JP2022144581A - 表示システム、表示装置及び表示装置の制御方法 - Google Patents

表示システム、表示装置及び表示装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】情報処理装置から供給される電力で表示装置を動作させる表示システムを提供する。【解決手段】HMD100と制御装置300とを備える表示システム1であって、制御装置300は、HMD100に電力を供給するバッテリー329及びCO制御部310を備え、HMD100は、制御装置300から受信した再生信号に含まれる画像を表示する画像表示部20と、再生信号に含まれる音声を出力する音声処理部147、右イヤホン32及び左イヤホン34と、複数のセンサーを備える検出部と、制御装置300から供給された電力を供給先に供給する電源制御部126と、を備え、HMD100の消費電力が、制御装置300により供給される電力よりも大きい場合、画像表示部20、音声出力部及び複数のセンサーの一部の動作を停止させる。【選択図】図3

Description

本発明は、表示システム、表示装置及び表示装置の制御方法に関する。
従来、情報処理装置と表示装置とを接続し、情報処理装置から表示装置に電力を供給するシステムが知られている。
例えば、特許文献1の表示システムは、EDID情報としてモニタ要求電圧情報とモニタ消費電流情報とを記憶した小型表示装置と、小型表示装置からEDID情報を取得するホスト装置とを備える。ホスト装置は、小型表示装置からEDID情報として取得したモニタ要求電圧情報及びモニタ消費電流情報と、検出手段により検出された電源電圧値と電源消費電流値とに基づいて、ホスト装置の出力電圧を制御する。
特開2002-41188公報
しかしながら、ホスト装置から小型表示装置から供給される電力が不足した場合、小型表示装置を使用することができず、小型表示装置が動作可能な電力を供給できるホスト装置しか選択できなかった。
上記課題を解決する一態様は、画像を表示する表示装置と、前記表示装置が接続される情報処理装置とを備える表示システムであって、前記情報処理装置は、前記表示装置に電力を供給する第1供給部と、画像及び音声の少なくとも一方を含む再生信号を出力する第1出力部と、を備え、前記表示装置は、前記情報処理装置から受信した前記再生信号に含まれる画像を表示する表示部と、前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、複数のセンサーを備える検出部と、前記情報処理装置から供給された電力を供給先に供給する第2供給部と、を備え、前記表示装置の消費電力が、前記情報処理装置により供給される電力よりも大きい場合、前記表示部、前記音声出力部及び前記検出部の一部の動作を停止させる、又は前記表示装置の消費電力が、前記情報処理装置から供給される電力より小さくなるように前記表示部、前記音声出力部及び前記検出部を動作させる、表示システムである。
上記課題を解決する一態様は、画像を表示する表示装置と、前記表示装置が接続される情報処理装置とを備える表示システムであって、前記情報処理装置は、前記表示装置に電力を供給する第1供給部と、画像及び音声の少なくとも一方を含む再生信号を出力する第1出力部と、を備え、前記表示装置は、前記情報処理装置から受信した前記再生信号に含まれる画像を表示する表示部と、前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、複数のセンサーを備える検出部と、前記情報処理装置から供給された電力を供給先に供給する電力供給部と、を備え、前記表示部は、第1表示部と第2表示部とを備え、前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記第1表示部と前記第2表示部との少なくとも一方に画像を表示しない、表示システムである。
上記課題を解決する一態様は、表示装置であって、外部の装置から受信した再生信号に含まれる画像を表示する表示部と、前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、複数のセンサーを備える検出部と、前記外部の装置から供給された電力を供給先に供給する供給部と、前記表示装置の消費電力が、前記外部の装置により供給される電力以下となるように前記表示部、前記音声出力部及び前記検出部に供給する電力を制御する制御部と、を備える表示装置である。
上記課題を解決する一態様は、表示装置であって、第1表示部と第2表示部とを備え、外部の装置から受信した再生信号に含まれる画像を表示する画像表示部と、前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、複数のセンサーを備える検出部と、前記外部の装置から供給された電力を供給先に供給する供給部と、前記画像表示部への画像の表示を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記外部の装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記第1表示部と前記第2表示部との少なくとも一方に画像を表示しない、表示装置である。
上記課題を解決する一態様は、外部の装置から受信した再生信号に含まれる画像を表示する表示部と、前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、複数のセンサーを備える検出部と、前記外部の装置から供給された電力を供給先に供給する供給部と、を備える表示装置の制御方法であって、前記表示装置の消費電力が、前記外部の装置により供給される電力以下となるように前記表示部、前記音声出力部及び前記検出部に供給する電力を制御する、表示装置の制御方法である。
上記課題を解決する一態様は、第1表示部と第2表示部とを備え、外部の装置から受信した再生信号に含まれる画像を表示する画像表示部と、前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、複数のセンサーを備える検出部と、前記外部の装置から供給された電力を供給先に供給する供給部と、前記供給部により供給される供給電力と、を備える表示装置の制御方法であって、前記外部の装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記第1表示部と前記第2表示部との少なくとも一方に画像を表示しない、表示装置の制御方法である。
表示システムの概略構成を示す図。 画像表示部の光学系の構成を示す要部平面図。 表示システムのブロック図。 制御装置のブロック図。 消費電力テーブルの一例を示す図。 HMDの動作を示すフローチャート。 制御装置の動作を示すフローチャート。 HMDの動作を示すフローチャート。 制御装置の動作を示すフローチャート。
1.表示システムの構成
図1は、表示システム1の概略構成を示す図である。
表示システム1は、表示装置に相当するHMD100と、情報処理装置に相当する制御装置300とを備える。HMD100は、使用者Uの頭部に装着される画像表示部20を備え、使用者に画像や映像を視認させる頭部装着型表示装置である。HMDは、Head Mounted Displayを略して表記したものである。
HMD100は、画像表示部20に接続された接続装置10を有する。接続装置10は、HMD100を、HMD100とは異なる装置に接続するインターフェイスとして機能する。表示システム1では、接続装置10に制御装置300が接続される。
以下の説明及び図面においては、説明の便宜のため、HMD100を構成するいくつかの機能部の名称に接頭辞DPを付し、制御装置300を構成するいくつかの機能部の名称に接頭辞COを付す。
制御装置300は、文字や画像を表示する表示画面、及び、タッチ操作や押圧操作を検出する操作部として機能するタッチパネル328を備え、携帯可能なサイズの端末装置であり、例えばスマートフォンを用いることができる。制御装置300は、デスクトップ型パーソナルコンピューター、ノート型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター等であってもよい。
接続装置10は、箱形のケースに、コネクター11A及びコネクター11Dを備える。コネクター11Aには接続ケーブル40を介して画像表示部20が接続され、コネクター11DにはUSBケーブル46を介して制御装置300が接続される。これにより、画像表示部20と制御装置300は相互にデータを送受信可能に接続される。例えば、制御装置300は、画像表示部20が映像を表示するための映像データや、音声データを画像表示部20に出力する。例えば、画像表示部20は、後述するように画像表示部20が備える各種センサーの検出データを制御装置300に送信する。制御装置300は、画像表示部20に対して電力を供給可能であってもよい。USBは、Universal Serial Busを略して表記したものである。
USBケーブル46を用いて接続装置10と制御装置300とを接続する構成は一例にすぎず、接続装置10と制御装置300との具体的な接続形態は制限されない。例えば、他の種類のケーブルを用いて有線接続してもよいし、無線通信を介して接続してもよい。例えば、USBケーブル46がUSB-TypeC規格のコネクター11Dに接続される構成では、USBケーブル46により20ボルトの直流電流の供給が可能であり、USB-TypeCの代替モードの機能としてHDMI規格の映像データ等を伝送できる。HDMIは登録商標である。
画像表示部20は、右保持部21と、左保持部23と、前部フレーム27とを有する本体に、右表示部22、左表示部24、右導光板26及び左導光板28を備える。
右保持部21及び左保持部23は、前部フレーム27の両端部から後方に延び、使用者Uの頭部に画像表示部20を保持する。右保持部21は、前部フレーム27において使用者Uの右側に位置する端部ERに連結され、左保持部23は使用者Uの左側に位置する端部ELに連結される。
右導光板26及び左導光板28は、前部フレーム27に設けられる。右導光板26は、画像表示部20の装着状態において使用者Uの右眼の眼前に位置し、右眼に画像を視認させる。左導光板28は、画像表示部20の装着状態において使用者Uの左眼の眼前に位置し、左眼に画像を視認させる。右導光板26及び左導光板28は、光透過性の樹脂等によって形成される光学部であり、右表示部22及び左表示部24が出力する画像光を、使用者Uの眼に導く。右導光板26及び左導光板28は、例えばプリズムである。
前部フレーム27は、右導光板26の一端と左導光板28の一端とを互いに連結した形状を有し、この連結位置は、使用者Uが画像表示部20を装着する装着状態で、使用者Uの眉間に対応する。前部フレーム27は、画像表示部20の装着状態で使用者Uの鼻に当接する鼻当て部を備えてもよく、右保持部21及び左保持部23にベルトを連結して、ベルトによって画像表示部20を使用者Uの頭部に保持する構成であってもよい。
右表示部22及び左表示部24は、それぞれ、光学ユニット及び周辺回路をユニット化したモジュールである。右表示部22は、右導光板26により画像を表示させ、左表示部24は左導光板28により画像を表示させる。右表示部22は右保持部21に設けられ、左表示部24は左保持部23に設けられる。
使用者Uの右眼には、右導光板26により導かれた画像光と、右導光板26を透過した外光とが入射する。同様に、左眼には、左導光板28により導かれた画像光と、左導光板28を透過した外光とが入射する。使用者Uの眼には、右導光板26及び左導光板28からの画像光と、右導光板26及び左導光板28を透過する外光とが入射する。これにより、使用者Uは画像表示部20が表示する画像と、右導光板26及び左導光板28を透過する外景とを重ねて視認する。
前部フレーム27には、DP照度センサー65が配置される。DP照度センサー65は、画像表示部20を装着する使用者Uの前方からの外光を受光するセンサーである。DP照度センサー65によって、右導光板26及び左導光板28を透過して使用者Uの眼に入射する外光の照度や光量を検出できる。
DP外側カメラ61は、前部フレーム27において、右導光板26及び左導光板28を透過する外光を遮らない位置に設けられる。DP外側カメラ61は、CCDやCMOS等の撮像素子及び撮像レンズ等を備えるデジタルカメラであり、単眼カメラであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。DP外側カメラ61の画角は、画像表示部20を装着した使用者Uが右導光板26及び左導光板28を透過して視認する外景の範囲の少なくとも一部を含む。DP外側カメラ61は広角カメラであってもよく、画像表示部20を装着した使用者Uが視認する外景の全体を撮像可能なものであってもよい。CCDは、Charge Coupled Deviceの略であり、CMOSは、Complementary Metal Oxide Semiconductorの略である。
前部フレーム27には、DP外側カメラ61の動作中に点灯するLEDインジケーター67が配置される。
前部フレーム27には、予め設定された測定方向に位置する測定対象物までの距離を検出する距離センサー64が設けられる。距離センサー64は、例えば、LEDやレーザーダイオード等を用いた光反射式距離センサー、赤外線式深度センサー、超音波式の距離センサー、或いは、レーザーレンジスキャナーである。距離センサー64は、画像検出と音声検出とを組み合わせた距離検出ユニットや、カメラによるステレオ撮像で得られる画像を処理して距離を検出する装置であってもよい。距離センサー64の測定方向は、例えば、右導光板26及び左導光板28を透過して使用者Uが視認する外景の方向である。
右表示部22及び左表示部24は、それぞれ、接続ケーブル40により接続装置10に接続される。接続ケーブル40は、オーディオコネクター36を備える。オーディオコネクター36には、ステレオヘッドホンを構成する右イヤホン32及び左イヤホン34と、マイク63とを有するヘッドセット30が接続される。右イヤホン32及び左イヤホン34は、接続装置10が出力する音声信号に基づき音声を出力する。マイク63は、音声を集音して音声信号を接続装置10に出力する。
2.画像表示部の光学系の構成
図2は、画像表示部20の光学系の構成を示す要部平面図である。図2には説明のため使用者Uの左眼LE及び右眼REを図示する。
右表示部22と左表示部24とは、例えば、左右対称に構成される。
右眼REに画像を視認させる構成として、右表示部22は、画像光を発するOLEDユニット221、及び、OLEDユニット221が発する画像光Lを右導光板26に導く右光学系251を備える。OLEDはOrganic Light Emitting Diodeの略である。
OLEDユニット221は、OLEDパネル223と、OLEDパネル223を駆動するOLED駆動回路225とを有する。OLEDパネル223は、例えばR、G、Bの色光をそれぞれ発する発光素子を配置した自発光型の表示パネルである。OLED駆動回路225は、DP制御部120の制御に従ってOLEDパネル223を駆動する。OLED駆動回路225は、例えばOLEDパネル223の裏面に固定される不図示の基板に実装され、この基板に、図3に示す温度センサー217が実装される。
右光学系251は、OLEDパネル223から射出された画像光Lをコリメートレンズによって並行状態の光束にし、右導光板26に入射させる。右導光板26の内部において画像光Lは複数の反射面で反射し、右眼REの眼前に位置するハーフミラー261で反射して、右眼REに向けて右導光板26から射出される。
左眼LEに画像を視認させる構成として、右表示部22は、画像光を発するOLEDユニット241、及び、OLEDユニット241が発する画像光Lを左導光板28に導く左光学系252を備える。
OLEDユニット241は、OLEDパネル243と、OLEDパネル243を駆動するOLED駆動回路245とを有する。OLEDパネル243は、例えばR、G、Bの色光をそれぞれ発する発光素子を配置した自発光型の表示パネルである。OLED駆動回路245は、DP制御部120の制御に従ってOLEDパネル243を駆動する。OLED駆動回路245は、例えばOLEDパネル243の裏面に固定される不図示の基板に実装され、この基板には図3に示す温度センサー239が実装される。
左光学系252は、OLEDパネル243から射出された画像光Lをコリメートレンズによって並行状態の光束にし、左導光板28に入射させる。左導光板28の内部において画像光Lは複数の反射面で反射し、左眼LEの眼前に位置するハーフミラー261で反射して、左眼LEに向けて左導光板28から射出される。
HMD100は、透過型の表示装置として機能する。すなわち、使用者Uの右眼REには、ハーフミラー261で反射した画像光Lと右導光板26を透過した外光OLとが入射する。左眼LEには、ハーフミラー281で反射した画像光Lと、ハーフミラー281を透過した外光OLとが入射する。HMD100は、内部で処理した画像の画像光Lと外光OLとを重ねて使用者Uの眼に入射させる。このため、使用者Uには、右導光板26及び左導光板28を透かして外景が見え、この外景に重ねて、画像光Lによる画像が視認される。ハーフミラー261、281は、右表示部22及び左表示部24がそれぞれ出力する画像光を反射して画像を取り出す画像取り出し部であり、表示部を構成する。
3.HMDの制御系
図3は、表示システム1のブロック図であり、特に、HMD100の構成を詳細に示す。
画像表示部20において、右表示部22は、右表示部基板210を有する。右表示部基板210には、接続ケーブル40に接続される右I/F部211、右I/F部211を介して接続装置10から入力されるデータを受信する受信部213、及び、EEPROM215が実装される。右I/F部211は、受信部213、EEPROM215、温度センサー217、DP外側カメラ61、距離センサー64、DP照度センサー65、及びLEDインジケーター67を、接続装置10に接続する。受信部213は、OLEDユニット221を接続装置10に接続する。
左表示部24は、左表示部基板230を有する。左表示部基板230には、接続ケーブル40に接続される左I/F部231、及び、左I/F部231を介して接続装置10から入力されるデータを受信する受信部233が実装される。左表示部基板230には、DP6軸センサー235及びDP磁気センサー237が実装される。
左I/F部231は、受信部233、DP6軸センサー235、DP磁気センサー237及び温度センサー239を、接続装置10に接続する。受信部233は、OLEDユニット241を接続装置10に接続する。
EEPROMはElectrically Erasable Programmable Read-Only Memoryの略記である。また、受信部213及び受信部233の各々を、Rx213、Rx233と記載する場合がある。
EEPROM215は、各種のデータを不揮発的に記憶する。EEPROM215は、例えば、画像表示部20が備えるOLEDユニット221、241の発光特性や表示特性に関するデータ、右表示部22又は左表示部24が備えるセンサーの特性に関するデータなどを記憶する。具体的には、OLEDユニット221、241のガンマ補正に係るパラメーター、温度センサー217、239の検出値を補償するデータ等をDP制御部120により読取り可能に記憶する。
DP外側カメラ61は、右I/F部211を介して入力される信号に従って撮像を実行し、撮像画像データを、右I/F部211に出力する。DP照度センサー65は、外光を受光し、受光量又は受光強度に対応した検出値を出力する。LEDインジケーター67は、右I/F部211を介して入力される制御信号又は駆動電流に従って点灯する。
温度センサー217は、OLEDユニット221の温度を検出し、検出温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を、検出値として出力する。
距離センサー64は、距離を検出した検出結果を示す信号を、右I/F部211を介して接続装置10に出力する。
受信部213は、右I/F部211を介して接続装置10から伝送される表示用の映像データを受信し、OLEDユニット221に出力する。OLEDユニット221は、接続装置10が伝送する映像データに基づく映像を表示する。
受信部233は、左I/F部231を介して接続装置10から伝送される表示用の映像データを受信し、OLEDユニット241に出力する。OLEDユニット221、241は、接続装置10が伝送する映像データに基づく映像を表示する。
DP6軸センサー235は、3軸加速度センサー、及び、3軸ジャイロセンサーを備えるモーションセンサーである。DP磁気センサー237は、例えば、3軸の地磁気センサーである。DP6軸センサー235及びDP磁気センサー237は、上記の各センサーがモジュール化されたIMUであってもよく、DP6軸センサー235及びDP磁気センサー237を一体化したモジュールであってもよい。IMUは、Inertial Measurement Unitの略記である。温度センサー239は、OLEDユニット241の温度を検出する。DP6軸センサー235、DP磁気センサー237、及び温度センサー239は、それぞれ、検出値を接続装置10に出力する。
画像表示部20の各部は、接続ケーブル40により接続装置10から供給される電力により動作する。画像表示部20は、右表示部22に電源部229を備え、左表示部24に電源部249を備える。電源部229は、接続装置10が接続ケーブル40を介して供給する電力を、右表示部基板210を含む右表示部22の各部に分配し、供給する。電源部249は、接続装置10が接続ケーブル40を介して供給する電力を、左表示部基板230を含む左表示部24の各部に分配し、供給する。電源部229、249は、電圧を変換する変換回路等を備えてもよい。電源部229、249は、電源制御部126と共に電力供給部に相当する。
接続装置10は、I/F部110、DP制御部120、センサー制御部122、表示制御部124、電源制御部126、不揮発性記憶部130、操作部140、接続部145及び音声処理部147を備える。
I/F部110は、コネクター11D、及び各種通信規格に準拠した通信プロトコルを実行するインターフェイス回路を備える。I/F部110は、例えば、コネクター11D及びインターフェイス回路を実装したインターフェイス基板である。I/F部110は、外部の記憶装置や記憶媒体を接続可能なメモリーカード用インターフェイス等を備えてもよいし、I/F部110を無線通信インターフェイスで構成してもよい。
DP制御部120は、CPUやマイコン等のプロセッサーを備え、このプロセッサーがプログラムを実行することにより、接続装置10の各部を制御する。DP制御部120は、プロセッサーのワークエリアを構成するRAMを備えてもよい。RAMはRandom Access Memoryの略記である。
DP制御部120には、不揮発性記憶部130、操作部140、接続部145、及び音声処理部147が接続される。不揮発性記憶部130は、DP制御部120が実行するプログラムやデータを不揮発的に記憶するROMである。ROMは、Read Only Memoryの略記である。
センサー制御部122は、画像表示部20が備えるセンサー群を動作させる。センサー群には、DP外側カメラ61、距離センサー64、DP照度センサー65、温度センサー217、DP6軸センサー235、DP磁気センサー237及び温度センサー239が含まれる。センサー制御部122は、DP制御部120の制御に従って各センサーのサンプリング周期の設定及び初期化を行い、各センサーのサンプリング周期に合わせて、各センサーへの通電、制御データの送信、検出値の取得等を実行する。
センサー制御部122は、各センサーの検出値や検出結果を示す検出データを、予め設定されたタイミングで、I/F部110に出力する。ここで、DP外側カメラ61の撮像画像データを、他のセンサーの検出値や検出結果と同様に、検出データと呼ぶ。
センサー制御部122は、アナログ信号をデジタルデータに変換するA/Dコンバーターを備えてもよい。この場合、センサー制御部122は、画像表示部20のセンサーから取得した検出値や検出結果のアナログ信号を検出データに変換して出力する。センサー制御部122は、画像表示部20のセンサーから検出値や検出結果のデジタルデータを取得し、データフォーマットの変換や出力タイミングの調整等を行って、検出データをI/F部110に出力してもよい。
センサー制御部122の動作により、I/F部110に接続された制御装置300は、HMD100の各センサーの検出値や、DP外側カメラ61の撮像画像データを取得できる。
センサー制御部122は、上述した各センサーの検出値をもとに演算処理した結果を、検出データとして出力してもよい。例えば、センサー制御部122は、複数のセンサーの検出値や検出結果を統合的に処理し、いわゆるセンサーフュージョン処理部として機能してもよい。この場合、センサー制御部122は、センサーフュージョンによって、画像表示部20の各センサーに含まれない仮想のセンサーの検出データを生成してもよい。例えば、センサー制御部122は、画像表示部20が移動した軌跡を示す軌跡データ、画像表示部20の3次元空間における位置を示す座標データ、画像表示部20の方向を示す方向データを、検出データとして出力してもよい。ここで、座標データは、接続装置10の位置を基準とする相対座標を示すデータであってもよいし、画像表示部20が存在する空間に設定された基準位置に対する位置を示すデータであってもよい。方向データは、接続装置10の位置や方向を基準とする方向を示すデータであってもよいし、画像表示部20が存在する空間に設定された基準位置に対する方向を示すデータであってもよい。
センサー制御部122は、コネクター11DにUSBケーブル46により接続された装置との間で通信プロトコルを実行し、検出データを出力する。
表示制御部124は、I/F部110に入力される再生信号に含まれる映像データ、或いは表示データに基づき、画像表示部20に画像を表示させるための各種処理を実行する。本実施形態では、USB-TypeCコネクターで構成されるコネクター11Dを通じて、USB-TypeCの代替モードで映像データが伝送される。表示制御部124は、例えば、フレームの切り出し、解像度変換、スケーリング、中間フレーム生成、フレームレート変換等の各種処理を実行する。表示制御部124は、OLEDユニット221、241に対応する映像データを接続部145に出力する。接続部145に入力された映像データは、コネクター11Aから、映像信号201として右I/F部211及び左I/F部231に伝送される。表示制御部124は、I/F部110に入力される表示制御データに従って、画像表示部20の表示状態を調整し、また、変更する。
センサー制御部122と表示制御部124との少なくとも一方は、プロセッサーがプログラムを実行することにより、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。すなわち、センサー制御部122及び表示制御部124は、プロセッサーにより構成され、プログラムを実行することで上記の動作を実行する。この例で、センサー制御部122及び表示制御部124は、DP制御部120を構成するプロセッサーがプログラムを実行することで実現されてもよい。言い換えれば、プロセッサーがプログラムを実行することで、DP制御部120、表示制御部124、及びセンサー制御部122として機能してもよい。ここで、プロセッサーは、コンピューターと言い換えることができる。センサー制御部122及び表示制御部124は、データ処理を行うためのワークメモリーを具備してもよく、DP制御部120のメモリーを利用して処理を行ってもよい。
表示制御部124、及び、センサー制御部122は、DSPやFPGA等、プログラムされたハードウェアにより構成されてもよい。センサー制御部122及び表示制御部124を統合して、SoC-FPGAとして構成してもよい。DSPは、Digital Signal Processorを略して表記したものである。FPGAは、Field Programmable Gate Arrayを略して表記したものである。SoCはSystem-on-a-Chipを略して表記したものである。
電源制御部126は、コネクター11Dに接続され、コネクター11Dから供給される電力に基づき接続装置10の各部及び画像表示部20に電源を供給する回路である。
電源制御部126は、電源部229、249と共に電力供給部に相当する。
操作部140は、接続装置10が備えるスイッチ等の操作を検出し、操作内容を示すデータをDP制御部120に出力する。
音声処理部147は、DP制御部120から入力される音声データに従って、音声信号を生成する。この音声データには、制御装置300から入力される再生信号に含まれる音声データも含まれる。また、音声処理部147は、アンプを備え、生成した音声信号を増幅して接続部145に出力する。この音声信号は接続部145からオーディオコネクター36を介して右イヤホン32及び左イヤホン34に出力される。音声処理部147は、マイク63が集音した音声の音声データを生成し、DP制御部120に出力する。音声処理部147が出力する音声データは、画像表示部20が備えるセンサーの検出データと同様に、センサー制御部122により処理されてもよい。
4.制御装置の構成
図4は、制御装置300のブロック図である。
制御装置300は、CO制御部310を備える。CO制御部310は、プロセッサー311、メモリー312及び不揮発性メモリー313を備える。プロセッサー311は、CPU、マイコン、DSP等で構成され、プログラムを実行することにより制御装置300の各部を制御する。メモリー312は、プロセッサー311のワークエリアを形成する。不揮発性メモリー313は、半導体メモリー機能部等で構成され、プロセッサー311が実行するプログラムや、プロセッサー311により処理される各種データを不揮発的に記憶する。例えば、不揮発性メモリー313は、プロセッサー311が実行する基本制御プログラムとしてのオペレーティングシステム、及び、オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションプログラム等を記憶する。不揮発性メモリー313は、アプリケーションプログラムの実行時に処理されるデータや処理結果のデータを記憶する。CO制御部310は、プロセッサー311、メモリー312、及び不揮発性メモリー313を統合したSoCであってもよい。
CO制御部310には、GNSS321、COカメラ322、CO6軸センサー323、CO磁気センサー324、CO照度センサー325、音声出力部326、CO表示部327、バッテリー329、通信部330及びI/F部331が接続される。
GNSS321は、衛星測位システムを利用して測位を行い、制御装置300の位置をCO制御部310に出力する。GNSSは、Global Navigation Satellite Systemを省略した表記である。
COカメラ322は、制御装置300の本体に設けられるデジタルカメラであり、例えば、タッチパネル328に隣接して配置され、タッチパネル328に対向する方向を撮像する。COカメラ322は、CO制御部310の制御に従って撮像を実行し、撮像画像データをCO制御部310に出力する。
CO6軸センサー323は、3軸加速度センサー及び3軸ジャイロセンサーを備えるモーションセンサーであり、検出値を示す検出データをCO制御部310に出力する。CO磁気センサー324は、例えば、3軸の地磁気センサーであり、検出値を示す検出データをCO制御部310に出力する。CO6軸センサー323及びCO磁気センサー324は、上記の各センサーがモジュール化されたIMUであってもよく、CO6軸センサー323及びCO磁気センサー324を一体化したモジュールであってもよい。
CO照度センサー325は、外光を受光し、受光量又は受光強度に対応する検出値を示す検出データをCO制御部310に出力する。
音声出力部326は、スピーカーを備え、CO制御部310の制御に従ってスピーカーから音声を出力する。音声出力部326は、CO制御部310が出力する音声信号を増幅してスピーカーに出力するアンプを備えてもよい。CO制御部310がデジタル音声データを出力する構成である場合、音声出力部326は、デジタル音声データをアナログ音声信号に変換するD/Aコンバーターを備えてもよい。
CO表示部327は、タッチパネル328を有し、CO制御部310の制御に従ってタッチパネル328に文字や画像を表示させる。
バッテリー329は、制御装置300の本体に内蔵される二次電池であり、制御装置300の各部に電力を供給すると共に、接続されたHMD100に電力を供給する。
CO制御部310は、I/F部331にHMD100が接続されると、HMD100とのネゴシエーションを行い、HMD100に供給する電力を決定する。ネゴシエーションとは、例えば、電力ロールの設定、授受する電力量の設定などを行う処理である。電力ロールとは、電力を供給する供給源として機能する電力ソース、又は電力ソースから電力を受電する電力シンクである。
CO制御部310は、ネゴシエーションにより決定した電力を、I/F部331を介してHMD100に供給させる。
バッテリー329及びCO制御部310は、第1供給部に相当する。
通信部330は、BluetoothやWi-Fi等の無線通信プロトコルに対応し、表示システム1の外部の装置と無線通信を実行する。Bluetooth及びWi-Fiは登録商標である。通信部330は、LTEや第5世代移動体通信システム等の移動体通信ネットワークを利用して、モバイルデータ通信を実行する構成であってもよい。LTEは登録商標である。
I/F部331は、データ通信ケーブルが接続される不図示のコネクター、及び、コネクターにより各種通信規格に準拠した通信プロトコルを実行するインターフェイス回路を備える。例えば、I/F部331は、USB規格に準拠したコネクター及びインターフェイス回路を備え、USBケーブル46を通じてデータを送受信し、また、HMD100に電力を供給する。
不揮発性メモリー313には、コンテンツデータが記憶される。
CO制御部310は、コンテンツデータを再生し、映像と音声とを含む再生信号を生成する。CO制御部310は、生成した再生信号をI/F部331を介してHMD100に送信する。
5.制御装置300とHMD100とが接続された場合の動作
DP制御部120は、接続装置10に制御装置300が接続されると、制御装置300とネゴシエーションを行い、制御装置300がHMD100に供給可能な電力の情報を取得する。
制御装置300は、HMD100がバッテリーを搭載していない場合、HMD100との接続時に、制御装置300にネゴシエーションを実行させるために必要な電力をHMD100に供給する。制御装置300は、HMD100とのネゴシエーションが終了すると、HMD100の動作に合わせて必要な電力を供給する。
DP制御部120は、制御装置300から供給可能な電力の情報を取得すると、取得した情報が示す電力と、HMD100の消費電力とを比較する。
DP制御部120は、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力よりも大きい場合、画像表示部20、音声出力部、センサー群のうちの少なくとも一部の動作を停止させる。また、DP制御部120は、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力よりも大きい場合、HMD100を低消費電力な設定に切り替える。
画像表示部20には、右表示部22及び左表示部24が含まれる。
音声出力部には、音声処理部147、右イヤホン32及び左イヤホン34が含まれる。
センサー群は、HMD100に搭載された検出部であり、DP外側カメラ61、距離センサー64、DP照度センサー65、温度センサー217、DP6軸センサー235、DP磁気センサー237及び温度センサー239が含まれる。以下、画像表示部20や、音声出力部、センサー群を構成する各センサーをそれぞれ機能部という。
図5は、消費電力テーブル135の一例を示す図である。
不揮発性記憶部130は、図5に示す消費電力テーブル135を記憶する。
消費電力テーブル135は、機能部を識別する識別情報と、各機能部の消費電力とを対応づけて登録したテーブルである。
まず、DP制御部120が、画像表示部20、音声出力部、センサー群のうちの少なくとも一部の動作を停止させる場合について説明する。
DP制御部120は、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力よりも大きい場合、消費電力テーブル135を参照して消費電力が最も大きい機能部を選択する。DP制御部120は、選択した機能部を動作させないことで、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下になるか否かを判定する。
DP制御部120は、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下になる場合、選択した機能部に電力が供給されないように電源制御部126を制御し、選択した機能部が動作しないように設定する。
また、DP制御部120は、消費電力が最も大きい機能部を動作させない設定にしても、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下にならない場合、消費電力テーブル135を参照して次に動作させない機能部を選択する。DP制御部120は、消費電力テーブル135を参照して消費電力が2番目に大きい機器部を選択する。DP制御部120は、1番目及び2番目に消費電力が大きい機能部を選択すると、選択したこれらの機能部を動作させないことで、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下になるか否かを判定する。DP制御部120は、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下になる場合、選択した機能部に電力が供給されないように電源制御部126を制御し、選択した機能部が動作しないように設定する。
DP制御部120は、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下にならない場合、3番目に消費電力が大きい機能部を選択する。DP制御部120は、以下、同様の処理を、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下になるまで繰り返す。
また、DP制御部120は、HMD100の消費電力と、制御装置300が供給可能な電力との差を算出し、算出した差に基づいて動作させない機能部を選択してもよい。DP制御部120は、消費電力テーブル135を参照して、算出した差よりも消費電力が大きい機能部、又は機能部の組み合わせを選択し、選択した機能部に電力が供給されないように電源制御部126を制御し、選択した機能部が動作しないように設定する。
また、DP制御部120は、機能部に優先度が設定されている場合、この優先度に従って動作を停止させる機能部を選択してもよい。例えば、画像表示部20の右表示部22の優先度が最も高く設定され、以下、DP外側カメラ61、音声出力部、センサー群の順に優先度が設定されていると仮定する。この場合、DP制御部120は、設定された優先度に従い、優先度が第1位の機能部を選択する。DP制御部120は、HMD100の消費電力から選択した機能部の消費電力を減算する。DP制御部120は、減算した電力が、制御装置300が供給可能な電力以下になる場合、優先度が第1位の機能部に電力が供給されないように電源制御部126を制御し、選択した機能部が動作しないように設定する。本実施形態では、優先度の設定が動作を停止させる優先度である場合について説明するが、優先度の設定は、動作を停止させたくない機能部の優先順位を設定してもよい。この場合、DP制御部120は、優先度が低い順に動作を停止させる機能部を選択する。また、優先度の設定は、動作を停止させる機能部の優先度ではなく、動作パラメーターを変更する機能部の優先度であってもよい。
また、DP制御部120は、HMD100の消費電力から選択した機能部の消費電力を減算した電力が、制御装置300が供給可能な電力よりも大きい場合、優先度が第2位の機能部を選択する。DP制御部120は、HMD100の消費電力から選択した優先度が第1位及び第2位の機能部の消費電力を減算する。DP制御部120は、減算した消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下になる場合、優先度が第1位及び第2位の機能部に電力が供給されないように電源制御部126を制御し、選択した機能部が動作しないように設定する。DP制御部120は、以下、同様の処理を、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力以下になるまで繰り返す。
また、DP制御部120は、制御装置300にインストールされたアプリケーショプログラムが起動している場合、このアプリケーションプログラムの実行に必要なHMD100の機能部の動作を停止させないようにしてもよい。以下、アプリケーションプログラムを簡単にアプリという。
例えば、制御装置300で音楽再生アプリが起動しており、HMD100の右イヤホン32及び左イヤホン34から音声が出力されていると仮定する。この場合、DP制御部120は、音声出力部の消費電力が大きく、優先度が高く設定されていても、音声出力部の動作を停止させないように設定する。また、制御装置300の地図アプリが起動していると仮定する。この場合、DP制御部120は、DP6軸センサー235の消費電力が大きく、優先度が高く設定されていても、センサー群に含まれるDP6軸センサー235の動作を停止させないようにしてもよい。
次に、DP制御部120が、HMD100の消費電力が、制御装置300が供給可能な電力よりも大きい場合、制御装置300が供給可能な電力を超えないようにHMD100を低消費電力な設定に切り替える場合について説明する。
例えば、DP制御部120は、HMD100の消費電力と、制御装置300の供給可能な電力とに基づいて、右表示部22及び左表示部24に表示される画像のリフレッシュレートと、画像の輝度との少なくとも一方を表示制御部124に変更させてもよい。DP制御部120は、予め設定されたしきい値に基づいて、リフレッシュレートと、画像の輝度との少なくとも一方を変更する。例えば、DP制御部120は、制御装置300の供給可能な電力と、HMD100の消費電力との差を求め、求めた電力の差をしきい値と比較する。DP制御部120は、求めた電力の差が第1しきい値以下である場合、右表示部22及び左表示部24に表示される画像のリフレッシュレートと、画像の輝度との少なくとも一方の変更を表示制御部124に指示する。また、DP制御部120は、求めた電力の差が第2しきい値以下である場合、右表示部22及び左表示部24に表示される画像のリフレッシュレートと、画像の輝度との変更を表示制御部124に指示する。第2しきい値は、第1しきい値よりも値の大きい値に設定される。
表示制御部124は、DP制御部120の制御に従い、右表示部22及び左表示部24に表示される画像のリフレッシュレートが、HMD100の消費電力を制御装置300が供給可能である場合よりも低くなるように右表示部22及び左表示部24を制御する。
また、表示制御部124は、DP制御部120の制御に従い、右表示部22及び左表示部24に表示される画像の輝度が、HMD100の消費電力を制御装置300が供給可能である場合よりも低くなるように右表示部22及び左表示部24を制御する。
また、DP制御部120は、右表示部22及び左表示部24のいずれか一方のリフレッシュレートを下げたり、輝度を低減させたりしてもよい。また、DP制御部120は、右表示部22及び左表示部24のいずれか一方に画像を表示させないように設定してもよい。また、DP制御部120は、右表示部22及び左表示部24のいずれか一方のリフレッシュレートを下げたり、輝度を低減させたりし、右表示部22及び左表示部24の他方に画像を表示させないように設定してもよい。
また、DP制御部120は、センサー群に含まれる少なくとも一部のセンサーのサンプリング周波数を、HMD100の消費電力を制御装置300が供給可能である場合よりも低くするようにセンサー制御部122に指示してもよい。例えば、DP制御部120は、制御装置300の供給可能な電力と、HMD100の消費電力との差と、予め設定された優先度とに基づいて、サンプリング周波数を低く設定するセンサーをセンサー制御部122に指示する。センサー制御部122は、DP制御部120により指定されたセンサーのサンプリング周波数が、HMD100の消費電力を制御装置300が供給可能である場合よりも低くなるように右表示部22及び左表示部24を制御する。
また、DP制御部120は、HMD100の消費電力と、制御装置300の供給可能な電力とに基づいて、DP外側カメラ61の撮像解像度と、単位時間あたりの撮像回数との少なくとも一方をセンサー制御部122に変更させてもよい。DP制御部120は、予め設定されたしきい値に基づいて、DP外側カメラ61の撮像解像度と、単位時間あたりの撮像回数との少なくとも一方をセンサー制御部122に変更させる。
DP制御部120は、制御装置300の供給可能な電力と、HMD100の消費電力との差が、しきい値以下である場合、DP外側カメラ61の撮像解像度と、単位時間あたりの撮像回数との少なくとも一方の変更をセンサー制御部122に指示する。
また、DP制御部120は、制御装置300の供給可能な電力と、HMD100の消費電力との差が、予め設定されたしきい値以上である場合、DP外側カメラ61の撮像解像度と、単位時間あたりの撮像回数との変更をセンサー制御部122に指示する。
センサー制御部122は、DP制御部120の制御に従い、DP外側カメラ61の撮像解像度が、HMD100の消費電力を制御装置300が供給可能である場合よりも低くなるようにDP外側カメラ61を制御する。
また、センサー制御部122は、DP制御部120の制御に従い、DP外側カメラ61の単位時間あたりの撮像回数が、HMD100の消費電力を制御装置300が供給可能である場合よりも低くなるようにDP外側カメラ61を制御する。
また、DP制御部120は、HMD100の消費電力と、制御装置300の供給可能な電力とに基づいて、音声出力部への音声出力を低減させてもよい。
DP制御部120は、制御装置300の供給可能な電力と、HMD100の消費電力との差を算出し、算出した差と予め設定されたしきい値とを比較して、音声出力部に出力させる音声の音圧を決定してもよい。アンプで消費される電力が大きいため、音声出力部の出力する音声の音圧を低減することで、HMD100の消費電力を低減することができる。また、DP制御部120は、算出した制御装置300が供給可能な電力と、HMD100の消費電力との差が予め設定されたしきい値以上である場合、音声出力部に音声の出力を停止させてもよい。
また、HMD100の動作モードを予め設定し、HMD100の消費電力と、制御装置300が供給可能な電力との差に基づいてHMD100を動作させる動作モードを決定してもよい。
例えば、HMD100は、動作モードとして、第1動作モード、第2動作モード及び第3動作モードの3つの動作モードを備える。
DP制御部120は、制御装置300から供給される電力に応じて動作モードを第1動作モード、第2動作モード及び第3動作モードのいずれかに変更する。
第1動作モードは、画像表示部20の右表示部22及び左表示部24、DP外側カメラ61、音声処理部147、右イヤホン32及び左イヤホン34、センサー群のすべてが動作可能なモードである。
第2動作モードは、第1動作モードよりも消費電力を低減したモードである。
DP制御部120は、第2動作モードを選択した場合、右表示部22と左表示部24とのいずれか一方だけを動作させる。また、DP制御部120は、第2動作モードが選択された場合、センサー制御部122を制御して、DP外側カメラ61の撮像フレームレートを第1動作モードのときよりも低減する。また、DP制御部120は、センサー制御部122を制御して、センサー群のサンプリング周波数を第1動作モードのときよりも低減させる。
第3動作モードは、第2動作モードよりも消費電力を削減したモードである。
DP制御部120は、第3動作モードが選択された場合、DP外側カメラ61及びセンサー群のいずれか一方の動作を停止させる。
また、DP制御部120は、第3動作モードが選択された場合、右表示部22及び左表示部24のリフレッシュレート及び輝度の少なくとも一方を、第1動作モードのときよりも低減させる。
図6は、ネゴシエーションにおけるHMD100の動作を示すフローチャートである。
DP制御部120は、I/F部110への制御装置300の接続を検出する(ステップS1)。DP制御部120は、例えば、I/F部110に設けられた不図示の電圧監視部によりVBUSが検出された場合に、I/F部110への接続を検出する。DP制御部120は、接続が検出されない場合(ステップS1/NO)、ステップS2以降のステップに移行しない。
DP制御部120は、接続が検出されると(ステップS1/YES)、接続した制御装置300から接続要求を受信したか否かを判定する(ステップS2)。DP制御部120は、接続要求を受信していない場合(ステップS2/NO)、ステップS3以降のステップに移行しない。
DP制御部120は、制御装置300から接続要求を受信すると(ステップS2/YES)、HMD100の消費電力を制限しない第1動作モードでHMD100を動作させる場合の消費電力を制御装置300に通知する(ステップS3)。
次に、DP制御部120は、制御装置300がHMD100に供給可能な電力である供給電力の通知を受信したか否かを判定する(ステップS4)。
DP制御部120は、制御装置300から供給電力の通知を受信していない場合(ステップS4/NO)、ステップS5以降に移行しない。
DP制御部120は、制御装置300から供給電力の通知を受信すると(ステップS4/YES)、HMD100の消費電力が、通知された供給電力以下の動作モードを判定する(ステップS5)。DP制御部120は、通知された供給電力以下の動作モードが複数ある場合、制御装置300から通知された供給電力以下であって、消費電力が最も大きい動作モードを選択する。また、DP制御部120は、動作モードごとに優先度を設定しておき、通知された供給電力以下の動作モードの中で優先度が最も高い動作モードを選択してもよい。また、DP制御部120は、通知された供給電力以下の動作モードの中に、制御装置300との前回の接続のときに選択した動作モードがある場合、この前回の接続のときに選択した動作モードを選択してもよい。
DP制御部120は、通知された供給電力以下の動作モードを判定すると、判定した動作モードの消費電力を制御装置300に通知する(ステップS6)。
次に、DP制御部120は、制御装置300からネゴシエーションの完了通知を受信したか否かを判定する(ステップS7)。DP制御部120は、制御装置300から完了通知を受信していない場合(ステップS7/NO)、次のステップに移行しない。
DP制御部120は、制御装置300から完了通知を受信すると(ステップS7/YES)、完了通知を受信したことを通知する受信通知を制御装置300に送信し(ステップS8)、この処理フローを終了する。
図7は、ネゴシエーションにおける制御装置300の動作を示すフローチャートである。
CO制御部310は、接続が検出されたか否かを判定する(ステップT1)。
CO制御部310は、I/F部331に制御装置300が接続されたことを検出する(ステップT1)。CO制御部310は、HMD100と同様、I/F部331に設けられた不図示の電圧監視部によりVBUSを検出することで接続を検出する。CO制御部310は、接続が検出されない場合(ステップT1/NO)、ステップT2以降の処理を実行しない。
CO制御部310は、接続が検出されると(ステップT1/YES)、この接続の接続先であるHMD100に接続要求を送信する(ステップT2)。
次に、CO制御部310は、HMD100から消費電力の通知を受信したか否かを判定する(ステップT3)。CO制御部310は、HMD100から消費電力の通知を受信していない場合(ステップT3/NO)、ステップT4に移行しない。
CO制御部310は、HMD100から消費電力の通知を受信した場合(ステップT3)、制御装置300がHMD100に供給可能な電力である供給電力をHMD100に通知する(ステップT4)。
次に、CO制御部310は、HMD100から消費電力の通知を受信したか否かを判定する(ステップT5)。CO制御部310は、HMD100から消費電力の通知を受信していない場合(ステップT5/NO)、ステップT6の処理に移行しない。
CO制御部310は、HMD100から消費電力の通知を受信した場合(ステップT5/YES)、HMD100に完了通知を送信する(ステップT6)。その後、CO制御部310は、HMD100から受信通知を受信したか否かを判定する(ステップT7)。CO制御部310は、受信通知を受信していない場合(ステップT7/NO)、受信通知を受信するまで待機する。
CO制御部310は、HMD100から完了通知を受信すると(ステップT7/YES)、ネゴシエーションを終了させ、HMD100への電力供給を開始する。
次に、ネゴシエーション後の動作について説明する。
DP制御部120は、ネゴシエーションの終了後、新たに機能部を起動させる操作を受け付けた場合、この操作により選択された機能部を起動させることができるか否かを判定する。例えば、DP制御部120は、HMD100の動作モードを、ネゴシエーションのときに決定した動作モードよりも消費電力の低い動作モードに変更することで、選択された機能部を動作させることができるか否かを判定する。動作モードの変更には、動作を停止させる機能部の選択や、動作パラメーターの変更等が含まれる。動作パラメーターの変更は、機能部の消費電力を、より低減することができる動作パラメーターに変更することを意味する。
DP制御部120は、各動作モードの消費電力と、制御装置300から供給される供給電力と、選択された機能部の消費電力とに基づいて、選択された機能部を起動させることができるか否かを判定する。例えば、DP制御部120は、新たに起動させる機能部の消費電力と、変更後の動作モードの消費電力との和が、新たに機能部を起動させる前の現在の動作モードの消費電力と同等又はそれ以下であれば、選択された機能部を起動させることができると判定する。
また、DP制御部120は、動作モードの変更では新たな機能部を起動させることができない場合、動作中の他の機能部を停止させることで新たな機能部を起動させることができるか否かを判定する。動作を停止させる他の機能部は、1つであってもよいし、複数であってもよい。DP制御部120は、動作中であって、動作を停止させることができる他の機能部を選択する。DP制御部120は、選択した他の機能部の消費電力と、新たに起動させる機能部の消費電力とを比較して、新たな機能部を起動させることができるか否かを判定する。DP制御部120は、選択した他の機能部の消費電力が、新たに起動させる機能部の消費電力よりも大きく、新たに起動させる機能部を起動させることが可能であると判定した場合、選択した他の機能部の動作を停止させ、新たに起動させる機能部を起動させる。また、DP制御部120は、新たに起動させる機能部の消費電力が、他の機能部の消費電力よりも大きい場合、さらに停止させることができる機能部があるか否かを判定してもよい。
また、DP制御部120は、動作中の他の機能部の動作を、低消費電力な動作に変更することで、新たな機能部を起動させることができるか否かを判定してもよい。
DP制御部120は、動作中の他の機能部の消費電力が、新たに起動させる機能部の消費電力よりも大きい場合、この動作中の機能部の動作を停止させることで、機能部を新たに起動させることができると判定する。この場合、DP制御部120は、動作を停止させる候補となる他の機能部の情報を制御装置300に送信する。
CO制御部310は、HMD100から動作を停止させる候補となる他の機能部の情報を受信すると、受信した他の機能部の情報をCO表示部327に表示させる。また、CO制御部310は、他の機能部の動作を停止させてよいか否かを問い合わせる案内をCO表示部327に表示させる。
CO制御部310は、タッチパネル328の操作により他の機能部の動作の停止を許可する操作を受け付けた場合、動作の停止を許可する許可通知をHMD100に送信する。
DP制御部120は、制御装置300から他の機能部の動作の停止を許可する通知を受信すると、他の機能部の動作を停止させ、選択された機能部を起動させる。
図8は、HMD100に搭載された機能部を起動させる操作を受け付けた場合のDP制御部120の動作を示すフローチャートである。
まず、DP制御部120は、機能部を起動させる操作を受け付けたか否かを判定する(ステップS11)。DP制御部120は、機能部を起動する操作を受け付けていない場合(ステップS11/NO)、機能部を起動する操作を受け付けるまでステップS12の判定に移行しない。
DP制御部120は、機能部を起動する操作を受け付けると(ステップS11/YES)、操作により選択された機能部を動作させた場合の消費電力を図5に示す消費電力テーブル135を参照して取得する(ステップS12)。
DP制御部120は、HMD100の現在の動作モードの消費電力に、選択された機能部の消費電量を加算した合計電力が、制御装置300の供給電力を超えるか否かを判定する(ステップS13)。DP制御部120は、合計電力が供給電力を超えない場合(ステップS13/NO)、選択された機能部を起動させる(ステップS22)。
また、DP制御部120は、合計電力が供給電力を超える場合(ステップS13/YES)、HMD100の動作モードを他のモードに変更することで、合計電力を供給電力以下に押さえることができるか否かを判定する(ステップS14)。
DP制御部120は、動作モードを変更することで、合計電力を供給電力以下に押さえることができると判定した場合(ステップS14/YES)、HMD100の動作モードの変更要求を制御装置300に送信する(ステップS15)。
次に、DP制御部120は、動作モードの変更を許可する通知を制御装置300から受信したか否かを判定する(ステップS16)。
DP制御部120は、動作モードの変更が許可されなかった場合(ステップS16/NO)、動作モードは変更せず、また、選択された機能部を起動させずにこのフローを終了させる。
また、DP制御部120は、動作モードの変更が許可された場合(ステップS16/YES)、ステップS14で合計電力が供給電力以下となると判定した動作モードに動作モードを移行させる(ステップS17)。その後、DP制御部120は、選択された機能部を起動させる(ステップS22)。
また、DP制御部120は、動作モードの変更では対応できないと判定した場合(ステップS14/NO)、動作を停止させることができ、動作の停止により合計電力が供給電力以下となる他の機能部があるかを判定する(ステップS18)。DP制御部120は、他の機能部がない場合(ステップS18/NO)、選択された機能部を起動させることなく、この処理フローを終了させる。
また、DP制御部120は、他の機能部がある場合(ステップS18/YES)、この動作を停止可能な他の機能部の情報を制御装置300に送信する(ステップS19)。その後、DP制御部120は、他の機能部の動作の停止を拒否する拒否通知を制御装置300から受信した場合(ステップS20/NO)、他の機能部の動作を停止させることなく、このフローを終了させる。
また、DP制御部120は、他の機能部の動作の停止を許可する許可通知を制御装置300から受信した場合(ステップS20/YES)、他の機能部の動作を停止させ(ステップS21)、選択された機能部を起動させる(ステップS22)。
図9は、制御装置300の動作を示すフローチャートである。
CO制御部310は、HMD100から動作モードの変更要求を受信したか否かを判定する(ステップT11)。CO制御部310は、動作モードの変更要求をHMD100から受信していない場合(ステップT11/NO)、ステップT16の判定に移行する。
CO制御部310は、HMD100から動作モードの変更要求を受信すると(ステップT11/YES)、HMD100の動作モードの変更要求をCO表示部327に表示させる(ステップT12)。CO制御部310は、HMD100の動作モードの変更を許可する操作を受け付けた場合(ステップT13/YES)、動作モードの変更を許可する許可通知をHMD100に送信する(ステップT14)。また、CO制御部310は、HMD100の動作モードの変更を拒否する操作を受け付けた場合(ステップT13/NO)、動作モードの変更を拒否する拒否通知をHMD100に通知する(ステップT15)。
次に、CO制御部310は、動作を停止させる他の機能部の情報をHMD100から受信したか否かを判定する(ステップT16)。CO制御部310は、他の機能部の情報を受信していない場合(ステップT16/NO)、ステップT11の判定に戻る。
また、CO制御部310は、動作を停止させる他の機能部の情報をHMD100から受信した場合(ステップT16/YES)、HMD100から受信した他の機能部の情報と、他の機能部の動作を停止させてよいか否かを確認する案内とをタッチパネル328に表示させる(ステップT17)。次に、CO制御部310は、他の機能部の動作の停止を許可する操作を受け付けたか否かを判定する(ステップT18)。CO制御部310は、他の機能部の動作の停止を許可する操作を受け付けた場合(ステップT18/YES)、他の機能部の動作の停止を許可する許可通知をHMD100に送信する(ステップT19)。また、CO制御部310は、他の機能部の動作の停止を拒否する操作を受け付けた場合(ステップT18/NO)、他の機能部の動作の停止を拒否する拒否通知をHMD100に送信する(ステップT20)。
以上説明したように表示システム1は、画像を表示するHMD100と、HMD100が接続される制御装置300とを備える。
制御装置300は、第1供給部及び第1出力部を備える。
第1供給部は、HMD100に電力を供給するバッテリー329により構成される。
第1出力部は、画像及び音声の少なくとも一方を含む再生信号を出力するI/F部331により構成される。
HMD100は、画像表示部20、音声出力部、検出部及び第2供給部を備える。
画像表示部20は、制御装置300から受信した再生信号に含まれる画像を表示する。
音声出力部は、音声処理部147、右イヤホン32及び左イヤホン34により構成され、再生信号に含まれる音声を出力する。
検出部は、センサー群により構成される。センサー群には、DP外側カメラ61、距離センサー64、DP照度センサー65、温度センサー217、DP6軸センサー235、DP磁気センサー237及び温度センサー239が含まれる。
また、HMD100は、制御装置300から供給された電力を供給先に供給する電源制御部126、電源部229及び249を備える。
表示システム1は、HMD100の消費電力が、制御装置300により供給される電力よりも大きい場合、表示部、音声出力部及び検出部の一部の動作を停止させる。また、HMD100は、HMD100の消費電力が、制御装置300から供給される電力より小さくなるように画像表示部20、音声出力部及び検出部を動作させる。
従って、制御装置300から供給される電力がHMD100の消費電力より小さくても、HMD100の消費電力を低減し、制御装置300から供給される電力でHMD100を動作させることができる。
また、画像表示部20は、第1表示部として右表示部22を備え、第2表示部として左表示部24を備える。
表示システム1は、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも小さい場合、右表示部22と左表示部24の少なくとも一方に画像を表示させない。
従って、制御装置300から供給される電力がHMD100の消費電力より小さくても画像を表示する表示部を右表示部22及び左表示部24の少なくとも一方とすることで、HMD100の消費電力を低減することができる。このため、制御装置300から供給される電力でHMD100を動作させることができる。
表示システム1は、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも小さい場合、複数のセンサーの少なくとも1つの動作を停止させる。
また、表示システム1は、複数のセンサーの少なくとも1つのサンプリング周波数を、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも大きいときよりも低減する。
従って、HMD100の消費電力を低減し、制御装置300から供給される電力でHMD100を動作させることができる。
センサー群には、DP外側カメラ61が含まれる。
表示システム1は、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも小さい場合、DP外側カメラ61の撮像解像度と、単位時間当たりの撮像回数との少なくとも一方を、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも大きいときよりも低減させる。
従って、HMD100の消費電力を低減し、制御装置300から供給される電力でHMD100を動作させることができる。
また、表示システム1は、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも小さい場合、音声出力部への音声の出力を停止させる。また、表示システム1は、音声出力部から出力する音声を、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも大きいときよりも低減させる。
従って、HMD100の消費電力を低減し、制御装置300から供給される電力でHMD100を動作させることができる。
また、表示システム1は、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも小さい場合、画像表示部20のリフレッシュレートと、表示部の輝度との少なくとも一方を、制御装置300により供給される電力が、HMD100の消費電力よりも大きいときよりも低減させる。
従って、HMD100の消費電力を低減し、制御装置300から供給される電力でHMD100を動作させることができる。
本発明は上記各実施形態で説明した構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
例えば、上述した実施形態では、HMD100のDP制御部120が、電力を供給する供給先を決定する場合について説明した。これ以外の方法として、制御装置300のCO制御部310が、HMD100の消費電力と、制御装置300が供給可能な電力とに基づいて、動作を停止させる、又は機能を制限する機能部を選択してもよい。
また、表示システム1は頭部装着型の表示装置であるHMD100を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、各種の表示装置を採用できる。例えば、画像表示部20に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部等の他の方式の画像表示部を採用してもよく、使用者Uの左眼に対応して画像を表示する表示部と、使用者Uの右眼に対応して画像を表示する表示部とを備えていればよい。また、本発明の表示装置は、例えば、自動車や飛行機等の車両に搭載されるヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。また、例えば、ヘルメット等の身体防護具に内蔵されたヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。この場合、使用者Uの身体に対する位置を位置決めする部分、及び、当該部分に対し位置決めされる部分を装着部とすることができる。
HMD100は、本発明の適用対象となる表示装置の一例であり、図3に示す構成に限定されない。例えば、上記実施形態では、画像表示部20と接続装置10とが分離された構成を例に挙げて説明したが、接続装置10と画像表示部20とが一体に構成され、使用者Uの頭部に装着される構成とすることも可能である。また、画像表示部20の光学系の構成は任意であり、例えば、使用者Uの眼の前方に位置して使用者Uの視界の一部又は全部に重なる光学部材を用いてもよい。或いは、レーザー光等を走査させて画像光とする走査方式の光学系を採用してもよい。或いは、光学部材の内部で画像光を導光させるものに限らず、使用者Uの眼に向けて画像光を屈折及び/又は反射させて導く機能のみを有するものであってもよい。
また、表示装置として、液晶表示パネルに画像を表示する液晶モニター又は液晶テレビを採用してもよい。プラズマディスプレイパネル、有機EL表示パネルを備えた表示装置を用いてもよい。この場合、表示パネルが本発明の表示部に相当する。また、表示装置として、画像光をスクリーン等に投射するプロジェクターを用いてもよい。
また、例えば、図3に示したHMD100において、接続装置10を、USB-TypeCコネクター、USB-TypeCコントローラー、及び、USBハブを利用して構成してもよい。この場合、DP外側カメラ61や、その他のセンサーを、USBハブに接続してもよい。また、画像表示部20における右表示部22と左表示部24の表示を制御するコントローラーとして、表示データを右表示部22及び左表示部24に出力するFPGAを、右表示部22又は左表示部24のいずれかに配置してもよい。この場合、接続装置10は、USB-TypeCコントローラーとFPGAとを接続するブリッジコントローラーを備えてもよい。また、画像表示部20において、DP6軸センサー235、DP磁気センサー237、EEPROM215等をFPGAと同じ基板に実装した構成としてもよい。その他のセンサーの配置についても適宜に変更可能である。例えば、距離センサー64やDP照度センサー65は、測定又は検出に適した位置に配置されて、FPGAやUSBType-Cコントローラーに接続される構成としてもよい。
また、OLEDユニット221、241を含む表示装置の具体的な仕様についても制限はなく、例えば、OLEDユニット221、241が共通の構成を有していてもよい。
図3、図4に示した各機能ブロックのうち少なくとも一部は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現される構成としてもよく、図に示した通りに独立したハードウェア資源を配置する構成に限定されない。
また、図6及び図8に示すHMD100の処理を示すフローチャートは、DP制御部120の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図6及び図8のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはない。また、DP制御部120の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、1つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
また、図7及び図9に示す制御装置300の処理を示すフローチャートは、CO制御部310の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図7及び図9のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって本発明が制限されることはない。また、CO制御部310の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、1つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
また、HMD100が備えるコンピューターを用いて表示装置の制御方法を実現する場合、このコンピューターに実行させるプログラムを記録媒体、又はこのプログラムを伝送する伝送媒体の態様で構成することも可能である。記録媒体には、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリー機能部を用いることができる。また、上記記録媒体は、サーバー装置が備える内部記憶装置であるRAM、ROM、HDD等の不揮発性記憶装置であってもよい。
1…表示システム、10…接続装置、11A…コネクター、11D…コネクター、20…画像表示部、21…右保持部、22…右表示部、23…左保持部、24…左表示部、26…右導光板、27…前部フレーム、28…左導光板、30…ヘッドセット、32…右イヤホン、34…左イヤホン、36…オーディオコネクター、40…接続ケーブル、46…USBケーブル、61…DP外側カメラ、63…マイク、64…距離センサー、65…DP照度センサー、67…LEDインジケーター、100…HMD、110…I/F部、120…DP制御部、122…センサー制御部、126…電源制御部、130…不揮発性記憶部、135…消費電力テーブル、140…操作部、145…接続部、147…音声処理部、201…映像信号、210…右表示部基板、211…右I/F部、213…受信部、215…EEPROM、217…温度センサー、221…OLEDユニット、223…OLEDパネル、225…OLED駆動回路、229…電源部、230…左表示部基板、231…左I/F部、233…受信部、235…DP6軸センサー、237…DP磁気センサー、239…温度センサー、241…OLEDユニット、243…OLEDパネル、245…OLED駆動回路、249…電源部、251…右光学系、252…左光学系、261…ハーフミラー、281…ハーフミラー、300…制御装置、310…CO制御部、311…プロセッサー、312…メモリー、313…不揮発性メモリー、321…GNSS、322…COカメラ、323…CO6軸センサー、324…CO磁気センサー、325…CO照度センサー、326…音声出力部、327…CO表示部、328…タッチパネル、329…バッテリー、330…通信部、331…I/F部、342…通信部、350…タッチパネル。

Claims (10)

  1. 画像を表示する表示装置と、前記表示装置が接続される情報処理装置とを備える表示システムであって、
    前記情報処理装置は、
    前記表示装置に電力を供給する第1供給部と、
    画像及び音声の少なくとも一方を含む再生信号を出力する第1出力部と、
    を備え、
    前記表示装置は、
    前記情報処理装置から受信した前記再生信号に含まれる画像を表示する表示部と、
    前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、
    複数のセンサーを備える検出部と、
    前記情報処理装置から供給された電力を供給先に供給する第2供給部と、
    を備え、
    前記表示装置の消費電力が、前記情報処理装置により供給される電力よりも大きい場合、前記表示部、前記音声出力部及び前記検出部の一部の動作を停止させる、
    又は前記表示装置の消費電力が、前記情報処理装置から供給される電力より小さくなるように前記表示部、前記音声出力部及び前記検出部を動作させる、表示システム。
  2. 画像を表示する表示装置と、前記表示装置が接続される情報処理装置とを備える表示システムであって、
    前記情報処理装置は、
    前記表示装置に電力を供給する第1供給部
    画像及び音声の少なくとも一方を含む再生信号を出力する第1出力部と、
    を備え、
    前記表示装置は、
    前記情報処理装置から受信した前記再生信号に含まれる画像を表示する表示部と、
    前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、
    複数のセンサーを備える検出部と、
    前記情報処理装置から供給された電力を供給先に供給する電力供給部と、
    を備え、
    前記表示部は、第1表示部と第2表示部とを備え、
    前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記第1表示部と前記第2表示部との少なくとも一方に画像を表示しない、表示システム。
  3. 前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記複数のセンサーの少なくとも1つの動作を停止させる、又は、前記複数のセンサーの少なくとも1つのサンプリング周波数を、前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも大きいときよりも低減する、請求項1又は2記載の表示システム。
  4. 前記検出部は、前記複数のセンサーの1つとしてカメラを備え、
    前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記カメラの撮像解像度と、単位時間当たりの撮像回数との少なくとも一方を、前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも大きいときよりも低減させる、請求項1から3のいずれか一項に記載の表示システム。
  5. 前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記音声出力部への音声の出力を停止させる、又は、前記音声出力部から出力する音声を、前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも大きいときよりも低減させる、請求項1から4のいずれか一項に記載の表示システム。
  6. 前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記表示部のリフレッシュレートと、前記表示部の輝度との少なくとも一方を、前記情報処理装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも大きいときよりも低減させる、請求項1から5のいずれか一項に記載の表示システム。
  7. 表示装置であって、
    外部の装置から受信した再生信号に含まれる画像を表示する表示部と、
    前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、
    複数のセンサーを備える検出部と、
    前記外部の装置から供給された電力を供給先に供給する供給部と、
    前記表示装置の消費電力が、前記外部の装置により供給される電力以下となるように前記表示部、前記音声出力部及び前記検出部に供給する電力を制御する制御部と、
    を備える表示装置。
  8. 表示装置であって、
    第1表示部と第2表示部とを備え、外部の装置から受信した再生信号に含まれる画像を表示する画像表示部と、
    前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、
    複数のセンサーを備える検出部と、
    前記外部の装置から供給された電力を供給先に供給する供給部と、
    前記画像表示部への画像の表示を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記外部の装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記第1表示部と前記第2表示部との少なくとも一方に画像を表示しない、表示装置。
  9. 外部の装置から受信した再生信号に含まれる画像を表示する表示部と、前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、複数のセンサーを備える検出部と、前記外部の装置から供給された電力を供給先に供給する供給部と、を備える表示装置の制御方法であって、
    前記表示装置の消費電力が、前記外部の装置により供給される電力以下となるように前記表示部、前記音声出力部及び前記検出部に供給する電力を制御する、表示装置の制御方法。
  10. 第1表示部と第2表示部とを備え、外部の装置から受信した再生信号に含まれる画像を表示する画像表示部と、前記再生信号に含まれる音声を出力する音声出力部と、複数のセンサーを備える検出部と、前記外部の装置から供給された電力を供給先に供給する供給部と、前記供給部により供給される供給電力と、を備える表示装置の制御方法であって、
    前記外部の装置により供給される電力が、前記表示装置の消費電力よりも小さい場合、前記第1表示部と前記第2表示部との少なくとも一方に画像を表示しない、表示装置の制御方法。
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