JPH112676A - ソニックポインター - Google Patents
ソニックポインターInfo
- Publication number
- JPH112676A JPH112676A JP15360797A JP15360797A JPH112676A JP H112676 A JPH112676 A JP H112676A JP 15360797 A JP15360797 A JP 15360797A JP 15360797 A JP15360797 A JP 15360797A JP H112676 A JPH112676 A JP H112676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiving
- pointer
- points
- point
- emitted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ポインターの発光時間を長くするとポインター
の消費電力が大きくなり、マウスの操作のようにカーソ
ルを画面の端で止めておくような処理が必要な場合に
は、光のスポットの有効を示す信号を付けることが必要
になり、装置が更に複雑になる，等の問題があった。 【解決手段】ポインターＰＯは赤外線と超音波を表示画
面ＤＳに向けて発射する。Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ
１１はそれぞれ超音波の受信点、ＰＩＲは赤外線の受信
点である。超音波の受信点がＰ００、Ｐ０１、Ｐ１０、
Ｐ１１は表示画面ＤＳの外枠の四隅に配置され、又赤外
線の受信点ＰＩＲは表示画面ＤＳの下部に配置されてお
り、それぞれポインターＰＯから発射される超音波と赤
外線を受信し、各受信点での赤外線と超音波との受信部
への到達時間の差より受信部の各受信点が構成する平面
に対するポインターまでの空間的位置を測定するように
した。
の消費電力が大きくなり、マウスの操作のようにカーソ
ルを画面の端で止めておくような処理が必要な場合に
は、光のスポットの有効を示す信号を付けることが必要
になり、装置が更に複雑になる，等の問題があった。 【解決手段】ポインターＰＯは赤外線と超音波を表示画
面ＤＳに向けて発射する。Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ
１１はそれぞれ超音波の受信点、ＰＩＲは赤外線の受信
点である。超音波の受信点がＰ００、Ｐ０１、Ｐ１０、
Ｐ１１は表示画面ＤＳの外枠の四隅に配置され、又赤外
線の受信点ＰＩＲは表示画面ＤＳの下部に配置されてお
り、それぞれポインターＰＯから発射される超音波と赤
外線を受信し、各受信点での赤外線と超音波との受信部
への到達時間の差より受信部の各受信点が構成する平面
に対するポインターまでの空間的位置を測定するように
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポインターより赤
外線と超音波を受信部に向けて発射し、受信部でポイン
ターより発射された赤外線と超音波を受信し、赤外線と
超音波との受信部への到達時間の差を求めることによ
り、ポインターと受信部の位置関係を測定して各種の用
途に使用するようにしたソニックポインターに関する。
外線と超音波を受信部に向けて発射し、受信部でポイン
ターより発射された赤外線と超音波を受信し、赤外線と
超音波との受信部への到達時間の差を求めることによ
り、ポインターと受信部の位置関係を測定して各種の用
途に使用するようにしたソニックポインターに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来、大型の画面上の
任意の位置を指示する場合には、ポインターにより光の
スポットを画面上に投影しこれをカメラで捕らえてその
位置を検知するような方法が行われている。しかしなが
ら、このような方法では、次のような問題がある。
任意の位置を指示する場合には、ポインターにより光の
スポットを画面上に投影しこれをカメラで捕らえてその
位置を検知するような方法が行われている。しかしなが
ら、このような方法では、次のような問題がある。
【０００３】１．画面上の光のスポットを捕らえるため
のカメラが必要になるため、装置が大型になる。 ２．画面上の光のスポットの検知は、一画面情報毎に行
なう必要があり、しかもポインターの発光と光のスポッ
トの検知が連動しにくいために、ポインターの発光時間
を長くする必要があるためポインターの消費電力が大き
くなる。 ３．マウスの操作のようにカーソルを画面の端で止めて
おくような処理が必要な場合には、カメラで見えなくな
った光のスポットの処理ためには、ポインター操作の有
効を示す信号が必要になり、装置が更に複雑になる。
のカメラが必要になるため、装置が大型になる。 ２．画面上の光のスポットの検知は、一画面情報毎に行
なう必要があり、しかもポインターの発光と光のスポッ
トの検知が連動しにくいために、ポインターの発光時間
を長くする必要があるためポインターの消費電力が大き
くなる。 ３．マウスの操作のようにカーソルを画面の端で止めて
おくような処理が必要な場合には、カメラで見えなくな
った光のスポットの処理ためには、ポインター操作の有
効を示す信号が必要になり、装置が更に複雑になる。
【０００４】このようなカメラによる光のスポットの処
理の他にも、赤外線のポインター本体を動かしたり、目
的の表示位置に応じてポインター本体のスイッチ操作を
するような方法が行われている。しかしながら、このよ
うな従来の方法では、いずれの方法も、指示カーソルの
動きが現在の位置に対する相対的なものであるため、画
面上を直接指示する方法に比べて目的の表示位置までカ
ーソルを動かすために多くの繰り返し操作が必要であ
る。
理の他にも、赤外線のポインター本体を動かしたり、目
的の表示位置に応じてポインター本体のスイッチ操作を
するような方法が行われている。しかしながら、このよ
うな従来の方法では、いずれの方法も、指示カーソルの
動きが現在の位置に対する相対的なものであるため、画
面上を直接指示する方法に比べて目的の表示位置までカ
ーソルを動かすために多くの繰り返し操作が必要であ
る。
【０００５】又、画面とポインターの距離が特定の範囲
にある場合以外には操作とカーソルの動きとの間に違和
感を生じる。等の問題があるために、従来の大型の画面
上の位置を指示する方式では簡単な方法で画面上を直接
指示することが出来なかった。
にある場合以外には操作とカーソルの動きとの間に違和
感を生じる。等の問題があるために、従来の大型の画面
上の位置を指示する方式では簡単な方法で画面上を直接
指示することが出来なかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポインターよ
り赤外線と超音波を受信点が３点以上ある受信部に向け
て発射し、又は超音波を受信点が４点ある受信部に向け
て発射し、受信部の各受信点でポインターより発射され
た超音波と赤外線を受信し、受信部の各受信点での赤外
線と超音波との受信部への到達時間の差より受信部の各
受信点が構成する平面に対するポインターまでの空間的
位置を測定するようにして、簡単な方法で平面上を直接
指示することが出来るソニックポインターや受信部の各
受信点の構成する平面に対する空間的位置関係の測定の
出来る装置を実現したものである。
り赤外線と超音波を受信点が３点以上ある受信部に向け
て発射し、又は超音波を受信点が４点ある受信部に向け
て発射し、受信部の各受信点でポインターより発射され
た超音波と赤外線を受信し、受信部の各受信点での赤外
線と超音波との受信部への到達時間の差より受信部の各
受信点が構成する平面に対するポインターまでの空間的
位置を測定するようにして、簡単な方法で平面上を直接
指示することが出来るソニックポインターや受信部の各
受信点の構成する平面に対する空間的位置関係の測定の
出来る装置を実現したものである。
【０００７】
【実施例】図１は本発明のソニックポインターの一実施
例を示す説明図である。図１において、ＤＳは表示画面
である。表示画面ＤＳは横Ｘ、縦Ｙの大きさを持ってい
る。
例を示す説明図である。図１において、ＤＳは表示画面
である。表示画面ＤＳは横Ｘ、縦Ｙの大きさを持ってい
る。
【０００８】ＰＯは表示画面上の位置の指示を行なうポ
インターである。ポインターＰＯは赤外線と超音波を表
示画面ＤＳに向けて発射する機能を持っている。Ｐ０
０、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１はそれぞれ超音波の受信
点、ＰＩＲは赤外線の受信点である。超音波の受信点Ｐ
００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１は表示画面ＤＳの外枠の
四隅に配置され、又赤外線の受信点ＰＩＲは表示画面Ｄ
Ｓの下部に配置されており、それぞれポインターＰＯか
ら発射される超音波と赤外線を受信し、受信結果に応じ
た信号を発生する。
インターである。ポインターＰＯは赤外線と超音波を表
示画面ＤＳに向けて発射する機能を持っている。Ｐ０
０、Ｐ０１、Ｐ１０、Ｐ１１はそれぞれ超音波の受信
点、ＰＩＲは赤外線の受信点である。超音波の受信点Ｐ
００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１は表示画面ＤＳの外枠の
四隅に配置され、又赤外線の受信点ＰＩＲは表示画面Ｄ
Ｓの下部に配置されており、それぞれポインターＰＯか
ら発射される超音波と赤外線を受信し、受信結果に応じ
た信号を発生する。
【０００９】このように構成された本発明のソニックポ
インターの動作を説明すると次の通りである。表示画面
ＤＳの外枠の四隅に配置された超音波の受信点Ｐ００，
Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１が構成する平面を、表示画面Ｄ
Ｓの左下隅の超音波の受信点Ｐ００を基準として考えた
時の各超音波の受信点Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１の座標は
次のように表すことが出来る。
インターの動作を説明すると次の通りである。表示画面
ＤＳの外枠の四隅に配置された超音波の受信点Ｐ００，
Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１が構成する平面を、表示画面Ｄ
Ｓの左下隅の超音波の受信点Ｐ００を基準として考えた
時の各超音波の受信点Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１の座標は
次のように表すことが出来る。
【００１０】 Ｐ００＝（０、０、０），Ｐ０１＝（０、Ｙ、０） Ｐ１０＝（Ｘ、０、０），Ｐ１１＝（Ｘ、Ｙ、０） ＰＯ＝（ｘ、ｙ、ｚ） 但し、Ｘ、Ｙは図１に示す各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ
０１，Ｐ１０，Ｐ１１の取り付け位置の規定値である。
０１，Ｐ１０，Ｐ１１の取り付け位置の規定値である。
【００１１】ここで図１に示すように、ポインターＰＯ
と各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１と
のあいだの距離を次のように決める。 ｌ１＝（ポインターＰＯと超音波の受信点Ｐ００との間
の距離） ｌ２＝（ポインターＰＯと超音波の受信点Ｐ１０との間
の距離） ｌ３＝（ポインターＰＯと超音波の受信点Ｐ０１との間
の距離） ｌ４＝（ポインターＰＯと超音波の受信点Ｐ１１との間
の距離） ｌＩＲ＝（ポインターＰＯと赤外線の受信点ＰＩＲとの
間の距離）
と各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１と
のあいだの距離を次のように決める。 ｌ１＝（ポインターＰＯと超音波の受信点Ｐ００との間
の距離） ｌ２＝（ポインターＰＯと超音波の受信点Ｐ１０との間
の距離） ｌ３＝（ポインターＰＯと超音波の受信点Ｐ０１との間
の距離） ｌ４＝（ポインターＰＯと超音波の受信点Ｐ１１との間
の距離） ｌＩＲ＝（ポインターＰＯと赤外線の受信点ＰＩＲとの
間の距離）
【００１２】図２は、ポインターＰＯより発信された超
音波と赤外線の信号を各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０
１，Ｐ１０，Ｐ１１と赤外線の受信点ＰＩＲが受信した
信号波形を示したものである。図２において、（ａ）は
赤外線の受信点ＰＩＲが受信した赤外線信号の受信波形
を示したものである。（ｂ）は超音波の受信点Ｐ００が
受信した超音波信号の受信波形を、（ｃ）は超音波の受
信点Ｐ１０が受信した超音波信号の受信波形を、（ｄ）
は超音波の受信点Ｐ０１が受信した超音波信号の受信波
形を、（ｅ）は超音波の受信点Ｐ１１が受信した超音波
信号の受信波形を示す。
音波と赤外線の信号を各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０
１，Ｐ１０，Ｐ１１と赤外線の受信点ＰＩＲが受信した
信号波形を示したものである。図２において、（ａ）は
赤外線の受信点ＰＩＲが受信した赤外線信号の受信波形
を示したものである。（ｂ）は超音波の受信点Ｐ００が
受信した超音波信号の受信波形を、（ｃ）は超音波の受
信点Ｐ１０が受信した超音波信号の受信波形を、（ｄ）
は超音波の受信点Ｐ０１が受信した超音波信号の受信波
形を、（ｅ）は超音波の受信点Ｐ１１が受信した超音波
信号の受信波形を示す。
【００１３】又、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４はそれぞれ赤
外線の受信点ＰＩＲが受信した信号と各超音波の受信点
Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１が受信した受信信号と
の受信時間差を示す。この時の音速をｆ、光速度をｃと
すると、ポインターＰＯと各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ
０１，Ｐ１０，Ｐ１１及び赤外線の受信点ＰＩＲとの間
の距離ｌ１、ｌ２、ｌ３、ｌ４及びｌＩＲと受信信号と
の受信時間差ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４との間にはつぎの
関係式が成立する。
外線の受信点ＰＩＲが受信した信号と各超音波の受信点
Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１が受信した受信信号と
の受信時間差を示す。この時の音速をｆ、光速度をｃと
すると、ポインターＰＯと各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ
０１，Ｐ１０，Ｐ１１及び赤外線の受信点ＰＩＲとの間
の距離ｌ１、ｌ２、ｌ３、ｌ４及びｌＩＲと受信信号と
の受信時間差ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４との間にはつぎの
関係式が成立する。
【００１４】 ｔ１＝ｌ１／ｆ−ｌＩＲ／ｃ・・・（１） ｔ２＝ｌ２／ｆ−ｌＩＲ／ｃ・・・（２） ｔ３＝ｌ３／ｆ−ｌＩＲ／ｃ・・・（３） ｔ４＝ｌ４／ｆ−ｌＩＲ／ｃ・・・（４） ｌ１＝ｔ１＊ｆ＋ｌＩＲ＊ｆ／ｃ≒ｔ１＊ｆ・・（５） ｌ２＝ｔ２＊ｆ＋ｌＩＲ＊ｆ／ｃ≒ｔ２＊ｆ・・（６） ｌ３＝ｔ３＊ｆ＋ｌＩＲ＊ｆ／ｃ≒ｔ３＊ｆ・・（７） ｌ４＝ｔ４＊ｆ＋ｌＩＲ＊ｆ／ｃ≒ｔ４＊ｆ・・（８）
【００１５】この条件を使用して各超音波の受信点Ｐ０
０，Ｐ０１，Ｐ１０とポインターＰＯの空間的位置
（ｘ，ｙ，ｚ）との関係を求めると次のようになる。 （ｔ１＊ｆ）2＝ｘ2＋ｙ2＋ｚ2・・・・・・・・・・（９） （ｔ２＊ｆ）2＝（Ｘ−ｘ）2＋ｙ2＋ｚ2・・・・・・（１０） （ｔ３＊ｆ）2＝ｘ2＋（Ｙ−ｙ）2＋ｚ2・・・・・・（１１） （ｔ４＊ｆ）2＝（Ｘ−ｘ）2＋（Ｙ−ｙ）2＋ｚ2・・（１２）
０，Ｐ０１，Ｐ１０とポインターＰＯの空間的位置
（ｘ，ｙ，ｚ）との関係を求めると次のようになる。 （ｔ１＊ｆ）2＝ｘ2＋ｙ2＋ｚ2・・・・・・・・・・（９） （ｔ２＊ｆ）2＝（Ｘ−ｘ）2＋ｙ2＋ｚ2・・・・・・（１０） （ｔ３＊ｆ）2＝ｘ2＋（Ｙ−ｙ）2＋ｚ2・・・・・・（１１） （ｔ４＊ｆ）2＝（Ｘ−ｘ）2＋（Ｙ−ｙ）2＋ｚ2・・（１２）
【００１６】上記の各式の中で、ＸとＹは各超音波の受
信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１の取り付け位置の
規定値である固定の値である。又、ｔ１、ｔ２、ｔ３、
ｔ４は図２に示すようにそれぞれ赤外線の受信点ＰＩＲ
が受信した信号と各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ
１０，Ｐ１１が受信した受信信号との受信時間差の測定
値であるので、上記の（９）〜（１２）式よりｘ、ｙ、
ｚ、ｆの４つの値が求められる。この結果、各超音波の
受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１が構成する平面
に対するポインターＰＯまでの空間適位置ｘ、ｙ、ｚを
測定することが出来る。
信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１の取り付け位置の
規定値である固定の値である。又、ｔ１、ｔ２、ｔ３、
ｔ４は図２に示すようにそれぞれ赤外線の受信点ＰＩＲ
が受信した信号と各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ
１０，Ｐ１１が受信した受信信号との受信時間差の測定
値であるので、上記の（９）〜（１２）式よりｘ、ｙ、
ｚ、ｆの４つの値が求められる。この結果、各超音波の
受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１が構成する平面
に対するポインターＰＯまでの空間適位置ｘ、ｙ、ｚを
測定することが出来る。
【００１７】各超音波の受信点が構成する平面に対する
ポインターまでの空間適位置が測定出来ると、この機能
を利用して観測対象物にポインターを取り付け、観測対
象物の空間的な動きや方向を測定し記録することが可能
になる。このため、例えば観測対象物をロボットやクレ
ーン等の制御機器とした場合にはポインターをこれらの
制御機器に取り付けて、ロボットやクレーン等のアーム
の空間的な位置を測定することにより、ロボットやクレ
ーン等の制御機器の遠隔自動制御を実現することが出来
る。
ポインターまでの空間適位置が測定出来ると、この機能
を利用して観測対象物にポインターを取り付け、観測対
象物の空間的な動きや方向を測定し記録することが可能
になる。このため、例えば観測対象物をロボットやクレ
ーン等の制御機器とした場合にはポインターをこれらの
制御機器に取り付けて、ロボットやクレーン等のアーム
の空間的な位置を測定することにより、ロボットやクレ
ーン等の制御機器の遠隔自動制御を実現することが出来
る。
【００１８】図３は本発明の他の実施例を示す説明図で
ある。図３の実施例は、ポインターの軸方向の２個所に
赤外線と超音波の発射点を設けて、２個所の発射点の延
長線と受信部の各受信点が構成する平面の交点を測定す
るようにしたものである。図３において、ＤＳは表示画
面である。表示画面ＤＳは横Ｘ、縦Ｙの大きさを持って
いる。ＰＯは表示画面上の位置の指示を行なうポインタ
ーである。ポインターＰＯはポインターＰＯの軸上の２
個所ｐ１、ｐ２より赤外線と超音波を発射することが出
来、発射された信号の識別信号を赤外線もしくは超音波
のいずれか一方に乗せて表示画面ＤＳに向けて発射する
機能を持っている。
ある。図３の実施例は、ポインターの軸方向の２個所に
赤外線と超音波の発射点を設けて、２個所の発射点の延
長線と受信部の各受信点が構成する平面の交点を測定す
るようにしたものである。図３において、ＤＳは表示画
面である。表示画面ＤＳは横Ｘ、縦Ｙの大きさを持って
いる。ＰＯは表示画面上の位置の指示を行なうポインタ
ーである。ポインターＰＯはポインターＰＯの軸上の２
個所ｐ１、ｐ２より赤外線と超音波を発射することが出
来、発射された信号の識別信号を赤外線もしくは超音波
のいずれか一方に乗せて表示画面ＤＳに向けて発射する
機能を持っている。
【００１９】Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１はそれぞ
れ超音波の受信点、ＰＩＲは赤外線の受信点である。超
音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１は表示画
面ＤＳの外枠の四隅に配置され、又赤外線の受信点ＰＩ
Ｒは表示画面ＤＳの下部に配置されており、それぞれポ
インターＰＯから発射される赤外線と超音波を受信し、
受信結果に応じた信号を発生する。
れ超音波の受信点、ＰＩＲは赤外線の受信点である。超
音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１は表示画
面ＤＳの外枠の四隅に配置され、又赤外線の受信点ＰＩ
Ｒは表示画面ＤＳの下部に配置されており、それぞれポ
インターＰＯから発射される赤外線と超音波を受信し、
受信結果に応じた信号を発生する。
【００２０】このように構成された本発明の装置の動作
を説明すると次の通りである。図３の実施例の表示画面
ＤＳ、及び各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，
Ｐ１１及び赤外線の受信点ＰＩＲの構成は図１の実施例
のものと同一の構成であるが、ポインターＰＯの構成が
異なっている。図３の実施例は、ポインターＰＯより発
射される赤外線と超音波の発射点を２個所より発射する
ようにして、どちらの発射点から発射された信号である
かの識別信号を赤外線もしくは超音波のいずれか一方に
に乗せて、交互に各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ
１０，Ｐ１１及び赤外線の受信点ＰＩＲに向けて発射す
るようにしている。
を説明すると次の通りである。図３の実施例の表示画面
ＤＳ、及び各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ１０，
Ｐ１１及び赤外線の受信点ＰＩＲの構成は図１の実施例
のものと同一の構成であるが、ポインターＰＯの構成が
異なっている。図３の実施例は、ポインターＰＯより発
射される赤外線と超音波の発射点を２個所より発射する
ようにして、どちらの発射点から発射された信号である
かの識別信号を赤外線もしくは超音波のいずれか一方に
に乗せて、交互に各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ
１０，Ｐ１１及び赤外線の受信点ＰＩＲに向けて発射す
るようにしている。
【００２１】このため、図１の実施例で説明した方法に
より各超音波の受信点が構成する平面に対するポインタ
ーの各発射点までの空間適位置が測定出来るので、ポイ
ンターＰＯの２点の位置を求めることが出来る。図１で
説明した方法により求められたポインターＰＯの２点の
位置情報のｘ−ｚ軸方向における状態を示したものが図
４である。図４に示すように、ポインターＰＯの表示画
面ＤＳに近い側の発射点をｐ１とし表示画面ＤＳに遠い
側の発射点をｐ２とすると２個所の発射点ｐ１とｐ２を
延長した表示画面ＤＳ上の位置ｘp、ｙpは次の式により
求められる。
より各超音波の受信点が構成する平面に対するポインタ
ーの各発射点までの空間適位置が測定出来るので、ポイ
ンターＰＯの２点の位置を求めることが出来る。図１で
説明した方法により求められたポインターＰＯの２点の
位置情報のｘ−ｚ軸方向における状態を示したものが図
４である。図４に示すように、ポインターＰＯの表示画
面ＤＳに近い側の発射点をｐ１とし表示画面ＤＳに遠い
側の発射点をｐ２とすると２個所の発射点ｐ１とｐ２を
延長した表示画面ＤＳ上の位置ｘp、ｙpは次の式により
求められる。
【００２２】 ｐ１＝（ｘ、ｙ、ｚ）・・・・・・・・・・・・・・・・・（１３） ｐ２＝（ｘ’、ｙ’、ｚ’）・・・・・・・・・・・・・・（１４） ｘp＝ｘ＋ｄｘp＝ｘ＋ｚ＊（ｘ−ｘ’）／（ｚ’−ｚ）・・（１５） ｙp＝ｙ＋ｚ＊（ｙ−ｙ’）／（ｚ’−ｚ）・・・・・・・（１６） ポインターＰＯの発射点ｐ１と発射点ｐ２を延長した表
示画面上の位置ｘp、ｙpは、ポインターＰＯの指示方向
を変えることにより任意の位置を指摘することが出来
る。
示画面上の位置ｘp、ｙpは、ポインターＰＯの指示方向
を変えることにより任意の位置を指摘することが出来
る。
【００２３】上記の説明では、ポインターＰＯにより表
示画面ＤＳ上の任意の位置を指摘するために、表示画面
ＤＳの四隅に４個の超音波の受信点を設けた例について
説明したが、装置の構成を簡略化するために １．気温及び気圧に関するデータを別な手段により入手
することにより、例えばセンサーを用意するかこの値を
固定値にすることにより、そのデータから音速を求め
て、上記の計算式の変数を一つ減らすことが出来る。上
記の式の変数を一つ減らすことにより、超音波の受信点
を３点とすることが出来る。
示画面ＤＳ上の任意の位置を指摘するために、表示画面
ＤＳの四隅に４個の超音波の受信点を設けた例について
説明したが、装置の構成を簡略化するために １．気温及び気圧に関するデータを別な手段により入手
することにより、例えばセンサーを用意するかこの値を
固定値にすることにより、そのデータから音速を求め
て、上記の計算式の変数を一つ減らすことが出来る。上
記の式の変数を一つ減らすことにより、超音波の受信点
を３点とすることが出来る。
【００２４】２．気温及び気圧の変動は緩やかであるた
め、測定動作前の初期調整、（表示画面ＤＳの隅を指示
する等で画面上のカーソルが操作に対応した位置にある
ように設定すること）の段階で音速の修正を行い、以後
修正された音速を使用することで上記の式の変数を一つ
少なくして受信点を３点とすることも可能である。 又、前記の１．又は２．の方法により音速が求められる
場合には、超音波の受信点を４点とし、特定の超音波の
受信点と他の超音波の受信点との受信信号の時間差を測
定する方法により、赤外線信号を使用しないようにする
ことも可能である。この場合の方法を次に説明する。
め、測定動作前の初期調整、（表示画面ＤＳの隅を指示
する等で画面上のカーソルが操作に対応した位置にある
ように設定すること）の段階で音速の修正を行い、以後
修正された音速を使用することで上記の式の変数を一つ
少なくして受信点を３点とすることも可能である。 又、前記の１．又は２．の方法により音速が求められる
場合には、超音波の受信点を４点とし、特定の超音波の
受信点と他の超音波の受信点との受信信号の時間差を測
定する方法により、赤外線信号を使用しないようにする
ことも可能である。この場合の方法を次に説明する。
【００２５】図３の超音波の受信点Ｐ００の超音波の受
信信号の時間ｔ１を基準とし、超音波の受信点Ｐ０１，
Ｐ１０，Ｐ１１が受信した受信信号ｔ２、ｔ３、ｔ４と
の受信時間差を測定し、その時間差をそれぞれ、Δｔ
２、Δｔ３、Δｔ４とすると Δｔ２＝（ｔ２−ｔ１）・・・・・（１７） Δｔ３＝（ｔ３−ｔ１）・・・・・（１８） Δｔ４＝（ｔ４−ｔ１）・・・・・（１９）
信信号の時間ｔ１を基準とし、超音波の受信点Ｐ０１，
Ｐ１０，Ｐ１１が受信した受信信号ｔ２、ｔ３、ｔ４と
の受信時間差を測定し、その時間差をそれぞれ、Δｔ
２、Δｔ３、Δｔ４とすると Δｔ２＝（ｔ２−ｔ１）・・・・・（１７） Δｔ３＝（ｔ３−ｔ１）・・・・・（１８） Δｔ４＝（ｔ４−ｔ１）・・・・・（１９）
【００２６】上記の（９）〜（１２）式は次のようにな
る。 （ｔ１＊ｆ）2＝ｘ2＋ｙ2＋ｚ2・・・・・・・・・・・・・・・（２０） ｛（ｔ１＋Δｔ２）＊ｆ｝2＝（Ｘ−ｘ）2＋ｙ2＋ｚ2・・・・・・（２１） ｛（ｔ１＋Δｔ３）＊ｆ｝2＝ｘ2＋（Ｙ−ｙ）2＋ｚ2・・・・・・（２２） ｛（ｔ１＋Δｔ４）＊ｆ｝2＝（Ｘ−ｘ）2＋（Ｙ−ｙ）2＋ｚ2・・（２３） 上記の（２０）〜（２３）式において、Ｘ、Ｙ、ｆが規
定の値で、Δｔ２〜Δｔ４が測定値であるので、（２
０）〜（２３）式よりｔ１、ｘ、ｙ、ｚの４つの値が求
められる。
る。 （ｔ１＊ｆ）2＝ｘ2＋ｙ2＋ｚ2・・・・・・・・・・・・・・・（２０） ｛（ｔ１＋Δｔ２）＊ｆ｝2＝（Ｘ−ｘ）2＋ｙ2＋ｚ2・・・・・・（２１） ｛（ｔ１＋Δｔ３）＊ｆ｝2＝ｘ2＋（Ｙ−ｙ）2＋ｚ2・・・・・・（２２） ｛（ｔ１＋Δｔ４）＊ｆ｝2＝（Ｘ−ｘ）2＋（Ｙ−ｙ）2＋ｚ2・・（２３） 上記の（２０）〜（２３）式において、Ｘ、Ｙ、ｆが規
定の値で、Δｔ２〜Δｔ４が測定値であるので、（２
０）〜（２３）式よりｔ１、ｘ、ｙ、ｚの４つの値が求
められる。
【００２７】この結果、各超音波の受信点Ｐ００，Ｐ０
１，Ｐ１０，Ｐ１１が構成する平面に対するポインター
ＰＯまでの空間適位置ｘ、ｙ、ｚを測定することが出来
る。各超音波の受信点が構成する平面に対するポインタ
ーまでの空間適位置が測定出来ると、図１の実施例と同
様に、この機能を利用して観測対象物にるポインターを
取り付け、観測対象物の空間的な動きや方向を測定し記
録することが可能になる。このため、観測対象物をロボ
ットやクレーン等の制御機器とした場合にはポインター
をこれらの制御機器に取り付けて、ロボットやクレーン
等のアームの空間的な位置を測定することにより、ロボ
ットやクレーン等の制御機器の遠隔自動制御を赤外線信
号を使用しない実現することが出来る。
１，Ｐ１０，Ｐ１１が構成する平面に対するポインター
ＰＯまでの空間適位置ｘ、ｙ、ｚを測定することが出来
る。各超音波の受信点が構成する平面に対するポインタ
ーまでの空間適位置が測定出来ると、図１の実施例と同
様に、この機能を利用して観測対象物にるポインターを
取り付け、観測対象物の空間的な動きや方向を測定し記
録することが可能になる。このため、観測対象物をロボ
ットやクレーン等の制御機器とした場合にはポインター
をこれらの制御機器に取り付けて、ロボットやクレーン
等のアームの空間的な位置を測定することにより、ロボ
ットやクレーン等の制御機器の遠隔自動制御を赤外線信
号を使用しない実現することが出来る。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のソニックポインターは、ポインターより赤外線と超音
波を受信点が３点以上ある受信部に向けて発射し、受信
部の各受信点でポインターより発射された赤外線と超音
波を受信し、受信部の各受信点での赤外線と超音波との
受信部への到達時間の差より受信部の各受信点が構成す
る平面に対するポインターまでの空間適位置を測定する
ようにして、簡単な方法で画面上を直接指示することが
出来るソニックポインターを実現することが出来る。
のソニックポインターは、ポインターより赤外線と超音
波を受信点が３点以上ある受信部に向けて発射し、受信
部の各受信点でポインターより発射された赤外線と超音
波を受信し、受信部の各受信点での赤外線と超音波との
受信部への到達時間の差より受信部の各受信点が構成す
る平面に対するポインターまでの空間適位置を測定する
ようにして、簡単な方法で画面上を直接指示することが
出来るソニックポインターを実現することが出来る。
【００２９】このために、本発明のソニックポインター
を使用することにより次のような各種の応用装置が実現
出来る。 １．表示画面ＤＳがジャンボトロン等の大型の画面でも
直接画面上の位置を指摘する方式が可能となる。又、通
常のパソコン等のボインテイングディバイスとして使用
する場合には直接画面上の位置を指摘することが出来る
のでマウス等の間接的な指示の方法に比べて操作性を格
段に向上させることが出来る。
を使用することにより次のような各種の応用装置が実現
出来る。 １．表示画面ＤＳがジャンボトロン等の大型の画面でも
直接画面上の位置を指摘する方式が可能となる。又、通
常のパソコン等のボインテイングディバイスとして使用
する場合には直接画面上の位置を指摘することが出来る
のでマウス等の間接的な指示の方法に比べて操作性を格
段に向上させることが出来る。
【００３０】２．上記のポインターを通常のリモコンと
組み合わせることにより、表示画面上の情報を直接指示
する方式のリモコンを容易に実現することが出来る。 ３．ポインターが表示画面の枠外を指示していてもここ
にセンサーを置くことによりポインターに情報を受信す
ることが出来るので、表示画面の枠外に動作スイッチマ
ーク等の固定情報受信部を設けることによりこれらの情
報を有効に活用することが出来る。
組み合わせることにより、表示画面上の情報を直接指示
する方式のリモコンを容易に実現することが出来る。 ３．ポインターが表示画面の枠外を指示していてもここ
にセンサーを置くことによりポインターに情報を受信す
ることが出来るので、表示画面の枠外に動作スイッチマ
ーク等の固定情報受信部を設けることによりこれらの情
報を有効に活用することが出来る。
【００３１】４．液晶テレビジョン等の視野角の狭い表
示装置を持った映像装置で、その画面方向の回転機構を
取り付けた装置の場合、本発明のポインター付のリモコ
ンからの指示情報により、映像装置の画面をポインター
に垂直になるように追従させることが出来るので、視野
角の狭い表示装置でも常に最良の状態で見ることが出来
る。 ５．ロボットやクレーン等のアームにポインターをに取
り付けてアームの空間的な位置を測定することにより、
ロボットやクレーン等の機器の遠隔自動制御を実現する
ことが出来る。
示装置を持った映像装置で、その画面方向の回転機構を
取り付けた装置の場合、本発明のポインター付のリモコ
ンからの指示情報により、映像装置の画面をポインター
に垂直になるように追従させることが出来るので、視野
角の狭い表示装置でも常に最良の状態で見ることが出来
る。 ５．ロボットやクレーン等のアームにポインターをに取
り付けてアームの空間的な位置を測定することにより、
ロボットやクレーン等の機器の遠隔自動制御を実現する
ことが出来る。
【図１】本発明のソニックポインターの一実施例を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】本発明のソニックポインターにおいてポインタ
ーより発信された超音波と赤外線の信号を各受信点が受
信した信号波形を示したものである。
ーより発信された超音波と赤外線の信号を各受信点が受
信した信号波形を示したものである。
【図３】本発明の他の実施例を示す説明図である。
【図４】ポインター２点の位置情報のｘ−ｚ軸方向にお
ける状態を示したものである。
ける状態を示したものである。
ＤＳ・・・表示画面、 ＰＯ・・・表示画面上の一
の指示を行なうポインター、 Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ
１０、Ｐ１１・・・超音波の受信点、ＰＩＲ・・・赤外
線の受信点
の指示を行なうポインター、 Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ
１０、Ｐ１１・・・超音波の受信点、ＰＩＲ・・・赤外
線の受信点
Claims (10)
- 【請求項１】ポインターより赤外線と超音波を受信部に
向けて発射し、受信部でポインターより発射された赤外
線と超音波を受信し、赤外線と超音波との受信部への到
達時間の差よりポインターと受信部の距離を測定するよ
うにしたソニックポインター。 - 【請求項２】ポインターより超音波を受信点が４点ある
受信部に向けて発射し、受信部の各受信点でポインター
より発射された超音波を受信し、ポインターより受信部
の各受信点までの超音波の到達時間の差よりポインター
と受信部の距離を測定するようにしたソニックポインタ
ー。 - 【請求項３】ポインターより赤外線と超音波を受信点が
３点以上ある受信部に向けて発射し、受信部の各受信点
でポインターより発射された赤外線と超音波を受信し、
受信部の各受信点での赤外線と超音波との到達時間の差
より受信部の各受信点が構成する平面に対するポインタ
ーまでの空間的位置を測定するようにしたソニックポイ
ンター。 - 【請求項４】ポインターより超音波を受信点が４点ある
受信部に向けて発射し、受信部の各受信点でポインター
より発射された超音波を受信し、ポインターより受信部
の各受信点での超音波の到達時間の差より受信部の各受
信点が構成する平面に対するポインターまでの空間的位
置を測定するようにしたソニックポインター。 - 【請求項５】ポインターより赤外線と超音波を受信点が
３点以上ある受信部に向けて発射し、受信部の各受信点
でポインターより発射された超音波を受信し、受信部の
１個所でポインターより発射された赤外線を受信し、受
信部の各受信点での赤外線と超音波との到達時間の差よ
り受信部の各受信点が構成する平面に対するポインター
までの空間的位置を測定するようにしたソニックポイン
ター。 - 【請求項６】ポインターの軸方向の２個所より赤外線と
超音波を受信点が３点以上ある受信部に向けて発射し、
受信部の各受信点でポインターの２個所より発射された
赤外線と超音波を受信し、受信部の各受信点での赤外線
と超音波との受信部への到達時間の差を求めることによ
り、ポインターの軸方向の２個所の発射点の延長線と受
信部の各受信点が構成する平面の交点を測定するように
して、この交点を受信部の指示位置として示すようにし
たソニックポインター。 - 【請求項７】ポインターの軸方向の２個所より赤外線と
超音波を４点の受信点がある受信部に向けて発射し、受
信部の４点の受信点でポインターの２個所より発射され
た赤外線と超音波を受信し、受信部の各受信点での赤外
線と超音波との受信部への到達時間の差を求めることに
より、気温及び気圧の変動による超音波の音速の変動を
補正してポインターの軸方向の２個所の発射点の延長線
と受信部の各受信点が構成する平面の交点を測定するよ
うにして、この交点を受信部の指示位置として示すよう
にしたソニックポインター。 - 【請求項８】ポインターの軸方向の２個所より赤外線と
超音波を受信点が３点以上ある受信部に向けて発射し、
受信部の各受信点でポインターの２個所より発射された
超音波を受信し、受信部の１個所でポインターより発射
された赤外線を受信し、受信部の各受信点での赤外線と
超音波との受信部への到達時間の差を求めることによ
り、ポインターの軸方向の２個所の発射点の延長線と受
信部の各受信点が構成する平面の交点を測定するように
して、この交点を受信部の指示位置として示すようにし
たソニックポインター。 - 【請求項９】ポインターの軸方向の２個所より赤外線と
超音波を４点の受信点がある受信部に向けて発射し、受
信部の４点の受信点でポインターの２個所より発射され
た超音波を受信し、受信部の１個所でポインターより発
射された赤外線を受信し、受信部の各受信点での赤外線
と超音波との受信部への到達時間の差を求めることによ
り、気温及び気圧の変動による超音波の音速の変動を補
正してポインターの軸方向の２個所の発射点の延長線と
受信部の各受信点が構成する平面の交点を測定するよう
にして、この交点を受信部の指示位置として示すように
したソニックポインター。 - 【請求項１０】ポインターの軸方向の２個所より超音波
を４点の受信点がある受信部に向けて発射し、受信部の
４点の受信点でポインターの２個所より発射された超音
波を受信し、受信部の各受信点での超音波の各受信部へ
の到達時間の差より、ポインターの軸方向の２個所の発
射点の延長線と受信部の各受信点が構成する平面の交点
を測定するようにして、この交点を受信部の指示位置と
して示すようにしたソニックポインター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15360797A JPH112676A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | ソニックポインター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15360797A JPH112676A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | ソニックポインター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112676A true JPH112676A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15566191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15360797A Pending JPH112676A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | ソニックポインター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH112676A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243149A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Nec Viewtechnology Ltd | プロジェクタと投射画像歪み補正方法 |
| JP2007025295A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Nec Viewtechnology Ltd | 投写型表示装置 |
| US7301530B2 (en) | 2001-09-11 | 2007-11-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pointer control method, pointing apparatus, and host apparatus therefor |
| US7679997B2 (en) | 2006-06-05 | 2010-03-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating position of robot |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP15360797A patent/JPH112676A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7301530B2 (en) | 2001-09-11 | 2007-11-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Pointer control method, pointing apparatus, and host apparatus therefor |
| JP2006243149A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Nec Viewtechnology Ltd | プロジェクタと投射画像歪み補正方法 |
| JP2007025295A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Nec Viewtechnology Ltd | 投写型表示装置 |
| JP4502896B2 (ja) * | 2005-07-15 | 2010-07-14 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 投写型表示装置 |
| US7679997B2 (en) | 2006-06-05 | 2010-03-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating position of robot |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7744279B2 (en) | Orientation sensing apparatus for radiation imaging system | |
| US7185987B2 (en) | Projector and projector accessory | |
| JP3772137B2 (ja) | ポインティング装置 | |
| US7502018B2 (en) | Projector, electronic whiteboard system using projector and method of acquiring indicated point | |
| WO1992009904A1 (en) | Absolute position tracker | |
| JPS59195735A (ja) | 被移動対象の移動をワイヤレス制御する装置 | |
| JPH112676A (ja) | ソニックポインター | |
| US20120044211A1 (en) | Optical touch locating system and method thereof | |
| JPH0429080A (ja) | バイスタティック・レーダー装置 | |
| JP4052908B2 (ja) | 光学式座標入力システム | |
| JP2008065511A (ja) | 情報表示システム、及び、ポインティング制御方法 | |
| JP4484140B2 (ja) | 場の測定システム、波源探査方法、及び波源探査プログラム | |
| JPS6252631A (ja) | 位置入力装置 | |
| JPH086703A (ja) | 遠隔入力装置 | |
| KR100601001B1 (ko) | 자이로와 초음파를 이용한 컴퓨터 입력장치 | |
| JP2001296348A (ja) | ３次元レーダ用ビデオ表示装置 | |
| JP4070619B2 (ja) | 超音波光座標入力装置 | |
| JPH062130U (ja) | ３次元位置標定装置 | |
| JP2953285B2 (ja) | ポインティング装置 | |
| JPH1062517A (ja) | レーダ装置 | |
| JPH0747064A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP2611033B2 (ja) | 座標指定装置 | |
| JP2009169488A (ja) | 光学センサ装置 | |
| JPH04249798A (ja) | 炉内検査装置 | |
| JP2012117891A (ja) | センサ検出値表示システム |