JPH0762820B2 - 遠隔指示入力装置 - Google Patents

遠隔指示入力装置

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JPH0762820B2
JPH0762820B2 JP9518187A JP9518187A JPH0762820B2 JP H0762820 B2 JPH0762820 B2 JP H0762820B2 JP 9518187 A JP9518187 A JP 9518187A JP 9518187 A JP9518187 A JP 9518187A JP H0762820 B2 JPH0762820 B2 JP H0762820B2
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学 佐々本
智宏 江崎
昭広 浅田
義注 太田
英文 後藤
浩三 増田
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、映像表示画面の如き、或る座標面を遠隔の或
る基準点から指し示したときに、その指し示した先の該
座標面上における特定位置の座標を検出し、入力するこ
とのできる遠隔指示入力装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、CRT画面などを拡大投影したビデオスクリーンな
どにおいて、該スクリーンを座標面と考え、その中の特
定位置の座標を読み取って入力したい場合に用いる座標
入力装置としては、磁石と磁気センサを用いて構成した
座標入力装置とか、特開昭58-163039号公報に掲載され
たもののように、光学系レンズをもちいて指示装置にス
クリーンの像を結ばせて、その像上の特定点に受光のた
めの光センサを置き、ビデオ出力の同期信号と前記光セ
ンサで検出されるラスタ信号との位相差からビデオスク
リーン上の前記特定点の座標位置を検出できるようにし
たものなどが知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
これらの従来技術に於いて、磁気センサを用いた例で
は、装置が大がかりとなり、また検出精度に問題があっ
た。また、光学系レンズを用いた例では、入力したい座
標面上の特定座標位置を指し示す遠隔指示棒が前後方向
に位置ずれしたりすると指示位置(特定座標位置)にお
けるピント合わせが難しいことと、センサの感度にも難
があること、などにより座標面としての表示画面が制約
されるといった問題があった。
本発明の目的は、上記問題点を解決し簡単な方法で検出
精度が高く、いかなる映像表示画面に対してもその中の
任意の特定位置の座標を検出して入力することの可能な
遠隔指示入力装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、或る座標面を遠隔の或る基準点から指し
示したときに、その指し示した先の該座標面上における
特定位置の座標を検出することのできる遠隔指示入力装
置において、前記基準点から座標面を指し示す方向に沿
って互いに間隔を置いて配置される少なくも2個の発音
体を支持する棒状の遠隔支持棒と、前記座標面の近傍に
お互いが同一直線上に位置しないように位置決めして配
置される高々3個の受信素子と、前記各発音体から発し
た音が前記各受信素子に到達するまでの時間をそれぞれ
計測する計時装置と、計測された前記各時間から前記特
定位置の座標を演算により求める演算手段と、を具備す
ることにより解決される。
〔作用〕
遠隔指示棒の指示方向に沿って該指示棒に配置した2個
の前記発音体から時分割的に発生させた音波を、座標面
としての映像表示画面の近傍に設けた3個の前記受信素
子で受信し、その到達時間(伝播時間)を計時装置によ
り計測する。つぎに、計測の結果、得られた伝播時間か
ら遠隔指示棒上に配置されている2つの発音体の位置を
演算手段において算出し、次に遠隔指示棒が指している
映像表示画面上の特定点の位置座標を算出する。算出さ
れた座標位置はホストコンピュータに容易に入力するこ
とができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す概略構成図である。
同図において、1は遠隔指示棒、2,3は遠隔指示棒1の
長手方向(座標面上の特定座標位置に向けて指し示す方
向)に沿って、互いに間隔を置いて配置した発音体、6
は発音体切り換えスイッチ、7は発振器、8,9,10は同一
直線上に並ばないように配置した受信素子、11は映像表
示画面(座標面)、12,13,14は波形整形器、15,16,17は
計時装置、18は計時装置に対して計時用クロックを供給
する発振器、19はMPU(マイクロプロセッサユニット)
である。
第1図において、遠隔指示棒1は、その中の電気回路の
構成を明らかにすることに重点を置いて描かれたもので
あるが、第1A図は同じ遠隔指示棒1を、その遠隔指示機
能が明らかになるように描き直した斜視図である。
すなわち第1A図において、指示棒1がY方向(座標面上
の特定点を指し示す方向)を指しているものとすると、
発音体2と3は、そのY方向に沿って互いに間隔を置い
て該指示棒1上に配置されている訳である。
第1図に戻り動作を説明する。最初に、MPU19は、まず
発音体切り換えスイッチ6で発音体2を選択し、発振器
7に指示してインパルス信号を発音体2に入力する。発
音体2はこの信号を受けて空間にインパルス音を発生す
る。それと同時に前記インパルス信号で計時装置15,16,
17をリセットして計時動作をスタートさせる。この計時
装置15,16,17はカウンタで構成され、一定周期のクロッ
ク発振器18からのクロック信号を受けて一定速度でカウ
ントアップしていく。
一方発音体2から、発せられた音は、空間を伝播してそ
れぞれ3個の受信素子8,9,10に達し、ここで電気信号に
変換された後、それぞれ波形整形器12,13,14によって電
気パルス信号に変換される。その電気パルス信号により
カウントアップしていた3個の計時装置15,16,17の計時
動作(カウント動作)をそれぞれ止める。それにより、
発音体2から受信素子8,9,10に音が到達するまでの空間
伝播時間をそれぞれ計測することができる。その後MPU1
9はこの3個の計時装置15,16,17によるカウント値(空
間伝播時間)をデータとして読み込む。
次に、MPU19は、発振器7と発音体切り換えスイッチ6
に指示して、今度は発音体3からインパルス音を発生さ
せる。その後は、前回と同じくその音が3個の受信素子
8,9,10に入るまでの各伝播時間をそれぞれの計時装置1
5,16,17により計測し、同じくMPU19がその値をデータと
して取り込む。
以上で2個の発音体2,3と3個の受信素子8,9,10との間
の個々の空間伝播時間である合計6個の伝播時間をデー
タとして計測出来たことになる。ところで音波の伝播速
度はほぼ一定であるため伝播時間から2個の発音体2,3
と3個の受信素子8,9,10との間の各距離がそれぞれ算出
できる。
次にMPU19内部での演算によって目的とする特定点の座
標(具体的に述べると、遠隔指示棒1により指し示され
たY方向における映像表示画面11上の位置を特定点とす
るその座標)を算出するが、この算出方法の説明とし
て、まず、第2図に示すように全体を真上から見た図で
考える。映像表示画面11に向かって、x軸はいわゆる横
方向、z軸はいわゆる前後方向に相当する。この場合、
指示入力装置として求めたい座標値は、遠隔指示棒1が
指している映像表示画面11上の特定点のx座標値であ
る。この場合には2個の受信素子9,10を用いた方法で目
的を達することが出来る。
第2図に於いて、発音体2は、受信素子9からは距離
L1、受信素子10からは距離L2の位置にある。従って第2
図で示した2次元の座標系に於いては発音体2の位置は
一点に限定される。同様に発音体3の位置も受信素子9,
10からそれぞれ距離L3と距離L4だけ離れた位置であるた
め、一点に限定される。
次に、第3図に於いて、2つの発音体2,3の座標位置
(D点,E点)が上述のようにして定まると、2つの発音
体2,3を結ぶ線と映像表示画面11を示す線分ABとが交わ
る点(P点)が、遠隔指示棒1が指している映像表示画
面11上の点である。このP点のx座標値が求めたい値で
ある。D点を通り線分ABに平行な直線と、E点を通り線
分ABに垂直な直線が交わる点をF点とする。またE点か
ら線分ABに垂直におろした足をC点とする。ここで、三
角形PECと三角形DEFを考えると対応する角どうしが等し
いので両者は相似の条件を備えている。したがって、対
応する辺どうしの比は相似比に等しく、これからxsの値
が算出出来る。
D点の座標を(x1,z1)、E点の座標を(x2,z2)とす
ると、F点の座標は(x2,z1)、C点の座標は(x2,0)
であるから EF:EC=DF:PC PC=EC・DF/EF =z2(x1-x2)/(z2-z1) ∴xp=x2+z2(x1-x2)/(z2-z1) 従って、以上のように2個の発音体2,3と2個の受信素
子9,10を用いればx−z平面に於いて遠隔指示棒1の指
す映像表示画面11上の点(P点)のx座標値が算出でき
る。
同様にしてy−z平面すなわち真横からみた座標系に於
いても上記と同じ方法によって、遠隔指示棒1の指す映
像表示画面11上の点の、今度はy座標値が求まる。した
がって、3次元空間に於いて2個の発音体2,3をすでに
説明したように遠隔指示棒1に設け、映像表示画面11の
近傍に相互に一直線上に並ばないように3個の受信素子
8,9,10を配置することにより、遠隔指示棒1の指す映像
表示画面11上の点のx座標値及びy座標値が求まる。
なお、3個の受信素子8,9,10の配置の仕方としてはそれ
ぞれ、相互に一直線上に位置しないようにすれば原理的
に算出可能であるが、精度よく検出出来る配置の仕方は
正三角形の各頂点の位置に受信素子8,9,10を配置させる
ことである。
また、使用する音波の種類としてはインパルス音のみな
らず、超音波や、場合によっては、可聴域の音を用いて
もよい。但し、フィルタなどを使用し周囲の騒音などの
影響をおさえる工夫は必要である。
また、第1図における遠隔指示棒1のトリガーボタン5
の使い方としては、以下のような使用方法が考えられ
る。得られた座標値を遠隔指示入力装置の出力として、
図示さぜるホストのコンピュータに随時与えるものと
し、ホストコンピュータはこの値を受けて映像表示画面
上のその位置にカーソルを表示し、遠隔指示入力装置の
使用者がどの点を指しているかを可視的に示す。使用者
は、そのカーソル表示を見て自分が意図する位置を指示
棒により実際に指し示したことを確認したら、そのとき
トリガーボタン5を押して、その時点の座標位置を改め
てホストコンピュータに正式に入力するようにすること
ができる。
次に、赤外線送受信装置を併用することにより指示棒を
完全にコードレス化した場合の実施例を第4図に示す。
第4図において、20は指示棒1に取り付けた赤外線発光
素子であり、同じく指示棒1に取り付けられた赤外線送
信器21から信号を受けると赤外線を発生する。22はタイ
ミング発生器である。23は映像表示画面11の近傍に配置
された赤外線受光素子であり、受光した赤外線を電気信
号に変換する。24は赤外線受信器であり、受信した信号
から受信したというタイミング情報をここで検出する。
いま、タイミング発生器22から発音体切り換えスイッチ
6、発振器7および赤外線送信器21に対して制御信号を
与え、発音体2または3から音波を発生させるとほぼ同
時に、赤外線発光素子20からも赤外線を発生させる。赤
外線の伝播速度は音速と比べると遥かに高速であるため
音波の伝播時間とくらべて赤外線の伝播時間は無視する
ことが出来る。したがって赤外線受信器24から出てきた
赤外線検出信号を計時装置15〜17のリセット(兼計時動
作開始)信号として用いることができる。また、トリガ
ーボタン5が押された場合でも赤外線送信器21がそれを
受けて先程とは別の信号フォーマットで赤外線発光素子
20を駆動するようにし、赤外線受光素子23および赤外線
受信器24を介してMPU19にそのことを知らせることもで
きる。これにより遠隔指示棒1は完全にコードレス化さ
れた遠隔指示入力手段となることができる。
本実施例によると、簡単な構成で使用者が自由な位置か
ら遠隔指示棒を操作して映像表示画面上の特定の位置の
座標をコンピュータなどに入力することのできる遠隔指
示入力装置が実現出来る。また、赤外線送受信装置を併
用することによって遠隔指示棒は完全なコードレス化が
可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によると、簡単な構成で自由な位置から高い精度
で映像表示面などにおける特定位置を指示してその座標
値をコンピュータなどに入力することのできる遠隔指示
入力装置が実現出来る。また、本発明を用いた遠隔指示
入力装置は、大画面のCRTやビデオプロジェクターをは
じめとした大型の映像表示装置、あるいはいかなる方式
をもちいた映像表示装置の画面に対しても座標入力装置
として適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第1A図は
第1図における要部の斜視図、第2図は本発明の実施例
における発音体の座標位置検出の原理図、第3図は本発
明の実施例における遠隔指示棒の指示した映像表示画面
上の座標位置検出の原理図、第4図は本発明の他の実施
例を示す概略構成図、である。 符号の説明 1……遠隔指示棒、2,3……発音体、5……トリガーボ
タン、6……発音体切り換えスイッチ、7……発振器、
8〜10……受信素子、11……映像表示画面、12〜14……
波形整形器、15〜17……計時装置、18……クロック供給
発振器、19……MPU、20……赤外線発光素子、21……赤
外線送信器、22……タイミング発生器、23……赤外線受
光素子、24……赤外線受信器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 義注 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 後藤 英文 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 増田 浩三 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−44827(JP,A) 特開 昭60−176130(JP,A) 実開 昭61−164548(JP,U)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】或る座標面の近傍にお互いが同一直線上に
    位置しないように位置決めして配置される々3個の受
    信素子と、発音体を有する遠隔指示器と、前記座標面を
    遠隔の或る基準点から前記遠隔指示器を使って指し示し
    たとき、前記発音体から発せられる音波が前記各受信素
    子に到達するまでに要する時間を計測する計測手段と、
    前記遠隔指示器の指し示した先の該座標面上における特
    定位置の座標を、前記計測手段により計測された時間か
    ら演算により求めて他の機器へ入力する演算手段と、を
    備えて成る遠隔指示入力装置において、 前記遠隔指示器は、少なくも2個の発音体を、互いに間
    隔をおいて配置した形で、支持する指示器から成り、 前記計測手段は、少なくも2個の前記発音体の各々から
    発せられた音波が前記各受信素子にそれぞれ到達するま
    でに要する時間を各発音体毎に計測する手段から成り、 前記演算手段は、前記計測手段が前記各発音体毎にそれ
    ぞれ計測した計測結果から前記座標面上の特定位置の座
    標を求める手段から成る、ことを特徴とする遠隔指示入
    力装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の遠隔指示入
    力装置において、前記計測手段は、前記各発音体を順次
    時分割的に切り換えて音波を発生させ、前記各発音体か
    ら発せられた音波が、前記各受信素子に到達するまでの
    時間の計測を、前記各発音体毎に計測する手段から成る
    ことを特徴とする遠隔指示入力装置。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項に記載の遠隔指示入
    力装置において、前記演算手段は、前記各発音体から発
    せられた音波が、前記各受信素子に到達するまでの時間
    を計測して求められた、前記各発音体の前記座標面に対
    する各空間座標から、前記遠隔指示器の指し示した方向
    の延長線と前記座標面とが交わる交点の、座標を求める
    手段から成ることを特徴とする遠隔指示入力装置。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1項に記載の遠隔指示入
    力装置において、前記遠隔指示器は、2個の発音体を、
    前記基準点から座標面を指し示す方向に添って互いに間
    隔をおいて配置した形で支持する棒状の物体から成るこ
    とを特徴とする遠隔指示入力装置。
JP9518187A 1987-04-20 1987-04-20 遠隔指示入力装置 Expired - Lifetime JPH0762820B2 (ja)

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JP9518187A JPH0762820B2 (ja) 1987-04-20 1987-04-20 遠隔指示入力装置

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JP9518187A JPH0762820B2 (ja) 1987-04-20 1987-04-20 遠隔指示入力装置

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JPS63261417A JPS63261417A (ja) 1988-10-28
JPH0762820B2 true JPH0762820B2 (ja) 1995-07-05

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ID=14130579

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JPH09237154A (ja) * 1996-03-04 1997-09-09 Canon Inc テレビ会議装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60176130A (ja) * 1984-02-22 1985-09-10 Matsushita Seiko Co Ltd 超音波投射形入力装置
JPH039068Y2 (ja) * 1985-03-29 1991-03-07
JPS6244827A (ja) * 1985-08-20 1987-02-26 ブィ・ピィ・エル・リサーチ・インコーポレイテッド コンピュータディスプレイ制御装置

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