JP2015162056A - 身体を伝播する信号の位相差に基づいて入力情報を決定可能な入力システム及び入力方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本入力システムは、身体を伝播媒体とした信号を送信可能な少なくとも1つの送信部と、当該信号を受信可能な複数の受信部と、受信部によって受信された当該信号の位相差を算出する位相差算出手段と、送信部から送信された当該信号を部位外に出力し得る第1の身体部位と部位内に入力された当該信号を受信部によって受信され得る第2の身体部位との相対的な動きを、受信部によって受信された当該信号の位相差の変化に基づいて算出する動き算出手段と、算出された当該動きに応じた入力情報を決定する入力情報決定手段とを有する。この入力情報決定手段は、当該動きに係る軌跡パターンと所定の入力情報との関係に基づいて、取得された軌跡に応じた入力情報を決定することも好ましい。
【選択図】図2
Description
当該信号を受信可能な少なくとも2つの受信部と、
少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の位相差を算出する位相差算出手段と、
少なくとも1つの送信部から送信された当該信号を部位外に出力し得る第1の身体部位と、部位内に入力された当該信号を少なくとも2つの受信部によって受信され得る第2の身体部位との相対的な動きを、算出された当該位相差の変化に基づいて算出する動き算出手段と、
算出された当該動きに応じた入力情報を決定する入力情報決定手段と
を有する入力システムが提供される。
上記の入力システムは、少なくとも1つの送信部と少なくとも2つの受信部とを備え、
上記の入力方法は、
少なくとも1つの送信部から身体を伝播媒体とした信号を送信する第1のステップと、
少なくとも2つの受信部によって当該信号を受信する第2のステップと、
前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の位相差を算出する第3のステップと、
少なくとも1つの送信部から送信された当該信号を部位外に出力し得る第1の身体部位と、部位内に入力された当該信号を少なくとも2つの受信部によって受信され得る第2の身体部位との相対的な動きを、受信された当該信号の位相差の変化に基づいて算出する第4のステップと、
算出された当該動きに応じた入力情報を決定する第5のステップと
を有する入力方法が提供される。
図1は、本発明による入力システムの一実施形態における使用態様を示す概略図である。
(a)人体等の身体を伝播媒体とした信号を送信可能な少なくとも1つの送信部(本実施形態では第1送信部101)を備えた送信装置1を、右手首に装着し、さらに、
(b)当該信号を受信可能な少なくとも2つの受信部(本実施形態では第1受信部201及び第2受信部202)を備えた受信装置2を、左手首に装着している。
図2は、本発明に係る送信装置及び受信装置の一実施形態における機能構成を示す機能ブロック図である。
(1) dp=360°×(t2−t1)/Tr
として算出することができる。この位相差の差dpの時間変化を算出し、時点毎に位相差の差dpを対応付けた情報を、指の掌に対する「動き」として決定することもできる。尚、以上に述べた位相差、又は位相差の差を算出する際、極大の時刻の代わりに極小の時刻を用いてもよい。また、信号の波形が正弦波以外、例えばのこぎり波、三角波、台形波又はそれらの合成波の場合でも同様に位相差、又は位相差の差を算出することができる。
(a)当該伝播経路が所定の範囲内である場合、右手の人差し指の左の掌に対する位置を、第1受信部201及び第2受信部202によって受信された信号の「電力」に基づいて算出し、
(b)それ以外の場合(当該伝播経路が所定の範囲外である場合)、右手の人差し指の左の掌に対する位置を、第1受信部201及び第2受信部202によって受信された信号の「位相差」に基づいて算出する
ことも好ましい。一般に、「電力」は信号が遠方に伝播するほど弱くなるので、送信源から近い領域においての位置判定に適しているといえる。一方、「位相差」は、値自体が送信源からの距離で減衰するものではないので、送信源から遠い領域では「電力」よりも位置判定に適している。
(a)位置算出部215で算出された各時点での位置(位置座標)情報を入力し、時点毎に位置(位置座標)を対応付けた情報を「軌跡」情報としてもよく、
(b)動き算出部において(接触判定部211及び/又は位相差算出部212で算出された)位相差及び/又は電力に基づいて算出された「位相差の変化」及び/又は「電力の変化」としての「動き」を入力して「軌跡」情報としてもよく、
(c)動き算出部214において(位置算出部215で算出された)各時点での位置(位置座標)に基づいて算出された「動き」を入力して「軌跡」情報としてもよい。
(ア)「動き」による「軌跡」に係る位相差及び/又は受信電力の時間変化パターン(軌跡パターン)と、所定のアプリケーションの起動又は動作を引き起こす「アプリケーション入力情報」との関係を記憶しておくことも好ましく、
(イ)「動き」による「軌跡」に係る軌跡パターンとしての軌跡テンプレートと、所定のアプリケーションの起動又は動作を引き起こす「アプリケーション入力情報」との関係を記憶した軌跡テンプレート保持部217aを有することも好ましく、また、
(ウ)「動き」による「軌跡」に係る文字等パターン(軌跡パターン)としての文字テンプレートと、「入力情報」としての文字、記号又は図形との関係を記憶した文字テンプレート保持部217bを有することも好ましい。
(a)動き算出部214において(接触判定部211及び/又は位相差算出部212で算出された)位相差及び/又は電力に基づいて算出された「位相差の変化」及び/又は「電力の変化」としての「動き」を入力し、この「動き」に予め対応付けられた「入力情報」を決定してもよく、
(b)動き算出部214において(位置算出部215で算出された)各時点での位置(位置座標)に基づいて算出された「動き」を入力し、この「動き」に予め対応付けられた「入力情報」を決定してもよく、
(c)軌跡管理部216において(動き算出部214で算出された)「動き」から取得された「軌跡」に基づき、軌跡テンプレート又は文字テンプレートを用いて「入力情報」を決定してもよい。
図10は、動き算出部214(図2)で算出された「動き」に基づいた入力情報によってアプリケーションを起動・終了させる一実施形態を示す概略図である。
(ア)第1受信部での受信信号の位相差の時間変化情報と、
(イ)第2受信部での受信信号の位相差の時間変化情報と
を入力する。
<A:位相差変化パターン(軌跡パターン)を予め登録しておく場合>
(a1)アプリケーションのメモリに予め、判定のための正解記号又は軌跡を格納しておく。例えば、工場出荷時に「○」及び「×」を記憶しておく。
(a2)受信装置2から受信した「入力情報」としての記号若しくは軌跡「○」又は記号若しくは軌跡「×」が、登録されている記号又は軌跡と同様であった場合、アプリケーションを動作させる。
<B:位相差変化パターン(軌跡パターン)をユーザが登録する場合>
(b1)指の掌上での「動き」(軌跡)とアプリケーションの動作とを対応付けるセットアップを実施する。具体的に、送信装置1を装着した手の指で、受信装置2を装着した手の掌上にマルを描いた際に取得される位相差の時間変化パターンを、記号(軌跡)「○」と、アプリケーションの起動(のための入力)とに対応付けて登録する。
(b2)指の掌上での「動き」によって取得された位相差から復元した記号又は軌跡が、登録されている記号又は軌跡(「○」)と同様であった場合、アプリケーションを動作させる。
(2) DTW(A,B)=D(m,n)
ここで、D(i,j)=|x(i)-y(j)|+min(D(i,j-1), D(i-1,j),D(i-1,j-1)
D(0,0)=0,D(i,0)=D(0,j)=∞
i=1,2,・・・,m,j=1,2,・・・,n
で表される。
101 第1送信部
102 第2送信部
111 信号送信制御部
2 受信装置
201 第1受信部
202 第2受信部
203 通信インタフェース
211 接触判定部
211a 電力算出部
212 位相差算出部
213 較正部
213a 較正結果保持部
214 動き算出部
215 位置算出部
216 軌跡管理部
217 入力情報決定部
217a 軌跡テンプレート保持部
217b 文字テンプレート保持部
221 通信部221
3 HMD
Claims (11)
- 身体を伝播媒体とした信号を送信可能な少なくとも1つの送信部と、
当該信号を受信可能な少なくとも2つの受信部と、
前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の位相差を算出する位相差算出手段と、
前記少なくとも1つの送信部から送信された当該信号を部位外に出力し得る第1の身体部位と、部位内に入力された当該信号を前記少なくとも2つの受信部によって受信され得る第2の身体部位との相対的な動きを、算出された当該位相差の変化に基づいて算出する動き算出手段と、
算出された当該動きに応じた入力情報を決定する入力情報決定手段と
を有することを特徴とする入力システム。 - 前記第1の身体部位の前記第2の身体部位に対する動きによる軌跡を取得する軌跡管理手段を更に有し、
前記入力情報決定手段は、当該動きによる軌跡に係る軌跡パターンと所定の入力情報との関係を保持し、該関係に基づいて、取得された軌跡に応じた入力情報を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の入力システム。 - 前記入力情報決定手段は、当該動きによる軌跡に係る軌跡パターンと所定のアプリケーションの起動又は動作を引き起こすアプリケーション入力情報との関係を保持し、該関係に基づいて、取得された軌跡に応じたアプリケーション入力情報を決定することを特徴とする請求項2に記載の入力システム。
- 前記入力情報決定手段は、当該動きによる軌跡に係る軌跡パターンと、入力情報としての文字、記号又は図形との関係を保持し、該関係に基づいて、取得された軌跡に応じた文字、記号又は図形を決定することを特徴とする請求項2又は3に記載の入力システム。
- 前記第1の身体部位の前記第2の身体部位に対する位置を、前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の位相差に基づいて算出する位置算出手段を更に有し、
前記動き算出手段は、各時点で算出された位置に基づいて前記第1の身体部位の前記第2の身体部位に対する動きを算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の入力システム。 - 前記第1の身体部位の前記第2の身体部位に対する複数の位置のそれぞれにおける当該信号の位相差に基づいて、当該複数の位置と当該位相差とを対応付けた較正結果を生成し保持する較正手段を更に有し、
前記位置算出手段は、前記第1の身体部位の前記第2の身体部位に対する位置を、当該較正結果を用い、前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の位相差に基づいて算出する
ことを特徴とする請求項5に記載の入力システム。 - 前記位置算出手段は、前記第1の身体部位の前記第2の身体部位に対する位置を、前記第2の身体部位における前記2つの受信部までの当該信号の伝播経路が所定の範囲内である場合に、前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の電力に基づいて算出し、それ以外の場合に、前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の位相差に基づいて算出する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の入力システム。 - 前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号における異なる時点での電力の変化及び/又は各時点での電力に基づいて、前記第1の身体部位と前記第2の身体部位とが接触しているか否かを判定する接触判定手段を更に有し、
前記動き算出手段は、前記第1の身体部位と前記第2の身体部位とが接触していると判定された際の相対的な動きを算出する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の入力システム。 - 前記動き算出手段は、算出された当該位相差及び前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の電力に基づいて前記第1の身体部位の前記第2の身体部位に対する動きを算出する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の入力システム。 - 決定された当該入力情報を外部の装置宛てに送信する入力情報送信部を更に有することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の入力システム。
- 身体部位の動きによって入力情報を決定可能な入力システムにおける入力方法であって、
前記入力システムは、少なくとも1つの送信部と少なくとも2つの受信部とを備え、
前記入力方法は、
前記少なくとも1つの送信部から身体を伝播媒体とした信号を送信する第1のステップと、
前記少なくとも2つの受信部によって当該信号を受信する第2のステップと、
前記少なくとも2つの受信部によって受信された当該信号の位相差を算出する第3のステップと、
前記少なくとも1つの送信部から送信された当該信号を部位外に出力し得る第1の身体部位と、部位内に入力された当該信号を前記少なくとも2つの受信部によって受信され得る第2の身体部位との相対的な動きを、算出された当該位相差の変化に基づいて算出する第4のステップと、
算出された当該動きに応じた入力情報を決定する第5のステップと
を有することを特徴とする入力方法。
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