情報処理装置、入力情報決定方法、入力情報決定プログラム、および入力情報決定プログラムを記録した記録媒体
【課題】利用者の入力操作に対して情報処理装置の応答を向上させ、操作時の無駄な待ち時間が軽減された快適な入力操作を実現する。
【解決手段】入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する情報処理装置２であって、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別手段２６１と、前記状態判別手段２６１が静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定手段２６２とを備える。
【解決手段】入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する情報処理装置２であって、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別手段２６１と、前記状態判別手段２６１が静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定手段２６２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置が備えるセンサのセンサ情報を用いて入力情報を決定する情報処理装置、入力情報決定方法、入力情報決定プログラム、および入力情報決定プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
加速度センサは、入力装置のデザインに影響が少なく、安価に入手でき、重力方向に対する傾きを正確に検出するセンサとして有効なセンサである。加速度センサを用いて入力装置の傾きを検出し、その傾きを入力とする多くの入力操作が提案されている。
【０００３】
加速度センサを用いた入力操作については、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７０４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
入力装置の正確な傾きを検出するためには、加速度センサ自体が静止している（すなわち、加速度センサのセンサ値が、傾きに対応した収束値になる）ことが必要である。特許文献１の加速度センサを用いた生体の姿勢を演算する演算部では、「比較的緩やかに変化する重力加速度」を用いて姿勢を検出すると記載され、この比較的緩やかに変化する部分は加速度センサの傾きに対応した収束値付近に相当する。
【０００６】
しかし、入力装置を比較的激しく変化させた場合（例えば、入力装置を振る動作など）、利用者が入力装置を静止してから、加速度センサ自体が静止するまでに遅れが生じる問題がある。そのため、利用者の操作に対して受信機である情報処理装置の応答性が速いことが求められるアプリケーションに対して、特許文献１の技術を利用するのは適していないという現状がある。
【０００７】
しかし、利用者が入力装置を静止してから、加速度センサ自体が静止するまでに遅れが生じる問題がある。そのため、利用者の操作に対して受信機である情報処理装置の応答性が速いことが求められるアプリケーションに、特許文献１の技術を利用するのは適していないという現状がある。
【０００８】
また、利用者の個々の操作特性を用いて加速度センサの収束値を推定する方法も考えられるが、人の操作時のあらゆる行動を示す複数の操作ログを収集するまで効果が得られないという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、利用者の操作ログを収集することなく、利用者の入力操作に対して情報処理装置の応答を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する情報処理装置であって、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別手段と、前記状態判別手段が静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定手段とを備えることを要旨とする。
【００１１】
また、本発明は、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定方法であって、情報処理装置は、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを行うことを要旨とする。
【００１２】
また、本発明は、情報処理装置が実行する、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定プログラムであって、前記情報処理装置に、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを実行させることを要旨とする。
【００１３】
また、本発明は、情報処理装置が実行する、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定プログラムを記録した記録媒体であって、前記情報処理装置に、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを実行させることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、利用者の操作ログを収集することなく、利用者の入力操作に対して情報処理装置の応答を向上させることができ、操作時の無駄な待ち時間が軽減された快適な入力操作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】利用者がリモコン端末を操作する方法を模式的に示した図である。
【図２】デジタルＴＶのディスプレイに表示されるアイコン選択画面の一例を示す図である。
【図３】リモコン端末を傾けた角度と、選択されるアイコンとの関係を模式的に示した図である。
【図４】各アイコンが選択されるリモコン端末の傾き角度の範囲の一例を示す表である。
【図５】本発明の実施形態に係るシステムの全体構成図である。
【図６】リモコン端末の機能構成を示す機能構成図である。
【図７】デジタルＴＶ２の機能構成を示す機能構成図である。
【図８】選択するアイコンを変更した場合に生じる加速度センサのセンサ値の変化を示すグラフである。
【図９】選択するアイコンを変更した場合に生じるジャイロセンサのセンサ値の変化を示すグラフである。
【図１０】図８と図９を統合したグラフである。
【図１１】デジタルＴＶの表示制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
［本実施形態のアプリケーション］
まず、本実施形態におけるアプリケーションの一例について説明する。
【００１８】
図１は、デジタルＴＶに情報を入力するために、利用者がリモコン端末１を操作する方法を模式的に示した図である。利用者は、リモコン端末１を図示するように把持した状態で、ピッチ方向１０１にリモコン端末１を傾ける操作を行う。本実施形態では、リモコン端末１を傾けた角度（図１のＸ−Ｙ面に対する傾き）に応じて、利用者は、デジタルＴＶに表示されたメニューの所望のアイコンを選択することができるアプリケーションを用いるものとする。
【００１９】
図２は、デジタルＴＶ２のディスプレイに表示されるアイコン選択画面の一例を示す図である。図示するメニューには、１から５の数字が表示された５つのアイコンからなる数字配列表が表示され、リモコン端末１の傾きに応じて、いずれかのアイコンを選択することができるものとする。
【００２０】
図３は、リモコン端末１を傾けた角度と、選択されるアイコンとの関係を模式的に示した図である。図３（ａ）は、リモコン端末１を９０°に傾けた場合に「１」のアイコンが選択されることを示し、図３（ｂ）は、リモコン端末１を４５°に傾けた場合に「２」のアイコンが選択されることを示し、図３（ｃ）は、リモコン端末１を０°に傾けた場合（傾けない場合）に「３」のアイコンが選択されることを示し、図３（ｄ）は、リモコン端末１を−４５°に傾けた場合に「４」のアイコンが選択されることを示し、図３（ｅ）は、リモコン端末１を−９０°に傾けた場合に「５」のアイコンが選択されることを示している。
【００２１】
図４は、各アイコンが選択されるリモコン端末１の傾き角度の範囲の一例を示す表である。図示する表の場合、例えば「１」のアイコンを選択するには、利用者は、リモコン端末１を「５４°〜９０°」の範囲に傾ける必要がある。
【００２２】
本実施形態では、リモコン端末１の傾きを計測するのに加速度センサを用い、利用者がリモコン端末を静止しているかどうかを判別する静止検知センサとしてジャイロセンサを用いることとする。
［全体のシステム構成］
図５は、本発明の実施形態に係るシステムの全体構成図である。図示するシステムは、赤外線等の無線や有線により互いに通信可能なリモコン端末１（入力装置）と、デジタルＴＶ２（情報処理装置）とを有する。
【００２３】
リモコン端末１は、視認により判別できるような識別力のある記号が表面に付された複数の特殊キー３０〜３６からなる特殊キー部４と、上下左右の方向を指示する４つの方向キー５１〜５４からなる十字キー部５と、十字キー部５の中央に配置された中心キー６とを備える。また、リモコン端末１は、利用者が当該リモコン端末１を静止しているかどうかを検出するジャイロセンサと、リモコン端末１が重力方向に垂直な面（図１のＸ−Ｙ面）に対してどの程度傾いているかを検出する加速度センサとを備える。
【００２４】
リモコン端末１が、各センサにより検出されたセンサ情報および利用者がリモコン端末１上に配置されたキーを押下したかどうかの情報をデジタルＴＶ２に送信することで、利用者はデジタルＴＶ２を遠隔操作することができる。
【００２５】
一方、デジタルＴＶ２は、Ｗｅｂブラウザまたはウィジェット等の表示モジュールを備え、リモコン端末１の入力操作に応じた操作コマンドを実行し、実行結果を画面に表示する。
【００２６】
［リモコン端末のシステム構成］
図６は、リモコン端末１の機能構成を示す機能構成図である。図示するリモコン端末１は、前述したようにデジタルＴＶ２に各種指示を出力する指示端末であって、キー状態検出部１１と、加速度センサ１２と、ジャイロセンサ１３（静止検知センサ）と、マイコン部１４と、送信部１５とを備える。
【００２７】
キー状態検出部１１は、図５に示す特殊キー部４の各特殊キー、十字キー部５の各方向キー、中心キー６が利用者によって押下された場合に、押下されたキーがいずれのキーであるかの状態を検出し、検出結果をマイコン部１４に送出する。加速度センサ１２は、リモコン端末１の傾きを計測し、計測結果であるセンサ値をマイコン部１４に送出する。ジャイロセンサ１３は、リモコン端末１が静止しているかどうかを計測し、計測結果であるセンサ値をマイコン部１４に送出する。
【００２８】
マイコン部１４は、キー状態検出部１１、加速度センサ１２、ジャイロセンサ１３で検出された各情報を処理し、送信部１５に送出する。送信部１５は、マイコン部１４によって処理された信号（キー入力情報、加速度センサのセンサ値、ジャイロセンサのセンサ値を含む情報）を、デジタルＴＶ２に赤外線又は無線通信で送信する。
［デジタルＴＶのシステム構成］
本実施形態のデジタルＴＶ２は、加速度センサが組み込まれたリモコン端末１の加速度センサ情報をもとに、リモコン端末１の重力方向に対する傾きを計測し、またリモコン端末１の重力方向の傾きを予測するものである。
【００２９】
加速度センサ１２は、ある方向に働いている加速度を計測する装置であって、複数軸方向の加速を検知することで、リモコン端末１が重力方向に対してどれだけ傾いているかを計測することができる。加速度センサ１２は、光学式・機械式・半導体式などに分類され、その種類によって計測手段は異なるが、計測原理は同じ力学モデルの後述する支配方程式で表される。この支配方程式は、バネ・ダンパモデルの運動方程式であるため、加速度センサ１２を用いて正確な傾きの値を得るにはリモコン端末１が静止したときの傾きに対応する加速度センサ１２の値に収束するまで待つことになり、入力に大きな遅延が生じてしまう。
【００３０】
本実施形態のデジタルＴＶ２は、加速度センサ１２を用いた遅延の少ない入力を可能にするために、利用者がリモコン端末１の傾きを変更して当該リモコン端末１を静止した時を検出し、その静止時からできるだけ早く加速度センサ１２の収束値（リモコン端末１の傾きを導出するための値）を推定する。
【００３１】
図７は、デジタルＴＶ２の機能構成を示す機能構成図である。図示するデジタルＴＶ２は、信号受信部２１と、信号分離部２２と、信号データ蓄積部２３と、力学モデルのパラメータ蓄積部２５と、表示制御部２６と、表示出力部２７とを備える。
【００３２】
信号受信部２１は、リモコン端末１から送信された入力信号（キー入力情報、加速度センサのセンサ値、ジャイロセンサのセンサ値を含めた情報）を受信する。信号分離部２２は、信号受信部２１で受信した入力信号を、加速度センサ値と、ジャイロセンサ値と、各キーのON/OFF状態の情報とに分離する。
【００３３】
信号データ蓄積部２３は、信号分離部２２で分離された各種情報をそれぞれ記憶し保持する。これにより、信号データ蓄積部２３には、利用者がリモコン端末１の傾きを変更してリモコン端末１を静止し、加速度センサ１２が静止するまでの一連の加速度センサ１２およびジャイロセンサ１３のセンサデータが蓄積される。
【００３４】
なお、信号データ蓄積部２３としては、例えばメモリ、ハードディスク等の記憶装置を用いることが一般的である。また、信号データ蓄積部２３は、デジタルＴＶ２の内部に備える場合だけでなく、インターネットや電話回線等の通信ネットワークを介して電気的に接続可能な外部の記憶装置を用いることも可能である。
【００３５】
力学モデルのパラメータ蓄積部２５は、リモコン端末１を静止した瞬間からその静止したリモコン端末１の傾き（姿勢）を推定するために用いる数式のパラメータの数値を記憶・保持する。表示制御部２６は、状態判別部２６１と、処理部２６２と、アイコン選択部２６３とを有する。
【００３６】
状態判別部２６１は、利用者がリモコン端末１の傾きを変更して当該リモコン端末１を静止した時を検出する。具体的には、状態判別部２６１は、利用者がリモコン端末１を操作しているときに、リアルタイムにリモコン端末１から送信されるセンサ情報を用いて、下記の３つの状態を判別する。
【００３７】
１．状態Ａ：利用者がリモコン端末１の傾きを変化させ、加速度センサ値も変化している状態
２．状態Ｂ：利用者がリモコン端末１を静止し、かつ加速度センサ値が収束していない状態
３．状態Ｃ：利用者がリモコン端末１を静止し、かつ加速度センサ値が傾きに対応する角度に収束している状態
処理部２６２は、判別された状態に応じた各処理を行う。具体的には、処理部２６２は、判別された状態が状態Ｂの場合、利用者がリモコン端末１を静止したときからのリアルタイムに受信したセンサ情報（信号データ蓄積部２３のデータ）と、パラメータ蓄積部２５のデータとを用いて、加速度センサ１２の収束値を推定する。また、処理部２６２は、加速度センサ１２の収束値を用いてリモコン端末１の傾きを導出する。
【００３８】
アイコン選択部２６３は、導出された傾きに応じて、いずれかのアイコンを選択する。表示出力部２７は、表示制御部２６で得られた結果に対応したメニュー（図２、図３参照）を表示する。本実施形態では、表示制御部２６が選択したアイコンを利用者に提示する。
【００３９】
上記説明したデジタルＴＶ２には、例えば、ＣＰＵと、メモリと、ＨＤＤ等の外部記憶装置と、入力装置と、出力装置とを備えた汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。このコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵがメモリ上にロードされたデジタルＴＶ２用のプログラムを実行することにより、デジタルＴＶ２の各機能が実現される。なお、このプログラムは、コンピュータシステムが読取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。
【００４０】
次に、本実施形態の処理について説明する。
【００４１】
図８は、選択するアイコンを「５」のアイコンから「１」のアイコンに変更した場合に生じる加速度センサ１２のセンサ値の変化を示すものである。図９は、図８の場合と同様に、選択するアイコンを「５」のアイコンから「１」のアイコンに変更した場合に生じるジャイロセンサ１３のセンサ値の変化を示すものである。図８の単位は、横軸が時間（ms）で、縦軸が加速度センサ１２のセンサ値（mm/s２）である。図９の単位は、横軸が時間（ms）で、縦軸がジャイロセンサ１３のセンサ値（dps）である。
【００４２】
図８より、利用者がリモコン端末１を操作した瞬間に加速度センサ１２のセンサ値が変化し（状態Ｃ→状態Ａまたは状態Ｂ）、その後、加速度センサ１２のセンサ値がリモコン端末１を静止した傾きに対応した収束値になる（状態Ａまたは状態Ｂ→状態Ｃ）ことがわかる。
【００４３】
また、図９より、利用者がリモコン端末１を操作し始めた途端に、ジャイロセンサ１３のセンサ値が変化し（状態Ｂまたは状態Ｃ→状態Ａ）、その後、リモコン端末１を静止したときに、ほとんど振動していないセンサ値をとる（状態Ａ→状態Ｂまたは状態Ｃ）ことがわかる。これにより、利用者がリモコン端末１を静止した瞬間を検知することができる。
【００４４】
図１０は、図８と図９を合わせたものである。図１０より、ジャイロセンサ１３で利用者がリモコン端末１を静止した時刻と、加速度センサ１２が静止したリモコン端末１の傾きに対応した収束値に収束した時刻との間にズレが生じていることがわかる（状態Ｂ部分）。加速度センサ１２のみを用いた場合、この状態Ｂの時間が利用者の操作に対するデジタルＴＶ２側の応答性の悪さにつながり、利用者は操作しづらいと感じ、またストレスを感じる。さらに、加速度センサ１２では状態Ａと状態Ｂを区別することが容易ではないため、力学モデルでモデル化することも困難である。
【００４５】
そこで、上記のような状態Ａと状態Ｂを判別する手段として、本実施形態ではジャイロセンサ１３を導入することで、モデル化しやすい状態Ｂのみを抽出し、状態Ｂの中で加速度センサ１２の収束値を推定する。以下に、デジタルＴＶ２の表示制御部２６が行う、加速度センサ１２の収束値の推定処理を説明する。
【００４６】
図１１は、表示制御部２６の処理を示すフローチャートである。まず、表示制御部２６の状態判別部２６１は、信号データ蓄積部２３をモニタリングし、リモコン端末１から受信したセンサ情報（加速度センサのセンサ値、ジャイロセンサのセンサ値）が信号データ蓄積部２３に記憶されたか否かをチェックする（Ｓ１０１）。なお、信号受信部２１がリモコン端末１から送信された入力信号を受信すると、信号分離部２２は、受信した入力信号を分離し、信号データ蓄積部２３に記憶する。
【００４７】
センサ情報が信号データ蓄積部２３に記憶された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、状態判別部２６１は、現在の状態が状態Ａ、状態Ｂまたは状態Ｃのいずれかであるかを判別する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。
【００４８】
すなわち、状態判別部２６１は、利用者がリモコン端末１の傾きを変更する操作から静止したことを検知する方法として、ジャイロセンサ１３のセンサ値を用いて下記の式１を用いて判別する。
【数１】
【００４９】
ただし、Ｓgnow、Ｓgkは、ジャイロセンサ静止時の基準値Ｓgbase近傍の値のみを利用する。
【００５０】
状態判別部２６１は、式１の左辺の値を信号データ蓄積部２３に時系列に蓄積されたジャイロセンサ１３のセンサ値を用いて算出し、算出した左辺の値と右辺のジャイロセンサ静止判断用の閾値（Thresholdg）とを比較する。左辺の値が右辺の閾値以上の場合、状態判別部２６１は、状態Ａ（利用者がリモコン端末１の傾きを変化させ、加速度センサ値も変化している状態）であると判別する。
【００５１】
一方、左辺の値が右辺の閾値より小さい場合（Ｓ１０３：状態ＢｏｒＣ）、状態判別部２６１は、加速度センサ１２が収束したかどうかを以下の式２を用いて判別する。
【数２】
【００５２】
状態判別部２６１は、式２の左辺の値を信号データ蓄積部２３に時系列に蓄積された加速度センサ１２のセンサ値を用いて算出し、算出した左辺の値と右辺の加速度センサ収束判断用の閾値（Thresholda）とを比較する（Ｓ１０４）。状態判別部２６１は、左辺の値が右辺の閾値以上の場合、状態Ｂ（利用者がリモコン端末１を静止し、かつ加速度センサ値が収束していない状態）であると判別する。一方、左辺の値が右辺の閾値より小さい場合、状態Ｃ（利用者がリモコン端末１を静止し、かつ加速度センサ値が傾きに対応する角度に収束している状態）であると判別する。
【００５３】
次に、表示制御部２６の処理部２６２が行う、各状態に対応した処理について説明する。状態Ａの場合（Ｓ１０３：状態Ａ）、利用者のリモコン端末１の操作に伴う外力によって加速度センサ１２のセンサ値は変化する。利用者の操作は必ずしも同じではなく、加わる外力を検出することが難しいため、状態Ａの場合は何も処理を行わず、Ｓ１０１に戻る。
【００５４】
状態Ｃの場合（Ｓ１０４：状態Ｃ）においては、加速度センサ１２のセンサ値はすでに収束しているので、その収束値を用いて傾きを導出する（Ｓ１０７）。なお、収束値は、図８の状態Ｃにおける加速度センサの値（各軸方向の加速度）を指す。
【００５５】
また、リモコン端末１のピッチ方向の傾きを収束した各軸方向の加速度から導出するには、下記の式を用いる。重力加速度は比例定数である。
【００５６】
ピッチ方向の傾き＝arcsin（ｘ軸の加速度センサの値/重力加速度）
次に、状態Ｂの場合（Ｓ１０４：状態Ｂ）に、加速度センサ１２の収束値を推定する処理（Ｓ１０５）について説明する。状態Ｂになった瞬間から、リモコン端末１の加速度センサ１２は、その傾きに対応する角度に向かって収束を始める。このとき、収束するまでの加速度センサ１２のセンサ値の変化は、加速度センサ１２の特性としてバネ・ダンパの力学モデルで表現することができる。
【００５７】
すなわち、利用者がリモコン端末１を静止した後、加速度センサ１２の振動現象は、重力以外の外部からの入力が存在しないバネ・ダンパモデルの力学モデルで表現される。このとき、リモコン端末１を利用者が静止してからの加速度センサ１２の力学モデルの支配方程式は下記の式３で表わされる。
【数３】
【００５８】
そして、式３の一般解である、状態Ｂにおけるバネ・ダンパモデルによるセンサ値の変化を下記の式４で示すことができる。式４の未知パラメータを、信号データ蓄積部２３に時系列に蓄積された加速度センサ１２のセンサ値を用いて導出することにより、加速度センサ１２の収束値を推定することができる。
【数４】
【００５９】
状態Ｂになったことを検知してから取得した加速度センサ１２の複数のセンサ値を通る式４の未知パラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ｇを、以下の最小２乗法を用いて決定する。
【数５】
【数６】
【００６０】
このとき式６を満たす未知パラメータを求める。式５は非線形方程式であることから式６の解を求めることができない場合がある。ここではニュートンラフソン法を用いた近似解を求める方法を用いる。なお、ニュートンラフソン法については、以下に記載されている。
【００６１】
「新・数理/工学ライブラリ［数学］１、理工学のための数値計算法」、水島二郎、柳瀬眞一郎 著、数理工学社
【数７】
【００６２】
式７の漸化式を反復計算していき、所定の回数反復計算を行った後、計算を打ち切れば近似解を得ることができる。ここで得られた未知パラメータｇが求めたい収束値の推定値となる。処理部２６２は、この推定値に基づいて、リモコン端末１の傾きを導出する（Ｓ１０７）。すなわち、前述の式（「ピッチ方向の傾き」の式）を用いて、傾きを算出する。
【００６３】
そして、表示制御部２６のアイコン選択部２６３は、加速度センサ１２のセンサ値の収束値から導出したリモコン端末１の傾きに対応するアイコンを、前述の図４に示す表を参照して選択し、選択したアイコンの識別情報（ここでは、アイコンの番号）を表示出力部２７に送出する（Ｓ１０８）。これにより、表示出力部２７は、選択されたアイコンの色を変えるなどしたアイコン選択画面（図２参照）を生成して表示し、どのアイコンが選択されているかを利用者に提示する。これにより、状態Ｂの期間におけるデジタルＴＶ２側の応答の遅延時間を減少することができる。
【００６４】
以上説明した本実施形態のデジタルＴＶ２では、利用者が傾きを変更しリモコン端末１を静止した時を検出する状態判別部２６１と、その静止時からできるだけ早く加速度センサ１２の収束値（リモコン端末１の傾きを導出するための値）を推定する処理部２６２を備える。これにより、本実施形態では、利用者のリモコン端末１の傾きを変更する入力操作に伴うデジタルＴＶ２の応答を速くすることができ、操作時の無駄な待ち時間が軽減された快適な入力操作を実現することができる。すなわち、本実施形態では、利用者の操作ログを収集することなくすぐに効果がある状態で利用できるとともに、利用者の入力操作に対してデジタルＴＶ２の応答を向上させることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、利用者がリモコン端末１を静止したことを検出する方法として、リモコン端末１にジャイロセンサ１３を組み込み、当該ジャイロセンサ１３のセンサ情報を用いる。ジャイロセンサ１３は、リモコン端末１を静止したときに、どの姿勢でも同じセンサ値をとる特性があり、また、リモコン端末１の操作に対するセンサの応答も速い。このようなジャイロセンサ１３の特性を利用することにより、本実施形態では、利用者のリモコン端末１の傾きを変更する入力操作に伴うデジタルＴＶ２の応答を、より速くすることができる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１ リモコン端末
１１ キー状態検出部
１２ 加速度センサ
１３ ジャイロセンサ
１４ マイコン部
１５ 送信部
２ デジタルＴＶ
２１ 信号受信部
２２ 信号分離部
２３ 信号データ蓄積部
２５ 力学モデルのパラメータ蓄積部
２６ 表示制御部
２６１ 状態判別部
２６２ 処理部
２６３ アイコン選択部
２７ 表示出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置が備えるセンサのセンサ情報を用いて入力情報を決定する情報処理装置、入力情報決定方法、入力情報決定プログラム、および入力情報決定プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
加速度センサは、入力装置のデザインに影響が少なく、安価に入手でき、重力方向に対する傾きを正確に検出するセンサとして有効なセンサである。加速度センサを用いて入力装置の傾きを検出し、その傾きを入力とする多くの入力操作が提案されている。
【０００３】
加速度センサを用いた入力操作については、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７０４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
入力装置の正確な傾きを検出するためには、加速度センサ自体が静止している（すなわち、加速度センサのセンサ値が、傾きに対応した収束値になる）ことが必要である。特許文献１の加速度センサを用いた生体の姿勢を演算する演算部では、「比較的緩やかに変化する重力加速度」を用いて姿勢を検出すると記載され、この比較的緩やかに変化する部分は加速度センサの傾きに対応した収束値付近に相当する。
【０００６】
しかし、入力装置を比較的激しく変化させた場合（例えば、入力装置を振る動作など）、利用者が入力装置を静止してから、加速度センサ自体が静止するまでに遅れが生じる問題がある。そのため、利用者の操作に対して受信機である情報処理装置の応答性が速いことが求められるアプリケーションに対して、特許文献１の技術を利用するのは適していないという現状がある。
【０００７】
しかし、利用者が入力装置を静止してから、加速度センサ自体が静止するまでに遅れが生じる問題がある。そのため、利用者の操作に対して受信機である情報処理装置の応答性が速いことが求められるアプリケーションに、特許文献１の技術を利用するのは適していないという現状がある。
【０００８】
また、利用者の個々の操作特性を用いて加速度センサの収束値を推定する方法も考えられるが、人の操作時のあらゆる行動を示す複数の操作ログを収集するまで効果が得られないという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、利用者の操作ログを収集することなく、利用者の入力操作に対して情報処理装置の応答を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する情報処理装置であって、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別手段と、前記状態判別手段が静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定手段とを備えることを要旨とする。
【００１１】
また、本発明は、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定方法であって、情報処理装置は、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを行うことを要旨とする。
【００１２】
また、本発明は、情報処理装置が実行する、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定プログラムであって、前記情報処理装置に、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを実行させることを要旨とする。
【００１３】
また、本発明は、情報処理装置が実行する、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定プログラムを記録した記録媒体であって、前記情報処理装置に、前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを実行させることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、利用者の操作ログを収集することなく、利用者の入力操作に対して情報処理装置の応答を向上させることができ、操作時の無駄な待ち時間が軽減された快適な入力操作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】利用者がリモコン端末を操作する方法を模式的に示した図である。
【図２】デジタルＴＶのディスプレイに表示されるアイコン選択画面の一例を示す図である。
【図３】リモコン端末を傾けた角度と、選択されるアイコンとの関係を模式的に示した図である。
【図４】各アイコンが選択されるリモコン端末の傾き角度の範囲の一例を示す表である。
【図５】本発明の実施形態に係るシステムの全体構成図である。
【図６】リモコン端末の機能構成を示す機能構成図である。
【図７】デジタルＴＶ２の機能構成を示す機能構成図である。
【図８】選択するアイコンを変更した場合に生じる加速度センサのセンサ値の変化を示すグラフである。
【図９】選択するアイコンを変更した場合に生じるジャイロセンサのセンサ値の変化を示すグラフである。
【図１０】図８と図９を統合したグラフである。
【図１１】デジタルＴＶの表示制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
［本実施形態のアプリケーション］
まず、本実施形態におけるアプリケーションの一例について説明する。
【００１８】
図１は、デジタルＴＶに情報を入力するために、利用者がリモコン端末１を操作する方法を模式的に示した図である。利用者は、リモコン端末１を図示するように把持した状態で、ピッチ方向１０１にリモコン端末１を傾ける操作を行う。本実施形態では、リモコン端末１を傾けた角度（図１のＸ−Ｙ面に対する傾き）に応じて、利用者は、デジタルＴＶに表示されたメニューの所望のアイコンを選択することができるアプリケーションを用いるものとする。
【００１９】
図２は、デジタルＴＶ２のディスプレイに表示されるアイコン選択画面の一例を示す図である。図示するメニューには、１から５の数字が表示された５つのアイコンからなる数字配列表が表示され、リモコン端末１の傾きに応じて、いずれかのアイコンを選択することができるものとする。
【００２０】
図３は、リモコン端末１を傾けた角度と、選択されるアイコンとの関係を模式的に示した図である。図３（ａ）は、リモコン端末１を９０°に傾けた場合に「１」のアイコンが選択されることを示し、図３（ｂ）は、リモコン端末１を４５°に傾けた場合に「２」のアイコンが選択されることを示し、図３（ｃ）は、リモコン端末１を０°に傾けた場合（傾けない場合）に「３」のアイコンが選択されることを示し、図３（ｄ）は、リモコン端末１を−４５°に傾けた場合に「４」のアイコンが選択されることを示し、図３（ｅ）は、リモコン端末１を−９０°に傾けた場合に「５」のアイコンが選択されることを示している。
【００２１】
図４は、各アイコンが選択されるリモコン端末１の傾き角度の範囲の一例を示す表である。図示する表の場合、例えば「１」のアイコンを選択するには、利用者は、リモコン端末１を「５４°〜９０°」の範囲に傾ける必要がある。
【００２２】
本実施形態では、リモコン端末１の傾きを計測するのに加速度センサを用い、利用者がリモコン端末を静止しているかどうかを判別する静止検知センサとしてジャイロセンサを用いることとする。
［全体のシステム構成］
図５は、本発明の実施形態に係るシステムの全体構成図である。図示するシステムは、赤外線等の無線や有線により互いに通信可能なリモコン端末１（入力装置）と、デジタルＴＶ２（情報処理装置）とを有する。
【００２３】
リモコン端末１は、視認により判別できるような識別力のある記号が表面に付された複数の特殊キー３０〜３６からなる特殊キー部４と、上下左右の方向を指示する４つの方向キー５１〜５４からなる十字キー部５と、十字キー部５の中央に配置された中心キー６とを備える。また、リモコン端末１は、利用者が当該リモコン端末１を静止しているかどうかを検出するジャイロセンサと、リモコン端末１が重力方向に垂直な面（図１のＸ−Ｙ面）に対してどの程度傾いているかを検出する加速度センサとを備える。
【００２４】
リモコン端末１が、各センサにより検出されたセンサ情報および利用者がリモコン端末１上に配置されたキーを押下したかどうかの情報をデジタルＴＶ２に送信することで、利用者はデジタルＴＶ２を遠隔操作することができる。
【００２５】
一方、デジタルＴＶ２は、Ｗｅｂブラウザまたはウィジェット等の表示モジュールを備え、リモコン端末１の入力操作に応じた操作コマンドを実行し、実行結果を画面に表示する。
【００２６】
［リモコン端末のシステム構成］
図６は、リモコン端末１の機能構成を示す機能構成図である。図示するリモコン端末１は、前述したようにデジタルＴＶ２に各種指示を出力する指示端末であって、キー状態検出部１１と、加速度センサ１２と、ジャイロセンサ１３（静止検知センサ）と、マイコン部１４と、送信部１５とを備える。
【００２７】
キー状態検出部１１は、図５に示す特殊キー部４の各特殊キー、十字キー部５の各方向キー、中心キー６が利用者によって押下された場合に、押下されたキーがいずれのキーであるかの状態を検出し、検出結果をマイコン部１４に送出する。加速度センサ１２は、リモコン端末１の傾きを計測し、計測結果であるセンサ値をマイコン部１４に送出する。ジャイロセンサ１３は、リモコン端末１が静止しているかどうかを計測し、計測結果であるセンサ値をマイコン部１４に送出する。
【００２８】
マイコン部１４は、キー状態検出部１１、加速度センサ１２、ジャイロセンサ１３で検出された各情報を処理し、送信部１５に送出する。送信部１５は、マイコン部１４によって処理された信号（キー入力情報、加速度センサのセンサ値、ジャイロセンサのセンサ値を含む情報）を、デジタルＴＶ２に赤外線又は無線通信で送信する。
［デジタルＴＶのシステム構成］
本実施形態のデジタルＴＶ２は、加速度センサが組み込まれたリモコン端末１の加速度センサ情報をもとに、リモコン端末１の重力方向に対する傾きを計測し、またリモコン端末１の重力方向の傾きを予測するものである。
【００２９】
加速度センサ１２は、ある方向に働いている加速度を計測する装置であって、複数軸方向の加速を検知することで、リモコン端末１が重力方向に対してどれだけ傾いているかを計測することができる。加速度センサ１２は、光学式・機械式・半導体式などに分類され、その種類によって計測手段は異なるが、計測原理は同じ力学モデルの後述する支配方程式で表される。この支配方程式は、バネ・ダンパモデルの運動方程式であるため、加速度センサ１２を用いて正確な傾きの値を得るにはリモコン端末１が静止したときの傾きに対応する加速度センサ１２の値に収束するまで待つことになり、入力に大きな遅延が生じてしまう。
【００３０】
本実施形態のデジタルＴＶ２は、加速度センサ１２を用いた遅延の少ない入力を可能にするために、利用者がリモコン端末１の傾きを変更して当該リモコン端末１を静止した時を検出し、その静止時からできるだけ早く加速度センサ１２の収束値（リモコン端末１の傾きを導出するための値）を推定する。
【００３１】
図７は、デジタルＴＶ２の機能構成を示す機能構成図である。図示するデジタルＴＶ２は、信号受信部２１と、信号分離部２２と、信号データ蓄積部２３と、力学モデルのパラメータ蓄積部２５と、表示制御部２６と、表示出力部２７とを備える。
【００３２】
信号受信部２１は、リモコン端末１から送信された入力信号（キー入力情報、加速度センサのセンサ値、ジャイロセンサのセンサ値を含めた情報）を受信する。信号分離部２２は、信号受信部２１で受信した入力信号を、加速度センサ値と、ジャイロセンサ値と、各キーのON/OFF状態の情報とに分離する。
【００３３】
信号データ蓄積部２３は、信号分離部２２で分離された各種情報をそれぞれ記憶し保持する。これにより、信号データ蓄積部２３には、利用者がリモコン端末１の傾きを変更してリモコン端末１を静止し、加速度センサ１２が静止するまでの一連の加速度センサ１２およびジャイロセンサ１３のセンサデータが蓄積される。
【００３４】
なお、信号データ蓄積部２３としては、例えばメモリ、ハードディスク等の記憶装置を用いることが一般的である。また、信号データ蓄積部２３は、デジタルＴＶ２の内部に備える場合だけでなく、インターネットや電話回線等の通信ネットワークを介して電気的に接続可能な外部の記憶装置を用いることも可能である。
【００３５】
力学モデルのパラメータ蓄積部２５は、リモコン端末１を静止した瞬間からその静止したリモコン端末１の傾き（姿勢）を推定するために用いる数式のパラメータの数値を記憶・保持する。表示制御部２６は、状態判別部２６１と、処理部２６２と、アイコン選択部２６３とを有する。
【００３６】
状態判別部２６１は、利用者がリモコン端末１の傾きを変更して当該リモコン端末１を静止した時を検出する。具体的には、状態判別部２６１は、利用者がリモコン端末１を操作しているときに、リアルタイムにリモコン端末１から送信されるセンサ情報を用いて、下記の３つの状態を判別する。
【００３７】
１．状態Ａ：利用者がリモコン端末１の傾きを変化させ、加速度センサ値も変化している状態
２．状態Ｂ：利用者がリモコン端末１を静止し、かつ加速度センサ値が収束していない状態
３．状態Ｃ：利用者がリモコン端末１を静止し、かつ加速度センサ値が傾きに対応する角度に収束している状態
処理部２６２は、判別された状態に応じた各処理を行う。具体的には、処理部２６２は、判別された状態が状態Ｂの場合、利用者がリモコン端末１を静止したときからのリアルタイムに受信したセンサ情報（信号データ蓄積部２３のデータ）と、パラメータ蓄積部２５のデータとを用いて、加速度センサ１２の収束値を推定する。また、処理部２６２は、加速度センサ１２の収束値を用いてリモコン端末１の傾きを導出する。
【００３８】
アイコン選択部２６３は、導出された傾きに応じて、いずれかのアイコンを選択する。表示出力部２７は、表示制御部２６で得られた結果に対応したメニュー（図２、図３参照）を表示する。本実施形態では、表示制御部２６が選択したアイコンを利用者に提示する。
【００３９】
上記説明したデジタルＴＶ２には、例えば、ＣＰＵと、メモリと、ＨＤＤ等の外部記憶装置と、入力装置と、出力装置とを備えた汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。このコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵがメモリ上にロードされたデジタルＴＶ２用のプログラムを実行することにより、デジタルＴＶ２の各機能が実現される。なお、このプログラムは、コンピュータシステムが読取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。
【００４０】
次に、本実施形態の処理について説明する。
【００４１】
図８は、選択するアイコンを「５」のアイコンから「１」のアイコンに変更した場合に生じる加速度センサ１２のセンサ値の変化を示すものである。図９は、図８の場合と同様に、選択するアイコンを「５」のアイコンから「１」のアイコンに変更した場合に生じるジャイロセンサ１３のセンサ値の変化を示すものである。図８の単位は、横軸が時間（ms）で、縦軸が加速度センサ１２のセンサ値（mm/s２）である。図９の単位は、横軸が時間（ms）で、縦軸がジャイロセンサ１３のセンサ値（dps）である。
【００４２】
図８より、利用者がリモコン端末１を操作した瞬間に加速度センサ１２のセンサ値が変化し（状態Ｃ→状態Ａまたは状態Ｂ）、その後、加速度センサ１２のセンサ値がリモコン端末１を静止した傾きに対応した収束値になる（状態Ａまたは状態Ｂ→状態Ｃ）ことがわかる。
【００４３】
また、図９より、利用者がリモコン端末１を操作し始めた途端に、ジャイロセンサ１３のセンサ値が変化し（状態Ｂまたは状態Ｃ→状態Ａ）、その後、リモコン端末１を静止したときに、ほとんど振動していないセンサ値をとる（状態Ａ→状態Ｂまたは状態Ｃ）ことがわかる。これにより、利用者がリモコン端末１を静止した瞬間を検知することができる。
【００４４】
図１０は、図８と図９を合わせたものである。図１０より、ジャイロセンサ１３で利用者がリモコン端末１を静止した時刻と、加速度センサ１２が静止したリモコン端末１の傾きに対応した収束値に収束した時刻との間にズレが生じていることがわかる（状態Ｂ部分）。加速度センサ１２のみを用いた場合、この状態Ｂの時間が利用者の操作に対するデジタルＴＶ２側の応答性の悪さにつながり、利用者は操作しづらいと感じ、またストレスを感じる。さらに、加速度センサ１２では状態Ａと状態Ｂを区別することが容易ではないため、力学モデルでモデル化することも困難である。
【００４５】
そこで、上記のような状態Ａと状態Ｂを判別する手段として、本実施形態ではジャイロセンサ１３を導入することで、モデル化しやすい状態Ｂのみを抽出し、状態Ｂの中で加速度センサ１２の収束値を推定する。以下に、デジタルＴＶ２の表示制御部２６が行う、加速度センサ１２の収束値の推定処理を説明する。
【００４６】
図１１は、表示制御部２６の処理を示すフローチャートである。まず、表示制御部２６の状態判別部２６１は、信号データ蓄積部２３をモニタリングし、リモコン端末１から受信したセンサ情報（加速度センサのセンサ値、ジャイロセンサのセンサ値）が信号データ蓄積部２３に記憶されたか否かをチェックする（Ｓ１０１）。なお、信号受信部２１がリモコン端末１から送信された入力信号を受信すると、信号分離部２２は、受信した入力信号を分離し、信号データ蓄積部２３に記憶する。
【００４７】
センサ情報が信号データ蓄積部２３に記憶された場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、状態判別部２６１は、現在の状態が状態Ａ、状態Ｂまたは状態Ｃのいずれかであるかを判別する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。
【００４８】
すなわち、状態判別部２６１は、利用者がリモコン端末１の傾きを変更する操作から静止したことを検知する方法として、ジャイロセンサ１３のセンサ値を用いて下記の式１を用いて判別する。
【数１】
【００４９】
ただし、Ｓgnow、Ｓgkは、ジャイロセンサ静止時の基準値Ｓgbase近傍の値のみを利用する。
【００５０】
状態判別部２６１は、式１の左辺の値を信号データ蓄積部２３に時系列に蓄積されたジャイロセンサ１３のセンサ値を用いて算出し、算出した左辺の値と右辺のジャイロセンサ静止判断用の閾値（Thresholdg）とを比較する。左辺の値が右辺の閾値以上の場合、状態判別部２６１は、状態Ａ（利用者がリモコン端末１の傾きを変化させ、加速度センサ値も変化している状態）であると判別する。
【００５１】
一方、左辺の値が右辺の閾値より小さい場合（Ｓ１０３：状態ＢｏｒＣ）、状態判別部２６１は、加速度センサ１２が収束したかどうかを以下の式２を用いて判別する。
【数２】
【００５２】
状態判別部２６１は、式２の左辺の値を信号データ蓄積部２３に時系列に蓄積された加速度センサ１２のセンサ値を用いて算出し、算出した左辺の値と右辺の加速度センサ収束判断用の閾値（Thresholda）とを比較する（Ｓ１０４）。状態判別部２６１は、左辺の値が右辺の閾値以上の場合、状態Ｂ（利用者がリモコン端末１を静止し、かつ加速度センサ値が収束していない状態）であると判別する。一方、左辺の値が右辺の閾値より小さい場合、状態Ｃ（利用者がリモコン端末１を静止し、かつ加速度センサ値が傾きに対応する角度に収束している状態）であると判別する。
【００５３】
次に、表示制御部２６の処理部２６２が行う、各状態に対応した処理について説明する。状態Ａの場合（Ｓ１０３：状態Ａ）、利用者のリモコン端末１の操作に伴う外力によって加速度センサ１２のセンサ値は変化する。利用者の操作は必ずしも同じではなく、加わる外力を検出することが難しいため、状態Ａの場合は何も処理を行わず、Ｓ１０１に戻る。
【００５４】
状態Ｃの場合（Ｓ１０４：状態Ｃ）においては、加速度センサ１２のセンサ値はすでに収束しているので、その収束値を用いて傾きを導出する（Ｓ１０７）。なお、収束値は、図８の状態Ｃにおける加速度センサの値（各軸方向の加速度）を指す。
【００５５】
また、リモコン端末１のピッチ方向の傾きを収束した各軸方向の加速度から導出するには、下記の式を用いる。重力加速度は比例定数である。
【００５６】
ピッチ方向の傾き＝arcsin（ｘ軸の加速度センサの値/重力加速度）
次に、状態Ｂの場合（Ｓ１０４：状態Ｂ）に、加速度センサ１２の収束値を推定する処理（Ｓ１０５）について説明する。状態Ｂになった瞬間から、リモコン端末１の加速度センサ１２は、その傾きに対応する角度に向かって収束を始める。このとき、収束するまでの加速度センサ１２のセンサ値の変化は、加速度センサ１２の特性としてバネ・ダンパの力学モデルで表現することができる。
【００５７】
すなわち、利用者がリモコン端末１を静止した後、加速度センサ１２の振動現象は、重力以外の外部からの入力が存在しないバネ・ダンパモデルの力学モデルで表現される。このとき、リモコン端末１を利用者が静止してからの加速度センサ１２の力学モデルの支配方程式は下記の式３で表わされる。
【数３】
【００５８】
そして、式３の一般解である、状態Ｂにおけるバネ・ダンパモデルによるセンサ値の変化を下記の式４で示すことができる。式４の未知パラメータを、信号データ蓄積部２３に時系列に蓄積された加速度センサ１２のセンサ値を用いて導出することにより、加速度センサ１２の収束値を推定することができる。
【数４】
【００５９】
状態Ｂになったことを検知してから取得した加速度センサ１２の複数のセンサ値を通る式４の未知パラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ｇを、以下の最小２乗法を用いて決定する。
【数５】
【数６】
【００６０】
このとき式６を満たす未知パラメータを求める。式５は非線形方程式であることから式６の解を求めることができない場合がある。ここではニュートンラフソン法を用いた近似解を求める方法を用いる。なお、ニュートンラフソン法については、以下に記載されている。
【００６１】
「新・数理/工学ライブラリ［数学］１、理工学のための数値計算法」、水島二郎、柳瀬眞一郎 著、数理工学社
【数７】
【００６２】
式７の漸化式を反復計算していき、所定の回数反復計算を行った後、計算を打ち切れば近似解を得ることができる。ここで得られた未知パラメータｇが求めたい収束値の推定値となる。処理部２６２は、この推定値に基づいて、リモコン端末１の傾きを導出する（Ｓ１０７）。すなわち、前述の式（「ピッチ方向の傾き」の式）を用いて、傾きを算出する。
【００６３】
そして、表示制御部２６のアイコン選択部２６３は、加速度センサ１２のセンサ値の収束値から導出したリモコン端末１の傾きに対応するアイコンを、前述の図４に示す表を参照して選択し、選択したアイコンの識別情報（ここでは、アイコンの番号）を表示出力部２７に送出する（Ｓ１０８）。これにより、表示出力部２７は、選択されたアイコンの色を変えるなどしたアイコン選択画面（図２参照）を生成して表示し、どのアイコンが選択されているかを利用者に提示する。これにより、状態Ｂの期間におけるデジタルＴＶ２側の応答の遅延時間を減少することができる。
【００６４】
以上説明した本実施形態のデジタルＴＶ２では、利用者が傾きを変更しリモコン端末１を静止した時を検出する状態判別部２６１と、その静止時からできるだけ早く加速度センサ１２の収束値（リモコン端末１の傾きを導出するための値）を推定する処理部２６２を備える。これにより、本実施形態では、利用者のリモコン端末１の傾きを変更する入力操作に伴うデジタルＴＶ２の応答を速くすることができ、操作時の無駄な待ち時間が軽減された快適な入力操作を実現することができる。すなわち、本実施形態では、利用者の操作ログを収集することなくすぐに効果がある状態で利用できるとともに、利用者の入力操作に対してデジタルＴＶ２の応答を向上させることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、利用者がリモコン端末１を静止したことを検出する方法として、リモコン端末１にジャイロセンサ１３を組み込み、当該ジャイロセンサ１３のセンサ情報を用いる。ジャイロセンサ１３は、リモコン端末１を静止したときに、どの姿勢でも同じセンサ値をとる特性があり、また、リモコン端末１の操作に対するセンサの応答も速い。このようなジャイロセンサ１３の特性を利用することにより、本実施形態では、利用者のリモコン端末１の傾きを変更する入力操作に伴うデジタルＴＶ２の応答を、より速くすることができる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１ リモコン端末
１１ キー状態検出部
１２ 加速度センサ
１３ ジャイロセンサ
１４ マイコン部
１５ 送信部
２ デジタルＴＶ
２１ 信号受信部
２２ 信号分離部
２３ 信号データ蓄積部
２５ 力学モデルのパラメータ蓄積部
２６ 表示制御部
２６１ 状態判別部
２６２ 処理部
２６３ アイコン選択部
２７ 表示出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する情報処理装置であって、
前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別手段と、
前記状態判別手段が静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定手段とを備えること
を特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報処理装置であって、
前記入力装置から送信された前記加速度センサ情報を時系列に記憶する記憶装置を、さらに有し、
前記推定手段は、前記記憶装置に記憶された加速度センサ情報を用いて、力学モデルによる加速度センサ情報の変化を示す方程式の解を算出することにより、前記加速度センサの収束値を推定すること
を特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定方法であって、
情報処理装置は、
前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、
前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを行うこと
を特徴とする入力情報決定方法。
【請求項４】
請求項３記載の入力情報決定方法であって、
前記情報処理装置は、入力装置から送信された前記加速度センサ情報を時系列に記憶する記憶部を有し、
前記推定ステップは、前記記憶部に記憶された加速度センサ情報を用いて、力学モデルによる加速度センサ情報の変化を示す方程式の解を算出することにより、前記加速度センサの収束値を推定すること
を特徴とする入力情報決定方法。
【請求項５】
情報処理装置が実行する、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定プログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、
前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを実行させること
を特徴とする入力情報決定プログラム。
【請求項６】
請求項５記載の入力情報決定プログラムであって、
前記情報処理装置は、入力装置から送信された前記加速度センサ情報を時系列に記憶する記憶部を有し、
前記推定ステップは、前記記憶部に記憶された加速度センサ情報を用いて、力学モデルによる加速度センサ情報の変化を示す方程式の解を算出することにより、前記加速度センサの収束値を推定すること
を特徴とする入力情報決定プログラム。
【請求項７】
情報処理装置が実行する、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定プログラムを記録した記録媒体であって、
前記情報処理装置に、
前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、
前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを実行させること
を特徴とする入力情報決定プログラムを記録した記録媒体。
【請求項８】
請求項７記載の入力情報決定プログラムを記録した記録媒体であって、
前記情報処理装置は、入力装置から送信された前記加速度センサ情報を時系列に記憶する記憶部を有し、
前記推定ステップは、前記記憶部に記憶された加速度センサ情報を用いて、力学モデルによる加速度センサ情報の変化を示す方程式の解を算出することにより、前記加速度センサの収束値を推定すること
を特徴とする入力情報決定プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１】
入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する情報処理装置であって、
前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別手段と、
前記状態判別手段が静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定手段とを備えること
を特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報処理装置であって、
前記入力装置から送信された前記加速度センサ情報を時系列に記憶する記憶装置を、さらに有し、
前記推定手段は、前記記憶装置に記憶された加速度センサ情報を用いて、力学モデルによる加速度センサ情報の変化を示す方程式の解を算出することにより、前記加速度センサの収束値を推定すること
を特徴とする情報処理装置。
【請求項３】
入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定方法であって、
情報処理装置は、
前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、
前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを行うこと
を特徴とする入力情報決定方法。
【請求項４】
請求項３記載の入力情報決定方法であって、
前記情報処理装置は、入力装置から送信された前記加速度センサ情報を時系列に記憶する記憶部を有し、
前記推定ステップは、前記記憶部に記憶された加速度センサ情報を用いて、力学モデルによる加速度センサ情報の変化を示す方程式の解を算出することにより、前記加速度センサの収束値を推定すること
を特徴とする入力情報決定方法。
【請求項５】
情報処理装置が実行する、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定プログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、
前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを実行させること
を特徴とする入力情報決定プログラム。
【請求項６】
請求項５記載の入力情報決定プログラムであって、
前記情報処理装置は、入力装置から送信された前記加速度センサ情報を時系列に記憶する記憶部を有し、
前記推定ステップは、前記記憶部に記憶された加速度センサ情報を用いて、力学モデルによる加速度センサ情報の変化を示す方程式の解を算出することにより、前記加速度センサの収束値を推定すること
を特徴とする入力情報決定プログラム。
【請求項７】
情報処理装置が実行する、入力装置の傾きを計測する加速度センサと、入力装置が静止したことを検知する静止検知センサとを有する入力装置から送信された情報に基づいて、入力情報を決定する入力情報決定プログラムを記録した記録媒体であって、
前記情報処理装置に、
前記入力装置から送信された静止検知センサ情報を用いて、利用者が入力装置を静止した時を検出する状態判別ステップと、
前記状態判別ステップで静止した時を検出した場合、前記入力装置から送信された加速度センサ情報を用いて、前記加速度センサの収束値を推定する推定ステップとを実行させること
を特徴とする入力情報決定プログラムを記録した記録媒体。
【請求項８】
請求項７記載の入力情報決定プログラムを記録した記録媒体であって、
前記情報処理装置は、入力装置から送信された前記加速度センサ情報を時系列に記憶する記憶部を有し、
前記推定ステップは、前記記憶部に記憶された加速度センサ情報を用いて、力学モデルによる加速度センサ情報の変化を示す方程式の解を算出することにより、前記加速度センサの収束値を推定すること
を特徴とする入力情報決定プログラムを記録した記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２８６３６（Ｐ２０１１−２８６３６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７５４９７（Ｐ２００９−１７５４９７）
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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