JP7375979B2 - モーションキャプチャシステム - Google Patents
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Description
モーションキャプチャシステムである。
1.モーションキャプチャの概要
2.本開示のモーションキャプチャシステムの構成例
3.センサ装置の構成例
4.センサ装置の手首、足首、および腰部への装着例
5.センサ装置の頭部への装着例
6.挿通部の構成例
7.後頭部上部固定部の変形例
8.前頭部を当接する構成の変形例
9.第1の応用例
10.第2の応用例
11.第3の応用例
12.第4の応用例
13.第5の応用例
本開示のセンサ装置を頭部に装着させるための装着装置(装着具)の説明にあたり、まず、本開示の装着装置が適用されるモーションキャプチャシステムの概要について説明する。
次に、図2を参照して、本開示のモーションキャプチャシステムの構成例について説明する。図2に示すように、本開示のモーションキャプチャシステムは、センサ装置10A乃至10F、ハブ装置20、情報処理装置30、及び出力装置40より構成される。
次に、図3乃至図8を参照して、センサ装置10の構成例について説明する。尚、図3は、センサ装置10の分解図であり、図4は、図3の最上段におけるセンサ装置10の矢印A方向からの斜視図である。また、図5は、図3の最上段におけるセンサ装置10の矢印B方向からの斜視図であり、図6は、図3におけるセンサ基板116とコンピュータ基板119とが接続された状態における側面図である。さらに、図7は、センサ基板116の表面図であり、図8は、センサ基板116の裏面図である。
次に、センサ装置10の手首、足首、および腰部への装着例について説明する。
次に、図11,図12を参照して、センサ装置10Fを頭部に装着する場合の装着具141の構成例について説明する。尚、図11は、上段が装着具141の外観斜視図であり、中段がユーザU1の頭部に装着具141を用いてセンサ装置10Fを装着した場合のユーザU1を側面から見た図であり、下段が装着具141を用いてセンサ装置10Fを装着した場合にユーザU1を正面から見た場合の図である。また、図12は、装着具141の一部であるメガネ151が取り外された状態の外観斜視図である。
<6-1.挿通部の第1の構成例>
次に、挿通部152a,153aの構成について説明する。
以上においては、挿通部152a,153aをテンプル151bが挿通可能な程度の柔軟性を備え、かつ、挿通されたテンプル151bがずれない程度に固定可能な伸縮性を備えた構成とする例について説明してきたが、形状によりテンプル151bを挿通(抜き差し)可能で、かつ、ずれない程度に固定できる構成とするようにしてもよい。
以上においては、挿通部152a,153aの材質および形状によりテンプル151bを挿通可能(抜き差し可能)で、かつ、ずれない程度に固定できるようにする例について説明してきたが、挿通部152a,153aに加えて、ロック機構を追加するようにしてもよい。
次に、後頭部上部固定部152の変形例について説明する。
<8-1.額の全面に当接する構成例>
以上においては、図11および図12で示されるように、メガネ151の鼻パッド151cがユーザU1の鼻(前頭部)に当接すると共に、テンプル151bが耳掛け部153の前段において、後頭部上部固定部152の挿通部152aに挿通された後、挿通部153aに挿通されるような構成により、前頭部、側頭部、および後頭部を当接する環状構造が形成され、さらに、後頭部上部固定部152により後頭部上部が固定されることで、前頭部、および後頭部、並びに後頭部上部から頭部中心方向に当接圧を掛けることで、装着具141を用いてセンサ装置10FがユーザU1の頭部に安定した状態で装着される例について説明してきた。
以上においては、装着具141において、前頭部を固定する構成として前頭部固定バンド201を用いる例について説明してきたが、このような構成の場合、長髪のユーザU1などが、図18の装着具141を装着しようとしたとき、前頭部固定バンド201、耳掛け部153、および後頭部固定部154から形成される環状構造となる部分を首まで通した後、環状部分から髪を掻き出した後、環状部分を装着位置まで持ち上げて装着する必要があった。
以上においては、前頭部を固定する構成として前頭部固定バンド201,211を用いて額の全面に当接することで、前頭部を固定する例について説明してきたが、前頭部を固定することができれば、額の全体ではなく、額の一部に当接する構成であってもよい。
以上においては、図18,図19の前頭部固定バンド201,211に代えて、前頭部固定部221を設けるようにした図20の装着具141の構成例について説明してきたが、さらに、前頭部固定部221、後頭部上部固定部152、耳掛け部153、および後頭部固定部154を一体化させた構成にしてもよい。
以上においては、前頭部を固定する構成として、メガネ151、前頭部固定バンド201,211、および前頭部固定部221,231を用いる例について説明してきたが、前頭部を固定することができれば、他の構成であってもよい。
以上においては、ユーザ自身がテンプル151bと挿通部152a,153aとを直接握って、テンプル151bの挿通深さを調整することで、前頭部への当接圧と、後頭部固定部154による後頭部への当接圧を調整する例について説明してきた。しかしながら、挿通深さをダイヤル調整などにより実現するようにしてもよい。
以上においては、ユーザ自身がテンプル151bと挿通部152a,153aとを直接握って、テンプル151bの挿通深さを調整する、または、ダイヤル251の回転により調整することで、前頭部への当接圧と、後頭部固定部154による後頭部への当接圧を調整する例について説明してきた。
以上においては、後頭部上部固定部152による後頭部上部への当接圧と後頭部固定部154による後頭部への当接圧により後頭部上部と後頭部とを固定する例について説明してきたが、さらに、後頭部上部固定部152と後頭部固定部154とを接続するストラップを設けるようにして、後頭部上部固定部152と後頭部固定部154との間隔を適切に維持するようにしてもよい。
装着具141がユーザU1の頭部に対して、適切な角度で装着されているか否かを確認できるようにしてもよい。
以上においては、水準器281を設けるようにして装着具141がユーザU1の頭部に対して、適切な角度で装着されているか否かを確認できるようにした構成例について説明してきたが、それ以外の方法で適切に装着されているか否かを判定できるようにしてもよい。
前記後頭部固定部における前記ユーザの後頭部と当接する面に対して背面に設けられ、前記ユーザの頭部における位置情報および姿勢情報を含むセンサデータを取得するセンサ装置をブラケットにて固定する頭部センサ装置固定部を有する頭部センサ装着具と、
前記ユーザの腰部における位置情報および姿勢情報を含むセンサデータを取得するセンサ装置をブラケットにて固定し、前記ユーザの腰部に装着するクリップからなる腰部センサ装置固定部を有する腰部センサ装着具と、
前記ユーザの手首に巻き付けるベルトと、前記ベルトで巻き付けられることによりセンサ装置を手首にブラケットにて固定する手首センサ装置固定部とを有する手首センサ装着具と、
前記ユーザの足首に巻き付けるベルトと、前記ベルトで巻き付けられることによりセンサ装置を足首にブラケットにて固定する足首センサ装置固定部とを有する足首センサ装着具とを備え、
前記頭部センサ装置固定部、前記腰部センサ装置固定部、前記手首センサ装置固定部、及び前記足首センサ装置固定部のそれぞれに装着される前記センサ装置は、
前記センサデータを取得するモーションセンサと、
前記センサデータを情報処理装置に無線で送信する通信部とを有し、
前記情報処理装置において、前記頭部センサ装着具、前記腰部センサ装着具、前記手首センサ装着具、及び前記足首センサ装着具に装着される前記センサ装置のそれぞれの前記通信部から送信される前記センサデータに基づいて、前記センサ装置が装着された部位の位置情報及び姿勢情報から、非装着部位の位置情報及び姿勢情報を含む、前記ユーザのスケルトン情報が推定される
モーションキャプチャシステム。
<2> 前記センサ装置は、ジャイロセンサ、加速度センサ、および地磁気センサの少なくとも1つを含む
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<3> 前記スケルトン情報は、前記センサ装置から取得される前記センサデータを用いた、逆運動学計算により推定される
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<4> 前記情報処理装置は、前記スケルトン情報に基づいて、可視化したスケルトン情報を出力する
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<5> 前記情報処理装置は、前記スケルトン情報を反映した3Dモデルを出力する
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<6> 前記手首センサ装置固定部及び前記足首センサ装置固定部において、前記センサ装置は、前記センサ装置の側面が、前記ブラケットの爪部により挟み込まれた状態で固定される
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<7> 前記腰部センサ装着具において、前記センサ装置は、前記ブラケットの爪部により固定される
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<8> 前記通信部は、Bluetoothである
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<9> 前記後頭部固定部は、伸縮性を備えた材質からなる
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<10> 前記ユーザの前頭部を当接して固定する、側頭部方向に伸びた棒状部位を有する前頭部固定部をさらに含み、
前記後頭部固定部と一体の構成であり、前記ユーザの耳に掛ける耳掛け部をさらに備え、
前記耳掛け部は、前記棒状部位を挿通可能で、かつ、前記棒状部位を所定の挿通深さで挿通した状態で固定する耳掛け挿通部を有する
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
<11> 前記耳掛け挿通部は、前記棒状部位を挿通可能なサイズで、かつ、柔軟性を有し、さらに、前記棒状部位を所定の挿通深さで挿通した状態で固定する伸縮性を有する
<10>に記載のモーションキャプチャシステム。
<12> 前記耳掛け挿通部の前記棒状部位を挿通する開口部は、
所定の挿通深さにおける、所定の挿通深さ方向に対して直交する所定の方向の、前記棒状部位の径よりも大きな長径と、前記棒状部位の径よりも小さな短径とからなる楕円形状の第1の楕円形状部と、
前記所定の挿通深さとは異なる挿通深さにおいて、前記所定の挿通深さ方向に対して直交する前記所定の方向に対して、90度ずれた方向の長径と、前記棒状部位の径よりも小さな短径とからなる楕円形状の第2の楕円形状部とを有する
<11>に記載のモーションキャプチャシステム。
<13> 前記前頭部固定部は、左前頭部固定部と右前頭部固定部とを有する
<10>に記載のモーションキャプチャシステム。
<14> 前記左前頭部固定部は、先端部に左前頭部当接部を有し、
前記右前頭部固定部は、先端部に右前頭部当接部を有する
<13>に記載のモーションキャプチャシステム。
<15> 前記頭部センサ装置固定部は、前記後頭部固定部に対して固定的に取り付けられた構成、または、前記後頭部固定部に対して着脱可能な構成のいずれかである
<1>に記載のモーションキャプチャシステム。
Claims (15)
- ユーザの後頭部を当接して固定する後頭部固定部と、
前記後頭部固定部における前記ユーザの後頭部と当接する面に対して背面に設けられ、前記ユーザの頭部における位置情報および姿勢情報を含むセンサデータを取得するセンサ装置をブラケットにて固定する頭部センサ装置固定部を有する頭部センサ装着具と、
前記ユーザの腰部における位置情報および姿勢情報を含むセンサデータを取得するセンサ装置をブラケットにて固定し、前記ユーザの腰部に装着するクリップからなる腰部センサ装置固定部を有する腰部センサ装着具と、
前記ユーザの手首に巻き付けるベルトと、前記ベルトで巻き付けられることによりセンサ装置を手首にブラケットにて固定する手首センサ装置固定部とを有する手首センサ装着具と、
前記ユーザの足首に巻き付けるベルトと、前記ベルトで巻き付けられることによりセンサ装置を足首にブラケットにて固定する足首センサ装置固定部とを有する足首センサ装着具とを備え、
前記頭部センサ装置固定部、前記腰部センサ装置固定部、前記手首センサ装置固定部、及び前記足首センサ装置固定部のそれぞれに装着される前記センサ装置は、
前記センサデータを取得するモーションセンサと、
前記センサデータを情報処理装置に無線で送信する通信部とを有し、
前記情報処理装置において、前記頭部センサ装着具、前記腰部センサ装着具、前記手首センサ装着具、及び前記足首センサ装着具に装着される前記センサ装置のそれぞれの前記通信部から送信される前記センサデータに基づいて、前記センサ装置が装着された部位の位置情報及び姿勢情報から、非装着部位の位置情報及び姿勢情報を含む、前記ユーザのスケルトン情報が推定される
モーションキャプチャシステム。 - 前記センサ装置は、ジャイロセンサ、加速度センサ、および地磁気センサの少なくとも1つを含む
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記スケルトン情報は、前記センサ装置から取得される前記センサデータを用いた、逆運動学計算により推定される
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記情報処理装置は、前記スケルトン情報に基づいて、可視化したスケルトン情報を出力する
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記情報処理装置は、前記スケルトン情報を反映した3Dモデルを出力する
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記手首センサ装置固定部及び前記足首センサ装置固定部において、前記センサ装置は、前記センサ装置の側面が、前記ブラケットの爪部により挟み込まれた状態で固定される
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記腰部センサ装着具において、前記センサ装置は、前記ブラケットの爪部により固定される
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記通信部は、Bluetooth(登録商標)である
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記後頭部固定部は、伸縮性を備えた材質からなる
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記ユーザの前頭部を当接して固定する、側頭部方向に伸びた棒状部位を有する前頭部固定部をさらに含み、
前記後頭部固定部と一体の構成であり、前記ユーザの耳に掛ける耳掛け部をさらに備え、
前記耳掛け部は、前記棒状部位を挿通可能で、かつ、前記棒状部位を所定の挿通深さで挿通した状態で固定する耳掛け挿通部を有する
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記耳掛け挿通部は、前記棒状部位を挿通可能なサイズで、かつ、柔軟性を有し、さらに、前記棒状部位を所定の挿通深さで挿通した状態で固定する伸縮性を有する
請求項10に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記耳掛け挿通部の前記棒状部位を挿通する開口部は、
所定の挿通深さにおける、所定の挿通深さ方向に対して直交する所定の方向の、前記棒状部位の径よりも大きな長径と、前記棒状部位の径よりも小さな短径とからなる楕円形状の第1の楕円形状部と、
前記所定の挿通深さとは異なる挿通深さにおいて、前記所定の挿通深さ方向に対して直交する前記所定の方向に対して、90度ずれた方向の長径と、前記棒状部位の径よりも小さな短径とからなる楕円形状の第2の楕円形状部とを有する
請求項11に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記前頭部固定部は、左前頭部固定部と右前頭部固定部とを有する
請求項10に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記左前頭部固定部は、先端部に左前頭部当接部を有し、
前記右前頭部固定部は、先端部に右前頭部当接部を有する
請求項13に記載のモーションキャプチャシステム。 - 前記頭部センサ装置固定部は、前記後頭部固定部に対して固定的に取り付けられた構成、または、前記後頭部固定部に対して着脱可能な構成のいずれかである
請求項1に記載のモーションキャプチャシステム。
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