CN105074783A - 增强现实提供系统、记录介质及增强现实提供方法 - Google Patents

增强现实提供系统、记录介质及增强现实提供方法 Download PDF

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CN105074783A CN201480010466.8A CN201480010466A CN105074783A CN 105074783 A CN105074783 A CN 105074783A CN 201480010466 A CN201480010466 A CN 201480010466A CN 105074783 A CN105074783 A CN 105074783A
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Abstract

在增强现实提供系统中设置:传感器群,其测量与运动有关的信息;存储装置,其存储传感器群的基准位置;卡控制部,其判定传感器群是否存在于基准位置;位置姿势确定部,其在卡控制部判定为传感器群存在于基准位置后,基于存储在存储装置中的基准位置以及由传感器群测量出的与运动有关的信息,来确定传感器群的当前位置;以及显示部,其根据由位置姿势确定部确定的传感器群的当前位置来将输出信息进行输出,从而表现增强现实。

Description

增强现实提供系统、记录介质及增强现实提供方法
技术领域
本发明涉及用于实现对现实环境进行增强的增强现实的技术。
背景技术
现有技术中,通过在现实的环境中的信息中赋予由计算机等创建的信息来实现对现实环境进行增强的增强现实(AR:AugmentedReality)的技术是已知的。增强现实一般是在视觉上进行赋予。因此,为了通过计算机来实现增强现实,需要该计算机能知道体验增强现实的用户的视野,且准确掌握用户的位置很重要。
为此,作为掌握用户的位置的技术,提出了采用GPS(GlobalPositioningSystem;全球定位系统)来实现增强现实的技术。例如,专利文献1所记载的技术是如下技术:基于由GPS获取的用户的位置信息来决定要显示的虚拟物体的内容、在现实环境中的显示位置,并对现实的视觉信息与虚拟物体进行合成显示。在专利文献1中,根据由GPS获取到的用户的位置信息,通过数据库来获取周围的地上物信息,并在透过型显示器中描画虚拟物体,从而实现了现实环境与虚拟物体的合成。
另外,例如,利用拍摄图像的增强现实技术也是已知的。作为利用拍摄图像的增强现实技术,有如下方法:在现实空间中设置具有专用的识别信息的图像(标记),若在拍摄图像内存在标记,则在该标记上描画预设的虚拟物体。另外,还有对图像内的特定的图形(人体等)进行识别来描画虚拟物体的方法等。例如,在专利文献2中,记载了利用现实环境中存在的标记来使虚拟物体的重叠显示成为可能的技术。另外,在专利文献3中,记载了在现实环境中无需作为实际物体的标记,而对作为已知的现实空间的配置物进行识别来使虚拟物体的显示成为可能的技术。
专利文献1:JP特开2012-068481号公报
专利文献2:JP特开2012-141779号公报
专利文献3:JP特开2003-256876号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1所记载的技术中,存在如下问题:在GPS信号微弱的环境下,由于GPS的定位精度的下降,虚拟物体的显示位置会偏离。在专利文献1所记载的技术中,原本就存在在不能接收GPS信号的环境下甚至不能显示虚拟物体这样的问题。尤其是增强现实通常是在室内提供,而室内具有GPS信号易变微弱这样的特性。因此,有时增强现实与GPS的相容性会变差。另外,增强现实虽由可移动性的输出装置实现,但在利用GPS信号的情况下,始终必须一边接收GPS信号一边进行处理,因此对于不得不进行电池驱动的可移动性的输出装置而言,还存在导致功耗的增大这样的问题。
另外,在专利文献2、3所记载的技术中,有如下问题:根据标记或配置物的状态,存在识别失败的可能性。另外,还有如下问题:需要在现实空间中设置特定的标记或配置物,故破坏景观。另外,还有如下问题:在变更虚拟物体的显示内容时,需要进行现实环境中的标记或配置物的移动,因此通用性会下降。进而,还有如下问题:在执行增强现实的期间,需要始终进行针对拍摄图像的图像识别处理,因此运算量大,对计算机的负荷以及功耗大。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题,第1方面的发明提供一种增强现实提供系统,具备:传感器,其测量与运动有关的信息;第1存储单元,其存储所述传感器的基准位置;判定单元,其判定所述传感器是否存在于所述基准位置;位置确定单元,其在所述判定单元判定为所述传感器存在于所述基准位置后,基于存储在所述第1存储单元中的所述基准位置以及由所述传感器测量出的所述与运动有关的信息,来确定所述传感器的当前位置;以及输出单元,其根据由所述位置确定单元确定的所述传感器的当前位置来将输出信息进行输出,从而表现增强现实。
另外,第2方面的发明是在第1方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,所述第1存储单元存储有所述基准位置处的所述传感器的姿势,所述增强现实提供系统还具备:姿势确定单元,其在所述判定单元判定为所述传感器存在于所述基准位置后,基于存储在所述第1存储单元中的所述基准位置处的所述传感器的姿势以及由所述传感器测量出的所述与运动有关的信息,来确定所述传感器的当前的姿势,所述输出单元根据由所述姿势确定单元确定的所述传感器的当前的姿势来将输出信息进行输出。
另外,第3方面的发明是在第1方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,所述增强现实提供系统具备:位置可变的便携式终端装置、以及绝对位置已知的指标单元;所述便携式终端装置具备:所述传感器,以及获取单元,其获取所述指标单元的个别信息;在所述获取单元获取到所述指标单元的个别信息时,所述判定单元判定为所述传感器存在于所述基准位置。
另外,第4方面的发明是在第3方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,所述指标单元是固定于所述绝对位置的静置型的装置,所述获取单元具备:第1无线通信单元,其在所述传感器存在于所述基准位置时与所述静置型的装置进行近场无线通信。
另外,第5方面的发明是在第4方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,在所述便携式终端装置与所述静置型的装置之间正在进行近场无线通信时,所述静置型的装置将所述基准位置发送至所述便携式终端装置。
另外,第6方面的发明是在第4方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,在所述便携式终端装置与所述静置型的装置之间正在进行近场无线通信时,所述静置型的装置将作为所述输出信息的候选的候选信息发送至所述便携式终端装置。
另外,第7方面的发明是在第3方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,所述增强现实提供系统具备多个所述便携式终端装置;所述便携式终端装置具备:第2通信单元,其与增强现实空间内存在的其他便携式终端装置进行基于无线的数据通信,以及所述输出单元;第2通信单元通过基于无线的数据通信来接收所述其他便携式终端装置所具备的所述传感器的当前位置,所述输出单元根据由所述第2通信单元接收到的所述其他便携式终端装置所具备的所述传感器的当前位置来将输出信息进行输出。
另外,第8方面的发明是在第3方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,所述便携式终端装置具备:第3通信单元,其与增强现实空间内存在的终端装置进行基于无线的数据通信,以及所述输出单元;所述第3通信单元通过基于无线的数据通信来接收与所述终端装置有关的固有的信息,所述输出单元根据由所述第3通信单元接收到的与所述终端装置有关的固有的信息来将输出信息进行输出。
另外,第9方面的发明是在第1方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,所述增强现实提供系统还具备:第2存储单元,其存储与所述传感器所附随的对象物有关的信息,所述输出单元将与存储在所述第2存储单元中的关于所述对象物的信息相应的输出信息进行输出。
另外,第10方面的发明是在第1方面的发明所涉及的增强现实提供系统中,所述增强现实提供系统还具备:生物体传感器,其测量与生物体有关的生物体信息,所述输出单元将与由所述生物体传感器测量出的生物体信息相应的输出信息进行输出。
另外,第11方面的发明是一种记录介质,记录计算机可读的程序,通过由计算机执行所述程序来使所述计算机执行具有如下步骤的增强现实提供方法,即,由传感器测量与运动有关的信息的步骤;使第1存储单元存储所述传感器的基准位置的步骤;判定所述传感器是否存在于所述基准位置的步骤;在判定为所述传感器存在于所述基准位置后,基于存储在所述第1存储单元中的所述基准位置以及由所述传感器测量出的所述与运动有关的信息,来确定所述传感器的当前位置的步骤;以及根据确定出的所述传感器的当前位置来将输出信息进行输出从而表现增强现实的步骤。
另外,第12方面的发明提供一种增强现实提供方法,具有:由传感器测量与运动有关的信息的步骤;使第1存储单元存储所述传感器的基准位置的步骤;判定所述传感器是否存在于所述基准位置的步骤;在判定为所述传感器存在于所述基准位置后,基于存储在所述第1存储单元中的所述基准位置以及由所述传感器测量出的所述与运动有关的信息,来确定所述传感器的当前位置的步骤;以及根据确定出的所述传感器的当前位置来将输出信息进行输出从而表现增强现实的步骤。
发明效果
第1方面至第12方面所记载的发明由传感器测量与运动有关的信息,存储传感器的基准位置,并判定传感器是否存在于基准位置,在判定为传感器存在于基准位置后,基于所存储的基准位置、以及由传感器测量出的与运动有关的信息,来确定传感器的当前位置。然后,通过根据确定出的传感器的当前位置来将输出信息进行输出,从而表现增强现实。由此,即使在不能接收GPS信号的环境下,也能不设置标记等就能实现增强现实。
附图说明
图1是表示实施方式中的增强现实提供系统的图。
图2是实施方式中的便携式终端装置、基准位置提供装置以及数据库服务器的框图。
图3是将实施方式中的便携式终端装置所具备的功能块与数据的流动一起表示的图。
图4是表示实施方式中的增强现实提供方法的流程图。
图5是表示在实施方式中对用户所提供的增强现实空间的景观的显示例的图。
图6是表示在实施方式中对用户所提供的增强现实空间的景观的显示例的图。
图7是表示另一优选实施方式中的增强现实提供系统的图。
图8是将另一优选实施方式中的便携式终端装置所具备的功能块与数据的流动一起表示的图。
图9是表示通过便携式终端装置间的无线通信而实现的增强现实的例子的图。
图10是表示通过便携式终端装置与终端装置之间的无线通信而实现的增强现实的例子的图。
图11是表示又一优选实施方式中的增强现实提供系统的图。
图12是又一优选实施方式中的便携式终端装置的框图。
图13是将又一优选实施方式中的便携式终端装置所具备的功能块与数据的流动一起表示的图。
图14是表示又一优选实施方式中的增强现实提供方法的流程图。
图15是表示通过又一优选实施方式中的增强现实提供系统而实现的增强现实的例子的图。
图16是例示增强现实空间内的幽灵图像的显示位置的图。
图17是表示幽灵图像的显示例的图。
图18是表示幽灵图像的显示例的图。
图19是表示幽灵图像的显示例的图。
图20是表示在又一优选实施方式中变更幽灵图像的显示的情况下的变形例的图。
图21是由又一优选实施方式中的增强现实提供系统提供的搜索应用的增强现实的显示例。
图22是由又一优选实施方式中的增强现实提供系统提供的搜索应用的增强现实的显示例。
符号说明
1,1a,1b,1c增强现实提供系统
10基准位置提供装置
100非接触IC卡读取部
21,101,110存储装置
102,111,210程序
103基准信息
11数据库服务器
112候选信息
12,12a,12b,12c,12d终端装置
2,2a,2b便携式终端装置
20CPU
200卡控制部
201,201a位置姿势确定部
202,202a增强现实构成部
211拥有者信息
212测量信息
213,213d摄像图像信息
213a店铺内图像
213b,213c游戏中心内图像
214位置信息
215输出信息
215a路径
215b,215c,215d广告
215e店铺内图像
215f路径
215g星标
215h,215i优惠券
215j虚拟形象图像
215k,215p,215t,215v消息
215m,215n角色图像
215q柳图像
215r幽灵图像
215s宝箱图像
215u指南针图像
216生物体信息
22操作部
23,23a显示部
24传感器群
25摄像部
26非接触IC卡部
27通信部
28生物体传感器
29扬声器
9增强现实空间
90圆
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。其中,在以下的说明中只要不作特别限定,有关方向或朝向的描述为了方便该说明而与附图相对应,并不限定例如实施品、产品或权利范围等。
另外,本申请主张2013年3月6日在日本国提出申请的专利申请号JP2013-043838的利益,该申请的内容通过引用而援引于此。
图1是表示优选实施方式中的增强现实提供系统1的图。图1所示的增强现实空间9示意性地图示了增强现实提供系统1提供增强现实的区域。
增强现实提供系统1具备:便携式终端装置2、绝对位置已知且构成为位置被固定为该绝对位置的静置型的装置的基准位置提供装置10、以及数据库服务器11。此外,便携式终端装置2、基准位置提供装置10以及数据库服务器11的数量不限于图1所示的数量。
在增强现实提供系统1中,基准位置提供装置10以及数据库服务器11设想为由系统运营者提供并设置的装置。另一方面,作为便携式终端装置2,设想为对系统运营者想要提供增强现实的区域进行了访问的用户所拥有的装置,个人所拥有的便携式电话、智能手机或者PDA终端等符合。
图2是优选实施方式中的便携式终端装置2、基准位置提供装置10以及数据库服务器11的框图。
便携式终端装置2具备:CPU20、存储装置21、操作部22、显示部23、传感器群24、摄像部25、非接触IC卡部26以及通信部27。便携式终端装置2通过被用户携带,构成为附随作为对象物的用户来进行移动的装置(存在位置可变的装置)。另外,便携式终端装置2具备传感器群24,从而该传感器群24也成为了附随作为对象物的用户的状态。
CPU20一边读取存储装置21中所保存的程序210一边执行,进行各种数据的运算或控制信号的生成等。由此,CPU20具有不仅控制便携式终端装置2所具备的各构成而且运算并创建各种数据的功能。即,便携式终端装置2构成为一般的计算机。
存储装置21提供在便携式终端装置2中存储各种数据的功能。特别地,存储装置21用于存储程序210、基准信息103、候选信息112、测量信息212、位置信息214、输出信息215、摄像图像信息213以及拥有者信息211。
作为存储装置21,被用作CPU20的临时性的工作区的RAM或缓冲器、读取专用的ROM、非易失性的存储器(例如NAND存储器等)、存储较大容量的数据的硬盘、专用的读取装置中所装载的可移动性的存储介质(CD-ROM、PC卡、SD卡、USB存储器等)等符合。在图1中,示出了存储装置21仿佛是1个结构物的样子。然而,通常,存储装置21是上述例示的各种装置(或者介质)当中根据需要所采用的多种装置所构成的。即,存储装置21是具有存储数据的功能的装置群的总称(关于后述的存储装置101,110也同样。)。
另外,现实的CPU20是在内部具备可高速访问的RAM的电子电路。但是,为了方便说明,以这样的CPU20所具备的存储装置也包括在存储装置21中的情况来进行说明。即,在优选实施方式中,以CPU20自身临时存储的数据也由存储装置21存储的情况进行说明。
操作部22是为了由用户对便携式终端装置2(增强现实提供系统1)输入指示而被操作的硬件。作为操作部22,例如,各种按键或按钮类、触摸面板、定点设备等符合。
显示部23是具有通过对各种数据进行显示来进行输出的功能的硬件。作为显示部23,例如,灯或LED、液晶显示器或液晶面板等符合。特别地,优选实施方式中的显示部23具备将图像显示于画面的液晶显示器,具有通过对输出信息215进行输出来表现增强现实的功能。
传感器群24由对与运动有关的信息进行测量的多个传感器构成。作为传感器群24所包括的传感器,加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器等用于执行相对定位的检测装置符合。来自传感器群24的输出(测量值)被转发至存储装置21,并被作为测量信息212进行存储。细节将后述,CPU20基于测量信息212来运算基于“运动”的移动路径。
基于由传感器群24测量出的测量信息212所运算的移动路径严格讲是传感器群24的移动路径。但如已说明,在优选实施方式中的增强现实提供系统1中,用户携带便携式终端装置2,从而传感器群24成为附随作为对象物的用户的状态。由此,传感器群24将测量反映用户的运动的信息。因此,增强现实提供系统1将传感器群24的移动路径视作该传感器群24所附随的用户的移动路径。在以下的说明中,只要不特别限定,就不区分传感器群24的移动路径与对象物(用户)的移动路径,而仅称为“移动路径”。
此外,可以采用现有的技术,适当校正、修正传感器群24的移动路径,来成为精度更高的对象物的移动路径。例如,针对在得到了表征用户的步行状态的测量信息212的期间的用户的移动路径,可以不使用测量信息212来运算,而采用用户的平均步幅或步行速度这样的信息(例如,拥有者信息211中所含的信息)来运算。另外,传感器群24所包括的传感器不限于上述所示的例子。
摄像部25具备透镜等光学元件和CCD等光电变换元件,具有对处于摄像范围内的被摄体进行摄像来获取表现该被摄体的现实的外观的摄像图像信息213的功能。即,摄像部25具有作为一般的数码相机的构成以及功能。
细节将后述,在优选实施方式中,显示部23通过将表现在周围现实地存在的被摄体的现实的外观的摄像图像信息213、与从表现周围不存在的事物(包括字符等。)的候选信息112中选择的输出信息215进行合成并显示,从而在画面中表现增强现实。另外,在以下的说明中,只要不特别限定,摄像图像信息213是由多个帧图像构成的彩色的运动图像。
非接触IC卡部26具有一般的非接触IC卡的构成以及功能。由此,便携式终端装置2能与基准位置提供装置10的非接触IC卡读取部100之间进行近场无线通信。此外,非接触IC卡部26的电路构成以及功能等能酌情采用现有技术(各种标准规格等)。因此,省略关于非接触IC卡部26的电路构成以及功能的详细的说明。
如此,便携式终端装置2具备非接触IC卡部26。因此,用户通过使便携式终端装置2向基准位置提供装置10的非接触IC卡读取部100接近并遮罩,能在非接触IC卡部26侧从基准位置提供装置10获取需要的信息。特别地,优选实施方式中的便携式终端装置2从基准位置提供装置10获取基准信息103以及候选信息112。此外,在以下的说明中,将用户使便携式终端装置2接近并遮罩非接触IC卡读取部100的一系列动作称为“可通信化动作”。
通信部27提供便携式终端装置2与外部的装置之间进行基于无线的通信的功能。通信部27所提供的通信不限于数据通信,还可以是通话。
基准位置提供装置10是设置在提供增强现实的区域的附近的装置。基准位置提供装置10的绝对位置已知,构成为固定于该绝对位置的静置型的装置。如图2所示,基准位置提供装置10具备非接触IC卡读取部100以及存储装置101。此外,尽管在图2中省略了基准位置提供装置10的详细的构成的图示,但基准位置提供装置10具备CPU、操作部、显示部以及通信部等,作为一般的计算机来构成。
非接触IC卡读取部100与一般的非接触IC卡之间进行近场无线通信,从而能读取该非接触IC卡中所存储的各种信息,而且还能对该非接触IC卡发送各种信息。作为这样的非接触IC卡读取部100,能适用现有的技术,因此省略详细的说明。优选实施方式中的非接触IC卡读取部100与便携式终端装置2所具备的非接触IC卡部26之间进行近场无线通信。
构成基准位置提供装置10的外表面的框体如图1所示,呈适合用户进行可通信化动作的外观。即,呈用户执行可通信化动作时的便携式终端装置2(传感器群24)的位置以及姿势被明确规定的外观。具体而言,在非接触IC卡读取部100的位置上,框体的外表面呈相对于水平面倾斜的平面形状,且该外表面的色彩与其他部分不同地被图案化。由此,用户能无混乱且准确地执行可通信化动作。
用户执行可通信化动作时的便携式终端装置2的位置以及姿势如前所述,由基准位置提供装置10的框体规定。另外,基准位置提供装置10的绝对位置是已知的,且基准位置提供装置10是静置型的装置,因此该绝对位置不容易变化。因此,在基准位置提供装置10的非接触IC卡读取部100与便携式终端装置2的非接触IC卡部26彼此进行数据通信时,能视作便携式终端装置2(传感器群24)的位置以及姿势已知。
优选实施方式中的增强现实提供系统1将基准位置提供装置10的非接触IC卡读取部100与便携式终端装置2的非接触IC卡部26彼此进行数据通信时的便携式终端装置2(传感器群24)的位置作为“基准位置”,并将该基准位置处的传感器群24的姿势(朝向)作为“基准位置处的姿势”。
基准位置以及基准位置处的姿势均在设置基准位置提供装置10时针对各基准位置提供装置10的每一个来预先进行测量,能作为基准信息103而存储。即,基准信息103相当于基准位置提供装置10的个别信息,是表示非接触IC卡读取部100与非接触IC卡部26彼此进行数据通信时的传感器群24的位置以及姿势(朝向)的信息。而且,基准位置提供装置10具有将基准信息103向便携式终端装置2进行发送来对该便携式终端装置2提供该基准信息103的功能。
存储装置101是具有在基准位置提供装置10中存储信息的功能的装置的总称。特别地,存储装置101存储由基准位置提供装置10的CPU(未图示)执行的程序102、作为基准位置提供装置10的个别信息的基准信息103、以及从数据库服务器11获取的候选信息112。
数据库服务器11如图2所示,具备存储装置110。此外,尽管在图2中省略了数据库服务器11的详细的构成的图示,但数据库服务器11具备CPU、操作部、显示部以及通信部等,构成为一般的计算机。
数据库服务器11与基准位置提供装置10不同,是不限于设置在提供增强现实的区域的附近,还能设置在各种场所的装置。作为数据库服务器11的设置场所,例如设想系统运营者的中心或后院等。数据库服务器11经由LAN或互联网、公众网等网络与基准位置提供装置10进行连接,根据需要将候选信息112发送给基准位置提供装置10。
存储装置110是具有在数据库服务器11中存储信息的功能的装置的总称。特别地,存储装置110存储由数据库服务器11的CPU(未图示)执行的程序111、以及候选信息112。
候选信息112是与在提供增强现实时所使用的素材(内容物)有关的信息。候选信息112由数据库服务器11的操作员、设计师、编程员等创建,并被保存在存储装置110中。具体而言,候选信息112是在增强现实中所显示的虚拟物体的图形信息、与位置有关的信息、与时间有关的信息、或者增强现实空间9中的地图信息(布局数据)等。此外,对于候选信息112中所含的各信息,附加有在作为输出信息215进行选择时所参照的标签(分类、说明等)。
候选信息112一般是按在基准位置提供装置10的周边所提供的每个增强现实而不同的信息。另外,候选信息112针对各基准位置提供装置10的每一个,从数据库服务器11进行发送。另外,在变更提供中的增强现实的内容时,在数据库服务器11中更新候选信息112,并向相应的基准位置提供装置10进行上传。
图3是将优选实施方式中的便携式终端装置2所具备的功能块与数据的流动一起进行表示的图。图3所示的卡控制部200、位置姿势确定部201以及增强现实构成部202是通过由CPU20遵照程序210进行动作来予以实现的功能块。
卡控制部200具有通过控制非接触IC卡部26来控制与基准位置提供装置10之间的近场无线通信的功能。即,卡控制部200构成了与非接触IC卡部26之间的接口,将非接触IC卡部26接收到的基准信息103以及候选信息112转发至存储装置21进行存储。此外,在图3中,关于从存储装置21读出某些信息并从非接触IC卡部26发送的情况并未图示,但也可以存在这样的信息。即,非接触IC卡部26可以不是写入专用。
如前所述,在优选实施方式中,非接触IC卡部26与基准位置提供装置10的非接触IC卡读取部100之间开始了近场无线通信时,判定为便携式终端装置2(传感器群24)存在于基准位置。即,卡控制部200判定为非接触IC卡部26接收到基准信息103的时刻是被判定为便携式终端装置2(传感器群24)存在于基准位置的时刻。如此,优选实施方式中的卡控制部200具有相当于本发明所涉及的判定单元的功能。
位置姿势确定部201基于由传感器群24测量出的测量信息212,来运算作为相对定位的结果的移动路径。此外,在由传感器群24观测的“与移动有关的信息”中还含有与旋转移动有关的信息。因此,在由位置姿势确定部201运算的移动路径中,不仅包含位置的变化履历(移动轨迹),还包含与姿势的变化有关的信息。
另外,位置姿势确定部201基于通过运算而求出的移动路径的起点的绝对位置来将该移动路径的终点的位置变换为绝对位置,从而不仅确定便携式终端装置2(传感器群24)的当前位置,还确定便携式终端装置2(传感器群24)的当前的姿势。此外,移动路径的起点的绝对位置是指包含在基准信息103中的基准位置。
即,位置姿势确定部201具有如下功能:在基准信息103的接收后,基于存储装置21中所存储的基准信息103、以及测量信息212,来确定便携式终端装置2的当前位置,而且确定便携式终端装置2的当前的姿势。在优选实施方式中,基准信息103的接收后是指,由卡控制部200判定为传感器群24存在于基准位置后。另外,测量信息212是由传感器群24测量出的与运动有关的信息。即,优选实施方式中的位置姿势确定部201具有相当于本发明所涉及的位置确定单元以及姿势确定单元的功能。
由位置姿势确定部201确定出的便携式终端装置2的当前位置以及当前的姿势作为位置信息214而被存储至存储装置21。
增强现实构成部202具有如下功能:参照由位置姿势确定部201求出的位置信息214、以及拥有者信息211,来从作为用于表现增强现实的素材的候选信息112中提取输出信息215。
此外,拥有者信息211是指,通过对操作部22进行操作而由用户输入的与该用户有关的信息,更具体而言是与对象物的特性有关的信息。具体而言,是拥有便携式终端装置2的用户的年龄、性别、职业、住所、兴趣、爱好、行动(购买)履历、病历(过敏的有无等)、婚姻状况、家族构成、拥有物(车、家等)这样的个人信息。这些信息不限于是从操作部22直接输入的信息,也可以由其他应用自动收集。
另外,输出信息215在优选实施方式中是在显示部23中显示于液晶显示器的画面的信息,相当于用于在所提供的增强现实中增强现实的信息。显示部23通过将输出信息215重叠(合成)或者追加于摄像图像信息213进行显示,从而在该画面中表现增强现实。此外,输出信息215可以在从候选信息112中进行提取时由增强现实构成部202进行加工。即,这样的加工过程有关的信息也可以包含在候选信息112中。
以上是优选实施方式中的增强现实提供系统1的构成以及功能的说明。接下来,针对使用增强现实提供系统1来对用户提供增强现实的方法,具体地进行说明。
图4是表示优选实施方式中的增强现实提供方法的流程图。在优选实施方式中,关于使用增强现实来实现百货店或购物中心等集合店铺中的店铺引导的例子进行说明。即,以如下应用为例来进行说明:以集合店铺内作为增强现实空间9,来将用户引导至目的店铺。因此,在优选实施方式中的候选信息112中含有:集合店铺的示意图、以及配置在示意图内的各店铺的位置信息、广告信息、优惠券信息等。
此外,在开始图4所示的各步骤前,启动便携式终端装置2,完成给定的初始设定,并设在存储装置21中存储有拥有者信息211。另外,在基准位置提供装置10的存储装置101中已经存储有基准信息103以及候选信息112。另外,尽管在图4中为了方便说明,示出了针对1人的用户的各步骤,但增强现实提供系统1能同时对多个用户(多个便携式终端装置2)提供增强现实。
用户若到达集合店铺(增强现实空间9)(步骤S1),则使用所持有的便携式终端装置2,对设置于入口的基准位置提供装置10进行可通信化动作(步骤S2)。
在优选实施方式中,若用户不进行可通信化动作,则增强现实提供系统1难以对该用户提供增强现实。因此,优选设置在来店时等让用户可靠地执行可通信化动作的机制。
作为这样的机制,例如考虑构成为:通过可通信化动作来对便携式终端装置2附加来店积分。若如此构成,则能进一步促进想要积攒来店积分的用户的可通信化动作。当然,也可以在入口附近张贴对顾客(用户)促进可通信化动作的海报等。
通过使用户执行可通信化动作(步骤S2),从而在便携式终端装置2的非接触IC卡部26与基准位置提供装置10的非接触IC卡读取部100之间开始近场无线通信。由此,便携式终端装置2的CPU20(卡控制部200)在步骤S3中判定为“是”。即,卡控制部200在步骤S3中判定为“是”的时间点,判定为便携式终端装置2(传感器群24)存在于基准位置。
若无线通信开始,则便携式终端装置2从基准位置提供装置10获取基准信息103以及候选信息112(步骤S4)。由此,在存储装置21中保存基准信息103以及候选信息112。
与步骤S4的处理并行地,摄像部25开始周围(增强现实空间9内)的摄像(步骤S5)。由此,以后,成为对应于摄像周期来获取摄像图像信息213的状态。此外,尽管在优选实施方式中,步骤S5的处理基于可通信化动作而自动开始,但当然也可以构成为基于用户的指示(针对操作部22的用户操作)而开始。
与步骤S5的处理并行地,传感器群24开始与移动有关的信息的测量(步骤S6)。由此,以后,成为对应于传感器群24的测量周期来更新测量信息212的状态。即,成为增强现实空间9内的用户(便携式终端装置2)的移动有关的信息被传感器群24作为测量信息212持续收集的状态。
若步骤S4至S6被执行,则位置姿势确定部201基于基准信息103(移动路径的起点有关的信息)以及测量信息212(用于求取移动路径的信息),确定便携式终端装置2的当前位置以及当前的姿势(步骤S7),来创建位置信息214。
接下来,增强现实构成部202根据位置信息214来决定增强现实空间9中的绝对位置和姿势,并决定该增强现实中的视点以及视线方向。进而,增强现实构成部202根据决定的视点以及视线方向,来从候选信息112中提取输出信息215(步骤S8)。
若视点以及视线方向确定,则能决定增强现实空间9中的视野。而且,若增强现实空间9中的视野确定,则对应于该视野而待虚拟显示的事物(虚拟物体)以及该事物的形状等确定。如此,增强现实构成部202能从候选信息112中选择适当的输出信息215。此外,在创建了位置信息214后基于该位置信息214来选择输出信息215的原理还能酌情应用现有的技术。
在优选实施方式中,增强现实构成部202所决定的“视点以及视线方向”与摄像部25的“摄像点(摄像范围的中心点)以及摄像方向”越一致,就越能抑制对输出信息215与摄像图像信息213进行合成显示时的用户的不协调感。因此,优选使位置姿势确定部201考虑该点(便携式终端装置2中的摄像部25的位置、朝向)来创建位置信息214。
在集合店铺中的店铺引导中,即使用户的当前位置(位置信息214)相同,若用户的目的地不同,则也需要变更进行显示的虚拟物体(引导路径等)。即,必须根据目的地等与位置信息214不同的信息来选择输出信息215。因此,优选实施方式中的增强现实构成部202不仅参照位置信息214还参照拥有者信息211来提取输出信息215。
首先,增强现实构成部202根据拥有者信息211,从集合店铺内的多个店铺之中决定用户的目的店铺。作为用于进行这样的决定的信息,例如能利用拥有者信息211中所含的用户的兴趣、购买履历、来店履历、店铺搜索履历、作为目的地而被输入的店铺名等。一般而言,作为拥有者信息211而被记录的信息是不定的。因此,增强现实构成部202对拥有者信息211中存在的盖然性高的信息预先进行加权(赋予优先顺位),在参照时执行对实际所保存的各信息的权重进行了相加的评价,从而决定用户的目的店铺。
若是由系统运营者提供的装置,则伴有难以网罗性地收集作为用户的个人信息的拥有者信息211的困难。这是由于,害怕个人信息外泄的用户在将自己的个人信息提供给他人的装置的方面是消极的。但是,优选实施方式中的便携式终端装置2是用户所拥有的,因此可以预测:对于输入个人信息,用户的抗拒感小。因此,能预先准确且详细地收集拥有者信息211。另外,根据状况,还能从应用中促进需要的信息的输入。由此,优选实施方式中的增强现实构成部202能准确地预测用户期望的店铺。
若能预测用户期望的店铺,则增强现实构成部202能根据基于位置信息214所决定的增强现实空间9中的视野、以及预测出的店铺名,来从候选信息112确定适当的输出信息215。此外,增强现实构成部202可以使用时间等公共的信息来决定用户的目的店铺。例如,若是白天,则还可以考虑优先选择餐厅这样的手法。
若步骤S8被执行而创建输出信息215,则显示部23将输出信息215以及摄像图像信息213合成显示于液晶显示器的画面(步骤S9)。由此,显示部23在液晶显示器的画面中表现增强现实,对用户提供增强现实。
以后,一边判定是否结束增强现实的提供(步骤S10),一边反复步骤S7至S10的处理,直至有结束的指示为止。
图5以及图6是表示在优选实施方式中对用户所提供的增强现实空间9的景观的显示例的图。即,图5以及图6是显示部23中所显示的增强现实显示画面的例子。
图5示出了在液晶显示器的画面中显示有店铺内图像213a、作为虚拟物体的路径215a、广告215b、215c、215d的样子。
店铺内图像213a是由摄像部25摄像的摄像图像信息213,是表现了增强现实空间9中的现实部分的图像。
另外,路径215a、广告215b、215c、215d是从候选信息112中选择出的输出信息215,是表现了增强现实空间9中的增强部分(虚拟部分)的图像。
便携式终端装置2如图5所示,能在现实环境的景观(店铺内图像213a)中重叠由虚拟物体构成的增强环境的景观(路径215a、广告215b、215c、215d)来创建并提供增强现实显示画面。
用户通过视觉辨认路径215a,能得知正朝着店铺D地被引导,而且较之于以地图等进行表示的情况,能更加容易且直观地得知至店铺D为止的路径以及距离等。另外,用户正在注视地图等的情况下,存在撞到路人等的危险。但是,在增强现实提供系统1所提供的增强现实中,路人也作为店铺内图像213a被显示,因此即使用户注视画面,也能容易察觉碰撞的危险而加以避免。
另外,用户在确认路径时将顺便视觉辨认广告215b、215c、215d,从而还能得到路径周边的店铺的新鲜的信息。广告215b、215c、215d较之于设置在现实的店铺前的流行广告等,能更容易地调整为对正对画面的用户而言易看到的位置、角度、大小,且带有动画效果等也更容易,因此对广告主的店铺而言,能成为高效的信息发信。即,作为对店铺而言的广告媒介,也发挥卓越的效果。
另一方面,增强现实构成部202还能根据拥有者信息211来判断与用户不感兴趣的店铺有关的信息,并禁止店铺D以外的店铺的广告215b、215c、215d的显示。或者,在此基础上,还能采用使目的店铺D以外的店铺部分不能视觉辨认(例如,在其他店铺的现实的位置处显示白壁图像。)这样的表现方法。由此,能抑制因显示不需要的信息而造成的用户的混乱,能提供适合用户的易使用的应用。
图6示出了在液晶显示器的画面中显示有店铺内图像215e、作为虚拟物体的路径215f、星标215g、优惠券215h、215i的样子。
店铺内图像215e不是由摄像部25摄像的摄像图像信息213,而是对现实的店铺内进行变形后的地图图像,是表现了增强现实空间9中的现实部分的图像。即,增强现实构成部202还能根据候选信息112中所含的增强现实空间9的布局或地图来创建店铺内图像215e。即,输出信息215不必限定于仅表现了虚拟物体的信息。
另外,路径215f是将基于位置信息214、拥有者信息211以及候选信息112(地图信息)而由增强现实构成部202计算出的信息通过从候选信息112中选择出的输出信息215(线图案)进行了表现的信息。路径215f是表现了增强现实空间9中的增强部分(虚拟部分)的图像。
进而,星标215g以及优惠券215h、215i是从候选信息112中选择出的输出信息215,是表现了增强现实空间9中的增强部分(虚拟部分)的图像。
便携式终端装置2如图6所示,能在现实环境的景观(店铺内图像215e)中重叠由虚拟物体构成的增强环境的景观(路径215f、星标215g、优惠券215h、215i)来创建并提供增强现实显示画面。
用户通过视觉辨认路径215f,能确认至店铺D为止的整个行程。另外,通过视觉辨认星标215g,还能确认集合店铺内的当前位置。
进而,用户在确认路径时还顺便视觉辨认优惠券215h、215i,从而能得知在店铺C、D中发行了优惠券。这样的优惠券包含在候选信息112中,正对相应的店铺的收款机等时,作为输出信息215而被选择,并作为虚拟物体而在画面中显示具体的内容。即,支付时用户逐一操作而使其显示,因此无需对店员进行提示。
此外,便携式终端装置2能根据用户的指示来在图5所示的画面与图6所示的画面之间进行切换。其中,可以将图5所示的画面与图6所示的画面进行排列来同时显示。另外,便携式终端装置2可以在根据位置信息214而检测到用户已到达目的店铺时,决定成为下一个目的地的店铺,并开始针对该店铺的引导。另外,关于针对成为下一个目的地的店铺的引导的开始,可以在用户从最初的店铺退出的定时来开始。
如上所述,优选实施方式中的增强现实提供系统1具备:对测量信息212进行测量的传感器群24;对传感器群24的基准位置进行存储的存储装置21(存储装置101,110);判定传感器群24是否存在于基准位置的卡控制部200;在卡控制部200判定为传感器群24存在于基准位置后,基于存储装置21中所存储的基准位置、以及由传感器群24测量出的测量信息212,来确定传感器群24的当前位置的位置姿势确定部201;以及根据由位置姿势确定部201确定的传感器群24的当前位置来输出输出信息215从而表现增强现实的显示部23。由此,增强现实提供系统1即使在不能接收GPS信号的环境下,也能不设置标记等就能实现增强现实。
另外,存储装置21存储有基准位置处的传感器的姿势,在卡控制部200判定为传感器群24存在于基准位置后,位置姿势确定部201基于存储装置21中所存储的基准位置处的传感器群24的姿势、以及由传感器群24测量出的测量信息212,来确定传感器群24的当前的姿势,显示部23根据由位置姿势确定部201确定的传感器群24的当前的姿势来将输出信息215进行输出。即,与GPS不同,增强现实提供系统1不仅决定用户的绝对位置,还能决定用户的姿势或朝向。而且,根据这些信息,能在用户的视线的前方显示高效的虚拟物体(输出信息215)。因而,由此能进一步表现具有现实感的增强现实。
另外,不仅具备作为固定于绝对位置的静置型的装置的基准位置提供装置10,便携式终端装置2还具备当传感器群24存在于基准位置时与基准位置提供装置10之间进行近场无线通信的非接触IC卡部26。由此,若在即将开始增强现实的提供之前在可利用的位置处设置基准位置提供装置10,则能在即将提供增强现实之前重置(reset)传感器群24。因此,能抑制因时间经过所造成的传感器群24的误差累积。
另外,在便携式终端装置2与基准位置提供装置10之间正在进行近场无线通信时,基准位置提供装置10将基准信息103发送至便携式终端装置2。由此,便携式终端装置2无需预先获取基准信息103。
在便携式终端装置2与基准位置提供装置10之间正在进行近场无线通信时,基准位置提供装置10将作为输出信息215的候选的候选信息112发送至便携式终端装置2。由此,便携式终端装置2无需预先获取候选信息112。另外,由于在即将利用之前获取候选信息112,因此能获取较新状态的候选信息112。
另外,增强现实提供系统1存储拥有者信息211作为与传感器群24所附随的对象物有关的信息,显示部23将与所存储的拥有者信息211相应的输出信息215进行输出。由此,能提供与对象物相应的增强现实。例如,在对象物为个人的情况下,能按每个个人来提供适合该个人的增强现实。
此外,优选实施方式中的基准信息103是以在基准位置提供装置10中创建并在存储装置101中存储的情况进行了说明。但是,例如也可以构成为:在数据库服务器11中创建相当于基准信息103的信息,并将其与候选信息112一起向各基准位置提供装置10进行发送。
另外,基准位置提供装置10和数据库服务器11可以以1台的计算机来构成。
另外,候选信息112可以通过便携式终端装置2的通信部27与数据库服务器11之间的数据通信而被预先下载至便携式终端装置2。即,候选信息112可以不必从基准位置提供装置10获取。一般而言,基于非接触IC卡部26与非接触IC卡读取部100之间的近场无线通信的数据通信并不面向收发庞大的量的数据。因此,针对数据量较多的候选信息112,优选通过经由一般的网络(互联网等)的数据通信来进行收发。用户在基准位置提供装置10的周围接受增强现实的提供之前,操作所拥有的便携式终端装置2来访问数据库服务器11,并预先下载在该基准位置提供装置10的周围所提供的增强现实用的候选信息112即可。此外,在此情况下,优选将基准信息103也与候选信息112一起从数据库服务器11向便携式终端装置2进行发送。
另外,增强现实构成部202为了预测用户的购买行动并提取适当的输出信息215,还存在表示周围的环境的温度或湿度这样的信息有效的情况。因此,可以构成为:将温度传感器或湿度传感器等环境传感器设置于便携式终端装置2,并由增强现实构成部202对这些传感器所收集到的信息进行参照。
优选实施方式中的便携式终端装置2在增强现实空间9内并未进行用于提供增强现实的数据通信。但是,本发明不限于这样的方式。
图7是表示另一优选实施方式中的增强现实提供系统1a的图。此外,便携式终端装置2a以及终端装置12的数量不限于图7所示的数量。另外,作为增强现实空间9内的便携式终端装置2a的通信对方,存在其他便携式终端装置2a或终端装置12的至少任一者即可。
增强现实提供系统1a,作为其构成,在取代便携式终端装置2而具备便携式终端装置2a这点上、以及具备固定设置型的终端装置12这点上与优选实施方式中的增强现实提供系统1的构成不同。以下,关于另一优选实施方式中的增强现实提供系统1a,针对与优选实施方式中的增强现实提供系统1同样的构成赋予相同符号,并酌情省略说明。
图8是将另一优选实施方式中的便携式终端装置2a所具备的功能块与数据的流动一起表示的图。
便携式终端装置2a是具有与便携式终端装置2大致同样的构成的装置,在被用户携带的同时在增强现实空间9内进行移动。其中,便携式终端装置2a的通信部27定期地搜索周围的通信设备,与存在于增强现实空间9内的其他便携式终端装置2a以及终端装置12进行基于近场无线通信的数据通信。在此,作为所采用的无线通信方式,例如,Bluetooth(注册商标)这样的近场无线通信方式适合。但不限于Bluetooth(注册商标)。
便携式终端装置2a的通信部27向作为增强现实空间9内的通信设备而检测出的其他便携式终端装置2a以及终端装置12,发送本机的存储装置21中所存储的拥有者信息211以及位置信息214。此外,为了防止个人信息的泄露,由通信部27发送至外部的拥有者信息211被限定在已被用户许可的信息。
另外,便携式终端装置2a的通信部27将从其他便携式终端装置2a或终端装置12接收到的信息,作为候选信息112而保存至本机的存储装置21。即,在另一优选实施方式中,候选信息112不限于从基准位置提供装置10获取到的信息,还包括从其他便携式终端装置2a或终端装置12收集到的信息。
终端装置12是一般的固定设置型的计算机,是在增强现实空间9内其绝对位置固定的装置。另一优选实施方式中的候选信息112含有终端装置12的识别信息和绝对位置(设置位置)有关的信息。另外,终端装置12具有与便携式终端装置2a的通信部27之间进行基于近场无线通信的数据通信的功能,将本机固有的信息(细节后述)向便携式终端装置2a进行发送。
以下,关于另一优选实施方式中的增强现实提供系统1a,以将设置有多个游戏机(终端装置12)的游戏中心作为增强现实空间9的应用的例子进行说明。但为了使说明容易理解,划分为便携式终端装置2a与其他便携式终端装置2a进行无线通信而实现的增强现实的例子、以及便携式终端装置2a与终端装置12进行无线通信而实现的增强现实的例子,来进行说明。
首先,在增强现实提供系统1a中,针对便携式终端装置2a与其他便携式终端装置2a进行无线通信所实现的增强现实的例子来进行说明。
图9是表示通过便携式终端装置2a间的无线通信而实现的增强现实的例子的图。在图9所示的例子中,在便携式终端装置2a的显示部23中显示有游戏中心内图像213b、虚拟形象(avatar)图像215j以及消息215k。
游戏中心内图像213b是由便携式终端装置2a的摄像部25摄像出的游戏中心(增强现实空间9)内的影像(摄像图像信息213)。即,游戏中心内图像213b是在增强现实中表现了现实部分的图像。在此,对3台终端装置12进行了摄像。
虚拟形象图像215j以及消息215k是对由增强现实构成部202从候选信息112中选择出的输出信息215进行了显示的图像。即,虚拟形象图像215j以及消息215k是对现实中不存在的虚拟的事物进行表现的图像,是在增强现实中表现了增强部分的图像。
虚拟形象图像215j以及消息215k虽均是从候选信息112中选择出的信息,但并不是从基准位置提供装置10获取到的信息。它们是基于从其他便携式终端装置2a接收到的拥有者信息211以及位置信息214而创建的信息。
在另一优选实施方式中,用户与优选实施方式同样地,在增强现实空间9的入口从基准位置提供装置10获取基准信息103以及候选信息112,并入场至游戏中心内。另外,用户在任意的定时(即,游戏中心的内外)对拥有者信息211进行编辑,并对自己的虚拟形象或各种消息、设置在游戏中心内的游戏(由终端装置12提供。)的玩的履历、或者自我简介等进行设定。
在游戏中心内,通信部27搜索附近的通信设备(其他便携式终端装置2a),与检测到的其他便携式终端装置2a之间开始通信。便携式终端装置2a与其他便携式终端装置2a之间相互交换拥有者信息211以及位置信息214。然后,基于接收到的其他便携式终端装置2a的拥有者信息211以及位置信息214来创建候选信息112,并保存至本机的存储装置21。
增强现实构成部202与优选实施方式同样地,若求得增强现实空间9内的视野,则从候选信息112中选择输出信息215。此时,在该视野内存在其他便携式终端装置2a的情况下,从基于自该其他便携式终端装置2a接收到的拥有者信息211而创建的候选信息112中选择输出信息215。此外,其他便携式终端装置2a的当前位置能根据从该其他便携式终端装置2a接收的位置信息214(更具体而言,源于该位置信息214的候选信息112)来进行判定。
如此,便携式终端装置2a将其他便携式终端装置2a的用户在拥有者信息211中预先设定的虚拟形象(虚拟形象图像215j),在该用户的当前位置上在该用户的真实图像上进行覆写来予以显示。另外,还能显示从该其他便携式终端装置2a接收到的拥有者信息211中所设定的消息(消息215k)。
如此,另一优选实施方式中的增强现实提供系统1a使在多个便携式终端装置2a间彼此交换拥有者信息211以及位置信息214。由此,访问游戏中心的用户能在用户间将利用了消息或图画文字、角色(虚拟形象)、游戏的玩的履历的各用户的介绍文(格斗游戏的高手、音乐游戏初学者等)等作为虚拟物体进行交换并显示从而享受乐趣。
接下来,针对在增强现实提供系统1a中便携式终端装置2a与终端装置12进行无线通信而实现的增强现实的例子进行说明。
图10是表示通过便携式终端装置2a与终端装置12之间的无线通信而实现的增强现实的例子的图。在图10所示的例子中,在便携式终端装置2a的显示部23中显示有游戏中心内图像213c、角色图像215m、215n、以及消息215p。
游戏中心内图像213c是由便携式终端装置2a的摄像部25摄像出的游戏中心(增强现实空间9)内的影像(摄像图像信息213)。即,游戏中心内图像213c是在增强现实中表现了现实部分的图像。在此,对4台终端装置12进行了摄像。此外,在图10所示的例子中,为了区分各终端装置12,对各自的符号附加字母而成为终端装置12a、12b、12c、12d。
角色图像215m、215n以及消息215p是对由增强现实构成部202从候选信息112中选择出的输出信息215进行了显示的图像。即,角色图像215m、215n以及消息215p是对现实中不存在的虚拟的事物进行了表现的图像,是在增强现实中表现了增强部分的图像。
角色图像215m、215n以及消息215p虽均是从候选信息112中选择出的信息,但均不是从基准位置提供装置10获取到的信息。它们是基于便携式终端装置2a接收到的各终端装置12a,12b,12c固有的信息所创建的信息。
如已说明的那样,在另一优选实施方式中,在游戏中心内,通信部27搜索附近的通信设备。此时,若检测到终端装置12,则通信部27与检测到的终端装置12之间开始通信。便携式终端装置2a从通信已开始的终端装置12接收该终端装置12固有的信息。然后,基于接收到的固有的信息来创建候选信息112,并保存至本机的存储装置21。
此外,终端装置12的位置包含在从基准位置提供装置10获取到的候选信息112中。因此,便携式终端装置2a可以不是从近场无线通信成立的全部的终端装置12接收固有的信息,而是仅从基于预先获取到的终端装置12的位置而判定为存在于用户的视野内的终端装置12来接收固有的信息。由此,能抑制在数据通信中所收发的信息量。
与优选实施方式中的便携式终端装置2同样,便携式终端装置2a也能通过确定用户的视点、视线方向来决定增强现实空间9内的用户的视野。因此,增强现实构成部202能从源于存在于用户的视野内的终端装置12的候选信息112(基于从该终端装置12接收到的固有的信息所创建的候选信息112)之中选择输出信息215。
如此,便携式终端装置2a将各终端装置12的固有的信息显示于与各终端装置12的位置相应的位置。在图10所示的例子中,显示有:与终端装置12a的玩的状况相应的角色图像215m、与终端装置12b的玩的状况相应的角色图像215n、以及表示终端装置12c的受理状况的消息215p。
如此,另一优选实施方式中的增强现实提供系统1a在便携式终端装置2a中收集存在于增强现实空间9内的终端装置12的固有的信息。由此,访问游戏中心的用户能从附近存在的终端装置12接收所提供的游戏的玩的信息或演示信息、玩法等信息,并作为虚拟物体进行显示。另外,不仅是近处,还能决定增强现实空间9内的用户的视野,在用户的视线的前方显示虚拟物体。因此,不仅能表现现实的增强现实,而且较之于优选实施方式,能基于更实时的信息来表现增强现实。另外,通过将玩的状况表现为增强现实,能显示玩的风景(角色图像215m,215n),即使作为旁观者也能享受游戏的乐趣。
此外,针对演示信息或玩法等不会频繁变更的信息,可以构成为从基准位置提供装置10作为候选信息112进行接收。即,输出信息215不限于从其他便携式终端装置2a或终端装置12接收到的信息。
在至此为止的说明中,针对对象物所收集的信息仅是拥有者信息211以及位置信息214。但是,针对对象物所收集的信息不限于这样的信息。另外,在优选实施方式以及在另一优选实施方式中,说明了在所提供的增强现实中将现实部分也作为图像信息显示于显示部23的例子。但是,增强现实中的现实部分不必一定要作为图像信息被显示。
图11是表示又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b的图。增强现实提供系统1b在取代便携式终端装置2而具备便携式终端装置2b这点上、以及不具备相当于基准位置提供装置10以及数据库服务器11的构成这点上与优选实施方式中的增强现实提供系统1不同。以下,关于又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b,针对与优选实施方式中的增强现实提供系统1同样的构成赋予相同符号,并酌情省略说明。
如图11所示,便携式终端装置2b构成为HMD(HeadMountedDisplay;头戴式显示器)型的装置,通过由用户佩戴于头部,从而附随该用户进行移动。如优选实施方式所示,在采用手持式的便携式终端装置2的情况下,根据用户的手持的状态,用户与便携式终端装置2之间的相对的位置关系会变化,这成为根据传感器群24的位置(位置信息214)所求取的增强现实中的视点与摄像部25的摄像点之间的误差的原因。而又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b通过采用佩戴型的便携式终端装置2b,较之于采用手持式的便携式终端装置2的情况,现实部分与增强部分的视觉上的一致精度进一步提高。因此,所提供的增强现实的真实感(现实感)提高。
图12是又一优选实施方式中的便携式终端装置2b的框图。
便携式终端装置2b通常是系统运营者所拥有的专用的装置。因此,如图12所示,在存储装置21中未保存相当于与用户有关的拥有者信息211的信息。
另外,便携式终端装置2b具备显示部23a,该显示部23a具有透过型的显示器。配置于增强现实空间9的现实的事物基于透过该显示器的光,被用户的视觉捕捉而被察觉。因此,在又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b中,在提供增强现实之际,不显示现实部分的图像信息。另一方面,显示部23a通过使输出信息215显示于该显示器的给定的位置,能使虚拟物体(增强部分)适当重叠于现实部分。
另外,便携式终端装置2b不具备摄像部25,不具有对周围进行摄像的功能。因此,在又一优选实施方式中,不创建相当于摄像图像信息213的信息。这是由于,如已说明的那样,在便携式终端装置2b中,无需在画面中显示现实部分。
进而,便携式终端装置2b不具备相当于非接触IC卡部26以及通信部27的构成,构成为单机(standalone)型的装置。在便携式终端装置2b的存储装置21中,保存有程序210,还保存有预先基准信息103以及候选信息112。
便携式终端装置2b不仅具备传感器群24,还具备生物体传感器28。生物体传感器28是具备对与生物体有关的生物体信息216进行测量的功能的装置。作为生物体传感器28,例如能设想对用户的心跳数进行测量的心跳数传感器、对用户的呼吸数等与呼吸有关的信息进行计测的呼吸传感器、对用户的发声进行计测的麦克风等。但是,生物体传感器28不限于这样的装置,只要是具有收集能用来判定用户的当前的生理状况的信息的功能的装置即可。
另外,便携式终端装置2b具备基于与声音有关的信息来播放声音的扬声器29。特别地,扬声器29被用作将输出信息215中所含的与声音有关的信息输出为声音的输出单元。
图13是将又一优选实施方式中的便携式终端装置2b所具备的功能块与数据的流动一起进行表示的图。便携式终端装置2b在不具备卡控制部200、且取代位置姿势确定部201以及增强现实构成部202而具备位置姿势确定部201a以及增强现实构成部202a这点上与便携式终端装置2不同。
位置姿势确定部201a根据来自操作部22的输入信息,判定为便携式终端装置2b(传感器群24)存在于基准位置、且当前的姿势成为基准位置处的姿势。在又一优选实施方式中,操作部22的重置按钮被操作时的便携式终端装置2b的当前位置以及当前姿势,基于基准信息103而被重置。即,在又一优选实施方式中,位置姿势确定部201a具有相当于本发明所涉及的判定单元的功能。
增强现实构成部202a与优选实施方式同样,根据位置信息214来从候选信息112中提取输出信息215。但是,在又一优选实施方式中不存在相当于拥有者信息211的信息,因此增强现实构成部202a在提取输出信息215之际,不会参照拥有者信息211。取而代之地,增强现实构成部202根据生物体信息216来提取输出信息215。由此,又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b(显示部23a以及扬声器29)输出与由生物体传感器28测量出的生物体信息216相应的输出信息215。
以下,关于又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b,以鬼屋作为增强现实空间9的应用的例子来进行说明。
图14是表示又一优选实施方式中的增强现实提供方法的流程图。
首先,鬼屋的窗口负责人使便携式终端装置2b在给定的位置以给定的姿势静止。然后,在如此静止的状态下,操作重置按钮(操作部22)(步骤S11),以成为能将该便携式终端装置2b传递给用户的状态(以下,称为“待机状态”。)。
此外,给定的位置是指与基准信息103中所保存的基准位置一致的位置。另外,给定的姿势是指基准信息103中所保存的姿势(被规定为基准位置处的姿势的姿势)。即,在又一优选实施方式中,由窗口负责人来执行相当于优选实施方式中的可通信化动作的动作。
通过步骤S11的执行,传感器群24开始测量信息212的测量(步骤S12),位置姿势确定部201a基于基准信息103以及测量信息212而开始位置信息214的创建(步骤S13)。其中,关于位置信息214的创建,为了将待机状态的便携式终端装置2b亲手递给用户,可以构成为在使其移动时开始。这是由于,待机状态的便携式终端装置2b处于静止状态,因此其期间的位置、姿势不会变化。即,可以不区分用于转移至待机状态的操作与用于开始位置信息214的运算的操作。
接下来,若用户到达鬼屋的入口,则窗口负责人将待机状态的便携式终端装置2b亲手递给该用户。然后,该用户佩戴接收到的便携式终端装置2b(步骤S14)。由此,显示部23a配置于用户的眼的前方,扬声器29配置于用户的耳的附近,生物体传感器28佩戴于用户的身体。
用户以佩戴着便携式终端装置2b的状态入场鬼屋(增强现实空间9)(步骤S15)。
增强现实构成部202a根据位置信息214来判定用户(便携式终端装置2b)是否存在于增强现实空间9内(步骤S16),在不存在的情况下进而判定标志是否ON(有效)(步骤S17)。标志是表示用户是否曾入场至增强现实空间9内的信息,在曾入场的情况下设置为“ON”,在并未曾入场的情况下设置为“OFF”(无效)。
步骤S17中为“否”的情况表示用户还未曾入场增强现实空间9,因此视作用户的入场行动还未完成,返回至步骤S16的处理。
另一方面,在用户存在于增强现实空间9内的情况下(在步骤S16中“是”。),CPU20将标志设置为ON(步骤S18)。然后,增强现实构成部202a基于位置信息214以及生物体信息216来创建输出信息215(步骤S19)。
若步骤S19被执行,则显示部23a以及扬声器29通过输出该输出信息215(步骤S20)来表现增强现实。步骤S16至S20的处理一直持续,直至判定为用户不存在于增强现实空间9内(已从出口出去)为止。
若在步骤S17中判定为“是”,则一旦视作入场至增强现实空间9内的用户已从该增强现实空间9出去,CPU20将标志设置为OFF(步骤S21),结束基于便携式终端装置2b的增强现实的提供。其后,窗口负责人从用户回收便携式终端装置2b。
接下来,在又一优选实施方式中,说明生物体信息216如何被用于输出信息215的选择。
图15是表示通过又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b而实现的增强现实的例子的图。图15所示的柳图像215q以及幽灵图像215r均是输出信息215。反之,柳图像215q以及幽灵图像215r以外的事物是通过透过透过型的显示器的光来察觉的现实存在的事物。
图16是例示增强现实空间9内的幽灵图像215r的显示位置的图。在图16所示的例子中,在增强现实空间9内设定有8处显示幽灵图像215r的地点。换言之,在候选信息112中,预先准备有要在8处显示的幽灵图像215r。另外,图16所示的圆90表示判定位置(后述)。进而,图16所示的施加了阴影的部分表示现实的壁、柱。
图17至图19是表示幽灵图像215r的显示例的图。图17至图19中粗线表示的箭头示出增强现实空间9内的用户的路径。
又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b根据用户到达判定位置(圆90)时的该用户的生理状况,来变更实际显示幽灵图像215r的位置。即,根据判定位置处的生物体信息216,在心跳数大于120[bpm]时,仅在图17所示的位置上显示幽灵图像215r,在心跳数为90~120[bpm]时,仅在图18所示的位置上显示幽灵图像215r,在心跳数小于90[bpm]时,仅在图19所示的位置上显示幽灵图像215r。
如此,针对通过解析生物体信息216而判定为惊愕程度大的用户,按照成为较短距离且较简单的移动路径(图17)的方式来显示幽灵图像215r。另外,遭遇的幽灵(幽灵图像215r)也将最少。
另一方面,针对判定为不怎么惊愕的用户,按照成为较长距离且较复杂的移动路径(图18、图19)的方式来显示幽灵图像215r。另外,进行设定以使遭遇的幽灵(幽灵图像215r)也增加。
如此,又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b通过输出与由生物体传感器28测量出的生物体信息216相应的输出信息215,能提供与生物体的生理的状况相应的增强现实。
此外,用户惊愕的程度例如还能使用加速度传感器并通过对加速度变化大的次数进行计数来加以判定。例如,考虑如下方法:从入场起到判定位置为止的期间,针对惊愕2次以上的用户应用图17的显示图案,针对1次的用户应用图18的显示图案,针对0次的用户应用图19的显示图案。
图20是表示在又一优选实施方式中对幽灵图像215r的显示进行变更的情况下的变形例的图。图20中的虚线箭头表示在依次变更幽灵图像215r的显示位置的情况下的轨迹。
在图17至图19中,基于生物体信息216来判定了是否显示各幽灵图像215r。但是,针对视作几乎未惊愕的用户,例如,可以如图20所示,像幽灵图像215r跟踪着用户那样,依次变更特定的幽灵图像215r的显示位置。
此外,尽管在又一优选实施方式中,通过变更作为虚拟物体的“幽灵”的显示来使用户的路径进行了变化,但变更路径的手法不限于此。例如,可以通过在作为现实的事物的壁与壁之间显示作为虚拟的事物的壁,来使得壁仿佛像连着那样,看起来不能通行,以使改变路径。
另外,在又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b中,也与优选实施方式中的增强现实提供系统1同样,可以设置相当于基准位置提供装置10以及数据库服务器11的装置,在便携式终端装置2b设置非接触IC卡部26以及通信部27。通过如此构成,在又一优选实施方式中的增强现实提供系统1b中也能容易地应对基准信息103以及候选信息112的更新。
特别地,在模仿又一优选实施方式所示的“鬼屋”的应用中,为了唤起再次光顾,优选以较短的周期来变更现实的布局、虚拟物体的显示形态等。在此情况下,还设想需要对基准信息103或候选信息112进行更新的情况。而在这样的情况下也能应对,使得对SD卡等可移动性的记录介质中更新后的基准信息103以及候选信息112进行保存并提供给便携式终端装置2b。
适用本发明的应用不限于至此为止说明的实施方式所示的情况,还能进一步考虑多种变形。
图21以及图22是由又一优选实施方式中的增强现实提供系统1c提供的搜索应用的增强现实的显示例。搜索应用是指,用户使用便携式终端装置2来对设置在增强现实空间9内的宝箱等目的物(虚拟物体)进行搜索的应用。又一优选实施方式中的增强现实提供系统1c例如能以与优选实施方式中的增强现实提供系统1同样的硬件构成来实现。
如图21所示,在显示部23,将现实部分的摄像图像信息213d、作为目的物的宝箱图像215s、以及表示成为搜索线索的信息的消息215t以及指南针图像215u合成来进行显示。在此,宝箱图像215s、消息215t以及指南针图像215u是从候选信息112中选择的输出信息215。
在搜索应用所提供的增强现实空间9中,用户依靠被输出至便携式终端装置2的消息215t、指南针图像215u,进行虚拟物体(宝箱)的搜索。
而且,若用户的当前位置和当前姿势落在给定的范围内,则成为目的物的发现。即,以位置信息214落在给定的范围内为条件,增强现实构成部202将宝箱图像215s选择为输出信息215,对图22所示的画面进行显示。在图22所示的例子中,不仅显示有表现现实部分的摄像图像213e,还显示有宝箱图像215s、以及表示宝箱已被发现的消息215v。
此外,尽管在又一优选实施方式中说明了以宝箱为目的物进行搜索的例子,但目的物不限于此。例如,还能将目的物设为表现为虚拟物体的动物。在此情况下,优选将该动物的叫声根据用户的位置信息214进行调整,并作为成为搜索线索的信息从相当于扬声器29的构成进行输出。叫声等声音的调整不仅是指与作为目的物的动物和用户的距离相应的音量调整,而且通过交替调整到达用户的左右耳的音量来调整用户能得知的音源方向也是有效的。进而,还能根据用户与动物之间的遮蔽物(是现实的遮蔽物还是作为虚拟物体的遮蔽物均可。)的有无来进行调整。
尽管以上说明了本发明的各种优选实施方式,但本发明不限于上述优选实施方式,还能进行各种变形。
例如,上述优选实施方式所示的各步骤终归只是例示,并不限于上述所示的顺序或内容。即,若要得到同样的效果,可以酌情变更顺序或内容。例如,可以将摄像部25开始摄像的步骤(步骤S5)与传感器群24开始测量的步骤(步骤S6)互换。
另外,关于上述优选实施方式所示的功能块(卡控制部200、位置姿势确定部201、增强现实构成部202等),说明了由CPU20遵照程序210进行动作从而以软件方式实现的情况。但是,也可以将这些功能块的一部分或全部以专用的逻辑电路来构成,以硬件方式实现。
另外,指标单元也可以是表现基准位置或基准位置处的姿势有关的信息的条形码。例如也可以构成为:将在基准位置处以特定的姿势读取的条形码设置在增强现实空间9的附近,并由摄像部25通过摄像来对其进行读取。
另外,尽管在上述优选实施方式中说明了传感器群24与输出单元(显示部23、23a以及扬声器29)设置在同一装置中的例子。但是,它们也可以存在于不同的装置中。例如,可以在宠物(对象物)身上佩戴传感器群24,并将该宠物放入增强现实空间9内,根据该宠物的运动,来将虚拟物体输出至用户所携带的装置中所设置的输出单元,从而提供增强现实。或者,还能设想如下应用:用户将内置有传感器群24的球体(对象物)投进增强现实空间9内,根据所投置瞬间的位置以及加速度来计算该球体的轨道,并将与该球体对应的虚拟物体(例如,基于枪或魔法的火球等)的轨道或作为目标的敌方的状况显示于用户手边的装置(输出单元)。

Claims (12)

1.一种增强现实提供系统,其特征在于,具备:
传感器,其测量与运动有关的信息;
第1存储单元,其存储所述传感器的基准位置;
判定单元,其判定所述传感器是否存在于所述基准位置;
位置确定单元,其在所述判定单元判定为所述传感器存在于所述基准位置后,基于存储在所述第1存储单元中的所述基准位置以及由所述传感器测量出的所述与运动有关的信息,来确定所述传感器的当前位置;以及
输出单元,其根据由所述位置确定单元确定的所述传感器的当前位置来将输出信息进行输出,从而表现增强现实。
2.根据权利要求1所述的增强现实提供系统,其特征在于,
所述第1存储单元存储有所述基准位置处的所述传感器的姿势,
所述增强现实提供系统还具备:姿势确定单元,其在所述判定单元判定为所述传感器存在于所述基准位置后,基于存储在所述第1存储单元中的所述基准位置处的所述传感器的姿势以及由所述传感器测量出的所述与运动有关的信息,来确定所述传感器的当前的姿势,
所述输出单元根据由所述姿势确定单元确定的所述传感器的当前的姿势来将输出信息进行输出。
3.根据权利要求1所述的增强现实提供系统,其特征在于,
所述增强现实提供系统具备:位置可变的便携式终端装置、以及绝对位置已知的指标单元;
所述便携式终端装置具备:
所述传感器,以及
获取单元,其获取所述指标单元的个别信息;
在所述获取单元获取到所述指标单元的个别信息时,所述判定单元判定为所述传感器存在于所述基准位置。
4.根据权利要求3所述的增强现实提供系统,其特征在于,
所述指标单元是固定于所述绝对位置的静置型的装置,
所述获取单元具备:第1无线通信单元,其在所述传感器存在于所述基准位置时与所述静置型的装置进行近场无线通信。
5.根据权利要求4所述的增强现实提供系统,其特征在于,
在所述便携式终端装置与所述静置型的装置之间正在进行近场无线通信时,所述静置型的装置将所述基准位置发送至所述便携式终端装置。
6.根据权利要求4所述的增强现实提供系统,其特征在于,
在所述便携式终端装置与所述静置型的装置之间正在进行近场无线通信时,所述静置型的装置将作为所述输出信息的候选的候选信息发送至所述便携式终端装置。
7.根据权利要求3所述的增强现实提供系统,其特征在于,
所述增强现实提供系统具备多个所述便携式终端装置;
所述便携式终端装置具备:
第2通信单元,其与增强现实空间内存在的其他便携式终端装置进行基于无线的数据通信,以及
所述输出单元;
所述第2通信单元通过基于无线的数据通信来接收所述其他便携式终端装置所具备的所述传感器的当前位置,
所述输出单元根据由所述第2通信单元接收到的所述其他便携式终端装置所具备的所述传感器的当前位置来将输出信息进行输出。
8.根据权利要求3所述的增强现实提供系统,其特征在于,
所述便携式终端装置具备:
第3通信单元,其与增强现实空间内存在的终端装置进行基于无线的数据通信,以及
所述输出单元;
所述第3通信单元通过基于无线的数据通信来接收与所述终端装置有关的固有的信息,
所述输出单元根据由所述第3通信单元接收到的与所述终端装置有关的固有的信息来将输出信息进行输出。
9.根据权利要求1所述的增强现实提供系统,其特征在于,
所述增强现实提供系统还具备:第2存储单元,其存储与所述传感器所附随的对象物有关的信息,
所述输出单元将与存储在所述第2存储单元中的关于所述对象物的信息相应的输出信息进行输出。
10.根据权利要求1所述的增强现实提供系统,其特征在于,
所述增强现实提供系统还具备:生物体传感器,其测量与生物体有关的生物体信息,
所述输出单元将与由所述生物体传感器测量出的生物体信息相应的输出信息进行输出。
11.一种记录介质,记录计算机可读的程序,其特征在于,
通过由计算机执行所述程序来使所述计算机执行具有如下步骤的增强现实提供方法,即,
由传感器测量与运动有关的信息的步骤;
使第1存储单元存储所述传感器的基准位置的步骤;
判定所述传感器是否存在于所述基准位置的步骤;
在判定为所述传感器存在于所述基准位置后,基于存储在所述第1存储单元中的所述基准位置以及由所述传感器测量出的所述与运动有关的信息,来确定所述传感器的当前位置的步骤;以及
根据确定出的所述传感器的当前位置来将输出信息进行输出从而表现增强现实的步骤。
12.一种增强现实提供方法,其特征在于,具有:
由传感器测量与运动有关的信息的步骤;
使第1存储单元存储所述传感器的基准位置的步骤;
判定所述传感器是否存在于所述基准位置的步骤;
在判定为所述传感器存在于所述基准位置后,基于存储在所述第1存储单元中的所述基准位置以及由所述传感器测量出的所述与运动有关的信息,来确定所述传感器的当前位置的步骤;以及
根据确定出的所述传感器的当前位置来将输出信息进行输出从而表现增强现实的步骤。
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