制御装置、ヘッドマウントディスプレイ装置、プログラム及び制御方法
【課題】 ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況に基づいて、操作に必要とされる、利用者の頭部動作の角速度を特定する閾値について、好適なものを設定する。
【解決手段】 頭部動き検出部２００で検出される角速度から、利用者の頭部動作を特定し、作動状況に基づいて当該角速度を規定する閾値に、好適なものを設定し、利用者の意図する処理を、より好適に実行することが可能な制御部３１０を備える。当該制御部３１０は、動作モードと、アーム部１５０の方向と、を検出し、設定された好適な閾値に基づいて、利用者の頭部動作に対応する各処理を実行する。
【解決手段】 頭部動き検出部２００で検出される角速度から、利用者の頭部動作を特定し、作動状況に基づいて当該角速度を規定する閾値に、好適なものを設定し、利用者の意図する処理を、より好適に実行することが可能な制御部３１０を備える。当該制御部３１０は、動作モードと、アーム部１５０の方向と、を検出し、設定された好適な閾値に基づいて、利用者の頭部動作に対応する各処理を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の動作を検出し、検出した動作に応じて処理を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
利用者の眼前で画像を表示するヘッドマウントディスプレイ装置において、利用者の頭部の動きを検出して、特定の動きに応じて画像や映像に対する制御（再生開始、一時停止等）を行ったり、利用者の頭部動作に合わせて表示映像をスクロールさせたり、ヘッドホンの音場を動かして臨場感を向上させたりする技術が知られており、ヘッドマウントディスプレイ装置における利用者の頭部の動きの検出には、ジャイロセンサ（角速度センサ）や加速度センサ等のセンサが用いられる。
【０００３】
これらのセンサを利用し、利用者の頭部動作を検出して、検出した動作に応じて特定の制御を実行するヘッドマウントディスプレイ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平２００４−２３３９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、センサで検出された検出値を特定の閾値と比較することで、利用者の頭部動作を検出しているが、この閾値については、ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況が変わった場合でも、同じ値を使用すると、利用者の操作性を著しく害する場合があった。
【０００６】
そこで本発明では、ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況に応じて、利用者の頭部動作を検出するための閾値を異なるものとすることで、利用者の操作性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上に記載した課題を解決するため、本発明は、ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況に応じて、利用者の頭部動作を検出するための閾値を異なるものとする。
【０００８】
例えば、本発明は、装置を装着している利用者の動きを検出する動き検出部と、前記動き検出部が検出した検出値に基づいて、利用者の動作を検出し、検出した利用者の動作に応じた処理を制御対象に対して行う制御部と、を備える制御装置であって、前記制御部は、前記制御対象の作動状況を判断して、当該作動状況に応じて、利用者の動作を検出する感度が異なるようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況に応じて、利用者の頭部動作を検出するための閾値を異なるものとすることで、利用者の操作性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１、図２に、本発明の第一の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置（以下、ＨＭＤと略記する）１００を示す。図１は、本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の斜視図であり、図２は、本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の側面図である。
【００１２】
図示するように、本実施形態に係るＨＭＤ１００は、頭部装着帯１１０と、音声出力部１２０と、筐体１３０Ａ、１３０Ｂと、支持部１４０と、アーム部１５０と、表示部１６０と、操作部１７０と、を備えている。
【００１３】
頭部装着帯１１０は、その両端が相対向するように、湾曲した形状に形成されている。また、頭部装着帯１１０は、弾性を有する材質で形成されており、利用者の頭部に装着する際に、その両端に形成されているスピーカ１２１Ａ、１２１Ｂ（これらを区別しない場合には、単に１２１と表記する）を利用者の頭部の内側方向に押圧することで、ＨＭＤ１００を利用者の頭部に着脱自在に装着することができるようにしている。
【００１４】
頭部装着帯１１０の両端側には、筐体１３０Ａ、１３０Ｂが連結されており、筐体１３０Ａにはスピーカ１２１Ａが、筐体１３０Ｂにはスピーカ１２１Ｂが、それぞれ設けられている。また、頭部装着帯１１０の内部には、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂと、操作部１７０と、表示部１６０と、電源部１８０（図３参照）と、を電気的に連結するための信号線や、後述する筐体１３０Ｂに内蔵される電源部１８０から、電源を供給するための電力線等が配線されている。
【００１５】
音声出力部１２０は、音声信号を音声に変換する。本実施形態では、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを有し、これらは利用者の両方の耳にあてがわれて使用されるいわゆるヘッドホン用のスピーカである。図１においては、向かって右側のスピーカ１２１Ａが左耳用のスピーカ、向かって左側のスピーカ１２１Ｂが右耳用のスピーカとなっている。これらの左右の別については、利用者の操作によって、任意に決定することができるものとしても良い。また、電源部１８０から電源を供給するための電力線と、音声信号を供給する音声信号線が配線されている。
【００１６】
筐体１３０Ａ、１３０Ｂは、頭部装着帯１１０の長手方向両端側に設けられており、筐体１３０Ａ、１３０Ｂの利用者の頭部側（相対向する側）の外壁面には、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂがそれぞれ連結されている。本実施形態においては、筐体１３０Ｂには、制御装置３００と、電源部１８０と、が内蔵されており、さらに、スピーカ１２１Ｂとは逆側の外壁面に、操作部１７０が設けられている。
【００１７】
電源部１８０は、音声出力部１２０と、表示部１６０と、操作部１７０と、制御装置３００と、に電力線で接続されている。筐体１３０Ａの、スピーカ１２１Ａとは逆側の外壁面に、ＨＭＤ１００の電源のオン、オフを切り替える、電源スイッチ（図示しない）が設けられている。
【００１８】
電源部１８０と、制御装置３００と、操作部１７０と、電源スイッチとは、筐体１３０Ａ、１３０Ｂのどちらに配置されても良く、また、筐体１３０Ａ、１３０Ｂが、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂと一体となるような構成としても良い。
【００１９】
支持部１４０は、筐体１３０Ｂに、アーム部１５０の一端側を回動自在に連結する。連結方法はどのようなものでも良い。よって、利用者は、スピーカ１２１Ａと、１２１Ｂの左右が反転するようにＨＭＤ１００を装着し、表示部１６０が眼前に配置されるよう、アーム部１５０を１８０度回動させて、使用することも可能である。このような構成により、利用者は、表示部１６０を左右いずれの眼前にも配置することが出来る。
【００２０】
アーム部１５０は、頭部装着帯１１０を利用者の頭部に装着した際に、アーム部１５０の筐体１３０Ａ側ではない他端側に取り付けられている表示部１６０が、利用者の眼前に位置するように、その長手方向において湾曲している。また、内部には、電源部１８０から、表示部１６０に電源を供給する電力線と、画像信号を供給する画像信号線と、が配線されている。
【００２１】
表示部１６０は、アーム部１５０の先端に、利用者の視線に合わせて回動自在に連結されている。表示部１６０は、画像を表示する、表示デバイスとしてのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１７（図１２参照）と、表示された画像を拡大する光学系と、を備え、制御装置３００から供給される画像信号に基づいて、画像を表示する。
【００２２】
操作部１７０は、操作スイッチ１７１Ａ、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｅと、さらに図示しない電源スイッチと、を備えている。操作スイッチ１７１Ａ、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｅを介して、ＨＭＤ１００に関する機能、例えば、再生、停止、早送り、巻戻し、制御処理のキャンセル、音量の変更等の指示を入力することができるようにされている。なお、これらのスイッチを介して操作指示が入力されると、Ｉ／Ｆ部３３０を介して、制御部３１０に送信される。
【００２３】
また、ＨＭＤ１００に関する操作が可能なリモコン（図示しない）を別途設けても良い。リモコンは無線又は有線によって、利用者が操作スイッチを見ながら操作することが可能である。また、リモコン内に制御装置３００や、電源部１８０を内蔵しても良い。さらに、無線により操作を行う場合には、操作部１７０に、リモコン受信部１７２を設けるような構成としても良い。
【００２４】
次に、本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００について、図３を用いて説明する。図３は、ＨＭＤ１００の、機能的な構成を示すブロック図である。図示するように、ＨＭＤ１００は、音声出力部１２０と、表示部１６０と、操作部１７０と、電源部１８０と、制御装置３００と、を備える。
【００２５】
まず、制御装置３００について説明する。制御装置３００は、図３に示すように、頭部動き検出部２００と、制御部３１０と、記憶部３２０と、Ｉ／Ｆ部３３０と、通信部３４０と、を有する。
【００２６】
Ｉ／Ｆ部３３０は、音声出力部１２０と、表示部１６０と、操作部１７０と、電源部１８０と、を制御装置３００に接続する。また、ＨＭＤ１００と、外部機器とをデータ転送可能に接続する汎用バスとして、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）や、ＩＥＥＥ１３９４等の規格に準拠する端子を備える。さらに、Ｉ／Ｆ部３３０は、ネットワークに接続するための無線ＬＡＮモジュール１６や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のデバイス間近距離無線通信、ワンセグ（登録商標）放送を受信可能なワンセグチューナ１５を備えている（図１２参照）。ワンセグ放送とは、地上デジタル放送の１チャンネルあたりの帯域（６ＭＨｚ）を１３のセグメントに分け、そのうちの１セグメントを利用して、テレビジョン番組、テキストデータ、静止画等を提供するものである。
【００２７】
次に、頭部動き検出部２００について説明する。頭部動き検出部２００は、頭部の動きを検出する装置であり、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂと（これらを区別しない場合には、単に２０１と表記する）、を備えている。頭部動き検出部２００は、特定の基準軸から検出対象、すなわち利用者の頭部の動きに関する方向情報を、角速度として検出するものである。本発明の第一の実施形態に係る頭部動き検出部２００においては、図１に示すように、垂直方向（利用者が直立する方向）をＺ軸とし、Ｚ軸と直交し利用者の一側面から他側面に向かう方向（スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを貫通する方向）の軸をＸ軸とし、この２軸を基準軸として角速度の検出を実行する。
【００２８】
角速度センサ２０１としては、筺体内のミラーやファイバーでレーザ光を周回させ、筺体が方向を変えると、内部で周回しているレーザの発光から受光のタイミングが変化することを利用した光学式ジャイロ、歳差を応用して、角速度変異を検出する機械式ジャイロ、振動（一次振動）する質量に角速度が加わると、コリオリ力でそれに直交する方向にも振動（二次振動）が発生することを利用した、振動式ジャイロ等を使用することができる。ここでは、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａ、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂとして、圧電セラミックスを用いた、圧電振動ジャイロを用いることとする。
【００２９】
角速度センサ（Ｚ）２０１Ａは、図１に示すように、ヨーイング（Ｙａｗ）方向の角速度、すなわち、Ｚ軸回りの回転角の傾きであるヨー角を検出し、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂは、ピッチング（Ｐｉｔｃｈ）方向の角速度、すなわち、Ｘ軸の回りの回転角の傾きであるピッチ角を検出する。このようなセンサによって、ＨＭＤ１００は、利用者の頭部の横振り動作と、縦振り動作とを検出することができる。本実施形態においては、角速度センサ２０１は所定の周期（例えば、５０ｍｓｅｃ）毎にサンプリングを実行し、検出結果は角速度に比例するアナログ電圧値として出力される。出力された電圧値は、Ａ／Ｄ変換器（図示しない）によってデジタル信号へ変換され、制御装置３００の制御部３１０へと送信される。また、Ａ／Ｄ変換器は、制御装置３００が有するような構成としても良い。
【００３０】
また、角速度センサ２０１の数は、上述のものに限られない。利用者が頭部をかしげる動きを検出するための、Ｙ軸を基準軸とする角速度センサをさらに設けて、ロール角を検出できるような構成としても良く、また、１つの角速度センサによって、全ての角速度を検出できるようにしても良い。
【００３１】
角速度センサ２０１の他にさらに加速度センサを設けても良く、角速度センサの代わりに加速度センサのみを持つような構成としても良い。
【００３２】
以下、左右方向を示す角速度センサ（Ｚ）２０１Ａの電圧値から求められた角速度をＡＶ（Ｚ）、上下方向を示す角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂの電圧値から求められた角速度をＡＶ（Ｘ）とし、角速度ＡＶ（Ｚ）の方向のうち、右方向をＺ＋、左方向をＺ−、角速度ＡＶ（Ｘ）の方向のうち、上方向をＸ−、下方向をＸ＋として説明する。
【００３３】
記憶部３２０は、動作モード記憶領域３２１と、設定情報記憶領域３２２を有する。
【００３４】
動作モード記憶領域３２１は、ＨＭＤ１００における動作モードを特定する情報を、動作モード情報として記憶する。
【００３５】
ここで、動作モードとは、制御部３１０において実行されるコンテンツやアプリケーション等によって定められるＨＭＤ１００の作動状況である。例えば、メニュー表示、音楽再生、動画再生、静止画表示、Ｗｅｂ画面表示、ＴＶの視聴、アプリケーションの再生等が挙げられる。
【００３６】
設定情報記憶領域３２２は、設定情報テーブル７００を記憶する。設定情報テーブル７００は、動作モード種情報格納フィールド７００ａと、閾値情報格納フィールド７００ｂと、対応処理情報格納フィールド７００ｃと、を有する（図４参照）。
【００３７】
動作モード種情報格納フィールド７００ａには、ＨＭＤ１００において実行される動作モードの種類を特定する情報が、動作モード種情報として格納されている。
【００３８】
閾値情報格納フィールド７００ｂには、動作モード種情報格納フィールド７００ａで特定される動作モードの種類毎に、所定の閾値と角速度との関係式が、閾値情報として格納されている。なお、図４においては、角速度をＡＶと表記している。
【００３９】
対応処理情報格納フィールド７００ｃには、閾値情報格納フィールド７００ｂに格納される前記閾値情報で特定される閾値と角速度との関係を満たす場合に、実行される処理が、対応処理情報として格納されている。
【００４０】
制御部３１０は、動作解析部３１１と、動作モード設定部３１２と、信号制御部３１３と、を備えている。
【００４１】
動作解析部３１１は、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂと、から送られる電圧値を受信すると、当該各電圧値と、予め生成された基準値とから、頭部動作の角速度ＡＶ（Ｚ）と、ＡＶ（Ｘ）と、を算出する。そして、動作モード記憶領域３２１に記憶される動作モード情報を読み出して、設定情報テーブル７００の、動作モード種情報格納フィールド７００ａに、前記読み出した動作モード情報と一致する情報が格納されるレコードを特定する。次に、特定されたレコードの中から、算出された角速度が、閾値情報格納フィールド７００ｂに格納される閾値情報の関係式を満たすレコードを抽出して、抽出したレコードにおける対応処理情報格納フィールド７００ｃに格納されている対応処理情報を取得する。
【００４２】
例えば、図４に記載の設定情報テーブル７００の例では、動作モードが静止画表示であり、算出された角速度ＡＶが関係式Ｔｈ１≦ＡＶを満たす場合には、画面の切替処理が対応処理情報として取得される。また、動作モードが静止画表示であり、算出された角速度ＡＶが関係式Ｔｈ２＜ＡＶ＜Ｔｈ１を満たす場合には、スクロール処理が対応処理情報として取得される。
【００４３】
そして、動作解析部３１１は、取得した対応処理情報により特定される処理が、動作モード記憶領域３２１に記憶されている動作モード情報により特定される処理を変更するものである場合には、動作解析部３１１は、動作モード設定部３１２に、動作モードを対応処理情報で特定される処理に変更するよう要求する（動作モード変更要求）。
【００４４】
動作モード設定部３１２は、動作解析部３１１より、動作モード変更要求を受け付けると、要求された動作モードへの変更処理を実行する。さらに、変更先の動作モードを検出して、動作モード記憶領域３２１に、変更先の動作モードを特定する情報を動作モード情報として格納する。また、操作部１７０を介して受け付けた動作モード変更指示についても、同様の処理を実行する。
【００４５】
信号制御部３１３は、頭部動作に対応する制御信号、例えば、表示部１６０へ出力するための画像信号や、音声出力部１２０への出力するための音声信号等を生成、出力する。
【００４６】
次に、制御部３１０が実行する処理について、図５−図７を用いて詳細に説明する。図５は、動作モードが静止画表示、および、メニュー表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値とを示すチャートであり、図６は、動作モードが静止画表示、音楽再生、Ｗｅｂ画面表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値とを示すチャートである。
【００４７】
図５、図６に示すチャートにおいて、横軸は時間を、縦軸は角速度を示している。さらに、横軸より上側の座標は、頭部動作にすると下方向を、横軸より下側の座標は、頭部動作にすると上方向を示している。なお、このような態様に限定されず、例えば、横軸より上側の座標が右方向、横軸より下側の座標が左方向の角速度を示すものとしても良い。
【００４８】
図５、図６において、実線５０１と、実線５０２とは、ＡＶ（Ｘ）（上下方向）、（ＡＶ（Ｚ）（左右方向）でも良い）の角速度の経時変化を表している。従って、以降に説明する各々の閾値Ｔｈは、上下方向について定められる値として説明する。
【００４９】
図５、図６において、動作モードが静止画表示である場合、利用者は頭部動作によって、画面のスクロール操作と、画面の切替操作と、を実行することが出来る。これらは、頭部動作の角速度と、その方向と、によって判断される。閾値Ｔｈ１は、利用者が画面の切替操作を指示する場合に、閾値Ｔｈ２は、利用者が画面のスクロール操作を指示する場合に必要な角速度であり、利用者の頭部動作の回転の速さを規定するために設けられている。
【００５０】
さらに、第一の実施形態に係るＨＭＤ１００においては、Ｔｈ１はＴｈ２よりも大きな値であり、画面の切替操作は、スクロール操作に比べて、頭部動作において大きな角速度が要求される。それぞれの閾値は、予め設定しておいても良いし、使用条件等によって、適宜変更が可能な構成としても良い。しかしながら、同方向の動作より異なる操作を識別するために、Ｔｈ１の値と、Ｔｈ２の値との差が小さい場合には、誤作動を招く可能性がある。従って、Ｔｈ１の値と、Ｔｈ２の値とは、利用者がその動作速度によって意図的に、画面切替操作と、スクロール操作と、の２種の操作を使い分けることが可能な範囲に設定されるのが望ましい。
【００５１】
図５において、動作モードがメニュー表示である場合、利用者は、頭部動作によってメニューの決定操作を実行することが出来る。閾値Ｔｈ３は、利用者がメニュー画面中の選択肢の決定操作を指示する場合に、必要とされる角速度である。
【００５２】
第一の実施形態においては、動作モードがメニュー表示の場合には、利用者は頭部動作によって閾値Ｔｈ３を用いた決定操作のみが実行可能である。従って、Ｔｈ３の値は、Ｔｈ１よりも小さく設定し、感度良く決定操作が可能な構成となっている。
【００５３】
図６において、動作モードが音楽再生である場合、利用者は、頭部動作によって、音楽再生の決定操作を実行することが出来る。よって、閾値Ｔｈ４は、利用者が音楽の再生を決定する操作を指示する場合に必要とされる角速度である。閾値Ｔｈ４は、閾値Ｔｈ３と同様に、Ｔｈ１よりも小さく設定され、感度良く決定操作が可能な構成となっている。
【００５４】
図６において、動作モードがＷｅｂ画面表示である場合、利用者は、頭部動作によって、決定操作と、画面のスクロール操作と、を実行することが出来る。これらは、頭部動作の角速度によって判断され、閾値Ｔｈ５は、利用者がＷｅｂ画面に表示されるアイコン等を選択し、決定操作を指示する場合に、閾値Ｔｈ６は、利用者がＷｅｂ画面のスクロール操作を指示する場合に、必要な角速度である。なお、一般にＷｅｂ画面は、静止画に比べて画面サイズが大きいため、Ｗｅｂ画面表示のスクロール操作の回数は、静止画表示のスクロール操作の回数に比べて多くなる。このため、Ｗｅｂ画面表示の閾値Ｔｈ６を静止画表示の閾値Ｔｈ２よりも小さく設定し、Ｗｅｂ画面表示のスクロール操作を感度良く操作可能としている。
【００５５】
第一の実施形態に係るＨＭＤ１００においては、Ｔｈ５はＴｈ６よりも大きな値であり、処理の実行を決定する操作は、Ｗｅｂ画面のスクロール操作に比べて、より頭部動作において大きな角速度が要求される。これらについても、利用者がその動作速度によって意図的に、決定操作と、スクロール操作と、の２種の操作を使い分けることが可能な範囲に閾値が設定されるのが望ましい。
【００５６】
図７は、第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の制御部３１０が、頭部動き検出部２００から送られる電圧値を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００５７】
動作解析部３１１は、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂと、から所定の周期（ここでは５０ｍｓｅｃとする）毎に検出・出力される電圧値を受け付ける（Ｓ１０１）。そして、動作解析部３１１は、受信した電圧値から、所定の基準値を減じて、頭部動作の真の変化量を算出し、角速度ＡＶ（Ｚ）、ＡＶ（Ｘ）を求める。
【００５８】
動作解析部３１１は、動作モード記憶領域３２１から、動作モード情報を読み出す（Ｓ１０２）。次に、動作解析部３１１は、設定情報テーブル７００より、動作モード種情報格納フィールド７００ａに当該動作モード情報と一致する動作モード種情報が格納されているレコードを特定する。
【００５９】
さらに、動作解析部３１１は、算出された角速度が、当該レコード中の閾値情報格納フィールド７００ｂに格納される関係式を満たすレコードをさらに抽出する（Ｓ１０３）。角速度と閾値との関係式を満たすレコードが抽出できた場合には、ステップ１０４へ進み、抽出できなかった場合には、処理を終了する。
【００６０】
次に、動作解析部３１１は、閾値情報格納フィールド７００ｂの当該関係式に対応する対応処理情報を、対応処理情報格納フィールド７００ｃより取得する（Ｓ１０４）。例えば、実行中の動作モードが静止画表示であり、角速度ＡＶ（Ｚ）が、左右方向の何れかで閾値Ｔｈ１を超過していた場合には、画面の切替処理が対応処理情報として特定される。
【００６１】
そして、動作解析部３１１は、実行される対応処理が、動作モード記憶領域３２１に記憶されている動作モードと比較して、動作モードを変更する処理であるかどうかを、検出する（Ｓ１０５）。動作モードを変更する処理である場合には（ＹＥＳ）、動作解析部３１１は、取得した対応処理情報を動作モード設定部３１２に出力してステップ１０６へ進み、動作モードを変更する処理でない場合には（ＮＯ）、動作解析部３１１は、取得した対応処理情報と、角速度と、を信号制御部３１３へと出力して、ステップ１０８へと進む。
【００６２】
ステップ１０８において、信号制御部３１３は、動作解析部３１１により出力された対応処理情報と、角速度と、を受け付けると、該角速度と、その角方向に基づいて、対応処理を実行するための制御信号を生成する。例えば、対応処理が画面のスクロール処理であった場合には、スクロールの方向や、距離等を指示するスクロール制御信号を生成する。そして、信号制御部３１３は、生成された制御信号を表示部１６０や、音声出力部１２０等に出力して、処理を終了する。
【００６３】
ステップ１０６において、動作モード設定部３１２は、動作解析部３１１により出力された対応処理情報を受け付けると、対応処理情報から、変更先の動作モードを検出して、実行中の動作モードを、変更先の動作モードに変更する（Ｓ１０６）。そして、変更先の動作モードを特定する情報を、動作モード記憶領域３２１に動作モード情報として記憶して（Ｓ１０７）、処理を終了する。動作モードの変更処理は、例えば、変更先の動作モードがＷｅｂ画面表示であった場合には、ブラウザの起動処理を実行し、Ｉ／Ｆ部への通信開始要求と、信号制御部へブラウザを表示するための、制御信号の出力を要求することで実現可能である。
【００６４】
以上のような構成により、本実施形態のＨＭＤ１００は、動作モードが変更されると、該動作モードにおいて実行される処理に対応する、好適な閾値を設定することによって、利用者は操作性良く、処理の実行を指示することが可能である。
【００６５】
もちろん動作モードは、上述のものに限定されない。上記以外のコンテンツの実行についても、それぞれ設定情報テーブル７００に予め格納しておくことが可能である。また、予め格納された設定情報テーブル７００が存在しないような動作モードである場合には、Ｉ／Ｆ部３３０を介して接続される外部機器や、ネットワーク等から、閾値情報や対応処理情報を取得するような構成としても良い。なお、各動作モードによって実行される処理についても、上述のものに限定されない。ゲームの操作等において使用される、その他の特殊な処理を実行することも出来る。
【００６６】
また、特定の動作モード中に、特定の処理を実行する場合等にも、上記の技術を適用することが可能である。例えば、動作モードが動画再生中であれば、その停止と、動作モードが早送り中であれば、その停止と、を実行する閾値をそれぞれ異なるようにすることもできる。このような場合には、再生の停止に必要な角速度を定める閾値よりも、早送りの停止に必要な角速度を定める閾値を、小さく設定することによって、利用者は所望の位置での動画の停止操作をより容易に行うことができるようになる。即ち、動画の再生スピードよりも早送りのスピードの方が速いため、早送りを停止する指示を出す方の感度を高めることにより、所望の位置での停止指示を容易に出すことができるようになる。
【００６７】
また、各閾値の値についても、上述のものに限定されない。それぞれの閾値は、予め設定しておいても良いし、使用条件等によって、適宜変更が可能な構成としても良い。例えば、動作モードに応じて、予め定められた閾値に所定の値を加算したり、減算したり、してもよい。
【００６８】
ここで、ＨＭＤ１００のハードウェア構成について説明する。図１２は、ＨＭＤ１００の電気的な構成を示すブロック図である。
【００６９】
図１２に示すように、ＨＭＤ１００は、各装置を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、各種データを書換え可能に記憶するメモリ１２と、各種のプログラム、プログラムの生成するデータ等を格納する不揮発性の補助メモリ１３と、各デバイスとＣＰＵ１１を接続するＩ／Ｆ部１４と、を備える。制御部３１０は、例えば、補助メモリ１３に記憶されている所定のプログラムを、メモリ１２に読み込み、ＣＰＵ１１で実行することにより実現可能である。
【００７０】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。ここでは、第二の実施形態であるＨＭＤ８００について、第一の実施形態と比較して異なっている点に関連する事項を説明する。
【００７１】
第二の実施形態に係るＨＭＤ８００では、アーム部１５０の位置が、正位置にあるか、逆位置にあるかを検出し、各方向に好適な閾値を設定する。
【００７２】
本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００について、図８を用いて説明する。図８は、ＨＭＤ８００の、機能的な構成を示すブロック図である。
【００７３】
記憶部８２０は、状態情報記憶領域８２１と、設定情報記憶領域８２２と、を有する。
【００７４】
状態情報記憶領域８２１は、動作モード情報格納領域６１０ａと、アーム位置情報格納領域６１０ｂと、を有する（図９（ａ）参照）。
【００７５】
動作モード情報格納領域６１０ａには、ＨＭＤ８００において実行されている動作モードを特定する情報が、動作モード情報として格納される。アーム位置情報格納領域６１０ｂには、アーム部１５０の位置が、正位置にあるか、逆位値にあるかを特定する情報が、アーム位置情報として格納される。アーム位置については後述する。
【００７６】
設定情報記憶領域８２２は、設定情報テーブル７１０を記憶する。設定情報テーブル７１０は、動作モード種情報格納フィールド７１０ａと、角方向情報格納フィールド７１０ｂと、閾値情報格納フィールド７１０ｃと、対応処理情報格納フィールド７１０ｄと、を有する（図９（ｂ）参照）。
【００７７】
動作モード種情報格納フィールド７１０ａには、ＨＭＤ８００において実行される動作モードを特定する情報が、動作モード種情報として格納されている。
【００７８】
角方向情報格納フィールド７１０ｂには、角速度の方向を示す情報、例えば、Ｚ＋（右方向）、Ｚ−（左方向）、Ｘ−（上方向）、Ｘ＋（下方向）が、角方向情報として格納されている（括弧内の方向は、全て正位置にアーム部１５０が配置されている場合の頭部動作の方向）。
【００７９】
閾値情報格納フィールド７１０ｃには、前記動作モード種情報格納フィールド７１０ａと、前記角方向情報格納フィールド７１０ｂに格納される情報に対応付けて、所定の閾値と、角速度と、の関係式が、閾値情報として格納されている。
【００８０】
閾値情報における閾値は、同様の動作モードにおいて使用されるものであっても、上下左右の方向毎に異なる値が定められており、アーム部１５０の位置が正位置にある場合を基準として格納される。ここでは、上下左右のうち、頭部動作の容易な方向（例えば、下方向や右方向）には、それぞれの逆方向よりも大きな値の閾値が定められている。このような構成により、全ての方向で違和感無く操作を行うことが可能である。
【００８１】
対応処理情報格納フィールド７１０ｄには、動作モードと、アーム部１５０の位置と、前記閾値情報の閾値と、検出される角速度と、の関係に基づいて実行される処理が、前記閾値情報格納フィールド７１０ｃに対応付けて格納されている。
【００８２】
次に、制御部８１０について説明する。制御部８１０は、動作解析部８１１と、動作モード設定部８１２と、信号制御部８１３と、アーム位置判断部８１４と、を備えている。
【００８３】
まず、アーム位置判断部８１４について説明する。アーム位置判断部８１４は、頭部装着帯１１０に対するアーム部１５０の方向、すなわち、表示部１６０が利用者の右左の眼の、どちらの眼前に位置しているかを判断する。アーム部１５０の方向は、利用者のＨＭＤ８００の装着向きであり、正位置（スピーカ１２１Ａが左耳、１２１Ｂが右耳に使用される場合）と、逆位値（スピーカ１２１Ａが右耳、１２１Ｂが左耳に使用される場合）と、に分けて判断される。判断された方向は、アーム位置情報として、アーム位置情報格納領域６１０ｂに格納される。なお、アーム位置判断部８１４は、アーム部１５０の方向が切り替わる度に、アーム位置情報を更新し、表示部１６０の反転を、信号制御部８１３に要求する。
【００８４】
アーム部１５０の方向の検出方法は、どのようなものでも良く、例えば、リミットスイッチ等の信号によって、判断することが可能である。
【００８５】
動作解析部８１１は、速度ＡＶ（Ｚ）と、ＡＶ（Ｘ）と、を算出し、アーム位置情報格納領域６１０ｂに格納される、アーム位置情報を読み出して、アーム部１５０の位置を取得する。そして、動作モード情報格納領域６１０ａに格納される動作モード情報を読み出して、設定情報テーブル７１０の、動作モード種情報格納フィールド７１０ａに、前記読み出した動作モード情報と一致する情報が格納されるレコードを特定する。次に、特定されたレコードの中から、角方向情報格納フィールド７１０ｂに、算出された角速度の角方向と、一致する角方向を特定する情報が格納されるレコードを抽出する。次に、抽出されたレコードの中から、さらに、算出された角速度が、当該レコード中の閾値情報格納フィールド７１０ｃに格納される閾値情報の関係式を満たすレコードを抽出して、抽出したレコードにおける対応処理情報格納フィールド７１０ｄに格納されている対応処理情報を取得する。
【００８６】
閾値情報の関係式を満たすレコードの抽出は、動作モード情報格納領域６１０ａから得られた動作モードと、検出された角速度の角方向と、の両条件を満たす閾値情報を検索することで実行される。その際、角方向がＡＶ（Ｘ−）もしくはＡＶ（＋）であり、かつ、先にアーム位置情報格納領域６１０ｂより読み出したアーム位置が逆位値である場合には、算出した角速度の角方向とは、逆の角方向と対応付けられる閾値情報が格納されるレコードを取得する。これは、アーム方向の正逆によって、表示部１６０の上下と、角速度センサが検出する角速度の頭部動作の方向の上下と、が逆になることに起因する。すなわち、アーム方向が正位置と、逆位置とでは、ＡＶ（Ｘ−）（正位置：上方向、逆位置：下方向）と、ＡＶ（Ｘ＋）（正位置：下方向、逆位置：上方向）が、入れ替わる。
【００８７】
さらに、動作解析部８１１は、対応処理情報より処理を特定し、特定した処理が、状態情報記憶領域８２１に格納されている動作モード情報格納領域６１０ａの動作モード情報により特定される処理を変更するものである場合には、動作解析部８１１は、動作モード設定部８１２に、動作モードを対応処理情報により特定される処理に変更するよう要求する。
【００８８】
動作モード設定部８１２は、動作解析部８１１より、動作モード変更要求を受け付けると、要求された動作モードへの変更処理を実行する。さらに、対応処理情報から変更先の動作モードを検出して、動作モード情報格納領域６１０ａに、変更先の動作モードを特定する情報を、動作モード情報として格納する。また、操作部１７０を介して受け付けた動作モード変更指示についても、同様の処理を実行する。
【００８９】
信号制御部８１３は、頭部動作に対応する制御信号、例えば、表示部１６０へ出力するための画像信号や、音声出力部１２０への出力するための音声信号等を生成、出力する。また、アーム位置判断部８１４より、表示部１６０の反転要求を受け付けると、その後の表示部１６０への画像信号を反転させる。
【００９０】
次に、制御部８１０が実行する処理について、図１０−図１１を用いて詳細に説明する。図１０は、動作モードが静止画表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値と、を示すチャートである。
【００９１】
図１０に示すチャートにおいて、横軸は時間を、縦軸は角速度を示している。さらに、横軸より上側の座標は、頭部動作にすると下方向を、横軸より下側の座標は、頭部動作にすると上方向を示している。また、横軸より上側の座標が右方向、横軸より下側の座標が左方向の角速度を示すとしても良い。
【００９２】
図１０において、破線５０４は、ＡＶ（Ｘ）（上下方向）の角速度の経時変化を表している。
【００９３】
図１０において、動作モードが静止画表示である場合、第一の実施形態に係るＨＭＤ１００と同様に、利用者は頭部動作によって、画面のスクロール操作と、画面の切替操作と、を実行することが可能である。
【００９４】
図１０において、アーム部１５０が、正位置にある場合、Ｔｈ１１の値は下方向への画面の切替操作に、Ｔｈ１２の値は下方向へのスクロール操作に必要な角速度ＡＶ（Ｘ＋）の値であり、Ｔｈ１３の値は上方向への画面の切替操作に、Ｔｈ１４の値は上方向へのスクロール操作に必要な角速度ＡＶ（Ｘ−）の値である。
【００９５】
上下のうち、頭部動作の容易な方向（ここでは、下方向）の閾値には、それぞれの逆方向よりも大きな値が定められている。もちろん、この値は使用条件等によって、適宜変更することが可能である。
【００９６】
また、ＡＶ（Ｘ＋）とＡＶ（Ｘ−）の示す頭部動作の方向は、ＨＭＤ８００のアーム部１５０が、正位置にある場合と、逆位置にある場合とで入れ替わる。すなわち、アーム部１５０が、正位置にある場合、Ｔｈ１１の値は下方向への画面の切替操作に、Ｔｈ１２の値は下方向へのスクロール操作に必要な角速度ＡＶ（Ｘ−）の値であり、Ｔｈ１３の値は上方向への画面の切替操作に、Ｔｈ１４の値は上方向へのスクロール操作に必要な角速度ＡＶ（Ｘ＋）の値となる。
【００９７】
図１１は、第二の実施形態に係るＨＭＤ８００の制御部８１０が、頭部動き検出部２００から送られる電圧値を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００９８】
動作解析部８１１は、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂとから所定の周期（ここでは５０ｍｓｅｃとする）毎に検出・出力される電圧値を受け付ける（Ｓ２０１）。そして、動作解析部８１１は、受信した電圧値から、所定の基準値を減じて、頭部動作の真の変化量を算出し、角速度ＡＶ（Ｚ）、ＡＶ（Ｘ）を求める。以下、角速度ＡＶ（Ｘ）の処理について主に説明する。
【００９９】
さらに、動作解析部８１１は、アーム位置情報格納領域６１０ｂから、アーム位置情報を読み出す。続いて、動作モード情報格納領域６１０ａから、動作モード情報を読み出す（Ｓ２０２）。次に、動作解析部８１１は、設定情報テーブル７１０より、動作モード種情報格納フィールド７１０ａに当該動作モード情報と一致する動作モード種情報が格納されているレコードを特定する。そして、角方向情報格納フィールド７１０ｂより、アーム位置が正位置の場合には、算出された角速度の角方向と、一致する角方向を特定する情報を、逆位置の場合には、算出した角速度の角方向とは、逆の角方向を特定する情報が格納されているレコードを抽出する。角速度ＡＶ（Ｚ）については、正位置の場合でも、逆位置の場合でも、算出された角速度の角方向と一致する角方向を特定する情報が格納されているレコードを抽出する。
【０１００】
次に、算出された角速度が、当該レコード中の閾値情報格納フィールド７１０ｃに格納される閾値情報の関係式を満たすレコードを、さらに抽出する（Ｓ２０３）。角速度と閾値との関係式を満たすレコードが抽出できた場合には、ステップ２０４へ進み、抽出できなかった場合には、処理を終了する。
【０１０１】
次に、動作解析部８１１は、閾値情報格納フィールド７１０ｃの当該関係式に対応する対応処理情報を、対応処理情報格納フィールド７１０ｄより取得する（Ｓ２０４）。
【０１０２】
そして、動作解析部８１１は、実行される対応処理が、動作モード情報格納領域６１０ａに記憶されている動作モードと比較して、動作モードを変更する処理であるかどうかを、検出する（Ｓ２０５）。動作モードを変更する処理である場合には（ＹＥＳ）、動作解析部８１１は、取得した対応処理情報を動作モード設定部８１２に出力してステップ２０６へ進み、動作モードを変更する処理で無い場合には（ＮＯ）、動作解析部８１１は、取得した対応処理情報と、角速度と、アーム位置情報と、を信号制御部８１３へと出力して、ステップ２０８へと進む。
【０１０３】
ステップ２０８において、信号制御部８１３は、動作解析部８１１により出力された対応処理情報と、角速度と、アーム位置情報と、を受け付けると、対応処理を実行するための制御信号を生成する。その際に、アーム位置情報により影響を受ける操作、すなわち、ＡＶ（Ｘ＋）もしくはＡＶ（Ｘ−）方向に設定が必要な処理の場合には、アーム位置によって、その角方向を逆にする。例えば、対応処理が画面のスクロール処理であり、角速度がＡＶ（Ｘ＋）、アーム位置情報が逆位置の場合には、スクロール方向を角方向とは逆の、Ｘ−方向に設定し、さらに、角速度から、距離、速さ等を指示するスクロール制御信号を生成する。そして、信号制御部８１３は、生成された制御信号を表示部１６０や、音声出力部１２０等に出力して、処理を終了する。
【０１０４】
ステップ２０６において、動作モード設定部８１２は、動作解析部８１１により出力された対応処理情報を受け付けると、対応処理情報から、変更先の動作モードを検出して、実行中の動作モードを、変更先の動作モードに変更する（Ｓ２０６）。そして、変更先の動作モードを特定する情報を、動作モード情報格納領域６１０ａに動作モード情報として記憶して（Ｓ２０７）、処理を終了する。
【０１０５】
ステップ２０５−ステップ２０８の処理は、前述した第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の制御部３１０が実行するステップ１０５−ステップ１０８の処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１０６】
以上のような構成により、第二の実施形態に係るＨＭＤ８００は、角速度の角方向である上下左右に、それぞれ別の閾値を設定することによって、利用者は違和感なく操作を実行することが可能である。また、アーム部１５０の方向が、どのような向きであったとしても、表示部１６０の上下と、検出された角速度の角方向の上下と、を入れ替えた処理を実行することによって、どちらの方向にアーム部１５０が配置されていたとしても、同様の操作性を保つことが出来る。
【０１０７】
また、以上に述べた実施形態における制御装置３００の適用は、ＨＭＤに限られない。頭部検出部を備える他の装置についても、適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の側面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の機能的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の設定情報記憶領域３２２に記憶される、設定情報テーブル７００の概略図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００において、動作モードが静止画表示、および、メニュー表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値とを示すチャートである。
【図６】本発明の第一の実施形態係るＨＭＤ１００において、動作モードがメニュー表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値とを示すチャートである。
【図７】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の制御部３１０が、頭部動き検出部２００から送られる電圧値を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００の機能的な構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００の状態情報記憶領域８２１に記憶される、状態情報の概略図である。（ｂ）本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００の設定情報記憶領域８２２に記憶される、設定情報テーブル７１０の概略図である。
【図１０】発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００において、動作モードが静止画表示である際の、頭部動作の角速度ＡＶ（Ｘ）の経時変化と、設定閾値とを示すチャートである。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係る制御部８１０が、頭部動き検出部２００から送信される電圧値を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の電気的な構成を示すブロック図であるである。
【符号の説明】
【０１０９】
１００、８００：ＨＭＤ、１１０：頭部装着帯、１２０：音声出力部、１３０Ａ、１３０Ｂ：筐体、１４０：支持部、１５０：アーム部、１６０：表示部、１７０：操作部、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｅ：操作スイッチ、１７２：リモコン受信部、１８０：電源部、２００：頭部動き検出部、３００：制御装置、３１０、８１０：制御部、３１１・８１１：動作解析部、３１２・８１２：動作モード設定部、３１３・８１３：信号制御部、８１４：アーム位置判断部、３２０・８２０：記憶部、３２１：動作モード記憶領域、８２１：状態情報記憶領域、３２２・８２２：設定情報記憶領域、３３０：入出力インターフェース部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の動作を検出し、検出した動作に応じて処理を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
利用者の眼前で画像を表示するヘッドマウントディスプレイ装置において、利用者の頭部の動きを検出して、特定の動きに応じて画像や映像に対する制御（再生開始、一時停止等）を行ったり、利用者の頭部動作に合わせて表示映像をスクロールさせたり、ヘッドホンの音場を動かして臨場感を向上させたりする技術が知られており、ヘッドマウントディスプレイ装置における利用者の頭部の動きの検出には、ジャイロセンサ（角速度センサ）や加速度センサ等のセンサが用いられる。
【０００３】
これらのセンサを利用し、利用者の頭部動作を検出して、検出した動作に応じて特定の制御を実行するヘッドマウントディスプレイ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平２００４−２３３９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、センサで検出された検出値を特定の閾値と比較することで、利用者の頭部動作を検出しているが、この閾値については、ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況が変わった場合でも、同じ値を使用すると、利用者の操作性を著しく害する場合があった。
【０００６】
そこで本発明では、ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況に応じて、利用者の頭部動作を検出するための閾値を異なるものとすることで、利用者の操作性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上に記載した課題を解決するため、本発明は、ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況に応じて、利用者の頭部動作を検出するための閾値を異なるものとする。
【０００８】
例えば、本発明は、装置を装着している利用者の動きを検出する動き検出部と、前記動き検出部が検出した検出値に基づいて、利用者の動作を検出し、検出した利用者の動作に応じた処理を制御対象に対して行う制御部と、を備える制御装置であって、前記制御部は、前記制御対象の作動状況を判断して、当該作動状況に応じて、利用者の動作を検出する感度が異なるようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、ヘッドマウントディスプレイ装置の作動状況に応じて、利用者の頭部動作を検出するための閾値を異なるものとすることで、利用者の操作性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１、図２に、本発明の第一の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置（以下、ＨＭＤと略記する）１００を示す。図１は、本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の斜視図であり、図２は、本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の側面図である。
【００１２】
図示するように、本実施形態に係るＨＭＤ１００は、頭部装着帯１１０と、音声出力部１２０と、筐体１３０Ａ、１３０Ｂと、支持部１４０と、アーム部１５０と、表示部１６０と、操作部１７０と、を備えている。
【００１３】
頭部装着帯１１０は、その両端が相対向するように、湾曲した形状に形成されている。また、頭部装着帯１１０は、弾性を有する材質で形成されており、利用者の頭部に装着する際に、その両端に形成されているスピーカ１２１Ａ、１２１Ｂ（これらを区別しない場合には、単に１２１と表記する）を利用者の頭部の内側方向に押圧することで、ＨＭＤ１００を利用者の頭部に着脱自在に装着することができるようにしている。
【００１４】
頭部装着帯１１０の両端側には、筐体１３０Ａ、１３０Ｂが連結されており、筐体１３０Ａにはスピーカ１２１Ａが、筐体１３０Ｂにはスピーカ１２１Ｂが、それぞれ設けられている。また、頭部装着帯１１０の内部には、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂと、操作部１７０と、表示部１６０と、電源部１８０（図３参照）と、を電気的に連結するための信号線や、後述する筐体１３０Ｂに内蔵される電源部１８０から、電源を供給するための電力線等が配線されている。
【００１５】
音声出力部１２０は、音声信号を音声に変換する。本実施形態では、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを有し、これらは利用者の両方の耳にあてがわれて使用されるいわゆるヘッドホン用のスピーカである。図１においては、向かって右側のスピーカ１２１Ａが左耳用のスピーカ、向かって左側のスピーカ１２１Ｂが右耳用のスピーカとなっている。これらの左右の別については、利用者の操作によって、任意に決定することができるものとしても良い。また、電源部１８０から電源を供給するための電力線と、音声信号を供給する音声信号線が配線されている。
【００１６】
筐体１３０Ａ、１３０Ｂは、頭部装着帯１１０の長手方向両端側に設けられており、筐体１３０Ａ、１３０Ｂの利用者の頭部側（相対向する側）の外壁面には、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂがそれぞれ連結されている。本実施形態においては、筐体１３０Ｂには、制御装置３００と、電源部１８０と、が内蔵されており、さらに、スピーカ１２１Ｂとは逆側の外壁面に、操作部１７０が設けられている。
【００１７】
電源部１８０は、音声出力部１２０と、表示部１６０と、操作部１７０と、制御装置３００と、に電力線で接続されている。筐体１３０Ａの、スピーカ１２１Ａとは逆側の外壁面に、ＨＭＤ１００の電源のオン、オフを切り替える、電源スイッチ（図示しない）が設けられている。
【００１８】
電源部１８０と、制御装置３００と、操作部１７０と、電源スイッチとは、筐体１３０Ａ、１３０Ｂのどちらに配置されても良く、また、筐体１３０Ａ、１３０Ｂが、スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂと一体となるような構成としても良い。
【００１９】
支持部１４０は、筐体１３０Ｂに、アーム部１５０の一端側を回動自在に連結する。連結方法はどのようなものでも良い。よって、利用者は、スピーカ１２１Ａと、１２１Ｂの左右が反転するようにＨＭＤ１００を装着し、表示部１６０が眼前に配置されるよう、アーム部１５０を１８０度回動させて、使用することも可能である。このような構成により、利用者は、表示部１６０を左右いずれの眼前にも配置することが出来る。
【００２０】
アーム部１５０は、頭部装着帯１１０を利用者の頭部に装着した際に、アーム部１５０の筐体１３０Ａ側ではない他端側に取り付けられている表示部１６０が、利用者の眼前に位置するように、その長手方向において湾曲している。また、内部には、電源部１８０から、表示部１６０に電源を供給する電力線と、画像信号を供給する画像信号線と、が配線されている。
【００２１】
表示部１６０は、アーム部１５０の先端に、利用者の視線に合わせて回動自在に連結されている。表示部１６０は、画像を表示する、表示デバイスとしてのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１７（図１２参照）と、表示された画像を拡大する光学系と、を備え、制御装置３００から供給される画像信号に基づいて、画像を表示する。
【００２２】
操作部１７０は、操作スイッチ１７１Ａ、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｅと、さらに図示しない電源スイッチと、を備えている。操作スイッチ１７１Ａ、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｅを介して、ＨＭＤ１００に関する機能、例えば、再生、停止、早送り、巻戻し、制御処理のキャンセル、音量の変更等の指示を入力することができるようにされている。なお、これらのスイッチを介して操作指示が入力されると、Ｉ／Ｆ部３３０を介して、制御部３１０に送信される。
【００２３】
また、ＨＭＤ１００に関する操作が可能なリモコン（図示しない）を別途設けても良い。リモコンは無線又は有線によって、利用者が操作スイッチを見ながら操作することが可能である。また、リモコン内に制御装置３００や、電源部１８０を内蔵しても良い。さらに、無線により操作を行う場合には、操作部１７０に、リモコン受信部１７２を設けるような構成としても良い。
【００２４】
次に、本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００について、図３を用いて説明する。図３は、ＨＭＤ１００の、機能的な構成を示すブロック図である。図示するように、ＨＭＤ１００は、音声出力部１２０と、表示部１６０と、操作部１７０と、電源部１８０と、制御装置３００と、を備える。
【００２５】
まず、制御装置３００について説明する。制御装置３００は、図３に示すように、頭部動き検出部２００と、制御部３１０と、記憶部３２０と、Ｉ／Ｆ部３３０と、通信部３４０と、を有する。
【００２６】
Ｉ／Ｆ部３３０は、音声出力部１２０と、表示部１６０と、操作部１７０と、電源部１８０と、を制御装置３００に接続する。また、ＨＭＤ１００と、外部機器とをデータ転送可能に接続する汎用バスとして、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）や、ＩＥＥＥ１３９４等の規格に準拠する端子を備える。さらに、Ｉ／Ｆ部３３０は、ネットワークに接続するための無線ＬＡＮモジュール１６や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のデバイス間近距離無線通信、ワンセグ（登録商標）放送を受信可能なワンセグチューナ１５を備えている（図１２参照）。ワンセグ放送とは、地上デジタル放送の１チャンネルあたりの帯域（６ＭＨｚ）を１３のセグメントに分け、そのうちの１セグメントを利用して、テレビジョン番組、テキストデータ、静止画等を提供するものである。
【００２７】
次に、頭部動き検出部２００について説明する。頭部動き検出部２００は、頭部の動きを検出する装置であり、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂと（これらを区別しない場合には、単に２０１と表記する）、を備えている。頭部動き検出部２００は、特定の基準軸から検出対象、すなわち利用者の頭部の動きに関する方向情報を、角速度として検出するものである。本発明の第一の実施形態に係る頭部動き検出部２００においては、図１に示すように、垂直方向（利用者が直立する方向）をＺ軸とし、Ｚ軸と直交し利用者の一側面から他側面に向かう方向（スピーカ１２１Ａ、１２１Ｂを貫通する方向）の軸をＸ軸とし、この２軸を基準軸として角速度の検出を実行する。
【００２８】
角速度センサ２０１としては、筺体内のミラーやファイバーでレーザ光を周回させ、筺体が方向を変えると、内部で周回しているレーザの発光から受光のタイミングが変化することを利用した光学式ジャイロ、歳差を応用して、角速度変異を検出する機械式ジャイロ、振動（一次振動）する質量に角速度が加わると、コリオリ力でそれに直交する方向にも振動（二次振動）が発生することを利用した、振動式ジャイロ等を使用することができる。ここでは、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａ、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂとして、圧電セラミックスを用いた、圧電振動ジャイロを用いることとする。
【００２９】
角速度センサ（Ｚ）２０１Ａは、図１に示すように、ヨーイング（Ｙａｗ）方向の角速度、すなわち、Ｚ軸回りの回転角の傾きであるヨー角を検出し、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂは、ピッチング（Ｐｉｔｃｈ）方向の角速度、すなわち、Ｘ軸の回りの回転角の傾きであるピッチ角を検出する。このようなセンサによって、ＨＭＤ１００は、利用者の頭部の横振り動作と、縦振り動作とを検出することができる。本実施形態においては、角速度センサ２０１は所定の周期（例えば、５０ｍｓｅｃ）毎にサンプリングを実行し、検出結果は角速度に比例するアナログ電圧値として出力される。出力された電圧値は、Ａ／Ｄ変換器（図示しない）によってデジタル信号へ変換され、制御装置３００の制御部３１０へと送信される。また、Ａ／Ｄ変換器は、制御装置３００が有するような構成としても良い。
【００３０】
また、角速度センサ２０１の数は、上述のものに限られない。利用者が頭部をかしげる動きを検出するための、Ｙ軸を基準軸とする角速度センサをさらに設けて、ロール角を検出できるような構成としても良く、また、１つの角速度センサによって、全ての角速度を検出できるようにしても良い。
【００３１】
角速度センサ２０１の他にさらに加速度センサを設けても良く、角速度センサの代わりに加速度センサのみを持つような構成としても良い。
【００３２】
以下、左右方向を示す角速度センサ（Ｚ）２０１Ａの電圧値から求められた角速度をＡＶ（Ｚ）、上下方向を示す角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂの電圧値から求められた角速度をＡＶ（Ｘ）とし、角速度ＡＶ（Ｚ）の方向のうち、右方向をＺ＋、左方向をＺ−、角速度ＡＶ（Ｘ）の方向のうち、上方向をＸ−、下方向をＸ＋として説明する。
【００３３】
記憶部３２０は、動作モード記憶領域３２１と、設定情報記憶領域３２２を有する。
【００３４】
動作モード記憶領域３２１は、ＨＭＤ１００における動作モードを特定する情報を、動作モード情報として記憶する。
【００３５】
ここで、動作モードとは、制御部３１０において実行されるコンテンツやアプリケーション等によって定められるＨＭＤ１００の作動状況である。例えば、メニュー表示、音楽再生、動画再生、静止画表示、Ｗｅｂ画面表示、ＴＶの視聴、アプリケーションの再生等が挙げられる。
【００３６】
設定情報記憶領域３２２は、設定情報テーブル７００を記憶する。設定情報テーブル７００は、動作モード種情報格納フィールド７００ａと、閾値情報格納フィールド７００ｂと、対応処理情報格納フィールド７００ｃと、を有する（図４参照）。
【００３７】
動作モード種情報格納フィールド７００ａには、ＨＭＤ１００において実行される動作モードの種類を特定する情報が、動作モード種情報として格納されている。
【００３８】
閾値情報格納フィールド７００ｂには、動作モード種情報格納フィールド７００ａで特定される動作モードの種類毎に、所定の閾値と角速度との関係式が、閾値情報として格納されている。なお、図４においては、角速度をＡＶと表記している。
【００３９】
対応処理情報格納フィールド７００ｃには、閾値情報格納フィールド７００ｂに格納される前記閾値情報で特定される閾値と角速度との関係を満たす場合に、実行される処理が、対応処理情報として格納されている。
【００４０】
制御部３１０は、動作解析部３１１と、動作モード設定部３１２と、信号制御部３１３と、を備えている。
【００４１】
動作解析部３１１は、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂと、から送られる電圧値を受信すると、当該各電圧値と、予め生成された基準値とから、頭部動作の角速度ＡＶ（Ｚ）と、ＡＶ（Ｘ）と、を算出する。そして、動作モード記憶領域３２１に記憶される動作モード情報を読み出して、設定情報テーブル７００の、動作モード種情報格納フィールド７００ａに、前記読み出した動作モード情報と一致する情報が格納されるレコードを特定する。次に、特定されたレコードの中から、算出された角速度が、閾値情報格納フィールド７００ｂに格納される閾値情報の関係式を満たすレコードを抽出して、抽出したレコードにおける対応処理情報格納フィールド７００ｃに格納されている対応処理情報を取得する。
【００４２】
例えば、図４に記載の設定情報テーブル７００の例では、動作モードが静止画表示であり、算出された角速度ＡＶが関係式Ｔｈ１≦ＡＶを満たす場合には、画面の切替処理が対応処理情報として取得される。また、動作モードが静止画表示であり、算出された角速度ＡＶが関係式Ｔｈ２＜ＡＶ＜Ｔｈ１を満たす場合には、スクロール処理が対応処理情報として取得される。
【００４３】
そして、動作解析部３１１は、取得した対応処理情報により特定される処理が、動作モード記憶領域３２１に記憶されている動作モード情報により特定される処理を変更するものである場合には、動作解析部３１１は、動作モード設定部３１２に、動作モードを対応処理情報で特定される処理に変更するよう要求する（動作モード変更要求）。
【００４４】
動作モード設定部３１２は、動作解析部３１１より、動作モード変更要求を受け付けると、要求された動作モードへの変更処理を実行する。さらに、変更先の動作モードを検出して、動作モード記憶領域３２１に、変更先の動作モードを特定する情報を動作モード情報として格納する。また、操作部１７０を介して受け付けた動作モード変更指示についても、同様の処理を実行する。
【００４５】
信号制御部３１３は、頭部動作に対応する制御信号、例えば、表示部１６０へ出力するための画像信号や、音声出力部１２０への出力するための音声信号等を生成、出力する。
【００４６】
次に、制御部３１０が実行する処理について、図５−図７を用いて詳細に説明する。図５は、動作モードが静止画表示、および、メニュー表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値とを示すチャートであり、図６は、動作モードが静止画表示、音楽再生、Ｗｅｂ画面表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値とを示すチャートである。
【００４７】
図５、図６に示すチャートにおいて、横軸は時間を、縦軸は角速度を示している。さらに、横軸より上側の座標は、頭部動作にすると下方向を、横軸より下側の座標は、頭部動作にすると上方向を示している。なお、このような態様に限定されず、例えば、横軸より上側の座標が右方向、横軸より下側の座標が左方向の角速度を示すものとしても良い。
【００４８】
図５、図６において、実線５０１と、実線５０２とは、ＡＶ（Ｘ）（上下方向）、（ＡＶ（Ｚ）（左右方向）でも良い）の角速度の経時変化を表している。従って、以降に説明する各々の閾値Ｔｈは、上下方向について定められる値として説明する。
【００４９】
図５、図６において、動作モードが静止画表示である場合、利用者は頭部動作によって、画面のスクロール操作と、画面の切替操作と、を実行することが出来る。これらは、頭部動作の角速度と、その方向と、によって判断される。閾値Ｔｈ１は、利用者が画面の切替操作を指示する場合に、閾値Ｔｈ２は、利用者が画面のスクロール操作を指示する場合に必要な角速度であり、利用者の頭部動作の回転の速さを規定するために設けられている。
【００５０】
さらに、第一の実施形態に係るＨＭＤ１００においては、Ｔｈ１はＴｈ２よりも大きな値であり、画面の切替操作は、スクロール操作に比べて、頭部動作において大きな角速度が要求される。それぞれの閾値は、予め設定しておいても良いし、使用条件等によって、適宜変更が可能な構成としても良い。しかしながら、同方向の動作より異なる操作を識別するために、Ｔｈ１の値と、Ｔｈ２の値との差が小さい場合には、誤作動を招く可能性がある。従って、Ｔｈ１の値と、Ｔｈ２の値とは、利用者がその動作速度によって意図的に、画面切替操作と、スクロール操作と、の２種の操作を使い分けることが可能な範囲に設定されるのが望ましい。
【００５１】
図５において、動作モードがメニュー表示である場合、利用者は、頭部動作によってメニューの決定操作を実行することが出来る。閾値Ｔｈ３は、利用者がメニュー画面中の選択肢の決定操作を指示する場合に、必要とされる角速度である。
【００５２】
第一の実施形態においては、動作モードがメニュー表示の場合には、利用者は頭部動作によって閾値Ｔｈ３を用いた決定操作のみが実行可能である。従って、Ｔｈ３の値は、Ｔｈ１よりも小さく設定し、感度良く決定操作が可能な構成となっている。
【００５３】
図６において、動作モードが音楽再生である場合、利用者は、頭部動作によって、音楽再生の決定操作を実行することが出来る。よって、閾値Ｔｈ４は、利用者が音楽の再生を決定する操作を指示する場合に必要とされる角速度である。閾値Ｔｈ４は、閾値Ｔｈ３と同様に、Ｔｈ１よりも小さく設定され、感度良く決定操作が可能な構成となっている。
【００５４】
図６において、動作モードがＷｅｂ画面表示である場合、利用者は、頭部動作によって、決定操作と、画面のスクロール操作と、を実行することが出来る。これらは、頭部動作の角速度によって判断され、閾値Ｔｈ５は、利用者がＷｅｂ画面に表示されるアイコン等を選択し、決定操作を指示する場合に、閾値Ｔｈ６は、利用者がＷｅｂ画面のスクロール操作を指示する場合に、必要な角速度である。なお、一般にＷｅｂ画面は、静止画に比べて画面サイズが大きいため、Ｗｅｂ画面表示のスクロール操作の回数は、静止画表示のスクロール操作の回数に比べて多くなる。このため、Ｗｅｂ画面表示の閾値Ｔｈ６を静止画表示の閾値Ｔｈ２よりも小さく設定し、Ｗｅｂ画面表示のスクロール操作を感度良く操作可能としている。
【００５５】
第一の実施形態に係るＨＭＤ１００においては、Ｔｈ５はＴｈ６よりも大きな値であり、処理の実行を決定する操作は、Ｗｅｂ画面のスクロール操作に比べて、より頭部動作において大きな角速度が要求される。これらについても、利用者がその動作速度によって意図的に、決定操作と、スクロール操作と、の２種の操作を使い分けることが可能な範囲に閾値が設定されるのが望ましい。
【００５６】
図７は、第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の制御部３１０が、頭部動き検出部２００から送られる電圧値を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００５７】
動作解析部３１１は、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂと、から所定の周期（ここでは５０ｍｓｅｃとする）毎に検出・出力される電圧値を受け付ける（Ｓ１０１）。そして、動作解析部３１１は、受信した電圧値から、所定の基準値を減じて、頭部動作の真の変化量を算出し、角速度ＡＶ（Ｚ）、ＡＶ（Ｘ）を求める。
【００５８】
動作解析部３１１は、動作モード記憶領域３２１から、動作モード情報を読み出す（Ｓ１０２）。次に、動作解析部３１１は、設定情報テーブル７００より、動作モード種情報格納フィールド７００ａに当該動作モード情報と一致する動作モード種情報が格納されているレコードを特定する。
【００５９】
さらに、動作解析部３１１は、算出された角速度が、当該レコード中の閾値情報格納フィールド７００ｂに格納される関係式を満たすレコードをさらに抽出する（Ｓ１０３）。角速度と閾値との関係式を満たすレコードが抽出できた場合には、ステップ１０４へ進み、抽出できなかった場合には、処理を終了する。
【００６０】
次に、動作解析部３１１は、閾値情報格納フィールド７００ｂの当該関係式に対応する対応処理情報を、対応処理情報格納フィールド７００ｃより取得する（Ｓ１０４）。例えば、実行中の動作モードが静止画表示であり、角速度ＡＶ（Ｚ）が、左右方向の何れかで閾値Ｔｈ１を超過していた場合には、画面の切替処理が対応処理情報として特定される。
【００６１】
そして、動作解析部３１１は、実行される対応処理が、動作モード記憶領域３２１に記憶されている動作モードと比較して、動作モードを変更する処理であるかどうかを、検出する（Ｓ１０５）。動作モードを変更する処理である場合には（ＹＥＳ）、動作解析部３１１は、取得した対応処理情報を動作モード設定部３１２に出力してステップ１０６へ進み、動作モードを変更する処理でない場合には（ＮＯ）、動作解析部３１１は、取得した対応処理情報と、角速度と、を信号制御部３１３へと出力して、ステップ１０８へと進む。
【００６２】
ステップ１０８において、信号制御部３１３は、動作解析部３１１により出力された対応処理情報と、角速度と、を受け付けると、該角速度と、その角方向に基づいて、対応処理を実行するための制御信号を生成する。例えば、対応処理が画面のスクロール処理であった場合には、スクロールの方向や、距離等を指示するスクロール制御信号を生成する。そして、信号制御部３１３は、生成された制御信号を表示部１６０や、音声出力部１２０等に出力して、処理を終了する。
【００６３】
ステップ１０６において、動作モード設定部３１２は、動作解析部３１１により出力された対応処理情報を受け付けると、対応処理情報から、変更先の動作モードを検出して、実行中の動作モードを、変更先の動作モードに変更する（Ｓ１０６）。そして、変更先の動作モードを特定する情報を、動作モード記憶領域３２１に動作モード情報として記憶して（Ｓ１０７）、処理を終了する。動作モードの変更処理は、例えば、変更先の動作モードがＷｅｂ画面表示であった場合には、ブラウザの起動処理を実行し、Ｉ／Ｆ部への通信開始要求と、信号制御部へブラウザを表示するための、制御信号の出力を要求することで実現可能である。
【００６４】
以上のような構成により、本実施形態のＨＭＤ１００は、動作モードが変更されると、該動作モードにおいて実行される処理に対応する、好適な閾値を設定することによって、利用者は操作性良く、処理の実行を指示することが可能である。
【００６５】
もちろん動作モードは、上述のものに限定されない。上記以外のコンテンツの実行についても、それぞれ設定情報テーブル７００に予め格納しておくことが可能である。また、予め格納された設定情報テーブル７００が存在しないような動作モードである場合には、Ｉ／Ｆ部３３０を介して接続される外部機器や、ネットワーク等から、閾値情報や対応処理情報を取得するような構成としても良い。なお、各動作モードによって実行される処理についても、上述のものに限定されない。ゲームの操作等において使用される、その他の特殊な処理を実行することも出来る。
【００６６】
また、特定の動作モード中に、特定の処理を実行する場合等にも、上記の技術を適用することが可能である。例えば、動作モードが動画再生中であれば、その停止と、動作モードが早送り中であれば、その停止と、を実行する閾値をそれぞれ異なるようにすることもできる。このような場合には、再生の停止に必要な角速度を定める閾値よりも、早送りの停止に必要な角速度を定める閾値を、小さく設定することによって、利用者は所望の位置での動画の停止操作をより容易に行うことができるようになる。即ち、動画の再生スピードよりも早送りのスピードの方が速いため、早送りを停止する指示を出す方の感度を高めることにより、所望の位置での停止指示を容易に出すことができるようになる。
【００６７】
また、各閾値の値についても、上述のものに限定されない。それぞれの閾値は、予め設定しておいても良いし、使用条件等によって、適宜変更が可能な構成としても良い。例えば、動作モードに応じて、予め定められた閾値に所定の値を加算したり、減算したり、してもよい。
【００６８】
ここで、ＨＭＤ１００のハードウェア構成について説明する。図１２は、ＨＭＤ１００の電気的な構成を示すブロック図である。
【００６９】
図１２に示すように、ＨＭＤ１００は、各装置を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１と、各種データを書換え可能に記憶するメモリ１２と、各種のプログラム、プログラムの生成するデータ等を格納する不揮発性の補助メモリ１３と、各デバイスとＣＰＵ１１を接続するＩ／Ｆ部１４と、を備える。制御部３１０は、例えば、補助メモリ１３に記憶されている所定のプログラムを、メモリ１２に読み込み、ＣＰＵ１１で実行することにより実現可能である。
【００７０】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。ここでは、第二の実施形態であるＨＭＤ８００について、第一の実施形態と比較して異なっている点に関連する事項を説明する。
【００７１】
第二の実施形態に係るＨＭＤ８００では、アーム部１５０の位置が、正位置にあるか、逆位置にあるかを検出し、各方向に好適な閾値を設定する。
【００７２】
本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００について、図８を用いて説明する。図８は、ＨＭＤ８００の、機能的な構成を示すブロック図である。
【００７３】
記憶部８２０は、状態情報記憶領域８２１と、設定情報記憶領域８２２と、を有する。
【００７４】
状態情報記憶領域８２１は、動作モード情報格納領域６１０ａと、アーム位置情報格納領域６１０ｂと、を有する（図９（ａ）参照）。
【００７５】
動作モード情報格納領域６１０ａには、ＨＭＤ８００において実行されている動作モードを特定する情報が、動作モード情報として格納される。アーム位置情報格納領域６１０ｂには、アーム部１５０の位置が、正位置にあるか、逆位値にあるかを特定する情報が、アーム位置情報として格納される。アーム位置については後述する。
【００７６】
設定情報記憶領域８２２は、設定情報テーブル７１０を記憶する。設定情報テーブル７１０は、動作モード種情報格納フィールド７１０ａと、角方向情報格納フィールド７１０ｂと、閾値情報格納フィールド７１０ｃと、対応処理情報格納フィールド７１０ｄと、を有する（図９（ｂ）参照）。
【００７７】
動作モード種情報格納フィールド７１０ａには、ＨＭＤ８００において実行される動作モードを特定する情報が、動作モード種情報として格納されている。
【００７８】
角方向情報格納フィールド７１０ｂには、角速度の方向を示す情報、例えば、Ｚ＋（右方向）、Ｚ−（左方向）、Ｘ−（上方向）、Ｘ＋（下方向）が、角方向情報として格納されている（括弧内の方向は、全て正位置にアーム部１５０が配置されている場合の頭部動作の方向）。
【００７９】
閾値情報格納フィールド７１０ｃには、前記動作モード種情報格納フィールド７１０ａと、前記角方向情報格納フィールド７１０ｂに格納される情報に対応付けて、所定の閾値と、角速度と、の関係式が、閾値情報として格納されている。
【００８０】
閾値情報における閾値は、同様の動作モードにおいて使用されるものであっても、上下左右の方向毎に異なる値が定められており、アーム部１５０の位置が正位置にある場合を基準として格納される。ここでは、上下左右のうち、頭部動作の容易な方向（例えば、下方向や右方向）には、それぞれの逆方向よりも大きな値の閾値が定められている。このような構成により、全ての方向で違和感無く操作を行うことが可能である。
【００８１】
対応処理情報格納フィールド７１０ｄには、動作モードと、アーム部１５０の位置と、前記閾値情報の閾値と、検出される角速度と、の関係に基づいて実行される処理が、前記閾値情報格納フィールド７１０ｃに対応付けて格納されている。
【００８２】
次に、制御部８１０について説明する。制御部８１０は、動作解析部８１１と、動作モード設定部８１２と、信号制御部８１３と、アーム位置判断部８１４と、を備えている。
【００８３】
まず、アーム位置判断部８１４について説明する。アーム位置判断部８１４は、頭部装着帯１１０に対するアーム部１５０の方向、すなわち、表示部１６０が利用者の右左の眼の、どちらの眼前に位置しているかを判断する。アーム部１５０の方向は、利用者のＨＭＤ８００の装着向きであり、正位置（スピーカ１２１Ａが左耳、１２１Ｂが右耳に使用される場合）と、逆位値（スピーカ１２１Ａが右耳、１２１Ｂが左耳に使用される場合）と、に分けて判断される。判断された方向は、アーム位置情報として、アーム位置情報格納領域６１０ｂに格納される。なお、アーム位置判断部８１４は、アーム部１５０の方向が切り替わる度に、アーム位置情報を更新し、表示部１６０の反転を、信号制御部８１３に要求する。
【００８４】
アーム部１５０の方向の検出方法は、どのようなものでも良く、例えば、リミットスイッチ等の信号によって、判断することが可能である。
【００８５】
動作解析部８１１は、速度ＡＶ（Ｚ）と、ＡＶ（Ｘ）と、を算出し、アーム位置情報格納領域６１０ｂに格納される、アーム位置情報を読み出して、アーム部１５０の位置を取得する。そして、動作モード情報格納領域６１０ａに格納される動作モード情報を読み出して、設定情報テーブル７１０の、動作モード種情報格納フィールド７１０ａに、前記読み出した動作モード情報と一致する情報が格納されるレコードを特定する。次に、特定されたレコードの中から、角方向情報格納フィールド７１０ｂに、算出された角速度の角方向と、一致する角方向を特定する情報が格納されるレコードを抽出する。次に、抽出されたレコードの中から、さらに、算出された角速度が、当該レコード中の閾値情報格納フィールド７１０ｃに格納される閾値情報の関係式を満たすレコードを抽出して、抽出したレコードにおける対応処理情報格納フィールド７１０ｄに格納されている対応処理情報を取得する。
【００８６】
閾値情報の関係式を満たすレコードの抽出は、動作モード情報格納領域６１０ａから得られた動作モードと、検出された角速度の角方向と、の両条件を満たす閾値情報を検索することで実行される。その際、角方向がＡＶ（Ｘ−）もしくはＡＶ（＋）であり、かつ、先にアーム位置情報格納領域６１０ｂより読み出したアーム位置が逆位値である場合には、算出した角速度の角方向とは、逆の角方向と対応付けられる閾値情報が格納されるレコードを取得する。これは、アーム方向の正逆によって、表示部１６０の上下と、角速度センサが検出する角速度の頭部動作の方向の上下と、が逆になることに起因する。すなわち、アーム方向が正位置と、逆位置とでは、ＡＶ（Ｘ−）（正位置：上方向、逆位置：下方向）と、ＡＶ（Ｘ＋）（正位置：下方向、逆位置：上方向）が、入れ替わる。
【００８７】
さらに、動作解析部８１１は、対応処理情報より処理を特定し、特定した処理が、状態情報記憶領域８２１に格納されている動作モード情報格納領域６１０ａの動作モード情報により特定される処理を変更するものである場合には、動作解析部８１１は、動作モード設定部８１２に、動作モードを対応処理情報により特定される処理に変更するよう要求する。
【００８８】
動作モード設定部８１２は、動作解析部８１１より、動作モード変更要求を受け付けると、要求された動作モードへの変更処理を実行する。さらに、対応処理情報から変更先の動作モードを検出して、動作モード情報格納領域６１０ａに、変更先の動作モードを特定する情報を、動作モード情報として格納する。また、操作部１７０を介して受け付けた動作モード変更指示についても、同様の処理を実行する。
【００８９】
信号制御部８１３は、頭部動作に対応する制御信号、例えば、表示部１６０へ出力するための画像信号や、音声出力部１２０への出力するための音声信号等を生成、出力する。また、アーム位置判断部８１４より、表示部１６０の反転要求を受け付けると、その後の表示部１６０への画像信号を反転させる。
【００９０】
次に、制御部８１０が実行する処理について、図１０−図１１を用いて詳細に説明する。図１０は、動作モードが静止画表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値と、を示すチャートである。
【００９１】
図１０に示すチャートにおいて、横軸は時間を、縦軸は角速度を示している。さらに、横軸より上側の座標は、頭部動作にすると下方向を、横軸より下側の座標は、頭部動作にすると上方向を示している。また、横軸より上側の座標が右方向、横軸より下側の座標が左方向の角速度を示すとしても良い。
【００９２】
図１０において、破線５０４は、ＡＶ（Ｘ）（上下方向）の角速度の経時変化を表している。
【００９３】
図１０において、動作モードが静止画表示である場合、第一の実施形態に係るＨＭＤ１００と同様に、利用者は頭部動作によって、画面のスクロール操作と、画面の切替操作と、を実行することが可能である。
【００９４】
図１０において、アーム部１５０が、正位置にある場合、Ｔｈ１１の値は下方向への画面の切替操作に、Ｔｈ１２の値は下方向へのスクロール操作に必要な角速度ＡＶ（Ｘ＋）の値であり、Ｔｈ１３の値は上方向への画面の切替操作に、Ｔｈ１４の値は上方向へのスクロール操作に必要な角速度ＡＶ（Ｘ−）の値である。
【００９５】
上下のうち、頭部動作の容易な方向（ここでは、下方向）の閾値には、それぞれの逆方向よりも大きな値が定められている。もちろん、この値は使用条件等によって、適宜変更することが可能である。
【００９６】
また、ＡＶ（Ｘ＋）とＡＶ（Ｘ−）の示す頭部動作の方向は、ＨＭＤ８００のアーム部１５０が、正位置にある場合と、逆位置にある場合とで入れ替わる。すなわち、アーム部１５０が、正位置にある場合、Ｔｈ１１の値は下方向への画面の切替操作に、Ｔｈ１２の値は下方向へのスクロール操作に必要な角速度ＡＶ（Ｘ−）の値であり、Ｔｈ１３の値は上方向への画面の切替操作に、Ｔｈ１４の値は上方向へのスクロール操作に必要な角速度ＡＶ（Ｘ＋）の値となる。
【００９７】
図１１は、第二の実施形態に係るＨＭＤ８００の制御部８１０が、頭部動き検出部２００から送られる電圧値を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【００９８】
動作解析部８１１は、角速度センサ（Ｚ）２０１Ａと、角速度センサ（Ｘ）２０１Ｂとから所定の周期（ここでは５０ｍｓｅｃとする）毎に検出・出力される電圧値を受け付ける（Ｓ２０１）。そして、動作解析部８１１は、受信した電圧値から、所定の基準値を減じて、頭部動作の真の変化量を算出し、角速度ＡＶ（Ｚ）、ＡＶ（Ｘ）を求める。以下、角速度ＡＶ（Ｘ）の処理について主に説明する。
【００９９】
さらに、動作解析部８１１は、アーム位置情報格納領域６１０ｂから、アーム位置情報を読み出す。続いて、動作モード情報格納領域６１０ａから、動作モード情報を読み出す（Ｓ２０２）。次に、動作解析部８１１は、設定情報テーブル７１０より、動作モード種情報格納フィールド７１０ａに当該動作モード情報と一致する動作モード種情報が格納されているレコードを特定する。そして、角方向情報格納フィールド７１０ｂより、アーム位置が正位置の場合には、算出された角速度の角方向と、一致する角方向を特定する情報を、逆位置の場合には、算出した角速度の角方向とは、逆の角方向を特定する情報が格納されているレコードを抽出する。角速度ＡＶ（Ｚ）については、正位置の場合でも、逆位置の場合でも、算出された角速度の角方向と一致する角方向を特定する情報が格納されているレコードを抽出する。
【０１００】
次に、算出された角速度が、当該レコード中の閾値情報格納フィールド７１０ｃに格納される閾値情報の関係式を満たすレコードを、さらに抽出する（Ｓ２０３）。角速度と閾値との関係式を満たすレコードが抽出できた場合には、ステップ２０４へ進み、抽出できなかった場合には、処理を終了する。
【０１０１】
次に、動作解析部８１１は、閾値情報格納フィールド７１０ｃの当該関係式に対応する対応処理情報を、対応処理情報格納フィールド７１０ｄより取得する（Ｓ２０４）。
【０１０２】
そして、動作解析部８１１は、実行される対応処理が、動作モード情報格納領域６１０ａに記憶されている動作モードと比較して、動作モードを変更する処理であるかどうかを、検出する（Ｓ２０５）。動作モードを変更する処理である場合には（ＹＥＳ）、動作解析部８１１は、取得した対応処理情報を動作モード設定部８１２に出力してステップ２０６へ進み、動作モードを変更する処理で無い場合には（ＮＯ）、動作解析部８１１は、取得した対応処理情報と、角速度と、アーム位置情報と、を信号制御部８１３へと出力して、ステップ２０８へと進む。
【０１０３】
ステップ２０８において、信号制御部８１３は、動作解析部８１１により出力された対応処理情報と、角速度と、アーム位置情報と、を受け付けると、対応処理を実行するための制御信号を生成する。その際に、アーム位置情報により影響を受ける操作、すなわち、ＡＶ（Ｘ＋）もしくはＡＶ（Ｘ−）方向に設定が必要な処理の場合には、アーム位置によって、その角方向を逆にする。例えば、対応処理が画面のスクロール処理であり、角速度がＡＶ（Ｘ＋）、アーム位置情報が逆位置の場合には、スクロール方向を角方向とは逆の、Ｘ−方向に設定し、さらに、角速度から、距離、速さ等を指示するスクロール制御信号を生成する。そして、信号制御部８１３は、生成された制御信号を表示部１６０や、音声出力部１２０等に出力して、処理を終了する。
【０１０４】
ステップ２０６において、動作モード設定部８１２は、動作解析部８１１により出力された対応処理情報を受け付けると、対応処理情報から、変更先の動作モードを検出して、実行中の動作モードを、変更先の動作モードに変更する（Ｓ２０６）。そして、変更先の動作モードを特定する情報を、動作モード情報格納領域６１０ａに動作モード情報として記憶して（Ｓ２０７）、処理を終了する。
【０１０５】
ステップ２０５−ステップ２０８の処理は、前述した第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の制御部３１０が実行するステップ１０５−ステップ１０８の処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１０６】
以上のような構成により、第二の実施形態に係るＨＭＤ８００は、角速度の角方向である上下左右に、それぞれ別の閾値を設定することによって、利用者は違和感なく操作を実行することが可能である。また、アーム部１５０の方向が、どのような向きであったとしても、表示部１６０の上下と、検出された角速度の角方向の上下と、を入れ替えた処理を実行することによって、どちらの方向にアーム部１５０が配置されていたとしても、同様の操作性を保つことが出来る。
【０１０７】
また、以上に述べた実施形態における制御装置３００の適用は、ＨＭＤに限られない。頭部検出部を備える他の装置についても、適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の側面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の機能的な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の設定情報記憶領域３２２に記憶される、設定情報テーブル７００の概略図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００において、動作モードが静止画表示、および、メニュー表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値とを示すチャートである。
【図６】本発明の第一の実施形態係るＨＭＤ１００において、動作モードがメニュー表示である際の、頭部動作の角速度の経時変化と、設定閾値とを示すチャートである。
【図７】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の制御部３１０が、頭部動き検出部２００から送られる電圧値を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００の機能的な構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００の状態情報記憶領域８２１に記憶される、状態情報の概略図である。（ｂ）本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００の設定情報記憶領域８２２に記憶される、設定情報テーブル７１０の概略図である。
【図１０】発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ８００において、動作モードが静止画表示である際の、頭部動作の角速度ＡＶ（Ｘ）の経時変化と、設定閾値とを示すチャートである。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係る制御部８１０が、頭部動き検出部２００から送信される電圧値を受信した際の処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の電気的な構成を示すブロック図であるである。
【符号の説明】
【０１０９】
１００、８００：ＨＭＤ、１１０：頭部装着帯、１２０：音声出力部、１３０Ａ、１３０Ｂ：筐体、１４０：支持部、１５０：アーム部、１６０：表示部、１７０：操作部、１７１Ａ、１７１Ｂ、１７１Ｃ、１７１Ｄ、１７１Ｅ：操作スイッチ、１７２：リモコン受信部、１８０：電源部、２００：頭部動き検出部、３００：制御装置、３１０、８１０：制御部、３１１・８１１：動作解析部、３１２・８１２：動作モード設定部、３１３・８１３：信号制御部、８１４：アーム位置判断部、３２０・８２０：記憶部、３２１：動作モード記憶領域、８２１：状態情報記憶領域、３２２・８２２：設定情報記憶領域、３３０：入出力インターフェース部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置を装着している利用者の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部が検出した検出値に基づいて、利用者の動作を検出し、検出した利用者の動作に応じた処理を制御対象に対して行う制御部と、を備える制御装置であって、
前記制御部は、前記制御対象の作動状況を判断して、当該作動状況に応じて、利用者の動作を検出する感度が異なるようにすること
を特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記制御部は、
特定の方向における前記利用者の動作の速度が、閾値に対して特定の関係にある場合に、所定の処理を実行するようにされており、
前記閾値は、前記作動状況において異なるものであること
を特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制御装置であって、
前記閾値は、前記特定の方向毎に値が定められていること
を特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記利用者の動作は、利用者の頭部の動作であること、
を特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置を備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
前記利用者の装着向きを検出する装着方向検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記利用者の装着向きに応じて、異なる閾値を用いて処理を行うこと
を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項７】
コンピュータを、
装置を装着している利用者の動きを検出する検出手段における検出値により利用者の動作を検出し、検出した利用者の動作に応じた処理を制御対象に対して行う制御手段、
として機能させるプログラムであって、
前記制御手段は、前記制御対象の作動状況を判断して、当該作動状況に応じて、利用者の動作を検出する感度が異なるようにすること
を特徴とするプログラム。
【請求項８】
動き検出部と、制御部と、を備える制御装置が行う制御方法であって、
前記動き検出部が、利用者の動きを検出する動き検出過程と、
前記制御部が、前記動き検出過程において検出された検出値に基づいて、利用者の動作を検出する動作検知過程と、
前記制御部が、前記動作検知過程において検出した利用者の動作に応じた処理を行う制御過程と、を備え、
前記制御過程では、前記制御部は、前記制御対象の作動状況を判断して、当該作動状況に応じて、利用者の動作を検出する感度が異なるようにすること
を特徴とする制御方法。
【請求項１】
装置を装着している利用者の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部が検出した検出値に基づいて、利用者の動作を検出し、検出した利用者の動作に応じた処理を制御対象に対して行う制御部と、を備える制御装置であって、
前記制御部は、前記制御対象の作動状況を判断して、当該作動状況に応じて、利用者の動作を検出する感度が異なるようにすること
を特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置であって、
前記制御部は、
特定の方向における前記利用者の動作の速度が、閾値に対して特定の関係にある場合に、所定の処理を実行するようにされており、
前記閾値は、前記作動状況において異なるものであること
を特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制御装置であって、
前記閾値は、前記特定の方向毎に値が定められていること
を特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記利用者の動作は、利用者の頭部の動作であること、
を特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置を備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
前記利用者の装着向きを検出する装着方向検出部をさらに備え、
前記制御部は、
前記利用者の装着向きに応じて、異なる閾値を用いて処理を行うこと
を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項７】
コンピュータを、
装置を装着している利用者の動きを検出する検出手段における検出値により利用者の動作を検出し、検出した利用者の動作に応じた処理を制御対象に対して行う制御手段、
として機能させるプログラムであって、
前記制御手段は、前記制御対象の作動状況を判断して、当該作動状況に応じて、利用者の動作を検出する感度が異なるようにすること
を特徴とするプログラム。
【請求項８】
動き検出部と、制御部と、を備える制御装置が行う制御方法であって、
前記動き検出部が、利用者の動きを検出する動き検出過程と、
前記制御部が、前記動き検出過程において検出された検出値に基づいて、利用者の動作を検出する動作検知過程と、
前記制御部が、前記動作検知過程において検出した利用者の動作に応じた処理を行う制御過程と、を備え、
前記制御過程では、前記制御部は、前記制御対象の作動状況を判断して、当該作動状況に応じて、利用者の動作を検出する感度が異なるようにすること
を特徴とする制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１２２４７６（Ｐ２００９−１２２４７６Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９７５１２（Ｐ２００７−２９７５１２）
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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