に応じて、プロット曲線式に含まれる式のうち、どの式が適用できるか基準値地磁気力から判定し、位置を特定する。
【００９３】
例えば、図１４（ａ）のように測定点における地磁気力（Ｘ）が０．５６ｇａｕｓｓの場合、０．５６ｇａｕｓｓをプロット曲線式に入力する。図１２及び図１３の例では、０．５５ｇａｕｓｓ〜０．５６ｇａｕｓｓの場合、式Ｓ１を使用し、０．５６ｇａｕｓｓ〜０．５８ｇａｕｓｓの場合、式Ｓ２を使用する。図１４（ａ）では、０．５６ｇａｕｓｓであるため、式Ｓ１もしくはＳ２に入力することで、０．５６ｇａｕｓｓに対応する位置が１０ｃｍであると算出される。したがって、図１４（ａ）に示す任意の測定点（▼地点）は、動作基準点（０ｃｍ）から１０ｃｍ程度離れた位置であることを導き出すことができる。
【００９４】
位置情報の算出の後、リモコン１０は算出した位置情報に基づいて動作量を算出する（ステップＳ１２３）。続いて、ステップＳ１２３で得られた結果を使用しＴＶゲームの制御を行うため、リモコン１０の出力部１６から、ゲーム機本体２０の入力部２２に対し位置情報、動作量測定結果が制御信号として出力される（ステップＳ１０４）。
【００９５】
以上のように本実施の形態では、基準値テーブルにおける基準値（プロット）を連結したプロット曲線式を算出し、このプロット曲線式に測定された地磁気力を入力することで現在の位置を特定することとした。これにより、各測定点間の地磁気力を予測できるため、精度よく物体の位置を測定することができる。複数の式を持つことにより、精度の高い位置特定が可能である。さらに、測定した位置情報を基に動作量を算出することにより、確実に動作量も測定することができる。
【００９６】
また、プロット曲線式を用いるため、実施の形態１と比べて基準値の測定間隔が広くても精度が劣化しないため、基準値テーブルのテーブルサイズを小さくすることができる。したがって、回路規模の削減等が可能である。
【００９７】
（実施の形態３）
以下、図面を参照して実施の形態３について説明する。本実施の形態では、基準値テーブルにおける各測定点を近似する近似式に基づいて位置を検出する。なお、本実施形態におけるシステム全体の構成は、実施の形態１の図２と同様である。
【００９８】
図１５は、本実施の形態に係るリモコン１０の機能ブロック図であり、主に制御部１２及び演算部１４における動作量測定（位置測定）を行うためのブロック構成例を示している。なお、図１５に示す機能ブロックは一例であり、本実施の形態に係る動作量測定動作（位置測定動作）が実現できればその他のブロック構成であってもよい。
【００９９】
図１５に示すように、本実施の形態に係るリモコン１０は、図３と同様に、初期設定部１０１、基準値取得部１０２、基準値テーブル生成部１０３、現在値取得部１０４、位置算出部１０５、動作量算出部１０６を有しており、本実施の形態ではさらに近似式算出部１０８を有している。
【０１００】
近似式算出部１０８は、基準値テーブル生成部１０３が生成した基準値テーブルの基準値（地磁気力、測定点）をプロットし、各プロット（Ｘ，Ｙ）を近似する近似式を算出する。近似式は、基準値テーブルにおける複数の基準位置と複数の基準地磁気情報との関係を近似する式である。
【０１０１】
位置算出部１０５は、現在値取得部１０４が取得・算出した現在値となる地磁気力に基づいて現在のリモコン１０の位置を算出する。本実施の形態では、位置算出部１０５は、近似式算出部１０８が算出した近似式に対し、現在の地磁気力を入力（代入）して演算することでリモコン１０の現在の位置を特定する。
【０１０２】
次に、本実施の形態に係るＴＶゲームシステム１００において、動作量測定を実施する動作について説明する。図１６は、図２及び図１５の主にリモコン１０で実施される動作量測定の動作を示すフローチャートである。
【０１０３】
図１６に示すように、図４と同様にして、ユーザはＴＶゲームシステム１００に電源を投入し（ステップＳ１００）、リモコン１０は、制御部１２の初期設定と地磁気測定部１３の初期設定を行い（ステップＳ１０１及びＳ１０２）、リモコン１０は、地磁気測定部１３に対しキャリブレーションを行う（ステップＳ１０３）。
【０１０４】
続いて、リモコン１０は、基準値測定処理を行う（ステップＳ１１０）。本実施の形態では、基準値測定処理（ステップＳ１１０）として、地磁気力の基準値測定（ステップＳ１１１）、基準値テーブルの生成（ステップＳ１１２）、近似式の算出を行う（ステップＳ１１３）。
【０１０５】
基準値測定処理（ステップＳ１１１）では、ユーザが手に保持したリモコン１０の動作範囲（動作軸）における地磁気力測定を行う。例えば、実施の形態２と同様、図１１のように、０〜５０ｃｍの範囲を基準値測定範囲とし、１０ｃｍ間隔の地磁気力を測定する。本実施の形態では、実施の形態２と同様に、基準値テーブルの各基準値間について、地磁気力及び位置を予測できるため、実施の形態１に比べて基準値の測定間隔を広くすることができる。
【０１０６】
基準値測定した後、リモコン１０は基準値テーブルを生成する（ステップＳ１１２）。例えば、実施の形態２と同様、図１２のように、０ｃｍ、１０ｃｍ、・・・５０ｃｍの欄にそれぞれ地磁気力０．５５ｇａｕｓｓ、０．５６ｇａｕｓｓ、・・・０．６４ｇａｕｓｓが格納される。
【０１０７】
基準値テーブルを生成した後、リモコン１０は近似式を算出する（ステップＳ１１４）。近似式算出部１０８は、ステップＳ１１２で生成された基準値テーブルの基準値をプロットし、各プロットを近似する近似式を算出する。近似式算出部１０８は、最小二乗法などを用いて近似式となる多項式を求める。図１７に示すように、図１２の基準値テーブルの測定値をＸ−Ｙ座標にＰ１〜Ｐ６としてプロットした場合に、Ｐ１〜Ｐ６を近似する近似式を求める。Ｐ１（０．５５，０）、Ｐ２（０．５６，１０）、・・・Ｐ６Ｐ６（０．６４，５０）から多項式の係数を求め近似式とする。図１７の例では、近似式は、次の式３となる。
ｙ＝−４１２．６９ｘ２＋１０１２．１ｘ−４３１．０１（Ｒ２＝０．９６９２）  ・・・（式３）
この算出した近似式（式情報）がデータ格納部１５に格納される。
【０１０８】
次に、基準値測定処理（ステップＳ１１０）に続いて、ユーザが手に保持したリモコン１０の動作に応じた動作量測定処理を行う（ステップＳ１２０）。本実施の形態では、動作量測定処理として、リモコン１０の存在する位置の地磁気力を測定する地磁気サンプリングを行い、そのサンプリング結果とステップＳ１１０で算出した近似式を用いて、位置及び動作量の算出を行う。
【０１０９】
すなわち、リモコン１０は、ユーザが手に保持したリモコン１０の位置する地点の地磁気力測定を行う（ステップＳ１２１）。例えば、図１１に示す動作軸上でリモコン１０を移動し、図１４（ａ）のような任意の測定点にリモコン１０が位置する場合、地磁気測定部１３で地磁気成分Ｘ，Ｙ，Ｚを測定し、演算部１４にて前記測定点の地磁気力を算出し、データ格納部１５に地磁気力算出結果０．５６ｇａｕｓｓ（地磁気力情報）が格納される。
【０１１０】
地磁気力のサンプリングの後、リモコン１０は近似式に基づいてリモコンの位置を算出する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２１で測定しデータ格納部１５に格納されたリモコン１０の位置する地点の地磁気力と、ステップＳ１１４でデータ格納部１５に格納された近似式を基に、演算部１４（位置算出部１０５）にて前記測定点の位置情報を算出し、データ格納部１５へと格納する。
【０１１１】
例えば、図１４（ａ）のように測定点における地磁気力（Ｘ）が０．５６ｇａｕｓｓの場合、０．５６ｇａｕｓｓの上記式３の近似式に代入すると次の式４のように位置情報（Ｙ）が算出される。
位置情報Ｙ  ＝  −４１２．６９Ｘ２＋１０１２．１Ｘ−４３１．０１＝６．３５ｃｍ  ・・・（式４）
【０１１２】
上記式４の結果から、図１４（ａ）に示す任意の測定点（▼地点）は、動作基準点（０ｃｍ）から６ｃｍ程度離れた位置であることを導き出すことができる。
【０１１３】
位置情報の算出の後、リモコン１０は算出した位置情報に基づいて動作量を算出する（ステップＳ１２３）。データ格納部１５に格納された前回の測定点の位置情報が例えば動作基準点から１０ｃｍの地点であったならば、演算部１４にて前回測定時の位置情報と今回測定時の位置情報から、次の式５により動作量を算出する。
動作量＝今回の位置情報−前回の位置情報＝６．３５ｃｍ−１０ｃｍ＝−３．６５ｃｍ  ・・・（式５）
【０１１４】
これにより、前回の位置に対し、左側３．６５ｃｍの位置にいることを導き出すことができる。これらの算出結果（位置情報  ６．３５ｃｍ、動作量情報  −３．６５ｃｍ）はデータ格納部１５に格納される。
【０１１５】
続いて、ステップＳ１２３で得られた結果を使用しＴＶゲームの制御を行うため、リモコン１０の出力部１６から、ゲーム機本体２０の入力部２２に対し位置情報、動作量測定結果が制御信号として出力される（ステップＳ１０４）。
【０１１６】
以上のように本実施の形態では、基準値テーブルにおける基準値（プロット）を近似した近似式を算出し、この近似式に測定された地磁気力を入力することで現在の位置を特定することとした。これにより、各測定点間の地磁気力を予測できるため、精度よく物体の位置を測定することができる。測定した位置情報を基に動作量を算出することにより、確実に動作量も測定することができる。
【０１１７】
また、近似式を用いるため、実施の形態２と同様に、実施の形態１と比べて基準値の測定間隔が広くても精度が劣化しないため、基準値テーブルのテーブルサイズを小さくすることができる。
【０１１８】
さらに、実施の形態２では、曲線を構成する複数の直線式を求め格納するのに対し、本実施の形態では、１つの近似式を求め格納するのみでよい。このため、実施の形態２におけるプロット曲線式と比べて、本実施の形態の近似式のデータサイズを小さくすることができる。したがって、実施の形態２よりもデータ量が減るため、ＣＰＵの消費電力の低減や回路規模の削減が可能となる。
【０１１９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で 種々変更可能であることはいうまでもない。
【０１２０】
上記実施の形態では、図２のＴＶゲームシステム１００を用いて説明を行ったが、特にリモコン１０の構成、信号の入出力方向については、異なる構成でも実現可能である。例えば、制御部１２と地磁気測定部１３の信号の入出力は、制御部１２に対し地磁気測定部１３が測定結果を出力する構成を記載しているが、制御部１２が地磁気測定部１３に対し地磁気成分測定開始（測定要求）を指示することもできる。
【０１２１】
また、上記実施の形態では、リモコン内部において位置及び動作量の測定処理を実行したが、リモコンの外部で測定処理を実行してもよい。例えば、ゲーム機本体の制御部において図３等のブロック構成を設け、位置の算出や動作量の算出等を行ってもよい。ゲーム機本体はリモコンに比べて高性能であるため、より多くのデータを処理したり、より高速に複雑な演算等することが可能である。
【０１２２】
また、上記実施の形態では、測定対象であるリモコン内部の地磁気測定部において予め基準値を測定したが、リモコン外部で基準値を測定してもよい。例えば、所定間隔で地磁気センサを配置して基準値を測定してもよいし、複数のリモコンを使用して基準値を測定してもよい。
【０１２３】
上記実施の形態では、ＴＶゲームシステムにおいて地磁気を用いて測定する例について説明したが、これに限らず、その他のシステムにおいて地磁気を用いて位置や動作量を測定してもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１      位置測定装置
２      基準値取得部
３      関連付け情報生成部
４      測定値取得部
５      位置特定部
１０    リモコン
１１    操作部
１２    制御部
１３    地磁気測定部
１４    演算部
１５    データ格納部
１６    出力部
２０    ゲーム機本体
２１    制御部
２２    入力部
３０    出力装置
１００  ゲームシステム
１０１  初期設定部
１０２  基準値取得部
１０３  基準値テーブル生成部
１０４  現在値取得部
１０５  位置算出部
１０６  動作量算出部
１０７  プロット曲線式算出部
１０８  近似式算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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