(57)【要約】【課題】現実空間の変化と圧力分布の変化とを同時に見ることができると共に、圧力分布の検出情報をより直感的に把握することができる、新規な構造の面圧分布仮想表示装置を提供すること。【解決手段】面圧分布仮想表示装置１０であって、（ａ）圧力の分布を検出する面圧分布センサ１２と、（ｂ）面圧分布センサ１２の検出結果に基づいて面圧マップ画像情報４８を作成するマップ画像作成装置４６と、（ｃ）現実画像情報５４を取得する現実画像情報取得装置４２と、（ｄ）面圧マップ画像情報４８を現実画像情報５４に対して一軸的に重なるように補正処理して合成する画像合成装置５２，５８と、（ｅ）現実画像情報５４と補正後の面圧マップ画像情報４８´との合成画像情報６０を、現実画像情報取得装置４２における現実画像情報５４の取得方向と同じ向きに提供する合成画像情報提供装置４０とを、備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力の分布を検出する面圧分布センサと、
前記面圧分布センサの検出結果に基づいて面圧マップ画像情報を作成するマップ画像作成装置と、
現実空間の画像情報である現実画像情報を取得する現実画像情報取得装置と、
前記マップ画像作成装置が作成した前記面圧マップ画像情報を、前記現実画像情報取得装置が取得した前記現実画像情報に対して、一軸的に重なるように補正処理して合成する画像合成装置と、
前記画像合成装置によって作成された前記現実画像情報と前記面圧マップ画像情報の合成画像情報を、前記現実画像情報取得装置における前記現実画像情報の取得方向と同じ向きに提供する合成画像情報提供装置と
を、含んで構成されることを特徴とする面圧分布仮想表示装置。
【請求項２】
前記合成画像情報提供装置がヘッドマウントディスプレイとされている請求項１に記載の面圧分布仮想表示装置。
【請求項３】
前記面圧マップ画像情報の補正処理が、前記面圧分布センサと前記現実画像情報取得装置の位置に基づいて実行される請求項１又は２に記載の面圧分布仮想表示装置。
【請求項４】
前記面圧分布センサと前記現実画像情報取得装置にそれぞれ設けられたＧＰＳ受信機によって、それら面圧分布センサと現実画像情報取得装置の位置が特定される請求項３に記載の面圧分布仮想表示装置。
【請求項５】
前記面圧分布センサと前記現実画像情報取得装置に無線送信装置と無線受信装置の各一方が設けられており、それら無線送信装置と無線受信装置の間の通信によって、該面圧分布センサの該現実画像情報取得装置に対する相対位置が特定される請求項３又は４に記載の面圧分布仮想表示装置。
【請求項６】
前記面圧分布センサの配設状態を前記現実画像情報に基づいて類推する画像処理装置が設けられており、該画像処理装置の画像解析結果に基づいて該現実画像情報における該面圧分布センサの配設状態が特定される請求項１〜５の何れか一項に記載の面圧分布仮想表示装置。
【請求項７】
前記面圧分布センサは、可撓性を有するシート状とされていると共に、互いに交差対向方向に延びる複数の第一の電極と複数の第二の電極が誘電体層の表裏各一方の面に重ね合わされた構造を有しており、それら第一の電極と第二の電極の各交差対向部分における対向距離の変化に伴う静電容量の変化に基づいて圧力を検出する静電容量型センサとされている請求項１〜６の何れか一項に記載の面圧分布仮想表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面圧分布センサによる圧力分布の検出情報を現実空間の画像情報と合成して表示する面圧分布仮想表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検出対象となる面に作用する圧力の分布を検出する面圧分布センサが知られている。この面圧分布センサは、例えば、特開２０１６−２０９５４６号公報（特許文献１）に示されたバランス能力測定装置のように、面圧分布センサ上に載った被検者の姿勢変化による圧力分布や重心位置などの変化を測定するものがある。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載のバランス能力測定装置は、検出された圧力の分布や面圧中心位置などの変化が、面圧分布センサに接続されたラップトップコンピュータやタブレットなどのモニターに表示されるようになっている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１のバランス能力測定装置は、被検者の各動作に対する圧力分布や面圧中心位置の変化などを、測定後にモニターで確認することが可能である一方、被検者の体の動きと、モニターに表示される圧力分布や面圧中心位置などの検出結果との何れかを選択的に見ることになって、それらをリアルタイムで同時に見ることは難しかった。さらに、モニター上に表示された面圧の作用位置が、現実空間におけるどの位置に対応しているのかを、より直感的に把握可能な表示装置も求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２０９５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、現実空間の変化と圧力分布の変化とを同時に見ることができると共に、圧力分布の検出情報をより直感的に把握することができる、新規な構造の面圧分布仮想表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。
【０００８】
すなわち、本発明の第一の態様は、面圧分布仮想表示装置であって、（ａ）圧力の分布を検出する面圧分布センサと、（ｂ）前記面圧分布センサの検出結果に基づいて面圧マップ画像情報を作成するマップ画像作成装置と、（ｃ）現実空間の画像情報である現実画像情報を取得する現実画像情報取得装置と、（ｄ）前記マップ画像作成装置が作成した前記面圧マップ画像情報を、前記現実画像情報取得装置が取得した前記現実画像情報に対して、一軸的に重なるように補正処理して合成する画像合成装置と、（ｅ）前記画像合成装置によって作成された前記現実画像情報と前記面圧マップ画像情報の合成画像情報を、前記現実画像情報取得装置における前記現実画像情報の取得方向と同じ向きに提供する合成画像情報提供装置とを、含んで構成されることを、特徴とする。
【０００９】
このような第一の態様に従う構造とされた面圧分布仮想表示装置によれば、現実画像情報に面圧分布センサの検出結果に基づいた面圧マップ画像情報を重ね合わせた合成画像情報を、圧力分布を把握すべき使用者に提供することによって、使用者は、現実空間の変化とそれに伴う圧力分布の変化とを同時に見ることができて、現実空間の変化と圧力分布の変化とを対応付けて把握することが容易になる。
【００１０】
しかも、面圧マップ画像情報は、現実空間の画像情報（現実画像情報）に対して１軸的に重なるように位置や傾き、歪などを調節する補正処理を施された状態で、現実画像情報における面圧分布センサの位置に圧力分布の検出結果が示されるように合成される。それ故、使用者は、現実空間における面圧の作用位置や分布状態をより直感的に把握することができる。
【００１１】
本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された面圧分布仮想表示装置において、前記合成画像情報提供装置がヘッドマウントディスプレイとされているものである。
【００１２】
第二の態様によれば、使用者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイによって合成画像情報を使用者に提供することにより、使用者はスマートフォンやタブレットなどの合成画像情報提供装置を手に持つ必要がない。それ故、使用者は、例えば、面圧の変化をヘッドマウントディスプレイから提供される合成画像情報によって目視で確認しながら、面圧の変化を伴う作業を手によって行うことができる。
【００１３】
本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された面圧分布仮想表示装置において、前記面圧マップ画像情報の補正処理が、前記面圧分布センサと前記現実画像情報取得装置の位置に基づいて実行されるものである。
【００１４】
第三の態様によれば、面圧分布センサと現実画像情報取得装置の位置に基づいて面圧マップ画像情報を補正処理することにより、現実画像情報に対する面圧マップ画像情報の傾斜角度や位置などが補正されて、面圧マップ画像情報が現実画像情報に対して一軸的に重ね合わされた状態に合成される。
【００１５】
本発明の第四の態様は、第三の態様に記載された面圧分布仮想表示装置において、前記面圧分布センサと前記現実画像情報取得装置にそれぞれ設けられたＧＰＳ受信機によって、それら面圧分布センサと現実画像情報取得装置の位置が特定されるものである。
【００１６】
第四の態様によれば、面圧分布センサと現実画像情報取得装置の位置座標をＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機によってそれぞれ特定することで、面圧分布センサと現実画像情報取得装置の位置関係に基づいた面圧マップ画像情報の補正処理を行うことができる。
【００１７】
本発明の第五の態様は、第三又は第四の態様に記載された面圧分布仮想表示装置において、前記面圧分布センサと前記現実画像情報取得装置に無線送信装置と無線受信装置の各一方が設けられており、それら無線送信装置と無線受信装置の間の通信によって、該面圧分布センサの該現実画像情報取得装置に対する相対位置が特定されるものである。
【００１８】
第五の態様によれば、無線送信装置と無線受信装置の間の通信によって面圧分布センサと現実画像情報取得装置の位置を相対的に特定することにより、特定された位置関係に基づいて面圧マップ画像情報の補正処理を行うことができる。
【００１９】
本発明の第六の態様は、第一〜第五の何れか１つの態様に記載された面圧分布仮想表示装置において、前記面圧分布センサの配設状態を前記現実画像情報に基づいて類推する画像処理装置が設けられており、該画像処理装置の画像解析結果に基づいて該現実画像情報における該面圧分布センサの配設状態が特定されるものである。
【００２０】
第六の態様によれば、現実画像情報の画像処理によって面圧分布センサの位置や傾き、歪などの配設状態を特定することで、面圧マップ画像情報を現実画像情報上の面圧分布センサに１軸的に重ね合わせるために必要な補正処理を、特定された面圧分布センサの配設状態に基づいて実行することができる。
【００２１】
本発明の第七の態様は、第一〜第六の何れか１つの態様に記載された面圧分布仮想表示装置において、前記面圧分布センサは、可撓性を有するシート状とされていると共に、互いに交差対向方向に延びる複数の第一の電極と複数の第二の電極が誘電体層の表裏各一方の面に重ね合わされた構造を有しており、それら第一の電極と第二の電極の各交差対向部分における対向距離の変化に伴う静電容量の変化に基づいて圧力を検出する静電容量型センサとされているものである。
【００２２】
第七の態様によれば、面圧分布センサが柔軟なシート状とされていることにより、面圧分布センサを種々の場所に配することが可能となって、より幅広い用途に適用することが可能になると共に、例えば、人体の接触による圧力を検出する場合などに、面圧分布センサと接触する人に不快感や違和感などを与え難い。また、静電容量の変化に基づいて圧力を精度よく検出することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、面圧分布センサの検出結果に基づく面圧マップ画像情報が現実画像情報に対して１軸的に重ね合わされた合成画像情報を、現実画像情報の取得方向と同じ向きで使用者に提供することにより、使用者は、現実空間の変化と圧力分布の変化とを同時に見ることができると共に、圧力分布の検出情報をより直感的に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一の実施形態としての面圧分布仮想表示装置の使用例を示す図。
【図２】図１の面圧分布仮想表示装置を示す図。
【図３】図２に示す面圧分布仮想表示装置を構成する面圧分布センサの分解斜視図。
【図４】図２に示す面圧分布仮想表示装置を構成するヘッドマウントディスプレイの斜視図。
【図５】図４に示すヘッドマウントディスプレイの表示部の背面図。
【図６】図２の面圧分布仮想表示装置を構成する面圧分布センサを車椅子の座面に配した状態を示す図。
【図７】図１に示す面圧分布仮想表示装置の使用状態における現実画像情報と面圧マップ画像情報の合成処理を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１には、本発明の第一の実施形態としての面圧分布仮想表示装置１０が、使用状態で示されている。面圧分布仮想表示装置１０は、図２に示すように、圧力の分布を検出する面圧分布センサ１２と、面圧分布センサ１２の検出結果の確認に用いられるヘッドマウントディスプレイ１４とを、含んで構成されている。
【００２７】
より詳細には、面圧分布センサ１２は、全体として可撓性を有する薄肉のシート状とされており、図３に示すように、複数の第一の電極１６を備える第一の電極シート１８と、複数の第二の電極２０を備える第二の電極シート２２の間に、電気絶縁性の誘電体層２４が挟み込まれた構造を有している。
【００２８】
第一の電極シート１８は、電気絶縁性の合成樹脂フィルムの一方の面に、導電性材料で形成された帯状の第一の電極１６が形成されている。第一の電極１６は、例えば、合成樹脂の基材にカーボンブラックや銀粉、銅粉などの導電性フィラーを混合した導電性塗料を、合成樹脂フィルムの表面に所定の帯形状で塗布することにより形成されている。また、第一の電極１６は、４つが並列に配されており、相互に所定の距離を隔てて配置されることで、相互間の電気的な短絡が防止されている。
【００２９】
第二の電極シート２２は、電気絶縁性の合成樹脂フィルムの他方の面に、導電性材料で形成された帯状の第二の電極２０が形成されている。第二の電極２０は、例えば、合成樹脂の基材にカーボンブラックや銀粉、銅粉などの導電性フィラーを混合した導電性塗料を、合成樹脂フィルムの表面に所定の帯形状で塗布することにより形成されている。また、第二の電極２０は、８つが並列に配されており、相互に所定の距離を隔てて配置されることで、相互間の電気的な短絡が防止されている。なお、図２では、第二の電極２０が透過した状態で図示されている。
【００３０】
誘電体層２４は、電気絶縁性材料で形成されたシートであって、厚さ方向に伸縮変形可能とされており、例えば、合成樹脂によって形成されている。なお、誘電体層２４は、例えば合成樹脂の発泡体によって構成することも可能であり、それによってある程度のクッション性を面圧分布センサ１２に付与することができる。
【００３１】
そして、第一の電極シート１８と第二の電極シート２２と誘電体層２４とが相互に重ね合わされており、誘電体層２４が第一の電極シート１８と第二の電極シート２２の間に配されている。さらに、第一の電極シート１８の複数の第一の電極１６と、第二の電極シート２２の複数の第二の電極２０は、誘電体層２４を挟んで交差対向しており、それら第一の電極１６と第二の電極２０の交差対向部分において、対向方向の作用圧力を検出する圧力検出部２６が構成されている（図２参照）。
【００３２】
この圧力検出部２６は、第一の電極１６と第二の電極２０の交差対向間に誘電体層２４が挟まれたコンデンサを構成しており、第一の電極１６と第二の電極２０の間に所定の検出電圧を印加された状態において、第一の電極１６と第二の電極２０の対向方向の入力を静電容量の変化量に基づいて検出することができる。より具体的には、圧力検出部２６に上側から下向きに力が作用すると、第一の電極１６と第二の電極２０の間で誘電体層２４が上下方向に圧縮される。これにより、第一の電極１６と第二の電極２０の対向間距離が小さくなって、圧力検出部２６の静電容量が小さくなることから、圧力検出部２６に作用した圧力を静電容量の変化量に基づいて検出することができる。
【００３３】
このように、圧力検出部２６は、静電容量型のセンサ素子とされており、複数が２次元的に分散配置されることで、静電容量型センサである面圧分布センサ１２が構成されている。本実施形態では、図２に斜線のハッチングを付して示すように、３２個の圧力検出部２６が縦４列且つ横８列で配置されている。なお、面圧分布センサ１２は、各第一の電極１６に接続された第一の配線２８と、各第二の電極２０に接続された第二の配線３０とが、コントローラ３２の電源回路３４に接続されている。電源回路３４は、３２個の圧力検出部２６に対して所定の検出電圧を走査的に印加する。
【００３４】
また、面圧分布センサ１２には、位置および向きを特定するためのセンサ位置特定手段３６が設けられている。センサ位置特定手段３６としては、例えば、ＧＰＳ受信機を採用可能であって、第一の電極シート１８又は第二の電極シート２２の３つの隅部にそれぞれ配されており、それら３つのＧＰＳ受信機の位置座標に基づいて、後述する現実画像情報５４における面圧分布センサ１２の位置（３次元空間内での座標）や向き（傾き）、大きさなどを特定することができる。これにより、面圧分布センサ１２の現実空間における配置が、ＧＰＳ受信機によって特定可能とされている。
【００３５】
なお、センサ位置特定手段３６は、ＧＰＳ受信機に限定されるものではなく、例えば、無線受信器に対する相対的な位置情報を発信する無線発信器と、無線発信器が発信する位置情報を受信する無線受信器の何れか一方によって構成することもできる。この場合には、例えば、面圧分布センサ１２に設けられた無線発信器から発信される位置情報に基づいて、無線受信器に対する面圧分布センサ１２の相対的な位置関係が特定されることから、無線受信器の位置を特定することで、面圧分布センサ１２の現実空間における配置を特定することができる。
【００３６】
また、後述する現実画像情報５４に基づいて面圧分布センサ１２の位置や向きを類推する画像処理を行う画像処理装置によって、センサ配置特定手段を構成することもできる。すなわち、後述する現実画像情報５４において、後述する車椅子Ａや当該車椅子Ａに座した人などを識別して、それらの画像識別情報に基づいて車椅子Ａの座面の位置を類推することで、車椅子Ａの座面上に敷かれている面圧分布センサ１２の位置や傾きなどの位置情報を特定することも可能である。この場合には、ＧＰＳ受信機や無線発信機のような位置情報を特定するための特別な部品を、センサ配置特定手段として面圧分布センサ１２に設ける必要がない。
【００３７】
一方、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１４は、図１に示すように使用者Ｂの頭部に装着されるものであって、図４，５に示すように、使用者Ｂの目を覆う表示部３８を備えていると共に、表示部３８における使用者Ｂの目と向き合う後側には、合成画像情報提供装置としてのディスプレイ部４０が設けられている。
【００３８】
さらに、表示部３８におけるディスプレイ部４０と反対の前側には、図４に示すように、現実画像情報取得装置としてのカメラ４２，４２が設けられている。そして、使用者Ｂの視界に相当する現実画像情報５４（後述）をカメラ４２，４２によって撮影して取得すると共に、取得した現実画像情報５４に基づいた映像をディスプレイ部４０に表示することで、使用者Ｂは外の様子をディスプレイ部４０の映像によって把握できる。このように、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１４は、映像によって外部の視界を得るカメラシースルータイプとされている。
【００３９】
更にまた、ヘッドマウントディスプレイ１４の表示部３８は、カメラ位置特定手段４４が設けられている。カメラ位置特定手段４４は、カメラ４２，４２を備えるヘッドマウントディスプレイ１４の位置や向きなどの位置情報を特定するものであって、センサ位置特定手段３６と同様に、ＧＰＳ受信機、センサ位置特定手段３６の無線受信器又は無線送信器と組み合わされる無線送信器又は無線受信器、画像処理装置などが採用され得る。すなわち、センサ位置特定手段３６とカメラ位置特定手段４４が何れもＧＰＳ受信機であれば、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することで、センサ位置特定手段３６とカメラ位置特定手段４４の各位置情報がそれぞれ特定される。また、センサ位置特定手段３６とカメラ位置特定手段４４が無線受信器と無線送信器の各一方であれば、センサ位置特定手段３６とカメラ位置特定手段４４の間の通信によって、それらセンサ位置特定手段３６とカメラ位置特定手段４４の相対的な位置情報が特定される。また、カメラ位置特定手段４４が画像処理装置によって構成される場合には、例えば、現実画像情報５４の画角や構図に基づいてカメラ４２，４２の位置情報を特定することができる。
【００４０】
このような構成を有する面圧分布仮想表示装置１０は、例えば、以下のように使用される。
【００４１】
すなわち、面圧分布センサ１２は、本実施形態において、図６に示すように、車椅子Ａの座面に敷かれている。これにより、複数の圧力検出部２６に作用する圧力を検出することで、車椅子Ａの座面に作用する圧力の分布を、面圧分布センサ１２によって検出することができる。
【００４２】
さらに、面圧分布センサ１２の検出結果は、コントローラ３２のマップ画像作成装置４６に送信される。マップ画像作成装置４６は、面圧分布センサ１２と第一の配線２８と第二の配線３０によって接続されており、面圧分布センサ１２において検出された静電容量のデータを取得すると共に、静電容量と圧力の関係を示すマッピングデータを参照することで、静電容量の検出結果から圧力を算出し、算出した圧力分布に基づいて面圧を視覚的に表示する面圧マップ画像情報４８（図７（ａ）参照）を作成する。面圧マップ画像情報４８は、圧力の大きさの分布を視覚的に把握できるものであれば、特に限定されないが、本実施形態では、閾値を超える圧力が作用した圧力検出部２６に相当する部分を着色して示すようになっている。尤も、例えば、面圧マップ画像情報４８は、圧力の大きさの分布を色彩や等高線などで示す画像とすることもできる。
【００４３】
更にまた、センサ位置特定手段３６，３６，３６の各位置情報が、コントローラ３２の位置情報処理装置５０に送信される。そして、位置情報処理装置５０は、受信した各センサ位置特定手段３６の位置情報に基づいて、面圧分布センサ１２の位置情報（位置や向きなど）を特定する。
【００４４】
そして、マップ画像作成装置４６によって作成された面圧マップ画像情報４８は、位置情報処理装置５０によって特定された面圧分布センサ１２の位置情報に基づいて、コントローラ３２のマップ画像補正装置５２において補正される。すなわち、マップ画像補正装置５２は、面圧分布センサ１２の位置情報に基づいて、面圧マップ画像情報４８の位置、傾斜、大きさなどを、後述する現実画像情報５４における面圧分布センサ１２と略一致するように補正処理して、補正後の面圧マップ画像情報４８´（図７（ｂ））を作成する。
【００４５】
一方、ヘッドマウントディスプレイ１４は、カメラ４２，４２による現実空間の撮影画像（動画）である現実画像情報５４（図７（ｃ）参照）を、コントローラ３２の現実画像情報記憶装置５６に送信する。現実画像情報記憶装置５６は、図２に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１４に対して無線乃至は有線で接続されており、ヘッドマウントディスプレイ１４から送信された現実画像情報５４を受信して記憶する。
【００４６】
また、マップ画像補正装置５２によって作成された補正後の面圧マップ画像情報４８´と、現実画像情報記憶装置５６によって取得された現実画像情報５４は、コントローラ３２の合成処理装置５８に送信される。そして、合成処理装置５８は、補正後の面圧マップ画像情報４８´と現実画像情報５４とを一軸的に重ね合わせることにより、合成画像情報６０（図７（ｄ）参照）を作成する。この合成画像情報６０において、補正後の面圧マップ画像情報４８´は、面圧分布センサ１２が敷かれた車椅子Ａの座面に相当する部分に重ね合わされた状態とされる。なお、面圧マップ画像情報４８を現実画像情報５４の面圧分布センサ１２に合わせて補正処理するマップ画像補正装置５２と、補正後の面圧マップ画像情報４８´と現実画像情報５４とを一軸的に重ね合わせて合成する合成処理装置５８とによって、本実施形態の画像合成装置が構成されている。
【００４７】
合成処理装置５８によって作成された合成画像情報６０は、ヘッドマウントディスプレイ１４へ送信される。そして、合成画像情報６０が合成画像情報提供装置としてのディスプレイ部４０に表示されることにより、使用者Ｂは、カメラシースルーによる視界を得ると同時に、車椅子Ａの座面に作用する圧力の分布を現実画像情報５４に重ね合わされた補正後の面圧マップ画像情報４８´によって把握することができる。これにより、例えば車椅子Ａを目視する使用者Ｂの視軸上で面圧マップ画像情報４８´と現実画像情報５４とが重ね合わされることで、面圧分布センサ１２の検出結果が車椅子Ａの座面上で直接に目視可能な態様で表示されているかのように見せることができる。
【００４８】
本実施形態では、現実画像情報取得装置であるカメラ４２，４２がヘッドマウントディスプレイ１４の前側に設けられていると共に、合成画像情報提供装置であるディスプレイ部４０がヘッドマウントディスプレイ１４の後側に設けられていることにより、カメラ４２，４２による現実画像情報５４の取得方向と、ディスプレイ部４０による合成画像情報６０の提供方向とが、相互に同じ向きとされている。特に本実施形態では、カメラ４２，４２による現実画像情報５４の取得方向と、ディスプレイ部４０による合成画像情報６０の提供方向とは、略平行な方向を向いた実質的に同一の軸方向とされている。なお、上記からも分かるように、現実画像情報取得装置と合成画像情報提供装置が、何れもヘッドマウントディスプレイ１４に設けられている。
【００４９】
このように、面圧分布センサ１２の検出結果に基づく補正後の面圧マップ画像情報４８´を、現実空間の視界を使用者Ｂに提供する現実画像情報５４に重ね合わせて表示することにより、使用者Ｂは、現実空間の変化と圧力分布の変化とを同時に且つ実質的にリアルタイムで把握することができる。
【００５０】
しかも、面圧分布センサ１２の検出結果に基づいて作成される面圧マップ画像情報４８は、現実画像情報５４における面圧分布センサ１２と略同じ位置や向き、傾斜、大きさとなるように補正処理されて、補正後の面圧マップ画像情報４８´が面圧分布センサ１２と対応する位置に重ね合わされて表示される。それ故、現実空間における面圧の作用位置や面圧の大きさなどを直感的に把握することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、合成画像情報６０が使用者Ｂの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ１４のディスプレイ部４０に表示されることから、使用者Ｂは、ディスプレイを手に持つ必要がなく、両手を使った介助などの圧力分布の変化を伴う作業を、圧力分布の変化を把握しながら行うことが可能になる。具体的には、例えば、本実施形態に係る面圧分布仮想表示装置１０は、車椅子Ａに座した要介助者と車椅子Ａの座面や背もたれとの間にクッションなどを差し入れて面圧の分散化を図るシーティング作業に使用される。これにより、使用者Ｂは、圧力の分散の程度を客観的に把握しながら、シーティング作業を行うことができて、効果的な体圧分散を効率的に実現することができる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、前記実施形態では、面圧分布センサ１２として静電容量式のセンサを例示したが、面圧分布センサ１２の検出方式は、特に限定されず、例えば、電気抵抗式などであってもよい。
【００５３】
さらに、面圧分布センサ１２における圧力検出部２６の数や大きさ、平面形状などは、何れも適宜に変更され得る。なお、前記実施形態では、長手状の第一の電極１６と第二の電極２０の交差対向部分に圧力検出部２６が構成される構造を例示したが、例えば、スポット状の第一の電極と第二の電極の各複数を相互に対向する位置に配して、それら第一の電極と第二の電極の対向部分に圧力検出部を構成することもできる。
【００５４】
また、合成画像情報提供装置は、ディスプレイ部４０を備えるヘッドマウントディスプレイ１４に限定されず、例えば、スマートフォンやタブレットのディスプレイ部を合成画像情報提供装置として採用することも可能である。この場合には、スマートフォンやタブレットのカメラによって面圧分布センサ１２が配置された現実空間を撮影することにより、スマートフォンやタブレットのカメラ機能によって現実画像情報５４を取得することができる。これによれば、圧力分布を把握したいときに、スマートフォンやタブレットのカメラを面圧分布センサ１２の配置部分に向けることで、圧力分布を簡単に確認することができる。
【００５５】
さらに、前記実施形態では、カメラシースルータイプのヘッドマウントディスプレイ１４を例示したが、例えば、光学シースルータイプのヘッドマウントディスプレイを採用して、ヘッドマウントディスプレイのディスプレイ部である光学多層膜のハーフミラーに補正後の面圧マップ画像情報４８´を投影するようにしてもよい。この場合には、ヘッドマウントディスプレイのハーフミラーを透過する現実画像情報５４に対して、ハーフミラー上に面圧マップ画像情報４８´を投影することにより、現実画像情報５４と面圧マップ画像情報４８´を合成した合成画像を作成することもできる。従って、光学シースルータイプのヘッドマウントディスプレイでは、現実画像情報取得装置が、例えばハーフミラーにおける光学的な現実画像情報５４の入射面で構成されると共に、合成画像情報提供装置が、例えばハーフミラーにおける面圧マップ画像情報４８´の投影面で構成される。なお、合成画像情報６０を使用者Ｂの網膜に直接結像させるようにしてもよい。
【００５６】
また、前記実施形態では、車椅子Ａの座面に作用する圧力の分布を現実画像情報５４と重ねわせて仮想的に表示する例を示したが、面圧分布センサ１２による面圧の検出部位は、必ずしも車椅子Ａの座面に限定されない。具体的には、例えば、ベッド上に敷かれるマットレスに面圧分布センサ１２を設けて、マットレスに作用する圧力の分布を把握することもできる。更に、例えば、面圧分布センサ１２の上で立位又は座位で体軸を傾動させる際に、圧力分布の変化に基づいてバランス能力をリアルタイムで評価することもできる。更にまた、胸骨圧迫による心肺蘇生術の訓練用人形に面圧分布センサ１２を設けることにより、胸骨圧迫によって訓練用人形に作用する圧力の分布を、胸骨圧迫を行いながら訓練中に把握することもできる。加えて、マッサージの施術時に、被施術者の体表面或いは施術者の手に面圧分布センサ１２を配することで、作用する圧力の大きさを視覚的に把握することも考えられる。
【符号の説明】
【００５７】
１０：面圧分布仮想表示装置、１２：面圧分布センサ、１４：ヘッドマウントディスプレイ、１６：第一の電極、２０：第二の電極、２４：誘電体層、３６：センサ位置特定手段（ＧＰＳ装置、無線発信装置、無線受信装置）、４０：ディスプレイ部（合成画像情報提供装置）、４２：カメラ（現実画像情報取得装置）、４４：カメラ位置特定手段（ＧＰＳ装置、無線発信装置、無線受信装置）、４６：マップ画像作成装置、４８：面圧マップ画像情報、４８’：補正後の面圧マップ画像情報、５２：マップ画像補正装置（画像合成装置）、５４：現実画像情報、５８：合成処理装置（画像合成装置）、６０：合成画像情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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