コンピュータを遠隔制御するためのシステム及び方法
コンピュータ用の遠隔制御システム及び対応する方法であって、そのシステム及び方法は、電磁スペクトルの複数の別個の部分から画像を受け取ることができる１つ以上の装置を有する画像取り込みユニットを備えるウェブ・カメラと、この画像をリモコン装置によって発生された、少なくとも１つのカーソル制御を行える信号に検出及び分離できる検出・分離モジュールと、カーソル制御を行える信号を受け取りかつ１つ以上のカーソル制御信号を発生する処理ユニットとを具備し、１つ以上のカーソル制御信号がリモコン装置の移動を示す信号を含み、この移動はコンピュータのディスプレイ上に表示されるカーソルの動きに変換可能である。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ウェブ・カメラは、ユーザが画像（通常、ユーザの画像）を他のコンピュータに同報通信することを可能にする一般的なコンピュータ周辺機器である。ウェブ・カメラは小型のカメラ（通常は、常にそうとは限らないが、ビデオカメラ）であり、その画像はインターネット、インスタント・メッセージ、又はＰＣビデオ会議アプリケーションを用いてアクセスされることができる。ウェブ・カメラという用語はそのような目的のために設計された低解像度のディジタル・ビデオカメラを説明するためにも使用されるが、非リアルタイム方法で記録するために使用されることもできる。
【０００２】
ウェブにアクセス可能なカメラには、連続的に又は一定の間隔をおいてウェブ・サーバに画像をアップロードするディジタル・カメラが含まれる。これはＰＣに装着されたカメラ又は専用のハードウェアによって実現されうる。
【０００３】
ウェブ・カメラは一般に、レンズ、イメージ・センサ、及び幾つかの支援電子部品を備えている。種々のレンズを使用でき、最も一般的なレンズはプラスチック・レンズであり、カメラの焦点を合わせるために回して入れたり出したりされることができる。調整を必要としない固定焦点レンズも使用できる。イメージ・センサは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）又は電荷結合素子（ＣＣＤ）とすることができる。前者は低価格のカメラによく使用されるが、ＣＣＤカメラは、低価格の範囲では必ずしもＣＭＯＳベースのカメラよりも性能が優れていることはない。顧客のウェブ・カメラは通常、毎秒約２５フレームの速度のビデオ・グラフィックス・アレイ（ＶＧＡ）領域の分解能を提供する。より高い分解能のカメラも使用できる。
【０００４】
支援電子部品は、センサからの画像を読み取り、この画像をホストコンピュータに送信する機能を有する。携帯電話用カメラなどの幾つかのカメラは、「ダイ上」に支援電子部品が付いたＣＭＯＳセンサを使用する。すなわちセンサ及び支援電子部品は、１つのシリコン・チップ上に構築されて空間と製造コストを節約する。
【０００５】
図１は、ウェブ・カメラ１１と赤外線リモコン（ＩＲ）機構の両方を有する従来のパーソナル・コンピュータ・システム１０を例示している。ウェブ・カメラ１１はユーザの画像を取り込み、コンピュータ・システム１０の他の構成部品と一緒に使用されて、例えばインターネットに接続された他のＰＣなどの他のサイトにこれらの画像を同報通信又は送信することができる。画像の捕捉や送信はリアルタイムで行われる。パーソナル・コンピュータ・システム１０を制御するため（例えば、カーソルをモニタ２０上に位置付けるため）に使用されることができる赤外線リモコン装置１２もシステム１０に関連している。リモコン装置１２を動作するには、パーソナル・コンピュータ・システム１０は、リモコン装置１２によって送信された赤外線信号を受信することができ、次にこの信号を処理してパーソナル・コンピュータ・システム１０内の望ましい制御機能を提供できる赤外線受信機１４を備える必要がある。パーソナル・コンピュータ・システム１０内で使用され、また任意の他のパーソナル・コンピュータ・システム内で一般的であるように、ウェブ・カメラ１１と赤外線遠隔制御システム（赤外線受信機１４、関連したソフトウェア又はファームウェア、及び赤外線リモコン装置１２）は、別個の機能を有する分離された構成要素である。これらの別個の機能は、構成要素を購入するためにユーザに余分な金を負担させる。
【発明の概要】
【０００６】
コンピュータ用の遠隔制御システムが開示される。このシステムは、複数のソースから画像を受け取ることができる１つ以上の装置を備える画像取り込みユニットを備えるウェブ・カメラと、この画像をリモコン装置によって発生された、少なくとも１つのカーソル制御を行える信号に検出及び分離できる検出・分離モジュールと、カーソル制御を行える信号を受け取り、１つ以上のカーソル制御信号を発生する処理ユニットとを備え、１つ以上のカーソル制御信号がリモコン装置の移動を示す信号を含み、この移動はコンピュータのディスプレイ上に表示されるカーソルの動きに変換され得る。
【０００７】
コンピュータを遠隔制御する方法も開示される。この方法には、画像取り込み装置において複数のソースからの放射を含む画像信号を受け取るステップと、受け取られた画像信号においてカーソル制御を行える信号を検出するステップと、この画像信号からカーソル制御を行える信号を分離するステップと、分離されたカーソル制御を行える信号を処理して、カーソル制御信号を発生するステップと、及びこのカーソル制御信号をコンピュータのカーソル移動を制御することに適用するステップと、が含まれる。
【０００８】
以下の図面を参照して、詳細な説明が行われる、これらの図面では同じ参照番号は同じ項目を指している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ウェブ・カメラを採用する従来のコンピュータ・システムを例示する図である。
【図２Ａ】ウェブ・カメラがコンピュータ・システムの機能を遠隔制御できるように使用される、コンピュータ・システムの実施形態を例示する図である。
【図２Ｂ】ウェブ・カメラがコンピュータ・システムの機能を遠隔制御できるように使用される、コンピュータ・システムの実施形態を例示する図である。
【図２Ｃ】ウェブ・カメラがコンピュータ・システムの機能を遠隔制御できるように使用される、コンピュータ・システムの実施形態を例示する図である。
【図３Ａ】図２Ａ及び図２Ｂのコンピュータ・システムの制御機能を例示する図である。
【図３Ｂ】図２Ａ及び図２Ｂのコンピュータ・システムの制御機能を例示する図である。
【図４Ａ】図２Ａ及び図２Ｂのコンピュータ・システムと一緒に使用される遠隔制御装置の実施形態を例示する図である。
【図４Ｂ】図２Ａ及び図２Ｂのコンピュータ・システムと一緒に使用される遠隔制御装置の実施形態を例示する図である。
【図５】ウェブ・カメラを使用する遠隔制御を採用しているコンピュータ・システムの別の実施形態を例示する図である。
【図６】図２Ａのウェブ・カメラの代表的な画像捕捉アレイと関連する電子部品を例示する図である。
【図７】赤外光を収集及び集束するために反射鏡を使用する遠隔制御装置の実施形態を例示する図である。
【図８】図２Ａのウェブ・カメラを使用するオン・スクリーン式カーソルを制御するための代表的な回路構成を例示する図である。
【図９】ウェブ・カメラを使用する代表的なカーソル制御動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ウェブ・カメラは、ユーザが画像（通常、ユーザの画像）を他のコンピュータに同報通信することを可能にする一般的なコンピュータ周辺機器である。ウェブ・カメラは、電磁スペクトルの赤外線範囲からの送信を取り込むことができる。本願で開示されるように、ウェブ・カメラ・システムは、カーソルをコンピュータ・ディスプレイ上に位置付けるように、かつ他のコンピュータ制御機能を実行するように、リモコン装置によって与えられた赤外（ＩＲ）スペクトル信号又は他の可視信号を使用するように適合される。
【００１１】
図２Ａは、リモコン装置とウェブ・カメラを用いてオン・スクリーン式カーソル制御を行うためのシステム１００の実施形態を例示している。システム１００は、実施形態が図２Ｂに示されているより大きなコンピュータ・システムの一部である。図２Ｂでは、コンピュータ・システム２００は、プロセッサ部２１０、ディスプレイ部２２０、及びキーボード２３０を備えている。他の標準的なコンピュータ構成部品も、コンピュータ・システム２００に加えることができる。ディスプレイ部２２０は、例えば、フラット・パネル・ディスプレイなどの標準的なコンピュータ・モニタとすることができる。カーソル２２０がディスプレイ部２２０上に示されており、このカーソルは、例えばマウス２３５を含む幾つかの位置決め装置の１つをユーザが使用することによって位置付けられることができる。１つの実施形態では、コンピュータ・システム２００はパーソナル・コンピュータである。しかしながら、他のコンピュータ・システムも、システム１００と通信することができる。
【００１２】
図２Ａに戻ると、システム１００は、ウェブ・カメラ１１０、赤外線リモコン１２０、及び関連する論理回路１３０を備えている。この論理回路１３０は、図２Ｂのプロセッサ部２１０の中に組み込まれることができる。このウェブ・カメラ１１０は、どのようなウェブ・カメラであってもよい。１つの実施形態では、ウェブ・カメラ１１０は、赤外線信号を検出するように設計されたセンサ（図２Ａには示されていない）を備えている。この同じセンサは、ユーザの可視画像に対応する光も検出することができる。最後に、このセンサは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ、図示されていない）から放射された光を検出できる。そのようなＬＥＤは、リモコン１２０に組み込まれることができる。ウェブ・カメラ１１０を経由してカーソル制御信号を受け取ることに加えて、システム１００は、例えば図示のように配置された別個の赤外線受信機１２５を備えることができる。しかしながら、ウェブ・カメラ１１０が赤外線信号を受け取る（又はウェブ・カメラ１１０が他の制御信号を受け取る）機能を備えれば、別個の赤外線受信機は不要になる。
【００１３】
このウェブ・カメラは、言うまでもなく、電磁スペクトルの種々の相異する部分からの電磁放射を取り込むことができる。これらの電磁スペクトルの種々の相違する部分には、本願で使用される場合は、例えば赤外放射や可視光が含まれる。これらは、本願で開示された実施形態の目的に対して、「異なる及び別個の」と考えられる。以下で説明されるように、処理回路及び／又は論理回路１３０は、ウェブ・カメラ１１０で受け取られた全電磁放射の中に望ましい赤外線信号が存在することを検出し、さらに処理するために赤外線信号を分離することができる。さらに、ウェブ・カメラ１１０は、リモコン１２０以外の物体からの赤外放射を受け取ることもできる。処理回路及び／又は論理回路１３０は、望ましい赤外線制御信号と不要な赤外放射との間を区別することができる。
【００１４】
画像を取り込むウェブ・カメラ１１０を用いる動作に当たっては、リモコン１２０を操作するユーザは通常、リモコン１２０をウェブ・カメラ１１０の近くに向けて、次にリモコン１２０上の１つ以上のボタンを操作するだけである。これらのボタンの幾つかは、オン・スクリーン式カーソル２２２を動作させる信号を発生するように使用されうる。このように発生された信号は、赤外線信号ＩＲsとすることができる。別の方法では、このように発生された信号は、電磁スペクトルの他の部分からの可視信号とすることができる。
【００１５】
リモコン１２０からのカーソル制御用赤外線信号ＩＲsは、大体において、ウェブ・カメラ１１０によって取り込まれる他の画像信号ＧＩsと同時に受け取られる。信号ＩＲsを他の画像信号ＧＩs又はいずれかの他の赤外線信号と区別するために、ウェブ・カメラ１１０又は関連する処理回路は、赤外線信号ＩＲsを検出して他の画像信号ＧＩsから分離するように構成され得る。そのような検出は、例えば、リモコン１２０が発生する独特なパターンの赤外線信号ＩＲsに基づいて行われる。次に処理回路は分離された赤外線信号ＩＲsをさらに処理して、望ましいカーソル制御信号を発生する。
【００１６】
図２Ｃを参照すると、画像信号Ｉsは全体的画像信号ＧＩs（例えば、ユーザのビデオ画像）及び赤外線信号ＩＲsを含んでいる。画像信号Ｉｓはウェブ・カメラ１１０で受け取られて、赤外部分が例えば、検出・分離モジュール４１０（図７を参照のこと）によって検出及び分離される。
【００１７】
図３Ａ及び図３Ｂは、遠隔制御システム１００のリモコン１２０が利用されているコンピュータ・システム２００の関連部分を示している。図３Ａは、遠隔制御信号が送信される前の、表示部２２０上に表示されたカーソル２２２の位置状態を示しており、図３Ｂは、遠隔制御信号が送信された後のカーソル２２２の位置状態を示している。
【００１８】
１つの実施形態では、遠隔制御システム１００は赤外光遠隔制御システムであり、赤外線信号ＩＲsの１つとして位置検出信号ＰＤLを遠隔制御信号として送信する光リモコン１２０と、その位置検出信号ＰＤLを受信し、かつ信号の特定のパラメータに基づいてリモコン命令（リモコン１２０の置換え）の詳細を認識（検出）する１つ以上のリモコン受信機を、その主な構成部品として備えている。図３Ａ及び図３Ｂで示された実施形態では、リモコン受信機はウェブ・カメラ１１０を備えている。この実施形態では、位置検出信号ＰＤLは、ウェブ・カメラ１１０が検出できる独特なパターンを有する赤外線信号である。さらに、この赤外線信号ＩＲsは、リモコン１２０によるカーソル２２２の初期制御及び他のオン・スクリーン機能の制御を可能にする赤外線イネーブル信号を含むことができる。
【００１９】
コンピュータ・システム２００では、システム１００を用いるリモコンは、カーソル２２２に対して実行される。このカーソル２２２は、表示部２２０上で表示されるポインタとして示されている。ウェブ・カメラ１１０は、表示装置２２０の前面フレーム部分の中に含まれているように例示されているが、このウェブ・カメラ１１０は、例えば図１で示されているように他の位置に配置されることもできる。
【００２０】
リモコン１２０は自由空間の中で動作される（例えば、パンされる）ため、リモコン１２０の中心軸１２１は第１の軸方向Ｘ（例えば、水平方向に対応する方向）、第２の軸方向Ｙ（例えば、水平方向に直交する垂直方向に対応する方向）、又はこれらの方向に対して傾斜した方向に移動するように描写されうる。この第１の軸方向Ｘと第２の軸方向Ｙは直交するように示されているが、別の実施形態では、これらの軸が直角に近い角度で交差して、第１の軸方向Ｘ内の光信号と第２の軸方向Ｙ内の光信号が区別され、検出されることができる。
【００２１】
システム１００は、リモコン１２０から送信された位置検出信号ＰＤLがウェブ・カメラ１１０によって受け取られて、リモコン１２０のパニング状態が、受け取られまた検出された位置検出信号ＰＤLの特定のパラメータ（例えば、絶対値及び相対比率）に基づいて検出されるように構成される。次に、これらの受け取られまた検出された位置検出信号ＰＤLは、パニング状態（例えば、右及び左へのパニング）に従ってカーソル２２２を位置付けるために、コンピュータ・システム２００の他の構成要素の中に含まれた論理回路１３０によって使用される。この論理回路１３０は、本願で使用される場合は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はその任意の組合せとすることができる。
【００２２】
図３Ａは、移動する前のカーソル２２２を示しており、図３Ｂは、移動軌跡２２２ａに沿って移動した後のカーソル２２２を示している。すなわち、リモコン１２０が−Ｘから＋Ｘまでパンされると、表示部２２０上に表示されたカーソル２２２は、パニングに対応してディスプレイ上で左（−Ｘ）から右（＋Ｘ）までパンされる。
【００２３】
カーソルのＸ−Ｙ位置決め制御を達成するために、リモコン１２０は、図４Ａに示されているように、位置検出信号ＰＤLの送信方向に対応する位置基準としての機能を果たす基準軸として、中心軸１２１の周りに複数の発光素子（赤外光又は他の光信号を放射できる）を用いて構成されうる。第１の発光素子１２３1及び第２の発光素子１２３2はリモコン１２０の前面パネル１２８上に配置され、互いに離間されて、それらは水平方向でリモコン１２０の中心軸１２１に関して対称にされる。すなわち、中心軸１２１と水平方向Ｘとの間の交差点は原点と定義されて、第１の発光素子１２３1及び第２の発光素子１２３2がこの原点に関して対称に配列される。
【００２４】
第１の発光素子１２３1は、光軸１２３aと光量分布特性又はパターンＬＤ1を有する。第２の発光素子１２３2は、光軸１２３bと光量分布特性又はパターンＬＤ2を有する。光軸１２３aと１２３bは、感度及び精度を向上させるために（図４Ｂを参照されたい）、中心軸１２１に対して反対方向に傾斜されて示されている。必要に応じて、同様の効果は、第１の発光素子１２３1と第２の発光素子１２３2との間の間隔を広げることによって達成されうる。
【００２５】
１つの実施形態では、第１及び第２の発光素子１２３1、１２３2からの位置検出信号ＰＤLは、これらの信号の放射タイミングを互いに相違させることによって区別されることができる。例えば、リモコン１２０は、時分割駆動システムを用いて第１の発光素子１２３1と第２の発光素子１２３2を駆動することによって、パルス位置変調（ＰＰＭ）信号として位置検出光信号ＰＤLを送信するように構成されうる。パルス位置変調は、散乱光、ＥＭＣ（電磁的両立性）ノイズ、及び他の影響による効果を最小にする。
【００２６】
第１の発光素子１２３1の光軸１２３aが、例えば、リモコン１２０を水平に移動することによってウェブ・カメラ１１０に直面される場合、この第１の発光素子１２３1からの光量は、第２の発光素子１２３2からの光量よりも大きくなる。このため、リモコン１２０の右方向への移動はウェブ・カメラ１１０によって検出されることができる。
【００２７】
前述されたカーソル２２２の水平制御に加えて、同様のプロセス（発光素子１２３3及び１２３4）を用いて垂直制御を行うことができ、結果としてカーソル２２２の二次元位置制御を実行することができる。
【００２８】
図４Ａ及び図４Ｂは、十字形状で第４の発光素子１２３4に対する第１の発光素子１２３1の配列を示しているが、リモコン１２０がこの構成に限定されることはない。例えば、発光素子はＴ字形状又はＬ字形状に配列されることができる。すなわち、第１の軸方向Ｘ及び第２の軸方向Ｙのそれぞれにおいて、対応する２つの発光素子は中心軸１２１に対して対称に配列されうる。
【００２９】
リモコン１２０は、カーソル２２２の赤外線制御を開始して、その後、カーソル２２２を所望の方向に移動するための種々の制御機能を備えることができる。１つの実施形態では、リモコン１２０は、赤外線リモコンを起動するために動作されるボタン１２２を備えている。ボタン１２２のその後の動作は、赤外線リモコン機能の電源をオフにすることである。
【００３０】
さらに、図４Ａ及び図４Ｂのリモコン１２０が４つの発光素子を用いて示されているが、このリモコン１２０はそのように限定されることはなく、発光素子を別の数や配列にすることもできる。例えば、リモコン１２０は、１つの発光素子しか使用しないことができる。この構成では、カーソル２２２を移動することは、リモコン１２０をパニングすることによって、やはり行うことができる。別の実施形態では、１つのボタンがトグル形式で赤外線制御を開始すること、その後カーソル２２２を位置付けることの両方を行うように動作する。他の手段も、カーソル２２２を始動させまた動作させることができる。このように、二次元にトグルを動作させることがカーソル２２２を二次元に移動させることに変換されて、リモコン１２０は静止又はほぼ静止の状態に維持される。
【００３１】
さらにその上、同じボタン１２２又は類似のボタンが使用されて、カーソル２２２が、「ドラッグ・アンド・ドロップ」及び「アイテム選択」等の他の一般的なコンピュータ関連のカーソル動作を開始できるようにされる。
【００３２】
他の手段も、オン・スクリーン式カーソルの二次元動作を制御することができる。１つの実施形態では、ＣＣＤのアレイを備えたウェブ・カメラ受信ユニットが、例えば、リモコン装置から認識されうる独特なパターンを有する赤外線信号ＩＲsを含む光信号Ｉｓを受け取り、そしてＣＣＤのアレイの全体にわたって信号ＩＲsの動きをコンピュータ表示部２２０上の対応する位置と相関させる。この実施形態は、図５に例示されている。図示のように、コンピュータ・システム３００は、ＣＣＤのアレイ３１５又は同様の画像取り込み装置を有するカメラ・システム３１０を備えている。プロセッサ３３０がカメラ・システム３１０に接続されている。このプロセッサ３３０は、とりわけ、ＣＣＤアレイ３１５によって取り込まれた画像情報を処理するように機能する。プロセッサ３３０は、今度は、カーソル３２２を示す表示部３２０に接続される。最後に、カーソル３２２をアクティブにしまた表示部３２０にわたって二次元の動きを制御するために、リモコン３４０が使用される。このリモコンは、カーソル制御部３４１及び発光装置３４３を備えている。
【００３３】
図５には、起点Ａから終点Ｂまでの表示部３２０上のカーソル３２２の平行移動も示されている。この平行移動は、リモコン３４０の動作によって制御されることができる。例えば、リモコン３４０を左から右に円弧Ａx状にパニングすることによって、発光装置３４３の中心軸３５１は、ＣＣＤアレイ３１５上の点Ａから点Ｂまで移動されて、その結果、中心軸３５３は現在はＣＣＤアレイ３１５上の異なる点を指し示すことになる。このＣＣＤアレイを横切る平行移動は、プロセッサ３３０によって検出及び処理されて、表示部３２０上の点Ａから点Ｂまでカーソル３２２の対応する平行移動が行われる。
【００３４】
前述された実施形態では、コンピュータ・システムの表示部は、常時オン・スクリーン式カーソルを表示できる。このオン・スクリーン式カーソルは、１つ以上の装置によって制御することができる。例えば、このオン・スクリーン式カーソルは、図２Ｂのマウス２３５によって制御されうる。しかしながら、リモコン装置（例えば、リモコン１２０及び３４０）が起動されている場合、オン・スクリーン式カーソルの制御は対応するリモコン装置によって行うことができる。そのような遠隔操作を可能にするために、ユーザはリモコン装置のカーソル制御部を操作できる。例えば、ユーザはカーソル制御部３４１（図５を参照のこと）を操作して、リモコン３４０からの光放射によってカーソル３２２の遠隔操作を行うことができる。
【００３５】
図６は、図５のウェブ・カメラの一例としての画像取り込みアレイ及び関連した電子部品を例示している。図示のように、ＣＣＤアレイ３１５が回路基板３１６上に配置され、またこの回路基板には、種々の電子回路部品が装着されている。これらの電子部品は処理回路及び／又は論理回路１３０の部分として使用され、光信号Ｉｓを制御信号に変換して、オン・スクリーン式カーソル（例えば、図２Ａのカーソル２２２）を移動させる。
【００３６】
図７は、ウェブ・カメラ１１０と一緒に使用してカーソル２２２の位置付けを制御する（図２Ｂを参照のこと）、さらに別のリモコン装置の実施形態を例示している。図７では、光学ウィンドウ３６２が付いたリモコン３６０が示されている。光学ウィンドウ３６２の背後には反射器３６４があり、この反射器は他の光源からＩＲ信号を取り込み、このＩＲ信号を集束し、そしてこのＩＲ信号をウェブ・カメラ１１０の画像取り込み装置に方向付ける。ここでは、ＩＲ信号が用いられてカーソル制御信号が作られる。リモコン３６０は、他の全ての点で図５に示されているリモコン３４０のように動作することができる。リモコン３６０と一緒に使用されうる他の赤外放射光源には、ウェブ・カメラ１１０自身が発生する赤外線信号、及び例えば室内灯（人工の光源）、太陽光及び同様の光源などの他の光源によって発生された赤外放射が含まれる。
【００３７】
図８は、ウェブ・カメラを用いてオン・スクリーン式カーソルを制御するための代表的な回路である。図８に示されている回路の構成要素は、ウェブ・カメラ１１０（図２Ａを参照）の中、及び／又はプロセッサ部２１０又は表示部２２０（図２Ｂを参照）の中に配置されうる。
【００３８】
リモコン１２０（図２Ａを参照）から放射された赤外線信号ＩＲsは、検出・分離回路４１０によって受け取られる。この検出・分離回路４１０は、受け取られた信号ＩＲsに対する独特なパターンを認識して、この信号ＩＲsをウェブ・カメラ１１０で受け取られた他の信号ＧＩsから分離する。このように分離された信号ＩＲsはフォトダイオード４１１、又はウェブ・カメラ１１０の光受信ユニット内に含まれた同様なデバイスに送られ、光電変換され、そしてＩＲ受信信号ＩＲＲｓとしてＩＲ受信信号処理ユニット４２０に入力される。
【００３９】
このＩＲ受信信号処理ユニット４２０は、前段において、信号ＩＲＲｓを固定範囲（振幅）の信号に増幅して信号処理を確実に実行できるようにする増幅器４２１と、この増幅器４２１に接続されて、フィードバック・ループを形成して信号の振幅を固定範囲に調整するリミッタ４２２を備えている。他の増幅器及び帯域通過フィルタが増幅器４２１の下流に接続され、信号ＩＲＲｓをさらに処理するために必要とされる。ＩＲ受信信号処理ユニット４２０は、変位検出ユニット４３０に対して入力信号ＩＲＲｓのそれぞれに対応する位置検出信号ＰＤｓを出力する。
【００４０】
変位検出ユニット４３０は、検出回路４３２、ノイズ・フィルタ４３４、及び演算処理ユニット（ＡＰＵ）４５０を備えている。検出回路４３２は、位置検出信号ＰＤｓに対して波形変換処理を実行して、入力信号ＩＲＲｓのそれぞれに対応する位置検出出力信号ＰＤｏを得る。回路４３２は、変調波を含む位置検出受信信号ＰＤｓから変調波を除いて、エンベロープを得る。すなわち、位置検出出力信号ＰＤｏは、望ましいカーソル運動を示す振幅値に変換されうる。
【００４１】
ノイズ・フィルタ４３４は、コンデンサ−抵抗（ＣＲ）フィルタ、インダクタ−コンデンサ（ＬＣ）フィルタ又は同様の回路配列を備えて、光受信信号処理ユニット４２０の中では除くことができないノイズを除去する。
【００４２】
演算処理ユニット４５０は、位置検出出力信号ＰＤｏに対してディジタル演算を実行することによって、リモコン１２０の移動状態（変位）を検出して、制御信号Ｃｓをカーソル２２２の位置を制御するカーソル制御モジュール４７０に出力する。演算処理ユニット４５０とカーソル制御モジュール４７０は、ウェブ・カメラ１１０、表示部２２０、又は処理部２１０、又はこれらの構成要素の任意の組合せの中に収容された処理ユニットを用いるように構成されうる。さらに、処理機能は、ソフトウェア機能、ハードウェア機能、ファームウェア機能、又はその任意の組合せを含むことができる。
【００４３】
図９は、図２Ａのウェブ・カメラ１１０及び図２Ｂのコンピュータ・システムを用いる典型的なカーソル制御動作５００を例示するフローチャートである。動作５００はブロック５０１で開始する、ここでウェブ・カメラ１１０に電源が投入され、コンピュータ・システム２００は動作している。ブロック５０５では、ウェブ・カメラ１１０は信号Ｉｓを受け取る。ブロック５１０では、検出・分離モジュール４１０は、信号Ｉｓが定義済みの赤外線信号を含んでいると判断して、この赤外線信号を他の信号ＧＩsから分離する段階に移る。ブロック５１５において、処理ロジックが、この赤外線信号はリモコン１２０を用いてカーソル２２２を遠隔制御できるようにする信号であると判断する。ブロック５２０では、カーソル制御モジュールがプロセッサ部２１０から信号を受け取り、これによりリモコン１２０によってカーソル２２２の遠隔制御が可能になる。このカーソル２２２は、表示部２２０上に表示される。
【００４４】
ブロック５２５では、ウェブ・カメラ１１０が、Ｘ−Ｙ方向にリモコン１２０をパニング動作することに対応する位置検出信号ＰＤLを受け取る（例えば、ウェブ・カメラ１１０が４つの分離信号ＰＤLを受け取る）。受け取られた信号ＰＤLは、ＡＲＵ４５０によって電圧振幅信号に変換されて、制御信号Ｃｓが生じる（ブロック５３０）。カーソル制御モジュール４７０は、制御信号Ｃｓを受け取り（ブロック５３５）、それに応じてカーソル２２２を位置付ける。
【００４５】
上記の内容は、幾つかの特定の実施形態を説明している。これらの実施形態は、以下のクレームの中で列挙された本発明を例示するものであり、これらの発明を限定するものと解釈してはならない。種々の変形例が、本発明の精神や範囲から逸脱することなく、当業者に明らかになるであろう。
【背景技術】
【０００１】
ウェブ・カメラは、ユーザが画像（通常、ユーザの画像）を他のコンピュータに同報通信することを可能にする一般的なコンピュータ周辺機器である。ウェブ・カメラは小型のカメラ（通常は、常にそうとは限らないが、ビデオカメラ）であり、その画像はインターネット、インスタント・メッセージ、又はＰＣビデオ会議アプリケーションを用いてアクセスされることができる。ウェブ・カメラという用語はそのような目的のために設計された低解像度のディジタル・ビデオカメラを説明するためにも使用されるが、非リアルタイム方法で記録するために使用されることもできる。
【０００２】
ウェブにアクセス可能なカメラには、連続的に又は一定の間隔をおいてウェブ・サーバに画像をアップロードするディジタル・カメラが含まれる。これはＰＣに装着されたカメラ又は専用のハードウェアによって実現されうる。
【０００３】
ウェブ・カメラは一般に、レンズ、イメージ・センサ、及び幾つかの支援電子部品を備えている。種々のレンズを使用でき、最も一般的なレンズはプラスチック・レンズであり、カメラの焦点を合わせるために回して入れたり出したりされることができる。調整を必要としない固定焦点レンズも使用できる。イメージ・センサは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）又は電荷結合素子（ＣＣＤ）とすることができる。前者は低価格のカメラによく使用されるが、ＣＣＤカメラは、低価格の範囲では必ずしもＣＭＯＳベースのカメラよりも性能が優れていることはない。顧客のウェブ・カメラは通常、毎秒約２５フレームの速度のビデオ・グラフィックス・アレイ（ＶＧＡ）領域の分解能を提供する。より高い分解能のカメラも使用できる。
【０００４】
支援電子部品は、センサからの画像を読み取り、この画像をホストコンピュータに送信する機能を有する。携帯電話用カメラなどの幾つかのカメラは、「ダイ上」に支援電子部品が付いたＣＭＯＳセンサを使用する。すなわちセンサ及び支援電子部品は、１つのシリコン・チップ上に構築されて空間と製造コストを節約する。
【０００５】
図１は、ウェブ・カメラ１１と赤外線リモコン（ＩＲ）機構の両方を有する従来のパーソナル・コンピュータ・システム１０を例示している。ウェブ・カメラ１１はユーザの画像を取り込み、コンピュータ・システム１０の他の構成部品と一緒に使用されて、例えばインターネットに接続された他のＰＣなどの他のサイトにこれらの画像を同報通信又は送信することができる。画像の捕捉や送信はリアルタイムで行われる。パーソナル・コンピュータ・システム１０を制御するため（例えば、カーソルをモニタ２０上に位置付けるため）に使用されることができる赤外線リモコン装置１２もシステム１０に関連している。リモコン装置１２を動作するには、パーソナル・コンピュータ・システム１０は、リモコン装置１２によって送信された赤外線信号を受信することができ、次にこの信号を処理してパーソナル・コンピュータ・システム１０内の望ましい制御機能を提供できる赤外線受信機１４を備える必要がある。パーソナル・コンピュータ・システム１０内で使用され、また任意の他のパーソナル・コンピュータ・システム内で一般的であるように、ウェブ・カメラ１１と赤外線遠隔制御システム（赤外線受信機１４、関連したソフトウェア又はファームウェア、及び赤外線リモコン装置１２）は、別個の機能を有する分離された構成要素である。これらの別個の機能は、構成要素を購入するためにユーザに余分な金を負担させる。
【発明の概要】
【０００６】
コンピュータ用の遠隔制御システムが開示される。このシステムは、複数のソースから画像を受け取ることができる１つ以上の装置を備える画像取り込みユニットを備えるウェブ・カメラと、この画像をリモコン装置によって発生された、少なくとも１つのカーソル制御を行える信号に検出及び分離できる検出・分離モジュールと、カーソル制御を行える信号を受け取り、１つ以上のカーソル制御信号を発生する処理ユニットとを備え、１つ以上のカーソル制御信号がリモコン装置の移動を示す信号を含み、この移動はコンピュータのディスプレイ上に表示されるカーソルの動きに変換され得る。
【０００７】
コンピュータを遠隔制御する方法も開示される。この方法には、画像取り込み装置において複数のソースからの放射を含む画像信号を受け取るステップと、受け取られた画像信号においてカーソル制御を行える信号を検出するステップと、この画像信号からカーソル制御を行える信号を分離するステップと、分離されたカーソル制御を行える信号を処理して、カーソル制御信号を発生するステップと、及びこのカーソル制御信号をコンピュータのカーソル移動を制御することに適用するステップと、が含まれる。
【０００８】
以下の図面を参照して、詳細な説明が行われる、これらの図面では同じ参照番号は同じ項目を指している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ウェブ・カメラを採用する従来のコンピュータ・システムを例示する図である。
【図２Ａ】ウェブ・カメラがコンピュータ・システムの機能を遠隔制御できるように使用される、コンピュータ・システムの実施形態を例示する図である。
【図２Ｂ】ウェブ・カメラがコンピュータ・システムの機能を遠隔制御できるように使用される、コンピュータ・システムの実施形態を例示する図である。
【図２Ｃ】ウェブ・カメラがコンピュータ・システムの機能を遠隔制御できるように使用される、コンピュータ・システムの実施形態を例示する図である。
【図３Ａ】図２Ａ及び図２Ｂのコンピュータ・システムの制御機能を例示する図である。
【図３Ｂ】図２Ａ及び図２Ｂのコンピュータ・システムの制御機能を例示する図である。
【図４Ａ】図２Ａ及び図２Ｂのコンピュータ・システムと一緒に使用される遠隔制御装置の実施形態を例示する図である。
【図４Ｂ】図２Ａ及び図２Ｂのコンピュータ・システムと一緒に使用される遠隔制御装置の実施形態を例示する図である。
【図５】ウェブ・カメラを使用する遠隔制御を採用しているコンピュータ・システムの別の実施形態を例示する図である。
【図６】図２Ａのウェブ・カメラの代表的な画像捕捉アレイと関連する電子部品を例示する図である。
【図７】赤外光を収集及び集束するために反射鏡を使用する遠隔制御装置の実施形態を例示する図である。
【図８】図２Ａのウェブ・カメラを使用するオン・スクリーン式カーソルを制御するための代表的な回路構成を例示する図である。
【図９】ウェブ・カメラを使用する代表的なカーソル制御動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ウェブ・カメラは、ユーザが画像（通常、ユーザの画像）を他のコンピュータに同報通信することを可能にする一般的なコンピュータ周辺機器である。ウェブ・カメラは、電磁スペクトルの赤外線範囲からの送信を取り込むことができる。本願で開示されるように、ウェブ・カメラ・システムは、カーソルをコンピュータ・ディスプレイ上に位置付けるように、かつ他のコンピュータ制御機能を実行するように、リモコン装置によって与えられた赤外（ＩＲ）スペクトル信号又は他の可視信号を使用するように適合される。
【００１１】
図２Ａは、リモコン装置とウェブ・カメラを用いてオン・スクリーン式カーソル制御を行うためのシステム１００の実施形態を例示している。システム１００は、実施形態が図２Ｂに示されているより大きなコンピュータ・システムの一部である。図２Ｂでは、コンピュータ・システム２００は、プロセッサ部２１０、ディスプレイ部２２０、及びキーボード２３０を備えている。他の標準的なコンピュータ構成部品も、コンピュータ・システム２００に加えることができる。ディスプレイ部２２０は、例えば、フラット・パネル・ディスプレイなどの標準的なコンピュータ・モニタとすることができる。カーソル２２０がディスプレイ部２２０上に示されており、このカーソルは、例えばマウス２３５を含む幾つかの位置決め装置の１つをユーザが使用することによって位置付けられることができる。１つの実施形態では、コンピュータ・システム２００はパーソナル・コンピュータである。しかしながら、他のコンピュータ・システムも、システム１００と通信することができる。
【００１２】
図２Ａに戻ると、システム１００は、ウェブ・カメラ１１０、赤外線リモコン１２０、及び関連する論理回路１３０を備えている。この論理回路１３０は、図２Ｂのプロセッサ部２１０の中に組み込まれることができる。このウェブ・カメラ１１０は、どのようなウェブ・カメラであってもよい。１つの実施形態では、ウェブ・カメラ１１０は、赤外線信号を検出するように設計されたセンサ（図２Ａには示されていない）を備えている。この同じセンサは、ユーザの可視画像に対応する光も検出することができる。最後に、このセンサは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ、図示されていない）から放射された光を検出できる。そのようなＬＥＤは、リモコン１２０に組み込まれることができる。ウェブ・カメラ１１０を経由してカーソル制御信号を受け取ることに加えて、システム１００は、例えば図示のように配置された別個の赤外線受信機１２５を備えることができる。しかしながら、ウェブ・カメラ１１０が赤外線信号を受け取る（又はウェブ・カメラ１１０が他の制御信号を受け取る）機能を備えれば、別個の赤外線受信機は不要になる。
【００１３】
このウェブ・カメラは、言うまでもなく、電磁スペクトルの種々の相異する部分からの電磁放射を取り込むことができる。これらの電磁スペクトルの種々の相違する部分には、本願で使用される場合は、例えば赤外放射や可視光が含まれる。これらは、本願で開示された実施形態の目的に対して、「異なる及び別個の」と考えられる。以下で説明されるように、処理回路及び／又は論理回路１３０は、ウェブ・カメラ１１０で受け取られた全電磁放射の中に望ましい赤外線信号が存在することを検出し、さらに処理するために赤外線信号を分離することができる。さらに、ウェブ・カメラ１１０は、リモコン１２０以外の物体からの赤外放射を受け取ることもできる。処理回路及び／又は論理回路１３０は、望ましい赤外線制御信号と不要な赤外放射との間を区別することができる。
【００１４】
画像を取り込むウェブ・カメラ１１０を用いる動作に当たっては、リモコン１２０を操作するユーザは通常、リモコン１２０をウェブ・カメラ１１０の近くに向けて、次にリモコン１２０上の１つ以上のボタンを操作するだけである。これらのボタンの幾つかは、オン・スクリーン式カーソル２２２を動作させる信号を発生するように使用されうる。このように発生された信号は、赤外線信号ＩＲsとすることができる。別の方法では、このように発生された信号は、電磁スペクトルの他の部分からの可視信号とすることができる。
【００１５】
リモコン１２０からのカーソル制御用赤外線信号ＩＲsは、大体において、ウェブ・カメラ１１０によって取り込まれる他の画像信号ＧＩsと同時に受け取られる。信号ＩＲsを他の画像信号ＧＩs又はいずれかの他の赤外線信号と区別するために、ウェブ・カメラ１１０又は関連する処理回路は、赤外線信号ＩＲsを検出して他の画像信号ＧＩsから分離するように構成され得る。そのような検出は、例えば、リモコン１２０が発生する独特なパターンの赤外線信号ＩＲsに基づいて行われる。次に処理回路は分離された赤外線信号ＩＲsをさらに処理して、望ましいカーソル制御信号を発生する。
【００１６】
図２Ｃを参照すると、画像信号Ｉsは全体的画像信号ＧＩs（例えば、ユーザのビデオ画像）及び赤外線信号ＩＲsを含んでいる。画像信号Ｉｓはウェブ・カメラ１１０で受け取られて、赤外部分が例えば、検出・分離モジュール４１０（図７を参照のこと）によって検出及び分離される。
【００１７】
図３Ａ及び図３Ｂは、遠隔制御システム１００のリモコン１２０が利用されているコンピュータ・システム２００の関連部分を示している。図３Ａは、遠隔制御信号が送信される前の、表示部２２０上に表示されたカーソル２２２の位置状態を示しており、図３Ｂは、遠隔制御信号が送信された後のカーソル２２２の位置状態を示している。
【００１８】
１つの実施形態では、遠隔制御システム１００は赤外光遠隔制御システムであり、赤外線信号ＩＲsの１つとして位置検出信号ＰＤLを遠隔制御信号として送信する光リモコン１２０と、その位置検出信号ＰＤLを受信し、かつ信号の特定のパラメータに基づいてリモコン命令（リモコン１２０の置換え）の詳細を認識（検出）する１つ以上のリモコン受信機を、その主な構成部品として備えている。図３Ａ及び図３Ｂで示された実施形態では、リモコン受信機はウェブ・カメラ１１０を備えている。この実施形態では、位置検出信号ＰＤLは、ウェブ・カメラ１１０が検出できる独特なパターンを有する赤外線信号である。さらに、この赤外線信号ＩＲsは、リモコン１２０によるカーソル２２２の初期制御及び他のオン・スクリーン機能の制御を可能にする赤外線イネーブル信号を含むことができる。
【００１９】
コンピュータ・システム２００では、システム１００を用いるリモコンは、カーソル２２２に対して実行される。このカーソル２２２は、表示部２２０上で表示されるポインタとして示されている。ウェブ・カメラ１１０は、表示装置２２０の前面フレーム部分の中に含まれているように例示されているが、このウェブ・カメラ１１０は、例えば図１で示されているように他の位置に配置されることもできる。
【００２０】
リモコン１２０は自由空間の中で動作される（例えば、パンされる）ため、リモコン１２０の中心軸１２１は第１の軸方向Ｘ（例えば、水平方向に対応する方向）、第２の軸方向Ｙ（例えば、水平方向に直交する垂直方向に対応する方向）、又はこれらの方向に対して傾斜した方向に移動するように描写されうる。この第１の軸方向Ｘと第２の軸方向Ｙは直交するように示されているが、別の実施形態では、これらの軸が直角に近い角度で交差して、第１の軸方向Ｘ内の光信号と第２の軸方向Ｙ内の光信号が区別され、検出されることができる。
【００２１】
システム１００は、リモコン１２０から送信された位置検出信号ＰＤLがウェブ・カメラ１１０によって受け取られて、リモコン１２０のパニング状態が、受け取られまた検出された位置検出信号ＰＤLの特定のパラメータ（例えば、絶対値及び相対比率）に基づいて検出されるように構成される。次に、これらの受け取られまた検出された位置検出信号ＰＤLは、パニング状態（例えば、右及び左へのパニング）に従ってカーソル２２２を位置付けるために、コンピュータ・システム２００の他の構成要素の中に含まれた論理回路１３０によって使用される。この論理回路１３０は、本願で使用される場合は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はその任意の組合せとすることができる。
【００２２】
図３Ａは、移動する前のカーソル２２２を示しており、図３Ｂは、移動軌跡２２２ａに沿って移動した後のカーソル２２２を示している。すなわち、リモコン１２０が−Ｘから＋Ｘまでパンされると、表示部２２０上に表示されたカーソル２２２は、パニングに対応してディスプレイ上で左（−Ｘ）から右（＋Ｘ）までパンされる。
【００２３】
カーソルのＸ−Ｙ位置決め制御を達成するために、リモコン１２０は、図４Ａに示されているように、位置検出信号ＰＤLの送信方向に対応する位置基準としての機能を果たす基準軸として、中心軸１２１の周りに複数の発光素子（赤外光又は他の光信号を放射できる）を用いて構成されうる。第１の発光素子１２３1及び第２の発光素子１２３2はリモコン１２０の前面パネル１２８上に配置され、互いに離間されて、それらは水平方向でリモコン１２０の中心軸１２１に関して対称にされる。すなわち、中心軸１２１と水平方向Ｘとの間の交差点は原点と定義されて、第１の発光素子１２３1及び第２の発光素子１２３2がこの原点に関して対称に配列される。
【００２４】
第１の発光素子１２３1は、光軸１２３aと光量分布特性又はパターンＬＤ1を有する。第２の発光素子１２３2は、光軸１２３bと光量分布特性又はパターンＬＤ2を有する。光軸１２３aと１２３bは、感度及び精度を向上させるために（図４Ｂを参照されたい）、中心軸１２１に対して反対方向に傾斜されて示されている。必要に応じて、同様の効果は、第１の発光素子１２３1と第２の発光素子１２３2との間の間隔を広げることによって達成されうる。
【００２５】
１つの実施形態では、第１及び第２の発光素子１２３1、１２３2からの位置検出信号ＰＤLは、これらの信号の放射タイミングを互いに相違させることによって区別されることができる。例えば、リモコン１２０は、時分割駆動システムを用いて第１の発光素子１２３1と第２の発光素子１２３2を駆動することによって、パルス位置変調（ＰＰＭ）信号として位置検出光信号ＰＤLを送信するように構成されうる。パルス位置変調は、散乱光、ＥＭＣ（電磁的両立性）ノイズ、及び他の影響による効果を最小にする。
【００２６】
第１の発光素子１２３1の光軸１２３aが、例えば、リモコン１２０を水平に移動することによってウェブ・カメラ１１０に直面される場合、この第１の発光素子１２３1からの光量は、第２の発光素子１２３2からの光量よりも大きくなる。このため、リモコン１２０の右方向への移動はウェブ・カメラ１１０によって検出されることができる。
【００２７】
前述されたカーソル２２２の水平制御に加えて、同様のプロセス（発光素子１２３3及び１２３4）を用いて垂直制御を行うことができ、結果としてカーソル２２２の二次元位置制御を実行することができる。
【００２８】
図４Ａ及び図４Ｂは、十字形状で第４の発光素子１２３4に対する第１の発光素子１２３1の配列を示しているが、リモコン１２０がこの構成に限定されることはない。例えば、発光素子はＴ字形状又はＬ字形状に配列されることができる。すなわち、第１の軸方向Ｘ及び第２の軸方向Ｙのそれぞれにおいて、対応する２つの発光素子は中心軸１２１に対して対称に配列されうる。
【００２９】
リモコン１２０は、カーソル２２２の赤外線制御を開始して、その後、カーソル２２２を所望の方向に移動するための種々の制御機能を備えることができる。１つの実施形態では、リモコン１２０は、赤外線リモコンを起動するために動作されるボタン１２２を備えている。ボタン１２２のその後の動作は、赤外線リモコン機能の電源をオフにすることである。
【００３０】
さらに、図４Ａ及び図４Ｂのリモコン１２０が４つの発光素子を用いて示されているが、このリモコン１２０はそのように限定されることはなく、発光素子を別の数や配列にすることもできる。例えば、リモコン１２０は、１つの発光素子しか使用しないことができる。この構成では、カーソル２２２を移動することは、リモコン１２０をパニングすることによって、やはり行うことができる。別の実施形態では、１つのボタンがトグル形式で赤外線制御を開始すること、その後カーソル２２２を位置付けることの両方を行うように動作する。他の手段も、カーソル２２２を始動させまた動作させることができる。このように、二次元にトグルを動作させることがカーソル２２２を二次元に移動させることに変換されて、リモコン１２０は静止又はほぼ静止の状態に維持される。
【００３１】
さらにその上、同じボタン１２２又は類似のボタンが使用されて、カーソル２２２が、「ドラッグ・アンド・ドロップ」及び「アイテム選択」等の他の一般的なコンピュータ関連のカーソル動作を開始できるようにされる。
【００３２】
他の手段も、オン・スクリーン式カーソルの二次元動作を制御することができる。１つの実施形態では、ＣＣＤのアレイを備えたウェブ・カメラ受信ユニットが、例えば、リモコン装置から認識されうる独特なパターンを有する赤外線信号ＩＲsを含む光信号Ｉｓを受け取り、そしてＣＣＤのアレイの全体にわたって信号ＩＲsの動きをコンピュータ表示部２２０上の対応する位置と相関させる。この実施形態は、図５に例示されている。図示のように、コンピュータ・システム３００は、ＣＣＤのアレイ３１５又は同様の画像取り込み装置を有するカメラ・システム３１０を備えている。プロセッサ３３０がカメラ・システム３１０に接続されている。このプロセッサ３３０は、とりわけ、ＣＣＤアレイ３１５によって取り込まれた画像情報を処理するように機能する。プロセッサ３３０は、今度は、カーソル３２２を示す表示部３２０に接続される。最後に、カーソル３２２をアクティブにしまた表示部３２０にわたって二次元の動きを制御するために、リモコン３４０が使用される。このリモコンは、カーソル制御部３４１及び発光装置３４３を備えている。
【００３３】
図５には、起点Ａから終点Ｂまでの表示部３２０上のカーソル３２２の平行移動も示されている。この平行移動は、リモコン３４０の動作によって制御されることができる。例えば、リモコン３４０を左から右に円弧Ａx状にパニングすることによって、発光装置３４３の中心軸３５１は、ＣＣＤアレイ３１５上の点Ａから点Ｂまで移動されて、その結果、中心軸３５３は現在はＣＣＤアレイ３１５上の異なる点を指し示すことになる。このＣＣＤアレイを横切る平行移動は、プロセッサ３３０によって検出及び処理されて、表示部３２０上の点Ａから点Ｂまでカーソル３２２の対応する平行移動が行われる。
【００３４】
前述された実施形態では、コンピュータ・システムの表示部は、常時オン・スクリーン式カーソルを表示できる。このオン・スクリーン式カーソルは、１つ以上の装置によって制御することができる。例えば、このオン・スクリーン式カーソルは、図２Ｂのマウス２３５によって制御されうる。しかしながら、リモコン装置（例えば、リモコン１２０及び３４０）が起動されている場合、オン・スクリーン式カーソルの制御は対応するリモコン装置によって行うことができる。そのような遠隔操作を可能にするために、ユーザはリモコン装置のカーソル制御部を操作できる。例えば、ユーザはカーソル制御部３４１（図５を参照のこと）を操作して、リモコン３４０からの光放射によってカーソル３２２の遠隔操作を行うことができる。
【００３５】
図６は、図５のウェブ・カメラの一例としての画像取り込みアレイ及び関連した電子部品を例示している。図示のように、ＣＣＤアレイ３１５が回路基板３１６上に配置され、またこの回路基板には、種々の電子回路部品が装着されている。これらの電子部品は処理回路及び／又は論理回路１３０の部分として使用され、光信号Ｉｓを制御信号に変換して、オン・スクリーン式カーソル（例えば、図２Ａのカーソル２２２）を移動させる。
【００３６】
図７は、ウェブ・カメラ１１０と一緒に使用してカーソル２２２の位置付けを制御する（図２Ｂを参照のこと）、さらに別のリモコン装置の実施形態を例示している。図７では、光学ウィンドウ３６２が付いたリモコン３６０が示されている。光学ウィンドウ３６２の背後には反射器３６４があり、この反射器は他の光源からＩＲ信号を取り込み、このＩＲ信号を集束し、そしてこのＩＲ信号をウェブ・カメラ１１０の画像取り込み装置に方向付ける。ここでは、ＩＲ信号が用いられてカーソル制御信号が作られる。リモコン３６０は、他の全ての点で図５に示されているリモコン３４０のように動作することができる。リモコン３６０と一緒に使用されうる他の赤外放射光源には、ウェブ・カメラ１１０自身が発生する赤外線信号、及び例えば室内灯（人工の光源）、太陽光及び同様の光源などの他の光源によって発生された赤外放射が含まれる。
【００３７】
図８は、ウェブ・カメラを用いてオン・スクリーン式カーソルを制御するための代表的な回路である。図８に示されている回路の構成要素は、ウェブ・カメラ１１０（図２Ａを参照）の中、及び／又はプロセッサ部２１０又は表示部２２０（図２Ｂを参照）の中に配置されうる。
【００３８】
リモコン１２０（図２Ａを参照）から放射された赤外線信号ＩＲsは、検出・分離回路４１０によって受け取られる。この検出・分離回路４１０は、受け取られた信号ＩＲsに対する独特なパターンを認識して、この信号ＩＲsをウェブ・カメラ１１０で受け取られた他の信号ＧＩsから分離する。このように分離された信号ＩＲsはフォトダイオード４１１、又はウェブ・カメラ１１０の光受信ユニット内に含まれた同様なデバイスに送られ、光電変換され、そしてＩＲ受信信号ＩＲＲｓとしてＩＲ受信信号処理ユニット４２０に入力される。
【００３９】
このＩＲ受信信号処理ユニット４２０は、前段において、信号ＩＲＲｓを固定範囲（振幅）の信号に増幅して信号処理を確実に実行できるようにする増幅器４２１と、この増幅器４２１に接続されて、フィードバック・ループを形成して信号の振幅を固定範囲に調整するリミッタ４２２を備えている。他の増幅器及び帯域通過フィルタが増幅器４２１の下流に接続され、信号ＩＲＲｓをさらに処理するために必要とされる。ＩＲ受信信号処理ユニット４２０は、変位検出ユニット４３０に対して入力信号ＩＲＲｓのそれぞれに対応する位置検出信号ＰＤｓを出力する。
【００４０】
変位検出ユニット４３０は、検出回路４３２、ノイズ・フィルタ４３４、及び演算処理ユニット（ＡＰＵ）４５０を備えている。検出回路４３２は、位置検出信号ＰＤｓに対して波形変換処理を実行して、入力信号ＩＲＲｓのそれぞれに対応する位置検出出力信号ＰＤｏを得る。回路４３２は、変調波を含む位置検出受信信号ＰＤｓから変調波を除いて、エンベロープを得る。すなわち、位置検出出力信号ＰＤｏは、望ましいカーソル運動を示す振幅値に変換されうる。
【００４１】
ノイズ・フィルタ４３４は、コンデンサ−抵抗（ＣＲ）フィルタ、インダクタ−コンデンサ（ＬＣ）フィルタ又は同様の回路配列を備えて、光受信信号処理ユニット４２０の中では除くことができないノイズを除去する。
【００４２】
演算処理ユニット４５０は、位置検出出力信号ＰＤｏに対してディジタル演算を実行することによって、リモコン１２０の移動状態（変位）を検出して、制御信号Ｃｓをカーソル２２２の位置を制御するカーソル制御モジュール４７０に出力する。演算処理ユニット４５０とカーソル制御モジュール４７０は、ウェブ・カメラ１１０、表示部２２０、又は処理部２１０、又はこれらの構成要素の任意の組合せの中に収容された処理ユニットを用いるように構成されうる。さらに、処理機能は、ソフトウェア機能、ハードウェア機能、ファームウェア機能、又はその任意の組合せを含むことができる。
【００４３】
図９は、図２Ａのウェブ・カメラ１１０及び図２Ｂのコンピュータ・システムを用いる典型的なカーソル制御動作５００を例示するフローチャートである。動作５００はブロック５０１で開始する、ここでウェブ・カメラ１１０に電源が投入され、コンピュータ・システム２００は動作している。ブロック５０５では、ウェブ・カメラ１１０は信号Ｉｓを受け取る。ブロック５１０では、検出・分離モジュール４１０は、信号Ｉｓが定義済みの赤外線信号を含んでいると判断して、この赤外線信号を他の信号ＧＩsから分離する段階に移る。ブロック５１５において、処理ロジックが、この赤外線信号はリモコン１２０を用いてカーソル２２２を遠隔制御できるようにする信号であると判断する。ブロック５２０では、カーソル制御モジュールがプロセッサ部２１０から信号を受け取り、これによりリモコン１２０によってカーソル２２２の遠隔制御が可能になる。このカーソル２２２は、表示部２２０上に表示される。
【００４４】
ブロック５２５では、ウェブ・カメラ１１０が、Ｘ−Ｙ方向にリモコン１２０をパニング動作することに対応する位置検出信号ＰＤLを受け取る（例えば、ウェブ・カメラ１１０が４つの分離信号ＰＤLを受け取る）。受け取られた信号ＰＤLは、ＡＲＵ４５０によって電圧振幅信号に変換されて、制御信号Ｃｓが生じる（ブロック５３０）。カーソル制御モジュール４７０は、制御信号Ｃｓを受け取り（ブロック５３５）、それに応じてカーソル２２２を位置付ける。
【００４５】
上記の内容は、幾つかの特定の実施形態を説明している。これらの実施形態は、以下のクレームの中で列挙された本発明を例示するものであり、これらの発明を限定するものと解釈してはならない。種々の変形例が、本発明の精神や範囲から逸脱することなく、当業者に明らかになるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ用の遠隔制御システムであって、
複数のソースから画像を受け取ることができる１つ以上の装置を備える画像取り込みユニットを備えるウェブ・カメラと、
前記画像をリモコン装置によって発生された、少なくとも１つのカーソル制御を行える信号に検出及び分離できる検出・分離モジュールと、
前記カーソル制御を行える信号を受け取り、１つ以上のカーソル制御信号を発生する処理ユニットと、
を備え、
前記１つ以上のカーソル制御信号が前記リモコン装置の移動を示す信号を含み、前記移動はコンピュータのディスプレイ上に表示されるカーソルの移動に変換可能である、遠隔制御システム。
【請求項２】
前記複数のソースが電磁スペクトルの別個の部分からの放射を発するソースを含み、前記カーソル制御を行える信号が赤外線信号である、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項３】
前記カーソルがＸ−Ｙ面を移動できる、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項４】
前記カーソル制御信号がカーソル・イネーブル信号を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項５】
前記カーソル制御信号がカーソル変換信号を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項６】
前記リモコン装置が、前記リモコン装置の動きを示す位置検出信号を発生するように配列された複数の発光素子を備える、ことを特徴とする請求項５に記載の遠隔制御システム。
【請求項７】
前記カーソル制御を行える信号が、１つ以上の発光ダイオードによって発生された可視範囲の信号である、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項８】
画像取り込み素子のアレイをさらに含み、個々の画像取り込み素子が前記カーソル制御を行える信号を取り込み、処理ユニットが取り込まれた信号を処理し、前記画像取り込み素子の位置を前記コンピュータ・ディスプレイ上の対応する位置に位置付ける、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項９】
前記画像取り込み素子が電荷結合素子（ＣＣＤ）である、ことを特徴とする請求項８に記載の遠隔制御システム。
【請求項１０】
コンピュータを遠隔制御する方法であって、
画像取り込み装置において複数のソースから発せられた放射を含む画像信号を受け取るステップと、
前記受け取られた画像信号においてカーソル制御を行える信号を検出するステップと、
前記画像信号から前記カーソル制御を行える信号を分離するステップと、
前記分離されたカーソル制御を行える信号を処理して、カーソル制御信号を発生するステップと、
前記カーソル制御信号をコンピュータ用カーソルの移動制御に対して適用するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記複数のソースが電磁スペクトルの別個の異なる部分からの放射を放出し、前記カーソル制御を行える信号が赤外線信号である、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記カーソル制御を行える信号がコンピュータ用カーソルの遠隔制御を開始する信号を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記カーソル制御信号がＸ−Ｙ方向の制御信号を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
ドラッグ・アンド・ドロップ機能を実行する信号を受け取って処理するステップと、
コンピュータ・ディスプレイ上に表示された項目のリストから１つの項目を選択する信号を受け取って処理するステップと、
をさらに含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
コンピュータを遠隔制御するためのシステムであって、
ウェブ・カメラが受け取るための遠隔制御信号を発生できる遠隔制御手段と、
前記発生された遠隔制御信号を受け取る手段と、
前記受け取られた遠隔制御信号を検出し、前記受け取られた遠隔制御信号を前記ウェブ・カメラで受け取られた他の信号から分離するための検出・分離手段と、
前記分離された信号を処理してカーソル制御信号を与える手段と、
前記カーソル制御信号をコンピュータ用カーソルに適用する手段と、
を備えるシステム。
【請求項１６】
前記遠隔制御手段が赤外線式遠隔制御手段を含む、ことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記遠隔制御手段が、前記遠隔制御手段の外部の赤外光を収集及び収束する反射器を備える、ことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記赤外線式遠隔制御手段が、Ｘ−Ｙ面において前記遠隔制御手段の動作を示すように構成された複数の赤外線放射素子を備える、ことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記遠隔制御手段が可視光信号を放射する手段を備える、ことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記遠隔制御信号を受け取る手段がＣＭＯＳ装置を備える、ことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１】
コンピュータ用の遠隔制御システムであって、
複数のソースから画像を受け取ることができる１つ以上の装置を備える画像取り込みユニットを備えるウェブ・カメラと、
前記画像をリモコン装置によって発生された、少なくとも１つのカーソル制御を行える信号に検出及び分離できる検出・分離モジュールと、
前記カーソル制御を行える信号を受け取り、１つ以上のカーソル制御信号を発生する処理ユニットと、
を備え、
前記１つ以上のカーソル制御信号が前記リモコン装置の移動を示す信号を含み、前記移動はコンピュータのディスプレイ上に表示されるカーソルの移動に変換可能である、遠隔制御システム。
【請求項２】
前記複数のソースが電磁スペクトルの別個の部分からの放射を発するソースを含み、前記カーソル制御を行える信号が赤外線信号である、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項３】
前記カーソルがＸ−Ｙ面を移動できる、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項４】
前記カーソル制御信号がカーソル・イネーブル信号を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項５】
前記カーソル制御信号がカーソル変換信号を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項６】
前記リモコン装置が、前記リモコン装置の動きを示す位置検出信号を発生するように配列された複数の発光素子を備える、ことを特徴とする請求項５に記載の遠隔制御システム。
【請求項７】
前記カーソル制御を行える信号が、１つ以上の発光ダイオードによって発生された可視範囲の信号である、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項８】
画像取り込み素子のアレイをさらに含み、個々の画像取り込み素子が前記カーソル制御を行える信号を取り込み、処理ユニットが取り込まれた信号を処理し、前記画像取り込み素子の位置を前記コンピュータ・ディスプレイ上の対応する位置に位置付ける、ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
【請求項９】
前記画像取り込み素子が電荷結合素子（ＣＣＤ）である、ことを特徴とする請求項８に記載の遠隔制御システム。
【請求項１０】
コンピュータを遠隔制御する方法であって、
画像取り込み装置において複数のソースから発せられた放射を含む画像信号を受け取るステップと、
前記受け取られた画像信号においてカーソル制御を行える信号を検出するステップと、
前記画像信号から前記カーソル制御を行える信号を分離するステップと、
前記分離されたカーソル制御を行える信号を処理して、カーソル制御信号を発生するステップと、
前記カーソル制御信号をコンピュータ用カーソルの移動制御に対して適用するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記複数のソースが電磁スペクトルの別個の異なる部分からの放射を放出し、前記カーソル制御を行える信号が赤外線信号である、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記カーソル制御を行える信号がコンピュータ用カーソルの遠隔制御を開始する信号を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記カーソル制御信号がＸ−Ｙ方向の制御信号を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
ドラッグ・アンド・ドロップ機能を実行する信号を受け取って処理するステップと、
コンピュータ・ディスプレイ上に表示された項目のリストから１つの項目を選択する信号を受け取って処理するステップと、
をさらに含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
コンピュータを遠隔制御するためのシステムであって、
ウェブ・カメラが受け取るための遠隔制御信号を発生できる遠隔制御手段と、
前記発生された遠隔制御信号を受け取る手段と、
前記受け取られた遠隔制御信号を検出し、前記受け取られた遠隔制御信号を前記ウェブ・カメラで受け取られた他の信号から分離するための検出・分離手段と、
前記分離された信号を処理してカーソル制御信号を与える手段と、
前記カーソル制御信号をコンピュータ用カーソルに適用する手段と、
を備えるシステム。
【請求項１６】
前記遠隔制御手段が赤外線式遠隔制御手段を含む、ことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記遠隔制御手段が、前記遠隔制御手段の外部の赤外光を収集及び収束する反射器を備える、ことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記赤外線式遠隔制御手段が、Ｘ−Ｙ面において前記遠隔制御手段の動作を示すように構成された複数の赤外線放射素子を備える、ことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記遠隔制御手段が可視光信号を放射する手段を備える、ことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記遠隔制御信号を受け取る手段がＣＭＯＳ装置を備える、ことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２０１１−５２３１３８（Ｐ２０１１−５２３１３８Ａ）
【公表日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１２４２６（Ｐ２０１１−５１２４２６）
【出願日】平成２０年６月４日（２００８．６．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６５７５２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１４８４４４
【国際公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（５１１０７６４２４）ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． (155)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月４日（２００８．６．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６５７５２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１４８４４４
【国際公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（５１１０７６４２４）ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． (155)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ．
【Ｆターム（参考）】
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