JP6368056B2 - 主ビーム方向決定装置、ヘッドマウントディスプレイ、主ビーム方向決定方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、主ビーム方向決定装置、ヘッドマウントディスプレイ、主ビーム方向決定方法及びプログラムに関する。

無線通信分野において、主ビーム方向の複数の候補のうちから、通信が行われた際の通信品質が高い方向を通信に用いられる主ビーム方向として決定する技術が知られている。このような技術の一例としては、ビームフォーミングにおけるセクタレベルスイープが挙げられる。

近年、例えばゲームプログラムを実行するゲーム装置が生成する、ゲームのプレイ状況を表す動画像を無線でヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）に送信し、当該動画像をＨＭＤに表示させることが検討されている。このようにすると、ＨＭＤを装着したユーザは頭部を自由に動かしてゲームをプレイすることができる。

例えばＨＭＤを装着したユーザが頭部を動かすことで操作入力を行えるゲームをプレイしている状況などでは、ユーザの頭部の向きは頻繁に変化する。するとＨＭＤに内蔵されているアンテナの向きも頻繁に変化することとなる。このような場合にはアンテナの向きの変化に応じて例えば上述のビームフォーミングなどによりＨＭＤの主ビーム方向をすばやく変化させる必要がある。ここでアンテナの向きの変化に応じてＨＭＤの主ビーム方向をすばやく変化させるためにはＨＭＤの主ビーム方向の決定に要する時間を短くすることが特に重要となる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、ヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向の決定に要する時間を短くできる主ビーム方向決定装置、主ビーム方向決定方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る主ビーム方向決定装置は、主ビーム方向の複数の１次候補のうちからヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定装置であって、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を２次候補として選択する選択部と、前記２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定部と、を含む。

本発明の一態様では、前記ヘッドマウントディスプレイが備えるセンサの検出結果に基づいて前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢を特定する姿勢特定部をさらに含み、前記選択部は、前記姿勢特定部が特定する姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を前記２次候補として選択する。

また本発明の一態様では、前記１次候補は、基準の向きに対する角度に対応付けられており、前記選択部は、対応付けられている角度が前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じた角度の範囲内である前記１次候補を前記２次候補として選択する。

また、本発明に係るヘッドマウントディスプレイは、主ビーム方向の複数の１次候補のうちからヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定するヘッドマウントディスプレイであって、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を２次候補として選択する選択部と、前記２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定部と、を含む。

また、本発明に係る主ビーム方向決定方法は、主ビーム方向の複数の１次候補のうちからヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定方法であって、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を２次候補として選択するステップと、前記２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定するステップと、を含む。

また、本発明に係るプログラムは、主ビーム方向の複数の１次候補のうちからヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定するコンピュータに、前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を２次候補として選択する手順、前記２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する手順、を実行させる。

本発明の一実施形態に係る映像表示システムの全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの構成の一例を示す図である。 セクタレベルスイープにおける主ビーム方向の複数の候補の一例を模式的に示すセクタ候補図である。 セクタ候補図における角度φ及び角度θの組合せと、主ビーム方向との対応関係の一例を説明する説明図である。 ヘッドマウントディスプレイの姿勢と主ビーム方向と主ビーム角度パラメータとの関係の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイで実装される機能の一例を示す機能ブロック図である。 １次候補セクタデータの一例を示す図である。 角度φ’の一例を示す図である。 角度θ’の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイにおいて行われる処理の流れの一例を示すフロー図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る映像表示システム１０の全体構成の一例を示す図である。図２は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１２の構成の一例を示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係る映像表示システム１０は、ＨＭＤ１２とエンタテインメント装置１４と中継装置１６とディスプレイ１８とカメラマイクユニット２０とコントローラ２２とを含んでいる。

本実施形態に係るＨＭＤ１２には、例えば図２に示すように、制御部３０、記憶部３２、通信部３４、入出力部３６、表示部３８、センサ部４０、音声出力部４２が含まれる。

制御部３０は、例えばＨＭＤ１２にインストールされるプログラムに従って動作するマイクロプロセッサ等のプログラム制御デバイスである。

記憶部３２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等の記憶素子などである。記憶部３２には、制御部３０によって実行されるプログラムなどが記憶される。

通信部３４は、例えばアレイアンテナが内蔵された無線ＬＡＮモジュールなどの通信インタフェースである。本実施形態では図１に示すように、通信部３４は、ＨＭＤ１２の前側上方に配置されている。

入出力部３６は、例えばＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）ポート、ＵＳＢポート、ＡＵＸポートなどの入出力ポートである。

表示部３８は、ＨＭＤ１２の前側に配置されている、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイであり、エンタテインメント装置１４が生成する映像などを表示させる。また表示部３８は、ＨＭＤ１２の筐体に収容される。表示部３８は、例えばエンタテインメント装置１４が出力して中継装置１６で中継される映像信号を受信して、当該映像信号が表す映像を出力するようにしてもよい。本実施形態に係る表示部３８は、例えば左目用の画像と右目用の画像を表示することによって三次元画像を表示させることができるようになっている。なお表示部３８は三次元画像の表示ができず二次元画像の表示のみができるものであっても構わない。

センサ部４０は、例えば加速度センサやモーションセンサなどといったセンサである。センサ部４０は、ＨＭＤ１２の回転量、移動量などの計測結果を所定のフレームレートで、制御部３０に出力する。

音声出力部４２は、例えばヘッドホンやスピーカ等であり、エンタテインメント装置１４が生成する音声データが表す音声などを出力する。音声出力部４２は、例えばエンタテインメント装置１４が出力して中継装置１６で中継される音声信号を受信して、当該音声信号が表す音声を出力する。

本実施形態に係るエンタテインメント装置１４は、例えばゲームコンソール、ＤＶＤプレイヤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）プレイヤなどといったコンピュータである。本実施形態に係るエンタテインメント装置１４は、例えば記憶されているゲームプログラムの実行や光ディスクに記録されたコンテンツの再生などによって映像や音声を生成する。そして本実施形態に係るエンタテインメント装置１４は、生成される映像を表す映像信号や生成される音声を表す音声信号を、中継装置１６を経由して、ＨＭＤ１２やディスプレイ１８に出力する。

本実施形態に係る中継装置１６は、エンタテインメント装置１４から出力される映像信号や音声信号を中継してＨＭＤ１２やディスプレイ１８に出力するコンピュータである。本実施形態に係る中継装置１６には、アレイアンテナが内蔵された無線ＬＡＮモジュールなどの通信インタフェースである通信部１６ａが含まれている。

本実施形態に係るディスプレイ１８は、例えば液晶ディスプレイ等であり、エンタテインメント装置１４から出力される映像信号が表す映像などを表示させる。

本実施形態に係るカメラマイクユニット２０は、例えば被写体を撮像した画像をエンタテインメント装置１４に出力するカメラ２０ａ及び周囲の音声を取得して当該音声を音声データに変換してエンタテインメント装置１４に出力するマイク２０ｂを含んでいる。また本実施形態に係るカメラ２０ａはステレオカメラである。

ＨＭＤ１２と中継装置１６とは、例えば、無線通信によるデータの送受信が互いに可能になっている。エンタテインメント装置１４と中継装置１６とは、例えば、ＨＤＭＩケーブルやＵＳＢケーブルなどを介して接続されている。中継装置１６とディスプレイ１８とは、例えば、ＨＤＭＩケーブルなどを介して接続されている。エンタテインメント装置１４とカメラマイクユニット２０とは、例えば、ＡＵＸケーブルなどを介して接続されている。

本実施形態に係るコントローラ２２は、エンタテインメント装置１４に対する操作入力を行うための操作入力装置である。ユーザは、コントローラ２２が備える方向キーやボタンを押下したり、操作スティックを傾けたりすることで、コントローラ２２を用いて各種の操作入力を行うことができる。そして本実施形態では、コントローラ２２は、操作入力に対応付けられる入力データをエンタテインメント装置１４に出力する。また本実施形態に係るコントローラ２２は、ＵＳＢポートを備えている。そしてコントローラ２２は、ＵＳＢケーブルでエンタテインメント装置１４と接続することで、有線で入力データをエンタテインメント装置１４に出力することができる。また本実施形態に係るコントローラ２２は、無線通信モジュール等を備えており、無線で入力データをエンタテインメント装置１４に出力することができるようにもなっている。

本実施形態では、ＨＭＤ１２と中継装置１６との間では６０ＧＨｚ帯などといったミリ波による無線通信が行われる。ミリ波は直進性が強いため、主ビーム方向を適切に調整しないと通信品質の確保が難しい。本実施形態では、通信品質が高い方向が主ビーム方向として設定されるように調整することで通信品質が確保されることとなる。

主ビーム方向を設定する技術の一例としてビームフォーミングが知られている。ビームフォーミングの処理は、セクタレベルスイープの処理とビームリファインメントの処理とから構成される。セクタレベルスイープでは主ビーム方向の複数の候補のうちから通信が行われた際の通信品質が高い方向がＨＭＤ１２の主ビーム方向として決定される。本実施形態における通信品質としては、例えば、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）や受信強度などが挙げられる。セクタレベルスイープによってＨＭＤ１２の主ビーム方向が決定されると、その決定されたＨＭＤ１２の主ビーム方向を微調整するビームリファインメントの処理が実行される。なおセクタレベルスイープもビームリファインメントも、ＨＭＤ１２の通信部３４と中継装置の通信部１６ａとの間の通信（ネゴシエーション）によって行われる。

図３は、セクタレベルスイープにおける主ビーム方向の複数の候補の一例を模式的に示すセクタ候補図である。図４は、図３に示すセクタ候補図における角度φ及び角度θの組合せと、主ビーム方向との対応関係の一例を説明する説明図である。

図３に示すセクタ候補図に×印で示されている点のそれぞれが、セクタレベルスイープにおける主ビーム方向の候補を表している。以下、当該候補を１次候補セクタと呼ぶこととする。図３の例では、４８個の１次候補セクタが設定されている。そしてこれらの１次候補セクタのそれぞれは、角度φと角度θとの組合せに対応付けられる。以下、角度φと角度θとの組合せを主ビーム角度パラメータ（φ，θ）と呼ぶこととする。

本実施形態では例えば、ＨＭＤ１２に内蔵されたアレイアンテナが配置されている面に垂直な方向であって、ＨＭＤ１２を装着したユーザの後頭部から前頭部に向かう方向が、図４におけるＸ軸正方向に相当することとする。またＨＭＤ１２に内蔵されたアレイアンテナが配置されている面に沿った方向であって、ＨＭＤ１２を装着したユーザの右側頭部から左側頭部に向かう方向が、図４におけるＹ軸正方向に相当することとする。またＨＭＤ１２に内蔵されたアレイアンテナが配置されている面に沿った方向であって、Ｘ軸正方向から見てＹ軸正方向を反時計回りに９０度回転させた方向をＺ軸正方向とする。そして本実施形態では図４に示すように、Ｚ軸正方向から見た際における、Ｘ軸を基準として反時計回りを正とした角度を角度φとする。また、Ｚ軸正方向となす角度を角度θとする。例えば、Ｘ軸正方向に相当する主ビーム角度パラメータ（φ，θ）は（０，＋９０）となる。なお本実施形態では主ビーム角度パラメータの値の単位は「度」であることとする。また本実施形態では、−１８０≦φ＜＋１８０であり、０≦θ≦１８０であることとする。

従来のセクタレベルスイープでは、ＨＭＤ１２と中継装置１６との間でのネゴシエーションが行われていた。そして当該ネゴシエーションにおいて、セクタ候補図に配置された４８個の１次候補セクタのすべてについて、それぞれの１次候補セクタに対応付けられる方向を主ビーム方向とする通信を行った際の通信品質が確認されていた。そして最も通信品質が高い１次候補セクタに対応付けられる方向が主ビーム方向として決定されていた。

一方本実施形態では、図３に示すセクタ候補図に配置された４８個の１次候補セクタのうちから、ＨＭＤ１２の姿勢に応じた一部が２次候補セクタとして選択される。この２次候補セクタの選択の際には、ＨＭＤ１２と中継装置１６との間での通信（ネゴシエーション）は不要である。図３には、２次候補セクタであるか否かの境界である絞り込み領域Ｒの例が４個示されている（Ｒ１〜Ｒ４）。領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４の形状は本実施形態では例えば、所定の長さを半径とする円である。なお領域Ｒ３は、主ビーム角度パラメータ（φ，θ）が（−１８０，＋９０）である点を中心とした半円の領域と、主ビーム角度パラメータ（φ，θ）が（＋１８０，＋９０）である点を中心とした半円の領域と、に分かれている。このように１つの絞り込み領域Ｒがセクタ候補図において分かれて配置されていてもよい。また図３の例では、絞り込み領域Ｒの半径は４０度に相当する長さとなっている。そして例えば、ＨＭＤ１２の正面が中継装置１６に向かっている場合には、図３に示す領域Ｒ１内に配置された９個の１次候補セクタが２次候補セクタとして選択される。そしてＨＭＤ１２と中継装置１６との間のネゴシエーションによって、選択された２次候補セクタのそれぞれに対応付けられる方向を主ビーム方向とする通信を行った際の通信品質が確認される。そして、最も通信品質が高い２次候補セクタに対応付けられる方向が主ビーム方向として決定されることとなる。

本実施形態に係るＨＭＤ１２は、センサ部４０を備えているので、センサ部４０の検出結果に基づいてＨＭＤ１２の姿勢を特定できる。このようにＨＭＤ１２の姿勢を特定することで、ＨＭＤ１２から見た通信相手である中継装置１６の方向を特定することができるようになる。本実施形態では、上述のようにして通信品質を確認する主ビーム方向の候補を、ＨＭＤ１２の姿勢に応じた一部、例えばＨＭＤ１２から見て中継装置１６の方向に近い候補に限定している。そのため本実施形態ではＨＭＤ１２と中継装置１６との間のネゴシエーションによって通信品質が確認されるセクタの数が従来のビームフォーミングよりも少ない。そのため本実施形態によれば従来のビームフォーミングよりも短時間で主ビーム方向が特定されることとなる。

以下、ＨＭＤ１２の姿勢に基づく絞り込み領域Ｒの特定について、図５を参照しながらさらに説明する。図５は、ＨＭＤ１２の姿勢と主ビーム方向と主ビーム角度パラメータとの関係の一例を示す図である。

本実施形態では初期設定において、ＨＭＤ１２を装着したユーザは、水平方向を向いており、また、通信相手である中継装置１６の方を向いていることとする（図５の（Ａ）参照）。この場合、ＨＭＤ１２から中継装置１６に向かう方向が、上述のＸ軸正方向に相当する。そしてＨＭＤ１２から中継装置１６に向かって左側である水平方向が、上述のＹ軸正方向に相当する。そして鉛直上方向が、上述のＺ軸正方向に相当する。そのためＸ軸正方向を中心とした所定の角度の範囲内の方向（例えばＸ軸正方向との角度が４０度以下である方向）は、通信品質が高い可能性が高い。そこで本実施形態ではこの場合には、セクタ候補図において主ビーム角度パラメータ（φ，θ）＝（０，＋９０）である点を中心にして半径が所定の角度（ここでは４０度）に相当する長さである円形の領域Ｒ１が絞り込み領域Ｒとして特定されることとなる。

また、図５の（Ａ）の状態からユーザが左に９０度向いた場合においては、ＨＭＤ１２から中継装置１６に向かう方向は、上述のＹ軸負方向に相当する（図５の（Ｂ）参照）。そのためこの場合には、セクタ候補図において主ビーム角度パラメータ（φ，θ）＝（−９０，＋９０）である点を中心にして半径が４０度に相当する長さである円形の領域Ｒ２が絞り込み領域Ｒとして特定されることとなる。

また、図５の（Ｂ）の状態からユーザがさらに左に９０度向いた場合においては、ＨＭＤ１２から中継装置１６に向かう方向は、上述のＸ軸負方向に相当する（図５の（Ｃ）参照）。そのためこの場合には、セクタ候補図において主ビーム角度パラメータ（φ，θ）＝（−１８０，＋９０）である点を中心にして半径が４０度に相当する長さである円形の領域Ｒ３が絞り込み領域Ｒとして特定されることとなる。

また、図５の（Ａ）の状態からユーザが右に９０度向いた場合においては、ＨＭＤ１２から中継装置１６に向かう方向は、上述のＹ軸正方向に相当する（図５の（Ｄ）参照）。そのためこの場合には、セクタ候補図において主ビーム角度パラメータ（φ，θ）＝（＋９０，＋９０）である点を中心にして半径が４０度に相当する長さである円形の領域Ｒ４が絞り込み領域Ｒとして特定されることとなる。

以上のようにして本実施形態では、ＨＭＤ１２の姿勢に応じた絞り込み領域Ｒの特定が行われることとなる。

以下、本実施形態に係るＨＭＤ１２の機能並びに本実施形態に係るＨＭＤ１２で実行される処理についてさらに説明する。なお本実施形態に係るＨＭＤ１２は、主ビーム方向の複数の１次候補のうちからＨＭＤ１２の主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定装置としての役割を担うこととなる。

図６は、本実施形態に係るＨＭＤ１２で実装される機能の一例を示す機能ブロック図である。なお、本実施形態に係るＨＭＤ１２で、図６に示す機能のすべてが実装される必要はなく、また、図６に示す機能以外の機能が実装されていても構わない。

図６に示すように、本実施形態に係るＨＭＤ１２は、機能的には例えば、１次候補セクタデータ記憶部５０、姿勢特定部５２、絞り込み領域特定部５４、２次候補セクタ選択部５６、セクタレベルスイープ処理実行部５８、ビームリファインメント処理実行部６０、を含んでいる。１次候補セクタデータ記憶部５０は、記憶部３２を主として実装される。姿勢特定部５２は、制御部３０及びセンサ部４０を主として実装される。絞り込み領域特定部５４、２次候補セクタ選択部５６は、制御部３０を主として実装される。セクタレベルスイープ処理実行部５８、ビームリファインメント処理実行部６０は、制御部３０及び通信部３４を主として実装される。

以上の機能は、コンピュータであるＨＭＤ１２にインストールされた、以上の機能に対応する指令を含むプログラムを制御部３０で実行することにより実装されてもよい。このプログラムは、例えば、光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体を介して、あるいは、インターネットなどを介してＨＭＤ１２に供給される。

１次候補セクタデータ記憶部５０は、本実施形態では例えば、１次候補セクタを示す１次候補セクタデータを記憶する。本実施形態に係る１次候補セクタデータには例えば、図７に示すように、１次候補セクタデータの識別情報である１次候補セクタＩＤと、上述の主ビーム角度パラメータ（φ，θ）と、が含まれている。また本実施形態では、１次候補セクタデータ記憶部５０は、図７に示すように、１次候補セクタデータを複数記憶する。また１次候補セクタデータが示す１次候補セクタは、主ビーム角度パラメータ（φ，θ）によって、基準となる向き（例えばＸ軸正方向）に対する角度に対応付けられている。

姿勢特定部５２は、本実施形態では例えば、ＨＭＤ１２の姿勢を特定する。姿勢特定部５２は、例えば、センサ部４０の検出結果に基づいて、ＨＭＤ１２の姿勢を特定する。また本実施形態では例えば、姿勢特定部５２は、ＨＭＤ１２の姿勢を示す姿勢パラメータを保持することとする。なお姿勢特定部５２が、例えば、姿勢特定部５２が保持する姿勢パラメータの値に、前回の姿勢の特定時から今回の姿勢の特定時までの姿勢の差分を示す値を加算することで、姿勢パラメータの値がＨＭＤ１２の最新の姿勢を示す値となるよう更新してもよい。

本実施形態では姿勢パラメータは、角度φ’及び角度θ’との組合せである姿勢角度パラメータ（φ’，θ’）で表現されることとする。また本実施形態では姿勢角度パラメータの値の単位は「度」であることとする。図８Ａは、角度φ’の一例を示す図である。図８Ｂは、角度θ’の一例を示す図である。なお以下の説明では、初期状態とは、図５の（Ａ）に示す状態を指すこととする。本実施形態では、図８Ａに示すように、角度φ’は例えば、初期状態におけるＺ軸正方向から見た際における、Ｘ軸正方向の向きの、初期状態におけるＸ軸正方向に対する、反時計回りを正とする角度を指すこととする。また本実施形態では、図８Ｂに示すように、角度θ’は例えば、初期状態におけるＹ軸正方向から見た際における、Ｘ軸正方向の向きの、初期状態におけるＸ軸正方向に対する、反時計回りを正とする角度を指すこととする。なお本実施形態では、−１８０＜φ’≦＋１８０であり、−９０≦θ’≦＋９０であることとする。なお図５の（Ａ）の状態における姿勢角度パラメータの値（φ’，θ’）は、（０，０）であることとなる。また図５の（Ｂ）の状態における姿勢角度パラメータの値（φ’，θ’）は、（＋９０，０）であることとなる。また図５の（Ｃ）の状態における姿勢角度パラメータの値（φ’，θ’）は、（＋１８０，０）であることとなる。また図５の（Ｄ）の状態における姿勢角度パラメータの値（φ’，θ’）は、（−９０，０）であることとなる。

絞り込み領域特定部５４は、本実施形態では例えば、姿勢特定部５２が特定するＨＭＤ１２の姿勢に基づいて、絞り込み領域Ｒを特定する。絞り込み領域特定部５４は、本実施形態では例えば、絞り込み領域Ｒの中心点の座標値に相当する主ビーム角度パラメータ（φ，θ）を特定する。以下、絞り込み領域Ｒの中心点の座標値に相当する主ビーム角度パラメータ（φ，θ）を主ビーム中心角度パラメータ（φｃ，θｃ）と呼ぶこととする。本実施形態では例えば、主ビーム中心角度パラメータの値（φｃ，θｃ）と、姿勢角度パラメータ（φ’，θ’）との関係は、（φｃ，θｃ）＝（−φ’，９０−θ’）との式で表現される。そのため本実施形態では、−１８０≦φｃ＜＋１８０であり、０≦θｃ≦＋１８０であることとなる。

２次候補セクタ選択部５６は、１次候補セクタデータが示す１次候補セクタのうちから、２次候補セクタを選択する。２次候補セクタ選択部５６は、本実施形態では例えば、絞り込み領域特定部５４が特定した絞り込み領域Ｒ内の角度の範囲に対応する１次候補セクタデータを、２次候補セクタを示す２次候補セクタデータとして選択する。より具体的には例えば、（（φ−φｃ）＾２＋（θ−θｃ）＾２））＾１／２≦４０という条件を満足する主ビーム角度パラメータ（φ，θ）が含まれる１次候補セクタデータが、２次候補セクタを示す２次候補セクタデータとして選択される。このように２次候補セクタ選択部５６が、対応付けられている角度がＨＭＤ１２の姿勢に応じた角度の範囲内である１次候補セクタを２次候補セクタとして選択してもよい。なお２次候補セクタ選択部５６による２次候補の選択処理においては、ＨＭＤ１２と中継装置との間の通信（ネゴシエーション）は不要である。

セクタレベルスイープ処理実行部５８は、本実施形態では例えば、２次候補セクタ選択部５６が選択した２次候補セクタのそれぞれを主ビーム方向とした通信が行われた際の通信品質に基づいて、ＨＭＤ１２の主ビーム方向を決定する。セクタレベルスイープ処理実行部５８は、本実施形態では、２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてＨＭＤ１２の主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定部としての役割を担うこととなる。本実施形態では例えば、セクタレベルスイープ処理実行部５８は、ＨＭＤ１２と中継装置１６との間でのネゴシエーションにおいて、２次候補セクタ選択部５６が選択した２次候補セクタのそれぞれを主ビーム方向とした通信における通信品質を確認する。そしてセクタレベルスイープ処理実行部５８は、例えば、最も通信品質が高かった主ビーム方向を、ＨＭＤ１２の主ビーム方向として決定する。

ビームリファインメント処理実行部６０は、セクタレベルスイープ処理実行部５８が決定した主ビーム方向を微調整するビームリファインメント処理を実行する。ビームリファインメント処理についても、ＨＭＤ１２と中継装置１６との間での通信（ネゴシエーション）によって行われる。

以下、本実施形態に係るＨＭＤ１２において行われる処理の流れの一例を、図９に示すフロー図を参照しながら説明する。以下の処理例では、例えば初期状態において、図５の（Ａ）に示すように、ＨＭＤ１２を装着したユーザは、水平方向を向いており、また、通信相手である中継装置１６の方を向いていることとする。

まず、姿勢特定部５２が、ＨＭＤ１２の姿勢を示す姿勢角度パラメータの値（φ’，θ’）を特定する（Ｓ１０１）。

そして絞り込み領域特定部５４が、Ｓ１０１に示す処理で特定された姿勢角度パラメータの値（φ’，θ’）に対応付けられる主ビーム中心角度パラメータの値（φｃ，θｃ）を特定する（Ｓ１０２）。ここでは例えば値（−φ’，９０−θ’）が主ビーム中心角度パラメータの値（φｃ，θｃ）として特定される。

そして２次候補セクタ選択部５６が、絞り込み領域Ｒ内の１次候補セクタを２次候補セクタとして選択する（Ｓ１０３）。ここでは例えば、（（φ−φｃ）＾２＋（θ−θｃ）＾２））＾１／２≦４０という条件を満足する主ビーム角度パラメータ（φ，θ）が含まれる１次候補セクタデータが、２次候補セクタを示す２次候補セクタデータとして選択される。

そしてセクタレベルスイープ処理実行部５８が、Ｓ１０３に示す処理で特定されたすべての２次候補セクタについて、当該２次候補セクタが表す主ビーム方向での通信の際の通信品質を確認する（Ｓ１０４）。

そしてセクタレベルスイープ処理実行部５８が、Ｓ１０４に示す処理で最も高い通信品質であると特定された２次候補セクタが表す主ビーム方向を、ＨＭＤ１２の主ビーム方向として決定する（Ｓ１０５）。

そしてビームリファインメント処理実行部６０が、Ｓ１０５に示す処理で決定された主ビーム方向の微調整であるビームリファインメント処理を行う（Ｓ１０６）。

そしてＳ１０１に示す処理に戻り、以後、Ｓ１０１〜Ｓ１０６に示す処理の実行が繰り返される。なお上述したように、Ｓ１０１〜Ｓ１０３に示す処理ではＨＭＤ１２と中継装置１６との間のネゴシエーションは行われないが、Ｓ１０４〜Ｓ１０６に示す処理ではＨＭＤ１２と中継装置１６との間のネゴシエーションが行われる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えばＨＭＤ１２と中継装置１６との通信品質が所定の品質以下となった際に、上記Ｓ１０１〜Ｓ１０６に示す処理が実行されても構わない。また所定の時間間隔で上記Ｓ１０１〜Ｓ１０６に示す処理が実行されても構わない。

また例えば、上述のＳ１０６に示す処理が終了してもＨＭＤ１２と中継装置１６との通信品質が所定の品質に達しない場合は、ＨＭＤ１２は、１次候補セクタすべてについて、当該１次候補セクタが表す主ビーム方向での通信の際の通信品質を確認してもよい。そしてこの場合に、ＨＭＤ１２は、最も高い通信品質であると特定された１次候補セクタが表す主ビーム方向を、ＨＭＤ１２の主ビーム方向として決定してもよい。またこの場合に例えば２次候補セクタとしては選択されることがない１次候補セクタが存在していてもよい。

また例えば、絞り込み領域Ｒの半径は４０度に相当する長さでなくても構わない。また絞り込み領域Ｒは円形である必要はない。

また例えば、図６に例示する機能の一部又は全部が、エンタテインメント装置１４で実装されても構わない。また上述の姿勢特定部５２が、例えば、カメラ２０ａが撮影する画像を取得して、当該画像に基づいて、ＨＭＤ１２の姿勢を特定してもよい。

また、上記の具体的な文字列や数値及び図面中の具体的な文字列や数値は例示であり、これらの文字列や数値には限定されない。

Claims (6)

1. 主ビーム方向の複数の１次候補のうちからヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定装置であって、
   前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を２次候補として選択する選択部と、
   前記２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定部と、
   を含むことを特徴とする主ビーム方向決定装置。
2. 前記ヘッドマウントディスプレイが備えるセンサの検出結果に基づいて前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢を特定する姿勢特定部をさらに含み、
   前記選択部は、前記姿勢特定部が特定する姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を前記２次候補として選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の主ビーム方向決定装置。
3. 前記１次候補は、基準の向きに対する角度に対応付けられており、
   前記選択部は、対応付けられている角度が前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じた角度の範囲内である前記１次候補を前記２次候補として選択する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の主ビーム方向決定装置。
4. 主ビーム方向の複数の１次候補のうちからヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定するヘッドマウントディスプレイであって、
   前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を２次候補として選択する選択部と、
   前記２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定部と、
   を含むことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
5. 主ビーム方向の複数の１次候補のうちからヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する主ビーム方向決定方法であって、
   前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を２次候補として選択するステップと、
   前記２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定するステップと、
   を含むことを特徴とする主ビーム方向決定方法。
6. 主ビーム方向の複数の１次候補のうちからヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定するコンピュータに、
   前記ヘッドマウントディスプレイの姿勢に応じて前記複数の１次候補のうちの一部を２次候補として選択する手順、
   前記２次候補のなかから当該２次候補それぞれによる通信が行われた際の通信品質に基づいてヘッドマウントディスプレイの主ビーム方向を決定する手順、
   を実行させることを特徴とするプログラム。

Images