ＡＶシステム及びミリ波伝送装置
【課題】ＡＶ機器にミリ波帯を使用してＡＶ信号を送信する際に、視聴空間に合わせてサラウンド効果等を最適化可能にする。
【解決手段】デジタルレコーダ１０内のミリ波伝送装置３０は、複数のＡＶ機器（サラウンドスピーカ）にＡＶ信号伝送部３２、及びアンテナ部３４を介してミリ波帯のＡＶ信号を送信する。また、ミリ波伝送装置３０は、ミリ波レーダ装置４０を備え、所定の視聴空間を走査し、該視聴空間の空間情報を取得する。サラウンド制御部５４は、ミリ波レーダ装置４０により取得された視聴空間の空間情報に基づいて各ＡＶ機器にミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行わせ、視聴空間、視聴者の位置に合ったサラウンド効果等が得られるようにする。
【解決手段】デジタルレコーダ１０内のミリ波伝送装置３０は、複数のＡＶ機器（サラウンドスピーカ）にＡＶ信号伝送部３２、及びアンテナ部３４を介してミリ波帯のＡＶ信号を送信する。また、ミリ波伝送装置３０は、ミリ波レーダ装置４０を備え、所定の視聴空間を走査し、該視聴空間の空間情報を取得する。サラウンド制御部５４は、ミリ波レーダ装置４０により取得された視聴空間の空間情報に基づいて各ＡＶ機器にミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行わせ、視聴空間、視聴者の位置に合ったサラウンド効果等が得られるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＡＶシステム及びミリ波伝送装置に係り、特に所定の視聴空間に配置されたＡＶ（Audio Video）機器にミリ波帯を使用してＡＶ信号を送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、視聴室に複数のチャンネル（例えば、５．１チャンネル）に対応した複数のスピーカを配置し、サラウンド効果のある音響システムを構築する場合には、各スピーカを適切な位置に配置するとともに、どのスピーカにどの音声信号を供給すべきかを考慮しながら音声再生装置の出力端子と各スピーカの入力端子とを接続する接続作業を行っており、作業が煩雑であるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、複数のスピーカの１つ１つに順次テスト信号を供給し、マイクロホンによって受音し、受音結果によって信号入力とスピーカの接続を自動的に最適化するとともに、スピーカの有効な設定を通知することを可能にし、簡単な操作で最適な再生環境を構築するチャンネル配置装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、ミリ波帯の音声信号を複数のスピーカに送信し、サラウンド音声を楽しむことができるオーディオビデオ無線伝送装置が提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−２５０８５号公報
【特許文献２】特開２００５−６５１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のチャンネル配置装置は、各スピーカの位置を特定するための専用マイクロホンを必要とするとともに、各スピーカと再生装置との間を有線で接続しているため、配線が邪魔になり、一旦配線すると、スピーカ等の位置を自由に移動させることができないという問題がある。また、各スピーカの正規のレイアウトが決められており、最適なサラウンド効果が得られる視聴位置も決められており、自由度がないという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載のオーディオビデオ無線伝送装置は、ミリ波帯の音声信号を無線で送信するため、配線が不要であるという利点があるが、視聴者の位置に対してサラウンド効果等を最適化する機能がない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ＡＶ機器にミリ波帯を使用してＡＶ信号を送信する際に、視聴空間に合わせてサラウンド効果等を最適化することができるＡＶシステム及びミリ波伝送装置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】
【０００８】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、所定の視聴空間に配置されたミリ波伝送装置と、前記ミリ波伝送伝装置とミリ波帯を使用してミリ波通信を行う前記視聴空間に配置されたＡＶ機器とからなるＡＶシステムにおいて、前記ミリ波伝送装置は、前記所定の視聴空間を走査し、該視聴空間の空間情報を取得するミリ波レーダ装置と、前記ＡＶ機器とミリ波通信を行うミリ波通信手段と、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報に基づいて前記ミリ波通信手段から前記ＡＶ機器にミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行う制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
このＡＶシステムは、前記ミリ波伝送装置からＡＶ機器にミリ波帯のＡＶ信号を無線送信するため、配線が不要であり、特にミリ波を使用したミリ波レーダ装置によって視聴空間の空間情報を取得し、その取得した空間情報に基づいてミリ波通信手段からＡＶ機器にミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行うようにしたため、視聴空間に合わせてサラウンド効果等の最適化を図ることができる。
【００１０】
請求項２に示すように請求項１に記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置は、前記ミリ波通信手段とアンテナ部を共用し、前記所定の視聴空間の空間情報の取得時に前記アンテナ部を制御して前記所定の視聴空間を走査することを特徴としている。
【００１１】
即ち、前記ミリ波レーダ装置として、ＡＶ信号をミリ波送信するミリ波通信手段の一部（アンテナ部やミリ波を生成する回路部等）を利用することで、コストの低減を図ることができる。
【００１２】
請求項３に示すように請求項２に記載のＡＶシステムにおいて、前記所定の視聴空間の空間情報を取得するための空間情報取得モードを有し、前記ミリ波レーダ装置は、前記空間情報取得モード時に前記所定の視聴空間を走査することを特徴としている。前記空間情報取得モードは、専用のモード切替え手段を操作することによって選択できるようにしてもよいし、システム起動時から空間情報取得までの間、自動的に選択されるようにしてもよい。
【００１３】
請求項４に示すように請求項２に記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置は、前記ミリ波通信手段からの前記ＡＶ信号の送信中に割り込んで前記所定の視聴空間を走査することを特徴としている。
【００１４】
請求項５に示すように請求項４に記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置は、前記所定の視聴空間の走査範囲を複数に分割し、各走査範囲ごとに時間をずらして走査することを特徴としている。これにより、所定の視聴空間の空間情報を常時取得することができるとともに、ＡＶ信号のミリ波送信に支障がないようにしている。
【００１５】
請求項６に示すように請求項１から５のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ＡＶ機器は、複数のスピーカ装置、又は複数のスピーカ装置と映像表示装置であり、前記ミリ波通信手段は、多チャンネルの音声信号、又は多チャンネルの音声信号と映像信号を送信することを特徴としている。前記多チャンネルの音声信号、又は多チャンネルの音声信号と映像信号は、ミリ波の複数の周波数帯で同時に送信される。
【００１６】
請求項７に示すように請求項６に記載のＡＶシステムにおいて、前記制御手段は、前記多チャンネルの音声信号の出力タイミング又は前記スピーカ装置での再生タイミング、及び音量を調整することにより前記ミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００１７】
請求項８に示すように請求項１から５のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ＡＶ機器は、立体映像表示装置であり、前記ミリ波通信手段は、立体映像信号を送信することを特徴としている。
【００１８】
請求項９に示すように請求項１から８のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された空間情報を利用して視聴者の位置を指示する視聴者指示手段と、を更に備え、前記制御手段は、前記視聴者指示手段によって指示された視聴者の位置に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００１９】
即ち、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報には、ＡＶ機器（対象物）の位置情報の他に、視聴空間に設置されている家具等の非対象物、及び視聴者（非対象物）の位置情報が含まれているが、この空間情報からは自動的に視聴者を判断することができない。そこで、前記空間情報を表示手段に表示させ、その表示画面上に表示されている視聴者をポインタやタッチパネル等の視聴者指示手段で指定することで、ミリ波伝送装置側が視聴者の位置を認識できるようにしている。また、前記制御手段は、前記指定された視聴者の位置において、最適なサラウンド効果等が得られるようにＡＶ信号の再生の最適化を行うようにしている。
【００２０】
請求項１０に示すように請求項１から８のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された空間情報と前記記憶手段に空間情報が記憶された後に前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報との差分情報を取得し、この差分情報に基づいて所定の視聴空間に入った視聴者の位置、移動した視聴者の位置、又は増加減少した視聴者の位置を検出する視聴者検出手段と、を更に備え、前記制御手段は、前記視聴者検出手段によって検出された視聴者の位置に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００２１】
例えば、所定の視聴空間に視聴者が存在しない状態で、その視聴空間の空間情報を取得して記憶手段に記憶しておき、その後、前記視聴空間に視聴者が入った状態で空間情報を取得し、前記記憶した空間情報との差分情報を取得すると、視聴者の位置を認識することができる。また、前記視聴空間に視聴者が存在している状態の空間情報を記憶手段に記憶させておき、その後、取得される空間情報との差分情報を取得すると、視聴者の移動、又は視聴者の増加減少した位置を認識することができる。尚、視聴者が複数存在する場合には、複数の視聴者から等距離の位置において、最適なサラウンド効果等が得られるようにＡＶ信号の再生の最適化を行う。
【００２２】
請求項１１に示すように請求項１から１０のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された空間情報を利用して前記ＡＶ機器の位置及び種類を指示する機器指示手段と、を更に備え、前記制御手段は、前記機器指定手段によって指定されたＡＶ機器の位置及び種類に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００２３】
即ち、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報には、ＡＶ機器（対象物）の位置情報の他に、視聴空間に設置されている家具等の非対象物の位置情報が含まれているが、この空間情報からは自動的に対象物を判断するができない。そこで、前記空間情報を表示手段に表示させ、その表示画面上に表示されているＡＶ機器をポインタやタッチパネル等の視聴者指示手段で指定することで、ミリ波伝送装置側がＡＶ機器の位置を認識できるようにしている。また、上記ＡＶ機器の位置指定時に、その指定したＡＶ機器の種類（例えば、スピーカ装置か映像表示装置の種別、又は複数のスピーカ装置のそれぞれの種類）が何であるかを同時に指定するようにしている。
【００２４】
請求項１２に示すように請求項１から１０のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ＡＶ機器は、該ＡＶ機器の種類を示す情報を送信するミリ波通信手段を有し、前記ミリ波レーダ装置は、前記所定の視聴空間の走査時に前記ＡＶ機器の位置及び種類を示す情報を取得し、前記制御手段は、前記取得したＡＶ機器の位置及び種類に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００２５】
即ち、前記ＡＶ機器からは自身の種類を示す情報がミリ波信号として送信され、ミリ波レーダ装置は、所定の視聴空間の走査時に前記ＡＶ機器から受信したミリ波信号に基づいてそのＡＶ機器の位置及び種類を自動的に取得するようにしている。
【００２６】
請求項１３に示すように請求項１から１２のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波通信手段から前記ＡＶ機器の方向に送信されるミリ波の指向性が高くなるように、前記ミリ波通信手段のアンテナ部の指向特性を制御する指向特性制御手段を更に備えたことを特徴としている。
【００２７】
即ち、ミリ波は指向性が高い程、到達距離が長くなる。そこで、前記ミリ波伝送装置から遠い位置にあるＡＶ機器に対しては、そのＡＶ機器の方向に送信されるミリ波の指向性が高くなるように制御するようにしている。
【００２８】
請求項１４に係る発明は、請求項１から１３のいずれかに記載のＡＶシステムに適用されたミリ波伝送装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ＡＶ機器にミリ波帯を使用してＡＶ信号を送信する際に、ミリ波レーダ装置により視聴空間の空間情報を取得するようにしたため、その取得した視聴空間に合わせてサラウンド効果等の最適化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面に従って本発明に係るＡＶシステム及びミリ波伝送装置の好ましい実施の形態について説明する。
［ＡＶシステムの全体構成］
図１は本発明に係るＡＶシステムのシステム構成図であり、５．１チャンネル・ホームシアターシステムの場合に関して示している。
【００３１】
この５．１チャンネル・ホームシアターシステム１は、デジタルレコーダ１０と、映像表示装置１２と、フロント３チャンネル（レフト、センタ、ライト）のスピーカ装置１４、１６、１８と、リア２チャンネル（リアレフト、リアライト）のスピーカ装置２０、２２と、ウーハのスピーカ装置２４とから構成されている。
【００３２】
上記５つのスピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２の５チャンネルと、ウーハのスピーカ装置２４の０．１チャンネルとにより、５．１チャンネルのサラウンドスピーカシステムが構成されている。尚、ウーハは、重低域の狭い帯域のみを受け持つため、０．１チャンネルと表記される。
【００３３】
また、上記デジタルレコーダ１０、映像表示装置１２、及びスピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２、２４は、視聴空間である部屋２６の適所にそれぞれ配置される。
【００３４】
デジタルレコーダ１０は、例えば、ＨＤ（高品位）ＤＶＤ内蔵デジタルレコーダである。このデジタルレコーダ１０と、各ＡＶ機器（映像表示装置１２、スピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２、２４）とは、ミリ波帯を使用して無線通信し、デジタルレコーダ１０はミリ波帯のＡＶ（Audio Video）信号を送信する。更に、デジタルレコーダ１０、映像表示装置１２、及びスピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２、２４は、上記ミリ波帯を使用する通信のアクセスポイント兼リピータとして機能する。
【００３５】
また、デジタルレコーダ１０は、後述するように視聴空間の空間情報を取得するためのミリ波レーダ装置を有するミリ波伝送装置を備えている。
［デジタルレコーダ］
図２は上記デジタルレコーダ１０の実施の形態を示すブロック図である。
【００３６】
このデジタルレコーダ１０は、ＨＤ ＤＶＤの記録再生部２８、リモコン受光部２９、及び本発明に係るミリ波伝送装置３０から構成されている。
【００３７】
記録再生部２８は、ＨＤ ＤＶＤドライブ、ハードディスク装置等を有し、ＨＤメディア又はハードディスク装置からのＡＶ信号の再生や、ＨＤメディア又はハードディスク装置へのＡＶ信号の記録を行う。
【００３８】
リモコン受光部２９は、図示しない赤外線リモコン装置からデジタルレコーダ１０をリモコン操作するための赤外線リモコン信号を受光し、デジタルレコーダ１０の記録再生部２８、及びミリ波伝送装置３０の各部に操作信号を出力する。
【００３９】
ミリ波伝送装置３０は、前記記録再生部２８から再生される送信データをミリ波帯のＡＶ信号として送信し、又はミリ波帯のＡＶ信号を受信し記録再生部２８に出力するミリ波通信手段と、ミリ波レーダ装置４０と、表示制御部５２、サラウンド制御部５４を含み、ミリ波通信手段及びミリ波レーダ装置４０を統括制御する制御部５０とから構成されており、ミリ波通信手段は、ＡＶ信号送信部３２と、アンテナ部３４と、ＡＶ信号受信部３６と、周波数シンセサイザ部３８とから構成されている。
【００４０】
ＡＶ信号送信部３２は、Ｄ−Ａ変換器３２Ａ、ミキサ及びアップコンバータ回路３２Ｂ、及び送信用アンプ３２Ｃから構成されている。
【００４１】
Ｄ−Ａ変換器３２Ａには、送信データとして、５．１チャンネルのデジタルの音声信号、及び映像信号が加えられており、Ｄ−Ａ変換器３２Ａは、入力するデジタル信号をそれぞれアナログ信号に変換し、ミキサ及びアップコンバータ回路３２Ｂに出力する。
【００４２】
ミキサ及びアップコンバータ回路３２Ｂの他の入力には、周波数シンセサイザ部３８からミリ波帯の複数のミリ波搬送波が加えられるようになっている。
【００４３】
周波数シンセサイザ部３８は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）３８Ａ、分周器３８Ｂ、及びタイミング調整回路３８Ｃを有し、５．１チャンネルのデジタルの音声信号及び映像信号のチャンネル数分の帯域の異なる複数チャンネル分のミリ波搬送波を生成し、これをＡＶ信号送信部３２、及びＡＶ信号受信部３６に加える。ここで、ミリ波とは、周波数が３０〜３００ＧＨｚ（波長１０〜１ｍｍ）の電波である。
【００４４】
前記ミキサ及びアップコンバータ回路３２Ｂは、５．１チャンネルのデジタルの音声信号及び映像信号を、周波数シンセサイザ部３８から加えられる各ＡＶ信号に対応した複数チャンネル分のミリ波搬送波によってミリ波変調信号に周波数変換する。このようにして周波数変換されたミリ波帯のＡＶ信号は、送信用アンプ３２Ｃによって増幅されてアンテナ部３４に出力され、このアンテナ部３４からミリ波帯のＡＶ信号として送信される。
【００４５】
また、ＡＶ信号受信部３６は、受信用アンプ３６Ａ、ミキサ及びダウンコンバータ回路３６Ｂ、及びＡ−Ｄ変換器３６Ｃから構成されている。
【００４６】
アンテナ部３４によって受信されたミリ波帯のＡＶ信号は、受信用アンプ３６Ａによって増幅された後、ミキサ及びダウンコンバータ回路３６Ｂに加えられる。ミキサ及びダウンコンバータ回路３６Ｂの他の入力には、周波数シンセサイザ部３８から複数チャンネル分のミリ波搬送波が加えられており、ミキサ及びダウンコンバータ回路３６Ｂは、入力するミリ波帯のＡＶ信号をミリ波搬送波によって復調する。この復調されたＡＶ信号は、Ａ−Ｄ変換器３６Ｃによってデジタル信号に変換され、記録再生部２８に出力される。
【００４７】
次に、ミリ波レーダ装置４０について説明する。
【００４８】
ミリ波レーダ装置４０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式のミリ波レーダ装置であり、主として信号処理部４１、送受信部４２、指向特性制御部４３、アンテナ駆動部４４、空間情報処理部４５、及びアンテナ部３４から構成されている。
【００４９】
このミリ波レーダ装置４０は、上述したミリ波帯のＡＶ信号を送受信するミリ波通信手段とアンテナ部３４を共用している。また、送受信部４２もミリ波通信手段のＡＶ信号送信部３２、ＡＶ信号受信部３６、及び周波数シンセサイザ部３８の一部と共用可能である。
【００５０】
信号処理部４１は、ミリ波を使用して視聴空間を走査し、視聴空間の空間情報を取得するモード（空間情報取得モード）時に、送受信部４２から三角波で周波数変調したミリ波信号をアンテナ部３４に出力させる。このミリ波信号を入力したアンテナ部３４は、ミリ波を視聴空間に放射する。この放射されたミリ波は視聴空間に存在する物体で反射し、その一部がアンテナ部３４で受信され、送受信部４２に出力される。
【００５１】
送受信部４２は、アンテナ部３４で受信されたミリ波（反射波）を周波数変調し、放射波とミキシングし、放射波と反射波との時間差（反射物体までの往復距離分の時間遅れ）に対応するビート波（放射波と反射波の周波数差）として信号処理部４１に出力する。
【００５２】
信号処理部４１は、送受信部４２から入力するビート波の周波数に基づいて反射物体までの距離を算出する。尚、ビート波の周波数は、周波数変調した三角波の遅延時間（反射物体までの往復距離）に比例するため、ビート波の周波数から反射物体までの距離を求めることができる。
【００５３】
また、信号処理部４１は、空間情報取得モード時に指向特性制御部４３にアンテナ部３４から送信されるミリ波の指向性を高くするための指令を出力するとともに、指向性の高いミリ波によって視聴空間を走査（スキャン）させるためのスキャン指令を出力する。
【００５４】
指向特性制御部４３は、上記信号処理部４１からの指令に基づいてアンテナ駆動部４４を介してアンテナ部３４を駆動制御し、空間情報取得モード時に指向性の高いミリ波によって視聴空間を少なくとも１回スキャンさせる。尚、アンテナ部３４は、アンテナを機械的に回転させる機械スキャン方式、又は複数のアンテナ素子の切り替えによる電子スキャン方式のいずれでもよい。
【００５５】
信号処理部４１は、前述したように送受信部４２から入力するビート波の周波数に基づいて反射物体までの距離を算出するとともに、方位（スキャン方向）を取得し、これを空間情報処理部４５に出力する。
【００５６】
空間情報処理部４５は、空間情報記憶部４５Ａを有し、反射物体までの距離及び方位に基づいて視聴空間の空間情報（ミリ波レーダ装置４０を基準にした視聴空間における反射物体の位置情報）を作成し、この作成した空間情報を空間情報記憶部４５Ａに記憶させる。
【００５７】
また、空間情報処理部４５は、空間情報記憶部４５Ａに記憶させた空間情報をモニタできるように制御部５０の表示制御部５２に出力する機能と、空間情報記憶部４５Ａに記憶された初期状態における空間情報（又は前回の空間情報取得モード時に記憶された空間情報）と、その後、取得した空間情報との差分情報に基づいて視聴空間に入った視聴者の位置、移動した視聴者の位置、又は増加減少した視聴者の位置を検出する視聴者検出機能と、手動操作によって指示されたＡＶ機器の位置と種類（この実施の形態では、各スピーカ装置の位置との種類）、及び視聴者の位置を制御部５０のサラウンド制御部５４に出力し、又は自動でＡＶ機器の位置と種類、及び視聴者の位置を検出し、これらの情報をサラウンド制御部５４に出力する機能とを有している。尚、空間情報処理部４５の上記各機能の詳細については後述する。
【００５８】
表示制御部５２は、空間情報処理部４５から入力した空間情報に基づいて、例えば、映像表示装置１２に空間情報に対応する映像信号を出力する。尚、この映像信号は、ミリ波のＡＶ信号を送信するＡＶ信号送信部３２、及びアンテナ部３４を介して送信することができる。
【００５９】
図３は空間情報取得モード時に映像表示装置１２に表示される空間情報の一例を示す図である。
【００６０】
図３は、壁等によって区画された空間が部屋２６の視聴空間と、この視聴空間内に４つのスピーカ装置に対応する反射物体Ａ１〜Ａ４と、視聴者に対応する反射物体Ａ５とが存在していることを示されている。また、Ｏは、デジタルレコーダ１０（ミリ波レーダ装置４０）の位置を示しているが、この位置は空間情報として表示しなくてもよい。
【００６１】
ミリ波レーダ装置４０は、空間情報を取得することができるが、その空間情報から反射物体の種類まで特定することができない。
【００６２】
そこで、視聴者は、映像表示装置１２に表示されている空間情報を見ながら、図示しない赤外線リモコン装置を操作し、視聴者の位置にポインタを合わせるとともに、そのポインタで示された位置の反射物体Ａ５が視聴者であることを指示する。これにより、空間情報処理部４５は、視聴空間（空間情報）内における視聴者の位置を認識することができる。
【００６３】
同様に、反射物体Ａ１の位置にポインタを合わせるとともに、そのポインタで示された位置の反射物体Ａ１がフロントレフトのスピーカ装置であること（ＡＶ機器の種類）を指示する。また、他の反射物体Ａ２〜Ａ４も同様にそれぞれフロントライト、リアレフト、及びリアライトのスピーカ装置であることを指示する。尚、この実施の形態では、リモコン操作と映像表示装置１２のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）によって反射物体の位置、種類を指示するようにしたが、これに限らず、ＧＵＩがタッチパネルや他のポインティングデバイスを備えている場合には、これらによって位置指定等を行うようにしてもよい。
【００６４】
サラウンド制御部５４は、空間情報処理部４５から視聴空間における各スピーカ装置の位置、種類、及び視聴者の位置の情報を取得すると、その視聴者の位置において、最適なサラウンド効果等が得られるように音声信号の再生の最適化を行う。
【００６５】
即ち、サラウンド制御部５４は、５．１チャンネルの各スピーカ装置に対応する多チャンネルの音声信号のＡＶ信号送信部３２からの出力タイミングを調整し、また、各スピーカ装置の音量（音量比）を調整する音量調整信号をＡＶ信号送信部３２及びアンテナ部３４を介して送信させる。
【００６６】
また、各スピーカ装置が音声信号の受信後、再生までの時間を調整する再生タイミング調整手段（例えば、遅延回路等）を有している場合には、各スピーカ装置の再生タイミングを調整するタイミング調整信号をＡＶ信号送信部３２（又は送受信部４２）及びアンテナ部３４を介して送信させ、再生タイミングを調整するようにしてもよい。
［スピーカ装置］
図４は本発明に係るＡＶシステムに適用されるスピーカ装置の実施の形態を示すブロック図である。
【００６７】
図４に示すスピーカ装置（フロントレフト）１４は、ミリ波通信装置６０とデジタルスピーカ６２とから構成されており、ミリ波通信装置６０は、アンテナ部６０Ａ、受信用アンプ６０Ｂ、帯域フィルタ６０Ｃ、ダウンコンバータ回路６０Ｄ、Ａ−Ｄ変換器６０Ｅ、制御部６０Ｆ、Ｄ−Ａ変換器６０Ｇ、アップコンバータ回路６０Ｈ、及び送信用アンプ６０Ｉから構成されている。
【００６８】
アンテナ部６０Ａは、ミリ波帯のＡＶ信号、制御信号等を送受信するもので、ここで受信された多チャンネルのＡＶ信号等は、受信用アンプ６０Ｂによって増幅された後、帯域フィルタ６０Ｃに加えられえる。
【００６９】
帯域フィルタ６０Ｃは、所望の信号成分（多チャンネルのＡＶ信号のうちの自身に割り当れられた帯域の信号）のみを通過させ、ダウンコンバータ回路６０Ｄに出力する。ダウンコンバータ回路６０Ｄは、入力するミリ波帯のＡＶ信号等を復調し、Ａ−Ｄ変換器６０Ｅに出力する。
【００７０】
デジタルスピーカ６２は、Ａ−Ｄ変換器６０Ｅから入力するＡＶ信号に基づいて音声を発生する。
【００７１】
制御部６０Ｆは、デジタルレコーダ１０から音量を制御する制御信号が送信されている場合には、その制御信号をＡ−Ｄ変換器６０Ｅを介して取り込み、デジタルスピーカ６２の音量を制御するための音量制御信号をデジタルスピーカ６２に出力する。また、制御部６０Ｆは、スピーカ装置１４がＡＶ信号の入力後、発音までの時間を調整する再生タイミング調整手段を有し、デジタルレコーダ１０からスピーカ装置１４の再生タイミングを調整するタイミング制御信号が送信されている場合には、そのタイミング制御信号をＡ−Ｄ変換器６０を介して取り込み、デジタルスピーカ６２の再生タイミング（遅延時間）を制御するための制御信号をデジタルスピーカ６２に出力する。
【００７２】
更に、制御部６０Ｆは、デジタルレコーダ１０等に必要な送信情報を送信する場合には、その情報をＤ−Ａ変換器６０Ｇに出力する。
【００７３】
Ｄ−Ａ変換器６０Ｇは、入力する送信情報をアナログ信号に変換し、これをアップコンバータ回路６０Ｈに出力する。アップコンバータ回路６０Ｈは、Ｄ−Ａ変換器６０Ｇから入力する送信情報を、所定のミリ波搬送波（例えば、スピーカ装置１４に割り当てられた帯域のミリ波搬送波）によってミリ波変調信号に周波数変換する。このようにして周波数変換されたミリ波帯の送信情報は、送信用アンプ６０Ｉによって増幅されてアンテナ部６０Ａに出力され、このアンテナ部６０Ａからミリ波帯の送信情報として送信される。
【００７４】
尚、図１に示した５．１チャンネル・ホームシアターシステム１の他のスピーカ装置１６、１８、２０、２２も上記スピーカ装置１４と同様に構成されている。また、映像表示装置１２も、スピーカ装置１４に内蔵されているミリ波通信装置６０と同様なミリ波通信装置を備えている。
【００７５】
［サラウンド設定］
＜初期設定動作＞
図５は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の初期設定動作を示すフローチャートである。
【００７６】
デジタルレコーダ１０は、電源投入時又は初期設定動作の操作指令を受入すると、空間情報取得モードとなり、ミリ波レーダ装置４０から信号用ミリ波を、視聴空間（部屋）をスキャンするように放射し、反射物体からの反射波を受信する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。
【００７７】
この放射波と反射波との時間差に対応するビート波の周波数に基づいて反射物体までの距離を算出するとともに、信号用ミリ波の放射方位から部屋の中の空間情報を形成する（ステップＳ１４）。
【００７８】
続いて、図３に示したように前記形成した空間情報に基づいて部屋の中の反射物体（対象物）を映像表示装置１２に表示させる（ステップＳ１６）。
【００７９】
視聴者は、映像表示装置１２の画面を見ながら、リモコン操作によって画面内の対象物のうちの視聴者に対応する対象物にポインタを合わせ、そのポインタで示された位置の対象物が視聴者であることを指示する（ステップＳ１８）。
【００８０】
デジタルレコーダ１０側では、上記リモコン操作からの指示入力により、視聴空間（空間情報）内における視聴者の位置を認識することができ、これを視聴空間の空間初期値として設定する（ステップＳ２０）。
【００８１】
尚、５．１チャンネルの各スピーカ装置、デジタルレコーダ等を視聴空間に最初に配置した時、又は各スピーカ装置等のレイアウトを変更した時には、各スピーカ装置等の位置や種類を上記と同様にしてリモコン操作等に基づいて指示し、視聴空間（空間情報）内における各スピーカ装置の位置及び種類をデジタルレコーダ側に認識させる必要がある。
【００８２】
上記のようにして設定された視聴者、各スピーカ装置の位置に基づいて、その視聴者の位置において、最適なサラウンド効果が得られるように５．１チャンネルの各スピーカ装置に対応する多チャンネルの音声信号の出力タイミング、及び各スピーカ装置の音量（音量比）の設定の最適化を行う（ステップＳ２２）。
＜通常動作（マニュアル）＞
図６は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の通常動作（マニュアル）を示すフローチャートである。尚、図５に示した初期設定動作と共通する部分には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
このサラウンド設定の通常動作（マニュアル）は、図５に示した初期設定動作後、定期的又は視聴者からの指示に基づいて実行される。
【００８４】
ステップ１４において、ミリ波レーダ装置により新たに部屋の中の空間情報が形成されると、ステップＳ３０では、初期設定動作時に形成された空間情報（初期値）との差を求め、差の有無を判別する。差がない場合には、サラウンド設定の最適化は行わずに、初期設定動作時に設定したままにする。
【００８５】
一方、差がある場合には、初期設定動作時に形成された空間情報と、ステップＳ１４で形成した空間情報との差分情報（対象物）を映像表示装置１２に表示させる（ステップＳ３２）。
【００８６】
尚、初期設定動作時に形成された空間情報には存在するが、ステップＳ１４で形成した空間情報には存在しない対象物と、初期設定動作時に形成された空間情報には存在しないが、ステップＳ１４で形成した空間情報には存在する対象物とを、例えば、色分け等によって識別可能に表示することが好ましい。
【００８７】
視聴者は、映像表示装置１２に表示された差分情報を見ながら、リモコン操作等による選択が促され（ステップＳ３４）、差分情報が視聴者であると判断すると（ステップＳ３６）、リモコン操作等によってその旨を指示する。
【００８８】
これにより、デジタルレコーダ１０側では、視聴空間内における視聴者の移動位置等を認識することができ、新たに認識した視聴者の位置に基づいてサラウンド設定の最適化を行う（ステップＳ３８）。
【００８９】
尚、ステップＳ１４にて形成した空間情報は、次回のスキャン時に形成される空間情報に対する初期値となる。また、スピーカ装置を移動させた場合にも差分情報が形成されるため、視聴者は、映像表示装置１２に表示された差分情報を見ながら差分情報がスピーカ装置であると判断すると、リモコン操作等によってその旨を指示する。
＜通常動作（オート）＞
図７は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の通常動作（オート）を示すフローチャートである。尚、図６に示したサラウンド設定の通常動作（マニュアル）と共通する部分には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９０】
このサラウンド設定の通常動作（オート）は、図５に示した初期設定動作後、定期的又は視聴者からの指示に基づいて実行される。
【００９１】
ステップ３０において、ミリ波レーダ装置により新たに形成された空間情報と初期設定動作時に形成された空間情報（初期値）とに差があると判別されると、その差を示す差分情報に基づいて視聴者が増減したか否か（ステップＳ４０）、又は視聴者が移動したが否かを判別する（ステップＳ４２、図１参照）。尚、ミリ波レーダ装置は、差分情報が示す反射物体が、その反射物体の形状、大きさ等に基づいて視聴者（人間）か否かを判別できるものとする。
【００９２】
ステップＳ４０において、視聴者が増減したと判別されると、ステップＳ４４に遷移し、ここで、増減した視聴者の中心位置を算出する。尚、視聴者が減少して一人になった場合には、その一人の視聴者の位置を算出する。
【００９３】
一方、ステップＳ４０において、視聴者が増減したと判別されずにステップＳ４２に遷移し、ここで視聴者が移動したと判別されると、ステップＳ４６に遷移する。ステップＳ４６では、移動した視聴者の位置を再設定する。
【００９４】
ステップＳ４８では、ステップＳ４４で算出された複数視聴者の中心位置、又はステップＳ４６で再設定された視聴者の位置に基づいてサラウンド設定の最適化を行う。
［ミリ波の指向特性の制御］
図８は本発明に係るＡＶシステムにおけるミリ波の指向特性を制御する手順を示すフローチャートであり、図９は対象物の方向に応じて指向特性が制御されている様子を示す概念図である。
【００９５】
図８において、デジタルレコーダ１０は、ミリ波の指向特性を制御するモード時（空間情報取得モード時と同時でもよい）、ミリ波レーダ装置４０から信号用ミリ波を、視聴空間（部屋）をスキャンするように放射し、反射物体からの反射波を受信する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。この放射波と反射波との時間差に対応するビート波の周波数に基づいて反射物体までの距離を算出するとともに、信号用ミリ波の放射方位から部屋の中の空間情報を形成する（ステップＳ１４）。
【００９６】
デジタルレコーダ１０は、５．１チャンネルの各スピーカ装置（ワイヤレスＨＤ機器）をそれぞれ抽出できたか否かを判別する（ステップＳ５０）。ここで、無指向性をもって伝送されるミリ波は、到達距離が短いが、指向性をもって伝送されるミリ波は、到達距離が長くなる。ミリ波レーダ装置４０から放射される信号用ミリ波は、指向性が高いため、少なくとも各スピーカ装置には到達する。
【００９７】
各スピーカ装置は、例えば、ミリ波レーダ装置４０から放射される信号用ミリ波を受信した時に、スピーカ装置自身の種類を示す情報をミリ波信号として送信する。
【００９８】
デジタルレコーダ１０は、各スピーカ装置からスピーカ装置自身の種類を示すミリ波信号を受信できた場合には、ワイヤレスＨＤ機器を検出できたと判別する。尚、デジタルレコーダ１０は、ミリ波レーダ装置４０のスキャン方向と、スピーカ装置自身の種類を示すミリ波信号の受信タイミングとに基づいて、どの方位にどの種類のスピーカ装置が配置されているかを認識することができる。
【００９９】
ステップＳ５０において、所望のワイヤレスＨＤ機器を抽出できない場合には、デジタルレコーダ１０は、映像表示装置１２等に警告表示を行い、対象機器をデジタルレコーダ１０の近くに配置するように促す（ステップＳ５２）。
【０１００】
一方、所望のワイヤレスＨＤ機器が抽出できた場合には、ワイヤレスＨＤ機器の位置を確定し（ステップＳ５４）、デジタルレコーダ１０と位置確定したワイヤレスＨＤ機器（対象物）との距離が、例えばデジタルレコーダ１０からＡＶ信号を無指向性のミリ波信号で送信した場合に、そのミリ波信号が到達できる限界値以下か否かを判別する（ステップＳ５６）。
【０１０１】
ワイヤレスＨＤ機器（対象物）の距離が前記限界値を越えている場合には、ステップＳ５２に遷移し、警告表示を行わせる。
【０１０２】
ワイヤレスＨＤ機器（対象物）の距離が前記限界値以下の場合には、図９に示すように対象物（ＡＶ機器群、アクセスポイント兼リピータ）へのＡＶ信号の放射角を絞る（指向性を高くする）とともに、その絞ったＡＶ信号の放射方向を最適化する（ステップＳ５８、Ｓ６０）。これにより、ミリ波信号の対象物方向への伝送距離を伸ばすとともに、ミリ波信号が各対象物に確実に到達できるようにすることができる。
［変形例］
視聴者が部屋に居ない状態で視聴空間の空間情報を取得し、この空間情報を記憶しておき、この空間情報と、視聴者が部屋に入った後に取得した空間情報との差分情報を算出することにより、部屋（視聴空間）に入った視聴者の位置、移動した視聴者の位置、又は増加減少した視聴者の位置を自動的に検出することができる。
【０１０３】
この実施の形態では、デジタルレコーダ１０と、各ＡＶ機器（映像表示装置１２、スピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２、２４）とが、ミリ波帯を使用して無線通信するようにしたが、デジタルレコーダ１０から近い位置に配置されているＡＶ機器（例えば、図１に示す例では、映像表示装置１２、スピーカ装置（センタ）１６、スピーカ装置（ウーハ）２４）とは有線で接続するようにしてもよい。
【０１０４】
また、この実施の形態では、デジタルレコーダ１０内に、本発明に係るミリ波伝送装置３０が組み込まれているが、このミリ波伝送装置３０と、ＡＶ信号のソースとは別体でもよい。
【０１０５】
更に、この実施の形態のミリ波レーダ装置は、電源投入時や初期設定動作の操作指令の受入時等に視聴空間の空間情報を取得するようにしているが、これに限らず、ミリ波通信手段からのＡＶ信号の送信中に割り込んで視聴空間の空間情報を取得するようにしてもよく、この場合、一定の時間間隔で定期的に又は連続的に行うようにしてもよい。更にまた、ＡＶ信号の送信中に割り込んで視聴空間の空間情報を取得する場合には、ミリ波レーダ装置は、視聴空間の走査範囲を複数に分割し、各走査範囲ごとに時間をずらして走査するようにし、これにより、視聴空間の空間情報を常時取得可能にするとともに、ＡＶ信号のミリ波送信に支障がないようする。
【０１０６】
また、［ミリ波の指向特性の制御］で説明したように、ＡＶ機器から該ＡＶ機器の種類を示す情報をミリ波送信することにより、ミリ波レーダ装置は、視聴空間の走査時にＡＶ機器の位置及び種類を示す情報を取得することができる。即ち、視聴空間内のＡＶ機器の位置及び種類を自動的に取得することができる。従って、自動的に取得したＡＶ機器の位置及び種類に基づいてＡＶ信号の再生の最適化を図ることができる。
【０１０７】
更に、この実施の形態では、５．１チャンネル・ホームシアターシステム１に本発明に係るＡＶシステムを適用した場合について説明したが、本発明は他のサラウンドシステムにも適用できる。
【０１０８】
また、本発明に係るＡＶ信号は、多チャンネルの音声信号と映像信号、多チャンネルの音声信号のみ、及び多チャンネルの映像信号のみの場合を含むものとする。
【０１０９】
多チャンネルの映像信号としては、被写体を複数の視点位置（２視点以上）から撮影された立体映像表示装置用の多視点の映像信号が考えられる。
【０１１０】
即ち、視聴者の位置（距離、方向）を考慮して立体映像の立体感を最適化する技術が知られているが（例えば、特開２００５−１４２８１９号公報）、この視聴者の位置を検出する手段として、本発明に係るミリ波レーダ装置を適用し、立体映像用の多チャンネルの映像信号の最適化を図ることができる。また、視聴者の移動を追尾して立体映像用の多チャンネルの映像信号の最適化を図ることで、本物の臨場感とリアリティを得ることができる。
【０１１１】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されず、各実施の形態を適宜組み合わせてもよく、また、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】図１は本発明に係るＡＶシステムのシステム構成図である。
【図２】図２はデジタルレコーダの実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図３は空間情報取得モード時に映像表示装置に表示される空間情報の一例を示す図である。
【図４】図４は本発明に係るＡＶシステムに適用されるスピーカ装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】図５は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の初期設定動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の通常動作（マニュアル）を示すフローチャートである。
【図７】図７は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の通常動作（オート）を示すフローチャートである。
【図８】図８は本発明に係るＡＶシステムにおけるミリ波の指向特性を制御する手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は対象物の方向に応じて指向特性が制御されている様子を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…ＡＶシステム、１０…デジタルレコーダ、１２…映像表示装置、１４、１６、１８、２０、２２、２４…スピーカ装置、２６…部屋、２８…記録再生部、２９…リモコン受光部、３０…ミリ波伝送装置、３２…ＡＶ信号送信部、３４…アンテナ部、３６…ＡＶ信号受信部、４０…ミリ波レーダ装置、４１…信号処理部、４２…送受信部、４３…指向特性制御部、４４…アンテナ駆動部、４５…空間情報処理部、４５Ａ…空間情報記憶部、５０…制御部、５２…表示制御部、５４…サラウンド制御部、６０…ミリ波通信装置、６２…デジタルスピーカ
【技術分野】
【０００１】
本発明はＡＶシステム及びミリ波伝送装置に係り、特に所定の視聴空間に配置されたＡＶ（Audio Video）機器にミリ波帯を使用してＡＶ信号を送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、視聴室に複数のチャンネル（例えば、５．１チャンネル）に対応した複数のスピーカを配置し、サラウンド効果のある音響システムを構築する場合には、各スピーカを適切な位置に配置するとともに、どのスピーカにどの音声信号を供給すべきかを考慮しながら音声再生装置の出力端子と各スピーカの入力端子とを接続する接続作業を行っており、作業が煩雑であるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、複数のスピーカの１つ１つに順次テスト信号を供給し、マイクロホンによって受音し、受音結果によって信号入力とスピーカの接続を自動的に最適化するとともに、スピーカの有効な設定を通知することを可能にし、簡単な操作で最適な再生環境を構築するチャンネル配置装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、ミリ波帯の音声信号を複数のスピーカに送信し、サラウンド音声を楽しむことができるオーディオビデオ無線伝送装置が提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００１−２５０８５号公報
【特許文献２】特開２００５−６５１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のチャンネル配置装置は、各スピーカの位置を特定するための専用マイクロホンを必要とするとともに、各スピーカと再生装置との間を有線で接続しているため、配線が邪魔になり、一旦配線すると、スピーカ等の位置を自由に移動させることができないという問題がある。また、各スピーカの正規のレイアウトが決められており、最適なサラウンド効果が得られる視聴位置も決められており、自由度がないという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載のオーディオビデオ無線伝送装置は、ミリ波帯の音声信号を無線で送信するため、配線が不要であるという利点があるが、視聴者の位置に対してサラウンド効果等を最適化する機能がない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ＡＶ機器にミリ波帯を使用してＡＶ信号を送信する際に、視聴空間に合わせてサラウンド効果等を最適化することができるＡＶシステム及びミリ波伝送装置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】
【０００８】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、所定の視聴空間に配置されたミリ波伝送装置と、前記ミリ波伝送伝装置とミリ波帯を使用してミリ波通信を行う前記視聴空間に配置されたＡＶ機器とからなるＡＶシステムにおいて、前記ミリ波伝送装置は、前記所定の視聴空間を走査し、該視聴空間の空間情報を取得するミリ波レーダ装置と、前記ＡＶ機器とミリ波通信を行うミリ波通信手段と、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報に基づいて前記ミリ波通信手段から前記ＡＶ機器にミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行う制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
このＡＶシステムは、前記ミリ波伝送装置からＡＶ機器にミリ波帯のＡＶ信号を無線送信するため、配線が不要であり、特にミリ波を使用したミリ波レーダ装置によって視聴空間の空間情報を取得し、その取得した空間情報に基づいてミリ波通信手段からＡＶ機器にミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行うようにしたため、視聴空間に合わせてサラウンド効果等の最適化を図ることができる。
【００１０】
請求項２に示すように請求項１に記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置は、前記ミリ波通信手段とアンテナ部を共用し、前記所定の視聴空間の空間情報の取得時に前記アンテナ部を制御して前記所定の視聴空間を走査することを特徴としている。
【００１１】
即ち、前記ミリ波レーダ装置として、ＡＶ信号をミリ波送信するミリ波通信手段の一部（アンテナ部やミリ波を生成する回路部等）を利用することで、コストの低減を図ることができる。
【００１２】
請求項３に示すように請求項２に記載のＡＶシステムにおいて、前記所定の視聴空間の空間情報を取得するための空間情報取得モードを有し、前記ミリ波レーダ装置は、前記空間情報取得モード時に前記所定の視聴空間を走査することを特徴としている。前記空間情報取得モードは、専用のモード切替え手段を操作することによって選択できるようにしてもよいし、システム起動時から空間情報取得までの間、自動的に選択されるようにしてもよい。
【００１３】
請求項４に示すように請求項２に記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置は、前記ミリ波通信手段からの前記ＡＶ信号の送信中に割り込んで前記所定の視聴空間を走査することを特徴としている。
【００１４】
請求項５に示すように請求項４に記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置は、前記所定の視聴空間の走査範囲を複数に分割し、各走査範囲ごとに時間をずらして走査することを特徴としている。これにより、所定の視聴空間の空間情報を常時取得することができるとともに、ＡＶ信号のミリ波送信に支障がないようにしている。
【００１５】
請求項６に示すように請求項１から５のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ＡＶ機器は、複数のスピーカ装置、又は複数のスピーカ装置と映像表示装置であり、前記ミリ波通信手段は、多チャンネルの音声信号、又は多チャンネルの音声信号と映像信号を送信することを特徴としている。前記多チャンネルの音声信号、又は多チャンネルの音声信号と映像信号は、ミリ波の複数の周波数帯で同時に送信される。
【００１６】
請求項７に示すように請求項６に記載のＡＶシステムにおいて、前記制御手段は、前記多チャンネルの音声信号の出力タイミング又は前記スピーカ装置での再生タイミング、及び音量を調整することにより前記ミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００１７】
請求項８に示すように請求項１から５のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ＡＶ機器は、立体映像表示装置であり、前記ミリ波通信手段は、立体映像信号を送信することを特徴としている。
【００１８】
請求項９に示すように請求項１から８のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された空間情報を利用して視聴者の位置を指示する視聴者指示手段と、を更に備え、前記制御手段は、前記視聴者指示手段によって指示された視聴者の位置に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００１９】
即ち、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報には、ＡＶ機器（対象物）の位置情報の他に、視聴空間に設置されている家具等の非対象物、及び視聴者（非対象物）の位置情報が含まれているが、この空間情報からは自動的に視聴者を判断することができない。そこで、前記空間情報を表示手段に表示させ、その表示画面上に表示されている視聴者をポインタやタッチパネル等の視聴者指示手段で指定することで、ミリ波伝送装置側が視聴者の位置を認識できるようにしている。また、前記制御手段は、前記指定された視聴者の位置において、最適なサラウンド効果等が得られるようにＡＶ信号の再生の最適化を行うようにしている。
【００２０】
請求項１０に示すように請求項１から８のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された空間情報と前記記憶手段に空間情報が記憶された後に前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報との差分情報を取得し、この差分情報に基づいて所定の視聴空間に入った視聴者の位置、移動した視聴者の位置、又は増加減少した視聴者の位置を検出する視聴者検出手段と、を更に備え、前記制御手段は、前記視聴者検出手段によって検出された視聴者の位置に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００２１】
例えば、所定の視聴空間に視聴者が存在しない状態で、その視聴空間の空間情報を取得して記憶手段に記憶しておき、その後、前記視聴空間に視聴者が入った状態で空間情報を取得し、前記記憶した空間情報との差分情報を取得すると、視聴者の位置を認識することができる。また、前記視聴空間に視聴者が存在している状態の空間情報を記憶手段に記憶させておき、その後、取得される空間情報との差分情報を取得すると、視聴者の移動、又は視聴者の増加減少した位置を認識することができる。尚、視聴者が複数存在する場合には、複数の視聴者から等距離の位置において、最適なサラウンド効果等が得られるようにＡＶ信号の再生の最適化を行う。
【００２２】
請求項１１に示すように請求項１から１０のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された空間情報を利用して前記ＡＶ機器の位置及び種類を指示する機器指示手段と、を更に備え、前記制御手段は、前記機器指定手段によって指定されたＡＶ機器の位置及び種類に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００２３】
即ち、前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報には、ＡＶ機器（対象物）の位置情報の他に、視聴空間に設置されている家具等の非対象物の位置情報が含まれているが、この空間情報からは自動的に対象物を判断するができない。そこで、前記空間情報を表示手段に表示させ、その表示画面上に表示されているＡＶ機器をポインタやタッチパネル等の視聴者指示手段で指定することで、ミリ波伝送装置側がＡＶ機器の位置を認識できるようにしている。また、上記ＡＶ機器の位置指定時に、その指定したＡＶ機器の種類（例えば、スピーカ装置か映像表示装置の種別、又は複数のスピーカ装置のそれぞれの種類）が何であるかを同時に指定するようにしている。
【００２４】
請求項１２に示すように請求項１から１０のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ＡＶ機器は、該ＡＶ機器の種類を示す情報を送信するミリ波通信手段を有し、前記ミリ波レーダ装置は、前記所定の視聴空間の走査時に前記ＡＶ機器の位置及び種類を示す情報を取得し、前記制御手段は、前記取得したＡＶ機器の位置及び種類に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴としている。
【００２５】
即ち、前記ＡＶ機器からは自身の種類を示す情報がミリ波信号として送信され、ミリ波レーダ装置は、所定の視聴空間の走査時に前記ＡＶ機器から受信したミリ波信号に基づいてそのＡＶ機器の位置及び種類を自動的に取得するようにしている。
【００２６】
請求項１３に示すように請求項１から１２のいずれかに記載のＡＶシステムにおいて、前記ミリ波通信手段から前記ＡＶ機器の方向に送信されるミリ波の指向性が高くなるように、前記ミリ波通信手段のアンテナ部の指向特性を制御する指向特性制御手段を更に備えたことを特徴としている。
【００２７】
即ち、ミリ波は指向性が高い程、到達距離が長くなる。そこで、前記ミリ波伝送装置から遠い位置にあるＡＶ機器に対しては、そのＡＶ機器の方向に送信されるミリ波の指向性が高くなるように制御するようにしている。
【００２８】
請求項１４に係る発明は、請求項１から１３のいずれかに記載のＡＶシステムに適用されたミリ波伝送装置である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ＡＶ機器にミリ波帯を使用してＡＶ信号を送信する際に、ミリ波レーダ装置により視聴空間の空間情報を取得するようにしたため、その取得した視聴空間に合わせてサラウンド効果等の最適化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面に従って本発明に係るＡＶシステム及びミリ波伝送装置の好ましい実施の形態について説明する。
［ＡＶシステムの全体構成］
図１は本発明に係るＡＶシステムのシステム構成図であり、５．１チャンネル・ホームシアターシステムの場合に関して示している。
【００３１】
この５．１チャンネル・ホームシアターシステム１は、デジタルレコーダ１０と、映像表示装置１２と、フロント３チャンネル（レフト、センタ、ライト）のスピーカ装置１４、１６、１８と、リア２チャンネル（リアレフト、リアライト）のスピーカ装置２０、２２と、ウーハのスピーカ装置２４とから構成されている。
【００３２】
上記５つのスピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２の５チャンネルと、ウーハのスピーカ装置２４の０．１チャンネルとにより、５．１チャンネルのサラウンドスピーカシステムが構成されている。尚、ウーハは、重低域の狭い帯域のみを受け持つため、０．１チャンネルと表記される。
【００３３】
また、上記デジタルレコーダ１０、映像表示装置１２、及びスピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２、２４は、視聴空間である部屋２６の適所にそれぞれ配置される。
【００３４】
デジタルレコーダ１０は、例えば、ＨＤ（高品位）ＤＶＤ内蔵デジタルレコーダである。このデジタルレコーダ１０と、各ＡＶ機器（映像表示装置１２、スピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２、２４）とは、ミリ波帯を使用して無線通信し、デジタルレコーダ１０はミリ波帯のＡＶ（Audio Video）信号を送信する。更に、デジタルレコーダ１０、映像表示装置１２、及びスピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２、２４は、上記ミリ波帯を使用する通信のアクセスポイント兼リピータとして機能する。
【００３５】
また、デジタルレコーダ１０は、後述するように視聴空間の空間情報を取得するためのミリ波レーダ装置を有するミリ波伝送装置を備えている。
［デジタルレコーダ］
図２は上記デジタルレコーダ１０の実施の形態を示すブロック図である。
【００３６】
このデジタルレコーダ１０は、ＨＤ ＤＶＤの記録再生部２８、リモコン受光部２９、及び本発明に係るミリ波伝送装置３０から構成されている。
【００３７】
記録再生部２８は、ＨＤ ＤＶＤドライブ、ハードディスク装置等を有し、ＨＤメディア又はハードディスク装置からのＡＶ信号の再生や、ＨＤメディア又はハードディスク装置へのＡＶ信号の記録を行う。
【００３８】
リモコン受光部２９は、図示しない赤外線リモコン装置からデジタルレコーダ１０をリモコン操作するための赤外線リモコン信号を受光し、デジタルレコーダ１０の記録再生部２８、及びミリ波伝送装置３０の各部に操作信号を出力する。
【００３９】
ミリ波伝送装置３０は、前記記録再生部２８から再生される送信データをミリ波帯のＡＶ信号として送信し、又はミリ波帯のＡＶ信号を受信し記録再生部２８に出力するミリ波通信手段と、ミリ波レーダ装置４０と、表示制御部５２、サラウンド制御部５４を含み、ミリ波通信手段及びミリ波レーダ装置４０を統括制御する制御部５０とから構成されており、ミリ波通信手段は、ＡＶ信号送信部３２と、アンテナ部３４と、ＡＶ信号受信部３６と、周波数シンセサイザ部３８とから構成されている。
【００４０】
ＡＶ信号送信部３２は、Ｄ−Ａ変換器３２Ａ、ミキサ及びアップコンバータ回路３２Ｂ、及び送信用アンプ３２Ｃから構成されている。
【００４１】
Ｄ−Ａ変換器３２Ａには、送信データとして、５．１チャンネルのデジタルの音声信号、及び映像信号が加えられており、Ｄ−Ａ変換器３２Ａは、入力するデジタル信号をそれぞれアナログ信号に変換し、ミキサ及びアップコンバータ回路３２Ｂに出力する。
【００４２】
ミキサ及びアップコンバータ回路３２Ｂの他の入力には、周波数シンセサイザ部３８からミリ波帯の複数のミリ波搬送波が加えられるようになっている。
【００４３】
周波数シンセサイザ部３８は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）３８Ａ、分周器３８Ｂ、及びタイミング調整回路３８Ｃを有し、５．１チャンネルのデジタルの音声信号及び映像信号のチャンネル数分の帯域の異なる複数チャンネル分のミリ波搬送波を生成し、これをＡＶ信号送信部３２、及びＡＶ信号受信部３６に加える。ここで、ミリ波とは、周波数が３０〜３００ＧＨｚ（波長１０〜１ｍｍ）の電波である。
【００４４】
前記ミキサ及びアップコンバータ回路３２Ｂは、５．１チャンネルのデジタルの音声信号及び映像信号を、周波数シンセサイザ部３８から加えられる各ＡＶ信号に対応した複数チャンネル分のミリ波搬送波によってミリ波変調信号に周波数変換する。このようにして周波数変換されたミリ波帯のＡＶ信号は、送信用アンプ３２Ｃによって増幅されてアンテナ部３４に出力され、このアンテナ部３４からミリ波帯のＡＶ信号として送信される。
【００４５】
また、ＡＶ信号受信部３６は、受信用アンプ３６Ａ、ミキサ及びダウンコンバータ回路３６Ｂ、及びＡ−Ｄ変換器３６Ｃから構成されている。
【００４６】
アンテナ部３４によって受信されたミリ波帯のＡＶ信号は、受信用アンプ３６Ａによって増幅された後、ミキサ及びダウンコンバータ回路３６Ｂに加えられる。ミキサ及びダウンコンバータ回路３６Ｂの他の入力には、周波数シンセサイザ部３８から複数チャンネル分のミリ波搬送波が加えられており、ミキサ及びダウンコンバータ回路３６Ｂは、入力するミリ波帯のＡＶ信号をミリ波搬送波によって復調する。この復調されたＡＶ信号は、Ａ−Ｄ変換器３６Ｃによってデジタル信号に変換され、記録再生部２８に出力される。
【００４７】
次に、ミリ波レーダ装置４０について説明する。
【００４８】
ミリ波レーダ装置４０は、例えば、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式のミリ波レーダ装置であり、主として信号処理部４１、送受信部４２、指向特性制御部４３、アンテナ駆動部４４、空間情報処理部４５、及びアンテナ部３４から構成されている。
【００４９】
このミリ波レーダ装置４０は、上述したミリ波帯のＡＶ信号を送受信するミリ波通信手段とアンテナ部３４を共用している。また、送受信部４２もミリ波通信手段のＡＶ信号送信部３２、ＡＶ信号受信部３６、及び周波数シンセサイザ部３８の一部と共用可能である。
【００５０】
信号処理部４１は、ミリ波を使用して視聴空間を走査し、視聴空間の空間情報を取得するモード（空間情報取得モード）時に、送受信部４２から三角波で周波数変調したミリ波信号をアンテナ部３４に出力させる。このミリ波信号を入力したアンテナ部３４は、ミリ波を視聴空間に放射する。この放射されたミリ波は視聴空間に存在する物体で反射し、その一部がアンテナ部３４で受信され、送受信部４２に出力される。
【００５１】
送受信部４２は、アンテナ部３４で受信されたミリ波（反射波）を周波数変調し、放射波とミキシングし、放射波と反射波との時間差（反射物体までの往復距離分の時間遅れ）に対応するビート波（放射波と反射波の周波数差）として信号処理部４１に出力する。
【００５２】
信号処理部４１は、送受信部４２から入力するビート波の周波数に基づいて反射物体までの距離を算出する。尚、ビート波の周波数は、周波数変調した三角波の遅延時間（反射物体までの往復距離）に比例するため、ビート波の周波数から反射物体までの距離を求めることができる。
【００５３】
また、信号処理部４１は、空間情報取得モード時に指向特性制御部４３にアンテナ部３４から送信されるミリ波の指向性を高くするための指令を出力するとともに、指向性の高いミリ波によって視聴空間を走査（スキャン）させるためのスキャン指令を出力する。
【００５４】
指向特性制御部４３は、上記信号処理部４１からの指令に基づいてアンテナ駆動部４４を介してアンテナ部３４を駆動制御し、空間情報取得モード時に指向性の高いミリ波によって視聴空間を少なくとも１回スキャンさせる。尚、アンテナ部３４は、アンテナを機械的に回転させる機械スキャン方式、又は複数のアンテナ素子の切り替えによる電子スキャン方式のいずれでもよい。
【００５５】
信号処理部４１は、前述したように送受信部４２から入力するビート波の周波数に基づいて反射物体までの距離を算出するとともに、方位（スキャン方向）を取得し、これを空間情報処理部４５に出力する。
【００５６】
空間情報処理部４５は、空間情報記憶部４５Ａを有し、反射物体までの距離及び方位に基づいて視聴空間の空間情報（ミリ波レーダ装置４０を基準にした視聴空間における反射物体の位置情報）を作成し、この作成した空間情報を空間情報記憶部４５Ａに記憶させる。
【００５７】
また、空間情報処理部４５は、空間情報記憶部４５Ａに記憶させた空間情報をモニタできるように制御部５０の表示制御部５２に出力する機能と、空間情報記憶部４５Ａに記憶された初期状態における空間情報（又は前回の空間情報取得モード時に記憶された空間情報）と、その後、取得した空間情報との差分情報に基づいて視聴空間に入った視聴者の位置、移動した視聴者の位置、又は増加減少した視聴者の位置を検出する視聴者検出機能と、手動操作によって指示されたＡＶ機器の位置と種類（この実施の形態では、各スピーカ装置の位置との種類）、及び視聴者の位置を制御部５０のサラウンド制御部５４に出力し、又は自動でＡＶ機器の位置と種類、及び視聴者の位置を検出し、これらの情報をサラウンド制御部５４に出力する機能とを有している。尚、空間情報処理部４５の上記各機能の詳細については後述する。
【００５８】
表示制御部５２は、空間情報処理部４５から入力した空間情報に基づいて、例えば、映像表示装置１２に空間情報に対応する映像信号を出力する。尚、この映像信号は、ミリ波のＡＶ信号を送信するＡＶ信号送信部３２、及びアンテナ部３４を介して送信することができる。
【００５９】
図３は空間情報取得モード時に映像表示装置１２に表示される空間情報の一例を示す図である。
【００６０】
図３は、壁等によって区画された空間が部屋２６の視聴空間と、この視聴空間内に４つのスピーカ装置に対応する反射物体Ａ１〜Ａ４と、視聴者に対応する反射物体Ａ５とが存在していることを示されている。また、Ｏは、デジタルレコーダ１０（ミリ波レーダ装置４０）の位置を示しているが、この位置は空間情報として表示しなくてもよい。
【００６１】
ミリ波レーダ装置４０は、空間情報を取得することができるが、その空間情報から反射物体の種類まで特定することができない。
【００６２】
そこで、視聴者は、映像表示装置１２に表示されている空間情報を見ながら、図示しない赤外線リモコン装置を操作し、視聴者の位置にポインタを合わせるとともに、そのポインタで示された位置の反射物体Ａ５が視聴者であることを指示する。これにより、空間情報処理部４５は、視聴空間（空間情報）内における視聴者の位置を認識することができる。
【００６３】
同様に、反射物体Ａ１の位置にポインタを合わせるとともに、そのポインタで示された位置の反射物体Ａ１がフロントレフトのスピーカ装置であること（ＡＶ機器の種類）を指示する。また、他の反射物体Ａ２〜Ａ４も同様にそれぞれフロントライト、リアレフト、及びリアライトのスピーカ装置であることを指示する。尚、この実施の形態では、リモコン操作と映像表示装置１２のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）によって反射物体の位置、種類を指示するようにしたが、これに限らず、ＧＵＩがタッチパネルや他のポインティングデバイスを備えている場合には、これらによって位置指定等を行うようにしてもよい。
【００６４】
サラウンド制御部５４は、空間情報処理部４５から視聴空間における各スピーカ装置の位置、種類、及び視聴者の位置の情報を取得すると、その視聴者の位置において、最適なサラウンド効果等が得られるように音声信号の再生の最適化を行う。
【００６５】
即ち、サラウンド制御部５４は、５．１チャンネルの各スピーカ装置に対応する多チャンネルの音声信号のＡＶ信号送信部３２からの出力タイミングを調整し、また、各スピーカ装置の音量（音量比）を調整する音量調整信号をＡＶ信号送信部３２及びアンテナ部３４を介して送信させる。
【００６６】
また、各スピーカ装置が音声信号の受信後、再生までの時間を調整する再生タイミング調整手段（例えば、遅延回路等）を有している場合には、各スピーカ装置の再生タイミングを調整するタイミング調整信号をＡＶ信号送信部３２（又は送受信部４２）及びアンテナ部３４を介して送信させ、再生タイミングを調整するようにしてもよい。
［スピーカ装置］
図４は本発明に係るＡＶシステムに適用されるスピーカ装置の実施の形態を示すブロック図である。
【００６７】
図４に示すスピーカ装置（フロントレフト）１４は、ミリ波通信装置６０とデジタルスピーカ６２とから構成されており、ミリ波通信装置６０は、アンテナ部６０Ａ、受信用アンプ６０Ｂ、帯域フィルタ６０Ｃ、ダウンコンバータ回路６０Ｄ、Ａ−Ｄ変換器６０Ｅ、制御部６０Ｆ、Ｄ−Ａ変換器６０Ｇ、アップコンバータ回路６０Ｈ、及び送信用アンプ６０Ｉから構成されている。
【００６８】
アンテナ部６０Ａは、ミリ波帯のＡＶ信号、制御信号等を送受信するもので、ここで受信された多チャンネルのＡＶ信号等は、受信用アンプ６０Ｂによって増幅された後、帯域フィルタ６０Ｃに加えられえる。
【００６９】
帯域フィルタ６０Ｃは、所望の信号成分（多チャンネルのＡＶ信号のうちの自身に割り当れられた帯域の信号）のみを通過させ、ダウンコンバータ回路６０Ｄに出力する。ダウンコンバータ回路６０Ｄは、入力するミリ波帯のＡＶ信号等を復調し、Ａ−Ｄ変換器６０Ｅに出力する。
【００７０】
デジタルスピーカ６２は、Ａ−Ｄ変換器６０Ｅから入力するＡＶ信号に基づいて音声を発生する。
【００７１】
制御部６０Ｆは、デジタルレコーダ１０から音量を制御する制御信号が送信されている場合には、その制御信号をＡ−Ｄ変換器６０Ｅを介して取り込み、デジタルスピーカ６２の音量を制御するための音量制御信号をデジタルスピーカ６２に出力する。また、制御部６０Ｆは、スピーカ装置１４がＡＶ信号の入力後、発音までの時間を調整する再生タイミング調整手段を有し、デジタルレコーダ１０からスピーカ装置１４の再生タイミングを調整するタイミング制御信号が送信されている場合には、そのタイミング制御信号をＡ−Ｄ変換器６０を介して取り込み、デジタルスピーカ６２の再生タイミング（遅延時間）を制御するための制御信号をデジタルスピーカ６２に出力する。
【００７２】
更に、制御部６０Ｆは、デジタルレコーダ１０等に必要な送信情報を送信する場合には、その情報をＤ−Ａ変換器６０Ｇに出力する。
【００７３】
Ｄ−Ａ変換器６０Ｇは、入力する送信情報をアナログ信号に変換し、これをアップコンバータ回路６０Ｈに出力する。アップコンバータ回路６０Ｈは、Ｄ−Ａ変換器６０Ｇから入力する送信情報を、所定のミリ波搬送波（例えば、スピーカ装置１４に割り当てられた帯域のミリ波搬送波）によってミリ波変調信号に周波数変換する。このようにして周波数変換されたミリ波帯の送信情報は、送信用アンプ６０Ｉによって増幅されてアンテナ部６０Ａに出力され、このアンテナ部６０Ａからミリ波帯の送信情報として送信される。
【００７４】
尚、図１に示した５．１チャンネル・ホームシアターシステム１の他のスピーカ装置１６、１８、２０、２２も上記スピーカ装置１４と同様に構成されている。また、映像表示装置１２も、スピーカ装置１４に内蔵されているミリ波通信装置６０と同様なミリ波通信装置を備えている。
【００７５】
［サラウンド設定］
＜初期設定動作＞
図５は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の初期設定動作を示すフローチャートである。
【００７６】
デジタルレコーダ１０は、電源投入時又は初期設定動作の操作指令を受入すると、空間情報取得モードとなり、ミリ波レーダ装置４０から信号用ミリ波を、視聴空間（部屋）をスキャンするように放射し、反射物体からの反射波を受信する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。
【００７７】
この放射波と反射波との時間差に対応するビート波の周波数に基づいて反射物体までの距離を算出するとともに、信号用ミリ波の放射方位から部屋の中の空間情報を形成する（ステップＳ１４）。
【００７８】
続いて、図３に示したように前記形成した空間情報に基づいて部屋の中の反射物体（対象物）を映像表示装置１２に表示させる（ステップＳ１６）。
【００７９】
視聴者は、映像表示装置１２の画面を見ながら、リモコン操作によって画面内の対象物のうちの視聴者に対応する対象物にポインタを合わせ、そのポインタで示された位置の対象物が視聴者であることを指示する（ステップＳ１８）。
【００８０】
デジタルレコーダ１０側では、上記リモコン操作からの指示入力により、視聴空間（空間情報）内における視聴者の位置を認識することができ、これを視聴空間の空間初期値として設定する（ステップＳ２０）。
【００８１】
尚、５．１チャンネルの各スピーカ装置、デジタルレコーダ等を視聴空間に最初に配置した時、又は各スピーカ装置等のレイアウトを変更した時には、各スピーカ装置等の位置や種類を上記と同様にしてリモコン操作等に基づいて指示し、視聴空間（空間情報）内における各スピーカ装置の位置及び種類をデジタルレコーダ側に認識させる必要がある。
【００８２】
上記のようにして設定された視聴者、各スピーカ装置の位置に基づいて、その視聴者の位置において、最適なサラウンド効果が得られるように５．１チャンネルの各スピーカ装置に対応する多チャンネルの音声信号の出力タイミング、及び各スピーカ装置の音量（音量比）の設定の最適化を行う（ステップＳ２２）。
＜通常動作（マニュアル）＞
図６は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の通常動作（マニュアル）を示すフローチャートである。尚、図５に示した初期設定動作と共通する部分には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
このサラウンド設定の通常動作（マニュアル）は、図５に示した初期設定動作後、定期的又は視聴者からの指示に基づいて実行される。
【００８４】
ステップ１４において、ミリ波レーダ装置により新たに部屋の中の空間情報が形成されると、ステップＳ３０では、初期設定動作時に形成された空間情報（初期値）との差を求め、差の有無を判別する。差がない場合には、サラウンド設定の最適化は行わずに、初期設定動作時に設定したままにする。
【００８５】
一方、差がある場合には、初期設定動作時に形成された空間情報と、ステップＳ１４で形成した空間情報との差分情報（対象物）を映像表示装置１２に表示させる（ステップＳ３２）。
【００８６】
尚、初期設定動作時に形成された空間情報には存在するが、ステップＳ１４で形成した空間情報には存在しない対象物と、初期設定動作時に形成された空間情報には存在しないが、ステップＳ１４で形成した空間情報には存在する対象物とを、例えば、色分け等によって識別可能に表示することが好ましい。
【００８７】
視聴者は、映像表示装置１２に表示された差分情報を見ながら、リモコン操作等による選択が促され（ステップＳ３４）、差分情報が視聴者であると判断すると（ステップＳ３６）、リモコン操作等によってその旨を指示する。
【００８８】
これにより、デジタルレコーダ１０側では、視聴空間内における視聴者の移動位置等を認識することができ、新たに認識した視聴者の位置に基づいてサラウンド設定の最適化を行う（ステップＳ３８）。
【００８９】
尚、ステップＳ１４にて形成した空間情報は、次回のスキャン時に形成される空間情報に対する初期値となる。また、スピーカ装置を移動させた場合にも差分情報が形成されるため、視聴者は、映像表示装置１２に表示された差分情報を見ながら差分情報がスピーカ装置であると判断すると、リモコン操作等によってその旨を指示する。
＜通常動作（オート）＞
図７は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の通常動作（オート）を示すフローチャートである。尚、図６に示したサラウンド設定の通常動作（マニュアル）と共通する部分には、同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９０】
このサラウンド設定の通常動作（オート）は、図５に示した初期設定動作後、定期的又は視聴者からの指示に基づいて実行される。
【００９１】
ステップ３０において、ミリ波レーダ装置により新たに形成された空間情報と初期設定動作時に形成された空間情報（初期値）とに差があると判別されると、その差を示す差分情報に基づいて視聴者が増減したか否か（ステップＳ４０）、又は視聴者が移動したが否かを判別する（ステップＳ４２、図１参照）。尚、ミリ波レーダ装置は、差分情報が示す反射物体が、その反射物体の形状、大きさ等に基づいて視聴者（人間）か否かを判別できるものとする。
【００９２】
ステップＳ４０において、視聴者が増減したと判別されると、ステップＳ４４に遷移し、ここで、増減した視聴者の中心位置を算出する。尚、視聴者が減少して一人になった場合には、その一人の視聴者の位置を算出する。
【００９３】
一方、ステップＳ４０において、視聴者が増減したと判別されずにステップＳ４２に遷移し、ここで視聴者が移動したと判別されると、ステップＳ４６に遷移する。ステップＳ４６では、移動した視聴者の位置を再設定する。
【００９４】
ステップＳ４８では、ステップＳ４４で算出された複数視聴者の中心位置、又はステップＳ４６で再設定された視聴者の位置に基づいてサラウンド設定の最適化を行う。
［ミリ波の指向特性の制御］
図８は本発明に係るＡＶシステムにおけるミリ波の指向特性を制御する手順を示すフローチャートであり、図９は対象物の方向に応じて指向特性が制御されている様子を示す概念図である。
【００９５】
図８において、デジタルレコーダ１０は、ミリ波の指向特性を制御するモード時（空間情報取得モード時と同時でもよい）、ミリ波レーダ装置４０から信号用ミリ波を、視聴空間（部屋）をスキャンするように放射し、反射物体からの反射波を受信する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。この放射波と反射波との時間差に対応するビート波の周波数に基づいて反射物体までの距離を算出するとともに、信号用ミリ波の放射方位から部屋の中の空間情報を形成する（ステップＳ１４）。
【００９６】
デジタルレコーダ１０は、５．１チャンネルの各スピーカ装置（ワイヤレスＨＤ機器）をそれぞれ抽出できたか否かを判別する（ステップＳ５０）。ここで、無指向性をもって伝送されるミリ波は、到達距離が短いが、指向性をもって伝送されるミリ波は、到達距離が長くなる。ミリ波レーダ装置４０から放射される信号用ミリ波は、指向性が高いため、少なくとも各スピーカ装置には到達する。
【００９７】
各スピーカ装置は、例えば、ミリ波レーダ装置４０から放射される信号用ミリ波を受信した時に、スピーカ装置自身の種類を示す情報をミリ波信号として送信する。
【００９８】
デジタルレコーダ１０は、各スピーカ装置からスピーカ装置自身の種類を示すミリ波信号を受信できた場合には、ワイヤレスＨＤ機器を検出できたと判別する。尚、デジタルレコーダ１０は、ミリ波レーダ装置４０のスキャン方向と、スピーカ装置自身の種類を示すミリ波信号の受信タイミングとに基づいて、どの方位にどの種類のスピーカ装置が配置されているかを認識することができる。
【００９９】
ステップＳ５０において、所望のワイヤレスＨＤ機器を抽出できない場合には、デジタルレコーダ１０は、映像表示装置１２等に警告表示を行い、対象機器をデジタルレコーダ１０の近くに配置するように促す（ステップＳ５２）。
【０１００】
一方、所望のワイヤレスＨＤ機器が抽出できた場合には、ワイヤレスＨＤ機器の位置を確定し（ステップＳ５４）、デジタルレコーダ１０と位置確定したワイヤレスＨＤ機器（対象物）との距離が、例えばデジタルレコーダ１０からＡＶ信号を無指向性のミリ波信号で送信した場合に、そのミリ波信号が到達できる限界値以下か否かを判別する（ステップＳ５６）。
【０１０１】
ワイヤレスＨＤ機器（対象物）の距離が前記限界値を越えている場合には、ステップＳ５２に遷移し、警告表示を行わせる。
【０１０２】
ワイヤレスＨＤ機器（対象物）の距離が前記限界値以下の場合には、図９に示すように対象物（ＡＶ機器群、アクセスポイント兼リピータ）へのＡＶ信号の放射角を絞る（指向性を高くする）とともに、その絞ったＡＶ信号の放射方向を最適化する（ステップＳ５８、Ｓ６０）。これにより、ミリ波信号の対象物方向への伝送距離を伸ばすとともに、ミリ波信号が各対象物に確実に到達できるようにすることができる。
［変形例］
視聴者が部屋に居ない状態で視聴空間の空間情報を取得し、この空間情報を記憶しておき、この空間情報と、視聴者が部屋に入った後に取得した空間情報との差分情報を算出することにより、部屋（視聴空間）に入った視聴者の位置、移動した視聴者の位置、又は増加減少した視聴者の位置を自動的に検出することができる。
【０１０３】
この実施の形態では、デジタルレコーダ１０と、各ＡＶ機器（映像表示装置１２、スピーカ装置１４、１６、１８、２０、２２、２４）とが、ミリ波帯を使用して無線通信するようにしたが、デジタルレコーダ１０から近い位置に配置されているＡＶ機器（例えば、図１に示す例では、映像表示装置１２、スピーカ装置（センタ）１６、スピーカ装置（ウーハ）２４）とは有線で接続するようにしてもよい。
【０１０４】
また、この実施の形態では、デジタルレコーダ１０内に、本発明に係るミリ波伝送装置３０が組み込まれているが、このミリ波伝送装置３０と、ＡＶ信号のソースとは別体でもよい。
【０１０５】
更に、この実施の形態のミリ波レーダ装置は、電源投入時や初期設定動作の操作指令の受入時等に視聴空間の空間情報を取得するようにしているが、これに限らず、ミリ波通信手段からのＡＶ信号の送信中に割り込んで視聴空間の空間情報を取得するようにしてもよく、この場合、一定の時間間隔で定期的に又は連続的に行うようにしてもよい。更にまた、ＡＶ信号の送信中に割り込んで視聴空間の空間情報を取得する場合には、ミリ波レーダ装置は、視聴空間の走査範囲を複数に分割し、各走査範囲ごとに時間をずらして走査するようにし、これにより、視聴空間の空間情報を常時取得可能にするとともに、ＡＶ信号のミリ波送信に支障がないようする。
【０１０６】
また、［ミリ波の指向特性の制御］で説明したように、ＡＶ機器から該ＡＶ機器の種類を示す情報をミリ波送信することにより、ミリ波レーダ装置は、視聴空間の走査時にＡＶ機器の位置及び種類を示す情報を取得することができる。即ち、視聴空間内のＡＶ機器の位置及び種類を自動的に取得することができる。従って、自動的に取得したＡＶ機器の位置及び種類に基づいてＡＶ信号の再生の最適化を図ることができる。
【０１０７】
更に、この実施の形態では、５．１チャンネル・ホームシアターシステム１に本発明に係るＡＶシステムを適用した場合について説明したが、本発明は他のサラウンドシステムにも適用できる。
【０１０８】
また、本発明に係るＡＶ信号は、多チャンネルの音声信号と映像信号、多チャンネルの音声信号のみ、及び多チャンネルの映像信号のみの場合を含むものとする。
【０１０９】
多チャンネルの映像信号としては、被写体を複数の視点位置（２視点以上）から撮影された立体映像表示装置用の多視点の映像信号が考えられる。
【０１１０】
即ち、視聴者の位置（距離、方向）を考慮して立体映像の立体感を最適化する技術が知られているが（例えば、特開２００５−１４２８１９号公報）、この視聴者の位置を検出する手段として、本発明に係るミリ波レーダ装置を適用し、立体映像用の多チャンネルの映像信号の最適化を図ることができる。また、視聴者の移動を追尾して立体映像用の多チャンネルの映像信号の最適化を図ることで、本物の臨場感とリアリティを得ることができる。
【０１１１】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されず、各実施の形態を適宜組み合わせてもよく、また、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】図１は本発明に係るＡＶシステムのシステム構成図である。
【図２】図２はデジタルレコーダの実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図３は空間情報取得モード時に映像表示装置に表示される空間情報の一例を示す図である。
【図４】図４は本発明に係るＡＶシステムに適用されるスピーカ装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】図５は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の初期設定動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の通常動作（マニュアル）を示すフローチャートである。
【図７】図７は本発明に係るＡＶシステムにおけるサラウンド設定の通常動作（オート）を示すフローチャートである。
【図８】図８は本発明に係るＡＶシステムにおけるミリ波の指向特性を制御する手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は対象物の方向に応じて指向特性が制御されている様子を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１…ＡＶシステム、１０…デジタルレコーダ、１２…映像表示装置、１４、１６、１８、２０、２２、２４…スピーカ装置、２６…部屋、２８…記録再生部、２９…リモコン受光部、３０…ミリ波伝送装置、３２…ＡＶ信号送信部、３４…アンテナ部、３６…ＡＶ信号受信部、４０…ミリ波レーダ装置、４１…信号処理部、４２…送受信部、４３…指向特性制御部、４４…アンテナ駆動部、４５…空間情報処理部、４５Ａ…空間情報記憶部、５０…制御部、５２…表示制御部、５４…サラウンド制御部、６０…ミリ波通信装置、６２…デジタルスピーカ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の視聴空間に配置されたミリ波伝送装置と、前記ミリ波伝送伝装置とミリ波帯を使用してミリ波通信を行う前記視聴空間に配置されたＡＶ機器とからなるＡＶシステムにおいて、
前記ミリ波伝送装置は、
前記所定の視聴空間を走査し、該視聴空間の空間情報を取得するミリ波レーダ装置と、
前記ＡＶ機器とミリ波通信を行うミリ波通信手段と、
前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報に基づいて前記ミリ波通信手段から前記ＡＶ機器にミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とするＡＶシステム。
【請求項２】
前記ミリ波レーダ装置は、前記ミリ波通信手段とアンテナ部を共用し、前記所定の視聴空間の空間情報の取得時に前記アンテナ部を制御して前記所定の視聴空間を走査することを特徴とする請求項１に記載のＡＶシステム。
【請求項３】
前記所定の視聴空間の空間情報を取得するための空間情報取得モードを有し、前記ミリ波レーダ装置は、前記空間情報取得モード時に前記所定の視聴空間を走査することを特徴とする請求項２に記載のＡＶシステム。
【請求項４】
前記ミリ波レーダ装置は、前記ミリ波通信手段からの前記ＡＶ信号の送信中に割り込んで前記所定の視聴空間を走査することを特徴とする請求項２に記載のＡＶシステム。
【請求項５】
前記ミリ波レーダ装置は、前記所定の視聴空間の走査範囲を複数に分割し、各走査範囲ごとに時間をずらして走査することを特徴とする請求項４に記載のＡＶシステム。
【請求項６】
前記ＡＶ機器は、複数のスピーカ装置、又は複数のスピーカ装置と映像表示装置であり、前記ミリ波通信手段は、多チャンネルの音声信号、又は多チャンネルの音声信号と映像信号を送信することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記多チャンネルの音声信号の出力タイミング又は前記スピーカ装置での再生タイミング、及び音量を調整することにより前記ミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項６に記載のＡＶシステム。
【請求項８】
前記ＡＶ機器は、立体映像表示装置であり、前記ミリ波通信手段は、立体映像信号を送信することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項９】
前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された空間情報を利用して視聴者の位置を指示する視聴者指示手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記視聴者指示手段によって指示された視聴者の位置に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１０】
前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された空間情報と前記記憶手段に空間情報が記憶された後に前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報との差分情報を取得し、この差分情報に基づいて所定の視聴空間に入った視聴者の位置、移動した視聴者の位置、又は増加減少した視聴者の位置を検出する視聴者検出手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記視聴者検出手段によって検出された視聴者の位置に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１１】
前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された空間情報を利用して前記ＡＶ機器の位置及び種類を指示する機器指示手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記機器指定手段によって指定されたＡＶ機器の位置及び種類に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１２】
前記ＡＶ機器は、該ＡＶ機器の種類を示す情報を送信するミリ波通信手段を有し、
前記ミリ波レーダ装置は、前記所定の視聴空間の走査時に前記ＡＶ機器の位置及び種類を示す情報を取得し、
前記制御手段は、前記取得したＡＶ機器の位置及び種類に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１３】
前記ミリ波通信手段から前記ＡＶ機器の方向に送信されるミリ波の指向性が高くなるように、前記ミリ波通信手段のアンテナ部の指向特性を制御する指向特性制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載のＡＶシステムに適用されたミリ波伝送装置。
【請求項１】
所定の視聴空間に配置されたミリ波伝送装置と、前記ミリ波伝送伝装置とミリ波帯を使用してミリ波通信を行う前記視聴空間に配置されたＡＶ機器とからなるＡＶシステムにおいて、
前記ミリ波伝送装置は、
前記所定の視聴空間を走査し、該視聴空間の空間情報を取得するミリ波レーダ装置と、
前記ＡＶ機器とミリ波通信を行うミリ波通信手段と、
前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報に基づいて前記ミリ波通信手段から前記ＡＶ機器にミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とするＡＶシステム。
【請求項２】
前記ミリ波レーダ装置は、前記ミリ波通信手段とアンテナ部を共用し、前記所定の視聴空間の空間情報の取得時に前記アンテナ部を制御して前記所定の視聴空間を走査することを特徴とする請求項１に記載のＡＶシステム。
【請求項３】
前記所定の視聴空間の空間情報を取得するための空間情報取得モードを有し、前記ミリ波レーダ装置は、前記空間情報取得モード時に前記所定の視聴空間を走査することを特徴とする請求項２に記載のＡＶシステム。
【請求項４】
前記ミリ波レーダ装置は、前記ミリ波通信手段からの前記ＡＶ信号の送信中に割り込んで前記所定の視聴空間を走査することを特徴とする請求項２に記載のＡＶシステム。
【請求項５】
前記ミリ波レーダ装置は、前記所定の視聴空間の走査範囲を複数に分割し、各走査範囲ごとに時間をずらして走査することを特徴とする請求項４に記載のＡＶシステム。
【請求項６】
前記ＡＶ機器は、複数のスピーカ装置、又は複数のスピーカ装置と映像表示装置であり、前記ミリ波通信手段は、多チャンネルの音声信号、又は多チャンネルの音声信号と映像信号を送信することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記多チャンネルの音声信号の出力タイミング又は前記スピーカ装置での再生タイミング、及び音量を調整することにより前記ミリ波送信されるＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項６に記載のＡＶシステム。
【請求項８】
前記ＡＶ機器は、立体映像表示装置であり、前記ミリ波通信手段は、立体映像信号を送信することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項９】
前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された空間情報を利用して視聴者の位置を指示する視聴者指示手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記視聴者指示手段によって指示された視聴者の位置に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１０】
前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された空間情報と前記記憶手段に空間情報が記憶された後に前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報との差分情報を取得し、この差分情報に基づいて所定の視聴空間に入った視聴者の位置、移動した視聴者の位置、又は増加減少した視聴者の位置を検出する視聴者検出手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記視聴者検出手段によって検出された視聴者の位置に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１１】
前記ミリ波レーダ装置が取得した空間情報を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された空間情報を利用して前記ＡＶ機器の位置及び種類を指示する機器指示手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記機器指定手段によって指定されたＡＶ機器の位置及び種類に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１２】
前記ＡＶ機器は、該ＡＶ機器の種類を示す情報を送信するミリ波通信手段を有し、
前記ミリ波レーダ装置は、前記所定の視聴空間の走査時に前記ＡＶ機器の位置及び種類を示す情報を取得し、
前記制御手段は、前記取得したＡＶ機器の位置及び種類に基づいて前記ＡＶ信号の再生の最適化を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１３】
前記ミリ波通信手段から前記ＡＶ機器の方向に送信されるミリ波の指向性が高くなるように、前記ミリ波通信手段のアンテナ部の指向特性を制御する指向特性制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のＡＶシステム。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載のＡＶシステムに適用されたミリ波伝送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−８９０７６（Ｐ２００９−８９０７６Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５６７０８（Ｐ２００７−２５６７０８）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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