(57)【要約】【課題】センサを搭載した操作体をヒューマンインターフェースとして、操作体を用いてユーザが操作対象物の遠隔操作を直感的に行う。【解決手段】ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得する取得部と、前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定する判定部と、を備える、情報処理装置が提供される。【選択図】図１
2013027458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得する取得部と、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定する判定部と、
を備える、情報処理装置。
【請求項２】
前記判定された前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかに基づき、表示装置のディスプレイに表示されるオブジェクトの表示を制御する表示制御部を更に備える請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記取得部は、ユーザにより操作される操作体の圧力を取得し、
前記判定部は、前記取得された操作体の圧力に基づき、前記操作体に対するユーザの把持状態を判定する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記操作体の加速度のＭＡＸ値が所定時間以上または所定フレーム数以上となった場合、前記加速度を検出する加速度センサの計測外領域と判定し、前記所定時間または前記所定フレーム数に基づき前記計測外領域における加速度センサの値を予測し、前記操作体の速度を判定する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記操作体の加速度のＭＡＸ値が所定時間以上または所定フレーム数以上となった場合、前記加速度を検出する加速度センサの計測外領域と判定し、前記計測外領域中に前記取得された操作体の圧力から前記操作体の速度を判定する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記操作体の加速度の変化量に基づき、前記操作体の速度を判定する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記操作体の角速度に基づき、前記操作体の回転の大きさを判定する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記情報処理装置の各部は、前記操作体側に設けられる、前記表示装置側に設けられる、又は、前記操作体と前記表示装置とに分散して設けられる、のいずれかである請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記操作体は、加速度及び角速度の少なくともいずれかをセンサ値として検出するセンサと、前記センサ値に基づき所望の演算を行う制御部とを備え、
前記取得部は、前記センサにより検出されたセンサ値をそのまま取得するか、該センサ値に基づき前記制御部により所望の演算が行われた結果を取得する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記センサ値を平均化する演算、又は、前記センサ値と該センサ値の直前のセンサ値との差分を求める演算を行い、
前記取得部は、前記演算結果のデータを取得する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記操作体は、前記表示装置に表示されたオブジェクトの表示内容を変更させるために、ユーザにより操作される請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得することと、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定することと、
を含む情報処理方法。
【請求項１３】
ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得する処理と、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定する処理と、
をコンピュータ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】
本開示は、圧力センサ等を用いた検出値に基づき処理を実行する情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種ボールに加速度センサや角速度センサを内蔵して、打球の軌跡を追うことを可能にしたシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のシステムによれば、ユーザは自身の投球の軌跡データを分析することにより、自身の投球時の癖を把握してスイングフォームを改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２５５０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、スイングフォームを改善するために各種ボールに内蔵されたセンサ値が必要であり、各種センサを搭載した球状のデバイスであって、特に圧力センサを搭載した操作体がヒューマンインターフェースとして利用されるものではなかった。
【０００５】
よって、センサを搭載した操作体をヒューマンインターフェースとして、操作体を用いてユーザが操作対象物の遠隔操作を直感的に行うことが可能な情報処理技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得する取得部と、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定する判定部と、
を備える、情報処理装置が提供される。
【０００７】
また、本開示によれば、ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得することと、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定することと、
を含む情報処理方法が提供される。
【０００８】
また、本開示によれば、ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得する処理と、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定する処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本開示によれば、センサを搭載した操作体をヒューマンインターフェースとして、操作体を用いてユーザが操作対象物の遠隔操作を直感的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態に係る制御システムを示す図である。
【図２】一実施形態に係る操作体及び表示装置のハードウエア構成図である。
【図３】一実施形態に係る操作体及び表示装置の機能構成図である。
【図４】一実施形態に係る制御システムの基本的動作を示すシーケンス図である。
【図５】一実施形態に係る投げ判定処理を示すフローチャート（メインルーチン）である。
【図６】図５で示した判定処理を示すフローチャート（サブルーチン）である。
【図７】一実施形態に係る投球方法とセンサの位置関係を説明するための図である。
【図８】一実施形態に係る各センサ値の一例を示す図である。
【図９】一実施形態に係る各センサ値の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．システムの全体構成
２．操作体の構成
３．表示装置の構成
４．制御システムの基本的動作
５．投げ判定処理
６．センサ値を用いた投球判定
７．各種変形例
【００１３】
［１．システムの全体構成］
まず、図１を参照しながら本開示の一実施形態に係る制御システムについて説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る操作体１０を含む制御システム１００を示す図である。制御システム１００は、操作体１０と表示装置５０とを有する。
【００１４】
操作体１０は、形状であり、表示装置５０に表示されたオブジェクトの表示内容を変更させるために、ユーザにより操作される。例えば、操作体１０は、表示装置５０のディスプレイ５０ａに表示された操作対象物を操作するためにユーザにより入力操作がなされるデバイスである。
【００１５】
操作体１０は、球体の形状を有している。操作体１０の大きさは、野球の硬球の大きさよりも少し大きいか、少し小さい程度の大きさとされ、直径が例えば、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の大きさとされる。これにより、ユーザが操作体１０を握ったときに扱い易い大きさとされる。ただ、操作体１０の直径の大きさについては、前記した範囲に限定されず、もちろん他の値もとりえる。このように本実施形態では、操作体１０は球状に形成されているが、これに限られない。ただし、操作体１０はアプリケーション上の操作対象物を直感的に遠隔操作できる形状が好ましい。表示装置５０は、ユーザが行う操作体１０の操作に応じてディスプレイ上の操作対象物の表示を制御する。
【００１６】
かかる構成により、本実施形態に係る制御システム１００では、図１の下側に示したようにユーザがスローイングネット等を手にはめた状態で腕を振り下ろすことによりネット内で操作体１０を投げる。この動作に応じて検出された、操作体１０に内蔵のセンサ値に基づき、アプリケーションが起動及び操作される。本実施形態で起動されるアプリケーションでは、ユーザがスローイングネット内で操作体１０を投げることにより、画面上に２Ｄ又は３Ｄ表示された仮想ボールが、同じく画面上に表示された的のいずれかを射抜くゲームが実行される。このようにして、本実施形態に係る制御システム１００では、ユーザが操作体１０を操作することにより、ディスプレイ５０ａに表示された操作対象物を遠隔操作することが可能な直感型ゲームを遂行することができる。なお、表示装置５０は、ユーザにより操作される操作体の動きを検出する検出値に基づき、操作体１０の球速や球種に応じてオブジェクト（操作対象物、ここではストラックアウト）の表示を制御する情報処理装置の一例である。
【００１７】
［２．操作体の構成］
（ハードウエア構成）
次に、本実施形態に係る操作体１０の構成について、図２及び図３を参照しながらハードウエア構成、機能構成の順に説明する。図２の右側は、操作体１０のハードウエア構成を示す。操作体１０は、３軸加速度センサ１４、回転センサとしての３軸角速度センサ１５、感圧センサ１３、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６ａ、ＲＡＭ（Random Access
Memory）１６ｂ、通信回路１７及びバッテリー１８等を有する。
【００１８】
３軸加速度センサ１４、３軸角速度センサ１５、ＣＰＵ１１、通信回路１７、ＲＯＭ１６ａ、ＲＡＭ１６ｂは、図示しない回路基板上に実装される。このＣＰＵ１１等の電子部品が実装された回路基板と、バッテリー１８とは、基部の内部に形成された空洞部に設けられる。
【００１９】
これら各センサやＣＰＵ１１等は、球形の筐体１１０内に、筐体１１０に対して固定されるようにして配置されている。感圧センサ１３は、筐体１１０の内面側に複数取り付けられており、これらの圧力センサ群により、ユーザの加圧位置及びその圧力を検知する。
【００２０】
３軸加速度センサ１４及び３軸角速度センサ１５は、センサの一例であり、入力装置１０の空間内での動きを検出するセンサである。３軸加速度センサ１４は、互いに直交する３軸方向の加速度を検出し、検出された加速度に応じた加速度値をＣＰＵ１１へ出力する。３軸角速度センサ１５は、互いに直交する３軸回りの角速度を検出し、検出された角速度に応じた角速度値をＣＰＵ１１へ出力する。
【００２１】
感圧センサ１３は、入力装置１０がユーザに握られた力の大きさに応じた圧力値をＣＰＵ１１へ出力する圧力センサの一例である。感圧センサ１３としては、例えば電気抵抗の変化により圧力を表現するものが用いられる。
【００２２】
ＣＰＵ１１は、操作対象物を制御するために、３軸加速度センサ１４、３軸角速度センサ１５、感圧センサ１３から出力された角速度値、加速度値、圧力値に基づいて、各種の演算を実行する。例えば、ＣＰＵ１１は、加速度値、角速度値に基づいて、入力装置１０の空間内での移動量、回転量等を算出する。また、ＣＰＵ１１は、感圧センサ１３から出力された圧力値に基づいて、入力装置１０が握られた力の大きさや、力が加えられた位置等を算出する。
【００２３】
ＲＯＭ１６ａは不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１の処理に必要な各種のプログラムが記憶される。ＲＡＭ１６ｂは揮発性のメモリであり、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられる。
【００２４】
通信回路１７は、アンテナ等を有しており、ＣＰＵ１１の制御に基づいて、各種の情報を表示装置５０へ送信する。例えば、通信回路１７は、入力装置１０の空間内での移動量、回転量の情報や、握られた力の大きさ、力が加えられた位置等の情報を表示装置５０へ送信する。なお、通信回路１７は、表示装置５０から送信された情報を受信することも可能である。
【００２５】
バッテリー１８としては、例えば、充電式電池が用いられる。
【００２６】
（機能構成）
次に、本実施形態に係る操作体１０の機能構成について、図３の右側に示した機能構成図を参照しながら説明する。操作体１０は、加速度検知部２２、角速度検知部２１、圧力検知部２３、制御部２０、記憶部２６、通信部２７及び電源部２８を有する。
【００２７】
加速度検知部２２は、加速度センサ１４からの出力信号（センサ値）に基づき、操作体１０に加えられた加速度を検出する。
【００２８】
角速度検知部２１は、角速度センサ１５からの出力信号（センサ値）に基づき、操作体１０の角速度を検知する。
【００２９】
圧力検知機能２２は、感圧センサ１３からの出力信号（センサ値）に基づき、操作体１０に加えられた圧力を検知する。
【００３０】
制御部２０は、検出された加速度及び角速度の少なくともいずれかをセンサ値に基づき所望の演算を行う。制御部２０は、検出された加速度、角速度及び圧力に基づき所望の演算を行うこともできる。所望の演算とは、例えば、操作体１０の球速や球種を判断するための演算であってもよい。制御部２０は、前記センサ値を平均化する演算、又は、前記センサ値と該センサ値の直前のセンサ値との差分を求める演算を行ってもよい。
【００３１】
記憶部２６は、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどを用いるＲＡＭ１６ｂまたはＲＯＭ１６ａとして実現されうる。
【００３２】
通信部２７は、それら各検知部で得られた情報を操作体１０及び表示装置５０間で送受信する。通信部２７及び通信部６２の間は、有線又は無線にて接続されている。
【００３３】
電源部２８は、バッテリー１８として例えば、充電式電池が用いられ、各部に電力を供給する。
【００３４】
操作体１０が、例えば直交３軸の検出軸を持つ加速度センサ１４及び直交３軸の検出軸を持つ角速度センサ１５を内蔵している場合、３次元空間でのあらゆる方向における、操作体１０の動きに対応するオブジェクトの加速度及び角速度が算出される。これらの計算は、典型的には、後述するように表示装置５０のオブジェクト情報管理機能６６で実行される。
【００３５】
なお、制御部２０の機能は、例えば、ＣＰＵ１１が記憶部２６に格納されたプログラムに従って動作することによって実現され得る。このプログラムは、記憶媒体に格納して提供され、図示しないドライバを介して記憶部４６に読み込まれるものであってもよく、また、ネットワークからダウンロードされて記憶部４６に格納されるものであってもよい。また、上記各部の機能を実現するために、ＣＰＵに代えてＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が用いられてもよい。また、上記各部の機能は、ソフトウエアを用いて動作することにより実現されてもよく、ハードウエアを用いて動作することにより実現されてもよい。
【００３６】
また、操作デバイスは図１等に示すような真球である必要はなく、球体や多面体であってもよい。
【００３７】
［３．表示装置の構成］
（ハードウエア構成）
次に、本実施形態に係る表示装置５０の構成について、図２及び図３を参照しながらハードウエア構成、機能構成の順に説明する。図２の左側は、表示装置５０のハードウエア構成を示す。表示装置５０は、一般的なコンピュータと同様に、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５３ａ、ＲＡＭ５３ｂ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)５４、ディスプレイ５０ａ及び通信回路５２を有する。これらの要素はバス５５により接続されている。
【００３８】
ＣＰＵ５１は、通信回路５２により受信された各種の情報に基づいて、ディスプレイ５０ａに表示される操作対象物の表示を制御する。
【００３９】
ＲＯＭ５３ａは不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ５１の処理に必要な各種のプログラムが記憶される。ＲＡＭ５３ｂは揮発性のメモリであり、ＣＰＵ５１の作業領域として用いられる。
【００４０】
ＨＤＤ５４には、主にオブジェクト情報が記憶される。
【００４１】
ディスプレイ５０ａは、例えば、液晶ディスプレイや、ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等により構成される。ディスプレイ５０ａは、２次元画像を表示する形態であってもよいし、３次元画像を表示する形態であってもよい。ディスプレイ５０ａは、入力装置１０によって操作される操作対象物を２次元的、あるいは３次元的に表示する。
【００４２】
２次元的に表示される操作対象物としては、例えば、ポインタやアイコン、ウィンドウ等のＧＵＩ等が挙げられる。３次元的に表示される操作対象物としては、３次元表示される人型、動物型のキャラクタ画像が挙げられる。なお、これらの例は、一例に過ぎず、操作対象物は、２次元的、３次元的に表示される画像であれば、どのような画像であってもよい。
【００４３】
通信回路５２は、アンテナ等を有しており、入力装置１０から送信される各種の情報を受信する。また、送受信回路５２は、入力装置１０へ信号を送信することも可能である。
【００４４】
なお、表示装置５０は、テレビジョン放送等を受信可能なテレビジョン装置であってもよい。あるいは、表示装置５０が操作対象物を３次元的に表示させる形態の場合、表示装置５０は、ユーザが裸眼で視認することができる立体画像を表示する立体画像表示装置であってもよい。
【００４５】
（機能構成）
次に、本実施形態に係る表示装置５０の機能構成について、図３の左側に示した機能構成図を参照しながら説明する。表示装置５０は、通信部６２、取得部６０、判定部６１、表示制御部６５、オブジェクト情報管理部６６及びオブジェクト情報記憶部６４、を有する。
【００４６】
通信部６２は、操作体１０から送信された情報を通信部２７から受信する。所定の情報を通信部２７に送信してもよい。
【００４７】
取得部６０は、ユーザにより操作される操作体１０の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得する。取得部６０は、加速度や角速度に加えて、ユーザにより操作される操作体１０の圧力に関するデータを取得してもよい。また、取得部６０は、操作体１０内の各種センサにより検出されたセンサ値をそのまま取得するか、該センサ値に基づき制御部２０により所望の演算が行われた結果を取得する。
【００４８】
判定部６１は、取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、操作体１０の速度及び操作体１０の軌跡の少なくともいずれかを判定する。判定部６１は、取得された操作体１０の圧力に基づき、操作体１０に対するユーザの把持状態を判定してもよい。
【００４９】
表示制御部６５は、判定された操作体１０の速度及び操作体１０の軌跡の少なくともいずれかに基づき、表示装置５０に表示されるオブジェクト（操作対象物）の表示を制御する。表示制御部６５は、オブジェクトの位置、向き及び立体等の情報（具体的には、加速度、角速度、圧力などのセンサ値）に基づき公知の様々な計算方法を用いて、オブジェクトを画面内での様々な方向での移動及び回転を実現し、また、そのオブジェクトの形態（形、大きさ、色等）の変化を表現することができる。
【００５０】
オブジェクト情報管理部６６は、オブジェクト情報を管理する。オブジェクト情報とは、オブジェクトを画面内で表示するための情報であり、例えば、オブジェクトの位置、向き、色及び立体等に関する情報である。オブジェクト情報記憶部６４は、例えばＲＡＭ５３ｂを用いてオブジェクト情報を記憶する。
【００５１】
なお、判定部６１、表示制御部６５及びオブジェクト情報管理部６６の機能は、例えば、ＣＰＵ５１が記憶部６３に格納されたプログラムに従って動作することによって実現され得る。このプログラムは、記憶媒体に格納して提供され、図示しないドライバを介して記憶部６３に読み込まれるものであってもよく、また、ネットワークからダウンロードされて記憶部６３に格納されるものであってもよい。また、上記各部の機能を実現するために、ＣＰＵに代えてＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が用いられてもよい。また、上記各部の機能は、ソフトウエアを用いて動作することにより実現されてもよく、ハードウエアを用いて動作することにより実現されてもよい。
【００５２】
また、本実施形態にかかる表示装置５０は、操作体１０からの送信された情報を受信してオブジェクトの表示を制御する制御部分と、ディスプレイ５０ａとが一体となった構成を有しているが、これらは別体で有線または無線により通信できるように互いに接続されていてもよい。
【００５３】
［４．制御システムの基本的動作］
次に、本実施形態に係る制御システム１００の基本的動作について説明する。図４は、本実施形態に係る制御システム１００の基本的動作を示すシーケンス図である。図４の左側は操作体１０のシーケンスを示し、図４の右側は表示装置５０のシーケンスを示す。
【００５４】
操作体１０の制御部２０は、例えば感圧センサ１３から出力される圧力を取得し（Ｐ１）、この圧力の情報に基づき、ユーザの操作状態（操作中または非操作中）を判定する（Ｐ２）。制御部２０は、通信部２７からの要求に応じて、そのユーザの操作状態の情報を通信部２７に送る（Ｐ３）。
【００５５】
制御部２０は、ユーザの操作状態が操作中である場合、通信部２７は、その操作情報、つまり、角速度検出部２１、加速度検知部２２、圧力検知部２３により検知された、角速度、加速度、圧力の各情報を周期的に取得し（Ｐ４）、これらの情報（角速度、加速度、圧力の各情報、操作状態に関する情報）を表示装置５０に送信する（Ｐ５）。
【００５６】
表示装置５０では、通信部６２によりこれらの情報が受信される（Ｐ６）。その受信された情報は、図示しない取得部６０が取得し、オブジェクト情報管理部６６に渡される（Ｐ７）。オブジェクト情報管理部６６はその情報に基づきオブジェクトを操作するためのオブジェクト情報を計算する（Ｐ８）。計算結果であるオブジェクト情報はオブジェクト情報記憶部６４に保存される（Ｐ９）。通信部６２が２回目以降のそれらの情報を受信した場合には、オブジェクト情報管理部６６は、次のような処理を実行する。すなわち、オブジェクト情報管理部６６は、オブジェクト情報記憶部６４から前回のオブジェクト情報を読み出し（Ｐ１０）、新たに受信した情報に基づき、読み出されたオブジェクト情報を変更（更新）する。
【００５７】
そして、オブジェクト情報管理部６６は、オブジェクト情報を判定部６１に出力する（Ｐ１１）。判定部６１は、入力したオブジェクト情報に基づいて、球速及び球種の少なくともいずれかを判定し（Ｐ１２）、判定された球速及び球種の少なくともいずれかに基づくオブジェクトの表示を表示制御部６５に要求する（Ｐ１３）。表示制御部６５は、判定された球速及び球種の少なくともいずれかに基づき、オブジェクトの表示を制御する（Ｐ１４）。これにより、仮想ボールが、同じく画面上に表示された的のいずれかを射抜くゲームが遂行される。
【００５８】
［５．投げ判定処理］
次に、図５及び図６のフローチャートを参照しながら、本実施形態にかかる投げ判定処理について説明する。投げ判定処理では、まず、ステップＳ５０１にて、投球の初期状態か（各センサが誤作動しない状態か）が判定される。投球の初期状態とは、例えば、操作体に内蔵された入力操作を承諾するためのボタンが、ユーザにより押された場合や、感圧センサ１３により検出された圧力値が所定の閾値を超えた場合をいう。ユーザがボタンを押した場合は、ユーザが明示的に投球開始の意思表示を示し、感圧センサ１３により検出された圧力値が所定の閾値を超えた場合、ユーザが実際に投球体制に入ったことを示す。よって、これらの場合には、オブジェクト情報管理部６６は、投球の初期状態であると判定する。
【００５９】
次に、オブジェクト情報管理部６６は、ステップＳ５０２にて、投球したかを判定する。例えば、算出された加速度がモーション中に所定の閾値を超えた場合、オブジェクト情報管理部６６は、投球したと判定する。また、例えば算出された角速度がモーション中に所定の閾値を超えた場合にも、オブジェクト情報管理部６６は、投球したと判定する。つまり、オブジェクト情報管理部６６は、加速度及び角速度の少なくともいずれかの値を用いて投球したかの判定を行う。図８（ｂ）は投球時の状態遷移を示す。ステータス２がモーション中の状態である。
【００６０】
投球したと判定されると、ステップＳ５０３に進み判定処理が実行される。本実施形態では、角速度、加速度、圧力等の情報や操作状態に関する情報が操作体１０から表示装置５０に送信され、表示装置５０の判定部６１により判定処理が実行される（図４の基本的動作を参照のこと）。図８（ｂ）のステータス３が球速及び球種判断の状態である。
【００６１】
判定処理は、判定部６１が、図６に示したフローチャートの実行することにより遂行される。まず、ステップＳ６０１にて、取得部６０は受信情報を取得する。次に、判定部６１は、受信情報中に加速度の情報が含まれているかを判定する（ステップ６０２）。含まれている場合、オブジェクト情報管理部６６が加速度から計算したオブジェクト情報に基づき操作体１０の球速を判定する（ステップ６０３）。
【００６２】
次に、判定部６１は、受信情報中に角速度の情報が含まれているかを判定する（ステップ６０４）。含まれている場合、オブジェクト情報管理部６６が角速度から計算したオブジェクト情報に基づき操作体１０の球種を判定し、球種から操作体１０の軌跡を判定する（ステップ６０５）。次いで、表示制御部６５は、操作体１０の球速及び軌跡のうちの少なくともいずれかの情報に基づき、ゲームの表示を制御し、本処理を終了する。ここでは、ユーザの投球に応じて、仮想ボールが、画面上に表示された的のいずれかを射抜くストラックアウトゲームが遂行される。
【００６３】
再び、図５に戻り、操作体１０の制御部６１は、ステップ５０３の判定処理後、モーションが終了してから所定時間が経過したかを判定する（ステップＳ５０４）。モーションが終了したかの判定は次のように行う。例えば算出された加速度が所定の閾値を下回った場合、制御部２０は、モーションが終了したと判定する。また、例えば算出された角速度が所定の閾値を下回った場合にも、制御部２０は、モーションが終了したと判定する。つまり、制御部２０は、加速度及び角速度の少なくともいずれかの値を用いてモーションが終了したかの判定を行う。
【００６４】
所定時間が経過したかの判定では、例えば、タイマを用いてスローイングネットへの操作体１０のぶつかりやキャッチから所定時間が経過した場合、所定時間が経過したと判定する。図８（ｂ）のステータス４がタイマ計時中の状態である。前回の投球から所定時間が経過していた場合、各センサのぶれはおさまっている状態である。よって、前回の投球から所定時間経過するまではステップＳ５０１の処理を繰り返し、次の投球処理は待ち、経過後、ステップＳ５０１に戻り次の投球処理を開始する。これにより、アプリケーションの誤動作を回避することができる。
【００６５】
［６．センサ値を用いた投球判定］
以上に説明した投げ判定処理では、判定部が操作体１０の球速や球種を判定した。以下では、この判定方法について具体的に説明する。判定方法の精度を高める程、アプリケーションの誤動作を回避し、直感的で心地よいゲームを提供することができる。
【００６６】
操作体１０の持ち方を固定すると判定が簡単になる。例えば、図７に示したように、Ｚ軸上に人差し指と中指が来るよう固定し、この状態で投球すると、主に加速度がＺ軸上に現れる。これは、操作体１０のＺ軸上に設けられた加速度センサ１４を用いて加速度検出部２２により検出可能である。よって、オブジェクト情報管理部６６は、加速度検出部２２によって検出されたＺ軸方向のセンサ値により操作体１０のＺ軸方向の加速度を求める。
【００６７】
この状態で、右手で操作体１０を投げる際、右旋回するとカーブ、左旋回するとシュートとなる。このとき、操作体１０の旋回の状態は主にＹ軸上に現れる。これは、操作体１０のＹ軸上に設けられたジャイロセンサ等の角速度センサ１５を用いて角速度検出部２１により検出可能である。よって、オブジェクト情報管理部６６は、角速度検出部２１によって検出されたＹ軸方向のセンサ値により操作体１０のＹ軸方向の回転速度を求める。
【００６８】
判定部６１は、オブジェクト情報管理部６６により求められたＺ軸方向の加速度の積分値により操作体１０の球速を判定する。判定部６１は、加速度の積分値を求めることなくある程度操作体１０の球速を判定することも可能である。
【００６９】
判定部６１は、オブジェクト情報管理部６６により求められたＹ軸方向の角速度に基づき操作体１０の球種を判定する。例えば、判定部６１は、Ｙ軸方向の角速度に基づき操作体１０の旋回状態を判断し、右旋回と判断した場合にはカーブ、左旋回と判断した場合にはシュート、旋回していないと判断した場合にはストレートというように球種を判定する。
【００７０】
以上から、最低限必要なセンサは、Ｚ軸上の加速度センサ１４とＹ軸上の角速度センサ１５となる。そして、判定部６１は、検出された加速度又は角速度の少なくともいずれかを用いて球速又は球種の少なくともいずれかを特定する。
【００７１】
なお、加速度センサ１４や角速度センサ１５に加えて、他のセンサが操作体１０に設けられていると、球速や球種の判定精度を上げることや、操作体１０の持ち方の制限を外すことができる。例えば、感圧センサ１３によっても球種を判定することができる。具体的には、判定部６１は、感圧センサ１３を用いて圧力検出部２３により検出された操作体１０のＸ軸方向の圧力が所定の圧力以上であると判定した場合、左右の圧力状態によって操作体１０に対するユーザの把持状態を判定し、フォークボールか否かを判定する。図８（ａ）に投球時のＺ軸上の加速度の時間的推移の一例を示し、図８（ｄ）に投球時のＹ軸上の角速度の一例を示し、図８（ｃ）に投球時の圧力の一例を示す。
【００７２】
図８（ａ）では、横軸が時間、縦軸がＺ軸上の加速度を示す。Ｚ軸上の加速度が急に落ち込み最小値となっているタイミングに投球が開示されることがわかる。その後、Ｚ軸上の加速度が急に立ち上がり最大値となったタイミングに操作体１０がスローイングネットにぶつかったことがわかる。
【００７３】
加速度センサ１４が振り切れた場合、振り切れている時間が長い程、球速が速い。図８（ａ）では、−２０００〜２０００が加速度センサ１４の測定可能範囲である。よって、加速度の値が２０００のＭＡＸ値で振り切れている時間を算出し、算出時間を用いて球速を近似的に算出することもできる。その際、単に時間を使う単純方法、時間から波形を推測する近似方法などを用いることができる。例えば、投球直後の立ち上がりの時間から操作体１０の投球時にどのくらいの速度が出ているかを近似して判定することができる。
【００７４】
また、加速度センサがふりきれた時間の替わりに、図９（ａ）の（１）に示したようにＺ軸上の加速度センサ２２がふりきれた間のフレーム数を演算に用いてもよい。つまり、判定部６１は、操作体１０の加速度のＭＡＸ値が所定時間以上続いた場合、前記加速度を検出する加速度センサ１４の計測外領域と判定し、前記ＭＡＸ値が続いた時間又はフレーム数から前記計測外領域における加速度センサ１４の値を予測し、前記操作体の速度を判定する。
【００７５】
さらに、判定部６１は、操作体１０の加速度のＭＡＸ値が所定時間以上続いた場合、前記加速度を検出する加速度センサ１４の計測外領域と判定し、前記取得された操作体１０の圧力から計測外領域における加速度センサ１４の値を予測し、操作体１０の速度を判定してもよい。例えば、図８（ａ）に示したふりきれた時間（計測外領域）と同じ時間の圧力変化を図８（ｃ）の圧力の検出値から取り出し、取り出した操作体１０の圧力から計測外領域における加速度センサ１４の値を予測して、操作体１０の速度を判定してもよい。加速度センサ１４からの加速度及び感圧センサ１３からの圧力値の両方の検出値を用いて操作体１０の速度を判定してもよい。
【００７６】
さらに、判定部６１は、例えば、図９（ｃ）の（４）に示したように、操作体１０の角速度に基づき操作体１０の回転の大きさを判定してもよい。判定部６１は、操作体１０の角速度のＭＡＸ値に基づき操作体１０の回転の大きさを判定してもよい。
【００７７】
積分誤差等がより少なくなる判定方法としては、Ｘ軸の加速度センサの時間ｎの検出値(LocalXn)、Ｙ軸の加速度センサの時間ｎの検出値(LocalYn)、Ｚ軸の加速度センサの検出値の時間ｎの検出値(LocalZn)を用いると、Ｚ軸の加速度センサの検出値のみを用いた場合よりさらに精度よく操作体１０の速度を判定することができる。
【００７８】
また、今回と前回の加速度センサの検出値の差分を求め、差分の大きさにより操作体１０の速度を判定する。この場合にも、１軸上の加速度の今回と前回の差分(例えば、DiffXn=LocalXn-LocalXn-1)を求める場合より、３軸上の加速度の今回と前回の差分を求めるほうが精度よく操作体１０の速度を判定することができる。
【００７９】
さらに、判定部６１は、例えば、図９（ｂ）の（２）に示した投球後の操作体１０の加速度変化量に基づき、操作体１０の速度を判定してもよい。
加速度変化量＝（DiffXn２＋DiffYn２＋DiffZn２）（1/2）
また、例えば、判定部６１は、図９（ｂ）の（２）に示した操作体１０の加速度変化量のＭＡＸ値に基づき、操作体１０の速度を判定してもよい。これによれば、加速度が瞬時的に大きく変化した場合、速度が速いと判断する。
【００８０】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８１】
［各種変形例］
例えば、上記実施形態では、ユーザにより操作される操作体の動きを検出する検出値に基づき、操作体１０の球速や球種に応じてオブジェクト（操作対象物、ここではストラックアウト）の表示を制御する情報処理装置の一例として表示装置５０を挙げた。しかしながら、ユーザにより操作される操作体の動きを検出する検出値に基づき、操作体１０の速度や軌跡を判定する判定部６１は、操作体１０に有していてもよい。この場合には操作体１０が情報処理装置の一例となり、各検出部が取得部として機能し、操作体１０から表示装置５０に判定結果が送信され、表示措置５０は判定結果に基づきストラックアウトの表示を制御する。このように、情報処理装置は、操作体１０として実現してもよく、表示装置５０として実現してもよく、操作体１０と表示装置５０とに分散して実現してもよい。よって、制御システム１００の各部は、操作体１０側に設けられてもよく、表示装置５０側に設けられてもよく、操作体１０と表示装置５０とに分散して設けられてもよい。
【００８２】
また、以上の説明した制御システム１００は、ストラックアウトのゲームに適用されたが、これに限らない。例えば、野球、ソフトボール、サッカー、バレーボール、ボーリング、カーリング等に適用されてもよい。よって、以上の説明した操作体１０は球状であったが、これらは多面体であってもよいし、円盤状であってもよい。ただし、操作体１０は、適用されるアプリケーションに合わせて直感的に操作可能な形状であることが好ましい。
【００８３】
また、以上の説明では、操作体１０が無線である場合について説明したが、有線であってもよい。
【００８４】
また、以上の説明では、感圧センサ１３を例に挙げて説明したが、感圧センサ１３の代わりに、静電センサが用いられてもよい。静電センサは、例えば、距離に応じて静電容量の変化を読み取ることができる構成とされる。静電センサは、ユーザが操作体１０を握った際の手の近接量を検出することで、操作体１０が握られた力の大きさを検出することができる。この静電センサは、例えば、球体、多面体の形状とされる。静電センサは、把持部２３とは接触しないように構成される。これにより、手の操作による摩擦等の劣化を防止することができる。
【００８５】
なお、感圧センサ１３と、静電センサとが両方とも用いられてもよい。この場合、例えば、感圧センサ１３で検知できないさらに微小な大きさの力を静電センサで検出することで、より高感度な（検出レンジの広い）センサ構成が実現される。
【００８６】
操作体１０は、ユーザにより操作体１０が空間内で移動、回転されたときに、この移動、回転に応じて発電可能な発電デバイス（図示せず）を備えていてもよい。あるいは、操作体１０は、外部からの電磁波により発電するループコイル等を備えていてもよい。この発電デバイス、ループコイルにより発電された電力は、バッテリー１８に充電される。これにより、ユーザは、バッテリー１８を交換する必要がなくなる。
【００８７】
上述の例では、動き検出部としての３軸加速度センサ１４、３軸角速度センサ１５と、握り力検出部としての感圧センサ１３及び／または静電センサとが用いられる場合について説明した。ここで、動き検出部は、３軸加速度センサ１４、３軸角速度センサ１５に限られない。例えば、動き検出部の他の例として、速度センサ（例えば、ピトー管）、角度センサ（例えば、地磁気センサ）、角加速度センサ等が挙げられる。また、上記した例では、動き検出部と、握り力検出部とが、それぞれ用いられる場合について説明したが、いずれか一方であってもよい。
【００８８】
以上の説明では、操作対象物がディスプレイに２次元的、３次元的に表示される画像であるとして説明したが、操作対象物は、これに限られない。例えば、搬送ロボットや、人型ロボット等の現実の物体であってもよい。
【００８９】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得する取得部と、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定する判定部と、
を備える、情報処理装置
（２）前記判定された前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかに基づき、表示装置に表示されるオブジェクトの表示を制御する表示制御部を更に含む前記（１）に記載の情報処理装置。
（３）前記取得部は、ユーザにより操作される操作体の圧力を取得し、
前記判定部は、前記取得された操作体の圧力に基づき、前記操作体に対するユーザの把持状態を判定する前記（１）又は（２）に記載の情報処理装置。
（４）前記判定部は、前記操作体の加速度のＭＡＸ値が所定時間以上または所定フレーム数以上となった場合、前記加速度を検出する加速度センサの計測外領域と判定し、前記所定時間または前記所定フレーム数に基づき前記計測外領域における加速度センサの値を予測し、前記操作体の速度を判定する前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（５）前記判定部は、前記操作体の加速度のＭＡＸ値が所定時間以上または所定フレーム数以上となった場合、前記加速度を検出する加速度センサの計測外領域と判定し、前記計測外領域中に前記取得された操作体の圧力から前記操作体の速度を判定する前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（６）前記判定部は、前記操作体の加速度の変化量に基づき、前記操作体の速度を判定する前記（１）〜（５）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（７）前記判定部は、前記操作体の角速度に基づき、前記操作体の回転の大きさを判定する前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（８）前記情報処理装置の各部は、前記操作体側に設けられる、前記表示装置側に設けられる、又は、前記操作体と前記表示装置とに分散して設けられる、のいずれかである前記（２）〜（７）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（９）前記操作体は、加速度及び角速度の少なくともいずれかをセンサ値として検出するセンサと、前記センサ値に基づき所望の演算を行う制御部とを備え、
前記取得部は、前記センサにより検出されたセンサ値をそのまま取得するか、該センサ値に基づき前記制御部により所望の演算が行われた結果を取得する前記（１）〜（８）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（１０）前記制御部は、前記センサ値を平均化する演算、又は、前記センサ値と該センサ値の直前のセンサ値との差分を求める演算を行い、
前記取得部は、前記演算結果のデータを取得する前記（１）〜（９）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（１１）前記操作体は、前記表示装置に表示されたオブジェクトの表示内容を変更させるために、ユーザにより操作される前記（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（１２）ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得することと、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定することと、
を含む情報処理方法。
（１３）ユーザにより操作される操作体の加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータを取得する処理と、
前記取得された加速度及び角速度の少なくともいずれかのデータに基づき、前記操作体の速度及び前記操作体の軌跡の少なくともいずれかを判定する処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【００９０】
１０…入力装置
１１…ＣＰＵ
１３…感圧センサ
１４…３軸加速度センサ
１５…３軸角速度センサ
１７…通信回路
１８…バッテリー
２０…制御部
２１…角速度検出部
２２…加速度検出部
２３…圧力検出部
２６…記憶部
２７…通信部
２８…電源部
５０…表示装置
５０ａ…ディスプレイ
５１…ＣＰＵ
５２…通信回路
６０…取得部
６１…判定部
６２…通信部
６３…記憶部
６４…オブジェクト情報記憶部
６５…表示制御部
６６…オブジェクト情報管理部
１００…制御システム
【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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