JP2012530303A - 表面上の放射を遮る物体を検出し追跡するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
センサ102aおよび102bが距離dだけ分離される。放射センサ102aはx−y平面上の(0,0)の位置にあり、放射センサ102bはx平面上の(d,0)の位置にある。
フレーム108の下側および右側の各放射源に対する、フレームの左側(または放射センサ102aの位置に応じてフレームの左側に平行な線)と、放射センサ102aと放射源の間の経路との間の角度、または角度に対応する値。
フレーム108の左側または下側の各放射源に対する、フレームの右側(または放射センサ102bの位置に応じてフレームの右側に平行な線)と、放射センサ102bと放射源の間の経路との間の角度、または角度に対応する値。
Tan(φ124)=0.63×tan(44°)+0.37×tan(42°)
=0.9415。
角度φ124は43.27°である。
φ124=0.63×44°+0.37×42°
=43.26°。
放射強度信号722のそれぞれが(図9aおよび図9bに図示されるように)1つの範囲の減衰させられた放射源を含む場合、方法800はステップ806に進む。
放射強度信号722の両方が(図10aおよび図10b、ならびに図12aおよび図12bに図示されるように)2つの範囲の減衰させられた放射源を含む場合、方法800はステップ808に進む。
(図14aおよび図14bに図示されるように)放射強度信号722のどちらか一方が2つの範囲の減衰させられた放射源を含み、かつ他方の放射強度信号が1つの範囲の減衰させられた放射源を含む場合、方法800はステップ810に進む。
放射強度信号722の両方がゼロの範囲の減衰させられた放射源を含む場合、方法800はステップ820に進む。
そうでない場合、方法800はステップ804に戻る。
4つの点734〜740は2対で考えられてもよい。放射を遮る物体724aおよび724bは点734および740にあるか、または点736および738にあり得る。
組合せ1:放射を遮る物体724aが位置734に動き、放射を遮る物体724bが位置740に動いた。
組合せ2:放射を遮る物体724aが位置740に動き、放射を遮る物体724bが位置734に動いた。
組合せ3:放射を遮る物体724aが位置736に動き、放射を遮る物体724bが位置738に動いた。
組合せ4:放射を遮る物体724aが位置738に動き、放射を遮る物体724bが位置736に動いた。
各組合せに対して、コントローラ704は、2つの放射を遮る物体724が動く総距離を計算するように構成される。たとえば、組合せ3では、第1の放射を遮る物体724aが位置P1aから位置736まで動き、第2の放射を遮る物体724bが位置P2aから位置738まで動く。それぞれの放射を遮る物体が動く距離が標準的な幾何学的手法を使用して計算されることができる。
組合せ1: 0.2mm
組合せ2: 82.4mm
組合せ3: 46.5mm
組合せ4: 85.3mm
Claims (35)
- 放射を遮る物体の位置を検出するシステムであって、
フレームと、
前記フレームに搭載される第1の放射センサと、
前記フレームに搭載される第2の放射センサであって、前記第1および第2の放射センサはある距離だけ分離される第2の放射センサと、
前記フレームに搭載される複数の放射源であって、前記放射源の少なくとも一部が前記放射センサのそれぞれに見える複数の放射源と、
放射源および前記放射センサに結合されるコントローラと
を含むシステム。 - 前記放射センサのそれぞれが前記放射源により放出される放射を感知し、放射強度レベルを前記センサに入射する放射の前記強度に対応して前記コントローラに提供する、請求項1に記載のシステム。
- 前記放射センサのそれぞれが、
光センサ、
フォトダイオード、
光電セル、
太陽電池、および
光電池からなるグループから選択される、請求項1または2に記載のシステム。 - 前記フレームが1つの表面を少なくとも部分的に囲む、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記表面が書込面である、請求項1から4のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記表面が表示スクリーンの表面である、請求項1から4のいずれか1項に記載のシステム。
- ベゼルをさらに含み、前記放射源が前記ベゼル内部に搭載される、請求項1から6のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記放射センサが前記ベゼル内部に搭載される、請求項1から7のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記放射源の少なくとも一部により放出される放射を拡散させるための1つまたは複数のディフューザをさらに含む、請求項1から8のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ディフューザが、
半透明なシート材料、
半透明なプラスチック、
半透明なガラス、
レンズ状のディフューザ、
回折格子、および
レンズ状の回折格子からなるグループから選択される、請求項9に記載のシステム。 - 前記フレームが第1、第2、第3、および第4の側面を有し、
前記第1の放射センサが前記第1の側面と前記第2の側面の間に搭載され、
前記第2の放射センサが前記第1の側面と前記第4の側面の間に搭載され、
放射源が第2、第3、および第4の側面に搭載される、請求項1から10のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記放射を遮る物体の位置を外部機器に提供するための、前記コントローラに結合されるインタフェースをさらに含む、請求項1から11のいずれか1項に記載のシステム。
- 表面上の放射を遮る物体の位置を推定する方法であって、
第1のセンサおよび第2のセンサを提供するステップと、
複数の放射源を提供するステップであって、
前記放射源の少なくとも一部により放出される放射が前記表面全体を通り、前記第1のセンサに入射し、
前記放射源の少なくとも一部により放出される放射が前記表面全体を通り、前記第2のセンサに入射する、前記複数の放射源を提供するステップと、
前記第1の放射センサに対応する第1の放射強度信号を集めるステップと、
前記第2の放射センサに対応する第2の放射強度信号を集めるステップと、及び、
前記放射強度信号に基づき前記放射を遮る物体の前記位置を推定するステップと、を含む方法。 - 放射センサに対応する各放射強度信号が、前記放射源の少なくとも一部が順次活動化される間に、前記放射センサからの放射強度レベルを順次サンプリングすることにより集められる、請求項13に記載の方法。
- 前記放射強度信号が同時に集められる、請求項14に記載の方法。
- 第1の放射センサに対応する放射強度信号、および前記第2の放射センサに対応する放射強度信号を生み出すために、前記放射源の少なくとも1つが異なる強度で別個に活動化される、請求項15に記載の方法。
- 前記放射強度信号が順次集められる、請求項14に記載の方法。
- 前記第1の放射センサに対応する第1の放射強度信号が集められ、次に、前記第2の放射センサに対応する第2の放射強度信号が集められる、請求項17に記載の方法。
- 前記放射を遮る物体の前記位置を推定するステップが、
前記第1の放射強度信号中の第1のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
前記第2の放射強度信号中の第2のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
第1の放射センサに対する前記第1のグループの減衰させられた放射源の前記位置、および前記第2の放射センサに対する前記第2のグループの減衰させられた放射源の前記位置に基づき、前記放射を遮る物体の前記位置を推定するステップとを含む、請求項13から18のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップが、前記放射源の少なくとも一部に対して、前記放射強度信号中の放射強度レベルを、前記第1の放射センサでの前記放射源に対するベースラインレベルと比較するステップを含み、
前記第2のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップが、前記放射源の少なくとも一部に対して、前記放射強度信号中の放射強度レベルを、前記第2の放射センサでの前記放射源に対するベースラインレベルと比較するステップを含む、請求項19に記載の方法。 - 放射源が、前記放射源に対する前記放射強度レベルが前記第1の放射センサでの前記放射源に対する前記ベースラインレベルよりしきい値だけ低い場合だけ、前記第1のグループに含まれ、
放射源が、前記放射源に対する前記放射強度レベルが前記第2の放射センサでの前記放射源に対する前記ベースラインレベルよりしきい値だけ低い場合だけ、前記第2のグループに含まれる、請求項20に記載の方法。 - 前記放射を遮る物体の前記位置を推定する前記ステップが、
前記第1のグループに基づき第1の中央の放射源を識別するステップと、
前記第2のグループに基づき第2の中央の放射源を識別するステップと、
前記第1の中央の放射源、前記第2の中央の放射源に基づき前記放射を遮る物体の前記位置を推定するステップとを含む、請求項19から21のいずれか1項に記載の方法。 - 前記放射を遮る物体の前記位置を推定するステップが、
前記第1の放射強度信号中の第1のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
前記第2の放射強度信号中の第2のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
前記第1のグループの減衰させられた放射源に基づき第1の角度を決定するステップと、
前記第2のグループの減衰させられた放射源に基づき第2の角度を決定するステップと、
前記第1および第2の角度、ならびに前記第1および第2の放射センサの前記位置に基づき、前記放射を遮る物体の前記位置の前記位置を推定するステップとを含む、請求項13から18のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップが、前記放射源の少なくとも一部に対して、前記放射強度信号中の放射強度レベルを、前記第1の放射センサでの前記放射源に対するベースラインレベルと比較するステップを含み、
前記第2のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップが、前記放射源の少なくとも一部に対して、前記放射強度信号中の放射強度レベルを、前記第2の放射センサでの前記放射源に対するベースラインレベルと比較するステップを含む、請求項23に記載の方法。 - 放射源が、前記放射源に対する前記放射強度レベルが前記第1の放射センサでの前記放射源に対する前記ベースラインレベルよりしきい値だけ低い場合だけ、前記第1のグループに含まれ、
放射源が、前記放射源に対する前記放射強度レベルが前記第2の放射センサでの前記放射源に対する前記ベースラインレベルよりしきい値だけ低い場合だけ、前記第2のグループに含まれる、請求項24に記載の方法。 - 前記第1の角度を決定するステップが、前記第1の角度をルックアップテーブルで調べるステップを含み、前記第2の角度を決定するステップが、前記第2の角度をルックアップテーブルで調べるステップを含む、請求項23から25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の角度を決定するステップが前記第1の角度を計算するステップを含み、前記第2の角度を決定するステップが前記第2の角度を計算するステップを含む、請求項23から25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の角度を決定するステップが、前記第1のグループ中の放射源の前記減衰に基づき加重平均を計算するステップを含み、
前記第2の角度を決定するステップが、前記第2のグループ中の放射源の前記減衰に基づき加重平均を計算するステップを含む、請求項23から25のいずれか1項に記載の方法。 - 前記放射を遮る物体の前記位置を推定するステップが、
前記第1の放射強度信号中に第1のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
前記第2の放射強度信号中に第2のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
前記第1のグループの減衰させられた放射源に基づき第1の角度に対応する第1の値を決定するステップと、
前記第2のグループの減衰させられた放射源に基づき第2の角度に対応する第2の値を決定するステップと、
前記第1および第2の角度、ならびに前記第1および第2の放射センサの前記位置に基づき、前記放射を遮る物体の前記位置の前記位置を推定するステップとを含む、請求項13から18のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップが、前記放射源の少なくとも一部に対して、前記放射強度信号中の放射強度レベルを、前記第1の放射センサでの前記放射源に対するベースラインレベルと比較するステップを含み、
前記第2のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップが、前記放射源の少なくとも一部に対して、前記放射強度信号中の放射強度レベルを、前記第2の放射センサでの前記放射源に対するベースラインレベルと比較するステップを含む、請求項29に記載の方法。 - 放射源が、前記放射源に対する前記放射強度レベルが前記第1の放射センサでの前記放射源に対する前記ベースラインレベルよりしきい値だけ低い場合だけ、前記第1のグループに含まれ、
放射源が、前記放射源に対する前記放射強度レベルが前記第2の放射センサでの前記放射源に対するベースラインレベルよりしきい値だけ低い場合だけ、前記第2のグループに含まれる、請求項30に記載の方法。 - 前記第1の値が前記第1の角度の正接であり、前記第2の値が前記第2の値の正接である、請求項29から31のいずれか1項に記載の方法。
- 表面上の2つ以上の放射を遮る物体の位置を推定する方法であって、
第1のセンサおよび第2のセンサを提供するステップと、
複数の放射源を提供するステップであって、
前記放射源の少なくとも一部により放出される放射が前記表面全体を通り、前記第1のセンサに入射し、
前記放射源の少なくとも一部により放出される放射が前記表面全体を通り、前記第2のセンサに入射する、前記複数の放射源を提供するステップと、
前記第1の放射センサに対応する第1の放射強度信号を集めるステップと、
前記第2の放射センサに対応する第2の放射強度信号を集めるステップと、及び、
前記放射強度信号に基づき前記第1および第2の放射を遮る物体の前記位置を推定するステップと、を含む方法。 - 前記放射を遮る物体の前記位置を推定するステップが、
前記第1の放射強度信号中の1つまたは複数の第1のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
前記第2の放射強度信号中の1つまたは複数の第2のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
第1の放射センサに対する前記1つまたは複数の第1のグループの減衰させられた放射源の前記位置、および前記第2の放射センサに対する前記1つまたは複数の第2のグループの減衰させられた放射源の前記位置に基づき、前記第1の放射を遮る物体の前記位置を推定するステップと、
第1の放射センサに対する前記1つまたは複数の第1のグループの減衰させられた放射源の前記位置、および前記第2の放射センサに対する前記1つまたは複数の第2のグループの減衰させられた放射源の前記位置に基づき、前記第2の放射を遮る物体の前記位置を推定するステップとを含む、請求項33に記載の方法。 - 前記放射を遮る物体の前記位置を推定するステップが、
前記第1の放射強度信号中の第1のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
前記第2の放射強度信号中の第2のグループの1つまたは複数の減衰させられた放射源を識別するステップと、
前記第1のグループの減衰させられた放射源に基づき1つまたは複数の第1の角度を計算するステップと、
前記第2のグループの減衰させられた放射源に基づき1つまたは複数の第2の角度を計算するステップと、
前記1つまたは複数の第1の角度、前記1つまたは複数の第2の角度、ならびに前記第1および第2の放射センサの前記位置に基づき、前記第1の放射を遮る物体の前記位置の前記位置を推定するステップと、
前記1つまたは複数の第1の角度、前記1つまたは複数の第2の角度、ならびに前記第1および第2の放射センサの前記位置に基づき、前記第2の放射を遮る物体の前記位置の前記位置を推定するステップとを含む、請求項33に記載の方法。
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