(57)【要約】【課題】高い安全性を保ち、水槽の水中に情報を表示すること。【解決手段】水槽内に存在する生物を認識する生物認識部１３と、生物認識部１３が認識した生物に応じて投射情報を生成する投射情報生成部１６と、水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部５に、投射情報生成部１６が生成した投射情報が表示されるように投射部４による励起光の投射を制御する投射制御部１７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】
水槽内に存在する生物を認識する生物認識部と、
前記生物認識部が認識した生物に応じて投射情報を生成する投射情報生成部と、
前記水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部に、前記投射情報生成部が生成した前記投射情報が表示されるように投射部による励起光の投射を制御する投射制御部と、
を備えることを特徴とする投射制御装置。
【請求項２】
前記生物認識部が認識した生物の前記水槽内における位置情報を取得する生物位置情報取得部と、
前記生物位置情報取得部が取得した前記生物の位置情報に応じて、複数の前記表示部から情報を表示する前記表示部を選択する、または、前記表示部において情報を表示する領域を選択する選択部と
を備える請求項１に記載の投射制御装置。
【請求項３】
見学者が情報を表示させたい、または、居場所を知りたい生物を指定する入力操作を受け付ける入力部から入力情報を取得する入力情報取得部、
を備え、
前記生物認識部は、前記入力情報に対応する生物を認識する、
請求項１または２に記載の投射制御装置。
【請求項４】
前記水槽に対する見学者の相対的な位置を示す位置情報を含む見学者情報を取得する見学者情報取得部、
を備え、
前記投射情報生成部は、前記見学者情報取得部が取得した前記見学者情報に基づいて、前記表示部に対する投射方向に応じた投射情報を生成する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の投射制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の投射制御装置と、
水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部と、
前記表示部に対して励起光を投射する投射部と、
を備えることを特徴とする投射システム。
【請求項６】
水槽内に存在する生物を認識する生物認識ステップと、
前記生物認識ステップによって認識された生物に応じて投射情報を生成する投射情報生成ステップと、
前記水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部に、前記投射情報生成ステップによって生成された前記投射情報が表示されるように投射部による励起光の投射を制御する投射制御ステップと、
を含む投射制御方法。
【請求項７】
水槽内に存在する生物を認識する生物認識ステップと、
前記生物認識ステップによって認識された生物に応じて投射情報を生成する投射情報生成ステップと、
前記水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部に、前記投射情報生成ステップによって生成された前記投射情報が表示されるように投射部による励起光の投射を制御する投射制御ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射制御装置、投射システム、投射制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水族館などにおいて、水槽の水中に文字、画像、映像などを表示させたいという要望がある。液体中で情報を表示させることのできる情報表示装置に関する技術が知られている（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２００３−１３１５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液晶ディスプレイに防水対策を施して水槽の水中に配置する場合、全体が大型化し、コストが高くなる。液晶ディスプレイはバックライトおよび配線などを有するので、防水対策を施しても確実に水から保護することは難しい。また、バックライトを要しない透明ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを水槽の水中に配置する場合でも、透明ＥＬディスプレイが破損すると、水槽の水中に電圧が印加される。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い安全性を保ち、水槽の水中に情報を表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る投射制御装置は、水槽内に存在する生物を認識する生物認識部と、前記生物認識部が認識した生物に応じて投射情報を生成する投射情報生成部と、前記水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部に、前記投射情報生成部が生成した前記投射情報が表示されるように投射部による励起光の投射を制御する投射制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る投射システムは、上記の投射制御装置と、水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部と、前記表示部に対して励起光を投射する投射部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る投射方法は、水槽内に存在する生物を認識する生物認識ステップと、前記生物認識ステップによって認識された生物に応じて投射情報を生成する投射情報生成ステップと、前記水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部に、前記投射情報生成ステップによって生成された前記投射情報が表示されるように投射部による励起光の投射を制御する投射制御ステップとを含む。
【０００９】
本発明に係るプログラムは、水槽内に存在する生物を認識する生物認識ステップと、前記生物認識ステップによって認識された生物に応じて投射情報を生成する投射情報生成ステップと、前記水槽内に配置され、発光材に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部に、前記投射情報生成ステップによって生成された前記投射情報が表示されるように投射部による励起光の投射を制御する投射制御ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高い安全性を保ち、水槽の水中に情報を表示することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第一実施形態に係る投射システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、第一実施形態に係る投射システムを説明する概略図である。
【図３】図３は、第一実施形態に係る投射システムの表示部を説明する概略図である。
【図４】図４は、第一実施形態に係る投射システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】図５は、第二実施形態に係る投射システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】図６は、第二実施形態に係る投射システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、第三実施形態に係る投射システムの構成例を示すブロック図である。
【図８】図８は、第三実施形態に係る投射システムを説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る投射制御装置、投射システム、投射制御方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１３】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る投射システムの構成例を示すブロック図である。図２は、第一実施形態に係る投射システムを説明する概略図である。投射システム１は、水族館の展示用の水槽１００内に配置された自発光式の表示部５に、水槽１００内の生物１０１に関する情報を表示する。
【００１４】
水槽１００には、水中に、例えば、魚貝類、甲殻類および軟体類のような生物１０１が存在する。図２において、例えば、生物１０１１、生物１０１２、生物１０１３、生物１０１４を図示する。例えば、生物１０１１は、水槽１００の上部を遊泳しているエイである。例えば、生物１０１２は、水槽１００の中間部を遊泳しているサメである。例えば、生物１０１３は、水槽１００の中間部を遊泳しているイワシである。例えば、生物１０１４は、水槽１００の下部に生息するサンゴである。生物１０１１と生物１０１２と生物１０１３と生物１０１４との区別を特に要しない場合、生物１０１として説明する。本実施形態では、水槽１００は、正面１００ａから見学者が見学可能に配置されている。
【００１５】
生物１０１に関する情報は、例えば、学名、俗称、種目、体長、および、生態の情報である。生物１０１に関する情報は、種類ごとに共通の情報でもよいし、個体ごとに固有の情報でもよい。生物１０１に関する情報は、水槽１００内における生物１０１の位置を見学者にわかりやすく矢印などの図形で示す情報を含んでもよい。生物１０１に関する情報は、文字情報、絵図などの画像データ、または、映像データである。
【００１６】
投射システム１は、カメラ２と、センサ３と、投射部４と、表示部５と、記憶部６と、制御部（投射制御装置）１０とを有する。
【００１７】
カメラ２は、水槽１００内の生物１０１を識別可能に撮影する。カメラ２は、水槽１００内の水中に配置されている。カメラ２は、防水機能を有する。本実施形態では、カメラ２は、水槽１００の後側の上部に配置されている。カメラ２は、水槽１００内の全体を撮影範囲とする。撮影された映像データは、例えば毎秒３０フレームの画像から構成される動画像である。カメラ２は、撮影した映像データを制御部（投射制御装置）１０へ出力する。
【００１８】
センサ３は、水槽１００内の生物１０１を識別可能に検出するセンサである。センサ３は、カメラ２の近傍に配置されている。センサ３は、水槽１００内の水中に配置されている。センサ３は、防水機能を有する。本実施形態では、センサ３は、水槽１００の後側の上部に配置されている。センサ３は、水槽１００内の全体を検出範囲とする。センサ３は、例えば、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）である。センサ３は、生物１０１の形状、大きさ、色および模様を含む形態を検出可能である。センサ３は、検出結果であるセンサデータを制御部１０へ出力する。
【００１９】
投射部４は、表示部５に対して励起光を投射可能に配置される。投射部４は、水槽１００内の水中に配置されている。投射部４は、防水機能を有する。例えば、投射部４は、表示部５の発光材５４の励起光である紫外線を光源に使用した走査式のプロジェクタである。投射部４は、表示部５と向かい合って配置されている。投射部４は、表示部５ごとに配置されていてもよいし、複数の表示部５に対して１つ配置されていてもよい。投射部４は、制御部１０の投射制御部１７が出力した制御信号に基づいて生物１０１に関する情報を表示する励起光を表示部５に対して投射する。
【００２０】
投射部４は、表示部５との間の相対的な位置関係に応じて、歪みが補正された情報が表示されるように励起光を投射する。
【００２１】
本実施形態では、投射部４は、投射部４１と投射部４２とを含む。投射部４１は、水槽１００の前側の下部に配置されている。投射部４１は、表示部５１と表示部５２と表示部５３とに対して励起光を前側から投射する。投射部４２は、水槽１００の後側の上部に配置されている。投射部４２は、表示部５１と表示部５２と表示部５３とに対して励起光を後側から投射する。投射部４１と投射部４２との区別を特に要しない場合、投射部４として説明する。
【００２２】
表示部５は、見学者に視認させたい、生物１０１に関する情報を表示する自発光式のディスプレイである。表示部５は、発光材５４に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する。表示部５は、水槽１００内の水中に配置されている。表示部５は、防水機能を有する。表示部５は、水槽１００の底面に対して垂直に配置されていてもよいし、底面に対して傾斜して配置されていてもよい。表示部５は、水槽１００の前側の正面１００ａと平行に配置されていてもよい。表示部５は、平面形状に限定されず、湾曲形状であってもよい。
【００２３】
表示部５は、水槽１００内の生物１０１の生態に応じた位置に配置されている。表示部５は、水槽１００内の生物１０１がよくいる位置に応じて配置されている。例えば、水槽１００の底部にいる生物１０１の情報を表示するための表示部５は、水槽１００の底部に配置されている。例えば、水槽１００の中間部にいる生物１０１の情報を表示するための表示部５は、水槽１００の中間部に配置されている。例えば、水槽１００を早い速度で移動する生物１０１の情報を表示するための表示部５は、複数を、生物１０１の移動ルートに沿って配置されている。
【００２４】
図３を用いて、表示部５のより詳しい構成について説明する。図３は、第一実施形態に係る投射システムの表示部を説明する概略図である。表示部５は、第一耐水板５１と、第一耐水板５１と向かい合って配置される第二耐水板５２と、第一耐水板５１と第二耐水板５２との間に挟まれた自発光蛍光体膜５３とを板厚方向に重ねて形成されている。第一耐水板５１と第二耐水板５２とは、同一の材料で構成されている。第一耐水板５１と第二耐水板５２とは、例えば、ガラス板または耐水性樹脂板である。第一耐水板５１と第二耐水板５２と自発光蛍光体膜５３とは、透明である。これにより、情報を表示していない場合、表示部５は透明である。自発光蛍光体膜５３には、励起光が投射されると自発光する発光材５４が含まれる。発光材５４は、励起光を投射された部分が、例えば、緑、赤、青などの単色で発光する。または、発光材５４は、励起光の波長と発光材５４の性質との組み合わせによって、フルカラーで発光してもよい。このように構成された表示部５は、励起光を投射された部分の発光材５４が自発光することによって、情報を表示可能である。
【００２５】
表示部５は、用途に応じて、発光する色を選択することが好ましい。本実施形態では、表示部５は、生物１０１の生態に応じて、発光する色を選択することが好ましい。例えば、深海魚の近くに配置する場合、赤く発光する発光材５４を使用した表示部５を配置することが好ましい。
【００２６】
表示部５は、透明であり、表面と裏面との区別がないので、見学者が第一耐水板５１側に位置しても、見学者が第二耐水板５２側に位置してもよい。
【００２７】
また、表示部５は、透明であり、表面と裏面との区別がないので、励起光が投射される方向が限定されない。表示部５は、第一耐水板５１側から励起光が投射されても、第二耐水板５２側から励起光が投射されてもよい。表示部５は、見学者に対面する表面側から励起光が投射されても、表面と反対側の裏面側から励起光が投射されてもよい。
【００２８】
図２に戻って、表示部５は、配線を有しない。これにより、表示部５は、水槽１００の壁部に沿った位置に限定されず、水槽１００内の所望の位置に配置可能である。
【００２９】
本実施形態では、表示部５は、表示部５１と表示部５２と表示部５３とを含む。表示部５１は、水槽１００の後側の下部に配置されている。表示部５２は、水槽１００の中間部に配置されている。表示部５３は、水槽１００の前側の上部に配置されている。表示部５１と表示部５２と表示部５３とは、水槽１００の底面に対して垂直に配置されている。表示部５１と表示部５２と表示部５３とは、水槽１００の前側の正面１００ａと平行に配置されている。表示部５１と表示部５２と表示部５３との区別を特に要しない場合、表示部５として説明する。
【００３０】
表示部５は、投射部４１によって前側から励起光が投射される。または、表示部５は、投射部４２によって後側から励起光が投射される。表示部５は、水槽１００内の生物１０１との相対的な位置関係に応じて、投射部４１または投射部４２から励起光が投射される。表示部５は、水槽１００内の生物１０１によって励起光が遮られない位置にある投射部４から励起光が投射される。
【００３１】
図１に戻って、記憶部６は、投射システム１におけるデータの一時記憶などに用いられる。記憶部６は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。または、図示しない通信装置を介して無線接続される外部記憶装置であってもよい。記憶部６は、生物１０１に関する情報を記憶する。
【００３２】
制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などで構成された演算処理装置である。制御部１０は、記憶部６に記憶されているプログラムをメモリにロードして、プログラムに含まれる命令を実行する。制御部１０は、映像データ取得部１１と、センサデータ取得部１２と、生物認識部１３と、生物位置情報取得部１４と、選択部１５と、投射情報生成部１６と、投射制御部１７とを有する。制御部１０には図示しない内部メモリが含まれ、内部メモリは制御部１０におけるデータの一時記憶などに用いられる。
【００３３】
映像データ取得部１１は、カメラ２によって撮影された映像データを取得する。映像データ取得部１１は、取得した映像データを生物認識部１３と生物位置情報取得部１４とへ出力する。
【００３４】
センサデータ取得部１２は、センサ３によって取得されたセンサデータを取得する。センサデータ取得部１２は、取得したセンサデータを生物認識部１３と生物位置情報取得部１４とへ出力する。
【００３５】
生物認識部１３は、カメラ２によって撮影された映像データに画像処理を行い、水槽１００内に存在する生物１０１を認識する。生物認識部１３は、水槽１００内が明るい場合、例えば、水槽１００内の照度が閾値以上である場合、映像データから生物１０１を認識する。本実施形態では、生物認識部１３は、水槽１００内の例えば、魚貝類、甲殻類および軟体類を認識する。生物認識部１３は、認識結果を投射情報生成部１６へ出力する。
【００３６】
より詳しくは、生物認識部１３は、映像データに画像処理を行い、生物１０１の輪郭を検出して生物１０１の形態を認識する。生物認識部１３は、認識した生物１０１の形態から、認識辞書を使用したパターンマッチングによって生物１０１を認識する。認識辞書には、生物１０１として、例えば、魚貝類、甲殻類および軟体類の形態のような複数の形態が記憶されている。認識辞書は、生物１０１を各方向から識別可能な形態の情報が記憶されている。
【００３７】
または、生物認識部１３は、センサデータに信号処理を行い、生物１０１の輪郭を検出して生物１０１の形態を認識する。生物認識部１３は、水槽１００内が暗い場合、例えば、水槽１００内の照度が閾値未満である場合、センサデータから生物１０１を認識する。生物認識部１３は、認識した生物１０１の形態から、認識辞書を使用したパターンマッチングによって生物１０１を認識する。
【００３８】
生物位置情報取得部１４は、映像データに画像処理を行い、認識した生物１０１の水槽１００内の位置を示す位置情報を取得する。または、生物位置情報取得部１４は、センサデータに基づいて、生物１０１の水槽１００内の位置を示す位置情報を取得する。生物位置情報取得部１４は、取得した生物１０１の位置情報を選択部１５へ出力する。
【００３９】
選択部１５は、生物１０１の位置情報に基づいて、認識した生物１０１に関する情報の表示に適した表示部５、または、表示部５において情報を表示する領域を選択する。本実施形態では、選択部１５は、生物１０１の位置情報に基づいて、表示部５１と表示部５２と表示部５３とから、表示に適する表示部５１または表示部５２または表示部５３を選択する。選択部１５は、生物１０１の位置情報に基づいて、生物１０１に最も近い位置の表示部５を選択してもよい。選択部１５は、生物１０１の位置情報に基づいて、生物１０１が移動している場合、生物１０１の移動に応じて、常に生物１０１から近い位置の表示部５を選択してもよい。選択部１５は、生物１０１の位置情報に基づいて、水槽１００の正面１００ａに立つ見学者から視認しやすい位置、例えば、見学者に最も近い位置または視線の高さの位置の表示部５を選択してもよい。
【００４０】
さらに、選択部１５は、生物１０１の位置情報に基づいて、選択した表示部５に投射する投射部４を選択する。選択部１５は、生物１０１と選択した表示部５との相対的な位置関係に応じて、励起光が遮られないように投射部４を選択する。
【００４１】
選択部１５は、例えば、水槽１００の上部に位置する生物１０１１の位置情報に基づいて、生物１０１１に最も近い表示部５３を選択する。さらに、選択部１５は、生物１０１１と表示部５３との相対的な位置関係に基づいて、投射部４１または投射部４２を選択する。
【００４２】
選択部１５は、例えば、水槽１００の中間部に位置する生物１０１２の位置情報に基づいて、生物１０１２に最も近い表示部５２を選択する。さらに、選択部１５は、生物１０１２と表示部５２との相対的な位置関係に基づいて、投射部４２を選択する。
【００４３】
選択部１５は、例えば、水槽１００の中間部に位置する生物１０１３の位置情報に基づいて、生物１０１３に最も近い表示部５２を選択する。さらに、選択部１５は、生物１０１３と表示部５２との相対的な位置関係に基づいて、投射部４１を選択する。
【００４４】
選択部１５は、例えば、水槽１００の下部に位置する生物１０１４の位置情報に基づいて、生物１０１４に最も近い表示部５１を選択する。さらに、選択部１５は、生物１０１４と表示部５１との相対的な位置関係に基づいて、投射部４２を選択する。
【００４５】
選択部１５は、生物１０１の位置情報に基づいて、表示部５において、生物１０１に近い領域、見学者から見えやすい領域を選択してもよい。
【００４６】
または、選択部１５は、生物１０１１と生物１０１２と生物１０１３と生物１０１４との位置情報に基づいて、見学者から見えやすい表示部５２を選択する。さらに、選択部１５は、生物１０１１と生物１０１２と生物１０１３と生物１０１４と表示部５２との相対的な位置関係に基づいて、投射部４１または投射部４２をそれぞれ選択する。
【００４７】
投射情報生成部１６は、生物１０１の認識結果に基づいて、認識した生物１０１に応じて投射情報を生成する。投射情報生成部１６は、生物１０１の認識結果に基づいて、表示部５に表示させる生物１０１の投射情報を生成する。投射情報生成部１６は、記憶部６から、認識した生物１０１に関する情報を取得して投射情報を生成する。投射情報生成部１６は、外部の装置から、認識した生物１０１に関する情報を取得して投射情報を生成してもよい。投射情報生成部１６は、生物位置情報取得部１４が取得した位置情報、画像処理を行って取得した情報などに基づいて、認識した生物１０１に関する情報を取得して投射情報を生成してもよい。
【００４８】
投射情報生成部１６は、例えば、生物１０１１の投射情報として、生物１０１１の学名、俗称、種目、体長、および、生態の情報を投射情報とする。投射情報生成部１６は、生物１０１１に固有の情報、例えば、性別、飼育期間、捕獲地域のような情報を含んで生成してもよい。さらに、投射情報生成部１６は、水槽１００内における生物１０１１の位置を示す情報を含んで生成してもよい。投射情報生成部１６は、生物１０１１の形態や生態に応じて文字の大きさや色を変えて投射情報を生成してもよい。投射情報生成部１６は、生物１０１１が深海魚である場合、赤色で投射情報を生成してもよい。投射情報生成部１６は、生物１０１１の色と異なる色で投射情報を生成してもよい。投射情報生成部１６は、画像処理を行って取得した生物１０１の移動速度が閾値速度より速い場合、文字の大きさを通常より大きくしたり、視認性がより高い色の投射情報を生成してもよい。
【００４９】
さらに、投射情報生成部１６は、生物１０１の移動速度に合わせた長さの時間で表示可能な投射情報を生成してもよい。例えば、投射情報生成部１６は、画像処理を行って取得した生物１０１の移動速度が閾値速度より速い場合、短い時間で表示可能な投射情報を生成してもよい。例えば、投射情報生成部１６は、画像処理を行って取得した生物１０１の移動速度が閾値速度より遅い場合、長い時間で表示可能な投射情報を生成してもよい。このようにして、投射情報生成部１６は、生物１０１の移動速度に合わせて、生物１０１が表示部５の近傍を通過する間に表示可能な投射情報を生成してもよい。または、投射情報生成部１６は、生物１０１が表示部５の近傍を通過する通過時間の長さに合わせて、生物１０１が表示部５の近傍を通過する間に表示可能な投射情報を生成してもよい。
【００５０】
投射制御部１７は、選択部１５の選択結果と、投射情報生成部１６が生成した投射情報とに基づいて、選択した表示部５に、生成した投射情報を表示させるように、投射部４からの励起光の投射を制御する。
【００５１】
投射制御部１７は、投射制御部１７１と投射制御部１７２とを含む。投射制御部１７１は、投射部４１へ制御信号を出力する。投射制御部１７２は、投射部４２へ制御信号を出力する。投射制御部１７１と投射制御部１７２との区別を特に要しない場合、投射制御部１７として説明する。
【００５２】
次に、図４を用いて、投射システム１の制御部１０における処理の流れについて説明する。図４は、第一実施形態に係る投射システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００５３】
投射システム１の起動中、常時、カメラ２が水槽１００内を撮影して、撮影した映像データを制御部１０の生物認識部１３へ出力する。また、常時、センサ３が水槽１００内を検出して、センサデータを制御部１０の生物認識部１３へ出力する。生物認識部１３は、取得した映像データについて画像処理を行って、認識結果を投射情報生成部１６に出力する。または、生物認識部１３は、取得したセンサデータについて信号処理を行って、認識結果を投射情報生成部１６に出力する。投射システム１の起動中、制御部１０によって、ステップＳ１０１ないしステップＳ１０８の処理が繰り返される。
【００５４】
制御部１０は、生物認識部１３の認識結果に基づいて、生物１０１が認識されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。制御部１０は、検出結果が生物１０１が認識されたことを示すと判断した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。制御部１０は、検出結果が生物１０１が認識されていないことを示すと判断した場合（ステップＳ１０１でＮｏ）、ステップＳ１０１の処理を再度実行する。
【００５５】
制御部１０は、ステップＳ１０１で認識した生物１０１の位置情報を取得する（ステップＳ１０２）。より詳しくは、制御部１０は、生物位置情報取得部１４によって、映像データに画像処理を行い、生物１０１の水槽１００内の位置を示す位置情報を取得する。または、制御部１０は、生物位置情報取得部１４によって、センサデータに基づいて、生物１０１の水槽１００内の位置を示す位置情報を取得する。そして、制御部１０は、ステップＳ１０３に進む。
【００５６】
制御部１０は、認識した生物１０１に関する情報の表示に適した表示部５を選択する（ステップＳ１０３）。より詳しくは、制御部１０は、選択部１５によって、生物１０１の位置情報に基づいて、生物１０１に関する情報の表示に適する表示部５１または表示部５２または表示部５３を選択する。制御部１０は、ステップＳ１０４に進む。
【００５７】
制御部１０は、選択した表示部５に表示可能であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。より詳しくは、制御部１０は、選択部１５によって選択された表示部５に、生物１０１に関する情報を表示可能であるか否かを判断する。例えば、選択された表示部５に他の生物１０１に関する情報が表示されていない場合、表示可能であると判断する。制御部１０は、選択された表示部５に表示可能であると判断する場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、ステップＳ１０５に進む。例えば、選択された表示部５に他の生物１０１に関する情報がすでに表示されていて、さらに情報を表示するスペースがない場合、表示不可能であると判断する。制御部１０は、選択された表示部５に表示可能ではないと判断する場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、処理を終了する。
【００５８】
制御部１０は、投射情報を生成する（ステップＳ１０５）。より詳しくは、制御部１０は、投射情報生成部１６によって、認識した生物１０１に関する情報を取得して投射情報を生成する。そして、制御部１０は、ステップＳ１０６に進む。
【００５９】
制御部１０は、選択した表示部５に生成した投射情報を表示させる励起光を投射する(ステップＳ１０６)。より詳しくは、制御部１０は、投射制御部１７によって、選択部１５の選択結果と、投射情報生成部１６が生成した投射情報とに基づいて、選択した表示部５に投射情報を表示させるように投射部４を制御して励起光を投射する。そして、制御部１０は、ステップＳ１０７に進む。
【００６０】
制御部１０は、投射を終了するか否かを判断する(ステップＳ１０７)。制御部１０は、生物１０１の認識結果に基づいて、例えば、生物１０１が岩陰に隠れて認識されなくなった場合、投射を終了すると判断する。制御部１０は、生物１０１の位置情報に基づいて、例えば、生物１０１が表示部５から所定距離以上離れた場合、投射を終了すると判断する。制御部１０は、例えば、投射を開始してから所定時間が経過した場合、投射を終了すると判断する。制御部１０は、投射を終了すると判断する場合（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、ステップＳ１０８に進む。制御部１０は、投射を終了すると判断しない場合（ステップＳ１０７でＮｏ）、ステップＳ１０７の処理を再度実行する。
【００６１】
制御部１０は、生物１０１に関する情報を表示させる励起光の投射を終了する(ステップＳ１０８)。制御部１０は、処理を終了する。
【００６２】
このようにして、水族館の水槽１００内の水中に配置され、発光材５４に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部５に、投射部４によって励起光を投射して、生物１０１に関する情報を表示させる。
【００６３】
上述したように、本実施形態では、水族館の水槽１００内の水中に配置され、発光材５４に励起光が投射されることによって自発光して情報を表示する表示部５によって、生物１０１に関する情報を表示させることができる。
【００６４】
本実施形態では、表示部５は、第一耐水板５１と第二耐水板５２との間に自発光蛍光体膜５３を挟んで形成されている。本実施形態では、表示部５は、励起光が投射されない場合は透明である。本実施形態によれば、違和感なく、水槽１００内に表示部５を設置することができる。さらに、本実施形態によれば、水槽１００内に文字や絵図などの情報が浮かび上がっているように見えるので、高い視覚的効果を得ることができる。
【００６５】
本実施形態では、表示部５は、透明であり、表面と裏面との区別がないので、表面、裏面のどちらの方向からも励起光を投射することができる。
【００６６】
本実施形態では、表示部５は電気的な配線がないので、電気工事および防水対策を不要にすることができる。本実施形態によれば、簡易な構成で、水槽１００内の水中に情報を表示することができる。本実施形態は、高い安全性を保つことができる。
【００６７】
本実施形態では、表示部５の第一耐水板５１または第二耐水板５２が破損したとしても、水中に電圧が印加されることがない。本実施形態によれば、高い安全性を保つことができる。
【００６８】
本実施形態では、水槽１００内が明るい場合、映像データから生物１０１を認識し、水槽１００内が暗い場合、センサデータから生物１０１を認識することができる。本実施形態によれば、水槽１００内の生物１０１の認識精度を向上することができる。また、映像データからの生物１０１の認識処理と、センサデータからの生物１０１の認識処理とを併用して、水槽１００内の生物１０１の認識精度をさらに向上してもよい。
【００６９】
本実施形態では、水槽１００内が暗い場合、生物１０１に関する情報を表示している表示部５の自発光蛍光体膜５３の明かりによって生物１０１を照らすことができる。本実施形態によれば、生物１０１に関する情報を表示部５に表示することによって、水槽１００内の生物１０１の視認性を向上することができる。
【００７０】
魚、特に深海魚が生息する水域では、光の赤成分が吸収されて届かないため、魚、特に深海魚は、赤い光に感受性がない。本実施形態では、表示部５の自発光蛍光体膜５３の発光色を赤色に設定することにより、自発光蛍光体膜５３が点灯した際に、魚、特に深海魚に与える影響を低減することができる。
【００７１】
本実施形態では、表示部５は、配線を有しない。これにより、本実施形態では、表示部５を水槽１００内の所望の位置に配置することができる。本実施形態によれば、例えば、水槽１００内を移動する生物１０１でも、特定の位置から移動しない生物１０１でも、適切な位置に表示部５を設置して、情報を表示することができる。
【００７２】
［第二実施形態］
図５、図６を参照しながら、本実施形態に係る投射システム１Ａについて説明する。図５は、第二実施形態に係る投射システムの構成例を示すブロック図である。図６は、第二実施形態に係る投射システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。投射システム１Ａは、基本的な構成は第一実施形態の投射システム１と同様である。以下の説明においては、第一実施形態の投射システム１と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態は、入力部７Ａと入力情報取得部１８Ａとを備える点と、生物認識部１３Ａにおける処理が、第一実施形態と異なる。
【００７３】
入力部７Ａは、見学者が情報を表示させたい、または、居場所を知りたい生物１０１を指定する入力操作を受け付ける装置である。入力部７Ａは、例えば、マウス、キーボード、またはタッチパネルなどである。入力部７Ａは、例えば、音声による入力操作を受け付けてもよい。入力部７Ａは、例えば、生物１０１の名称を文字で入力する入力操作、または、生物１０１の示す画像データを選択する選択操作を受付可能である。入力部７Ａは、受け付けた操作情報、言い換えると、入力された入力情報を生物認識部１３Ａへ出力する。
【００７４】
入力情報取得部１８Ａは、入力部７Ａを介して入力された入力情報を取得する。入力情報は、見学者が情報を表示させたい、または、居場所を知りたい生物１０１を示す情報である。
【００７５】
生物認識部１３Ａは、映像データに画像処理を行って認識した生物１０１の形態から、認識辞書を使用したパターンマッチングによって入力情報に対応する生物１０１を認識する。または、生物認識部１３Ａは、センサデータに信号処理を行って認識した生物１０１の形態から、認識辞書を使用したパターンマッチングによって入力情報に対応する生物１０１を認識する。
【００７６】
次に、図６を用いて、投射システム１Ａの制御部１０Ａにおける処理の流れについて説明する。ステップＳ１１３ないしステップＳ１１９の処理は、図４に示すフローチャートのステップＳ１０２ないしステップＳ１０８と同様の処理を行う。
【００７７】
見学者は、情報を表示させたい、または、居場所を知りたい生物１０１がある場合、入力部７Ａを介して当該生物１０１を指定する入力操作を行う。
【００７８】
制御部１０Ａは、入力部７Ａから入力情報の入力があるか否かを判断する（ステップＳ１１１）。制御部１０Ａは、入力部７Ａから入力情報が入力されたことを示すと判断した場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、ステップＳ１１２に進む。制御部１０Ａは、入力部７Ａから入力情報の入力がないことを示すと判断した場合（ステップＳ１１１でＮｏ）、ステップＳ１１１の処理を再度実行する。
【００７９】
制御部１０Ａは、生物認識部１３Ａの認識結果に基づいて、入力情報に対応した生物１０１が認識されたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。制御部１０Ａは、認識結果が生物１０１が認識されたことを示すと判断した場合（ステップＳ１１２でＹｅｓ）、ステップＳ１１３に進む。制御部１０Ａは、認識結果が生物１０１が認識されていないことを示すと判断した場合（ステップＳ１１２でＮｏ）、ステップＳ１１２の処理を再度実行する。
【００８０】
以上のように、本実施形態は、見学者が情報を表示させたい、または、居場所を知りたい生物１０１を指定する操作を入力部７Ａを介して受け付ける。本実施形態は、見学者が情報を表示させたい、または、居場所を知りたい生物１０１について、情報を表示することができる。
【００８１】
［第三実施形態］
図７、図８を参照しながら、本実施形態に係る投射システム１Ｂについて説明する。図７は、第三実施形態に係る投射システムの構成例を示すブロック図である。図８は、第三実施形態に係る投射システムを説明する概略図である。投射システム１Ｂは、基本的な構成は第一実施形態の投射システム１と同様である。本実施形態は、見学者用カメラ８Ｂと見学者情報取得部１９Ｂとを備える点と、選択部１５Ｂと投射情報生成部１６Ｂとにおける処理が、第一実施形態と異なる。本実施形態では、水槽１００は、正面１００ａおよび後面１００ｂのどちらからでも見学者が見学可能に配置されている。
【００８２】
見学者用カメラ８Ｂは、水槽１００の周囲の見学者を撮影する。より詳しくは、見学者用カメラ８Ｂは、水槽１００に対する見学者の相対的な位置を取得可能に撮影する。見学者用カメラ８Ｂは、水槽１００に対する見学者の視線または顔の向きを取得可能に撮影してもよい。見学者用カメラ８Ｂは、撮影した映像データを制御部１０Ｂの見学者情報取得部１９Ｂへ出力する。
【００８３】
見学者情報取得部１９Ｂは、見学者用カメラ８Ｂが撮影した映像データに画像処理を行って、水槽１００に対する見学者の相対的な位置を示す位置情報を含む見学者情報を取得する。見学者情報取得部１９Ｂは、見学者用カメラ８Ｂが撮影した映像データに画像処理を行って、水槽１００に対する見学者の視線または顔の向きを見学者情報に含んで取得してもよい。
【００８４】
選択部１５Ｂは、見学者情報取得部１９Ｂが取得した見学者情報に応じて、選択した表示部５に対する投射情報の投射方向を選択する。
【００８５】
選択部１５Ｂは、例えば、見学者Ｍ１の見学者情報に基づいて、生物１０１１に最も近い表示部５３を選択する。選択部１５Ｂは、見学者Ｍ１の見学者情報に基づいて、見学者Ｍ１と生物１０１１と表示部５３との相対的な位置関係に基づいて、投射部４２によって正面１００ａとは反対側の後面１００ｂ側から正面１００ａ側に向かう方向を投射方向として選択する。この場合、投射方向と見学者Ｍ１が表示部５３を視認する方向とは反対向きである。
【００８６】
選択部１５Ｂは、例えば、見学者Ｍ２の見学者情報に基づいて、生物１０１１に最も近い表示部５３を選択する。選択部１５Ｂは、見学者Ｍ２の見学者情報に基づいて、見学者Ｍ２と生物１０１１と表示部５３との相対的な位置関係に基づいて、投射部４２によって後面１００ｂ側から正面１００ａ側に向かう方向を投射方向として選択する。この場合、投射方向と見学者Ｍ２が表示部５３を視認する方向とは同じ向きである。
【００８７】
投射情報生成部１６Ｂは、見学者情報取得部１９Ｂが取得した見学者情報と、選択部１５Ｂが選択した選択結果に応じて、投射情報を生成する。
【００８８】
例えば、選択部１５Ｂが、見学者Ｍ１が表示部５３を視認する方向と反対向きを投射方向として選択した場合、投射情報生成部１６Ｂは、投射情報を鏡像として生成する。
【００８９】
例えば、選択部１５Ｂが、見学者Ｍ２が表示部５３を視認する方向と同じ向きを投射方向として選択した場合、投射情報生成部１６Ｂは、投射情報を正像として生成する。
【００９０】
以上のように、本実施形態は、水槽１００に対する見学者の相対的な位置に応じて、表示部５に対する投射方向を選択して、投射情報を適切に生成することができる。
【００９１】
さて、これまで本発明に係る投射システム１について説明したが、上述した実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【００９２】
図示した投射システム１の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていなくてもよい。すなわち、各装置の具体的形態は、図示のものに限られず、各装置の処理負担や使用状況などに応じて、その全部または一部を任意の単位で機能的または物理的に分散または統合してもよい。
【００９３】
投射システム１の構成は、例えば、ソフトウェアとして、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。上記実施形態では、これらのハードウェアまたはソフトウェアの連携によって実現される機能ブロックとして説明した。すなわち、これらの機能ブロックについては、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、または、それらの組み合わせによって種々の形で実現できる。
【００９４】
上記した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものを含む。さらに、上記した構成は適宜組み合わせが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。
【００９５】
上記では、投射システム１は、生物位置情報取得部１４が取得した生物１０１の水槽１００内の位置に応じて、選択部１５が情報の表示に適した表示部５を選択するものとして説明したが、これに限定されない。例えば、表示部５が１つしかない場合、または、複数の表示部５に同じ情報を表示する場合のように、表示部５を選択しない場合、投射システム１は、生物位置情報取得部１４および選択部１５を備えなくてもよい。
【００９６】
上記では、励起光を投射する投射部４が水槽１００内の水中に配置されているものとして説明したが、水槽１００の外側に配置してもよい。これにより、簡易により高い防水対策を行うことができる。
【００９７】
上記では、カメラ２とセンサ３とは独立した装置であるものとして説明したがこれに限定されない。カメラ２とセンサ３とは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）スキャナを共用する１つの装置であってもよい。
【００９８】
上記では、表示部５は、水槽１００内に配置されているものとして説明したが、水槽１００の一つ以上の外周の全面を表示部５で構成してもよい。これにより、生物１０１の移動速度が速い場合、表示部５において、生物１０１を追従しながら情報を表示することができる。これにより、表示部５において、生物１０１の移動に応じて、情報を表示する位置を移動させることができる。また、生物１０１が見学者から見えにくい位置で移動しないような場合でも、表示部５において、生物１０１の位置に対応した位置に情報を表示することができる。
【００９９】
上記のステップＳ１１２において、認識結果が生物１０１が認識されていないことを示すと複数回繰り返して判断した場合、当該生物を前回認識したときに取得した生物の位置情報に基づいて、当該生物が隠れている可能性が高い場所を示す情報を表示する処理を実行してもよい。この場合、ステップＳ１１４では、当該生物を前回認識したときの位置情報に基づいて、表示部５を選択すればよい。また、投射情報としては、例えば、「この近くに、○○が隠れているかもしれません！」といった情報を生成すればよい。
【０１００】
さらに、表示部５は、例えば、サル山、ナイトサファリ、植物園のような屋外の生物の展示場所にも、電気工事および防水対策をせずに、感電や漏電による生物への影響を考慮せずに設置することが可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１        投射システム
２        カメラ
３        センサ
４        投射部
５        表示部
５１      第一耐水板
５２      第二耐水板
５３      自発光蛍光体膜
５４      発光材
６        記憶部
１０      制御部（投射制御装置）
１１      映像データ取得部
１２      センサデータ取得部
１３      生物認識部
１４      生物位置情報取得部
１５      選択部
１６      投射情報生成部
１７      投射制御部
【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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【図８】
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