(57)【要約】【課題】画像の投影面に擬似的に触れることで操作可能なユーザーインターフェース装置において、生産性の向上および製造コストの低廉化を図りつつ、汎用性の向上を図ること。【解決手段】投影機２と情報通信端末３とで構成されたユーザーインターフェース装置１であって、投影機２は、情報通信端末３を支持する端末支持部２１と、情報通信端末３から送信された画像情報や動作制御情報を受信する受信部と、画像情報を対象面Ｔに出力する投影部２７とを備え、情報通信端末３は、画像情報や動作制御情報を投影機２に送信する送信部と、投影面Ｔの画像５を撮影する撮影部３２と、撮影部３２による画像の撮影情報に基づいて投影機２又は情報通信端末３の動作制御情報を生成する制御情報生成部とを備え、端末支持部２１は、撮影部３２の撮影範囲が画像５の投影範囲に合致するよう情報通信端末３の支持高さおよび支持角度を調整可能に構成されたこと。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象とする面に画像を投影可能な投影機と、投影機に有線又は無線にて通信接続され、且つ、外部通信ネットワークに無線接続可能な情報通信端末とで構成され、前記画像の投影面に使用者が触れる動作によって操作可能なユーザーインターフェース装置であって、
投影機は、情報通信端末を支持する端末支持部と、情報通信端末から送信された画像情報や動作制御情報を受信する受信部と、受信部で受信した画像情報を対象とする面の所定範囲に出力し投影する投影部とを備え、
情報通信端末は、画像情報や動作制御情報を投影機に送信する送信部と、対象とする面に投影された画像を撮影する撮影部と、撮影部による画像の撮影情報に基づいて投影機又は情報通信端末の動作制御情報を生成する制御情報生成部とを備え、
端末支持部は、撮影部の撮影範囲が画像の投影範囲に合致するよう情報通信端末の支持高さおよび支持角度を調整可能に構成された、ユーザーインターフェース装置。
【請求項２】
請求項１に記載のユーザーインターフェース装置において、
端末支持部は、情報通信端末の撮影部の配設面を覆い、少なくとも撮影部との対向面部が透明なカバー部を備えた、ユーザーインターフェース装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のユーザーインターフェース装置において、
端末支持部は、情報通信端末を所定方向に摺動させて着脱可能に構成された、ユーザーインターフェース装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のユーザーインターフェース装置において、
情報通信端末は、撮影部によって撮影された画像の状態変化に応じて使用者の手指の動きを判別する操作判別部を備え、
制御情報生成部は、操作判別部によって判別された操作情報に基づいて投影機又は情報通信端末の動作制御情報を生成する、ユーザーインターフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象とする面に画像を投影し、その投影面に擬似的に触れることで操作可能なユーザーインターフェース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テーブル上など対象とする面に画像を投影し、使用者が上記画像の投影面に擬似的に触れる動き（ジェスチャー）を検出して装置を操作できるように構成されたユーザーインターフェース装置が知られている（例えば、特許文献１から３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０１０５０６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６２１６２号公報
【特許文献３】特開２０１６−２２４６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のユーザーインターフェース装置は、対象とする面の所定範囲に画像を出力する投影部や、投影部による画像の投影動作を制御する投影制御回路、使用者が画像の投影面に触れる動きを検出する操作検出部、操作検出部によって検出された操作情報を判別する操作判別回路など、本装置のために開発製造された専用の部品類や制御回路が多く搭載されているため、全体構成が複雑で、生産性が悪かった。また、本装置専用の部品類や制御回路を使用している分、製造コストが高くなる問題もあるし、汎用性も低かった。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、画像の投影面に擬似的に触れることで操作可能なユーザーインターフェース装置において、生産性の向上および製造コストの低廉化を図りつつ、汎用性の高いユーザーインターフェース装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、対象とする面に画像を投影可能な投影機と、投影機に有線又は無線にて通信接続され、且つ、外部通信ネットワークに無線接続可能な情報通信端末とで構成され、前記画像の投影面に使用者が触れる動作によって操作可能なユーザーインターフェース装置であって、投影機は、情報通信端末を支持する端末支持部と、情報通信端末から送信された画像情報や動作制御情報を受信する受信部と、受信部で受信した画像情報を対象とする面の所定範囲に出力し投影する投影部とを備え、情報通信端末は、画像情報や動作制御情報を投影機に送信する送信部と、対象とする面に投影された画像を撮影する撮影部と、撮影部による画像の撮影情報に基づいて投影機又は情報通信端末の動作制御情報を生成する制御情報生成部とを備え、端末支持部は、撮影部の撮影範囲が画像の投影範囲に合致するよう情報通信端末の支持高さおよび支持角度を調整可能に構成されたものである。
【０００７】
このものでは、画像の投影面に擬似的に触れることによって操作可能なユーザーインターフェース装置を、使用者が普段外部通信ネットワークと情報通信するのに利用している汎用の情報通信端末を用いて構成することができるから、その分、本装置にのみ用いられる専用の部品類や制御回路の使用数を大幅に削減することが可能である。即ち、投影機の構成を大幅に簡素化できる。
【０００８】
しかも、このものでは、使用する情報通信端末によって撮影部の配置構成や性能が異なっていても、情報通信端末の支持高さおよび支持角度を調整することにより、撮影部の撮影範囲を画像の投影範囲に適切に合致させることができるから、情報通信端末の種類に制限されることなく本装置を構成することが可能である。
【０００９】
好ましくは、上記ユーザーインターフェース装置において、端末支持部は、情報通信端末の撮影部の配設面を覆い、少なくとも撮影部との対向面部が透明なカバー部を備える。
【００１０】
このものでは、例えば、本装置をキッチンカウンターに載置し、キッチンカウンターに投影した画像を観ながら調理するような場合に、食材や油、水などが情報通信端末の撮影部の配設面に付着するのを防止できるから、情報通信端末の汚れや水濡れを気にすることなく本装置を使用することができ、使用方法や使用場所の制限が少ない。
【００１１】
好ましくは、上記ユーザーインターフェース装置において、端末支持部は、情報通信端末を所定方向に摺動させて着脱可能に構成される。
【００１２】
このものでは、情報通信端末を単体で使用する必要が生じた場合に、情報通信端末を端末支持部から容易且つ迅速に取り外すことができるから、使い勝手がよい。
【００１３】
好ましくは、上記ユーザーインターフェース装置において、情報通信端末は、撮影部によって撮影された画像の状態変化に応じて使用者の手指の動きを判別する操作判別部を備え、制御情報生成部は、操作判別部によって判別された操作情報に基づいて投影機又は情報通信端末の動作制御情報を生成する。
【００１４】
このものでは、投影された画像に対する使用者の手指の動きを検出する機能を投影機に設ける必要がないから、投影機の構成をより簡素化できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、投影機の構成を大幅に簡素化できるから、生産性が向上すると共に、製造コストの低廉化を図ることも可能である。また、情報通信端末の種類に制限されることなく本装置を構成することができるから、汎用性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るユーザーインターフェース装置の概略斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るユーザーインターフェース装置の側方視概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、上記した本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳述する。
【００１８】
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態に係るユーザーインターフェース装置１は、キッチンカウンターやダイニングテーブルの上面など、対象とする面（以下、「投影対象面」という）Ｔに種々の画像５を投影可能な投影機（以下、「プロジェクタ」という）２と、プロジェクタ２に接続され、且つ、図示しない外部通信ネットワークに無線接続可能な携帯式の情報通信端末（以下、「通信端末」という）３とで構成されている。
【００１９】
プロジェクタ２の本体ケース２０は、縦長略矩形箱状に形成されており、本体ケース２０の前面（以下、「本体前面」という）２０２には、通信端末３を支持するための端末支持部（以下、「ホルダ」という）２１が設けられている。尚、本明細書では、本体前面２０２をユーザーインターフェース装置１の正面とし、ユーザーインターフェース装置１を正面側から見たときの本体ケース２０の奥行き方向を前後方向、幅方向を左右方向、高さ方向を上下方向という。
【００２０】
本体前面２０２には、前方に開口するホルダ収容部２２が開設されており、ホルダ２１は、ホルダ収容部２２に前方から埋め込み状態で収容可能に構成されている。図示しないが、ホルダ収容部２２の内側下部には、プロジェクタ２と通信端末３とを通信接続するための通信ケーブルが設けられており、通信端末３を上記通信ケーブルに接続することで、通信端末３とプロジェクタ２とが有線にて通信接続される。
【００２１】
尚、本実施の形態では、プロジェクタ２および通信端末３相互が通信ケーブルを介して有線にて通信接続されるように構成されているが、ホルダ２１の内側下部に、通信端末３を接続するためのコネクタが設けられ、通信端末３をホルダ２１に装着することで、プロジェクタ２および通信端末３相互が有線にて通信接続されるように構成されたものとしてもよいし、通信ケーブルやコネクタを介さず、赤外線やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信規格、無線ＬＡＮ等により無線にて通信接続されるように構成されたものとしてもよい。
【００２２】
ホルダ２１は、ホルダ収容部２２の内側面部（以下、「収容部内側面」という）２２１に対して前後縦方向に回動可能に連結支持されている。詳述すると、ホルダ２１の外側面部（以下、「ホルダ外側面」という）２１１の下端寄りの位置には、ホルダ２１の回動支点となるホルダ支軸２３が設けられている一方、収容部内側面２２１には、ホルダ支軸２３を回動可能に支持する軸孔２２０が設けられており、ホルダ２１は、ホルダ支軸２３を軸として前後縦方向に回動可能な状態で収容部内側面２２１に連結支持されている。
【００２３】
また、ホルダ外側面２１１および収容部内側面２２１相互は、三つの支軸と二つのリンクとで構成された３節リンク機構からなる連結アーム２４によって連結されている。連結アーム２４は、一端側の支軸がホルダ外側面２１１の上下間の略中央位置に連結され、他端側の支軸が収容部内側面２２１の上下間の略中央位置に連結されており、二つのリンクが重なるように折り畳むことで、ホルダ外側面２１１と収容部内側面２２１との間隙に収容される。
【００２４】
軸孔２２０は、収容部内側面２２１に沿って上下方向に延設されており、ホルダ支軸２３を上下摺動可能に支持している。即ち、ホルダ２１は、軸孔２２０に沿って上下方向に所定の範囲内で摺動可能な状態で収容部内側面２２１に連結支持されている。
【００２５】
従って、連結アーム２４を折り畳んだ状態にすれば、ホルダ２１は、ホルダ前面２１２を本体前面２０２と略面一致させた状態でホルダ収容部２２に収容される。一方、連結アーム２４を伸ばした状態にすれば、ホルダ２１の角度（通信端末３の支持角度）を前後に所定の範囲内で調整したり、ホルダ２１の高さ（通信端末３の支持高さ）を上下に所定の範囲内で調整したりすることができる。
【００２６】
ホルダ２１は、縦長の略矩形箱状に形成されており、上端面に通信端末３の差込口２１０が開設されている。ホルダ２１の内側面部（以下、「ホルダ内側面」という）２５は、差込口２１０からホルダ２１の内底部に至る溝状に形成されており、通信端末３は、ホルダ２１の内側の間隙に差込口２１０から挿入され、ホルダ内側面２５にて摺動可能に保持される。即ち、通信端末３は、ホルダ２１に対して縦方向（ホルダ２１の長手方向）に摺動させて着脱可能に支持される。
【００２７】
ホルダ前面２１２には、通信端末３の操作表示パネル３１やカメラ部３２をホルダ前面２１２側に露出させるための窓部２６が設けられている。窓部２６は、上下方向に長い略矩形状に形成されており、全体が透明性を有する板部材で形成されている。本実施の形態では、通信端末３は、操作表示パネル３１およびカメラ部３２が窓部２６に臨むよう、端末前面３０２を窓部２６に対向させた状態でホルダ２１に装着され、上記窓部２６を構成する透明の板部材が、カバー部として操作表示パネル３１およびカメラ部３２の配設部の略全域をホルダ２１の前方側から覆っている。
【００２８】
本体前面２０２におけるホルダ収容部２２の上方位置には、通信端末３から送信された静止画や動画、テレビ放送、インターネットサイトなどの画像５を投影対象面Ｔの所定範囲に出力し投影する投影部２７が設けられている。投影部２７の画像５の出力方向は、ホルダ２１を最前まで傾倒させたときに、ホルダ２１が画像５に被らないように設定されている。
【００２９】
プロジェクタ２は、図示しない電源コードを介して室内の電気コンセントに接続可能であり、商用電源から電気コードを通じて供給される電力により駆動する。また、図示しないが、本体ケース２０の内部には、蓄電池が搭載されており、電源コードを電気コンセントに接続できない場所で使用する場合は、上記蓄電池に蓄えられた電力によってプロジェクタ２を駆動させることもできる。このような構成としたことで、電気コンセントから離れた所望の場所へ持ち運んで使用することが可能となる。
【００３０】
本体ケース２０の内部には、プロジェクタ２の動作を制御する本体制御回路２Ｃが組み込まれている。本体制御回路２Ｃは、通信端末３から送信される画像情報やプロジェクタ２の動作制御情報を受信する受信部としての本体側通信部、本体側通信部で受信した画像情報や動作制御情報に基づいて画像５の投影動作を制御する投影制御部等の回路構成を有している。投影部２７や図示しない通信ケーブル等は何れも、電気配線を通じて本体制御回路２Ｃに接続されている。
【００３１】
通信端末３は、略矩形板状の筐体３０を有し、筐体３０の前面部（以下、「端末前面」という）３０２に、操作機能および表示機能を兼備する操作表示パネル３１と、プロジェクタ２によって投影対象面Ｔに投影された画像５を撮影する撮影部としてのカメラ部（以下、「内カメラ」という）３２とが設けられている。
【００３２】
また、図示しないが、筐体３０の後面部（以下、「端末後面」という）３０３にも内カメラ３２と同様の機能を備えたカメラ部（以下、「外カメラ」という）が設けられており、上記外カメラを用いて投影対象面Ｔに投影された画像５を撮影することも可能である。この場合、通信端末３は、外カメラがホルダ２１の窓部２６に臨むよう、端末後面３０３を窓部２６に対向させた状態でホルダ２１に装着される。
【００３３】
尚、本実施の形態では、通信端末３として、主に屋外で使用される携帯型の移動通信端末、所謂スマートフォンが好適に用いられるが、所謂タブレットＰＣのように主に室内で使用される情報通信端末を用いてもよいし、ネットワーク通信機能およびカメラ機能を備えた携帯型のテレビ受像機やメディアプレーヤー、スチルカメラ、ビデオカメラ、外部機器用の遠隔操作端末等を用いてもよい。
【００３４】
図示しないが、筐体３０の内部には、蓄電池が搭載されており、通信端末３は上記蓄電池に蓄えられた電力により駆動するように構成されている。また、上記蓄電池は、通信端末３を通信ケーブルに接続させることで、本体制御回路２Ｃに設けられた図示しない送電回路に電気接続され、上記電源回路から供給される電力により充電される。
【００３５】
筐体３０の内部には、通信端末３の動作を制御する端末制御回路３Ｃが組み込まれている。図示しないが、端末制御回路３Ｃは、外部通信ネットワークとの間で端末情報や動作プログラム、画像情報等のデータを無線により送受信する無線通信部、投影対象面Ｔに投影させる画像情報やプロジェクタ２の動作制御情報をプロジェクタ２に送信する送信部としての端末側通信部、内部に組み込まれたアプリケーションプログラムの動作を制御するＡＰ制御部、内カメラ３２又は図示しない外カメラによって撮影された画像５の状態変化に応じて使用者の手指の動きを判別する操作判別部、操作判別部によって判別された操作情報（撮影情報）に基づいてプロジェクタ２および通信端末３の動作制御情報を生成する制御情報生成部等の回路構成を有している。操作表示パネル３１や内カメラ３２、図示しない外カメラ、蓄電池等は何れも、電気配線を通じて端末制御回路３Ｃに接続されている。
【００３６】
尚、上記無線通信部は、屋外に設置された通信基地局のアンテナを介して外部通信ネットワークに無線接続されるものであってもよいし、室内等に設置された中継器を介して外部通信ネットワークに無線接続されるものであってもよいし、その何れか一方の通信形態に適宜切り替えて外部通信ネットワークに無線接続されるものであってもよい。
【００３７】
本実施の形態に係るユーザーインターフェース装置１は、主にキッチンカウンターやダイニングテーブル、学習デスク等で静止画や動画、テレビ放送、インターネットサイトなどを視聴するのに使用され、投影対象面Ｔに投影される画像５中には、画像５の再生や停止、送り、戻し等の擬似操作子となる単数又は複数の操作キー５１がプロジェクタ２によって投影される。一方、通信端末３は、上記操作キー５１に使用者の手指が擬似的に触れる動きを、内カメラ３２（又は外カメラ）の撮影情報に基づいて判別し、投影対象面Ｔに投影させる画像情報やプロジェクタ２の動作制御情報をプロジェクタ２に送信する。プロジェクタ２は、これら画像情報や動作制御情報に基づいて画像５の投影動作を制御する。
【００３８】
尚、画像５は、視認性や操作性を損なわなければ、テーブル等の上面に限らず、室内の壁面や投影用の平台、立て板、ロールスクリーン等に投影させてもよいし、平面部に限らず、折曲面部や段差面部、凹凸面部、円弧曲面部、球面部に投影させてもよい。
【００３９】
このように、上記ユーザーインターフェース装置１によれば、画像５の投影面に擬似的に触れることによって操作可能なユーザーインターフェース装置を、使用者が普段外部通信ネットワークと情報通信するのに利用しているスマートフォン等の汎用の通信端末３を用いて構成することができるから、その分、本装置１にのみ用いられる専用の部品類や制御回路の使用数を大幅に削減することが可能である。即ち、プロジェクタ２の構成を大幅に簡素化できる。これにより、生産性が向上するし、製造コストの低廉化を図ることも可能である。通信端末３の種類に制限されることなく本装置１を構成することができるから、汎用性も向上する。
【００４０】
しかも、このものでは、使用する通信端末３によってカメラ部（内カメラ３２および外カメラ）の配置構成や性能が異なっていても、通信端末３の支持高さおよび支持角度を調整することで、カメラ部（内カメラ３２又は外カメラ）の撮影範囲を画像５の投影範囲に適切に合致させることができるから、通信端末３の種類に制限されることなく本装置１を構成することが可能である。よって、汎用性が一層向上する。
【００４１】
特に、このものでは、通信端末３のカメラ部（内カメラ３２又は外カメラ）によって撮影された画像の状態変化からその投影面に対する使用者の手指の動きを判別するように構成されているから、使用者の手指の動きを検出する機能をプロジェクタ２に設ける必要がなく、プロジェクタ２の構成をより簡素化できる。よって、生産性が一層向上するし、製造コストの一層の低廉化を図ることも可能である。
【００４２】
また、このものでは、ホルダ２１に通信端末３を装着させた状態において、操作表示パネル３１およびカメラ部（内カメラ３２又は外カメラ）の配設部の略全域が、ホルダ２１の窓部２６を構成する透明の板部材によってホルダ２１の前方側から覆われるから、例えばキッチンカウンターに載置し、投影対象面Ｔに投影させた画像５を観ながら調理するような場合に、食材や油、水などが操作表示パネル３１やカメラ部（内カメラ３２又は外カメラ）に付着するのを防止できる。これにより、通信端末３の汚れや水濡れを気にすることなく本装置１を使用することができ、使用方法や使用場所の制限が少ない。よって、汎用性がより一層向上する。
【００４３】
また、上記ユーザーインターフェース装置１では、ホルダ２１に対して通信端末３を長手方向（縦方向）に摺動させて着脱するように構成されているから、通信端末３を単体で使用する必要が生じた場合に、通信端末３をホルダ２１から容易且つ迅速に取り外すことができる。よって、使い勝手がよい。
【００４４】
尚、上記実施の形態では、ホルダ２１に対して通信端末３を差込口２１０から摺動させて装着するように構成されたものを説明したが、通信端末３がホルダ２１に適切に装着保持可能な構成であれば、ホルダ２１に対して通信端末３をホルダ２１の後面２１３側から嵌め込むようにして装着するように構成されたものであってもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、ホルダ支軸２３および連結アーム２４によってホルダ２１が本体ケース２０に高さおよび角度調整可能に連結支持されたものを説明したが、通信端末３の支持高さおよび支持角度を適切に調整可能な構成であれば、ホルダ支軸２３のみによってホルダ２１が本体ケース２０に高さおよび角度調整可能に連結支持されたものであってもよいし、連結アーム２４の何れか一端側の支軸がその取付部に対して上下方向へ摺動可能に連結され、連結アーム２４のみによってホルダ２１が本体ケース２０に高さおよび角度調整可能に連結支持されたものであってもよい。また、ホルダ２１と本体ケース２０とが自在に折曲変形可能な可撓性を有するロッド部材や、二つ以上の関節を有するアーム部材で連結されたものとしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１      ユーザーインターフェース装置
２      プロジェクタ（投影機）
２１    ホルダ（端末支持部）
２７    投影部
３      通信端末（情報通信端末）
３２    撮影部（カメラ部）
５      画像
Ｔ      投影対象面（対象面）
【図１】
2019046154.tif 000003
【図２】
2019046154.tif 000004