(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体に設定された互いに直交する３軸の軸回りの角速度信号を各々検出する角速度検出部と、
前記角速度検出部によって検出された前記３軸の軸回りの角速度信号を各々周波数領域のスペクトルに変換する変換部と、
前記変換部によって変換された各軸の周波数領域のスペクトルのゲインの最大値の中で最も大きい値を有する特定の１軸の周波数領域のスペクトルにおいて最大ゲインを示す周波数を１次主共振周波数として取得すると共に、少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記１次主共振周波数と同じ周波数におけるゲインと前記最大ゲインとの比をゲイン比として取得する取得部と、
前記筐体に対して基準ジェスチャが行われた際に、前記取得部によって取得された前記１次主共振周波数及び前記ゲイン比と、前記筐体に対して判定対象ジェスチャが行われた際に、前記取得部によって取得された前記１次主共振周波数及び前記ゲイン比と、を前記１次主共振周波数及びゲイン比の各々毎に比較することで、前記判定対象ジェスチャが前記基準ジェスチャであるか否かを判定する判定部と、
を含む情報処理装置。
【請求項２】
前記判定部によって比較に用いられる前記少なくとも２軸は、各々の軸におけるゲインの最大値が前記３軸の中で最も大きい軸及び２番目に大きい軸である、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記基準ジェスチャが行われた際に、前記取得部によって取得された前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比を記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記判定対象ジェスチャが行われた際に、前記取得部によって取得された前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、前記記憶部に記憶されている前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、を比較することで、前記判定対象ジェスチャの判定を行う、
請求項１または２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記基準ジェスチャは、前記筐体を片手で把持し、前記片手の母指の手根中手関節を中心として前記母指を動かすジェスチャである、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記基準ジェスチャは、前記母指の指節間関節及び中手指節関節を伸ばし、示指、中指、薬指、小指の少なくとも１本の指を用いて前記筐体を把持し、前記手根中手関節を中心として前記母指を動かすことにより、前記母指の先端が前記筐体の１つの面上に、前記母指と面とを離隔して、かつ、円弧を描くように移動するジェスチャである、
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記基準ジェスチャは、前記母指の先端が前記面または前記面の延長面上の第１位置から円弧を描いて前記面または前記面の延長面上の第２位置へ移動する第１ジェスチャ、前記母指の先端が前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動する第２ジェスチャ、前記母指の先端が前記第１位置から円弧を描いて第２位置へ移動した後、前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動する第３ジェスチャ、及び前記母指の先端が前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動した後、前記第１位置から円弧を描いて第２位置へ移動する第４ジェスチャ、の少なくとも１つを含む、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記判定部が、前記基準ジェスチャが行われたことを判定すると、予め対応付けられている前記基準ジェスチャに対応する処理を実行する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
プロセッサが、
筐体に設定された互いに直交する３軸の軸回りの角速度信号を各々検出し、
検出された前記３軸の軸回りの角速度信号を各々周波数領域のスペクトルに変換し、
変換された各軸の周波数領域のスペクトルのゲインの最大値の中で最も大きい値を有する特定の１軸の周波数領域のスペクトルにおいて最大ゲインを示す周波数を１次主共振周波数として取得すると共に、少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記１次主共振周波数と同じ周波数におけるゲインと前記最大ゲインとの比をゲイン比として取得し、
前記筐体に対して基準ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、前記筐体に対して判定対象ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び前記ゲイン比と、を前記１次主共振周波数及びゲイン比の各々毎に比較することで、前記判定対象ジェスチャが前記基準ジェスチャであるか否かを判定する、
ことを含むジェスチャ検出方法。
【請求項９】
筐体に設定された互いに直交する３軸の軸回りの角速度信号を各々検出し、
検出された前記３軸の軸回りの角速度信号を各々周波数領域のスペクトルに変換し、
変換された各軸の周波数領域のスペクトルのゲインの最大値の中で最も大きい値を有する特定の１軸の周波数領域のスペクトルにおいて最大ゲインを示す周波数を１次主共振周波数として取得すると共に、少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記１次主共振周波数と同じ周波数におけるゲインと前記最大ゲインとの比をゲイン比として取得し、
前記筐体に対して基準ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、前記筐体に対して判定対象ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及びゲイン比と、を前記１次主共振周波数及びゲイン比の各々毎に比較することで、前記判定対象ジェスチャが前記基準ジェスチャであるか否かを判定する、
ことを含むジェスチャ検出処理をプロセッサに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、情報処理装置、ジェスチャ検出方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理装置に加わったモーションを角速度センサを用いて検出する技術には、例えば、情報処理装置に落下などのモーションが加わった場合に角速度センサで測定された角速度を予め保存しておく技術がある。この技術では、保存されている角速度と、角速度センサで測定された角速度と、を時間軸に沿って所定時間毎に比較し、比較された角速度の差異が所定値以下である場合に、モーションが加わったことを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０４９８８
【特許文献２】特開２０１２−２３０５９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
関連技術では、角速度同士を比較するため、例えば、ユーザが走行中の車両に乗っている等の場合、走行中の車両の揺れ等の外力が加わることで角速度の測定値が影響を受け、モーションが適切に検出されない場合がある。
角速度センサを用いたモーションの検出は、情報処理端末の筐体を把持して振るなど、ユーザの何らかの意図を示す動作（以後、「ジェスチャ」と称する）を検出する技術にも適用され得る。角速度によりジェスチャを検出する際にも、上述の外力の影響を受け、ジェスチャが適切に検出されない場合がある。
【０００５】
開示の技術は、１つの側面として、角速度によりジェスチャを検出するにあたり外力の影響を低減することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の技術において、角速度検出部は、筐体に設定された互いに直交する３軸の軸回りの角速度信号を各々検出し、変換部は、角速度検出部によって検出された３軸の軸回りの角速度信号を各々周波数領域のスペクトルに変換する。また、取得部は、変換部によって変換された各軸の周波数領域のスペクトルのゲインの最大値の中で最も大きい値を有する特定の１軸の周波数領域のスペクトルにおいて最大ゲインを示す周波数を１次主共振周波数として取得する。また、取得部は、少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記１次主共振周波数と同じ周波数におけるゲインと前記最大ゲインとの比をゲイン比として取得する。判定部は、基準ジェスチャの１次主共振周波数及び前記ゲイン比と、判定対象ジェスチャの１次主共振周波数及びゲイン比と、を１次主共振周波数及びゲイン比の各々毎に比較することで、判定対象ジェスチャが基準ジェスチャであるか否かを判定する。基準ジェスチャの１次主共振周波数及びゲイン比は、筐体に対して基準ジェスチャが行われた際に、取得部によって取得される。また、判定対象ジェスチャの１次主共振周波数及びゲイン比は、筐体に対して判定対象ジェスチャが行われた際に、取得部によって取得される。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術は、１つの側面として、角速度によりジェスチャを検出するにあたり外力の影響を低減する、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るスマートデバイスの要部機能の一例を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係るジェスチャテーブルの一例を示す概念図である。
【図３】実施形態に係るスマートデバイスの電気系の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係るジェスチャ登録処理の一例を示すフローチャートである。
【図５Ａ】実施形態に係るジェスチャ登録処理のユーザインターフェイス画面の一例を示す概念図である。
【図５Ｂ】実施形態に係るジェスチャ登録処理のユーザインターフェイス画面の一例を示す概念図である。
【図５Ｃ】実施形態に係るジェスチャ登録処理のユーザインターフェイス画面の一例を示す概念図である。
【図６Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャの一例を示す概念図である。
【図６Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャの一例を示す概念図である。
【図６Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャの一例を示す概念図である。
【図６Ｄ】実施形態に係る基準ジェスチャの一例を示す概念図である。
【図７Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図７Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図７Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図８】実施形態に係るスマートデバイスの座標軸を示す概念図である。
【図９Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図９Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図９Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図１０Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図１０Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図１０Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた場合のスマートデバイス及び母指の動きを示す概念図である。
【図１１Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１１Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１１Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１２Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１２Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１２Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１３】実施形態に係るジェスチャ検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１４Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１４Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１５Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１５Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１５Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１６Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１６Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１６Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１７Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１７Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１７Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１８Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１８Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１８Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度の一例を示すグラフである。
【図１９Ａ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１９Ｂ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図１９Ｃ】実施形態に係る基準ジェスチャが行われた際に検出される角速度を周波数領域のスペクトルに変換した結果の一例を示すグラフである。
【図２０】実施形態に係る基準ジェスチャのゲイン比を比較した結果の一例を示すグラフである。
【図２１】片手でスマートデバイスを保持した場合のモデルの一例を示す概念図である。
【図２２Ａ】角運動量の釣合モデルの一例を示す概念図である。
【図２２Ｂ】角運動量の釣合モデルの一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して開示の技術の実施形態の一例を詳細に説明する。なお、以下の説明では、開示の技術に係る情報処理装置の一例としてスマートデバイスを例に挙げて説明するが、開示の技術は、これに限定されるものではない。開示の技術は、例えば、ＩＣレコーダ、ゲーム機、ナビゲーション装置、携帯電話機、及びデジタルカメラなどの種々の情報処理装置に適用可能である。
【００１０】
一例として図１に示すスマートデバイス１０は、角速度検出部１２、タッチ検出部１４、変換部１６、取得部１８、判定部２０、記憶部２２、及び表示部２４を含む。角速度検出部１２、タッチ検出部１４、変換部１６、取得部１８、判定部２０、記憶部２２、及び表示部２４は相互に接続されている。
【００１１】
角速度検出部１２は、角速度センサによってスマートデバイス１０の角速度を検出して角速度信号を出力する。タッチ検出部１４は、タッチパネルディスプレイに対するタッチを検出する。変換部１６は、角速度検出部１２から出力された角速度信号を周波数領域のスペクトルに変換する。記憶部２２は、図２に一例を示すジェスチャテーブル１９を記憶する。ジェスチャテーブル１９は、後述する基準ジェスチャの基準１次主共振周波数及び基準ゲイン比を基準ジェスチャと対応付けて予め登録する。取得部１８は、１次主共振周波数及びゲイン比を取得する。判定部２０は、取得した１次主共振周波数及びゲイン比と、基準ジェスチャの基準１次主共振周波数及び基準ゲイン比と、を比較し、比較の結果に基づいて、スマートデバイス１０に対して行われたジェスチャが基準ジェスチャであるか否か判定する。表示部２４は、ユーザに対してユーザインターフェイスなどを表示する。
本実施形態において、ジェスチャとは、後述するように、例えば、スマートデバイス１０を把持した手の指を振る動作などのスマートデバイス１０にモーションを加える動作である（例えば、図５Ａ〜図５Ｃを参照）。ここでのジェスチャに、赤外センサ又はカメラなどにより取得した情報を解析することでユーザの手及び指などの位置及び動きを検知することによって検出可能な、スマートデバイス１０に非接触で行われるユーザの動作を含めることは意図していない。
【００１２】
１次共振周波数とは周波数領域の各スペクトルにおいてゲインが最大となる周波数であり、１次主共振周波数とは後述する３軸のスペクトルの１次共振周波数のゲインが最大となる周波数である。ゲイン比は、３軸のスペクトルの１次主共振周波数に対応する周波数におけるゲインの各々を値が最大のゲインで除算することにより取得される。基準１次主共振周波数及び基準ゲイン比は、各々、基準ジェスチャの１次主共振周波数及びゲイン比である。
【００１３】
スマートデバイス１０は、一例として図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０、１次記憶部６２、２次記憶部６４、外部インターフェイス７０、タッチパネルディスプレイ７６、及び角速度センサの一例であるジャイロセンサ７８を含む。タッチパネルディスプレイ７６は、タッチパネル７２及びディスプレイ７４を含む。ＣＰＵ６０、１次記憶部６２、２次記憶部６４、外部インターフェイス７０、タッチパネルディスプレイ７６、及びジャイロセンサ７８は、バス８０を介して相互に接続されている。
【００１４】
ジャイロセンサ７８は、スマートデバイス１０の３軸の各々の軸回りの角速度を測定して角速度信号を出力し、タッチパネル７２はタッチパネル７２に対するタッチを検知する。ディスプレイ７４はユーザインターフェイスなどをユーザに対して表示する。外部インターフェイス７０には、外部装置が接続され、外部装置とＣＰＵ６０との間の各種情報の送受信を司る。
【００１５】
１次記憶部６２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性のメモリである。２次記憶部６４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、またはＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性のメモリである。１次記憶部６２及び２次記憶部６４は、図１の記憶部２２として機能する。
【００１６】
２次記憶部６４は、一例として、角速度検出サブプログラム６６Ａ、タッチ検出サブプログラム６６Ｂ、変換サブプログラム６６Ｃ、取得サブプログラム６６Ｄ、及び表示サブプログラム６６Ｆを含むジェスチャ登録プログラム６６を記憶している。また、２次記憶部６４は、一例として、角速度検出サブプログラム６７Ａ、変換サブプログラム６７Ｃ、取得サブプログラム６７Ｄ、及び判定サブプログラム６７Ｅを含むジェスチャ検出プログラム６７を記憶している。ＣＰＵ６０は、２次記憶部６４から角速度検出サブプログラム６６Ａ、タッチ検出サブプログラム６６Ｂ、変換サブプログラム６６Ｃ、取得サブプログラム６６Ｄ、及び表示サブプログラム６６Ｆを読み出して１次記憶部６２に展開する。また、ＣＰＵ６０は、２次記憶部６４から角速度検出サブプログラム６７Ａ、変換サブプログラム６７Ｃ、取得サブプログラム６７Ｄ、及び判定サブプログラム６７Ｅを読み出して１次記憶部６２に展開する。
【００１７】
ＣＰＵ６０は、角速度検出サブプログラム６６Ａを実行することで、図１に示す角速度検出部１２として動作する。ＣＰＵ６０は、タッチ検出サブプログラム６６Ｂを実行することで、図１に示すタッチ検出部１４として動作する。ＣＰＵ６０は、変換サブプログラム６６Ｃを実行することで、図１に示す変換部１６として動作する。ＣＰＵ６０は、取得サブプログラム６６Ｄを実行することで、図１に示す取得部１８として動作する。ＣＰＵ６０は、表示サブプログラム６６Ｆを実行することで、図１に示す表示部２４として動作する。ＣＰＵ６０は、角速度検出サブプログラム６７Ａを実行することで、図１に示す角速度検出部１２として動作する。ＣＰＵ６０は、変換サブプログラム６７Ｃを実行することで、図１に示す変換部１６として動作する。ＣＰＵ６０は、取得サブプログラム６７Ｄを実行することで、図１に示す取得部１８として動作する。ＣＰＵ６０は、判定サブプログラム６７Ｅを実行することで、図１に示す判定部２０として動作する。また、２次記憶部６４は、ジェスチャテーブル１９を生成するデータ６８を記憶している。ジェスチャ登録プログラム６６及びジェスチャ検出プログラム６７は、開示の技術に係るプログラムの一例である。
【００１８】
次に、開示の技術の実施形態の作用として、ＣＰＵ６０がジェスチャ登録プログラム６６を実行することで、スマートデバイス１０によって行われるジェスチャ登録処理について、図４を参照して説明する。
【００１９】
ジェスチャ登録処理は、例えば、スマートデバイス１０のディスプレイ７４に表示されるボタンなどをユーザが押下することによって、スマートデバイス１０に基準ジェスチャを登録する意図をユーザが示すことで開始される。
【００２０】
ステップ１０２で、ＣＰＵ６０が、ディスプレイ７４に図５Ａに示すユーザインターフェイス画面４０Ａを表示する。ユーザインターフェイス画面には４つの基準ジェスチャ４６〜４９が表示されている。
【００２１】
図８に示されるように、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸は相互に直交している。図５Ａに示す基本ジェスチャ４６〜４９を行うために、ユーザは、まず、示指から小指までの４本の指の指節間関節及び中手指節関節を伸ばす。４本の指に、図８に示すスマートデバイス１０の筐体１１のｙ軸がほぼ直交し、スマートデバイス１０の一方の側面が母指中手指節関節にほぼ接するように、またスマートデバイス１０の背面が手掌に接するように、スマートデバイス１０を手掌に載せる。示指から小指までの４本の指と母指球とでスマートデバイス１０を把持し、母指がスマートデバイス１０の前面とほぼ平行になるように母指の指節間関節及び中手指節関節を伸ばす。また、母指がスマートデバイス１０の前面に触れないように母指とスマートデバイス１０の前面とを離間する。さらに、母指がスマートデバイス１０の前面にほぼ平行のままで、かつ、母指の先端が円弧の軌道を描くように手根中手関節を中心として母指を振る。スマートデバイス１０を保持している手の手首から指の各々の先端までの間にはスマートデバイス１０のみが接していることが望ましい。
【００２２】
図５Ａのジェスチャ４６では、図６Ａに示すように、スマートデバイス１０の前面の下辺に近い第１位置に存在する破線で示される母指１５１が、実線で示す母指の位置を通り、右辺に近い第２位置に一点鎖線で示す母指１５２の位置に到達するように移動する。ジェスチャ４６は、母指を１度振るジェスチャである。図５Ａのジェスチャ４７では、図６Ｂに示すように、スマートデバイス１０の前面の右辺に近い第２位置に存在する一点鎖線で示される母指１５２が、実線で示す母指の位置を通り、下辺に近い第１位置に破線で示す母指１５１の位置に到達するように移動する。ジェスチャ４７は、母指を１度振るジェスチャである。図５Ａのジェスチャ４８は、図６Ｃに示すように、まず、図６Ａに示すジェスチャと同様のジェスチャ１５３を行い、続けて、図６Ｂに示すジェスチャと同様のジェスチャ１５４を行うジェスチャである。図５Ａのジェスチャ４８に付されている数字１及び２は、動作の順番を表す。図５Ａに示すジェスチャ４９は、図６Ｄに示すように、まず、図６Ｂに示すジェスチャと同様のジェスチャ１５４を行い、続けて、図６Ａに示すジェスチャと同様のジェスチャ１５３を行うジェスチャである。図５Ａのジェスチャ４９に付されている数字１及び２は、動作の順番を表す。
【００２３】
図７Ａ〜図７Ｃは、ユーザが図５Ａに示す基準ジェスチャ４７を行った場合の、スマートデバイス１０の側面から見たスマートデバイス１０及びユーザの母指の動きを示す。図７Ａ〜図７Ｃにおいて、図８に示すスマートデバイス１０の筐体１１の右側面及び左側面に直交するｘ軸を示す。
【００２４】
図９Ａ〜図９Ｃは、ユーザが図５Ａに示す基準ジェスチャ４７を行った場合の、スマートデバイス１０の上面から見たスマートデバイス１０及びユーザの母指の動きを示す。図９Ａ〜図９Ｃにおいて、図８に示すスマートデバイス１０の筐体１１の上面及び下面に直交するｙ軸を示す。
【００２５】
図１０Ａ〜図１０Ｃは、ユーザが図５Ａに示す基準ジェスチャ４７を行った場合の、スマートデバイス１０の前面側から見たスマートデバイス１０及びユーザの母指の動きを示す。図１０Ａ〜図１０Ｃにおいて、図８に示すスマートデバイス１０の筐体１１の前面及び背面に直交するｚ軸、手根中手関節１５５を示す。
【００２６】
図１０Ａ及び図１０Ｃに示されるように、スマートデバイス１０のサイズが、ユーザの指の長さと比較して小さい場合、基準ジェスチャ４７における第２位置である母指の先端の開始時点位置１５２’は前面の面上ではなく、前面の延長面上にあってもよい。また、第１位置である母指の先端の終了時点位置１５１’は前面の面上ではなく、前面の延長面上にあってもよい。基準ジェスチャ４６、４８、及び４９の第１位置及び第２位置についても同様に、前面の面上ではなく、前面の延長面上にあってもよい。
【００２７】
ステップ１０４で、ユーザがユーザインターフェイス４０Ａの基準ジェスチャ４６〜４９のいずれかをタッチすることにより、ユーザがいずれかの基準ジェスチャを選択したことが判定されると、ＣＰＵ６０は、ステップ１０６に進む。ステップ１０６で、ＣＰＵ６０は、図５Ｂに示すユーザインターフェイス画面４０Ｂをタッチパネルディスプレイ７６に表示する。ここでは、図５Ａに示されるジェスチャ４８が選択され、ユーザがユーザインターフェイス４０Ｂの指示に従って、基準ジェスチャ４８を行う場合について説明する。
【００２８】
ステップ１０８で、ＣＰＵ６０は、ジャイロセンサ７８によって検出されたスマートデバイス１０のｘ軸回りの角速度信号ωｘ（ｔ）、ｙ軸回りの角速度信号ωｙ（ｔ）、及びｚ軸回りの角速度信号ωｚ（ｔ）を取り込む。ｘ軸回りの角速度信号ωｘ（ｔ）の検出例を図１１Ａに示し、ｙ軸回りの角速度信号ωｙ（ｔ）の検出例を図１１Ｂに示し、ｚ軸回りの角速度信号ωｚ（ｔ）の検出例を図１１Ｃに示す。図１１Ａ〜図１１Ｃの横軸は時間であり、時間の単位は秒である。図１１Ａ〜図１１Ｃの縦軸は角速度であり、角速度の単位はラジアン／秒である。
【００２９】
ステップ１１０で、ＣＰＵ６０は、ｘ軸回りの角速度信号ωｘ（ｔ）を周波数領域のスペクトルＳｘ（ｆ）、ｙ軸回りの角速度信号ωｙ（ｔ）を周波数領域のスペクトルＳｙ（ｆ）に変換する。また、ＣＰＵ６０は、ｚ軸回りの角速度信号ωｚ（ｔ）を周波数領域のスペクトルＳｚ（ｆ）に変換する。この変換には、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）もしくはＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）を用いることが可能である。図１１Ａの角速度信号ωｘ（ｔ）から変換された周波数領域のスペクトルＳｘ（ｆ）を図１２Ａに示し、図１１Ｂの角速度信号ωｙ（ｔ）から変換された周波数領域のスペクトルＳｙ（ｆ）を図１２Ｂに示す。また、図１１Ｃの角速度信号ωｚ（ｔ）から変換された周波数領域のスペクトルＳｚ（ｆ）を図１２Ｃに示す。図１２Ａ〜図１２Ｃの縦軸はゲインであり、単位はデシベルである。図１２Ａ〜図１２Ｃの横軸は周波数であり、単位はヘルツである。
【００３０】
ステップ１１２で、ＣＰＵ６０は、ｘ軸のスペクトルの１次共振周波数ｆｃｘにおけるゲインＧｃｘ、ｙ軸のスペクトルの１次共振周波数ｆｃｙにおけるゲインＧｃｙ、及びｚ軸のスペクトルの１次共振周波数ｆｃｚにおけるゲインＧｃｚを各々取得する。１次共振周波数は、各々のスペクトルにおいてゲインが最大値を示すときの周波数である。３軸のスペクトルの１次共振周波数のゲインの中で最も値の大きいゲインを主ゲインＧｃｍとする。また、主ゲインＧｃｍに対応する周波数を１次主共振周波数ｆｃｍとする。
【００３１】
図１２Ａ及び図１２Ｂの例では、ｘ軸のスペクトルの１次共振周波数において最大値を示すゲインＧｃｘは０．０４４、ｙ軸のスペクトルの１次共振周波数において最大値を示すゲインＧｃｙは０．０７８である。また、図１２Ｃの例では、ｚ軸のスペクトルに顕著な最大値を示すピークがないため１次共振周波数を判定することは困難である。従って、図１２Ａ〜図１２Ｃに示す一例では、表１に示すようにｙ軸のスペクトルの１次共振周波数ｆｃｘのゲインＧｃｙの値が最も大きいので主ゲインＧｃｍとなる。また、ｙ軸のスペクトルの１次共振周波数ｆｃｙである０．７１Ｈｚが１次主共振周波数ｆｃｍとなる。
【表１】
0006442769.tif 000002
【００３２】
ステップ１１４で、ＣＰＵ６０は、ｘ軸のスペクトルの１次主共振周波数に対応する周波数におけるゲインＧｃｍｘ、及びｙ軸のスペクトルの１次主共振周波数に対応する周波数におけるゲインＧｃｍｙを正規化する。詳細には、ゲインＧｃｍｘ及びＧｃｍｙの各々を主ゲインＧｃｍで除算する。また、ＣＰＵ６０は、ｚ軸のスペクトルの１次主共振周波数に対応する周波数におけるゲインＧｃｍｚを正規化するために、ゲインＧｃｍｚを主ゲインＧｃｍで除算する。これらの除算によって、ゲイン比Ｒｇｘ、Ｒｇｙ、Ｒｇｚが求められる。すなわち、Ｒｇｘ＝Ｇｃｍｘ／Ｇｃｍ、Ｒｇｙ＝Ｇｃｍｙ／Ｇｃｍ、Ｒｇｚ＝Ｇｃｍｚ／Ｇｃｍを計算する。
【００３３】
ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のスペクトルの１次主共振周波数に対応する周波数におけるゲインＧｃｍｘ、Ｇｃｍｙ、及びＧｃｍｚは、表１に示すように、０．０４２、０．０７８、及び０．００６である。これらのゲインを主ゲインＧｃｍである０．０７８で除算すると、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のスペクトルのゲイン比Ｒｇｘ、Ｒｇｙ、Ｒｇｚは０．５３、１、０．０７となる。
【００３４】
ステップ１１６で、ＣＰＵ６０は、１次主共振周波数ｆｃｍ及び、正規化された３軸のスペクトルのゲイン比Ｒｇｘ、Ｒｇｙ、Ｒｇｚを２次記憶装置６４のジェスチャテーブルを生成するデータ６８に基準１次主共振周波数及び基準ゲイン比として保存する。次に、タッチパネルディスプレイ７６に図５Ｃに示すユーザインターフェイス４０Ｃを表示し、ジェスチャ登録処理を終了する。
【００３５】
図５Ａに示される基準ジェスチャ４８を５回行ったときにステップ１１２で取得された１次主共振周波数及びステップ１１４で取得されたゲイン比を表２に示す。ｘ軸の周波数領域のスペクトルにおいて１次主共振周波数でのゲイン比のばらつきは０．０２１、ｚ軸の周波数領域のスペクトルにおいて１次主共振周波数でのゲイン比のばらつきは０．０１５、また、１次主共振周波数のばらつきは０．０２５である。従って、図５Ａに示されるジェスチャ４８によるゲイン比及び１次主共振周波数の再現性は高い。
【表２】
0006442769.tif 000003
【００３６】
次に、ＣＰＵ６０がジェスチャ検出プログラム６７を実行することで、スマートデバイス１０によって行われるジェスチャ検出処理について、図１３を参照して説明する。
【００３７】
スマートデバイス１０の電源がオンにされると、ＣＰＵ６０は、ステップ２０２で、タッチパネルディスプレイ７６によってタッチが検出されたか否かを判定する。ステップ２０２でタッチが検出されない場合、ＣＰＵ６０は、ステップ２０４で、ジャイロセンサ７８によって検出されるスマートデバイス１０のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各々の軸回りの角速度信号の各々を取り込む。ステップ２０４〜ステップ２１０は図４のステップ１０８〜ステップ１１４と同様の処理であるため、詳細な説明は省略する。
【００３８】
ＣＰＵ６０は、ステップ２０６で、検出された角速度の各々を周波数領域のスペクトルに変換する。ＣＰＵ６０は、ステップ２０８で、変換した周波数領域のスペクトルの各々から１次共振周波数の各々を決定し、１次共振周波数の各々におけるゲインのうち値が最大であるゲインを主ゲインとして取得する。次に、主ゲインに対応する周波数である１次主共振周波数におけるゲインの各々を取得する。ＣＰＵ６０は、ステップ２１０で、ゲインの各々を正規化するために、ゲインの各々を主ゲインで除算する。
【００３９】
ステップ２１２で、ＣＰＵ６０は、ジェスチャテーブルを生成するデータ６８に保存されている基準１次主共振周波数及び基準ゲイン比の各々と、ステップ２１０で取得された１次主共振周波数及びゲイン比の各々と、を、比較する。詳細には、１次共振周波数同士、及びゲイン比の各々同士で比較する。また、ステップ２１２で、ＣＰＵ６０は、基準１次主共振周波数及び基準ゲイン比の各々と、ステップ２１０で取得された１次主共振周波数及びゲイン比の各々と、の全ての差異が所定の範囲内であるか否かを判定する。例えば、基準１次主共振周波数及び基準ゲイン比の各々の±１０％の範囲内に１次主共振周波数及びゲイン比の各々が含まれる場合、差異が所定の範囲内であると判定することが可能である。ステップ２１２の判定が肯定された場合、ステップ２１４で、当該基準ジェスチャに予め対応付けられている所定の処理を、ＣＰＵ６０が実行し、ジェスチャ検出処理を終了する。ジェスチャ検出処理は、スマートデバイス１０の電源がオフにされるまで、所定の時間毎に繰り返し実行される。所定の時間は、例えば、１／１００秒であってよい。
【００４０】
図５Ａに示される基準ジェスチャ４６には、例えば、ブラウザ、電子書籍、及びＰＤＦファイル等のダウンスクロール、または後方への頁送りをする処理を対応付けることが可能である。また、基準ジェスチャ４６には、スマートデバイス１０の操作を容易にするために、スマートデバイス１０を保持している手の側に操作画面を縮小表示する処理を対応付けることが可能である。
【００４１】
図５Ａに示される基準ジェスチャ４７には、例えば、ブラウザ、電子書籍、及びＰＤＦファイル等のアップスクロール、または前方への頁送り処理を対応付けることが可能である。または、基準ジェスチャ４７には、画面上部から下部へ向けてスワイプが行われた場合に行われるよう設定されている処理が対応付けられてもよい。
【００４２】
図５Ａに示される基準ジェスチャ４８及び４９には、例えば、所定のアプリを起動する処理を対応付けることが可能である。所定のアプリは頻繁に使用されるアプリであってよい。基準ジェスチャ４８及び４９には、各々異なるアプリを起動する処理を対応付けることが可能である。また、基準ジェスチャ４８及び４９には、ブラウザ、電子書籍、ＰＤＦファイル等の倍速スクロールまたは倍速頁送りの処理を対応付けることが可能である。基準ジェスチャ４８及び４９には、各々異なる方向へのスクロールまたは頁送りの処理を割り当てることが可能である。なお、基準ジェスチャと対応付けられる上記処理は一例であり、開示の技術は、基準ジェスチャと上記処理とを対応付けることに限定されない。
【００４３】
図１４Ａ〜図１４Ｃに、図５Ａに示される基準ジェスチャ４６によって取得されたｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の各々の軸回りの角速度信号を示し、図１５Ａ〜図１５Ｃに、図１４Ａ〜図１４Ｃの角速度信号を周波数領域のスペクトルに変換した結果を示す。図１６Ａ〜図１６Ｃに、図５Ａに示される基準ジェスチャ４７によって取得されたｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の各々の軸回りの角速度信号を示し、図１７Ａ〜図１７Ｃに、図１６Ａ〜図１６Ｃの角速度信号を周波数領域のスペクトルに変換した結果を示す。図１８Ａ〜図１８Ｃに、図５Ａに示される基準ジェスチャ４９によって取得されたｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の各々の軸回りの角速度信号を示し、図１９Ａ〜図１９Ｃに、図１８Ａ〜図１８Ｃの角速度信号を周波数領域のスペクトルに変換した結果を示す。
【００４４】
図２０に、図１５Ａ〜図１５Ｃ、図１７Ａ〜図１７Ｃ、図１２Ａ〜図１２Ｃ及び図１９Ａ〜図１９Ｃから取得される基準ジェスチャ４６〜４９のｘ軸のスペクトルのゲイン比９４、ｘ軸のスペクトルのゲイン比＋１０％９３を示す。また、図２０に、図１７Ａ〜図１７Ｃ、図１２Ａ〜図１２Ｃ及び図１９Ａ〜図１９Ｃから取得されるｘ軸のスペクトルのゲイン比−１０％９５を示す。また、図２０に、ｙ軸のスペクトルのゲイン比９２、ｚ軸のスペクトルのゲイン比９７、ｚ軸のスペクトルのゲイン比＋１０％９６、及びｚ軸のスペクトルのゲイン比−１０％９８を示す。
【００４５】
図１５Ａ〜図１５Ｃ、図１７Ａ〜図１７Ｃ、図１２Ａ〜図１２Ｃ及び図１９Ａ〜図１９Ｃに示されるように、全ての基準ジェスチャにおいてｙ軸のスペクトルの１次共振周波数におけるゲインが３軸のスペクトルの１次共振周波数のゲインのうちで最大である。従って、ｙ軸のスペクトルのゲイン比は全て１となっている。基準ジェスチャ４６のｘ軸のスペクトルのゲイン比±１０％と基準ジェスチャ４７及び基準ジェスチャ４８のゲイン比±１０％とは重複しない。基準ジェスチャ４６と基準ジェスチャ４９のｘ軸のスペクトルのゲイン比の±１０％の範囲は重複しているが、基準ジェスチャ４６と基準ジェスチャ４９のｚ軸のスペクトルのゲイン比の±１０％の範囲は重複していない。
【００４６】
基準ジェスチャ４７と基準ジェスチャ４９のｘ軸のスペクトルのゲイン比±１０％は重複していない。基準ジェスチャ４７と基準ジェスチャ４９のｘ軸のスペクトルのゲイン比±１０％は重複しているが、ｚ軸のスペクトルのゲイン比±１０％は重複していない。基準ジェスチャ４８と基準ジェスチャ４９のｘ軸のスペクトルのゲイン比±１０％は重複していない。従って、基準ジェスチャ４６〜４９は、相互に、全ての軸のスペクトルのゲイン比±１０％が重複することはなく、基準ジェスチャ４６〜４９は開示の技術によって弁別可能である。
【００４７】
なお、図５Ａに示す基準ジェスチャ４６〜４９を、４本の指に、図８に示すスマートデバイス１０の筐体１１のｙ軸がほぼ直交するように、スマートデバイス１０を手掌に載せるジェスチャとして説明したが、開示の技術はこれに限定されない。例えば、４本の指に、図８に示すスマートデバイス１０の筐体１１のｘ軸がほぼ直交するようにしてもよい。
【００４８】
なお、図５Ａに示す基準ジェスチャ４６〜４９を、示指から小指までの４本の指で把持するジェスチャとして説明したが、開示の技術はこれに限定されない。例えば、４本の指のうちいずれか１本でスマートデバイス１０を把持するジェスチャであってもよい。この場合、残りの把持に使用しない指はスマートデバイス１０に対し一定の位置に固定しておくことが望ましい。
【００４９】
なお、図５Ａに示す基準ジェスチャ４６〜４９を、母指がスマートデバイス１０の前面とほぼ平行になるジェスチャとして説明したが、開示の技術はこれに限定されない。例えば、母指がスマートデバイス１０の背面とほぼ平行になるジェスチャであってもよい。この場合、示指から小指までの４本の指の中手指節関節はスマートデバイス１０の前面と接する。
【００５０】
なお、図５Ａに示す基準ジェスチャ４６〜４９を、母指の指節間関節及び中手指節関節を伸ばすジェスチャとして説明したが、開示の技術はこれに限定されない。例えば、母指が移動し易い程度に母指の指節間関節及び中手指節関節が軽く曲げられていてもよい。
【００５１】
なお、図５Ａに示す基準ジェスチャ４６〜４９を４本の指でスマートデバイス１０を把持し、母指を振るジェスチャとして説明したが、開示の技術はこれに限定されない。例えば、母指を含む示指以外の４本の指でスマートデバイス１０を把持し、示指を振るジェスチャとしてもよい。また、母指を含む示指及び中指以外の３本の指でスマートデバイス１０を把持し、示指と中指とを密着させて振るジェスチャとしてもよい。
【００５２】
なお、図４のステップ１０８では、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸の各々の軸回りの角速度を検出する例について説明したが、開示の技術はこれに限定されない。例えば、３軸のうち２軸の角速度を検出するようにしてもよい。但し、２軸にはｙ軸を含めることが望ましい。
【００５３】
なお、図４のステップ１１６では、正規化したゲイン比をジェスチャテーブルに保存する場合について説明したが、開示の技術はこれに限定されない。例えば、基準１次主共振周波数に対応する３軸のスペクトルのゲインを保存しておいてもよい。この場合、図１３のステップ２１２で比較する際に、保存されているゲインから正規化したゲイン比を計算するようにしてもよい。
【００５４】
なお、ジェスチャ登録処理を行って１次主共振周波数及びゲイン比を登録することに代えて、１次主共振周波数及びゲイン比の標準値を予め設定して登録しておき、登録された１次主共振周波数及びゲイン比を用いてジェスチャの検出を行うようにしてもよい。また、ジェスチャ登録処理によって登録された１次主共振周波数及びゲイン比を図示しないサーバに保存しておき、スマートデバイスの機種変更などが行われた際に、保存された１次主共振周波数及びゲイン比を新しいスマートデバイスに登録するようにしてもよい。これらの場合、適切にジェスチャが検出されない場合のみ、ジェスチャ登録処理を行えばよい。
【００５５】
なお、図１３のステップ２１２では、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸のスペクトルの基準ゲイン比とステップ２１０で取得されたｘ軸、ｙ軸及びｚ軸のスペクトルのゲイン比とを比較する例について説明したが、開示の技術はこれに限定されない。例えば、３軸のうち２軸のスペクトルの基準ゲイン比とステップ２１０で取得された対応する２軸のスペクトルのゲイン比とを比較するようにしてもよい。但し、２軸には、１次共振周波数におけるゲインが最も大きい軸及び２番目に大きい軸を含めることが望ましい。
【００５６】
また、上記では、ジェスチャ登録プログラム６６及びジェスチャ検出プログラム６７が、２次記憶部６４に予め記憶（インストール）されている態様を説明した。しかしながら、ジェスチャ登録プログラム６６及びジェスチャ検出プログラム６７は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の非一時的記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。
【００５７】
回転角運動量釣合式を用いて、開示の技術の基準ジェスチャを検出することを検討する。開示の技術の基準ジェスチャをモデル化すると、図２１に示すように、スマートデバイス１０’を片腕８２でバネ自由支持した慣性系支持系のモデルとなる。慣性系支持系においては、母指８１の動きとスマートデバイス１０’との間の作用力は内力として考えることができるため、運動の始めの運動量と運動の終わりの運動量とは等しい。
【００５８】
図２２Ａに示すスマートデバイス１０’のｘ軸であるｘｔ軸回りの慣性モーメントをＩｔｘ、スマートデバイス１０’のｙ軸であるｙｔ軸回りの慣性モーメントをＩｔｙとする。また、図２２Ｂに示すスマートデバイス１０’のｚ軸であるｚｔ軸回りの慣性モーメントをＩｔｚとする。また、図２２Ａに示す母指手根中手関節を中心として移動する母指８１のｘ軸であるｘｏ軸回りの慣性モーメントをＩｏｘ、母指８１のｙ軸であるｙｏ軸回りの慣性モーメントをＩｏｙ、母指８１のｚ軸であるｚｏ軸回りの慣性モーメントをＩｏｚとする。また、スマートデバイス１０’のｘｔ軸回りの角速度をＫｔｘ、ｙｔ軸回りの角速度をＫｔｙ、ｚｔ軸回りの角速度をＫｔｚとする。また、母指８１のｘｏ軸回りの角速度をＫｏｘ、ｙｏ軸回りの角速度をＫｏｙ、ｘｏ軸回りの角速度をＫｏｚとする。スマートデバイス１０’のｘｔ軸回りの角運動量と母指８１のｘｏ軸回りの角運動量は等しく、スマートデバイス１０’のｙｔ軸回りの角運動量と母指８１のｙｏ軸回りの角運動量は等しい。また、スマートデバイス１０’のｚｔ軸回りの角運動量と母指８１のｚｏ軸回りの角運動量は等しい。従って、回転角運動量の釣合式（１）〜（３）が成り立つ。
Ｉｔｘ×Ｋｔｘ＝Ｉｏｘ×Ｋｏｘ      …（１）
Ｉｔｙ×Ｋｔｙ＝Ｉｏｙ×Ｋｏｙ      …（２）
Ｉｔｚ×Ｋｔｚ＝Ｉｏｚ×Ｋｏｚ      …（３）
【００５９】
式（１）〜（３）の各々をスマートデバイス１０’の各々の軸回りの慣性モーメントで除算することによって、式（４）〜（６）に示すスマートデバイス１０’の各々の軸回りの角速度を求める。
Ｋｔｘ＝（Ｉｏｘ×Ｋｏｘ）／Ｉｔｘ      …（４）
Ｋｔｙ＝（Ｉｏｙ×Ｋｏｙ）／Ｉｔｙ      …（５）
Ｋｔｚ＝（Ｉｏｚ×Ｋｏｚ）／Ｉｔｚ      …（６）
【００６０】
スマートデバイス１０’の慣性モーメントＩｔｘ、Ｉｔｙ、Ｉｔｚはスマートデバイス１０’の形状によって決定され、母指８１の慣性モーメントＩｏｘ、Ｉｏｙ、Ｉｏｚは母指８１の質量で決定され、内力の大きさは母指８１の経路で決定される。母指の長さ及び質量、母指の経路、すなわち、母指の動かし方の無意識の癖はユーザに依存するものである。従って、母指の長さ及び質量、母指の経路を測定して、スマートデバイス１０’の慣性モーメント、母指８１の慣性モーメント、及び内力の大きさを計算で求めることは困難である。
【００６１】
一方、ユーザの母指８１の長さ及び質量、母指の経路は、容易に変更されない。開示の技術では、式（４）〜（６）の右辺に含まれる母指の慣性モーメント、角速度及びスマートデバイスの慣性モーメントを計算または測定によって各々取得しない。その代わりに、式（４）〜（６）の左辺に含まれるスマートデバイスの角速度をジャイロセンサを用いて計測する。計測を行ったスマートデバイスに、角速度を周波数領域のスペクトルに変換して取得した代表値を登録することによって、ユーザ固有の特徴及びスマートデバイス固有の特徴を吸収して基準ジェスチャを検出することを可能としている。
換言すると、ジャイロセンサで計測される角速度には、ユーザの指（例えば、母指）の動きに伴いスマートデバイスに生じる反力が反映される。即ち、開示の技術では、スマートデバイスのジャイロセンサを反力の検出手段として用いることを可能としている。
【００６２】
開示の技術では、角速度信号を周波数領域のスペクトルに変換して、ゲイン比同士を比較しているため、ユーザが走行中の車両に乗っている場合に、走行中の車両の揺れの影響を受けずに、基準ジェスチャを検出することが可能である。例えば、自動車のエンジンの振動は１０Ｈｚ付近であるが、基準ジェスチャの１次主共振周波数は１Ｈｚ付近であるため、基準ジェスチャの特徴を示す周波数領域のスペクトルの代表値に自動車のエンジンの振動による周波数は影響しないためである。
【００６３】
また、時間軸に沿った情報である角速度信号同士を比較する場合、比較のタイミングがずれたり、一部の情報にノイズが含まれたりすると、基準ジェスチャの検出を適切に行うことが困難である。しかしながら、開示の技術では、周波数領域のスペクトルに変換した情報の代表値である１次主共振周波数、及びゲイン比を比較に使用する。従って、比較のタイミングのずれ、または一部の情報に含まれるノイズ（例えば、外力に起因するノイズ）の影響を受けずに基準ジェスチャを検出することが可能である。
【００６４】
開示の技術では、ゲイン同士ではなく、ゲイン比同士を比較することにより、基準ジェスチャを行う度に異なる可能性があるユーザの力の加減の差異によるゲインの変動を吸収し、適切に基準ジェスチャを検出することが可能である。
【００６５】
開示の技術では、例えば、基準ジェスチャ４６〜４９のようなジェスチャを検出することが可能であるため、タッチ、スワイプなどの既存のジェスチャとの競合を生じない操作方法が増えることにより、スマートデバイスの操作の幅を広げることが可能となる。基準ジェスチャ４６〜４９は、筐体におけるタッチパネルディスプレイの位置及びタッチパネルディスプレイに表示されているコンテンツを視認せずに行うことが可能であるため、活用できる場面の幅も広げることが可能となる。
【００６６】
開示の技術の基準ジェスチャ検出は、タッチ検出を用いていないため、タッチパネルを有さない情報処理装置でも利用することが可能である。この場合、ジェスチャを登録する際には、例えば、ハードキーなどを使用するようにすることが可能である。
【００６７】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
筐体に設定された互いに直交する３軸の軸回りの角速度信号を各々検出する角速度検出部と、
前記角速度検出部によって検出された前記３軸の軸回りの角速度信号を各々周波数領域のスペクトルに変換する変換部と、
前記変換部によって変換された各軸の周波数領域のスペクトルのゲインの最大値の中で最も大きい値を有する特定の１軸の周波数領域のスペクトルにおいて最大ゲインを示す周波数を１次主共振周波数として取得すると共に、少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記１次主共振周波数と同じ周波数におけるゲインと前記最大ゲインとの比をゲイン比として取得する取得部と、
前記筐体に対して基準ジェスチャが行われた際に、前記取得部によって取得された前記１次主共振周波数及び前記ゲイン比と、前記筐体に対して判定対象ジェスチャが行われた際に、前記取得部によって取得された前記１次主共振周波数及び前記ゲイン比と、を前記１次主共振周波数及びゲイン比の各々毎に比較することで、前記判定対象ジェスチャが前記基準ジェスチャであるか否かを判定する判定部と、
を含む情報処理装置。
（付記２）
前記判定部によって比較に用いられる前記少なくとも２軸は、各々の軸におけるゲインの最大値が前記３軸の中で最も大きい軸及び２番目に大きい軸である、
付記１に記載の情報処理装置。
（付記３）
前記基準ジェスチャが行われた際に、前記取得部によって取得された前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比を記憶する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記判定対象ジェスチャが行われた際に、前記取得部によって取得された前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、前記記憶部に記憶されている前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、を比較することで、前記判定対象ジェスチャの判定を行う、
付記１または２に記載の情報処理装置。
（付記４）
前記基準ジェスチャは、前記筐体を片手で把持し、前記片手の母指の手根中手関節を中心として前記母指を動かすジェスチャである、
付記１〜３のいずれかに記載の情報処理装置。
（付記５）
前記基準ジェスチャは、前記母指の指節間関節及び中手指節関節を伸ばし、示指、中指、薬指、小指の少なくとも１本の指を用いて前記筐体を把持し、前記手根中手関節を中心として前記母指を動かすことにより、前記母指の先端が前記筐体の１つの面上に、前記母指と面とを離隔して、かつ、円弧を描くように移動するジェスチャである、
付記４に記載の情報処理装置。
（付記６）
前記基準ジェスチャは、前記母指の先端が前記面または前記面の延長面上の第１位置から円弧を描いて前記面または前記面の延長面上の第２位置へ移動する第１ジェスチャ、前記母指の先端が前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動する第２ジェスチャ、前記母指の先端が前記第１位置から円弧を描いて第２位置へ移動した後、前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動する第３ジェスチャ、及び前記母指の先端が前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動した後、前記第１位置から円弧を描いて第２位置へ移動する第４ジェスチャ、の少なくとも１つを含む、
付記５に記載の情報処理装置。
（付記７）
前記角速度検出部によって検出される角速度信号は、前記母指の動きに伴い前記筐体に生じる反力を示す信号を含む、
付記４〜６の何れかに記載の情報処理装置。
（付記８）
前記判定部が、前記基準ジェスチャが行われたことを判定すると、予め対応付けられている前記基準ジェスチャに対応する処理を実行する、付記１〜７のいずれかに記載の情報処理装置。
（付記９）
プロセッサが、
筐体に設定された互いに直交する３軸の軸回りの角速度信号を各々検出し、
検出された前記３軸の軸回りの角速度信号を各々周波数領域のスペクトルに変換し、
変換された各軸の周波数領域のスペクトルのゲインの最大値の中で最も大きい値を有する特定の１軸の周波数領域のスペクトルにおいて最大ゲインを示す周波数を１次主共振周波数として取得すると共に、少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記１次主共振周波数と同じ周波数におけるゲインと前記最大ゲインとの比をゲイン比として取得し、
前記筐体に対して基準ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、前記筐体に対して判定対象ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び前記ゲイン比と、を前記１次主共振周波数及びゲイン比の各々毎に比較することで、前記判定対象ジェスチャが前記基準ジェスチャであるか否かを判定する、
ことを含むジェスチャ検出方法。
（付記１０）
比較に用いられる前記少なくとも２軸は、各々の軸におけるゲインの最大値が前記３軸の中で最も大きい軸及び２番目に大きい軸である、
付記９に記載のジェスチャ検出方法。
（付記１１）
前記プロセッサが、
前記基準ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比を記憶部に保存し、
前記判定対象ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、前記記憶部に保存されている前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、を比較することで、前記判定対象ジェスチャの判定を行う、
付記９または１０に記載のジェスチャ検出方法。
（付記１２）
前記基準ジェスチャは、前記筐体を片手で把持し、前記片手の母指の手根中手関節を中心として前記母指を動かすジェスチャである、
付記９〜１１のいずれかに記載のジェスチャ検出方法。
（付記１３）
前記基準ジェスチャは、前記母指の指節間関節及び中手指節関節を伸ばし、示指、中指、薬指、小指の少なくとも１本の指を用いて前記筐体を把持し、前記手根中手関節を中心として前記母指を動かすことにより、前記母指の先端が前記筐体の１つの面上に、前記母指と面とを離隔して、かつ、円弧を描くように移動するジェスチャである、
付記１２に記載のジェスチャ検出方法。
（付記１４）
前記基準ジェスチャは、前記母指の先端が前記面または前記面の延長面上の第１位置から円弧を描いて前記面または前記面の延長面上の第２位置へ移動する第１ジェスチャ、前記母指の先端が前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動する第２ジェスチャ、前記母指の先端が前記第１位置から円弧を描いて第２位置へ移動した後、前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動する第３ジェスチャ、及び前記母指の先端が前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動した後、前記第１位置から円弧を描いて第２位置へ移動する第４ジェスチャ、の少なくとも１つを含む、
付記１３に記載のジェスチャ検出方法。
（付記１５）
検出される前記角速度信号は、前記筐体に前記母指の動きに伴い生じる反力を示す信号を含む、
付記１２〜１４の何れかに記載の情報処理装置。
（付記１６）
前記プロセッサが、
前記基準ジェスチャが行われたことを判定すると、予め対応付けられている前記基準ジェスチャに対応する処理を実行する、
付記９〜１５のいずれかに記載のジェスチャ検出方法。
（付記１７）
筐体に設定された互いに直交する３軸の軸回りの角速度信号を各々検出し、
検出された前記３軸の軸回りの角速度信号を各々周波数領域のスペクトルに変換し、
変換された各軸の周波数領域のスペクトルのゲインの最大値の中で最も大きい値を有する特定の１軸の周波数領域のスペクトルにおいて最大ゲインを示す周波数を１次主共振周波数として取得すると共に、少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記１次主共振周波数と同じ周波数におけるゲインと前記最大ゲインとの比をゲイン比として取得し、
前記筐体に対して基準ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、前記筐体に対して判定対象ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及びゲイン比と、を前記１次主共振周波数及びゲイン比の各々毎に比較することで、前記判定対象ジェスチャが前記基準ジェスチャであるか否かを判定する、
ことを含むジェスチャ検出処理をプロセッサに実行させるためのプログラム。
（付記１８）
比較に用いられる前記少なくとも２軸は、各々の軸におけるゲインの最大値が前記３軸の中で最も大きい軸及び２番目に大きい軸である、
付記１７に記載のプログラム。
（付記１９）
前記基準ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比を記憶部に保存し、
前記判定対象ジェスチャが行われた際に取得された前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、前記記憶部に保存されている前記１次主共振周波数及び前記少なくとも２軸の周波数領域のスペクトルの前記ゲイン比と、を比較することで、前記判定対象ジェスチャの判定を行う、
付記１７または１８に記載のプログラム。
（付記２０）
前記基準ジェスチャは、前記筐体を片手で把持し、前記片手の母指の手根中手関節を中心として前記母指を動かすジェスチャである、
付記１７〜１９のいずれかに記載のプログラム。
（付記２１）
前記基準ジェスチャは、前記母指の指節間関節及び中手指節関節を伸ばし、示指、中指、薬指、小指の少なくとも１本の指を用いて前記筐体を把持し、前記手根中手関節を中心として前記母指を動かすことにより、前記母指の先端が前記筐体の１つの面上に、前記母指と面とを離隔して、かつ、円弧を描くように移動するジェスチャである、
付記２０に記載のプログラム。
（付記２２）
前記基準ジェスチャは、前記母指の先端が前記面または前記面の延長面上の第１位置から円弧を描いて前記面または前記面の延長面上の第２位置へ移動する第１ジェスチャ、前記母指の先端が前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動する第２ジェスチャ、前記母指の先端が前記第１位置から円弧を描いて第２位置へ移動した後、前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動する第３ジェスチャ、及び前記母指の先端が前記第２位置から円弧を描いて第１位置へ移動した後、前記第１位置から円弧を描いて第２位置へ移動する第４ジェスチャ、の少なくとも１つを含む、
付記２１に記載のプログラム。
（付記２３）
検出される前記角速度信号は、前記筐体に前記母指の動きに伴い生じる反力を示す信号を含む、
付記２０〜２２の何れかに記載のプログラム。
（付記２４）
前記基準ジェスチャが行われたことを判定すると、予め対応付けられている前記基準ジェスチャに対応する処理を実行する、
付記１８〜２３のいずれかに記載のプログラム。
【符号の説明】
【００６８】
１０  スマートデバイス
１６  変換部
１８  取得部
２０  判定部
２２  記憶部
６０  ＣＰＵ
６２  １次記憶部
６４  ２次記憶部
【図１】
0006442769.tif 000004
【図２】
0006442769.tif 000005
【図３】
0006442769.tif 000006
【図４】
0006442769.tif 000007
【図５Ａ】
0006442769.tif 000008
【図５Ｂ】
0006442769.tif 000009
【図５Ｃ】
0006442769.tif 000010
【図６Ａ】
0006442769.tif 000011
【図６Ｂ】
0006442769.tif 000012
【図６Ｃ】
0006442769.tif 000013
【図６Ｄ】
0006442769.tif 000014
【図７Ａ】
0006442769.tif 000015
【図７Ｂ】
0006442769.tif 000016
【図７Ｃ】
0006442769.tif 000017
【図８】
0006442769.tif 000018
【図９Ａ】
0006442769.tif 000019
【図９Ｂ】
0006442769.tif 000020
【図９Ｃ】
0006442769.tif 000021
【図１０Ａ】
0006442769.tif 000022
【図１０Ｂ】
0006442769.tif 000023
【図１０Ｃ】
0006442769.tif 000024
【図１１Ａ】
0006442769.tif 000025
【図１１Ｂ】
0006442769.tif 000026
【図１１Ｃ】
0006442769.tif 000027
【図１２Ａ】
0006442769.tif 000028
【図１２Ｂ】
0006442769.tif 000029
【図１２Ｃ】
0006442769.tif 000030
【図１３】
0006442769.tif 000031
【図１４Ａ】
0006442769.tif 000032
【図１４Ｂ】
0006442769.tif 000033
【図１４Ｃ】
0006442769.tif 000034
【図１５Ａ】
0006442769.tif 000035
【図１５Ｂ】
0006442769.tif 000036
【図１５Ｃ】
0006442769.tif 000037
【図１６Ａ】
0006442769.tif 000038
【図１６Ｂ】
0006442769.tif 000039
【図１６Ｃ】
0006442769.tif 000040
【図１７Ａ】
0006442769.tif 000041
【図１７Ｂ】
0006442769.tif 000042
【図１７Ｃ】
0006442769.tif 000043
【図１８Ａ】
0006442769.tif 000044
【図１８Ｂ】
0006442769.tif 000045
【図１８Ｃ】
0006442769.tif 000046
【図１９Ａ】
0006442769.tif 000047
【図１９Ｂ】
0006442769.tif 000048
【図１９Ｃ】
0006442769.tif 000049
【図２０】
0006442769.tif 000050
【図２１】
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【図２２Ａ】
0006442769.tif 000052
【図２２Ｂ】
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