特許ウォッチ

公開番号2025049910
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158411
出願日2023-09-22
発明の名称表示装置、表示装置の制御方法およびプログラム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類G06T 19/00 20110101AFI20250327BHJP(計算;計数)
要約【課題】表示装置を装着したユーザが現実空間内で動いたとしても、ユーザに対する周辺からの安全性を確保することができる表示装置、表示装置の制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【解決手段】HMD100は、HMD100に対する操作を行う操作部202の現実空間内での位置に関する位置情報を取得可能な第1取得手段(操作部情報取得部105)と、操作部202の移動限界を取得する第2取得手段(操作部情報取得部105)と、HMD100および操作部202が含まれる安全領域203を設定する設定手段(制御部106)と、操作部202の位置情報が取得された場合には、当該位置情報に基づいて、操作部202が安全領域203の境界203aに接近しているか否かを判断し、操作部202の位置情報が取得されなかった場合には、移動限界に基づいて、操作部202が境界203aに接近しているか否かを判断する判断手段(制御部106)とを備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
ユーザに着脱可能に装着され、その装着状態で仮想空間の画像を表示する表示装置であって、
前記装着状態で前記表示装置が使用される現実空間内で前記表示装置に対して移動可能であり、該表示装置に対する操作を行う操作部の前記現実空間内での位置に関する位置情報を取得可能な第１取得手段と、
前記表示装置に対する前記操作部の移動限界を取得する第２取得手段と、
前記現実空間内の領域であって、前記表示装置および前記操作部が含まれる所定の領域を設定する設定手段と、
前記第１取得手段で前記操作部の位置情報が取得された場合には、該位置情報に基づいて、前記操作部が前記所定の領域の境界に接近しているか否かを判断し、前記第１取得手段で前記操作部の位置情報が取得されなかった場合には、前記移動限界に基づいて、前記操作部が前記境界に接近しているか否かを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする表示装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１取得手段は、前記現実空間内での前記表示装置の位置に関する位置情報を取得可能であり、
前記判断手段は、前記第１取得手段で前記表示装置の位置情報が取得され、かつ、前記第１取得手段で前記操作部の位置情報が取得されなかった場合には、前記表示装置の位置情報と前記移動限界とに基づいて、前記操作部が前記境界に接近しているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記第１取得手段で前記表示装置の位置情報が取得された場合には、該位置情報に基づいて、前記表示装置が前記境界に接近しているか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記判断手段は、
前記表示装置の位置から前記境界までの最も短い距離が閾値よりも小さい場合に、前記表示装置が前記境界に接近していると判断し、
前記操作部の位置から前記境界までの最も短い距離が閾値よりも小さい場合に、前記操作部が前記境界に接近していると判断し、
前記操作部の位置情報が取得されなかった直前の前記操作部の位置が前記移動限界よりも内側に含まれ、かつ、前記操作部の位置情報が取得されなかった直前の前記操作部の動きベクトルの方向が前記表示装置に最も近い前記所定領域の境界の位置に向かう場合に、前記操作部が前記境界に接近していると判断することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１取得手段は、ＳＬＡＭ（ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎＡｎｄＭａｐｐｉｎｇ）を用いて前記表示装置の位置情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１取得手段は、前記操作部を撮像した撮像画像から前記操作部を抽出し、その抽出結果に基づいて前記操作部の位置情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第２取得手段は、前記移動限界として、前記表示装置を中心として前記操作部が到達可能な限界位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第２取得手段は、前記限界位置を、前記ユーザの身長または腕の長さに基づいて取得することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第２取得手段は、前記限界位置を、前記ユーザが起立している状態での前記表示装置の高さに基づいて取得することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記判断手段での判断の結果、前記第１取得手段で前記操作部の位置情報が取得され、かつ、前記表示装置および前記操作部うちの少なくとも一方が境界に接近していると判断された場合には、その旨を第１報知として報知し、前記第１取得手段で前記操作部の位置情報が取得されず、かつ、前記操作部が前記境界に接近していると判断された場合には、その旨を第２報知として報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示装置の制御方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年では、例えば、ゲーム、教育、医療、訓練、デザイン等の各種の産業や分野で、ヘッドマウントディスプレイ（以下「ＨＭＤ：ＨｅａｄＭｏｕｎｔｅｄＤｉｓｐｌａｙ」と言う）が活用されている。ＨＭＤは、ユーザの頭部に装着された状態で、仮想空間の画像等を、ユーザの視界に相当するディスプレイパネルに投影したり、表示したりすることができる。ＨＭＤは、ユーザが自身の頭部を動かした場合に、その動きに応じて、仮想空間内で表示可能な視野を変えることができる。これにより、ユーザに対して、仮想空間内でのユーザ自身の没入感を高めることができる。
【０００３】
特許文献１には、ユーザの頭部に装着されたＨＭＤが現実空間における特定の領域の境界に近づいた場合、ＨＭＤと境界との距離に応じて、ユーザの周囲の現実空間の画像と仮想空間の画像とを合成した合成画像を表示するＨＭＤが開示されている。このＨＭＤでは、合成画像を表示する際、当該画像の輝度レベルを調整して、ユーザに対して警告を通知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１７５２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているＨＭＤでは、当該ＨＭＤが装着された頭部よりも可動範囲が広くなるユーザの手や、手に把持されたコントローラが特定の領域の境界に近づいたとしても、ユーザに対する警告を通知することはできない。この場合、ユーザに対する周辺からの安全性を確保することが困難となるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものである。本発明は、表示装置を装着したユーザが現実空間内で動いたとしても、ユーザに対する周辺からの安全性を確保することができる表示装置、表示装置の制御方法および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】
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、ユーザに着脱可能に装着され、その装着状態で仮想空間の画像を表示する表示装置であって、前記装着状態で前記表示装置が使用される現実空間内で前記表示装置に対して移動可能であり、該表示装置に対する操作を行う操作部の前記現実空間内での位置に関する位置情報を取得可能な第１取得手段と、前記表示装置に対する前記操作部の移動限界を取得する第２取得手段と、前記現実空間内の領域であって、前記表示装置および前記操作部が含まれる所定の領域を設定する設定手段と、前記第１取得手段で前記操作部の位置情報が取得された場合には、該位置情報に基づいて、前記操作部が前記所定の領域の境界に接近しているか否かを判断し、前記第１取得手段で前記操作部の位置情報が取得されなかった場合には、前記移動限界に基づいて、前記操作部が前記境界に接近しているか否かを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、表示装置を装着したユーザが現実空間内で動いたとしても、ユーザに対する周辺からの安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
表示装置をＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）に適用した場合のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
ユーザが部屋の中でＨＭＤを使用している状態を水平方向から見た図である。
安全領域の中でＨＭＤを使用するユーザを上側から見た図である。
操作部の位置姿勢情報が取得されない状態で、安全領域の中でＨＭＤを使用するユーザを上側から見た図である。
操作部の位置姿勢情報が取得されない状態で、安全領域の中でＨＭＤを使用するユーザを上側から見た図である。
ＨＭＤ上でユーザに視認される画像の一例を示す図である。
ＨＭＤで実行される仮想現実画像表示処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施形態に記載されている構成によって限定されることはない。例えば、本発明を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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