CN101196777A - 便携式电子设备、画面显示方向的变更方法以及程序 - Google Patents

便携式电子设备、画面显示方向的变更方法以及程序 Download PDF

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Abstract

提供一种可以按照用户的意图瞬间变更画面方向的便携式电子设备。本发明的便携式电子设备具备可以将画面的显示方向变更为第一显示方向和第二显示方向的显示部，在显示部的显示面上定义相对于各显示方向的画面的左右轴和上下轴。在此基础上，该便携式电子设备通过倾斜仪测定第一显示方向的左右轴与水平面之间的角度、以及上下轴与水平面之间的角度(分别称为第一倾斜角度、第二倾斜角度)，在第一和第二倾斜角度的每一个满足规定的条件时，例如在当前的画面方向为第二显示方向时，显示方向决定部决定将画面变更为第一显示方向，对显示方向决定部的决定进行应答，画面方向变更部将画面的显示方向变更为第一显示方向。

Description

便携式电子设备、画面显示方向的变更方法以及程序
技术领域
本发明涉及一种便携式电子设备中的画面显示方向的变更技术，更详细地说涉及一种操作性优良的画面显示方向的变更技术。
背景技术
在个人计算机(以下称为PC)中，将对于液晶显示器(以下简称为显示器)可以通过笔输入进行操作的薄型PC称为平板PC。平板PC通过不使用键盘而通过笔输入来进行操作，可以实现与笔记本型PC(以下称为笔记本PC)相同的功能。在进行笔输入的操作时，用户一般用一只手握持平板PC的机壳，用另一只手握住触摸笔对显示器表面的触摸面板输入部进行指示。
例如在站立的状态下通过笔输入对平板PC进行操作的情况下，用户使大体为长方体的机壳的长边为纵方向的握持方法便于握持平板PC并且便于观看。但是另一方面，例如在将平板PC放置在桌子上时，用户使长边为横方向更易于观看。而且，还具有根据所显示的画面的内容，用户希望分别使用纵方向和横方向的情况。因此，平板PC通常可以变更画面的显示方向(以下称为画面方向)。通常，在显示器周边的边缘部具有旋转按钮，用户每按动一次该旋转按钮，显示器中显示的画面的方向就旋转90度。由此，用户可以在自己希望的方向上显示画面。
另一方面，尤其还公开了以下技术：即使用户不操作旋转按钮等，也会随着机壳姿势的变动来改变画面方向。专利文献1公开了以下技术：在具备倾斜传感器以及翻页按钮的电子书籍显示装置中，通过对用户所握持的显示装置的倾斜进行检测，来配合检测出的上下方向变更画面方向。
【专利文献1】特开2000-311174号公报
发明内容
在基于旋转按钮的画面方向变更方法以及基于机壳姿势变化的画面方向变更方法中分别具有优点和缺点。首先，在基于旋转按钮的画面方向的变更中，每当需要变更画面方向时，需要用户手动操作旋转按钮。此时，不熟悉旋转按钮的操作的用户在想要变更画面方向时，有时不对旋转按钮进行操作，而是朝着当前画面的方向改变握持机壳的方式来应对，没有很好地发挥特意安装的画面方向的变更功能。这样的用户即使在使机壳的长边为纵方向进行握持比较方便的状态下，如果画面的长边为横方向则也会配合画面方向使机壳的长边为横方向来进行握持。由此，对于用户来说更加难以操作。而且，在旋转按钮每次使画面方向旋转90度时，为了进行180度以上的旋转需要对旋转按钮进行两次以上的操作，用于在希望的方向上进行显示的操作较为麻烦。但是，在基于旋转按钮的方法中，除了可以明确地传达用户意思的按钮操作之外，画面方向不会发生变化，所以具有不会发生用户不希望的画面方向变更的优点。
与此相对，专利文献1中记载的画面方向的变更方法随着机壳姿势的变化自动地改变画面方向，所以可以减轻用户操作按钮的负担。但在该方法中，即使在用户不想改变画面方向时，有时倾斜传感器也会做出反应、画面方向进行变化。在专利文献1中，作为针对这样的不希望的画面方向变更的对策之一，追加了如果倾斜不持续一定时间(1～5秒左右)则不改变画面方向等判定条件。
但是，当追加这样的条件时，将机壳的倾斜维持1～5秒的操作对于用户来说比较麻烦，因此也可能不使用该功能。而且，在专利文献1记载的发明中，作为针对这种用户所不希望的画面方向变更的另一对策，在改变画面方向之前使用户按动按钮，由此来确认改变画面方向的意图。即，在专利文献1记载的基于倾斜传感器的画面方向变更方法中，具有未必可以充分确保用户的操作性的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种可以根据用户的意图简单地变更画面方向的便携式电子设备。而且，本发明的目的在于提供对这种便携式计算机的画面方向进行变更的方法、以及实现该方法的计算机程序和记录了该程序的存储介质。
在本发明的第一方式中，便携式电子设备的显示部可以在多个方向上变更画面方向。在显示部的表面上定义了第一轴和第二轴。第一轴和第二轴形成可以对用户给予机壳的姿势变化进行检测的程度的角度即可。在此，在显示面上定义轴，意味着便携式电子设备可以识别这样的两个轴来进行画面方向的变更处理。倾斜仪测定第一轴相对于水平面的第一倾斜角度、和第二轴相对于水平面的第二倾斜角度。
为了检测用户对机壳的显示面给予的姿势变化而测定第一倾斜角度和第二倾斜角度。人们不仅将显示面从近似水平的状态变为极端倾斜的状态，还可以在识别出显示面维持在近似水平的状态之后将机壳保持在这样的姿势。为了检测显示面的边缘为近似水平的状态、以及从近似水平的状态进行了较大变化后的状态，第一倾斜角度和第二倾斜角度可以作为第一轴和第二轴相对于垂直方向或其他的基准方向的倾斜角度而进行测定，求出各自相对于水平面的倾斜角度。倾斜仪可以在不同于显示面的平面测定倾斜角度。
显示方向决定部，在根据第一倾斜角度的条件和第二倾斜角度的条件生成的变更条件成立时，做出对画面方向进行变更的决定，在不成立时不做出对画面方向进行变更的决定。通过根据两个倾斜角度的条件生成变更条件，可以防止发生用户不希望的画面方向的变更，同时可以仅仅通过对显示面给予倾斜角度的变化来变更画面方向。若使在第一倾斜角度的绝对值在规定值以内、并且第二倾斜角度的绝对值在规定值以上的状态持续了规定时间时变更条件成立，则显示方向决定部可以根据第一倾斜角度的条件识别用户变更画面方向的意图，并且可以根据第二倾斜角度的条件识别用户所希望的画面方向。而且，通过将双方的条件持续规定时间的内容包含在条件中，可以防止违背用户的意图进行变更的情况。
如果在从变更了当前的画面方向的时刻开始经过规定时间之前，使画面方向变更部忽略显示方向决定部所决定的画面方向的变更，则可以防止对不稳定期间中的姿势变化进行反应而使画面方向变化为用户所不希望的方向，上述不稳定期间是用户为了变更画面方向而刚刚使机壳的姿势发生变化后的期间。此外，还可以使变更条件在从变更了当前的画面方向的时刻开始经过了规定时间后成立，来代替画面方向变更部忽略画面方向的变更的情况。
画面方向变更部可以仅在新生成了变更条件时对显示方向决定部的决定进行应答，将画面方向从当前的方向变更为其他方向。因此，在画面方向变更部对显示方向决定部的决定进行应答而变更了画面方向之后，无论用户如何改变机壳的姿势，只要变更条件不重新成立就不会变更画面方向，因此，本发明的便携式电子设备可以防止用户所不希望的画面方向的变更。
若设定第一倾斜角度的条件在第一倾斜角度的绝对值小于第一基准角度时成立，则用户通过将显示部的第一轴的方向维持在近似水平的状态，可以对便携式电子设备传达使画面方向变化的意图。而且，若设定第二倾斜角度的条件在第二倾斜角度的绝对值大于第二基准角度时成立，则用户可以使显示部的第二轴的方向朝着想要显示的方向较大幅度地进行倾斜，来对便携式电子设备传达画面方向。
此外，还可以设定在第一倾斜角度的绝对值小于第三基准角度、并且从规定的期间内检测到的多个第一倾斜角度中提取出的最大值和最小值的差在小于第三基准角度的第四基准角度以内时，第一倾斜角度的条件成立。当进行了如此设定时，即使第一轴的方向从水平状态稍微倾斜，但通过维持在第四基准角度以内，用户可以对便携式电子设备传达变更画面方向的意图。此外，本发明的便携式电子设备可适用于平板PC、PDA、或便携式电话等用户可以容易地使机壳的姿势变化的装置。
本发明的第二方式作为一种平板PC来实现，其具备显示部，该显示部可以在第一显示方向以及与该第一显示方向相对的第二显示方向上显示画面。在显示部的显示面上定义相互垂直的第一轴和第二轴，倾斜仪测定第一显示方向中的第一轴相对于水平面的第一倾斜角度、以及第一显示方向中的第二轴相对于水平面的第二倾斜角度。可以使第一倾斜角度的条件表示显示面处于近似水平的状态，使所述第二倾斜角度的条件表示显示面与进行平板操作时相比倾斜较大的状态。
当第一轴是在第一显示方向和第二显示方向上显示的画面的左右方向上定义的左右轴，并把第二轴定义为在第一显示方向和第二显示方向上显示的画面的上下轴时，用户可以对显示面的姿势施加变化，生成用于以画面方向为基准，变更为相对的第一显示方向和第二显示方向中的某一方向的条件。此时，显示方向决定部可以根据上下轴的倾斜角度的符号，来判断变更为第一显示方向或第二显示方向中的哪一方向。
当显示部可以在与第一显示方向垂直的第三显示方向和第四显示方向上显示画面时，可以在第三显示方向和第四显示方向上将第一轴定义为上下轴，将第二轴定义为左右轴。第一轴和第二轴，根据画面方向被识别为画面的左右轴，或者被识别为上下轴。而且，显示方向决定部可以根据左右轴相对于水平面的第一倾斜角度、和上下轴相对于水平面的第二倾斜角度，决定将画面方向变更为第一显示方向、第二显示方向、第三显示方向、或第四显示方向中的某一个方向。倾斜仪可以由在第一轴和第二轴的方向上具有敏感轴的加速度传感器构成。
在本发明的另一方式中，提供一种具备显示部的便携式电子设备的画面方向变更方法，所述显示部可以在第一显示方向和第二显示方向上固定画面。而且，本发明提供执行这种方法的计算机程序和记录有该程序的存储介质。
根据本发明，可以提供一种可以根据用户的意图简单地变更画面方向的便携式电子设备。而且，根据本发明，可以提供对这种便携式计算机的画面方向进行变更的方法、以及实现该方法的计算机程序和记录有该程序的存储介质。
附图说明
图1是本发明的实施方式的平板PC的外观图。
图2是表示本发明的实施方式的平板PC的硬件结构的概要图。
图3是表示本发明实施方式的平板PC的软件以及主要硬件的结构的概要方框图。
图4对在本发明的实施方式中，通过加速度传感器检测平板PC的倾斜的方法进行说明。
图5说明对本发明的实施方式的平板PC的画面方向进行变更的动作的一个例子。
图6说明将本发明的实施方式的平板PC的画面方向变更为其他方向的动作的一个例子。
图7是表示在图5、图6中说明的对画面方向进行变更的顺序的流程图。
图8说明按照其他变更条件对画面方向进行变更的方法。
图9是表示在图8中说明的对画面方向进行变更的顺序的流程图。
符号说明
1平板PC；10输入部；11显示器；13连接部；14主体侧机壳；15显示器侧机壳；16触摸面板输入部；17画面方向旋转按钮；18天线；21 CPU；23FS总线；25 PCI总线；27 LPC总线；29 CPU桥；31主存储器；33视频控制器；35 I/O桥；37无线模块；39扩展接口；41 USB接口；43 HDD；45 I/O控制器；47按钮控制器；49嵌入式控制器；51加速度传感器；101用户应用程序；103 OS；105操作按钮驱动程序；107视频驱动程序；109加速度传感器驱动程序；111控制部；113管理程序；115 API函数；117输出履历；119加速度履历；201显示面；301第一敏感轴相对于水平面的倾斜角度；303第二敏感轴相对于水平面的倾斜角度；501平板PC；503显示面
具体实施方式
以下，使用附图对本发明中适用的实施方式进行说明。图1是本发明的一个实施方式的平板PC1的外观图。平板PC1是可变换型(Convertible)的，具有大体上均为长方体的主体侧机壳14和显示器侧机壳15。主体侧机壳14具备输入部10，该输入部10具有键盘以及指点设备(Pointing Device)，显示器侧机壳15具备在液晶上重叠了触摸面板输入部16从而可以通过触摸笔进行输入的显示器11。而且，主体侧机壳14以及显示器侧机壳15在各自一端的中央通过连接部13连接，连接部13在相互地开闭所述机壳的方向上自由旋转。而且，在相对于主体侧机壳14打开了显示器侧机壳15的状态下，可以使显示器侧机壳15至少旋转180度。平板PC1在图1(A)所示的PC使用模式下，可以作为通常的笔记本PC通过对输入部10进行操作来使用。而且，如果如图1(B)所示，使连接部13旋转，并且如图1(C)所示，使显示器侧机壳15重叠在主体侧机壳14上那样地进行折叠，使显示器11的显示面朝向上方，则成为图1(D)所示的平板使用模式。在平板使用模式下，可以通过操作触摸面板输入部16来使用平板PC1。
在显示器侧机壳15的显示器11的周边设置有画面方向旋转按钮17。用户每按动一次画面方向旋转按钮17，显示器11上显示的画面的方向朝规定的方向旋转90度。旋转的方向，可以向所设定的顺时针方向、逆时针方向、或某一个被选择的方向旋转。而且，在显示器侧机壳15的外缘设置了用于与无线LAN等无线网络连接的天线18。
图2是表示在平板PC1的主体侧机壳14以及显示器侧机壳15中内置的硬件的结构的概要方框图。CPU21是担任平板PC的中枢功能的运算处理装置，执行OS、BIOS、设备驱动程序或应用程序等。CPU21经由作为系统总线的FS总线(Front Side Bus)23、用于进行CPU21和外围设备之间的通信的PCI(Peripheral Component Interconnect)总线25、以及作为代替ISA总线的接口的LPC(Low Pin Count)总线27这三级总线与各设备连接，进行信号的收发。FS总线23和PCI总线25通过CPU桥29进行连接。CPU桥29包含以下功能：用于控制对主存储器31的存取动作的存储器控制器功能、以及用于吸收FS总线23和PCI总线25之间的数据传输速度差的数据缓冲器功能等。
主存储器31是可以用作CPU21执行的程序的读入区域、和写入处理数据的工作区域的可写入存储器。视频控制器33具有视频芯片以及VRAM(都未图示)，接收来自CPU21的描绘命令，生成应该描绘的图像并写入VRAM中，并把从VRAM中读出的图像作为描绘数据发送给显示器11。同时，视频控制器33可以对应画面方向旋转按钮17的操作，执行使显示器11显示的画面的方向每次向逆时针方向旋转90度的功能。
在PCI总线25上连接有I/O桥35、无线模块37、扩展接口(DockingInterface)39以及用于连接有线LAN或PC卡等的各种控制器(未图示)等。无线模块37经由天线18进行与无线网络的数据通信。此外，扩展接口39用于与扩展坞的连接。I/O桥35具备作为PCI总线25和LPC总线27之间的桥的功能。此外，I/O桥35可以经由USB接口41与外设键盘、外设鼠标、外设硬盘驱动器等外部设备(未图示)连接。而且，I/O桥35具备作为IDE(IntegratedDevice Electronics)接口的功能，连接硬盘驱动器(HDD)43等。在HDD43中存储有为了在平板PC1中实施本发明所需要的程序。此外，程序还可以存储在HDD43以外的非易失性存储器中。
在LPC总线27上连接有I/O控制器45、按钮控制器47、嵌入式控制器49以及电源装置及其控制器，并且还连接有用于系统启动的BIOS等(全部未图示)。I/O控制器45与PC使用模式下所使用的输入部10相连、以及与平板使用模式下所使用的触摸面板输入部16相连。按钮控制器47检测来自画面方向旋转按钮17的输入。嵌入式控制器49是由8～16位的CPU、ROM、RAM等构成的微型计算机49，并且具备多通道的A/D输入端子、D/A输出端子、计时器、以及数字输入输出端子。在嵌入式控制器49上经由这些输入输出端子连接有冷却风扇(未图示)、温度传感器(未图示)、加速度传感器51等，可以相对于CPU21独立地执行与PC内部工作环境的管理有关的程序。加速度传感器51测定从外部对笔记本PC1施加的加速度，并将与该加速度对应的模拟电压输出给嵌入式控制器49的A/D输入端子。嵌入式控制器49对从加速度传感器51输入的电压进行A/D转换而得到加速度值。得到的加速度值被存储在嵌入式控制器49内部，由CPU21经由LPC总线27在规定的时刻读取。
此外，图1以及图2为了说明本实施方式，只不过简要地记载了与本实施方式有关的主要的硬件结构和连接关系。除了此前的说明中所涉及到的之外，为了构成平板PC1还使用了很多设备。但因为这些设备是本领域技术人员众所周知的设备，所以在此没有进行详细叙述。将图中记载的多个方框作为一个集成电路或装置，或者相反将一个方框分割为多个集成电路或装置，都在本领域技术人员可以任意选择的范围中，都包含在本发明的范围内。此外，在各个设备之间进行连接的总线或接口等的种类只不过是一个例子，即使是除此之外的连接也在本领域技术人员可以任意选择的范围中，包含在本发明的范围内。
图3是表示本实施方式的软件以及主要硬件的构成的概要方框图。从HDD43将用户应用程序101、OS(操作系统)103、各种设备驱动程序(操作按钮驱动程序105、视频驱动程序107、加速度传感器驱动程序109等)以及各数据(输出履历117和加速度履历119等)写入主存储器31中，由CPU21执行或者处理。用户应用程序101例如是文字处理机(Word Processor)、电子制表软件、电子邮件客户端、Web浏览器等由用户操作的各种软件。OS103通过硬件驱动程序启动各种硬件，提供平板PC1具备的各种功能。操作按钮驱动程序105与按钮控制器47协同工作，处理画面方向旋转按钮17等操作按钮的信号。视频驱动程序107与视频控制器33协同工作，控制显示器11。加速度传感器驱动程序109定期地向嵌入式控制器49进行查询来取得由加速度传感器51测得的加速度值。通过将实施本发明的管理程序113读入到CPU21以及主存储器31中而构成控制部111，来实现本发明的核心功能。管理程序113被存储在HDD43中，当OS开始动作时被读出到主存储器31中执行，之后常驻于主存储器31中，直到OS结束动作为止。控制部111通过OS对各设备驱动程序、数据以及硬件进行访问。输出履历117存储画面方向的变更履历。加速度履历119在加速度传感器驱动程序109每次取得由加速度传感器51测得的加速度值时，存储该加速度值。
在本实施方式中，控制部111通过OS103以及视频驱动程序107从视频控制器33取得与画面方向有关的信息，由此一直掌握显示器11的画面方向。当控制部111通过调用OS103提供的特定的API函数115来指示画面方向的变更时，视频控制器33通过API函数115接收该命令，变更显示器11的画面方向。此外，当用户按下平板PC1的画面方向旋转按钮17时，按钮控制器47感知该按下，并通过操作按钮驱动程序105将按下画面方向旋转按钮17的事件通知给OS103，进而通知给控制部111。收到按下了画面方向旋转按钮17的通知的控制部111仍然调用OS103提供的特定的API函数115，指示变更画面方向，使画面旋转预先设定的旋转角度(例如90度)。API函数115通过视频驱动程序107将画面方向的变更命令发送给视频控制器33。此外，控制部111在存在画面方向的变更时，将其日期时间和变更后的画面方向等记录在输出履历117中。
图4对在本实施方式中通过加速度传感器51检测平板PC1的显示面的倾斜的方法进行说明。显示器11的显示面201大体为长方形，显示面201的长边和短边的方向分别与大体为长方体的显示器侧机壳15上表面的长边和短边的方向一致。而且，画面方向成为与显示面201的长边或短边平行的方向。在此，所谓画面方向是可以端正地观看画面上下方向的用户所对的方向，对于画面可以定义相互垂直的上下方向和左右方向。加速度传感器51是具有相互垂直的两个敏感轴的双轴式加速度传感器模块。现在，使加速度传感器51的第一敏感轴和第二敏感轴与显示面201上显示的画面的左右方向和上下方向一致。以后，在图4的说明中，分别将第一敏感轴称为左右轴(x轴)，将第二敏感轴称为上下轴(y轴)。左右轴和上下轴相互垂直。此外，加速度传感器51除了双轴式加速度传感器模块以外，例如还可以安装两个单轴式加速度传感器，使各自的敏感轴在与显示面201平行的面上相互垂直，还可以使用具有三个以上敏感轴的加速度传感器模块中的两个敏感轴。此外，加速度传感器51可以不是本发明中专用的加速度传感器，例如可以共用出于检测平板PC1的下落等目的而安装的加速度传感器。
加速度传感器将每个单位时间的速度变化率(加速度)作为电压的变化进行输出。可以根据该电压，通过一定的计算式求出对象的加速度。加速度传感器根据其工作原理具有以下种类：应变片式加速度传感器、压电电阻式加速度传感器、或压电式加速度传感器等。由加速度传感器测定的加速度大体分为静态加速度和动态加速度。静态加速度是重力加速度。在地球的地表附近，所有物体受到与其质量成比例的力。该比例常数是重力加速度。与此相对，动态加速度是使传感器移动时产生的加速度。通过将加速度传感器模块输出的电压分为DC分量和AC分量，可以将前者作为静态加速度，将后者作为动态加速度进行检测。在本实施方式中，当左右轴或上下轴从水平面倾斜时，分别针对左右轴和上下轴，将来自加速度传感器51的输出电压分为DC分量和AC分量，根据各DC分量取得各轴的静态加速度。而且，根据静态加速度，通过下述的处理求出左右轴和上下轴各自与水平面之间形成的角度。
重力加速度G始终朝向重力方向，在地面上可以作为相同的大小(9.80665m/s2)来处理。将重力加速度G分解在显示面201的左右轴(x轴)、上下轴(y轴)、以及与左右轴和上下轴均垂直的相对于显示面201为垂直方向的z轴这样相互垂直的三个轴上的分量，分别设为Gx、Gy、Gz。成为G⌒2＝Gx⌒2+Gy⌒2+Gz⌒2(G⌒2表示“G的平方”)。此外，将x轴和重力方向、y轴和重力方向、z轴和重力方向各自之间形成的角度分别设为θx、θy、θz。Gx＝G×cosθx、Gy＝G×cosθy、Gz＝G×cosθz各自成立。由加速度传感器51作为左右轴的静态加速度而测定的重力加速度为Gx，作为上下轴的静态加速度而测定的重力加速度为Gy。因此，作为θx＝acos(Gx/G)、θy＝acos(Gy/G)，可以得到在x轴与重力方向之间形成的角度θx、以及在y轴与重力方向之间形成的角度θy。acos为cos(余弦函数)的反函数。若得到θx和θy，则将度数测量的角度单位记为“度”，分别求出x轴和y分别与水平方向之间形成的角度δx和δy，即δx＝90度-θx度、δy＝90度-θy度。如果在0度～180度的范围内考虑θx和θy，则δx和δy为-90度～+90度的范围。在本实施方式中，控制部111读取加速度传感器51测得的两个轴的加速度值，由此求出左右轴(x轴)和上下轴(y轴)与水平面之间形成的角度(以后称为相对于水平方向的倾斜角度)。
图5说明对在平板动作模式下进行工作的平板PC1的画面方向进行变更的动作的一例。图5(A)表示变更画面方向前的状态，图5(B)表示变更了画面方向后的状态，图5(C)表示此时加速度传感器的DC输出。加速度传感器51，以显示面201长边的方向为第一敏感轴、短边的方向为第二敏感轴的方式，被安装在平板PC1的内部。平板PC1通过以90度为单位变更画面方向，可以在图5(A)的画面方向P、Q、R、S所示的四个方向上显示画面。但在本实施方式中，可以使画面方向不经由其他画面方向在任意画面方向之间变化。在画面方向P以及R时，将长边方向的第一敏感轴定义为左右轴，将短边方向的第二敏感轴定义为上下轴。在画面方向Q以及S时，将长边方向的第一敏感轴定义为上下轴，将短边方向的第二敏感轴定义为左右轴。此外，画面方向P和R之间、以及画面方向Q和S之间的倾斜的方向，根据倾斜角度的正负来进行判断。
在图5(A)中，在画面方向P显示画面，用户使平板PC1倾斜在面前同时通过一只手握持平板PC1来进行操作。当用户在某个画面方向显示画面来使用平板PC1时，左右轴相对于水平面的倾斜角度301比较小，但上下轴相对于水平面的倾斜角度303为数十度左右。在从图5(A)的状态使位于用户对面的其他用户观看平板PC1的画面时，需要使画面方向旋转1 80度地变更画面方向，以便在画面方向R显示画面。如图5(B)所示，用户为了使对面的用户容易观看画面，改变平板PC1的姿势以使显示面201的上下轴朝与图5(A)的状态相反的方向倾斜。而且，将画面方向R中的左右轴维持在大体接近水平的状态。并且，在上下轴的倾斜角度303在规定值以上，并且左右轴的倾斜角度301在规定值以内的状态持续了规定时间以上时，变更条件成立，控制部111识别出用户有要变更画面方向的意图。此外，控制部111根据上下轴的倾斜角度303的符号决定从某个画面方向变更为画面方向P和画面方向R中的哪一个方向。
图5(C)是此时由加速度传感器51测定的上下轴和左右轴相对于水平面的倾斜角度的示意图。因为图5(C)是示意图，所以部分简略了在实际的测定值中看到的角度的微小变动来进行描绘。当为了从图5(A)的状态向图5(B)的状态改变机壳的姿势来变更画面方向，用户最初使上下轴在图5(B)的新的画面方向R上较大地倾斜时，检测出第二敏感轴向负方向倾斜。该倾斜角度当大于实际使用平板PC1时的倾斜角度时，可以更加确切地反映用户变更画面方向的意图。
此时，在本发明中，为了对平板PC1更加明确地反映用户变更画面方向的意图，除了上下轴相对于水平面的倾斜角度之外，还在画面方向的变更条件中包含左右轴相对于水平面的倾斜角度。在握持物体时，人可以维持其水平的能力非常优秀。本发明着眼于此，将把平板PC1的左右轴的倾斜角度维持在大体接近水平状态的情况用作表示用户旋转画面的意图的旋转意图信息，将上下轴的倾斜角度用作表示对于用户的画面方向的旋转方向信息。
上下轴相对于水平面的倾斜角度，若在图5(A)的状态下被设为正，则在图5(B)的状态下为负。控制部111在上下轴的倾斜角度的条件和左右轴的倾斜角度的条件持续了规定时间时，判断出用户具有将画面方向变更为由上下轴的倾斜角度表示的方向的意图。具体地说，例如在左右轴相对于水平面的倾斜角度301的绝对值在3度以内的状态、以及上下轴相对于水平面的倾斜角度303的绝对值在30度以上的状态持续了0.5秒以上的时刻305，判断为变更条件成立，控制部111进行使画面方向旋转180度的指示。此外，控制部根据上下轴的倾斜角度303的绝对值以及倾斜角度的符号，判断变更为画面方向P和R中的哪一个。
在刚刚使画面方向旋转180度之后，因为存在平板PC1的倾斜容易变动的时间段，所以从画面方向的变更开始，将规定时间2秒钟设定为延迟时间307，在还未经过该延迟时间的期间，即使还有新的变更条件成立，控制部111也不进行画面方向的变更。在变更条件成立并变更了画面方向之后，即便使针对其他画面方向的上下轴倾斜，只要由该方向的上下轴的倾斜角度的条件、左右轴的倾斜角度的条件以及持续时间所构成的变更条件不成立，就不会变更画面方向。
图6说明将本实施方式的平板PC1的画面方向变更为其他方向的动作。第一敏感轴和第二敏感轴相对于显示面的方向以及画面方向P、Q、R、S的定义与图5所示的内容相同。图6(A)为与图5(A)相同的状态。在从图6(A)的状态使位于用户右侧的其他用户观看平板PC1的画面时，如图6(B)所示，用户需要使画面方向朝向画面方向Q。为此，用户使第一敏感轴相对于水平面的倾斜角度301大幅度地变化，使第二敏感轴相对于水平面的倾斜角度303维持在近似水平的状态。而且，用户通过将倾斜角度301、303维持0.5秒钟来生成变更条件。因为对每个画面方向定义画面的上下轴和左右轴，所以在生成变更条件时，将图6(A)中识别为左右轴的第一敏感轴在图6(B)中识别为上下轴，将图6(A)中识别为上下轴的第二敏感轴在图6(B)中识别为左右轴。
图6(C)是此时由加速度传感器51测定的、上下轴和左右轴相对于水平面的倾斜角度的示意图。通过用户使平板PC1的姿势从图6(A)的状态变化为图6(B)的状态，第一敏感轴相对于水平面的倾斜角度301在Q方向上倾斜30度以上，第二敏感轴相对于水平面的倾斜角度303维持在±3度的范围内。控制部111将第一敏感轴识别为上下轴，将第二敏感轴识别为左右轴，在与图6(B)的画面方向相对应的上下轴的倾斜角度的条件和左右轴的倾斜角度的条件持续了0.5秒钟时，判断为用户有将画面方向变更为图6(B)的画面方向的意图，使画面向画面方向Q旋转90度。之后设置延迟时间327的情况，与图5的情况相同。
当在±2度～±3度范围内选定用作画面方向变更条件的左右轴相对于水平面的倾斜角度、在0.5秒～1.0秒范围内选定左右轴和上下轴的倾斜角度的条件持续的时间、在2～3秒的范围内选定延迟时间时，可以避免违背用户意图的动作，并且可以得到舒适的操作性。同样地，上下轴相对于水平面的倾斜角度的绝对值优选为25度～30度的范围，但关于该数值由于个人的差异，因此理想的是可以由用户进行定制。
图7是表示在图5、图6中说明的动作的顺序的流程图。当开始平板PC1的动作时(框401)，控制部111开始由加速度传感器51测定第一敏感轴和第二敏感轴相对于水平面的倾斜角度(框403)，而且对计时器进行复位开始测定经过时间(框405)。判断某个画面方向的左右轴的倾斜角度的绝对值是否在3度以内(框407)，如果左右轴的倾斜角度的绝对值无论在哪个画面方向都不在3度以内，则返回框405对计时器进行复位。在框407中，当控制部111判断为相对于特定画面方向的左右轴的倾斜角度的绝对值在3度以内时，判断相对于该画面方向的上下轴的倾斜角度的绝对值是否在30度以上(框409)。在框409中，在上下轴的倾斜角度的绝对值不满30度的情况下，返回框405对计时器进行复位。在框409中，当控制部111判断为上下轴的倾斜角度的绝对值在30度以上时，判断计时器测定的时间是否经过了0.5秒以上(框411)。该判断可以追溯在加速度履历119中存储的过去0.5秒钟的加速度来进行判断，也可以简单地每0.5秒钟一次通过左右轴和上下轴的倾斜角度没有超出框407和框409的条件来进行判断。在框411中，当判断为未经过0.5秒以上时，返回框405对计时器进行复位。即，框407～411关于某个特定的画面方向，判断左右轴的倾斜角度的绝对值在3度以内、上下轴的倾斜角度的绝对值在30度以上的状态是否持续了0.5秒钟以上的画面方向的变更条件。
在框411中，当控制部111判断为持续了0.5秒钟以上时，将倾斜角度的绝对值在3度以内的轴作为左右轴，将倾斜角度的绝对值为30度以上的轴作为上下轴来进行处理，根据上下轴的倾斜角度的符号进行画面方向变更的指示，使上下轴中高度低的一方成为下侧(框415)。在此，控制部111在输出履历117中记录画面方向的变更履历(框417)。接着，禁止画面方向的变更(框419)，对计时器进行复位(框421)，判断从此开始是否经过了2秒钟的延迟时间(框423)，如果经过了2秒钟的延迟时间则解除画面方向的变更禁止(框425)。框423还可以判断从控制部111在输出履历117中记录的最后的画面方向的变更开始是否经过了2秒钟的延迟时间。在此，再次返回框405对计时器进行复位，反复进行上述处理。
此外，在用户握持平板PC1的机壳进行使用的期间，有时存在以下情况：左右轴和上下轴的倾斜微小地变化，左右轴的倾斜角度的绝对值变为3度以上然后又返回到3度以内，或者上下轴的倾斜角度的绝对值变为30度以下然后又返回到30度以上。但是，仅在“左右轴的倾斜角度的绝对值在3度以内，上下轴的倾斜角度的绝对值在30度以上的状态持续0.5秒钟以上”的变更条件成立，并且“从上次变更时刻开始经过2秒钟的延迟时间”的阻止条件被解除时，进行基于倾斜角度变化的画面方向的变更。因此，在新的变更条件成立、并且阻止条件被解除之前，无论左右轴和上下轴的倾斜角度怎样变化都不会变更画面方向。如此，在本发明的画面方向的变更方法中，可以仅在用户希望时快速地变更画面方向，在用户不希望时不进行变更。不进行按钮操作，而仅通过使平板PC1的姿势发生变化就可以一次将画面方面变更为规定的方向，所以成为便于用户使用的功能。
此外，在本实施方式中，不仅根据倾斜角度的变动进行画面方向的变更，还可以通过按下画面方向旋转按钮17来进行画面方向的变更。通过画面方向旋转按钮17变更的画面方向，与根据倾斜角度的变动而检测到的画面方向存在不同。但是，只要基于左右轴和上下轴的倾斜角度的变更条件不成立，就不会根据倾斜角度的变动变更画面方向，所以通过画面方向旋转按钮17进行画面方向的变更。画面方向旋转按钮17相当于同时进行变更条件的成立和阻止条件的解除。
图8说明按照其他变更条件使画面方向变更的方法。其中，平板PC的外观、硬件的结构、软件的结构以及检测倾斜角度的方法与基于图1～图4所说明的内容相同，第一敏感轴和第二敏感轴相对于显示面503的方向以及画面方向P、Q、R、S的定义与图5中所示的相同。图8(A)与图5(A)相同，是在画面方向P显示画面的状态。
图8(B)是在对平板PC501的机壳进行了与图5(B)大体相同的姿势变化时，由加速度传感器51测定的上下轴和左右轴相对于水平面的倾斜角度的示意图。在图8(B)所示的姿势下，左右轴相对于水平面的倾斜角度与图5(A)所示的状态相比大了一些，但用户握持平板PC1的机壳以便将该倾斜角度维持在规定的范围中，并且倾斜角度的变动变小。可以将此时的左右轴的倾斜角度用作用户旋转画面的旋转意图信息，将上下轴的倾斜角度用作用户旋转画面的旋转方向信息。具体地说，例如在左右轴相对于水平面的倾斜角度的绝对值505在10度以内、并且在作为规定时间的过去0.5秒钟内相对于水平面的倾斜角度的变动在2度以内的状态，以及上下轴相对于水平面的倾斜角度507的绝对值为30度以上的状态持续了0.5秒以上的时刻515，判断为变更条件成立，控制部111进行使画面方向旋转180度的指示。此方法除了左右轴的倾斜角度的条件以外，与图5所示的动作相同。此外，在平板PC501中将画面方向从图6(A)的方向变更为图6(B)的方向时的动作，除了将相对于水平方向的倾斜所涉及的条件变更为与图8所示的内容相同之外，与图6所示的动作相同。
图9是表示在图8中说明的动作的顺序的流程图。与图7的流程图相比，具有两个主要不同点。判断相对于某个画面方向的左右轴的倾斜角度的绝对值是否在10度以内，并且在过去0.5秒钟内相对于某个画面方向的左右轴的倾斜角度的变化是否在2度以内(框607)，来取代判断相对于某个画面方向的左右轴的倾斜角度的绝对值是否在3度以内(图7的框407)。此时，设控制部111在0.5秒钟的期间从加速度传感器收到多个加速度值。在框607的判断中，可以通过从加速度履历119中存储的过去0.5秒钟期间的加速度值中提取最大值和最小值，追溯求出该最大值和最小值的差来进行判断。此外，在该条件不成立的情况下，也可以在图7的框407中记载的倾斜角度的绝对值在3度以内时，使框607的判定条件成立。而且，将倾斜角度的变化在2度以内的轴作为左右轴，将倾斜角度的绝对值在30度以上的轴作为上下轴来进行处理(框615)，来取代在图7的框413中将倾斜角度的绝对值在3度以内的轴作为左右轴，将倾斜角度的绝对值在30度以上的轴作为上下轴来处理。除了这几点之外，图9的流程图与图7的流程图相同，所以相同内容的处理中的参照符号也相同，省略说明。
如上所述，加速度传感器51是双轴式加速度传感器模块。在图4中，测定相对于显示面201的左右轴和上下轴的加速度Gx和Gy，由此求出左右轴和上下轴相对于水平面的倾斜角度。但是，这仅可以在180度的范围内求出倾斜角度。这是因为即使将重力加速度对于z轴的分量Gz置换为大小相同、方向相反的加速度分量-Gz，Gx和Gy也完全不会变化。在具体的使用状况下，例如在躺着的用户使平板PC的机壳朝向上方，使显示面201朝向下方进行操作等特殊状况下，有时相对于水平方向的倾斜角度超过-90度～+90度的范围。但即使在这样的情况下，控制部111仍以为显示面201朝向上方来判断对于左右轴和上下轴的加速度，所以有时从用户来看将画面方向变更为反转了180度的状态。为了解决该问题，可以使用三轴式加速度传感器模块来代替双轴式，除了Gx以及Gy之外还测定Gz，根据测得的Gz的值的正负来判断显示面201朝向上侧还是朝向下侧。但是，双轴式加速度传感器模块比三轴式便宜，此外，倾斜角度超过-90度～+90度范围的状况发生的频度并不是很多。因此，在一般的产品中使用双轴式加速度传感器模块，在倾斜角度超过-90度～+90度范围的特殊使用状况下，用户可以通过画面方向旋转按钮17来变更画面方向，在实际使用中也不会太不方便。
此外，应用本发明的平板PC在此前所述的实施方式中作为可变换型平板PC进行了说明，但对于纯平板(Pure Tablet)型的平板PC同样也可以应用本发明。在可变换型平板PC中，在图1(A)所示的通常使用模式下，可以使基于加速度以及画面方向旋转按钮的画面方向的变更无效。此外，除了平板PC之外，在PDA、便携式电话、游戏机、电子数据(图像、文本等)显示装置等使画面方向旋转来使用的便携式电子设备中可以应用本发明。检测倾斜角度的单元也不限于加速度传感器，例如还可以考虑使用基于应用了可变电阻器的电位计的倾斜传感器、应用了磁传感器的伺服型倾斜传感器等。其中，因为倾斜传感器内置于便携式电子设备中，所以希望是不破坏小型轻量性以及便携性的倾斜传感器。而且，在本实施方式中，以画面方向为4个方向的情况为例进行了说明，但无需将画面方向限定为4个方向，在各个方向上定义上下轴和左右轴即可实现。此外，上下轴和左右轴并不需要相互垂直。
此外，在本发明中，采用附图所示的特定实施方式进行了说明，但本发明并不限于附图所示的实施方式，只要起到本发明的效果，可以采用已知的任何结构。

Claims (21)

1.一种便携式电子设备，具有可以向多个显示方向变更画面的显示方向的显示部，在该显示部的显示面上定义了第一轴和第二轴，其特征在于，
具有：测定所述第一轴相对于水平面的第一倾斜角度和所述第二轴相对于水平面的第二倾斜角度的倾斜仪；
基于根据所述第一倾斜角度的条件和所述第二倾斜角度的条件生成的变更条件，决定是否变更画面的显示方向的显示方向决定部；以及
对所述显示方向决定部的决定进行应答，将所述画面的显示方向从当前的显示方向变更为其他显示方向的画面方向变更部。
2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，
在所述第一倾斜角度的条件和所述第二倾斜角度的条件同时持续成立了规定的时间时，所述变更条件成立。
3.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，
从变更了当前的画面的显示方向开始，在经过规定时间之前，所述画面方向变更部忽略所述显示方向决定部所决定的显示方向的变更。
4.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，
从变更了当前的画面的显示方向开始，在经过规定时间之前，所述变更条件不成立。
5.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，
所述画面方向变更部，只在新生成了所述变更条件时，对所述显示方向决定部的决定进行应答，将画面的显示方向从当前的显示方向变更为其他显示方向。
6.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，
在所述第一倾斜角度的绝对值小于第一基准角度时，所述第一倾斜角度的条件成立。
7.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，
在所述第二倾斜角度的绝对值大于第二基准角度时，所述第二倾斜角度的条件成立。
8.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，
在所述第一倾斜角度的绝对值小于第三基准角度，并且从所述规定期间内检测到的多个所述第一倾斜角度中提取出的最大值和最小值的差在小于所述第三基准角度的第四基准角度以内时，所述第一倾斜角度的条件成立。
9.一种平板计算机，具有可以在第一显示方向和与该第一显示方向相对的第二显示方向上显示画面的显示部，在该显示部的显示面上定义了相互垂直的第一轴和第二轴，其特征在于，
具有：测定所述第一显示方向中的所述第一轴相对于水平面的第一倾斜角度、以及所述第一显示方向中的所述第二轴相对于水平面的第二倾斜角度的倾斜仪；
基于根据所述第一倾斜角度的条件和所述第二倾斜角度的条件生成的变更条件，决定是否变更画面的显示方向的显示方向决定部；以及
对所述显示方向决定部的决定进行应答，将所述画面的显示方向从当前的显示方向变更为其他显示方向的画面方向变更部。
10.根据权利要求9所述的平板计算机，其特征在于，
所述第一倾斜角度的条件表示所述显示面处于近似水平的状态，所述第二倾斜角度的条件表示与进行平板操作时相比所述显示面倾斜较大的状态。
11.根据权利要求9所述的平板计算机，其特征在于，
所述第一轴是在所述第一显示方向和所述第二显示方向上显示的画面的左右方向上定义的左右轴，所述第二轴是在所述第一显示方向和所述第二显示方向上显示的画面的上下轴。
12.根据权利要求11所述的平板计算机，其特征在于，
所述显示方向决定部根据所述上下轴的倾斜角度的符号，判断变更为所述第一显示方向或所述第二显示方向中的哪一个。
13.根据权利要求11所述的平板计算机，其特征在于，
所述显示部可以在与所述第一显示方向垂直的第三显示方向和第四显示方向上显示画面，在所述第三显示方向和所述第四显示方向上所述第一轴被定义为上下轴，所述第二轴被定义为左右轴，所述显示方向决定部根据所述左右轴相对于水平面的所述第一倾斜角度、和所述上下轴相对于水平面的第二倾斜角度，决定将显示方向变更为所述第一显示方向、所述第二显示方向、所述第三显示方向、或所述第四显示方向中的哪一个方向。
14.根据权利要求9所述的平板计算机，其特征在于，
所述倾斜仪由在所述第一轴和所述第二轴上具有敏感轴的加速度传感器构成。
15.一种便携式电子设备，具备可以在多个显示方向上固定画面的显示方向的显示部，其特征在于，
具有：分别测定所述显示面上的第一方向和第二方向相对于水平面的倾斜角度的倾斜角度测定单元；以及
根据所述第一方向的倾斜角度和所述第二方向的倾斜角度判断显示方向，从当前的显示方向变更为其他显示方向的画面方向变更单元。
16.根据权利要求15所述的便携式电子设备，其特征在于，
所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
17.一种显示方向的变更方法，用于在具备可以将画面的显示方向变更为第一显示方向和第二显示方向的显示部的便携式电子设备中，变更画面的显示方向，其特征在于，
具有如下步骤：
所述显示部在所述第一显示方向上显示画面的步骤；
在所述第二显示方向的画面上定义画面的左右轴和上下轴的步骤；
所述电子设备测定所述左右轴相对于水平面的第一倾斜角度的步骤；
所述电子设备测定所述上下轴相对于水平面的第二倾斜角度的步骤；
根据所述第一倾斜角度取得旋转意图信息的步骤；
根据所述第二倾斜角度取得旋转方向信息的步骤；以及
对根据所述旋转意图信息和所述旋转方向信息生成的旋转执行信息进行应答，将所述画面的显示方向变更为所述第二显示方向的步骤。
18.根据权利要求17所述的变更方法，其特征在于，
在所述旋转意图信息和所述旋转方向信息同时维持了规定的期间时，生成所述旋转执行信息。
19.根据权利要求17所述的变更方法，其特征在于，
所述旋转意图信息包含表示将所述第二显示方向中的左右轴维持在大致水平的倾斜角数据，并且包含表示所述第二显示方向中的上下轴比实际使用时较大地倾斜的倾斜角数据。
20.根据权利要求17所述的变更方法，其特征在于，
具有如下步骤：
对变更为当前的显示方向之后的延迟时间进行测定的步骤；以及
对基于经过所述延迟时间之前所生成的旋转执行信息的画面显示方向变更进行忽略的步骤。
21.一种计算机程序，其特征在于，
使具备可以将画面的显示方向变更为第一显示方向和第二显示方向的显示部的便携式电子设备实现以下功能：
所述显示部在所述第一显示方向上显示画面的功能；
在所述第二显示方向的画面上定义画面的左右轴和上下轴的功能；
测定所述左右轴相对于水平面的第一倾斜角度的功能；
测定所述上下轴相对于水平面的第二倾斜角度的功能；
根据所述第一倾斜角度取得旋转意图信息的功能；
根据所述第二倾斜角度取得旋转方向信息的功能；以及
对根据所述旋转意图信息和所述旋转方向信息生成的旋转执行信息进行应答，将所述画面的显示方向变更为所述第二显示方向的功能。
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