JP4783682B2 - 環境情報出力制御システム及び環境情報出力制御方法 - Google Patents
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Description
仮想現実(VR)は、主に特定の環境の「再現」に重点が置かれている。そのため、主たる刺激が特に視覚情報である場合が多く、呈示刺激としては認知負荷が強いものとなっている。また、実体験に比べて視覚に対する依存度が大きいために体験者がVR酔いや身体的不安定感・心理的不安が存在する等の問題点がある(例えば非特許文献3参照)。このため、リラックスやリフレッシュなどの用途に適用することは困難であり、安らぐ生活空間の設計などに使用されることは殆どなかった。
こうした中で、映像を主とした認知負荷の強い視覚刺激には頼らず、他の多種の感覚に総合的に作用し、自然環境の雰囲気によるリラクゼーション効果をもたらしながら、作業効率や発想を豊かにするような創造性を向上させる空間作りが必要とされる。しかし、オフィス空間などにおいて、多種の感覚に総合的に作用して、リラクゼーション効果をもたらしながら、作業効率や発想を豊かにするような創造性を向上させる空間作りを行うようなシステムは提案されていない。
"脳波・心拍反応及び主観評価からみた緑地の騒音ストレス回復効果に関する実験的研究"日本造園学会誌、65(5)、2002年 http://www.evl.uic.edu/pape/CAVE/ "没入型仮想環境の被験者における心理的不安に与える身体的支えの影響"、日本教育工学会研究報告集、3(1)、2003年
なお、本発明は装置のみならず、方法の発明としても成立する。
図1に示すように、本実施形態に係る環境情報出力制御システムは、遠隔地設備10と、環境情報コンテンツサーバ20と、空間設備30とを備えている。そして、遠隔地設備10と、環境情報コンテンツサーバ20と、空間設備30とはネットワーク40を介して、通信可能に接続されている。ネットワーク40は、有線、無線を問わない各種の公衆回線網や、専用線網、LANなどの各種ネットワーク40を含む。
環境情報収集装置12は、各種のセンサ類であり、遠隔地における実際の環境情報の計測を行う。各種センサ類は、マイク、カメラ、温度計、湿度計、風速計、日照計、土壌水分計といった、あらゆるセンサ、すなわち、環境情報を検出することが可能な機器は全て該当するものとする。
「方位(指向性)」は、環境情報を収集する方向を示しており、例えば、カメラ1は角度θと角度φにより画像を収集する範囲が決定されることを示しており、マイク1は指向性を有するマイクであることを示している。また、マイク2は、指向性を有していないマイクであることを示している。なお、温度計及び風向風速計は、基本的に指向性を有するものではないので、空欄となっている。
「位置」は、環境情報収集装置が設置する場所を座標で示したものである。なお、座標のみでは、環境情報収集装置の設置場所がどのような環境であるかが判断できないので、例えば、温度計の「位置」を、座標と共に、木陰、日当たりの良い場所などと記載しておいても良い。また、風向風速計の「位置」に、温度計と同様に、木陰を付加しても良い。
「データ量」は、単位時間当り環境情報収集装置から出力されるデータの量を示す。
「ターゲット」は、表1では、環境として海岸を対象としているので、カメラ1として「海面」、マイク1として「波打ち際」が設定されているが、環境として森林を対象としているのであれば、マイク1のターゲットとして、樹上(鳥のさえずり)や森(木々の葉のそよぐ音)としてもよく、環境により、ターゲットや環境情報収集装置或いは、それらの設置場所も適宜変えることが好ましい。
現象特徴成分データとは、詳細は後述するが、遠隔地で生じている自然現象の経時変化成分を作業空間に適した物理量範囲に変換したデータであり、空間設備30において各種出力機器を用いて出力をする際にユーザの作業を妨げないよう、認知負荷を小さくする形態に加工したデータである。
刺激出力制御部34は、刺激出力装置32を制御する。すなわち、刺激出力制御部34は、刺激出力装置32の動作状態を管理し、実際の制御パラメータを与えて動作させるほか、機器の存在情報・動作情報を環境情報コンテンツサーバ20の現象特徴成分データ選択部25に送信する。
空に注目した場合について説明する。空は、明け方から日中、タ方、夜、と時間に従って色彩と明るさが変化する。この場合、まず遠隔地に設置した環境情報収集装置12の1つであるカメラによって映像を収集する。この映像を環境情報送信部16及びネットワークインターフェース18を介して環境情報コンテンツサーバ20に送信する。
動作例2として、太陽で照らされた波のきらめきを伝達する場合を説明する。取得した画像が図2のような場合であったものとする。図2において、
A:海の動きと連動して光が反射したりしなかったりと、輝度の変化が強く、きらめきが激しい部分
B:光の反射が強く白く光り続ける部分
C:照り返しが少ないため,輝度があまり変化しない部分
があるものとする。このとき、人間が最も光の変化が激しい「きらめき」として感じる部分は、光を最も反射し、白く光る部分Bと、最も反射量が少ない部分Cの間にある部分Aである。そこで、現象特徴成分抽出部22は、その画像解析機能によって、画像を数ピクセル矩形(図2の部分D)で画面全体を走査する。そして、最も明度変化が著しい領域をきらめき抽出部分(図2の部分A′)として自動的に設定する。そして、その明度を、上記の一次補正及び二次補正を行う。当該データは、現象特徴成分データ配信部26により現象特徴成分データとして配信される。なお、走査を数分間隔など一定時間に一度行えば、きらめく場所が変化しても対応することができる。この現象特徴成分データは、表4のようにカラーLEDを使用して光として表現することができる。
まず、回答数については、通常の照明のみと、自然のビデオのみでは、それぞれ、1人に付き、3.90個と3.91個であった。本実施形態による軽井沢の空間による出力では、4.37個であった。また、独創性については、通常の照明のみと、自然のビデオのみでは、それぞれ4.11点と4.20点であったのが、本実施形態による軽井沢の空間による出力では、4.62点となった。これにより、本実施形態によれば、通常の照明のみや、自然のビデオのみよりも高い効果が得られることがわかる。
上記の実施形態では、環境情報出力制御システムとして、遠隔地設備10と、環境情報コンテンツサーバ20と、空間設備30とを備えたシステムを例示したが、これに限らず、上記の機能を実現できれば、どのような構成であっても良い。例えば、図5に示すように、遠隔地設備が環境情報コンテンツサーバを含んで、遠隔地設備50とした構成であっても良い。なお、図5において、図1と同じ部分には、同じ符号を付しており、各部の機能及び動作は上記の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
また、上記の実施形態では、現象特徴成分データ選択部25により、空間設備30に装備された刺激出力装置32に応じて、現象特徴成分データを選択するようにしたが、現象特徴成分データ選択部25を省略しても良い。この場合には、すべての現象特徴成分データを空間設備30に送信しておき、空間設備30の刺激出力制御部34で、存在しない現象特徴成分データの出力を抑制するようにすればよい。
また、上記の実施形態では、空間設備30として、オフィスや一般住居などに設けられた設備を例として説明したが、これに限らず、環境情報コンテンツサーバ20から配信されたデータを出力可能な設備或いは装置であればどのようなものでも良く、例えば、画像データをパーソナルコンピュータや携帯端末の待ち受け画面や背景画面として表示しても良い。
さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
12…環境情報収集装置
14…環境情報収集制御部
16…環境情報送信部
18…ネットワークインターフェース
20…環境情報コンテンツサーバ
21…環境情報収集装置管理部
22…現象特徴成分抽出部
23…現象特徴成分抽出規則データベース
24…現象特徴成分データベース
25…現象特徴成分データ選択部
26…現象特徴成分データ配信部
27…ネットワークインターフェース
30…空間設備
32…刺激出力装置
34…刺激出力制御部
36…ネットワークインターフェース
40…ネットワーク
Claims (5)
- 遠隔地に設置され、当該遠隔地における自然現象を映像により表した環境情報をカメラを用いて収集する環境情報収集装置を備えた遠隔地設備と、
前記遠隔地設備との間でネットワークを介して通信可能な環境情報コンテンツサーバと、
前記環境情報コンテンツサーバとの間で前記ネットワークを介して通信可能に構成され、所定の空間に照明光を出力する出力装置を備える空間設備と
を具備し、
前記環境情報コンテンツサーバは、
前記遠隔地設備から、前記環境情報収集装置により収集された環境情報を前記ネットワークを介して受信する手段と、
前記受信された環境情報の映像から、注目する自然現象の色に関する物理量を画像解析処理により算出する画像解析手段と、
人間の感覚に応じて予め設定された補正式を規則データベースから読み出し、前記算出された色に関する物理量を、前記読み出された補正式に基づいて人間が感じる物理量に近づけるべく補正する一次補正手段と、
前記空間に対応して予め設定された空間適正範囲を表す情報を前記規則データベースから読み出し、前記一次補正手段により補正された物理量を、前記読み出された空間適正範囲内に含まれるように補正する二次補正手段と、
前記二次補正手段により補正された物理量を現象特徴成分データとして現象特徴成分データベースに記憶する手段と、
前記記憶された現象特徴成分データを前記現象特徴成分データベースから読み出し、この読み出された現象特徴成分データを前記ネットワークを介して前記空間設備へ配信する手段と
を備え、
前記空間設備は、
前記環境情報コンテンツサーバから配信された現象特徴成分データを受信する手段と、
前記受信された現象特徴成分データの物理量をもとに前記出力装置を駆動して、前記空間に照明光を出力させる手段と
を備えることを特徴とする環境情報出力制御システム。 - 請求項1に記載の環境情報出力制御システムにおいて、前記画像解析手段は、前記受信された環境情報の映像から時間的な変化を伴う部分の色に関する物理量を算出することを特徴とする環境情報出力制御システム。
- 請求項2に記載の環境情報出力制御システムにおいて、前記画像解析手段は、前記受信された環境情報の映像を所定の矩形領域分ずつ走査して、該走査の結果、時間的に変化する部分の色に関する物理量を算出することを特徴とする環境情報出力制御システム。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の環境情報出力制御システムにおいて、
前記環境情報コンテンツサーバは、
前記遠隔地設備が備える出力装置の機能を表す出力装置情報を当該遠隔地設備から前記ネットワークを介して受信し記憶する手段と、
値の異なる複数の現象特徴成分データが前記現象特徴成分データベースに記憶されている場合に、これら複数の現象特徴成分データの中から前記空間設備が備える出力装置で出力可能な現象特徴成分データを前記空間設備に配信させるべきデータとして選択する選択手段と
を、更に備えることを特徴とする環境情報出力制御システム。 - 遠隔地に設置され、当該遠隔地における自然現象を映像により表した環境情報をカメラを用いて収集する環境情報収集装置を備えた遠隔地設備と、前記遠隔地設備との間でネットワークを介して通信可能な環境情報コンテンツサーバと、前記環境情報コンテンツサーバとの間で前記ネットワークを介して通信可能に構成され、所定の空間に照明光を出力する出力装置を備える空間設備とを具備する環境情報出力制御システムで使用される環境情報出力制御方法であって、
前記環境情報コンテンツサーバが、
前記遠隔地設備から前記環境情報収集装置により収集された環境情報を前記ネットワークを介して受信する過程と、
前記受信された環境情報の映像から、注目する自然現象の色に関する物理量を画像解析処理により算出する過程と、
人間の感覚に応じて予め設定された補正式を規則データベースから読み出し、前記算出された色に関する物理量を、前記読み出された補正式に基づいて人間が感じる物理量に近づけるべく補正する一次補正過程と、
前記空間に対応して予め設定された空間適正範囲を表す情報を前記規則データベースから読み出し、前記一次補正過程により補正された物理量を、前記読み出された空間適正範囲内に含まれるように補正する二次補正過程と、
前記二次補正過程により補正された物理量を現象特徴成分データとして現象特徴成分データベースに記憶する過程と、
前記記憶された現象特徴成分データを前記現象特徴成分データベースから読み出し、この読み出された現象特徴成分データを前記ネットワークを介して前記空間設備へ配信する過程と
を実行し、
前記空間設備が、
前記環境情報コンテンツサーバから配信された現象特徴成分データを受信する過程と、
前記受信された現象特徴成分データの物理量をもとに前記出力装置を駆動して、前記空間に照明光を出力させる過程と
を実行することを特徴とする環境情報出力制御方法。
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