JP6402820B2 - 入力検知方法、入力検知プログラム及びデバイス - Google Patents

入力検知方法、入力検知プログラム及びデバイス Download PDF

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Description

本発明は、利用者からの入力を検知する入力検知方法、入力検知プログラム及びデバイスに関する。
近年では、例えば腕時計型のウェアラブル端末のような小型のデバイスで、表示だけでなく入力も行えるものが普及しつつある。
腕時計型のデバイス等は、サイズに制約があるため、入力のために利用できるボタンや入力エリアに制限がある。そのため、従来では、デバイスタッチパネル等の入力面だけでなく、デバイスに対する振動を入力とする技術が知られている。
特表２０１２−５２２３２４号公報
従来の腕時計型のデバイスにおいて、振動を入力とする場合、サイズが小さいため、腕時計型のデバイスよりサイズが大きいデバイスと比べ、振動によりデバイスが受ける変位や加速度が大きくなる。また、腕時計型のデバイスは、入力として与えられる振動以外に、腕等の部位を動かす動作等により、使用に応じた様々な大きさ及び方向の加速度が発生する。
その結果、従来の腕時計型のデバイスでは、通常の使用による加速度の変化と、入力を目的とした加速度の変化と、を区別することが難しい。
１つの側面では、利用者が意図した入力を選択的に入力として判定できる入力検知方法、入力検知プログラム及びデバイスを提供することを目的としている。
一様態によれば、腕にバンドにより装着されるデバイスにおける入力検知方法であって、該デバイスが、該デバイスの有する加速度センサの出力情報を取得し、前記出力情報に基づき、前記バンドによる拘束に対応した変化を検出した場合は、該変化を入力と判定する。
上記各手順は、上記各手順を実現する機能部、各手順を実現する処理としてコンピュータにより実行させる方法、プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とすることもでき
利用者が意図した入力を選択的に入力として判定できる。
第一の実施形態の端末装置を説明する図である。 第一の実施形態のデバイスに入力が行われる状態を説明する図である。 第一の実施形態のデバイスに振動が入力として与えられる場合を説明する図である。 ベルトによるデバイスの拘束について説明する図である。 基準波形を説明する第一の図である。 基準波形を説明する第二の図である。 基準波形データを説明する図である。 デバイスのハードウェア構成の一例を示す図である。 第一の実施形態のデバイスの機能を説明する図である。 第一の実施形態のデバイスの動作を説明するフローチャートである。 適合閾値について説明する図である。 波形の照合について説明する図である。 調整波形を説明する図である。 第二の実施形態のデバイスの機能を説明する図である。 調整波形データの生成に用いる波形データの入力を促す画面の例を示す図である。 第二の実施形態における調整波形データの取得処理を説明するフローチャートである。 第二の実施形態のデバイスの動作を説明するフローチャートである。
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態の端末装置を説明する図である。
本実施形態の端末装置１００は、腕時計型のウェアラブル端末であり、デバイス２００と、ベルト（バンド）３００とを含む。
本実施形態の端末装置１００において、デバイス２００は、側面における一部分（上側面）と、一部分と対向する位置ある他の一部分（下側面）とが、ベルト３００の端部と連結されている。図１の例では、ベルト３００と連結された側面における一部分を、デバイス２００の上側面２０１とし、上側面２０１と対向する位置にある他の一部をデバイスの下側面２０２とした。
本実施形態のデバイス２００は、端末装置１００が利用者の腕等に装着された際に、外を向く面に画面２０３が設けられている。画面２０３は、各種の情報の表示させる表示の機能と、デバイス２００に対する入力を受け付ける入力の機能と、を有する。
また、本実施形態のデバイス２００は、デバイス２００の側面２０４、２０５に対して与えられる振動を入力として受け付ける。
次に、図２乃至図４を参照し、本実施形態の端末装置１００が利用者に装着された状態で、デバイス２００が入力を受け付ける場合について説明する。
図２は、第一の実施形態のデバイスに入力が行われる状態を説明する図である。本実施形態の端末装置１００は、例えば図２に示すような腕時計型であり、利用者の腕に装着される。
図２に示す状態１は、利用者が端末装置１００を装着しており、且つ端末装置１００の画面２０３の位置が固定されていない状態を示している。すなわち、状態１は、利用者が端末装置１００を装着した状態で、画面２０３に表示された情報の確認や入力以外の動作（例えば歩行等）を行っている状態である。
図２に示す状態２は、利用者が端末装置１００を装着しており、且つ端末装置１００の画面２０３の位置が利用者により固定された状態を示している。すなわち、状態２は、利用者が画面２０３を見ているか、又は画面２０３に対する入力等の操作を行おうとしている状態である。
状態１から状態２への遷移は、利用者が腕を持ち上げて、端末装置１００の位置を、状態１の位置から状態２の位置に移動させることで行われる。本実施形態のデバイス２００は、デバイス２００自身の加速度や角度等に基づき利用者の腕の動作を検知し、状態１から状態２へ遷移したことを検出する。また、本実施形態のデバイス２００は、同様に状態２から状態１へ遷移したことや、現在の状態が状態１又は２のどちらであるかを検出する。
本実施形態のデバイス２００は、状態１から状態２への遷移を検出すると、画面２０３に所定の情報を表示させても良い。所定の情報は、例えば時刻を示す情報であっても良いし、予め設定された情報であっても良い。また、本実施形態のデバイス２００は、状態２から状態１への遷移を検出すると、画面２０３の表示を消去しても良い。以下の説明では、状態１を通常動作状態と呼び、状態２を入力準備状態と呼ぶ。
次に、図３を参照して、本実施形態のデバイス２００に対する振動が入力される場合について説明する。図３は、第一の実施形態のデバイスに振動が入力として与えられる場合を説明する図である。
本実施形態のデバイス２００は、側面２０４、２０５の何れか一方を利用者がタップすることにより生じる振動を入力として受け付ける。本実施形態のタップは、側面２０４、２０５の何れかを、利用者の指等により軽く叩く操作を示す。
図３は、入力準備状態にあるデバイス２００がタップされた場合を示している。この場合、デバイス２００は、ベルト３００により利用者の腕に拘束されているため、ベルト３００がデバイスを拘束する方向の振動は抑制される。これに対し、ベルト３００がデバイス２００を拘束する方向と直交する方向の振動は、ベルト３００による拘束に対する反発が反映されたものとなる。
本実施形態では、この点に着目し、ベルト３００の反発が反映された振動をタップとして検知する。具体的には、本実施形態のデバイス２００は、ベルト３００がデバイス２００を拘束する方向と直交する方向の振動を示す加速度の変化を基準波形データとして記憶し、基準波形データが示す振動と適合する加速度の変化が検出されたとき、タップと検知する。
以下に、図４を参照して、ベルト３００によるデバイス２００の拘束についてさらに説明する。図４は、ベルトによるデバイスの拘束について説明する図である。
図４に示すように、本実施形態のデバイス２００は、ベルト３００により、デバイス２００の有する座標軸におけるＹ軸方向に拘束される。したがって、デバイス２００は、この状態で矢印Ｙ１方向の衝撃（タップ）を受けた場合に、Ｙ軸方向の動き（振動）が抑制される。
これに対し、デバイス２００のＸ軸方向の動き（振動）は、矢印Ｙ１方向の衝撃（タップ）を受けると、矢印Ｙ１方向に向かう動きと、Ｙ軸方向の拘束により矢印Ｙ１方向と反対方向に引き戻される動きとが生じる。このため、本実施形態のデバイス２００に対してタップが成された場合、デバイス２００のＸ軸方向の振動は、矢印Ｙ１方向に向かう動きと、矢印Ｙ１方向と反対方向に引き戻される動きとが交互に繰り返される振動になる。
本実施形態では、この振動によるデバイス２００の加速度の変化を示す波形データを、基準波形データとして記憶し、デバイス２００の加速度の変化を基準波形データと照合してタップか否か判定し、利用者が意図したタップを選択的に入力として判定する。
すなわち、本実施形態では、デバイス２００の有する座標軸のうち、Ｘ座標の加速度の変化のみを参照し、デバイス２００に与えられた振動がタップであるか否かを検知する。
尚、本実施形態のデバイス２００は、側面２０４がタップされると、タップをバックスペース（Back Space）と対応する操作等として受け付けても良い。
尚、本実施形態では、デバイス２００が利用者の手首に装着されているものとしたが、デバイス２００が装着される位置は、手首に限定されない。本実施形態のデバイス２００は、例えば、利用者の上腕や前腕等に装着されても良い。
尚、デバイス２００が上腕や前腕に装着された場合における、ベルト３００がデバイス２００を拘束する方向と直交する方向は、デバイス２００の有する座標軸におけるＸ軸方向である。
図５は、基準波形を説明する第一の図である。図５（Ａ）は、デバイス２００がベルト３００により拘束された状態でタップされた際の加速度の変化を示す波形である。図５（Ａ）は、後述するタップの検知において参照される基準波形である。
図５（Ｂ）は、デバイス２００がベルト３００により拘束されていない状態でタップされた際の加速度の変化を示す波形である。デバイス２００がベルト３００により拘束されていない状態とは、端末装置１００が利用者に装着されていない状態である。具体的には、例えば端末装置１００が利用者の手のひらや机の上に置かれた状態等である。
ここで、本実施形態の基準波形について説明する。本実施形態では、デバイス２００がベルト３００により拘束された状態でタップを受けた際の波形を基準波形とする。
本実施形態の基準波形は、端末装置１００が利用者の腕に装着された状態で、デバイス２００がタップされた際の、デバイス２００の加速度の変化を示す理想的な波形である。本実施形態の基準波形は、複数の利用者が端末装置１００を装着してデバイス２００をタップする実験を行った結果として得られる。
デバイス２００にタップの衝撃が与えられると、デバイス２００の加速度は、衝撃の大きさに応じたピーク値Ｐまで変化する。
次に、図５（Ａ）に示す波形では、衝撃を受けてから所定時間以内に、ピーク値Ｐと同程度以上の反発があり、さらにその後逆方向に加速度が０となり、次第に０に近づくように収束していく。具体的には、図５（Ａ）の波形では、加速度は、衝撃を受けた際の変化を示すピーク値Ｐから、０．１ｍｓｅｃ以内に衝撃による変化と逆方向のピークＰ１まで変化する。ピーク値Ｐからピーク値Ｐ１までの変化は、ベルト３００によるＹ軸方向の拘束により、衝撃が与えられた方向と逆方向にデバイス２００が引き戻される動きにより生じる。
例えば、図５（Ａ）の波形では、衝撃による加速度の変化を｜Ｐ｜（ピーク値Ｐの絶対値）とした場合に、ベルト３００による引き戻しによる加速度の変化は、｜Ｐ＋Ｐ１｜となる。したがって、図５（Ａ）に示す波形では、衝撃を受けてから、極めて短い時間以内に、衝撃による加速度の変化と同程度以上の反発があることがわかる。
これに対し、図５（Ｂ）の波形では、衝撃を受けた際の変化を示すピーク値Ｐ′から、加速度が逆向きのピーク値Ｐ２に変化するまでに、３０ｍｓｅｃ以上の時間がかかっている。また、ピーク値Ｐ２は、ピーク値Ｐ１より小さい値であり、図５（Ａ）に示す波形と比べて、ピーク値Ｐ′からの加速度の変化がなだらかである。
以上のように、デバイス２００の加速度は、タップが入力された場合に、デバイス２００がベルト３００により拘束されているか否かによって、変化の仕方が異なる。よって、本実施形態では、図５（Ｂ）の波形と、図５（Ａ）に示す基準波形とを区別することができる。
図６は、基準波形を説明する第二の図である。図６（Ａ）は、基準波形を示しており、図５（Ａ）に示した波形と同一のものである。
図６（Ｂ）は、利用者が端末装置１００を装着して歩行した場合のデバイス２００の加速度の変化を示す波形である。図６（Ｃ）は、利用者が端末装置１００を装着してパンチをした場合のデバイス２００の加速度の変化を示す波形である。
利用者が歩行している場合、デバイス２００の加速度は、腕の振りに依存してなだらかに変化する。
また、利用者が端末装置１００を装着した腕でパンチをした場合、デバイス２００の加速度は大きく変化する。しかしながら、パンチの動作においても、腕の動作が加速度の変化に含まれるため、デバイス２００に直接振動を与えるタップと比較し、加速度の変化がなだらかになる。
したがって、利用者の歩行時や、利用者がパンチの動作を行った際の加速度の変化を示す波形は、基準波形のように、衝撃に応じた変化から極めて短い時間以内に生じる、衝撃による変化と同程度以上の反発を示す波形は含まれない。
以下に、図７を参照して基準波形データについて説明する。図７は、基準波形データを説明する図である。図７（Ａ）は、基準波形データを示しており、図７（Ｂ）は、基準波形データと対応した微分値の変化を示す波形である。
本実施形態のデバイス２００は、入力準備状態において、デバイス２００がタップを受けた際の基準波形のうち、タップによる振動を示す特徴的な加速度の変化を示す部分の波形を基準波形データとする。
より具体的には、本実施形態のデバイス２００は、加速度が衝撃に応じてピーク値Ｐまで変化したのち、その反発で加速度がピーク値Ｐ１まで変化する際、加速度が０となる時点から、所定期間の波形を基準波形データとする。
すなわち、本実施形態では、衝撃に応じて発生した加速度の値が最初に０となる時点から所定期間の波形を基準波形データとする。図７では、点線７１で囲まれる波形Ｎを示すデータを基準波形データとした。
すなわち、本実施形態の基準波形データＮは、基準波形から、衝撃に応じた加速度のピーク値Ｐを検出してから最初に加速度の値が０となる時点ｔ１から所定期間後の時点ｔ２までの波形を抽出したものある。
本実施形態の基準波形データＮでは、時点ｔ１からの加速度の変化が一番大きく、その後の加速度の変化は、反発を示す加速度の変化を超えない。時点ｔ１からの加速度の変化は、デバイス２００が受けた衝撃に対する反発により生じるものである。
したがって、本実施形態の基準波形データＮは、加速度が０の時点ｔ１から迎えた最初の加速度のピーク値Ｐ１の絶対値が一番大きく、その後の加速度の絶対値は、ピーク値Ｐ１の絶対値を超えない。
また、本実施形態では、加速度の変化がタップの衝撃によるものか否かを判定するために、図７（Ｂ）に示す加速度の微分値に、タップ検出閾値を設定した。
本実施形態では、加速度の変化の大きさを示す微分値がタップ検出閾値より大きい場合に、この加速度の変化をタップの衝撃による変化と判定する。
尚、図７（Ｂ）の例では、タップ検出閾値を負の値として示しているが、タップ検出閾値は絶対値として設けられても良い。この場合、タップ検出閾値は、加速度の微分値の絶対値と比較される。
本実施形態のタップ検出閾値は、実際に利用者が端末装置１００を装着した状態で、デバイス２００をタップする実験を行った結果から得られる値であり、タップの衝撃による加速度の変動幅と見なされる値が設定されている。
次に、本実施形態のデバイス２００について説明する。図８は、デバイスのハードウェア構成の一例を示す図である。
デバイス２００は、それぞれバスＢで相互に接続されている表示操作装置２１、センサ装置２２、ドライブ装置２３、補助記憶装置２４、メモリ装置２５、演算処理装置２６及びインターフェース装置２７を含む。
表示操作装置２１は、例えばタッチパネル等であり、各種信号の入力と表示のために用いられる。センサ装置２２は、例えば加速度センサやジャイロセンサ等を含み、デバイス２００の角度や加速度等を検出する。インターフェース装置２７は、モデム、ＬＡＮカード等を含み、ネットワークに接続する為に用いられる。
後述する入力検知プログラムは、デバイス２００を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。入力検知プログラムは例えば記録媒体２８の配布やネットワークからのダウンロードなどによって提供される。入力検知プログラムを記録した記録媒体２８は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。
また、入力検知プログラムは、入力検知プログラムを記録した記録媒体２８がドライブ装置２３にセットされるとは記録媒体２８からドライブ装置２３を介して補助記憶装置２４にインストールされる。ネットワークからダウンロードされた入力検知プログラムは、インターフェース装置２７を介して補助記憶装置２４にインストールされる。
補助記憶装置２４は、インストールされた入力検知プログラムを格納すると共に、必要なファイル、データ等を格納する。メモリ装置２５は、コンピュータの起動時に補助記憶装置２４から入力検知プログラムを読み出して格納する。そして、演算処理装置２６はメモリ装置２５に格納された入力検知プログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。
次に、図９を参照して、本実施形態のデバイス２００の機能について説明する。図９は、第一の実施形態のデバイスの機能を説明する図である。
本実施形態のデバイス２００は、記憶部２１０と、入力検知処理部２２０と、を有する。本実施形態の記憶部２１０は、例えばメモリ装置２５や補助記憶装置２４等に設けられた記憶領域に、後述する各種の情報を格納する。
本実施形態の入力検知処理部２２０は、演算処理装置２６がメモリ装置２５等に格納された入力検知プログラムを実行することで実現される。
本実施形態の記憶部２１０は、タップ検出閾値データ２１１、基準波形データ２１２、適合閾値データ２１３を格納する。
本実施形態のタップ検出閾値データ２１１は、デバイス２００の加速度の変化がタップの衝撃によるものか否かを判定するための閾値である。タップ検出閾値データ２１１は、予め設定された値である。
本実施形態の基準波形データ２１２は、上述した通りであり、入力に応じたデバイス２００の加速度の変化を示す波形データと照合される。
本実施形態の適合閾値データ２１３は、デバイス２００の加速度の変化を示す波形データが、タップによる振動であるか否かを判定するための閾値である。本実施形態の適合閾値データ２１３は、基準波形データ２１２と、デバイス２００の加速度の変化を示す波形データとを照合した結果の適合度と比較される。
本実施形態の適合閾値データ２１３は、第一閾値データ２１４、第二閾値データ２１５を含む。第一閾値データ２１４の示す値は、第二閾値データ２１５の示す値よりも大きい値として設定される。
以下の説明では、タップ検出閾値データ２１１により示される値を、タップ検出閾値と呼び、適合閾値データ２１３により示される値を適合閾値と呼ぶ。また、以下の説明では、第一閾値データ２１４、第二閾値データ２１５のそれぞれにより示される値を、第一閾値、第二閾値と呼ぶ。
本実施形態の入力検知処理部２２０は、デバイス２００に与えられた振動から、デバイス２００に対する入力を検知する。
本実施形態の入力検知処理部２２０は、加速度検出部２２１、微分値算出部２２２、入力状態判定部２２３、閾値選択部２２４、微分値判定部２２５、波形照合部２２６、タップ判定部２２７を有する。
加速度検出部２２１は、デバイス２００の有するセンサ装置２２により検出された、デバイス２００のＸ軸方向の加速度を検出する。
微分値算出部２２２は、検出した加速度の微分値を算出する。入力状態判定部２２３は、デバイス２００の状態を判定する。具体的には、入力状態判定部２２３は、センサ装置により、デバイス２００の状態が、入力準備状態であるか否かを判定する（図２参照）。
閾値選択部２２４は、入力状態判定部２２３による判定結果に応じて、適合閾値を選択し、設定する。
微分値判定部２２５は、微分値算出部２２２により算出された加速度の微分値が、タップ検出閾値（絶対値）を超えたか否かを判定する。
波形照合部２２６は、微分値判定部２２５により、加速度の微分値がタップ検出閾値を越えたと判定されたとき、基準波形データ２１２と、デバイス２００に与えられた振動による加速度の変化を示す波形データとを照合し、照合結果を示す適合度を取得する。
タップ判定部２２７は、波形照合部２２６により得られた適合度と適合閾値との比較結果に応じて、デバイス２００に与えられた振動が、タップによるものであるか否かを判定する。
次に、図１０を参照して、第一の実施形態のデバイス２００の入力検知処理について説明する。図１０は、第一の実施形態のデバイスの動作を説明するフローチャートである。
本実施形態のデバイス２００は、入力検知処理部２２０の加速度検出部２２１により、センサ装置２２が検出したデバイス２００の加速度ａを取得する（ステップＳ１００１）。
続いて入力検知処理部２２０は、微分値算出部２２２により、取得した加速度ａの微分値ｄａ／ｄｔを算出する（ステップＳ１００２）。続いてデバイス２００は、入力状態判定部２２３により、デバイス２００の状態が、入力準備状態であるか否かを判定する（ステップＳ１００３）。
ステップＳ１００３において、デバイス２００の状態が、入力準備状態であった場合、閾値選択部２２４は、第一閾値を適合閾値に設定し（ステップＳ１００４）、後述するステップＳ１００６へ進む。ステップＳ１００３において、デバイス２００の状態が、入力準備状態でない場合、閾値選択部２２４は、第二閾値を適合閾値に設定し（ステップＳ１００５）、後述するステップＳ１００６へ進む。
すなわち、本実施形態では、デバイス２００の状態が入力準備状態である場合に、適合閾値を高く設定し、デバイス２００の状態が入力準備状態でない通常動作状態である場合に、適合閾値を、入力準備状態である場合よりも低く設定する。
続いて入力検知処理部２２０は、微分値判定部２２５により、微分値がタップ検出閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１００６）。
ステップＳ１００６において、微分値がタップ検出閾値以下の場合、入力検知処理部２２０は、ステップＳ１００１へ戻る。
ステップＳ１００６において、微分値がタップ検出閾値より大きい場合、入力検知処理部２２０は、波形照合部２２６により、加速度ａが所定時間以内に０以上となったか否かを判定する（ステップＳ１００７）。本実施形態では、例えば所定時間を３０ｍｓｅｃとした。
ステップＳ１００７において、加速度ａが所定時間以内に０以上とならない場合、入力検知処理部２２０は、ステップＳ１００１へ戻る。
ステップＳ１００７において、加速度ａが所定時間以内に０以上となった場合、入力検知処理部２２０は、波形照合部２２６により、振動によるデバイス２００の加速度ａの変化を示す波形データを記録する（ステップＳ１００８）。
続いて入力検知処理部２２０は、波形照合部２２６により、記録した波形データと、基準波形データ２１２と照合する（ステップＳ１００９）。続いて入力検知処理部２２０は、タップ判定部２２７により、記録した波形データと基準波形データ２１２との適合度が、適合閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０１０）。尚、波形照合部２２６による波形データの照合の詳細は後述する。
ステップＳ１０１０おいて、適合度が適合閾値より大きい場合は、入力検知処理部２２０は、タップ判定部２２７により、波形データが基準波形データ２１２と一致するとみなす。そして、タップ判定部２２７は、デバイス２００が検出した加速度ａの変化がデバイス２００に対するタップによるものと判定し（ステップＳ１０１１）、処理を終了する。
ここで、本実施形態の適合閾値の選択について説明する。
本実施形態では、端末装置１００が入力準備状態であるか否かに応じて、適合閾値を変更する。
端末装置１００が入力準備状態にある場合、画面２０３の位置は固定されているため、タップによる振動を示す波形が基準波形に近くなることが想定される。そこで、本実施形態では、端末装置１００が入力準備状態にある場合には適合閾値を第一閾値とし、端末装置１００が入力準備状態にない場合、すなわち通常動作状態である場合には、適合閾値を第一閾値より低い値である第二閾値とする。
本実施形態では、このように適合閾値を設定することで、デバイス２００の状態に関わらず、タップの認識精度を向上させることができる。
以下に、図１１を参照して本実施形態の適合閾値について説明する。図１１は、適合閾値について説明する図である。図１１では、本実施形態の適合閾値である第一閾値と第二閾値の設定の仕方について説明する。
本実施形態の第一閾値は、端末装置１００を入力準備状態としてタップを行う実験で得られた適合度の分布から得られるものとした。また、本実施形態の第二閾値は、端末装置１００を通常動作状態としてタップを行う実験で得られた適合度の分布から得られるものとした。
図１１に示す曲線Ｌ１は、端末装置１００が入力準備状態にある状態で、デバイス２００を複数回タップして得られた波形データと、基準波形データとを比較した結果の適合度の分布を示している。また、曲線Ｌ２は、端末装置１００が通常動作状態にある状態で、デバイス２００を複数回タップして得られた波形データと、基準波形データとを比較した結果の適合度の分布を示している。
図１１において、適合度ＴＨａは、分布Ｌ１の平均値であり、σ１は分布Ｌ１の標準偏差である。また、適合度ＴＨｂは、分布Ｌ２の平均値であり、σ２は分布Ｌ２の標準偏差である。
本実施形態では、適合度ＴＨａから標準偏差σ１を減算した適合度ＴＨ１を第一閾値とし、適合度ＴＨｂから標準偏差σ２を減算した適合度ＴＨ２を第二閾値とした。
尚、本実施形態では、デバイス２００が入力準備状態となってから、所定の時間入力が行われない場合には、適合閾値を第一閾値から第二閾値に変更しても良い。
次に、図１２を参照し、波形照合部２２６による照合について説明する。図１２は、波形の照合について説明する図である。
本実施形態では、例えば基準波形データＮを複数の波形データに分割し、分割された複数の波形データ毎に適合閾値を設定しても良い。
図１２では、基準波形データＮを、加速度の変化の向きがかわる時点で分割した例を示している。
本実施形態では、基準波形データＮを、図１２に示すように、波形データＮ１、Ｎ２、Ｎ３というように分割している。
波形データＮ１は、時点ｔ１から、時点ｔ１１までの波形データである。時点ｔ１１は、加速度の変化の向きが正から負へ変わる時点である。波形データＮ２は、時点ｔ１１から、時点ｔ１２までの波形データである。時点ｔ１２は、加速度の変化の向きが負から正に変わる時点である。波形データＮ３は、時点ｔ１２から時点ｔ１３までの波形データである。時点ｔ１３は、加速度の変化の向きが正から負に変わる時点である。
このように、本実施形態では、基準波形データＮの変化の向きが変わる毎に、波形データを分割し、各波形データに対して適合閾値を設定しても良い。
適合閾値は、例えば基準波形データＮにおいてタップの衝撃による変化が顕著に表れる波形データＮ１、波形データＮ２の適合閾値を、波形データＮ３以後の波形データの適合閾値よりも高く設定されても良い。
また、本実施形態では、分割された波形データ毎に、適合閾値として第一閾値と第二閾値が設定されていても良い。
また、本実施形態の波形照合部２２６は、基準波形データＮを分割した全ての波形データにおいて、適合度が各波形データの適合閾値以上となった場合に、デバイス２００が検出した加速度ａの変化をタップによるものと判定しても良い。
以上のように、本実施形態によれば、通常の使用による加速度等の変化と、入力を目的とした加速度等の変化と、を区別することができ、利用者が意図した入力を選択的に入力として判定できる。
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、波形データの照合の際に、利用者により入力された振動から取得した調整波形データを参照する点が第一の実施形態と相違する。以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
図１３は、調整波形を説明する図である。図１３（Ａ）は、ベルト３００をきつく締めていた場合に、デバイス２００がタップされた際の加速度の変化を示す波形を示す。図１３（Ｂ）は、ベルト３００をゆるく締めていた場合に、デバイス２００がタップされた際の加速度の変化を示す波形を示す。
タップによりデバイス２００に与えられる振動は、利用者による端末装置１００の装着の状態によって変化する。例えば、デバイス２００に与えられる振動は、利用者が端末装置１００を装着する際のベルト３００の締め具合によって変化する。
尚、ベルト３００をきつく締めた場合とは、端末装置１００の装着時にデバイス２００が利用者の腕に固定され、デバイス２００のＹ軸方向の動きが抑制された状態を示す。ベルト３００をゆるく締めた場合とは、端末装置１００の装着時にデバイス２００が利用者の腕に固定されておらず、デバイス２００と利用者の腕との間に隙間があり、デバイス２００のＹ軸方向の動きが抑制されにくい状態を示す。
利用者が端末装置１００を装着する際に、ベルト３００をきつく締めていた場合、ベルト３００がデバイス２００をＹ軸方向に拘束する力は大きくなる。このため、タップによりデバイス２００に与えられ衝撃は、Ｘ軸方向の加速度の変化により大きく反映される。したがって、この場合の加速度の変化を示す波形は、基準波形と近くなる。
また、利用者が端末装置１００を装着する際に、ベルト３００をゆるく締めていた場合、ベルト３００がデバイス２００を拘束する力は、ベルト３００をきつく締めていた場合と比べて小さくなる。よって、タップによりデバイス２００に与えられ衝撃は、ベルト３００をきつく締めていた場合と比べて、Ｙ軸方向の加速度の変化にも反映されやすく、その分Ｘ軸方向の加速度の変化が小さくなりやすい。
したがって、図１３（Ａ）に示す波形と比べて、図１３（Ｂ）に示す波形の加速度の変化が小さく、図１３（Ａ）に示す波形よりも波長λが長く、変化がなだらかになっている。
本実施形態では、この点に着目し、利用者に、端末装置１００を装着した状態でデバイス２００に対するタップを行わせ、利用者個人の端末装置１００の装着の仕方等を反映させた調整波形を取得する。そして、本実施形態では、波形照合部２２６による照合において、基準波形の代わりに調整波形を用いることで、利用者に応じてタップの入力検知の精度がばらつくことを抑制し、入力検知の精度を維持する。
図１４は、第二の実施形態のデバイスの機能を説明する図である。本実施形態のデバイス２００Ａは、記憶部２１０Ａと、入力検知処理部２２０Ａと、を有する。
本実施形態の記憶部２１０Ａは、タップ検出閾値データ２１１と、基準波形データ２１２と、適合閾値データ２１３と、調整波形データ２１６と、が格納される。
本実施形態の調整波形データ２１６は、後述する調整波形データの取得処理により取得され、記憶部２１０Ａに格納される。
本実施形態の入力検知処理部２２０Ａは、第一の実施形態の入力検知処理部２２０の有する各部に加え、波形取得部２２８と、調整波形生成部２２９とを有する。
本実施形態の波形取得部２２８は、デバイス２００に入力された振動による加速度の変化を波形データとして取得する。本実施形態の調整波形生成部２２９は、取得した波形データから、調整波形を示す調整波形データ２１６を生成する。
以下に、図１５及び図１６を参照し、本実施形態の調整波形データの取得処理について説明する。
図１５は、調整波形データの生成に用いる波形データの入力を促す画面の例を示す図である。
本実施形態のデバイス２００Ａは、例えば調整波形データの取得の操作を受け付けると、画面２０３に、複数回のタップを促すメッセージを表示させる。
本実施形態のデバイス２００Ａは、画面２０３に、図１５に示すメッセージが表示された状態で振動の入力を受け付けると、調整波形データの取得処理を開始する。
図１６は、第二の実施形態における調整波形データの取得処理を説明するフローチャートである。
図１６のステップＳ１６０１、Ｓ１６０２の処理は、図１０のステップＳ１００１、Ｓ１００２の処理と同様であるから、説明を省略する。
続いて、本実施形態の入力検知処理部２２０Ａは、閾値選択部２２４は、第二閾値データ２１５が示す値を適合閾値として選択する（ステップＳ１６０３）。
図１６のステップＳ１６０４からＳ１６０９の処理は、図１０のステップＳ１００３からＳ１００８までの処理と同様であるから、説明を省略する。
続いて入力検知処理部２２０Ａは、波形取得部２２８により、タップと判定した加速度ａの変化を示す波形データを保持する（ステップＳ１６１０）。続いて入力検知処理部２２０Ａは、調整波形生成部２２９により、所定回数のタップを検出したか否かを判定する（ステップＳ１６１１）。
ステップＳ１６１１において、所定回数のタップを検出していない場合、入力検知処理部２２０Ａは、ステップＳ１６０１へ戻る。
ステップＳ１６１１において、所定回数のタップを検出した場合、入力検知処理部２２０Ａは、調整波形生成部２２９により、所定回数分の波形データから調整波形データ２１６とし、記憶部２１０Ａに格納する（ステップＳ１６１２）。具体的には、本実施形態の調整波形生成部２２９は、所定回数分の波形データのうち、適合度が最も低い波形データを除いた波形データの平均を調整波形データ２１６として格納しても良い。
次に、図１７を参照し、本実施形態のデバイス２００Ａの入力検知処理について説明する。図１７は、第二の実施形態のデバイスの動作を説明するフローチャートである。
図１７のステップＳ１７０１からステップＳ１７０８までの処理は、図１０のステップＳ１００１からステップＳ１００８までの処理と同様であるから、説明を省略する。
ステップＳ１７０８に続いて、続いて入力検知処理部２２０Ａは、波形照合部２２６により、記録した波形データと、調整波形データ２１６とを照合する（ステップＳ１７０９）。
続いて、タップ判定部２２７は、記録した波形データと調整波形データ２１６との適合度が、適合閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１７１０）。
ステップＳ１７１０おいて、適合度が適合閾値より大きい場合は、入力検知処理部２２０Ａは、タップ判定部２２７により、波形データが調整波形データと一致するとみなす。そして、タップ判定部２２７は、デバイス２００が検出した加速度ａの変化がデバイス２００に対するタップによるものと判定し（ステップＳ１７１１）、処理を終了する。
以上のように、本実施形態では、利用者の端末装置１００の装着の仕方に応じた調整波形を基準としてタップが入力されたか否かを判定するため、端末装置１００の装着の仕方に関わらず、利用者が意図した入力を選択的に入力として判定できる。
尚、上述した実施形態の入力検知の処理は、腕時計型の端末装置１００が有するデバイス２００により実行されるものとたが、これに限定されない。各実施形態の入力検知の処理は、例えば利用者の腕等に固定できるスマートフォン等により実行されても良い。また、入力検知の処理は、デバイス２００が有するＩＣ（Integrated Circuit）チップ等において実行されても良い。
本発明は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
１００ 端末装置
２００、２００Ａ デバイス
２０１ 上側面
２０２ 下側面
２０３ 画面
２０４、２０５ 側面
２１０、２１０Ａ 記憶部
２１１ タップ検出閾値データ
２１２ 基準波形データ
２１３ 適合閾値データ
２１４ 第一閾値
２１５ 第二閾値
２１６ 調整波形データ
２２０、２２０Ａ 入力検知処理部
２２１ 加速度検出部
２２２ 微分値算出部
２２３ 入力状態判定部
２２４ 微分値判定部
２２５ 波形照合部
２２６ タップ判定部
２２８ 波形取得部
２２９ 調整波形生成部
３００ ベルト

Claims (8)

  1. 腕にバンドにより装着されるデバイスにおける入力検知方法であって、該デバイスが、
    該デバイスの有する加速度センサの出力情報を取得し、
    前記出力情報に基づき、前記デバイスに与えられた衝撃より前記デバイスが移動する第１の動きと、前記デバイスが前記バンドの拘束により前記移動した方向と反対方向に引き戻される第２の動きと、が交互に繰り返される振動で表される、前記バンドによる拘束に対応した変化を検出した場合は、該変化を入力と判定する、入力検知方法。
  2. 該デバイスが入力準備状態にあると判定した場合、前記検出に用いられる閾値を、前記デバイスが前記入力準備状態以外の状態である場合と異ならせる、請求項１記載の入力検知方法。
  3. 前記変化は、前記バンドが前記デバイスを拘束する方向と直交する方向の変化である請求項２記載の入力検知方法。
  4. 前記衝撃による前記デバイスの前記第１の動きは、前記直交する方向の動きである、請求項３記載の入力検知方法。
  5. 前記デバイスは、前記バンドにより手首に装着される、請求項１乃至４の何れか一項に記載の入力検知方法。
  6. 前記デバイスは、前記バンドにより上腕に装着される、請求項１乃至４の何れか一項に記載の入力検知方法。
  7. 腕にバンドにより装着されるデバイスにおいて実行される入力検知プログラムであって、該デバイスが、
    該デバイスの有する加速度センサの出力情報を取得し、
    前記出力情報に基づき、前記デバイスに与えられた衝撃より前記デバイスが移動する第１の動きと、前記デバイスが前記バンドの拘束により前記移動した方向と反対方向に引き戻される第２の動きと、が交互に繰り返される振動で表される、前記バンドによる拘束に対応した変化を検出した場合は、該変化を入力と判定する、処理を実行する入力検知プログラム。
  8. 腕にバンドにより装着されるデバイスであって、
    該デバイスの有する加速度センサの出力情報を取得する加速度検出部と、
    前記出力情報に基づき、前記デバイスに与えられた衝撃より前記デバイスが移動する第１の動きと、前記デバイスが前記バンドの拘束により前記移動した方向と反対方向に引き戻される第２の動きと、が交互に繰り返される振動で表される、前記バンドによる拘束に対応した変化を検出した場合は、該変化を入力と判定する入力検知処理部と、を有するデバイス。
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