(57)【要約】【課題】ポインティングを行うと同時に、高速なデータ通信を行うこと。【解決手段】リモコン送信器は、当該リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御する。リモコン送信器は、複数のポインティング用信号を生成する信号生成手段と、信号生成手段により生成された各ポインティング用信号の位相を所定の位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳する位相制御手段と、位相制御手段により制御された各ポインティング用信号に同期用信号を付加したフレーム同期信号を生成する信号生成手段と、信号生成手段により生成されたフレーム同期信号に基づいて、相互に異なる方向に光信号を放射する複数の発光手段と、を備える。【選択図】図１
2015136102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御するためのリモコン送信器であって、
複数のポインティング用信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段により生成された各ポインティング用信号の位相を所定の位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳する位相制御手段と、
前記位相制御手段により制御された各ポインティング用信号に同期用信号を付加したフレーム同期信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段により生成されたフレーム同期信号に基づいて、相互に異なる方向に光信号を放射する複数の発光手段と、
を備える、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項２】
請求項１記載のリモコン送信器であって、
前記所定の位相変調方式によって定まる位相変化量を前記送信データに応じて前記位相制御手段に出力する位相変調手段を更に備える、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項３】
請求項１又は２記載のリモコン送信器であって、
前記位相制御手段により位相制御されたポインティング用信号を、所定のタイムスロットに時間的に対応するように並べるタイミング制御手段を更に備える、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項４】
請求項１又は２記載のリモコン送信器であって、
前記位相制御手段により位相制御されたポインティング用信号を、前記各発光手段が同時に間欠的に発光するように制御する間欠制御手段を更に備える、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、
前記信号生成手段は、所定信号に応じて前記各ポインティング用信号に付加する同期用信号の種類を変更する、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、    
前記位相制御手段は、前記各ポインティング用信号に付加する同期用信号の種類に応じて、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳する、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、
前記信号生成手段は、前記位相制御手段により制御された各ポインティング用信号に疑似雑音信号を付加したフレーム同期信号を生成する、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、
前記信号生成手段は、同一周波数の前記複数のポインティング用信号を生成する、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項９】
請求項１乃至７のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、
前記信号生成手段は、相異なる周波数の前記複数のポインティング用信号を生成する、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項１０】
請求項９記載のリモコン送信器であって、
前記相異なる周波数は直交関係となっている、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、
前記位相制御手段は、前記信号生成手段により生成された各ポインティング用信号の位相を位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に同一の送信データを夫々重畳する、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、
前記信号生成手段は、正弦波状の前記複数のポインティング用信号を生成する、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、
前記信号生成手段は、パルス状の前記複数のポインティング用信号を生成する、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちいずれか１項記載のリモコン送信器であって、
前記複数の発光手段は、第１乃至第４発光ダイオードを含み、該第１乃至第４発光ダイオードは、当該リモコン送信器の矩形状の端面に、十字状あるいは対角状に配置されている、ことを特徴とするリモコン送信器。
【請求項１５】
リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御するためのリモコン受信器であって、
前記リモコン送信器から送信されるポインティング用の光信号を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光された信号に含まれる同期用信号を検出する同期検出手段と、
前記同期検出手段により検出された同期用信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットの位相変化量を検出し、該検出した位相変化量に従って前記ポインティング用信号に重畳された送信データを復調する復調手段と、
を備える、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項１６】
請求項１５記載のリモコン受信器であって、
前記同期検出手段は、前記リモコン送信器の同期用信号との相関値を算出し、該算出した相関値が所定値以上となったときの時刻を示す復調同期信号を出力し、
前記同期検出手段からの復調同期信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットを分離する信号分離手段を更に備え、
前記復調手段は、前記同期検出手段から出力された復調同期信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットの位相変化量を検出し、該検出した位相変化量に従って前記ポインティング用信号に重畳された送信データを復調する、
ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項１７】
請求項１６記載のリモコン受信器であって、
前記信号分離手段により分離されたポインティング用信号の各スロットに対する電力値を算出する電力計算手段と、
前記電力計算手段により算出されたポインティング用信号の各スロットに対する電力値に基づいて表示画面上のポインタの位置を示すポインティング座標を算出する座標算出手段と、
を更に備える、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項１８】
請求項１５乃至１７記載のうちいずれか１項記載のリモコン受信器であって、
前記同期検出手段は、前記リモコン送信器の同期用信号との相関が所定値以上となるときの相関値を算出しており、
前記同期検出手段により算出された相関値に基づいて利得を制御することで、前記受光手段から出力された出力信号を増幅する増幅手段を更に備える、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項１９】
請求項１５乃至１８のうちいずれか１項記載のリモコン受信器であって、
前記復調手段は、前記同期用信号の種類を選定し、該選定した同期用信号の種類に応じて送信データを復調する、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２０】
請求項１７記載のリモコン受信器であって、
前記座標算出手段により算出されたポインティング座標と該ポインティング座標の１フレーム前のポインティング座標との間の変化量であるフレーム毎変化量、および、前記ポインティング座標と該ポインティング座標の複数フレーム前のポインティング座標との間の変化量であるフレーム間変化量を算出し、該算出したフレーム毎変化量及びフレーム間変化量に基づいて、前記座標算出手段により算出された各ポインティング座標の変動を抑制する変動抑制手段を更に備える、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２１】
請求項２０記載のリモコン受信器であって、
前記変動抑制手段は、前記算出したフレーム毎変化量の絶対値が第１閾値以下、あるいは、前記フレーム間変化量の絶対値が第２閾値以下、であると判断すると、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を前のフレームのポインティング座標に置換する、ことで、前記ポインティング座標の変動を抑制する、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２２】
請求項２０又は２１記載のリモコン受信器であって、
前記変動抑制手段は、前記算出したフレーム毎変化量の絶対値が第１閾値より大きく、かつ、前記フレーム間変化量の絶対値が第２閾値よりも大きい、と判断すると、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を更新することなく、該ポインティング座標を維持する、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２３】
請求項２０乃至２２のうちいずれか１項記載のリモコン受信器であって、
前記変動抑制手段は、
１フレーム前の前記フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_１ｆ｜が前記第１閾値よりも大きく、かつ、２フレーム前の前記フレーム間変化量の絶対値｜Ｓｕｂ＿１ｎｆ｜が前記第２閾値よりも大きいとき、現在のポインティング座標を更新することなく、該ポインティング座標を維持し、
前記フレーム毎変化量及び前記フレーム間変化量の絶対値が前記条件を満たさないとき、現在のポインティング座標を前のフレームのポインティング座標に置換し、かつ、前記フレーム間変化量の絶対値｜Ｓｕｂ＿１ｎｆ｜が第３閾値よりも小さいとき、１フレーム前のポインティング座標を現在のポインティング座標で置換し、および、３フレーム前の前記フレーム間変化量の絶対値｜Ｓｕｂ＿２ｎｆ｜が第４閾値よりも小さいとき、２フレーム前のポインティング座標を現在のポインティング座標で置換する、ことで前記ポインティング座標の変動を抑制する、
ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２４】
請求項２０乃至２３のうちいずれか１項記載のリモコン受信器であって、
前記変動抑制手段は、前記フレーム間変化量及び前記フレーム毎変化量の絶対値の変化傾向が連続性を有しているとき、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を更新することなく、該ポインティング座標を維持する、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２５】
請求項２４記載のリモコン受信器であって、
前記変動抑制手段は、前記フレーム間変化量及び前記フレーム毎変化量の絶対値の変化傾向が連続性を有していないとき、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を前のフレームのポインティング座標に置換する、ことで、前記ポインティング座標の変動を抑制する、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２６】
請求項２４又は２５記載のリモコン受信器であって、
前記変動抑制手段は、
３フレーム前の前記フレーム間変化量の絶対値｜Ｓｕｂ＿２ｎｆ｜が第５閾値よりも大きく、かつ、１フレーム前の前記フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_１ｆ｜が２フレーム前の前記フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_２ｆ｜より大きく、および、該フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_２ｆ｜が３フレーム前の前記フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_３ｆ｜よりも大きいとき、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を更新することなく、該ポインティング座標を維持し、
前記フレーム間変化量およびフレーム毎変化量の絶対値が前記条件を満たさないとき、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を前のフレームのポインティング座標に置換する、ことで、前記ポインティング座標の変動を抑制する、
ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２７】
請求項２１乃至２６のうちいずれか１項記載のリモコン受信器であって、
前記変動抑制手段は、前記座標算出手段により算出されたポインティング座標の位置に応じて前記閾値を変更する、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２８】
請求項２７記載のリモコン受信器であって、
前記変動抑制手段は、前記座標算出手段により算出されたポインティング座標の位置とポインティング座標系の中心位置との距離が増加するに従って、前記閾値を増加させる、ことを特徴とするリモコン受信器。
【請求項２９】
リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御するためのポインティング装置であって、
複数のポインティング用信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段により生成された各ポインティング用信号の位相を位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳する位相制御手段と、
前記位相制御手段により制御された各ポインティング用信号に同期用信号を付加したフレーム同期信号を生成する信号生成手段と、
前記信号生成手段により生成されたフレーム同期信号に基づいて、相互に異なる方向に光信号を放射する複数の発光手段と、を有するリモコン送信器と、
該リモコン送信器の発光手段から送信されるポインティング用の光信号を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光された信号に含まれる同期用信号を検出する同期検出手段と、
前記同期検出手段により検出された同期用信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットの位相変化量を検出し、該検出した位相変化量に従って前記ポインティング用信号に重畳された送信データを復調する復調手段と、を有するリモコン受信器と、
を備える、ことを特徴とするポインティング装置。
【請求項３０】
リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御するためのポインティング方法であって、
複数のポインティング用信号を生成するステップと、
前記生成された各ポインティング用信号の位相を位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳するステップと、
前記制御された各ポインティング用信号に同期用信号を付加したフレーム同期信号を生成するステップと、
前記生成されたフレーム同期信号に基づいて、相互に異なる方向に光信号を放射するステップと、
前記リモコン送信器から送信されるポインティング用の光信号を受光するステップと、
前記受光された信号に含まれる同期用信号を検出するステップと、
前記検出された同期用信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットの位相変化量を検出し、該検出した位相変化量に従って前記ポインティング用信号に重畳された送信データを復調するステップと、
を含む、ことを特徴とするポインティング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上のポインタを操作するためのリモコン送信器、リモコン受信器、ポインティング装置、及びポインティング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スマートテレビ等において、表示画面上のポインタ（カーソル）を簡単な操作で動かすことのできるポインティング装置が利用されている。例えば、モーションセンサ（加速度計や角速度センサ）を用いて画面上のポインタを操作するポインティング装置が知られている。（特許文献１参照）。このようなポインティング装置においは、複数のモーションセンサを搭載するためにコストが高くなる。さらに、姿勢角度の変化量をリモコン送信器からテレビに伝送する通信手段が必要となることに加えて、モーションセンサによるポインティングは原理上相対的であるために座標誤差が積算され、リモコン送信器の向きと画面上のポインタの位置がずれると言う問題が生じている。
【０００３】
これらの欠点を克服するため、モーションセンサを用いない方式として、リモコンに複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を搭載し、各発光ダイオードを異なる信号で変調し、受光装置で各発光ダイオードからの受信信号電力を分離して検出することでポインタを操作するポインティング装置が提案されている。（例えば、特許文献２乃至４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０４３７０２号公報
【特許文献２】特開平８−１６３０２４号公報
【特許文献３】特開２００８−２２７６０５号公報
【特許文献４】特開２００８−５５８９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、ポインティングに関するコマンド情報のみならず、リモコン送信器側で入力する各種設定データ、複雑なコマンド情報、或いは音声データ情報等の比較的高速な（例えば数kbps〜数Mbps程度）データ伝送機能が要望されている。しかしながら、上記従来のポインティング装置においては、ポインティングのコマンド情報と同時にその他情報伝送を行うことができないか、或いは非常に低速データ（例えば数bps〜数百bps程度）、例えばリモコンのプッシュスイッチによるコマンド情報を伝送する能力しか有さない。加えて、該低速データ伝送を行うこと自体がポインティング性能の劣化を招く恐れがあった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点を解決することを目的としてなされたものであり、ポインティングを行うと同時に、高速なデータ通信を行うことができる、リモコン送信器、リモコン受信器、ポインティング装置、及びポインティング方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、当該リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御するためのリモコン送信器であって、複数のポインティング用信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段により生成された各ポインティング用信号の位相を所定の位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳する位相制御手段と、  前記位相制御手段により制御された各ポインティング用信号に同期用信号を付加したフレーム同期信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段により生成されたフレーム同期信号に基づいて、相互に異なる方向に光信号を放射する複数の発光手段と、を備える、ことを特徴とするリモコン送信器である。
この一態様において、前記所定の位相変調方式によって定まる位相変化量を前記送信データに応じて前記位相制御手段に出力する位相変調手段を更に備えていてもよい。
この一態様において、前記位相制御手段により位相制御されたポインティング用信号を、所定のタイムスロットに時間的に対応するように並べるタイミング制御手段を更に備えていてもよい。
この一態様において、前記位相制御手段により位相制御されたポインティング用信号を、前記各発光手段が同時に間欠的に発光するように制御する間欠制御手段を更に備えていてもよい。
この一態様において、前記信号生成手段は、所定信号に応じて前記各ポインティング用信号に付加する同期用信号の種類を変更してもよい。
この一態様において、前記位相制御手段は、前記各ポインティング用信号に付加する同期用信号の種類に応じて、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳してもよい。
この一態様において、前記信号生成手段は、前記位相制御手段により制御された各ポインティング用信号に疑似雑音信号を付加したフレーム同期信号を生成してもよい。
この一態様において、前記信号生成手段は、同一周波数の前記複数のポインティング用信号を生成してもよい。
この一態様において、前記信号生成手段は、相異なる周波数の前記複数のポインティング用信号を生成してもよい。
この一態様において、前記相異なる周波数は直交関係となっていてもよい。
この一態様において、前記位相制御手段は、前記信号生成手段により生成された各ポインティング用信号の位相を位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に同一の送信データを夫々重畳してもよい。
この一態様において、前記信号生成手段は、正弦波状の前記複数のポインティング用信号を生成してもよい。
この一態様において、前記信号生成手段は、パルス状の前記複数のポインティング用信号を生成してもよい。
この一態様において、前記複数の発光手段は、第１乃至第４発光ダイオードを含み、該第１乃至第４発光ダイオードは、当該リモコン送信器の矩形状の端面に、十字状あるいは対角状に配置されていてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御するためのリモコン受信器であって、前記リモコン送信器から送信されるポインティング用の光信号を受光する受光手段と、前記受光手段により受光された信号に含まれる同期用信号を検出する同期検出手段と、前記同期検出手段により検出された同期用信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットの位相変化量を検出し、該検出した位相変化量に従って前記ポインティング用信号に重畳された送信データを復調する復調手段と、を備える、ことを特徴とするリモコン受信器であってもよい。
この一態様において、前記同期検出手段は、前記リモコン送信器の同期用信号との相関値を算出し、該算出した相関値が所定値以上となったときの時刻を示す復調同期信号を出力し、前記同期検出手段からの復調同期信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットを分離する信号分離手段を更に備え、前記復調手段は、前記同期検出手段から出力された復調同期信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットの位相変化量を検出し、該検出した位相変化量に従って前記ポインティング用信号に重畳された送信データを復調してもよい。
この一態様において、前記信号分離手段により分離されたポインティング用信号の各スロットに対する電力値を算出する電力計算手段と、前記電力計算手段により算出されたポインティング用信号の各スロットに対する電力値に基づいて表示画面上のポインタの位置を示すポインティング座標を算出する座標算出手段と、を更に備えていてもよい。
この一態様において、前記同期検出手段は、前記リモコン送信器の同期用信号との相関が所定値以上となるときの相関値を算出しており、前記同期検出手段により算出された相関値に基づいて利得を制御することで、前記受光手段から出力された出力信号を増幅する増幅手段を更に備えていてもよい。
この一態様において、前記復調手段は、前記同期用信号の種類を選定し、該選定した同期用信号の種類に応じて送信データを復調してもよい。
この一態様において、前記座標算出手段により算出されたポインティング座標と該ポインティング座標の１フレーム前のポインティング座標との間の変化量であるフレーム毎変化量、および、前記ポインティング座標と該ポインティング座標の複数フレーム前のポインティング座標との間の変化量であるフレーム間変化量を算出し、該算出したフレーム毎変化量及びフレーム間変化量に基づいて、前記座標算出手段により算出された各ポインティング座標の変動を抑制する変動抑制手段を更に備えていてもよい。
この一態様において、前記変動抑制手段は、前記算出したフレーム毎変化量の絶対値が第１閾値以下、あるいは、前記フレーム間変化量の絶対値が第２閾値以下、であると判断すると、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を前のフレームのポインティング座標に置換する、ことで、前記ポインティング座標の変動を抑制してもよい。
この一態様において、前記変動抑制手段は、前記算出したフレーム毎変化量の絶対値が第１閾値より大きく、かつ、前記フレーム間変化量の絶対値が第２閾値よりも大きい、と判断すると、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を更新することなく、該ポインティング座標を維持してもよい。
この一態様において、前記変動抑制手段は、１フレーム前の前記フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_１ｆ｜が前記第１閾値よりも大きく、かつ、２フレーム前の前記フレーム間変化量の絶対値｜Ｓｕｂ＿１ｎｆ｜が前記第２閾値よりも大きいとき、現在のポインティング座標を更新することなく、該ポインティング座標を維持し、前記フレーム毎変化量及び前記フレーム間変化量の絶対値が前記条件を満たさないとき、現在のポインティング座標を前のフレームのポインティング座標に置換し、かつ、前記フレーム間変化量の絶対値｜Ｓｕｂ＿１ｎｆ｜が第３閾値よりも小さいとき、１フレーム前のポインティング座標を現在のポインティング座標で置換し、および、３フレーム前の前記フレーム間変化量の絶対値｜Ｓｕｂ＿２ｎｆ｜が第４閾値よりも小さいとき、２フレーム前のポインティング座標を現在のポインティング座標で置換する、ことで前記ポインティング座標の変動を抑制してもよい。
この一態様において、前記変動抑制手段は、前記フレーム間変化量及び前記フレーム毎変化量の絶対値の変化傾向が連続性を有しているとき、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を更新してもよい。
この一態様において、前記変動抑制手段は、前記フレーム間変化量及び前記フレーム毎変化量の絶対値の変化傾向が連続性を有していないとき、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を前のフレームのポインティング座標に置換する、ことで、前記ポインティング座標の変動を抑制してもよい。
この一態様において、前記変動抑制手段は、３フレーム前の前記フレーム間変化量の絶対値｜Ｓｕｂ＿２ｎｆ｜が第５閾値よりも大きく、かつ、１フレーム前の前記フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_１ｆ｜が２フレーム前の前記フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_２ｆ｜より大きく、および、該フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_２ｆ｜が３フレーム前の前記フレーム毎変化量の絶対値｜Ｓｕｂ_３ｆ｜よりも大きいとき、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を更新することなく、該ポインティング座標を維持し、前記フレーム間変化量およびフレーム毎変化量の絶対値が前記条件を満たさないとき、前記座標算出手段により算出された現在のポインティング座標を前のフレームのポインティング座標に置換する、ことで、前記ポインティング座標の変動を抑制してもよい。
この一態様において、前記変動抑制手段は、前記座標算出手段により算出されたポインティング座標の位置に応じて前記閾値を変更してもよい。
この一態様において、前記変動抑制手段は、前記座標算出手段により算出されたポインティング座標の位置とポインティング座標系の中心位置との距離が増加するに従って、前記閾値を増加させてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御するためのポインティング装置であって、複数のポインティング用信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段により生成された各ポインティング用信号の位相を位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳する位相制御手段と、前記位相制御手段により制御された各ポインティング用信号に同期用信号を付加したフレーム同期信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段により生成されたフレーム同期信号に基づいて、相互に異なる方向に光信号を放射する複数の発光手段と、を有するリモコン送信器と、該リモコン送信器の発光手段から送信されるポインティング用の光信号を受光する受光手段と、前記受光手段により受光された信号に含まれる同期用信号を検出する同期検出手段と、前記同期検出手段により検出された同期用信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットの位相変化量を検出し、該検出した位相変化量に従って前記ポインティング用信号に重畳された送信データを復調する復調手段と、を有するリモコン受信器と、を備える、ことを特徴とするポインティング装置であってもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、リモコン送信器の移動操作に応じて、表示画面上のポインタの移動を遠隔的に制御するためのポインティング方法であって、複数のポインティング用信号を生成するステップと、前記生成された各ポインティング用信号の位相を位相変調方式に応じた位相変化量に基づいて制御することで、該各ポインティング用信号に送信データを夫々重畳するステップと、前記制御された各ポインティング用信号に同期用信号を付加したフレーム同期信号を生成するステップと、前記生成されたフレーム同期信号に基づいて、相互に異なる方向に光信号を放射するステップと、前記リモコン送信器から送信されるポインティング用の光信号を受光するステップと、前記受光された信号に含まれる同期用信号を検出するステップと、前記検出された同期用信号に基づいて、前記ポインティング用信号の各スロットの位相変化量を検出し、該検出した位相変化量に従って前記ポインティング用信号に重畳された送信データを復調するステップと、を含む、ことを特徴とするポインティング方法であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ポインティングを行うと同時に、高速なデータ通信を行うことができる、リモコン送信器、リモコン受信器、ポインティング装置、及びポインティング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るリモコン送信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図２】ポインティング用信号を正弦波とした場合の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図３】フレームの先頭にはＰ／Ｎ符号が付加したフレーム同期信号の一例を示す図である。
【図４】リモコン送信器に配置された第１乃至第４発光ダイオードを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るリモコン受信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るリモコン送信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図７】ポインティング用信号を正弦波とした場合の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図８】フレームの先頭にはＰ／Ｎ符号が付加したフレーム同期信号の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るリモコン送信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図１０】ポインティング用信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係るリモコン受信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図１２】リモコン受信器を機械的に固定した静止状態でのポインティング座標の小変動の一例を示す図である。
【図１３】リモコン受信器を手に持って固定した場合のポインティング座標の中変動の一例を示す図である。
【図１４】リモコン受信器を手に持って意図的に動作させた場合のポインティング座標の大変動の一例を示す図である。
【図１５】フレーム毎変化量およびフレーム間変化量を説明するための図である。
【図１６】変動抑制アルゴリズム（１）を説明するための図である。
【図１７】変動抑制アルゴリズム（２）を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態１に係るポインティング装置は、例えば、スマートテレビなどの表示装置の表示画面上のポインタ（カーソル）を移動させるなど操作を行うことができる装置である。図１は、本発明の実施の形態１に係るリモコン送信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【００１１】
ポインティング装置１は、ユーザが遠隔的に表示画面上のポインタの移動を操作するためのリモコン送信器２と、表示装置側に設けられ、リモコン送信器２から操作指示を受信するリモコン受信器３と、を備えている。ユーザは、例えば、リモコン送信器２を移動させることで、その移動方向に表示画面上のポインタを簡易に移動させることができるものである。
【００１２】
リモコン送信器２は、信号発生回路２１と、位相変調回路２２と、第１乃至第４位相制御回路２３と、タイミング制御回路２４と、フレーム信号生成回路２５と、第１乃至第４ドライバ回路２６と、第１乃至第４発光ダイオード（ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４）２７と、を有している。
【００１３】
信号発生回路２１は、信号生成手段の一具体例であり、周波数ｆｃの正弦波のポインティング用信号を生成し、第１乃至第４位相制御回路２３に出力する。図２は、上記のようにポインティング用信号を正弦波とした場合の周波数スペクトルを示している。本実施の形態１においては、第１乃至第４発光ダイオード２７を同一の周波数ｆｃで変調している。
【００１４】
信号発生回路２１は、周波数ｆｃの正弦波状のポインティング用信号を生成しているが、これに限らず、例えば、周波数ｆｃのパルス状のポインティング用信号を生成しても良い。これにより、第１乃至第４発光ダイオード２７は、オンオフ状に変調されるため、第１乃至第４ドライバ回路２６を簡略化することができる。なお、ポインティング信号がパルス状となる場合、奇数次の高調波成分が他の周波数と重ならないようにする必要がある。
【００１５】
位相変調回路２２は、位相変調手段の一具体例であり、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（quaternary Phase Shift Keying）、８ＰＳＫなどの位相変調方式によって定まる位相変化量（マッピング）を、送信データに応じて第１乃至第４位相制御回路２３に出力する。ここで、送信データは、例えば、リモコン送信器２で行う各種設定データ、コマンド情報、音声データ、などである。
【００１６】
第１乃至第４位相制御回路２３は、位相制御手段の一具体例であり、夫々、信号生成回路２１からのポインティング用信号の位相を、位相変調回路２２からの位相変化量に基づいて制御することで、ポインティング用信号に送信データを夫々重畳する。
【００１７】
なお、第１乃至第４位相制御回路２３は、データ通信の確実性を考慮して、ポインティング用信号に同一の送信データを夫々重畳している。この場合、後述の如く、リモコン受信器３側において、最も電力値が大きな発光ダイオードから送信される光信号のみを復調する。第１乃至第４位相制御回路２３は、信号生成回路２１からのポインティング用信号の位相を、個別に制御することで、ポインティング用信号に相異なる送信データを夫々重畳してもよい。これにより、４倍のデータ量の送信データを送ることができる。
【００１８】
第１乃至第４位相制御回路２３は、位相制御したポインティング用信号をタイミング制御回路２４に出力する。
【００１９】
タイミング制御回路２４は、タイミング制御手段の一具体例であり、第１乃至第４位相制御回路２３からの位相制御された４つのポインティング用信号を、図３に示すような所定のタイムスロットＴ１〜Ｔ４に時間的に対応するように並べ、フレーム信号生成回路２５に出力する。
【００２０】
フレーム信号生成回路２５は、信号生成手段の一具体例であり、タイミング制御回路２４から出力された信号の先頭に同期用信号（Ｐ／Ｎ符号）を付加してフレーム同期信号を生成し、第１乃至第４ドライバ回路２６に出力する。ここで、同期用として付加されるＰＮ符号（疑似雑音信号）は、例えば、Ｍ系列等の自己相関特性の良好な符号であり、リモコン受信器３側で同期処理を行うために、最低２周期分付加される。
【００２１】
図３に示すように、フレームの先頭には、同期用信号としてＰ／Ｎ符号が付加されている。同期用信号は、第１乃至第４発光ダイオード２７を同一符号かつ同一タイミングで変調する。第１乃至第４発光ダイオード２７は、異なるタイムスロットＴ１〜Ｔ４に従って順次点灯する（時間多重方式）。なお、各タイムスロットＴ１〜Ｔ４の長さは同一となっている。第１乃至第４発光ダイオード２７は、点灯中、周波数ｆｃで変調されている。
【００２２】
第１乃至第４ドライバ回路２６は、フレーム信号生成回路２５から出力されたフレーム同期信号に基づいて、第１乃至第４発光ダイオード２７を発光させる。
【００２３】
第１乃至第４発光ダイオード２７は、発光手段の一具体例であり、例えば、リモコン送信器２の略矩形状の先端面に十字状に配置（Ｐ型配置）、あるいは、対角状に配置（Ｘ型配置）されている（図４）。
【００２４】
図５は、本実施の形態１に係るリモコン受信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態１に係るリモコン受信器３は、受光素子３１と、利得可変増幅回路３２と、ＡＤ信号変換回路３３と、ＤＡ信号変換回路３４と、信号処理回路３５と、を有している。
【００２５】
受光素子３１は、受光手段の一具体例であり、第１乃至第４発光ダイオード２７から送信されるポインティング用の光信号を受光し、その光信号の受光電力に応じた信号を利得可変増幅回路３２に出力する。
【００２６】
利得可変増幅回路３２は、増幅手段の一具体例であり、ＤＡ信号変換回路３４から出力されたアナログのＡＧＣ信号に基づいて利得を制御することで、受光素子３１から出力された出力信号を増幅し、ＡＤ信号変換回路３３に出力する。これにより、ポインティング信号の振幅を適正にし、後述の座標計算及びデータ復調の精度を向上させることができる。
【００２７】
ＡＤ（AnalogDigital）信号変換回路３３は、利得可変増幅回路３２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、信号処理回路３５に出力する。
【００２８】
ＤＡ（DigitalAnalog）信号変換回路３４は、信号処理回路３５から出力されるＡＧＣ信号をデジタル信号からアナログ信号に変換し、利得可変増幅回路３２に出力する。
【００２９】
信号処理回路３５は、ＡＤ信号変換回路３３から出力された信号の処理を行う。信号処理回路３５は、同期検出部３５１と、信号分離部３５２と、電力計算部３５３と、座標計算部３５４と、復調部３５５と、を有している。
【００３０】
同期検出部３５１は、同期検出手段の一具体例であり、リモコン送信器２から送信されるフレーム同期信号に含まれるＰＮ符号（同期）の検出を行う。具体的には、同期検出部３５１は、ＡＤ信号変換回路３３から出力された出力信号に基づいて、リモコン送信器２と同一のＰＮ符号との相関計算を行う。同期検出部３５１は、算出した相関値が所定値以上となったとき、その相関値をＡＧＣ信号として、ＤＡ信号変換回路３４に出力する。さらに、同期検出部３５１は、上記相関値が得られた時刻を示す信号を復調同期信号として、信号分離部３５２に出力する。
【００３１】
信号分離部３５２は、信号分離手段の一具体例であり、同期検出部３５１から出力された復調同期信号を利用して、ポインティング用信号の各スロットＴ１〜Ｔ４を分離する。このようにして、フレーム同期信号から得られる復調同期信号によって正確な時刻同期が可能となる。
【００３２】
電力計算部３５３は、電力計算手段の一具体例であり、信号分離部３５２により分離されたポインティング用信号の各スロットＴ１〜Ｔ４に対する平均電力値（電力強度）Ｐ１〜Ｐ４を算出する。
【００３３】
座標計算部３５４は、座標計算手段の一具体例であり、電力計算部３５３により算出されたポインティング用信号の各スロットＴ１〜Ｔ４に対する平均電力値Ｐ１〜Ｐ４に基づき下記（１）式及び（２）式を用いて、表示画面上のポインタの位置を示すポインティング座標（ｘ、ｙ）を算出する。なお、（２）式において、ScaleFactor_x（Total_power）は、受信のTotal_power（上記相関値に基づいた値）を引数とした関数（あるいはテーブル）を用いて座標変換を行う。座標計算部３５４は、算出したポインティング座標（ｘ、ｙ）を表示装置に出力する。
【数１】
2015136102.tif 000003
【００３４】
復調部３５５は、復調手段の一具体例であり、同期検出部３５１からの復調同期信号に基づいてポインティング用信号の各スロットＴ１〜Ｔ４の位相変化量（リモコン送信器２側のマッピング）を検出する。復調部３５５は、検出した位相変化量に従って、ポインティング用信号に重畳された送信データを復調し、出力する。このように、フレーム同期信号から得られる復調同期信号を基準位相と見なした位相復調を行うことができる。なお、復調部３５５は、同期用信号の種類（Ｍ系列等）を選定し、選定した同期用信号の種類に応じて送信データを復調する。
【００３５】
なお、復調部３５５は、ポインティング用信号の各スロットＴ１〜Ｔ４に同一の送信データが重畳されている。このため、復調部３５５は、例えば、電力計算部３５３により算出された各スロットＴ１〜Ｔ４に対する平均電力値Ｐ１〜Ｐ４のうち最大値となるスロットの信号のみを復調する。
【００３６】
以上、本実施の形態１に係るポインティング装置１において、リモコン送信器２から送信されるフレーム同期信号の同期用信号から得られる復調同期信号によって正確な時刻同期が可能となる。これにより、ポインティング用信号に高速な位相変調信号データを重畳することができる。したがって、例えば、他の通信用発光ダイオードやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信装置を用いることなく、ポインティングを行うと同時に、高速なデータ通信を行うことができる。
【００３７】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２において、第１乃至第４発光ダイオード２７を相異なる周波数ｆ１〜ｆ４で変調することを特徴とする。図６は、本実施の形態２に係るリモコン送信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【００３８】
本実施の形態２に係るリモコン送信器４０は、第１乃至第４信号発生回路４１と、位相変調回路２２と、第１乃至第４位相制御回路２３と、間欠制御回路４２と、フレーム信号生成回路２５と、第１乃至第４ドライバ回路２６と、第１乃至第４発光ダイオード２７と、を有している。
【００３９】
第１信号発生回路４１は、周波数ｆ１の正弦波のポインティング用信号を生成し、第１位相制御回路２３に出力する。第２信号発生回路４１は、周波数ｆ２の正弦波のポインティング用信号を生成し、第２位相制御回路２３に出力する。第３信号発生回路４１は、周波数ｆ３の正弦波のポインティング用信号を生成し、第３位相制御回路２３に出力する。第４信号発生回路４１は、周波数ｆ４の正弦波のポインティング用信号を生成し、第４位相制御回路２３に出力する。
【００４０】
図７は、上記のようにポインティング用信号を正弦波とした場合の周波数スペクトルを示している。本実施の形態２において、第１乃至第４発光ダイオード２７を相異なる周波数ｆ１〜ｆ４で変調する周波数多重方式（ＦＤＭ：Frequency Division Multiplexing）を用いている。
【００４１】
なお、上記４つの周波数ｆ１〜ｆ４は、直交関係（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）となるように設定してもよい。この場合、各周波数ｆ１〜ｆ４は、使用可能周波数帯域内にあり、かつ等間隔Δｆとなっている。間隔Δｆは、後述のリモコン受信器３における周波数分離を行うために、ＦＦＴ処理周期Ｔの逆数となっている。各ポインティング用信号の周波数ｆ１〜ｆ４は、間隔Δｆの倍数となっている。各周波数ｆ１〜ｆ４をＯＦＤＭに設定することにより、使用する周波数帯域が少なくなるため、周波数利用効率が高くなりデータ信号速度の向上などが期待できる。
【００４２】
位相変調回路２２は、位相変調方式によって定まる位相変化量を、送信データに応じて第１乃至第４位相制御回路２３に出力する。
【００４３】
第１乃至第４位相制御回路２３は、夫々、第１乃至第４信号生成回路４１からのポインティング用信号の位相を、位相変調回路２２からの位相変化量に基づいて制御することで、ポインティング用信号に送信データを重畳する。第１乃至第４位相制御回路２３は位相制御したポインティング用信号を間欠制御回路４２に出力する。
【００４４】
間欠制御回路４２は、間欠制御手段の一具体例であり、第１乃至第４位相制御回路２３からの位相制御された４つのポインティング用信号を、図８に示すように任意の時間のみ点灯するように並べ、フレーム信号生成回路２５に出力する。
【００４５】
フレーム信号生成回路２５は、間欠制御回路４２から出力された信号の先頭に同期用信号（Ｐ／Ｎ符号）を付加してフレーム同期信号を生成し、第１乃至第４ドライバ回路２６に出力する。  図８に示すように、フレームの先頭には、同期用信号としてＰ／Ｎ符号が付加されている。同期用信号は、第１乃至第４発光ダイオード２７を同一符号かつ同一タイミングで変調する。そして、第１乃至第４発光ダイオード２７は、相異なる周波数で変調し同時に点灯する。このとき、省電力化を図る目的で、図８に示す如く、第１乃至第４発光ダイオード２７は、任意時間のみ点灯（所定周期で間欠的に点灯）する。上記間欠操作を行なったとしても、フレームの先頭で同期用信号を検出できるため、ポインティング動作及びデータ伝送機能に支障をきたすことはない。なお、第１乃至第４発光ダイオード２７は常時点灯するように構成してもよい。
【００４６】
第１乃至第４ドライバ回路２６は、フレーム信号生成回路２５から出力されたフレーム同期信号に基づいて、第１乃至第４発光ダイオード２７を発光させる。
【００４７】
本実施の形態２に係るリモコン受信器３は、上記実施の形態１に係るリモコン受信器３と略同一の構成を有している。本実施の形態２において、上記実施の形態１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。なお、本実施の形態２において、信号分離部３５２の処理内容が上記実施の形態１と異なるため、その点を説明する。
【００４８】
信号分離部３５２は、同期検出部３５１から出力された復調同期信号に基づいて、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）等の周波数弁別処理を用いてポインティング用信号の周波数ｆ１〜ｆ４の成分を分離する。電力計算部３５３は、信号分離部３５２により分離された周波数成分の信号に対する平均電力値（電力強度）Ｐ１〜Ｐ４を算出する。座標計算部３５４は、電力計算部３５３により算出された平均電力値Ｐ１〜Ｐ４に基づき上記（１）式及び（２）式を用いて、表示画面上のポインタの位置を示すポインティング座標（ｘ、ｙ）を算出する。
【００４９】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３において、第１乃至第４発光ダイオード２７を複数の周波数のポインティング用信号を合成した合成信号により変調することを特徴とする。図９は、本実施の形態３に係るリモコン送信器の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【００５０】
例えば、第１乃至第８信号発生回路４１は、周波数ｆ１〜ｆ８の正弦波のポインティング用信号を夫々生成し、第１乃至第８位相制御回路２３に夫々出力する。
【００５１】
図１０は、ポインティング用信号の周波数スペクトルを示している。本実施の形態３において、使用可能な周波数帯域内であれば、上記周波数ｆ１〜ｆ８を任意に設定することができる。なお、パルス状のポインティング信号を生成する場合、高周波成分が他の信号周波数と重ならないようにする。
【００５２】
第１乃至第８位相制御回路２３は、夫々、第１乃至第８信号生成回路４１からのポインティング用信号の位相を、位相変調回路２２からの位相変化量に基づいて制御することで、ポインティング用信号に送信データを重畳する。第１及び第２位相制御回路２３は位相制御したポインティング用信号を第１加算回路４３に夫々出力する。第３及び第４位相制御回路２３は位相制御したポインティング用信号を第２加算回路４３に夫々出力する。第５及び第６位相制御回路２３は位相制御したポインティング用信号を第３加算回路４３に夫々出力する。第７及び第８位相制御回路２３は位相制御したポインティング用信号を第４加算回路４３に夫々出力する。
【００５３】
第１加算回路４３は、第１及び第２位相制御回路２３からのポインティング用信号を合成した合成信号（マルチキャリア信号）を生成し、間欠制御回路４２に出力する。第２加算回路４３は、第３及び第４位相制御回路２３からのポインティング用信号を合成した合成信号を生成し、間欠制御回路４２に出力する。第３加算回路４３は、第５及び第６位相制御回路２３からのポインティング用信号を合成した合成信号を生成し、間欠制御回路４２に出力する。第４加算回路４３は、第７及び第８位相制御回路２３からのポインティング用信号を合成した合成信号を生成し、間欠制御回路４２に出力する。
【００５４】
間欠制御回路４２は、第１乃至第４加算回路４３からの合成されたポインティング用信号を任意の時間のみ点灯するように並べ、フレーム信号生成回路２５に夫々出力する。フレーム信号生成回路２５は、間欠制御回路４２から出力された信号の先頭に同期用信号（Ｐ／Ｎ符号）を付加してフレーム同期信号を生成し、第１乃至第４ドライバ回路２６に出力する。第１乃至第４ドライバ回路２６は、フレーム信号生成回路２５から出力されたフレーム同期信号に基づいて、第１乃至第４発光ダイオード２７を発光させる。
【００５５】
本実施の形態３に係るリモコン受信器３は、上記実施の形態２に係るリモコン受信器３と略同一の構成を有している。本実施の形態３において、上記実施の形態１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。本実施の形態３において、電力計算部３５３の処理内容が上記実施の形態１と異なるため、その点を説明する。
【００５６】
信号分離部３５２は、同期検出部３５１から出力された復調同期信号に基づいて、ＦＦＴ等の周波数弁別処理を用いてポインティング用信号の周波数ｆ１〜ｆ８の成分を分離する。電力計算部３５３は、信号分離部３５２により分離された周波数成分ｆ１、ｆ２の合成信号に対する平均電力値Ｐ１、周波数成分ｆ３、ｆ４の合成信号に対する平均電力値Ｐ２、周波数成分ｆ５、ｆ６の合成信号に対する平均電力値Ｐ３、周波数成分ｆ７、ｆ８の合成信号に対する平均電力値Ｐ４を夫々算出する。座標計算部３５４は、電力計算部３５３により算出された平均電力値Ｐ１〜Ｐ４に基づき上記（１）式及び（２）式を用いて、表示画面上のポインタの位置を示すポインティング座標（ｘ、ｙ）を算出する。
【００５７】
実施形態４．
リモコン受信器３が静止した状態でも一定の光量の揺らぎによって、その受信電力の変動が発生する。この受信電力の変動に起因して、座標計算部３５４により算出されるポインティング座標（ｘ、ｙ）も一定の変動幅で変動することとなる。
【００５８】
これに対し、本発明の実施形態４に係るリモコン受信器４の信号処理回路３６は、上記実施形態１の構成に加えて、上記変動を抑制し安定化したポインティング座標（ｘ′、ｙ′）を算出する変動抑制部３５６を更に備える（図１１）。変動抑制部３５６は、変動抑制手段の一具体例である。変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出されたポインティング座標（ｘ、ｙ）に基づいて、安定化したポインティング座標（ｘ′、ｙ′）を算出する。そして、変動抑制部３５６は、算出したポインティング座標（ｘ′、ｙ′）を表示装置などに出力する。なお、本実施形態４に係るリモコン受信器４おいて、上記実施形態１乃至３に係るリモコン受信器３と同一部分に同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００５９】
ここで、ポインティング座標の変動は、上記光量の揺らぎだけでなく、ユーザによるリモコン受信器３の意図的動作によっても生じる。
【００６０】
図１２は、リモコン受信器を機械的に固定した静止状態でのポインティング座標ｘの小変動の一例を示す図である。図１３は、リモコン受信器を手に持って固定した（一定の場所をポイントした）場合の、ポインティング座標ｘの中変動の一例を示す図である。図１４は、リモコン受信器を手に持って意図的に動作させた場合の、ポインティング座標ｘの大変動の一例を示す図である。
【００６１】
図１２に示す如く、リモコン受信器３が静止した状態でも一定の光量の揺らぎによって、ポインティング座標は変動する。このように、光量の揺らぎによる変動の場合、傾向性（ベクトル）が急激な変動を繰り返して座標移動する。この場合、その変動を抑制し安定化したポインティング座標（ｘ′、ｙ′）を算出するのが好ましい。これにより、ポインティング座標の不要な変動のない、よりスムーズなポインティングが実現できる。
【００６２】
一方、図１４に示す如く、リモコン受信器３の意図的動作によってポインティング座標は変動する。このように、リモコン受信器３の意図的動作による変動する場合、急激な傾向性変動を伴って座標移動し、連続性を有する。この場合は、その変動を抑制する必要はない。
【００６３】
したがって、本実施形態４に係るリモコン受信器４の信号処理回路３６の変動抑制部３５６は、図１２及び１４に示すようなポインティング座標の傾向性変動に基づいて、その変動が光量の揺らぎによるものか、あるいは、リモコン受信器４の意図的動作によるものか、を判定する。そして、変動抑制部３５６は、ポインティング座標の変動が光量の揺らぎによるものと判定したとき、その変動を抑制し安定化したポインティング座標（ｘ′、ｙ′）を算出する。
【００６４】
次に、上述したポインティング座標の変動の判定方法、及び安定化したポインティング座標（ｘ′、ｙ′）の算出方法について、詳細に説明する。変動抑制部３５６は、例えば、過去のポインティング座標ｘの変動に基づいて、その変動が光量の揺らぎによるものか、あるいは、リモコン受信器４の意図的動作によるものか、の判定を行う。図１５は、過去のポインティング座標ｘの変動の一例を示す図である。
【００６５】
図１５に示す如く、ｉｆ（ｉは整数）は、座標計算部３５４により過去に算出された各ポインティング座標のフレーム番号を示す。例えば、０ｆは現時点におけるポインティング座標ｘのフレーム番号、−１ｆは過去１回前におけるポインティング座標のフレーム番号、・・・、−５ｆは過去５回前におけるポインティング座標のフレーム番号を示す。フレームの実時間間隔は、例えば表示装置が６０ＦＰＳで表示される場合は、１／６０＝１６．７ｍｓである。
【００６６】
Ｓｕｂ_ｉｆ（ｉは整数）は、各ポインティング座標ｘと、該各ポインティング座標ｘの１フレーム前のポインティング座標ｘと、の間の変化量である。以下、この変化量をフレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆを称す。例えば、Ｓｕｂ_１ｆは、現時点フレーム番号０ｆのポインティング座標と、１フレーム前のフレーム番号−１ｆのポインティング座標と、の間の変化量である。Ｓｕｂ_２ｆは、フレーム番号−１ｆのポインティング座標と、１フレーム前のフレーム番号−２ｆのポインティング座標と、の間の変化量である。Ｓｕｂ_３ｆは、フレーム番号−２ｆのポインティング座標と、１フレーム前のフレーム番号−３ｆのポインティング座標と、の間の変化量である。
【００６７】
Ｓｕｂ_ｊｎｆ（ｊは整数）は、ポインティング座標ｘと、該ポインティング座標ｘの複数フレーム前のポインティング座標ｘと、の間の変化量である。以下、この変化量をフレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆと称す。例えば、Ｓｕｂ_１ｎｆは、現在のフレーム番号０ｆのポインティング座標と、２フレーム前のフレーム番号−２ｆのポインティング座標と、の間の変化量である。Ｓｕｂ_２ｎｆは、現在のフレーム番号０ｆのポインティング座標と、３フレーム前のフレーム番号−３ｆのポインティング座標と、の間の変化量である。
【００６８】
変動抑制部３５６は、上述した、座標計算部３５４により算出されたポインティング座標のフレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆ、および、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆを夫々算出する。そして、変動抑制部３５６は、算出したフレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆと、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆと、に基づいて、ポインティング座標の変動が光量の揺らぎによるものか、あるいは、リモコン受信器４の意図的動作によるものか、を判定し、そのポインティング座標変動を抑制する。
【００６９】
以下、上記変動を抑制するための変動抑制アルゴリズム（１）及び（２）の具体例を説明する。
【００７０】
（変動抑制アルゴリズム（１））
変動抑制部３５６は、フレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆの絶対値と、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆの絶対値と、に基づいて、傾向性が急激な変動を繰り返して座標移動するか否かを判定することで、その変動が光量の揺らぎによるものか否かを判定する。
【００７１】
フレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆの絶対値が第１閾値ｔｈ１より大きく、かつ、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆの絶対値が第２閾値ｔｈ２より大きい場合を想定する。この場合、傾向性が急激な変動を繰り返して座標移動するものではなく、その変動は光量の揺らぎによるものではない（リモコン受信器４の意図的動作によるもの）と推定できる。したがって、変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出された現在のポインティング座標ｘ（ｋ）の変動を抑制しない。例えば、変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出された現在のポインティング座標ｘ（ｋ）を更新することなく、その値を維持する（ｘ′（ｋ）＝ｘ（ｋ））。
【００７２】
一方、フレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆの絶対値が第１閾値ｔｈ１以下、あるいは、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆの絶対値が第２閾値ｔｈ２以下の場合を想定する。この場合、傾向性が急激な変動を繰り返して座標移動するものであり、その変動は光量の揺らぎによるものと（リモコン受信器４の意図的動作によるものはないと）推定できる。したがって、変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出された現在のポインティング座標ｘ（ｋ）の変動を抑制する。例えば、変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出された現在のポインティング座標ｘ（ｋ）を１フレーム前のポインティング座標ｘ′（ｋ−１）で置換する（ｘ′（ｋ）＝ｘ′（ｋ−１））。さらに、変動抑制部３５６は、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆの絶対値が所定閾値よりも小さいとき、ｊフレーム前のポインティング座標ｘ′（ｋ−ｊ）を現在のポインティング座標ｘ（ｋ）で置換する（ｘ′（ｋ−ｊ）＝ｘ（ｋ））。これにより、その光量の揺らぎによるポインティング座標の変動を抑制することができる。
【００７３】
なお、サンプリングを行う過去のフレーム数を増加させると、上記ポインティング座標変動をより高精度に抑制できるが、計算量が増加し処理遅延が発生する。そこで、本実施形態４に係る変動抑制部３５６は、サンプリングを行う過去のフレーム数を抑えつつ、上記ポインティング座標の変動を効果的に抑制する。
【００７４】
例えば、変動抑制部３５６は、３フレーム前までのポインティング座標のサンプリングを行うのが好ましい。この場合、変動抑制部３５６は、下記式を用いて、ポインティング座標ｘ′（ｋ）を算出することで（図１６）、その変動を抑制する。
【００７５】
（光量の揺らぎではないと判定し、ポインティング座標変動を抑制しない場合）
（｜Ｓｕｂ_１ｆ｜＞ｔｈ１）ａｎｄ（｜Ｓｕｂ_１ｎｆ｜＞ｔｈ２）ｔｈｅｎ  ｘ′（ｋ）＝ｘ（ｋ）
（光量の揺らぎであると判定し、ポインティング座標変動を抑制する場合）
（｜Ｓｕｂ_１ｆ｜≦ｔｈ１）ｏｒ（｜Ｓｕｂ_１ｎｆ｜≦ｔｈ２）ｔｈｅｎ  ｘ′（ｋ）＝ｘ′（ｋ−１）
かつ
（｜Ｓｕｂ_１ｎｆ｜＜ｔｈ３）ｔｈｅｎ  ｘ′（ｋ−１）＝ｘ（ｋ）
（｜Ｓｕｂ_２ｎｆ｜＜ｔｈ４）ｔｈｅｎ  ｘ′（ｋ−２）＝ｘ（ｋ）
【００７６】
以上のように、変動抑制アルゴリズム（１）によれば、より少ないサンプル数（例えば、３フレーム前までサンプリング）に抑えその計算量を抑えて処理の高速化を図りつつ、上記ポインティング座標変動を効果的に抑制できる。
【００７７】
なお、上記第１乃至第４閾値ｔｈ１〜４は同一の値が予め設定されているが、これに限定されず、異なる値が設定されていてもよい。例えば、予め光量の揺らぎによるポインティング座標の変動が分かるが、この光量の揺らぎの状態に応じて、上記第１乃至第４閾値ｔｈ１〜４を夫々最適な値に設定してもよい。
【００７８】
（変動抑制アルゴリズム（２））
変動抑制部３５６は、フレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆの絶対値と、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆの絶対値と、に基づいて、急激な傾向性変動を伴って座標移動し連続性を有するか否かを判定することで、その変動がリモコン受信器４の意図的動作によるものか否かを判定してもよい。
【００７９】
フレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆの絶対値の変化傾向が連続性を有している場合（図１７）、その変動はリモコン受信器４の意図的動作によるもの（光量の揺らぎによるものではない）と推定できる。
なお、フレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆの絶対値が第１閾値ｔｈ１以下、あるいは、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆの絶対値が第２閾値ｔｈ２以下の場合、上記変動抑制アルゴリズム（１）では、その変動は光量の揺らぎによるものと推定される。しかし、その場合でも、変動抑制アルゴリズム（２）においては、フレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆの絶対値の変化傾向が連続性を有している場合、その変動はリモコン受信器４の意図的動作によるものとより高精度に推定できる。
【００８０】
ここで、連続性とは、例えば、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆの絶対値が第５閾値ｔｈ５より大きく、かつ、フレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆの絶対値が加速度的に変化（｜Ｓｕｂ_ｉｆ｜＞｜Ｓｕｂ_ｉ＋１ｆ｜＞｜Ｓｕｂ_ｉ＋２ｆ｜・・・）する状態を指す。
【００８１】
この場合、変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出された現在のポインティング座標ｘ（ｋ）の変動を抑制しない。例えば、変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出された現在のポインティング座標ｘ（ｋ）を更新することなく、その値を維持する（ｘ′（ｋ）＝ｘ（ｋ））。
【００８２】
一方、上記変化傾向が連続性を有していない場合、その変動は光量の揺らぎによるもの（リモコン受信器４の意図的動作によるものではない）と推定できる。変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出された現在のポインティング座標ｘ（ｋ）の変動を抑制する。例えば、変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出された現在のポインティング座標ｘ（ｋ）を前フレームのポインティング座標ｘ′（ｋ−１）で置換する（ｘ′（ｋ）＝ｘ′（ｋ−１））。これにより、その光量の揺らぎによるポインティング座標の変動をより高精度に抑制することができる。
【００８３】
変動抑制アリゴリズム（１）と同様に、変動抑制アリゴリズム（２）においてもサンプリングを行う過去のフレーム数を抑えつつ、上記ポインティング座標の変動を効果的に抑制する。例えば、変動抑制部３５６は、３フレーム前までのポインティング座標のサンプリングを行うのが好ましい。変動抑制部３５６は、下記式を用いて、ポインティング座標ｘ′（ｋ）を算出することで、その変動を抑制する。
【００８４】
（意図的動作であると判定し、ポインティング座標変動を抑制しない場合）
（｜Ｓｕｂ_２ｎｆ｜＞ｔｈ５）ａｎｄ（｜Ｓｕｂ_１ｆ｜＞｜Ｓｕｂ_２ｆ｜＞｜Ｓｕｂ_３ｆ｜）ｔｈｅｎ  ｘ′（ｉ）＝ｘ（ｉ）
（意図的動作ではないと判定し、ポインティング座標変動を抑制する場合）
（｜Ｓｕｂ_２ｎｆ｜≦ｔｈ５）ｏｒ（｜Ｓｕｂ_１ｆ｜＞｜Ｓｕｂ_２ｆ｜＞｜Ｓｕｂ_３ｆ｜の条件を満たさない）ｔｈｅｎ  ｘ′（ｉ）＝ｘ′（ｉ−１）
【００８５】
以上のように、変動抑制アルゴリズム（２）によれば、より少ないサンプル数（例えば、３フレーム前までサンプリング）に抑えその計算量を抑えて処理の高速化を図りつつ、上記ポインティング座標変動をより効果的に抑制できる。
【００８６】
なお、変動抑制部３５６は、上述の如く、変動抑制アルゴリズム（１）及び（２）を夫々独立して実行することで、ポインティング座標変動を抑制しているが、これに限定されない。変動抑制部３５６は、上述の如く、変動抑制アルゴリズム（１）及び（２）を組み合わせて、ポインティング座標変動を抑制してもよい。
【００８７】
また、変動抑制部３５６は、ポインティング座標ｘのフレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆおよび、ポインティング座標ｘのフレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆを算出し、これらポインティング座標ｘのフレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆおよびフレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆに基づいて、ポインティング座標変動の抑制を行っているが、これに限定されない。変動抑制部３５６は、ポインティング座標ｙのフレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆおよび、ポインティング座標ｙのフレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆを算出し、これらポインティング座標ｙのフレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆおよびフレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆに基づいて、ポインティング座標変動の抑制を行ってもよい。
【００８８】
以上、本実施形態４において、変動抑制部３５６は、算出したフレーム毎変化量Ｓｕｂ_ｉｆと、フレーム間変化量Ｓｕｂ_ｊｎｆと、に基づいて、ポインティング座標の変動が光量の揺らぎによるものか、あるいは、リモコン受信器４の意図的動作によるものか、を判定し、そのポインティング座標変動を抑制する。これにより、これにより、ポインティング座標の不要な変動のない、よりスムーズなポインティングが実現できる。また、より少ないフレームのサンプル数に抑えることで、従来のフィルタ処理と比較して、その計算量を抑えて処理の高速化を図ることができる。さらに、従来のフィルタでは除去が困難な光量の揺らぎによるノイズを確実に除去できる。
【００８９】
実施形態５．
本発明の実施形態５に係るリモコン受信器４の信号処理回路３６の変動抑制部３５６は、ポインティング座標の位置に応じて、上記第１乃至第５閾値のうち少なくと１つを変動させる。
【００９０】
上記光量の揺らぎによる受信電力の変動は、ポインティング座標系の中心位置で小さく、この中心位置から離れるに従がって大きくなる特性を有している。したがって、本実施形態５に係る変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出されたポインティング座標と、ポインティング座標系の中心位置と、の距離を算出し、該算出した距離に応じて、上記第１乃至第５閾値を変更する。
【００９１】
例えば、変動抑制部３５６は、座標計算部３５４により算出されたポインティング座標と、ポインティング座標系の中心位置と、の距離が増加するに従がって、上記第１乃至第５閾値を増加させる。これにより、ポインティング座標の変動が光量の揺らぎによるものかをより高精度に判定でき、その変動をより最適に抑制できる。なお、本実施形態５において、上記実施形態１乃至４と同一部分に同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００９２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００９３】
上記実施の形態において、フレーム信号生成回路２５は、コマンド信号（所定信号）に応じて、タイミング制御回路２４（又は間欠制御回路４２）から出力された信号の先頭に付加する同期用信号の種類を変更してもよい。同期用信号の種類を変更することで、更に送信データ量を増加させることができる。さらに、リモコン送信器２から送信される同期用信号を識別することで、その同期用信号の方式、及びリモコン送信器２の識別をリモコン受信器３側で可能となる。
【００９４】
上記実施の形態において、リモコン送信器２が４つの発光ダイオードを備える構成について説明しているが、これに限られない。リモコン送信器２は、例えば、３つの発光ダイオード、あるいは、５つ以上の発光ダイオードを備える構成であってもよい。例えば、各発光ダイオードは、リモコン送信器２の略矩形状の先端面に三角形状に配置されてもよい。
【００９５】
上記実施の形態において、リモコン送信器２は時分割方式あるいは周波数分割方式を用いてデータ送信を行っているが、これに限らない。リモコン送信器２は、例えば、符号分割方式、波長分割方式、あるいは、これらを組合せた方式を用いてデータ通信を行っても良い。
【符号の説明】
【００９６】
１    ポインティング装置
２    リモコン送信器
３、４    リモコン受信器
２１    信号発生回路
２２    位相変調回路
２３    第１乃至第４位相制御回路
２４    タイミング制御回路
２５    フレーム信号生成回路
２６    第１乃至第４ドライバ回路
２７    第１乃至第４発光ダイオード
３１    受光素子
３２    利得可変増幅回路
３３    ＡＤ信号変換回路
３４    ＤＡ信号変換回路
３５、３６    信号処理回路
３５１    同期検出部
３５２    信号分離部
３５３    電力計算部
３５４    座標計算部
３５５    復調部
３５６    変動抑制部
【図１】
2015136102.tif 000004
【図２】
2015136102.tif 000005
【図３】
2015136102.tif 000006
【図４】
2015136102.tif 000007
【図５】
2015136102.tif 000008
【図６】
2015136102.tif 000009
【図７】
2015136102.tif 000010
【図８】
2015136102.tif 000011
【図９】
2015136102.tif 000012
【図１０】
2015136102.tif 000013
【図１１】
2015136102.tif 000014
【図１２】
2015136102.tif 000015
【図１３】
2015136102.tif 000016
【図１４】
2015136102.tif 000017
【図１５】
2015136102.tif 000018
【図１６】
2015136102.tif 000019
【図１７】
2015136102.tif 000020