特開 2015-233228 眼鏡型通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-233228(P2015-233228A)

(43)【公開日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】眼鏡型通信装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/08 20060101AFI20151201BHJP

   H01Q 3/26 20060101ALI20151201BHJP

   H01Q 19/32 20060101ALI20151201BHJP

   H01Q 19/24 20060101ALI20151201BHJP

   H04N 5/64 20060101ALI20151201BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/08 K

   H01Q3/26 Z

   H01Q19/32

   H01Q19/24

   H04N5/64 511A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-119567(P2014-119567)

(22)【出願日】2014年6月10日

【新規性喪失の例外の表示】申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】593006630

【氏名又は名称】学校法人立命館

(74)【代理人】

【識別番号】100080182

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 三彦

(72)【発明者】

【氏名】前田 忠彦

【テーマコード（参考）】

5J020

5J021

5K016

【Ｆターム（参考）】

5J020BA04

5J020BC04

5J021AA10

5J021AB06

5J021DB01

5J021EA03

5K016BA06

5K016CA01

5K016CA09

5K016CC00

5K016JA09

(57)【要約】

【課題】 使用者の頭部の動きに伴って、アンテナのビームの指向方向を連動させることができる眼鏡型通信装置を提供する。
【解決手段】 使用者の頭部に装着される眼鏡型通信装置１であって、装着時に使用者の頭部を左右両側から挟むように配置される一対のテンプル２ａ、２ｂと、一対のテンプル２ａ、２ｂの一端側が接続されるフレーム３と、外部と電波による無線通信を行うためのアンテナ４，５とを備え、アンテナ４，５は、使用者の装着時にフレーム３の前面方向に指向性を有するようにそれぞれテンプル２ａ及びフレーム３に配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用者の頭部に装着される眼鏡型通信装置であって、
前記使用者の装着時に前記使用者の頭部を左右両側から挟むように配置される一対のテンプルと、
前記一対のテンプルの一端側が接続されるフレームと、
外部と電波による無線通信を行うためのアンテナと、を備え、
前記アンテナは、前記使用者の装着時に前記フレームの前面方向に指向性を有するように前記テンプル又は／及び前記フレームに配置されていることを特徴とする眼鏡型通信装置。

【請求項2】

前記使用者の視線方向を検出する視線検出手段と、
前記視線検出手段によって検出された視線方向の検出結果に基づいて、前記アンテナのビーム方向を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の眼鏡型通信装置。

【請求項3】

前記アンテナとして、前記一対のテンプルの少なくとも一方側のテンプルにエンドファイア型のアンテナが配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の眼鏡型通信装置。

【請求項4】

前記アンテナは、平板状の導体からなる地板上に設けられる誘電体基板内にスルーホールで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の眼鏡型通信装置。

【請求項5】

前記地板は、前記テンプルを前記フレームに対して折り畳み自在に接続するための接続部材よりも外側に位置し、且つ、一端側が前記接続部材よりも前面側へ張り出すように前記テンプルの側面に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の眼鏡型通信装置。

【請求項6】

前記アンテナのビームチルト角を前記使用者の装着時の前記テンプルの開き角と一致させることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の眼鏡型通信装置。

【請求項7】

前記アンテナとして、更に前記フレームにブロードサイド型のアンテナが配置されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の眼鏡型通信装置。

【請求項8】

前記アンテナの放射素子として折り返し構造を持つことを特徴とする請求項７に記載の眼鏡型通信装置。

【請求項9】

外部と電波による無線通信を行うために、前記使用者の頭部又は視線の移動回転を促す表示を行う画像表示部又は音声を出力する音声出力部を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の眼鏡型通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用者の頭部に装着した状態で無線通信を行うための眼鏡型通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、無線通信システムの超高速化が急速に進んでいる。この原因は、モバイル環境における大規模な動画情報の交換にあり、電波資源の急速な不足が大きな問題となっている。また、人間の情報収集の手段には、聴覚、触覚、味覚、視覚等があるが、視覚の占める情報収集の割合は全体の約７０％を占めており、次世代のモバイル端末として、動画を主要コンテンツとして扱う眼鏡型マルチメディア端末が注目されている。

【0003】

一方で、人体は損失性媒質であり、アンテナに対する近接人体の影響は、その入力インピーダンス、放射特性に影響を与えることが知られている。本発明者らは、これまでに人体への装着を想定するアンテナとして、人体指部や人体腕部への装着を想定して、誘電体基板内に構成した複数のスルーホールによりアンテナ放射素子を形成したスルーホール型八木・宇田アンテナを提案している（例えば、非特許文献１及び非特許文献２参照）。また、モバイル端末の分野においては、今後、高速・大容量通信が必要となるコンテンツは動画像情報であり、これに対応するためにミリ波帯を利用することが求められている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】野々山律男、若林孝行、前田忠彦、「人体指部に装着したプリント基板内に構成したスルーホール型八木・宇田アンテナ」、信学論（Ｂ）、vol.J92-B、no.9、pp.1440-1448、Sep. 2009.

【非特許文献2】辻尾良太、池井慎弥、前田忠彦、「人体腕部に装着することを想定したスルーホール型八木・宇田アンテナの配列化」、信学論（Ｂ）、vol.J94-B、no.9、pp.1122-1132、Sep. 2011.

【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、ミリ波帯の伝送では伝播損失の増加に伴って単向性で利得の高いアンテナの使用が想定され、通信を行うことができる方向が限られるため、アンテナのビームの指向方向を適切に合わせることが容易ではないという問題がある。

【0006】

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、使用者の頭部の動きに伴って、アンテナのビームの指向方向を連動させることができる眼鏡型通信装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の眼鏡型通信装置は、使用者の頭部に装着される眼鏡型通信装置であって、前記使用者の装着時に前記使用者の頭部を左右両側から挟むように配置される一対のテンプルと、前記一対のテンプルの一端側が接続されるフレームと、外部と電波による無線通信を行うためのアンテナと、を備え、前記アンテナは、前記使用者の装着時に前記フレームの前面方向に指向性を有するように前記テンプル又は／及び前記フレームに配置されていることを特徴としている。

【0008】

請求項２に記載の眼鏡型通信装置は、前記使用者の視線方向を検出する視線検出手段と、前記視線検出手段によって検出された視線方向の検出結果に基づいて、前記アンテナのビーム方向を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。

【0009】

請求項３に記載の眼鏡型通信装置は、前記アンテナとして、前記一対のテンプルの少なくとも一方側のテンプルにエンドファイア型のアンテナが配置されていることを特徴としている。

【0010】

請求項４に記載の眼鏡型通信装置は、前記アンテナが、平板状の導体からなる地板上に設けられる誘電体基板内にスルーホールで形成されていることを特徴としている。

【0011】

請求項５に記載の眼鏡型通信装置は、地板が、前記テンプルを前記フレームに対して折り畳み自在に接続するための接続部材よりも外側に位置し、且つ、一端側が前記接続部材よりも前記面側へ張り出すように前記テンプルの側面に配置されていることを特徴としている。

【0012】

請求項６に記載の眼鏡型通信装置は、前記アンテナのビームチルト角を前記使用者の装着時の前記テンプルの開き角と一致させることを特徴としている。

【0013】

請求項７に記載の眼鏡型通信装置は、前記アンテナとして、更に前記フレームにブロードサイド型のアンテナが配置されていることを特徴としている。

【0014】

請求項８に記載の眼鏡型通信装置は、前記アンテナの放射素子として折り返し構造を持つことを特徴としている。

【0015】

請求項９に記載の眼鏡型通信装置は、外部と電波による無線通信を行うために、前記使用者の頭部又は視線の移動回転を促す表示を行う画像表示部又は音声を出力する音声出力部を備えることを特徴としている。

【発明の効果】

【0016】

請求項１に記載の眼鏡型通信装置によれば、装着時に使用者の頭部を左右両側から挟むように配置されるテンプル又は／及びこのテンプルの一端側が接続されるフレームに、装着時、フレームの前面方向に指向性を有するようにアンテナが配置されているので、使用者の頭部の動きに伴って、アンテナのビームの指向方向を連動させることができる。これにより、使用者が大容量の動画像情報等を発信する外部の基地局や通信機器等の方向を向くように頭部を動かすことで、当該基地局等から指向性の高いミリ波であっても適切に受信して無線通信を行うことができるので、大容量の動画像情報等を適切に取得することができる。

【0017】

請求項２に記載の眼鏡型通信装置によれば、使用者の視線方向を検出する視線検出手段によって検出された視線方向の検出結果に基づいて、アンテナのビーム方向を制御することができるので、より利得の高いアンテナを使用することが可能となり、視線だけを外部の基地局等に向けて動かした場合でも、当該基地局等からミリ波を適切に受信して無線通信を行うことができる。

【0018】

請求項３に記載の眼鏡型通信装置によれば、アンテナとして、前記一対のテンプルの少なくとも一方側のテンプルにエンドファイア型のアンテナを配置しているので、眼鏡の形状を有効に利用して、装置全体の小型化を図ることができる共に、外部の基地局等からミリ波を適切に受信して無線通信を行うことができる。

【0019】

請求項４に記載の眼鏡型通信装置によれば、アンテナが、平板状の導体からなる地板上に設けられる誘電体基板内にスルーホールで形成されているので、人体やテンプルに使用される金属等の影響を軽減することができる。

【0020】

請求項５に記載の眼鏡型通信装置によれば、地板は、前記テンプルを前記フレームに対して折り畳み自在に接続するための接続部材よりも外側に位置し、且つ、一端側が前記接続部材よりも前面側へ張り出すように前記テンプルの側面に配置されているので、接続部材が金属性の材質で形成されている場合でも、その影響を受け難くすることができる。

【0021】

請求項６に記載の眼鏡型通信装置によれば、アンテナのビームチルト角を使用者の装着時のテンプルの開き角と一致させているので、一般的な眼鏡の形状のように開き角を有する場合でも、ビームがフレームの前面方向を向くように補正することができる。

【0022】

請求項７に記載の眼鏡型通信装置によれば、アンテナとして、更にフレームにブロードサイド型のアンテナを配置しているので、眼鏡の形状を有効に利用して、装置全体が大型化することを抑制しつつ、無線通信の信頼性及び通信容量を向上させることができる。

【0023】

請求項８に記載の眼鏡型通信装置によれば、ブロードサイド型の前記アンテナの放射素子として折り返し構造を有しているので、アンテナを小型化することができ、厚みの薄いフレームに対しても好適に配置させることができる。

【0024】

請求項９に記載の眼鏡型通信装置によれば、外部と無線通信を行うために、使用者の頭部又は視線の移動回転を促す表示を行う画像表示部又は音声を出力する音声出力部を備えているので、使用者は、効率的に外部の基地局や通信機器等の方向を向くように頭部や視線を動かすことができ、ミリ波帯域での無線通信を効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係る眼鏡型通信装置の一例を示す概略斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る眼鏡型通信装置の一例を示す要部拡大平面図である。

【図3】エンドファイア型のアンテナの構造の一例を示す概略模式図である。

【図4】エンドファイア型のアンテナの指向性の一例を示すグラフである。

【図5】エンドファイア型のアンテナの利得の一例を示すグラフである。

【図6】ブロードサイド型のアンテナの構造の一例を示す概略模式図であって、（ａ）は上面側を示しており、（ｂ）は底面側を示している。

【図7】視線移動に伴う指向性制御について説明するための概略模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係る眼鏡型通信装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明に係る眼鏡型通信装置１は、眼鏡型の形状を有しており、使用者の頭部に装着して使用されるものであって、図１に示すように、一対のテンプル２ａ，２ｂと、この一対のテンプル２ａ、２ｂの一端側が接続されるフレーム３と、一方側のテンプル２ａに配置されるエンドファイア型のアンテナ４と、フレーム３に配置されるブロードサイド型のアンテナ５と、装着時に使用者の左右それぞれの目の前に位置し、動画像等を表示するための画像表示部６と、使用者の視線方向を検出するための視線検出部７と、アンテナ４，５による無線通信や視線検出部７によって検出された視線方向の検出結果に基づくアンテナ４やアンテナ５のビーム方向の制御等、各部の制御を行うための制御ユニット８とを備えている。

【0027】

一対のテンプル２ａ、２ｂは、装着時に使用者の頭部を左右両側から挟むように配置されるものであって、一端側は、それぞれ蝶番（接続部材）９を介してフレーム３に対して折り畳み自在に接続されており、他端側には装着時に使用者の耳に掛けるためのモダン２１が形成されている。尚、モダン２１は、使用者の掛け心地を良くするようにプラスチック樹脂等の被覆部材により形成するようにしても良い。

【0028】

フレーム３は、使用者の左右の目の前方にそれぞれ配置される画像表示部６を保持するための枠体であって、画像表示部６の外周を覆うように設けられている。また、フレーム３の中央には、左右の画像表示部６を連結するためのブリッジが設けられている。尚、フレーム３は、必ずしも画像表示部６の外周全体を覆うように設けられている必要はなく、上側又は下側半分を覆うようにして画像表示部６を保持するもの等、画像表示部６を保持できるように設けられていれば良い。

【0029】

画像表示部６は、眼鏡レンズ面の一部あるいは全面を占有して設置され、アンテナ４やアンテナ５による無線通信によって取得した映像信号等に基づく動画像等を表示するためのものであって、例えば、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や使用者の網膜に画像を投影する網膜走査ディスプレイ等、従来公知の光学手段等を用いたものを利用することができる。

【0030】

アンテナ４は、例えば、外部に設けられる基地局１０等と電波による無線通信を行うことにより、基地局１０から供給される映像信号等を受信するためのものであって、テンプル２ａに配置されている。このアンテナ４としては、例えば、図３に示すように、平板状の導体からなる地板４１と、この地板４１上に積層されて設けられる誘電体基板４２と、誘電体基板４２内に形成されたスルーホール４３に導体箔の広がりを有するキャパシタハットを設けて等価的な素子長を変化させている放射素子４４等を設けて構成しているスルーホール型の八木・宇田アンテナを用いる。

【0031】

このアンテナ４は、誘電体基板４２の長手方向に平行な方向に放射を行う単向性の指向性を有するエンドファイア型アンテナであって、図２に示すように、テンプル２ａの外面側に埋め込まれた状態で配置されており、誘電体基板４２の長手方向がテンプル２ａに沿うように地板４１がテンプル２ａの外面に取り付けられているので、テンプル２ａが向く方向と略同方向に指向性を有することになる。従って、使用者が眼鏡型通信装置１を頭部に装着した際には、図１及び図２に示すように、フレーム３の前面方向に指向性を有するようになる。これにより、使用者が眼鏡型通信装置１を頭部に装着した状態で、頭部を動かすことで、それに伴って、アンテナ４のビームの指向方向も自動的に連動させることができる。

【0032】

通常、人間が視点移動せずに見ることのできる視野角度は１０度程度であり、それ以上の角度範囲の場合には眼球あるいは頭部の回転による補足動作が行われる。また、頭部を回転させず違和感なく眼球の回転により視点の移動を行う角度範囲は３０度程度であり、これを超えた角度領域では頭部の回転を伴なう補足動作が行われる。従って、使用者の頭部に装着する眼鏡型通信装置１のアンテナ４として、半値角が３０度程度であるものを用いれば、後述する視線検出部７によって検出された視線方向の検出結果に基づいてアンテナ４のビーム方向を走査しなくても、使用者が取得したい映像信号等を供給する基地局１０の方向を向くように頭部を動かすことで、その指向方向にある基地局１０と無線通信を行うことができ、取得したい映像信号等を受信することができる。また、このような半値角が３０度程度のアンテナ４は、指向性利得で１６ｄＢ程度となる。そのため、視線検出部７を設けない場合には、アンテナ４として、半値角が２５〜３５度程度、指向性利得が１４〜１６ｄＢ程度となるエンドファイア型のアンテナを用いることが好ましい。

【0033】

このような半値角と指向性利得を有し、一般的な構造のテンプル２ａに配置することができるアンテナ４としては、例えば、図３に示すように、地板４１の幅Ｗｇを９ｍｍ、地板４１の長さＬｇを３９ｍｍとし、誘電体基板４２の幅Ｗｄを１．８ｍｍ、誘電体基板４２の長さＬｄを地板長Ｌｇと同一の３９ｍｍに設計しているものを用いることができる。このアンテナ４では、動作周波数を６０ＧＨｚ帯として設計しており、誘電帯基板４１の厚さ：０．１６ｍｍ、比誘電率：２．２、誘電正接：０．００１としている。また、誘電体基板４２の幅Ｗｄを１．８ｍｍとする場合には、誘電体基板４２が設けられている中央の部分を除く部分の地板４１がむき出しの状態になる。また、地板４１とテンプル２ａの外面との間に空隙を設けることは機械的強度の観点から望ましくない。そのため、詳しくは図示しないが、誘電体基板４２の幅方向両側の部分に複数の略正方形状のエアーホールを形成することにより、機械的強度を維持しつつ、等価的な比誘電率を低下させて電気特性を満足するような構造に構成しても良い。

【0034】

図４及び図５は、上記のように設計されたそれぞれのアンテナ４の指向性及び指向性利得の結果を示すグラフである。このようなアンテナ４では、図４に示すように、約１０度程度ビームチルトしている。一方で、一般的な眼鏡のテンプル２ａ（２ｂ）では、図２に示すように、人体頭部の形状に合わせるため、約１０度程度の開き角θを有する。従って、このアンテナ４では、ビームチルト角θ’とテンプル２ａの開き角θとが略一致することにより、ビームがフレーム３の前面方向を向くように補正される。また、アンテナ４は、地板４１上に誘電体基板４２が設けられて形成されているので、装着される人体の影響やテンプル２ａに使用される金属の影響を軽減することができる。また、地板４１の一端側は、図２に示すように、テンプル２ａとフレーム３を折り畳み自在に接続する蝶番９よりも前面側に張り出すように設けられているので、接続部材が金属性の材質で形成されている場合でも、その影響を受け難くすることができる。尚、ここで示しているアンテナ４のサイズ等は、一例を示すものであり、特にこれに限定されるものではなく、テンプル２ａのサイズや形状等に応じて適宜設計することは可能である。また、本実施形態では、アンテナ４は、使用者の頭部の右側に位置するテンプル２ａに配置されている例を示しているが、テンプル２ａと使用者の頭部の右側に位置するテンプル２ｂの両方又はテンプル２ｂのみに配置するようにしても良い。テンプル２ａ及びテンプル２ｂの双方にアンテナ４を配置した場合には、無線通信の信頼性を向上させることができると共に、通信容量を増やすことができ、伝送速度を向上させることができる。

【0035】

アンテナ５は、アンテナ４と同様に、外部に設けられる基地局１０等と電波による無線通信を行うことにより、基地局１０から供給される映像信号等を受信するためのものであって、図１に示すように、使用者の左目側前方に位置するフレーム３の上部の外周面に配置され、フレーム３の前面方向に指向性を有する所謂ブロードサイド型のアンテナである。このアンテナ５としては、例えば、図６に示すように、誘電体基板５１に水平に形成する八木・宇田アンテナを用いる。

【0036】

このアンテナ５では、一般的なフレーム３の数ミリ程度の厚みに配置できるように、放射素子と平衡・不平衡変換部の縮小化と軸方向の縮小化を合わせて実現するために、誘電帯基板５１の厚さ：０．１ｍｍ、比誘電率ε_γ：２．２、誘電正接ｔａｎδ：０．００９とし、スルーホールによる折り返し型放射素子を構成している。図６中のハッチングを施している部分５２は、地板であり、ハッチングを施していない部分は、誘電体基板５１により構成されている。また、５３は、スルーホールである。このアンテナ５の寸法は、図６に示すように、ａ１＝０．２２ｍｍ、ａ２＝１．１４ｍｍ、ａ３＝１．４８ｍｍ、ａ４＝０．１ｍｍ、ａ５＝１．１１ｍｍ、ａ６＝１．１ｍｍ、ａ７＝０．１ｍｍ、ａ８＝１．８ｍｍ、ｂ１＝２．５ｍｍ、ｂ２＝０．６９ｍｍ、ｂ３＝１．１４ｍｍ、ｂ４＝０．６９ｍｍ、ｂ５＝０．３ｍｍ、ｂ６＝０．１ｍｍ、ｂ７＝１．１１ｍｍに形成している。このような折り返し構造を有するアンテナ５では、折り返し構造を用いない場合に比べて約２０％の縮小化を実現することができる。また、このアンテナ５の最大動作利得は８．４ｄＢであり、ブロードサイド方向の２０〜３５ｍｍ（４〜７波長）の領域に８個配列させることで、指向性利得が１５ｄＢ程度となる。尚、ここで示しているアンテナ５の寸法等は、一例を示すものであり、特にこれに限定されるものではなく、フレーム３のサイズや形状等に応じて適宜設計することは可能である。また、アンテナ５を配列させる場合には、給電方式として、並列及び直列給電が適用できる。ここで、各単体アンテナの折り返し構造による放射素子の構成要素である一次線（給電線路が接続される側）と二次線（給電線路が接続されない側）のそれぞれの導体幅及び一次線と二次線の間隔を調整することで各単体アンテナの入力インピーダンスを調整することが可能である。これにより、配列された各アンテナへの電力分配比率を制御することが可能である。また、必要に応じて、折り返し構造には放射素子の一部だけを折り返した構造である、一部折り返し型放射素子を用いても良い。

【0037】

また、本実施形態に係る眼鏡型通信装置１では、アンテナ５が、図１に示すように、フレーム３の上部に配置されている例について説明しているが、アンテナ５の配置される位置はこれに限定されるものではなく、フレーム３の前面方向に指向性を有するようにフレーム３に配置されていれば良く、例えば、フレーム３の下部の外周面に配置されていても良い。また、本実施形態に係る眼鏡型通信装置１では、エンドファイア型のアンテナ４とブロードサイド型のアンテナ５の双方を設けることにより、無線通信の信頼性を向上させる共に、通信容量を向上させているが、これに限定されるものではなく、アンテナ４又はアンテナ５のいずれか一方のみを設けたものであっても良い。

【0038】

視線検出部７は、眼鏡型通信装置１を装着した状態の使用者の視線方向を検出するためのものである。眼鏡型通信装置１では、図１に示すように、視線検出部７は、使用者の右目側の視線方向を検出するように、右目側の前方に位置するフレーム３の上部に取り付けられている。この視線検出部７としては、例えば、赤外発光ダイオード等から赤外光を目に照射し、その反射した赤外光をイメージセンサ等で検出して視線方向を検出する方式や、レーザー光を走査し、このレーザー光の目からの反射光をイメージセンサ等で検出して視線方向を検出する方式等、従来公知の視線検出手段を用いることができる。

【0039】

眼鏡型通信装置１では、使用者が眼鏡型通信装置１を頭部に装着した状態で、頭部を動かすことで、それに伴って、アンテナ４及びアンテナ５のビームの指向方向も自動的に連動させることができる。一方で、人間が視点移動せずに見ることができる視野角度は１０度程度であり、この角度範囲は指向性利得で２６ｄＢ程度に相当する。そのため、例えば、このような更に高い指向性利得を有するアンテナ４やアンテナ５を用いる場合には、使用者の視線方向を検出し、ビーム方向を走査させる必要がある。尚、人間の頭部を回転させず違和感なく眼球の回転により視点の移動を行う角度範囲は３０度程度であるので、指向性利得で２６ｄＢであるアンテナ４やアンテナ５を用いる場合には、そのビームの走査角度範囲は、少なくとも±２０度程度であれば、使用者が取得したい映像信号等を供給する基地局１０の方向を向くように頭部を動かすことで、指向性を適切に合わせることができ、無線通信を行うことができる。

【0040】

本実施形態に係る眼鏡型通信装置１では、視線検出部７によって使用者の視線方向が検出されると、その検出信号は制御ユニット８へと送られる。制御ユニット８は、アンテナ４及びアンテナ５による無線通信や無線通信によって得られた映像信号等を画像表示部６に表示させるための変換処理等の各種の制御を行うためのものであって、詳しくは図示しないが、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ハードディスク、演算処理部、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：記憶部）９等を有するマイクロコンピュータ等により構成されている。また、これら各部は、互いにシステムバスに接続され、このシステムバスを介して種々のデータ等が入出力されて、ＣＰＵの制御の下、種々の処理が実行される。

【0041】

また、ハードディスクには、視線検出部７によって検出された使用者の視線方向の測定結果に基づいて、アンテナ４及びアンテナ５のビームの指向方向を制御するための処理プログラム等が格納されている。尚、各種の処理プログラムをハードディスクの代わりに、読み取り可能な記憶媒体に格納しておき、この記録媒体から処理プログラムを読み出すように構成することも可能である。演算処理部では、ハードディスクに格納される処理プログラムに基づいて、ＣＰＵの制御の下、視線検出部７によって検出された使用者の視線方向の測定結果に基づく、アンテナ４及びアンテナ５のビーム走査のための演算処理等が行われる。

【0042】

このような制御ユニット８では、視線検出部７によって使用者の視線方向が検出され、その検出信号が送られてくると、この検出信号に基づいて、演算処理部によりアンテナ４及びアンテナ５のビーム走査を行うための制御信号を生成し、アンテナ４及びアンテナ５を、この制御信号に基づいて、図７に示すように、ビームの指向方向を使用者の視線方向と一致するように走査させる。アンテナ４及びアンテナ５では、例えば、この制御ユニット８によって生成された制御信号に基づいて、給電される電圧や電流の位相が制御され、それぞれのビームの指向方向が所定角度範囲にわたって電気的に走査される。尚、アンテナ４及びアンテナ５のビームの走査方法は特に限定されるものではなく、例えば、アンテナ４では、地板４１の長さを可変にすることにより、ビームチルトさせるように構成したり、別途アンテナ４の傾きを変えるためのスイッチ等を設けておくようにしても良い。

【0043】

このような眼鏡型通信装置１では、使用者が当該眼鏡型通信装置１を頭部に装着した状態で、取得したい映像信号等を供給する基地局１０の方向を向くように頭部又は眼球を動かすだけで、その指向方向にある基地局１０と適切に無線通信を行うことができ、取得したい映像信号等を受信することができる。ここで、使用者の周囲に複数の無線基地局１０が利用できる場合には、使用者がビームの振り向けに必要となる頭部の移動・回転が少ない基地局１０を選択し、ミリ波帯域の通信を行うことが合理的である。これを実現するために、画像表示部６に使用者に対して頭部の移動・回転を指示する表示を行うようにしても良い。このような機能を効率良く実現するためには、常時基地局１０側と眼鏡型通信装置１の間で低速のデータを交換できる低速制御回路をミリ波帯域の高速通信回路とは別に設けておくことが好ましい。また、このような環境化では、頭部や視線の方向・状態から、ミリ波帯域での高速通信が困難な状況でも、無線基地局１０側から眼鏡型通信装置１に対して、頭部あるいは視線の移動・回転を促す指示を画像表示部６に表示することで、ミリ波帯域での通信路を確立することができる。これは、画像表示部６とアンテナ４や５を眼鏡型のデバイスとして一体化することで実現できる大きな特徴である。尚、画像表示部６の代わりに、スピーカやイヤホーン等の音声出力部（不図示）によって音声で、使用者に頭部の移動・回転を指示するようにしても良い。また、本実施形態に係る無線通信装置１では、アンテナ４及びアンテナ５と基地局１０との無線通信により得られた動画像情報等を画像表示部６に表示させる例について説明しているが、これに限定されるものではなく、得られた動画像情報等を制御ユニット８のＲＡＭ等に記憶させておき、別の画像表示装置等で再生させても良い。

【0044】

また、本発明の実施の形態は上述の形態に限るものではなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

【符号の説明】

【0045】

１ 眼鏡型無線装置
２ａ、２ｂ テンプル
３ フレーム
４ アンテナ（エンドファイア型アンテナ）
４１ 地板
４２ 誘電体基板
４３ スルーホール
５ アンテナ（ブロードサイド型アンテナ）
６ 画像表示部
７ 視線検出部（視線検出手段）
８ 制御ユニット（制御手段）
９ 蝶番（接続部材）
１０ 基地局

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】