(57)【要約】      （修正有）【課題】発光ダイオードなどの点灯回路及び電源を不要として軽量化を図るとともに、光学マーカーの反射効率を大きくして、周囲の輝度が明るい場合でも良好なコントラストが得られる光学マーカー群を提供する。【解決手段】カメラ装置に近接して、光源を設けるとともに、透明な部材からなる反射型光学マーカーとして、入射面４ａと、複数の反射面４ｂ、４ｃを有し、複数の反射面４ｂおよび４ｃが、直角に交わる構成とすることにより、光源から放たれた光７を、反射面４ｂ及び反射面４ｃで反射させた光８が、入射光源の方向に反射する結果、反射光８を効率よくカメラ装置に導くことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に固定された複数の反射型光学マーカーと、
前記反射型光学マーカーの反射光の画像データを取得するカメラ装置と、
前記画像データに基づいて、対象物の位置及び角度を算出する制御部とを有するモーショントラッカ装置であって、
前記カメラ装置に近接して、光源を備え、
前記反射型光学マーカーは、透明な部材からなり、入射面と、複数の反射面とを有し、
前記複数の反射面のうち、少なくとも２つの反射面が直角に交わることを特徴とするモーショントラッカ装置。
【請求項２】
前記複数の反射面のうち、３つの反射面が直角に交わることを特徴とする請求項１に記載のモーショントラッカ装置
【請求項３】
前記複数の反射面は、４以上の偶数であり、対向する反射面が直角に交わることを特徴とする請求項１に記載のモーショントラッカ装置。
【請求項４】
前記反射面は、反射材で覆われていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモーショントラッカ装置。
【請求項５】
前記入射面は、円形であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモーショントラッカ装置。
【請求項６】
前記対象物は、ヘルメットであり、前記マーカーの出射面は、ヘルメットの外郭よりも外側に突出しないことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のモーショントラッカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学方式のモーショントラッカ装置（以下、ＭＴ装置という）に関し、例えば、ゲーム機や乗物等で用いられる頭部装着型表示装置付ヘルメットの現在位置及び現在角度（すなわち、現在の頭部位置及び頭部角度）を測定するヘッドモーショントラッカ装置（以下、ＨＭＴ装置という）等に利用される。光学方式のＨＭＴ装置とは、反射板や発光体等のマーカーを取り付けたヘルメット等を頭部に装着して、マーカーの位置を立体視が可能なカメラ装置で測定することにより、頭部の動きを追跡する装置をいう。
【背景技術】
【０００２】
時々刻々と変動する物体の現在位置や現在角度を正確に測定する技術は、様々な分野で利用されている。例えば、ゲーム機では、バーチャルリアリティ（ＶＲ）を実現するために、頭部装着型表示装置付ヘルメットを用いることにより、映像を表示することがなされている。このとき、頭部装着型表示装置付ヘルメットの現在位置や現在角度に合わせて、映像を変化させる必要がある。よって、頭部装着型表示装置付ヘルメットの現在位置や現在角度を測定するために、ＨＭＴ装置が利用されている。
【０００３】
また、救難飛行艇による救難活動では、発見した救難目標を見失うことがないようにするため、頭部装着型表示装置付ヘルメットのバイザーに表示される照準画像と、バイザーを通して視認される救難目標とが対応した時にロックすることにより、ロックされた救難目標の位置を演算することが行われている。このとき、その救難目標の位置を演算するために、飛行体（救難飛行艇）の緯度、経度、高度、姿勢に加えて、飛行体に設定された相対座標系に対するパイロットの頭部位置及び頭部角度を測定している。このときに、ＨＭＴ装置が利用されている。
【０００４】
このような頭部装着型表示装置付ヘルメットに利用されるＨＭＴ装置としては、光学的に頭部装着型表示装置付ヘルメットの現在位置や現在角度を測定するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、図９のように、頭部装着型表示装置付ヘルメット１１１の外周面上に、光学マーカー群１０４を互いに離隔するようにして複数箇所に取り付け、これらのマーカー１０４の頭部装着型表示装置付ヘルメット上における相対的な位置関係をＨＭＴ装置１０１に予め記憶させておく。そして、これらのマーカーを、設置場所が固定された２台のカメラ１０２で同時に撮影することで、所謂、三角測量の原理により、現在の少なくとも３個のマーカー１０４の相対的な位置関係を測定している。これにより、頭部装着型表示装置付ヘルメット上に固定された３点の位置（３つのマーカーの位置）を特定することで、頭部装着型表示装置付ヘルメットの現在位置や現在角度を算出している。
【０００５】
ここで、光学マーカー群として、反射型マーカーが用いられる場合、樹脂等からなる基材に、反射塗料を塗布し、カメラ近傍に設けた光源から発せられる入射光１０７を反射し、反射光１０８をカメラ装置１０２で撮影する。しかしながら、従来の反射型マーカーでは、入射光が入射面に対して直角をなさない場合、反射の法則により、反射光が入射面で反射されることにより、反射光は入射光の光路とは別の光路を通って反射するため、反射光率が低下し、コントラストが悪化する。特に、屋外等においては、太陽光による周囲の輝度が光源の輝度に比べて大きいために、撮影画像においてマーカーを識別することが難しく、観察対象物の頭部位置及び角度を捕らえることができなくなってしまう。
【０００６】
このため、従来のＨＭＴ装置では、光学マーカー群として、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いていたが、この場合、ＬＥＤを点灯させるための配線や、電源を必要とし、点灯回路や電源を搭載するためのスペースをヘルメット上に確保する必要があるため、体積が大きくなるとともに、配線や電源によって重量が増加するため、装着者の頸部にかかる負担が大きくなる。特に、航空機のパイロットが装着するヘルメットの場合、長時間にわたる装着が想定されるため、できるだけ重量を軽くする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２６２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明では、光学マーカー群として、発光ダイオードなどの点灯回路及び電源を不要として、軽量化を図るとともに、光学マーカーの反射効率を大きくし、周囲の輝度が明るい場合でも、良好なコントラスト得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するために、本発明では、対象物に固定された複数の反射型光学マーカーと、前記反射型光学マーカーの反射光の画像データを取得するカメラ装置と、前記画像データに基づいて、対象物の位置及び角度を算出する制御部とを有するモーショントラッカ装置において、前記カメラ装置に近接して、光源を備え、前記反射型光学マーカーは、透明な部材からなり、入射面と、複数の反射面とを有し、前記複数の反射面のうち、少なくとも２つの反射面が直角に交わる構成を採用する。
【００１０】
ここで、反射型光学マーカーを、コーナーキューブ・プリズムのように、３つの反射面が直角に交わる構成とすることが望ましい。あるいは、四角柱や六角柱、八角柱...のように、対向する反射面が直角をなす構成としてもよい。
【００１１】
また、反射面に反射コーティングを施すことが望ましい。
【００１２】
さらに、前記対象物を、ヘルメットとするヘッドモーショントラッカ装置において、前記マーカーの出射面は、ヘルメットの外郭よりも外側に突出しない構成とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、入射面と、複数の全反射面が所定の角度をなす構成を採用することにより、入射光と反射光とをおおよそ平行に導くことができるため、入射光源の存在する方向に反射する光量が増え、撮影画像のコントラストが良好となり、周囲の輝度が明るい屋外においても使用可能となる。また、発光ダイオードのように点灯回路及び電源を必要としないため、軽量化と省スペース化を図ることができ、装着者の頸部にかかる負担を軽減することが可能である。
【００１４】
ここで、請求項２の発明のように、３つの反射面がすべて直角に交わる構成や、請求項３の発明のように、四角柱、六角柱、八角柱などの２組以上の対向する反射面が直角に交わる構成を採用した場合には、４５度直角プリズム型を採用する場合に比べて、光を反射面の数及び面積が増えるため、より効率よく光を反射することができる。また、請求項５の発明のように、入射面を円形とした場合には、角柱の底面よりも入射面の面積が大きくなるため、より多くの光をプリズム内に導き、反射させることができる。
【００１５】
また、請求項４の発明のように、反射面を反射材で覆う場合には、全反射の条件を満たさない角度の光を反射させることができるため、反射効率をより高めることができる。
【００１６】
そして、請求項６のように、前記対象物を、ヘルメットとするヘッドモーショントラッカ装置において、前記マーカーの出射面は、ヘルメットの外郭よりも外側に突出しない構成を採用することにより、反射型光学マーカーの影が発生せず、他のマーカーの反射効率を下げることがないため、コントラストの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るＨＭＴ装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す頭部装着型表示装置付ヘルメットの側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る反射型光学マーカーの構造及び入射光・反射光を模式的に示した説明図である。
【図４ａ】４５度直角プリズムの斜視図である。
【図４ｂ】コーナーキューブ・プリズムの斜視図である。
【図４ｃ】四角柱型プリズムの斜視図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係る反射型光学マーカーの構造及び入射光・反射光を模式的に示した説明図である。
【図６】ＬＥＤのカメラ装置に対する位置を算出する方法について説明するための図である。
【図７】第一画像と第二画像との間での共通のＬＥＤの組を認識する方法について説明するための図である。
【図８】算出された各マーカーが頭部装着型表示装置付ヘルメットに取り付けられたマーカーのいずれかに対応付ける方法について説明するための図である。
【図９】従来のＨＭＴ装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係るＨＭＴ装置の概略構成を示す図であり、図２は、図１に示す頭部装着型表示装置付ヘルメットの側面図である。本実施形態は、飛行体でパイロットが着用する頭部装着型表示装置付ヘルメットの現在位置及び現在角度を算出するものである。つまり、ＨＭＴ装置１は、搭乗体３０に設定された相対座標系（ＸＹＺ座標系）に対する、パイロット３の頭部位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び頭部角度（Θ、Φ、Ψ）を含む相対情報を算出するものである。なお、相対座標系（ＸＹＺ座標系）は、後述するカメラ装置２（２ａ、２ｂ）を基準とするものであり、相対座標記憶部４３に記憶されている。
【００２０】
図１に示す通り、ＨＭＴ装置１は、パイロット３の頭部に装着される頭部装着型表示装置付ヘルメット（頭部装着装置）１０と、搭乗体３０の天井に取り付けられたカメラ装置２（２ａ、２ｂ）及び赤外光を照射する光源５（５ａ、５ｂ）と、コンピュータにより構成される制御部２０とから構成される。搭乗体３０は、パイロット３が搭乗する飛行体のコックピットであり、パイロット３が着席する座席３０ａを備える。
【００２１】
図２に示す通り、頭部装着型表示装置付ヘルメット１０は、表示器（図示せず）と、表示器から出射される画像表示光を反射することにより、パイロット３の目に導くバイザー（顔面部材）１２と、ヘルメット（頭頂部材）１１と、頭部位置や頭部角度を測定する際の指標として機能する光学マーカー群１５を有する。なお、頭部装着型表示装置付ヘルメット１０を装着したパイロット３は、表示器による表示映像とバイザー１２の前方実在物とを視認することが可能となっている。マーカー群１５は、図２に示すように、複数個（１４個）の反射型光学マーカー１５ａ〜１５ｎが取り付けられたものである。最も近接するマーカー間の距離を一定（ｄ２）としている。
【００２２】
カメラ装置２は、図６のように、第一カメラ２ａと第二カメラ２ｂとからなり、撮影方向が頭部装着型表示装置付ヘルメット１０に向けられているとともに、頭部装着型表示装置付ヘルメット１０の立体視が可能な一定の距離（ｄ１）を隔てるように、搭乗体３０の天井に設置されている。これにより、第一カメラ２ａで撮影された第一画像Ａが作成されるとともに、第二カメラ２ｂで撮影された第二画像Ｂが作成されることになる。よって、上述したように、第一画像Ａ及び第二画像Ｂ中に映し出されているマーカー群の位置により、第一カメラ２ａからの方向角度（α）と第二カメラ２ｂからの方向角度（β）とを算出し、第一カメラ２ａと第二カメラ２ｂとの間の距離（ｄ１）を用いることにより、所謂、三角測量の手法で反射型光学マーカーのカメラ装置２（２ａ、２ｂ）に対する位置を算出できるようにしてある。このとき、マーカー群の位置を、空間座標で表現することができるようにするために、カメラ装置２（２ａ、２ｂ）に固定され、カメラ装置２とともに移動する座標系である相対座標系（ＸＹＺ座標系）を用いる。なお、相対座標系（ＸＹＺ座標系）の具体的な原点位置やＸＹＺ軸方向の説明については、後述する。
【００２３】
反射型光学マーカーとして、図４ａのような４５度直角プリズムを用いる。４５度直角プリズムは、石英ガラスなどの屈折率１．４〜１．９程度の透明部材からなり、反射面４ｂ、４ｃには、アルミや金などの反射コーティングが施されている。入射面４ａと、２つの直角に交わる反射面４ｂ、４ｃとを有し、入射面４ａと、反射面４ｂ、４ｃとは、それぞれ４５度の角度をなし、入射面４ａの一辺の長さは３〜５ｍｍ程度である。
【００２４】
この４５度直角プリズムを、ＨＭＴ装置１のヘルメット１１に取り付けた場合の断面図を、図３に示す。直角プリズムの反射面の外側に、樹脂等からなる枠材６を、接着剤等によって接着することにより、プリズムを保護する。枠材６は、図５のように、直角プリズムに圧入面４ｄを設け、樹脂等からなる枠材６に、圧入する形で設けてもよい。そして、ヘルメット１１に、孔を設け、孔に反射型光学マーカーを埋め込み、枠材６とヘルメット１１とを接着剤などにより接合する。本実施形態では、プリズムの入射面４ａは、ヘルメットの外郭から突出しないようにされているため、撮像中、他のプリズムの影によって他のマーカーへの入射や反射が遮られることがなく、他の物体との衝突により、プリズムの破損を防ぐことができるため、好ましい。
【００２５】
光源５から放たれた入射光７は、入射面４ａにおいて屈折される。このとき、入射光と反射面４ｂとのなす角をθ１、空気の屈折率をｎ１、プリズム部材の屈折率をｎ２とすると、
θ１＞ｓｉｎ−１（ｎ１／ｎ２）
を満たす場合に、入射面４ａにおいて屈折された光は、第一反射面４ｂにおいて全反射される。そして、第二反射面４ｃにおいて全反射されるためには、入射光と第二反射面４ｃとのなす角をθ２とすると、
θ２＞ｓｉｎ−１（ｎ１／ｎ２）
を満たす場合、第一反射面４ｂで全反射した光は、第二反射面４ｃで全反射する。第二反射面４ｃを全反射した光は、反射光８として入射面４ａにおいて屈折しながらプリズムの外側へ出射され、カメラ装置２によって撮像される。θ１、θ２が上記角度範囲を満たさない場合でも、反射面４ｂ及び４ｃに反射コーティングを施すことにより、光源から放たれた入射光７は、反射光８としてカメラ２に導くことができる。そして、入射面４ａの一辺の長さが３〜５ｍｍ程度であることから、入射光７と入射光８とは、１〜２ｍｍ程度のずれしか有していない。また、光源２からの光は、図３に示すような幅の狭い光線ではなく、−４５〜４５度程度の指向角を有していることから、入射光源とほぼ同じ位置に反射光を導くことができるため、カメラ装置と光源とを近接して設ければ、光源からの光を効率よくカメラ装置に導くことができる。
【００２６】
図６において、光源５は、第一光源５ａと第二光源５ｂとからなり、照射方向が頭部装着型表示装置付ヘルメット１０に向けられている。光源５から放たれた光は、マーカー群によって反射された後、カメラ２によって撮像されることから、第一光源５ａは、第一カメラ２ａの光軸上に、第二光源５ｂは、第二カメラ２ｂの光軸上に配置されることが望ましい。しかし、光源５をカメラより前方、すなわちマーカー側の光軸上に配置すれば、撮像の邪魔になり、カメラより後方に配置すれば、カメラが光を遮り、入射光７及び反射光８の輝度が低下する。このため、第一光源５ａは、第一カメラ２ａを中心とした環状形状に設置されるとともに、第二光源５ｂは、第二カメラ２ｂを中心とした環状形状に設置されている。
【００２７】
本発明では、反射型マーカーとして、４５度直角プリズムを用い、光源５をカメラ２に近接して配置することにより、光源から放たれた入射光７と、カメラ２に導かれる反射光８とが、平行であるため、屋外のように周囲の輝度が高い場合でも、効率よく入射光を反射させることができ、カメラにより撮影された画像のコントラストを高めることができる。なお、本実施形態では、４５度直角プリズムを用いたが、対向する全反射面のなす角度が、−４５〜４５度の範囲であれば、光源５から放たれた入射光７と、反射光８とをほぼ平行にカメラ２に導くことができる。
【００２８】
また、図４ｂのように、３つの反射面４ａ、４ｂ、４ｃがそれぞれ直角に交わる、コーナーキューブ・プリズムを採用しても良い。コーナーキューブ・プリズムを採用した場合、４５度直角プリズムの場合に比べ、反射全面の数が多いため、より効率的に反射することが可能である。
【００２９】
あるいは、図４ｃのように、２組以上の対向する反射面が直角に交わる、四角柱、六角柱、八角柱...であっても良い。この場合でも、図４ｂ中の矢印の方向から見た断面図は、図３のようになる。なお、図４ｃでは、正方形を底面とする四角柱としたが、対向する辺の長さが等しければ、全反射面の形状は同一となるため、入射面４ａの形は、長方形や、対向する辺の長さが等しい六角形や八角形...であっても良い。あるいは、図４ｂのコーナーキューブ・プリズムように、入射面４ａを円形としても良い。入射面４ａを円形としておけば、角柱の底面よりも入射面４ａの面積が大きくなるため、反射面の数が少ない場合にも、より多くの光を取り入れ、反射させることが可能となる。
【００３０】
以下、モーショントラッキングの方法について説明する。モーショントラッキングの方法としては、特許文献１と同様である。制御部２０は、図１に示すように、ＣＰＵ２１、メモリ４１等からなるコンピュータにより構成され、各種の制御や演算処理を行うものである。ＣＰＵ２１が実行する処理を、機能ブロックごとに分けて説明すると、モーショントラッカ駆動部２８と、相対情報算出部２２と、マーカー位置情報算出部２４と、映像表示部２５とを有する。また、メモリ４１には、制御部２０が処理を実行するために必要な種々のデータを蓄積する領域が形成してあり、相対座標系（ＸＹＺ座標系）を記憶する相対座標記憶部４３と、それぞれのマーカー位置情報を記憶するマーカー記憶部４４と、（ｄ２）／２を直径とする球状とする予想移動範囲の大きさを記憶する予想移動範囲記憶部４５とを有する。
【００３１】
なお、相対座標系（ＸＹＺ座標系）は、原点及び各座標軸の方向を任意に定めることができるが、本実施形態では、図６のように、第二カメラ２ｂから第一カメラ２ａへの方向をＸ軸方向とし、鉛直方向下向き方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向とＺ軸方向に垂直で、紙面に対して上向きをＹ軸方向とするように定義し、原点を第一カメラ２ａと第二カメラ２ｂとの中点として定義するように相対座標記憶部４３に設定されている。
また、マーカー記憶部４４には、予め、初期のマーカー位置情報として、マーカー群１５ａ〜１５ｎの頭部装着型表示装置付ヘルメット１０上におけるそれぞれの相対的な位置関係が記憶されている。
【００３２】
モーショントラッカ駆動部２８は、光源５を点灯させる指令信号を出力するとともに、カメラ装置２（２ａ、２ｂ）で反射光の画像データ（第一画像Ａ及び第二画像Ｂ）を検出させる制御を行うものである。ここで、マーカー群１５ａ〜１５ｎを識別すべく、エピポーラ幾何学に基づく予測により、第一カメラ２ａで撮影された第一画像Ａ と第二カメラ２ｂで撮影された第二画像Ｂとの間での共通の像の組を認識する（図７参照）。しかし、第一画像Ａの像と第二画像Ｂの像とのそれぞれの組の対応付けを行った各像の組が、頭部装着型表示装置付ヘルメット１０に取り付けられたマーカー群１５ａ〜１５ｎのいずれにそれぞれ対応するかはここでは認識できない。
【００３３】
そこで、図８のように、予想移動範囲Ｄを設定することにより、マーカー群を識別する。マーカー位置情報算出部２４は、直前に記憶されたマーカーのそれぞれの位置に基づいて、マーカーのそれぞれの予想移動範囲Ｄを設定することにより、マーカーのそれぞれの現在位置を含むマーカー位置情報を算出する制御を行うものである。具体的には、まず、マーカー記憶部４４に時間ｔ１（直前）に記憶されたマーカー１５ａ、１５ｂ、１５ｅのそれぞれの位置を中心とする（ｄ２）／２を直径とする球状である各予想移動範囲Ｄを相対座標系（ＸＹＺ座標系）に設定する。次に、時間ｔ２（現在）の画像データを用いて、時間ｔ２（現在）に予想移動範囲Ｄに存在するものを、時間ｔ１に設定された予想移動範囲Ｄに対応するものと同一のものであると識別する。つまり、時間ｔ２に、予想移動範囲Ｄａに存在するマーカー１５ｏ（ｔ２）を、時間ｔ１に設定された予想移動範囲Ｄａに対応するマーカー１５ａ（ｔ１）と同一のものであると識別する。同様に、時間ｔ２（現在）に予想移動範囲Ｄｂに存在するマーカー１５ｐ（ｔ２）を、マーカー１５ｂ（ｔ１）と同一のものであるとし、時間ｔ２（現在）に予想移動範囲Ｄｅに存在するマーカー１５ｑ（ｔ２）を、マーカー１５ｅ（ｔ１）と同一のものであると識別する。これにより、マーカー１５ａ、１５ｂ、１５ｅのそれぞれの現在位置を算出する。このとき、時間ｔ２（現在）の画像データ（第一画像Ａ及び第二画像Ｂ）に３個のマーカー１５ａ、１５ｂ、１５ｅのみしか撮影されていなくても、３個のマーカー１５ａ、１５ｂ、１５ｅが識別できれば、予め、初期情報としてマーカー１５ａ〜１５ｎの相対的な位置関係が記憶されているので、他のマーカー１５ａ〜１５ｎの現在位置も算出することができる。これにより、マーカー１５ａ〜１５ｎの現在位置を含むマーカー位置情報がマーカー記憶部４４に記憶される。このようにマーカー位置情報を時々刻々と算出してマーカー記憶部４４に蓄積していく。
【００３４】
相対情報算出部２２は、マーカー位置情報に基づいて、カメラ装置２（２ａ、２ｂ）（ＸＹＺ座標系）に対するパイロット３の頭部位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び頭部角度（Θ、Φ、Ψ）を含む相対情報を算出する制御を行うものである。具体的には、カメラ装置２（２ａ、２ｂ）に対するマーカー１５ａ〜１５ｎの現在位置が特定されるので、マーカー１５ａ〜１５ｎが取り付けられている頭部装着型表示装置付ヘルメット１０の現在位置や現在角度が相対座標系（ＸＹＺ座標系）を用いて特定できるようになる。つまり、カメラ装置２（２ａ、２ｂ）に対する頭部装着型表示装置付ヘルメット１０の現在位置や現在角度を算出でき、位置座標や座標軸に対する角度で表現できる。
【００３５】
映像表示部２５は、相対情報に基づいて、表示器から映像表示光を出射する制御を行うものである。これにより、パイロット３は、表示器による表示映像を視認することができるようになる。
【００３６】
本発明によれば、点灯回路を用いることなく、反射効率を高めることができるため、パイロットへの頸部にかかる負担を軽減しつつ、周囲の輝度が大きい場合でも、マーカー画像のコントラストを向上することができ、屋外でのモーショントラッキングが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１      ヘッドモーショントラッカ装置        ２      カメラ装置
３      パイロット                          ４      反射型光学マーカー
４ａ    入射面                              ４ｂ１    第一全反射面
４ｂ２  第二全反射面                        ４ｂ３    第三全反射面
４ｂ４  第四全反射面                        ４ｄ    圧入面
５      光源                                ６      枠材
７      入射光                              ８      反射光
１０    頭部装着型表示装置付ヘルメット      １１    頭頂部材（ヘルメット）
１２    顔面部材（バイザー）                １５    マーカー
２０    制御部                              ２１    ＣＰＵ
２２    相対情報算出部                      ２４    マーカー位置情報算出部
２５    映像表示部                          ２８    モーショントラッカ駆動部
３０    搭乗体                              ４１    メモリ
４３    相対座標記憶部                      ４４    マーカー記憶部
４５    マーカー予想移動範囲記憶部
【図１】
2015075350.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015075350.tif 000005
【図４ａ】
2015075350.tif 000006
【図４ｂ】
2015075350.tif 000007
【図４ｃ】
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【図５】
2015075350.tif 000009
【図６】
2015075350.tif 000010
【図７】
2015075350.tif 000011
【図８】
2015075350.tif 000012
【図９】
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