JP3192478B2 - 壁コンピューター・モジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビル等の壁面に配置さ
れ、人間とのインターフェースを非接触で行うことが可
能な壁コンピューター・モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピューター等への情報の入力
は、一般に、マウス，ペン，キーボード，タッチパネル
等を使用して行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マウ
ス，ペン，キーボード等を使用して情報を入力する方法
では、例えば、机の前に座った状態で、これ等を操作す
る必要があり、例えば、通路，ロビー等に立った状態
で、あるいはソファーに座って寛いでいる状態で、簡単
に情報を入力するのが困難であり、また、装置から離れ
た場所で情報を入力することが困難であるという問題が
あった。

【０００４】一方、タッチパネルを使用した方法では、
比較的簡単に情報を入力できるが、タッチパネルでは、
スイッチボード面に直接手を接触させるため、特に、ス
イッチボードがＣＲＴディスプレイ上にある時には、接
触による汚れが無視できなくなり、さらに、接触時に静
電気による不快感を伴うという問題があった。

【０００５】また、この場合にも、装置から離れた場所
で情報を入力することが困難であるという問題がある。
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされた
もので、人間とのインターフェースを非接触で行うこと
ができる壁コンピューター・モジュールを提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかわる壁コン
ピューター・モジュールは、壁面に固定される板状のモ
ジュール本体と、このモジュール本体の前面に配置され
所定の情報を表示するディスプレイと、前記モジュール
本体に配置され入力者を撮像する一対の撮像手段と、前
記モジュール本体に配置され前記ディスプレイを制御す
るとともに、前記撮像手段に撮像された映像を基に情報
を入力するコンピューター本体とを備え、前記コンピュ
ーター本体は、前記一対の撮像手段に撮像された前記入
力者の手の映像を基に前記ディスプレイに対して人指し
指が指し示す方向を算出する方向算出手段と、前記方向
算出手段で算出された方向に対応するディスプレイ上の
位置を演算し演算された位置を前記ディスプレイ上に表
示する位置表示手段と、前記撮像手段に撮像された映像
を基に指のクリック動作を検出するクリック動作検出手
段と、前記クリック動作検出手段によりクリック動作が
検出された時に前記位置表示手段が表示する部分の情報
を入力者が指示した情報として選択する選択手段とを有
するものである。

【０００７】

【作用】本発明の壁コンピューター・モジュールでは、
ビル等の壁面にモジュール本体が固定され、モジュール
本体のディスプレイの前方に人間が立ち、ディスプレイ
の所定位置を人指し指により指し、指をクリック動作す
ると、所定の情報がコンピューター本体に入力される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の詳細を図面に示す実施例につ
いて説明する。図１は、本発明の壁コンピューター・モ
ジュールの一実施例を示すもので、図において符号１
は、板状のモジュール本体を示している。

【０００９】このモジュール本体１は、ガラス板２と、
このガラス板２の外側に配置されるフレーム３とから構
成されている。モジュール本体１の前面の上部には、所
定の情報を表示するディスプレイ１１が配置されてい
る。

【００１０】このディスプレイ１１には、液晶ディスプ
レイ，ＬＥＤディスプレイ，ＣＲＴディスプレイ等が使
用される。また、モジュール本体１のディスプレイ１１
の両側には、撮像手段１５，１６が配置されている。

【００１１】この撮像手段１５，１６には、ビデオカメ
ラ等が使用される。モジュール本体１のディスプレイ１
１の下側には、スピーカー４および非接触ＩＣカード用
送受信機５が配置されている。

【００１２】また、モジュール本体１の撮像手段１６の
下方には、匂い発生器６が配置されている。モジュール
本体１の裏側の上部には、照明、エアコン等の装置を制
御するコントローラ７が配置され、下部には、ディスプ
レイ１１を制御するとともに撮像手段１５，１６に撮像
された映像を基に情報を入力するコンピューター本体８
が配置されている。

【００１３】図２は、上述した壁コンピューター・モジ
ュールの回路構成を示しており、符号９は、コンピュー
ター本体８内のＣＰＵを示している。このＣＰＵ９に
は、メモリー，ＨＤＤが接続されている。

【００１４】そして、ＣＰＵ９には、入出力装置用イン
ターフェース１０を介して、撮像手段１５，１６，非接
触ＩＣカード用送受信機５，ディスプレイ１１，匂い発
生器６，スピーカー４が接続されている。

【００１５】また、ＣＰＵ９には、制御用インターフェ
ース１２を介してコントローラー７が接続され、さら
に、通信制御装置１６を介してＬＡＮケーブル１８が接
続されている。

【００１６】上述した壁コンピューター・モジュール
は、ビル等の壁面にモジュール本体１が固定されて使用
される。そして、モジュール本体１の前方に人間が立つ
と、人間の像が撮像手段１５，１６により撮像され、
顔，体等の特徴をパターン認識することにより、あるい
は、人間の胸，帽子，衣服等に付いているバーコード，
カルラコード等をパターン認識することにより人間の特
定が行われる。

【００１７】また、この実施例では、コンピューター本
体８には、ハンドポインティング式入力装置が組み込ま
れており、人間の手および指の動作により、コンピュー
ター本体８への情報の入力が行われる。

【００１８】図３は、ハンドポインティング式入力装置
を示すブロック図であり、符号１１は、ディスプレイを
示している。ディスプレイ１１には、例えば、Ａ，Ｂ，
Ｃの３っつの情報が表示されている。

【００１９】符号１５，１６は、ディスプレイ１１に対
して指し示された入力者の手１７を撮像する２台の撮像
手段を示している。符号１９は、これ等の撮像手段１
５，１６に撮像された映像を基に、ディスプレイ１１に
対して人指し指２１が指し示す方向を算出する方向算出
手段を示している。

【００２０】符号２３は、方向算出手段１９で算出され
た方向に対応するディスプレイ１１上の位置を演算し、
演算された位置を、ＣＰＵ９を介して、カーソル２５に
よりディスプレイ１１上に表示する位置表示手段を示し
ている。

【００２１】符号２７は、撮像手段１５，１６に撮像さ
れた映像を基に、親指２９のクリック動作を検出するク
リック動作検出手段を示している。この実施例では、人
指し指２１により所定の情報を指示した状態で、親指２
９を立てるとクリック動作が行われたとみなされる。

【００２２】符号３１は、クリック動作検出手段２７に
よりクリック動作が検出された時にカーソル２５が位置
する部分の情報を入力者が指示した情報として選択する
選択手段を示している。

【００２３】図４は、上述したハンドポインティング式
入力装置の動作を示すフローチャートである。先ず、入
力者がディスプレイ１１の前方に立つと、入力者の全体
像が撮像手段１５，１６により撮像され、この全体像か
ら手１７の部分の画像が、方向算出手段１９により抽出
される（ステップＳ１）。

【００２４】この抽出は、色，形状等による特徴抽出、
全体像における中央位置の重点的認識、パターンマッチ
ング、ニューロン・ネットワーク、ファージー等を使用
して行われる。

【００２５】次に、入力者が人指し指２１によりディス
プレイ１１の情報を指示すると、ディスプレイ１１に対
して人指し指２１が指し示す方向が、方向算出手段１９
により算出される（ステップＳ２）。

【００２６】すなわち、例えば、図５に示すように、人
指し指２１の指示方向とディスプレイ１１の法線とのな
す角度をθ、人指し指２１の長さをＬ、ディスプレイ１
１の法線と撮像手段１５，１６の見通し線とのなす角度
をφ、撮像手段１５，１６によって測定される見掛け上
の人指し指２１の長さをＬ₁ ，Ｌ₂ とすると、 Ｌ₁ ＝Ｌ・ｓｉｎ（φ−θ） ・・・（１） Ｌ₂ ＝Ｌ・ｓｉｎ（φ＋θ） ・・・（２） の関係があり、（１）および（２）式からθを求める
と、 θ＝ｓｉｎ^-1〔（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ）ｃｏｓφ／Ｋ〕 但し、Ｋ＝（（Ｌ₁ ＋Ｌ₂ ）² −４Ｌ₁ Ｌ₂ ｓｉｎφ）^1/2 となり、この式に従って演算を行うことにより人指し指
２１の指示方向とディスプレイ１１の法線とのなす角度
θを求めることができる。

【００２７】次に、位置表示手段２３により、人指し指
２１の指示方向とディスプレイ１１の法線とのなす角度
θに基づいて、人指し指２１の指し示す方向に対応する
ディスプレイ１１上の位置に、カーソル２５が移動され
る（ステップＳ３）。

【００２８】この後、クリック動作検出手段２７によ
り、親指２９が立っているか否かを判定することによ
り、クリック動作が行われたかどうかが検出される（ス
テップＳ４）。

【００２９】そして、クリック動作が行われた時には、
クリック動作を行った時にカーソル２５が位置する部分
の情報、例えばＣが、入力者が指示した情報として選択
手段３１により選択される（ステップＳ５）。

【００３０】このようにして情報Ｃが選択されると、Ｃ
ＰＵ９は、例えば、この情報Ｃに対して予め入力されて
いる関連情報をディスプレイ１１上に表示する。従っ
て、人間の手１７および指２１，２９の動作により、コ
ンピューター本体８への情報の入力を行うことが可能と
なる。

【００３１】しかして、以上のように構成された壁コン
ピューター・モジュールでは、ビル等の壁面にモジュー
ル本体１が固定され、モジュール本体１の前方に人間が
立つと、例えば、人間の動作、あるいは人間が身に付け
ている物等が撮像手段１５，１６により撮像され、この
撮像された映像を基にして、所定の情報がコンピュータ
ー本体８に入力されるため、人間とのインターフェース
を非接触で行うことが容易に可能になる。

【００３２】そして、自然に立った状態で、簡単に情報
を入力することが可能となり、また、装置から離れた場
所で情報を入力することが容易に可能になる。さらに、
タッチパネルを使用する場合のように、ディスプレイ１
１が汚れることもなくなり、静電気による不快感を伴う
こともなくなる。

【００３３】そして、この壁コンピューター・モジュー
ルは、ビルや駅等の広告板、オセロ，チェス等のアトラ
クション用壁面ゲーム盤、美術館の展示パネル、半導体
工場等における機器の取扱い説明や作業内容の表示板等
に広く適用することができる。

【００３４】また、上述した壁コンピューター・モジュ
ールでは、通信制御装置１６にＬＡＮケーブル１８を接
続したので、要求に応じた多種多用かつ大量の情報をデ
ィスプレイ１１上に表示することが可能となる。

【００３５】さらに、匂い発生器６およびスピーカー４
を配置したので、匂いあるいは音により、コンピュータ
ー本体８からの応答を知ることができる。また、照明，
エアコン等のコントローラ７に、制御用インターフェー
ス１２を介してＣＰＵ９を接続したので、ビル等の付帯
設備をも容易に制御することが可能となる。

【００３６】さらに、非接触ＩＣカード用送受信機５を
配置したので、非接触ＩＣカードとの間における情報の
授受が容易に可能になる。なお、以上述べた実施例で
は、２台の撮像手段１５，１６をディスプレイ１１の両
側に配置した例について説明したが、本発明はかかる実
施例に限定されるものではなく、３台以上の撮像手段を
配置しても良いことは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の壁コンピュ
ーター・モジュールでは、ビル等の壁面にモジュール本
体が固定され、モジュール本体のディスプレイの前方に
人間が立ち、ディスプレイの所定位置を人指し指により
指し、指をクリック動作すると、所定の情報がコンピュ
ーター本体に入力されるため、人間とのインターフェー
スを非接触で行うことが容易に可能になるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の壁コンピューター・モジュールの一実
施例を示す斜視図である。

【図２】図１の壁コンピューター・モジュールの回路構
成を示す回路図である。

【図３】図１のコンピューター本体内に収容されるハン
ドポインティング式入力装置を示すブロック図である。

【図４】図３のハンドポインティング式入力装置の動作
を示す流れ図である。

【図５】人指し指の指示方向を算出する方法を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ モジュール本体 ８ コンピューター本体 １１ ディスプレイ １５，１６ 撮像手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁面に固定される板状のモジュール本体
   と、 このモジュール本体の前面に配置され所定の情報を表示
   するディスプレイと、 前記モジュール本体に配置され入力者を撮像する一対の
   撮像手段と、 前記モジュール本体に配置され前記ディスプレイを制御
   するとともに、前記撮像手段に撮像された映像を基に情
   報を入力するコンピューター本体と、を備え、前記コンピューター本体は、 前記一対の撮像手段に撮像された前記入力者の手の映像
   を基に前記ディスプレイに対して人指し指が指し示す方
   向を算出する方向算出手段と、 前記方向算出手段で算出された方向に対応するディスプ
   レイ上の位置を演算し演算された位置を前記ディスプレ
   イ上に表示する位置表示手段と、 前記撮像手段に撮像された映像を基に指のクリック動作
   を検出するクリック動作検出手段と、 前記クリック動作検出手段によりクリック動作が検出さ
   れた時に前記位置表示手段が表示する部分の情報を入力
   者が指示した情報として選択する選択手段と、 を有することを特徴とする壁コンピューター・モジュー
   ル。