(57)【要約】  【目的を記載】複数の対象物との相対位置をリアルタイム、かつ適確に認識し、それぞれの対象物に対応付けられた情報を識別させる。  【手段を記載】磁気方位として北（Ｎ）を基点とした光学式アンカ１２の取付状態に起因する基準方向の差であるアンカ補正角度βを位置ＩＤの１つとして登録する。３個の偏光方向が異なる直線偏光フィルタを通る光の強度を用いて、受光部１４が進入したときの、領域θａを特定する。受光器１４の向きが、θａであるか、その真後ろであるθａ＋１８０°であるかの区別がつかない。推定される磁気方位γに対して、θａとθａ＋１８０°とをそれぞれ比較して、その差が少ない方を受光器１４が向いている方向角φとして特定し、位置ＩＤと共に、情報処理端末８８へ送出する。
2014061079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基準方向が定められて配置され、特定領域に向けて予め定められた偏光方向の光を射出する光源を備え、当該射出する光に、前記偏光方向を識別する偏光方向情報を重畳して出力する照明部と、
受光光量に応じた電気信号を受光量情報として出力する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部がそれぞれ受光し得る偏光方向を互いに相違させる偏光部とを備え、各光電変換部が受光するときの向きとして特定する第２の基準方向が定められた受光部と、
前記特定領域内において前記複数の光電変換部で得た受光量情報と、受光した光から抽出する前記偏光方向情報とに基づいて、前記第１の基準方向に対する第２の基準方向の変位角度を判別する判別部と、
を有する方向判別装置。
【請求項２】
前記受光部が前記特定領域内で前記光源からの光を受光した際、当該受光部の第２の基準方向が、少なくとも１８０°単位で二分した磁気方位領域の何れに属するかを検出する磁気方位領域検出部をさらに有する請求項１記載の方向判別装置。
【請求項３】
前記照明部が所定の位置に取り付けられ、前記光源から射出される光に、前記光源の位置を識別する位置情報を重畳する請求項１又は請求項２記載の方向判別装置。
【請求項４】
少なくとも前記受光部及び前記磁気方位検出部を備えた装着体が、装着者の頭部に装着され、
前記判別部が、前記第２の基準方向の変位角度と、受光した光から抽出する前記位置情報と基づいて、前記装着者の頭部の向きを判別する請求項３記載の方向判別装置。
【請求項５】
少なくとも前記受光部及び前記磁気方位検出部を備えた装着体が、前記展示物を鑑賞するために展示会場を移動する鑑賞者の頭部に装着され、
前記照明部と展示会場に展示されている複数の展示物のそれぞれとの相対位置関係が予め記憶部に記憶されており、前記判別部で判別した前記第２の基準方向の変位角度と、受光した光から抽出する前記位置情報と基づいて、鑑賞者の頭部の向きの先に存在する展示物を特定する請求項３記載の方向判別装置。
【請求項６】
前記磁気方位検出部には、ローパスフィルタが介在されて磁気方位変動の際の検出信号の高周波成分を除去すると共に、当該検出信号が収束するのに必要な期間中、予め定めた変動以下を継続したときに磁気方位情報を取得する請求項２〜請求項５の何れか１項記載の方向判別装置。
【請求項７】
前記判別手段が、
Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の前記光電変換部の内、受光量が最大又は最小の光電変換部をＡチャンネルとし、Ａチャンネルの光電変換部の受光量が最大又は最小を継続し得る範囲を２等分する角度で受光量が交差する２つの光電変換部を、それぞれＢチャンネル、Ｃチャンネルとし、Ａチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルの受光量の順列に基づいて、前記受光器の第２の基準方向の変位角度を判別する請求項１〜請求項６の何れか１項記載の方向検知装置。
【請求項８】
前記判別手段が、
Ａチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルの受光量の順列に加え、
Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の前記光電変換部の内、前記Ｎ個の受光量の平均値を上回る又は下回る受光量となる特定の光電変換部の数に基づいて、前記基準方向の変位角度を判別する請求項７項記載の方向検知装置。
【請求項９】
前記展示会場が屋内であり、前記照明部が屋内展示会場の天井面に取り付けられ、前記偏光方向情報が、平面視における予め定めた磁気方位と偏光方向とのなす角度である請求項４〜請求項８の何れか１項記載の方向検知装置。
【請求項１０】
前記照明部と複数の展示物との相対位置関係を、前記天井面に取り付けられた照明部を原点とする平面視におけるＸ−Ｙ座標としてデータベース化されている請求項９記載の方向検知装置。
【請求項１１】
前記光電変換部が、フォトダイオードである請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の方向検知装置。
【請求項１２】
前記偏光部が、直線偏光フィルタである請求項１〜請求項１１の何れか１項記載の方向検知装置。
【請求項１３】
第１の基準方向が定められて配置され、特定領域に向けて予め定められた偏光方向の光を射出する光源を備え、当該射出する光に、前記偏光方向を識別する偏光方向情報を重畳して出力し、
前記出力された光を、それぞれ受光し得る偏光方向を互いに相違させると共に、受光するときの向きを特定する基準方向が設定された複数の光電変換部で受光し、
前記特定領域内において前記複数の光電変換部で得た受光量情報と、受光した光から抽出する前記偏光方向情報とに基づいて、前記第１の基準方向に対する第２の基準方向の変位角度を判別する方向検知方法。
【請求項１４】
Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の前記光電変換部の内、受光量が最大又は最小の光電変換部をＡチャンネルとし、Ａチャンネルの光電変換部の受光量が最大又は最小を継続し得る範囲を２等分する角度で受光量が交差する２つの光電変換部を、それぞれＢチャンネル、Ｃチャンネルとし、Ａチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルの受光量の順列に基づいて、前記基準方向の変位角度を判別する請求項１３記載の方向検知方法。
【請求項１５】
Ａチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルの受光量の順列に加え、
Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の前記光電変換部の内、前記Ｎ個の受光量の平均値を上回る又は下回る受光量となる特定の光電変換部の数に基づいて、前記基準方向の変位角度を判別する請求項１４記載の方向検知方法。
【請求項１６】
コンピュータを、
第１の基準方向が定められて配置され、特定領域に向けて予め定められた偏光方向の光を射出する光源を備え、当該射出する光に、前記偏光方向を識別する偏光方向情報を重畳して出力し、
前記出力された光を、それぞれ受光し得る偏光方向を互いに相違させると共に、受光するときの向きを特定する基準方向が設定された複数の光電変換部で受光し、
前記特定領域内において前記複数の光電変換部で得た受光量情報と、受光した光から抽出する前記偏光方向情報とに基づいて、前記第１の基準方向に対する第２の基準方向の変位角度を判別するように機能させる方向検知制御プログラム。
【請求項１７】
Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の前記光電変換部の内、受光量が最大又は最小の光電変換部をＡチャンネルとし、Ａチャンネルの光電変換部の受光量が最大又は最小を継続し得る範囲を２等分する角度で受光量が交差する２つの光電変換部を、それぞれＢチャンネル、Ｃチャンネルとし、Ａチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルの受光量の順列に基づいて、前記基準方向の変位角度を判別する請求項１６記載の方向検知制御プログラム。
【請求項１８】
Ａチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルの受光量の順列に加え、
Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の前記光電変換部の内、前記Ｎ個の受光量の平均値を上回る又は下回る受光量となる特定の光電変換部の数に基づいて、前記基準方向の変位角度を判別する請求項１７記載の方向検知制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、方向検知装置、方向検知方法、方向検知制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
展示物に対峙することで、当該展示物に関する情報を視覚や聴覚を通じて提供するサービス（以下、「情報提供サービス」という）が行われる場合がある。【０００３】
展示会場には、複数の展示物が存在し、それぞれ異なる情報を具備している状況下において、展示物を鑑賞するために展示会場に来訪する者（以下、「ユーザー」という）に、適確な情報提供サービスを行うことが要求される。この場合、ユーザーと展示物との相対位置関係、並びに、ユーザーの向かう方向（例えば、顔の向き）を含むユーザー位置情報の特定が必要となる。【０００４】
ユーザー位置情報を特定する関連技術として、測定平面内での相対角度を検出する検出装置が提案されている。この検出装置では、測定平面に対して略垂直に偏光光を放射する偏光光源を、第１の受光素子、第２の受光素子、第３の受光素子で受けるようになっている。第１の受光素子は偏光光を第１の偏光フィルタを介して受け、第２の受光素子は偏光光を第２の偏光フィルタを介して受け、第３の受光素子は偏光光を直接受けるので、各受光素子の信号強度の組み合わせから初期方向に対する相対角度が算出可能となる。【０００５】
また、他のユーザー位置情報を特定する関連技術として、座標軸Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向に偏光板方式の角度検出装置を設けた相対角度検出装置が提案されている。【０００６】
さらに、他のユーザー位置情報を特定する関連技術として、回転偏光板上の等円上の複数箇所に発光素子と受光素子を対向させ、それぞれの光軸上に相互に偏光角度が相違する固定偏光板を介在させる回転角度計が提案されている。この回転角度計では、回転偏光板と固定偏光板を通過した発光素子からの光を受光素子で捉え、それぞれの信号の処理を行い回転偏光板の０〜１８０度の半円角度を認識する装置が提案されている。【０００７】
また、その他の関連技術として、偏光画像とカラー画像を同時に取得できる撮影装置を使用し、空の一部分の偏光情報である青空偏光画像と、撮影時の太陽の位置に起因する空の偏光状態を示すマップとから撮影装置の向きを推定することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１６３２６８号公報
【特許文献２】特開平９−３１９５０５号公報
【特許文献３】特開２００８−２９８７６０号公報
【特許文献４】ＷＯ２０１０／０７９５５７号公報
【特許文献５】実用新案登録第３０９０４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、一例として、複数の展示物が展示されている展示会場において、ユーザーに、モニタやイヤホンに代表される出力装置を搭載した所謂ウェアラブルなヘッドセットを貸与し、ユーザーが向かっている展示物に関する情報を提供することが想定される。【００１０】
この場合、従来の偏光光を用いた位置情報の特定技術では、予め定めた２位置の相対角度は認識できるが、複数の展示物の何れに向かおうとしているか（方位）までは認識することができない。地磁気を用いた方位検出機能を持つ携帯端末が提案されているが、地磁気を用いた方位検知機能では、例えば、ユーザーによる不規則な首振りに起因する変動に対する応答性が確保できない場合がある。【００１１】
開示の技術は、１つの側面として、複数の対象物との相対位置をリアルタイム、かつ適確に認識することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
開示の技術は、第１の基準方向が定められて配置され、特定領域に向けて予め定められた偏光方向の光を出力する光源を備え、当該出力する光に、前記偏光方向を識別する偏光方向情報を重畳して出力する照明部を備える。【００１３】
また、開示の技術は、受光光量に応じた電気信号を受光量情報として出力する複数の光電変換部を備える。【００１４】
さらに、開示の技術は、前記複数の光電変換部に対してそれぞれ受光し得る偏光方向を異ならせる偏光部とを備え、各光電変換部が受光するときの向きとして特定する第２の基準方向が定められた受光部を備える。【００１５】
また、開示の技術は、前記特定領域内において前記複数の光電変換部で得た受光量情報と、受光した光から抽出する前記偏光方向情報とに基づいて、前記第１の基準方向に対する第２の基準方向の変位角度を判別する判別部を備える。
【発明の効果】
【００１６】
開示の技術は、１つの側面として、複数の対象物との相対位置をリアルタイム、かつ適確に認識することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態に係る方向検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係る方向検知装置のセンサ処理制御部の機能を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態に係る方向検知装置のハード構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に係り、方向検知装置を展示会場に設置した場合の外観図である。
【図５】第１の実施の形態に係り、ユーザーがヘッドセットを装着した状態を示す正面図である。
【図６】光学式アンカから出力される光に重畳される位置ＩＤの識別信号を示す特性図である。
【図７】直線偏光フィルタの透過検知強度特性図である。
【図８】第１の実施の形態に係る方向検知装置の光学系の配置図である。
【図９】第１の実施の形態に係り、光学式アンカにおける基準方位に対する変位を示す概略図である。
【図１０】第１の実施の形態に係り、光学式アンカと受光器との角度差を特定するときの概略図である。
【図１１】第１の実施の形態に係り、受光器の方位角を選択するときの概略図である。
【図１２】第１の実施の形態に係る方位磁気センサの出力特性図である。
【図１３】第１の実施の形態に係る検出方位の変動状態を示す特性図である。
【図１４】第１の実施の形態に係る第１の直線偏光フィルタと第１のフォトダイオードとの相対位置関係、並びに光電変換回路を示す概略図である。
【図１５】第１の実施の形態に係る１個のフォトダイードの受光器角度−検知電圧特性図である。
【図１６】第１の実施の形態に係る３個のフォトダイードの受光器角度−検知電圧特性図である。
【図１７】図１６の特性図の受光器角度の一部を示す拡大図である。
【図１８】第１の実施の形態に係る方向検知装置における方向検知制御の流れを示すフローチャート（その１）である。
【図１９】第１の実施の形態に係る方向検知装置における方向検知制御の流れを示すフローチャート（その２）である。
【図２０】第２の実施の形態に係る方向検知装置のセンサ処理制御部の機能を示すブロック図である。
【図２１】第２の実施の形態に係る３個のフォトダイードの受光器角度−検知電圧特性図である。
【図２２】第２の実施の形態に係る照度比率−角度αテーブル記憶部に記憶された照度比率−角度αテーブルの概念図である。
【図２３】第２の実施の形態に係る方向検知装置における方向検知制御の流れを示すフローチャート（その１）である。
【図２４】第２の実施の形態に係る方向検知装置における方向検知制御の流れを示すフローチャート（その２）である。
【図２５】第３の実施の形態に係る直線偏光フィルタの正面図である。
【図２６】第３の実施の形態に係る５個のフォトダイードの受光器角度−検知電圧特性図である。
【図２７】第３の実施の形態の変形例１に係る７個のフォトダイードの受光器角度−検知電圧特性図である。
【図２８】第３の実施の形態の変形例２に係る９個のフォトダイードの受光器角度−検知電圧特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
【００１９】
図１は、第１の実施の形態に係る方向検知装置１０のシステム図である。
【００２０】
方向検知装置１０は、予め定めた位置に固定配置される光学式アンカ１２と、移動可能な受光器１４とを備えている。光学式アンカ１２は、開示の技術の照明部の一例として機能する。また受光器１４は、開示の技術の受光部及び判別部の一例として機能する。
【００２１】
方向検知装置１０は、光学式アンカ１２を基準とし、当該光学式アンカ１２から受光器１４が受けた光と、磁気方位によって、受光器１４の向きを特定するものである。
【００２２】
図１に示される如く、光学式アンカ１０は、ＬＥＤ光源１６、ＬＥＤコントローラ１８、直線偏光フィルタ２０を備える。
【００２３】
また、受光器１４は、照度調整フィルタ２２、第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃを備える。第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃは、開示の技術の偏光部の一例として機能する。
【００２４】
さらに、受光器１４は、第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトタイオード２６Ｃを備える。第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトタイオード２６Ｃは、開示の技術の光電変換部の一例として機能する。
【００２５】
また、受光器１４は、磁気方位センサ２８、ローパス処理部３０、センサ処理制御部３２を備える。磁気方位センサ２８は、開示の技術の磁気方位領域検出部の一例として機能する。
【００２６】
センサ処理制御部３２は、情報処理端末８８に接続されている。
【００２７】
図２に示される如く、センサ処理制御部３２は、光電変換信号取込部３８、信号解析部４０、アンカ補正角度読出部４２、照度順序判別部４４、領域特定部４６、磁気方位取込部４８、ヘッドセット方位確定部５０、確定方位情報出力部５２を備える。
【００２８】
また、センサ処理制御部３２は、位置ＩＤ−アンカ補正角度テーブル記憶部５４、照度順序−領域テーブル記憶部５６を備える。
【００２９】
図３に示される如く、受光器１４のセンサ処理制御部３２は、ＣＰＵ６０、ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６４、Ｉ／Ｏ６６及びこれらを相互に接続するデータバスやコントロールバス等のバス６８を備えたマイクロコンピュータ７０を含んでいる。
【００３０】
なお、マイクロコンピュータ７０のＩ／Ｏには、ＨＤＤ、ＳＤメモリ、ＵＳＢメメリに代表される記憶媒体を接続するインターフェイス（図示省略）が接続され、ＲＯＭ６４の記憶容量を補填する場合がある。例えば、ＨＤＤを接続し、前記位置ＩＤ−アンカ補正角度テーブル記憶部５４、照度順序−領域テーブル記憶部５６の記憶媒体として機能させてもよい。
【００３１】
図３に示される如く、前記センサ処理制御部３２で実行される方向検知制御プログラムは、光電変換信号取込プロセス３８Ｐ、信号解析プロセス４０Ｐ、アンカ補正角度読出プロセス４２Ｐを備える。
【００３２】
また、前記センサ処理制御部３２で実行される方向検知制御プログラムは、照度順序判別プロセス４４Ｐ、領域特定プロセス４６Ｐを備える。
【００３３】
さらに、前記センサ処理制御部３２で実行される方向検知制御プログラムは、磁気方位取込プロセス４８Ｐ、ヘッドセット方位確定プロセス５０Ｐ、確定方位出力プロセス５２Ｐを備える。
【００３４】
また、前記センサ処理制御部３２で実行される方向検知制御プログラムは、位置ＩＤ−アンカ補正角度テーブル記憶プロセス５４Ｐ、照度順序−領域テーブル記憶プロセス５６Ｐを備える。
【００３５】
ＣＰＵ６０は、光電変換信号取込プロセス３８Ｐを実行することで、図２に示す光電変換信号取込部３８として動作する。
【００３６】
ＣＰＵ６０は、信号解析プロセス４０Ｐを実行することで、図２に示す信号解析部４０として動作する。
【００３７】
ＣＰＵ６０は、アンカ補正角度読出プロセス４２Ｐを実行することで、図２に示すアンカ補正角度読出部４２として動作する。
【００３８】
ＣＰＵ６０は、照度順序判別プロセス４４Ｐを実行することで、図２に示す照度順序判別部４４として動作する。
【００３９】
ＣＰＵ６０は、領域特定プロセス４６Ｐを実行することで、図２に示す領域特定部４６として動作する。
【００４０】
ＣＰＵ６０は、磁気方位取込プロセス４８Ｐを実行することで、図２に示す磁気方位取込部４８として動作する。
【００４１】
ＣＰＵ６０は、ヘッドセット方位確定プロセス５０Ｐを実行することで、図２に示すヘッドセット方位確定部５０として動作する。
【００４２】
ＣＰＵ６０は、確定方位出力プロセス５２Ｐを実行することで、図２に示す確定方位出力部５２として動作する。
【００４３】
ＣＰＵ６０は、位置ＩＤ−アンカ補正角度テーブル記憶プロセス５４Ｐを実行することで、図２に示す位置ＩＤ−アンカ補正角度テーブル記憶部５４として動作する。
【００４４】
ＣＰＵ６０は、照度順序−領域テーブル記憶プロセス５６Ｐを実行することで、図２に示す照度順序−領域テーブル記憶部５６として動作する。
【００４５】
図４に示される如く、方向検知装置１０は、一実施例として、屋内において、複数の展示物７２、７４を鑑賞するための展示会場７６に設置される。なお、展示物７２、７４は２点に限らず、３点以上あってもよい。
【００４６】
前記展示会場７６では、前記光学式アンカ１２は、当該展示会場７６の天井面７８に固定される。
【００４７】
この光学式アンカ１２は、基準方向が定められ、その基準方向と展示会場７６における特定方位（例えば、北）との差（以下、「アンカ補正角度β」という）が既知となっている。
【００４８】
また、受光器１４は、展示物７４，７６を鑑賞するために展示会場７６に来訪する者（以下、「ユーザー８０」という）が装着可能な、所謂ウェアラブルなヘッドセット８２に取り付けられる。従って、受光器１４は、ユーザー８０に装着された状態で、展示会場７６内を移動される。なお、この受光器１４にも基準方向が定められている。受光器１４の基準方向は、ヘッドセット８２を装着したときのユーザー８０の正面方向である。また、ユーザー８０は、例えば、情報処理端末８８を所持している。
【００４９】
ここで、前記受光器１４は、光学式アンカ１２から受ける光によって確定方位情報（光学式アンカ１２の位置情報、並びにユーザー８０自身が向いている方位角）を得る。この確定方位情報は、情報処理端末８８に有線又は無線によって送信されるようになっている。情報処理端末８８では、受信した確定方位情報に基づいて、展示物７２（又は７４）を特定し、当該展示物７２（又は７４）に関する情報のサービスを受けることが可能となっている。
【００５０】
光学式アンカ１２からは、床面８４に向けて光が照射されており、その光束領域（図４の一点鎖線参照）は徐々に拡散され、床面８４に向けてスポットライト的に照射可能となっている。この光束領域内にヘッドセット８２を装着したユーザー８０が進入することで、光学式アンカ１２から照射される光を受光器１４で受けるようになっている。言い換えれば、ユーザー８０は、何れの方向からでも光束領域内に進入可能である。
【００５１】
図５に示される如く、前記ヘッドセット８２は、ユーザー８０の頭部８０Ａに装着されている。ヘッドセット８２は、ユーザー８０の頭部８０Ａに沿ってアーチ状に装着されるヘッドバンド部８６を備えている。ヘッドバンド部８６はその半径が伸縮可能に弾性力を有しており、当該弾性力によって頭部８０Ａに保持されるようになっている。
【００５２】
ヘッドバンド部８６の一端部には、受光面１４Ａが上向きとされた受光器１４が取り付けられており、前記光学式アンカ１２（図４参照）から照射される光を受けることができるようになっている。
【００５３】
また、ユーザー８０がヘッドセット８２を装着することで、ユーザー８０の頭部８０Ａと受光器１４との相対位置関係が維持され、前述した基準方向が常にユーザー８０の正面を向くようになっている。
【００５４】
なお、ヘッドセット８２をユーザー８０の頭部８０Ａに保持する構成は、上記ヘッドバンド部８６に限らず、ネックバンド型、耳掛けクリップ型、イヤホン型、鉢巻き型等、他の保持形態であってもよい。さらには、受光器１４は、アタッチメント等を介して、眼鏡、帽子、ヘルメット等の既存品に取り付けるようにしてもよい。
【００５５】
（光学式アンカ１２の機能）
【００５６】
図１に示される如く、ＬＥＤ光源１６は、ＬＥＤコントローラ１８によって、発光強度（照度）が制御されている。第１の実施の形態では、ＬＥＤ光源１６の発光パターンには、光学式アンカ１２の位置ＩＤを含んでいる。位置ＩＤは、例えば、展示会場７６内の平面位置座標、並びに前記アンカ補正角度βを識別する。
【００５７】
ＬＥＤコントローラ１８では、ＬＥＤ光源をオン・オフ制御することで発光パターンを生成する。このオン・オフ制御は、ビット信号（「１」又は「０」の二値化信号）に相当する。このため、「１」、「０」の組み合わせによって光学式アンカ１２から照射する光に位置ＩＤを重畳することができる。
【００５８】
一実施例として、図６に示される如く、データ（「１」、「０」）は、それぞれ１周期の長さ（１周期における、オフ時間の長さで）区別する。
【００５９】
すなわち、データが「１」の場合は、１周期を２．２５msecとし、オン時間を０．５６msecとする。また、データが「０」の場合は、１周期を１．１２５msecとし、オン時間を０．５６msecとする。これにより、双方のオフ時間が異なるため、「１」、「０」を識別することができる。なお、この周期に関わる数値は上記に限定されるものではなく、「１」、「０」を識別できればよい。
【００６０】
この「１」、「０」信号によって生成した位置ＩＤを基本として、予め定めたフォーマットに基づいて、ＬＥＤ光源１６の点灯制御信号９０を生成する。点灯制御信号９０は、例えば、図６に示される如く、リーダコード領域９０Ａ、カスタムコード領域（１６ビット）９０Ｂ、複数のデータコード領域（８ビット）９０Ｃ、ストップビット９０Ｄに区分されている。
【００６１】
前記ＬＥＤコントローラ１８によって生成された点灯制御信号に基づいてＬＥＤ光源１６が点灯されると、当該光は、直線偏光フィルタ２０を介して、出力されるようになっている。第１の実施の形態では、ＬＥＤ光源１６は、図４に示される如く、展示会場７６の床面８４に向けられており、当該床面８４に向けた拡散光が照射されるようになっている。
【００６２】
直線偏光フィルタ２０は、ＬＥＤ光源１６から照射される光の偏光方向を特定するフィルタであり、当該直線偏光フィルタ２０の偏光方向と一致する光が最大強度となって出力され、偏光方向と直交する光が最小強度となって出力される。
【００６３】
図７は、直線偏光フィルタ２０に適用可能な直線偏光フィルタの透過特性の一実施例が示されている。なお、図７の横軸は波長、縦軸は透過した光の強度（照度）である。
【００６４】
図７の直線偏光フィルタの透過特性では、１枚の直線偏光フィルタを透過する光の強度特性（特性Ｆ１）を示している。また、図７の直線偏光フィルタの透過特性では、２枚の直線偏光フィルタの偏光方向を一致させたときに透過する光の強度特性（特性Ｆ２）を示している。さらに、図７の直線偏光フィルタの透過特性では、２枚の直線偏光フィルタの偏光方向を直交させたときに透過する光の強度特性（特性Ｆ３）を示している。
【００６５】
図７の特性Ｆ１〜特性Ｆ３からわかるように、入射する光と直線偏光フィルタの偏光方向が一致すれば光が透過することがわかる。また、２枚の直線偏光フィルタの偏光方向が一致すれば光が透過することがわかる。さらに、２枚の直線偏光フィルタの変更方向が直交すれば光が遮断されることがわかる。
【００６６】
このことから、前記直線偏光フィルタ２０を透過した光、すなわち、光学式アンカ１２からの出力光に対して、さらに下流側で、偏光方向が異なるフィルタを透過させることで、下流側のフィルタを透過した光の強度を変化させることができる。
【００６７】
（受光器１４の機能）
【００６８】
図８は、光学式アンカ１２と受光器１４の光学系部材の配置関係を示している。第１の実施の形態の受光器１４の受光面１４Ａには、照度調整フィルタ２２を介して、円板状の偏光フィルタユニット２４が取り付けられている。照度調整フィルタ２２は、例えば受光器１４に入射する光の強度を減衰するＮＤフィルタが適用可能である。
【００６９】
この偏光フィルタユニット２４は、円周が３等分され、中心角度が１２０°毎に偏光方向がそれぞれ異なる直線偏光フィルタ領域が設けられている。以下、それぞれの直線偏光フィルタ領域を、第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃという（図１参照）。
【００７０】
第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃは、それぞれ扇型形状となる。このとき、第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃの偏光方向は、互いに６０°毎にずれることになる。なお、偏光フィルタユニット２４は、偏光方向が３分割されれば、円板状である必要はない。
【００７１】
このため、偏光フィルタユニット２４が例えば３６０°回転することで、第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃの偏光方向が同時に３６０°回転することになる。なお、第１の実施の形態で言う「回転」とは、偏光フィルタユニット２４の周面に直交する回転軸を中心とする回転であり、その原因は、ユーザー８０が頭部８０Ａの向きを変えることによる変位である。
【００７２】
受光器１４には、第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃのそれぞれに対向して、第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃが配置されている。
【００７３】
図２に示される如く、第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃは、センサ処理制御部３２の光電変換信号取込部３８に接続されている。光電変換信号取込部３８には、第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃのそれぞれで検出した光の照度に応じた電気信号が取り込まれる。
【００７４】
光電変換信号取込部３８は、信号解析部４０に接続されている。信号解析部４０は、位置ＩＤ、照度情報を解析する。信号解析部４０は、アンカ補正角度読出部４２に接続されている。信号解析部４０は、アンカ補正角度読出部４２へ前記位置ＩＤを送出する。信号解析部４０は、照度順序判別部４４に接続されている。信号解析部４０は、照度順序判別部４４へ前記照度情報を送出する。信号解析部４０は、確定方位情報出力部５２に接続されている。信号解析部４０は、確定方位情報出力部５２へ前記位置ＩＤを送出する。
【００７５】
アンカ補正角度読出部４２は、位置ＩＤ−アンカ補正角度テーブル記憶部５４が接続されている。位置ＩＤ−アンカ補正角度テーブル記憶部５４には、位置ＩＤとアンカ補正角度（β）との関係がテーブル化されて記憶されている。このため、アンカ補正角度読出部４２は、位置ＩＤ−アンカ補正角度テーブル記憶部５４から、位置ＩＤに基づいて、対応するアンカ補正角度βを読み出し、ヘッドセット方位確定部５０へ送出する。
【００７６】
また、照度順序判別部４４は、照度情報に基づいて照度の順序（光の強度の順序）を判別し、当該判別結果を領域特定部４６へ送出する。この領域特定部４６には、照度順序−領域テーブル記憶部５６が接続されており、前記判別結果に基づいて、領域θａ（後述する図１６、表１参照）が特定される。領域特定部４６では、特定された領域θａをヘッドセット方位確定部５０へ送出する。
【００７７】
また、受光器１４は磁気方位センサ２８を備えており、磁気方位センサ２８で検出し、ローパス処理部３０で波形整形された信号が、磁気方位取込部４８へ送出されるようになっている。磁気方位取込部４８で取り込まれた磁気方位γは、ヘッドセット方位確定部５０へ送出される。
【００７８】
ここで、ヘッドセット方位確定部５０では、領域θａ、アンカ補正角度β、磁気方位γのそれぞれの情報が揃うと、ヘッドセット方位φａを確定し、確定方位情報出力部５２へ送出する。なお、ヘッドセット方位φａは、図１６に示す、領域θａ（１〜６）に準ずる角度範囲の何れかを示す。
【００７９】
図９〜図１１は、ヘッドセット方位確定部５０の一実施例を示している。
【００８０】
図９に示される如く、光学式アンカ１２のＬＥＤコントローラ１８は、磁気方位として北（Ｎ）を基点とした光学式アンカ１２の取付状態に起因する第１の基準方向（図９〜図１１の矢印Ａ方向）の角度差であるアンカ補正角度βを位置ＩＤの１つとして登録している。なお、第１の基準方向は北に一致するように光学式アンカ１２を設置していない。
【００８１】
次に、図１０に示される如く、センサ処理制御部３２は、受光部１４が光学式アンカ１２から照射される光の領域に進入したときの、受光部１４に設定した第２の基準方向（図１０、図１１の矢印Ｂ方向）が向いている角度（ここでは、３６０°を１２分割した領域θａ又はθａ＋１８０°）を特定する。
【００８２】
しかし、受光器１４では、第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃを通る光は、１８０°周期である。このため、受光器１４の向きが、θａであるか（以下、「正方向」という）、その真後ろであるθａ＋１８０°であるか（以下、「逆方向」という）の区別がつかない。なお、θａは、図１６に示す、分割した領域１〜６の何れかの角度範囲を示す。
【００８３】
図１１に示される如く、センサ処理制御部３２は、推定される磁気方位γを用いて、正方向か逆方向かを判別する。すなわち、推定される磁気方位γに対して、前記向きθａと向きθａ＋１８０°とをそれぞれ比較して、その差が少ない方（近い方）を受光器１４が向いている方向φとして特定することができる。
【００８４】
推定される磁気方位γとは、磁気方位が正確に特定できないが、少なくとも全周囲（３６０°）を２分割した領域（１８０°単位）の何れに属するかが検出可能である磁気方位である。例えば、磁気方位が、基準ライン（東西ライン）よりも上向き（北向き）か下向き（南向き）かが検出できればよい。
【００８５】
確定方位情報出力部５２では、確定方位情報（位置ＩＤ及びヘッドセット方位φ）を情報処理端末８８へ送出する。この確定方位情報を受けた情報処理端末８８は、展示物７２（又は７４）を特定し、当該展示物７２（又は７４）から情報のサービスを受ける処理が実行される。
【００８６】
（磁気方位センサ２８の方位判定の一実施例）
【００８７】
磁気方位センサ２８で検出される磁気方位γ（推定）は、ローパス処理部３０が介在されているため、ヘッドセット８２を装着するユーザー８０の頭部８０Ａの動きに対して反応が鈍い。
【００８８】
図１２は、磁気方位センサ２８で検出し、ローパス処理部３０（ローパスフィルタ）を通した出力信号の推移を示す図であり、出力信号は、磁気方位が変化してから整定するまでに徐々に収束しているのがわかる。この図１２では、変動が±２％となったとき整定したものとした（整定時間ｔｓ）。
【００８９】
言い換えれば、整定時間ｔｓが経過しなければ、検出される磁気方位情報は不安定要素が高く、磁気方位γとして適用できない。そこで、図１３に示される如く、この整定時間ｔｓと同等の期間中、磁気方位角度Δγの変位が予め定めた角度以下（例えば、Δγ≦４５°）に維持されたことを条件に、磁気方位γとして採用するようにした。
【００９０】
整定時間ｔｓが経過していれば、磁気方位センサ２８の検出出力は収束しており、当該整定時間ｔｓと同等の期間中、Δγが安定していれば（Δγ≦４５°）、ユーザー８０が大きく首を振るような動作をしていないと判断できるからである。
【００９１】
（光電変換信号取込部３８の一実施例）
【００９２】
図１４は、一実施例として、第１の直線偏光フィルタ２４Ａを透過して第１のフォトダイオード２６に入射する光路図を示している。なお、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂを透過して第２のフォトダイオード２６Ｂに入射する光路も同様であるので、ここでの説明は省略する。また、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃを透過して第３のフォトダイオード２６Ｃに入射する光路も同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９３】
図１４に示される如く、第１のフォトダイオード２６Ａは、光電変換回路１００の一部として配線されている。第１のフォトダイオード２６Ａのアノード側には、負荷抵抗１０２の一端が接続されている。第１のフォトダイオード２６Ａのカソード側は電源１０４のプラス側端子に接続されている。前記負荷抵抗１０２の他端は電源１０４のマイナス側端子に接続されている。電源１０４のプラス側とマイナス側とはコンデンサ１０６が介在されている。ここで、第１のフォトダイオード２６Ａのアノードと負荷抵抗１０２との間からは、信号取出線１０８が接続されている。このため、第１のフォトダイオード２６Ａで受けた光の強度に応じた電気信号（検知電圧）が信号取出線１０８から取り出される。
【００９４】
（照度順序判別部４４、領域特定部４６の一実施例）
【００９５】
図１５は、偏光フィルタユニット２４（第１の直線偏光フィルタ２４Ａ）を回転させたときの信号取出線１０８から取り出した検知電圧の特性図が示されている。なお、検知電圧は、電源１０４の電圧に依存するが、ここでは、最大振幅を２．０Ｖとしている。
【００９６】
第１のフォトダイオード２６Ａには、光学式アンカ１２から光（偏光照明）以外の環境照明からの光（非偏光照明）も入射する。このため、検知電圧の特性図では、その分（例えば、図１５では、強度０．５〜０．６Ｖ程度）がかさ上げされた状態で、偏光フィルタユニット２４の回転に対して１８０°周期の正弦波状の強度変化となり、最大強度は２．５Ｖとなっている。
【００９７】
なお、前述した照度調整フィルタ２２は、この環境照明によって、第１のフォトダイオード２６Ａで検出する強度が飽和しないように、光全体を減光する役目を有するものである。
【００９８】
ここで、第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃは、それぞれ扇型に形成されて、単一の偏光フィルタユニット２４に取り付けられることで、相互に６０°単位でずれた直線偏光フィルタとなる。このため、単一の偏光フィルタユニット２４が回転すると、それぞれが、図１５の特性を保ちつつ、かつ位相が６０°単位でずれることになる（図１６参照）。
【００９９】
この図１６からわかるように、３個の第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃを通る光の強度の相対関係が、３０°毎に変化する。表１は、照度順序−領域テーブル記憶部５６に記憶された照度順序の変化による照度順序を示したテーブルの一実施例である。
【０１００】
【表１】
2014061079.tif 000003
【０１０１】
なお、図１６に示す第１の直線偏光フィルタ２４Ａ、第２の直線偏光フィルタ２４Ｂ、第３の直線偏光フィルタ２４Ｃを通る光の強度の相対関係は、識別可能な程度の強度差があることが前提となる。
【０１０２】
このため、図１７に示される如く、全周期に亘り、最大強度と最小強度との差ΔＸが、規定検知電圧Ｘ０以上となるように、第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃの感度を調整することが好ましい。また、規定検知電圧Ｘ０は、方向検知装置１０が適用される環境に応じて変更するようにしてもよい。なお、感度調整は、受光器１４側の第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃの感度を調整する他、光学式アンカ１２からの発光強度を調整することも含む。
【０１０３】
以下に第１の実施の形態の作用を、図１８及び図１９のフローチャートに従い説明する。
【０１０４】
図１８に示される如く、ステップ１５０では、フォトダイオード（第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃ）の感度設定を行う。この感度設定において、光電変換信号が出力（検知電圧）が飽和しない感度、最大値と最小値の差ΔＸが予め定めた規定検知電圧Ｘ０以上となるように設定する（図１７参照）。
【０１０５】
次のステップ１５２では、フォトダイオード（第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃ）で検出した光電変換信号を取り込み、ステップ１５４へ移行する。
【０１０６】
ステップ１５４では、取り込んだ光電変換信号（受光した光）から位置ＩＤを抽出したか否かが判断される。このステップ１５４で否定判定された場合は、ステップ１５６へ移行してタイムアウトとなったか否かが判断される。ステップ１５６で肯定判定されると、設定時間内に位置ＩＤが抽出できない、すなわち、光学式アンカ１２から照射される光束内に人（受光器１４）が進入していないと判断し、ステップ１５２へ戻る。また、ステップ１５６で否定判定された場合は、ステップ１５４へ戻る。
【０１０７】
前記ステップ１５４で肯定判定、すなわち、位置ＩＤを抽出した場合は、ステップ１５８へ移行して、当該位置ＩＤに基づき、光学式アンカ１２の位置を判別し、次いで、ステップ１６０へ移行して、位置ＩＤに基づき、アンカ補正角度βを判別する。
【０１０８】
次のステップ１６２では、取り込んだ３種類の光電変換信号の強度差に基づいて、偏光角度の識別が可能か否かが判断される。このステップ１６２で否定判定された場合は、ステップ１５２へ戻る。
【０１０９】
また、ステップ１６２で肯定判定されると、ステップ１６４へ移行して、取り込んだ光電変換信号（Ａ，Ｂ，Ｃ）の強度差に基づき、相反する２領域θａを特定する（図１６、表１参照）。この時点で、ユーザー８０が向いている方向が、θａ又はその１８０°反対のθａ＋１８０°の何れかの領域であることが判明する。
【０１１０】
ステップ１６４で２領域θａが特定されると、図１９のステップ１６６へ移行する。
【０１１１】
図１９に示される如く、ステップ１６６では、磁気方位センサ２８から磁気方位γを検出し、ステップ１６８へ移行する。
【０１１２】
ステップ１６８では、今回特定した領域θａは、前回特定した領域θａと同一か否かが判断される。これは、ユーザー８０の首振り等による向きの変動状態を認識するものであが、領域θａの境界線近傍の場合、変動が少なくても前回の領域θａと今回の領域θａとが異なる場合もあり得るが、誤差範囲とする。
【０１１３】
前記ステップ１６８で否定判定された場合は、ユーザー８０の向きの変動が激しいため、検出した磁気方位が不安定であると判断する（図１２、図１３参照）。そして、ステップ１７０へ移行して、前回検出した磁気方位γに近い領域θａを選択し、領域φａを特定し（図１１参照）、ステップ１７４へ移行する。
【０１１４】
また、ステップ１７０で肯定判定された場合は、ユーザー８０の向きの変動が少ないため、検出した磁気方位が安定していると判断する（図１２、図１３参照）。そして、ステップ１７２へ移行して、前回検出した磁気方位γに近い領域θａを選択し、領域φａを特定し（図１１参照）、ステップ１７４へ移行する。
【０１１５】
ステップ１７４では、確定方位情報（位置ＩＤ（光学式アンカ１２の位置座標）と、領域φａ）を情報処理端末８８へ送信し、ステップ１７６へ移行する。確定方位情報を受けた情報処理端末８８では、例えば、データベースからユーザー８０が向かおうとしている方向に存在する展示物７２（又は７４）を特定し、当該展示物７２（又は７４）の情報をダウンロードし、ユーザー８０に提供する。なお、直接展示物７２（又は７４）から情報を受信してもよい。
【０１１６】
ステップ１７６では、光学式アンカ１２の照射領域（光束）から逸脱したか否かが判断され、否定判定された場合は、ステップ１５２へ戻り、上記工程を繰り返す。また、ステップ１７６で肯定判定された場合は、このルーチンは終了する。
【０１１７】
第１の実施の形態において、３軸ジャイロと３軸加速度センサを用いた慣性センサを用いた姿勢検知のドリフトを３軸の磁気センサで抑制していた方式（以下、「３軸型センサ」という）に対して、絶対的な方位情報として、場所によって誤差が異なり応答も遅い磁気を直接用いないため、応答が早く方位も安定に検知できる偏光の情報で姿勢ドリフトデータをリセットすることが可能となる。よって、偏光の情報がないエリアでは、従来の手法とし、偏光を検知した際に、方位のドリフトをリセットすることで広範囲の方位検知を用いた情報提供サービスが可能となる。
【０１１８】
３軸型センサの詳細については、以下のＵＲＬ（Uniform Resource Locator）において開示されている。
【０１１９】
ＵＲＬ→「http://www.zmp.co.jp/e-nuvo/jp/imu-z_basic.html」
【０１２０】
（第２の実施の形態）
【０１２１】
以下に、第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、前述した第１の実施の形態と同一構成部分については、同一の符号を付して、その構成の説明を省略する。
【０１２２】
第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態において特定した、ユーザー８０の向きである領域θａを利用して、さらに詳細なユーザー８０の向き（角度θ）を演算するものである。
【０１２３】
図２０は、第２の実施の形態に係るセンサ処理制御部３２Ａのシステム図である。
【０１２４】
信号解析部４０は、照度比率演算部９４に接続されている。信号解析部４０からは、照度比率演算部９４へ、第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃでそれぞれ検出した光に基づく光電変換信号が送出されるようになっている。
【０１２５】
照度比率演算部９４では、図２１に示される如く、フォトダイオード検知電圧の最大値と最小値の差（Ｘ）に対する、フォトダイオード検知電圧の中間値と最小値の差（Ｙ）の照度比率（Ｙ／Ｘ）を演算する。
【０１２６】
照度比率演算部９４は、角度候補読出部９５に接続されている。また、角度候補読出部９５には、照度比率−角度αテーブル記憶部９６が接続されている。照度比率−角度α記憶部９６には、図２２に示される如く、予め定めた角度単位（第２の実施の形態では、１°単位）で前記照度比率との相関テーブルが記憶されている。なお、図２２におけるＹ／Ｘの演算値は、「×１０−１」を省略している。
【０１２７】
このため、角度候補読出部９５では、照度比率演算部９４から受けた照度比率に一致する角度αを前記照度比率−角度α記憶部９６に記憶された相関テーブルから読み出す。読み出された角度αは、角度選択部９７へ送出される。
【０１２８】
角度選択部９７は、領域特定部４６から特定された領域情報（領域θａ）が取り込まれ、当該領域θａと前記角度αとから、ユーザー８０の詳細な向きを示す角度θを選択する。
【０１２９】
例えば、照度比率Ｙ／Ｘが３．２×１０−１である場合、角度αの候補として、６候補（９°、５１°、６９°、１１１°、１２９°、１７１°）が挙げられる。これらの６候補は、それぞれ６個の領域θａに分散されており、領域θａ（領域１〜領域６）が判明すれば、以下のように、何れかユーザーの向きである角度θを選択することができる。
【０１３０】
（領域１）θ＝０°＋α＝９°
【０１３１】
（領域２）θ＝６０°−α＝５１°
【０１３２】
（領域３）θ＝６０°＋α＝６９°
【０１３３】
（領域４）θ＝１２０°−α＝１１１°
【０１３４】
（領域５）θ＝１２０°＋α＝１２９°
【０１３５】
（領域６）θ＝１８０−α＝１７１°
【０１３６】
以下に、第２の実施の形態に係る作用を図２３及び図２４のフローチャートに従い説明する。なお、図２３は第１の実施の形態の図１９に対応し、図２４は第１の実施の形態の図２０に対応しており、同一の処理ステップについては、同一の符号の末尾に「Ａ」を付して、説明を省略する。
【０１３７】
図２３のステップ１６４Ａで２領域θａが特定されると、図２４のステップ１８０へ移行する。
【０１３８】
図２４に示される如く、ステップ１８０では、第１のフォトダイオード２６Ａ、第２のフォトダイオード２６Ｂ、第３のフォトダイオード２６Ｃによる光電変換信号（検知電圧）に基づき、最大値と最小値との差Ｘと、中間値と最小値の差Ｙを演算する。
【０１３９】
次のステップ１８２では、前記ステップ１８０で演算したＸに対するＹの比率Ｙ／Ｘを演算する。
【０１４０】
図２１に示される如く、受光器１４の向き（ユーザー８０が装着しているヘッドセット８２の向き）によって、光電変換信号（検知電圧）が相互に位相差をもって変化（正弦波）しているため、比率Ｙ／Ｘは、当該向きによって異なる値となる。
【０１４１】
次のステップ１８４では、照度比率−角度αテーブル記憶部９６に記憶されている照度比率−角度αテーブル（図２２参照）に基づいて、各領域（領域１〜領域６）での角度αの候補を読み出して、ステップ１８６へ移行する。
【０１４２】
ステップ１８６では、前記ステップ１６４Ａで特定した領域θａと角度αとから、角度θを選択し、ステップ１６６Ａへ移行する。
【０１４３】
ステップ１６６Ａでは、磁気方位センサ２８から磁気方位γを検出し、ステップ１８８へ移行する。
【０１４４】
ステップ１８８では、今回特定した角度θと、前回特定した角度θとの変動差Δが所定値以下か否かが判断される。これは、ユーザー８０の首振り等による向きの変動状態を認識するものである。
【０１４５】
前記ステップ１８８で否定判定された場合は、ユーザー８０の向きの変動が激しいため、検出した磁気方位が不安定であると判断する（図１２、図１３参照）。そして、ステップ１９０へ移行して、前回検出した磁気方位γに近い角度θを選択し、方位角φを特定し（図１１参照）、ステップ１９４へ移行する。
【０１４６】
また、ステップ１８８で肯定判定された場合は、ユーザー８０の向きの変動が少ないため、検出した磁気方位が安定していると判断する（図１２、図１３参照）。そして、ステップ１９２へ移行して、前回検出した磁気方位γに近い角度θを選択し、方位角φを特定し（図１１参照）、ステップ１９４へ移行する。
【０１４７】
ステップ１９４では、確定方位情報（位置ＩＤ（光学式アンカ１２の位置座標）と、方位角φ）を情報処理端末８８へ送信し、ステップ１７６Ａへ移行する。確定方位情報を受けた情報処理端末８８では、例えば、データベースからユーザー８０が向かおうとしている方向に存在する展示物７２（又は７４）を特定し、当該展示物７２（又は７４）の情報をダウンロードし、ユーザー８０に提供する。なお、直接展示物７２（又は７４）から情報を受信してもよい。
【０１４８】
ステップ１７６Ａでは、光学式アンカ１２の照射領域（光束）から逸脱したか否かが判断され、否定判定された場合は、ステップ１５２へ戻り、上記工程を繰り返す。また、ステップ１７６Ａで肯定判定された場合は、このルーチンは終了する。
【０１４９】
（第３の実施の形態）
【０１５０】
以下に、第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態において、前述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同一構成部分については、同一の符号を付して、その構成の説明を省略する。
【０１５１】
第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態において設定した受光部１４における直線偏光フィルタの変更角度の分割を５分割としたものである。
【０１５２】
図２５に示される如く、受光器１４の受光面１４Ａには、周方向に５分割された、円板状の直線偏光フィルタ２２４が設けられている。すなわち、それぞれ中心角が７２°とされた扇型の第１〜第５の直線偏光フィルタ２２４Ａ〜２２４Ｅが設けられている。
【０１５３】
このため、第１〜第５の直線偏光フィルタ２２４Ａ〜２２４Ｅは、偏光方向がそれぞれ３６°単位で異なっている。
【０１５４】
光学式アンカ１２から照射される直線偏光された光は、第１〜第５の直線偏光フィルタ２２４Ａ〜２２４Ｅを通り、それぞれに対向して設けられた第１〜第５のフォトダイオード２２６Ａ〜２２６Ｅによって受光し、光電変換されるようになっている。
【０１５５】
図２６は、第１〜第５の直線偏光フィルタ２２４Ａ〜２２４Ｅが１８０°回転したときの、第１〜第５のフォトダイオード２２６Ａ〜２２６Ｅの光電変換信号に基づく、検知電圧特性である。
【０１５６】
この図２６からわかるように、０°〜１８０°の範囲で、第１〜第５のフォトダイオード２２６Ａ〜２２６Ｅのそれぞれのピーク値（５箇所の極大点）が存在している。従って、ピーク値となる検知電圧に対応するフォトダイオードは、当該ピーク値を中心として、３６°の角度範囲で最大検知電圧を維持している。
【０１５７】
この角度範囲を維持するフォトダイオードをＡチャンネルとし、このＡチャンネルの角度範囲を２等分するピーク値の角度で交差する、２種類のフォトダイオードを選択し、これらをＢチャンネル、Ｃチャンネルとする。以下、「チャンネル」を「ｃｈ」と省略する場合がある。
【０１５８】
この結果、５箇所の領域において、それぞれ異なるＡチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルが選択されることになる。
【０１５９】
また、前記５箇所の領域は、検知電圧の平均値を上回るフォトダイオードの数が２個の場合と３個の場合がある。
【０１６０】
上記を考慮して、領域を特定すると、以下の表２のように設定することができる。
【０１６１】
【表２】
2014061079.tif 000004
【０１６２】
第２の実施の形態によれば、受光器１４に、５種類のそれぞれ直線偏光方向が異なる直線偏光フィルタとそれぞれに対応したフォトダイオードを配置する。
【０１６３】
これにより、選択される３個のチャンネルのフォトダイオードの検知電圧の強度の順序によって、ユーザー８０の向きを、２０（フォドダイオード数×４）個の領域θａに分類し、１８０÷２０＝９°の分解能で方位角φａを特定することができる。
【０１６４】
なお、第３の実施の形態では、ピーク値を極大点としたが、極小点を選択しても同様の効果を得ることができる。この場合、平均値を下回る数をカウントすればよい。
【０１６５】
また、第２の実施の形態では、受光部１４における直線偏光フィルタの変更角度の分割を５分割としたが、７分割や９分割にしてもよい。
【０１６６】
（変形例１「７分割」）
【０１６７】
図２７は、７個の直線偏光フィルタが１８０°回転したときの、７個のフォトダイオードの光電変換信号に基づく、検知電圧特性である。
【０１６８】
図２７に示される如く、０°〜１８０°の範囲で、７個のフォトダイオードのそれぞれのピーク値（７箇所）が存在している。従って、ピーク値となる検知電圧に対応するフォトダイオードは、当該ピーク値を中心として、所定の角度範囲で最大検知電圧を維持している。
【０１６９】
この角度範囲を維持するフォトダイオードをＡチャンネルとし、このＡチャンネルの角度範囲を２等分するピーク値の角度で交差する、２種類のフォトダイオードを選択し、これらをＢチャンネル、Ｃチャンネルとする。
【０１７０】
この結果、７箇所の領域において、それぞれ異なるＡチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルが選択されることになる。
【０１７１】
また、前記７箇所の領域は、検知電圧の平均値を上回るフォトダイオードの数が３個の場合と４個の場合がある。
【０１７２】
選択される３個のチャンネルのフォトダイオードの検知電圧の強度の順序によって、ユーザー８０の向きを、２８（フォトダイオード数×４）個の領域θａに分類し、１８０÷２８＝６．４°の分解能で方位角φａを特定することができる。
【０１７３】
（変形例２「９分割」）
【０１７４】
また、図２８は、９個の直線偏光フィルタが１８０°回転したときの、９個のフォトダイオードの光電変換信号に基づく、検知電圧特性である。
【０１７５】
図２８に示される如く、０°〜１８０°の範囲で、９個のフォトダイオードのそれぞれのピーク値（９箇所）が存在している。従って、ピーク値となる検知電圧に対応するフォトダイオードは、当該ピーク値を中心として、所定の角度範囲で最大検知電圧を維持している。
【０１７６】
この角度範囲を維持するフォトダイオードをＡチャンネルとし、このＡチャンネルの角度範囲を２等分するピーク値の角度で交差する、２種類のフォトダイオードを選択し、これらをＢチャンネル、Ｃチャンネルとする。
【０１７７】
この結果、９箇所の領域において、それぞれ異なるＡチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルが選択されることになる。
【０１７８】
また、前記９箇所の領域は、検知電圧の平均値を上回るフォトダイオードの数が４個の場合と５個の場合がある。
【０１７９】
選択される３個のチャンネルのフォトダイオードの検知電圧の強度の順序によって、ユーザー８０の向きを、３６（フォトダイオード数×４）個の領域θａに分類し、１８０÷３６＝５°の分解能で方位角φａを特定することができる。
【０１８０】
直線偏光フィルタの分割数は、上記第２の実施の形態（変形例１、変形例２を含む）に限らず、理論的には、Ｎ個（３以上の自然数）であればよく、例えば、構造的に直線偏光フィルタユニットの加工が可能な分割数で領域を分割することができる。
【０１８１】
なお、上記では開示の技術に支障のない数値を用いて説明したが、開示の技術は上記の説明に用いた数値に限定されるものではない。
【０１８２】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【図１】
2014061079.tif 000005
【図２】
2014061079.tif 000006
【図３】
2014061079.tif 000007
【図４】
2014061079.tif 000008
【図５】
2014061079.tif 000009
【図６】
2014061079.tif 000010
【図７】
2014061079.tif 000011
【図８】
2014061079.tif 000012
【図９】
2014061079.tif 000013
【図１０】
2014061079.tif 000014
【図１１】
2014061079.tif 000015
【図１２】
2014061079.tif 000016
【図１３】
2014061079.tif 000017
【図１４】
2014061079.tif 000018
【図１５】
2014061079.tif 000019
【図１６】
2014061079.tif 000020
【図１７】
2014061079.tif 000021
【図１８】
2014061079.tif 000022
【図１９】
2014061079.tif 000023
【図２０】
2014061079.tif 000024
【図２１】
2014061079.tif 000025
【図２２】
2014061079.tif 000026
【図２３】
2014061079.tif 000027
【図２４】
2014061079.tif 000028
【図２５】
2014061079.tif 000029
【図２６】
2014061079.tif 000030
【図２７】
2014061079.tif 000031
【図２８】
2014061079.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月25日(2015.3.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基準方向が定められて配置され、特定領域に向けて予め定められた偏光方向の光を射出する光源を備え、当該射出する光に、前記偏光方向を識別する偏光方向情報を重畳して出力する照明部と、
受光光量に応じた電気信号を受光量情報として出力する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部がそれぞれ受光し得る偏光方向を互いに相違させる偏光部とを備え、各光電変換部が受光するときの向きとして特定する第２の基準方向が定められた受光部と、
前記特定領域内において前記複数の光電変換部で得た受光量情報と、受光した光から抽出する前記偏光方向情報とに基づいて、前記第１の基準方向に対する第２の基準方向の変位角度を判別する判別部と、
を有する方向判別装置。
【請求項２】
前記受光部が前記特定領域内で前記光源からの光を受光した際、当該受光部の第２の基準方向が、少なくとも１８０°単位で二分した磁気方位領域の何れに属するかを検出する磁気方位領域検出部をさらに有する請求項１記載の方向判別装置。
【請求項３】
前記照明部が所定の位置に取り付けられ、前記光源から射出される光に、前記光源の位置を識別する位置情報を重畳する請求項２記載の方向判別装置。
【請求項４】
少なくとも前記受光部及び前記磁気方位領域検出部を備えた装着体が、装着者の頭部に装着され、
前記判別部が、前記第２の基準方向の変位角度と、受光した光から抽出する前記位置情報と基づいて、前記装着者の頭部の向きを判別する請求項３記載の方向判別装置。
【請求項５】
少なくとも前記受光部及び前記磁気方位領域検出部を備えた装着体が、展示物を鑑賞するために展示会場を移動する鑑賞者の頭部に装着され、
前記照明部と展示会場に展示されている複数の展示物のそれぞれとの相対位置関係が予め記憶部に記憶されており、前記判別部で判別した前記第２の基準方向の変位角度と、受光した光から抽出する前記位置情報と基づいて、鑑賞者の頭部の向きの先に存在する展示物を特定する請求項３記載の方向判別装置。
【請求項６】
前記磁気方位領域検出部には、ローパスフィルタが介在されて磁気方位変動の際の検出信号の高周波成分を除去すると共に、当該検出信号が収束するのに必要な期間中、予め定めた変動以下を継続したときに磁気方位情報を取得する請求項２〜請求項５の何れか１項記載の方向判別装置。
【請求項７】
前記判別部が、
Ｎ個（Ｎは３以上の自然数）の前記光電変換部の内、受光量が最大又は最小の光電変換部をＡチャンネルとし、Ａチャンネルの光電変換部の受光量が最大又は最小を継続し得る範囲を２等分する角度で受光量が交差する２つの光電変換部を、それぞれＢチャンネル、Ｃチャンネルとし、Ａチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルの受光量の順列に基づいて、前記受光部の第２の基準方向の変位角度を判別する請求項１〜請求項６の何れか１項記載の方向判別装置。
【請求項８】
前記判別部が、
Ａチャンネル、Ｂチャンネル、Ｃチャンネルの受光量の順列に加え、
Ｎ個（Ｎは５以上の奇数）の前記光電変換部の内、前記Ｎ個の受光量の平均値を上回る又は下回る受光量となる特定の光電変換部の数に基づいて、前記基準方向の変位角度を判別する請求項７項記載の方向判別装置。
【請求項９】
第１の基準方向が定められて配置され、特定領域に向けて予め定められた偏光方向の光を射出する光源を備え、当該射出する光に、前記偏光方向を識別する偏光方向情報を重畳して出力し、
前記出力された光を、それぞれ受光し得る偏光方向を互いに相違させると共に、受光するときの向きを特定する基準方向が設定された複数の光電変換部で受光し、
前記特定領域内において前記複数の光電変換部で得た受光量情報と、受光した光から抽出する前記偏光方向情報とに基づいて、前記第１の基準方向に対する第２の基準方向の変位角度を判別する方向判別方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
第１の基準方向が定められて配置され、特定領域に向けて予め定められた偏光方向の光を射出する光源を備え、当該射出する光に、前記偏光方向を識別する偏光方向情報を重畳して出力し、
前記出力された光を、それぞれ受光し得る偏光方向を互いに相違させると共に、受光するときの向きを特定する基準方向が設定された複数の光電変換部で受光し、
前記特定領域内において前記複数の光電変換部で得た受光量情報と、受光した光から抽出する前記偏光方向情報とに基づいて、前記第１の基準方向に対する第２の基準方向の変位角度を判別するように機能させる方向判別制御プログラム。
【国際調査報告】
2014061079.tif 000033
2014061079.tif 000034
2014061079.tif 000035
2014061079.tif 000036