JP2009296521A - テレビジョン受像機 - Google Patents

Abstract

【課題】自動的に鑑賞者の位置に画面方向を回転させることができるテレビジョン受像機を提供する。
【解決手段】テレビジョン受像機は，映像を表示する映像表示手段と，映像表示手段の前面側の画像を取得する撮像手段と，取得した画像内の顔画像を識別する顔識別手段と，識別された顔画像の位置に基づいて映像表示手段の画面方向を決定する方向決定手段と，映像表示手段の画面方向を左右に回転するスイーベルスタンドと，決定した画面方向に前記映像表示手段の画面方向を回転させるようにスイーベルスタンドを回転駆動する駆動制御手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は，鑑賞者の方向に回転可能なテレビジョン受像機に関し，特に，映像表示手段の前面方向の画像から顔画像の位置を検出し顔画像の位置の方向に映像表示手段を回転するテレビジョン受像機に関する。

近年のテレビジョン受像機は，プラズマディスプレイパネル，液晶表示パネル，有機ＥＬ表示パネルなど，フラットディスプレイを採用した大画面の受像機にシフトしている。そして，デジタル放送の普及により，大画面のテレビジョン受像器でハイビジョン放送を視聴できるようになっている。フラットディスプレイのテレビジョン受像器は，画面を見る角度によって映像の印象が異なるので，できるだけ映像表示部の正面方向から画面を見ることが望ましい。特に，液晶表示パネルの場合は視野角が比較的狭いので，画面の正面方向から鑑賞することが望ましい。

一方，テレビジョン受像器は，家庭内のダイニングルームやリビングルームなど多数の家族が集まる場所に設置されるのが一般的である。そして，テレビジョン受像器は，ダイニングテーブルやソファなど複数の位置から鑑賞される。

映像表示手段の画面方向を回転するスイーベル機構を有するテレビジョン受像器が普及している。たとえば，特許文献１，２に記載されるとおりである。特許文献１には，回転機能のないテレビジョン受像器に取り付け可能な回転台（スイーベルスタンド）が記載されている。また，特許文献２には，左右方向に回転した回転台をスイッチに応答して正面方向に回転させる構成が記載されている。
実開平７−４３０１３号公報 特開２００５−１０６８７７号公報

特許文献１，２に記載された回転台（スイーベルスタンド）は，いずれも，テレビの鑑賞者がリモコン装置の操作ボタンを操作して，所望の方向に画面を回転させるものである。したがって，鑑賞者は，わざわざリモコン装置を探し出してその操作ボタンを操作する必要があり面倒である。

そこで，本発明の目的は，自動的に鑑賞者の位置に画面方向を回転させることができるテレビジョン受像機を提供することにある。

上記の目的を達成するために，本発明の側面によれば，テレビジョン受像機は，映像を表示する映像表示手段と，前記映像表示手段の前面側の画像を取得する撮像手段と，前記取得した画像内の顔画像を識別する顔識別手段と，前記識別された顔画像の位置に基づいて前記映像表示手段の画面方向を決定する方向決定手段と，前記映像表示手段の画面方向を左右に回転するスイーベルスタンドと，前記決定した画面方向に前記映像表示手段の画面方向を回転させるように前記スイーベルスタンドを回転駆動する駆動制御手段とを有する。

上記の側面において，好ましい態様によれば，前記方向決定手段は，前記前面側の画像内に複数の顔画像が識別された場合，当該複数の顔画像位置の中心位置を前記顔画像の位置に決定する。

上記の側面において，好ましい態様によれば，前記方向決定手段は，前記前面側の画像内に複数の顔画像が識別された場合，当該複数の顔画像位置の平均位置を前記顔画像の位置に決定する。

上記の側面において，好ましい態様によれば，前記方向決定手段は，前記前面側の画像内に複数の顔画像が識別された場合，当該複数の顔画像の距離に応じて重み付けして複数の顔画像位置の平均位置を前記顔画像の位置に決定する。

テレビジョン受像機が映像表示手段の前面側の画像を取得し，画像内の顔画像の位置に基づいて顔画像の位置の方向に映像表示手段の画面方向を回転させるので，リモコン操作などを行うことなく，自動的にテレビ鑑賞者の方向に画面を向かせることができる。

以下，図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し，本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図１は，本実施の形態におけるテレビジョン受像機の外観図である。テレビジョン受像機１は，正面側に映像を表示する映像表示部２と，音声を出力するスピーカ３とが設けられている。さらに，テレビジョン受像機１は，内部に，受信信号を検波し復調するチューナと，検波復調された受信信号から映像信号と音声信号を生成する信号処理回路とを有する。そして，テレビジョン受像機１の正面上部に撮像装置として撮像カメラ４が設けられている。この撮像カメラ４は，テレビジョン受像機１の前面側の画像を撮像する。さらに，内部に設けられた顔識別回路が撮像カメラが撮像した画像内の顔画像を識別し，内部に設けられた方向決定回路がその顔画像の位置に基づいて映像表示部２の画面方向を決定する。なお，撮像カメラ４は，図１のようにテレビジョン受像機１の本体に内蔵される以外に，外付けで取り付けられてもよい。

テレビジョン受像器１は，映像表示部２，スピーカ３，撮像カメラ４を有する本体１０を支持するスイーベルスタンド２０を有する。スイーベルスタンド２０は，内部にモータと回転機構を有し，リモコン装置からの操作などに応答して映像表示部２の画面の左右方向に所定角度範囲で回転する。また，スイーベルスタンド２０は，前述の方向決定回路が決定した画面方向に自動的に回転する。よって，テレビ鑑賞者がリモコン装置を操作しなくても，映像表示部２を有する本体１０が鑑賞者の方向に向くように回転制御される。

図１中には，テレビ鑑賞者Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が示されている。撮像カメラで撮像された画像内に鑑賞者Ｈ２の顔が認識された場合は，鑑賞者Ｈ２の方向に映像表示部２の画面方向が向くようにスイーベルスタンド２０が回転する。同様に，鑑賞者Ｈ１，Ｈ３の顔が認識された場合，鑑賞者Ｈ１，Ｈ３の方向に画面方向が向くようにスイーベルスタンド２０が回転する。

図２は，本実施の形態におけるテレビジョン受像機の本体部とスイーベルスタンドの内部構成図である。本体１０は，通常のテレビジョン受像器の機能を実現するために，テレビ信号を受信するアンテナ５と，受信信号を検波し復調するチューナ１１と，チューナ１１が出力する受信信号から分離された映像信号を処理し，映像表示部２に映像信号を出力する映像処理回路１２と，分離された音声信号を処理しスピーカ３に音声信号を出力する音声処理回路１４と，それらを制御するマイクロプロセッサユニットＭＰＵとを有する。

さらに，本体１０は，撮像カメラ４が撮像した画像データ４を入力し画像内の顔画像を識別する顔識別回路６と，顔識別回路６が識別した顔画像の位置に基づいて映像表示部２の画面の回転方向を決定する方向決定回路７とを有する。方向決定回路７は，顔画像の位置に基づいて映像表示部２の画面方向を左右いずれの方向（相対方向）に回転すべきかを決定する。もしくは，方向決定回路７は，顔画像の位置に基づいて映像表示部２の画面方向（絶対方向）を決定してもよい。

スイーベルスタンド２０は，モータ２６と，モータ２６を駆動するモータドライバ２４と，モータ２６の駆動によりスタンドを回転する回転機構２８とを有する。また，スイーベルスタンド２０は駆動制御回路２２を有し，駆動制御回路２２は，方向決定回路７が決定した回転方向に本体が回転するようにモータドライバ２４を制御する。もしくは，方向決定回路７が映像表示部２の画面の絶対方向を決定する場合は，その決定された方向になるまで，駆動制御回路２２はモータドライバ２４を制御する。

図３は，本実施の形態における顔識別回路の構成図である。顔識別回路６は，顔画像抽出部６０と，顔画像データライブラリ６２とを有する。顔画像抽出部６０は，画像データ４Ｓ内を探索して顔画像データライブラリ６２内の顔画像パターンと一致または類似する画像を抽出し，抽出された画像を顔画像として識別する。顔画像抽出部６０は，抽出した顔画像の位置を顔位置データ６４として方向決定回路７に出力する。

顔画像抽出部６０は，撮像カメラ４が取得した画像内の正面を向いている顔画像を抽出し，横方向や上下方向を向いている顔画像の抽出は行わないのが望ましい。横方向や上下を向いている顔画像の抽出を行わないことにより，テレビジョン受像機の映像表示部を観ている鑑賞者の位置のみを検出することができる。

図４は，撮像された画像と顔画像の位置について説明する図である。テレビジョン受像器の本体１０は，スイーベルスタンドにより支持されていて，破線１０Ｌ，１０Ｒで示すとおり左方向または右方向に回転する。本体１０に取り付けられている撮像カメラ４は，本体１０の前面側の画像４０を撮像することができる。この画像４０の撮像範囲は，左右方向に所定の角度Ａの範囲に及ぶ。

画像４０は，例えば，図４に示されるとおりエリア５を中心に複数のエリア１〜９に分割されている。そして，顔画像抽出部６０が，顔画像マッチングにより撮像画像内から顔画像を抽出し，その抽出した顔画像の位置がどのエリア１〜９内に位置しているかを示す顔位置データ６４を出力する。つまり，顔位置データ６４は，顔画像が位置するエリア番号である。

スイーベルスタンドの回転により本体が破線１０Ｌ，１０Ｒのように左右方向に回転されると，画像４０の中心エリア５はその回転方向の正面に位置する。ただし，撮像カメラ４が撮像可能な画像４０の範囲は十分広角であり，破線１０Ｌ，１０Ｒのように本体１０が左右方向に回転された状態でも，正面方向を向いた本体１０の前面側の画像を取得できる。よって，本体が左方向を向いていても，正面方向の右端の顔画像を抽出することは可能である。

図５は，本実施の形態における表示画面方向の制御手順を示すフローチャート図である。撮像カメラ４がテレビジョン受像機１の正面方向の画像を取り込む（Ｓ１０）。この画像取り込みは，常時，例えば０．１秒毎に行われる。そして，顔識別回路６が，撮像画像内の顔画像を抽出し（Ｓ１２），撮像画面内の顔画像の位置を検出する（Ｓ１４）。そして，方向決定回路７は，検出された顔画像の位置に基づいて，スイーベルスタンドを右方向に回転すべきか，左方向に回転すべきかを判定する（Ｓ１６，Ｓ１８）。顔画像の位置が図４の中心エリア５より右側にあれば（Ｓ１６のＹＥＳ），駆動制御回路２２はモータが右に回転するようにモータドライバ２４を制御する。逆に，顔画像の位置が図４の中心エリア５より左側にあれば（Ｓ１８のＹＥＳ），駆動制御回路２２はモータが左に回転するようにモータドライバ２４を制御する。

撮像カメラ４は０．１秒毎に正面の角度範囲Ａの画像４０を取り込み，スイーベルスタンドの回転中も，顔識別回路６と方向決定回路７とが，その取得した画像４０内の顔画像の位置がどのエリアにあるかを検出し（Ｓ１２，Ｓ１４），検出した位置がエリア５に位置するまで駆動制御回路２２による回転駆動を制御する（Ｓ１６，Ｓ１８のＮＯ）。回転駆動により顔画像がエリア５に位置すると，駆動制御回路２２によるモータ駆動は停止する。

上記の回転制御によれば，スイーベルスタンドは，単に右方向または左方向に回転制御できればよく，停止位置の制御は撮像画像内の顔画像の位置に基づいて行われる。よって，スイーベルスタンドの回転機構内に位置検出機構を設ける必要がなく回転機構を簡単化できる。

図５に示した表示画面方向の制御ルーチンは，テレビジョン受像機の電源オンの間は，常時実行される。したがって，画面方向が最適な方向に制御された後，撮像カメラが取得した画像の中心エリア内に顔画像が検出される間は，スイーベルスタンドのモータ駆動は行われない。そして，一旦顔画像が中心エリア外に位置することが検出されると，再度上記のモータ駆動が行われる。

図５の表示画面方向の制御ルーチンを，テレビジョン受像機の様々なイベント毎に実行されるようにしても良い。イベントには，例えば，電源が投入された時，放送チャネルが切り換えられたとき，音声ボリュームが操作されたとき，その他リモコン装置が操作されたときなどである。さらに，リモコン装置が所定時間の間操作されない場合であっても，一定時間，例えば２秒毎に実行される。制御ルーチンが常時実行される場合に比較すると表示画面方向制御に伴う消費電力を節約できる。

上記の表示画面方向制御は，顔画像が撮像カメラが取得した画像内に１つ存在することを前提に説明した。撮像カメラが取得した画像内に複数の正面を向いた顔画像が抽出された場合は，以下の考え方で顔画像の位置を決定することができる。

（１）顔画像の位置を複数の顔画像が存在する領域の中心位置に決定する。たとえば，図４のエリア３と９で顔画像が抽出されれば，エリア３〜９の領域の中心にあるエリア６が顔画像位置に決定される。

（２）顔画像の位置を複数の顔画像の位置の平均位置に決定する。たとえば，図４のエリア３に１つの顔画像が，エリア７に２つの顔画像が抽出されれば，（３×１＋７×２）／（１＋２）＝５．６７を四捨五入して，平均位置はエリア６に決定される。

（３）顔画像の位置を複数の顔画像の位置に顔画像の遠近に基づいて重み付けをした平均位置に決定する。たとえば，図４のエリア３の遠い位置に１つの顔画像が，エリア７の近い位置に１つの顔画像が抽出されれば，近い位置の顔画像に重み「２」を付けて，（３×１＋７×１×２）／（１＋１×２）＝５．６７を四捨五入して，平均位置はエリア６に決定される。なお，上記（１）（２）（３）において，所定距離より遠方の顔画像は抽出しないようにしてもよい。

以上説明したとおり，本実施の形態によれば，撮像カメラと顔認識機能を利用して鑑賞者の顔の位置の方向に映像表示部の画面を回転制御するので，鑑賞者の位置に最適な方向に映像表示部の画面を向けることができる。

本実施の形態におけるテレビジョン受像機の外観図である。 本実施の形態におけるテレビジョン受像機の本体部とスイーベルスタンドの内部構成図である。 本実施の形態における顔識別回路の構成図である。 本実施の形態における撮像された画像と顔画像の位置について説明する図である。 本実施の形態における表示画面方向の制御手順を示すフローチャート図である。

符号の説明

２：映像表示部 ３：スピーカ
４：撮像カメラ ６：顔識別回路
１０：本体 ２０：スイーベルスタンド

Claims (4)

1. テレビジョン受像機であって，
   映像を表示する映像表示手段と，
   前記映像表示手段の前面側の画像を取得する撮像手段と，
   前記取得した画像内の顔画像を識別する顔識別手段と，
   前記識別された顔画像の位置に基づいて前記映像表示手段の画面方向を決定する方向決定手段と，
   前記映像表示手段の画面方向を左右に回転するスイーベルスタンドと，
   前記決定した画面方向に前記映像表示手段の画面方向を回転させるように前記スイーベルスタンドを回転駆動する駆動制御手段とを有することを特徴とするテレビジョン受像機。
2. 請求項１において，
   前記方向決定手段は，前記前面側の画像内に複数の顔画像が識別された場合，当該複数の顔画像位置の中心位置を前記顔画像の位置に決定することを特徴とするテレビジョン受像機。
3. 請求項１において，
   前記方向決定手段は，前記前面側の画像内に複数の顔画像が識別された場合，当該複数の顔画像位置の平均位置を前記顔画像の位置に決定することを特徴とするテレビジョン受像機。
4. 請求項１において，
   前記方向決定手段は，前記前面側の画像内に複数の顔画像が識別された場合，当該複数の顔画像の距離に応じて重み付けして複数の顔画像位置の平均位置を前記顔画像の位置に決定することを特徴とするテレビジョン受像機。

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