(57)【要約】  装着部品や操作手順を簡略化しながらも、オクルージョンの発生を防止し、ユーザの手指の形状を利用した操作をより確実に検出する。  手指の形状を検出する非接触センサ部、および上記非接触センサ部を手根部よりも遠位側で手に装着する装着部を備える検出装置が提供される。
2016038953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手指の形状を検出する非接触センサ部、および  前記非接触センサ部を手根部よりも遠位側で手に装着する装着部  を備える検出装置。
【請求項２】
前記装着部は、前記非接触センサ部を手のひら側に装着する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記装着部は、前記手によって把持される把持部材を含む、請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記非接触センサ部は、光学的センサを含む、請求項２に記載の検出装置。
【請求項５】
前記非接触センサ部は、前記手のひら側に配置されるセンサアレイを含み、  前記センサアレイは、１または複数の前記手指にそれぞれ対応する非接触センサを含む、請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記手の姿勢を検出する姿勢センサをさらに備える、請求項１に記載の検出装置。
【請求項７】
前記手の動きを検出する動きセンサをさらに備える、請求項１に記載の検出装置。
【請求項８】
前記手または前記手指による操作を検出する操作子をさらに備える、請求項１に記載の検出装置。
【請求項９】
前記手の近傍で発生した音を検出する音センサをさらに備える、請求項１に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記手指の形状に基づく処理の結果を出力する出力部をさらに備える、請求項１に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記出力部は、指先および前記手のひらに振動を伝達するバイブレータを含む、請求項１０に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記バイブレータは、前記指先および前記手のひらに低周波振動を伝達する低周波バイブレータと、前記指先および前記手のひらに高周波振動を伝達する高周波バイブレータとを含み、  前記装着部は、前記低周波バイブレータをより人差し指に近い位置に、前記高周波バイブレータをより小指に近い位置にそれぞれ装着する、請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
装着部が非接触センサ部を手根部よりも遠位側で手に装着することと、  前記非接触センサ部が手指の形状を検出することと  を含む検出方法。
【請求項１４】
手根部よりも遠位側で手に装着された非接触センサ部によって検出される、手指の形状を示す信号を取得する取得部と、  前記手指の形状に応じたコマンドを発行するコマンド発行部と  を備える制御装置。
【請求項１５】
前記取得部は、さらに、前記手の姿勢、前記手の動き、前記手もしくは手指による操作、または前記手の近傍で発生した音を示す信号を取得し、  前記コマンド発行部は、前記手の姿勢、前記手の動き、前記手もしくは手指による操作、または前記手の近傍で発生した音に応じた前記コマンドを発行する、請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記非接触センサ部を備える検出装置に前記コマンドを送信する送信部をさらに備える、請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記コマンド発行部は、前記検出装置が備える出力部に含まれるバイブレータの制御コマンドを発行する、請求項１６に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記非接触センサ部を備える検出装置とは異なる装置に前記コマンドを送信する送信部をさらに備える、請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記非接触センサ部、および出力部をさらに備え、  前記取得部は、手指の形状を示す信号を内部的に取得し、  コマンド発行部は、前記出力部の制御コマンドを発行する、請求項１４に記載の制御装置。
【請求項２０】
手根部よりも遠位側で手に装着された非接触センサによって検出される、手指の形状を示す信号を取得することと、  プロセッサが、前記手指の形状に応じたコマンドを発行することと  を含む制御方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、検出装置、検出方法、制御装置、および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  ユーザの手指の形状や動きを装置の制御に利用する技術は、既に多く提案されている。例えば、特許文献１には、カメラによって撮影された画像データから手形状を推定する技術が記載されている。また、特許文献２には、手首部分に配置された光源から赤外光を照射し、該赤外光が手指で反射したものを赤外カメラ（イメージャ）で受光し、画像認識を実施することによって手形状を推定する技術が記載されている。また、特許文献３には、手をカメラにかざし、特定の音声を認識させるなどの方法でこれから入力する意思があることを機器側に提示し、認識処理を開始させる技術が記載されている。これによって、不意に手を動かした場合に、ジェスチャーが誤認識されて意図せずコマンドが実行されることが防止される。特許文献４には、手にセンサが内蔵されたグローブを装着することによって、手指の曲げ量を検出する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９１０８５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１４／００９８０１８号明細書
【特許文献３】特開２０１４−８９６８８号公報
【特許文献４】特開２００６−２７６６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、例えば特許文献１に記載の技術のように、カメラによる画像認識を実施する場合、認識可能範囲には死角があり、認識可能な場所や範囲は限定される。また、手から離れたカメラで手の画像を撮影するため、周辺の環境光の影響を受けやすく、画像から手指の形状を推定するための画像処理の負荷が大きい。さらに、画像には手だけではなくユーザの顔や身体も映るため、ユーザが心理的な負担感を感じる場合もあった。また、特許文献２に記載の技術の場合も、手首を反らせたり捻ったりすると、手指が光源やカメラに対する死角に入り、手形状の推定が困難になる可能性がある。さらに、画像認識の処理は、比較的処理負荷が高い処理である。【０００５】  また、特許文献３に記載の技術の場合、入力の意思を示すための動作が前もって必要とされるため、ジェスチャーによってコマンドを入力するまでに時間がかかり、同じジェスチャーを連続してコマンドとして認識させることが困難であった。特許文献４に記載の技術の場合、ユーザの手全体がグローブで覆われてしまうため、他の動作、例えばボタンやタッチパネルなどを用いた装置の操作を組み合わせることが困難であった。【０００６】  そこで、本開示では、装着部品や操作手順を簡略化しながらも、オクルージョンの発生を防止し、ユーザの手指の形状を利用した操作をより確実に検出することが可能な、新規かつ改良された検出装置、検出方法、制御装置、および制御方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本開示によれば、手指の形状を検出する非接触センサ部、および上記非接触センサ部を手根部よりも遠位側で手に装着する装着部を備える検出装置が提供される。  非接触センサを手根部よりも遠位側で手に装着することによって、手根部（手首）が反ったり捻られたりした場合でも手指がセンサによる検出範囲の死角に入ることを防止できる。【０００８】  また、本開示によれば、装着部が非接触センサ部を手根部よりも遠位側で手に装着することと、上記非接触センサ部が手指の形状を検出することとを含む検出方法が提供される。【０００９】  また、本開示によれば、手根部よりも遠位側で手に装着された非接触センサ部によって検出される、手指の形状を示す信号を取得する取得部と、上記手指の形状に応じたコマンドを発行するコマンド発行部とを備える制御装置が提供される。【００１０】  また、本開示によれば、手根部よりも遠位側で手に装着された非接触センサによって検出される、手指の形状を示す信号を取得することと、プロセッサが、上記手指の形状に応じたコマンドを発行することとを含む制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】  以上説明したように本開示によれば、装着部品や操作手順を簡略化しながらも、オクルージョンの発生を防止し、ユーザの手指の形状を利用した操作をより確実に検出することができる。【００１２】  なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第１の例を示す図である。
【図１Ｂ】本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第１の例を示す図である。
【図２Ａ】本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第２の例を示す図である。
【図２Ｂ】本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第２の例を示す図である。
【図３Ａ】本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第３の例を示す図である。
【図３Ｂ】本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第３の例を示す図である。
【図４】本開示の第１の実施形態に係るシステムの例を示す図である。
【図５】本開示の第１の実施形態におけるハンドサインの認識の例について説明するための図である。
【図６】本開示の第１の実施形態における手指の形状の検出方法について説明するための図である。
【図７】本開示の第１の実施形態に係るコントローラの内部構造について説明するための図である。
【図８】本開示の第１の実施形態におけるコントローラを利用した認証の例について説明するための図である。
【図９】本開示の第２の実施形態に係るウェアラブル端末の例を示す図である。
【図１０】本開示のいくつかの実施形態における機能構成の例を示すブロック図である。
【図１１】本開示の実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】  なお、説明は以下の順序で行うものとする。  １．第１の実施形態（コントローラの例）  ２．第２の実施形態（ウェアラブル端末の例）  ３．機能構成の例  ４．他の実施形態  ５．ハードウェア構成  ６．補足
【００１６】  （１．第１の実施形態）  図１Ａおよび図１Ｂは、本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第１の例を示す図である。図１Ａはコントローラを手のひら側から見た図、図１Ｂはコントローラを手の甲側から見た図である。
【００１７】  図１Ａを参照すると、第１の例に係るコントローラ１００Ａは、ユーザの左手に把持される。コントローラ１００Ａは、手のひら側に、把持部材１０１Ａと、センサアレイ１０３Ａと、ランプ１０５と、スティック１０７と、ホイール１０９と、プッシュボタン１１１と、セレクトレバー１１３と、グリップボタン１１５とを有する。図１Ｂを参照すると、コントローラ１００Ａは、手の甲側に、バックパック１１７を有する。バックパック１１７には、スピーカ１１９が設けられる。把持部材１０１Ａとバックパック１１７とは、ベルト１２１で連結される。コントローラ１００Ａは、本開示における検出装置の一例である。以下、それぞれの構成要素についてさらに説明する。
【００１８】  把持部材１０１Ａは、ユーザの左手によって把持される。把持部材１０１Ａは、センサアレイ１０３Ａなどが固定される筐体を形成している。従って、把持部材１０１Ａは、ユーザの左手で把持されることによって、センサアレイ１０３Ａを手に装着する。より具体的には、把持部材１０１Ａは、センサアレイ１０３Ａを手のひら側に装着する。把持部材１０１Ａ（以下で説明する把持部材１０１Ｂも同様）は、本実施形態に係る検出装置の一例であるコントローラ１００Ａが備える装着部の一例である。また、センサアレイ１０３Ａは、本実施形態に係る検出装置の一例であるコントローラ１００Ａが備える非接触センサ部の一例である。
【００１９】  センサアレイ１０３Ａは、把持部材１０１Ａによって形成される筺体に固定されており、把持部材１０１Ａがユーザの左手によって把持された場合には手のひら側に配置される。また、センサアレイ１０３Ａは、１または複数の手指にそれぞれ対応する光学的センサを含む。光学的センサは、非接触センサの一例である。より具体的には、光学的センサは、発光部と受光部とを有し、発光部から出射した光が手指に反射して受光部に入射する割合を測定することによって、手指の形状を、例えば手指の曲げ量として検出することができる。  本実施形態では、センサアレイ１０３Ａ（後述するセンサアレイ１０３Ｂ，１０３Ｃについても同様）が、把持部材１０１Ａによって、手根部（手首）よりも遠位側で手に装着される。従って、手首が反らされたり捻られたりしても、手指がセンサアレイ１０３Ａによる検出範囲の死角に入りづらい。それゆえ、本実施形態では、光の反射を利用した簡便な手指の形状の検出が可能である。このような検出手法における信号の処理は、例えば画像認識の処理に比べて処理負荷が低い。従って、消費電力や装置コストを低く抑えることができる。また、装置が手首にかからず、手のひら部分に収まるため、ユーザの手の動きの自由度が高く、装着による負担感が小さい。
【００２０】  図示された例のように、センサアレイ１０３Ａを手のひら側、つまり手指の曲がる側に配置することによって、オクルージョンが発生することなく、より確実に手指の形状を検出することができる。なお、センサアレイ１０３Ａに含まれる光学的センサによる手指の形状検出の原理については後述する。
【００２１】  また、センサアレイ１０３Ａは、必ずしも全部の手指に対応する光学的センサを含まなくてもよく、一部の手指だけに対応する光学的センサを含んでいてもよい。図示された例に係るコントローラ１００Ａでは、センサアレイ１０３Ａが、薬指および小指の２本にそれぞれ対応する２つの光学的センサを含んでいる。
【００２２】  ランプ１０５は、発光することによってユーザに視覚的なフィードバックを提供する出力装置である。ランプ１０５は、後述するように、センサアレイ１０３Ａによって検出される手指の形状に基づく処理の結果として発光してもよい。
【００２３】  スティック１０７、ホイール１０９、プッシュボタン１１１、セレクトレバー１１３、およびグリップボタン１１５は、ユーザの手または手指による操作を検出する操作子の例である。コントローラ１００Ａは、センサアレイ１０３Ａによって検出される手指の形状に基づく信号に加えて、これらの操作子によって検出される操作信号を、後述する外部装置に送信してもよい。
【００２４】  バックパック１１７は、例えばバッテリーや通信装置など、コントローラ１００Ａの駆動や通信に必要な構成要素を内蔵する。これらの構成要素は、把持部材１０１Ａによって形成される筐体と、バックパック１１７とに適宜分散して配置される。なお、バックパック１１７は、場合によっては削除することもできる。その場合は、内蔵されている予定のコントローラ１００Ａの駆動や通信に必要な構成要素やスピーカ１１９などは把持部材１０１Ａに内蔵されうる（以下で説明するコントローラ１００Ｂ，１００Ｃも同様）。
【００２５】  スピーカ１１９は、音声を出力することによってユーザに聴覚的なフィードバックを提供する出力装置である。スピーカ１１９は、後述するように、センサアレイ１０３Ａによって検出される手指の形状に基づく処理の結果として音声を出力してもよい。
【００２６】  なお、本実施形態において、コントローラ１００Ａは、図示された構成要素の他に、内蔵される構成要素として、ＩＭＵ（Inertial  Measurement  Unit）およびバイブレータを含む。
【００２７】  図２Ａおよび図２Ｂは、本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第２の例を示す図である。図２Ａはコントローラを手のひら側から見た図、図２Ｂはコントローラを手の甲側から見た図である。
【００２８】  図２Ａを参照すると、第２の例に係るコントローラ１００Ｂは、ユーザの右手に把持される。コントローラ１００Ｂは、手のひら側に、把持部材１０１Ｂと、センサアレイ１０３Ｂと、ランプ１０５と、マイクロフォン１２３と、フリックレバー１２５と、グリップボタン１１５とを有する。図２Ｂを参照すると、コントローラ１００Ｂは、手の甲側に、バックパック１１７を有する。バックパック１１７には、スピーカ１１９が設けられる。把持部材１０１Ｂとバックパック１１７とは、ベルト１２１で連結される。コントローラ１００Ｂも、本開示における検出装置の一例である。以下、それぞれの構成要素についてさらに説明する。なお、第１の例に係るコントローラ１００Ａと同一の構成要素については、共通する符号を付することによって説明を省略する。
【００２９】  把持部材１０１Ｂは、ユーザの右手によって把持される。上記の把持部材１０１Ａ（左手用）と同様に、把持部材１０１Ｂは、センサアレイ１０３Ｂなどが固定される筐体を形成している。
【００３０】  センサアレイ１０３Ｂは、上記のセンサアレイ１０３Ａと同様に、複数の手指のそれぞれに対応する光学的センサを含む。センサアレイ１０３Ｂは、センサアレイ１０３Ａとは異なり、人差し指から小指までの４本の指にそれぞれ対応する４つの光学的センサを含んでいる。なお、光学的センサの数は、４つには限られない。センサアレイ１０３Ｂは、４未満の光学的センサを含んでもよいし、４より多くの光学的センサを含んでもよい。このような場合、複数の指に１つの光学的センサが割り当てられてもよいし、１つの指に複数の光学的センサが割り当てられてもよい。
【００３１】  マイクロフォン１２３は、コントローラ１００Ｂが装着される手の近傍で発生した音を検出する音センサとして機能する。フリックレバー１２５は、ユーザの手指による操作を検出する操作子の例である。コントローラ１００Ｂは、センサアレイ１０３Ｂによって検出される手指の形状に基づく信号に加えて、マイクロフォン１２３によって検出される音に基づく信号や、フリックレバー１２５によって検出される操作信号、コントローラ１０５に内蔵されているＩＭＵ出力信号を、後述する外部装置に送信してもよい。
【００３２】  なお、本実施形態において、コントローラ１００Ｂも、図示された構成要素の他に、内蔵される構成要素として、ＩＭＵおよびバイブレータを含む。
【００３３】  図３Ａおよび図３Ｂは、本開示の第１の実施形態に係るコントローラの第３の例を示す図である。図３Ａはコントローラを手のひら側から見た図、図３Ｂはコントローラを手の甲側から見た図である。
【００３４】  図３Ａを参照すると、第３の例に係るコントローラ１００Ｃは、ユーザの右手に把持される。コントローラ１００Ｃは、手のひら側に、把持部材１０１Ｂと、センサアレイ１０３Ｃと、ランプ１０５と、マイクロフォン１２３と、フリックレバー１２５と、プッシュボタン１１１と、グリップボタン１１５とを有する。図２Ｂを参照すると、コントローラ１００Ｃは、手の甲側に、バックパック１１７を有する。バックパック１１７には、スピーカ１１９が設けられる。把持部材１０１Ｂとバックパック１１７とは、ベルト１２１で連結される。コントローラ１００Ｃも、本開示における検出装置の一例である。以下、それぞれの構成要素についてさらに説明する。なお、第１の例に係るコントローラ１００Ａ、および第２の例に係るコントローラ１００Ｂと同一の構成要素については、共通する符号を付することによって説明を省略する。
【００３５】  センサアレイ１０３Ｃは、上記のセンサアレイ１０３Ａ，１０３Ｂと同様に、複数の手指のそれぞれに対応する光学的センサを含む。センサアレイ１０３Ｃは、人差し指から小指までの４本の指にそれぞれ対応する光学的センサを含んでいる。
【００３６】  なお、本実施形態において、コントローラ１００Ｃも、図示された構成要素の他に、内蔵される構成要素として、ＩＭＵおよびバイブレータを含む。
【００３７】  以上で説明した第１〜第３の例では、コントローラ１００Ａを左手用のコントローラとして、コントローラ１００Ｂまたはコントローラ１００Ｃを右手用のコントローラとして、組み合わせて使用することができる。例えば、ユーザは、左手でコントローラ１００Ａを把持し、右手でコントローラ１００Ｂを把持する。あるいは、ユーザは、左手でコントローラ１００Ａを把持し、右手でコントローラ１００Ｃを把持してもよい。
【００３８】  また、上記のそれぞれの例において、コントローラ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが左手用であるか右手用であるかは本質的ではない。つまり、それぞれのコントローラの構成は、左右を反転させて実現されてもよい。これによって、例えば、ユーザは、上記のコントローラ１００Ｂと、左右反転されたコントローラ１００Ｂとを、それぞれ左右の手で把持してもよい。同様に、ユーザは、コントローラ１００Ａと左右反転されたコントローラ１００Ａ、またはコントローラ１００Ｃと左右反転されたコントローラ１００Ｃを、それぞれ左右の手で把持してもよい。
【００３９】  ここで説明した例以外にも、各コントローラ１００（コントローラ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ、およびこれらを左右反転したものを含む）の組み合わせは自由である。ユーザが左手と右手の両方にコントローラ１００を把持する場合、例えば、ランプ１０５やスピーカ１１９のような出力装置は、いずれか一方のコントローラ１００だけに備えられてもよい。あるいは、これらを両方のコントローラ１００に備えて、例えばスピーカ１１９によるステレオ効果などを実現してもよい。また、コントローラ１００は、必ずしもユーザの左手と右手の両方に把持されなくてもよく、左手または右手の一方だけに把持されてもよい。
【００４０】  図４は、本開示の第１の実施形態に係るシステムの例を示す図である。図４を参照すると、本実施形態に係るシステム１０は、コントローラ１００と、コンソール装置２００と、アプリケーション装置３００とを含む。
【００４１】  コントローラ１００は、左手用コントローラ１００Ｌと、右手用コントローラ１００Ｒとを含む。左手用コントローラ１００Ｌおよび右手用コントローラ１００Ｒはそれぞれ、例えば上述したコントローラ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃのいずれかでありうる。以下では、本実施形態においてこれらのコントローラ１００に共通して含まれる構成要素について説明する。図４では、そのような構成要素として、センサアレイ１０３、ＩＭＵ（Inertial  Measurement  Unit）１３１、バイブレータ１３３、および他の入出力装置１３５、および演算部１３７が示されている。
【００４２】  センサアレイ１０３は、例えば、上述したコントローラ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃに含まれるセンサアレイ１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃでありうる。センサアレイ１０３は、複数の手指のそれぞれに対応する光学的センサを含む。光学的センサは、発光部と受光部とを有し、発光部から出射した光が対象物に反射して受光部に入射する割合を測定する。これによって、個々の手指の形状を、例えば手指の曲げ量として検出することができる。センサアレイ１０３は、手指の形状の検出結果を、演算部１３７に出力する。
【００４３】  ＩＭＵ１３１は、例えば、３軸の加速度センサおよび３軸のジャイロセンサを含む。さらに、ＩＭＵ１３１は、３軸の地磁気センサを含んでもよい。例えば、ＩＭＵ１３１は、加速度の検出値に基づいて、コントローラ１００を把持している手の姿勢を検出する姿勢センサとして機能する。また、ＩＭＵ１３１は、加速度および角速度の検出値に基づいて、コントローラ１００を把持している手の動きを検出する動きセンサとして機能してもよい。ＩＭＵ１３１は、加速度、角速度、および／または地磁気の検出結果を、演算部１３７に出力する。
【００４４】  バイブレータ１３３は、コントローラ１００を把持している手に振動を伝達する。バイブレータ１３３は、演算部１３７から入力される制御信号に従って動作する。後述するように、バイブレータ１３３は、低周波バイブレータと高周波バイブレータとを含んでもよい。バイブレータ１３３は、本実施形態において、センサアレイ１０３によって検出された手指の形状に基づく処理の結果を出力する出力部の一例である。
【００４５】  他の入出力装置１３５は、ランプ（例えばＬＥＤ：light‐emitting  diode）、スイッチ（ＳＷ：プッシュボタンなどを含む）、および／またはスティックなどを含む。他の入出力装置１３５の構成は、左手用コントローラ１００Ｌと右手用コントローラ１００Ｒとで異なっていてもよい。
【００４６】  上記のコントローラ１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの例でいうと、他の入出力装置１３５は、スティック１０７、ホイール１０９、プッシュボタン１１１、セレクトレバー１１３、グリップボタン１１５、およびフリックレバー１２５を含む。これらの構成要素は、手または手指による操作を検出する操作子の例である。また、他の入出力装置１３５は、マイクロフォン１２３を含む。マイクロフォンは、手の近傍で発生した音を検出する音センサの例である。これらの入力装置は、手または手指による操作や音などの検出結果を演算部１３７に出力する。さらに、他の入出力装置１３５は、ランプ１０５およびスピーカ１１９を含む。ランプ１０５およびスピーカ１１９は、手指の形状などに基づく処理の結果を出力する出力部の例である。これらの出力装置は、演算部１３７から入力される制御信号に従って動作する。
【００４７】  演算部１３７は、コントローラ１００に内蔵されるＣＰＵなどのプロセッサによって実装される。上記の通り、演算部１３７は、センサアレイ１０３による手指の形状の検出結果の出力を受け付ける。また、演算部１３７は、ＩＭＵ１３１による加速度、角速度、および／または地磁気の検出結果の出力を受け付ける。さらに、演算部１３７は、他の入出力装置１３５に含まれるスイッチやスティック、マイクロフォンなどによる、操作や音などの検出結果の出力を受け付ける。演算部１３７は、これらの検出結果を必要に応じて前処理した上で、通信インターフェース１５０を介してコンソール装置２００に送信する。
【００４８】  また、演算部１３７は、バイブレータ１３３、および他の入出力装置１３５に含まれるランプやスピーカなどに制御信号を出力する。本実施形態において、演算部１３７は、通信インターフェース１５０を介してコンソール装置２００から受信される情報に基づいて制御信号を生成する。
【００４９】  通信インターフェース１５０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉなどの無線通信インターフェースでありうる。他の例において、通信インターフェース１５０は、赤外線通信を含んでもよい。また、通信インターフェース１５０は、有線通信インターフェースを含んでもよい。
【００５０】  コンソール装置２００は、コントローラ１００とともに使用される端末装置である。コンソール装置２００は、例えば、ゲーム端末装置、モバイル端末装置、据え置き家電情報端末装置、医療機器装置、放送機器装置などでありうる。コンソール装置２００は、コントローラ１００に関連する機能の専用端末装置であってもよいし、他の機能を併せて有していてもよい。図示された例において、コンソール装置２００は、ＬＥＤドライバ２０１、バイブレータドライバ２０３、手指形状認識エンジン２０５、姿勢認識エンジン２０７、バス２０９、通信ドライバ２１１、通信インターフェース２１３、コマンド送受信部２１５、オーディオドライバ２１７、および超音波タグ処理部２１９を含む。
【００５１】  ＬＥＤドライバ２０１は、コントローラ１００の他の入出力装置１３５に含まれるＬＥＤランプのドライバである。ＬＥＤドライバ２０１は、コマンド送受信部２１５からバス２０９を介して受信されたコマンドに従って、ＬＥＤランプの制御信号を生成する。制御信号は、バス２０９、通信ドライバ２１１、および通信インターフェース２１３を介して、コントローラ１００に送信される。
【００５２】  バイブレータドライバ２０３は、コントローラ１００に含まれるバイブレータ１３３のドライバである。バイブレータドライバ２０３は、コマンド送受信部２１５からバス２０９を介して受信されたコマンドに従って、バイブレータの制御信号を生成する。制御信号は、バス２０９、通信ドライバ２１１、および通信インターフェース２１３を介して、コントローラ１００に送信される。
【００５３】  手指形状認識エンジン２０５は、コントローラ１００に含まれるセンサアレイ１０３によって提供される手指の形状の検出結果、より具体的には手指の曲げ量に基づいて、手指の形状を認識する。検出結果は、コントローラ１００から、通信インターフェース２１３、および通信ドライバ２１１を介して提供される。例えば、手指形状認識エンジン２０５は、提供された検出結果と、予め定義されたパターンとを比較することによって、手指の形状を認識する。さらに、手指形状認識エンジン２０５は、認識された手指の形状に応じたコマンドを発行する。発行されたコマンドは、バス２０９およびコマンド送受信部２１５を介して、アプリケーション装置３００に送信される。
【００５４】  姿勢認識エンジン２０７は、コントローラ１００に含まれるＩＭＵ１３１によって提供される加速度、角速度、および／または地磁気センサの検出結果に基づいて、手の姿勢を認識する。検出結果は、コントローラ１００から、通信インターフェース２１３、および通信ドライバ２１１を介して提供される。例えば、姿勢認識エンジン２０７は、提供された検出結果に含まれる重力成分の向きに基づいて、手の姿勢を認識する。さらに、姿勢認識エンジン２０７は、認識された手の姿勢に応じたコマンドを発行する。発行されたコマンドは、バス２０９およびコマンド送受信部２１５を介して、アプリケーション装置３００に送信される。
【００５５】  なお、コンソール装置２００は、手指の形状に応じたコマンドを発行する手指形状認識エンジン２０５や、手の姿勢に応じたコマンドを発行する姿勢認識エンジン２０７と同様に、手の動き、手もしくは手指による操作、および／または手の近傍で発生した音などに応じたコマンドを発行するコマンド発行部を有してもよい。
【００５６】  バス２０９は、コンソール装置２００内のドライバやエンジンの間で情報をやりとりするためのプロセス間通信実装である。バス２０９は、例えば、Ｄ−Ｂｕｓ、またはメッセージバスとも呼ばれる。
【００５７】  通信ドライバ２１１は、通信インターフェース２１３を介したコントローラ１００との間の通信を制御する。従って、通信ドライバ２１１は、本実施形態において、手に装着された非接触センサ部によって検出される手指の形状を示す信号を取得する取得部の例である。通信ドライバ２１１は、さらに、手の姿勢、手の動き、手もしくは手指による操作、および／または手の近傍で発生した音などに基づく振動を示す信号を取得してもよい。上記のように、コンソール装置２００とコントローラ１００との間の通信は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉなどの無線通信、赤外線通信、または有線通信インターフェースなどによって実行される。通信ドライバ２１１および通信インターフェース２１３は、これらの通信方式に適応して設計される。
【００５８】  コマンド送受信部２１５は、例えば上記の手指形状認識エンジン２０５や姿勢認識エンジン２０７によって発行されたコマンドを、入力インターフェース２５１を介してアプリケーション装置３００に送信する。さらに、コマンド送受信部２１５は、コントローラ１００の他の入出力装置１３５に含まれるスイッチやスティックなどの操作子によって提供される操作コマンドを、通信インターフェース２１３、通信ドライバ２１１、およびバス２０９を介して取得して、アプリケーション装置３００に送信してもよい。アプリケーション装置３００は、非接触センサ部を備える検出装置（例えばコントローラ１００）とは異なる装置である。また、コマンド送受信部２１５は、例えば上記のＬＥＤドライバ２０１やバイブレータドライバ２０３のためのコマンドを、入力インターフェース２５１を介してアプリケーション装置３００から受信する。入力インターフェース２５１は、例えば、仮想化されたＨＩＤ（Human  Interface  Device）を含みうる。
【００５９】  オーディオドライバ２１７は、アプリケーション装置３００との間でオーディオストリーム２５３を介して音声データをやり取りする。より具体的には、オーディオドライバ２１７は、コントローラ１００の他の入出力装置１３５に含まれるマイクロフォンなどによって取得された音声データを、通信インターフェース２１３を介して取得し、アプリケーション装置３００に送信する。また、アプリケーション装置３００から受信した音声データに基づいて、コントローラ１００の他の入出力装置１３５に含まれるスピーカから出力するための音声データを、通信インターフェース２１３を介して送信する。
【００６０】  超音波タグ処理部２１９は、後述するように、いくつかの実施形態においてコントローラ１００に含まれる超音波タグに関する処理を実行する。
【００６１】  アプリケーション装置３００は、コントローラ１００を利用したアプリケーションを提供する装置である。アプリケーション装置３００は、例えば、コンソール装置２００と同様の端末装置であってもよい。この場合、アプリケーション装置３００は、コンソール装置２００と同一の装置であってもよい。また、アプリケーション装置３００は、ウェアラブル装置であってもよい。あるいは、アプリケーション装置３００は、コンソール装置２００とネットワークを介して通信するサーバ装置であってもよい。アプリケーション装置３００は、動き認識エンジン３０１と、入力デバイスドライバ３０３と、サウンドドライバ３０５とを有する。
【００６２】  例えば、コンソール装置２００とアプリケーション装置３００とが同一の装置であるような場合、当該装置は、手指の形状、手の姿勢、手の動き、手もしくは手指による操作、および／または手の近傍で発生した音に応じたコマンドを発行するコマンド発行部（例えば、上記の手指形状認識エンジン２０５、姿勢認識エンジン２０７、動き認識エンジン３０１、および入力デバイスドライバ３０３が統合された構成要素）と、こうしたコマンドを、非接触センサ部を備える検出装置（例えばコントローラ１００）に送信する送信部（例えば、通信ドライバ２１１およびコマンド送受信部２１５が統合された構成要素）とを備えてもよい。
【００６３】  動き認識エンジン３０１は、コントローラ１００に含まれるＩＭＵ１３１によって提供される加速度、角速度、および／または地磁気の検出結果、さらに、手指形状認識エンジン２０５や姿勢認識エンジン２０７の出力結果に基づいて、手の動きを認識する。検出結果は、コントローラ１００から、コンソール装置２００を介して提供される。動き認識エンジン３０１は、認識された手の動きに対応するコマンドを、入力デバイスドライバ３０３および／またはサウンドドライバ３０５に向けて発行する。なお、図示された例では動き認識エンジン３０１がアプリケーション装置３００において実装されているが、他の例ではコンソール装置２００において動き認識エンジンが実装されてもよい。
【００６４】  入力デバイスドライバ３０３は、アプリケーション装置３００において提供されるアプリケーションにおいて、入力デバイスとして認識されているデバイスの制御を実行する。例えば、入力デバイスドライバ３０３は、コンソール装置２００の手指形状認識エンジン２０５や姿勢認識エンジン２０７が発行したコマンドや、コントローラ１００の他の入出力装置１３５に含まれるスイッチやスティックなどの操作子によって提供される操作コマンドを受信し、これらのコマンドに基づいて、アプリケーションに関する処理を実行する。処理を実行した結果として、入力デバイスドライバ３０３は、コンソール装置２００のＬＥＤドライバ２０１やバイブレータドライバ２０３のためのコマンドを発行する。これらのコマンドは、入力インターフェース２５１を介してコンソール装置２００に送信される。
【００６５】  サウンドドライバ３０５は、アプリケーション装置３００において提供されるアプリケーションにおけるサウンドに関する制御を実行する。例えば、サウンドドライバ３０５は、動き認識エンジン３０１や、入力デバイスドライバ３０３が発行したコマンドに従って、オーディオストリーム２５３を介して、コンソール装置に音声データを送信する。
【００６６】  以上で説明したようなシステム１０では、ユーザが手や手指を用いて実行するアプリケーションの操作について、手指の形状と、手の姿勢または動きに基づいて操作を認識することができる。例えば、手指の形状と手の姿勢との組み合わせは、様々なハンドサインとして認識できる。また、例えば、手指の形状と手の動きとの組み合わせは、開ける、掴む、回す、投げるといったような、手と指を使った様々なアクションとして認識できる。従って、本実施形態では、例えば手の動きのみによって操作を認識する場合に比べて、認識精度が大幅に向上する。
【００６７】  図５は、本開示の第１の実施形態におけるハンドサインの認識の例について説明するための図である。図示された例では、メニューを開くことを指示するハンドサインが認識される。Ａとして示された例では、ハンドサインを単独で認識することによって、メニューを開くというコマンドが発行されている。一方、Ｂとして示された例では、コントローラ１００にプッシュボタン１１１が設けられているため、ハンドサインを認識するのに加えて、「メニューを開くためにはボタンを押してください」というメッセージを音声などによって出力し、ボタンが押下された場合にメニューを開くというコマンドを発行することができる。
【００６８】  本実施形態では、コントローラ１００にセンサアレイ１０３を設けることによって手指形状の認識精度が向上しているため、例えばＡの例のようにハンドサインを単独で認識する場合でも、ある程度高い精度での認識が可能である。さらに、Ｂの例のように、ハンドサインの認識と、それに続くプッシュボタン１１１などの操作子の操作とを組み合わせて認識するようにすれば、たまたま手指の形状や手の姿勢がハンドサインと類似したとしても、ユーザの意図に反してメニューを開くというコマンドを発行してしまうことを防ぐことができる。また、ジェスチャーの入力に時間がかかったり、同じコマンドを連続して入力できなかったりする点についても、改善することができる。
【００６９】  図６は、本開示の第１の実施形態における手指の形状の検出方法について説明するための図である。上記のように、本実施形態では、コントローラ１００に設けられるセンサアレイ１０３が、光学的センサを用いて手指の形状を検出する。図６では、説明のためにセンサアレイ１０３と手だけを抽出して図示している。図示された例において、センサアレイ１０３は、４つの光学的センサ１０３１を含む。光学的センサ１０３１は、人差し指から小指の４本の指にそれぞれ対応している。光学的センサ１０３１は、所定の波長の光を出射する発光部と、指で反射した光を受光する受光部とを含む。
【００７０】  ここで、図示された例において、発光部および受光部の光軸は、それぞれの指が曲げられたときの位置を通過するように設定される。この場合、ユーザが意図的に手を開いて指を伸ばすと、発光部から出射された光は指で反射されることなく直進し、受光部は反射光を受光しない。一方、ユーザが手指を曲げた場合、曲げ量が大きくなるにしたがって、発光部から出射された光はより近い位置で指によって反射されるため、受光部はより強い反射光を受光する。従って、受光部によって受光される反射光の強さに基づいて、手指の曲げ量を検出することができる。
【００７１】  センサアレイ１０３および光学的センサ１０３１の配置は、上記のような検出を可能にするために最適化される。例えば、それぞれの光学的センサ１０３１は、ユーザが手の力を抜いて自然に指が曲がった状態で、センサと指の第一関節との距離が所定の値になるように配置される。光学的センサ１０３１の配置は、例えば、コントローラ１００におけるセンサアレイ１０３の取り付け位置および角度、センサアレイ１０３内での光学的センサ１０３１同士の間隔ｄ、および個々の光学的センサ１０３１の受光部および発光部の取り付け角度などによって調節することができる。
【００７２】  上記のようなセンサアレイ１０３を構成する光学的センサ１０３１としては、例えば、ＶＣＳＥＬ（Vertical  Cavity  Surface  Emitting  LASER）センサを用いることができる。なお、センサアレイ１０３は、ＶＣＳＥＬセンサ以外の光学的センサによって構成されてもよいし、光学的センサに限らず、各種の非接触センサによって構成されてもよい。例えば、センサアレイ１０３は、静電センサ、熱センサ、音波（超音波）センサ、可視光センサ（カメラ）、電波センサなどによって構成することが可能である。
【００７３】  本実施形態では、上記のようなセンサアレイ１０３を含む非接触センサを手のひら側に配置することによって、手指形状を検出するためのセンサの検出時のオクルージョンが発生することなく、より確実に手指の形状を検出することができる。なお、オクルージョンは主に光学的な用語であるが、光学的センサ以外の非接触センサの場合も同様である。つまり、非接触センサである以上、対象物（手指）とセンサとの間に障害物がない方が検出の精度が向上することは同じである。非接触センサの場合、手指の形状を検出するために指先に装置を装着する必要がなく、手指の形状を検出するのと並行して、ユーザが他の動作、例えばボタンやタッチパネルなどを用いた装置の操作を実行することができる。
【００７４】  また、コントローラ１００にセンサアレイ１０３を配置することによって、例えばコンソール装置２００とユーザとは離れていてもよい。この点において、本実施形態は、例えばコンソール装置に固定されたカメラなどを用いてジェスチャー認識をするような場合に比べて有利である。
【００７５】  図７は、本開示の第１の実施形態に係るコントローラの内部構造について説明するための図である。図７には、コントローラ１００の把持部材１０１の内部構造が示されている。図示されたコントローラ１００は、センサアレイ１０３Ｂが４つの光学的センサを含む点で、上記で図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明した第２の例に係るコントローラ１００Ｂに対応するが、他の例に係るコントローラ１００でも内部構造は同様である。
【００７６】  図示されているように、本実施形態に係るコントローラ１００では、把持部材１０１によって形成される筐体が、ＩＭＵ１３１と、バイブレータ１３３ａ，１３３ｂとを内蔵する。なお、参考のために、把持部材１０１の表面に配置されるセンサアレイ１０３、ランプ１０５およびグリップボタン１１５、ならびにセンサアレイ１０３に含まれる光学的センサ１０３１も図示されている。以下では、このうちバイブレータ１３３ａ，１３３ｂについて、さらに説明する。
【００７７】  バイブレータ１３３ａは、例えば偏心モータを含んで構成され、低周波振動を発生させる。バイブレータ１３３ａは、把持部材１０１のより人差し指に近い位置（図中のｙ軸座標がより大きい位置）に固定され、手に低周波振動を伝達する。
【００７８】  バイブレータ１３３ｂは、例えばリニアモータを含んで構成され、高周波振動を発生させる。バイブレータ１３３ｂは、把持部材１０１のより小指に近い位置（図中のｙ軸座標がより小さい位置）に固定され、手に高周波振動を伝達する。
【００７９】  上記のようなバイブレータ１３３ａ，１３３ｂの配置によって、手の人差し指に近い位置に低周波振動を、小指に近い位置に高周波振動を、それぞれ伝達することができる。このように振動を分離して異なる位置で手に伝達することによって、例えば単一のバイブレータを用いる場合に比べて微細な振動のニュアンスを表現することができる。人差し指に近い位置に低周波バイブレータ（バイブレータ１３３ａ）、小指に近い位置に高周波バイブレータ（バイブレータ１３３ｂ）という配置は、手の構造や感覚特性を反映したものである。他の例では、互いに異なる周波数の振動を発生させるバイブレータ１３３が、伝達させる振動の特性などに応じて上記とは異なる配置で設けられてもよい。また、他の実施形態では、単一のバイブレータ１３３が設けられてもよい。
【００８０】  なお、上記のバイブレータ１３３ａ，１３３ｂの説明における低周波振動および高周波振動という用語は、バイブレータ１３３ａおよびバイブレータ１３３ｂがそれぞれ発生させる振動の周波数が異なっていることを示すものであり、それぞれの振動の周波数を特定の周波数に限定することを意図したものではない。
【００８１】  図８は、本開示の第１の実施形態におけるコントローラを利用した認証の例について説明するための図である。図８を参照すると、ユーザは、コントローラ１００Ｌ，１００Ｒを左右それぞれの手に装着して、コンソール装置２００に接近する。このとき、コントローラ１００Ｌ，１００Ｒのいずれかが、コンソール装置２００がアンテナ２２１から定期的に送信している微弱無線ビーコン信号を受信する。ビーコン信号を受信すると、コントローラ１００Ｌ，１００Ｒはスタンバイ状態から起動し、コンソール装置２００に対して、コントローラ１００Ｌ，１００Ｒが接近していることを通知する信号を送信する。図示された例では、コントローラ１００Ｌ，１００Ｒがそれぞれビーコン信号の受信機能を有するため、結果としてビーコン信号を受信できる確率が高くなる。
【００８２】  コントローラ１００Ｌ，１００Ｒとコンソール装置２００との間で通信のペアリングが完了すると、コントローラ１００Ｌ，１００Ｒは、ペアリング完了のインジケーションとして、ランプ１０５を所定の色（例えば青色）で点灯させるとともに、スピーカ１１９から「ＨＥＬＬＯ」といったような音声を出力させる。
【００８３】  一方、図示された例において、コンソール装置２００は、ステレオデプスカメラ２２３とビームフォーミングマイクロフォン２２５とを備え、コントローラ１００Ｌ，１００Ｒにおけるランプ１０５の点灯や、スピーカ１１９からの音声出力を検出する。これによって、コンソール装置２００は、ユーザがいる方向と、ユーザのおおよその位置とを特定する。さらに、コンソール装置２００は、カメラを用いて、特定された位置および方向を撮影し、取得された画像に含まれるユーザの顔画像と、予め登録されている顔画像とを照合する。顔画像の照合が完了すると、コンソール装置２００は、ユーザが認証されたものとして、コンソール装置２００へのログインを許可する。あるいは、ユーザがコンソール装置２００に向かって「ログイン」といったような特定のフレーズを発話することで、コンソール装置２００が発話音声の話者認識を実行し、話者が登録されているユーザと一致した場合に、コンソール装置２００へのログインを許可してもよい。
【００８４】  （２．第２の実施形態）  図９は、本開示の第２の実施形態に係るウェアラブル端末の例を示す図である。図９を参照すると、本実施形態に係るウェアラブル端末４００は、フレーム４０１と、センサアレイ４０３と、筐体４０５と、ディスプレイ４０７とを有する。ウェアラブル端末４００は、本開示における検出装置の一例である。以下、それぞれの構成要素についてさらに説明する。
【００８５】  フレーム４０１は、筐体４０５を手の甲側に固定するために、手のひら、および／または手首部分に回り込む形状を有する。図示された例において、フレーム４０１は、手の甲側で筐体４０５に連結されるとともに、手のひら側に回り込み、手のひら側でセンサアレイ４０３に連結されている。このような構造によって、センサアレイ４０３と手との位置関係が固定されている。従って、フレーム４０１は、本開示における装着部の一例である。
【００８６】  センサアレイ４０３は、上記の第１の実施形態におけるコントローラ１００のセンサアレイ１０３と同様に、例えば複数の光学的センサを含み、手指の形状を検出する。なお、センサアレイ１０３と同様に、センサアレイ４０３も、他の非接触センサによって代替されてもよい。
【００８７】  筐体４０５は、手の甲側に配置され、フレーム４０１によって手に固定されている。筐体４０５の表面にはディスプレイ４０７が配置され、ユーザに向けて様々な情報を画像として提示する。また、図示していないが、筐体４０５には、上記の第１の実施形態におけるコントローラ１００と同様に、ＩＭＵ、バイブレータ、他の入出力装置、および演算部が内蔵されうる。
【００８８】  ウェアラブル端末４００は、ユーザの操作に応じて、様々な情報を提供する。情報は、ディスプレイ４０７によって画像として提示されてもよいし、図示しないスピーカによって音声として出力されてもよい。ここで、ディスプレイ４０７を含むウェアラブル端末４００の操作には、センサアレイ１０３によって検出される手指の形状を利用することができる。従って、ディスプレイ４０７は、本実施形態において、手指の形状に基づく処理の結果を出力する出力部の一例である。加えて、ウェアラブル端末４００の操作には、ＩＭＵによって検出される手の姿勢、および／または手の動きを利用することが可能であってもよい。
【００８９】  上記の例において、ウェアラブル端末４００は、手指の形状を検出する非接触センサ部と、非接触センサ部を手に装着する装着部と、非接触センサ部によって検出される手指の形状を示す信号を取得する取得部と、手指の形状に応じたコマンドを発行するコマンド発行部と、ディスプレイ４０７のような出力部とを備える検出装置および制御装置であるといえる。ここで、取得部は、手指の形状を示す信号を内部的に取得し、コマンド発行部は、出力部の制御コマンドを発行する。
【００９０】  上記の例では、ウェアラブル端末４００が装着された側の手によって、指の形状や手の姿勢を変化させたり、手を動かしたりすることによって、ウェアラブル端末４００に操作入力を与えることができる。このような操作入力は、例えば、ディスプレイ４０７上に設けられるタッチパネルや、その他の操作子を用いた操作入力に比べて簡便でありうる。操作子を用いた操作入力は、多くの場合、ウェアラブル端末４００が装着された側の反対側の手を用いて実行する必要があるためである。手指の形状や手の姿勢または動きを用いた操作入力は、反対側の手が（例えば電車で吊り革につかまったり、荷物を持っていたりして）ふさがっている場合でも実行可能である。もちろん、ウェアラブル端末４００でも、反対側の手が空いている場合のために、タッチパネルなどの操作子を用いた操作入力が可能であってもよい。
【００９１】  （３．機能構成の例）  図１０は、本開示のいくつかの実施形態における機能構成の例を示すブロック図である。例えば、上記で説明した第１および第２の実施形態において、実施形態に係るシステムの機能構成は、図１０のブロック図によって説明される。なお、各機能構成には、第１の実施形態において説明されたシステムの構成要素の符号と関連した符号が付されているが、これはそれぞれの機能構成が第１の実施形態ではそれらの構成要素に対応しうることを示すものにすぎず、必ずしも機能構成を実現する構成要素を限定するものではない。また、機能を実現する構成要素の符号については第１の実施形態のものを参照するが、第２の実施形態でも同様の構成要素によって機能が実現されうる。以下、それぞれの機能構成についてさらに説明する。
【００９２】  発光部１０３１ａおよび受光部１０３１ｂは、コントローラ１００でセンサアレイ１０３に含まれる光学的センサ１０３１を構成する。発光部１０３１ａか出射した所定の波長の光が、指で反射して受光部１０３１ｂに入射する。発光部１０３１ａは、信号処理部１３７１が出力する制御信号に従って光を出射する。また、受光部１０３１ｂは、入射した光を信号に変換して信号処理部１３７１に入力する。信号処理部１３７１は、発光部１０３１ａへの制御信号によって指示される光の強さと、受光部１０３１ｂからの信号によって示される光の強さとを比較することによって、指で反射した光の割合を算出することができる。この割合から、上記で図６を参照して説明したような原理によって、手指の曲げ量を検出することができる。信号処理部１３７１は、例えばコントローラ１００において演算部１３７によって実現される。
【００９３】  信号処理部１３７１において検出された手指の曲げ量を示す情報は、手指形状認識部２０５１に送信される。手指形状認識部２０５１は、検出された手指の曲げ量のパターンを、予め定義されたパターンと比較することによって、手指の形状を認識する。パターンは、例えばよく使われるハンドサインに対応して予め定義されてもよい。手指形状認識部２０５１は、例えば、コンソール装置２００において手指形状認識エンジン２０５によって実現される。
【００９４】  ジャイロセンサ１３１１、加速度センサ１３１３、および磁気センサ１３１５は、例えばコントローラ１００のＩＭＵ１３１に含まれる。これらのセンサによって検出された角速度、加速度、および地磁気を示す信号は、信号処理部１３７３に入力される。信号処理部１３７３は、信号を必要に応じて前処理した上で、姿勢認識部２０７１に送信する。姿勢認識部２０７１は、例えば加速度の検出結果に基づいて、手の姿勢を認識する。角速度および地磁気の検出結果は、後段のジェスチャー認識部３０３１に転送される。信号処理部１３７３は、例えばコントローラ１００において演算部１３７によって実現される。また、姿勢認識部２０７１は、例えば、コンソール装置２００において姿勢認識エンジン２０７によって実現される。
【００９５】  スイッチ類１３５１は、例えば、第１の実施形態におけるコントローラ１００の他の入出力装置１３５、より具体的にはスティック１０７、ホイール１０９、プッシュボタン１１１、セレクトレバー１１３、グリップボタン１１５、および／またはフリックレバー１２５に対応する。スイッチ類１３５１が操作されることによって出力される操作信号は、信号処理部１３７５において必要に応じて前処理された上で、操作入力処理部２１５１に送信される。信号処理部１３７５は、例えばコントローラ１００において演算部１３７によって実現される。また、操作入力処理部２１５１は、例えば、コンソール装置２００においてコマンド送受信部２１５によって実現される。
【００９６】  コマンド認識部３０３１は、手指形状認識部２０５１によって認識される手指の形状、姿勢認識部２０７１によって認識される手の姿勢、および操作入力処理部２１５１によって取得されるスイッチ類１３５１（操作子）を用いた操作入力に基づいて、アプリケーションにおけるコマンドを認識する。コマンド認識部３０３１によって認識されるコマンドは、例えばカメラが撮影した画像を用いたジェスチャー認識に基づいて認識されるコマンドと類似していてもよい。ただし、図示された例では、手指の形状および手の姿勢に加えて、操作子を用いた操作入力にも基づいてコマンドが認識される。また、図示された例では、手指の形状や手の姿勢の認識精度が、例えば画像を用いる場合に比べて大幅に向上している。コマンド認識部３０３１は、例えば、アプリケーション装置３００において入力デバイスドライバ３０３によって実現される。コマンド認識部３０３１によって認識されたコマンドは、アプリケーション３００１に対する入力コマンドになる。
【００９７】  コマンド生成部３０３３は、アプリケーション３００１の動作に従って、出力コマンドを生成する。コマンド生成部３０３３は、例えば、アプリケーション装置３００において入力デバイスドライバ３０３によって実現される。生成された出力コマンドは、制御部２０１１，２０３１に送信される。制御部２０１１は、ランプ１３５３を制御する。ランプ１３５３は、例えばコントローラ１００の他の入出力装置１３５、より具体的にはランプ１０５に対応する。制御部２０３１は、バイブレータ１３３を制御する。制御部２０１１および制御部２０３１は、例えば、コンソール装置２００においてＬＥＤドライバ２０１およびバイブレータドライバ２０３によってそれぞれ実現される。
【００９８】  一方、アプリケーション３００１に関連する音声の入出力は、音声入出力部３０５１によって実行される。音声入出力部３０５１は、例えば、アプリケーション装置３００においてサウンドドライバ３０５によって実現される。音声入出力部３０５１は、アプリケーション３００１の動作に従って、出力音声を生成する。出力音声は、音声処理部２１７１に送信され、さらにスピーカ１３５５から出力される。音声処理部２１７１は、例えばコンソール装置のオーディオドライバ２１７によって実現される。スピーカ１３５５は、例えばコントローラ１００の他の入出力装置１３５、より具体的にはスピーカ１１９に対応する。一方、アプリケーション３００１に対する入力音声は、マイクロフォン１３５７によって取得され、音声処理部２１７１を経て音声入出力部３０５１に送信される。マイクロフォン１３５７は、例えばコントローラ１００の他の入出力装置１３５、より具体的にはマイクロフォン１２３に対応する。
【００９９】  さらに、図示された例では、アプリケーション３００１に関する、超音波タグを利用した処理が可能である。超音波マイクロフォン１３５９は、例えばコントローラ１００の他の入出力装置１３５に含まれる。超音波マイクロフォン１３５９は、超音波を検出して信号に変換し、超音波通信受信部２１９１を介して識別子出力部３００３に送信する。識別子出力部３００３は、超音波によって受信された信号から、例えば他のコントローラ１００の識別子を抽出し、アプリケーション３００１に入力する。
【０１００】  なお、上述したそれぞれの機能構成は、例えば第１の実施形態に即して説明されたように、コントローラ１００、コンソール装置２００、およびアプリケーション装置３００に分散して実現されてもよい。また、例えば第２の実施形態のように、入出力からアプリケーションの動作までが単一の装置（ウェアラブル端末４００）で完結してもよい。この場合、上記の機能構成の全体が、単一の装置によって実現されることになる。このように、本開示の実施形態において、機能構成がどのような装置によって実現されるかは任意に決定されうる。
【０１０１】  （４．他の実施形態）  以下、本開示の他のいくつかの実施形態およびその効果について、さらに説明する。なお、以下の説明には、上記で説明した第１および第２の実施形態の構成および／または効果も含まれる。
【０１０２】  本開示のいくつかの実施形態に係る手指ジェスチャー認識機能では、手元でジェスチャーが認識できるため、例えば遠方からのカメラセンシング情報を用いたジェスチャー認識システムとは異なり、カメラセンシングにおけるオクルージョンの問題が発生しない。従って、例えばユーザがコンソール装置に背を向けた状態や、コンソール装置からは隠れて見えない机の下などで手指のジェスチャーを実行した場合にも、高い精度でジェスチャーを検出することができる。これによって、ユーザがジェスチャーを実行する際の場所や姿勢に関する制約を少なくすることができる。
【０１０３】  また、本開示のいくつかの実施形態に係る手指ジェスチャー認識機能では、手のひら側に光学的センサ（例えばフォトダイオード）を配置して手指の曲げ量を検出する。従って、例えば屋外でジェスチャーを実行したような場合においても、日光などの外光ノイズが手の甲などによって遮断され、精度の高いジェスチャー認識が可能になる。
【０１０４】  また、本開示のいくつかの実施形態に係る手指ジェスチャー認識機能では、手指の形状の情報、手の姿勢の情報、および手の甲を含む手首よりも先の動きの情報に基づいてジェスチャーを認識することができる。従って、例えば、手を開いて静止しているジェスチャーと、手を開いて振っているジェスチャーとを区別することも可能である。これによって、より多くの種類のジェスチャーを認識することが可能になる。
【０１０５】  また、本開示のいくつかの実施形態に係る手指ジェスチャー認識機能では、認識されたジェスチャーを、ディスプレイなどを介してユーザに提示し、最終的な入力をボタンなどの操作子によって実行させることが可能である。これによって、より確実なジェスチャーによるコマンド入力が実現される。
【０１０６】  また、本開示のいくつかの実施形態に係る手指ジェスチャー認識機能では、認識されたジェスチャーを、ジェスチャーの検出装置に内蔵されたバイブレータなどの出力装置による触力覚フィードバック、ジェスチャーの検出装置に設けられたＬＥＤランプなどによる視覚的なフィードバック、および／またはジェスチャーの検出装置に設けられたスピーカなどによる聴覚的なフィードバックによってユーザに提示し、最終的な入力をボタンなどの操作子によって実行させることが可能である。これによって、より確実なジェスチャーによるコマンド入力が実現される。
【０１０７】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、例えばゲームコントローラとして使用することによって、３次元仮想空間ゲーム内でのアクション操作、例えば武器を構える、敵を撃つ、ドアや箱などを開閉する、物を拾う、投げる、掴む、回すなどの操作を容易に実行することができる。例えば、このような操作を、ボタンなどの操作子の操作の組み合わせによって実行しようとした場合、ユーザは操作子の種類や位置やその組み合わせなどを覚える必要がある。
【０１０８】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、ユーザの左手および右手によってそれぞれ把持され、それぞれにバイブレータが内蔵される。例えば、左右のコントローラについて時間差をもたせて振動を発生させることによって、左から右、右から左といったような方向感を提示することができる。さらに、コントローラから出力される光や音などを用いたフィードバックを振動のフィードバックと同期させる（クロスモーダルフィードバック）ことによって、振動だけの場合よりもより強く方向感を提示することも可能である。
【０１０９】  また、それぞれのバイブレータは、低周波振動を発生させる偏心モータなどによって実現される低周波バイブレータと、高周波振動を発生させるリニアモータなどによって実現される高周波バイブレータとを含みうる。これによって、例えば周波数帯域が数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの帯域に及ぶ振動を発生させることができるとともに、解剖学的に触力覚刺激に敏感な部位の一つである指先および手のひらに振動を伝達できる。従って、表現力のある触力覚刺激が実現される。
【０１１０】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、手指の形状認識に加えて、バイブレータによる触力覚の出力機能を有する。それゆえ、例えば、医療分野における手術シミュレーションシステムで、医師がメスを持って患部を切除するようなシミュレーションを行う場合、切除時の振動をフィードバックとして出力できる振動フィードバック機能付きの手元装着型の手術シミュレーションコントローラとして使用することができる。
【０１１１】  上記のような、左右の手に対する触力覚刺激のフィードバックや、振動と音、または振動と光などの同期刺激によるフィードバックなどをゲームコントローラ装置において応用することによって、例えば、ゲーム内のキャラクタの状態などを、より臨場感を持ってユーザに伝達することができる。
【０１１２】  また、ゲームコントローラ装置の応用例では、水平ホイール型スイッチとスティックの統合操作機能によって、片手の指でスティックと水平ホイールを操作して、移動および視点移動の操作入力を同時に実行することが可能である。これによって、ユーザは、３次元仮想空間ゲーム内で移動しながらの視点移動操作を簡単に入力することができる。
【０１１３】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラでは、親指にスティック、人差し指に水平ホイール、中指にセレクトレバー、薬指と小指にグリップといったように、各種スイッチが指ごとに割り当てられる。この場合、スイッチ操作の際に運指が不要であり、ユーザは手元を見ることなく簡単に所望の操作を実行することができる。
【０１１４】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラでは、手指ジェスチャーによって操作が可能であったり、上記のようにスイッチ操作の際に手元を見る必要がなかったりするため、例えば他の装置のディスプレイなどを見ながら操作入力を実行することが可能である。それゆえ、例えば、コントローラは、外部装置、例えばスマートフォンなどのモバイル端末機器のウェアラブルコントローラとして効果的に使用することができる。
【０１１５】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、手元での光学的センサを用いた手指形状検出機能に加えて、手全体の動きを検出できる、３軸の加速度センシングと３軸のジャイロセンシングの機能を有する。これらの機能を利用すれば、例えば、コンソール装置側での機械学習処理によって、仮想的なキーボードのタイプ動作による文字入力を実現することができる。この場合、例えば、指の曲げ量に応じてキーボードの行が、手の向きによってキーボードの列がそれぞれ特定され、指によるタップ動作の認識、または所定のボタンの押下などの操作によって、打鍵が実行される。
【０１１６】  また、例えば、コンソール装置側での機械学習処理を伴った手指ジェスチャー認識処理によって、空中で指先を文字や記号の形に動かすことによって操作入力を実行することができる。文字や記号は、一筆書きで入力されてもよいし、何らかの操作によって複数の部分に分けて入力されてもよい。このような手書きによる入力は、例えば手の加速度を検出することによっても可能であるが、本開示のいくつかの実施形態では、指の動きだけによって手書きによる入力を検出することができるため、手を不必要に大きく動かさなくてもよく、例えば指以外の部分は静止させたままでもよい。
【０１１７】  なお、上記のような文字や記号の入力は、ユーザの認証と組み合わされてもよい。例えば、ユーザが、所定の手指形状（例えば、指を３本だけ立てる、など）で文字や記号の入力を実行した場合、文字や記号は、ログインのための入力として認識されてもよい。例えば、ユーザが空中で指先を動かすことによって入力された文字や記号が、予めコンソール装置に登録された文字や記号と一致すれば、コンソール装置はユーザのログインを許可してもよい。なお、この場合のコンソール装置は、据え置き型の装置には限られず、例えばウェアラブルデバイス（アイウェア、リストウェアなど）や、モバイルデバイスなどであってもよい。
【０１１８】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラでは、手指の曲げ量の平均値（以下、曲げ重心ともいう）を検出することによって、二次元の移動またはスクロールの操作が可能である。例えば、人差し指から小指までの４本の指の曲げ量が検出可能である場合に、人差し指および／または中指だけを曲げると、曲げ重心は人差し指側に偏る。逆に、小指および／または薬指だけを曲げると、曲げ重心は小指側に偏る。この偏りを利用して、指に対して直角な方向の移動またはスクロールの操作が可能である。また、指全体を握ると曲げ重心は指の付け根側に偏り、指全体を開くと曲げ重心は指先側に偏る。この偏りを利用して、指に対して平行な方向の移動またはスクロール操作が可能である。このようにして実行される移動またはスクロール操作は、例えばアイウェアやリストウェアにおける表示領域やポインタアイコンなどの移動に利用することができる。
【０１１９】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、手元に装着する形式で、左右の手にセパレートされた形状であるため、自由なスタイルでコントローラを使用することができる。従って、例えば、ゲームコントローラ装置に応用した場合、手指ジェスチャー認識機能を有するにも関わらず、場所や姿勢を選ばずに、気軽にコントローラを使用してゲームをプレイすることができる。
【０１２０】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、手全体を覆ってはいないものの、手元に装着する形式である。従って、手元からコントローラが落下することなく、手指のジェスチャーを入力したり、ジェスチャー入力とボタン入力を速やかに切り替えたりすることができる。
【０１２１】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラでは、異なる形式の左右のコントローラ（例えば上記の第１の実施形態で説明したコントローラ１００Ａ〜１００Ｃ）を、共通するユーザＩＤに関連付けて、自由に組み合わせて使用することが可能である。この場合、例えば、ゲーム用途向けにはスティック付きの左コントローラ（例えばコントローラ１００Ａ）を使用し、家電情報端末向けには左右共に手指のジェスチャー認識に特化したコントローラ（例えばコントローラ１００Ｂ）を使用するなど、用途に応じてコントローラを使い分けることができる。
【０１２２】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラでは、左右それぞれに送受信可能な超音波センサが内蔵されている。この場合、例えば、コントローラを装着した手が物体に接近したことを検出できる。また、例えば、コントローラが同様に超音波センサを内蔵された装置と接近した場合には、当該装置との距離や方向を認識することができる。このようにして、例えば手指ジェスチャーやスイッチ以外の入力が実現される。また、別の超音波センサ対応デバイスに左右どちらかのコントローラをかざして、超音波を用いたデータ通信を行うことも可能である。
【０１２３】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラでは、左右それぞれに送受信可能な光学的センサ（上記の第１の実施形態などにおける光学的センサ１０３１とは別のセンサでありうる）が内蔵されている。この場合、例えば、別の光学的センサ対応デバイスに左右どちらかのコントローラをかざして、光を用いたデータ通信を行うことが可能である。
【０１２４】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラでは、左右それぞれに送受信可能なマイクロフォンとスピーカが内蔵されている。この場合、例えば、別のマイクロフォンおよびスピーカ対応デバイスに左右どちらかのコントローラをかざして、可聴音を用いたデータ通信を行うことが可能である。また、例えば、一方の手に装着されたコントローラに向かって音声を発して音声入力を実行しながら、他方の手に装着されたコントローラから出力される音声を聴くといったような、いわゆる電話のような機能を実現することができる。また、例えば、手指ジェスチャー認識と組み合わせることで、親指と小指だけを伸ばして他の指を握った形状（電話を意味する手指ジェスチャー）を実行することでボイスコミュニケーションのアプリケーションを起動するといったようなことの可能である。
【０１２５】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、把持部材に圧力センサが内蔵され、握力を測定することが可能である。この場合、例えば、「弱く握る」や「強く握る」といった、握り込みによる操作を実現することができる。
【０１２６】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、光学的に手指形状を検出できるため、指先にセンサ類を装着する必要がなく、指先が自由である。従って、手にコントローラを装着した状態でも、例えばキーボードやマウス、タッチパネルなど、他のデバイス操作を実行することができる。
【０１２７】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、プレゼンテーション時におけるスライド等の操作において、手元を見ずにジェスチャーによる複数の操作を実行することが可能である。また、コンソール装置との間の通信が可能である範囲において、検出範囲には制限がないので、画面に背を向けたり、移動したり、立つ姿勢の向きを変えたりしても操作を継続することが可能である。
【０１２８】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、ゴルフや水泳などのスポーツを行う際に装着することで、手の動きや握り圧、指先の動きなどを内蔵のモーションセンサ（例えば第１の実施形態におけるＩＭＵ１３１）で検出することができる。また、他のデバイスとの間で、例えば、光、可聴音、超音波などを使った近接通信によって、データを交換することが可能であってもよい。この場合、記録したデータを分析することによって、スポーツの上達のためのアドバイス提示などの機能が実現されうる。
【０１２９】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、料理を行う際に装着することで、手の動きや握り圧、指先の動きなどを内蔵のモーションセンサ（例えば第１の実施形態におけるＩＭＵ１３１）で検出することができる。また、他のデバイスとの間で、例えば、光、可聴音、超音波などを使った近接通信によって、データを交換することが可能であってもよい。この場合、記録したデータを分析することによって、料理の上達のためのアドバイス提示などの機能が実現されうる。
【０１３０】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、楽器演奏を行う際に装着することで、手の動きや握り圧、指先の動きなどを内蔵のモーションセンサ（例えば第１の実施形態におけるＩＭＵ１３１）で検出することができる。また、他のデバイスとの間で、例えば、光、可聴音、超音波などを使った近接通信によって、データを交換することが可能であってもよい。この場合、記録したデータを分析することによって、楽器演奏の上達のためのアドバイス提示などの機能が実現されうる。
【０１３１】  また、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、内蔵されている光学的センサ（上記の第１の実施形態などにおける光学的センサ１０３１と同じセンサであってもよいし、別のセンサであってもよい）を用いて、手指の血流を計測することができる。この場合、例えば、ユーザのバイタルサインの一つである心拍数を測定することができ、応用的にユーザの健康管理や、ユーザの身体状態や感情の変化を推定することができる。これによって、コントローラをヘルスケア機器として利用したり、バイタルサインをコントローラの操作に応用したりすることができる。
【０１３２】  また、例えば、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラをゲームコントローラ装置に応用した場合、ゲームパッドのような他の種類のコントローラにはない、指をパラメータとする操作入力が可能である。より具体的には、例えば、野球ゲームで、ボールの握り方や手の振り方によって、投げられたボールの軌道を変化させてもよい。また、例えば、ファンタジーゲームで、指の動きによって魔法をかけてもよい。また、例えば、格闘ゲームで、手指の握り具合によってパンチのスピードを変化させたり、裏拳や手刀など、様々な手の形状による技を登場させたりしてもよい。
【０１３３】  また、例えば、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、ヘッドマウンド式のデバイス（例えばヘッドマウントディスプレイ）など、他のウェアラブルデバイスと組み合わせて用いられてもよい。例えば、ユーザがヘッドマウントディスプレイを装着し、左右の手に装着されたコントローラを視認できない場合であっても、上記の通りコントローラでは、手指形状の認識や操作子を指ごとに割り当てることなどによって手元を見ずに操作を実行することが可能であるため、支障なく操作を実施することができる。
【０１３４】  例えば、コントローラをヘッドマウントデバイスと組み合わせる場合、ヘッドマウントデバイスの姿勢情報や、ヘッドマウントデバイスに備えられたカメラによって取得される画像を利用することによって、より多様なユーザの状態を検出することができる。例えば、ヘッドマウントデバイスの姿勢情報に基づいて、ユーザの頭の向き（前方）を特定することができる。つまり、事前のキャリブレーションがなくても、前方が特定できる。さらに、ヘッドマウントデバイスのカメラによって取得される画像に映っているユーザの腕の位置および方向から、腕がどの方向に伸ばされているかを特定することができる。これらの情報に、コントローラによって検出される手の姿勢を組み合わせると、ユーザの上半身全体のポーズを推定することができる。これによって、例えば、ヘッドマウントデバイスによって提供される仮想的な空間の画像において、実際に手がある位置に対応した位置に手を模したグラフィックなどを表示させることができる。このグラフィックに、手袋や装飾品などを加えることで、仮想的に手の着せ替えができる。また、腕を伸ばした方向が認識されることによって、仮想的な空間に配置された物体を取るなどの選択操作が可能になる。また、手の姿勢だけではなく、腕全体の形状を組み合わせたジェスチャーを認識することが可能になる。
【０１３５】  さらに、上記の例では、ヘッドマウントデバイスの動きを体感部分の動きとして認識することによって、より多様な動きを検出することができる。例えば、ヘッドマウントデバイスと、手に装着されたコントローラとの両方で、同期した上下動が検出された場合、ユーザはジャンプしていると推定される。また、ヘッドマウントデバイスでは上下動が検出される一方で、手に装着されたコントローラでは前後動が検出された場合、ユーザは走っていると推定される。また、ヘッドマウントデバイスと、手に装着されたコントローラとの両方で下方への動きが検出され、さらにコントローラで軽い衝撃が検出された場合、ユーザは床に手をついてしゃがんだと推定される。また、ユーザが下を向いて両手で頭を押さえたことが検出された場合、ユーザは頭を抱えていると推定される。
【０１３６】  また、例えば、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、他のデバイスとの加速度の同期によって、ユーザの手がどのデバイスに触れているかを特定するために利用される。例えば、ユーザがコントローラを装着した手でタブレットのタッチパネルを押下した場合、コントローラとタブレットとでそれぞれ検出される加速度は同期する。この場合、タブレットのユーザとしてコントローラを装着しているユーザが特定され、タブレットがユーザのログインを許可してもよい。また、例えば、ユーザ同士が、それぞれコントローラを装着した手で握手をした場合、それぞれのコントローラで検出される加速度は同期する。この場合、それぞれのコントローラを装着しているユーザを関連付ける、例えばチーム分けや対戦相手のペアリングなどの処理が実行されてもよい。また、例えば、ユーザ同士が、それぞれコントローラを装着した手でハイタッチなどをした場合も、それぞれのコントローラで検出される加速度は同期する。この場合、それぞれのコントローラを装着しているユーザを関連付ける、例えばアイテム交換などの処理が実行されてもよい。また、ユーザがコントローラを装着した手でホワイトボード（インタラクティブホワイトボード）に書き込んだ場合、コントローラとホワイトボードとでそれぞれ検出される加速度は同期する。この場合、ホワイトボードに書き込んでいるユーザとしてコントローラを装着しているユーザが特定され、例えばホワイトボードの書き込みが表示される色が変化してもよい。
【０１３７】  また、例えば、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、ユーザがコントローラを装着した手で通信タグが埋め込まれたオブジェクトを把持した場合に、当該オブジェクトを非接触通信によって認識する機能を有してもよい。このような機能は、例えば、超音波通信や、赤外線通信、ＩＣ（Integrated  Chip）タグを用いた通信などによって実現される。より具体的には、例えば、ユーザがタグが内蔵されたペンを持った場合には、ペンがタブレットなどの入力ツールとして認識されてもよい。また、例えば、ユーザが懐中電灯などのライトを持った場合には、ゲーム内などの仮想空間がライトの使用によって明るくなってもよい。また、例えば、ゲームのキャラクタなどに関連するフィギュアやメダルなどをユーザが握った場合、当該キャラクタが仮想空間に登場してもよい。
【０１３８】  また、例えば、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、スマートフォンやタブレットなどのタッチパネルを拡張する機能を有してもよい。例えば、スマートフォンやタブレットがタッチパネル側の面に備えるカメラを利用すれば、コントローラを装着した手の画像が取得できる。この画像から、タッチパネルに対する手の相対的な位置を特定することができる。一方、コントローラでは、手指の形状から、ユーザがタッチパネルをタッチするような動作をしたか否かを検出することができる。これらの情報を組み合わせれば、ユーザが、タッチパネルから離れた空間でタッチパネルに表示されたオブジェクトに対する仮想的なタッチの動作を実行した場合にも、この動作をタッチパネルにおけるタッチ操作として検出することが可能である。これによって、例えば、タッチパネルの操作が、実際にタッチパネルに触れられなくても実行可能になる。また、タッチパネルに対する奥行き方向での操作が可能になる。
【０１３９】  また、手指形状の検出によって認識されるハンドサインと音声入力とを組み合わせた操作のより具体的な例として、人差し指を立てて口元に当てた状態で、「シーッ」と発声すると、発声の持続時間の長さに応じて、出力音声のボリュームが下げられてもよい。また、例えば、操作対象になる外部装置の空間座標が予めデータベース化され、指の方向や体の向き、視線の向きなどの情報によってコントローラと外部機器との位置関係が特定される場合、ある外部機器に向けて人差し指だけが伸ばされると、当該外部機器に対する操作が実行されてもよい（外部機器に対するキュー操作）。
【０１４０】  また、例えば、本開示のいくつかの実施形態に係るコントローラは、例えば指の付け根に取り付けられる圧力センサなどによって、指が物体を押した時の圧力を検出する機能を有してもよい。この場合、指が物体を押したこと、およびそのときの押圧力を検出することによって、タッチパネルではない物体の面に対するタッチやフリック、スワイプなどの操作や、タッチ操作における押し込み量などを検出することができる。
【０１４１】  また、他の実施形態において、手指の形状を検出する検出する非接触センサ部は、指の付け根に装着されてもよい。例えば、非接触センサ部は、親指の付け根部分の周囲に、リング状の装着部材によって装着されてもよい。この場合、例えば、非接触センサ部は、親指の曲げ方向に対して内側に配置される単一のセンサを含んでもよい。あるいは、非接触センサ部は、親指の周方向に所定の間隔で配置される複数のセンサによって構成されるセンサアレイを含んでもよい。これらの１または複数のセンサは、親指の曲げ伸ばし度合いを検出するのに加えて、親指と隣の指（例えば人差し指）との間隔を検出してもよい。また、同様の非接触センサ部が、人差し指の付け根部分の周囲に装着されてもよい。この場合、１または複数のセンサは、人差し指の曲げ伸ばし具合を検出するのに加えて、人差し指と隣の指（例えば親指および中指）との間隔を検出してもよい。指同士の間隔は、例えば、光学的センサの出射および入射の方向を、人差し指（または親指）からみて外側に向けることによって検出されうる。
【０１４２】  また、他の実施形態では、手指の形状を検出する非接触センサの検出値に加えて、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ、照度センサ、温度センサ、気圧センサ、音センサ（マイクロフォン）、ユーザの生体情報（例えば脈拍、脳波、発汗量など）を検出する正対センサ、および／もしくは視線検出センサの検出値、ならびに／または音声認識結果に基づいて、コマンドが発行されてもよい。さらに、発行されるコマンドによって、表示部におけるオブジェクトの表示が制御されてもよい。この場合、オブジェクトは、例えばキャラクタなどの手を表す。仮想的に表示されるオブジェクトの手が、手指の形状などを含む検出情報に基づくコマンドによって制御されることによって、例えばオブジェクトの表示により臨場感を感じることができる。
【０１４３】  （５．ハードウェア構成）  次に、図１１を参照して、本開示の実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成について説明する。図１１は、本開示の実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。図示された情報処理装置９００は、例えば、上記の実施形態におけるコントローラ、コンソール装置、アプリケーション装置、ウェアラブル装置、および／またはサーバ装置などを実現しうる。
【０１４４】  情報処理装置９００は、ＣＰＵ（Central  Processing  unit）９０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）９０３、およびＲＡＭ（Random  Access  Memory）９０５を含む。また、情報処理装置９００は、ホストバス９０７、ブリッジ９０９、外部バス９１１、インターフェース９１３、入力装置９１５、出力装置９１７、ストレージ装置９１９、ドライブ９２１、接続ポート９２３、通信装置９２５を含んでもよい。さらに、情報処理装置９００は、必要に応じて、撮像装置９３３、およびセンサ９３５を含んでもよい。情報処理装置９００は、ＣＰＵ９０１に代えて、またはこれとともに、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）などの処理回路を有してもよい。
【０１４５】  ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、またはリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、情報処理装置９００内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータなどを記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータなどを一次記憶する。ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０３、およびＲＡＭ９０５は、ＣＰＵバスなどの内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。さらに、ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Peripheral  Component  Interconnect/Interface）バスなどの外部バス９１１に接続されている。
【０１４６】  入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなど、ユーザによって操作される装置である。入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、情報処理装置９００の操作に対応した携帯電話などの外部接続機器９２９であってもよい。入力装置９１５は、ユーザが入力した情報に基づいて入力信号を生成してＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路を含む。ユーザは、この入力装置９１５を操作することによって、情報処理装置９００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。
【０１４７】  出力装置９１７は、取得した情報をユーザに対して視覚や聴覚、触覚などの感覚を用いて通知することが可能な装置で構成される。出力装置９１７は、例えば、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）または有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどの表示装置、スピーカまたはヘッドフォンなどの音声出力装置、もしくはバイブレータなどでありうる。出力装置９１７は、情報処理装置９００の処理により得られた結果を、テキストもしくは画像などの映像、音声もしくは音響などの音声、またはバイブレーションなどとして出力する。
【０１４８】  ストレージ装置９１９は、情報処理装置９００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１９は、例えば、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）などの磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイスなどにより構成される。ストレージ装置９１９は、例えばＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種のデータなどを格納する。
【０１４９】  ドライブ９２１は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体９２７のためのリーダライタであり、情報処理装置９００に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されているリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されているリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込む。
【０１５０】  接続ポート９２３は、機器を情報処理装置９００に接続するためのポートである。接続ポート９２３は、例えば、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Small  Computer  System  Interface）ポートなどでありうる。また、接続ポート９２３は、ＲＳ−２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition  Multimedia  Interface）ポートなどであってもよい。接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、情報処理装置９００と外部接続機器９２９との間で各種のデータが交換されうる。
【０１５１】  通信装置９２５は、例えば、通信ネットワーク９３１に接続するための通信デバイスなどで構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、ＬＡＮ（Local  Area  Network）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、またはＷＵＳＢ（Wireless  USB）用の通信カードなどでありうる。また、通信装置９２５は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Asymmetric  Digital  Subscriber  Line）用のルータ、または、各種通信用のモデムなどであってもよい。通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、ＴＣＰ／ＩＰなどの所定のプロトコルを用いて信号などを送受信する。また、通信装置９２５に接続される通信ネットワーク９３１は、有線または無線によって接続されたネットワークであり、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信などを含みうる。
【０１５２】  撮像装置９３３は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）またはＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）などの撮像素子、および撮像素子への被写体像の結像を制御するためのレンズなどの各種の部材を用いて実空間を撮像し、撮像画像を生成する装置である。撮像装置９３３は、静止画を撮像するものであってもよいし、また動画を撮像するものであってもよい。
【０１５３】  センサ９３５は、例えば、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ、照度センサ、温度センサ、気圧センサ、または音センサ（マイクロフォン）などの各種のセンサである。センサ９３５は、例えば情報処理装置９００の筐体の姿勢など、情報処理装置９００自体の状態に関する情報や、情報処理装置９００の周辺の明るさや騒音など、情報処理装置９００の周辺環境に関する情報を取得する。また、センサ９３５は、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）信号を受信して装置の緯度、経度および高度を測定するＧＰＳ受信機を含んでもよい。
【０１５４】  以上、情報処理装置９００のハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。かかる構成は、実施する時々の技術レベルに応じて適宜変更されうる。
【０１５５】  （６．補足）  本開示の実施形態は、例えば、上記で説明したような情報処理装置（コントローラ、コンソール装置、アプリケーション装置、ウェアラブル装置、および／またはサーバ装置）、システム、情報処理装置またはシステムで実行される情報処理方法、情報処理装置を機能させるためのプログラム、およびプログラムが記録された一時的でない有形の媒体を含みうる。
【０１５６】  以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１５７】  また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１５８】  なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。（１）手指の形状を検出する非接触センサ部、および  前記非接触センサ部を手根部よりも遠位側で手に装着する装着部  を備える検出装置。（２）前記装着部は、前記非接触センサ部を手のひら側に装着する、前記（１）に記載の検出装置。（３）前記装着部は、前記手によって把持される把持部材を含む、前記（２）に記載の検出装置。（４）前記非接触センサ部は、光学的センサを含む、前記（２）または（３）に記載の検出装置。（５）前記非接触センサ部は、前記手のひら側に配置されるセンサアレイを含み、  前記センサアレイは、１または複数の前記手指にそれぞれ対応する非接触センサを含む、前記（４）に記載の検出装置。（６）前記手の姿勢を検出する姿勢センサをさらに備える、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の検出装置。（７）前記手の動きを検出する動きセンサをさらに備える、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の検出装置。（８）前記手または前記手指による操作を検出する操作子をさらに備える、前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の検出装置。（９）前記手の近傍で発生した音を検出する音センサをさらに備える、前記（１）〜（８）のいずれか１項に記載の検出装置。（１０）前記手指の形状に基づく処理の結果を出力する出力部をさらに備える、前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の検出装置。（１１）前記出力部は、指先および前記手のひらに振動を伝達するバイブレータを含む、前記（１０）に記載の検出装置。（１２）前記バイブレータは、前記指先および前記手のひらに低周波振動を伝達する低周波バイブレータと、前記指先および前記手のひらに高周波振動を伝達する高周波バイブレータとを含み、  前記装着部は、前記低周波バイブレータをより人差し指に近い位置に、前記高周波バイブレータをより小指に近い位置にそれぞれ装着する、前記（１１）に記載の検出装置。（１３）装着部が非接触センサ部を手根部よりも遠位側で手に装着することと、  前記非接触センサ部が手指の形状を検出することと  を含む検出方法。（１４）手根部よりも遠位側で手に装着された非接触センサ部によって検出される、手指の形状を示す信号を取得する取得部と、  前記手指の形状に応じたコマンドを発行するコマンド発行部と  を備える制御装置。（１５）前記取得部は、さらに、前記手の姿勢、前記手の動き、前記手もしくは手指による操作、または前記手の近傍で発生した音を示す信号を取得し、  前記コマンド発行部は、前記手の姿勢、前記手の動き、前記手もしくは手指による操作、または前記手の近傍で発生した音に応じた前記コマンドを発行する、前記（１４）に記載の制御装置。（１６）前記非接触センサ部を備える検出装置に前記コマンドを送信する送信部をさらに備える、前記（１４）または（１５）に記載の制御装置。（１７）前記コマンド発行部は、前記検出装置が備える出力部に含まれるバイブレータの制御コマンドを発行する、前記（１６）に記載の制御装置。（１８）前記非接触センサ部を備える検出装置とは異なる装置に前記コマンドを送信する送信部をさらに備える、前記（１４）または（１５）に記載の制御装置。（１９）前記非接触センサ部、およ���出力部をさらに備え、  前記取得部は、手指の形状を示す信号を内部的に取得し、  コマンド発行部は、前記出力部の制御コマンドを発行する、前記（１４）または（１５）に記載の制御装置。（２０）手根部よりも遠位側で手に装着された非接触センサによって検出される、手指の形状を示す信号を取得することと、  プロセッサが、前記手指の形状に応じたコマンドを発行することと  を含む制御方法。
【符号の説明】
【０１５９】  １０      システム  １００    コントローラ  １０１    把持部材  １０３    センサアレイ  １０３１  光学的センサ  １０５    ランプ  １０７    スティック  １０９    ホイール  １１１    プッシュボタン  １１３    セレクトレバー  １１５    グリップボタン  １１７    バックパック  １１９    スピーカ  １２１    ベルト  １２３    マイクロフォン  １２５    フリックレバー  １３１    ＩＭＵ  １３３    バイブレータ  ２００    コンソール装置  ２０５    手指形状認識エンジン  ２０７    姿勢認識エンジン  ２１１    通信ドライバ  ２１５    コマンド送受信部  ３００    アプリケーション装置  ３０１    動き認識エンジン  ３０３    入力デバイスドライバ  ３０５    サウンドドライバ  ４００    ウェアラブル端末  ４０１    フレーム  ４０３    センサアレイ  ４０５    筐体  ４０７    ディスプレイ 
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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