JPWO2006103875A1

JPWO2006103875A1 - Ａｖ機器操作システム

Info

Publication number: JPWO2006103875A1
Application number: JP2007510349A
Authority: JP
Inventors: 中村　浩; 浩中村
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2008-09-04
Also published as: WO2006103875A1; US20080272929A1

Abstract

ＡＶ機器のＧＵＩに対応可能な安価で低消費電力のポインティングデバイスが求められている。表示手段３１と、一対のスピーカ３３、３５と、制御装置３９とを備えたＡＶ機器に対し、赤外線通信で操作可能となったリモートコントローラ本体を有するＡＶ機器操作システムであって、リモートコントローラ本体に設けられ所定のタイミングで赤外線パルスを出力するパルス発生部と、制御装置３９に設けられ赤外線パルスの入力によって一対のスピーカ３３、３５から順番に可聴範囲外の超音波を出力する超音波出力部６３と、リモートコントローラ本体に設けられ超音波の検出に応じて赤外線応答信号を出力する応答出力部と、制御装置３９に設けられそれぞれのスピーカ３３、３５での超音波検出時間からリモートコントローラ本体の位置を算出する演算部６５と、を設けた。

Description

本発明は、ＡＶ機器操作システムに関する。

例えばテレビジョン受像機、ＶＴＲ、ＣＤプレーヤ等のＡＶ（Audio Visual）機器では、ワイヤレス通信として、赤外線通信が多く使われている。赤外線通信は、主機（テレビジョン受像機等）及び相手側（赤外線リモートコントローラ等）に設けられた赤外線通信装置によって信号の送受が行われる（例えば、特許文献１参照）。

このような、赤外線通信装置１は、図１に示すように、送受信部３と制御部５とから構成される。
送受信部３は、ＬＥＤ７とＬＥＤドライバ９からなる発光部１１と、フォトダイオード１３と受信アンプ１５からなる受光部１７とから構成される。また、制御部５は、送信データを変調して発光部１１に送る変調器１９と、受光部１７によって受信された信号を復調して受信データに変換する復調器２１から構成される。

このような従来の赤外線通信装置１の動作は、送信データが、変調器１９によりパルス幅変調をかけられた後、ＬＥＤドライバ９に送られ、ＬＥＤ７により光信号に変換される。一方、通信相手から送られた光信号は、フォトダイオード１３により電気信号に変換された後、受信アンプ１５により増幅され、復調器２１により復調されて、受信データとして出力される。
特開平６−３０３４５２

近年、家庭用のＡＶ機器もインターラクティブ（interactive;双方向的）な操作を必要とするものが多くなり、赤外線リモートコントローラ等からの操作が、図面などの視覚情報を利用したインターフェース（ＧＵＩ；Graphical User Interface）を介して入力されるようになってきている。このため、従来のキー入力式のリモートコントローラでは操作性が悪くなってきているのが現状である。

しかしながら、通常、パソコンで一般的に用いられるマウスやその類似品は、家庭用としてリビングで使用するには不便な点も多く（例えば、机上面等の所定面積の平坦面が必要となる）、これらに代わるポインティングデバイスが求められている。

これに対し、傾けることにより主機へ送信データが送られるリモートコントローラも提案されている。この種のリモートコントローラは、例えば角速度センサ（振動ジャイロ）を内蔵し、角速度センサからの出力電圧を増幅部に供給し、Ａ／Ｄ変換器にてデジタル化して電圧値として出力することにより、移動運動情報を得るため、回路が複雑になりかつ高価となるとともに、消費電力が大きくなり、特に電池駆動のリモートコントローラでは電池交換が頻繁となり実用性が低下した。

本発明が解決しようとする課題としては、ＡＶ機器のＧＵＩに対応可能な安価で低消費電力のポインティングデバイスが求められているという問題が一例として挙げられる。

請求項１記載のＡＶ機器操作システムは、表示手段と、少なくとも一対のスピーカと、前記表示手段を用いたＧＵＩによって入力制御を行うコントローラとを備えたＡＶ機器に対し、前記コントローラとの双方に設けられた赤外線通信装置によって無線操作可能となったリモートコントローラ本体を有するＡＶ機器操作システムであって、前記リモートコントローラ本体に設けられ所定のタイミングで赤外線パルスを出力するパルス発生部と、前記コントローラに設けられ該赤外線パルスの入力によって前記一対のスピーカから順番に人間の可聴範囲外の超音波を出力する超音波出力部と、前記リモートコントローラ本体に設けられ該超音波の検出に応じて赤外線応答信号を出力する応答出力部と、前記コントローラに設けられ一方のスピーカでの超音波検出時間と他方のスピーカでの超音波検出時間から前記リモートコントローラ本体の位置を算出する演算部とを具備したことを特徴とする。

以下、本発明の実施の形態に係るＡＶ機器操作システムの好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図２は本発明の実施の形態に係るＡＶ機器操作システムの採用されるＡＶ機器の概略の構成を表すブロック図、図３は図２に示したリモートコントローラの概略の構成を表すブロック図、図４は図２に示した制御装置の概略の構成を表すブロック図、図５はリモートコントローラのパルス発生に応答したスピーカからの超音波出力とその応答出力を時間軸で表した説明図、図６はリモートコントローラの使用帯域を表した周波数特性図である。なお、図１に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し重複する説明は省略するものとする。

図２に示すように、本発明の実施の形態に係るＡＶ機器操作システム１００は、表示手段（テレビジョン受像機等）３１及び少なくとも一対のスピーカ３３、３５を備えた、ＡＶ機器３７に適用される。ＡＶ機器３７には、表示手段３１を用いたＧＵＩによって入力制御を可能とする制御装置３９が設けられる。この制御装置３９に対しては、リモートコントローラ本体４１によってワイヤレス通信で操作信号が入力可能となっている。

図３に示すように、リモートコントローラ本体４１は、送受信部４３と制御部４５とから構成される。送受信部４３は、ＬＥＤ７とＬＥＤドライバ９からなる発光部１１と、フォトダイオード１３と受信アンプ１５からなる受光部１７と、マイク４７と入力アンプ４９からなる超音波受音部５１とから構成される。また、制御装置３９は、送信データを変調して発光部１１に送る変調器１９と、所定のタイミングで赤外線パルスを出力するパルス発生部５３と、超音波の検出に応じて赤外線応答信号を出力する応答出力部５５と、受光部１７によって受信された信号を復調して受信データに変換する復調器２１と、超音波受音部５１からの特定周波数を検出して応答出力部５５へ超音波検出信号を送出する検出部５７とから構成される。ここで、発光部１１、変調器１９、受光部１７、復調器２１は、赤外線通信装置１を構成している。

図４に示すように、制御装置３９は、リモートコントローラ本体４１と赤外線通信を行うための赤外線通信装置１を備えている。赤外線通信装置１は、送受信部３と制御部５とから構成される。送受信部３は、ＬＥＤ７とＬＥＤドライバ９からなる発光部１１と、フォトダイオード１３と受信アンプ１５からなる受光部１７とから構成される。また、制御部５は、送信データを変調して発光部１１に送る変調器１９と、受光部１７によって受信された信号を復調して受信データに変換する復調器２１から構成される。これにより、制御装置３９とリモートコントローラ本体４１とは、双方に設けられた赤外線通信装置１、１によって無線での操作が可能となっている。

これに加え、制御装置３９は、赤外線通信装置１の制御部５に接続されるとともに、受光部１７に接続されてリモートコントローラ本体４１からの赤外線パルスが入力され、ＡＶ機器３７の動作を統括的に制御可能とする主制御部６１と、主制御部６１に接続され赤外線パルスの入力によって一対のスピーカ３３、３５から順番に人間の可聴範囲外の超音波を出力する超音波出力部６３と、一方のスピーカ３３での超音波検出時間と他方のスピーカ３５での超音波検出時間からリモートコントローラ本体４１の位置を算出する演算部６５と、主制御部６１による指示に応じて所定のキャラクタ映像信号を発生させ、映像信号にスーパーインポーズして出力し、表示手段３１に供給するグラフィック制御部６７と、を備えている。

このような構成を有するＡＶ機器３７は、例えばリビングに設置される場合、表示手段３１を挟んで一対のスピーカ３３、３５が配置され、視聴者はスピーカ３３、３５を底辺とする三角形の頂点でＡＶコンテンツを視聴するのが一般的である。このような状況下において、本実施の形態によるＡＶ機器操作システム１００では、制御装置３９、スピーカ３３、３５、リモートコントローラ本体４１が連携動作されることにより、リモートコントローラ本体４１自体がポインティングデバイスの入力手段として作用することとなる。

すなわち、ポインティングデバイスとしてのリモートコントローラ本体４１の操作中には、図５に示すように、リモートコントローラ本体４１からは定期的に赤外線のパルスＰ１が発信される。パルスＰ１は、リモートコントローラ本体４１のパルス発生部５３で発生されて発光部１１から出射される。これに対し、制御装置３９は、リモートコントローラ本体４１からのパルスＰ１を受光部１７で受けると、主制御部６１へ受光信号を出力し、超音波出力部６３へ超音波出力制御信号を送出する。この超音波出力制御信号が入力されることによって、超音波出力部６３は左右のスピーカ３３、３５から順番に人間の可聴範囲外の超音波でパルスＰ２、Ｐ３を出力する。

リモートコントローラ本体４１は、スピーカ３３、３５から出力されるパルスＰ２、Ｐ３をマイク４７によって検出すると、入力アンプ４９、検出部５７を介して超音波検出信号を応答出力部５５へ出力する。応答出力部５５は、超音波検出信号の入力によって、超音波を検出したことの応答信号を発光部１１を介して赤外線パルスＰ２Ｒｅ、Ｐ３Ｒｅによって出力する。

制御装置３９では、演算部６５が、パルスＰ２を出力してからリモートコントローラ本体４１からの赤外線パルスＰ２Ｒｅを受光するまでの超音波検出時間ｔ１と、パルスＰ３を出力してからリモートコントローラ本体４１からの赤外線パルスＰ３Ｒｅを受光するまでの超音波検出時間ｔ２とを算出する。この時間ｔ１、ｔ２によって既知の音速から、リモートコントローラ本体４１からスピーカ３３、３５までの距離が求まり、スピーカ３３、３５同士の距離は既知とできるので、三角測量法によってリモートコントローラ本体４１の座標位置が求められることになる。

ここで、超音波出力部６３から出力される超音波は、図６に示すように、一対のスピーカ３３、３５の可聴帯域を超えた、出力の存在しない再生帯域を利用して出力される。すなわち、通常、ハイファイのスピーカシステムは、可聴帯域（図６に示すコンテンツの周波数特性参照）を超えた再生帯域（図６のスピーカの周波数特性参照）を有している。スピーカとしての再生帯域を確実にカバーするためにはこのような再生帯域を取ることが一般的となっている。

一方で、ＣＤやＤＶＤのようなデジタル音源では規定の帯域まではフラットな周波数特性を有しているが、ある周波数を境に急峻なフィルターにより出力が存在しなくなる。このＡＶ機器操作システム１００では、このように使われていない帯域を使用することにより、既存のスピーカ３３、３５を利用して安価なポインティングデバイスを実現させることができる。

このようにして求められたリモートコントローラ本体４１の座標位置は、主制御部６１へ出力された後、グラフィック制御部６７へ出力されてＧＵＩによるポインティングが、リモートコントローラ本体４１自体を移動させることで行われることとなる。すなわち、リモートコントローラ本体４１からのｘ，ｙ変位情報によりポインタが表示手段３１の画面上で移動され、或るボタン枠画像が示された位置で、リモートコントローラ本体４１からエンターコマンドが供給されると、そのエンターされた操作用画像に対応するコマンドコードが読み出され、発光部１１から出力される。

主制御部６１は、リモートコントローラ本体４１の受信有無を待機しており、例えば、リモートコントローラ本体４１がユーザーにより移動されたり、或いはエンター操作キーが押圧されたりするなどして、リモートコントローラ本体４１からコマンダー信号が送信されると、主制御部６１はグラフィック制御部６７を介して操作用画像の表示を開始する。

主制御部６１は、リモートコントローラ本体４１からの信号の受信有無を判別するが、リモートコントローラ本体４１からの信号の受信があると判別された場合には、入力された信号がエンターコマンドであったかを判別する。ここで、エンターコマンドではないと判別された場合には、ｘ，ｙ変位情報が入力されたことになるため、この変位情報に基づいてポインタを画面上で移動させる。この制御動作は、実際には画面上でポインタを移動させる表示となる。

この移動処理は、ｘ，ｙ変位情報に応じて新たなポインタの位置を算出し、その算出された位置に画面上でポインタが移動するように主制御部６１はグラフィック制御部６７にデータを送り、表示上での移動を実現させる。

以上、詳述したように、本実施の形態に係るＡＶ機器操作システム１００は、表示手段３１と、少なくとも一対のスピーカ３３、３５と、前記表示手段３１を用いたＧＵＩによって入力制御を行う制御装置３９とを備えたＡＶ機器３７に対し、前記制御装置３９との双方に設けられた赤外線通信装置１によって無線操作可能となったリモートコントローラ本体４１を有するＡＶ機器操作システム１００であって、前記リモートコントローラ本体４１に設けられ所定のタイミングで赤外線パルスを出力するパルス発生部５３と、前記制御装置３９に設けられ該赤外線パルスの入力によって前記一対のスピーカ３３、３５から順番に人間の可聴範囲外の超音波を出力する超音波出力部６３と、前記リモートコントローラ本体４１に設けられ該超音波の検出に応じて赤外線応答信号を出力する応答出力部５５と、前記制御装置３９に設けられ一方のスピーカ３３での超音波検出時間ｔ１と他方のスピーカ３５での超音波検出時間ｔ２から前記リモートコントローラ本体４１の位置を算出する演算部６５とを具備する。
これにより、既存のＡＶ機器３７で一般的に使われているスピーカ３３、３５とリモートコントローラ本体４１とを使用して、赤外線と超音波とを組み合わせることにより、リモートコントローラ本体４１の位置を検出し、その移動情報からＧＵＩに対する入力操作を可能にすることができる。
この結果、ＡＶ機器３７のＧＵＩに対応可能な安価で低消費電力のポインティングデバイスを得ることができる。

なお、上記の実施の形態では、一対のスピーカ３３、３５のみが設置される場合を例に説明したが、本発明に係るＡＶ機器操作システムは、一対のスピーカ３３、３５が設置される同一平面と異なる平面にセンタースピーカが設置されるＡＶ機器に適用してもよい。このような構成によれば、一対のスピーカ３３、３５に加え、センタースピーカからも超音波が出力され、一対のスピーカ３３、３５での超音波検出時間と、このセンタースピーカでの超音波検出時間とを演算部６５によって算出させることで、３次元的なポインティングも可能にすることができる。

従来の赤外線通信装置の概略の構成を表すブロック図である。本発明の実施の形態に係るＡＶ機器操作システムの採用されるＡＶ機器の概略の構成を表すブロック図である。図２に示したリモートコントローラの概略の構成を表すブロック図である。図２に示した制御装置の概略の構成を表すブロック図である。リモートコントローラのパルス発生に応答したスピーカからの超音波出力とその応答出力を時間軸で表した説明図である。リモートコントローラの使用帯域を表した周波数特性図である。

符号の説明

１赤外線通信装置
３１表示手段
３３、３５一対のスピーカ
３７ＡＶ機器
３９制御装置
４１リモートコントローラ本体
５３パルス発生部
５５応答出力部
６３超音波出力部
６５演算部
１００ＡＶ機器操作システム
ｔ１、ｔ２超音波検出時間

【０００２】
が悪くなってきているのが現状である。
［０００６］
しかしながら、通常、パソコンで一般的に用いられるマウスやその類似品は、家庭用としてリビングで使用するには不便な点も多く（例えば、机上面等の所定面積の平坦面が必要となる）、これらに代わるポインティングデバイスが求められている。
［０００７］
これに対し、傾けることにより主機へ送信データが送られるリモートコントローラも提案されている。この種のリモートコントローラは、例えば角速度センサ（振動ジャイロ）を内蔵し、角速度センサからの出力電圧を増幅部に供給し、Ａ／Ｄ変換器にてデジタル化して電圧値として出力することにより、移動運動情報を得るため、回路が複雑になりかつ高価となるとともに、消費電力が大きくなり、特に電池駆動のリモートコントローラでは電池交換が頻繁となり実用性が低下した。
［０００８］
本発明が解決しようとする課題としては、ＡＶ機器のＧＵＩに対応可能な安価で低消費電力のポインティングデバイスが求められているという問題が一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
［０００９］
請求項１記載のＡＶ機器操作システムは、表示手段と、少なくとも一対のスピーカと、前記表示手段を用いたＧＵＩによって入力制御を行う制御装置とを備えたＡＶ機器に対し、前記制御装置との双方に設けられた赤外線通信装置によって無線操作可能となったリモートコントローラ本体を有するＡＶ機器操作システムであって、前記リモートコントローラ本体に設けられ所定のタイミングで赤外線パルスを出力するパルス発生部と、前記制御装置に設けられ該赤外線パルスの入力によって前記一対のスピーカから順番に人間の可聴範囲外の超音波を出力する超音波出力部と、前記リモートコントローラ本体に設けられ該超音波の検出に応じて赤外線応答信号を出力する応答出力部と、前記制御装置に設けられ一方のスピーカでの超音波検出時間と他方のスピーカでの超音波検出時間から前記リモートコントローラ本体の位置を算出する演算部と、前記演算部で算出された前記リモートコントローラ本体の位置に基いて、前記表示手段に表示される前記ＧＵＩのポインタを該表示手段上で移動させる移動処理手段と、を具備したことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
［００１０］
以下、本発明の実施の形態に係るＡＶ機器操作システムの好適な実施の形態を図面を参照して説明する。

Claims

表示手段と、少なくとも一対のスピーカと、前記表示手段を用いたＧＵＩによって入力制御を行う制御装置とを備えたＡＶ機器に対し、前記制御装置との双方に設けられた赤外線通信装置によって無線操作可能となったリモートコントローラ本体を有するＡＶ機器操作システムであって、
前記リモートコントローラ本体に設けられ所定のタイミングで赤外線パルスを出力するパルス発生部と、
前記制御装置に設けられ該赤外線パルスの入力によって前記一対のスピーカから順番に人間の可聴範囲外の超音波を出力する超音波出力部と、
前記リモートコントローラ本体に設けられ該超音波の検出に応じて赤外線応答信号を出力する応答出力部と、
前記制御装置に設けられ一方のスピーカでの超音波検出時間と他方のスピーカでの超音波検出時間から前記リモートコントローラ本体の位置を算出する演算部と、
を具備したことを特徴とするＡＶ機器操作システム。
前記超音波出力部から出力される超音波が、前記一対のスピーカの可聴帯域を超えた、出力の存在しない再生帯域を利用して出力されることを特徴とする請求項１記載のＡＶ機器操作システム。
前記一対のスピーカが設置される同一平面と異なる平面に設置されるセンタースピーカを備え、該センタースピーカから前記超音波が出力され、前記一対のスピーカでの前記超音波検出時間と、該センタースピーカでの超音波検出時間とが前記演算部によって算出されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＡＶ機器操作システム。