JP6913765B2 - 移動体内で使用可能な頭部装着型の視覚的出力デバイスのためのモバイルセンサ装置を有する表示システムおよびそれを動作させるための方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体内で使用可能な頭部装着型の視覚的出力デバイスのためのモバイルセンサ装置を有する表示システムおよびモバイルセンサ装置を有する表示システムを動作させるための方法に関する。

将来的には、移動体内において例えば仮想現実ゴーグルのような没入型テクノロジーの利用が増えていくであろう。想定されるアプリケーションシナリオは、走行中に移動体搭乗者が動画やコンソールゲームなどの古典的なメディアコンテンツを消費したり、たとえばインターネットサーフィンを行ったりすることであり、これは多くの場合、平らなディスプレイ画面で行われる。ここで、いわゆる「シミュレータ酔い」の問題が発生する可能性がある。乗り物酔い、動揺病、またはキネトーシスとも呼ばれるこの問題は、一方では身体の空間的状態および運動に関連する感覚的印象と、他方では視覚的な体感に関連する感覚的印象と、の矛盾から生じる。例えば、仮想現実ゴーグルによって表示されるコンテンツが、移動体の走行中に移動体搭乗者が知覚する動きと一致しない場合、移動体搭乗者は具合を悪くすることがある。

この影響を除去または少なくとも軽減させるための適切な手段は、例えば仮想現実ゴーグルまたは拡張現実ゴーグルの装着者の視界周辺に、当該の移動体の方向ベクトルと共に移動する模様を表示することである。例えば、一種の中央スクリーンを見ると、この中央スクリーン周りに移動体の動きに応じた模様が重ね合わせ表示される。

本発明の課題は、特に簡単で信頼性の高い方法で移動体搭乗者の乗り物酔いの発生を防止すること、あるいは頭部に装着される視覚的出力デバイスのキネトーシス発生リスクを少なくとも低減することである。

これらの課題は、独立請求項の特徴を備えた移動体内で使用可能な頭部装着型の視覚的出力デバイスのためのモバイルセンサ装置を有する表示システムおよびモバイルセンサ装置を有する表示システムを動作させるための方法によって解決される。本発明の適切かつ自明でない発展型を備えた好適な形態は従属請求項に記載されている。

この移動体内で使用可能な頭部装着型の視覚的出力デバイスのためのモバイルセンサ装置は、移動体の動きを検出するための検出デバイスと、移動体の動きに関するデータを頭部装着型の視覚的出力デバイスへ送信するためのインタフェースとを備える。

本発明は、移動体、特に古い型の移動体は、通常ＡＰＩと略されるプログラミングインタフェースを備えていないことが多いという知見に基づいており、このプログラミングインタフェースとは、これを介して移動体の動きに関するデータを例えば電子データゴーグルに送信したり、そのために提供できたりするものである。モバイルセンサ装置は、そのセンサ装置が移動体に配置されている場合に当該移動体の動きを検出できる、スタンドアロンの小さなハードウェアボックスである。そしてモバイルセンサ装置は、このインタフェースを介して、移動体の走行中に移動体搭乗者に装着されている頭部装着型の視覚的出力デバイスへと移動体の動きに関するデータを送信することができる。

したがって、モバイルセンサ装置を用いることにより、係る移動体の動きに関するデータを、頭部装着型の視覚的出力デバイスに対して特に簡単な方法で提供することができる。上記の手順に従って、頭部装着型の視覚的出力デバイスは、メディアコンテンツなどの本来のコンテンツに加えて、移動体の動きを記述する提供データに応じて、移動体の動きに対応した模様を特に周囲の表示フィールドに表示することができる。これにより、視覚的出力デバイスの装着者が移動体の走行中に発症することを簡単かつ確実に防ぐことができる。

特に、原動機付き移動体やその他の移動体などの任意の移動体において、モバイルセンサ装置を用いて、頭部装着型の視覚的出力デバイス、例えば電子データゴーグルに、さまざまな情報やメディアコンテンツを、視覚的出力デバイスの装着車の具合を悪くすることなく、表示することができる。視覚的出力デバイスのユーザは、移動体の動きを検出してそれに関するデータを視覚的出力デバイスに提供するモバイルセンサ装置を携帯するだけでよく、これにより、既に説明したように、視覚的出力デバイスを取り付けた状態で移動体と共に移動中の視覚的出力デバイスの装着者が具合を悪くしないように支援することができる。

本発明の好適な実施形態の一例は、前記検出デバイスが、前記移動体の動きの方向を検出するように設けられることを提供する。好ましくは、前記検出デバイスがさらに、前記移動体の加速度を検出するように設けられる。これらは任意の空間的方向において検出するとよい。例えば、原動機付き移動体で走行している場合、原動機付き移動体が現在どの方向に動いているか、現在加速中なのか、それとも減速中なのかを検出するとよい。カーブ走行や、それに関する横加速度も検出するとよい。さらに、検出デバイスは好ましくは、移動体の位置を検出するように設けられる。このために例えば検出デバイスがＧＰＳモジュールを備えるとよい。頭部装着型の視覚的出力デバイスの動作の際には、例えば、移動体の現在の位置に関する環境情報を表示するために、移動体の動きだけでなく、移動体の位置も考慮されるとよい。これはまた、キネトーシス発生リスクを低減するのに役立つ。ＧＰＳモジュールは例えば、移動体に取り付け可能なアンテナの形態、例としては磁石式ルーフアンテナやその類の形態で構成できる。ＧＰＳデータは例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続を介して、移動体内に存在する残りのセンサ装置に送信できる。さらに、アンテナは、アクティブでない場合、移動体内に配置可能な残りのセンサ装置にうまく磁石式に固定できるべきである。このように、アンテナと残りのセンサ装置は、一緒に運搬することがとりわけ容易である。さらに、クリップをアンテナが備えていてもよく、このクリップを用いて、ＧＰＳ受信機として機能するアンテナを移動体の窓に固定できる。移動体の外側に取り付け可能なＧＰＳモジュールにより、特に正確な位置データを提供できる。

本発明のより好適な実施形態の一例は、前記検出デバイスが、前記移動体の動きを検出するために前記移動体と連結可能なデータインタフェースを備えることを提供する。この検出デバイスは例えば、対応するプラグを備えているとよく、このプラグは移動体側のＵＳＢインタフェースまたは診断ソケットに差し込めるものであるとよい。このようにして、移動体の動きに関するさまざまなデータを取得するために、モバイルセンサ装置を移動体へ実に簡単に連結することが可能である。さらに、検出デバイスを、好ましくは移動体側に備えられたＷＬＡＮインタフェースを介して、移動体側のメインユニットに、すなわち移動体の動きに関連する選択されたデータを提供するデータ処理装置に、無線で連結することも可能である。

これに代えて、あるいはこれに加えて、前記検出デバイスが、前記移動体の動きを検出するためのセンサを少なくとも１つ備えてもよい。さらに、検出デバイスは、移動体の動きに関するすべてのデータを完全にスタンドアロンで提供することもできる。これは、移動体の動きを検出するモバイルセンサ装置を原動機付き移動体に結合するためのインタフェースが移動体側に全く存在しない場合に特に有益である。

本発明のさらに好適な実施形態の一例においては、前記インタフェースが、移動体の動きに関するデータを無線および／または有線接続で前記頭部装着型の視覚的出力デバイスへ送信するように設けられる。例えば、モバイルセンサ装置は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続を介して移動体の動きに関するデータを送信することができる。さらに、モバイルセンサ装置と視覚的出力デバイスの両方を移動体側にあるＷＬＡＮに接続することもできる。この場合には、移動体の動きに関するデータは、ＷＬＡＮ接続を介して送信されるとよい。これに代えて、あるいはこれに加えて、移動体の動きに関するデータを視覚的出力デバイスに送信するために、モバイルセンサ装置を単にケーブルによって視覚的出力デバイスに接続することも可能である。いずれの場合でも、移動体の動きに関連するデータを視覚的出力デバイスに確実に送信できることが保証される。

本発明の更なる好適な実施形態の一例によれば、前記モバイルセンサ装置が、飲料容器の形状、特に飲料缶の形状を有しており、移動体の飲料ホルダに収容可能である。これにより、モバイルセンサ装置は、とりわけ安定に、特に耐衝撃性を持って移動体側に収容されることが可能となる。さらにこれにより、センサ装置をあらゆる移動体でとりわけ容易に固定できるようになる。これは、センサ装置自体によって測定される移動体の動きに関して有益である。飲料容器の形状、特に標準化された缶またはボトルの形状により、センサ装置は移動体側の飲料ホルダへ確実に固定でき、飲料ホルダとセンサ装置間の相対的な動きが生じない。これによりセンサ装置は、移動体の動きに関連する特に良好な測定データを配信できる。

本発明のより好適な実施形態の一例は、前記モバイルセンサ装置が、エネルギー供給のためのバッテリーおよび／または移動体に接続可能なコネクタを備えていることである。これでセンサ装置のエネルギー供給が信頼性高く保証される。

本発明のさらに好適な実施形態の一例においては、前記モバイルセンサ装置が、デジタル画像およびデジタル音声の送信用の更なるインタフェースを備えており、これによりデジタル画像データおよびデジタル音声データを、前記モバイルセンサ装置で受信可能かつ頭部装着型の視覚的出力デバイスへ送信可能である。この更なるインタフェースは、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）インタフェースであるとよい。ここで例えば、無線で動画をストリーミングできるストリーミングメディアスティックは、ＨＤＭＩインタフェースに接続される。そして例えば、動画データはモバイルセンサ装置を介して受信され、頭部装着型の視覚的出力デバイスに送信される。またあるいは、ゲームコンソールはＨＤＭＩインタフェースを介して接続でき、そのため頭部装着型の視覚的出力デバイスを移動体におけるゲームコンソールの出力手段としていとも簡単に使用できる。

本発明に係る少なくとも１つの頭部装着型の視覚的出力デバイスを有する表示システムの好適な実施形態は、前記視覚的出力デバイスを装着した移動体搭乗者による視覚上の感覚的印象と、その移動体搭乗者の空間的状態および／または動きに関する感覚的印象と、の間の矛盾を低減するために、検出された移動体の動きに対応する模様をその表示画面の部分領域に表示するように設定されている。ここで、頭部装着型の視覚的出力デバイスは、好ましくは仮想現実ゴーグル、拡張現実ゴーグル、または拡張現実レンズとなる。

本発明に係る表示システムまたは本発明に係る表示システムの好適な実施形態を動作させるための、本発明に係る方法によれば、前記移動体の動きが前記センサ装置によって検出され、その移動体の動きに関するデータが前記頭部装着型の視覚的出力デバイスに送信され、前記視覚的出力デバイスを装着した移動体搭乗者による視覚上の感覚的印象と、その移動体搭乗者の空間的状態および／または動きに関する感覚的印象と、の間の矛盾を低減するために、検出された移動体の動きに対応する模様がその表示画面の部分領域に表示される。本発明に係る方法の好適な実施形態は、モバイルセンサ装置または表示システムの好適な実施形態として現れ、特にモバイルセンサ装置あるいは表示センサ装置は方法のステップを実行するための手段を備える。

本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、以下の好ましい実施形態の説明および図面から明らかになるであろう。上述の説明で言及される特徴および特徴の組み合わせ、ならびに以下の図面の説明で言及されかつ／または図面にのみ示される特徴および特徴の組み合わせは、特定の組み合わせでの使用のみならず、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせや単独状態での使用をすることも可能である。

各図面は以下のことを示す：
モバイルセンサ装置および電子データゴーグルを有する表示システムの概略図であり、このモバイルセンサ装置は移動体の動きを検出し、関係するデータを電子データゴーグルへ送る。 電子データゴーグルの表示画面の概略図であり、移動体内で電子データゴーグルを装着している移動体搭乗者が不快感を催すのを防止するため、表示画面側方の周辺領域に検出された移動体の動きに対応する模様が表示される。

モバイルセンサ装置２を備えた表示システム１が、図１に概略図で示されている。モバイルセンサ装置２は、移動体の動きを検出するための検出デバイス３と、移動体の動きに関するデータを表示システム１の電子データゴーグル５に送信するためのインタフェース４とを備える。電子データゴーグル５は、例えば、仮想現実ゴーグルまたは拡張現実ゴーグルであってもよい。電子データゴーグル５の代わりに、他の頭部装着型の視覚的出力デバイス、例えば、１つ以上の拡張現実レンズも使用することができる。

乗り物の搭乗者は、特に乗客の場合、移動中にさまざまなコンテンツ、例えば動画などのメディアコンテンツ、コンソールゲーム、またはインターネットページを表示させるために、電子データゴーグル５を装着可能である。移動体の移動中、こうした電子データゴーグル５の装着者は、特に、電子データゴーグル５によるコンテンツの放映による視覚上の感覚的印象と、電子データゴーグル５の着用者の空間的状態および運動に関する感覚的印象と、の間の不一致が大きくなって具合を悪くすることが起こり得る。

モバイルセンサ装置２は、任意の移動体で使用できるスタンドアロンのハードウェアボックスである。検出デバイス３により、移動体の運動に関する様々な量を検出し、対応するデータを、インタフェース４を介して電子データゴーグル５に送信することができる。検出デバイス３は、例えば、移動体の動きの方向を検出することができる。同様に、検出デバイス３は、移動体の加速度も検出することができる。さらに、検出デバイス３は、移動体の位置も検出することができる。検出デバイス３は、例えば、移動体の動きを検出するために、係る移動体に連結可能なデータインタフェースを備えることができる。例えば、検出デバイス３は、様々な移動体の動きを検出するために、移動体のオンボードインタフェースあるいは単なるＵＳＢインタフェースに差し込むことができる。これに代えて、あるいはこれに加えて、検出デバイス３が移動体の動きを検出するための１つまたは複数のセンサを備えることも可能である。特に、モバイルセンサ装置２は、移動体からは完全に独立してその時々の移動体の動きを検出することも可能である。この場合、モバイルセンサ装置２は、対応するセンサシステムを備えて設けられており、これにより、動きおよび加速度、ならびに必要に応じて位置情報もスタンドアロンで収集することができる。

インタフェース４は、無線インタフェースであっても、有線インタフェースであってもよい。例として、移動体の動きに関するデータは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、ＷＬＡＮ接続、またはモバイル通信接続を介して電子データゴーグル５に送信することができる。これに代えて、あるいはこれに加えて、例えば、単にＵＳＢケーブルを電子データゴーグル５に挿入することで、モバイルセンサ装置２と電子データゴーグル５との間の単純なケーブル接続を行うことも可能である。

モバイルセンサ装置２は、例えば飲料缶の形態を有してもよく、その場合、モバイルセンサ装置２は、係る移動体の飲料ホルダに確実かつ安定に収容および保持されることが可能である。より高速の運転形態や急な運転操作であっても、モバイルセンサ装置２が移動体にしっかりと保持されることが保証される。モバイルセンサ装置２のエネルギー供給のため、好ましくはこれにバッテリーが含まれる。これに加えてモバイルセンサ装置２は、例えばコネクタを介して係る移動体に接続でき、その場合モバイルセンサ装置２にエネルギーを供給できることに加えて、モバイルセンサ装置２のバッテリーも充電できる。

図２には、電子データゴーグル５の表示画面６が概略的に示されている。一方では中央表示領域７が見て取れ、他方ではその左右に周辺表示領域８が示されている。モバイルセンサ装置２によって提供される、移動体の動きに関連するデータに応じて、検出された移動体の動きに対応する模様が側方の周辺表示領域８に表示される。それにより、電子データゴーグル５を装着した移動体搭乗者による視覚上の感覚的印象と、移動体搭乗者の空間的位置姿勢および／または運動に関する感覚的印象との間の矛盾を、低減または完全に解消するとよい。

ここで、電子データゴーグル５を着用した移動体搭乗者は、中央表示領域７で例えば動画を鑑賞したり、ビデオゲームのコンテンツを見たりする。側方周辺表示領域８には、検出された移動体の動きに対応して動く模様、例えば矢印その他の記号といったものが表示される。例えば移動体搭乗者が電子データゴーグル５を着用した状態で座っている場合に移動体が急激に加速されたら、周辺の領域８に表示された模様も大きく加速される。その一方、移動体が急激に減速されると、周辺表示領域８に表示される模様の移動も大幅に減速される。当然ながら、移動体の現行の動きの視覚化は、こうした側方周辺表示領域８の表示に限定されない。

前述の模様のデザインは本質的に任意である。電子データゴーグル５の着用者が、係る移動体、およびそれに伴って自分自身が現在どのように動いているかについての視覚的フィードバックを受け取ることのみが重要である。その結果、乗り物酔い、動揺病、あるいはキネトーシスとも呼ばれる、いわゆるシミュレータ酔いの発生を大幅に減らす、あるいは完全に防ぐことができる。

当然ながら、移動体の動きに関するデータに基づいて、移動体自身の動きを電子データゴーグル５によって表示されるコンテンツに変換する他の活用法も可能である。モバイルセンサ装置２は特に、モバイルセンサ装置２が使用される移動体から完全に独立して機能することができる。したがってユーザは、電子データゴーグル５とモバイルセンサ装置２を係る移動体に持ち込むだけでよい。そうして、係る移動体の運転中に様々なコンテンツを電子データゴーグル５で表示することができ、モバイルセンサ装置２は前述の方法で移動体の動きを検出し、それに関するデータを電子データゴーグル５に提供するので、電子データゴーグル５の装着者が不快感を催すのを大幅に低減または完全に防止できる。

Claims (12)

1. 移動体内で使用可能な頭部装着型の視覚的出力デバイス（５）のためのモバイルセンサ装置（２）および少なくとも１つの頭部装着型の視覚的出力デバイス（５）を有する表示システム（１）であって、
   前記モバイルセンサ装置（２）は、
   - 移動体の動きを検出するための検出デバイス（３）と;
   - 移動体の動きに関するデータを前記視覚的出力デバイス（５）へ送信するためのインタフェース（４）と
   を備えており、
   前記視覚的出力デバイス（５）を装着した移動体搭乗者による視覚上の感覚的印象と、その移動体搭乗者の空間的状態および／または動きに関する感覚的印象と、の間の矛盾を低減するために、検出された移動体の動きに対応する模様をその表示画面（６）の部分領域（８）に表示するように設定されていること
   を特徴とする表示システム。
2. 請求項１に記載の表示システム（１）であって、
   前記検出デバイス（３）が、前記移動体の動きの方向を検出するように設けられること
   を特徴とする表示システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の表示システム（１）であって、
   前記検出デバイス（３）が、前記移動体の加速度を検出するように設けられること
   を特徴とする表示システム。
4. 請求項１または請求項２に記載の表示システム（１）であって、
   前記検出デバイス（３）が、前記移動体の位置を検出するように設けられること
   を特徴とする表示システム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の表示システム（１）であって、
   前記検出デバイス（３）が、前記移動体の動きを検出するために前記移動体と連結可能なデータインタフェースを備えること
   を特徴とする表示システム。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の表示システム（１）であって、
   前記検出デバイス（３）が、前記移動体の動きを検出するためのセンサを少なくとも１つ備えること
   を特徴とする表示システム。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の表示システム（１）であって、
   前記インタフェース（４）が、移動体の動きに関するデータを無線および／または有線接続で前記頭部装着型の視覚的出力デバイス（５）へ送信するように設けられること
   を特徴とする表示システム。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の表示システム（１）であって、
   前記モバイルセンサ装置（２）が、飲料容器の形状、特に飲料缶の形状を有しており、移動体の飲料ホルダに収容可能であること
   を特徴とする表示システム。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の表示システム（１）であって、
   前記モバイルセンサ装置（２）が、エネルギー供給のためのバッテリーおよび／または移動体に接続可能なコネクタを備えていること
   を特徴とする表示システム。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の表示システム（１）であって、
    前記モバイルセンサ装置（２）が、デジタル画像およびデジタル音声の送信用の更なるインタフェースを備えており、これによりデジタル画像データおよびデジタル音声データを、前記モバイルセンサ装置（２）で受信可能かつ頭部装着型の視覚的出力デバイス（５）へ送信可能であること
    を特徴とする表示システム。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の表示システム（１）であって、
    前記頭部装着型の視覚的出力デバイス（５）は、仮想現実ゴーグル、拡張現実ゴーグル、または拡張現実レンズであること
    を特徴とする表示システム。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の表示システム（１）を動作させるための方法であって、前記移動体の動きが前記モバイルセンサ装置（２）によって検出され、その移動体の動きに関するデータが前記頭部装着型の視覚的出力デバイス（５）に送信され、前記視覚的出力デバイス（５）を装着した移動体搭乗者による視覚上の感覚的印象と、その移動体搭乗者の空間的状態および／または動きに関する感覚的印象と、の間の矛盾を低減するために、検出された移動体の動きに対応する模様がその表示画面（６）の部分領域（８）に表示される方法。

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