(57)【要約】【課題】  低消費電力でコストを掛けずに直感的な遠隔操作を行えるようにすることにある。【解決手段】  入力装置（１０）は、離隔位置にある所定立体形状のマーカ体（１８、３３、４２）を画像認識する画像認識手段（８）と、前記画像認識手段の認識結果に基づいて前記マーカ体の姿勢を判定する姿勢判定手段（１３）と、前記姿勢判定手段の判定結果に対応したイベントを発生するイベント発生手段（１５）とを備える。マーカ体（１８、３３、４２）の画像を認識し、その画像に基づいてマーカ体の姿勢を判定して遠隔操作用のイベントを発生する。リモコンに適用する場合は、リモコン本体にマーカ体を取り付ければよい。【選択図】  図２
2012213010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離隔位置にある所定立体形状のマーカ体を画像認識する画像認識手段と、
前記画像認識手段の認識結果に基づいて前記マーカ体の姿勢を判定する姿勢判定手段と、
前記姿勢判定手段の判定結果に対応したイベントを発生するイベント発生手段と
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記マーカ体は、少なくとも、頂部に一つの指標と該頂部から所定量下がった側面に複数の指標とを有していることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記マーカ体は、頂部の指標と他の指標との間の距離のうち少なくとも一つの距離を異ならせていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記マーカ体は、円錐状または三角錐状もしくは台形状の立体形状を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の入力装置。
【請求項５】
前記指標は、前記立体の高さ方向に配列された帯模様または段差もしくは溝であることを特徴とする請求項２乃至請求項３いずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
離隔位置にある所定立体形状のマーカ体を画像認識する画像認識工程と、
前記画像認識工程の認識結果に基づいて前記マーカ体の姿勢を判定する姿勢判定工程と、
前記姿勢判定工程の判定結果に対応したイベントを発生するイベント発生工程と
を含むことを特徴とする入力制御方法。
【請求項７】
コンピュータに、
離隔位置にある所定立体形状のマーカ体を画像認識する画像認識手段、
前記画像認識手段の認識結果に基づいて前記マーカ体の姿勢を判定する姿勢判定手段、
及び、前記姿勢判定手段の判定結果に対応したイベントを発生するイベント発生手段
としての機能を与えることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置、入力制御方法及びプログラムに関し、詳細には、離れた場所から機器を遠隔操作するための入力装置、入力制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるリモコンは、リモコン本体に設けられているボタンを操作して離れた場所にある電子機器を遠隔操作する。かかるリモコンにおいては、たとえば、電子機器の画面に表示されているカーソルを動かす場合に、リモコン上のカーソルボタンを操作しなければならないが、このようなカーソル操作は面倒であり、直感的ともいえない。カーソルの移動方向に合わせて、いちいち手元のボタンを操作しなければならないからである。
【０００３】
そこで、たとえば、リモコン内部に加速度センサを備え、その加速度センサの検出信号に基づいてリモコン本体の傾斜などの姿勢を検出し、その検出結果を赤外線などを用いて、離れた場所の電子機器に送信する技術（以下、第１従来技術）が知られている（たとえば、下記の特許文献１参照）。
これによれば、リモコンの姿勢を変えるだけで、所要の機器操作を行うことができ、上記の欠点を解消できる。
【０００４】
また、リモコン本体に一対の受光部を設け、離れた場所の機器から送られてくる赤外光をこの一対の受光部で受光するとともに、その受光量の差に基づいて機器に対するリモコンの傾きを検出し、その検出結果を赤外線などで電子機器に送信する技術（以下、第２従来技術）も知られている（たとえば、下記の特許文献２参照）。同様に、リモコンの姿勢を変えるだけで、所要の機器操作を行うことができ、上記の欠点を解消できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３３３６１号公報
【特許文献２】特開平８−１２２０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、いずれの従来技術もリモコンのコストアップという問題点を指摘できる。第１従来技術は加速度センサが必要であり、また、第２従来技術は一対の受光部が必要であるからである。また、いずれの従来技術も電力消費の問題点を指摘できる。加速度センサや受光部の電源を必要とする上、さらに、姿勢検出のための動作電源も必要とするからであり、且つ、姿勢検出の結果を送信するための電源も必要とするからである。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、低消費電力でコストを掛けずに直感的な遠隔操作を行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、離隔位置にある所定立体形状のマーカ体を画像認識する画像認識手段と、前記画像認識手段の認識結果に基づいて前記マーカ体の姿勢を判定する姿勢判定手段と、前記姿勢判定手段の判定結果に対応したイベントを発生するイベント発生手段とを備えたことを特徴とする入力装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低消費電力でコストを掛けずに直感的な遠隔操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における全体的なシステム構成図である。
【図２】電子機器３の内部構成図である。
【図３】リモコン２の外観図及び要部側面図並びに正面図である。
【図４】リモコン２の内部構成図である。
【図５】電子機器３から見たマーカ体１８の様子を示す図である。
【図６】リモコン受信装置１０の動作フローを示す図である。
【図７】第１の発展例を示す図である。
【図８】電子機器３から見たマーカ体３３の様子を示す図である。
【図９】第１の発展例における回転の検出を示す図である。
【図１０】第２の発展例を示す図である。
【図１１】電子機器３から見たマーカ体４２の様子を示す図である。
【図１２】第２の発展例における回転の検出を示す図である。
【図１３】前記の実施形態におけるマーカ体１８を単純化したマーカ体４９を示す図である。
【図１４】実用上の観点で改良した例を示す図である。
【図１５】回転検出の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を、リモコンへの適用を例にして図面を参照しながら説明する。
まず、構成を説明する。
図１は、実施形態における全体的なシステム構成図である。この図において、人物（以下、ユーザという）１に手持ちされたリモコン２は、離れた場所にある電子機器３に対して所要の遠隔操作信号を無線媒体４で送信することができるものである。なお、無線媒体４は、ここでは赤外線とするが、これに限定されない。可視光や電波等の他のワイヤレス媒体であってもよい。
【００１２】
電子機器３は、リモコン２からの遠隔操作信号に応答して所要の動作を行うものであり、その具体的機能については任意であり、特に限定しないが、たとえば、テレビ受信機や、ゲーム機またはフォトフレームもしくはパーソナルコンピュータなどであってもよい。
電子機器３は任意形状の筐体５と、その筐体５に収められた液晶ディスプレイパネル等の表示部６とを備えるとともに、表示部６の周囲の額縁７に、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの二次元撮像デバイスからなる撮像部８と赤外線受光部９を備えており、さらに、筐体５の内部にリモコン受信装置１０と、電子機器３のアプリケーション装置１１とを実装している。なお、図では、表示部６に矢印形の図形を描いているが、この図形は画面上における入力位置を示す記号、いわゆる、カーソル（ｃｕｒｓｏｒ）１２を表している。カーソル１２の形状は矢印以外であってもよい。
【００１３】
図２は、電子機器３の内部構成図である。この図において、リモコン受信装置１０は、マイクロコンピュータ（または単にコンピュータ）やその周辺回路などのハードウェアリソースと、そのマイクロコンピュータで実行される制御プログラム等のソフトウェアリソースを格納した記憶要素（メモリ等）とからなるプログラム制御方式の制御要素であって、それらのハードウェアリソースとソフトウェアリソースの有機的結合により、以下の各制御要素、すなわち、撮像部８からの撮像信号に基づき、後述する原理でリモコン２の姿勢を検出する姿勢検出部１３と、赤外線受光部９の受光信号に基づいてリモコン２からの操作信号を検出する操作信号検出部１４と、姿勢検出部１３の検出結果（リモコン２の姿勢）と操作信号検出部１４の検出結果（リモコン２からの操作信号）の双方またはいずれか一方に基づいて、所要のイベント信号を発生してアプリケーション装置１１に出力するイベント発生部１５とを実現する。
【００１４】
アプリケーション装置１１は、上記のイベント信号に応答して所要のアプリケーション操作を実行する。このアプリケーション操作は、たとえば、カーソル１２（図１参照）の移動などであってもよい。
【００１５】
図３は、リモコン２の外観図及び要部側面図並びに正面図である。図３（ａ）において、リモコン２は、手持ちに適した形状（ここでは一例として細長い箱状とする）の本体部１６の操作面（本体部１６を手で持ったときに指先で操作しやすい面；図では上面）に所要数（図は４個であるが、これは一例に過ぎない）のボタン１７を備えるとともに、本体部１６の先端面１６ａ（本体部１６を手で持ったときに前方を指す面；図では本体部１６の左端面）に特異形状を有するマーカ体１８を取り付けて構成されている。
【００１６】
本実施形態のリモコン２は、かかる特異形状のマーカ体１８を有している点に大きな特徴がある。図３（ｂ）は、マーカ体１８の側面図、図３（ｃ）は、マーカ体１８の平面図である。これらの図に示すように、マーカ体１８は、円を底面１９として錐状にとがった立体（すなわち、円錐）の形状を有しており、その底面１９を本体部１６の先端面１６ａに接するようにして本体部１６に取り付けられている。マーカ体１８の頂部（円錐の先端部）は、底面１９と平行に切除されており、その切除面に赤外線発光部２０が埋め込まれている。この赤外線発光部２０は、後述の光源駆動部３０によって適宜に駆動され、その駆動時にマーカ体１８の軸線２１の方向に、所要の操作信号で変調された赤外光２２を照射する。
【００１７】
マーカ体１８は、以上のとおり、円錐状をなし、また、その円錐頂部に埋め込まれた赤外線発光部２０から適宜に赤外光２２を照射するというものであるが、このマーカ体１８の特徴とする点は、さらに、円錐の側面に描かれた同心状の複数の“帯”からなる帯模様を有していることにある。すなわち、図示の例では、マーカ体１８の底面１９から頂部にかけて等間隔の６本の帯（以下、第１の帯２３、第２の帯２４、第３の帯２５、第４の帯２６、第５の帯２７、第６の帯２８）を有している点に大きな特徴がある。なお、ここでは「等間隔」の「６本」の帯２３〜２８としているが、これに限定されない。間隔は既知であればよく（つまり、一部または全ての間隔が不等であってもよく）、また、本数も２本（たとえば、第１の帯２３と第６の帯２８）あるいはそれ以外の本数であってもよい。さらに、ここでは「帯」としているが、帯のように見えるもの、たとえば、段差や溝のようなものであってもよい。
【００１８】
図４は、リモコン２の内部構成図である。この図において、リモコン２は、本体部１６の内部に、ボタン１７の操作に対応した操作信号を発生する操作信号発生部２９と、その操作信号で赤外線発光部２０の駆動電流を変調して赤外線発光部２０を駆動する光源駆動部３０と、リモコン２の動作電源を供給するバッテリ３１とを実装して構成されている。
【００１９】
次に、作用を説明する。
前記のとおり、リモコン２の赤外線発光部２０は、リモコン２の先端面１６ａに取り付けられたマーカ体１８の頂部に埋め込まれており、この赤外線発光部２０から照射される赤外光２２は、マーカ体１８の軸線２１の方向、つまり、リモコン２の本体部１６の長手方向に沿って照射されるようになっている。したがって、離れた場所にある電子機器３を操作しようとするユーザ１は、リモコン２の所定面（ここでは本体部１６の先端面１６ａ）を電子機器３の方向に自然に向けることになる。このときのリモコン２の姿勢を便宜的に「正対」ということにする。
【００２０】
図５は、電子機器３から見たマーカ体１８の様子を示す図である。図５（ａ）は、ユーザ１がリモコン２を「正対」させているときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像３２には、マーカ体１８の６本の帯２３〜２８が、第６の帯２８を中心としてほぼ同心状に映し出されている。
【００２１】
ここで、ユーザ１がリモコン２を「正対」から少し傾けた場合を考える。たとえば、リモコン２の先端面１６ａを若干左方向に傾けた場合を想定する。この場合、電子機器３から見たマーカ体１８は逆側（右側）に動く。図５（ｂ）は、そのときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像３２には、右側に若干偏心した状態の６本の帯２３〜２８が映し出されることになる。
【００２２】
さらに、リモコン２の先端面１６ａを大きく左方向に傾けた場合を想定する。図５（ｃ）は、そのときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像３２には、より大きく右側に偏心した状態の６本の帯２３〜２８が映し出されることになる。
【００２３】
リモコン２を他の方向に傾けた場合も同様である。たとえば、右側（電子機器３から見た場合は左側）に若干傾けた場合は、左側に若干偏心した状態の６本の帯２３〜２８が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、左側に大きく偏心した状態の６本の帯２３〜２８が映し出される。また、下側に若干傾けた場合は、同方向に若干偏心した状態の６本の帯２３〜２８が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、下側に大きく偏心した状態の６本の帯２３〜２８が映し出される。さらに、上側に若干傾けた場合は、同方向に若干偏心した状態の６本の帯２３〜２８が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、上側に大きく偏心した状態の６本の帯２３〜２８が映し出される。あるいは、上下左右だけでなく、上下左右の間の斜め方向であっても同様である。傾けた方向に偏心した６本の帯２３〜２８が映し出される。
【００２４】
このように、実施形態のリモコン２は、特異形状（ここでは円錐状）のマーカ体１８を有しているので、リモコン２の上下左右等の任意方向の傾き具合を、そのマーカ体１８の見え方（具体的にはマーカ体１８の帯２３〜２８の見え方）から知ることができる。したがって、離れた場所にある電子機器３の撮像部８を用いて、マーカ体１８の見え方を画像認識し、リモコン２の傾きを検出することにより、その検出結果を電子機器３に対する入力信号として利用することができるから、冒頭で説明した技術課題、すなわち、「低消費電力でコストを掛けずに直感的な遠隔操作を行うことができる」という技術課題を達成することができる。これは、リモコン２を傾けるだけでよく（ボタン操作不要）、しかも、電力を消費しないからである。
【００２５】
図６は、リモコン受信装置１０の動作フローを示す図である。このフローに示すように、リモコン受信装置１０は、通常は赤外線受光部２０の出力をモニタする待機状態（ステップＳ１）にあり、リモコン２からの赤外光２２を受光すると、赤外線受光部２０の出力を操作信号検出部１４に取り込み、正当な操作信号、つまり、リモコン２の操作信号であるか否かを判定する（ステップＳ２）。そして、正当な操作信号でない場合、たとえば、ノイズ等による不正な信号である場合は、再び待機状態に戻り、一方、正当な操作信号の場合は、次に、その操作信号が傾き指示であるか否かを判定し（ステップＳ３）、傾き指示でなければ、イベント発生部１５で、その操作信号に応じたイベントを発生（ステップＳ４）した後、再び待機状態に戻る。ここで、傾き指示の操作信号とは、リモコン２に備えられた複数のボタン１７のうちの特定のボタンが操作されたときの信号のことをいう。
【００２６】
ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、傾き指示の操作信号であると判定された場合には、次に、撮像部８を駆動し（ステップＳ５）、撮像部８からの画像信号を姿勢検出部１３に取り込むとともに、その姿勢検出部１３でリモコン２の傾きを検出し（ステップＳ６）、イベント発生部１５で、傾きに応じたイベントを発生（ステップＳ７）した後、再び待機状態に戻る。
【００２７】
ここで、ステップＳ６における傾き検出の一例は、前出の図５のように示される。たとえば、傾きゼロの「正対」の場合は、図５（ａ）のように、マーカ体１８の６本の帯２３〜２８が第６の帯２８を中心としてほぼ同心状に見え、また、若干の左傾け（電子機器３から見て右傾け）の場合は、図５（ｂ）のように、右側に若干偏心した状態の６本の帯２３〜２８が見え、さらに、大きめの左傾け（電子機器３から見て右傾け）の場合は、図５（ｃ）のように、より大きく右側に偏心した状態の６本の帯２３〜２８が見えるから、それらの帯２３〜２８の様子を撮像部８で撮像し、姿勢検出部１３で画像処理して帯２３〜２８の偏心の有無や偏心の度合い（偏心量）及び偏心の方向を調べることにより、リモコン２の傾き方向とその量を検出することができる。つまり、前出の図５を例にすると、図５（ａ）のような画像３２が得られたときには「偏心無し（正対）」を検出でき、また、図５（ｂ）のような画像３２が得られたときには「右偏心小」を検出でき、さらに、図５（ｃ）のような画像３２が得られたときには「右偏心大」を検出できる。
【００２８】
したがって、この実施形態によれば、たとえば、前出の図５を例にすると、「偏心無し（正対）」、「右偏心小」及び「右偏心大」といった三つの姿勢（リモコン２の姿勢）を検出することができるから、それらの検出結果に対応した任意のイベントをイベント発生部１５で発生することができる。イベントの内容は特に限定されない。たとえば、図１に示すカーソル１２を動かすためのイベントであってもよい。
【００２９】
なお、以上の説明では、「偏心無し（正対）」、「右偏心小」及び「右偏心大」といった三つの姿勢を示したが、これらは説明上の一例に過ぎない。上下左右いずれの方向であってもよく、あるいは、上下左右の間の任意の方向であってもよい。また、偏心の度合い（偏心量）についても「小」と「大」の二段階検出のみならず三段階またはそれ以上の多段階検出であってもよいし、あるいは、偏心無し（正対）と最大偏心の間を線形的に連続して偏心量を検出する態様であってもよい。
【００３０】
以上のとおり、この実施形態によれば、電子機器３に向けてリモコン２を「正対」させ、そのリモコン２の特定のボタンを押した後、または、当該ボタンを押しながら、リモコン２の姿勢を変えるだけで、電子機器３に対して所要の操作入力を行うことができる。たとえば、その操作入力をカーソル１２の操作とすれば、リモコン２の姿勢に応じてカーソル１２を自在に動かすことができる。したがって、直感的なカーソル操作を行うことができ、また、リモコン２の電力消費を少なくでき、さらに、冒頭の従来技術のような姿勢センサを必要としないため、リモコン２のコスト削減も図ることができる。
【００３１】
なお、以上の実施形態では、リモコン２の「傾き」を検出する態様としているが、これに限定されない。さらに、リモコン２の「回転」も検出する態様に発展させてもよい。
【００３２】
＜第１の発展例＞
図７は、第１の発展例を示す図である。この図において、前記実施形態のマーカ体１８に置き換わるマーカ体３３は、底面３４が二等辺三角形の三角錐の形状を有しており、その三角錐の底面３４を本体部１６の先端面１６ａに接するようにして本体部１６に取り付けられている。マーカ体３３の頂部（三角錐の先端部）は、底面３４と平行に切除されており、その切除面に赤外線発光部２０が埋め込まれている。この赤外線発光部２０は、前述の光源駆動部３０（図４参照）によって適宜に駆動され、その駆動時にマーカ体３３の軸線３５の方向に、所要の操作信号で変調された赤外光２２を照射する。
【００３３】
マーカ体３３は、以上のとおり、三角錐状をなし、また、その三角推体頂部に埋め込まれた赤外線発光部２０から適宜に赤外光２２を照射するというものであるが、このマーカ体３３の特徴とする点は、さらに、三角錐の側面に描かれた複数の“帯”からなる帯模様を有していることにある。すなわち、図示の例では、マーカ体３３の底面３４から頂部にかけて５本の帯（以下、第１の帯３６、第２の帯３７、第３の帯３８、第４の帯３９、第５の帯４０）を有している点に大きな特徴がある。なお、ここでは「５本」の帯３６〜４０としているが、これに限定されない。２本（たとえば、第１の帯３６と第５の帯４０）あるいはそれ以外の本数であってもよい。また、帯３６〜４０の間隔は、図示のように第１の帯３６〜第４の帯３９までを等間隔とし、残りを不等間隔としてもよいが、これに限らず、たとえば、全てを等間隔にしたり、あるいは、全てを不等間隔にしたりしてもよい。さらに、ここでは「帯」としているが、帯のように見えるもの、たとえば、段差や溝のようなものであってもよい。
【００３４】
このような形状のマーカ体３３であっても、前記実施形態と同様にリモコン２の「傾き」を検出することができる。
【００３５】
図８は、電子機器３から見たマーカ体３３の様子を示す図である。図８（ａ）は、ユーザ１がリモコン２を「正対」させているときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像４１には、マーカ体３３の５本の帯３６〜４０が、第５の帯４０を中心としてほぼ同心状に映し出されている。
【００３６】
ここで、ユーザ１がリモコン２を「正対」から少し傾けた場合を考える。たとえば、リモコン２の先端面１６ａを若干左方向に傾けた場合を想定する。この場合、電子機器３から見たマーカ体３３は逆側（右側）に動く。図８（ｂ）は、そのときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像４１には、右側に若干偏心した状態の５本の帯３６〜４０が映し出されることになる。
【００３７】
さらに、リモコン２の先端面１６ａを大きく左方向に傾けた場合を想定する。図８（ｃ）は、そのときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像４１には、より大きく右側に偏心した状態の５本の帯３６〜４０が映し出されることになる。
【００３８】
リモコン２を他の方向に傾けた場合も同様である。たとえば、右側（電子機器３から見た場合は左側）に若干傾けた場合は、左側に若干偏心した状態の５本の帯３６〜４０が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、左側に大きく偏心した状態の５本の帯３６〜４０が映し出される。また、下側に若干傾けた場合は、同方向に若干偏心した状態の５本の帯３６〜４０が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、下側に大きく偏心した状態の５本の帯３６〜４０が映し出される。さらに、上側に若干傾けた場合は、同方向に若干偏心した状態の５本の帯３６〜４０が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、上側に大きく偏心した状態の５本の帯３６〜４０が映し出される。あるいは、上下左右だけでなく、上下左右の間の斜め方向であっても同様である。傾けた方向に偏心した５本の帯３６〜４０が映し出される。
【００３９】
このように、第１の発展例におけるリモコン２は、特異形状（ここでは三角錐状）のマーカ体３３を有しているので、リモコン２の上下左右等の任意方向の傾き具合を、そのマーカ体３３の見え方（具体的にはマーカ体３３の帯３６〜４０の見え方）から知ることができる。したがって、離れた場所にある電子機器３の撮像部８を用いて、マーカ体３３の見え方を画像認識し、リモコン２の傾きを検出することにより、その検出結果を電子機器３に対する入力信号として利用することができるから、前記実施形態と同様に、「低消費電力でコストを掛けずに直感的な遠隔操作を行うことができる」という技術課題を達成することができる。
【００４０】
加えて、この第１の発展例では、リモコン２の「回転」も検出することができる。
図９は、第１の発展例における回転の検出を示す図である。たとえば、リモコン２を時計回り方向（右回り方向）に回転させた場合を想定する。図９（ａ）はそのときの画像４１である。この場合、画像４１に映し出されたマーカ体３３は反時計回り方向（左回り方向）に回転する。または、リモコン２を反時計回り方向（左回り方向）に回転させた場合は、図９（ａ）に示すように、画像４１に映し出されたマーカ体３３は時計回り方向（右回り方向）に回転する。
したがって、この第１の発展例によれば、リモコン２の回転方向及び回転の大きさも検出できるから、たとえば、カーソル１２（図１参照）を回転させるためのイベントを発生することができるようになり、より多彩な操作を行うことができる。
【００４１】
＜第２の発展例＞
図１０は、第２の発展例を示す図である。この図において、前記実施形態のマーカ体１８に置き換わるマーカ体４２は、底面４３が逆凸形の台形体状を有しており、その底面４３を本体部１６の先端面１６ａに接するようにして本体部１６に取り付けられている。マーカ体４２の頂部（台形体の先端部）は、底面４３と平行に平坦になっており、その平坦面の略中央部分に赤外線発光部２０が埋め込まれている。この赤外線発光部２０は、前述の光源駆動部３０（図４参照）によって適宜に駆動され、その駆動時にマーカ体４２の軸線４４の方向に、所要の操作信号で変調された赤外光２２を照射する。
【００４２】
マーカ体４２は、以上のとおり、台形状をなし、また、その頂部に埋め込まれた赤外線発光部２０から適宜に赤外光２２を照射するというものであるが、このマーカ体４２の特徴とする点は、さらに、台形体の側面に描かれた複数の“帯”からなる帯模様を有していることにある。すなわち、図示の例では、マーカ体４２の底面４３から頂部にかけて４本の帯（以下、第１の帯４５、第２の帯４６、第３の帯４７、第４の帯４８）を有している点に大きな特徴がある。なお、ここでは「４本」の帯４５〜４８としているが、これに限定されない。２本（たとえば、第１の帯４５と第４の帯４８）あるいはそれ以外の本数であってもよい。また、帯４５〜４８の間隔は、図示のとおり等間隔であってもよいが、一部または全てを不等間隔にしてもよい。さらに、ここでは「帯」としているが、帯のように見えるもの、たとえば、段差や溝のようなものであってもよい。
【００４３】
このような形状のマーカ体４２であっても、前記実施形態と同様にリモコン２の「傾き」を検出することができる。
【００４４】
図１１は、電子機器３から見たマーカ体４２の様子を示す図である。図１１（ａ）は、ユーザ１がリモコン２を「正対」させているときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像４１には、マーカ体４２の４本の帯４５〜４８が、第４の帯４８を中心としてほぼ同心状に映し出されている。
【００４５】
ここで、ユーザ１がリモコン２を「正対」から少し傾けた場合を考える。たとえば、リモコン２の先端面１６ａを若干左方向に傾けた場合を想定する。この場合、電子機器３から見たマーカ体４２は逆側（右側）に動く。図１１（ｂ）は、そのときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像４１には、右側に若干偏心した状態の４本の帯４５〜４８が映し出されることになる。
【００４６】
さらに、リモコン２の先端面１６ａを大きく左方向に傾けた場合を想定する。図１１（ｃ）は、そのときの様子である。すなわち、この場合、電子機器３の撮像部８によって撮影された画像４１には、より大きく右側に偏心した状態の４本の帯４５〜４８が映し出されることになる。
【００４７】
リモコン２を他の方向に傾けた場合も同様である。たとえば、右側（電子機器３から見た場合は左側）に若干傾けた場合は、左側に若干偏心した状態の４本の帯４５〜４８が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、左側に大きく偏心した状態の４本の帯４５〜４８が映し出される。また、下側に若干傾けた場合は、同方向に若干偏心した状態の４本の帯４５〜４８が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、下側に大きく偏心した状態の４本の帯４５〜４８が映し出される。さらに、上側に若干傾けた場合は、同方向に若干偏心した状態の４本の帯４５〜４８が映し出され、同方向に大きく傾けた場合は、上側に大きく偏心した状態の４本の帯４５〜４８が映し出される。あるいは、上下左右だけでなく、上下左右の間の斜め方向であっても同様である。傾けた方向に偏心した４本の帯４５〜４８が映し出される。
【００４８】
このように、第２の発展例におけるリモコン２は、特異形状（ここでは台形状）のマーカ体４２を有しているので、リモコン２の上下左右等の任意方向の傾き具合を、そのマーカ体４２の見え方（具体的にはマーカ体４２の帯３５〜４８の見え方）から知ることができる。したがって、離れた場所にある電子機器３の撮像部８を用いて、マーカ体４２の見え方を画像認識し、リモコン２の傾きを検出することにより、その検出結果を電子機器３に対する入力信号として利用することができるから、前記実施形態と同様に、「低消費電力でコストを掛けずに直感的な遠隔操作を行うことができる」という技術課題を達成することができる。
【００４９】
加えて、この第２の発展例でも、リモコン２の「回転」を検出することができる。
図１２は、第２の発展例における回転の検出を示す図である。たとえば、リモコン２を時計回り方向（右回り方向）に回転させた場合を想定する。図１２（ａ）はそのときの画像４１である。この場合、画像４１に映し出されたマーカ体４２は反時計回り方向（左回り方向）に回転する。または、リモコン２を反時計回り方向（左回り方向）に回転させた場合は、図１２（ａ）に示すように、画像４１に映し出されたマーカ体４２は時計回り方向（右回り方向）に回転する。
したがって、この第２の発展例によれば、リモコン２の回転方向及び回転の大きさも検出できるから、たとえば、カーソル１２（図１参照）を回転させるためのイベントを発生することができるようになり、より多彩な操作を行うことができる。
【００５０】
なお、以上の説明は、リモコン２への適用を例にしたが、これに限定されない。たとえば、自動車等車両の先行車追従技術の分野にも適用することができる。当該分野では、一般的に車載カメラを用いて先行車を画像認識し、先行車との車間距離を保つように車速を制御したり、また、先行車に追従するようにハンドル舵角を制御したりしているが、先行車の種類が多岐にわたることから、画像認識の精度に課題があった。このため、先行車の後尾に画像認識用のプレートを装着するなどの工夫が行われている。しかしながら、このプレートは単なる一枚の板であって、その板に識別用の図形を描いただけに過ぎないものであることから、先行車までの距離の測定には有効であるものの、たとえば、先行車の方向変化を検出することができないものであった。このため、先行車が急に進路を変更した場合に追従制御が間に合わず、先行車を見失ってしまう（先行車をロストする）ことがあった。本実施形態のマーカ体１８、３３、４２を先行車の後尾に取り付ければ、そのような欠点（先行車のロスト）を解消することができる。マーカ体１８、３３、４２の傾きを検出することにより、先行車の方向変化を速やかに検知することができるからであり、それに伴って先行車追従制御の応答性を改善できるからである。
【００５１】
次に、前記の実施形態（「傾き」を検出するもの）の原理について考察する。
図１３は、前記の実施形態におけるマーカ体１８を単純化したマーカ体４９を示す図である。このマーカ体４９は、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、所定厚みの板状三角形をなしており、マーカ体４９の高さＨａは、前記の実施形態におけるマーカ体１８（円錐状を有するもの；図３参照）の底面から頂部までの高さにほぼ一致し、また、マーカ体４９の底辺長Ｌａは、同マーカ体１８の円形状底面の直径にほぼ一致している。
【００５２】
マーカ体４９の頂部は、マーカ体１８と同様に切り欠かれており、その切り欠き部に特異色の指標（ここでは黒色の指標とする）５０が印刷または塗布等によって設けられている。また、同様の一対の指標５１、５２が、マーカ体４９の二つの斜辺の同じ位置に設けられている。一対の指標５１、５２の位置は、マーカ体１８の側面に描かれた複数の帯（図３の第１の帯２３〜第６の帯２８）のうちの一つの帯（たとえば、第３の帯２５）の位置に対応する。
【００５３】
このようなマーカ体４９を頂部方向から俯瞰してみると、図１３（ｃ）のように見える。この見え方は、前記の実施形態におけるマーカ体１８の「正対」の見え方に相当する。以下、図１３（ｃ）の見え方を単に「正対」とすると、この「正対」の場合、マーカ体４９の頂部の指標５０と一方側斜辺の指標５１の間の距離Ａと、マーカ体４９の頂部の指標５０と他方側斜辺の指標５２の間の距離Ｂとが一致して見える（つまり、Ａ＝Ｂ）。
【００５４】
ここで、マーカ体４９の俯瞰視線を図面の左右方向いずれかにずらした場合を想定する。「図面の左右方向」とは、マーカ体４９の右辺または左辺の方向である。前記の二つの距離Ａ、Ｂは、視線を左辺方向にずらすと「Ａ＞Ｂ」に変化し、視線を右辺方向にずらすと「Ａ＜Ｂ」に変化する。いずれの場合も、ＡとＢの差は視線のずらし量に対応する。このような変化は、一つの指標５０と一対の指標５１、５２との間に適当な視距離差が設けられているからである。視距離差とは、頂部を見下ろすある点からそれらの指標５０〜５２を見た場合の距離の差のことをいう。頂部の指標５０の視距離よりも、左右辺の指標５１、５２の視距離は大きい。
【００５５】
さて、以上の説明では、「視線」をずらしているが、これは説明の便宜である。実際には、このマーカ体４９は、前記実施形態のマーカ体１８と同様にリモコン２に取り付けられ、リモコン２の動きに合わせて「姿勢」を変化するのであるから、結局のところ、三つの指標の距離Ａ、Ｂに基づいて、マーカ体４９の「姿勢」の変化を検出することができる。
【００５６】
したがって、傾き検出の原理上の要件は、第一に、頂部に設けられた一つの指標５０と、側面に設けられた少なくとも二つの指標５１、５２とを有すること、第二に、一つの指標５０と他の指標５１、５２との間に適切な視距離差を設けることにある。
【００５７】
このような要件を備えたもの（図示のマーカ体４９）であれば、リモコン２の姿勢を一応検出することができる。ただし、これら二つの要件は、あくまでも原理上のものに過ぎない。図１３（ｃ）のマーカ体４９は、特定方向（図面の左右辺方向）の傾きしか検出できないからであり、実用的でないからである。
【００５８】
図１４は、実用上の観点で改良した例を示す図である。この図において、マーカ体５３は、図１３のマーカ体４９を十字状に２個組み合わせたものである。このマーカ体５３によれば、図面の横方向に加え、図面の縦方向の傾きも検出することができる。さらに、マーカ体５４は、図１３のマーカ体４９を４個組み合わせたものである。このマーカ体５３によれば、図面の横方向と縦方向だけでなく、その間の細かな方向の傾きも検出することができる。さらに、マーカ体５５は、図１３のマーカ体４９を８個組み合わせたものである。このマーカ体５５によれば、より多方向の傾きを検出することができる。マーカ体４９の組み合わせ数は、これらの例示（２個、４個、８個）に限らない。求められる傾き検出の方向数に応じて、さらに、１６個、３２個、・・・・、と増やしていってもかまわない。ちなみに、前記の実施形態におけるマーカ体１８は、組み合わせ数を無限大にしたものである。
【００５９】
実用上のベストモードは、組み合わせ数を無限大にしたもの、すなわち、前記の実施形態におけるマーカ体１８であるが、これに限らず、たとえば、図１３に示すものや、図１４に示すものなどであってもよい。求められる傾き検出の方向精度（つまり、方向数）に応じて適宜に選択すればよい。
【００６０】
次に、前記の実施形態（「回転」を検出するもの）の原理について考察する。先に説明したとおり、第１の発展例のマーカ体３３や第２の発展例のマーカ体４２は、リモコン２の「回転」も検出することができる。
【００６１】
図１５は、回転検出の原理図である。図において、頂部と帯の一部を黒丸指標で示す。（ａ）に示すように、マーカ体３３の頂部の指標５６と、他の指標５７〜５９との間の距離をそれぞれａ、ｂ、ｃとすると、このマーカ体３３を俯瞰したとき（「正対」のとき）の各距離の関係は、ａ＜ｂ、ａ＜ｃ、ｂ＝ｃとなる。つまり、一つの距離ａだけが他の距離ｂ、ｃと相違している。このように、一つの距離（この図ではａ）だけを異ならせておくことにより、マーカ体３３の回転を知ることができる。第１の発展例のマーカ体３３は、かかる考え方に従って二等辺三角形の底面を持つ三角錐状としたものである。
【００６２】
同様に、（ｂ）に示すように、マーカ体４２の頂部の指標６０と、他の指標６１〜６４との間の距離をそれぞれｄ、ｅ、ｆ、ｇとすると、このマーカ体４２を俯瞰したとき（「正対」のとき）の各距離の関係は、ｄ＜ｅ、ｄ＜ｆ、ｄ＜ｇ、ｅ＜ｆ、ｅ＜ｇ、ｆ＝ｇとなる。つまり、一つの距離ｄが最小で、他の一つの距離ｅがそれに次ぎ、残りの距離ｆ、ｇが最長となっている。このように、二つの距離（この図ではｄ、ｅ）を異ならせておいてもよい。距離ｄまたはｅの方向から回転を知ることができる。第２の発展例のマーカ体４２は、かかる考え方に従って逆凸形のの底面を持つ台形状としたものである。
【００６３】
このように、二等辺三角形の底面を持つ三角錐状のマーカ体３３や、逆凸形のの底面を持つ台形状のマーカ体４２を用いることによってリモコン２の「回転」を検出できるが、これは一例である。上記の考え方に基づくもの（一部の距離を異ならせておく）であれば、他の形状であってもかまわない。
【００６４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、この発明は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本件出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【００６５】
（付記１）
請求項１記載の発明は、離隔位置にある所定立体形状のマーカ体を画像認識する画像認識手段と、前記画像認識手段の認識結果に基づいて前記マーカ体の姿勢を判定する姿勢判定手段と、前記姿勢判定手段の判定結果に対応したイベントを発生するイベント発生手段とを備えたことを特徴とする入力装置である。
【００６６】
（付記２）
請求項２記載の発明は、前記マーカ体は、少なくとも、頂部に一つの指標と該頂部から所定量下がった側面に複数の指標とを有していることを特徴とする請求項１に記載の入力装置である。
【００６７】
（付記３）
請求項３記載の発明は、前記マーカ体は、頂部の指標と他の指標との間の距離のうち少なくとも一つの距離を異ならせていることを特徴とする請求項２に記載の入力装置である。
【００６８】
（付記４）
請求項４記載の発明は、前記マーカ体は、円錐状または三角錐状もしくは台形状の立体形状を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の入力装置である。
【００６９】
（付記５）
請求項５記載の発明は、前記指標は、前記立体の高さ方向に配列された帯模様または段差もしくは溝であることを特徴とする請求項２乃至請求項３いずれかに記載の入力装置である。
【００７０】
（付記６）
請求項６記載の発明は、離隔位置にある所定立体形状のマーカ体を画像認識する画像認識工程と、前記画像認識工程の認識結果に基づいて前記マーカ体の姿勢を判定する姿勢判定工程と、前記姿勢判定工程の判定結果に対応したイベントを発生するイベント発生工程とを含むことを特徴とする入力制御方法である。
【００７１】
（付記７）
請求項７記載の発明は、コンピュータに、離隔位置にある所定立体形状のマーカ体を画像認識する画像認識手段、前記画像認識手段の認識結果に基づいて前記マーカ体の姿勢を判定する姿勢判定手段、及び、前記姿勢判定手段の判定結果に対応したイベントを発生するイベント発生手段としての機能を与えることを特徴とするプログラムである。
【符号の説明】
【００７２】
８  撮像部
１０  リモコン受信装置
１３  姿勢検出部
１５  イベント発生部
１８  マーカ体
３３  マーカ体
４２  マーカ体
４９  マーカ体
５３〜５５  マーカ体
５０〜５２  指標
５６〜５９  指標
６０〜６４  指標
【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】
2012213010.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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