(57)【要約】仮想又は拡張現実喫煙システム（２００）が提供される。本システムを使用する喫煙者は、シガレット形状物品（３００）を吹かし、該物品からの風味又は芳香を体験すると同時に、燃焼しているシガレット及び吐き出された煙と副流煙の生成イメージを見ることによって、喫煙の仮想現実を体験することができる。加えて、部屋環境をシミュレートし、喫煙者が選択した設定（仮想現実）又は燃焼シガレットのイメージで喫煙体験を与えることができ、喫煙者の環境のライブイメージ又は自然なイメージ上に煙を重畳する（拡張現実）ことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
喫煙具形装置と、
イメージ生成器と、
前記喫煙具形装置と連動して前記イメージ生成器からのイメージを表示することが可能な表示装置と、
を備える仮想又は拡張現実喫煙システム。
【請求項２】
前記喫煙具形装置が、円筒形又はシガレット形装置を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記喫煙具形装置内に配置された移動及び／又は空気流センサを更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記喫煙具形装置内に配置された香味料又は芳香放出添加物を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記表示装置が頭部装着装置（ＨＭＤ）内にある、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ＨＭＤ内に配置されたカメラを更に備える、
ことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記イメージ生成器及び前記カメラからのイメージを組み合わせることが可能なミキサを更に備える、
ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記喫煙具形装置内の移動センサと、
前記移動センサ及び前記イメージ生成器に通信可能に結合された移動センサトラッカーと、
を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記イメージ生成器が、前記移動センサトラッカーから前記イメージ生成器に提供された情報に基づいてイメージを適合させることができる、
ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
表示装置とイメージ生成器とを使用した仮想又は拡張現実喫煙の方法であって、
前記イメージ生成器を使用して前記表示装置内で喫煙具形装置の喫煙を視覚的にシミュレートする段階を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記イメージ生成器と通信するセンサを有する円筒形又はシガレット形装置を含む喫煙具形装置を準備する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記表示装置がヘッドマウントディスプレイであり、前記喫煙をシミュレートする段階が、
前記センサを使用して前記喫煙具形装置の位置及び／又は移動を感知する段階と、
前記イメージ生成器を使用してイメージを生成する段階と、
前記センサからの前記喫煙具形装置の感知した位置及び／又は移動に対応して、前記表示装置内に前記イメージを配置し表示する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記イメージを生成する段階が、シガレットの燃焼端部の仮想イメージ、又はシガレットの端部から放出されている副流煙の仮想イメージを生成する段階を含み、
前記イメージを配置し表示する段階が、前記喫煙具形装置の場所及び／又は移動に基づいて前記喫煙具形装置の一方の端部に前記仮想イメージを重畳する段階を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記喫煙をシミュレートする段階が、
前記センサを使用して前記喫煙具形装置内で吸入空気流を感知する段階と、
前記イメージ生成器を使用して前記感知した吸入空気流に基づいて前記喫煙具形装置の燃焼端部の仮想イメージを生成する段階と、
前記生成した仮想イメージを前記表示装置内で表示する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
中空円筒形装置と、
前記中空円筒形装置内に放出可能な香味料と、
前記中空円筒形装置内の空気流制御装置と、
前記中空円筒形装置内のセンサと、
を備えることを特徴とする喫煙具形装置。
【請求項１６】
仮想又は拡張現実ディスプレイであって、
前記ディスプレイ内で互いに隣接した２つの湾曲投影面と、
レーザビームプロジェクタからのレーザビームを前記２つの湾曲投影面の表面に投影するのに効果的な所定の場所に設置されたレーザビームプロジェクタと、
を備えることを特徴とする仮想又は拡張現実ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的には喫煙の肉体的及び／又は感覚的楽しみを模擬するシステムに関する。
【０００２】
【特許文献１】米国特許第６，０５３，１７６号公報
【特許文献２】米国特許第６，０２６，８２０号公報
【特許文献３】米国特許第５，９３４，２８９号公報
【特許文献４】米国特許第５，５９１，３６８号公報
【特許文献５】米国特許第５，３２２，０７５号公報
【特許文献６】米国特許第５，６９２，５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本明細書で提供されるのは、タバコの現実の喫煙又は燃焼を行うことなく、風味、感触、芳香、及びシガレットなどのタバコ製品（又は喫煙物品）を喫煙する視覚的体験などの、喫煙感覚を提供する仮想又は拡張現実喫煙システムである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に提供されるように、模擬喫煙体験は、喫煙物品の形状、重量、感触及び吸引抵抗（ＲＴＤ）を備えた装置、装置内の添加物、及び仮想又は拡張現実ディスプレイを含む仮想又は拡張現実喫煙システムによって提供される。
【０００５】
また、本明細書に提供されるのは、喫煙者を仮想喫煙体験に没頭させるために提供することができる仮想又は拡張現実の視覚シミュレートである。仮想又は拡張現実視覚シミュレートは、シガレットなどの着火した喫煙物品及び／又はそこから吐き出された煙のイメージを生成するイメージ発生装置によって提供することができ、ここでソフトウエアを備えたコンピュータもまた備えられ、こうした仮想又は拡張現実イメージを生成することができる。シガレットなどの喫煙物品の喫煙不能なモデルと共に仮想又は拡張現実シミュレートを備えたシステムを提供することによって、タバコを実際に喫煙又は燃成（燃焼）することなく、実際の喫煙体験に類似した代用の仮想喫煙体験を喫煙者に提供することができる。
【０００６】
また、本明細書に提供されるのは、仮想又は拡張現実喫煙システムを使用する方法であり、喫煙者は、くすぶっているタバコ製品及び／又はこれからの煙の生成イメージを視聴し、並びに必要に応じてシミュレート煙の風味を味わうことによって喫煙の仮想現実を体験する。
【０００７】
また、本明細書に提供されるのは、喫煙物品のモデルと、イメージ生成器と、表示装置とを含む仮想又は拡張現実喫煙システムであり、表示装置は、喫煙物品のモデルの吸引動作又はその物理的操作に応答してイメージ生成器からのイメージを表示することができる。
【０００８】
また、本明細書に提供されるのは、喫煙具形装置を提供する段階と、イメージ生成器を提供する段階と、表示装置を提供する段階と、イメージ生成器を使用して表示装置内で喫煙用具の喫煙をシミュレートする段階とを含む仮想又は拡張現実喫煙の方法である。
【０００９】
また、本明細書に提供されるのは、中空円筒形装置と、該中空円筒形装置内に放出可能な香味料と、該中空円筒形装置内の空気流制御装置と、該中空円筒形装置のセンサとを含む喫煙具形装置である。
【００１０】
また本明細書に提供されるのは、２つの湾曲投影面とレーザビームプロジェクタとを含む仮想又は拡張現実ディスプレイである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書で使用される「喫煙物品」とは、シガレット、葉巻、及びパイプなどの喫煙可能材料（タバコ）を含む物品を含むことが意図されている。
【００１２】
図１を参照すると、従来のシガレット１００は通常、タバコロッド部分１２０と、フィルタチップとも呼ばれるフィルタ部分１１０とを含む。通常、フィルタチップをタバコロッド１２０に取り付けるためにチップペーパが使用される。タバコロッド１２０は、中にタバコの細断片が包装される包装紙を含む。接着剤のラインにより包装紙の重なり合う端部部分が共に保持され、継ぎ目を形成する。タバコロッド１２０は、フィルタ部分１１０に一体的に取り付けられる第１の端部と、シガレット１００の喫煙時に着火又は加熱される第２の端部とを有する。喫煙中、煙は、着火端部からタバコロッド１２０のフィルタ部分端部に、更にフィルタ部分１１０を通って下流側に吸引される。
【００１３】
シガレットの「喫煙」は、加熱、燃焼、又はタバコなどの喫煙可能材料から煙又はエアゾルの放出を引き起こすことを意味するものとする。通常、シガレットの喫煙は、シガレットの一方端に着火し、シガレットの唇側端部を通して下流側に煙を吸引すると同時に、その中に含まれるタバコが燃焼し、熱分解し、又は揮発物質の放出を生じる。しかしながら、シガレットはまた、用語「喫煙」に含まれる他の手段によっても喫煙することができる。例えば、各々が引用により全体が本明細書に組み込まれる、同一出願人による米国特許第６，０５３，１７６号、６，０２６，８２０号、５，９３４，２８９号、５，５９１，３６８号、又は５，３２２，０７５号に記載されているように、例えばシガレットは、喫煙物品を吸引する間にその熱出力を用いてタバコの香味を揮発させる、燃焼可能な熱源を使用してシガレットを加熱することによって喫煙することができる。
【００１４】
仮想環境内で人間の行為を正確にシミュレートするために、仮想現実システムは、人間の感覚を表現する情報の入力及び出力を可能にすることを目標としている。多くの状況において、全ての人間の感覚の中でも視覚（又は視覚入力）は評価ツールとして有用である。従って、視覚化用のディスプレイシステムが仮想現実システムの一部であるのが好ましい。
【００１５】
「仮想又は拡張現実」は、仮想又は拡張視覚環境をもたらす視覚シミュレーションを意味するものとする。本明細書で使用される用語「仮想現実」は、喫煙者による視覚化のために生成されるシミュレートイメージを含むものとし、部分的又は完全なシミュレーション環境を含むことができる。また、本明細書で使用される用語「拡張現実」は、現実又は「ライブ（生の）」環境を拡張するのに使用されるシミュレートイメージの組合せを含むものとし、ここでライブイメージは、該ライブイメージ上に重ね合わされるシミュレートイメージと組合せて使用される。仮想又は拡張現実を使用する結果として、シミュレート仮想イメージを提供することができ、又はライブ視覚イメージをシミュレート拡張イメージで拡張し、現実のように見て感じることができる対話環境を形成することを可能にする。
【００１６】
仮想又は拡張現実システムにおける視覚化は、喫煙者の眼の前方に取付られた視覚ディスプレイを備え、喫煙者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を用いて達成することができる。加えて、必要に応じて、ＨＭＤにカメラを組み込み、喫煙者の実際の環境のライブ視覚情報を収集し、カメラからのこのライブ情報を仮想及び／又は拡張現実システムにおける基本環境として使用することができる。ＨＭＤなどの例示的な仮想現実構成要素は、Ｔｅｘａｓ州Ｇａｌｖｅｓｔｏｎ所在のＶｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｉｅｓ，  Ｉｎｃ．によって提供することができる。
【００１７】
仮想又は拡張現実喫煙システムでは、喫煙者は、喫煙物品（好ましくは着火していない）又は喫煙物品のモデルを吹かすことによって喫煙の仮想現実を体験することができる。任意選択的に、モデルは、香味料放出メカニズムを含み、いぶっている喫煙物品の生成された仮想イメージと、吐き出されている煙或いは放出されている副流煙などの他の仮想イメージとを同時に見ながら、仮想喫煙者がモデルから吸入してタバコのシミュレート風味又は芳香を体験することができるようにする。加えて、家庭設定、タバコ店のラウンジ、又は同様のものなどの喫煙者の選択（仮想現実）の設定で喫煙体験を提供するために、シミュレートイメージ又は仮想イメージを用いて喫煙者の環境をも提供することができる。或いは、喫煙物品のイメージは、喫煙者の環境のライブ又は自然なイメージに重畳された燃焼先端部又は煙の仮想イメージを有し、拡張現実を生成することができるようにする（一例として）。
【００１８】
図２を参照すると、例示的な仮想又は拡張現実喫煙システム２００の概要が示される。図２の例示的な仮想又は拡張現実喫煙システム２００では、該システムは、従来的な端部着火シガレットの寸法及び外観を有するシガレットモデル３００（「シガレットモデル」は、単に例示的なものに過ぎず、葉巻、パイプ、他などのあらゆる喫煙物品のモデルで代用することができる点に留意されたい）、ＨＭＤ４００、及びコンピュータシステム５００を含む。例示的な実施形態では、システム２００は、喫煙者がシガレットモデル３００（又は着火されてない現実のシガレット）を含めた周囲環境と対話することを可能にし、コンピュータは、喫煙者のモデル３００との対話をモニタし、モデル３００によって模擬されたシガレットのイメージを含む仮想又は拡張イメージを生成し、ＨＭＤ４００を介してモデル３００と対話している喫煙者の仮想又は拡張イメージを表示する。
【００１９】
図３を参照すると、例示的なシガレットモデル３００は、好ましくはシガレットの従来型フィルタチップに類似するフィルタ部分３１０を備える。フィルタ部分３１０は、従来のシガレットと同様の吸引抵抗（ＲＴＤ）を提供するのが好ましい。例えば、フィルタのフィルタ材料は、タバコ煙フィルタ要素での使用に適した種々の繊維状材料のいずれかとすることができる。典型的な繊維状材料は、セルロースアセテート、ポリプロピレン、又はペーパを含む。フィルタ材料は、好ましくはセルロースアセテートである。
【００２０】
代替的に又は追加として、フィルタ部分３１０は、放出可能な香味料及び／又は芳香などの添加物を含み、視覚的感覚に加えて風味及び／又は匂い感覚の体験を喫煙者に提供する。付加的に、添加物は、所望の特性、製造の容易さ、添加物濃度、その他に応じて、中央部分３２０又は「着火端部」部分３３０など、モデル３００のあらゆる場所に設けることができる。
【００２１】
例示的な実施形態では、添加物は、液体又は固体香味料又は芳香、或いは香味料／芳香含有材料など、１つ又はそれ以上の放出可能香味料又は芳香を含むことができる。用語「香味料」及び「芳香」は、シガレットモデル３００を通して吸引された時に放出することができるタバコ抽出物又は揮発性香味化合物などのあらゆる香味化合物又は芳香を含むことができる。
【００２２】
適切な香味料及び芳香は、限定ではないが、タバコ、煙、メントール、ペパーミント又はスペアミントなどのミント、チョコレート、甘草、柑橘類、及び他の果実香味、ガンマオクタラクトン、バニリン、エチルバニリン、呼気清涼香味、シナモンなどのスパイス香味、メチルサリチル酸塩、リナロール、ベルガモット油、ゼラチン油、レモン油、ジンジャ油、及びタバコ香味などの、あらゆる天然又は合成の香味又は芳香を含む。
【００２３】
例示的なシガレットモデル３００は、モデル３００の位置及び運動並びにモデル３００内での空気流方向及び力を感知するのに使用できるセンサ３４０を含むのが好ましい。例えば、シガレットモデル３００が喫煙者の口中に置かれた場合、センサ３４０を用いて、シガレットモデル３００の位置、並びに喫煙者がシガレットモデル３００を動かした移動経路を感知して、これを表す信号をモニタに送信することができる。
【００２４】
加えて、センサ３４０は、シガレットモデル３００の内腔を通る空気流及び空気力を検出し、喫煙者がシガレットモデル３００を吸引したかどうか、並びにどれ程の力（どのぐらい深く）で吸引したかを求めるように適合させることができる。引用により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第５，６９２，５２５号に開示されたような流量センサは、この吸引感知機能を実行するのに使用することができる。
【００２５】
システム２００のこの実施形態で使用することができる例示的なセンサ３４０は、好ましくは送信器を含み、該送信器によってセンサからのデータをシステム２００内のコンピュータ５００に送信することができる。例えば、１つ又はそれ以上のセンサを使用して、モデル３００の移動及び喫煙者によるモデル３００の吸引を検出することができる。例示的なセンサは、Ｔｅｘａｓ州Ｇａｌｖｅｓｔｏｎ所在のＶｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｉｅｓ，  Ｉｎｃ．によって提供することができる。
【００２６】
図３に示したように、シガレットモデル３００の着火端部にセンサ３４０を設けることにより、シガレット形モデル３００の着火端部の移動が詳細にモニタし追跡することができる点に留意されたい。着火端部に位置付けられた単一センサの使用は、１つの実施形態に過ぎず、センサ３４０は、必要に応じてシガレットモデル３００の１つよりも多くの部分に位置付けることができる１つよりも多いセンサで具現化することができる点に留意されたい。
【００２７】
例示的なＨＭＤ４００が図４Ａに示される。好ましくは、ＨＭＤ４００は表示装置４１０とカメラ４２０とを含み、該カメラ４２０を用いて、仮想又は拡張現実環境を表示装置４１０を介して喫煙者に表示する際に使用するためにＨＭＤ４００の前方のライブ環境から視覚データを集めることができる。カメラ４２０を用いて、シミュレートイメージを表示装置４１０のカメラのイメージ上に重畳するようコンピュータと協働して拡張現実に対する背景を提供することができる。
【００２８】
仮想又は拡張現実環境は、図４Ｂに示すように、カメラ４２０から集められてミキサ４３０に送信されたライブ環境を、コンピュータシステム５００によって生成された仮想又は拡張現実環境とミックスすることによって形成することができる。コンピュータシステムによって生成された環境は、ＨＭＤ４００のコンピュータイメージ受信器４４０に送信することができ、次いでこの仮想又は拡張現実環境をミキサ４３０に送信することができる。次にミキサ４３０は、コンピュータイメージ受信器４４０からの仮想又は拡張現実環境をカメラ４２０からのライブ環境又はライブ環境の一部に重ね合わせることができる。次いで、ミキサ４３０は、組み合わせられたライブ及び仮想又は拡張現実環境を表示装置４１０を介して送信し、表示装置４１０の喫煙者が知覚することができる。
【００２９】
例えば、拡張現実システムでは、ミキサ４３０を用いて、ライブイメージ環境のほとんどを変えずに残し、モデル３００のライブイメージにシガレットモデル３００から放出された副流煙の仮想イメージだけを重ね合わせることができる。従って、視覚化された環境の小部分だけがシミュレートされ、又は「仮想」となる。他方、例示的な仮想現実システムでは、ミキサ４３０は、コンピュータによって提供されたシミュレート仮想環境を風景及び／又は物体などの視覚化環境のほとんどについて使用することができ、ここでカメラ４２０からのイメージを用いて、シガレットモデル３００などのシミュレート環境内のアイテムを操作することができる。
【００３０】
例示的なＨＭＤでは、サラウンドビュー装置を設けることができる。図４Ｃ及び４Ｄに示すように、サラウンドビュー装置４５０は、２つの投影面（各眼に対して１つ）４６０、４７０を含むことができ、ここで、プロジェクタ４８０からの投影を面４６０、４７０上に投影し、立体イメージを提供することができる。
【００３１】
図４Ｃと４Ｄに示す投影面４６０、４７０は、滑らかに湾曲した面に成形することができる。これらの滑らかに湾曲した面を数学的符号化によって成形し、ディジタルプロセッサに対応する面を提供して、プロジェクタからの投影が入来２次元イメージをサラウンドビジュアルモードに自動的に形成するようになる。例えば、図４Ｃ及び４Ｄに示したように、滑らかに湾曲した投影面４６０、４７０は、デュアルローブ型装置のように見え、ここで面は、滑らかで且つ意図的に変形したように見える。従って、視覚平面内の平坦なスクリーンではなく、滑らかに湾曲した面を備えた装置（ディジタルプロセッサと共に）を使用することによって、非直線のイメージを見ることができる。
【００３２】
プロジェクタ４８０は、投影面４６０、４７０に対して照明又はレーザイメージを投影し、仮想又は拡張現実イメージを形成することができる。不透明又は半透明な投影面４６０、４７０が提供された場合、映画、プロジェクションテレビ、その他に使用されるものと類似した標準的な光投影を使用することができる。拡張現実イメージが望ましい場合、より一層の重ね合わせ品質を提供するために、レーザイメージが好ましい場合がある。例えば、Ｎｅｗ  ＹｏｒｋのＨｏｌｔｓｖｉｌｌｅを本社とするＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．によって、同軸３色レーザビーム投影装置が提供され、例示的な装置４５０において望ましいサイズ及び視覚属性をもたらすことができる。
【００３３】
プロジェクタ４８０は、ＨＭＤ４００の投影面から離隔して配置することができる。例えば、図４Ｃ及び４Ｄに示したように、プロジェクタは、ＨＭＤ４００内（図４Ａに示したように）ではなく、喫煙者の頭の上部に取り付けることができる。プロジェクタを投影面から離隔して配置することによって、面の一部によって支持されている装置の部分をより軽量にすることができ、従って、より快適にすることができる。
【００３４】
加えて、装置４５０内に分割プリズム、ミラー、又は他の要素も備え、投影面４６０、４７０のペア内でイメージを拡大することによって、単一のプロジェクタが両眼にステレオイメージを同時に提供することができるようになる。例えば、図４Ｃ及び４Ｄに示したように装置４５０と共に使用するために、プロジェクタ４８０に取り付けた分割プリズムを設けることができる。従って、イメージは、視野の垂直及び水平軸のいずれか又は両方で「サラウンド」することができる。
【００３５】
投影面は、仮想現実に対して不透明であり、又は拡張現実に対して透明／半透明なスクリーンとすることができる。不透明なスクリーンが使用される場合、視認されるイメージは、外部からも見えるようにすることができ、従って、必要に応じて他者がユーザの視覚体験を共有することができる。
【００３６】
例示的な実施形態では、特定の波長に感応するフォトクロミック材料を透明なスクリーンに取り入れて、複雑で動的形状の空間光変調器を生成することができる。レーザの色、輝度、及び滞在時間は、フォトクロミック効果に対する閾値を超えるようにスクリーンの局所エリアにおいて変更し、従って、スクリーン内で動的反射性の不透明領域を生成することができる。これらの形状は、視野領域を遮る作用を有することができるので、視野内のあらゆる点で仮想イメージを重ね合わせた拡張イメージと置き換えて、仮想又は重ね合わせイメージの動的なウィンドウ処理をもたらすことができる。従って、仮想又は重ね合わせイメージの動的なウィンドウ処理を可能にすることによって、不透明なコンピュータ生成イメージを仮想ディスプレイ又はコンピュータ生成イメージの固定オーバーレイ或いはシースルースクリーンに挿入することができる。
【００３７】
加えて、フォトクロミック材料にエネルギーを供給するため、同軸レーザプロジェクタ内に（例えば、必要に応じてプロジェクタ４８０の一部として）赤外線（ＩＲ）又は紫外線（ＵＶ）レーザなどの非可視性レーザを設けることができる。同様に、所与のフォトクロミック材料を活性化するためにより高い輝度が使用される場合には、面と眼の間にＩＲ又はＵＶブロッキングフィルタを挿入して、眼を潜在的に有害なＩＲ又はＵＶ光線に曝さないようにすることができる。
【００３８】
仮想又は拡張現実環境を提供するために、コンピュータ５００は、図５に示すように、センサトラッカー５１０、イメージ生成器５２０、及びイメージ送信器５３０を含むことができる。イメージ送信器５３０と共にセンサトラッカー５１０を使用することによって、シガレットモデル３００などのアイテムをライブ環境及び仮想又は拡張現実環境内で同時に移動させてリアル感のあるシミュレートを提供することができる。
【００３９】
仮想又は拡張現実は、センサトラッカー５１０を使用して、シガレットモデル３００の位置及び移動、並びにセンサ３４０を通過する空気流の方向及び容積に関する、シガレットモデル３００上のセンサ３４０から送信されたデータを集めることによって生成することができる。位置、移動、及び空気流の情報を追跡することにより、シガレットモデル３００のあらゆる移動を仮想又は拡張現実環境に組み込むことができる。
【００４０】
センサ情報を仮想又は拡張現実環境に組み込むことは、イメージ生成器５２０を使用することによって達成することができ、ここで仮想又は拡張現実環境を形成するための計算では、センサトラッカー５１０から情報を組み込むことができる。従って、センサ３４０、センサトラッカー５１０、及びイメージ生成器５２０を組合せて使用することにより、仮想又は拡張イメージをライブ環境内に形成し、配置し、重畳して喫煙者に見せることができる。
【００４１】
センサ３４０は、電磁、光学（ビデオメトリック）、超音波、機械的リンク機構、ジャイロスコープ、及び加速度計などの幾つかの原理に基づいて動作することができる。例えば、マイクロフォン、傾斜スイッチ、近接センサ、運動角度センサなどをシステムと共に使用することができる。
【００４２】
センサ３４０は、仮想又は拡張現実視覚化の生成を制御するコンピュータ５００に追加データを提供するために、個々に又は他のセンサ３４０と組み合わせて使用することができる。センサ３４０は、システム内のアイテムの位置及び配向に関して、低遅延高精度計測装置であるのが好ましい。本システム内で使用されるセンサは、ＨＭＤ、プロジェクタ、シャッタガラス、ディスプレイシステム、シガレットモデル、投影面、その他の１つ又はそれ以上に載置することができる。
【００４３】
コンピュータ５００はまた、仮想又は拡張現実環境を表示装置４１０に送信することが可能なイメージ送信器５３０を含むことができる。好ましくは、イメージ送信器はワイヤレスであり、あらゆるワイヤレス技術を使用して、表示装置４１０でのミキシング及び視聴のために仮想又は拡張現実環境をライブ環境上に送信することができる。
【００４４】
一実施形態では、システム２００を用いて、仮想喫煙のための拡張シガレットモデル６００（図６）を提供することができる。システム２００を使用することにより、喫煙者は、図６に示すように、仮想又は拡張現実環境において表示装置を通じてシガレットモデル３００上に燃焼先端部６１０の仮想イメージを重畳する（燃焼しているシガレットとして見える）ようにして、拡張シガレットモデル６００を視覚化することができる。また、このような装置では、燃焼先端部６１０を重畳するのではなく、シガレットモデルの端部に発光ダイオード（ＬＥＤ）を設けることができ、ここでＬＥＤはまた、要求に応じて発光輝度を変えるようにシステム２００内で制御することができる。
【００４５】
代替的に又は追加として、図７に示すように、煙７００の吐き出しの仮想イメージを提供することができる（煙の吹かしを視覚化する）。代替的に又は追加として、図６に示すように副流煙の放出６２０の仮想イメージを仮想又は拡張現実環境内の表示装置を通じて提供することができる（燃焼しているシガレットを視覚化する）。
【００４６】
例えば、喫煙者がシガレットモデル３００を吸い込んでいることをシガレットモデル３００内のセンサ３４０が判定した場合には、イメージ生成器５２０は、赤い燃焼先端部６１０の仮想イメージを生成し、従来のシガレットでの吸い込みをシミュレートすることができ、ここで燃焼先端部６１０は、センサ３４０によって判定されたときに拡張シガレットモデル６００の着火端部が配置される場所であればどこにでも配置することができる。或いは、赤い燃焼先端部６１０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの「喫煙セッション」中に作動させることができる発光デバイスによって提供することができ、ここで赤熱光の輝度は、吹かしプロファイルによって制御し、リアル感のある体験をもたらすことができる。赤い燃焼先端部６１０の仮想イメージはまた、赤熱光の輝度に関して吹かしプロファイルを反映するように制御することができる点に留意されたい。
【００４７】
また、燃えているシガレットからの副流煙のパターンに類似して視覚化するために、副流煙を設けることができる。副流煙のパターン及び特徴は、吐き出された煙とは異なり、必要に応じてシステム内のセンサによって測定又は感知された空気流、温度、その他などの室内の周囲条件を反映させるように制御することができる。
【００４８】
別の実施例として、吸い込み後にモデル３００が喫煙者の口から離れたことを判定することにより、喫煙者が吐き出しているとセンサ３４０が判定した場合には、イメージ生成器５２０は、煙７００の吐き出しの仮想イメージを生成し、ＨＭＤ４００の前方に配置することができる。更に別の実施例として、吸い込みも吐き出しも存在しないことをセンサ３４０が判定した場合には、イメージ生成器５２０は、副流煙放出６２０の仮想イメージを生成することができ、ここで副流煙放出６２０は、センサによって感知されるように、拡張シガレットモデル６００の着火端部が配置された場所のどこにでも配置することができる。
【００４９】
上記で説明した燃焼端部又は煙などの仮想イメージを備えた拡張シガレットモデル６００を提供することに加えて、仮想又は拡張現実喫煙システム２００はまた、喫煙システム２００が使用される環境の変更又は置換を可能にすることができる。例えば、喫煙者がシステム２００を密閉された部屋環境で使用している場合には、システム２００を用いて、屋外視界を備えた窓を追加することによって、密閉された部屋を変更することができる。又は、別の実施例として、システム２００を用いて、密閉された部屋を海岸の環境に置き換えることができる。従って、システム２００を使用している喫煙者は、密閉された部屋でシステムを使用していても、海岸でシガレットを仮想的に喫煙することができる。
【００５０】
例えば、煙をリアルな方法で視覚化するために、継続時間、吹かし量、及びプロファイルを含む吸い込み、吐き出し、及び吹かしの事例を仮想又は拡張現実喫煙のシステムに設けることができる。種々のパラメータを検出するために、マイクロフォン、吹かし検出器、及び流量センサを使用することができる。例えば、マイクロフォンを使用して、吸い込み及び吐き出し音を検出することができ、このデータを吹かし検出器からの信号と共に使用して、吸い込み及び吐き出し事例並びに通常の呼吸を識別することができる。従って、このデータを用いて、吹かし容積を導出してシステムの視覚化を生じることもできる。加えて、複数のマイクロフォン、及び様々なセンサからの信号の組合せを使用して、煙の視覚化のパラメータをより正確にすることができる。
【００５１】
付加的に、大画面の後方又は前方プロジェクタを含むことができる投影ベースのシステムを使用して、能動又は受動システムを構成することができる。例示的な投影ベースのシステムは、映画館のようにセットアップすることができ、これを用いて、実際の生活での「喫煙ラウンジ」体験を提供することで複数のユーザに対応することができる。
【００５２】
或いは、必要に応じてデスクトップ環境を提供することができる。デスクトップ環境で没入型視覚化システムを提供するために、携帯型ＨＭＤベースのシステムの代わりに、スクリーン拡大鏡又は光学拡大鏡を使用することができる。
【００５３】
投影面のサイズは、所要の用途に応じて変更することができる。例えば、システムが大型スクリーン用プロジェクタを含む場合には、大型スクリーン用プロジェクタのスクリーンは、テレビジョンスクリーン、映画用プロジェクタスクリーン、又は室内の１つ又はそれ以上の壁のサイズなどのように、２平方フィートよりも大きくすることができる。或いは、システムが、ＨＭＤなどの携帯型表示装置を含む場合には、投影面は、遙かに小さくする必要があり、例えば、約０．１平方メートル（１平方フィート）未満、又は更に約６平方センチメートル（１平方インチ）未満のオーダーの投影面を使用することができる。従って、投影面は、ビデオゲームなどの用途に対しては極めて小さく、又は「喫煙ラウンジ」などの用途に対しては大きくすることができる。
【００５４】
上記の変形形態及び修正形態は当業者には明らかであろう。このような変形及び修正形態は、本明細書に添付した請求項の基幹及び範囲内にあると見なされる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】タバコロッド及びフィルタを備えた従来のシガレットを示す図である。
【図２】例示的な仮想又は拡張現実喫煙システムの実施形態を示す図である。
【図３】仮想又は拡張現実喫煙システムの喫煙物品の例示的なモデルを示す図である。
【図４Ａ】仮想又は拡張現実喫煙システムの例示的な表示装置を示す図である。
【図４Ｂ】仮想又は拡張現実喫煙システムの表示装置を使用するための例示的な図である。
【図４Ｃ】例示的なサラウンドビュー装置の平面図である。
【図４Ｄ】例示的なサラウンドビュー装置の側面図である。
【図５】仮想又は拡張現実喫煙システムのコンピュータを示す例示的な図である。
【図６】仮想又は拡張現実喫煙システムを使用する時に見える例示的な拡張現実シガレットを示す図である。
【図７】例示的な仮想又は拡張現実喫煙システムの実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
２００  仮想又は拡張現実喫煙システム
３００  シガレット形物品
４００  ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）
５００  コンピュータシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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