JP2002215321A - 指示画像制御装置 - Google Patents

指示画像制御装置

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JP2002215321A
JP2002215321A JP2001011061A JP2001011061A JP2002215321A JP 2002215321 A JP2002215321 A JP 2002215321A JP 2001011061 A JP2001011061 A JP 2001011061A JP 2001011061 A JP2001011061 A JP 2001011061A JP 2002215321 A JP2002215321 A JP 2002215321A
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JP2001011061A
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Takeshi Mitamura
健 三田村
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 モニタのディスプレイ上に表示されたカーソ
ルの位置を簡単に遠隔制御する。 【解決手段】 不図示のポインタ装置がカメラでディス
プレイ3を撮影し、(a)のようにディスプレイ画像D
の全景が撮影画像の中央部領域19にあるときは、画像
D中のカーソルKdの位置を検出し、(b)のようにデ
ィスプレイ3上のカーソルKの色を変化させる。ポイン
タ装置の向きを変えて、(c)のように撮影画像中心部
に設定した不感帯領域20からカーソルKdが外れると
ポインタ装置から制御信号が出され、カーソルKdがS
方向に不感帯領域に入るように、モニタのディスプレイ
3上のカーソルKが(d)のように移動表示される。デ
ィスプレイ画像Dの全景が中央部領域に収まっていない
ときは、収まる方向に不図示の矢印ガイドがディスプレ
イ3に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
のディスプレイに表示された画像上の指示表示を遠隔制
御する指示画像制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このような指示画像制御装置として、例
えば特開平11−85395号公報に開示されたポイン
ティング機能付き液晶プロジェクタ装置がある。この装
置では、液晶プロジェクタによりスクリーン上に画像と
ともに基準スポットを投影し、スクリーンから離れた位
置からポインタで指定しようとするスクリーン上の任意
位置に赤外線レーザビームを照射する。そして、スクリ
ーン上の基準スポットとポインタの照射によるポインテ
ィング位置(指定位置)とをカメラによって撮影し、基
準スポットに基づいてポインティング位置を算出して、
当該ポインティング位置に指示表示としての可視のポイ
ンタマークを重ねて表示する。
【0003】これにより、スクリーンから離れた位置か
ら容易に指定位置のポインティングが可能で、ポインタ
マークの表示により多数の人が指定位置を明瞭に認識す
ることができる。このような離れた位置からの指定位置
の指示表示は、大会議室におけるプレゼンテーションだ
けでなく、車両内における車載小型モニタに対してその
ディスプレイに表示されたアイコンを同様にポインタで
指定して所定機能の選択など行う手段としても利用する
ことが考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
会議室等における大型スクリーンを対象としてカメラを
所定位置に据え付け、別に手持ちのレーザビームポイン
タでスクリーン上を照射する構成であって、図22の
(a)に示すθ1のようにスクリーン42をカバーする
操作角度範囲が広いから、ポインタ40の操作中にポイ
ンティング位置がスクリーン42から外れて不明となる
ことはほとんどない。
【0005】しかし、車載されるモニタに適用する場合
には、会議室等のスクリーンと比較してディスプレイ3
のサイズが小さいため、(b)に示すθ2のように操作
角度範囲が狭いうえ、走行中の振動もあって、例えばイ
ンストルメントパネルに配置したディスプレイ3上を車
室後部シートの乗員がポインタ40で照射しようとして
も、そのポインティング位置がディスプレイ3から頻繁
に外れてしまい、しかも、とくに赤外線レーザを用いた
ものでは照射方向をどちらに向ければディスプレイ3上
へ戻せるか判断が困難である。
【0006】また、カメラを乗員の邪魔にならないよう
に据え付けるスペースはないので、カメラもポインタも
手持ち操作することになると、カメラの撮影方向も変動
することとなる。したがって本発明は、上記従来の問題
点に鑑み、小型のモニタに適用可能で、簡単にディスプ
レイ上の位置を指定できるようにした指示画像制御装置
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1の本
発明は、表示装置とポインタ装置の間で通信を行い、表
示装置の表示画面におけるポインタ装置による指定位置
に指示画像を表示する指示画像制御装置であって、表示
装置は、少なくとも表示画面に表示する指示画像ならび
にその表示位置を生成する画像生成手段を含み、ポイン
タ装置は、少なくとも画像生成手段で生成された指示画
像を撮影する撮影手段を含み、該撮影手段で撮影した撮
影画像中における表示画面の位置を検出する表示画面検
出手段と、表示画面に表示された指示画像の位置を検出
する指示画像位置検出手段と、表示画面における指定位
置を撮影画像内に設定する指定位置設定手段と、該指定
位置設定手段で設定された指定位置に対応する表示画面
上の位置に前記指示画像を移動させるための制御信号を
画像生成手段へ発する表示位置制御手段とを有するもの
とした。
【0008】請求項2の発明は、表示画面検出手段が、
表示画面に表示された画像と撮影画像の間で対応する部
分を抽出して撮影画像中の表示画面の位置を検出するも
のとした。請求項3の発明は、画像生成手段がさらに複
数の認識マークを表示画面の所定位置に表示させ、表示
画面検出手段が、撮影画像に含まれる認識マークに基づ
いて当該撮影画像中の表示画面の位置を検出するものと
した。
【0009】請求項4の発明は、指定位置設定手段が、
撮影手段で撮影した撮影画像の中心に所定領域を設定す
るものであり、表示位置制御手段は、指示画像位置検出
手段で検出した指示画像が所定領域から外れたとき、当
該指示画像が所定領域に入るように指示画像の表示位置
を移動させる制御信号を発するものとした。
【0010】請求項5の発明は、表示位置制御手段が、
表示画面の一部のみが撮影画像に検出されているとき
に、表示画面検出手段で検出した表示画面の位置に対応
して、当該表示画面の全体が撮影画像内に入る方向を示
す案内画像を表示画面に表示させる指令を画像生成手段
へ発するものとした。請求項6の発明は、他の制御条件
として、表示位置制御手段が、複数の認識マークの一部
のみが撮影画像に検出されているときに、当該検出され
ている認識マークに対応して、表示画面の全体が撮影画
像内に入る方向を示す案内画像を表示画面に表示させる
指令を画像生成手段へ発するものとしたものである。
【0011】請求項7の発明は、指示画像位置検出手段
が、表示画面の全体が撮影画像に検出されたあとに、表
示画面に表示された指示画像の位置を検出するものとし
ている。
【0012】請求項8の発明は、表示画面検出手段が、
撮影手段による前後2つの時刻の撮影画像を比較して、
表示画面が撮影画像の範囲内に進入しつつあるか、撮影
画像の範囲から外れつつあるかを検出し、指示画像位置
検出手段は、表示画面の全体が撮影画像に検出されるの
を待たずに表示画面に表示された指示画像の位置を検出
し、指定位置設定手段は、表示画面が撮影画像の範囲内
に進入しつつあるときは当該表示画面の全体が撮影画像
に検出されるのを待って、また表示画面が撮影画像の範
囲から外れつつあるときはただちに、指示画像位置検出
手段で検出した指示画像の位置を囲んで所定領域を設定
し、表示位置制御手段は、その後指示画像位置検出手段
で検出した指示画像が所定領域から外れたとき、当該指
示画像が所定領域に入るように指示画像の表示位置を移
動させる制御信号を発するものとした。
【0013】請求項9の発明は、表示位置制御手段が、
指示画像位置検出手段により指示画像の位置が初めて検
出されたあとは、表示画面における指示画像の表示態様
を変化させるものである。
【0014】また請求項10の発明は、表示装置とポイ
ンタ装置の間を無線通信で接続するようにしたものであ
る。
【0015】
【発明の効果】請求項1の発明は、ポインタ装置を表示
装置の表示画面に向けてその撮影手段で表示画面を撮影
し、表示画面検出手段と指示画像位置検出手段により表
示画面上の指示画像を検出して、当該指示画像を指定位
置設定手段で設定する指定位置へ移動させる制御信号を
表示位置制御手段から画像生成手段へ発し、表示画面上
の指示画像を移動させるものとしたので、ポインタ装置
が正確に指示画像を差さなくても制御が可能で、向きを
表示画面上で移動させるだけで表示画面に表示されたカ
ーソルなどの指示画像を移動させることができるという
効果を有する。また、表示装置にポインタ装置を通信で
接続するだけであり、従来のカメラとレーザ照射手段と
の2つを要するものに比較して構成が簡単で、レーザ照
射手段と別個のカメラを据え付ける煩わしさもなく、ポ
インタ装置を手で操作するだけなので、例えば車室内で
も容易に利用可能である。
【0016】請求項2の発明は、表示画面に表示された
画像と撮影画像の間で対応する部分を抽出して撮影画像
中の表示画面の位置を検出するので、誤りなく確実に表
示画面の位置を確定できる。また、請求項3の発明は、
表示画面の所定位置に表示する複数の認識マークに基づ
いて検出するので、検出処理の負担が軽減され、どの認
識マークが撮影画像内に検出されるかによって、速やか
に表示画面の位置を確定できる。
【0017】請求項4の発明は、指定位置として撮影画
像の中心に所定領域を設定し、検出した指示画像が所定
領域から外れたときその所定領域に入るように指示画像
の表示位置を移動させるものとしたので、ポインタ装置
の指向方向が少々振れても指示画像が所定領域内にある
間は指示画像の位置は変化せず、安定した指示画像の表
示が得られる。
【0018】請求項5の発明は、表示画面の一部のみが
撮影画像に検出されているときには、その位置に応じて
案内画像を表示画面に表示させるので、容易にポインタ
装置の向きを定めて表示画面全体が撮影画像内に入るよ
うにして指示画像を捉えることができる。また、請求項
6の発明は、検出されている認識マークに対応して案内
画像を表示画面に表示させるので、これによっても容易
にポインタ装置の向きを定めて表示画面全体が撮影画像
内に入るようにして指示画像を捉えることができる。
【0019】請求項7の発明は、表示画面の全体が撮影
画像に検出されたあとに、指示画像の位置を検出するも
のとしたので、指示画像が表示画面のどこに表示されて
いても確実に検出できる。
【0020】請求項8の発明は、表示画面の全体が撮影
画像の範囲内に入るのを待たずに指示画像の位置を検出
し、前後の撮影画像を比較して、表示画面が撮影画像の
範囲内に進入しつつあるときは当該表示画面の全体が撮
影画像の範囲内に入ってから、また表示画面が撮影画像
の範囲から外れつつあるときはただちに、検出した指示
画像の位置を囲んで所定領域を設定し、その後指示画像
が所定領域から外れたときその所定領域に入るように指
示画像の表示位置を移動させるものとしたので、請求項
7のものと比較してより早く指示画像の位置を検出する
とともに、表示画面が撮影画像の範囲から外れつつある
ときでも撮影画像範囲から指示画像を失うことなく直ち
に指示画像の移動制御が行える。
【0021】請求項9の発明は、指示画像の位置が初め
て検出されたあとは表示画面における指示画像の表示態
様を変化させるものとしたので、ポインタ装置の使用者
は指示画像の制御が可能となっていることを容易に知る
ことができる。
【0022】請求項10の発明は、表示装置とポインタ
装置の間を無線通信で接続しているので、両者間の配線
が不要で、ポインタ装置の操作がとくに容易となり、ま
た配線接続不具合等の問題から解放される。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により詳細に説明する。図1は車載モニタに発明を適
用した第1の実施例の構成を示すブロック図である。モ
ニタ1は、コンピュータやその他の制御機器からビデオ
信号等を入力して画像データに変換する画像処理部2
と、画像処理部2に接続された表示画面としてのディス
プレイ3とからなる。ディスプレイ3には、画像と、後
述するカーソルKが表示される。モニタ1のディスプレ
イ3は、車室内の図示省略のインストルメントパネルの
略中央部に設置されている。画像処理部2には通信イン
タフェース5を介してポインタ装置10が接続される。
【0024】ポインタ装置10は、例えばCMOS等の
撮像素子を備えて画像データを出力するカメラ11をケ
ース15に組み込んで構成されている。カメラ11は、
図2に示すように、その視野フレーム18内に中央部領
域19が設定されている。そして、図3に示すように、
(a)インストルメントパネルから近距離にある前部シ
ートから撮影したときも、(b)インストルメントパネ
ルから遠距離にある車室の後部シートから撮影したとき
も、ディスプレイの全景画像Da、Dbを中央部領域1
9内に収め得るように、カメラ11の光学系が設定され
ている。すなわち、中央部領域19内に収まるとは、中
央部領域19の画像データ中にディスプレイ3の全景の
画像データが包含されることを意味する。以後、中央部
領域19および後述の不感帯領域20等は画像データ中
の領域を示すものとする。
【0025】ケース15には、さらにカメラ11に順次
接続された位置認識部12と制御信号発生部13が内蔵
されるとともに、手動操作可能に起動スイッチ14が設
けられて、ひとつのケースにユニット化されたポインタ
装置10を起動/停止するようになっている。
【0026】使用者は、起動スイッチ14で起動させた
ポインタ装置10のケース15を持って、カメラ11の
光軸をディスプレイ3へ向けて使用する。位置認識部1
2は、カメラ11で撮影した画像データから、ディスプ
レイ画像D中に表示された指示画像としてのカーソルK
d(図3参照)の位置を算出し、制御信号発生部13は
位置認識部12が算出したカーソルKdの位置に基づい
てディスプレイ3上のカーソルKを所定位置へ移動させ
るための制御信号を出力する。
【0027】制御信号発生部13では、図2に示すよう
に、画像データにおける中央部領域19の中心部に、所
定領域として制御処理上の所定面積の不感帯領域20を
設定している。位置認識部12および制御信号発生部1
3が信号線16で通信インタフェース5と接続されてい
る。
【0028】モニタ1の画像処理部2には、カーソル制
御部4が接続されており、通信インタフェース5を介し
たポインタ装置10の制御信号発生部13からの制御信
号に基づいて、カーソルKの表示位置を画像処理部2へ
指令する。画像処理部2は、前述のビデオ信号等に基づ
く画像に重ねて、カーソル制御部4から指令されたディ
スプレイ3上の所定位置に、カーソルKを表示する。画
像処理部2、ディスプレイ3およびカーソル制御部4で
発明の表示装置を構成し、とくに画像処理部2およびカ
ーソル制御部4が画像生成手段を構成している。ディス
プレイ画像Dは、撮影画像中における表示画面に該当す
る。
【0029】つぎに、本実施例における制御動作につい
て、図4、図5のフローチャートに基づいて説明する。
ここではモニタ1が制御機器などからビデオ信号等を入
力して画像をディスプレイ3に表示している状態で、ポ
インタ装置10の起動スイッチ14がON(オン)され
て動作を開始する。ディスプレイ3には例えば白色でカ
ーソルKも表示されている。まずステップ101におい
て、カメラ11でディスプレイ3を撮影する。
【0030】そしてステップ102で、位置認識部にお
いて、ディスプレイの撮影画像とモニタにおけるディス
プレイ3の表示画像との対応部分を抽出する。ここで
は、信号線16と通信インタフェース5を経て、画像処
理部2からディスプレイ3の表示画像の画像データを取
り込み、撮影画像と表示画像の何れかを拡大または縮少
して、撮影したディスプレイ画像Dと表示画像の画像サ
イズを一致させる変換処理を行った上で、同一画像部分
を抽出する。ステップ103では、上記対応部分の位置
に基づいて、カメラ11の撮影画像内におけるディスプ
レイ画像Dの位置を検出する。
【0031】続いてステップ104で、位置認識部12
において、上記位置検出されたディスプレイ画像Dが中
央部領域19内に収まっているかどうかをチェックす
る。ここでのチェックは、上記抽出した対応部分を含む
ディスプレイ画像Dの輪郭がすべて中央部領域19内に
あるか判断することで行う。図6の(a)に示すよう
に、ディスプレイ画像Dの全景が中央部領域19内に収
まっているときはステップ105へ進む。図8の(a)
に示すように、ディスプレイ画像Dが中央部領域19内
に収まっていないときはステップ110へ進む。
【0032】つぎに、ステップ105において、カーソ
ルKdの位置を検出する。ここでは、中央部領域19に
おけるカーソルKdの位置を撮影画像データから求め、
ステップ103で検出したディスプレイ画像Dの位置を
参照して、ディスプレイ画像Dの座標上のカーソルKd
の位置を検出する。
【0033】ステップ106では、制御信号発生部13
がカーソルKdの位置を示す制御信号を出力し、カーソ
ル制御部4がこの制御信号を受けて、ディスプレイ3上
の制御信号で示された座標位置に例えば赤色のカーソル
を表示させるよう画像処理部2へ指令する。これによ
り、図6の(b)に示すように、モニタのディスプレイ
3上に白色で表示されていたカーソルKは赤色(塗りつ
ぶしで示す)に変わり、認識されたことが容易に識別さ
れる。ステップ107では、後述する矢印ガイドがディ
スプレイ3に表示されていれば、画像処理部2はその矢
印ガイドの表示を停止する。
【0034】このあとステップ108では、制御信号発
生部13において、位置認識部12で検出されたカーソ
ルKdが不感帯領域20内にあるかどうかをチェックす
る。図6の(c)のように、ポインタ装置10の指向方
向(すなわち、カメラ11の光軸)が矢示Pのように変
化するなどして、カーソルKdが不感帯領域20の外に
あるときは、ステップ109に進む。
【0035】ステップ109では、カーソルKdが中央
部領域19の中心位置へ来るような方向にディスプレイ
3上のカーソルKを移動表示する。制御信号発生部13
は、カーソルKdが不感帯領域20を囲むどの領域にあ
るかによって、カーソルKdを中央部領域19の中心、
すなわち不感帯領域20へ移動させるため、図9に矢示
で示す方向への制御信号をカーソル制御部4へ送る。
【0036】これにより、モニタ1のディスプレイ3上
では画像処理部2の制御により、図6の(c)のように
カーソルKdが不感帯領域20外の左方にあるときは、
(d)に矢示で示すように、カーソルKがディスプレイ
画像D上でのカーソルKdの移動すべき方向Sと同方向
に右へ移動する。あるいはまた、図7の(e)に示すよ
うに、カーソルKdが不感帯領域20外の上方にあると
きは、ディスプレイ3上ではディスプレイ画像D上での
カーソルKdを移動させるべき方向Sと同方向に、
(f)に矢示で示すようにカーソルKが下へ移動する。
【0037】こうして、ディスプレイ3上のカーソルK
は使用者が手にするポインタ装置10の指向方向の移動
に対応して同方向に移動することになる。このあと、ス
テップ101へ戻り、次回のカメラ11によるディスプ
レイ3の撮影へ移る。一方、ステップ108のチェック
で、図7の(g)のように、撮影画像のカーソルKdが
不感帯領域20内にあるときは、そのままステップ10
1へ戻る。
【0038】ステップ104のチェックで、ディスプレ
イ画像Dの全景が中央部領域19内に収まっていないと
きは、ステップ110へ進む。ステップ110では、位
置認識部12は、図10に示すように中央部領域19を
縦横各2等分した4つの小領域R1〜R4に区分して、
ディスプレイ画像Dがどの小領域に多いかをチェックす
る。ディスプレイ画像Dが右上の小領域R1に最も多い
ときは、ステップ111において、制御信号発生部13
からの制御信号により、画像処理部2が右上方向に向く
案内画像としての矢印ガイドをディスプレイ3上のカー
ソル近傍に表示させる。
【0039】同様にして、図8の(a)のように、ディ
スプレイ画像Dが左上の小領域R2に最も多いときは、
ステップ112において、ディスプレイ3上に左上方向
に向く矢印ガイドGを表示させる。図8の(b)はこの
状態を示している。ディスプレイ画像Dが左下の小領域
R3に最も多いときは、ステップ113において、左下
方向に向く矢印ガイドを表示させる。ディスプレイ画像
Dが右下の小領域R4に最も多いときは、ステップ11
4において、右下方向に向く矢印ガイドを表示させる。
なお、矢印ガイドGは、カーソル近傍のほか、ディスプ
レイ3の周辺部あるいは中央部など、任意の位置に表示
させてよい。ステップ111〜114のあとは、ステッ
プ101へ戻り、次の撮影に移る。
【0040】使用者は、図8の(c)に示すようにポイ
ンタ装置10の向きを上記の矢印ガイドGと方向と同じ
矢示方向に移動させることにより、ディスプレイ画像D
の全景が中央部領域19に収まる方向へ指向させること
ができる。撮影されたディスプレイ画像Dが中央部領域
19に収まっていない間は、カーソルKdが撮影画像に
含まれているかどうかは不定であるので、ステップ10
4のチェックでディスプレイ画像Dの全景が中央部領域
19内に収まっていることが確認されるまでは、モニタ
1のディスプレイ3上のカーソルKは白色のままであ
る。
【0041】矢印ガイドGを参照して、図8の(d)に
示すようにディスプレイ画像Dの全景が中央部領域19
に収まったら、前述のようにステップ105以降でカー
ソルKdを検出し、色を変化させる。起動スイッチ14
がONされている間、上記のフローが繰り返され、起動
スイッチ14がOFFされると、ポインタ装置10によ
るカーソルKの制御は終了する。
【0042】本実施例では、上記のステップ101が発
明の撮影手段を構成し、ステップ102〜104および
ステップ110が表示画面検出手段を、ステップ105
が指示画像位置検出手段を、ステップ106〜109お
よびステップ111〜114が表示位置制御手段を構成
している。また、不感帯領域20を設定する制御信号発
生部13は指定位置設定手段を兼ねている。
【0043】以上のように、本実施例では、カーソル制
御部4と画像処理部2からなる画像生成手段で生成され
ディスプレイ3に表示されたカーソルを含む画像を少な
くもカメラ11で構成したポインタ装置10で撮影し、
位置認識部12において撮影画像中におけるディスプレ
イ画像Dおよびディスプレイ画像上のカーソルKdの位
置を検出する。そして、制御信号発生部13がカーソル
の指定位置として画像データ中央部領域の中央に不感帯
領域を設定するとともに、カーソルKdを上記不感帯領
域へ移動させるための制御信号を画像生成手段へ発す
る。したがって、カメラの向きを変えることにより撮影
されたカーソルKdが不感帯領域から外れると、上記制
御信号に基づいてディスプレイ3上のカーソルが不感帯
領域へ移動する方向に移動される。これにより、別途の
レーザビーム照射装置等を必要とせず、簡素な構成でデ
ィスプレイ上の指定位置を示すことができる。そして、
カメラ11は車室の前部シートや後部シートのどちらか
ら撮影してもその中央部領域19内にディスプレイ画像
Dの全景が収まるように設定されているので、ディスプ
レイ3上のカーソルKを撮影画像上のカーソルKdとし
て速やかに検出できる。
【0044】また、カーソルKを検出したときは当該カ
ーソルKの表示色を変化させるものとしたので、使用者
はポインタ装置10でのカーソル制御が可能となってい
ることを確実に知ることができる。さらに、中央部領域
19内にディスプレイ画像Dの全景が収まる適正な方向
にポインタ装置10が向いていないときは、ディスプレ
イ3上に適正方向を示す矢印ガイドGが表示されるの
で、起動当初から容易にポインタ装置10を適正方向に
向けることができる。
【0045】なお、上記実施例ではカーソルが検出され
ると当該カーソルKの色を白色から赤色へ変化させるも
のとしたが、これに限定されず、変化前後の色彩は任意
に選択できる。また変化が識別できるものであれば、色
彩に限らず、カーソルのサイズや形状等、適宜のパラメ
ータを選択することができる。
【0046】また、ディスプレイ画像Dの全景が中央部
領域19内に収まっていない場合に、ステップ110で
は、4つに区分された小領域のどれにディスプレイ画像
Dが多く撮影されているかをチェックして、矢印ガイド
Gによりポインタ装置10を向けるべき方向を示すよう
にしているが、小領域はさらに細かく区分することもで
きる。さらには、例えば図11に示すように、中央部領
域19の中心点からディスプレイ画像Dまでの最接近点
を求め、中心点から最接近点へのベクトルVを矢印ガイ
ドとして表示すれば、全方向で精度良く案内することが
できる。
【0047】次に第2の実施例について説明する。これ
は前実施例に対して、ポインタ装置における制御信号発
生部による制御動作を異ならせたものである。ただし、
制御信号発生部13を含め各構成の参照番号は、前実施
例におけると同じ番号を用いる。図12、図13は、第
2の実施例における制御動作を示すフローチャートであ
る。前実施例と同様に、ポインタ装置10の起動スイッ
チ14がONされて動作を開始する。ディスプレイ3に
は白色でカーソルも表示されている。ただし、制御信号
発生部13では不感帯領域をあらかじめ設定していな
い。起動スイッチ14がOFFされると、ポインタ装置
10によるカーソルの制御は終了する。
【0048】まずステップ201において、カメラ11
でディスプレイ3を撮影し、続けてステップ202でも
ディスプレイ3を撮影する。ディスプレイ画像Dは、最
後に撮影した画像をD(0)、その直前に撮影した画像
をD(−1)として区別する。ステップ203で、位置
認識部12は、最後に撮影したディスプレイ画像D
(0)とモニタ1におけるディスプレイ3の表示画像と
の対応部分を抽出する。そして、ステップ204では、
上記対応部分の位置に基づいて、カメラの撮影画像内に
おけるディスプレイ画像Dの位置を検出する。
【0049】つぎのステップ205では、検出したディ
スプレイ画像D内にカーソルが表示されているかどうか
をチェックする。カーソルが表示されていなければ、ス
テップ206でディスプレイ画像D(−1)の内容をD
(0)で置き換える。そしてステップ202に戻り、再
度カメラ11でディスプレイ3を撮影して、新たなディ
スプレイ画像D(0)を得る。
【0050】図14の(a)のように、ディスプレイ画
像D内にカーソルKdが表示されているときは、ステッ
プ207に進んで、カーソルKdの位置を検出する。そ
して、ステップ208において、制御信号発生部13が
カーソルを表示すべき位置を示す制御信号を出力し、こ
れに基づいて、(b)のように、ディスプレイ3上のカ
ーソルKの位置においてその色を白色から赤色に変化さ
せる。
【0051】ステップ209では、位置認識部12にお
いて、最後に撮影したディスプレイ画像D(0)が全景
として中央部領域19内に収まっているかどうかをチェ
ックする。図14の(a)に示すように、ディスプレイ
画像Dの全景が中央部領域19内に収まっていない場合
は、ステップ210へ進み、最後に撮影したディスプレ
イ画像D(0)の画素数がその直前に撮影したディスプ
レイ画像D(−1)の画素数よりも大きくなっているか
どうかをチェックする。
【0052】図14の(c)のように、ポインタ装置の
指向方向がP方向に移動しながら、新しい方のディスプ
レイ画像D(0)の画素数がそれより前の画像D(−
1)より増しているとき、すなわちディスプレイ画像D
が中央部領域19へ進入しつつあるときは、ステップ2
09、210を繰り返し、ディスプレイ画像Dの全景が
中央部領域19内に収まるのを待ってステップ211へ
進む。
【0053】ステップ211で、制御信号発生部13は
不感帯領域が設定されているかどうかをチェックする。
そして、不感帯領域が設定されていない場合は、ステッ
プ212で、図14の(d)に示すように、中央部領域
19内に現在のカーソルKdの周辺を囲んで不感帯領域
20を設定したうえ、ステップ213へ進む。不感帯領
域20がすでに設定されている場合は、ステップ211
からそのままステップ213へ進む。
【0054】ステップ213では、検出されたカーソル
Kdが不感帯領域20内にあるかどうかをチェックす
る。不感帯領域20をはじめて設定したときは当然にカ
ーソルKdは不感帯領域内にある。図15の(e)に示
すように、ポインタ装置10の指向方向が矢示Pのよう
に移動を継続して、カーソルKdが不感帯領域20の外
になっているときは、ステップ214に進み、前実施例
におけるステップ109と同様、図15の(f)に示す
ように、カーソルKdを方向Sで不感帯領域20の中心
位置へ移動させるのと同方向に、ディスプレイ3上のカ
ーソルKを移動表示する。
【0055】このあと、ステップ202へ戻り、次回の
カメラ11によるディスプレイ3の撮影へ移る。一方、
ステップ213のチェックで、撮影画像のカーソルKd
が不感帯領域20内にあるときは、そのままステップ2
02へ戻る。
【0056】一方、先のステップ210のチェックで、
中央部領域19における新しい方のディスプレイ画像D
(0)の画素数がそれより前の画像D(−1)と同じか
減少しているとき、例えば図16の(a)のように、ポ
インタ装置10の指向方向を矢示P方向に移動させて、
ディスプレイ画像が中央部領域19から外れつつあると
きは、ディスプレイ画像Dの全景が中央部領域19内に
収まるのを待たずに、ステップ211へ進む。
【0057】ステップ211以降は前述のとおりであ
り、ステップ212では、図16の(b)に示すよう
に、中央部領域19内に現在のカーソルKdの周辺を囲
んで不感帯領域20を設定する。また、(c)に示すよ
うに、ポインタ装置10の指向方向が矢示P方向に移動
を継続して、カーソルKdが不感帯領域20の外になる
と、ステップ214において、(d)のようにカーソル
Kdを方向Sで不感帯領域20の中心位置へ移動させる
のと同方向に、ディスプレイ3上のカーソルKを移動表
示する。
【0058】本実施例では、上記のステップ201、2
02および206が発明の撮影手段を構成し、ステップ
203、204、209および210が表示画面検出手
段を、ステップ205、207が指示画像位置検出手段
を、ステップ208、213および214が表示位置制
御手段を、ステップ211、212が指定位置設定手段
を構成している。
【0059】これにより、起動した直後、ディスプレイ
画像Dが中央部領域19へ進入してくる、すなわちポイ
ンタ装置10の指向方向がディスプレイDの中心へ向か
って移動しつつあるときは、そのままディスプレイ画像
Dの全景が中央部領域19内に収まるのを待って不感帯
領域20が設定され、ポインタ装置10の指向方向の移
動が継続されてカーソルKdが不感帯領域20から外れ
ると、前実施例と同様、ディスプレイ3上のカーソルK
はポインタ装置10の指向方向の移動に対応して同方向
に移動する。
【0060】また、ディスプレイ画像Dが中央部領域1
9から外れつつあるときは、ただちにカーソルKd周辺
に不感帯領域20が設定され、ポインタ装置10の指向
方向の移動が継続されてカーソルKdが不感帯領域20
から外れると、ディスプレイ3上のカーソルKはポイン
タ装置10の指向方向の移動に対応して同方向に移動す
る。
【0061】すなわち、第1の実施例では不感帯領域2
0があらかじめ中央部領域19の中心に設定され、ディ
スプレイ3上のカーソルKはすべて一旦この中心の不感
帯領域に入るように移動し、それから使用者の意図する
方向にポインタ装置10の動きにしたがって移動するに
対して、ここではカーソルはその現在位置からポインタ
装置10の動きにしたがって移動する。
【0062】本実施例は以上のように構成され、矢示ガ
イドを表示することなく、ディスプレイ画像Dが中央部
領域19に収まる方向に動いている場合は中央部領域に
収まってから、ディスプレイ画像Dが中央部領域19か
ら外れる方向に動いている場合はただちに、撮影された
カーソルの周辺に不感帯領域20を設定して、当該不感
帯領域からカーソルが外れるとディスプレイのカーソル
を不感帯領域内へ移動表示するので、速やかに使用者の
意図に沿った方向にカーソルを制御できる。そして、同
じく矢示ガイドを表示しないので、前実施例に対して、
ディスプレイに表示される他の画像が隠されることもな
い。
【0063】つぎに、さらに制御動作を異ならせた第3
の実施例について説明する。ブロック図構成は図1と同
じである。図17、図18は、第3の実施例の制御の流
れを示すフローチャートである。ここでも、ポインタ装
置10の起動スイッチ14がONされて動作を開始す
る。ディスプレイ3には、図19に示すように、例えば
白色でカーソルKが表示されているとともに、4隅に認
識マーク30(30a〜30d)が表示されている。認
識マーク30a〜30dは互いにその色を異ならせて識
別可能となっている。まずステップ301において、カ
メラ11でディスプレイ3を撮影する。
【0064】そしてステップ302で、位置認識部12
において、撮影画像から認識マーク30を検出する。ス
テップ303では、上記検出した認識マーク30の位置
に基づいて、カメラ11の撮影画像内におけるディスプ
レイ画像Dの位置を検出する。認識マーク30a〜30
dはディスプレイ3上の表示位置が既知となっており、
認識マーク30a〜30dのうちいずれか1つが検出さ
れれば中央部領域19に対してディスプレイ画像Dがど
の方向にずれているかがわかる。
【0065】続いてステップ304で、位置認識部12
において、上記4つの認識マーク30a〜30dのすべ
てが検出されているかどうかをチェックする。図20の
(a)に示すように、すべての認識マークが検出されれ
ば、ディスプレイ画像Dが中央部領域19内に収まって
いることが確認されたことになる。4つの認識マーク3
0a〜30dが検出されているときは、ステップ305
へ進んで、カーソルKdの位置を検出する。
【0066】ステップ306では、制御信号発生部13
がカーソルKdの位置を示す制御信号を出力し、カーソ
ル制御部4がこの制御信号を受けて、ディスプレイ3上
の制御信号で示された座標位置に赤色のカーソルを表示
させる。ステップ307では、後述する矢印ガイドがデ
ィスプレイ3に表示されていれば、画像処理部2はその
矢印ガイドの表示を停止する。
【0067】ステップ308で、不感帯領域が設定され
ているかどうかをチェックし、不感帯領域が設定されて
いない場合は、ステップ309で、図20の(b)に示
すように、カーソルKdの周辺を囲んで不感帯領域20
を設定したうえ、ステップ310へ進む。不感帯領域2
0がすでに設定されている場合は、ステップ308から
そのままステップ310へ進む。
【0068】ステップ310では、制御信号発生部13
において、カーソルKdが不感帯領域20内にあるかど
うかをチェックする。カーソルKdが不感帯領域20の
外にあるときは、ステップ311において、カーソルK
dが中央部領域19の中心位置へ来るような方向にディ
スプレイ3上のカーソルKを移動表示する。このあと、
ステップ301へ戻り、次回のカメラ11によるディス
プレイ3の撮影へ移る。一方、ステップ310のチェッ
クで、撮影画像のカーソルKdが不感帯領域20内にあ
るときは、そのままステップ301へ戻る。上記ステッ
プ308〜311は、第2の実施例における図13のス
テップ211〜214と同じである。
【0069】ステップ304のチェックで、4つの認識
マーク30a〜30dのすべてが検出されていないとき
は、ステップ312へ進む。ステップ312では、位置
認識部12は、どの認識マークが検出されているかをチ
ェックする。図21の(a)に示すように、ディスプレ
イ3の右上に表示される認識マーク30aのみが検出さ
れているときは、ステップ313において、制御信号発
生部13からの制御信号により、画像処理部2が、
(b)のように、左下方向に向く矢印ガイドGをディス
プレイ3上のカーソル近傍に表示させる。
【0070】同様にして、ディスプレイ3の左上に表示
される認識マーク30bのみが検出されているときは、
ステップ314において、右下方向に向く矢印ガイドを
表示させる。ディスプレイ3の左下に表示される認識マ
ーク30cのみが検出されているときは、ステップ31
5において、右上方向に向く矢印ガイドを表示させる。
ディスプレイ3の右下に表示される認識マーク30dの
みが検出されているときは、ステップ316において、
左上方向に向く矢印ガイドを表示させる。
【0071】矢印ガイドGは、カーソル近傍のほか、デ
ィスプレイ3の周辺部あるいは中央部など、任意の位置
に表示させてよい。使用者は、ポインタ装置10の向き
を上記の矢印ガイドGの方向に移動させることにより、
ディスプレイ画像Dの全景が中央部領域19に収まる方
向へ指向させることができる。ステップ313〜316
のあとは、ステップ301へ戻り、次の撮影に移る。
【0072】撮影されたディスプレイ画像Dが中央部領
域19に収まっていない間は、カーソルKdが撮影画像
に含まれているかどうかは不定であるので、ステップ3
04のチェックでディスプレイ画像Dの全景が中央部領
域19内に収まっていることが確認されるまでは、モニ
タ1のディスプレイ3上のカーソルKは白色のままであ
る。
【0073】矢印ガイドGを参照して、図21の(c)
に示すようにディスプレイ画像Dの全景が中央部領域1
9に収まったら、前述のようにステップ305以降でカ
ーソルKdを検出し、色を変化させる。起動スイッチ1
4がONされている間、上記のフローが繰り返され、起
動スイッチ14がOFFされると、ポインタ装置10に
よるカーソルの制御は終了する。
【0074】本実施例では、上記のステップ301が発
明の撮影手段を構成し、ステップ302〜304および
312が表示画面検出手段を、ステップ305が指示画
像位置検出手段を、ステップ306、310、311お
よび313〜316が表示位置制御手段を、ステップ3
08、309が指定位置設定手段を構成している。
【0075】本実施例は以上のように構成され、第1の
実施例の効果を有するとともに、モニタのディスプレイ
3上に既知の認識マーク30を表示して、撮影画像にお
けるその検出状態に基づいてディスプレイ画像Dの位置
を検出するので、撮影画像とディスプレイ3の表示画像
との対応部分を抽出して位置を検出するのに比較して検
出がより簡単でかつ速いという利点を有する。
【0076】なお、認識マークは互いに色を異ならせた
ものとしたが、これに限定されず、形状その他により互
いに識別可能としてあればよい。また、ステップ313
〜316において認識マークの1個のみが検出されてい
るときに対応して斜め4方向を矢印ガイドで示すものと
したが、そのほか、例えば認識マーク30aと30bの
2つが検出されているときは、下方向に向く矢印ガイド
を表示させ、認識マーク30aと30dの2つが検出さ
れているときは、左方向に向く矢印ガイドを表示させる
など、多くに区分した方向を示すようにすることができ
る。
【0077】さらには、図21の(a)の検出状態に対
して、(d)に示すように、検出されている認識マーク
30自体の色をディスプレイ3上で変化させたり点滅さ
せるなどその表示を変化させることにより、使用者はポ
インタ装置10でのカーソル制御が可能となっているこ
とを確実に知ることができる。同じく、検出した認識マ
ークをディスプレイ3上で変化させることにより、当該
認識マークが矢印ガイドとして機能し、ポインタ装置1
0の指向のずれている方向を示すこともできる。この場
合、すべての認識マークの表示が変化することにより、
ディスプレイ画像Dの全景が中央部領域19に収まった
ことを知ることができる。
【0078】さらにまた、本実施例では検出されたカー
ソルKdの周辺に不感帯領域20を設定するようにした
が、第1の実施例と同様に、中央部領域19の中心にあ
らかじめ設定しておくこともできる。
【0079】また、各実施例ではポインタ装置10とモ
ニタ1側とを信号線16を用いた有線通信で接続してい
るが、無線通信によることももちろん可能である。無線
通信で接続することにより両者間の配線が不要で、ポイ
ンタ装置の操作がとくに容易となり、また配線接続不具
合等の問題から解放される。さらに、各実施例の構成の
うち、モニタ1とカメラ11以外の構成をどこに組み込
むかについては、図1に示したものに限定することな
く、ポインタ装置10側またはモニタ1側、あるいはこ
れら以外のところに組み込み、あるいは配置してもよ
い。なおまた、各実施例ではカメラの視野フレーム18
内に中央部領域19を設定しているが、中央部領域19
は例えばカメラの撮影範囲に一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】カメラの視野フレーム内の領域構成を示す図で
ある。
【図3】カメラの撮像範囲を示す説明図である。
【図4】第1の実施例における制御動作の流れを示すフ
ローチャートである。
【図5】第1の実施例における制御動作の流れを示すフ
ローチャートである。
【図6】ディスプレイ画像の全景が中央部領域に収まっ
ているときのカーソル制御を示す図である。
【図7】ディスプレイ画像の全景が中央部領域に収まっ
ているときのカーソル制御を示す図である。
【図8】ディスプレイ画像の全景が中央部領域に収まっ
ていないときのカーソル制御を示す図である。
【図9】カーソルを移動させる制御方向を示す図であ
る。
【図10】矢示ガイド設定用の中央部領域における小領
域区分を示す図である。
【図11】矢示ガイド設定の変形例を示す図である。
【図12】第2の実施例における制御動作の流れを示す
フローチャートである。
【図13】第2の実施例における制御動作の流れを示す
フローチャートである。
【図14】ディスプレイ画像が中央部領域へ進入しつつ
あるときのカーソル制御を示す図である。
【図15】ディスプレイ画像が中央部領域へ進入しつつ
あるときのカーソル制御を示す図である。
【図16】ディスプレイ画像が中央部領域から外れつつ
あるときのカーソル制御を示す図である。
【図17】第3の実施例における制御動作の流れを示す
フローチャートである。
【図18】第3の実施例における制御動作の流れを示す
フローチャートである。
【図19】第3の実施例におけるディスプレイ表示を示
す図である。
【図20】すべての認識マークが検出されているときの
カーソル制御を示す図である。
【図21】一部の認識マークが検出されているときのカ
ーソル制御を示す図である。
【図22】従来例の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
1 モニタ 2 画像処理部 3 ディスプレイ 4 カーソル制御部 5 通信インタフェース 10 ポインタ装置 11 カメラ 12 位置認識部 13 制御信号発生部 14 起動スイッチ 15 ケース 16 信号線 18 視野フレーム 19 中央部領域 20 不感帯領域(所定領域) 30、30a、30b、30c、30d 認識マーク D ディスプレイ画像 G 矢印ガイド(案内画像) K、Kd カーソル(指示画像) R1、R2、R3、R4 小領域 V ベクトル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5B068 AA05 AA36 BB18 BD09 BD18 BE08 CC17 CD05 CD06 5B087 AA09 AB09 AC02 BC12 BC13 BC26 BC32 DD03 DE03 DE07 5C082 AA01 AA15 AA24 AA27 BA02 BA12 BA43 CA02 CA52 CB05 DA01 DA87 MM09 MM10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示装置とポインタ装置の間で通信を行
    い、表示装置の表示画面におけるポインタ装置による指
    定位置に指示画像を表示する指示画像制御装置であっ
    て、前記表示装置は、少なくとも前記表示画面に表示す
    る指示画像ならびにその表示位置を生成する画像生成手
    段を含み、前記ポインタ装置は、少なくとも前記画像生
    成手段で生成された指示画像を撮影する撮影手段を含
    み、該撮影手段で撮影した撮影画像中における前記表示
    画面の位置を検出する表示画面検出手段と、前記表示画
    面に表示された指示画像の位置を検出する指示画像位置
    検出手段と、前記表示画面における指定位置を撮影画像
    内に設定する指定位置設定手段と、該指定位置設定手段
    で設定された指定位置に対応する表示画面上の位置に前
    記指示画像を移動させるための制御信号を前記画像生成
    手段へ発する表示位置制御手段とを有することを特徴と
    する指示画像制御装置。
  2. 【請求項2】 前記表示画面検出手段は、前記表示画面
    に表示された画像と撮影画像の間で対応する部分を抽出
    して撮影画像中の表示画面の位置を検出することを特徴
    とする請求項1記載の指示画像制御装置。
  3. 【請求項3】 前記画像生成手段は、さらに複数の認識
    マークを前記表示画面の所定位置に表示させ、前記表示
    画面検出手段は、撮影画像に含まれる認識マークに基づ
    いて当該撮影画像中の表示画面の位置を検出することを
    特徴とする請求項1記載の指示画像制御装置。
  4. 【請求項4】 前記指定位置設定手段は、前記撮影手段
    で撮影した撮影画像の中心に所定領域を設定するもので
    あり、前記表示位置制御手段は、前記指示画像位置検出
    手段で検出した指示画像が前記所定領域から外れたと
    き、当該指示画像が所定領域に入るように指示画像の表
    示位置を移動させる制御信号を発することを特徴とする
    請求項1、2または3記載の指示画像制御装置。
  5. 【請求項5】 前記表示位置制御手段は、前記表示画面
    の一部のみが撮影画像に検出されているときは、前記表
    示画面検出手段で検出した表示画面の位置に対応して、
    当該表示画面の全体が撮影画像内に入る方向を示す案内
    画像を表示画面に表示させる指令を前記画像生成手段へ
    発することを特徴とする請求項1、2、3または4記載
    の指示画像制御装置。
  6. 【請求項6】 前記表示位置制御手段は、前記複数の認
    識マークの一部のみが撮影画像に検出されているとき
    は、当該検出されている認識マークに対応して、前記表
    示画面の全体が撮影画像内に入る方向を示す案内画像を
    表示画面に表示させる指令を前記画像生成手段へ発する
    ことを特徴とする請求項1、2または4記載の指示画像
    制御装置。
  7. 【請求項7】 前記指示画像位置検出手段は、前記表示
    画面の全体が撮影画像に検出されたあと、前記表示画面
    に表示された指示画像の位置を検出することを特徴とす
    る請求項1、2、3、4、5または6記載の指示画像制
    御装置。
  8. 【請求項8】 前記表示画面検出手段は、前記撮影手段
    による前後2つの時刻の撮影画像を比較して、前記表示
    画面が撮影画像の範囲内に進入しつつあるか、撮影画像
    の範囲から外れつつあるかを検出し、前記指示画像位置
    検出手段は、前記表示画面の全体が撮影画像に検出され
    るのを待たず、前記表示画面に表示された指示画像の位
    置を検出し、前記指定位置設定手段は、前記表示画面が
    撮影画像の範囲内に進入しつつあるときは当該表示画面
    の全体が撮影画像に検出されるのを待って、表示画面が
    撮影画像の範囲から外れつつあるときはただちに、前記
    指示画像位置検出手段で検出した指示画像の位置を囲ん
    で所定領域を設定し、前記表示位置制御手段は、その後
    前記指示画像位置検出手段で検出した指示画像が前記所
    定領域から外れたとき、当該指示画像が所定領域に入る
    ように指示画像の表示位置を移動させる制御信号を発す
    ることを特徴とする請求項1または2記載の指示画像制
    御装置。
  9. 【請求項9】 前記表示位置制御手段は、前記指示画像
    位置検出手段により前記指示画像の位置が初めて検出さ
    れたあとは、前記表示画面における指示画像の表示態様
    を変化させることを特徴とする請求項1、2、3、4、
    5、6、7または8記載の指示画像制御装置。
  10. 【請求項10】 前記表示装置とポインタ装置の間が無
    線通信で接続されることを特徴とする請求項1、2、
    3、4、5、6、7、8または9記載の指示画像制御装
    置。
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