JP2015087692A - Attitude detection device and control method of the same, and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、姿勢検出装置とその制御方法、および、プロジェクタに関する。 The present invention relates to an attitude detection device, a control method therefor, and a projector.
画像信号に応じた画像を投射するプロジェクタの中には、互いに直交する3軸方向の加速度を検出する加速度センサを備え、加速度センサの検出結果に基づいてプロジェクタの設置状態を検出する機能を有するものがある(例えば、特許文献1(特開2011−35536号公報)参照)。 Some projectors that project an image according to an image signal include an acceleration sensor that detects acceleration in three axial directions orthogonal to each other, and has a function of detecting the installation state of the projector based on the detection result of the acceleration sensor (For example, refer to Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-35536)).
プロジェクタの設置状態としては、例えば、プロジェクタ10の正面に設けられた投射レンズ11がスクリーン面20と正対し、プロジェクタ10を支持する脚部12が床面に接するように設置された床置き設置状態(図5A)、床置き設置状態に対してプロジェクタ10の上下が逆になるようにしてプロジェクタ10が例えば天井に吊るされた天吊り設置状態(図5B)、投射レンズ11が鉛直方向上向きを向くように設置された上向き設置状態(図5C)、投射レンズ11が鉛直方向下向きを向くように設置された下向き設置状態(図5D)、床置き設置状態に対してプロジェクタ10の投射光軸を中心に90度回転させるようにしてプロジェクタ10が縦向きに設置されたポートレート設置状態(図5E)、プロジェクタ10が水平面に対して斜め向きに設置された斜め設置状態(図5F)などがある。なお、一般に、プロジェクタ10は、床置き設置状態や天吊り設置状態で使用されることが多い。
As an installation state of the projector, for example, a floor installation state in which the
プロジェクタの中には、設置状態に応じて、光源であるランプの冷却モードを変更するものや、投射画像の向きを変更するものがある。加速度センサを備えるプロジェクタによれば、加速度センサの検出結果に基づいて設置状態を検出し、検出した設置状態に応じて、ランプの冷却モードや投射画像の向きを変更することができる。 Among projectors, there are projectors that change the cooling mode of a lamp that is a light source and projectors that change the direction of a projected image in accordance with the installation state. According to the projector including the acceleration sensor, the installation state can be detected based on the detection result of the acceleration sensor, and the cooling mode of the lamp and the direction of the projection image can be changed according to the detected installation state.
プロジェクタにより矩形の画像を投射する際に、投射光軸がスクリーン面に対して垂直でないと、投射画像が矩形にならず、台形状に歪んでしまう。投射画像の台形歪みは、歪み補正処理により抑制することができるが、歪み補正処理を行うと投射画像の画質が劣化する。そのため、投射光軸がスクリーン面に対して垂直となるようにプロジェクタが設置されるのが望ましい。 When projecting a rectangular image by a projector, if the projection optical axis is not perpendicular to the screen surface, the projection image is not rectangular and is distorted into a trapezoid. Although the trapezoidal distortion of the projected image can be suppressed by the distortion correction process, the image quality of the projected image deteriorates when the distortion correction process is performed. For this reason, it is desirable to install the projector so that the projection optical axis is perpendicular to the screen surface.
一般に、画像を投射するスクリーン面は、図5Aや図5Bのように、鉛直方向に対して平行に設置される場合が多い。 In general, the screen surface on which an image is projected is often installed parallel to the vertical direction as shown in FIGS. 5A and 5B.
そこで、加速度センサを有するプロジェクタにおいて、加速度センサの検出結果に基づいて基準面に対するプロジェクタの傾き角(以下、姿勢角と称する)を算出することが考えられている。算出した姿勢角をユーザに通知することで、投射光軸がスクリーン面に対して垂直となるように、ユーザがプロジェクタを設置することを補助することができる。 Therefore, in a projector having an acceleration sensor, it is considered to calculate an inclination angle (hereinafter referred to as an attitude angle) of the projector with respect to a reference plane based on a detection result of the acceleration sensor. By notifying the user of the calculated attitude angle, it is possible to assist the user in installing the projector so that the projection optical axis is perpendicular to the screen surface.
一般に、加速度センサの検出結果には、誤差が含まれる。 In general, the detection result of the acceleration sensor includes an error.
プロジェクタの設置状態を検出する場合には、加速度センサの検出結果に誤差が含まれていてもあまり問題とはならない。一方、プロジェクタの姿勢角を算出する場合、加速度センサの検出結果に誤差が含まれていると、算出される姿勢角にも誤差が含まれてしまい、算出された姿勢角に基づいて投射光軸がスクリーン面に対して垂直となるようにプロジェクタを設置することが困難となる。そのため、プロジェクタの姿勢角を算出する場合には、精度の高い加速度の検出結果が必要となる。 When detecting the installation state of the projector, even if an error is included in the detection result of the acceleration sensor, it does not matter much. On the other hand, when calculating the attitude angle of the projector, if an error is included in the detection result of the acceleration sensor, the error is also included in the calculated attitude angle, and the projection optical axis is based on the calculated attitude angle. It becomes difficult to install the projector so that is perpendicular to the screen surface. Therefore, when calculating the attitude angle of the projector, a highly accurate acceleration detection result is required.
以下では、プロジェクタの姿勢角の算出について詳細に説明する。 Hereinafter, calculation of the attitude angle of the projector will be described in detail.
なお、以下では、図5Aに示すように、プロジェクタ10の投射レンズ11が向く方向、すなわち、プロジェクタ10の投射光軸の方向をY軸とし、Y軸と直交し、Y軸が鉛直方向に対して直交する状態で鉛直方向を向く軸をZ軸とし、Y軸およびZ軸と直交をする軸をX軸とする。また、加速度センサは、X軸方向の加速度Xoutput、Y軸方向の加速度Youtput、および、Z軸方向の加速度Zoutputを検出するものとする。
In the following, as shown in FIG. 5A, the direction in which the
また、上述したように、プロジェクタは、床置き設置状態や天吊り設置状態、すなわち、XY平面が水平な状態で使用されることが多いため、以下では、図6Aに示すように、水平面(鉛直方向に対して直交する面)を基準としたY軸の傾き角であるTilt角(角θyz)と、図6Bに示すように、水平面を基準としたX軸の傾き角であるRoll角(角θxz)とをプロジェクタ10の姿勢角として算出するものとする。
In addition, as described above, since the projector is often used in a floor-mounted installation state or a ceiling-mounted installation state, that is, in a state where the XY plane is horizontal, in the following, as shown in FIG. The tilt angle (angle θyz) that is the tilt angle of the Y axis with respect to the plane orthogonal to the direction, and the Roll angle (angle) that is the tilt angle of the X axis with respect to the horizontal plane as shown in FIG. 6B. θxz) is calculated as the attitude angle of the
まず、加速度センサの特性について説明する。 First, the characteristics of the acceleration sensor will be described.
加速度センサは、重力加速度(1g)の分力を用いて、Xoutput,Youtput,Zoutputを検出する。なお、各軸方向の加速度は、それぞれの軸の方向と重力方向とが一致した場合に、1となり、それぞれの軸の方向と重力方向とが90度の場合に、0となるものとする。 The acceleration sensor detects Xoutput, Output, and Zoutput using the gravitational acceleration (1 g). The acceleration in each axial direction is 1 when the direction of each axis and the direction of gravity coincide with each other, and is 0 when the direction of each axis and the direction of gravity is 90 degrees.
図6Aに示すように、Y軸が水平面に対して角θyzだけ傾いている場合、角θyzとYoutput,Zoutputそれぞれとの関係は以下の式(1)、式(2)で示される。 As shown in FIG. 6A, when the Y axis is inclined by an angle θyz with respect to the horizontal plane, the relationship between the angle θyz and each of Output and Zoutput is expressed by the following expressions (1) and (2).
・・・式(1)
・・・式(2)
また、図6Bに示すように、X軸が水平面に対して角θxzだけ傾いている場合、角θxzとXoutput、Zoutputそれぞれとの関係は以下の式(3)、式(4)で示される。
... Formula (1)
... Formula (2)
As shown in FIG. 6B, when the X axis is inclined by an angle θxz with respect to the horizontal plane, the relationship between the angle θxz and each of Xoutput and Zoutput is expressed by the following expressions (3) and (4).
・・・式(3)
・・・式(4)
図7は、式(1)、(2)に示される、角θyzとYoutput,Zoutputそれぞれとの関係を示す図である。なお、図7において、縦軸はYoutput,Zoutputを示し、横軸は角θyzを示す。
... Formula (3)
... Formula (4)
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the angle θyz and each of Output and Zoutput shown in Expressions (1) and (2). In FIG. 7, the vertical axis represents Output and Zoutput, and the horizontal axis represents the angle θyz.
図7に示すように、Y軸が略水平方向を向く状態(角θyzが0度付近である状態)では、角θyzの変化に対するYoutputの変化が大きくなり、Youtputの検出精度が上がる。また、Z軸が略水平方向を向く状態(角θyzが−90度あるいは90度付近である状態)では、角θyzの変化に対するZoutputの変化が大きくなり、Zoutputの検出精度が上がる。 As shown in FIG. 7, in the state where the Y-axis is substantially horizontal (the state where the angle θyz is near 0 degrees), the change in Output with respect to the change in the angle θyz becomes large, and the detection accuracy of the Output increases. Further, in a state where the Z-axis is directed substantially in the horizontal direction (a state where the angle θyz is −90 degrees or in the vicinity of 90 degrees), the change in Zoutput with respect to the change in the angle θyz becomes large, and the detection accuracy of Zoutput increases.
また、Y軸が略鉛直方向を向く状態(角θyzが−90度あるいは90度度付近である状態)では、角θyzの変化に対するYoutputの変化が小さくなり、Youtputの検出精度が下がる。また、Z軸が略垂直方向を向く状態(角θyzが0度付近である状態)では、角θyzの変化に対するZoutputの変化が小さくなり、Zoutputの検出精度が下がる。 Further, in a state where the Y axis is substantially in the vertical direction (a state where the angle θyz is −90 degrees or in the vicinity of 90 degrees), the change in Output with respect to the change in the angle θyz becomes small, and the detection accuracy of the output decreases. Further, in a state where the Z-axis is in a substantially vertical direction (a state where the angle θyz is around 0 degrees), the change in Zoutput with respect to the change in the angle θyz is small, and the detection accuracy of Zoutput is lowered.
このように、加速度センサには、特定の軸が略水平方向を向く状態では、その特定の軸方向の加速度の検出精度が上がり、その特定の軸と直交し、略鉛直方向を向く軸方向の加速度の検出精度が下がるという特性がある。 As described above, in a state in which a specific axis is oriented substantially in the horizontal direction, the acceleration sensor has a higher accuracy in detecting the acceleration in the specific axis direction, and is perpendicular to the specific axis and in the axial direction facing the substantially vertical direction. There is a characteristic that the detection accuracy of acceleration is lowered.
なお、加速度センサの検出結果には、通常、誤差が含まれている。加速度センサの検出結果に含まれる誤差としては、主に、感度誤差(Sensitivity error)とオフセット誤差(Zero−g offset error)とがある。 The detection result of the acceleration sensor usually includes an error. The errors included in the detection result of the acceleration sensor mainly include a sensitivity error and a offset error (Zero-g offset error).
感度誤差は、加速度センサの単位重力加速度あたりの検出誤差である。また、オフセット誤差は、各軸の加速度が0gである状態(各軸が水平方向を向く状態)で検出される誤差である。 The sensitivity error is a detection error per unit gravity acceleration of the acceleration sensor. The offset error is an error detected in a state where the acceleration of each axis is 0 g (a state where each axis faces the horizontal direction).
感度誤差やオフセット誤差のために、通常は、角θyzとYoutputとの関係を示す波形は、図7に示したような、理想的な波形とはならない。図8は、感度誤差による図7に示す波形の変化を示す図である。図9は、オフセット誤差による図7に示す波形の変化を示す図である。図10は、感度誤差およびオフセットによる図7に示す波形の変化を示す図である。なお、図8から図10において、縦軸はYoutputを示し、横軸は角θyzを示す。 Because of the sensitivity error and offset error, the waveform indicating the relationship between the angle θyz and Output is not usually an ideal waveform as shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing a change in the waveform shown in FIG. 7 due to a sensitivity error. FIG. 9 is a diagram showing a change in the waveform shown in FIG. 7 due to an offset error. FIG. 10 is a diagram showing changes in the waveform shown in FIG. 7 due to sensitivity errors and offsets. 8 to 10, the vertical axis indicates Output, and the horizontal axis indicates the angle θyz.
図8から図10に示すように、加速度センサの検出結果に感度誤差やオフセット誤差が含まれることで、理想的な波形からずれが生じる。 As shown in FIGS. 8 to 10, the detection result of the acceleration sensor includes a sensitivity error and an offset error, thereby causing a deviation from an ideal waveform.
そこで、通常は、加速度センサの検出結果に含まれる感度誤差やオフセット誤差を除去し、検出精度を向上させるために、キャリブレーションが行われる。キャリブレーションにより、感度誤差やオフセット誤差を除去するように検出結果を補正する補正値が取得され、その補正値を用いて加速度センサの検出結果が補正される。 Therefore, calibration is usually performed to remove sensitivity errors and offset errors included in the detection results of the acceleration sensor and improve detection accuracy. The correction value for correcting the detection result so as to remove the sensitivity error and the offset error is acquired by the calibration, and the detection result of the acceleration sensor is corrected using the correction value.
具体的には、図11Aに示すように、X軸およびY軸が水平方向を向き、Z軸が鉛直方向を向く状態(姿勢1)、図11Bに示すように、Y軸およびZ軸が水平方向を向き、X軸が鉛直方向を向く状態(姿勢2)、および、図11Cに示すように、X軸およびZ軸が水平面方向を向き、Y軸が鉛直方向を向く状態(姿勢3)それぞれで、加速度センサにより3軸方向の加速度が検出される。 Specifically, as shown in FIG. 11A, the X-axis and Y-axis face the horizontal direction, and the Z-axis faces the vertical direction (posture 1). As shown in FIG. 11B, the Y-axis and Z-axis are horizontal. State in which the X-axis is oriented in the vertical direction (posture 2), and as shown in FIG. 11C, the X-axis and Z-axis are in the horizontal plane direction, and the Y-axis is in the vertical direction (posture 3). Thus, the acceleration in the three-axis direction is detected by the acceleration sensor.
姿勢1から姿勢3それぞれでの検出結果から各軸の補正値が得られる。キャリブレーションにより得られた補正値により加速度センサの検出結果を補正することで、感度誤差やオフセット誤差を除去することができる。
A correction value for each axis is obtained from the detection results for each of
なお、姿勢角を算出する方法として、式(1)から式(4)を用いて、1軸方向の加速度の検出結果に基づいて姿勢角を算出する方法とは別に、2軸方向の加速度の検出結果に基づいて姿勢角を算出する方法がある。この方法では、以下に示す式(5)を用いて角θyzが算出され、式(6)を用いて角θxzが算出される。 In addition, as a method of calculating the posture angle, using the equations (1) to (4), the method of calculating the posture angle based on the detection result of the acceleration in the uniaxial direction is different from the method of calculating the acceleration in the biaxial direction. There is a method of calculating a posture angle based on a detection result. In this method, the angle θyz is calculated using the following equation (5), and the angle θxz is calculated using the equation (6).
・・・式(5)
・・・式(6)
図12は、式(5)に示される、角θyzとYoutput/Zoutputとの関係を示す図である。図12において、縦軸はYoutput/Zoutputを示し、横軸は角θyzを示す。なお、角θxzとXoutput/Zoutputとの関係も、図12に示す角θyzとYoutput/Zoutputの関係と同様である。
... Formula (5)
... Formula (6)
FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship between the angle θyz and the Output / Zoutput shown in Expression (5). In FIG. 12, the vertical axis represents Output / Zoutput, and the horizontal axis represents the angle θyz. Note that the relationship between the angle θxz and Xoutput / Zoutput is the same as the relationship between the angle θyz and Output / Zoutput shown in FIG.
角θyzが0度付近である(Youtput/Zoutputが小さい)場合、図7に示したように、Youtputは角θyzの変化の対する変化が大きく、Zoutputは角θyzの変化の対する変化が小さい。したがって、Zoutputに多少の誤差が発生しても、Youtputが0付近の値をとるので、Youtput/Zoutputも0付近の値となる。そのため、Zoutputに誤差が含まれていても、式(5)を用いて算出される角θyzの誤差は比較的小さい。 When the angle θyz is around 0 degrees (Youtput / Zoutput is small), as shown in FIG. 7, the output has a large change with respect to the change in the angle θyz, and the Zoutput has a small change with respect to the change in the angle θyz. Therefore, even if some errors occur in Zoutput, Output takes a value near 0, so Output / Zoutput also takes a value near 0. Therefore, even if an error is included in Zoutput, the error of the angle θyz calculated using Expression (5) is relatively small.
一方、角θyzが90度付近である(Youtput/Zoutputが大きい)場合、図7に示したように、Zoutputは角θyzの変化の対する変化が大きく、Youtputは角θyzの変化の対する変化が小さい。したがって、Youtputに多少の誤差が発生しても、Zoutputが0付近の値をとるので、Youtput/Zoutputは無限大に近い値となる。そのため、Youtputに誤差が含まれていても、式(5)を用いて算出された角θyzの誤差は小さい。 On the other hand, when the angle θyz is around 90 degrees (Youtput / Zoutput is large), as shown in FIG. 7, Zoutput has a large change with respect to the change in angle θyz, and Output has a small change with respect to the change in angle θyz. . Therefore, even if some errors occur in Output, Zoutput takes a value near 0, so Output / Zoutput is a value close to infinity. Therefore, even if an error is included in Output, the error of the angle θyz calculated using Expression (5) is small.
なお、式(6)においても同様に、XoutputおよびZoutputの一方に多少誤差が含まれていても、式(6)を用いて算出される角θxzの誤差は比較的小さい。 Similarly, in equation (6), even if one of Xoutput and Zoutput includes some error, the error of the angle θxz calculated using equation (6) is relatively small.
なお、上述したキャリブレーションは、プロジェクタの製造工程において行われる。 The calibration described above is performed in the manufacturing process of the projector.
ここで、キャリブレーションを行うためにプロジェクタを設置する調整台を準備したり、図11Aから図11Cに示す3つの姿勢にプロジェクタを設置してキャリブレーションを行ったりするには手間がかかり、製造コストが増大するという問題がある。そのため、図11Aから図11Cに示したような、異なる複数の姿勢でキャリブレーションを行うことは困難である。この問題は、装置サイズが大きい業務用のプロジェクタにおいて特に顕著となる。 Here, it takes time and effort to prepare an adjustment stand for installing the projector for calibration, or to perform calibration by installing the projector in the three postures shown in FIGS. 11A to 11C. There is a problem that increases. Therefore, it is difficult to perform calibration with a plurality of different postures as shown in FIGS. 11A to 11C. This problem is particularly noticeable in a commercial projector having a large apparatus size.
上述したように、式(5)あるいは式(6)を用いることで、姿勢角の誤差を小さくすることができる。ただし、これは、複数の姿勢でキャリブレーションが行われ、ある程度、精度の高い加速度の検出結果が得られる場合に限られる。上述したように、加速度センサには、特定の軸が略水平方向を向く状態では、その軸方向の加速度の検出精度が上がり、その特定の軸と直交し、略鉛直方向を向く軸方向の加速度の検出精度が下がるという特性がある。 As described above, the posture angle error can be reduced by using the equation (5) or the equation (6). However, this is limited to the case where calibration is performed in a plurality of postures and an acceleration detection result with a certain degree of accuracy is obtained. As described above, in the state where a specific axis is oriented substantially in the horizontal direction, the acceleration sensor has a higher accuracy in detecting the acceleration in the axial direction, and the acceleration in the axial direction perpendicular to the specific axis and oriented in the substantially vertical direction. There is a characteristic that the detection accuracy of is reduced.
そのため、キャリブレーションが行われていない場合には、式(5)、式(6)を用いて、2軸の加速度の検出結果に基づき姿勢角を算出する方法では、2軸の加速度の検出結果のうち、少なくとも一方は検出精度が悪く、このような検出結果に基づいて算出される姿勢角の精度は、1軸の加速度の検出結果に基づき算出された姿勢角の精度よりも悪い場合がある。なお、上述したように、プロジェクタは、床置き設置状態や天吊り設置状態で使用されることが多いため、これらの設置状態において、姿勢角を高い精度で算出できれば足りる場合が多い。 Therefore, when calibration is not performed, the method of calculating the attitude angle based on the detection result of the biaxial acceleration using the equations (5) and (6), the detection result of the biaxial acceleration Among them, at least one of the detection accuracy is poor, and the accuracy of the posture angle calculated based on such a detection result may be worse than the accuracy of the posture angle calculated based on the detection result of the uniaxial acceleration. . As described above, since projectors are often used in a floor-mounted state or a ceiling-mounted state, it is often sufficient to calculate the attitude angle with high accuracy in these installed states.
本発明の目的は、キャリブレーションの回数を減らしても、特定の設置状態において姿勢角を高精度で算出することができる姿勢検出装置とその制御方法、および、プロジェクタを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an attitude detection apparatus, a control method therefor, and a projector that can calculate an attitude angle with high accuracy in a specific installation state even if the number of calibrations is reduced.
上記目的を達成するために本発明のプロジェクタは、
互いに直交する3つの軸方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記プロジェクタが所定の姿勢である場合におけるキャリブレーションにより得られた前記加速度センサの検出結果の補正値を予め記憶し、前記加速度センサにより検出された加速度を前記記憶している補正値により補正し、該補正した加速度に基づいて、複数の算出式のいずれかを用いて基準面に対する前記プロジェクタの傾きを示す姿勢角を算出する算出部と、を有し、
前記算出部は、前記プロジェクタの姿勢角を算出する際には、前記加速度センサにより検出された加速度に基づいて、前記プロジェクタの姿勢が前記所定の姿勢に近いか否かを判定し、該判定の結果に応じて、前記プロジェクタの姿勢角の算出に用いる算出式を選択する。
In order to achieve the above object, the projector of the present invention provides:
An acceleration sensor that detects acceleration in three axial directions orthogonal to each other;
A correction value of the detection result of the acceleration sensor obtained by calibration when the projector is in a predetermined posture is stored in advance, and the acceleration detected by the acceleration sensor is corrected by the stored correction value, A calculation unit that calculates an attitude angle indicating an inclination of the projector with respect to a reference plane using any one of a plurality of calculation formulas based on the corrected acceleration;
When calculating the attitude angle of the projector, the calculation unit determines whether the attitude of the projector is close to the predetermined attitude based on the acceleration detected by the acceleration sensor. According to the result, a calculation formula used to calculate the attitude angle of the projector is selected.
上記目的を達成するために本発明の姿勢検出装置は、
機器に取り付けられ、該機器の姿勢を検出する姿勢検出装置であって、
互いに直交する3つの軸方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記機器が所定の姿勢である場合におけるキャリブレーションにより得られた前記加速度センサの検出結果の補正値を予め記憶し、前記加速度センサにより検出された加速度を前記記憶している補正値により補正し、該補正した加速度に基づいて、複数の算出式のいずれかを用いて基準面に対する前記機器の傾きを示す姿勢角を算出する算出部と、を有し、
前記算出部は、前記機器の姿勢を算出する際には、前記加速度センサにより検出された加速度に基づいて、前記機器の姿勢が前記所定の姿勢に近いか否かを判定し、該判定の結果に応じて前記機器の姿勢角の算出に用いる算出式を選択する。
In order to achieve the above object, the posture detection apparatus of the present invention is:
A posture detection device that is attached to a device and detects the posture of the device,
An acceleration sensor that detects acceleration in three axial directions orthogonal to each other;
A correction value of a detection result of the acceleration sensor obtained by calibration when the device is in a predetermined posture is stored in advance, and an acceleration detected by the acceleration sensor is corrected by the stored correction value, A calculation unit that calculates an attitude angle indicating an inclination of the device with respect to a reference plane using any one of a plurality of calculation formulas based on the corrected acceleration;
When calculating the posture of the device, the calculation unit determines whether the posture of the device is close to the predetermined posture based on the acceleration detected by the acceleration sensor, and the result of the determination The calculation formula used for calculating the attitude angle of the device is selected according to the above.
上記目的を達成するために本発明の姿勢制御装置の制御方法は、
機器に取り付けられ、該機器の姿勢を検出する姿勢検出装置の制御方法であって、
加速度センサにより互いに直交する3つの軸方向の加速度を検出する検出ステップと、
前記機器が所定の姿勢である場合におけるキャリブレーションにより得られた前記加速度センサの検出結果の補正値を予め記憶し、前記加速度センサにより検出された加速度を前記記憶している補正値により補正し、該補正した加速度に基づいて、複数の算出式のいずれかを用いて基準面に対する前記機器の傾きを示す姿勢角を算出する算出ステップと、を有し、
前記算出ステップでは、前記機器の姿勢を算出する際には、前記加速度センサにより検出された加速度に基づいて、前記機器の姿勢が前記所定の姿勢に近いか否かを判定し、該判定の結果に応じて前記機器の姿勢角の算出に用いる算出式を選択する。
In order to achieve the above object, the control method of the attitude control device of the present invention includes:
A method of controlling an attitude detection device that is attached to an apparatus and detects the attitude of the apparatus,
A detection step of detecting acceleration in three axial directions orthogonal to each other by an acceleration sensor;
A correction value of a detection result of the acceleration sensor obtained by calibration when the device is in a predetermined posture is stored in advance, and an acceleration detected by the acceleration sensor is corrected by the stored correction value, A calculation step of calculating an attitude angle indicating an inclination of the device with respect to a reference plane using any one of a plurality of calculation formulas based on the corrected acceleration;
In the calculating step, when calculating the posture of the device, it is determined whether or not the posture of the device is close to the predetermined posture based on the acceleration detected by the acceleration sensor, and the result of the determination The calculation formula used for calculating the attitude angle of the device is selected according to the above.
本発明によれば、キャリブレーションの回数を減らしても、特定の設置状態において姿勢角を高精度で算出することができる。 According to the present invention, even if the number of calibrations is reduced, the posture angle can be calculated with high accuracy in a specific installation state.
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るプロジェクタ100の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
図1に示すプロジェクタ100は、制御部101と、光源102と、変調部103と、投射レンズ104と、姿勢検出装置105と、を有する。なお、図1において、白抜き矢印は光束を示す。
A
制御部101は、外部から画像信号が入力され、その画像信号を変調部103に出力する。また、制御部101は、画像信号に応じた画像を投射する場合などに、プロジェクタ100の姿勢角の検出を姿勢検出装置105に要求する。また、制御部101は、姿勢検出装置105からプロジェクタ100の姿勢角を受け取ると、姿勢角に応じた制御を行う。姿勢角に応じた制御としては、例えば、冷却モードの設定や投射画像の向きの設定、投射画像への姿勢角の表示などがある。
The
光源102は、変調部103を照明する光を出力する。
The
変調部103は、光源102から出力された光を制御部101から出力された画像信号に応じて変調し、変調後の光を投射レンズ104に出力する。変調部103の具体例としては、液晶パネル、DMD(Digital Micromirror Device)などがある。
The
投射レンズ104は、プロジェクタ100の正面に設けられ、変調部103から出力された光をスクリーン面20に投射する。
The
姿勢検出装置105は、プロジェクタ100に取り付けられ、プロジェクタ100の姿勢を検出する。姿勢検出装置105は、加速度センサ106と、算出部107と、を有する。
The attitude detection device 105 is attached to the
加速度センサ106は、加速度を検出し、検出結果を算出部107に出力する。
The
図2は、プロジェクタ100の外観を示す図である。なお、通常、制御部101、光源102、変調部103、加速度センサ106および算出部107は、プロジェクタ100の筐体内に配置されるものであるため、図2においては記載を省略している。
FIG. 2 is a diagram illustrating an appearance of the
以下では、投射レンズ104が向く方向、すなわち、プロジェクタ100の投射光軸の方向をY軸とし、Y軸と直交し、Y軸が鉛直方向に対して直交する状態で、鉛直方向を向く軸をZ軸とし、Y軸およびZ軸と直交をする軸をX軸とする。
In the following, the direction in which the
加速度センサ106は、X軸方向、Y軸方向、および、Z軸方向の加速度を検出する。
The
図1を再び参照すると、算出部107は、プロジェクタ100の姿勢角の検出を制御部101から要求されると、加速度センサ106の検出結果に基づいてプロジェクタ100の姿勢角を算出し、算出結果を制御部101に出力する。
Referring again to FIG. 1, when the
次に、本実施形態のプロジェクタ100の動作について説明する。
Next, the operation of the
なお、以下では、プロジェクタ100の一般的な設置状態である床置き設置状態あるいは天吊り設置状態を基準とし、図6Aに示す角θyz(Tilt角)および図6Bに示す角θxz(Roll角)を求める場合を例として説明する。 In the following, the angle θyz (Tilt angle) shown in FIG. 6A and the angle θxz (Roll angle) shown in FIG. The case of obtaining will be described as an example.
まず、比較のために、3軸方向の加速度を検出する加速度センサを備えた一般的なプロジェクタにおける製造工程からの処理フローを、図3を参照して説明する。 First, for comparison, a processing flow from a manufacturing process in a general projector provided with an acceleration sensor that detects acceleration in three axial directions will be described with reference to FIG.
製造工程ではキャリブレーションが行われる。ここで、加速度センサが3軸方向の加速度を検出する場合には、通常、キャリブレーションは、各軸それぞれ水平方向を向く状態と鉛直方向を向く状態で行われる。 Calibration is performed in the manufacturing process. Here, when the acceleration sensor detects accelerations in the three-axis directions, calibration is usually performed in a state where each axis faces the horizontal direction and a direction which faces the vertical direction.
具体的には、例えば、図11Aに示すように、X軸およびY軸が水平方向を向き、Z軸が鉛直方向を向く状態(姿勢1)で、加速度センサにより3軸方向の加速度が検出される(ステップS201)。 Specifically, for example, as shown in FIG. 11A, acceleration in the three-axis direction is detected by the acceleration sensor in a state where the X-axis and the Y-axis are in the horizontal direction and the Z-axis is in the vertical direction (posture 1). (Step S201).
次に、図11Bに示すように、Y軸およびZ軸が水平方向を向き、X軸が鉛直方向を向く状態(姿勢2)で、加速度センサにより3軸方向の加速度が検出される(ステップS202)。 Next, as shown in FIG. 11B, acceleration in the three-axis direction is detected by the acceleration sensor in a state where the Y-axis and the Z-axis are in the horizontal direction and the X-axis is in the vertical direction (posture 2) (step S202). ).
次に、図11Cに示すように、X軸およびZ軸が水平方向を向き、Y軸が鉛直方向を向く状態(姿勢3)で、加速度センサにより3軸方向の加速度が検出される(ステップS203)。 Next, as shown in FIG. 11C, the acceleration in the three-axis direction is detected by the acceleration sensor in a state where the X-axis and the Z-axis are in the horizontal direction and the Y-axis is in the vertical direction (posture 3) (step S203). ).
ステップS201からステップS203における加速度センサの検出結果に基づき、各軸の補正値が算出される。 Based on the detection result of the acceleration sensor in steps S201 to S203, correction values for the respective axes are calculated.
上述したステップS201からステップS203までの処理が製造工程において行われる。 The processes from step S201 to step S203 described above are performed in the manufacturing process.
画像信号がプロジェクタに入力され、画像を投射する場合には、加速度センサは、3軸方向の加速度を検出する(ステップS204)。 When the image signal is input to the projector and the image is projected, the acceleration sensor detects the acceleration in the triaxial direction (step S204).
次に、加速度センサの検出結果(Xoutput,Youtput,Zoutput)が、キャリブレーションにより得られた補正値により補正される。そして、補正後のXoutput,Youtput,Zoutputに基づいて、上述した式(1)から式(4)を用いて、角θyz(Tilt角)および角θxz(Roll角)が算出される(ステップS205)。 Next, the detection result (Xoutput, Output, Zoutput) of the acceleration sensor is corrected by the correction value obtained by the calibration. The angle θyz (Tilt angle) and the angle θxz (Roll angle) are calculated using the above-described equations (1) to (4) based on the corrected Xoutput, Yououtput, and Zoutput (step S205). .
上述したように、キャリブレーションにより得られた補正値により加速度センサの検出結果(Xoutput,Youtput,Zoutput)が補正されることで、感度誤差やオフセット誤差が除去される。この補正後のXoutput,Youtput,Zoutputに基づいて角θyzおよび角θxzを算出することで、姿勢角の誤差を小さくすることができる。ただし、上述したように、複数の姿勢でキャリブレーションを行うのは困難である。 As described above, the sensitivity error and the offset error are removed by correcting the detection results (Xoutput, Output, Zoutput) of the acceleration sensor by the correction value obtained by the calibration. By calculating the angle θyz and the angle θxz based on the corrected Xoutput, Yououtput, and Zoutput, the posture angle error can be reduced. However, as described above, it is difficult to perform calibration in a plurality of postures.
次に、本実施形態のプロジェクタ100における製造工程からの処理フローを、図4を参照して説明する。
Next, a processing flow from the manufacturing process in the
製造工程ではキャリブレーションが行われる。ここで、プロジェクタ100においては、図11Aに示すように、X軸およびY軸が水平方向を向き、Z軸が鉛直方向を向く状態(姿勢1)だけで、キャリブレーションが行われる(ステップS301)。
Calibration is performed in the manufacturing process. Here, in the
姿勢1においては、X軸およびY軸が水平方向を向き、Z軸が鉛直方向を向くので、理想的には、Xoutput,Youtputは0gとなり、Zoutputは1gとなる。しかし、実際には、加速度センサ106の検出結果には、感度誤差やオフセット誤差が含まれている。
In the
姿勢1の場合、Xoutput,Youtputにはオフセット誤差が含まれている。そのため、Xoutput,Youtputが0gとなるような補正値が算出される。この補正値を用いて補正することで、Xoutput,Youtputからオフセット誤差を除去することができる。
In the case of
また、Zoutputには、感度誤差およびオフセット誤差が含まれている。そのため、Zoutputが1gとなるような補正値が算出される。ただし、図8に示すように、感度誤差は姿勢角に応じて異なるため、姿勢角によっては、この補正値を用いて補正しても、加速度センサ106のZ軸方向の検出結果の精度を十分に向上させることはできない。
Zoutput includes a sensitivity error and an offset error. Therefore, a correction value is calculated such that Zoutput is 1 g. However, as shown in FIG. 8, since the sensitivity error varies depending on the posture angle, the accuracy of the detection result of the
したがって、姿勢1でのキャリブレーションにより得られた補正値を用いても、設置状態によっては、姿勢角を高い精度で算出できないことがある。しかし、上述したように、通常、プロジェクタは、床置き設置状態あるいは天吊り設置状態(X軸およびY軸が水平方向を向き、Z軸が鉛直方向を向く状態)で使用されることが多いため、これらの設置状態において、図6Aに示す角θyzおよび図6Bに示す角θxzを高い精度で算出できれば足りる場合がほとんどである。
Therefore, even if the correction value obtained by calibration in
算出部107は、ステップS301のキャリブレーションにより得られた補正値を記憶する。
The
このように、プロジェクタ100においては、製造工程では、1つの姿勢でのみキャリブレーションが行われる。
Thus, in the
画像信号がプロジェクタ100に入力され、画像を投射する場合には、制御部101は、プロジェクタ100の姿勢角の検出を姿勢検出装置105に要求する。制御部101からの要求に応じて、算出部107は、加速度センサ106に加速度を検出させる(ステップS302)。
When an image signal is input to the
次に、算出部107は、加速度センサ106により検出されたXoutput,YoutputをステップS301のキャリブレーションにより得られた補正値により補正する。こうすることで、Xoutput,Youtputに含まれるオフセット誤差を除去することができる。
Next, the
次に、算出部107は、Zoutputが所定の範囲内にあるか否かを判定する(ステップS303)。なお、所定の範囲とは、Z軸が鉛直方向を向く場合にZ軸方向に生じる加速度(1g)から、Z軸が鉛直方向に対して所定の角度(例えば、45度)だけ傾いた方向を向く場合にZ軸方向に生じる加速度の値までの範囲である。
Next, the
Zoutputが所定の範囲内にある場合には(ステップS303:Yes)、算出部107は、ZoutputをステップS301のキャリブレーションで得られた補正値を用いて補正する(ステップS304)。上述したように、この補正値により、Z軸方向が鉛直方向を向く場合におけるオフセット誤差および感度誤差を除去できる。したがって、加速度センサ106により検出されたZoutputが所定の範囲内にある場合には、この補正値に基づいてZoutputを補正することで、精度を高めることができる。
If Zoutput is within the predetermined range (step S303: Yes), the
一方、Zoutputが所定の範囲内にない場合、すなわち、Z軸が鉛直方向から所定角度よりも大きく傾いた方向を向く状態である場合には(ステップS303:No)、ZoutputをステップS301のキャリブレーションで得られた補正値を用いて補正しても精度を十分に向上させることはできない。そのため、算出部107は、Zoutputの補正を行わない。
On the other hand, if Zoutput is not within the predetermined range, that is, if the Z-axis is in a direction inclined more than a predetermined angle from the vertical direction (step S303: No), Zoutput is calibrated in step S301. Even if correction is performed using the correction value obtained in
次に、算出部107は、加速度センサ106の検出結果に基づいて、プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態または天吊り設置状態であるか否かを判定する(ステップS305)。すなわち、算出部107は、プロジェクタ100の姿勢がキャリブレーションを行った姿勢1に近いか否かを判定する。なお、加速度センサ106の検出結果に誤差が含まれていても、プロジェクタ100の設置状態は検出することができる。
Next, the
プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態または天吊り設置状態であると判定した場合には(ステップS305:Yes)、算出部107は、角θyzの算出に用いる算出式として、上述した式(1)を選択し、選択した式(1)を用いて角θyzを算出する。また、算出部107は、角θxzの算出に用いる算出式として、上述した式(3)を選択し、選択した式(3)を用いて角θxzを算出する。
When it is determined that the installation state of the
上述したように、一般に、加速度センサには、特定の軸が略水平方向を向く状態では、その軸方向の加速度の検出精度が上がり、その特定の軸と直交し、略垂直方向を向く軸方向の加速度の検出精度が下がるという特性がある。 As described above, in general, in an acceleration sensor, in a state where a specific axis is oriented substantially in the horizontal direction, the detection accuracy of the acceleration in the axial direction is improved, and the axial direction orthogonal to the specific axis and oriented in the substantially vertical direction. The acceleration detection accuracy is reduced.
床置き設置状態や天吊り設置状態では、X軸およびY軸が水平方向を向き、Z軸が鉛直方向を向くため、XoutputおよびYoutputの検出精度は高いが、Zoutputの検出精度は低い。すなわち、Zoutputには大きな誤差が含まれている。 In a floor-mounted installation state or a ceiling-mounted installation state, the X axis and the Y axis face the horizontal direction, and the Z axis faces the vertical direction. Therefore, the detection accuracy of Xoutput and Output is high, but the detection accuracy of Zoutput is low. That is, a large error is included in Zoutput.
Zoutputに大きな誤差が含まれるために、上述した式(5)に基づき、YoutputおよびZoutputを用いて算出される角θyzの精度、および、XoutputおよびZoutputを用いて算出される角θyzの精度はあまり高くない。 Since Zoutput includes a large error, the accuracy of the angle θyz calculated using Youput and Zoutput and the accuracy of the angle θyz calculated using Xoutput and Zoutput based on the above-described equation (5) are not so great. not high.
一方、式(1)では、Youtputのみを用いて角θyzが算出される。また、式(3)では、Xoutputのみを用いて角θxzが算出される。上述したように、床置き設置状態や天吊り設置状態では、XoutputおよびYoutputの検出精度は高い。また、キャリブレーションにより得られた補正値による補正が行われているので、オフセット誤差も除去されている。そのため、式(1)を用いて算出された角θyzの方が、式(5)を用いて算出された角θyzよりも精度が高く、また、式(3)を用いて算出された角θxzの方が、上述した式(6)を用いて算出された角θyzよりも精度が高い。 On the other hand, in the equation (1), the angle θyz is calculated using only Output. In Expression (3), the angle θxz is calculated using only Xoutput. As described above, the detection accuracy of Xoutput and Output is high in the floor-mounted installation state and the ceiling-mounted installation state. Further, since the correction is performed using the correction value obtained by the calibration, the offset error is also removed. Therefore, the angle θyz calculated using the equation (1) is more accurate than the angle θyz calculated using the equation (5), and the angle θxz calculated using the equation (3). Is more accurate than the angle θyz calculated using the above-described equation (6).
そこで、算出部107は、プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態や天吊り設置状態である場合には、式(1)に基づいて角θyzを算出し、式(3)に基づいて角θxzを算出する。こうすることで、プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態や天吊り設置状態である場合には、姿勢角を高精度に検出することができる。
Therefore, the
プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態または天吊り設置状態でないと判定した場合には(ステップS305:No)、算出部107は、角θyzの算出に用いる算出式として、上述した式(5)を選択し、選択した式(5)を用いて角θyzを算出する。また、算出部107は、角θxzの算出に用いる算出式として、上述した式(6)を選択し、選択した式(6)を用いて角θxzを算出する。
When it is determined that the installation state of the
プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態または天吊り設置状態でない場合には、XoutputやYoutputにも大きな誤差が含まれている可能性がある。しかし、上述したように、2軸の加速度の検出結果に基づいて姿勢角を算出する場合、いずれか一方の軸の加速度の検出結果に誤差が含まれていても、ある程度高い精度で姿勢角を算出することができる。
When the installation state of the
すなわち、YoutputおよびZoutputのいずれか一方に大きな誤差が含まれていても、式(5)を用いて角θyzを算出することで、ある程度の精度を確保することができる。また、XoutputおよびZoutputのいずれか一方に大きな誤差が含まれていても、式(6)を用いて角θxzを算出することで、ある程度の精度を確保することができる。また、ステップS304において、Zoutputを補正している場合には、算出される姿勢角の精度は向上する。 That is, even if a large error is included in one of Output and Zoutput, a certain degree of accuracy can be ensured by calculating the angle θyz using Equation (5). Even if a large error is included in one of Xoutput and Zoutput, a certain degree of accuracy can be ensured by calculating the angle θxz using equation (6). In addition, when the Zoutput is corrected in step S304, the accuracy of the calculated posture angle is improved.
なお、ステップS307で算出される姿勢角(プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態または天吊り設置状態でない状態で算出される姿勢角)は、ステップS306で算出される姿勢角(プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態または天吊り設置状態である状態で算出される姿勢角)と比べて、精度は低い。
Note that the attitude angle calculated in step S307 (the attitude angle calculated when the
プロジェクタは、設置状態に応じて、例えば、冷却モードを変更するものや、投射画像の向きを変更するものがある。冷却モードの変更は、例えば、冷却する風量や冷却する場所などを変更する。投射画像の向きの変更は、例えば、天吊り状態や床置き状態に応じた画像の上下の反転や、ポートレート設置状態に応じた画像の90度回転などを行う。このような制御は、おおまかな姿勢角を検出できれば制御できるので、加速度センサの精度は比較的低いもので対応することができる。 There are projectors that change the cooling mode and those that change the orientation of the projected image, for example, depending on the installation state. The cooling mode is changed, for example, by changing the amount of air to be cooled or the place to be cooled. For changing the direction of the projected image, for example, the image is turned upside down according to the ceiling-mounted state or the floor-mounted state, or the image is rotated by 90 degrees according to the portrait installation state. Since such control can be performed if a rough posture angle can be detected, it can be handled with a relatively low accuracy of the acceleration sensor.
また、プロジェクタは、画像を投射する投射レンズの光軸と、画像を投射する投射面、例えば、スクリーン面との角度により、投射される画像に台形歪みが発生する。台形歪みが発生する場合、台形歪みを補正して投射される画像を矩形形状に補正する。ただし、台形歪み補正を用いて投射画像を補正すると、画質が劣化する。そこで、画質を劣化させずに画像を矩形形状に投射するために、台形歪みが発生しないように設置することが望ましい。この場合、スクリーン面との角度を正確に調整する必要があるため、正確に設置する必要がある。一般的に、画質を重視した設置状態として、スクリーン面を鉛直方向と平行に設置し、プロジェクタの投射光軸がスクリーン面に対して垂直になるように設置する状態が用いられている。つまり、プロジェクタの設置面は水平面と平行になるように設置される。この場合、プロジェクタの水平面に対する姿勢角は加速度センサを用いて検出することができるが、加速度センサの精度は高いものが望まれる。 Further, the projector causes a trapezoidal distortion in the projected image due to the angle between the optical axis of the projection lens that projects the image and the projection surface that projects the image, for example, the screen surface. When trapezoidal distortion occurs, the projected image is corrected to a rectangular shape by correcting the trapezoidal distortion. However, if the projected image is corrected using trapezoidal distortion correction, the image quality deteriorates. Therefore, in order to project an image into a rectangular shape without degrading the image quality, it is desirable to install the projector so that trapezoidal distortion does not occur. In this case, since it is necessary to accurately adjust the angle with the screen surface, it is necessary to install it accurately. In general, as an installation state in which image quality is emphasized, a state in which the screen surface is installed in parallel with the vertical direction and the projector is set so that the projection optical axis is perpendicular to the screen surface is used. That is, the installation surface of the projector is installed so as to be parallel to the horizontal plane. In this case, the attitude angle of the projector with respect to the horizontal plane can be detected using an acceleration sensor, but it is desired that the acceleration sensor has high accuracy.
つまり、上述したように、一般に、プロジェクタは、床置き設置状態または天吊り設置状態で用いられることが多いため、これらの設置状態以外の設置状態での姿勢角の検出精度が低くても、問題となることは少ない。 In other words, as described above, since projectors are often used in a floor-mounted state or a ceiling-mounted state, even if the attitude angle detection accuracy in an installed state other than these installed states is low, there is a problem. It is rare to become.
このように本実施形態によれば、プロジェクタ100は、所定の姿勢でのみキャリブレーションが行われ、加速度センサ106により検出された加速度に基づいて、プロジェクタ100の姿勢が所定の姿勢に近いか否かを判定し、その判定の結果に応じてプロジェクタ100の姿勢角の算出に用いる算出式を選択する。
Thus, according to the present embodiment, the
そのため、特定の設置状態においては、高精度に姿勢角を検出するとともに、特定の設置状態以外の設置状態においても、ある程度高い精度で姿勢角を検出することができる。 Therefore, the posture angle can be detected with high accuracy in a specific installation state, and the posture angle can be detected with a certain degree of accuracy even in installation states other than the specific installation state.
また、特定の軸が略水平方向を向く状態では、その軸方向の加速度の検出精度が上がり、その特定の軸と直交し、略垂直方向を向く軸方向の加速度の検出精度が下がるという加速度センサの特性を利用することで、複数の姿勢でキャリブレーションを行わなくても、特定の設置状態においては、高精度に姿勢角を検出することができる。また、複数の姿勢でキャリブレーションを行う必要が無いため、製造コストを低減することもできる。 In addition, in a state where a specific axis is oriented substantially in the horizontal direction, the acceleration detection accuracy of the axial direction is increased, and the detection accuracy of the acceleration in the axial direction perpendicular to the specific axis and directed to the substantially vertical direction is decreased. By using this characteristic, the posture angle can be detected with high accuracy in a specific installation state without performing calibration in a plurality of postures. In addition, since it is not necessary to perform calibration in a plurality of postures, the manufacturing cost can be reduced.
なお、上述したように、プロジェクタは、床置き設置状態または天吊り設置状態で用いられることが多い。そのため、使用頻度が高い状態(プロジェクタ100の設置状態が床置き設置状態または天吊り設置状態である状態)で姿勢角を高精度に検出できるようにしておけば、使用頻度が低い状態での姿勢角の検出精度が低くても、問題となることは少ない。
As described above, the projector is often used in a floor-mounted installation state or a ceiling-mounted installation state. Therefore, if the posture angle can be detected with high accuracy in a state where the usage frequency is high (the
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
100 プロジェクタ
101 制御部
102 光源
103 変調部
104 投射レンズ
105 姿勢検出装置
106 加速度センサ
107 算出部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
互いに直交する3つの軸方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記プロジェクタが所定の姿勢である場合におけるキャリブレーションにより得られた前記加速度センサの検出結果の補正値を予め記憶し、前記加速度センサにより検出された加速度を前記記憶している補正値により補正し、該補正した加速度に基づいて、複数の算出式のいずれかを用いて基準面に対する前記プロジェクタの傾きを示す姿勢角を算出する算出部と、を有し、
前記算出部は、前記プロジェクタの姿勢角を算出する際には、前記加速度センサにより検出された加速度に基づいて、前記プロジェクタの姿勢が前記所定の姿勢に近いか否かを判定し、該判定の結果に応じて、前記プロジェクタの姿勢角の算出に用いる算出式を選択することを特徴とするプロジェクタ。 A projector,
An acceleration sensor that detects acceleration in three axial directions orthogonal to each other;
A correction value of the detection result of the acceleration sensor obtained by calibration when the projector is in a predetermined posture is stored in advance, and the acceleration detected by the acceleration sensor is corrected by the stored correction value, A calculation unit that calculates an attitude angle indicating an inclination of the projector with respect to a reference plane using any one of a plurality of calculation formulas based on the corrected acceleration;
When calculating the attitude angle of the projector, the calculation unit determines whether the attitude of the projector is close to the predetermined attitude based on the acceleration detected by the acceleration sensor. A projector that selects a calculation formula used to calculate the attitude angle of the projector according to a result.
前記加速度センサは、前記プロジェクタの投射光軸の方向である第1の方向の加速度Youtputと、前記第1の方向と直交し、前記第1の方向が鉛直方向に対して直交する状態で鉛直方向を向く第2の方向の加速度Zoutputと、前記第1の方向および第2の方向と直交する第3の方向の加速度Xoutputとを検出し、
前記所定の姿勢は、前記第1の方向および前記第3の方向が水平方向を向く姿勢であることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
The acceleration sensor is perpendicular to the acceleration Output in a first direction that is the direction of the projection optical axis of the projector and perpendicular to the first direction, and the first direction is perpendicular to the vertical direction. Detecting the acceleration Zoutput in the second direction facing the direction and the acceleration Xoutput in the third direction orthogonal to the first direction and the second direction,
The projector according to claim 1, wherein the predetermined posture is a posture in which the first direction and the third direction are directed in a horizontal direction.
前記算出部は、前記姿勢角として、前記第1の方向の水平方向からの傾き角θ1を算出し、
前記プロジェクタの姿勢が前記所定の姿勢に近いと判定した場合には、式(1)
を用いて前記傾き角θ1を算出し、
前記プロジェクタの設置状態が前記所定の姿勢に近くないと判定した場合には、式(2)
を用いて前記傾き角θ1を算出することを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 2, wherein
The calculation unit calculates an inclination angle θ1 from the horizontal direction of the first direction as the posture angle,
When it is determined that the attitude of the projector is close to the predetermined attitude, Expression (1)
The tilt angle θ1 is calculated using
When it is determined that the installation state of the projector is not close to the predetermined posture, the expression (2)
And calculating the tilt angle θ1.
前記算出部は、前記姿勢角として、前記第3の方向の水平方向からの傾き角θ2を算出し、
前記プロジェクタの姿勢が前記所定の姿勢に近いと判定したには、式(3)
を用いて前記傾き角θ2を算出し、
前記プロジェクタの姿勢が前記所定の姿勢に近くないと判定した場合には、式(4)
を用いて前記傾き角θ2を算出することを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 2 or 3,
The calculation unit calculates an inclination angle θ2 from the horizontal direction of the third direction as the posture angle,
To determine that the attitude of the projector is close to the predetermined attitude, formula (3)
The tilt angle θ2 is calculated using
When it is determined that the attitude of the projector is not close to the predetermined attitude, Expression (4)
And calculating the tilt angle θ2.
互いに直交する3つの軸方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記機器が所定の姿勢である場合におけるキャリブレーションにより得られた前記加速度センサの検出結果の補正値を予め記憶し、前記加速度センサにより検出された加速度を前記記憶している補正値により補正し、該補正した加速度に基づいて、複数の算出式のいずれかを用いて基準面に対する前記機器の傾きを示す姿勢角を算出する算出部と、を有し、
前記算出部は、前記機器の姿勢を算出する際には、前記加速度センサにより検出された加速度に基づいて、前記機器の姿勢が前記所定の姿勢に近いか否かを判定し、該判定の結果に応じて前記機器の姿勢角の算出に用いる算出式を選択することを特徴とする姿勢検出装置。 A posture detection device that is attached to a device and detects the posture of the device,
An acceleration sensor that detects acceleration in three axial directions orthogonal to each other;
A correction value of a detection result of the acceleration sensor obtained by calibration when the device is in a predetermined posture is stored in advance, and an acceleration detected by the acceleration sensor is corrected by the stored correction value, A calculation unit that calculates an attitude angle indicating an inclination of the device with respect to a reference plane using any one of a plurality of calculation formulas based on the corrected acceleration;
When calculating the posture of the device, the calculation unit determines whether the posture of the device is close to the predetermined posture based on the acceleration detected by the acceleration sensor, and the result of the determination A posture detection apparatus that selects a calculation formula used to calculate the posture angle of the device according to the above.
加速度センサにより互いに直交する3つの軸方向の加速度を検出する検出ステップと、
前記機器が所定の姿勢である場合におけるキャリブレーションにより得られた前記加速度センサの検出結果の補正値を予め記憶し、前記加速度センサにより検出された加速度を前記記憶している補正値により補正し、該補正した加速度に基づいて、複数の算出式のいずれかを用いて基準面に対する前記機器の傾きを示す姿勢角を算出する算出ステップと、を有し、
前記算出ステップでは、前記機器の姿勢を算出する際には、前記加速度センサにより検出された加速度に基づいて、前記機器の姿勢が前記所定の姿勢に近いか否かを判定し、該判定の結果に応じて前記機器の姿勢角の算出に用いる算出式を選択することを特徴とする制御方法。 A method of controlling an attitude detection device that is attached to an apparatus and detects the attitude of the apparatus,
A detection step of detecting acceleration in three axial directions orthogonal to each other by an acceleration sensor;
A correction value of a detection result of the acceleration sensor obtained by calibration when the device is in a predetermined posture is stored in advance, and an acceleration detected by the acceleration sensor is corrected by the stored correction value, A calculation step of calculating an attitude angle indicating an inclination of the device with respect to a reference plane using any one of a plurality of calculation formulas based on the corrected acceleration;
In the calculating step, when calculating the posture of the device, it is determined whether or not the posture of the device is close to the predetermined posture based on the acceleration detected by the acceleration sensor, and the result of the determination A calculation method used for calculating a posture angle of the device is selected according to the control method.
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