(57)【要約】【課題】乗り物の動きに応じたオプティカルフローを当該乗り物の室内に投影することができる投影制御装置、投影システム及びプログラムを提供する。【解決手段】投影制御装置１００は、乗り物１の動きに応じて、乗り物１が複数個の仮想点ＶＰによる仮想点群ＶＰＧ内を動いていると仮定した場合における乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの相対的な動きを算出する仮想点生成部１２と、乗り物１の室内に投影されるオプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの動きを相対的な動きに対応させる光点設定部１３と、投影装置２にオプティカルフローＯＦを投影させる制御を実行する投影制御部１４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物の動きに応じて、前記乗り物が複数個の仮想点による仮想点群内を動いていると仮定した場合における前記乗り物に対する前記複数個の仮想点の相対的な動きを算出する仮想点生成部と、
前記乗り物の室内に投影されるオプティカルフローにおける複数個の光点の動きを前記相対的な動きに対応させる光点設定部と、
投影装置に前記オプティカルフローを投影させる制御を実行する投影制御部と、
を備える投影制御装置。
【請求項２】
前記仮想点生成部は、前記乗り物が定速移動しているときは前記乗り物が加速移動しているときに比して前記相対的な動きが小さくなるように、前記乗り物に対する前記複数個の仮想点の相対的な位置を設定することを特徴とする請求項１記載の投影制御装置。
【請求項３】
前記乗り物の動きを予測する動き予測部を備え、
前記仮想点生成部は、前記動き予測部により予測された前記乗り物の動きに応じて、前記相対的な動きを算出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の投影制御装置。
【請求項４】
前記乗り物が自動車であり、前記投影装置が前記自動車の後部座席に設けられており、前記オプティカルフローが前記後部座席の搭乗者に対するものであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の投影制御装置。
【請求項５】
乗り物の室内にオプティカルフローを投影する投影装置と、
前記乗り物の動きに応じて、前記乗り物が複数個の仮想点による仮想点群内を動いていると仮定した場合における前記乗り物に対する前記複数個の仮想点の相対的な動きを算出する仮想点生成部と、前記オプティカルフローにおける複数個の光点の動きを前記相対的な動きに対応させる光点設定部と、前記投影装置に前記オプティカルフローを投影させる制御を実行する投影制御部と、を有する投影制御装置と、
を備える投影システム。
【請求項６】
コンピュータを、
乗り物の動きに応じて、前記乗り物が複数個の仮想点による仮想点群内を動いていると仮定した場合における前記乗り物に対する前記複数個の仮想点の相対的な動きを算出する仮想点生成部と、
前記乗り物の室内に投影されるオプティカルフローにおける複数個の光点の動きを前記相対的な動きに対応させる光点設定部と、
投影装置に前記オプティカルフローを投影させる制御を実行する投影制御部と、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影制御装置、投影システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の動きに応じて、いわゆる「オプティカルフロー」を当該車両に設けられているディスプレイに表示させる技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４８４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の従来技術は、オプティカルフローをディスプレイに表示させるものである。このため、車両の搭乗者がオプティカルフローを視認するとき、視線をディスプレイに向けることが求められるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、乗り物の動きに応じたオプティカルフローを当該乗り物の室内に投影することができる投影制御装置、投影システム及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の投影制御装置は、乗り物の動きに応じて、乗り物が複数個の仮想点による仮想点群内を動いていると仮定した場合における乗り物に対する複数個の仮想点の相対的な動きを算出する仮想点生成部と、乗り物の室内に投影されるオプティカルフローにおける複数個の光点の動きを相対的な動きに対応させる光点設定部と、投影装置にオプティカルフローを投影させる制御を実行する投影制御部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、上記のように構成したので、乗り物の動きに応じたオプティカルフローを当該乗り物の室内に投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る投影システムの要部を示すブロック図である。
【図２】自動車の後部座席に設けられている投影装置が当該自動車の室内にオプティカルフローを投影している状態の例を示す説明図である。
【図３】図３Ａは、実施の形態１に係る投影制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図３Ｂは、実施の形態１に係る投影制御装置の他のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る投影制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】球面座標系における仮想点の座標値の例を示す説明図である。
【図６】実施の形態２に係る投影システムの要部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る投影システムの要部を示すブロック図である。図１を参照して、実施の形態１の投影システム２００について説明する。
【００１０】
乗り物１の室内に投影装置２が設けられている。投影装置２は、乗り物１の室内に複数個の光点ＯＰによる点群（以下「光点群」という。）ＯＰＧを投影するものである。後述するように、これらの光点ＯＰの投影位置が十分に短い所定の時間間隔にて更新されることにより、オプティカルフローＯＦが実現されるものである。投影装置２は、例えば、プロジェクターにより構成されている。
【００１１】
例えば、図２に示す如く、乗り物１は自動車であり、投影装置２は左後部座席のヘッドレストと右後部座席のヘッドレストとの間に設けられている。投影装置２は、車室内の壁面、車室内の天井、運転席の背面及び助手席の背面などに複数個の光点ＯＰによるオプティカルフローＯＦを投影する。すなわち、この場合のオプティカルフローＯＦは主として後部座席の搭乗者に対するものである。
【００１２】
動き算出部１１は、乗り物１の動きを算出するものである。より具体的には、動き算出部１１は、乗り物１の移動速度ｖ、乗り物１の加速度ａ、乗り物１の左右方向に対する旋回曲率Χ１、及び乗り物１の上下方向に対する旋回曲率Χ２を算出するものである。
【００１３】
例えば、乗り物１が自動車である場合、いわゆる「６軸センサー」が当該自動車に設けられている。動き算出部１１は、この６軸センサーの出力信号を用いて、当該自動車の移動速度ｖ、加速度ａ及び旋回曲率Χ１，Χ２を算出する。なお、動き算出部１１は、車速信号又は地図データなどを用いて、当該算出された移動速度ｖ及び旋回曲率Χ１，Χ２を適宜補正するものであっても良い。これにより、積分による誤差の蓄積を解消することができる。
【００１４】
仮想点生成部１２は、複数個の仮想的な点（以下「仮想点」という。）ＶＰによる仮想的な点群（以下「仮想点群」という。）ＶＰＧを生成して、乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの各々の相対的な位置を設定するものである。乗り物１に対する各仮想点ＶＰの相対的な位置は、例えば、極座標系（より具体的には球面座標系）における座標値ｒ，θ，φにより表されるものである。図５は、球面座標系における座標値ｒ，θ，φの例を示している。この座標系における原点Ｏの位置は乗り物１の位置に対応しており、この座標系におけるｚ軸の向きは乗り物１の向きに対応している。座標値ｒの単位はメートル（ｍ）であり、座標値θ，φの単位は度（°）である。
【００１５】
また、仮想点生成部１２は、乗り物１の動きに応じて、乗り物１が仮想点群ＶＰＧ内を動いていると仮定した場合における乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの各々の相対的な動きを算出するものである。仮想点生成部１２は、当該相対的な動き応じて、乗り物１に対する各仮想点ＶＰの相対的な位置、すなわち座標値ｒ，θ，φを所定の時間間隔にて更新するものである。
【００１６】
より具体的には、仮想点生成部１２は、動き算出部１１により算出された乗り物１の動きに応じて、所定時間Ｔ毎の乗り物１の位置の変化量及び向きの変化量を算出する。仮想点生成部１２は、当該算出された位置の変化量に応じて上記座標系における原点Ｏの位置を更新するとともに、当該算出された向きの変化量に応じて上記座標系における少なくともｚ軸を含む各軸（以下「座標軸」という。）の向きを更新する。仮想点生成部１２は、当該更新前の座標系における各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φを当該更新後の座標系における座標値ｒ’，θ’，φ’に変換する。次いで、仮想点生成部１２は、ｒ＝ｒ’、θ＝θ’及びφ＝φ’の演算により各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φを更新する。
【００１７】
すなわち、仮想点生成部１２は、仮想点群ＶＰＧが生成された座標空間における各仮想点ＶＰの絶対座標を固定した状態にて、原点Ｏの位置及び座標軸の向きの更新により、原点Ｏに対する各仮想点ＶＰの相対座標（すなわち座標値ｒ，θ，φ）を更新する。
【００１８】
光点設定部１３は、仮想点生成部１２により各仮想点ＶＰの位置が設定されたとき、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの位置が当該設定された位置に対応するものとなるように、投影装置２による複数個の光点ＯＰの各々の投影位置を設定するものである。また、光点設定部１３は、仮想点生成部１２により各仮想点ＶＰの位置が更新されたとき、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの位置が当該更新された位置に対応するものとなるように、投影装置２による複数個の光点ＯＰの各々の投影位置を更新するものである。これにより、光点設定部１３は、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの動きを、乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの相対的な動きに対応させるものである。オプティカルフローＯＦに含まれる複数個の光点ＯＰは、例えば、仮想点群ＶＰＧに含まれる複数個の仮想点ＶＰと一対一に対応するものである。
【００１９】
投影制御部１４は、投影装置２にオプティカルフローＯＦを投影させる制御を実行するものである。このとき、投影制御部１４は、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの各々の位置が光点設定部１３により設定又は更新された位置となるように投影装置２を制御するものである。
【００２０】
これにより、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの動きは、乗り物１が仮想点群ＶＰＧ内を動いていると仮定した場合における乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの相対的な動きに対応したものとなる。乗り物１の搭乗者は、オプティカルフローＯＦを視認することにより、あたかも乗り物１が透明であり、かつ、乗り物１が光点群ＯＰＧ内を動いているかのような感覚を得ることができる。この結果、自身が広い空間内を動いているかのような錯覚を当該搭乗者に与えることができるため、当該搭乗者が乗り物１の外の風景を十分に見ることができない場合であっても、当該搭乗者の感じる閉所感を低減することができる。また、この場合であっても、乗り物１の動きを当該搭乗者に視覚的に認識させることができる。
【００２１】
動き算出部１１、仮想点生成部１２、光点設定部１３及び投影制御部１４により、投影制御装置１００の要部が構成されている。投影装置２及び投影制御装置１００により、投影システム２００の要部が構成されている。
【００２２】
次に、図３を参照して、投影制御装置１００の要部のハードウェア構成について説明する。
【００２３】
図３Ａに示す如く、投影制御装置１００はコンピュータにより構成されており、当該コンピュータはプロセッサ２１及びメモリ２２を有している。メモリ２２には、当該コンピュータを動き算出部１１、仮想点生成部１２、光点設定部１３及び投影制御部１４として機能させるためのプログラムが記憶されている。メモリ２２に記憶されているプログラムをプロセッサ２１が読み出して実行することにより、動き算出部１１、仮想点生成部１２、光点設定部１３及び投影制御部１４の機能が実現される。
【００２４】
または、図３Ｂに示す如く、投影制御装置１００は処理回路２３を有するものであっても良い。この場合、動き算出部１１、仮想点生成部１２、光点設定部１３及び投影制御部１４の機能が処理回路２３により実現されるものであっても良い。
【００２５】
または、投影制御装置１００はプロセッサ２１、メモリ２２及び処理回路２３を有するものであっても良い（不図示）。この場合、動き算出部１１、仮想点生成部１２、光点設定部１３及び投影制御部１４の機能のうちの一部の機能がプロセッサ２１及びメモリ２２により実現されて、残余の機能が処理回路２３により実現されるものであっても良い。
【００２６】
プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のうちの少なくとも一つを用いたものである。
【００２７】
メモリ２２は、例えば、半導体メモリ又は磁気ディスクのうちの少なくとも一方を用いたものである。より具体的には、メモリ２２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）のうちの少なくとも一つを用いたものである。
【００２８】
処理回路２３は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）又はシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）のうちの少なくとも一つを用いたものである。
【００２９】
次に、図４のフローチャートを参照して、投影制御装置１００の動作について、仮想点生成部１２及び光点設定部１３の動作を中心に説明する。なお、動き算出部１１は、乗り物１の動きを算出して、当該算出された動きを示す情報を仮想点生成部１２に出力する処理を継続的に実行している。また、投影制御部１４は、投影装置２にオプティカルフローＯＦを投影させる制御を継続的に実行している。
【００３０】
まず、ステップＳＴ１にて、仮想点生成部１２は、新たな仮想点ＶＰを生成することにより、当該生成された仮想点ＶＰを仮想点群ＶＰＧに追加する。仮想点生成部１２は、当該生成された各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φを設定する。なお、第１回目のステップＳＴ１の処理においては複数個の仮想点ＶＰが生成されて、第２回目以降の各回のステップＳＴ１の処理においては１個以上の仮想点ＶＰが生成される。
【００３１】
次いで、ステップＳＴ２にて、光点設定部１３は、ステップＳＴ１で生成された仮想点ＶＰに対応する光点ＯＰを光点群ＯＰＧに追加する。光点設定部１３は、オプティカルフローＯＦにおける当該追加された光点ＯＰの位置がステップＳＴ１で設定された位置に対応するものとなるように、当該追加された各光点ＯＰの投影位置を設定する。
【００３２】
次いで、ステップＳＴ３にて、投影制御部１４は、ステップＳＴ２の処理結果をオプティカルフローＯＦの投影制御に反映させる。すなわち、ステップＳＴ２における光点ＯＰの追加及び投影位置の設定は投影制御装置１００における内部処理であり、ステップＳＴ３にて、これらの処理結果が実際のオプティカルフローＯＦに反映される。投影制御部１４は、ステップＳＴ３の処理を実行したことを仮想点生成部１２に通知する。図１において、投影制御部１４と仮想点生成部１２間の接続線は図示を省略している。
【００３３】
次いで、ステップＳＴ４にて、仮想点生成部１２は、ステップＳＴ３の処理の実行後における経過時間ｔをカウントして、経過時間ｔが所定時間Ｔを超えたか否かを判定する。
【００３４】
経過時間ｔが所定時間Ｔを超えたとき（ステップＳＴ４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ５にて、仮想点生成部１２は、動き算出部１１により出力された乗り物１の動きを示す情報を用いて、ステップＳＴ３の処理の実行後における乗り物１の位置の変化量及び向きの変化量を算出する。
【００３５】
次いで、ステップＳＴ６にて、仮想点生成部１２は、ステップＳＴ５で算出された変化量に応じて、乗り物１に対する既存の各仮想点ＶＰの相対的な位置、すなわち座標値ｒ，θ，φを更新する。より具体的には、仮想点生成部１２は、当該算出された位置の変化量に応じて上記座標系における原点Ｏの位置を更新するとともに、当該算出された向きの変化量に応じて上記座標系における座標軸の向きを更新する。仮想点生成部１２は、当該更新前の座標系における各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φを当該更新後の座標系における座標値ｒ’，θ’，φ’に変換する。その後、仮想点生成部１２は、ｒ＝ｒ’、θ＝θ’及びφ＝φ’の演算により各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φを更新する。
【００３６】
次いで、ステップＳＴ７にて、光点設定部１３は、ステップＳＴ６の処理結果に応じて、すなわち既存の各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φの更新結果に応じて、既存の各光点ＯＰの投影位置を更新する。
【００３７】
次いで、ステップＳＴ８にて、仮想点生成部１２は、既存の仮想点ＶＰのうちの１個以上の不要な仮想点ＶＰを選択して、当該選択された仮想点ＶＰを仮想点群ＶＰＧから除去する。ここで、不要な仮想点ＶＰは、乗り物１の移動により乗り物１に対する距離が所定距離（例えば２００メートル）を超えた仮想点ＶＰ、すなわち原点Ｏの位置の更新により座標値ｒが所定値（例えば２００メートル）を超えた仮想点ＶＰである。
【００３８】
次いで、ステップＳＴ９にて、光点設定部１３は、ステップＳＴ８の処理結果に応じて、仮想点群ＶＰＧから除去された仮想点ＶＰに対応する光点ＯＰを光点群ＯＰＧから除去する。
【００３９】
次いで、ステップＳＴ１０にて、仮想点生成部１２は、ステップＳＴ１の処理の実行後における乗り物１の移動距離ｄが所定距離Ｄ（例えば２０メートル）を超えたか否かを判定する。移動距離ｄは、例えば、ステップＳＴ２〜ＳＴ９の処理のバックグラウンドにて、仮想点生成部１２が動き算出部１１により出力された情報を用いて算出したものである。移動距離ｄの算出には公知の種々の方法を用いることができるものであり、これらの方法についての詳細な説明は省略する。
【００４０】
移動距離ｄが所定距離Ｄを超えている場合（ステップＳＴ１０“ＹＥＳ”）、投影制御装置１００の処理はステップＳＴ１に進む。ステップＳＴ１にて、仮想点生成部１２は、新たな仮想点ＶＰを生成することにより、当該生成された仮想点ＶＰを仮想点群ＶＰＧに追加する。仮想点生成部１２は、当該生成された各仮想点ＶＰＧの座標値ｒ，θ，φを設定する。なお、このときの座標値ｒ，θ，φは、ステップＳＴ６の処理による更新後の座標系における相対座標を示すものである。
【００４１】
次いで、ステップＳＴ２にて、光点設定部１３は、ステップＳＴ１で生成された仮想点ＶＰに対応する光点ＯＰを光点群ＯＰＧに追加する。光点設定部１３は、オプティカルフローＯＦにおける当該追加された光点ＯＰの位置がステップＳＴ１で設定された位置に対応するものとなるように、当該追加された各光点ＯＰの投影位置を設定する。
【００４２】
次いで、ステップＳＴ３にて、投影制御部１４は、ステップＳＴ２，ＳＴ７，ＳＴ９の処理結果をオプティカルフローＯＦの投影制御に反映させる。すなわち、ステップＳＴ２における光点ＯＰの追加及び投影位置の設定、ステップＳＴ６における投影位置の更新並びにステップＳＴ７における光点ＯＰの除去は投影制御装置１００における内部処理であり、ステップＳＴ３にて、これらの処理結果が実際のオプティカルフローＯＦに反映される。投影制御部１４は、ステップＳＴ３の処理を実行したことを仮想点生成部１２に通知する。
【００４３】
他方、移動距離ｄが所定距離Ｄ以下である場合（ステップＳＴ１０“ＮＯ”）、ステップＳＴ１，ＳＴ２の処理はスキップされて、投影制御装置１００の処理はステップＳＴ３に進む。ステップＳＴ３にて、投影制御部１４は、ステップＳＴ７，ＳＴ９の処理結果をオプティカルフローＯＦの投影制御に反映させる。投影制御部１４は、ステップＳＴ３の処理を実行したことを仮想点生成部１２に通知する。
【００４４】
次に、仮想点生成部１２による複数個の仮想点ＶＰの各々の座標値ｒ，θ，φの設定方法の具体例、すなわちステップＳＴ１の処理による各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φの設定方法の具体例について説明する。
【００４５】
例えば、仮想点生成部１２は、複数個の仮想点ＶＰの各々の座標値ｒを一定値（例えば２００ｍ）に設定する。また、仮想点生成部１２は、複数個の仮想点ＶＰの各々の座標値θをα［°］以上かつ９０°以下のランダムな値に設定する。また、仮想点生成部１２は、複数個の仮想点ＶＰの各々の座標値φを０°以上かつ３６０°以下のランダムな値に設定する。ここで、αは一定値（例えば２°）である。
【００４６】
なお、仮想点生成部１２は、動き算出部１１により算出された加速度ａに応じてαを異ならしめるものであっても良い。例えば、仮想点生成部１２は、加速度ａが大きくなるにつれて所定値β（例えば１５°）から０に次第に収束していく関数を用いてαを算出するものであっても良い。以下の式（１）は当該関数の例を示している。なお、式（１）におけるγは所定の係数である。
【００４７】
α＝β×ｅｘｐ（−γ×｜ａ｜）    （１）
【００４８】
これにより、加速度ａが小さいほど、乗り物１の向きに対応する座標軸、すなわちｚ軸から遠い位置に仮想点ＶＰが生成されやすくなる。この結果、加速度ａが小さいほど、仮想点生成部１２により算出される相対的な動きが小さくなる。したがって、オプティカルフローＯＦにおける光点ＯＰの動きの速さが乗り物１の加速度ａに応じたものとなる。よって、オプティカルフローＯＦの流れの速さを乗り物１の搭乗者の体感加速度に合わせることができる。このため、大きな加速度ａが発生したときのオプティカルフローＯＦを躍動的にして、当該搭乗者に対する注意喚起をすることができる。
【００４９】
また、これにより、乗り物１が定速移動しているときは乗り物１が加速移動しているときに比して仮想点生成部１２により算出される相対的な動きが小さくなる。このため、乗り物１が一定の高速度にて移動しているとき、オプティカルフローＯＦの流れが激しくなるのを回避することができる。この結果、オプティカルフローＯＦの視認による乗り物１の搭乗者の疲労を低減することができる。すなわち、上記のように当該搭乗者に対する注意喚起をすることができ、かつ、当該搭乗者の疲労を低減することができる。
【００５０】
次に、仮想点生成部１２による複数個の仮想点ＶＰの各々の座標値ｒ，θ，φの更新方法の具体例、すなわちステップＳＴ６の処理による各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φの更新方法の具体例について説明する。
【００５１】
例えば、時刻ｔ０から所定時間Ｔに亘り、乗り物１が一定の移動速度ｖ及び旋回曲率Χ１，Χ２にて移動したものとする。仮想点生成部１２が、時刻ｔ０における乗り物１の位置に対する所定時間Ｔ後における乗り物１の位置の変化量を算出するとともに、時刻ｔ０における乗り物１の向きに対する所定時間Ｔ後における乗り物１の向きの変化量を算出して、原点Ｏの位置及び座標軸の向きを更新したものとする。Χ１＝０かつΧ２＝０である場合（すなわち所定時間Ｔにおける乗り物１の向きの変化が無い場合）、当該更新後の座標系における座標値ｒ’，θ’，φ’は、当該更新前の座標系における座標値ｒ，θ，φを用いて、以下の式（２）〜式（４）により表される。
【００５２】
ｒ’＝｛ｒ２−２×ｒ×ｃｏｓθ＋（ｖ×Ｔ）２｝１／２    （２）
【００５３】
θ’＝ａｒｃｔａｎ｛（ｒ×ｓｉｎθ）／（ｒ×ｃｏｓθ−ｖ×Ｔ）｝    （３）
【００５４】
φ’＝φ    （４）
【００５５】
仮想点生成部１２は、式（２）〜式（４）により座標値ｒ’，θ’，φ’を算出する。次いで、仮想点生成部１２は、ｒ＝ｒ’、θ＝θ’及びφ＝φ’の演算により各仮想点ＶＰの座標値ｒ，θ，φを更新する。
【００５６】
なお、乗り物１は自動車に限定されるものではなく、鉄道車両、船、航空機、昇降機又は遊具などであっても良い。また、乗り物１が自動車である場合、当該自動車は乗用車に限定されるものではなく、バス又はトラックなどの大型自動車であっても良い。
【００５７】
また、複数個の光点ＯＰと複数個の仮想点ＶＰとの対応関係は一対一に限定されるものではなく、一対多又は多対一であっても良い。例えば、１個の仮想点ＶＰに複数個の光点ＯＰが対応するものであっても良い。
【００５８】
また、複数個の光点ＯＰの各々は、円形状、楕円形状、多角形状又は線状などの如何なる形状を有するものであっても良い。また、複数個の光点ＯＰのうちの一部の光点ＯＰの形状が他の光点ＯＰの形状と異なるものであっても良い。この場合、光点設定部１３が複数個の光点ＯＰの各々の形状を設定するものであっても良い。
【００５９】
また、複数個の光点ＯＰの各々は、如何なる発光色（例えば白色又は赤色）によるものであっても良く、如何なる発光態様（例えば断続的な発光又は連続的な発光）によるものであっても良い。また、複数個の光点ＯＰのうちの一部の光点ＯＰの発光色が他の光点ＯＰの発光色と異なるものであっても良く、複数個の光点ＯＰのうちの一部の光点ＯＰの発光態様が他の光点ＯＰの発光態様と異なるものであっても良い。この場合、光点設定部１３が複数個の光点ＯＰの各々の発光色及び発光態様を設定するものであっても良い。
【００６０】
また、光点設定部１３は、仮想点生成部１２により設定又は更新された座標値ｒに応じて、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの各々のサイズを設定又は更新するものであっても良い。より具体的には、座標値ｒが大きいほど対応する光点ＯＰのサイズを小さくして、座標値ｒが小さいほど対応する光点ＯＰのサイズを大きくするものであっても良い。
【００６１】
以上のように、実施の形態１の投影制御装置１００は、乗り物１の動きに応じて、乗り物１が複数個の仮想点ＶＰによる仮想点群ＶＰＧ内を動いていると仮定した場合における乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの相対的な動きを算出する仮想点生成部１２と、乗り物１の室内に投影されるオプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの動きを相対的な動きに対応させる光点設定部１３と、投影装置２にオプティカルフローＯＦを投影させる制御を実行する投影制御部１４とを備える。これにより、乗り物１の室内の広い範囲にオプティカルフローＯＦを投影することができる。また、乗り物１の搭乗者が乗り物１の外の風景を十分に見ることができない場合であっても、当該搭乗者の感じる閉所感を低減することができる。また、この場合であっても、乗り物１の動きを当該搭乗者に視覚的に認識させることができる。
【００６２】
また、仮想点生成部１２は、乗り物１が定速移動しているときは乗り物１が加速移動しているときに比して相対的な動きが小さくなるように、乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの相対的な位置を設定する。これにより、乗り物１が一定の高速度にて移動しているとき、オプティカルフローＯＦの流れが激しくなるのを回避することができる。この結果、オプティカルフローＯＦの視認による乗り物１の搭乗者の疲労を低減することができる。
【００６３】
また、実施の形態１の投影システム２００は、乗り物１の室内にオプティカルフローＯＦを投影する投影装置２と、乗り物１の動きに応じて、乗り物１が複数個の仮想点ＶＰによる仮想点群ＶＰＧ内を動いていると仮定した場合における乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの相対的な動きを算出する仮想点生成部１２と、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの動きを相対的な動きに対応させる光点設定部１３と、投影装置２にオプティカルフローＯＦを投影させる制御を実行する投影制御部１４とを有する投影制御装置１００とを備える。これにより、投影制御装置１００による上記効果と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係る投影システムの要部を示すブロック図である。図６を参照して、実施の形態２の投影システム２００ａについて説明する。なお、図６において、図１に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
【００６５】
動き予測部１１ａは、乗り物１の動きを予測するものである。より具体的には、動き予測部１１ａは、所定時間Δｔ（例えば１秒）後における乗り物１の移動速度ｖ、加速度ａ及び旋回曲率Χ１，Χ２を予測するものである。
【００６６】
例えば、乗り物１が自動車である場合、動き予測部１１ａは、当該自動車におけるアクセルペダルの操作量を示す情報、当該自動車におけるブレーキペダルの操作量を示す情報、及び当該自動車が走行中の道路又は走行予定の道路における道路勾配を示す情報などを取得する。これらの情報は、当該自動車に設けられているセンサー、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）及びナビゲーションシステムなどから取得される。動き予測部１１ａは、これらの情報を用いて、所定時間Δｔ後における当該自動車の移動速度ｖ、加速度ａ及び旋回曲率Χ１，Χ２を予測する。
【００６７】
実施の形態２の投影システム２００ａにおける仮想点生成部１２は、乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの各々の位置を設定するとき、式（１）によりαを算出するようになっている。このとき、仮想点生成部１２は、動き予測部１１ａにより予測された加速度ａを用いるようになっている。すなわち、所定時間Δｔ後における加速度ａの予測値が用いられるようになっている。
【００６８】
また、実施の形態２の投影システム２００ａにおける仮想点生成部１２は、乗り物１が仮想点群ＶＰＧ内を動いていると仮定した場合における乗り物１に対する複数個の仮想点ＶＰの各々の相対的な動きを算出するとき（すなわち乗り物１の位置の変化量及び向きの変化量を算出して座標値ｒ，θ，φを更新するとき）、動き予測部１１ａにより予測された移動速度ｖ及び旋回曲率Χ１，Χ２を用いるようになっている。すなわち、所定時間Δｔ後における移動速度ｖ及び旋回曲率Χ１，Χ２の予測値が用いられるようになっている。
【００６９】
動き予測部１１ａ、仮想点生成部１２、光点設定部１３及び投影制御部１４により、投影制御装置１００ａの要部が構成されている。投影装置２及び投影制御装置１００ａにより、投影システム２００ａの要部が構成されている。
【００７０】
投影制御装置１００ａの要部のハードウェア構成は、実施の形態１にて図３を参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。すなわち、動き予測部１１ａ、仮想点生成部１２、光点設定部１３及び投影制御部１４の各々の機能は、プロセッサ２１及びメモリ２２により実現されるものであっても良く、又は処理回路２３により実現されるものであっても良い。
【００７１】
仮想点生成部１２及び光点設定部１３の動作は、実施の形態１にて図４のフローチャートを参照して説明したものと同様であるため、図示及び説明を省略する。ただし、ステップＳＴ１にてαを算出するとき、仮想点生成部１２は動き予測部１１ａにより予測された加速度ａを用いる。また、ステップＳＴ５にて乗り物１の位置の変化量及び向きの変化量を算出するとき、並びにステップＳＴ６にて座標値ｒ，θ，φを更新するとき、仮想点生成部１２は動き予測部１１ａにより予測された移動速度ｖ及び旋回曲率Χ１，Χ２を用いる。すなわち、ステップＳＴ１，ＳＴ５，ＳＴ６の処理において、所定時間Δｔ後における移動速度ｖ、加速度ａ及び旋回曲率Χ１，Χ２の予測値が用いられる。
【００７２】
これにより、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの動きを所定時間Δｔ後の乗り物１の動きに対応させることができる。乗り物１の搭乗者は、所定時間Δｔ後の乗り物１の動きを視覚的に認識することができるため、この動きに応じた体勢を予め取ることが可能となる。特に、乗り物１が乗用車又はバスなどの自動車である場合、加速、減速及び旋回が頻繁に行われる。このため、実施の形態２の投影システム２００ａを用いるのが好適である。
【００７３】
なお、所定時間Δｔは１秒に限定されるものではない。所定時間Δｔは所定時間Ｔと同等の値であっても良く、又は異なる値であっても良い。
【００７４】
また、投影制御装置１００ａは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例、すなわち投影制御装置１００と同様の種々の変形例を採用することができる。また、投影システム２００ａは、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例、すなわち投影システム２００と同様の種々の変形例を採用することができる。
【００７５】
以上のように、実施の形態２の投影制御装置１００ａは、乗り物１の動きを予測する動き予測部１１ａを備え、仮想点生成部１２は、動き予測部１１ａにより予測された乗り物１の動きに応じて、相対的な動きを算出する。これにより、オプティカルフローＯＦにおける複数個の光点ＯＰの動きを所定時間Δｔ後の乗り物１の動きに対応させることができる。この結果、乗り物１の搭乗者は、所定時間Δｔ後の乗り物１の動きに応じた体勢を予め取ることが可能となる。
【００７６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１  乗り物、２  投影装置、１１  動き算出部、１１ａ  動き予測部、１２  仮想点生成部、１３  光点設定部、１４  投影制御部、２１  プロセッサ、２２  メモリ、２３  処理回路、１００，１００ａ  投影制御装置、２００，２００ａ  投影システム。
【図１】
2020006764.tif 000003
【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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