(57)【要約】【課題】仮想現実空間を提供する仮想現実空間表示システムについて、火の取り扱い方の教育という観点で適切な処理を実行し、安全にかつ効果的に教育を行えるようにする。【解決手段】仮想現実空間表示システム１は、現実空間における疑似的なガスコンロの位置および姿勢を反映した状態で、仮想ガスコンロを仮想現実空間に表示すると共に、ユーザーが行ったアクションの内容に応じて、仮想ガスコンロの仮想バーナーから発生する仮想的な火の表示を制御し、これにより、ユーザーが現実空間でガスコンロに対して所定のアクションを行ったときに、その所定のアクションに起因してガスコンロのバーナーから出る火がどのような状態となるのかを具体性をもってイメージできるようにしている。【選択図】図２
2020056900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火または赤熱の発生源を含有する現実物体に準じた物体であって、実際には火または赤熱を発生させない熱源疑似物体の現実空間における位置および姿勢を検出する熱源疑似物体姿勢検出部と、
ユーザーに装着されたヘッドマウントディスプレイの現実空間における位置および姿勢を検出するヘッドマウントディスプレイ姿勢検出部と、
前記ヘッドマウントディスプレイ姿勢検出部の検出結果に基づいて、現実空間における前記ヘッドマウントディスプレイの位置および姿勢を反映した状態で、前記ヘッドマウントディスプレイに仮想現実空間を表示する表示制御部と、
現実空間において前記熱源疑似物体に対して前記ユーザーにより行われたアクションの内容を検出するアクション検出部とを備え、
前記表示制御部は、
前記熱源疑似物体姿勢検出部の検出結果に基づいて、現実空間における前記熱源疑似物体の位置および姿勢を反映した状態で、前記熱源疑似物体に対応する仮想オブジェクトである熱源仮想オブジェクトを仮想現実空間に表示すると共に、前記アクション検出部により検出されたアクションの内容に応じて、前記熱源仮想オブジェクトの仮想的な発生源から発生する仮想的な火または赤熱の表示を制御する
ことを特徴とする仮想現実空間表示システム。
【請求項２】
アクションの内容は、点火、火力の増大／減少および消火のうち少なくとも１つを意図して行われる動作を含み、
前記表示制御部は、
前記アクション検出部により検出されたアクションの内容が点火に係る動作の場合は、前記仮想的な発生源から前記仮想的な火を発生させ、火力の増大／減少の場合は、前記仮想的な発生源から発生する前記仮想的な火の火力を増大／減少し、消火の場合は、前記前記仮想的な発生源から発生する前記仮想的な火を消滅させる
ことを特徴とする請求項１に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項３】
火または赤熱によって加熱される対象となる現実物体に対応する被加熱対応物体の現実空間における位置および姿勢を検出する被加熱対応物体姿勢検出部と、
前記熱源疑似物体姿勢検出部および前記被加熱対応物体姿勢検出部の検出結果に基づいて、現実空間における前記熱源疑似物体の疑似的な発生源と前記被加熱対応物体との位置関係を検出する被加熱物体位置関係検出部と、
前記被加熱物体位置関係検出部の検出結果に基づいて、前記疑似的な発生源から火または赤熱が発生したと仮定し、更に、前記被加熱対応物体の位置に前記被加熱対応物体に対応する現実物体が存在していると仮定した場合に、その現実物体に対して火または赤熱が及ぼす影響および当該影響によってその現実物体またはその現実物体を介して熱が伝えられる対象に生じる状態の変化を算出する影響算出部とを更に備え、
前記表示制御部は、
前記被加熱対応物体姿勢検出部の検出結果に基づいて、現実空間における前記被加熱対応物体の位置および姿勢を反映した状態で、前記被加熱対応物体に対応する仮想オブジェクトである第１被加熱仮想オブジェクトを仮想現実空間に表示すると共に、前記第１被加熱仮想オブジェクトを介して熱が伝えられる対象がある場合には、その対象の仮想オブジェクトである第２被加熱仮想オブジェクトを仮想現実空間に表示する一方、
前記影響算出部の算出結果に基づいて、前記火または赤熱が及ぼす影響および前記状態の変化を反映して、前記第１被加熱仮想オブジェクトおよび前記第２被加熱仮想オブジェクトの表示を制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項４】
前記熱源疑似物体は、ガスコンロに準じた物体であり、ガスコンロにおいて点火スイッチが設けられた位置と同様の位置に、ガスコンロの点火スイッチと同等の操作感を持った疑似的な点火スイッチが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項５】
前記表示制御部は、
前記アクション検出部によって、ガスコンロに係る前記熱源疑似物体の疑似的な点火スイッチに対する点火または消火を指示する操作が検出された場合、ガスコンロに係る前記熱源仮想オブジェクトの仮想的なバーナーから前記仮想的な火を発生させ、または、前記仮想的なバーナーから発生する前記仮想的な火を消滅させる
ことを特徴とする請求項４に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項６】
前記アクション検出部は、前記疑似的な点火スイッチに対する点火を指示する操作を検出した場合には、現実のガスコンロで点火が成功するときの条件に準じた所定の条件を満たす態様で操作が行われたか否かを判定し、
前記表示制御部は、
前記アクション検出部により前記所定の条件を満たす態様で操作が行われたと判定された場合にのみ、前記仮想的な火を発生させる
ことを特徴とする請求項５に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項７】
前記表示制御部は、
前記所定の条件を満たす態様で行われた一の操作に応じて前記仮想的な火を発生させる場合、点火時の火力を所定のレベルとする一方、
当該一の操作の前に、前記アクション検出部により前記所定の条件を満たさないと判定された他の操作が行われている場合には、点火時の火力を前記所定のレベルを上回るレベルとする
ことを特徴とする請求項６に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項８】
ガスコンロの火によって加熱されて具材を温める調理器具に対応する被加熱対応物体の現実空間における位置および姿勢を検出する被加熱対応物体姿勢検出部と、
前記熱源疑似物体姿勢検出部および前記被加熱対応物体姿勢検出部の検出結果に基づいて、ガスコンロに係る前記熱源疑似物体の疑似的なバーナーと調理器具に係る前記被加熱対応物体との現実空間における位置関係を検出する被加熱物体位置関係検出部と、
前記被加熱物体位置関係検出部の検出結果に基づいて、前記疑似的な火の発生源から火が発生したと仮定し、更に、前記被加熱対応物体の位置に調理器具が存在していると仮定した場合に、その調理器具に対して火が及ぼす影響および当該影響によって調理器具または調理器具により温められる具材に生じる状態の変化を算出する影響算出部とを更に備え、
前記表示制御部は、
前記被加熱対応物体姿勢検出部の検出結果に基づいて、現実空間における前記被加熱対応物体の位置および姿勢を反映した状態で、前記被加熱対応物体に対応する仮想オブジェクトである調理器具仮想オブジェクトを仮想現実空間に表示すると共に、前記調理器具仮想オブジェクトにより温められる具材がある場合には、その具材の仮想オブジェクトである具材仮想オブジェクトを仮想現実空間に表示する一方、
前記影響算出部の算出結果に基づいて、前記火が及ぼす影響および前記状態の変化を反映して、前記調理器具仮想オブジェクトおよび前記具材仮想オブジェクトの状態を調整する
ことを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項９】
前記表示制御部は、
前記アクション検出部によって、ガスコンロに係る前記熱源疑似物体の疑似的な火力調整レバーに対する火力を調整する指示する操作が検出された場合、前記仮想的なバーナーから発生する前記仮想的な火の火力を調整し、
前記影響算出部は、
前記仮想的な火の火力を反映して、前記火が及ぼす影響および前記状態の変化を算出する
ことを特徴とする請求項８に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項１０】
可燃物に対応する可燃物対応物体の現実空間における位置および姿勢を検出する可燃物対応物体姿勢検出部と、
前記熱源疑似物体姿勢検出部および前記可燃物対応物体姿勢検出部の検出結果に基づいて、ガスコンロに係る前記熱源疑似物体の疑似的なバーナーと前記可燃物対応物体との現実空間における位置関係を検出する可燃物位置関係検出部と、
前記可燃物位置関係検出部の検出結果に基づいて、前記疑似的な火の発生源から火が発生したと仮定し、更に、前記可燃物対応物体の位置に可燃物が存在していると仮定した場合に、その可燃物に火が移るか否かを判定する可燃物燃焼判定部とを更に備え、
前記表示制御部は、
前記可燃物対応物体姿勢検出部の検出結果に基づいて、現実空間における前記可燃物対応物体の位置および姿勢を反映した状態で、前記可燃物対応物体に対応する仮想オブジェクトである可燃物仮想オブジェクトを仮想現実空間に表示する一方、
前記可燃物燃焼判定部により火が移ると判定された場合には、前記可燃物仮想オブジェクトが燃える仮想的な様子を表示する
ことを特徴とする請求項４から９のいずれか１項に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項１１】
前記ヘッドマウントディスプレイには、音声出力するスピーカーが設けられており、
前記アクション検出部により検出されたアクションの内容に応じて、前記スピーカーによる音声出力を制御する音声出力制御部を更に備え、
前記音声出力制御部は、
前記アクション検出部によって、ガスコンロに係る前記熱源疑似物体の疑似的な点火スイッチに対する操作が検出された場合、ガスコンロに対して同じ操作が行われた場合に発生する音に準じた音を前記ヘッドマウントディスプレイの前記スピーカーから音声出力させる
ことを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項１２】
レンジフードに準じた物体であり、レンジフードにおいて風量調整ボタンが設けられた位置と同様の位置に疑似的な風量調整ボタンが設けられた疑似レンジフードの現実空間における位置および姿勢を検出する疑似レンジフード姿勢検出部を更に備え、
前記音声出力制御部は、
前記アクション検出部によって、前記疑似レンジフードの疑似的な風量調整ボタンに対する操作が検出された場合、レンジフードに対して同じ操作が行われた場合に発生する音に準じた音を前記ヘッドマウントディスプレイの前記スピーカーから音声出力させる
ことを特徴とする請求項１１に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項１３】
前記熱源疑似物体は、火または赤熱の発生源となる木炭を収容可能な火鉢に準じた物体であることを特徴とする請求項１に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項１４】
前記表示制御部は、
前記アクション検出部によって、火鉢に係る前記熱源疑似物体の疑似的な収容スペースに木炭を収容する動作または火鉢に係る前記熱源疑似物体から木炭を取り出す動作が検出された場合、検出された動作の内容に応じて、火鉢に係る前記熱源仮想オブジェクトの仮想的な収容スペースに収容された仮想的な木炭または取り出された仮想的な木炭が発する火または赤熱の表示を制御する
ことを特徴とする請求項１３に記載の仮想現実空間表示システム。
【請求項１５】
火鉢に係る前記熱源疑似物体に対応して設けられた気流センサーの検出結果に基づいて、火鉢に係る前記熱源疑似物体の疑似的な収容スペースにおける気流の状態を検出する気流状態検出部を更に備え、
前記表示制御部は、
前記気流状態検出部により検出された気流の状態に応じて、火鉢に係る前記熱源仮想オブジェクトの仮想的な収容スペースに収容された仮想的な木炭が発する火または赤熱の表示を制御する
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の仮想現実空間表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想現実空間を提供する仮想現実空間表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザーの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイに仮想現実空間を表示し、ユーザーに仮想的な世界をあたかも現実のように体験させるシステムが徐々に普及してきている。この種のシステムには、現実空間に実際に存在する物体に対応する仮想オブジェクトを仮想現実空間に表示し、ユーザーに提供される仮想現実空間に、現実空間とリンクするリアルさを付加することにより、臨場感のある仮想的な世界をユーザーが体験できるようにしたものがある。例えば、特許文献１には、現実空間（実空間）に実際に存在する物体（実物体）の位置および姿勢を検出し、検出結果に基づいて、現実空間における物体の位置および姿勢を反映して、仮想現実空間（仮想空間）に仮想オブジェクト（仮想物体）を表示し、現実空間の物体がユーザーにより移動された場合には、仮想現実空間において仮想オブジェクトも移動されるようにしたシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９９２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来より、小学生以下程度の子どもに対して、火の取り扱い方を教育することが行われている。当該教育は、基本的には、家庭や学校でガスコンロ等の実際に火を発生する器具や設備を利用して、保護者や教師等の大人が子どもに終始付き添って行われる。この通り、従来より子どもに対する火の取り扱い方の教育が行われているものの、実際には、学校や家庭でこのような教育が行われることが減ってきているという現実がある。これは、子どもに火の取り扱い方を学ばせるためには、十分な事前準備と安全対策を行う必要があるため、煩わしさや危険性を回避すべく火を取り扱う教育を減らす傾向が社会にあるからである。
【０００５】
しかしながら、人間にとって成長の過程で火の取扱いに関する正しい知識を習得することは重要である。火の取扱いに関する正しい知識を習得するためには、幼少期に火の取り扱い方の教育を受けることが非常に有効である。そして、特許文献１に記載されたシステムのように仮想現実空間をユーザーに提供するシステムを利用すれば、実際に火を使用することなく、つまり、火に伴う危険性を回避しつつ、このような教育を行うことが可能であると考えられる。しかし、「火の取り扱い方の教育」という観点で適切な処理を実行し、効果的に教育を行えるようにしたシステムは存在しなかった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、仮想現実空間を提供する仮想現実空間表示システムについて、火の取り扱い方の教育という観点で適切な処理を実行し、安全にかつ効果的に教育を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明では、火または赤熱の発生源を含有する現実物体に準じた熱源疑似物体の現実空間における位置および姿勢を反映した状態で、熱源疑似物体に対応する熱源仮想オブジェクトを仮想現実空間に表示すると共に、ユーザーが熱源疑似物体に対して行ったアクションの内容に応じて、熱源仮想オブジェクトから発生する仮想的な火または赤熱の表示を制御するようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
上記のように構成した本発明によれば、ユーザーが熱源疑似物体に対して行ったアクションの内容に応じて仮想現実空間内に表示された火又は赤熱の表示が制御されるため、ユーザーは、現実空間で所定のアクションを行ったときに、その所定のアクションに起因して火または赤熱がどのような状態となるのかを具体性をもってイメージしながら、現実感をもって火の取り扱い方に関する知識を習得できる。すなわち、本発明によれば、仮想現実空間を提供する仮想現実空間表示システムについて、火の取り扱い方の教育という観点で適切な処理を実行し、安全にかつ効果的に教育を行えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る仮想現実空間表示システムに関連する装置、部材の物理的構成例および配置例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る仮想現実空間表示システムを構成する各装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図３】ユーザーに視認される第１仮想現実空間の一例を示す図である。
【図４】疑似点火スイッチの動きを説明するための図である。
【図５】ユーザーに視認される第１仮想現実空間の一例を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る仮想現実空間表示システムに関連する部材の物理的構成例を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る仮想現実空間表示システムを構成する各装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図８】ユーザーに視認される第２仮想現実空間の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る仮想現実空間表示システム１に関連する装置、部材の物理的構成例および配置例を単純化して模式的に示す図である。仮想現実空間表示システム１は、ユーザーに火の取り扱い方を教育することを目的の１つとするシステムであり、安全な環境でユーザーが火の取扱いに関する疑似的な体験をすることを可能とし、その体験を通して現実感および具体性をもって火の取扱いを学習できることを可能とする。特に、本実施形態に係る仮想現実空間表示システム１は、１０歳代前後の教育を受けている世代の子どもに、ガスコンロを用いた火の取り扱い方を教育することを目的の１つとしている。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態では、ユーザーの学習が行われる空間である対象空間２（特許請求の範囲の「現実空間」に相当）が用意される。対象空間２は、学校や消防署、ショッピングセンター等の施設の一室の内部空間や、イベント会場等の会場に設けられたブースの内部空間等であり、必ずしも閉じられたものである必要はない。対象空間２は、一例として家庭の台所である。
【００１２】
対象空間２には、疑似ガスコンロ３（特許請求の範囲の「熱源疑似物体」に相当）および疑似レンジフード４が設置されている。疑似ガスコンロ３は、ガスを燃料として火を実際に出力することができるガスコンロ（以下、疑似ガスコンロ３と区別するために「本物ガスコンロ」という）に準じて製作された疑似的なガスコンロであり、実際には火を出力する機能を有していない。つまり、疑似ガスコンロ３に対してどのような操作を行ったとしても、実際には疑似ガスコンロ３から火は発生しない。なお、ガス管やガスボンベと接続されていない本物ガスコンロ、あるいは火を発生させる機能をなくしたものを疑似ガスコンロ３としてもよい。図１に示すように、疑似ガスコンロ３は、キッチンカウンターを模した設置台５に、本物ガスコンロがキッチンカウンターに設置される態様と同様の態様で収納されている。
【００１３】
本実施形態では、疑似ガスコンロ３は、ビルトインタイプの特定の機種の本物ガスコンロを模して製作されており、その本物ガスコンロの本体の外形寸法と略同一の外形寸法の本体６を有する。この本体６には、本物ガスコンロに設けられた部品に対応する疑似的な部品が、本物ガスコンロにおける位置と略同一の位置に設けられている。より詳細には、本体６の上面には、２つの疑似的なバーナーである疑似バーナー７が離間して設けられている。各疑似バーナー７に対応する位置には、疑似バーナー７に付随する部品（疑似的なバーナーリングや五徳等）が設けられている。また、本体６の正面には、中央部に疑似的なグリルである疑似グリル８が設けられていると共に、疑似グリル８の左側に１個、右側に２個、疑似的な点火スイッチである疑似点火スイッチ９が設けられている。これら疑似点火スイッチ９のそれぞれの上方には、疑似的な火力調整レバーである疑似火力調整レバー１０のそれぞれが設けられている。疑似グリル８の左側にある疑似点火スイッチ９Ｌ、および、この疑似点火スイッチ９Ｌの上方に設けられた疑似火力調整レバー１０Ｌは、本体６の上面の左側に設けられた疑似バーナー７Ｌに対応している。また、一番右側に配置された疑似点火スイッチ９および疑似火力調整レバー１０は、右側の疑似バーナー７に対応しており、その左隣に配置された疑似点火スイッチ９および疑似火力調整レバー１０は、疑似グリル８に対応している。なお、本実施形態では、疑似ガスコンロ３をビルトインタイプとしているが、他のタイプとしてもよい。
【００１４】
疑似点火スイッチ９は、本物ガスコンロに係る点火スイッチと略同一の操作感で操作可能な構成となっている。すなわち、スイッチを指で押下したときにスイッチの操作面に加わる力の態様とスイッチの挙動との関係や、スイッチの押し始め、押している途中、押し終わりにユーザーの指に生じる感覚等は、疑似点火スイッチ９と、本物ガスコンロに係る点火スイッチとで略同一である。従って、ユーザーは、あたかも本物ガスコンロに係る点火スイッチを操作しているかのように、疑似点火スイッチ９を操作することができる。疑似火力調整レバー１０も、本物ガスコンロに係る火力調整レバーと略同一の操作感で操作可能な構成となっている。
【００１５】
疑似レンジフード４は、本物のレンジフードを模して製作された疑似的なレンジフードである。疑似レンジフード４は、換気扇を回す機能は実際には有していない。疑似レンジフード４の疑似的なカバーの所定の位置には、疑似風量調整ボタン群１２が設けられている。疑似風量調整ボタン群１２は、換気扇の停止を疑似的に指示するボタンのほか、小、中、大の風量で換気扇を回すことを疑似的に指示するボタンを含んでおり、疑似風量調整ボタン群１２の何れかのボタンを操作することによって、換気扇の停止、および、特定の風量での換気扇の運転を疑似的に指示することができる。疑似レンジフード４は、疑似ガスコンロ３との関係で、本物のレンジフードが通常設けられる位置に設置されている。
【００１６】
図１では描画されていないが、疑似ガスコンロ３の内部には、プロセッサーが実装された制御基板を有するガスコンロ制御ユニット１５（図２）が設けられており、疑似レンジフード４の内部には、プロセッサーが実装された制御基板を有するレンジフード制御ユニット１６（図２）が設けられている。また、設置台５の横には情報処理装置１７が設けられている。図１では、情報処理装置１７は、説明の便宜上、設置台５の横に設置されているが、情報処理装置１７が設置される場所はどこでもよく、対象空間２の外に設置されていてもよい。また、疑似ガスコンロ３の所定の位置には複数の受光センサー１８（図２）が設けられた第１トラッカー１９が設けられ、疑似レンジフード４の所定の位置には複数の受光センサー２０（図２）が設けられた第２トラッカー２１が設けられている。また、対象空間２の所定の位置には、２つのトラッキングセンサー２３が設けられている。なお、トラッキングセンサー２３の個数は２個に限定されるものではなく、トラッキングセンサー２３の仕様や、求められる精度に応じて、適切な個数のトラッキングセンサー２３が配置される。
【００１７】
また、図１に示すように、ユーザーの頭部にはヘッドマウントディスプレイ２５（以下、「ＨＭＤ２５」という）が装着される。ＨＭＤ２５は、ユーザーの頭部に装着して使用される非透過型の視覚装置であり、ユーザーの両目を覆うアイマスク２６とヘッドフォン型のスピーカー２７とを備えている。アイマスク２６の内部において右目、左目に対応する位置にはそれぞれ、画像を表示する小型の右目用ディスプレイ２８および左目用ディスプレイ２９（いずれも図２）が設けられており、ＨＭＤ２５を装着するユーザーは、スピーカー２７が出力する音声を聴取しつつ、外界の光景を視界に含まない状態で各ディスプレイに表示された画像に基づく仮想現実空間（詳細は後述）を視認することができる。ＨＭＤ２５の所定の位置には、複数の受光センサー３０（図２）が設けられている。
【００１８】
また、図１に示すように、ユーザーの手（本実施形態では利き手のみとする）には、コントローラー３２が装着されている。コントローラー３２は、手袋や、腕時計のようなリング、手に引き回される専用の部材等の介在部材を介してユーザーの手に装着される。コントローラー３２の所定の位置には、複数の受光センサー３３（図２）が設けられている。
【００１９】
また、対象空間２には、疑似フライパン３５が事前に用意される。疑似フライパン３５は、本物のフライパンを模して製作された疑似的なフライパンである。ただし、疑似フライパン３５は、本物のフライパンと同様の柄が設けられた物体であればよく、柄のみの物体であってもよい。また、本物のフライパンを疑似フライパン３５としてもよい。疑似フライパン３５の所定の位置には複数の受光センサー３６（図２）が設けられた第３トラッカー３７が設けられている。疑似フライパン３５は、特許請求の範囲の「被加熱対応物体」に相当する。
【００２０】
また、対象空間２には、疑似キッチンペーパー箱３８が事前に用意される。疑似キッチンペーパー箱３８は、本物のキッチンペーパー箱を模して製作された疑似的なキッチンペーパー箱（可燃物）である。ただし、本物のキッチンペーパー箱を疑似キッチンペーパー箱３８としてもよい。疑似キッチンペーパー箱３８の所定の位置には複数の受光センサー３９（図２）が設けられた第４トラッカー４０が設けられている。
【００２１】
仮想現実空間表示システム１に関連する装置、部材が以上のように配置された状態で、ＨＭＤ２５を装着するユーザーに対して、仮想現実空間表示システム１を用いて火の取扱いに関する教育が行われる。本実施形態では、火の取扱いに関する教育において、３個の体験メニューが計画された体験プログラム（詳細は後述）が用意されており、ユーザーは、体験プログラムで計画された３個の体験メニューを順次実行することにより、ガスコンロの使用方法（ガスコンロを使用した火の取り扱い方）が体系的に効率よく学べるようになっている。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る仮想現実空間表示システム１を構成する各装置の機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、仮想現実空間表示システム１は、情報処理装置１７、ＨＭＤ２５、ガスコンロ制御ユニット１５、レンジフード制御ユニット１６、第１トラッカー１９、第２トラッカー２１、第３トラッカー３７、第４トラッカー４０およびコントローラー３２を含んで構成されている。
【００２３】
図２に示すように、情報処理装置１７は、機能構成として、通信部４５、ＨＭＤ姿勢検出部４６、表示対象物体姿勢検出部４７、表示制御部４８、アクション検出部４９、影響算出部５０、被加熱物体位置関係検出部５１、音声出力制御部５２、可燃物位置関係検出部５３および可燃物燃焼判定部５４を備えている。また、ＨＭＤ２５は、機能構成として、通信部５９、表示実行部６０、音声出力実行部６１およびＨＭＤ姿勢情報送信部６２を備えている。また、ガスコンロ制御ユニット１５は、機能構成として、通信部６３およびガスコンロ操作検出部６４を備えている。また、レンジフード制御ユニット１６は、機能構成として、通信部６５およびレンジフード操作検出部６６を備えている。
【００２４】
また、第１トラッカー１９は、機能構成として、通信部７０および第１トラッカー姿勢情報送信部７１を備えている。第２トラッカー２１は、機能構成として、通信部７２および第２トラッカー姿勢情報送信部７３を備えている。第３トラッカー３７は、機能構成として、通信部７４および第３トラッカー姿勢情報送信部７５を備えている。第４トラッカー４０は、機能構成として、通信部７６および第４トラッカー姿勢情報送信部７７を備えている。コントローラー３２は、機能構成として、通信部７８およびコントローラー姿勢情報送信部７９を備えている。
【００２５】
上記各機能ブロック４５〜５４、５９〜６６、７０〜７７は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック４５〜５４、５９〜６６、７０〜７７は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。以上のことは、第２実施形態の各機能ブロックについても同様である。
【００２６】
図２に示すように、情報処理装置１７は、記憶手段として、記憶部８０を備えている。記憶部８０には、仮想現実空間表示用データ８１および表示対象物体表示用データ８２が記憶されている。これらデータの内容については後述する。なお、これらデータの一部または全部を、情報処理装置１７と通信可能な装置（例えば、外部記憶装置）が記憶する構成としてもよい。
【００２７】
図２に示すように、情報処理装置１７は、仮想現実空間表示システム１の他の装置のそれぞれと通信可能に接続されている。仮想現実空間表示システム１を構成する各装置の通信部は、接続された外部装置と所定の通信プロトコルに従って通信する。本実施形態では、情報処理装置１７と、仮想現実空間表示システム１の他の装置のそれぞれとは無線通信するものとする。ただし、接続された２つの装置間の接続形態は有線接続であっても無線接続であってもよく、また、装置間通信で用いられる通信プロトコルは何であってもよい。有線接続の場合、通信プロトコルとして例えばＵＳＢを用いることができ、無線接続の場合、通信プロトコルとして例えば、Bluetooth（登録商標）を用いることができる。
【００２８】
以下、仮想現実空間表示システム１の基本的な機能である仮想現実空間表示機能を説明し、その後、体験プログラムで計画されている各体験メニューがユーザーにより行われるときの各装置の動作をユーザーの行動と併せて説明する。
【００２９】
＜仮想現実空間表示機能＞
まず、仮想現実空間表示機能、および、仮想現実空間表示機能を実行するときの各装置の動作について説明する。仮想現実空間表示機能は、トラッキングの対象（具体的には、疑似ガスコンロ３、疑似レンジフード４、ユーザーの手、疑似フライパン３５および疑似キッチンペーパー箱３８）に対応する仮想オブジェクトが配置された仮想現実空間をＨＭＤ２５に表示し、ユーザーに視認させる機能である。ＨＭＤ２５が装着された後、所定のモードがオンとなると仮想現実空間表示機能が実行される。ユーザーによって体験メニューが実行されている間は、基本的には仮想現実空間表示機能が実行され、ユーザーは、あたかも仮想現実空間へ入り込んだような没入感を得つつ体験メニューを実行することができる。
【００３０】
仮想現実空間表示機能の実行中、２つのトラッキングセンサー２３はそれぞれ、同期用のフラッシュと赤外線レーザーとを規則に従って所定の態様で照射する。一例として、２つのトラッキングセンサー２３は、同期用のフラッシュの照射、赤外線レーザーの第１の方向への走査、同期用フラッシュの照射、赤外線レーザーの第２方向への走査を繰り返し実行する。
【００３１】
ＨＭＤ２５のＨＭＤ姿勢情報送信部６２は、複数の受光センサー３０によるフラッシュおよび赤外線レーザーの受光結果に基づいて、所定周期でＨＭＤ姿勢情報を生成する。ＨＭＤ姿勢情報は、情報処理装置１７のＨＭＤ姿勢検出部４６が対象空間２におけるＨＭＤ２５の位置および姿勢を算出する際に使用する情報を含んでいる。例えば、ＨＭＤ姿勢情報は、受光センサー３０のそれぞれについて、同期用のフラッシュの受信タイミングと赤外線レーザーの受信タイミングとの時間差を算出するために必要な情報を含んでいる。ＨＭＤ姿勢情報送信部６２は、所定周期で生成したＨＭＤ姿勢情報を情報処理装置１７のＨＭＤ姿勢検出部４６に送信する。
【００３２】
また、第１トラッカー１９の第１トラッカー姿勢情報送信部７１は、複数の受光センサー１８の受光結果に基づいて、第１トラッカー１９の対象空間２における位置および姿勢の算出に使用する第１トラッカー姿勢情報を所定周期で生成して情報処理装置１７の表示対象物体姿勢検出部４７に送信する。同様に、第２トラッカー姿勢情報送信部７３は第２トラッカー姿勢情報を、第３トラッカー姿勢情報送信部７５は第３トラッカー姿勢情報を、第４トラッカー姿勢情報送信部７７は第４トラッカー姿勢情報を、コントローラー姿勢情報送信部７９はコントローラー姿勢情報をそれぞれ、所定周期で情報処理装置１７の表示対象物体姿勢検出部４７に送信する。
【００３３】
情報処理装置１７のＨＭＤ姿勢検出部４６は、ＨＭＤ２５のＨＭＤ姿勢情報送信部６２から所定周期で受信するＨＭＤ姿勢情報に基づいて、対象空間２におけるＨＭＤ２５の位置および姿勢を検出する。以下、ＨＭＤ姿勢検出部４６の処理について詳述する。
【００３４】
本実施形態では、対象空間２における３次元的な任意の位置を座標によって特定するための３次元座標系が予め定義されている。３次元座標系が展開される範囲は、対象空間２に属する範囲と同一である必要はないが、本実施形態では同一であるものとする。そして、対象空間２におけるＨＭＤ２５の位置とは、３次元座標系においてＨＭＤ２５が位置する座標を意味する。本実施形態では、ＨＭＤ２５の位置は、ＨＭＤ２５の３次元的な中心部の「点」の３次元座標系における座標で定義されるものとする。このことは、他のトラッキング対象のデバイスについても同様である。ＨＭＤ２５の姿勢とは、３次元座標系において、ＨＭＤ２５の位置を示す点を始点としてＨＭＤ２５が向いている方向を意味する。ＨＭＤ２５の物理的構成との関係で、何をもってＨＭＤ２５が向いている方向とするかは事前に定められている。一例として、アイマスク２６の面の中心部から、この面に対して略垂直に外側に向かう方向が、ＨＭＤ２５が向いている方向とされる。
【００３５】
ＨＭＤ姿勢検出部４６は、所定周期で受信するＨＭＤ姿勢情報を継続的に分析する。ＨＭＤ姿勢検出部４６は、受光センサー３０のそれぞれについて、同期用のフラッシュや赤外線レーザーを受信するタイミングや、フラッシュと赤外線レーザーとの受信タイミングの時間差を認識し、同期用のフラッシュと赤外線レーザーとが照射される規則、態様を反映して、既存の技術により、ＨＭＤ２５の位置および姿勢（３次元座標系における座標および方向）を算出する。ＨＭＤ姿勢検出部４６は、所定周期でＨＭＤ２５の位置および姿勢を算出し、算出したＨＭＤ２５の位置および姿勢を示す情報を所定周期で表示制御部４８に出力する。
【００３６】
なお、本実施形態で例示したＨＭＤ２５の位置および姿勢を算出する方法はあくまで一例であり、どのような方法でＨＭＤ２５の位置および姿勢が検出されてもよい。例えば、ＨＭＤ２５に角速度センサーや、角センサー、磁気センサー等の各種センサーを設け、ＨＭＤ２５の位置および姿勢の検出に各種センサーの検出結果を反映する構成としてもよい。また、例えば、ＨＭＤ２５に受光センサーに代えて赤外線ＬＥＤを設け、トラッキングセンサー２３を赤外線カメラによって構成し、赤外線カメラであるトラッキングセンサー２３の撮影結果に基づいてＨＭＤ２５の位置および姿勢を検出する構成でもよい。
【００３７】
情報処理装置１７の表示対象物体姿勢検出部４７は、ＨＭＤ姿勢検出部４６と同様の方法で、第１トラッカー姿勢情報送信部７１から受信する第１トラッカー姿勢情報に基づいて第１トラッカー１９の位置および姿勢を算出する。同様に、表示対象物姿勢検出部４７は、受信する第２トラッカー姿勢情報に基づいて第２トラッカー２１の位置および姿勢を算出し、受信する第３トラッカー姿勢情報に基づいて第３トラッカー３７の位置および姿勢を算出し、受信する第４トラッカー姿勢情報に基づいて第４トラッカー４０の位置および姿勢を算出し、受信するコントローラー姿勢情報に基づいてコントローラー３２の位置および姿勢を算出する。表示対象物姿勢検出部４７は、算出した各デバイスの位置および姿勢（３次元座標系における座標および方向）を示す情報を、所定周期で表示制御部４８に出力する。なお、表示対象物体姿勢検出部４７は、疑似ガスコンロ３に設けられた第１トラッカー１９の位置および姿勢を検出する点で、特許請求の範囲の「熱源疑似物体姿勢検出部」に相当し、疑似レンジフード４に設けられた第２トラッカー２１の位置および姿勢を検出する点で、特許請求の範囲の「疑似レンジフード姿勢検出部」に相当し、疑似フライパン３５に設けられた第３トラッカー３７の位置および姿勢を検出する点で、特許請求の範囲の「被加熱対応物体姿勢検出部」に相当し、疑似キッチンペーパー箱３８に設けられた第４トラッカー４０の位置及び姿勢を検出する点で、特許請求の範囲の「可燃物対応物体姿勢検出部」に相当する。
【００３８】
情報処理装置１７の表示制御部４８は、ＨＭＤ姿勢検出部４６および表示対象物体姿勢検出部４７から所定周期で入力する情報に基づいて、ＨＭＤ２５に所定の態様で仮想現実空間を表示する。より正確には、表示制御部４８は、入力する情報に基づいて、ＨＭＤ２５の右目用ディスプレイ２８に画像を表示させる表示データ、および、左目用ディスプレイ２９に画像を表示させる表示データを所定周期で生成し、ＨＭＤ２５に送信し、ＨＭＤ２５に一対の表示データに記録された画像を表示させる。以下、あるタイミングで表示制御部４８が実行する処理について詳述する。
【００３９】
ここで、本実施形態では、ＨＭＤ２５により表示する仮想現実空間として、特定の仮想現実空間（以下、「第１仮想現実空間」という）が用意されている。第１仮想現実空間は、少なくとも、対象空間２における設置台５の位置に対応する位置に仮想的なキッチンカウンターである仮想キッチンカウンター９０（図３（Ａ））が設けられた空間とされる。ただし、例えば、ガスコンロの使用方法を学ぶという観点で、ユーザーの没入感が促されるように、第１仮想現実空間を仮想的な食器棚や、仮想的な冷蔵庫が設けられた仮想的なキッチンを表現した空間としてもよい。
【００４０】
表示制御部４８は、トラッキング対象のデバイスの位置および姿勢を示す情報（上述の通り、全てのデバイスについて位置および姿勢は３次元座標系の点の座標およびその点を始点とする方向によって表されている）と、記憶部８０に記憶された仮想現実空間表示用データ８１および表示対象物体表示用データ８２とに基づいて、一対の表示データを生成する。表示制御部４８が生成する一対の表示データは、第１仮想現実空間において、ＨＭＤ２５の位置および姿勢により規定されるユーザーの「視界」に映る仮想的な光景をＨＭＤ２５に表示するためのデータである。
【００４１】
対象空間２におけるユーザーの視界（ＨＭＤ２５の位置および姿勢により規定される視界と同等の範囲であるものとする）の中に疑似ガスコンロ３が存在する場合には、一対の表示データによって表示される仮想的な光景の中に、疑似ガスコンロ３の位置および姿勢を反映した状態で仮想ガスコンロ９１（図３（Ａ））が表示される。仮想ガスコンロ９１とは、対象空間２において疑似ガスコンロ３が配置された位置に、疑似ガスコンロ３が配置された態様と同様の態様で、第１仮想現実空間に配置される仮想オブジェクトであり、本物ガスコンロを模した外観をしている。仮想ガスコンロ９１は、特許請求の範囲の「熱源仮想オブジェクト」に相当する。疑似レンジフード４、疑似フライパン３５および疑似キッチンペーパー箱３８についても同様である。また、対象空間２におけるユーザーの視界の中にユーザーの手（コントローラー３２が装着された方の手）が存在する場合には、一対の表示データによって表示される仮想的な光景の中に、手の位置および姿勢（厳密には、コントローラー３２の位置および姿勢）を反映した状態で、ユーザーの手に対応する仮想オブジェクトである仮想手９２（図３（Ｂ））が表示される。
【００４２】
本実施形態では、第１トラッカー１９は、疑似ガスコンロ３の特定の位置に特定の姿勢で取り付けられている。つまり、疑似ガスコンロ３に対する第１トラッカー１９の位置および姿勢は一定である。従って、第１トラッカー１９の位置および姿勢によって、対象空間２における疑似ガスコンロ３の位置および姿勢を特定可能であり、これにより、第１仮想現実空間において仮想ガスコンロ９１をどのような位置にどのような姿勢で配置すべきかを特定可能である。同様の理由で、他のトラッキング対象のデバイスに基づいて、対応する仮想オブジェクトのそれぞれの第１仮想現実空間における位置および姿勢を特定可能である。
【００４３】
表示制御部４８は、記憶部８０に記憶された仮想現実空間表示用データ８１を利用して、ＨＭＤ２５の位置および姿勢によって規定される視界に映る第１仮想現実空間の光景を表示する一対の背景データを生成する。背景データは、仮想ガスコンロ９１等の仮想オブジェクトが表示されていない背景を表示するデータである。仮想現実空間表示用データ８２には、ＨＭＤ２５の位置および姿勢を示す情報に基づいて背景データを生成するための情報（例えば、３次元座標系と第１仮想現実空間との対応関係を定義する情報や、第１仮想現実空間を描画するための情報等）が不足なく含まれており、表示制御部４８は、ＨＭＤ２５の位置および姿勢を示す情報と、仮想現実空間表示用データとを入力パラメーターとし、一対の背景データを出力するプログラムの機能を利用して、一対の背景データを生成する。
【００４４】
次いで、表示制御部４８は、第１トラッカー１９の位置および姿勢を示す情報に基づいて、ＨＭＤ２５の位置および姿勢によって規定される視界の中に疑似ガスコンロ３が存在するか否かを認識し、存在する場合には、表示対象物体表示用データ８２を利用して、一対の背景データのそれぞれに、仮想ガスコンロ９１の画像を表示するための情報を付加する。同様に、表示制御部４８は、視界の中に疑似レンジフード４、ユーザーの手、疑似フライパン３５または疑似キッチンペーパー箱３８が存在する場合には、対応する仮想オブジェクトを適切な状態で表示するための情報を一対の背景データに付加する。以上により、背景データに対して、全ての仮想オブジェクトを表示するための情報が付加されることにより、一対の表示データの生成が完了する。表示制御部４８は、生成した一対の表示データを、ＨＭＤ２５の表示実行部６０に送信する。
【００４５】
なお、表示対象物体表示用データ８には、ＨＭＤ２５の位置および姿勢を示す情報と、各デバイスの位置および姿勢を示す情報とに基づいて背景データに、各デバイスに対応する仮想オブジェクトに関する情報を記録するための情報（例えば、第１トラッカー１９と疑似ガスコンロ３との対応関係を定義する情報や、仮想ガスコンロを描画するための情報等）が不足なく含まれている。
【００４６】
以上が、あるタイミングで表示制御部４８が実行する処理である。表示制御部４８は、所定周期で一対の表示データを生成する処理を実行し、所定周期で生成した一対の表示データをＨＭＤ２５の表示実行部６０に送信する。
【００４７】
ＨＭＤ２５の表示実行部６０は、所定周期で一対の表示データを受信する。表示実行部６０は、一対の表示データを受信する度に、右目用の表示データに基づいて右目用ディスプレイ２８に画像を表示し、左眼用の表示データに基づいて左目用ディスプレイ２９に画像を表示する。この結果、ＨＭＤ２５には適切な位置に仮想オブジェクトが配置された第１仮想現実空間が、ユーザーの顔の位置および向き（＝ＨＭＤ２５の位置および姿勢）をリアルタイムで反映した映像として表示される。
【００４８】
図３（Ａ）は、図１の対象空間２においてユーザーの顔が疑似ガスコンロ３に向かう方向を向いている場合に、ＨＭＤ２５に表示され、ユーザーに視認される第１仮想現実空間を単純化して模式的に示す図である。この場合、図３（Ａ）に示すように、ユーザーに視認される第１仮想現実空間には、対象空間２において視界に入る疑似ガスコンロ３と同様の位置に同様の姿勢で、仮想ガスコンロ９１が表示される。仮想ガスコンロ９１には、仮想的なバーナーである仮想バーナー９２Ｌや、仮想的な点火スイッチである仮想点火スイッチ９３Ｌ、仮想的な火力調整レバーである仮想火力調整レバー９４Ｌが設けられている。
【００４９】
以下の説明では、表示制御部４８が、一対の表示データを所定周期で継続的にＨＭＤ２５に出力して、各種仮想オブジェクトが配置された第１仮想現実空間をユーザーの視点から見た光景を継続的にＨＭＤ２５に表示させることを、単に「第１仮想現実空間を表示する」と表現したり、「仮想オブジェクト（例えば、仮想的な火）を表示する」と表現したりする。
【００５０】
＜第１体験メニュー＞
次に、第１体験メニューがユーザーにより行われるときの各装置の動作をユーザーの行動と併せて説明する。第１体験メニューは、仮想ガスコンロ９１の仮想点火スイッチ９３Ｌ（図３（Ａ）参照）に対して点火を指示する操作を行って、仮想バーナー９２Ｌ（図３（Ａ）参照）に仮想的な火を点火し、その後、仮想点火スイッチ９３Ｌに対して消火を指示する操作を行って、仮想バーナー９２Ｌが出力する仮想的な火を消すことを内容とする体験メニューである。第１体験メニューによれば、点火／消火というガスコンロの基本的な操作を安全に学ぶことができる。
【００５１】
第１体験メニューにおいて、ユーザーは、ＨＭＤ２５に表示された第１仮想現実空間を視認しつつ、仮想ガスコンロ９１の仮想点火スイッチ９３Ｌを操作する動作を実行する。ユーザーが仮想点火スイッチ９３Ｌを操作すべく手を伸ばすと、ＨＭＤ２５の位置および姿勢により規定される視界の中に手が入り込み、ユーザーがＨＭＤ２５を介して視認する第１仮想現実空間に仮想手９２が表示される。なお、仮想手９２は、仮想点火スイッチ９３Ｌに対する操作、その他の操作を容易にするという観点から、スイッチを操作する人差し指を伸ばした状態の画像とされている。
【００５２】
本実施形態では、第１仮想現実空間を視認することによって仮想点火スイッチ９３Ｌが存在するとユーザーにより把握される位置に、疑似点火スイッチ９Ｌが実際に存在しているため、仮想手９２の仮想的な指が仮想点火スイッチ９３Ｌに触れたタイミング（多少ずれる場合もある）で、ユーザーの実際の人差し指（他の指でもよいが本例では人差し指であるものとする）が疑似点火スイッチ９Ｌの操作面に触れる。このとき、ユーザーは、あたかも仮想ガスコンロ９１の仮想点火スイッチ９３Ｌに触れたかのように感じる。その後、ユーザーは、点火を指示する操作として、人差し指で疑似点火スイッチ９Ｌを押し込む操作（仮想点火スイッチ９３Ｌを押し込んでいるとユーザーに認識される操作）を実行する。
【００５３】
図４は、疑似点火スイッチ９Ｌの動きを説明するための図である。図４に示すように、疑似ガスコンロ３の疑似点火スイッチ９Ｌは、外力が加わっていない第１状態から、外力により最も移動した状態である第２状態までの範囲で移動する。第２状態は、本物ガスコンロにおいて、点火スイッチが最大まで押し込まれ、ガス弁が開状態となると共に、スパーカーから火花が出力されている状態であり、通常、この状態がある程度継続するとバーナーが点火する。そして、疑似ガスコンロ３の疑似点火スイッチ９Ｌには、疑似点火スイッチ９Ｌが第２状態（多少のマージンがあってもよい）であるか否かを検出する点火スイッチ状態検出センサー１００（図２）が設けられている。
【００５４】
第１体験メニューに際し、ユーザーには、第１仮想現実空間に表示された仮想点火スイッチ９３Ｌを奥まで押し込んだ後に、仮想ガスコンロ９１の仮想バーナー９２Ｌに仮想的な火が点くまでは押し込んだ状態を継続することが事前に教示される。これは、本物ガスコンロについて点火スイッチを操作して点火させる際に実際に行うべき操作に対応するものである。上述したように、疑似点火スイッチ９Ｌは、本物ガスコンロに係る点火スイッチと略同一の操作感で操作可能な構成となっており、ユーザーは、本物の点火スイッチを操作したときと同様の感触を得つつ、教示された操作を行って仮想的な火の点火を試みる。ユーザーの操作に伴う疑似点火スイッチ９Ｌの操作面の移動に応じて、点火スイッチ状態検出センサー１００の検出値が変化する。
【００５５】
ガスコンロ制御ユニット１５のガスコンロ操作検出部６４は、点火スイッチ状態検出センサー１００の検出値に基づいて、疑似点火スイッチ９が第２状態に移行したとき、および、第２状態ではなくなったときに、その旨を示す情報を情報処理装置１７のアクション検出部４９に送信する。
【００５６】
情報処理装置１７のアクション検出部４９は、ガスコンロ操作検出部６４から随時、情報を受信する。アクション検出部４９は、第２状態となったことを示す情報（以下、「オン情報」という）を受信した場合、点火音開始情報を音声出力制御部５２に出力し、その後、第２状態ではなくなったことを示す情報（以下、「オフ情報」という）を受信した場合、点火音終了情報を音声出力制御部５２に出力する。
【００５７】
音声出力制御部５２は、アクション検出部４９から点火音開始情報を入力した後、点火音終了情報を入力するまでの間、点火音音声データをＨＭＤ２５の音声出力実行部６１に送信する。点火音音声データは、本物ガスコンロの点火スイッチが押下されているときに、点火プラグに火花が飛ぶことによって発生する「カチカチカチ…」という音（以下、「点火音」という）が記録された音声データである。通常、点火音は、点火スイッチが押下されているときだけ発生する。
【００５８】
ＨＭＤ２５の音声出力実行部６１は、点火音音声データを受信している間、点火音音声データに基づいてスピーカー２７から点火音を音声出力する。この結果、ユーザーが疑似点火スイッチ９Ｌを押し込んでいる間、実際の点火スイッチを押したときと同様に点火音が聞こえることになる。これにより、ユーザーは、本物ガスコンロの点火スイッチをどう操作すると、どういった音が聞こえるのかということを疑似的な体験を通して学習できる。
【００５９】
また、アクション検出部４９は、オン情報を受信した場合、受信した時点からの経過時間を計測する。そして、アクション検出部４９は、経過時間の計測を開始した後、閾値Ｔ１が経過する前にオフ情報を受信した場合、経過時間の計測を停止し、再び、オン情報の受信を待機する。一方、アクション検出部４９は、経過時間の計測を開始した後、オフ情報を受信することなく閾値Ｔ１が経過した場合、閾値Ｔ１が経過したタイミングで、条件成立通知情報を表示制御部４８に出力する。
【００６０】
ここで、閾値Ｔ１は、本物ガスコンロの点火スイッチを利用して実際に点火する場合に、点火スイッチが奥まで押し込まれた後、点火が成功するのに要する時間と同等の時間とされている。従って、アクション検出部４９がオン信号を受信した後、閾値Ｔ１が経過する前にオフ信号を受信した場合は、点火が成功するのに要すると想定されている時間を待たずに疑似点火スイッチ９に対する押圧が解除されたということである。一方、アクション検出部４９がオン信号を受信した後、オフ信号を受信することなく閾値Ｔ１が経過した場合は、点火が成功するのに要すると想定されている時間以上、疑似点火スイッチ９の押圧が継続して行われたということである。つまり、アクション検出部４９は、本物ガスコンロについて点火が成功するような態様で疑似点火スイッチ９に対する操作が行われたか否かを判定している。なお、「オン情報を受信した後、オフ信号を受信することなく閾値Ｔ１が経過する」という条件は、特許請求の範囲の「現実のガスコンロで点火が成功するときの条件に準じた所定の条件」に相当する。
【００６１】
表示制御部４８は、アクション検出部４９から条件成立通知情報を入力すると、ＨＭＤ２５に表示している第１仮想現実空間において、仮想ガスコンロ９１の仮想バーナー９２Ｌから仮想的な火が出力される様子を表示する。その際、表示制御部４８は、仮想的な火を表示するためのデータを用いて、表示用のアルゴリズムが実装されたプログラムの機能により、ＨＭＤ２５の位置および姿勢を反映して、本物ガスコンロのバーナーから火が出力されるときの態様と同様の態様で、仮想的な火を表示する。
【００６２】
ここで、本物ガスコンロにおいてバーナーに実際に火が点く場合、通常、スパーカーを基点としてバーナーの側面に形成された複数の炎孔に火が順次、移っていくような動作をする。表示制御部４８は、このような動作を再現しつつ、仮想バーナー９２Ｌに仮想的な火が点火される様子を描画する。また、本物ガスコンロのバーナーに実際に火が点く場合、通常、中火（特許請求の範囲の「所定のレベルの火力」に相当）で火が点く。これを踏まえ、表示制御部４８は、点火直後に仮想バーナー９２Ｌが出力する仮想的な火の火力を「中火」とする。図３（Ｂ）は、ユーザーに視認される第１仮想現実空間において、仮想的な火Ｆが表示された様子を仮想手９２と共に、単純化して模式的に示している。
【００６３】
第１仮想現実空間において仮想バーナー９２Ｌから仮想的な火が出力された後、ユーザーは、仮想的な火を消火することを意図して、第１仮想現実空間で自身の視界に映る仮想点火スイッチ９３Ｌに対して操作面を押し込んで離す操作を行う。これにより、現実世界において、疑似点火スイッチ９Ｌに対しても、操作面を押し込んで離す操作が行われる。この操作は、現実世界において、点火中のバーナーを消す操作に相当する。ユーザーによりこの操作が行われた場合には、ガスコンロ制御ユニット１５のガスコンロ操作検出部６４から情報処理装置１７のアクション検出部４９に対して、オン情報およびオフ情報が連続して送信される。
【００６４】
アクション検出部４９は、条件成立通知情報を出力した後、後述する消火指示情報を出力する前に、換言すれば、仮想的な火が点火している間に、オン情報を受信した場合（＝ユーザーにより疑似点火スイッチ９Ｌが押下された場合）、消火通知情報を表示制御部４８に出力する。表示制御部４８は、アクション検出部４９から消火通知情報を入力すると、第１仮想現実空間に表示していた仮想的な火を消滅させる。
【００６５】
以上のように、第１体験メニューでは、点火スイッチを用いて実際に点火または消火するときの態様と同様の態様で操作が行われて初めて第１仮想現実空間において仮想バーナー９２Ｌが点火しまたは消火する。このため、ユーザーは、どのように点火スイッチを操作すれば点火しまたは消火することができるかということを疑似的な体験を通して現実感をもって学習できる。特に、点火に関し、点火スイッチを十分に押下されない操作（＝点火が成功しない操作）が行われた場合、スイッチが押下状態にならないことからスパーカーに操作情報が伝わらず、エラー音を発報させる事態となり得る。一方で、点火スイッチを押下してから点火が成功するまでにはタイムラグがあり、点火を成功させるためには、スパーク音を聴き、点火していたか否かを視認しなければならない。このことは、テキストや口頭によって教示しても身に付きにくい。そして、第１体験メニューによれば、ユーザーは、これらのことを、疑似的な体験を通して効果的に学習することができる。
【００６６】
なお、第１体験メニューにおいて、情報処理装置１７が以下の処理を実行する構成としてもよい。すなわち、アクション検出部４９は、閾値Ｔ１だけ疑似点火スイッチ９Ｌが第２状態となった場合（＝閾値Ｔ１以上の間、継続して疑似点火スイッチ９Ｌが押し込まれる操作が行われた場合）、条件成立通知情報を表示制御部４８に出力する点は同一である。更に、アクション検出部４９は、閾値Ｔ１未満の間、疑似点火スイッチ９Ｌが第２状態となった場合（＝閾値Ｔ１未満の間、疑似点火スイッチＬが押し込まれる操作が行われた場合）、失敗操作通知情報を表示制御部４８に出力する。つまり、アクション検出部４９は、「点火が成功したとみなす条件」を満たさない操作が行われたと判定した場合には、失敗操作通知情報を表示制御部４８に出力する。上述したように、点火スイッチを短く押下する操作（＝点火が成功しない操作）が行われた場合、スイッチが押下状態にならないことからスパーカーに操作情報が伝わらず、エラー音を発報させる事態となり得る。
【００６７】
表示制御部４８は、条件成立通知情報を入力した場合、この条件成立通知情報を入力する前に所定の態様で失敗操作通知情報を入力したか否かを判定する。所定の態様とは、現実世界においてガス種に応じた燃焼範囲を満たすガスが流れず、点火が成功しない操作が行われた場合の態様であり、一例として、条件成立通知情報を入力したタイミングから遡って所定期間内に所定回数以上の失敗操作通知情報を入力するという態様である。表示制御部４８は、所定の態様で失敗操作通知情報を入力していない場合、点火時の仮想的な火の火力を中火（所定のレベル）とする。一方、表示制御部４８は、所定の態様で失敗操作通知情報を入力している場合、点火時の仮想的な火の火力を一時的に中火を上回るレベルとし、点火のため流れたガスにより一時的に火力が増大する様子を演出する。これによれば、ユーザーは、点火スイッチを短く押下する操作に起因してガスが流れ得ること、ガスが流れた状態で点火すると火力が強くなり得ることを、体験を通して学習することができる。
【００６８】
＜第２体験メニュー＞
次に、第２体験メニューがユーザーにより行われるときの各装置の動作をユーザーの行動と併せて説明する。第２体験メニューは、加熱を伴う調理を行うときのガスコンロの使い方を学ぶことを内容とする体験メニューである。
【００６９】
まず、ユーザーは、第１仮想現実空間の仮想レンジフードの仮想的な風量調整ボタン群を操作して、「中」の風量（風量は何でもよいが本例では「中」とする）で換気扇を回すことを指示する。この操作に伴って、対象空間２において、疑似レンジフード４の疑似風量調整ボタン群１２の「中」の風量に対応するボタンが実際に操作される。ここで、疑似レンジフード４の疑似風量調整ボタン群１２には、何れかのボタンが操作されたことを検出する風量調整ボタン状態検出センサー１０１（図２）が設けられている。レンジフード制御ユニット１６のレンジフード操作検出部６６は、「中」の風量に対応するボタンが操作された場合、風量調整ボタン状態検出センサー１０１の検出値に基づいて、そのことを検出し、その旨を示す情報を情報処理装置１７のアクション検出部４９に送信する。
【００７０】
情報処理装置１７のアクション検出部４９は、当該情報を受信した場合、中換気扇音開始情報を音声出力制御部５２に出力する。なお、同様の手段により、ユーザーによって疑似風量調整ボタン群１２のボタンのうち、換気扇の停止を指示するボタンが操作された場合は、レンジフード操作検出部６６がその旨を示す情報をアクション検出部４９に出力し、アクション検出部４９は、換気扇音終了情報を音声出力制御部５２に出力する。
【００７１】
音声出力制御部５２は、アクション検出部４９から中換気扇音開始情報を入力した後、換気扇音終了情報を入力するまでの間、中換気扇音音声データをＨＭＤ２５の音声出力実行部６１に送信する。中換気扇音音声データは、本物のレンジフードの換気扇が「中」の風量で動作しているときに発生する運転音が記録された音声データである。ＨＭＤ２５の音声出力実行部６１は、中換気扇音音声データを受信している間、中換気扇音音声データに基づいてスピーカー２７から運転音を音声出力する。この結果、ユーザーにとって実際のレンジフードのボタンを押したときと同様に運転音が聞こえることになる。これにより、ユーザーは、ガスコンロを使って加熱を伴う調理を行うときは、レンジフードのボタンを操作して換気扇を回すことや、換気扇が回るとどういった音が聞こえるのか、また、換気扇が回っていることを音によって確認でき、知識によって得られたレンジフードをつけることで調理排気による室内空気汚染を防ぐことができることと共に、疑似的な体験を通して学習できる。
【００７２】
その後、ユーザーは、第１体験メニューと同様の方法で、第１仮想現実空間における仮想点火スイッチ９３Ｌに対する操作（対象空間２における疑似点火スイッチ９Ｌに対する操作）を行って、第１仮想現実空間の仮想ガスコンロ９１の仮想バーナー９２Ｌに点火する。次いで、ユーザーは、第１仮想現実空間の仮想フライパン１０２（図５（Ａ））の柄を把持する操作を行って、対象空間２において疑似フライパン３５の柄を実際に把持する。ユーザーは、第１仮想現実空間において、柄を握っているという感触や、手に伝わる物体の質量を感じつつ、実際にフライパンを把持しているとの感覚を得る。
【００７３】
第２体験メニューでは、表示制御部４８は、第１仮想現実空間の仮想フライパン１０２の仮想的な鍋の中に、仮想フライパンを介して加熱される具材の仮想オブジェクト（特許請求の範囲の「具材仮想オブジェクト」に相当）を表示する。本例では、具材は、未加熱の赤いハンバーグのタネであるものとする。図５（Ａ）は、第１仮想現実空間においてユーザーの眼に映る仮想フライパン１０２およびハンバーグのタネに係る仮想オブジェクトを単純化して模式的に示している。
【００７４】
ユーザーは、第１仮想現実空間において、仮想フライパン１０２を把持しつつ、仮想的フライパンの鍋の部分を、仮想的な火を出力する仮想バーナー９２Ｌに近づけたり遠ざけたりする。つまり、ユーザーは、第１仮想現実空間において、仮想フライパン１０２と、仮想バーナー９２Ｌとの位置関係を自由に変化させ、これに伴って、対象空間２における疑似フライパン３５と、疑似バーナー７Ｌとの位置が様々に変化する。なお、ユーザーは、疑似フライパン３５の柄の部分を実際に把持しているため、現実感をもって仮想フライパン１０２を操作できる。
【００７５】
情報処理装置１７の被加熱物体位置関係検出部５１は、第２体験メニューが行われている間、随時、疑似フライパン３５と疑似バーナー７Ｌとの位置関係を検出する。より詳細には、被加熱物体位置関係検出部５１は、第１トラッカー１９が送信する第１トラッカー姿勢情報、および、第３トラッカー３７が送信する第３トラッカー姿勢情報を所定周期で取得する。被加熱物体位置関係検出部５１は、これら情報を取得する度に、これら情報に基づいて、３次元座標系における疑似フライパン３５と疑似バーナー７Ｌとの離間距離を算出する。つまり、本実施形態では、３次元座標系における疑似フライパン３５と疑似バーナー７Ｌとの対象空間２における離間距離が、疑似フライパン３５と疑似バーナー７Ｌとの位置関係に相当する。被加熱物体位置関係検出部５１は、疑似フライパン３５と疑似バーナー７Ｌとの離間距離を算出する度に、離間距離を示す情報を影響算出部５０に出力する。
【００７６】
影響算出部５０は、被加熱物体位置関係検出部５１の検出結果に基づいて、疑似バーナー７Ｌから実際に火が発生したと仮定し、更に、疑似フライパン３５の位置に本物のフライパンが存在していると仮定した場合に、その本物のフライパンに対して火が及ぼす影響および当該影響によってフライパンおよびフライパンにより温められる具材（本例では、ハンバーグのタネ）に生じる状態の変化を算出する。特に、本実施形態では、影響算出部５０は、仮想的な火の火力を反映して、火が及ぼす影響および状態の変化を算出する。以下、影響算出部５０の処理について詳述する。
【００７７】
ここで、本実施形態では、仮想フライパン１０２の鍋に収容された仮想的なハンバーグのタネは、４つの段階で状態が変化する。つまり、表示制御部４８は、ＨＭＤ２５に表示する仮想的なハンバーグのタネについて、４つの段階に状態を変化させつつ表示することができる。４つの状態は、火が通っていない生の赤い状態、少し火が通り部分的に茶色（茶色が火が通ったときの肉の色であるものとする）となった状態、完全に火が通り全体が灰色となった状態、火が通り過ぎて全体が焦げた黒色となった状態である。なお、本例では、説明の便宜のため、仮想的なハンバーグのタネが取り得る状態を非常に単純化している。そして、熱影響量という仮想的なポイントが定義されており、この熱影響量が一定以上溜まると、一の段階から次の段階に仮想的なハンバーグのタネの状態が変化するように定められている。
【００７８】
また、本実施形態では、仮想ガスコンロ９１の仮想的な火力調整レバーの操作（＝対象空間２における疑似的な火力調整レバーの操作）によって、仮想的なバーナーが出力する仮想的な火の火力を調整することができるようになっている。仮想火力調整レバー９４Ｌおよび疑似火力調整レバー１０Ｌに着目して詳述すると、疑似ガスコンロ３の疑似火力調整レバー１０Ｌには、レバーの位置を検出するレバー状態検出センサー１０３（図２）が設けられている。ユーザーは、第１仮想現実空間で仮想的な火が点火している状態において、火力を調整した場合は、目に映る仮想火力調整レバー９４Ｌを操作することによって、現実世界において疑似火力調整レバー１０Ｌを操作する。疑似火力調整レバー１０Ｌは、本物ガスコンロに係る火力調整レバーと略同一の操作感で操作可能な構成となっており、ユーザーは、本物の火力調整レバーを操作したときと同様の感触を得つつレバーを操作できる。
【００７９】
ユーザーの操作に伴う疑似火力調整レバー１０Ｌのレバーの移動に応じて、レバー状態検出センサー１０３の検出値が変化する。ガスコンロ制御ユニット１５のガスコンロ操作検出部６４は、レバー状態検出センサー１０３の検出値に基づいて、レバーの位置を示す情報を情報処理装置１７のアクション検出部４９に送信する。情報処理装置１７のアクション検出部４９は、レバーの位置を示す情報を受信した場合、この情報に基づいて、レバーの位置が示す仮想的な火の火力を示す火力通知情報を表示制御部４８に出力する。更に、アクション検出部４９は、火力通知情報を影響算出部５０に出力する。表示制御部４８は、アクション検出部４９から火力通知情報を入力すると、第１仮想現実空間に表示していた仮想的な火の火力を、火力通知情報が示す火力へと変化させる（仮想的な火をそのような火力の火として表示する）。
【００８０】
さて、影響算出部５０は、所定周期で、熱影響量の加算ポイントを算出する。その際、影響算出部５０は、疑似フライパン３５と疑似バーナー７Ｌとの対象空間２における離間距離が小さいほど加算ポイントの値が大きくなるように、また、仮想的な火の火力が大きいほど加算ポイントの値が大きくなるように、予め定められた計算式によって計算する。影響算出部５０は、算出した加算ポイントを累積的に熱影響量に加算していく。
【００８１】
更に、影響算出部５０は、一の状態となった後（最初の状態を含む）に蓄積された熱影響量を継続して監視する。影響算出部５０は、一の状態となった後に蓄積された熱影響量が一定以上となった場合、状態変化通知情報を表示制御部４８に出力する。影響算出部５０は、状態変化通知情報を出力した後、再び、熱影響量をクリアーし、所定周期での加算ポイントの算出および加算と、熱影響量の値の継続的な監視とを実行する。表示制御部４８は、影響算出部５０から状態変化通知情報を入力すると、第１仮想現実空間に表示していたハンバーグのタネに係る仮想オブジェクトの状態を、次の段階の状態へと変化させる。
【００８２】
ここで、現実世界では、火を出力するバーナーとフライパンとの距離が近いほど、フライパンによって加熱される具材に対して単位時間あたりに加わる熱量は大きいと言える。また、バーナーが出力する火の火力が大きいほど、フライパンによって加熱される具材に対して単位時間あたりに加わる熱量は大きいと言える。これを踏まえ、影響算出部５０は、上述した処理を行うことにより、仮に疑似バーナー７Ｌから実際に火が出ており、ユーザー操作する疑似フライパンが本物のフライパンであった場合に、その本物のフライパンに対して火が及ぼす影響および当該影響によってフライパンおよびフライパンにより温められる具材（本例では、ハンバーグのタネ）に生じる状態の変化を算出している。
【００８３】
以上の処理が行われる結果、仮想フライパン１０２と仮想バーナー９２Ｌとの距離が近いほど、また、仮想的な火の火力が大きいほど、仮想的なハンバーグのタネは早いペースで状態が変化する。ユーザーは、第２体験メニューを通して、バーナーにフライパンを使づければより早く具材の状態が変化し、また、火力を大きくすればより早く具材の状態が変化することを疑似的に体験できる。また、ユーザーは、加熱しすぎると、具材が焦げることも体験できる。これにより、ユーザーは、火の性質や、具材を加熱するときの留意点を現実感をもって具体的に学習できる。
【００８４】
＜第３体験メニュー＞
次に、第３体験メニューがユーザーにより行われるときの各装置の動作をユーザーの行動と併せて説明する。第３体験メニューは、ガスコンロを使用するときに、火元（バーナー）の近くに可燃物があることの危険性を学習することを内容とする体験メニューである。
【００８５】
第３体験メニューでは、疑似キッチンペーパー箱３８が、設置台５の上面に載置されている。疑似キッチンペーパー箱３８は、可燃性の紙からできているキッチンペーパー箱に対応する疑似的な物体である。対象空間２においてＨＭＤ２５の位置および姿勢により規定されるユーザーの視界に疑似キッチンペーパー箱３８が入ると、ユーザーが視認する第１仮想現実空間内に、キッチンペーパー箱の仮想オブジェクトである仮想キッチンペーパー箱１０５が表示される。図５（Ｂ）では、ＨＭＤ２５を装着するユーザーの眼に映る第１仮想現実空間における仮想キッチンペーパー箱１０５の様子を単純化して模式的に示している。
【００８６】
第３体験メニューにおいて、まず、ユーザーは、設置台５に対応する仮想キッチンカウンター９０に載置された仮想キッチンペーパー箱１０５を、仮想ガスコンロ９１の仮想バーナー９２Ｌから遠ざける作業を行う。この作業に伴って、対象空間２において疑似キッチンペーパー箱３８が、疑似バーナー７Ｌから遠ざかる。次いで、ユーザーは、第１体験メニューと同様の方法で、第１仮想現実空間における仮想点火スイッチ９３Ｌに対する操作（対象空間２における疑似点火スイッチ９Ｌに対する操作）を行って、第１仮想現実空間の仮想ガスコンロ９１の仮想バーナー９２Ｌに点火する。
【００８７】
情報処理装置１７の可燃物位置関係検出部５３は、第３体験メニューが行われている間、随時、疑似キッチンペーパー箱３８と疑似バーナー７Ｌとの位置関係を検出する。より詳細には、被加熱物体位置関係検出部５１は、第１トラッカー１９が送信する第１トラッカー姿勢情報、および、第４トラッカー４０が送信する第４トラッカー姿勢情報を所定周期で取得する。可燃物位置関係検出部５３は、これら情報を取得する度に、これら情報に基づいて、３次元座標系における疑似キッチンペーパー箱３８と疑似バーナー７Ｌとの離間距離を算出する。つまり、本実施形態では、３次元座標系における疑似キッチンペーパー箱３８と疑似バーナー７Ｌとの対象空間２における離間距離が、疑似キッチンペーパー箱３８と疑似バーナー７Ｌとの位置関係に相当する。可燃物位置関係検出部５３は、疑似キッチンペーパー箱３８と疑似バーナー７Ｌとの離間距離を算出する度に、離間距離を示す情報を可燃物燃焼判定部５４に出力する。
【００８８】
可燃物燃焼判定部５４は、可燃物位置関係検出部５３の検出結果に基づいて、疑似バーナー７Ｌから火が発生したと仮定し、更に、疑似キッチンペーパー箱３８の位置に実際に可燃物が存在していると仮定した場合に、その可燃物に火が移るか否かを判定する。本実施形態では、可燃物燃焼判定部５４は、疑似キッチンペーパー箱３８と疑似バーナー７Ｌとの離間距離が閾値Ｔ２以下となった場合に、可燃物に火が移ると判定する。これは、現実世界では、可燃物が火に近ければ近いほど、その可燃物に火が移る可能性が高くなることを考慮したものである。なお、本例では、仮想的な火の火力は「中火」で一定であるものとする。ただし、火力を変えることができるようにし、可燃物燃焼判定部５４が、火力を考慮して可燃物に火が移るか否かを判定する構成でもよい。可燃物燃焼判定部５４は、火が移ると判定した場合、燃焼判定通知情報を表示制御部４８に出力する。
【００８９】
表示制御部４８は、可燃物燃焼判定部５４から燃焼判定通知情報を入力すると、第１仮想現実空間に表示していた仮想可燃物が燃える様子を描画する。例えば、表示制御部４８は、仮想キッチンペーパー箱１０５が炎で包まれる様子を描画する。その際、仮想キッチンペーパー箱１０５の状態が変化する様子を描画するようにしてもよい。
【００９０】
以上の処理が行われる結果、ユーザーが、仮想キッチンペーパー箱１０５を仮想バーナー９２Ｌから遠ざける作業を行った際に、仮想キッチンペーパー箱１０５と仮想バーナー９２Ｌとの離間距離が十分でないと、仮想キッチンペーパー箱１０５が（仮想的に）燃えることになる。第３体験メニューによれば、ユーザーは、バーナーの近くにある可燃物に火が燃え移るという体験を疑似的に経験できる。これにより、ユーザーは、バーナーの近くに可燃物があると、その可燃物に火が燃え移る可能性があり、コンロ周囲を確認することの重要性を現実感をもって具体的に学習できる。
【００９１】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、本物ガスコンロに準じた疑似ガスコンロ３の対象空間２における位置および姿勢を反映した状態で、仮想ガスコンロ９１を仮想現実空間に表示すると共に、ユーザーが疑似ガスコンロ３に対して行ったアクション（例えば、疑似点火スイッチ９Ｌの操作や、疑似火力調整レバー１０Ｌの操作等）の内容に応じて、仮想ガスコンロ９１から発生する仮想的な火の表示を制御するようにしている。
【００９２】
この構成によれば、ユーザーが疑似ガスコンロ３に対して行ったアクションの内容に応じて仮想現実空間内に表示された火の表示が制御されるため、ユーザーは、対象空間２で所定のアクションを行ったときに、その所定のアクションに起因して火がどのような状態となるのかを具体性をもってイメージしつつ、現実感をもって火の取り扱い方に関する知識を習得できる。すなわち、本実施形態によれば、仮想現実空間を提供する仮想現実空間表示システム１について、火の取り扱い方の教育という観点で適切な処理を実行し、安全にかつ効果的に教育を行えるようにすることができる。
【００９３】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。図６は、本実施形態に係る仮想現実空間表示システム１Ａに関連する部材の物理的構成例を単純化して模式的に示す図である。仮想現実空間表示システム１Ａは、第１実施形態と同様、ユーザーに火の取り扱い方を教育することを目的の１つとするシステムであるが、特に、本実施形態に係る仮想現実空間表示システム１Ａは、木炭を収容する火鉢の取り扱い方を教育することを目的の１つとしている。以下の第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９４】
図６に示すように、本実施形態では、ユーザーの学習が行われる空間である対象空間２Ａには、疑似火鉢１１０（特許請求の範囲の「熱源疑似物体」に相当）、疑似火バサミ１１１、疑似ウチワ１１２および疑似木炭１１３が準備されている。疑似火鉢１１０、疑似火バサミ１１１、疑似ウチワ１１２および疑似木炭１１３はそれぞれ、本物の火鉢、火バサミ、ウチワおよび木炭に準じて製作された疑似的な物体である。ただし、疑似火鉢１１０、疑似火バサミ１１１および疑似ウチワ１１２については、それぞれ、本物の物体を使用してもよい（例えば、疑似ウチワ１１２として本物のウチワを用いてもよい）。
【００９５】
疑似火鉢１１０、疑似火バサミ１１１、疑似ウチワ１１２および疑似木炭１１３には、それぞれ対象空間２Ａにおける位置および姿勢の検出に使用する第５トラッカー１１７、第６トラッカー１１８、第７トラッカー１１９および第８トラッカー１２０が設けられている。また、疑似火鉢１１０には、プロセッサーが実装された制御基板を有する火鉢制御ユニット１２５（図７）が設けられている。
【００９６】
図７は、本実施形態に係る仮想現実空間表示システム１Ａを構成する各装置の機能構成例を示すブロック図である。図７に示すように、仮想現実空間表示システム１Ａは、情報処理装置１７Ａ、ＨＭＤ２５、火鉢制御ユニット１２５、第５トラッカー１１７、第６トラッカー１１８、第７トラッカー１１９および第８トラッカー１２０を含んで構成されている。また、情報処理装置１７Ａは、機能構成として、ＨＭＤ姿勢検出部４６Ａ、表示対象物体姿勢検出部４７Ａ、表示制御部４８Ａ、アクション検出部４９Ａおよび気流状態検出部１２３を備えており、記憶手段として記憶部８０を備えている。また、火鉢制御ユニット１２５は、通信部１２１および火鉢状態検出部１２２を備えている。通信部１２１は、情報処理装置１７Ａと所定の通信規格に従って通信する。
【００９７】
本実施形態では、ユーザーは、火鉢の取扱いを学習するための体験メニューを実行する。体験メニューの実行中、仮想現実空間表示システム１Ａは、仮想現実空間表示機能を実行する。詳細は省略するが、仮想現実空間表示機能の実行中は、ＨＭＤ姿勢検出部４６Ａ、表示対象物体姿勢検出部４７Ａおよび表示制御部４８Ａが連携してＨＭＤ２５に特定の仮想現実空間（以下、「第２仮想現実空間」という）を表示する。図８は、ＨＭＤ２５に表示され、ユーザーに視認される第２仮想現実空間の一例を示している。特に、図８は、疑似火鉢１１０の収容スペースを上から覗き込むような姿勢をユーザーがとったときにＨＭＤ２５に表示される第２仮想現実空間を示している。
【００９８】
図８に示すように、第２仮想現実空間には、疑似火鉢１１０の位置および姿勢を反映して火鉢の仮想オブジェクトである仮想火鉢１３０が配置され、疑似火バサミ１１１の位置および姿勢を反映して火バサミの仮想オブジェクトである仮想火バサミ１３１が配置され、疑似ウチワ１１２の位置および姿勢を反映してウチワの仮想オブジェクトである仮想ウチワ１３２が配置され、疑似木炭１１３の位置および姿勢を反映して木炭の仮想オブジェクトである仮想木炭１３３が配置される。また、図８に示すように、第２仮想現実空間では、仮想火鉢１３０の収容スペースに、赤熱した複数の木炭を表す仮想オブジェクト（以下、「仮想赤熱木炭群１３４」という）が収容される。本実施形態では、仮想赤熱木炭群１３４に対応する疑似的な物体は設けられていないが、これを設けるようにしてもよい。なお、詳細は省略するが、第１実施形態と同様、必要に応じてユーザーが視認する第２仮想現実空間に仮想手が表示される。
【００９９】
体験メニューにおいて、ユーザーは、第２仮想現実空間における仮想火バサミ１３１を通常の使用態様で操作して、仮想火バサミ１３１で仮想木炭１３３をつかみ、仮想木炭１３３を仮想火鉢１３０の仮想的な収容スペースに収容する。この操作に応じて、現実の対象空間２Ａでは、実際にユーザーによって疑似火バサミ１１１が使用されて疑似木炭１１３が疑似火鉢１１０の収容スペースに収容される。ユーザーは、火鉢への木炭の収容には火バサミを使用すべきことを的確に認識できる。
【０１００】
疑似火鉢１１０の収容スペースの底部には、圧力センサー１４０（図７）が設けられている。圧力センサー１４０は、疑似火鉢１１０の収容スペースの底部に作用する圧力を検出するセンサーであり、特に、疑似木炭１１３が収容スペースに収容されているときと、されていないときとで、異なる検出値を出力する。
【０１０１】
疑似火鉢１１０に疑似木炭１１３が新たに収容された場合、火鉢制御ユニット１２５の火鉢状態検出部１２２は、圧力センサー１４０の検出値に基づいて、そのことを検出し、その旨を示す情報を情報処理装置１７Ａのアクション検出部４９Ａに送信する。
【０１０２】
情報処理装置１７Ａのアクション検出部４９Ａは、疑似火鉢１１０に疑似木炭１１３が新たに収容されたことを示す情報を受信した場合、そのことを検出し、木炭追加通知情報を表示制御部４８Ａに出力する。
【０１０３】
表示制御部４８Ａは、アクション検出部４９Ａから木炭追加通知情報を入力すると、ＨＭＤ２５に表示している特定仮想現実空間において、仮想火鉢１３０の仮想的な収容スペースの仮想赤熱木炭群１３４から、収容スペースに新たに収容された仮想木炭１３３に熱が伝わり、仮想木炭１３３が徐々に赤熱していく様子を表示する。ユーザーは、この様子を視認することにより、火鉢に木炭を収容すると、その木炭も赤熱するため、十分に気を付ける必要があることを疑似的な体験を通して的確に学習できる。
【０１０４】
更に、体験メニューにおいて、ユーザーは、仮想ウチワ１３２の柄を把持し、仮想ウチワ１３２で仮想火鉢１３０の仮想的な収容スペースをあおぐ作業をする。この作業に応じて、現実の対象空間２Ａでは、実際にユーザーによって疑似ウチワ１１２により、疑似木炭１１３の収容スペースをあおぐ作業が行われる。
【０１０５】
疑似火鉢１１０の収容スペースの所定の位置には、気流センサー１４１（図７）が設けられている。気流センサー１４１は、疑似火鉢１１０の収容スペースに発生した気流を検出するセンサーであり、特に、収容スペース内に第１風速以上の気流が発生した場合と、第１風速未満であり第２風速（＜第１風速）以上の気流が発生した場合と、第２風速未満の気流が発生した場合（気流が発生していない場合も含む）とで異なる検出値を出力する。なお、第２風速未満の気流は、非常に速度の遅い気流であり、収容スペース内の気流が第２風速未満の場合は、疑似ウチワ１１２があおがれていないことが想定される。一方、収容スペース内の気流が第２風速以上の場合は、疑似ウチワ１１２があおがれていることが想定される。
【０１０６】
火鉢制御ユニット１２５の火鉢状態検出部１２２は、所定周期で、気流センサー１４１の検出値を示す情報を情報処理装置１７Ａの気流状態検出部１２３に送信する。
【０１０７】
情報処理装置１７Ａの気流状態検出部１２３は、所定周期で、火鉢状態検出部１２２から気流センサーの検出値を示す情報を受信する。気流状態検出部１２３は、第１風速以上の気流に係る検出値を示す情報を受信している期間は、ユーザーによって強く疑似ウチワ１１２があおがれていることを検出し、この期間の間、強赤熱通知情報を継続的に表示制御部４８Ａに出力する。また、気流状態検出部１２３は、第１風速未満で第２風速以上の気流に係る検出値を示す情報を受信している期間は、ユーザーによって軽く疑似ウチワ１１２があおがれていることを検出し、この期間の間、弱赤熱通知情報を継続的に表示制御部４８Ａに出力する。
【０１０８】
表示制御部４８Ａは、気流状態検出部１２３から強赤熱通知情報を入力している期間は、仮想火鉢１３０の仮想的な収容スペースに収容された仮想木炭１３３について、赤熱が大きく増大する様子を表示する。例えば、表示制御部４８は、仮想木炭１３３の赤熱している部分が、大きな程度で明るく、大きな程度で広範囲になるように表示を制御する。また、表示制御部４８Ａは、気流状態検出部１２３から弱赤熱通知情報を入力している期間は、仮想火鉢１３０の仮想的な収容スペースに収容された仮想木炭１３３について、赤熱が小さく増大する様子を表示する。例えば、表示制御部４８は、仮想木炭１３３の赤熱している部分が、少しだけ明るく、少しだけ広範囲になるように表示を制御する。
【０１０９】
以上の処理が行われる結果、ユーザーが第２仮想現実空間において仮想ウチワ１３２をあおいでいる間（＝対象空間２で疑似ウチワ１１２をあおいでいる間）だけ、仮想木炭１３３の赤熱が増大する。特に、ユーザーにより強く仮想ウチワ１３２があおがれている間は、赤熱が大きく増大し、ユーザーにより弱く仮想ウチワ１３２があおがれている間は、赤熱が小さく増大する。これは、現実世界において、赤熱する木炭を収容している火鉢をあおいだ際の木炭の状態と同じである。ユーザーは、強弱を変えて仮想ウチワ１３２をあおいだ場合に、仮想木炭１３３の赤熱がどのように変化するかを視認することにより、木炭の取扱いについて疑似的な体験を通して的確に学習できる。
【０１１０】
更に、体験メニューにおいて、ユーザーは、仮想木炭を仮想火鉢の仮想的な収容スペースに収容し、仮想火鉢が赤熱した後、しばらくしてから、第２仮想現実空間における仮想火バサミ１３１を通常の使用態様で操作して、仮想火バサミ１３１で仮想木炭１３３をつかみ、仮想木炭１３３を収容スペースから取り出す。この操作に応じて、現実の対象空間２Ａでは、実際にユーザーによって疑似火バサミ１１１が使用されて疑似木炭１１３が疑似火鉢１１０の収容スペースから取り出される。ユーザーは、火鉢から木炭を取り出す際は、火バサミを使用すべきことを的確に認識できる。
【０１１１】
収容スペースから疑似木炭１１３が取り出されると、火鉢制御ユニット１２５の火鉢状態検出部１２２は、圧力センサー１４０の検出値に基づいてそのことを検出し、その旨を示す情報を情報処理装置１７Ａのアクション検出部４９Ａに送信する。
【０１１２】
情報処理装置１７Ａのアクション検出部４９Ａは、疑似木炭１１３が取り出されたことを示す情報を受信した場合、そのことを検出し、木炭追加削除情報を表示制御部４８Ａに出力する。
【０１１３】
表示制御部４８Ａは、アクション検出部４９Ａから木炭削除通知情報を入力すると、ＨＭＤ２５に表示している特定仮想現実空間において、仮想火バサミ１３１の先端で挟まれている仮想木炭１３３が赤熱している状態を維持する。つまり、表示制御部４８Ａは、仮想木炭１３３が取り出された後も、仮想木炭１３３に対応する赤熱を継続して表示する。ユーザーは、この様子を視認することにより、火鉢から木炭を取り出した場合も、木炭は熱を持っているため、十分に気を付ける必要があることを疑似的な体験を通して的確に学習できる。なお、第２仮想現実空間において火鉢から取り出した仮想木炭１３３に仮想的な可燃物を近づけると、表示制御部４８Ａが、その仮想的な可燃物が燃えたり、熱で状態が変化したりする様子を表示する構成としてもよい。
【０１１４】
以上の通り、第２実施形態によれば、ユーザーは、火鉢の取り扱い方について疑似的な体験を通して安全な環境で適切に学ぶことができる。特に、火鉢は、今日、身近に存在するようなものではなく、実際に使用することが少ない部材ということができるが、ユーザーは、実際に使用しているかのような具体的な体験を通して火鉢の取り扱い方を学習することができる。また、木炭や火鉢を準備して実地で取扱いを教育する場合には、危険性が伴うだけでなく、準備や後片付けに相当の労力を要することが想定されるが、本実施形態によれば、安全かつ、このような労力を要せず、教育を実施できる。
【０１１５】
以上、２つの実施形態を説明したが、各実施形態は何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【０１１６】
例えば、取り扱い方を学習するために、疑似的な物体が用意され、かつ、仮想オブジェクトが表示される対象は、第１実施形態ではガスコンロであり、第２実施形態では、火鉢であった。しかしながら、このような対象は、各実施形態で例示したものに限られず、火や赤熱を発生したり、火や赤熱の発生源を収容する物体であればよい。一例として、花火や、アルコールランプ、マッチ、ライター等を対象とすることができる。例えば、対象が花火の場合は、仮想現実空間において、ユーザーが仮想的な花火本体の所定箇所に火を点けるという作業を行ったときに、実際の花火が出力する火と同様の態様で仮想的な火を出力する（仮想現実空間に表示する）ことにより、ユーザーは、花火のやり方を適切に学ぶことができる。
【０１１７】
また、第１実施形態において、情報処理装置１７は、他の装置と直接通信する構成であったが、情報処理装置１７をネットワークを介して他の装置と接続する装置としてもよい。例えば、情報処理装置１７をＬＡＮに接続されたサーバー、インターネット上のサーバーとしてもよい。第２実施形態についても同様である。
【０１１８】
また、第１実施形態では、デバイス（ＨＭＤ２５や、各トラッカー、コントローラー３２）の位置および姿勢を情報処理装置側で算出したが、これを各デバイス側で算出する構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１、１Ａ  仮想現実空間表示システム
１７、１７Ａ  情報処理装置
２５  ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）
２７  スピーカー
４６、４６Ａ  ＨＭＤ姿勢検出部（ヘッドマウントディスプレイ姿勢検出部）
４７、４７Ａ  表示対象物体姿勢検出部（熱源疑似物体姿勢検出部、被加熱対応物体姿勢検出部、可燃物対応物体姿勢検出部、疑似レンジフード姿勢検出部）
４８、４８Ａ  表示制御部
４９、４９Ａ  アクション検出部
５０  影響算出部
５１  被加熱物体位置関係検出部
５２  音声出力制御部
５３  可燃物位置関係検出部
５４  可燃物燃焼判定部
１２３  気流状態検出部
【図１】
2020056900.tif 000003
【図２】
2020056900.tif 000004
【図３】
2020056900.tif 000005
【図４】
2020056900.tif 000006
【図５】
2020056900.tif 000007
【図６】
2020056900.tif 000008
【図７】
2020056900.tif 000009
【図８】
2020056900.tif 000010