JPH05324181A

JPH05324181A - ハンドポインティング式入力装置

Info

Publication number: JPH05324181A
Application number: JP4133452A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Harakawa; 健一原川
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、コンピューター等に情報を入力す
るためのハンドポインティング式入力装置に関し、機器
に接触することなく手または指の動作のみにより、コン
ピューター等に情報を入力することを目的とする。【構成】所定の情報を表示するディスプレイと、ディ
スプレイに対して指し示された入力者の手または指を撮
像する複数の撮像手段と、これ等の撮像手段に撮像され
た映像を基に、ディスプレイに対して手または指が指し
示す方向を算出する方向算出手段と、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、カー
ソルによりディスプレイ上に表示する位置表示手段と、
手または指のクリック動作を検出するクリック動作検出
手段と、クリック動作検出手段によりクリック動作が検
出された時にカーソル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とを有して構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機器に接触することな
く、手または指の動作のみにより、コンピューター等に
情報を入力することができるハンドポインティング式入
力装置に関する。

【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、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、機器に接触することなく手または指の動作のみ
により、コンピューター等に情報を入力することができ
るハンドポインティング式入力装置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】本発明にかかわるハンド
ポインティング式入力装置は、所定の情報を表示するデ
ィスプレイと、前記ディスプレイに対して指し示された
入力者の手または指を撮像する複数の撮像手段と、これ
等の撮像手段に撮像された映像を基に、前記ディスプレ
イに対して前記手または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
応する前記ディスプレイ上の位置を、カーソルにより前
記ディスプレイ上に表示する位置表示手段と、前記手ま
たは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
出された時に前記カーソルが位置する部分の情報を前記
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】本発明のハンドポインティング式入力装置で
は、入力者がディスプレイの前方で、手または指により
ディスプレイの情報を指示すると、撮像手段により撮像
された映像を基に、ディスプレイに対して手または指が
指し示す方向が算出され、算出された方向に対応するデ
ィスプレイ上の位置に、カーソルが移動され、この後、
カーソルの位置を入力者が確認してクリック動作を行う
と、クリック動作を行った時にカーソルが位置する部分
の情報が、入力者が指示した情報として入力される。

【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、本発明のハンドポインティング
式入力装置の一実施例を示すもので、図において符号１
１は、所定の情報を表示するディスプレイを示してい
る。

【０００９】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。そして、このディスプレイ１１は、ＣＰＵ，
メモリー等を備えたコンピューター本体１３により制御
される。

【００１０】この実施例では、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。
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。

【００１１】この撮像手段１５，１６には、ビデオカメ
ラ等が使用される。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。

【００１２】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、コンピューター本体１３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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】図２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）。

【００１６】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。

【００１７】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）。

【００１８】すなわち、例えば、図３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）²−４Ｌ₁Ｌ₂ｓｉｎφ）
^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。

【００１９】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）。

【００２０】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）。

【００２１】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
される（ステップＳ５）。

【００２２】このようにして情報Ｃが選択されると、コ
ンピューター本体１３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。

【００２３】以上のように構成されたハンドポインティ
ング式入力装置では、入力者がディスプレイ１１の前方
で、人指し指２１によりディスプレイ１１の情報を指示
すると、撮像手段１５，１６により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
方向が算出され、算出された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、この後、
カーソル２５の位置を入力者が確認してクリック動作を
行うと、クリック動作を行った時にカーソル２５が位置
する部分の情報が、入力者が指示した情報として入力さ
れるため、機器に接触することなく手１７および指２
１，２９の動作のみにより、コンピューター等に情報を
入力することができる。

【００２４】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。

【００２５】そして、このハンドポインティング式入力
装置は、双方向広告板、オセロ，チェス等のアトラクシ
ョン用壁面ゲーム盤、多機能案内盤、ドア等の開閉操
作、ガレージのドアの開閉操作、アクション型ゲームの
銃の代用、会議におけるスライドの遠隔操作、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盤の操
作等に広く適用することができる。

【００２６】なお、以上述べた実施例では、ディスプレ
イ１１の指示を人指し指２１により行い、クリック動作
を親指２９により行っ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、例えば、他
の指を使用して行っても良く、また、手を曲げる動作等
により行っても良いことは勿論である。

【００２７】また、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の両側に同じ高さで
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、例えば、コーナー部の時に
は、図４に示すように、ディスプレイ１１の上側に１台
の撮像手段３３を配置し、ディスプレイ１１の側方の壁
面に１台の撮像手段３５を配置しても良く、この場合に
は、ディスプレイ１１に対して垂直に、かつ水平に向け
られた手１７の人指し指２１の方向および親指２９のク
リック動作を、撮像手段３３，３５により撮像された像
のパターン認識のみにより検出することができる。

【００２８】さらに、以上述べた実施例では、２台の撮
像手段１５，１６を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く、例えば、図５に示すよ
うに、ディスプレイ１１の上側に１台の撮像手段３７を
追加配置することにより、ディスプレイ１１に対して垂
直に、かつ水平に向けられた手１７の人指し指２１の方
向および親指２９のクリック動作を、撮像手段１５，１
６，３７により撮像された像のパターン認識のみにより
検出することが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のハンドポイ
ンティング式入力装置では、入力者がディスプレイの前
方で、手または指によりディスプレイの情報を指示する
と、撮像手段により撮像された映像を基に、ディスプレ
イに対して手または指が指し示す方向が算出され、算出
された方向に対応するディスプレイ上の位置に、カーソ
ルが移動され、この後、カーソルの位置を入力者が確認
してクリック動作を行うと、クリック動作を行った時に
カーソルが位置する部分の情報が、入力者が指示した情
報として入力されるため、機器に接触することなく手ま
たは指の動作のみにより、コンピューター等に情報を入
力することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のハンドポインティング式入力装置の一
実施例を示すブロック図である。

【図２】図１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３】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。

【図４】撮像手段の他の配置例を示す説明図である。

【図５】撮像手段のさらに他の配置例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１１ディスプレイ１５，１６撮像手段１７手１９方向算出手段２１人指し指２３位置表示手段２５カーソル２７クリック動作検出手段３１選択手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の情報を表示するディスプレイと、前記ディスプレイに対して指し示された入力者の手また
は指を撮像する複数の撮像手段と、これ等の撮像手段に撮像された映像を基に、前記ディス
プレイに対して前記手または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前記ディ
スプレイ上の位置を、カーソルにより前記ディスプレイ
上に表示する位置表示手段と、前記手または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
れた時に前記カーソルが位置する部分の情報を前記入力
者が指示した情報として選択する選択手段と、を有する
ことを特徴とするハンドポインティング式入力装置。