(57)【要約】【課題】リモートコントローラ側にユーザの操作量を検出する操作量検出部を設けることなく、簡易かつコンパクトなリモートコントローラを用いて遠隔制御システムを実現する。【解決手段】無線制御装置１であって、無線送信部から送信される電磁波の第１方向の偏波を検出する手段２Ａと、上記電磁波の第２方向の偏波を検出する手段２Ｂと、上記電磁波から、上記無線送信部に対するユーザ操作に係る操作信号を検出する手段１６と、上記第１方向の偏波と第２方向の偏波により、上記操作信号検出後に、上記電磁波の偏波の回転方向を検出する手段５と、上記回転方向への上記偏波の回転量を計測する手段５とを備える。【選択図】  図１
2004357236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送信部から送信される電磁波の第１方向の偏波を検出する手段と、
前記電磁波の第２方向の偏波を検出する手段と、
前記電磁波から、前記無線送信部に対するユーザ操作に係る操作信号を検出する手段と、
前記第１方向の偏波と第２方向の偏波により、前記操作信号検出後に、前記電磁波の偏波の回転方向を検出する手段と、
前記回転方向への前記偏波の回転量を計測する手段とを備える、無線制御装置。
【請求項２】
前記第１方向の偏波を検出する手段と第２方向の偏波を検出する手段とは、互いに９０度以外の角度をなす偏波面でそれぞれの偏波を検出する請求項１に記載の無線制御装置。
【請求項３】
前記回転方向と前記回転量に応じて制御対象を駆動する駆動部をさらに備える請求項１または２に記載の無線制御装置。
【請求項４】
前記ユーザ操作の終了を検出する手段をさらに備える請求項１から３のいずれかに記載の無線制御装置。
【請求項５】
ユーザ操作を検出する手段と、
前記ユーザ操作の種類および操作の継続状態を示す操作信号を生成する手段と、
前記操作信号を、所定方向に偏波した電磁波を介して送信する送信手段とを備える無線送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種装置の遠隔制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的なリモートコントローラとしては、例えば、２値信号を無線通信信号に変換し、本体制御部と無線式リモートコントローラとの間で授受することで本体を遠隔制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような従来のリモートコントローラでは、押しボタン、回転式のダイヤル、直線状に移動する操作つまみ等、各種の操作部を有している。そして、従来のリモートコントローラは、そのような操作部へのユーザの操作を検出し、その操作量を本体部に報告していた。
【０００４】
一方、本体部は、リモートコントローラから報告された操作量にしたがい、所定の制御対象、例えば、テレビジョンの音響ボリューム、エアーコンディショナの設定温度、照明の明るさ等、各種制御対象を制御していた。
【０００５】
したがって、従来の遠隔制御では、リモートコントローラ側にユーザの操作量を検出するセンサ等、操作量検出部が必要であった。このため、リモートコントローラを簡易かつ、コンパクトにすることが困難であった。
【０００６】
また、一般的なリモートコントローラの場合、例えば同じ「音量」に関する操作においても「音量大」「音量小」の二つのボタンがあり、音量を操作するのにそのボタンを何回も指で押さなくてはならない。指先が自由に動かない高齢者などでは操作しずらい欠点がある。また、ボタン数が多くなるためリモコン自体が煩雑な形状となり直感的に操作しづらい欠点があった。
【０００７】
また、ジョグダイヤルなどの名称で操作量をダイヤル式に変化できるリモコンを具備したものが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。ジョグダイヤルは操作量を回転ツマミなどでアナログ的に変化できる利点を有するが、リモコンを持ちながらさらにツマミを指で回さないといけないため、指先が自由に動かない高齢者などでは逆に操作しづらい欠点がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−３１３３８３号公報
【非特許文献１】
”ジョグダイヤル関連ツール”［平成１５年５月２７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｎｙ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／Ｃｏｎｓｕｍｅｒ／ＰＣＯＭ／Ｓｏｆｔｗａｒｅ＿０１ｑ３／Ｊｏｇｄｉａｌ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の技術の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の課題は、リモートコントローラ側にユーザの操作量を検出する操作量検出部を設けることなく、簡易かつコンパクトなリモートコントローラを用いて遠隔制御システムを実現することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、無線制御装置であって、
無線送信部から送信される電磁波の第１方向の偏波を検出する手段と、
上記電磁波の第２方向の偏波を検出する手段と、
上記電磁波から、上記無線送信部に対するユーザ操作に係る操作信号を検出する手段と、
上記第１方向の偏波と第２方向の偏波により、上記操作信号検出後に、上記電磁波の偏波の回転方向を検出する手段と、
上記回転方向への上記偏波の回転量を計測する手段とを備えるものである。
【００１１】
この無線制御装置は、例えば、無線信号を送信する無線送信部と連係して操作対象を制御する。このような無線送信部は、一般的には、リモートコントローラとして知られている。
【００１２】
本無線制御装置は、そのような無線送信部から送信される電磁波を受信し、第１方向の偏波と第２方向の偏波を検出する。また、本無線制御装置は、上記電磁波から、上記無線送信部に対するユーザ操作に係る操作信号を検出する。そして、本無線制御装置は、上記操作信号検出後に、上記電磁波の偏波の回転方向とその回転方向への上記偏波の回転量を計測する。
【００１３】
したがって、ユーザが、例えば、直線偏波の電磁波を発生する無線送信部を使用し、上記操作信号の発生とともに、直線偏波を回転する操作を実行することにより、本無線制御装置は、その操作を検出できる。
【００１４】
好ましくは、上記第１方向の偏波を検出する手段と第２方向の偏波を検出する手段とは、互いに９０度以外の角度をなす偏波面でそれぞれの偏波を検出するようにしてもよい。
【００１５】
９０度以外の角度をなす２つの偏波面を検出することにより、この２つの偏波を合わせた偏波の回転方向および回転量を容易に計測できる。
【００１６】
好ましくは、上記無線制御装置は、回転方向と上記回転量に応じて制御対象を駆動する駆動部をさらに備えるものでもよい。
【００１７】
好ましくは、上記無線制御装置は、上記ユーザ操作の終了を検出する手段をさらに備えるものでもよい。すなわち、ユーザ操作の終了を検出したときに、上記制御対象への制御を確定すればよい。
【００１８】
また、本発明は、無線送信装置であって、ユーザ操作を検出する手段と、
上記ユーザ操作の種類および操作の継続状態を示す操作信号を生成する手段と、
上記操作信号を、所定方向に偏波した電磁波を介して送信する送信手段とを備えるものでもよい。ユーザは、本無線送信部を操作中に、上記電磁波の放射方向を軸にして上記直線偏波が回転するように、本無線通信装置を回転させればよい。このような操作により、この電磁波を受信する無線制御装置側では、ユーザが操作中であることを識別し、さらに、操作中における電磁波の偏波の回転方向および回転量を計測することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１から図７の図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本実施の形態に係る遠隔制御システムのシステム構成概要図であり、図２は、図１に示したリモコン受信部１のブロック図であり、図３は、本実施の形態で用いるアンテナ１０（図２に示した受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂ、または、不図示の送信アンテナ）の外観図であり、図４は、図２に示した受信アンテナ１０Ａと１０Ｂとの位置関係を示すリモコン受信部１の正面図であり、図５は、リモコン受信部１においてリモコンの回転方向を解析する手順を示す図であり、図６から図８は、図５に例示するリモコン回転時に、受信アンテナ１０Ａおよび受信アンテナ１１Ｂで検出される出力信号を例示する図であり、図９は、図１に示したリモコン受信部１の処理を示すフローチャートである。
【００２１】
＜システム構成＞
図１に、本遠隔制御システムのシステム構成概要図を示す。この遠隔制御システムは、ユーザ操作に応じて操作指示を無線信号で送信するリモートコントローラ（以下、リモコン部２という）と、リモコン部２からの無線信号を受信し、その無線信号に応じて操作対象を制御するリモコン受信部１とを有している。
【００２２】
リモコン部２は、ユーザのボタン操作を検出するリモコンボタン２１、ユーザ操作に応じて無線信号を変調する変調部２２、および、上記無線信号（搬送波信号ともいう）を発生する直線偏波発信部２３を含む。
【００２３】
リモコンボタン２１は、一般的な押しボタンである。リモコンボタン２１は、指示する機能または伝達する情報に応じて複数設ける場合が一般的である。例えば、電源オン、オフ、音量調整、画面のコントラスト、画面明度の指定等である。
【００２４】
なお、本実施の形態では、リモコンボタン２１は、ユーザ操作の開始と終了を指定するボタンとして使用される。すなわち、ユーザがリモコンボタン２１を押下すると、その操作信号がリモコン受信部１に伝達される。リモコン受信部１は、その操作信号受信時の無線信号を初期値とし、それ以降の無線信号の偏波の変化量を検出し、その変化量に応じて操作対象を制御する。そして、ユーザがリモコンボタン２１の押下状態を解除すると、その解除時点での偏波の変化量、すなわち、上記初期値からの変化量にしたがい、制御対象が制御される。
【００２５】
変調部２２は、ユーザ操作に応じて無線信号を変調する。この変調信号により、リモコン部２は、操作の種類をリモコン受信部１に伝達する。操作とは、例えば、特定の押しボタンを押したような操作をいう。
【００２６】
また、この操作の種類は、制御の対象をも指定する。例えば、テレビジョンの音響ボリュームの変更、テレビジョンモニタの輝度の変更、コントラストの変更、エアーコンディショナの温度の変更、照明の明るさの変更等である。
【００２７】
直線偏波発信部２３は、高周波を発生する発振器とその高周波を電磁波として放射するアンテナとを含む。本実施の形態では、アンテナは直線偏波を発生する構造を有する（図３参照）。
【００２８】
本遠隔制御システムでは、このリモコン部２から放射される電磁波の偏波面の回転により、操作量をリモコン部２からリモコン受信部１に伝達する。例えば、ユーザが上記リモコンボタン２１を押下後、リモコン部２から放射される電磁波の偏波面を左回り、または右回りに回転させるような操作により、ユーザの意思がリモコン受信部１に伝達される。
【００２９】
ここで、ユーザが偏波面を回転させるには、上記リモコン部２のアンテナ放射方向（最大利得の方向）への放射パターンの中心軸を基準に、リモコン部２を回転させればよい。
【００３０】
リモコン受信部１は、水平振幅検出部２Ａ、斜め４５度振幅検出部２Ｂ、水平偏波受信部３Ａ、斜め４５度偏波受信部３Ｂ、合成復調部４、および操作信号合成部５を有している。水平振幅検出部２Ａは、このような構成によりリモコン部２から送信される電磁波の水平偏波の振幅を検出する。また、斜め４５度振幅検出部２Ｂは、水平偏波に対して４５度方向の斜め偏波の振幅を検出する。このような水平方向の振幅および斜め方向の振幅を各々検出することにより、本リモコン受信部１は、偏波面の回転方向および回転量を検知できる。
【００３１】
また、水平偏波受信部３Ａは、受信信号のうち水平偏波成分を受信する。一方、斜め４５度偏波受信部３Ｂは、水平偏波に対して４５度方向の斜め偏波成分を受信する。この水平偏波成分および斜め偏波成分は、合成復調部４で合成され、変調信号が復調される。
【００３２】
なお、図１では、水平振幅検出部２Ａと水平偏波受信部３Ａとを異なる構成要素と示している。また、斜め４５度振幅検出部２Ｂと斜め４５度偏波受信部３Ｂとを異なる構成要素として示している。しかし、例えば、水平振幅検出部２Ａと水平偏波受信部３Ａとが分波器により同一のアンテナの受信信号を共用するように構成してもよい。また、斜め４５度振幅検出部２Ｂと斜め４５度偏波受信部３Ｂとが分波器により同一のアンテナの受信信号を共用するように構成してもよい。
【００３３】
操作信号合成部５は、水平振幅検出部２Ａによる水平偏波の振幅、および斜め４５度振幅検出部２Ｂによる斜め偏波の振幅により、垂直面内での偏波の回転方向および回転量を検出する。
【００３４】
ただし、回転量は相対値であるため、初期値を示す情報が必要である。上述のように、本実施の形態では、リモコンボタン２１に対する操作信号が変調部２２を通じて無線信号を変調する。この操作信号は、合成復調部４で復調され、操作信号合成部５に引き渡される。
【００３５】
操作信号合成部５は、リモコンボタン２１による操作信号を受信すると、上記偏波の回転位置を初期値として設定する。そして、初期値からの回転角の変位をを回転量として計測する。そして、その回転方向および回転量を操作対象に伝達する。操作対象は、その回転方向および回転量により指定される制御を実行する。
【００３６】
図２に、リモコン受信部の詳細ブロック図を示す。図２のように、リモコン受信部１は、一対の受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂと、これらの受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂの受信信号を増幅する低ノイズアンプ（図２ではＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｅｒ）で示す）１１Ａ、１１Ｂと、低ノイズアンプ１１Ａ、１１Ｂにより増幅された信号から搬送波信号を抽出する搬送波抽出フィルタ１２Ａ、１２Ｂと、抽出された搬送波信号の電力を検出する搬送波電力検出部１３Ａ、１３Ｂと、搬送波電力検出部１３Ａ、１３Ｂの出力信号からリモコンの回転方向を検出するリモコン回転方向解析部１７と、搬送波抽出フィルタ１２Ａ、１２Ｂの出力信号を合成する搬送波合成部１４と、搬送波合成部１４の出力信号から受信信号を復調する復調部１５と、復調された受信信号からリモコン部２からの操作信号を解析するリモコン信号解析部１６と、リモコン回転方向解析部１７およびリモコン信号解析部１６の出力信号から指示情報を復元する指示合成部１８と、指示合成部１８の出力を操作対象に伝達するためのＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェース１９とを有している。
【００３７】
これらのうち、受信アンテナ１０Ａ、低ノイズアンプ１１Ａ、および搬送波抽出フィルタ１２Ａが水平偏波受信部３Ａ（または、斜め４５度偏波受信部３Ｂとして構成してもよい。）に相当する。また、受信アンテナ１０Ｂ、低ノイズアンプ１１Ｂ、および搬送波抽出フィルタ１２Ｂが斜め４５度偏波受信部３Ｂ（または、水平偏波受信部３Ａとして構成してもよい。）に相当する。さらに、搬送波合成部１４、復調部１５が合成復調部４に相当する。
【００３８】
また、搬送波電力検出部１３Ａが水平振幅検出部２Ａ（または、斜め４５度振幅検出部２Ｂとして構成してもよい。）に相当する。また、搬送波電力検出部１３Ｂが斜め４５度振幅検出部２Ｂ（または、水平振幅検出部２Ａとして構成してもよい。）に相当する。
【００３９】
また、リモコン回転方向解析部１７、リモコン信号解析部１６、指示合成部１８、およびＵＳＢインターフェース１９が操作信号合成部５に相当する。
【００４０】
受信アンテナ１０Ａおよび１０Ｂは、各々、水平偏波（または斜め４５度偏波）および斜め４５度偏波（または水平偏波）の電磁波を受信する。以下、本実施の形態では、水平偏波を第１方向の偏波と呼び、斜め４５度偏波を第２方向の偏波と呼ぶ。また、受信アンテナ１０Ａが第１方向の偏波を検出し、受信アンテナ１０Ｂが第２方向の偏波を検出するものとする。
【００４１】
受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂで検出された信号は、低ノイズアンプ１１Ａ、１１Ｂで増幅される。低ノイズアンプ１１Ａ、１１Ｂの構造については、広く知られているのでその説明を省略する。
【００４２】
搬送波抽出フィルタ１２Ａ、１２Ｂは、低ノイズアンプ１１Ａ、１１Ｂで増幅された信号から所定の搬送波帯域の信号を抽出する。このようなフィルタについては、例えば、Ａ／Ｄ変換器とデジタルフィルタで構成すればよい。その場合には、図２に示した搬送波抽出フィルタ１２Ａ、１２Ｂ以降の信号は、デジタル信号で処理すればよい。ただし、搬送波抽出フィルタ１２Ａ、１２Ｂをアナログ回路のフィルタとして構成してもよい。デジタルフィルタおよびアナログフィルタのいずれについても、その構成は周知であるので説明を省略する。
【００４３】
搬送波電力検出部１３Ａ、１３Ｂは、各々、搬送波抽出フィルタ１２Ａ、１２Ｂで抽出された搬送波信号の受信電力を算出する。上述のように本実施の形態では、搬送波電力検出部１３Ａは、第１方向の偏波の受信電力を算出し、搬送波電力検出部１３Ｂは、第２方向の偏波の受信電力を算出する。
【００４４】
リモコン回転方向解析部１７は、搬送波電力検出部１３Ａ、１３Ｂの出力から受信された電磁波の偏波の回転方向と回転量（回転速度）を検出する。すなわち、リモコン回転方向解析部１７は、上記第１方向の偏波の受信電力のベクトルと第２方向の偏波の受信電力のベクトルとを刻々合成して合成ベクトルを求め、その合成ベクトルの回転方向および回転量を解析する。
【００４５】
搬送波合成部１４は、搬送波抽出フィルタ１２Ａ、１２Ｂで抽出された２つの搬送波信号（第１方向の偏波と第２方向の偏波）を合成し、受信信号を出力する。
【００４６】
復調部１５は、受信信号から変調信号（被搬送信号）を復調する。この変調信号により、例えば、リモコン部２に対するユーザの操作が伝達される。そこで、本実施の形態では、この変調信号をリモコン信号と呼ぶ。リモコン信号は、ユーザにより操作されたボタン、つまみ等の種類（これを操作部ともいう）、操作開始時点、操作の継続の有無等を伝達する。操作部は、例えば、音響ボリュームを指定するボタン等である。
【００４７】
リモコン信号解析部１６は、リモコン信号を解析し、ユーザにより操作された操作対象、操作開始時点、操作の継続の有無等を判定する。
【００４８】
指示合成部１８は、リモコン回転方向解析部１７およびリモコン信号解析部１６の出力に基づき、操作対象（図１参照）への制御信号を生成する。図２の構成では、制御信号は、ＵＳＢインターフェース１９から出力される。ただし、本発明の実施において、リモコン受信部１と操作対象とのインターフェースは、ＵＳＢインターフェース１９に限定されるものではなく、他のインターフェース、例えば、ＲＳ２３２Ｃ等のシリアルインターフェース、または、パラレルインターフェース等であってもよい。
【００４９】
＜アンテナの構成＞
図３にアンテナ１０の構成を示す。アンテナ１０は、図１に示したリモコン部２の直線偏波発信部２３、図２に示したリモコン受信部１の受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂとして使用される。
【００５０】
このアンテナ１０は、プリント基板３０上にアンテナ素子薄膜４０〜４３等を配置した構造を有する。プリント基板３０は、誘電体層３１と導体層３２とを積層した構造である。
【００５１】
さらに、誘電体層３１上には、アンテナ素子を構成する薄膜（本実施の形態では、素子薄膜という）４０〜４３等が配置される。素子薄膜４０〜４３等の構造は八木宇田アンテナとして知られた構造である。このアンテナ１０は、矢印Ａ（図３においてボアサイトと表示された）方向に最大放射特性（または最大受信利得）を有する。
【００５２】
素子薄膜４１および４２は、給電素子（および受信時には、受信素子）である。素子薄膜４１および４２の端部付近には、２つの開口が設けられ、ビア４４、４５を形成する。素子薄膜４１および４２は、ビア４４および４５を介して、裏面（導体層３２側）同軸コネクタ４６、４７に接続される。
【００５３】
アンテナ１０が送信アンテナとして使用される場合には、この同軸コネクタ４６、４７に送信信号が平衡給電される。平衡給電された送信信号は、素子薄膜４１および４２から最大放射方向である矢印Ａ方向（ボアサイト方向）で、かつ、プリント基板３０に平行な方向に偏波して放射される。
【００５４】
一方、アンテナ１０が受信アンテナとして使用される場合には、最大利得方向である矢印Ａ方向（ボアサイト方向）で、プリント基板３０に平行な方向に偏波した電磁波が受信され、上記同軸コネクタ４６、４７に受信信号が供給される。
【００５５】
すなわち、本実施の形態のアンテナ１０では、素子薄膜４０〜４３が八木宇田アンテナ同様に、互いに平行に、最大放射方向（最大利得方向）に直交して配置される。さらに、素子薄膜４０〜４３と平行して誘電体層３１および導体層３２が構成される。以上の構成により、放射される電磁波の偏波面は、導体層３２に平行となり、かつ、素子薄膜４０〜４３の最大放射方向に電磁波が放射される。同様に、受信時には、導体層３２に平行な偏波面を有する電磁波が受信される。その場合、素子薄膜４０〜４３の形状から図３の矢印Ａ方向が最大利得方向となる。
【００５６】
図４は、受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂの位置関係を示すリモコン受信部１の正面図である。図４に示すように、受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂともにリモコン受信部１の正面に配置されている。
【００５７】
本実施の形態では、受信アンテナ１０Ａは、略水平に配置される。図４の例では、素子薄膜４０から４３を上側、同軸コネクタ４６、４７を下側にして配置されている。この配置により、受信アンテナ１０Ａは、水平方向の偏波を検出する。
【００５８】
また、受信アンテナ１０Ｂは、受信アンテナ１０Ａに対して略４５度傾けて受信アンテナ１０Ａの上方に配置されている。この配置により、受信アンテナ１０Ｂは、４５度方向の偏波を検出する。なお、ユーザ指示の正確な検出のためには、受信アンテナ１０Ｂの受信アンテナ１０Ａに対する取り付け角度が正確に４５度（図２の搬送波合成部１４、指示合成部１８等において計算に使用する理論式の角度）と一致することが望ましい。
【００５９】
＜リモコンの回転検出例＞
図５にリモコン回転方向解析の手法を示す。また、図６に、その場合の受信アンテナ１０Ａの出力信号の例を示す。また、図７、図８に、その場合の受信アンテナ１０Ｂの出力信号の例を示す。
【００６０】
図５では、送信側でリモコン部２を最大放射方向（図３の矢印Ａ方向）に対して回転させた場合の電磁波の偏波面の方向および受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂでの検出された出力信号の例が示されている。
【００６１】
この例では、時刻ｔ＝０においては、リモコン部２から放射される電磁波の偏波面は水平である。このとき、受信アンテナ１０Ａから検出信号が出力される。一方、受信アンテナ１０Ｂからは受信アンテナ１０Ｂよりやや微弱な検出信号が出力される。
【００６２】
次に、時刻ｔ＝ｔ１においては、リモコン部２が反時計回りに回転し、水平面から４５度の傾きに近づいている。この時点では、受信アンテナ１０Ａからの検出信号の振幅が減少する。一方、受信アンテナ１０Ｂからは受信アンテナ１０Ａより強い検出信号が出力される。
【００６３】
次に、時刻ｔ＝ｔ２においては、リモコン部２がさらに回転し、水平面から９０度の傾きに近づいている。この時点では、受信アンテナ１０Ａからの検出信号がほとんど出力されない。一方、受信アンテナ１０Ｂからは検出信号が依然として出力される。ただし、時刻ｔ＝ｔ２における受信アンテナ１０Ｂからの検出信号は、時刻ｔ＝ｔ１における検出信号と比較して減少する。
【００６４】
以上のように検出された出力信号の変化を図６および図７に示す。図６は、受信アンテナ１０Ａの出力信号（図２に示した搬送波電力検出部１３Ａの出力信号）の振幅の変化を示す図である。図５に示したリモコン部２の回転により、受信アンテナ１０Ａにおいては、図６に示した振幅の変化が検出される。
【００６５】
すなわち、時刻ｔ＝０においては、リモコン部２からは、水平偏波成分を多く含む電磁波が放射される。そして、ｔ＝０、ｔ＝ｔ１、ｔ＝２と時刻が進行するにしたがい、水平偏波成分が減少する。このようなリモコン部２からの放射電磁波の偏波成分の変化にしたがい、水平方向に配置された受信アンテナ１０Ａで受信される出力信号のレベルは、図６のように単調減少し、ｔ＝２においてほぼ０となる。
【００６６】
一方、図７は、受信アンテナ１０Ｂの出力信号（図２に示した搬送波電力検出部１３Ｂの出力信号）である。水平面に対して略４５度方向に配置された受信アンテナ１０Ｂで受信される出力信号のレベルは、図７のように変化し、ｔ＝１においてピークを示す。
【００６７】
リモコン回転方向解析部１７は、２つの受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂの出力信号からリモコン部２の回転方向とリモコンの回転角度を検知する。
【００６８】
例えば、図６のように受信アンテナ１０Ａの出力が単調減少する場合には、リモコン部２は、水平面から離れる方向に回転されることが分かる。また、図７のように受信アンテナ１０Ｂの出力が一旦増加し、ピークを経て減少する場合には、リモコン部２は、水平面から４５度方向（水平方向で紙面に対して右向きの方向を角度０とする）を経由し、さらに９０度方向に回転されることが分かる。このような受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂの出力信号の変化からリモコン部２は、水平面付近から４５度を経由して反時計回りに回転したことが判定できる。
【００６９】
図８に、リモコン部２を水平面から時計回り方向に回転させた場合の受信アンテナ１０Ｂの出力信号を示す。この場合、受信アンテナ１０Ａの出力は図６と同様である。一方、受信アンテナ１０Ｂの出力は、ｔ＝０の出力値から減少し、ｔ＝ｔ１でほぼ０となる。その後、受信アンテナ１０Ｂの出力は、増加する。このような受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂの出力信号の変化からリモコン部２は、水平面付近から１３５度（水平方向で紙面に対して右向きの方向を角度０とする）を経由して時計回りに回転したことが判定できる。
【００７０】
また、受信アンテナ１０Ａに対する受信信号の振幅Ａａ、受信アンテナ１０Ｂに対する受信信号の振幅Ａｂ、および偏波面の角度θは以下の数１で記述できる。
【００７１】
【数１】
Ａａ＝Ａ０・ｃｏｓ（θ）；
Ａｂ＝Ａ０・ｃｏｓ（θ−４５）；
ここで、θは、水平面に対する電磁波の偏波面の角度であり、Ａ０は、受信アンテナ１０Ａおよび受信アンテナ１０Ｂで検出される受信振幅の最大値である。また、受信アンテナ１０Ａは水平面内にあり、受信アンテナ１０Ｂは、受信アンテナ１０Ａに対して４５度の角度で配置されているものとしている。
【００７２】
数１より、受信アンテナ１０Ａおよび受信アンテナ１０Ｂに対する受信信号の各時点での振幅から各時点での偏波面の角度を求めることができる。この偏波面の角度は、そのまま、リモコン部２の回転角度を示している。
【００７３】
今、リモコン部２の操作ボタンが押下され、リモコン部２がアンテナの最大放射方向（図３の矢印Ａ方向）を中心軸として回転された場合を想定する。この場合、上記操作ボタンの押下状態はリモコン信号によりリモコン部２からリモコン受信部１に伝達できる。
【００７４】
したがって、リモコン受信部１は、そのリモコン信号の受信時における偏波面の角度θ０を初期値として、操作ボタン押下中の偏波面の回転量θ−θ０を計測できる。この場合、時計回りと反時計回りの回転方向と、回転量とを検出できる。また、リモコン受信部１は、リモコン信号により操作された操作ボタンの種類を特定できる。
【００７５】
そこで、この操作ボタンの種類とリモコン部２の最大放射方向を軸とする回転角度により操作対象を制御するを制御することができる。例えば、上記、操作ボタンがテレビジョンの音響ボリュームに対応するものである場合、テレビジョンの音量をリモコン部２の回転操作に応じて増減できる。
【００７６】
＜作用＞
図９は、リモコン受信部１の処理（図２に示したリモコン回転方向解析部１７および指示合成部１８の処理）を示すフローチャートである。この処理は、例えば、リモコン受信部１に搭載されたＣＰＵが実行する制御プログラムにより実現できる。ただし、ＣＰＵの制御プログラムに代えて、ハードウェアのロジックで実現してもよい。
【００７７】
この処理では、リモコン受信部１は、リモコン信号が受信されるか否かを監視している（Ｓ１）。リモコン信号が受信されると、リモコン受信部１は、その時点での電磁波の偏波面の回転角を初期値として検出する（Ｓ２）。さらに、リモコン受信部１は、そのリモコン信号から操作された操作ボタン等の種類を判定する（Ｓ３）。
【００７８】
次に、リモコン受信部１は、現在の電磁波の偏波面の回転角を検出する。そして、Ｓ２で求めた回転角初期値に対する回転方向と回転角（相対的な回転量）を算出する（Ｓ４）。
【００７９】
そして、リモコン受信部１は、上記操作ボタンの種類、回転方向、および回転角に基づき、操作対象を制御する（Ｓ５）。例えば、操作ボタンがテレビジョンの音響ボリュームであった場合、回転方向および回転角にしたがい、音量を制御する信号を図２に示したＵＳＢインターフェース１９からテレビジョンに出力する。
【００８０】
次に、リモコン受信部１は、リモコン信号が終了したか否かを判定する（Ｓ５）。リモコン信号が終了するとは、ユーザがリモコン部２の操作（例えば、操作ボタンの押下等）を解除した場合に対応する。
【００８１】
リモコン信号が終了せず、継続している場合、リモコン受信部１は、制御をＳ４に戻し、回転方向、回転角の検出による制御を続行する。一方、リモコン信号が終了した場合、リモコン受信部１は、制御をＳ１に戻し、次のリモコン信号を待つ。
【００８２】
このようなリモコン部２とリモコン受信部１との連係により、例えば、テレビジョンの音響ボリュームを操作できる。ユーザは、リモコン部２の最大放射方向をテレビジョンに向け、音量操作ボタンを押下しながら、リモコン部２を回転、または傾ければよい（例えば、手首を回転させる）。これにより、操作方向および操作量がリモコン部２の傾きで指示できる。ユーザは、リモコン部２の回転方向を反転することで、操作方向（例えば、音量の増減の方向）を変更できる。また、ユーザは、リモコン部２の回転量を変更することで、操作量を指示できる。
【００８３】
一方、リモコン受信部１は、リモコン部２の筐体の傾きを受信アンテナ１０Ａ、１０Ｂの振幅の変化として感知する。また、リモコン受信部１は、受信信号を変調する変調信号を復調し、操作の種類（例えば、操作されたボタン）を検知する。そして、上記振幅の変化量、および操作の種類から、例えば、音量を増加または減少する向きに指定量だけ操作する信号であることを計算し、当該操作対象であるテレビジョンの音量を制御する。
【００８４】
以上述べたように、本実施の形態の遠隔制御システムによれば、リモコン本体に特殊なセンサを埋め込むことなく、リモコン部２の回転角等の直感的な物理量で操作対象を制御できる。
【００８５】
＜変形例＞
上記実施の形態では、受信アンテナ１０Ａは略水平に配置され、受信アンテナ１０Ｂは、受信アンテナ１０Ａに対して略４５度傾けて受信アンテナ１０Ａの上方に配置された。しかし、本発明の実施は、このような２つの受信アンテナの配置に限定されるものではない。
【００８６】
すなわち、受信アンテナ１０Ａと１０Ｂとが平行に配置されない限り、どのような角度で配置されてもよい。ただし、受信アンテナ１０Ａと１０Ｂとが互いに直交する場合には、図５および図６に示した解析のように回転方向を検出することが困難となる。そのため、受信アンテナ１０Ａと１０Ｂとは、９０度以外の角度で非平行に配置するのが望ましい。
【００８７】
上記実施の形態では、直線偏波を発生するリモコン部２を使用し、その偏波面の回転により操作対象を制御する例を示した。その場合、直線偏波を発生するアンテナとして図３に示したアンテナ１０を例示した。しかし、本発明の実施は、そのようなアンテナによる電磁放射の方式に限定されるものではない。
【００８８】
例えば、一般的は赤外線を利用したリモートコントローラにおいても本発明の適用は可能である。例えば、赤外線を出力するリモートコントローラにおいて、赤外線出力部に偏光フィルタを設ければよい。また、リモコン受信部１には、２つの受光部を設ければよい。そして、第１の受光部は、例えば、水平方向の偏向フィルタを介して受光させ、第２の受光部は水平方向に対して４５度をなす偏光フィルタを介して受光させればよい。
【００８９】
このような偏光フィルタを介して受光された赤外線信号の振幅を図９に示した処理と同様に処理することにより、上記実施の形態のリモコン受信部１と同様の制御を実現できる。
【００９０】
また、上記実施の形態では、リモコン部２の回転をリモコン受信部１で検出し、操作対象、例えば、テレビジョンの音響ボリュームを制御する例を示した。しかし、本発明の実施は、音響ボリュームのような連続変化する操作対象の制御には限定されない。例えば、リモコン受信部１（図２の指示合成部１８等）においてリモコン部２の回転角をデジタル量に変換し、離散的に変化する操作対象を制御してもよい。例えば、回転角に対応したデジタル量に応じて、テレビジョンのチャンネルの変更、パーソナルコンピュータによる文書ファイルのページスクロール等を実行してもよい。
【００９１】
上記実施の形態では、リモコン部２上のボタン等により操作の対象を特定する例を説明した。しかし、本発明の実施は、リモコン部２上の操作部の構成に限定されるものではない。すなわち、ボタンに限定されず、例えば、トラックボール、パッド、ジョイスティック等、各種の操作部品とセンサとにより検出したユーザ操作による制御に対して本発明を実施できる。
【００９２】
また、上記実施の形態では、ユーザによる操作開始と終了を同一のボタンに対する押下と、押下に解除によって検出するリモコン部２について説明した。しかし、本発明の実施は、このような構成に限定にされるものではない。例えば、操作開始と操作終了とを各々、異なるボタン、つまみ等によって検出するようにしてもよい。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リモートコントローラ側にユーザの操作量を検出する操作量検出部を設けることなく、簡易かつコンパクトなリモートコントローラを用いて遠隔制御システムを実現することができる。
【００９４】
また、本発明によれば、一般的なリモートコントローラに比べて、操作量を左右するボタンが半分で済むためリモコンのボタンが探しやすくなる。かつ、ボタンを連続的に何回も押す必要がなく、ボタンを押したまま手首をひねる、腕を動かすという行為だけで細かい調整ができるため指先を自由に動かせない高齢者などに適している。ジョグダイヤルに比べても指の操作は「ボタンを押す」だけで済み細かい操作が不要なので、同じく指先を自由に動かせない高齢者などに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る遠隔制御システムの構成図
【図２】リモコン受信部１のブロック図
【図３】受信アンテナ１０Ａ（あるいは１０Ｂ）の外観図
【図４】受信アンテナ１０Ａと１０Ｂとの位置関係を示すリモコン受信部正面図
【図５】リモコン受信部１においてリモコンの回転方向を解析する手順を示す図
【図６】リモコン回転時に受信アンテナ１０Ａで検出される出力信号
【図７】リモコン回転時に受信アンテナ１０Ｂで検出される出力信号（１）
【図８】リモコン回転時に受信アンテナ１０Ｂで検出される出力信号（２）
【図９】リモコン受信部１の処理を示すフローチャート
【符号の説明】
１  リモコン受信部
２  リモコン部
２Ａ  水平振幅検出部
２Ｂ  斜め４５度振幅検出部
３Ａ  水平偏波受信部
３Ｂ  斜め４５度振幅受信部
４    合成復調部
５    操作信号合成部
２１    リモコンボタン
２２    変調部
２３    直線偏波発信部
【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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