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表示装置、表示システム、及び表示方法

国内特許コード P190016067
整理番号 N18073
掲載日 2019年5月24日
出願番号 特願2019-039300
公開番号 特開2020-144499
登録番号 特許第6587764号
出願日 平成31年3月5日(2019.3.5)
公開日 令和2年9月10日(2020.9.10)
登録日 令和元年9月20日(2019.9.20)
発明者
  • 笹森 文仁
  • 半田 志郎
  • 岡島 英男
  • 南澤 俊孝
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 表示装置、表示システム、及び表示方法
発明の概要 【課題】拡張現実による画像を表示することができ、かつ消費電力を低減することができる表示装置の提供。
【解決手段】光を利用する光通信を用いて拡張現実による画像を表示可能な表示装置であって、前記光を受光する受光部と、前記光が対象情報の信号を含む場合に、ユーザの前景画像を撮像する撮像部と、前記撮像部が前記前景画像を撮像すると、前記前景画像から識別した対象物の位置に基づき、前記対象情報に応じた前記拡張現実による画像を表示する制御を行う制御部と、を有する表示装置である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

近年、電波や可視光などを用いたポータブルの案内システムが開発されている。この案内システムは、音声や画像を出力するなどにより、観光案内、工場や施設の見学、あるいは博物館や美術館における展示物の説明などで活用されている。

ポータブルの案内システムとしては、例えば、Bluetooth(登録商標)やBLE(Bluetooth Low Energy)を用いた案内システムが開発されているが、読取り速度が比較的遅く、位置精度も5m程度になる場合があるため、展示物が設置されている位置でその展示物ではない展示物の説明を受信する場合がある。また、このBluetoothなどを用いた案内システムは、発信機と受信機との間に見学者や鑑賞者などの人垣や遮蔽物があると通信しにくくなる場合や、工場などでは電波の使用が禁止されている場合もあり、使用する場所や用途が制限されるときがある。
また、カメラで撮像した画像を画像認識し、特定した対象物に基づいて案内する案内システムにおいては、常にカメラを動作させて画像認識処理を行う必要があり、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサの消費電力が大きくなるためポータブルには適していない場合がある。

そこで、身の回りに存在するLED(Light Emitted Diode)照明などの光源から、簡単な情報やその光源に固有のID(Identification)情報の信号を含む光を照射させることにより、その情報に基づいた各種案内などを行うことができる光通信を用いた案内システムが開発されている。
この光通信を用いた案内システムは、上記の電波や画像認識を用いた案内システムよりも、読取り速度が速く、読取り距離が幅広い範囲であり、見学者や鑑賞者などの人垣や遮蔽物がある場合でも、天井などの上方からID情報の信号を含む光を受光すれば通信を行うことができる。また、光通信を用いた案内システムは、ID情報の信号を含む光をスポット的に照射させることにより、展示物が設置されている位置でその展示物ではない展示物の説明を行うことなく的確にその展示物の説明を行うことができる。このような利点から、光通信を用いた案内システムが数多く提案されている。

例えば、視覚障がい者や聴覚障がい者が使用できる案内システムが提案されている(例えば、特許文献1等参照)。光通信を用いた案内システムは、太陽光などのノイズに弱いことから、ID情報を送信する光信号送信機が指向性のある1以上の発光素子を備えるとともに、光信号受信機側に指向性のある受光素子を2以上備え、各受光素子の受信強度比から光信号送信機が設置されている方向の情報を取得し、受信感度を高められる方向に光信号受信機を移動させるように、音声や画像でガイドすることができる。また、この案内システムは、光信号受信機を携帯するユーザからみたときの光信号送信機が設置されている方向を把握することができるため、例えば、駅ホームのホームドアに光信号送信機が設置されている場合には、光信号送信機の設置位置に基づいて「◎番線ホーム△号車の乗車ゲートの斜め右です。次の発車は○○時◎◎分、××行きです。あと5分で到着します。」との音声案内を出力することができる。

産業上の利用分野

本発明は、表示装置、表示システム、及び表示方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
光を利用する光通信を用いて拡張現実による画像を表示可能な表示装置であって、
前記光を受光する受光部と、
前記光が対象情報の信号を含む場合にユーザの前景画像を撮像し、前記光が対象情報の信号を含まない場合に前記前景画像を撮像しない撮像部と、
前記撮像部が前記前景画像を撮像すると、前記前景画像から識別した対象物の位置に基づき、前記対象情報に応じた前記拡張現実による画像を表示する制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする表示装置。

【請求項2】
前記前景画像からの前記対象物の識別が、前記対象情報に基づいて行われる、請求項1に記載の表示装置。

【請求項3】
メガネの形状を有するウェアラブルデバイスである、請求項1から2のいずれかに記載の表示装置。

【請求項4】
一対のリムと、
ユーザの両眼から見た前景から入射される光を前記一対のリムに向かって半反射させるハーフミラーが埋設されている一対のレンズを有し、
前記撮像部が、前記一対のレンズにより半反射された前記前景から入射される光を前記前景画像としてそれぞれ撮像するために前記一対のリムに配置されている、請求項3に記載の表示装置。

【請求項5】
骨伝導スピーカを更に有する、請求項1から4のいずれかに記載の表示装置。

【請求項6】
MPUを更に有し、
前記撮像部がユーザの前記前景画像を撮像するための、前記光が前記対象情報の信号を含むか否かの判定は、前記MPUが動作して行う請求項1から5のいずれかに記載の表示装置。

【請求項7】
対象情報の信号を含む光を照射可能な光照射装置と、
請求項1から6のいずれかに記載の表示装置と、
を有することを特徴とする表示システム。

【請求項8】
請求項1から6のいずれかに記載の表示装置を用いた表示方法であって、
前記表示装置の受光部により前記光を受光する受光工程と、
前記光が対象情報の信号を含む場合にユーザの前景画像を撮像し、前記光が対象情報の信号を含まない場合に前記前景画像を撮像しない撮像工程と、
前記撮像工程において前記前景画像を撮像すると、前記前景画像から識別した対象物の位置に基づき、前記対象情報に応じた拡張現実による画像を表示する制御を行う制御工程と、
を含むことを特徴とする表示方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019039300thum.jpg
出願権利状態 登録
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