(57)【要約】      （修正有）【課題】イメージディスプレイ及びイメージセンサの相対角度を任意に回転でき、該イメージセンサが検知する定位ユニット及び補助ユニット全てのダイナミックスペースの範囲で、指向性の定位プロセスが正確に行われる映写定位システムを提供する。【解決手段】定位システムであって、異なる識別コードが指定される光を発生できる少なくとも三つの定位ユニット、及びこれらの定位ユニットの二つを結ぶ線分に、或いはその近傍にあって光を発生できる補助ユニットを含む。イメージセンサはこれらの定位ユニット及び該補助ユニットから発光される光を受け取って、この受け取った光によってこれらの定位ユニット及び該補助ユニットの空間座標を求め、これらの定位ユニット及び補助ユニットとの間の空間関係に基づいてこれらの定位ユニットの識別コードを求め、識別コードの順序に対応する定位ユニットの座標で指向性の定位プロセスが正確に行われる。【選択図】図４
2006317441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一列に並んでおらず、異なる識別コードが指定される光を発生できる少なくとも三つの定位ユニット、及びこれらの定位ユニットの二つを結ぶ線分に、或いはその近傍にあって光を発生できる補助ユニットを含むイメージディスプレイと、
これらの定位ユニット及び該補助ユニットから発光される光を受け取って、この受け取った光によってこれらの定位ユニット及び該補助ユニットの空間座標を求め、これらの定位ユニット及び該補助ユニットとの空間関係に基づいてこれらの定位ユニットの識別コードを認識するイメージセンサと、
を備えることを特徴とする定位システム。
【請求項２】
前記定位ユニット及び前記補助ユニットが発光ダイオードを有することを特徴とする請求項１記載の定位システム。
【請求項３】
前記イメージセンサが相補型金属酸化膜半導体で構成される受光素子を有することを特徴とする請求項１記載の定位システム。
【請求項４】
前記イメージセンサが、
前記定位ユニットからの光信号及びこれらの定位ユニットの二つを結ぶ線分に、或いはその近傍にある補助ユニットからの光信号を受け取って、これらの光信号を電信号に転換する検知部と、
これらの電信号を受け取って、これらの電信号に基づいて前記定位ユニット及び前記補助ユニットの空間座標を求め、これらの定位ユニットの空間座標及び該補助ユニットの空間座標との空間関係によって、これらの定位ユニットの識別コードを認識し、該識別コードの順序に対応する定位ユニットの座標によって指向性の定位プロセスを行う計算処理部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の定位システム。
【請求項５】
一列に並んでおらず、異なる識別コードが指定される光を発生できる少なくとも三つの定位ユニット、及びこれらの定位ユニットの二つを結ぶ線分に、或いはその近傍にあって光を発生できる補助ユニットを含むイメージディスプレイ、及びこれらの定位ユニット及び該補助ユニットを検知して映写させる検知部を含むイメージセンサ、を備えるイメージディスプレイ及びイメージセンサの映写認識方法において、
該イメージセンサの検知部が受け取った光信号によって前記定位ユニット及び前記補助ユニットの空間座標を求めるステップと、
これらの定位ユニット及び該補助ユニットとの空間関係によって、これらの定位ユニットの識別コードを認識するステップと、
を含むことを特徴とする映写認識方法。
【請求項６】
前記定位ユニットの識別コードを認識するステップが、
映写された前記定位ユニット及び前記補助ユニットから、一つの補助ユニット及び二つの定位ユニットを含む三元グループを分離し、残る定位ユニットが待分離グループを形成するステップと、
前記三元グループから前記補助ユニットを分離し、残る二つの定位ユニットが待分離グループを形成するステップと、
前記待分離グループをさらに分離し、各待分離グループに含まれる定位ユニットの数が２つ以下となるまで分離作業を行い、定位ユニットの数が２の待分離グループを二元グループとするステップと、
前記二元グループに含まれる二つの定位ユニットそれぞれに対応する識別コードを認識するステップと、
前記待分離グループに含まれる定位ユニットの数が１つの場合、該定位ユニットの識別コードを指定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項５記載の映写認識方法。
【請求項７】
前記待分離グループをさらに分離し、各待分離グループに含まれる定位ユニットの数が２つ以下となるまで分離作業を行うステップが、二つのベクトルのなす角に基づき該待分離グループから二つの定位ユニットを含む二元グループを分離し、残る定位ユニットがもう一つの待分離グループを形成し、ベクトルの外積に基づき該二元グループに含まれる二つの定位ユニットそれぞれに対応する識別コードを認識することを特徴とする請求項６記載の映写認識方法。
【請求項８】
前記三元グループを分離するステップが、前記定位ユニット及び前記補助ユニットのうち、任意のユニットを始点とし、他の任意の二つのユニットを終点として形成される二つのベクトルのなす角の中で、最小角度を持つ三つのユニットを選択して三元グループとすることを特徴とする請求項６記載の映写認識方法。
【請求項９】
前記三元グループから前記補助ユニットを分離するステップが、該三元グループに含まれる任意のユニットを始点とし、他の二つのユニットを終点として形成される二つのベクトルのなす角の中で、最大角度を持つ始点を補助ユニットとすることを特徴とする請求項６記載の映写認識方法。
【請求項１０】
前記二元グループに含まれる二つの定位ユニットの識別コードを認識するステップが、前記二元グループ以外の任意のユニットを始点とし、該二元グループの二つの定位ユニットを終点として形成される二つのベクトルの外積の正負値によって、該二元グループに含まれる二つの定位ユニットに対応する識別コードを分離して認識することを特徴とする請求項６又は７記載の映写認識方法。
【請求項１１】
イメージディスプレイに応用され、該イメージディスプレイが一列に並んでおらず、異なる識別コードが指定される少なくとも三つの定位ユニット、及びこれらの定位ユニットの二つを結ぶ線分、或いはその近傍にある補助ユニットを有するイメージセンサにおいて、
前記定位ユニットからの光信号及びこれらの定位ユニットの二つを結ぶ線分、或いはその近傍にある前記補助ユニットからの光信号を受け取って、該光信号を電信号に転換する検知部と、
該電信号を受け取って、該電信号に基づいて前記定位ユニット及び前記補助ユニットの空間座標を求め、これらの定位ユニットの空間座標及び該補助ユニットの空間座標との空間関係によって、これらの定位ユニットの識別コードを認識する計算処理部と、
を備えることを特徴とするイメージセンサ。
【請求項１２】
前記検知部が相補型金属酸化膜半導体で構成される受光素子を有することを特徴とする請求項１１記載のイメージセンサ。
【請求項１３】
異なる識別コードが指定され、一列に並んでおらず、イメージセンサに光信号を送る三つの定位ユニットと、
これらの定位ユニットの二つを結ぶ線分に、或いはその近傍に配置し、該イメージセンサに光信号を送る補助ユニットと、
を備え、
該イメージセンサが該補助ユニット及びこれらの定位ユニットとの空間関係に基づいてこれらの定位ユニットの識別コードを認識できることを特徴とするイメージディスプレイ。
【請求項１４】
前記補助ユニットが発光ダイオードを有することを特徴とする請求項１３記載のイメージディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージディスプレイ及びイメージセンサを有する定位システムに関し、特に、相補型金属酸化膜半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、ＣＭＯＳ）や電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）などの受光素子を用いて検知されたダイナミックスペース（ｄｙｎａｍｉｃ  ｓｐａｃｅ）に定位ユニットの映像を認（ｉｄｅｎｔｉｆｙ）し、さらにこれらの定位ユニットの識別コードを認識して、識別コードの順番に対応する定位ユニットの座標によって指向性の定位プロセスを行う定位システムに関する。
【０００２】
本願発明は、ここに引用して本明細書に組み込む出願日２００５年０５月１０日の台湾出願第０９４１１５０２４号における全開示内容に係り優先権主張するものである。
【背景技術】
【０００３】
図１、２及び３を参照すると、三点に基づいて位置を定めるイメージディスプレイ及びイメージセンサの定位システムは、イメージディスプレイ９１及びイメージセンサ９２を備える。該イメージディスプレイ９１は、平面９０に等角度で配列し、それぞれ識別コード「第一」、「第二」及び「第三」と指定される発光ダイオード９１１、発光ダイオード９１２及び発光ダイオード９１３を備える。前記イメージセンサ９２が相補型金属酸化膜半導体で構成される受光素子９２１を備える。
【０００４】
前記受光素子９２１がこれらの発光ダイオード９１１、９１２及び９１３から発光される光を検知して、これらの発光ダイオード９１１、９１２及び９１３の座標によって前記イメージセンサ９２が指し示す仮想座標９３を求める。
【０００５】
前記イメージディスプレイ９１のこれらの発光ダイオード９１１、９１２及び９１３が大型プロジェクションスクリーン或いは液晶ディスプレイの表示画面の隅に設置でき、つまり、前記平面９０は画像表示装置で画像を表示するスクリーンである。前記イメージセンサ９２は使用者にとって、ポインター（ｐｏｉｎｔｅｒ）或いはマウスとして使用できる。使用者が前記イメージセンサ９２を使って前記スクリーンを指し示す場合、該イメージセンサ９２が指し示す仮想座標９３をポインターで指示される光点或いはマウスでコントロールされるカーソルの位置として使える。前記イメージセンサ９２が指し示す仮想座標９３を求める前に、先ずこれらの発光ダイオード９１１、９１２及び９１３の識別コードを区別しなければならない。これらの識別コードの順番に対応する発光ダイオードの座標によって、前記イメージセンサ９２が指し示す仮想座標９３を正確に求められる。
【０００６】
前記イメージセンサ９２がこれらの発光ダイオード９１１、９１２及び９１３から発光される光を検知して、図２のような映写映像を形成する。通常の状態では、前記イメージセンサ９２がこれらの発光ダイオード９１１、９１２及び９１３の座標に基づいてこれらの発光ダイオード９１１、９１２及び９１３の識別コードを認識でき、前記映写映像の右下から反時計回りの方向で順次「第一」、「第二」及び「第三」と指定する。説明のため、以下の段落では第一発光ダイオード９１１、第二発光ダイオード９１２及び第三発光ダイオード９１３と直接的に呼ぶこととする。しかし、前記イメージセンサ９２が図１の矢印８１で示す軸線を軸に１２０度回転すると、図３のような映写映像を形成する。この場合、図３及び図２は同じ映写映像を表示する。仮に図３の映写映像によってそのまま該映写映像の右下から反時計回りの方向で順次これらの発光ダイオード９１１、９１２及び９１３の識別コードを区別すると、誤認を起こす。例えば図３について、該映写映像の右下にある前記第三発光ダイオード９１３の識別コードを「第一」と誤認し、そして反時計回りの方向で順次前記第一発光ダイオード９１１の識別コードを「第二」及び前記第二発光ダイオード９１２の識別コードを「第三」と誤認する。したがって、前記イメージセンサ９２の回転角度は１２０度より大きくなると、従来の定位システムでは該イメージセンサ９２が指し示す仮想座標９３を正確に求められない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
なお、仮に前記イメージディスプレイ９１がより多くの発光ダイオードを含む場合、このシステムが指向する位置の正確性は高くなるが、その一方、前記イメージセンサ９２のダイナミックレンジに対する制限も多くなる。例えばイメージディスプレイが正方形のような形で配列している四つの発光ダイオードを含む場合には、イメージディスプレイに対するイメージセンサの回転角度は９０度以内の場合にのみ、該イメージセンサが指し示す仮想座標９３を正確に求められる。なお、前記発光ダイオードにより形成される正方形の形の配列が変化する場合、誤認を生じ、さらに仮想座標を誤算する場合も生じる。このため、どのような場合においてもこれらの発光ダイオードを正確に区別できるシステム或いは方法を提供することが、これまで当業界の努力目標であった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、イメージディスプレイ及びイメージセンサの相対角度を任意に回転でき、さらに該イメージセンサが検知した定位ユニット及び補助ユニットを含む画像全てのダイナミックスペースの範囲で、指向性の定位プロセスが正確に行われる映写定位システムを提供するものである。
【０００９】
本発明の他の目的は、イメージディスプレイ及びイメージセンサの相対角度を任意に回転でき、さらに該イメージセンサが検知した定位ユニット及び補助ユニットを含む画像全てのダイナミックスペースの範囲で、該イメージディスプレイに含まれる複数の定位ユニットが正確に認識できる映写認識方法を提供するものである。
【００１０】
前記イメージディスプレイが、一列に並んでおらず、異なる識別コードが指定される光を発生できる少なくとも三つの定位ユニット及びこれらの定位ユニットの二つを結ぶ線分に、或いはその近傍にあって光を発生できる補助ユニットを有し。前記イメージセンサがこれらの定位ユニット及び該補助ユニットを検知して映写させる検知部を備える。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る定位システムはイメージディスプレイ及びイメージセンサを備え、該イメージディスプレイが一列に並んでおらず、異なる識別コードが指定される光を発生できる少なくとも三つの定位ユニット、及びこれらの定位ユニットの二つを結ぶ線分に、或いはその近傍にあって光を発生できる補助ユニットを含む。該イメージセンサがこれらの定位ユニット及び該補助ユニットから発光される光を受け取って、この受け取った光によってこれらの定位ユニット及び該補助ユニットの空間座標を求め、これらの定位ユニット及び該補助ユニットとの間の空間関係に基づいてこれらの定位ユニットの識別コードを求め、最後に識別コードの順番に対応する定位ユニットの座標から指向性の定位プロセスを行う。
【００１２】
したがって、本発明に係るイメージディスプレイ及びイメージセンサの映写認識方法は、該イメージセンサの検知部から検知された光信号に基づいて定位ユニット及び補助ユニットの空間座標を求めるステップと、これらの定位ユニット及び該補助ユニットとの空間関係に基づいてこれらの定位ユニットの識別コードを求めるステップとを含む。前記補助ユニットの設置によって、該補助ユニット及びこれらの定位ユニットとの空間の相対関係を利用して、該イメージセンサが該イメージディスプレイに対して回転しても、これらの定位ユニットを正確に認識でき、さらに前記イメージセンサの角度が図１の矢印８１で示す軸線より外れることに起因する、前記定位ユニットの相対位置の変化による誤認を招く状況を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の他の目的、効果、及び新規な特徴は、図面を参照しながら行われる以下の好ましい実施の形態の詳細な説明によって、より明らかとする。さらに、本発明の実施の形態について、同様の構成要素は同じ番号で表示されることに注意されたい。
【００１４】
図４、５及び６に参照すると、本発明に係るイメージディスプレイ及びイメージセンサの定位システムの好ましい実施例は、イメージディスプレイ１及びイメージセンサ２を備える。
【００１５】
前記イメージディスプレイ１は、補助ユニット１９及びそれぞれの識別コード「第一」、「第二」及び「第三」が指定されている三つの定位ユニット１１、定位ユニット１２及び定位ユニット１３を備える。説明のため、以下の段落では、該定位ユニット１１、定位ユニット１２及び定位ユニット１３を第一定位ユニット１１、第二定位ユニット１２及び第三定位ユニット１３と直接的に呼ぶこととする。該第一定位ユニット１１、第二定位ユニット１２及び第三定位ユニット１３は一列に並んでおらず、さらに等角三角形のような形で平面１０に配列している。前記補助ユニット１９は該第一定位ユニット１１及び第二定位ユニット１２を結ぶ線分に、或いはその近傍にある。本実施例に適用するこれらの定位ユニット１１、１２、１３及び補助ユニット１９は光を発生できる発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００１６】
前記イメージセンサ２は検知部２１及び計算処理部２２を備える。該検知部２１はこれらの定位ユニット１１、１２、１３及び補助ユニット１９からの光信号を受け取って、これらの光信号を電信号に転換し、計算処理部２２に入力する。該計算処理部２２はこれらの電信号を受け取って、これらの電信号によって図５に示すような第一映写映像３１を求める。図５の上方から、反時計周りの方向でそれぞれ第一映写点３１１、第二映写点３１２、第三映写点３１３及び第四映写点３１４が表示される。本実施例では、前記イメージセンサ２はＣＭＯＳ受光素子である。前記計算処理部２２は、集積回路で構成される電子素子、計算能力を持つ中央処理装置、又は前記電子素子及び該検知部２１を併せて組み合わせた電子製品であり、もしくはソフトウェアの形式で実現することもできる。
【００１７】
前記イメージセンサ２が前記平面１０に対して平行に移動する場合、第一映写映像３１１に示すようなこれらの映写点３１１、３１２、３１３及び３１４の相対位置は変化しない。したがって、一番上の第一映写点３１１が前記第二定位ユニット１２を表し、他の映写点はその相対位置により簡単に認識できる。すなわち該第二映写点３１２及び第三映写点３１３がそれぞれ第三定位ユニット１３及び第一定位ユニット１１を表す。
【００１８】
前記イメージセンサ２が図４の矢印８２で示す軸線を軸に１２０度回転すると、図６に示すような第二映写映像３２が得られる。該第二映写映像３２によって、図６の一番上から反時計周りの方向でそれぞれ第一映写点３２１、第二映写点３２２、第三映写点３２３及び第四映写点３２４が表示されている。
【００１９】
前記計算処理部２２は、本明細書で後述するイメージディスプレイ及びイメージセンサの映写認識方法によって、前記第一映写点３２１、第三映写点３２３及び第四映写点３２４が、それぞれ第一定位ユニット１１、第二定位ユニット１２及び第三定位ユニット１３を示すことを認識できる。さらに該イメージセンサ２が前記イメージディスプレイ１の定位ユニット１１、１２及び１３から形成される平面１０に指し示す座標２３を正確に求める。このため、該イメージセンサ２は射撃ゲームの射撃銃の如き武器を設計でき、回転することができ、矢印８２で示す軸線を軸に任意の角度を回転してイメージディスプレイ１の平面１０にある射撃目標を射撃できる。
【００２０】
一方、本発明にかかるイメージディスプレイ及びイメージセンサの定位システムの他の実施例において、図７に示すような「四つ」の定位ユニットを含む定位システムは、前記「三つ」の定位ユニットを含む定位システムと類似する。また、この「四つ」の定位ユニットを含む定位システムのイメージディスプレイ１は、さらに第四定位ユニット１４を備える。前記第一定位ユニット１１、第二定位ユニット１２、第三定位ユニット１３及び第四定位ユニット１４は矩形のような形で前記平面１０に配列している。なお、本発明にかかるイメージディスプレイ及びイメージセンサの定位システムは「四つ」以上の定位ユニットを含むことも可能である。例えば、図８に示すような本発明にかかるさらに別の実施例において「五つ」の定位ユニットを含む定位システムでは、さらに第五定位ユニット１５を備える。
【００２１】
図９を参照すると、本発明にかかるイメージディスプレイ及びイメージセンサの映写認識方法は、以下の手順を含む。
【００２２】
ステップ４１：三元グループを分離する。二つのベクトルの最小のなす角、或いは内積に基づき、映写された複数の定位ユニット及び一つの補助ユニットから第一定位ユニット、第二定位ユニット及び該補助ユニットを含む三元グループを分離する。残る定位ユニットは待分離グループを形成する。
【００２３】
ステップ４２：補助ユニットを分離する。二つのベクトルの最大のなす角に基づき、前記三元グループから該補助ユニットを分離する。残る二つの定位ユニットは別の待分離グループを形成する。
ステップ４３：該待分離グループに含まれる定位ユニットの数を判断する。
【００２４】
ステップ４４：二元グループを分離する。前記待分離グループに含まれる定位ユニットの数が２より大きい場合、二つのベクトルの最大のなす角に基づき、定位ユニットの数が２より大きい待分離グループから二元グループを分離する。各待分離グループに含まれる定位ユニットの数が１或いは２となるまで、ステップ４３を繰り返す。待分離グループに含まれる定位ユニットの数が２の場合、該待分離グループを二元グループとする。
【００２５】
ステップ４５：定位ユニットの数が１である待分離グループの定位ユニットの識別コードを指定する。
【００２６】
ステップ４６：前記二元グループに含まれる二つの定位ユニットを区別して認識する。ベクトルの外積に基づいて区別し、対応する識別コードを指定する。例えば、三元グループから前記補助ユニットが分離されて残った二元グループによって、前記三元グループ以外の任意の定位ユニットを始点とし、前記二元グループの定位ユニットを終点として、それぞれ形成された二つのベクトルの外積の正負値によって、該二元グループに含まれる二つの定位ユニットを区別して認識し、それに対応する識別コードを指定する。
【００２７】
このほか、待分離グループから分離された二元グループによって、三元グループに含まれる任意のユニットを始点として、該二元グループに含まれる二つの定位ユニットを終点とするそれぞれ形成された二つのベクトルの外積の正負値によって、該二元グループに含まれる二つの定位ユニットを区別して認識し、そしてそれに対応する識別コードを指定する。
【００２８】
図９、１０及び１１を参照すると、図４に示すような「三つ」の定位ユニットを含む定位システムの例として本発明にかかるイメージディスプレイ及びイメージセンサの映写認識方法を説明する。
【００２９】
ステップ４１による三元グループを分離する方式において、第二映写映像３２に含まれる第一映写点３２１、第二映写点３２２、第三映写点３２３及び第四映写点３２４から、それぞれ任意の映写点を始点とし、残る任意の二つの映写点を終点として形成された二つのベクトルのなす角の中で、最小の角度を持つ三つの映写点を選択して三元グループとする。
【００３０】
したがって、本実施例において、第三映写点３２３を始点とし、それぞれ第一映写点３２１及び第二映写点３２２を終点として形成される二つのベクトル５１１及び５１２が一番小さいなす角を持つ。つまり、第一映写点３２１、第二映写点３２２及び第三映写点３２３が分離されて三元グループ５１を形成する。残る第四映写点３２４は待分離グループ５２を形成する。
【００３１】
ステップ４２による補助ユニット１９を分離する方式において、三元グループ５１に含まれる任意の映写点を始点とし、他の二つの映写点を終点として形成される二つのベクトルのなす角の中で、最大の角度を持つ始点を補助ユニット１９とする。このため、本実施例の三元グループ５１では、第二映写点３２２を始点とし、それぞれ第一映写点３２１及び第三映写点３２３を終点として形成される二つのベクトル５２１及び５２２が一番大きいなす角を持つため、第二映写点３２２が単独に分離されて補助ユニット１９と認識して指定される。なお、残る第一映写点３２１及び第三映写点３２３は待分離グループ５３を形成する。
【００３２】
ステップ４３によれば、待分離グループ５２、５３に含まれる定位ユニットの数を判断する。待分離グループ５２、５３に含まれる定位ユニットの数は２つ以下のため、ステップ４４へ移行する必要がない。
【００３３】
ステップ４５によれば、待分離グループ５２に含まれる定位ユニットの数は１つので、第四映写点３２４が単独で分離され、直接、識別コードが第三定位ユニット１３であると指定できる。待分離グループ５３は二つの映写点があるため、待分離グループ５３を二元グループ５６とする。
【００３４】
ステップ４６による二元グループ５６を区別して認識する方式において、ベクトルの外積に基づき第一映写点３２１及び第三映写点３２３が表す定位ユニットを区別する。図１０及び１１に示すように、ベクトルの外積に基づく認識方式では三元グループ５１以外の第四映写点３２４を始点とし、二元グループ５６に含まれる第一映写点３２１及び第三映写点３２３を終点として形成されるベクトル５６３及びベクトル５６４の外積の正負値に基づいて、二元グループ５６に含まれる第一映写点３２１が第一定位ユニット１１を表し、及び第三映写点３２３が第二定位ユニット１２を表すことを区別して認識する。
【００３５】
本実施例では、ベクトル５６３とベクトル５６４の外積値は正数なので、ベクトル５６３の終点である第一映写点３２１を第一定位ユニット１１とし、ベクトル５６４の終点である第三映写点３２３を第二定位ユニット１２とする。
【００３６】
したがって、前記映写認識方法によって、第一映写点３２１、第三映写点３２３及び第四映写点３２４がそれぞれ第一定位ユニット１１、第二定位ユニット１２及び第三定位ユニット１３の映写点を表示することが正確に認識でき、さらにイメージセンサ２が指し示す座標２３が求められる。
【００３７】
図９、１２及び１３を参照すると、図７に示すような「四つ」の定位ユニットを含むイメージディスプレイ及びイメージセンサの定位システムの例を説明する。
【００３８】
イメージセンサ２は第三映写映像３３を検知する。該第三映写映像３３は第一映写点３１１、第二映写点３３２、第三映写点３３３、第四映写点３３４及び第五映写点３３５を備える。
【００３９】
三つの定位ユニットを含む定位システムと同様に、ステップ４１により、第一映写点３１１、第二映写点３３２及び第三映写点３３３が分離されて三元グループ５１’を形成する。残る第四映写点３３４及び第五映写点３３５が待分離グループ５５を形成する。
【００４０】
三つの定位ユニットを含む定位システムと同様に、ステップ４２により、第二映写点３３２が分離されて補助ユニット１９として認識される。残る第一映写点３１１及び第三映写点３３３が待分離グループ５３’を形成する。
【００４１】
ステップ４３により、待分離グループ５３’、５５に含まれる定位ユニットの数、すなわち映写点の数を判断する。
【００４２】
ステップ４４により、待分離グループ５３’、５５に含まれる定位ユニットの数が２であることから、待分離グループ５３’、５５をそれぞれ二元グループ５６’及び二元グループ５７とすることができ、この場合、ステップ４３に移行する必要がない。また、定位ユニットの数が１の待分離グループがないため、本実施例ではステップ４５が省略される。
【００４３】
ステップ４６により、二元グループ５６’及び二元グループ５７に含まれる定位ユニットを区別して認識することについて、以下の段落で説明する。
【００４４】
ベクトルの外積に基づき二元グループ５６’を区別して認識するため、先ず、最初にベクトル５６１’及びベクトル５６２’を選択する。三元グループ５１’以外の任意の映写点、例えば本実施例での第五映写点３３５を始点として、二元グループ５６’の第一映写点３１１及び第三映写点３３３を終点としてそれぞれベクトル５６１’及びベクトル５６２’を形成する。次に、ベクトル５６１’とベクトル５６２’の外積を計算する。仮にこれが正値である場合、ベクトル５６２’の終点を第二定位ユニット１２とし、ベクトル５６１’の終点を第一定位ユニット１１とする。仮にベクトル５６１’とベクトル５６２’の外積が負値である場合、ベクトル５６２’の終点を第一定位ユニット１１とし、ベクトル５６１’の終点を第二定位ユニット１２とする。
【００４５】
二元グループ５７を区別して認識する場合も、ベクトルの外積に基づく方式で説明する。先ず最初に、三元グループ５１’で任意的に一つの映写点を選択して始点とする。例えば補助ユニット１９を表す第二映写点３３２をベクトルの始点とし、それぞれ二元グループ５７の第四映写点３３４及び第五映写点３３５を終点としてベクトル５７１及びベクトル５７２を形成する。次にベクトル５７１とベクトル５７２の外積に基づいて第三定位ユニット１３及び第四定位ユニット１４を判別する。仮にベクトル５７１とベクトル５７２の外積が正値である場合、ベクトル５７１の終点、つまり第四映写点３３４を第三定位ユニット１３とし、ベクトル５７２の終点、つまり第五映写点３３５を第四定位ユニット１４とする。仮にベクトル５７１とベクトル５７２の外積が負値である場合、上述の結果と反対になる。
【００４６】
したがって、前記映写認識方法によって、第一映写点３３１、第三映写点３３３、第四映写点３３４及び第五映写点３３５はそれぞれ第一定位ユニット１１、第二定位ユニット１２、第三定位ユニット１３及び第四定位ユニット１４を表すことが正確に認識できる。さらに、これによってイメージセンサ２が指し示す座標２３が求められる。
【００４７】
図９、１４及び１５を参照すると、図８に示すような「五つ」の定位ユニットを含む定位システムの実施例である本発明にかかるイメージディスプレイ及びイメージセンサの映写認識方法を説明する。
【００４８】
イメージセンサ２が検知する第四映写映像３４は、第一映写点３４１、第二映写点３４２、第三映写点３４３、第四映写点３４４、第五映写点３４５及び第六映写点３４６を備える。
【００４９】
四つの定位ユニットを含む定位システムと同様に、ステップ４１により、三元グループ５１’’が分離され、残る第四映写点３４４、第五映写点３４５及び第六映写点３４６が待分離グループ５８を形成する。
【００５０】
四つの定位ユニットを含む定位システムと同様に、ステップ４２により、補助ユニット１９を表す第二映写点３４２を分離して認識し、第一映写点３４１及び第三映写点３４３を含む待分離グループ５３’’を形成する。
【００５１】
この場合、ステップ４３により、待分離グループ５３’’及び待分離グループ５８に含まれる定位ユニットの数、すなわち映写点の数を判断する。
【００５２】
ステップ４４により、待分離グループ５８に含まれる定位ユニットの数が３であるため、待分離グループ５８から二元グループを分離させる必要がある。先ず最初に、待分離グループ５８以外の任意の映写点を選択してベクトルの始点とする。例えば第二映写点３４２を選択する。次にそれぞれ待分離グループ５８の任意の映写点３４４、３４５及び３４６を終点として形成したベクトルの中で、二つのベクトルの一番大きいなす角を持つ二つのベクトル５８１及び５８２を選択する。そして選択された二つのベクトル５８１及び５８２の終点３４４（第四映写点）及び終点３４６（第六映写点）を分離して、もう一つの待分離グループ５９を形成する。このほか、待分離グループ５８に残された第五映写点３４５が別の待分離グループ６１を形成する。
【００５３】
待分離グループ５３’’及び待分離グループ５９に含まれる定位ユニットの数は２であるため、待分離グループ５３’’及び待分離グループ５９から二元グループを分離させる必要がない。待分離グループ５３’’及び待分離グループ５９をそれぞれ二元グループ５６’’及び二元グループ６２とする。
【００５４】
ステップ４５により、ただひとつの定位ユニットを含む待分離グループ６１の第五映写点３４５を、識別コードが第四定位ユニット１４であると直接指定できる。
【００５５】
ステップ４６により、二元グループ５６’’及び二元グループ６２に含まれる定位ユニットをそれぞれ区別して認識する。この方式では「三つ」或いは「四つ」の定位ユニットを含む定位システムの方法と同様に、二元グループ５６’’の第一映写点３４１及び第三映写点３４３を第一定位ユニット１１及び第二定位ユニット１２と認識でき、二元グループ６２の第四映写点３４４及び第六映写点３４６を第三定位ユニット１３及び第五定位ユニット１５と認識できる。その詳細な説明はここでは省略する。
【００５６】
したがって、前記映写認識方法によって、第一、第三、第四、第五及び第六映写点３４１、３４３、３４４、３４５及び３４６がそれぞれ第一、第二、第三、第四及び第五定位ユニット１１、１２、１３、１４及び１５を表示することが正確に認識できる。
【００５７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００５８】
（発明の効果）
したがって、本発明にかかる定位システムは、前記補助ユニット１９を使用し、該補助ユニット１９が異なる定位ユニットの数を含む定位システムの第二映写点３２２、３３２、３４２にそれぞれ対応する。該第二映写点３２２、３３２、３４２及び他の映写点との間のベクトル関係に基づいて、これらの映写点に対応する定位ユニットを認識する。さらに正確に識別されたこれらの定位ユニットによって前記イメージセンサ２が指し示す座標が求められる。本発明にかかる映写認識方法では前記定位システムにより正確にこれらの定位ユニットの識別コードを認識する方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来のイメージディスプレイ及びイメージセンサを有する定位システムの好ましい実施例を示し、該イメージディスプレイが三つの定位ユニットを有することを説明する立体図である。
【図２】前記従来の定位システムのイメージセンサが検知した定位ユニットの映写映像を示す説明図である。
【図３】イメージセンサがイメージディスプレイに対して回転した後、該イメージセンサが検知する定位ユニットの映写映像を説明する図２と同様の説明図である。
【図４】本発明に係るイメージディスプレイ及びイメージセンサを有する定位システムの好ましい実施例を示し、該イメージディスプレイが、異なる識別コードが指定された三つの定位ユニットを有することを説明する立体図である。
【図５】前記定位システムのイメージセンサが検知する定位ユニットの映写映像を示し、該映写映像がこれらの定位ユニットに対応する三つの映写点を有することを示す説明図である。
【図６】イメージセンサがイメージディスプレイに対して回転した後、該イメージセンサが検知する定位ユニットの映写映像を説明する図３と同様の説明図である。
【図７】本発明に係る定位システムの他の実施例において、イメージディスプレイが、異なる識別コードが指定された四つの定位ユニットを有することを説明する図４と同様の説明図である。
【図８】本発明に係る定位システムのさらに他の実施例において、イメージディスプレイが、異なる識別コードが指定された五つの定位ユニットを有することを説明する図７と同様の説明図である。
【図９】本発明に係るイメージディスプレイ及びイメージセンサの映写認識方法を示すフローチャートである。
【図１０】映写認識方法により三つの定位ユニットを有する定位システムにおける認識プロセスを説明するフローチャートの一部の説明図である。
【図１１】図１０に続く、フローチャートの一部の説明図である。
【図１２】映写認識方法により四つの定位ユニットを有する定位システムにおける認識プロセスを説明する、図１０と同様のフローチャートの一部の説明図である。
【図１３】図１２に続く、フローチャートの一部の説明図である。
【図１４】映写認識方法により五つの定位ユニットを有する定位システムにおける認識プロセスを説明する、図１２と同様のフローチャートの一部の説明図である。
【図１５】図１４に続く、フローチャートの一部の説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    イメージディスプレイ
１０    平面
１１    第一定位ユニット
１２    第二定位ユニット
１３    第三定位ユニット
１４    第四定位ユニット
１５    第五定位ユニット
１９    補助ユニット
２    イメージセンサ
２１    検知部
２２    計算処理部
２３    指向座標
３１    第一映写映像
３１１    第一映写点
３１２    第二映写点
３１３    第三映写点
３１４    第四映写点
３２    第二映写映像
３２１    第一映写点
３２２    第二映写点
３２３    第三映写点
３２４    第四映写点
３３    第三映写映像
３３１    第一映写点
３３２    第二映写点
３３３    第三映写点
３３４    第四映写点
３３５    第五映写点
３４    第四映写映像
３４１    第一映写点
３４２    第二映写点
３４３    第三映写点
３４４    第四映写点
３４５    第五映写点
３４６    第六映写点
４１〜４６    ステップ
５１    三元グループ
５２，５３    待分離グループ
５５    待分離グループ
５６，５７    二元グループ
５８，５９    待分離グループ
６１    待分離グループ
６２    二元グループ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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