JP2009105593A - ヘッドマウントディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 前もってユーザに警告を発することで、意図しないシャットダウンを防止することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】 頭部動作検出部２００で検出される情報から、ヘッドマウントディスプレイ装置１００の動作を特定し、所定の時間にわたって第一の閾値以上の動作が無い場合には、ユーザに注意を喚起するメッセージを表示する。その後、さらに所定の時間にわたって第二の閾値以上の動作が無い場合には、ヘッドマウントディスプレイ装置１００をシャットダウンする処理を行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイ装置に関する。

ユーザ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、ユーザの頭部の動きを検知して、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、ユーザ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、ＨＭＤにおけるユーザの頭部動作の検出には、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。

これらのセンサを利用して、一定時間ユーザの頭部動作が検出されなかった場合に電源をシャットダウンすることで、電力消費を効果的に防止するような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）。

特開２００４−９６２２４号公報

特許文献１に記載の技術では、ユーザが一定時間動かずにいると、ヘッドマウントディスプレイ装置が意図せずにシャットダウンしてしまい、再度起動させなければならないという問題があった。

そこで本発明では、閾値以上の頭部動作が一定時間無く、ヘッドマウントディスプレイ装置がシャットダウンを実行する際、前もってユーザに警告を発することで、意図しないシャットダウンを防止することが可能な技術を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための請求項１に係る発明のヘッドマウントディスプレイ装置は、自装置の変位を検出し、前記変位から、自装置を装着する利用者の動作を検出する動作検出部と、前記動作検出部で検出された検出値に応じて、電源状態を変更する処理と、前記電源状態を変更することを、ユーザに通知するための警告処理と、を実行する制御部と、を備えることを特徴とする。

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が、閾値以上の頭部動作が一定時間無かった場合にシャットダウンを実行する際、前もってユーザに警告を発することで、意図しないシャットダウンを防止することが可能な技術を提供することができる。

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。

図１−２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の一例を示す。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。

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。

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、ユーザＵ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）をユーザＵの頭部の内側方向に押圧することで、ＨＭＤ１００をユーザＵ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。

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。

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、これらはユーザＵ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、ユーザＵ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。

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のユーザＵ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。

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。

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。

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。

アーム部１５０は、頭部装着帯１１０をユーザＵ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、ユーザＵ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。

表示部１６０は、アーム部１５０の先端に、ユーザＵ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、画像を現す画像信号を光信号に変換して画像を形成する電気−光変換器と、形成された画像を拡大する光学系と、表示デバイスとしてのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１６１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。

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。

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、ユーザＵ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。

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。

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、頭部動作検出部２００と、制御部３１０と、記憶部３２０と、Ｉ／Ｆ部３３０と、を有する。

まず、頭部動作検出部２００について説明する。頭部動作検出部２００は、頭部動作を検出するための装置であり、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。頭部動作検出部２００は、特定の基準軸から検出対象、すなわちユーザＵの頭部動作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作検出部２００においては、図１に示すように、垂直方向（ユーザＵが直立する方向）をＺ軸とし、Ｚ軸と直交しユーザ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。

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、角度変異を検知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。

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、ユーザＵ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、角速度センサ２０１の数は、上述のものに限られない。ユーザＵが頭部をかしげる動作を検出するための、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。

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。

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。また、無線ＬＡＮモジュールや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等のデバイス間近距離無線通信等を備えていても良い。

記憶部３２０は、予め格納される警告メッセージ画面１６００（図９参照）を記憶する。

制御部３１０は、動作解析部３１１と、警告発信部３１２と、電源制御部３１３と、を備えている。

動作解析部３１１は、角速度センサ２０１から送られる電圧値を受信して、電圧値から頭部動作の真の変化量を算出し、当該変化量に応じて、警告発信部３１２と、電源制御部３１３とに、適宜処理を要求する。また、動作解析部３１１は、警告タイマ（図示しない）を備え、閾値Ｔｈ_１以下の変化量を示す頭部動作の継続時間を計測する。所定の時間Ｔ_１を超過すると、警告発信部３１２に、警告と、節電タイマの開始とを要求する。さらに、角速度センサ２０１から、変化量がＴｈ_３以上の電圧値を受信した際には、警告の解除と、節電タイマの停止を警告発信部３１２に要求する。

警告発信部３１２は、ユーザＵに、電源状態が変更される旨を警告する。例えば、記憶部３２０に格納される、警告メッセージ画面１６００（図９参照）を取得して、画像信号を表示部１６０へと送信し、ＬＣＤ１６１の表示画面に表示する。また、警告発信部３１２は節電タイマ（図示しない）を備え、Ｔｈ_２以下の変化量を示す頭部動作の継続時間を計測する。節電タイマが所定の時間Ｔ_２を超過すると、電源制御部３１３に、電源状態の変更を要求する。

電源制御部３１３は、電源部１８０の電力供給を制御し、ＨＭＤ１００の電源状態を変更する。

ここで、ＨＭＤ１００の電源状態について説明する。通常のオン、オフ状態に加え、電力消費を節約するための電源状態には、メモリのみに電源を供給し、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）や不揮発性の半導体メモリ等のデバイスの電源供給を止めるＳＴＲ（Ｓｕｓｐｅｎｄ Ｔｏ Ｒａｍ、いわゆるスタンバイ）状態、ほぼ完全に電力の供給を止めるハイバネーション状態等がある。これらの状態では、一部のデバイスには電源が供給されているため、シャットダウンに比べ早い起動が可能となる。

閾値Ｔｈ_１、Ｔｈ_２は、ユーザＵの頭部動作が小さい、または、全く無い状態にあることを検出し、ＨＭＤ１００が未装着、あるいは装着はされていてもほとんど使用されていないことを判断するために設けられる。例えば、閾値をごく小さな値に設定しておけば、閾値Ｔｈ以下の変化量が連続した場合、ＨＭＤ１００が未装着の静置状態にあると考えることができる。

閾値Ｔｈ_３は、ユーザＵが頭部動作を実行していることを検出し、ＨＭＤ１００がしようされていることを判断するために設けられる。閾値Ｔｈ_１、Ｔｈ_２、Ｔｈ_３は、予め設定しておいても良いし、ユーザＵが自由に設定できるようにしても良い。ただし、設定値は、Ｔｈ_３≧Ｔｈ_１≧Ｔｈ_２の範囲、さらに望ましくは、Ｔｈ_３＞Ｔｈ_１≧Ｔｈ_２の範囲、または、Ｔｈ_３＞Ｔｈ_１＞Ｔｈ_２の範囲、で設定されることが望ましい。

所定時間Ｔ_１、Ｔ_２は、ユーザＵの頭部動作が小さい、または、全く無い状態が、所定時間以上連続しているかを判断するために設けられる。この所定時間Ｔ_１、Ｔ_２は、どのような値を設定しても良いが、小さいほど、短時間での電源状態の変更が可能であり、電力を節約することが可能である。もちろん、ユーザＵが自由に設定できるようにしても良い。

以下、上述の処理を、図４−図６を用いて詳細に説明する。図４は、第一の実施形態に係る制御部３１０が、頭部動作検出部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。

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）。次に、動作解析部３１１は、警告発信部３１２の備える、節電タイマが動作中か否かを検出する（Ｓ１０２）。節電タイマが動作中では無い場合には（ＮＯ）、ステップ１０３へ進み、タイマが動作中の場合には（ＹＥＳ）、シャットダウン処理（Ｓ１２）を実行する。

動作解析部３１１は、節電タイマが動作中では無かった場合（Ｓ１０２でＮＯ）、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、該変化量を閾値Ｔｈ_１と比較して、変化量がＴｈ_１以下か否かを判断する（Ｓ１０３）。変化量がＴｈ_１以下ではない場合には（ＮＯ）、ステップ１０４へと進み、変化量がＴｈ_１以下である場合には（ＹＥＳ）、警告処理（Ｓ１１）を実行する。

動作解析部３１１は、変化量がＴｈ_１以下では無かった場合（Ｓ１０３でＮＯ）、該変化量が、閾値Ｔｈ_３以上か否かを判断する（Ｓ１０４）。変化量が閾値Ｔｈ_３以上であった場合には（ＹＥＳ）、警告解除処理（Ｓ１３）を実行し、変化量が閾値Ｔｈ_３未満であった場合には（ＮＯ）、ステップ１０１に戻り処理を繰り返す。

まず、警告処理（Ｓ１１）について、詳細に説明する。図５は、制御部３１０の実行する警告処理（Ｓ１１）を示すフローチャートである。

動作解析部３１１は、変化量がＴｈ_１以下であった場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、警告タイマが動作中か否かを検出する（Ｓ１１０１）。警告タイマが動作中でない場合には（ＮＯ）、警告タイマをスタートさせ、ステップ１０１に戻り処理を繰り返す（Ｓ１１０２）。警告タイマが動作中の場合には（ＹＥＳ）、ステップ１１０３へと進む。

ステップ１１０３では、動作解析部３１１は、警告タイマの現在の累積時間を所定時間Ｔ_１と比較して、累積時間がＴ_１以上か否かを判断する。そして、累積時間がＴ_１以上の場合には（ＹＥＳ）、警告発信部３１２に対して、ユーザＵへの警告と、節電タイマの開始と、を要求して、ステップ１１０４へ進む。累積時間がＴ_１未満の場合には（ＮＯ）、ステップ１０１に戻り処理を繰り返す。

警告発信部３１２は、動作解析部３１１からの要求を受け付けると、節電タイマをスタートさせる（Ｓ１１０４）。そして、警告発信部３１２は、閾値Ｔｈ_２以下の変化量を示す頭部動作が所定の時間Ｔ_２を超過した場合に、シャットダウンが実行されることをユーザＵに知らせる警告メッセージを、記憶部３２０より読み出して、画像信号として表示部１６０へと送信し（Ｓ１１０５）、ステップ１０１に戻り処理を繰り返す。

なお、警告メッセージは、例えば、図９に示すように、シャットダウンまでの残り時間、即ち、節電タイマの値を所定の時間Ｔ_２より減じたものを表示して、カウントダウンするような構成としても良い。また、警告メッセージは、ＬＣＤ１６１の表示画面に表示する他に、スピーカ１２１から音声信号として出力しても良く、どちらか一方のみとしても良い。

次に、警告解除処理（Ｓ１３）について、詳細に説明する。図６は、制御部３１０の実行する警告解除処理（Ｓ１３）を示すフローチャートである
動作解析部３１１は、変化量が閾値Ｔｈ_３以上であった場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）、警告タイマが動作中か否かを検出する（Ｓ１３０１）。警告タイマが動作中の場合には（ＹＥＳ）、ステップ１３０２へと進み、警告タイマが動作中でない場合には（ＮＯ）、処理を終了する。

ステップ１３０２では、動作解析部３１１は、警告タイマを停止させる。そして、動作解析部３１１は、警告発信部３１２に、警告を解除するように要求する。

警告発信部３１２は、動作解析部３１１からの警告解除要求を受け付けると、表示部１６０への警告メッセージ画面１６００に関する画像信号を停止し、警告を解除して（Ｓ１３０３）、処理を終了する。

次に、シャットダウン処理（Ｓ１２）について、図４を用いて詳細に説明する。

動作解析部３１１は、警告発信部３１２の節電タイマが動作中であった場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、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、該変化量を閾値Ｔｈ_２と比較して、変化量がＴｈ_２以下か否かを判断する（Ｓ１２０１）。変化量がＴｈ_２以下の場合には（ＹＥＳ）、ステップ１２０２へと進む。変化量がＴｈ_２以下ではない場合には（ＮＯ）、警告発信部３１２に節電タイマの停止と、警告の解除と、を要求し、ステップ１２０４へと進む。

警告発信部３１２は、動作解析部３１１からの節電タイマ停止要求と、警告解除要求と、を受け付けると、まず、節電タイマを停止させてリセットする（Ｓ１２０４）。そして、表示部１６０への警告メッセージ画面１６００に関する画像信号を停止して、警告を解除し（Ｓ１２０５）、処理を終了する。

ステップ１２０２では、動作解析部３１１は、警告発信部３１２の節電タイマの現在の累積時間を所定時間Ｔ_２と比較して、累積時間がＴ_２以上か否かを判断する。そして、累積時間がＴ_２以上の場合には（ＹＥＳ）、電源制御部３１３に、ＨＭＤ１００の電源状態の変更を要求して、ステップ１２０３へ進み、累積時間がＴ_２未満の場合には（ＮＯ）、ステップ１０１に戻り処理を繰り返す。

電源制御部３１３は、動作解析部３１１からの電源状態の変更要求を受け付けると、電源部１８０による各部への電力供給を停止させ、ＨＭＤ１００をシャットダウンして、（Ｓ１２０３）、処理を終了する。

以上のような構成により、ＨＭＤ１００は、角速度センサ２０１から出力される電圧値から使用状態を判断できる。そして、所定の時間にわたって閾値以上の動作が無い場合には、警告メッセージによってユーザＵに注意を喚起した後で、ＨＭＤ１００のシャットダウンを実行することにより、無駄な電力消費を避けると共に、ユーザＵの意図しないシャットダウンを防ぐことが可能である。

また、警告メッセージ画面１６００に、警告を解除、すなわち、警告タイマをＯＦＦにするため、ユーザＵに頭部動作を促すようなメッセージをさらに加えても良い。

さらに、操作部１７０を介して、ユーザＵによるＨＭＤ１００の操作指示があった場合にも、警告解除処理（Ｓ１３）を実行するような構成としても良い。これにより、ユーザＵが他の方法で操作を実行した場合においても、電源状態を変更せずに使用を継続することが可能である。

ここで、ＨＭＤ１００のハードウェア構成について説明する。図１０は、ＨＭＤ１００の電気的な構成を示すブロック図である。

図１０に示すように、ＨＭＤ１００は、各装置を集中的に制御するＣＰＵ１１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、バッテリ１５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。

次に、本発明の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態であるＨＭＤ５００は、第一の実施形態と比較して、以下、異なっている点に関連する事項について説明する。

本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ５００について、図７を用いて説明する。図７は、ＨＭＤ５００の、機能的な構成を示すブロック図である。

制御部６１０について説明する。制御部６１０は、動作解析部６１１と、全体制御部６１２と、電源制御部６１３と、を備えている。

第二の実施形態であるＨＭＤ５００の制御部６１０では、電源がオフの状態であっても、頭部動作検出部２００と、動作解析部６１１と、電源制御部６１３にのみ、常時通電がなされる。したがって、微弱な電力で、角速度センサ２０１から送信される電圧値を受信し、電圧値から頭部動作の真の変化量を算出する事が可能である。

動作解析部６１１は、電源がオフの状態か否かを判断し、電源がオフの状態であれば、当該変化量が閾値Ｔｈ_４以上か否かを判断し、閾値Ｔｈ_４以上であれば、電源状態の変更を、電源制御部６１３に要求する。

動作解析部６１１は、電源がオンの状態であれば、変化量に応じて電源制御部６１３に電源状態の変更処理を要求する。また、動作解析部６１１は、タイマ（図示しない）を備え、閾値Ｔｈ_１以下の変化量を示す頭部動作の継続時間を計測する。所定の時間Ｔ_１を超過すると、電源制御部６１３に、電源状態を、省電力状態へ変更するように要求する。さらに、所定の時間Ｔ_２を超過すると、電源制御部６１３に、電源状態のオフへの切り替えを要求する。

本実施形態において、省電力状態とは、例えば、表示部１６０や、音声出力部１２０への通電を停止させることによって、節電効果が得られるようなものである。

全体制御部６１２は、制御装置３００を集中的に制御する。

電源制御部６１３は、電源がオフの状態であっても、動作解析部６１１からの電源状態変更要求を受け付けて、電源部１８０の電力供給を制御する。

閾値Ｔｈ_４は、電源がオフの状態であっても、使用が予想されるような動作を検出し、電源状態を復帰させるために設けられる。閾値Ｔｈ_４は、予め設定しておいても良いし、ユーザＵが自由に設定できるようにしても良い。

以上の処理を、図８を用いて詳細に説明する。図８は、第二の実施形態に係る制御部６１０が、頭部動作検出部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。

動作解析部６１１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と（Ｓ２０１）、電源がオンの状態か否かを検出する（Ｓ２０２）。

電源がオンか否かの検出方法は、例えば、記憶部３２０や、他のデバイスへの電力供給を検出し、電力が供給されていれば電源がオンであると判断し、供給されていなければ電源がオフであると判断する。電源がオンであれば（ＹＥＳ）、ステップ２０３へ進み、オフであると判断されれば（ＮＯ）、復帰処理（Ｓ２４）を実行する。

動作解析部６１１は、電源がオンであると判断された場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、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、該変化量を閾値Ｔｈ_１と比較して、変化量がＴｈ_１以下か否かを判断する（Ｓ２０３）。変化量がＴｈ_１以下の場合には（ＹＥＳ）、節電処理（Ｓ２３）を実行し、変化量がＴｈ_１以下ではない場合には（ＮＯ）、ステップ２０４へ進む。

動作解析部６１１は、変化量が閾値Ｔｈ_１以下では無かった場合（Ｓ２０３でＮＯ）、該変化量が、閾値Ｔｈ_３以上か否かを判断する（Ｓ２０４）。変化量が閾値Ｔｈ_３以上であった場合には（ＹＥＳ）、省電力状態解除処理（Ｓ２５）を実行し、変化量が閾値Ｔｈ_３未満であった場合には（ＮＯ）、ステップ２０１に戻り処理を繰り返す。

節電処理（Ｓ２３）について、詳細に説明する。

動作解析部６１１は、変化量がＴｈ_１以下の場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、自らの備えるタイマが動作中か否かを検出する（Ｓ２３０１）。タイマが動作中でなければ（ＮＯ）、タイマをスタートさせて（Ｓ２３０５）、ステップ２０１に戻り処理を繰り返す。タイマが動作中であれば、ステップ２３０２へ進む。

ステップ２３０２では、動作解析部６１１は、タイマの現在の累積時間を所定時間Ｔ_２と比較して、累積時間がＴ_２以上か否かを判断する。そして、累積時間がＴ_２以上の場合には（ＹＥＳ）、電源制御部３１３に、ＨＭＤ５００の電源状態をオフに切り替えるよう要求して、ステップ２３０６へ進み、累積時間がＴ_２未満の場合には（ＮＯ）、ステップ２３０３へと進む。

電源制御部６１３は、動作解析部６１１からの電源状態の変更要求を受け付けると、電源部１８０による電力供給を停止させ、ＨＭＤ５００をシャットダウンして、（Ｓ２３０６）、処理を終了する。

ステップ２３０３では、動作解析部６１１は、タイマの現在の累積時間を所定時間Ｔ_１と比較して、累積時間がＴ_１以上か否かを判断する。そして、累積時間がＴ_１以上の場合には（ＹＥＳ）、電源制御部３１３に、ＨＭＤ５００の電源状態の省電力状態への変更を要求して、ステップ２３０４へ進み、累積時間がＴ_１未満の場合には（ＮＯ）、ステップ２０１に戻り処理を繰り返す。

電源制御部６１３は、動作解析部６１１からの電源状態の変更要求を受け付けると、電源状態を省電力状態へ移行させ、ステップ２０１に戻り処理を繰り返す。（Ｓ２３０４）。

次に、省電力状態解除処理（Ｓ２５）について、詳細に説明する。

ステップ２０４において、変化量が閾値Ｔｈ_３以上であった場合には（ＹＥＳ）、動作解析部６１１は、タイマが動作中か否かを検出する（Ｓ２５０１）。タイマが動作中の場合には（ＹＥＳ）、ステップ２５０２へと進み、タイマが動作中でない場合には（ＮＯ）、処理を終了する。

ステップ２３１０では、動作解析部６１１は、タイマを停止させてリセットし（Ｓ２５０２）、電源制御部６１３に、省電力状態を解除するように要求する。

電源制御部６１３は、動作解析部６１１からの電源状態の変更要求を受け付けると、省電力状態を解除して、処理を終了する（Ｓ２５０３）。

次に、復帰処理（Ｓ２４）について、詳細に説明する。

動作解析部６１１は、電源がオフであると判断された場合（Ｓ２０２でＮＯ）、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、該変化量を閾値Ｔｈ_４と比較して、変化量がＴｈ_４以上か否かを判断する（Ｓ２４０１）。変化量がＴｈ_４以上の場合には（ＹＥＳ）、動作解析部６１１は、電源制御部６１３に、電源状態の変更を要求して、ステップ２４０２へ進み、変化量がＴｈ_４以上ではない場合には（ＮＯ）、処理を終了する。

ステップ２４０２では、電源制御部６１３は、動作解析部６１１から電源状態の変更要求を受け付けると、電源部１８０を制御して、各部への電力供給を開始させて、ＨＭＤ５００の電源をオンに移行させ（Ｓ２４０２）、処理を終了する。

ＨＭＤ５００は、次のようなハードウェア構成によって実現する。図１１は、ＨＭＤ５００の電気的な構成を示すブロック図である。

図１１に示すように、ＨＭＤ５００は、主にユーザＵの頭部動作に関する処理を実現させるＣＰＵ１１と、各装置を集中的に制御するＣＰＵ２１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、バッテリ１５と、を備える。制御部６１０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、ＣＰＵ２１で実行することにより実現可能である。また、動作解析部６１１と、電源制御部６１３はＣＰＵ１１で、全体制御部６１２はＣＰＵ２１で実現が可能である。

以上のような構成により、ＨＭＤ５００の電源がオフの状態であったとしても、使用が予想されるような動作が検出された場合は、電源状態をオンに変更して、ＨＭＤ５００を起動させることが可能である。

さらに、警告処理を実行する代わりに、電源状態を省電力状態に移行させることによって、より効率的に節電を実行することが可能である。このような状態へ移行することで、ユーザＵは、警告メッセージ画面１６００が表示されなくても、間もなくシャットオフが実行されることを知ることが可能である。

なお、節電タイマを備える警告発信部３１２をさらに備え、節電処理（Ｓ２３）に変わって、警告処理（Ｓ１１）と警告解除処理（Ｓ）を実行するような構成としても良い。ただし、設定値は、Ｔｈ_４≧Ｔｈ_２の範囲で設定されることが望ましく、さらに、Ｔｈ_４＞Ｔｈ_２、Ｔｈ_４＞Ｔｈ_１の範囲で設定されることが望ましい。

なお、変更される電源状態は、上記のものに限定されない。その他の特殊な低電力状態や、休止状態等、機種やＯＳに依存したモードのいずれであっても良い。このような電源状態は、ユーザＵが自由に設定可能としても良いし、その都度最適な状態を検出するような構成としても良い。

また、電源制御部６１３は、音声出力部１２０に送信される音声信号と、表示部１６０に送信される画像信号とを検出し、信号が検出されない方を優先的に省電力状態に移行させ、信号入力がある場合には電源状態を変更しない処理を、さらに実行するような構成としても良い。これにより、ユーザＵの意図しない省電力状態への移行を、より防ぐことが可能である。

以上に述べた実施形態において、変更される状態は、電源状態には限定されない。例えば、スクリーンセーバを起動・解除させたり、表示デバイスのバックライトをオン、オフに切り替えたりするような処理を実行するようにしても良い。

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。

本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の斜視図である。 本発明の第一の実施形態に係るＨＭＤ１００の側面図である。 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。 本発明の第一の実施形態に係る制御部３１０が、頭部動作検出部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。 本発明の第一の実施形態に係る制御部３１０が実行する警告処理を示すフローチャートである。 本発明の第一の実施形態に係る制御部３１０が実行する警告解除処理を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ５００の機能的な構成を示すブロック図である。 本発明の第二の実施形態に係る制御部６１０が、頭部動作検出部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。 警告メッセージ画面１６００の表示例を示す概略図である。 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。 本発明の第二の実施形態に係るＨＭＤ５００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

１００、５００：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、１６１：ＬＣＤ、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：頭部動作検出部、３００：制御装置、３１０、６１０：制御部、３１１、６１１：動作解析部、３１２：警報発信部、３１３、６１３：電源制御部、３２０：記憶部、３３０：入出力インターフェース部、６１２：全体制御部、１６００：警告メッセージ画面。

Claims (10)

1. 自装置の変位を検出するヘッドマウントディスプレイ装置であって、
   前記変位から、自装置を装着する利用者の動作を検出する動作検出部と、
   前記動作検出部で検出された検出値に応じて、電源状態を変更する処理と、
   前記電源状態を変更することを、ユーザに通知するための警告処理と、
   を実行する制御部と、
   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。
2. 請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
   前記警告処理は、前記検出値が、所定の時間以上、前記利用者の動作が予め定められた大きさ以下であることを示すものである場合に実行され、
   前記電源状態を変更する処理は、さらに所定の時間以上、前記利用者の動作が、前記予め定められた大きさ以下であることを示すものである場合に実行されること、
   を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
3. 請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
   前記警告処理は、前記検出値が、所定の時間以上、前記利用者の動作が、所定の第一の閾値で定められる動作の大きさ以下であることを示すものである場合に実行され、
   前記電源状態を変更する処理は、前記検出値が、さらに所定の時間以上、前記利用者の動作が、所定の第二の閾値で定められる動作の大きさ以下であることを示すものである場合に実行されること、
   を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
4. 請求項３に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
   前記第一の閾値が、前記第二の閾値より大きいこと、
   を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
   表示部と、音声出力部と、を備え、
   前記警告処理は、
   前記表示部と、前記音声出力部との、少なくとも一方に、利用者に注意を喚起するメッセージを出力させる処理と、
   前記表示部と、前記音声出力部との、少なくとも一方を、省電力で動作させる処理と、
   の何れかであること、
   を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
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、
   前記省電力で動作させる処理は、前記表示部、または、前記音声出力部に対して、信号入力が無い場合にのみに実行されること、
   を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
7. 請求項２から６のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
   前記警告処理の実行中に、前記検出値が、前記利用者の動作が所定の第三の閾値で定められる動作の大きさ以上であることを示すものである場合に、前記警告処理を終了すること、
   を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
8. 請求項７に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
   前記第三の閾値が、前記第一の閾値以上であること、
   を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
9. 請求項２から８のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
   電源状態がオフである際に、前記検出値が、前記利用者の動作が所定の第四の閾値で定められる動作の大きさ以上であることを示すものである場合に、電源状態をオンに切り替えること、
   を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
10. 請求項９に記載のヘッドマウントディスプレイ装置であって、
    前記第四の閾値が、前記第二の閾値以上であること、
    を特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。

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