JP7790397B2 - 制御装置、及び制御装置のプログラム - Google Patents

Description

本開示は、制御装置及び制御装置のプログラムに関する。

ユーザに向け画像を表示するための種々の画像表示装置が知られている。例えば特許文献１には、ディスプレイの位置をユーザの眼の高さに応じて調節するテレビ視聴システムが開示されている。

特開２００６－６０３５０号公報

ディスプレイの位置をユーザに合わせて調節する画像表示装置において、ユーザの利便性を向上させる余地がある。

以下では、ユーザの利便性向上に資するような画像の表示位置の調節が可能な制御装置等を開示する。

本開示における制御装置は、画像を表示する表示領域を有する表示部と、前記表示領域周辺の複数のユーザを撮像可能な撮像部と、前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記複数のユーザの代表的な眼高に対応する高さに前記表示領域の位置を昇降させる制御部と、を有する。

本開示における制御装置のプログラムは、画像を表示する表示領域を有する表示部と、前記表示領域周辺の複数のユーザを撮像可能な撮像部とを有する制御装置が実行することで、当該制御装置が、前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記複数のユーザの代表的な眼高に対応する高さに前記表示領域の位置を昇降させる工程を実行する、プログラムである。

本開示における制御装置等によれば、ユーザの利便性向上に資するような画像の表示位置の調節が可能となる。

制御装置の構成例を示す図である。 制御装置の動作例を示すフローチャート図である。 眼高について説明する図である。 基準領域について説明する図である。

以下、実施の形態について説明する。

図１は、本実施形態における制御装置の構成例と使用例を示す。

画像表示装置１は、表示入力装置１０と、表示入力装置１０と各種情報を授受可能に接続される制御装置１００とを有する。表示入力装置１０と制御装置１００とを含む構成が本実施形態の「制御装置」に対応する。

表示入力装置１０は、表示入力部１６、撮像部１８、及び音声出力部１９を有する。表示入力装置１０は、さらに駆動部１４を有してもよい。

表示入力部１６は、画像を表示するためのディスプレイにタッチ操作を受け付けるためのタッチパネルが重畳されて一体構成されたタッチディスプレイである。ディスプレイは、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイである。表示入力部１６は、任意の寸法、サイズを有する。表示入力部１６は、例えば高さ１００センチメートル、幅５０センチメートル程度といったサイズを有する。このサイズ及びアスペクト比は一例であり、ここに示す数値に限られない。表示入力部１６は、表示用の画像と操作用のグラフィカルユーザインタフェース（以下、ＧＵＩという）を表示する表示入力領域１７を有する。表示入力領域１７は、タッチディスプレイの全域に及んでもよいし、一部でもよい。表示入力部１６は、制御装置１００の制御により各種画像及びＧＵＩを表示入力領域１７に表示したり、ユーザからの表示入力領域１７への操作を受け、操作に対応する入力情報を制御装置１００へ送ったりする。表示入力領域１７は、制御装置１００の制御により昇降可能に構成される。表示入力部１６自体が駆動部１４により駆動されて昇降することで表示入力領域１７が昇降してもよいし、表示入力部１６において表示入力領域１７が画像として形成される位置がソフトウェア処理により昇降してもよい。表示入力領域１７は、「表示領域」又は「入力領域」に対応する。

駆動部１４は、表示入力部１６を支持しつつ上下に移動させる任意の機構を有する。駆動部１４は、例えば、表示入力部１６の昇降を支持しながら案内するガイド機構と、昇降の動力源となるモータと、モータによる動力を表示入力部１６に伝達するギア機構とを有する。駆動部１４は、制御装置１００の制御により動作する。

撮像部１８は、表示入力装置１０のユーザを撮像可能な位置及び角度に設けられる。撮像部１８は、例えば、表示入力装置１０における表示入力部１６の上方等の任意の位置に設けられるが、表示入力装置１０が設置される環境側に設けられてもよい。撮像部１８は、可視光による被写体の撮像画像を撮像する可視光カメラ、被写体までの距離を測定して距離画像を取得する測距センサ、及びこれらの制御回路を有する。測距センサは、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、ステレオカメラを含み、距離情報を含んだ被写体の距離画像を生成する。撮像部１８は、撮像画像及び距離画像を制御装置１００へ送る。

音声出力部１９は、ユーザに向けて音声を出力するスピーカとその制御回路とを有する。音声出力部１９は、例えば、表示入力装置１０における表示入力部１６の周辺の任意の位置に設けられるが、表示入力装置１０が設置される環境側に設けられてもよい。音声出力部１９は、制御装置１００から送られる音声信号に応じた音声を出力する。

制御装置１００は、表示入力装置１０と一体的に構成されてもよいし、表示入力装置１０と通信可能な別体の情報処理装置として構成されてもよい。制御装置１００は、通信部１１、記憶部１２、及び制御部１３を有する。

本実施形態における制御装置としての画像表示装置１は、画像を表示する表示領域として表示入力領域１７を有する表示部である表示入力部１６と、表示入力領域１７周辺の複数のユーザ１０１、１０２、１０３を撮像可能な撮像部１８と、撮像部１８による撮像画像に基づいて、複数のユーザ１０１、１０２、１０３の代表的な眼高に対応する高さ（以下、最適高という）に表示入力領域の位置を昇降させる制御部１３と、を有する。眼高は、地面又は床面からユーザの眼の位置までの高さであって、ユーザの身長に応じて変化する。また、眼高は、ユーザの体勢に応じて変化する。例えば図１で示すように、車椅子に座ったユーザ１０１の眼高よりも立っているユーザ１０２、１０３の眼高の方が高い。往来する不特定のユーザ（ユーザの数は一以上の任意の数であって特定されない）の身長、体勢（例えば立位又は座位）は多様であるところ、眼高は多岐にわたる。制御部１３は、撮像画像から検出されるユーザ１０１、１０２、１０３の代表的な眼高に対応する高さに表示入力領域１７を昇降させる。そうすることで、ユーザに対する画像表示の位置を最適化することができる。よって、ユーザの利便性向上に資するような画像の表示位置の調節が可能となる。

制御装置１００の各部の構成について説明する。

通信部１１は、一以上の通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースである。制御装置１００は、通信部１１によりＬＡＮ、インターネットを含むネットワークに接続され、各種情報を送受する。

記憶部１２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する一以上の半導体メモリ、一以上の磁気メモリ、一以上の光メモリ、又はこれらのうち少なくとも２種類の組み合わせを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）である。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）である。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）である。記憶部１２は、制御部１３の動作に用いられる情報と、制御部１３の動作によって得られた情報とを格納する。

制御部１３は、一以上のプロセッサ、一以上の専用回路、又はこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化したＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の専用プロセッサである。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等である。制御部１３は、制御装置１００の各部を制御しながら、制御装置１００の動作に係る情報処理を実行する。

図２は、画像表示装置１の動作手順を説明するフローチャート図である。ここに示す手順は、任意に設定される周期で制御部１３により実行される。周期は、例えば、数ミリ秒～数秒である。

ステップＳ２００において、制御部１３は、撮像画像及び距離画像を取得する。撮像部１８は、任意に設定されるフレームレートで画像表示装置１の周囲を撮像するとともに距離画像を取得する。制御部１０３は、撮像部１８から撮像画像と距離画像を取得する。

ステップＳ２０１において、制御部１３は、撮像画像に基づき、各ユーザの眼高及び位置を導出する。制御部１３は、撮像画像からパターン認識等の画像処理によりユーザを検出し、更に各ユーザの眼を検出する。制御部１３は、検出した一人以上のユーザ毎の、例えば両眼の中心の位置における、撮像部１８からの距離及び方向を、距離画像を用いて導出する。そして、制御部１３は、予め記憶部１２に格納される撮像部１８の空間座標の情報を用いて、各ユーザとその眼の空間座標を導出する。ここで眼高は、地面又は床面を基準とする垂直方向の座標により特定される。

ステップＳ２０２において、制御部１３は、代表的眼高を導出する。代表的眼高は、眼高の平均である。制御部１３は、記憶部１２に随時格納される表示入力領域１７の座標情報を用いて、ユーザの眼高の平均（以下、平均眼高という）を導出する。

ステップＳ２０３において、制御部１３は、表示入力領域１７の昇降量を導出する。制御部１３は、記憶部１２に随時格納される表示入力領域１７の座標情報を用いて、各ユーザの表示入力領域１７からの距離を導出し、その平均（以下、平均距離という）を導出する。表示入力領域１７からの距離は、例えば、各ユーザの両眼の中心から表示入力領域１７の表示面までの距離である。制御部１３は、平均距離における平均眼高に対応する表示入力領域１７の最適な高さ（以下、最適高という）を導出する。表示入力領域１７の高さは、例えば、その上下方向の中心の高さにより特定される。図３に示すように、表示入力領域１７の上下方向の中心３６の地面３１に対する最適高３５は、例えば、平均距離３３における平均眼高３０から１０度～１５度下方の方向３４に対応する。そして、制御部１３は、記憶部１２に格納される表示入力領域１７の現時点の高さと、最適高の差分を、昇降すべき昇降量として導出する。

複数のユーザが撮像されている場合に、制御部１３は、平均距離、平均眼高の導出の際に対象とすべきユーザを選別してもよい。例えば、制御部１３は、表示入力領域１７に対する任意の基準領域内に位置するユーザのみを対象とすることが可能である。また、制御部１３は、撮像画像の経時変化からユーザの移動速度を導出し、基準領域に任意の速度以上で接近するユーザを対象に加えたり、基準領域内であっても任意の速度以上で表示入力領域１７から遠ざかる方向に移動するユーザを対象から除外したりしてもよい。例えば、図４に示すように、表示入力領域１７の平面視において、表示入力領域１７の横方向の中心４０を中心とする任意の半径（例えば、数十センチメートル～数メートル）の基準領域４１にユーザ１０１、１０２、及び１０３が含まれるとき、ユーザ１０１、１０２、及び１０３が対象とされる。さらに、基準領域４１に任意の速度以上で接近するユーザ１０５が算入対象に加えられてもよい。このとき、例えば、ユーザ１０５の位置と基準領域４１の中心４０との距離が時間とともに縮小するときは、ユーザ１０５が基準領域４１に接近すると判定される。あるいは、基準領域４１内であっても任意の速度以上で表示入力領域１７から遠ざかる方向に移動するユーザ１０４が算入対象から除外されてもよい。このとき、例えば、ユーザ１０４の位置と基準領域４１の中心４０との距離が時間とともに増大するときは、ユーザ１０４が基準領域４１から遠ざかると判定される。あるいは、制御部１３は、移動するユーザが所定の動作をするときに、移動方向又は移動速度の如何によらず、そのユーザを対象に加えてもよい。所定の動作は、画像認識により検出される動作であって、例えば、表示入力領域１７の方を振り向くように頭部を旋回させる動作である。このようにすることで、実質的に表示画像を観視するユーザを対象として最適高を導出することができ、ユーザの利便に資することが可能となる。

さらに、制御部１３は、平均眼高の導出に際し、ユーザの眼高が低いほど大きい重みを、ユーザの表示入力領域１７からの距離が近いほど大きい重みをつけてもよい。そうすることで、比較的低身長であったり、座位であったりすることで他のユーザに阻まれて画像を観視し難いユーザを優先し、不公平を軽減することが可能となる。

さらに、制御部１３は、表示入力領域１７に対し入力操作中のユーザの眼高により大きい重みをつけてもよい。制御部１３は、任意のアルゴリズムによりユーザの操作を受付中か否かを判定することができる。制御部１３は、表示入力領域１７から操作に応じた入力を取得する場合に受付中と判定し、入力を取得しない場合に受付中でないと判定する。入力を取得する場合は、直近の入力から任意の基準時間（例えば、数秒～十数秒）以内である場合も含まれる。また、表示入力領域１７から取得するＧＵＩの遷移状況に応じて、操作入力受付中か否かを判定することも可能である。例えば、階層型のメニュー画面がＧＵＩとして表示される場合、最上位の階層の場合は操作入力受付中ではないと判定し、最上位より下位の階層の場合は操作が進行中である蓋然性が大きいので、操作入力受付中と判定することが可能である。あるいは、制御部１３は、撮像画像の経時変化からユーザの挙動を検出して、挙動に応じて操作入力受付中か否かを判定してもよい。例えば、表示入力領域１７に最寄のユーザの頭部の向きが表示入力領域１７を向いた状態で数秒間固定される場合に、操作入力受付中と判定することが可能である。このようにすることで、操作を行っているユーザを、操作を行っていないユーザより優先することで、そのユーザの利便性に資することが可能である。

ステップＳ２０３において、制御部１３は、表示入力領域１７の昇降が必要か否かを判定する。制御部１３は、昇降量が任意に設定される基準（例えば２～５センチメートル）以上の場合、昇降が必要と判定し（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４に進む。昇降量が基準未満の場合、つまり表示入力領域１７の現時点の高さが最適高と略一致する場合（Ｎｏ）、表示入力領域１７を昇降させることなく本手順を終了する。

ステップＳ２０５において、制御部１３は、表示入力領域１７を昇降させる。例えば、制御部１３は、駆動部１４に昇降量に応じた駆動を指示し、表示入力部１６ごと表示入力領域１７を昇降させる。あるいは、制御部１３は、表示入力領域１７の表示位置を昇降量に応じて移動させた画像を表示するための情報を表示入力部１６へ送り、表示入力部１６に表示入力領域１７を移動させる。

ステップＳ２００～Ｓ２０５を繰り返すことで、表示入力領域１７が最適高に応じた高さまで昇降される。

上述の実施形態によれば、不特定のユーザに対し、表示入力領域１７の位置の最適化が可能となる。よって、ーザの利便性向上に資するような画像の表示位置の調節が可能となる。

なお、上述において、眼高の平均を代表的眼高としたが、代表的眼高は平均以外、例えば、中央値、最頻値等であってもよい。

上述の実施形態において、制御装置１００の制御部１３の動作を規定する処理・制御プログラムは、ネットワーク経由で通信可能なサーバ装置からダウンロードされてもよいし、読取り可能な記録・記憶媒体に格納され、制御装置１００が媒体から読み取ってもよい。

上述において、実施形態を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段、ステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１ 画像表示装置
１０ 表示入力装置
１１ 通信部
１２ 記憶部
１３ 制御部
１４ 駆動部
１６ 表示入力部
１７ 表示入力領域
１８ 撮像部
１９ 音声出力部
１００ 制御装置

Claims (12)

1. 画像を表示する表示領域を有する表示部と、
   前記表示領域周辺の複数のユーザを撮像可能な撮像部と、
   前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記複数のユーザの代表的な眼高に対応する高さに前記表示領域の位置を昇降させる制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、各ユーザに身長が高いほど低下する重みを付し、当該重みを加味して前記代表的な眼高を決定し、当該代表的な眼高に前記複数のユーザの前記表示領域に対する距離の平均を加味して前記表示領域を昇降させた後の高さを決定する、
   制御装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、前記表示領域周辺における基準領域に含まれる前記複数のユーザを対象として前記代表的な眼高を決定する、
   制御装置。
3. 請求項２において、
   前記制御部は、前記代表的な眼高を決定するときに、前記基準領域外から当該基準領域内へ移動するユーザを前記対象に加え、また、前記基準領域内から当該基準領域外へ移動するユーザを前記対象から除外する、
   制御装置。
4. 請求項１において、
   前記制御部は、前記代表的な眼高を決定するときに、所定の動作をするユーザを対象に加えて前記代表的な眼高を決定する、
   制御装置。
5. 請求項１において、
   前記制御部は、前記距離の平均が大きいほど前記表示領域を昇降させた後の高さが低くなるように決定する、
   制御装置。
6. 請求項１において、
   前記表示領域に対する前記複数のユーザのいずれかによる操作を受け付ける入力領域を更に有し、
   前記制御部は、各ユーザに、前記制御装置への操作状態に応じた重みを加味して前記代表的な眼高を決定する、
   制御装置。
7. 画像を表示する表示領域を有する表示部と、前記表示領域周辺の複数のユーザを撮像可能な撮像部とを有する制御装置が実行することで、当該制御装置が、
   前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記複数のユーザの代表的な眼高に対応する高さに前記表示領域の位置を昇降させる工程を実行し、
   前記制御装置が、各ユーザに身長が高いほど低下する重みを付し、当該重みを加味して前記代表的な眼高を決定し、当該代表的な眼高に前記複数のユーザの前記表示領域に対する距離の平均を加味して前記表示領域を昇降させた後の高さを決定する、
   プログラム。
8. 請求項７において、
   前記制御装置が、前記表示領域周辺における基準領域に含まれる前記複数のユーザを対象として前記代表的な眼高を決定する、
   プログラム。
9. 請求項８において、
   前記制御装置が、前記代表的な眼高を決定するときに、前記基準領域外から当該基準領域内へ移動するユーザを前記対象に加え、また、前記基準領域内から当該基準領域外へ移動するユーザを前記対象から除外する、
   プログラム。
10. 請求項７において、
    前記制御装置が、前記代表的な眼高を決定するときに、所定の動作をするユーザを対象に加えて前記代表的な眼高を決定する、
    プログラム。
11. 請求項７において、
    前記制御装置は、前記距離の平均が大きいほど前記表示領域を昇降させた後の高さが低くなるように決定する、プログラム。
12. 請求項７において、
    前記表示領域に対する前記複数のユーザのいずれかによる操作を受け付ける入力領域を更に有し、
    前記制御装置が、各ユーザに、前記制御装置への操作状態に応じた重みを加味して前記代表的な眼高を決定する、
    プログラム。