(57)【要約】【課題】本発明は表示情報を実風景に重ね合わせて表示部に出力する情報表示装置において、ユーザーが移動体に乗っている場合においても表示部に精確にナビゲーション情報を表示させることを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、情報表示装置１０は、移動体に装着された情報処理部１１と、ユーザーに装着された情報表示部１２と、情報処理部１１又は情報表示部１２に設けられ、ユーザーの位置を検出する位置検出部１３と、情報表示部１２に設けられ、情報表示部１２の方向変化を検出する第１の方向変化検出部１４と、情報表示部１２の方向変化に応じて表示情報を移動させる制御部１５と、を備えた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの位置情報に基づく表示情報を実風景に重ね合わせて表示する情報表示装置において、前記情報表示装置は、
移動体に装着された情報処理部と、
ユーザーに装着された情報表示部と、
前記情報処理部又は前記情報表示部に設けられ、ユーザーの位置を検出する位置検出部と、
前記情報表示部に設けられ、前記情報表示部の方向変化を検出する第１の方向変化検出部と、
前記情報表示部の方向変化に応じて前記表示情報を移動させる制御部と、
を備えた情報表示装置。
【請求項２】
前記表示情報は第１の表示情報と第２の表示情報とを有し、
前記情報処理部は第２の方向変化検出部を有し、
前記第１の方向変化検出部が検出した方向変化に基づいて前記第１の表示情報を移動させ、
前記第２の方向変化検出部が検出した方向変化に基づいて前記第２の表示情報を移動させる請求項１に記載の情報表示装置。
【請求項３】
前記表示情報は第１の表示情報と第２の表示情報とを有し、
前記情報処理部は第２の方向変化検出部を有し、
前記第１の方向変化検出部が検出した方向変化に基づいて第１の表示情報を移動させ、
前記第１の方向変化検出部と第２の方向変化検出部との差分に基づいて第３の表示情報を移動させる請求項１に記載の情報表示装置。
【請求項４】
方位検出部をさらに備え、
前記方位検出部を用いて前記第１の方向変化検出部又は前記第２の方向変化検出部のキャリブレーションを行う請求項１から３のいずれかに記載の情報表示装置。
【請求項５】
荷重検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記荷重検出部が荷重を検出した場合に前記第２の方向変化検出部の出力に基いて前記第２の表示情報又は前記第３の表示情報を移動させる請求項２又は３に記載の情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体にユーザーが乗っている際に表示情報を実風景に重ね合わせて表示部に出力する情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように、従来の情報表示装置１は、頭部に装着するシースルー表示部２に対して、画像を虚像として実風景に重ね合わせて観察可能に表示するための表示手段と、ユーザーの頭部の傾き角度を検出するための角度検出手段（図示せず）と、ユーザーの頭部の傾きに関わらず、該ユーザーから観察したときの虚像の位置がほぼ一定となるように、上記角度検出手段により検出されたユーザーの頭部の傾き方向とは逆方向に、該角度検出手段により検出された角度に相当する量だけ、上記表示手段により表示する画像を移動させるように制御する移動制御手段（図示せず）と、上記表示手段により表示する画像の初期位置を調整するための調整手段（図示せず）を備えていた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２１４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の情報表示装置１は、頭部にシースルー表示部２を設け、前記シースルー表示部の回転を検知する角速度センサで検知される角度に合わせて、その逆方向に表示する画像を移動させるものであった。しかし、従来の情報表示装置１においては、ユーザーがバイクや自動車などの移動体に乗っている場合には移動体に回転運動が発生しているのか、頭部に回転運動が発生しているのかが識別できないという課題があった。例えばシースルー表示部２にナビゲーション画面を表示していた場合、ユーザーが安全確認のために振り向いた際の頭部の回転運動によって自車が回転したと誤検知をする可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明の情報表示装置は、移動体に装着された情報処理部と、ユーザーに装着された情報表示部と、前記情報処理部又は前記情報表示部に設けられ、ユーザーの位置を検出する位置検出部と、前記情報表示部に設けられ、前記情報表示部の方向変化を検出する方向変化検出部と、前記情報表示部の方向変化に応じて前記表示情報を移動させる制御部と、を備える情報表示装置とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の情報表示装置は、ユーザーが移動体に乗っている場合においても表示部に精確にナビゲーション情報を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における情報表示装置のブロック図
【図２】実施の形態１における情報表示装置の具体イメージ図
【図３】実施の形態１における情報表示装置の使用例を示す図
【図４】実施の形態１における情報表示部への表示例
【図５】実施の形態１における情報表示装置の他の具体イメージ図
【図６】実施の形態２における情報表示装置のブロック図
【図７】実施の形態３における情報表示装置のブロック図
【図８】従来の情報表示装置の使用例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における情報表示装置１０のブロック図である。
【００１１】
図１において、情報表示装置１０は、移動体に装着された情報処理部１１とユーザーに装着された情報表示部１２からなる。情報表示部１２にはユーザーの位置情報に基づく表示情報が実風景に重ね合わせて表示される。この移動体に装着された情報処理部１１には、ユーザーの位置を検出する位置検出部１３が設けられている。ユーザーに装着された情報表示部１２には方向変化を検出する第１の方向変化検出部１４と、この方向変化に応じて表示情報を移動させる制御部１５が備えられている。
【００１２】
図２は、本実施の形態における情報表示装置１０の具体例である。ユーザー２０がヘッドマウント型の情報表示部１２を装着し、情報処理部１１を備えたバイク等の移動体２１に乗っている。
【００１３】
情報処理部１１には位置検出部１３があり、ここから移動体２１の位置情報を得る。この位置情報を元に通信などを用いて情報表示部１２に出力する表示情報を選択する。この表示情報は例えば、建物内の店舗情報や公園で開催されるイベントなどの案内情報、山や川などの地理的名称、或いは目的地までのルートを示すナビゲーション情報などである。制御部１５は、このユーザーの位置情報に基づく表示情報を、第１の方向変化検出部１４から得られるユーザーの方向変化に合わせて表示位置を補正し、実風景に重ね合わせて表示部に出力する。
【００１４】
情報表示部１２はシースルー表示部を有し、制御部１５はこのシースルー表示部に表示情報を表示することにより、ユーザーは表示情報を実風景に重ね合わせて視認することができる。シースルー表示部に表示する方法としては、レーザーやミラー、コンバイナ等の光学系を用いたヘッドマウントディスプレイ方式やヘッドアップディスプレイ方式、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）等の発光素子を用いた透明基板に描画する直接表示方式などがある。また、制御部１５が表示情報の表示位置を補正する方法としては、情報処理部１１で生成する画像を補正する方法や、画像自体は補正せずにミラーやコンバイナ等を物理的に回転させて補正を行う方法などがある。
【００１５】
情報処理部１１を備えた移動体としてはバイクや車、電車等があり、ユーザーに装着する情報表示部１２としては、ヘルメットやメガネ等が挙げられる。また、第１の方向変化検出部１４としては角速度センサを使用することができる。
【００１６】
図３は、本実施の形態における情報表示装置１０の使用例である。ユーザー２０は情報表示部１２を装着した状態で、図示する移動体２１がカーブを曲がる（重力方向と平行な軸回りの回転）、もしくはユーザー２０が傾く（進行方向と平行な軸回りの回転）など回転運動を生じさせた場合には表示情報が実風景の位置からずれるという問題が発生する。この回転運動を情報表示部１２に備えられた第１の方向変化検出部１４で計測することで、回転方向と回転量を得ることができる。
【００１７】
この計測情報を元に制御部１５で回転方向と逆方向に、得られた回転量だけ表示情報を回転させるという処理を行うことにより、ユーザー２０もしくはユーザー２０が乗っている移動体２１に回転運動を生じた際にも精確に実風景に表示情報を重ねることが可能となる。
【００１８】
図４は、本実施の形態における情報表示部１２への表示例である。情報表示部１２が有するシースルー表示部２２に対し、ユーザーの位置情報に基づく表示情報２３を実風景２４に重ね合わせて表示している。図４の（ａ）〜（ｄ）は、ユーザー２０が傾斜（移動体２１の進行方向と平行な軸周りに回転）した場合の表示情報２３と実風景２４の関係を示している。（ａ）は傾斜がなく、制御部１５による表示情報の補正（以下、傾斜補正）がない場合、（ｂ）は傾斜がなく、傾斜補正がある場合、（ｃ）は傾斜があり、傾斜補正がない場合、（ｄ）は傾斜があり、傾斜補正がある場合を示している。（ｃ）に示すように、傾斜補正を行わない場合は、建物に関する表示情報２３が建物の実風景２４からずれてしまう。これに対し、（ｄ）に示すように、第１の方向変化検出部１４により回転量θを検出し、表示情報２３を逆方向に−θだけ回転させることにより、建物に関する表示情報２３を建物の実風景２４に精確に重ね合わせて表示することができる。
【００１９】
なお、表示情報には、実風景２４と重ね合わせて表示するオーバーレイ情報（例えば、建物等に重ね合わせて表示する案内情報、山や川などの地理的名称、道路に重ね合わせて表示するルート情報など）と、実風景２４と重ね合わせる必要がない非オーバーレイ情報（例えば、移動速度や、残燃料、天気など）がある。制御部１５は、表示情報のうち、オーバーレイ情報のみを傾斜補正し、非オーバーレイ情報を傾斜補正しないようにしてもよい。これにより、オーバーレイ情報は実風景に精確に重ね合わせ、非オーバーレイ情報はユーザーの頭部の傾きに応じた傾斜表示とすることにより視認性をさらに向上させることができる。
【００２０】
なお、情報処理部１１はバイク等の移動体２１に内蔵することにより、移動体２１の位置情報のみでなく、移動体の速度や残燃料等の情報も情報表示部１２に表示させることができる。一方、図５に示すように、スマートフォン等の位置検出機能を備えた情報端末２５を情報処理部１１として用い、移動体２１に装着してもよい。これにより、情報処理部が内蔵されていない既存の移動体であっても、簡易に案内情報やナビゲーション情報を表示することができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図６は、実施の形態２における情報表示装置３０のブロック図である。
【００２２】
図６において、情報表示装置３０は、移動体に装着された情報処理部３１とユーザーに装着された情報表示部３２からなる。情報表示部３２にはユーザーの位置情報に基づく表示情報が実風景に重ね合わせて表示される。この移動体に装着された情報処理部３１には、ユーザーの位置を検出する位置検出部３３と、第２の方向変化検出部３４が設けられている。ユーザーに装着された情報表示部３２には情報表示部３２の方向変化を検出する第１の方向変化検出部３５と、第１の方向変化検出部３５が検出する方向変化および第２の方向変化検出部３４が検出する方向変化に応じて表示情報を移動させる制御部３６が備えられている。
【００２３】
実施の形態１同様に、ユーザーがヘッドマウント型の情報表示部３２を装着し、情報処理部３１を備えたバイク等の移動体に乗っている事例を考える。
【００２４】
ここで、情報表示部３２のみに方向変化検出部を持つ場合は、方向変化が移動体の回転に起因するのか、ユーザーの頭部の回転に起因するのかの判別が行えない。
【００２５】
本実施の形態においては、ナビゲーションに必要な移動体の回転（重力方向と平行な軸回りの回転）の検出には移動体に装着された情報処理部３１に備えられた第２の方向変化検出部３４を用い、頭の回転に対応した情報表示に必要なユーザーの頭の回転（進行方向と平行な軸回りの回転）の検出には情報表示部３２に備えられた第１の方向変化検出部３５を用いる。
【００２６】
この構成により、移動体の回転とユーザーの頭部の回転を独立して検出することができるため、移動体の回転に基づいて表示情報を制御する第１の表示情報と、ユーザーの頭の回転に基づいて表示位置を制御する第２の表示情報を独立して制御することが可能となる。このため、ナビゲーションと表示情報の双方を精確に表示させることが可能となる。
【００２７】
（実施の形態３）
図７は、実施の形態３における情報表示装置４０のブロック図である。
【００２８】
実施の形態２および図６との違いは、制御部４１が、第２の方向変化検出部３４が検出する情報処理部３１の回転量と、第１の方向変化検出部３５が検出する情報表示部３２の回転量との差分Δに基づいて、第３の表示情報の位置を補正する点である。
【００２９】
実施の形態１および２と同様に、ユーザーがヘッドマウント型の情報表示部３２を装着し、情報処理部３１を備えたバイク等の移動体に乗っている事例を考える。
【００３０】
例えば、移動体がカーブで曲がり、第２の方向変化検出部３４から第２の回転情報が得られる中で、ユーザーが頭部を回転させ、第１の方向変化検出部３５から第１の回転情報が得られたとする。
【００３１】
この場合において、ユーザーは移動体に乗っているため、第１の回転情報は移動体の回転情報である第２の回転情報の影響を受けることとなる。
【００３２】
制御部４１は、第２の方向変化検出部３４から得られる第２の回転情報と第１の方向変化検出部３５から得られる第１の回転情報との差分を取ることによって、移動体に対するユーザーの頭部の回転情報を差分Δとして得ることが可能となる。
【００３３】
オーバーレイ表示情報には、実風景と重ね合わせて表示するべきオーバーレイ情報（例えば、建物等に重ね合わせて表示する案内情報、山や川などの地理的名称、道路に重ね合わせて表示するルート情報など）の他に、移動体を基準にオーバーレイ表示すべき情報（例えば、移動速度や、残燃料、メニュー画面）がある。回転情報の差分Δを用いることにより、移動体の回転の影響を排除し、移動体もしくは移動体の位置に合わせた周辺の空間に、移動体を基準としたオーバーレイ表示を正確に行うことが可能となる。
【００３４】
これによりユーザーの頭部回転運動やパターンに対応して、メニュー画面などオプション情報を呼び出すことが可能となる。メニューの内容として例えば速度やガソリン残量などが挙げられる。
【００３５】
なお、以上の実施の形態において、方向変化検出部として角速度センサを用いたが、地磁気センサを用いても良い。
【００３６】
また、以上の実施の形態において、位置検出部は情報処理部に設けた。情報表示装置はユーザーに情報を表示するためのシステムであるため、移動体の大きさや移動体中の位置検出部の配置位置に依存しないという点で情報処理部に設けた方が精度が良いと言える。ただし、位置検出部の配置はこの限りではなく、情報表示部に設けても良い。
【００３７】
また、地磁気センサ等の方位検出部を設けて、方向変化検出部の初期方向のキャリブレーションを行なってもよい。この構成により、精確な方角を元に表示情報を出力することが可能となる。なお、方位検出部を用いるのはキャリブレーション時のみに留まらず、必要に応じて方位のキャリブレーションを行っても良い。
【００３８】
また、移動体に荷重検出部を設けてユーザーの体重による荷重を検出し、その有無によってユーザーが移動体に乗っているかどうかを判別してもよい。この構成により、情報処理部に備えられた第２の方向変化検出部と情報表示部に備えられた第１の方向変化検出部のシステム連携・通信の有無が明確になるため、それに応じた制御を行うことによって低消費電力化・高速な処理が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の情報表示装置は、ユーザーが移動体に乗っている場合においても表示部に精確にナビゲーション情報を表示させることができるため、表示情報を実風景に重ね合わせて表示部に出力する情報表示装置に有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、３０、４０  情報表示装置
１１、３１  情報処理部
１２、３２  情報表示部
１３、３３  位置検出部
１４、３５  第１の方向変化検出部
１５、３６、４１  制御部
２０  ユーザー
２１  移動体
２２  シースルー表示部
２３  表示情報
２４  実風景
２５  情報端末
３４  第２の方向変化検出部
【図１】
2014098564.tif 000003
【図６】
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【図７】
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【図８】
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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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