(57)【要約】【課題】屋内において、ユーザの姿勢と方向に適した場所を選択して情報を提示する【解決手段】ユーザの位置の検出および圧力の測定を行う複数のセンサと、制御装置とからなり、制御装置が、ユーザの状態を推定するためのデータを収集した第１のデータベースと、ユーザの向きを推定するためのデータを収集した第２のデータベースと、屋内の物体の配置が登録された第３のデータベースと、を備え、第１のデータベースと複数のセンサからの情報に基づいて、ユーザの位置と状態を推定し、第２のデータベースと複数のセンサからの情報とに基づいて、ユーザの向きを検出する。そして、それぞれの推定結果と第３のデータベースのデータとに基づいて、情報を表示する場所を選択する。【選択図】図５
2015008405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの位置の検出および圧力の測定を行う複数のセンサと、制御装置とからなり、ユーザの状態と向きを推定し、該ユーザの適する場所に情報を提供する情報表示選択システムであって、
前記制御装置が、
ユーザの状態を推定するためのデータを収集した第１のデータベースと、
ユーザの向きを推定するためのデータを収集した第２のデータベースと、
屋内の機器の配置が登録された第３のデータベースと、
前記第１のデータベースと前記複数のセンサからの情報とに基づいて、前記ユーザの位置と状態を推定する状態推定手段と、
前記第２のデータベースと前記複数のセンサからの情報とに基づいて、前記ユーザの向きを検出する方向推定手段と、
前記状態推定手段および前記方向推定手段の推定結果と前記第３のデータベースのデータとに基づいて、前記情報を表示する場所を選択する選択手段と、
を備えたことを特徴とする情報表示場所選択システム。
【請求項２】
前記状態推定手段は、
前記複数のセンサから得られる位置情報から検出した前記ユーザの画像情報と圧力情報とから特徴ベクトルを生成する特徴ベクトル生成手段と、
該生成した特徴ベクトルに基づいて、状態推定のためのモデルを生成する状態推定モデル生成手段と、
該生成したモデルに基づいて機械学習を用いて、推定結果を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の情報表示場所選択システム。
【請求項３】
前記方向推定手段は、
前記複数のセンサから得られる位置情報から検出した前記ユーザの画像情報を格子状に分割し、圧力情報の有無により方向推定データを生成する方向推定データ生成手段と、
該生成した方向推定データに基づいて、方向推定のためのモデルを生成する方向推定モデル生成手段と、
該生成したモデルに基づいて機械学習を用いて、推定結果を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の情報表示場所選択システム。
【請求項４】
ユーザの位置の検出および圧力の測定を行う複数のセンサと、制御装置とからなり、ユーザの状態と向きを推定し、該ユーザの適する場所に情報を提供する情報表示選択方法であって、
前記制御装置が、
ユーザの状態を推定するためのデータを収集した第１のデータベースと、
ユーザの向きを推定するためのデータを収集した第２のデータベースと、
屋内の物体の配置が登録された第３のデータベースと、
を備え、
前記第１のデータベースと前記複数のセンサからの情報に基づいて、前記ユーザの位置と状態を推定する第１のステップと、
前記第２のデータベースと前記複数のセンサからの情報とに基づいて、前記ユーザの向きを検出する第２のステップと、
前記第１のステップおよび前記第２のステップの推定結果と前記第３のデータベースのデータとに基づいて、前記情報を表示する場所を選択する第３のステップと、
を備えたことを特徴とする情報表示場所選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭内において、ユーザの姿勢と方向に適した場所を選択して情報を提示する情報表示選択システムおよび情報表示選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョンに代表される表示装置の小型、軽量化、低コスト化に伴い、家庭内に複数の表示装置が配置され、テレビ番組をはじめとする映像コンテンツを楽しむ環境が整いつつある。また、近未来にあっては、家庭内の居間などの１つの空間に複数の表示装置が配置される場合も想定される。このような状況のもとでは、ユーザの姿勢と方向に適した表示装置にテレビ番組をはじめとする映像コンテンツを映し出す技術が望まれる。
【０００３】
このような要請に対応して、例えば、表示画面の向きと使用者の向きとの位置関係が変化したときに表示画面に表示する映像の向きを調整することを目的として、カメラと加速度センサから、表示装置の向きに対する使用者の方向を検出し、使用者の方向により表示装置に表示する映像の向きを調節するような技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ユーザの姿勢や方向を抽出する技術として、例えば、家庭内の電力消費を適切に管理することを目的に、センサや屋内にある機器の使用情報、配置情報などから、家電の操作方法を決定する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＰＣＴ／ＪＰ２０１１／０６５４４９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２０８６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に開示の技術では、カメラと加速度センサを利用することで、ユーザと表示装置の向きを検出することができるが、カメラの利用はプライバシーを侵害する恐れがあり、住宅内にカメラを設置することは困難であるため、使用者の向きの検出ができなかったという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示の技術では、ユーザがどの場所にいるかというおおよその場所を把握することは可能であるが、ユーザの向きや状態（立位、座位、臥位）を検出することはできないため、適切な場所に情報を提示することができなかったといった問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、屋内において、ユーザの姿勢と方向に適した場所を選択して情報を提示する情報表示選択システムおよび情報表示選択方法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】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
【００１０】
（１）本発明は、ユーザの位置の検出および圧力の測定を行う複数のセンサと、制御装置とからなり、ユーザの状態と向きを推定し、該ユーザの適する場所に情報を提供する情報表示選択システムであって、前記制御装置が、ユーザの状態を推定するためのデータを収集した第１のデータベースと、ユーザの向きを推定するためのデータを収集した第２のデータベースと、屋内の機器の配置が登録された第３のデータベースと、前記第１のデータベースと前記複数のセンサからの情報とに基づいて、前記ユーザの位置と状態を推定する状態推定手段と、前記第２のデータベースと前記複数のセンサからの情報とに基づいて、前記ユーザの向きを検出する方向推定手段と、前記状態推定手段および前記方向推定手段の推定結果と前記第３のデータベースのデータとに基づいて、前記情報を表示する場所を選択する選択手段と、を備えたことを特徴とする情報表示場所選択システムを提案している。
【００１１】
（２）本発明は、（１）の情報表示場所選択システムについて、前記状態推定手段は、
前記複数のセンサから得られる位置情報から検出した前記ユーザの画像情報と圧力情報とから特徴ベクトルを生成する特徴ベクトル生成手段と、該生成した特徴ベクトルに基づいて、状態推定のためのモデルを生成する状態推定モデル生成手段と、該生成したモデルに基づいて機械学習を用いて、推定結果を出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする情報表示場所選択システムを提案している。
【００１２】
（３）本発明は、（１）の情報表示場所選択システムについて、前記方向推定手段は、前記複数のセンサから得られる位置情報から検出した前記ユーザの画像情報を格子状に分割し、圧力情報の有無により方向推定データを生成する方向推定データ生成手段と、該生成した方向推定データに基づいて、方向推定のためのモデルを生成する方向推定モデル生成手段と、該生成したモデルに基づいて機械学習を用いて、推定結果を出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする情報表示場所選択システムを提案している。  
【００１３】
（４）本発明は、ユーザの位置の検出および圧力の測定を行う複数のセンサと、制御装置とからなり、ユーザの状態と向きを推定し、該ユーザの適する場所に情報を提供する情報表示選択方法であって、前記制御装置が、ユーザの状態を推定するためのデータを収集した第１のデータベースと、ユーザの向きを推定するためのデータを収集した第２のデータベースと、屋内の物体の配置が登録された第３のデータベースと、を備え、前記第１のデータベースと前記複数のセンサからの情報とに基づいて、前記ユーザの位置と状態を推定する第１のステップと、前記第２のデータベースと前記複数のセンサからの情報とに基づいて、前記ユーザの向きを検出する第２のステップと、前記第１のステップおよび前記第２のステップの推定結果と前記第３のデータベースのデータとに基づいて、前記情報を表示する場所を選択する第３のステップと、を備えたことを特徴とする情報表示場所選択方法を提案している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、屋内におけるユーザの状態と向きが把握できるため、ユーザにとって快適に閲覧できる表示場所を選択し、情報を表示することが可能となるという効果がある。また、ユーザが、屋内を移動したり、姿勢を変えたとしても、適切に表示場所を選択できるため、快適に情報の閲覧が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る情報表示選択システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る制御装置の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る立位状態でのセンサ出力データを例示した図である。
【図４】本発明に係る仰向け姿勢における特徴ベクトルの作成を例示した図である。
【図５】本発明に係る情報表示選択システムの処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００１７】
＜実施形態＞
図１から図５を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
＜情報表示選択システムの構成＞
図１に示すように、本実施形態に係る情報表示選択システムは、複数のセンサ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、・・・、１００Ｎと、制御装置２００とからなり、これらが、ネットワーク３００を介して、個別に接続されている。なお、制御装置２００の詳細については、後述する。
【００１９】
ここで、センサは、例えば、圧力値を測定する圧電素子であり、予め対象となる屋内の一室の床面にマトリクス状に配置されている。このマトリクス状に配置された各センサの位置は、予め制御装置２００が把握している。したがって、例えば、センサ１００Ａから制御装置２００に圧力値が送信されることにより、制御装置２００は、圧力のかかった場所とその圧力値とを瞬時に把握することができる。また、各センサの位置は、予め方位とも関連付けられている。なお、上記では、床面にセンサを配置する例について説明したが、例えば、カーペットにセンサをマトリクス状に配置したものなどを用いてもよい。
【００２０】
＜制御装置の構成＞
図２から図４を用いて、本発明の実施形態に係る制御装置の構成について説明する。
【００２１】
図２に示すように、本発明の実施形態に係る制御装置２００は、第１のデータベース２１０と、第２のデータベース２２０と、第３のデータベース２３０と、状態推定部２４０と、方向推定部２５０と、選択部２６０とから構成されている。
【００２２】
第１のデータベース２１０は、ユーザの状態を推定するためのデータを収集したデータベースである。第２のデータベース２２０は、ユーザの向きを推定するためのデータを収集したデータベースである。第３のデータベース２３０は、屋内の機器の配置が登録されたデータベースである。なお、第３のデータベースにおいては、例えば、屋内の一室の中心から東の方向をＸ軸、北の方向をＹ軸とし、屋内の機器の配置の種類とその座標値を関連付けて登録する。
【００２３】
状態推定部２４０は、第１のデータベース２１０と複数のセンサ１００からの情報とに基づいて、ユーザの位置と状態を推定する。具体的には、複数のセンサ１００から得られる位置情報から検出したユーザの画像情報と圧力情報とから特徴ベクトルを生成するとともに、生成した特徴ベクトルに基づいて、状態推定のためのモデルを生成する。そして、生成したモデルに基づいて機械学習を用いて、推定結果を出力する。ここで、状態とは、立位、座位、臥位等である。
【００２４】
また、特徴ベクトルは、例えば、検出画像の数、複数のセンサの位置情報から検出したユーザの画像情報における長辺の長さ、幅の長さ、複数のセンサの圧力情報から得られる圧力の最大値等を用いて、状態をラベルとして表す。なお、長辺の長さとは、複数のセンサの位置情報からの検出データのうち、面積が最大の画像における弦/対角線の長さが最大の値（ｃｍ）を表す。また、幅の長さは、長辺と垂直な弦/対角線の長さが最大の値(ｃｍ)を表す。
【００２５】
図３は、立位状態での画像情報と圧力情報とを例示したものであり、色の濃い部分ほど圧力が高いことを示している。この場合、特徴ベクトルは、ラベル；検出データの数、長辺の長さ、幅の長さ、圧力の最大値＝１：２、２３．０、９．４、１０８０のように表される。また、座位（椅子座位、長座位、半座位など様々）のうち、椅子に座った状態では、２：２、２３．０、９．４、１２０と表され、足を伸ばして床に座った状態では、２：３、９０．０、２２．４、３８０と表される。さらに、臥位（仰向け、横向きなど）のうち、仰向けの状態では、３：６、１６０、３６．３、２５０と表される。
【００２６】
方向推定部２５０は、第２のデータベースと複数のセンサからの情報とに基づいて、ユーザの向きを検出する。具体的には、複数のセンサ１００から得られる位置情報から検出したユーザの画像情報を格子状に分割し、圧力情報の有無により方向推定データを生成するとともに、生成した方向推定データに基づいて、方向推定のためのモデルを生成する。そして、生成したモデルに基づいて機械学習を用いて、推定結果を出力する。
【００２７】
また、特徴ベクトルには、例えば、８分類の向き東、西、南、北、北西、北東、南西、南東の８分類の向きと上（天井）下（床）の１０種類のラベルをつける。そして、複数のセンサ１００から得られた画像情報を格子状に分割し、圧のある部分を１、圧のない部分を０として表現する。
【００２８】
図４は、仰向け姿勢の場合の特徴ベクトルの作成方法を例示したものである。上記のように、仰向けの場合には、ラベルが「９」となり、図４に示すように、格子状のデータを左上から右下に並べると、特徴ベクトルは、９：０００１０１１１１１１１１１１０００１０となる。
【００２９】
なお、例えば、立位の場合には、対象となる屋内の一室の方位に応じて、格子をその中心を基点に回転させることにより、方向を推定してもよい。また、第３のデータベースで例示した座標軸を用いて、格子をその中心を基点に回転させることにより、方向を推定してもよい。
【００３０】
＜情報表示選択システムの処理＞
図５を用いて、本発明の実施形態に係る情報表示選択システムの処理について説明する。
【００３１】
まず、制御装置２００が、第１のデータベース２１０と複数のセンサ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、・・・、１００Ｎからの情報に基づいて、ユーザの位置と状態を推定し（ステップＳ１００）、第２のデータベース２２０と複数のセンサ１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、・・・、１００Ｎからの情報とに基づいて、ユーザの向きを検出する（ステップＳ２００）。
【００３２】
そして、第１のステップＳ１００および第２のステップＳ２００の推定結果と第３のデータベース２３０のデータとに基づいて、情報を表示する場所を選択する（ステップＳ３００）。
【００３３】
以上、説明したように、本実施形態によれば、ユーザの状態（例えば、立位、座位、臥位）と向きが推定できるため、例えば、ソファに座ってテレビを見る際には、ユーザがソファに座ったことを検出した場合には、対面にあるディスプレイにテレビ映像を映す。また、テレビ視聴の途中で料理を始めるためキッチンに移動した場合には、キッチンの壁にテレビ映像を映し、また、寝転んだことを検出した場合には、テレビ映像を天井に移すように切り替えることができる。つまり、ユーザの状態と方位を検出することによって、ユーザの状態と方位とが変化した場合であっても、適切な位置に映像等を映すことができるため、ユーザが屋内の一室にいる場合には、ユーザがどのような行動をしても、ユーザは、所望の映像を見ることができる。
【００３４】
なお、情報表示選択システムにおける制御装置の処理をコンピュータシステムが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを制御装置に読み込ませ、実行することによって本発明の制御装置を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺装置等のハードウェアを含む。
【００３５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【００３６】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００３７】
以上、この発明の実施形態につき、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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１００；センサ群
２００；制御装置
２１０；第１のデータベース
２２０；第２のデータベース
２３０；第３のデータベース
２４０；状態推定部
２５０；方向推定部
２６０；選択部
３００；ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図５】
2015008405.tif 000005
【図３】
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【図４】
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