JP2011090236A

JP2011090236A - 角度自動設定表示機

Info

Publication number: JP2011090236A
Application number: JP2009245109A
Authority: JP
Inventors: Yuuki Suzuki; 勇貴鈴木
Original assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Current assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2011-05-06

Abstract

【課題】表示機が設置される照射環境や表示機の共用形態にかかわらず、使用者が表示機を使用する時には表示面を使用者の目線高さに合わせた傾斜角度に自動的に設定できるようにする。
【解決手段】モニタ１０１に対向した使用者の顔を表わす顔位置１０５と、モニタ１０１より反射する光源の位置とを検知するカメラ１０２と、モニタ１０１の傾斜角度を変える角度調整機構１０３と、前記カメラ１０２が取得した使用者の顔位置１０５と光源１０６の位置とに基づいて、前記角度調整機構１０３を駆動してモニタ１０１を使用者が視認するのに適した傾斜角度に自動的に設定する制御部３０１とを備えた角度自動設定表示機１００を構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば金融機関の受付窓口に設置されるような表示機に関し、さらに詳しくは表示面の向きを使用者に応じた最適な傾斜角度に自動的に設定する角度自動設定表示機に関する。

近年、この種の表示機は、設置された周囲の環境により外部からの様々な光の影響を受けやすく、表示面が照明灯、あるいは太陽光により表示面が反射し、照射された外光の映り込み部分が生じることがあった。

この表示面の見づらさを解決する手段として、例えば車載用表示機が提案されている（例えば特許文献１参照）。この車載用表示機は現在の日時に応じて表示角度が予め記憶されている表示角度に調整することにより、太陽光の映り込みを避けた傾きとなり、表示画面の見づらさを軽減するというものである。

特開２００６−２９８０３６号公報

同一の使用者が表示機を使用する場合は、使用者の目線高さ位置が常に一定の高さに定まっているので表示機の最適な傾斜角度を特定することが可能である。また、太陽光等のように時間によって光の入射角が定まっていると、表示面への映り込みを避けた最適な傾斜角度に特定することが可能である。

しかし、表示機を複数の使用者が交替で使用するような場合は、使用者ごとに表示面を見る目線高さ位置が変わるので、表示機は使用者ごとに対応できず、外部からの光の影響に対応させることができなかった。

例えば、窓口業務等で複数のオペレータが交替で同一の端末を使用する運用形態にあるような場合、表示機の傾斜角度を目線高さ位置が異なる個々のオペレータに適した傾斜角度に自動的に設定することができない問題を有していた。

そこでこの発明は、表示機が設置される照射環境や表示機の共用形態にかかわらず、表示機の使用開始時には表示面を使用者に適した傾斜角度に自動的に設定することができる角度自動設定表示機を提供することを目的とする。

この発明は、前面に表示面を有する表示機であって、前記表示面に対向した使用者の顔の位置を認識する顔認識センサと、前記表示面により反射する光源の位置を検知する光源検知センサと、前記表示面の傾斜角度を変える傾斜角度設定手段と、前記顔認識センサが認識した使用者の顔の位置と、前記光源検知センサが検知した光源の位置とに基づいて、前記傾斜角度設定手段を駆動して前記表示面を使用者が視認するのに適した傾斜角度に設定する制御手段とを備えた角度自動設定表示機であることを特徴とする。

この発明によれば、使用者が表示機を使用開始するごとに、その使用者に適した目線高さの傾斜角度に自動的に調整して表示することができる。

角度自動設定表示機の概略構成図。角度自動設定表示機の正面図。角度自動設定表示機の制御回路ブロック図。角度設定前にカメラが取得した画像の一例を示す説明図。顔位置が中心となるよう角度設定後にカメラが取得した画像の一例を示す説明図。角度を下方向に設定した後にカメラが取得した画像の一例を示す説明図。光源が顔位置ラインと同一あるいは下にある場合にカメラが取得した画像の一例を示す説明図。モニタの角度を上方向に設定した角度自動設定表示機の側面図。角度自動設定表示機の処理動作を示すフローチャート。角度自動設定表示機の使用例を示す概略構成図。

この発明は金融機関や駅務の窓口に設置されるオペレータ用の角度自動設定表示機を示し、該角度自動設定表示機の共用性能を高めた実施形態を示す。

図１及び図２はこの発明の一実施例である角度自動設定表示機１００を示し、この角度自動設定表示機１００は、顧客用あるいはオペレータ用など使用者に対向させて設置される。ここではオペレータ用として設置した場合を示す。

この角度自動設定表示機１００は、前面に平面的な表示面２０１（図２参照）を有するモニタ１０１と、モニタ１０１の傾斜角度を設定するのに必要な情報を画像により取得するカメラ１０２と、モニタ１０１を上下方向に傾けて角度調整する角度調整機構１０３と、モニタ１０１をオペレータが見るのに適した傾斜角度に設定する制御部３０１（図３参照）とを備えて構成される。

前記モニタ１０１は、表示面２０１として横長の長方板形状の液晶画面を有し、その外周囲をモニタ枠部１０４で囲って構成している。モニタ１０１の液晶画面（表示面２０１）には取引情報及び操作案内に必要な各種の情報が表示される。

前記カメラ１０２は、モニタ枠部１０４の前面中央上部に設置され、これよりカメラ１０２は前方に映る全ての画像を取得する。例えば、広角のＣＣＤカメラ等を用い、該カメラ１０２の前面に対向するオペレータの顔画像と、前方から入射する光源１０６の入射光とを撮影し、これらを画像データとして取得する。

そして、カメラ１０２が取得した画像データによってオペレータの顔の輪郭などから顔位置１０５を認識して特定することが可能となる顔認識センサＳ１としての機能を有している。また、カメラ１０２が取得した画像データによって光源１０６からの外光入射方向１０７を検知して光源１０６の位置を特定する光源検知センサＳ２としての機能も有している。

このように１つのカメラ１０２で顔画像データと外光入射方向１０７の画像データとの両画像データを取得する構成を有している。さらに、カメラ１０２はモニタ１０１に固定されており、該カメラ１０２の撮影方向とモニタ１０１の表示方向とが同方向を向いて一体に傾く構成のため、モニタ１０１の向きとカメラ１０２の向きは略同じである。このため、カメラ１０２に対向する顔位置１０５と光源１０６とを同方向にモニタ１０１に正確に表示させることができる。

前記角度調整機構１０３は、モニタ１０１の傾きをある傾斜角度に設定する傾斜角度設定手段として設けられ、図２に示すように、モニタ枠部１０４の左右両側の中間高さ位置を支持している両側の起立脚部１１１を前後方向に回動させることによって、モニタ１０１の傾斜角度を調整する機構である。

通常、モニタ１０１の傾斜角度はオペレータが略同高さ位置でモニタ１０１を正面から見た時、モニタ１０１の上部が若干後傾した見易い傾斜角度に設定されている。この見易い傾斜角度でモニタ１０１の表示面２０１から反射した外光がオペレータの顔位置１０５に向いている外光対向反射方向１０８の時、つまりオペレータが眩しい時、該角度調整機構１０３を駆動して、その方向を避けた傾斜角度にモニタ１０１の向きを変えるものである。

図３は角度自動設定表示機１００の制御回路ブロック図を示し、制御部３０１はモニタ１０１、カメラ１０２及びモータＭが接続され、該制御部３０１に格納されたプログラムに沿って、これらの機器を制御する。この際、制御部３０１はオペレータのログイン信号を受けてモニタ１０１とカメラ１０２を起動し、そのときに取得したカメラ１０２の画像データに基づいてモータＭをＯＮ／ＯＦＦ制御する。

前記モータＭは、制御部３０１からの信号を受けてＯＮ／ＯＦＦし、ＯＮ出力したとき、該モータＭの回転力が図示しない動力伝達機構を介して前記角度調整機構１０３に伝達される。これにより、モニタ１０１の傾斜角度を所望の傾斜角度に調整することができる。さらに、オペレータが端末にログインしたことを制御部３０１が認証した時点でモニタ１０１の角度設定を開始するようにすると、オペレータが端末を使用開始すると同時に自動的にモニタ１０１を角度調整できる。

また、制御部３０１はログインしたオペレータを認証したとき、そのオペレータ情報に応じてモニタ１０１の傾斜角度を設定する。オペレータ情報としては、本人を特定するＩＤデータ、オペレータの伸長や座高高さである。これらのオペレータ情報によりオペレータごとに目線高さ位置を特定することができる。そして、傾斜角度を一度設定しておくと、以降はログインする毎にモニタ１０１を自動的にオペレータ別に適した傾斜角度に設定することができる。

この角度自動設定表示機１００の動作概念としては、カメラ１０２が取得した画像データから、以下の手順でモニタ１０１の角度調整が行われる。
（１）制御部３０１がオペレータの顔の位置を認識し、その顔位置１０５を特定する。
（２）制御部３０１はモニタ１０１に対向するオペレータの顔位置１０５が中心か、上下方向にずれているかを確認する。ずれていれば、モニタ１０１を上向き、または下向きに角度調整する。
（３）さらに、制御部３０１は外光入射方向１０７を検知してモニタ１０１の前方から照射する光源１０６の位置を特定する。
（４）制御部３０１は外光入射方向１０７及び特定された光源１０６の位置からモニタ１０１の表示面２０１から反射した外光の向きを特定する。
（５）このとき、制御部３０１はモニタ１０１から反射した外光が、図１に示すように、ほぼ水平に反射してオペレータの顔位置１０５に向かう外光対向反射方向１０８か、外光が斜め上方または斜め下方に反射して顔位置１０５に向かわない外光非対向反射方向１０９かを判定する。
（６）制御部３０１が外光対向反射方向１０８と判定すれば、その外光が顔位置１０５を避けるように角度調整機構１０３を駆動してモニタ１０１を角度調整する。一方、制御部３０１が外光非対向反射方向１０９と判定すれば、モニタ１０１を角度調整せず、モニタ１０１をそのままの傾斜姿勢に保つ。
（７）さらに、制御部３０１は画像データに複数の光源１０６が映っている場合は、そのうち最も輝度が高い光源を避ける向きにモニタ１０１を角度調整する。
（８）さらに、制御部３０１はモニタ１０１の角度調整後に映った新たな光源１０６に対しては、元の光源と輝度を比較し、新たな光源１０６の輝度が高くなっていればモニタ１０１を元の傾斜角度に戻す。

このように制御部３０１は、モニタ１０１の傾斜角度の設定に先立ち、オペレータの顔位置１０５がモニタ１０１の中央部に対向するようにモニタ１０１の傾斜角度を事前に角度制御する角度制御機能を有している。

このため、カメラ１０２の中心にオペレータが大きく映り、カメラ１０２がオペレータの顔位置１０５を正面から捉え易くなる。また、オペレータがモニタ１０１を正面から対向して見易くなる。ことに、複数のオペレータが交替で使用するような場合、各オペレータの身長や座高が異なっても、オペレータ別に自動的にモニタ１０１の傾斜角度を調整することができる。

さらに、制御部３０１はカメラ１０２が捉えた光源１０６の高さ位置がオペレータの顔の高さ位置より高いと判断したときは、モニタ１０１の傾斜角度を下向き（図１に点線で示す）に設定する角度制御機能を有している。ここで言う下向きとは、起立したモニタ１０１の上部が後傾した姿勢から少し前方に戻した姿勢のことを言う。

これにより、光源１０６の位置が高い使用環境下であっても、モニタ１０１からは斜め下向きの反射方向となり、モニタ１０１の正面中央に対向するオペレータの顔位置１０５を避けた方向に反射させることができる。このため、モニタ１０１を見るオペレータはモニタ１０１から反射する不適な外光の影響を受けなくなる。

また、カメラ１０２が捉えた光源１０６の高さ位置がオペレータの顔の高さ位置より低いと制御部３０１が判断したときは、モニタ１０１の傾斜角度を上向き（図８に点線で示す）に設定する角度制御機能を有している。ここで言う上向きとは、起立したモニタ１０１の上部が後傾した姿勢からさらに後傾させることを言う。

これにより、光源１０６の設置された位置が低い使用環境下であっても、モニタ１０１からは斜め上向きの反射方向となり、モニタ１０１の正面中央に対向するオペレータの顔位置１０５を避けた方向に反射させることができる。このため、モニタ１０１を見るオペレータはモニタ１０１から反射する不適な外光の影響を受けなくなる。

さらに、制御部３０１はカメラ１０２に複数の光源１０６が映ったとき、そのうちの最も輝度が高い光源を避ける向きにモニタ１０１の傾斜角度を設定する角度制御機能を有している。

これにより、モニタ１０１を見るオペレータに対し、モニタ１０１から反射する外光が最も見づらくなる外光を排除することができる。

さらに、モニタ１０１をオペレータの目線に適した傾斜角度に設定したとき、モニタ１０１を傾斜したことでカメラ１０２に別の新たな光源１０６が映り込む場合がある。その場合は、新たな光源１０６の輝度が元の光源１０６の輝度よりも高いとモニタ１０１を元の傾斜角度に戻し、新たな光源１０６の輝度が元の光源１０６の輝度よりも低いとモニタ１０１の角度制御を完了させる角度制御機能を有している。

これにより、モニタ１０１の角度設定後であっても、再び角度設定が可能となり、より最適な傾斜角度を選択して角度調整することができる。

さらに、角度調整機構１０３を駆動する際に、モニタ１０１の傾斜角度の設定量が最大でオペレータの顔が映っている範囲内とする角度制御機能を有している。

これにより、モニタ１０１の傾斜角度を最大限に傾斜させたとしてもオペレータが常にモニタ１０１を正面から視認できる範囲となる。このため、オペレータはモニタ１０１が見づらい角度になることがない。

さらに、画像データの取得に際しては、１つのカメラ１０２で顔画像データと、外光入射方向１０７の画像データとを一括して取得することができる。このため、１つのカメラ１０２を共用できることから、デバイスの部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。なお、複数の画像データの取得に際しては、該カメラ１０２のように同一のデバイスで構成してもよく、２つのデバイスを並べて配置構成してもよい。

次に、角度自動設定表示機１００の具体的な角度制御の動作例を図４〜図８を参照して説明する。
図４はモニタ１０１が角度調整される前にカメラ１０２が取得した画像データ４０１を示している。この画像データ４０１はオペレータがモニタ１０１を使用したときにカメラ１０２がオペレータの顔画像と外光の入射方向の画像とを最初に取得する。この際、オペレータの顔位置１０５は図４に示す例ではモニタ１０１の下側に位置するので、カメラ１０２が捉えた画像データ４０１には天井などに設置されている複数の光源１０６が顔画像とともに画像データ４０１として取得される。

このとき、制御部３０１はモニタ１０１とオペレータの顔位置１０５とが適切に対向するように角度調整機構１０３を駆動し、オペレータの顔位置１０５が画像データ４０１の中央に位置するように角度調整する。

図５はモニタ１０１を角度調整した後に取得した画像データ５０１を示す。顔位置１０５が画像データ５０１の中央となるようにモニタ１０１を後傾姿勢から前方に少し戻して角度調整すると、上部に映っていた光源１０６はカメラ１０２に映らなくなる。

具体的には、図１に示すように、角度調整機構１０３を駆動してモニタ１０１を後傾姿勢から少し前方に戻して角度調整した下方向設定１１０にする（図１に点線で示す）。

これにより、モニタ１０１から反射する外光対向反射方向１０８は外光非対向反射方向１０９にずれるため光源１０６がカメラ１０２の検知位置から外れ、外光対向反射方向１０８の反射光は確実にオペレータの目線から外れることになる。

図６はモニタ１０１が角度調整される前にカメラ１０２が取得した画像データ６０１を示している。この画像データ６０１はオペレータがモニタ１０１を使用したときにカメラ１０２がオペレータの顔画像と外光の入射方向の画像を最初に取得する。この際、オペレータの顔位置１０５は、図６に示す例ではモニタ１０１の上側に位置する画像データ６０１として取得される。

このとき、オペレータの顔位置１０５は上側に位置するため、これを修正してオペレータの顔位置１０５が画像データの中心となるように制御部３０１が角度調整機構１０３を駆動して、モニタ１０１の傾斜角度を調整する。

この際、オペレータの顔位置１０５がカメラ１０２に映る画像データの中心になるように角度調整機構１０３によりモニタ１０１の傾斜角度を調整する。調整後は、オペレータの顔位置１０５が画像データ５０１の中央に移動するので、オペレータはモニタ１０１の画面の表示内容を確実に見ることができる。

ところで、光源１０６が顔位置１０５と同一、あるいは顔位置１０５よりも下側にある場合は、モニタ１０１の傾斜角度が下方向設定１１０であり、顔位置１０５への外光反射を取り除くことはできない。その場合の解決手段を図７及び図８を参照して説明する。

図７に示す画像データ７０１において、光源１０６が顔位置ライン７０２と同一、あるいは下にある場合は、角度調整機構１０３で顔位置１０５を上部になるようにモニタ１０１を角度調整して移動しても光源１０６はカメラ１０２の映像から消すことはできない。

その場合は、図８に示すように、顔位置１０５をカメラ１０２の画像の下部となるようにモニタ１０１の傾斜角度を上方向設定８０１にする。これにより、ほぼ水平に反射していた外光対向反射方向１０８を斜め上向きの外光非対向反射方向１０９に変えてオペレータの目線から外すことができる。また、オペレータの顔位置１０５はカメラ１０２の画像取得範囲内にあるため、モニタ１０１の正面に必ず存在し、オペレータはモニタ１０１の表示画面を確実に見ることができる。

このように構成された角度自動設定表示機１００の角度処理動作を図９のフローチャートを参照して説明する。
制御部３０１は例えばオペレータのログイン信号に基づいて制御出力し、これに基づいてカメラ１０２は画像データを取得し（Ｆ９０１）、画像データからオペレータの顔を認識して顔位置１０５を特定する。さらに、制御部３０１は顔位置１０５が中心となっているか否かを判断し（Ｆ９０２）、もし顔位置１０５が中心よりずれていれば、顔位置が中心となるようにモニタ１０１の傾斜角度を調整する（Ｆ９０３）。

制御部３０１は顔位置１０５が中心であることを確認すると、取得した画像データから次に外光入射方向１０７を特定する（Ｆ９０４）。このとき、制御部３０１は画像データに映っている全ての光源１０６の輝度を測定する（Ｆ９０５）。

このうち、最も輝度が高い光源１０６が顔位置ライン７０２より上部にあるか否かを判定し（Ｆ９０６）、最も輝度が高い光源１０６が顔位置ライン７０２より上部にあれば、その最も眩しくなる反射光を避けるようにモニタ１０１の傾斜角度を下方向設定１１０して（Ｆ９０７）、顔位置１０５が画像データの上部にくるようにモニタ１０１の傾斜角度を調整する（Ｆ９０８）。

また、最も輝度が高い光源１０６が顔位置ライン７０２と同一あるいは下部にある場合は、その最も眩しくなる反射光を避けるようにモニタ１０１の傾斜角度を上方向設定８０１して（Ｆ９０９）、顔位置１０５が画像データの下部にくるようにモニタ１０１の傾斜角度を調整する（Ｆ９１０）。

このように光源１０６が顔位置１０５の上部あるいは、顔位置１０５と同一線上あるいは下部にくるかの判断をすることにより、最適なモニタ１０１の表示角度を的確に提供できる。

さらに、モニタ１０１の傾斜角度を調整したとき、制御部３０１はモニタ１０１に別の新たな光源１０６が映っているか否かを判定し（Ｆ９１１）、新たな光源１０６が映っていれば、その新たな光源１０６の輝度を測定する（Ｆ９１２）。

この輝度の測定結果により、制御部３０１は新たな光源１０６の輝度が元の光源１０６の輝度よりも高いか否かを判定する（Ｆ９１３）。新たな光源１０６の輝度が高いと判断すると、制御部３０１はモニタ１０１を元の傾斜角度に戻すように再びモニタ１０１を傾斜させて元の傾斜姿勢に戻す（Ｆ９１４）。

前記（Ｆ９１１）で新たな光源１０６の存在が認められなかったとき、また（Ｆ９１３）で新たな光源１０６の輝度が元の光源１０６の輝度よりも低いと判断したときは、モニタ１０１を適切に角度調整できたことになるのでモニタ１０１の傾斜姿勢をそのまま保って角度調整を完了させる。このように、制御部３０１がモニタの角度調整が必要と判定すれば、角度調整機構１０３を駆動してモニタ１０１を自動的に角度調整するものである。

図１０は角度自動設定表示機１００の具体的な使用例を示す。この角度自動設定表示機１００は、銀行や駅などの天井に設置される蛍光灯等の光源１０６が多く並ぶ室内や構内において、顧客側とオペレータ側とを仕切る接客窓口の接客カウンタ１０００等に設置される。

そして、時間交替などのスケジュール管理のもとで共通利用される角度自動設定表示機１００を使用するオペレータが交替となっても、オペレータごとに応じたモニタ１０１の最適な傾斜角度で表示させることができる。

上述のように、オペレータがモニタを使用開始する時点で、オペレータとモニタとの対向状態を検知し、さらに外部からの光の影響を受けて眩しくなりやすいモニタに対する光の影響も検知し、これらに基づいて制御部がモニタの傾斜角度の調整が必要であると判断したときは、個々のオペレータの目線高さに応じたモニタの傾斜角度に調整することができる。ことに、オペレータの目線高さが異なると、モニタに対する外光の入射方向及び反射方向も異なってくるが、このときの不適な外光の影響を的確に解消することができる。

この発明は、上述の実施例に記載された構成に限定されるものではなく、請求項に記載された技術思想に基づいて応用することができる。例えば、上述の実施例ではパソコンのモニタ１０１を液晶の表示面２０１として用いた例を示したが、光を反射する表示面であれば適用することができる。

パソコンの表示モニタなどの表示面を備えた表示機器の全般に適用することができる。

１００…角度自動設定表示機
１０１…モニタ
１０２…カメラ
１０３…角度調整機構
１０５…顔位置
１０６…光源
１０７…外光入射方向
１０８…外光対向反射方向
１０９…外光非対向反射方向
２０１…表示面
３０１…制御部
４０１，５０１，６０１，７０１…画像データ
７０２…顔位置ライン
Ｓ１…顔認識センサ
Ｓ２…光源検知センサ

Claims

前面に表示面を有する表示機であって、
前記表示面に対向した使用者の顔の位置を認識する顔認識センサと、
前記表示面により反射する光源の位置を検知する光源検知センサと、
前記表示面の傾斜角度を変える傾斜角度設定手段と、
前記顔認識センサが認識した使用者の顔の位置と、前記光源検知センサが検知した光源の位置とに基づいて、前記傾斜角度設定手段を駆動して前記表示面を使用者が視認するのに適した傾斜角度に設定する制御手段とを備えた
角度自動設定表示機。
前記制御手段は、
前記表示面の傾斜角度の設定に先立ち、使用者の顔の位置が表示面の中央部に対向する傾斜角度に前記表示面の傾斜角度を設定する構成とした
請求項１に記載の角度自動設定表示機。
前記制御手段は、
前記光源の高さ位置が使用者の顔の高さ位置より高いと判断したとき、前記表示面の傾斜角度を下向きに設定し、
前記光源の高さ位置が使用者の顔の高さ位置より低いと判断したとき、前記表示面の傾斜角度を上向きに設定する構成とした
請求項１または２に記載の角度自動設定表示機。
前記制御手段は、
前記光源検知センサに複数の光源が映ったとき、そのうちの最も輝度が高い光源を避ける向きに前記表示面の傾斜角度を設定する構成とした
請求項１乃至３の何れか１項に記載の角度自動設定表示機。
前記制御手段は、
前記表示面の傾斜角度を設定した後に、光源検知センサに新たな光源が映ったとき、その新たな光源の輝度が元の光源の輝度よりも高いと判断すると、前記表示面を元の傾斜角度に戻し、
新たな光源の輝度が元の光源の輝度よりも低いと判断すると、前記表示面の角度制御を完了させる
請求項１乃至４の何れか１項に記載の角度自動設定表示機。
前記傾斜角度設定手段は、
前記表示面の傾斜角度の設定量が最大で使用者の顔が映っている範囲内とする
請求項１乃至５の何れか１項に記載の角度自動設定表示機。
表示面に使用者の顔が対向したとき、その対向する顔を認識した顔の位置と、前記表示面により反射する光源の位置とを認識することに基づいて、前記表示面の傾斜角度を使用者が視認するのに適した傾斜角度に設定する
角度自動設定表示方法。