特開 2024-136707 構造体および投影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136707

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】構造体および投影装置

(51)【国際特許分類】

   E04H 1/02 20060101AFI20240927BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20240927BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20240927BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

E04H1/02

G03B21/00 D

G03B21/14 Z

H04N5/74 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023047910

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】302064762

【氏名又は名称】株式会社日本総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】粟田 恵吾

(72)【発明者】

【氏名】小林 幹基

【テーマコード（参考）】

2E025

2K203

5C058

【Ｆターム（参考）】

2E025AA03

2E025AA22

2K203FA74

2K203FA75

2K203GA44

2K203GA46

2K203GA52

2K203GA59

2K203GB33

2K203GB38

2K203GB62

2K203GB69

2K203KA42

2K203KA43

5C058BA35

5C058EA02

(57)【要約】

【課題】 部屋の形状を利用した演出を可能とする構造体を提供する。
【解決手段】 交通に関する情報を取得する情報取得部と、情報取得部により取得された情報に応じて、所定の場所で歩行者が車道を横断可能な状態とする状態制御部と、車道が横断可能な状態となっていることを交通に係る対象に通知する状態通知部と、を備える。情報は、所定の場所の近傍にいる歩行者に関する歩行者情報を含んでもよい。歩行者情報は、所定の場所の近傍の端末から情報取得部が取得する情報であってもよい。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内面が既定の形状を有する居住可能な箱体と、
前記内面に映像を投影する投影装置と、
を備える構造体であって、
前記投影装置は、前記形状に適合するようにあらかじめ設計された投影パターンで前記内面に光を照射することにより、意図された前記映像を前記内面に投影する、構造体。

【請求項2】

前記映像は、前記内面の位置よりも外側に位置する仮想物体を表現する、請求項１に記載の構造体。

【請求項3】

前記映像は、前記内面の位置よりも内側に位置する仮想物体を表現する、請求項１に記載の構造体。

【請求項4】

前記映像は、前記内面の位置の物体の質感または模様を表現する、請求項１に記載の構造体。

【請求項5】

前記投影装置は、複数の前記映像のうちの一つを選択的に投影する、請求項１に記載の構造体。

【請求項6】

前記箱体の使用状況を検出する検出部を備え、
前記投影装置は、前記検出部により検知される前記使用状況に応じて、前記映像の投影の有無または前記映像の投影状態を切り換える、請求項１に記載の構造体。

【請求項7】

前記検出部は、前記構造体の内部に位置する人や物体の存在を検知し、
前記投影装置は、前記検出部における検知結果に基づいて、前記構造体の内部にいる人や物体の影の有無を制御する、請求項６に記載の構造体。

【請求項8】

物体に光を照射する照射部と、
前記照射部から照射される光を制御することにより、前記物体に映像を投影させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記映像が前記物体の位置よりも手前側に位置する仮想物体を表現するように、前記照射部を制御する、投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、構造体および投影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、宿泊施設においてプロジェクションマッピング装置によって部屋の壁部、天井などに選択されたコンテンツが投影されるコンテンツ提供システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０２６４９２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、特許文献１に開示された技術は、部屋の形状に適合するようにあらかじめ設計された投影パターンを投影することを意図していない。このため、部屋の形状を利用した演出を行うことはできない。

【0005】

そこで、１つの側面では、本開示は、部屋の形状を利用した演出を可能とする構造体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】

１つの態様では、
内面が既定の形状を有する居住可能な箱体と、
前記内面に映像を投影する投影装置と、
を備える構造体であって、
前記投影装置は、前記形状に適合するようにあらかじめ設計された投影パターンで前記内面に光を照射することにより、意図された前記映像を前記内面に投影する、構造体が提供される。

【発明の効果】

【0007】

１つの側面では、本発明によれば、部屋の形状を利用した演出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施例の構造体を上方から視た図である。

【図2】第１の実施例の構造体を図１のＩＩ－ＩＩ線方向から視た図である。

【図3】投影装置の制御に係る制御系の構成を示す図である。

【図4】箱体の内面に形成された凹凸面に映像を投影する例を示す図である。

【図4A】箱体に仮想窓を設ける例を示す図である。

【図5】仮想窓Ｗに投影される風景の要素の投影像を例示する図である。

【図5A】箱体の内部にいる人、仮想物体および窓の位置関係を示す図である。

【図6】実際の物体よりも手前側に仮想物体を出現させる例を示す図である。

【図6A】実際の物体よりも手前側に仮想物体を出現させる例を示す図である。

【図6B】実際の物体よりも手前側に仮想物体を出現させる例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら実施例について詳細に説明する。

【0010】

以下、構造体および投影装置の実施例について説明する。

【0011】

本開示による構造体および投影装置は、例えば、頻繁な引っ越しを伴う生活を送る人にとって、好適な居住空間を提供することができる。例えば、特定の場所やオフィスを持たずに仕事をするノマド生活に代表されるようなワークスタイルの者にとって、引っ越しの手間は負担となりがちであり、また、慣れた居住空間を手放すことに対する抵抗感も生じがちである。

【0012】

このような場合に、自分が好む居住空間を居住地と無関係に容易に構築することができれば、非常に便利であり、負担の少ない快適な生活を実現できる。例えば、部屋の内装や照明器具などの家具、窓から見える景色などを自由に選択することができれば、快適な生活を送ることができる。例えば、引っ越し後も自分の好きな内装などを継続的に選択することができ、あるいは、その日の気分に応じて、内装などを切り替えることもできる。また、対象の空間はキャンピングカーの様に移動式のものであっても良い。その他、適する空間としては、災害時の仮設住宅、カプセルホテル、病室、介護施設の部屋、等も例示できる。住み慣れた空間を演出することで良い心理的な効果が期待できる。

【0013】

また、引っ越しに関係する手間や抵抗感などの解消にとどまらず、居住空間や宿泊施設の部屋において、仮想空間を自由に演出することができれば、居住者や宿泊者に快適性や楽しさを提供することができる。

【0014】

以下、本開示に係る構造体および投影装置について、具体的な実施例について説明する。

【0015】

（第１の実施例）
図１は、第１の実施例の構造体を上方から視た図、図２は、第１の実施例の構造体を図１のＩＩ－ＩＩ線方向から視た図、図３は、投影装置の制御に係る制御系の構成を示す図である。

【0016】

図１～図３に示すように、本実施例の構造体１００（図１および図２）は、内面１０Ａが規定のサイズの直方体形状を有する居住可能な箱体１０と、その内面１０Ａに映像を投影する投影装置５０（図３）と、を備える。箱体１０は、内部の人９０にとっての部屋としての機能を有する。

【0017】

投影装置５０は、箱体１０の内面１０Ａの形状に適合するようにあらかじめ設計された投影パターンで内面１０Ａに光を照射することにより、意図された映像を内面１０Ａに投影する。内面１０Ａは、映像が投影されるスクリーンとして機能するため、白色など、比較的、明るい色彩を有する反射性の材料で形成される。

【0018】

図１および図２に示すように、箱体１０の内面１０Ａは、４つの壁面１１～１４と、天井面１５と、床面１６とを含んで構成される。

【0019】

また、箱体１０には、人９０が通るための開口を形成することができる。図１の例では、壁面１３に開口１００Ａが、壁面１４に開口１００Ｂが、それぞれ形成されている。開口１００Ａおよび開口１００Ｂは、人９０の出入り口として機能する。箱体１０は、他の箱体（箱体１０と異なる箱体を含む）と連結することができ、この場合、開口１００Ａまたは開口１００Ｂを介して、当該他の箱体との間で人９０が行き来することができる。また、開口１００Ａおよび開口１００Ｂには、ドアを設置することができる。

【0020】

図１および図２に示すように、箱体１０の各部には、箱体１０の内面１０Ａに映像を投影するための投影装置５０の照射部５１ａ、５１ｂ、・・・が取り付けられている。例えば、図１および図２において、天井面１５には、壁面１１に映像を投影するための照射部５１ａおよび照射部５１ｂが取り付けられている。また、天井面１５に映像を投影するための照射部５１ｃおよび照射部５１ｄが、それぞれ壁面１３および壁面１１に取り付けられている。なお、図１および図２の例では、照射部５１ａからの投影と、照射部５１ｂからの投影は、それぞれ壁面１１の全面における映像をカバーしている。

【0021】

図１および図２には示していないが、箱体１０の各部には、壁面１２、壁面１３および壁面１４に映像を投影するための照射部（不図示）が取り付けられる。さらに、箱体１０の各部に、床面１６に映像を投影するための照射部が設置（不図示）されてもよい。

【0022】

図１および図２に示すように、天井面１５の四隅の近傍には、箱体１０の内部の状態を検出するための検出部としてのセンサ４０（図３）が取り付けられている。センサ４０の種類は任意であるが、例えば、センサ４０は可視光または赤外線を捉えるカメラであり、箱体１０の内部にいる人９０（図２）の有無、およびその人９０の位置、姿勢を検知するために使用される。箱体１０に取り付けられるセンサ４０の個数は任意である。

【0023】

図３に示すように、投影装置５０は、照射部５１ａ、５１ｂ、・・・と、映像の投影に必要な画像データを格納する画像データ格納部５３と、投影装置５０における投影動作を制御する投影制御部５５と、を備える。画像データ格納部５３の画像データは、テンプレート化され、画像データ格納部５３に格納された画像データを選択し、組み合わせ、あるいは編集することで、箱体１０の内部を様々な部屋として演出することができる。例えば、部屋（箱体１０）によって異なる画像データの組み合わせを適用することにより、部屋ごとに異なる投影状態を獲得することができる。また、画像データの組み合わせを保存しておけば、例えば、引越後の新たな部屋（箱体１０）においてその画像データを適用することにより、同一の投影状態を容易に得ることができる。このため、転居前の慣れた居住空間を、転居後の部屋にそのまま維持することも可能となる。画像データ格納部５３に格納される画像データは、逐次、追加、更新することができる。

【0024】

本実施例では、箱体１０の各部には、照射部５１ａ、５１ｂ、・・・を取り付けるための取付部（不図示）が設けられる。この取付部は、映像が正しい位置に投影されるという意味で、照射部５１ａ、５１ｂ、・・・の取付位置および取付角度に要求される精度が担保されるように形成することができる。この場合、取付部に照射部５１ａ、５１ｂ、・・・を取り付けることにより、照射部５１ａ、５１ｂ、・・・の位置および角度が自動的に正しく規定される。したがって、現場における照射部５１ａ、５１ｂ、・・・の位置調整等の作業を行うことなく、あるいは簡単な調整作業により、あらかじめ設計された投影パターンが正しく内面１０Ａに投影される。例えば、壁面１１のための映像が、壁面１１からずれた位置に投影されることなく、無調整で、あるいは簡単な調整で、正しい位置に、正しい投影像が投影される。

【0025】

また、センサ４０の取付位置および取付角度も、照射部５１ａ、５１ｂ、・・・と同様に管理することができる。この場合、センサ４０を箱体１０の取付部（不図示）に取り付けるだけで、例えば、センサ４０を介して検知される人９０の位置（座標）に対し、要求される検知精度を担保できるようにしてもよい。

【0026】

図３に示すように、投影装置５０は、投影制御部５５に制御指令を与えるメイン制御部６０により制御される。メイン制御部６０には、上記のセンサ４０と、センサ４０により取得される画像を認識する画像認識部４１と、端末３０（図２）との間での通信を行う通信部６１と、各種の操作を受け付ける操作部６２と、メイン制御部６０における制御状態等を表示する表示部６３と、映像の投影に用いられるデータが保存される記憶部６４と、が接続される。

【0027】

後述するように、操作部６２や通信部６１を介する設定内容は、記憶部６４に保存され、投影される映像に反映される。また、センサ４０により取得された画像は、画像認識部４１により分析される。また、その分析結果に応じて、メイン制御部６０および投影制御部５５による制御に従い、映像の投影の有無や投影状態が切り替えられる。

【0028】

箱体１０の内面１０Ａに投影される映像の内容は任意であるが、例えば、壁紙、材質、構造などを模した質感や模様を映像により演出することができる。このような質感や模様は、操作部６２（図３）に対する操作により、例えば、壁面（壁面１１、壁面１２、・・・）、天井面１５、床面１６ごとに選択することができる。

【0029】

図４は、箱体の内面に形成された凹凸面に映像を投影する例を示す図である。

【0030】

図４に示すように、例えば、壁面１１などから箱体１０の内側に向けて突出する突出部７６や突出部７７を箱体１０の内面１０Ａの一部として設け、凹凸面を有する突出部７６や突出部７７に映像を投影してもよい。なお、突出部７６や突出部７７は、例えば、３Ｄプリンターなどを用いて形成することも可能である。

【0031】

図４の例では、突出部７６は、絵画を納めた額縁を模した形状とされ、投影される映像により、領域７６ａには絵画を、領域７６ｂには額縁を、それぞれ表現することができる。また、図４の例では、突出部７７は、床置きの照明器具（スタンド）を模した形状とされ、投影される映像（光）により、照明光により浮かび上がる傘などを表現することができる。

【0032】

これらの場合、突出部７６や突出部７７の位置、突出部７６や突出部７７に投影すべき映像は、例えば、操作部６２（図３）に対する操作により設定できる。突出部７６や突出部７７の位置が設定される場合、壁面１１に投影される模様は、突出部７６や突出部７７の部分についてはブランクとなり、絵画や照明器具を表現する映像に置換される。

【0033】

同様の方法により、例えば、天井面１５に取り付けられるシャンデリアなどの照明器具を演出することもできる。なお、これらの照明器具に係る演出として、点灯時だけでなく消灯時の照明器具を表現可能とし、所定操作、例えば端末３０に対する操作により、通信部６１を介して演出状態（点灯・消灯）を設定することにより、演出状態を切り替え可能としてもよい。

【0034】

図４Ａは、箱体に仮想窓を設ける例を示す図である。

【0035】

図４Ａに示すように、例えば、壁面１１などの内面１０Ａに映像を投影することにより、仮想窓Ｗを演出することができる。例えば、仮想窓Ｗの位置とサイズを操作部６２に対する操作により設定すると、仮想窓Ｗの領域に窓枠と、窓を通して見える箱体１０の外側にある物体（景色など）などが、映像として演出される。映像は、動画を含んでいてもよい。この場合も、壁面１１に投影される模様などは、仮想窓Ｗの部分についてはブランクとなり、窓枠と景色等を表現する映像に置換される。窓枠の種類や、窓から見える景色なども操作部６２等に対する操作により選択、設定することができる。

【0036】

このような仮想窓Ｗが演出されている場合、仮想窓Ｗの領域に照射部（不図示）を設置してもよい。この場合、照射部から箱体１０の内部に向けて光を照射することにより、太陽光などを演出できる。例えば、仮想窓Ｗから差し込む朝日、夕日、月光などを演出してもよい。

【0037】

仮想窓Ｗのサイズを拡大し、例えば、壁面１１、壁面１２、壁面１３、壁面１４および天井面１５に及ぶ領域に仮想窓Ｗを設けることにより、屋外にいる状態、あるいは全面ガラス張りの家にいる状態を演出することもできる。

【0038】

本実施例では、センサ４０により取得された箱体１０内の画像は、画像認識部４１により分析され、箱体１０の内部における人９０や物体の有無および人９０や物体の位置など、箱体１０の使用状況が検知される。なお、複数のセンサ４０により人９０や物体が同時に撮影されることにより、それらの位置は３次元の座標として検知され、姿勢や形状の検知も可能となる。

【0039】

箱体１０の内部に人９０がいないことが検知されている場合、箱体１０における映像の投影を停止することができる。これにより、映像の投影に要する消費電力を抑制できる。

【0040】

また、センサ４０により取得された画像に基づく分析結果に応じて、箱体１０における映像の投影を切り替えることができる。例えば、箱体１０の内部にいる人９０や物体の位置によっては、照射部５１ａから照射される光がそれらに当たり、人９０や物体の影が壁面１１に形成される。本実施例では、そのような影が不都合であれば、照射部５１ａから照射される光が当たる位置に人９０や物体が入った場合、あるいはその位置に人９０や物体が接近した場合に、照射部５１ａからの照射を停止させ、照射部５１ｂからの照射に切り替えることができる（図１、図２）。この場合、照射部５１ａからの光の照射により得られる映像と、照射部５１ｂからの光の照射により得られる映像とが同じであれば、壁面１１の投影像は、照射状態を切り替えてもそのまま維持される。

【0041】

また、センサ４０により取得された画像に基づき、開口１００Ａまたは開口１００Ｂに設置されたドアの開閉状態を検知し、検知結果に応じて映像の投影を切り替えてもよい。例えば、ドアが完全に閉じられている場合のみ、開口１００Ａまたは開口１００Ｂの領域に映像を投影し、ドアが開かれたときには、開口１００Ａまたは開口１００Ｂの領域の映像をブランクとしてもよい。このように、箱体１０の使用状況に応じて、映像の投影状態を切り替えることができる。なお、ドアの開閉を検出する手段は任意であり、センサ４０以外の任意のセンサを使用できる。

【0042】

構造体１００の外周面に投影像を投影する照射部（照射部５１ａ、５１ｂ、・・・と同様の照射部）を設置してもよい。この場合には、箱体１０の内面１０Ａと同様、構造体１００の外周面に投影像を投影することにより、仮想の建物を出現させることができる。投影像に応じて、自由な外観の仮想の建物をデザインし、出現させることができる。

【0043】

（第２の実施例）
次に、図５および図５Ａを参照して、第２の実施例について説明する。

【0044】

図５は、仮想窓Ｗに投影される風景の要素の投影像を例示する図、図５Ａは、箱体の内部にいる人、仮想物体および窓の位置関係を示す図である。

【0045】

図５Ａに示すように、箱体１０の内部で人９０の頭が地点Ｐ０から地点Ｐ１まで移動した場合、図５に示すように、仮想窓Ｗに投影される風景内の仮想物体７４の位置を移動させてもよい。図５において実線で示す仮想物体７４の位置は、人９０の頭が地点Ｐ０にある場合に相当する。また、図５において点線で示す仮想物体７４の位置は、人９０の頭が地点Ｐ１にある場合に相当する。

【0046】

本実施例では、箱体１０の内にいる人９０の頭の座標は、センサ４０を介して検知される。そして、図５Ａに示す仮想物体７４の位置と検知される人９０の頭の位置とを結ぶ線と、仮想窓Ｗとが交差する位置が、仮想物体７４の投影位置としてメイン制御部６０または投影制御部５５において算出される。このように算出される仮想物体７４の投影位置を仮想窓Ｗの中でリアルタイムに移動させることにより、人９０の頭（視点）の移動に合わせて、仮想物体７４の投影位置を適切に制御できる。したがって、仮想窓Ｗに投影される風景を、あたかも実際の窓から見える風景のように、視点に応じてリアルに変化させることができる。例えば、仮想窓Ｗに投影される風景を、その座標が特定された仮想物体（仮想物体７４などの仮想物体）の集合としての仮想モデル（３次元モデル）として構築されている場合には、すべての仮想物体の投影位置を正確に制御できる。すなわち、視点の移動に応じて、仮想窓Ｗの近くにある仮想物体はゆっくりと移動し、仮想窓Ｗの遠くにある仮想物体は速く移動するように投影像が制御される。

【0047】

なお、仮想窓Ｗに投影される風景を構成する仮想物体のすべてが仮想窓から離れた位置に存在するものについては、投影される風景の全体を仮想窓Ｗに対してシフトしてもよい。すなわち、個々の仮想物体ごとに、シフト量を算出する必要はない。この場合には、仮想モデルの存在しない、例えば、写真や動画等に基づく画像を仮想窓Ｗに投影する場合であっても、人９０（視点）の移動に合わせて、風景の投影位置を移動させることが可能となる。

【0048】

（第３の実施例）
次に、図６～図６Ｂを参照して、第３の実施例について説明する。

【0049】

図６～図６Ｂは、実際の物体よりも手前側に仮想物体を出現させる例を示す図である。

【0050】

図６では、例えば、開口１００Ａまたは開口１００Ｂ（図１）に相当する開口７０にドアが設置される例を示している。この例では、ドアが開いた状態において、ドアの縦枠７１の内側表面７１ａよりも内側に、縦枠７１の仮想表面７１ｂが位置づけられるように、縦枠７１および床面１６に映像が投影される。このような投影像は、メイン制御部６０および投影制御部５５の制御に基づき、画像データ格納部５３に格納された所定の画像データを選択し、照射部（不図示）による投影を行うことで得られる。

【0051】

図６Ａでは、ドアが開いた状態において、ドアの下枠７２および床面１６に映像を投影することにより、実際よりも縦横方向に拡大された仮想の下枠７２ａが表現される。

【0052】

また、図６Ｂでは、ドアが開いた状態において、ドアの下枠７２および床面１６に映像を投影することにより、実際よりも縦方向に拡大された仮想の下枠７２ｂが表現される。

【0053】

このように、実際の物体よりも手前側に仮想物体を出現させることにより、歩いている人９０が足指などを物体（縦枠７１、下枠７２）に接触させることを効果的に抑制できる。例えば、人間は自分の足の小指の位置を正しく認識していないなどと言われており、意図せず足の小指を物体にぶつけて痛い思いをすることがある。しかし、視覚的な錯覚を利用して仮想物体を実際の物体よりも手前側に設定することにより、このようなことがなく、快適に生活することができる。

【0054】

以上説明したように、上記実施例によれば、部屋（箱体）の形状を利用した様々な演出を行うことができる。

【0055】

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形および変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素の全部または複数を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0056】

１０ 箱体
１０Ａ 内面
１１～１４ 壁面
１５ 天井面
１６ 床面
３０ 端末
４０ センサ
５０ 投影装置
５１ａ～５１ｄ 照射部
５５ 投影制御部
６０ メイン制御部
１００ 構造体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図5】

【図5A】

【図6】

【図6A】

【図6B】