(57)【要約】【課題】棒型インターフェイスとしての遠隔機器制御装置を実現し、リモコンのデザインを自由にすることを可能とすることを目的とする。【解決手段】棒型の遠隔機器制御装置１ａと被制御機器２ａとを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置１ａは、動作を検出する動作検出部１００ａと、検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部１０１ａと、解析部１０１ａで認識された指示情報を被制御機器２ａに送信する発信部１０２ａとを備え、被制御機器２ａは、発信部１０２ａから発信された指示情報を受信する受信部２００ａと、指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブル２０１ａと、指示情報を受信した際に、指示テーブル２０１ａに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部２０２ａとを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2007295186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムにおいて、
遠隔機器制御装置は、動作を検出する動作検出部と、
前記検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部と、
前記解析部で認識された指示情報を前記被制御機器に送信する発信部とを備え、
前記被制御機器は、前記発信部から発信された指示情報を受信する受信部と、
前記指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブルと、
前記指示情報を受信した際に、前記指示テーブルに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部とを備えることを特徴とするリモートコントロールシステム。
【請求項２】
棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムにおいて、
遠隔機器制御装置は、動作を検出する動作検出部と、
前記動作検出部で検出された動作を前記被制御機器に送信する発信部とを備え、
前記被制御機器は、前記発信部から発信された動作を受信する受信部と、
前記検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部と、
前記指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブルと、
前記指示情報を認識した際に、前記指示テーブルに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部とを備えることを特徴とするリモートコントロールシステム。
【請求項３】
前記動作検出部は、固有の座標軸を有していて、前記固有の座標軸と対地面に対しての基準の座標軸との角度を計測することで前記遠隔機器制御装置の向きを検出することを特徴とする請求項１又は２記載のリモートコントロールシステム。
【請求項４】
前記遠隔機器制御装置は、前記遠隔機器制御装置を移動させ、当該移動させた地点で停止させ、操作の対象となる動作を行うことで制御を行うことを特徴とする請求項３記載のリモートコントロールシステム。
【請求項５】
前記角度は、傾きセンサの値によって求められることを特徴とする請求項３記載のリモートコントロールシステム。
【請求項６】
前記角度は、加速度センサの値によって求められることを特徴とする請求項３記載のリモートコントロールシステム。
【請求項７】
前記角度は、逆正接によって求められることを特徴とする請求項６記載のリモートコントロールシステム
【請求項８】
棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムの遠隔機器制御装置において、
動作を検出する動作検出部と、
前記検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部と、
前記解析部で認識された指示情報を前記被制御機器に送信する発信部とを備えることを特徴とする遠隔機器制御装置。
【請求項９】
棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムの遠隔機器制御装置において、
動作を検出する動作検出部と、
前記動作検出部で検出された動作を前記被制御機器に送信する発信部とを備えることを特徴とする遠隔機器制御装置。
【請求項１０】
前記動作検出部は、固有の座標軸を有していて、前記固有の座標軸と対地面に対しての基準の座標軸との角度を計測することで前記遠隔機器制御装置の向きを検出することを特徴とする請求項８又は９記載の遠隔機器制御装置。
【請求項１１】
前記遠隔機器制御装置は、前記遠隔機器制御装置を移動させ、当該移動させた地点で停止させ、操作の対象となる動作を行うことで制御を行うことを特徴とする請求項１０記載の遠隔機器制御装置。
【請求項１２】
前記角度は、傾きセンサの値によって求められることを特徴とする請求項１０記載の遠隔機器制御装置。
【請求項１３】
前記角度は、加速度センサの値によって求められることを特徴とする請求項１０記載の遠隔機器制御装置。
【請求項１４】
前記角度は、逆正接によって求められることを特徴とする請求項１３記載の遠隔機器制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リモートコントロールシステム及び遠隔機器制御装置に関し、特に、デザインが自由なリモートコントロールシステム及び遠隔機器制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビジョン受像機や、画像記録装置、オーディオ装置、衛星放送チューナー装置、電灯装置、空調装置など、家庭やオフィスなど、多くの家電機器や電子機器で、遠隔操作制御装置を使用することができる。
【０００３】
この遠隔操作装置は、リモコンと称することが多い。（以降、リモコンと略す）
リモコンの基本的な構成としては、機能を示すボタンを複数持ち、そのボタンを押すことによって、機能を選択するものがほとんどである。
【０００４】
つまり、ユーザは、機能の選択をボタンの選択をすることによって、操作被対象装置のコントロールをしている。
【０００５】
例えば、テレビジョン受像機のリモコンであれば、チャンネル変更ボタン、音量変更ボタン、入力切替ボタンなど複数のボタンを備える。
【０００６】
画像記録装置のリモコンであれば、再生開始ボタン、再生終了ボタン、早送りボタン、巻き戻しボタンなど、テレビジョン受像機と同様に、機能の数だけ、その機能を示すボタンを備える。
【０００７】
昨今、この家電機器、電子機器の機能が飛躍的に増えることによって、リモコンのボタンも多くなり過ぎ、ダイヤル型選択装置やページ切り替え装置などを備えたリモコンが登場した。
【０００８】
このようなリモコンは、全ての人に使いやすいわけではなく、特にお年寄りや子供などにとっては複雑過ぎるものとなってしまった。
【０００９】
そこで、これを解決する１つの手段として、特許文献１に示すような加速度検出装置を備えたリモコンが考案されている。また、似たような遠隔機器制御装置として、加速度検出装置を搭載したパソコン用マウスなども登場している。
【特許文献１】特開２００３−３３３３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
これらのリモコンは、空中での動作を追随するために、三次元方向の加速度センサ装置や傾きセンサ装置を搭載することで、この機能を実現可能としている。
【００１１】
しかし、空中での移動や方向を検出するために、ユーザに上方向を意識させる形状をしているものがほとんどである。
【００１２】
使用するユーザに対して、リモコンの持ち方などを強要することを強いている発明がほとんどである。
【００１３】
リモコンのデザインに関しても、前記の問題を意識したデザインである必要性があり、自由な形で遠隔機器制御装置を作ることができなかった。
【００１４】
遠隔操作装置の最もシンプルな形の１例として、杖のような形状の棒型インターフェイスである遠隔機器制御装置や球形の遠隔機器制御装置などを実現することはできなかった。
【００１５】
そこで、本発明は、棒型インターフェイスとしての遠隔機器制御装置を実現し、リモコンのデザインを自由にすることを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置は、動作を検出する動作検出部と、前記検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部と、前記解析部で認識された指示情報を前記被制御機器に送信する発信部とを備え、前記被制御機器は、前記発信部から発信された指示情報を受信する受信部と、前記指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブルと、前記指示情報を受信した際に、前記指示テーブルに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、棒型の遠隔機器制御装置と被制御機器とを備えるリモートコントロールシステムにおいて、遠隔機器制御装置は、動作を検出する動作検出部と、前記動作検出部で検出された動作を前記被制御機器に送信する発信部とを備え、前記被制御機器は、前記発信部から発信された動作を受信する受信部と、前記検出された動作を解析し指示情報として認識する解析部と、前記指示情報に応じて実行される処理プログラムを記憶する指示テーブルと、前記指示情報を認識した際に、前記指示テーブルに記憶された処理プログラムに従って処理をする処理部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、速度センサや加速度センサや傾きセンサなどを用いた遠隔操作装置において、非常にシンプルな形状の棒型インターフェイスの実現が可能となる。また、上方向にとらわれずデザイン性を重視した遠隔操作装置を実現することが可能になる。遠隔操作制御装置のユーザインターフェイス等の用途に有能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の実施の形態を説明する。
【００２０】
(第一の実施形態)
図１は、本発明の一実施形態としての遠隔機器制御装置及び制御システムの基本構成を示す図である。
【００２１】
場合によっては、図１に示す構成に機器の補充や除外を行う場合もあるが、基本構成は図１に則るものとする。
【００２２】
図１において、１ａは遠隔機器制御装置を示している。
【００２３】
遠隔機器制御装置１ａは、動作検出部１００ａ、解析部１０１ａ及び発信部１０２ａを備える。
【００２４】
なお、遠隔機器制御装置１ａは解析部１０１ａを別の情報機器に備える形態をとり、分離していてもよい。
【００２５】
２ａは被制御機器を示している。
【００２６】
被制御機器２ａは、受信部２００ａ、指示テーブル２０１ａ及び処理部２０２ａを備える。
【００２７】
次に各部の詳細を説明する。
【００２８】
遠隔機器制御装置１ａは、多機能なボタンを配置せず、被制御機器２ａの一部の機能を簡単に操作することを可能にすることを目的とし設計される。
【００２９】
そのため、その形状は手で把持したり、着用したりしやすいものとする。
【００３０】
本実施形態ではその代表的な形状として棒型インターフェイスを考え、以下、遠隔機器制御装置１ａの形状は「棒型インターフェイス」として説明する。ただし、形状はこれに限定されるわけではない。
【００３１】
動作検出部１００ａは、加速度センサ、角加速度センサ又は傾きセンサなどで構成され、ユーザが遠隔機器制御装置１ａを用いて行う「振る」、「回す」といった動作を検出する。
【００３２】
ここで、ユーザが行う操作は幾通りが想定されるため、本明細書ではそれらをまとめて「動作する」で説明する。
【００３３】
動作パターンの検出方法は後記する。
【００３４】
解析部１０１ａは、ＭＰＵ、ＲＯＭ又はＲＡＭなどで構成される。
【００３５】
解析部１０１ａでは、ユーザが空中にて「振る」及び「回す」等の動作を元とし動作パターンを読み取った場合、ユーザ指示情報として認識する。
【００３６】
他にも解析部１０１ａによって被制御機器２ａに文字入力をしたり、認証をかけたりすることも可能となる。
【００３７】
発信部１０２ａは、独自の無線／有線による信号、無線／有線ネットワーク、赤外線発光素子、超音波発信機などで構成され、解析部１０１ａで得た情報を受信部２００ａに送信する。
【００３８】
解析部１０１ａを別の情報機器に備える形態の場合、動作検出部１００ａで検出された動作に関する情報を受信部２００ａに直接送信する。
【００３９】
受信部２００ａは、独自の無線／有線による信号、無線／有線ネットワーク、赤外線受光部、超音波受信機などで構成される。受信部２００ａは、解析部１０１ａで得た情報、動作検出部１００ａで検出された動作パターンの情報で検出された情報を受信する。
【００４０】
指示テーブル２０１ａは、メモリ、ハードディスクなどで構成され、受信部２００ａで受信した情報とそれに応じて実行される処理プログラムへの指示の内容の関係を保持するテーブルとなる。
【００４１】
処理部２０２ａは、ＭＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭなどで構成される。指示テーブル２０１ａを参照しながら、それに応じた処理プログラムを呼び出したり、解析部１０１ａからの情報に合わせたプログラム処理をしたりする。
【００４２】
そしてその処理結果を被制御機器２ａに命令として発信する。
【００４３】
例えば、テレビのチャンネルを変える動作を受信部２００ａで受信した場合に、指示テーブル２０１ａで記録されている受信信号と動作処理の対応するデータから判別し実際にテレビのチャンネルを変更することが可能となる。
【００４４】
図２は、本発明の一実施形態としての遠隔機器制御装置及び制御システムの基本構成を示す図である。
【００４５】
図２で示される基本構成は、図１で示される基本構成とは、解析部の位置が遠隔機器制御装置にあるか被制御機器にあるかが違っている。
【００４６】
この基本構成は、遠隔機器制御装置１ｂの形状やコスト面を考慮し、被制御機器２ｂや別の情報機器に解析部１０１ｂの役割を持たす形態もかまわないものとする。
【００４７】
このようにすることで、解析部１ｂのコストの低下や小型化を行うことが可能になる。
【００４８】
次に、動作パターンの検出方法について説明する。
【００４９】
図３は、ユーザが上に振った時に動作検出部で検出する垂直方向の加速度グラフ（ａ）と速度グラフ（ｂ）と変位グラフ（ｃ）と角速度グラフ（ｄ）である。
【００５０】
そこで、加速度グラフ（ａ）について説明をする。
【００５１】
ユーザが遠隔機器制御装置１を上に向かって振り始めたとき、加速度グラフ（ａ）にはプラス方向に波形が生じる。しばらく上方向に振られるため波形はそのままプラス方向に向かうことになる。
【００５２】
つぎに上に振り終えるとき、遠隔機器制御装置１に減速がかかる。
【００５３】
つまり加速度グラフ（ａ）にはマイナス方向の波形が生じる。
【００５４】
完全に振り終えるまで波形はマイナス方向に向かい、最終的に遠隔機器制御装置１を振り上げたところで止めると、波形は０に収束する。
【００５５】
この加速度グラフ（ａ）の時間和をとると、速度グラフ（ｂ）を得ることになり、速度グラフ（ｂ）の時間和をとると、変位グラフ（ｃ）を得ることになる。
【００５６】
なお、この間に傾きセンサが検出する角速度の変位は、角速度グラフ（ｄ）に示す。
【００５７】
角速度には、変位がほとんどないことから、遠隔機器制御装置を回転するような動作は、この間に行っていないことがわかる。
【００５８】
図４は、遠隔機器制御装置１（棒型インターフェイス）の一つの具体的なシステム例を示す概念図である。
【００５９】
図４では、遠隔機器制御装置１を家庭で用いるシステムを想定している。
【００６０】
図４では、それぞれ電灯２ａ、エアコン２ｂ、電子レンジ２ｅ、テレビ２ｃ及びビデオ２ｄを制御する例を示している。
【００６１】
それぞれの装置は、棒型インターフェイス１の中に制御のための動作と信号の変換テーブルが予め記録されている。
【００６２】
例えば、電灯２ａの例であると、上に二回振ることによって、電源ｏｎを指示したり、下に二回振ることによって、電源ｏｆｆを指示したりすることができる。
【００６３】
同様に、エアコン２ｂでも、同様の動作が可能である。
【００６４】
そして、さらに加えて、右に二回振ることで、温度の上昇を指示し、左に二回振ることで、温度の下降を指示することが可能となる。
【００６５】
このようにして、図４中の他の装置、テレビ２ｃやビデオ２ｄ、電子レンジ２ｅに関しても制御が行うことが可能である。
【００６６】
また、１つの棒型インターフェイスに、複数の機器制御のための動作と信号の変換テーブルが予め記録してあっても良い。この場合、１つの棒型インターフェイスによって複数の機器が制御可能になる。
【００６７】
図４の例では、家庭内でのシステムを想定したが、例えば、自動車内でのカーナビ、エアコン、ステレオの制御や企業、学校での電灯、エアコン、テレビ、プロジェクターの制御等にも利用することができる。
【００６８】
次に、棒型インターフェイスの実現についての概要を示す。
【００６９】
棒型インターフェイスは、その形状から、棒の上方向を決定することができない。
【００７０】
そのため、棒型インターフェイスの実現には、この上方向の決定ということが、最も重要な点である。
【００７１】
内蔵されている各種センサは、それぞれの基準三次元軸を持っているため、リモコン全体の上方向と、各種センサの基準軸の上方向が一致している必要がある。
【００７２】
従来では、この上方向のリモコンの形状を工夫することで、解決を行ってきた。
【００７３】
例えば、手の形状にあわせて握ると上方向が決定したりするものである。
【００７４】
しかし、棒型インターフェイスは、シンプルな形状であるために、ユーザの視点からだと、上方向の判別ができない。
【００７５】
そこで、このリモコンの上方向と、各種センサの基準軸の上方向が一致する方法を後記する方法で解決している。
【００７６】
この手法の概要は、リモコンを扱うユーザの動作から、リモコンの上方向を決定する手法を取っている。
【００７７】
通常、ユーザがリモコンを使う場合、初期状態として、リモコンは、テーブル又は床などにおいてあるものを使う。
【００７８】
この時点での各種センサは、完全に停止している数値を読み取ることが可能である。
【００７９】
さらに、ユーザがこのリモコンを持ち上げるとき、ユーザから見た場合に、リモコンを上方向に持ち上げる加速度が生じる。
【００８０】
そして、さらに、ユーザは持ち上げてリモコンを持っている状態では、手振れによる微小な振動を検出すると同時に、大きな変動をしない状態を生じる。
【００８１】
しかし、実際には、ユーザから見た上方向と、各種センサの基準軸が、一致しているとは言えない。
【００８２】
そこで、このようなユーザの初期時に誰もが必ず行う動作を検出し、ユーザから見た上方向（以降、グローバル座標系）と各種センサの基準軸（棒型インターフェイス座標系）のずれを補正することで、リモコンの上方向としてユーザが認識している状態（グローバル座標系）と、棒型インターフェイス座標系の補正のための補正角度θを検出する。
【００８３】
この補正角度θは、上記のユーザがリモコンをテーブルや床においている状態の検出と、ユーザが上方向に持ち上げた状態の検出と、ユーザが手に持った状態での手振れを生じながらも、大きなセンサの値変動がない状態の検出によって、決定することができる。（このときの判定のための閾値は任意である）。
【００８４】
その後、各種センサで得られた数値（棒型インターフェイス座標系）の値を、グローバル座標系の値に変換して、解析部１０１ａで評価を行う。
【００８５】
このような動作によって、棒型インターフェイスの上方向を決定し、リモコンの形状を自由にすることが可能となる。
【００８６】
以降、その詳細を説明する。
【００８７】
図５は、棒型インターフェイスの外見とその棒型インターフェイスの座標系を示している。
【００８８】
図５（ａ）は、棒型インターフェイスの側面図を示している。棒型インターフェイス１に対して、縦方向にＹ座標を設定し、横方向にＸ座標を設定する。
【００８９】
また、図５（ｂ）は、棒型インターフェイスの正面図を示している。
【００９０】
棒型インターフェイス１に対して、横方向は、図５（ａ）と同様に、Ｘ座標を設定し、Ｘ軸及びＹ軸と垂直にＺ座標を設定する。図５（ａ）及び（ｂ）におけるＸ軸は、一致している。
【００９１】
このＸ、Ｙ及びＺの３軸は、それぞれ直交しており、この座標軸を基準軸として、棒型インターフェイスの三次元座標を構成している。
【００９２】
この固有の座標系は、棒型インターフェイス座標系という名称で今後呼ぶこととする。
【００９３】
この棒型インターフェイス座標は、棒型インターフェイスに内蔵された各種センサの値をそのまま反映し、読み取った値の座標系として用いられる。
【００９４】
なお、棒型インターフェイスの形状は、図５に示される形を厳守する必要はなく、各種デザインを選ぶことが可能である。
【００９５】
また、座標軸の方向や原点の配置も、自由に選ぶことが可能である。
【００９６】
本実施形態では、棒という形に限定をして説明を行う。
【００９７】
図６は、棒型インターフェイスの座標系と、グローバル座標系との関わりを示す図である。
【００９８】
図６（ａ）は、棒型インターフェイス座標系とグローバル座標系が一致している場合を示している。
【００９９】
棒型インターフェイス座標系とは、図５で示している座標軸であり、各種センサの値が、この座標系を基準に示されている。
【０１００】
グローバル座標系とは、棒型インターフェイスの方向とは関係なく、対地面に対して、鉛直（又は水平）方向の座標系である。
【０１０１】
対地面に対して、鉛直（又は水平）方向の座標系は、すなわち、棒型インターフェイスを使用するユーザにとって、感覚的に最も自然で絶対な座標系である。
【０１０２】
それゆえに、棒型インターフェイスを使用するユーザにとって、上に振るという行為やシンボルを空中に表記するという行為は、このグローバル座標系の値を基準にして操作されることになる。
【０１０３】
１は、棒型インターフェイスであり、図５の棒型インターフェイス正面図の図５（ｂ）の方向と同一の方向から見た棒型インターフェイスを示している。
【０１０４】
本実施形態で示している棒型インターフェイスの形状は円状である。
【０１０５】
そのため、床面などに置いた場合に転がる場合がある。つまり、棒型インターフェイス座標軸の上方向がグローバル座標軸と比べて、絶えず変わる可能性が高い。
【０１０６】
図６（ａ）で示す図では、この２つの座標軸が完全に一致している場合を示している。
【０１０７】
図６（ａ）において、座標軸は、棒型インターフェイス座標系とグローバル座標系が一致している。
【０１０８】
この場合は、棒型インターフェイス座標系とグローバル座標系の値は、一致しており、特に問題は生じない。
【０１０９】
しかし、図６（ｂ）では、棒型インターフェイスが横方向に回転してしまっている。
【０１１０】
そのため、図６（ｂ）に示すように、棒インターフェイス座標系とグローバル座標系とが一致していない。
【０１１１】
このような場合、棒型インターフェイスの座標系をグローバル座標系に修正する必要がある。
【０１１２】
もし、棒型インターフェイスの座標系(ｘ、ｚ)がグローバル座標系(ｇｘ、ｇｚ)に対して、補正角度θだけ回転しているとすると。
【０１１３】
棒型インターフェイスの座標系は、数１で示されるようにグローバル座標系(ｇｘ、ｇｚ)に変換することが可能となる。
【０１１４】
【数１】
2007295186.tif 000003
図６及び式では、二軸に関してのみ例を示しているが、これを三軸同時に行うことで、三次元での棒インターフェイスの動作（棒型インターフェイス座標系）をグローバル座標系として表現することが可能となる。
【０１１５】
このときの補正角度θをどのようにして決定するかに関しては、最も大きなポイントであり、決定の手法について説明する。
【０１１６】
図７は、棒型インターフェイスの座標系を三次元的に表現している図である。
【０１１７】
よって、棒型インターフェイス１の場合だと、その棒型インターフェイス座標系は、グローバル座標系へ変換され、読み取ったセンサの値は、グローバル座標系の値として、計算されることになる。
【０１１８】
図８は、棒型インターフェイスの状態遷移図を示した図である。
【０１１９】
図６及び図７ではこの座標変換に関して、棒型インターフェイス座標系からグローバル座標系への変換には、その角度を示す補正角度θを決定する必要があることを示唆した。
【０１２０】
その補正角度θを決定するために、棒型インターフェイスは、図８で示される状態遷移を経て、補正角度θを決定することが可能となる。
【０１２１】
ユーザは、床においてある棒型インターフェイスを持ち上げる（動作（１））。
【０１２２】
次に、持ち上げた棒型インターフェイスを空中で若干時間停止させる（動作（２））。
【０１２３】
そして、リモコン操作となるシンボルを空中に描く動作を行う（動作（３））。
【０１２４】
このような動作（１）−動作（３）を期待して、棒型インターフェイスはグローバル座標系の基準を決める。
【０１２５】
動作（２）において、空中での若干数の停止時間を判別することで、動作対象が決定し、棒型インターフェイスがどう持たれているか（どちらの方向が上をしめしているか）を判定することが可能となる。
【０１２６】
実際の状態遷移に関して説明をする。
【０１２７】
初期状態を示す７０１から棒型インターフェイスの状態が開始される。
【０１２８】
初期状態は、棒型インターフェイスが、床においてあるという状態を想定しており、初期化を行うことで、状態遷移７１０が発生する。
【０１２９】
そして、静止状態７０２になる。
【０１３０】
この状態は、棒型インターフェイスが、床やテーブルなどの上で完全に静止した状態であることを示している。
【０１３１】
この状態では、センサの値を常に監視する状態となっているため、定期的に、初期状態７０１に状態を遷移７１７をさせ、電力を抑えることも可能である。
【０１３２】
この場合、起動一定時間の後に、状態遷移７１０が発生して、再び、静止状態７０２となる。
【０１３３】
この状態から、ユーザが棒型インターフェイスを持ち上げる。
【０１３４】
この持ち上げは、加速度センサ等の急激な変化値となって現れる。
【０１３５】
この変化がある閾値を超える値を検知すると状態遷移７１１が発生する。
【０１３６】
そして、棒型インターフェイスの状態は、持ち上げ途中状態７０３になる。
【０１３７】
この状態は、ユーザの振り上げ動作中であることを示している。
【０１３８】
つまり、この状態は動作（１）に相当する。
【０１３９】
そのため、この上向きへの動作（ユーザは持ち上げている）は、特に機器への制御シンボル動作を示しているわけではないので、家電制御用シンボル動作としては比較を行わない。
【０１４０】
この状態から速度センサなどの値が、ある閾値を下回った場合に、状態遷移７１２が発生する。
【０１４１】
そして、棒型インターフェイスは、持ち上げ静止状態７０４となる。
【０１４２】
この状態は、前記の動作（２）に相当する。
【０１４３】
持ち上げ静止状態７０４の特徴としては、棒型インターフェイスは、加速度センサの値が手ぶれによる微小な変動がありながらも、ある閾値を下回る状態を一定時間維持することである。
【０１４４】
この持ち上げ静止状態７０４のときの傾きセンサの値が、図６及び図７で説明した棒型インターフェイス座標系とグローバル座標系との差角度θである。
【０１４５】
棒型インターフェイスは、この値である補正角度θを記憶する。
【０１４６】
この状態から、再び、ユーザが制御のためのシンボルを空中に描くとする。（動作（３）に相当する）
そうすると、持ち上げ静止状態７０４のときの加速度センサの値が、ある閾値を超えることで、状態遷移７１３が発生する。
【０１４７】
こうして、棒型インターフェイスは、コマンド中状態７０５状態になる。
【０１４８】
この状態では、ユーザは、動作（３）を行っている状態であり、棒型インターフェイスは、加速度情報などを記憶し続ける。
【０１４９】
その際の座標系は、補正角度θの値を用いて、棒型インターフェイス座標系からグローバル座標系に変換を行いながら記録をする。
【０１５０】
この状態から、ユーザが動作（３）を終了した場合、再び加速度センサの値がある閾値を下回る。
【０１５１】
これが発生すると状態遷移７１４が発生する。
【０１５２】
そして、状態は、コマンド判定待ち状態７０６になる。
【０１５３】
この状態では、図１の２０１で示されるように、処理部２０２が、空中に書かれたシンボルデータから、指示テーブル２０１に記載されたデータベースを参照する。このようにすることによって、実際に書かれたシンボルから動作させるべき操作を選択して、制御信号を送ることが可能となる。
【０１５４】
最後に、一定時間の手振れを含む静止時間が続いた場合、状態遷移７１５が発生し、再びコマンドが発生するのを待つ。
【０１５５】
また、もし床などに置かれた場合、手振れを含まない静止時間が発生する。
【０１５６】
これによって状態遷移７１６が発生し、棒型インターフェイスは、再び持ち上げられるのを待つ静止モード７０２になる。
【０１５７】
図９は、状態遷移について加速度センサや変位の値から示す図である。
【０１５８】
図９では、便宜的に、棒型インターフェイス座標系Ｘ軸速度８０２ａの値及びグローバル座標系ＧＸ軸速度８０２ｂの値を示している。また、棒型インターフェイス座標系Ｘ軸方向加速度８０１ａの値及びグローバル座標系ＧＸ軸加速度８０１ｂの値も示している。また、棒型インターフェイス座標系Ｘ軸傾きセンサ８０５ａの値及びグローバル座標系ＧＸ軸傾きセンサ８０５ｂの値も示している。
【０１５９】
棒型インターフェイス座標系の示す数値は、動作検出部１００ａに搭載されているセンサの値である。
【０１６０】
静止状態８０７ａ／８０７ｂの場合は、各センサの値の変更はない。
【０１６１】
ここで重要な点は、センサの値に変動が全く生じないことである。
【０１６２】
また、このときの特徴的な値としては、傾きセンサの値８０５ａがある程度の値を持って停止していることである。
【０１６３】
これは、棒型インターフェイスが、ある程度水平に対して転がっている状態で停止していることを意味している。
【０１６４】
持ち上げ判定処理のために、各センサの値から変位情報を求める必要がある。
加速度の変位量８０６ａは、８０２ａ及び８０４ａから求められる。この値は、数２で与えられる。
【０１６５】
【数２】
2007295186.tif 000004
この値が必要な理由は、棒型インターフェイスが転がっていて、方向性が分かっていない場合であっても棒型インターフェイスの動作を検出するためである。
【０１６６】
この変位量８０６ａがある閾値を超えた場合に、状態が持ち上げ状態８０８ａ／８０８ｂに移行する。
【０１６７】
この状態は、ユーザが棒型インターフェイスを持ち上げて手元に持っていくまでの状態を示している。
【０１６８】
この状態では、制御シンボル動作としての動作ではないために、持ち上げ途中動作と判定をして、特に家電制御のための制御シンボル動作としては判定しない。
【０１６９】
この状態に移行後、再び速度値８０２ａがある一定の閾値を下回り、かつ、一定時間、その状態が維持された場合、持ち上げ静止状態８０９ａ／８０９ｂに移行する。
【０１７０】
この状態の特徴は、ある程度数値に微小な変化が生じる。これは、ユーザが棒型インターフェイスを持っている場合に生じる手振れの値である。
【０１７１】
この値が一定時間続くことで、持ち上げ静止状態８０９ａ／８０９ｂの確認を行う。このときの傾きの数値である補正角度θをとして、各センサの値（棒型インターフェイス座標系）から、グローバル座標系の値を計算することが可能となる。
【０１７２】
補正の手法等に関しては上記の通り説明を行った。
【０１７３】
この補正は、他の軸などの値も関わり、実際には、他の軸の値も関連した前出の手法を元にした計算が行われる。
【０１７４】
このようにして、補正して得られたグローバル座標系の値が、８０１ｂ、８０２ｂ、８０３ｂ、８０４ｂ及び８０５ｂである。
【０１７５】
また、持っている間に角度が若干変わってしまう可能性がある。そのために、グローバル座標に関しても変位量８０６ｂを計算して、状態の変位に関して判定が行われる。この変位量は数３で得られる。
【０１７６】
【数３】
2007295186.tif 000005
これらの値は、再び静止状態になるまで、算出が行われる。
【０１７７】
こうして得られたグローバル座標系の変位量８０６ｂが、ある閾値を超えた場合に、コマンド受付状態８１０になる。
【０１７８】
これ以降の制御シンボル動作を加速度や速度の履歴によって解釈する方法に関しては、本特許では既存の方法を用いることによって実現している。
【０１７９】
図１０は、図８で説明をした状態遷移図と、図９で説明をした「静止状態」から「持ち上げ途中状態」「持ち上げ静止状態」までのセンサ変位をさらに実現するソフトウェアの「静止状態」から「持ち上げ途中状態」「コマンド中状態」までのフローチャートを示す図である。
【０１８０】
初期状態は、９０１から開始される。この状態は、図８で示されている７０１から初期状態である。
【０１８１】
９０２にて、最初の状態を静止状態７０２に変更を行う。
【０１８２】
この状態が棒型インターフェイスの開始状態となる。
【０１８３】
この処理では、各センサの初期化等が実施される。
【０１８４】
また棒型インターフェイスの物理的状態としては、床やテーブルの上に置かれた状態を想定して初期化が行われる。
【０１８５】
９０３にて、センサの値を読み込む。
【０１８６】
そして、９０４にてセンサの値の評価を行う。ここでは、状態が７０３になるために、前記のある一定の閾値を超えたかどうかの判定を行う。
【０１８７】
この判定９０４にて、閾値を超えたかどうかの判定によって、棒型インターフェイスが持ち上げられた動作であるかどうかを判定が可能である。
【０１８８】
その後すぐ、９０５にて状態を、持ち上げ途中状態に変更をする。
【０１８９】
さらに、再び、９０６によってセンサの値を読み続ける。
【０１９０】
この読み取った数値の判定は、９０７によって行われる。この判定では、ユーザが棒型インターフェイスを手に持った状態で空中に停止しているかどうかを判定することによって行われる。
【０１９１】
そのため、図９に示すように、一定時間の静止状態でかつ、各センサの値が設定された閾値以下の状態が維持されているかどうかを判定することによって、この状態を判定できる。
【０１９２】
９０７で手の持った状態を判定すると、９０８によって、状態を持ち上げ静止状態に変更を行う。
【０１９３】
この状態での各種センサの値（特に傾きセンサによる棒型インターフェイスの座標系とグローバル座標系の角度の差）から上記で説明した補正角度θの値を決定することができる。
【０１９４】
この処理は、９０９によって行われる。アルゴリズムに関しては、上記で示した通りである。
【０１９５】
この初期化後、さらに、９１０にて、センサの値が読み取られる。
【０１９６】
このセンサの値は、棒型インターフェイス座標系上での値であるために、９１１によって、グローバル座標系に変換された値に変更される。
【０１９７】
そして、９１２によって、ある一定の閾値を超えたセンサ値を検出した場合に、持ち上げ静止状態から、コマンド中状態に９１３によって変更される。
【０１９８】
この状態から、棒型インターフェイスの動作は、機器への制御のための制御シンボル動作を書くための動作として判定される。
【０１９９】
９１４によってセンサの値を読み込み、９１５によって棒型インターフェイス座標系の値が、グローバル座標系の値に変換される。
【０２００】
そして、９１６によって、得られたグローバル座標系上でのセンサの値の変化度合いが、指示テーブルで記録されている制御シンボル動作の動作変化と一致するかどうかの照合が行われる。
【０２０１】
９１７によってその判定が行われる。
【０２０２】
このようにして、制御シンボル動作の動作が、実際の機器動作と結びつくことが可能となる。
【０２０３】
そして、最後に９１８によって、動作が終了後、再びコマンド判定待ち状態に変更され、新しいコマンドの入力を待つ状態となる。
【０２０４】
このように、棒型インターフェイスの上方向を決定するための主要な処理について説明を行った。
【０２０５】
(第二の実施形態)
第一の実施形態では、棒型インターフェイスの傾き角を、傾きセンサを用いている。
【０２０６】
しかし、第二の実施形態では、センサ系の座標から、グローバル座標系の値に変換する際の補正角度θを以下の算出によって求めることもできる。
【０２０７】
棒型インターフェイスは、この値である補正角度θを記憶する。
【０２０８】
この補正角の計算は、数４のとおりである。
【０２０９】
【数４】
2007295186.tif 000006
この角度の計算は、状態７０３のとき、９０９の処理によって計算される。
【０２１０】
また、上式の値ＺとＸは、それぞれ、８０８ａの状態で示されるときのＸ軸速度８０２ａ及びＺ軸速度８０４ａの平均速度である。
【０２１１】
このような計算によって、持ち上げられた方向がどちらであるかを認識することが可能になる。
【０２１２】
この値θは、７０２の状態で初期化される。
【０２１３】
以上説明したように、棒型インターフェイスの上方向を決定することが可能となり、杖のようなシンプルなデザインの遠隔操作制御装置を実現することが可能になる。
【０２１４】
なお、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【０２１５】
本発明は、テレビジョン受像機や、画像記録装置、オーディオ装置、衛星放送チューナー装置、電灯装置、空調装置など、家庭やオフィスなどの多くの家電機器や電子機器で使用される遠隔操作制御装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２１６】
【図１】本発明の一実施形態としての遠隔機器制御装置及び制御システムの基本構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態としての遠隔機器制御装置及び制御システムの基本構成を示す図である。
【図３】ユーザが上に振った時に動作検出部で検出する垂直方向の加速度グラフ（ａ）と速度グラフ（ｂ）と変位グラフ（ｃ）と角速度グラフ（ｄ）である。
【図４】遠隔機器制御装置１（棒型インターフェイス）の一つの具体的なシステム例を示す概念図である。
【図５】棒型インターフェイスの外見とその棒型インターフェイスの座標系を示している。
【図６】棒型インターフェイスの座標系と、グローバル座標系との関わりを示す図である。
【図７】棒型インターフェイスの座標系を三次元的に表現している図である。
【図８】棒型インターフェイスの状態遷移図を示した図である。
【図９】状態遷移について加速度センサや変位の値から示す図である。
【図１０】「静止状態」から「持ち上げ途中状態」「コマンド中状態」までのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【０２１７】
１  遠隔機器制御装置
２  被制御機器
１００  動作検出部
１０１  解析部
１０２  発信部
２００  受信部
２０１  指示テーブル
２０２  処理部
【図１】
2007295186.tif 000007
【図２】
2007295186.tif 000008
【図３】
2007295186.tif 000009
【図４】
2007295186.tif 000010
【図５】
2007295186.tif 000011
【図６】
2007295186.tif 000012
【図７】
2007295186.tif 000013
【図８】
2007295186.tif 000014
【図９】
2007295186.tif 000015
【図１０】
2007295186.tif 000016