JP2006323599A - Spatial operation input device and household electrical appliance system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空間で3次元的に動かされた入力装置の動作パターンを検出し、その動作パターンに対応して予め決められている動作を行なうよう被操作機器に指示を発する空間操作入力装置、及びそれを利用した家電機器システムに関する。 The present invention relates to a spatial operation input device that detects an operation pattern of an input device that is three-dimensionally moved in space and issues an instruction to an operated device to perform a predetermined operation corresponding to the operation pattern. And a home appliance system using the same.
家電機器の操作は、従来は家電機器の操作パネルに取り付けられた操作ボタンやダイアルをユーザが直接操作するか、リモコンスイッチの操作により離れた場所から遠隔操作する方法で行なわれてきた。しかし、近年における家電機器の高機能、複雑化に伴いその操作パネルやリモコンスイッチには多数の操作ボタンやスイッチが配置されるようになった。そのため、それら入力部品は小型化されると同時に動作/操作説明用の文字も次第に小さくされた。 Conventionally, home appliances have been operated by a method in which a user directly operates an operation button or a dial attached to an operation panel of the home appliance or is remotely operated from a remote location by operating a remote control switch. However, with the high functionality and complexity of home appliances in recent years, many operation buttons and switches have been arranged on the operation panel and remote control switch. For this reason, these input parts have been reduced in size, and at the same time, the letters for explaining the operation / operation have been gradually reduced.
こうした多数の小型部品や小さな文字が多数配置された操作パネルやリモコンスイッチの操作は簡単ではなく操作ミスを引き起こし易い。特に高齢者には抵抗感が強く、若者でも周囲が少し暗い状態では操作に困難を感ずる。また、寒い時などに離れた場所に設置してある家電機器を操作しにいくことはおっくうで面倒なものである。 The operation of the operation panel and the remote control switch in which a large number of small parts and a large number of small characters are arranged is not easy and may easily cause an operation error. The elderly are particularly resistant, and even young people find it difficult to operate when the surroundings are a little dark. In addition, it is cumbersome and troublesome to go to operate home appliances that are installed in remote places when it is cold.
一方、パソコンやマルチメディア機器などの情報機器の分野では、三次元座標入力装置、空間操作マウス等と呼ばれる入力装置の開発が進められている。情報機器分野におけるそれら入力装置は、表示画面上のカーソルの動きを入力装置に連動させて入力装置を空間で動かし、所望の対象物上に移動させる。そしてクリックボタンを押して確認あるいは選択を行なうというもので、ポインティング操作の改善を主目的としている(特許文献1、2参照)。
On the other hand, in the field of information devices such as personal computers and multimedia devices, development of input devices called three-dimensional coordinate input devices, space operation mice, and the like is underway. These input devices in the field of information equipment move the input device in space by moving the cursor on the display screen in conjunction with the input device and move it on a desired object. The main purpose is to improve the pointing operation by confirming or selecting by clicking a click button (see
一方、情報機器への入力ではなくて空間操作マウスを空間で動かすことにより被制御機器に特定の制御指示を出そうとする試みもある。特許文献3は本出願の共同出願人に含まれる出願人により開示された技術であり、操作者により空中で操作された空間操作マウスの動作パターンを検出し、そのパターンを被制御機器に知らせて対応する動作を実行させようとするものである。この技術は被制御機器を離れた場所から遠隔操作するのに適した技術であるが、実際の制御機器、特に家電機器の操作に応用するには更なる操作性の改善が求められる。
本発明はこのような背景からなされたもので、その課題は、空間で3次元的に動かされた入力装置の動作パターンを検出し、その動作パターンを被操作機器に知らせてその動作パターンに対応して予め決めてある動作を行なうように指示を与える操作性の良い空間操作入力装置、及びそれを利用した家電機器システムを提供することにある。 The present invention has been made from such a background, and its problem is to detect an operation pattern of an input device that is moved three-dimensionally in space, and inform the operation target device of the operation pattern to cope with the operation pattern. An object of the present invention is to provide a space operation input device with good operability that gives an instruction to perform a predetermined operation and a home appliance system using the space operation input device.
前記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、動作検出手段部に加えられた加速度を該動作検出手段部に固定した直交するx、y 、z軸の各軸方向別に検出する動作検出手段と、該動作検出手段により検出した前記x、y、z軸方向の加速度を空間に固定した直交するX、Y軸を含むXY平面に投影する座標変換手段と、前記XY平面上における加速度変化の複数の標準パターンとそのパターン・コードを予め記憶する記憶手段と、前記動作検出手段部に加えられた加速度の前記XY平面上への投影パターンを前記記憶手段が記憶する前記複数の標準パターンと比較して何れの標準パターンに一致するかを判定するパターン判定手段と、該パターン判定手段が一致と判定した標準パターンの前記パターン・コードを前記記憶手段より読み出して外部出力する出力手段と、を備えることを特徴とする空間操作入力装置である。 According to a first aspect of the present invention for solving the above-described problem, an operation for detecting the acceleration applied to the motion detection means unit for each of the orthogonal x, y, and z axes fixed to the motion detection unit. Detection means; coordinate conversion means for projecting the accelerations in the x, y, and z axis directions detected by the motion detection means onto an XY plane including orthogonal X and Y axes fixed in space; and acceleration on the XY plane A plurality of standard patterns in which a plurality of standard patterns of change and their pattern codes are stored in advance, and a plurality of standard patterns in which the storage means stores projection patterns of acceleration applied to the motion detecting unit on the XY plane. A pattern determination unit that determines which standard pattern matches the pattern pattern, and the pattern code of the standard pattern that the pattern determination unit determines to match is read from the storage unit. A spatial manipulation input apparatus comprising: an output means for externally outputting the out.
ここで、本明細書で使用している2つのパターンの「一致」とは、2つのパターンの形状についての特徴の類似度が高い場合を指しているものとする。
このような構成の空間操作入力装置によれば、空間操作入力装置を空間で3次元的に動かすことで被操作機器に意図する操作内容を実行させることとなるパターン・コードを送ることができる。このような動作で被操作機器に指示を与えることが操作パネルの小さな文字を読んだり小さなスイッチを操作したりする必要がなくなる。特に、周囲が暗い状態でも殆ど不自由を感じることなく操作を行なうことができる。また、本構成の場合は、空間での3次元の動作パターンを空間に固定したXY平面に投影し、投影されてできた2次元の動作パターンを2次元の標準動作パターンと比較して出力すべきパターン・コードを決定するので、3次元の動作パターンを3次元の標準動作パターンと比較して決定する場合に比べパターンの一致、類似の判定計算が簡単になる利点がある。
Here, “matching” between two patterns used in the present specification refers to a case where the feature similarity between the shapes of the two patterns is high.
According to the spatial operation input device having such a configuration, it is possible to send a pattern code that causes the operated device to execute the intended operation content by moving the spatial operation input device three-dimensionally in space. By giving an instruction to the device to be operated in such an operation, it is not necessary to read a small character on the operation panel or operate a small switch. In particular, the operation can be performed with almost no inconvenience even when the surroundings are dark. In the case of this configuration, a three-dimensional motion pattern in space is projected onto an XY plane fixed in the space, and the two-dimensional motion pattern formed by the projection is compared with a two-dimensional standard motion pattern and output. Since the power pattern code is determined, there is an advantage that the pattern matching and the similar determination calculation are simplified as compared with the case where the three-dimensional operation pattern is determined by comparing with the three-dimensional standard operation pattern.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空間操作入力装置であって、前記Y軸方向は重力加速度G方向に平行な方向としたことを特徴とする。
Y軸方向を重力加速度G方向に一致させれば、XY平面は地表に垂直な面となる。従って、操作者は3次元動作パターンをそのXY平面に投影した場合の2次元動作パターンをイメージし易くなる。また、標準動作パターンはそのXY平面上の2次元パターンとして決めるので標準動作パターンの決め方、作成の仕方も容易となる。
The invention according to
If the Y-axis direction coincides with the gravitational acceleration G direction, the XY plane becomes a surface perpendicular to the ground surface. Therefore, the operator can easily imagine a two-dimensional motion pattern when the three-dimensional motion pattern is projected onto the XY plane. In addition, since the standard operation pattern is determined as a two-dimensional pattern on the XY plane, it is easy to determine and create the standard operation pattern.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の空間操作入力装置であって、動作検出手段部は断面が扁平な棒状に形成し、前記x軸方向は該扁平棒状形状の幅方向とし、前記y軸方向は該扁平棒状形状の厚み方向とし、前記z軸方向は該扁平棒状形状の長手方向としたことを特徴とする。
The invention according to
x、y、z軸方向を空間操作入力装置の形状との関係で上記のように決めれば、操作者はx、y、z軸方向を容易に認識することができる。従って、x、y、z軸方向と空間に固定したX、Y、Z軸との位置関係も認識し易くなり、x、y、z軸とX、Y、Z軸との間に所定の位置関係を持たせて操作することが容易となる効果を奏する。 If the x-, y-, and z-axis directions are determined as described above in relation to the shape of the spatial operation input device, the operator can easily recognize the x-, y-, and z-axis directions. Therefore, it becomes easy to recognize the positional relationship between the x, y, and z axis directions and the X, Y, and Z axes fixed in space, and a predetermined position between the x, y, and z axes and the X, Y, and Z axes. There is an effect that it is easy to operate with a relationship.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の空間操作入力装置であって、前記座標変換手段は前記x軸方向と前記X軸方向とは一致しているものとみなし、前記y軸方向とY軸方向とは一定角度θをなしているものとみなして座標変換を行なうことを特徴とする。
The invention according to
このように「みなして」座標変換を行なえば、座標変換の計算が簡単になる利点がある。但し、このように「みなして」座標変換を行なった計算結果が大きな誤差を含まないためには、操作者がx軸方向とX軸方向とを一致させ、y軸方向とY軸方向とは一定角度θに保って操作してくれることが前提となる。操作者がそのような条件を守って空間操作入力装置を操作することは、後で説明するようにそれ程困難なことではない。 In this way, performing “considered” coordinate conversion has the advantage of simplifying the calculation of coordinate conversion. However, in order for the calculation result obtained by performing “coordinate conversion” in this way to include no large error, the operator matches the x-axis direction and the X-axis direction, and the y-axis direction and the Y-axis direction are It is premised on that the operation is performed at a constant angle θ. It is not so difficult for the operator to operate the spatial operation input device while keeping such conditions, as will be described later.
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の空間操作入力装置であって、前記一定角度θは前記動作検出手段部が静止状態にある時に検出した前記y軸方向の加速度αyとz軸方向の加速度αzの値より次の式を用いて算出した値とすることを特徴とする。
θ=tan-1(−αz/αy)
The invention according to
θ = tan −1 (−αz / αy)
Y軸方向が重力加速度G方向と一致しており、x軸方向がX軸方向と一致している場合には、本構成のようにすることで一定角度θの値を容易に求めることができる。 When the Y-axis direction matches the gravitational acceleration G direction and the x-axis direction matches the X-axis direction, the value of the constant angle θ can be easily obtained by using this configuration. .
また、請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の空間操作入力装置であって、被操作機器を特定する情報の入力を受ける入力手段を更に備え、前記記憶手段は前記被操作機器の機器コードを予め更に記憶しておき、前記出力手段は前記入力手段が前記被操作機器を特定する情報の入力を受けた後に前記パターン判定手段が一致と判定した標準パターンの前記パターン・コードを外部出力する際には、前記入力手段が入力を受けた被操作機器を特定する情報に基づいて特定した被操作機器の機器コードを前記記憶手段より読み出して前記パターン・コードと共に外部出力することを特徴とする。
The invention according to
本構成のようにすれば、複数の被操作機器の中から選択した被操作機器に対して意図する操作内容に対応したパターン・コードを送信させることができ、1式の空間操作入力装置でもって複数の被操作機器を遠隔操作することが可能となる。 According to this configuration, a pattern code corresponding to the intended operation content can be transmitted to an operated device selected from a plurality of operated devices, and a set of spatial operation input devices can be used. It becomes possible to remotely control a plurality of operated devices.
また、請求項7に記載の発明は、 請求項1乃至6の何れかに記載の空間操作入力装置であって、前記出力手段は外部出力する情報を無線通信にて出力することを特徴とする。
このように無線通信にて出力すれば、被操作機器から遠く離れた場所からの操作が容易となる。
The invention according to
If output is performed by wireless communication in this manner, operation from a location far away from the operated device becomes easy.
また、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7の何れかに記載の空間操作入力装置であって、前記入力手段に代えて、又は前記入力手段に加えて操作者の発声音声を認識する音声認識手段を備え、前記記憶手段には前記被操作機器を特定する情報の発声音声をも予め記憶させておき、前記入力手段は前記音声認識手段が認識した操作者の発声音声が前記記憶手段に記憶した前記被操作機器を特定する情報の発声音声と一致するか判定し、一致する発声音声が存在した場合には、一致した発声音声に対応した前記情報の入力を受けたものとみなすことを特徴とする。
The invention according to
このように音声認識によって入力できるようにしておけは、入力操作が一層容易となる。また、暗い場所での入力も容易となる。 If input can be performed by voice recognition in this way, the input operation becomes easier. Also, it is easy to input in a dark place.
また、請求項9に記載の発明は、1乃至複数の家電機器と、請求項1乃至9の何れかに記載の空間操作入力装置からなる家電機器システムであって、前記各家電機器は前記空間操作入力装置が出力する前記機器コードとパターン・コードを受信する受信手段と、前記パターン・コードを受信した場合に実行する動作内容をパターン・コード別に記載した対応表を備え、前記受信手段が自己を指定する機器コードが添付されたパターン・コードを受信した場合には、該パターン・コードに対して記載された動作内容を前記対応表から読み取って実行に移すことを特徴とする家電機器システムである。
The invention described in
このような構成の家電機器システムによれば、操作者は意図する家電機器に意図する動作を遠隔から行なわせることができる。従って、寒い時などでも一々、家電装置の操作パネルの所まで行く必要がなくなる。また、操作内容を指示することとなるパターン・コードは空間操作入力装置を空間で3次元動作させることで指定できる。従って、操作パネルの小さな文字を読んだり小さなスイッチを操作したりする必要がなくなる。このため周囲が暗い状態でも殆ど不自由を感じることなく操作を行なうことができる。 According to the household electrical appliance system having such a configuration, the operator can cause the intended household electrical appliance to perform an intended operation remotely. Therefore, even when it is cold, it is not necessary to go to the operation panel of the home appliance. Also, the pattern code that indicates the operation content can be specified by operating the spatial operation input device in three dimensions in space. Therefore, there is no need to read small characters on the operation panel or operate small switches. For this reason, even if the surroundings are dark, the operation can be performed with almost no inconvenience.
また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の家電機器システムであって、前記各家電機器は、「電源ON」、「電源OFF」、「一時停止」等の各家電機器に共通する動作内容については同じパターン・コードを対応させておくことを特徴とする。
The invention described in
このように共通する動作内容について同じパターン・コードが対応させてあれば、共通する動作内容については空間操作入力装置に共通の空間動作パターンを描かせればよいので動作指示の操作が容易となる。 In this way, if the same pattern code is associated with the common operation content, the common operation content may be drawn on the spatial operation input device, so that the operation instruction can be easily operated.
以下、本発明に係る空間操作入力装置及び家電機器システムの一実施形態を図面を参照して詳しく説明する。図1はその家電機器システムの構成をブロック図で示したものである。 Hereinafter, an embodiment of a spatial operation input device and a home appliance system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the home appliance system.
本実施形態の家電機器システム1は、1式の空間操作入力装置2と家電機器3、家電機器4を備えて構成される。家電機器3は例えば洗濯機であり、家電機器4は例えば冷蔵庫である。家電機器は更に多数存在してもよい。本家電機器システム1では各家電機器3、4は1式の空間操作入力装置2からの無線信号により遠隔操作される。
The
空間操作入力装置2が送信する無線信号を受信するために、家電機器3は通信装置3aを、家電機器4は通信装置4aを備える。図示はしないが家電機器3、4は公知のマイクロコンピュータを使用した制御装置を備え、その制御装置により動作が制御される。通信装置3a、4aの受信した無線信号はそれぞれの制御装置に伝えられる。
In order to receive a radio signal transmitted by the spatial
空間操作入力装置2は、家電機器3、4に対して「電源ON」、「電源OFF」等の操作指示(動作内容の指示)を発する。指示内容は後述するパターン・コードで区別される。本家電機器システム1では1式の空間操作入力装置2により複数の家電機器に対して操作指示を発するため、その操作指示がどの家電機器に対する指示かを識別する必要がある。そのため、空間操作入力装置2が送信する操作指示には,それにより操作される家電機器(被操作機器)を特定するための機器コードが添付される。即ち、特定の家電機器に対する操作指示は、その家電機器の機器コードとパターン・コードとの組み合わせ信号として与えられる。
The space
各家電機器には機器コードが割り振られている。通信装置3a、4aによりその機器コードとパターン・コードの組み合わせ信号が受信されると、家電機器3、4の各制御装置はその機器コードが予め自己に割り振られた機器コードと一致するか否かを判定する。一致しない場合には自己に対する操作指示ではないと判断して受信したパターン・コードを無視する。
Each home appliance is assigned a device code. When the
受信した機器コードが予め自己に割り振られた機器コードと一致した場合には、自己に対する操作指示と判断してそのパターン・コードを取り込む。パターン・コードは後に説明するように、空間操作入力装置2が空間で操作者により動かされた時のその動作パターンに付けられたコード番号である。パターン・コードは、例えば「P01」、「P02」、「P03」、−−−−のように付けられている。
When the received device code matches the device code assigned to the device in advance, it is determined as an operation instruction for the device code and the pattern code is fetched. As will be described later, the pattern code is a code number assigned to the operation pattern when the space
パターン・コードは空中で動かされた空間操作入力装置2の動作パターンに対応したコード番号にすぎず、「P01」、「P02」、「P03」等のパターン・コードが「電源ON」、「電源OFF」、「脱水運転開始」等の動作指示内容を直接に意味するものではない。各パターン・コードをどのような動作指示として解釈するかは予め家電機器側で決定しておくことである。家電機器3の機器コードを「K3」とした場合、例えば家電機器3が機器コード「K3」の添付されたパターン・コード「P1」を受信した場合には「電源ON」の動作を行ない、パターン・コード「P2」を受信した場合には「電源OFF」の動作を行なう等と家電機器3側で予め決めておく。この場合、一つのパターン・コードに対して複合した動作を行なうように決めておいてもよい。洗濯機の例でいえば、パターン・コード「P5」を受信したときは「1回のすすぎ動作を実行した後に停止」、「P6」は「2回のすすぎ動作を実行した後に停止」のように決めておいてもよい。
The pattern code is merely a code number corresponding to the operation pattern of the spatial
同様に家電機器4も自己の機器コードが添付されたパターン・コード「P01」、「P02」、「P03」等を受信した場合に行なう動作を予め決めておく。この場合、同じパターン・コードに対して家電機器3と電機器4が同じ動作を行なうように決めておく必要はない。例えば、パターン・コード「P01」に対する動作を家電機器3は「電源ON」、電機器4は「脱水運転開始」、パターン・コード「P02」に対する動作を家電機器3は「電源OFF」、電機器4は「電源ON」と決めても差し支えない。
Similarly, the
但し、そのように同じパターン・コード「P01」に対応する動作が家電機器3と家電機器4とで異なって決めてあると、操作者は家電機器別に指示する動作(家電機器が実行する動作)とそのパターン・コードとの対応関係を覚えておく必要が生ずる。そして、操作する家電機器についての希望する動作に対して決められたパターン・コードが出力されるように空間操作入力装置2を空間で操作しなければならないため操作が面倒になる。従って、少なくとも各家電機器に共通する動作、例えば「電源ON」、「電源OFF」、「一時停止」等の動作とパターン・コードとの対応関係は、全ての家電機器で同じように決めておくことが望ましい。各家電機器はそのような対応関係を対応表にまとめて制御装置内の記憶装置に予め記憶させておく。
However, if the operation corresponding to the same pattern code “P01” is determined differently between the
次に、家電機器3、4に向けて前述した機器コードとパターン・コードとの組み合わせ信号を送信する空間操作入力装置2の構成と動作、その操作方法について説明する。図1中に示すように本実施形態の空間操作入力装置2は、制御回路6、3軸加速度検出センサ7、音声認識装置8、記憶装置10、通信装置11、操作スイッチ12、タッチパネル付き表示装置13を備えて構成される。
Next, the configuration and operation of the spatial
制御回路6は空間操作入力装置2の動作全般を制御するものでマイクロコンピュータを主体に構成されており、内部には公知のCPU、RAM、ROM、それらを結ぶバスライン、電源用バッテリー等を備える。
The
3軸加速度検出センサ7は、空間操作入力装置2に加わる直交3軸方向の加速度を検出するためのセンサである。その取り付け、検出回路については後述する。
音声認識装置8は付属するマイク8aにて捉えた操作者の発声音声パターンを音声認識ソフトにて解析し、認識した発声音声を制御回路6に伝えるものである。操作スイッチ12は、操作者の指示を制御回路6へ入力するための押しボタンスイッチである。タッチパネル付き表示装置13は、液晶を用いた表示装置13aの表示画面上にタッチパネル・スイッチ13bを配したもので、制御回路6への情報入力、制御回路6からの情報出力の双方に使用される。
The triaxial
The
記憶装置10は、電気的に記憶内容を書き換えることができ、且つ電源OFF状態でも記憶内容を保持できる不揮発性半導体メモリで構成された記憶装置である。通信装置11は、制御回路6の出力する情報を無線にて家電機器3、4に送信するためのものである。送信する情報は、前述した機器コードとパターン・コードとの組み合わせ信号である。
The
図2は、空間操作入力装置2の概観図である。空間操作入力装置2は、操作者が片手で持って空間で3次元的に動かし易いように小型に製作されている。収納ケース9は、断面が偏平な略棒状形状に形成されている。操作者が把手9a部分を片手でつかみ、空中で左右、上下、前後(長手方向)、それらの合成方向等に動作させる。
FIG. 2 is an overview diagram of the space
収納ケース9の表面の中央から少し先端寄り部分にはタッチパネル付き表示装置13が取り付けられ、その下側部には操作スイッチ12が取り付けてある。最先端に近い部分には音声認識用のマイク8aが取り付けてある。
A
収納ケース9の先端に近い部分の内部には、3個の加速度検出素子7a、7b、7cが取り付けてある。各加速度検出素子7a、7b、7cは1軸方向の加速度を検出する素子である。加速度検出素子としては、例えば半導体を用いた検出素子を用いる。3個の加速度検出素子7a、7b、7cは、3個でもって直交する3軸方向の加速度を検出するように取り付けてある。加速度検出素子7aは収納ケース9の幅方向(x軸方向)、加速度検出素子7aは収納ケース9の厚み方向(y軸方向)、加速度検出素子7aは収納ケース9の長手方向(z軸方向)の加速度を検出する。
Three
図3は、3軸加速度検出センサ7の回路構成をブロック図で示したものである。各加速度検出素子7a、7b、7cの出力は、対応する増幅器71a、71b、71cにて増幅されてマルチプレクサ72に入力される。マルチプレクサ72の切り換えは制御回路6により制御される。マルチプレクサ72により選択された増幅器71a、71b、71cの出力信号は、次段のA/D変換器73にてディジタル信号に変換されて制御回路6に読み込まれる。A/D変換器73による変換タイミングも制御回路6により制御される。このような回路構成により、x軸、y軸、z軸方向の加速度を周期的に読み込めるようになっている。
FIG. 3 is a block diagram showing the circuit configuration of the triaxial
次に、このような構成の下で前述した機器コードとパターン・コードとの組み合わせ信号を家電機器3、4に向けて送信する場合の一連の動作について、図4に示した制御フローを参照して説明する。図4は制御回路6が実行するフローを表わしたものである。
Next, referring to the control flow shown in FIG. 4 for a series of operations in the case of transmitting the combination signal of the device code and the pattern code described above to the
最初のステップS1では、パターン・コードを送信する相手である家電機器の指定を操作者から受ける。なお、ステップS1の枠外の指差しマークは人の操作を伴うことを表わしている(以下、同じ)。操作者は、タッチパネル付き表示装置13又は音声認識装置8を使用して指定を行なう。制御回路6は、予め記憶装置10に記憶しておいた家電機器名と機器コードの対応表に存在する家電機器名をタッチパネル付き表示装置10の表示装置13a上に表示する。操作者は、その中から送信する家電機器を選択してその部分のタッチパネル・スイッチ13bを操作する。制御回路6は、選択された家電機器に対応する機器コードを上記対応表より読み取って一時記憶する。
In the first step S1, the operator receives designation of a home electric appliance that is a partner to which the pattern code is transmitted. Note that the pointing mark outside the frame in step S1 indicates that a human operation is involved (the same applies hereinafter). The operator performs designation using the
音声認識装置8を使用して指定する場合には、操作者はマイク8aに向かって送信する家電機器の名称を発声する。音声認識装置8はマイク8aが捉えた音声パターンを音声認識ソフトにて解析し、認識した発声音声を制御回路6に伝える。制御回路6は認識された発声音声と一致する家電機器名が記憶装置10に予め記憶しておいた家電機器名と機器コードの対応表に存在するかチェックする。存在した場合には対応する機器コードを読み取って一時記憶すると同時にタッチパネル付き表示装置10に認識した家電機器名を表示する。存在しない場合には何も表示しない。操作者は、タッチパネル付き表示装置10に表示された家電機器名をチェックして指示が正しく認識されたことを確認する。
When the
指定され家電機器の機器コードが求まったならば、次にその家電機器に送信するパターン・コードを決める操作を受ける。そのパターン・コードを決める操作は、空間操作入力装置2を空間で所定のパターンを描くように動かすことによって行なわれる。空間で描く所定のパターンは、パターン・コード毎に予め決められている。
When the device code of the specified home appliance is obtained, an operation for determining a pattern code to be transmitted to the home appliance is received. The operation for determining the pattern code is performed by moving the space
空間での操作に先立ち、その操作の開始を知らせる入力を受ける(ステップS2)。操作は、空間操作入力装置2を空間の操作開始点に一時的に静止させた状態で操作スイッチ12を操作することにより開始される。例えば、操作スイッチ12の一つとして操作開始押しボタンスイッチを設けておき、操作者がそのスイッチを押すことにより制御回路6に操作開始を知らせる。スイッチ操作の代わりに音声認識装置8を使用して音声にて入力することも可能である。
Prior to the operation in the space, an input notifying the start of the operation is received (step S2). The operation is started by operating the
操作の開始が知らされたならば、制御回路6は3軸加速度検出センサ7よりx、y、z方向の加速度の読み取りを開始する。読み取りは一定周期で繰り返し行ない制御回路6内のRAMに一時記憶する(ステップS3)。操作者が空間操作入力装置2を空間で動かしている間、その読み取りを継続する(ステップS4)。
If the start of the operation is notified, the
空間での操作が終了すると、操作スイッチ12より操作終了の入力を受ける(ステップS5)。なお、ステップS2にて操作開始の押しボタンスイッチを押し、ステップS5で操作終了の押しボタンスイッチを押す代わりに、操作中、即ち、ステップS2からステップS5に至る間は操作スイッチ12を押し続け、操作終了で開放するようにしてもよい。操作終了の入力を受けて、制御回路6は加速度の読み取りを停止する(ステップS6)。
When the operation in the space is completed, an operation end input is received from the operation switch 12 (step S5). Instead of pushing the push button switch for starting operation in step S2 and pushing the push button switch for ending operation in step S5, the
空間で空間操作入力装置2を動かして所定のパターンを描く操作が終了し、その操作終了の入力を受けたならば、次に、描かれた動作パターンを特定してそのパターン・コードを求める動作パターンの認識処理に移る。
When an operation for drawing a predetermined pattern is completed by moving the space
操作者が空間操作入力装置2を所定のパターンを描くように動かすのは、その描いたパターンに対応して予め家電機器側で決められている制御動作を、指定した家電機器にさせるためである。空間操作入力装置2が空間でどのように動作させられたか、即ち、どうような動作パターンを描いて動かされたかは3軸加速度検出センサ7で検出された加速度パターンに基づいて制御回路6が判断する。そして、判断した加速度パターンに対応して予め決められているパターン・コードを家電機器に機器コードと共に送信する。
The reason why the operator moves the spatial
どのような動作パターンを描いて動かされたかの判定は、3軸加速度検出センサ7で検出した加速度変化に基づいて認識された動作パターンが、予め記憶装置10に記憶させておいた複数の標準動作パターンのどのパターンと一致するかを判定することで行なう。操作者が描いた動作パターンと標準動作パターンとが完全に一致することはありえないので、パターンの一致の判定はどの標準動作パターンに一番類似しているかを判定することで行なう。
The determination as to which operation pattern is drawn is based on a plurality of standard operation patterns previously stored in the
このように標準動作パターンとの類似判定により描かれた動作パターンを特定するので、記憶装置10には予め複数の標準動作パターンのデータを記憶させておく。同時にその標準動作パターンを識別するパターン・コードも記憶させておく。
Since the operation pattern drawn by the similarity determination with the standard operation pattern is specified in this way, data of a plurality of standard operation patterns is stored in the
標準動作パターンは、例えば図5に示したようなものである。図5の(1)は空間操作入力装置2でもってx軸方向に往復直線を描くパターン、(2)はy軸方向に往復直線を描くパターン、(3)はxy平面上で斜め往復直線を描くパターン、(4)はxy平面上で三角形を描くパターン、(5)は正方形を、(6)は長方形を、(7)は円を描くパターンである。(8)、(9)は数字や文字を書くパターンである。これらはxy平面上でのパターンの例であるが、これにz軸方向の動きを加えた3次元動作のパターンを標準動作パターンとしてもよい。
The standard operation pattern is, for example, as shown in FIG. (1) in FIG. 5 is a pattern for drawing a reciprocating straight line in the x-axis direction with the spatial
3軸加速度検出センサ7で検出される加速度は、空間操作入力装置2に固定した前述のx、y、z方向の加速度である。従って、記憶装置10に予め記憶させておく図5のような標準動作パターンのデータも同じx、y、z方向を軸とする直交3次元座標系で表わしておく。同じ座標系で表わしてある方が2つのパターンの一致、類似の判定が容易となるからである。標準動作パターンは、加速度パターンで表現されたものでもよいし、速度パターンで表現されたものでもよいし、また軌跡パターンで表現されたものでもよい。一致、類似の判定をその表現形式に合わせて行なえばよいからである。
The acceleration detected by the triaxial
こうした3軸加速度検出センサ7で検出された加速度から認識される動作パターンと記憶装置10内の標準動作パターンの一致、類似の判定は公知の技術(例えば、特許文献3、4に開示されている技術)を採用して行なうことができる。例えば、パターン・マッチング法と呼ばれる方法では、3軸加速度検出センサ7で得られた動作パターンのデータを標準動作パターンのデータと同じフォーマットに変換した後にそれらデータ間の類似度を計算する。そして、類似度が一番高い標準動作パターンを判断してそのパターンの動作が行なわれたものと判定を下す。このようなパターン・マッチング法の他に、本出願人等が先に出願した特許文献3に詳しく開示されている動作ベクトルを用いる判定方法も有効である。
Such matching and similarity determination between the motion pattern recognized from the acceleration detected by the triaxial
本実施形態の空間操作入力装置2は、手に持たれた状態で空間(空中)で操作されることを想定している。空間操作入力装置2をその空間操作入力装置2に固定したx、y、z軸の何れか2軸を含む平面に押しつけて操作することは想定していない。そのような平面に押しつけて操作することを条件としてもよいが、それでは操作性が悪くなるからである。そのような操作条件を付けない本実施形態では、操作者が空間操作入力装置2を空中で操作した場合に3軸加速度検出センサ7にて検出される加速度はx、y、z方向に変化したものとなる。
It is assumed that the space
人が空間操作入力装置2を空間で操作する場合には、手の振れにより検出される加速度はx、y、z方向に変化したものとなる。仮にx、y、z軸の何れか2軸を含む平面以外の平面に押しつけて操作した場合も、3軸加速度検出センサ7で検出される加速度はx、y、z方向に変化したものとなる。
When a person operates the space
従って、操作者が空間操作入力装置2を空中で操作させた場合の動作パターンと標準動作パターンとの一致、類似の判定は、3次元で表わされた動作パターンを比較して行なうことになる。そのような3次元で表わされた2つの動作パターンの一致、類似の判定は、前述したパターン・マッチングによる判定法、動作ベクトルを使用した判定法等の公知の判定法を用いれば行なうことができる。
Therefore, when the operator operates the spatial
しかし、判定できるといっても3次元で表現されたままの状態で一致、類似を判定するのでは計算が非常に複雑になる。そこで、本実施形態の空間操作入力装置2では、最初に3次元の変化として検出された動作パターンを特定の平面に投影し、次にその特定平面上に投影されてできた2次元の動作パターンを同じ特定平面上に想定した2次元の標準動作パターンと比較してその類似度を調べる。そして、その類似の程度から元の3次元動作パターンを特定するという手法を採る。このような手法を採れば2次元で表現された2つの動作パターンの間の比較となるため、一致、類似の判定のための計算が3次元表現の場合よりも簡単になる利点がある。
However, even if the determination can be made, the calculation becomes very complicated if the matching and the similarity are determined in a three-dimensional state. Thus, in the spatial
特定の平面(以下、投影平面という。)は空間操作入力装置2の空間における3次元動作パターンを投影するものであるから、空間に固定した平面(操作者が立っている地球に固定した平面)でなければならない。空間に固定された平面であればどのような平面でもよい。しかし、2つの動作パターンを比較するための平面であるから比較し易い平面を選択することが望ましい。
Since a specific plane (hereinafter referred to as a projection plane) projects a three-dimensional motion pattern in the space of the space
平面を数式で表現するには、直交座標系を使用するのが便利である。そこで、その投影平面がX軸とY軸とを含むXY平面として表わされるような直交XYZ座標系を考える。このような直交XYZ座標系の空間(地球)に対する位置関係は、投影平面の空間(地球)に対する位置関係を決めると自動的に決まってくる。 It is convenient to use a Cartesian coordinate system to express the plane using mathematical formulas. Accordingly, consider an orthogonal XYZ coordinate system in which the projection plane is represented as an XY plane including the X axis and the Y axis. The positional relationship of the orthogonal XYZ coordinate system with respect to the space (earth) is automatically determined when the positional relationship of the projection plane with respect to the space (earth) is determined.
空間操作入力装置2の空間における動作パターンは、投影平面であるXY平面に投影させる。空間操作入力装置2の空間における動作を検出する手段は、空間操作入力装置2に固定した3軸加速度検出センサ7のみである。その3軸加速度検出センサ7の検出する加速度は、空間操作入力装置2に固定され空間操作入力装置2と共に移動するxyz座標系における各軸方向の加速度、即ち、xyz座標系で表わした加速度ベクトルである。
The motion pattern in the space of the space
従って、投影平面であるXY平面に投影した空間操作入力装置2の動作パターンを求めるには、検出されたxyz座標系で表わした加速度ベクトルに座標変換を施してXYZ座標系で表現した加速度ベクトルの式に変換する必要がある。その座標変換のためには、xyz座標系の3つの軸がXYZ座標系の3つの軸となす合計9個の角度が判明している必要がある。
Therefore, in order to obtain the motion pattern of the spatial
空間操作入力装置2が受ける加速度の加速度ベクトルは微小時間間隔で繰り返し検出される。それら全ての加速度ベクトルに座標変換を施す必要がある。そのため座標変換の式ができるだけ簡単になるように、XY平面、即ち、投影平面を決めることが重要となる。
The acceleration vector of the acceleration received by the spatial
座標変換式を簡単にするための第1の手段として、本実施形態ではY軸を重力加速度Gの方向に決める。するとX軸とZ軸は自動的に水平方向となる。これは、投影平面を重力加速度方向を含む垂直平面(XY平面)に決めたことを意味する。 As a first means for simplifying the coordinate conversion formula, in this embodiment, the Y axis is determined in the direction of the gravitational acceleration G. Then, the X axis and the Z axis are automatically in the horizontal direction. This means that the projection plane is determined as a vertical plane (XY plane) including the gravitational acceleration direction.
しかし、このようにXYZ座標系を決めただけでは座標変換式はそれ程簡単にはならない。そこで座標変換式を更に簡単な式とするための第2の手段として、x軸方向とX軸方向とは常に一致しているという仮定を設ける。それに加えて更に第3の手段として、y軸とY軸との角度は常に一定角度θに維持されているという仮定を設ける。直交座標系を採用しているのでy軸とY軸との角度がθであれはz軸とZ軸との角度もθとなる。 However, the coordinate conversion formula is not so simple just by determining the XYZ coordinate system in this way. Therefore, as a second means for making the coordinate conversion formula a simpler formula, an assumption is made that the x-axis direction and the X-axis direction always coincide. In addition, as a third means, an assumption is made that the angle between the y-axis and the Y-axis is always maintained at a constant angle θ. Since an orthogonal coordinate system is employed, if the angle between the y-axis and the Y-axis is θ, the angle between the z-axis and the Z-axis is also θ.
この第1〜第3の手段の3つ仮定が成立している場合のxyz座標系とXYZ座標系との相対関係は図6に示すようになる。図6では、xyz座標系とXYZ座標系の座標原点が一致している場合を描いてある。Y軸は重力加速度Gの方向と一致している。X軸は水平方向でx軸方向とX軸方向とは一致している。yz平面はYZ平面をX軸の周りに時計回りに一定角度θだけ回転させたものに一致する。 The relative relationship between the xyz coordinate system and the XYZ coordinate system when the three assumptions of the first to third means are established is as shown in FIG. In FIG. 6, the case where the coordinate origins of the xyz coordinate system and the XYZ coordinate system coincide is depicted. The Y axis coincides with the direction of gravity acceleration G. The X axis is the horizontal direction, and the x axis direction and the X axis direction coincide with each other. The yz plane coincides with the YZ plane rotated clockwise by a certain angle θ around the X axis.
xyz座標系とXYZ座標系とがこのような位置関係ある場合には、xyz座標系で表わした加速度ベクトル(αx、αy、αz)は、次のような簡単な座標変換式によりXYZ座標系での加速度ベクトル(αX、αY、αZ)に変換される。
αX=αx (1)式
αY=αy・cos(θ)−αz・sin(θ) (2)式
αZ=αy・sin(θ)+αz・cos(θ) (3)式
ここで、αx、αy、αz、αX、αY、αZはそれぞれ加速度ベクトルαのx、y、z、X、Y、Z方向の成分を表わし、θはX軸を中心として時計回りに測ったY軸からy軸までの角度を表わす。
When the xyz coordinate system and the XYZ coordinate system have such a positional relationship, acceleration vectors (αx, αy, αz) expressed in the xyz coordinate system are expressed in the XYZ coordinate system by the following simple coordinate conversion formula. Are converted into acceleration vectors (αX, αY, αZ).
αX = αx (1) Equation αY = αy · cos (θ) −αz · sin (θ) (2) Equation αZ = αy · sin (θ) + αz · cos (θ) (3) Equation where αx, αy , Αz, αX, αY, αZ represent the components of the acceleration vector α in the x, y, z, X, Y, Z directions, respectively, and θ is from the Y axis to the y axis measured clockwise around the X axis. Represents an angle.
xyz座標系は移動する空間操作入力装置2に固定された座標系であり、他方のXYZ座標系は空間に固定された座標系であるので、上記第2、第3の手段の仮定が常に成立しているということはあり得ない。しかしながら、上記第2、第3の手段の仮定が近似的に成立しているように空間操作入力装置2を動かすことはそれ程難しいことではない。
Since the xyz coordinate system is a coordinate system fixed to the moving space
上記第2、第3の手段の仮定が成立した状態で動かすということは、x軸は常にX軸と一致と一致するように、y軸はY軸に対して常にθの角度を維持するようにして動かすということである。そのような動かし方は、黒板にチョークを使用して文字を書く場合の動かし方に似ている。黒板に文字を書く場合には、通常、チョークの軸方向と黒板面との角度はほぼ一定に維持された状態で文字が書かれるからである。 Moving in a state where the assumptions of the second and third means are established means that the y axis always maintains an angle of θ with respect to the Y axis so that the x axis always coincides with the X axis. And move it. Such movement is similar to the movement of writing characters using chalk on a blackboard. This is because when writing characters on the blackboard, the characters are usually written with the angle between the axial direction of the chalk and the blackboard surface maintained substantially constant.
従って、空間操作入力装置2を空中で操作する時はその把手9部分をつかみ、あたかも黒板にチョークで文字を書く感覚で動かしてもらうように約束事を決めておく。操作者がそのような約束事を守って操作してくれれば、上記(1)、(2)式の変換式を用いることによりその時の空間における3次元動作パターンを2次元のXY平面に投影したデータを求めることができる。
Therefore, when operating the space
操作者には、X軸方向は自己の両肩を結ぶ線に平行な線と考えて、つまりXY平面に相当する直立した黒板が自己の正面にあるものと考えて、その上に文字、図形を書く感覚で操作してもらえばよい。そうすれば上記第2、第3の手段の仮定が近似的に成立した状態で動作パターンが描かれることになる。黒板に文字を書く場合と違って空間操作入力装置2をそのように操作する場合には、Z軸方向の動きが存在してもよい。Z軸方向の動きのXY平面への投影成分はゼロとなるからである。要は、上記第2、第3の手段の仮定が近似的に成立した状態で操作してもらうことが重要である。
The operator thinks that the X-axis direction is a line parallel to the line connecting his shoulders, that is, an upright blackboard corresponding to the XY plane is in front of him, and characters and figures are placed on it. You can operate as if writing. Then, the operation pattern is drawn with the assumptions of the second and third means approximately established. Unlike the case of writing characters on the blackboard, when the spatial
なお、Y軸とy軸とのなす角θは次のようにして求まる。空間操作入力装置2が静止している状態では、空間操作入力装置2に働く加速度は重力加速度Gのみである。この重力加速度Gの方向は、Y軸方向の定義によりY軸方向と一致している。従って、空間操作入力装置2が静止している状態では上述の(3)式より次の関係が成り立つ。
0=αy・sin(θ)+αz・cos(θ) (4)式
これより、θは次のように求まる。
θ=tan-1(−αz/αy) (5)式
The angle θ formed between the Y axis and the y axis is obtained as follows. When the spatial
0 = αy · sin (θ) + αz · cos (θ) (4) From this, θ can be obtained as follows.
θ = tan −1 (−αz / αy) Equation (5)
この(5)式におけるαy、αzの値は、空間操作入力装置2が動作パターンを描く姿勢で静止している時のy軸方向、z軸方向の加速度である。その値は、操作者が空間での操作開始を知らせる入力を行なった瞬間(ステップS2)の値を読み込めば求まる。
The values of αy and αz in the equation (5) are accelerations in the y-axis direction and the z-axis direction when the spatial
図4の制御フローに戻り、ステップS2にて空間操作開始の入力を受けた際に上述の一定角度θの値を検出した記憶しておく。そして、ステップS3にて加速度の検出を開始する。ステップS4では上述したような約束事に従って空間操作入力装置2を操作してもらい、検出したxyz座標系での加速度ベクトルにその都度(1)、(2)式による座標変換を施してX軸、Y軸成分を求め一時記憶しておく。空間操作が終了し(ステップS5)、加速度の検出を停止したならばステップS7に移る。
Returning to the control flow of FIG. 4, when the input of the space operation start is received in step S2, the value of the above-mentioned constant angle θ is detected and stored. In step S3, acceleration detection is started. In step S4, the spatial
ステップS7では得られた2次元の動作パターンのデータを同じXY平面に想定した複数の2次元の標準動作パターンと比較してその類似度を調べ、何れかの標準動作パターンと一致するか判定する。判定には前述したような公知の判定法を用いる。
何れの標準動作パターンとも類似度が低かった場合には、一致する標準動作パターンは存在しない旨をタッチパネル付き表示装置13に表示して操作者に知らせる。そしてステップS1に戻る(ステップS8)。
In step S7, the obtained two-dimensional motion pattern data is compared with a plurality of two-dimensional standard motion patterns assumed on the same XY plane, the similarity is examined, and it is determined whether any of the standard motion patterns matches. . For the determination, a known determination method as described above is used.
If the similarity is low with any of the standard operation patterns, a message indicating that there is no matching standard operation pattern is displayed on the
一致する標準動作パターンが存在した場合には、その標準動作パターンに付けられたパターン・コードを記憶装置10から読み出す。そして、ステップS1にて指示を受けた機器コードとそのパターン・コードとを組み合わせた信号を通信装置11より家電機器3、4に向けて送信する(ステップS9)。
If there is a matching standard operation pattern, the pattern code attached to the standard operation pattern is read from the
このような一連の操作と動作により操作者の意図した家電機器に対して、操作者の意図した動作を行なわせることになるパターン・コードが送信される。家電機器側では送信された信号を受信し、その機器コードが自己の機器コードと一致しているか判定する。一致していた場合には自己に対する指示と判断してそのパターン・コードに対して予め決めてあった動作を実行に移す。こうして操作者は離れた場所から家電機器3、4を自分が意図した通りに遠隔操作することができる。
With such a series of operations and operations, a pattern code that causes the operator to perform the operation intended by the operator is transmitted to the household electrical appliance intended by the operator. The home appliance side receives the transmitted signal, and determines whether the device code matches its own device code. If they match, it is determined as an instruction to itself, and the predetermined operation for the pattern code is executed. In this way, the operator can remotely operate the
本実施形態の家電機器システム1では、動作させたい家電機器を指定して意図する操作内容に対応したパターン・コードを送信させる。このため1式の空間操作入力装置2により複数の家電機器の中から意図する家電機器を遠隔操作することができる。従って、寒い時などでも一々、家電装置の操作パネルの所まで行く必要がなくなる。また、操作内容を指示することとなるパターン・コードは空間操作入力装置2を空間で3次元動作させることで指定できる。従って、操作パネルの小さい文字を読んだり小さいスイッチを操作したりする必要がなくなる。更に、こうした操作によれば周囲が暗い状態でも殆ど不自由を感じることなく操作を行なうことができる。
In the
(変形実施形態)
次に、上述した実施形態についての幾つかの変形実施形態について説明する。
(Modified embodiment)
Next, some modified embodiments of the above-described embodiment will be described.
その一つは図4のステップS1における家電機器の指定の仕方についてである。図4の制御フローでは、ステップS9にて機器コードとパターン・コードを送信した後は再びステップS1に戻る。そして、次のパターン・コードを生成させる操作をする前には、ステップS1にて再び家電機器の指定を行なう。しかし、同じ家電機器に対して複数のパターン・コードを連続して送信したい場合に、その都度、家電機器の指定を行なうのは煩わしいものである。 One of them is how to specify the home appliance in step S1 of FIG. In the control flow of FIG. 4, after transmitting the device code and the pattern code in step S9, the process returns to step S1 again. Then, before performing the operation of generating the next pattern code, the home appliance is designated again in step S1. However, it is troublesome to designate a home appliance every time when it is desired to continuously transmit a plurality of pattern codes to the same home appliance.
この煩わしさを軽減するためはステップS1にて指定を受けた家電機器を制御回路6内に記憶しておき、ステップS9ではその記憶している家電機器の機器コードを添付してパターン・コードを送信するようにするとよい。そうすればステップS1にて異なる家電機器の指定を受けない限り、ステップS9では同じ機器コードを添付したパターン・コードが送信される。これにより同じ家電機器に対して複数のパターン・コードを連続送信する場合には、ステップS1での再指定操作を省略することができるようになる。
In order to alleviate this annoyance, the home appliance specified in step S1 is stored in the
他の変形実施形態として、空間操作入力装置からは機器コードを省略してパターン・コードのみを送信するようにしてもよい。被制御機器である家電機器が1台である場合には機器コードを必要としないからである。この場合には、被操作機器を特定する情報を入力するための入力装置や入力操作は不要となる。 As another modified embodiment, the device code may be omitted from the spatial operation input device and only the pattern code may be transmitted. This is because the device code is not required when there is one household appliance as the controlled device. In this case, an input device and an input operation for inputting information for specifying the operated device are not necessary.
なお、特許請求の範囲に記載した次の手段は、前記実施形態では次の構成要素により構成されている。動作検出手段は3軸加速度検出センサ7、制御回路6により構成される。座標変換手段は制御回路6により構成される。記憶手段は記憶装置10により構成される。パターン判定手段は制御回路6により構成される。出力手段は通信装置11、制御回路6により構成される。入力手段は操作スイッチ12、タッチパネル付き表示装置13、制御回路6により構成される。音声認識手段は音声認識装置8と付属するマイク8aにより構成される。受信手段は通信装置3a、3bにより構成される。
Note that the following means described in the claims is constituted by the following components in the embodiment. The motion detection means includes a three-axis
図面中、1は家電機器システム、2は空間操作入力装置、3、4は家電機器、6は制御回路、7は3軸加速度検出センサ、8は音声認識装置、10は記憶装置、11は通信装置、12は操作スイッチ、13はタッチパネル付き表示装置を示す。 In the drawings, 1 is a home appliance system, 2 is a spatial operation input device, 3 and 4 are home appliances, 6 is a control circuit, 7 is a three-axis acceleration detection sensor, 8 is a voice recognition device, 10 is a storage device, and 11 is a communication device. Device, 12 is an operation switch, and 13 is a display device with a touch panel.
Claims (10)
該動作検出手段により検出した前記x、y、z軸方向の加速度を空間に固定した直交するX、Y軸を含むXY平面に投影する座標変換手段と、
前記XY平面上における加速度変化の複数の標準パターンとそのパターン・コードを予め記憶する記憶手段と、
前記動作検出手段部に加えられた加速度の前記XY平面上への投影パターンを前記記憶手段が記憶する前記複数の標準パターンと比較して何れの標準パターンに一致するかを判定するパターン判定手段と、
該パターン判定手段が一致と判定した標準パターンの前記パターン・コードを前記記憶手段より読み出して外部出力する出力手段と、を備えることを特徴とする空間操作入力装置。 Motion detection means for detecting the acceleration applied to the motion detection means for each of the orthogonal x, y and z axes fixed to the motion detection means;
Coordinate conversion means for projecting the accelerations in the x, y, and z axis directions detected by the motion detection means onto an XY plane including orthogonal X and Y axes fixed in space;
Storage means for storing in advance a plurality of standard patterns of acceleration changes on the XY plane and their pattern codes;
Pattern determination means for comparing the projection pattern of the acceleration applied to the motion detection means section on the XY plane with the plurality of standard patterns stored in the storage means to determine which standard pattern matches; ,
An output unit that reads out the pattern code of the standard pattern determined to be coincident by the pattern determination unit from the storage unit and externally outputs the pattern code;
θ=tan-1(−αz/αy) 5. The spatial operation input device according to claim 4, wherein the constant angle θ is based on values of the acceleration αy in the y-axis direction and the acceleration αz in the z-axis direction detected when the motion detection unit is stationary. A spatial operation input device characterized in that the value is calculated using the following equation.
θ = tan −1 (−αz / αy)
前記記憶手段は前記被操作機器の機器コードを予め更に記憶しておき、
前記出力手段は、前記入力手段が前記被操作機器を特定する情報の入力を受けた後に前記パターン判定手段が一致と判定した標準パターンの前記パターン・コードを外部出力する際には、前記入力手段が入力を受けた被操作機器を特定する情報に基づいて特定した被操作機器の機器コードを前記記憶手段より読み出して前記パターン・コードと共に外部出力することを特徴とする空間操作入力装置。 The spatial operation input device according to any one of claims 1 to 5, further comprising input means for receiving input of information for specifying an operated device,
The storage means further stores in advance a device code of the operated device,
When the output means outputs the pattern code of the standard pattern determined by the pattern determination means to match after the input means receives input of information for specifying the operated device, the input means A spatial operation input device, wherein the device code of the operated device specified based on the information specifying the operated device that has received the input is read from the storage means and externally output together with the pattern code.
前記記憶手段には前記被操作機器を特定する情報の発声音声をも予め記憶させておき、 前記入力手段は、前記音声認識手段が認識した操作者の発声音声が前記記憶手段に記憶した前記被操作機器を特定する情報の発声音声と一致するか判定し、一致する発声音声が存在した場合には、一致した発声音声に対応した前記情報の入力を受けたものとみなすことを特徴とする空間操作入力装置。 The spatial operation input device according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a voice recognition unit that recognizes a voice uttered by an operator instead of or in addition to the input unit.
The storage means also stores in advance a voice of information specifying the operated device, and the input means stores the voice of the operator recognized by the voice recognition means stored in the storage means. A space characterized by determining whether or not it matches the utterance voice of the information specifying the operating device, and if there is a matching utterance voice, it is considered that the input of the information corresponding to the matched utterance voice has been received Operation input device.
前記受信手段が自己を指定する機器コードが添付されたパターン・コードを受信した場合には、該パターン・コードに対して記載された動作内容を前記対応表から読み取って実行に移すことを特徴とする家電機器システム。 10. A home appliance system comprising one or more home appliances and the spatial operation input device according to claim 1, wherein each home appliance has the device code and pattern output by the spatial operation input device. A receiving means for receiving a code, and a correspondence table in which the operation contents to be executed when the pattern code is received are described for each pattern code,
When the receiving means receives a pattern code attached with a device code designating itself, it reads the operation content described for the pattern code from the correspondence table and moves to execution. Household appliances system.
10. The home appliance system according to claim 9, wherein each home appliance has the same pattern code for operation contents common to the home appliances such as “power ON”, “power OFF”, and “pause”. Home appliance system characterized by keeping it compatible.
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