(57)【要約】【課題】ユーザの位置情報に基づいたサービス機能を実現する。【解決手段】電磁波信号を発信する送信装置と受信装置との位置関係を検出する受信装置１００は、送信装置２００から発信される電磁波の発信素子を含む画像を撮像するイメージセンサ１０４と、イメージセンサ１０４により撮像された画像から、送信装置２００の発信素子の位置を特定する特定部１０８と、特定部１０８により特定された送信装置の発信素子の位置に基づいて、送信装置の存在方向を検出する検出部１０８と、検出部１０８により検出された送信装置の存在方向を示す情報を受信装置１００に接続された外部機器に送信する送信部１０８と、を備える。【選択図】図１
2010045604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波信号を発信する送信装置と受信装置との位置関係を検出する受信装置であって、
前記送信装置から発信される電磁波の発信素子を含む画像を撮像するイメージセンサと、
前記イメージセンサにより撮像された画像から、前記送信装置の発信素子の位置を特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記送信装置の発信素子の位置に基づいて、前記送信装置の存在方向を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記送信装置の存在方向を示す情報を前記受信装置に接続された外部機器に送信する送信部と、
を備える、受信装置。
【請求項２】
前記イメージセンサは、前記送信装置から発信される２の電磁波の発信素子を含む画像を撮像し、
前記特定部は、前記イメージセンサにより撮像された画像から、前記送信装置の２の発信素子の位置を特定し、
前記検出部は、前記特定部により特定された前記２の発信素子の位置に基づいて、前記イメージセンサから前記送信装置までの距離を検出し、
前記送信部は、前記検出部により検出された前記イメージセンサから前記送信装置までの距離を示す情報を前記外部機器に送信する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記特定部に特定された発信素子の位置および前記イメージセンサのパン角度、チルト角度、ズームパラメータに基づいて前記送信装置の存在方向を検出する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記特定部は、
前記イメージセンサにより撮像された、少なくとも２以上の画像を比較して、前記送信装置の発信素子の位置を特定する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記検出部により、前記送信装置の発信素子の位置に基づいて前記送信装置の存在方向が検出された後に、前記イメージセンサは、前記検出部により検出された前記送信装置の存在方向の画像を高精細に撮像し、
前記特定部は、前記高精細に撮像された画像に含まれる前記送信装置の発信素子の位置を特定し、
前記検出部は、前記特定部により特定された前記送信装置の発信素子の位置に基づいて、前記イメージセンサから前記送信装置までの距離を算出する、請求項１または２のいずれかに記載の受信装置。
【請求項６】
ユーザ操作に応じて前記リモコンから発信される少なくとも１の電磁波信号を受信する電磁波センサを備え、
前記検出部は、前記電磁波センサにより特定の電磁波信号が受信された場合に、前記特定部が前記イメージセンサにより撮像された画像から特定された前記送信装置の発信素子の位置に基づいて、前記送信装置の存在方向および前記イメージセンサから前記送信装置までの距離を検出する、請求項１または２のいずれかに記載の受信装置。
【請求項７】
電磁波信号を発信する送信装置と受信装置との位置関係を検出する受信装置において実行される受信方法であって、
前記送信装置から発信される電磁波の発信素子を含む画像を撮像するステップと、
前記撮像された画像から、前記送信装置の発信素子の位置を特定するステップと、
前記特定された前記送信装置の発信素子の位置に基づいて、前記送信装置の存在方向を検出するステップと、
前記検出部により検出された前記送信装置の存在方向を示す情報を前記受信装置に接続された外部機器に送信するステップと、
を含む、受信方法。
【請求項８】
前記前記送信装置から発信される２の電磁波の発信素子を含む画像を撮像するステップと、
前記イメージセンサにより撮像された画像から、前記送信装置の２の発信素子の位置を特定するステップと、
前記特定された前記２の発信素子の位置に基づいて、前記イメージセンサから前記送信装置までの距離を検出するステップと、
前記検出された前記イメージセンサから前記送信装置までの距離を示す情報を前記外部機器に送信するステップと、
を含む、請求項７に記載の受信方法。
【請求項９】
電磁波信号を発信する送信装置から発信される電磁波信号を受信する受信装置が、受信装置に接続された外部機器を制御する送受信システムであって、
前記送信装置は、
ユーザ操作に応じて入力される操作信号を出力する操作信号出力部と、
前記操作信号出力部により出力された操作信号を電磁波信号に変換して発信する電磁波信号発信部と、
を備え、
前記受信装置は、
前記送信装置に備わる電磁波信号発信部により発信された発信素子を含む画像を撮像するイメージセンサと、
前記イメージセンサにより撮像された画像から、前記送信装置の発信素子の位置を特定する特定部と、
前記特定部により特定された前記送信装置の発信素子の位置に基づいて、前記送信装置の存在方向を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記送信装置の存在方向を示す情報を含む位置情報を前記外部機器に送信する送信部と、
を備える、送受信システム。
【請求項１０】
前記受信装置に備わる、
前記イメージセンサは、前記送信装置から発信される２の電磁波の発信素子を含む画像を撮像し、
前記特定部は、前記イメージセンサにより撮像された画像から、前記送信装置の２の発信素子の位置を特定し、
前記検出部は、前記特定部により特定された前記２の発信素子の位置に基づいて、前記イメージセンサから前記送信装置までの距離を検出し、
前記送信部は、前記検出部により検出された前記イメージセンサから前記送信装置までの距離を示す情報を含む位置情報を前記外部機器に送信する、請求項９に記載の送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、受信方法、プログラムおよび送受信システムに関し、特に、電磁波信号を発信する送信装置の位置を検出可能な受信装置、受信方法、プログラムおよび送受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビ受像機(以下、ＴＶと称する。)、セットトップボックス(以下、ＳＴＢと称する。)、空気調和機（以下、エアコンと称する。）、無線操縦式の玩具、証明器具などを操作する手段として、リモートコントローラ（以下、リモコンと称する。）が挙げられる。リモコンの一例として、例えば、特許文献１に開示されているリモコンが例示できる。特許文献１に開示されているリモコンには、操作用のボタンやタッチパネルが設けられ、これらを手で操作することにより、当該操作に対応して赤外線が送信される。リモコンの赤外線を受信する受信装置は、当該赤外線を受信することにより、操作内容に対応した処理を実行する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２２５０４号公報
【特許文献２】特開２００１−１９７５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のリモコンは、ユーザがコマンドを受信装置に伝達するだけの機器であり、ユーザ自身の位置情報等の属性情報を伝達する機能は有していない。そのため、ユーザの正確な位置情報に基づいて、ＴＶ画面の向きや画像の大きさを変えたり、エアコンの送風の向きや強度を変えたりといったサービスを実現することができないという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ユーザの位置情報に基づいたサービス機能を実現することが可能な、新規かつ改良された受信装置、受信方法、プログラムおよび送受信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電磁波信号を発信する送信装置と受信装置との位置関係を検出する受信装置が提供される。
【０００６】
上記受信装置は、送信装置から発信される電磁波の発信素子を含む画像を撮像するイメージセンサと、イメージセンサにより撮像された画像から、送信装置の発信素子の位置を特定する特定部と、特定部により特定された送信装置の発信素子の位置に基づいて、送信装置の存在方向を検出する検出部と、検出部により検出された送信装置の存在方向を示す情報を受信装置に接続された外部機器に送信する送信部と、を備える。
【０００７】
また、イメージセンサは、送信装置から発信される２の電磁波の発信素子を含む画像を撮像し、特定部は、イメージセンサにより撮像された画像から、送信装置の２の発信素子の位置を特定し、検出部は、特定部により特定された２の発信素子の位置に基づいて、イメージセンサから送信装置までの距離を検出し、送信部は、検出部により検出されたイメージセンサから送信装置までの距離を示す情報を外部機器に送信してもよい。
【０００８】
かかる構成によれば、受信装置は、送信装置から発信される電磁波の発信素子を含む画像を撮像し、当該撮像された画像から送信装置の発信素子の位置を特定する。そして、特定された送信装置の発信素子の位置に基づいて、送信装置の存在方向を検出し、検出された送信装置の存在方向を示す情報を受信装置に接続された外部機器に送信する。
【０００９】
また、送信装置から２つの電磁波の発信素子が発信されている場合には、当該２つの電磁波の発信素子を含む画像を撮像する。そして、当該撮像された画像から２つの発信素子の位置を特定し、特定された２つの発信素子の位置に基づいて、イメージセンサから送信装置までの距離を検出する。その後、位置検出部により検出された送信装置までの距離を示す情報を受信装置に接続された外部機器に送信する。
【００１０】
これにより、送信装置の位置を特定することができるため、ユーザの位置に最適化されたカメラ制御等を行うことが可能となる。その結果、ユーザの正確な位置情報に基づいたサービス機能を実現することができる。
【００１１】
また、検出部は、特定部に特定された発信素子の位置およびイメージセンサのパン角度、チルト角度、ズームパラメータに基づいて送信装置の存在方向を検出してもよい。
【００１２】
また、特定部は、イメージセンサにより撮像された、少なくとも２以上の画像を比較して、送信装置の発信素子の位置を特定してもよい。
【００１３】
また、検出部により、送信装置の発信素子の位置に基づいて送信装置の存在方向が検出された後に、イメージセンサは、検出部により検出された送信装置の存在方向の画像を高精細に撮像し、特定部は、高精細に撮像された画像に含まれる送信装置の発信素子の位置を特定し、検出部は、特定部により特定された送信装置の発信素子の位置に基づいて、イメージセンサから送信装置までの距離を算出してもよい。
【００１４】
また、ユーザ操作に応じてリモコンから発信される少なくとも１の電磁波信号を受信する電磁波センサを備え、検出部は、電磁波センサにより特定の電磁波信号が受信された場合に、特定部がイメージセンサにより撮像された画像から特定された送信装置の発信素子の位置に基づいて、送信装置の存在方向およびイメージセンサから送信装置までの距離を検出してもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁波信号を発信する送信装置と受信装置との位置関係を検出する受信装置において実行される受信方法であって、送信装置から発信される電磁波の発信素子を含む画像を撮像するステップと、撮像された画像から、送信装置の発信素子の位置を特定するステップと、特定された送信装置の発信素子の位置に基づいて、送信装置の存在方向を検出するステップと、検出部により検出された送信装置の存在方向を示す情報を受信装置に接続された外部機器に送信するステップと、を含む受信方法が提供される。
【００１６】
また、送信装置から発信される２の電磁波の発信素子を含む画像を撮像するステップと、イメージセンサにより撮像された画像から、送信装置の２の発信素子の位置を特定するステップと、特定された２の発信素子の位置に基づいて、イメージセンサから送信装置までの距離を検出するステップと、検出されたイメージセンサから送信装置までの距離を示す情報を外部機器に送信するステップと、を含んでもよい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電磁波信号を発信する送信装置から発信される電磁波信号を受信する受信装置が、受信装置に接続された外部機器を制御する送受信システムが提供される。
【００１８】
上記送信装置は、ユーザ操作に応じて入力される操作信号を出力する操作信号出力部と、操作信号出力部により出力された操作信号を電磁波信号に変換して発信する電磁波信号発信部と、を備える。
【００１９】
上記受信装置は、送信装置に備わる電磁波信号発信部により発信された発信素子を含む画像を撮像するイメージセンサと、イメージセンサにより撮像された画像から、送信装置の発信素子の位置を特定する特定部と、特定部により特定された送信装置の発信素子の位置に基づいて、送信装置の存在方向を検出する検出部と、検出部により検出された送信装置の存在方向を示す情報を含む位置情報を外部機器に送信する送信部と、を備える。
【００２０】
また、受信装置に備わる、イメージセンサは、送信装置から発信される２の電磁波の発信素子を含む画像を撮像し、特定部は、イメージセンサにより撮像された画像から、送信装置の２の発信素子の位置を特定し、検出部は、特定部により特定された２の発信素子の位置に基づいて、イメージセンサから送信装置までの距離を検出し、送信部は、検出部により検出されたイメージセンサから送信装置までの距離を示す情報を含む位置情報を外部機器に送信してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、ユーザの位置情報に基づいたサービス機能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
また、以下に示す順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態の目的
〔２〕送受信システムの全体構成および各装置の概要
〔３〕送信装置の動作の詳細
〔４〕受信装置の動作の詳細
〔５〕機器制御部の動作の詳細
【００２４】
〔１〕本実施形態の目的
まず、本実施形態の目的について説明する。従来、テレビ受像機(以下、ＴＶと称する。)、セットトップボックス(以下、ＳＴＢと称する。)、空気調和機（以下、エアコンと称する。）、無線操縦式の玩具、証明器具などを操作する手段として、リモートコントローラ（以下、リモコンと称する。）が挙げられる。従来のリモコンには、操作用のボタンやタッチパネルが設けられ、これらを手で操作することにより、当該操作に対応して赤外線が送信される。リモコンの赤外線を受信する受信装置は、当該赤外線を受信することにより、操作内容に対応した処理を実行する。
【００２５】
しかし、従来のリモコンは、ユーザがコマンドを受信装置に伝達するだけの機器であり、ユーザ自身の位置情報等の属性情報を伝達する機能は有していない。そのため、ユーザの正確な位置情報に基づいたサービス機能を実現できないという問題があった。当該サービス機能の例として、例えば、ＴＶやホームシアターシステムにおいて、ユーザの位置情報に応じて、ＴＶ画面の向き、画像の大きさ、音量のバランス等を効果的に制御したりすることなどが挙げられる。また、例えば、エアコンにおいては、ユーザの位置情報に応じて、送風の向きや強度を効果的に制御することなどが挙げられる。
【００２６】
そこで、上記のような事情を一着眼点として、本発明の実施形態にかかる送受信システム１が提供されるに至った。本実施形態にかかる送受信システム１によれば、ユーザの位置情報に基づいたサービス機能を実現することが可能となる。
【００２７】
〔２〕送受信システムの全体構成および各装置の概要
次に、図１に基づいて、本実施形態にかかる送受信システム１の全体構成について説明する。図１は、本実施形態にかかる送受信システム１の構成例を示した説明図である。図１に示したように、送受信システム１は、受信装置１００と、送信装置２００と、外部機器３００などを含んで構成される。
【００２８】
送信装置２００は、例えば、電磁波信号を発信することができるリモートコントローラ（以下、リモコンと称する。）などを例示できる。また、本実施形態では、受信装置１００と外部機器３００とは別体の装置として構成したが、かかる例に限定されず、受信装置１００と外部機器３００とは一体の装置であってもよい。例えば、受信装置１００と外部機器３００とが一体となったテレビ受像機（ＴＶ）や、ＴＶ電話装置などを例示できる。
【００２９】
送信装置２００は、操作部２０２、制御部２０４、赤外線発信部２０６などを備える。ここで、赤外線発信部２０６は、本発明の電磁波信号発信部の一例であり、電磁波の一例として赤外線を発信する機能を有する。
【００３０】
操作部２０２は、ユーザ操作に応じて入力される操作信号を制御部２０４に出力する機能を有する。制御部２０４は、操作部２０２から出力された操作信号を赤外線駆動信号に変換して赤外線発信部２０６に提供する。操作部２０２により変換される赤外線駆動信号は、本発明の電磁波信号の一例である。赤外線発信部２０６は、制御部２０４から提供された赤外線駆動信号を入力し、受信装置１００に２つの赤外線信号を出力する。
【００３１】
ここで、図２を参照して、送信装置２００の外観について説明する。図２は、送信装置２００の外観を示す斜視図である。図２では、送信装置２００の一例であるリモコンの外観について説明している。図２に示したように、リモコン２００の上部には、ユーザにより押下される各種の操作ボタン２０が配置されている。当該操作ボタン２０は、上記した操作部２０２に該当し、操作ボタン２０がユーザにより押下されることにより、操作ボタン２０に対応する操作信号が出力される。
【００３２】
また、リモコン２００の前面の送信パネル２１には、２つの発信素子２２が配置されている。２つの発信素子２２は、上記した赤外線発信部２０６から発信されるものである。本実施形態においては、赤外線発信部２０６から発信される赤外線信号の波長を９５０ｎｍ、変調周波数を３８ｋＨｚとしている。また、赤外線発信部２０６から発信される赤外線信号のオン／オフパタンは、押下する操作ボタン２０に応じて予め設定されているものとする。以上、送信装置２００の外観について説明した。
【００３３】
図１に戻り、受信装置１００の機能構成について説明する。受信装置１００は、赤外線センサ１０２、イメージセンサ１０４、コマンド処理部１０６、位置検出部１０８などを備える。
【００３４】
赤外線センサ１０２は、ユーザ操作に応じて送信装置２００から発信される少なくとも１の赤外線信号を受信する機能を有する。上記したように、当該赤外線信号は電磁波信号の一例であり、赤外線センサ１０２は、本発明の電磁波センサの一例である。また、本実施形態では、送信装置２００から２つの赤外線信号が発信される場合について説明する。赤外線センサ１０２は、送信装置２００から発信された２つの赤外線信号を、コマンド処理部１０６に赤外線センサ信号として出力する。
【００３５】
イメージセンサ１０４は、送信装置２００から発信される電磁波の発信素子を含む画像を撮像する機能を有する。上記したように、送信装置２００から２つの赤外線信号を発信されている場合には、２つの赤外線信号を入力して、位置検出部１０８に画像信号として提供する。また、位置検出部１０８から出力されるセンサ制御信号を入力した後に、当該センサ制御信号に応じて撮像した画像を位置検出部１０８および機器制御部３００に出力する。
【００３６】
コマンド処理部１０６は、赤外線センサ１０２より出力された赤外線センサ信号を入力した後に、位置検出部１０８に指示信号を出力する。また、機器制御部３００に、赤外線センサ信号に含まれるコマンド信号を出力する。
【００３７】
位置検出部１０８は、コマンド処理部１０６より出力された指示信号を入力し、イメージセンサ１０４より出力された画像信号を入力する。そして、入力された画像信号に基づいて送信装置２００の発信素子の位置を特定し、さらに、送信装置２００の存在方向を検出する。さらに、検出された存在方向を示す情報を含むセンサ制御信号をイメージセンサ１０４に出力する。位置検出部１０８は、本発明の特定部および検出部の一例である。
【００３８】
また、イメージセンサ１０４により出力される画像に送信装置２００から発信される２つの電磁波の発信素子が含まれている場合には、２つの発信素子の位置に基づいて、イメージセンサ１０４から送信装置２００の距離を検出する。そして、位置検出部１０８は、当該検出された距離を含むリモコン位置検出データを、機器制御部３００に出力する。
【００３９】
ここで、図３を参照して、受信装置１００の外観について説明する。図３は、受信装置１００の外観を示す斜視図である。図３に示したように、受信装置の前面には、赤外線センサ１０２およびイメージセンサ１０４が配置されている。
【００４０】
本実施形態では、イメージセンサ１０４は、パン（水平角度動作）、チルト(垂直角度動作)、ズーム（拡大／縮小動作）の機構を持つものとする。また、イメージセンサ１０４は、赤外線に対する感度が高く、画像フレーム上、高輝度な値に変化されるものとする。受信装置１００は、機器制御部３００に含まれるＴＶモニタの上に固定設置されるようにしてもよい。以上、受信装置１００の外観について説明した。
【００４１】
次に、図４および図５を参照して、送信装置２００の存在方向の検出および送信装置２００までの距離の検出について説明する。図４は、イメージセンサ１０４により撮像される画像である。図５は、位置検出部１０８による検出結果を説明する説明図である。
【００４２】
図４の画像４０１は、ユーザが送信装置２００を操作する前に、イメージセンサ１０４により取得された画像フレームである。そして、図４の画像４０２は、ユーザが送信装置２００を操作した直後のイメージセンサ１０４により取得された画像フレームである。画像４０２に示したように、ユーザがリモコンを操作した直後には、イメージセンサ１０４により取得された画像フレーム上で、送信装置２００の発信素子４０２１は高輝度な値となる。
【００４３】
画像４０２にでは、送信装置２００が、受信装置１００のイメージセンサ１０４から離れた位置に存在しているため、送信装置２００に配置されている２つの発信素子がひとつの高輝度な塊４０２１として撮像されている。
【００４４】
ユーザ操作により、送信装置２００に配置された操作用のボタンが押下されると、当該ユーザ操作をトリガとして、位置検出部１０８は、図４の画像４０１と画像４０２との輝度、明度等の差分を計測する。位置検出部１０８は、該差分値の大きな領域を検出することにより、画像フレーム上の発信素子の位置を特定する。
【００４５】
図５のグラフ５０１では、位置検出部１０８により特定された発信素子の位置を点Ｒで示している。位置検出部１０８は、点Ｒの位置（Ｘ、Ｙ）、および、現在のイメージセンサ１０４のパン角度（Ｐｉ）、チルト角度（Ｔｉ）、ズームパラメータ（Ｚｉ）に基づいて、リモコンの存在方向を示すパン角度（Ｐ）、チルト角度（）を次式により求める。
【００４６】
Ｐ＝Ｐｉ＋Ａ（Ｘ，Ｙ，Ｚｉ）・・・（数式１）
Ｔ＝Ｔｉ＋Ｂ（Ｘ，Ｙ，Ｚｉ）・・・（数式２）
ただし、Ａ（）およびＢ（）はイメージセンサ１０４の特性に応じた関数である。当該関数は、イメージセンサ１０４の特性に応じてあらかじめ実験的に求めてもよいし、イメージセンサ１０４の設計地に応じて設定するようにしてもよい。
【００４７】
以上、送信装置２００の存在方向の検出について説明した。次に、送信装置２００までの距離の検出について説明する。位置検出部１０８は、上記の如く検出された送信装置２００の存在方向に基づいて、イメージセンサ１０４のパン角度とチルト角度を送信装置２００の存在方向にあわせるよう、イメージセンサ１０４にセンサ制御信号を出力する。そして、イメージセンサ１０４により撮像された画像の画像信号を取り込み、高輝度な画素を検出することにより、送信装置２００の発信素子を検出する。
【００４８】
その後、位置検出部１０８は、画像フレームをズームするよう、イメージセンサ１０４にセンサ制御信号を出力する。そして、位置検出部１０８は、イメージセンサ１０４からズームされた画像信号を入力する。その結果、画像フレーム上に高輝度な点が２箇所検出された場合には、当該画像に基づいて送信装置２００までの距離を検出する。
【００４９】
また、画像フレーム上に高輝度な点が１箇所しか検出されなかった場合には、画像フレームをズームするよう、イメージセンサ１０４に制御信号を出力する。位置検出部１０８は、画像フレーム上に高輝度な点が２箇所検出されるまで、イメージセンサ１０４へのズーム指示および画像フレーム上の高輝度な点の検出処理を繰り返し実行する。
【００５０】
図４の画像４０３は、イメージセンサ１０４のズーム機能により撮影画像がズームされて、画像フレーム上に高輝度な２つの点４０３１が検出された場合の画像フレームを示している。画像４０３に示したように、送信装置２００の発信素子が高輝度になるため、位置検出部１０８は、画像フレーム上の高輝度な値となっている位置を検出する。
【００５１】
図５のグラフ５０２は、位置検出部１０８により検出された画像フレーム上の高輝度な値となる位置を点Ｒ１および点Ｒ２として検出する。点Ｒ１と点Ｒ２との距離は、イメージセンサ１０４から送信装置２００までの距離と一定の関係にあるので、位置検出部１０８は、イメージセンサ１０４のズームパラメータ（Ｚｉ）に基づいて、次式を用いてイメージセンサ１０４から送信装置２００までの距離（Ｌ）を求めることができる。
【００５２】
Ｌ＝Ｃ（Δ，Ｚｉ）・・・（数式３）
ただし、Δは点Ｒ１と点Ｒ２の距離、Ｃ（）はイメージセンサ１０４の特性に応じた関数である。当該関数は、イメージセンサ１０４の特性に応じてあらかじめ実験的に求めてもよいし、イメージセンサ１０４の設定値に応じて設定するようにしてもよい。以上、送信装置２００の存在方向の検出および送信装置２００までの距離の検出について説明した。
【００５３】
図１に戻り、機器制御部３００は、本発明の外部機器の一例であり、受信装置１００により出力されるコマンド信号とリモコン位置検出データと、画像信号を入力する機能を有する。なお、上記したように、機器制御部３００には、ＴＶモニタが含まれていてもよい。機器制御部３００としては、例えば、ＴＶ電話装置などを例示できる。以上、送受信システム１の全体成および各部の機能について説明した。
【００５４】
〔３〕送信装置の動作の詳細
次に、図６を参照して、送信装置２００の動作の詳細について説明する。上記したように、送信装置２００としては、リモコンを例示できる。まず、ユーザにより送信装置（リモコン）２００が操作される（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２において、ユーザによりリモコン操作がなされると、送信装置２００の操作部２０２より操作内容を識別する操作信号が出力される（Ｓ１０４）。
【００５５】
そして、送信装置２００の制御部２０４が、ステップＳ１０４において出力された操作信号から赤外線駆動信号を生成する（Ｓ１０６）。その後、送信装置２００の赤外線発信部２０６が、ステップＳ１０６において生成された赤外線駆動信号を赤外線信号に変換する（Ｓ１０８）。赤外線発信部２０６は、ステップＳ１０８において変換された赤外線信号を２つの発信素子より同時に発信する（Ｓ１１０）。以上、送信装置２００の動作の詳細について説明した。
〔４〕受信装置の動作の詳細
次に、図７を参照して、受信装置１００の動作の詳細を説明する。図７は、受信装置１００の動作の詳細を説明するフローチャートである。図７に示したように、まず、赤外線センサ１０２は、送信装置２００から発信された赤外線信号を受信する（Ｓ２０２）。コマンド処理部１０６は、ステップＳ２０２において受信された赤外線信号から、ユーザの操作内容を検知する（Ｓ２０４）。
【００５６】
そして、コマンド処理部１０６は、位置検出部１０８にコマンド入力を示す指示信号を入力する（Ｓ２０４）。コマンド入力を示す指示信号とは、位置検出部１０８に送信装置２００の位置検出等の処理を実行させるための指示信号である。ステップＳ２０４において、コマンド処理部１０６は、機器制御部３００にユーザ操作の内容を示すコマンド信号を送信してもよい。
【００５７】
そして、ステップＳ２０６において、コマンド処理部１０６により指示信号を入力された位置検出部１０８は、イメージセンサ１０４から画像信号を入力する（Ｓ２０８）。イメージセンサ１０４は、受信装置１００の起動時にあらかじめ設定されたパン、チルト、ズームのパラメータで初期化され、一定の時間周期(例えば、７．５フレーム／秒)にて画像を入力し、対応する画像信号を位置検出部１０８および機器制御部３００に出力している。
【００５８】
ステップＳ２０８において画像信号を入力した位置検出部１０８は、画像フレーム間の差分を計測する（Ｓ２１０）。位置検出部１０８は、ステップＳ２１０において計測した画像フレーム間の差分に基づいて、送信装置２００の存在方向を検出する（Ｓ２１２）。位置検出部１０８は、検出された送信装置の存在方向にイメージセンサ１０４のパン角度、チルト角度に合うように、イメージセンサ１０４にセンサ制御信号を出力する。
【００５９】
そして、位置検出部１０８は、入力された画像フレーム上の高輝度画素を検出する（Ｓ２１４）。その後、位置検出部１０８は、画像フレームをズームするようイメージセンサ１０４にセンサ制御信号を出力し、画像フレームがズームされる（Ｓ２１６）。位置検出部１０８は、ステップＳ２１６においてズームされた画像フレーム上に高輝度な点が２箇所検出されたか否かを判定する（Ｓ２１８）。ステップＳ２１８において、高輝度な点が２ヶ所検出されたと判定された場合には、検出された２ヶ所の高輝度な点に基づいて、送信装置２００までの距離を検出する（Ｓ２２０）。
【００６０】
以上の受信装置１００の動作により、ユーザによるリモコン操作の後に、受信装置１００において送信装置２００の３次元位置が検出される。すなわち、パン角度と、チルト角度と、距離が検出される。受信装置１００により検出された検出データは、機器制御部３００に出力される。機器制御部３００に出力される検出データは、受信装置１００に備わる送信部（図示せず）により送信される。位置検出部１０８が、本発明の送信部としての機能を有するようにしてもよい。
【００６１】
〔５〕機器制御部の動作の詳細
次に、機器制御部３００をＴＶ電話装置に適用して、機器制御部の動作の詳細を説明する。受信装置１００のコマンド処理部１０６からコマンド信号を入力された機器制御部３００は、当該コマンド信号に応じてＴＶ電話機能を制御する。ユーザがＴＶ電話で通話中は、受信装置１００のイメージセンサ１０４から入力された画像信号をネットワーク(図示せず)経由で送信するとともに、ネットワーク経由で受信した画像信号をＴＶモニタに表示する。
【００６２】
さらに、機器制御部３００は、位置検出部１０８から出力された位置検出データを入力すると、該位置検出データに基づいて、イメージセンサのパン角度、チルト角度、ズームパラメータを、送信装置２００の位置を基準とした所定の領域が撮像されるよう制御する。これにより、機器制御部３００は、図４の画像４０４に示すように、適正な大きさのユーザの顔を含む画像信号をネットワーク経由で送信することができる。
【００６３】
本実施形態によれば、受信装置１００は、送信装置２００から発信される電磁波の発信素子を含む画像を撮像し、当該撮像された画像から送信装置２００の発信素子の位置を特定する。そして、特定された送信装置２００の発信素子の位置に基づいて、送信装置２００の存在方向を検出し、検出された送信装置２００の存在方向を示す情報を受信装置１００に接続された機器制御部３００に送信する。
【００６４】
また、送信装置２００から２つの電磁波の発信素子が発信されている場合には、当該２つの電磁波の発信素子を含む画像を撮像する。そして、当該撮像された画像から２つの発信素子の位置を特定し、特定された２つの発信素子の位置に基づいて、イメージセンサ１０４から送信装置２００までの距離を検出する。その後、位置検出部１０８により検出された送信装置２００までの距離を示す情報を受信装置１００に接続された機器制御部３００に送信する。
【００６５】
例えば、ユーザによりリモコン操作があった場合に、送信装置２００からの赤外線信号をイメージセンサで捕捉し、その画像位置からパン角度とチルト角度を検出することができる。さらに、２つの赤外線信号をイメージセンサで捕捉し、両者の画像距離を計測することにより、受信装置１００から送信装置までの距離を検出することが可能となる。
【００６６】
これにより、送信装置２００の３次元空間上の位置を特定することができるため、ユーザの位置に最適化されたカメラ制御を行うことが可能となる。その結果、ユーザの正確な位置情報に基づいたサービス機能を実現することができる。
【００６７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、送信装置２００が２個の赤外線信号を発信する場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、送信装置２００に搭載される赤外線発信部の数は３個以上であってもよい。例えば、赤外線発信部の数を３個とした場合には、任意の２個の赤外線発信部の組み合わせから検出される送信装置２００までの距離を平均化等することにより、送信装置２００までの距離の検出精度を高めることができる。
【００６９】
また、赤外線発信部の数を１個とした場合には送信装置２００までの距離を検出することができなくなるが、上記実施形態と同様に、送信装置２００の存在方向を検出することができる。この場合には、送信装置２００の存在方向の情報に基づいたサービス機能を実現することができる。
【００７０】
また、本実施形態の送信装置２００では、ユーザが送信装置２００を操作した場合にのみ赤外線信号が発信される場合について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、一定の時間間隔ごとに２つの赤外線信号が発信されるようにしてもよい。この場合には、送信装置２００を持ったユーザが移動した場合においても、それを追随してリモコン位置を検出することが可能となる。
【００７１】
本実施形態では、赤外線信号の波長を９５０ｎｍｍ、変調周波数を３８ＫＨｚとして説明したが、かかる例に限定されない。例えば、用途に合わせて、他の波長および変調周波数を適用してもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、イメージセンサ１０４がパン、チルト、ズームの機能を有する場合について説明したが、かかる例に限定されない。例えば、イメージセンサ１０４が上記機能を有していなくとも、例えば、イメージセンサ１０４が低解像度と高解像度の両方のイメージ出力が可能であれば、パン、チルト、ズーム機能と同等の機能を実現することが可能となる。
【００７３】
さらに、本実施形態では、送信装置２００の位置検出結果に基づいて、ＴＶ電話における撮像領域を制御しているが、かかる例に限定されない。例えば、送受信システム１をホームシアターシステム、エアコン、無線操縦式玩具、個人認証装置などに適用するようにしてもよい。
【００７４】
送受信システム１をホームシアターシステムに適用した場合には、送信装置２００の位置検出結果に基づいて、複数あるスピーカの音量を微調整する制御をして、ユーザの位置に最適化した臨場感ある音場をつくることが可能である。また、ユーザの位置情報に基づいて設定された情報を、ユーザ自信に提示するようにしてもよい。
【００７５】
送受信システム１をエアコンに適用した場合には、送信装置２００の位置検出結果に基づいて、ユーザの位置に最適化したエアコンから出力される送風の方向と強さを制御することができる。
【００７６】
また、送受信システム１を無線操縦式玩具に適用した場合には、送信装置２００の位置検出結果に基づいて、ユーザと玩具の相対的な位置関係を把握することが可能となる。これにより、玩具をユーザの近くに移動させるなどの制御操作において、ユーザの視点に立った玩具の動作制御を容易に実現することが可能となる。
【００７７】
また、送受信システム１を個人認証装置に適用した場合には、送信装置２００の位置検出結果に基づいて、ユーザの顔を検出し、その画像の特徴に基づいて、ユーザを認証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる送受信システムの構成例を示した説明図である。
【図２】同実施形態にかかる送信装置の外観を示す斜視図である。
【図３】同実施形態にかかる受信装置の外観を示す斜視図である。
【図４】同実施形態にかかるイメージセンサにより撮像される画像である。
【図５】同実施形態にかかる位置検出部による検出結果を説明する説明図である。
【図６】同実施形態にかかる送信装置の動作の詳細を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態にかかる受信装置の動作の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１００    受信装置
１０２    赤外線センサ
１０４    イメージセンサ
１０６    コマンド処理部
１０８    位置検出部
２００    送信装置
２０２    操作部
２０４    制御部
２０６    赤外線発信部
３００    機器制御部
【図１】
2010045604.tif 000003
【図２】
2010045604.tif 000004
【図３】
2010045604.tif 000005
【図４】
2010045604.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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