JP2019070911A - 情報処理装置、接続設定方法、コンピュータプログラム、及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】離れた場所に設置されている電子機器の無線接続をユーザが直感的に確認、把握できるような装置を提供する。【解決手段】情報処理装置100は、無線通信により無線ルータ101と監視カメラ102とを接続する。情報処理装置は、ディスプレイに表示画面400を表示する。表示画面400は、無線ルータ101と監視カメラ102との間の無線通信の通信路及び接続状態を表す仮想線401が、無線ルータ101と監視カメラ102との画像を含むRGB画像に重畳して構成される。【選択図】図1
Description
本発明は、離れた場所に設置されている電子機器同士を無線によりネットワーク接続するためのユーザインタフェース技術に関する。
近年、無線機能を搭載した電子機器が普及している。電子機器を無線ネットワークに接続するための設定は、手間のかかる煩雑な作業である。そのために、接続設定を簡単にするための技術が提案されている。例えば、WPS(Wi-Fi Protected Setup)やAOSS(AirStation One-Touch Secure System)(登録商標)は、対応機器に搭載されたボタンを同時に押すだけで簡単に無線接続を確立する。NFC(Near Field Communication)を利用したBluetooth(登録商標)/Wifiハンドオーバーは、対応機器同士を接触させるだけで無線接続を確立する。
これらの方法で、離れた場所に設置された電子機器同士を無線により接続することが困難な場合がある。例えば、リビングにあるデジタルTVと別の部屋にある無線ルータとを接続する場合、ボタンを同時に押す、もしくは機器同士を接触させることは困難である。接続する電子機器同士が近くにある場合でも、据え置き型の電子機器であれば少なからず同様の課題が発生する。特許文献1、2は、離れた場所に設置されている据え置き型の電子機器の無線によるネットワーク接続を、可搬型の仲介装置を用いて行う技術を開示する。
しかしながら、離れた場所に設置されている電子機器の無線によるネットワーク接続が正常に確立したか否か(接続合否)を、ユーザが直感的に確認、把握することは困難である。
本発明は、上記の問題に鑑み、離れた場所に設置されている電子機器の無線によるネットワーク接続をユーザが直感的に確認、把握できるような装置を提供することを主たる目的とする。
本発明の情報処理装置は、所定のディスプレイに表示画面を表示させる表示手段と、無線通信及び近距離無線通信が可能な電子機器との間で近距離無線通信を行う通信手段と、所定の撮像装置から前記電子機器の画像を含む画像を取得する撮像手段と、前記無線通信により接続する2つの電子機器を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される2つの電子機器の間で無線通信を行わせるための設定を行う接続処理開始手段と、前記2つの電子機器の間の無線通信の通信路及び接続状態を表す仮想的な図形を前記撮像手段で取得した前記画像に重畳して前記表示画面を生成し、生成した前記表示画面を前記表示手段により前記ディスプレイに表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、無線通信の通信路及び接続状態を表す仮想的な図形により、ユーザが、電子機器間の無線接続を直感的に確認、把握することができるようになる。
以下、図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。
第1実施形態では、無線ネットワークで接続する2つの電子機器として、遠方に設置される監視カメラと、オフィス内に設置される無線ルータとを例にして説明する。本実施形態では、監視カメラと無線ルータとの無線ネットワークの接続設定を情報処理装置により行う。各電子機器(監視カメラ、無線ルータ)は、無線ネットワークによる通信を行うための機能を備える。無線ネットワークは、例えば無線LAN(Local Area Network)接続である。
情報処理装置は、実空間における3次元位置情報及び情報処理装置の筐体の方位・姿勢情報を検知するための機能と、外部機器との通信を行うための通信インタフェースを備える。情報処理装置は、3次元位置情報を取得するためにGPS(Global Positioning System)センサを備える。情報処理装置は、情報処理装置の筐体の方位・姿勢情報を取得するために慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)を備える。本実施形態の情報処理装置は、撮像装置としてRGB−Dセンサを備えており、RGB画像と距離画像とを同時に撮影可能である。情報処理装置は、例えばGPSセンサ、IMU、表示装置、及び入力装置を備えるスマートフォンやタブレット端末により実現される。本実施形態では、RGB−Dセンサを通して観測できる座標系を「カメラ座標系」、実空間(3次元空間)上の座標系を「世界座標系」、として説明する。
(システム構成)
図1は、本実施形態の無線ネットワークシステムの構成例示図である。図1(a)に示すように、無線ネットワークは、可搬型の情報処理装置100、オフィスの机上に設置される無線ルータ101、及び遠方に設置される監視カメラ102を含む。情報処理装置100は、監視カメラ102と無線ルータ101との無線ネットワークによる接続設定を行う。本実施形態では、高速な無線LAN回線103a〜103cにより無線ネットワークが構築される。図1の一点鎖線104は、監視カメラ102が無線ルータ101に対して実空間的に離れた場所に設置されていることを示している。
図1は、本実施形態の無線ネットワークシステムの構成例示図である。図1(a)に示すように、無線ネットワークは、可搬型の情報処理装置100、オフィスの机上に設置される無線ルータ101、及び遠方に設置される監視カメラ102を含む。情報処理装置100は、監視カメラ102と無線ルータ101との無線ネットワークによる接続設定を行う。本実施形態では、高速な無線LAN回線103a〜103cにより無線ネットワークが構築される。図1の一点鎖線104は、監視カメラ102が無線ルータ101に対して実空間的に離れた場所に設置されていることを示している。
情報処理装置100は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定を行う際に、無事にネットワーク接続が確立したことを表す表示画面を所定の表示部に表示する。図1(b)は、このような表示画面400を例示しており、無線ルータ101と監視カメラ102とが仮想的な図形(仮想線401)により接続されている。このような表示画面400の表示の詳細については後述する。
(情報処理装置)
図2は、情報処理装置100のハードウェア構成図である。情報処理装置100は、CPU(Central Processing Unit)200、RAM(Random Access Memory)201、及びROM(Read Only Memory)202を含むコンピュータである。CPU200、RAM201、ROM202は、バス203に接続される。バス203には、この他にディスプレイインタフェース(I/F)204、入力I/F206、ストレージI/F210、及びネットワークI/F212が接続される。ディスプレイI/F204は、タッチパネルディスプレイ205が接続される。入力I/F206は、RGB−Dセンサ207、GPSセンサ208、及びIMU209が接続される。ストレージI/F210は、ストレージ211が接続される。
図2は、情報処理装置100のハードウェア構成図である。情報処理装置100は、CPU(Central Processing Unit)200、RAM(Random Access Memory)201、及びROM(Read Only Memory)202を含むコンピュータである。CPU200、RAM201、ROM202は、バス203に接続される。バス203には、この他にディスプレイインタフェース(I/F)204、入力I/F206、ストレージI/F210、及びネットワークI/F212が接続される。ディスプレイI/F204は、タッチパネルディスプレイ205が接続される。入力I/F206は、RGB−Dセンサ207、GPSセンサ208、及びIMU209が接続される。ストレージI/F210は、ストレージ211が接続される。
CPU200は、ROM202に格納されるOS(Operation System)やアプリケーションプログラム等のコンピュータプログラムを、RAM201を作業領域に用いて実行することで、情報処理装置100の動作を制御する。なお、コンピュータプログラムは、ストレージ211に格納されていてもよい。ストレージ211は、ディスクデバイス、フラッシュメモリ、ネットワークドライブ、USB(Universal Serial Bus)ドライブなどの大容量記憶装置である。また、ストレージ211は、複数の記憶装置を並列に接続して構成されていてもよく、ネットワーク上のサーバに含まれるストレージ、クラウドであってもよい。
ディスプレイI/F204は、情報処理装置100で生成する表示画面をタッチパネルディスプレイ205が表示可能な信号に変換する。入力I/F206は、RGB−Dセンサ207が撮像したRGB画像及び距離画像を、情報処理装置100が処理可能な形式に変換する。入力I/F206は、GPSセンサ208で取得する位置情報、及びIMU209で検出する角速度、加速度を情報処理装置100が処理可能な形式に変換する。ストレージI/F210は、ストレージ211へのデータの入出力を行う。ストレージ211は、情報処理装置100が出力する各種情報やUI(User Interface)の部品となる画像、情報処理装置100が内部で起動するプログラムなどが格納される。ネットワークI/F212は、無線ルータ101や監視カメラ102などの無線通信を行う電子機器との間でリモート通信を行う。
図3は、情報処理装置100の機能ブロック図である。情報処理装置100は、記憶部300、通信部301、姿勢算出部302、及び位置情報取得部303として機能する。また情報処理装置100は、撮像部304、オブジェクト検出部305、3次元形状推定部306、接触判定部307、接続処理開始部308、表示制御部309、表示部310、及び仮想線編集部311として機能する。これら各機能は、CPU200が、コンピュータプログラムを実行することで実現される。なお、これらの各機能は、少なくとも一部が、ハードウェアにより実現されてもよい。
記憶部300は、ストレージ211により実現され、情報処理装置100が表示するUIの部品となる画像、コンピュータプログラムなどを格納する。
通信部301は、ネットワークI/F 212を介して、無線ルータ101や監視カメラ102などの無線通信を行う電子機器との間でデータ通信を行う。通信されるデータは、無線ルータ101と監視カメラ102との無線LAN接続に必要な情報であるESSID(Extended Service Set Identifier)やパスワードなどである。本実施形態では、最終的に電子機器間の無線LANの接続設定を行うため、通信部301は、無線LAN(例えばIEEE802.11シリーズ)の通信機能を備えている。本実施形態の通信部301は、無線LAN以外の通信機能、例えばNFC(Near Field radio Communication)による近距離無線通信を行う機能も備えている。
姿勢算出部302は、IMU209で検出される角速度及び加速度から情報処理装置100の筐体の大まかな方位・姿勢を表す方位・姿勢情報を取得する。姿勢算出部302は、取得した方位・姿勢情報をRAM201に保存する。
位置情報取得部303は、情報処理装置100の筐体が存在する実空間上の位置情報を、GPSセンサ208により取得してRAM201に保存する。本実施形態では、位置情報取得部303は、GPSセンサ208により位置情報を取得することを想定するが、屋内のユースケースではGPS電波を受信できない可能性がある。その場合、位置情報取得部303は、WiFiやBluetooh(登録商標)、音波、光を用いた屋内位置測位技術により位置情報を取得してもよい。
撮像部304は、RGB−Dセンサ207で撮像されるRGB画像及び距離画像を所定時間間隔で取得してRAM201に随時保存する。RGB画像は、画像中の任意の1点(画素)の色を、赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)の三原色で表わしたもので、画素毎の赤・緑・青の画素値により表される。距離画像は、画素値として距離情報を持つ画像である。距離情報は、RGB−Dセンサ207から撮影対象物までの実空間おける距離を表す。保存されたRGB画像及び距離画像は、情報処理装置100の各機能ブロックにおいて順次処理される。本実施形態において、撮像部304が画像を取得する周期は、RGB−Dセンサ207が撮像する画像のフレームレートに一致するものとする。ただし、撮像部304は、フレームレートによらない所定時間を撮像の周期として設定し、RGB画像及び距離画像を取得することもできる。
オブジェクト検出部305は、RAM201に保存されたRGB画像及び距離画像を解析して、画像中からオブジェクトを検出する。本実施形態において検出されるオブジェクトは、画像に写り込んだ無線ルータ101、監視カメラ102などの無線通信可能な電子機器である。
3次元形状推定部306は、RGB−Dセンサ207のカメラパラメータ、並びにRAM201に保存される情報処理装置100の3次元位置情報及び距離画像に応じて、オブジェクト検出部305が検出したオブジェクトの3次元形状及び3次元位置を推定する。ここで、カメラ座標系の画素と世界座標系の1点は1対1で対応しており、適切にキャリブレーションされたRGB−Dセンサ207のカメラパラメータに基づいて、互いに座標変換が可能であるものとする。3次元形状推定部306は、推定したオブジェクトの3次元形状及び3次元位置をRAM201に保存する。
接触判定部307は、RAM201に保存されている情報処理装置100の3次元位置、並びに推定したオブジェクトの3次元形状及び3次元位置に基づいて、情報処理装置100と検出したオブジェクト(電子機器)との接触を判定する。接触判定部307は、仮想線401と検出したオブジェクト(電子機器)との接触も判定する。本実施形態では、検出されるオブジェクトは無線ルータ101及び監視カメラ102である。接触判定部307は、接触の判定結果を接続処理開始部308及び表示制御部309に出力する。
接続処理開始部308は、接触判定部307の判定結果により接触したと判定される電子機器に対して、通信部301を介して無線通信を開始する。接続処理開始部308の詳細は後述する。
表示制御部309は、RAM201に保存されている情報処理装置100の3次元位置、並びに推定したオブジェクトの3次元形状及び3次元位置に基づいて、RGB画像に仮想線401を重畳した画像である表示画面を生成する。これにより仮想線401が実空間に存在するオブジェクトに重畳されたような画像が生成される。仮想線401は、実際には目には見えない無線LAN回線の通信路及び接続状態を表す仮想的な線である。本実施形態では伸縮可能な仮想線401が、実空間上の電子機器に対して重畳されるように表示される。表示制御部309は、接触判定部307の判定結果並びに無線電波の状況に応じて仮想線401の表示形態を変更する。
表示部310は、表示制御部309により生成された表示画面を、タッチパネルディスプレイ205に表示する。表示部310は、仮想線401を、その場に存在するかのように実空間上の電子機器の画像に重畳するように表示することになる。
仮想線編集部311は、位置情報取得部303が取得した位置情報に基づいて、重畳表示した仮想線401の長さの伸縮などの編集を行う。
仮想線編集部311は、位置情報取得部303が取得した位置情報に基づいて、重畳表示した仮想線401の長さの伸縮などの編集を行う。
(接続設定)
図4は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定操作の説明図である。図5は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定処理を表すフローチャートである。接続設定処理は、情報処理装置100が仲介装置として行われる。情報処理装置100は、接続設定処理により、無線ルータ101と監視カメラ102との間の無線LAN接続を確立する。
図4は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定操作の説明図である。図5は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定処理を表すフローチャートである。接続設定処理は、情報処理装置100が仲介装置として行われる。情報処理装置100は、接続設定処理により、無線ルータ101と監視カメラ102との間の無線LAN接続を確立する。
情報処理装置100は、起動すると、撮像部304により、RGB−Dセンサ207から規定のフレームレートでRGB画像及び距離画像を取得して、RAM201に保存する(S500)。このとき表示制御部309は、RAM201に保存されるRGB画像を表示部310によりタッチパネルディスプレイ205に表示する。この状態でユーザは、タッチパネルディスプレイ205に表示される画像内(RGB−Dセンサの撮像範囲内)に無線ルータ101を捉えながら、情報処理装置100を無線ルータ101に近づける(図4(a))。このとき、情報処理装置100のタッチパネルディスプレイ205には、表示画面400aが表示される。
情報処理装置100は、3次元形状推定部306により、オブジェクト(無線ルータ101)の3次元形状及び3次元位置を推定する(S501)。そのために情報処理装置100は、まず、姿勢算出部302により、RGB−Dセンサ207から取得したRGB画像の付加情報として、情報処理装置100の向いている方向及び姿勢を、IMU209で検出される角速度に基づいて算出する。姿勢算出部302は、算出結果となる方向・姿勢情報をRAM201に保存する。位置情報取得部303は、RGB画像の付加情報として、情報処理装置100の実空間上の3次元位置情報をGPSセンサ208から取得し、RAM201に保存する。
情報処理装置100は、オブジェクト検出部305により、RAM201に保存されているRGB画像及び距離画像を解析することで、RGB画像内の無線ルータ101が映っている領域(オブジェクト領域)を検出する。オブジェクト検出部305は、検出したオブジェクト領域をラベリングしてRAM201に保存する。
情報処理装置100は、3次元形状推定部306により、オブジェクト検出部305が検出したオブジェクトの3次元形状及び3次元位置を推定する。RGB−Dセンサ207が撮像する距離画像は、カメラ座標系における3次元点群として扱うことができる。3次元形状推定部306は、RGB−Dセンサ207のカメラパラメータとRAM201に保存されている情報処理装置100の位置情報とにより、距離画像の3次元点群を世界座標系に座標変換する。3次元形状推定部306は、このような処理をフレーム毎に行うことで、無線ルータ101の3次元形状及び3次元位置を推定する。3次元形状推定部306は、推定した3次元形状・位置情報をRAM201に保存する。
情報処理装置100は、オブジェクト検出部305により、RAM201に保存されているRGB画像及び距離画像を解析することで、RGB画像内の無線ルータ101が映っている領域(オブジェクト領域)を検出する。オブジェクト検出部305は、検出したオブジェクト領域をラベリングしてRAM201に保存する。
情報処理装置100は、3次元形状推定部306により、オブジェクト検出部305が検出したオブジェクトの3次元形状及び3次元位置を推定する。RGB−Dセンサ207が撮像する距離画像は、カメラ座標系における3次元点群として扱うことができる。3次元形状推定部306は、RGB−Dセンサ207のカメラパラメータとRAM201に保存されている情報処理装置100の位置情報とにより、距離画像の3次元点群を世界座標系に座標変換する。3次元形状推定部306は、このような処理をフレーム毎に行うことで、無線ルータ101の3次元形状及び3次元位置を推定する。3次元形状推定部306は、推定した3次元形状・位置情報をRAM201に保存する。
ユーザは、情報処理装置100と無線ルータ101とを徐々に接近させて接触させる(図4(b))。情報処理装置100は、接触判定部307により、情報処理装置100と無線ルータ101との接触を判定する(S502)。具体的には、接触判定部307は、RAM201に保存されている情報処理装置100の位置情報と、無線ルータ101の位置情報、並びにNFCの電波強度に基づいて接触を判定する。接触したと判定されると、接続処理開始部308は、通信部301に接続処理開始を指示する。
情報処理装置100は、通信部301により、NFCの規格に基づいてNFC通信を開始する。なお、無線ルータ101でも同様の処理が行われる。これにより、情報処理装置100と無線ルータ101との間でNFCによる通信が確立する(S503)。無線ルータ101は、監視カメラ102との無線LAN接続に必要な情報であるESSID及びパスワードを、NFC通信により情報処理装置100へ送信する(S504)。情報処理装置100は、通信部301を介して無線ルータ101から受信したESSID及びパスワードをRAM201に保存する(S505)。
情報処理装置100は、表示制御部309により、RAM201に保存した無線ルータ101の3次元形状・位置情報に基づいて、図4(c)に例示する表示画面400bを生成する。表示画面400bは、無線LANの通信路及び接続状態を表す仮想線401aを含む。仮想線401aは、その一端が実空間上の無線ルータ101に付着しているようにRGB画像に重畳表示される(S506)。
以降、仮想線401aの無線ルータ101に付着している側を仮想線401aの末端部、無線ルータ101に付着していない側を仮想線401aの先端部として説明する。仮想線401aの先端部の表示画面400bにおける表示位置は、表示画面400bの中央付近となるように決定される。仮想線401aの先端部の奥行きは、情報処理装置100と無線ルータ101との位置関係によって決定される。情報処理装置100と無線ルータ101との距離hが0〜140[cm]の範囲の場合、仮想線401aの先端部の奥行きはh/2となる。情報処理装置100と無線ルータ101との距離hが140[cm]より大きい場合、仮想線401aの先端部の奥行きは、情報処理装置100から奥行き方向(RGB−Dセンサ207の撮影方向)に70[cm]離れた位置とする。本実施形態では仮想線401aの先端部の表示位置を、分かり易さ、見やすさという観点からこのように決定するが、それ以外の基準で決定することも可能である。
以降、仮想線401aの無線ルータ101に付着している側を仮想線401aの末端部、無線ルータ101に付着していない側を仮想線401aの先端部として説明する。仮想線401aの先端部の表示画面400bにおける表示位置は、表示画面400bの中央付近となるように決定される。仮想線401aの先端部の奥行きは、情報処理装置100と無線ルータ101との位置関係によって決定される。情報処理装置100と無線ルータ101との距離hが0〜140[cm]の範囲の場合、仮想線401aの先端部の奥行きはh/2となる。情報処理装置100と無線ルータ101との距離hが140[cm]より大きい場合、仮想線401aの先端部の奥行きは、情報処理装置100から奥行き方向(RGB−Dセンサ207の撮影方向)に70[cm]離れた位置とする。本実施形態では仮想線401aの先端部の表示位置を、分かり易さ、見やすさという観点からこのように決定するが、それ以外の基準で決定することも可能である。
ユーザは、情報処理装置100を所持して、監視カメラ102の設置される場所へ移動する(図4(d))。移動時に情報処理装置100は、S500の処理と同様に、撮像部304によりRGB−Dセンサ207から規定のフレームレートでRGB画像及び距離画像を取得して、RAM201に保存する(S507)。情報処理装置100は、S501の処理と同様に、3次元形状推定部306によりオブジェクトの3次元形状と3次元位置の推定を行い、RAM201に保存する(S508)。ユーザが情報処理装置100を所持して移動する間、情報処理装置100は、S506〜S508の処理を繰り返し行う。
この間、仮想線編集部311は、RAM201に保存されている情報処理装置100の実空間の位置情報とオブジェクト(電子機器)の3次元形状・位置情報に基づいて、仮想線の長さを伸縮する編集を行う。表示制御部309は、仮想線編集部311による仮想線の編集結果に基づいて仮想線401bをRGB画像に重畳表示する。図4(d)の表示画面400cに示すように、仮想線401bの先端部は、情報処理装置100の移動にともなって移動し、仮想線編集部311で行われる編集によって、長さが伸縮する。表示画面400cには表示されていないが、仮想線401bの末端部は無線ルータ101に付着したままである。ユーザは、情報処理装置100を無線ルータ101の方へ向けることで、表示画面上で、仮想線401bの末端部が無線ルータ101に付着した状態であることを確認することができる。
ユーザは、情報処理装置100と監視カメラ102とを接近させて接触させる(図4(e))。これにより情報処理装置100は、接触判定部307により情報処理装置100と監視カメラ102との接触を判定する(S509)。接触判定部307は、S502と同様の処理により接触の判定を行う。情報処理装置100は、S503の処理と同様に、監視カメラ102との間でNFCによる通信を確立する(S510)。
情報処理装置100は、通信部301により、RAM201に保存しているESSID及びパスワードをNFC通信により監視カメラ102へ通知する(S511)。監視カメラ102は、情報処理装置100からNFC通信により受信したESSIDとパスワードに応じて無線ルータ101への無線LAN接続を開始する。これにより、無線ルータ101と監視カメラ102との無線LAN接続が確立する(S512)。
情報処理装置100は、無線ルータ101と監視カメラ102との間の無線LAN接続が成功したか否かを確認するために、無線ルータ101に対して接続合否の確認を行う(S513)。情報処理装置100は、予め無線ルータ101に無線LAN接続されており、これにより接続合否の確認を行う。本実施形態では無線ルータ101に対して接続合否の確認を行うが、情報処理装置100は、監視カメラ102に対して接続合否の確認を行うことも可能である。例えば、情報処理装置100は、無線ルータ101への接続に必要な接続情報であるESSID及びパスワードにより、一時的に監視カメラ102と同じ無線ネットワークに参加し、その状態で監視カメラ102へ接続合否の確認を行う。
情報処理装置100は、表示制御部309により、無線ルータ101と監視カメラ102との接続合否に基づいて、仮想線の表示を変更する(S514)。図4(f)の表示画面400dは、仮想線の表示の変更例である。表示画面400dは、無線ルータ101と監視カメラ102との接続が成功した場合を示しており、仮想線401cの先端部が監視カメラ102に付着するようにRGB画像に重畳表示される。無線ルータ101と監視カメラ102との接続が失敗した場合、仮想線401cと監視カメラ102とは付着しないような画像になる。本実施形態では、接続の合否を仮想線とRGB画像内の電子機器とが付着して重畳表示されるか否かで表すが、さらに明確になるように、接続が完了する前と後で仮想線の色を変えて表示しても良い。例えば、仮想線は、接続が完了する前は赤色で表示され、無事に接続が完了した後は青色に変更して表示されてもよい。
以上説明したように、本実施形態の情報処理装置100は、離れた場所に設置されている電子機器間の無線ネットワーク接続設定を行う際に、無線の通信路及び接続状態を示す伸縮可能な仮想線をRGB画像内の電子機器に重畳して表示する。ユーザは、これにより、電子機器間の接続の合否を直感的に把握することができる。つまり、電子機器から伸びている仮想線の先端部が他の機器と繋がっていない場合は接続が失敗していることを表し、電子機器から伸びている仮想線の先端部が他の機器と繋がっている場合は接続が成功していることを表す。ユーザは、仮想線の先端部の結合状態を逐次確認することで、途中経過も含めて接続の合否を直感的に把握することができる。
情報処理装置100は、重畳表示する仮想線を逐次更新する際に、仮想線の表示形態を変更してもよい。例えば情報処理装置100は、仮想線の表示形態を変更することで、接続できない原因や無線電波の状態を接続作業中のユーザに提供することができる。図6は、このような仮想線の表示形態を逐次変更する場合の説明図である。
図6(a)は、無線電波の強弱による仮想線の違いを表す。表示画面600aの仮想線601aは、表示画面600bの仮想線601と比較して無線電波が弱いことを、線の太さにより表している。無線電波が弱いほど、仮想線が細く表示される。
図6(b)は、無線電波が届いていないことを表す。表示画面602の仮想線603は、徐々に細くなる途切れた線として表されており、無線電波が届いていないことを表す。この他に、情報処理装置100は、仮想線603の透明度を変化させて、仮想線603を徐々に不可視化することで、無線電波の届く距離を表現してユーザに提示してもよい。
図6(c)は、無線ルータ101が使用している無線電波が干渉することを表す。表示画面604の仮想線605は、凸凹の線分で表されることで、無線電波の干渉を表す。
図6(d)は、無線ルータ101への接続可能数がオーバーしていることを表す。ここでは、無線ルータ101の接続可能数が5であり、表示画面606の仮想線607a〜607eにより接続状態が表されている。この状態で新たな6つ目の接続を試みる場合、接続が不可であることを表す破線の仮想線608が表示される。接続済みの仮想線607a〜607eが同時に表示されるために、ユーザは、接続可能数をオーバーしていることを確認することができる。また、仮想線607a〜607eは、無線ルータ101の接続可能数をユーザに提示する。
以上では、情報処理装置100が電子機器同士の無線LAN接続を確立する場合について説明したが、情報処理装置100は、無線LAN接続を切断することも可能である。例えば、ユーザがタッチパネルディスプレイ205に重畳表示される仮想線を横切る操作(切断操作)を行う。情報処理装置100は、この切断操作を検出した場合、仮想線編集部311により、表示画面上の切断操作がされた位置で仮想線が切断されたような編集を行う。編集結果に応じて、表示制御部309は、仮想線を切断する表示制御を行う。同時に、通信部301は、仮想線で接続された電子機器に対して、無線LANの切断要求を送信する。無線LANの切断要求を受信した電子機器は、切断要求に従い、仮想線で繋がっていた接続先の電子機器との無線LAN接続を切断する。
なお、本実施形態では無線の通信路及び接続状態を仮想線により表現しているが、その限りではない。例えば、小さな点群やその他の図形を用いて、無線の通信路及び接続状態が表されてもよい。
(変形例1)
無線LAN接続する電子機器がユーザの手の届かない位置に設置される場合、ユーザは、情報処理装置100を該電子機器に接触させることができない。例えば、天井付近に監視カメラ102が設置される場合には、ユーザは、情報処理装置100を簡単に監視カメラ102に接触させることができない。この場合、情報処理装置100は、NFC通信により電子機器から無線LAN接続に必要なデータを取得することができない。そのために情報処理装置100は、以下のようにして無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定を行う。
無線LAN接続する電子機器がユーザの手の届かない位置に設置される場合、ユーザは、情報処理装置100を該電子機器に接触させることができない。例えば、天井付近に監視カメラ102が設置される場合には、ユーザは、情報処理装置100を簡単に監視カメラ102に接触させることができない。この場合、情報処理装置100は、NFC通信により電子機器から無線LAN接続に必要なデータを取得することができない。そのために情報処理装置100は、以下のようにして無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定を行う。
情報処理装置100の通信部301は、NFC通信機能に加えて、BLE(Bluetooth Low Energy)の通信機能も備える。BLEは、NFC同様に近距離無線通信の規格である。BLEは、NFCよりも通信距離が長く、2.5[m]〜50[m]まで通信が可能である。
(接続設定)
図7は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定操作の説明図である。図8は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定処理を表すフローチャートである。図7、図8の処理では、ユーザが手の届かない場所に設置されている電子機器を情報処理装置100のタッチパネルディスプレイ205を用いて指定することで、情報処理装置100の通信相手が決定する。この際、情報処理装置100と通信相手となる電子機器間との距離は、BLEの通信範囲内である。
図7は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定操作の説明図である。図8は、無線ルータ101と監視カメラ102との接続設定処理を表すフローチャートである。図7、図8の処理では、ユーザが手の届かない場所に設置されている電子機器を情報処理装置100のタッチパネルディスプレイ205を用いて指定することで、情報処理装置100の通信相手が決定する。この際、情報処理装置100と通信相手となる電子機器間との距離は、BLEの通信範囲内である。
情報処理装置100は、図5のS500、S501と同様の処理により、RAM201にRGB画像、距離画像、3次元形状、及び3次元位置情報を保存する(S500、S501)。情報処理装置100は、RGB−Dセンサ207から取得するRGB画像をタッチパネルディスプレイ205に表示する。ここでは、図4(a)の表示画面400aに例示するようなRGB画像がタッチパネルディスプレイ205に表示される。ユーザは、タッチパネルディスプレイ205に表示されるRGB画像を用いて通信相手となる電子機器(無線ルータ101)を指定する。詳細は後述するが、タッチパネルディスプレイ205に表示されるフォーカスウィンドウにより無線ルータ101が一定時間フォーカスされることで、情報処理装置100は、無線ルータ101を無線LAN通信を行う電子機器に指定する(S800)。なお、無線ルータ101がユーザの手の届く範囲に配置される場合には、情報処理装置100は、図5のS500〜S502の処理により、無線ルータ101を指定してもよい。
情報処理装置100は、通信部301により、BLEの通信規格に基づいて、無線ルータ101との間でBLE通信を開始する。説明は省略するが、無線ルータ101でも同様の処理が行われることによって、情報処理装置100と監視カメラ102との間でBLE通信が確立する(S801)。無線ルータ101は、監視カメラ102との無線LAN接続に必要な情報であるESSID及びパスワードを、BLE通信により情報処理装置100へ送信する(S504)。情報処理装置100は、通信部301を介して無線ルータ101から受信したESSID及びパスワードをRAM201に保存する(S505)。
情報処理装置100は、図5のS506〜S508と同様の処理により、仮想線を重畳したRGB画像をタッチパネルディスプレイ205に表示する(S506〜S508)。この際、ユーザは、情報処理装置100を所持して、監視カメラ102の設置される場所へ移動する。
情報処理装置100は、通信相手となる電子機器を指定する(S802)。図7(a)は、タッチパネルディスプレイ205を用いて通信相手となる電子機器を指定する操作の説明図である。表示画面700aの中央付近に表示されたフォーカスウィンドウ701により通信相手となる監視カメラ102を一定時間フォーカスすることで、情報処理装置100は、監視カメラ102を通信相手として決定する。つまり、情報処理装置100は、所定の領域内に一定時間表示される電子機器を通信相手に決定する。なお、S800の処理により、通信相手となる電子機器として無線ルータ101を指定する際にも同様のフォーカスウィンドウ701が用いられる。
仮想線編集部311は、表示画面上で表示されている監視カメラ102の表示位置まで仮想線702aを伸縮する編集を行う。接触判定部307は、仮想線702aと監視カメラ102との表示画面上における接触判定を行う。接触判定の結果に応じて、接続処理開始部308は、通信部301に接続の開始を指示する。
仮想線編集部311は、表示画面上で表示されている監視カメラ102の表示位置まで仮想線702aを伸縮する編集を行う。接触判定部307は、仮想線702aと監視カメラ102との表示画面上における接触判定を行う。接触判定の結果に応じて、接続処理開始部308は、通信部301に接続の開始を指示する。
情報処理装置100は、通信部301により、BLEの通信規格に基づいて、監視カメラ102との間でBLE通信を開始する。説明は省略するが、監視カメラ102でも同様の処理が行われることによって、情報処理装置100と監視カメラ102との間でBLE通信が確立する(S803)。情報処理装置100は、BLE通信が確立すると、図5のS511〜S14と同様の処理により、無線ルータ101と監視カメラ102との無線LAN接続を行い、仮想線によりその様子をユーザに提示する。
図7(b)は、通信相手となる電子機器を情報処理装置100のタッチパネルディスプレイ205を用いて指定する操作の別の説明図である。この例では、ユーザが表示画面700bに表示されている監視カメラ102を、タッチパネルディスプレイ205により手105でタッチ操作することで、監視カメラ102(電子機器)を指定している。情報処理装置100は、タッチパネルディスプレイ205により監視カメラ102がタッチされたことを検出すると、監視カメラ102を通信相手に決定する。
図7(c)は、通信相手となる電子機器を情報処理装置100のタッチパネルディスプレイ205を用いて指定する操作のさらに別の説明図である。この例では、ユーザが、表示画面700c上で仮想線702cと監視カメラ102とが重なって表示されるように、情報処理装置100を移動する。仮想線702cと監視カメラ102とが一定時間以上重なって表示されることで、情報処理装置100は、監視カメラ102を通信相手に決定する。
以上説明したように、情報処理装置100は、ユーザの手の届かない位置に設置されている電子機器同士のネットワーク接続設定を、接続合否を直感的に確認・把握しつつ行うことができる。
(変形例2)
以上の説明では、情報処理装置100にスマートフォンやタブレット端末を想定している。この他に情報処理装置100は、HMD(Head Mount Display)やメガネ型ウェアラブルデバイスであり、ユーザの頭部に装着して利用される装置であってもよい。このような装置を情報処理装置100に用いる場合、図4に示すように機器同士を接触させて通信相手を指定することは困難である。そのために情報処理装置100は、RGB画像から実空間上に存在するユーザの手を検出し、検出した手の動き(ジェスチャ)によって通信相手となる電子機器を直接指定する。なお、この例では、電子機器として、無線ルータ101に代えてパーソナルコンピュータ(PC)を用いる場合について説明する。図9は、PC106と監視カメラ102との接続設定操作の説明図である。PC106は、机上に置かれている。メガネ型の情報処理装置100は、PC106とオフィスの天井付近に設置された監視カメラ102との接続設定を行う。
以上の説明では、情報処理装置100にスマートフォンやタブレット端末を想定している。この他に情報処理装置100は、HMD(Head Mount Display)やメガネ型ウェアラブルデバイスであり、ユーザの頭部に装着して利用される装置であってもよい。このような装置を情報処理装置100に用いる場合、図4に示すように機器同士を接触させて通信相手を指定することは困難である。そのために情報処理装置100は、RGB画像から実空間上に存在するユーザの手を検出し、検出した手の動き(ジェスチャ)によって通信相手となる電子機器を直接指定する。なお、この例では、電子機器として、無線ルータ101に代えてパーソナルコンピュータ(PC)を用いる場合について説明する。図9は、PC106と監視カメラ102との接続設定操作の説明図である。PC106は、机上に置かれている。メガネ型の情報処理装置100は、PC106とオフィスの天井付近に設置された監視カメラ102との接続設定を行う。
情報処理装置100のオブジェクト検出部305は、RGB画像に写り込んだ電子機器だけではなく、ユーザの手も検出する。例えば、オブジェクト検出部305は、RAM201に保存されているRGB画像を解析して、画像中の肌色領域を検出する。オブジェクト検出部305は、肌色領域に基づいて指差し形状を検出することで、RGB画像中からユーザの手を検出する。なお、オブジェクト検出部305は、肌色領域の形状から既定の特徴量を抽出し、機械学習することによってユーザの手を検出することも可能である。オブジェクト検出部305は、検出したユーザの手から指先位置を検出し、その位置情報をRAM201に保存する。
図9(a)は、通信相手となる電子機器をRGB画像を用いて指定する操作の説明図である。表示画面900aは、ユーザの手105が実空間上のPC106を直接タッチ操作している場面を表している。ユーザの手105とPC106のタッチ判定は、RAM201に保存されている指先位置及びPCの3次元形状・位置に基づいて、接触判定部307が判定する。
ユーザの手105とPC106とが接触したと判定すると、情報処理装置100は、PC106を通信相手であると決定する。通信部301は、BLEによりPC106と通信する。情報処理装置100は、PC106とのBLE通信が確立すると、表示制御部309により、図9(b)の表示画面900bで例示するように、PC106に対して仮想線901aを重畳表示する表示制御を行う。仮想線901aの先端部は、手105の指先位置に表示される。ユーザが実空間上で手105を動かすと、オブジェクト検出部305は、手105の指先位置を逐次検出して、RAM201に保存する。仮想線編集部311は、RAM201に保存された指先位置に追従して仮想線901aの長さを伸縮させる編集を行う。表示制御部309は編集結果に応じて仮想線901aの表示を制御する。
ユーザは、手105を監視カメラ102が設置されている場所に移動する(BLEの通信範囲内まで近づく)。図9(c)は、このときの表示画面900cを例示する。表示画面900b、900cに示すように、ユーザの手105の移動に追従して、仮想線901a、901bの長さが変化する。監視カメラ102が天井付近に設置されているため、ユーザは、手105で直接タッチ操作することができない。このような場合、情報処理装置100は、監視カメラ102に対する指差し操作を検出することによって、通信相手を指定する。
図10は、指差し操作による通信相手の指定方法の説明図である。図10(a)、10(b)では、ユーザ107の頭部の位置と指先位置902を結ぶ直線状に監視カメラ102が存在するか否かで通信相手が指定される。監視カメラ102の位置情報は、指先位置902と監視カメラ102との位置を表すためのx1、y1、z1を算出することで取得される。情報処理装置100は、監視カメラ102を通信相手に決定すると、通信部301により、監視カメラ102とBLE通信を確立する。通信部301は、PC106との無線接続に必要な情報を監視カメラ102へBLE通信により通知する。監視カメラ102は通知された無線接続に必要な情報を用いて、PC106との無線LAN接続を確立する。
図11は、仮想線の操作の別の例示図である。仮想線は、手105の指先位置に追従して伸縮する他に、表示画面903に例示するように変化してもよい。表示画面903では、ユーザが仮想線904を指で摘むような動作を行う。情報処理装置100は、このような手形状の動きをオブジェクト検出部305で検出する。これにより表示制御部309は、指で摘んで仮想線904を伸縮させるというような、より直感的な操作を実現できる。
以上説明したように、情報処理装置100がHMDやメガネ型ウェアラブルデバイスのようにユーザの頭部に装着して利用される場合であっても、ユーザは、接続合否を直感的に確認・把握しつつ電子機器の接続設定を行うことができる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (19)
- 所定のディスプレイに表示画面を表示させる表示手段と、
無線通信及び近距離無線通信が可能な電子機器との間で近距離無線通信を行う通信手段と、
所定の撮像装置から前記電子機器の画像を含む画像を取得する撮像手段と、
前記無線通信により接続する2つの電子機器を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される2つの電子機器の間で無線通信を行わせるための設定を行う接続処理開始手段と、
前記2つの電子機器の間の無線通信の通信路及び接続状態を表す仮想的な図形を前記撮像手段で取得した前記画像に重畳して前記表示画面を生成し、生成した前記表示画面を前記表示手段により前記ディスプレイに表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする、
情報処理装置。 - 前記2つの電子機器の間の無線通信の通信路及び接続状態に応じて、前記仮想的な図形の表示を変更する編集手段をさらに備えることを特徴とする、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記編集手段は、前記2つの電子機器の間の無線通信の通信路及び接続状態に応じて、前記仮想的な図形である仮想線の表示を変更することを特徴とする、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記表示制御手段は、前記通信手段が前記電子機器と近距離無線通信を行うと、該電子機器の画像に付着するように前記仮想線を重畳した前記表示画面を生成することを特徴とする、
請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記編集手段は、前記情報処理装置の実空間における位置情報に基づいて前記仮想線の長さを伸縮させることを特徴とする、
請求項3又は4に記載の情報処理装置。 - 前記編集手段は、前記撮像手段で取得した前記画像における前記電子機器の位置に基づいて前記仮想線の長さを伸縮させることを特徴とする、
請求項3〜5のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記編集手段は、前記無線通信の電波の強弱に応じて前記仮想線の太さを変更することを特徴とする、
請求項3〜6のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記編集手段は、前記無線通信の電波が届いていない範囲で前記仮想線を不可視にすることを特徴とする、
請求項3〜7のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記編集手段は、前記無線通信の電波が干渉する場合に、前記仮想線を凸凹にすることを特徴とする、
請求項3〜8のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記編集手段は、前記電子機器への前記無線通信による接続可能数をオーバーしている場合に、前記仮想線を破線にすることを特徴とする、
請求項3〜9のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記仮想線に対する操作を受け付ける操作手段をさらに備えており、
前記編集手段は、前記操作手段が前記仮想線に対する手の動きに応じて、前記仮想線の長さを伸縮させることを特徴とする、
請求項3〜10のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記通信手段は、前記操作手段が前記仮想線に対する切断の操作を受け付けると、前記仮想線で接続されている無線接続の切断を前記電子機器に通知することを特徴とする、
請求項11に記載の情報処理装置。 - 前記検出手段は、前記情報処理装置と前記電子機器とが接触したときに、該電子機器を前記無線通信により接続する電子機器として検出することを特徴とする、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記検出手段は、前記ディスプレイの所定の領域内に一定時間表示される電子機器を前記無線通信により接続する電子機器として検出することを特徴とする、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記検出手段は、前記ディスプレイに表示されている電子機器に前記仮想的な図形が一定時間以上重なって表示されることで、該電子機器を前記無線通信により接続する電子機器として検出することを特徴とする、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記検出手段は、前記撮像手段で取得した前記画像から検出されたユーザの動きによって指定される電子機器を前記無線通信により接続する電子機器として検出することを特徴とする、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 所定の撮像装置から無線通信及び近距離無線通信が可能な電子機器の画像を含む画像を取得し、且つ所定のディスプレイに表示画面を表示させる情報処理装置により実行される方法であって、
第1電子機器との間で近距離無線通信を行い、前記無線通信に必要な情報を取得しておき、
前記無線通信により接続する第2電子機器を検出し、
前記第1電子機器と前記第2電子機器との間で無線通信を行わせるための設定を、前記無線通信に必要な前記情報に基づいて行い、
前記第1電子機器と前記第2電子機器との間の無線通信の通信路及び接続状態を表す仮想的な図形を前記撮像装置から取得した前記画像に重畳して前記表示画面を生成し、生成した前記表示画面を前記ディスプレイに表示させることを特徴とする、
接続設定方法。 - 所定の撮像装置から無線通信及び近距離無線通信が可能な電子機器の画像を含む画像を取得し、且つ所定のディスプレイに表示画面を表示させるコンピュータを、
無線通信及び近距離無線通信が可能な電子機器との間で近距離無線通信を行う通信手段、
前記無線通信により接続する2つの電子機器を検出する検出手段、
前記検出手段により検出される2つの電子機器の間で無線通信を行わせるための設定を行う接続処理開始手段、
前記2つの電子機器の間の無線通信の通信路及び接続状態を表す仮想的な図形を前記撮像装置から取得した前記画像に重畳して前記表示画面を生成し、生成した前記表示画面を前記ディスプレイに表示させる表示制御手段、
として機能させるためのコンピュータプログラム。 - 請求項18に記載のコンピュータプログラムを記憶する、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体。
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