JP5256561B2 - 情報入力装置、情報出力装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報入力装置、情報出力装置および方法に関し、より詳細には、通常のキーボード等の入力以外でコンピュータに情報を出力することができる情報入力装置、情報出力装置および方法に関する。

近年、ゲーム機器を始め、ユーザフレンドリあるいはエンターテイメント性を向上させるためコンピュータへの情報入力についても様々な方法が提案されてきている。特に、床マット等に圧力検出センサを設け、足で圧力を加えることにより様々な情報を発生させ、その情報によりコンピュータ処理を行う機器が種々提案されている。そのような機器を利用したシステムとして、ひとりでゲームを楽しむことができるばかりでなく、友達と対戦することもでき、また子供の視覚、聴覚、記憶力、体力などを養うことができる足踏み式のマット玩具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、マウスのカーソル操作の機能を、無線信号を用いることで、足や体に負担をかけずに操作することが出来、かつコンピュータの操作効率を向上させることが出来るマウスに代わる足操作型の入力システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

一方、床マットセンサとして、種々のセンサが提案されているが、近年では高精度に圧力を測定でき、ノイズにも強くあらゆる場所で使用可能な静電結合を用いる圧力検出装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

さらに、ゲームやトレーニング用の装置において体を支えるため、あるいは落下防止のための手すりなどを設けたものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。

しかしながら、従来の出力装置または方法は、足の動きの検出や制御方法、方式は様々であるが、いずれも所望の情報を出力する領域が床マット上に枠を印刷する等して明示されており、その部分を目視で確認しながら足で加圧操作をするため、きちんと確認せずに踏み込むと別の領域を加圧して所望の情報と異なる情報が出力されてしまうという問題がある。これは逆に、このような誤操作により誤った情報を出力しないように一々目視による確認が必要となりマンマシンインタフェースを悪化させるという問題となる。手すりなどを設けた従来技術もあるが、これはあくまで落下防止等を目的とするものであり、操作を容易にしたり、確実にしたりするものではない。

さらに、床マットセンサパターンは通常マットに印刷等されているため、コンテンツにあわせ種々変化させることができないので、コンテンツが制限されたものとなるという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、床マットセンサを用いて足で触れられた位置により異なる情報を出力する際に、足の移動を制限し、操作の位置の一定の基準を提供することにより、予め定められた領域を操作する場合は一々目視による確認をしなくても誤入力が起こりにくい情報入力装置を提供することを目的とする。

また、床マットセンサを用いて足で触れられた位置により異なる情報を出力する際に、足の複数回の操作から１つの情報を特定して出力することにより、足を用いた入力において誤入力が起こりにくい情報出力装置および方法を提供することを目的とする。

特開２００２−２７３０３８号公報 特開２００７−１２０３４号公報 特開２００５−１６４４４８号公報 特開２００４−１０５２２０号公報

このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、足の置かれた位置に応じて異なる信号を発生する床マットセンサを用いて情報を出力する情報入力装置であって、床マットセンサ上部に設けられ、足の移動を制限する足移動制限手段と、床マットセンサ上の所定の領域に置かれたことを示す信号を受信する所定の領域に応じて予め定められる情報を出力する情報出力手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報入力装置において足移動制限手段は、床マットセンサ上に操作者の身体の移動が制限される領域を形成し、制限される領域内に、足が置かれると異なる情報を出力する領域を識別する表示がマットセンサ上に示されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の情報入力装置において、異なる情報を出力する領域を識別する表示を変化させる表示変化手段をさらに備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の情報入力装置において、表示変化手段は、マットセンサ上に異なる情報を出力する領域に上部から識別する表示を投影する識別表示投影手段を含むことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の情報入力装置において、足移動制限手段は、床マットセンサとの間に、制限される領域に足の一部を移動させる隙間空間を有することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の情報入力装置において、足移動制限手段は、床マットセンサ上部の所定の高さに水平方向に配置されたバーであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の情報入力装置において、水平方向に配置されたバーを支持するバー支持手段をさらに備え、識別表示投影手段はバー支持手段に設置されることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の情報入力装置において、所定の領域の境界は、水平方向に配置されたバーの床マットセンサ上に投影した位置の近傍に設けられることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項６ないし８のいずれかに記載の情報入力装置において、所定の高さは、標準体型の膝から胸の間のいずれかの位置であることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項６ないし９のいずれかに記載の情報入力装置において、足移動制限手段は、床マットセンサ上に設定された入力領域の位置を示すように点字又は凹凸部を有することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、足により加圧された位置に応じて異なる信号を発生する床マットセンサを用いて情報を出力する方法であって、２回以上連続して、足による加圧によって発生した信号を床マットセンサから受取る受取ステップと、２回以上受取った信号の受取順序および組み合わせに対して予め割当てられた情報を出力する出力ステップとを備えたことを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の情報出力方法において、出力ステップは、情報種別を示す信号を受取った後、情報種別を示す信号とは異なる情報確定を示す信号を受取ったとき、予め割当てられた情報として受取った情報種別が示す情報を出力することを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の情報出力方法において、床マットセンサは、異なる情報種別を示す信号を発生する２つ以上の情報入力領域と、情報確定を示す信号を発生する確定領域とを含むことを特徴とする。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の情報出力方法において、確定領域は、２つ以上の情報入力領域の間に配置されることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明は、情報出力装置であって、足により加圧された位置に応じて異なる信号を発生する床マットセンサと、２回以上連続して、足による加圧によって発生した信号を床マットセンサから受取る受取手段と、２回以上受取った信号の受取順序および組み合わせに対して予め割当てられた情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の情報出力装置において、出力手段は、情報種別を示す信号を受取った後、情報種別を示す信号とは異なる情報確定を示す信号を受取ったとき、予め割当てられた情報として受取った情報種別が示す情報を出力することを特徴とする。

請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の情報出力装置において、床マットセンサは、異なる情報種別を示す信号を発生する２つ以上の情報入力領域と、情報確定を示す信号を発生する確定領域とを含むことを特徴とする。

請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の情報出力装置において、確定領域は、２つ以上の情報入力領域の間に配置されることを特徴とする。

図１は本実施形態の水平バーつき情報入力装置の一例を示す図である。 図２は本実施形態の情報入力装置１０１とコンピュータ１１０の構造を模式的に示すブロック図である。 図３は本実施形態の情報入力装置１０１のＣＰＵ２０２内で処理されるプログラムの機能モジュールの一例を示すブロック図である。 図４は本実施形態の情報入力装置の足移動制限手段の一例である水平バーの設定位置を示す図である。 図５は本発明の一実施形態にかかるシステム全体の構成を示す図である。 図６は本発明の一実施形態にかかる床マットセンサのパターンの例を示す図である。 図７は本発明の一実施形態にかかる床マットセンサを足で加圧する様子を説明するための図である。 図８は本発明の一実施形態にかかる重心検出方法を説明するための図である。 図９は本実施形態の情報入力方法の処理を示すフロ−チャートである。 図１０は床マットセンサの構造の例を示す図である。 図１１は本発明の一実施形態の床マットの水平バーに「Ａ」、「Ｂ」および「Ｅ」を表示するパターンを示す図である。 図１２は本実施形態のパターン投影方法を説明するための図である。 図１３Ａは本実施形態で用いる投影ユニットの一例を示す図である。 図１３Ｂは本実施形態で用いる投影ユニットの一例を示す図である。 図１４Ａはバー支持部の一部に水平に投影ユニットを装置に設置する場合の例を示す図である。 図１４Ｂは両端から斜めに投影する投影ユニットを装置に設置する場合の例を示す図である。 図１４Ｃは横方向から投影する投影ユニットを装置に設置する場合の例を示す図である。 図１５Ａは本発明の一実施形態の投影された床マットセンサパターンの一例を示す図である。 図１５Ｂは本発明の一実施形態の投影された床マットセンサパターンの一例を示す図である。 図１５Ｃは本発明の一実施形態の投影された床マットセンサパターンの一例を示す図である。 図１５Ｄは本発明の一実施形態の投影された床マットセンサパターンの一例を示す図である。 図１５Ｅは本発明の一実施形態の投影された床マットセンサパターンの一例を示す図である。 図１５Ｆは本発明の一実施形態の投影された床マットセンサパターンの一例を示す図である。 図１６は本発明の一実施形態の可変床マットセンサパターンの応用例を示す図である。 図１７は本発明の一実施形態の可変床マットセンサパターンの別の応用例を示す図である。 図１８は本発明の一実施形態の可変床マットセンサパターンの別の応用例を示す図である。 図１９は本発明の一実施形態にかかるシステム全体の構成を示す図である。 図２０は本実施形態の情報出力装置のＣＰＵ内で処理されるプログラムの機能モジュールの一例を示すブロック図である。 図２１は本発明の一実施形態にかかる床マットセンサを足で加圧する様子を説明するための図である。 図２２は本実施形態の情報入力装置１０１とコンピュータ１１０の構造を模式的に示すブロック図である。 図２３は本発明の別の一実施形態にかかる別の具体的な操作装置の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態）

図１は、本実施形態の水平バーつき情報入力装置の一例を示す図である。本実施形態の情報入力装置１０１は、水平バー１０２およびこれを支持するバー支持部１０３並びに本体表面に床マットセンサ１０４が設けられており、所定の領域を足で踏まれるとその位置に対応したデータを出力する。水平バー１０２は、後述するように操作者が足を移動させる場合の支えになるとともに、操作者の身体の移動範囲を制限することにより足の移動を制限して安定して足によるデータ入力が行えるようにするものである。

図５は、本発明の一実施形態にかかるシステム全体の構成を示す図である。本実施形態の情報入力装置１０１は、一般にコンピュータ１１０と接続されデータ入力機器の１つとして機能する。図５を参照すると、情報入力装置１０１から出力されたデータは、例えばケーブル１２０を介してコンピュータ１１０に送信され、データを受信したコンピュータ１１０は、そのデータを様々な処理に使用することができる。例えば、キーボード１１２を操作できないような場合に、ディスプレイ１１１に２つの選択肢を表示させておいて、情報入力装置１０１の所定の位置を足で踏み込むことにより選択を行わせることができる。

図２は、本実施形態の情報入力装置１０１とコンピュータ１１０の構造を模式的に示すブロック図である。情報入力装置１０１は、表面に図１０に示すような床マットセンサ１０４が張られており、例えば図７に示すように足により踏まれて圧力が加わると、その位置に応じた信号を出力する。図１０は、床マットセンサの構造の例を示す図であり、図７は図５に示すディスプレイとして大画面モニタを用いた場合の例を示す図である。本実施形態の床マットセンサは、図１０に示すような電磁誘導式圧力分布センサ（例えば、特許文献３参照）を利用しているが、これに限られることなく、本技術分野で知られたいずれの技術を用いることもできる。例えば、本実施形態では圧力センサを用いているが、静電気を用いたセンサなどその他の技術を用いても、足の置かれた位置を示す信号を出力することができるものであればいずれの技術も用いることができる。

また、床マットセンサの表面には、図６に示すような入力領域を示すデザインが描かれ、「Ａ」、「Ｂ」等の入力領域とその他の領域を隔てるように腰の高さ付近に水平方向に伸びたバーが設けられており、操作者はそのバーを掴み入力領域の基準として、所望の入力を示す領域を足で踏むことにより対応するデータを出力させることができる。具体的に、図６にはＡが入力される領域と、Ｂが入力される領域と、ＥＮＴＥＲを示す領域が示されており、それぞれの領域を踏むことによりその領域が示すデータを出力することができる。なお、操作者は情報入力領域であるＡかＢの領域を足で踏んでから、ＥＮＴＥＲを踏むことにより最初に踏んだＡかＢのデータが出力されるようにすることもできる。このように、本願発明の方法では、操作者が２回以上にわたり踏んで発生した信号のパターンにより、対応するデータを決定して出力するような制御も可能である。図６に示すような２つのデータの選択は、そのような本願発明の方法のうちの比較的単純な方法であるが、理解しやすいことを考慮して以下Ａ、Ｂを用いて本実施形態の説明を進める。

図２を再度参照すると、出力した信号は、ＣＰＵ２０２において本実施形態の特徴である情報入力により処理されてデータに変換され、変換されたデータはインタフェース２０３を介しコンピュータ１１０に送信される。コンピュータ１１０は、一般にＣＰＵ２１０を備え、ＲＯＭ２１１等に記憶されたプログラムをＲＡＭ２１２上で実行して、情報入力装置１０１から入力したデータに基づいた処理結果をディスプレイ１１１等に出力する。

図３は、本実施形態の情報入力装置１０１のＣＰＵ２０２内で処理されるプログラムの機能モジュールの一例を示すブロック図である。図３に示すように、情報入力装置１０１における処理は、信号受信部３０１、信号判定部３０２および情報生成送信部３０３により実行される。なお、本実施形態では、床マットセンサからの信号を受取ってからデータの出力を行うまでの処理を３つのモジュールにより実行するがこれに限られることなく、その他のモジュールを用い、あるいはより少ないモジュールで処理することもできる。

図４は、本実施形態のバーの典型的な設定位置を示す図である。本実施形態の足移動制限手段である水平バー１０２は、種々の方法で床マットセンサに取り付けることができるが、その一例として図１に示すように床マットセンサの側面に２つのバー支持部１０３を設け、その間に水平バー１０２を固定することにより、下部に足を挿入する隙間空間を作り水平バー１０２を基準に「Ａ」、「Ｂ」等の入力領域を正確に加圧することができる。すなわち、水平バー１０２のような障害物が存在すれば、操作者は人間工学的には少なくとも両足では身体の移動が制限された領域（水平バー１０２を床マットに投影した像の近傍から操作者の反対側の領域、図５等で言えば「Ａ」、「Ｂ」等の入力領域）には踏み込むことはない。これにより、身体の移動が制限された領域への足の移動は操作者が意識して行わない限り行われることはなく、誤入力防止の効果が期待される。ここで、図５に示すように身体の移動が制限された領域の境界は、水平バー１０２を床マット上に投影した線になっているが、上述のとおり必ずしも投影線と境界は一致する必要がない。すなわち、身体の移動が制限された領域の境界は操作者と反対の側にあっても良いし、操作者の側にあっても良いし、直線ではなく適当な曲線としたりして使用状況目的に応じて任意のものとすることができる。例えば、水平バー１０２によって、操作者の動きは制限されるが、水平バー１０２の真下の付近はそれほど制限されないこともあって、自然に両足で踏み込まれることもあり得る。このような場合には、境界をより操作者から遠ざける（操作者の反対側にする）ことによって、自然には両足で押せない位置に入力領域を設定するのが効果的である。

さらに、このような水平バー１０２を適当な高さ、例えば操作者の胸からひざ付近に設定すると、操作者は水平バー１０２を手すりとして握ることにより、手すりから多少（伸ばした上肢分）距離をおくことになるため、床マットセンサの前部領域（「Ａ」、「Ｂ」等の入力領域）には、意識的に踏み込まない限り不用意に踏むことはなくなるという効果が期待される。なお、図示しないが、このバーの高さを可変にして操作者ごとに適切な位置に設定することもできる。

本実施形態では、このように水平方向にバー１０２を設け足移動制限手段とすることにより足の移動に一定の制限を設け、一々目視で確認することなく予め定められた領域以外を踏むことを防止して、誤操作を減少させることができるが、これに加え足移動制限手段を入力領域の基準とすることもできる。本実施形態では、このような水平バー１０２により、誤操作を防止することができる。このように、本願発明は、床マットセンサのような足により入力を行う機器に足移動を制限する部材あるいは機器を設けることを特徴とするが、このような部材や機器は本実施形態の水平バー１０２のような形態のものに限られず、種々のものを用いることができる。例えば、床マットセンサ上部に棒を立てて、その捧を足移動制限手段とすることもでき、また、床マットセンサ上面の一部を盛り上げることにより足移動制限手段とすることができる。したがって、本願発明は、床マット上に入力領域を設定しておいて、何らかの障害部材を設け、足の動きを制限することを特徴とし、これにより誤入力を防止してマンマシンインタフェースを向上させることができる。

また、水平バー１０２は単純な１本の棒とすることもできるが、床マットのデザインに合わせて色分けすることにより、水平バーを見れば床マットの入力領域を確認することなく足による入力を行うことができる。具体的には、例えば図１１を参照すると床マット１０１の「Ａ」および「Ｂ」の領域の上方に当たる部分と、「ＥＮＴＥＲ」の領域の上方に当たる部分とについて水平バー１０２上に「Ａ」１１０１、「Ｂ」１１０３および「Ｅ」１１０２等と表示したり、色分けしたりすることにより、操作者は視線を落として床マットを見ることなく前方の画面を見ながら足による操作をすることができる。また、この色分けに代えて水平バー１０２の所定の位置に点字または凹凸部を設けたり、表面の感触を変化させたりすることにより、視覚障害者でも床マットの入力領域を確認することができるようにすることもできる。例えば、図１１に示す例で説明すると、「Ａ」１１０１、「Ｂ」１１０３および「Ｅ」１１０２の文字部分や境界部分１１０４および１１０５を浮き彫りにし、あるいはこれらの文字部分のわきに点字を添えることができる。

さらに、本実施形態のシステムにはスピーカ等の音声出力装置を取り付け、表示内容や操作に関する情報を音声で操作者に伝えることもできる。このような機能を設けることにより、ディスプレイにトレーニング内容を画像で表示するだけではなく、指示事項や結果について、同時に音声で流すことでＧＵＩ配置が判るため、ゲーム性の低い片足立ちやウォーキング等の単純なトレーニングについては視覚障害のある操作者でもバーに捕まりながら操作可能になる。
（特殊制御の例）

本実施形態では、足により加圧されて床マットセンサから出力された信号に基づいて情報を出力する際、さらに以下に示すような制御を行って正確な操作を期すことができる。

図９は、本制御例の方法の処理を示すフロ−チャートである。以下、図９に示すフローチャートに基づき、図３、６を参照しつつ本制御例の処理について説明する。図６に示す床マットセンサのいずれかの領域が踏まれ、いずれかの信号が発生すると、信号受信部３０１が最初の信号を読取って記憶する（Ｓ４０１）。ここで入力された信号、すなわち床マットセンサ１０４の、例えば図６のＡの領域を足で踏んで発生した信号である場合、その信号は「Ａ」という情報種別を示す信号になる。本制御例の方法では、床マットセンサから最初に情報種別を示す信号を受取った後、確定を意味する情報確定を示す信号を受取って始めて、最初に受取った情報種別の情報を出力し、この例で言えば、Ａというデータが出力される。したがって、最初の信号は情報種別を示す信号である必要があるので、図６に示すような床マットセンサを用いる場合は、ＡまたはＢの情報種別を示す信号を受取らなければ情報は出力されないので、ステップＳ４０２では読取った信号がＡまたはＢの領域を踏んで発生したものか否かを信号判定部３０２が判定する。最初に情報種別（図６の例ではＡまたはＢ）を示す信号を受取った場合は、次に入力された信号を信号受信部３０１が読み取り、情報確定を示す信号（図６の例ではＥＮＴＥＲを示す信号）を受取ったか否かを信号判定部３０２が判定して（Ｓ４０４）、情報確定を示す信号のときは最初に受取った情報種別の情報が入力されたものとして、情報生成送信部３０３がそのような情報を生成して外部に出力する（Ｓ４０５）。

以上のような特殊処理を行うことにより、図６に示すような床マットセンサパターンにおいて、Ａの領域が踏まれ、引き続いてＥＮＴＥＲが踏まれると、確実にＡが踏まれたことを示すデータ（例えば、「１」や「Ａ」といったコード）を出力することができ、上述の足の移動制限に加え、足を用いた入力において誤入力を起こりにくくすることができる。

以上説明したように、本願発明の情報入力装置により、床マットセンサを用いたデータ入力が確実に行えるが、床マットセンサの通常の使用を考慮すると、この特徴はより効果的であることが理解される。すなわち、床マットセンサは、操作者が立った状態で操作される場合が通常であり、時には運動しながら使用される等から、図７に示すように大画面のモニタとともに利用されることが多く、着座によるコンピュータ操作に比して画面からかなり距離をおいて設置される。その場合、操作者は、離れた位置の画面を注視し、足下のボタンやユーザインターフェイスについて頻繁には視認を行わず、経験や記憶に頼った操作になりがちであるが、そのような場合にも本願発明の情報入力装置を用いることにより確実な操作が可能になるだけでなく、水平バー１０２に掴まることにより操作者の姿勢を安定させることもできる。例えば、図７に示す例では、操作者は大画面モニタ７０１を見ながら床マットセンサ１０１を用いて操作を行っているが、ここで決定ボタン（ここではＥＮＴＥＲ）は図６に示すようにマット中央前方に配置されているので、操作者は画面の中心部分に向かって一歩踏み込めば良く、足下をいちいち確認する必要がなくなる。

本実施形態を応用することにより、従来のゲームマットやランニングマシン等で、足下や手元の外部に設ける必要があったスタートやリセット等の機能を持たせたコントロールボックスを不要とすることができる。すなわち、従来のゲームマットやランニングマシン等ではスイッチ等に用いるボックスが必要であったが、本実施形態の情報入力方法を用いれば、足下のステップコンビネーションのみで必要とされる複数の機能の入力が可能となったことで、それをなくす事が可能となる。これによって、コスト削減という効果に加え、操作者が屈んでスイッチ操作したり、手元の別のスイッチを操作したりする必要がなくなり、純粋に足のみで全ての操作が可能となる。
（第２実施形態）

本実施形態では、上述の第１実施形態に加え床マットセンサは、足が置かれた位置の圧力情報に基づいて種々の処理を行うことができる。すなわち、本実施形態で用いる床マットセンサは図１０に示すような構造を有する電磁誘導式圧力分布センサを用いることから、本実施形態の情報入力装置は出力される各位置の圧力情報により、例えば床マットセンサ上にいる操作者の重心位置を特定する等、種々の処理を行う。したがって、本実施形態の情報入力装置は第１実施形態と床マットセンサが圧力分布センサに限られる点を除きシステム構成は同様である。本実施形態では、例えば、図６に示すように床マットセンサの前部（Ａ、Ｂが描かれている領域）を主に第１実施形態で説明したＡ、Ｂ等の入力用として用い、後部をその他の入力用に用いるといったように、床マットセンサを種々の情報入力機器として用いながら、上述の第１実施形態の情報入力装置としても使用することができる。さらに、両領域はバーによって区分けされることになり、バーを基準として前側を全部とすることができる。

なお、この一例では図６に示す床マットセンサとして図１０に示すような電磁誘導式圧力分布センサを用いたものを使用するが、これに限られることなく床マット上の置かれた物体によりかけられた圧力から圧力分布を検出することができる圧力センサであればいずれのセンサも用いることができる。

床マットセンサを用いた種々の情報入力機器としては、上述のように操作者の重心を検出する処理などが有効である。重心は、本技術分野で知られた両足の圧力分布から検出するいずれの方法も用いることができるので、ここでは詳細な説明は省略するが、例えば図８に示すように両足の圧力分布８０２、８０３を測定し、得られた分布のパターンから重心の位置８０１を求める。両足の圧力分布で立ち位置や重心の位置が検出されると、例えばゲーム等に応用して重心の位置を変化させてディスプレイのキャラクタが移動するようなアプリケーションに適用することができる。

本実施形態では、このように検出された重心の位置を利用して、より確実な情報の出力ができるようにする。すなわち、第１実施形態で説明したデータの判定方法に加え、図６のＡ、ＢやＥＮＴＥＲなどの情報入力領域または確定入力領域が操作者の片方の足だけで圧力をかけている場合に情報を出力するようにすることができる。これは、操作者がＡやＢを選択しようとしてその領域を踏み込むときは、通常は片足で踏み込み、両足で踏み込むことはないため、片足で圧力をかけられた場合のみ、情報入力することによってより確実な情報の提供が可能になるのである。この場合さらに、情報入力領域または確定入力領域に置かれた足の反対側の足、すなわち軸足が情報入力領域または確定入力領域以外の後方部分に置かれ、安定していて移動しないという判断条件を加えることによって、さらにより確実な情報の提供が可能になる。この場合に、バーを手で握ることにより体を安定させるとともに、操作領域を認識する基準とすることができるのである。

このように、第１実施形態のようなＡ、Ｂの入力だけを目的とした情報入力装置に比べ、その他の目的にも使用する場合、床マットセンサの前部にある領域のみ使用するわけではなく、操作者は床マットセンサの表面全体を移動することが多いため、前部にあるＡやＢの領域を正確に指示することがより困難となる。したがって、本実施形態のように床マットセンサを種々の情報入力機器として用いる場合、本願発明の方法がより効果的になる。
（第３実施形態）

本実施形態は、上述の第１実施形態及び第２実施形態と基本的に同じ構成で実装されるが、受取った信号に基づいて、操作者がどのような情報を出力しようとしたかを判定する処理の一部が異なる。すなわち、本実施形態の情報入力装置または方法では、Ａ、Ｂなどの情報種別を示す信号を受取ってから、情報確定を示す信号を受け取るまでの時間を制限し、一定の間隔を超えて受取った場合はその信号は無効にする。具体的には、本技術分野で知られたいずれの方法も取ることができるが、一例として、最初の信号を受取り（図９のステップＳ４０１）、情報種別を示す信号と判定された（同じくステップＳ４０２）後、タイマを始動して一定の時間、例えば３〜５秒以内に次の信号を受けとらない場合は本処理を終了させる。この場合、タイマが終了する前に信号を受取っても、ステップＳ４０４において受取った信号が情報確定を示す信号でないときは処理を終了するが、これに代えて、さらにタイマが終了するまで信号を待つようにすることもできる。

本実施形態では、操作者がどのような情報を出力しようとしたかを判定する処理（図９のステップＳ４０２〜Ｓ４０４）において、複数の信号が一定の間隔で受取られた場合のみ情報入力することにより上述の各実施形態に加え、さらに誤入力を排除することができる。
（第４実施形態）

本実施形態は、上述の第１実施形態ないし第３実施形態と基本的に同じ構成で実装されるが、床マットセンサパターンを動的に変化させる点が異なる。すなわち、本実施形態の情報入力装置または方法において、Ａ、ＢまたはＥＮＴＥＲなどの床マットセンサパターンは床マットに印刷等することにより固定的に表示されているが、本実施形態では使用する場面に応じて床マットセンサパターンを変化させて、より効果的な情報入力を可能にするものである。床マットセンサパターンは、種々の方法により変化させる（言い換えると、表示させる）ことができるが、本実施形態では床マットの上部からパターンを投影することにより床マットセンサパターンを示す方法を用いる。以下にこの方法をより具体的に説明する。

図１２は、本実施形態のパターン投影方法を説明するための図である。後述する、パターンを投影するための投影手段であるＬＥＤスポットライトや液晶プロジェクタなどをバー支持部１０３等に取りつけ、床マットセンサ上に投影すると、投影ライト１２０２が床マット上に床マットセンサパターンを形成することができる。図１２に示すようにバー支持部１０３に投影用ユニットを設置して、斜めに投影するようにすると、操作者の足１１０４に邪魔されることがないので影で床マットセンサパターンがうまく投影されないということを避けることができる。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、本実施形態で用いる投影ユニットの一例を示す図である。図１３ＡはカラーＬＥＤスポットライトの例を、図１３Ｂは液晶プロジェクタの例を示している。本実施形態では、投影ユニットとして、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すような機器を用いるが、本技術分野で知られた種々の投影ユニットを用いることができ、さらに投影ユニット以外でも動的にパターンを変化させることができる様々な機器、部材を用いることができる。これらの投影ユニットは、上述のように操作者の足の影にならないよう装置に設置する必要がある。本実施形態では図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃに投影ユニットを装置に設置する場合の例を示す。図１４Ａはバー支持部の一部に水平にユニット１４０１を設置したもの、図１４Ｂは両端から斜めに投影する投影ユニット１４０２を採用したもの、図１４Ｃは横方向から投影する投影ユニット１４０３を採用したものである。

図１４Ａ、図１４Ｂおよび図１４Ｃに示す投影ユニット１４０１、１４０２、１４０３のいずれの設置場所も装置の前方部にあるため操作者の足が陰になりにくくなっている。本実施形態では、色分けしてＬ、Ｒ、ＥＮＴＥＲなどが投影されているが、投影ユニットにより様々なパターンが可能であることは当業者であれば容易に理解することができ、また、投影ユニットをこのような形で用いるために必要な設定や調整、例えば取り付け位置により生じるゆがみの調整などは本技術分野で知られた方法により行うことができるのでここでは詳細は説明しない。また、本実施形態では、主に身体の移動が制限された領域についてパターンを投影するが、これに限られず投影ユニットを用いて床マットセンサ全体にパターンを投影することもできる。また、本実施形態でパターンは光の投影で行うため、外光が強く入射する場合にはパターンが見えにくくなるおそれもあるため、図１２に示す遮蔽用のアクリル板１２０３などを取り付けるのも有効である。

本実施形態の投影ユニットも、コンピュータ１１０に接続することができ、さまざまなパターンをコンピュータ１１０から送信して床マットセンサ上に投影することができる。図１５Ａないし図１５Ｆは、このように投影された床マットセンサパターンの一例を示す図である。本実施形態でも、装置の使用状況としては、図７に示すようなモニタを見ながら操作者は本実施形態の装置上でゲームを行ったり、エクササイズを行ったりしており、モニタに映し出された内容、現在行っているコンテンツの内容に応じて色々なパターンを床マットセンサ上に表示し選択可能とさせることができる。

このように床マットセンサパターンを変化させるため、基本的には床マットセンサの表面はパターンの投影が可能なように図１５Ａのように例えば無地で反射率の高い、本技術分野で使用可能ないずれかの素材を貼り付ける。以上説明した床マットセンサを用いて、様々なパターンが投影され床マットセンサパターンが形成されるが、図１５Ｂは最も標準的なパターンであるＬ、Ｒを使用する。図１５Ｃでは、モニタに表示されているのが何かのビデオ等の場合でプレイや早回しなどを操作者は選択することができる。図１５Ｄは同様に上下左右を支持することができるようになっており、図１５Ｅ、図１５Ｆは二人で使用するためのパターンである。ここで、足跡が２つ表示されているが、これは２人で使用するときにそれを明確にするためのものであるが、必須のものではない（例えば、モニタにそのような状況を示すような表示をすることもできる）ものの、上述のように入力領域以外にもパターンを投影させるような投影ユニットを用いてこのようなパターンを形成することもできる。

図１６は、本実施形態の可変床マットセンサパターンの応用例を示す図である。この例は、比較的オーソドックスな応用例であるが、入力パターンが初期時Ｌ、Ｒであった場合に、モニタ７０１上でＡ、Ｂに入力パターンを切り替える旨表示させて、床マットセンサパターンもそれに合わせて変化させるものである。図１６に示すように、コンピュータ１１０は、モニタ７０１に選択肢Ａ、Ｂを表示させつつ、投影ユニットに指示を出して、Ａ、Ｂという新しい床マットセンサパターンを投影するようにさせる。操作者が、モニタ７０１を見ながらＡあるいはＢを足で踏むとその情報が、上述の実施形態１で説明したようにコンピュータ１１０に足で踏まれた領域に映し出されている情報が入力される。

図１８および図１９は、本実施形態の可変床マットセンサパターンの他の応用例を示す図である。図１８を参照すると、１種のゲームがモニタ７０１に写されており、初期時Ｌ、Ｒであった入力パターンが、モニタ７０１上で領域の表示が細かくなって上下左右を矢印で示して、床マットセンサパターンもそれに合わせて変化させるものである。図１９も同様にエクササイズの指示がモニタ７０１に写されており、ＬまたはＲのいずれかを選択すると、それぞれ左または右の操作者の足元がライトアップされるというものである。

以上本実施形態により、床マットセンサパターンをコンテンツにあわせ種々変化させることにより、よりダイナミックなコンテンツの作成に寄与することができる。
（第５実施形態）

図１９は、本発明の一実施形態にかかるシステム全体の構成を示す図である。本実施形態の情報出力装置１９０１は、表面に床マットセンサが設けられており、所定の領域を足で踏まれるとその位置に対応したデータを出力する。出力されたデータは、例えばケーブル１２０を介してコンピュータ１１０に送信され、データを受信したコンピュータ１１０は、そのデータを様々な処理に使用することができる。例えば、キーボード１１２を操作できないような場合に、ディスプレイ１１１に２つの選択肢を表示させておいて、情報出力装置１９０１の所定の位置を足で踏み込むことにより選択を行わせることができる。

図２は、本実施形態の情報出力装置とコンピュータ１１０の構造を模式的に示すブロック図である。情報出力装置１９０１は、表面に図１０に示すような床マットセンサ１０４が張られており、例えば図２１に示すように足により踏まれて圧力が加わると、その位置に応じた信号を出力する。図１０は、床マットセンサの構造の例を示す図であり、図２１は図１９に示すディスプレイとして大画面モニタを用いた場合の例を示す図である。本実施形態の床マットセンサは、図１０に示すような電磁誘導式圧力分布センサ（例えば、特許文献３参照）を利用しているが、これに限られることなく、本技術分野で知られたいずれの技術を用いることもできる。

また、床マットセンサの表面には、図６に示すような入力領域を示すデザインが描かれており、操作者は所望の入力を示す領域を足で踏むことにより対応するデータを出力させることができる。具体的に、図６にはＡが入力される領域と、Ｂが入力される領域とが示されており、ＥＮＴＥＲで示される領域が確定領域として示されている。本実施形態では、操作者は情報入力領域であるＡかＢの領域を足で踏んでから、ＥＮＴＥＲを踏むことにより最初に踏んだＡかＢのデータが出力される。このように、本願発明の情報出力方法では、操作者が２回以上にわたり踏んで発生した信号のパターンにより、対応するデータを決定して出力する。図６に示すような２つのデータの選択は、そのような本願発明の情報出力方法のうちの比較的単純な方法であるが、理解しやすいことを考慮して以下Ａ、Ｂを用いて本実施形態の説明を進める。

図２を再度参照すると、出力した信号は、ＣＰＵ２０２において本実施形態の特徴である情報出力方法により処理されてデータに変換され、変換されたデータはインタフェース２０３を介しコンピュータ１１０に送信される。コンピュータ１１０は、一般にＣＰＵ２１０を備え、ＲＯＭ２１１等に記憶されたプログラムをＲＡＭ２１２上で実行して、情報出力装置１９０１から入力したデータに基づいた処理結果をディスプレイ１１１等に出力する。

図２０は、本実施形態の情報出力装置１９０１のＣＰＵ２０２内で処理されるプログラムの機能モジュールの一例を示すブロック図である。図２０に示すように、情報出力装置１９０１における処理は、受取手段である信号受信部２００１、送信手段である信号判定部２００２および情報生成送信部２００３により実行される。なお、本実施形態では、床マットセンサからの信号を受取ってからデータの出力を行うまでの処理を３つのモジュールにより実行するがこれに限られることなく、その他のモジュールを用い、あるいはより少ないモジュールで処理することもできる。

図９は、本実施形態の情報出力方法の処理を示すフロ−チャートである。以下、図９に示すフローチャートに基づき、図６、２０を参照しつつ本実施形態の情報出力処理について説明する。図６に示す床マットセンサのいずれかの領域が踏まれ、いずれかの信号が発生すると、信号受信部２００１が最初の信号を読取って記憶する（Ｓ４０１）。ここで入力された信号、すなわち床マットセンサ１０４の、例えば図６のＡの領域を足で踏んで発生した信号である場合、その信号は「Ａ」という情報種別を示す信号になる。本実施形態の情報出力方法では、床マットセンサから最初に情報種別を示す信号を受取った後、確定を意味する情報確定を示す信号を受取って始めて、最初に受取った情報種別の情報を出力し、この例で言えば、Ａというデータが出力される。したがって、最初の信号は情報種別を示す信号である必要があるので、図６に示すような床マットセンサを用いる場合は、ＡまたはＢの情報種別を示す信号を受取らなければ情報は出力されないので、ステップＳ４０２では読取った信号がＡまたはＢの領域を踏んで発生したものか否かを信号判定部２００２が判定する。最初に情報種別（図６の例ではＡまたはＢ）を示す信号を受取った場合は、次に入力された信号を信号受信部２００１が読み取り、情報確定を示す信号（図６の例ではＥＮＴＥＲを示す信号）を受取ったか否かを信号判定部２００２が判定して（Ｓ４０４）、情報確定を示す信号のときは最初に受取った情報種別の情報が入力されたものとして、情報生成送信部２００３がそのような情報を生成して外部に出力する（Ｓ４０５）。

以上の処理により、図６に示すような床マットセンサパターンにおいて、Ａの領域が踏まれ、引き続いてＥＮＴＥＲが踏まれると、確実にＡが踏まれたことを示すデータ（例えば、「１」や「Ａ」といったコード）を出力することができ、足を用いた入力において誤入力を起こりにくくすることができる。

このように、本願発明の情報出力装置または方法により、床マットセンサを用いたデータ入力が確実に行えるが、床マットセンサの通常の使用を考慮すると、この特徴はより効果的であることが理解される。すなわち、床マットセンサは、操作者が立った状態で操作される場合が通常であり、時には運動しながら使用される等から、図２１に示すように大画面のモニタとともに利用されることが多く、着座によるコンピュータ操作に比して画面からかなり距離をおいて設置される。その場合、操作者は、離れた位置の画面を注視し、足下のボタンやユーザインターフェイスについて頻繁には視認を行わず、経験や記憶に頼った操作になりがちであるが、そのような場合にも本願発明の情報出力装置または方法を用いることにより確実な操作が可能になる。例えば、図２１に示す例では、操作者は大画面モニタ７０１を見ながら床マットセンサ１９０１を用いて操作を行っているが、ここで決定ボタン（ここではＥＮＴＥＲ）は図６に示すようにマット中央前方に配置されているので、操作者は画面の中心部分に向かって一歩踏み込めば良く、足下をいちいち確認する必要がなくなる。

本実施形態を応用することにより、従来のゲームマットやランニングマシン等で、足下や手元の外部に設ける必要があったスタートやリセット等の機能を持たせたコントロールボックスを取ることが可能となる。すなわち、従来のゲームマットやランニングマシン等ではスイッチ等に用いるボックスが必要であったが、本実施形態の情報出力方法を用いれば、足下のステップコンビネーションのみで必要とされる複数の機能の入力が可能となったことで、それをなくす事が可能となる。これによって、コスト削減という効果に加え、操作者が屈んでスイッチ操作したり、手元の別のスイッチを操作したりする必要がなくなり、純粋に足のみで全ての操作が可能となる。

さらに、複数のステップコンビネーション＋ＥＮＴＥＲキー加圧処理により、ＰＣで必要な様々なキー入力となるような情報出力が可能になる。
（第６実施形態）

本実施形態では、上述の第５実施形態に加え床マットセンサは、足が置かれた位置の圧力情報に基づいて種々の処理を行うことができる。すなわち、本実施形態で用いる床マットセンサは図１０に示すような構造を有する電磁誘導式圧力分布センサを用いることから、本実施形態の情報出力装置は出力される各位置の圧力情報により、例えば床マットセンサ上にいる人の重心位置を特定する等、種々の処理を行う。したがって、本実施形態の情報出力装置は第１実施形態と床マットセンサが圧力分布センサに限られる点を除きシステム構成は同様である。本実施形態では、例えば、図６に示すように床マットセンサの前部（Ａ、Ｂが描かれている領域）を主に第１実施形態で説明したＡ、Ｂ等の入力用として用い、後部をその他の入力用に用いるといったように、床マットセンサを種々の情報入力機器として用いながら、上述の第１実施形態の情報出力装置としても使用することができる。なお、この一例では図６に示す床マットセンサとして図１０に示すような電磁誘導式圧力分布センサを用いたものを使用するが、これに限られることなく床マット上の置かれた物体によりかけられた圧力から圧力分布を検出することができる圧力センサであればいずれのセンサも用いることができる。

床マットセンサを用いた種々の情報入力機器としては、上述のように操作者の重心を検出する処理などが有効である。重心は、本技術分野で知られた両足の圧力分布から検出するいずれの方法も用いることができるので、ここでは詳細な説明は省略するが、例えば図８に示すように両足の圧力分布８０２、８０３を測定し、得られた分布のパターンから重心の位置８０１を求める。両足の圧力分布で立ち位置や重心の位置が検出されると、例えばゲーム等に応用して重心の位置を変化させてディスプレイのキャラクタが移動するようなアプリケーションに適用することができる。

本実施形態では、このように検出された重心の位置を利用して、より確実な情報の出力ができるようにする。すなわち、第１実施形態で説明したデータの判定方法に加え、図６のＡ、ＢやＥＮＴＥＲなどの情報入力領域または確定入力領域が操作者の片方の足だけで圧力をかけている場合に情報を出力するようにすることができる。これは、操作者がＡやＢを選択しようとしてその領域を踏み込むときは、通常は片足で踏み込み、両足で踏み込むことはないため、片足で圧力をかけられた場合のみ、情報出力することによってより確実な情報の提供が可能になるのである。この場合さらに、情報入力領域または確定入力領域に置かれた足の反対側の足、すなわち軸足が情報入力領域または確定入力領域以外の後方部分に置かれ、安定していて移動しないという判断条件を加えることによって、さらにより確実な情報の提供が可能になる。

このように、第１実施形態のようなＡ、Ｂの入力だけを目的とした情報出力装置に比べ、その他の目的にも使用する場合、床マットセンサの前部にある領域のみ使用するわけではなく、操作者は床マットセンサの表面全体を移動することが多いため、前部にあるＡやＢの領域を正確に指示することがより困難となる。したがって、本実施形態のように床マットセンサを種々の情報入力機器として用いる場合、本願発明の情報出力方法がより効果的になる。
（第７実施形態）

本実施形態は、上述の第５実施形態及び第６実施形態と基本的に同じ構成で実装されるが、受取った信号に基づいて、操作者がどのような情報を出力しようとしたかを判定する処理の一部が異なる。すなわち、本実施形態の情報出力装置または方法では、Ａ、Ｂなどの情報種別を示す信号を受取ってから、情報確定を示す信号を受け取るまでの時間を制限し、一定の間隔を超えて受取った場合はその信号は無効にする。具体的には、本技術分野で知られたいずれの方法も取ることができるが、一例として、最初の信号を受取り（図９のステップＳ４０１）、情報種別を示す信号と判定された（同じくステップＳ４０２）後、タイマを始動して一定の時間、例えば３〜５秒以内に次の信号を受けとらない場合は本処理を終了させる。この場合、タイマが終了する前に信号を受取っても、ステップＳ４０４において受取った信号が情報確定を示す信号でないときは処理を終了するが、これに代えて、さらにタイマが終了するまで信号を待つようにすることもできる。

本実施形態では、操作者がどのような情報を出力しようとしたかを判定する処理（図９のステップＳ４０２〜Ｓ４０４）において、複数の信号が一定の間隔で受取られた場合のみ情報出力することにより上述の各実施形態に加え、さらに誤入力を排除することができる。
（第８実施形態）

本実施形態は、上述の第１実施形態に加えて、ビデオカメラ等の操作者を撮像する手段をさらに備え、操作者の動作を抽出することができるようにしておいて、床マットによる入力手法と組み合わせることにより、直感的に操作を認識する装置を提供するものである。すなわち、上述の第１実施形態の床マットセンサに画像認識装置を接続し、床マットで動作モードを指示しつつ三次元撮像装置を用いた画像認識装置によって、ジェスチャなどの操作者の操作をより確実に認識する。具体的には、例えば図１に示すような床マット１０１上のＬまたはＲを踏むと操作モードに入って操作者の動作をジェスチャであるとして認識処理を実行し、それ以外のときは操作者の動作は対象外として処理を行わない。この場合の具体的なジェスチャおよびジェスチャの認識方法は本技術分野で知られたいずれの方法も用いることができる。例えば、手を上または下に動かすと画面のスクロールを表しているとして操作するようにすることもでき、文字を書く動作をすると、手の軌跡に沿って文字を書き込んだりすることができる。

図２２は、本実施形態の画像認識装置のコンピュータ１１０の構造を模式的に示すブロック図である。コンピュータ１１０には、モニタの上部等に取り付けられ、操作者およびバー１０２、１０３に付されたマーカなどを撮影するビデオカメラ２２０１が接続され、撮影した画像がコンピュータ１１０に取り込まれる。撮影により得られた画像は、ＣＰＵ２１０において本実施形態の特徴である画像の抽出、位置の算出などが行われ、算出した位置から操作面からビデオカメラ２２０１側に身体の一部が出たかどうかを決定する。コンピュータ１１０は、一般にＣＰＵ２１０を備え、ＲＯＭ２１１等に記憶されたプログラムをＲＡＭ２１２上で実行して、画像認識装置から入力した画像に基づいた処理結果をモニタ等に出力する。本実施形態では、モニタは、主に操作者が体験しようとする様々なアプリケーションにより提供される種々の映像を出力するものだが、操作入力の支援となるような情報も表示する。例えば、どのようなジェスチャがどのような操作に対応しているかを画像として提供したり、現在操作として認識されている動作をリアルタイムで表示して操作者に認識状況を知らせることにより、安心感を与えたりすることができる。

図２２を参照すると、さらに、本実施形態の操作入力装置は、表面に床マットセンサ１０１が張られており、例えば“Ｌ”あるいは“Ｒ”と表示された領域を足により踏まれて圧力が加わると、その位置に応じた信号を出力する。このように、足で操作をする場合には操作者によっては不安定になる可能性があるので、バー１０２はこのような場合にも手でつかまって姿勢を安定させることができるので有効である。

また、本実施形態ではバー１０１等のビデオカメラに向いた側にマーカを付すことにより、操作者の動きとともにビデオカメラ２２０１により撮影され、撮影された映像はコンピュータ１１０で処理され、操作者のマーカ１０１を出た部分のジェスチャがどのような操作を意味するかを判定する際の位置基準に用いることができる。

図１ではバー１０２、１０３を示したが、例えば図２３に示すような机状の立体物などを用いることもできる。この場合、図１に示すと同様に主に足により指示する“Ｒ”や“Ｌ”が示された領域１０５が配置されている。このような、“Ｒ”等が示された領域１０５は、床マットや床面に書き込んだり、印刷したり、あるいはシートを貼り付けたりすることができる他、上述の他の実施形態に示すように、パターンを投影するための投影手段であるＬＥＤスポットライトや液晶プロジェクタなどを取りつけ、床マットセンサ上に投影し床マット上に入力文字等のパターンを形成することができる。

本実施形態では、画像を取得するためにビデオカメラ２２０１をモニタ７０１の上部に取りつけ撮影しているが、必要な画像が得られればこれに限られることなく、赤外線カメラ等、本技術分野で知られたいずれの撮影手段を用いることもでき、設置場所もモニタの付近の何処を選択することもできる。ここで、本実施形態ではビデオカメラ２２０１として三次元（あるいは３Ｄ）カメラを用いることにより、操作者およびマーカを含め立体画像が作成できるようにする。また、赤外線カメラとビデオカメラとを融合して用いることもできる。すなわち、例えば後述する再帰性反射材をマーカとして使用する場合、赤外線カメラを専ら操作面形成基準のキャリブレーション用に用い、操作者の動きは通常のビデオカメラで捉えるといった仕方で２種類のカメラを用いることができる。

さらに、本実施形態のシステムには図示しないスピーカ等の音声出力装置を取り付けられており、表示内容や操作に関する情報を音声で操作者に伝えることもできる。このような機能を設けることにより、ディスプレイに操作内容を画像で表示するだけではなく、指示事項や結果について、同時に音声で流すことで操作面基準が判るため、視覚障害のある操作者でも操作することが可能になる。また、操作者は、マーカの上方に操作面が存在するように操作の基準とすることができる。

図２３を参照して操作者２３０４の認識処理をより具体的に説明すると、マーカ２３０１〜２３０３の処理を行って抽出した後、抽出したマーカ部分２３０１〜２３０３を白黒の２値化し、ビデオカメラ２２０１の撮影した画像から抽出したマーカの縦横の辺を構成するピクセル数を計算する。取得した画像の縦横の辺の長さや傾斜を、基準となる画像と比較して撮像空間の歪みやスケールを割り出す。本実施形態では、歪みやスケールを算出する場合に、この他に少なくとも４点以上の箇所にマーカを設けて基準とすることもできる。例えば、４点以上の基準点が有ればそれを結んで線分とし、キャリブレーションを行うことが可能である。

このような準備の結果、実際に操作者２３０４および手２３０５の画像を抽出し、操作入力システムのマーカのビデオカメラ２２０１から見て奥側に立つ操作者２３０４とマーカ２３０１〜２３０３との相対関係を用い、操作者２３０４が床マット１０１で操作の開始を示す入力をすると、操作が開始されたと判断し、各部の形状（手を開いている、あるいは指を２本立てているなど）や動きから、その形状、動きが予め想定されたいずれの操作であるかを判定する。ここで、どのような形状、動きがどのような操作に対応するかは、システム独自に取り決めることもできるし、本技術分野で知られたいずれかの手法を取り入れて決定することもできる。判定した結果は、そのような操作の入力があったものとしてコンピュータ１１０で実行される。操作内容の判定はここで説明した手法に限られることなく本実施形態で知られたいずれの方法も用いることができる。また、具体的な判定方法も省略したが、一般には予め定めたジェスチャなどの操作者の身体の形状、動きと、それが意味する操作内容とをデータベース等に格納しておいて、画像抽出後、このデータベースにアクセスして、操作内容を判定する。この際にももちろん、画像認識技術や人工知能などを本技術分野で知られた手法により利用し、判定精度を向上させることもできる。

このように床マットセンサから出力した信号は、ＣＰＵ２０２において情報入力により処理され、すなわち“Ｒ”あるいは“Ｌ”等のデータに変換され、変換されたデータはインタフェース２０３を介しコンピュータ１１０に送信される。コンピュータ１１０は、床マットセンサからのデータから操作入力の開始を認識して、上述の動作をビデオカメラ２２０１で撮影した画像から認識して操作者２３０４が行おうとしている操作を特定する処理を実行する。すなわち、例えば“Ｒ”を踏みながらの動作が操作を意味するものとすると、操作者２３０４は何らかの操作を使用とするときのみ“Ｒ”を踏めばよく、コンピュータ１１０に操作として認識させようとする場合は“Ｒ”を踏みつつ、予め定められたジェスチャを示すことにより、コンピュータ１１０は操作者の動作の中から適切にシステムに対する操作を特定して処理することができる。

本発明は、床マットセンサ上部に設けられ、足の移動を制限する足移動制限手段と、床マットセンサ上の所定の領域に置かれたことを示す信号を受信する所定の領域に応じて予め定められる情報を出力する情報出力手段とを備えているので、足の移動を制限し、操作の位置の一定の基準を提供することにより、予め定められた領域を操作する場合は一々目視による確認をしなくても誤入力が起こりにくくすることができる。また、床マットセンサパターンをコンテンツにあわせ種々変化させることにより、よりダイナミックなコンテンツの作成に寄与することができる。

また、本発明は、２回以上連続して、足による加圧によって発生した信号を床マットセンサから受取る受取ステップと、２回以上受取った信号の受取順序および組み合わせに対して予め割当てられた情報を出力する出力ステップとを備えているので、床マットセンサを用いて足で触れられた位置により異なる情報を出力する際に、足の複数回の操作から１つの情報を特定して出力することにより、足を用いた入力において誤入力を起こりにくくすることができる。

Claims (18)

1. 足の置かれた位置に応じて異なる信号を発生する床マットセンサを用いて情報を入力する情報入力装置であって、
   前記床マットセンサ上部に設けられ、前記足の移動を制限する足移動制限手段と、
   前記床マットセンサ上の所定の領域に置かれたことを示す信号を受信する該所定の領域に応じて予め定められる情報を出力する情報出力手段と、を備え、
   前記足移動制限手段は、前記床マットセンサ上に操作者の身体の移動が制限される移動制限領域を形成し、
   情報出力手段は、移動制限領域以外の領域内に足が置かれることによって発生する信号を操作者の重心位置を特定するための処理によって出力することにより、前記移動制限領域内に足が置かれることによって発生する信号は、該移動制限領域以外の領域内に足が置かれることによって発生する信号と異なる処理によって出力することを備えたことを特徴とする情報入力装置。
2. 前記移動制限領域内に、足が置かれると異なる情報を出力する領域を識別する表示が前記マットセンサ上に示されることを特徴とする請求項１に記載の情報入力装置。
3. 前記異なる情報を出力する領域を識別する表示を変化させる表示変化手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の情報入力装置。
4. 前記表示変化手段は、前記マットセンサ上に前記異なる情報を出力する領域に上部から前記識別する表示を投影する識別表示投影手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の情報入力装置。
5. 前記足移動制限手段は、前記床マットセンサとの間に、該移動制限領域に前記足の一部を移動させる隙間空間を有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の情報入力装置。
6. 前記足移動制限手段は、前記床マットセンサ上部の所定の高さに水平方向に配置されたバーであることを特徴とする請求項５に記載の情報入力装置。
7. 前記水平方向に配置されたバーを支持するバー支持手段をさらに備え、
   前記識別表示投影手段は前記バー支持手段に設置されることを特徴とする請求項６に記載の情報入力装置。
8. 前記所定の領域の境界は、前記水平方向に配置されたバーの前記床マットセンサ上に投影した位置の近傍に設けられることを特徴とする請求項６または７に記載の情報入力装置。
9. 前記所定の高さは、標準体型の膝から胸の間のいずれかの位置であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の情報入力装置。
10. 前記足移動制限手段は、前記床マットセンサ上に設定された入力領域の位置を示すように点字又は凹凸部を有することを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の情報入力装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の情報入力装置を用いて、足により加圧された位置に応じて異なる信号を発生する床マットセンサを用いて情報を出力する方法であって、
    ２回以上連続して、前記足による加圧によって発生した信号を前記床マットセンサから受取る受取ステップと、
    前記２回以上受取った信号の受取順序および組み合わせに対して予め割当てられた情報を出力する出力ステップと
    を備えたことを特徴とする情報出力方法。
12. 前記出力ステップは、情報種別を示す信号を受取った後、該情報種別を示す信号とは異なる情報確定を示す信号を受取ったとき、前記予め割当てられた情報として当該受取った情報種別が示す情報を出力することを特徴とする請求項１１に記載の情報出力方法。
13. 前記床マットセンサは、異なる前記情報種別を示す信号を発生する２つ以上の情報入力領域と、前記情報確定を示す信号を発生する確定領域とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の情報出力方法。
14. 前記確定領域は、前記２つ以上の情報入力領域の間に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の情報出力方法。
15. 足により加圧された位置に応じて異なる信号を発生する床マットセンサと、
    ２回以上連続して、前記足による加圧によって発生した信号を前記床マットセンサから受取る受取手段と、
    前記２回以上受取った信号の受取順序および組み合わせに対して予め割当てられた情報を出力する出力手段と
    を備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の情報出力装置。
16. 前記出力手段は、情報種別を示す信号を受取った後、該情報種別を示す信号とは異なる情報確定を示す信号を受取ったとき、前記予め割当てられた情報として当該受取った情報種別が示す情報を出力することを特徴とする請求項１５に記載の情報出力装置。
17. 前記床マットセンサは、異なる前記情報種別を示す信号を発生する２つ以上の情報入力領域と、前記情報確定を示す信号を発生する確定領域とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の情報出力装置。
18. 前記確定領域は、前記２つ以上の情報入力領域の間に配置されることを特徴とする請求項１７に記載の情報出力装置。

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