JP2000131052A - 方向検出センサ、方向判定器、および、それらを用いた方向検出センサシステム - Google Patents
方向検出センサ、方向判定器、および、それらを用いた方向検出センサシステムInfo
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- JP2000131052A JP2000131052A JP10300062A JP30006298A JP2000131052A JP 2000131052 A JP2000131052 A JP 2000131052A JP 10300062 A JP10300062 A JP 10300062A JP 30006298 A JP30006298 A JP 30006298A JP 2000131052 A JP2000131052 A JP 2000131052A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 取り付けが容易で、しかも、人体など、移動
する被測定物であっても、離れた場所から、被測定物の
向きを検出あるいは判定可能な方向検出センサ、およ
び、方向判定器を実現する。 【解決手段】 ヘアバンドとして、視聴者Hに装着され
た方向検出センサ2は、それぞれの光軸が放射状になる
ように配された発光ダイオード22a…から、互いに異
なる周波数で変調された光信号La…を出射する。ここ
で、視聴者Hの向きが変化すると、方向判定器4に最も
近い発光ダイオード22a…も変化するので、方向判定
器4における各光信号La…の出力は、視聴者Hの向き
に応じて変化する。一方、方向判定器4は、各光信号L
a…を受光して、それぞれの出力を検出し、各出力を比
較して視聴者Hの向きを判定する。
する被測定物であっても、離れた場所から、被測定物の
向きを検出あるいは判定可能な方向検出センサ、およ
び、方向判定器を実現する。 【解決手段】 ヘアバンドとして、視聴者Hに装着され
た方向検出センサ2は、それぞれの光軸が放射状になる
ように配された発光ダイオード22a…から、互いに異
なる周波数で変調された光信号La…を出射する。ここ
で、視聴者Hの向きが変化すると、方向判定器4に最も
近い発光ダイオード22a…も変化するので、方向判定
器4における各光信号La…の出力は、視聴者Hの向き
に応じて変化する。一方、方向判定器4は、各光信号L
a…を受光して、それぞれの出力を検出し、各出力を比
較して視聴者Hの向きを判定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人物や移動物の向
いている方向、あるいは、回転物の角度を検出する際な
どに好適に使用される方向検出センサ、方向判定器、お
よび、それらを用いた方向検出センサシステムに関する
ものである。
いている方向、あるいは、回転物の角度を検出する際な
どに好適に使用される方向検出センサ、方向判定器、お
よび、それらを用いた方向検出センサシステムに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、電子・電気機器へ人体の位置
を知らせる方法として、幾つかの方法が使用されてい
る。例えば、扇風機などでは、扇風機本体に取り付けら
れた焦電センサによって、人体の熱を関知し、人体の位
置を知る方法が実用化されており、扇風機の首を、人体
の方向へ自動的に振らせることができる。
を知らせる方法として、幾つかの方法が使用されてい
る。例えば、扇風機などでは、扇風機本体に取り付けら
れた焦電センサによって、人体の熱を関知し、人体の位
置を知る方法が実用化されており、扇風機の首を、人体
の方向へ自動的に振らせることができる。
【0003】また、扇風機やAVサラウンドシステムで
は、赤外線リモコン送信機を利用して、人が赤外線リモ
コン送信機を操作した方向を知る方法が実施されてい
る。具体的には、図9に示すように、従来のAVサラウ
ンドシステム101は、AVサラウンドシステム本体1
06の指示に従って音響信号を音響化するために、フロ
ントとサイドとリアとの左右に配されたスピーカー10
8a〜108fを備えている。AVサラウンドシステム
101には、PSD(位置検出素子: PositionSensiti
ve Detectors )110が設けられており、赤外線リモ
コン送信機111から受け取った赤外光の方向に、人が
位置していると判断して、例えば、スピーカー108a
〜108fのうち、当該方向に配されたスピーカーの音
量を強くするなどのサラウンド処理を行う。
は、赤外線リモコン送信機を利用して、人が赤外線リモ
コン送信機を操作した方向を知る方法が実施されてい
る。具体的には、図9に示すように、従来のAVサラウ
ンドシステム101は、AVサラウンドシステム本体1
06の指示に従って音響信号を音響化するために、フロ
ントとサイドとリアとの左右に配されたスピーカー10
8a〜108fを備えている。AVサラウンドシステム
101には、PSD(位置検出素子: PositionSensiti
ve Detectors )110が設けられており、赤外線リモ
コン送信機111から受け取った赤外光の方向に、人が
位置していると判断して、例えば、スピーカー108a
〜108fのうち、当該方向に配されたスピーカーの音
量を強くするなどのサラウンド処理を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の検出方法では、電子・電気機器本体に対する人体の
位置は検出できるが、人体が向いている方向を検出でき
ないという問題を生ずる。
来の検出方法では、電子・電気機器本体に対する人体の
位置は検出できるが、人体が向いている方向を検出でき
ないという問題を生ずる。
【0005】具体的には、上記AVサラウンドシステム
101では、例えば、飛行機が視聴者Hの上空を前方か
ら後方に通過していく音を再現するサラウンド処理な
ど、AVサラウンドシステム本体106に対する視聴者
Hの位置だけではなく視聴者Hの向きによって、異なる
演算が必要な処理が存在する。ところが、上記従来のA
Vサラウンドシステム101では、視聴者Hの位置を識
別できても、視聴者Hの向きを検出できない。したがっ
て、従来のAVサラウンドシステム101では、視聴者
Hが両フロントスピーカー108a・108bの方を向
いていると仮定してサラウンド処理している。この結
果、視聴者Hが想定通りの方向を向いている場合では、
適切なサラウンド処理を実施できても、例えば、視聴者
Hが上記両フロントスピーカー108a・108bに対
して横を向いている場合や後ろを向いている場合などに
は、適切なサラウンド処理を行えない。この場合、AV
サラウンドシステム本体106が前方から後方へ通過す
る音を再現しようとしても、視聴者Hは、右方から左
方、あるいは、後方から前方へ通過していくように感じ
てしまう。
101では、例えば、飛行機が視聴者Hの上空を前方か
ら後方に通過していく音を再現するサラウンド処理な
ど、AVサラウンドシステム本体106に対する視聴者
Hの位置だけではなく視聴者Hの向きによって、異なる
演算が必要な処理が存在する。ところが、上記従来のA
Vサラウンドシステム101では、視聴者Hの位置を識
別できても、視聴者Hの向きを検出できない。したがっ
て、従来のAVサラウンドシステム101では、視聴者
Hが両フロントスピーカー108a・108bの方を向
いていると仮定してサラウンド処理している。この結
果、視聴者Hが想定通りの方向を向いている場合では、
適切なサラウンド処理を実施できても、例えば、視聴者
Hが上記両フロントスピーカー108a・108bに対
して横を向いている場合や後ろを向いている場合などに
は、適切なサラウンド処理を行えない。この場合、AV
サラウンドシステム本体106が前方から後方へ通過す
る音を再現しようとしても、視聴者Hは、右方から左
方、あるいは、後方から前方へ通過していくように感じ
てしまう。
【0006】なお、人体とは異なるが、モータでは、回
転の回転軸に、ロータリーエンコーダなどを付けて、回
転体の角度を検出する方法が使用されており、当該方法
を使用すれば、電子・電気機器は、回転体の回転角度を
検出することができる。ところが、上記従来のロータリ
ーエンコーダは、予め回転軸に組み込む必要があり、後
からの取り付けは容易ではない。また、例えば、人体な
ど、移動する被測定物のように、回転軸が決定できない
被測定物では、被測定物の向きを検出できない。
転の回転軸に、ロータリーエンコーダなどを付けて、回
転体の角度を検出する方法が使用されており、当該方法
を使用すれば、電子・電気機器は、回転体の回転角度を
検出することができる。ところが、上記従来のロータリ
ーエンコーダは、予め回転軸に組み込む必要があり、後
からの取り付けは容易ではない。また、例えば、人体な
ど、移動する被測定物のように、回転軸が決定できない
被測定物では、被測定物の向きを検出できない。
【0007】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、電気・電子機器へ後から取り
付ける場合であっても取り付けが容易で、しかも、人体
など、移動する被測定物であっても、離れた場所から、
被測定物の向きを検出あるいは判定可能な方向検出セン
サ、方向判定器、および、それらを用いた方向検出セン
サシステムを実現することにある。
ものであり、その目的は、電気・電子機器へ後から取り
付ける場合であっても取り付けが容易で、しかも、人体
など、移動する被測定物であっても、離れた場所から、
被測定物の向きを検出あるいは判定可能な方向検出セン
サ、方向判定器、および、それらを用いた方向検出セン
サシステムを実現することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る方
向検出センサは、被測定物が向いている方向を検出する
方向検出センサであって、上記課題を解決するために、
それぞれの出力を互いに弁別可能な指向性信号を出力す
る信号出力手段と、上記被測定物に取り付けられ、それ
ぞれの指向方向が互いに異なるように、上記各信号出力
手段を支持する支持部材とを備えていることを特徴とし
ている。なお、それぞれの出力を弁別可能な指向性信号
としては、例えば、赤外光やレーザ光などの光や、超音
波などを使用できる。また、各指向性信号の出力を弁別
しやすいように、例えば、互いに異なる周波数で変調す
るなど、それぞれの出力を別々に復調可能な変調方法で
変調したり、光や音波の波長をそれぞれ別に設定しても
よい。
向検出センサは、被測定物が向いている方向を検出する
方向検出センサであって、上記課題を解決するために、
それぞれの出力を互いに弁別可能な指向性信号を出力す
る信号出力手段と、上記被測定物に取り付けられ、それ
ぞれの指向方向が互いに異なるように、上記各信号出力
手段を支持する支持部材とを備えていることを特徴とし
ている。なお、それぞれの出力を弁別可能な指向性信号
としては、例えば、赤外光やレーザ光などの光や、超音
波などを使用できる。また、各指向性信号の出力を弁別
しやすいように、例えば、互いに異なる周波数で変調す
るなど、それぞれの出力を別々に復調可能な変調方法で
変調したり、光や音波の波長をそれぞれ別に設定しても
よい。
【0009】上記構成によれば、支持部材が被測定物に
取り付けられると、各信号出力手段は、互いに異なる指
向方向に指向性信号を出力する。この結果、各信号出力
手段からの指向性信号の出力は、当該信号出力手段の指
向方向で最も大きくなり、当該指向方向から離れるに従
って減少する。
取り付けられると、各信号出力手段は、互いに異なる指
向方向に指向性信号を出力する。この結果、各信号出力
手段からの指向性信号の出力は、当該信号出力手段の指
向方向で最も大きくなり、当該指向方向から離れるに従
って減少する。
【0010】したがって、ある方向(以下では、検出方
向と称する)への各指向性信号の出力は、検出方向と指
向方向との相違に応じた大きさになる。例えば、各信号
出力手段が同じ大きさの指向性信号を出力する場合を例
にすると、検出方向では、検出方向と指向方向との相違
が小さな信号出力手段からの指向性信号ほど、出力が大
きくなり、両方向の相違が大きな信号出力手段からの指
向性信号ほど、出力が小さくなる。なお、各信号出力手
段の出力が異なっている場合であっても、被測定物の向
きに対する、検出方向への指向性信号の出力特性は、互
いに異なっている。
向と称する)への各指向性信号の出力は、検出方向と指
向方向との相違に応じた大きさになる。例えば、各信号
出力手段が同じ大きさの指向性信号を出力する場合を例
にすると、検出方向では、検出方向と指向方向との相違
が小さな信号出力手段からの指向性信号ほど、出力が大
きくなり、両方向の相違が大きな信号出力手段からの指
向性信号ほど、出力が小さくなる。なお、各信号出力手
段の出力が異なっている場合であっても、被測定物の向
きに対する、検出方向への指向性信号の出力特性は、互
いに異なっている。
【0011】ここで、各信号出力手段の指向方向は、被
測定物に取り付けられた支持部材によって定められてお
り、被測定物の向きに応じて、それぞれの指向方向が変
化する。したがって、上記検出方向への各指向性信号の
出力は、被測定物の向きに応じて変化する。この結果、
上記方向検出センサは、被測定物の向きに対する、検出
方向への出力特性が互いに異なり、かつ、それぞれの出
力を互いに弁別可能な複数の指向性信号として、離れた
場所へ、被測定物の向きを通知できる。それゆえ、ある
位置に配された方向判定器において、各指向性信号の出
力を弁別・比較すれば、被測定物から離れた場所から、
被測定物の向きを検出できる。
測定物に取り付けられた支持部材によって定められてお
り、被測定物の向きに応じて、それぞれの指向方向が変
化する。したがって、上記検出方向への各指向性信号の
出力は、被測定物の向きに応じて変化する。この結果、
上記方向検出センサは、被測定物の向きに対する、検出
方向への出力特性が互いに異なり、かつ、それぞれの出
力を互いに弁別可能な複数の指向性信号として、離れた
場所へ、被測定物の向きを通知できる。それゆえ、ある
位置に配された方向判定器において、各指向性信号の出
力を弁別・比較すれば、被測定物から離れた場所から、
被測定物の向きを検出できる。
【0012】加えて、上記検出方向は、被測定物の向き
に応じて、各指向性信号の出力が変化する方向であれ
ば、任意の方向なので、例えば、方向判定器への方向な
ど、方向検出センサ(被測定物)が基準ではない方向で
あってもよい。また、被測定物の向きは、当該検出方向
における各指向性信号の出力特性の相違として通知され
るので、方向検出センサと方向判定器との距離が変化し
ても、被測定物の向きを通知できる。さらに、指向性信
号として通知されるので、方向検出センサと方向判定器
とを有線で接続する必要もない。
に応じて、各指向性信号の出力が変化する方向であれ
ば、任意の方向なので、例えば、方向判定器への方向な
ど、方向検出センサ(被測定物)が基準ではない方向で
あってもよい。また、被測定物の向きは、当該検出方向
における各指向性信号の出力特性の相違として通知され
るので、方向検出センサと方向判定器との距離が変化し
ても、被測定物の向きを通知できる。さらに、指向性信
号として通知されるので、方向検出センサと方向判定器
とを有線で接続する必要もない。
【0013】それゆえ、方向検出センサは、方向判定器
に対する位置および方向が変化する場合であっても、被
測定物の向きを通知できる。この結果、例えば、人体や
移動物、あるいは、回転物など、広い範囲の被測定物の
向きを通知可能な方向検出センサを実現できる。
に対する位置および方向が変化する場合であっても、被
測定物の向きを通知できる。この結果、例えば、人体や
移動物、あるいは、回転物など、広い範囲の被測定物の
向きを通知可能な方向検出センサを実現できる。
【0014】さらに、請求項2の発明に係る方向検出セ
ンサは、請求項1記載の発明の構成において、上記各信
号出力手段は、上記指向性信号として、互いに異なる変
調周波数で変調された光信号を出力することを特徴とし
ている。
ンサは、請求項1記載の発明の構成において、上記各信
号出力手段は、上記指向性信号として、互いに異なる変
調周波数で変調された光信号を出力することを特徴とし
ている。
【0015】上記構成によれば、指向性信号として、互
いに異なる変調周波数で変調された光信号が使用されて
いるため、超音波による信号などを使用した場合や、各
指向性信号の出力を検出するために、他の変調方式を使
用する場合よりも、信号出力手段の構成を簡略化でき
る。なお、方向判定器では、受光量を周波数毎に弁別す
れば、各指向性信号の出力を容易に検出できる。
いに異なる変調周波数で変調された光信号が使用されて
いるため、超音波による信号などを使用した場合や、各
指向性信号の出力を検出するために、他の変調方式を使
用する場合よりも、信号出力手段の構成を簡略化でき
る。なお、方向判定器では、受光量を周波数毎に弁別す
れば、各指向性信号の出力を容易に検出できる。
【0016】この結果、小型軽量で、消費電力の少ない
方向検出センサを実現できる。さらに、小型軽量なの
で、方向検出センサが着脱可能に形成され、かつ、独立
した電源で動作する場合であっても、被測定物の挙動を
制限しにくい方向検出センサを実現できる。
方向検出センサを実現できる。さらに、小型軽量なの
で、方向検出センサが着脱可能に形成され、かつ、独立
した電源で動作する場合であっても、被測定物の挙動を
制限しにくい方向検出センサを実現できる。
【0017】また、請求項3の発明に係る方向検出セン
サは、請求項1記載の方向検出センサにおいて、上記各
信号出力手段は、上記指向性信号として、互いに異なる
波長の光信号を出力することを特徴としている。
サは、請求項1記載の方向検出センサにおいて、上記各
信号出力手段は、上記指向性信号として、互いに異なる
波長の光信号を出力することを特徴としている。
【0018】上記構成によれば、指向性信号として、互
いに異なる波長の光信号が使用されているため、超音波
による信号などを使用した場合よりも、信号出力手段の
構成を簡略化できる。なお、方向判定器では、波長毎に
受光量を測定すれば、各指向性信号の出力を容易に検出
できる。この結果、請求項2と同様に、小型軽量で、消
費電力が少なく、かつ、被測定物の挙動を制限しにくい
方向検出センサを実現できる。
いに異なる波長の光信号が使用されているため、超音波
による信号などを使用した場合よりも、信号出力手段の
構成を簡略化できる。なお、方向判定器では、波長毎に
受光量を測定すれば、各指向性信号の出力を容易に検出
できる。この結果、請求項2と同様に、小型軽量で、消
費電力が少なく、かつ、被測定物の挙動を制限しにくい
方向検出センサを実現できる。
【0019】ところで、上記支持部材は、各信号出力手
段の指向方向を互いに異なる方向に支持できれば、各信
号出力手段毎に設けられていてもよいし、単一の支持部
材で全ての信号出力手段を支持してもよい。ただし、複
数の支持部材を設けると、方向検出センサを被測定物へ
着脱する際の手間が増加する虞れがある。
段の指向方向を互いに異なる方向に支持できれば、各信
号出力手段毎に設けられていてもよいし、単一の支持部
材で全ての信号出力手段を支持してもよい。ただし、複
数の支持部材を設けると、方向検出センサを被測定物へ
着脱する際の手間が増加する虞れがある。
【0020】これに対して、請求項4の発明に係る方向
検出センサは、請求項1、2または3記載の発明の構成
において、上記支持部材は、上記被測定物へ着脱可能
で、装着時にリング状になるように形成されており、上
記各信号出力手段は、上記支持部材のうち、それぞれの
指向方向が当該リングの中心軸に垂直な方向に放射状に
配される位置に取り付けられていることを特徴としてい
る。なお、支持部材は、装着時にリング状になれば、巻
付可能なベルト状であってもよいし、予めリング状に形
成されていてもよい。
検出センサは、請求項1、2または3記載の発明の構成
において、上記支持部材は、上記被測定物へ着脱可能
で、装着時にリング状になるように形成されており、上
記各信号出力手段は、上記支持部材のうち、それぞれの
指向方向が当該リングの中心軸に垂直な方向に放射状に
配される位置に取り付けられていることを特徴としてい
る。なお、支持部材は、装着時にリング状になれば、巻
付可能なベルト状であってもよいし、予めリング状に形
成されていてもよい。
【0021】上記構成によれば、各信号出力手段は、共
通の支持部材に支持されており、例えば、ベルト状の支
持部材を被測定物に巻き付けたり、リング状の支持部材
を被測定物の開いている方向から挿入したりするだけ
で、被測定物に装着できる。また、各信号出力手段は、
支持部材のうち、装着時の指向方向が放射状になる位置
に取り付けられているので、装着した際、特に指向方向
を調整しなくても、各指向方向は、互いに異なる方向に
設定される。したがって、着脱の容易な方向検出センサ
を実現できる。
通の支持部材に支持されており、例えば、ベルト状の支
持部材を被測定物に巻き付けたり、リング状の支持部材
を被測定物の開いている方向から挿入したりするだけ
で、被測定物に装着できる。また、各信号出力手段は、
支持部材のうち、装着時の指向方向が放射状になる位置
に取り付けられているので、装着した際、特に指向方向
を調整しなくても、各指向方向は、互いに異なる方向に
設定される。したがって、着脱の容易な方向検出センサ
を実現できる。
【0022】一方、請求項5の発明に係る方向判定器
は、被測定物の向きに対する、検出方向への出力特性が
互いに異なり、かつ、それぞれの出力を互いに弁別可能
な複数の指向性信号に基づいて、被測定物が向いている
方向を判定する方向判定器であって、上記課題を解決す
るために、上記検出方向への各指向性信号の出力を検出
する出力検出手段と、上記各指向性信号の出力を比較し
て、被測定物が向いている方向を判定する判定手段とを
備えていることを特徴としている。なお、上記各指向性
信号は、例えば、請求項1、2、3または4の発明に係
る方向検出センサを使用するなどすれば、容易に作成で
きる。また、上記検出方向は、出力検出手段側から見れ
ば、例えば、受信面に垂直な方向など、出力検出手段が
上記各指向性信号を受け取る方向として定義される。
は、被測定物の向きに対する、検出方向への出力特性が
互いに異なり、かつ、それぞれの出力を互いに弁別可能
な複数の指向性信号に基づいて、被測定物が向いている
方向を判定する方向判定器であって、上記課題を解決す
るために、上記検出方向への各指向性信号の出力を検出
する出力検出手段と、上記各指向性信号の出力を比較し
て、被測定物が向いている方向を判定する判定手段とを
備えていることを特徴としている。なお、上記各指向性
信号は、例えば、請求項1、2、3または4の発明に係
る方向検出センサを使用するなどすれば、容易に作成で
きる。また、上記検出方向は、出力検出手段側から見れ
ば、例えば、受信面に垂直な方向など、出力検出手段が
上記各指向性信号を受け取る方向として定義される。
【0023】上記構成において、出力検出手段は、各指
向性信号を受け取り、それぞれの出力を検出する。一
方、判定手段は、それぞれの出力を比較して、被測定物
が向いている方向を判定する。ここで、各指向性信号の
出力は、被測定物の向きに応じて変化しているので、そ
れぞれの出力を比較すれば、判定手段は、何ら支障な
く、被測定物の向きを判定できる。この結果、被測定物
から離れた場所において、被測定物の向きを判定可能な
方向判定器を実現できる。
向性信号を受け取り、それぞれの出力を検出する。一
方、判定手段は、それぞれの出力を比較して、被測定物
が向いている方向を判定する。ここで、各指向性信号の
出力は、被測定物の向きに応じて変化しているので、そ
れぞれの出力を比較すれば、判定手段は、何ら支障な
く、被測定物の向きを判定できる。この結果、被測定物
から離れた場所において、被測定物の向きを判定可能な
方向判定器を実現できる。
【0024】さらに、請求項6の発明に係る方向判定器
は、請求項5記載の発明の構成において、上記各指向性
信号は、互いに異なる変調周波数で変調された光信号で
あって、上記出力検出手段は、上記検出方向への光の光
量に応じた受光信号を出力する受光部と、それぞれの中
心周波数が上記各変調周波数に設定され、上記受光信号
が入力されるバンドパスフィルタとを含んでいることを
特徴としている。なお、上記各指向性信号は、例えば、
請求項2の発明に係る方向検出センサなどによって容易
に作成できる。
は、請求項5記載の発明の構成において、上記各指向性
信号は、互いに異なる変調周波数で変調された光信号で
あって、上記出力検出手段は、上記検出方向への光の光
量に応じた受光信号を出力する受光部と、それぞれの中
心周波数が上記各変調周波数に設定され、上記受光信号
が入力されるバンドパスフィルタとを含んでいることを
特徴としている。なお、上記各指向性信号は、例えば、
請求項2の発明に係る方向検出センサなどによって容易
に作成できる。
【0025】上記構成によれば、受光部は、上記各光信
号が重畳された光を受光し、受信信号に変換する。した
がって、受信信号の上記各変調周波数成分は、対応する
各光信号の出力に応じて変化する。一方、各バンドパス
フィルタは、受信信号から、それぞれに対応する変調周
波数の成分を抽出して、各光信号の出力を個別に検出す
る。この結果、簡単な回路構成で、方向判定器を実現で
きる。
号が重畳された光を受光し、受信信号に変換する。した
がって、受信信号の上記各変調周波数成分は、対応する
各光信号の出力に応じて変化する。一方、各バンドパス
フィルタは、受信信号から、それぞれに対応する変調周
波数の成分を抽出して、各光信号の出力を個別に検出す
る。この結果、簡単な回路構成で、方向判定器を実現で
きる。
【0026】さらに、請求項7の発明に係る方向判定器
は、請求項6記載の発明の構成において、上記受光部
は、上記各バンドパスフィルタに共通に設けられている
ことを特徴としている。
は、請求項6記載の発明の構成において、上記受光部
は、上記各バンドパスフィルタに共通に設けられている
ことを特徴としている。
【0027】上記構成によれば、受光部が各バンドパス
フィルタに共通に設けられているので、各バンドパスフ
ィルタ毎に受光部を設ける場合に比べて、受光部の数を
削減できる。なお、受光部からの受信信号は、全ての光
信号の出力に応じた周波数スペクトルを持っているの
で、各バンドパスフィルタは、共通の受信信号が供給さ
れても、対応する光信号の出力を弁別できる。この結
果、方向判定器の回路構成をさらに簡略化できる。
フィルタに共通に設けられているので、各バンドパスフ
ィルタ毎に受光部を設ける場合に比べて、受光部の数を
削減できる。なお、受光部からの受信信号は、全ての光
信号の出力に応じた周波数スペクトルを持っているの
で、各バンドパスフィルタは、共通の受信信号が供給さ
れても、対応する光信号の出力を弁別できる。この結
果、方向判定器の回路構成をさらに簡略化できる。
【0028】一方、請求項8の発明に係る方向判定器
は、請求項5記載の発明の構成において、上記各指向性
信号は、互いに異なる波長の光信号であって、上記出力
検出手段は、それぞれのピーク感度波長が、上記各波長
と同一に設定された受光部を備えていることを特徴とし
ている。
は、請求項5記載の発明の構成において、上記各指向性
信号は、互いに異なる波長の光信号であって、上記出力
検出手段は、それぞれのピーク感度波長が、上記各波長
と同一に設定された受光部を備えていることを特徴とし
ている。
【0029】上記構成によれば、上記各受光部は、上記
各光信号が重畳された光を受光し、受信信号に変換す
る。ここで、各受光部のピーク感度波長は、対応する光
信号の波長に設定されているので、それぞれの受信信号
は、対応する光信号の出力に応じて変化する。この結
果、出力検出手段は、ピーク感度波長が互い異なる受光
部を使用するだけで、光信号として与えられる各指向性
信号の出力を検出でき、簡単な回路構成の方向判定器を
実現できる。
各光信号が重畳された光を受光し、受信信号に変換す
る。ここで、各受光部のピーク感度波長は、対応する光
信号の波長に設定されているので、それぞれの受信信号
は、対応する光信号の出力に応じて変化する。この結
果、出力検出手段は、ピーク感度波長が互い異なる受光
部を使用するだけで、光信号として与えられる各指向性
信号の出力を検出でき、簡単な回路構成の方向判定器を
実現できる。
【0030】また、請求項9の発明に係る方向検出セン
サシステムは、被測定物に取り付けられる方向検出セン
サと、当該方向検出センサからの信号に基づいて、被測
定物が向いている方向を判定する方向判定器とを含む方
向検出センサシステムであって、上記課題を解決するた
めに、上記方向検出センサは、それぞれの出力を互いに
弁別可能な指向性信号を出力する信号出力手段と、上記
被測定物に取り付けられ、それぞれの指向方向が互いに
異なるように、上記各信号出力手段を支持する支持部材
とを備え、上記方向判定器は、予め定められる検出方向
への上記各指向性信号の出力を検出する出力検出手段
と、上記各指向性信号の出力を比較して、上記被測定物
が向いている方向を判定する判定手段とを備えているこ
とを特徴としている。
サシステムは、被測定物に取り付けられる方向検出セン
サと、当該方向検出センサからの信号に基づいて、被測
定物が向いている方向を判定する方向判定器とを含む方
向検出センサシステムであって、上記課題を解決するた
めに、上記方向検出センサは、それぞれの出力を互いに
弁別可能な指向性信号を出力する信号出力手段と、上記
被測定物に取り付けられ、それぞれの指向方向が互いに
異なるように、上記各信号出力手段を支持する支持部材
とを備え、上記方向判定器は、予め定められる検出方向
への上記各指向性信号の出力を検出する出力検出手段
と、上記各指向性信号の出力を比較して、上記被測定物
が向いている方向を判定する判定手段とを備えているこ
とを特徴としている。
【0031】上記構成の方向検出センサシステムにおい
て、上記方向検出センサは、請求項1記載の方向検出セ
ンサと同様に、方向判定器に対する位置および方向が変
化する場合であっても、被測定物の向きに対する、検出
方向への出力特性が互いに異なり、かつ、それぞれの出
力を互いに弁別可能な複数の指向性信号として、離れた
場所へ、被測定物の向きを通知できる。一方、ある位置
に配された方向判定器は、請求項5記載の方向判定器と
同様に、各指向性信号の出力を弁別・比較して、被測定
物から離れた場所から、被測定物の向きを検出する。そ
れゆえ、例えば、人体や移動物、あるいは、回転物な
ど、広い範囲の被測定物の向きを検出・判定可能な方向
検出センサシステムを実現できる。
て、上記方向検出センサは、請求項1記載の方向検出セ
ンサと同様に、方向判定器に対する位置および方向が変
化する場合であっても、被測定物の向きに対する、検出
方向への出力特性が互いに異なり、かつ、それぞれの出
力を互いに弁別可能な複数の指向性信号として、離れた
場所へ、被測定物の向きを通知できる。一方、ある位置
に配された方向判定器は、請求項5記載の方向判定器と
同様に、各指向性信号の出力を弁別・比較して、被測定
物から離れた場所から、被測定物の向きを検出する。そ
れゆえ、例えば、人体や移動物、あるいは、回転物な
ど、広い範囲の被測定物の向きを検出・判定可能な方向
検出センサシステムを実現できる。
【0032】
【発明の実施の形態】〔第1の実施形態〕本発明の一実
施形態について図1ないし図8に基づいて説明すると以
下の通りである。本実施形態に係る方向検出システム
は、例えば、AVサラウンドシステムにおいて、視聴者
が向いている方向を検出する際などに好適に用いられる
ものであって、被測定物が向いている方向を検出可能な
システムである。
施形態について図1ないし図8に基づいて説明すると以
下の通りである。本実施形態に係る方向検出システム
は、例えば、AVサラウンドシステムにおいて、視聴者
が向いている方向を検出する際などに好適に用いられる
ものであって、被測定物が向いている方向を検出可能な
システムである。
【0033】具体的には、図1に示すように、本実施形
態に係るAVサラウンドシステム1は、被測定物である
視聴者Hに装着される方向検出センサ2と、方向検出セ
ンサ2からの信号に基づいて、視聴者Hが向いている方
向(視聴者Hの向き)を判定する方向判定器4と、当該
判定に基づいて、サラウンド処理を行うAVサラウンド
システム本体6と、当該AVサラウンドシステム本体6
からの音響信号を音響化するフロントスピーカー左8a
・フロントスピーカー右8b・サイドスピーカー左8c
・サイドスピーカー右8d・リアスピーカー左8e・リ
アスピーカー右8fとを備えている。
態に係るAVサラウンドシステム1は、被測定物である
視聴者Hに装着される方向検出センサ2と、方向検出セ
ンサ2からの信号に基づいて、視聴者Hが向いている方
向(視聴者Hの向き)を判定する方向判定器4と、当該
判定に基づいて、サラウンド処理を行うAVサラウンド
システム本体6と、当該AVサラウンドシステム本体6
からの音響信号を音響化するフロントスピーカー左8a
・フロントスピーカー右8b・サイドスピーカー左8c
・サイドスピーカー右8d・リアスピーカー左8e・リ
アスピーカー右8fとを備えている。
【0034】上記構成では、方向判定器4が視聴者Hの
向きを検出できるので、例えば、前方から後方への飛行
機の通過音など、視聴者Hの向きによって異なるサラウ
ンド処理が必要な場合であっても、AVサラウンドシス
テム本体6は、視聴者Hの向きに応じたサラウンド処理
を実施できる。この結果、AVサラウンドシステム1
は、視聴者Hの向きに拘わらず、所望の音響効果を視聴
者Hへ与えることができる。
向きを検出できるので、例えば、前方から後方への飛行
機の通過音など、視聴者Hの向きによって異なるサラウ
ンド処理が必要な場合であっても、AVサラウンドシス
テム本体6は、視聴者Hの向きに応じたサラウンド処理
を実施できる。この結果、AVサラウンドシステム1
は、視聴者Hの向きに拘わらず、所望の音響効果を視聴
者Hへ与えることができる。
【0035】具体的には、上記方向検出センサ2は、ヘ
アバンドとして視聴者Hに装着されるバンド部(支持部
材)21と、当該バンド部21に支持された発光ダイオ
ード(LED:信号出力手段)22a…とを備えてお
り、互いに異なる周波数で変調された赤外光などの光信
号(指向性信号)La…を互いに異なる方向に照射でき
る。なお、LED22a…の数は、2以上であれば、視
聴者Hの向き検出に必要な精度に応じて、任意の数に設
定できるが、以下では、8つのLED22a〜22hが
設けられた場合を例にして説明する。
アバンドとして視聴者Hに装着されるバンド部(支持部
材)21と、当該バンド部21に支持された発光ダイオ
ード(LED:信号出力手段)22a…とを備えてお
り、互いに異なる周波数で変調された赤外光などの光信
号(指向性信号)La…を互いに異なる方向に照射でき
る。なお、LED22a…の数は、2以上であれば、視
聴者Hの向き検出に必要な精度に応じて、任意の数に設
定できるが、以下では、8つのLED22a〜22hが
設けられた場合を例にして説明する。
【0036】すなわち、図2に示すように、LED22
a〜22hは、バンド部21のうち、方向検出センサ2
の装着時に、それぞれの光軸(指向方向)Da〜Dhが
放射状になるような位置に設けられている。本実施形態
では、各光軸Da〜Dhが、頭頂から見て時計回りに、
円周を等分する向きに設定されている。さらに、図3に
示すように、方向検出センサ2は、各LED22a〜2
2hの駆動回路として、全LED22a〜22hが発光
するか否かを示すパルス信号P0を出力するパルス駆動
用発振器23と、各LED22a〜22hの変調周波数
Fsa〜Fshの変調信号Pa〜Phを出力する変調用
発振器24a〜24hと、各変調信号Pa点とパルス信
号P0とを合成してバースト信号Ba〜Bhを出力する
AND回路25…と、対応するバースト信号Ba〜Bh
を増幅して、LED22a〜22hを発光させるトラン
ジスタ26…とを備えている。
a〜22hは、バンド部21のうち、方向検出センサ2
の装着時に、それぞれの光軸(指向方向)Da〜Dhが
放射状になるような位置に設けられている。本実施形態
では、各光軸Da〜Dhが、頭頂から見て時計回りに、
円周を等分する向きに設定されている。さらに、図3に
示すように、方向検出センサ2は、各LED22a〜2
2hの駆動回路として、全LED22a〜22hが発光
するか否かを示すパルス信号P0を出力するパルス駆動
用発振器23と、各LED22a〜22hの変調周波数
Fsa〜Fshの変調信号Pa〜Phを出力する変調用
発振器24a〜24hと、各変調信号Pa点とパルス信
号P0とを合成してバースト信号Ba〜Bhを出力する
AND回路25…と、対応するバースト信号Ba〜Bh
を増幅して、LED22a〜22hを発光させるトラン
ジスタ26…とを備えている。
【0037】例えば、LED22aの場合で説明する
と、変調用発振器24aは、図4に示すように、周波数
Fsaのパルス状の変調信号Paを出力しており、AN
D回路25は、当該変調信号Paと、上記パルス信号P
0との論理和を算出して、バースト信号Baを出力す
る。バースト信号Baは、エミッタ接地のトランジスタ
26のベースへ印加される。当該トランジスタ26のコ
レクタには、抵抗27およびLED22aを介して、所
定の電源電圧が印加されている。これにより、LED2
2aは、パルス信号P0がハイレベルの間、周波数Fs
aで変調された光信号Laを光軸Daの方向に出力でき
る。
と、変調用発振器24aは、図4に示すように、周波数
Fsaのパルス状の変調信号Paを出力しており、AN
D回路25は、当該変調信号Paと、上記パルス信号P
0との論理和を算出して、バースト信号Baを出力す
る。バースト信号Baは、エミッタ接地のトランジスタ
26のベースへ印加される。当該トランジスタ26のコ
レクタには、抵抗27およびLED22aを介して、所
定の電源電圧が印加されている。これにより、LED2
2aは、パルス信号P0がハイレベルの間、周波数Fs
aで変調された光信号Laを光軸Daの方向に出力でき
る。
【0038】また、各抵抗27の抵抗値などにより、各
トランジスタ26…の駆動電流は調整され、各LED2
2a〜22hが発光する際の光強度は、同一に設定され
る。これにより、方向検出センサ2は、互いに異なる光
軸Da〜Dhの方向へ、互いに異なる周波数Fsa〜F
shで変調され、互いに同じ光強度の光信号La〜Lh
を照射できる。
トランジスタ26…の駆動電流は調整され、各LED2
2a〜22hが発光する際の光強度は、同一に設定され
る。これにより、方向検出センサ2は、互いに異なる光
軸Da〜Dhの方向へ、互いに異なる周波数Fsa〜F
shで変調され、互いに同じ光強度の光信号La〜Lh
を照射できる。
【0039】ここで、図1に示すように、方向検出セン
サ2は、ヘアバンドとして、視聴者Hに装着されている
ため、上記光軸Da〜Dhは、視聴者Hの向き、より具
体的には、視聴者Hの頭部の向きに応じて変化する。こ
の結果、視聴者Hを基準にした光軸Da〜Dhの方向
は、方向検出センサ2の装着中、変化しない。例えば、
光軸Daが視聴者Hの正面方向になるように方向検出セ
ンサ2が装着されると、光信号Laは、常に、視聴者H
の正面方向に照射される。
サ2は、ヘアバンドとして、視聴者Hに装着されている
ため、上記光軸Da〜Dhは、視聴者Hの向き、より具
体的には、視聴者Hの頭部の向きに応じて変化する。こ
の結果、視聴者Hを基準にした光軸Da〜Dhの方向
は、方向検出センサ2の装着中、変化しない。例えば、
光軸Daが視聴者Hの正面方向になるように方向検出セ
ンサ2が装着されると、光信号Laは、常に、視聴者H
の正面方向に照射される。
【0040】これとは逆に、視聴者Hとは異なる場所で
あるAVサラウンドシステム本体6を基準にすると、光
軸Da〜Dの方向は、視聴者Hの向きに応じて変化す
る。例えば、視聴者Hの正面方向に光軸Daが配されて
いる場合、視聴者HがAVサラウンドシステム本体6の
方向を向くと、光軸DaもAVサラウンドシステム本体
6の方向を向く。したがって、AVサラウンドシステム
本体6では、LED22aからの光信号Laの光量が最
も高くなる。また、視聴者HがAVサラウンドシステム
本体6に背を向けた場合、視聴者Hの背面方向に配され
る光軸DeがAVサラウンドシステム本体6の方向を向
く。この結果、AVサラウンドシステム本体6では、光
信号Leの光量が最も高くなる。
あるAVサラウンドシステム本体6を基準にすると、光
軸Da〜Dの方向は、視聴者Hの向きに応じて変化す
る。例えば、視聴者Hの正面方向に光軸Daが配されて
いる場合、視聴者HがAVサラウンドシステム本体6の
方向を向くと、光軸DaもAVサラウンドシステム本体
6の方向を向く。したがって、AVサラウンドシステム
本体6では、LED22aからの光信号Laの光量が最
も高くなる。また、視聴者HがAVサラウンドシステム
本体6に背を向けた場合、視聴者Hの背面方向に配され
る光軸DeがAVサラウンドシステム本体6の方向を向
く。この結果、AVサラウンドシステム本体6では、光
信号Leの光量が最も高くなる。
【0041】一方、AVサラウンドシステム本体6に設
けられた方向判定器4では、受け取った光から各光信号
La〜Lhを弁別し、それぞれの光強度を比較すること
で、視聴者Hの向きを測定している。具体的には、例え
ば、図5に示すように、方向判定器4には、各光信号L
a〜Lhに対応するフォトダイオード(PD:受光部)
41a〜41hと、各PD41a〜41hで光電変換さ
れた信号を増幅するアンプ42a〜42hと、当該アン
プ42a〜42hの出力信号のうち、所定の帯域の信号
成分のみを通過させるバンドパスフィルタ43a〜43
hと、各バンドパスフィルタ43a〜43hの出力信号
Sa〜Shのピーク値を検出するピークホールド回路4
4a〜44hと、各ピークホールド回路44a〜44h
の出力値を比較して、視聴者Hの向きを判定する比較判
定回路(判定手段)45とが設けられている。なお、P
SDのフォトダイオードとして上記PD41a〜41h
を使用すれば、方向判定器4とは別に位置を検出するた
めの素子を設けることなく、視聴者Hの位置も検出でき
る。
けられた方向判定器4では、受け取った光から各光信号
La〜Lhを弁別し、それぞれの光強度を比較すること
で、視聴者Hの向きを測定している。具体的には、例え
ば、図5に示すように、方向判定器4には、各光信号L
a〜Lhに対応するフォトダイオード(PD:受光部)
41a〜41hと、各PD41a〜41hで光電変換さ
れた信号を増幅するアンプ42a〜42hと、当該アン
プ42a〜42hの出力信号のうち、所定の帯域の信号
成分のみを通過させるバンドパスフィルタ43a〜43
hと、各バンドパスフィルタ43a〜43hの出力信号
Sa〜Shのピーク値を検出するピークホールド回路4
4a〜44hと、各ピークホールド回路44a〜44h
の出力値を比較して、視聴者Hの向きを判定する比較判
定回路(判定手段)45とが設けられている。なお、P
SDのフォトダイオードとして上記PD41a〜41h
を使用すれば、方向判定器4とは別に位置を検出するた
めの素子を設けることなく、視聴者Hの位置も検出でき
る。
【0042】ここで、各バンドパスフィルタ43a〜4
3hの中心周波数Fra〜Frhは、対応する光信号L
a〜Lhの変調周波数Fsa〜Fshと略同一に設定さ
れている。したがって、各バンドパスフィルタ43a〜
43hの周波数に対する相対ゲイン特性Ga〜Ghは、
図6に示すように、それぞれの中心周波数Fra〜Fr
hでピークになり、中心周波数Fra〜Frhから離れ
た帯域では、極めて小さい値となる。この結果、各出力
信号Sa〜Shの大きさは、対応する光信号La〜Lh
の光強度に応じた値となり、それぞれのピーク値は、対
応するピークホールド回路44a〜44hに保持され
る。
3hの中心周波数Fra〜Frhは、対応する光信号L
a〜Lhの変調周波数Fsa〜Fshと略同一に設定さ
れている。したがって、各バンドパスフィルタ43a〜
43hの周波数に対する相対ゲイン特性Ga〜Ghは、
図6に示すように、それぞれの中心周波数Fra〜Fr
hでピークになり、中心周波数Fra〜Frhから離れ
た帯域では、極めて小さい値となる。この結果、各出力
信号Sa〜Shの大きさは、対応する光信号La〜Lh
の光強度に応じた値となり、それぞれのピーク値は、対
応するピークホールド回路44a〜44hに保持され
る。
【0043】さらに、上記比較判定回路45は、各ピー
クホールド回路44a〜44hの出力値を比較して、出
力値が最も大きなピークホールド回路44xを選択し、
例えば、3ビットのデジタル信号などして出力する。こ
れにより、方向判定器4は、当該ピークホールド回路4
4xに対応するLED22xが、方向判定器4に対し最
も正面に近い方向を向いていると判定できる。
クホールド回路44a〜44hの出力値を比較して、出
力値が最も大きなピークホールド回路44xを選択し、
例えば、3ビットのデジタル信号などして出力する。こ
れにより、方向判定器4は、当該ピークホールド回路4
4xに対応するLED22xが、方向判定器4に対し最
も正面に近い方向を向いていると判定できる。
【0044】例えば、図2に示す方向検出センサ2のL
ED22bが上記方向判定器4の正面を向いている場
合、各光信号La〜Lhのうち、上記各PD41a〜4
1hの受光面に対して、最も垂直に近い方向で照射され
る光信号Lx(xは、a〜hのいずれか)は、光信号L
bとなる。このように、LED22bが各PD41a〜
41hに最も近い場合は、光信号Lbの光量が最も強く
なり、図7に示すように、各PD41a〜41hの出力
信号(受光信号)の周波数スペクトルは、光信号Lbの
変調周波数Fsbで最も大きく、例えば、LED22f
の変調周波数Fsfの成分など、LED22bから離れ
た角度に配されたLEDの変調周波数成分ほど、小さく
なっている。さらに、当該周波数スペクトルを有する受
光信号が各バンドパスフィルタ43a〜43hを通過す
ると、図4に示すように、バンドパスフィルタ43a〜
43hの出力信号Sa〜Shのうち、出力信号Sbの振
幅が最も大きくなる。したがって、ピークホールド回路
44bの出力値が最も大きくなり、比較判定回路45
は、ピークホールド回路44bを示すデジタル信号を出
力する。この結果、方向判定器4は、LED22bが方
向判定器4の方を向いていると判定できる。
ED22bが上記方向判定器4の正面を向いている場
合、各光信号La〜Lhのうち、上記各PD41a〜4
1hの受光面に対して、最も垂直に近い方向で照射され
る光信号Lx(xは、a〜hのいずれか)は、光信号L
bとなる。このように、LED22bが各PD41a〜
41hに最も近い場合は、光信号Lbの光量が最も強く
なり、図7に示すように、各PD41a〜41hの出力
信号(受光信号)の周波数スペクトルは、光信号Lbの
変調周波数Fsbで最も大きく、例えば、LED22f
の変調周波数Fsfの成分など、LED22bから離れ
た角度に配されたLEDの変調周波数成分ほど、小さく
なっている。さらに、当該周波数スペクトルを有する受
光信号が各バンドパスフィルタ43a〜43hを通過す
ると、図4に示すように、バンドパスフィルタ43a〜
43hの出力信号Sa〜Shのうち、出力信号Sbの振
幅が最も大きくなる。したがって、ピークホールド回路
44bの出力値が最も大きくなり、比較判定回路45
は、ピークホールド回路44bを示すデジタル信号を出
力する。この結果、方向判定器4は、LED22bが方
向判定器4の方を向いていると判定できる。
【0045】ここで、図2に示す例では、8つのLED
22a〜22hがバンド部21の円周を等分するように
配されている。したがって、方向判定器4は、視聴者H
の頭頂方向から見ると、方向検出センサ2がLED22
aの光軸Daを基準にして、反時計回りに45°回転し
ていると判断する。すなわち、方向判定器4は、LED
22aが視聴者Hの正面を向くように装着されている場
合、視聴者Hが左前方を向いていると判断できる。
22a〜22hがバンド部21の円周を等分するように
配されている。したがって、方向判定器4は、視聴者H
の頭頂方向から見ると、方向検出センサ2がLED22
aの光軸Daを基準にして、反時計回りに45°回転し
ていると判断する。すなわち、方向判定器4は、LED
22aが視聴者Hの正面を向くように装着されている場
合、視聴者Hが左前方を向いていると判断できる。
【0046】なお、視聴者Hが方向検出センサ2を装着
する方向は、例えば、方向検出センサ2へ装着方向を表
示するなどして、視聴者Hに適切な装着方向を指示して
もよい。また、装着後に、方向判定器4が方向検出セン
サ2からの受光量を測定して、装着方向を確認してもよ
い。この場合、視聴者Hは、方向検出センサ2を装着し
た後、特定の方向(例えば、方向判定器4の方向など)
を向き、例えば、AVサラウンドシステム本体6のボタ
ンを押したり、赤外線リモコン送信機を操作するなどし
て、当該方向を向いたことを方向判定器4へ通知する。
方向判定器4は、この状態において、各光信号La〜L
hの光量を検出して、方向検出センサ2の装着方向を確
認する。例えば、方向判定器4の方向を向いたと視聴者
Hから通知された際に、光信号Lbの方向判定器4の受
光量が最も大きかった場合、方向判定器4は、LED2
2bが視聴者Hの正面に装着されていると判断できる。
この場合、AVサラウンドシステム本体6は、上述で基
準とした光軸Daに代えて、LED22bの光軸Dbを
基準とすれば、何ら支障なく、サラウンド処理できる。
する方向は、例えば、方向検出センサ2へ装着方向を表
示するなどして、視聴者Hに適切な装着方向を指示して
もよい。また、装着後に、方向判定器4が方向検出セン
サ2からの受光量を測定して、装着方向を確認してもよ
い。この場合、視聴者Hは、方向検出センサ2を装着し
た後、特定の方向(例えば、方向判定器4の方向など)
を向き、例えば、AVサラウンドシステム本体6のボタ
ンを押したり、赤外線リモコン送信機を操作するなどし
て、当該方向を向いたことを方向判定器4へ通知する。
方向判定器4は、この状態において、各光信号La〜L
hの光量を検出して、方向検出センサ2の装着方向を確
認する。例えば、方向判定器4の方向を向いたと視聴者
Hから通知された際に、光信号Lbの方向判定器4の受
光量が最も大きかった場合、方向判定器4は、LED2
2bが視聴者Hの正面に装着されていると判断できる。
この場合、AVサラウンドシステム本体6は、上述で基
準とした光軸Daに代えて、LED22bの光軸Dbを
基準とすれば、何ら支障なく、サラウンド処理できる。
【0047】上記構成において、方向検出センサ2を装
着した視聴者Hが向きを変えると、向きの変化に伴っ
て、各LED22a〜22hの光軸Da〜Dhも変化す
る。したがって、方向判定器4に最も近いLED22x
が変化して、方向判定器4での受光量が最も大きな光信
号Lxも変化する。これにより、方向判定器4は、視聴
者Hの向きが変化した結果、方向判定器4に対して最も
正面に近くなったLED22xを認識できる。この結
果、方向判定器4は、常に、視聴者Hの向きを把握で
き、AVサラウンドシステム本体6へ視聴者Hの向きに
応じたサラウンド処理を指示できる。
着した視聴者Hが向きを変えると、向きの変化に伴っ
て、各LED22a〜22hの光軸Da〜Dhも変化す
る。したがって、方向判定器4に最も近いLED22x
が変化して、方向判定器4での受光量が最も大きな光信
号Lxも変化する。これにより、方向判定器4は、視聴
者Hの向きが変化した結果、方向判定器4に対して最も
正面に近くなったLED22xを認識できる。この結
果、方向判定器4は、常に、視聴者Hの向きを把握で
き、AVサラウンドシステム本体6へ視聴者Hの向きに
応じたサラウンド処理を指示できる。
【0048】例えば、方向判定器4により、視聴者Hが
後ろを向いていることが検出された場合、AVサラウン
ドシステム本体6は、両フロントスピーカー8a・8b
をリアスピーカーとして使用し、両リアスピーカー8e
・8fをフロントスピーカーとしてコントロールする。
この結果、例えば、前方から後方への飛行機などの通過
音など、従来は、視聴者HがAVサラウンドシステム本
体106の方向を向いていないと正常に提供できなかっ
た音響効果であっても、本実施形態に係るAVサラウン
ドシステム本体6は、視聴者Hの向きに拘わらず提供で
きる。
後ろを向いていることが検出された場合、AVサラウン
ドシステム本体6は、両フロントスピーカー8a・8b
をリアスピーカーとして使用し、両リアスピーカー8e
・8fをフロントスピーカーとしてコントロールする。
この結果、例えば、前方から後方への飛行機などの通過
音など、従来は、視聴者HがAVサラウンドシステム本
体106の方向を向いていないと正常に提供できなかっ
た音響効果であっても、本実施形態に係るAVサラウン
ドシステム本体6は、視聴者Hの向きに拘わらず提供で
きる。
【0049】なお、方向検出センサ2と方向判定器4と
の距離が変化すると、各ピークホールド回路44a〜4
4hの出力値も変化する。ところが、それぞれの変化
は、略一様なので、各出力値間の比率や大きさの順番
は、距離に拘わらず、一定に保たれる。したがって、方
向判定器4は、方向検出センサ2の距離に拘わらず、視
聴者Hの向きを正確に判定できる。
の距離が変化すると、各ピークホールド回路44a〜4
4hの出力値も変化する。ところが、それぞれの変化
は、略一様なので、各出力値間の比率や大きさの順番
は、距離に拘わらず、一定に保たれる。したがって、方
向判定器4は、方向検出センサ2の距離に拘わらず、視
聴者Hの向きを正確に判定できる。
【0050】ところで、本実施形態に係る方向検出セン
サ2では、各光信号La〜Lhが互いに異なる変調周波
数Fsa〜Fshで変調されており、各バンドパスフィ
ルタ43a〜43hにて、各光信号La〜Lhの光強度
を弁別している。したがって、例えば、図8に示す方向
判定器4aのように、PD41a〜41hおよびアンプ
42a〜42hに代えて、各光信号La〜Lhに共通の
PD46およびアンプ47を設けてもよい。この場合、
各光信号La〜Lhは、PD46にて光電変換された
後、アンプ47で増幅される。さらに、アンプ47の出
力信号は、各光信号La〜Lhに対応する各バンドパス
フィルタ43a〜43hへ、それぞれ入力され、各光信
号La〜Lhの光強度が弁別される。これにより、方向
判定器4aは、方向判定器4と同様に、視聴者Hの向き
を判定できる。この場合は、各光信号La〜Lhで、P
D46およびアンプ47を共用できるので、方向判定器
4aの回路構成をさらに簡略化できる。
サ2では、各光信号La〜Lhが互いに異なる変調周波
数Fsa〜Fshで変調されており、各バンドパスフィ
ルタ43a〜43hにて、各光信号La〜Lhの光強度
を弁別している。したがって、例えば、図8に示す方向
判定器4aのように、PD41a〜41hおよびアンプ
42a〜42hに代えて、各光信号La〜Lhに共通の
PD46およびアンプ47を設けてもよい。この場合、
各光信号La〜Lhは、PD46にて光電変換された
後、アンプ47で増幅される。さらに、アンプ47の出
力信号は、各光信号La〜Lhに対応する各バンドパス
フィルタ43a〜43hへ、それぞれ入力され、各光信
号La〜Lhの光強度が弁別される。これにより、方向
判定器4aは、方向判定器4と同様に、視聴者Hの向き
を判定できる。この場合は、各光信号La〜Lhで、P
D46およびアンプ47を共用できるので、方向判定器
4aの回路構成をさらに簡略化できる。
【0051】〔第2の実施形態〕上述の第1の実施形態
では、方向検出センサ2が互いに異なる変調周波数Fs
a〜Fshで変調された光信号La〜Lhを出射する場
合を例にして説明したが、これに限るものではない。方
向判定器4にて、各光信号La〜Lhの出力を弁別可能
であれば、例えば、方向検出センサ2が、互いに異なる
波長の光信号La〜Lhを照射してもよい。
では、方向検出センサ2が互いに異なる変調周波数Fs
a〜Fshで変調された光信号La〜Lhを出射する場
合を例にして説明したが、これに限るものではない。方
向判定器4にて、各光信号La〜Lhの出力を弁別可能
であれば、例えば、方向検出センサ2が、互いに異なる
波長の光信号La〜Lhを照射してもよい。
【0052】なお、波長で弁別する場合であっても、ノ
イズの混入を防止するためには、後述するように、光信
号La〜Lhを変調する方がよいので、AVサラウンド
システム1の構成は、LED22a〜22hおよびフォ
トダイオード41a〜41hの特性を除けば、図1ない
し図3の構成と同じ構成になる。したがって、以下で
は、同じ機能を有する部材には、同一の参照符号を付し
て説明を省略する。
イズの混入を防止するためには、後述するように、光信
号La〜Lhを変調する方がよいので、AVサラウンド
システム1の構成は、LED22a〜22hおよびフォ
トダイオード41a〜41hの特性を除けば、図1ない
し図3の構成と同じ構成になる。したがって、以下で
は、同じ機能を有する部材には、同一の参照符号を付し
て説明を省略する。
【0053】すなわち、本実施形態に係るAVサラウン
ドシステム1では、方向検出センサ2のLED22a〜
22hとして、発光波長が互いに異なる発光ダイオード
が使用される。一方、方向判定器4のフォトダイオード
41a〜41hとして、分光感度が互いに異なるモール
ド樹脂を用いたフォトダイオード、あるいは、それぞれ
の前面に、互いに異なる分光感度の光学フィルタが配さ
れたフォトダイオードなどが使用され、フォトダイオー
ド41a〜41hでの受光信号のピーク感度波長が、対
応するLED22a〜22hの発光波長と同一に設定さ
れる。
ドシステム1では、方向検出センサ2のLED22a〜
22hとして、発光波長が互いに異なる発光ダイオード
が使用される。一方、方向判定器4のフォトダイオード
41a〜41hとして、分光感度が互いに異なるモール
ド樹脂を用いたフォトダイオード、あるいは、それぞれ
の前面に、互いに異なる分光感度の光学フィルタが配さ
れたフォトダイオードなどが使用され、フォトダイオー
ド41a〜41hでの受光信号のピーク感度波長が、対
応するLED22a〜22hの発光波長と同一に設定さ
れる。
【0054】なお、この場合は、光信号La〜Lhは、
波長によって弁別されるため、互いに異なる周波数で変
調する必要がない。したがって、図3に示す方向検出セ
ンサ2において、変調用発振器24a〜24hおよび各
AND回路25を省略して、パルス信号P0が照射を指
示している間、各LED22a〜22hが光信号La〜
Lhを照射しつづけてもよい。この場合は、方向判定器
4では、バンドパスフィルタ43a〜43hを省略でき
る。
波長によって弁別されるため、互いに異なる周波数で変
調する必要がない。したがって、図3に示す方向検出セ
ンサ2において、変調用発振器24a〜24hおよび各
AND回路25を省略して、パルス信号P0が照射を指
示している間、各LED22a〜22hが光信号La〜
Lhを照射しつづけてもよい。この場合は、方向判定器
4では、バンドパスフィルタ43a〜43hを省略でき
る。
【0055】ただし、光信号La〜Lhを変調しない場
合、方向判定器4は、例えば、蛍光灯など、方向検出セ
ンサ2以外から、各光信号La〜Lhと同じ波長の光を
受光した場合、方向検出センサ2からの光信号La〜L
hと区別できず、方向検出センサ2の向きを誤判断する
虞れがある。したがって、上記光信号La〜Lhの光量
の検出精度を向上するためには、上記各部材24a〜2
4h、25…、43a〜43hを省略せず、光信号La
〜Lhを変調する方が好ましい。なお、LED22a〜
LED22hの発光波長が互いに異なっている場合に
は、変調周波数Fsa〜Fshを同一に設定してもよ
い。この場合は、変調用発振器24a〜24hおよび2
5…を共有し、共通のバースト信号を各トランジスタ2
6…へ供給すれば、方向検出センサ2の回路構成を簡略
化できる。
合、方向判定器4は、例えば、蛍光灯など、方向検出セ
ンサ2以外から、各光信号La〜Lhと同じ波長の光を
受光した場合、方向検出センサ2からの光信号La〜L
hと区別できず、方向検出センサ2の向きを誤判断する
虞れがある。したがって、上記光信号La〜Lhの光量
の検出精度を向上するためには、上記各部材24a〜2
4h、25…、43a〜43hを省略せず、光信号La
〜Lhを変調する方が好ましい。なお、LED22a〜
LED22hの発光波長が互いに異なっている場合に
は、変調周波数Fsa〜Fshを同一に設定してもよ
い。この場合は、変調用発振器24a〜24hおよび2
5…を共有し、共通のバースト信号を各トランジスタ2
6…へ供給すれば、方向検出センサ2の回路構成を簡略
化できる。
【0056】ところで、上記第1および第2の実施形態
では、各LED22a…がバンド部21の全周に渡って
配され、方向判定器4(4a)が視聴者Hの向きを36
0°の角度範囲で判定していたが、これに限るものでは
ない。例えば、方向判定器4(4a)が検出可能な視聴
者Hの向きが、180°の角度範囲の場合には、各LE
D22a…をバンド部21の半周に渡って配すればよ
い。また、上記各実施形態では、隣接する光軸Da…間
の角度が同一になるように各LED22a…を配してい
るが、これに限るものではない。視聴者Hの向きによっ
て、方向判定器4(4a)が必要とする検出精度が異な
る場合には、向き毎の検出精度に併せて、光軸Da…間
の角度を増減してもよい。
では、各LED22a…がバンド部21の全周に渡って
配され、方向判定器4(4a)が視聴者Hの向きを36
0°の角度範囲で判定していたが、これに限るものでは
ない。例えば、方向判定器4(4a)が検出可能な視聴
者Hの向きが、180°の角度範囲の場合には、各LE
D22a…をバンド部21の半周に渡って配すればよ
い。また、上記各実施形態では、隣接する光軸Da…間
の角度が同一になるように各LED22a…を配してい
るが、これに限るものではない。視聴者Hの向きによっ
て、方向判定器4(4a)が必要とする検出精度が異な
る場合には、向き毎の検出精度に併せて、光軸Da…間
の角度を増減してもよい。
【0057】いずれの場合であっても、各光軸Da…の
方向が互いに異なっていれば、方向判定器4(4a)に
おける光信号La…の出力は、視聴者Hの向きに応じて
変化するので、同様の効果が得られる。ただし、上記各
実施形態のように、全周、かつ、一様に配していれば、
方向判定器4(4a)は、視聴者Hがどちらの方向を向
いていても、一定の精度で視聴者Hの向きを判定でき
る。
方向が互いに異なっていれば、方向判定器4(4a)に
おける光信号La…の出力は、視聴者Hの向きに応じて
変化するので、同様の効果が得られる。ただし、上記各
実施形態のように、全周、かつ、一様に配していれば、
方向判定器4(4a)は、視聴者Hがどちらの方向を向
いていても、一定の精度で視聴者Hの向きを判定でき
る。
【0058】また、上記各実施形態では、各LED22
a…を一様な強さで発光させているが、これに限るもの
ではない。例えば、各LED22a…の発光量が所定の
比率に設定されている場合には、方向判定器4(4a)
において、当該比率を打ち消すように、アンプ42a…
のゲインを調整したり、比較判定回路45が当該比率を
打ち消すように補正して比較したりすれば、同様の効果
が得られる。いずれの場合であっても、方向判定器4
(4a)にて検出されるLED22a…の出力は、視聴
者Hの向きによって変化する。したがって、方向判定器
4(4a)は、各出力を比較すれば、視聴者Hの向きを
判定できる。ただし、上記各実施形態のように、各LE
D22a…の光量が所定の比率に設定されていれば、比
較判定回路45は、比率を補正した後の出力が最大にな
るLED22a…を選択することで、視聴者Hの向きを
検出できる。この結果、方向判定器4(4a)の回路構
成を簡略化できる。
a…を一様な強さで発光させているが、これに限るもの
ではない。例えば、各LED22a…の発光量が所定の
比率に設定されている場合には、方向判定器4(4a)
において、当該比率を打ち消すように、アンプ42a…
のゲインを調整したり、比較判定回路45が当該比率を
打ち消すように補正して比較したりすれば、同様の効果
が得られる。いずれの場合であっても、方向判定器4
(4a)にて検出されるLED22a…の出力は、視聴
者Hの向きによって変化する。したがって、方向判定器
4(4a)は、各出力を比較すれば、視聴者Hの向きを
判定できる。ただし、上記各実施形態のように、各LE
D22a…の光量が所定の比率に設定されていれば、比
較判定回路45は、比率を補正した後の出力が最大にな
るLED22a…を選択することで、視聴者Hの向きを
検出できる。この結果、方向判定器4(4a)の回路構
成を簡略化できる。
【0059】さらに、上記各実施形態では、一例とし
て、AVサラウンドシステム1に方向判定器4が1つ設
けられている場合について説明したが、これに限るもの
ではない。方向判定器4を複数設け、それぞれの相関を
取れば、反射光の影響を軽減でき、より確実に視聴者H
の向きを判定できる。
て、AVサラウンドシステム1に方向判定器4が1つ設
けられている場合について説明したが、これに限るもの
ではない。方向判定器4を複数設け、それぞれの相関を
取れば、反射光の影響を軽減でき、より確実に視聴者H
の向きを判定できる。
【0060】ところで、上記第1および第2の実施形態
では、図1に示すように、方向検出センサ2がバンド部
21を備えており、被測定物である視聴者Hにヘアバン
ドとして装着される場合を例にして説明したが、これに
限るものではない。それぞれの光軸Da…が互いに異な
るように、各LED22a…を支持できれば、それぞれ
を別に被測定物に取り付けてもよい。ただし、例えば、
被測定物が人体の場合など、方向検出センサ2を被測定
物に着脱する場合には、例えば、図1に示すバンド部2
1など、単一の支持部材に、各LED22a…が取り付
けられている方が望ましい。この場合は、単一の支持部
材を被測定物に着脱するだけで、各LED22a…の装
着と、光軸Da…の決定とが行われるので、着脱時の手
間を低減できる。
では、図1に示すように、方向検出センサ2がバンド部
21を備えており、被測定物である視聴者Hにヘアバン
ドとして装着される場合を例にして説明したが、これに
限るものではない。それぞれの光軸Da…が互いに異な
るように、各LED22a…を支持できれば、それぞれ
を別に被測定物に取り付けてもよい。ただし、例えば、
被測定物が人体の場合など、方向検出センサ2を被測定
物に着脱する場合には、例えば、図1に示すバンド部2
1など、単一の支持部材に、各LED22a…が取り付
けられている方が望ましい。この場合は、単一の支持部
材を被測定物に着脱するだけで、各LED22a…の装
着と、光軸Da…の決定とが行われるので、着脱時の手
間を低減できる。
【0061】また、上記支持部材を被測定物へ装着する
方法は、上記のヘアバンドとしての装着に限るものでは
なく、例えば、マグネットやネジ、あるいは粘着テープ
などを用いて装着するなど、任意の方法を選択できる。
ただし、マグネットを使用する場合には、被測定物が磁
性体である必要があり、ネジで螺着する場合には、ネジ
穴が必要となる。したがって、着脱可能な被測定物が制
限される。また、粘着テープでは、着脱回数が制限され
る。
方法は、上記のヘアバンドとしての装着に限るものでは
なく、例えば、マグネットやネジ、あるいは粘着テープ
などを用いて装着するなど、任意の方法を選択できる。
ただし、マグネットを使用する場合には、被測定物が磁
性体である必要があり、ネジで螺着する場合には、ネジ
穴が必要となる。したがって、着脱可能な被測定物が制
限される。また、粘着テープでは、着脱回数が制限され
る。
【0062】これに対して、上記各実施形態に示すよう
に、支持部材が装着時にリング状となるバンドあるいは
リングの場合は、バンドを巻き付けたり、被測定物のう
ちの開いている方向からリングを挿入するだけで装着で
き、被測定物を限定することなく、より多くの回数着脱
できる。したがって、人体に装着する場合にも、何ら支
障なく適用できる。
に、支持部材が装着時にリング状となるバンドあるいは
リングの場合は、バンドを巻き付けたり、被測定物のう
ちの開いている方向からリングを挿入するだけで装着で
き、被測定物を限定することなく、より多くの回数着脱
できる。したがって、人体に装着する場合にも、何ら支
障なく適用できる。
【0063】なお、予めリング状に形成されていた場合
は、例えば、各LED22a…の光軸Da…を所望の方
向に保ちやすくなる。ただし、この場合は、装着箇所の
一方が開いていないと、装着できない。また、伸縮可能
な素材で、リングを形成したとしても、リングの大きさ
が制限され、装着可能な被測定物が制限される。一方、
バンドを巻き付けてリングを形成する場合には、例え
ば、被測定物がドーナッツ状の場合など、装着箇所の一
方が開いていない場合でも装着でき、装着箇所が開いて
いる箇所から離れている場合であっても、容易に装着で
きる。なお、装着時に形成されるリングの半径が異なる
と、光軸Da…の方向が変化するので、方向の検出精度
が低下する虞れがある。ところが、この場合でも、隣接
する光軸Da…間の角度は、巻付によってバンドが重な
る箇所を除いて、互いに同一である。したがって、装着
後に光信号La…を照射可能なLED22a…の数を方
向判定器4(4a)へ指示したり、装着後にリングを1
回転させて、その際の各光信号La…の変化を方向判定
器4(4a)が測定するなどすれば、十分な精度で、被
測定物の向きを測定できる。
は、例えば、各LED22a…の光軸Da…を所望の方
向に保ちやすくなる。ただし、この場合は、装着箇所の
一方が開いていないと、装着できない。また、伸縮可能
な素材で、リングを形成したとしても、リングの大きさ
が制限され、装着可能な被測定物が制限される。一方、
バンドを巻き付けてリングを形成する場合には、例え
ば、被測定物がドーナッツ状の場合など、装着箇所の一
方が開いていない場合でも装着でき、装着箇所が開いて
いる箇所から離れている場合であっても、容易に装着で
きる。なお、装着時に形成されるリングの半径が異なる
と、光軸Da…の方向が変化するので、方向の検出精度
が低下する虞れがある。ところが、この場合でも、隣接
する光軸Da…間の角度は、巻付によってバンドが重な
る箇所を除いて、互いに同一である。したがって、装着
後に光信号La…を照射可能なLED22a…の数を方
向判定器4(4a)へ指示したり、装着後にリングを1
回転させて、その際の各光信号La…の変化を方向判定
器4(4a)が測定するなどすれば、十分な精度で、被
測定物の向きを測定できる。
【0064】また、上記第1および第2の実施形態で
は、方向検出センサ2にパルス駆動用発振器23を設
け、各光信号La…をパルス駆動する場合を例にして説
明したが、これに限らず、方向検出センサ2が各光信号
La…を常に照射してもよい。ただし、パルス駆動すれ
ば、各LED22a…の発光時間を短縮できるので、方
向検出センサ2の消費電力を低減できると共に、各LE
D22a…の発光寿命を延長できる。
は、方向検出センサ2にパルス駆動用発振器23を設
け、各光信号La…をパルス駆動する場合を例にして説
明したが、これに限らず、方向検出センサ2が各光信号
La…を常に照射してもよい。ただし、パルス駆動すれ
ば、各LED22a…の発光時間を短縮できるので、方
向検出センサ2の消費電力を低減できると共に、各LE
D22a…の発光寿命を延長できる。
【0065】特に、上述のように、方向検出センサ2を
被測定物に着脱する場合には、方向検出センサ2は、被
測定物の動作を妨げないように、例えば、バッテリな
ど、独立した電源で動作可能で、かつ、小型軽量である
ことが望まれる。したがって、特に方向検出センサ2が
独立した電源で動作する場合、方向検出センサ2の稼働
時間延長とバッテリの重量および寸法削減とを実現する
ために、各LED22a…をパルス駆動することが望ま
れる。
被測定物に着脱する場合には、方向検出センサ2は、被
測定物の動作を妨げないように、例えば、バッテリな
ど、独立した電源で動作可能で、かつ、小型軽量である
ことが望まれる。したがって、特に方向検出センサ2が
独立した電源で動作する場合、方向検出センサ2の稼働
時間延長とバッテリの重量および寸法削減とを実現する
ために、各LED22a…をパルス駆動することが望ま
れる。
【0066】また、上記各実施形態では、方向検出セン
サ2が光信号La…として、赤外光などを照射する場合
を例にして説明したが、これに限らず、レーザ光を照射
してもよい。また、光信号に限らず、指向性があり、そ
れぞれの出力を弁別可能な信号であれば、例えば、超音
波による信号など、他の伝搬現象を利用した場合でも同
様の効果が得られる。ただし、上述したように、方向検
出センサ2を着脱する場合には、低消費電力で小型軽量
であることとが強く求められる。また、特に、人体の頭
部に装着する場合や、微小な被測定物に装着する場合な
どには、被測定物に悪影響を及ぼさないことが求められ
る。したがって、周囲に及ぼす影響が少なく、かつ、低
消費電力で小型軽量なLEDを用いて、方向検出センサ
2を実現する方が好ましい。また、波長や周波数で弁別
する方法に代えて、他の変復調方法を用いて弁別しても
よいが、波長や周波数で弁別する方が、方向検出センサ
2および方向判定器4(4a)の回路構成を簡略化でき
る。
サ2が光信号La…として、赤外光などを照射する場合
を例にして説明したが、これに限らず、レーザ光を照射
してもよい。また、光信号に限らず、指向性があり、そ
れぞれの出力を弁別可能な信号であれば、例えば、超音
波による信号など、他の伝搬現象を利用した場合でも同
様の効果が得られる。ただし、上述したように、方向検
出センサ2を着脱する場合には、低消費電力で小型軽量
であることとが強く求められる。また、特に、人体の頭
部に装着する場合や、微小な被測定物に装着する場合な
どには、被測定物に悪影響を及ぼさないことが求められ
る。したがって、周囲に及ぼす影響が少なく、かつ、低
消費電力で小型軽量なLEDを用いて、方向検出センサ
2を実現する方が好ましい。また、波長や周波数で弁別
する方法に代えて、他の変復調方法を用いて弁別しても
よいが、波長や周波数で弁別する方が、方向検出センサ
2および方向判定器4(4a)の回路構成を簡略化でき
る。
【0067】さらに、上記各実施形態では、方向判定器
4(4a)を備える装置として、AVサラウンドシステ
ム1を例にして説明したが、これに限るものではない。
例えば、バーチャルゲーム機などに適用すれば、視聴者
Hの向きにゲームの挙動を反応させることができるた
め、従来よりも、より高度なゲームを提供できる。いず
れの場合であっても、方向判定器4(4a)は、方向検
出センサ2を装着した被測定物の向きを判定できるの
で、被測定物の向きの検出が必要な装置であれば、任意
の装置に広く適用できる。
4(4a)を備える装置として、AVサラウンドシステ
ム1を例にして説明したが、これに限るものではない。
例えば、バーチャルゲーム機などに適用すれば、視聴者
Hの向きにゲームの挙動を反応させることができるた
め、従来よりも、より高度なゲームを提供できる。いず
れの場合であっても、方向判定器4(4a)は、方向検
出センサ2を装着した被測定物の向きを判定できるの
で、被測定物の向きの検出が必要な装置であれば、任意
の装置に広く適用できる。
【0068】
【発明の効果】請求項1の発明に係る方向検出センサ
は、以上のように、それぞれの出力を互いに弁別可能な
指向性信号を出力する信号出力手段と、上記被測定物に
取り付けられ、それぞれの指向方向が互いに異なるよう
に、上記各信号出力手段を支持する支持部材とを備えて
いる構成である。
は、以上のように、それぞれの出力を互いに弁別可能な
指向性信号を出力する信号出力手段と、上記被測定物に
取り付けられ、それぞれの指向方向が互いに異なるよう
に、上記各信号出力手段を支持する支持部材とを備えて
いる構成である。
【0069】上記構成によれば、ある方向(以下では、
検出方向と称する)への各指向性信号の出力は、検出方
向と指向方向との相違に応じた大きさになる。この結
果、被測定物の向きに対する、検出方向への出力特性が
互いに異なり、かつ、それぞれの出力を互いに弁別可能
な複数の指向性信号として、離れた場所へ、被測定物の
向きを通知できるという効果を奏する。
検出方向と称する)への各指向性信号の出力は、検出方
向と指向方向との相違に応じた大きさになる。この結
果、被測定物の向きに対する、検出方向への出力特性が
互いに異なり、かつ、それぞれの出力を互いに弁別可能
な複数の指向性信号として、離れた場所へ、被測定物の
向きを通知できるという効果を奏する。
【0070】加えて、上記検出方向は、被測定物の向き
に応じて、各指向性信号の出力が変化する方向であれ
ば、任意の方向であり、被測定物の向きは、当該検出方
向における各指向性信号の出力特性の相違として通知さ
れる。したがって、方向検出センサは、方向判定器に対
する位置および方向が変化する場合であっても、被測定
物の向きを通知でき、広い範囲の被測定物の向きを通知
可能な方向検出センサを実現できるという効果を併せて
奏する。
に応じて、各指向性信号の出力が変化する方向であれ
ば、任意の方向であり、被測定物の向きは、当該検出方
向における各指向性信号の出力特性の相違として通知さ
れる。したがって、方向検出センサは、方向判定器に対
する位置および方向が変化する場合であっても、被測定
物の向きを通知でき、広い範囲の被測定物の向きを通知
可能な方向検出センサを実現できるという効果を併せて
奏する。
【0071】請求項2の発明に係る方向検出センサは、
以上のように、請求項1記載の発明の構成において、上
記各信号出力手段は、上記指向性信号として、互いに異
なる変調周波数で変調された光信号を出力する構成であ
る。
以上のように、請求項1記載の発明の構成において、上
記各信号出力手段は、上記指向性信号として、互いに異
なる変調周波数で変調された光信号を出力する構成であ
る。
【0072】上記構成によれば、指向性信号として、互
いに異なる変調周波数で変調された光信号が使用されて
いるため、信号出力手段の構成を簡略化できる。この結
果、小型軽量で、消費電力が少なく、かつ、被測定物の
挙動を制限しにくい方向検出センサを実現できるという
効果を奏する。
いに異なる変調周波数で変調された光信号が使用されて
いるため、信号出力手段の構成を簡略化できる。この結
果、小型軽量で、消費電力が少なく、かつ、被測定物の
挙動を制限しにくい方向検出センサを実現できるという
効果を奏する。
【0073】請求項3の発明に係る方向検出センサは、
以上のように、請求項1記載の方向検出センサにおい
て、上記各信号出力手段は、上記指向性信号として、互
いに異なる波長の光信号を出力する構成である。
以上のように、請求項1記載の方向検出センサにおい
て、上記各信号出力手段は、上記指向性信号として、互
いに異なる波長の光信号を出力する構成である。
【0074】上記構成によれば、指向性信号として、互
いに異なる波長の光信号が使用されているため、信号出
力手段の構成を簡略化できる。この結果、小型軽量で、
消費電力が少なく、かつ、被測定物の挙動を制限しにく
い方向検出センサを実現できるという効果を奏する。
いに異なる波長の光信号が使用されているため、信号出
力手段の構成を簡略化できる。この結果、小型軽量で、
消費電力が少なく、かつ、被測定物の挙動を制限しにく
い方向検出センサを実現できるという効果を奏する。
【0075】請求項4の発明に係る方向検出センサは、
以上のように、請求項1、2または3記載の発明の構成
において、上記支持部材は、上記被測定物へ着脱可能
で、装着時にリング状になるように形成されており、上
記各信号出力手段は、上記支持部材のうち、それぞれの
指向方向が当該リングの中心軸に垂直な方向に放射状に
配される位置に取り付けられている構成である。
以上のように、請求項1、2または3記載の発明の構成
において、上記支持部材は、上記被測定物へ着脱可能
で、装着時にリング状になるように形成されており、上
記各信号出力手段は、上記支持部材のうち、それぞれの
指向方向が当該リングの中心軸に垂直な方向に放射状に
配される位置に取り付けられている構成である。
【0076】上記構成によれば、共通の支持部材を被測
定物へ装着するだけで、各信号出力手段の指向方向を互
いに異なる方向に設定できる。したがって、着脱の容易
な方向検出センサを実現できるという効果を奏する。
定物へ装着するだけで、各信号出力手段の指向方向を互
いに異なる方向に設定できる。したがって、着脱の容易
な方向検出センサを実現できるという効果を奏する。
【0077】請求項5の発明に係る方向判定器は、以上
のように、検出方向への各指向性信号の出力を検出する
出力検出手段と、上記各指向性信号の出力を比較して、
被測定物が向いている方向を判定する判定手段とを備え
ている構成である。
のように、検出方向への各指向性信号の出力を検出する
出力検出手段と、上記各指向性信号の出力を比較して、
被測定物が向いている方向を判定する判定手段とを備え
ている構成である。
【0078】上記構成では、各指向性信号の出力は、被
測定物の向きに応じて変化しているので、それぞれの出
力を比較すれば、判定手段は、何ら支障なく、被測定物
の向きを判定できる。この結果、被測定物から離れた場
所において、被測定物の向きを判定可能な方向判定器を
実現できるという効果を奏する。
測定物の向きに応じて変化しているので、それぞれの出
力を比較すれば、判定手段は、何ら支障なく、被測定物
の向きを判定できる。この結果、被測定物から離れた場
所において、被測定物の向きを判定可能な方向判定器を
実現できるという効果を奏する。
【0079】請求項6の発明に係る方向判定器は、以上
のように、請求項5記載の発明の構成において、上記出
力検出手段は、上記検出方向への光の光量に応じた受光
信号を出力する受光部と、それぞれの中心周波数が各光
信号の変調周波数に設定され、上記受光信号が入力され
るバンドパスフィルタとを含んでいる構成である。
のように、請求項5記載の発明の構成において、上記出
力検出手段は、上記検出方向への光の光量に応じた受光
信号を出力する受光部と、それぞれの中心周波数が各光
信号の変調周波数に設定され、上記受光信号が入力され
るバンドパスフィルタとを含んでいる構成である。
【0080】上記構成によれば、各バンドパスフィルタ
は、受信信号から、それぞれに対応する変調周波数の成
分を抽出して、各指向性信号の出力を検出する。この結
果、簡単な回路で、方向判定器を実現できるという効果
を奏する。
は、受信信号から、それぞれに対応する変調周波数の成
分を抽出して、各指向性信号の出力を検出する。この結
果、簡単な回路で、方向判定器を実現できるという効果
を奏する。
【0081】請求項7の発明に係る方向判定器は、以上
のように、請求項6記載の発明の構成において、上記受
光部は、上記各バンドパスフィルタに共通に設けられて
いる構成である。
のように、請求項6記載の発明の構成において、上記受
光部は、上記各バンドパスフィルタに共通に設けられて
いる構成である。
【0082】上記構成によれば、受光部が各バンドパス
フィルタに共通に設けられているので、方向判定器の回
路構成をさらに簡略化できるという効果を奏する。
フィルタに共通に設けられているので、方向判定器の回
路構成をさらに簡略化できるという効果を奏する。
【0083】請求項8の発明に係る方向判定器は、以上
のように、請求項5記載の発明の構成において、上記出
力検出手段は、それぞれのピーク感度波長が、各光信号
の波長と同一に設定された受光部を備えている構成であ
る。
のように、請求項5記載の発明の構成において、上記出
力検出手段は、それぞれのピーク感度波長が、各光信号
の波長と同一に設定された受光部を備えている構成であ
る。
【0084】上記構成によれば、受光部として、ピーク
感度波長が互い異なる受光部を使用するだけで、光信号
として与えられる各指向性信号の出力を検出できる。こ
の結果、簡単な回路構成の方向判定器を実現できるとい
う効果を奏する。
感度波長が互い異なる受光部を使用するだけで、光信号
として与えられる各指向性信号の出力を検出できる。こ
の結果、簡単な回路構成の方向判定器を実現できるとい
う効果を奏する。
【0085】請求項9の発明に係る方向検出センサシス
テムは、以上のように、請求項1記載の方向検出センサ
と請求項5記載の方向判定器とを備えている。それゆ
え、例えば、人体や移動物、あるいは、回転物など、広
い範囲の被測定物の向きを検出・判定可能な方向検出セ
ンサシステムを実現できるという効果を奏する。
テムは、以上のように、請求項1記載の方向検出センサ
と請求項5記載の方向判定器とを備えている。それゆ
え、例えば、人体や移動物、あるいは、回転物など、広
い範囲の被測定物の向きを検出・判定可能な方向検出セ
ンサシステムを実現できるという効果を奏する。
【図1】本発明の一実施形態を示すものであり、方向検
出センサおよび方向判定器を有するAVサラウンドシス
テムの要部を示す斜視図である。
出センサおよび方向判定器を有するAVサラウンドシス
テムの要部を示す斜視図である。
【図2】上記方向検出センサにおいて、発光ダイオード
の配置を示す平面図である。
の配置を示す平面図である。
【図3】上記方向検出センサの要部構成を示すブロック
図である。
図である。
【図4】上記方向検出センサおよび方向判定器の動作を
示す波形図である。
示す波形図である。
【図5】上記方向判定器の構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図6】上記方向判定器に設けられた各バンドパスフィ
ルタの周波数に対する相対ゲイン特性を示すグラフであ
る。
ルタの周波数に対する相対ゲイン特性を示すグラフであ
る。
【図7】上記方向判定器に設けられたフォトダイオード
の出力信号の周波数スペクトルを示すグラフである。
の出力信号の周波数スペクトルを示すグラフである。
【図8】上記方向判定器の他の構成例を示すブロック図
である。
である。
【図9】従来例を示すものであり、AVサラウンドシス
テムの要部を示す斜視図である。
テムの要部を示す斜視図である。
2 方向検出センサ 4(4a) 方向判定器 21 バンド部(支持部材) 22a〜22h 発光ダイオード(信号出力手
段) 41a〜41h、46 フォトダイオード(受光部) 43a〜43h バンドパスフィルタ 45 比較判定回路(判定手段) Da〜Dh 光軸(指向方向) H 視聴者(被測定物) La〜Lh 光信号(指向性信号)
段) 41a〜41h、46 フォトダイオード(受光部) 43a〜43h バンドパスフィルタ 45 比較判定回路(判定手段) Da〜Dh 光軸(指向方向) H 視聴者(被測定物) La〜Lh 光信号(指向性信号)
Claims (9)
- 【請求項1】被測定物が向いている方向を検出する方向
検出センサであって、 それぞれの出力を互いに弁別可能な指向性信号を出力す
る信号出力手段と、 上記被測定物に取り付けられ、それぞれの指向方向が互
いに異なるように、上記各信号出力手段を支持する支持
部材とを備えていることを特徴とする方向検出センサ。 - 【請求項2】上記各信号出力手段は、上記指向性信号と
して、互いに異なる変調周波数で変調された光信号を出
力することを特徴とする請求項1記載の方向検出セン
サ。 - 【請求項3】上記各信号出力手段は、上記指向性信号と
して、互いに異なる波長の光信号を出力することを特徴
とする請求項1記載の方向検出センサ。 - 【請求項4】上記支持部材は、上記被測定物へ着脱可能
で、装着時にリング状になるように形成されており、 上記各信号出力手段は、上記支持部材のうち、それぞれ
の指向方向が当該リングの中心軸に垂直な方向に放射状
に配される位置に取り付けられていることを特徴とする
請求項1、2または3記載の方向検出センサ。 - 【請求項5】被測定物の向きに対する、検出方向への出
力特性が互いに異なり、かつ、それぞれの出力を互いに
弁別可能な複数の指向性信号に基づいて、被測定物が向
いている方向を判定する方向判定器であって、 上記検出方向への各指向性信号の出力を検出する出力検
出手段と、 上記各指向性信号の出力を比較して、被測定物が向いて
いる方向を判定する判定手段とを備えていることを特徴
とする方向判定器。 - 【請求項6】上記各指向性信号は、互いに異なる変調周
波数で変調された光信号であって、 上記出力検出手段は、上記検出方向への光の光量に応じ
た受光信号を出力する受光部と、それぞれの中心周波数
が上記各変調周波数に設定され、上記受光信号が入力さ
れるバンドパスフィルタとを含んでいることを特徴とす
る請求項5記載の方向判定器。 - 【請求項7】上記受光部は、上記各バンドパスフィルタ
に共通に設けられていることを特徴とする請求項6記載
の方向判定器。 - 【請求項8】上記各指向性信号は、互いに異なる波長の
光信号であって、 上記出力検出手段は、それぞれのピーク感度波長が、上
記各波長と同一に設定された受光部を備えていることを
特徴とする請求項5記載の方向判定器。 - 【請求項9】被測定物に取り付けられる方向検出センサ
と、当該方向検出センサからの信号に基づいて、被測定
物が向いている方向を判定する方向判定器とを含む方向
検出センサシステムであって、 上記方向検出センサは、それぞれの出力を互いに弁別可
能な指向性信号を出力する信号出力手段と、 上記被測定物に取り付けられ、それぞれの指向方向が互
いに異なるように、上記各信号出力手段を支持する支持
部材とを備え、 上記方向判定器は、予め定められる検出方向への上記各
指向性信号の出力を検出する出力検出手段と、 上記各指向性信号の出力を比較して、上記被測定物が向
いている方向を判定する判定手段とを備えていることを
特徴とする方向検出センサシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10300062A JP2000131052A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 方向検出センサ、方向判定器、および、それらを用いた方向検出センサシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10300062A JP2000131052A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 方向検出センサ、方向判定器、および、それらを用いた方向検出センサシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000131052A true JP2000131052A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17880248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10300062A Pending JP2000131052A (ja) | 1998-10-21 | 1998-10-21 | 方向検出センサ、方向判定器、および、それらを用いた方向検出センサシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000131052A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014106232A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 光学式位置測定装置 |
-
1998
- 1998-10-21 JP JP10300062A patent/JP2000131052A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014106232A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Dr Johannes Heidenhain Gmbh | 光学式位置測定装置 |
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