虚拟对象显示装置具备显示器以及进行该显示器的显示控制的显示控制装置，显示控制装置包括：坐标系计算部，检测虚拟对象显示装置的现实世界内的移动和旋转，使用惯性坐标系定义惯性坐标系虚拟对象的配置位置，其中，该惯性坐标系的坐标原点追踪虚拟对象装置的移动，通过虚拟对象显示装置的旋转，显示器的有效视场范围在该惯性坐标系内旋转；以及显示控制部，在显示器的有效视场范围中包括惯性坐标系虚拟对象时，在该有效视场范围中显示惯性坐标系虚拟对象。系虚拟对象。系虚拟对象。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】虚拟对象显示装置以及虚拟对象显示方法
[0001]本专利技术涉及虚拟对象显示装置以及虚拟对象显示方法。
技术介绍
[0002]以往，有在头戴式显示器(HMD)中显示虚拟对象的技术。作为这样的虚拟对象的显示技术中使用的坐标系，已知世界坐标系和局部坐标系。
[0003]世界坐标系是指现实世界的坐标系，关于配置于世界坐标系的虚拟对象，在用户离开虚拟对象的场所时将看不到该虚拟对象。另一方面，由于具有与现实世界相同的宽度，所以能够配置大量的虚拟对象。
[0004]另一方面，局部坐标系是在HMD中固定的坐标系，与搭载于HMD的显示器的位置关系也固定。而且，在从用户的视点观察时，配置在显示器的显示面所存在的方向上的虚拟对象显示于显示器。如果在显示器的显示面所存在的方向范围内的局部坐标系中配置虚拟对象，则即使用户在佩戴HMD的状态下移动，由于显示器在局部坐标系中也被固定，所以能够始终显示、操作虚拟对象。另一方面，由于仅能够显示在上述方向范围内配置的虚拟对象，所以虚拟对象的配置数有限制。
[0005]这样，在仅具有世界坐标系以及局部坐标系这2个虚拟对象配置用的坐标系的以往技术中，存在诸如无法大量配置希望频繁参照的虚拟对象的课题。另外，当强行在显示器的显示面所存在的方向内配置虚拟对象时，还产生诸如外界的视觉辨认性降低的课题。
[0006]作为用于解决该课题的技术，在专利文献1中提出“可穿戴的头部佩戴显示系统包括：近眼显示器，用于在表观的实际世界深度及表观的实际世界位置显示能够由头部佩戴显示系统的佩戴者观测的增强现实对象；以及控制器，用于以佩戴者的视场(FOV)的函数的方式而调整增强现实对象在表观的实际世界位置。函数基于增强现实对象的边界区域以及增强现实对象的边界区域与佩戴者的FOV之间的一个或者多个重复参数(摘要摘录)”。
[0007]根据专利文献1，通过将配置于世界坐标系的虚拟对象的一部分留在佩戴者的视场中，能够容易地访问配置于世界坐标系的虚拟对象，能够增加可始终参照的虚拟对象的数量。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特表2018
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505472号公报
技术实现思路
[0011]然而，在专利文献1公开的技术中，当用户在世界坐标系内移动时，配置于世界坐标系的虚拟对象与用户分离，难以在佩戴者的视场内显示该虚拟对象。若为了消除该问题而在佩戴者的视场内配置虚拟对象，则其结果是向佩戴者的视场内配置大量虚拟对象，存在诸如无法解决诸如向外界的视觉辨认性降低的课题、无法解决本质的课题的实情。
[0012]本专利技术是鉴于上述实情而完成的，其目的在于提供一种对世界坐标系以及局部坐
标系各自的缺陷补短板、从而提高用户便利性的新的虚拟对象的显示技术。
[0013]为了解决上述课题，本专利技术具备权利要求书记载的结构。若举出其一个例子，则为一种虚拟对象显示装置，其特征在于，具备显示器以及进行该显示器的显示控制的显示控制装置，所述显示控制装置包括：坐标系计算部，检测所述虚拟对象显示装置在现实世界内的移动量及旋转量，使用惯性坐标系定义惯性坐标系虚拟对象的配置位置，该惯性坐标系的坐标原点追踪所述虚拟对象显示装置的移动，通过所述虚拟对象显示装置的旋转，所述显示器的有效视场范围在所述惯性坐标系内旋转；以及显示控制部，在所述显示器的有效视场范围中包括所述惯性坐标系虚拟对象时，在该有效视场范围中显示所述惯性坐标系虚拟对象。
[0014]根据本专利技术，能够提供对世界坐标系以及局部坐标系各自的缺陷补短板、从而提高用户便利性的新的虚拟对象的显示技术。上述以外的目的、结构、效果在以下的实施方式中明确。
附图说明
[0015]图1是本实施方式的HMD系统的外观示意图。
[0016]图2是HMD的硬件结构图。
[0017]图3是示出CPU的功能的功能框图。
[0018]图4A是关于局部坐标系的说明图。
[0019]图4B是关于局部坐标系的说明图。
[0020]图5A是惯性坐标系的说明图。
[0021]图5B是惯性坐标系的说明图。
[0022]图6是惯性坐标系在世界坐标系内移动的情况的说明图。
[0023]图7是说明现实对象以及虚拟对象的样子的图。
[0024]图8是说明现实对象以及虚拟对象的样子的图。
[0025]图9是说明现实对象以及虚拟对象的样子的图。
[0026]图10是示出HMD系统的处理的流程的流程图。
[0027]图11是存储有虚拟对象的数据构造的一个例子的图。
[0028](符号说明)
[0029]1：HMD系统；100：HMD；111：摄像机；112：内置摄像机；113：测距传感器；115：加速度传感器；116：陀螺仪传感器；117：地磁传感器；118：GPS接收器；119：显示器；119a：有效视场范围；120：网络通信器；123：天线；125：CPU；126：程序；127：信息数据；128：存储器；129：近距离无线通信器；130：影像；131：虚拟对象；140：总线；200：服务器；300：外部网络；400：输入控制器；410：虚拟对象；420：虚拟对象；510：虚拟对象；520：虚拟对象；1200：显示控制装置。
具体实施方式
[0030]以下，使用附图，说明本专利技术的实施方式。在所有附图中，对同一结构、处理附加同一符号，并省略重复说明。图1是本实施方式的HMD系统1(HMD：头戴式显示器)的外观示意图。图2是HMD100的硬件结构图。
[0031]如图1所示，HMD系统1包括佩戴在用户的头部的HMD100以及输入控制器400。输入控制器400经由近距离无线通信线路与HMD100通信连接，进行信息的发送接收。此外，也可以以有线方式进行信息的发送接收。
[0032]输入控制器400构成为包括近距离无线通信器和由键盘、键按钮构成的操作部件。
[0033]服务器200生成虚拟对象并经由外部网络300发送给HMD100。也可以构成为HMD100自身生成虚拟对象并显示。
[0034]如图2所示，HMD100除了摄像机111、内置摄像机112、测距传感器113以外，还具备作为用于测量运动的惯性传感器的加速度传感器115、陀螺仪传感器116(加速度传感器115、陀螺仪传感器116与运动测量传感器相当)。进而，HMD100与地磁传感器117、GPS接收器118、显示器119、网络通信器120、CPU125、存储器128、近距离无线通信器129经由用于连接各构成要素的总线140而相互连接。网络通信器120与用于接收无线通信电波的天线123连接。
[0035]网络通信器120是通过无线LAN、有线LAN或者基站通信而与外部的服务器200进行通信的通信接口，在无线通信时，经由天线123与外部网络300连接，进行信息的发送接收。网络通信器120能够经由外部网络300接收由服务器2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种虚拟对象显示装置，其特征在于，具备显示器以及进行该显示器的显示控制的显示控制装置，所述显示控制装置包括：坐标系计算部，检测所述虚拟对象显示装置在现实世界内的移动量和旋转量，使用惯性坐标系定义惯性坐标系虚拟对象的配置位置，其中，该惯性坐标系的坐标原点追踪所述虚拟对象显示装置的移动，通过所述虚拟对象显示装置的旋转，所述显示器的有效视场范围在所述惯性坐标系内旋转；以及显示控制部，在所述显示器的有效视场范围中包括所述惯性坐标系虚拟对象时，在该有效视场范围中显示所述惯性坐标系虚拟对象。2.根据权利要求1所述的虚拟对象显示装置，其特征在于，还具备输入控制器，该输入控制器从用户受理针对所述显示控制装置的输入操作，在所述输入控制器受理了所述惯性坐标系的正面方向的输入操作时，所述坐标系计算部根据所述输入操作重新设定所述惯性坐标系的正面方向。3.根据权利要求1所述的虚拟对象显示装置，其特征在于，具备运动测量传感器，该运动测量传感器与所述显示控制装置连接，测量所述虚拟对象显示装置的移动量和旋转量，所述坐标系计算部对根据所述运动测量传感器的信号计算出的所述虚拟对象显示装置的方向进行平滑化处理，重新设定所述惯性坐标系的正面方向。4.根据权利要求3所述的虚拟对象显示装置，其特征在于，所述运动测量传感器是陀螺仪传感器，所述坐标系计算部使所设定的正面方向追踪平滑化旋转方向而重新设定正面方向，该平滑化旋转方向是对根据所述陀螺仪传感器输出的信号计算的所述虚拟对象显示装置的旋转方向进行平滑化而得到的。5.根据权利要求3所述的虚拟对象显示装置，其特征在于，所述运动测量传感器是加速度传感器，所述坐标系计算部计算对根据所述加速度传感器的信号计算的所述虚拟对象显示装置的行进方向进行平滑化而得到的平滑化行进方向，使所述惯性坐标系的正面方向追踪所述平滑化行进方向而重新设定所述惯性坐标系的正面方向。6.根据权利要求1所述的虚拟对象显示装置，其特征在于，还具备内置摄像机，该内置摄像机与所述显示控制装置连接，对佩戴所述虚拟对象显示装置的用户进行拍摄，所述坐标系计算部从所述内置摄像机的摄像图像中辨识所述用户的躯干区域，使所述惯性坐标系的正面方向与该躯干区域的正面方向一致而重新设定所述惯性坐标系的正面方向。7.根据权利要求1所述的虚拟对象显示装置，其特征在于，所述坐标系计算部使构成所述惯性坐标系的一个轴与现实世界中的铅直方向一致并固定。8.根据权利要求1所述的虚拟对象显示装置，其特征在于，所述显示控...
【专利技术属性】
技术研发人员：桥本康宣，高见泽尚久，清水宏，
申请(专利权)人：麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：
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