JP6492451B2 - 頭部装着型表示装置およびその制御方法、並びにコンピュータープログラム - Google Patents
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Description
本発明の一形態は、透過型の頭部装着型表示装置である。この頭部装着型表示装置は;画像を表示して前記頭部装着型表示装置を装着した使用者に画像を視認させるとともに、外景を透過し得る画像表示部と;前記頭部装着型表示装置が特定の場所に移動したことを検出する移動検出部と;前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記頭部装着型表示装置に搭載された所定の機能の少なくとも一部を変更する処理制御部と;を備える。前記所定の機能は、所定のマーカーを認識するために行うマーカー撮影機能を少なくとも含む撮影機能である。前記処理制御部は、前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記撮影機能のうちの前記マーカー撮影機能を許可し、前記撮影機能のうちの前記マーカー撮影機能を除いた撮影機能を禁止する。
この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者に装着された頭部装着型表示装置が特定の場所に移動したことが検出されたときに、頭部装着型表示装置に搭載された所定の機能の少なくとも一部が変更される。このために、特定の場所内において、頭部装着型表示装置に搭載された所定の機能の少なくとも一部が抑制または拡張するといった変更がなされる。したがって、本形態の頭部装着型表示装置によれば、その場にふさわしい機能を、人が機能の設定をいちいち切り替えることなしに、容易に実現できる。また、特定の場所へ移動されるだけで、マーカー撮影機能を除いた撮影機能が禁止されることから、盗撮等の不正な使用を確実に防止することができる。
その他、本発明は、以下の形態としても実現することが可能である。
A−1.頭部装着型表示装置の構成:
図1は、本発明の第1実施形態における頭部装着型表示装置の概略構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置100は、頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display、HMD)とも呼ばれる。HMD100は、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型のヘッドマウントディスプレイであり、本実施形態では、美術館案内用として用いられる。
図4は、HMD100のプラットフォームの説明図である。プラットフォームとは、HMD100にインストールされているアプリケーションを動作させるために必要な、基盤となるハードウェア資源、OS、ミドルウェア等の集合である。本実施形態のプラットフォーム500は、アプリケーション層510と、フレームワーク層520と、ライブラリー層530と、カーネル層540と、ハードウェア層550と、を含んでいる。各層510〜550は、プラットフォーム500に含まれているハードウェア資源、OS、ミドルウェア等を概念的に層分けしている。フレームワーク層520と、ライブラリー層530と、カーネル層540とによって、OS150(図2)の機能が実現される。なお、図4では、説明上必要としない構成要素は図示を省略する。
図5は、美術館におけるHMD100の使用の形態を示す説明図である。まず、美術館を訪れた者は、受付に行き、入館料金を支払う(シーン1)。この際、受付者は、来訪者の個人認証を行うようにしてもよい。個人認証としては、例えば、免許証、パスポート、健康保険証等の身分証明書の提示を受けることによって行う。
図6は、ゲートと中央監視装置とを示す説明図である。ゲート610は、開き戸タイプのもので、一対のスライドシャッタ612、614と、左収納部616と、右収納部618とを備える。スライドシャッタ612、614は、左収納部616に備えられるシャッタ駆動部(図示せず)と、右収納部618に備えられるシャッタ駆動部(図示せず)とによって開閉される。開いた状態では、左側のスライドシャッタ612は左収納部616に、右側のスライドシャッタ614は右収納部618に収納される。ゲート610は、美術館には複数備えられており、各ゲート610の右収納部618に、各ゲート610を識別するための前述したゲート識別名称(例えば、「ゲートA]、「ゲートB」等)GNが記されている。
図7は、入館処理ルーチンの詳細を示すフローチャートである。入館処理ルーチンは、美術館案内アプリ511(図4)に含まれる複数の処理ルーチンのうちの一つであり、HMD100のCPU140によって、所定時間毎に繰り返し実行される。なお、入館処理ルーチンは、シーン2によるHMD100の貸し出し後、後述するゲートを通過するまでの期間に限って実行される。処理が開始されると、CPU140は、外景撮影用カメラ61を起動して外景を撮影する(ステップS110)。シーン3では、使用者HUはゲート610の前まで進むが、その際に、外景撮影用カメラ61によって外景が自動撮影される。
i)情報提示機能を拡張することとして、”入館してください”と記されたメッセージ画像を表示し、
ii)音声機能を抑制することとして、音声処理部フレーム523をロックし、
iii)撮影機能を抑制することとして、マーカー認識処理に従う撮影は許可し、カメラアプリ516による撮影機能は禁止する。
図8は、順路案内処理ルーチンの詳細を示すフローチャートである。順路案内処理ルーチンは、美術館案内アプリ511(図4)に含まれる複数の処理ルーチンのうちの一つであり、HMD100のCPU140によって、所定時間毎に繰り返し実行される。この順路案内処理ルーチンでは、iBeacon処理部172を用いる。展示エリア600における順路の各曲がり角や、まっすぐ進む部分が続く場合のその中途部分(以下、「直線中途部分」と呼ぶ)には、BLE端末670(図5)がそれぞれ配置されており、BLE端末670からiBeaconの信号が出力される。iBeaconの信号には、BLE端末670を識別するためのBLE端末識別番号と、BLE端末670までの距離とが少なくとも保持される。
図10は、展示品解説ルーチンの詳細を示すフローチャートである。展示品解説ルーチンは、美術館案内アプリ511(図4)に含まれる複数の処理ルーチンのうちの一つであり、HMD100のCPU140によって、所定時間毎に繰り返し実行される。処理が開始されると、CPU140は、まず、9軸センサー66にて使用者の頭部の動きを検出することで、使用者が歩行中であるか否かを判定する(ステップS410)。ここで、歩行中であると判定されたときには、使用者は展示品を鑑賞する状態にないとして、「リターン」に抜けて、この展示品解説ルーチンを一旦停止する。一方、ステップ410で、歩行中でないと判定されると、外景撮影用カメラ61を起動して外景を撮影する(ステップS420)。なお、変形例として、ステップS410の歩行中かの判定を行うことなく、直ちに外景の撮影を行う構成としてもよい。
なお、この発明は上記第1実施形態およびその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
第1実施形態や変形例では、HMDを使用する場所を美術館としたが、これに換えて、博物館で使用するものとしてもよい。博物館においては、上記実施形態におけるシーン3〜5の形態をそのまま適用することができる。さらに、美術館、博物館以外に、劇場、オペラハウス、映画館、コンサート会場、講習会等で使用する形態としてもよく、それら施設の場合には、例えば、施設に入ったときに、音声処理部アプリ514とカメラアプリ516とがロックされる構成としてもよい。
上記のHMDの使用される場所は、第1実施形態や変形例1以外に、観光地、会社、デパート、工場、学校、病院、高速道路内、競技場、電車の中、車の中、航空機の中など種々の場所とすることができる。例えば、観光地の場合には、建造物(例えば、神社仏閣、遺跡、城、仏像、塔、等)の周辺へのHMDの移動が例えばGPSによって検出されたときに、前記シーン5の形態のような詳細情報、すなわち、建造物の歴史案内、時代絵巻等を表示するようにしてもよい。例えば、電車の中、車の中、飛行機の中などのパブリックスペースへの移動が検出されたときに、カメラアプリ516がロックされる構成として、盗撮防止を図るようにしてもよい。例えば、パブリックスペースへの移動が検出されたときに、カメラの解像度を制限すること、例えば通常1200万画素のカメラを人の顔を認識出来ないレベルの30万画素の機能に落とようにしてもよい。例えば、会社への移動が検出されたときに、業務用のアプリケーションプログラムのファイルの実行を許可するようにしてもよい。例えば、デパートの場合には、前記シーン4の形態と同様にiBeaconの技術を用いて、所定の売り場前へのHMDの移動が検出されたときに、バーゲン品等のお薦め情報を表示するようにしてもよい。例えば、航空機の中では、妨害電波の基となる携帯電話、無線LANの使用を禁止し、航空機の電子機器への影響の少ないBluetooth、iBeaconを利用可能とするようにしてもよい。また、移動検出部が移動したことを検出する特定の場所を、国のような大きな単位とすることもできる。例えば、HMDが特定の国に移動したことがGPS等によって検出されたときに、その国に応じて定められた機能を変更するようにしてもよい。例えば、使用言語を変更すること、長さ、質量などの使用単位を変更すること、無線機器の出力制限を変更すること等を行うことができる。
上記実施形態では、処理制御部として、音声機能を抑制することとして、音声処理部フレーム523をロックしていたが、これに換えて、音声の出力レベルを抑える(すなわち、音量を下げる)構成としてもよい。また、情報提示機能を抑制する構成として、表示する案内情報の情報量を少なくする構成等、所定の機能を抑制する構成としてもよい。また、例えば、音声の出力の程度を促進する(すなわち、音量を上げる)構成、表示する案内情報の情報量を多くする構成等、所定の処理の機能を促進する構成としてもよい。
上記実施形態では、カメラによる撮影機能の変更として、駆動のオン/オフの切り替えであったが、これに換えて、解像度の変更、赤外撮影のオン/オフの切り替え、ビデオ機能のオン/オフの切り替え、カラー/白黒の切り替え、連写のオン/オフの切り替え、分割撮影のオン/オフの切り替え、保存形式(ロウデータ)の切り替え、撮影画像の保存の可否の切り替え、撮影画像に対するパスワードの付与の切り替え、各種フィルタ撮影の切り替え等としてもよい。
上記実施形態では、情報提示機能の変更として、種々のメッセージを表示する構成としたが、表示の能力を切り替える構成としてもよい。例えば、右表示駆動部22および左表示駆動部24を用いた両眼表示といずれか一方を用いた単眼表示との切り替え、解像度の切り替え、3D表示と2D表示の切り替え、カラー/白黒の切り替え、透過率の切り替え、表示輝度の切り替え、動画フレーム数の切り替え、表示言語の切り替え等としてもよい。また、広告表示のオン/オフの切り替えとしてもよい。
上記実施形態では、音声機能の変更として、音域の変更、ビットレート(AM放送並み、高品質など)の変更、ドルビーのオン/オフの変更、使える音源の数や種類(シンセサイザ、音声合成)の変更、ステレオ/モノラルの変更、左右いずれか/両方かの変更等、種々の切り替えに適用することができる。また、録音機能の変更として、マイクのオン/オフの変更、録音機能そのもののオン/オフの変更、録音音声の保存の有無の変更、バスワード付与の有無の変更等としてもよい。
その他、機能の変更として、各種センサーのオン/オフの切り替えとしてもよい。また、機能の変更として、通信機能の変更であってもよい。通信機能の変更としては、通信機能のオン/オフの切り替え、通信速度の切り替え、通信距離の切り替え、接続先ネットワークの範囲の切り替え、自動接続の可否の切り替え等としてもよい。また、プルートゥースやiBeacomのオン/オフの切り替え、ブルートゥースのマルチリンク可否の切り替え、RFタグの読み取り機能のオン/オフの切り替え、メモリーのアクセス範囲の切り替え、外部メモリーへのアクセスの可否の切り替え、ライブラリーやドライバーのアクセス範囲の切り替え等としてもよい。
上記実施形態では、機能を変更する方法として、アプリケーション層510に含まれる要素、(例えば、カメラアプリ516)を変更したり、フレームワーク層520に含まれる要素、例えば、音声処理部フレーム523)を変更していたが、これらに換えて、ライブラリー層530に含まれる要素を変更したり、カーネル層540に含まれる要素を変更したり、ハードウェア層550に含まれる要素を変更したりしてもよい。
上記実施形態では、ヘッドマウントディスプレイの構成について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることが可能であり、例えば、各構成部の追加・削除・変換等を行うことができる。
12…点灯部
14…タッチパッド
16…十字キー
18…電源スイッチ
20…画像表示部
21…右保持部
22…右表示駆動部
23…左保持部
24…左表示駆動部
26…右光学像表示部
28…左光学像表示部
30…イヤホンプラグ
32…右イヤホン
34…左イヤホン
40…接続部
42…右コード
44…左コード
46…連結部材
48…本体コード
51…送信部
52…送信部
53…受信部
54…受信部
61…外景撮影用カメラ
110…入力情報取得部
100…頭部装着型表示装置(HMD)
120…記憶部
130…電源
132…無線通信部
140…CPU
160…画像処理部
162…表示制御部
164…移動検出部
166…処理制御部
170…音声処理部
180…インターフェイス
201…右バックライト制御部
202…左バックライト制御部
211…右LCD制御部
212…左LCD制御部
221…右バックライト
222…左バックライト
241…右LCD
242…左LCD
251…右投写光学系
252…左投写光学系
261…右導光板
262…左導光板
500…プラットフォーム
510…アプリケーション層
511…美術館案内アプリ
512…画像処理部アプリ
513…表示制御部アプリ
514…音声処理部アプリ
515…ゲームアプリ
516…カメラアプリ
520…フレームワーク層
530…ライブラリー層
533…ディスプレイライブラリー
534…オーディオライブラリー
535…センサーライブラリー
536…カメラライブラリー
537…ライブラリー
540…カーネル層
542…音声ICドライバー
543…センサードライバー
544…画像センサードライバー
550…ハードウェア層
552…音声ICデバイス
553…センサーデバイス
554…画像センサーデバイス
600…展示エリア
610…ゲート
612…スライドシャッタ
614…スライドシャッタ
616…左収納部
618…右収納部
620…ケーブル
634…記憶部
650…中央監視装置
652…CPU
654…記憶部
654a…プログラム記憶部
654c…ゲート情報記憶部
654d…順路情報記憶部
654e…展示品情報記憶部
656…入出力部
658…無線通信部
670…BLE端末
680…展示品
PCLK…クロック信号
VSync…垂直同期信号
HSync…水平同期信号
OA…外部機器
PC…パーソナルコンピューター
BC…バーコード
SC…外景
GN…ゲート識別名称
MS…順路案内メッセージ
EX…展示品情報
Claims (10)
- 透過型の頭部装着型表示装置であって、
画像を表示して前記頭部装着型表示装置を装着した使用者に画像を視認させるとともに、外景を透過し得る画像表示部と、
前記頭部装着型表示装置が特定の場所に移動したことを検出する移動検出部と、
前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記頭部装着型表示装置に搭載された所定の機能の少なくとも一部を変更する処理制御部と、
を備え、
前記所定の機能は、所定のマーカーを認識するために行うマーカー撮影機能を少なくとも含む撮影機能であって、
前記処理制御部は、
前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記撮影機能のうちの前記マーカー撮影機能を許可し、前記撮影機能のうちの前記マーカー撮影機能を除いた撮影機能を禁止する、頭部装着型表示装置。 - 請求項1に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記外景を撮影する外景撮影部を備え、
前記移動検出部は、
前記外景撮影部によって得られた撮影画像に基づいて、前記特定の場所への移動を検出する、頭部装着型表示装置。 - 請求項2に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記移動検出部は、
前記特定の場所を認識するためのマーカーが前記撮影画像内に含まれたときに、前記特定の場所への移動が検出されたものとする、頭部装着型表示装置。 - 請求項1に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記移動検出部は、
外部の無線通信端末からの信号に基づいて、前記特定の場所への移動を検出する、頭部装着型表示装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記所定の機能は、前記画像表示部に所定の情報を表示させる情報提示機能を含む、頭部装着型表示装置。 - 請求項5に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記特定の場所は、展示品または建造物の周辺であり、
前記処理制御部は、
前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記展示品または建造物についての情報を前記画像表示部に表示させる、頭部装着型表示装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記処理制御部は、
前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記所定の機能を停止し、
前記特定の場所から他の場所への前記頭部装着型表示装置の移動が検出されたときに、前記所定の機能の停止を解除する、頭部装着型表示装置。 - 請求項7記載の頭部装着型表示装置であって、
前記処理制御部は、さらに、前記所定の機能の停止を解除した際に、停止していた前記所定の機能が回復した旨を前記使用者に報知する、頭部装着型表示装置。 - 画像を表示して頭部装着型表示装置を装着した使用者に画像を視認させるとともに、外景を透過し得る画像表示部を有する前記頭部装着型表示装置の制御方法であって、
前記頭部装着型表示装置が特定の場所に移動したことを検出する工程と、
前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記頭部装着型表示装置に搭載された所定の機能の少なくとも一部を変更する工程と、
を備え、
前記所定の機能は、所定のマーカーを認識するために行うマーカー撮影機能を少なくとも含む撮影機能であって、
前記所定の機能の少なくとも一部を変更する工程は、
前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記撮影機能のうちの前記マーカー撮影機能を許可し、前記撮影機能のうちの前記マーカー撮影機能を除いた撮影機能を禁止する、頭部装着型表示装置の制御方法。 - 画像を表示して頭部装着型表示装置を装着した使用者に画像を視認させるとともに、外景を透過し得る画像表示部を有する前記頭部装着型表示装置を制御するためのコンピュータープログラムであって、
コンピューターに、
前記頭部装着型表示装置が特定の場所に移動したことを検出する機能と、
前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記頭部装着型表示装置に搭載された所定の機能の少なくとも一部を変更する機能と、
を実現させ、
前記所定の機能は、所定のマーカーを認識するために行うマーカー撮影機能を少なくとも含む撮影機能であって、
前記所定の機能の少なくとも一部を変更する機能は、
前記特定の場所への移動が検出されたときに、前記撮影機能のうちの前記マーカー撮影機能を許可し、前記撮影機能のうちの前記マーカー撮影機能を除いた撮影機能を禁止する、コンピュータープログラム。
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