JP7240180B2 - 設備環境出力システムおよびプログラム - Google Patents
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Description
例えば特許文献2には、観察環境の変化や建築素材の向きの変化に応じた建築素材の質感を表現するために、仮想空間画像処理装置が備えるモニタに表示される仮想空間にて、住宅購入希望者は、表示された仮想空間を使用して、質感を確認したい素材を指定でき、仮想空間画像処理装置を用いた仮想空間内で、そのパーツの質感を確認したり、別の素材の質感を確認することが開示されている。
ここで、例えば、熱発生設備から発生する熱や空調設備から発生する風などのユーザが視認可能でない環境をユーザに疑似的に体感させることができれば、ユーザは、熱発生設備や空調設備などの設備が配置された空間における環境を想像しやすくなる。
請求項2に記載の発明は、ユーザが把持可能な把持部材の前記空間における位置に関する把持部材位置情報を取得する部材位置情報取得手段をさらに有し、前記出力手段は、取得した前記把持部材位置情報を基に前記仮想空間における前記把持部材の位置に応じた領域に予め定められた画像を表示させることを特徴とする請求項1記載の設備環境出力システムである。
請求項3に記載の発明は、前記仮想空間は、前記空間における領域の大きさに対して第1の倍率の大きさにより表示され、前記仮想空間に配置される前記設備は、前記空間に配置される当該設備の寸法に対して前記第1の倍率の寸法により表示され、前記出力手段は、ユーザにより前記把持部材が動かされた場合に、前記画像を、当該把持部材が動かされた距離に対して前記第1の倍率の距離動かすことを特徴とする請求項2記載の設備環境出力システムである。
請求項4に記載の発明は、前記出力手段は、ユーザにより前記把持部材が動かされたが、前記画像の移動が途中で制限される場合に、前記仮想空間に3次元表示している前記設備に接触していることを通知する情報を出力することを特徴とする請求項3記載の設備環境出力システムである。
請求項5に記載の発明は、前記環境情報取得手段は、前記熱発生設備および/または前記空調設備が前記空間に二台以上配置される場合に、配置される当該熱発生設備および/または当該空調設備の各々に係る前記環境情報を取得し、前記出力手段は、前記仮想空間に3次元表示している前記熱発生設備および/または前記空調設備の各々に係る前記環境情報に基づいて算出された気温および/または温度に関する情報を出力することを特徴とする請求項1記載の設備環境出力システムである。
請求項6に記載の発明は、前記出力手段は、前記仮想空間に3次元表示している前記設備の前記環境情報を用いて情報を出力させるとともに、前記仮想空間に配置され3次元表示していない前記設備の前記環境情報を用いて情報を出力させることを特徴とする請求項1記載の設備環境出力システムである。
請求項7に記載の発明は、取得した前記環境情報に基づいて、前記空間において予め定められた時間の環境状況に関する状況情報を算出する算出手段をさらに有し、前記出力手段は、前記空間における時間に応じた前記状況情報を出力させることを特徴とする請求項1記載の設備環境出力システムである。
請求項8に記載の発明は、コンピュータに、設備が配置される空間に関する空間情報を取得する機能と、前記空間に配置される設備の形状情報と、当該空間に配置される当該設備の設備位置情報と、を含む設備情報を取得する機能と、前記設備情報を取得した設備が熱発生設備である場合には発生する熱に関する熱情報が含まれ、当該設備が空調設備である場合には当該空調設備の機能および設定の少なくとも一方に関する空調情報が含まれる当該設備の環境情報を取得する機能と、前記空間内を移動するユーザの位置に関するユーザ位置情報を取得する機能と、取得した前記空間情報を用いて、前記ユーザ位置情報と前記設備の前記設備情報とを基に3次元の仮想空間に当該設備を3次元表示させるとともに、当該設備の前記環境情報を用いて情報を出力させる機能と、前記ユーザ位置情報と前記設備の前記設備位置情報とに応じて、当該設備に対応付けられた情報であって前記ユーザの触覚、聴覚および嗅覚の少なくとも一の感覚に訴える情報を出力させる機能と、を実現させるための、プログラムである。
<設備環境出力システムの構成>
図1は、本実施形態に係る設備環境出力システム1の全体構成例を示す図である。
本実施形態に係る設備環境出力システム1は、熱を発生する熱発生設備や空調設備が空間に配置された際の環境に関する情報を出力することで、熱発生設備や空調設備が空間に配置された際の環境を、ユーザに疑似的に体感させるシステムである。空間としては、例えば、住宅、厨房、工場等における空間が挙げられる。もっとも、上記の施設とは異なる空間であってもよい。
サーバ10は、設備が配置される空間に関する情報である空間情報、空間に配置される設備の形状等に関する情報である形状情報、および、空間に配置される設備の位置に関する情報である設備位置情報を取得する。そして、取得した空間情報を用いて、形状情報と設備位置情報とを基に仮想空間に設備を3次元表示させる。また、サーバ10は、熱発生設備から発生する熱に関する情報である熱情報や、空調設備の機能および設定の少なくとも一方に関する情報である空調情報を取得する。そして、取得した熱情報や空調情報を用いて、熱発生設備や空調設備が空間に配置された際の環境に関する情報を仮想空間に3次元表示させる。熱情報と空調情報とをまとめて称する場合、以下では、環境情報と称する。また、単に「設備」と称する場合、この「設備」には、熱発生設備、空調設備、および後述する備え付け設備が含まれる。
また、サーバ10は、取得した環境情報を用いて、熱発生設備や空調設備が配置された際の環境に関する音、熱、および匂いを出力させる。
端末30は、例えば、コンピュータ、タブレット型情報端末、その他の情報処理装置により実現される。
スピーカ42は、音を出力する。
方向検知センサ43は、ヘッドマウントディスプレイ40を装着したユーザが向く方向を検知する。方向検知センサ43としては、例えば、ジャイロセンサや加速度センサ等を用いることができる。ヘッドマウントディスプレイ40は、ユーザの方向が方向検知センサ43に検知されると、検知されたユーザの方向に関する情報である方向情報を、サーバ10に送信する。
匂い発生装置80は、空間100内に匂いを発生させる。匂い発生装置80としては、例えば、匂いを発生させる既存の器具を用いることができる。
図2は、サーバ10および端末30のハードウェア構成例を示す図である。
図2に示すように、サーバ10および端末30は、CPU(Central Processing Unit)300aと、メモリ300cとを備える。また、各装置は、外部デバイスとして、磁気ディスク装置(HDD:Hard Disk Drive)300g、ネットワークインターフェイス300f、表示機構300d、音声機構300h、キーボードやマウス等の入力デバイス300i等を備える。
次に、サーバ10の機能構成について説明する。
図3は、サーバ10の機能構成例を示した図である。
サーバ10は、送受信部11と、記憶部12と、空間情報管理部13と、設備情報管理部14と、ユーザ位置情報管理部15と、把持部材位置情報管理部16と、算出部17と、画像作成部18と、表示制御部19と、音制御部20と、熱制御部21と、匂い制御部22とを備える。
記憶部12に記憶される形状情報としては、例えば、設備の形状、設備の寸法等に関する情報が挙げられる。
記憶部12に記憶される熱情報としては、例えば、熱発生設備の稼働状態において熱発生設備から発生する音に関する情報である音情報、熱発生設備を用いることにより発生する匂いに関する情報である匂い情報、熱発生設備の稼働状態における発熱量等に関する情報が挙げられる。また、熱発生設備の出力強度が複数段階ある場合、「熱発生設備の稼働状態」には、各段階の稼働状態が含まれる。
記憶部12に記憶される空調情報としては、例えば、空調設備の稼働状態における機能、空調設備の設定等に関する情報が挙げられる。なお、「空調設備の稼働状態」には、空調設備の設定ごとの稼働状態が含まれる。
識別情報としては、例えば、設備の型番や、ユーザが設備ごとに設定した値等に関する情報を用いることができる。識別情報は、例えば、ユーザが端末30に識別情報を入力することで生成される。生成された識別情報は、送受信部11を介して記憶部12に送信される。
空間情報管理部13に管理される空間情報としては、例えば、空間における領域の大きさ等に関する情報が挙げられる。また、空間情報には、空間に備え付けられる備え付け設備に関する情報である備え付け設備情報が含まれる。また、空間情報には、設備が配置される空間の外の気温である外気温度に関する情報が含まれる。また、空間情報には、設備の断熱性に関する情報が含まれる。
備え付け設備情報としては、例えば、照明の明るさ、窓の大きさ、棚や台の寸法、出入口の広さ等の情報が挙げられる。また、備え付け設備情報には、空間における備え付け設備の位置や向きに関する情報が含まれる。
空間情報は、例えば、ユーザが端末30に空間情報を入力することで生成される。生成された空間情報は、送受信部11を介して空間情報管理部13に取得される。
設備情報管理部14は、例えば、ユーザの端末30に対する操作に基づいて設定された環境情報や形状情報を、送受信部11を介して端末30から取得する。
また、設備情報管理部14は、空間における熱発生設備や空調設備の位置および向きに関する情報である設備位置情報を管理する。
時間情報や設備位置情報は、例えば、ユーザが端末30に時間情報や設備位置情報を入力することで生成される。生成された時間情報や設備位置情報は、送受信部11を介して設備情報管理部14に取得される。
なお、以下では、形状情報、環境情報、時間情報、および設備位置情報をまとめて称する場合には、設備情報と称する。また、設備情報管理部14は、環境情報を取得する環境情報取得手段としても捉えられる。
算出部17は、熱発生設備の稼働状態における発熱量に関する情報に基づいて、空間における熱流束分布や温度分布等のパラメータを算出する。また、算出部17は、空調設備の稼働状態における機能に関する情報に基づいて、空間における温度分布や気流分布等のパラメータを算出する。これらのパラメータの算出は、空間に配置される設備の形状、寸法、位置、向き、断熱性、および外気温度に関する情報等を考慮して行われる。そして、算出部17は、算出したパラメータを用いて、状況情報を算出する。熱発生設備および/または空調設備が空間に二台以上配置される場合、算出部17は、配置される熱発生設備および/または空調設備の各々に係る設備情報を用いて、状況情報を算出する。
算出部17に算出された状況情報は、記憶部12に記憶される。
画像作成部18は、空間に配置される設備の寸法と同じ倍率の寸法となるように設備の画像を作成する。また、画像作成部18は、設備が配置された空間における領域の大きさと同じ倍率の大きさとなるように仮想空間の画像を作成する。
画像作成部18により作成された画像は、記憶部12に記憶される。
また、表示制御部19、音制御部20、熱制御部21、および匂い制御部22は、それぞれ、環境情報を用いて情報を出力させる出力手段として捉えられる。
続いて、空間情報の入力例について説明する。
図4は、空間情報入力画面101の一例を示した図である。
図4に示す空間情報入力画面101は、ユーザが空間情報を入力するための画面である。空間情報入力画面101は、端末30の表示部31に表示される。
空間情報入力画面101には、空間領域入力部102と、照明情報入力部103と、窓情報入力部104と、棚情報入力部105と、台情報入力部106と、出入口情報入力部107と、断熱性情報入力部109と、外気温度情報入力部112とが表示されている。
なお、例えば、ユーザがCAD図を編集することで空間における領域の大きさを設定可能であってもよい。
窓情報入力部104は、窓の大きさを入力可能に設けられている。図示の例では、窓情報入力部104において、窓の「縦」の長さ、および窓の「横」の長さが入力可能になっている。また、「+」ボタンを選択すると、窓情報入力部104が追加で表示される。
台情報入力部106は、台の寸法を入力可能に設けられている。図示の例では、台情報入力部106において、台の「縦」の長さ、台の「横」の長さ、および台の「高さ」が入力可能になっている。また、「+」ボタンを選択すると、台情報入力部106が追加で表示される。
なお、予め定められた時間帯毎の外気温度が入力可能であってもよい。予め定められた時間帯毎としては、例えば、1時間毎等が挙げられる。また、例えば、特定の時間帯における外気温度が入力可能であってもよい。特定の時間帯としては、例えば、「19:00~21:00」等が挙げられる。
図5に示す備え付け設備配置画面110は、空間における備え付け設備の配置を設定するための画面である。設備配置画面110には、空間情報入力画面101にて入力された空間情報に係る備え付け設備の画像が表示される。
ユーザがOKボタン111を選択すると、空間情報入力画面101および備え付け設備配置画面110にて設定された空間情報が、送受信部11を介して空間情報管理部13に送信される。
なお、空間に複数の壁が配置されている場合に、壁毎に断熱性に関する情報が入力可能に設けられてもよい。例えば、ユーザが、備え付け設備配置画面110における壁を選択し、選択した壁の厚さや熱伝導率を入力可能であってもよい。
続いて、設備情報の設定例について説明する。
図6は、設備情報設定画面120の一例を示した図である。
図6に示す設備情報設定画面120は、設備情報を設定するための画面である。設備情報設定画面120は、端末30の表示部31に表示される。
設備情報設定画面120には、熱発生設備設定部121と、空調設備設定部122とが表示されている。
また、ユーザは、熱発生設備の「稼働時間」、および熱発生設備を稼働させる場合における「出力強度」を入力可能になっている。ここで、「コンロ」の「稼働時間」として、「16:00~18:59」が入力されている。また、「+」ボタンを選択すると、熱発生設備設定部121が追加で表示される。
また、ユーザは、「稼働時間」、および空調設備を稼働させる場合における「出力強度」を入力可能になっている。図示の例では、「出力強度」として、空調設備の「設定温度」を入力可能になっている。また、「+」ボタンを選択すると、空調設備設定部122が追加で表示される。
図7に示す熱発生設備等配置画面125は、空間における熱発生設備および空調設備の配置を設定するための画面である。熱発生設備等配置画面125には、設備情報設定画面120にて入力された設備情報に係る熱発生設備の画像および空調設備の画像が表示される。
ユーザがOKボタン126を選択すると、設備情報設定画面120および熱発生設備等配置画面125にて設定された設備情報が、送受信部11を介して設備情報管理部14に送信される。
なお、備え付け設備配置画面110において配置が設定された設備、および熱発生設備等配置画面125において配置が設定された設備を、以下では、設定設備と称する。
続いて、空間100におけるユーザの位置と、ヘッドマウントディスプレイ40における表示画像との関係について説明する。
本実施形態の設備環境出力システム1は、図4乃至図7に示した画面にて設定された条件により、設定設備が空間100(図1参照)に配置されたと仮定し、空間100におけるユーザの位置および向きに応じて、ヘッドマウントディスプレイ40に表示させる画像を切り替える。これにより、設定設備が空間に配置された際の環境を、ユーザに疑似的に体感させる。
また、図8(b)は、ヘッドマウントディスプレイ40の表示部41に表示される3次元画面200を示した図である。
また、関係画面130には、ユーザを示したユーザ画像131が表示されている。ユーザ画像131は、関係画面130のうち、空間100におけるユーザの位置に応じた領域に表示される。また、ユーザ画像131から延びている矢印は、ユーザの向きを示している。
図示の例では、3次元画面200には、第1エアコン画像201、台画像202、棚画像203、ゆで麺機画像204、天井画像220、床画像221、および壁画像222が表示されている。
第1エアコン風画像230が移動する向きは、第1エアコンから発生する風の向きとして算出部17に算出された向きである。
把持部材画像210は、把持部材50を示した画像である。把持部材画像210は、3次元画面200のうち、空間100における把持部材50の位置に応じた領域に表示される。このように、本実施形態では、把持部材位置情報を仮想空間に反映させて出力させる。
指標画像212は、空間の気温や設備の温度の指標を示した画像である。指標画像212には、指標部213が表示されている。指標部213には、気温や温度が20℃以下であることを示すマーク、気温や温度が20℃よりも高く40℃未満であることを示すマーク、および、気温や温度が40℃以上であることを示すマークが描かれている。
以下では、気温や温度が20℃以下であることを示すマーク、気温や温度が20℃よりも高く40℃未満であることを示すマーク、気温や温度が40℃以上であることを示すマークを、それぞれ、「20℃以下マーク」、「20℃超40℃未満マーク」、「40℃以上マーク」と称する。
また、床画像221のうちの、ゆで麺機画像204が設けられている領域には、20℃超40℃未満マークが描かれている。また、天井画像220には、20℃超40℃未満マークが描かれている。
また、ゆで麺機画像204には、40℃以上マークが描かれている。
また、設定設備の画像に示されている温度は、設定設備が空間100に配置されたと仮定した場合におけるこの設定設備の温度として算出部17に算出された値である。
図9(b)に示す3次元画面200には、ユーザの移動前には表示されていなかったフライヤー画像205が表示されている。一方、ユーザの移動前に表示されていた第1エアコン画像201は表示されていない。
また、時刻画像240には、「2018年9月10日18時55分」という時刻が表示されている。
このように、本実施形態では、把持部材50が移動した距離と、把持部材画像210が移動した距離との比が、設備が配置される空間における領域の大きさと、仮想空間における領域の大きさとの比になるようにしている。また、把持部材50が移動した距離と、把持部材画像210が移動した距離との比が、空間に配置される設備の寸法と、仮想空間に配置される設備の寸法との比になるようにしている。この場合、ユーザは、仮想空間における把持部材画像210の動きを、空間における把持部材50の動きと同じように感じることができる。
また、気温画像211には、「41.0℃」という気温が表示されており、ユーザの移動前に比べて、気温画像211に表示されている気温が高くなっている。また、時刻画像240には、「2018年9月10日18時59分」という時刻が表示されている。
また、このとき、熱発生装置70からは熱が発生していない。
また、このとき、匂い発生装置80からは、食べ物が焼かれる場合に食べ物から発生する匂いが発生していない。
続いて、サーバ10による処理の流れについて説明する。図15は、サーバ10による処理の流れを示したフローチャートである。
サーバ10の空間情報管理部13は、送受信部11を介して、端末30から空間情報を取得する(S101)。
サーバ10の設備情報管理部14は、送受信部11を介して、端末30から、設備情報(S102)。
サーバ10の画像作成部18は、空間情報、形状情報、設備情報、および状況情報に基づいて、ヘッドマウントディスプレイ40に表示させる画像を作成する(S104)
表示制御部19は、画像作成部18に作成された画像を、ヘッドマウントディスプレイ40に表示させる(S105)。
例えば、包丁の画像など、設備が配置された空間において用いられる用具の画像が表示されてもよい。すなわち、空間100における把持部材50の位置に応じて3次元画面200に表示される画像は、予め定められた画像であればよい。
そして、例えば、第1エアコンが冷房として稼働していると仮定する場合において、空間100におけるユーザの位置に基づいて3次元画面200に反映されるユーザの位置が、第1エアコン画像201から予め定められた範囲(例えば半径3m以内)である場合、風発生装置から冷風が発生するようにしてもよい。
また、例えば、第1エアコンが暖房として稼働していると仮定する場合において、空間100におけるユーザの位置に基づいて3次元画面200に反映されるユーザの位置が、第1エアコン画像201から予め定められた範囲(例えば半径3m以内)である場合、風発生装置から温風が発生するようにしてもよい。
サーバ10のうち風発生装置の出力制御を行う機能部は、出力手段として捉えられる。
例えば、照明等の光源から発生する光に関する情報が出力されてもよい。光に関する情報としては、例えば、光の明るさに関する情報等が挙げられる。この場合に、算出部17は、光源からの配光分布のパラメータを算出する。このパラメータの算出は、空間に配置される設備の形状、寸法、位置、および向きの情報や、空間に入り込む太陽の光に関する情報を考慮して行われる。そして、算出部17は、算出したパラメータを用いて、光に関する情報を算出する。さらに、画像作成部18は、算出された光に関する情報に基づいて、例えば、光の明るさに関する画像を作成する。そして、表示制御部19は、作成された光の明るさに関する画像を、ヘッドマウントディスプレイ40に表示させてもよい。
Claims (8)
- 設備が配置される空間に関する空間情報を取得する空間情報取得手段と、
前記空間に配置される設備の形状情報と、当該空間に配置される当該設備の設備位置情報と、を含む設備情報を取得する設備情報取得手段と、
前記設備情報を取得した設備が熱発生設備である場合には発生する熱に関する熱情報が含まれ、当該設備が空調設備である場合には当該空調設備の機能および設定の少なくとも一方に関する空調情報が含まれる当該設備の環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記空間内を移動するユーザの位置に関するユーザ位置情報を取得するユーザ位置情報取得手段と、
取得した前記空間情報を用いて、前記ユーザ位置情報と前記設備の前記設備情報とを基に3次元の仮想空間に当該設備を3次元表示させるとともに、当該設備の前記環境情報を用いて情報を出力させる出力手段と、
を有し、
前記出力手段は、前記ユーザ位置情報と前記設備の前記設備位置情報とに応じて、当該設備に対応付けられた情報であって前記ユーザの触覚、聴覚および嗅覚の少なくとも一の感覚に訴える情報を出力させることを特徴とする設備環境出力システム。 - ユーザが把持可能な把持部材の前記空間における位置に関する把持部材位置情報を取得する部材位置情報取得手段をさらに有し、
前記出力手段は、取得した前記把持部材位置情報を基に前記仮想空間における前記把持部材の位置に応じた領域に予め定められた画像を表示させることを特徴とする請求項1記載の設備環境出力システム。 - 前記仮想空間は、前記空間における領域の大きさに対して第1の倍率の大きさにより表示され、
前記仮想空間に配置される前記設備は、前記空間に配置される当該設備の寸法に対して前記第1の倍率の寸法により表示され、
前記出力手段は、ユーザにより前記把持部材が動かされた場合に、前記画像を、当該把持部材が動かされた距離に対して前記第1の倍率の距離動かすことを特徴とする請求項2記載の設備環境出力システム。 - 前記出力手段は、ユーザにより前記把持部材が動かされたが、前記画像の移動が途中で制限される場合に、前記仮想空間に3次元表示している前記設備に接触していることを通知する情報を出力することを特徴とする請求項3記載の設備環境出力システム。
- 前記環境情報取得手段は、前記熱発生設備および/または前記空調設備が前記空間に二台以上配置される場合に、配置される当該熱発生設備および/または当該空調設備の各々に係る前記環境情報を取得し、
前記出力手段は、前記仮想空間に3次元表示している前記熱発生設備および/または前記空調設備の各々に係る前記環境情報に基づいて算出された気温および/または温度に関する情報を出力することを特徴とする請求項1記載の設備環境出力システム。 - 前記出力手段は、前記仮想空間に3次元表示している前記設備の前記環境情報を用いて情報を出力させるとともに、前記仮想空間に配置され3次元表示していない前記設備の前記環境情報を用いて情報を出力させることを特徴とする請求項1記載の設備環境出力システム。
- 取得した前記環境情報に基づいて、前記空間において予め定められた時間の環境状況に関する状況情報を算出する算出手段をさらに有し、
前記出力手段は、前記空間における時間に応じた前記状況情報を出力させることを特徴とする請求項1記載の設備環境出力システム。 - コンピュータに、
設備が配置される空間に関する空間情報を取得する機能と、
前記空間に配置される設備の形状情報と、当該空間に配置される当該設備の設備位置情報と、を含む設備情報を取得する機能と、
前記設備情報を取得した設備が熱発生設備である場合には発生する熱に関する熱情報が含まれ、当該設備が空調設備である場合には当該空調設備の機能および設定の少なくとも一方に関する空調情報が含まれる当該設備の環境情報を取得する機能と、
前記空間内を移動するユーザの位置に関するユーザ位置情報を取得する機能と、
取得した前記空間情報を用いて、前記ユーザ位置情報と前記設備の前記設備情報とを基に3次元の仮想空間に当該設備を3次元表示させるとともに、当該設備の前記環境情報を用いて情報を出力させる機能と、
前記ユーザ位置情報と前記設備の前記設備位置情報とに応じて、当該設備に対応付けられた情報であって前記ユーザの触覚、聴覚および嗅覚の少なくとも一の感覚に訴える情報を出力させる機能と、
を実現させるための、プログラム。
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