(57)【要約】【課題】指向性通信の安定化を図ることを目的とする。【解決手段】指向性通信により無線通信を行う通信装置であって、該通信装置における位置の変化を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された該通信装置における位置の変化に基づいて、他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性通信により無線通信を行う通信装置であって、
該通信装置における位置の変化を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された該通信装置における位置の変化に基づいて、他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記検出手段は、
更に、該通信装置における姿勢の変化を検出し、
前記制御手段は、
前記検出手段により検出された、該通信装置における姿勢の変化および位置の変化に基づいて、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記検出手段により検出された変化に基づいて該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な位置を取得し、
前記取得された該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な位置に基づいて、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記他の通信装置の位置の変化を含めた、該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な位置を取得することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記検出手段により検出された変化に基づいて該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な変化の方向および変化量を取得し、
前記取得した相対的な変化の方向および変化量に基づいて、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御することを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記検出手段により検出された変化に基づいて該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な位置をマッピングし、
前記マッピングした前記他の通信装置の位置に向かう方向になるように、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記検出手段により検出された変化に基づいて該通信装置の変化量を取得し、前記取得した変化量が所定の閾値を超えた場合に、
前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するか、または、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を検索するように制御することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記検出手段により検出された変化に基づいて該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な変化量を取得し、前記取得した変化量が所定の閾値を超えた場合に、
前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するか、または、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を検索するように制御することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記制御手段は、
前記他の通信装置との間で指向性通信を行ったときの通信の評価情報を取得し、前記取得した評価情報が所定の閾値を下回った場合に、
前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するか、または、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を検索するように制御することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、
前記他の通信装置との間で指向性通信を行ったときの通信の評価情報を、前記他の通信装置によって評価された評価情報を受信するか、または、前記他の通信装置から送信された信号を受信して評価することにより取得することを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、
前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を検索した場合には、前記検索された通信方向に基づいて、該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な位置情報を更新するように制御することを特徴とする請求項７ないし１０の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、
該通信装置と前記他の通信装置との間で相対的な位置の変化があった場合には、前記相対的な位置の変化の方向に沿って、指向性通信の信号幅を広げるように制御することを特徴とする請求項１ないし１１の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、
該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な位置の変化量に基づいて、指向性通信の信号幅を広げるように制御することを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、
該通信装置と前記他の通信装置との間の相対的な速度に基づいて、指向性通信の信号幅を広げるように制御することを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、
前記指向性通信の信号幅を変更した場合には、信号幅の略中心に前記他の通信装置が位置するように指向性通信の通信方向を制御することを特徴とする請求項１２ないし１４の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、
前記他の通信装置までの距離が遠いほど指向性通信の信号幅を狭くして、前記他の通信装置までの距離が近いほど指向性通信の信号幅を広げるように制御することを特徴とする請求項１ないし１５の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、
前記他の通信装置との間の相対的な位置の変化によって指向性通信の信号幅を広げ、
前記他の通信装置との間の相対的な位置の変化がなくなることによって指向性通信の信号幅を狭くするように制御することを特徴とする請求項１ないし１６の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、
前記他の通信装置との間の相対的な位置の変化によって指向性通信の信号幅を広げているときに、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を検索する場合には、指向性通信の信号幅を狭くするように制御することを特徴とする請求項１７に記載の通信装置。
【請求項１９】
前記制御手段は、
前記他の通信装置との間の相対的な位置の変化によって指向性通信の信号幅を広げているときに、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うことができなくなった場合には、前記他の通信装置との間で指向性通信を行うことができた直前の通信方向に変更すると共に指向性通信の信号幅を広くするように制御することを特徴とする請求項１７に記載の通信装置。
【請求項２０】
指向性通信により無線通信を行う通信装置の制御方法であって、
該通信装置における位置の変化を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出された該通信装置における位置の変化に基づいて、他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御する制御ステップと、を有することを特徴とする通信装置の制御方法。
【請求項２１】
コンピュータを、請求項１ないし１９の何れか１項に記載された通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信装置の制御方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば非圧縮動画データを送受信するためにより高速なデータ通信の要求が高まっている。この要求に応えるために、例えば、広帯域通信が可能となるミリ波帯による通信が注目され、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格のような標準規格が策定されている。ミリ波帯は、広い帯域幅を信号伝送に使用することが許されており、高速通信に好適である。
【０００３】
ミリ波帯のような直進性が強い周波数を用いる通信システムでは、通信感度を向上させるためにアレイアンテナによる指向性制御が行われる。携帯端末において指向性通信を行う場合には、携帯端末の移動や回転によって通信方向に影響を受ける。最適な方向にアンテナが制御されていない場合には、無線通信の安定性が損なわれて通信が困難となる場合がある。このような問題に対して特許文献１には、自装置の向きの変化を算出する算出部と、算出される変化に基づいて、アダプティブアレイアンテナのビームパターンの更新トリガを制御するトリガ制御部とを備える通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５３７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された通信装置では、自装置の位置の変化について考慮されていないという問題がある。したがって、特許文献１の通信装置では、自装置が移動する等により自装置の位置が変化してしまうと指向性通信を維持できず、指向性通信の安定化を図ることができない虞がある。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、指向性通信の安定化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の通信装置は、指向性通信により無線通信を行う通信装置であって、該通信装置における位置の変化を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された該通信装置における位置の変化に基づいて、他の通信装置との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、指向性通信の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】無線通信システムの構成を示す概略図である。
【図２】指向性通信部の構成を示す図である。
【図３】無線通信部の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】マッピング処理部の動作を説明するための図である。
【図５】送信装置による処理を示すフローチャートである。
【図６】マッピング処理部が位置を更新する方法を説明するための図である。
【図７】指向性送信アンテナの送信方向と指向性幅を示す概念図である。
【図８】送信装置による処理を示すフローチャートである。
【図９】送受信方向を変更する動作を説明するための図である。
【図１０】送受信方向サーチを行う動作を説明するための図である。
【図１１】撮像部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における無線通信システムの構成の一例を示す概略図である。
無線通信システムは、第１の通信装置としてのカメラ（撮像装置）等の送信装置１００と、第２の通信装置としてのタブレット端末等の受信装置１１０とを有する。送信装置１００および受信装置１１０は、それぞれ無線により通信可能である。なお、送信装置１００は受信装置１１０から情報を受信することもでき、受信装置１１０は送信装置１００に情報を送信することもできる。
【００１０】
送信装置１００は、無線通信部１０１、制御部１０２、記憶部１０３、変位検出部１０５、マッピング処理部１０６を備える。なお、変位検出部１０５およびマッピング処理部１０６は、制御部１０２の一部に含まれていてもよい。
制御部１０２は、送信装置１００全体の制御を司る。制御部１０２は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等である。
記憶部１０３は各種データを記憶する。記憶部１０３は、例えば、不揮発性メモリ、ＲＡＭ等を有する。不揮発性メモリは制御部１０２の処理手順（プログラム）、送信装置１００の各種設定、メニュー画面等のＧＵＩデータ等を記憶する。ＲＡＭは制御部１０２のワークエリアとして用いられる。
【００１１】
変位検出部１０５は、送信装置１００の位置の変化および姿勢の変化を検出する。変位検出部１０５は、検出手段の一例に対応する。変位検出部１０５は、センサ１５１、変位演算部１５２を有する。センサ１５１は例えば、６軸の加速度センサである。センサ１５１は、ｘ，ｙ，ｚ方向の加速度およびロール、ピッチ、ヨーの角加速度を検出する。センサ１５１は、送信装置１００の位置が変化および姿勢が変化したときの加速度を検出して、検出情報として変位演算部１５２に出力する。
変位演算部１５２は、センサ１５１が検出した加速度から、送信装置１００における位置の変化および姿勢の変化を演算する。例えば、変位演算部１５２は、通信開始時の送信装置１００の初期姿勢を基準位置および基準姿勢として、センサ１５１が検出した加速度を時間積分することで、予め設定した基準位置および基準姿勢からの速度、変化量を演算する。
なお、センサ１５１は、６軸の加速度センサに限られない。例えば、センサ１５１は、重力センサと３軸の加速度センサとを組み合せてもよく、重力センサにより重力方向を検出し、３軸の加速度センサｘ，ｙ，ｚの方向の加速度を時間積分することで位置の変化および姿勢の変化を検出してもよい。また、センサ１５１は、例えば、多軸の加速度センサと多軸のジャイロセンサや地磁気センサ等の組み合わせによって位置の変化および姿勢の変化を検出してもよい。なお、ジャイロセンサからの回転角情報を検出して積分することでも、変化量を演算することができる。また、送信装置１００が撮像部を備える場合には、撮影画像から送信装置１００の位置の変化および姿勢の変化を検出してもよい。更に、センサ１５１は、その他の姿勢検出センサと例えばＧＰＳのような位置検出センサの組み合わせにより構成してもよい。
【００１２】
マッピング処理部１０６は、基準位置からの送信装置１００の相対的な位置をマッピングする。マッピング処理部１０６は、制御部１０２からの指示に基づいて基準点を定めて、基準点（基準座標系）からの３次元位置をマッピングしたり、位置の変化および姿勢の変化をトラッキングしたりする。位置の変化および姿勢の変化をトラッキングするには、基準位置からの変化を積分して軌跡を描くことで行う。したがって、後述する図４に示すように、マッピング処理部１０６は、基準座標系における送信装置１００と受信装置１１０との位置および変化をマッピングすることができる。また、マッピング処理部１０６は、送信装置１００のアンテナ設置方向から見たアンテナ座標系における送信装置１００と受信装置１１０との相対的な位置をマッピングすることができる。
【００１３】
受信装置１１０は、無線通信部１１１、制御部１１２、記憶部１１３、表示部１１４、変位検出部１１５を備える。
制御部１１２は、受信装置１１０全体の制御を司る。制御部１１２は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等である。
記憶部１１３は各種データを記憶する。記憶部１１３は、例えば、不揮発性メモリ、ＲＡＭ等を有する。不揮発性メモリは制御部１１２の処理手順（プログラム）、受信装置１１０の各種設定、メニュー画面等のＧＵＩデータ等を記憶する。ＲＡＭは制御部１１２のワークエリアとして用いられる。制御部１１２によって受信された映像信号はデコードされて、記憶部１１３に記憶されたり、表示部１１４に直接表示されたりする。
なお、受信装置１１０はタブレット端末である場合に限られず、ノートＰＣ、テレビ、プロジェクタ等の映像投影装置、デジタルカメラ、スマートフォン等の携帯電子機器であってもよい。
【００１４】
無線通信部１０１、１１１はそれぞれ指向性通信部と無指向性通信部とを有する。
無指向性通信部は、例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信規格に準拠した無線通信機能を有し、無線通信ネットワーク上の外部機器と無線通信を行う。
指向性通信部は、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格のようなミリ波帯を用いた指向性のある無線通信を行う。指向性通信は無指向性通信に比べて通信レートが高いが、障害物等により通信経路が遮断されたときに通信レートが極端に低下してしまう場合がある。
【００１５】
図２は、無線通信部のうち指向性通信部の構成の一例を示す図である。
指向性通信部にはチップアンテナモジュール２００を用いることができる。また、チップアンテナモジュール２００にはアンテナアレイモジュールが適用できる。図２（ａ）に示すように、チップアンテナモジュール２００は指向性送信アンテナのアンテナ素子２０１、指向性受信アンテナのアンテナ素子２１１が複数配置される。
図２（ｂ）に示すように、指向性通信部は、更に通信制御部２０５、アンテナ制御部２０４等を有する。また、指向性通信部は、メモリ等を有していてもよい。制御部１０２は、アンテナ素子２０１、２１１を制御するための制御信号を生成する。なお、指向性通信部は指向性送信アンテナと指向性受信アンテナとを別々に有する場合に限られず、共有されていてもよく、１つの指向性送受信アンテナによって構成されていてもよい。
【００１６】
指向性送信アンテナ側では、送信信号が通信制御部２０５から入力されると、送信信号は分配されて移相器２０３へ入力される。送信信号は移相器２０３によって任意の位相シフトが加えられた後に増幅器２０２を経て指向性送信アンテナ（アンテナ素子２０１）を介して放射される。制御部１０２がアンテナ制御部２０４への制御信号を変更することによって、位相シフト量および増幅量を変更することができる。したがって、電波の放射方向や、狭指向性または広指向性等の送信アンテナパターンを制御することができる。
指向性受信アンテナ側では、自由空間上を伝搬してきた信号が指向性受信アンテナ（アンテナ素子２１１）で受信される。受信した信号は増幅器２１２によって増幅された後に移相器２１３で位相シフトを加えられ、加算器２１４によって加算される。加算された信号は、受信信号として通信制御部２０５から出力される。制御部１０２がアンテナ制御部２０４への制御信号を変更することによって、受信信号に対する位相シフト量および増幅量を変更することができる。したがって、受信方向や、狭指向性または広指向性等の受信アンテナパターンを制御することができる。
【００１７】
図２（ａ）には、指向性送信アンテナにより送信方向を変化させた場合の例を示している。なお、以下では、送信装置が送信時に使用する指向性送信アンテナの送信指向方向を送信方向といい、受信装置が受信時に使用する指向性受信アンテナの受信指向方向を受信方向というものとする。また、送信方向と受信方向とで区別する必要がない場合には送受信方向というものとする。
一般的に、指向性を狭くした方が送信方向に対するアンテナ素子の数の分、通信強度を稼ぐことができ通信距離が長くなる。一方、広指向性を実現する場合、送信方向に対するアンテナ素子の割り当て数が減るために通信強度が下がり通信距離が短くなる。したがって、図２（ａ）に示す送信方向２２２、２２１、２２０の順に狭指向性かつ通信距離が長くなる。また、自由空間を伝搬してきた信号の到来方向に対して受信方向が一致しない場合には各指向性受信アンテナの位相が一致しないために、異なる位相の信号同士が干渉してしまい十分な感度が得られない。したがって、送信方向と同様に、一般的に到来方向に対して、アンテナ素子の受信方向を広くすることで受信感度が下がり、狭くすることで受信するときの信号強度を上げることができる。
【００１８】
なお、制御部１０２は送受信方向に対する各移相器２０３、２１３への位相シフト量と増幅器２０２、２１２への増幅率の関係をマトリクスにして、その都度演算してもよい。また、制御部１０２は送受信方向と指向性幅（信号幅）に応じた設定内容をルックアップテーブル（ＬＵＴ）として記憶部１０３に記憶してもよい。制御部１０２は決定した送受信方向と指向性幅に応じてＬＵＴから読み出した設定値をアンテナ制御部２０４に通知することができる。
また、制御部１０２は送信装置１００と受信装置１１０との距離を測定する測距手段としての機能を有していてもよい。例えば、車載用ミリ波レーダで用いられるＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式等の機能を用いることができる。また、例えば、チップアンテナモジュール２００は図示しないミキサ、結合器を備え、発振器に三角波のＦＭ変調をかけ送信波を生成し、アンテナからターゲットである受信装置１１０に向けて送信する。送信波の一部を図示しない結合器で分配し、受信波とミキサにて混合する。受信装置１１０に到達した送信波は受信装置１１０に反射され反射波を発生させ、受信波として受信された後、受信ミキサで送信波と混合されビート信号が生成する。このビート信号をＦＦＴして所定の演算、解析することで受信装置１１０までの距離を算出してもよい。なお、受信装置１１０の位置あるいは受信装置１１０までの距離は、送信波と反射波とから測定する方法に限られず、既存の手段を用いて実現してもよい。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の距離測定手段や、深度センサによる深度検出や、赤外光を利用したTime of Flight手法などを用いてもよい。また、指向性通信を開始する前に無指向性通信によって指向性通信の接続確認を行い、受信装置１１０が備えるＧＰＳ等の位置検出手段から位置情報を通信により取得してもよい。
通信制御部２０５は、アナログ−デジタル変換（ＡＤＣ）およびデジタル−アナログ変換（ＤＡＣ）を行う。また、通信制御部２０５は信号の受信時に受信強度およびデータの誤り率等の受信信号の通信品質を取得する機能を有する。
【００１９】
図３は、送信装置１００と受信装置１１０との間において指向性通信が可能となる送信方向および受信方向をサーチ（送受信方向サーチ）する方法を説明するタイミングチャートである。図３では、画像データを送信する送信装置１００をマスタ３０１、受信する受信装置１１０をスレーブ３０２とする。ここでは、マスタ３０１・スレーブ３０２間において、送信方向と受信方向との組み合わせを総当たりでサーチする。
マスタ３０１は送信方向をＭ段階で切替えられる指向性送信アンテナを有する。すなわち、マスタ３０１は角度ステップ数をＭ通りに変更できる。一方、スレーブ３０２は受信方向をＮ段階で切替えられる指向性受信アンテナを有する。すなわち、スレーブ３０２は角度ステップ数をＮ通りに変更できる。マスタ３０１とスレーブ３０２の角度ステップ数は装置ごとに異なる角度ステップ数の指向性受信アンテナを有していてもよい。
【００２０】
図３に示すように、送受信方向サーチが開始されると、まず、期間ｔ０で現在選択されている無線通信方式にて送受信方向サーチ条件が送信される。送受信方向サーチ条件には、サーチする順番の情報が含まれる。無指向性通信を選択されている場合には、無指向性通信にてマスタ３０１からスレーブ３０２へ送受信方向サーチ条件が通知される。一方、指向性通信が選択されている場合には、現在選択されている送信方向Ｔｘと受信方向Ｒｘでマスタ３０１からスレーブ３０２へ送受信方向サーチ条件が送信される。
次に、期間ｔ１にて、マスタ３０１およびスレーブ３０２は送信方向と受信方向とをそれぞれ変化させながら通信可能な送受信方向をサーチする。ここで、マスタ３０１とスレーブ３０２との間にはＭ×Ｎ通りの送信方向および受信方向の組み合わせが存在する。送受信方向サーチ条件で定めた順番に、スレーブ３０２は受信方向を固定し、マスタ３０１は各送信方向を変化させながらで無線信号を送信する。マスタ３０１が全てのステップ数を完了するとスレーブ３０２は受信方向を変化させて、全ての組み合わせで送受信が完了するまで繰り返す。スレーブ３０２は受信方向を変化させながら無線信号を受信し、受信方向として信号の到来方向を特定する。
次に、期間ｔ３にて、予め通信可能であった無指向性通信または指向性通信の送受信方向にて、スレーブ３０２は通信することができた送信方向と受信方向（電波の到来方向）の組合せをマスタ３０１に通知する。したがって、マスタ３０１は通信可能な送受信方向の情報を取得することができる。
【００２１】
図４は、マッピング処理部１０６の動作を説明するための図である。図４（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ送信装置１００と受信装置１１０の位置関係を示している。ここでは、２次元平面（ｘ−ｙ）に簡略化して示している。
図４（ａ）は指向性通信の通信開始時での基準座標系における送信装置１００の姿勢位置を示す図である。なお、姿勢位置は、姿勢と位置とを含む概念として用いるものとする。図４（ｂ）〜（ｆ）は、図４（ａ）から送信装置１００および受信装置１１０が変化したときの個別のパターンを示す図である。上段の図が、基準座標系（ｘ−ｙ）における送信装置１００の姿勢位置４００から変化した姿勢位置を示す。下段の図は、各基準座標系の姿勢位置に対応するアンテナ座標系の相対位置（アンテナ設置方向から見た受信装置１１０の方向θ）を示す。
【００２２】
姿勢位置４００〜４０５は、基準座標系における送信装置１００の姿勢位置を示す。位置４１０、４１３、４１４、４１５は、基準座標系における受信装置１１０の位置を示す。矢印４２１、４２２、４２３、４２５は、基準座標系における送信装置１００の位置の変化または姿勢の変化、あるいは、軌跡を示す。矢印４３３、４３５は、基準座標系における受信装置１１０の位置の変化あるいは軌跡を示す。
位置４５０は、アンテナ座標系における送信装置１００の位置を示す。位置４６０〜４６４は、アンテナ座標系における受信装置１１０の位置を示す。矢印４７１〜４７３は、アンテナ座標系における受信装置１１０の位置の変化、あるいは、軌跡を示す。
マッピング処理部１０６は、基準座標系とアンテナ座標系それぞれの位置をマッピングし、記憶部１０３に位置情報として記憶する。
【００２３】
図４（ａ）は、指向性通信の通信開始時での基準座標系における送信装置１００の姿勢位置４００と受信装置１１０の位置４１０を示している。例えば、指向性通信の通信開始時では、送信装置１００の初期姿勢は正位置であり、送信装置１００の正位置に対して指向性アンテナが設置されているとする。
制御部１０２は受信装置１１０との間で送受信方向サーチを行うように無線通信部１０１を制御して、送受信方向を取得した後に、上述した測距手段を用いて受信装置１１０までの距離を取得する。制御部１０２は送受信方向および受信装置１１０までの距離から、アンテナ座標系における受信装置１１０の位置４６０を検出する。制御部１０２は受信装置１１０の位置４６０に向かう方向を指向性通信の送受信方向に設定するように無線通信部１０１に通知する。
マッピング処理部１０６は、無線通信部１０１に設定された送受信方向からアンテナ座標系において送信装置１００と受信装置１１０との相対的な位置４６０をマッピングする（図４（ａ）下段を参照）。更に、マッピング処理部１０６は、アンテナ座標系における相対的な位置と、指向性通信の通信開始時での送信装置１００の姿勢位置とから基準座標系における受信装置１１０の位置４１０をマッピングする（図４（ａ）上段を参照）。マッピング処理部１０６はマッピングした位置を記憶部１０３に記憶する。
【００２４】
図４（ｂ）では、変化４２１によって送信装置１００の姿勢が変わり、送信装置１００が姿勢位置４００から姿勢位置４０１に変化する。一方、基準座標系における受信装置１１０は位置４１０から変化しない。破線は初期の姿勢位置と、通信開始時の送受信方向を示す。
変位演算部１５２はセンサ１５１からの検出情報に基づいて、基準座標系における送信装置１００の変化４２１を検出する。マッピング処理部１０６は、検出された基準座標系における変化４２１をアンテナ座標系に変換することで、受信装置１１０の相対的な位置の変化４７１を取得して、アンテナ座標系における受信装置１１０の位置４６０から位置４６１への変化をマッピングする。受信装置１１０の相対的な位置の変化４７１には、送信装置１００と受信装置１１０との間の相対的な変化の方向および変化量が含まれる。
【００２５】
なお、アンテナ座標系における受信装置１１０の相対的な位置が変化すると、受信装置１１０の方向へ送信する信号強度が低下する。このため、無線通信部１０１が受信装置１１０の方向に応じて指向性通信の送受信方向を変更することで信号強度を一定に保つことができる。制御部１０２は、アンテナ座標系における受信装置１１０の位置４６１に向かう方向を指向性通信の送受信方向に設定するように無線通信部１０１に通知する。無線通信部１０１は通知された送受信方向になるように指向性送信アンテナの送受信方向を変更することで指向性通信が維持される。また、受信装置１１０の相対的な位置が変化すると、受信装置１１０が受信する信号強度および送信する信号強度も低下する。したがって、送信装置１００の制御部１０２は指向性通信の送受信方向の情報を受信装置１１０に送信することで、受信装置１１０は指向性受信アンテナの送受信方向を変更し、指向性通信を維持する。なお、送信装置１００および受信装置１１０は互いに位置情報を送受信することで送受信方向を変更してもよい。
【００２６】
図４（ｃ）では、変化４２２によって送信装置１００の位置が変わり、送信装置１００が姿勢位置４００から姿勢位置４０２に変化する。一方、基準座標系における受信装置１１０は位置４１０から変化しない。破線は初期の姿勢位置と、通信開始時の送受信方向を示す。
変位演算部１５２はセンサ１５１からの検出情報に基づいて、基準座標系における送信装置１００の変化４２２を検出する。マッピング処理部１０６は、検出された基準座標系における変化４２２をアンテナ座標系に変換することで、受信装置１１０の相対的な位置の変化４７２を取得して、アンテナ座標系における受信装置１１０の位置４６０から位置４６２への変化をマッピングする。
【００２７】
図４（ｄ）では、変化４２３および変化４２４によって送信装置１００の姿勢位置が変わり、送信装置１００が姿勢位置４００から姿勢位置４０３に変化する。また、変化４３３によって受信装置１１０の位置が変わり、受信装置１１０が位置４１０から位置４１３に変化する。破線は初期の姿勢位置と、通信開始時の送受信方向を示す。
変位演算部１５２はセンサ１５１からの検出情報に基づいて、基準座標系における送信装置１００の変化４２３、４２４を検出する。また、マッピング処理部１０６は、後述する方法を用いて受信装置１１０の変化４３３を取得する。マッピング処理部１０６は、基準座標系における変化４２３、４２４、４３３をアンテナ座標系に変換することで、受信装置１１０の相対的な位置の変化４７３を取得して、アンテナ座標系での受信装置１１０の位置４６０から位置４６３への変化をマッピングする。
なお、受信装置１１０は変化４３３を送信装置１００と同様の方法で検出することができ、送信装置１００は受信装置１１０から通信によって変化４３３の情報を取得してもよい。または、送信装置１００は後述する通信時の信号強度等を評価した通信評価値（評価情報）の変化量から受信装置１１０の移動方向を予測することで変化４３３の情報を取得してもよい。または、送信装置１００は定期的に送受信方向サーチを行い、送信装置１００の位置と送受信方向の変化とから受信装置１１０の変化４３３を検出してもよい。
【００２８】
図４（ｅ）では、変化によって送信装置１００の姿勢位置が大きく変わることで、送信装置１００の基準位置を更新する。姿勢位置４０４を基準にして、基準座標系における送信装置１００の姿勢位置４０４と受信装置１１０の位置４１４、および、アンテナ座標系における受信装置１１０の位置４６４に更新する。制御部１０２は、送信装置１００の通信開始時の初期位置からの変化量が所定の閾値を超えた場合に、送受信方向サーチを行い、基準位置を更新する。なお、基準位置の更新は、送信装置１００の変化量が所定の閾値を超えた場合に限られず、指向性通信の開始または終了、送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置の変化量が所定の閾値を超えた場合に行ってもよい。
【００２９】
図４（ｆ）では、変化４２５によって送信装置１００の姿勢位置が変わり、送信装置１００が姿勢位置４０４から姿勢位置４０５に変化する。また、変化４３５によって受信装置１１０の位置が変わり、受信装置１１０が位置４１４から位置４１５に送信装置１００と平行に変化（平行移動）する。
変位演算部１５２はセンサ１５１からの検出情報に基づいて、基準座標系における送信装置１００の変化４２５を検出する。また、マッピング処理部１０６は受信装置１１０の変化４３５を取得する。マッピング処理部１０６は、基準座標系における変化４２５、４３５をアンテナ座標系に変換することで、受信装置１１０が相対的に変化しないことを取得して、アンテナ座標系における受信装置１１０の位置４６４をそのままにする。
【００３０】
制御部１０２が指向性通信を維持するために指向性通信の送受信方向を、マッピング処理部１０６によってマッピングされた送信装置１００に対する受信装置１１０の相対的な位置に向かう方向になるように変更する。ここで、送信装置１００に対する受信装置１１０の相対的な位置は、送信装置１００と受信装置１１０との間の相対的な変化の方向および変化量により定めることができる。したがって、制御部１０２は、送信装置１００と受信装置１１０との間の相対的な変化の方向および変化量に基づいて、指向性通信を維持するための指向性通信の送受信方向を決定することができる。なお、制御部１０２は受信装置１１０の移動を予測する場合は、基準座標系における姿勢位置から予測する。また、制御部１０２は指向性通信の送受信方向を変更する場合には、指向性通信の指向性幅を変更することができる。このとき、指向性幅は、アンテナ座標系における相対的な変化の変化量あるいは相対的な速度に基づいて決定される。
【００３１】
図５は、送信装置１００が送受信方向を変更するときの処理の一例を示すフローチャートであり、制御部１０２が記憶部１０３に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。図５のフローチャートでは、送信装置１００と受信装置１１０との間で無線通信することをユーザが選択することで開始される。
Ｓ５０１では、送信装置１００の制御部１０２は受信装置１１０との間で指向性通信（ミリ波通信）の実績があるか否かを判定する。指向性通信の実績がある場合にはＳ５０２に進む。一方、指向性通信の実績がない場合には、制御部１０２は例えばＷｉＦｉ等による無指向性通信により所定の認証方法にて受信装置１１０との無線接続を試みる。無指向性通信による無線接続が完了すると、接続先の受信装置１１０が例えば６０ＧＨｚのキャリア周波数を用いた指向性通信ができるか否かを判定し、指向性通信ができる場合にはＳ５０２に進む。
【００３２】
Ｓ５０２では、送信装置１００の制御部１０２は無線通信部１０１を制御して、送受信方向サーチを行い、受信装置１１０との間での送受信方向を確認する。具体的には、制御部１０２は、図３に示す送受信方向サーチにより指向性通信が可能となる送受信方向の組み合わせを総当りにてサーチする。制御部１０２はサーチ結果を受信装置１１０から受信して、最も通信評価値の高い送受信方向を決定すると共に決定した送受信方向で指向性通信するときの指向性幅を決定する。制御部１０２は、例えば通信評価値に基づいて指向性幅を決定する。また、制御部１０２は測距手段を用いて受信装置１１０までの距離を検出する。制御部１０２は決定した送受信方向および受信装置１１０までの距離を記憶部１１３に記憶する。制御部１０２は決定した送受信方向を無線通信部１０１および受信装置１１０に通知する。また、制御部１０２は指向性通信の開始を変位検出部１０５およびマッピング処理部１０６に通知する。このとき、通知には、指向性通信の送受信方向および受信装置１１０までの距離の情報が含まれる。
【００３３】
Ｓ５０３では、変位検出部１０５のセンサ１５１は通信開始時の送信装置１００の姿勢位置の検出を開始する。また、マッピング処理部１０６は決定された指向性通信の送受信方向と受信装置１１０までの距離とから、アンテナ座標系における受信装置１１０の相対的な位置をマッピングする。続いて、マッピング処理部１０６はセンサ１５１により検出された現在の姿勢位置を基準にして、基準座標系における送信装置１００および受信装置１１０の位置をマッピングする。マッピング処理部１０６はマッピングした位置を記憶部１０３に記憶する。また、制御部１０２は送受信方向の変更、または、送受信方向サーチに進むときの閾値（第１の閾値、第２の閾値）を設定する。
【００３４】
Ｓ５０４では、送信装置１００の制御部１０２は無線通信部１０１を制御することにより、無線通信部１０１を介して受信装置１１０に送受信方向を通知し、指向性通信によるデータ送信を開始する。具体的に、送信装置１００の制御部１０２は無線通信部１０１を介して画像データ（ｄａｔａ）を送信し、受信装置１１０は画像データを受信することにより受信完了（ＡＣＫ）を送信装置１００に送信する。制御部１０２は受信完了の情報に含まれる通信品質の通信評価値としてのＦＢ値を受信する。なお、ＦＢ値は、例えば送信信号に含まれる制御パケット等を受信装置１１０が受信したときの信号強度やＳＮ値等を送信装置１００にフィードバックした値である。画像データの送信は、指向性通信が終了するまで繰り返される。
【００３５】
Ｓ５０５では、マッピング処理部１０６が受信装置１１０の相対的な位置の変化を検出する。具体的には、センサ１５１が送信装置１００の変化を検出することにより、変位演算部１５２はセンサ１５１からの検出情報に基づいて、基準座標系における送信装置１００の変化を検出する。マッピング処理部１０６は基準座標系における変化をアンテナ座標系に変換することで受信装置１１０の相対的な位置の変化を取得する。
Ｓ５０６では、制御部１０２はマッピング処理部１０６により取得された受信装置１１０の相対的な位置の変化に基づいて、相対的な変化量が第１の閾値を超えたか否かを判定する。第１の閾値は、送受信方向を変更するか否かを判定する閾値であり、例えば指向性幅に基づいて設定される。
制御部１０２は相対的な変化量が第１の閾値を超えている場合には、無線通信部１０１に送受信方向の変更を通知する。また、制御部１０２は無線通信部１０１を制御して受信装置１１０に指向性通信の送受信方向の変更を通知する。送受信方向を変更する通知には、指向性通信を維持するための送受信方向の情報が含まれる。制御部１０２はマッピングされた送信装置１００と受信装置１１０との相対的な位置から指向性通信を維持するための送受信方向を演算する。制御部１０２は変更の通知をトリガとして、指向性通信の送受信方向を変更する。また、受信装置１１０は指向性通信の送受信方向を通知された送受信方向に変更する。なお、制御部１０２は送受信方向を変更した後にＦＢ値を受信してもよい。
【００３６】
第１の閾値は、相対的な変化量と比較する閾値である場合に限られない。例えば、制御部１０２は、送信装置１００が変化した後に現状のままの送受信方向と受信装置１１０との間の距離をマッピング処理部１０６によりマッピングされた位置から算出し、所定距離（第１の所定距離）以上、離れている場合に送受信方向を変更してもよい。また、例えば、制御部１０２は、受信装置１１０との指向性通信の通信評価値が所定の閾値（第１の所定値）を下回った場合に送受信方向を変更してもよい。この場合には、送信装置１００は受信装置１１０から受信した受信完了に含まれる信号強度やＳＮ値等の通信評価値を用いることができる。このとき、指向性幅の変更等によって通信評価値が変わらないように、制御パケット内の一部のデータを信号評価用のデータにすることができる。なお、通信評価値は、受信装置１１０から受信完了の通知を受信したときの信号強度を用いてもよい。また、例えば、制御部１０２は、基準座標系における初期姿勢位置からの変化量が所定量（第１の所定量）以上である場合に送受信方向を変更してもよい。
【００３７】
Ｓ５０７では、マッピング処理部１０６が受信装置１１０の相対的な位置の変化を検出する。この処理は、Ｓ５０５の処理と同様である。
Ｓ５０８では、制御部１０２はマッピング処理部１０６により取得された受信装置１１０の相対的な位置の変化に基づいて、相対的な変化量が第２の閾値を超えたか否かを判定する。第２の閾値は、送受信方向サーチを行うか否かを判定する閾値であり、例えば指向性幅に基づいて設定される。なお、第１の閾値と第２の閾値とは、相対的な変化量が徐々に大きくなった場合に第２の閾値よりも先に第１の閾値を超えるような値に設定される。
【００３８】
第２の閾値は、相対的な変化量と比較する閾値である場合に限られない。例えば、第１の閾値と同様に、送信装置１００が変化した後に現状のままの送受信方向と受信装置１１０との間の距離が所定距離（第２の所定距離）以上、離れている場合に送受信方向サーチを行うようにしてもよい。また、例えば、第１の閾値と同様に、受信装置１１０との指向性通信の通信評価値が所定の閾値（第２の所定値）を下回った場合に送受信方向サーチを行うようにしてもよい。また、例えば、第１の閾値と同様に、基準座標系における初期姿勢位置からの変化量が所定量（第２の所定量）以上である場合に送受信方向サーチを行うようにしてもよい。また、例えば、制御部１０２は受信装置１１０からの受信完了（ＡＣＫ）が所定時間内に返信されない場合に送受信方向サーチを行うようにしてもよい。また、例えば、制御部１０２は、変位検出部１０５が検出した変化の積算時間等を用いてもよい。
なお、制御部１０２は、受信装置１１０から受信装置１１０の変化の情報を取得できない場合は、信号強度の変化から受信装置１１０の変化を予測して、送受信方向サーチを行うことができる。
【００３９】
制御部１０２は受信装置１１０の変化量が第２の閾値を超えている場合には無線通信部１０１を制御して、送受信方向サーチを行う。制御部１０２はサーチ結果を受信装置１１０から受信して、最も通信評価値の高い送受信方向を指向性通信の送受信方向として決定する。制御部１０２は決定した送受信方向を無線通信部１０１および受信装置１１０に通知する。また、制御部１０２は決定した送受信方向の情報をマッピング処理部１０６に通知する。
Ｓ５０９では、マッピング処理部１０６は受信した指向性通信の送受信方向に基づいて、アンテナ座標系における受信装置１１０の相対的な位置を更新する。
【００４０】
次に、送受信方向サーチのサーチ結果に基づいてマッピング処理部１０６が位置を更新する方法について説明する。
図６（ａ）は、送受信方向サーチによってマッピング処理部１０６が受信装置１１０の位置を更新する処理を説明するための図である。ここでは、基準座標系における送信装置１００の初期姿勢位置６００をΣｔ０、時間ｔ１における姿勢位置６０１をΣｔ１とする
。Σｔ０で送受信方向サーチを行った結果、受信装置１１０の位置は送信方向６１０であ
ると検出される。
送信装置１００が変化６２０による移動後、マッピング処理部１０６は変位検出部１０５により検出された変化の情報に基づいて、時間ｔ１で姿勢位置Σｔ１に位置しているこ
とを演算する。また、マッピング処理部１０６は時間ｔ１で姿勢位置Σｔ１へ移動後のア
ンテナ座標系において受信装置１１０が位置する方向を、マッピングした位置に基づき幾何学的な関係から演算する。方向６１１は、マッピング処理部１０６が変位検出部１０５の検出した結果に基づいて予測した、姿勢位置Σｔ１からの受信装置１１０の方向である
。
制御部１０２は、姿勢位置Σｔ１で送受信方向サーチを行った後、通信評価値が最も高
い送受信方向６１２が受信装置１１０の位置であると検出される。
マッピング処理部１０６は、初期姿勢位置Σｔ０での送信方向６１０と、姿勢位置Σｔ
１での送受信方向サーチ後の送受信方向６１２とから受信装置１１０の位置を算出できる。マッピング処理部１０６は算出した受信装置１１０の位置を反映することで記憶部１０３に記憶されたマッピングされた位置を更新する。
このように、送信装置１００の変化に応じて送受信方向サーチを繰り返すことによって受信装置１１０の相対的な位置を検出することができる。変位検出部１０５の検出精度が高ければ、基準座標系における受信装置１１０の変化６３０を検出することができる。
【００４１】
図６（ｂ）では、変位検出部１０５の検出精度が低い場合に、送受信方向サーチによってマッピング処理部１０６が受信装置１１０の位置を更新する処理を説明するための図である。ここでは、初期姿勢位置Σｔ０で送受信方向サーチを行った結果、送信方向６１０
であって送信装置１００から距離ｄに受信装置１１０が位置している。
送信装置１００の変化６２０による移動後、マッピング処理部１０６は変位検出部１０５により検出された変化の情報に基づいて、時間ｔ１で姿勢位置Σｔ１に位置しているこ
とを演算する。また、マッピング処理部１０６は姿勢位置Σｔ１での受信装置１１０の位
置が方向６１１にあると予測する。ここで、基準座標系において送信装置１００の変化６２０が所定量を超えたために姿勢位置Σｔ１で送受信方向サーチを行う。
姿勢位置Σｔ１で送受信方向サーチを行った結果、アンテナ座標系において方向６１１
であって距離ｄに受信装置１１０がいると判定される。
マッピング処理部１０６のマッピングした結果と送受信方向サーチのサーチ結果との間で不一致を生じると、マッピング処理部１０６は、送受信方向サーチで検出した受信装置１１０の位置から、送信装置１００の位置を幾何学的な関係に基づいて演算する。アンテナ座標系の方向６１１と距離ｄとの関係から、基準座標系における姿勢位置Σｔ１’から
送受信方向６１３に受信装置１１０が位置することを算出し、記憶部１０３に記憶されたマッピングされた位置を更新する。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、制御部１０２は送信装置１００における位置の変化に基づいて、受信装置１１０との間で指向性通信を行うための送受信方向（通信方向）を変更するように制御する。したがって、送信装置１００の位置が変化した場合でも指向性通信を維持することができ、指向性通信の安定化を図ることができる。このように、指向性通信を維持することで、送受信方向をサーチ（検索）する頻度を抑制することができ、通信の実行帯域を確保することができる。
また、本実施形態によれば、制御部１０２は送信装置１００における姿勢の変化および位置の変化に基づいて、受信装置１１０との間で指向性通信を行うための通信方向を変更するように制御する。したがって、送信装置１００の位置および姿勢が同時に変化した場合であっても指向性通信を維持することができ、指向性通信の安定化を図ることができる。
【００４３】
なお、上述した実施形態において、センサ１５１が加速度センサ等である場合、送信装置１００の往復動作や検出時間によっては蓄積した積分誤差によって送信装置１００の変化を検出する精度が低下してしまう場合がある。この場合には、マッピング処理部１０６は送受信方向サーチを行ったサーチ結果から受信装置１１０の位置を反映することで記憶部１０３に記憶されたマッピングされた位置を更新することができる。なお、送信装置１００から受信装置１１０までの距離は、測距手段を用いて検出する場合に限られず、その他の方法により距離を検出してもよい。
【００４４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、送信装置１００の変化に応じて指向性通信の指向性幅を変更する動作について説明する。送信装置１００および受信装置１１０の構成は、第１の実施形態と同様である。
図７（ａ）は、送信装置１００の姿勢位置に対する指向性送信アンテナの送信方向と指向性幅を示す概念図である。図７の説明では、位置の変化を移動とし、位置の変化量を移動量として説明する。ここでは、制御部１０２がアンテナ座標系の方向７０１を指向するように指向性送信アンテナの送信方向を制御している。破線７１１、７１２は、通信可能な通信強度を保つことのできる範囲を示している。
次に、図７（ａ）に示すように、送信装置１００が方向７０２に移動したとする。方向７０２に送信装置１００が移動すると、変位検出部１０５が基準座標系での変化を検出する。このとき、アンテナ座標系における受信装置１１０は相対的に送信装置１００の移動方向とは逆向きの方向７０３に移動したことになる。なお、送信装置１００が固定された状態で受信装置１１０が方向７０３に移動した場合には、受信装置１１０から受信装置１１０の変化の情報を取得することにより、アンテナ座標系における受信装置１１０の相対的な移動が検出される。制御部１０２は、マッピング処理部１０６により演算されたアンテナ座標系における受信装置１１０の相対的な変化の方向および変化量に基づいて、指向性通信を維持するための送受信方向を決定する。
【００４５】
ここでは、送信装置１００と受信装置１１０とは共通した基準点があり、送信装置１００および受信装置１１０の変化を検出できるものとして説明する。指向性通信の通信開始時に送信装置１００と受信装置１１０とのアンテナは互いに対向するために、検出した方向と距離とから基準座標系をそろえることが可能である。
制御部１０２は送信装置１００の移動が検出された場合には検出された移動方向とは逆方向に指向性送信アンテナの送信方向を変更するように無線通信部１０１を制御する。また、制御部１０２は受信装置１１０が移動した場合には受信装置１１０の移動方向と同じ方向に指向性送信アンテナの送信方向を変更するように無線通信部１０１を制御する。
更に、制御部１０２は送信装置１００と受信装置１１０とが同時に移動した場合には、検出した移動量（変化量）をマッピングした３次元空間内の尺度に変換して、合計したベクトル量に応じて指向性送信アンテナの送信方向を制御する。例えば、図７（ｇ）に示すように、送信装置１００と受信装置１１０とが同一方向であって同一の移動量７０４、７０５で移動した場合には、相対的な位置は変わらないために、制御部１０２は指向性送信アンテナの送信方向を変更しない。
【００４６】
図７（ｂ）は、送信装置１００のみが方向７０２に移動して、受信装置１１０が移動しない場合を示す図である。送信信号の指向性幅が狭い場合には、通信強度を高く保ち、安定した通信を行うことができる。一方、送信信号の指向性幅が狭い場合に、送信装置１００が移動することで送信方向が、受信装置１１０の通信範囲から外れると指向性通信が途切れてしまう。この場合には、受信装置１１０の相対的な位置関係が分からなくなるため、送受信方向サーチを行う必要が生じる。
図７（ｃ）は、送信装置１００が方向７０２に移動することにより送信信号の指向性幅を変更する場合を示す図である。マッピング処理部１０６が受信装置１１０に対する送信装置１００の相対的な移動を検出することで、制御部１０２は移動方向に沿って、すなわち相対的な位置の変化の方向に沿って送信信号の指向性幅を広げるように無線通信部１０１を制御する。このように、指向性幅を広げることにより、送信装置１００の移動に対してより広範囲で通信が可能となる。なお、指向性幅を広げることで通信感度が劣化してしまい、通信距離が短くなってしまうために、必要最低限の範囲で指向性幅を広げることが望ましい。
図７（ｄ）は、送信装置１００が縦方向である方向７０６に移動することにより送信信号の指向性幅を変更する場合を示す図である。マッピング処理部１０６が受信装置１１０に対する送信装置１００の相対的な移動を検出することで、制御部１０２は縦方向である方向７０６に沿って、すなわち相対的な位置の変化の方向に沿って送信信号の指向性幅を広げるように無線通信部１０１を制御する。
【００４７】
図７（ｅ）は、受信装置１１０が移動することにより送信信号の指向性幅を変更する場合を示す図である。ここでは、受信装置１１０が方向７０７に沿って左右に繰り返し移動している。制御部１０２は送信信号における指向性幅の略中心に受信装置１１０が位置するように無線通信部１０１を制御する。したがって、送信信号の指向性幅のうち受信装置１１０から左側の幅７２１と右側の幅７２２とが略同じ距離になる。
図７（ｆ）は、受信装置１１０の予測した移動方向に応じて送信信号の指向性幅を変更する場合を示す図である。ここでは、受信装置１１０が方向７０８に沿って右側に移動している。制御部１０２は移動方向を予測できる場合には、送信信号の指向性幅の中心をずらして移動方向に対してマージンを取るように無線通信部１０１を制御する。したがって、送信信号の指向性幅のうち受信装置１１０から左側の幅７２３よりも移動方向側である右側の幅７２４が長い距離になる。なお、受信装置１１０の相対的な移動方向を予測できない場合には、制御部１０２は送信信号における指向性幅の略中心に受信装置１１０が位置するように無線通信部１０１を制御することで、通信範囲から外れることを抑制することができる。
なお、送信装置１００が移動する場合に限られず、送信装置１００の姿勢が変化する場合、および、送信装置１００の姿勢および位置が変化する場合でも同様に変化に応じて指向性幅を変更することができる。
【００４８】
図８は、送信装置１００が指向性幅を変更するときの処理の一例を示すフローチャートであり、制御部１０２が記憶部１０３に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。図８のフローチャートは、送信装置１００と受信装置１１０との間で指向性通信を始めることで開始される。ここでは、送受信方向サーチが行われており、マッピング処理部１０６は送信装置１００および受信装置１１０の位置をマッピングして記憶部１０３に記憶している。
Ｓ８０１では、マッピング処理部１０６は送信装置１００および受信装置１１０の少なくとも何れか一方が変化している場合に送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置の変化量を演算する。制御部１０２は演算された変化量が所定量以上であるか否かを判定する。所定量以上ではない場合にはＳ８１１に進み、制御部１０２は通信開始時の送受信方向および指向性幅のままで通信を継続する。一方、所定量以上である場合にはＳ８０２に進む。
【００４９】
Ｓ８０２では、制御部１０２は送信信号の指向性幅を、送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置の変化の方向に沿って広げるように無線通信部１０１を制御する。このとき、制御部１０２は指向性幅をマッピング処理部１０６により演算された送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置の変化量に応じて広げる。すなわち、制御部１０２は変化量が大きいほど指向性幅を広げ、変化量が小さいほど指向性幅を狭くするように制御する。なお、変化量に限られず、送信装置１００と受信装置１１０との相対的な速度に応じて広げるようにしてもよい。すなわち、制御部１０２は相対的な速度が大きいほど指向性幅を広げ、相対的な速度が小さいほど指向性幅を狭くするように制御する。
例えば、送信装置１００が回転移動するように姿勢が変化する場合には、送信装置１００が平行移動するように位置が変化する場合よりも速度が大きくなり易いために送信信号の指向性幅は大きくなる。
【００５０】
Ｓ８０３では、制御部１０２は送受信方向サーチを行うか否かを判定する。例えば、制御部１０２はマッピング処理部１０６により演算された送信装置１００と受信装置１１０との相対的な位置の変化量が、閾値を超えた場合に送受信方向サーチを行うと判定する。閾値は、例えば、Ｓ８０１において判定した所定量よりも大きい値であって、第１の実施形態において上述した第２の閾値を用いることができる。また、制御部１０２は送受信方向サーチを行うか否かを、図１０において後述する方法により判定してもよい。送受信方向サーチを行う場合にはＳ８０４に進み、送受信方向サーチを行わない場合にはＳ８０８に進む。
Ｓ８０４では、制御部１０２はマッピング処理部１０６により演算された送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置の変化量および変化の方向に基づいてサーチ方向と範囲を決定する。例えば、制御部１０２は変化量が大きいほどサーチの範囲を広げ、変化量が小さいほどサーチの範囲を狭くするように制御する。
【００５１】
Ｓ８０５では、制御部１０２は送受信方向サーチにおける送信信号の指向性幅を決定する。
Ｓ８０６では、制御部１０２は決定した指向性幅に基づいて無線通信部１０１を制御して送受信方向サーチを行う。ここでは、決定したサーチ方向および範囲のみで送受信方向サーチを行う。
Ｓ８０７では、制御部１０２はサーチ結果に基づいて最も通信評価値の高い送受信方向を指向性通信の送受信方向として決定する。マッピング処理部１０６は決定された送受信方向に基づいて、アンテナ座標系における受信装置１１０の相対的な位置を更新して、記憶部１０３に記憶する。また、制御部１０２は指向性通信の送受信方向を、決定された送受信方向になるように記憶部１０３を更新して記憶する。
【００５２】
一方、Ｓ８０８では、制御部１０２は送受信方向を変更するか否かを判定する。例えば、制御部１０２はマッピング処理部１０６により演算された送信装置１００と受信装置１１０との相対的な位置の変化量が、閾値を超えた場合に送受信方向を変更すると判定する。閾値は、例えば、Ｓ８０１において判定した所定量よりも大きい値であって、第１の実施形態において上述した第１の閾値を用いることができる。また、制御部１０２は送受信方向を変更するか否かを、図９において後述する方法により判定してもよい。送受信方向を変更する場合にはＳ８０９に進み、送受信方向を変更しない場合にはＳ８１０に進む。
【００５３】
Ｓ８０９では、制御部１０２は指向性通信の送受信方向を変更する。ここで、Ｓ８０７からＳ８０９に進んだ場合には、制御部１０２は記憶部１０３に更新して記憶した送受信方向になるように無線通信部１０１を制御する。一方、Ｓ８０８からＳ８０９に進んだ場合には、制御部１０２はマッピングされた送信装置１００と受信装置１１０との相対的な位置から指向性通信を維持するための送受信方向を演算して、演算した指向性通信の送受信方向に変更する。
Ｓ８１０では、制御部１０２は指向性通信を終了するか否かを判定する。指向性通信が完了したり、ユーザによって終了が選択されたりした場合には指向性通信を終了する。一方、指向性通信を終了しない場合にはＳ８０１に戻り、上述した処理を繰り返す。Ｓ８０１において、制御部１０２は演算された変化量が所定量以上ではない場合にはＳ８１１に進む。
【００５４】
Ｓ８１１では、制御部１０２は送信信号の指向性幅を通信開始時に戻して通信を継続する。すなわち、送信装置１００および受信装置１１０の相対的な変化がなくなることで、指向性幅を戻して狭くする。このとき、制御部１０２は送受信方向サーチを再び行い、送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置を確認してもよい。制御部１０２は相対的な位置が変化していない場合に指向性幅を狭くすることで送信信号の信号強度を高くすることができる。また、指向性幅を狭くすることで受信信号の干渉を最小限に抑えることができる。したがって、通信速度を速くすることができると共に、指向性通信の安定化を図ることができる。Ｓ８１１では、制御部１０２は送信装置１００および受信装置１１０の相対的な速度が小さくなることで指向性幅を狭くし、相対的な速度が大きくなることで指向性幅を広げてもよい。
【００５５】
なお、上述したＳ８０２では、制御部１０２が相対的な位置の変化量あるいは相対的な速度に応じて指向性幅を広げる場合について説明したが、この場合に限られない。制御部１０２は受信装置１１０までの距離に応じて指向性幅を変更してもよい。受信装置１１０までの距離が遠いほど送信角度に対する受信装置１１０の位置での指向性範囲が広くなるため、距離が遠いほど指向性幅を狭くする。一方、受信装置１１０までの距離が近いほど指向性幅を広くする。
【００５６】
また、上述したＳ８０３における送受信方向サーチおよびＳ８０８における送受信方向の変更では、送信装置１００と受信装置１１０との相対的な位置の変化量が閾値を越えるか否かを判定する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、送信装置１００が初期姿勢から変化したときの変化量、送信装置１００が初期姿勢から変化している累積時間、あるいは、送信装置１００と受信装置１１０との相対的な変化の累積時間が、閾値を超えるか否かを判定してもよい。この場合、閾値を超えた場合にＳ８０４あるいはＳ８０９に進む。また、例えば、通信評価値が所定値を下回った否かを判定してもよい。この場合、所定値を下回った場合にＳ８０４あるいはＳ８０９に進む。更に、例えば、受信装置１１０から受信完了（ＡＣＫ）を所定時間以内に受信したか否かを判定してもよい。この場合、所定時間以内に受信完了を受信できない場合にＳ８０４あるいはＳ８０９に進む。
【００５７】
図９は、指向性通信の送受信方向を変更したり、指向性幅を変更したりするときの制御について説明するための図である。
図９（ａ）、（ｄ）、（ｇ）は、送信装置１００と受信装置１１０との相対的な位置を示す図である。
図９（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）は、送信方向に対する送信信号の信号強度を示すグラフである。縦軸９０１が送信信号の信号強度を示し、横軸９０２が送信方向の信号角度を示している。
図９（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）は、送信方向に対する受信信号の信号強度を示すグラフである。縦軸９０３が通信評価値としての、受信装置１１０の受信信号の信号強度を示している。横軸９０２が送信方向の信号角度を示している。
送信装置１００は送受信方向サーチを行い、受信装置１１０の受信信号の信号強度を受信装置１１０から通信により取得する。なお、指向性通信におけるデータ通信中の受信信号の強度を、通信データと一緒に受信装置１１０から取得することができる。また、受信装置１１０から受信する受信信号の信号強度に限られず、その他の通信評価値として、データ通信中に受信装置１１０から受信完了の通知を受信したときの信号強度を用いてもよい。
【００５８】
図９（ａ）は、送信信号の指向性幅が広い場合において、送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置を示す図である。送信装置１００は相対的な位置９３０にいる受信装置１１０に対して送信信号９１６を送信する。
図９（ｂ）は、送信信号９１６の送信方向に対する信号強度の変化を示すグラフである。点線９３０は、送信装置１００から見た相対的な受信装置１１０の位置を示す。閾値９０６は、送信装置１００が予測する通信可能な信号強度である。指向性範囲９３６は、送信信号９１６に対して送信装置１００が予測する通信可能な信号強度が得られる範囲である。制御部１０２は送受信方向サーチを行ったサーチ結果から、所定の信号強度以上が得られる指向性範囲を算出することができる。制御部１０２は送受信方向を変更する場合の指向性範囲の閾値を無線通信部１０１に設定した指向性範囲の制御量から決めてもよい。
図９（ｃ）は、位置９３０の受信装置１１０が受信した送信信号毎の信号強度の関係を示すグラフである。閾値９０４が安定して通信可能な信号強度の閾値である。ここでは、送信方向Ｔ３〜Ｔ９までが通信可能な範囲とされる。閾値９０５は、送受信方向を変更するときに必要とする信号強度の閾値である。
【００５９】
図９（ｄ）は、受信装置１１０が位置９３０から位置９３１に移動した場合の、送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置を示す図である。送信装置１００は送信信号９１６から送信信号９１９に送信方向を変更する。
図９（ｅ）は、送信信号９１９の送信方向に対する信号強度の変化を示すグラフである。点線９３０、９３１は、送信装置１００から見た相対的な受信装置１１０の位置を示す。
図９（ｆ）は、位置９３１の受信装置１１０が受信した送信信号毎の信号強度の関係を示すグラフである。図９（ｃ）において、送信信号９１６が送信されている状態で、受信装置１１０が位置９３０から位置９３１に移動すると、送信信号９１６に応じた受信装置１１０の信号強度は、送信方向Ｔ６の信号強度から送信方向Ｔ９の信号強度となる。したがって、制御部１０２は信号強度が閾値９０５を下回ることから送受信方向の変更が必要である判定する。制御部１０２が無線通信部１０１を制御して、送信信号９１９のように送信方向を変更することで、受信装置１１０が送信信号９１９の指向性範囲の中央に位置することから図９（ｆ）に示す送信信号９１９に対する信号強度は閾値９０５以上になる。
【００６０】
このように、上述した図８のフローチャートのＳ８０８では、制御部１０２は送受信方向を変更するか否かを、受信装置１１０から受信する信号強度が閾値を超えるか否かに基づいて判定することができる。信号強度は、送信装置１００が設定している指向性通信の送受信方向によって変わるために、制御部１０２は送受信方向に基づいて信号強度の閾値を決定する。ただし、送受信方向を変更するか否かを、受信装置１１０が指向性範囲９３６の閾値を超えるか否かに基づいて判定することができる。制御部１０２は受信装置１１０の相対的な位置が予め定めた指向性範囲９３６の閾値を幾何学的に超えた場合に、送受信方向の変更が必要である判定することができる。
【００６１】
図９（ｇ）は、送信信号の指向性幅が狭い場合において、送信装置１００および受信装置１１０の相対的な位置を示す図である。送信装置１００は相対的な位置９３０にいる受信装置１１０に対して送信信号９２６を送信する。
図９（ｈ）は、送信信号９２６の送信方向に対する信号強度の変化を示すグラフである。
図９（ｉ）は、位置９３０の受信装置１１０が受信した送信信号毎の信号強度の関係を示すグラフである。送信信号の指向性幅が狭い場合には、送信方向Ｔ６が受信装置１１０の方向であると判定される。一方、指向性幅が広い場合には、図９（ｃ）に示すように送信方向Ｔ４〜Ｔ８の何れかの範囲に受信装置１１０がいると判定される。指向性幅を狭くしてサーチすることにより受信装置１１０の方向を検出する精度を向上させることができる。
【００６２】
上述したＳ８０３において、送受信方向サーチを行うことが判定された場合には、制御部１０２は送信信号の指向性幅を現在の送信信号の指向性幅よりも狭くするように無線通信部１０１を制御する。受信装置１１０は現在選択している送信方向の指向性範囲内にいることが明確であるために、現在選択している送信方向の指向性範囲を、より狭い指向性幅で分割してサーチを行う。例えば、制御部１０２は指向性範囲内をｎ分割した指向性幅によりｎステップでサーチを行う。また、制御部１０２は位置検出に必要な最小指向性幅で現在選択している送信方向の指向性幅を網羅するようにサーチ範囲を決定してもよい。また、制御部１０２は受信装置１１０から受信した通信評価値から受信装置１１０の位置を予測して、サーチ範囲を絞り込んでもよい。送受信方向サーチのステップ数を少なくするほどデータ通信再開までの時間を短縮させることができる。
【００６３】
図１０は、受信装置１１０が指向性範囲から外れた場合の送受信方向サーチについて説明するための図である。
図１０（ａ）は、送信装置１００と受信装置１１０との間でデータ通信するときのタイミングチャートを示す図である。図１０（ｂ）は、時間ｔ０〜ｔ３までの送信装置１００からの送信信号と受信装置１１０との相対的な位置を示す図である。図１０（ｃ）は、時間ｔ３〜ｔ５までの送信装置１００からの送信信号と受信装置１１０との相対的な位置を示す図である。図１０（ｄ）は、時間ｔ５〜ｔ７までの送信装置１００からの送信信号と受信装置１１０との相対的な位置を示す図である。
【００６４】
時間ｔ０、ｔ１では、送信装置１００の制御部１０２はマッピング処理部１０６により送信装置１００および受信装置１１０の相対的な変化を検出しながら、広い指向性幅の送信信号ＴＷ０でデータ通信を行っている。送信信号ＴＷ０は、送信方向Ｔ０に指向性幅Ｗを持つ信号である。
図１０（ａ）の時間ｔ０〜ｔ３において、図１０（ｂ）に示すように、受信装置１１０は送信装置１００から見て相対的に時間ｔ０で位置１０１０、時間ｔ１で位置１０１１、時間ｔ２で再び１０１０に位置が変化する。送信装置１００は受信装置１１０の相対的な位置の変化に合わせて送信方向を変更する。ここで、時間ｔ０〜ｔ３において、送信装置１００から見て送信方向を時間ｔ０で送信信号ＴＷ０、ｔ１で送信信号ＴＷ１、ｔ２で送信信号ＴＷ２のように変更する。
時間ｔ２では、送信信号ＴＷ２から受信装置１１０が外れるため、送信装置１００は送信データを受信装置１１０に送信できない、あるいは、受信装置１１０から受信完了の通知を受信することができない。
【００６５】
時間ｔ３では、制御部１０２は受信装置１１０が送信信号の指向性範囲から外れたと判定する。例えば、制御部１０２は受信完了（ＡＣＫ）が予め定めた所定時間以内に受信できなかったり、受信装置１１０が受信したときの信号強度が所定値以下であったり、誤り率が所定値よりも多かったりする場合に、指向性範囲から外れたと判定することができる。受信装置１１０が指向性範囲から外れたと判定すると、まず制御部１０２は送信信号の信号方向を通信可能であった直前の送信方向に戻す。次に、受信装置１１０が移動していない場合、制御部１０２はマッピング処理部１０６がマッピングしたアンテナ座標系での受信装置１１０の相対的な位置の変化の軌跡から受信装置１１０の指向性範囲から外れる直前の位置と、その周囲から送受信方向サーチを行う。一方、受信装置１１０が移動している場合は、制御部１０２は基準座標系においてトラッキングした受信装置１１０の軌跡から、受信装置１１０の位置を予測して、予測した位置で送受信方向サーチを行う。なお、送信装置１００と受信装置１１０とが同時に移動している場合は、アンテナ座標系での相対的な位置の変化の軌跡からでは、受信装置１１０の位置を検出することが難しい。したがって、それぞれの移動を分けることでサーチ方向を決定する。具体的には、マッピング処理部１０６は基準座標系において送信装置１００の位置をマッピングすると共に受信装置１１０の位置を予測する。マッピング処理部１０６は送信装置１００の位置と予測した受信装置１１０の位置とをアンテナ座標系に変換して、制御部１０２に通知する。制御部１０２はアンテナ座標系に変換した、受信装置１１０の位置で送受信方向サーチを行う。
【００６６】
時間ｔ３では、例えば、送信装置１００の制御部１０２は送信信号を送信信号ＴＷＷ１に変更し、受信装置１１０が受信可能であるか否かを判定する。送信信号ＴＷ１、ＴＷＷ１は何れも同じ送信方向である。なお、データ通信時の送信信号ＴＷ０〜ＴＷ２での受信装置１１０の通信評価値が十分に大きい場合には、送信信号ＴＷＷ１の指向性幅≧送信信号ＴＷ１の指向性幅となるように送信信号を送信してもよい。したがって、受信装置１１０は広い指向性範囲で送信信号を受信することができる。制御部１０２は送信信号ＴＷＷ１を送信しても受信装置１１０から受信完了の通知がない場合には、更にマッピング処理部１０６がマッピングした位置に基づいて時間ｔ４で最も受信装置１１０のいる可能性の高い送信方向になるように送信信号ＴＷＷ２を送信する。
【００６７】
時間ｔ４では、受信装置１１０が送信信号ＴＷＷ２を受信することにより送信装置１００に受信完了の通知を送信する。送信装置１００の制御部１０２は受信完了の通知を受信することにより、時間ｔ５から送受信方向サーチを行う。
時間ｔ５では、送信装置１００は受信完了の通知を受信した送信信号ＴＷＷ２の送信方向をサーチ方向に決定して、決定したサーチ方向を含むサーチ条件を受信装置１１０に通知する。受信装置１１０はサーチ条件を受信するとサーチ了解の通知を送信装置１００に送信する。
時間ｔ６では、送信装置１００の制御部１０２は送受信方向サーチを行う。具体的には、制御部１０２は、送信信号が、送信信号Ｔｎ１〜Ｔｎｘの送信方向の範囲で、送信信号Ｔｎの指向性幅＜送信信号ＴＷあるいは送信信号ＴＷＷの指向性幅になるように送受信方向サーチを行う。ここでは、送信信号ＴＷＷ２の指向性幅の範囲内に受信装置１１０が位置していることが分かっているために、制御部１０２は送信信号ＴＷＷ２の指向性幅の範囲内で送受信方向サーチを行う。例えば、制御部１０２は送信信号ＴＷＷ２の指向性幅の範囲をｎ分割した指向性幅によりｎステップでサーチを行うことができる。また、制御部１０２は位置検出に必要な最小指向性幅で送信信号ＴＷＷ２の指向性幅の範囲を網羅するようにサーチ範囲を決定してもよい。更に、制御部１０２は、時間ｔ５で受信装置１１０からの受信した通信評価値から受信装置１１０の位置を予測して、サーチ範囲を絞り込んでもよい。送受信方向サーチのステップ数を少なくするほどデータ通信再開までの時間を短縮することができる。
【００６８】
時間ｔ７では、制御部１０２は受信装置１１０からサーチ結果として通信評価値を受信する。制御部１０２は最も通信評価値の高い送受信方向をマッピング処理部１０６に送信する。マッピング処理部１０６は受信した送受信方向から送信装置１００と受信装置１１０との間での相対的な位置を更新して、記憶部１０３に記憶する。送信装置１００の制御部１０２は最も通信評価値の高い送受信方向を受信装置１１０に通知する。
時間ｔ８では、送信装置１００と受信装置１１０とは通知した送受信方向でデータ通信を再開する。
【００６９】
なお、送受信方向サーチを行う場合に、送受信方向サーチのステップ幅は、決定した指向性幅に応じて変更してもよい。指向性幅が広い場合、制御部１０２は指向性範囲の重複が小さくなるように送受信方向サーチのステップ幅を広げることで、送受信方向サーチのステップ数を少なくすることができる。一方、指向性幅が狭い場合、制御部１０２は送受信方向サーチのステップ幅を狭くすることで、受信装置１１０の位置を検出する精度を向上させることができる。
また、送受信方向サーチを行う場合に、受信装置１１０までの距離に応じて指向性幅を変更してもよい。受信装置１１０までの距離が離れている場合、制御部１０２は指向性幅を狭くした状態でステップ幅を広くする。したがって、少ないステップ数で離散的に広範囲をサーチすることができる。また、制御部１０２は、広範囲をサーチして受信装置１１０の位置に目安をつけ、該当する位置を中心に送受信方向サーチを詳細に行うことで、受信装置１１０の位置を検出する時間を短縮することができる。
【００７０】
このように、本実施形態によれば、制御部１０２は送信装置１００と受信装置１１０との間で相対的な位置の変化があった場合には、相対的な位置の変化の方向に沿って、指向性通信の指向性幅（信号幅）を広げるように制御する。したがって、受信装置１１０との間で相対的な位置の変化があった場合でも、受信装置１１０を送信信号の指向性範囲内に含めることができ、指向性通信を維持することができる。
また、本実施形態によれば、制御部１０２は受信装置１１０と指向性通信を維持するために送受信方向サーチを行う場合には、指向性通信の指向性幅を狭くするように制御する。したがって、受信装置１１０の位置を検出する精度を向上させることができる。
【００７１】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、送信装置１００の異なる構成について説明する。ここでは、第１の実施形態の変位検出部１０５を撮像部１１００に置き換えて構成する。本実施形態では、撮像部１１００が送信装置１００の位置の変化および姿勢の変化を検出する。
図１１（ａ）は、撮像部１１００の構成の一例を示す図である。図１１（ｂ）は、被写体の一例を示す図である。
図１１（ｂ）に示すように、撮像部１１００は被写体を撮影した撮影画像を取得することができる。撮像部１１００は、撮像素子１１０１、光学部１１０２、Ａ／Ｄ変換部１１０３、画像処理部１１０４、光学制御部１１０５、記憶部１１０６、移動検出部１１０７、パターンマッチング部１１０８等を有する。
【００７２】
撮像素子１１０１は、光学部１１０２を介して結像した被写体像を電気信号に変換する。撮像素子１１０１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサである。光学部１１０２は主としてレンズ（ズームレンズ、フォーカスレンズ等）およびレンズを駆動するアクチュエータ等を有する。Ａ／Ｄ変換部１１０３は撮像素子１１０１により生成されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。画像処理部１１０４はＡ／Ｄ変換部１１０３により変換されたデジタル信号を画像データに変換する。光学制御部１１０５は光学部１１０２を制御する。光学制御部１１０５が光学部１１０２を広角側に制御することにより周囲の状況を撮影することも可能である。記憶部１１０６は、画像処理部１１０４により変換された画像データを記憶する。
【００７３】
移動検出部１１０７は記憶部１１０６に記憶された画像データ内の指定領域において、移動する物体の動きベクトル（移動方向および移動量）を検出する。移動検出部１１０７は、複数の領域で物体を判定でき、それぞれの領域毎に物体の動きベクトルを検出する。
パターンマッチング部１１０８は、記憶部１１０６に記憶された画像データ内の特徴点を抽出し、記憶部１１０６に記憶されたパターンデータとの相関係数を演算し、任意の被写体を抽出する。
制御部１０２は光学制御部１１０５を制御することにより撮像素子１１０１によって焦点距離の異なる複数の画像を撮影する。制御部１０２は各画像データに対してハイパスフィルタ処理等を実行して輪郭を強調して特長点を抽出する。移動検出部１１０７は各画像データの特長点の位置の変化を検出する。変位演算部１５２は検出された変化から送信装置１００の変化量等を演算することができる。
また、例えば、光学部１１０２によって広角撮影を行い、パターンマッチング部１１０８により受信装置１１０を検出することで、撮影画像から受信装置１１０の相対的な位置を検出することができる。
【００７４】
このように、本実施形態によれば、送信装置１００の位置の変化および姿勢の変化を撮像部１１００により撮影された撮影画像に基づいて検出することができる。また、受信装置１１０の位置の変化を撮像部１１００により撮影された撮影画像に基づいて検出することができる。
【００７５】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。また、上述した各実施形態は本発明の一実施形態を示すものにすぎず、各実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
なお、送信装置１００は、カメラである場合に限られず、ノートＰＣ、スマートフォンあるいはタブレット端末等の携帯電子機器であってもよい。
【００７６】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記録媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読取り実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１００：送信装置（通信装置）  １０１：無線通信部  １０２：制御部  １０３：記憶部  １０５：変位検出部  １０６：マッピング処理部  １１０：受信装置（他の通信装置）  １５１：センサ  １５２：変位演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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