JP2004096685A - リモートコントロール装置及び電子機器の操作方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】キーの数を削減できると共に、直感的な操作が行えるようにし、操作性を改善できるようにしたリモートコントロール装置を提供する。
【解決手段】リモートコントローラ１１は、音波を発生している。リモートコントローラ１１からの音波は、複数のマイクロホン１２Ａ〜１２Ｃで受信される。リモートコントローラ１１を動かすと、ドップラー効果が生じ、各マイクロホン１２Ａ〜１２Ｃで受信される音波の周波数が変動する。複数のマイクロホン１２Ａ〜１２Ｃでの周波数の変動を解析することで、リモートコントローラ１１の動きが解析される。このリモートコントローラ１１の動きに応じて、電子機器１３に対してコマンド信号が出力される。
【選択図】 図１
【解決手段】リモートコントローラ１１は、音波を発生している。リモートコントローラ１１からの音波は、複数のマイクロホン１２Ａ〜１２Ｃで受信される。リモートコントローラ１１を動かすと、ドップラー効果が生じ、各マイクロホン１２Ａ〜１２Ｃで受信される音波の周波数が変動する。複数のマイクロホン１２Ａ〜１２Ｃでの周波数の変動を解析することで、リモートコントローラ１１の動きが解析される。このリモートコントローラ１１の動きに応じて、電子機器１３に対してコマンド信号が出力される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、テレビジョン受像機、衛星放送チューナ、ＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）プレーヤ等の電子機器を遠隔操作するためのリモートコントロール装置及び遠隔操作方法に関するもので、特に、ユーザの直感に応じた操作が行え、操作性が改善できるようにしたものにかかわる。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受像機、衛星放送チューナ、ＶＴＲやＤＶＤプレーヤ等のＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ）機器の操作に、リモートコントローラが使われている。また、このようなＡＶ機器ばかりでなく、エアコンや照明器具等の電子機器の操作に、リモートコントローラが使われている。このような電子機器の操作をリモートコントローラとしては、従来、赤外線を使ったものが用いられている。
【０００３】
赤外線を使った従来のリモートコントローラでは、その操作面に複数のキーが配設されている。リモートコントローラの操作面に配設された複数のキーの中から所望のコマンドに対応するキーが押されると、そのキーのコマンドに対応する赤外線信号がリモートコントローラから出力される。このリモートコントローラからの赤外線が電子機器本体の受光部で受光され、この赤外線で送られてきたコマンド信号に応じて、電子機器の動作が設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の赤外線を使ったリモートコントローラでは、コマンドに対応して複数のキーが配設されている。このため、キーの数が多くなり、操作性が良くないという問題がある。
【０００５】
また、ユーザは、例えば、各キーの上に印字してある説明を見ながら、操作を行う必要があり、直感的な操作ができないという問題がある。
【０００６】
また、例えば、イベントやデモンストレーションのような場合には、直感的な分かりやすい操作が望まれる。デモンストレータが行うアクションに応じて機器が設定されれば、観客への訴えも強くなる。しかしながら、従来の赤外線を使ったリモートコントローラでは、アクションに応じて機器を設定するようなことは行えない。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、キーの数を削減できると共に、直感的な操作が行えるようにし、操作性を改善できるようにしたリモートコントロール装置及び電子機器の操作方法を提供することにある。
【０００８】
この発明の他の目的は、アクションに応じて機器を設定できるようにしたリモートコントロール装置及び電子機器の操作方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、信号波を送信すると共にコマンドに応じた所定の動きで動かされる操作手段と、操作手段から出力される信号波を受信する受信手段と、受信手段で受信された信号波の変化を解析し、受信された信号波の変化から操作手段の動きを解析する解析手段と、解析された操作手段の動きに応じてコマンド信号を発生するコマンド信号発生手段と、コマンド信号発生手段から発生されるコマンド信号により動作が設定される電子機器とからなることを特徴とするリモートコントロール装置である。
【００１０】
この発明は、操作手段を、信号波を送信すると共にコマンドに応じた所定の動きで動かし、操作手段から出力される信号波を受信し、受信手段で受信された信号波の変化を解析し、受信された信号波の変化から操作手段の動きを解析し、解析された操作手段の動きに応じてコマンド信号を発生し、コマンド信号により電子機器の動作を設定するようにしたことを特徴とする電子機器の操作方法である。
【００１１】
この発明では、操作手段であるリモートコントローラは、信号波、例えば音波を発生している。このリモートコントローラからの音波が、受信手段である複数のマイクロホンで受信される。リモートコントローラを動かすと、ドップラー効果が生じ、各マイクロホンで受信される音波の周波数が変動する。複数のマイクロホンでの周波数の変動を解析することで、リモートコントローラの動きが解析される。このリモートコントローラの動きに応じてコマンド信号が出力される。
これにより、リモートコントローラに配置されるキーの数を大幅に削減できると共に、ユーザの直感に応じた操作が可能になる。
【００１２】
この発明では、リモートコントローラを動かすという直感的な操作で機器の操作が行え、操作性が改善できる。また、キーの数を削減できる。さらに、アクションに応じて機器が設定できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用されたリモートコントロールシステムの一例の構成を示すものである。
【００１４】
図１において、符号１１はリモートコントローラ、符号１２Ａ〜１２Ｃはマイクロホン、符号１３は電子機器である。リモートコントローラ１１は、コマンドに応じて所定の動作をさせて電子機器を操作する操作手段となるもので、所定の信号波を発生している。ここでは、信号波は、人間の可聴帯域から外れた周波数の音波である。ユーザは、リモートコントローラ１１を手に持ち、電子機器１３が設置されている部屋で、そのコマンドに応じた所定の動作をする。これにより、電子機器１３の遠隔操作が行われる。所定の動作とは、上下若しくは左右、又は前若しくは後に振るような動作（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の往復運動）、円を描くような動作、又はこれらの組み合わせの動作等である。
【００１５】
部屋には電子機器１３が設置されている。この電子機器１３が設置されている部屋のＸ−Ｙ平面をなす壁面（天井及び床の両方又は一方）と、Ｘ−Ｚ平面をなす壁面（左右の壁の両方又は一方）と、Ｙ−Ｚ平面をなす壁面（前後の壁の両方又は一方）には、それぞれ、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃが取り付けられる。
【００１６】
電子機器１３としては、テレビジョン受像機、衛星放送チューナ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレーヤ、オーディオアンプ、ＣＤプレーヤ、ＦＭチューナ等のオーディオビデオ機器の他、エアコン、照明器具等である。さらに、これらに限定されず、電子機器１３は遠隔操作が可能などのような電子機器であっても良い。
【００１７】
リモートコントローラ１１の外形は、図２に示すように、スティック状の形状であり、グリップ部２１と、スイッチ部２２と、音波出力部２３とからなる。
【００１８】
リモートコントローラ１１の内部には、図３に示すように、発振器２５と、アンプ２６と、スピーカ２７が設けられる。発振器２５は、音波を発振するものである。発振器２５からの音波は、その周波数が人間の可聴帯域から外れた周波数、すなわち超音波であり、その波形は、正弦波であっても、矩形波で合っても良い。また、発振器２５は、スイッチ部２２が押されているときだけ、音波を出力するようになっている。発振器２５の出力は、アンプ２６を介して増幅されて、スピーカ２７に供給される。スピーカ２７からは、音波が出力される。
【００１９】
図１において、ユーザは、電子機器１３の操作をするときには、リモートコントローラ１１を手に持ち、スイッチ部２２を押して、所定の動作を行う。リモートコントローラ１１のスイッチ部２２が押されると、リモートコントローラ１１からは、音波が出力される。この音波は、電子機器１３が設置されている部屋のＸ−Ｙ平面をなす壁面とＸ−Ｚ平面をなす壁面とＹ−Ｚ平面をなす壁面にそれぞれ配置されたマイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される。リモートコントローラ１１を動かしながら操作すると、ドップラー効果により、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波には周波数の変化が生じる。
【００２０】
図４は、この発明が適用されたリモートコントロールシステムの構成を示すブロック図である。マイクロホン１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは図１に示したように配置されており、マイクロホン１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃでリモートコントローラ１１からの音波が受信される。マイクロホン１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの出力は、アンプ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃをそれぞれ介して、Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃにそれぞれ供給される。マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信された音波は、それぞれ、Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃで、アナログ信号からディジタル信号に変換される。
【００２１】
Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの出力は、バンドパスフィルタ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃに供給される。バンドパスフィルタ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃは、リモートコントローラ１１から出力される音波の周波数に対応する通過帯域を有している。バンドパスフィルタ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃで、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信された音波の中から、リモートコントローラ１１から出力された音波の成分が抽出され、雑音が除去される。
【００２２】
バンドパスフィルタ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃの出力が時間窓設定部３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃに供給される。時間窓設定部３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの出力が周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃにそれぞれ供給される。周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃは、時間窓設定部３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃにより設定された時間窓毎に取り込まれた時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、その周波数成分を解析するものである。周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃとしては、例えばＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が用いられる。
【００２３】
周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの出力が変化パターン解析部３６に供給される。リモートコントローラ１１を動かしながら操作すると、ドップラー効果により、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波には、時間毎に周波数の変化が生じる。変化パターン解析部３６は、周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの出力から、各マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信された音波の周波数の時間毎の変化を集計し、解析するものである。
【００２４】
変化パターン解析部３６の出力が動き解析部３７に供給される。動き解析部３７で、各マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信された音波の周波数の時間毎の変化から、リモートコントローラ１１の動きが推測される。
【００２５】
動き解析部３７の出力がコマンド発生部３８に供給される。コマンド発生部３８からは、動き解析部３７で解析されたリモートコントローラ１１の動きに応じて、コマンド信号が出力される。このコマンド信号が電子機器１３に供給され、このコマンド信号に応じて、電子機器１３が操作される。
【００２６】
なお、ここでは、各マイクロホン１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃで受信された音波の周波数の変化を、時間窓設定部３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃで切り出された時間領域のサンプリングデータを周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃで周波数領域に変換して解析しているが、音波の中心周波数を抽出するバンドパスフィルタと、それより高域の周波数を抽出するバンドパスフィルタと、それより低域の周波数を抽出するバンドパスフィルタを設け、各バンドパスフィルタを通過する信号のレベルを検出するようにしても良い。
【００２７】
また、時間領域のサンプリングデータを周波数解析部に変換するものとしては、ＦＦＴに限らず、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やアダマール変換、或いはウェーブレット変換を用いるようにしても良い。
【００２８】
このように、この発明が適用されたリモートコントロールシステムでは、リモートコントローラ１１が音波を発生する音源となっている。マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃは、リモートコントローラ１１からの音波を受信する受信手段となっており、リモートコントローラ１１を動かしながら操作すると、ドップラー効果により、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波には周波数の変化が生じる。周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃで各マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波の周波数の変化が検出され、周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの出力から、変化パターン解析部３６でこの周波数の時間毎の変化が解析され、動き解析部３７でリモートコントローラ１１の動きが解析され、コマンド発生部３８からは、これに応じたコマンド信号が発生され、これにより、電子機器１３の遠隔操作が行われる。
【００２９】
図５及び図６は、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波の周波数の変化から、リモートコントローラ１１の動きが解析できることを説明するものである。
【００３０】
いま、図５に示すように、Ｘ−Ｙ平面上に音源ＳＰを配置し、Ｙ軸上にマイクロホンＭＩＣ１を配置したとする。そして、音源ＳＰを、矢印で示すように、Ｘ軸方向に、速度ｖで移動させたとする。そして、この音源ＳＰからの音波を、マイクロホンＭＩＣ１で受信するとする。この場合、ドップラー効果により、マイクロホンＭＩＣ１で受信される音波の周波数が変化する。この音波の周波数の変化Δｆは、音源ＳＰ１の周波数をｆ、音速をｃとすると、
Δｆ＝±ｆｖ／ｃ
となる。
【００３１】
さらに、図６に示すように、Ｙ軸上にマイクロホンＭＩＣ１を配置し、Ｘ軸上にＭＩＣ２を配置したとする。そして、音源ＳＰを、矢印で示すように、Ｘ軸方向に対して角度θをもって、速度ｖで移動させたとする。そして、この音源ＳＰからの音波を、マイクロホンＭＩＣ１とマイクロホンＭＩＣ２で受信するとする。
この場合、マイクロホンＭＩＣ１で受信される音声の周波数の変化Δｆ１は、
Δｆ１＝±ｆｖｃｏｓθ／ｃ
となる。また、マイクロホンＭＩＣ２で受信される音声の周波数の変化Δｆ２は、
Δｆ２＝±ｆｖｓｉｎθ／ｃ
となる。
【００３２】
したがって、
Δｆ２／Δｆ１＝（±ｆｖｓｉｎθ／ｃ）／（±ｆｖｃｏｓθ／ｃ）＝ｔａｎθ
となり、マイクロホンＭＩＣ１で受信された音波の周波数の変化と、マイクロホンＭＩＣ２で受信された音波の周波数の変化とから、Ｘ−Ｙ平面上の音源ＳＰの移動方向θが分かる。
【００３３】
このように、Ｘ軸上のマイクロホンＭＩＣ１と、Ｙ軸上のマイクロホンＭＩＣ２の周波数の変化から、Ｘ−Ｙ平面上の音源ＳＰの移動方向θが分かる。さらに、Ｚ軸上にマイクロホンを配置すれば、Ｘ−Ｙ−Ｚの３次元空間上での音源の移動方向が分かる。
【００３４】
この発明が適用されたシステムでは、図１に示したように、部屋のＸ−Ｙ平面をなす壁面とＸ−Ｚ平面をなす壁面とＹ−Ｚ平面をなす壁面に、それぞれ、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃが配置されている。
このため、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波の周波数の変化を検出することで、音源となるリモートコントローラ１１の３次元空間上での動きが検出できる。
【００３５】
リモートコントローラの動きで識別できる動作としては、大きさ、方向、速度、回数などが挙げられる。例えば、「円を描く」という動作であっても、「小さい円」と「大きい円」とで異なる情報とすることができる。また、「右回りに描く」と「左回りに描く」とで異なる情報とすることができる。また、「遅く描く」と「速く描く」とで異なる情報とすることができる。また、「１回描く」と「２回描く」とで異なる情報とすることができる。
【００３６】
さらに、上述の例では、リモートコントローラ１１の発振器の発信周波数が１つであるが、発振周波数を変えられるようにしても良い。リモートコントローラ１１の発振器の発信周波数の切りえ替と、リモートコントローラ１１の動きとを組み合わせることで、さらに多数のコマンドが表現できる。
【００３７】
なお、ユーザが最初にどの向きに向いているかに依存せずに正確に制御信号を伝送するためには、操作する最初に、必ず、例えば「右回りの円を描く」というような校正信号の動作を行い、これに続いて制御信号の動作を送れば良い。この「右回りの円」を描写するときの信号の変化から、ユーザの向きが判断でき、これにより、動きを校正することができる。また、円を描く大きさや速度には、個人差がある。したがって、この最初の右回りの円を描くという操作は、個人を識別したり、動作の大きさや速度を補正したりする際の基準とすることができる。
【００３８】
また、上述の例では、３つのマイクロホンを使っているが、例えば、円を描くような動作や直線の動作のような平面的な動き（二次元の動き）でコマンドの動きを表現するようにするなら、２つのマイクロホンでも良い。さらに、直線の動作（一次元の動き）だけなら、１つのマイクロホンでも良い。
【００３９】
さらに、３つ以上のマイクロホンを使うようにしても良い。３つのマイクロホンを使うことにより、上述のようにその方向が検出でき、４つ以上のマイクロホンを使うことにより、その絶対位置も検出できる。
【００４０】
また、上述の例では、各マイクロホンの受信信号の周波数の変化を検出しているが、位相の変化を検出するようにしても良い。
【００４１】
すなわち、音源となるリモートコントローラから、一定の周期でオン／オフしながら音波を送信し、これをマイクロホンで受信したとすると、ある１つのマイクロホンが受信するタイミングは、送信信号がオン／オフ変調されているので、リモートコントローラの移動とともにジッタを持つ。各マイクロホンからの受信信号のジッタは異なる。この各マイクロホンが受信した信号のジッタを検出し、このジッタの時間変化を集計し、このジッタの変化を解析することで、リモートコントローラの動きを検出することができる。
【００４２】
なお、この音源となるリモートコントローラからの音波のオン／オフ周期を変更できるようにしても良い。このリモートコントローラからの音波のオン／オフ周期を変更させることで、さらに多数のコマンドが表現できる。
【００４３】
このリモートコントロールシステムの操作例について説明する。例えば、電子機器１３がテレビジョン受像機であり、このテレビジョン受像機の電子機器１３をリモートコントローラ１１で操作する例について説明する。
【００４４】
ユーザは、リモートコントローラ１１を手に持ち、スイッチ部２２を押しながら、開始基準動作を行う。開始基準動作は、例えば、リモートコントローラ１１を手に持ち、スイッチ部２２を押しながら、右回りの円を描く動作である。この開始基準動作は、前述した校正信号の動作ともなる。このような開始基準動作を行うと、図７に示すように、チャンネル番号のマーク４１、４１、４１、…、チャンネルアップマーク４２Ａ、チャンネルダウンマーク４２Ｂ、音量アップマーク４３Ａ、音量ダウンマーク４３Ｂ等、テレビジョン受像機を操作するためのマークが配列されたコマンドメニュー画面が表示される。そして、このコマンドメニュー画面上には、カーソル４４が表示される。
【００４５】
カーソル４４は、リモートコントローラ１１を移動動作させることにより、コマンドメニュー画面上で移動される。移動動作は、例えば、リモートコントローラ１１を上下左右に直線的に動かす操作である。例えば、リモートコントローラ１１を右に動かすような動作をすると、カーソル４４が右へ移動される。リモートコントローラ１１を左に動かすような動作をすると、カーソル４４が左へ移動される。リモートコントローラ１１を上に動かすような動作をすると、カーソル４４が上へ移動される。リモートコントローラ１１を下に動かすような動作をすると、カーソル４４が上へ移動される。
【００４６】
リモートコントローラ１１を移動動作させて、カーソル４４を所望の位置に移動させて、終了基準動作すると、そのときカーソル４４が位置しているマークに対応する動作に設定される。終了基準動作は、例えば、左回りの円を描く動作である。例えば、チャンネル番号１のマーク４１にカーソル４４があるときに、リモートコントローラ１１で終了基準動作を行うと、チャンネル番号１に受信チャンネルが設定され、コマンドメニュー画面が消え、チャンネル番号１の受信画面が表示されるようになる。
【００４７】
図８は、上述のように、処理を示すフローチャートである、図８において、開始基準動作の動きパターン（例えば右回りの動作）が検出されるか否かが判断される（ステップＳ１）。開始基準動作の動きパターンが検出されると、コマンドメニュー画面が表示される（ステップＳ２）。
【００４８】
コマンドメニュー画面が表示されたら、移動動作の動きパターン（例えば、上下左右方向の動作）が検出されるか否かが判断される（ステップＳ３）。移動動作の動きパターンが検出されたら、移動方向に応じて、カーソルが移動される（ステップＳ４）。そして、終了基準動作の動きパターン（例えば左回りの動作）が検出されるか否かが判断され（ステップＳ５）、終了基準動作の動きパターンが検出されなければ、ステップＳ３にリターンされる。また、ステップＳ３で、移動動作の動きパターンが検出されなければ、終了基準動作の動きパターンが検出されるか否かが判断され（ステップＳ５）、終了基準動作の動きパターンが検出されなければ、ステップＳ３にリターンされる。
【００４９】
ステップＳ５で、終了基準動作の動きパターンが検出されたら、コマンドメニューが消去され（ステップＳ６）、そのカーソルで指定されるコマンドが実行される（ステップＳ７）。
【００５０】
上述の例では、終了基準動作によりコマンドの確定を行っているが、「確定」のマークを表示させて、そこにカーソルを移動させて、コマンドを確定させるようにしても良い。
【００５１】
また、一定時間経過したら、終了として、コマンドを確定させるようにしても良い。
【００５２】
なお、上述の例では、電子機器１３としてテレビジョン受像機の操作の例を説明したが、他の電子機器の場合にも、コマンドメニュー画面のを表示させて同様に操作させることが可能である。衛星放送チューナ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレーヤ等のＡＶ機器では、テレビジョン受像機と組み合わせて使用することで、コマンドメニュー画面を表示できる。また、エアコンや照明の操作の場合にも、テレビジョン受像機と組み合わせて使用したり、ディスプレイを設けたりすることで、コマンドメニュー画面を表示させることが考えられる。
【００５３】
上述の例では、コマンドメニュー画面を表示させ、リモートコントローラ１１を移動動作させ、そのコマンドメニュー画面上でカーソルを動かして、コマンドを実行させているが、リモートコントローラ１１の動きを文字に対応させて、文字でコマンドを入力させるようにしても良い。
【００５４】
例えば、図９に示すように、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、…の文字と、各文字を示す動きと対応させる。各文字の動きは、パターンを認識しやすいように、抽象化したものとする。ユーザは、最初に、リモートコントローラ１１を開始基準動作（例えば右回りの円を描く動作）させ、それから、コマンドに対応する各文字の動きの動作をさせる。例えば、再生コマンドなら「Ｐ」「Ｌ」「Ａ」「Ｙ」の文字を、リモートコントローラ１１を各文字の動きに対応させて動かす。文字入力が終わったら、終了基準動作（左回りの円を描く動作）をさせる。これにより、入力文字に対応するコマンドが実行される。
【００５５】
図１０は、上述のように、文字入力によりコマンドを実行させる場合の処理を示すフローチャートである。図１０において、開始基準動作の動きパターン（例えば右回りの動作）が検出されるか否かが判断される（ステップＳ１１）。開始基準動作の動きパターンが検出されたら、文字動作パターンが入力されたか否かが判断される（ステップＳ１２）。文字動作パターンが入力されたら、その文字動作パターンが解析され（ステップＳ１３）、解析された文字が記憶される（ステップＳ１４）。そして、終了基準動作の動きパターン（例えば左回りの動作）が検出されるか否かが判断され（ステップＳ１５）、終了基準動作の動きパターンが検出されなければ、ステップＳ１２にリターンされる。また、ステップＳ１２で、文字パターンが検出されなければ、終了基準動作の動きパターンが検出されるか否かが判断され（ステップＳ１５）、終了基準動作の動きパターンが検出されなければ、ステップＳ１２にリターンされる。
【００５６】
ステップＳ１２からステップＳ１５を繰り返していくことにより、一文字ずつ文字が入力され、その文字がメモリに記憶されていく。
【００５７】
ステップＳ１５で、終了基準動作の動きパターンが検出されたら、メモリから記憶されていた文字が読み出され（ステップＳ１６）、その文字に対応するコマンドが実行される（ステップＳ１７）。
【００５８】
なお、上述の例では、開始基準動作をしてから、各文字の動きをし、終了基準動作をして、入力を終了させるようにしているが、一定時間経過したら、終了として、コマンドを確定させるようにしても良い。
【００５９】
また、上述の例では、例えばアルファベットの各文字と動きとを対応させるようにしているが、入力する文字の数を制限して、各文字と、上下、左右、円のような簡単な動きと対応させるようにしても良い。このようにすると、より認識精度が上がると考えられる。
【００６０】
また、上述の例では、例えばアルファベットの各文字と動きとを対応させるようにしているが、「ＰＬＡＹ」や「ＳＴＯＰ」等のコマンドと、動きとを対応させるようにしても良い。
【００６１】
次に、このようなリモートコントロールシステムの具体的な実装例について説明する。
【００６２】
このリモートコントロールシステムでは、部屋の壁に、マイクロホンが配置される。そして、各マイクロホンの出力を解析してコマンドが発行される。このようなリモートコントロールシステムは、商用電源の電力線を使ったデータ伝送システムと組み合わせると、実現が容易である。
【００６３】
すなわち、商用電源の電力線を使ったデータ伝送システムでは、電力線にデータパケットが伝送される。
【００６４】
このリモートコントロールシステムでは、部屋の壁に、マイクロホンが配置され、各マイクロホンの出力を解析してコマンドを発行させるため、通常、各マイクロホンを壁に設置し、各マイクロホン間を信号線で結ばなければならず、大がかりな工事となる。商用電源の電力線を使えば、壁の中に埋設された商用電源の電力線を使ってデータを伝送できるので、各マイクロホン間を接続するための信号線を新たに配設する必要がなくなる。
【００６５】
電力線を使ったデータ伝送システムを使って、リモートコントロールシステムを実現する場合には、図１１に示すように、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃと、コントロールユニット５２とが用意される。マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃは、ＡＣプラグ５３を有している。このＡＣプラグ５３がＡＣアウトレットに装着される。また、コントロールユニット５２は、ＡＣプラグ５５を有している。このＡＣプラグ５５がＡＣアウトレットに装着される。
【００６６】
マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃは、図１２に示すように、マイクロホン６１と、Ａ／Ｄコンバータ６２と、バンドパスフィルタ６３と、マイクロプロセッサ６４と、インターフェース６５と、電力線モデム６６とからなる。電力線モデム６６は、商用電源ライン６０を介してデータを伝送するものである。マイクロプロセッサ６４は、インターフェース６５及び電力線モデム６６を介して、商用電源ライン６０に接続される。
【００６７】
コントロールユニット５２は、図１２に示すように、電子機器７０と接続するためのインターフェース７１と、マイクロプロセッサ７２と、インターフェース７３と、電力線モデム７４とからなる。電力線モデム７４は、商用電源のラインを介してデータを伝送するものである。マイクロプロセッサ７２は、インターフェース７３及び電力線モデム７４を介して、商用電源ライン６０に接続される。
【００６８】
部屋のＸ−Ｙ平面をなす壁面と、Ｘ−Ｚ平面をなす壁面と、Ｙ−Ｚ平面をなす壁面に、それぞれ、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃが取り付けられる。このとき、特別な工事は不要であり、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを壁面に固定し、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１ＣのＡＣプラグ５３を、ＡＣアウトレットに挿入するだけで良い。
【００６９】
さらに、図１３に示すように、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃから直接ＡＣアウトレットのコネクタ５７を導出する構成とすれば、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ自体がＡＣプラグとなり、ＡＣアウトレット５８に挿入するだけで、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを壁面に固定できる。
【００７０】
同様に、コントロールユニット５２は、インターフェースを介して電子機器と接続し、ＡＣプラグ５５をＡＣアウトレットに挿入するだけで使用可能であり、特別な工事は不要である。なお、コントロールユニット５２と電子機器７０とを一体化することも可能である。
【００７１】
図１２において、リモートコントローラ５０からは、音波が出力される。このリモートコントローラ５０からの音波は、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃのマイクロホン６１で受信される。
【００７２】
各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃのマイクロホン６１で受信された音波は、Ａ／Ｄコンバータ６２でディジタル化され、バンドパスフィルタ６３を介してマイクロプロセッサ６４に供給される。マイクロプロセッサ６４で所定の時間窓毎に切り出され、サンプリングデータがパケット化される。このサンプリングデータのパケットは、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃから、商用電源ライン６０を介して、コントロールユニット５２に送られる。
【００７３】
コントロールユニット５２で、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃから、商用電源ライン６０を介して、サンプリングデータのパケットが受信される。このサンプリングデータのパケットは、電力線モデム７４、インターフェース７３を介して、コントロールユニット５２のマイクロプロセッサ７２に供給される。
【００７４】
マイクロプロセッサ７２で、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃから送られてきた時間領域のサンプリングデータが周波数領域のデータに変換される。そして、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃからの周波数領域のデータの変化が解析される。これにより、リモートコントローラ５０の動きが解析される。
【００７５】
マイクロプロセッサ７２からは、このリモートコントローラ５０の動きに応じて、コマンド信号が発生される。このコマンド信号は、インターフェース７１を介して、電子機器７０に供給される。電子機器７０の動作は、このコマンド信号に応じて設定される。
【００７６】
なお、上述の例では、リモートコントローラからの信号波として音波を用いるようにしたが、電波や赤外線でも可能である。
【００７７】
また、上述の例では、リモートコントローラからの信号波を出力し、リモートコントローラを動かすことで、電子機器を遠隔操作しているが、信号源からの信号波を反射させ、この反射物体をリモートコントローラとし、信号源は固定し、リモートコントローラとなる反射物体の方を動かすことで、電子機器を遠隔操作するようにしても良い。
【００７８】
【発明の効果】
この発明によれば、リモートコントローラから音波が発生され、リモートコントローラからの音波がマイクロホンで受信される。リモートコントローラを動かすと、ドップラー効果が生じ、各マイクロホンで受信される音波の周波数が変動する。複数のマイクロホンでの周波数の変動を解析することで、リモートコントローラの動きが解析される。このリモートコントローラの動きに応じてコマンド信号が出力される。これにより、リモートコントローラに配置されるキーの数を大幅に削減できると共に、ユーザの直感に応じた操作が可能になる。
【００７９】
さらに、この発明によれば、リモートコントローラを動かすという直感的な操作で機器の操作が行え、操作性が改善できる。また、キーの数を削減できる。さらに、例えば、イベントやデモンストレーションのような場合に、アクションに応じて機器を設定でき、イベントやデモンストレーションをショーアップできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されたリモートコントロールシステムの一例の略線図である。
【図２】この発明が適用されたリモートコントロールシステムにおけるリモートコントローラの一例の外観構成を示す斜視図である。
【図３】この発明が適用されたリモートコントロールシステムにおけるリモートコントローラの内部構成を示すブロック図である。
【図４】この発明が適用されたリモートコントロールシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図５】この発明が適用されたリモートコントロールシステムの説明に用いる略線図である。
【図６】この発明が適用されたリモートコントロールシステムの説明に用いる略線図である。
【図７】表示を使ったコマンド操作の説明に用いる略線図である。
【図８】表示を使ったコマンド操作の説明に用いるフローチャートである。
【図９】コマンドの文字入力操作の説明に用いる略線図である。
【図１０】コマンドの文字入力操作の説明に用いるフローチャートである。
【図１１】この発明が適用されたリモートコントロールシステムを電源ラインを用いたデータ伝送で実現する場合の説明に用いる斜視図である。
【図１２】この発明が適用されたリモートコントロールシステムを電源ラインを用いたデータ伝送で実現する場合の説明に用いるブロック図である。
【図１３】この発明が適用されたリモートコントロールシステムを電源ラインを用いたデータ伝送で実現する場合の説明に用いる斜視図である。
【符号の説明】
１１・・・リモートコントローラ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ・・・マイクロホン、１３・・・電子機器、２２・・・スイッチ部、２３・・・音波出力部、２５・・・発振器、２７・・・スピーカ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ・・・Ａ／Ｄコンバータ、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ・・・周波数解析部、３６・・・変化パターン解析部、３７・・・動き解析部、３８・・・コマンド発生部
【発明の属する技術分野】
この発明は、テレビジョン受像機、衛星放送チューナ、ＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）プレーヤ等の電子機器を遠隔操作するためのリモートコントロール装置及び遠隔操作方法に関するもので、特に、ユーザの直感に応じた操作が行え、操作性が改善できるようにしたものにかかわる。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン受像機、衛星放送チューナ、ＶＴＲやＤＶＤプレーヤ等のＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ）機器の操作に、リモートコントローラが使われている。また、このようなＡＶ機器ばかりでなく、エアコンや照明器具等の電子機器の操作に、リモートコントローラが使われている。このような電子機器の操作をリモートコントローラとしては、従来、赤外線を使ったものが用いられている。
【０００３】
赤外線を使った従来のリモートコントローラでは、その操作面に複数のキーが配設されている。リモートコントローラの操作面に配設された複数のキーの中から所望のコマンドに対応するキーが押されると、そのキーのコマンドに対応する赤外線信号がリモートコントローラから出力される。このリモートコントローラからの赤外線が電子機器本体の受光部で受光され、この赤外線で送られてきたコマンド信号に応じて、電子機器の動作が設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の赤外線を使ったリモートコントローラでは、コマンドに対応して複数のキーが配設されている。このため、キーの数が多くなり、操作性が良くないという問題がある。
【０００５】
また、ユーザは、例えば、各キーの上に印字してある説明を見ながら、操作を行う必要があり、直感的な操作ができないという問題がある。
【０００６】
また、例えば、イベントやデモンストレーションのような場合には、直感的な分かりやすい操作が望まれる。デモンストレータが行うアクションに応じて機器が設定されれば、観客への訴えも強くなる。しかしながら、従来の赤外線を使ったリモートコントローラでは、アクションに応じて機器を設定するようなことは行えない。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、キーの数を削減できると共に、直感的な操作が行えるようにし、操作性を改善できるようにしたリモートコントロール装置及び電子機器の操作方法を提供することにある。
【０００８】
この発明の他の目的は、アクションに応じて機器を設定できるようにしたリモートコントロール装置及び電子機器の操作方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、信号波を送信すると共にコマンドに応じた所定の動きで動かされる操作手段と、操作手段から出力される信号波を受信する受信手段と、受信手段で受信された信号波の変化を解析し、受信された信号波の変化から操作手段の動きを解析する解析手段と、解析された操作手段の動きに応じてコマンド信号を発生するコマンド信号発生手段と、コマンド信号発生手段から発生されるコマンド信号により動作が設定される電子機器とからなることを特徴とするリモートコントロール装置である。
【００１０】
この発明は、操作手段を、信号波を送信すると共にコマンドに応じた所定の動きで動かし、操作手段から出力される信号波を受信し、受信手段で受信された信号波の変化を解析し、受信された信号波の変化から操作手段の動きを解析し、解析された操作手段の動きに応じてコマンド信号を発生し、コマンド信号により電子機器の動作を設定するようにしたことを特徴とする電子機器の操作方法である。
【００１１】
この発明では、操作手段であるリモートコントローラは、信号波、例えば音波を発生している。このリモートコントローラからの音波が、受信手段である複数のマイクロホンで受信される。リモートコントローラを動かすと、ドップラー効果が生じ、各マイクロホンで受信される音波の周波数が変動する。複数のマイクロホンでの周波数の変動を解析することで、リモートコントローラの動きが解析される。このリモートコントローラの動きに応じてコマンド信号が出力される。
これにより、リモートコントローラに配置されるキーの数を大幅に削減できると共に、ユーザの直感に応じた操作が可能になる。
【００１２】
この発明では、リモートコントローラを動かすという直感的な操作で機器の操作が行え、操作性が改善できる。また、キーの数を削減できる。さらに、アクションに応じて機器が設定できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用されたリモートコントロールシステムの一例の構成を示すものである。
【００１４】
図１において、符号１１はリモートコントローラ、符号１２Ａ〜１２Ｃはマイクロホン、符号１３は電子機器である。リモートコントローラ１１は、コマンドに応じて所定の動作をさせて電子機器を操作する操作手段となるもので、所定の信号波を発生している。ここでは、信号波は、人間の可聴帯域から外れた周波数の音波である。ユーザは、リモートコントローラ１１を手に持ち、電子機器１３が設置されている部屋で、そのコマンドに応じた所定の動作をする。これにより、電子機器１３の遠隔操作が行われる。所定の動作とは、上下若しくは左右、又は前若しくは後に振るような動作（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の往復運動）、円を描くような動作、又はこれらの組み合わせの動作等である。
【００１５】
部屋には電子機器１３が設置されている。この電子機器１３が設置されている部屋のＸ−Ｙ平面をなす壁面（天井及び床の両方又は一方）と、Ｘ−Ｚ平面をなす壁面（左右の壁の両方又は一方）と、Ｙ−Ｚ平面をなす壁面（前後の壁の両方又は一方）には、それぞれ、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃが取り付けられる。
【００１６】
電子機器１３としては、テレビジョン受像機、衛星放送チューナ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレーヤ、オーディオアンプ、ＣＤプレーヤ、ＦＭチューナ等のオーディオビデオ機器の他、エアコン、照明器具等である。さらに、これらに限定されず、電子機器１３は遠隔操作が可能などのような電子機器であっても良い。
【００１７】
リモートコントローラ１１の外形は、図２に示すように、スティック状の形状であり、グリップ部２１と、スイッチ部２２と、音波出力部２３とからなる。
【００１８】
リモートコントローラ１１の内部には、図３に示すように、発振器２５と、アンプ２６と、スピーカ２７が設けられる。発振器２５は、音波を発振するものである。発振器２５からの音波は、その周波数が人間の可聴帯域から外れた周波数、すなわち超音波であり、その波形は、正弦波であっても、矩形波で合っても良い。また、発振器２５は、スイッチ部２２が押されているときだけ、音波を出力するようになっている。発振器２５の出力は、アンプ２６を介して増幅されて、スピーカ２７に供給される。スピーカ２７からは、音波が出力される。
【００１９】
図１において、ユーザは、電子機器１３の操作をするときには、リモートコントローラ１１を手に持ち、スイッチ部２２を押して、所定の動作を行う。リモートコントローラ１１のスイッチ部２２が押されると、リモートコントローラ１１からは、音波が出力される。この音波は、電子機器１３が設置されている部屋のＸ−Ｙ平面をなす壁面とＸ−Ｚ平面をなす壁面とＹ−Ｚ平面をなす壁面にそれぞれ配置されたマイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される。リモートコントローラ１１を動かしながら操作すると、ドップラー効果により、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波には周波数の変化が生じる。
【００２０】
図４は、この発明が適用されたリモートコントロールシステムの構成を示すブロック図である。マイクロホン１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは図１に示したように配置されており、マイクロホン１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃでリモートコントローラ１１からの音波が受信される。マイクロホン１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの出力は、アンプ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃをそれぞれ介して、Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃにそれぞれ供給される。マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信された音波は、それぞれ、Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃで、アナログ信号からディジタル信号に変換される。
【００２１】
Ａ／Ｄコンバータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの出力は、バンドパスフィルタ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃに供給される。バンドパスフィルタ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃは、リモートコントローラ１１から出力される音波の周波数に対応する通過帯域を有している。バンドパスフィルタ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃで、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信された音波の中から、リモートコントローラ１１から出力された音波の成分が抽出され、雑音が除去される。
【００２２】
バンドパスフィルタ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃの出力が時間窓設定部３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃに供給される。時間窓設定部３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの出力が周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃにそれぞれ供給される。周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃは、時間窓設定部３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃにより設定された時間窓毎に取り込まれた時間領域の信号を周波数領域の信号に変換し、その周波数成分を解析するものである。周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃとしては、例えばＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が用いられる。
【００２３】
周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの出力が変化パターン解析部３６に供給される。リモートコントローラ１１を動かしながら操作すると、ドップラー効果により、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波には、時間毎に周波数の変化が生じる。変化パターン解析部３６は、周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの出力から、各マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信された音波の周波数の時間毎の変化を集計し、解析するものである。
【００２４】
変化パターン解析部３６の出力が動き解析部３７に供給される。動き解析部３７で、各マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信された音波の周波数の時間毎の変化から、リモートコントローラ１１の動きが推測される。
【００２５】
動き解析部３７の出力がコマンド発生部３８に供給される。コマンド発生部３８からは、動き解析部３７で解析されたリモートコントローラ１１の動きに応じて、コマンド信号が出力される。このコマンド信号が電子機器１３に供給され、このコマンド信号に応じて、電子機器１３が操作される。
【００２６】
なお、ここでは、各マイクロホン１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃで受信された音波の周波数の変化を、時間窓設定部３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃで切り出された時間領域のサンプリングデータを周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃで周波数領域に変換して解析しているが、音波の中心周波数を抽出するバンドパスフィルタと、それより高域の周波数を抽出するバンドパスフィルタと、それより低域の周波数を抽出するバンドパスフィルタを設け、各バンドパスフィルタを通過する信号のレベルを検出するようにしても良い。
【００２７】
また、時間領域のサンプリングデータを周波数解析部に変換するものとしては、ＦＦＴに限らず、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やアダマール変換、或いはウェーブレット変換を用いるようにしても良い。
【００２８】
このように、この発明が適用されたリモートコントロールシステムでは、リモートコントローラ１１が音波を発生する音源となっている。マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃは、リモートコントローラ１１からの音波を受信する受信手段となっており、リモートコントローラ１１を動かしながら操作すると、ドップラー効果により、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波には周波数の変化が生じる。周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃで各マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波の周波数の変化が検出され、周波数解析部３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃの出力から、変化パターン解析部３６でこの周波数の時間毎の変化が解析され、動き解析部３７でリモートコントローラ１１の動きが解析され、コマンド発生部３８からは、これに応じたコマンド信号が発生され、これにより、電子機器１３の遠隔操作が行われる。
【００２９】
図５及び図６は、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波の周波数の変化から、リモートコントローラ１１の動きが解析できることを説明するものである。
【００３０】
いま、図５に示すように、Ｘ−Ｙ平面上に音源ＳＰを配置し、Ｙ軸上にマイクロホンＭＩＣ１を配置したとする。そして、音源ＳＰを、矢印で示すように、Ｘ軸方向に、速度ｖで移動させたとする。そして、この音源ＳＰからの音波を、マイクロホンＭＩＣ１で受信するとする。この場合、ドップラー効果により、マイクロホンＭＩＣ１で受信される音波の周波数が変化する。この音波の周波数の変化Δｆは、音源ＳＰ１の周波数をｆ、音速をｃとすると、
Δｆ＝±ｆｖ／ｃ
となる。
【００３１】
さらに、図６に示すように、Ｙ軸上にマイクロホンＭＩＣ１を配置し、Ｘ軸上にＭＩＣ２を配置したとする。そして、音源ＳＰを、矢印で示すように、Ｘ軸方向に対して角度θをもって、速度ｖで移動させたとする。そして、この音源ＳＰからの音波を、マイクロホンＭＩＣ１とマイクロホンＭＩＣ２で受信するとする。
この場合、マイクロホンＭＩＣ１で受信される音声の周波数の変化Δｆ１は、
Δｆ１＝±ｆｖｃｏｓθ／ｃ
となる。また、マイクロホンＭＩＣ２で受信される音声の周波数の変化Δｆ２は、
Δｆ２＝±ｆｖｓｉｎθ／ｃ
となる。
【００３２】
したがって、
Δｆ２／Δｆ１＝（±ｆｖｓｉｎθ／ｃ）／（±ｆｖｃｏｓθ／ｃ）＝ｔａｎθ
となり、マイクロホンＭＩＣ１で受信された音波の周波数の変化と、マイクロホンＭＩＣ２で受信された音波の周波数の変化とから、Ｘ−Ｙ平面上の音源ＳＰの移動方向θが分かる。
【００３３】
このように、Ｘ軸上のマイクロホンＭＩＣ１と、Ｙ軸上のマイクロホンＭＩＣ２の周波数の変化から、Ｘ−Ｙ平面上の音源ＳＰの移動方向θが分かる。さらに、Ｚ軸上にマイクロホンを配置すれば、Ｘ−Ｙ−Ｚの３次元空間上での音源の移動方向が分かる。
【００３４】
この発明が適用されたシステムでは、図１に示したように、部屋のＸ−Ｙ平面をなす壁面とＸ−Ｚ平面をなす壁面とＹ−Ｚ平面をなす壁面に、それぞれ、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃが配置されている。
このため、マイクロホン１２Ａ、マイクロホン１２Ｂ、マイクロホン１２Ｃで受信される音波の周波数の変化を検出することで、音源となるリモートコントローラ１１の３次元空間上での動きが検出できる。
【００３５】
リモートコントローラの動きで識別できる動作としては、大きさ、方向、速度、回数などが挙げられる。例えば、「円を描く」という動作であっても、「小さい円」と「大きい円」とで異なる情報とすることができる。また、「右回りに描く」と「左回りに描く」とで異なる情報とすることができる。また、「遅く描く」と「速く描く」とで異なる情報とすることができる。また、「１回描く」と「２回描く」とで異なる情報とすることができる。
【００３６】
さらに、上述の例では、リモートコントローラ１１の発振器の発信周波数が１つであるが、発振周波数を変えられるようにしても良い。リモートコントローラ１１の発振器の発信周波数の切りえ替と、リモートコントローラ１１の動きとを組み合わせることで、さらに多数のコマンドが表現できる。
【００３７】
なお、ユーザが最初にどの向きに向いているかに依存せずに正確に制御信号を伝送するためには、操作する最初に、必ず、例えば「右回りの円を描く」というような校正信号の動作を行い、これに続いて制御信号の動作を送れば良い。この「右回りの円」を描写するときの信号の変化から、ユーザの向きが判断でき、これにより、動きを校正することができる。また、円を描く大きさや速度には、個人差がある。したがって、この最初の右回りの円を描くという操作は、個人を識別したり、動作の大きさや速度を補正したりする際の基準とすることができる。
【００３８】
また、上述の例では、３つのマイクロホンを使っているが、例えば、円を描くような動作や直線の動作のような平面的な動き（二次元の動き）でコマンドの動きを表現するようにするなら、２つのマイクロホンでも良い。さらに、直線の動作（一次元の動き）だけなら、１つのマイクロホンでも良い。
【００３９】
さらに、３つ以上のマイクロホンを使うようにしても良い。３つのマイクロホンを使うことにより、上述のようにその方向が検出でき、４つ以上のマイクロホンを使うことにより、その絶対位置も検出できる。
【００４０】
また、上述の例では、各マイクロホンの受信信号の周波数の変化を検出しているが、位相の変化を検出するようにしても良い。
【００４１】
すなわち、音源となるリモートコントローラから、一定の周期でオン／オフしながら音波を送信し、これをマイクロホンで受信したとすると、ある１つのマイクロホンが受信するタイミングは、送信信号がオン／オフ変調されているので、リモートコントローラの移動とともにジッタを持つ。各マイクロホンからの受信信号のジッタは異なる。この各マイクロホンが受信した信号のジッタを検出し、このジッタの時間変化を集計し、このジッタの変化を解析することで、リモートコントローラの動きを検出することができる。
【００４２】
なお、この音源となるリモートコントローラからの音波のオン／オフ周期を変更できるようにしても良い。このリモートコントローラからの音波のオン／オフ周期を変更させることで、さらに多数のコマンドが表現できる。
【００４３】
このリモートコントロールシステムの操作例について説明する。例えば、電子機器１３がテレビジョン受像機であり、このテレビジョン受像機の電子機器１３をリモートコントローラ１１で操作する例について説明する。
【００４４】
ユーザは、リモートコントローラ１１を手に持ち、スイッチ部２２を押しながら、開始基準動作を行う。開始基準動作は、例えば、リモートコントローラ１１を手に持ち、スイッチ部２２を押しながら、右回りの円を描く動作である。この開始基準動作は、前述した校正信号の動作ともなる。このような開始基準動作を行うと、図７に示すように、チャンネル番号のマーク４１、４１、４１、…、チャンネルアップマーク４２Ａ、チャンネルダウンマーク４２Ｂ、音量アップマーク４３Ａ、音量ダウンマーク４３Ｂ等、テレビジョン受像機を操作するためのマークが配列されたコマンドメニュー画面が表示される。そして、このコマンドメニュー画面上には、カーソル４４が表示される。
【００４５】
カーソル４４は、リモートコントローラ１１を移動動作させることにより、コマンドメニュー画面上で移動される。移動動作は、例えば、リモートコントローラ１１を上下左右に直線的に動かす操作である。例えば、リモートコントローラ１１を右に動かすような動作をすると、カーソル４４が右へ移動される。リモートコントローラ１１を左に動かすような動作をすると、カーソル４４が左へ移動される。リモートコントローラ１１を上に動かすような動作をすると、カーソル４４が上へ移動される。リモートコントローラ１１を下に動かすような動作をすると、カーソル４４が上へ移動される。
【００４６】
リモートコントローラ１１を移動動作させて、カーソル４４を所望の位置に移動させて、終了基準動作すると、そのときカーソル４４が位置しているマークに対応する動作に設定される。終了基準動作は、例えば、左回りの円を描く動作である。例えば、チャンネル番号１のマーク４１にカーソル４４があるときに、リモートコントローラ１１で終了基準動作を行うと、チャンネル番号１に受信チャンネルが設定され、コマンドメニュー画面が消え、チャンネル番号１の受信画面が表示されるようになる。
【００４７】
図８は、上述のように、処理を示すフローチャートである、図８において、開始基準動作の動きパターン（例えば右回りの動作）が検出されるか否かが判断される（ステップＳ１）。開始基準動作の動きパターンが検出されると、コマンドメニュー画面が表示される（ステップＳ２）。
【００４８】
コマンドメニュー画面が表示されたら、移動動作の動きパターン（例えば、上下左右方向の動作）が検出されるか否かが判断される（ステップＳ３）。移動動作の動きパターンが検出されたら、移動方向に応じて、カーソルが移動される（ステップＳ４）。そして、終了基準動作の動きパターン（例えば左回りの動作）が検出されるか否かが判断され（ステップＳ５）、終了基準動作の動きパターンが検出されなければ、ステップＳ３にリターンされる。また、ステップＳ３で、移動動作の動きパターンが検出されなければ、終了基準動作の動きパターンが検出されるか否かが判断され（ステップＳ５）、終了基準動作の動きパターンが検出されなければ、ステップＳ３にリターンされる。
【００４９】
ステップＳ５で、終了基準動作の動きパターンが検出されたら、コマンドメニューが消去され（ステップＳ６）、そのカーソルで指定されるコマンドが実行される（ステップＳ７）。
【００５０】
上述の例では、終了基準動作によりコマンドの確定を行っているが、「確定」のマークを表示させて、そこにカーソルを移動させて、コマンドを確定させるようにしても良い。
【００５１】
また、一定時間経過したら、終了として、コマンドを確定させるようにしても良い。
【００５２】
なお、上述の例では、電子機器１３としてテレビジョン受像機の操作の例を説明したが、他の電子機器の場合にも、コマンドメニュー画面のを表示させて同様に操作させることが可能である。衛星放送チューナ、ＶＴＲ、ＤＶＤプレーヤ等のＡＶ機器では、テレビジョン受像機と組み合わせて使用することで、コマンドメニュー画面を表示できる。また、エアコンや照明の操作の場合にも、テレビジョン受像機と組み合わせて使用したり、ディスプレイを設けたりすることで、コマンドメニュー画面を表示させることが考えられる。
【００５３】
上述の例では、コマンドメニュー画面を表示させ、リモートコントローラ１１を移動動作させ、そのコマンドメニュー画面上でカーソルを動かして、コマンドを実行させているが、リモートコントローラ１１の動きを文字に対応させて、文字でコマンドを入力させるようにしても良い。
【００５４】
例えば、図９に示すように、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、…の文字と、各文字を示す動きと対応させる。各文字の動きは、パターンを認識しやすいように、抽象化したものとする。ユーザは、最初に、リモートコントローラ１１を開始基準動作（例えば右回りの円を描く動作）させ、それから、コマンドに対応する各文字の動きの動作をさせる。例えば、再生コマンドなら「Ｐ」「Ｌ」「Ａ」「Ｙ」の文字を、リモートコントローラ１１を各文字の動きに対応させて動かす。文字入力が終わったら、終了基準動作（左回りの円を描く動作）をさせる。これにより、入力文字に対応するコマンドが実行される。
【００５５】
図１０は、上述のように、文字入力によりコマンドを実行させる場合の処理を示すフローチャートである。図１０において、開始基準動作の動きパターン（例えば右回りの動作）が検出されるか否かが判断される（ステップＳ１１）。開始基準動作の動きパターンが検出されたら、文字動作パターンが入力されたか否かが判断される（ステップＳ１２）。文字動作パターンが入力されたら、その文字動作パターンが解析され（ステップＳ１３）、解析された文字が記憶される（ステップＳ１４）。そして、終了基準動作の動きパターン（例えば左回りの動作）が検出されるか否かが判断され（ステップＳ１５）、終了基準動作の動きパターンが検出されなければ、ステップＳ１２にリターンされる。また、ステップＳ１２で、文字パターンが検出されなければ、終了基準動作の動きパターンが検出されるか否かが判断され（ステップＳ１５）、終了基準動作の動きパターンが検出されなければ、ステップＳ１２にリターンされる。
【００５６】
ステップＳ１２からステップＳ１５を繰り返していくことにより、一文字ずつ文字が入力され、その文字がメモリに記憶されていく。
【００５７】
ステップＳ１５で、終了基準動作の動きパターンが検出されたら、メモリから記憶されていた文字が読み出され（ステップＳ１６）、その文字に対応するコマンドが実行される（ステップＳ１７）。
【００５８】
なお、上述の例では、開始基準動作をしてから、各文字の動きをし、終了基準動作をして、入力を終了させるようにしているが、一定時間経過したら、終了として、コマンドを確定させるようにしても良い。
【００５９】
また、上述の例では、例えばアルファベットの各文字と動きとを対応させるようにしているが、入力する文字の数を制限して、各文字と、上下、左右、円のような簡単な動きと対応させるようにしても良い。このようにすると、より認識精度が上がると考えられる。
【００６０】
また、上述の例では、例えばアルファベットの各文字と動きとを対応させるようにしているが、「ＰＬＡＹ」や「ＳＴＯＰ」等のコマンドと、動きとを対応させるようにしても良い。
【００６１】
次に、このようなリモートコントロールシステムの具体的な実装例について説明する。
【００６２】
このリモートコントロールシステムでは、部屋の壁に、マイクロホンが配置される。そして、各マイクロホンの出力を解析してコマンドが発行される。このようなリモートコントロールシステムは、商用電源の電力線を使ったデータ伝送システムと組み合わせると、実現が容易である。
【００６３】
すなわち、商用電源の電力線を使ったデータ伝送システムでは、電力線にデータパケットが伝送される。
【００６４】
このリモートコントロールシステムでは、部屋の壁に、マイクロホンが配置され、各マイクロホンの出力を解析してコマンドを発行させるため、通常、各マイクロホンを壁に設置し、各マイクロホン間を信号線で結ばなければならず、大がかりな工事となる。商用電源の電力線を使えば、壁の中に埋設された商用電源の電力線を使ってデータを伝送できるので、各マイクロホン間を接続するための信号線を新たに配設する必要がなくなる。
【００６５】
電力線を使ったデータ伝送システムを使って、リモートコントロールシステムを実現する場合には、図１１に示すように、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃと、コントロールユニット５２とが用意される。マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃは、ＡＣプラグ５３を有している。このＡＣプラグ５３がＡＣアウトレットに装着される。また、コントロールユニット５２は、ＡＣプラグ５５を有している。このＡＣプラグ５５がＡＣアウトレットに装着される。
【００６６】
マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃは、図１２に示すように、マイクロホン６１と、Ａ／Ｄコンバータ６２と、バンドパスフィルタ６３と、マイクロプロセッサ６４と、インターフェース６５と、電力線モデム６６とからなる。電力線モデム６６は、商用電源ライン６０を介してデータを伝送するものである。マイクロプロセッサ６４は、インターフェース６５及び電力線モデム６６を介して、商用電源ライン６０に接続される。
【００６７】
コントロールユニット５２は、図１２に示すように、電子機器７０と接続するためのインターフェース７１と、マイクロプロセッサ７２と、インターフェース７３と、電力線モデム７４とからなる。電力線モデム７４は、商用電源のラインを介してデータを伝送するものである。マイクロプロセッサ７２は、インターフェース７３及び電力線モデム７４を介して、商用電源ライン６０に接続される。
【００６８】
部屋のＸ−Ｙ平面をなす壁面と、Ｘ−Ｚ平面をなす壁面と、Ｙ−Ｚ平面をなす壁面に、それぞれ、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃが取り付けられる。このとき、特別な工事は不要であり、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを壁面に固定し、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１ＣのＡＣプラグ５３を、ＡＣアウトレットに挿入するだけで良い。
【００６９】
さらに、図１３に示すように、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃから直接ＡＣアウトレットのコネクタ５７を導出する構成とすれば、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ自体がＡＣプラグとなり、ＡＣアウトレット５８に挿入するだけで、マイクロホンユニット５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを壁面に固定できる。
【００７０】
同様に、コントロールユニット５２は、インターフェースを介して電子機器と接続し、ＡＣプラグ５５をＡＣアウトレットに挿入するだけで使用可能であり、特別な工事は不要である。なお、コントロールユニット５２と電子機器７０とを一体化することも可能である。
【００７１】
図１２において、リモートコントローラ５０からは、音波が出力される。このリモートコントローラ５０からの音波は、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃのマイクロホン６１で受信される。
【００７２】
各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃのマイクロホン６１で受信された音波は、Ａ／Ｄコンバータ６２でディジタル化され、バンドパスフィルタ６３を介してマイクロプロセッサ６４に供給される。マイクロプロセッサ６４で所定の時間窓毎に切り出され、サンプリングデータがパケット化される。このサンプリングデータのパケットは、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃから、商用電源ライン６０を介して、コントロールユニット５２に送られる。
【００７３】
コントロールユニット５２で、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃから、商用電源ライン６０を介して、サンプリングデータのパケットが受信される。このサンプリングデータのパケットは、電力線モデム７４、インターフェース７３を介して、コントロールユニット５２のマイクロプロセッサ７２に供給される。
【００７４】
マイクロプロセッサ７２で、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃから送られてきた時間領域のサンプリングデータが周波数領域のデータに変換される。そして、各マイクロホンユニット５１Ａ〜５１Ｃからの周波数領域のデータの変化が解析される。これにより、リモートコントローラ５０の動きが解析される。
【００７５】
マイクロプロセッサ７２からは、このリモートコントローラ５０の動きに応じて、コマンド信号が発生される。このコマンド信号は、インターフェース７１を介して、電子機器７０に供給される。電子機器７０の動作は、このコマンド信号に応じて設定される。
【００７６】
なお、上述の例では、リモートコントローラからの信号波として音波を用いるようにしたが、電波や赤外線でも可能である。
【００７７】
また、上述の例では、リモートコントローラからの信号波を出力し、リモートコントローラを動かすことで、電子機器を遠隔操作しているが、信号源からの信号波を反射させ、この反射物体をリモートコントローラとし、信号源は固定し、リモートコントローラとなる反射物体の方を動かすことで、電子機器を遠隔操作するようにしても良い。
【００７８】
【発明の効果】
この発明によれば、リモートコントローラから音波が発生され、リモートコントローラからの音波がマイクロホンで受信される。リモートコントローラを動かすと、ドップラー効果が生じ、各マイクロホンで受信される音波の周波数が変動する。複数のマイクロホンでの周波数の変動を解析することで、リモートコントローラの動きが解析される。このリモートコントローラの動きに応じてコマンド信号が出力される。これにより、リモートコントローラに配置されるキーの数を大幅に削減できると共に、ユーザの直感に応じた操作が可能になる。
【００７９】
さらに、この発明によれば、リモートコントローラを動かすという直感的な操作で機器の操作が行え、操作性が改善できる。また、キーの数を削減できる。さらに、例えば、イベントやデモンストレーションのような場合に、アクションに応じて機器を設定でき、イベントやデモンストレーションをショーアップできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されたリモートコントロールシステムの一例の略線図である。
【図２】この発明が適用されたリモートコントロールシステムにおけるリモートコントローラの一例の外観構成を示す斜視図である。
【図３】この発明が適用されたリモートコントロールシステムにおけるリモートコントローラの内部構成を示すブロック図である。
【図４】この発明が適用されたリモートコントロールシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図５】この発明が適用されたリモートコントロールシステムの説明に用いる略線図である。
【図６】この発明が適用されたリモートコントロールシステムの説明に用いる略線図である。
【図７】表示を使ったコマンド操作の説明に用いる略線図である。
【図８】表示を使ったコマンド操作の説明に用いるフローチャートである。
【図９】コマンドの文字入力操作の説明に用いる略線図である。
【図１０】コマンドの文字入力操作の説明に用いるフローチャートである。
【図１１】この発明が適用されたリモートコントロールシステムを電源ラインを用いたデータ伝送で実現する場合の説明に用いる斜視図である。
【図１２】この発明が適用されたリモートコントロールシステムを電源ラインを用いたデータ伝送で実現する場合の説明に用いるブロック図である。
【図１３】この発明が適用されたリモートコントロールシステムを電源ラインを用いたデータ伝送で実現する場合の説明に用いる斜視図である。
【符号の説明】
１１・・・リモートコントローラ、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ・・・マイクロホン、１３・・・電子機器、２２・・・スイッチ部、２３・・・音波出力部、２５・・・発振器、２７・・・スピーカ、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ・・・Ａ／Ｄコンバータ、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ・・・周波数解析部、３６・・・変化パターン解析部、３７・・・動き解析部、３８・・・コマンド発生部
Claims (21)
- 信号波を送信すると共にコマンドに応じた所定の動きで動かされる操作手段と、
上記操作手段から出力される信号波を受信する受信手段と、
上記受信手段で受信された信号波の変化を解析し、上記受信された信号波の変化から上記操作手段の動きを解析する解析手段と、
上記解析された上記操作手段の動きに応じてコマンド信号を発生するコマンド信号発生手段と、
上記コマンド信号発生手段から発生されるコマンド信号により動作が設定される電子機器と
からなることを特徴とするリモートコントロール装置。 - 上記信号波は、音波である請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記信号波は、電波である請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記信号波は、赤外線である請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記解析手段は、上記受信手段で受信された信号波の周波数の変化を解析するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記解析手段は、上記受信手段で受信された信号波の位相の変化を解析するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記受信手段を１つ設け、上記操作手段の直線上での動きを検出するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記受信手段をＸ軸方向とＹ軸方向と少なくとも２つ設け、上記操作手段の平面上での動きを検出するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記受信手段をＸ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向とに少なくとも３つ設け、上記操作手段の空間上での動きを検出するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段から送信される音波をオン／オフさせるスイッチ手段を設けるようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段から送信される音波の周波数を切り換え可能とした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段から送信される音波をオン／オフ変調するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段から送信される音波をオン／オフ周期を変更可能とするようにした請求項１２に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段の動きによりコマンドを表現するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段の動きと、上記操作手段から送信される音波の周波数とによりコマンドを表現するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段の動きと、上記操作手段から送信される音波のオン／オフ周期とによりコマンドを表現するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段の動きと、上記操作手段から送信される音波の周波数と、上記操作手段から送信される音波のオン／オフ周期とによりコマンドを表現するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段の動きを校正するための校正信号の動作を送るようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記受信手段で受信された信号波の変化を解析するために、上記受信手段で受信された信号波の情報を電力線を介して伝送するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 上記操作手段は、音源からの信号波を反射させて送信するようにした請求項１に記載のリモートコントロール装置。
- 操作手段を、信号波を送信すると共にコマンドに応じた所定の動きで動かし、
上記操作手段から出力される信号波を受信し、
上記受信手段で受信された信号波の変化を解析し、上記受信された信号波の変化から上記操作手段の動きを解析し、
上記解析された上記操作手段の動きに応じてコマンド信号を発生し、
上記コマンド信号により電子機器の動作を設定する
ようにしたことを特徴とする電子機器の操作方法。
Priority Applications (1)
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| JP2002258791A JP2004096685A (ja) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | リモートコントロール装置及び電子機器の操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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2002
- 2002-09-04 JP JP2002258791A patent/JP2004096685A/ja active Pending
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