JP2012089068A - 遠隔操作システム、遠隔操作方法、およびプログラム - Google Patents

遠隔操作システム、遠隔操作方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザから要求に応じて、携帯端末に表示された被操作端末の画像の一部を任意に拡大表示することにより、被操作端末の操作を代替する携帯端末による操作性を向上する。
【解決手段】被操作端末100は、画像領域を特定するマーカーを画像に重ね合わせたマーカー画像を表示部101に表示する被操作端末画像出力部103と、携帯端末200から受信した相対位置情報により特定された操作を実行する操作処理部106と、を備え、携帯端末200は、拡大モードに切り替えるモード切替部206と、拡大モードの下、タッチスクリーン204に表示され、表示部101を撮影したカメラ画像の一部を拡大表示する拡大表示制御部205と、拡大表示されたカメラ画像を表示したタッチスクリーン204へのタッチ操作を検出すると、カメラ画像に写っているマーカー画像上におけるタッチ位置の相対位置情報を計算する相対位置情報計算部208と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、タッチスクリーンとカメラとを具備した携帯端末へのタッチ操作により被操作端末を遠隔操作する遠隔操作システムに関し、特に、携帯端末のタッチ操作の操作性を向上させる遠隔操作システムに関する。
近年、タッチスクリーンを備えた携帯端末、大画面PC(Personal Computer)、ハイビジョンテレビ等の機器の普及が進んでいる。しかし、携帯性のない大画面PCやハイビジョンテレビ等においては、例えば同じ室内の離れた場所から、タッチスクリーンのタッチ操作を遠隔操作することは難しい。従来の遠隔操作装置(例えば、リモートコントローラ、以下、リモコンという)は、ボタン操作を主に想定しているために、タッチスクリーンのタッチ操作を代替することができないからである。
特許文献1には、操作端末に、ユーザが遠隔操作する被操作端末の画面を送信することにより、被操作端末を手元の操作端末で直接操作することができる装置が提案されている。
特開2007−241736号公報
特許文献1に記載の装置では、タッチスクリーンを具備した携帯端末上に被操作端末の画面を表示し、携帯端末から被操作端末を遠隔操作することができる。しかしながら、タッチ位置の取得精度が携帯端末の画面解像度やタッチスクリーンの座標取得の解像度に依存する。そのため、被操作端末の画面がハイビジョン解像度の大画面で、携帯端末のタッチスクリーンの解像度が低い場合は、携帯端末のタッチスクリーンへのタッチ操作による操作精度が低下し、また、大画面を携帯端末向けに縮小して表示するため、ユーザ自身に対して細かい操作を強要してしまい、操作性の低下を招くという問題点があった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ユーザから要求に応じて、携帯端末に表示された被操作端末の画像の一部を任意に拡大表示することにより、被操作端末の操作を代替する携帯端末のタッチスクリーンへのタッチ操作の操作精度を向上するとともに、ユーザの操作性を向上する遠隔操作システムを提供することを目的とする。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
(1) 本発明は、カメラおよびタッチスクリーンを備えた携帯端末と、前記携帯端末により操作される被操作端末と、を備える遠隔操作システムであって、前記被操作端末は、画像を表示する表示手段(例えば、図1の表示部101に相当)と、前記画像の領域を特定するためのマーカーを生成するマーカー生成手段(例えば、図1のマーカー生成部102に相当)と、生成されたマーカーを前記画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を前記表示手段に出力する被操作端末画像出力手段(例えば、図1の被操作端末画像出力部103に相当)と、を備え、前記携帯端末は、前記表示手段に表示されたマーカー画像を前記カメラで撮影して得られるカメラ画像を取得するカメラ画像取得手段(例えば、図1のカメラ画像取得部202に相当)と、前記カメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する携帯端末画像出力手段(例えば、図1の携帯端末画像出力部203に相当)と、ユーザの操作に応じて、前記カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行うモード切替手段(例えば、図1のモード切替部205に相当)と、前記拡大モードの下、前記タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する拡大表示制御手段(例えば、図1の拡大表示制御部206に相当)と、前記カメラ画像から、前記マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得するマーカー位置情報取得手段(例えば、図1のマーカー位置情報取得部207に相当)と、前記拡大モードが解除されている際に、前記新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、前記カメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、前記カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する相対位置情報計算手段(例えば、図1の相対位置情報計算部208に相当)と、計算された相対位置情報を前記被操作端末に送信する相対位置情報送信手段(例えば、図1の相対位置情報送信部209に相当)と、を備え、さらに、前記被操作端末は、前記携帯端末から前記相対位置情報を受信する相対位置情報受信手段(例えば、図1の相対位置情報受信部104に相当)と、受信した相対位置情報を、前記表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する相対位置情報変換手段(例えば、図1の相対位置情報変換部105に相当)と、変換された絶対位置情報と、前記マーカー画像とに基づいて、前記携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する操作処理手段(例えば、図1の操作処理部106に相当)と、を備えることを特徴とする遠隔操作システムを提案している。
この発明によれば、表示手段は、画像を表示する。マーカー生成手段は、画像の領域を特定するためのマーカーを生成する。被操作端末画像出力手段は、生成されたマーカーを画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を表示手段に出力する。カメラ画像取得手段は、表示手段に表示されたマーカー画像をカメラで撮影して得られるカメラ画像を取得する。携帯端末画像出力手段は、カメラ画像をタッチスクリーンに出力する。モード切替手段は、ユーザの操作に応じて、カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行う。拡大表示制御手段は、拡大モードの下、タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像をタッチスクリーンに出力する。マーカー位置情報取得手段は、カメラ画像から、マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得する。相対位置情報計算手段は、拡大モードが解除されている際に、新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、カメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する。相対位置情報送信手段は、計算された相対位置情報を被操作端末に送信する。相対位置情報受信手段は、携帯端末から相対位置情報を受信する。相対位置情報変換手段は、受信した相対位置情報を、表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する。操作処理手段は、変換された絶対位置情報と、マーカー画像とに基づいて、携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する。したがって、ユーザから要求に応じて、携帯端末に表示された被操作端末の画像の一部を任意に拡大表示することにより、被操作端末の操作を代替する携帯端末のタッチスクリーンへのタッチ操作の操作精度を向上するとともに、ユーザの操作性を向上することができる。
(2) 本発明は、(1)の遠隔操作システムについて、前記相対位置情報計算手段は、前記拡大モードが解除されている際に、前記カメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、前記カメラ画像上のタッチ位置を示すタッチ位置情報と、取得されたマーカー位置情報とに基づいて、前記カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算することを特徴とする遠隔操作システムを提案している。
この発明によれば、相対位置情報計算手段は、拡大モードが解除されている際に、カメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、カメラ画像上のタッチ位置を示すタッチ位置情報と、取得されたマーカー位置情報とに基づいて、カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する。したがって、拡大されていないカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作によっても、被操作端末を遠隔操作することができる。
(3) 本発明は、(1)または(2)の遠隔操作システムについて、前記選択された領域は、前記拡大モードの下、ユーザの操作によって指示された前記タッチスクリーン上のタッチ位置および拡大率に基づいて、前記カメラ画像から切り抜かれた領域であることを特徴とする遠隔操作システムを提案している。
この発明によれば、選択された領域は、拡大モードの下、ユーザの操作によって指示されたタッチスクリーン上のタッチ位置および拡大率に基づいて、カメラ画像から切り抜かれた領域である。したがって、拡大する領域や大きさをユーザが決定することができる。
(4) 本発明は、(3)の遠隔操作システムについて、前記新たなカメラ画像の拡大表示に関する情報は、前記拡大率、および前記選択された領域の位置情報を含むことを特徴とする遠隔操作システムを提案している。
この発明によれば、新たなカメラ画像の拡大表示に関する情報は、拡大率、および選択された領域の位置情報を含む。したがって、新たなカメラ画像は、拡大率、および選択された領域の位置情報によって、拡大元であるカメラ画像に対して特定することができる。
(5) 本発明は、カメラおよびタッチスクリーンを備えた携帯端末と、前記携帯端末により操作される被操作端末と、を備える遠隔操作システムにおける遠隔操作方法であって、前記被操作端末が、画像の領域を特定するためのマーカーを生成する第1のステップ(例えば、図7のステップS1に相当)と、前記被操作端末が、生成されたマーカーを前記画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を表示手段に出力する第2のステップ(例えば、図7のステップS2、S3に相当)と、前記携帯端末が、前記表示手段に表示されたマーカー画像を前記カメラで撮影して得られるカメラ画像を取得する第3のステップ(例えば、図8のステップS100に相当)と、前記携帯端末が、前記カメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する第4のステップ(例えば、図8のステップS101に相当)と、前記携帯端末が、ユーザの操作に応じて、前記カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行う第5のステップ(例えば、図8のステップS102、S103に相当)と、前記携帯端末が、前記拡大モードの下、前記タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する第6のステップ(例えば、図8のステップS104、S105に相当)と、前記携帯端末が、前記カメラ画像から、前記マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得する第7のステップ(例えば、図8のステップS106、S107に相当)と、前記携帯端末が、前記拡大モードが解除された下、前記新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、前記カメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、前記カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する第8のステップ(例えば、図8のステップS108、S109に相当)と、前記携帯端末が、計算された相対位置情報を前記被操作端末に送信する第9のステップ(例えば、図8のステップS110に相当)と、前記被操作端末が、前記携帯端末から前記相対位置情報を受信する第10のステップ(例えば、図7のステップS5に相当)と、前記被操作端末が、受信した相対位置情報を、前記表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する第11のステップ(例えば、図7のステップS6に相当)と、前記被操作端末が、変換された絶対位置情報と、前記マーカー画像とに基づいて、前記携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する第12のステップ(例えば、図7のステップS7に相当)と、を含むことを特徴とする遠隔操作方法を提案している。
この発明によれば、まず、第1のステップにおいて、被操作端末は、表示手段に表示される画像の領域を特定するためのマーカーを生成する。次に、第2のステップにおいて、被操作端末は、生成されたマーカーを画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を表示手段に出力する。次に、第3のステップにおいて、携帯端末は、表示手段に表示されたマーカー画像をカメラで撮影して得られるカメラ画像を取得する。次に、第4のステップにおいて、携帯端末は、カメラ画像をタッチスクリーンに出力する。次に、第5のステップにおいて、携帯端末は、ユーザの操作に応じて、カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行う。次に、第6のステップにおいて、携帯端末は、拡大モードの下、タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像をタッチスクリーンに出力する。次に、第7のステップにおいて、携帯端末が、カメラ画像から、マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得する。次に、第8のステップにおいて、拡大モードが解除された下、携帯端末が、新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、カメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する。次に、第9のステップにおいて、携帯端末は、計算された相対位置情報を被操作端末に送信する。次に、第10のステップにおいて、被操作端末は、携帯端末から相対位置情報を受信する。次に、第11のステップにおいて、被操作端末は、受信した相対位置情報を、表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する。次に、第12のステップにおいて、被操作端末は、変換された絶対位置情報と、マーカー画像とに基づいて、携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する。したがって、ユーザから要求に応じて、携帯端末に表示された被操作端末の画像の一部を任意に拡大表示することにより、被操作端末の操作を代替する携帯端末のタッチスクリーンへのタッチ操作の操作精度を向上するとともに、ユーザの操作性を向上することができる。
(6) 本発明は、カメラおよびタッチスクリーンを備えた携帯端末と、前記携帯端末により操作される被操作端末と、を備える遠隔操作システムにおける遠隔操作方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記被操作端末が、画像の領域を特定するためのマーカーを生成する第1のステップ(例えば、図7のステップS1に相当)と、前記被操作端末が、生成されたマーカーを前記画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を表示手段に出力する第2のステップ(例えば、図7のステップS2、S3に相当)と、前記携帯端末が、前記表示手段に表示されたマーカー画像を前記カメラで撮影して得られるカメラ画像を取得する第3のステップ(例えば、図8のステップS100に相当)と、前記携帯端末が、前記カメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する第4のステップ(例えば、図8のステップS101に相当)と、前記携帯端末が、ユーザの操作に応じて、前記カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行う第5のステップ(例えば、図8のステップS102、S103に相当)と、前記携帯端末が、前記拡大モードの下、前記タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する第6のステップ(例えば、図8のステップS104、S105に相当)と、前記携帯端末が、前記カメラ画像から、前記マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得する第7のステップ(例えば、図8のステップS106、S107に相当)と、前記携帯端末が、前記拡大モードが解除された下、前記新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、前記カメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、前記カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する第8のステップ(例えば、図8のステップS108、S109に相当)と、前記携帯端末が、計算された相対位置情報を前記被操作端末に送信する第9のステップ(例えば、図8のステップS110に相当)と、前記被操作端末が、前記携帯端末から前記相対位置情報を受信する第10のステップ(例えば、図7のステップS5に相当)と、前記被操作端末が、受信した相対位置情報を、前記表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する第11のステップ(例えば、図7のステップS6に相当)と、前記被操作端末が、変換された絶対位置情報と、前記マーカー画像とに基づいて、前記携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する第12のステップ(例えば、図7のステップS7に相当)と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。
この発明によれば、まず、第1のステップにおいて、被操作端末は、表示手段に表示される画像の領域を特定するためのマーカーを生成する。次に、第2のステップにおいて、被操作端末は、生成されたマーカーを画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を表示手段に出力する。次に、第3のステップにおいて、携帯端末は、表示手段に表示されたマーカー画像をカメラで撮影して得られるカメラ画像を取得する。次に、第4のステップにおいて、携帯端末は、カメラ画像をタッチスクリーンに出力する。次に、第5のステップにおいて、携帯端末は、ユーザの操作に応じて、カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行う。次に、第6のステップにおいて、携帯端末は、拡大モードの下、タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像をタッチスクリーンに出力する。次に、第7のステップにおいて、携帯端末が、カメラ画像から、マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得する。次に、第8のステップにおいて、拡大モードが解除された下、携帯端末が、新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、カメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する。次に、第9のステップにおいて、携帯端末は、計算された相対位置情報を被操作端末に送信する。次に、第10のステップにおいて、被操作端末は、携帯端末から相対位置情報を受信する。次に、第11のステップにおいて、被操作端末は、受信した相対位置情報を、表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する。次に、第12のステップにおいて、被操作端末は、変換された絶対位置情報と、マーカー画像とに基づいて、携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する。したがって、ユーザから要求に応じて、携帯端末に表示された被操作端末の画像の一部を任意に拡大表示することにより、被操作端末の操作を代替する携帯端末のタッチスクリーンへのタッチ操作の操作精度を向上するとともに、ユーザの操作性を向上することができる。
本発明によれば、ユーザから要求に応じて、携帯端末に表示された被操作端末の画像の一部を任意に拡大表示することにより、被操作端末の操作を代替する携帯端末のタッチスクリーンへのタッチ操作の操作精度を向上するとともに、ユーザの操作性を向上することができる。
本発明の実施形態に係る遠隔操作システムの構成図である。 本発明の実施形態に係る被操作端末画面を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る被操作端末および携帯端末の位置関係の概念図である。 本発明の本実施形態に係る携帯端末の画面を示す模式図である。 本実施形態に係る携帯端末200におけるカメラ画像の拡大表示を示す模式図である。 本発明の本実施形態に係るタッチ位置を示す模式図である。 本発明の本実施形態に係る遠隔操作システムの処理フローである。 本発明の本実施形態に係る携帯端末のタッチ操作の処理フローである。
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含むさまざまなバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る遠隔操作システム1の構成図である。遠隔操作システム1は、携帯端末200を用いて被操作端末100を遠隔操作するシステムである。図1に示すように、遠隔操作システム1は、被操作端末100と、被操作端末100と通信ネットワーク10を介して通信可能な携帯端末200とを備える。
本実施形態において、通信ネットワーク10として、例えば、無線LAN等を利用したTCP/IP通信や、Bluetooth(登録商標)や、赤外線等のデジタル無線通信が挙げられる。なお、通信ネットワーク10は、同じ室内の離れた場所等の近距離での通信が可能であればよく、これらの通信手段に限るものではない。
被操作端末100と携帯端末200と間の通信は、両者のペアリングにより確立される。赤外線の場合は物理的に対向させることでペアリングする通信相手を一意に決定することが可能であり、Bluetoothでは標準的なペアリング手順が規定されている。一方、TCP/IPを利用する場合は、IPアドレスやサーバ名(FQDN)で通信相手を明示したり、SSDP(Simple Service Discovery Protocol)やマルチキャストDNS等の自動サービス発見方式を利用したりしてペアリングを確立する必要がある。
被操作端末100は、画面出力が可能な表示部を備えた情報端末であるものとするが、情報端末としての機能を具備したテレビやディスプレイであっても、ディスプレイに接続されたセットトップボックスやパーソナルコンピュータ等の端末であってもよい。図1に示すように、被操作端末100は、表示部101、マーカー生成部102、被操作端末画像出力部103、相対位置情報受信部104、相対位置情報変換部105、および操作処理部106を備える。
表示部101は、後述する被操作端末画像出力部103から出力された画像を表示し、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、OLED(Organic Light Emitting Display)等によって構成される。
マーカー生成部102は、表示部101に表示される画像の領域を特定するために、後述する被操作端末画像出力部103にて画像と重ね合わせるマーカーを生成する。ここで、マーカーは、一定の大きさを持つ矩形の白黒二値画像であり、画像の四隅に重ね合わされる。また、画像の四隅それぞれのマーカーは、画像認識処理で一意に別々のものとして識別できるものである。なお、後述する携帯端末200のカメラ201で被操作端末100の表示部101に表示された画像(以下、被操作端末画面という)を撮影して得られたカメラ画像において、カメラ画像に写った被操作端末画面の四角形領域を認識できれば、マーカーでなくてもよい。
被操作端末画像出力部103は、表示部101への画像出力要求に応じて、表示部101に画像を出力する。被操作端末画像出力部103が表示部101に出力する画像には、被操作端末100を操作するための操作画像と、それ以外の画像とがある。なお、操作画像以外の画像とは、例えば、放送番組、映画、写真、文書ファイル等である。本実施形態において、被操作端末画像出力部103は、表示部101に出力する画像が操作画像である場合に、マーカー画像を出力し、操作画像以外の画像である場合には、マーカー画像ではなく画像を表示部101に出力する。また、被操作端末画像出力部103は、被操作端末100と携帯端末200とのペアリングが確立されているか否かの判断を行い、その結果に応じて、作成したマーカー画像を出力してもよい。以下、被操作端末画像出力部103が、操作画像を表示部101に出力する場合について説明する。
被操作端末画像出力部103は、表示部101に出力する画像が操作画像である場合に、マーカー生成部102にマーカーの生成を要求し、マーカーを取得する。次に、被操作端末画像出力部103は、操作画像に、マーカー生成部102から取得したマーカーを重ね合わせ、マーカー画像を作成する。そして、被操作端末画像出力部103は、作成したマーカー画像を表示部101に出力する。なお、被操作端末100と携帯端末200とのペアリングが確立されているか否かの判断を行う場合には、被操作端末100と携帯端末200とのペアリングが確立されていると判断された場合に、被操作端末画像出力部103は、上述したようにマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を表示部101に出力する。一方、被操作端末画像出力部103が、被操作端末100と携帯端末200とのペアリングが確立されていないと判断した場合には、マーカー画像は生成せず、操作画像を表示部101に出力する。
図2は、本発明の実施形態に係る被操作端末画面300を示す模式図である。図2に示すように被操作端末画面300の四隅それぞれには異なったマーカー301、302、303、304が表示される。
相対位置情報受信部104は、後述する携帯端末200から相対位置情報を受信する。
相対位置情報変換部105は、相対位置情報受信部104で受信した相対位置情報を、被操作端末画面上の位置を示す絶対位置情報に変換する。具体的には、相対位置情報変換部105は、携帯端末200のカメラ201で撮影して得られたカメラ画像に写った被操作端末画面上のタッチ位置を示す相対位置情報を、被操作端末画面の解像度を示す画素数に基づいて、被操作端末画面上の絶対位置情報に変換する。相対位置情報が(s,t)、被操作端末画面の画素数が(w,h)の場合には、絶対位置情報は座標(sw,th)となる。これにより、被操作端末画面上のタッチ位置を特定することができる。
操作処理部106は、相対位置情報変換部105で得られた絶対位置情報に基づいて、携帯端末200から指示された操作を特定し、特定した操作を実行する。なお、操作処理部106は、いわゆるアプリケーションを指す。
携帯端末200は、タッチスクリーンおよびカメラを備え、通信機能を有する携帯端末であって、例えば、PHS、PDA、PC、ゲーム機等が挙げられる。図1に示すように、携帯端末200は、カメラ201、カメラ画像取得部202、携帯端末画像出力部203、タッチスクリーン204、モード切替部205、拡大表示制御部206、マーカー位置情報取得部207、相対位置情報計算部208、および相対位置情報送信部209を備える。
カメラ201は、所定の対象を撮像し、撮像された画像(以下、カメラ画像という)をカメラ画像取得部202に出力する。なお、被操作端末の画面解像度を損なわない程度の高い解像度で被操作端末の画面を画像として取得するために、カメラは30万画素以上であるのが望ましい。
カメラ画像取得部202は、カメラ201で撮影されたカメラ画像を取得する。なお、カメラ画像は、動画または静止画のいずれであってもよい。但し、静止画の場合には、カメラ画像内の被操作端末画面と、実際の被操作端末画面が同じでなければならない。撮影する際の被操作端末100および携帯端末200の位置関係について、図3を用いて説明する。図3(a)には被操作端末100および携帯端末200の正面からの位置関係、図3(b)には被操作端末100および携帯端末200の側面からの位置関係の概念図を示す。図3に示すように、被操作端末画面300の全体がカメラ画像501内に全て収まるようにする必要がある。
なお、ユーザが手持ちで携帯端末200のカメラ201を被操作端末画面300に向けている場合は、手ブレ等によって画面が動いてしまう。しかし、カメラ画像取得部202が既知の手ブレ補正機能を備えている場合には、カメラ画像内の被操作端末画面510を安定させることができ、安定したタッチ操作を提供することができる。一方、カメラ画像取得部202にて手ブレ補正をしない場合には、カメラ画像をリアルタイムに随時取得し、後述するマーカー位置情報取得部207は、マーカーの位置情報を常時更新する必要がある。
携帯端末画像出力部203は、カメラ画像取得部202で取得されたカメラ画像をタッチスクリーン204に表示する。図4は、本実施形態に係る携帯端末200の画面を示す模式図である。図3に示したように被操作端末画面300の全体がカメラ画像501内に全て収まるよう撮影することにより、カメラ画像501に写っている被操作端末画面510全体をタッチスクリーン204に表示することができる。
タッチスクリーン204は、導電性のある希少金属が透明な基材に蒸着されて実現された透明導電部材と,ユーザが押した透明導電部材上の位置を検出する位置検出回路と,文字や画像を表示するディスプレイとが組み合わされた装置であって、物体(例えば指やタッチペン)のタッチを検知して、そのタッチ位置を示す位置情報を相対位置情報計算部208に出力する。
モード切替部205は、ユーザ操作に応じて、拡大モードと通常操作モードとを切り替える。ここで、拡大モードとは、タッチスクリーン204へのタッチ操作により、タッチスクリーン204に表示されているカメラ画像の一部の領域を拡大するモードである。一方、通常操作モードとは、被操作端末100の操作を携帯端末200のタッチスクリーン204にて行うことができるモードである。モード切替部205は、例えば、携帯端末200のボタンやタッチスクリーン204上のボタンがユーザにより押下されたことを受信して、モードを切り替える。モード切替部205は、モードの切り替えを行うと、後述する拡大表示制御部206に切替後のモードを通知する。
拡大表示制御部206は、モード切替部205から切替後のモードの通知を受信する。拡大表示制御部206は、「拡大モード」に切り替えられたとの通知を受信した後は、タッチスクリーン204へのユーザの操作を検出すると、タッチスクリーン204に表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像をタッチスクリーン204に出力する。ここで、ユーザの操作として、例えば、タッチスクリーン204に表示されているカメラ画像のうち拡大したい領域へのダブルタップや、拡大したい領域のピンチがある。なお、ピンチとは、2本の指の間を広げたり縮めたりする操作をいう。
図5は、本実施形態に係る携帯端末200におけるカメラ画像の拡大表示を示す模式図である。図5に示したように、タッチスクリーン204に表示されているカメラ画像501からユーザの操作により選択された領域520は、拡大表示制御部206により拡大され、タッチスクリーン204に新たなカメラ画像502として表示される。
具体的には、まず、拡大表示制御部206は、ユーザの操作により指示されたタッチスクリーン204上のタッチ位置および拡大率に基づいて、タッチスクリーン204に表示されたカメラ画像のうち、ユーザの操作により選択された領域、すなわち、拡大する領域を決定する。拡大率は、「×2」等のようにユーザが数値で指定してもよいし、予め、「×2」、「×4」、「×6」等といくつかの拡大率が決めておき、ダブルタップやピンチに応じて、拡大率が順次変更されるとしてもよい。次に、拡大表示制御部206は、ユーザの操作により選択された領域を拡大し、新たなカメラ画像としてタッチスクリーン204に出力する。
マーカー位置情報取得部207は、カメラ画像取得部202で取得されたカメラ画像に写っている被操作端末画面510内のマーカーを検出し、カメラ画像501上におけるマーカーの位置を示すマーカー位置情報を取得する。マーカー位置情報は、カメラ画像501上の座標に基づいて、位置ベクトルとして表すことができる。ここで取得されるマーカーの位置情報は、被操作端末画面の四隅の位置情報である。なお、四隅のマーカーそれぞれの位置の対応関係が、被操作端末画面に提示されているものと同じになるように、マーカー位置情報取得部207が記憶しているものとする。すなわち、マーカー位置情報取得部207は、マーカーそれぞれについて、被操作端末画面の左上隅、右上隅、左下隅、または右下隅のいずれであるかを記憶している。
相対位置情報計算部208は、通常操作モードの下、携帯端末200のタッチスクリーン204へのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン204上のタッチ位置情報をタッチスクリーン204から取得する。そして、拡大表示制御部206で出力された新たなカメラ画像がタッチスクリーン204に表示されている場合には、相対位置情報計算部208は、取得したタッチ位置情報と、新たなカメラ画像の拡大表示に関する情報、およびマーカー位置情報取得部207で取得されたマーカー位置情報に基づいて、カメラ画像501に写っている被操作端末画面510上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する。
ここで、新たなカメラ画像の拡大表示に関する情報とは、カメラ画像501に対する新たなカメラ画像の拡大率と、カメラ画像501における新たなカメラ画像の位置情報とを含み、拡大表示制御部206から取得する。なお、カメラ画像501における新たなカメラ画像の位置情報とは、例えば、新たなカメラ画像の四隅の座標の位置ベクトルである。新たなカメラ画像の拡大表示に関する情報を用いることにより、カメラ画像501の一部を拡大した新たなカメラ画像を表示しているタッチスクリーン204上のタッチ位置を、拡大元のカメラ画像501上のタッチ位置に計算することができるので、後述する、携帯端末画像出力部203で出力されたカメラ画像501がタッチスクリーン204に表示されている場合と同様に、相対位置情報を計算することができようになる。
一方、携帯端末画像出力部203で出力されたカメラ画像501がタッチスクリーン204に表示されている場合には、相対位置情報計算部208は、取得したタッチ位置情報と、マーカー位置情報取得部207で取得されたマーカー位置情報とに基づいて、カメラ画像501に写っている被操作端末画面510上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する。図6を用いて、タッチ位置の相対位置情報の求め方について説明する。
図6において、カメラ画像501に写っている被操作端末画面510の四隅のマーカーをそれぞれ点A、B、C、D、タッチ位置を点Pとして示す。また、点A、B、C、D、Pの座標を位置ベクトルa、b、c、d、pと表し、点A、B、C、D、Pの座標を正規化したものを(0,0)、(1,0)、(0,1)、(1,1)、(s,t)とする。但し、0≦s≦1、0≦t≦1である。この場合、点Pは、a、b、c、dの一次結合で表され、以下の(1)式のように表すことができる。
Figure 2012089068
x座標、y座標それぞれについて(1)式を立て、立てた2つの式を連立方程式として解くことによって、カメラ画像501に写った被操作端末画面510における点P(s,t)の相対位置情報を求めることができる。なお、x座標、y座標それぞれの(1)式を変形させると、s,tそれぞれの2次方程式が得られ、簡易な計算によって高速に算出することができる。
相対位置情報送信部209は、相対位置情報計算部208で計算されたタッチ位置の相対位置情報を被操作端末100に送信する。
次に、図7を用いて本発明に係る遠隔操作システム1の処理について説明する。
まず、ステップS1において、マーカー生成部102は、操作画像の領域を特定するためのマーカーを生成する。
次に、ステップS2において、被操作端末画像出力部103は、ステップS2で生成されたマーカーを操作画面に重ね合わせ、マーカー画像を作成する。
次に、ステップS3において、被操作端末画像出力部103は、ステップS3で作成したマーカー画像を表示部101に出力する。
次に、ステップS4において、携帯端末200は、被操作端末100の操作に替わるタッチ操作処理を行い、被操作端末100に相対位置情報を送信する。タッチ操作処理については、後述する。
次に、ステップS5において、相対位置情報受信部104は、携帯端末200から相対位置情報を受信したか否か判断する。携帯端末200から相対位置情報を受信したと判断した場合(YES)には、ステップS6に処理を進める。一方、携帯端末200から相対位置情報を受信していないと判断した場合(NO)には、処理を終了する。
次に、ステップS6において、相対位置情報変換部105は、ステップS5で受信した相対位置情報を、被操作端末画面上の位置を示す絶対位置情報に変換する。
次に、ステップS7において、操作処理部106は、ステップS6で得られた絶対位置情報に基づいて、携帯端末200に入力された操作を特定し、特定した操作を実行する。
続いて、図8を用いて携帯端末200のタッチ操作処理について説明する。
まず、ステップS100において、カメラ画像取得部202は、被操作端末画面をカメラ201で撮影したカメラ画像を取得する。
次に、ステップS101において、携帯端末画像出力部203は、ステップS100で取得されたカメラ画像をタッチスクリーン204に表示する。
次に、ステップS102において、モード切替部205は、モード切り替えがユーザから指示されたか否か判断する。モード切り替えが指示された場合には(YES)、ステップS103に処理を進め、モード切り替えが指示されていない場合には(NO)、ステップS104に処理を進める。
次に、ステップS103において、モード切替部205は、ユーザから指示されたモードに切り替える。
次に、ステップS104において、モード切替部205は、拡大モードへ切り替えた否かを判断する。拡大モードへ切り替えた場合には(YES)、ステップS105に処理を進め、通常操作モードへ切り替えた場合には(NO)、ステップS106に処理を進める。
次に、ステップS105において、拡大表示制御部206は、タッチスクリーン204へのユーザの操作を検出すると、タッチスクリーン204に表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像をタッチスクリーン204に出力する。
次に、ステップS106において、マーカー位置情報取得部207は、ステップS40で取得されたカメラ画像に写っている被操作端末画面内のマーカーを検出し、カメラ画像上におけるマーカーの位置を示すマーカー位置情報を取得する。
次に、ステップS107において、マーカー位置情報取得部207は、ステップS106において、被操作端末画面の四隅のマーカー位置情報を取得できたか否か判断する。被操作端末画面の四隅のマーカー位置情報を取得できた場合(YES)には、ステップS108に処理を進め、被操作端末画面の四隅のマーカー位置情報を取得できなかった場合(NO)には、ステップS100に処理を戻す。このとき、カメラ画像を再度取得するようにユーザに促すメッセージ等を出力してもよい。
次に、ステップS108において、相対位置情報計算部208は、携帯端末200のタッチスクリーン204へのタッチ操作を検出したか否かを判断する。タッチスクリーン204へのタッチ操作を検出した場合(YES)には、ステップS109に処理を進め、検出しなかった場合には、処理を終了する。
次に、ステップS109において、相対位置情報計算部208は、カメラ画像に写っている被操作端末画面上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する。拡大表示制御部206で出力された新たなカメラ画像がタッチスクリーン204に表示されている場合には、相対位置情報計算部208は、タッチスクリーン204上、言い換えるとカメラ画像上におけるタッチ位置を示すタッチ位置情報と、新たなカメラ画像の拡大表示に関する情報、およびマーカー位置情報取得部207で取得されたマーカー位置情報に基づいて相対位置情報を計算する。一方、携帯端末画像出力部203で出力されたカメラ画像501がタッチスクリーン204に表示されている場合には、タッチ位置情報と、マーカー位置情報とに基づいて、カメラ画像に写っている被操作端末画面上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する。
次に、ステップS110において、相対位置情報送信部209は、ステップS109で計算されたタッチ位置の相対位置情報を被操作端末100に送信する。
以上説明したように、本実施形態によれば、ユーザから要求に応じて、携帯端末に表示された被操作端末の画像の一部を任意に拡大表示することにより、被操作端末の操作を代替する携帯端末のタッチスクリーンへのタッチ操作の操作精度を向上するとともに、ユーザの操作性を向上することができる。
なお、遠隔操作システムの処理をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを、遠隔操作システムを構成する各機器に読み込ませ、実行することによって本発明の遠隔操作システムを実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、OSや周辺装置等のハードウェアを含む。
また、「コンピュータシステム」は、WWW(World Wide Web)システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されても良い。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1 遠隔操作システム
10 通信ネットワーク
100 被操作端末
101 表示部
102 マーカー生成部
103 被操作端末画像出力部
104 相対位置情報受信部
105 相対位置情報変換部
106 操作処理部
200 操作端末
201 カメラ
202 カメラ画像取得部
203 携帯端末画像出力部
204 タッチスクリーン
205 モード切替部
206 拡大表示制御部
207 マーカー位置情報取得部
208 相対位置情報計算部
209 相対位置情報送信部

Claims (6)

  1. カメラおよびタッチスクリーンを備えた携帯端末と、前記携帯端末により操作される被操作端末と、を備える遠隔操作システムであって、
    前記被操作端末は、
    画像を表示する表示手段と、
    前記画像の領域を特定するためのマーカーを生成するマーカー生成手段と、
    生成されたマーカーを前記画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を前記表示手段に出力する被操作端末画像出力手段と、
    を備え、
    前記携帯端末は、
    前記表示手段に表示されたマーカー画像を前記カメラで撮影して得られるカメラ画像を取得するカメラ画像取得手段と、
    前記カメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する携帯端末画像出力手段と、
    ユーザの操作に応じて、前記カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行うモード切替手段と、
    前記拡大モードの下、前記タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する拡大表示制御手段と、
    前記拡大モードが解除されている際に、前記カメラ画像から、前記マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得するマーカー位置情報取得手段と、
    前記拡大モードが解除されている際に、前記新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、前記新たなカメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、前記カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する相対位置情報計算手段と、
    計算された相対位置情報を前記被操作端末に送信する相対位置情報送信手段と、
    を備え、
    さらに、
    前記被操作端末は、
    前記携帯端末から前記相対位置情報を受信する相対位置情報受信手段と、
    受信した相対位置情報を、前記表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する相対位置情報変換手段と、
    変換された絶対位置情報と、前記マーカー画像とに基づいて、前記携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する操作処理手段と、
    を備えることを特徴とする遠隔操作システム。
  2. 前記相対位置情報計算手段は、前記拡大モードが解除されている際に、前記カメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、前記カメラ画像上のタッチ位置を示すタッチ位置情報と、取得されたマーカー位置情報とに基づいて、前記カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算することを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作システム。
  3. 前記選択された領域は、前記拡大モードの下、ユーザの操作によって指示された前記タッチスクリーン上のタッチ位置および拡大率に基づいて、前記カメラ画像から切り抜かれた領域であることを特徴とする請求項1または2に記載の遠隔操作システム。
  4. 前記新たなカメラ画像の拡大表示に関する情報は、前記拡大率、および前記選択された領域の位置情報を含むことを特徴とする請求項3に記載の遠隔操作システム。
  5. カメラおよびタッチスクリーンを備えた携帯端末と、前記携帯端末により操作される被操作端末と、を備える遠隔操作システムにおける遠隔操作方法であって、
    前記被操作端末が、画像の領域を特定するためのマーカーを生成する第1のステップと、
    前記被操作端末が、生成されたマーカーを前記画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を表示手段に出力する第2のステップと、
    前記携帯端末が、前記表示手段に表示されたマーカー画像を前記カメラで撮影して得られるカメラ画像を取得する第3のステップと、
    前記携帯端末が、前記カメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する第4のステップと、
    前記携帯端末が、ユーザの操作に応じて、前記カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行う第5のステップと、
    前記携帯端末が、前記拡大モードの下、前記タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する第6のステップと、
    前記携帯端末が、前記カメラ画像から、前記マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得する第7のステップと、
    前記携帯端末が、前記拡大モードが解除された下、前記新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、前記カメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、前記カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する第8のステップと、
    前記携帯端末が、計算された相対位置情報を前記被操作端末に送信する第9のステップと、
    前記被操作端末が、前記携帯端末から前記相対位置情報を受信する第10のステップと、
    前記被操作端末が、受信した相対位置情報を、前記表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する第11のステップと、
    前記被操作端末が、変換された絶対位置情報と、前記マーカー画像とに基づいて、前記携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する第12のステップと、
    を含むことを特徴とする遠隔操作方法。
  6. カメラおよびタッチスクリーンを備えた携帯端末と、前記携帯端末により操作される被操作端末と、を備える遠隔操作システムにおける遠隔操作方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記被操作端末が、画像の領域を特定するためのマーカーを生成する第1のステップと、
    前記被操作端末が、生成されたマーカーを前記画像に重ね合わせたマーカー画像を作成し、作成したマーカー画像を表示手段に出力する第2のステップと、
    前記携帯端末が、前記表示手段に表示されたマーカー画像を前記カメラで撮影して得られるカメラ画像を取得する第3のステップと、
    前記携帯端末が、前記カメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する第4のステップと、
    前記携帯端末が、ユーザの操作に応じて、前記カメラ画像の一部の領域を拡大表示する拡大モードへの切り替えを行う第5のステップと、
    前記携帯端末が、前記拡大モードの下、前記タッチスクリーンに表示されたカメラ画像において、ユーザの操作により選択された領域を拡大した新たなカメラ画像を前記タッチスクリーンに出力する第6のステップと、
    前記携帯端末が、前記拡大モードが解除されたか否か判断する第7のステップと、
    前記携帯端末が、前記拡大モードが解除されたと判断した際に、前記カメラ画像から、前記マーカーを検出して、検出したマーカーのカメラ画像上の位置を示すマーカー位置情報を取得する第8のステップと、
    前記携帯端末が、前記新たなカメラ画像が表示されたタッチスクリーンへのタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン上のタッチ位置を示すタッチ位置情報、前記カメラ画像の拡大表示に関する情報、および取得されたマーカー位置情報に基づいて、前記カメラ画像に写っているマーカー画像上のタッチ位置を示す相対位置情報を計算する第9のステップと、
    前記携帯端末が、計算された相対位置情報を前記被操作端末に送信する第10のステップと、
    前記被操作端末が、前記携帯端末から前記相対位置情報を受信する第11のステップと、
    前記被操作端末が、受信した相対位置情報を、前記表示手段に表示されたマーカー画像上の位置を示す絶対位置情報に変換する第12のステップと、
    前記被操作端末が、変換された絶対位置情報と、前記マーカー画像とに基づいて、前記携帯端末のタッチスクリーンにて選択された操作を特定し、特定された操作を実行する第13のステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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