(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体が充填された袋状の形状を成し荷重を検出する荷重検出手段が、複数配列された入力手段と、
映像の投影方向を可変可能な投影装置と、
荷重が加えられた複数の前記荷重検出手段の組み合わせに対応づけて、荷重を加えた人体の頭部の向きを記憶する第１記憶手段と、
人体の頭部の向きと、前記投影装置の投影方向を制御するための命令とを対応づけて記憶する第２記憶手段と、
前記荷重検出手段の検出結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせに対応する頭部の向きを前記第１記憶手段から検出し、この検出した人体の頭部の向きに対応する方向に投影させる命令を前記第２記憶手段から検出する検出手段と、
この検出手段が検出した命令を前記投影装置に送信する送信手段とを具備することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記第１記憶手段は、荷重が加えられた複数の前記荷重検出手段の組み合わせパターンに対応づけて、荷重を加えた人体の頭部の向きを記憶し、
前記検出手段は、前記荷重検出手段の検出結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせパターンに対応する人体の頭部の向きを前記第１記憶手段から検出す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】
前記第１記憶手段は、荷重が加えられた複数の前記荷重検出手段の組み合わせパターンの変化に対応づけて、荷重を加えた人体の頭部の動きを記憶し、
前記第２記憶手段は、人体の頭部の動きと、前記投影装置を制御するための命令とを対応づけて記憶し、
前記検出手段は、前記荷重検出手段の検出結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせパターンの変化に対応する人体の頭部の動きを前記第１記憶手段から検出し、この検出した人体の頭部の動きに対応する命令を前記第２記憶手段から検出することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
内部に気体が充填された袋状の形状を成し荷重を検出する荷重検出手段が複数配列された入力手段を備える入力装置における入力方法であって、
前記荷重検出手段の検出結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせから人体の頭部の向きを検出する向き検出工程と、
映像の投影方向を可変可能な投影装置に対して、前記向き検出工程で検出した人体の頭部の向きに対応する方向に投影させる命令を送信する送信工程とを具備することを特徴とする入力方法。
【請求項５】
前記向き検出工程は、前記荷重検出手段の検出結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせパターンから人体の頭部の向きを検出することを特徴とする請求項４に記載の入力方法。
【請求項６】
前記第１記憶手段は、荷重が加えられた複数の前記荷重検出手段の組み合わせパターンの変化に対応づけて、荷重を加えた人体の頭部の動きを記憶し、
前記第２記憶手段は、人体の頭部の動きと、前記投影装置を制御するための命令とを対応づけて記憶し、
前記向き検出工程は、前記荷重検出手段の検出結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせパターンの変化に対応する人体の頭部の動きを検出し、
前記送信工程は、前記向き検出工程で検出した人体の頭部の動きに対応する命令を前記投影装置に送信することを特徴とする請求項４に記載の入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばテレビジョンなどの電子機器を遠隔操作するのに用いられる入力装置および入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、テレビジョン（以下、テレビと略称する）を見ながら、あるいは音楽を聞きながら布団に入るということは日常生活で普通に見られる光景である。しかし、布団に入ってしまうと、テレビやオーディオ・ビジュアル機器を操作することが難しかったり、寝ころぶと音声が聴き取りにくくなったり、リモートコントローラ（以下、リモコンと略称する）のボタンが小さくて、操作しにくくなったりするといった不便が生じる。
【０００３】
また近年は、テレビやオーディオ・ビジュアル機器で操作する内容も高度化し、さらに複雑な操作を要求するハードディスクレコーダなどが普及し始めている。これにより、機能が複雑化した電子機器のリモコンはボタンの数が増加する。このため、暗室となる寝室でボタンの識別が難しいために、操作に困難を伴う電子機器の操作ＧＵＩ環境を設定しても、従来のリモコンでは机上で利用するマウスのように画面上の任意の点を容易にポインティングできないため、操作を簡素化することは難しい。
【０００４】
従来、これらの問題点を解決するため、ジェスチャ認識やポインティングデバイスなどの技術を応用している。ジェスチャ認識技術（例えば、特許文献１参照）によれば、人の身振り手振りによって電子機器の操作を行うことができるが、布団の中に入った状況で身振り手振りを行うことは困難である。
【０００５】
またこれに対して、指先や指示棒などの指示手段によって電子機器画面中の点を指示することが可能なジェスチャ認識技術も存在する（例えば、特許文献２参照）。この技術は、単純なリモコンではなく、画面上の点を人が直接指示することが可能なため、ＧＵＩを電子機器の操作として用いることで、その操作を容易にできる可能性がある。
【０００６】
しかし、この技術も就寝時の電子機器操作に応用することは難しい。なぜなら、複数のカメラを寝室に設定せねばならずプライバシーに配慮する必要があるためである。さらにもっとも応用を難しくする点は、画像処理を用いるため、暗室となる寝室では画像処理が困難である点である。また、ジェスチャや指先による指示インタフェースの実現手法として、位置・姿勢センサを用いる手法も存在するが、就寝時の身体に各種センサやケーブルを付けることは、安眠を妨げる意味で実現的ではない。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１９６３１７号公報。
【０００８】
【特許文献２】特開平０４−２７１４２３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
布団に入った後に、暗い部屋で細かいボタンのついたリモコンをうまく使いこなすことは難しいため、テレビやオーディオといった電子機器の操作を簡単に行えないという問題があり、従来の画像処理によるジェスチャ認識を用いた手法では、体に直接取り付けるようなセンシング機器を装着する必要があり、安眠が妨げられるという問題もあった。
【００１０】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、ユーザが特別なセンシング機器を人体に装着する必要がなく、外部機器の操作を簡単に行うことが可能な入力装置および入力方法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】
【００１１】
上記の目的を達成するために、この発明は、気体が充填された袋状の形状を成し荷重を検出する荷重検出手段が、複数配列された入力手段と、映像の投影方向を可変可能な投影装置と、荷重が加えられた複数の荷重検出手段の組み合わせに対応づけて、荷重を加えた人体の頭部の向きを記憶する第１記憶手段と、人体の頭部の向きと、投影装置の投影方向を制御するための命令とを対応づけて記憶する第２記憶手段と、荷重検出手段の検出結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせに対応する頭部の向きを第１記憶手段から検出し、この検出した人体の頭部の向きに対応する方向に投影させる命令を第２記憶手段から検出する検出手段と、この検出手段が検出した命令を投影装置に送信する送信手段とを具備して構成するようにした。
【００１２】
またこの発明は、内部に気体が充填された袋状の形状を成し荷重を検出する荷重検出手段が複数配列された入力手段を備える入力装置における入力方法であって、前記荷重検出手段の検出結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせから人体の頭部の向きを検出する向き検出工程と、映像の投影方向を可変可能な投影装置に対して、前記向き検出工程で検出した人体の頭部の向きに対応する方向に投影させる命令を送信する送信工程とを具備して構成するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、この発明では、内部に気体が充填された袋状の形状を成し荷重を検出する荷重検出手段を複数配列して入力手段を形成し、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせから人体の向きを検出し、この検出した人体の向きに対応する命令を外部機器に送信するようにしている。
【００１４】
したがって、この発明によれば、例えば入力手段に頭部をおいて枕のように用いれば、ユーザは頭部を所定の方向に動かすことで所望の命令を外部機器に対して送信できる。すなわち、ユーザが特別なセンシング機器を人体に装着する必要がなく、外部機器の操作を簡単に行うことが可能な入力装置および入力方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。  
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる入力装置の全体構成を示すものである。この入力装置は、図２に示すように、枕型感覚入力装置１００と、コントロールボックス２００とを備え、ユーザによる遠隔制御の対象となる電子機器として例えばテレビジョン（以下、テレビと略称する）３００に接続される。
【００１６】
枕型感覚入力装置１００は、ユーザが膝の上に置いたり、胸に抱え込んだり、または枕のように頭を載せたりすることができるものであって、外袋１０１内に、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃが定められた位置に配列される。そして、外袋１０１と、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃとの隙間は、例えば綿やそば殻といった流動性と柔軟性を有する内容物１０２で満たされている。
【００１７】
感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃは、互いに同じ構成からなるため、以下では、感覚入力素子１１０ａのみについて説明する。  
感覚入力素子１１０ａは、ユーザからの遠隔制御の指示を受け付けり、ユーザに対して触覚および視覚的な感覚を提示するもので、袋状感覚デバイス１１１と、ベルト１１２と、形状制御手段１１３と、形状検出手段１１４とを備えている。
【００１８】
袋状感覚デバイス１１１は、例えばビニール素材で形成され、内部に空気などの気体が封入された中袋であって、その外周にはベルト１１２が巻かれており、空気用パイプ及び信号伝達用ケーブルを介してコントロールボックス２００に接続されている。
さらに、感覚入力素子１１０ａは、袋状感覚デバイス１１１の形状を検出したり可変する手段として、ベルト１１２の長さを巻き取り調整するモータ１１３１を有する形状制御手段１１３と、モータ１１３１によるベルト１１２の巻き取り量を検出するベルト長センサ１１４１を有する形状検出手段１１４とを備える。
【００１９】
袋状感覚デバイス１１１の形状を検出する場合には、形状制御手段１１３が、ベルト１１２が所定のテンションで袋状感覚デバイス１１１に巻き付いた状態となるようにモータ１１３１を駆動制御し、所定のテンションにベルト１１２が巻き取り調整されると、この旨が形状検出手段１１４に通知され、この通知に応動して形状検出手段１１４がベルト１１２の巻き取り量を検出し、その値を形状パラメータとしてコントロールボックス２００に通知する。
【００２０】
また袋状感覚デバイス１１１の形状を可変する場合には、コントロールボックス２００から通知される形状制御パラメータと、形状検出手段１１４が検出したベルト１１２の巻き取り量とに基づいて、袋状感覚デバイス１１１が上記形状制御パラメータで示される形状となるように、形状制御手段１１３がモータ１１３１を駆動制御してベルト１１２の巻き取り量を調整し、その巻き取り量をコントロールボックス２００に通知する。
【００２１】
コントロールボックス２００は、枕型感覚入力装置１００を制御し、枕型感覚入力装置１００を通じたユーザからの指示に応じて、テレビ３００を制御したり、またテレビ３００の状態に応じて、枕型感覚入力装置１００を制御して上記状態をユーザに通知する制御を行うものであって、計算手段２１０と、硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃと、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃとを備える。
【００２２】
硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃは、それぞれ感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに対応するものであって、対応するものの袋状感覚デバイス１１１内の空気圧を検出し、その値を硬さを示す硬度パラメータとしてそれぞれ対応する硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃおよび計算手段２１０に通知する。
【００２３】
硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃは、それぞれ感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに対応し、対応する硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータと、計算手段２１０（硬度制御計算手段２１４）から通知される情報（硬度制御パラメータ）に基づいて、袋状感覚デバイス１１１の硬度を制御するものであって、ポンプ、タンク、バルブ、およびレギュレータをそれぞれ備える。
【００２４】
具体的には、硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃは、対応する硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータと、計算手段２１０から通知される硬度制御パラメータに基づいて、ポンプを駆動制御してタンク内に圧力を高めた空気を一時的に蓄積しておき、袋状感覚デバイス１１１の硬度を高める場合には、バルブを調整してタンク内より空気用パイプを介して袋状感覚デバイス１１１に空気を圧入して加圧し、一方、袋状感覚デバイス１１１の硬度を下げる場合には、レギュレータを調整して袋状感覚デバイス１１１内の空気を外部に排出して減圧する。
【００２５】
計算手段２１０は、プロセッサ、このプロセッサの制御プログラムや制御データを記憶するメモリ、テレビ３００と通信する通信手段などのハードウェアを備え、当該入力装置の各部を統括して制御するものであって、上記ハードウェアにより入力パラメータ／操作情報変換手段２１１と、フィードバック制御手段２１２と、外部機器通信手段２１３と、硬度制御計算手段２１４と、形状制御計算手段２１５とが構成される。
【００２６】
入力パラメータ／操作情報変換手段２１１は、図３に示すような命令テーブルを予め記憶している。この命令テーブルは、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃの各形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータに基づく荷重位置と、テレビ３００に対する操作命令とを対応づけたものである。そして、入力パラメータ／操作情報変換手段２１１は、各形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータに基づいて最大の荷重位置を検出し、この荷重位置に対応する操作命令を上記命令テーブルから検出し、これを操作情報として外部機器通信手段２１３に通知する。
【００２７】
フィードバック制御手段２１２は、図４に示すような状況テーブルを予め記憶している。この状況テーブルは、外部機器通信手段２１３を通じてテレビ３００から通知されるフィードバック情報と、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃの各袋状感覚デバイス１１１に設定すべき硬度とを対応づけたものである。そして、フィードバック制御手段２１２は、上記フィードバック情報に基づいて上記状況テーブルから各袋状感覚デバイス１１１に設定すべき硬度を検出し、これを硬度情報として、制御対象となる硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃの識別情報とともに硬度制御計算手段２１４および形状制御計算手段２１５に通知する。
【００２８】
外部機器通信手段２１３は、赤外線、無線、あるいは有線などの方式によりテレビ３００と通信するものであって、入力パラメータ／操作情報変換手段２１１から通知される操作情報に基づく操作信号をテレビ３００に送信したり、あるいはテレビ３００から通知される状況情報を受信して、これをフィードバック制御手段２１２に通知する。
【００２９】
硬度制御計算手段２１４は、フィードバック制御手段２１２から通知される硬度情報と、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータと、形状検出手段１１４から通知されるベルト１１２の巻き取り量とに基づいて、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃがそれぞれ上記硬度情報で示される硬度となるように硬度制御パラメータを求める。そして、前述したように、硬度制御パラメータは、対応する硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃに通知される。
【００３０】
形状制御計算手段２１５は、フィードバック制御手段２１２から通知される硬度情報と、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータと、形状検出手段１１４から通知されるベルト１１２の巻き取り量とに基づいて、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃがそれぞれ上記硬度情報で示される硬度となるように形状制御パラメータを求める。そして、前述したように、形状制御パラメータは、対応する形状制御手段１１３に通知される。
【００３１】
テレビ３００は、テレビ放送を受像する、いわゆるテレビジョン受信機であって、操作命令受信手段３０１と、状況出力手段３０２とを備える。  
操作命令受信手段３０１は、コントロールボックス２００から操作信号を受信し、これを解読して操作情報を検出し、この操作情報に応じて当該テレビ３００が受像するチャンネルや音声のボリュームなどを制御する。
【００３２】
状況出力手段３０２は、当該テレビ３００の設定状況を検出するものであって、例えばチャンネル番号がこれ以上増やせない、またはこれ以上減らせない、あるいはボリュームがこれ以上上げられない、またはこれ以上下げられないという状態を検出し、この検出した状態を示すフィードバック情報をコントロールボックス２００に通知する。
【００３３】
次に、上記構成の入力装置の動作について説明する。図５は、計算手段２１０による制御動作を説明するフローチャートであって、以下、この図を参照して、当該入力装置の動作について説明する。この図に示す処理は、電源が投入されてから、電源が切られるまで繰り返し実行される。
【００３４】
まずステップ５ａにおいて計算手段２１０は、入力パラメータ／操作情報変換手段２１１が、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃの各形状検出手段１１４から通知される形状パラメータと、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータを受信して、これらに基づいて、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃの袋状感覚デバイス１１１への荷重を検出し、ステップ５ｂに移行する。
【００３５】
なお、予めユーザは、外袋１０１上のどの位置が、どの命令に対応するかを認識しており、所望の命令に応じて、外袋１０１上で例えば頭部の位置をずらす。その様子を図６に示す。図６（ａ）は、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃのうち、頭部で重点的に感覚入力素子１１０ｂに加重している様子を示し、図６（ｂ）は、頭部で重点的に感覚入力素子１１０ａに加重している様子を示し、そして図６（ｃ）は、頭部で重点的に感覚入力素子１１０ｃに加重している様子を示す。
【００３６】
ステップ５ｂにおいて計算手段２１０は、入力パラメータ／操作情報変換手段２１１が、ステップ５ａで検出した荷重に基づいて、荷重が最も大きい位置（感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂあるいは１１０ｃ）を検出し、ステップ５ｃに移行する。
ステップ５ｃにおいて計算手段２１０は、入力パラメータ／操作情報変換手段２１１が、ステップ５ｂで検出した荷重が最も大きい位置に対応する操作命令を命令テーブルから検出し、これを操作情報として外部機器通信手段２１３に通知し、ステップ５ｄに移行する。
【００３７】
ここで、図６（ａ）で示すように、重点的に感覚入力素子１１０ｂに加重している場合には、命令テーブルには特に操作命令が設定されていないため、ステップ５ａに移行する。図６（ｂ）で示すように、重点的に感覚入力素子１１０ａに加重している場合には、命令テーブルからチャンネル番号を１つ減らす命令が操作情報として検出される。そして、図６（ｃ）で示すように、重点的に感覚入力素子１１０ｃに加重している場合には、命令テーブルからチャンネル番号を１つ増やす命令が操作情報として検出される。
【００３８】
ステップ５ｄにおいて計算手段２１０は、外部機器通信手段２１３が、ステップ５ｄにて入力パラメータ／操作情報変換手段２１１から通知された操作情報に基づく操作信号を生成し、これをテレビ３００に送信して、ステップ５ｅに移行する。
これによりテレビ３００では、上記操作信号が操作命令受信手段３０１で受信され、操作命令受信手段３０１が受信した操作信号を解読して操作情報を検出し、この操作情報に応じて当該テレビ３００で受像するチャンネルが制御される。
【００３９】
またテレビ３００では、上記制御が為されると、状況出力手段３０２が、当該テレビ３００が、例えばチャンネル番号がこれ以上増やせない、またはこれ以上減らせない、という状態を検出し、この旨をフィードバック情報としてコントロールボックス２００に通知する。
【００４０】
ステップ５ｅにおいて計算手段２１０は、外部機器通信手段２１３がテレビ３００からフィードバック情報を受信し、ステップ５ｆに移行する。なお、ステップ５ｄの操作信号送信から、所定時間が経過しても上記フィードバック情報が受信できない場合には、ステップ５ａに移行する。
【００４１】
ステップ５ｆにおいて計算手段２１０は、フィードバック制御手段２１２が、ステップ５ｅで受信したフィードバック情報に基づいて、状況テーブルから感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃの各袋状感覚デバイス１１１に設定すべき硬度を検出し、これを硬度情報として、制御対象となる硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃの識別情報とともに硬度制御計算手段２１４および形状制御計算手段２１５に通知し、ステップ５ｇに移行する。
【００４２】
これに対して硬度制御計算手段２１４は、フィードバック制御手段２１２から通知される硬度情報と、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータと、形状検出手段１１４から通知されるベルト１１２の巻き取り量とに基づいて、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃがそれぞれ上記硬度情報で示される硬度となるように硬度制御パラメータを求める。
【００４３】
また形状制御計算手段２１５は、フィードバック制御手段２１２から通知される硬度情報と、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータと、形状検出手段１１４から通知されるベルト１１２の巻き取り量とに基づいて、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃがそれぞれ上記硬度情報で示される硬度や、所定の形状となるように形状制御パラメータを求める。
【００４４】
すなわち、ステップ５ｅで受信したフィードバック情報が、チャンネル番号の上げ下げが可能であることを示す場合には、ステップ５ａに移行して、図７（ａ）に示すように、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃの各袋状感覚デバイス１１１の硬度制御や形状制御は行わない。
【００４５】
またステップ５ｅで受信したフィードバック情報が、チャンネル番号をこれ以上増やせないことを示す場合には、ステップ５ｆに移行して、図７（ｂ）に示すように、感覚入力素子１１０ａの袋状感覚デバイス１１１の硬度を高めるための硬度制御パラメータと、形状を変化させるための形状制御パラメータを求める。
【００４６】
同様にステップ５ｅで受信したフィードバック情報が、チャンネル番号をこれ以上減らせないことを示す場合には、ステップ５ｆに移行して、図７（ｃ）に示すように、感覚入力素子１１０ｃの袋状感覚デバイス１１１の硬度を高めるための硬度制御パラメータと、形状を変化させるための形状制御パラメータを求める。
【００４７】
ステップ５ｇにおいて計算手段２１０は、ステップ５ｆで硬度制御計算手段２１４が求めた硬度制御パラメータを、対応する硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃに通知するとともに、ステップ５ｆで形状制御計算手段２１５が求めた形状制御パラメータを、対応する感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃに通知し、ステップ５ａに移行する。
【００４８】
これにより、硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃは、通知された上記硬度制御パラメータの硬度となるように、対応する硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃから通知される硬度パラメータを確認しながら、空気の加圧あるいは減圧を行って、対応する感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃの袋状感覚デバイス１１１の硬度を制御する。
【００４９】
また、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃでは、形状制御手段１１３が通知される形状制御パラメータと、形状検出手段１１４が検出したベルト１１２の巻き取り量とに基づいて、袋状感覚デバイス１１１が上記形状制御パラメータで示される形状となるように、モータ１１３１を駆動制御してベルト１１２の巻き取り量を調整する。
【００５０】
以上のように、上記構成の入力装置では、例えばユーザが布団に入り枕型感覚入力装置１００を枕として利用し、頭を傾けるなどして荷重位置をずらすと、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃのいずれかの形状や硬度が変化し、これが検出されてコントロールボックス２００によりテレビ３００が受像するチャンネルが切り換え制御される。
【００５１】
したがって、上記構成の入力装置によれば、ユーザは特別なセンシング機器を人体に装着しなくても、頭部による荷重移動という布団の中にいても容易に可能な動作により、電子機器の操作を簡単に行うことができる。
また上記構成の入力装置では、例えばチャンネル番号を増減できないような場合には、それに応じて命令を受け付ける感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃの硬度を高めたり、形状を変化させるようにしている。したがって、上記構成の入力装置によれば、受け付けられない要求を、受け付けるべきデバイス（袋状感覚デバイス１１１）の触覚や視覚で認識できるので、ユーザの利便性が非常に高い。
【００５２】
次に、この発明の第２の実施形態に係わる入力装置について説明する。この入力装置は、図８に示すように、枕型感覚入力装置１００ａと、コントロールボックス２００ｂとを備える。第１の実施形態では、ユーザによる遠隔制御の対象となる電子機器として、テレビ３００を示したが、この実施形態では、代わりにプロジェクタＰＪに接続される。
【００５３】
プロジェクタＰＪは、図示しない再生機器から入力される映像信号に基づく映像を、右スクリーンＳＲあるいは左スクリーンＳＬのいずれか一方に映像を投影する投影装置である。ユーザの頭部が置かれた枕型感覚入力装置１００ａは、頭部の荷重移動を検出し、この検出結果に基づいて、コントロールボックス２００ａがプロジェクタＰＪの投影方向を制御する。
【００５４】
枕型感覚入力装置１００ａは、図２に示した枕型感覚入力装置１００と同様の構成からなるが、枕型感覚入力装置１００では、３つの感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃを直線的に配列するようにしたのに対して、枕型感覚入力装置１００ａでは、図８に示すように、６４個の感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ…１１７ｈを８行×８列の面状に配列して、ユーザがより複雑な指示を与えることを可能としたものである。
【００５５】
またコントロールボックス２００ａについても同様に、図２に示したコントロールボックス２００と同様の構成からなるが、コントロールボックス２００ａは、コントロールボックス２００の構成に加えて、計算手段２１０に、圧力マップ生成手段２１６ａと、圧力マップ保存手段２１７ａと、頭部指向方向マッチング手段２１８ａとを備えるようにしたものである。
【００５６】
圧力マップ生成手段２１６ａは、図１０に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、各感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２３００〜２３６３から通知される硬度パラメータを取得し、これらのパラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する。
【００５７】
圧力マップ保存手段２１７ａは、図１１に示すように、ユーザの頭部の状態を想定した複数の圧力マップとプロジェクタＰＪを制御するための命令とを予め対応づけた命令テーブルを記憶する。上記命令の一例としては、プロジェクタＰＪの投影方向の角度θを示す命令が記憶される。
【００５８】
頭部指向方向マッチング手段２１８ａは、圧力マップ保存手段２１７ａが予め記憶する複数の圧力マップから、圧力マップ生成手段２１６ａが生成した圧力マップに一致または類似する圧力マップを検出し、この検出結果に基づく命令を外部機器通信手段２１３を通じて、プロジェクタＰＪに出力するものである。
【００５９】
コントロールボックス２００ａは、６４個の感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈに対応するべく、上記感覚入力素子にそれぞれ対応する硬度制御手段２２００〜２２６３および硬度検出手段２３００〜２３６３を備えるようにする。
なおここで、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈは、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと同様の構成である。また硬度制御手段２２００〜２２６３は、硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃと同様の構成であり、そして硬度検出手段２３００〜２３６３は、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃと同様の構成である。
【００６０】
プロジェクタＰＪは、操作命令受信手段３０１と、状況出力手段３０２と、位置調整手段３０３とを備える。操作命令受信手段３０１は、コントロールボックス２００ａから操作信号を受信し、これを解読して操作情報を検出し、この操作情報に応じて当該プロジェクタＰＪを制御する。
【００６１】
状況出力手段３０２は、当該プロジェクタＰＪの設定状況を検出するものであって、例えばチャンネル番号がこれ以上増やせない、またはこれ以上減らせない、あるいは投影方向をそれ以上変えられないという状態を検出し、この検出した状態を示すフィードバック情報をコントロールボックス２００ａに通知する。位置調整手段３０３は、当該プロジェクタＰＪの投影方向を制御するものである。
【００６２】
次に、上記構成の入力装置の動作について説明する。この入力装置は、図２に示した入力装置と同様に、図５に示した制御動作を行うが、同様の処理であるため、この処理については説明を省略する。また図９に示した入力装置は、新たな制御動作として、図１２に示すような処理を実行する。この図に示す処理は、電源が投入されてから、電源が切られるまで繰り返し実行されるものである。以下、この図を参照して、当該入力装置の動作について説明する。
【００６３】
まず、圧力マップ生成手段２１６ａは、各感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２３００〜２３６３から通知される硬度パラメータを取得し（形状検出ステップ１２ａ）、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、上記形状パラメータおよび上記硬度パラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する（圧力マップ生成ステップ１２ｂ）。
【００６４】
このようにして圧力マップが生成されると、頭部指向方向マッチング手段２１８ａが、圧力マップ保存手段２１７ａが予め記憶する複数の圧力マップから、圧力マップ生成手段２１６ａが生成した圧力マップに一致または類似する圧力マップを検出し（頭部指向方向マッチングステップ１２ｃ）、この検出した圧力マップに対応づけられた投影方向を示す命令を圧力マップ保存手段２１７ａが記憶する命令テーブルから検出する（命令決定ステップ１２ｄ）。
【００６５】
そして、頭部指向方向マッチング手段２１８ａは、上記検出した命令を、外部機器通信手段２１３を通じて、プロジェクタＰＪに出力する（命令送信ステップ１２ｅ）。これにより、上記命令が操作命令受信手段３０１によって受信され、操作命令受信手段３０１により上記命令が位置調整手段３０３に与えられる。これにより、位置調整手段３０３は、図１３に示すように、命令に準じた投影方向に投影が為されるように、図示しない投影部の投影方向を制御する。
【００６６】
以上のように、上記構成の入力装置では、例えばユーザが布団に入り枕型感覚入力装置１００を枕として利用し、頭を傾けるなどして感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈに加わる圧力の分布を変化させると、コントロールボックス２００が圧力分布からユーザの頭部が指向する方向を検出し、この方向に向けて投影を行うようにプロジェクタＰＪの投影方向を制御する。したがって、上記構成の入力装置によれば、ユーザは特別なセンシング機器を人体に装着しなくても、頭部による圧力分布の変化という布団の中にいても容易に可能な動作により、投影方向の制御を簡単に行うことができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態では、頭部による圧力分布から頭部の指向方向を推定するようにしたが、体を横たえた人体において、頭部の指向方向と胴体以下の姿勢には一定の関連性があることから、上記推定した頭部の指向方向から、計算部２１０が胴体以下の姿勢を推定して、この推定結果に応じて電子機器などの外部機器を制御するようにしてもよい。
【００６８】
また上記実施形態では、頭部の指向方向を例に挙げて説明したが、頭部以外の人体の部位の姿勢を推定するようにしてもよい。上記実施形態では、枕サイズを想定して説明しているが、畳サイズ程度、もしくはベットサイズ程度に拡大することで、人体の一部に限らず、全体の姿勢を推定することに用いることもできる。
【００６９】
次に、この発明の第３の実施形態に係わる入力装置について説明する。この入力装置は、図１４に示すように、枕型感覚入力装置１００ｂと、コントロールボックス２００ｂと、テレビジョン３００と、マイクロホン４００とを備える。この実施形態に示す入力装置は、マイクロホン４００でユーザのいびきを検出し、これに応じてコントロールボックス２００ｂが、枕型感覚入力装置１００ｂの形状を可変して、ユーザの睡眠姿勢を変化させ、いびきを抑制するものである。
【００７０】
枕型感覚入力装置１００ｂは、図２に示した枕型感覚入力装置１００と同様の構成からなるが、枕型感覚入力装置１００では、３つの感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃを直線的に配列するようにしたのに対して、枕型感覚入力装置１００ｂでは、図１５に示すように、６４個の感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ…１１７ｈを８行×８列の面状に配列して、ユーザがより複雑な指示を与えることを可能としたものである。
【００７１】
またコントロールボックス２００ｂについても同様に、図２に示したコントロールボックス２００と同様の構成からなるが、コントロールボックス２００ｂは、コントロールボックス２００の構成に加えて、計算手段２１０に、圧力マップ生成手段２１６ｂと、いびき防止圧力マップ保存手段２１７ｂと、いびき防止マッチング手段２１８ｂとを備えるようにしたものである。
【００７２】
圧力マップ生成手段２１６ｂは、図１０に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、各感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２３００〜２３６３から通知される硬度パラメータを取得し、これらのパラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する。
【００７３】
いびき防止圧力マップ保存手段２１７ｂは、ユーザの頭部が指向する指向方向と、その際に感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈにそれぞれ加わる圧力をマッピングした圧力マップとを対応づけた指向方向−圧力マップテーブルを記憶するとともに、上記圧力マップで示される圧力分布が得られるように頭部の姿勢を制御するための制御用圧力マップと、いびきをかきにくい姿勢を取った場合に頭部が指向する方向（以下、いびき防止方向と称する）を示すいびき防止方向テーブルとを記憶する。上記制御用圧力マップは、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの各形状を制御するための形状制御パラメータ、および感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの各硬度を制御するための硬度制御パラメータを、上記平面マップ上にマッピングしたものである。
【００７４】
いびき防止マッチング手段２１８ｂは、圧力マップ生成手段２１６ｂが生成した圧力マップと、いびき防止圧力マップ保存手段２１７ｂが記憶する指向方向−圧力マップテーブルとに基づいて、ユーザの頭部が指向する指向方向を推定するとともに、いびき防止圧力マップ保存手段２１７ｂが記憶するいびき防止方向テーブルを参照して、上記推定した指向方向に一致または近い、いびき防止方向を検出する。
【００７５】
そして、いびき防止マッチング手段２１８ｂは、上記検出した、いびき防止方向に対応する圧力マップを、指向方向−圧力マップテーブルから検出し、この検出した圧力マップで示される圧力分布が得られる制御用圧力マップを、いびき防止圧力マップ保存手段２１７ｂから求めて、これに基づいて、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの各形状および各硬度を制御するものである。
【００７６】
コントロールボックス２００ａは、６４個の感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈに対応するべく、上記感覚入力素子にそれぞれ対応する硬度制御手段２２００〜２２６３および硬度検出手段２３００〜２３６３を備えるようにする。
なおここで、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈは、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと同様の構成である。また硬度制御手段２２００〜２２６３は、硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃと同様の構成であり、そして硬度検出手段２３００〜２３６３は、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃと同様の構成である。
【００７７】
次に、上記構成の入力装置の動作について説明する。この入力装置は、図２に示した入力装置と同様に、図５に示した制御動作を行うが、同様の処理であるため、この処理については説明を省略する。また図１５に示した入力装置は、新たな制御動作として、図１６に示すような処理を実行する。この図に示す処理は、電源が投入されてから、電源が切られるまで繰り返し実行されるものである。以下、この図を参照して、当該入力装置の動作について説明する。
【００７８】
まず、マイクロホン４００からの音声信号の強度レベルを計算手段２１０が監視し、いびきと見なせる所定レベル以上の強度を有する音声信号を検出すると（ステップ１６ａ）、計算手段２１０は、この旨を感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈおよび硬度検出手段２３００〜２３６３に通知する（ステップ１６ｂ）。
【００７９】
これに対して、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの各形状検出手段１１４が、それぞれ検出した形状パラメータを計算手段２１０に出力し、また硬度検出手段２３００〜２３６３が、それぞれ検出した硬度パラメータを計算手段２１０に出力する。そして、これらのパラメータを圧力マップ生成手段２１６ｂが取得する（ステップ１６ｃ）。
【００８０】
そして圧力マップ生成手段２１６ｂが、図１０に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、ステップ１６ｃで取得した形状パラメータおよび硬度パラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する（ステップ１６ｄ）。
【００８１】
圧力マップが生成されると、いびき防止マッチング手段２１８ｂが、圧力マップ生成手段２１６ｂが生成した圧力マップと、いびき防止圧力マップ保存手段２１７ｂが記憶する指向方向−圧力マップテーブルとに基づいて、ユーザの頭部が指向する指向方向を推定するとともに、いびき防止圧力マップ保存手段２１７ｂが記憶するいびき防止方向テーブルを参照して、上記推定した指向方向に一致または近い、いびき防止方向を検出する。（ステップ１６ｅ）。
【００８２】
そして、いびき防止マッチング手段２１８ｂが、ステップ１６ｅで検出した、いびき防止方向に対応する圧力マップを、防止圧力マップ保存手段２１７ｂが記憶する指向方向−圧力マップテーブルから検出し、この検出した圧力マップで示される圧力分布が得られる制御用圧力マップを、いびき防止圧力マップ保存手段２１７ｂから求める（ステップ１６ｆ）。
【００８３】
そして、いびき防止マッチング手段２１８ｂが、ステップ１６ｆで求めた制御用圧力マップに基づく形状制御パラメータを、それぞれ対応する感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状制御手段１１３に出力して、形状制御を行わせるとともに、上記制御用圧力マップに基づく硬度制御パラメータを、それぞれ対応する硬度制御手段２２００〜２２６３に出力して、硬度制御を行わせる（ステップ１６ｇ）。これらの制御により、ユーザの睡眠姿勢が変化する様子を、図１７（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００８４】
そして、計算手段２１０が、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの各形状検出手段１１４がそれぞれ検出した形状パラメータを取得するとともに、硬度検出手段２３００〜２３６３がそれぞれ検出した硬度パラメータを取得し、これらのパラメータを圧力マップ生成手段２１６ｂに出力する（ステップ１６ｈ）。
【００８５】
そして圧力マップ生成手段２１６ｂが、図１０に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、ステップ１６ｈで取得した形状パラメータおよび硬度パラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する（ステップ１６ｉ）。
【００８６】
そして、いびき防止マッチング手段２１８ｂが、ステップ１６ｆで求めた制御用圧力マップと、ステップ１６ｉで作成した圧力マップを比較して差異を求め、この差異を補正するための形状制御パラメータおよび硬度制御パラメータを求める（ステップ１６ｊ）。
【００８７】
そして、ステップ１６ｊで求めた差異が予め設定した閾値よりも小さい場合には、計算手段２１０が、いびきが防止されたものと判断して、当該処理を終了する。一方、ステップ１６ｊで求めた差異が予め設定した閾値以上の場合に、計算手段２１０が、いびきが防止されていないものと判断して、ステップ１６ｇに移行し、ステップ１６ｇにおいていびき防止マッチング手段２１８ｂが、ステップ１６ｊで求めた形状制御パラメータを、それぞれ対応する感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状制御手段１１３に出力して、形状制御を行わせるとともに、ステップ１６ｊで求めた硬度制御パラメータを、それぞれ対応する硬度制御手段２２００〜２２６３に出力して、硬度制御を行わせる。これにより、ユーザの頭部がいびき防止方向に指向するように補正される。
【００８８】
以上のように、上記構成の入力装置では、マイクロホン４００でユーザのいびきを検出し、これに応じてコントロールボックス２００ｂが、枕型感覚入力装置１００ｂの形状を可変して、ユーザの睡眠姿勢を変化させ、いびきを抑制するようにしている。したがって、上記構成の入力装置によれば、ユーザがテレビ３００を視聴中に寝入ってしまった場合などに、いびきをかくことを抑制でき、睡眠時無呼吸症候群などへの効果も期待できる。
【００８９】
なお、上記構成の入力装置では、ユーザの姿勢を検出し、これに応じていびきを防止するようにユーザの姿勢を変化させるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば第２の実施形態で示した入力装置のように、プロジェクタＰＪの投影方向を制御するのに適用することもできる。
【００９０】
第２の実施形態では、ユーザの頭部の指向方向を想定した複数の圧力分布と命令とを対応づけて記憶しておき、実際に検出した圧力分布と比較して、一致または類似するものに対応する命令で外部機器を制御するようにしていた。これに代わって、第３の実施形態の入力装置のように、いったん上記圧力分布からユーザの頭部の指向方向を推定し、この指向方向に対応する方向に投影を行うような命令を出力するようにする。すなわち、第２の実施形態のように、圧力分布と命令とを直接対応づけるのではなく、圧力分布と指向方向を対応付け、さらに指向方向と命令を対応づけておき、まず圧力分布から指向方向を検出し、そしてこの指向方向から命令を決定するようにしてもよい。
【００９１】
次に、この発明の第４の実施形態に係わる入力装置について説明する。この入力装置は、図１８に示すように、枕型感覚入力装置１００ｃと、コントロールボックス２００ｃと、テレビジョン３００とを備える。この実施形態に示す入力装置は、枕型感覚入力装置１００ｃに加わる圧力マップをパターン認識することで、ユーザの頭部が指向する指向方向を検出し、これに応じてコントロールボックス２００ｂが、テレビジョン３００をコントロールするものである。
【００９２】
枕型感覚入力装置１００ｃは、図２に示した枕型感覚入力装置１００と同様の構成からなるが、枕型感覚入力装置１００では、３つの感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃを直線的に配列するようにしたのに対して、枕型感覚入力装置１００ｃでは、図１８に示すように、６４個の感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ…１１７ｈを８行×８列の面状に配列して、ユーザがより複雑な指示を与えることを可能としたものである。
【００９３】
またコントロールボックス２００ｃについても同様に、図２に示したコントロールボックス２００と同様の構成からなるが、コントロールボックス２００ｃは、コントロールボックス２００の構成に加えて、計算手段２１０に、圧力マップ生成手段２１６ｃと、圧力マップ保存手段２１７ｃと、頭部指向方向マッチング手段２１８ｃとを備えるようにしたものである。
【００９４】
圧力マップ生成手段２１６ｃは、図１０に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、各感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２３００〜２３６３から通知される硬度パラメータを取得し、これらのパラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する。
【００９５】
圧力マップ保存手段２１７ｃは、ユーザの頭部が指向する指向方向と、その際に感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈにそれぞれ加わる圧力をマッピングした圧力マップとを対応づけた指向方向−圧力マップテーブルを記憶するとともに、図１９に示すように、上記指向方向にテレビ３００に対する操作命令を対応づけた命令テーブルを記憶する。
【００９６】
頭部指向方向マッチング手段２１８ｃは、圧力マップ生成手段２１６ｃが生成した圧力マップと、圧力マップ保存手段２１７ｃが記憶する指向方向−圧力マップテーブルとに基づいて、ユーザの頭部が指向する指向方向を推定するとともに、この推定した指向方向に対応する操作命令を、圧力マップ保存手段２１７ｃが記憶する命令テーブルから検出し、これを操作情報として外部機器通信手段２１３に通知する。
【００９７】
コントロールボックス２００ａは、６４個の感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈに対応するべく、上記感覚入力素子にそれぞれ対応する硬度制御手段２２００〜２２６３および硬度検出手段２３００〜２３６３を備えるようにする。
なおここで、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈは、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと同様の構成である。また硬度制御手段２２００〜２２６３は、硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃと同様の構成であり、そして硬度検出手段２３００〜２３６３は、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃと同様の構成である。
【００９８】
次に、上記構成の入力装置の動作について説明する。この入力装置は、図２に示した入力装置と同様に、図５に示した制御動作のうち、ステップ５ｅ〜５ｇに示した制御動作を行うが、同様の処理であるため、この処理については説明を省略する。
また図５に示した制御動作のうち、ステップ５ａ〜５ｄに示した制御動作に代わって、図２０に示すような処理を実行する。この図に示す処理は、電源が投入されてから、電源が切られるまで繰り返し実行されるものである。以下、この図を参照して、当該入力装置の動作について説明する。
【００９９】
まず、圧力マップ生成手段２１６ｃは、各感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２３００〜２３６３から通知される硬度パラメータを取得し（形状検出ステップ２０ａ）、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、上記形状パラメータおよび上記硬度パラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する（圧力マップ生成ステップ２０ｂ）。
【０１００】
このようにして圧力マップが生成されると、頭部指向方向マッチング手段２１８ｃが、圧力マップ保存手段２１７ｃが予め記憶する指向方向−圧力マップテーブルを参照し、圧力マップ生成手段２１６ｃが生成した圧力マップにパターンが一致または類似する圧力マップを検出し（頭部指向方向マッチングステップ２０ｃ）、この検出した圧力マップに対応づけられた指向方向に対応する操作命令を圧力マップ保存手段２１７ｃが記憶する命令テーブルから検出する（命令決定ステップ２０ｄ）。
【０１０１】
そして、頭部指向方向マッチング手段２１８ｃは、上記検出した命令を、外部機器通信手段２１３を通じて、テレビ３００に出力する（命令送信ステップ２０ｅ）。これにより、上記命令が操作命令受信手段３０１によって受信され、操作命令受信手段３０１により上記命令が実行される。以後、計算手段２１０において、ステップ５ｅ〜５ｇに示した制御動作が為される。
【０１０２】
以上のように、上記構成の入力装置では、例えばユーザが布団に入り枕型感覚入力装置１００を枕として利用し、頭を傾けるなどして感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈに加わる圧力の分布を変化させると、コントロールボックス２００が圧力分布からユーザの要求を検出し、この要求に応じた命令をテレビ３００に送信して制御する。したがって、上記構成の入力装置によれば、ユーザは特別なセンシング機器を人体に装着しなくても、頭部による圧力分布の変化という布団の中にいても容易に可能な動作により、テレビ３００の操作を簡単に行うことができる。
【０１０３】
また上記構成の入力装置では、ステップ２０ｃで説明したように、圧力マップのパターンの変化が一致または類似するかを判定するようにしている。このようにパターンの変化で頭部による要求を判定するようにしているため、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈにおける絶対的な位置でユーザの要求を受け付ける場合に比べて、頭部によるユーザの要求を柔軟に検出でき、頭部を載置する位置による誤検出や検出見落としが防止できる。
【０１０４】
なお、第２の実施形態および第３の実施形態では、圧力マップの一致からユーザが要求する命令を判定するようにしたが、第２の実施形態および第３の実施形態においても、上記第４の実施形態で述べたように、圧力マップのパターンからユーザが要求する命令を判定するようにしてもよい。
【０１０５】
次に、この発明の第５の実施形態に係わる入力装置について説明する。この入力装置は、図２１に示すように、枕型感覚入力装置１００ｄと、コントロールボックス２００ｄと、テレビジョン３００とを備える。この実施形態に示す入力装置は、枕型感覚入力装置１００ｄに加わる圧力マップをパターン認識することで、ユーザの頭部が指向する指向方向を検出し、この変化に応じてコントロールボックス２００ｂが、テレビジョン３００をコントロールするものである。
【０１０６】
枕型感覚入力装置１００ｄは、図２に示した枕型感覚入力装置１００と同様の構成からなるが、枕型感覚入力装置１００では、３つの感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃを直線的に配列するようにしたのに対して、枕型感覚入力装置１００ｄでは、図１８に示すように、６４個の感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ…１１７ｈを８行×８列の面状に配列して、ユーザがより複雑な指示を与えることを可能としたものである。
【０１０７】
またコントロールボックス２００ｄについても同様に、図２に示したコントロールボックス２００と同様の構成からなるが、コントロールボックス２００ｄは、コントロールボックス２００の構成に加えて、計算手段２１０に、圧力マップ生成手段２１６ｄと、圧力マップ保存手段２１７ｄと、頭部指向方向マッチング手段２１８ｄとを備えるようにしたものである。
【０１０８】
圧力マップ生成手段２１６ｄは、図１０に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、各感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２３００〜２３６３から通知される硬度パラメータを取得し、これらのパラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する。
【０１０９】
圧力マップ保存手段２１７ｄは、ユーザの頭部が指向する指向方向と、その際に感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈにそれぞれ加わる圧力をマッピングした圧力マップとを対応づけた指向方向−圧力マップテーブルを記憶するとともに、図２２に示すように、上記指向方向の変化（頭部の動き）にテレビ３００に対する操作命令を対応づけた命令テーブルを記憶する。また圧力マップ保存手段２１７ｄは、頭部指向方向マッチング手段２１８ｄが検出する指向方向のうち、最新の数サンプルを指向方向履歴として記憶する。
【０１１０】
頭部指向方向マッチング手段２１８ｄは、圧力マップ生成手段２１６ｄが生成した圧力マップと、圧力マップ保存手段２１７ｄが記憶する指向方向−圧力マップテーブルとに基づいて、ユーザの頭部が指向する指向方向を推定するとともに、この推定した指向方向の変化に対応する操作命令を、圧力マップ保存手段２１７ｄが記憶する命令テーブルから検出し、これを操作情報として外部機器通信手段２１３に通知する。
【０１１１】
コントロールボックス２００ａは、、６４個の感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈに対応するべく、上記感覚入力素子にそれぞれ対応する硬度制御手段２２００〜２２６３および硬度検出手段２３００〜２３６３を備えるようにする。
なおここで、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈは、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと同様の構成である。また硬度制御手段２２００〜２２６３は、硬度制御手段２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃと同様の構成であり、そして硬度検出手段２３００〜２３６３は、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃと同様の構成である。
【０１１２】
次に、上記構成の入力装置の動作について説明する。この入力装置は、図２に示した入力装置と同様に、図５に示した制御動作のうち、ステップ５ｅ〜５ｇに示した制御動作を行うが、同様の処理であるため、この処理については説明を省略する。
また図５に示した制御動作のうち、ステップ５ａ〜５ｄに示した制御動作に代わって、図２３に示すような処理を実行する。この図に示す処理は、電源が投入されてから、電源が切られるまで繰り返し実行されるものである。以下、この図を参照して、当該入力装置の動作について説明する。
【０１１３】
まず、圧力マップ生成手段２１６ｄは、各感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２３００〜２３６３から通知される硬度パラメータを取得し（形状検出ステップ２３ａ）、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈの平面配列に対応するように、縦と横の座標軸からなる平面マップを作成し、上記形状パラメータおよび上記硬度パラメータに基づく圧力分布を上記平面マップ上にマッピングした圧力マップを生成する（圧力マップ生成ステップ２３ｂ）。
【０１１４】
このようにして圧力マップが生成されると、頭部指向方向マッチング手段２１８ｄが、圧力マップ保存手段２１７ｄが予め記憶する指向方向−圧力マップテーブルを参照し、圧力マップ生成手段２１６ｄが生成した圧力マップに一致または類似する圧力マップを検出し、この検出した圧力マップに対応づけられた指向方向を検出する（頭部指向方向マッチングステップ２３ｃ）。
【０１１５】
以後、圧力マップ生成手段２１６ｄは、順次、圧力マップを生成し、これに応動して、頭部指向方向マッチング手段２１８ｄは、上記圧力マップに対応する指向方向を検出する。このようにして検出される指向方向は、圧力マップ保存手段２１７ｄに指向方向履歴として、圧力マップ保存手段２１７ｄに記憶される（頭部指向方向履歴保存ステップ２３ｄ）。
【０１１６】
そして、頭部指向方向マッチング手段２１８ｄは、圧力マップ保存手段２１７ｄに記憶される指向方向履歴と、命令テーブルとを比較して、上記指向方向履歴で示される指向方向の変化に対応する命令を検出し（命令決定ステップ２３ｆ）、これを外部機器通信手段２１３を通じて、テレビ３００に出力する（命令送信ステップ２３ｇ）。これにより、上記命令が操作命令受信手段３０１によって受信され、操作命令受信手段３０１により上記命令が実行される。以後、計算手段２１０において、ステップ５ｅ〜５ｇに示した制御動作が為される。
【０１１７】
以上のように、上記構成の入力装置では、例えばユーザが布団に入り枕型感覚入力装置１００を枕として利用し、頭を傾けるなどして感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈに加わる圧力の分布を変化させると、コントロールボックス２００が圧力分布の変化からユーザの頭部の動きによる要求を検出し、この要求に応じた命令をテレビ３００に送信して制御する。したがって、上記構成の入力装置によれば、ユーザは特別なセンシング機器を人体に装着しなくても、頭部の動きによる圧力分布の変化という布団の中にいても容易に可能な動作により、テレビ３００の操作を簡単に行うことができる。
【０１１８】
また上記構成の入力装置では、ステップ２０ｃで説明したように、圧力マップのパターンの変化が一致または類似するかを判定するようにしている。このようにパターンの変化で頭部の動きを判定するようにしているため、感覚入力素子１１０ａ〜１１７ｈにおける絶対的な位置でユーザの要求を受け付ける場合に比べて、頭部によるユーザの要求を柔軟に検出でき、頭部を載置する位置による誤検出や検出見落としが防止できる。
【０１１９】
なお、第２の実施形態および第３の実施形態では、圧力マップの一致からユーザが要求する命令を判定するようにしたが、第２の実施形態および第３の実施形態においても、上記第５の実施形態で述べたように、圧力マップのパターンの変化からユーザが要求する命令を判定するようにしてもよい。
【０１２０】
また、上記第１乃至第５の実施形態では、遠隔制御の対象となる電子機器として、上述では、テレビ３００やプロジェクタＰＪを例に挙げて説明したが、ドア、窓、カーテン、ブラインドあるいは雨戸などに設けられた開閉機構の制御や、屋内外の照明の電源制御や明度制御、空調設備に対する風量、風向、温度、電源制御などの種々の機器制御に応用することができる。
【０１２１】
また、以上の説明では、枕型感覚入力装置１００に対して、頭部により荷重をかけて、ユーザが指示を行うものとして説明したが、他の肘や掌などの他の身体部位によりユーザが指示を行うこともできる。
その他、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】この発明に係わる入力装置の第１の実施形態の全体構成を示す図。
【図２】図２に示した入力装置の構成を示す回路ブロック図。
【図３】図３に示した入力装置の入力パラメータ／操作情報変換手段が記憶する命令テーブルの一例を示す図。
【図４】図３に示した入力装置のフィードバック制御手段が記憶する命令テーブルの一例を示す図。
【図５】図３に示した入力装置の計算手段で為される処理を説明するためのフローチャート。
【図６】図３に示した入力装置の枕型感覚入力装置に対する頭部による操作を説明するための図。
【図７】図３に示した入力装置の枕型感覚入力装置から頭部への硬度提示を説明するための図。
【図８】この発明に係わる入力装置の第２の実施形態の全体構成を示す図。
【図９】図８に示した入力装置の構成を示す回路ブロック図。
【図１０】図８に示した入力装置の間隔入力素子の配列に基づくマッピングを説明するための図。
【図１１】図８に示した入力装置の圧力マップ保存手段が記憶する命令テーブルの一例を示す図。
【図１２】図８に示した入力装置の計算手段で為される処理のフローを説明するための図。
【図１３】図８に示した入力装置によりプロジェクタＰＪの投影方向が制御される様子を示す図。
【図１４】この発明に係わる入力装置の第３の実施形態の全体構成を示す図。
【図１５】図１４に示した入力装置の構成を示す回路ブロック図。
【図１６】図１４に示した入力装置の計算手段で為される処理のフローを説明するための図。
【図１７】図１４に示した入力装置により枕型間隔入力装置の形状および硬度が制御される様子を示す図。
【図１８】この発明に係わる入力装置の第４の実施形態の全体構成を示す図。
【図１９】図１４に示した入力装置の圧力マップ保存手段が記憶する命令テーブルの一例を示す図。
【図２０】図１４に示した入力装置の計算手段で為される処理のフローを説明するための図。
【図２１】この発明に係わる入力装置の第５の実施形態の全体構成を示す図。
【図２２】図２１に示した入力装置の圧力マップ保存手段が記憶する命令テーブルの一例を示す図。
【図２３】図２１に示した入力装置の計算手段で為される処理のフローを説明するための図。
【符号の説明】
【０１２３】
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ…枕型感覚入力装置、１０１…外袋、１０２…内容物、１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ…感覚入力素子、１１１…袋状感覚デバイス、１１２…ベルト、１１３…形状制御手段、１１４…形状検出手段、２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ…コントロールボックス、２１０…計算手段、２１１…操作情報変換手段、２１２…フィードバック制御手段、２１３…外部機器通信手段、２１４…硬度制御計算手段、２１５…形状制御計算手段、２１６ａ，２１６ｂ，２１６ｃ，２１６ｄ…圧力マップ生成手段、２１７ａ，２１７ｃ，２１７ｄ…圧力マップ保存手段、２１７ｂ…防止圧力マップ保存手段、２１８ａ，２１８ｃ，２１８ｄ…頭部指向方向マッチング手段、２１８ｂ…防止マッチング手段、２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ…硬度制御手段、２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ…硬度検出手段、３００…テレビジョン、３０１…操作命令受信手段、３０２…状況出力手段、３０３…位置調整手段、４００…マイクロホン、１１３１…モータ、１１４１…ベルト長センサ、２２００〜２２６３…硬度制御手段、２３００〜２３６３…硬度検出手段、ＰＪ…プロジェクタ、ＳＬ…左スクリーン、ＳＲ…右スクリーン。
【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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【図２２】
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【図２３】
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