JP5186238B2 - Virtual communication system - Google Patents
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Description
本発明は、知覚を通じてのバーチャルコミュニケーションシステムに関し、より詳細には、離隔した者同士の間で相手の存在を感じながらコミュニケーションを図ることが可能なバーチャルコミュニケーションシステムに関する。 The present invention relates to a virtual communication system through perception, and more particularly to a virtual communication system that enables communication while feeling the presence of a partner between separated persons.
従来から、離隔した者同士の間でのコミュニケーション手段として様々なものが用いられている。
お互いの思想感情を言葉として伝達するのに、例えば、携帯電話は、言葉を音声情報として聴覚を通じて伝えるものであり、また例えば、Eメイルは、言葉を視覚を通じて伝える。最近では、テレビ電話のように、お互いの姿、表情を画面に映しながら、会話をかわすことも可能とされ、あたかも、離隔した者同士が疑似対面している態様でコミュニケーションを行うことが可能な段階まできている。
Conventionally, various things are used as a communication means between persons who are separated.
In order to convey each other's thoughts and feelings as words, for example, a mobile phone conveys words through hearing as speech information, and for example, E-mail conveys words through vision. Recently, like a video phone, it is also possible to dodge conversations while reflecting each other's appearance and facial expression on the screen, and it is possible to communicate as if they were facing each other in a pseudo-face-to-face manner. It ’s on stage.
より詳細には、テレビ電話は、通常の電話が有する機能に加え、自分を撮像する撮像手段と、相手を表示する表示手段と、撮像情報を送受信する送受信手段とを有し、撮像手段により撮像された自己の画像が送受信手段により相手方に送信され、相手方の表示手段に表示されると同時に、相手の撮像情報が送受信手段により受信され、相手が表示手段に表示されることにより、疑似対面を実現している。 More specifically, in addition to the functions of a normal telephone, a videophone has an imaging unit that images itself, a display unit that displays a partner, and a transmission / reception unit that transmits and receives imaging information. The transmitted image is transmitted to the other party by the transmission / reception means and displayed on the display means of the other party. At the same time, the imaging information of the other party is received by the transmission / reception means and displayed on the display means. Realized.
しかしながら、離隔した者同士が疑似対面している態様であっても、実際に相手に触れて相手の存在を感じながらコミュニケーションを図ることはできない。言葉によるコミュニケーションに加え、互いの姿、顔色、表情等まで確認しながらコミュニケーションを行うことにより、単に言葉によるコミュニケーションだけの場合に比べ、その言葉に含まれる本来の意味が正確に伝達されることからも理解可能なように、実際に相手の存在を感じながらコミュニケーションを行うことが可能であれば、さらに正確なコミュニケーションが実現されるものと期待される。 However, even if the persons who are separated from each other are facing each other in a pseudo manner, it is impossible to communicate while actually touching the other party and feeling the presence of the other party. In addition to verbal communication, communicating with confirmation of each other's appearance, facial color, facial expression, etc., allows the original meaning contained in the word to be transmitted more accurately than in the case of simple verbal communication. It is expected that more accurate communication will be realized if it is possible to communicate while actually feeling the existence of the other party.
そのためには、たとえば、相手が自分に触れるような動きをした場合に、疑似的に、自分に対して、その動きに応じた触感あるいは温感が伝達されることが望まれる。
また、テレビ電話の場合、表示手段である画面の背後に撮像カメラが設置できないことから、相手を表示する画面を見つめる視線の方向と、自分を撮像する撮像カメラの撮像方向とが一致していないため、離隔した者同士が疑似対面している態様であっても、互いに見つめあった状態、すなわち互いの視線が合った状態でコミュニケーションを図ることは困難であり、相手の存在を感じながらのコミュニケーションとはいいがたい。特に、どちらかが動く場合には、さらに視線が離れることになるため、円滑なコミュニケーションの阻害要因にすらなりえる。
For this purpose, for example, when the other party makes a movement that touches himself / herself, it is desired that a tactile sensation or a warm feeling corresponding to the movement is transmitted to him / her in a pseudo manner.
In addition, in the case of a videophone, since an imaging camera cannot be installed behind the screen as a display means, the direction of the line of sight of the screen displaying the other party does not match the imaging direction of the imaging camera that images itself For this reason, even in a mode in which separated persons are facing each other, it is difficult to communicate in a state in which they are staring at each other, that is, in a state where each other's eyes are in line, and communication while feeling the existence of the other party It's hard to say. In particular, when either one moves, the line of sight is further distant, which can be an obstacle to smooth communication.
以上の技術的問題に鑑み、本発明の目的は、離隔した者同士の間で、相手の触感あるいは温感を疑似的に知覚することにより、相手の存在をより身近に感じながらコミュニケーションを行うことが可能なバーチャルコミュニケーションシステムを提供することにある。 In view of the above technical problems, the object of the present invention is to perform communication while feeling the presence of the other person more closely by perceiving the other person's tactile sensation or warmth in a pseudo manner. Is to provide a virtual communication system capable of
本発明の目的は、離隔した者同士の間で、相手の触感あるいは温感を疑似的に知覚しつつ、互いの目線を合わせた状態でコミュニケーションを行うことが可能なバーチャルコミュニケーションシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a virtual communication system capable of performing communication in a state in which the eyes of each other are aligned while pseudo-perception of the other party's tactile sensation or thermal sensation between persons who are separated from each other. It is in.
上記目的を達成するために、本発明のバーチャルコミニュケーションシステムは、
知覚を通じてのバーチャルコミニュケーションシステムであって、
離隔された少なくとも2つのコミニュケーションブースを有し、
各コミニュケーションブースは、
ブース内のユーザと対面可能に配置された表示パネルであって、該表示パネルの背後からユーザが透視可能な透視型表示パネルと、
ブース内で該表示パネルに関してユーザと反対側に設置され、前記表示パネルの背後からユーザを撮像可能な撮像手段と、
該撮像手段により撮像されたユーザの画像を他方のブースに送信する送信手段と、
他方のブースからのユーザの画像を受信する受信手段とを有し、
前記透視型表示パネルには、ユーザが押圧することにより、自由曲面が形成される自由曲面形成部が設けられ、
さらに、この自由曲面形成部に形成される自由曲面を検出する自由曲面検出手段と、
該自由曲面検出手段により検出された自由曲面情報を他方のブースに送信する送信手段と、
他方のブースからの自由曲面情報を受信する受信手段と、
該受信手段により受信した自由曲面情報に基づいて、前記表示パネルに表示された他方のブースのユーザの画像と関連付けて、自由曲面を復元する自由曲面復元手段とを
有する構成としている。
In order to achieve the above object, the virtual communication system of the present invention includes:
A virtual communication system through perception,
Have at least two communication booths separated from each other;
Each communication booth
A display panel arranged so as to be able to face a user in the booth, the transparent display panel being visible to the user from behind the display panel;
An imaging means installed on the opposite side of the display panel from the user in the booth and capable of imaging the user from behind the display panel;
Transmitting means for transmitting the image of the user imaged by the imaging means to the other booth;
Receiving means for receiving an image of the user from the other booth,
The perspective display panel is provided with a free-form surface forming part that forms a free-form surface when pressed by a user,
Furthermore, free curved surface detection means for detecting a free curved surface formed in the free curved surface forming unit,
Transmitting means for transmitting the free curved surface information detected by the free curved surface detecting means to the other booth;
Receiving means for receiving free-form surface information from the other booth;
Based on the free-form surface information received by the receiving unit, the free-form surface restoring unit for restoring the free-form surface is associated with the image of the other booth user displayed on the display panel.
以上の構成を有する本発明のバーチャルコミュニケーションシステムによれば、それぞれのコミュニケーションブース内のユーザが撮像手段により撮像されて、相手方のコミュニケーションブースに向けてユーザの画像が送信され、表示パネルに表示されることにより、各コミュニケーションブースにおいて、ブース内のユーザと、表示パネルに表示されるユーザとが疑似対面することが可能となる。
この場合、表示パネルがその背後からユーザをが透視可能な透視型表示パネルであり、表示パネルの背後から撮像手段によりユーザを撮像することから、両ユーザが静止状態である限り、ユーザが表示パネルを見る視線と、このユーザを撮像手段により撮像する撮像方向とが大きくずれることがないため、目線がある程度合った状態で疑似対面することが可能である。
According to the virtual communication system of the present invention having the above configuration, the user in each communication booth is imaged by the imaging means, and the user's image is transmitted to the other party's communication booth and displayed on the display panel. Thus, in each communication booth, the users in the booth and the users displayed on the display panel can be face-to-face.
In this case, the display panel is a perspective display panel through which the user can see through, and the user is imaged by the imaging means from behind the display panel, so that the user can display the display panel as long as both users are stationary. And the imaging direction in which this user is imaged by the imaging means are not greatly deviated, so that it is possible to make a pseudo-face-to-face meeting in a state where the eyes are aligned to some extent.
このような状態で、一方のユーザが表示パネルに手を当てて押圧することにより、自由曲面部に形成される自由曲面を自由曲面検出手段により検出し、この自由曲面情報を他方のブースに送信し、他方のブースにおいて、自由曲面復元手段により、表示パネルに表示された一方のユーザの画像と関連付けて自由曲面を復元することにより、自由曲面が復元される個所には、自由曲面が復元される間は、離隔する一方のユーザの手の動きが模擬され、自由曲面が復元された結果、一方のユーザの手の跡が再現され、他方のブースのユーザが自由曲面が復元された位置にたとえば手を当てることを通じて、離隔したユーザ同士があたかも手と手を触れ合っている状態を疑似的に実現することが可能であり、それにより、相手の存在をより身近に感じながらコミュニケーションを行うことができる。
In such a state, when one user places a hand on the display panel and presses it, the free curved surface formed on the free curved surface portion is detected by the free curved surface detection means, and this free curved surface information is transmitted to the other booth. Then, in the other booth, the free curved surface is restored at the place where the free curved surface is restored by restoring the free curved surface in association with the image of one user displayed on the display panel by the free curved surface restoring means. As a result of the simulation of the movement of one user's hand that is separated and the free-form surface being restored, the trace of one user's hand is reproduced, and the user of the other booth is at the position where the free-form surface is restored. For example, by touching hands, it is possible to realize a state in which remote users are touching each other as if they are touching each other, thereby making it easier to feel the presence of the other party. While it is possible to perform communication.
さらに、前記コミニュケーションブースの各々は、円形断面を有し、
さらに、前記コミニュケーションブースの中心に位置するユーザの顔の正面位置を検出するための顔正面位置検出手段と、
前記顔正面位置検出手段により検出されたユーザの顔の正面位置情報を他方のブースに送信する送信手段と、
他方のブースからのユーザの顔の正面位置情報を受信する受信手段と、
前記撮像手段を案内する、断面円孤状をなすガイドであって、前記コミニュケーションブースの円形断面と同心状に配置されるガイドと、
一方のブースの顔正面位置検出手段により検出された顔正面位置情報に基づいて、他方のブースの撮像手段を他方のブースの前記ガイドに沿って移動させる制御手段とを有し、
それにより、一方のユーザの顔の動きに応じて、このユーザに対して表示される他方のユーザの撮像位置を制御することにより、常に両ユーザの視線が合う状態とするのが好ましい。
Further, each of the communication booths has a circular cross section,
Furthermore, face front position detection means for detecting the front position of the face of the user located at the center of the communication booth,
Transmitting means for transmitting the front position information of the user's face detected by the face front position detecting means to the other booth;
Receiving means for receiving front face position information of the user's face from the other booth;
A guide that guides the imaging means and has a circular cross section, and is arranged concentrically with the circular cross section of the communication booth;
Control means for moving the imaging means of the other booth along the guide of the other booth based on the face front position information detected by the face front position detection means of one booth,
Accordingly, it is preferable that the line of sight of both users always be in alignment by controlling the imaging position of the other user displayed for this user according to the movement of the face of one user.
さらにまた、前記顔正面位置検出手段は、前記ブース内のユーザの視線方向を検出する視線方向検出手段と、ユーザの目の位置を検出する位置検出手段とを有するのがよい。
加えて、前記ガイドは、前記撮像手段を前記ガイドの円孤面に沿って案内する第1ガイドと、この第1ガイドを上下方向に案内する第2ガイドとを有するのがよい。
さらに、前記表示ディスプレイは、液晶ディスプレイであるのがよい。
さらにまた、前記自由曲面形成部は、互いに側面同士が密着保持され、それぞれ長手方向に独立に移動可能な複数の細長部材束を有し、
複数の細長部材は、それぞれ同一の長さを有し、互いに束ねられた状態で、両端にそれぞれ平面を形成するようにされ、
それにより、該複数の細長部材束の一端面に押圧力を加えることにより、該複数の細長部材束の他端面には、該押圧力に応じた自由曲面が形成されるのがよい。
加えて、前記自由曲面検出手段は、前記複数の細長部材それぞれの他端の変位量を検出するのでよい。
さらに、前記透視型表示パネルには、ユーザの手の高さに相当する位置に貫通孔が設けられ、
前記複数の細長部材束の一端面が、ユーザが対面する前記透視型表示パネル面と面一となるように、その周囲から該複数の細長部材を束ねて支持する支持部材を介して該貫通孔に内嵌するのがよい。
Furthermore, the face front position detection means may include a gaze direction detection means for detecting the gaze direction of the user in the booth and a position detection means for detecting the position of the user's eyes.
In addition, the guide may include a first guide that guides the imaging unit along an arc surface of the guide, and a second guide that guides the first guide in a vertical direction.
Furthermore, the display may be a liquid crystal display.
Furthermore, the free-form surface forming portion has a plurality of elongated member bundles whose side surfaces are held in close contact with each other and can be independently moved in the longitudinal direction,
Each of the plurality of elongated members has the same length, and is formed to form a flat surface at both ends in a state of being bundled with each other,
Thereby, by applying a pressing force to one end surface of the plurality of elongated member bundles, a free curved surface corresponding to the pressing force may be formed on the other end surface of the plurality of elongated member bundles.
In addition, the free curved surface detection means may detect the amount of displacement of the other end of each of the plurality of elongated members.
Further, the perspective display panel is provided with a through hole at a position corresponding to the height of the user's hand,
The through-holes are formed through a support member that bundles and supports the plurality of elongated members from the periphery so that one end surface of the plurality of elongated member bundles is flush with the transparent display panel surface facing the user. It is good to fit inside.
さらにまた、該複数の細長部材束の一端面には、温度検出手段が設けられ、
該温度検出手段により検出されたユーザの手の温度情報を他方のブースに送信するための送信手段と、
他方のブースから送信されるユーザの手の温度情報を受信する受信手段とをさらに有し、
受信したユーザの手の温度情報に基づいて、ユーザの手の温度を再現する温度調整手段が該複数の細長部材束の他端に設けられるのがよい。
さらに、前記温度検出手段は、該複数の細長部材束の一端面を被覆するように設けた感熱シール状であるのがよい。
Furthermore, a temperature detection means is provided on one end surface of the plurality of elongated member bundles,
Transmitting means for transmitting temperature information of the user's hand detected by the temperature detecting means to the other booth;
Receiving means for receiving temperature information of the user's hand transmitted from the other booth;
A temperature adjusting means for reproducing the temperature of the user's hand based on the received temperature information of the user's hand may be provided at the other end of the plurality of elongated member bundles.
Furthermore, the temperature detecting means may be in the form of a heat-sensitive seal provided so as to cover one end face of the plurality of elongated member bundles.
本発明の実施形態を図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図1に示すように、バーチャルコミュニケーションシステム10は、互いに離隔した2つのコミュニケーションブース12(12A,12B)を有する。各コミュニケーションブース12は、円柱形であり、内部にユーザが入って他のユーザとコミュニケーションができるような大きさを備え、ブース12間で無線通信可能なようにアンテナ13が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
各コミュニケーションブース12には、表示パネル14が、ブース12の高さ全体に亘って設けられている。表示パネル14は、ユーザの全身を表示できるような大きさを備えた平面状である。これにより、コミュニケーションブース12内のユーザが、表示パネル14に表示される相手と疑似対面できるように構成されている。
表示パネル14は、いわゆる透視型表示パネル14であり、表示パネル14の正面から見た場合には、表示パネル14としてパネル14上に表示される画像を視認することが可能である一方、表示パネル14の背後からは、表示パネル14を通して表示パネル14の正面側が透視可能であり、表示パネル14の正面側に位置するユーザを表示パネル14の背後から、後に説明する撮像手段16により撮影することが可能なようにしている。
Each
The
このような表示パネル14は、いわゆる液晶乃至は有機EL表示パネル14により実現可能である。
なお、背面のみからの被写体を透視して、撮像と表示を実現するには手法としては、また、有機ELを用いれば、画面反応速度が液晶に比べて高速であるから、たとえば、表示パネル14に表示する画像の表示タイミングと、背後にある撮像手段による撮像タイミングを調整し、両者のタイミングが重ならないように時分割することがあげられにより達成可能である。すなわちより詳細には、ユーザが知覚できない程度の切り替え速度で、両者のタイミングを切り替える処理を行う。つまり、表示パネル14の表示タイミングについてはことにより、切り替えの際、ユーザが、表示パネルが透明乃至は半透明に黒くなる状態を知覚できない程度の速度で表示するとともにすることなく、画像表示のコマ再生の間のタイミングで撮像を行うことが可能である。この場合、撮像手段により撮像した画像にあっては、表示パネルが透明等となるタイミングのみの映像を抽出し、静止画接合の処理をする。このとき、採用する表示パネルは、画面反応速度が液晶より速い有機ELを採用することが望ましい。
Such a
In addition, as a method for realizing imaging and display by seeing through a subject only from the back side, if organic EL is used, the screen reaction speed is faster than that of liquid crystal. It is possible to achieve this by adjusting the display timing of the image to be displayed on the screen and the imaging timing by the imaging means behind, and time-sharing so that the timings do not overlap. That is, in more detail, a process of switching both timings is performed at a switching speed that cannot be perceived by the user. In other words, the display timing of the
図2に示すように、表示パネル14は、ブース12内に配置される箱体11のユーザ寄りの前面をなし、ユーザの手の高さに相当する位置に、後に説明する自由曲面形成部18、さらに撮像手段16の撮像の妨害とならない高さに、視線方向検出手段20、および位置検出手段22が設けられ、箱体11の後面には、撮像手段16が設けられている。
自由曲面形成部18は、複数の細長部材24の端面26により形成される。複数の細長部材24には、複数の細長部材24の周囲から複数の細長部材24を束ねて支持するリング状の支持部材28が設けられ、それにより、複数の細長部材24は、互いに側面同士が密着保持され、それぞれ長手方向に独立に移動可能とされている。細長部材24の材質は、ユーザが手で押圧したときに、それに応じて長手方向に移動可能である限り、たとえば金属製、樹脂製であってもよい。複数の細長部材24は、それぞれ同一の長さを有し、互いに束ねられた状態で、両端にそれぞれ平面を形成するように位置決めされている。細長部材24の断面形状および大きさ、並びに細長部材24の数は、複数の細長部材24束の一端面26に押圧力を加えることにより、他端面26には、押圧力に応じて自由曲面が形成されるように適宜選択すればよいが、ユーザの手の動き或いは手の跡を模擬することを考慮すれば、直径数mm程度の円形断面の細長部材24を数百本備えるのが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
The free curved
透視型表示パネル14には、ブース12内で椅子に着座する、あるいは立っているユーザの手の高さに相当する位置に貫通孔30が設けられ、複数の細長部材24の一端面26が、ユーザが対面する透視型表示パネル14面と面一となるように、支持部材28を介して貫通孔30に内嵌されている。
The
また、自由曲面検出手段32が設けられ、複数の細長部材24それぞれの長手方向の変位量を検出するようにしている。この自由曲面検出手段32は、たとえば、通常の変位センサーでよい。
図3に示すように、複数の細長部材24束の一端に形成された面(透視型表示パネル14に向く面)には、温度検出手段34が設けられ、この温度検出手段34は、面を被覆するように設けた感熱シール状であるのがよい。
Further, a free curved surface detection means 32 is provided to detect the displacement amount in the longitudinal direction of each of the plurality of
As shown in FIG. 3, a
自由曲面形成部18と同様な構成を有する自由曲面復元部19が、自由曲面形成部18に隣接して設けられ、自由曲面形成部18の複数の細長部材24束の一端に形成された面(透視型表示パネル14に向く面)には、温度調整手段36が設けられ、温度調整手段36は、他のブース12の温度検出手段34により検出されたユーザの手の温度情報に基づいて、他のブース12のユーザの手の温度を再現するようにしている。これにより、ブース12内のユーザが自由曲面形成部18を手で押す際に、自由曲面形成部18により手の動き及び手の跡がトレースされるとともに、ユーザの手の温度を検出し、ユーザの温感をコミュニケーションすることができるようにしている。
撮像手段16は、スチールカメラ等からなり、表示パネル14を通じてブース12内のユーザを撮像するようにしている。撮像手段16は、断面円孤状をなすガイド13であって、ブース12の円形断面と同心状に配置されるガイド13により案内されるようにしている。撮像手段16は、ガイド13により上下左右いずれの方向にも回転可能なように支持され、ブース12内のユーザを任意の方向から撮像することができるようにしている。
より詳細には、ガイド13は、撮像手段16を円孤面に沿って案内する第1ガイド15と、第1ガイド15を上下方向に案内する第2ガイド17と、撮像手段16を第1ガイド15に沿って移動させる駆動部(図示せず)と、第1ガイド15を第2ガイド17に沿って移動させる駆動部(図示せず)とを有し、一方のブース12の顔正面位置情報に基づいて、他方のブース12の撮像手段16をガイドに沿って、ブース12の円形断面と同心状の円周方向及び上下方向に移動可能なようにしている。いずれの駆動部も通常用いられるモータでよい。撮像手段16及び第1ガイド15はそれぞれ、第1ガイド15及び第2ガイド17に対して、相対移動可能な係合関係を有している。
A free curved
The imaging means 16 is composed of a still camera or the like, and images a user in the
More specifically, the
視線方向検出手段20は、ユーザの視線方向を検出し、検出信号を演算処理部50(図4)へ転送するようにしている。
位置検出手段22は、ユーザの目の位置を検出し、検出信号を演算処理部50へ転送するようにしている。このようなユーザの視線方向および目の位置を検出することにより、ユーザの顔の正面位置を特定することが可能であり、ユーザが顔を動かしたときに、それを検出することができる。
The line-of-sight detection means 20 detects the user's line-of-sight direction and transfers the detection signal to the arithmetic processing unit 50 (FIG. 4).
The position detection means 22 detects the position of the user's eyes and transfers the detection signal to the
図4に示すように、バーチャルコミュニケーションシステム10の機能構成としては、システムバスを介して互いに接続された、演算処理部50、表示制御部52、ガイド駆動部54、温度調整部56、撮像処理部58、自由曲面復元部60、視線方向検出部62、目の位置検出部64、自由曲面検出部66、温度検出部68、外部インターフェイス部70、入力部72、記憶部74、通信部76及びI/O78から概略構成されている。
演算処理部50は、バーチャルコミュニケーションシステム10全体の制御と、バーチャルコミュニケーションに必要な情報処理を行うCPUである。
記憶部74は、演算処理部50によって実行されるプログラムあるいはデータを格納するROMと、CPUの情報処理にとって必要な記憶部74を構成するRAM等が設けられている。入力部72は、ユーザからの指示を受付け、この指示を演算処理部50に転送するようにしている。
As shown in FIG. 4, the functional configuration of the
The
The
表示制御部52は、演算処理部50から送られたデータを表示パネル14上で表示される画像データに変換処理する。
外部インターフェイス部70は、外部システムとのインターフェイスを担い、外部システムとしては、携帯電話、モバイル端末、無線LAN端末等の他、対話する双方が相互に通信する適格性を備える人物であるかを特定するための識別用電子端末(電子認証キー端末)が接続可能である。
ガイド駆動部54は、演算処理部50から撮像手段16および第1ガイド15を駆動する制御信号を、ガイド駆動部54を通じて送るようにしている。
温度検出部68は、温度検出手段34により検出された温度データを、温度検出部68を通じて演算処理部50に送るようにしている。
温度調整部56は、温度検出手段34により検出された温度データに基づいて、演算処理部50から温度調整手段36を制御する制御信号を、温度調整部56を通じて送るようにしている。
撮像処理部58は、撮像手段16により撮像された撮像データを処理して、演算処理部50に送るようにしている。
視線方向検出部62は、視線方向検出手段20により検出された視線方向データを、視線方向検出部62を通じて演算処理部50に送るようにしている。
目の位置検出部64は、位置検出手段22により検出された位置データを、目の位置検出部64を通じて演算処理部50に送るようにしている。
自由曲面検出部66は、自由曲面検出手段32により検出された自由曲面データを、自由曲面検出部66を通じて演算処理部50に送るようにしている。
The
The
The
The
The
The
The line-of-sight
The
The free curved
自由曲面復元部60は、自由曲面検出部66を通じて演算処理部50に送られた自由曲面データに基づいて、自由曲面復元手段に自由曲面復元部60を通じて演算処理部50より制御信号を送るようにしている。
通信部76は、他のブース12からのデータを受信して、演算処理部50に送り、また演算処理部50からのデータを他のブース12へ送信するようにしている。
The free curved
The
以上の構成を有するバーチャルコミュニケーションシステム10について、ブース12Aとブース12Bとの間でバーチャルコミュニケーションを行う場合を例として、以下にその作用を説明する。
まず、ブース12Aおよびブース12Bの内部に、ユーザXおよびYがそれぞれ入り、各ブース12のほぼ中心に位置する。ユーザは、ブース12内に設けられた椅子に着座したり、或いは立った状態でもよい。
次いで、ブース12Aにおいて、撮像手段16により表示パネル14の背後からユーザXが撮像され、撮像データは通信部76より、ブース12Bに送信される。それに対して、ブース12Bにおいて、同様に、撮像手段16により表示パネル14の背後からユーザYが撮像され、撮像データは通信部76より、ブース12Aに送信される。これにより、ブース12Aにおいては、ユーザXが表示パネル14に表示されたユーザYと、ブース12Bにおいては、ユーザYが表示パネル14に表示されたユーザXと、それぞれ疑似対面する態様が形成される。
The operation of the
First, the users X and Y enter the
Next, in the
この場合、たとえば、ブース12A内において、ユーザXが顔の向きを変えたとする。このとき、視線方向検出手段20により、ユーザXの視線方向が検出され、一方位置検出手段22により、ユーザXの目の位置が検出され、それらにより、ユーザXの顔の正面位置が検出され、正面位置データは通信部76より、ブース12Bに送信される。
次いで、ブース12Bでは、通信部76により受信した正面位置データを演算処理部50に送り、演算処理部50により、正面位置データに応じて、ブース12B内の撮像手段16をガイド13に沿ってユーザYを撮像する撮像位置まで移動させる。
In this case, for example, it is assumed that the user X changes the face direction in the
Next, in the
より詳細には、ユーザXとユーザYとが目線を合わせて疑似対面している状態から、ユーザXが顔の正面位置をブース12A内のユーザXを中心に、垂線方向を回転軸方向とした場合の時計方向にα度回転したとする。この場合、ユーザYの撮像方向を変更しないとすれば、ブース12A内の表示パネル14に表示されるユーザYとユーザXとは目線が離れる。そこで、ユーザYの撮像方向をブース12B内のユーザYを中心に反時計方向にα度回転することにより、ユーザYとユーザXとは目線が平行となり、目線が合った状態を維持することが可能となる。
More specifically, from the state in which the user X and the user Y are facing each other in a quasi-facing manner, the user X has the front position of the face centered on the user X in the
以上のような制御により、ユーザXが顔の向きを変えるとしても、常にユーザXの視線とユーザYの視線とが合った状態で、コミュニケーションを図ることが可能となる。
次いで、たとえば、ブース12A内において、ユーザXが表示パネル14に設けられた自由曲面形成部18に手を当てて押したとする。すなわち、複数の細長部材24束の一端面26を表示パネル14の背後に向かって押圧力を加えたとする。それにより、複数の細長部材24それぞれは、自身に加えられた押圧力に応じて、互いに束ねられた状態を維持しながら、互いに独立に長手方向に変位する。それぞれの細長部材24の変位を自由曲面検出部66により検出する。それと同時に、ユーザXの手の温度が温度検出手段34により検出される。
Through the control described above, even if the user X changes the face direction, it is possible to communicate in a state where the line of sight of the user X and the line of sight of the user Y always match.
Next, for example, it is assumed that the user X touches and pushes the free curved
次いで、検出した自由曲面データ及び温度データは、通信部76より、ブース12Bに送信される。
次いで、ブース12Bでは、通信部76により受信した自由曲面データ及び温度データを演算処理部50に送り、演算処理部50により、自由曲面データに基づいて、自由曲面復元部60により ブース12B内の自由曲面形成部18を通じて自由曲面を復元させるとともに、温度調整手段36により、ユーザXの手の温度を再現する。
これにより、ブース12B内のユーザYは、ブース12B内の自由曲面復元部60を通じて、ブース12AのユーザXの手の動きを視認するとともに、自分に向かってユーザXが手で押した跡を視認することが可能であり、その跡にユーザYも手を当てることにより、ユーザXの触感及び温感を知覚し、ユーザXとユーザYとが、あたかも手と手を触れ合っている状態を模擬することが可能となる。
Next, the detected free-form surface data and temperature data are transmitted from the
Next, in the
Thereby, the user Y in the
以上のような制御により、ブース12Bにおいて、表示パネル14に表示されているユーザXの手の位置にユーザYが手を当てると、互いの視線が合った状態で、手と手で触れ合っているような疑似体験をすることが可能となり、これにより、離隔した位置にいるユーザXとユーザYとが、互いに相手の存在を感じながらコミュニケーションを図ることが可能となる。
With the control as described above, when the user Y touches the position of the hand of the user X displayed on the
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲を逸脱しない範囲で、当業者なら種々の修正あるいは変形が可能である。たとえば、本実施形態では、コミュニケーションブース12が2基の場合を説明したが、それに限定されることなく、それ以上であってもよい。また、本実施形態では、自由曲面形成部と自由曲面復元部とが表示パネル14に別々に設けられる例を説明したが、それに限定されることなく、たとえばコミュニケーションを行うユーザ同士が同時に知覚を通じてのコミュニケーションを行わない限り、自由曲面形成部と自由曲面復元部とを兼用し、一方のユーザからの自由曲面情報を他方のユーザの自由曲面形成部を通じて再現し、自由曲面形成部を通じて復元された他方のユーザの手の動き、手の平の跡に一方のユーザが手を当ててもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, various modifications and variations can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. For example, in this embodiment, although the case where there were two
ユーザ X,Y
バーチャルコミニュケーションシステム 10
コミニュケーションブース 12
透視型表示パネル 14
第1ガイド 15
第2ガイド 17
細長部材 24
端面 26
支持部材 28
貫通孔 30
温度検出手段 34
温度調整手段 36
演算処理部 50
表示制御部 52
ガイド駆動部54
撮像処理部 58
自由曲面復元部 60
視線方向検出部 62
位置検出部 64
自由曲面検出部 66
記憶部 74
通信部 76
User X, Y
Through
Temperature detection means 34
Temperature adjusting means 36
Free curved
Free
Claims (10)
離隔された少なくとも2つのコミニュケーションブースを有し、
各コミニュケーションブースは、
ブース内のユーザと対面可能に配置された表示パネルであって、該表示パネルの背後から
ユーザが透視可能な透視型表示パネルと、
ブース内で該表示パネルに関してユーザと反対側に設置され、前記表示パネルの背後から
ユーザを撮像可能な撮像手段と、
該撮像手段により撮像されたユーザの画像を他方のブースに送信する送信手段と、
他方のブースからのユーザの画像を受信する受信手段とを有し、
前記透視型表示パネルには、ユーザが押圧することにより、自由曲面が形成される自由曲
面形成部が設けられ、
さらに、この自由曲面形成部に形成される自由曲面を検出する自由曲面検出手段と、
該自由曲面検出手段により検出された自由曲面情報を他方のブースに送信する送信手段と
、
他方のブースからの自由曲面情報を受信する受信手段と、
該受信手段により受信した自由曲面情報に基づいて、前記表示パネルに表示された他方の
ブースのユーザの画像と関連付けて、自由曲面を復元する自由曲面復元手段とを
有することを特徴とするバーチャルコミニュケーションシステム。 A virtual communication system through perception,
Have at least two communication booths separated from each other;
Each communication booth
A display panel arranged so as to be able to face a user in the booth, the transparent display panel being visible to the user from behind the display panel;
An imaging means installed on the opposite side of the display panel from the user in the booth and capable of imaging the user from behind the display panel;
Transmitting means for transmitting the image of the user imaged by the imaging means to the other booth;
Receiving means for receiving an image of the user from the other booth,
The perspective display panel is provided with a free-form surface forming part that forms a free-form surface when pressed by a user,
Furthermore, free curved surface detection means for detecting a free curved surface formed in the free curved surface forming unit,
Transmitting means for transmitting the free curved surface information detected by the free curved surface detecting means to the other booth;
Receiving means for receiving free-form surface information from the other booth;
Virtual communication comprising: free-form surface restoration means for restoring a free-form surface in association with the image of the other booth user displayed on the display panel based on the free-form surface information received by the receiving means system.
さらに、前記コミニュケーションブースの中心に位置するユーザの顔の正面位置を検出す
るための顔正面位置検出手段と、
前記顔正面位置検出手段により検出されたユーザの顔の正面位置情報を他方のブースに送
信する送信手段と、
他方のブースからのユーザの顔の正面位置情報を受信する受信手段と、
前記撮像手段を案内する、断面円孤状をなすガイドであって、前記コミニュケーションブ
ースの円形断面と同心状に配置されるガイドと、
一方のブースの顔正面位置検出手段により検出された顔正面位置情報に基づいて、他方の
ブースの撮像手段を他方のブースの前記ガイドに沿って移動させる制御手段とを有し、
それにより、一方のユーザの顔の動きに応じて、このユーザに対して表示される他方のユ
ーザの撮像位置を制御することにより、常に両ユーザの視線が合う状態とすることを特徴
とする請求項1に記載のバーチャルコミニュケーションシステム。 Each of the communication booths has a circular cross section,
Furthermore, face front position detection means for detecting the front position of the face of the user located at the center of the communication booth,
Transmitting means for transmitting the front position information of the user's face detected by the face front position detecting means to the other booth;
Receiving means for receiving front face position information of the user's face from the other booth;
A guide that guides the imaging means and has a circular cross section, and is arranged concentrically with the circular cross section of the communication booth;
Control means for moving the imaging means of the other booth along the guide of the other booth based on the face front position information detected by the face front position detection means of one booth,
Accordingly, by controlling the imaging position of the other user displayed for the user according to the movement of the face of the one user, the line of sight of both users is always in a state of matching. Item 8. The virtual communication system according to item 1.
段と、ユーザの目の位置を検出する位置検出手段とを有する、請求項2に記載のバーチャ
ルコミニュケーションシステム。 The virtual communication system according to claim 2, wherein the face front position detection unit includes a gaze direction detection unit that detects a gaze direction of the user in the booth and a position detection unit that detects a position of the user's eyes.
この第1ガイドを上下方向に案内する第2ガイドとを有する、請求項2に記載のバーチャ
ルコミニュケーションシステム。 The guide includes a first guide for guiding the imaging unit along a circular arc surface of the guide;
The virtual communication system according to claim 2 , further comprising a second guide for guiding the first guide in a vertical direction.
可能な複数の細長部材束を有し、
複数の細長部材は、それぞれ同一の長さを有し、互いに束ねられた状態で、両端にそ
れぞれ平面を形成するようにされ、
それにより、該複数の細長部材束の一端面に押圧力を加えることにより、該複数の細長部
材束の他端面には、該押圧力に応じた自由曲面が形成される、請求項1に記載のバーチャ
ルコミニュケーションシステム。 The free-form surface forming part has a plurality of elongated member bundles whose side surfaces are held in close contact with each other and can be independently moved in the longitudinal direction,
Each of the plurality of elongated members has the same length, and is formed to form a flat surface at both ends in a state of being bundled with each other,
Accordingly, by applying a pressing force to one end face of the plurality of elongated member bundles, a free curved surface corresponding to the pressing force is formed on the other end face of the plurality of elongated member bundles. Virtual communication system.
項6に記載のバーチャルコミニュケーションシステム。 The virtual communication system according to claim 6, wherein the free curved surface detection means detects a displacement amount of the other end of each of the plurality of elongated members.
前記複数の細長部材束の一端面が、ユーザが対面する前記透視型表示パネル面と面一とな
るように、その周囲から該複数の細長部材を束ねて支持する支持部材を介して該貫通孔に
内嵌する、請求項7に記載のバーチャルコミニュケーションシステム。 The perspective display panel is provided with a through hole at a position corresponding to the height of the user's hand,
The through-holes are formed through a support member that bundles and supports the plurality of elongated members from the periphery so that one end surface of the plurality of elongated member bundles is flush with the transparent display panel surface facing the user. The virtual communication system according to claim 7, which is fitted inside.
該温度検出手段により検出されたユーザの手の温度情報を他方のブースに送信するための
送信手段と、
他方のブースから送信されるユーザの手の温度情報を受信する受信手段とをさらに有し、
受信したユーザの手の温度情報に基づいて、ユーザの手の温度を再現する温度調整手段が
該複数の細長部材束の他端に設けられる、請求項8に記載のバーチャルコミニュケーショ
ンシステム。 A temperature detecting means is provided on one end face of the plurality of elongated member bundles,
Transmitting means for transmitting temperature information of the user's hand detected by the temperature detecting means to the other booth;
Receiving means for receiving temperature information of the user's hand transmitted from the other booth;
9. The virtual communication system according to claim 8, wherein a temperature adjusting means for reproducing the temperature of the user's hand is provided at the other end of the plurality of elongated member bundles based on the received temperature information of the user's hand.
である、請求項9に記載のバーチャルコミニュケーションシステム。 The virtual communication system according to claim 9, wherein the temperature detection means has a heat-sensitive seal shape provided so as to cover one end surfaces of the plurality of elongated member bundles.
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