特許 6095196 ヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法、並びにヘッドマウントディスプレイを制御するためのコンピュータプログラムを記録した記録媒体

(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】6095196

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】ヘッドマウントディスプレイ及びその制御方法、並びにヘッドマウントディスプレイを制御するためのコンピュータプログラムを記録した記録媒体

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0484 20130101AFI20170306BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20170306BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20170306BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/0484 120

   G06F3/01 510

   G09G3/20 680A

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-543631(P2015-543631)

(86)(22)【出願日】2013年10月22日

(86)【国際出願番号】JP2013078607

(87)【国際公開番号】WO2015059773

(87)【国際公開日】20150430

【審査請求日】2016年1月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】501271479

【氏名又は名称】株式会社トヨタマップマスター

(74)【代理人】

【識別番号】100095577

【弁理士】

【氏名又は名称】小西 富雅

(72)【発明者】

【氏名】桑原 友美

【審査官】 岩橋 龍太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２２７９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０８２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１２６１３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０２５２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０８６０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５９１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０５３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 高田大輔，“身体動作に基づき提示情報を切り替えるコンテキストアウェアなウェアラブルＡＲシステム”，ヒューマンインタフェース学会誌，日本，特定非営利活動法人ヒューマンインタフェース学会，２０１０年 ２月２５日，第１２巻 第１号，ｐ.４７−５６

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０４８−３／０４８９

Ｇ０９Ｇ ３／２０

Ｇ０６Ｔ １／００−１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザの視界において実像に重畳してオブジェクトに関する情報を表示するヘッドマウントディスプレイであって、
前記ユーザが第１の高さのときに該ヘッドマウントディスプレイの表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第１の情報であって、前記第１の高さに適した第１の情報を保存する第１のレイヤと、該ユーザが第２の高さのときに該表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第２の情報であって、前記第２の高さに適した第２の情報を保存する第２のレイヤとを保存する地図データベースと、
前記ユーザの高さの変化を特定するユーザ状態特定部と、
前記特定された高さの変化に応じた前記第１のレイヤあるいは前記第２のレイヤのいずれかのレイヤを選択するレイヤ選択部と、
前記選択されたレイヤに基づいて、前記表示画面への表示を制御する表示制御部と、
を備える、ヘッドマウンドディスプレイ。

【請求項2】

前記レイヤ選択部は、前記ユーザ状態特定部が前記ユーザの高さが上方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより高い高さに対応するレイヤを選択し、前記ユーザの高さが下方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより低い高さに対応するレイヤを選択する、
請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。

【請求項3】

ユーザの視界において実像に重畳してオブジェクトに関する情報を表示するヘッドマウントディスプレイの制御方法であって、
前記ユーザが第１の高さのときに該ヘッドマウントディスプレイの表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第１の情報であって、前記第１の高さに適した第１の情報を保存する第１のレイヤと、該ユーザが第２の高さのときに該表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第２の情報であって、前記第２の高さに適した第２の情報を保存する第２のレイヤとを地図データベースに保存する保存ステップと、
ユーザの状態特定部が、前記ユーザの高さの変化を特定するユーザ状態特定ステップと、
レイヤ選択部が、前記特定された高さの変化に応じた前記第１のレイヤあるいは前記第２のレイヤのいずれかのレイヤを選択するレイヤ選択ステップと、
表示制御部が、前記選択されたレイヤに基づいて、前記表示画面への表示を制御する表示制御ステップと、
を備える、制御方法。

【請求項4】

前記レイヤ選択ステップでは、前記ユーザ状態特定ステップで前記ユーザの高さが上方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより高い高さに対応するレイヤを選択し、前記ユーザの高さが下方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより低い高さに対応するレイヤを選択する、
請求項３に記載の制御方法。

【請求項5】

ユーザの視界において実像に重畳してオブジェクトに関する情報を表示するヘッドマウントディスプレイを制御するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、
前記ユーザが第１の高さのときに該ヘッドマウントディスプレイの表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第１の情報であって、前記第１の高さに適した第１の情報を保存する第１のレイヤと、該ユーザが第２の高さのときに該表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第２の情報であって、前記第２の高さに適した第２の情報を保存する第２のレイヤとを地図データベースに保存する保存手段と、
前記ユーザの高さの変化を特定するユーザ状態特定手段と、
前記特定された高さの変化に応じた前記第１のレイヤあるいは前記第２のレイヤのいずれかのレイヤを選択するレイヤ選択手段と、
前記選択されたレイヤに基づいて、前記表示画面への表示を制御する表示制御手段、
として機能させる、コンピュータプログラム。

【請求項6】

前記レイヤ選択手段は、前記ユーザ状態特定手段が前記ユーザの高さが上方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより高い高さに対応するレイヤを選択し、前記ユーザの高さが下方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより低い高さに対応するレイヤを選択する、
請求項５に記載のコンピュータプログラム。

【請求項7】

請求項５又は６に記載のコンピュータプログラムを記録する記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ユーザの頭部に配置され、該ユーザの視界において実像に重畳してオブジェクトに関する情報を表示するヘッドマウントディスプレイ及びその方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ユーザの視界を通した現実の映像に、コンピュータで作成された付加情報（以下、アノテーションともいう）を重畳して表示させる技術として、拡張現実技術（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：ＡＲ技術）が注目を集めている。
このような技術として、頓智ドット株式会社の「セカイカメラ（登録商標）」では、スマートフォンでユーザの目前に広がる現実の映像を撮像し、ディスプレイに表示された現実の映像に、コンピュータ上の情報をアノテーションとして重畳表示させることができる。このとき、現実の映像へアノテーションを重畳表示させるために、例えば、スマートフォンに備えられるＧＰＳや加速度センサによる位置情報が利用される。
本発明に関連する従来技術を開示する特許文献１〜４も参照されたい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１１−５２１５１１号公報

【特許文献2】特開２０１１−２０９６２２号公報

【特許文献3】特開２０１２−０８０２３６号公報

【特許文献4】特開２０１２−１１８８８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記ＡＲ技術の普及に伴い、オブジェクトに関連付けられるアノテーションの数は急増してきている。このため、現実の映像に映るオブジェクトに関連するアノテーションを特定し、該オブジェクトが表示される位置にアノテーションを重畳表示させるためには、ＣＰＵ等へのかなりの処理負荷が懸念される。しかしながら、これを解決するために、表示するアノテーションの数を無作為に間引くと、ユーザの利便性が低下するおそれがある。
このような状況に鑑み、本発明者は、ＡＲ技術を利用したアノテーション表示に際し、ユーザの利便を考慮しつつ、その処理負荷を低減すべく鋭意検討を重ねてきた。その結果、アノテーションに関する情報をレイヤ毎に分けて用意し、ユーザの状態に応じて対応するレイヤを選択し、該選択されたレイヤに基づいて、アノテーションを表示するよう制御することにより、上記課題を解決できることに想到した。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の局面は次のように規定される。即ち、
ユーザの視界において実像に重畳してオブジェクトに関する情報を表示するヘッドマウントディスプレイであって、
前記ユーザが第１の状態のときに、該ヘッドマウントディスプレイの表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第１の情報を保存する第１のレイヤと、該ユーザが第２の状態のときに、該表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第２の情報を保存する第２のレイヤとを保存する地図データベースと、
前記ユーザの状態を特定するユーザ状態特定部と、
前記特定された状態に基づいて、前記第１のレイヤあるいは前記第２のレイヤのいずれかのレイヤを選択するレイヤ選択部と、
前記選択されたレイヤに基づいて、前記表示画面への表示を制御する表示制御部と、
を備える、ヘッドマウントディスプレイ。

【0006】

このように規定される第１の局面のヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤともいう）によれば、ＨＭＤの表示画面に表示するためのオブジェクトに関する情報を、ユーザの状態に応じてレイヤ別に保存する地図データベースを備える。そして、該地図データベースから、特定されたユーザの状態に対応するレイヤを選択し、該選択されたレイヤに基づいて上記オブジェクトにアノテーションを重畳表示させる。このようなＨＭＤによれば、アノテーションを表示するに際し、特定されたユーザの状態に応じて対応するレイヤを参照して該当するアノテーションを読み出せば良い。このため、アノテーション表示にかかる処理の負荷を低減することができる。また、特定されたユーザの状態に基づいて上記レイヤを選択するため、ユーザの利便性も損なうことがない。

【0007】

上記オブジェクトとは、ユーザに対して案内を行うための対象物をいい、例えば、施設や建造物、景勝地等が挙げられる。
上記アノテーションとは、上記オブジェクトに対する注釈であって、コンピュータで作成される付加情報である。このようなアノテーションは、テキスト、アイコン、アニメーション等種々の態様で上記オブジェクトに重畳表示される。当該アノテーションとして、例えば、オブジェクトの名称、広告、特徴、ユーザ投稿等を挙げることができる。
上記ユーザの状態としては、ユーザ位置の高さ、ユーザ位置の高さの変化、ユーザの移動速度、ユーザの視線の仰俯角が挙げられる。また、他の例としては、性別や年齢等の属性情報、移動目的等としても良い。

【0008】

ユーザが地表に位置する場合に比べて、高所に位置する場合の視界範囲は広範である。例えば、タワー等の高所からは、山や川などの景勝地も一望できるが、同時に地表に位置する店舗も視界に入る。この場合に、山や川に対してアノテーションを表示するのと同様に、当該視界に入った店舗についてまでアノテーションを表示すると、ユーザに煩わしさを与えることとなる。
そこで、この発明の第２の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面に規定のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記第１のレイヤは第１の高さに適した第１の情報を保存し、前記第２のレイヤは第２の高さに適した第２の情報を保存し、
前記ユーザ状態特定部は、前記ユーザの高さを特定し、
前記レイヤ選択部は、前記特定された高さに対応するレイヤを選択する。

【0009】

このＨＭＤでは、ユーザの高さに応じて、表示に適したアノテーションを表示することができる。ユーザの高さによっては、ユーザが当該位置に存在する目的が異なる場合がある。したがって、当該高さに適したアノテーションの種類、アノテーションの数を考慮すれば、よりユーザの便宜となる。例えば、ユーザ高さが低い場合には通勤や買物、ユーザ高さが高い場合には観光等であると推認できる。この目的の違いをレイヤに反映させるべく、当該ＨＭＤにおいては、例えば、第１のレイヤとしての低層レイヤには、施設や建造物の名称、周辺スーパーの広告やカフェのクーポン、洋服屋のセール情報等に関する情報を保存し、第２のレイヤとしての高層レイヤには、観光名所の名称や、山や川等景勝地の名称等に関する情報を保存する。このように高さに応じたレイヤを備えれば、アノテーションを表示する際、ユーザの高さを参照して対応するレイヤを選択し、該レイヤに保存された情報に基づいてアノテーションを表示することが可能となる。ユーザ高さに応じたレイヤを参照してアノテーションを表示するため、表示されるアノテーションの数が制限されて処理負荷が低減されるとともに、ユーザの所望するアノテーションを表示することができ便宜である。

【0010】

上記ユーザの高さが同じであっても、その高さの変化によっては、ユーザが表示を欲するアノテーションも異なる。すなわち、高層ビルのエレベータ等で上昇しながら外景を見ている場合と、下降しながら外景を見ている場合には、同じ高さであっても、ユーザの関心の対象となるオブジェクトは異なる。例えば、ユーザが上昇している場合にはより遠くの、あるいはより高いオブジェクトに関心が移る一方、下降している場合にはより近く、より周辺のオブジェクトに関心が移る。
そこで、この発明の第３の局面は次のように規定される。即ち、
第２の局面に規定のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記ユーザ状態特定部は、前記ユーザの高さの変化を特定し、
前記レイヤ選択部は、前記特定された高さの変化に応じたレイヤを選択する。

【0011】

ここで、前記レイヤ選択部は、前記ユーザ状態特定部が前記ユーザの高さが上方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより高い高さに対応するレイヤを選択し、前記ユーザの高さが下方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより低い高さに対応するレイヤを選択することとできる（第４の局面）。
このＨＭＤでは、ユーザの高さに加えて、その高さの変化に応じたユーザの上記オブジェクトへの関心の移行を考慮して、当該関心の移行に基づき先取り的に適当なアノテーションを表示することができる。

【0012】

この発明の第５の局面は次のように規定される。即ち、
第１の局面に規定のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記第１のレイヤは第１の移動速度に適した第１の情報を保存し、前記第２のレイヤは第２の移動速度に適した第２の情報を保存し、
前記ユーザ状態特定部は、前記ユーザの移動速度を特定し、
前記レイヤ選択部は、前記特定された移動速度に対応するレイヤを選択する。

【0013】

このＨＭＤでは、ユーザの移動速度に応じて、表示に適したアノテーションを表示することができる。上記ユーザの高さと同様、ユーザの移動速度によっても、ユーザの移動目的が異なる場合がある。したがって、当該移動速度に適したアノテーションの種類、アノテーションの数を考慮すれば、よりユーザの便宜となる。例えば、一定範囲内のアノテーションの数が同じであれば、移動速度が速いほどより多くのアノテーションが表示されることとなり、ユーザにとって煩わしい場合がある。また、移動速度の違いは、ユーザの移動目的の指標となる。例えば、移動速度が遅い場合には通勤や買物、移動速度が速い場合には観光等その目的を推認することができる。この移動目的の違いにより、例えば、表示するアノテーションの種類を選別することができる。移動目的が観光であるのに、周辺スーパーの広告を表示するのは、ユーザにとって煩雑だからである。

【0014】

ユーザの位置が同じであっても、該ユーザの視線の仰俯角によっては、ユーザが表示を欲するアノテーションも異なる。すなわち、ユーザの視線が仰角である場合には、より遠くの、あるいはより高いオブジェクトが関心の対象となる一方、視線が俯角である場合には、より近く、より周辺のオブジェクトが関心の対象となる。
この発明の第６の局面は次のように規定される。即ち、
第２〜第５のいずれかの局面に規定のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記ユーザ状態特定部は、前記ユーザの視線の仰俯角を特定し、
前記レイヤ選択部は、前記特定された仰俯角に基づいて前記レイヤを選択する。
このＨＭＤでは、ユーザの視線の仰俯角を考慮して、該ユーザの関心の対象となるオブジェクトのアノテーションを表示することが可能となる。

【0015】

また、この発明の第７の局面は次のように規定される。即ち、
ユーザの視界において実像に重畳してオブジェクトに関する情報を表示するヘッドマウントディスプレイの制御方法であって、
前記ユーザが第１の状態のときに、該ヘッドマウントディスプレイの表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第１の情報を保存する第１のレイヤと、該ユーザが第２の状態のときに、該表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第２の情報を保存する第２のレイヤとを地図データベースに保存する保存ステップと、
ユーザの状態特定部が、前記ユーザの状態を特定するユーザ状態特定ステップと、
レイヤ選択部が、前記特定された状態に基づいて、前記第１のレイヤあるいは前記第２のレイヤのいずれかのレイヤを選択するレイヤ選択ステップと、
表示制御部が、前記選択されたレイヤに基づいて、前記表示画面への表示を制御する表示制御ステップと、
を備える、制御方法。
このように規定される第７の局面の発明によれば、第１の局面と同等の効果を奏する。

【0016】

この発明の第８の局面は次のように規定される。即ち、
第７の局面に規定の制御方法において、前記第１のレイヤは第１の高さに適した第１の情報を保存し、前記第２のレイヤは第２の高さに適した第２の情報を保存し、
前記ユーザ状態特定ステップでは、前記ユーザの高さを特定し、
前記レイヤ選択ステップでは、前記特定された高さに対応するレイヤを選択する。
このように規定される第８の局面の発明によれば、第２の局面と同等の効果を奏する。

【0017】

この発明の第９の局面は次のように規定される。即ち、
第８の局面に規定の制御方法において、前記ユーザ状態特定ステップでは、前記ユーザの高さの変化を特定し、
前記レイヤ選択ステップでは、前記特定された高さの変化に応じたレイヤを選択する。
このように規定される第９の局面の発明によれば、第３の局面と同等の効果を奏する。

【0018】

この発明の第１０の局面は次のように規定される。即ち、
第９の局面に規定の制御方法において、前記レイヤ選択ステップでは、前記ユーザ状態特定ステップで前記ユーザの高さが上方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより高い高さに対応するレイヤを選択し、前記ユーザの高さが下方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより低い高さに対応するレイヤを選択する。
このように規定される第１０の局面の発明によれば、第４の局面と同等の効果を奏する。

【0019】

この発明の第１１の局面は次のように規定される。即ち、
第７の局面に規定の方法において、前記第１のレイヤは第１の移動速度に適した第１の情報を保存し、前記第２のレイヤは第２の移動速度に適した第２の情報を保存し、
前記ユーザ状態特定ステップでは、前記ユーザの移動速度を特定し、
前記レイヤ選択ステップでは、前記特定された移動速度に対応するレイヤを選択する。
このように規定される第１１の局面の発明によれば、第５の局面と同等の効果を奏する。

【0020】

この発明の第１２の局面は次のように規定される。即ち、
第８〜第１１のいずれかの局面に規定の方法において、前記ユーザ状態特定ステップでは、前記ユーザの視線の仰俯角を特定し、
前記レイヤ選択ステップでは、前記特定された仰俯角に基づいて前記レイヤを選択する。
このように規定される第１２の局面の発明によれば、第６の局面と同等の効果を奏する。

【0021】

更に、この発明の第１３の局面は次のように規定される。即ち、
ユーザの視界において実像に重畳してオブジェクトに関する情報を表示するヘッドマウントディスプレイを制御するためのコンピュータプログラムであって、コンピュータを、
前記ユーザが第１の状態のときに、該ヘッドマウントディスプレイの表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第１の情報を保存する第１のレイヤと、該ユーザが第２の状態のときに、該表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第２の情報を保存する第２のレイヤとを地図データベースに保存する保存手段と、
前記ユーザの状態を特定するユーザ状態特定手段と、
前記特定された状態に基づいて、前記第１のレイヤあるいは前記第２のレイヤのいずれかのレイヤを選択するレイヤ選択手段と、
前記選択されたレイヤに基づいて、前記表示画面への表示を制御する表示制御手段、
として機能させる、コンピュータプログラム。
このように規定される第１３の局面の発明によれば、第１の局面と同等の効果を奏する。

【0022】

この発明の第１４の局面は次のように規定される。即ち、
第１３の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記第１のレイヤは第１の高さに適した第１の情報を保存し、前記第２のレイヤは第２の高さに適した第２の情報を保存し、
前記ユーザ状態特定手段は、前記ユーザの高さを特定し、
前記レイヤ選択手段は、前記特定された高さに対応するレイヤを選択する。
このように規定される第１４の局面の発明によれば、第２の局面と同等の効果を奏する。

【0023】

この発明の第１５の局面は次のように規定される。即ち、
第１４の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記ユーザ状態特定手段は、前記ユーザの高さの変化を特定し、
前記レイヤ選択手段は、前記特定された高さの変化に応じたレイヤを選択する。
このように規定される第１５の局面の発明によれば、第３の局面と同等の効果を奏する。

【0024】

この発明の第１６の局面は次のように規定される。即ち、
第１５の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記レイヤ選択手段は、前記ユーザ状態特定手段が前記ユーザの高さが上方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより高い高さに対応するレイヤを選択し、前記ユーザの高さが下方へ変化していることを特定したとき、前記ユーザの現在高さに対応するレイヤより低い高さに対応するレイヤを選択する。
このように規定される第１６の局面の発明によれば、第４の局面と同等の効果を奏する。

【0025】

この発明の第１７の局面は次のように規定される。即ち、
第１３の局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記第１のレイヤは第１の移動速度に適した第１の情報を保存し、前記第２のレイヤは第２の移動速度に適した第２の情報を保存し、
前記ユーザ状態特定手段は、前記ユーザの移動速度を特定し、
前記レイヤ選択手段は、前記特定された移動速度に対応するレイヤを選択する。
このように規定される第１７の局面の発明によれば、第５の局面と同等の効果を奏する。

【0026】

この発明の第１８の局面は次のように規定される。即ち、
第１４〜第１７のいずれかの局面に規定のコンピュータプログラムにおいて、前記ユーザ状態特定手段は、前記ユーザの視線の仰俯角を特定し、
前記レイヤ選択手段は、前記特定された仰俯角に基づいて前記レイヤを選択する。
このように規定される第１８の局面の発明によれば、第６の局面と同等の効果を奏する。

【0027】

第１３〜第１８のいずれかの局面に規定されるコンピュータプログラムを記録する記録媒体が第１９の局面として規定される。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、本発明の実施の形態のＨＭＤ１の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、地図データベース３に保存されるレイヤを説明するための模式図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態のＨＭＤ１の動作の一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、本発明の他の実施の形態のＨＭＤ２１の構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、本発明の実施例のＨＭＤ４１の構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、本発明の他の実施の形態のＨＭＤ５１の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

この発明の実施の形態のヘッドマウントディスプレイを説明する。
図１に、ＨＭＤ１の概略構成を示す。
図１に示すように、このＨＭＤ１は、地図データベース３、ユーザ高さ特定部５、ユーザ位置特定部７、ユーザ方位特定部９、レイヤ選択部１１及び表示制御部１３を備えている。

【0030】

地図データベース３には、ユーザが第１の高さのときに、該ＨＭＤの表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第１の情報を保存する第１のレイヤ、該ユーザが第２の高さのときに、該表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第２の情報を保存する第２のレイヤ、該ユーザが第３の高さのときに、該表示画面に表示すべきオブジェクトに関する第３の情報を保存する第３のレイヤが保存されている。この例において、当該レイヤは、全国一律に第１〜第３のレイヤが備えられるものとするが、これに限られず、地域毎、メッシュ毎に適宜各レイヤを備えることとしても良い。当該オブジェクトに関する情報が、該オブジェクトのアノテーションとして該オブジェクトに重畳表示される。また、当該保存されるレイヤの数は特に限定されない。

【0031】

図２は、当該第１〜第３のレイヤを模式的に示す図である。第１のレイヤは第１の高さに関連付けられた低層レイヤである。当該低層レイヤには、ユーザが低所に位置する際に表示を所望するオブジェクトに関する情報が位置情報に関連付けて保存されている（同図「×」参照）。当該オブジェクトに関する情報の例としては、スーパーの広告やカフェのクーポン、観光名所等が挙げられる。第２のレイヤは第２の高さに関連付けられた中層レイヤである。当該中層レイヤには、ユーザがある程度高所に位置する際に表示を所望するオブジェクトに関する情報が位置情報に関連付けて保存されている（同図「△」参照）。当該オブジェクトに関する情報の例としては、観光名所や景勝地等の名称や当該名所や景勝地に関する説明コメント等が挙げられる。例えば、オブジェクトが山「富士山」である場合、当該名称と併せて、標高や世界文化遺産である旨の情報が保存されていても良い。当該観光名所や景勝地の知名度に応じて、より知名度の高いオブジェクトに関する情報を第３のレイヤとしての高層レイヤに保存することとできる（同図「●」参照）。オブジェクトのレイヤ分けは、一つ一つのオブジェクトについて手動でレイヤ分けすることもできるし、当該オブジェクトのジャンルに基づいて自動的にレイヤ分けすることもできる。この例において、第１の高さは「１０ｍ」、第２の高さは「５０ｍ」、第３の高さは「３００ｍ」とすることとできる。当該高さは「１００〜３００ｍ」等幅を有していても良い。

【0032】

ユーザ高さ特定部５は、ＨＭＤ１の高さ情報を特定する。当該ユーザ高さ特定部５は、例えば、上記ＨＭＤ１に備えられたＧＰＳ装置により得られる高さ情報に基づいて、ユーザ高さを特定することとできる。
ユーザ位置特定部７は、ＨＭＤ１の位置情報を特定する。当該ユーザ位置特定部７は、例えば、上記ユーザ高さと同様、上記ＧＰＳ装置により得られる位置情報に基づいて、ユーザ位置を特定することとできる。
ユーザ方位特定部９は、ＨＭＤ１の方位情報を特定する。当該ユーザ方位は、ＨＭＤ１を装着するユーザの視線が向いている方位の情報（方位情報）である。当該ユーザ方位特定部９は、例えば、上記ＨＭＤ１が地磁気を検出する磁気センサを備えることにより、該検出される地磁気に基づいて、ユーザ方位を特定することとできる。

【0033】

レイヤ選択部１１は、上記ユーザ高さ特定部５で特定されたユーザ高さに基づいて、上記地図データベース３に保存されるレイヤのうちいずれかのレイヤを選択する。当該選択の方法としては、例えば、特定されたユーザ高さと同等、あるいは最も近いレイヤ高さに関連付けられたレイヤを選択することとできる。
表示制御部１３は、上記ユーザ位置、ユーザ方位に基づき、ＨＭＤ１を装着したユーザの視界に映るオブジェクトを特定し、該視界中のオブジェクトに対して整合する位置に、上記選択されたレイヤを参照して得られたオブジェクトに関する情報をアノテーションとして重畳表示する。

【0034】

図３を用いて、図１に示すＨＭＤ１の動作の一例を説明する。
ステップ１では、ユーザ位置特定部７及びユーザ高さ特定部９は、ＨＭＤ１を装着したユーザの現在位置及び高さを、該ＨＭＤ１に備えられたＧＰＳ装置等に基づき特定する。
ステップ３では、ユーザ方位特定部９は、ステップ１のユーザの視線が向いている方位を、該ＨＭＤ１に備えられた磁気センサ等に基づき特定する。
ステップ５では、レイヤ選択部１１は、ステップ１で特定されたユーザの高さに基づいて、該高さに対応する高さに関連付けられたレイヤを選択する。例えば、ステップ１で特定されたユーザの高さが７０ｍである場合、上記地図データベース３に保存されるレイヤのうち中層レイヤを選択する。上記中層レイヤに関連付けられた高さ「５０ｍ」が、ユーザの高さに最も近いからである。

【0035】

ステップ７では、表示制御部１３は、ステップ１で特定されたユーザの現在位置及び高さ、ステップ３で特定されたユーザの視線が向いている方位に基づき、ＨＭＤユーザの視界に映るオブジェクトを特定する。例えば、当該オブジェクトとして富士山が特定されたものとする。
ステップ９では、表示制御部１３は、ステップ５で選択されたレイヤから、ステップ７で特定されたオブジェクトに関する情報を読み出す。例えば、上記選択された中層レイヤから、オブジェクト「富士山」に関する情報を読み出す。
ステップ１１では、表示制御部１３は、ステップ９で読み出された情報を、ステップ７で特定されたオブジェクトのアノテーションとして、当該オブジェクトの位置に整合する位置に重畳表示する。例えば、ステップ９で読み出された「富士山」の名称を吹き出し等の表示態様で、ユーザの視界に映る富士山に重畳表示する。

【0036】

図４を用いて、他の実施の形態のＨＭＤ２１を示す。図４において、図１と同一の要素には同一の符号を付して、その説明を部分的に省略する。
図４に示すのは、上記ユーザの高さに加えて、当該高さの変化を考慮して、表示に適したアノテーションを表示可能なＨＭＤ２１である。すなわち、当該ＨＭＤ２１は、図１に示すＨＭＤ１において、ユーザ高さ変化特定部２３を更に備え、レイヤ選択部１１に代えてレイヤ選択部２５を備える。

【0037】

ユーザ高さ変化特定部２３は、上記ユーザの高さ変化を特定する。当該高さ変化を特定する方法としては、上記ユーザ高さ特定部５の特定結果を参照して、一定時間内の高さ位置の変化に基づいて、上昇あるいは下降を特定することとできる。例えば、上記ユーザ高さが上方あるいは下方に１ｍ／秒以上変化しているとき、ユーザ高さは上昇あるいは下降していると特定することとできる。
このＨＭＤ２１において、レイヤ選択部２５は、上記ユーザ高さ特定部５及びユーザ高さ変化特定部２３とに基づいて、上記地図データベース３からいずれかのレイヤを選択する。すなわち、上記ユーザ高さ変化特定部２３において、ユーザの高さが上方へ変化していると特定されたときには、ユーザの現在高さに対応するレイヤより高い高さに対応するレイヤを選択し、該ユーザの高さが下方へ変化していると特定されたときには、ユーザの現在高さに対応するレイヤより低い高さに対応するレイヤを選択する。例えば、上記特定されたユーザ高さが７０ｍ、かつ、上昇変化していると特定された場合には、該ユーザ高さに対応する中層レイヤより上方のレイヤである高層レイヤが選択されることとなる。

【0038】

図５に、実施例のＨＭＤ４１を示す。図５において、図１及び図４と同一の要素には同一の符号を付して、その説明を部分的に省略する。
図５に示すのは、ユーザの視線の仰俯角を考慮して、表示に適したアノテーションを表示可能なＨＭＤ４１である。すなわち、当該ＨＭＤ４１は、図１に示すＨＭＤ１において、制御部１４１、メモリ部１４２、入力部１４３、出力部１４４、インターフェース部１４５、ユーザ視線角度特定部１４６及びレイヤ選択部１４７を更に備える。

【0039】

制御部１４１はＣＰＵ、バッファメモリその他の装置を備えたコンピュータ装置であり、ＨＭＤ４１を構成する他の要素を制御する。この制御部１４１は、表示制御部１３を備えている。
表示制御部１３は、地図データベース３に格納されるオブジェクトに関する情報のうち、上記レイヤ選択部１１で選択されたレイヤに基づいて、該オブジェクトに対してアノテーションを表示画面に重畳表示するよう制御する。
メモリ部１４２にはコンピュータプログラムが保存され、このコンピュータプログラムはコンピュータ装置である制御部１４１に読み込まれて、これを機能させる。このコンピュータプログラムは、ＨＭＤの記憶装置としての内蔵ハードディスク又は内蔵メモリ、ＨＭＤに差し替え可能な記憶媒体等の汎用的な媒体へ保存できる。

【0040】

入力部１４３は、例えば、ユーザの指令の入力に用いられる。入力部１４３として、ＨＭＤ本体に備えられたボタン、タッチセンサ又はマイクロホン等の音声入力装置を用いることとできる。
出力部１４４は表示画面を含み、入力画面や、上記表示制御部１３の制御に基づくアノテーション、その他の情報を表示する。この出力部１４４は音声発信部を含むこともできる。
インターフェース部１４５はＨＭＤ４１を無線ネットワーク等へ連結させる。

【0041】

ユーザ視線角度特定部１４６は、ＨＭＤ４１に備えられる加速度センサ等を用いて、該ＨＭＤユーザの視線の仰俯角を特定する。
レイヤ選択部１４７は、上記ユーザ高さ特定部５及びユーザ視線角度特定部１４６とに基づいて、上記地図データベース３からいずれかのレイヤを選択する。すなわち、上記ユーザ視線角度特定部１４６において、ユーザの視線が仰角であると特定されたときには、ユーザの現在高さに対応するレイヤより高い高さに対応するレイヤを選択し、該ユーザの視線が俯角であると特定されたときには、ユーザの現在高さに対応するレイヤより低い高さに対応するレイヤを選択する。当該レイヤ選択部１４７は、上記ユーザの視線の仰俯角の程度に応じて、さらに高い高さに対応するレイヤを選択する等しても良い。
上記ＨＭＤ４１の構成要素の一部をサーバ装置で実行可能とする表示制御システムとしても良い。当該サーバ装置で実行可能な構成は、特に限定されないが、例えば、地図データベース３及びレイヤ選択部１１とすることとできる。

【0042】

図６に、他の実施の形態のＨＭＤ５１を示す。図６において、図１、図４及び図５と同一の要素には同一の符号を付して、その説明を部分的に省略する。
図６に示すのは、上記ユーザの移動速度を考慮して、表示に適したアノテーションを表示可能なＨＭＤ５１である。すなわち、当該ＨＭＤ５１は、図１に示すＨＭＤ１において、地図データベース３、ユーザ高さ特定部５、レイヤ選択部１１及び表示制御部１３に代えて、夫々地図データベース５３、ユーザ移動速度特定部５５、レイヤ選択部５７及び表示制御部５９を備える。

【0043】

地図データベース５３には、ユーザの移動速度に応じて、該ＨＭＤの表示画面に表示すべきオブジェクトに関する情報を保存する各レイヤが保存されている。例えば、「５０ｋｍ／時未満−第１のレイヤ」、「５０〜２００ｋｍ／時−第２のレイヤ」、「２００ｋｍ／時以上−第３のレイヤ」等が備えられ、夫々のレイヤにオブジェクトに関する情報が任意に紐付けられている。例えば、遅い移動速度に対応する第１のレイヤには施設、店舗、建造物等、第２のレイヤには駅、建造物、景勝地等、速い移動速度に対応する第３のレイヤには駅、景勝地等に関する情報が位置情報とともに紐付けられる。各レイヤに保存されるオブジェクトの一部は同じであっても良い。また、オブジェクトのレイヤ分けは、該オブジェクトの重要度に基づき行うことができる。すなわち、移動速度の速いレイヤにはより重要度の高いオブジェクトが厳選されて仕分けられる。重要度とは、オブジェクト「駅」の場合には、例えば、新幹線のぞみ、新快速電車が停車する駅を重要度の高い駅とし、新幹線こだま、普通電車が停車する駅は重要度が低い駅とする。また、オブジェクト「景勝地」の場合には、例えば、富士山等知名度の高いオブジェクトを重要度が高いオブジェクトとする。上記例において、第３のレイヤには、駅「名古屋」や、景勝地「富士山」が仕分けられ、第２のレイヤには、駅「新富士」や、景勝地「八曽山」が仕分けられる。

【0044】

ユーザ移動速度特定部５５は、上記ユーザの移動速度を特定する。当該移動速度の特定は、例えば、上記ＨＭＤ１に備えられる加速度センサからの加速度情報に基づいて行うこととできる。
レイヤ選択部５７及び表示制御部５９は、夫々レイヤ選択部１１及び表示制御部１３と同様に、地図データベース５３から、上記特定されたユーザ移動速度に対応する移動速度が関連付けられたレイヤを選択し、該選択されたレイヤに保存されたオブジェクトに関するアノテーションを視界に映るオブジェクトの位置に整合するように重畳表示する。

【0045】

以上、本発明の実施の形態及び実施例について説明してきたが、これらのうち、２つ以上の実施の形態（実施例）を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、１つの実施の形態（実施例）を部分的に実施しても構わない。さらには、これらのうち、２つ以上の実施の形態（実施例）を部分的に組み合わせて実施しても構わない。

【0046】

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

【符号の説明】

【0047】

１ ２１ ４１ ５１ ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）
３ ５３ 地図データベース（地図ＤＢ）
５ ユーザ高さ特定部
７ ユーザ位置特定部
９ ユーザ方位特定部
１１ ２５ １４７ ５７レイヤ選択部
１３ ５９表示制御部
２３ ユーザ高さ変化特定部
１４６ ユーザ視線角度特定部
５５ ユーザ移動速度特定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】