JP2007253807A

JP2007253807A - ディスプレイ自動角度調節装置

Info

Publication number: JP2007253807A
Application number: JP2006081186A
Authority: JP
Inventors: Koji Yokoyama; 浩二横山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】リクライニング・シートに取り付けられたディスプレイはリクライニング時の変位に自動的に追随変位する機能がなく、ディスプレイが不自然に傾いたままであり、視認に適さない場合を生じ、また、リクライニングの毎にディスプレイを手動調節することは不便である。
【解決手段】基準に対する角度が可変のヘッドレストなど取付部材に装着されたディスプレイ４を軸５で回動可能に支持して、モーターで駆動することとし、センサーで検出した変位に応じて前記モーターを駆動してディスプレイ４を前記取付部材が変位する前に設定された初期角度αに保持する制御手段を具備した。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動車、船舶、飛行機、列車等の乗り物に前後して配置された席の前席後背部等に設けられる液晶パネル等のディスプレイを前席の変位にかかわらず後席の搭乗者が良好に視認できるような角度に自動調節されるディスプレイ自動角度調節装置に関する。

自動車等において、前席後背部にディスプレイを設置し、後席者が画像を楽しむことができるようにした例がある。従来は、視認者席（後席）の前方に位置する前席のヘッドレストや背もたれ等の後背部にディスプレイが角度調節不能に固定されているか、或いは角度調整可能な構成でも垂直方向の角度調節を後席視認者が手動で行っていた。

このため、前席がリクライニング・シートであるときに、後席視認者がディスプレイを使用中、前席の傾きが変化すると後席の視認者から見たディスプレイの垂直角度が変わってしまうため、前席の倒れ角度が変わる毎に後席の視認者は手動で最適なディスプレイ角度を調整し直さねばならないという不便があった。また、固定式では見難い角度を甘受せざるを得なかった。

一方、前席のリクライニング角度によって後席乗客の画面視野角が変化し、画質低下が避けられないことに鑑み、リクライニング・シートのリクライニング角度を検出する検出手段と、検出手段からのリクライニング角度検出信号を液晶ディスプレイに供給して印加電圧を変化させる制御手段を具備し、液晶ディスプレイに供給する印加電圧の可変範囲を定める可変範囲決定手段を制御手段内に配設して視野角度の変化量を自由に設定できるようにした技術がある（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に開示された技術は、輝度、即ち視野角の調整を行うものであり、例えば倒したときは輝度を暗くし、起こしたときは輝度を明るくするようにするだけである。つまり、ディスプレイの傾きが変位した状態そのものは改善されず、視認者から見たディスプレイ面の角度は変位したままである。

特開平２−２２０５７６号公報

従来のリクライニング・シートに取り付けられた液晶ディスプレイ装置はリクライニング時の変位に自動的に追随変位する機能がなく、ディスプレイが不自然に傾いたままであり、視認に適さない場合を生じていた。また、リクライニングの毎にディスプレイを手動調節することは不便であるという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ディスプレイの取付部材（例えば、背もたれ、ヘッドレスト等）が変位するのに応じて、ディスプレイそのものを視認者から見て良好な視認状態として設定された変位前の初期角度に自動的に追随変位させ、快適な視認状態を保持することのできるディスプレイ自動角度調節装置を提供することを目的とする。

この発明に係るディスプレイ自動角度調節装置は、基準に対する角度が可変の取付部材に装着されたディスプレイと、前記ディスプレイを前記取付部材上で回動可能に支持する支持手段と、前記支持手段により支持された前記ディスプレイを駆動する駆動手段と、前記取付部材の前記角度変化又は前記取付部材の前記角度変化に伴う前記ディスプレイの角度変化を検出する検出手段と、前記取付部材が変位したときに前記検出手段の検出信号に基づき前記駆動手段を駆動して前記ディスプレイを前記取付部材が変位する前に設定された初期角度に保持する制御手段とを具備した。

この発明によれば、ディスプレイの取付部材（例えば、背もたれ、ヘッドレスト等）が変位するのに応じて、ディスプレイそのものを視認者から見て良好な視認状態として設定された変位前の初期角度に自動的に追随変位させ、快適な視認状態を保持することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
本実施の形態１はディスプレイをその取付部材であるヘッドレストの後背部に取り付けた場合の例に係る。図１において、ヘッドレスト１はリクライニング・シートである前席２の背もたれ２ａの上部に固定されている。ヘッドレスト１の後背部は矩形凹形に繰り抜かれて凹部３が形成されている。凹部３内には矩形板状をしたディスプレイ４が回動可能に収納支持されている。背もたれ２ａは前席２に腰掛ける搭乗者の意思により任意の基準例えば、鉛直面、水平面などに対する傾斜角度を変位調節することができる。そして、背もたれ２ａの変位に伴い、背もたれ２ａと一体的なヘッドレスト１も変位し、同時にディスプレイ４も変位する。

ディスプレイ４はその左右端部でそれぞれの上下方向での中央部から突出した水平方向の軸５、６に固定されている。これらの軸５、６は凹部３の内壁部に設けられた図示省略の軸受により回動可能に支持されている。軸５、６及び上記軸受はディスプレイ４をヘッドレスト１上で回動可能に支持する支持手段の一例である。軸５の延長上にはディスプレイ４を駆動する駆動手段としてのパルスモーターＭ１の回転軸が接続されている。

パルスモーターＭ１を駆動することにより、軸５、６を回動中心としてディスプレイ４を回動させ、パルス数に応じて任意の回動位置で停止させることができる。また、ディスプレイ４の角度を初期設定する操作を手動で行う場合には、軸５とパルスモーターＭ１の回転軸との接続部にクラッチを介在させる。このクラッチはパルスモーターＭ１が回転停止し制動状態のもとで、手動によるディスプレイ４の回転位置調整を可能とすると共に、パルスモーターＭ１を駆動するときには駆動力をディスプレイ４に伝達する機能をもつ。これにより、手動で軸５、６を支点にディスプレイを任意の回動位置に手動調節可能である。

図２に示すように、前席２の後ろには視認者Ａが腰掛けている後席７がある。前席２の背もたれ２ａが実線で示す位置に傾いているとき、ヘッドレスト１に装着されたディスプレイ４の画面が視認者Ａにより視線が画面に略垂直となる見やすい態位の初期角度に調整されているものとし、この初期角度が水平面Ｈ−Ｈに対してαの角度をなすものとする。ここで、この初期角度αのもとで、視認者Ａがディスプレイ４を使用しているときに、前席の搭乗者が背もたれ２ａの角度を変更し、支軸８を支点として２点鎖線で示す位置まで起こしたとする。

すると、背もたれ２ａと共にヘッドレスト１及びディスプレイ４も図２に２点鎖線で示すように視認者Ａから見て前傾姿勢に変位する。このため、視認者Ａの矢印で示す視線の方向に対してディスプレイ４の画面が初期角度αよりも傾いてしまい、見づらくなっている。

このような場合でも、パルスモーターＭ１を駆動することにより軸５、６を中心にディスプレイ４を矢印の向きに適宜の量、回動することにより、図３に示すようにディスプレイ４の画面が視認者Ａの視線に対して略垂直な態位、つまり、水平面Ｈ−Ｈに対してαの初期角度と同じ状態にすれば、視認者Ａは背もたれ変位に伴うヘッドレスト１の変位前と同じ条件でディスプレイ４を使用することができる。

このような動作を自動的に行ないディスプレイ４の初期角度を保持するディスプレイ自動角度調節装置の概要を説明した図４において、センサー９としては例えば、傾斜センサーが用いられる。センサー９は、ディスプレイ４に直接取り付けられる。或いはヘッドレスト１や該ヘッドレスト１と一体化された背もたれ２ａに取り付けることもできる。そのほか、センサー９として、角度センサーを使用する場合にはこれを支軸８に取り付けて背もたれ２ａの角度変化を検知してもよい。何れにしても、センサー９は取付部材の角度変化に伴うディスプレイ４の角度変化を検出する検出手段として機能する。センサー９の検出信号はＣＰＵ（中央処理装置）などからなる制御手段１０に入力されるようになっている。

操作手段１１はリモートスイッチ或いは前席の後背部に設けられた複数のスイッチで、この操作手段１１のスイッチ操作による信号は制御手段１１を介して駆動手段１２を駆動する。駆動手段１２には前記パルスモーターＭ１が含まれる。視認者Ａは操作手段１１のスイッチを操作して駆動手段１２を駆動し、ディスプレイ４を回動させて初期角度を設定することができる。後席７に掛ける視認者が複数なら各自の身体条件も異なり、初期角度も複数在り得るので、視認者各自の初期角度を予め登録し記憶させておくためにＲＡＭ等の記憶手段１３が設けられている。制御手段１０としてマイクロコンピュータなど大きな記憶容量を有するものを用いた場合には制御手段１０内の記憶部に記憶手段１３の機能を持たせ、外部の記憶手段１３を省略することができる。

図４のブロック図及び図５のフローチャートを参照して、この発明に係るディスプレイ自動角度調節装置の動作を説明する。
ステップＳ１で、視認者たる後席搭乗者は後席７に腰掛けて操作手段１１を操作し、制御手段１０を介して駆動手段１２を起動し、ディスプレイ４を回動操作して見やすいディスプレイ４の初期角度αを探す。初期角度αが定まったなら、操作手段１１を操作することで決定信号を制御手段１０に送ると、ステップＳ２で制御手段１０の指令によりセンサー９で初期角度αが検知される。ステップＳ３では、視認者名と共にその初期角度αが記憶手段１３にユーザー登録される。

ディスプレイ４の使用中、ヘッドレスト１等、ディスプレイ４の取付部材が変位しなければ、ステップＳ３で終了する。また、ステップＳ３からディスプレイ４を継続使用中にステップＳ５でヘッドレスト１等の取付部材が変位した場合には、ステップＳ６でセンサー９による角度検知がなされ、この角度検知情報と前記ステップＳ３で記憶された登録済みの初期角度αとがステップＳ７で制御手段１０において比較され不一致ならばステップＳ８で初期角度αとなるように調整動作が実行される。この調整動作は初期角度αがセンサー９で検知されるまで駆動手段１２を駆動することを内容とする。ステップＳ８で初期角度αが得られた後、ディスプレイ４を継続使用中に再度、ヘッドレスト１等の取付部材が変位した場合には、ステップＳ５に戻り同様の動作を繰り返す。本例では、ディスプレイ４の初期設定をモーター駆動で行ったが、これに限らず、初期設定を手動で行い、それ以後の手順を制御手段１０で行うようにしてもよい。

さらに、図６に示すように、凹部３の大きさと軸５、６の位置を適宜に設定することにより、ディスプレイ４を１８０度回動可能にした場合であって、ディスプレイ４を使用終了後、電源オフ時に自動で１８０度回転するようにし、さらにはディスプレイ使用開始時（ディスプレイ電源オン時）に自動で前記ユーザー登録した角度にディスプレイ４が回動するように記憶手段１３などに記憶させておけば、ディスプレイ４が裏返しになるのでディスプレイの外観向上にもつながる上、未使用時に該ディスプレイ設置の車から離れているときのディスプレイの盗難防止にもなる。

また、ディスプレイ４はその中央部を軸５、６などで支持することにより、凹部３の深さを浅くしてヘッドレストの繰り抜き量を小さくでき、また、凹部３の大きさを小さくできると共にバランスよく支持することができる。

ディスプレイ４の駆動手段としてパルスモーターＭ１を使用するのに代えて、図７に示すように、一般的な電動モーターＭ２を用いかつ、減速比の大きいギヤ列Ｇ１を介してディスプレイ４の軸に連結する構成でもよい。また、センサー９を角度変位するディスプレイ４に直接取り付けることもできる。
実施の形態２．
本実施の形態２はディスプレイをその取付部材である背もたれの後背部に取り付けた場合の例に係る。図８〜図１０において、背もたれ２０ａの後背部は矩形凹形に繰り抜かれて凹部３０が形成されている。凹部３０内には矩形板状をしたディスプレイ４０が回動可能に収納支持されている。背もたれ２０ａは前席２０に腰掛ける搭乗者の意思により任意の基準例えば、鉛直面、水平面などに対する傾斜角度を変位調節することができる。そして、背もたれ２０ａの変位に伴い、ディスプレイ４０も変位する。

ディスプレイ４０はその左右端部でそれぞれの上下方向での中央部から突出した水平方向の軸５０、６０に固定されている。これらの軸５０、６０は凹部３０の内壁部に設けられた図示省略の軸受により回動可能に支持されている。軸５０、６０及び上記軸受はディスプレイ４０を背もたれ２０ａ上で回動可能に支持する支持手段の一例である。軸５０の延長上にはウォームホイール１５Ｇが固定され、このウォームホイール１５Ｇにウォーム１６Ｇが噛み合い、ウォーム１６Ｇにはディスプレイ４０を駆動する駆動手段としてのモーターＭ３の回転軸が接続されている。

モーターＭ３を駆動することにより、軸５０、６０を回動中心としてディスプレイ４０を回動させ、任意の回動位置で停止させることができる。本例においても、ディスプレイ４の角度を初期設定する操作を手動で行う場合には、実施の形態例１で軸５に設けた例に準じて、軸５０の途中に同様のクラッチを介在させる。或いは、軸５０、６０に対するディスプレイ４０の取り付け部を軸受で保持し、この軸受部の摩擦力で軸５０、６０に対するディスプレイ４０の角度が保持されかつ、モーターＭ３が回転停止した状態のもとで、手動によるディスプレイ４が軸５０、６０に対して滑るように構成することで、ディスプレイを軸５０、６０を支点にして任意の回動位置に手動調節可能とすることができる。

図９、図１０に示すように、前席２０の後ろには視認者Ｂが腰掛けている後席７０がある。前席２０の背もたれ２０ａが実線で示す位置に傾いているとき、ディスプレイ４０の画面が視認者Ｂにより視線が画面に略垂直となる見やすい態位の初期角度に調整されているものとし、この初期角度が水平面Ｈ−Ｈに対してβの角度をなすものとする。ここで、この初期角度βのもとで、視認者Ｂがディスプレイ４０を使用しているときに、前席の搭乗者が背もたれ２０ａの角度を変更し、支軸８０を支点として２点鎖線で示す位置まで起こしたとする。

すると、背もたれ２０ａと共にディスプレイ４０も図９に２点鎖線で示すように視認者Ｂから見て前傾姿勢に変位する。このため、視認者Ｂの矢印で示す視線の方向に対してディスプレイ４０の画面が初期角度βよりも傾いてしまい、見づらくなっている。

このような場合でも、モーターＭ３を駆動することにより軸５０、６０を中心にディスプレイ４０を矢印の向きに適宜の量、回動することにより、図１０に示すようにディスプレイ４０の画面が視認者Ｂの視線に対して略垂直な態位、つまり、水平面Ｈ−Ｈに対してβの初期角度と同じ状態にすれば、視認者Ｂは背もたれ変位前と同じ条件でディスプレイ４０を使用することができる。

このような動作を自動的に行ないディスプレイ４０の初期角度を保持するディスプレイ自動角度調節装置は実施の形態１で説明した図４、図５の例に準じて構成され、実行される。図４、図５において、センサー９としては例えば、傾斜センサーが用いられる。センサー９は、ディスプレイ４０に直接取り付けられる。或いは背もたれ２０ａに取り付けることもできる。そのほか、センサー９として、角度センサーを使用する場合にはこれを支軸８０に取り付けて背もたれ２０ａの角度変化を検知してもよい。何れにしても、センサー９は取付部材の角度変化に伴うディスプレイ４０の角度変化を検出する検出手段として機能する。センサー９の検出信号はＣＰＵ（中央処理装置）などからなる制御手段１０に入力されるようになっている。

駆動手段１２には前記モーターＭ３が含まれる。視認者Ｂは操作手段１１のスイッチを操作して駆動手段１２を駆動し、ディスプレイ４を回動させて初期角度を設定することができる。

本実施の形態においても、実施の形態１における図４のブロック図及び制御手段１０が実行する手順を含む図５のフローチャートによりディスプレイ自動角度調節装置の手順が実行される。
ステップＳ１で、視認者たる後席搭乗者は後席７０に腰掛けて操作手段１１を操作し、制御手段１０を介して駆動手段１２を起動し、ディスプレイ４０を回動操作して見やすいディスプレイ４０の初期角度βを探す。初期角度βが定まったなら、操作手段１１を操作することで決定信号を制御手段１０に送ると、ステップＳ２で制御手段１０の指令によりセンサー９で初期角度αが検知される。ステップＳ３では、視認者名と共にその初期角度βが記憶手段１３にユーザー登録される。

ディスプレイ４０の使用中、背もたれ２０ａ等、ディスプレイ４０の取付部材が変位しなければ、ステップＳ３で終了する。また、ステップＳ３からディスプレイ４０を継続使
用中にステップＳ５で背もたれ２０ａ等の取付部材が変位した場合には、ステップＳ６でセンサー９による角度検知がなされ、この角度検知情報と前記ステップＳ３で記憶された登録済みの初期角度βとがステップＳ７で制御手段１０において比較され不一致ならばステップＳ８で初期角度βとなるように調整動作が実行される。この調整動作は初期角度βがセンサー９で検知されるまで駆動手段１２を駆動することを内容とする。ステップＳ８で初期角度βが得られた後、ディスプレイ４を継続使用中に再度、ヘッドレスト１等の取付部材が変位した場合には、ステップＳ５に戻り同様の動作を繰り返す。本例では、ディスプレイ４の初期設定をモーター駆動で行ったが、これに限らず、初期設定を手動で行い、それ以後の手順を制御手段１０で行うようにしてもよい。これにより、ディスプレイ４の取付部材、例えば、背もたれ２０ａが変位するのに応じて、ディスプレイ４０そのものを視認者から見て良好な視認状態として設定された変位前の初期角度βに自動的に追随変位させ、快適な視認状態を保持することができる。

また、本実施の形態においても、図６で説明したように、ディスプレイ４０を１８０度回動可能にした場合であって、ディスプレイ４０を使用終了後、電源オフ時に自動で１８０度回転するようにし、さらにはディスプレイ使用開始時（ディスプレイ電源オン時）に自動で前記ユーザー登録した角度にディスプレイ４０が回動するように記憶手段１３などに記憶させておけば、ディスプレイ４０が裏返しになるのでディスプレイの外観向上にもつながる上、未使用時に該ディスプレイ設置の車から離れているときのディスプレイの盗難防止にもなる。

また、ディスプレイ４０はその中央部を軸５０、６０などで支持することにより、凹部３０の深さを浅くして背もたれ２０ａの繰り抜き量を小さくでき、また、凹部３０の大きさを小さくできると共にバランスよく支持することができる。

ディスプレイ４０の駆動手段としてパルスモーターを使用することができ、また、図７に示したように、一般的な電動モーターＭ２を用いかつ、減速比の大きいギヤ列Ｇ１を介してディスプレイ４０の軸に連結する構成でもよい。また、センサー９を角度変位するディスプレイ４０に直接取り付けることもできる。

以上により、ディスプレイ４、４０の取付部材が変位するのに応じて、ディスプレイ４、４０そのものを視認者から見て良好な視認状態として設定された変位前の初期角度α、βに自動的に追随変位させ、快適な視認状態を保持することができる。

ヘッドレストにディスプレイを取り付けた状態を示した部分斜視図である。前席のヘッドレストが変位したときのディスプレイの変位を説明した正面図である。前席のヘッドレストが変位したときのディスプレイの追随変位を説明した正面図である。ディスプレイ自動角度保持の制御系のブロック図である。ディスプレイ自動角度保持の手順を示したフローチャートである。ディスプレイとその収納用凹部の関係を説明した部分正面図である。ディスプレイの駆動手段を例示した部分斜視図である。背もたれ部にディスプレイを取り付けた状態を示した部分斜視図である。前席の背もたれ部が変位したときのディスプレイの変位を説明した正面図である。前席の背もたれ部が変位したときのディスプレイの追随変位を説明した正面図である。

符号の説明

１ヘッドレスト、２，２０前席、２ａ，２０ａ背もたれ、３，３０凹部、４，４０ディスプレイ、５，６，５０，６０軸、７，７０後席、８，８０支軸、９センサー（検出手段）、１０制御手段、１１操作手段、１２駆動手段、１３記憶手段、Ｈ−Ｈ水平面、Ｍ１パルスモーター、Ｍ２，Ｍ３モーター、α，β 初期角度。

Claims

基準に対する角度が可変の取付部材に装着されたディスプレイと、前記ディスプレイを前記取付部材上で回動可能に支持する支持手段と、前記支持手段により支持された前記ディスプレイを駆動する駆動手段と、前記取付部材の前記角度変化又は前記取付部材の前記角度変化に伴う前記ディスプレイの角度変化を検出する検出手段と、前記取付部材が変位したときに前記検出手段の検出信号に基づき前記駆動手段を駆動して前記ディスプレイを前記取付部材が変位する前に設定された初期角度に保持する制御手段とを具備したことを特徴とするディスプレイ自動角度調節装置。
前記取付部材が視認者席の前席に設けられたヘッドレストであることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ自動角度調節装置。
前記取付部材が視認者席の前席を構成するリクライニング・シートの背もたれであることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ自動角度調節装置。
前記ディスプレイは手動で角度調節が可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のディスプレイ自動角度調節装置。
前記ディスプレイは１８０度回動可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のディスプレイ自動角度調節装置。
前記ディスプレイはその中央部を支持されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のディスプレイ自動角度調節装置。