JP2012243221A - ポインティングシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】いずれか一つのスピーカ20a〜20cから、いずれか2つのマイク10a〜10cを組み合わせた、全ての組み合わせのマイクが受信した変調音波に相関処理を施して、スピーカ毎に、各組み合わせのマイクまでの変調音波の到達時間差を算出し、各到達時間差に基づいて、各スピーカと各組み合わせのマイクとの成す角度を算出する角度算出部30−0と、各角度および各マイクの位置関係を用いて、各マイクの空間上の位置を推定する位置推定部30−1と、ポインティングデバイス10の方向ベクトルを推定し、方向ベクトルと平行な直線と平面としてのスクリーン20との交点を推定する指示点推定部30−2とを備える。
【選択図】図2
Description
図1は、第1の実施形態に係るポインティングシステムの概略構成を示す図である。図1に示すように、ポインティングシステム1は、ポインティングデバイス10と、スクリーン20と、PC(Personal Computer)30と、プロジェクタ40と、から構成されている。ポインティングデバイス10には、任意の位置に音波受信装置としての複数のマイクが設けられている。具体的には、図1では、ポインティングデバイス10の先端部に3つのマイク10a、10b、10cが設けられている。スクリーン20の近傍には、発信装置毎に異なるM系列で変調を施した超音波を断続的に発信する音波発信装置としてのスピーカが複数設けられている。具体的には、図1では、3つのスピーカ20a、20b、20cが、スクリーン20の3つの頂点部に設けられている。そして、マイク10a、10b、10cは、3つのスピーカ20a、20b、20cが発信するM系列変調超音波を受信する。なお、図1では、ポインティングデバイス1が矢印の形状となっているが、本発明は、この形状に限定されるわけではない。
図6は、第2の実施形態に係るポインティングシステムの概略構成を示す図である。図6に示すように、第2の実施形態に係るポインティングシステム2は、第1の実施形態とは異なり、マイクとスピーカとが相互に交換されている。すなわち、ポインティングデバイス50には、任意の位置に音波発信装置としての複数のスピーカが設けられている。具体的には、図6では、ポインティングデバイス50の先端部に2つのスピーカ50a、50bが、中間部にスピーカ50cが設けられている。スクリーン20の近傍には、変調超音波を受信する音波受信装置としてのマイクが複数設けられている。具体的には、図6では、3つのマイク60a、60b、60cが、スクリーン20の3つの頂点部に設けられている。3つのスピーカ50a、50b、50cが発信する変調超音波の生成は第1の実施形態と同様の動作を行う。そして、3つのマイク60a、60b、60cは、3つのスピーカ50a、50b、50cが発信する変調超音波を受信する。なお、図6では、ポインティングデバイス1が矢印の形状となっているが、本発明は、この形状に限定されるわけではない。
10、10−1 ポインティングデバイス
10a、10b、10c、10−1a、10−1b、10−1c マイク(音波受信装置)
20 スクリーン
20a、20b、20c スピーカ(音波発信装置)
30 PC
30−0 角度算出部
30−1 位置推定部
30−2 指示点推定部
40 プロジェクタ
50 ポインティングデバイス
50a、50b、50c スピーカ(音波発信装置)
60a、60b、60c マイク(音波受信装置)
Claims (7)
- ポインティングデバイスが指し示すスクリーン上の位置を推定するポインティングシステムであって、
空間内の任意の異なる位置に設けられ、相互に異なる疑似ランダム信号で変調された音波を発信する複数の音波発信装置と、
ポインティングデバイス上の任意の位置に設けられ、音波を受信する複数の音波受信装置と、
いずれか一つの音波発信装置から、いずれか2つの前記音波受信装置を組み合わせた、全ての組み合わせの音波受信装置が受信した変調音波に相関処理を施して、前記音波発信装置毎に、前記各組み合わせの音波受信装置までの前記変調音波の到達時間差を算出し、前記算出した各到達時間差に基づいて、前記各音波発信装置と前記各組み合わせの音波受信装置との成す角度を算出する角度算出部と、
前記算出した各角度および前記各音波受信装置の位置関係を用いて連立方程式を解くことにより前記各音波受信装置の空間上の位置を推定する位置推定部と、
前記推定した音波受信装置の各座標の任意の二点を結ぶ直線、または、前記推定した音波受信装置の各座標の任意の一点と前記推定した音波受信装置の各座標の重心とを結ぶ直線と、既知である前記ポインティングデバイスの方向を示すベクトルとの角度差に基づいて、前記ポインティングデバイスの指示方向を特定する方向ベクトルを推定すると共に、前記ポインティングデバイス上の任意の一点を通り、前記推定した方向ベクトルと平行な直線と平面としての前記スクリーンとの交点を推定する指示点推定部と、を備えることを特徴とするポインティングシステム。 - ポインティングデバイスが指し示すスクリーン上の位置を推定するポインティングシステムであって、
空間内の任意の異なる位置に設けられ、相互に異なる疑似ランダム信号で変調された音波を発信する複数の音波発信装置と、
ポインティングデバイス上の任意の位置に設けられ、音波を受信する複数の音波受信装置と、
いずれか一つの音波発信装置から、いずれか2つの前記音波受信装置を組み合わせた、全ての組み合わせの音波受信装置が受信した変調音波に相関処理を施して、前記音波発信装置毎に、前記各組み合わせの音波受信装置までの前記変調音波の到達時間差を算出し、前記算出した各到達時間差に基づいて、前記各音波発信装置と前記各組み合わせの音波受信装置との成す角度を算出する角度算出部と、
前記算出した各角度および前記各音波受信装置の位置関係を用いて前記各音波受信装置の空間上の位置を推定する位置推定部と、
前記推定した音波受信装置の各座標の任意の二点を結ぶ直線、または、前記推定した音波受信装置の各座標の任意の一点と前記推定した音波受信装置の各座標の重心とを結ぶ直線と、既知である前記ポインティングデバイスの方向を示すベクトルとの角度差に基づいて、前記ポインティングデバイスの指示方向を特定する方向ベクトルを推定すると共に、前記ポインティングデバイス上にはない任意の一点を通り、前記推定した方向ベクトルと平行な直線と平面としての前記スクリーンとの交点を推定する指示点推定部と、を備えることを特徴とするポインティングシステム。 - ポインティングデバイスが指し示すスクリーン上の位置を推定するポインティングシステムであって、
ポインティングデバイス上の任意の異なる位置に設けられ、相互に異なる疑似ランダム信号で変調された音波を発信する複数の音波発信装置と、
空間内の相互に異なる複数の位置に設けられ、音波を受信する複数の音波受信装置と、
いずれか2つの前記音波発信装置を組み合わせた、全ての組み合わせの音波発信装置から、いずれか一つの前記音波受信装置が受信した変調音波に相関処理を施して、前記音波受信装置毎に、前記各組み合わせの音波発信装置からの前記変調音波の到達時間差を算出し、前記算出した各到達時間差に基づいて、前記各組み合わせの音波発信装置と前記各音波受信装置との成す角度を算出する角度算出部と、
前記算出した各角度および前記音波発信装置の位置関係を用いて連立方程式を解くことにより前記各音波発信装置の空間上の位置を推定する位置推定部と、
前記推定した音波発信装置の各座標の任意の二点を結ぶ直線、または、前記推定した音波発信装置の各座標の任意の一点と前記推定した音波発信装置の各座標の重心とを結ぶ直線と、既知である前記ポインティングデバイスの方向を示すベクトルとの角度差に基づいて、前記ポインティングデバイスの指示方向を特定する方向ベクトルを推定すると共に、前記ポインティングデバイス上の任意の一点を通り、前記推定した方向ベクトルと平行な直線と平面としての前記スクリーンとの交点を推定する指示点推定部と、を備えることを特徴とするポインティングシステム。 - ポインティングデバイスが指し示すスクリーン上の位置を推定するポインティングシステムであって、
ポインティングデバイス上の任意の異なる位置に設けられ、相互に異なる疑似ランダム信号で変調された音波を発信する複数の音波発信装置と、
空間内の相互に異なる複数の位置に設けられ、音波を受信する複数の音波受信装置と、
いずれか2つの前記音波発信装置を組み合わせた、全ての組み合わせの音波発信装置から、いずれか一つの前記音波受信装置が受信した変調音波に相関処理を施して、前記音波受信装置毎に、前記各組み合わせの音波発信装置からの前記変調音波の到達時間差を算出し、前記算出した各到達時間差に基づいて、前記各組み合わせの音波発信装置と前記各音波受信装置との成す角度を算出する角度算出部と、
前記算出した各角度および前記音波発信装置の位置関係を用いて連立方程式を解くことにより前記各音波発信装置の空間上の位置を推定する位置推定部と、
前記推定した音波発信装置の各座標の任意の二点を結ぶ直線、または、前記推定した音波発信装置の各座標の任意の一点と前記推定した音波発信装置の各座標の重心とを結ぶ直線と、既知である前記ポインティングデバイスの方向を示すベクトルとの角度差に基づいて、前記ポインティングデバイスの指示方向を特定する方向ベクトルを推定すると共に、前記ポインティングデバイス上にはない任意の一点を通り、前記推定した方向ベクトルと平行な直線と平面としての前記スクリーンとの交点を推定する指示点推定部と、を備えることを特徴とするポインティングシステム。 - 前記各音波発信装置は、同時時刻または異なる時刻のいずれか一方に前記音波を発信することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のポインティングシステム。
- 前記交点を前記ポインティングデバイスが指示する指示点として画面に表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のポインティングシステム。
- 前記表示部に表示されている画面を、前記スクリーンに投影する投影装置をさらに備えることを特徴とする請求項6記載のポインティングシステム。
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2011
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