(57)【要約】 【課題】  所定の装置などを床面に配置することなく、床面或いは地面を表示媒体として有効に活用することのできる情報端末装置を提供すること。【解決手段】  ＧＰＳ受信部８１により現在地の位置情報が取得されるとともに、撮像装置４０によりコンバイナー６０を介した実視野の情報が取得されて、これらが処理部８６に入力される。処理部８６は、記憶部８５に格納されている地図情報、上述の位置情報及び実視野の情報に基づいて、実視野中に地面又は床面を検出する。そして、地面又は床面が検出された場合には、検出した地面又は床面に情報が虚像として現れるように、画像表示制御部８７が画像表示部５０に情報を表示する。これにより、あたかも地面又は床面に情報が表示されているかの印象を使用者に与えることが可能となり、地面又は床面を表示媒体として有効に用いることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面又は床面を検出する表示媒体検出手段と、
画像表示手段と、
前記画像表示手段に情報を表示させる画像表示制御手段と、
使用者の視線方向の実視野からの光を透過するとともに、前記画像表示手段に表示された情報を光学的に虚像として、前記実視野中に重畳的に表示する半透過光学素子と
を備え、
前記画像表示制御手段は、前記実視野中の地面又は床面に、前記情報が虚像として現れるように、前記情報を前記画像表示部に表示させる情報端末装置。
【請求項２】
前記実視野中に存在する障害物を検出する障害物検出手段を更に備え、
前記画像表示手段は、前記障害物検出手段により検出された障害物に重なる部分が欠落した情報を前記画像表示手段に表示させる請求項１に記載の情報端末装置。
【請求項３】
前記情報は、現在地周辺に関連のある情報である請求項１又は請求項２に記載の情報端末装置。
【請求項４】
前記表示媒体検出手段が、
現在の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
地図情報と、
前記実視野中の情報を画像として取得する撮像手段と、
前記位置情報取得手段により取得された位置情報と前記地図情報とを照合する照合手段と、
前記照合手段の結果及び撮像手段により取得された実視野の画像に基づいて、道路又は床面を検出する検出手段と
を具備する請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、実視野中に所定の情報を虚像として表示させる情報端末装置に係り、特に、地面又は床面に情報を虚像として表示させる情報端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、広告情報を床面に表示させる技術として、例えば、特許第２７６８８２５号公報（特許文献１）に示されるものがある。
上記特許文献１には、例えば、店舗の床に形成されているキャビティ内などに配置されるのに好適な床形広告装置が開示されている。
【特許文献１】特許第２７６８８２５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に示される技術においては、床形広告装置を配置した領域に限って広告の表示が可能となる。このため、広告を表示する場所が限定され、表示媒体として床面を有効に利用することができないという問題があった。
【０００４】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、所定の装置などを床面に配置することなく、地面又は床面を表示媒体として有効に活用することのできる情報端末装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、地面又は床面を検出する表示媒体検出手段と、画像表示手段と、前記画像表示手段に情報を表示させる画像表示制御手段と、使用者の視線方向の実視野からの光を透過するとともに、前記画像表示手段に表示された情報を光学的に虚像として、前記実視野中に重畳的に表示する半透過光学素子とを備え、前記画像表示制御手段は、前記実視野中の地面又は床面に、前記情報が虚像として現れるように、前記情報を前記画像表示部に表示させる情報端末装置を提供する。
【０００６】
上記構成によれば、画像表示部に表示された情報は、半透過光学素子により、半透過光学素子を透過した実視野中の情報に、光学的に虚像として重畳されて使用者に提供される。このとき、画像表示制御手段は、表示媒体検出手段により検出される地面又は床面に、情報が虚像として現れるように情報を画像表示部に表示させるため、使用者に対して、地面又は床面に情報が表示されているかの印象を与えることが可能となる。これにより、従来は表示媒体として用いられていなかった地面又は床面を表示媒体として有効に利用することが可能となる。また、画像表示部に表示させる情報は、切り替えることが可能であるため、様々な情報を利用者に対して提供することが可能となる。上記床面としては、例えば、ホテルのロビーやデパートのエントランスなどが一例として挙げられる。
【０００７】
上記記載の情報端末装置は、前記実視野中に存在する障害物を検出する障害物検出手段を更に備え、前記画像表示手段は、前記障害物検出手段により検出された障害物に重なる部分が欠落した情報を前記画像表示手段に表示させると良い。
【０００８】
上記構成によれば、実視野中に存在する障害物が障害物検出手段により検出された場合には、画像表示手段は、この障害物に重なる部分が欠落した情報を画像表示手段に表示させる。このため、障害物と重複する情報のみが欠落した情報が、地面又は床面に、虚像として表示されることとなる。これにより、地面又は床面に表示されていた情報があたかも障害物により遮られて見えなくなった感覚を利用者に与えることが可能となるので、見えなくなった一部の情報に対する興味を駆り立てることができ、広告効果を増大させることが可能となる。
【０００９】
上記記載の情報端末装置において、前記情報は、現在地周辺に関連のある情報であると良い。
【００１０】
上記構成によれば、現在地周辺に関連のある情報を地面又は床面に虚像として表示させるので、広告に関する興味をより一層強めることができる。
【００１１】
上記記載の情報端末装置において、前記表示媒体検出手段が、現在の位置情報を取得する位置情報取得手段と、地図情報と、前記実視野中の情報を画像として取得する撮像手段と、前記位置情報取得手段により取得された位置情報と前記地図情報とを照合する照合手段と、前記照合手段の結果及び撮像手段により取得された実視野の画像に基づいて、道路又は床面を検出する検出手段とを具備すると良い。
【００１２】
上記構成によれば、位置情報取得手段により取得された現在の位置情報と地図情報とを照合することにより、今現在、どのような場所にいるのか、例えば、ビルの中にいるのか、或いは、歩道を歩いているのかなどを判断することが可能となる。そして、撮像手段により取得された実視野の画像と、現在位置の情報とを組み合わせることにより、実視野中に地面又は床面が存在するか否かの判別を容易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の情報端末装置によれば、所定の装置などを床面に配置することなく、床面或いは地面を表示媒体として有効に活用することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる情報端末装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る情報端末装置の構成例を示す外観斜視図である。
図１、図２に示すように、本実施形態に係る情報端末装置１０は、後述する各種制御機構及び制御基板等を内蔵した筐体（本体）２０の外部に、表示装置３０、撮像装置（撮像手段）４０、及び操作部７０を備えている。
上記表示装置３０は、画像表示部（画像表示手段）５０及びコンバイナー６０を備えている。これら画像表示部５０及びコンバイナー６０は、格納状態で、筐体２０を貫通する開口部２１の空間部に収納され（図２参照）、それぞれが矩形状とした短辺側の一辺を筐体２０に軸支されて揺動による開閉動作が可能とされる。
【００１５】
画像表示部５０は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤ）や有機ＥＬ表示パネル等のいわゆる薄型ディスプレイ（以下「表示面」という。）５１を備え、後述する画像表示制御部（画像表示制御手段）７５（図４参照）から出力された情報を表示面５１に表示する。画像表示部５０は、例えば、筐体２０に軸支されている支持部材５２に固定され、表示面５１は、後述するコンバイナー６０と格納状態で対向する面に、換言すれば、筐体２０の内側に向けられている。
【００１６】
コンバイナー６０は、画像表示部５０からの光、すなわち画像表示部５０の表示面５１に表示された情報の光を反射するとともに、使用者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子である。換言すれば、コンバイナー６０は、少なくとも１面に自由曲面（３次元非球面）を備え、実視野となる外界像を透過するとともに、画像表示部５０の表示面５１に表示された情報（例えば、画像や文字）を光学的に虚像として実視野中の実像に重畳的に表示する半透過型光学素子である。
本実施形態において、コンバイナー６０は、例えば、アクリルやポリカーボネート等の透明な材質からなる略長方形板状の部材であり、その片面側に金属膜等の反射層が形成されている。この反射層の表面が、画像表示部５０から入射した光を表面で反射させる反射面６１となる。
なお、上記コンバイナー６０としては、上述の半透過型光学素子のほか、例えば、ハーフミラー、ホログラム素子などを採用することも可能であり、目的に応じてこれらの１つを適宜選択して採用することが可能である。
【００１７】
上述したような情報端末装置１０は、収納時においては、図２に示すように、画像表示部５０とコンバイナー６０とが開口部２１に収納される。
一方、情報端末装置１０の使用時においては、図１に示すように、コンバイナー６０の反射面６１と画像表示部５０の表示面５１とが略対向し、かつ、筐体２０とともに略Ｚ字状を形成するように開かれる。そして、図３に示すように、筐体２０の後端部側となる側面２２が使用者の側頭部に押し当てられるように保持される。この状態において、画像表示部５０の表示面５１に表示された情報の光は、開口部２１を通じて斜め前方へ向けて出射され、反射面６１によって筐体２０の後端部側へ向けて反射される。これにより、使用者には、コンバイナー６０の前方に、すなわち、使用者から見てコンバイナー６０よりも遠方に、画像表示部５０に表示された情報が虚像として視認される。
【００１８】
撮像装置４０は、本実施形態において、表示媒体検出手段並びに障害物検出手段の一部を担うものであり、コンバイナー６０を介した実視野中の情報を取得する。このため、撮像装置４０は、図３に示すように、使用時において、使用者の視線方向に広がるコンバイナー６０を介した実視野の風景を撮像可能な位置に設けられている。撮像装置４０は、虚視モードにおいて、使用者の視線方向の風景を撮像し、取得した画像を後述する処理部８６（図４参照）へ出力する。
撮像装置４０としては、例えば、感光フィルム等の感光体を用いたアナログ式撮像装置を用いてもよく、またＣＣＤ素子等の撮像素子を用いたデジタル式撮像装置を用いてもよい。本実施形態では、撮像装置４０として、デジタル式撮像装置が用いられている。
操作部７０は、複数のテンキーやボタンなどを備えるマンインターフェイスとして機能するものであり、使用者による操作内容に応じた信号を後述する処理部８６（図４参照）に出力する。
【００１９】
次に、上述した筐体２０に内蔵される電気的構成について、図４を参照して説明する。
図４は、本実施形態に係る情報端末装置の電気的構成の概略を示したブロック図である。この図において、図１乃至図３と同様の構成要素には、同一の符号を付している。
図４に示すように、筐体２０には、ＧＰＳ受信部８１、通信部８３、記憶部８５、処理部８６、及び画像表示制御部８７などが内蔵されている。これら各部は、いずれも処理部８６と電気的に接続されている。
上記ＧＰＳ受信部８１は、表示媒体検出手段の一部を担うものであり、現在地の位置情報を取得する位置情報取得手段として機能するものである。具体的には、ＧＰＳ受信部８１は、ＧＰＳ衛星から現在地の位置情報を取得し、取得した位置結果を処理部８６に出力する。
通信部８３は、処理部８６からの指示に基づいて、外部に設置されている広告配信サーバなどと通信を行い、広告配信サーバから取得した情報を処理部８６に出力する。
【００２０】
記憶部８５には、全国の地図情報が予め登録されているほか、通信部８３を介して外部の広告配信サーバなどから取得した情報が一時的に格納される。
処理部８６は、上述した各部から入力された各種情報に基づいて各種処理を実行し、各種処理結果に応じた情報を画像表示部５０に表示させる。例えば、処理部８６は、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＨＤ（Hard Disc）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。後述の各種処理（例えば、表示媒体検出、障害物検出など）を実現するための一連の処理手順は、プログラムの形式でＨＤ等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。
【００２１】
このように構成された本実施形態に係る情報端末装置１０の作用について説明する。
まず、図５に示すように、使用状態にされた情報端末装置１０が使用者の側頭部に保持された状態において、撮像装置４０は、使用者の視野方向の風景を逐次撮像し、取得した画像を処理部８６に出力する（図６のステップＳＡ１）。
また、上記撮像装置４０の動作と並行して、ＧＰＳ受信部８１は、現在地の位置情報をＧＰＳ衛星から逐次取得し、取得した位置情報を処理部８６に出力する（図６のステップＳＡ２）。
【００２２】
処理部８６は、現在の位置情報並びに実視野中の画像をＧＰＳ受信部８１及び撮像装置４０からそれぞれ取得すると、これらの情報に基づいて、コンバイナー６０を介した実視野中の地面又は床面を検出する（図６のステップＳＡ３）。
具体的には、処理部８６は、まず、ＧＰＳ受信部８１から入力された位置情報と、記憶部８５に格納されている地図情報とを照合することにより、現在地の位置確認を行い、現在地がどのような場所なのか、つまり、道路の上なのか、或いは、ビルの中なのかなどを把握する。そして、この照合結果において、地面又は床面が存在する場所にいると判断した場合には、撮像装置４０から入力された実視野の画像に基づいて、実視野中における地面又は床面を検出する。例えば、地面であれば、当該画像において、灰色のある一定の領域が存在した場合には、その領域を地面として検出する。
【００２３】
このようにして、実視野中に地面又は床面が検出された場合には（図６のステップＳＡ３において「ＹＥＳ」）、処理部８６は、通信部８３を介して外部に設けられている広告配信サーバ（図示略）に対して、現在の位置情報と広告配信要求とを送信する（図６のステップＳＡ４）。
【００２４】
広告配信要求などを受信した広告配信サーバでは、広告配信要求とともに受信した位置情報に基づいて、この広告配信要求の送信元である情報端末装置１０に配信する広告情報を選択する。例えば、広告配信サーバでは、位置情報と広告情報とが対応付けられて格納されているデータベースを備えており、このデータベースから先ほど受信した位置情報に対応する広告情報を抽出することにより、広告情報を選択する。ここで、位置情報に対応付けられている広告情報としては、その位置情報周辺に関連する広告情報、例えば、その場所周辺にあるビルや店舗の広告情報などが一例として挙げられる。広告配信サーバにおいて、このようにして広告情報が選択されると、その広告情報が、上記広告配信要求の送信元である情報端末装置１０に配信される。
【００２５】
広告配信サーバから配信された広告情報は、情報端末装置１０の通信部８３を介して処理部８６に入力される（図６のステップＳＡ５）。
処理部８６は、広告情報を受け取ると、続いて、コンバイナー６０を介した実視野内における障害物を検出する（図６のステップＳＡ６）。これは、撮像装置４０により取得されたコンバイナー６０を介した実視野の画像の画像処理、例えば、エッジ検出を行うことにより、輪郭を検出し、この輪郭に基づいて、障害物を検出する。
この結果、障害物が検出されなかった場合には（図６のステップＳＡ６において「ＮＯ」）、処理部８６は、広告配信サーバから受信した広告情報を画像表示制御部８７に出力する（図６のステップＳＡ７）。一方、障害物が検出された場合には（図６のステップＳＡ６において「ＹＥＳ」）、処理部８６は、その障害物と地面又は床面とが重なり合う部分が欠落した広告情報を作成し（図６のステップＳＡ８）、この広告情報を画像表示制御部８７に出力する（図６のステップＳＡ９）。
【００２６】
画像表示制御部８７は、処理部８６から広告情報が入力されると、この広告情報を画像表示部５０に表示させる（図６のステップＳＡ１０）。このとき、画像表示制御部８７は、地面又は床面に広告情報が虚像として表示されるように画像表示部５０に広告情報を表示させる。これは、地面又は床面までの距離などを検出することにより可能となる。地面又は床面までの距離は、例えば、上述した撮像装置４０により取得された画像における焦点距離を求めることにより可能となる。
【００２７】
このようにして画像表示部５０に表示された広告情報は、例えば、図７に示されるように、コンバイナー６０を介した実視野中に虚像として重畳され、使用者に視認されることとなる。これにより、あたかも地面に広告情報が表示されている印象を使用者に与えることが可能となる。
また、障害物が検出された場合には、その障害物と地面又は床面とが重なり合う部分が欠落した広告情報が画像表示部５０に表示されることとなるため、例えば、図８に示すように、障害物を除く地面又は床面にのみ、広告情報が虚像として重畳されて、使用者に視認されることとなる。これにより、あたかも地面に表示されている広告情報が障害物により遮られている印象を使用者に与えることが可能となる。
なお、上述した処理において、実視野中に地面又は床面が検出されなかった場合には（図６のステップＳＡ３において、「ＮＯ」）、表示媒体が無いため、情報を表示することができず、そのまま処理を終了することとなる。
そして、図４に示した各部が上述の処理、つまり、図６に示した処理を繰り返し実行することにより、実視野中に存在する地面又は床面に広告情報を表示させることができる。
【００２８】
以上説明してきたように、本実施形態に係る情報端末装置によれば、以下のような効果を奏する。
第１に、コンバイナー６０を介した実視野中の地面又は床面に、広告情報が虚像として重畳させて使用者に提供されるので、使用者に対して、地面又は床面に広告情報が表示されているかの印象を与えることが可能となる。これにより、従来は表示媒体として用いられていなかった地面又は床面を表示媒体として有効に利用することが可能となる。
また、地面などに表示させる情報は、容易に、切り替えることが可能であるため、様々な情報を利用者に対して提供することが可能となる。例えば、現在地に関連する広告情報を次々と表示させることにより、より有用な情報を使用者に提供することが可能となる。
なお、上述した実施形態では、広告配信サーバから広告情報を取得していたが、情報の取得手法については、この手法に限定されない。例えば、予め記憶部８５に広告情報が格納されていても良い。また、各ビルに設置されているアンテナから、そのビルに関する広告情報をそれぞれ個別に発信されており、これら情報を受信することにより、情報を取得する態様としても良い。
【００２９】
第２に、コンバイナー６０を介した実視野中に、障害物が検出された場合には、その障害物に重なる部分が欠落した広告情報を画像表示部５０に表示させるため、障害物と重複する情報のみが欠落した情報が、地面又は床面に、虚像として重畳されることとなる。これにより、地面又は床面に表示されていた情報があたかも障害物により邪魔されて見えなくなった感覚を利用者に与えることが可能となるので、見えなくなった一部の情報に対する興味を駆り立てることができ、広告効果を増大させることが可能となる。
【００３０】
なお、上述した実施形態において、地面又は床面を検出した場合には、検出された地面又は床面の領域の範囲に応じて、表示させる広告情報の大きさを調整するようにしても良い。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
第１に、上述した実施形態において、コンバイナー６０を介した実視野中に地面又は床面を検出する手法については、上述した例に限定されることなく、他の手法を用いても良い。例えば、地面であれば、歩道と車道との境界に縁石が配置されていたり、白線などが引かれていることが多い。よって、撮像装置４０により取得された画像において、これらの縁石や白線などを検出し、この検出結果に基づいて地面を検出するようにしても良い。
【００３２】
更に、上述した手法に加えて、例えば、コンバイナー６０を介した実視野の方角を検出する方角検出部を設け、この方角の情報も考慮して、地面や床面を検出するようにしても良い。これにより、ＧＰＳ受信部８１により受信される現在地の位置情報に加えて方角情報も得ることができるので、コンバイナー６０を介した実視野中に地面又は床面が存在するか否かをより高い精度で検出することが可能となる。
【００３３】
また、床面を検出する場合には、上述した手法を用いるほか、床面に情報端末装置１０に検出させる発振器などを設けておき、この発振器からの信号を受信することにより、床面を検出するような構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報端末装置の構成例を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る情報端末装置の構成例を示す外観斜視図である。
【図３】図１に示した画像表示部、コンバイナーの作用を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る情報端末装置の電気的構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る情報端末装置の使用状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る情報端末装置の作用を示すフローチャートである。
【図７】障害物が検出されなかった場合に、使用者によりコンバイナーを介して視認される情報の一例を示す図である。
【図８】障害物が検出された場合に、使用者によりコンバイナーを介して視認される情報の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  情報端末装置
２０  筐体
３０  表示装置
４０  撮像装置
５０  画像表示部
６０  コンバイナー
７０  操作部
８１  ＧＰＳ受信部
８３  通信部
８５  記憶部
８６  処理部
８７  画像表示制御部
【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】
2006267202.tif 000008
【図７】
2006267202.tif 000009
【図８】
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