JP2001350576A - ビジュアルインターフェイス - Google Patents
ビジュアルインターフェイスInfo
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- JP2001350576A JP2001350576A JP2000172594A JP2000172594A JP2001350576A JP 2001350576 A JP2001350576 A JP 2001350576A JP 2000172594 A JP2000172594 A JP 2000172594A JP 2000172594 A JP2000172594 A JP 2000172594A JP 2001350576 A JP2001350576 A JP 2001350576A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境の光量変化に対処させて安定して適正に
判別するためのビジュアル情報が得られるようにしたビ
ジュアルインターフェイスを提供する。 【解決手段】 操作パネル１に向けて赤外線を照射する
赤外線照射装置４と、操作パネル１の受光領域Ａから反
射された該赤外線による画像を撮影する赤外線カメラ５
とを備え、複数のキースイッチ３よりなる操作部２を操
作パネル１に備えて構成し、操作パネル１における受光
領域Ａを赤外線吸収材によって形成した。
判別するためのビジュアル情報が得られるようにしたビ
ジュアルインターフェイスを提供する。 【解決手段】 操作パネル１に向けて赤外線を照射する
赤外線照射装置４と、操作パネル１の受光領域Ａから反
射された該赤外線による画像を撮影する赤外線カメラ５
とを備え、複数のキースイッチ３よりなる操作部２を操
作パネル１に備えて構成し、操作パネル１における受光
領域Ａを赤外線吸収材によって形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操作パネルにおけ
る操作状態を撮影して該操作状態の映像を外部の画像モ
ニタ等に出力するビジュアルインターフェイスに関す
る。
る操作状態を撮影して該操作状態の映像を外部の画像モ
ニタ等に出力するビジュアルインターフェイスに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】イメージを利用したビジュアルＨＭＳ
（ヒューマン・マシン・インターフェイス）装置は、カ
メラを用いて手や顔等を撮影し、その映像を画像処理す
るようにしたものであり、この種の技術は多数提案され
ている。
（ヒューマン・マシン・インターフェイス）装置は、カ
メラを用いて手や顔等を撮影し、その映像を画像処理す
るようにしたものであり、この種の技術は多数提案され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各提案においては、環境の光量変化に対応させて安定し
た撮像をするための対策に付いては明確にされていなか
った。よって、これを車載用に供する場合等には特に、
画像取得の安定性が悪く、そのままでは実用化が困難と
考えられる。
各提案においては、環境の光量変化に対応させて安定し
た撮像をするための対策に付いては明確にされていなか
った。よって、これを車載用に供する場合等には特に、
画像取得の安定性が悪く、そのままでは実用化が困難と
考えられる。
【０００４】車内の光環境は、夜と昼との違いや、直射
日光にさらされているときに、ビルの影に入ったりトン
ネル走行に移行する等で変化が大きく且つ急変すること
が多い。これらの光量変化は４桁以上に及ぶ。このよう
な車内においてカメラを用いたビジュアルＨＭＩを実現
する場合、光量変化に対するカメラの追従性が重要にな
る。しかし、４桁にも及ぶ光量変化に追従させるには、
自動絞り装置や自動増幅装置等の複雑な回路が不可欠に
なって高価になる。又、夜間は光量が少ないため、これ
らの装置があってもノイズの多い画面になる。
日光にさらされているときに、ビルの影に入ったりトン
ネル走行に移行する等で変化が大きく且つ急変すること
が多い。これらの光量変化は４桁以上に及ぶ。このよう
な車内においてカメラを用いたビジュアルＨＭＩを実現
する場合、光量変化に対するカメラの追従性が重要にな
る。しかし、４桁にも及ぶ光量変化に追従させるには、
自動絞り装置や自動増幅装置等の複雑な回路が不可欠に
なって高価になる。又、夜間は光量が少ないため、これ
らの装置があってもノイズの多い画面になる。
【０００５】夜間における低光量の問題は操作パネルや
手を光源によって照射することで対応できるが、暗い車
内環境で光源を発光させた場合には、乱反射された光が
フロンとガラス等に映るので視界が悪くなり、運転に支
障を来たす恐れがある。又、ＨＭＩで手の動きを検知し
て高度の付加機能を提供する場合、カメラで撮像された
画像から手の形状を切り出す等の画像処理が不可欠にな
るが、操作パネルでの乱反射光が画像内に映り込む等で
ノイズが生じ、適切な画像処理ができなくなる恐れがあ
る。
手を光源によって照射することで対応できるが、暗い車
内環境で光源を発光させた場合には、乱反射された光が
フロンとガラス等に映るので視界が悪くなり、運転に支
障を来たす恐れがある。又、ＨＭＩで手の動きを検知し
て高度の付加機能を提供する場合、カメラで撮像された
画像から手の形状を切り出す等の画像処理が不可欠にな
るが、操作パネルでの乱反射光が画像内に映り込む等で
ノイズが生じ、適切な画像処理ができなくなる恐れがあ
る。
【０００６】本発明の目的は、上記の課題を解決するた
めに、環境の光量変化に対処させて安定して適正に判別
するためのビジュアル情報が得られるようにしたビジュ
アルインターフェイスを提供することである。
めに、環境の光量変化に対処させて安定して適正に判別
するためのビジュアル情報が得られるようにしたビジュ
アルインターフェイスを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のために請
求項１記載の発明は、操作パネルに向けて赤外線を照射
する赤外線照射装置と、操作パネルの受光領域から反射
された該赤外線による画像を撮影する赤外線カメラとを
備えたビジュアルインターフェイスが、複数の操作部材
よりなる操作部を操作パネルに備えていて、操作パネル
における受光領域が赤外線吸収材によって形成され、よ
って操作のために操作パネル上に或る物体が介在する
と、該物体から反射された赤外線が赤外線カメラに受光
される。そして該物体が占める領域を除いた受光領域に
おいては、赤外線が吸収されて反射光はなくなる。
求項１記載の発明は、操作パネルに向けて赤外線を照射
する赤外線照射装置と、操作パネルの受光領域から反射
された該赤外線による画像を撮影する赤外線カメラとを
備えたビジュアルインターフェイスが、複数の操作部材
よりなる操作部を操作パネルに備えていて、操作パネル
における受光領域が赤外線吸収材によって形成され、よ
って操作のために操作パネル上に或る物体が介在する
と、該物体から反射された赤外線が赤外線カメラに受光
される。そして該物体が占める領域を除いた受光領域に
おいては、赤外線が吸収されて反射光はなくなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発
明のビジュアルインターフェイスにおける実施形態例を
示す撮像ユニットの模式図である。図１において、１は
操作パネルであり、操作部２を備えている。該操作部２
は複数のキースイッチ３が配列されてなり、操作された
ことを個々に判別して感知し、外部（後記の画像モニタ
１５）に逐次出力する。４は赤外線照射装置であり、操
作パネル１に向けて赤外線を照射する。同図にその照射
領域（受光領域）を細線で示し、操作パネル１として便
宜上、該受光領域Ａを示している。５は赤外線カメラで
あり、操作パネル１の受光領域Ａから反射された赤外線
による画像を撮影する。
態について添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発
明のビジュアルインターフェイスにおける実施形態例を
示す撮像ユニットの模式図である。図１において、１は
操作パネルであり、操作部２を備えている。該操作部２
は複数のキースイッチ３が配列されてなり、操作された
ことを個々に判別して感知し、外部（後記の画像モニタ
１５）に逐次出力する。４は赤外線照射装置であり、操
作パネル１に向けて赤外線を照射する。同図にその照射
領域（受光領域）を細線で示し、操作パネル１として便
宜上、該受光領域Ａを示している。５は赤外線カメラで
あり、操作パネル１の受光領域Ａから反射された赤外線
による画像を撮影する。
【０００９】操作パネル１は、受光領域Ａの表面（受光
面）とキースイッチ３の表面とが赤外線吸収材によって
形成されている。該赤外線吸収材は、例えば銅イオンを
含有した樹脂よりなる塗料が用いられ、該塗料が、照射
された赤外線の略９５％以上を吸収して、操作パネル１
とキースイッチ３から赤外線が殆ど反射されないように
している。そして操作パネル１上の四隅と特徴的な場所
には赤外線を反射させるようにした図示しないマーカー
が印刷されている。
面）とキースイッチ３の表面とが赤外線吸収材によって
形成されている。該赤外線吸収材は、例えば銅イオンを
含有した樹脂よりなる塗料が用いられ、該塗料が、照射
された赤外線の略９５％以上を吸収して、操作パネル１
とキースイッチ３から赤外線が殆ど反射されないように
している。そして操作パネル１上の四隅と特徴的な場所
には赤外線を反射させるようにした図示しないマーカー
が印刷されている。
【００１０】該操作パネル１を形成するに当たっては例
えば、可視光のペイント材を用いて受光面をデザインし
ておき、その上にこの銅イオンを含有した樹脂を塗布す
る。又、上記の塗布に代えて、銅イオンを含有した樹脂
からなる透明なフイルムを貼ってもよい。そして該ペイ
ンと材等を適宜の色に着色して、明るい雰囲気において
は受光面におけるキースイッチ３等の配置が目視できる
ようにしても良い。
えば、可視光のペイント材を用いて受光面をデザインし
ておき、その上にこの銅イオンを含有した樹脂を塗布す
る。又、上記の塗布に代えて、銅イオンを含有した樹脂
からなる透明なフイルムを貼ってもよい。そして該ペイ
ンと材等を適宜の色に着色して、明るい雰囲気において
は受光面におけるキースイッチ３等の配置が目視できる
ようにしても良い。
【００１１】上記の図１は、手Ｂによってキースイッチ
３が操作されている状態を示している。操作パネル１の
受光領域Ａ中のキースイッチ３上に手Ｂが介在している
ので、手Ｂから反射された赤外線が赤外線カメラ４に受
光される。そして手Ｂが占める領域を除いた受光領域Ａ
においては赤外線が吸収されて反射光がなくなる。よっ
て環境の光量が変化してもその影響を受ける恐れもな
く、手Ｂの輪郭が明瞭に撮影される。
３が操作されている状態を示している。操作パネル１の
受光領域Ａ中のキースイッチ３上に手Ｂが介在している
ので、手Ｂから反射された赤外線が赤外線カメラ４に受
光される。そして手Ｂが占める領域を除いた受光領域Ａ
においては赤外線が吸収されて反射光がなくなる。よっ
て環境の光量が変化してもその影響を受ける恐れもな
く、手Ｂの輪郭が明瞭に撮影される。
【００１２】上記の図１では、操作パネル１にキースイ
ッチ３が配列されている例を示したが、キースイッチ３
に代えて例えば、マトリックス状に配列された多数の圧
力センサ（圧力スイッチ）を備えて構成してもよい。こ
の場合も、同様な図示しないマーカーを印刷しておく。
このように構成された操作パネルにおいては、該圧力セ
ンサが手Ｂによって押圧されると、これを個々に感知し
てその座標信号と当該押圧されたことの信号とが同様に
外部に逐次出力される。この出力信号は、例えば、適宜
に別途用意される当該適用の座標イメージと対照されな
がら使用され、手Ｂの移動に伴う相対座標を感知するこ
とができる。
ッチ３が配列されている例を示したが、キースイッチ３
に代えて例えば、マトリックス状に配列された多数の圧
力センサ（圧力スイッチ）を備えて構成してもよい。こ
の場合も、同様な図示しないマーカーを印刷しておく。
このように構成された操作パネルにおいては、該圧力セ
ンサが手Ｂによって押圧されると、これを個々に感知し
てその座標信号と当該押圧されたことの信号とが同様に
外部に逐次出力される。この出力信号は、例えば、適宜
に別途用意される当該適用の座標イメージと対照されな
がら使用され、手Ｂの移動に伴う相対座標を感知するこ
とができる。
【００１３】図２は本発明の実施形態例を示す画像処理
ユニットのブロック図である。１０は該画像処理ユニッ
トであり、図１に示す赤外線カメラ（撮像装置）５の出
力信号（撮像信号）が使用されて画像処理する。
ユニットのブロック図である。１０は該画像処理ユニッ
トであり、図１に示す赤外線カメラ（撮像装置）５の出
力信号（撮像信号）が使用されて画像処理する。
【００１４】同図において、１１は形状補正ユニットで
ある。この場合の赤外線カメラ５は操作パネル１の面に
対して斜め方向から撮影するように設置されているの
で、形状補正ユニット１１は、撮像したデータを演算処
理して上方から見た俯瞰図に変換する。この演算処理に
当たっては、前記したマーカーの位置を基準として、所
定の変換パラメータを使用して変換する。１２は形状抽
出ユニットで、操作パネル１上に介在された手Ｂの形状
を抽出する。
ある。この場合の赤外線カメラ５は操作パネル１の面に
対して斜め方向から撮影するように設置されているの
で、形状補正ユニット１１は、撮像したデータを演算処
理して上方から見た俯瞰図に変換する。この演算処理に
当たっては、前記したマーカーの位置を基準として、所
定の変換パラメータを使用して変換する。１２は形状抽
出ユニットで、操作パネル１上に介在された手Ｂの形状
を抽出する。
【００１５】１３は着色ユニットで、形状抽出ユニット
１２によって抽出された画像を着色処理する。この抽出
された画像はモノクロであるので、後記する画像モニタ
１５に出力するために、予め設定された標準的な色或い
はユーザが調整した色を用いて抽出された手Ｂの画像を
着色して、違和感のない画像を出力する。この着色のた
めに、着色制御信号Ｄを入力して演算処理する。１４は
合成処理ユニットで、着色ユニット１３によって着色さ
れた手Ｂの画像と外部から供給された外部映像信号Ｅと
を合成して、画像モニタ１５に出力する。この外部映像
信号Ｅは、ＨＭＩシステムにおいては、仮想的に作り出
されたスイッチ等の映像である。
１２によって抽出された画像を着色処理する。この抽出
された画像はモノクロであるので、後記する画像モニタ
１５に出力するために、予め設定された標準的な色或い
はユーザが調整した色を用いて抽出された手Ｂの画像を
着色して、違和感のない画像を出力する。この着色のた
めに、着色制御信号Ｄを入力して演算処理する。１４は
合成処理ユニットで、着色ユニット１３によって着色さ
れた手Ｂの画像と外部から供給された外部映像信号Ｅと
を合成して、画像モニタ１５に出力する。この外部映像
信号Ｅは、ＨＭＩシステムにおいては、仮想的に作り出
されたスイッチ等の映像である。
【００１６】以上の図１と図２との構成において、赤外
線照射装置４から操作パネル１に向けて照射された赤外
線は、その間に介在する手Ｂから反射され、そして手Ｂ
以外の部分に照射された赤外線は吸収されて、手Ｂの画
像のみが赤外線カメラ５によって撮影される。よって手
Ｂの輪郭が明瞭になる。赤外線は可視光線の影響を殆ど
受けることがないので、赤外線カメラ５による画像は、
光環境によって乱されることなく、昼夜を通じて抽出が
可能であり且つ、安定した画像が得られる。そして光源
として赤外線を使用しているので、その反射光がユーザ
の視界に悪影響を及ぼすこともない。
線照射装置４から操作パネル１に向けて照射された赤外
線は、その間に介在する手Ｂから反射され、そして手Ｂ
以外の部分に照射された赤外線は吸収されて、手Ｂの画
像のみが赤外線カメラ５によって撮影される。よって手
Ｂの輪郭が明瞭になる。赤外線は可視光線の影響を殆ど
受けることがないので、赤外線カメラ５による画像は、
光環境によって乱されることなく、昼夜を通じて抽出が
可能であり且つ、安定した画像が得られる。そして光源
として赤外線を使用しているので、その反射光がユーザ
の視界に悪影響を及ぼすこともない。
【００１７】赤外線カメラ（撮像装置）５によって撮像
された画像は、形状補正ユニット１１によって演算処理
されて上方から見た俯瞰図に変換される。そして形状抽
出ユニット１２によって操作パネル１上に介在された手
Ｂの形状が抽出される。この抽出された手Ｂの画像は、
着色ユニット１３によって着色処理され、更に、合成処
理ユニット１４によって、この着色された画像が、外部
から供給された外部映像信号Ｅと合成されて、画像モニ
タ１５に出力される。上記の図１と図２に示す構成にお
いては、光量変化に対するカメラの追従性等に対処する
ための複雑な構造や高度の制御を必要としていないの
で、比較的に簡単に実現し得る。
された画像は、形状補正ユニット１１によって演算処理
されて上方から見た俯瞰図に変換される。そして形状抽
出ユニット１２によって操作パネル１上に介在された手
Ｂの形状が抽出される。この抽出された手Ｂの画像は、
着色ユニット１３によって着色処理され、更に、合成処
理ユニット１４によって、この着色された画像が、外部
から供給された外部映像信号Ｅと合成されて、画像モニ
タ１５に出力される。上記の図１と図２に示す構成にお
いては、光量変化に対するカメラの追従性等に対処する
ための複雑な構造や高度の制御を必要としていないの
で、比較的に簡単に実現し得る。
【００１８】尚、上記の図１の構成においては、キース
イッチ３は赤外線を吸収する構成としたが、キースイッ
チ３を画像モニタ１５で見えるようにするために、赤外
線吸収材の効力を弱めてキースイッチ３の表面に塗布し
て、照射された赤外線を反射させてキースイッチ３の映
像を取り込むように構成しても良い。この場合は、取り
込まれたキースイッチ３の映像に基づいて、所定の変換
パラメータを使用して変換する。
イッチ３は赤外線を吸収する構成としたが、キースイッ
チ３を画像モニタ１５で見えるようにするために、赤外
線吸収材の効力を弱めてキースイッチ３の表面に塗布し
て、照射された赤外線を反射させてキースイッチ３の映
像を取り込むように構成しても良い。この場合は、取り
込まれたキースイッチ３の映像に基づいて、所定の変換
パラメータを使用して変換する。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、操作パネルに向けて赤
外線を照射する赤外線照射装置と、操作パネルの受光領
域から反射された該赤外線による画像を撮影する赤外線
カメラとを備えたビジュアルインターフェイスが、複数
の操作部材よりなる操作部を操作パネルに備えていて、
操作パネルにおける受光領域が赤外線吸収材によって形
成され、よって操作のために操作パネル上に或る物体が
介在すると、該物体から反射された赤外線が赤外線カメ
ラに受光される。そして該物体が占める領域を除いた受
光領域においては、赤外線が吸収されて反射光がないの
で該物体の輪郭が明瞭になり、環境の光量変化に対処さ
せて安定して適正に判別可能にしたビジュアル情報が得
られる。
外線を照射する赤外線照射装置と、操作パネルの受光領
域から反射された該赤外線による画像を撮影する赤外線
カメラとを備えたビジュアルインターフェイスが、複数
の操作部材よりなる操作部を操作パネルに備えていて、
操作パネルにおける受光領域が赤外線吸収材によって形
成され、よって操作のために操作パネル上に或る物体が
介在すると、該物体から反射された赤外線が赤外線カメ
ラに受光される。そして該物体が占める領域を除いた受
光領域においては、赤外線が吸収されて反射光がないの
で該物体の輪郭が明瞭になり、環境の光量変化に対処さ
せて安定して適正に判別可能にしたビジュアル情報が得
られる。
【図１】本発明の実施形態例を示す撮像ユニットの模式
図である。
図である。
【図２】本発明の実施形態例を示す画像処理ユニットの
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 操作パネル ２ 操作部 ３ キースイッチ ４ 赤外線照射装置 ５ 赤外線カメラ １０ 画像処理ユニット １１ 形状補正ユニット １２ 形状抽出ユニット １３ 着色ユニット １４ 合成処理ユニット １５ 画像モニタ Ａ 受光領域 Ｂ 手 Ｄ 着色制御信号 Ｅ 外部映像信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 ２８０ Ｆターム(参考） 5B020 DD02 DD21 FF11 KK01 5B057 AA16 BA08 BA23 CB01 CB12 CB16 CE08 CE16 DA08 DA16 DB02 DB05 DC09 DC16 DC22 5B068 AA01 BB18 BC05 BC07 BD09 BD20
Claims (1)
- 【請求項１】 操作パネルに向けて赤外線を照射する赤
外線照射装置と、操作パネルにおける赤外線の受光領域
から反射された該赤外線による画像を撮影する赤外線カ
メラとを備えていて、その画像信号を外部に出力するビ
ジュアルインターフェイスにおいて、 前記操作パネルは、操作されたことを個々に判別して感
知するようにした複数の操作部材が配列されてなる操作
部を有し、操作パネルにおける受光領域が赤外線吸収材
によって形成されている、 ことを特徴とするビジュアルインターフェイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000172594A JP2001350576A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | ビジュアルインターフェイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000172594A JP2001350576A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | ビジュアルインターフェイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001350576A true JP2001350576A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18674968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000172594A Pending JP2001350576A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | ビジュアルインターフェイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001350576A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007013299A1 (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Konami Digital Entertainment Co., Ltd. | 位置検出システム |
| JP2007069676A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Toyota Motor Corp | 車両用操作装置 |
| US7970173B2 (en) | 2006-03-31 | 2011-06-28 | Denso Corporation | Object-detecting device and method of extracting operation object |
| JP2012150635A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | Seiko Epson Corp | 位置検出システム、表示システム及び情報処理システム |
| US8363010B2 (en) | 2007-03-23 | 2013-01-29 | Denso Corporation | Operating input device for reducing input error |
| US20130241822A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Texas Instruments Incorporated | Enabling Physical Controls on an Illuminated Surface |
-
2000
- 2000-06-08 JP JP2000172594A patent/JP2001350576A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| US7453582B2 (en) | 2005-07-28 | 2008-11-18 | Konami Digital Entertainment Co., Ltd. | Position detection system |
| KR101017916B1 (ko) | 2005-07-28 | 2011-03-04 | 가부시키가이샤 코나미 데지타루 엔타테인멘토 | 위치 검출 시스템 |
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| US10488948B2 (en) * | 2012-03-14 | 2019-11-26 | Texas Instruments Incorporated | Enabling physical controls on an illuminated surface |
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