JP4743305B2 - 境界定義による機能制御方法、境界定義による機能制御システム、境界定義による機能制御サーバ及びプログラム - Google Patents

境界定義による機能制御方法、境界定義による機能制御システム、境界定義による機能制御サーバ及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、境界定義による機能制御方法、境界定義による機能制御システム、境界定義による機能制御サーバ及びプログラムに関する。
従来、例えば下記の非特許文献１に記載された手法、ＱＲコードなどの２次元バーコード技術を使用するシステム等において、バーコードの情報に応じて端末を制御する技術が知られている。また、投影により表示を行うものにおいて、下記の非特許文献２のように、投影範囲の形状を操作する技術が知られている。
また、従来、例えば下記の特許文献１に記載されているように、遮音された空間の外部で放音された必要な音声だけを正しく認識し、それ以外の時には静粛性を保つことを目的とした技術が知られている。
特開２００６−９３７９２号公報 特開２００６−３３９９３７号公報
Rekimoto J., Ayatsuka Y. CyberCode:Designing Augmented Reality Environments with Visual Tags. In Proc. of DARE2000. Cotting D., Gross M. InteractiveEnvironment-Aware Display Bubbles. In Proc. of UIST 2006.
しかしながら、非特許文献１に記載された技術、２次元バーコード技術を使用するシステム等は、カメラによってバーコードが撮影できる範囲でのみ使用が可能であり、使用状況が制限されるといった制約がある。また、これらシステムは、ユーザ側でバーコードなどの設定を変更して、これによって端末の制御を変更する等の柔軟な対応を想定したものではない。また、非特許文献２に記載された技術は、投影範囲の形状の操作自体を目的とするものであり、形状の操作によって端末の制御を変更すること等を想定したものではなかった。
また、近年におけるオフィス空間などの設計では、従業員が個人作業からグループ作業、またはその逆へと簡単に移行できるよう、個人スペースと共同スペースとの間に障壁を多く設けないことが主流となりつつある。一方、このようなオフィスでは、音声がほとんど遮断されないため、一人で集中して作業を行いたい場合や数人で静かに話しをしたい場合などには不便が生じることが想定される。
上記の特許文献１に記載された技術は、外部から屋内の空間に入る音声を必要に応じて取得することを想定したものであり、物理的な壁が存在しない空間内において個々のユーザが所望の音声を適宜に取得することを想定したものではなかった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、任意の物理的な空間内において、ユーザが電子機器の機能制御を簡便に行うことが可能な、新規かつ改良された境界定義による機能制御方法、境界定義による機能制御システム、境界定義による機能制御サーバ及びプログラムを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界線を設定するステップと、前記境界線の位置、前記境界線で構成される閉ループの形状および大きさのいずれか一部またはその全てに基づいて、電子機器の所定の機能を制御するステップと、を備える、境界定義による機能制御方法が提供される。
また、前記境界線を設定するステップは、前記任意の物理的な空間に配置された複数の位置認識用デバイスの位置をそれぞれ取得するステップと、複数の前記位置認識用デバイスの位置に基づいて、前記位置認識用デバイスを結ぶ前記境界線を算出するステップと、
を有するものであってもよい。
また、前記位置認識用デバイスの位置を取得するステップにおいて、前記位置認識用デバイスの位置とともに前記位置認識用デバイスの方向を取得し、前記境界線を算出するステップにおいて、前記位置認識用デバイスの位置及び方向に基づいて３次ベジエ曲線を算出するものであってもよい。
また、前記所定の機能を制御するステップにおいて、前記境界線の位置とユーザによって操作される前記電子機器との位置関係に応じて、当該電子機器によって実現される機能を制御するものであってもよい。
また、前記境界線を前記任意の物理的な空間内に表示するステップを更に備えるものであってもよい。
また、前記表示するステップにおいて、閉ループを構成する前記境界線を表示するとともに、前記閉ループ内に所定のアプリケーションによる機能を表示するステップを備え、前記所定の機能を制御するステップにおいて、前記閉ループの形状又は大きさに基づいて、当該閉ループ内に表示されるアプリケーションの機能を制御するものであってもよい。
また、前記任意の物理的な空間内で発せられた音声情報を取得するステップと、前記任意の物理的な空間内に存在する、前記電子機器としての携帯情報端末の位置を取得するステップと、前記境界線による境界に対して前記音声情報を取得した位置と同じ側に存在する前記携帯情報端末に、前記音声情報を送信するステップと、を備えるものであってもよい。
また、前記携帯情報端末は、前記任意の物理的な空間内に存在するユーザに装着され、当該ユーザに対して前記音声情報による音声を再生して提供するものであってもよい。
また、前記音声情報を送信するステップの前に、前記音声情報を取得した位置及び送信先の前記携帯情報端末の位置に基づく前記音声情報の３Ｄミキシングを行うステップを備え、前記音声情報を送信するステップにおいて、３Ｄミキシングが行われた前記音声情報を送信するものであってもよい。
また、前記音声情報は、前記携帯情報端末が備えるマイクロホンから取得されるものであってもよい。
また、前記位置認識用デバイスは、前記任意の物理的な空間内に配置される物理オブジェクトに設けられるものであってもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定の機能を制御可能な電子機器と、任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界線を設定する境界線設定部と、前記境界線の位置、前記境界線で構成される閉ループの形状および大きさのいずれか１つまたは複数に基づいて、前記電子機器の所定の機能を制御する機能制御部と、を有する機能制御用サーバと、を備える、境界定義による機能制御システムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界線を設定する境界線設定部と、前記境界線の位置、前記境界線で構成される閉ループの形状および大きさのいずれか１つまたは複数に基づいて、電子機器の所定の機能を制御する機能制御部と、を備える、境界定義による機能制御用サーバが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界線を設定する境界線設定手段、前記境界線の位置、前記境界線で構成される閉ループの形状および大きさのいずれか１つまたは複数に基づいて、電子機器の所定の機能を制御する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意の物理的な空間内に存在し、無線通信により音声情報を送受信する携帯情報端末と、前記任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界情報が格納されるデータベースと、前記携帯情報端末から送信された音声情報を取得する音声受信部と、前記携帯情報端末の位置を取得する位置認識部と、前記境界情報による境界に対して前記音声情報を取得した前記携帯情報端末と同じ側に存在する他の前記携帯情報端末に、取得した前記音声情報を送信する音声送信部と、を有する音場境界定義用サーバと、を備える、境界定義による機能制御システムが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界情報が格納されるデータベースと、前記任意の空間内で発せられた音声情報を取得する音声受信部と、前記任意の空間内に存在する携帯情報端末の位置を取得する位置認識部と、前記境界情報による境界に対して前記音声情報を取得した位置と同じ側に存在する前記携帯情報端末に、前記音声情報を送信する音声送信部と、を備える、境界定義による機能制御用サーバが提供される。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界情報を格納する手段、前記任意の空間内で発せられた音声情報を取得する手段、前記任意の空間内に存在する携帯情報端末の位置を取得する手段、前記境界情報による境界に対して前記音声情報を取得した位置と同じ側に存在する前記携帯情報端末に、前記音声情報を送信する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
本発明によれば、任意の物理的な空間内において、ユーザが電子機器の機能制御を簡便に行うことが可能となる。
本発明の第１の実施形態に係る境界定義による機能制御システムの構成を示す模式図である。 ３次ベジエ曲線の制御点を決定し、これに基づいて３次ベジエ曲線を定義する手法を示す模式図である。 円盤型デバイスによって構築された境界に応じてリモートコントローラによる操作を制御するシステムを示す模式図である。 サーバを中心とするシステムの機能ブロック構成を示す模式図である。 各円盤型デバイスの位置、方向を認識し、各円盤型デバイスによって決定された領域をプロジェクタによって投影するまでの手順を示すフローチャートである。 ユーザによって要求されたサービスを実行する手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る機能制御システムの構成を示す模式図である。 ３次ベジエ曲線の制御点を決定し、これに基づいて３次ベジエ曲線を定義する手法を示す模式図である。 ベジエ曲線によって囲まれた領域の内部に所定のアプリケーションを投影した状態を示す模式図である。 サーバを中心とするシステムの機能ブロック構成を示す模式図である。 サーバで行われる処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る音場境界定義システムの概念を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る音場境界定義システムの構成を示す模式図である。 位置認識用マーカの構成を示す平面図である。 サーバを中心とするシステムの機能ブロック構成を示す模式図である。 サーバの処理を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る境界定義による機能制御システムの概念を示す模式図である。 第４の実施形態において、サーバを中心とする音場境界定義システム２１００の機能ブロック構成を示す模式図である。 本発明の第５の実施形態に係る境界定義による機能制御システムの構成を示す模式図である。 ５つの椅子が互いに向かい合って配置されている場合に、仮想的な壁が設定される様子を示す模式図である。 椅子が向かい合って配置されていない場合を示す模式図である。 向かい合って配置された椅子が遠く離れている場合を示す模式図である。 椅子が向かい合って配置されており、且つ、各椅子間の距離が所定値以下の場合に、仮想的な壁が設定された状態を示す模式図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
１．第１の実施形態
（１）第１の実施形態にかかる境界定義による機能制御システムの構成
（２）３次ベジエ曲線の定義方法
（３）３次ベジエ曲線の境界線に応じたリモートコントローラの機能制御
（４）サーバを中心とするシステムの機能ブロック構成
（５）サーバで行われる処理
２．第２の実施形態
（１）第２の実施形態にかかる境界定義による機能制御システムの構成
（２）３次ベジエ曲線の境界線に応じたリモートコントローラの機能制御
（３）サーバを中心とするシステムの機能ブロック構成
（４）サーバで行われる処理
３．第３の実施形態
（１）第３の実施形態にかかる境界定義による音場境界定義システムの概念
（２）第３の実施形態にかかる境界定義による機能制御システムの構成
（３）サーバを中心とする音場境界定義システムの機能ブロック構成
（４）サーバで行われる処理について
（５）環境音の取得について
４．第４の実施形態
（１）第４の実施形態にかかる境界定義による音場境界定義システムの概念
（２）サーバを中心とする境界定義による機能制御システムの機能ブロック構成
５．第５の実施形態
（１）第５の実施形態にかかる境界定義による音場境界定義システムの構成
１．第１の実施形態
［（１）境界定義による機能制御システムの構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る境界定義による機能制御システム１００の構成を示す模式図である。図１に示すように、機能制御システム１００は、サーバ２００、赤外線カメラ３００、プロジェクタ４００、円盤型デバイス５００を有して構成される。機能制御システム１００は、例えば建物の内部の部屋内に構成されるものである。
図１に示すように、円盤型デバイス５００は、部屋内の床上に複数配置される。円盤型デバイス５００の上面には、複数の赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄが配置されている。図１に示すように、赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄは、２つの直交する直線Ｌ１，Ｌ２に沿って配置されている。ここで、赤外線ＬＥＤ５００ｃは、円盤型デバイス５００の中心に位置するＬＥＤである。各円盤型デバイス５００上の赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの配置はデバイス毎に若干異なる。複数の赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃからなる直線Ｌ２は各円盤型デバイス５００で共通であるが、赤外線ＬＥＤ５０２ｄの位置は直線Ｌ２の方向に沿って左寄り、右寄りなどデバイス毎に少しずつずらしている。すなわち、直線Ｌ１はＬ２の中心（赤外線ＬＥＤ５００ｃの位置）を通るものには限定されない。このような構成によれば、各円盤型デバイス５００の位置と方向だけでなく、赤外線ＬＥＤ５００ｄの直線Ｌ２方向の位置に応じて、円盤型デバイス５００が「どの」デバイスなのかも判別可能である。これにより、各円盤型デバイス５００位置、方向だけでなくＩＤ番号も判別可能とされている。判別のプロセスとしては、先ず赤外線カメラ３００の画像から直線Ｌ２を探し出し、その時点でユーザの位置を赤外線ＬＥＤ５００ｃの位置（直線Ｌ２の中点）として一意に決定し、また、方向についてもＬ２に垂直な２方向のどちらかに絞られる。次に、赤外線ＬＥＤ５００ｄを探し出し、Ｌ２との位置関係からユーザの方向が一意に決定され、また、赤外線ＬＥＤ５０２ｄの直線Ｌ２方向の位置に応じて、「どの」デバイスであるかも判別できる。なお、第２の実施形態で説明している円盤型デバイス５００では、アプリケーションの都合上ＩＤの識別が必要ないため、全てのデバイスで同じ再帰性反射材を用いたマーカを搭載している。
また、円盤型デバイス５００は、その方向がユーザに対して感覚的に伝わるように、その中心を通る直線を境として明暗の２色に塗り分けられている。ここで、円盤型デバイス５００の方向とは、円盤型デバイス５００の中心から、２色の領域のうちの明るい側の領域を等面積に分割する方向に伸びる半直線の向きとする。
一方、赤外線カメラ３００は、部屋内の上部、例えば天井に設置されている。赤外線カメラ３００は、床面を撮影して各円盤型デバイス５００の赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの画像を取得する。赤外線カメラ３００で取得された画像のデータは、サーバ２００へ送られる。
サーバ２００は、赤外線カメラ３００から送られた画像データに画像処理を施して、各円盤型デバイス５００の位置及び円盤型デバイス５００の方向を読取る。ここで、各円盤型デバイス５００の位置は、中心に位置する赤外線ＬＥＤ５００ｃの位置から取得することができる。また、例えば直線Ｌ１を２色の領域の境界線と一致させておくことにより、図１において、直線Ｌ１の左側が２色の領域のうちの明るい側の領域であるため、円盤型デバイス５００の方向を取得することができる。
［（２）３次ベジエ曲線の定義方法］
サーバ２００は、各円盤型デバイス５００の位置及び方向を取得すると、これらの情報から、３次ベジエ曲線の制御点を決定し、３次ベジエ曲線を定義する。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、３次ベジエ曲線の制御点を決定し、これに基づいて３次ベジエ曲線を定義する手法を示す模式図である。ここで、制御点として扱われるのは、図２に示すように、円盤型デバイス５００の中心点Ｃ１と、円盤型デバイス５００の方向を０とした場合に中心点Ｃ１に対して９０°の方向に位置する点Ｃ２と、円盤型デバイス５００の方向を０とした場合に中心点Ｃ１に対して２７０°の方向に位置する点Ｃ３の合計３点である。Ｃ１からＣ２までの距離ｄ、Ｃ１からＣ３までの距離ｄは、本システムが構築される環境等に応じて任意に設定することができる。
ベジエ曲線は、各円盤型デバイス５００の中心点Ｃ１を時計周りに結んでいき、結果として１つの閉じた図形を形作るように定義される。全ての円盤型デバイス５００は固有の異なるＩＤを有しており、ベジエ曲線は、ＩＤの小さい順に円盤型デバイス５００を結ぶように定義される。例えばＩＤ＝２、ＩＤ＝３、ＩＤ＝４のＩＤを持つ３つの円盤型デバイスが配置されている場合、ベジエ曲線はデバイス２と３を結ぶもの、デバイス３と４を結ぶものの２本が定義される。一般的に、３次ベジエ曲線は一本を引くために４つの制御点を必要とする。図２(Ｂ)において、例えば円盤型デバイス５００（デバイス２）と円盤型デバイス５００（デバイス３）を結ぶ曲線の場合、デバイス２の中心点Ｃ１が先ず最初の制御点となり、デバイス２の点Ｃ２が第２の制御点となる。そして、デバイス３の点Ｃ３が第３の制御点となり、デバイス３の中心点Ｃ１が第４の制御点となる。
床面上に存在する円盤型デバイス５００のうち最もＩＤの小さいものについては、その中心点から２７０°の方向にある制御点へ向かう方向に半直線が引かれる。同様に、最もＩＤの大きいデバイスについては、その中心点から９０°の方向にある制御点へ向かう方向に半直線が引かれる。これらの２つの半直線が交差する場合は、最もＩＤの大きいデバイスから最もＩＤの小さいデバイスへとベジエ曲線が引かれる。この場合、全ての円盤型デバイス５００によるベジエ曲線は一つの閉じた空間を形作ることになる。
ベジエ曲線が決定されると、サーバ２００は、プロジェクタ４００に対して、ベジエ曲線の位置データを送信する。プロジェクタ４００は、部屋内の床面上に受信したベジエ曲線に沿った境界線を投影させる。これにより、ユーザは床面に表示されたベジエ曲線に沿った領域を認識することができる。また、ベジエ曲線によって分割される床面上の各領域は、プロジェクタ４００の投影によって色分けして表示される。
［（３）３次ベジエ曲線の境界線に応じたリモートコントローラの機能制御］
そして、本実施形態では、円盤型デバイス５００によって決定されたベジエ曲線による境界を、リモートコントローラによる操作に適用したアプリケーションを例示する。図３は、円盤型デバイス５００によって構築された境界に応じてリモートコントローラ６００による操作を制御するシステムを示す模式図である。
図３に示すように、部屋内には電子機器としてテレビとオーディオが配置されているものとする。また、床面上に置かれた円盤型デバイス５００によって、ベジエ曲線による境界が部屋内に設定される。サーバ２００は、リモートコントローラ６００の位置に応じて、リモートコントローラ６００によりテレビとオーディオのいずれかを操作できるように制御する。このため、リモートコントローラ６００は、円盤型デバイス５００と同様に、赤外線カメラ３００による位置認識用の赤外線ＬＥＤを備えている。
図３の例では、ベジエ曲線による境界によって仕切られた２つの領域Ａ，Ｂのうち、リモートコントローラ６００の位置が領域Ａ内にあるときは、リモートコントローラ６００によってテレビを操作することができる。この場合、領域Ａ内からオーディオを操作することはできない。
また、リモートコントローラ６００の位置が領域Ｂ内にあるときは、リモートコントローラ６００によってオーディオを操作することができる。この場合、領域Ｂ内からテレビを操作することはできない。
このように、ユーザは、円盤型デバイス５００の位置を自由に設定して部屋内にベジエ曲線による境界を設定することで、リモートコントローラ６００によって操作される電子機器を適宜に設定することができる。
［（４）サーバを中心とするシステムの機能ブロック構成］
図４は、サーバ２００を中心とするシステムの機能ブロック構成を示す模式図である。上述の機能を実現するため、サーバ２００は、デバイス位置・方向認識部２０２、ベジエ曲線制御点決定部２０４、ベジエ曲線境界描画部２０６、操作対象決定部２０８を備える。
デバイス位置・方向認識部２０２は、赤外線カメラ３００から送られたデバイス５００の赤外線ＬＥＤ５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，５０２ｄの位置に基づいて、各デバイス５００の位置及び方向を読取る。また、デバイス位置・方向認識部２０２は、リモートコントローラ６００が備える赤外線ＬＥＤの位置に基づいて、リモートコントローラ６００の位置を読取る。
ベジエ曲線制御点決定部２０４は、各デバイス５００の位置及び方向から、ベジエ曲線を定義するための制御点を決定する。制御点の決定は、図２で説明した手法によって行われる。
ベジエ曲線境界描画部２０６は、ベジエ曲線制御点決定部２０４によって決定された制御点に基づいてベジエ曲線を決定し、床面上に投影するため、そのデータを投影用プロジェクタ４００へ送信する。また、ベジエ曲線による境界線のデータは操作対象決定部２０８にも送られる。
操作対象決定部２０８は、リモートコントローラ６００の位置と、ベジエ曲線による境界線の位置とに基づいて、操作対象となる電子機器（家電製品など）を決定する。操作対象決定部２０８は、図３のようにベジエ曲線によって領域が仕切られた場合に、リモートコントローラ６００が位置している領域に応じて、操作対象となる電子機器を決定する。
リモコン信号受信装置７００は、リモートコントローラ６００から送られた操作信号を受信し、操作信号を操作対象決定部２０８へ送る。操作対象決定部２０８は、受信した操作信号を操作対象の電子機器へ送信する。なお、リモコン信号受信装置７００は、サーバ２００と一体に構成されていても良い。
また、リモコン信号受信装置７００は、各電子機器に設けられていても良い。この場合、操作対象決定部２０８は、操作対象の電子機器に対して、操作信号による操作を許可する信号を送信し、操作対象でない電子機器に対しては、操作信号による操作を不許可とする信号を送信する。これにより、リモートコントローラ６００による操作信号により、操作対象となる電子機器のみを操作することができる。
図４に示すサーバ２００の各機能ブロックは、ハードウェア（回路）、または演算処理装置（ＣＰＵ）とこれを機能させるためのソフトウェア（プログラム）によって構成することができる。各機能ブロックを演算処理装置とソフトウェアから構成した場合、そのプログラムは、表示装置２００が備えるメモリ、または外部から挿入されるメモリ等の記録媒体に格納されることができる。
［（５）サーバで行われる処理］
次に、図５及び図６のフローチャートに基づいて、サーバ２００で行われる処理について説明する。図５は、各円盤型デバイス５００の位置、方向を認識し、各円盤型デバイス５００によって決定された領域をプロジェクタ４００によって投影するまでの手順を示すフローチャートである。
先ず、ステップＳ１０では、赤外線カメラ３００の画像から円盤型デバイス５００の位置、方向を取得する。次のステップＳ１２では、各円盤型デバイス５００の位置、方向からベジエ曲線の制御点を決定する。次のステップＳ１４では、ベジエ曲線の制御点からベジエ曲線による境界を定義する。次のステップＳ１６では、ベジエ曲線によって定義された境界をプロジェクタ４００によって床面上に投影し、部屋内に仕切られた領域を視認できるようにする。
図６は、ユーザによって要求されたサービスを実行する手順を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２０では、ユーザからのサービスの要求を受信する。次のステップＳ２２では、リモートコントローラ６００の位置を取得し、リモートコントローラ６００の位置（リモートコントローラ６００を操作するユーザの現在位置）が円盤型デバイス５００によって区画されたどの領域に属するかを割り出す。
次のステップＳ２４では、ステップＳ２２の結果に応じて、ユーザの要求するサービスを実行させる。例えば、図３において、リモートコントローラ６００が領域Ａに属している場合は、操作対象決定部２０８により操作対象がテレビに決定されるため、ユーザがテレビの操作を要求している場合は、テレビの操作を実行させる。
以上説明したように第１の実施形態によれば、円盤型デバイス５００によって定義された領域毎に、リモートコントローラ６００による操作対象を決定することができる。従って、ユーザの要求に応じて、領域毎に異なる操作を実行させることが可能となる。
２．第２の実施形態
［（１）境界定義による機能制御システムの構成］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る機能制御システム１００の構成を示す模式図である。図７に示すように、機能制御システム１００は、サーバ２００、赤外線カメラ３００、プロジェクタ４００、円盤型デバイス５００を有して構成される。機能制御システム１００は、例えば屋内の部屋内に構成されるものである。
図７に示すように、円盤型デバイス５００は、部屋内の壁面に複数配置される。各円盤型デバイス５００には、例えば再帰性反射テープを使用した、同一の光学式マーカが内蔵されている。
また、円盤型デバイス５００は、その方向がユーザに対して感覚的に伝わるように、その中心を通る直線を境として明暗の２色に塗り分けられている。第１の実施形態と同様に、円盤型デバイス５００の方向とは、円盤型デバイス５００の中心から、２色の領域のうちの明るい側の領域を等面積に分割する方向に伸びる半直線の向きとする。また、円盤型デバイス５００は、例えば裏面に吸盤を取り付けるなどの手法により、垂直な壁面に対しても固定可能とされている。
図７に示すように、円盤型デバイス５００には、２色の領域の境界線に沿って、帯状の再帰性反射テープ５０２が貼り付けられている。再帰性反射テープ５０２は、円盤型デバイス５００の中心を通るように貼付けられている。また、円盤型デバイス５００の２色の領域のうち、明るい側の領域には、円形の再帰性反射テープ５０４が貼り付けられている。
一方、赤外線カメラ３００は、円盤型デバイス５００が配置された壁面と対向する位置に設置されている。赤外線カメラ３００は、赤外線投光器を備えるカメラであり、円盤型デバイス５００が配置された壁面に赤外線を投光し、壁面を撮影することによって各円盤型デバイス５００を撮影し、各円盤型デバイス５００の再帰性反射テープ５０２，５０４の画像を取得する。赤外線カメラ３００で取得された画像のデータは、サーバ２００へ送られる。
サーバ２００は、赤外線カメラ３００から送られた画像データに画像処理を施して、各円盤型デバイス５００の位置及び方向を読取る。ここで、各円盤型デバイス５００の位置は、再帰性反射テープ１０２の中点の位置から取得することができる。また、各円盤型デバイス５００の方向は、各円盤型デバイス５００の位置（中心位置）に対する、再帰性反射テープ５０２の位置から取得することができる。
サーバ２００は、各円盤型デバイス５００の位置及び方向を取得すると、これらの情報から３次ベジエ曲線を決定し、３次ベジエ曲線を定義する。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、３次ベジエ曲線の制御点を決定し、これに基づいて３次ベジエ曲線を定義する手法を示す模式図である。３次ベジエ曲線を定義する手法は、基本的に第１の実施形態と同様であるが、第２の実施形態では、ベジエ曲線による境界線がループ状に閉じた領域とされる。
ベジエ曲線が決定されると、サーバ２００は、プロジェクタ４００に対して、ベジエ曲線の位置データを送信する。プロジェクタ４００は、部屋の壁面に受信したベジエ曲線に沿った境界線を投影させる。これにより、ユーザは、壁面に表示されたベジエ曲線に沿った領域を認識することができる。
［（２）３次ベジエ曲線の境界線に応じたアプリケーションの機能制御］
そして、本実施形態では、ベジエ曲線によって囲まれた領域の内部に円盤型デバイスの数、位置関係、方向等に従って選択される所定のアプリケーションが投影される。図９は、ベジエ曲線によって囲まれた領域の内部に所定のアプリケーションを投影した状態を示す模式図である。ここで、図９（Ａ）は、領域内に現在の時刻を表示した例を示している。また、図９（Ｂ）は、領域内に現在の気温と湿度を表示した例を示している。このように、３次ベジエ曲線によって囲まれた領域内には、プロジェクタ４００によって、３次ベジエ曲線の形状、大きさに従って定められた所定のアプリケーションが表示される。
［（３）サーバを中心とするシステムの機能ブロック構成］
図１０は、サーバ２００を中心とするシステムの機能ブロック構成を示す模式図である。上述の機能を実現するため、サーバ２００は、デバイス位置・方向認識部２０２、ベジエ曲線制御点決定部２０４、ベジエ曲線境界描画部２０６、アプリケーション決定部２１０、データベース２１２を備える。
デバイス位置・方向認識部２０２は、赤外線カメラ３００から送られたデバイス５００の再帰性反射テープ５０２，５０４の位置に基づいて、各デバイス５００の位置及び方向を認識する。
ベジエ曲線制御点決定部２０４は、各デバイス５００の位置及び方向から、ベジエ曲線を定義するための制御点を決定する。制御点の決定は、図２及び図８で説明した手法によって行われる。
ベジエ曲線境界描画部２０６は、ベジエ曲線制御点決定部２０４によって決定された制御点に基づいてベジエ曲線を決定し、壁面上に投影するため、そのデータを投影用プロジェクタ４００へ送信する。また、ベジエ曲線による境界線のデータはアプリケーション決定部２１０にも送られる。
アプリケーション決定部２１０は、３次ベジエ曲線の形状、大きさに基づいて、ベジエ曲線で囲まれた領域内に表示するアプリケーションを決定する。より詳細には、サーバ２００が備えるデータベース２１２には、３次ベジエ曲線の形状、大きさに応じたフーリエ記述子が記憶されている。また、データベース２１２には、各フーリエ記述子に紐付けられたアプリケーションが格納されている。アプリケーション決定部２１０は、ベジエ曲線境界描画部２０６によって決定されたベジエ曲線からフーリエ記述子を算出し、算出したフーリエ記述子とデータベース２１２に記憶されているフーリエ記述子とを比較する。そして、最も一致度の高いフーリエ記述子に紐付けられたアプリケーションをデータベース２１２から選択する。
アプリケーション決定部２１０によってアプリケーションが決定されると、決定されたアプリケーションがベジエ曲線境界描画部２０６へ送られる。ベジエ曲線境界描画部２０６は、壁面に表示されるベジエ曲線のデータとともに、表示されるアプリケーションのデータをプロジェクタ４００へ送信する。プロジェクタ４００は、ベジエ曲線で囲まれた領域内に決定されたアプリケーションを表示する。
図１０に示すサーバ２００の各機能ブロックについても、ハードウェア（回路）、または演算処理装置（ＣＰＵ）とこれを機能させるためのソフトウェア（プログラム）によって構成することができる。各機能ブロックを演算処理装置とソフトウェアから構成した場合、そのプログラムは、表示装置２００が備えるメモリ、または外部から挿入されるメモリ等の記録媒体に格納されることができる。
［（４）サーバで行われる処理］
次に、図１１のフローチャートに基づいて、サーバ２００で行われる処理について説明する。図１１は、デバイス５００を認識してからアプリケーションを投影するまでの手順を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ３０では、赤外線カメラ３００の画像から、各円盤型デバイス５００の位置、方向を取得する。
次のステップＳ３２では、各円盤型デバイス５００の位置、方向に基づいて、３次ベジエ曲線の制御点を決定する。次のステップＳ３４では、制御点によって定義されるベジエ曲線の形状、大きさから、投影するアプリケーション（機能）を選択する。次のステップＳ３６では、プロジェクタ４００によって、ベジエ曲線及びアプリケーションを壁面に投影する。
以上説明したように第２の実施形態によれば、デバイス５００によって定義されたベジエ曲線の領域内に、ベジエ曲線の形状に応じたアプリケーションを表示することが可能となる。従って、デバイス５００の位置を適宜設定することで、所望のアプリケーションを表示させることが可能となる。
３．第３の実施形態
［（１）境界定義による音場境界定義システムの概念］
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る境界定義による機能制御システム１１００の概念を示す模式図である。本発明の第３の実施形態に係る境界定義による機能制御システム１１００においては、ユーザが携帯端末２０（ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）機器など）を操作する。これにより、ユーザは、例えば建物内などの空間において仮想的な壁１０により仕切られた空間を構築することができる。仮想的な壁１０が構築されると、壁１０を境界として同じ側に位置するユーザ同士は会話を行うことができる。一方、各ユーザは、壁１０の向こう側にいるユーザとは会話ができなくなる。このように、本実施形態に係る境界定義による機能制御システム１１００は、実物の壁を構築しなくても、仮想的な壁１０を構築することで、あたかも実物の壁が存在している場合と同様に、仮想的な壁１０によってユーザ同士の会話や、他の環境音を遮ることを可能とする。
図１２では、ユーザが携帯端末２０を使用して仮想的な壁１０を生成する様子を模式的に示している。ここでは、携帯端末２０の表示画面上に現在ユーザがいる部屋３０の俯瞰図が示され、表示画面上で自由に線を描くことによって仮想的な壁１０を部屋３０の内部に設置することができる。後述するが、描画されて設定された仮想的な壁１０は、プロジェクタによって部屋３０の床面に投影され、ユーザによって視認可能となる。
［（２）境界定義による音場境界定義システムの構成］
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る境界定義による機能制御システム１１００の構成を示す模式図である。図１３に示すように、境界定義による機能制御システム１１００は、サーバ１２００、赤外線カメラ１３００、プロジェクタ１４００、携帯型情報端末１５００を有して構成される。上述のように境界定義による機能制御システム１１００は、例えば屋内の部屋内に構成されるものである。部屋内には、複数のユーザが存在しており、各ユーザは携帯型情報端末１５００をそれぞれ装着している。
携帯型情報端末１５００は、ヘッドホンの形態で構成され、位置認識用マーカ１５０２、マイクロホン１５０４、ノイズキャンセリングヘッドホン（スピーカ）１５０６、通信部１５０８を備えている。位置認識用マーカ１５０２は、ヘッドホン１５０６の上面に装着されている。位置認識用マーカ１５０２は、赤外線ＬＥＤマーカから構成される。
図１４は、位置認識用マーカ１５０２の構成を示す平面図であって、上部から位置認識用マーカ１５０２を見た状態を示している。図１４に示すように、位置認識用マーカ１５０２は、複数の赤外線ＬＥＤ１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃ，１５０２ｄを備えている。赤外線ＬＥＤ１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃ，１５０２ｄは、２つの直交する直線Ｌ１，Ｌ２に沿って配置されている。ここで、赤外線ＬＥＤ１５０２ｂは、位置認識用マーカ１５０２の中心に位置するＬＥＤである。なお、位置認識用マーカ１５０２の形状は、図１４の構成に限定されるものではなく、ユーザ毎の各携帯型情報端末１５００のそれぞれで少しずつ異なる構成とすることができる。例えば、複数の赤外線ＬＥＤ１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃからなる直線Ｌ２は各ユーザの携帯型情報端末１５００で共通とし、赤外線ＬＥＤ１５０２ｄの位置は直線Ｌ２の方向に沿って左寄り、右寄りなどユーザ毎に少しずつずらしてもよい。すなわち、直線Ｌ１はＬ２の中心（赤外線ＬＥＤ１５０２ｂの位置）を通るものには限定されない。このような構成によれば、各携帯型情報端末１５００の位置と方向だけでなく、赤外線ＬＥＤ１５０２ｄの直線Ｌ２方向の位置に応じて、携帯型情報端末１５００が「どの」端末なのか、「どの」ユーザが使用しているものであるかも判別可能である。判別のプロセスとしては、先ず赤外線カメラ１３００の画像から直線Ｌ２を探し出し、その時点でユーザの位置を赤外線ＬＥＤ１５０２ｂの位置（直線Ｌ２の中点）として一意に決定し、また、方向についてもＬ２に垂直な２方向のどちらかに絞られる。次に、赤外線ＬＥＤ１５０２ｄを探し出し、Ｌ２との位置関係からユーザの方向が一意に決定され、また、赤外線ＬＥＤ１５０２ｄの直線Ｌ２方向の位置に応じて、「どの」ユーザであるかも判別できる。
直線Ｌ１は、その端部に向かう方向がヘッドホン１５０６を装着した各ユーザの顔の向き（目線の方向）となるように配置されている。また、直線Ｌ２は、ヘッドホン１５０６の左右のスピーカ（ユーザの左右の耳）を結ぶ方向に配置される。
一方、赤外線カメラ１３００は、部屋内の上部、例えば天井に設置されている。赤外線カメラ１３００は、例えば複数個が天井にアレイ状に配置されている。赤外線カメラ１３００は、天井から下方を撮影して各ユーザの位置認識用マーカ１５０２の赤外線ＬＥＤ１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃ，１５０２ｄの画像を取得する。赤外線カメラ１３００で取得された画像のデータは、サーバ１２００へ送られる。
サーバ１２００は、赤外線カメラ１３００から送られた画像データに画像処理を施して、各位置認識用マーカ１５０２の位置及び方向を読取る。ここで、各位置認識用マーカ１５０２の位置は、中心に位置する１５０２ｂの位置から取得することができる。また、直線Ｌ２に対する赤外線ＬＥＤ１５０２ｄの位置から、直線Ｌ１の方向が判るため、直線Ｌ１の方向から位置認識用マーカ１５０２の方向が判り、これに基づいてユーザの顔の向きを取得することができる。
ヘッドホン１５０６には、通信部１５０８が装着されている。通信部１５０８とサーバ１２００とは、例えば無線ＬＡＮを介して通信可能とされている。通信部１５０８は、図１２で説明した携帯端末２０の機能を備えることができ、ユーザは通信部１５０８を操作することにより、壁１０の位置を設定することができ、その情報をサーバ１２００へ送信することができる。なお、ユーザは、無線ＬＡＮ等によりサーバ１２００と通信可能に接続される他の携帯端末を用いて壁１０を設定することもできる。サーバ１２００は、ユーザによって設定された壁１０の情報を受信すると、その情報をデータベースに保存し、壁１０の位置に応じて各ユーザが装着している携帯型情報端末１５００の機能を制御する。
ここで、例えば特定の１のユーザが使用する携帯型情報端末１５００のみが壁１０を設定する機能を備えていてもよい。また、全てのユーザが使用する携帯型情報端末１５００が壁１０を設定する機能を備えており、各ユーザが壁１０を設定する度に、サーバ１２００のデータベースにおける壁１０の情報が更新されるものとしても良い。更に、２以上の携帯型情報端末１５００から異なる壁１０の設定がされた場合に、所定の優先順位に基づいて決定された１の携帯型情報端末１５００が壁１０を設定するものとしても良い。
また、携帯型情報端末１５００に設けられたマイクロホン１５０４は、通信部１５０８と接続されており、ユーザの全ての発話は、マイクロホン１５０４によってキャプチャされて、通信部１５０８からサーバ１２００に送られる。
サーバ１２００は、壁１０の位置と、各携帯型情報端末１５００の位置に基づいて、各携帯型情報端末１５００の機能を制御する。具体的には、サーバ１２００は、壁１０に対して同じ側に位置している携帯型情報端末１５００については、相互に通話ができるように制御を行う。サーバ１２００は各携帯型情報端末１５００の位置から各ユーザの位置を把握しており、また、壁１０の位置も把握しているので、任意の２人のユーザの間が仮想的な壁１０によって遮られているかどうかを判別することができる。あるユーザ（仮にユーザＡとする）が発話を行った場合、そのユーザとの間に壁１０が存在しない他のユーザの携帯型情報端末１５００に対してのみ、ユーザＡの発話が送信される。ヘッドホン１５０６のノイズキャンセリング機能によって大抵の環境音はユーザの耳からほぼ遮断され、また、直接ユーザの耳に伝わる他のユーザの発話も音量が十分に抑制される。この結果、携帯型情報端末１５００を装着したユーザが聞くことのできる音声は、サーバ１２００によって意図的に送信される音声のみとなる。
この結果、各ユーザには、仮想的な壁１０を隔てた向こう側にいるユーザの声は殆ど聞こえないこととなり、仮想的な壁１０は音声に関して実際の壁と同等の働きをすることになる。
具体的な処理として、サーバ１２００は、発話を送信したユーザＡの位置を発話情報とともに３Ｄミキサーに入力し、３Ｄミキサーから得られた発話情報を壁１０に対して同じ側に位置する全てのユーザ（仮にユーザＢとする）へ送る。この際、送信先のユーザＢの位置、向きについても３Ｄミキサーへ入力され、送信先のユーザＢの位置、顔の向き（すなわち、耳の向き）を考慮した上でユーザＢに対してユーザＡの発話情報が送信される。これにより、発話しているユーザＡの位置、送信先となるユーザＢの位置、およびユーザＢの顔の向きに応じたリアルな音声を各ユーザに送ることができる。
投影用のプロジェクタ１４００は、赤外線カメラ１３００と同様に、部屋内の上部、例えば天井に設置されている。投影用のプロジェクタ１４００は、壁１０の位置情報をサーバ１２００から取得し、壁１０に対応する境界線を床面上に投影する。これにより、各ユーザは、仮想的に設定された壁１０の位置を視認することができる。
前述のように、近年におけるオフィス空間などの設計では、従業員が個人作業からグループ作業、またはその逆へと簡単に移行できるよう、個人スペースと共同スペースとの間に障壁を多く設けないことが主流となりつつある。一方、このようなオフィスでは、音声がほとんど遮断されないため、一人で集中して作業を行いたい場合や数人で静かに話しをしたい場面など、一部の状況下で不便が生じることが想定される。
本実施形態の境界定義による機能制御システム１１００によれば、サーバ１２００側で各ユーザの携帯型情報端末１５００の位置を認識して、仮想的な壁１０に対して同じ側に位置するユーザ同士が会話をできるように各ヘッドホン１５００が制御される。従って、物理的な障壁（壁）を実際に設けることなく、ユーザ同士が望む会話を実現することが可能となる。
また、プロジェクタ１４００の投影によって各ユーザは壁１０を視認することができるため、例えば壁１０によって仕切られた一方の領域で会議等を行っている場合、会議に参加しないユーザは、他方の領域に移動すれば会議の内容は聞こえなくなる。従って、同じ部屋内で少しの距離を移動するのみで、会議の内容が聞こえなくなり、自分の作業等に集中することができる。
［（３）サーバを中心とする境界定義による音場境界定義システムの機能ブロック構成］
図１５は、第３の実施形態において、サーバ１２００を中心とする音場境界定義システム１１００の機能ブロック構成を示す模式図である。上述の機能を実現するため、サーバ１２００は、ユーザ位置認識部１２０２、３Ｄ音声ミキサー部１２０４、音声受信部１２０６、音声送信部１２０８、壁情報データベース１２１０、壁情報更新部１２１２を備える。
ユーザ位置認識部１２０２は、カメラ１３００から送られた各位置認識用マーカ１５０２の赤外線ＬＥＤ１５０２ａ，１５０２ｂ，１５０２ｃ，１５０２ｄの位置に基づいて、各ユーザの位置及びユーザの向いている方向を読取る。音声受信部１２０６は、各ユーザの携帯型情報機器１５０８のマイクロホン１５０４が取得した発話情報を受信する。３Ｄ音声ミキサー部１２０４は、音声受信部１２０６が受信した発話情報を、送信元のユーザの位置、送信先の各ユーザの位置及び送信先の各ユーザの顔の向きに応じてミキシングして、仮想的な壁１０に対して同じ側に位置するユーザ同士が会話をできるように設定し、音声送信部１２０８へ送る。音声送信部１２０８は、３Ｄ音声ミキサー部１２０４から送られた各ユーザへの発話情報を、仮想的な壁１０に対して同じ側に位置するユーザ同士が会話をできるように、各ユーザの携帯型情報端末１５００へ送る。
壁情報更新部１２１２は、ユーザによって設定された壁１０の情報を受信し、新たに壁１０が設定される度に壁１０の情報を更新する。更新された壁１０の情報は、壁情報データベース１２１０に保存される。
図１５に示す各機能ブロックは、ハードウェア（回路）、または演算処理装置（ＣＰＵ）とこれを機能させるためのソフトウェア（プログラム）によって構成することができる。各機能ブロックを演算処理装置とソフトウェアから構成した場合、そのプログラムは、表示装置１２００が備えるメモリ、または外部から挿入されるメモリ等の記録媒体に格納されることができる。
［（４）サーバで行われる処理について］
次に、図１６に基づいて、サーバ１２００の処理について説明する。処理の前提として、ユーザによる携帯型情報端末１５００の操作により、壁１０の情報がサーバ１２００へ送られ、壁情報データベース１２１０に保存される。先ず、ステップＳ１１０では、ユーザＡが発話を行う。次のステップＳ１１２では、ユーザＡの発話による発話情報をユーザＡに装着されている携帯型情報端末１５００のマイクロホン１５０４が取得し、通信部１５０８からサーバ１２００へ送信する。
次のステップＳ１１４では、位置認識用のカメラ１３００により取得された各携帯型情報端末１５００の位置に基づいて、壁情報データベース１２１０に保存されている壁１０の位置情報を参照し、壁１０に対してユーザＡと同じ側にいる他のユーザを判別する。
次のステップＳ１１６では、位置認識用のカメラ１３００により取得された各携帯型情報端末１５００の位置、方向に基づいて、ステップＳ１１４でユーザＡと同じ側にいると判別された各ユーザに送信するため、発話情報を算出する。算出はサーバ１２００が備える３Ｄ音声ミキサー部１２０４によって行われ、上述したように、ユーザＡの発話情報は、ユーザＡの位置、送信先のユーザの位置及び方向に基づいてミキシングされる。
次のステップＳ１１８では、ステップＳ１１６で算出した発話情報をそれぞれのユーザの携帯型情報端末１５００へ送信する。次のステップＳ１２０では、壁１０に対してユーザＡと同じ側にいるユーザがステップＳ１１８で送信された発話情報を受信し、ヘッドホン１５０６により再生する。これにより、壁１０に対してユーザＡと同じ側にいるユーザのみが、ユーザＡの発話を聴くことができる。
［５．環境音の取得について］
図１３に示すように、部屋内の床面には、マイクロホン１６００が所定の間隔で配置されており、マイクロホン１６００により部屋内の環境音が取得される。マイクロホン１６００の位置は、サーバ１２００のデータベースに予め記憶されている。マイクロホン１６００で取得された環境音の情報は、サーバ１２００の音声受信部１２０６に送られ、壁１０に対して環境音が取得されたマイクロホン１６００と同じ側に存在するユーザに対してのみ送信される。これにより、例えば発話情報以外の音声情報（例えばペンを床上に落とした際の音など）についても、ユーザのヘッドホン１５０６によって再生することが可能となる。
マイクロホン１６００で取得された環境音の情報についても、マイクロホンの位置、送信先のユーザの位置及び方向に基づいて、３Ｄ音声ミキサー部１２０４により３Ｄミキシングが行われる。従って、ユーザは、環境音についても、実際の音と同程度にリアルな音声として聞くことができる。
従って、各ユーザの発話に加えて、マイクロホン１６００によって集音された環境音もサーバ１２００に送り、壁１０に対して同じ側に位置するユーザのみに送信することができる。従って、例えば足音やペンを床に落とした際の音などもユーザに聞こえるようになるため、より自然な音場の体験が実現できる。
以上説明したように本実施形態によれば、仮想的な壁１０を定義して、任意のユーザによる発話を壁１０に対して同じ側に位置しているユーザに対してのみ送信するようにしたため、物理的な壁を実際に設けることなく、仮想的な壁１０により音を遮ることができる。従って、オフィスなどの空間において、仮想的な壁１０により仕切られた所望の空間を実現することが可能となる。
４．第４の実施形態
［（１）第４の実施形態にかかる境界定義による音場境界定義システムの概念］
図１７は、本発明の第４の実施形態に係る境界定義による機能制御システム２１００の概念を示す模式図である。本発明の第４の実施形態に係る境界定義による機能制御システム１１００においては、第３の実施形態と同様に、仮想的な壁１０に対して同じ側に位置するユーザ同士が会話をできるように各ヘッドホン１５００が制御される。図１７に示すように、第４の実施形態は、第１の実施形態で説明した円盤型デバイス５００によって仮想的な壁１０を設定するものである。ユーザは、床面上に円盤型デバイス５００を好みの位置に配置することで、所望の形状の仮想的な壁１０を設定することが可能である。
［（２）サーバを中心とする境界定義による音場境界定義システムの機能ブロック構成］
第４の実施形態においては、円盤型デバイス５００によって壁１０を設定する構成のみが第３の実施形態と相違し、他の構成は第３の実施形態と同様である。図１８は、第４の実施形態において、サーバ２２００を中心とする音場境界定義システム２１００の機能ブロック構成を示す模式図である。第４の実施形態において、サーバ２２００は、第３の実施形態のサーバ１２００と同様に、ユーザ位置認識部１２０２、３Ｄ音声ミキサー部１２０４、音声受信部１２０６、音声送信部１２０８、壁情報データベース１２１０、壁情報更新部１２１２を備える。また、第４の実施形態において、サーバ２２００は、第１の実施形態のサーバ２００が有するデバイス位置・方向認識部２０２、ベジエ曲線制御点決定部２０４、ベジエ曲線境界描画部２０６。これらの各構成要素の機能は、第３の実施形態のサーバ１２００、第１の実施形態のサーバ２００と同様である。
第１の実施形態と同様に、デバイス位置・方向認識部２０２は、赤外線カメラ１３００から送られたデバイス５００の赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの位置に基づいて、各デバイス５００の位置及び方向を読取る。ベジエ曲線制御点決定部２０４は、各デバイス５００の位置及び方向から、ベジエ曲線を定義するための制御点を決定する。制御点の決定は、図２で説明した手法によって行われる。ベジエ曲線境界描画部２０６は、ベジエ曲線制御点決定部２０４によって決定された制御点に基づいてベジエ曲線を決定し、床面上に投影するため、そのデータを投影用プロジェクタ１４００へ送信する。また、ベジエ曲線による境界線のデータは壁情報データベース１２１０に送られる。
また、第３の実施形態と同様に、ユーザ位置認識部１２０２は、各ユーザの位置認識用マーカ１５０２の位置、方向を認識する。３Ｄ音声ミキサー部１２０４は、音声受信部１２０６が受信した発話情報を、送信元のユーザの位置、送信先の各ユーザの位置及び送信先の各ユーザの顔の向きに応じてミキシングする。そして、３Ｄ音声ミキサー部１２０４は、仮想的な壁１０に対して同じ側に位置するユーザ同士が会話をできるように設定し、ミキシングした発話情報を音声送信部１２０８へ送る。音声送信部１２０８は、３Ｄ音声ミキサー部１２０４から送られた各ユーザへの発話情報を、仮想的な壁１０に対して同じ側に位置するユーザ同士が会話をできるように、各ユーザの携帯型情報端末１５００へ送る。従って、第３の実施形態と同様に、物理的な障壁（壁）を実際に設けることなく、ユーザ同士が望む会話を実現することが可能となる。
なお、第４の実施形態に係るサーバ２２００で行われる処理は、図１６で説明した第３の実施形態と同様に行われる。この際、壁情報データベース１２１０に保存されている壁１０の位置情報として、ベジエ曲線による境界線のデータが参照される。
以上説明したように本実施形態によれば、円盤型デバイス５００により仮想的な壁１０を定義して、任意のユーザによる発話を壁１０に対して同じ側に位置しているユーザに対してのみ送信するようにしたため、物理的な壁を実際に設けることなく、仮想的な壁１０により音を遮ることができる。従って、オフィスなどの空間において、仮想的な壁１０により仕切られた所望の空間を実現することが可能となる。
５．第５の実施形態
［（１）第５の実施形態にかかる境界定義による音場境界定義システムの構成］
図１９は、本発明の第５の実施形態に係る境界定義による機能制御システム２１００の構成を示す模式図である。第５の実施形態は、第４の実施形態における円盤型デバイス５００の代わりに、位置認識用デバイスが設けられた物理オブジェクトを用いて、物理オブジェクトの配置から仮想的な壁１０のレイアウトを設定するものである。本実施形態では、物理オブジェクトとして、床面上に配置される椅子５５０を例示する。物理オブジェクトは、他の構成要素であっても良く、例えば、床面上に配置される机、パーティションなどであっても良い。第５の実施形態の他の構成は、第４の実施形態と同様である。
図１に示すように、第５の実施形態に係る機能制御システム２１００は、サーバ２２００、赤外線カメラ１３００、プロジェクタ１４００を有して構成される。
床面上に配置される椅子５５０の上面には、円盤型デバイス５００と同様に、位置認識用デバイスとして複数の赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄが配置されている。赤外線カメラ１３００は、床面を撮影して各椅子５５０の赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの画像を取得する。赤外線カメラ１３００で取得された画像のデータは、サーバ２２００へ送られる。そして、第４の実施形態と同様に、サーバ２２００のデバイス位置・方向認識部２０２は、赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの位置に基づいて、各椅子５５０の位置及び方向を読取り、仮想的な壁１０となるベジエ曲線が決定される。
また、第４の実施形態と同様に、サーバ２２００のユーザ位置認識部１２０２は、各ユーザの位置認識用マーカ１５０２の位置、方向を認識する。３Ｄ音声ミキサー部１２０４は、音声受信部１２０６が受信した発話情報を、送信元のユーザの位置、送信先の各ユーザの位置及び送信先の各ユーザの顔の向きに応じてミキシングする。そして、３Ｄ音声ミキサー部１２０４は、仮想的な壁１０に対して同じ側（内側）に位置するユーザ同士が会話をできるように設定し、ミキシングした発話情報を音声送信部１２０８へ送る。音声送信部１２０８は、３Ｄ音声ミキサー部１２０４から送られた各ユーザへの発話情報を、仮想的な壁１０に対して同じ側（内側）に位置するユーザ同士が会話をできるように、各ユーザの携帯型情報端末１５００へ送る。従って、第４の実施形態と同様に、物理的な障壁（壁）を実際に設けることなく、ユーザ同士が望む会話を実現することが可能となる。
図２０は、５つの椅子５５０が互いに向かい合って配置されている場合に、仮想的な壁１０が設定される様子を示す模式図である。図２０（Ａ）に示すように、５つの椅子５５０がある中心に向かって配置されているものとする。図２０（Ａ）において、矢印は各椅子５５０の正面の向きを示している。この場合、図２０（Ｂ）のように各人は向かい合って座ることになる。そして、図２０（Ｃ）に示すように、仮想的な壁１０となるベジエ曲線は、各椅子５５０を囲むように設定される。従って、椅子５５０に座っている５人は会話をすることができる。一方、椅子５５０に座っておらず、壁１０の外側にいて携帯型情報端末１５００を装着している人は、椅子５５０に座っている５人と会話をすることができない。
図２１は、椅子５５０が向かい合って配置されていない場合を示しており、図２１（Ａ）は椅子５５０が２つの場合を、図２１（Ｂ）は椅子５５０が３つの場合を示している。ベジエ曲線制御点決定部２０４は、デバイス位置・方向認識部２０２によって検出された赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの位置に基づいて、椅子５５０が向かい合って配置されているか否かを判定する。そして、椅子５５０が向かい合って配置されていない場合は、ベジエ曲線を設定しない。従って、図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）に示すような場合は、仮想的な壁１０は設定されない。
また、図２２は、向かい合って配置された椅子５５０が遠く離れている場合を示している。ベジエ曲線制御点決定部２０４は、デバイス位置・方向認識部２０２によって検出された赤外線ＬＥＤ５００ａ，５００ｂ，５００ｃ，５００ｄの位置に基づいて、各椅子５５０の距離が所定値Ｄよりも大きい場合はベジエ曲線を設定しない。従って、向かい合って配置された椅子５５０が遠く離れている場合は、仮想的な壁１０は設定されない。
従って、図２３に示すように、椅子が向かい合って配置されており、且つ、各椅子５５０間の距離が所定値以下の場合に、仮想的な壁１０が設定される。これにより、椅子５５０に座る人が向かい合っており、且つ、椅子５５０に座る各人の距離が近い場合のみ、各椅子５５０を囲むように設定された仮想的な壁１０内で会話をすることが可能となる。
以上説明したように本実施形態によれば、椅子５５０により仮想的な壁１０を定義して、任意のユーザによる発話を、各椅子５５０を囲むように設定された仮想的な壁１０内に位置しているユーザに対してのみ送信するようにした。これにより、物理的な壁を実際に設けることなく、仮想的な壁１０により音を遮ることができる。従って、オフィスなどの空間において、椅子５５０の配置に応じて設定される仮想的な壁１０により仕切られた所望の空間を実現することが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１００，１１００ 機能制御システム
２００ サーバ
２０２ デバイス位置・方向認識部
２０４ ベジエ曲線制御点決定部
２０６ ベジエ曲線境界描画部
２０８ 操作対象決定部
２１０ アプリケーション決定部
１２００ サーバ
１２０２ ユーザ位置認識部
１２０６ 音声受信部
１２１０ 壁情報データベース
１２０８ 音声送信部
１５００ 携帯型情報端末

Claims (16)

  1. 任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界線を設定するステップと、
    前記境界線の位置、前記境界線で構成される閉ループの形状および大きさのいずれか一部またはその全てに基づいて、電子機器の所定の機能を制御するステップと、
    を備え、
    前記境界線を設定するステップは、
    前記任意の物理的な空間に配置された複数の位置認識用デバイスの位置をそれぞれ取得するステップと、
    複数の前記位置認識用デバイスの位置に基づいて、前記位置認識用デバイスを結ぶ前記境界線を算出するステップと、
    を有する、境界定義による機能制御方法。
  2. 前記位置認識用デバイスの位置を取得するステップにおいて、前記位置認識用デバイスの位置とともに前記位置認識用デバイスの方向を取得し、
    前記境界線を算出するステップにおいて、前記位置認識用デバイスの位置及び方向に基づいて３次ベジエ曲線を算出する、請求項１に記載の境界定義による機能制御方法。
  3. 前記所定の機能を制御するステップにおいて、前記境界線の位置とユーザによって操作される前記電子機器との位置関係に応じて、当該電子機器によって実現される機能を制御する、請求項１に記載の境界定義による機能制御方法。
  4. 前記境界線を前記任意の物理的な空間内に表示するステップを更に備える、請求項１に記載の境界定義による機能制御方法。
  5. 前記表示するステップにおいて、閉ループを構成する前記境界線を表示するとともに、前記閉ループ内に所定のアプリケーションによる機能を表示するステップを備え、
    前記所定の機能を制御するステップにおいて、前記閉ループの形状又は大きさに基づいて、当該閉ループ内に表示されるアプリケーションの機能を制御する、請求項４に記載の境界定義による機能制御方法。
  6. 前記任意の物理的な空間内で発せられた音声情報を取得するステップと、
    前記任意の物理的な空間内に存在する、前記電子機器としての携帯情報端末の位置を取得するステップと、
    前記境界線による境界に対して前記音声情報を取得した位置と同じ側に存在する前記携帯情報端末に、前記音声情報を送信するステップと、
    を備える、請求項１に記載の境界定義による機能制御方法。
  7. 前記携帯情報端末は、前記任意の物理的な空間内に存在するユーザに装着され、当該ユーザに対して前記音声情報による音声を再生して提供する、請求項６に記載の境界定義による機能制御方法。
  8. 前記音声情報を送信するステップの前に、前記音声情報を取得した位置及び送信先の前記携帯情報端末の位置に基づく前記音声情報の３Ｄミキシングを行うステップを備え、
    前記音声情報を送信するステップにおいて、３Ｄミキシングが行われた前記音声情報を送信する、請求項６に記載の境界定義による機能制御方法。
  9. 前記音声情報は、前記携帯情報端末が備えるマイクロホンから取得される、請求項６に記載の境界定義による機能制御方法。
  10. 前記位置認識用デバイスは、前記任意の物理的な空間内に配置される物理オブジェクトに設けられる、請求項１に記載の境界定義による機能制御方法。
  11. 所定の機能を制御可能な電子機器と、
    任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界線を設定する境界線設定部と、前記境界線の位置、前記境界線で構成される閉ループの形状および大きさのいずれか１つまたは複数に基づいて、前記電子機器の所定の機能を制御する機能制御部と、を有する機能制御用サーバと、
    を備える、境界定義による機能制御システム。
  12. 任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界線を設定する境界線設定部と、
    前記境界線の位置、前記境界線で構成される閉ループの形状および大きさのいずれか１つまたは複数に基づいて、電子機器の所定の機能を制御する機能制御部と、を備える、境界定義による機能制御用サーバ。
  13. 任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界線を設定する境界線設定手段、
    前記境界線の位置、前記境界線で構成される閉ループの形状および大きさのいずれか１つまたは複数に基づいて、電子機器の所定の機能を制御する手段、
    としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
  14. 任意の物理的な空間内に存在し、無線通信により音声情報を送受信する携帯情報端末と、
    前記任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界情報が格納されるデータベースと、前記携帯情報端末から送信された音声情報を取得する音声受信部と、前記携帯情報端末の位置を取得する位置認識部と、前記境界情報による境界に対して前記音声情報を取得した前記携帯情報端末と同じ側に存在する他の前記携帯情報端末に、取得した前記音声情報を送信し、同じ側に存在しない他の携帯情報端末には取得した音声情報を送信しない音声送信部と、を有する音場境界定義用サーバと、
    を備える、境界定義による機能制御システム。
  15. 任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界情報が格納されるデータベースと、
    前記任意の空間内で発せられた音声情報を取得する音声受信部と、
    前記任意の空間内に存在する携帯情報端末の位置を取得する位置認識部と、
    前記境界情報による境界に対して前記音声情報を取得した位置と同じ側に存在する前記携帯情報端末に、前記音声情報を送信し、同じ側に存在しない他の携帯情報端末には取得した音声情報を送信しない音声送信部と、
    を備える、境界定義による機能制御用サーバ。
  16. 任意の物理的な空間を仮想的に分離するための境界情報を格納する手段、
    前記任意の空間内で発せられた音声情報を取得する手段、
    前記任意の空間内に存在する携帯情報端末の位置を取得する手段、
    前記境界情報による境界に対して前記音声情報を取得した位置と同じ側に存在する前記携帯情報端末に、前記音声情報を送信し、同じ側に存在しない他の携帯情報端末には取得した音声情報を送信しない手段、
    としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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