JP3545690B2 - Virtual space movement information generating method, virtual space movement interface device and processing device thereof - Google Patents

Virtual space movement information generating method, virtual space movement interface device and processing device thereof Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ユーザの足の操作により仮想空間内の移動情報を生成する仮想空間移動情報生成方法、仮想空間移動インタフェース装置およびその処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
仮想空間内の移動情報を足の操作により生成する仮想空間移動インタフェース装置としては、特開平１１−３０５９０７号公報（仮想現実空間内移動インタフェース装置及び情報生成方法並びに情報生成プログラムを記録した記録媒体）にその一例がある。
【０００３】
これには、略水平基準面（円盤）におけるユーザの体重移動の経時変化を検出し、その体重移動データを仮想空間内の水平面における移動速度ベクトルに変換する手法が開示されている。すなわち、円盤に乗ったユーザは、自身が進みたい側に立って円盤に荷重をかけて傾かせることにより、仮想空間内でその方向に進むことができる。また、ユーザが身体の移動量を調節して荷重のかけ方を調節することにより、仮想空間内における水平面内の移動速度が調整できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来の仮想空間移動インタフェース装置は、ヘッドマウントディスプレイに設けた位置センサで検出される視点位置情報により仮想空間内の視野が決定され、円盤に取り付けた変位センサで検出される体重移動情報により仮想空間内の移動方向や移動速度が決定され、両者の組合せにより仮想空間内の移動情報が生成される仕組みになっている。
【０００５】
すなわち、例えば右に向きを変えて前へ進む場合には、まず身体の向きを右に回転させ、それをヘッドマウントディスプレイの位置センサが検出し、次に前方に体重を移動させ、それを円盤に取り付けた変位センサが検出するという順番で処理される。また、向きを変えずに右へ進む場合には、右側に体重を移動させることにより、仮想空間内で横滑りするような感じで右方向へ移動する。
【０００６】
このような足で操作する形態の仮想空間移動インタフェース装置は、例えばマウスやジョイスティックなどの手で操作する形態のものに比べて、仮想空間内における移動感覚に近いものがあって操作上の違和感が少なく、効率的であるとともに手が自由になる大きなメリットがある。しかし、ユーザの体重移動を検出するための装置構成が大掛かりであり、また３次元的な動き（例えば仮想空間内の飛行動作）の指示を可能にするには、さらに装置構成が複雑になる問題があった。
【０００７】
一方、ＩＤタグを利用した非接触型位置測定システムが提案されている。これは、移動体に取り付けたＩＤリーダから、移動体の移動範囲に所定の間隔で配置した（例えば床に埋め込んだ）ＩＤタグに電磁誘導方式により電力を供給し、各ＩＤタグからそれぞれ固有のＩＤデータを送信させ、そのＩＤデータをＩＤリーダが受信し、ＩＤデータと空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に移動体の位置を測定するシステムである。そして、ＩＤリーダの交信範囲内に少なくとも１つのＩＤタグが存在するように各ＩＤタグの間隔を設定し、ＩＤリーダが一度に複数のＩＤタグと交信可能とし、受信した１以上のＩＤデータから移動体の位置を測定するシステムである。これにより、移動体のＩＤリーダは確実に少なくとも１つのＩＤタグからＩＤデータを取得し、位置を測定することができる。さらに、複数のＩＤタグからＩＤデータを取得することにより、ＩＤタグの間隔以上の精度で位置を測定することができる。
【０００８】
ただし、この提案システムは、移動体の位置情報の測定が目的であり、測定された位置における何らかの操作情報の入力手段として利用するところまでは検討されていない。
【０００９】
本発明は、ＩＤタグを利用して移動体の位置を測定する非接触型位置測定システムを用い、ユーザの足の動きを仮想空間内の移動情報に変換することができる仮想空間移動情報生成方法、仮想空間移動インタフェース装置およびその処理装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（仮想空間移動情報生成方法）
本発明は、仮想空間表示画像の移動処理に必要な移動情報を生成する仮想空間移動情報生成方法において、ユーザの足元に取り付けたＩＤリーダから、床または台に所定の間隔で配置したＩＤタグに電磁誘導方式により電力を供給し、各ＩＤタグからそれぞれ固有のＩＤデータを送信させ、ＩＤタグから送信されたＩＤデータをＩＤリーダが受信し、ＩＤデータと空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換し、ユーザの足の上下動作によるＩＤタグとＩＤリーダの距離に応じたＩＤデータの受信・非受信のタイミングを監視し、そのパターンをそれぞれ対応する操作情報として認識するとともに、位置情報の変化を仮想空間表示画像における移動情報に変換する（請求項１）。また、ユーザの両足のつま先部とかかと部の合計４箇所に取り付けたＩＤリーダから、床または台に所定の間隔で配置したＩＤタグに電磁誘導方式により電力を供給し、各ＩＤタグからそれぞれ固有のＩＤデータを送信させ、ＩＤタグから送信されたＩＤデータをＩＤリーダが受信し、ＩＤデータと空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換し、右足のつま先部およびかかと部の位置をＲＴおよびＲＨとし、左足のつま先部およびかかと部の位置をＬＴおよびＬＨとし、ＲＴとＬＴの距離およびＲＨとＬＨの距離がそれぞれ所定値以下になったときに両足を停止状態とし、そのまま停止位置にある一方の足を軸足とし、先に水平方向に移動または操作した他方の足を指示足に設定するとともに、位置情報の変化を仮想空間表示画像における移動情報に変換する（請求項２）。
【００１１】
（仮想空間移動インタフェース装置）
本発明は、仮想空間表示画像の移動処理に必要な移動情報を入力する仮想空間移動インタフェース装置において、ＩＤタグとＩＤリーダと処理装置により構成する。ＩＤタグは、床または台に所定の間隔で配置され、電磁誘導方式により電力の供給を受け、それぞれ固有のＩＤデータを送信する。ＩＤリーダは、床または台に乗るユーザの足元に取り付けられ、ＩＤタグに電力を供給してそのＩＤタグから送信されたＩＤデータを受信する。処理装置は、ＩＤリーダに受信されたＩＤデータを入力し、そのＩＤデータと床または台上の空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換するとともに、位置情報を仮想空間表示画像における移動情報に変換する。
【００１２】
（操作情報）
本発明の仮想空間移動インタフェース装置のＩＤリーダは、ユーザの足の上下動作によるＩＤタグとの距離に応じてＩＤデータを受信または非受信のいずれかの状態となり、ＩＤデータを受信したときに処理装置に転送する構成とし、処理装置は、ＩＤリーダにおけるＩＤデータの受信・非受信に対応するＩＤデータの入力タイミングを監視し、その入力パターンをそれぞれ対応する操作情報として認識する構成とする（請求項３）。また、処理装置は、ＩＤデータの入力が微小時間だけ途切れ、再度同一のＩＤデータが入力されたときにクリック操作として認識し、ＩＤデータの入力が微小時間だけ途切れる状態が連続的に２回繰り返され、再度同一のＩＤデータが入力されたときにダブルクリック操作として認識する構成としてもよい（請求項４）。
【００１３】
また、本発明の仮想空間移動インタフェース装置は、ＩＤリーダをユーザの両足のつま先部とかかと部の合計４箇所に取り付け、各ＩＤリーダは受信したＩＤデータを処理装置に転送する構成であり、処理装置は、右足のつま先部およびかかと部の位置をＲＴおよびＲＨとし、左足のつま先部およびかかと部の位置をＬＴおよびＬＨとし、ＲＴとＬＴの距離およびＲＨとＬＨの距離がそれぞれ所定値以下になったときに両足を停止状態とし、そのまま停止位置にある一方の足を軸足とし、先に水平方向に移動または操作した他方の足を指示足に設定する構成としてもよい（請求項７）。
【００１４】
このとき処理装置は、右足または左足について、つま先部、かかと部、つま先部およびかかと部同時のクリック操作またはダブルクリック操作をそれぞれ個別に認識する構成である（請求項８）。また、処理装置は、右足または左足について、つま先部またはかかと部の一方のＩＤリーダが受信するＩＤデータが入力され、他方のＩＤリーダからＩＤデータが入力されないとき（かかとまたはつま先を上げたとき）に、所定の操作情報として認識する構成である（請求項９）。
【００１５】
（水平方向の移動情報）
処理装置は、クリック操作またはダブルクリック操作時に測定した第１の位置をＳ０とし、ユーザの足の水平方向の移動により測定した第２の位置をＳ１とし、Ｓ０からＳ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに、そのベクトルの方向および大きさを、仮想空間表示画像における水平面内の移動方向および移動速度とした移動情報に変換する構成である（請求項５）。また、指示足について、クリック操作またはダブルクリック操作時、または停止状態時に測定したつま先部およびかかと部の第１の位置をＴ０およびＨ０とし、指示足の水平方向の移動により測定したつま先部およびかかと部の第２の位置をＴ１およびＨ１とし、Ｈ０からＴ０のベクトルとＨ１からＴ１のベクトルのなす角度が閾値以下であり、Ｔ０からＴ１のベクトルまたはＨ０からＨ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに、Ｔ０からＴ１のベクトルまたはＨ０からＨ１のベクトルの方向および大きさを、仮想空間表示画像における水平面内の移動方向および移動速度とした移動情報に変換する構成である（請求項１０）。
【００１６】
（回転および水平方向の移動情報）
処理装置は、指示足について、クリック操作またはダブルクリック操作時、または停止状態時に測定したつま先部およびかかと部の第１の位置をＴ０およびＨ０とし、指示足の水平方向の移動により測定したつま先部およびかかと部の第２の位置をＴ１およびＨ１とし、Ｈ０からＴ０のベクトルとＨ１からＴ１のベクトルのなす角度が閾値を越えたときに、そのベクトルのなす角度方向および角度の大きさを、仮想空間表示画像における水平面内の回転方向および回転速度とした回転に関する移動情報に変換する構成である（請求項１１）。
【００１７】
また、処理装置は、回転に関する移動情報に加え、指示足のＴ０からＴ１のベクトルまたはＨ０からＨ１のベクトルの小さい方の大きさが閾値を越えたときに、その小さい方のベクトルの方向および大きさを、仮想空間表示画像における水平面内の移動方向および移動速度とした移動情報に変換する構成である（請求項１２）。
【００１８】
（上昇または下降の移動情報）
処理装置は、指示足について、つま先部のＩＤデータのみが入力されたときに仮想空間を下降移動する移動情報とし、かかと部のＩＤデータのみが入力されたときに仮想空間を上昇移動する移動情報とする構成である（請求項１４）。また、処理装置は、指示足について、クリック操作またはダブルクリック操作時、または停止状態時に測定したつま先部およびかかと部の第１の位置をＴ０およびＨ０とし、指示足の水平方向の移動により測定したつま先部の第２の位置をＴ１またはかかと部の第２の位置をＨ１とし、Ｔ１のみが測定されＴ０からＴ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに、Ｔ０からＴ１のベクトルの方向および大きさを、仮想空間を下降移動しながら水平方向に移動する水平面内の移動方向および移動速度とした移動情報に変換し、Ｈ１のみが測定されＨ０からＨ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに、Ｈ０からＨ１のベクトルの方向および大きさを、仮想空間を上昇移動しながら水平方向に移動する移動方向および移動速度とした移動情報に変換する構成である（請求項１５）。
【００１９】
（停止、移動速度可変の移動情報）
処理装置は、仮想空間表示画像の移動処理中に、クリック操作またはダブルクリック操作を検出したとき、または停止状態を検出したときに移動停止とする（請求項６，１３）。また、処理装置は、仮想空間を下降移動する移動処理中に、指示足のかかと部のＩＤデータが所定時間以上入力された場合に下降移動を停止し、仮想空間を上昇移動する移動処理中に、指示足のつま先部のＩＤデータが所定時間以上入力された場合に上昇移動を停止する（請求項１６）。また、処理装置は、仮想空間を下降移動する移動処理中に、指示足のかかと部についてクリック操作またはダブルクリック操作を検出したときに移動速度を上げ、仮想空間を上昇移動する移動処理中に、指示足のつま先部についてクリック操作またはダブルクリック操作を検出したときに移動速度を上げる（請求項１７）。
【００２０】
（ＩＤタグとＩＤリーダの関係）
ＩＤタグは、ＩＤリーダの交信範囲内に少なくとも１つのＩＤタグが存在するように配置され、ＩＤリーダの交信範囲内に存在する各ＩＤタグがそれぞれＩＤリーダと交信する構成であり、ＩＤリーダは、交信範囲内の少なくとも１つのＩＤタグと交信してそのＩＤデータを受信する構成であり、処理装置は、ＩＤリーダが１つのＩＤデータを取得した場合に、そのＩＤデータに対応する空間位置をユーザの位置とし、ＩＤリーダが２つ以上のＩＤデータを取得した場合に、各ＩＤデータを空間座標に変換し、その平均座標値を求めてユーザの位置とする構成とする（請求項１８）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の仮想空間移動インタフェース装置の基本構成を示す。なお、仮想空間移動インタフェース装置の基本構成は、ユーザの二次元位置をリアルタイムで測定する非接触型位置測定システムと同様であり、本発明はこの非接触型位置測定システムを利用して構成される。
【００２３】
図において、床には、複数のＩＤタグ１１を埋め込んだタイルカーペット１２を敷き詰める。このタイルカーペット１２の上を移動するユーザ１３の履物には、ＩＤタグ１１との通信を行うアンテナを含むＩＤリーダ１４が取り付けられる。ＩＤリーダ１４との通信圏内に入ったＩＤタグ１１は、電力の供給を受けてそれぞれ固有のＩＤデータを送信する。ＩＤリーダ１４が受信したＩＤデータは、ユーザ１３が携帯する送信ユニット１５から送信され、別に設けられた受信ユニット１６を介して処理装置１７に転送され、実空間における位置情報に変換されるとともに各種操作情報が認識される。
【００２４】
なお、送信ユニット１５は、履物の一部に取り付けてもよい。また、送信ユニット１５は、ＩＤタグ１１とＩＤリーダ１４との通信に支障がなければ、ＩＤリーダ１４と一体であってもよい。また、台に複数のＩＤタグ１１を取り付け、その上をユーザ１３が移動する構成としてもよい。
【００２５】
図２は、ＩＤタグ１１とＩＤリーダ１４の概略構成を示す。図において、ＩＤリーダ１４は、変調回路２１、復調回路２２、アンテナ２３、通信制御回路２４を備える。電源部は省略している。変調回路２１から出力された信号（電力供給信号およびＩＤ要求信号）はアンテナ２３から送信され、アンテナ２３に受信した信号（ＩＤデータ）は復調回路２２で復調される。通信制御回路２４は、変調回路２１および復調回路２２の送受信制御と、外部の送信ユニットに対する送信処理を行う。
【００２６】
ＩＤタグ１１は、アンテナ３１、電源回路３２、変調回路３３、復調回路３４、制御回路３５を備える。電源回路３２は、アンテナ３１に受信した電力供給信号を直流電力に変換して各部に供給する。アンテナ３１に受信したＩＤ要求信号は復調回路３４で復調され、制御回路３５に通知される。制御回路３５は、ＩＤタグに予め割り当てられた固有のＩＤデータを変調回路３３に出力する。変調回路３３で変調されたＩＤデータはアンテナ３１から送信される。
【００２７】
このように、ＩＤタグ１１は電源をもたず、ＩＤリーダ１４から電磁誘導方式により供給される電力により動作し、それぞれ固有のＩＤデータを応答する構成になっている。ＩＤリーダ１４が受信したＩＤデータは、図１に示す送信ユニット１５、受信ユニット１６を介して処理装置１７に転送され、ＩＤデータと実空間との関係を示すマッピングテーブルとの照合により、ユーザ１３の位置情報（二次元座標）に変換される。以上は、ＩＤタグを利用した位置測定システムの基本的な構成および動作である。
【００２８】
ここで、本発明（請求項１８）の構成では、１つのＩＤリーダが複数のＩＤタグから一度に複数のＩＤデータを取得し、位置測定に利用することが可能になっている。図３は、ＩＤタグとＩＤリーダの交信範囲の関係を示す。ここでは、簡単のためにＩＤタグの交信範囲４１を点で表す。
【００２９】
ＩＤリーダの交信範囲４２に少なくとも１つのＩＤタグの交信範囲４１が含まれるように配置し、アンチコリジョン技術を利用して一度に複数のＩＤデータを読み取るようにする。例えば、ＩＤリーダの交信範囲４２を直径ａの円形とした場合に、ＩＤタグをその内接正方形の間隔（ａ／√２ ）以下で規則的に並べることにより、ＩＤリーダの位置に関わらず最低１つのＩＤタグからＩＤデータを読み取ることができる。さらに、ＩＤリーダの位置に応じて複数のＩＤデータを読み取ることができる。
【００３０】
この各ＩＤデータを処理装置に転送し、それぞれ座標変換する。このとき、読み取り可能な複数のＩＤデータの数をＮ、各変換座標を（ｘ１ ，ｙ１ ）、（ｘ２ ，ｙ２ ）、・・・、（ｘＮ ，ｙＮ ）とすると、ＩＤリーダの座標値は、
（（ｘ１＋ｘ２＋・・・＋ｘＮ）／Ｎ，（ｙ１＋ｙ２＋・・・＋ｙＮ）／Ｎ）
と表すことができる。すなわち、図４に示すように、ＩＤリーダが４つのＩＤデータを取得した場合には４つのＩＤタグの中間地点５１を測定位置とし、ＩＤリーダが３つのＩＤデータを取得した場合には３つのＩＤタグの中間地点５２を測定位置とし、２つのＩＤデータを取得した場合には２つのＩＤタグの中間地点５３を測定位置とし、１つのＩＤデータを取得した場合にはそのＩＤタグの地点５４を測定位置する。
【００３１】
このように、本発明では、最低１つのＩＤタグからＩＤデータを取得して確実に位置が測定できるだけでなく、複数のＩＤタグからＩＤデータを取得することにより、ＩＤタグの間隔以上の精度で位置を測定することができる。ただし、実際にはＩＤタグの交信範囲４１は点ではなく所定の範囲を有するので、その分の精度誤差は避けられないが、複数のＩＤデータを取得することによりＩＤタグの交信範囲４１に伴う精度誤差を最小限に抑えることができる。
【００３２】
また、本発明（請求項１〜４）では、ＩＤリーダをユーザの足元（例えば靴底）に取り付け、ＩＤタグを埋め込んだ床に対してＩＤリーダが通信圏外に離れたときにＩＤデータが受信できなくなることを利用し、足の上げ下げ動作を認識して操作情報とすることを特徴とする。
【００３３】
図５は、足の上下動作を操作情報として認識する例を示す。図において、ＩＤリーダ１４を靴底に取り付けた靴６０を床６２に対して上下させることにより、ＩＤリーダは床６２のＩＤタグから送信されたＩＤデータを断続的に受信することになり、処理装置にはＩＤデータが断続的に入力されることになる。
【００３４】
通常は、床６２に靴６０を下ろしたときに靴底のＩＤリーダ１４がＩＤデータを受信し、処理装置に転送して上記の処理を行うことによりその位置が測定される。そして、靴６０を上下（足踏み）し、微小時間ΔｔだけＩＤデータの受信が途切れ、再度同一のＩＤデータが受信された場合には、処理装置は入力されるＩＤデータの断続を何らかの操作情報と認識する。すなわち、処理装置は、ＩＤデータの入力が途切れる微小時間Δｔを閾値と比較することにより、操作情報入力のための足踏みであることを識別する。さらに、処理装置は、ＩＤデータの入力が微小時間だけ途切れる状態が繰り返されることを検出し、その回数に応じてマウス操作におけるワンクリック、ダブルクリックなどと同様の操作情報として認識することができる。
【００３５】
また、ユーザの足のつま先部とかかと部にそれぞれＩＤリーダ１４Ｔ，１４Ｈを取り付け、それぞれに受信されるＩＤデータを処理することにより、さらに複雑な操作情報の設定が可能となる（請求項８）。
【００３６】
図６は、２つのＩＤリーダにより足の上下動作を操作情報として認識する例を示す。図６（１） は、つま先を上下させる動作１を示す。ＩＤタグを埋め込んだ床にかかとを付けたまま、つま先を上下させることにより、かかと部に取り付けたＩＤリーダ１４Ｈは常にＩＤデータを受信する。一方、つま先部に取り付けたＩＤリーダ１４Ｔは、つま先の上下に合わせて断続的にＩＤデータを受信する。これにより、処理装置には、かかと部のＩＤデータ１４ＨからのＩＤデータが連続的に入力され、つま先部のＩＤリーダ１４ＴからのＩＤデータが断続的に入力されることになる。
【００３７】
図６（２） は、かかとを上下させる動作２を示す。つま先部に取り付けたＩＤリーダ１４Ｔは常にＩＤデータを受信する。一方、かかと部に取り付けたＩＤリーダ１４Ｈは、かかとの上下に合わせて断続的にＩＤデータを受信する。これにより、処理装置には、つま先部のＩＤリーダ１４ＴからのＩＤデータが連続的に入力され、かかと部のＩＤリーダ１４ＨからのＩＤデータが断続的に入力されることになる。
【００３８】
図６（３） は、一方の足を床に付けたまま片足を上下させる動作３を示す。つま先部に取り付けたＩＤリーダ１４Ｔとかかと部に取り付けたＩＤリーダ１４Ｈは、足の上下に合わせて同時かつ断続的にＩＤデータを受信する。これにより、処理装置には、つま先部のＩＤリーダ１４Ｔおよびかかと部のＩＤリーダ１４ＨからのＩＤデータが同時かつ断続的に入力されることになる。
【００３９】
図６（４） は、つま先を上げたままの動作４を示す。かかと部に取り付けたＩＤリーダ１４ＨはＩＤデータを受信し、つま先部に取り付けたＩＤリーダ１４ＴはＩＤデータを受信しない。これにより、処理装置には、かかと部のＩＤリーダ１４ＨからのＩＤデータのみが連続的に入力されることになる。
【００４０】
図６（５） は、かかとを上げたままの動作５を示す。つま先部に取り付けたＩＤリーダ１４ＴはＩＤデータを受信し、かかと部に取り付けたＩＤリーダ１４ＨはＩＤデータを受信しない。これにより、処理装置には、つま先部のＩＤリーダ１４ＴからのＩＤデータのみが連続的に入力されることになる。
【００４１】
以上のような動作１〜５について、処理装置は、ＩＤデータの入力が途切れる微小時間Δｔの長短や回数を測定することにより、多くの種類の操作情報を認識することができる。例えば、つま先におけるクリック操作と、かかとにおけるクリック操作を区別して扱うことができる。
【００４２】
（水平方向の移動情報の生成）
図７は、一方の足にＩＤリーダを１つ取り付けた場合の移動情報の生成例を示す（請求項３，５）。ここでは、右足にＩＤリーダ１４Ｒを取り付け、そのＩＤリーダ１４Ｒで測定される位置をＲ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，…とする。
【００４３】
いま、右足のクリック操作またはダブルクリック操作時に測定された位置をＲ０とする。そして、右足を移動して測定された位置をＲｉ（ｉ＝１，２，３，…）とし、Ｒ０からＲｉのベクトルの大きさが閾値を越えたときに、そのベクトルの方向と大きさ（移動距離）を仮想空間における移動方向と移動速度に対応する移動情報に変換する。すなわち、同じ方向でも足の踏み出し量に応じて移動速度が設定される。仮想空間内での移動を停止させるには、右足をクリック操作またはダブルクリック操作する（請求項６，１３）。左足にＩＤリーダを取り付けた場合も同様である。
【００４４】
図８は、両足にＩＤリーダをそれぞれ１つ取り付けた場合の移動情報の生成例を示す（請求項３，５）。ここでは、両足にＩＤリーダ１４Ｒ、１４Ｌを取り付け、右足のＩＤリーダ１４Ｒで測定される位置をＲ０，Ｒ１，Ｒ２，…、左足のＩＤリーダ１４Ｌで測定される位置をＬ０，Ｌ１，Ｌ２，…とする。
【００４５】
いま、位置Ｒ０とＬ０が測定され、その距離が所定の閾値以下である場合には停止状態であると判断する。次に、この停止状態から先に水平方向に移動または操作した足を指示足とし、停止位置の足を軸足とする。そして、指示足の停止位置から移動位置へのベクトルの大きさが閾値を越えたときに、そのベクトルの方向と大きさを仮想空間における移動方向と移動速度に対応する移動情報に変換する。
【００４６】
ここで、右足（指示足）を移動して測定された位置をＲｉ（ｉ＝１，２，…）とし、停止位置Ｒ０からＲｉへのベクトルの大きさが閾値を越えたときに、そのベクトルの方向と大きさ（移動距離）を仮想空間における移動方向と移動速度に対応する移動情報に変換する。なお、ここでは両足の停止位置を基準に、指示足の踏み出す方向と大きさに応じた移動情報が生成される例を示したが、クリック操作またはダブルクリック操作した方の足を指示足として処理してもよい。仮想空間内での移動を停止させるには、指示足をクリック操作またはダブルクリック操作するか、指示足を軸足との距離が停止位置を示す閾値以下になる位置まで戻す（請求項６，１３）。
【００４７】
また、指示足を左足とした場合には、同様に左方向に対する移動情報が生成される。このように、両足にＩＤリーダを取り付けることにより、右方向の移動情報と左方向の移動情報をそれぞれの足の操作により生成することができ、一方の足のみで左右両方向の移動情報を生成する場合に比べて操作性が向上する。
【００４８】
図９は、両足にＩＤリーダをそれぞれ２つ取り付けた場合の水平方向の移動情報の生成例を示す（請求項２，７，８，１０）。ここでは、両足のかかと部とつま先部にＩＤリーダ１４ＲＨ，１４ＲＴ，１４ＬＨ，１４ＬＴを取り付け、右足のかかと部のＩＤリーダ１４ＲＨで測定される位置をＲＨ０，ＲＨ１，ＲＨ２，…、右足のつま先部のＩＤリーダ１４ＲＴで測定される位置をＲＴ０，ＲＴ１，ＲＴ２，…、左足のかかと部のＩＤリーダ１４ＬＨで測定される位置をＬＨ０、左足のつま先部のＩＤリーダ１４ＬＴで測定される位置をＬＴ０とする。
【００４９】
いま、位置ＲＨ０，ＲＴ０，ＬＨ０，ＬＴ０が測定され、ＲＨ０とＬＨ０の距離とＲＴ０とＬＴ０の距離がそれぞれ求められる。ここで、各距離がそれぞれ所定の閾値ａ1 ，ａ2 以下である場合には停止状態であると判断する。なお、閾値ａ1 とａ2 は必ずしも同じ値でなくてもよく、ユーザに合わせて適宜設定することができる。次に、この停止状態から先に水平方向に移動または操作した足を指示足とし、停止位置の足を軸足とする。
【００５０】
図９では、左足を軸足とし、右足を指示足として移動させた状態を示す。ここで、右足の移動によりつま先部とかかと部の位置ＲＴｉとＲＨｉ（ｉ＝１，２，…）が測定される。このとき、右足の停止状態の位置ＲＨ０からＲＴ０のベクトルＡと、移動先の位置ＲＨｉからＲＴｉのベクトルＢのなす角度θを算出する。これは右足の向きの変化を表しており、なす角度θが閾値以下の場合には向きは変化していないと見なし、右足の位置の変化を移動情報とする。ここで、右足の位置の変化は、ＲＴ０からＲＴ１のベクトルＣまたはＲＨ０からＲＨ１のベクトルＤの大きさが閾値を越えたときに有効とあり、そのいずれかのベクトルの方向と大きさ（例えば小さい方）が、仮想空間における移動方向と移動速度に対応する移動情報となる。また、指示足を左足とした場合には、同様に左方向に対する移動情報が生成される。
【００５１】
なお、ここでは両足の停止位置を基準に、指示足の踏み出す方向と大きさに応じた移動情報が生成される例を示したが、クリック操作またはダブルクリック操作した方の足を指示足として処理してもよい。仮想空間内での移動を停止させるには、指示足をクリック操作またはダブルクリック操作するか、指示足を軸足との距離が停止位置を示す閾値以下になる位置まで戻す（請求項６，１３）。
【００５２】
また、ここでは両足に合計４個のＩＤリーダを取り付け、指示足の踏み出す方向と大きさに応じた移動情報が生成される例を示したが、一方の足のつま先部とかかと部に２つのＩＤリーダを取り付け、図７に示す場合と同様に一方の足のみで左右両方向の移動情報を生成することも可能である。
【００５３】
（回転方向の移動情報の生成）
図１０は、両足にＩＤリーダをそれぞれ２つ取り付けた場合の回転方向の移動情報の生成例を示す（請求項２，７〜９，１１，１２）。仮想空間ＩＤリーダ１４ＲＨ，１４ＲＴ，１４ＬＨ，１４ＬＴで測定される位置は図９の場合と同様であり、停止状態も同様に判断され、軸足と指示足が設定される。
【００５４】
図１０では、左足を軸足とし、右足を指示足として移動させた状態を示す。ここで、右足の移動によりつま先部とかかと部の位置ＲＴ１とＲＨ１が測定される。このとき、右足の停止状態の位置ＲＨ０からＲＴ０のベクトルと、移動先の位置ＲＨ１からＲＴ１のベクトルのなす角度θを算出する。これは右足の向きの変化を表しており、なす角度θが閾値を越えた場合には向きが変化していると見なし、そのなす角度方向と角度の大きさを仮想空間における回転方向および回転速度に対応する移動情報とする。また、ＲＴ０からＲＴ１のベクトルまたはＲＨ０からＲＨ１のベクトルの小さい方のベクトルの方向と大きさが、仮想空間における移動方向と移動速度に対応する移動情報となる。また、指示足を左足とした場合には、同様に左方向に対する移動情報が生成される。
【００５５】
なお、ここでは両足の停止位置を基準に、指示足の踏み出す方向と大きさに応じた回転移動情報が生成される例を示したが、クリック操作またはダブルクリック操作した方の足を指示足として処理してもよい。仮想空間内での移動を停止させるには、指示足をクリック操作またはダブルクリック操作するか、指示足を軸足との距離が停止位置を示す閾値以下になる位置まで戻す（請求項６，１３）。
【００５６】
図１０（１） は、右足のかかとを軸につま先をθ回転させたものであり、θ方向の回転方向および回転速度が与えられ、水平方向に移動がない場合を示す。すなわち、ＲＨ０からＲＨ１のベクトルが０の場合である。
【００５７】
図１０（２） は、右足のつま先を軸にかかとをθ回転させたものであり、θ方向の回転方向および回転速度が与えられ、水平方向に移動がない場合を示す。すなわち、ＲＴ０からＲＴ１のベクトルが０の場合である。
【００５８】
図１０（３） は、右足を移動させながらかかとを軸につま先をθ回転させたものであり、θ方向の回転方向および回転速度が与えられ、ＲＨ０からＲＨ１のベクトルの方向と大きさに対応する水平方向の移動情報が生成される。
【００５９】
図１０（４） は、右足を移動させながらつま先を軸にかかとをθ回転させたものであり、θ方向の回転方向および回転速度が与えられ、ＲＴ０からＲＴ１のベクトルの方向と大きさに対応する水平方向の移動情報が生成される。
【００６０】
（上昇または下降の移動情報の生成）
図１１は、両足にＩＤリーダをそれぞれ２つ取り付けた場合の上昇／下降の移動情報の生成例を示す（請求項２，７〜９，１４，１５）。仮想空間ＩＤリーダ１４ＲＨ，１４ＲＴ，１４ＬＨ，１４ＬＴで測定される位置は図９の場合と同様であり、停止状態も同様に判断され、軸足と指示足が設定される。
【００６１】
図１１では、左足を軸足とし、右足を指示足として移動させた状態を示す。ここで、右足の移動によりつま先部とかかと部の位置ＲＴ１とＲＨ１が測定されるが、移動先で図６（４），（５） のようにつま先部またはかかと部を上げたままとし、一方の位置のみが測定されるものとする。したがって、右足の向きの変化は検出されない。ここで、右足の停止状態の位置ＲＨ０，ＲＴ０に対して、ＲＨ０が測定され、ＲＴ０が測定されなくなった場合には、つま先が上がっており上昇する移動情報が生成される。また、ＲＴ０が測定され、ＲＨ０が測定されなくなった場合には、かかとが上がっており下降する移動情報が生成される。また、右足の位置の変化は、ＲＴ０からＲＴ１のベクトルまたはＲＨ０からＲＨ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに有効となり、そのいずれかのベクトルの方向と大きさが、仮想空間における移動方向と移動速度に対応する移動情報となる。また、指示足を左足とした場合には、同様に左方向に対する移動情報が生成される。
【００６２】
図１１（１） は、右足のつま先を上げ、かかとの位置ＲＨ０が変わっていないので、その場から上昇の移動情報が生成される。なお、図では右足の向きが変わっているが、つま先を上げているために向きの変化は検出されない。
【００６３】
図１１（２） は、右足のかかとを上げ、つま先の位置ＲＴ０が変わっていないので、その場から下降の移動情報が与えられる。なお、図では右足の向きが変わっているが、かかとを上げているために向きの変化は検出されない。
【００６４】
図１１（３） は、右足を移動させながらつま先を上げており、ＲＨ０からＲＨ１のベクトルの方向と大きさに対応し、かつ上昇の移動情報が生成される。なお、図では右足の向きが変わっているが、つま先を上げているために向きの変化は検出されない。
【００６５】
図１１（４） は、右足を移動させながらかかとを上げており、ＲＴ０からＲＴ１のベクトルの方向と大きさに対応し、かつ下降の移動情報が生成される。なお、図では右足の向きが変わっているが、かかとを上げているために向きの変化は検出されない。
【００６６】
なお、仮想空間内での上昇移動または下降移動を停止させるには、上げているかかとまたはつま先を下ろし、両方の位置が同時に所定時間以上検出されるようにする（請求項１６）。例えば、図１１(3) の位置で右足のつま先を下ろすと、上昇移動は停止となり、ＲＨ０からＲＨ１のベクトル方向の移動情報のみとなる。また、つま先を上げて上昇の移動情報が生成されているときに、つま先部についてクリック操作またはダブルクリック操作を行うことにより移動速度を上げるように設定し、かかとを上げて下降の移動情報が生成されているときに、かかと部についてクリック操作またはダブルクリック操作を行うことにより移動速度を上げるように設定してもよい（請求項１７）。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の仮想空間移動インタフェース装置は、足元にＩＤリーダを取り付けたユーザがＩＤタグを埋め込んだ床または台の上で、足を前後左右に一歩踏み出す動作により、水平方向、回転方向、上昇、下降の各移動情報およびそれらを組み合わせた移動情報を生成することができる。さらに、左右の足をそれぞれ右方向、左方向の移動情報に対応させることにより、仮想空間内の移動方向に対応して操作性を高めることができる。特に、足首のひねりによる回転方向の移動情報や、足首の角度を利用して上昇、下降の移動情報の生成も可能となり、仮想空間内の移動方向に対応して操作性を高めることができる。
【００６８】
これにより、ＩＤタグとＩＤリーダを用いた簡単な構成で、３次元方向の移動情報を生成する仮想空間移動インタフェース装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の仮想空間移動インタフェース装置の基本構成を示す図。
【図２】ＩＤタグ１１とＩＤリーダ１４の概略構成を示すブロック図。
【図３】ＩＤタグとＩＤリーダの交信範囲の関係を示す図。
【図４】複数のＩＤデータを用いた位置決定アルゴリズムを説明する図。
【図５】足の上下動作を操作情報として認識する例を示す図。
【図６】２つのＩＤリーダにより足の上下動作を操作情報として認識する例を示す図。
【図７】一方の足にＩＤリーダを１つ取り付けた場合の移動情報の生成例を示す図。
【図８】両足にＩＤリーダをそれぞれ取り付けた場合の移動情報の生成例を示す図。
【図９】両足にＩＤリーダをそれぞれ２つ取り付けた場合の水平方向の移動情報の生成例を示す図。
【図１０】両足にＩＤリーダをそれぞれ２つ取り付けた場合の回転方向の移動情報の生成例を示す図。
【図１１】両足にＩＤリーダをそれぞれ２つ取り付けた場合の上昇／下降の移動情報の生成例を示す図。
【符号の説明】
１１ ＩＤタグ
１２ タイルカーペット
１３ ユーザ
１４ ＩＤリーダ
１５ 送信ユニット
１６ 受信ユニット
１７ 処理装置
２１ 変調回路
２２ 復調回路
２３ アンテナ
２４ 通信制御回路
３１ アンテナ
３２ 電源回路
３３ 変調回路
３４ 復調回路
３５ 制御回路
４１ ＩＤタグの交信範囲
４２ ＩＤリーダの交信範囲
６０ 靴
６２ 床[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a virtual space movement information generating method for generating movement information in a virtual space by operating a user's foot.,Virtual space mobile interface deviceAnd its processing equipmentAbout.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-305907 (moving interface device in virtual reality space, information generating method, and recording medium recording information generating program) discloses a virtual space moving interface device that generates movement information in a virtual space by operating a foot. Here is an example.
[0003]
This discloses a method of detecting a temporal change of a weight shift of a user on a substantially horizontal reference plane (a disk) and converting the weight shift data into a moving speed vector on a horizontal plane in a virtual space. In other words, the user who has got on the disk can move in that direction in the virtual space by standing on the side where he wants to go and applying a load to the disk to tilt it. In addition, the user can adjust the moving speed in the horizontal plane in the virtual space by adjusting the amount of movement of the body and adjusting how to apply the load.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-mentioned conventional virtual space movement interface device, the visual field in the virtual space is determined by the viewpoint position information detected by the position sensor provided on the head mounted display, and the weight shift detected by the displacement sensor attached to the disk. The moving direction and the moving speed in the virtual space are determined based on the information, and the movement information in the virtual space is generated by a combination of the two.
[0005]
That is, for example, when turning to the right and proceeding forward, first turn the body direction to the right, the position sensor of the head mounted display detects it, then move the weight forward, Are processed in the order of detection by the displacement sensor attached to the device. In the case where the vehicle moves to the right without changing the direction, by moving the weight to the right side, the vehicle moves to the right in such a manner that the vehicle slides in the virtual space.
[0006]
Such a virtual space movement interface device operated by a foot has a feeling similar to a movement in a virtual space, for example, compared to a device operated by a hand such as a mouse or a joystick. There is a great merit that it is less, efficient and hands free. However, the device configuration for detecting the weight shift of the user is large-scale, and the device configuration is further complicated to enable the instruction of a three-dimensional movement (for example, a flight operation in a virtual space). was there.
[0007]
On the other hand, a non-contact type position measurement system using an ID tag has been proposed. This is because power is supplied from an ID reader attached to a moving body to ID tags arranged at predetermined intervals in a moving range of the moving body (for example, embedded in a floor) by an electromagnetic induction method, and each ID tag has a unique ID. This is a system in which ID data is transmitted, an ID reader receives the ID data, and the position of the moving object is measured based on a mapping table that associates the ID data with a spatial position. Then, the interval between each ID tag is set so that at least one ID tag exists within the communication range of the ID reader, the ID reader can communicate with a plurality of ID tags at a time, and one or more received ID data can be used. This is a system that measures the position of a moving object. Thus, the ID reader of the mobile body can reliably acquire the ID data from at least one ID tag and measure the position. Furthermore, by acquiring ID data from a plurality of ID tags, the position can be measured with an accuracy equal to or greater than the interval between the ID tags.
[0008]
However, the purpose of this proposed system is to measure the position information of the moving object, and the proposed system has not been studied until it is used as an input means for some operation information at the measured position.
[0009]
The present invention uses a non-contact position measurement system that measures the position of a moving object using an ID tag, and generates a virtual space movement information generation method that can convert the movement of a user's foot into movement information in a virtual space.,Virtual space mobile interface deviceAnd its processing equipmentThe purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
(Virtual space movement information generation method)
The present invention relates to a virtual space movement information generation method for generating movement information necessary for a movement process of a virtual space display image, wherein an ID reader attached to a user's feet is used to generate an ID tag arranged at a predetermined interval on a floor or a table. The power is supplied by the electromagnetic induction method, and the unique ID data is transmitted from each ID tag. The ID data transmitted from the ID tag is received by the ID reader, and the position is determined based on the mapping table that associates the ID data with the spatial position. Convert to informationThen, the reception / non-reception timing of the ID data according to the distance between the ID tag and the ID reader due to the vertical movement of the user's foot is monitored, and the pattern is recognized as the corresponding operation information.With,The change in position information is converted into movement information in a virtual space display image (claim 1).In addition, power is supplied to the ID tags placed at predetermined intervals on the floor or table by electromagnetic induction from ID readers attached to a total of four places, such as the toes and heels of both feet of the user, and each ID tag has a unique ID. The ID reader receives the ID data transmitted from the ID tag, converts the ID data into position information based on a mapping table that associates the ID data with a spatial position, and determines the position of the toe and the heel of the right foot. RT and RH, the positions of the toe and the heel of the left foot are LT and LH, and when the distance between RT and LT and the distance between RH and LH are respectively equal to or less than predetermined values, both feet are stopped and the stop position is maintained. Is set as an axis foot, the other foot that has been moved or operated in the horizontal direction first is set as the designated foot, and changes in position information are Converting the movement information in the display image (claim 2).
[0011]
(Virtual space moving interface device)
The present invention relates to a virtual space movement interface device for inputting movement information required for movement processing of a virtual space display image, comprising an ID tag, an ID reader, and a processing device..The ID tags are arranged at predetermined intervals on a floor or a table, are supplied with power by an electromagnetic induction method, and transmit unique ID data. The ID reader is attached to the user's feet on the floor or table, supplies power to the ID tag, and receives ID data transmitted from the ID tag. The processing device inputs the ID data received by the ID reader, converts the ID data into position information based on a mapping table that associates the ID data with a spatial position on the floor or table, and moves the position information in the virtual space display image. Convert to information.
[0012]
(Operation information)
The ID reader of the virtual space mobile interface device according to the present invention stores ID data in accordance with the distance from the ID tag due to the user's up and down motion of the foot.Receive or not receiveAnd when the ID data is received, the ID data is transferred to the processing device. The processing device monitors the input timing of the ID data corresponding to the reception / non-reception of the ID data by the ID reader. The configuration is such that patterns are recognized as corresponding operation information. Further, the processing device recognizes a click operation when the input of the ID data is interrupted for a short time and the same ID data is input again, and the state in which the input of the ID data is interrupted for the short time is continuously repeated twice. Then, when the same ID data is input again, it may be configured as a double-click operation (claim 4).
[0013]
Also, the virtual space moving interface device of the present invention is configured such that ID readers are attached to a total of four places of a toe portion and a heel portion of both feet of a user, and each ID reader transfers received ID data to a processing device. The device sets the positions of the toe and the heel of the right foot to RT and RH, sets the positions of the toe and the heel of the left foot to LT and LH, and sets the distance between RT and LT and the distance between RH and LH to be equal to or less than predetermined values, respectively. Stop when both feet stoppositionOne foot in, First moved or operated horizontallyThe other foot may be set as the pointing foot (Claim 7).
[0014]
At this time, the processing devicerightFoot orleftWith regard to the foot, the toe portion, the heel portion, the toe portion and the heel portion are configured to individually recognize a click operation or a double-click operation simultaneously (Claim 8). Also, the processing devicerightFoot orleftWhen the ID data received by one of the ID readers of the toe or the heel is input and the ID data is not input from the other ID reader (when the heel or the toe is raised), the foot is recognized as predetermined operation information. Configuration (Claim 9).
[0015]
(Horizontal movement information)
The processing device sets the first position measured at the time of the click operation or the double-click operation to S0, andHorizontalThe second position measured by the movement is defined as S1, and when the magnitude of the vector from S0 to S1 exceeds the threshold, the direction and magnitude of the vector are determined in the virtual space display image.In the horizontal planeIt is a configuration that converts it into movement information that is the movement direction and movement speed (Claim 5). Also, for the pointing foot, click operation or double-click operation, orStopThe first positions of the toe and the heel measured during the state are T0 and H0,HorizontalThe second positions of the toe and the heel measured by the movement are T1 and H1, and the angle formed by the vector from H0 to T0 and the vector from H1 to T1 is equal to or smaller than a threshold value, and the vector from T0 to T1 or the vector from H0 to H1 When the magnitude of the vector exceeds the threshold, the direction and magnitude of the vector from T0 to T1 or the vector from H0 to H1 are determined in the virtual space display image.In the horizontal planeIt is a configuration that converts it into movement information that is the movement direction and movement speed (Claim 10).
[0016]
(Rotation and horizontal movement information)
The processing device performs a click operation or a double-click operation on the pointing foot, orStopThe first positions of the toe and the heel measured during the state are T0 and H0,HorizontalThe second positions of the toe part and the heel part measured by the movement are T1 and H1, and when the angle formed by the vector from H0 to T0 and the vector from H1 to T1 exceeds a threshold value, the angle direction and angle formed by the vector Of the size of the virtual space display imageIn the horizontal planeRotation direction and rotation speedAbout rotationIt is a configuration to convert to movement information (Claim 11).
[0017]
Further, in addition to the movement information on the rotation, when the smaller size of the vector from T0 to T1 or the vector from H0 to H1 of the pointing foot exceeds the threshold, the direction and the size of the smaller vector In the virtual space display imageIn the horizontal planeIt is a configuration that converts it into movement information that is the movement direction and movement speed (Claim 12).
[0018]
(Moving information of up or down)
The processing device moves down the virtual space when only the toe ID data is input for the designated foot.MoveThe virtual space when only the heel ID data is inputMoveThis is the configuration of the movement informationClaim 14). Further, the processing device may perform a click operation or a double-click operation on the pointing foot, orStopThe first positions of the toe and the heel measured during the state are T0 and H0,InstructionsOf footHorizontalThe second position of the toe portion measured by the movement is T1 or the second position of the heel portion is H1, and when only T1 is measured and the magnitude of the vector from T0 to T1 exceeds the threshold, the position of T0 to T1 Vector direction and magnitude, descending virtual spaceMovewhile doingHorizontallyMovingIn the horizontal planeIt is converted into movement information as the movement direction and movement speed, and when only H1 is measured and the magnitude of the vector from H0 to H1 exceeds the threshold value, the direction and magnitude of the vector from H0 to H1 are raised in the virtual space.Movewhile doingHorizontallyIt is a configuration that converts it into movement information that is the moving direction and moving speed of the moving (Claim 15).
[0019]
(Moving information of stopping, moving speed variable)
The processing device stops the movement when detecting a click operation or a double-click operation or detecting a stop state during the movement processing of the virtual space display image (Claims 6, 13). In addition, the processing device descends the virtual spaceMoveDuring the move processPointing footLowers when heel ID data is input for more than a predetermined timeStop movingAnd rise virtual spaceMoveDuring the move processPointing footIncreases when ID data of the toe is input for a predetermined time or moreStop movingDo (Claim 16). In addition, the processing device descends the virtual spaceMoveDuring the move processPointing footIncreases movement speed and increases virtual space when clicking or double-clicking on the heel is detectedMoveDuring the move processPointing footIncrease the speed of movement when a click or double-click on the toe is detected (Claim 17).
[0020]
(Relationship between ID tag and ID reader)
The ID tag is arranged such that at least one ID tag exists within the communication range of the ID reader, and each ID tag existing within the communication range of the ID reader communicates with the ID reader. The communication device communicates with at least one ID tag within the communication range and receives the ID data. When the ID reader acquires one ID data, the processing device determines a spatial position corresponding to the ID data. When the ID reader obtains two or more pieces of ID data, each ID data is converted into spatial coordinates, and the average coordinate value is obtained as the position of the user.Claim 18).
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a basic configuration of a virtual space mobile interface device of the present invention. The basic configuration of the virtual space movement interface device is the same as the non-contact position measurement system that measures the two-dimensional position of the user in real time, and the present invention is configured using this non-contact position measurement system. .
[0023]
In the figure, a tile carpet 12 in which a plurality of ID tags 11 are embedded is laid on the floor. An ID reader 14 including an antenna for communicating with the ID tag 11 is attached to the footwear of the user 13 moving on the tile carpet 12. The ID tag 11 that has entered the communication range with the ID reader 14 receives power supply and transmits unique ID data. The ID data received by the ID reader 14 is transmitted from a transmitting unit 15 carried by the user 13, transferred to a processing device 17 via a separately provided receiving unit 16, converted into position information in real space, and The operation information is recognized.
[0024]
Note that the transmission unit 15 may be attached to a part of the footwear. The transmission unit 15 may be integrated with the ID reader 14 as long as the communication between the ID tag 11 and the ID reader 14 is not hindered. Alternatively, a plurality of ID tags 11 may be attached to the table, and the user 13 may move on the ID tags 11.
[0025]
FIG. 2 shows a schematic configuration of the ID tag 11 and the ID reader 14. 1, the ID reader 14 includes a modulation circuit 21, a demodulation circuit 22, an antenna 23, and a communication control circuit 24. The power supply unit is omitted. The signals (the power supply signal and the ID request signal) output from the modulation circuit 21 are transmitted from the antenna 23, and the signal (ID data) received by the antenna 23 is demodulated by the demodulation circuit 22. The communication control circuit 24 controls transmission and reception of the modulation circuit 21 and the demodulation circuit 22 and performs transmission processing to an external transmission unit.
[0026]
The ID tag 11 includes an antenna 31, a power supply circuit 32, a modulation circuit 33, a demodulation circuit 34, and a control circuit 35. The power supply circuit 32 converts a power supply signal received by the antenna 31 into DC power and supplies the DC power to each unit. The ID request signal received by the antenna 31 is demodulated by the demodulation circuit 34 and notified to the control circuit 35. The control circuit 35 outputs, to the modulation circuit 33, unique ID data previously assigned to the ID tag. The ID data modulated by the modulation circuit 33 is transmitted from the antenna 31.
[0027]
As described above, the ID tag 11 does not have a power supply, operates by the power supplied from the ID reader 14 by the electromagnetic induction method, and has a configuration in which the ID tag 11 responds to each unique ID data. The ID data received by the ID reader 14 is transferred to the processing device 17 via the transmission unit 15 and the reception unit 16 shown in FIG. 1, and is compared with the mapping table indicating the relationship between the ID data and the real space. Is converted to position information (two-dimensional coordinates). The above is the basic configuration and operation of the position measurement system using the ID tag.
[0028]
Here, the present invention (Claim 18In the configuration of (1), one ID reader can acquire a plurality of ID data from a plurality of ID tags at a time, and can use the data for position measurement. FIG. 3 shows the relationship between the communication range of the ID tag and the ID reader. Here, the communication range 41 of the ID tag is represented by a dot for simplicity.
[0029]
The communication range 42 of the ID reader is arranged so as to include the communication range 41 of at least one ID tag, and a plurality of pieces of ID data are read at a time by using the anti-collision technology. For example, when the communication range 42 of the ID reader is a circle having a diameter a, by regularly arranging the ID tags at intervals equal to or less than the interval (a / √2) of the inscribed square, the ID tags can be arranged regardless of the position of the ID reader. ID data can be read from one ID tag. Further, a plurality of ID data can be read according to the position of the ID reader.
[0030]
The respective ID data are transferred to the processing device and coordinate-converted. At this time, the number of readable ID data is N, and each transformed coordinate is (x1, Y1), (X2, Y2), ..., (xN, YN), The coordinate value of the ID reader is
((X1+ X2+ ... + xN) / N, (y1+ Y2+ ... + yN) / N)
It can be expressed as. That is, as shown in FIG. 4, when the ID reader acquires four pieces of ID data, the intermediate point 51 of the four ID tags is set as the measurement position, and when the ID reader acquires three pieces of ID data, three points are obtained. The midpoint 52 of the ID tag is set as the measurement position. When two ID data are obtained, the midpoint 53 of the two ID tags is set as the measurement position. When one ID data is obtained, the point 54 of the ID tag is obtained. Measuring position.
[0031]
As described above, in the present invention, not only the position can be reliably measured by acquiring the ID data from at least one ID tag, but also by acquiring the ID data from a plurality of ID tags, the accuracy of the ID tag can be more than the interval. The position can be measured. However, since the communication range 41 of the ID tag actually has a predetermined range instead of a point, an accuracy error corresponding to the predetermined range is unavoidable. Accuracy errors can be minimized.
[0032]
In the present invention (claims 1 to 4), the ID reader is attached to the user's feet (for example, soles), and ID data is received when the ID reader leaves the communication area with respect to the floor in which the ID tag is embedded. Utilizing the fact that it becomes impossible to perform, it is characterized by recognizing the raising / lowering operation of the foot and using it as operation information.
[0033]
FIG. 5 shows an example of recognizing a vertical movement of a foot as operation information. In the figure, by moving the shoe 60 with the ID reader 14 attached to the sole up and down with respect to the floor 62, the ID reader intermittently receives the ID data transmitted from the ID tag on the floor 62. ID data is intermittently input to the device.
[0034]
Usually, when the shoe 60 is dropped on the floor 62, the ID reader 14 of the shoe sole receives the ID data, transfers the ID data to the processing device, and performs the above-described processing to measure the position. Then, when the shoe 60 is moved up and down (stepping on), the reception of the ID data is interrupted for a short time Δt, and the same ID data is received again, the processing device determines whether the input ID data is intermittent with some operation information. recognize. That is, the processing device identifies the stepping for inputting the operation information by comparing the minute time Δt during which the input of the ID data is interrupted with the threshold. Further, the processing device can detect that the state in which the input of the ID data is interrupted for a short time is repeated, and can recognize the same operation information as one-click, double-click, and the like in the mouse operation according to the number of times.
[0035]
Further, by attaching ID readers 14T and 14H to the toes and heels of the user's feet, respectively, and processing the ID data received respectively, it becomes possible to set more complicated operation information (Claim 8).
[0036]
FIG. 6 shows an example in which two ID readers recognize the vertical movement of the foot as operation information. FIG. 6A shows an operation 1 for raising and lowering the toes. By moving the toe up and down while keeping the heel on the floor in which the ID tag is embedded, the ID reader 14H attached to the heel always receives the ID data. On the other hand, the ID reader 14T attached to the toe receives the ID data intermittently according to the up and down of the toe. Thus, the ID data from the heel ID data 14H is continuously input to the processing device, and the ID data from the toe ID reader 14T is intermittently input to the processing device.
[0037]
FIG. 6B shows an operation 2 for raising and lowering the heel. The ID reader 14T attached to the toe always receives the ID data. On the other hand, the ID reader 14H attached to the heel receives the ID data intermittently according to the up and down of the heel. As a result, the ID data from the toe ID reader 14T is continuously input to the processing device, and the ID data from the heel ID reader 14H is intermittently input to the processing device.
[0038]
FIG. 6C shows an operation 3 in which one foot is moved up and down while one foot is kept on the floor. The ID reader 14T attached to the toe and the ID reader 14H attached to the heel receive ID data simultaneously and intermittently according to the up and down of the foot. As a result, the ID data from the toe ID reader 14T and the heel ID reader 14H are simultaneously and intermittently input to the processing device.
[0039]
FIG. 6D shows operation 4 in which the toe is raised. The ID reader 14H attached to the heel receives the ID data, and the ID reader 14T attached to the toe does not receive the ID data. As a result, only the ID data from the heel ID reader 14H is continuously input to the processing device.
[0040]
FIG. 6 (5) shows operation 5 with the heel raised. The ID reader 14T attached to the toe receives the ID data, and the ID reader 14H attached to the heel does not receive the ID data. As a result, only the ID data from the toe ID reader 14T is continuously input to the processing device.
[0041]
Regarding the operations 1 to 5 described above, the processing device can recognize many types of operation information by measuring the length and the number of minute times Δt at which the input of the ID data is interrupted. For example, a click operation on a toe and a click operation on a heel can be handled separately.
[0042]
(Generation of horizontal movement information)
FIG. 7 shows an example of generation of movement information when one ID reader is attached to one foot (Claims 3 and 5). Here, the ID reader 14R is attached to the right foot, and positions measured by the ID reader 14R are R0, R1, R2, R3,.
[0043]
It is assumed that the position measured at the time of the right foot click operation or double click operation is R0. Then, the position measured by moving the right foot is defined as Ri (i = 1, 2, 3,...), And when the magnitude of the vector from R0 to Ri exceeds the threshold, the direction and magnitude of the vector ( (Moving distance) is converted into moving information corresponding to the moving direction and the moving speed in the virtual space. That is, the moving speed is set in the same direction according to the amount of stepping on the foot. To stop moving in the virtual space, click or double-click the right foot (Claims 6, 13). The same applies when an ID reader is attached to the left foot.
[0044]
FIG. 8 shows an example of generation of movement information when one ID reader is attached to each foot.Claims 3 and 5). Here, the ID readers 14R and 14L are attached to both feet, and the positions measured by the right leg ID reader 14R are R0, R1, R2,..., And the positions measured by the left leg ID reader 14L are L0, L1, L2,. And
[0045]
Now, the positions R0 and L0 are measured, and if the distance is equal to or less than a predetermined threshold value, it is determined that the vehicle is in a stopped state. Next, from this stopped state,HorizontallyMoveOr operationStop using the footpositionIs the foot of the axle. Then, when the magnitude of the vector from the stop position of the pointing foot to the movement position exceeds the threshold value, the direction and magnitude of the vector are converted into movement information corresponding to the movement direction and movement speed in the virtual space.
[0046]
Here, the position measured by moving the right foot (pointing foot) is defined as Ri (i = 1, 2,...), And when the magnitude of the vector from the stop position R0 to Ri exceeds the threshold, the vector is determined. Is converted to movement information corresponding to the moving direction and moving speed in the virtual space. Here, an example in which the movement information according to the stepping direction and the size of the pointing foot is generated based on the stop positions of both feet has been described, but the foot that has been clicked or double-clicked is treated as the pointing foot. May be. In order to stop the movement in the virtual space, the pointing foot is clicked or double-clicked, or the pointing foot is returned to a position where the distance from the axis foot is equal to or less than a threshold value indicating the stop position (Claims 6, 13).
[0047]
When the pointing foot is the left foot, movement information for the left direction is similarly generated. As described above, by attaching the ID readers to both feet, it is possible to generate rightward movement information and leftward movement information by operating each foot, and to generate movement information in both left and right directions with only one foot. Operability is improved as compared with the case.
[0048]
FIG. 9 shows an example of generation of horizontal movement information when two ID readers are attached to both feet, respectively.Claims 2, 7, 8, 10). Here, ID readers 14RH, 14RT, 14LH, 14LT are attached to the heel and toe of both feet, and the positions measured by the ID reader 14RH of the heel of the right foot are RH0, RH1, RH2,. The positions measured by the ID reader 14RT are denoted by RT0, RT1, RT2,..., The position of the heel portion of the left foot measured by the ID reader 14LH is denoted by LH0, and the position of the left toe portion measured by the ID reader 14LT is denoted by LT0. .
[0049]
Now, the positions RH0, RT0, LH0, and LT0 are measured, and the distance between RH0 and LH0 and the distance between RT0 and LT0 are obtained. Here, each distance is a predetermined threshold a1, ATwoIn the following cases, it is determined that the vehicle is stopped. The threshold a1And aTwoAre not necessarily the same value, and can be set appropriately according to the user. Next, from this stopped state,HorizontallyMoveOr operationStop using the footpositionIs the foot of the axle.
[0050]
FIG. 9 shows a state in which the left foot is used as an axis foot and the right foot is used as an instruction foot. Here, the positions RTi and RHi (i = 1, 2,...) Of the toe and the heel are measured by the movement of the right foot. At this time, the angle θ formed by the vector A from the position RH0 to RT0 in the stopped state of the right foot and the vector B of RTi from the destination position RHi is calculated. This indicates a change in the direction of the right foot. When the angle θ is equal to or smaller than the threshold, it is considered that the direction has not changed, and the change in the position of the right foot is used as movement information. Here, the change in the position of the right foot is effective when the magnitude of the vector C from RT0 to RT1 or the magnitude of the vector D from RH0 to RH1 exceeds a threshold, and the direction and magnitude (for example, small) Is moving information corresponding to the moving direction and the moving speed in the virtual space. When the pointing foot is the left foot, movement information for the left direction is similarly generated.
[0051]
Here, an example in which the movement information according to the stepping direction and the size of the pointing foot is generated based on the stop positions of both feet has been described, but the foot that has been clicked or double-clicked is treated as the pointing foot. May be. In order to stop the movement in the virtual space, the pointing foot is clicked or double-clicked, or the pointing foot is returned to a position where the distance from the axis foot is equal to or less than a threshold value indicating the stop position (Claims 6, 13).
[0052]
Also, here, an example is shown in which four ID readers are attached to both feet, and movement information is generated according to the direction and size of the stepping of the pointing foot, but two toes and heels of one foot are provided. It is also possible to attach an ID reader and generate movement information in both left and right directions with only one foot as in the case shown in FIG.
[0053]
(Generation of rotation direction movement information)
FIG. 10 shows an example of generation of movement information in the rotation direction when two ID readers are attached to both feet, respectively (Claims 2, 7 to 9, 11, 12). The positions measured by the virtual space ID readers 14RH, 14RT, 14LH, and 14LT are the same as those in FIG. 9, and the stop state is also determined in the same manner, and the axle foot and the pointing foot are set.
[0054]
FIG. 10 shows a state in which the left foot is used as the axis foot and the right foot is used as the pointing foot. Here, the positions RT1 and RH1 of the toe and the heel are measured by the movement of the right foot. At this time, the angle θ formed by the vector between the positions RH0 to RT0 in the stopped state of the right foot and the vector from the position RH1 to RT1 at the movement destination is calculated. This indicates a change in the direction of the right foot. If the angle θ exceeds the threshold value, it is considered that the direction has changed, and the angle direction and the magnitude of the angle are determined as the rotation direction and the rotation speed in the virtual space. Is the movement information corresponding to. In addition, the direction and magnitude of the smaller one of the vectors from RT0 to RT1 or the vectors from RH0 to RH1 are movement information corresponding to the movement direction and the movement speed in the virtual space. When the pointing foot is the left foot, movement information for the left direction is similarly generated.
[0055]
Here, both feetStopAlthough an example has been described in which the rotational movement information is generated based on the position and the direction in which the pointing foot is depressed based on the position, the foot that has been clicked or double-clicked may be processed as the pointing foot. In order to stop the movement in the virtual space, the pointing foot is clicked or double-clicked, or the pointing foot is returned to a position where the distance from the axis foot is equal to or less than a threshold value indicating the stop position (Claims 6, 13).
[0056]
FIG. 10A shows a case where the toe is rotated by θ with the heel of the right foot as an axis, the rotation direction and the rotation speed in the θ direction are given, and there is no movement in the horizontal direction. That is, this is the case where the vector from RH0 to RH1 is 0.
[0057]
FIG. 10 (2) shows a case where the heel is rotated about the toe of the right foot as an axis by θ, the rotation direction and the rotation speed in the θ direction are given, and there is no movement in the horizontal direction. That is, this is the case where the vector from RT0 to RT1 is 0.
[0058]
FIG. 10 (3) is a view in which the toe is rotated θ around the heel while moving the right foot, and the rotation direction and the rotation speed in the θ direction are given, corresponding to the direction and magnitude of the vector from RH0 to RH1. Horizontal movement information is generated.
[0059]
FIG. 10 (4) is a view in which the heel is rotated about the toe by θ while moving the right foot, and the rotation direction and the rotation speed in the θ direction are given, and correspond to the direction and magnitude of the vector from RT0 to RT1. Horizontal movement information is generated.
[0060]
(Generation of ascent or descent information)
FIG. 11 shows an example of generating ascent / descent movement information when two ID readers are attached to both feet, respectively.Claims 2, 7 to 9, 14, 15). The positions measured by the virtual space ID readers 14RH, 14RT, 14LH, and 14LT are the same as those in FIG. 9, and the stop state is also determined in the same manner, and the axle foot and the pointing foot are set.
[0061]
FIG. 11 shows a state in which the left foot is used as an axis foot and the right foot is used as an instruction foot. Here, the positions RT1 and RH1 of the toe and the heel are measured by the movement of the right foot, but the toe or the heel is kept raised at the destination as shown in FIGS. 6 (4) and (5). It is assumed that only the position is measured. Therefore, a change in the direction of the right foot is not detected. Here, RH0 is measured with respect to the positions RH0 and RT0 of the stopped state of the right foot, and when RT0 is no longer measured, movement information in which the toes are raised and ascending is generated. When RT0 is measured and RH0 is no longer measured, movement information in which the heel goes up and goes down is generated. The change in the position of the right foot is effective when the magnitude of the vector from RT0 to RT1 or the magnitude of the vector from RH0 to RH1 exceeds a threshold, and the direction and magnitude of one of the vectors is determined by the moving direction in the virtual space. And movement information corresponding to the movement speed. When the pointing foot is the left foot, movement information for the left direction is similarly generated.
[0062]
In FIG. 11A, since the toe of the right foot is raised and the heel position RH0 has not changed, the ascending movement information is generated from that position. Although the direction of the right foot is changed in the figure, the change in the direction is not detected because the toe is raised.
[0063]
In FIG. 11 (2), the heel of the right foot is raised, and since the toe position RT0 has not changed, the movement information of the descent is given from the place. Although the direction of the right foot is changed in the figure, the change in the direction is not detected because the heel is raised.
[0064]
In FIG. 11 (3), the toe is raised while moving the right foot, and the movement information of the rise corresponding to the direction and size of the vector from RH0 to RH1 is generated. Although the direction of the right foot is changed in the figure, the change in the direction is not detected because the toe is raised.
[0065]
In FIG. 11 (4), the heel is raised while the right foot is being moved, and downward movement information corresponding to the direction and size of the vector from RT0 to RT1 is generated. Although the direction of the right foot is changed in the figure, the change in the direction is not detected because the heel is raised.
[0066]
In order to stop the upward movement or the downward movement in the virtual space, the heel or the toe is raised, and both positions are simultaneously detected for a predetermined time or more (Claim 16). For example, when the toe of the right foot is lowered at the position shown in FIG. 11 (3), the upward movement is stopped, and only the movement information in the vector direction from RH0 to RH1 is obtained. Also, when toe-up movement information is generated by raising the toe, click or double-click operation is performed on the toe to set the movement speed up, and raise the heel to generate the down movement information. May be set so as to increase the moving speed by performing a click operation or a double-click operation on the heel portion (Claim 17).
[0067]
【The invention's effect】
As described above, the virtual space movement interface device according to the present invention is configured such that a user who has attached an ID reader at his / her feet steps one step forward, backward, left, and right on a floor or a table in which an ID tag is embedded, It is possible to generate movement information of rotation direction, ascending and descending, and moving information obtained by combining them. Furthermore, by making the left and right feet correspond to the movement information in the right and left directions, respectively, it is possible to improve the operability in accordance with the movement direction in the virtual space. In particular, it is possible to generate movement information in the rotation direction due to the twisting of the ankle and movement information of ascending and descending by using the angle of the ankle, and it is possible to enhance operability in accordance with the moving direction in the virtual space.
[0068]
This makes it possible to realize a virtual space movement interface device that generates three-dimensional movement information with a simple configuration using an ID tag and an ID reader.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a virtual space mobile interface device of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an ID tag 11 and an ID reader 14.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between communication ranges of an ID tag and an ID reader.
FIG. 4 is a view for explaining a position determination algorithm using a plurality of ID data.
FIG. 5 is a diagram showing an example in which a vertical movement of a foot is recognized as operation information.
FIG. 6 is a diagram showing an example in which two ID readers recognize a vertical movement of a foot as operation information.
FIG. 7 is a diagram showing an example of generation of movement information when one ID reader is attached to one foot.
FIG. 8 is a diagram showing an example of generating movement information when ID readers are attached to both feet.
FIG. 9 is a diagram showing an example of generation of horizontal movement information when two ID readers are attached to both feet.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of generating movement information in the rotation direction when two ID readers are attached to both feet.
FIG. 11 is a diagram showing an example of generation of ascent / descent movement information when two ID readers are attached to both feet.
[Explanation of symbols]
11 ID tag
12 tile carpet
13 users
14 ID reader
15 Transmission unit
16 receiving unit
17 Processing equipment
21 Modulation circuit
22 Demodulation circuit
23 Antenna
24 Communication control circuit
31 antenna
32 power supply circuit
33 Modulation circuit
34 Demodulation circuit
35 control circuit
41 ID tag communication range
42 ID Reader Communication Range
60 shoes
62 floors

Claims (20)

仮想空間表示画像の移動処理に必要な移動情報を生成する仮想空間移動情報生成方法において、
ユーザの足元に取り付けたＩＤリーダから、床または台に所定の間隔で配置したＩＤタグに電磁誘導方式により電力を供給し、
各ＩＤタグからそれぞれ固有のＩＤデータを送信させ、
前記ＩＤタグから送信されたＩＤデータを前記ＩＤリーダが受信し、
前記ＩＤデータと空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換し、
前記ユーザの足の上下動作による前記ＩＤタグと前記ＩＤリーダの距離に応じた前記ＩＤデータの受信・非受信のタイミングを監視し、そのパターンをそれぞれ対応する操作情報として認識するとともに、
前記位置情報の変化を前記仮想空間表示画像における移動情報に変換する
ことを特徴とする仮想空間移動情報生成方法。In a virtual space movement information generation method for generating movement information required for a movement process of a virtual space display image,
From an ID reader attached to the user's feet, power is supplied to an ID tag arranged at a predetermined interval on the floor or a table by an electromagnetic induction method,
Let each ID tag transmit unique ID data,
The ID reader receives the ID data transmitted from the ID tag,
Converting the ID data into position information based on a mapping table that associates the spatial position with the ID data ,
While monitoring the timing of reception / non-reception of the ID data according to the distance between the ID tag and the ID reader due to the vertical movement of the user's foot, and recognizing the pattern as corresponding operation information ,
A method for generating virtual space movement information, comprising: converting a change in the position information into movement information in the virtual space display image. 仮想空間表示画像の移動処理に必要な移動情報を生成する仮想空間移動情報生成方法において、
ユーザの両足のつま先部とかかと部の合計４箇所に取り付けたＩＤリーダから、床または台に所定の間隔で配置したＩＤタグに電磁誘導方式により電力を供給し、
各ＩＤタグからそれぞれ固有のＩＤデータを送信させ、
前記ＩＤタグから送信されたＩＤデータを前記ＩＤリーダが受信し、
前記ＩＤデータと空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換し、
右足のつま先部およびかかと部の位置をＲＴおよびＲＨとし、左足のつま先部およびかかと部の位置をＬＴおよびＬＨとし、ＲＴとＬＴの距離およびＲＨとＬＨの距離がそれぞれ所定値以下になったときに両足を停止状態とし、そのまま停止位置にある一方の足を軸足とし、先に水平方向に移動または操作した他方の足を指示足に設定するとともに、
前記位置情報の変化を前記仮想空間表示画像における移動情報に変換する
ことを特徴とする仮想空間移動情報生成方法。In a virtual space movement information generation method for generating movement information required for a movement process of a virtual space display image,
From an ID reader attached to a total of four places of a toe part and a heel part of both feet of a user, power is supplied to an ID tag arranged at a predetermined interval on a floor or a table by an electromagnetic induction method,
Let each ID tag transmit unique ID data,
The ID reader receives the ID data transmitted from the ID tag,
Converting the ID data into position information based on a mapping table that associates the spatial position with the ID data ,
When the positions of the toes and the heel of the right foot are RT and RH, the positions of the toes and the heel of the left foot are LT and LH, and the distance between RT and LT and the distance between RH and LH are less than or equal to predetermined values, respectively. In a state in which both feet are stopped, one foot at the stop position is used as an axis foot, and the other foot that has been moved or operated in the horizontal direction first is set as an instruction foot ,
A method for generating virtual space movement information, comprising: converting a change in the position information into movement information in the virtual space display image. 仮想空間表示画像の移動処理に必要な移動情報を入力する仮想空間移動インタフェース装置において、
床または台に所定の間隔で配置され、電磁誘導方式により電力の供給を受け、それぞれ固有のＩＤデータを送信するＩＤタグと、
前記床または台に乗るユーザの足元に取り付けられ、前記ＩＤタグに電力を供給してそのＩＤタグから送信されたＩＤデータを受信するＩＤリーダと、
前記ＩＤリーダに受信されたＩＤデータを入力し、そのＩＤデータと前記床または台上の空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換するとともに、前記位置情報の変化を前記仮想空間表示画像における移動情報に変換する処理装置とを備え、
前記ＩＤリーダは、前記ユーザの足の上下動作による前記ＩＤタグとの距離に応じて前記ＩＤデータを受信または非受信のいずれかの状態となり、ＩＤデータを受信したときに前記処理装置に転送する構成とし、
前記処理装置は、前記ＩＤリーダにおけるＩＤデータの受信・非受信に対応するＩＤデータの入力タイミングを監視し、その入力パターンをそれぞれ対応する操作情報として認識する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。 In a virtual space movement interface device for inputting movement information necessary for movement processing of a virtual space display image,
An ID tag that is arranged at a predetermined interval on the floor or a table, receives power supply by an electromagnetic induction method, and transmits unique ID data,
An ID reader attached to a foot of a user who rides on the floor or table, for supplying power to the ID tag and receiving ID data transmitted from the ID tag;
The received ID data is input to the ID reader and converted into position information based on a mapping table that associates the ID data with a spatial position on the floor or table, and a change in the position information is displayed in the virtual space display image. And a processing device for converting the movement information into
The ID reader is in a state of receiving or not receiving the ID data according to a distance from the ID tag due to a vertical movement of the user's foot, and transfers the ID data to the processing device when the ID data is received. Configuration,
The virtual space, wherein the processing device monitors input timing of ID data corresponding to reception / non-reception of ID data in the ID reader, and recognizes the input pattern as corresponding operation information. Mobile interface device. 請求項３に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記ＩＤデータの入力が微小時間だけ途切れ、再度同一のＩＤデータが入力されたときにクリック操作として認識し、前記ＩＤデータの入力が微小時間だけ途切れる状態が連続的に２回繰り返され、再度同一のＩＤデータが入力されたときにダブルクリック操作として認識する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 3,
The processor recognizes a click operation when the input of the ID data is interrupted for a short time and the same ID data is input again, and the state in which the input of the ID data is interrupted for a short time is twice consecutively. A virtual space movement interface device, which is configured to be recognized as a double-click operation when the same ID data is repeatedly input. 請求項４に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記クリック操作またはダブルクリック操作時に測定した第１の位置をＳ０とし、前記ユーザの足の水平方向の移動により測定した第２の位置をＳ１とし、Ｓ０からＳ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに、そのベクトルの方向および大きさを、前記仮想空間表示画像における水平面内の移動方向および移動速度とした移動情報に変換する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space moving interface device according to claim 4 ,
The processing unit, a first position measured during the click or double-click operation and S0, and the second position S1, measured by horizontal movement of the legs of the user, the size of the vector from S0 S1 When the value exceeds a threshold value, the direction and magnitude of the vector are converted into movement information as a moving direction and a moving speed in a horizontal plane in the virtual space display image, Interface device. 請求項５に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記仮想空間表示画像の移動処理中に、前記クリック操作またはダブルクリック操作を検出したときに移動停止とする構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 5 ,
The processing unit, the virtual during the movement process of the space display image, a virtual space moves interface device according to claim <br/> be configured to move stop upon detecting the click operation or double-click operation. 仮想空間表示画像の移動処理に必要な移動情報を入力する仮想空間移動インタフェース装置において、
床または台に所定の間隔で配置され、電磁誘導方式により電力の供給を受け、それぞれ固有のＩＤデータを送信するＩＤタグと、
前記床または台に乗るユーザの両足のつま先部とかかと部の合計４箇所に取り付けられ、前記ＩＤタグに電力を供給してそのＩＤタグから送信されたＩＤデータを受信するＩＤリーダと、
前記ＩＤリーダに受信されたＩＤデータを入力し、そのＩＤデータと前記床または台上の空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換するとともに、前記位置情報の変化を前記仮想空間表示画像における移動情報に変換する処理装置とを備え、
前記処理装置は、右足のつま先部およびかかと部の位置をＲＴおよびＲＨとし、左足のつま先部およびかかと部の位置をＬＴおよびＬＨとし、ＲＴとＬＴの距離およびＲＨとＬＨの距離がそれぞれ所定値以下になったときに両足を停止状態とし、そのまま停止位置にある一方の足を軸足とし、先に水平方向に移動または操作した他方の足を指示足に設定する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。 In a virtual space movement interface device for inputting movement information necessary for movement processing of a virtual space display image,
An ID tag that is arranged at a predetermined interval on the floor or a table, receives power supply by an electromagnetic induction method, and transmits unique ID data,
An ID reader attached to a total of four places of a toe portion and a heel portion of both feet of a user who rides on the floor or a table, supplying power to the ID tag and receiving ID data transmitted from the ID tag,
The received ID data is input to the ID reader and converted into position information based on a mapping table that associates the ID data with a spatial position on the floor or table, and a change in the position information is displayed in the virtual space display image. And a processing device for converting the movement information into
The processing device may be arranged such that the positions of the toes and the heel of the right foot are RT and RH, the positions of the toes and the heel of the left foot are LT and LH, and the distance between RT and LT and the distance between RH and LH are predetermined values, respectively. When the following conditions are satisfied, both feet are stopped, one foot at the stop position is used as an axis foot, and the other foot that has been moved or operated in the horizontal direction first is set as an instruction foot. Virtual space moving interface device. 請求項７に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記ＩＤリーダは、前記ユーザの足の上下動作による前記ＩＤタグとの距離に応じて前記ＩＤデータを受信または非受信のいずれかの状態となり、ＩＤデータを受信したときに前記処理装置に転送する構成とし、
前記処理装置は、前記ＩＤリーダにおけるＩＤデータの受信・非受信に対応するＩＤデータの入力タイミングを監視し、前記ＩＤデータの入力が微小時間だけ途切れ、再度同一のＩＤデータが入力されたときにクリック操作として認識し、前記ＩＤデータの入力が微小時間だけ途切れる状態が連続的に２回繰り返され、再度同一のＩＤデータが入力されたときにダブルクリック操作として認識し、かつ前記右足または左足について、つま先部における前記クリック操作またはダブルクリック操作と、かかと部における前記クリック操作またはダブルクリック操作と、つま先部およびかかと部同時における前記クリック操作またはダブルクリック操作とをそれぞれ個別に認識する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 7 ,
The ID reader is in a state of receiving or not receiving the ID data according to a distance from the ID tag due to a vertical movement of the user's foot, and transfers the ID data to the processing device when the ID data is received. Configuration,
The processing device monitors the input timing of ID data corresponding to reception / non-reception of ID data in the ID reader, and when the input of the ID data is interrupted for a short time and the same ID data is input again, recognized as a click operation, the ID input data state interrupted by a minute time is repeated continuously twice, recognized as a double-click operation when entered the same ID data again, and the right foot or left for feet, and the click or double-click operation of the toe portion, the click or double-click operation of the heel portion, toe portion and a heel portion definitive simultaneously the click or double-click operation and with individually recognizing configuration A virtual space movement interface device, characterized in that: 請求項７に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記右足または左足について、前記つま先部または前記かかと部の一方のＩＤリーダが受信するＩＤデータが入力され、他方のＩＤリーダからＩＤデータが入力されないときに、所定の操作情報として認識する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 7 ,
The processing unit, for the right foot or left foot, the ID data toe portion or one ID reader of the heel portion is received is input, when the ID data from the other ID reader not input a predetermined operation A virtual space movement interface device characterized in that it is configured to recognize as information. 請求項８に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記指示足について、前記クリック操作またはダブルクリック操作時、または前記停止状態時に測定したつま先部およびかかと部の第１の位置をＴ０およびＨ０とし、前記指示足の水平方向の移動により測定したつま先部およびかかと部の第２の位置をＴ１およびＨ１とし、Ｈ０からＴ０のベクトルとＨ１からＴ１のベクトルのなす角度が閾値以下であり、Ｔ０からＴ１のベクトルまたはＨ０からＨ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに、Ｔ０からＴ１のベクトルまたはＨ０からＨ１のベクトルの方向および大きさを、前記仮想空間表示画像における水平面内の移動方向および移動速度とした移動情報に変換する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 8 ,
The processing unit, for said instruction foot, when the click or double-click operation, or a first position of the toe part and heel part measured during standstill and T0 and H0, horizontal movement of the indication foot The second position of the toe part and the heel part is determined by T1 and H1, the angle formed by the vector from H0 to T0 and the vector from H1 to T1 is equal to or smaller than a threshold value, and the vector from T0 to T1 or the vector from H0 to H1 When the magnitude exceeds the threshold, the direction and magnitude of the vector from T0 to T1 or the vector from H0 to H1 are converted into movement information that is the moving direction and moving speed in the horizontal plane in the virtual space display image. A virtual space movement interface device having a configuration. 請求項８に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記指示足について、前記クリック操作またはダブルクリック操作時、または前記停止状態時に測定したつま先部およびかかと部の第１の位置をＴ０およびＨ０とし、前記指示足の水平方向の移動により測定したつま先部およびかかと部の第２の位置をＴ１およびＨ１とし、Ｈ０からＴ０のベクトルとＨ１からＴ１のベクトルのなす角度が閾値を越えたときに、そのベクトルのなす角度方向および角度の大きさを、前記仮想空間表示画像における水平面内の回転方向および回転速度とした回転に関する移動情報に変換する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 8 ,
The processing unit, for said instruction foot, when the click or double-click operation, or a first position of the toe part and heel part measured during standstill and T0 and H0, horizontal movement of the indication foot The second positions of the toe and the heel measured by the following formulas are T1 and H1, and when the angle between the vector from H0 to T0 and the vector from H1 to T1 exceeds a threshold, the angle direction and angle of the vector A virtual space movement interface device, wherein the size is converted into rotation information relating to rotation as a rotation direction and rotation speed in a horizontal plane in the virtual space display image. 請求項１１に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記回転に関する移動情報に加え、前記指示足のＴ０からＴ１のベクトルまたはＨ０からＨ１のベクトルの小さい方の大きさが閾値を越えたときに、その小さい方のベクトルの方向および大きさを、前記仮想空間表示画像における水平面内の移動方向および移動速度とした移動情報に変換する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 11 ,
The processing device may include, in addition to the movement information on the rotation, when the smaller magnitude of the vector from T0 to T1 or the vector from H0 to H1 of the pointing leg exceeds a threshold, the direction of the smaller vector and A virtual space movement interface device, wherein the size is converted into movement information which is a moving direction and a moving speed in a horizontal plane in the virtual space display image. 請求項１０〜１２のいずれかに記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記仮想空間表示画像の移動処理中に、前記クリック操作またはダブルクリック操作を検出したとき、または前記停止状態を検出したときに移動停止とする構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to any one of claims 10 to 12 ,
The processing unit, wherein during the movement process of the virtual space display image, when it detects the click or double-click operation, or <br/> be configured to move stop upon detecting the stop state Characteristic virtual space mobile interface device. 請求項８に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記指示足について、前記つま先部のＩＤデータのみが入力されたときに仮想空間を下降移動する移動情報とし、前記かかと部のＩＤデータのみが入力されたときに仮想空間を上昇移動する移動情報とする構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 8 ,
The processing unit, for said instruction foot, and movement information to move downward in the virtual space when only ID data of the toe portion is input, increase the virtual space when only ID data of the heel portion is input virtual space moving interface device, characterized in that the configuration of the movement information to move. 請求項８に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、
前記指示足について、前記クリック操作またはダブルクリック操作時、または前記停止状態時に測定したつま先部およびかかと部の第１の位置をＴ０およびＨ０とし、前記指示足の水平方向の移動により測定したつま先部の第２の位置をＴ１またはかかと部の第２の位置をＨ１とし、
前記Ｔ１のみが測定されＴ０からＴ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに、Ｔ０からＴ１のベクトルの方向および大きさを、仮想空間を下降移動しながら水平方向に移動する水平面内の移動方向および移動速度とした移動情報に変換し、
前記Ｈ１のみが測定されＨ０からＨ１のベクトルの大きさが閾値を越えたときに、Ｈ０からＨ１のベクトルの方向および大きさを、仮想空間を上昇移動しながら水平方向に移動する移動方向および移動速度とした移動情報に変換する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 8 ,
The processing device includes:
For the indication foot, when the click or double-click operation, or a first position T0 and H0 of the toe portion and the heel portion measured at the stopped state, the toe portion as measured by the horizontal movement of the indication foot The second position of the heel is T1 or the second position of the heel is H1,
When only the T1 is measured and the magnitude of the vector from T0 to T1 exceeds a threshold , the movement in the horizontal plane is performed by moving the direction and magnitude of the vector from T0 to T1 in the horizontal direction while moving down the virtual space. Converted into movement information with direction and movement speed,
When only the H1 is measured and the magnitude of the vector from H0 to H1 exceeds a threshold, the direction and magnitude of the vector from H0 to H1 are moved in the horizontal direction while moving up in the virtual space. A virtual space movement interface device, which is configured to convert movement information into speed. 請求項１４または請求項１５に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記仮想空間を下降移動する移動処理中に、前記指示足のかかと部のＩＤデータが所定時間以上入力された場合に下降移動を停止し、前記仮想空間を上昇移動する移動処理中に、前記指示足のつま先部のＩＤデータが所定時間以上入力された場合に上昇移動を停止する構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 14 or claim 15 ,
The processing unit, during the movement process of downward movement of the virtual space, moving process ID data of the heel portion of the instruction foot stop downward movement when it is entered for a predetermined time or more, increases moving the virtual space during the virtual space moves interface device ID data of the toe portion of the instruction foot, characterized in that <br/> is configured to stop the upward movement when it is entered a predetermined time or more. 請求項１５に記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記処理装置は、前記仮想空間を下降移動する移動処理中に、前記指示足のかかと部について前記クリック操作またはダブルクリック操作を検出したときに移動速度を上げ、前記仮想空間を上昇移動する移動処理中に、前記指示足のつま先部について前記クリック操作またはダブルクリック操作を検出したときに移動速度を上げる構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to claim 15 ,
Moving process the processing device, the during moving process a virtual space moves down, which increases the moving speed upon detecting the click operation or double-click operation for the heel portion of the instruction foot rises moving the virtual space during the virtual space moving interface and wherein the configuration at which <br/> to increase the moving speed upon detecting the click operation or double-click operation for toe of the instruction foot. 請求項３〜１７のいずれかに記載の仮想空間移動インタフェース装置において、
前記ＩＤタグは、前記ＩＤリーダの交信範囲内に少なくとも１つのＩＤタグが存在するように配置され、前記ＩＤリーダの交信範囲内に存在する各ＩＤタグがそれぞれ前記ＩＤリーダと交信する構成であり、
前記ＩＤリーダは、交信範囲内の少なくとも１つのＩＤタグと交信してそのＩＤデータを受信する構成であり、
前記処理装置は、前記ＩＤリーダが１つのＩＤデータを取得した場合に、そのＩＤデータに対応する空間位置を前記ユーザの位置とし、前記ＩＤリーダが２つ以上のＩＤデータを取得した場合に、各ＩＤデータを空間座標に変換し、その平均座標値を求めて前記ユーザの位置とする構成である
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置。The virtual space movement interface device according to any one of claims 3 to 17 ,
The ID tag is arranged such that at least one ID tag exists within the communication range of the ID reader, and each ID tag existing within the communication range of the ID reader communicates with the ID reader. ,
The ID reader is configured to communicate with at least one ID tag within a communication range and receive the ID data,
When the ID reader acquires one piece of ID data, the processing device sets a spatial position corresponding to the ID data as the position of the user, and when the ID reader acquires two or more pieces of ID data, A virtual space movement interface device, wherein each ID data is converted into space coordinates, and the average coordinate value is obtained and used as the position of the user. 床または台に所定の間隔で配置され、電磁誘導方式により電力の供給を受け、それぞれ固有のＩＤデータを送信するＩＤタグと、An ID tag that is arranged at a predetermined interval on the floor or a table, receives power supply by an electromagnetic induction method, and transmits unique ID data,
前記床または台に乗るユーザの足元に取り付けられ、前記ＩＤタグに電力を供給してそのＩＤタグから送信されたＩＤデータを受信するＩＤリーダと、An ID reader attached to the user's feet on the floor or table, for supplying power to the ID tag and receiving ID data transmitted from the ID tag;
前記ＩＤリーダに受信されたＩＤデータを入力し、そのＩＤデータと前記床または台上の空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換するとともに、前記位置情報の変化を前記仮想空間表示画像における移動情報に変換する処理装置とを備えた仮想空間移動インタフェース装置における処理装置であって、The ID data received by the ID reader is input, converted into position information based on a mapping table that associates the ID data with a spatial position on the floor or table, and a change in the position information is displayed on the virtual space display image. A processing device in a virtual space movement interface device, comprising:
前記ユーザの足の上下動作による前記ＩＤタグとの距離に応じて前記ＩＤデータを受信または非受信のいずれかの状態となる前記ＩＤリーダから当該処理装置に転送されたＩＤデータの入力タイミングを監視し、その入力パターンをそれぞれ対応する操作情報として認識する構成であるMonitors the input timing of the ID data transferred from the ID reader to the processing device in the state of receiving or not receiving the ID data according to the distance from the ID tag due to the vertical movement of the user's foot And recognizes the input pattern as corresponding operation information.
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置の処理装置。A processing device for a virtual space mobile interface device, characterized in that: 床または台に所定の間隔で配置され、電磁誘導方式により電力の供給を受け、それぞれ固有のＩＤデータを送信するＩＤタグと、An ID tag that is arranged at a predetermined interval on the floor or a table, receives power supply by an electromagnetic induction method, and transmits unique ID data,
前記床または台に乗るユーザの両足のつま先部とかかと部の合計４箇所に取り付けられ、前記ＩＤタグに電力を供給してそのＩＤタグから送信されたＩＤデータを受信するＩＤリーダと、An ID reader attached to a total of four places of a toe portion and a heel portion of both feet of a user who rides on the floor or a table, supplying power to the ID tag and receiving ID data transmitted from the ID tag,
前記ＩＤリーダに受信されたＩＤデータを入力し、そのＩＤデータと前記床または台上の空間位置を対応付けるマッピングテーブルを基に位置情報に変換するとともに、前記位置情報の変化を前記仮想空間表示画像における移動情報に変換する処理装置とを備えた仮想空間移動インタフェース装置における処理装置であって、The ID data received by the ID reader is input, converted into position information based on a mapping table that associates the ID data with a spatial position on the floor or table, and a change in the position information is displayed on the virtual space display image. A processing device in a virtual space movement interface device, comprising:
右足のつま先部およびかかと部の位置をＲＴおよびＲＨとし、左足のつま先部およびかかと部の位置をＬＴおよびＬＨとし、ＲＴとＬＴの距離およびＲＨとＬＨの距離がそれぞれ所定値以下になったときに両足を停止状態とし、そのまま停止位置にある一方の足を軸足とし、先に水平方向に移動または操作した他方の足を指示足に設定する構成であるWhen the positions of the toes and the heel of the right foot are RT and RH, the positions of the toes and the heel of the left foot are LT and LH, and the distance between RT and LT and the distance between RH and LH are less than predetermined values, respectively. In this configuration, both feet are stopped, one foot at the stop position is used as an axis foot, and the other foot that has been moved or operated in the horizontal direction first is set as an instruction foot.
ことを特徴とする仮想空間移動インタフェース装置の処理装置。A processing device for a virtual space mobile interface device, characterized in that:
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