(57)【要約】【課題】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、電子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。【解決手段】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のいずれかが形状変化し、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の切り換え制御などがなされるようにしたものである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、
前記荷重検出手段毎に対応づけられた命令を記憶する記憶手段と、
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に対応する命令を前記記憶手段から検出する命令検出手段と、
この命令検出手段が検出した命令を外部機器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】
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、
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、命令を記憶する記憶手段と、
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命令を前記記憶手段から検出する命令検出手段と、
この命令検出手段が検出した命令を外部機器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３】
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、
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の変化に対応づけて、命令を記憶する記憶手段と、
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の変化に対応する命令を前記記憶手段から検出する命令検出手段と、
この命令検出手段が検出した命令を外部機器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４】
前記荷重検出手段は、形状の変化に基づいて荷重を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項５】
前記荷重検出手段は、内部の気圧の変化に基づいて荷重を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
さらに、前記外部機器からこの機器の状態を示す情報を取得する取得手段と、
この取得手段が取得した情報に基づいて、前記記憶手段が記憶する命令のうち、前記外部機器が実行不可能な命令に対応する荷重検出手段を検出する検出手段と、
この検出手段が検出した荷重検出手段の形状を変化させる形状可変手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項７】
さらに、前記外部機器からこの機器の状態を示す情報を取得する取得手段と、
この取得手段が取得した情報に基づいて、前記記憶手段が記憶する命令のうち、前記外部機器が実行不可能な命令に対応する荷重検出手段を検出する検出手段と、
この検出手段が検出した荷重検出手段の内部気圧を変化させる気圧可変手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の入力装置。
【請求項８】
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と、前記荷重検出手段毎に対応づけられた命令を記憶する記憶手段とを備える入力装置における入力方法であって、
前記荷重検出手段が荷重を検出する荷重検出工程と、
この荷重検出工程で前記荷重検出手段が検出した結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段に対応する命令を前記記憶手段から検出する命令検出工程と、
この命令検出工程で検出した命令を外部機器に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９】
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命令を記憶する記憶手段とを備える入力装置における入力方法であって、
前記荷重検出手段が荷重を検出する荷重検出工程と、
この荷重検出工程で前記荷重検出手段が検出した結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせに対応する命令を前記記憶手段から検出する命令検出工程と、
この命令検出工程で検出した命令を外部機器に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１０】
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の変化に対応づけて命令を記憶する記憶手段とを備える入力装置における入力方法であって、
前記荷重検出手段が荷重を検出する荷重検出工程と、
この荷重検出工程で前記荷重検出手段が検出した結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段の組み合わせの変化に対応する命令を前記記憶手段から検出する命令検出工程と、
この命令検出工程で検出した命令を外部機器に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１１】
前記荷重検出工程で、前記荷重検出手段は形状の変化に基づいて荷重を検出することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の入力方法。
【請求項１２】
前記荷重検出工程で、前記荷重検出手段は内部の気圧の変化に基づいて荷重を検出することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の入力方法。
【請求項１３】
さらに、前記外部機器からこの機器の状態を示す情報を取得する取得工程と、
この取得工程で取得した情報に基づいて、前記記憶手段が記憶する命令のうち、前記外部機器が実行不可能な命令に対応する荷重検出手段を検出する検出工程と、
この検出工程が検出した荷重検出手段の形状を変化させる形状可変工程とを備えることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の入力方法。
【請求項１４】
さらに、前記外部機器からこの機器の状態を示す情報を取得する取得工程と、
この取得工程で取得した情報に基づいて、前記記憶手段が記憶する命令のうち、前記外部機器が実行不可能な命令に対応する荷重検出手段を検出する検出工程と、
この検出工程が検出した荷重検出手段の内部気圧を変化させる気圧可変工程とを備えることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の入力方法。
【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、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と、荷重検出手段毎に対応づけられた命令を記憶する記憶手段と、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に対応する命令を前記記憶手段から検出する命令検出手段と、この命令検出手段が検出した命令を外部機器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と、荷重検出手段毎に対応づけられた命令を記憶する記憶手段とを備える入力装置における入力方法であって、荷重検出手段が荷重を検出する荷重検出工程と、この荷重検出工程で荷重検出手段が検出した結果に基づいて、荷重の加わった荷重検出手段に対応する命令を記憶手段から検出する命令検出工程と、この命令検出工程で検出した命令を外部機器に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に対応する命令を記憶手段から検出し、この検出した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、ユーザは頭部を任意に動かすことで所望の命令に対応する荷重検出手段に加重でき、これにより外部機器に対して所望の命令を送信できる。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、この発明の一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】
なお、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。
【００５３】
その一例として例えば、上記実施の形態では、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が、多数の感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂおよび１１０ｃを面状に配列して、ユーザが複雑な指示を与えるようにすることもできる。
【００５４】
例えば図８に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１３ａ，１１０ｂ〜１１３ｂ，１１０ｃ〜１１３ｃおよび１１０ｄ〜１１３ｄを面状に配列し、図２に示した入力装置と同様に、上記感覚入力素子にそれぞれ対応する硬度制御手段２２００〜２２１５および硬度検出手段２２２０〜２２３５を備えるようにする。
【００５５】
なおここで、感覚入力素子１１０ａ〜１１３ａ，１１０ｂ〜１１３ｂ，１１０ｃ〜１１３ｃおよび１１０ｄ〜１１３ｄは、感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃと同様の構成であり、また硬度制御手段２２００〜２２１５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２２２０〜２２３５は、硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃと同様の構成である。
【００５６】
そしてさらに、図８に示す入力装置では、計算手段２１０には新たに圧力中心算出手段２１６を備え、外部機器通信手段２１３は、操作命令受信手段３０１と状況出力手段３０２とを備えたパーソナルコンピュータＰＣと通信する。
圧力中心算出手段２１６は、図９に示すような処理を実施する。すなわち、まず圧力中心算出手段２１６は、各感覚入力素子の形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ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）、感覚入力素子１１０ａ〜１１３ａ，１１０ｂ〜１１３ｂ，１１０ｃ〜１１３ｃおよび１１０ｄ〜１１３ｄの平面配列に対応するように、図１０（ａ）に示すように、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を上記平面マップ上にマッピングする（圧力マップ生成ステップ）。
【００５７】
そして、図１０（ｂ）に示すように、圧力中心算出手段２１６は、マッピングした圧力に各座標に応じた重み付けを行い、そして各座標毎に複数サンプルの平均を求める。そして、圧力中心算出手段２１６は、この平均した各座標の圧力から圧力の中心点（重心）を求める（圧力中心点算出ステップ）。なお、上記重み付けは、座標に応じて変わる外部からの圧力の加わりやすさや、ユーザは主として中心部に圧力を掛けがちであることなどを考慮して、予め設定されたものである。
【００５８】
このようにして圧力の中心点（以下、圧力中心点と称する）が求まると、圧力中心算出手段２１６は、図１０（ｃ）および（ｄ）に示すように、予め設定されている上記平面マップから圧力中心点への方向をカーソル方向として検出し（カーソル方向推定ステップ）、この情報をカーソル移動命令として外部機器通信手段２１３を通じてパーソナルコンピュータＰＣに出力する（命令送信ステップ）。
【００５９】
これによりパーソナルコンピュータＰＣでは、操作命令受信手段３０１が上記カーソル移動命令を受信し、これに基づく方向に、モニタ上に表示しているマウスポインタを移動させる制御を行う。このような構成によれば、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、ユーザが枕型感覚入力装置１００上で頭部の荷重移動を行うことで、パーソナルコンピュータＰＣに対してマウスポインタの移動を指示して移動させることができる。
【００６０】
また、図１２に示すように、より多くの感覚入力素子１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを高密度で多数配列し、モニタ上の座標や、モニタ上に示された指示を受け付け可能なアイコン等に対応させ、直接、頭部で座標や上記アイコンに対する指示として、圧力中心算出手段２１６が処理し、これをカーソル移動命令やクリック操作命令として外部機器通信手段２１３を通じてパーソナルコンピュータＰＣに出力するようにしてもよい。
【００６１】
さらには、前述した実施形態の状況出力と同様にして、マウスポインタがこれ以上動かせない領域に達した場合には、この状態をフィードバック制御手段２１２が検出して計算手段２１０に通知し、計算手段２１０では、上記領域に対応する感覚入力素子の硬度を大きくして、ユーザにその入力が現在不可能であることを直観的に知らせるように構成することも可能である。
【００６２】
また図８に示した構成に加えて、図１３に示すように、計算手段２１０に、荷重分布パターンマッチング検出手段２１７と、荷重分布パターン保存手段２１８とを備えるようにする。荷重分布パターン保存手段２１８は、例えば図１４に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１３ａ，１１０ｂ〜１１３ｂ，１１０ｃ〜１１３ｃおよび１１０ｄ〜１１３ｄへの荷重分布のパターンと、パーソナルコンピュータＰＣ（あるいはテレビ３００）への命令とを対応づけたテーブルを、予め記憶するものである。
【００６３】
荷重分布パターンマッチング検出手段２１７は、図１５に示すような処理を実施する。すなわち、まず荷重分布パターンマッチング検出手段２１７は、各感覚入力素子の形状検出手段１１４から通知される形状パラメータを取得するとともに、硬度検出手段２２２０〜２２３５が検出した各感覚入力素子の空気圧に基づく硬度パラメータを取得する（形状検出ステップ）。
【００６４】
そして、荷重分布パターンマッチング検出手段２１７は、感覚入力素子１１０ａ〜１１３ａ，１１０ｂ〜１１３ｂ，１１０ｃ〜１１３ｃおよび１１０ｄ〜１１３ｄ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と上記硬度パラメータとに基づく圧力を上記平面マップ上にマッピングする（圧力マップ生成ステップ）。
【００６５】
次に、荷重分布パターンマッチング検出手段２１７は、マッピングした圧力に各座標に応じた重み付けを行い、そして各座標毎に複数サンプルの平均を求める。そして、荷重分布パターンマッチング検出手段２１７は、この平均した各座標の圧力の分布から、荷重分布パターンを求め、荷重分布パターン保存手段２１８が記憶するパターンとのマッチングを行い、一致するパターンを検出する（荷重分布パターンマッチングステップ）。
【００６６】
そして、荷重分布パターンマッチング検出手段２１７は、荷重分布パターンマッチングステップで検出したパターンに対応づけられた命令を荷重分布パターン保存手段２１８から読み出し（外部機器命令取得ステップ）、この情報を操作命令として外部機器通信手段２１３を通じてパーソナルコンピュータＰＣ（あるいはテレビ３００）に出力する（命令送信ステップ）。
【００６７】
これによりパーソナルコンピュータＰＣ（あるいはテレビ３００）では、操作命令受信手段３０１が上記操作命令を受信し、これに基づく制御を行う。このような構成によれば、ユーザが枕型感覚入力装置１００上で頭部の荷重移動を行って、荷重分布パターンを変化させることで、パーソナルコンピュータＰＣなどの外部機器に対して種々の命令を与えることができる。
【００６８】
また、図２、図８および図１３に示した入力装置において、計算手段２１０が枕型感覚入力装置１００を通じて入力される情報に基づいて、ユーザからジェスチャ入力を受け付けることも可能である。
この場合、計算手段２１０が、各感覚入力素子の形状検出手段１１４から通知される形状パラメータおよび硬度検出手段２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃや２２２０〜２２３５が検出した各感覚入力素子の空気圧に基づく硬度パラメータ、あるいは圧力中心点についての時系列パターンと、これに外部機器を制御するための命令情報を対応づけて予め記憶しておき、上記形状パラメータおよび上記硬度パラメータ、あるいは圧力中心点の時系列履歴とのパターンマッチングを行い、一致するパターンに対応づけられた命令情報を外部機器に出力する処理を実施する。
【００６９】
このような処理を実施する入力装置の一例を図１６に示す。この図に示す入力装置は、図８に示した入力装置において、上記処理を実現するために、さらに計算手段２１０に、時系列荷重分布パターンマッチング手段２１９と、ジェスチャデータベース手段２２０とを備える。
【００７０】
ジェスチャデータベース手段２２０は、例えば図１７に示すように、感覚入力素子１１０ａ〜１１３ａ，１１０ｂ〜１１３ｂ，１１０ｃ〜１１３ｃおよび１１０ｄ〜１１３ｄへの荷重分布の複数サンプルについてのパターンの時系列の変化（ジェスチャ）を示す情報（以下、ジェスチャパターンと称する）と、パーソナルコンピュータＰＣ（あるいはテレビ３００）への命令とを対応づけたテーブルを、予め記憶するものである。
【００７１】
時系列荷重分布パターンマッチング手段２１９は、図１８に示すような処理を実施する。すなわち、まず時系列荷重分布パターンマッチング手段２１９は、各感覚入力素子の形状検出手段１１４から通知される形状パラメータを取得するとともに、硬度検出手段２２２０〜２２３５が検出した各感覚入力素子の空気圧に基づく硬度パラメータを取得する（形状検出ステップ）。
【００７２】
そして、時系列荷重分布パターンマッチング手段２１９は、感覚入力素子１１０ａ〜１１３ａ，１１０ｂ〜１１３ｂ，１１０ｃ〜１１３ｃおよび１１０ｄ〜１１３ｄ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と上記硬度パラメータとに基づく圧力を上記平面マップ上にマッピングする（圧力マップ生成ステップ）。
【００７３】
次に、時系列荷重分布パターンマッチング手段２１９は、マッピングした圧力に各座標に応じた重み付けを行い、そして各座標毎に複数サンプルの平均を求める。そして、時系列荷重分布パターンマッチング手段２１９は、この平均した各座標の圧力の分布から、荷重分布パターンを求め、求めたパターンを複数サンプルにわたって時系列で監視して、ジェスチャデータベース手段２２０が記憶するジェスチャパターンとのマッチングを行い、一致するジェスチャパターンを検出する（時系列荷重分布パターンマッチングステップ）。
【００７４】
そして、時系列荷重分布パターンマッチング手段２１９は、時系列荷重分布パターンマッチングステップで検出したジェスチャパターンに対応づけられた命令をジェスチャデータベース手段２２０から読み出し（外部機器命令取得ステップ）、この情報を操作命令として外部機器通信手段２１３を通じてパーソナルコンピュータＰＣ（あるいはテレビ３００）に出力する（命令送信ステップ）。
【００７５】
これによりパーソナルコンピュータＰＣ（あるいはテレビ３００）では、操作命令受信手段３０１が上記操作命令を受信し、これに基づく制御を行う。このような構成によれば、ユーザが枕型感覚入力装置１００上で頭部の荷重移動を行って、荷重分布パターンを変化させてジェスチャ入力を行うことで、パーソナルコンピュータＰＣなどの外部機器に対して種々の命令を与えることができる。
【００７６】
なお、以上の説明では、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やパーソナルコンピュータＰＣパソコン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。
【００７７】
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、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】この発明に係わる入力装置の一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変形例の構成を示す回路ブロック図。
【図９】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１０】図８に示した入力装置の圧力中心算出手段で為される圧力中心を求める処理を説明するための図。
【図１１】図８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１２】図８に示した入力装置の変形例における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１３】この発明に係わる入力装置の変形例の構成を示す回路ブロック図。
【図１４】図１３に示した入力装置の荷重分布パターン保存手段が記憶するテーブルの一例を示す図。
【図１５】図１３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１６】この発明に係わる入力装置の変形例の構成を示す回路ブロック図。
【図１７】図１６に示した入力装置のジェスチャデータベース手段２２０が記憶するテーブルの一例を示す図。
【図１８】図１６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】
【００７９】
１００…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…コントロールボックス、２１０…計算手段、２１１…入力パラメータ／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、２１６…圧力中心算出手段、２１７…荷重分布パターンマッチング検出手段、２１８…荷重分布パターン保存手段、２１９…時系列荷重分布パターンマッチング手段、２２０…ジェスチャデータベース手段、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、１１３１…モータ、１１４１…ベルト長センサ、２２００〜２２１５…硬度制御手段、２２２０〜２２３５…硬度検出手段、ＰＣ…パーソナルコンピュータ。
【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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