(57)【要約】【課題】ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザが常に情報を見ることができ、かつ移動中のユーザの安全を確保することができる安全確保システムを提供する。【解決手段】安全確保システムは、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知する移動感知手段１と、移動感知手段１がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御する表示制御手段２とを含むことを特徴とする。【選択図】図４
2013025220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知する移動感知手段と、
前記移動感知手段が前記ユーザの移動を感知すると、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御する表示制御手段とを
含むことを特徴とする安全確保システム。
【請求項２】
表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前と比較して透過度が高い画像を表示させるように制御する
請求項１記載の安全確保システム。
【請求項３】
表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前と比較して表示領域が小さい画像を表示させるように制御する
請求項１又は請求項２記載の安全確保システム。
【請求項４】
表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前と比較して表示情報数が少ない画像を表示させるように制御する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の安全確保システム。
【請求項５】
ユーザが移動中に表示する移動中用画像を記憶する記憶手段を含み、
表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に前記移動中用画像を表示させるように制御する
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の安全確保システム。
【請求項６】
表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知しなくなると、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前に表示していた画像を表示させるように制御する
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の安全確保システム。
【請求項７】
移動感知手段は、ユーザの移動速度および移動距離を算出し、算出した前記移動速度および前記移動距離が予め定められた条件を満たす場合に、前記ユーザの移動を感知する
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の安全確保システム。
【請求項８】
ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知する移動感知手段と、
前記移動感知手段が前記ユーザの移動を感知すると、表示内容を制限するように制御する表示制御手段とを
備えたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項９】
ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知し、
前記ユーザの移動を感知すると、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御する
ことを特徴とする安全確保方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知する移動感知処理と、
前記ユーザの移動を感知すると、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御する表示制御処理とを
実行させるための安全確保プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全確保システム、ヘッドマウントディスプレイ装置、安全確保方法及び安全確保プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
メガネ型ディスプレイ装置には、一般的なディスプレイ装置のように、表示された情報を見るために装置に視線を向ける必要がなく、常に情報を見ることができるというメリットがある。関連する技術として、例えば、特許文献１には、ヘッドマウントディスプレイ装置に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３３９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、メガネ型ディスプレイ装置には、常に情報が見えるため、表示されている情報が邪魔になる場合があるというデメリットもある。例えば、移動中などにメガネ型ディスプレイ装置が表示する情報に意識を集中し過ぎることで、障害物にぶつかる等の危険性が生ずることが考えられる。
【０００５】
特許文献１には、ユーザの移動動作を検出した場合には、画像出力をオフにし、ユーザの視界を確保するヘッドマウントディスプレイ装置が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載された方法では、移動時に画像出力をオフにするため、ユーザはその間全く情報を得ることができず、メガネ型ディスプレイ装置のメリットを完全に消してしまうこととなる。
【０００６】
そこで、本発明は、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザが常に情報を見ることができ、かつ移動中のユーザの安全を確保することができる安全確保システム、ヘッドマウントディスプレイ装置、安全確保方法及び安全確保プログラム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】
【０００７】
本発明による安全確保システムは、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知する移動感知手段と、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御する表示制御手段とを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によるヘッドマウントディスプレイ装置は、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知する移動感知手段と、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、表示内容を制限するように制御する表示制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明による安全確保方法は、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知し、ユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明による安全確保プログラムは、コンピュータに、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知する移動感知処理と、ユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御する表示制御処理とを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザが常に情報を見ることができ、かつ移動中のユーザの安全を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による安全確保システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】安全確保システムのデータの流れの一例を示すブロック図である。
【図３】安全確保システムが実行する処理例を示す流れ図である。
【図４】安全確保システムの最小の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明による安全確保システムの構成の一例を示すブロック図である。安全確保システムは、ヘッドマウントディスプレイ装置１００と、３軸加速度センサ１１０と、情報処理部１２０とを備えている。図１に示す構成例では、ヘッドマウントディスプレイ装置１００は、ユーザの頭部に装着されている。また、３軸加速度センサ１１０及び情報処理部１２０は、ヘッドマウントディスプレイ装置１００に取り付けられている。なお、図１に示す構成例に限らず、例えば、３軸加速度センサ１１０及び情報処理部１２０は、ヘッドマウントディスプレイ装置１００に内蔵される構成であってもよいし、別の装置として存在する構成であってもよい。
【００１４】
図２は、安全確保システムのデータの流れの一例を示すブロック図である。図２に示す構成例では、３軸加速度センサ２００、情報処理部２１０及びヘッドマウントディスプレイ装置２２０は、有線又は無線通信によって相互に接続されている。また、ユーザは、少なくとも３軸加速度センサ２００及びヘッドマウントディスプレイ装置２２０を装着している。
【００１５】
３軸加速度センサ２００は、ＸＹＺ軸の３方向の加速度を計測する機能を備えている。３軸加速度センサ２００は、計測したセンサ情報を情報処理部２１０のセンサ情報収集部２１１に送信する。なお、３軸加速度センサに代えて、通常の加速度センサを用いてもよい。ただし、ユーザの動作をより正確に把握するためには、３軸加速度センサを用いることが望ましい。
【００１６】
情報処理部２１０は、小型の情報処理装置によって実現され、プログラムに従って動作する。情報処理部２１０は、ＣＰＵやメモリ等の記憶装置を備え、センサ情報収集部２１１、移動感知表示制御エンジン部２１２及び表示制御部２１３を含む。
【００１７】
センサ情報収集部２１１は、プログラムに従って動作する情報処理装置のＣＰＵ及びネットワークインタフェース部によって実現される。センサ情報収集部２１１は、３軸加速度センサ１１０からセンサ情報を受信し、移動感知表示制御エンジン部２１２に出力する機能を備えている。
【００１８】
移動感知表示制御エンジン部２１２は、プログラムに従って動作する情報処理装置のＣＰＵによって実現される。移動感知表示制御エンジン部２１２は、ヘッドマウントディスプレイ装置１００を装着したユーザの移動を感知する機能を備えている。本実施形態では、移動感知表示制御エンジン部２１２がユーザが移動中であると判断することをユーザの移動を感知すると表現する。
【００１９】
表示制御部２１３は、プログラムに従って動作する情報処理装置のＣＰＵ及びネットワークインタフェース部によって実現される。表示制御部２１３は、ヘッドマウントディスプレイ装置２２０に設けられている表示部２１１に所定の画像（例えば、静止画像や動画像）を表示させるように制御する機能を備えている。
【００２０】
ヘッドマウントディスプレイ装置２２０は、具体的には、メガネ型のディスプレイ装置である。ヘッドマウントディスプレイ装置２２０は、表示部２１１を含む。
【００２１】
表示部２１１は、所定の画像を表示する機能を備えている。なお、本実施形態では、メガネ型のヘッドマウントディスプレイ装置を用いるが、これに限らず、頭部に装着可能であれば、例えばヘルメット型やゴーグル型のディスプレイ装置であってもよい。本実施形態では、一般的な表現に従い、メガネ型やヘルメット型、ゴーグル型、網膜照射型や光学方式型等を全て包括してヘッドマウントディスプレイ装置という。
【００２２】
次に、安全確保システムの動作について説明する。図３は、安全確保システムが実行する処理例を示す流れ図である。ここでは、物流作業員Ａは、３軸加速度センサ２００および情報処理部２１０を搭載したヘッドマウントディスプレイ装置２２０を装着しているとする。まず、ヘッドマウントディスプレイ装置２２０を装着した物流作業員Ａが、静止した状態で表示部２２１が表示する作業リストを確認し、作業内容に従って移動する場合について説明する。
【００２３】
３軸加速度センサ２００は、計測した３軸加速度データをセンサ情報収集部２１１に送信する。すると、センサ情報収集部２１１は、受信した３軸加速度データを移動感知表示制御部エンジン部２１２に出力する（図３のステップＳ１）。なお、３軸加速度センサ２００は、常時３軸加速度を計測し、センサ情報収集部２１１に送信する。
【００２４】
次いで、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、３軸加速度データに基づいて、物流作業員Ａが移動中であるか否かを判断する。
【００２５】
具体的には、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、３軸加速度データに基づいて、物流作業員Ａの移動速度および移動距離を算出する（図３のステップＳ２）。例えば、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、加速度が加速方向に変化してから減速方向に変化するまでの時間を計測し、加速度から求めた移動速度に計測した時間を乗算することによって移動距離を算出する。また、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、３方向の加速度を計測できるため、３方向の移動速度および移動距離を求めることができる。そのため、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、例えば、３方向の移動速度および移動距離を合成して後述する判定処理で用いるようにしてもよい。
【００２６】
移動速度および移動距離を算出すると、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、算出した移動速度が所定の速度（例えば、２ｍ／ｓｅｃ）以上であるか否かを判断する（図３のステップＳ３）。そして、移動速度が所定の速度以上であると判断すると、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、算出した移動距離が所定の距離（例えば、１ｍ）以上であるか否かを判断する（図３のステップＳ４）。なお、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、例えば、一定方向への移動距離が所定の距離以上であるか否かを判断するようにしてもよい。また、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、ステップＳ３とステップＳ４とを実行する順序を逆にして実行するようにしてもよい。
【００２７】
ステップＳ４において移動距離が所定の距離以上であると判断すると、移動感知表示制御部エンジン部２１２は、物流作業員Ａが移動中であると判断する（図３のステップＳ５）。なお、本実施形態では、ステップＳ３およびステップＳ４の条件を満たした場合に物流作業員Ａが移動中であると判断するが、ステップＳ３またはステップＳ４のいずれかの条件を満たす場合に物流作業員Ａが移動中であると判断するようにしてもよい。
【００２８】
ステップＳ５において物流作業員Ａが移動中であると判断すると、表示制御部２１３は、ヘッドマウントディスプレイ装置２２０の表示部２２１が現在表示している画像の透過度を高くするように制御する（図３のステップＳ７）。
【００２９】
例えば、表示制御手段２１３は、移動感知表示制御部エンジン部２１２が移動中であると判断すると、表示部２２１の明度やコントラストなどを変更して現在表示している画像の透過度を高くするように制御する。この制御によって、現在表示している作業リスト等の表示が薄くなる。この場合には、ヘッドマウントディスプレイ装置２２０が明度やコントラストなどを調整できる機能を備えていることが前提となる。また、ヘッドマウントディスプレイ装置の種類が異なれば、明度やコントラストなどを調整する機能の特性等も異なるため、表示制御手段２１３は、ヘッドマウントディスプレイ装置の種類ごとに異なる制御処理を行う必要がある。
【００３０】
ヘッドマウントディスプレイ装置の種類に関わらず、同一の処理で表示する画像の透過度を高くするために、表示制御手段２１３は、表示部２２１に出力する画像データを変換することによって、移動前に表示していた画像と比較して透過度が高い画像を表示させるように制御してもよい。
【００３１】
例えば、表示部２２１が表示している画像の色を変更することによって透過度を高くする方法を用いてもよい。これは、ヘッドマウントディスプレイ装置では表示する画像の色を黒に近づけることで、画像が透過する特性を活用している。
【００３２】
具体的には、次のように実現することができる。例えば、あらかじめ色の変更パターンを示す色変更パターン情報（例えば、どの色をどの程度黒色に近づけるかを示す）を記憶部に記憶しておく。移動感知表示制御部エンジン部２１２が移動中であると判断すると、情報処理部２１０は、表示部２２１が表示中の画像と色変更パターン情報とに基づいて、透過度が高い画像を生成する。具体的には、表示中の画像と黒い画像との合成画像を生成することにより、透過度を高めた画像データを生成する。そして、表示制御手段２１３は、生成した透過度が高い画像を表示部２２１に表示させるように制御する。
【００３３】
また例えば、あらかじめ通常時に表示する通常時用画像と、移動中に表示するための透過度を高めた移動中用画像とを対応付けて記憶部に記憶しておく。そして、移動感知表示制御部エンジン部２１２が移動中であると判断すると、表示制御手段２１３は、表示中の通常時用画像に対応付けられた移動中用画像を表示部２２１に表示させるように制御する。なお、透過度を高めた画像に限らず、後述する表示情報の数を減らした画像や、移動中にだけ見せたい情報を含む画像、表示領域が小さい画像などを移動中用画像として記憶するようにしてもよい。
【００３４】
以上のように、表示部２２１に出力する画像データを変換することによって、明度やコントラストが調整できないヘッドマウントディスプレイ装置を用いている場合でも、表示する画像の透過度を変更することができる。また、ヘッドマウントディスプレイ装置の機能や特性に影響されない方法のため、ヘッドマウントディスプレイ装置の種類ごとに異なる制御処理を行う必要がない。
【００３５】
また、図３に示す例では、移動中の物流作業員Ａの安全を確保するために、ステップＳ７において画像の透過度を高くする処理を実行しているが、この処理に代えて、異なる処理を実行することで安全を確保するようにしてもよい。
【００３６】
例えば、表示制御手段２１３は、移動感知表示制御部エンジン部２１２が移動中であると判断すると、表示部２２１に移動中に確認したい情報だけを表示させるように制御してもよい。すなわち、表示制御手段２１３は、移動前に表示していた画像と比較して表示情報（例えば、図や文字など）の数が少ない画像を表示させるように制御する。
【００３７】
具体的には、図や文字を含む通常時用画像から文字を削除した画像を移動中用画像として記憶しておく。そして、表示制御手段２１３は、物流作業員Ａの移動中には表示部２２１に表示させる画像を通常時用画像から移動中用画像に変更するように制御する。すると、物流作業員Ａは、移動中には目の前に表示される画像から文字が消えるため、文字を読み込むことによって注意が散漫になることを防ぐことができる。
【００３８】
また、移動中に表示する情報を減らすだけでなく、移動中にだけ見せたい情報を含む画像を表示するようにしてもよい。例えば、物流作業員がＡの棚からＢの棚に移動する際に、通路に段差があったり、危険な装置のそばを通ることがわかっている場合には、危険を通知する情報を表示することで安全性を確保することができる。
【００３９】
具体的には、移動感知表示制御部エンジン部２１２が３軸加速度センサ２００によって計測された３軸加速度データに基づいて移動中であると判断すると、表示制御手段２１３は、危険を通知する情報を含む画像を表示部２２１に表示させるように制御する。このとき、例えば、情報処理部２１０が、表示部２２１が表示中の画像に危険を通知する情報を重畳した画像を生成し、表示制御手段２１３は、生成した画像を表示部２２１に表示させるように制御してもよい。
【００４０】
また、表示制御手段２１３は、危険を通知する情報を含む画像を移動中にずっと表示させるのではなく、移動開始してから所定期間（例えば、数秒）だけ表示させるように制御してもよい。また、物流作業員Ａの移動が一度止まると、危険を通知する情報の表示が消えるように制御してもよい。すなわち、表示制御手段２１３は、移動感知表示制御部エンジン部２１２が物流作業員Ａの移動中でないと判断すると、表示部２２１に移動開始前に表示していた画像を表示させるように制御する。
【００４１】
また例えば、表示制御手段２１３は、移動感知表示制御部エンジン部２１２が移動中であると判断すると、表示部２２１に移動前に表示していた画像と比較して表示領域が小さい画像を表示させるように制御するようにしてもよい。表示領域が小さい画像を表示させることによって、物流作業員Ａは、移動中の視界を広く確保することができる。
【００４２】
また例えば、表示制御手段２１３は、ステップＳ７において画像の透過度を高くする処理や上記の変形例を組み合わせて実行するようにしてもよい。
【００４３】
次に、物流作業員Ａが静止した状態で、微移動や首を動かすなどした場合について説明する。この場合には、例えば、ステップＳ３において、移動感知表示制御エンジン２１２は、算出した移動速度が所定の速度未満であると判断する。また例えば、ステップＳ４において、移動感知表示制御エンジン２１２は、算出した移動距離が所定の距離未満であると判断する。そして、移動速度が所定の速度未満である又は移動距離が所定の距離未満であると判断すると、移動感知表示制御エンジン２１２は、微移動と判断（すなわち移動とは判断しない）する（図３のステップＳ６）。なお、移動感知表示制御エンジン２１２は、例えば、３軸加速度データに基づいて、回転方向の動作であると判断した場合にも、微移動と判断するようにしてもよい。
【００４４】
ステップＳ６において移動感知表示制御エンジン２１２が微移動と判断すると、表示部２２１は、そのまま継続して現在表示している画像を表示する。
【００４５】
以上のように、本実施形態では、３軸加速度センサが計測した３軸加速度データに基づいてユーザが移動中であると判断すると、例えば、自動的に表示画像の透過度をあげて、ユーザの視界を広く確保する。したがって、表示内容を完全に消すのではなく、必要最小限の表示内容に制限するので、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザは常に情報を見ることができ、かつ移動中の安全を確保することができる。
【００４６】
次に、本発明による安全確保システムの最小構成について説明する。図４は、安全確保システムの最小の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、安全確保システムは、最小の構成要素として、移動感知手段１と、表示制御手段２とを含む。
【００４７】
図４に示す最小構成の安全確保システムでは、移動感知手段１がヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザの移動を感知すると、表示制御手段２は、ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御する。
【００４８】
従って、最小構成の安全確保システムによれば、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したユーザが常に情報を見ることができ、かつ移動中のユーザの安全を確保することができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、以下の（１）〜（７）に示すような安全確保システムの特徴的構成が示されている。
【００５０】
（１）安全確保システムは、ヘッドマウントディスプレイ装置（例えば、ヘッドマウントディスプレイ装置２２０によって実現される）を装着したユーザの移動を感知する移動感知手段（例えば、移動感知表示制御エンジン部２１２）と、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に表示内容を制限するように制御する表示制御手段（例えば、表示制御部２１３によって実現される）とを含むことを特徴とする。
【００５１】
（２）安全確保システムにおいて、表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前と比較して透過度が高い画像を表示させるように制御するように構成されていてもよい。
【００５２】
（３）安全確保システムにおいて、表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前と比較して表示領域が小さい画像を表示させるように制御するように構成されていてもよい。
【００５３】
（４）安全確保システムにおいて、表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前と比較して表示情報数が少ない画像を表示させるように制御するように構成されていてもよい。
【００５４】
（５）安全確保システムにおいて、ユーザが移動中に表示する移動中用画像を記憶する記憶手段を含み、表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に移動中用画像を表示させるように制御するように構成されていてもよい。
【００５５】
（６）安全確保システムにおいて、表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知しなくなると、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前に表示していた画像を表示させるように制御するように構成されていてもよい。
【００５６】
（７）安全確保システムにおいて、移動感知手段は、ユーザの移動速度および移動距離を算出し、算出した移動速度および移動距離が予め定められた条件を満たす場合に、ユーザの移動を感知するように構成されていてもよい。
【００５７】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００５８】
（付記１）表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、感知前に表示していた画像とは色が異なる画像を用いて、ヘッドマウントディスプレイ装置に感知前と比較して透過度が高い画像を表示させるように制御する請求項２記載の安全確保システム。
【００５９】
（付記２）表示制御手段は、移動感知手段がユーザの移動を感知すると、ヘッドマウントディスプレイ装置に移動中用表示画像を所定期間表示させるように制御する請求項５記載の安全確保システム。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイを用いた作業活動を支援する用途に適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  移動感知手段
２  表示制御手段
【図１】
2013025220.tif 000003
【図２】
2013025220.tif 000004
【図３】
2013025220.tif 000005
【図４】
2013025220.tif 000006