(57)【要約】  複数の電波センサ（８ａ〜８ｆ）はそれぞれ、一体の動体に向けて電波信号を送信し且つ一体の動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域（１４ａ〜１４ｆ）に対応付けられている。ジェスチャ認識方法は、複数の電波センサ（８ａ〜８ｆ）の受信結果に基づいて、複数のセンサ領域（１４ａ〜１４ｆ）のうち１つのセンサ領域を、一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定するステップと、複数の電波センサ（８ａ〜８ｆ）の中では、ジェスチャ発生領域に対応付けられた１つの電波センサのみの受信結果に基づいてジェスチャを認識するステップとを含む。
2019202670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電波センサを用いて動体によるジェスチャを認識するためのジェスチャ認識方法であって、
前記複数の電波センサはそれぞれ、一体の動体に向けて電波信号を送信し且つ前記一体の動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域に対応付けられており、
前記ジェスチャ認識方法は、
（ａ）前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち１つのセンサ領域を、前記一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定するステップと、
（ｂ）前記複数の電波センサの中では、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた１つの電波センサのみの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識するステップと、を含む
ジェスチャ認識方法。
【請求項２】
前記複数のセンサ領域の各々は、
当該センサ領域に対応付けられた前記電波センサの光軸を中心に広がる第１の領域と、
前記第１の領域を包囲するように前記光軸を中心に広がる第２の領域と、を含み、
前記（ａ）において、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち前記１つのセンサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一方から、１つのセンサ領域を前記ジェスチャ発生領域として特定する
請求項１に記載のジェスチャ認識方法。
【請求項３】
前記（ａ）において、前記ジェスチャが隣り合う２つのセンサ領域の各々の前記第１の領域が重なり合った領域で発生した場合には、前記２つのセンサ領域の２つの前記第１の領域のいずれか一方を前記ジェスチャ発生領域として特定する
請求項２に記載のジェスチャ認識方法。
【請求項４】
前記（ａ）において、前記ジェスチャが隣り合う２つのセンサ領域の一方の前記第１の領域と他方の前記第２の領域とが重なり合った領域で発生した場合には、当該第１の領域を前記ジェスチャ発生領域として特定する
請求項２に記載のジェスチャ認識方法。
【請求項５】
前記（ｂ）において、前記複数の電波センサの各々に対して、当該電波センサに対応付けられた前記センサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った認識エンジンを用いて、ジェスチャを認識する
請求項２〜４のいずれか１項に記載のジェスチャ認識方法。
【請求項６】
前記複数の電波センサは、回転軸周りに回転可能な筐体の側面に、前記筐体の回転方向に沿って配置されており、
前記ジェスチャ認識方法は、さらに、前記（ａ）において前記複数のセンサ領域のうち前記１つのセンサ領域に含まれる前記第２の領域を前記ジェスチャ発生領域として特定した場合に、当該１つのセンサ領域に含まれる前記第１の領域が前記ジェスチャ発生領域と重なるように前記筐体を回転させるステップを含む
請求項２〜５のいずれか１項に記載のジェスチャ認識方法。
【請求項７】
複数の電波センサを用いて動体によるジェスチャを認識するためのジェスチャ認識方法であって、
前記複数の電波センサはそれぞれ、一体の動体に向けて電波信号を送信し且つ前記一体の動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域に対応付けられており、
前記ジェスチャ認識方法は、
（ａ）前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち少なくとも２つのセンサ領域を、前記一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定するステップと、
（ｂ）前記複数の電波センサのうち、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた少なくとも２つの電波センサの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識するステップと、を含む
ジェスチャ認識方法。
【請求項８】
前記複数のセンサ領域の各々は、
当該センサ領域に対応付けられた前記電波センサの光軸を中心に広がる第１の領域と、
前記第１の領域を包囲するように前記光軸を中心に広がる第２の領域と、を含み、
前記（ａ）において、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち前記少なくとも２つのセンサ領域の各々に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一方を、前記ジェスチャ発生領域としてそれぞれ特定する
請求項７に記載のジェスチャ認識方法。
【請求項９】
前記（ｂ）において、前記複数の電波センサの各々に対して、当該電波センサに対応付けられた前記センサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った認識エンジンを用いて、ジェスチャを認識する
請求項８に記載のジェスチャ認識方法。
【請求項１０】
ジェスチャを認識するためのジェスチャ認識装置であって、
電波信号を送受信するための複数の電波センサであって、動体に向けて電波信号を送信し且つ前記動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域にそれぞれ対応付けられた複数の電波センサと、
前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち１つのセンサ領域を、一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定する制御部と、
前記複数の電波センサの中では、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた前記１つの電波センサのみの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識する認識エンジンと、を備える
ジェスチャ認識装置。
【請求項１１】
前記複数のセンサ領域の各々は、
当該センサ領域に対応付けられた前記電波センサの光軸を中心に広がる第１の領域と、
前記第１の領域を包囲するように前記光軸を中心に広がる第２の領域と、を含み、
前記制御部は、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち前記１つのセンサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一方から、１つのセンサ領域を前記ジェスチャ発生領域として特定する
請求項１０に記載のジェスチャ認識装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ジェスチャが隣り合う２つのセンサ領域の各々の前記第１の領域が重なり合った領域で発生した場合には、前記２つのセンサ領域の２つの前記第１の領域のいずれか一方を前記ジェスチャ発生領域として特定する
請求項１１に記載のジェスチャ認識装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記ジェスチャが隣り合う２つのセンサ領域の一方の前記第１の領域と他方の前記第２の領域とが重なり合った領域で発生した場合には、当該第１の領域を前記ジェスチャ発生領域として特定する
請求項１１に記載のジェスチャ認識装置。
【請求項１４】
前記認識エンジンは、前記複数の電波センサの各々に対して、当該電波センサに対応付けられた前記センサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った学習結果に基づいて、ジェスチャを認識する
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載のジェスチャ認識装置。
【請求項１５】
前記ジェスチャ認識装置は、さらに、
回転軸周りに回転可能な筐体と、
前記筐体を回転させるための駆動源と、を備え、
前記複数の電波センサは、前記筐体の側面に前記筐体の回転方向に沿って配置されており、
前記制御部は、前記複数のセンサ領域のうち前記１つのセンサ領域に含まれる前記第２の領域を前記ジェスチャ発生領域として特定した場合に、前記駆動源を制御することにより当該１つのセンサ領域に含まれる前記第１の領域が前記ジェスチャ発生領域と重なるように前記筐体を回転させる
請求項１１〜１４のいずれか１項に記載のジェスチャ認識装置。
【請求項１６】
ジェスチャを認識するためのジェスチャ認識装置であって、
電波信号を送受信するための複数の電波センサであって、動体に向けて電波信号を送信し且つ前記動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域にそれぞれ対応付けられた複数の電波センサと、
前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち少なくとも２つのセンサ領域を、一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定する制御部と、
前記複数の電波センサのうち、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた前記少なくとも２つの電波センサの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識する認識エンジンと、を備える
ジェスチャ認識装置。
【請求項１７】
前記複数のセンサ領域の各々は、
当該センサ領域に対応付けられた前記電波センサの光軸を中心に広がる第１の領域と、
前記第１の領域を包囲するように前記光軸を中心に広がる第２の領域と、を含み、
前記制御部は、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち前記少なくとも２つのセンサ領域の各々に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一方を、前記ジェスチャ発生領域としてそれぞれ特定する
請求項１６に記載のジェスチャ認識装置。
【請求項１８】
前記認識エンジンは、前記複数の電波センサの各々に対して、当該電波センサに対応付けられた前記センサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った学習結果に基づいて、ジェスチャを認識する
請求項１７に記載のジェスチャ認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジェスチャを認識するためのジェスチャ認識方法及びジェスチャ認識装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波信号を利用してジェスチャを認識するためのジェスチャ認識装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のジェスチャ認識装置は、動体に向けて電波信号を送信し且つ動体で反射した電波信号を受信する電波センサと、電波センサで受信した電波信号に基づいてジェスチャを認識する認識部とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９５７５５６０号明細書
【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、上述した従来のジェスチャ認識装置では、予め定められた位置で行われたジェスチャしか認識することができないという課題がある。【０００５】
本発明は、任意の位置で行われたジェスチャを認識することができるジェスチャ認識方法及びジェスチャ認識装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るジェスチャ認識方法は、複数の電波センサを用いて動体によるジェスチャを認識するためのジェスチャ認識方法であって、前記複数の電波センサはそれぞれ、一体の動体に向けて電波信号を送信し且つ前記一体の動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域に対応付けられており、前記ジェスチャ認識方法は、（ａ）前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち１つのセンサ領域を、前記一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定するステップと、（ｂ）前記複数の電波センサの中では、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた１つの電波センサのみの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識するステップと、を含む。【０００７】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様に係るジェスチャ認識方法等によれば、任意の位置で行われたジェスチャを認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置を示す平面図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るセンサ領域を拡大して示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る電波センサの機能構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、ジェスチャの機械学習の概念を示すブロック図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第１の領域におけるジェスチャの一例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２の領域におけるジェスチャの一例を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、重なり合う２つの第２の領域におけるジェスチャの一例を示す図である。
【図８】図８は、１つの電波センサで電波信号を受信した場合における、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、２つの電波センサで電波信号を受信した場合における、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置の外観を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置を示す平面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、３つの電波センサで電波信号を受信した場合における、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一態様に係るジェスチャ認識方法は、複数の電波センサを用いて動体によるジェスチャを認識するためのジェスチャ認識方法であって、前記複数の電波センサはそれぞれ、一体の動体に向けて電波信号を送信し且つ前記一体の動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域に対応付けられており、前記ジェスチャ認識方法は、（ａ）前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち１つのセンサ領域を、前記一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定するステップと、（ｂ）前記複数の電波センサの中では、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた１つの電波センサのみの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識するステップと、を含む。
【００１１】
本態様によれば、複数の電波センサの受信結果に基づいて、複数のセンサ領域のうち１つのセンサ領域をジェスチャ発生領域として特定するので、複数のセンサ領域における任意の位置で行われたジェスチャを認識することができる。
【００１２】
例えば、前記複数のセンサ領域の各々は、当該センサ領域に対応付けられた前記電波センサの光軸を中心に広がる第１の領域と、前記第１の領域を包囲するように前記光軸を中心に広がる第２の領域と、を含み、前記（ａ）において、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち前記１つのセンサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一方から、１つのセンサ領域を前記ジェスチャ発生領域として特定するように構成してもよい。
【００１３】
本態様によれば、複数の電波センサの受信結果に基づいて、複数のセンサ領域のうち１つのセンサ領域に含まれる第１の領域及び第２の領域のいずれか一方をジェスチャ発生領域として特定するので、ジェスチャをより精度良く認識することができる。
【００１４】
例えば、前記（ａ）において、前記ジェスチャが隣り合う２つのセンサ領域の各々の前記第１の領域が重なり合った領域で発生した場合には、前記２つのセンサ領域の２つの前記第１の領域のいずれか一方を前記ジェスチャ発生領域として特定するように構成してもよい。
【００１５】
本態様によれば、２つのセンサ領域のいずれか一方に対応付けられた１つの電波センサのみの受信結果に基づいてジェスチャを認識するので、ジェスチャをより精度良く認識することができる。
【００１６】
例えば、前記（ａ）において、前記ジェスチャが隣り合う２つのセンサ領域の一方の前記第１の領域と他方の前記第２の領域とが重なり合った領域で発生した場合には、当該第１の領域を前記ジェスチャ発生領域として特定するように構成してもよい。
【００１７】
本態様によれば、第１の領域を含むセンサ領域に対応付けられた１つの電波センサのみの受信結果に基づいてジェスチャを認識するので、ジェスチャをより精度良く認識することができる。
【００１８】
例えば、前記（ｂ）において、前記複数の電波センサの各々に対して、当該電波センサに対応付けられた前記センサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った認識エンジンを用いて、ジェスチャを認識するように構成してもよい。
【００１９】
本態様によれば、機械学習を行った認識エンジンを用いてジェスチャを認識するので、例えば電波センサにより受信した電波信号を解析することによりジェスチャを認識する場合と比べて、ジェスチャを容易に認識することができる。
【００２０】
例えば、前記複数の電波センサは、回転軸周りに回転可能な筐体の側面に、前記筐体の回転方向に沿って配置されており、前記ジェスチャ認識方法は、さらに、前記（ａ）において前記複数のセンサ領域のうち前記１つのセンサ領域に含まれる前記第２の領域を前記ジェスチャ発生領域として特定した場合に、当該１つのセンサ領域に含まれる前記第１の領域が前記ジェスチャ発生領域と重なるように前記筐体を回転させるステップを含むように構成してもよい。
【００２１】
本態様によれば、第１の領域では、第２の領域よりもジェスチャを高い精度で認識することができるので、第１の領域がジェスチャ発生領域と重なるように筐体を回転させることにより、ジェスチャをより精度良く認識することができる。
【００２２】
また、本発明の一態様に係るジェスチャ認識方法は、複数の電波センサを用いて動体によるジェスチャを認識するためのジェスチャ認識方法であって、前記複数の電波センサはそれぞれ、一体の動体に向けて電波信号を送信し且つ前記一体の動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域に対応付けられており、前記ジェスチャ認識方法は、（ａ）前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち少なくとも２つのセンサ領域を、前記一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定するステップと、（ｂ）前記複数の電波センサのうち、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた少なくとも２つの電波センサの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識するステップと、を含む。
【００２３】
本態様によれば、複数の電波センサの受信結果に基づいて、複数のセンサ領域のうち少なくとも２つのセンサ領域をジェスチャ発生領域として特定するので、複数のセンサ領域における任意の位置で行われたジェスチャを認識することができる。
【００２４】
例えば、前記複数のセンサ領域の各々は、当該センサ領域に対応付けられた前記電波センサの光軸を中心に広がる第１の領域と、前記第１の領域を包囲するように前記光軸を中心に広がる第２の領域と、を含み、前記（ａ）において、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち前記少なくとも２つのセンサ領域の各々に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一方を、前記ジェスチャ発生領域としてそれぞれ特定するように構成してもよい。
【００２５】
例えば、前記（ｂ）において、前記複数の電波センサの各々に対して、当該電波センサに対応付けられた前記センサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った認識エンジンを用いて、ジェスチャを認識するように構成してもよい。
【００２６】
また、本発明の一態様に係るジェスチャ認識装置は、ジェスチャを認識するためのジェスチャ認識装置であって、電波信号を送受信するための複数の電波センサであって、動体に向けて電波信号を送信し且つ前記動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域にそれぞれ対応付けられた複数の電波センサと、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち１つのセンサ領域を、一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定する制御部と、前記複数の電波センサの中では、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた前記１つの電波センサのみの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識する認識エンジンと、を備える。
【００２７】
本態様によれば、複数の電波センサの受信結果に基づいて、複数のセンサ領域のうち１つのセンサ領域をジェスチャ発生領域として特定するので、複数のセンサ領域における任意の位置で行われたジェスチャを認識することができる。
【００２８】
例えば、前記複数のセンサ領域の各々は、当該センサ領域に対応付けられた前記電波センサの光軸を中心に広がる第１の領域と、前記第１の領域を包囲するように前記光軸を中心に広がる第２の領域と、を含み、前記制御部は、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち前記１つのセンサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一方から、１つのセンサ領域を前記ジェスチャ発生領域として特定するように構成してもよい。
【００２９】
例えば、前記制御部は、前記ジェスチャが隣り合う２つのセンサ領域の各々の前記第１の領域が重なり合った領域で発生した場合には、前記２つのセンサ領域の２つの前記第１の領域のいずれか一方を前記ジェスチャ発生領域として特定するように構成してもよい。
【００３０】
例えば、前記制御部は、前記ジェスチャが隣り合う２つのセンサ領域の一方の前記第１の領域と他方の前記第２の領域とが重なり合った領域で発生した場合には、当該第１の領域を前記ジェスチャ発生領域として特定するように構成してもよい。
【００３１】
例えば、前記認識エンジンは、前記複数の電波センサの各々に対して、当該電波センサに対応付けられた前記センサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った学習結果に基づいて、ジェスチャを認識するように構成してもよい。
【００３２】
例えば、前記ジェスチャ認識装置は、さらに、回転軸周りに回転可能な筐体と、前記筐体を回転させるための駆動源と、を備え、前記複数の電波センサは、前記筐体の側面に前記筐体の回転方向に沿って配置されており、前記制御部は、前記複数のセンサ領域のうち前記１つのセンサ領域に含まれる前記第２の領域を前記ジェスチャ発生領域として特定した場合に、前記駆動源を制御することにより当該１つのセンサ領域に含まれる前記第１の領域が前記ジェスチャ発生領域と重なるように前記筐体を回転させるように構成してもよい。
【００３３】
また、本発明の一態様に係るジェスチャ認識装置は、ジェスチャを認識するためのジェスチャ認識装置であって、電波信号を送受信するための複数の電波センサであって、動体に向けて電波信号を送信し且つ前記動体で反射した電波信号を受信するための領域である複数のセンサ領域にそれぞれ対応付けられた複数の電波センサと、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち少なくとも２つのセンサ領域を、一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定する制御部と、前記複数の電波センサのうち、前記ジェスチャ発生領域に対応付けられた前記少なくとも２つの電波センサの受信結果に基づいて前記ジェスチャを認識する認識エンジンと、を備える。
【００３４】
本態様によれば、複数の電波センサの受信結果に基づいて、複数のセンサ領域のうち少なくとも２つのセンサ領域をジェスチャ発生領域として特定するので、複数のセンサ領域における任意の位置で行われたジェスチャを認識することができる。
【００３５】
例えば、前記複数のセンサ領域の各々は、当該センサ領域に対応付けられた前記電波センサの光軸を中心に広がる第１の領域と、前記第１の領域を包囲するように前記光軸を中心に広がる第２の領域と、を含み、前記制御部は、前記複数の電波センサの受信結果に基づいて、前記複数のセンサ領域のうち前記少なくとも２つのセンサ領域の各々に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域のいずれか一方を、前記ジェスチャ発生領域としてそれぞれ特定するように構成してもよい。
【００３６】
例えば、前記認識エンジンは、前記複数の電波センサの各々に対して、当該電波センサに対応付けられた前記センサ領域に含まれる前記第１の領域及び前記第２の領域の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った学習結果に基づいて、ジェスチャを認識するように構成してもよい。
【００３７】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３８】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３９】
また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００４０】
（実施の形態１）
［１−１．ジェスチャ認識装置の構造］
まず、図１〜図３を参照しながら、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置２の構造について説明する。図１は、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置２の外観を示す斜視図である。図２は、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置２を示す平面図である。図３は、実施の形態１に係るセンサ領域１４ａ（１４ｂ〜１４ｆ）を拡大して示す図である。
【００４１】
図１に示すように、ジェスチャ認識装置２は、例えばＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）スピーカ等に搭載された、指示者４（動体の一例）のジェスチャを認識するためのユーザインタフェースである。図２に示すように、指示者４は、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆ（後述する）のうちいずれかのセンサ領域に位置した状態でジェスチャを行うことにより、ジェスチャに対応したＡＩスピーカの操作を指示することができる。例えば、指示者４が右腕を振り上げるジェスチャを行った際には、ＡＩスピーカの音量を上げることができ、指示者４が右腕を振り下ろすジェスチャを行った際には、ＡＩスピーカの音量を下げることができる。
【００４２】
図１に示すように、ジェスチャ認識装置２は、筐体６と、複数の電波センサ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ（８ａ〜８ｆ）とを備えている。
【００４３】
図１に示すように、筐体６は、中空状の円柱形状に形成されている。筐体６は、軸方向に延びる回転軸１０周りに回転可能に構成されている。筐体６の内部には、筐体６を回転させるためのモータ１２（駆動源の一例）が配置されている。なお、図示しないが、筐体６の内部には、モータ１２以外に、例えばスピーカ、マイクロホン及び回路基板等が配置されている。
【００４４】
図１及び図２に示すように、複数の電波センサ８ａ〜８ｆは、筐体６の側面に、筐体６の周方向（回転方向）に沿って等間隔に配置されている。複数の電波センサ８ａ〜８ｆの各々は、一体の動体（例えば指示者４）に向けて電波信号を送信し、且つ、一体の動体で反射した電波信号を受信する。電波信号は、例えば６０ＧＨｚ帯の周波数帯域のミリ波レーダーである。なお、複数の電波センサ８ａ〜８ｆの動作タイミングについては、複数の電波センサ８ａ〜８ｆを同時に動作させてもよいし、電波センサ同士の干渉を避けるために複数の電波センサ８ａ〜８ｆを時分割で動作させてもよい。
【００４５】
図２に示すように、複数の電波センサ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆにはそれぞれ、電波信号を送受信するための領域である複数のセンサ領域１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ（１４ａ〜１４ｆ）が対応付けられている。センサ領域１４ａ（１４ｂ〜１４ｆ）は、当該センサ領域１４ａ（１４ｂ〜１４ｆ）に対応付けられた電波センサ８ａ（８ｂ〜８ｆ）の光軸１６を中心に所定の角度θ（例えば約１００°）で略円錐状に広がっている。図２に示すように、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆのうち隣り合う２つのセンサ領域の各々の一部は、平面視で重なり合っている。
【００４６】
なお、図２の破線で示す円よりも外側の領域では、動体は、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆのいずれかに位置するようになる。そのため、この場合には、動体で反射した電波信号を複数の電波センサ８ａ〜８ｆのいずれかで受信することができる。
【００４７】
図３に示すように、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆの各々は、当該センサ領域１４ａ（１４ｂ〜１４ｆ）に対応付けられた電波センサ８ａ（８ｂ〜８ｆ）の光軸１６を中心に広がる第１の領域２０（以下、「領域Ａ」ともいう）と、第１の領域２０を包囲するように光軸１６を中心に広がる第２の領域２２（以下、「領域Ｂ」ともいう）とを含む。すなわち、第２の領域２２は、第１の領域２０のよりも外側の領域である。なお、センサ領域１４ａ（１４ｂ〜１４ｆ）の第２の領域２２よりも外側の領域は、電波センサ８ａ（８ｂ〜８ｆ）が電波信号を送受信しない非センサ領域２４（以下、「領域Ｃ」ともいう）である。
【００４８】
動体で反射した電波信号が例えばセンサ領域１４ａの第１の領域２０を通過した場合には、電波センサ８ａは当該電波信号を受信することができ、認識エンジン２８（後述する）はジェスチャを高い精度で認識することができる。一方、動体で反射した電波信号が例えばセンサ領域１４ａの第２の領域２２を通過した場合には、電波センサ８ａは当該電波信号を受信することができるが、認識エンジン２８によるジェスチャの認識の精度は第１の領域２０の場合よりも低くなる。
【００４９】
［１−２．ジェスチャ認識装置の機能構成］
次に、図４〜図７Ｃを参照しながら、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置２の機能構成について説明する。図４は、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置２の機能構成を示すブロック図である。図５は、実施の形態１に係る電波センサ８ａ（８ｂ〜８ｆ）の機能構成を示すブロック図である。図６は、ジェスチャの機械学習の概念を示すブロック図である。図７Ａは、第１の領域２０におけるジェスチャの一例を示す図である。図７Ｂは、第２の領域２２におけるジェスチャの一例を示す図である。図７Ｃは、重なり合う２つの第２の領域２２におけるジェスチャの一例を示す図である。
【００５０】
図４に示すように、ジェスチャ認識装置２は、機能構成として、複数の電波センサ８ａ〜８ｆと、制御部２６と、認識エンジン２８とを備えている。
【００５１】
図５に示すように、複数の電波センサ８ａ〜８ｆの各々は、信号源３０と、増幅器３２と、送信アンテナ３４と、受信アンテナ３６，３８と、増幅器４０，４２と、乗算器４４，４６と、信号処理部４８，５０と、Ａ／Ｄコンバータ５２，５４とを有している。
【００５２】
信号源３０は、電波信号を生成する。増幅器３２は、信号源３０からの電波信号を増幅させる。送信アンテナ３４は、増幅器３２からの電波信号を動体に向けて送信する。
【００５３】
受信アンテナ３６，３８は、動体で反射した電波信号を受信する。増幅器４０，４２はそれぞれ、受信アンテナ３６，３８からの電波信号を増幅させる。乗算器４４は、信号源３０からの電波信号と、増幅器４０からの電波信号との周波数差、位相差等の解析情報を算出する。乗算器４６は、信号源３０からの電波信号と、増幅器４２からの電波信号との周波数差、位相差等の解析情報を算出する。信号処理部４８，５０はそれぞれ、乗算器４４，４６からの電波信号に所定の処理を施す。Ａ／Ｄコンバータ５２，５４はそれぞれ、信号処理部４８，５０からの電波信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ５２，５４からの電波信号は、いわゆるＩＱ信号（Ｉ信号及びＱ信号）として制御部２６に出力される。
【００５４】
制御部２６は、複数の電波センサ８ａ〜８ｆの受信結果に基づいて、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆのうち１つ以上のセンサ領域を、一体の動体によるジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定する。例えば、指示者４がセンサ領域１４ａの第１の領域２０に位置した状態でジェスチャを行った場合には、制御部２６は、電波センサ８ａの受信結果に基づいて、センサ領域１４ａの第１の領域２０をジェスチャ発生領域として特定する。この時、制御部２６は、動体で反射した電波信号の電波センサ８ａへの入射角度に基づいて、センサ領域１４ａの第１の領域２０及び第２の領域２２のいずれでジェスチャが発生したのかを判断する。
【００５５】
なお、ジェスチャ認識装置２が例えば室内に設置されている場合に、室外に存在する動体を複数の電波センサ８ａ〜８ｆによる認識対象にしないようにするために、例えば次のように構成してもよい。すなわち、制御部２６は、複数の電波センサ８ａ〜８ｆの各々で受信した電波信号に基づいて、ジェスチャ認識装置２と動体との間の距離を測定し、測定した距離が閾値を超えた場合に、当該動体を認識対象から除外する。
【００５６】
さらに、制御部２６は、特定したジェスチャ発生領域に基づいて、モータ１２の駆動を制御する。具体的には、制御部２６は、図７Ｂの（ａ）に示すように、例えばセンサ領域１４ａの第２の領域２２をジェスチャ発生領域として特定した際に、モータ１２を駆動することにより、図７Ｂの（ｂ）に示すように、センサ領域１４ａの第１の領域２０がジェスチャ発生領域と重なるように筐体６を回転させる。なお、図７Ｂの（ｂ）において、ジェスチャ発生領域（すなわち、筐体６の回転前における第２の領域２２に対応する領域）にハッチングを付してある。
【００５７】
なお、ジェスチャ認識装置２の周囲に複数の人が存在する場合には、制御部２６は、複数の人のうち、最初に大きなジェスチャ（例えば、右腕で大きく円を描くジェスチャ等）をした人を指示者４として特定してもよい。この場合、ジェスチャ認識装置２が指示者４を特定したことを指示者４に知らせるために、筐体６に配置された発光素子（図示せず）を点灯させてもよい。その後、この指示者４は、その場でジェスチャを行うことにより、ＡＩスピーカの操作を指示することができる。
【００５８】
認識エンジン２８は、複数の電波センサ８ａ〜８ｆのうち、ジェスチャ発生領域に対応付けられた１つ以上の電波センサの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する。具体的には、認識エンジン２８は、複数の電波センサ８ａ〜８ｆの各々に対して、当該電波センサ８ａ（８ｂ〜８ｆ）に対応付けられたセンサ領域１４ａ（１４ｂ〜１４ｆ）に含まれる第１の領域２０及び第２の領域２２の各々におけるジェスチャを示す電波信号を入力することにより予め機械学習を行った学習結果に基づいて、ジェスチャを認識する。
【００５９】
認識エンジン２８で得られた認識結果は、ジェスチャ認識装置２自身の操作コマンドに変換されて、ジェスチャ認識装置２の動作指示に使用される。あるいは、認識エンジン２８で得られた認識結果は、ジェスチャ認識装置２に有線接続又は無線接続された機器の操作コマンドに変換されて、当該機器の動作指示に使用される。
【００６０】
認識エンジン２８における機械学習は、ジェスチャ認識装置２の製造時において例えば次のようにして行われる。図６に示すように、第１の領域２０又は第２の領域２２におけるジェスチャを示す電波信号（ＩＱ信号）は、訓練器５６に入力される。訓練器５６に入力された電波信号に対して、事前に人間により判断基準が示された教師データに基づいて訓練を行うことにより、電波信号に対して適正な出力を行うためのパラメータを生成する。生成されたパラメータは、予測器・分類器５８に学習結果として蓄積される。この予測器・分類器５８は、認識エンジン２８に搭載される。認識エンジン２８は、予測器・分類器５８に蓄積されたパラメータに基づいて、ジェスチャを認識する。なお、電波信号は、１組又は複数組のＩ信号及びＱ信号から、少なくとも１つの信号を選択したものであってもよい。すなわち、電波信号は、例えば１つのＩ信号のみでもよいし、２組のＩ信号及びＱ信号等でもよい。
【００６１】
ここで、認識エンジン２８における機械学習は、例えば次の３つのパターンで行われる。第１のパターンでは、図７Ａに示すように、指示者４がセンサ領域１４ａ（１４ｂ〜１４ｆ）の第１の領域２０に位置した状態でジェスチャを行い、第１の領域２０におけるジェスチャを示す電波信号を訓練器５６に入力することにより機械学習を行う。第２のパターンでは、図７Ｂの（ａ）に示すように、指示者４がセンサ領域１４ａ（１４ｂ〜１４ｆ）の第２の領域２２に位置した状態でジェスチャを行い、第２の領域２２におけるジェスチャを示す電波信号を訓練器５６に入力することにより機械学習を行う。第３のパターンでは、図７Ｃに示すように、指示者４が、例えば隣り合う２つのセンサ領域１４ａ，１４ｂの各々の第２の領域２２が重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行い、２つの第２の領域２２の各々におけるジェスチャを示す電波信号を訓練器５６に入力することにより機械学習を行う。
【００６２】
なお、例えば隣り合う２つのセンサ領域１４ａ，１４ｂの各々の第１の領域２０が重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行い、２つの第１の領域２０の各々におけるジェスチャを示す電波信号を訓練器５６に入力することにより機械学習を行ってもよい。
【００６３】
［１−３．ジェスチャ認識装置の動作］
次に、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置２の動作について説明する。以下、ジェスチャ認識装置２の動作について、１つの電波センサ８ａで電波信号を受信した場合と、２つの電波センサ８ａ，８ｂで電波信号を受信した場合とに分けて説明する。
【００６４】
［１−３−１．１つの電波センサで電波信号を受信した場合の動作］
まず、図７Ａ、図７Ｂ及び図８を参照しながら、複数の電波センサ８ａ〜８ｆのうち１つの電波センサ（例えば、電波センサ８ａ）で電波信号を受信した場合におけるジェスチャ認識装置２の動作について説明する。図８は、１つの電波センサ８ａで電波信号を受信した場合における、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置２の動作の流れを示すフローチャートである。
【００６５】
図８に示すように、例えば１つの電波センサ８ａが電波信号を受信した場合には（Ｓ１０１でＹＥＳ）、制御部２６は、１つの電波センサ８ａの受信結果に基づいて、１つのジェスチャ発生領域を特定する（Ｓ１０２）。なお、１つの電波センサ８ａが電波信号を受信しない場合、すなわち複数の電波センサ８ａ〜８ｆのいずれも電波信号を受信しない場合には（Ｓ１０１でＮＯ）、制御部２６は処理を終了する。
【００６６】
図７Ａに示すように、指示者４がセンサ領域１４ａの第１の領域２０（領域Ａ）に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定されたジェスチャ発生領域はセンサ領域１４ａの第１の領域２０となる（Ｓ１０３でＹＥＳ）。この場合、認識エンジン２８は、ジェスチャ発生領域に対応付けられた１つの電波センサ８ａのみの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ１０４）。
【００６７】
ステップＳ１０３に戻り、図７Ｂの（ａ）に示すように、指示者４がセンサ領域１４ａの第２の領域２２（領域Ｂ）に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定されたジェスチャ発生領域はセンサ領域１４ａの第２の領域２２となる（Ｓ１０３でＮＯ）。この場合、制御部２６は、モータ１２を駆動することにより筐体６を回転させる（Ｓ１０５）。これにより、図７Ｂの（ｂ）に示すように、センサ領域１４ａの第１の領域２０がジェスチャ発生領域と重なるようになる。認識エンジン２８は、ジェスチャ発生領域に対応付けられた１つの電波センサ８ａのみの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ１０４）。これにより、電波センサ８ａはセンサ領域１４ａの第１の領域２０で電波信号を受信するので、認識エンジン２８は、より高い精度で指示者４のジェスチャを認識することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、ステップＳ１０５において、制御部２６は筐体６を回転させたが、これに限定されず、筐体６を回転させないようにしてもよい。この場合、認識エンジン２８は、電波センサ８ａが第２の領域２２で電波信号を受信した結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する。これにより、認識エンジン２８は、上述のように筐体６を回転させる場合よりも認識の精度は劣るものの、指示者４のジェスチャを認識することができる。
【００６９】
［１−３−２．２つの電波センサで電波信号を受信した場合の動作］
次に、図７Ｃ及び図９を参照しながら、複数の電波センサ８ａ〜８ｆのうち２つの電波センサ（例えば、電波センサ８ａ，８ｂ）で電波信号を受信した場合におけるジェスチャ認識装置２の動作について説明する。図９は、２つの電波センサ８ａ，８ｂで電波信号を受信した場合における、実施の形態１に係るジェスチャ認識装置２の動作の流れを示すフローチャートである。
【００７０】
図９に示すように、例えば２つの電波センサ８ａ，８ｂが電波信号を受信した場合には（Ｓ２０１でＹＥＳ）、制御部２６は、２つの電波センサ８ａ，８ｂの受信結果に基づいて、２つのジェスチャ発生領域を特定する（Ｓ２０２）。なお、２つの電波センサ８ａ，８ｂがいずれも電波信号を受信しない場合には（Ｓ２０１でＮＯ）、制御部２６は処理を終了する。また、２つの電波センサ８ａ，８ｂのうちいずれか１つの電波センサのみが電波信号を受信した場合には（Ｓ２０１でＮＯ）、図８に示すフローチャートの処理が実行される。
【００７１】
指示者４が、センサ領域１４ａの第１の領域２０（領域Ａ）とセンサ領域１４ｂの第１の領域２０（領域Ａ）とが重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定された２つのジェスチャ発生領域はそれぞれセンサ領域１４ａの第１の領域２０及びセンサ領域１４ｂの第１の領域２０となる（Ｓ２０３でＹＥＳ）。この場合、制御部２６は、２つの電波センサ８ａ，８ｂのうちいずれか１つの電波センサを選択する（Ｓ２０４）。すなわち、制御部２６は、センサ領域１４ａの第１の領域２０及びセンサ領域１４ｂの第１の領域２０のいずれか一方をジェスチャ発生領域として特定する。この時、制御部２６は、２つの電波センサ８ａ，８ｂのうち、予め決められた１つの電波センサを選択してもよいし、指示者４の位置が光軸１６により近い方の１つの電波センサを選択してもよい。認識エンジン２８は、選択された１つの電波センサ８ａのみの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ２０５）。
【００７２】
なお、本実施の形態では、ステップＳ２０４において、制御部２６は、２つの電波センサ８ａ，８ｂのうちいずれか１つの電波センサを選択したが、これに限定されず、２つの電波センサ８ａ，８ｂの両方を選択してもよい。この場合、認識エンジン２８は、選択された２つの電波センサ８ａ，８ｂの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識するようになる。
【００７３】
ステップＳ２０３に戻り、図７Ｃに示すように、指示者４が、センサ領域１４ａの第２の領域２２（領域Ｂ）とセンサ領域１４ｂの第２の領域２２（領域Ｂ）とが重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定された２つのジェスチャ発生領域はそれぞれセンサ領域１４ａの第２の領域２２及びセンサ領域１４ｂの第２の領域２２となる（Ｓ２０３でＮＯ、Ｓ２０６でＹＥＳ）。この場合、制御部２６は、２つの電波センサ８ａ，８ｂの両方を選択する（Ｓ２０７）。認識エンジン２８は、選択された２つの電波センサ８ａ，８ｂの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ２０５）。
【００７４】
なお、本実施の形態では、ステップＳ２０７において、制御部２６は、２つの電波センサ８ａ，８ｂの両方を選択したが、これに限定されず、２つの電波センサ８ａ，８ｂのうちいずれか１つの電波センサを選択してもよい。この時、制御部２６は、２つの電波センサ８ａ，８ｂのうち、予め決められた１つの電波センサを選択してもよいし、指示者４の位置が光軸１６により近い方の１つの電波センサを選択してもよい。
【００７５】
ステップＳ２０３に戻り、指示者４が、センサ領域１４ａの第１の領域２０（領域Ａ）とセンサ領域１４ｂの第２の領域２２（領域Ｂ）とが重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定された２つのジェスチャ発生領域はそれぞれセンサ領域１４ａの第１の領域２０及びセンサ領域１４ｂの第２の領域２２となる（Ｓ２０３でＮＯ、Ｓ２０６でＮＯ）。この場合、制御部２６は、２つの電波センサ８ａ，８ｂのうち、第１の領域２０で電波信号を受信した電波センサ８ａを選択する（Ｓ２０８）。すなわち、制御部２６は、センサ領域１４ａの第１の領域２０及びセンサ領域１４ｂの第２の領域２２のうち、センサ領域１４ａの第１の領域２０をジェスチャ発生領域として特定する。認識エンジン２８は、選択された電波センサ８ａの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ２０５）。
【００７６】
［１−４．効果］
図２に示すように、複数の電波センサ８ａ〜８ｆにそれぞれ対応付けられた複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆは、平面視で筐体６の全周囲の領域をカバーしている。制御部２６は、複数の電波センサ８ａ〜８ｆの受信結果に基づいて、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆのうち１つ以上のセンサ領域をジェスチャ発生領域として特定する。これにより、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆのうち、任意の位置で行われた指示者４のジェスチャを認識することができる。
【００７７】
（実施の形態２）
［２−１．ジェスチャ認識装置の構造］
次に、図１０及び図１１を参照しながら、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置２Ａの構造について説明する。図１０は、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置２Ａの外観を示す斜視図である。図１１は、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置２Ａを示す平面図である。なお、本実施の形態において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００７８】
図１０及び図１１に示すように、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置２Ａは、複数の電波センサ８ａ〜８ｆに加えて、複数の電波センサ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆ（６０ａ〜６０ｆ）を備えている。なお、本実施の形態では、筐体６は回転しないように構成されており、筐体６の内部にはモータは配置されていない。
【００７９】
図１０及び図１１に示すように、複数の電波センサ６０ａ〜６０ｆは、筐体６の側面に、筐体６の周方向に沿って等間隔に配置されている。複数の電波センサ６０ａ〜６０ｆは、複数の電波センサ８ａ〜８ｆの下側に、複数の電波センサ８ａ〜８ｆに対して千鳥状に配置されている。この時、上側の複数の電波センサ８ａ〜８ｆは、それぞれの光軸が仰角を持ち、水平面に対してやや上方を向いていてもよい。また、下側の複数の電波センサ６０ａ〜６０ｆは、それぞれの光軸が俯角を持ち、水平面に対してやや下方を向いていてもよい。複数の電波センサ６０ａ〜６０ｆの各々は、複数の電波センサ８ａ〜８ｆと同様に、動体に向けて電波信号を送信し、且つ、動体で反射した電波信号を受信する。図１１に示すように、複数の電波センサ６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆにはそれぞれ、電波信号を送受信するための領域である複数のセンサ領域６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ（６２ａ〜６２ｆ）が対応付けられている。
【００８０】
図１１に示すように、複数のセンサ領域６２ａ〜６２ｆのうち、横方向に隣り合う２つのセンサ領域（例えば、センサ領域６２ａ，６２ｂ）の各々の一部は、互いに重なり合っている。さらに、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆ（図２参照）及び複数のセンサ領域６２ａ〜６２ｆのうち、上下方向に隣り合う３つのセンサ領域（例えば、センサ領域１４ａ，６０ａ，６０ｂ）の各々の一部は、互いに重なり合っている。
【００８１】
また、図１１に示すように、複数のセンサ領域６２ａ〜６２ｆの各々は、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆと同様に、当該センサ領域６２ａ（６２ｂ〜６２ｆ）に対応付けられた電波センサ６０ａ（６０ｂ〜６０ｆ）の光軸６４を中心に広がる第１の領域６６（以下、「領域Ａ」ともいう）と、第１の領域６６を包囲するように光軸６４を中心に広がる第２の領域６８（以下、「領域Ｂ」ともいう）とを含む。なお、説明の都合上、図１１においては、複数の電波センサ８ａ〜８ｆにそれぞれ対応付けられた複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆの図示を省略してある。
【００８２】
［２−２．ジェスチャ認識装置の機能構成］
次に、図１２を参照しながら、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置２Ａの機能構成について説明する。図１２は、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置２Ａの機能構成を示すブロック図である。
【００８３】
図１２に示すように、ジェスチャ認識装置２Ａは、機能構成として、複数の電波センサ８ａ〜８ｆと、複数の電波センサ６０ａ〜６０ｆと、制御部２６Ａと、認識エンジン２８とを備えている。
【００８４】
制御部２６Ａは、複数の電波センサ８ａ〜８ｆ，６０ａ〜６０ｆの受信結果に基づいて、複数のセンサ領域１４ａ〜１４ｆ，６２ａ〜６２ｆのうち１つ以上のセンサ領域を、ジェスチャが発生したジェスチャ発生領域として特定する。例えば、指示者４が、センサ領域１４ａの第１の領域２０とセンサ領域６２ａの第１の領域６６とセンサ領域６２ｂの第１の領域６６とが互いに重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行った場合には、制御部２６は、電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂの受信結果に基づいて、センサ領域１４ａの第１の領域２０、センサ領域６２ａの第１の領域６６及びセンサ領域６２ｂの第１の領域６６をジェスチャ発生領域として特定する。
【００８５】
［２−３．ジェスチャ認識装置の動作］
次に、図１３を参照しながら、複数の電波センサ８ａ〜８ｆ，６０ａ〜６０ｆのうち３つの電波センサ（例えば、電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂ）で電波信号を受信した場合におけるジェスチャ認識装置２Ａの動作について説明する。図１３は、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂで電波信号を受信した場合における、実施の形態２に係るジェスチャ認識装置２Ａの動作の流れを示すフローチャートである。
【００８６】
図１３に示すように、例えば３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂが電波信号を受信した場合には（Ｓ３０１でＹＥＳ）、制御部２６Ａは、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂの受信結果に基づいて、３つのジェスチャ発生領域を特定する（Ｓ３０２）。
【００８７】
なお、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂがいずれも電波信号を受信しない場合には（Ｓ３０１でＮＯ）、制御部２６Ａは処理を終了する。また、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうちいずれか１つの電波センサのみが電波信号を受信した場合には（Ｓ３０１でＮＯ）、図８に示すフローチャートの処理が実行される。さらに、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうちいずれか２つの電波センサのみが電波信号を受信した場合には（Ｓ３０１でＮＯ）、図９に示すフローチャートの処理が実行される。
【００８８】
指示者４が、センサ領域１４ａの第１の領域２０（領域Ａ）とセンサ領域６２ａの第１の領域６６（領域Ａ）とセンサ領域６２ｂの第１の領域６６（領域Ａ）とが重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定された３つのジェスチャ発生領域はそれぞれセンサ領域１４ａの第１の領域２０、センサ領域６２ａの第１の領域６６及びセンサ領域６２ｂの第１の領域６６となる（Ｓ３０３でＹＥＳ）。この場合、制御部２６Ａは、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうちいずれか１つの電波センサ（例えば、電波センサ８ａ）を選択する（Ｓ３０４）。すなわち、制御部２６Ａは、センサ領域１４ａの第１の領域２０、センサ領域６２ａの第１の領域６６及びセンサ領域６２ｂの第１の領域６６のいずれか１つをジェスチャ発生領域として特定する。この時、制御部２６Ａは、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうち、予め決められた１つの電波センサを選択してもよいし、指示者４の位置が光軸１６，６４により近い１つの電波センサを選択してもよい。認識エンジン２８は、選択された１つの電波センサ８ａのみの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ３０５）。
【００８９】
なお、本実施の形態では、ステップＳ３０４において、制御部２６Ａは、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうちいずれか１つの電波センサを選択したが、これに限定されず、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうちいずれか２つの電波センサ（例えば、電波センサ８ａ，６０ａ）を選択してもよい。この時、制御部２６Ａは、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうち、予め決められた２つの電波センサを選択してもよいし、指示者４の位置が光軸１６，６４により近い２つの電波センサを選択してもよい。この場合、認識エンジン２８は、選択された２つの電波センサ８ａ，６０ａの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識するようになる。
【００９０】
ステップＳ３０３に戻り、指示者４が、センサ領域１４ａの第２の領域２２（領域Ｂ）とセンサ領域６２ａの第２の領域６８（領域Ｂ）とセンサ領域６２ｂの第２の領域６８（領域Ｂ）とが重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定された３つのジェスチャ発生領域はそれぞれセンサ領域１４ａの第２の領域２２、センサ領域６２ａの第２の領域６８及びセンサ領域６２ｂの第２の領域６８となる（Ｓ３０３でＮＯ、Ｓ３０６でＹＥＳ）。この場合、制御部２６Ａは、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂの全てを選択する（Ｓ３０７）。認識エンジン２８は、選択された３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ３０５）。
【００９１】
なお、本実施の形態では、ステップＳ３０７において、制御部２６Ａは、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂの全てを選択したが、これに限定されず、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうちいずれか２つ（又は１つ）の電波センサを選択してもよい。この時、制御部２６Ａは、３つの電波センサ８ａ，６０ａ，６０ｂのうち、予め決められた２つ（又は１つ）の電波センサを選択してもよいし、指示者４の位置が光軸１６，６４により近い２つ（又は１つ）の電波センサを選択してもよい。
【００９２】
ステップＳ３０３に戻り、指示者４が、センサ領域１４ａの第１の領域２０（領域Ａ）とセンサ領域６２ａの第１の領域６６（領域Ａ）とセンサ領域６２ｂの第２の領域６８（領域Ｂ）とが重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定された３つのジェスチャ発生領域はそれぞれセンサ領域１４ａの第１の領域２０、センサ領域６２ａの第１の領域６６及びセンサ領域６２ｂの第２の領域６８となる（Ｓ３０３でＮＯ、Ｓ３０６でＮＯ）。この場合、制御部２６Ａは、第１の領域２０で電波信号を受信した電波センサ８ａ及び第１の領域６６で電波信号を受信した電波センサ６０ａのうち、いずれか１つの電波センサ（例えば、電波センサ８ａ）を選択する（Ｓ３０８）。すなわち、制御部２６Ａは、センサ領域１４ａの第１の領域２０及びセンサ領域６２ａの第１の領域６６のいずれか１つをジェスチャ発生領域として特定する。この時、制御部２６Ａは、２つの電波センサ８ａ，６０ａのうち、予め決められた１つの電波センサを選択してもよいし、指示者４の位置が光軸１６，６４により近い１つの電波センサを選択してもよい。認識エンジン２８は、選択された電波センサ８ａの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ３０５）。
【００９３】
なお、本実施の形態では、ステップＳ３０８において、制御部２６Ａは、２つの電波センサ８ａ，６０ａのうちいずれか１つの電波センサ８ａを選択したが、これに限定されず、２つの電波センサ８ａ，６０ａの両方を選択してもよい。この場合、認識エンジン２８は、選択された２つの電波センサ８ａ，６０ａの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識するようになる。
【００９４】
ステップＳ３０３に戻り、指示者４が、センサ領域１４ａの第１の領域２０（領域Ａ）とセンサ領域６２ａの第２の領域６８（領域Ｂ）とセンサ領域６２ｂの第２の領域６８（領域Ｂ）とが重なり合った領域に位置した状態でジェスチャを行っている場合には、特定された３つのジェスチャ発生領域はそれぞれセンサ領域１４ａの第１の領域２０、センサ領域６２ａの第２の領域６８及びセンサ領域６２ｂの第２の領域６８となる（Ｓ３０３でＮＯ、Ｓ３０６でＮＯ）。この場合、制御部２６Ａは、第１の領域２０で電波信号を受信した電波センサ８ａを選択する（Ｓ３０８）。認識エンジン２８は、選択された電波センサ８ａの受信結果に基づいて、指示者４のジェスチャを認識する（Ｓ３０５）。
【００９５】
［２−４．効果］
上述したように、本実施の形態では、複数の電波センサ８ａ〜８ｆと複数の電波センサ６０ａ〜６０ｆとが筐体６に上下２段に配置されているので、上下方向の死角（領域Ｂ及び領域Ｃ）を減らすことができる。その結果、指示者４のジェスチャをより高い精度で認識することができる。
【００９６】
（変形例等）
以上、本発明の１つ又は複数の態様に係るジェスチャ認識方法及びジェスチャ認識装置について、上記各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００９７】
例えば、上記各実施の形態では、ジェスチャ認識装置２（２Ａ）をＡＩスピーカに搭載したが、これに限定されず、例えばテレビジョン受像機又はエアコン等の各種機器に搭載してもよい。
【００９８】
また、上記各実施の形態におけるジェスチャ認識装置２（２Ａ）が備える構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。
【００９９】
システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１００】
なお、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、あるいはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１０１】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１０２】
また、上記各実施の形態おけるジェスチャ認識装置が備える構成要素は、通信ネットワークを介して接続された複数の装置に分散して備えられてもよい。
【０１０３】
また、本発明の一態様は、このようなジェスチャ認識装置２（２Ａ）だけではなく、ジェスチャ認識装置２（２Ａ）に含まれる特徴的な構成要素をステップとするジェスチャ認識方法であってもよい。また、本発明の一態様は、ジェスチャ認識方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであってもよい。また、本発明の一態様は、そのようなコンピュータプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。
【０１０４】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係るジェスチャ認識装置は、例えばＡＩスピーカ等に搭載されるユーザインタフェースとして適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
２，２Ａ  ジェスチャ認識装置
４  指示者
６  筐体
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆ  電波センサ
１０  回転軸
１２  モータ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ  センサ領域
１６，６４  光軸
２０，６６  第１の領域
２２，６８  第２の領域
２４  非センサ領域
２６，２６Ａ  制御部
２８  認識エンジン
３０  信号源
３２，４０，４２  増幅器
３４  送信アンテナ
３６，３８  受信アンテナ
４４，４６  乗算器
４８，５０  信号処理部
５２，５４  Ａ／Ｄコンバータ
５６  訓練器
５８  予測器・分類器
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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