制御装置及びヘッドマウントディスプレイ装置
【課題】 実行がなされた制御処理のキャンセルを実行することが可能となる技術を提供する。
【解決手段】 頭部動き検出部２０１で検出された検出信号によって、利用者の頭部の動きを特定し、特定した動きに応じた処理を行う制御部３１０を備える。制御部３１０は、予め定められた動きを検出した場合に、制御部３１０が以前に行った処理を取り消す処理を実行する。
【解決手段】 頭部動き検出部２０１で検出された検出信号によって、利用者の頭部の動きを特定し、特定した動きに応じた処理を行う制御部３１０を備える。制御部３１０は、予め定められた動きを検出した場合に、制御部３１０が以前に行った処理を取り消す処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理のキャンセル技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
利用者の眼前で画像を表示するヘッドマウントディスプレイ装置（以下、ＨＭＤと略記する）において、利用者の頭部の動きを検知して、特定の動きに応じて画像や映像に対する制御（再生開始、一時停止等）を行ったり、利用者の頭部の動きに合わせて表示映像をスクロールさせたり、ヘッドホンの音場を動かして臨場感を向上させたりする技術が知られており、ＨＭＤにおける利用者の頭部の動きの検出には、ジャイロセンサ（角速度センサ）や加速度センサ等のセンサが用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４４２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなＨＭＤでは、不意に頭部を動かしてしまったり、頭部の動きが利用者の意図したものとは違う操作として認識されたりすることによって、利用者の希望とは異なる制御処理が実行されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ＨＭＤにキャンセル機能を設け、利用者がキャンセル操作を実行することによって、制御処理を取り消し、処理前の状態に戻すことが可能な制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための請求項１に係る発明の制御装置は、利用者の動きを検出する動き検出部と、前記動き検出部で所定の動きが検出された場合に、前記所定の動きに応じて、以前に実行した第二の処理を取り消す第一の処理を実行する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明によれば、実行がなされた制御処理のキャンセルを実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
＜第一の実施形態＞
図１〜２に、本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１０１の一例を示す。図１は、本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の斜視図であり、図２は、本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の側面図である。
【０００９】
図示するように、本実施形態に係るＨＭＤ１０１は、頭部装着帯１１０と、音声出力部１２０と、筐体１３０Ａ、１３０Ｂと、支持部１４０と、アーム部１５０と、表示部１６０と、操作部１７０と、を備えている。
【００１０】
頭部装着帯１１０は、その両端が相対向するように、湾曲した形状に形成されている。また、頭部装着帯１１０は、弾性を有する材質で形成されており、利用者の頭部に装着する際に、その両端に形成されているスピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを利用者の頭部の内側方向に押圧することで、ＨＭＤ１０１を利用者の頭部に着脱自在に装着することができるようにしている。
【００１１】
頭部装着帯１１０の両端側には、筐体１３０Ａ、１３０Ｂが連結されており、筐体１３０Ａにはスピーカ１２１Ａが、筐体１３０Ｂにはスピーカ１２１Ｂが、それぞれ設けられている。また、頭部装着帯１１０の内部には、筐体１３０Ａ、１３０Ｂと、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂと、操作部１７０と、表示部１６０と、電源部１８０と、を電気的に連結するための信号線や、電力線等が配線されている。
【００１２】
音声出力部１２０は、音声信号を音声に変換する。本実施形態では、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを有し、これらは利用者の両方の耳にあてがわれて使用されるいわゆるヘッドホン用のスピーカである。図１においては、向かって右側のスピーカ１２１Ａが左耳用のスピーカ、向かって左側のスピーカ１２１Ｂが右耳用のスピーカとなっている。これらの左右の別については、利用者の操作によって、任意に決定することができるものとしても良い。また、後述する筐体１３０Ａに内蔵される制御装置３００から、電源を供給する電力線と、音声信号を供給する音声信号線が配線されている。
【００１３】
筐体１３０Ａ、１３０Ｂは、頭部装着帯１１０の長手方向両端側に設けられており、筐体１３０Ａ、１３０Ｂの利用者の頭部側（相対向する側）の外壁面には、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂがそれぞれ連結されている。本実施形態においては、筐体１３０Ｂには、制御装置３００と、電源部１８０と、が内蔵されており、さらに、スピーカ１２１Ｂとは逆側の外壁面には、操作部１７０が設けられている。また、筐体１３０Ａの、スピーカ１２１Ａとは逆側の外壁面には、ＨＭＤ１０１の電源のオン、オフを切り替える、電源スイッチ（図示しない）が設けられている。
【００１４】
電源部１８０と、制御装置３００と、操作部１７０と、電源スイッチと、は、筐体１３０Ａ、１３０Ｂのどちらに配置されても良く、また、筐体１３０Ａ、１３０Ｂが、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂと一体となるような構成としても良い。
【００１５】
支持部１４０は、筐体１３０Ｂに、アーム部１５０の一端側を回動自在に連結する。連結方法はどのようなものでも良い。
【００１６】
アーム部１５０は、頭部装着帯１１０を利用者の頭部に装着した際に、アーム部１５０の筐体１３０Ｂ側ではない他端側に取り付けられている表示部１６０が、利用者の眼前に位置するように、その長手方向において湾曲している。また、内部には、制御装置３００から、表示部１６０に電源を供給する電力線と、画像信号を供給する画像信号線と、が配線されている。
【００１７】
表示部１６０は、アーム部１５０の先端に、利用者の視線に合わせて回動自在に連結されている。表示部１６０は、画像を現す画像信号を光信号に変換して画像を形成する電気−光変換器と、形成された画像を拡大する光学系と、表示デバイスとしてのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６１と、を備え、制御装置３００から供給される画像信号に基づいて、画像を表示する。
【００１８】
操作部１７０は、操作スイッチ１７１Ａ−１７１Ｅを備えている。これらの操作スイッチを介して、ＨＭＤ１０１に関する機能、例えば、再生、停止、早送り、巻戻し、制御処理のキャンセル、画面のスクロールや切り替え、音量の変更等の指示命令を入力することができるようにされている。なお、これらのスイッチを介して操作指示が入力されると、操作指示に関する検出信号が、入出力インターフェース部３３０を介して、制御部３１０の信号制御部３１２へと出力される。
【００１９】
なお、上記のような指示命令に関する操作が可能なリモコン１９０（図１５参照）を別途設けても良い。リモコン１９０は、操作部１７０と同様の操作スイッチ１７１Ａ−Ｅと、リモコン送信部１７３を備えている。リモコン１９０は、赤外線等を利用することにより、利用者は手元の操作スイッチを見ながら無線でＨＭＤ１０１を操作することが可能である。その場合、操作部１７０に、リモコン受信部１７２を設けるような構成としても良い。
【００２０】
また、ＨＭＤ１０１と有線でリモコン１９０を接続し、内部に制御装置３００や、電源部１８０等を収納するような構成としても良い。
【００２１】
次に、本発明の第一の実施形態の制御装置３００について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の概略構成図である。
【００２２】
制御装置３００は、図３に示すように、頭部動き検出部２００と、制御部３１０と、記憶部３２０と、入出力インターフェース部３３０と、を有する。
【００２３】
まず、頭部動き検出部２００について説明する。頭部動き検出部２００は、頭部の動きを検出するための装置であり、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂと（これらを区別しない場合には、単に２０１と表記する）、を備えている。頭部動き検出部２００は、特定の基準軸から検出対象、すなわち利用者の頭部の動きに関する方向情報を、角速度として検出するものである。本発明の第一の実施形態に係る頭部動き検出部２００においては、図１に示すように、垂直方向（利用者が直立する方向）をＺ軸とし、Ｚ軸と直交し利用者の一側面から他側面に向かう方向（スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを貫通する方向）の軸をＸ軸として、この２軸を基準軸として角速度の検出を実行する。
【００２４】
角速度センサ（Ｚ）２０１Ａは、図１に示すように、ヨーイング（Ｙａｗ）方向の角速度、すなわち、Ｚ軸回りの回転角の傾きであるヨー角を検出し、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂは、ピッチング（Ｐｉｔｃｈ）方向の角速度、すなわち、Ｘ軸の回りの回転角の傾きであるピッチ角を検出する。このようなセンサによって、ＨＭＤ１０１は、利用者の頭部の横振りの動きと、縦振りの動きとを検出することができる。本実施形態においては、角速度センサ２０１は所定の周期（例えば、５０ｍｓｅｃ）毎にサンプリングを実行し、検出結果は角速度に比例するアナログ電圧値として出力される。出力された電圧値は、Ａ／Ｄ変換器（図示しない）によってデジタル信号へ変換され、制御装置３００の制御部３１０へと出力される。
【００２５】
また、角速度センサ２０１の数は、上述のものに限らない。さらに、利用者が頭部をかしげる動きを検出するための、Ｙ軸を基準軸とする角速度センサを設けて、ロール角を検出できるような構成としても良く、また、１つの角速度センサによって、全ての角速度を検出できるようにしても良い。
【００２６】
角速度センサ２０１の他にさらに加速度センサを設けても良く、角速度センサの代わりに加速度センサのみを持つような構成としても良い。
【００２７】
制御部３１０は、指示判断部３１１と、信号制御部３１２と、を備えている。
【００２８】
指示判断部３１１は、利用者の頭部の動きに基づいて、角速度センサ２０１から出力される電圧値を受け付けて、信号情報７００を生成する。
【００２９】
図４は、本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の指示判断部３１１が生成する、信号情報７００の概略構成図である。信号情報７００は、図４に示すように、角速度の示す指示命令の内容が格納される指示情報格納領域７００ａと、信号制御部３１２が実行中の制御状態に関する情報が格納される状態情報格納領域７００ｂと、からなる。
【００３０】
指示情報とは、対応する制御信号が生成可能な程度に検出信号の指示命令の内容を示す情報である。指示命令の内容とは、例えば、再生、停止、早送り、巻戻し、制御処理のキャンセル、画面のスクロールや切り替え、音量の変更等の処理の種類、および、その処理時間や処理量等である。
【００３１】
なお、指示情報、すなわち、指示命令の内容の判断は、例えば、あらかじめ所定の処理に対応する基準となる角速度の経時変化を示す理想波形を記憶部に記憶しておき、検出される角速度についてその経時変化を測定することで実現可能である。例えば、検出された角速度の経時変化と、基準となる理想波形と、の相関を取り、相関値が一定以上である場合に、対応する処理の実行が指示されたと判断できる。
【００３２】
また、指示判断部３１１は、信号制御部３１２の要求に従って、動作状態、すなわち、音声出力部１２０、および、表示部１６０が実行中の処理状態を状態情報として、信号情報７００の状態情報格納領域７００ｂに格納する。状態情報は、例えば、表示部１６０において表示中の画像の再生位置や大きさ、音声出力部１２０において再生中の音声の再生位置、音量等に関する。
【００３３】
信号制御部３１２は、利用者の操作部１７０を介した操作、および、利用者の頭部の動きによる操作に応じて、ＨＭＤ１０１の制御信号を生成する。制御信号は、例えば、音声出力部１２０に出力するための音声信号や、表示部１６０に出力するための画像信号等であり、これに従って、音声出力部１２０、表示部１６０は制御を受ける。また、キャンセル操作の入力があった場合には、信号制御部３１２は、従って状態情報を読み出し、音声出力部１２０、表示部１６０を、元の状態へ復元させる。
【００３４】
ここで、制御部３１０が角速度センサ２０１から検出信号を受信した際に実行する処理を、図５を参照して説明する。図５は、制御部３１０が検出信号を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００３５】
指示判断部３１１は、角速度センサ２０１から出力される電圧値に基づく検出信号、および、操作部１７０から出力される検出信号を受け付ける。（Ｓ１００１）。
【００３６】
次に、指示判断部３１１は、検出信号が角速度センサ２０１に基づくものであるか否かを判断する（Ｓ１００２）。
【００３７】
ステップ１００１で受け付けた検出信号が、操作部１７０の操作に基づくものであった場合には（ステップ１００２でＮＯ）、信号制御部４１２が当該検出信号に基づく制御信号を生成して、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力する（Ｓ１０１１）。
【００３８】
ステップ１００１で受け付けた検出信号が、頭部動き検出部２００を介した利用者の頭部の動きに基づくものであった場合には（ステップ１００２でＹＥＳ）、指示判断部３１１は、図４に示すような信号情報７００を生成する。
【００３９】
具体的に、指示判断部３１１は、ステップ１００１で受信した検出信号から利用者の頭部の動きの角速度を算出し、当該角速度から指示命令の内容を判断して、指示情報格納領域７００ａに格納する（Ｓ１００３）。具体的に、指示判断部３１１は、角速度の経時変化を示す波形と、基準となる角速度の経時変化を示す理想波形と、の相関値を算出し、相関値が所定の値以上である場合に、当該理想波形に対応付けられた処理を指示情報として格納する。
【００４０】
次に、指示判断部３１１は、指示情報格納領域７００ａに格納された指示命令の内容が、処理のキャンセルに関するものか否かを判断する（Ｓ１００４）。なお、検出信号がどの処理にも対応しないものであった場合には、ステップ１００１へ戻って、処理を繰り返す。
【００４１】
ステップ１００４において、指示情報が処理のキャンセルを指示命令するものでは無いと判断された場合には（Ｓ１００４でＮＯ）、指示判断部３１１は、ＨＭＤ１０１の動作状態を検出し、状態情報として、信号情報７００の、状態情報格納領域７００ｂに格納して（Ｓ１００８）、信号制御部３１２に制御信号の生成要求を出力する。
【００４２】
信号制御部３１２は、制御信号の生成要求を受け付けると、指示情報格納領域７００ａに格納される指示命令の内容を実行するための制御信号を生成して（Ｓ１００９）、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力し（Ｓ１０１０）、処理を終了する。
【００４３】
ステップ１００４において、指示情報が処理のキャンセルを指示命令するものであると判断された場合には（Ｓ１００４でＹＥＳ）、指示判断部３１１は、信号制御部３１２に、状態情報に基づく制御信号の生成要求を出力する。信号制御部３１２は、制御信号の生成要求を受け付けると、信号情報７００の状態情報格納領域７００ｂより最新の状態情報を読み出す（Ｓ１００５）。そして、最新の状態情報の内容の動作状態を実現する制御信号を生成し（Ｓ１００６）、表示部１６０と、音声出力部１２０と、に出力して（Ｓ１００７）、処理を終了する。
【００４４】
このような構成により、第一の実施形態であるＨＭＤ１０１は、処理のキャンセル指示命令を受け付けると、信号制御部３１２によって実行前の動作状態を復元する制御信号を生成することで、直前の操作をキャンセルし、操作前の動作状態を復元することが可能である。
【００４５】
なお、キャンセル可能な操作は、直前のものに限らない。キャンセル操作が連続して複数回実行された場合には、状態情報の履歴から、多段階にわたる操作前の動作状態を復元する制御信号を生成して、複数回のキャンセル操作に対応可能な構成とすることが可能である。
【００４６】
また、ここでは指示判断部３１１は、角速度センサ２０１からの角速度のみからキャンセルを判断する構成としているが、操作部１７０を介した検出信号が処理のキャンセルを示すものであった場合にも、同様にキャンセル処理を実行するような構成としても良い。
【００４７】
ここで、制御装置３００のハードウェア構成について説明する。図１３は、ＨＭＤ１０１の電気的な構成を示すブロック図である。
【００４８】
図１３に示すように、ＨＭＤ１０１は、主に利用者の操作からの情報の処理を実現させるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１ａと、各装置への信号出力に関する制御を担うＣＰＵ１ｂと、各種データを書換え可能に記憶するメモリ２と、各種のプログラム、プログラムの生成するデータ等を格納する外部記憶装置、ここでは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）３と、を備える。制御部３１０は、例えば、ＨＤＤ３に記憶されている所定のプログラムを、メモリ２に読み込み、ＣＰＵ１ａ、ＣＰＵ１ｂで実行することにより実現可能である。また、指示判断部３１１はＣＰＵ１ａで、信号制御部３１２はＣＰＵ１ｂで実現が可能である。
【００４９】
もちろん、図１４に示すように、ＣＰＵ１ａ、ＣＰＵ１ｂを１つのＣＰＵ１で実現することも可能である。その際は、単体のＣＰＵ１が、全ての装置を集中的に制御する。
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態であるＨＭＤ１０２は、第一の実施形態と比較して、異なっている点に関連する事項についてのみ説明する。
【００５０】
図６に示すように、第二の実施形態に係るＨＭＤ１０２の備える制御装置４００は、制御部４１０と、記憶部４２０と、を備えている。
【００５１】
制御部４１０の指示判断部４１１は、利用者の頭部の動きに基づいて、角速度センサ２０１から出力される検出信号を受け付けると、第一の実施形態と同様に、その指示内容を判断し、これを指示情報として記憶部４２０へと格納する。
【００５２】
信号制御部４１２は、利用者からの処理のキャンセル指示に従って、指示情報の示す処理に予め対応づけられた逆の処理を実行する制御信号を生成し、音声出力部１２０および表示部１６０を、元の動作状態へと復元させる。例えば、指示の内容が早送りであれば巻き戻しを、左スクロールであれば右スクロールを実行する制御信号を生成して、逆の処理を実行することで、先の処理をキャンセルする。
【００５３】
ここで、制御部４１０が検出信号を受信した際に実行する処理を、図７を参照して説明する。図７は、制御部４１０が検出信号を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００５４】
指示判断部４１１は、角速度センサ２０１から出力される電圧値に基づく検出信号、および、操作部１７０から出力される検出信号を受け付ける。（Ｓ２００１）。
【００５５】
次に、指示判断部４１１は、検出信号が角速度センサ２０１に基づくものであるか否かを判断する（Ｓ２００２）。
【００５６】
ステップ２００１で受け付けた検出信号が、操作部１７０の操作に基づくものであった場合には（ステップ２００２でＮＯ）、信号制御部４１２が当該検出信号に基づく制御信号を生成して、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力する（Ｓ２０１０）。
【００５７】
ステップ２００１で受け付けた検出信号が、頭部動き検出部２００を介した利用者の頭部の動きに基づくものであった場合には（ステップ１００２でＹＥＳ）、指示判断部４１１は、受信した検出信号から利用者の頭部の動きの角速度を算出し、当該角速度から指示命令の内容を判断して、指示情報として記憶部４２０へと格納する（Ｓ２００３）。
【００５８】
次に、指示判断部４１１は、指示命令の内容が、処理のキャンセルに関するものか否かを、記憶部４２０に記憶される指示情報から判断する（Ｓ２００４）。
【００５９】
ステップ２００４において、指示命令の内容が処理のキャンセルを指示命令するものでは無いと判断された場合には（ステップ２００４でＮＯ）、指示判断部４１１は、信号制御部４１２に、制御信号の生成要求を出力する。信号制御部４１２は、生成要求を受け付けると、検出信号の指示命令を実行するための制御信号を生成する（Ｓ２００８）。
【００６０】
そして、信号制御部４１２は、ステップ２００８で生成した制御信号を、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力して（Ｓ２００９）、処理を終了する。
【００６１】
ステップ２００４において、指示命令の内容が処理のキャンセルを指示命令するものでは無いと判断された場合には（ステップ２００４でＹＥＳ）、指示判断部４１１は、信号制御部４１２に、指示情報に基づく制御信号の生成要求を出力する。信号制御部４１２は、生成要求を受け付けると、記憶部４２０から指示情報を読み出して（Ｓ２００５）、最新の指示情報の指示内容に対して、予め定められた逆の処理を実行する制御信号を生成し（Ｓ２００６）、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力して（Ｓ２００７）、処理を終了する。
【００６２】
このような構成により、第二の実施形態に係るＨＭＤ１０２は、処理のキャンセル指示命令を受け付けると、実行された操作内容と予め対応づけられた逆の処理を実行する制御信号を生成、出力することによって、直前の操作をキャンセルすることが可能である。
【００６３】
なお、キャンセル可能な操作は、直前のものに限定しない。例えば、指示情報を時系列順に履歴として記憶させ、キャンセル操作が連続して複数回実行された際に、キャンセル操作に対応する全ての指示情報に対して、逆の処理を実行する制御信号を生成し、多段階にわたる処理のキャンセルが可能な構成としても良い。
＜第三の実施形態＞
次に、本発明の第三の実施形態であるＨＭＤ１０３について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第三の実施形態であるＨＭＤ１０３の概略構成図である。
【００６４】
本実施形態に係る制御装置５００は、利用者から頭部の動きによって処理のキャンセル操作に関する入力を受け付けると、その角速度の経時変化によって（すなわち、利用者の入力するキャンセルの理由によって）、異なる処理を実行する。
【００６５】
図８に示すように、制御装置５００は、制御部５１０と、記憶部５２０と、を備えている。
【００６６】
制御部５１０は、指示判断部５１１と、信号制御部５１２と、認識補正部５１３と、を有する。
【００６７】
指示判断部５１１は、所定のタイミングごとに、角速度センサから出力される検出信号（電圧値）を受信し、当該各検出信号と、予め生成された所定の基準値と、から利用者の頭部の動きの角速度を算出して、これに応じた処理を実行する。
【００６８】
具体的に、指示判断部５１１は、検出した角速度と、当該角速度を受信した時間と、を関連付けた角速度履歴を、記憶部５２０の角速度履歴記憶領域５２２に蓄積する。そして、指示判断部５１１は、角速度の経時変化（波形）から、各処理の入力があったか否かを判断して、指示履歴９００を生成する。
【００６９】
図９を参照しながら、指示履歴９００について説明する。
【００７０】
指示履歴９００は、図９に示すように、所定の処理の入力があったことを示す波形の開始位置、および、終了位置、における角速度の受信時刻を格納する範囲情報格納領域９００ｃと、当該波形によって定まる処理の内容を示す情報である指示情報を格納する指示情報格納領域９００ａと、当該波形によって定まる処理が実行される以前の動作状態を示す情報である状態情報を格納する状態情報格納領域９００ｂと、からなる。
【００７１】
指示情報とは、上述の実施形態と同様に、入力された指示操作の内容を示す情報であるが、本実施形態に係る指示判断部５１１は、角速度の履歴からキャンセルの種類をさらに判断して、対応する指示情報を、指示情報格納領域９００ａへと格納する。
【００７２】
なお、指示判断部５１１は、角速度履歴を参照して、角速度の経時変化を示す波形から、キャンセル処理やその他の処理の入力の有無、および、当該キャンセル処理の種類を判断する。
【００７３】
従って、本実施形態においては、あらかじめ所定の処理に対応付けられた基準となる角速度の経時変化を示す理想波形と、当該理想波形に対応付けられる処理が波形記憶領域５２３に格納されている。
【００７４】
具体的に、指示判断部５１１は、角速度履歴の所定の範囲（例えば、直前に実行された処理を示す波形の終了位置以降に、所定の閾値を超過する角速度が検出されてから、最新の角速度が検出されるまで）の角速度の経時変化の波形と、理想波形と、の相関を取って、相関値が一定の閾値以上である場合に対応する処理の指示操作が入力されたと判断する。そして、このような相関認識処理において判断した指示操作の内容を示す指示情報を生成する。
【００７５】
そして、指示判断部５１１は、指示情報を生成する際、基準となる理想波形との相関値が高いと判断された角速度の履歴の範囲、すなわち、所定の処理の指示内容を示す波形の開始位置と、終了位置と、の角速度の受信時刻を履歴情報から読み出して、範囲情報格納領域９００ｃへと格納する。
【００７６】
なお、後述する誤認判断部５１３によって、波形記憶部５２３には、誤認波形情報がされに記憶されており、指示判断部５１１は、誤認波形情報に格納される誤認波形と相関が認められる波形を検出した際には、相関認識処理を終了させる。
【００７７】
次に、利用者が頭部の動きによって入力する処理のキャンセルの種類について、詳細に説明する。
【００７８】
利用者が処理を取り消す操作を実行する場合には、様々なキャンセル理由が考えられる。例えば、間違った指示を入力した場合（誤指示）、指示が誤って認識された場合（誤認識）、頭部の不意な動きが認識されてしまった場合（誤操作）等がある。
【００７９】
指示判断部５１１は、上記のような処理のキャンセル理由を、検出信号から判断する。以下、その具体例を示す。
【００８０】
利用者が誤指示のキャンセルを実行する場合、その誤指示となる頭部動作を行ったことを利用者自身は理解していることになる。従って、例えば、利用者が直前に実行された処理を入力してから、所定の時間内に逆方向へ頭部を動かす動作に関する角速度を検出した場合に、指示判断部５１１は、誤指示のキャンセル入力があったと判断して、直前の処理のキャンセルを実行し、以前の動作状態を復元する。
【００８１】
図１０（ａ）に、利用者が誤指示を実行した場合の角速度の経時変化を、図１０（ｂ）に、利用者が誤指示のキャンセルを実行した場合の角速度の経時変化を示す。指示判断部５１１は、直前の処理（誤指示である処理）に対応する波形ｆ（ｔ）と、逆方向への頭部の動きによる波形ｇ（ｔ）を検出して、両波形から、次に示すような数式を用いて波形ｇ（ｔ）が誤指示のキャンセルを示す波形であるか否かを判断する。
【００８２】
【数１】
【００８３】
Ｔ：ｆ(t)およびg(t)の開始時刻の差
指示判断部５１１は、上記数式によって算出される両波形の差の２乗和の値が、所定の閾値以下である場合に、波形ｇ（ｔ）は誤指示のキャンセルを示す波形であると判断する。もちろん、両波形に対して粗く相関を取り、その値を決定することも可能である。
【００８４】
利用者が誤認識のキャンセルを実行する場合、利用者自身、どのような動きを行ったために誤認識が起こったのかわからない場合が多い。従って、例えば、頭部を斜めに素早く振るといった、普段行わないような動きの理想波形が、誤認識のキャンセル処理に対応付けられて波形記憶領域５２０に予め記憶されている。従って、指示判断部５１１は、所定の理想波形と相関が認められる動き（波形）が検出されると、誤認識のキャンセルが入力されたと判断して、直前の処理のキャンセルを実行し、以前の動作状態を復元する。
【００８５】
さらに、利用者が誤操作のキャンセルを実行する場合についても、利用者自身はその原因を理解していない場合が多いと考えられる。また、誤操作が引き起こされるのは利用者が意図せずに頭部を動かした場合であるため、より咄嗟のキャンセル指示の実行が難しい。従って、誤認識の場合よりも単純な動作、例えば、より速く頭部を振る動作の理想波形が、誤操作のキャンセル処理と対応付けられて波形記憶領域５２０に予め記憶される。このような構成により、指示判断部５１１は、所定の理想波形と相関が認められる動き（波形）が検出されると、誤操作のキャンセルが入力されたと判断して、直前の処理をキャンセルし、以前の動作状態を復元する。
【００８６】
また、指示判断部５１１は、利用者の入力した処理が、キャンセル処理の指示以外であった場合には、音声出力部１２０、および、表示部１６０が実行中の動作状態を、状態情報として状態情報格納領域９００ｂに格納する。状態情報は、例えば、表示部１６０において表示中の画像の再生位置や大きさ、音声出力部１２０において再生中の音声の再生位置、音量等に関する。
【００８７】
もちろん、利用者がキャンセル以外の処理が実行される直前や、何らかの処理の入力があったと判断した際に、状態情報を取得するような構成としても良い。
【００８８】
信号制御部５１２は、利用者の操作部１７０を介した操作、および、指示判断部５１１の判断する利用者の頭部の動きに基づいた操作、の入力を受け付けると、指示情報の内容に従って、ＨＭＤ１０３の制御信号を生成する。また、利用者のキャンセル指示に基づく指示判断部５１１の要求に従って、状態情報を読み出し、元の動作状態へと復元させるための制御信号を生成する。
【００８９】
認識補正部５１３は、指示情報がキャンセルの指示である場合に、波形の相関認識に関する学習を行う。これは、入力される角速度の波形の特徴を蓄積することで、利用者の行う動きの癖や習慣を波形の相関認識に利用するための学習である。なお、ここでは指示情報がキャンセル処理を示すものである場合に実行する学習について説明するが、このような学習は、指示情報がキャンセルの指示である場合に限らず、利用者の入力するどのような処理について実行ことも、もちろん可能である。
【００９０】
このように利用者の入力する全ての処理について補正を行う場合には、利用者が入力した処理を実行する前の理想波形を状態情報として記憶しておき、当該処理がキャンセルされた場合（特に、誤認識及び誤操作によりキャンセルされた場合）に、理想波形の補正もキャンセルされるようにすることが望ましい。
【００９１】
まず、指示情報が誤指示のキャンセルを示すものである場合の処理について説明する。具体的に、誤認補正部５１３は、指示情報が誤指示のキャンセルを示すものである場合、誤指示によって実行された直前の処理に対応する理想波形を更新する。
【００９２】
ここで、誤指示とは、利用者が本来所望する処理とは別の処理に関する指示を誤って入力するものである。従って、利用者が入力した誤指示は、誤って実行される処理に対応する理想波形と相関が認められる波形をなすものである。そこで、誤認補正部５１３は、誤って実行される処理に対応する理想波形を更新する。更新とは、例えば、誤指示が入力された際の角速度の経時変化の波形と、誤って実行された処理の理想波形と、の平均を算出して、この波形を理想波形とするものである。また、当該経時変化の波形を、理想波形と置換しても良い。
【００９３】
次に、指示情報が誤認識、および、誤操作のキャンセルを示すものである場合の処理について説明する。誤認補正部５１３は、指示情報が誤認識のキャンセルを示すものである場合、同様の動きが入力された際に、再び誤った処理の実行を起こさないための学習を行う。
【００９４】
例えば、誤認補正部５１３は、誤認識および誤操作の処理が入力された際の角速度の経時変化の波形を、誤認波形情報として波形記憶領域５２３へと記憶させる。指示判断部５１１は、当該誤認波形情報に格納される波形と相関が認められる波形が検出された際に相関認識処理を終了するため、その後、当該波形と相関が認められる波形により誤った処理が実行されることを防止できる。
【００９５】
なお、指示情報が誤認識および誤操作である際の学習は上述のものに限らず、例えば、各理想波形に対して予め定められる、所定の相関値の閾値を変更しても良い。より具体的には、誤認識および誤操作として入力された角速度の経時変化の波形と、誤って実行された処理の理想波形と、の相関認識に用いられる相関値の閾値を上げても良い。これにより、利用者の意図しない動きが処理に反映されることを防止すると共に、今後同様の動きを行っても、誤認識が起こる可能性を下げることが可能である。
【００９６】
また、誤認識の処理が入力された際の角速度の経時変化の波形と、本来実行を望む処理の理想波形と、の相関認識に用いられる相関値の閾値を下げることで、今後同様の動きを行っても、利用者の望む処理が実行される可能性を高めることが可能である。
【００９７】
ここで、制御部５１０が検出信号を受信した際に実行する処理を、図１１を参照して説明する。図１１は、制御部５１０が検出信号を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００９８】
指示判断部５１１は、角速度センサ２０１から出力される検出信号（電圧値）、および、操作部１７０から出力される検出信号を受け付ける。（Ｓ３００１）。
【００９９】
次に、指示判断部５１１は、検出信号が角速度センサ２０１に基づくものであるか否かを判断する（Ｓ３００２）。
【０１００】
ステップ３００１で受け付けた検出信号が、操作部１７０の操作に基づくものであった場合には（ステップ３００２でＮＯ）、指示判断部５１１は、信号制御部５１２に制御信号の生成を要求し、信号制御部５１２は、当該検出信号に基づく制御信号を生成して、表示部１６０および音声出力部１２０に出力する（Ｓ３０１２）。
【０１０１】
ステップ３００１で受け付けた検出信号が、頭部動き検出部２００を介した利用者の頭部の動きに基づくものであった場合には（ステップ３００２でＹＥＳ）、指示判断部５１１は、当該角速度を角速度履歴として角速度履歴記憶領域５２２へと格納する（Ｓ３００３）。
【０１０２】
次に、指示判断部５１１は、角速度履歴から、誤認波形と相関が認められる波形が検出されるか否かを判断する。（Ｓ３００４）。
【０１０３】
具体的に、指示判断部５１１は、角速度履歴から、直前に実行した処理の終了位置以降に所定の閾値を超過する角速度が検出されてから、ステップ３００１で最新の角速度が検出されるまで、の範囲の角速度の経時変化を示す波形を生成し、当該波形と、誤認波形情報に格納される波形と、の相関認識処理を実行して、相関が認められる場合には（ＹＥＳ）、ステップ３００１へ戻って処理を繰り返す。相関が認められなかった場合には（ＮＯ）、ステップ３００５へと進む。
【０１０４】
次に、指示判断部５１１は、角速度履歴から最新の処理と逆方向の波形が検出されるか否かを判断する。（Ｓ３００５）。
【０１０５】
具体的に、指示判断部５１１は、角速度履歴および指示履歴から、直前に実行した処理の終了位置以降に検出された角速度の経時変化を示す波形を生成し、当該波形と、指示履歴９００に格納される最新の範囲情報で定まる範囲の角速度の経時変化を示す波形と、の差の２乗和が、所定の閾値以下であるか否かを判断する。閾値以下であった場合には、誤指示のキャンセル操作が入力されたと判断して（ＹＥＳ）、指示履歴９００に新たな範囲情報および当該範囲情報に対応する指示情報（誤指示のキャンセル）を格納し、誤認訂正部５１３へ学習要求を出力して、ステップ３００７へと進む。閾値以上でなかった場合には、誤指示のキャンセル操作は入力されていないと判断して（ＮＯ）、ステップ３００６へと進む。
【０１０６】
ステップ３００５において、誤指示のキャンセル操作が入力されていないと判断した場合には（ＮＯ）、指示判断部５１１は、さらに指示命令の内容がキャンセル処理であるか否かを判断する（Ｓ３００６）。
【０１０７】
具体的に、指示判断部５１１は、直前に実行した処理の終了位置以降に検出された角速度の経時変化を示す波形を生成し、当該波形と、予め記憶される理想波形と、について相関処理を実行して、相関値が所定の閾値以上である理想波形を特定する。そして、当該理想波形に対応付けられた処理をさらに特定して、指示情報として指示履歴９００へと格納する。また、指示判断部５１１は、波形の範囲を範囲情報として、指示履歴９００へとさらに格納する。そして、指示判断部５１１は、指示情報が誤認識および誤操作のキャンセル処理を示すものでない場合には（ＮＯ）、ステップ３０１０へと進み、指示情報が誤認識および誤操作のキャンセル処理を示すものである場合には（ＹＥＳ）、誤認訂正部５１３へ学習要求を出力して、ステップ３００７へと進む。なお、閾値以上の理想波形が検出されなかった場合には、ステップ３００１へと戻って、処理を繰り返す。
【０１０８】
ステップ３００６において、指示情報が誤認識および誤操作のキャンセル処理を示すものでないと判断された場合には（ＮＯ）、指示判断部５１１は、ＨＭＤ１０３の動作状態を検出し、状態情報として指示履歴９００の状態情報格納領域９００ｂに格納する（Ｓ３０１０）。そして、信号制御部５１２に、信号生成要求を出力する。
【０１０９】
信号制御部５１２は、信号生成要求を受け付けると、指示情報格納領域９００ａに格納される指示命令の内容を実行するための制御信号を生成して、表示部１６０および音声出力部１２０に出力し（Ｓ３０１１）、処理を終了する。
【０１１０】
誤認訂正部５１３は、ステップ３００５および３００６において出力された学習要求を受け付けると、指示情報を参照してキャンセル処理の種類を特定し、当該キャンセル処理の種類に対応する学習を実行する（３００７）。
【０１１１】
具体的に、誤認訂正部５１３は、指示情報が誤指示によるキャンセル処理を示す場合には、誤指示によって実行された直前の処理に対応する理想波形を更新する。また、指示情報が誤認識および誤操作によるキャンセル処理を示す場合には、誤認識および誤操作の処理が入力された際の角速度の経時変化の波形を、誤認波形情報として波形記憶領域５２３へと記憶させる。そして、信号制御部５１２に、状態情報に基づく制御信号の生成要求を出力する。
【０１１２】
信号制御部５１２は、信号生成要求を受け付けると、指示履歴９００の状態情報格納領域９００ｂより最新の状態情報を読み出す（Ｓ３００８）。そして、最新の状態情報の内容の動作状態を実現する制御信号を生成し、表示部１６０と、音声出力部１２０と、に出力して（Ｓ３００９）、処理を終了する。
【０１１３】
以上、制御部５１０の実行する処理について説明した。
【０１１４】
このような構成により、本実施形態に係るＨＭＤ１０３は、キャンセルの理由に基づいて相関認識の条件を補正することにより、利用者の癖や習慣に合わせて、所望の処理を正確に実行することが可能である。
【０１１５】
なお、キャンセル可能な操作は、直前のものに限らない。信号情報７００に、さらに検出信号の取得時間を格納する領域を設け、状態情報の履歴を時系列順に記憶させても良い。従って、キャンセル操作が連続して複数回実行された場合には、状態情報の履歴から、多段階にわたる操作前の動作状態を復元する制御信号を生成して、複数回のキャンセル操作に対応可能な構成とすることが可能である。
【０１１６】
また、ここでは指示判断部５１１は、角速度センサ２０１の検出信号のみからキャンセルを判断する構成としているが、操作部１７０を介した検出信号が処理のキャンセルを示すものであった場合にも、同様にキャンセル処理を実行するような構成としても良い。
【０１１７】
本発明は、上記のような実施形態には制限されない。上記の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【０１１８】
例えば、所望の処理が実行されないと、利用者は、複数回動作を繰り返してしまう場合が多い。そのため、このような処理は一度にキャンセルされることが望ましい。
【０１１９】
そこで、信号制御部５１２は、連続して処理が入力された後のキャンセル操作に関しては、所定の期間内に一定以下の間隔で連続する処理については全てキャンセルし、それ以前の動作状態を復元させることが出来る。また、キャンセル操作の直前に入力された処理に対して、連続して入力され、かつ、指示情報が同じ内容を示す処理について、全てキャンセルするような構成としても良い。
【０１２０】
さらに、キャンセル操作の入力があった場合に、このようなキャンセル操作に関する指示を受け付けるための、図１２に示すような操作履歴画面８００を、指示履歴９００に格納される範囲情報および指示情報から生成し、表示部１６０に表示させるような構成としても良い。
【０１２１】
操作履歴画面８００では、指示情報から特定される利用者が入力した入力操作の一覧と、当該入力操作に対応する、範囲情報から特定される波形の終了位置の角速度を受信した時間である操作日時と、が表示される。利用者は、入力操作の一覧から、アイコン８００ｂで示される直前に入力された操作から遡って、さらにキャンセルの実行を指示するキャンセル範囲８００ａを指定することが可能である。
【０１２２】
例えば、指示判断部５１１は、図１２に示すような操作履歴画面８００において、アイコン８００ｂから、変位可能なアイコン８００ｃの位置する範囲を、キャンセル範囲８００ａとして受け付ける。キャンセル範囲８００ａの入力を受け付けると、指示判断部５１１は、当該アイコン８００ｃの位置に対応する入力操作の操作日時の値を有する範囲情報のレコードを指示履歴９００から特定して、当該レコードの状態情報に基づく制御信号の生成を、信号制御部５１２へと出力する。
【０１２３】
信号制御部５１２は、指定されたレコードの状態情報に基づいて制御信号を生成および出力し、利用者の指示したキャンセル範囲８００ａに含まれる複数の処理が実行される前の動作状態を復元することで、当該複数の処理のキャンセルが可能である。
【０１２４】
なお、本発明のＨＭＤは、片眼で映像を見る構成となっているが、両眼で映像を見るような構成としても良い。
【０１２５】
また、以上に述べた実施形態における制御装置の適用は、ＨＭＤに限定されない。頭部検出部を備える他の装置についても、適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の斜視図。
【図２】本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の側面図。
【図３】本発明のＨＭＤ１０１の概略構成図。
【図４】信号情報７００の概略図。
【図５】本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の指示判断部３１１が、検出信号を受信した際の処理を示すフローチャート。
【図６】本発明のＨＭＤ１０２の概略構成図。
【図７】本発明の第二の実施形態であるＨＭＤ１０２の指示判断部４１１が、検出信号を受信した際の処理を示すフローチャート。
【図８】本発明のＨＭＤ１０３の概略構成図。
【図９】指示履歴９００の概略図。
【図１０】（ａ）利用者が誤指示を実行した場合の角速度の経時変化、図１０（ｂ）利用者が誤指示のキャンセルを実行した場合の角速度の経時変化。
【図１１】本発明の第三の実施形態であるＨＭＤ１０３の指示判断部５１１が、検出信号を受信した際の処理を示すフローチャート。
【図１２】操作履歴画面８００の概略図。
【図１３】ＨＭＤ１０１の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１４】ＨＭＤ１０１の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１に別途設けられるリモコンの概略図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０１、１０２、１０３：ＨＭＤ、１１０：頭部装着帯、１２０：音声出力部、１３０Ａ、１３０Ｂ：筐体、１４０：支持部、１５０：アーム部、１６０：表示部、１６１：ＬＣＤ、１７０：操作部、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｅ：操作スイッチ、１７２：リモコン受信部、１８０：電源部、１９０：リモコン、２００：頭部動き検出部、３００、４００、５００：制御装置、３１０、４１０、５１０：制御部、３１１、４１１、５１１：指示判断部、３１２、４１２、５１２：信号制御部、３２０、４２０、５２０：記憶部、３３０：入出力インターフェース部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理のキャンセル技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
利用者の眼前で画像を表示するヘッドマウントディスプレイ装置（以下、ＨＭＤと略記する）において、利用者の頭部の動きを検知して、特定の動きに応じて画像や映像に対する制御（再生開始、一時停止等）を行ったり、利用者の頭部の動きに合わせて表示映像をスクロールさせたり、ヘッドホンの音場を動かして臨場感を向上させたりする技術が知られており、ＨＭＤにおける利用者の頭部の動きの検出には、ジャイロセンサ（角速度センサ）や加速度センサ等のセンサが用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４４２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなＨＭＤでは、不意に頭部を動かしてしまったり、頭部の動きが利用者の意図したものとは違う操作として認識されたりすることによって、利用者の希望とは異なる制御処理が実行されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ＨＭＤにキャンセル機能を設け、利用者がキャンセル操作を実行することによって、制御処理を取り消し、処理前の状態に戻すことが可能な制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための請求項１に係る発明の制御装置は、利用者の動きを検出する動き検出部と、前記動き検出部で所定の動きが検出された場合に、前記所定の動きに応じて、以前に実行した第二の処理を取り消す第一の処理を実行する制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明によれば、実行がなされた制御処理のキャンセルを実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
＜第一の実施形態＞
図１〜２に、本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１０１の一例を示す。図１は、本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の斜視図であり、図２は、本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の側面図である。
【０００９】
図示するように、本実施形態に係るＨＭＤ１０１は、頭部装着帯１１０と、音声出力部１２０と、筐体１３０Ａ、１３０Ｂと、支持部１４０と、アーム部１５０と、表示部１６０と、操作部１７０と、を備えている。
【００１０】
頭部装着帯１１０は、その両端が相対向するように、湾曲した形状に形成されている。また、頭部装着帯１１０は、弾性を有する材質で形成されており、利用者の頭部に装着する際に、その両端に形成されているスピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを利用者の頭部の内側方向に押圧することで、ＨＭＤ１０１を利用者の頭部に着脱自在に装着することができるようにしている。
【００１１】
頭部装着帯１１０の両端側には、筐体１３０Ａ、１３０Ｂが連結されており、筐体１３０Ａにはスピーカ１２１Ａが、筐体１３０Ｂにはスピーカ１２１Ｂが、それぞれ設けられている。また、頭部装着帯１１０の内部には、筐体１３０Ａ、１３０Ｂと、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂと、操作部１７０と、表示部１６０と、電源部１８０と、を電気的に連結するための信号線や、電力線等が配線されている。
【００１２】
音声出力部１２０は、音声信号を音声に変換する。本実施形態では、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを有し、これらは利用者の両方の耳にあてがわれて使用されるいわゆるヘッドホン用のスピーカである。図１においては、向かって右側のスピーカ１２１Ａが左耳用のスピーカ、向かって左側のスピーカ１２１Ｂが右耳用のスピーカとなっている。これらの左右の別については、利用者の操作によって、任意に決定することができるものとしても良い。また、後述する筐体１３０Ａに内蔵される制御装置３００から、電源を供給する電力線と、音声信号を供給する音声信号線が配線されている。
【００１３】
筐体１３０Ａ、１３０Ｂは、頭部装着帯１１０の長手方向両端側に設けられており、筐体１３０Ａ、１３０Ｂの利用者の頭部側（相対向する側）の外壁面には、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂがそれぞれ連結されている。本実施形態においては、筐体１３０Ｂには、制御装置３００と、電源部１８０と、が内蔵されており、さらに、スピーカ１２１Ｂとは逆側の外壁面には、操作部１７０が設けられている。また、筐体１３０Ａの、スピーカ１２１Ａとは逆側の外壁面には、ＨＭＤ１０１の電源のオン、オフを切り替える、電源スイッチ（図示しない）が設けられている。
【００１４】
電源部１８０と、制御装置３００と、操作部１７０と、電源スイッチと、は、筐体１３０Ａ、１３０Ｂのどちらに配置されても良く、また、筐体１３０Ａ、１３０Ｂが、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂと一体となるような構成としても良い。
【００１５】
支持部１４０は、筐体１３０Ｂに、アーム部１５０の一端側を回動自在に連結する。連結方法はどのようなものでも良い。
【００１６】
アーム部１５０は、頭部装着帯１１０を利用者の頭部に装着した際に、アーム部１５０の筐体１３０Ｂ側ではない他端側に取り付けられている表示部１６０が、利用者の眼前に位置するように、その長手方向において湾曲している。また、内部には、制御装置３００から、表示部１６０に電源を供給する電力線と、画像信号を供給する画像信号線と、が配線されている。
【００１７】
表示部１６０は、アーム部１５０の先端に、利用者の視線に合わせて回動自在に連結されている。表示部１６０は、画像を現す画像信号を光信号に変換して画像を形成する電気−光変換器と、形成された画像を拡大する光学系と、表示デバイスとしてのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６１と、を備え、制御装置３００から供給される画像信号に基づいて、画像を表示する。
【００１８】
操作部１７０は、操作スイッチ１７１Ａ−１７１Ｅを備えている。これらの操作スイッチを介して、ＨＭＤ１０１に関する機能、例えば、再生、停止、早送り、巻戻し、制御処理のキャンセル、画面のスクロールや切り替え、音量の変更等の指示命令を入力することができるようにされている。なお、これらのスイッチを介して操作指示が入力されると、操作指示に関する検出信号が、入出力インターフェース部３３０を介して、制御部３１０の信号制御部３１２へと出力される。
【００１９】
なお、上記のような指示命令に関する操作が可能なリモコン１９０（図１５参照）を別途設けても良い。リモコン１９０は、操作部１７０と同様の操作スイッチ１７１Ａ−Ｅと、リモコン送信部１７３を備えている。リモコン１９０は、赤外線等を利用することにより、利用者は手元の操作スイッチを見ながら無線でＨＭＤ１０１を操作することが可能である。その場合、操作部１７０に、リモコン受信部１７２を設けるような構成としても良い。
【００２０】
また、ＨＭＤ１０１と有線でリモコン１９０を接続し、内部に制御装置３００や、電源部１８０等を収納するような構成としても良い。
【００２１】
次に、本発明の第一の実施形態の制御装置３００について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の概略構成図である。
【００２２】
制御装置３００は、図３に示すように、頭部動き検出部２００と、制御部３１０と、記憶部３２０と、入出力インターフェース部３３０と、を有する。
【００２３】
まず、頭部動き検出部２００について説明する。頭部動き検出部２００は、頭部の動きを検出するための装置であり、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂと（これらを区別しない場合には、単に２０１と表記する）、を備えている。頭部動き検出部２００は、特定の基準軸から検出対象、すなわち利用者の頭部の動きに関する方向情報を、角速度として検出するものである。本発明の第一の実施形態に係る頭部動き検出部２００においては、図１に示すように、垂直方向（利用者が直立する方向）をＺ軸とし、Ｚ軸と直交し利用者の一側面から他側面に向かう方向（スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを貫通する方向）の軸をＸ軸として、この２軸を基準軸として角速度の検出を実行する。
【００２４】
角速度センサ（Ｚ）２０１Ａは、図１に示すように、ヨーイング（Ｙａｗ）方向の角速度、すなわち、Ｚ軸回りの回転角の傾きであるヨー角を検出し、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂは、ピッチング（Ｐｉｔｃｈ）方向の角速度、すなわち、Ｘ軸の回りの回転角の傾きであるピッチ角を検出する。このようなセンサによって、ＨＭＤ１０１は、利用者の頭部の横振りの動きと、縦振りの動きとを検出することができる。本実施形態においては、角速度センサ２０１は所定の周期（例えば、５０ｍｓｅｃ）毎にサンプリングを実行し、検出結果は角速度に比例するアナログ電圧値として出力される。出力された電圧値は、Ａ／Ｄ変換器（図示しない）によってデジタル信号へ変換され、制御装置３００の制御部３１０へと出力される。
【００２５】
また、角速度センサ２０１の数は、上述のものに限らない。さらに、利用者が頭部をかしげる動きを検出するための、Ｙ軸を基準軸とする角速度センサを設けて、ロール角を検出できるような構成としても良く、また、１つの角速度センサによって、全ての角速度を検出できるようにしても良い。
【００２６】
角速度センサ２０１の他にさらに加速度センサを設けても良く、角速度センサの代わりに加速度センサのみを持つような構成としても良い。
【００２７】
制御部３１０は、指示判断部３１１と、信号制御部３１２と、を備えている。
【００２８】
指示判断部３１１は、利用者の頭部の動きに基づいて、角速度センサ２０１から出力される電圧値を受け付けて、信号情報７００を生成する。
【００２９】
図４は、本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の指示判断部３１１が生成する、信号情報７００の概略構成図である。信号情報７００は、図４に示すように、角速度の示す指示命令の内容が格納される指示情報格納領域７００ａと、信号制御部３１２が実行中の制御状態に関する情報が格納される状態情報格納領域７００ｂと、からなる。
【００３０】
指示情報とは、対応する制御信号が生成可能な程度に検出信号の指示命令の内容を示す情報である。指示命令の内容とは、例えば、再生、停止、早送り、巻戻し、制御処理のキャンセル、画面のスクロールや切り替え、音量の変更等の処理の種類、および、その処理時間や処理量等である。
【００３１】
なお、指示情報、すなわち、指示命令の内容の判断は、例えば、あらかじめ所定の処理に対応する基準となる角速度の経時変化を示す理想波形を記憶部に記憶しておき、検出される角速度についてその経時変化を測定することで実現可能である。例えば、検出された角速度の経時変化と、基準となる理想波形と、の相関を取り、相関値が一定以上である場合に、対応する処理の実行が指示されたと判断できる。
【００３２】
また、指示判断部３１１は、信号制御部３１２の要求に従って、動作状態、すなわち、音声出力部１２０、および、表示部１６０が実行中の処理状態を状態情報として、信号情報７００の状態情報格納領域７００ｂに格納する。状態情報は、例えば、表示部１６０において表示中の画像の再生位置や大きさ、音声出力部１２０において再生中の音声の再生位置、音量等に関する。
【００３３】
信号制御部３１２は、利用者の操作部１７０を介した操作、および、利用者の頭部の動きによる操作に応じて、ＨＭＤ１０１の制御信号を生成する。制御信号は、例えば、音声出力部１２０に出力するための音声信号や、表示部１６０に出力するための画像信号等であり、これに従って、音声出力部１２０、表示部１６０は制御を受ける。また、キャンセル操作の入力があった場合には、信号制御部３１２は、従って状態情報を読み出し、音声出力部１２０、表示部１６０を、元の状態へ復元させる。
【００３４】
ここで、制御部３１０が角速度センサ２０１から検出信号を受信した際に実行する処理を、図５を参照して説明する。図５は、制御部３１０が検出信号を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００３５】
指示判断部３１１は、角速度センサ２０１から出力される電圧値に基づく検出信号、および、操作部１７０から出力される検出信号を受け付ける。（Ｓ１００１）。
【００３６】
次に、指示判断部３１１は、検出信号が角速度センサ２０１に基づくものであるか否かを判断する（Ｓ１００２）。
【００３７】
ステップ１００１で受け付けた検出信号が、操作部１７０の操作に基づくものであった場合には（ステップ１００２でＮＯ）、信号制御部４１２が当該検出信号に基づく制御信号を生成して、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力する（Ｓ１０１１）。
【００３８】
ステップ１００１で受け付けた検出信号が、頭部動き検出部２００を介した利用者の頭部の動きに基づくものであった場合には（ステップ１００２でＹＥＳ）、指示判断部３１１は、図４に示すような信号情報７００を生成する。
【００３９】
具体的に、指示判断部３１１は、ステップ１００１で受信した検出信号から利用者の頭部の動きの角速度を算出し、当該角速度から指示命令の内容を判断して、指示情報格納領域７００ａに格納する（Ｓ１００３）。具体的に、指示判断部３１１は、角速度の経時変化を示す波形と、基準となる角速度の経時変化を示す理想波形と、の相関値を算出し、相関値が所定の値以上である場合に、当該理想波形に対応付けられた処理を指示情報として格納する。
【００４０】
次に、指示判断部３１１は、指示情報格納領域７００ａに格納された指示命令の内容が、処理のキャンセルに関するものか否かを判断する（Ｓ１００４）。なお、検出信号がどの処理にも対応しないものであった場合には、ステップ１００１へ戻って、処理を繰り返す。
【００４１】
ステップ１００４において、指示情報が処理のキャンセルを指示命令するものでは無いと判断された場合には（Ｓ１００４でＮＯ）、指示判断部３１１は、ＨＭＤ１０１の動作状態を検出し、状態情報として、信号情報７００の、状態情報格納領域７００ｂに格納して（Ｓ１００８）、信号制御部３１２に制御信号の生成要求を出力する。
【００４２】
信号制御部３１２は、制御信号の生成要求を受け付けると、指示情報格納領域７００ａに格納される指示命令の内容を実行するための制御信号を生成して（Ｓ１００９）、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力し（Ｓ１０１０）、処理を終了する。
【００４３】
ステップ１００４において、指示情報が処理のキャンセルを指示命令するものであると判断された場合には（Ｓ１００４でＹＥＳ）、指示判断部３１１は、信号制御部３１２に、状態情報に基づく制御信号の生成要求を出力する。信号制御部３１２は、制御信号の生成要求を受け付けると、信号情報７００の状態情報格納領域７００ｂより最新の状態情報を読み出す（Ｓ１００５）。そして、最新の状態情報の内容の動作状態を実現する制御信号を生成し（Ｓ１００６）、表示部１６０と、音声出力部１２０と、に出力して（Ｓ１００７）、処理を終了する。
【００４４】
このような構成により、第一の実施形態であるＨＭＤ１０１は、処理のキャンセル指示命令を受け付けると、信号制御部３１２によって実行前の動作状態を復元する制御信号を生成することで、直前の操作をキャンセルし、操作前の動作状態を復元することが可能である。
【００４５】
なお、キャンセル可能な操作は、直前のものに限らない。キャンセル操作が連続して複数回実行された場合には、状態情報の履歴から、多段階にわたる操作前の動作状態を復元する制御信号を生成して、複数回のキャンセル操作に対応可能な構成とすることが可能である。
【００４６】
また、ここでは指示判断部３１１は、角速度センサ２０１からの角速度のみからキャンセルを判断する構成としているが、操作部１７０を介した検出信号が処理のキャンセルを示すものであった場合にも、同様にキャンセル処理を実行するような構成としても良い。
【００４７】
ここで、制御装置３００のハードウェア構成について説明する。図１３は、ＨＭＤ１０１の電気的な構成を示すブロック図である。
【００４８】
図１３に示すように、ＨＭＤ１０１は、主に利用者の操作からの情報の処理を実現させるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１ａと、各装置への信号出力に関する制御を担うＣＰＵ１ｂと、各種データを書換え可能に記憶するメモリ２と、各種のプログラム、プログラムの生成するデータ等を格納する外部記憶装置、ここでは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）３と、を備える。制御部３１０は、例えば、ＨＤＤ３に記憶されている所定のプログラムを、メモリ２に読み込み、ＣＰＵ１ａ、ＣＰＵ１ｂで実行することにより実現可能である。また、指示判断部３１１はＣＰＵ１ａで、信号制御部３１２はＣＰＵ１ｂで実現が可能である。
【００４９】
もちろん、図１４に示すように、ＣＰＵ１ａ、ＣＰＵ１ｂを１つのＣＰＵ１で実現することも可能である。その際は、単体のＣＰＵ１が、全ての装置を集中的に制御する。
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態であるＨＭＤ１０２は、第一の実施形態と比較して、異なっている点に関連する事項についてのみ説明する。
【００５０】
図６に示すように、第二の実施形態に係るＨＭＤ１０２の備える制御装置４００は、制御部４１０と、記憶部４２０と、を備えている。
【００５１】
制御部４１０の指示判断部４１１は、利用者の頭部の動きに基づいて、角速度センサ２０１から出力される検出信号を受け付けると、第一の実施形態と同様に、その指示内容を判断し、これを指示情報として記憶部４２０へと格納する。
【００５２】
信号制御部４１２は、利用者からの処理のキャンセル指示に従って、指示情報の示す処理に予め対応づけられた逆の処理を実行する制御信号を生成し、音声出力部１２０および表示部１６０を、元の動作状態へと復元させる。例えば、指示の内容が早送りであれば巻き戻しを、左スクロールであれば右スクロールを実行する制御信号を生成して、逆の処理を実行することで、先の処理をキャンセルする。
【００５３】
ここで、制御部４１０が検出信号を受信した際に実行する処理を、図７を参照して説明する。図７は、制御部４１０が検出信号を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００５４】
指示判断部４１１は、角速度センサ２０１から出力される電圧値に基づく検出信号、および、操作部１７０から出力される検出信号を受け付ける。（Ｓ２００１）。
【００５５】
次に、指示判断部４１１は、検出信号が角速度センサ２０１に基づくものであるか否かを判断する（Ｓ２００２）。
【００５６】
ステップ２００１で受け付けた検出信号が、操作部１７０の操作に基づくものであった場合には（ステップ２００２でＮＯ）、信号制御部４１２が当該検出信号に基づく制御信号を生成して、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力する（Ｓ２０１０）。
【００５７】
ステップ２００１で受け付けた検出信号が、頭部動き検出部２００を介した利用者の頭部の動きに基づくものであった場合には（ステップ１００２でＹＥＳ）、指示判断部４１１は、受信した検出信号から利用者の頭部の動きの角速度を算出し、当該角速度から指示命令の内容を判断して、指示情報として記憶部４２０へと格納する（Ｓ２００３）。
【００５８】
次に、指示判断部４１１は、指示命令の内容が、処理のキャンセルに関するものか否かを、記憶部４２０に記憶される指示情報から判断する（Ｓ２００４）。
【００５９】
ステップ２００４において、指示命令の内容が処理のキャンセルを指示命令するものでは無いと判断された場合には（ステップ２００４でＮＯ）、指示判断部４１１は、信号制御部４１２に、制御信号の生成要求を出力する。信号制御部４１２は、生成要求を受け付けると、検出信号の指示命令を実行するための制御信号を生成する（Ｓ２００８）。
【００６０】
そして、信号制御部４１２は、ステップ２００８で生成した制御信号を、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力して（Ｓ２００９）、処理を終了する。
【００６１】
ステップ２００４において、指示命令の内容が処理のキャンセルを指示命令するものでは無いと判断された場合には（ステップ２００４でＹＥＳ）、指示判断部４１１は、信号制御部４１２に、指示情報に基づく制御信号の生成要求を出力する。信号制御部４１２は、生成要求を受け付けると、記憶部４２０から指示情報を読み出して（Ｓ２００５）、最新の指示情報の指示内容に対して、予め定められた逆の処理を実行する制御信号を生成し（Ｓ２００６）、表示部１６０と、音声出力部１２０とに出力して（Ｓ２００７）、処理を終了する。
【００６２】
このような構成により、第二の実施形態に係るＨＭＤ１０２は、処理のキャンセル指示命令を受け付けると、実行された操作内容と予め対応づけられた逆の処理を実行する制御信号を生成、出力することによって、直前の操作をキャンセルすることが可能である。
【００６３】
なお、キャンセル可能な操作は、直前のものに限定しない。例えば、指示情報を時系列順に履歴として記憶させ、キャンセル操作が連続して複数回実行された際に、キャンセル操作に対応する全ての指示情報に対して、逆の処理を実行する制御信号を生成し、多段階にわたる処理のキャンセルが可能な構成としても良い。
＜第三の実施形態＞
次に、本発明の第三の実施形態であるＨＭＤ１０３について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第三の実施形態であるＨＭＤ１０３の概略構成図である。
【００６４】
本実施形態に係る制御装置５００は、利用者から頭部の動きによって処理のキャンセル操作に関する入力を受け付けると、その角速度の経時変化によって（すなわち、利用者の入力するキャンセルの理由によって）、異なる処理を実行する。
【００６５】
図８に示すように、制御装置５００は、制御部５１０と、記憶部５２０と、を備えている。
【００６６】
制御部５１０は、指示判断部５１１と、信号制御部５１２と、認識補正部５１３と、を有する。
【００６７】
指示判断部５１１は、所定のタイミングごとに、角速度センサから出力される検出信号（電圧値）を受信し、当該各検出信号と、予め生成された所定の基準値と、から利用者の頭部の動きの角速度を算出して、これに応じた処理を実行する。
【００６８】
具体的に、指示判断部５１１は、検出した角速度と、当該角速度を受信した時間と、を関連付けた角速度履歴を、記憶部５２０の角速度履歴記憶領域５２２に蓄積する。そして、指示判断部５１１は、角速度の経時変化（波形）から、各処理の入力があったか否かを判断して、指示履歴９００を生成する。
【００６９】
図９を参照しながら、指示履歴９００について説明する。
【００７０】
指示履歴９００は、図９に示すように、所定の処理の入力があったことを示す波形の開始位置、および、終了位置、における角速度の受信時刻を格納する範囲情報格納領域９００ｃと、当該波形によって定まる処理の内容を示す情報である指示情報を格納する指示情報格納領域９００ａと、当該波形によって定まる処理が実行される以前の動作状態を示す情報である状態情報を格納する状態情報格納領域９００ｂと、からなる。
【００７１】
指示情報とは、上述の実施形態と同様に、入力された指示操作の内容を示す情報であるが、本実施形態に係る指示判断部５１１は、角速度の履歴からキャンセルの種類をさらに判断して、対応する指示情報を、指示情報格納領域９００ａへと格納する。
【００７２】
なお、指示判断部５１１は、角速度履歴を参照して、角速度の経時変化を示す波形から、キャンセル処理やその他の処理の入力の有無、および、当該キャンセル処理の種類を判断する。
【００７３】
従って、本実施形態においては、あらかじめ所定の処理に対応付けられた基準となる角速度の経時変化を示す理想波形と、当該理想波形に対応付けられる処理が波形記憶領域５２３に格納されている。
【００７４】
具体的に、指示判断部５１１は、角速度履歴の所定の範囲（例えば、直前に実行された処理を示す波形の終了位置以降に、所定の閾値を超過する角速度が検出されてから、最新の角速度が検出されるまで）の角速度の経時変化の波形と、理想波形と、の相関を取って、相関値が一定の閾値以上である場合に対応する処理の指示操作が入力されたと判断する。そして、このような相関認識処理において判断した指示操作の内容を示す指示情報を生成する。
【００７５】
そして、指示判断部５１１は、指示情報を生成する際、基準となる理想波形との相関値が高いと判断された角速度の履歴の範囲、すなわち、所定の処理の指示内容を示す波形の開始位置と、終了位置と、の角速度の受信時刻を履歴情報から読み出して、範囲情報格納領域９００ｃへと格納する。
【００７６】
なお、後述する誤認判断部５１３によって、波形記憶部５２３には、誤認波形情報がされに記憶されており、指示判断部５１１は、誤認波形情報に格納される誤認波形と相関が認められる波形を検出した際には、相関認識処理を終了させる。
【００７７】
次に、利用者が頭部の動きによって入力する処理のキャンセルの種類について、詳細に説明する。
【００７８】
利用者が処理を取り消す操作を実行する場合には、様々なキャンセル理由が考えられる。例えば、間違った指示を入力した場合（誤指示）、指示が誤って認識された場合（誤認識）、頭部の不意な動きが認識されてしまった場合（誤操作）等がある。
【００７９】
指示判断部５１１は、上記のような処理のキャンセル理由を、検出信号から判断する。以下、その具体例を示す。
【００８０】
利用者が誤指示のキャンセルを実行する場合、その誤指示となる頭部動作を行ったことを利用者自身は理解していることになる。従って、例えば、利用者が直前に実行された処理を入力してから、所定の時間内に逆方向へ頭部を動かす動作に関する角速度を検出した場合に、指示判断部５１１は、誤指示のキャンセル入力があったと判断して、直前の処理のキャンセルを実行し、以前の動作状態を復元する。
【００８１】
図１０（ａ）に、利用者が誤指示を実行した場合の角速度の経時変化を、図１０（ｂ）に、利用者が誤指示のキャンセルを実行した場合の角速度の経時変化を示す。指示判断部５１１は、直前の処理（誤指示である処理）に対応する波形ｆ（ｔ）と、逆方向への頭部の動きによる波形ｇ（ｔ）を検出して、両波形から、次に示すような数式を用いて波形ｇ（ｔ）が誤指示のキャンセルを示す波形であるか否かを判断する。
【００８２】
【数１】
【００８３】
Ｔ：ｆ(t)およびg(t)の開始時刻の差
指示判断部５１１は、上記数式によって算出される両波形の差の２乗和の値が、所定の閾値以下である場合に、波形ｇ（ｔ）は誤指示のキャンセルを示す波形であると判断する。もちろん、両波形に対して粗く相関を取り、その値を決定することも可能である。
【００８４】
利用者が誤認識のキャンセルを実行する場合、利用者自身、どのような動きを行ったために誤認識が起こったのかわからない場合が多い。従って、例えば、頭部を斜めに素早く振るといった、普段行わないような動きの理想波形が、誤認識のキャンセル処理に対応付けられて波形記憶領域５２０に予め記憶されている。従って、指示判断部５１１は、所定の理想波形と相関が認められる動き（波形）が検出されると、誤認識のキャンセルが入力されたと判断して、直前の処理のキャンセルを実行し、以前の動作状態を復元する。
【００８５】
さらに、利用者が誤操作のキャンセルを実行する場合についても、利用者自身はその原因を理解していない場合が多いと考えられる。また、誤操作が引き起こされるのは利用者が意図せずに頭部を動かした場合であるため、より咄嗟のキャンセル指示の実行が難しい。従って、誤認識の場合よりも単純な動作、例えば、より速く頭部を振る動作の理想波形が、誤操作のキャンセル処理と対応付けられて波形記憶領域５２０に予め記憶される。このような構成により、指示判断部５１１は、所定の理想波形と相関が認められる動き（波形）が検出されると、誤操作のキャンセルが入力されたと判断して、直前の処理をキャンセルし、以前の動作状態を復元する。
【００８６】
また、指示判断部５１１は、利用者の入力した処理が、キャンセル処理の指示以外であった場合には、音声出力部１２０、および、表示部１６０が実行中の動作状態を、状態情報として状態情報格納領域９００ｂに格納する。状態情報は、例えば、表示部１６０において表示中の画像の再生位置や大きさ、音声出力部１２０において再生中の音声の再生位置、音量等に関する。
【００８７】
もちろん、利用者がキャンセル以外の処理が実行される直前や、何らかの処理の入力があったと判断した際に、状態情報を取得するような構成としても良い。
【００８８】
信号制御部５１２は、利用者の操作部１７０を介した操作、および、指示判断部５１１の判断する利用者の頭部の動きに基づいた操作、の入力を受け付けると、指示情報の内容に従って、ＨＭＤ１０３の制御信号を生成する。また、利用者のキャンセル指示に基づく指示判断部５１１の要求に従って、状態情報を読み出し、元の動作状態へと復元させるための制御信号を生成する。
【００８９】
認識補正部５１３は、指示情報がキャンセルの指示である場合に、波形の相関認識に関する学習を行う。これは、入力される角速度の波形の特徴を蓄積することで、利用者の行う動きの癖や習慣を波形の相関認識に利用するための学習である。なお、ここでは指示情報がキャンセル処理を示すものである場合に実行する学習について説明するが、このような学習は、指示情報がキャンセルの指示である場合に限らず、利用者の入力するどのような処理について実行ことも、もちろん可能である。
【００９０】
このように利用者の入力する全ての処理について補正を行う場合には、利用者が入力した処理を実行する前の理想波形を状態情報として記憶しておき、当該処理がキャンセルされた場合（特に、誤認識及び誤操作によりキャンセルされた場合）に、理想波形の補正もキャンセルされるようにすることが望ましい。
【００９１】
まず、指示情報が誤指示のキャンセルを示すものである場合の処理について説明する。具体的に、誤認補正部５１３は、指示情報が誤指示のキャンセルを示すものである場合、誤指示によって実行された直前の処理に対応する理想波形を更新する。
【００９２】
ここで、誤指示とは、利用者が本来所望する処理とは別の処理に関する指示を誤って入力するものである。従って、利用者が入力した誤指示は、誤って実行される処理に対応する理想波形と相関が認められる波形をなすものである。そこで、誤認補正部５１３は、誤って実行される処理に対応する理想波形を更新する。更新とは、例えば、誤指示が入力された際の角速度の経時変化の波形と、誤って実行された処理の理想波形と、の平均を算出して、この波形を理想波形とするものである。また、当該経時変化の波形を、理想波形と置換しても良い。
【００９３】
次に、指示情報が誤認識、および、誤操作のキャンセルを示すものである場合の処理について説明する。誤認補正部５１３は、指示情報が誤認識のキャンセルを示すものである場合、同様の動きが入力された際に、再び誤った処理の実行を起こさないための学習を行う。
【００９４】
例えば、誤認補正部５１３は、誤認識および誤操作の処理が入力された際の角速度の経時変化の波形を、誤認波形情報として波形記憶領域５２３へと記憶させる。指示判断部５１１は、当該誤認波形情報に格納される波形と相関が認められる波形が検出された際に相関認識処理を終了するため、その後、当該波形と相関が認められる波形により誤った処理が実行されることを防止できる。
【００９５】
なお、指示情報が誤認識および誤操作である際の学習は上述のものに限らず、例えば、各理想波形に対して予め定められる、所定の相関値の閾値を変更しても良い。より具体的には、誤認識および誤操作として入力された角速度の経時変化の波形と、誤って実行された処理の理想波形と、の相関認識に用いられる相関値の閾値を上げても良い。これにより、利用者の意図しない動きが処理に反映されることを防止すると共に、今後同様の動きを行っても、誤認識が起こる可能性を下げることが可能である。
【００９６】
また、誤認識の処理が入力された際の角速度の経時変化の波形と、本来実行を望む処理の理想波形と、の相関認識に用いられる相関値の閾値を下げることで、今後同様の動きを行っても、利用者の望む処理が実行される可能性を高めることが可能である。
【００９７】
ここで、制御部５１０が検出信号を受信した際に実行する処理を、図１１を参照して説明する。図１１は、制御部５１０が検出信号を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００９８】
指示判断部５１１は、角速度センサ２０１から出力される検出信号（電圧値）、および、操作部１７０から出力される検出信号を受け付ける。（Ｓ３００１）。
【００９９】
次に、指示判断部５１１は、検出信号が角速度センサ２０１に基づくものであるか否かを判断する（Ｓ３００２）。
【０１００】
ステップ３００１で受け付けた検出信号が、操作部１７０の操作に基づくものであった場合には（ステップ３００２でＮＯ）、指示判断部５１１は、信号制御部５１２に制御信号の生成を要求し、信号制御部５１２は、当該検出信号に基づく制御信号を生成して、表示部１６０および音声出力部１２０に出力する（Ｓ３０１２）。
【０１０１】
ステップ３００１で受け付けた検出信号が、頭部動き検出部２００を介した利用者の頭部の動きに基づくものであった場合には（ステップ３００２でＹＥＳ）、指示判断部５１１は、当該角速度を角速度履歴として角速度履歴記憶領域５２２へと格納する（Ｓ３００３）。
【０１０２】
次に、指示判断部５１１は、角速度履歴から、誤認波形と相関が認められる波形が検出されるか否かを判断する。（Ｓ３００４）。
【０１０３】
具体的に、指示判断部５１１は、角速度履歴から、直前に実行した処理の終了位置以降に所定の閾値を超過する角速度が検出されてから、ステップ３００１で最新の角速度が検出されるまで、の範囲の角速度の経時変化を示す波形を生成し、当該波形と、誤認波形情報に格納される波形と、の相関認識処理を実行して、相関が認められる場合には（ＹＥＳ）、ステップ３００１へ戻って処理を繰り返す。相関が認められなかった場合には（ＮＯ）、ステップ３００５へと進む。
【０１０４】
次に、指示判断部５１１は、角速度履歴から最新の処理と逆方向の波形が検出されるか否かを判断する。（Ｓ３００５）。
【０１０５】
具体的に、指示判断部５１１は、角速度履歴および指示履歴から、直前に実行した処理の終了位置以降に検出された角速度の経時変化を示す波形を生成し、当該波形と、指示履歴９００に格納される最新の範囲情報で定まる範囲の角速度の経時変化を示す波形と、の差の２乗和が、所定の閾値以下であるか否かを判断する。閾値以下であった場合には、誤指示のキャンセル操作が入力されたと判断して（ＹＥＳ）、指示履歴９００に新たな範囲情報および当該範囲情報に対応する指示情報（誤指示のキャンセル）を格納し、誤認訂正部５１３へ学習要求を出力して、ステップ３００７へと進む。閾値以上でなかった場合には、誤指示のキャンセル操作は入力されていないと判断して（ＮＯ）、ステップ３００６へと進む。
【０１０６】
ステップ３００５において、誤指示のキャンセル操作が入力されていないと判断した場合には（ＮＯ）、指示判断部５１１は、さらに指示命令の内容がキャンセル処理であるか否かを判断する（Ｓ３００６）。
【０１０７】
具体的に、指示判断部５１１は、直前に実行した処理の終了位置以降に検出された角速度の経時変化を示す波形を生成し、当該波形と、予め記憶される理想波形と、について相関処理を実行して、相関値が所定の閾値以上である理想波形を特定する。そして、当該理想波形に対応付けられた処理をさらに特定して、指示情報として指示履歴９００へと格納する。また、指示判断部５１１は、波形の範囲を範囲情報として、指示履歴９００へとさらに格納する。そして、指示判断部５１１は、指示情報が誤認識および誤操作のキャンセル処理を示すものでない場合には（ＮＯ）、ステップ３０１０へと進み、指示情報が誤認識および誤操作のキャンセル処理を示すものである場合には（ＹＥＳ）、誤認訂正部５１３へ学習要求を出力して、ステップ３００７へと進む。なお、閾値以上の理想波形が検出されなかった場合には、ステップ３００１へと戻って、処理を繰り返す。
【０１０８】
ステップ３００６において、指示情報が誤認識および誤操作のキャンセル処理を示すものでないと判断された場合には（ＮＯ）、指示判断部５１１は、ＨＭＤ１０３の動作状態を検出し、状態情報として指示履歴９００の状態情報格納領域９００ｂに格納する（Ｓ３０１０）。そして、信号制御部５１２に、信号生成要求を出力する。
【０１０９】
信号制御部５１２は、信号生成要求を受け付けると、指示情報格納領域９００ａに格納される指示命令の内容を実行するための制御信号を生成して、表示部１６０および音声出力部１２０に出力し（Ｓ３０１１）、処理を終了する。
【０１１０】
誤認訂正部５１３は、ステップ３００５および３００６において出力された学習要求を受け付けると、指示情報を参照してキャンセル処理の種類を特定し、当該キャンセル処理の種類に対応する学習を実行する（３００７）。
【０１１１】
具体的に、誤認訂正部５１３は、指示情報が誤指示によるキャンセル処理を示す場合には、誤指示によって実行された直前の処理に対応する理想波形を更新する。また、指示情報が誤認識および誤操作によるキャンセル処理を示す場合には、誤認識および誤操作の処理が入力された際の角速度の経時変化の波形を、誤認波形情報として波形記憶領域５２３へと記憶させる。そして、信号制御部５１２に、状態情報に基づく制御信号の生成要求を出力する。
【０１１２】
信号制御部５１２は、信号生成要求を受け付けると、指示履歴９００の状態情報格納領域９００ｂより最新の状態情報を読み出す（Ｓ３００８）。そして、最新の状態情報の内容の動作状態を実現する制御信号を生成し、表示部１６０と、音声出力部１２０と、に出力して（Ｓ３００９）、処理を終了する。
【０１１３】
以上、制御部５１０の実行する処理について説明した。
【０１１４】
このような構成により、本実施形態に係るＨＭＤ１０３は、キャンセルの理由に基づいて相関認識の条件を補正することにより、利用者の癖や習慣に合わせて、所望の処理を正確に実行することが可能である。
【０１１５】
なお、キャンセル可能な操作は、直前のものに限らない。信号情報７００に、さらに検出信号の取得時間を格納する領域を設け、状態情報の履歴を時系列順に記憶させても良い。従って、キャンセル操作が連続して複数回実行された場合には、状態情報の履歴から、多段階にわたる操作前の動作状態を復元する制御信号を生成して、複数回のキャンセル操作に対応可能な構成とすることが可能である。
【０１１６】
また、ここでは指示判断部５１１は、角速度センサ２０１の検出信号のみからキャンセルを判断する構成としているが、操作部１７０を介した検出信号が処理のキャンセルを示すものであった場合にも、同様にキャンセル処理を実行するような構成としても良い。
【０１１７】
本発明は、上記のような実施形態には制限されない。上記の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【０１１８】
例えば、所望の処理が実行されないと、利用者は、複数回動作を繰り返してしまう場合が多い。そのため、このような処理は一度にキャンセルされることが望ましい。
【０１１９】
そこで、信号制御部５１２は、連続して処理が入力された後のキャンセル操作に関しては、所定の期間内に一定以下の間隔で連続する処理については全てキャンセルし、それ以前の動作状態を復元させることが出来る。また、キャンセル操作の直前に入力された処理に対して、連続して入力され、かつ、指示情報が同じ内容を示す処理について、全てキャンセルするような構成としても良い。
【０１２０】
さらに、キャンセル操作の入力があった場合に、このようなキャンセル操作に関する指示を受け付けるための、図１２に示すような操作履歴画面８００を、指示履歴９００に格納される範囲情報および指示情報から生成し、表示部１６０に表示させるような構成としても良い。
【０１２１】
操作履歴画面８００では、指示情報から特定される利用者が入力した入力操作の一覧と、当該入力操作に対応する、範囲情報から特定される波形の終了位置の角速度を受信した時間である操作日時と、が表示される。利用者は、入力操作の一覧から、アイコン８００ｂで示される直前に入力された操作から遡って、さらにキャンセルの実行を指示するキャンセル範囲８００ａを指定することが可能である。
【０１２２】
例えば、指示判断部５１１は、図１２に示すような操作履歴画面８００において、アイコン８００ｂから、変位可能なアイコン８００ｃの位置する範囲を、キャンセル範囲８００ａとして受け付ける。キャンセル範囲８００ａの入力を受け付けると、指示判断部５１１は、当該アイコン８００ｃの位置に対応する入力操作の操作日時の値を有する範囲情報のレコードを指示履歴９００から特定して、当該レコードの状態情報に基づく制御信号の生成を、信号制御部５１２へと出力する。
【０１２３】
信号制御部５１２は、指定されたレコードの状態情報に基づいて制御信号を生成および出力し、利用者の指示したキャンセル範囲８００ａに含まれる複数の処理が実行される前の動作状態を復元することで、当該複数の処理のキャンセルが可能である。
【０１２４】
なお、本発明のＨＭＤは、片眼で映像を見る構成となっているが、両眼で映像を見るような構成としても良い。
【０１２５】
また、以上に述べた実施形態における制御装置の適用は、ＨＭＤに限定されない。頭部検出部を備える他の装置についても、適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の斜視図。
【図２】本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の側面図。
【図３】本発明のＨＭＤ１０１の概略構成図。
【図４】信号情報７００の概略図。
【図５】本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１の指示判断部３１１が、検出信号を受信した際の処理を示すフローチャート。
【図６】本発明のＨＭＤ１０２の概略構成図。
【図７】本発明の第二の実施形態であるＨＭＤ１０２の指示判断部４１１が、検出信号を受信した際の処理を示すフローチャート。
【図８】本発明のＨＭＤ１０３の概略構成図。
【図９】指示履歴９００の概略図。
【図１０】（ａ）利用者が誤指示を実行した場合の角速度の経時変化、図１０（ｂ）利用者が誤指示のキャンセルを実行した場合の角速度の経時変化。
【図１１】本発明の第三の実施形態であるＨＭＤ１０３の指示判断部５１１が、検出信号を受信した際の処理を示すフローチャート。
【図１２】操作履歴画面８００の概略図。
【図１３】ＨＭＤ１０１の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１４】ＨＭＤ１０１の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第一の実施形態であるＨＭＤ１０１に別途設けられるリモコンの概略図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０１、１０２、１０３：ＨＭＤ、１１０：頭部装着帯、１２０：音声出力部、１３０Ａ、１３０Ｂ：筐体、１４０：支持部、１５０：アーム部、１６０：表示部、１６１：ＬＣＤ、１７０：操作部、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｅ：操作スイッチ、１７２：リモコン受信部、１８０：電源部、１９０：リモコン、２００：頭部動き検出部、３００、４００、５００：制御装置、３１０、４１０、５１０：制御部、３１１、４１１、５１１：指示判断部、３１２、４１２、５１２：信号制御部、３２０、４２０、５２０：記憶部、３３０：入出力インターフェース部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部で所定の動きが検出された場合に、前記所定の動きに応じて、以前に実行した第二の処理を取り消す処理である第一の処理を実行する制御部と、を備えること
を特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記第一の処理に応じた所定の動きが、複数設定されていること
を特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の制御装置であって、
前記所定の動きとは、予め定められた基準となる動きに対して所定の相関値を有する動きであり、
前記制御部は、前記基準となる動きに対して所定の相関値を有する動きが検出された場合に、前記基準となる動きに応じた前記第一の処理を実行すること
を特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記第一の処理に応じた所定の動きは、少なくとも以前に実行した第二の処理に応じた動きと、逆方向への動きであること
を特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記逆方向への動きを検出すると、以前に実行した第二の処理に対応する前記基準となる動きを、前記動き検出部で検出され、前記第一の処理で取り消しを受ける前記第二の処理に応じた動きとすること
を特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記逆方向への動き以外の前記第一の処理に応じた所定の動きが検出されると、前記第一の処理によって取り消しを受ける前記第二の処理に応じた動きに所定の相関値を有する動きについて、前記第一の処理を、実行しないこと
を特徴とする制御装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記第一の処理に応じた所定の動きによって、前記所定の相関値を変化させること
を特徴とする制御装置。
【請求項８】
利用者の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部で検出された動きに応じて実行された処理を記憶する記憶部と、
前記動き検出部で所定の動きが検出された場合に、前記所定の動きに応じて、以前に実行した複数の第二の処理を取り消す処理である第一の処理を実行する制御部と、を備えること
を特徴とする制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の制御装置であって、
表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記表示部に以前実行された前記第二の処理を表示させて、前記第二の処理の中から所望の処理の選択を受け付けて、選択された第二の処理を取り消すこと
を特徴とする制御装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の制御装置であって、
前記複数の第二の処理は、直前に実行された第二の処理と連続する同じ第二の処理であること
を特徴とする制御装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の制御装置であって、
前記複数の第二の処理は、直前に実行された第二の処理と所定の間隔以下で連続する第二の処理であること
を特徴とする制御装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の制御装置を備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項１】
利用者の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部で所定の動きが検出された場合に、前記所定の動きに応じて、以前に実行した第二の処理を取り消す処理である第一の処理を実行する制御部と、を備えること
を特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記第一の処理に応じた所定の動きが、複数設定されていること
を特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の制御装置であって、
前記所定の動きとは、予め定められた基準となる動きに対して所定の相関値を有する動きであり、
前記制御部は、前記基準となる動きに対して所定の相関値を有する動きが検出された場合に、前記基準となる動きに応じた前記第一の処理を実行すること
を特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記第一の処理に応じた所定の動きは、少なくとも以前に実行した第二の処理に応じた動きと、逆方向への動きであること
を特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記逆方向への動きを検出すると、以前に実行した第二の処理に対応する前記基準となる動きを、前記動き検出部で検出され、前記第一の処理で取り消しを受ける前記第二の処理に応じた動きとすること
を特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記逆方向への動き以外の前記第一の処理に応じた所定の動きが検出されると、前記第一の処理によって取り消しを受ける前記第二の処理に応じた動きに所定の相関値を有する動きについて、前記第一の処理を、実行しないこと
を特徴とする制御装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の制御装置であって、
前記制御部は、前記第一の処理に応じた所定の動きによって、前記所定の相関値を変化させること
を特徴とする制御装置。
【請求項８】
利用者の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部で検出された動きに応じて実行された処理を記憶する記憶部と、
前記動き検出部で所定の動きが検出された場合に、前記所定の動きに応じて、以前に実行した複数の第二の処理を取り消す処理である第一の処理を実行する制御部と、を備えること
を特徴とする制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の制御装置であって、
表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記表示部に以前実行された前記第二の処理を表示させて、前記第二の処理の中から所望の処理の選択を受け付けて、選択された第二の処理を取り消すこと
を特徴とする制御装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の制御装置であって、
前記複数の第二の処理は、直前に実行された第二の処理と連続する同じ第二の処理であること
を特徴とする制御装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の制御装置であって、
前記複数の第二の処理は、直前に実行された第二の処理と所定の間隔以下で連続する第二の処理であること
を特徴とする制御装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の制御装置を備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−９８６７６（Ｐ２００９−９８６７６Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４７３９３（Ｐ２００８−２４７３９３）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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