JP2017120164A - 調理調整ヘッドマウントディスプレイ、調理調整ヘッドマウントディスプレイのプログラム、および調理調整ヘッドマウントディスプレイシステム - Google Patents
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Abstract
Description
確かに、調理器の安全性は、高くなるが、ユーザは、調理器が自動で火力調整を行ってしまうため、調理器の前に戻るまで自動火力調整が実施されたことを認識することができない。
また、本発明の主な他の目的は、離れた場所から調理装置の火力、電力または磁力調整を行い、調理器具内の焦げ付きを防止することができる調理調整ヘッドマウントディスプレイ、調理調整ヘッドマウントディスプレイのプログラム、および調理調整ヘッドマウントディスプレイシステムを提供することである。
一局面に従う調理調整ヘッドマウントディスプレイは、通信により火力、電力または磁力調整可能な調理装置および調理器具の吹きこぼれ直前状態を検知する検知装置と通信可能な調理調整ヘッドマウントディスプレイにおいて、立体視像を生成可能な表示装置と、手までの距離を測定する深度センサと、調理装置および検知装置と通信可能な通信システム部と、深度センサによる手の動作に応じて表示装置の表示を制御するとともに、通信システム部による通信を制御する制御部と、を含む。
制御部は、通信システム部による通信の結果、表示装置に検知装置における吹きこぼれ直前状態を報知して、深度センサによる手の動作により火力、電力または磁力調整を操作した場合に当該操作情報を調理装置に送信する。
また、制御部が手の動作に基づいて調理装置の火力、電力または磁力調整することができる。その結果、調理調整ヘッドマウントディスプレイを用いて離れた場所から調理装置の火力、電力または磁力調整を行い、調理器具からの吹きこぼれを防止することができる。
第2の発明にかかる調理調整ヘッドマウントディスプレイは、制御装置は、表示装置に表示された火力、電力または磁力調整を手の動作により火力レベルを下げた場合のみ、調理装置に送信を行ってもよい。
他の局面に従う調理調整ヘッドマウントディスプレイシステムは、請求項1または2記載の調理調整ヘッドマウントディスプレイと、通信により火力、電力または磁力調整可能な調理装置と、調理器具の吹きこぼれ直前状態を検知する検知装置と、を含むものである。
第4の発明にかかる調理調整ヘッドマウントディスプレイシステムは、他の局面に従う調理調整ヘッドマウントディスプレイシステムにおいて、検知装置は、調理器具の蓋部の上下動を検知してもよい。
第5の発明にかかる調理調整ヘッドマウントディスプレイシステムは、他の局面または第4の発明にかかる調理調整ヘッドマウントディスプレイシステムにおいて、検知装置は、調理器具内の温度を検知してもよい。
第6の発明にかかる調理調整ヘッドマウントディスプレイシステムは、他の局面から第5の発明にかかる調理調整ヘッドマウントディスプレイシステムにおいて、検知装置は、調理器具の内部の泡状態を検知してもよい。
さらに他の局面に従う調理調整ヘッドマウントディスプレイのプログラムは、通信により火力、電力または磁力調整可能な調理装置および調理器具の吹きこぼれ直前状態を検知する検知装置と通信可能な調理調整ヘッドマウントディスプレイのプログラムにおいて、立体視像を生成可能な表示処理と、手までの距離を測定する深度センサ処理と、調理装置および検知装置と通信する通信システム処理と、深度センサ処理による手の動作に応じて表示処理により表示を制御するとともに、通信システム処理による通信を制御する制御処理と、を含み、制御処理は、通信システム処理による通信の結果、表示処理に検知装置における吹きこぼれ直前状態を報知して、深度センサ処理による手の動作により前記火力、電力または磁力調整を操作した場合に当該操作情報を調理装置に送信するものである。
また、制御部が手の動作に基づいて調理装置の火力、電力または磁力調整することができる。その結果、調理調整ヘッドマウントディスプレイを用いて離れた場所から調理装置の火力、電力または磁力調整を行い、調理器具からの吹きこぼれを防止することができる。
また、本発明は、以下に説明する眼鏡表示装置に限定されるものではなく、他の入出力装置、表示装置、テレビジョン、モニタ、プロジェクタ等にも適用することができる。
図1は、一実施の形態にかかる眼鏡表示装置100の基本構成の一例を示す模式的外観正面図であり、図2は、眼鏡表示装置100の一例を示す模式的外観斜視図である。
図1および図2に示すように、眼鏡ユニット200は、眼鏡フレーム210、一対の半透過ディスプレイ220および一対の表示調整機構600からなる。眼鏡フレーム210は、主にリムユニット211、テンプルユニット212を含む。
眼鏡フレーム210のリムユニット211により一対の半透過ディスプレイ220が支持される。また、リムユニット211には、一対の表示調整機構600が設けられる。さらに、リムユニット211には、赤外線検知ユニット410およびユニット調整機構500が設けられる。ユニット調整機構500の詳細については後述する。
一対の表示調整機構600は、後述するように一対の半透過ディスプレイ220の角度および位置を調整することができる。一対の表示調整機構600の詳細については、後述する。
また、当該レンズ類の一部に、半透過ディスプレイ220を埋め込んで設けてもよい。
また、一対の表示調整機構600を半透過ディスプレイ220の側部に設けているが、これに限定されず、半透過ディスプレイ220の周囲または内部に設けてもよい。
次に、通信システム300について説明を行なう。
通信システム300は、バッテリーユニット301、アンテナモジュール302、カメラユニット303、スピーカユニット304、GPS(Global Positioning System)ユニット307、マイクユニット308、SIM(Subscriber Identity Module Card)ユニット309およびメインユニット310を含む。
なお、カメラユニット303にはCCDセンサが備えられてもよい。スピーカユニット304は、ノーマルイヤホンであってもよいし、骨伝導イヤホンであってもよい。SIMユニット309には、NFC(Near Field Communication:近距離無線通信)ユニットおよび他の接触式ICカードユニット、ならびに非接触式ICカードユニットを含んでもよい。
したがって、ユーザは、眼鏡表示装置100を用いて、通信装置、スピーカおよびマイクにより、携帯電話と同様の通話機能を使用することができる。また、眼鏡型であるので、両手を利用せず、通話を行なうことができる。
続いて、操作システム400は、赤外線検知ユニット410、ジャイロセンサユニット420、加速度検知ユニット430および制御ユニット450からなる。赤外線検知ユニット410は、主に赤外線照射素子411および赤外線検知カメラ412からなる。
図2に示すように、ユニット調整機構500は、赤外線検知ユニット410の角度を調整することができる。具体的には、ユニット調整機構500は、矢印V5の水平軸周り、および、矢印H5の垂直軸周り、に赤外線検知ユニット410の角度を調整可能な構造である。
例えば、制御ユニット450により所定のジェスチャを認識した場合に、ユニット調整機構500を所定の角度で動作させてもよい。その場合、ユーザは、所定のジェスチャを行うことにより赤外線検知ユニット410の角度の調整を行うことができる。
ジェスチャ識別ユニット456は、ジェスチャデータ記録ユニット455に記録されたジェスチャデータを参照し、解剖学的特徴が識別された外形からジェスチャの識別を行なう。なお、ジェスチャ識別ユニット456は、ジェスチャデータ記録ユニット455からのジェスチャデータを参照することとしているが、参照することに限定されず、他の任意のデータを参照してもよく、全く参照することなく処理してもよい。
以上により、図5(a)に示すように、手のジェスチャを認識する。
これによって、図5(b)に示すように、たとえば写真アプリによる画像が表示される。この際、当該画面には、カメラユニット303からの撮像データが表示されてよい。
次に、操作システム400の赤外線検知ユニット410の検知領域と、一対の半透過ディスプレイ220の仮想表示領域との関係について説明を行なう。
図6は、赤外線検知ユニット410の検知領域と、一対の半透過ディスプレイ220の仮想表示領域とを説明するための模式的斜視図であり、図7は図6の上面図であり、図8は、図6の側面図である。
三次元空間検知領域4103Dは、赤外線検知ユニット410からの円錐状または角錐状の三次元空間からなる。
また、本実施の形態においては、赤外線検知ユニット410を1個設けることとしているが、これに限定されず、赤外線検知ユニット410を複数個設けてもよいし、赤外線照射素子411を1個、赤外線検知カメラ412を複数個設けてもよい。
すなわち、実際には眼鏡表示装置100の半透過ディスプレイ220に表示されるものの、ユーザは、右目のイメージは右目側の半透過ディスプレイ220を透過し三次元空間領域2203DRで認識し、左目のイメージは左目側の半透過ディスプレイ220を透過し三次元空間領域2203DLで認識する。その結果、認識された両イメージがユーザの脳内で合成されることにより、仮想イメージ表示領域2203Dで仮想イメージとして認識することができる。
また、図8に示すように、一対の半透過ディスプレイ220よりも赤外線検知ユニット410が上方(y軸正方向)に配設されている場合について説明しているが、鉛直方向(y軸方向)に対して、赤外線検知ユニット410の配設位置が半透過ディスプレイ220よりも下方(y軸負方向)または半透過ディスプレイ220と同位置であっても、同様に、仮想イメージ表示領域2203Dは、三次元空間検知領域4103Dと共有する空間領域を有する。
続いて、図9から図11は、図6から図8において示した検知領域と仮想表示領域との他の例を示す模式図である。
この場合、入出力装置900による仮想イメージ表示領域2203Dが、三次元空間検知領域4103Dと共有の空間領域として生じる。
この場合でも、入出力装置900による仮想イメージ表示領域2203Dが、三次元空間検知領域4103Dと共有の空間領域として生じる。
続いて、検知領域における操作領域とジェスチャ領域とについて説明する。図12および図13は、検知領域における操作領域と、ジェスチャ領域との一例を示す模式図である。
また、三次元空間検知領域4103D内における操作領域410c以外の部分で、かつ腕の移動領域Lおよび移動領域Rを合わせた領域と重なる部分をジェスチャ領域410gとして設定する。
次いで、キャリブレーション処理について説明を行なう。図14は、キャリブレーション処理の説明を行なうためのフローチャートである。
また、キャリブレーション処理には、ユーザの個々で異なる指の長さ、手の長さ、腕の長さの調整も行なう。
すなわち、ユーザによりユーザの個々で異なる指の長さ、手の長さ、腕の長さが異なるので、操作領域410cの調整を行なうものである。
なお、ジェスチャ領域410gは、仮想イメージ表示領域2203Dと重ならないように配置しかつ深さ方向(z軸正方向)に厚みを持たせることが好ましい。
そのため、赤外線検知ユニット410からの信号を無処理のまま使用すると、ユーザは、手先が仮想イメージ表示領域2203Dから外れたとしても、そのような状態であることを体感しにくい。
その結果、ユーザは、両腕を最大限に伸ばした状態、または少し曲げた状態で、奥行きのある平面状の仮想イメージ表示領域2203D内の中央部から端部まで操作することができる。
続いて、半透過ディスプレイ220に、像の周囲を指で囲んでくださいと、表示を行なう(ステップS16)。ここで、像の近傍に指の形の像を薄く表示してもよいし、半透過ディスプレイ220に表示を行なう代わりにスピーカから音声により指示をユーザに伝えてもよい。
なお、上記においては、指で矩形を形作り、そのように定められた矩形と、像の外縁の矩形にあわせる。このことによって、指により定められた矩形の視認サイズおよび位置と像の外縁の矩形の視認サイズ及び位置とを合わせることとした。しかしながら、指によって形状を定める手法はこれに限定されず、表示された像の外縁を指でなぞる手法、表示された像の外縁上の複数の点を指で指し示す手法等、他の任意の手法であってもよい。また、これらの手法を複数のサイズの像について行ってもよい。
次いで、指認識について説明を行い、その後掌認識、腕認識の順で説明を行なう。図15は、指認識の一例を示す模式図である。図15において、(A)は指の先端付近の拡大図であり、(B)は指の根元付近の拡大図である。図16は、指認識の処理の一例を示すフローチャートである。
次に、赤外線検知ユニット410により画像データをピクセル単位で距離に置き換える(ステップS23)。この場合、赤外線の明るさは、距離の三乗に反比例する。これを利用し、デプスマップを作成する(ステップS24)。
続いて、二値化した画像データから約100個の頂点を持つポリゴンを作成する(ステップS26)。そして、頂点が滑らかになるようにローパスフィルタ(LPF)により、より多くの頂点pnを有する新たな多角形を作成することによって、図15に示す手の外形OFを抽出する(ステップS27)。
なお、本実施の形態においては、ステップS26において二値化したデータからポリゴンを作成するために抽出する頂点の数を約100個としているが、これに限定されず、1000個、その他の任意の個数であってもよい。
その後、ステップS27で作成された新たな多角形と、ステップS28で作成された凸包との共有の頂点p0を抽出する(ステップS29)。このように抽出された共有の頂点p0自体を指の先端点として用いることができる。
さらに、頂点p0の位置に基づいて算出される他の点を指の先端点として用いてもよい。例えば、図15(A)に示すように頂点p0における外形OFの内接円の中心を先端点P0として算出することもできる。
全ての指について同様の処理を行なうことで、全ての指のスケルトンを得る。これにより、手のポーズを認識することができる。すなわち、親指、人差し指、中指、薬指、小指のいずれの指が広げられ、いずれの指が握られているかを認識することができる。
グラフィック演算ユニット463は、キャリブレーションサービスユニット461を用いてキャリブレーションデータ記録ユニット457を参照し、表示の補正を行なう(ステップS36)。
最後に、ディスプレイ演算ユニット464により半透過ディスプレイ220に表示を行なう(ステップS37)。
次いで、図17は、掌認識の一例を示す模式図である。
次いで、腕認識について説明を行なう。本実施の形態において、腕認識は、指、掌および親指のいずれかを認識した後に実施する。なお、腕認識は、指、掌および親指のいずれかを認識する前、またはそれらの少なくともいずれかと同時に実施してもよい。
その後、抽出した外形に外接する四角枠を選定する。本実施の形態においては、当該四角枠は、平行四辺形または長方形からなる。
この場合、平行四辺形または長方形は、対向する長辺を有するので、長辺の延在方向から腕の延在方向を認識することができ、長辺の向きから腕の向きを判定することが出来る。なお、ステップS32の処理と同様に、直前の数フレームの画像データと比較して、腕の動きを検知させてもよい。
次に、図19は、眼鏡表示装置100の半透過ディスプレイ220の表示の一例を示す模式図である。
図20から図23は、図12から図14において説明した操作領域410cの他の例を示す模式図である。
図20および図21は、ユーザを上方から視認した状態を示す模式図であり、図22および図23は、ユーザを側方から視認した状態を示す模式図である。
すなわち、図21においては、ユーザが水平方向に手H1を移動させようとしているが、直線に近い移動軌跡RL2を通ることとなる。この場合、移動軌跡RL2の曲率半径はrad2である。ここで、人間工学に基づいて、当然のことながら、曲率半径rad1は、曲率半径rad2よりも小さい値となる。
すなわち、図23においては、ユーザが鉛直方向に手H1を移動させようとしているが、直線に近い移動軌跡RL4を通ることとなる。この場合、移動軌跡RL4の曲率半径はrad4である。ここで、人間工学に基づいて、当然のことながら、曲率半径rad3は、曲率半径rad4よりも小さい値となる。
以下、眼鏡表示装置100を調理調整ヘッドマウントディスプレイ100として利用する具体例について説明を行う。
図24は、調理調整ヘッドマウントディスプレイシステム910の構成の一例を示す模式図であり、図25は、調理調整ヘッドマウントディスプレイ100の制御ユニット450の動作の一例を示すフローチャートであり、図26は、半透過ディスプレイ220の表示の一例を示す模式図である。
本実施の形態においては、検知装置920は、火力装置930の上方の換気扇近傍に設けられる。検知装置920は、火力装置930に載置された鍋POTの蓋または鍋POT内の泡状態を検出する。
火力装置930は、通信部931および温度検知部932を含む。また、検知装置920は、通信部921および距離測定部922を含む。
ここで、本実施の形態においては、火力装置930を例示しているが、これに限定されない。例えば、調理装置には、ガスによる火力装置930、電気による電気調理器、ポット、磁力加熱器等、任意の装置が含まれる。
なお、本実施の形態においては、距離を測定するものとしているが、これに限定されず、音により判定してもよく、焦げた臭いにより判定してもよく、鍋POTの温度により判定してもよい。
例えば、調理器具の蓋が開いたり閉じたりする音を検知してもよく、沸騰時の泡状態の音を検知してもよい。この場合、図24の検知装置920は、音検知部(図示せず)を含む。
まず、ユーザは、調理調整ヘッドマウントディスプレイ100を用いて、半透過ディスプレイ220に表示された通信接続に、手認識を用いて手H1により操作する。
この場合、制御ユニット450は、通信システム300により火力装置930の通信部931と通信接続を行い(ステップS71)、検知装置920の通信部921と通信接続を行う(ステップS72)。
その結果、制御ユニット450は、初期設定の距離の値を認識することができる。
ここで、初期設定の値とは、図26のように、鍋POTに蓋がある場合には、蓋までの距離を意味する。また、鍋POTに蓋がない場合には、鍋POTの縁までの距離および鍋POT内の水面までの距離を意味する。
検知装置920の初期設定の値から変化がないと判定した場合(ステップS74のNo)、制御ユニット450は、ステップS74の処理を繰り返す。
一方、検知装置920の初期設定の値から変化したと判定した場合(ステップS74のYes)、制御ユニット450は、半透過ディスプレイ220に警告を表示する(ステップS75)。
図27に示すように、半透過ディスプレイ220には、警告が表示されるとともに、火力装置930の火力レベルを低下するスイッチ表示とカウントダウン表示が表示される。
すなわち、ユーザは、カウントダウン表示に表示されたカウントダウンの時間以内に、スイッチ表示を手H1による上述した手認識による操作で、火力を低下しなければならない。本実施の形態においては、5秒以下である。なお、本実施の形態においては、5秒以下としたが、これに限定されず、2秒以下、3秒以下、4秒以下、6秒以下、〜、10秒以下、11秒以下、12秒以下等、任意の数字以下で設定してもよい。
手H1により操作が入力された場合(ステップS77のYes)、制御ユニット450は、指示に従い、操作入力の結果を火力装置930に与える(ステップS78)。火力装置930は、火力を低下する。
また、カウントダウンが経過しても、手H1により操作が入力されない場合(ステップS79のYes)、制御ユニット450は、強制的に火力装置930に火力レベルを消火するよう指示する(ステップS80)。
なお、本実施の形態においては、ステップS78の処理の後、制御ユニット450は、半透過ディスプレイ220に火力装置930を強制的に消火したことを表示する(ステップS81)。
また、ガスコンロに吹きこぼれ防止等の機能が備えられているが、実際にガスコンロに吹きこぼれが生じた場合に消火される。一方、本発明においては、吹きこぼれの前兆を検知して火力レベルを低下することができる。そのため、ガスコンロの汚れを防止することができる。
また、調理調整ヘッドマウントディスプレイ100は、火力レベルを上昇する操作をできないこととしているが、火力レベルの操作に問題が生じない場合には、火力レベルを強める操作を行うシステムを付加してもよい。
また、制御ユニット450が手H1の動作に基づいて火力装置930の火力を調整することができる。その結果、調理調整ヘッドマウントディスプレイ100を用いて離れた場所から火力装置930の火力調整を行い、調理器具(鍋POT)からの吹きこぼれを防止することができる。
さらに、検知装置920は、調理器具(鍋POT)の内部の泡が発生し、当該泡が調理器具(鍋POT)の縁を上方向に徐々移動する場合、泡状態であるとして検知することができる。その結果、的確に吹きこぼれを防止することができる。
なお、火力レベルの調整に限定されず、電磁レベルの調整、電力レベルの調整等、任意の調理機器のレベルを調整してもよい。
220 半透過ディスプレイ
2203D 仮想イメージ表示領域(共有領域)
300 通信システム
303 カメラユニット
410 赤外線検知ユニット
410c 操作領域
420 ジャイロセンサユニット
430 加速度検知ユニット
4103D 三次元空間検知領域
450 制御ユニット
454 解剖学的認識ユニット
456 ジェスチャ識別ユニット
460 イベントサービスユニット
461 キャリブレーションサービスユニット
910 調理調整ヘッドマウントディスプレイシステム
920 検知装置
930 火力装置
H1 手
RP 右肩関節
LP 左肩関節
Claims (7)
- 通信により火力、電力または磁力調整可能な調理装置および調理器具を検知する検知装置と通信可能な調理調整ヘッドマウントディスプレイにおいて、
立体視像を生成可能な表示装置と、
手までの距離を測定する深度センサと、
前記調理装置および前記検知装置と通信可能な通信システム部と、
前記深度センサによる前記手の動作に応じて前記表示装置の表示を制御するとともに、前記通信システム部による通信を制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、前記通信システム部による通信の結果、前記表示装置に前記検知装置における前記吹きこぼれ直前状態を報知して、前記深度センサによる手の動作により前記火力、電力または磁力調整を操作した場合に当該操作情報を前記調理装置に送信する、調理調整ヘッドマウントディスプレイ。 - 前記制御装置は、前記表示装置に表示された火力、電力または磁力調整を手の動作により火力レベルを下げた場合のみ、前記調理装置に送信を行う、請求項1記載の調理調整ヘッドマウントディスプレイ。
- 請求項1または2記載の調理調整ヘッドマウントディスプレイと、
通信により火力、電力または磁力調整可能な調理装置と、
調理器具の吹きこぼれ直前状態を検知する検知装置と、を含む、調理調整ヘッドマウントディスプレイシステム。 - 前記検知装置は、前記調理器具の蓋部の上下動を検知する、請求項3記載の調理調整ヘッドマウントディスプレイシステム。
- 前記検知装置は、前記調理器具内の温度を検知する、請求項3または4記載の調理調整ヘッドマウントディスプレイシステム。
- 前記検知装置は、前記調理器具の内部の泡状態を検知する、請求項3から5のいずれか1項に記載の調理調整ヘッドマウントディスプレイシステム。
- 通信により火力、電力または磁力調整可能な調理装置および調理器具の吹きこぼれ直前状態を検知する検知装置と通信可能な調理調整ヘッドマウントディスプレイのプログラムにおいて、
立体視像を生成可能な表示処理と、
手までの距離を測定する深度センサ処理と、
前記調理装置および前記検知装置と通信する通信システム処理と、
前記深度センサ処理による前記手の動作に応じて前記表示処理により表示を制御するとともに、前記通信システム処理による通信を制御する制御処理と、を含み、
前記制御処理は、前記通信システム処理による通信の結果、前記表示処理に前記検知装置における前記吹きこぼれ直前状態を報知して、前記深度センサ処理による手の動作により前記火力、電力または磁力調整を操作した場合に当該操作情報を前記調理装置に送信する、調理調整ヘッドマウントディスプレイのプログラム
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