特許 5669185 仮想空間共有システム、携帯端末、及び仮想空間共有方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5669185

(24)【登録日】2014年12月26日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】仮想空間共有システム、携帯端末、及び仮想空間共有方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20150122BHJP

   G06F 3/0346 20130101ALI20150122BHJP

   H04M 1/00 20060101ALI20150122BHJP

   G06F 3/0489 20130101ALI20150122BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/01 310A

   G06F3/033 425

   H04M1/00 R

   G06F3/048 610

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2010-251575(P2010-251575)

(22)【出願日】2010年11月10日

(65)【公開番号】特開2012-103888(P2012-103888A)

(43)【公開日】2012年5月31日

【審査請求日】2013年10月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】310006855

【氏名又は名称】ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100134544

【弁理士】

【氏名又は名称】森 隆一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100150197

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 直樹

(72)【発明者】

【氏名】阿部 圭佑

【審査官】 新井 寛

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０８１４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０７０６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６９００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３６９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１４０６６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２００７−５１４９７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０３ − ３／０４８９

Ｈ０４Ｍ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の携帯端末で各種情報を提供する１つの仮想空間を共有する仮想空間共有システムであって、
前記複数の携帯端末の、実空間上での状態変化を検出する状態変化検出手段と、
前記複数の携帯端末を前記実空間上で重ね合わせ、前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の座標系に対する初期位置を決定する初期位置決定手段と、
前記状態変化検出手段によって検出された、前記複数の携帯端末の実空間上での状態変化に基づいて、前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置を算出する相対位置算出手段と、
前記相対位置算出手段によって算出された前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置と、前記仮想空間内の前記初期位置を基準とした物体位置とに基づいて、前記複数の携帯端末の各々の位置及び傾きに応じて各携帯端末に提示すべき前記仮想空間内の物体を含む画像データを算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された、前記仮想空間内の物体を含む画像データを表示する表示手段と、
前記仮想空間上に対して前記複数の携帯端末が実施した前記物体に対する操作結果を示す操作結果情報を、前記複数の携帯端末間でリアルタイムで同期させる同期手段と、
前記同期手段によって同期された前記操作結果情報に基づいて、前記複数の携帯端末の各々の位置に応じて各携帯端末に提示すべき前記仮想空間内の前記物体を含む画像データを更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする仮想空間共有システム。

【請求項2】

前記状態変化検出手段は、
前記実空間上での状態変化として、前記複数の携帯端末の移動、及び傾きを検出することを特徴とする請求項１に記載の仮想空間共有システム。

【請求項3】

複数の携帯端末で共有される１つの仮想空間を利用する携帯端末であって、
実空間上での状態変化を検出する状態変化検出手段と、
前記複数の携帯端末が前記実空間上で重ね合わせられた状態で、前記仮想空間の座標系に対する初期位置を決定する初期位置決定手段と、
前記状態変化検出手段によって検出された、前記実空間上での状態変化に基づいて、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置を算出する相対位置算出手段と、
前記相対位置算出手段によって算出された、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置と、前記仮想空間内の前記初期位置を基準とした物体位置とに基づいて、前記相対位置で提示すべき前記仮想空間内の物体を含む画像データを算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された、前記仮想空間内の物体を含む画像データを表示する表示手段と、
前記仮想空間上に対して実施した前記物体に対する操作結果を示す操作結果情報を、前記複数の携帯端末同士でリアルタイムで同期させる同期手段と、
前記同期手段によって同期された前記操作結果情報に基づいて、前記相対位置で提示すべき前記仮想空間内の前記物体を含む画像データを更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする携帯端末。

【請求項4】

前記状態変化検出手段は、
前記実空間上での状態変化として、当該端末の移動、及び傾きを検出することを特徴とする請求項３に記載の携帯端末。

【請求項5】

複数の携帯端末で各種情報を提供する１つの仮想空間を共有する仮想空間共有方法であって、
前記複数の携帯端末の、実空間上での状態変化を検出するステップと、
前記複数の携帯端末を前記実空間上で重ね合わせ、前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の座標系に対する初期位置を決定するステップと、
前記複数の携帯端末の実空間上での状態変化に基づいて、前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置を算出するステップと、
前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置と、前記仮想空間内の前記初期位置を基準とした物体位置とに基づいて、それぞれの相対位置で前記複数の携帯端末に提示すべき前記仮想空間内の物体を含む画像データを算出するステップと、
前記仮想空間内の物体を含む画像データを前記複数の携帯端末で表示するステップと、
前記仮想空間上に対して実施した操作結果を示す前記物体に対する操作結果情報を、前記複数の携帯端末間でリアルタイムで同期させるステップと、
前記操作結果情報に基づいて、前記複数の携帯端末に提示される、前記仮想空間内の前記物体を含む画像データを更新するステップと
を含むことを特徴とする仮想空間共有方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１つの仮想空間を複数の携帯端末で共有するための仮想空間共有システム、携帯端末、及び仮想空間共有方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、携帯情報端末装置に、本体のＸ軸方向とＹ軸方向の移動量を検出する移動検出部（移動量センサ）を搭載し、該移動検出部より検出される操作表示ユニットの移動量に応じて、仮想空間上の物体の見え方を更新する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１１７５５３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、上述した特許文献１に記載の携帯情報端末装置には、単一の端末上でしか操作／参照することができないとう問題があった。

【0005】

本発明は、上述の課題を解決することのできる仮想空間共有システム、携帯端末、及び仮想空間共有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】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明は、複数の携帯端末で各種情報を提供する１つの仮想空間を共有する仮想空間共有システムであって、前記複数の携帯端末の、実空間上での状態変化を検出する状態変化検出手段と、前記複数の携帯端末を前記実空間上で重ね合わせ、前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の座標系に対する初期位置を決定する初期位置決定手段と、前記状態変化検出手段によって検出された、前記複数の携帯端末の実空間上での状態変化に基づいて、前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置を算出する相対位置算出手段と、前記相対位置算出手段によって算出された前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置と、前記仮想空間内の前記初期位置を基準とした物体位置とに基づいて、前記複数の携帯端末の各々の位置及び傾きに応じて各携帯端末に提示すべき前記仮想空間内の物体を含む画像データを算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された、前記仮想空間内の物体を含む画像データを表示する表示手段と、前記仮想空間上に対して前記複数の携帯端末が実施した前記物体に対する操作結果を示す操作結果情報を、前記複数の携帯端末間でリアルタイムで同期させる同期手段と、前記同期手段によって同期された前記操作結果情報に基づいて、前記複数の携帯端末の各々の位置に応じて各携帯端末に提示すべき前記仮想空間内の前記物体を含む画像データを更新する更新手段と、を備えることを特徴とする仮想空間共有システムである。

【0007】

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の携帯端末で共有される１つの仮想空間を利用する携帯端末であって、実空間上での状態変化を検出する状態変化検出手段と、前記複数の携帯端末が前記実空間上で重ね合わせられた状態で、前記仮想空間の座標系に対する初期位置を決定する初期位置決定手段と、前記状態変化検出手段によって検出された、前記実空間上での状態変化に基づいて、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置を算出する相対位置算出手段と、前記相対位置算出手段によって算出された、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置と、前記仮想空間内の前記初期位置を基準とした物体位置とに基づいて、前記相対位置で提示すべき前記仮想空間内の物体を含む画像データを算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された、前記仮想空間内の物体を含む画像データを表示する表示手段と、前記仮想空間上に対して実施した前記物体に対する操作結果を示す操作結果情報を、前記複数の携帯端末同士でリアルタイムで同期させる同期手段と、前記同期手段によって同期された前記操作結果情報に基づいて、前記相対位置で提示すべき前記仮想空間内の前記物体を含む画像データを更新する更新手段と、を備えることを特徴とする携帯端末である。

【0008】

また、上述した課題を解決するために、本発明は、複数の携帯端末で各種情報を提供する１つの仮想空間を共有する仮想空間共有方法であって、前記複数の携帯端末の、実空間上での状態変化を検出するステップと、前記複数の携帯端末を前記実空間上で重ね合わせ、前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の座標系に対する初期位置を決定するステップと、前記複数の携帯端末の実空間上での状態変化に基づいて、前記複数の携帯端末の、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置を算出するステップと、前記仮想空間の前記初期位置を基準とした座標系に対する相対位置と、前記仮想空間内の前記初期位置を基準とした物体位置とに基づいて、それぞれの相対位置で前記複数の携帯端末に提示すべき前記仮想空間内の物体を含む画像データを算出するステップと、前記仮想空間内の物体を含む画像データを前記複数の携帯端末で表示するステップと、前記仮想空間上に対して実施した操作結果を示す前記物体に対する操作結果情報を、前記複数の携帯端末間でリアルタイムで同期させるステップと、前記操作結果情報に基づいて、前記複数の携帯端末に提示される、前記仮想空間内の前記物体を含む画像データを更新するステップとを含むことを特徴とする仮想空間共有方法である。

【発明の効果】

【0009】

この発明によれば、複数の携帯端末により仮想空間をリアルタイムでそれぞれの視点で参照・操作することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】仮想空間共有システムの概要を示す図である。

【図2】携帯端末１の略構成を示すブロック図である。

【図3】仮想空間４の概念図である。

【図4】仮想空間共有システムの動作を参照するためのフローチャートである。

【図5】仮想空間共有システムの動作を説明するための概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

【0012】

図１は、本発明の実施形態による仮想空間共有システムの概要を示す図である。
図において、仮想空間共有方法を実現する仮想空間共有システムは、プログラム制御により動作する複数の携帯端末１，２，３とによって構成され、各携帯端末１，２，３には仮想空間４の情報が記録されている。

【0013】

図２は、本実施形態による携帯端末１の略構成を示すブロック図である。
ここでは、携帯端末１の構成について説明するが、端末１〜３は、同じ構成である。図において、携帯端末１は、ディスプレイ１１、加速度センサ１２、通信装置（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど）１３、ＣＰＵ（中央処理装置；プロセッサ；データ処理装置）１４から構成されている。ディスプレイ１１は、ＣＰＵ１４で処理された画像情報を表示するための機能を有する。

【0014】

加速度センサ１２は、携帯端末１のｘ、ｙ、ｚ軸の移動量、及び、携帯端末１の傾き情報を測定するための機能を有する。通信装置１３は、携帯端末１で取得した位置情報や、仮想空間４に対して実施した操作情報などを、他の携帯端末２、３に無線通信によって通知するための機能を有し、互いの情報について同期を取ることが可能となっている。ＣＰＵ１４は、ディスプレイ１１と加速度センサ１２と通信装置１３とを、プログラムにて制御するための機能を有する。なお、携帯端末１，２，３は他の携帯端末との間で、基地局などを介さずにダイレクトに無線通信を行うことを想定しているが、基地局装置などを介して無線通信してもよい。

【0015】

図３は、本実施形態による仮想空間４の概念図である。
図において、仮想空間４は、仮想空間上に配置された物体４１、仮想空間上の基準点４２によってあらわされている。当該仮想空間４の情報は、予め携帯端末１，２，３に格納された空間情報であってもよいし、サーバ等の何らかの装置などから受信した空間情報であってもよい。そして、携帯端末１，２，３において仮想空間４に対する初期化の設定がされた場合、初期状態へと移行する。当該初期状態においては、この仮想空間４の空間情報の所定の初期位置と、当該初期位置から物体４１への方向である視点方向とが定められており、携帯端末１，２，３は仮想空間４において設定されている初期位置から始点方向を見た際の画像を生成して出力する。なお、仮想空間４を示す空間情報において、各物体４１は、基準点４２を座標原点として所定の配置座標に配置されている。仮想空間４の情報には、物体４１が仮想空間上のどの位置（座標）に存在するか、初期位置や視点方向が事前格納されており、携帯端末１，２，３のＣＰＵ１４が、仮想空間共有プログラムを起動することにより、仮想空間上の物体４１の位置や、初期位置、視点方向などの情報を用いて以下の処理を行う。

【0016】

次に、図４は、本実施形態による携帯端末の動作を参照するためのフローチャートである。また、図５は、本実施形態による携帯端末の動作を説明するための概念図である。まず、使用する複数の携帯端末１、２、３を重ね合わせ（ステップＳ１）、各携帯端末１、２、３の位置／傾き情報の初期化を実施し、携帯端末間で共有する仮想空間上の座標系の初期位置（基準点）を決める（ステップＳ２、図５（ａ））。初期化時においては、携帯端末１，２，３を重ねるとともに、各携帯端末の所定のボタンを押下したり、一つの携帯端末への初期化指示入力に基づく他の携帯端末と同期通信するなど、何らかのトリガによって、各携帯端末１，２，３は初期化される。これにより、各携帯端末１，２，３は、仮想空間４上の予め定められた初期位置から、予め定められた視点方向を見た場合の画像を公知の技術等を利用して生成し、画面に表示する。

【0017】

次に、各携帯端末１、２、３を任意の場所に移動させる（ステップＳ３、図５（ｂ）の場合、携帯端末１を移動）。このとき、それぞれの加速度センサ１２より各携帯端末１、２、３が基準点からどれだけ移動したかを計算し、基準点（初期位置）からの相対位置を算出する（ステップＳ４）。そして、「基準点からの端末位置、及び端末の傾き情報」、並びに、事前にプログラミングしておいた「仮想空間上の物体位置」から、携帯端末１、２、３のそれぞれから仮想空間４上の物体４１がどのように見えるか（携帯端末１、２、３のそれぞれの位置に応じて提示すべき仮想空間の２次元情報）を計算し、それぞれの携帯端末１、２、３のディスプレイ１１上に表示する（ステップＳ５、図５（ｃ））。

【0018】

また、携帯端末ｉ（ｉ＝１、２、３）上で仮想空間４上の物体４１に対して何らかの操作を実施した場合（ステップＳ６、図５（ｄ））、操作結果を他の携帯端末ｊ（ｊ＝１、２、３，ｊ≠ｉ）に通信し、仮想空間４上のデータの同期をとる（ステップＳ７）。物体４１に対する操作とは、例えば物体４１の仮想空間上における移動や削除などであり、その他どのような操作であっても良い。例えば何らかの画像を物体４１として追加するなどの操作であってもよい。そして、同期されたデータに合わせて、他の携帯端末ｊ上から見た仮想空間４上の物体４１の画像データも更新する（ステップＳ８、図５（ｅ））。具体的には、例えば、操作情報を入力した携帯端末ｉは、他の携帯端末に対して、その操作情報を送信し、これにより、他の端末装置が受信した操作情報に基づく画像データの更新を行う。その後、ステップＳ３に戻り、上述したステップＳ３〜Ｓ８を繰り返し、複数の携帯端末１、２、３による移動、操作に応じて、リアルタイムで１つの仮想空間４に反映させるとともに、仮想空間４の変化を、複数の携帯端末１、２、３でリアルタイムに参照可能とする。

【0019】

なお、上述した実施形態では、複数の携帯端末１〜３間で、仮想空間４の物体４１に対する操作結果を同期するようにしたが、これに限らず、他の携帯端末の位置情報も共有させるようにしてもよい。

【0020】

上述した実施形態によれば、始めに複数の携帯端末で使用する仮想空間の座標系を共有するための校正を実施し、リアルタイムで更新された情報を他の携帯端末と同期し続けるようにしたので、複数の携帯端末で１つの仮想空間の情報（位置、仮想空間内情報）をリアルタイムに共有することができる。

【0021】

また、本実施形態によれば、仮想空間の基準点に対する各携帯端末の相対位置と、基準点からの仮想空間上の物体の位置とをリアルタイムで算出するようにしたので、１つの仮想空間に対して、各々の携帯端末の場所に応じた物体の見え方をリアルタイムで更新することができる。

【産業上の利用可能性】

【0022】

本発明によれば、複数の携帯端末上で同一の仮想空間上で操作するゲーム等に応用することが可能である。

【符号の説明】

【0023】

１、２、３ 携帯端末
４ 仮想空間
１１ ディスプレイ
１２ 加速度センサ
１３ 通信装置
１４ ＣＰＵ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】