(57)【要約】【課題】ユーザの意図しない情報入力の終了を抑制する。【解決手段】入力装置１２は、人物の位置を取得する人物位置取得部２１と、手の位置を取得する手位置取得部２２と、人物位置取得部２１の取得結果に基づき、人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定部２３と、手位置取得部２２の取得結果に基づき、手が操作領域に接触したと判定した場合に、手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、手が操作領域から離れたと判定した場合、手が操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、入力情報の取得を終了する入力情報取得部２５とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物の位置を取得する人物位置取得手段と、
手の位置を取得する手位置取得手段と、
前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定手段と、
前記手位置取得手段の取得結果に基づき、前記手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、前記手が前記操作領域から離れたと判定した場合、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、前記入力情報の取得を終了する入力情報取得手段と
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記所定方向の動きは、前記操作領域に対応する人物側に向かう方向の動きであることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定する基準領域設定手段をさらに備え、
前記入力情報取得手段は、前記手位置取得手段の取得結果に基づき、前記手が前記操作領域から離れたと判定した場合、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きの方向を示す第１の方向線を求め、当該第１の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過すると判定したときに、前記入力情報の取得を終了することを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記基準領域は、前記操作領域よりも前記人物の近傍に前記人物の前方を向くように設定されることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記第１の方向線は、前記手が前記操作領域から離れる際の一定期間における前記手の位置の変化を示す有向線分の始点から終点方向に延びる半直線であることを特徴とする請求項３または４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記入力情報取得手段は、前記手位置取得手段の取得結果に基づき、前記手が前記操作領域から離れたと判定した場合、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きの方向を示す第２の方向線を求め、前記操作領域に対応する人物に対して所定の位置に定められる一点と前記手の位置を結ぶ直線と前記第２の方向線とがなす角が所定範囲内であると判定したときに、前記入力情報の取得を終了することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記一点は、前記操作領域よりも前記人物の近傍に設定されることを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【請求項８】
前記第２の方向線は、前記手が前記操作領域から離れる際の一定期間における前記手の位置の変化を示す有向線分の始点から終点方向に延びる半直線であることを特徴とする請求項６または７に記載の入力装置。
【請求項９】
前記入力情報取得手段は、前記手が前記操作領域の外にある状態が一定期間以上継続したと判定した場合には、前記手の動きが前記所定方向の動きでない場合であっても、前記入力情報の取得を終了することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１０】
前記入力情報取得手段は、前記手が前記操作領域の外にあって、かつ前記手の移動速度が一定以上であると判定した場合には、前記手の動きが前記所定方向の動きでない場合であっても、前記入力情報の取得を終了することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１１】
前記操作領域設定手段は、前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記操作領域と隣接し、かつ前記操作領域よりも前記人物に近い位置に準操作領域をさらに設定し、
前記入力情報取得手段は、前記手が前記操作領域の外にあって、かつ前記手が前記準操作領域の外にあると判定した場合には、前記手の動きが前記所定方向の動きでない場合であっても、前記入力情報の取得を終了することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１２】
前記入力情報取得手段は、下記（ａ）〜（ｆ）のうちの一部または全部の複数の条件の論理演算の結果に基づき、前記入力情報の取得を終了することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
（ａ）前記手が前記操作領域の外にある。
（ｂ）前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きの方向を示す第１の方向線が、前記操作領域に対応する人物に対して所定の位置に設定される基準領域を通過する。
（ｃ）前記操作領域に対応する人物に対して所定の位置に定められる一点と前記手の位置を結ぶ直線と、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きの方向を示す第２の方向線とがなす角が所定範囲内である。
（ｄ）前記手が前記操作領域の外にある状態が一定期間以上継続した。
（ｅ）前記手の移動速度が一定以上である。
（ｆ）前記手が、前記操作領域と隣接し、かつ前記操作領域よりも前記人物に近い位置に設定される準操作領域の外にある。
【請求項１３】
前記入力情報取得手段は、前記手位置取得手段の取得結果に基づき、前記手が前記操作領域に接触したと判定した場合、前記手が前記操作領域に接触する際の前記手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、前記手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１４】
前記所定方向の動きは、前記操作領域に対応する人物側から前記操作領域に向かう方向の動きであることを特徴とする請求項１３に記載の入力装置。
【請求項１５】
前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記人物に対して所定の位置に仮想的な開始基準領域を設定する開始基準領域設定手段をさらに備え、
前記入力情報取得手段は、前記手位置取得手段の取得結果に基づき、前記手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記手が前記操作領域に接触する際の前記手の動きの方向を示す第３の方向線を求め、当該第３の方向線が前記操作領域に対応する人物に対して設定された開始基準領域を通過すると判定したときに、前記手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始することを特徴とする請求項１３または１４に記載の入力装置。
【請求項１６】
前記入力情報取得手段は、前記入力情報として、前記手の位置に基づいて所定の２次元座標系における２次元座標を取得することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項１７】
人物の位置を取得する人物位置取得ステップと、
手の位置を取得する手位置取得ステップと、
前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定ステップと、
前記手位置取得ステップの取得結果に基づき、前記手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、前記手が前記操作領域から離れたと判定した場合、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、前記入力情報の取得を終了する入力情報取得ステップと
を含むことを特徴とする情報処理方法。
【請求項１８】
人物の位置を取得する人物位置取得ステップと、
手の位置を取得する手位置取得ステップと、
前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定ステップと、
前記手位置取得ステップの取得結果に基づき、前記手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、前記手が前記操作領域から離れたと判定した場合、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、前記入力情報の取得を終了する入力情報取得ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、手の動きにより入力を行うジェスチャ入力装置が提案されている。例えば、特許文献１では、操作者の位置に基づいて仮想平面を設定し、操作者の手と仮想平面との接触時間と、仮想平面を貫く操作者の手の貫通量とに基づいて、ドラッグ操作の判定を行う画像表示装置が提案されている。特許文献１におけるドラッグ操作では、仮想平面に触れることなく開始点まで手を移動させて、手で仮想平面を貫き、そのままの状態で手を終了点まで移動させて、終了点において仮想平面から手を引き抜くことでドラッグ操作が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５８７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、手が操作領域に接触した場合に手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、手が操作領域から離れた場合に入力情報の取得を終了する入力装置では、手が操作領域から離れたことのみを入力情報の取得の終了条件とする構成では、ユーザの意図しない情報入力の終了が発生する場合がある。
【０００５】
本発明は、ユーザの意図しない情報入力の終了を抑制することができる入力装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る入力装置は、人物の位置を取得する人物位置取得手段と、手の位置を取得する手位置取得手段と、前記人物位置取得手段の取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定手段と、前記手位置取得手段の取得結果に基づき、前記手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、前記手が前記操作領域から離れたと判定した場合、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、前記入力情報の取得を終了する入力情報取得手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る情報処理方法は、人物の位置を取得する人物位置取得ステップと、手の位置を取得する手位置取得ステップと、前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定ステップと、前記手位置取得ステップの取得結果に基づき、前記手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、前記手が前記操作領域から離れたと判定した場合、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、前記入力情報の取得を終了する入力情報取得ステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る情報処理プログラムは、人物の位置を取得する人物位置取得ステップと、手の位置を取得する手位置取得ステップと、前記人物位置取得ステップの取得結果に基づき、前記人物の前方に仮想的な操作領域を設定する操作領域設定ステップと、前記手位置取得ステップの取得結果に基づき、前記手が前記操作領域に接触したと判定した場合に、前記手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、前記手が前記操作領域から離れたと判定した場合、前記手が前記操作領域から離れる際の前記手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、前記入力情報の取得を終了する入力情報取得ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ユーザの意図しない情報入力の終了を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１における表示システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】表示装置に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１における入力装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】操作領域の一例を示す斜視図である。
【図５】基準領域の一例を示す図である。
【図６】実施の形態１における算出タイミング決定部による処理を説明するための図である。
【図７】座標算出部による座標の算出を説明するための図である。
【図８】実施の形態１における入力装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】人物テーブルの一例を示す図である。
【図１０】手テーブルの一例を示す図である。
【図１１】操作領域の一例を示す上面図である。
【図１２】操作領域の一例を示す側面図である。
【図１３】操作領域の別の一例を示す斜視図である。
【図１４】操作領域の別の一例を示す上面図である。
【図１５】操作領域の別の一例を示す側面図である。
【図１６】実施の形態２における入力装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態２における算出タイミング決定部による処理を説明するための図である。
【図１８】実施の形態３における操作領域および準操作領域の一例を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態５における入力装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態６における、入力情報の取得開始後に設定される操作領域の一例を示す上面図である。
【図２１】実施の形態６における、入力情報の取得開始後に設定される操作領域の別の一例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
実施の形態１．
（表示システムの構成）
図１は、実施の形態１における入力装置１２を備えた表示システム１０の構成の一例を示すブロック図である。この表示システム１０は、ユーザからの入力情報を入力装置１２によって取得し、取得された入力情報に応じて画面を表示するシステムである。
【００１２】
図１において、表示システム１０は、画像取得装置１１、入力装置１２、表示制御装置１３、および表示装置１４を有する。画像取得装置１１と入力装置１２、入力装置１２と表示制御装置１３、表示制御装置１３と表示装置１４は、それぞれ、有線または無線により接続され通信が可能となっている。また、画像取得装置１１、入力装置１２、表示制御装置１３、および表示装置１４は、物理的に一体であってもよいし、互いに分離されていてもよい。例えば、画像取得装置１１、入力装置１２、表示制御装置１３、および表示装置１４は、１つの筐体に収納されている。別の例として、画像取得装置１１および入力装置１２が一体となりリモートコントローラを構成し、表示制御装置１３および表示装置１４が一体になり情報表示装置を構成し、リモートコントローラと情報表示装置とが無線通信を行う構成も考えられる。
【００１３】
以下、画像取得装置１１、入力装置１２、表示制御装置１３、および表示装置１４についてそれぞれ説明する。
【００１４】
画像取得装置１１は、ユーザ（または人物）が撮像された画像を取得する。例えば、画像取得装置１１は、表示装置１４の前方の所定範囲の画像を取得する。具体的には、画像取得装置１１は、レンズ等の光学部、撮像素子、この撮像素子からの信号を処理して画像データを生成する画像処理部、生成した画像データを記憶するフレームバッファ部等により構成される。取得された画像データは、入力装置１２により参照される。画像の取得は、例えば１／３０秒ごとといった一定期間ごとに行われる。
【００１５】
本実施の形態では、画像取得装置１１は、レンズ等の光学部および撮像素子の組を２対備え、２つの撮像素子からの信号を処理して２つの画像データを生成する、いわゆるステレオカメラである。ステレオカメラでは、２つの画像データに撮像されている物体の位置の差（視差）を利用して三角測量の原理に基づき物体の３次元位置を測定することができる。
【００１６】
入力装置１２は、画像取得装置１１が取得した画像データを基に、ユーザ（または人物）の手の位置または動き（またはジェスチャ）を検出し、検出した手の位置または動きに基づいて入力情報を取得し、取得した入力情報を表示制御装置１３に出力する。入力装置１２は、ジェスチャ入力装置とも呼ばれる。本例では、入力装置１２は、入力情報として、ユーザの手の位置に基づき、所定の２次元座標系における２次元座標を取得する。なお、入力装置１２の詳細な構成や処理については後述する。
【００１７】
表示制御装置１３は、入力装置１２からの入力情報に基づき、表示画面の生成や画面の制御を行い、表示画面を示す表示信号を表示装置１４に出力する。
【００１８】
表示装置１４は、例えば液晶パネルを備え、表示制御装置１３からの表示信号に基づいて表示画面の表示を行う装置である。
【００１９】
なお、入力装置１２および表示制御装置１３は、それぞれ、電気回路などのハードウェア資源のみにより実現されてもよいし、ハードウェア資源とソフトウェアとの協働により実現されてもよく、例えば、コンピュータプログラムが情報処理装置（またはコンピュータ）により実行されることによって実現されてもよい。具体的には、入力装置１２および表示制御装置１３のそれぞれの機能の一部または全部は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体に記録された情報処理プログラムがＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）に読み出されて中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）により実行されることによって実現されてもよい。情報処理プログラムは、光ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよいし、インターネット等の通信回線を介して提供されてもよい。
【００２０】
また、本実施の形態における表示システム１０は、具体的には、デジタルテレビや、デジタルサイネージ（または電子看板）、カーナビゲーションシステムといった表示機器として利用できるほか、パーソナルコンピュータなどの情報処理機器の一部として利用できる。また、表示システム１０は、操作端末を備える工場用機器など、表示画面を備え、ユーザに操作される機器に広く適用可能である。
【００２１】
（ユーザの操作と表示制御の例）
図２は、表示制御装置１３により生成されて表示装置１４に表示される表示画面Ｓの一例を示す図である。以下、図２を参照して、表示制御装置１３による表示制御の一例を説明する。ここでは、表示画面に地図を表示し、ユーザの操作により地図の表示範囲（表示画面に表示される地図の範囲）を移動させるスクロール処理を行う場合を例にとる。
【００２２】
図２（Ａ）において、表示装置１４の表示画面Ｓには、地図が表示されている。このとき、表示画面Ｓには表示可能な地図情報全体のうちの一部の範囲が表示されている。
【００２３】
ユーザは、表示画面Ｓをスクロールする際に、まず、手を体の前に突き出す。これにより、手の位置に対応する表示画面Ｓ上の座標にカーソルＣが表示され、スクロール処理が開始される（図２（Ｂ）参照）。
【００２４】
スクロール処理が開始された後、ユーザが手を動かすと、ユーザの手の動きに応じてカーソルＣが移動するとともに、カーソルＣの移動と同じ移動方向および移動量で地図の表示範囲が移動する（図２（Ｃ）参照）。
【００２５】
ユーザは、所望する位置に表示範囲を移動させた後、手を体の方に引き寄せる。これにより、表示画面Ｓ上のカーソルＣが消滅し、スクロール処理が終了する（図２（Ｄ）参照）。一旦スクロール処理が終了すると、再度手を体の前に突き出してスクロール処理を開始しない限りは、手を動かしたとしても表示範囲が移動することはない。
【００２６】
本実施の形態においては、ユーザの手の動きに応じて入力装置１２が２次元座標を算出し、表示制御装置１３は、入力装置１２により算出された２次元座標に対応する表示画面Ｓ上の位置にカーソルＣを表示する。また、表示制御装置１３は、入力装置１２が２次元座標の算出を開始したときにカーソルＣを表示してスクロール処理を開始し、入力装置１２が２次元座標の算出を終了したときにカーソルＣを消滅させてスクロール処理を終了する。
【００２７】
（入力装置の構成）
図３は、実施の形態１における入力装置１２の構成の一例を示すブロック図である。以下、図３を参照して、入力装置１２の構成を説明する。
【００２８】
図３において、入力装置１２は、人物位置取得部２１、手位置取得部２２、操作領域設定部２３、基準領域設定部２４、および入力情報取得部２５を有する。
【００２９】
人物位置取得部２１は、人物の位置を取得する。本例では、人物位置取得部２１は、画像取得装置１１が取得した２つの画像データから、人物（具体的には人物の像）を検出し、その３次元位置を取得する。具体的には、人物位置取得部２１は、人物の位置として、人物の顔の位置を検出する。より具体的には、人物位置取得部２１は、２つの画像データにおいて人物の顔の位置を検出し、三角測量の原理を利用して当該人物の顔の３次元位置を取得する。
【００３０】
画像中から人物の顔の位置を検出する手法として、ビオラ−ジョーンズ法と呼ばれる方式が知られている。ビオラ−ジョーンズ法は、要約すると、画像内における小領域の位置や大きさを変えながら画像内に小領域を設定し、当該小領域から特徴量を抽出し、識別器を利用して、当該小領域が顔であるか否かを判別するものである。人物位置取得部２１は、例えば、画像データにビオラ−ジョーンズ法を適用した後、顔であると判別された小領域の位置や大きさから、画像データ（撮像された画像）の座標軸で表される顔の中心位置や顔の大きさを求めることができる。
【００３１】
人物位置取得部２１は、画像データから複数の人物を検出した場合には、検出された複数の人物のそれぞれについて位置を取得する。
【００３２】
また、人物位置取得部２１は、例えば一定時間ごとに取得される各画像データから人物の位置を検出することにより、人物の位置を継続的に取得する。この場合、人物位置取得部２１は、画像データに複数の人物が含まれる場合、各人物を識別し、識別された各人物の位置を継続的に取得して記録してもよい。
【００３３】
手位置取得部２２は、手の位置を取得する。本例では、手位置取得部２２は、画像取得装置１１が取得した２つの画像データから、人物の手（具体的には手の像）を検出し、その３次元位置を取得する。具体的には、手位置取得部２２は、人物位置取得部２１と同様に、２つの画像データにおける人物の手の位置を検出し、三角測量の原理を利用して手の３次元位置を取得する。
【００３４】
画像中からの人物の手の位置の検出は、例えば、画像データから肌色の領域を抜き出すか輝度勾配が極大となる点を抜き出すことにより物体の輪郭を抜き出した後、テンプレートマッチング法等により物体の輪郭が手に類似するか否かを判断することにより行うことができる。あるいは、手の位置の取得の簡易化や高精度化を図る観点より、手位置取得部２２は、画像データから、ユーザ（または人物）が手に持つか装着している物体または装置の位置を手の位置として検出してもよい。ユーザが手に持つ物体としては、リモコン（例えばテレビリモコン）のような形状の指示器が考えられる。また、ユーザが装着する物体としては、手袋や、指輪、腕輪のような形状のものが考えられる。例えば、表面が特定の色や特定のパターンを有している物体または装置をユーザが手に装着する場合は、手位置取得部２２は、画像データから当該特定の色やパターンの領域を抽出し、その位置を手の位置として検出することができる。
【００３５】
手位置取得部２２は、画像データから複数の手を検出した場合には、検出された複数の手のそれぞれについて位置を取得する。
【００３６】
また、手位置取得部２２は、例えば一定時間ごとに取得される各画像データから手の位置を検出することにより、手の位置を継続的に取得する。この場合、手位置取得部２２は、画像データに複数の手が含まれる場合、各手を識別し、識別された各手の位置を継続的に取得して記録してもよい。
【００３７】
操作領域設定部２３は、人物位置取得部２１の取得結果に基づき、人物の前方に仮想的な操作領域（または操作空間）を設定する。具体的には、操作領域設定部２３は、人物位置取得部２１が取得した人物の位置の前方に、当該人物に対応する操作領域を設定する。操作領域は、実空間内に割り当てられる領域である。概略的には、操作領域内に手が入れられると入力情報の取得が開始され、操作領域内での手の位置または動きを基に入力情報が取得され、操作領域外に手が出されると入力情報の取得が終了する。
【００３８】
操作領域設定部２３は、人物位置取得部２１により複数の人物の位置が検出された場合は、当該複数の人物のそれぞれについて操作領域を設定する。
【００３９】
操作領域設定部２３により設定される操作領域は、例えば図４に示すように、人物Ａの前方の直方体状の領域Ｒ１である。操作領域は、人物が自然に手を前に伸ばしたときに、手が操作領域内に含まれるように設定されることが望ましい。操作領域の詳細な設定方法、および操作領域の形状の別様態については後述する。
【００４０】
基準領域設定部２４は、人物位置取得部２１の取得結果に基づき、人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域（または基準空間）を設定する。基準領域は、操作領域と同様に、実空間内に割り当てられる領域である。本例では、基準領域は、人物位置取得部２１が検出した人物の位置の近傍に設定され、手が操作領域から離れる際の手の位置変化が、手を体に引き寄せる動きに対応したものであるかを判別するために利用される。
【００４１】
基準領域設定部２４は、人物位置取得部２１により複数の人物の位置が検出された場合は、当該複数の人物のそれぞれについて基準領域を設定する。
【００４２】
基準領域設定部２４により設定される基準領域は、人物が自然に手を引き寄せる際の手の動きの方向を直線で示したとき、当該直線が基準領域を通過するように設定される。例えば、基準領域は、人物が自然に手を前に伸ばしたときに基準領域側から操作領域側に向けて手が移動し、また、人物が手を体の方に引き寄せたときに操作領域側から基準領域側に向けて手が移動するように設定される。また、基準領域は、例えば図５に示すように、人物Ａの両肩の位置を含むように、また人物Ａの前方を向くように設定される。具体的には、図５において、基準領域は、人物Ａの前後方向に対して垂直な、人物Ａの中心と両肩の位置を通過し、人物Ａの肩幅よりやや広い幅を持つ長方形状の平面領域Ｒ２である。このとき、平面領域Ｒ２の幅としては、例えば、人物の肩幅に対して一定の数値（例えば１．２）を乗じた値が設定される。人物の肩幅は、あらかじめ人体の寸法に関する統計値などを参照して設定されていても良いし、あるいは、実際に操作を行う人物の肩幅を取得しても良い。実際に操作を行う人物の肩幅を取得する場合には、例えば、画像データ中から人物の顔の大きさを取得し、統計値などから設定された顔の大きさと人物の肩幅との相関を基に、人物の肩幅を推定する。
【００４３】
再び図３を参照すると、入力情報取得部２５は、手位置取得部２２の取得結果に基づき、手が操作領域に接触したと判定した場合に、手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、手が操作領域から離れたと判定した場合、手が操作領域から離れる際の（または離れるまでの）手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、入力情報の取得を終了する。一例では、所定方向の動きは、操作領域に対応する人物側に向かう方向の動きであり、入力情報取得部２５は、人物が手を体の方向に引き寄せて操作領域から離した場合に、入力情報の取得を終了する。また、手が操作領域から離れる際の手の動きは、例えば、手が操作領域から離れたと判定された時点の直前の手の動きである。
【００４４】
本実施の形態では、入力情報取得部２５は、手位置取得部２２の取得結果に基づき、手が操作領域から離れたと判定した場合、手が操作領域から離れる際の（または離れるまでの）手の動きの方向を示す方向線を求め、当該方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過すると判定したときに、入力情報の取得を終了する。例えば、基準領域は、手が人物側に向かう方向に移動して操作領域から離れた場合に、方向線が基準領域を通過するように設定される。また、方向線は、手が操作領域から離れる際の一定期間における当該手の位置の変化を示す有向線分の始点から終点方向に延びる半直線である。
【００４５】
手が操作領域に接触したか否かを判定する際、入力情報取得部２５は、例えば、手の位置が操作領域外から操作領域内に移動したときに、手が操作領域に接触したと判定する。あるいは、入力情報取得部２５は、手の位置が操作領域外から操作領域内に移動した後、一定期間操作領域内に存在したときに、手が操作領域に接触したと判定してもよい。
【００４６】
また、手が操作領域から離れたか否かを判定する際、入力情報取得部２５は、例えば、手の位置が操作領域内から操作領域外に移動したときに、手が操作領域から離れたと判定する。あるいは、入力情報取得部２５は、手の位置が操作領域内から操作領域外に移動した後、一定期間操作領域外に存在したときに、手が操作領域から離れたと判定してもよい。
【００４７】
複数の人物のそれぞれに対して操作領域および基準領域が設定されている場合には、入力情報取得部２５は、各操作領域について、手が当該操作領域に接触したか否かを判定し、接触したと判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、その後、当該手が当該操作領域から離れたと判定した場合、手が操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、入力情報の取得を終了する。
【００４８】
また、手位置取得部２２により複数の手の位置が取得された場合には、入力情報取得部２５は、複数の手のうちのいずれかの手が操作領域に接触したかを判定し、いずれかの手が接触したと判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、その後、当該手が当該操作領域から離れたと判定した場合、手が操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、入力情報の取得を終了する。
【００４９】
なお、入力情報取得部２５は、手が操作領域に接触したと判定した場合に、必ず入力情報の取得を開始するのではなく、所定の条件が成立するときに入力情報の取得を開始してもよい。所定の条件としては、例えば、後述の実施の形態５で示されるものがある。
【００５０】
図３の例では、入力情報取得部２５は、接触判定部３１、方向線算出部３２、通過判定部３３、算出タイミング決定部３４、および座標算出部３５を含む。
【００５１】
接触判定部３１は、人物の手が操作領域に接触しているか否かを判定する。例えば、接触判定部３１は、手位置取得部２２が取得した手の位置が、操作領域設定部２３が設定した操作領域内に含まれているか否かを判断し、含まれている場合に接触していると判定し、含まれていない場合には接触していないと判定する。あるいは、接触判定部３１は、手の位置が操作領域内に含まれている状態が一定時間（例えば１秒）継続したとき、手が操作領域に接触していると判定し、手の位置が操作領域内に含まれていない状態が一定時間継続したとき、手が操作領域に接触していないと判定し、手の位置が操作領域内に含まれている状態や含まれていない状態の継続時間が一定時間に満たない場合は、それ以前の判定結果を維持するようにしてもよい。これにより、意図しない瞬間的な手の接触などによる誤操作を抑制することができる。
【００５２】
また、複数の手の位置が取得されている場合や、複数の操作領域が設定されている場合は、接触判定部３１は、手の位置と操作領域との全ての組み合わせに対して、手の位置が操作領域内に含まれているか否か、または手が操作領域に接触しているか否かの判定を行う。
【００５３】
接触判定部３１は、その判定結果が非接触から接触に変化した場合に、人物の手が操作領域に接触したと判定してもよく、また、その判定結果が接触から非接触に変化した場合に、人物の手が操作領域から離れたと判定してもよい。
【００５４】
方向線算出部３２は、手が操作領域から離れる際の手の動きの方向を示す方向線を算出する。例えば、方向線算出部３２は、接触判定部３１により手が操作領域から離れたと判定された場合に、その時点までの一定期間における当該手の位置に基づいて当該手の方向線を算出する。方向線は、例えば、手が操作領域から離れた時点よりも一定時間（例えば０．５秒）前の手の位置を始点とし、手が操作領域から離れた時点における手の位置を通過する半直線である。すなわち、方向線は、例えば、手が操作領域から離れた時点における位置を終点とし、手が操作領域から離れた時点よりも一定時間（例えば０．５秒）前の手の位置を始点として、始点と終点を結ぶ線を、始点から終点方向に延長して得られる半直線である。あるいは、方向線算出部３２は、手が操作領域から離れた時点における手の位置を通過する直線であって、かつ、手が操作領域から離れた時点よりも前の複数の時点における手の位置と当該直線との距離の二乗の和が最小となる直線を方向線として算出してもよい。
【００５５】
なお、方向線算出部３２は、接触判定部３１の判定結果によらず、手位置取得部２２により取得された全ての手について方向線を算出してもよい。
【００５６】
通過判定部３３は、方向線算出部３２により算出された方向線が基準領域設定部２４により設定された基準領域を通過するか（または基準領域に交差するか）を判定する。このとき、複数の方向線が算出されている場合や、複数の基準領域が設定されている場合は、通過判定部３３は、方向線と基準領域との全ての組み合わせに対して、方向線が基準領域を通過するか否かの判定を行う。
【００５７】
算出タイミング決定部３４は、後述する座標算出部３５による２次元座標の算出の開始および終了を決定する。座標算出部３５による２次元座標の算出の開始および終了は、ユーザによる情報入力またはジェスチャ入力の開始および終了を意味する。
【００５８】
算出タイミング決定部３４は、接触判定部３１により手が操作領域に接触したと判定された場合に、座標算出部３５による当該手の３次元位置に基づく２次元座標の算出の開始を決定する。ただし、すでに当該手の３次元位置に基づく２次元座標の算出が開始されている場合は、算出の開始の決定は行われない。
【００５９】
また、算出タイミング決定部３４は、接触判定部３１により手が操作領域から離れたと判定され、かつ、通過判定部３３により当該手の方向線が基準領域を通過していると判定された場合であって、さらに当該操作領域と当該基準領域とが同一の人物に対して設定されたものである場合に、座標算出部３５による当該手の３次元位置に基づく２次元座標の算出の終了を決定する。ただし、当該手の３次元位置に基づく２次元座標の算出が行われていない場合は、算出の終了の決定は行われない。
【００６０】
図６（Ａ）および（Ｂ）において、人物Ａの操作領域Ｒ１は人物Ａの位置の前方に設定されており、人物Ａの基準領域Ｒ２は人物Ａの位置の近傍に人物Ａの前方を向くように設定されている。この場合、図６（Ａ）に示すように、手Ｈが操作領域Ｒ１から離れ、かつ手Ｈの方向線Ｄが基準領域Ｒ２に交差している場合、手Ｈが操作領域Ｒ１から基準領域Ｒ２に向かう方向に移動した可能性が高く、当該手Ｈの動きは、人物Ａが手を体の方に引き寄せる際の手の動きである可能性が高い。一方、図６（Ｂ）に示すように、手Ｈが操作領域Ｒ１から離れ、かつ手Ｈの方向線Ｄが基準領域Ｒ２に交差していない場合、当該手Ｈの動きは、人物Ａが手を体の方に引き寄せる際の手の動きではなく、人物Ａが操作領域Ｒ１内で手を動かす際の手の動きである可能性が高い。したがって、この場合は、ジェスチャ入力を終了する意図がなく、操作領域内で手を動かしているつもりであるにもかかわらず手が操作領域から抜け出てしまったという可能性がある。このようなことから、本実施の形態では、算出タイミング決定部３４は、方向線が基準領域を通過するか否かを判定することによって、操作領域から離れる際の手の動きが、人物が手を体の方に引き寄せる際の手の動きであるか否かを判定し、手を体の方に引き寄せる際の動きであると判定したときに、２次元座標の算出を終了する。
【００６１】
座標算出部３５は、手の３次元位置を基に２次元座標の算出を行う。座標算出部３５による座標の算出は、手の３次元座標を所定の２次元座標系に射影することにより行うことができる。所定の２次元座標系は、例えば、当該手が接触した操作領域を基準とする２次元座標系、または当該手が接触した操作領域に対応する人物の位置を基準とする２次元座標系である。
【００６２】
例えば、図７に示すように、座標算出部３５は、操作領域Ｒ１内に定義された２本のベクトルｕ、ｖにより張られる平面に対して、手の３次元座標を投影した際の座標を、当該２本のベクトルｕ、ｖを基底とする座標系における座標値として算出する。
【００６３】
座標算出部３５によって算出された２次元座標は、表示制御装置１３に対して出力される。
【００６４】
（処理の流れ）
図８は、実施の形態１における入力装置１２の処理の一例を示すフローチャートである。以下、図８を参照して、入力装置１２の処理を説明する。
【００６５】
以下に説明する一連の処理は、一定のタイミングごとに実行される。例えば、画像取得装置１１が画像データを取得するタイミング（例えば１／３０秒に１回）にあわせて、１／３０秒に１回実行される。
【００６６】
また、ここでは、入力装置１２は、人物に関するデータを保持する人物テーブルと、手に関するデータを保持する手テーブルとを有する。
【００６７】
図９は、人物テーブルを示す。人物テーブルには、人物を識別するための識別情報である人物ＩＤ、当該人物の位置、当該人物の操作領域、当該人物の基準領域、当該人物によるジェスチャ入力の開始を示す開始フラグ、およびジェスチャ入力を行う手の手ＩＤが互いに対応付けて記録される。開始フラグは、「０」または「１」のいずれかの値をとり、「０」は開始されていないことを示し、「１」は開始されたことを示す。開始フラグの初期値は「０」である。図９において、Ｍ１（Ｔ）およびＭ２（Ｔ）は、それぞれ対応する人物の現在の３次元座標値である。
【００６８】
図１０は、手テーブルを示す。手テーブルには、手を識別するための識別情報である手ＩＤと、当該手の位置と、当該手の方向線とが互いに対応付けて記録される。手の位置は、現在までの位置が時系列的に記録される。図１０において、Ｈ１（Ｔ）は対応する手の現在の３次元座標値であり、Ｈ１（Ｔ−Ｎ）は対応する手のＮ回前の３次元座標値である。
【００６９】
図８を参照すると、まず、入力装置１２は、画像取得装置１１から画像データを取得し（Ｓ１）、取得した画像データから人物を検出し、検出された人物の位置を取得する（Ｓ２）。
【００７０】
具体的には、入力装置１２は、検出された人物それぞれについて、当該人物のデータが既に人物テーブルに登録されているか否かを判断し、登録されていない場合は、当該人物に人物ＩＤを割り当て、当該人物の人物ＩＤと位置とを人物テーブルに新規に登録する。一方、既に登録されている場合には、人物テーブルにおいて当該人物の位置を更新する。上記の判断は、例えば、今回取得された人物の位置と、人物テーブルに登録されている各人物の位置との位置関係に基づいてなされる。具体的には、入力装置１２は、人物テーブルにおいて、今回検出された人物の位置からの距離が所定閾値以下である人物の位置が登録されているかを判断し、登録されていない場合には今回検出された人物のデータを新規登録し、登録されている場合には、人物テーブルに登録されている人物の位置のうち今回検出された人物の位置から最も近い人物の位置を、今回検出された位置によって更新する。ただし、入力装置１２は、上記以外の方法で判断してもよく、例えば、画像データから各人物の特徴を抽出し、各人物の特徴を人物テーブルに記録しておき、今回検出された人物の特徴と人物テーブルに記録されている各人物の特徴との類似度に基づいて判断してもよい。
【００７１】
また、入力装置１２は、人物テーブルに登録されている人物のデータのうち、今回検出されなかった人物のデータ、すなわち位置が更新されなかった人物のデータを、人物テーブルから削除する。
【００７２】
次に、入力装置１２は、ステップＳ２で人物の位置が取得されたか否かを判断し（Ｓ３）、人物の位置が取得されなかった場合は（Ｓ３：Ｎ）、処理を終了する。
【００７３】
一方、１人以上の人物の位置が取得された場合は（Ｓ３：Ｙ）、入力装置１２は、取得した人物の位置それぞれに対して、操作領域を設定するとともに（Ｓ４）、基準領域を設定する（Ｓ５）。具体的には、入力装置１２は、人物テーブルに登録されている人物の人物ＩＤのそれぞれに対応付けて、当該人物に対して設定された操作領域および基準領域を記録する。
【００７４】
次に、入力装置１２は、ステップＳ１で取得した画像データから人物の手を検出し、検出された手の位置を取得する（Ｓ６）。
【００７５】
具体的には、入力装置１２は、検出された手それぞれについて、当該手のデータが既に手テーブルに登録されているか否かを判断し、登録されていない場合は、当該手に手ＩＤを割り当て、当該手の手ＩＤと位置とを手テーブルに新規登録する。一方、既に登録されている場合には、手テーブルにおいて、当該手の位置の時系列データに今回取得された手の位置を追加する。上記の判断は、例えば、今回取得された手の位置と、手テーブルに登録されている各手の位置との位置関係に基づいてなされる。具体的には、入力装置１２は、手テーブルにおいて、今回検出された手の位置からの距離が所定閾値以下である手の位置が登録されているかを判断し、登録されていない場合には今回検出された手のデータを新規登録し、登録されている場合には、手テーブルに登録されている手の位置のうち今回検出された手の位置から最も近い手の位置を、今回検出された位置によって更新する。ただし、入力装置１２は、上記以外の方法で判断してもよく、例えば、画像データから各手の特徴を抽出し、各手の特徴を手テーブルに記録しておき、今回検出された手の特徴と手テーブルに記録されている各手の特徴との類似度に基づいて判断してもよい。
【００７６】
また、入力装置１２は、手テーブルに登録されている手のデータうち、今回検出されなかった手のデータ、すなわち位置が追加されなかった手のデータを、手テーブルから削除する。
【００７７】
次に、入力装置１２は、一定時間以上位置を取得した手が存在するか否かを判断し（Ｓ７）、そのような手が存在する場合（Ｓ７：Ｙ）、そのような手のすべてに対して方向線を求める（Ｓ８）。具体的には、入力装置１２は、手テーブルにおいて位置データが所定数以上登録されている手が存在する場合に、そのような手のそれぞれについて、方向線を求めて手テーブルに登録する。例えば、今回取得した手の位置（方向線が通過する点）と０．５秒前の手の位置（方向線の始点）とを、方向線を示すデータとして手テーブルに登録する。一方、一定時間以上位置を取得した手が１つも存在しない場合は（Ｓ７：Ｎ）、処理を終了する。
【００７８】
上記ステップＳ８の後、処理はステップＳ９に進む。ステップＳ９以降の処理は、ステップＳ２で位置が取得された人物、すなわち人物テーブルに登録されている人物のそれぞれについて行われる。
【００７９】
ステップＳ９では、入力装置１２は、処理対象の人物（以下、「対象人物」と称する）がすでにジェスチャ入力を開始しているかを判断する。具体的には、人物テーブルにおいて、対象人物の開始フラグが「０」であれば開始していないと判断し、「１」であれば開始していると判断する。
【００８０】
ジェスチャ入力を開始していない場合は（Ｓ９：Ｎ）、入力装置１２は、次のように、ジェスチャ入力を開始するか否かの判断を行う。
【００８１】
入力装置１２は、対象人物に対して設定された操作領域に手が触れているかを判断する（Ｓ１０）。具体的には、人物テーブルに記録されている対象人物の操作領域と、手テーブルに記録されている各手の現在の位置とに基づいて、操作領域に触れている手が存在するかを判断する。そして、操作領域に触れている手が存在しない場合は（Ｓ１０：Ｎ）、処理を終了する。一方、操作領域に触れている手が存在する場合は（Ｓ１０：Ｙ）、対象人物によるジェスチャ入力を開始し（Ｓ１１）、対象人物の操作領域に触れている手の３次元座標から２次元座標を算出し（Ｓ１２）、処理を終了する。ステップＳ１１では、入力装置１２は、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、開始フラグを「１」に設定し、対象人物の操作領域に触れている手の手ＩＤをジェスチャ入力を行う手の手ＩＤとして登録する。
【００８２】
また、ステップＳ９において、対象人物がすでにジェスチャ入力を開始していると判断された場合は（Ｓ９：Ｙ）、次のように、ジェスチャ入力を終了するか否かの判断を行う。
【００８３】
入力装置１２は、まず、対象人物に対して設定された操作領域に、ジェスチャ入力を行う手が触れているかを判断する（Ｓ１３）。具体的には、人物テーブルに記録されている対象人物の操作領域と、人物テーブルに記録されている対象人物のジェスチャ入力を行う手の手ＩＤと、当該手ＩＤと対応付けて手テーブルに記録されている現在の手の位置とに基づいて、対象人物の操作領域にジェスチャ入力を行う手が触れているかを判断する。
【００８４】
そして、操作領域にジェスチャ入力を行う手が触れている場合は（Ｓ１３：Ｙ）、ジェスチャ入力を終了せずに、ジェスチャ入力を行う手の３次元座標に基づく２次元座標の算出を行い（Ｓ１２）、処理を終了する。
【００８５】
一方、操作領域にジェスチャ入力を行う手が触れていない場合には（Ｓ１３：Ｎ）、入力装置１２は、当該ジェスチャ入力を行う手に対して算出された方向線が、対象人物に対して設定された基準領域に交差しているかを判断する（Ｓ１４）。
【００８６】
方向線が基準領域に交差している場合（Ｓ１４：Ｙ）、対象人物によるジェスチャ入力を終了し（Ｓ１５）、処理を終了する。この場合、人物テーブルにおける対象人物のデータにおいて、開始フラグを「０」に戻し、ジェスチャ入力を行う手の手ＩＤを消去する。
【００８７】
一方、方向線が基準領域に交差していない場合（Ｓ１４：Ｎ）、ジェスチャ入力を終了せずに、ジェスチャ入力を行う手の３次元座標に基づく２次元座標の算出を行い（Ｓ１２）、処理を終了する。
【００８８】
（操作領域の設定）
本実施の形態における操作領域設定部２３が人物の位置を基に設定する操作領域について説明する。
【００８９】
操作領域は、例えば、図４に示すように、人物の前方に位置する直方体の領域である。この操作領域の位置および大きさの一例を図１１および図１２に示す。図１１および図１２は、それぞれ人物と操作領域との位置関係を示す上面図および側面図である。
【００９０】
なお、以下の説明では、人物Ａの左右方向、上下方向、前後方向に平行な方向における寸法を、それぞれ、幅、高さ、奥行きと称する。
【００９１】
図１１および図１２において、操作領域Ｒ１は、幅Ｗ、高さＨの長方形を、人物Ａの位置Ｐから距離Ｌ１離れた位置から距離Ｌ２離れた位置まで、人物Ａの前後方向に平行移動させてできる直方体である。この直方体は、幅Ｗ、高さＨ、および奥行き（Ｌ２−Ｌ１）を有する。
【００９２】
幅Ｗおよび高さＨの値は、人物Ａの位置Ｐから距離Ｌ１離れた位置に存在する幅Ｗ、高さＨの長方形の全体に手が届くように設定されることが望ましい。例えば、幅Ｗは人物Ａの肩幅よりもやや広い長さ、高さＨは人物Ａの頭頂から腰の位置までの長さである。また、例えば、操作領域Ｒ１は、人物Ａの左右方向において操作領域Ｒ１の中心が人物Ａの位置（例えば顔の中心位置）Ｐと一致するように、かつ人物Ａの上下方向において操作領域Ｒ１の上端および下端がそれぞれ人物Ａの頭頂および腰の位置と一致するように配置される。
【００９３】
また、距離Ｌ１は人物Ａの手の長さより小さい値、距離Ｌ２は人物Ａの手の長さより大きい値であることが望ましい。これにより、人物Ａが自然に手を前に伸ばした場合に手が操作領域Ｒ１に触れることができる。
【００９４】
ここで、人物の肩幅や人物の頭頂から腰の位置までの長さ、さらに人物の手の長さは、あらかじめ人体の寸法に関する統計値などを参照して設定されていても良いし、あるいは、実際に操作を行う人物の寸法を取得しても良い。実際に操作を行う人物の寸法を取得する場合、例えば、画像データから人物の顔の大きさを取得し、統計値などから設定された顔の大きさと人物の寸法との相関を基に、人物の寸法を推定する。
【００９５】
また、入力装置１２における操作領域や基準領域の設定等の処理において、人物の左右方向、上下方向、および前後方向は、例えば、画像データから取得される人物の姿勢や顔の向きなどから決定してもよいし、あらかじめ入力装置１２や表示装置１４の配置を基に設定してもよい。例えば、表示装置１４の画面の左右方向を人物の左右方向、表示装置１４の画面の上下方向を人物の上下方向、表示装置１４の画面の法線方向を人物の前後方向と設定してもよい。
【００９６】
図１３、図１４、および図１５は、それぞれ操作領域の別の一例を示す斜視図、上面図、および側面図である。
【００９７】
本例では、操作領域Ｒ３は、直方体の両側に円筒状の立体の一部を組み合わせた形状を有する。人物Ａを上方から見た場合、円筒状の立体は、人物Ａの肩の位置ＳＲ、ＳＬを中心とすることが望ましい。人物の手が届く範囲は、肩を中心とした円状の範囲であるため、部分円筒状の立体を操作領域Ｒ３に組み入れることで、全体に手が届きやすい操作領域を設定することができる。
【００９８】
具体的には、操作領域Ｒ３は、図１４に示すように、人物Ａから見て手前側に位置する第１の面Ｓ１と、奥側に位置する第２の面Ｓ２とに挟まれる領域である。第１の面Ｓ１は、人物Ａの前方に位置し、人物Ａの両肩を結ぶ線分および人物Ａの上下方向に平行な平面部ＳＣ１と、人物Ａから見て平面部ＳＣ１の左端に接続し、人物Ａの左肩の位置ＳＬを通り人物Ａの上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒面状の左曲面部ＳＬ１と、人物Ａから見て平面部ＳＣ１の右端に接続し、人物Ａの右肩の位置ＳＲを通り人物Ａの上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒面状の右曲面部ＳＲ１とで構成される。第２の面Ｓ２は、人物Ａの前方に位置し、人物Ａの両肩を結ぶ線分および人物Ａの上下方向に平行な平面部ＳＣ２と、人物Ａから見て平面部ＳＣ２の左端に接続し、人物Ａの左肩の位置ＳＬを通り人物Ａの上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒面状の左曲面部ＳＬ２と、人物Ａから見て平面部ＳＣ２の右端に接続し、人物Ａの右肩の位置ＳＲを通り人物Ａの上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒面状の右曲面部ＳＲ２とで構成される。
【００９９】
第１の面Ｓ１について、人物Ａの両肩を結ぶ線分から平面部ＳＣ１までの距離、左曲面部ＳＬ１の半径、および右曲面部ＳＲ１の半径は、人物Ａの腕の長さよりも小さい。第２の面Ｓ２について、人物Ａの両肩を結ぶ線分から平面部ＳＣ２までの距離、左曲面部ＳＬ２の半径、および右曲面部ＳＲ２の半径は、人物Ａの腕の長さよりも大きい。図１４の例では、人物Ａの両肩を結ぶ線分から平面部ＳＣ１までの距離はＬ１であり、左曲面部ＳＬ１の半径および右曲面部ＳＲ１の半径はいずれもｒ１であり、人物Ａの両肩を結ぶ線分から平面部ＳＣ２までの距離はＬ２（＞Ｌ１）であり、左曲面部ＳＬ２の半径および右曲面部ＳＲ２の半径はいずれもｒ２（＞ｒ１）である。
【０１００】
あるいは、操作領域Ｒ３は、人物Ａの前方に配置される直方体状の中央部ＲＣと、人物Ａから見て中央部ＲＣの左側に接続する左側部ＲＬと、人物Ａから見て中央部ＲＣの右側に接続する右側部ＲＲとを有する。中央部ＲＣは、上記図４および図１１に示される操作領域Ｒ１と同様の形状を有する。左側部ＲＬは、人物Ａの左肩の位置ＳＬを通り人物Ａの上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒状の立体であり、右側部ＲＲは、人物Ａの右肩の位置ＳＲを通り人物Ａの上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒状の立体である。
【０１０１】
（効果）
以上説明した本実施の形態によれば、下記（１）〜（１０）の効果が得られる。
（１）本実施の形態では、入力装置は、手が操作領域に接触したと判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、手が操作領域から離れたと判定した場合、手が操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、上記入力情報の取得を終了する。これにより、ユーザの意図しない情報入力の終了を抑制することができる。具体的には、ユーザが入力を終了する意図が無いにも関わらず手が操作領域から抜け出てしまったために操作が終了されてしまうことを防ぐことができる。例えば、所定方向の動きは、操作領域に対応する人物側に向かう方向の動きであり、この場合、人物が手を体の方向に引き寄せる動きをしたときにのみ、入力情報の取得を終了することができる。
【０１０２】
より具体的には、ユーザが操作領域の範囲を正確には把握することができないので、ユーザは操作領域内で手を動かしているつもりであっても、実際には操作領域から手が抜け出る可能性がある。そのため、操作領域から手が離れたことのみによって入力の終了を判定する構成では、ユーザが入力を終了する意図が無いにも関わらず、手が操作領域から意図せず抜け出ることにより、入力が終了してしまう場合がある。こういった場合、例えば手を動かす操作により画面上の地図などの画像をスクロールさせるときにスクロールが途中で終了したり、手を動かす操作により画面上に線を描画するときに描画中の線が途切れたりと、ユーザの利便性が損なわれる。これに対し、本実施の形態では、手が操作領域から離れ、かつ操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きであるときに入力を終了するので、手が操作領域から離れたことのみによって入力を終了する構成と比較して、ユーザの意図しない入力の終了を抑制することができる。
【０１０３】
（２）入力装置は、人物の前方に操作領域を設定するとともに、人物に対して所定の位置に仮想的な基準領域を設定し、手が操作領域に接触したと判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、手が操作領域から離れたと判定した場合、手が操作領域から離れる際の手の動きの方向を示す方向線を求め、当該方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された基準領域を通過すると判定したときに、上記入力情報の取得を終了する。本態様によれば、方向線が基準領域を通過するか否かを判定することにより、手が操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きであるか否かを判定することができ、ユーザの意図しない情報入力の終了を抑制することができる。例えば、基準領域は、手が人物側に向かう方向に移動して操作領域から離れた場合に方向線が基準領域を通過するように設定され、この場合、方向線が基準領域を通過するか否かを判定することで、人物側に向かう方向の手の動きを判別することができる。
【０１０４】
（３）基準領域は、操作領域よりも人物の近傍に人物の前方を向くように設定される。この場合、手が操作領域から離れ、かつ方向線が基準領域を通過する場合、人物の動きは、手を体の方に引き寄せて操作領域から離す動きである可能性が高い。このため、本態様によれば、人物が手を体の方に引き寄せて操作領域から離す動作を判別し、当該動作により手が操作領域から離れた場合に、情報入力を終了することができる。
【０１０５】
（４）方向線は、手が操作領域から離れる際の一定期間における手の位置の変化を示す有向線分の始点から終点方向に延びる半直線である。本態様によれば、方向線が延びる方向を一方に制限することにより、方向線が双方向に無限に延びる直線である場合と比較して、ユーザの意図しない情報入力の終了をより確実に抑制することができる。
【０１０６】
（５）入力装置は、手の位置が操作領域外から操作領域内に移動した後、一定期間操作領域内に存在した場合に、手が操作領域に接触したと判定する。本態様によれば、ユーザの意図しない瞬間的な手の接触などによる情報入力の開始を防ぐことができる。
【０１０７】
（６）入力装置は、手の位置が操作領域内から操作領域外に移動した後、一定期間操作領域外に存在した場合に、手が操作領域外に出たと判定する。本態様によれば、意図せず瞬間的に手が操作領域から出てしまった場合に情報入力が終了してしまうことを防ぐことができる。
【０１０８】
（７）操作領域は、人物の肩の位置を通り人物の上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒状の領域を含む。本態様では、人物の手が届く範囲を考慮した適切な操作領域が得られる。具体的には、人物の手が届く範囲は、人物を上から見たときに肩を中心とした円状の範囲であるので、本態様によれば、範囲の過不足が少ない操作領域が得られる。
【０１０９】
（８）操作領域は、人物から見て手前側に位置する第１の面と、奥側に位置する第２の面とに挟まれる領域であり、第１の面および第２の面は、それぞれ、上述した、平面部と、部分円筒面状の左曲面部と、部分円筒面状の右曲面部とで構成される。本態様によれば、全体に手が届きやすい操作領域が得られる。
【０１１０】
（９）上記第１の面について、人物の両肩を結ぶ線分から平面部までの距離、左曲面部の半径、および右曲面部の半径は、人物の腕の長さよりも小さい。この場合、ユーザは、自然に手を伸ばして操作領域内に手を入れることができる。
【０１１１】
（１０）上記第２の面について、人物の両肩を結ぶ線分から平面部までの距離、左曲面部の半径、および右曲面部の半径は、人物の腕の長さよりも大きい。これにより、ユーザが手を前方に完全に伸ばしたときに、手が操作領域外に出てしまうことを防ぐことができる。
【０１１２】
以下、実施の形態２〜６における入力装置について説明する。実施の形態２〜６の入力装置は、実施の形態１の入力装置と一部を除いて同様であり、実施の形態２〜６の説明では、実施の形態１と同様の部分については説明を省略または簡略化し、実施の形態１と同一または対応する要素については同一の符号を付す。
【０１１３】
実施の形態２．
実施の形態２における入力装置１２は、実施の形態１と異なる判定方法により、手の動きが所定方向の動きかどうかを判定し、入力情報の取得の終了を判定するものである。
【０１１４】
図１６は、実施の形態２における入力装置１２の構成の一例を示すブロック図である。図１６において、入力装置１２は、人物位置取得部２１、手位置取得部２２、操作領域設定部２３、および入力情報取得部２５を有する。
【０１１５】
本実施の形態では、入力情報取得部２５は、手位置取得部２２の取得結果に基づき、手が操作領域に接触したと判定した場合に、手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、手が操作領域から離れたと判定した場合、操作領域から離れる際の手の動きの方向を示す方向線を求め、操作領域に対応する人物に対して所定の位置に定められる一点と手の位置を結ぶ直線と方向線とがなす角が所定範囲内（例えば、所定値未満または所定値以上）であると判定したときに、入力情報の取得を終了する。
【０１１６】
一例では、方向線は、手が操作領域から離れる際の一定期間における当該手の位置の変化を示す有向線分の始点から終点方向に延びる半直線である。また、上記一点は、手が人物側に向かう方向に移動して操作領域から離れた場合に、上記なす角が上記所定範囲内となるように設定され、例えば操作領域よりも人物の近傍に設定される。また、上記一点と手の位置を結ぶ直線における当該手の位置は、例えば、操作領域から離れた時点における手の位置（例えば上記有向線分の終点）、または操作領域から離れた時点よりも一定時間（例えば０．５秒）前の手の位置（例えば上記有向線分の始点）である。
【０１１７】
図１６の例では、入力情報取得部２５は、接触判定部３１、方向線算出部３２、算出タイミング決定部３４、および座標算出部３５を含む。
【０１１８】
算出タイミング決定部３４は、接触判定部３１により手が操作領域から離れたと判定された場合、人物の近傍に定める一点と操作領域から離れた時点における当該手の位置を結ぶ直線と、方向線算出部３２により算出された当該手の方向線とのなす角を求め、当該なす角が所定範囲内であると判定した場合に、座標算出部３５による当該手の３次元位置に基づく２次元座標の算出の終了を決定する。
【０１１９】
図１７に示すように、例えば、算出タイミング決定部３４は、人物位置取得部２１により取得された人物Ａの３次元位置に基づいて、人物Ａの両肩の位置ＳＬ，ＳＲの中点ＰＣを上記一点として設定する。そして、当該一点ＰＣと操作領域から離れた時点における当該手の位置ＰＨを結ぶ直線ＬＨと、当該手の方向線ＤＨとのなす角θを求め、なす角θが一定未満（例えば３０度未満）であると判定した場合に、当該手の３次元位置に基づく２次元座標の算出の終了を決定する。
【０１２０】
人物の近傍に定める一点と手の位置を結ぶ直線と当該手の方向線とのなす角が一定未満である場合には、人物の手の動きは、人物が手を体の方向に引き寄せる際の手の動きである可能性が高い。このようなことから、算出タイミング決定部３４は、なす角が所定範囲内であるか否かを判定することによって、手が操作領域から離れる際の手の動きが、人物が手を体の方に引き寄せる際の手の動きであるか否かを判定し、手を体の方に引き寄せる際の動きであると判定したときに、２次元座標の算出を終了する。
【０１２１】
次に、図８を参照して、実施の形態２における入力装置１２の処理を説明する。本実施の形態では、基準領域を設定する処理（ステップＳ５の処理）は省略されてもよい。また、ステップＳ１４において、入力装置１２は、方向線が基準領域に交差しているかを判断する代わりに、人物テーブルに記録されている人物の位置と手テーブルに記録されている現在の手の位置とを結ぶ直線と、手テーブルに記録されている方向線とがなす角を求め、当該なす角が一定未満であるかを判断する。そして、なす角が一定未満である場合（Ｓ１４：Ｙ）、対象人物によるジェスチャ入力を終了し（Ｓ１５）、なす角が一定未満でない場合（Ｓ１４：Ｎ）、ジェスチャ入力を終了せずに、ジェスチャ入力を行う手の３次元座標に基づく２次元座標の算出を行い（Ｓ１２）、処理を終了する。
【０１２２】
以上の通り、本実施の形態では、入力装置は、手が操作領域に接触したと判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始し、手が操作領域から離れたと判定した場合、手が操作領域から離れる際の手の動きの方向を示す方向線を求め、操作領域に対応する人物に対して所定の位置に定められる一点と手の位置を結ぶ直線と方向線とがなす角が所定範囲内であると判定したときに、上記入力情報の取得を終了する。本態様によれば、上記なす角が所定範囲内であるか否かを判定することにより、手が操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きであるか否かを判定することができ、ユーザの意図しない情報入力の終了を抑制することができる。例えば、上記一点は、手が人物に向かう方向に移動して操作領域から離れた場合に上記なす角が上記所定範囲内となるように設定され、この場合、なす角が所定範囲内か否かを判定することで、人物側に向かう方向の手の動きを判別することができる。
【０１２３】
なお、実施の形態２において、入力装置１２は、実施の形態１と同様に方向線が基準領域を通過するか否かを判定するとともに、なす角が所定範囲内か否かを判定してもよい。この場合、入力装置１２は、方向線が基準領域を通過するという第１の条件と、なす角が所定範囲内であるという第２の条件とのうち、少なくとも１つの条件が成立する場合に入力情報の取得を終了してもよいし、両方の条件が成立する場合に入力情報の取得を終了してもよい。また、第１の条件に用いられる方向線（第１の方向線）と、第２の条件に用いられる方向線（第２の方向線）とは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１２４】
実施の形態３．
本実施の形態３では、ユーザが操作を終了する意図をもって操作領域から手を引き出したにもかかわらず入力が終了されない状態が継続してしまうことを防止する観点より、入力情報取得部２５は、手が操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きでない場合であっても、所定の条件が成立すると判定した場合には、入力情報の取得を終了する。具体的には、算出タイミング決定部３４は、方向線が基準領域を通過するか否かにかかわらず、所定の条件が満たされると判定した場合には、座標算出部３５による２次元座標の算出の終了を決定する。
【０１２５】
例えば、入力情報取得部２５は、手が操作領域に触れていない状態が一定期間（例えば３秒）以上継続したと判定した場合には、当該手による入力情報の取得を終了する。
【０１２６】
また、入力情報取得部２５は、手が操作領域に触れておらず、かつ当該手の移動速度（例えば一定期間における手の３次元位置の変化を示す移動ベクトルの大きさ）が一定以上（例えば５０ｃｍ／ｓｅｃ以上）であると判定した場合には、当該手による入力情報の取得を終了してもよい。ここで、ユーザが操作をするために操作領域内で手を動かしている場合は、手は高速には動かない傾向にあり、手の移動速度が一定以上である場合は、ユーザが操作を終了する意図を持っている可能性が高いと考えられる。
【０１２７】
また、図１８に例示するように、操作領域設定部２３が、人物位置取得部２１の取得結果に基づき、操作領域Ｒ１に加えて、操作領域Ｒ１と隣接し、かつ操作領域Ｒ１よりも人物Ａに近い位置に準操作領域Ｒ４を設定し、入力情報取得部２５は、手が操作領域Ｒ１および準操作領域Ｒ４のどちらにも触れていない場合に、当該手による入力情報の取得を終了してもよい。ここで、手が操作領域Ｒ１および準操作領域Ｒ４のどちらにも触れていない場合は、手は人物の体に十分近い位置にあり、ユーザは手を体の方に引き寄せる意図があったものと考えられる。
【０１２８】
以上説明した本実施の形態によれば、ユーザが入力を終了する意図をもって操作領域から手を引き出したにもかかわらず入力が終了されない状態が継続してしまうことを防止することができる。
なお、上記実施の形態３の構成は、実施の形態２の入力装置に適用されてもよい。
【０１２９】
実施の形態４．
本実施の形態４では、入力情報取得部２５は、下記（ａ）〜（ｆ）のうちの一部または全部の複数の条件の論理演算の結果に基づき、入力情報の取得を終了する。具体的には、算出タイミング決定部３４は、下記（ａ）〜（ｆ）の中から選択される複数の条件を組み合わせた論理演算により、座標算出部３５による２次元座標の算出の終了を決定する。
（ａ）手が操作領域の外にある。
（ｂ）手が操作領域から離れる際の手の動きの方向を示す方向線が、操作領域に対応する人物に対して所定の位置に設定される基準領域を通過する。
（ｃ）操作領域に対応する人物に対して所定の位置に定められる一点と手の位置を結ぶ直線と、手が操作領域から離れる際の手の動きの方向を示す方向線とがなす角が所定範囲内である。
（ｄ）手が操作領域の外にある状態が一定期間以上継続した。
（ｅ）手の移動速度が一定以上である。
（ｆ）手が、操作領域と隣接し、かつ操作領域よりも人物に近い位置に設定される準操作領域の外にある。
【０１３０】
上記条件（ｂ）は実施の形態１と同様に、条件（ｃ）は実施の形態２と同様に、（ｄ）〜（ｆ）は実施の形態３と同様に判定される。
【０１３１】
上記論理演算は、一つの態様では、手が操作領域から離れ、かつ手が操作領域から離れる際の手の動きが所定方向の動きである場合に入力情報の取得が終了するように構成され、例えば、条件（ａ）と、条件（ｂ）および（ｃ）のうちの少なくとも１つとを含む。
【０１３２】
一例では、算出タイミング決定部３４は、条件（ａ）および（ｆ）が成立する場合、２次元座標の算出の終了を決定し、条件（ａ）が成立して条件（ｆ）が成立しない場合、条件（ｂ）が成立するときに２次元座標の算出の終了を決定する。
【０１３３】
以上説明した本実施の形態によれば、ユーザが入力を終了する意図をもって操作領域から手を引き出したにもかかわらず入力が終了されないことと、ユーザが入力を終了する意図が無いにもかかわらず手が操作領域から抜け出てしまったために操作が終了されてしまうことの両方を防止することができる。
なお、上記実施の形態４の構成は、実施の形態２または３の入力装置に適用されてもよい。
【０１３４】
実施の形態５．
本実施の形態５における入力装置１２は、手が操作領域に接触したと判定した場合、所定の条件が成立すると判定したときに、入力情報の取得を開始するものである。
【０１３５】
本実施の形態では、基準領域設定部２４は、人物位置取得部２１の取得結果に基づき、人物に対して所定の位置に仮想的な開始判定用の基準領域（以下、「開始基準領域」と称す）を設定する。基準領域設定部２４は、実施の形態１で説明した終了判定用の基準領域（以下、「終了基準領域」と称す）のほかに開始基準領域を設定してもよいし、開始基準領域および終了基準領域として共通の１つの基準領域を設定してもよい。開始基準領域は、例えば、人物位置取得部２１が検出した人物の位置の近傍に設定され、手が操作領域に接触するまでの当該手の位置変化が、手を前に出す動きに対応したものであるかを判別するために利用される。
【０１３６】
基準領域設定部２４は、人物位置取得部２１により複数の人物の位置が検出された場合は、当該複数の人物のそれぞれについて開始基準領域を設定する。
【０１３７】
基準領域設定部２４により設定される開始基準領域は、人物が自然に手を前に伸ばした際の手の動きの方向を直線で示したとき、当該直線が開始基準領域を通過するように設定され、例えば、人物が自然に手を前に伸ばしたとき、開始基準領域から操作領域に向かう方向に手が移動するように設定される。開始基準領域は、例えば図５に示すように、終了基準領域と同様に設定されてもよい。
【０１３８】
入力情報取得部２５は、手位置取得部２２の取得結果に基づき、手が操作領域に接触したと判定した場合、手が操作領域に接触する際の（または接触するまでの）手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。一例では、所定方向の動きは、操作領域に対応する人物側から操作領域に向かう方向の動きであり、入力情報取得部２５は、人物が手を前に伸ばして操作領域に接触した場合に、入力情報の取得を開始する。また、手が操作領域に接触する際の手の動きは、例えば、手が操作領域に接触したと判定された時点の直前の手の動きである。
【０１３９】
本例では、入力情報取得部２５は、手位置取得部２２の取得結果に基づき、手が操作領域に接触したと判定した場合、手が操作領域に接触する際の（または接触するまでの）手の動きの方向を示す開始判定用の方向線（以下、「開始方向線」と称す）を求め、当該開始方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された開始基準領域を通過すると判定したときに、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。例えば、開始基準領域は、手が人物側から操作領域に向かう方向に移動して操作領域に接触した場合に、開始方向線が開始基準領域を通過するように設定される。また、開始方向線は、例えば、手が操作領域に接触する際の一定期間における当該手の位置の変化を示す有向線分の終点から始点方向に延びる半直線である。
【０１４０】
複数の人物のそれぞれに対して操作領域および開始基準領域が設定されている場合には、入力情報取得部２５は、各操作領域について、手が当該操作領域に接触したか否かを判定し、接触したと判定した場合に、当該手が当該操作領域に接触する際の当該手の動きの方向を示す開始方向線を求め、当該開始方向線が当該操作領域に対応する人物に対して設定された開始基準領域を通過するか否かを判定し、通過すると判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。
【０１４１】
また、手位置取得部２２により複数の手の位置が取得された場合には、入力情報取得部２５は、複数の手のうちのいずれかの手が操作領域に接触したかを判定し、いずれかの手が接触したと判定した場合に、当該手が操作領域に接触する際の当該手の動きの方向を示す開始方向線を求め、当該開始方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された開始基準領域を通過するか否かを判定し、通過すると判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。
なお、入力情報の取得の終了については、実施の形態１と同様である。
【０１４２】
図３の例では、入力情報取得部２５は、接触判定部３１、方向線算出部３２、通過判定部３３、算出タイミング決定部３４、および座標算出部３５を含む。
【０１４３】
方向線算出部３２は、実施の形態１で説明した終了判定用の方向線（以下、「終了方向線」と称す）の他に、手が操作領域に接触する際の手の動きの方向を示す開始方向線を算出する。例えば、方向線算出部３２は、接触判定部３１により手が操作領域に接触したと判定された場合に、その接触時点までの一定期間における当該手の位置に基づいて当該手の開始方向線を算出する。開始方向線は、例えば、手が操作領域に接触した位置を終点とする半直線であり、手が操作領域に接触した時点よりも一定時間（例えば０．５秒）前の手の位置を通過する半直線である。すなわち、開始方向線は、例えば、手が操作領域に接触した位置を終点とし、また、手が操作領域に接触した時点よりも一定時間（例えば０．５秒）前の手の位置を始点として、始点と終点を結ぶ線を、終点から始点方向に延長して得られる半直線である。あるいは、方向線算出部３２は、手が操作領域に接触した位置を終点とする半直線であり、手が操作領域に接触するまでの一定期間における各時点（例えば接触時点の０．１秒前から１秒前までの０．１秒ごとの時点）での手の位置との距離の二乗の合計が最小となる半直線を開始方向線として算出してもよい。
【０１４４】
方向線算出部３２は、接触判定部３１により複数の手が操作領域に接触したと判定された場合は、当該複数の手のそれぞれに対して開始方向線の算出を行う。
【０１４５】
なお、方向線算出部３２は、接触判定部３１の判定結果によらず、手位置取得部２２により取得された全ての手について開始方向線を算出してもよい。
【０１４６】
通過判定部３３は、実施の形態１と同様に終了方向線が終了基準領域を通過するかを判定するとともに、方向線算出部３２により算出された開始方向線が基準領域設定部２４により設定された開始基準領域を通過するかを判定する。このとき、複数の開始方向線が算出されている場合や、複数の開始基準領域が設定されている場合は、通過判定部３３は、開始方向線と開始基準領域との全ての組み合わせに対して、開始方向線が開始基準領域を通過するか否かの判定を行う。
【０１４７】
算出タイミング決定部３４は、接触判定部３１により手が操作領域に接触したと判定され、かつ通過判定部３３により当該手の開始方向線が開始基準領域を通過していると判定された場合であって、さらに当該操作領域と当該開始基準領域とが同一の人物に対して設定されたものである場合に、座標算出部３５による２次元座標の算出の開始を決定する。
【０１４８】
図１９は、実施の形態５における入力装置１２の処理の一例を示すフローチャートである。以下、図１９を参照して、本実施の形態における入力装置１２の処理を説明する。
【０１４９】
以下に説明する一連の処理は、一定のタイミングごとに実行される。例えば、画像取得装置１１が画像データを取得するタイミング（例えば１／３０秒に１回）にあわせて、１／３０秒に１回実行される。
【０１５０】
また、ここでは、入力装置１２は、開始基準領域および終了基準領域として共通の基準領域を設定し、図９に示す人物テーブルと、図１０に示す手テーブルとを有する。
【０１５１】
図１９を参照すると、本実施の形態では、ステップＳ８において、一定時間以上位置が取得された手に対して、開始方向線および終了方向線を求める。具体的には、入力装置１２は、手テーブルにおいて位置データが所定数以上登録されている手が存在する場合に、そのような手のそれぞれについて、開始方向線および終了方向線を求めて手テーブルに登録する。ここでは、今回取得した手の位置（開始方向線の終点であり、終了方向線が通過する点である）と０．５秒前の手の位置（開始方向線が通過する点であり、終了方向線の始点）とを、開始方向線および終了方向線を示すデータとして手テーブルに登録する。
【０１５２】
そして、ステップＳ１０で操作領域に触れている手が存在すると判定された場合（Ｓ１０：Ｙ）、入力装置１２は、当該手に対して算出された開始方向線が、対象人物に対して設定された基準領域に交差しているかを判断する（Ｓ２０）。
【０１５３】
開始方向線が基準領域に交差している場合（Ｓ２０：Ｙ）、対象人物によるジェスチャー入力を開始し（Ｓ１１）、対象人物の操作領域に触れている手の３次元座標から２次元座標を算出し（Ｓ１２）、処理を終了する。一方、開始方向線が基準領域に交差していない場合には（Ｓ２０：Ｎ）、処理を終了する。
【０１５４】
以上説明した本実施の形態によれば、下記（１１）〜（１６）の効果が得られる。
（１１）本実施の形態では、入力装置は、手が操作領域に接触したと判定した場合、手が操作領域に接触する際の手の動きが所定方向の動きであると判定したときに、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。これにより、ユーザの意図しない情報入力の開始を抑制することができる。具体的には、ユーザが入力を開始する意図が無いにも関わらず手が操作領域に触れたために情報入力や操作が開始されてしまうことを防ぐことができる。例えば、手を振る動作などにより、ユーザの手が当該ユーザの操作領域に偶然触れたことによる入力の開始や、ユーザ以外の人物の手が当該ユーザの操作領域に触れたことによる入力の開始を防ぐことができる。この結果、誤入力や誤操作を抑制することができる。
【０１５５】
例えば、上記所定方向の動きは、操作領域に対応する人物側から操作領域に向かう方向の動きであり、この場合、人物が手を前に出す動きをしたときにのみ、入力情報の取得を開始することができる。
【０１５６】
（１２）入力装置は、人物の前方に操作領域を設定するとともに、人物に対して所定の位置に仮想的な開始基準領域を設定し、手が操作領域に接触したと判定した場合、手が操作領域に接触する際の手の動きの方向を示す開始方向線を求め、当該開始方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された開始基準領域を通過すると判定したときに、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。本態様によれば、開始方向線が開始基準領域を通過するか否かを判定することにより、手が操作領域に接触する際の手の動きが所定方向の動きであるか否かを判定することができ、ユーザの意図しない情報入力の開始を抑制することができる。例えば、開始基準領域は、手が人物側から操作領域に向かう方向に移動して操作領域に接触した場合に開始方向線が開始基準領域を通過するように設定され、この場合、開始方向線が開始基準領域を通過するか否かを判定することで、人物側から操作領域に向かう方向の手の動きを判別することができる。
【０１５７】
（１３）開始基準領域は、操作領域よりも人物の近傍に人物の前方を向くように設定される。この場合、手が操作領域に接触し、かつ開始方向線が開始基準領域を通過する場合、人物の動きは、手を前に出して操作領域に触れる動きである可能性が高い。このため、本態様によれば、人物が手を前に出して操作領域に触れる動作を検出し、当該動作により手が操作領域に接触した場合に、情報入力を開始することができる。
【０１５８】
（１４）開始方向線は、手が操作領域に接触する際の一定期間における手の位置の変化を示す有向線分の終点から始点方向に延びる半直線である。本態様によれば、開始方向線が延びる方向を一方に制限することにより、開始方向線が双方向に無限に延びる直線である場合と比較して、ユーザの意図しない情報入力の開始をより確実に抑制することができる。
【０１５９】
（１５）入力装置は、複数の人物の位置を取得した場合、各人物に対して操作領域および開始基準領域を設定する。そして、各操作領域について、手が当該操作領域に接触したか否かを判定し、接触したと判定した場合に、手が当該操作領域に接触する際の手の動きの方向を示す開始方向線を求め、当該開始方向線が当該操作領域に対応する人物に対して設定された開始基準領域を通過するか否かを判定し、通過すると判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。本構成によれば、複数の人物が存在する場合に、各人物は、自身に設定された操作領域内で手を動かして情報入力または操作を行うことができる。また、複数の人物が存在し、各人物に操作領域が設定された場合に、あるユーザが別の人物に設定された操作領域に触れたとしても情報入力が開始されないので、ユーザが入力を開始する意図が無いにも関わらずユーザの手が操作領域に触れたために情報入力が開始されてしまうことを防ぐことができる。
【０１６０】
（１６）入力装置は、複数の手の位置を取得した場合、当該複数の手のうちのいずれかの手が操作領域に接触したか否かを判定し、いずれかの手が接触したと判定した場合に、当該手が操作領域に接触する際の当該手の動きの方向を示す開始方向線を求め、当該開始方向線が操作領域に対応する人物に対して設定された開始基準領域を通過するか否かを判定し、通過すると判定した場合に、当該手の位置または動きに基づく入力情報の取得を開始する。本態様によれば、複数の手が存在する場合にも、適切に入力情報の取得を開始することができる。
【０１６１】
なお、上記実施の形態５の構成は、実施の形態２〜４のいずれかの入力装置に適用されてもよい。
【０１６２】
実施の形態６．
本実施の形態６における入力装置１２は、入力情報の取得開始前と取得開始後とで、操作領域の形状または位置を変更するものである。
【０１６３】
本実施の形態では、入力情報取得部２５による入力情報の取得開始後、または算出タイミング決定部３４が入力情報の取得開始を決定した後、操作領域設定部２３は、入力情報の取得開始前と異なる位置または形状の操作領域を設定する。例えば、図８のステップＳ４において、入力装置１２は、ある人物に対して操作領域を設定する場合、当該人物の開始フラグが「０」であるときには開始前用の操作領域を設定し、開始フラグが「１」であるときには開始後用の操作領域を設定する。
【０１６４】
例えば、操作領域設定部２３は、入力情報取得部２５による入力情報の取得開始後、入力情報の取得開始前よりも操作領域が人物に近づくように操作領域を設定するか、あるいは、入力情報の取得開始前よりも操作領域が大きくなるように操作領域を設定する。例えば、操作領域設定部２３は、入力情報の取得開始後、図１２または図１５における距離Ｌ１の値を、入力情報の取得開始前よりも小さくすることで、操作領域を人物に近づけるとともに操作領域の範囲を広げる。
【０１６５】
また例えば、操作領域設定部２３は、入力情報取得部２５による入力情報の取得開始後、入力情報の取得開始時（または２次元座標の算出の開始の決定時）における、手の位置および開始方向線が開始基準領域を通過する位置のうちの一方または両方を基に操作領域の設定を行う。例えば、操作領域設定部２３は、入力情報の取得開始時における開始方向線が開始基準領域を通過する位置が人物の右側か左側かを判断し、その判断結果に応じた位置または形状の領域を操作領域として設定する。
【０１６６】
具体的には、開始方向線が開始基準領域に交差する位置が人物の右側である場合は、当該人物は右手を伸ばしている可能性が高い。そこで、交差する位置が人物の右側である場合には、例えば図２０に示すように、取得開始前（図４、図１１）よりも右手側にずらした位置に操作領域Ｒ５を設定し、交差する位置が人物の左側である場合には、取得開始前よりも左手側にずらした位置に操作領域を設定する。
【０１６７】
あるいは、交差する位置が人物の右側である場合には、例えば図２１に示すように、人物Ａの右肩の位置ＳＲを通り人物Ａの上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒面状の内周面ＳＩと、人物Ａの右肩の位置ＳＲを通り人物Ａの上下方向に延びる直線を中心軸とし、内周面ＳＩよりも大きい半径を有する部分円筒面状の外周面ＳＯとに挟まれる領域、または右肩の位置ＳＲを中心とする部分円筒状の領域を操作領域Ｒ６として設定する。一方、交差する位置が人物の左側である場合には、人物の左肩の位置ＳＬを通り人物の上下方向に延びる直線を中心軸とする部分円筒面状の内周面と、人物の左肩の位置ＳＬを通り人物の上下方向に延びる直線を中心軸とし、内周面よりも大きい半径を有する部分円筒面状の外周面とに挟まれる領域、または左肩の位置を中心とする部分円筒状の領域を操作領域として設定する。
【０１６８】
以上の通り、本実施の形態では、入力装置は、入力情報の取得開始後、取得開始前よりも操作領域が人物に近づくように、または操作領域が広くなるように操作領域を設定する。これにより、情報入力の開始後、意図せずに手が操作領域から離れ、情報入力が終了してしまうことを防ぐことができる。また、情報入力の開始前は、操作領域をある程度人物から離しておくことができ、または操作領域をある程度小さくしておくことができ、意図せずに手が操作領域に触れて情報入力が開始してしまうことを防ぐことができる。
【０１６９】
また、入力装置は、入力情報の取得開始後、取得開始時における、手の位置および開始方向線が開始基準領域を通過する位置のうちの一方または両方を基に操作領域の設定を行う。これにより、ユーザの手の位置や動きに応じて、入力しやすい操作領域を設定することができる。例えば、取得開始時における手の位置または開始方向線が開始基準領域を通過する位置が人物の右側である場合に、操作領域の位置を右側にずらすことにより、右手での入力または操作を行いやすい操作領域を設定することができる。
【０１７０】
なお、上記実施の形態６の構成は、実施の形態２〜５のいずれかの入力装置に適用されてもよい。
【０１７１】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施することができる。
【０１７２】
例えば、上記の説明では、人物および手の３次元位置を取得する場合を例示したが、入力装置１２は、人物の２次元位置や手の２次元位置を取得してもよい。２次元位置としては、例えば、水平面に平行な２次元座標系における座標がある。この場合でも、例えば、人物が手を前に出す動きや引き寄せる動きを判別することができる。
【０１７３】
また、終了判定における所定方向の動きは、人物側に向かう方向の動きに限られず、他の方向であってもよい。同様に、開始判定における所定方向の動きは、人物側から操作領域に向かう方向の動きに限られず、他の方向であってもよい。
【０１７４】
また、終了基準領域の位置や形状は、上記に限られず、どのような方向の手の動きを情報入力の終了時の動作とするかなどによって適宜決められればよい。例えば、操作領域と人物との間に終了基準領域を設定してもよいし、人物の後方のある程度離れた位置に終了基準領域を設定してもよい。また例えば、右手を右斜め後方に引く動きを終了時の動作とする場合には、人物の右斜め後方に終了基準領域を設定してもよい。同様に、開始基準領域についても、どのような方向の手の動きを情報入力の開始時の動作とするかなどによって適宜決められればよい。
【０１７５】
また、上記の説明では、終了方向線として半直線を例示したが、終了方向線は、他の種類の線であってもよく、基準領域の位置や形状などに応じて適宜決められればよい。例えば、終了方向線は、手が操作領域から離れる際の手の位置の変化を示す有向線分の始点および終点を通って双方向に延びる直線であってもよいし、当該有向線分の始点から終点方向に延びる所定長さの線分であってもよい。同様に、開始方向線は、適宜決められればよく、例えば、手が操作領域に接触する際の手の位置の変化を示す有向線分の始点および終点を通って双方向に延びる直線であってもよいし、当該有向線分の終点から始点方向に延びる所定長さの線分であってもよい。
【０１７６】
また、上記の説明では、複数の人物の位置が取得された場合に、当該複数の人物のそれぞれに対して操作領域および基準領域を設定する構成を例示したが、入力装置は、各人物の位置や特徴などに基づいて、複数の人物のうちの特定の人物（例えば１人の人物）に対して操作領域および基準領域を設定してもよい。
【０１７７】
また、入力装置は、手が操作領域の外にある場合に当該手の位置に基づいて２次元座標を算出する場合（例えば、図８のステップＳ１４で「Ｎ」と判定された後にステップＳ１２で２次元座標を算出する場合）、手の位置（操作領域外の位置）に最も近い操作領域内の位置を求め、当該位置を基に２次元座標の算出を行ってもよい。
【０１７８】
また、上記の説明では、入力情報として、手の３次元位置を基に２次元座標を算出する場合を例示したが、入力情報取得部２５は、手の位置変化または動きに基づいてユーザのジェスチャまたは指示を認識し、認識されたジェスチャまたは指示を出力してもよい。
【０１７９】
また、上記の説明では、入力装置を表示システムに利用する場合を例示したが、入力装置は、入力情報を他の種類の対象機器に出力してもよいし、入力情報に基づいて他の種類の対象機器の制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１８０】
１０  表示システム、  １１  画像取得装置、  １２  入力装置、  １３  表示制御装置、  １４  表示装置、  ２１  人物位置取得部、  ２２  手位置取得部、  ２３  操作領域設定部、  ２４  基準領域設定部、  ２５  入力情報取得部、  ３１  接触判定部、  ３２  方向線算出部、  ３３  通過判定部、  ３４  算出タイミング決定部、  ３５  座標算出部。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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