JP2018136485A - 表示装置、制御装置および車両 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置において画像の視認性を向上できる技術を提供する。【解決手段】表示装置は、表示部と、表示装置の振動を検出する検出部と、表示装置の振動により表示装置が移動した移動量に基づいて振動を特定する制御部と、を備え、制御部は、特定した振動が予め定めた条件を満たす場合に、表示装置の移動量に基づいて、表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する。【選択図】図７

Description

本技術は表示装置に関する。

例えば、特許文献１には、スマートフォン等の表示装置において、本体が揺れた場合に画像が空中に静止して見えるように制御する技術が開示されている。

特開２０１５−１４１７００号公報

特許文献１に開示のように、表示装置においては画像の視認性の向上が求められている。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、表示装置においては画像の視認性を向上できる技術を提供することを目的とする。

１つの実施の形態は表示装置であって、表示部と、表示装置の振動を検出する検出部と、表示装置の振動により表示装置が移動した移動量に基づいて振動を特定する制御部と、を備え、制御部は、特定した振動が予め定めた条件を満たす場合に、表示装置の移動量に基づいて、表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する。

表示装置における画像の視認性が向上する。

表示装置の外観の一例を示す斜視図である。 表示装置の外観の一例を示す背面図である。 表示装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。 表示装置の動作を説明するフローチャートである。 表示装置の動作を説明するフローチャートである。 表示装置の動作を模式的に示す図である。 制御部の構成の一例を示すブロック図である。 画像位置制御を説明するフローチャートである。 決定処理の第１の例を示すフローチャートである。 決定処理の第２の例を示すフローチャートである。 決定処理の第３の例を示すフローチャートである。 メインＣＰＵとサブＣＰＵを備えた構成を模式的に示したブロック図である。 メインＣＰＵとサブＣＰＵを備えた構成を模式的に示したブロック図である。

＜表示装置の外観＞
図１および図２は表示装置１の外観の一例を示す斜視図および背面図である。図１および図２に示されるように、表示装置１は、平面視で略長方形の板状の機器ケース１０を備えている。機器ケース１０は表示装置１の外装を構成している。

機器ケース１０の前面１ａには、文字、記号、図形等の各種情報が表示される表示領域１１が位置している。表示領域１１の背面側には後述するタッチパネル１４０（図３）が位置している。これにより、ユーザは、表示装置１の前面の表示領域１１を指等で操作することによって、表示装置１に対して各種情報を入力することができる。なお、ユーザは、指以外の操作子、例えば、スタイラスペンなどのタッチパネル用ペンで表示領域１１を操作することによっても、表示装置１に対して各種情報を入力することができる。

機器ケース１０の前面１ａの上端部にはレシーバ穴１２が位置している。前面１ａの下端部にはスピーカ穴１３が位置している。機器ケース１０の下側の側面１ｃにはマイク穴１４が位置している。

機器ケース１０の前面１ａの上端部からは、後述する第１カメラ１９０（図３）が有するレンズ１９１が視認可能となっている。図２に示されるように、機器ケース１０の背面１ｂの上端部からは、後述する第２カメラ２００（図３）が有するレンズ２０１が視認可能となっている。

表示装置１は、操作ボタン１５、１６および１７を有する操作ボタン群１８を備えている。操作ボタン１５〜１７のそれぞれはハードウェアボタンである。具体的には、操作ボタン１５〜１７のそれぞれは押しボタンである。なお、操作ボタン群１８に含まれる少なくとも１つの操作ボタンは、表示領域１１に表示されるソフトウェアボタンであってもよい。

なお、操作ボタン群１８には、機器ケース１０の表面に位置する図示しない電源ボタンおよびボリュームボタンが含まれる。

＜表示装置の電気的構成＞
図３は表示装置１の電気的構成の一例を主に示すブロック図である。図３に示されるように、表示装置１は、制御部１００、無線通信部１１０、表示部１２０、タッチパネル１４０および操作ボタン群１８を備える。さらに表示装置１は、レシーバ１６０、スピーカ１７０、マイク１８０、第１カメラ１９０および第２カメラ２００を備える。さらに表示装置１は、加速度センサ１５０（検出部）および電池２１０を備える。表示装置１が備えるこれらの構成要素は、機器ケース１０内に収められている。

制御部１００は、表示装置１の他の構成要素を制御することによって、表示装置１の動作を統括的に管理することが可能である。制御部１００は制御装置とも言える。制御部１００は、以下にさらに詳細に述べられるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供するために、少なくとも１つのプロセッサを含む。

種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（ＩＣ）として、または複数の通信可能に接続された集積回路ＩＣおよび／またはディスクリート回路（discrete circuits）として実行されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、種々の既知の技術に従って実行されることが可能である。

１つの実施形態において、プロセッサは、例えば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって１以上のデータ計算手続きまたは処理を実行するように構成された１以上の回路またはユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサは、１以上のデータ計算手続き、または処理を実行するように構成されたファームウェア（例えば、ディスクリートロジックコンポーネント）であってもよい。

種々の実施形態によれば、プロセッサは、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理装置、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはこれらのデバイス若しくは構成の任意の組み合わせ、または他の既知のデバイスおよび構成の組み合わせを含み、以下に説明される機能を実行してもよい。

本例では、制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０２および記憶部１０３を備える。記憶部１０３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの、ＣＰＵ１０１およびＤＳＰ１０２が読み取り可能な非一時的な記録媒体を含む。記憶部１０３が有するＲＯＭは、例えば、不揮発性メモリであるフラッシュＲＯＭ（フラッシュメモリ）である。記憶部１０３には、表示装置１を制御するための複数の制御プログラム１０３ａ等が記憶されている。制御部１００の各種機能は、ＣＰＵ１０１およびＤＳＰ１０２が記憶部１０３内の各種制御プログラム１０３ａを実行することによって実現される。

なお制御部１００は、複数のＣＰＵ１０１を備えてもよい。この場合、制御部１００は、比較的複雑は処理を行うメインＣＰＵと、比較的簡単な処理を行うサブＣＰＵとを備えてもよい。また制御部１００は、ＤＳＰ１０２を備えなくてもよいし、複数のＤＳＰ１０２を備えてもよい。また、制御部１００の全ての機能あるいは制御部１００の一部の機能は、その機能の実現にソフトウェアが不要なハードウェア回路によって実現されてもよい。

記憶部１０３は、ＲＯＭおよびＲＡＭ以外の、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体を備えていてもよい。記憶部１０３は、例えば、小型のハードディスクドライブおよびＳＳＤ（Solid State Drive）などを備えていてもよい。

記憶部１０３内の複数の制御プログラム１０３ａには、様々なアプリケーション（アプリケーションプログラム）が含まれている。記憶部１０３には、例えば、音声通話およびビデオ通話を行うための通話アプリケーション、ウェブサイトを表示するためのブラウザ、電子メールの作成、閲覧および送受信を行うためのメールアプリケーションが記憶されている。また記憶部１０３には、第１カメラ１９０および第２カメラ２００を利用して被写体を撮影するためのカメラアプリケーション、記憶部１０３に記録されている静止画および動画を表示するための記録画像表示アプリケーション、記憶部１０３に記憶されている音楽データの再生制御を行うための音楽再生制御アプリケーションなどが記憶されている。記憶部１０３内の少なくとも１つのアプリケーションは、記憶部１０３内に予め記憶されているものであってよい。また、記憶部１０３内の少なくとも１つのアプリケーションは、表示装置１が他の装置からダウンロードして記憶部１０３内に記憶したものであってもよい。

無線通信部１１０は、アンテナ１１１を有している。無線通信部１１０は、アンテナ１１１を用いて、例えば複数種類の通信方式で無線通信することが可能である。無線通信部１１０の無線通信は、制御部１００によって制御される。無線通信部１１０は通信回路であると言える。

無線通信部１１０は、携帯電話システムの基地局と無線通信することが可能である。無線通信部１１０は、当該基地局およびインターネット等のネットワークを通じて、表示装置１とは別の携帯電話機およびウェブサーバ等と通信することが可能である。表示装置１は、他の携帯電話機等と、データ通信、音声通話およびビデオ通話等を行うことが可能である。

無線通信部１１０は、アンテナ１１１で受信した信号に対して増幅処理等の各種処理を行い、処理後の受信信号を制御部１００に出力する。制御部１００は、入力される受信信号に対して各種処理を行って、当該受信信号に含まれる情報を取得する。また、制御部１００は、情報を含む送信信号を無線通信部１１０に出力する。無線通信部１１０は、入力される送信信号に対して増幅処理等の各種処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ１１１から無線送信する。

表示部１２０は、表示装置１の前面に位置する表示領域１１と、表示パネル１３０とを備えている。表示部１２０は、表示領域１１に各種情報を表示することが可能である。表示パネル１３０は、例えば、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルである。表示パネル１３０は、制御部１００によって制御されることによって、文字、記号、図形などの各種情報を表示することが可能である。表示パネル１３０は、機器ケース１０内において、表示領域１１と対向している。表示パネル１３０に表示される情報は表示領域１１に表示される。

タッチパネル１４０は、表示領域１１に対する指等の操作子による操作を検出することが可能である。タッチパネル１４０は、例えば、投影型静電容量方式のタッチパネルである。タッチパネル１４０は、例えば、表示領域１１の裏側に位置する。ユーザが指等の操作子によって表示領域１１に対して操作を行ったとき、その操作に応じた電気信号をタッチパネル１４０は制御部１００に入力することが可能である。制御部１００は、タッチパネル１４０からの電気信号（出力信号）に基づいて、表示領域１１に対して行われた操作の内容を特定することが可能である。そして制御部１００は、特定した操作内容に応じた処理を行うことが可能である。

操作ボタン群１８の各操作ボタン１５〜１７は、ユーザによって操作されると、操作されたことを示す操作信号を制御部１００に出力することが可能である。これにより、制御部１００は、各操作ボタン１５〜１７について、操作されたか否かを判断することができる。操作信号が入力された制御部１００が他の構成要素を制御することによって、表示装置１では、操作された操作ボタンに割り当てられている機能が実行される。

マイク１８０は、表示装置１の外部から入力される音を電気的な音信号に変換して制御部１００に出力することが可能である。表示装置１の外部からの音は、マイク穴１４から表示装置１の内部に取り込まれてマイク１８０に入力される。

スピーカ１７０は、例えばダイナミックスピーカである。スピーカ１７０は、制御部１００からの電気的な音信号を音に変換して出力することが可能である。スピーカ１７０から出力される音は、スピーカ穴１３から外部に出力される。ユーザは、スピーカ穴１３から出力される音を、表示装置１から離れた場所でも聞こえることが可能である。

レシーバ１６０は受話音を出力することが可能である。レシーバ１６０は例えばダイナミックスピーカである。レシーバ１６０は、制御部１００からの電気的な音信号を音に変換して出力することが可能である。レシーバ１６０から出力される音はレシーバ穴１２から外部に出力される。レシーバ穴１２から出力される音の音量は、スピーカ穴１３から出力される音の音量よりも小さくなっている。ユーザは、レシーバ穴１２から出力される音を、当該レシーバ穴１２に耳を近づけることによって聞くことができる。なお、レシーバ１６０の代りに、機器ケース１０の前面部分を振動させる、圧電振動素子等の振動素子を設けてもよい。この場合には、音は、当該前面部分の振動によりユーザに伝達される。

第１カメラ１９０は、レンズ１９１およびイメージセンサなどを備えている。第２カメラ２００は、レンズ２０１およびイメージセンサなどを備えている。第１カメラ１９０および第２カメラ２００のそれぞれは、制御部１００による制御に基づいて被写体を撮影し、撮影した被写体を示す静止画あるいは動画を生成して制御部１００に出力することが可能である。

第１カメラ１９０のレンズ１９１は、機器ケース１０の前面１ａから視認可能となっている。従って、第１カメラ１９０は、表示装置１の前面側（表示領域１１側）に存在する被写体を撮影することが可能である。第１カメラ１９０はインカメラと呼ばれる。一方で、第２カメラ２００のレンズ２０１は、機器ケース１０の背面１ｂから視認可能となっている。従って、第２カメラ２００は、表示装置１の背面側に存在する被写体を撮影することが可能である。第２カメラ２００はアウトカメラと呼ばれる。

加速度センサ１５０は、表示装置１の加速度を検出することが可能である。加速度センサ１５０は例えば３軸加速度センサである。加速度センサ１５０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の表示装置１の加速度を検出することが可能である。加速度センサ１５０のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、例えば、表示装置１の長手方向、短手方向および厚み方向にそれぞれ設定される。

電池２１０は表示装置１の電源を出力することが可能である。電池２１０は例えば充電式の電池である。電池２１０から出力される電源は、表示装置１が備える制御部１００および無線通信部１１０などの各種構成に対して供給される。

また表示装置１は、加速度センサ１５０以外のセンサを備えてもよい。例えば、表示装置１は、地磁気センサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、温度センサ、近接センサおよび照度センサの少なくとも１つを備えてもよい。

＜前提技術＞
実施の形態の説明に先立って、表示装置１の視認性向上のための前提技術について、図１〜図３を参照しつつ、図４〜図６を用いて説明する。

図４および図５は、視認性向上のための表示装置１の動作を説明するフローチャートであり図６は、当該動作を模式的に示す図である。

制御部１００は、表示装置１が揺れなどにより、空間的な位置が移動した際に、表示装置１の移動に対応して、表示部１２０に表示されている画像を移動させる補正モードがＯＮになっているかどうかを判断する。なお、補正モードは、例えば表示装置１のメニュー画面において、ユーザが補正モードを設定する操作が行われることによりＯＮまたＯＦＦに設定される。

図４に示すように、制御部１００は、ステップＳ４０１において表示装置１の補正モードがＯＮになっているか否かを確認し、ＯＮになっている場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ４０２に移行し、補正モードがＯＮになっていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ４０１の動作を繰り返す。

ステップＳ４０２では、制御部１００は、加速度センサ１５０の出力に基づいて表示装置１の移動量、すなわち画像の移動量を算出する。ステップＳ４０２における画像移動量算出動作について、図５を用いて説明する。

制御部１００は、補正モードがＯＮとなった場合、加速度センサ１５０をＯＮとする（ステップＳ５０１）。次に、制御部１００は、加速度センサ１５０の出力に基づいて、表示部１２０の表示領域１１に表示されている画像の移動量である画像移動量を算出する（ステップＳ５０２）。

ここで、図４の説明に戻り、制御部１００は、算出した画像移動量に基づいて、表示領域１１に表示されている画像を移動させる（ステップＳ４０３）。この画像を移動させる方向は、画像が表示画面上で固定されているように見える方向となる方向である。例えば、表示装置１がＸ軸正方向に移動した場合は、移動を打ち消す方向、すなわちＸ軸負方向に移動させる。なお制御部１００は、上述のステップ４０３の後に、画像の表示位置を動作モードがＯＦＦ時の位置（標準表示位置）に少し近づくように表示部１２０に表示させてもよい。これにより、画像の表示位置が標準表示位置から大きく離れる可能性を低減することができる。

その後、制御部１００は、補正モードがＯＦＦされたか否かを判断し、ＯＦＦされている場合（ＹＥＳ）には動作を終了し、ＯＦＦされていない場合（Ｎｏ）にはステップＳ４０２以下の動作を繰り返す（ステップＳ４０４）。なお、制御部１００は、上述のステップ４０４の後に、画像の表示位置を標準表示位置戻すように表示させる。

以上、図４および図５を用いて説明した表示装置１の動作について図６を参照して説明する。なお、図６においてはＸＹＺ直交座標系を用いて方向を表しており、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ表示装置１の短手方向、長手方向および厚み方向に対応する。図６に示される例では、表示装置１が、加速度センサ１５０のＸ軸正方向に移動量Ｌだけ移動したものとし、表示装置１の表示領域１１の画面が加速度センサ１５０のＺ軸方向を向いているものとする。

この場合、制御部１００は、移動中の表示装置１の加速度を加速度センサ１５０の出力値から検出し、検出した加速度に基づいて表示装置１の移動量Ｌを算出する。この移動量Ｌは、例えば、制御部１００が、加速度を時間で２回積分することにより求められる。

次に、制御部１００は、検出された移動量Ｌに基づいて、表示領域１１に表示装置１の移動前に表示されていた画像、ここでは表示画面３０１全体を表示領域１１内で移動させる。図６では、上側に移動前の表示装置１を示し、下側に移動後の表示装置１を示している。図６に示される例では、表示装置１が図面上で右側（Ｘ軸正方向）に移動しているので、表示画面３０１を表示領域１１内で左側（Ｘ軸負方向）に、検出された移動量Ｌだけ移動させる。

なお、図６においては、動作を判りやすくするために、表示装置１が移動する前の表示画面３０１上にハート形の画像３０１１を実線で示している。補正モードがＯＮになっている場合、表示装置１が図面上で右側（Ｘ軸正方向）に移動すると、表示画面３０１が表示領域１１内で左側（Ｘ軸負方向）に、検出された移動量Ｌだけ移動することになるので、表示装置１が移動した後も、画像３０１１の中心線ＣＬは移動せず、画像３０１１は表示画面３０１上で静止したように見え、表示装置１の視認性が向上する。なお、表示画面３０１が表示領域１１内で左側に移動量Ｌだけ移動することで、表示領域１１の右端には余白を示す領域ＮＲが発生する。領域ＮＲには、表示画面３０１とは異なる画像が表示され、例えば、所定の単色で塗りつぶされた画像が領域ＮＲの全体に表示される。

一方、補正モードがＯＮになっていない場合は、表示装置１が図面上で右側（Ｘ軸正方向）に移動量Ｌだけ移動すると、表示画面３０１も右側に移動量Ｌだけ移動する。その結果、画像３０１１も右側に移動量Ｌだけ移動し、破線で示す画像３０１２の位置となり、表示装置１の視認性は低下する。

例えば、ユーザが乗り物中で表示装置１を手に保持して使用している場合は、乗り物の揺れに伴いユーザも揺れる。この場合、ユーザの頭（目）と、表示装置１を握っている手とは完全に同期した動きとはならず、補正モードがＯＮでない場合は、画像が揺れて視認性が低下する。しかし、補正モードがＯＮであれば、表示装置１の表示画面３０１上で画像が固定されたように見え、例えば、文字などの読み取りが容易となり、視認性が向上する。

加齢および病気などの事情により表示装置１を持つ手が震えるユーザにとって、手が震えても、表示装置１の表示画面上の画像が固定されたように見えるので、視認性が向上する。

なお、表示画面３０１を検出された移動量Ｌに合わせて移動させるには、例えば、移動前の表示画面３０１の中央部ＣＰ、すなわち表示画面３０１のＸ軸方向およびＹ軸方向における中央部を原点とし、当該原点をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるように画像データ位置を変更するようにすればよい。

なお、上記では、表示画面３０１全体を移動させるものとしたが、表示画面３０１上の特定の画像だけを移動させるようにしてもよい。

なお、表示装置１においては所定のフレームレートで表示領域１１に画像が表示されるので、表示装置１の移動量はフレームレートで規定される１フレーム期間中に複数回算出することとし、算出した複数の移動量の合計値を採って１フレーム期間での移動量とすることができる。例えばフレームレートが６０ｆｐｓ（frames per second）であればフレーム期間の長さは６０分の１秒となり、約１７ｍｓｅｃとなる。この間に加速度センサ１５０において、例えば５ｍｓｅｃごとに表示装置１に加わる加速度を測定すれば、３回の測定が可能となる。なお、所定のフレームレートで表示領域１１に表示される画像は、動画であってもよいし、静止画であってもよい。

以上の説明においては、加速度センサの出力に基づいて表示装置１の移動量を算出する構成を示したが、カメラにより撮像された画像の移動量に基づいて表示装置１の移動量を算出してもよい。

すなわち、制御部１００は、第１カメラ（アウトカメラ）１９０で撮像した撮像画像中において、基準画像を特定する。この基準画像は、例えば、撮像画像の中で最も輝度が高い画像を検出して基準画像に設定する。なお、基準画像の設定方法としては、撮像画像の中で最も輝度が高いものに限定されるものではなく、撮像画像の中における人物の画像、所定の形を有している画像、所定の色を有している画像などに設定してもよい。また、例えば、コントラストなどの所定の画像データ値を有する画像を基準画像としてもよい。そして、制御部１００は、撮像画像中における、基準画像の所定の座標位置を特定し、第１の座標とする。

次に、制御部１００は、表示装置１が移動量Ｌだけ移動した後に、アウトカメラ１９０により撮像された撮像画像中において、基準画像を特定し、当該基準画像中における所定の座標位置を特定し、第２の座標とする。

次に、制御部１００は、撮像画像中における、第１の座標から第２の座標への変位値から、基準画像の移動量を求め、表示装置１の移動量Ｌを算出する。

なお、上記では第１カメラ（アウトカメラ）１９０で撮像した撮像画像を用いて表示装置１の移動量Ｌを算出する例を示したが、第２カメラ（インカメラ）２００で撮像した撮像画像を用いて表示装置１の移動量Ｌを算出してもよい。

第１カメラ１９０を用いる場合も第２カメラ２００用いる場合も、撮像画像は動画に限定されず、静止画を連続して撮像して画像の移動量を算出するようにしてもよい。

＜実施の形態＞
以下、実施の形態について、図７〜図１３を用いて説明する。図６を用いて説明したように補正モードをＯＮすることで、表示装置１が移動した後も、画像３０１１は表示画面３０１上で静止したように見えるが、補正モードをＯＮにしていると、表示装置１が移動するごとに制御部１００のＣＰＵ１０１等がこの画像位置制御処理を行うこととなり、ＣＰＵ１０１等の処理速度が遅くなったり、電力消費が増えたりする可能性がある。また、表示装置１が移動しても、その移動速度が遅く、ユーザが目で追える程度で移動している場合、例えば、１Ｈｚ未満の周波数の振動が表示装置１に加わっているような場合は、表示装置１はユーザの目にほぼ止まって見えるので、画像位置制御を行う必要性は少ない。

一方、表示装置１の移動速度が速く、例えば、１０Ｈｚを超える周波数の振動が表示装置１に加わっているような場合は、表示装置１が激しく振動している状態であり、ユーザが画面を見ることができない状況、または画像位置制御された画像を見ると、却って見づらくなるような状況となっていることが考えられ、画像位置制御を行う必要性は少ない。

また、例えば、表示装置１の移動量が、フレームレート６０ｆｐｓ（frames per second）の１フレーム期間において、５ｃｍ以上と算出される場合も、表示装置１が激しく振動している状態であり、ユーザが画面を見ることができない状況、または画像位置制御された画像を見ると、却って見づらくなるような状況となっていると考えてもよく、画像位置制御を行う必要性は少ない。

そこで、本実施の形態においては、表示装置１の移動が所定の条件を満たす場合にのみ画像位置制御処理を行う技術について説明する。

＜制御部内の機能ブロック＞
図７は、ＣＰＵ１０１およびＤＳＰ１０２が記憶部１０３内の制御プログラム１０３ａを実行することによって形成される一部の機能ブロックを示す図である。

図７に示されるように、制御部１００は、機能ブロックとして、移動量算出部３００、振幅算出部４００、決定処理部５００および表示制御部６００を備えている。移動量算出部３００、振幅算出部４００、決定処理部５００および表示制御部６００の少なくとも１つは、その機能の実行にソフトウェアが不要なハードウェア回路で実現されてもよい。

移動量算出部３００は、加速度センサ１５０の出力値から加速度を検出し、加速度を時間で２回積分することにより表示装置１の移動量を算出する。

振幅算出部４００は、移動量算出部３００で算出した表示装置１の移動量に基づいて振動波形の１つのピークを特定し、特定したピークの高さを表す移動量を振動波形の振幅として算出する。

決定処理部５００は、少なくとも１つの条件に基づいて、画像位置制御を行うか否かを決定する指標となる実行フラグの決定処理を行う。決定処理において、画像位置制御を行うことが決定されると、実行フラグがオンに設定される。一方、決定処理において、画像位置制御を行わないことが決定されると、実行フラグがオフに設定される。

制御部１００は、実行フラグがオンの場合は画像位置制御を実行し、実行フラグがオフの場合は画像位置制御を実行する。

＜制御部による画像位置制御＞
次に、図７を参照しつつ図８に示すフローチャートを用いて、制御部１００による画像位置制御を説明する。

図８に示されるように、制御部１００は、ステップＳ１において実行フラグがオンであるかオフであるかを確認し、実行フラグがオンである場合はステップＳ２に進み、実行フラグがオフである場合はステップＳ４に進む。

ステップＳ３では、加速度センサ１５０の出力信号に基づいて表示装置１の移動を特定する。より具体的には、移動量算出部３００が、所定期間での表示装置１のＸＹ平面内の移動量および移動方向を算出する。この所定期間は、１フレーム期間であり、この１フレーム期間中に加速度センサ１５０において複数回の加速度測定を行い、測定した加速度に基づいて移動量を算出する。例えばフレームレートが６０ｆｐｓであればフレーム期間の長さは６０分の１秒となり、約１７ｍｓｅｃとなる。この間に加速度センサ１５０において、例えば５ｍｓｅｃごとに表示装置１に加わる加速度を測定すれば、３回の測定が可能となり、それぞれで測定した加速度に基づいて移動量を算出し、算出した複数の移動量の合計値を採ることで、１フレーム期間での移動量とすることができる。なお、移動方向については、何れかの加速度測定で得た方向を採用すればよい。

ステップＳ２において表示装置１の移動を特定した後は、表示制御部６００が、特定された表示装置１の移動に基づいて、表示装置１の移動を打ち消す方向に表示画像を移動させる表示制御を行う。

なお、ステップＳ４では、表示制御部６００は、表示装置１の移動を打ち消す方向に表示画像を移動させる表示制御は行わず、画像位置を固定して表示する。この場合の画像位置は、例えば、図６の上側の表示装置１での画像３０１１の表示位置のように、表示画面３０１の中心線ＣＬと画像３０１１の中心線ＣＬとが一致するような画像の表示位置を採用する。

＜決定処理＞
上述したように制御部１００は、実行フラグがオンであるかオフであるかに基づいて画像位置制御を行うか否かを決定し、実行フラグの設定は決定処理部５００で行う。以下、決定処理部５００での決定処理について図９〜図１１を用いて説明する。

＜第１の例＞
図９は、決定処理部５００（図７）での決定処理の第１の例を示すフローチャートである。決定処理部５００は、図９に示される決定処理を繰り返し実行する。

図９に示されるように、決定処理部５００は、加速度センサ１５０の出力信号に基づいて、表示装置１が移動しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。これは、加速度センサ１５０が加速度を検出したか否かによって判定でき、少なくとも１回の測定により判定可能であるが、複数回の測定結果を用いることで判定の信頼性を高めることができる。そして、表示装置１が移動していると判定された場合はステップＳ１２に進み、表示装置１が移動していないと判定された場合はステップＳ１６に進み、画像位置制御を行わないことを決定する。そして、ステップＳ１７において、実行フラグをオフに設定する。

ステップＳ１２では、表示装置１の移動が振動などの周期性のある移動であるか否かを判定する。これは、加速度センサ１５０による加速度の測定を所定期間繰り返すことで判定する。

例えば、１Ｈｚ〜１０Ｈｚの周波数の振動が表示装置１に加わっている場合、０．１秒〜１秒の期間は加速度の測定を繰り返すこととなる。そして、移動量算出部３００（図７）において、測定された加速度を時間で２回積分することにより表示装置１の移動量を算出し、その移動量が周期的に変化していると判断される場合は周期性のある移動であると判定する。

周期性の判断は、振幅算出部４００において移動量の時間変化から振動波形のピーク（振幅）を特定し、ピークが周期的に表れるようであれば移動量が周期的に変化していると判断することできる。なお、ピークを特定することで振動の周波数も取得できる。

なお、振動波形のピークを特定するには加速度の測定を最低３回行えばよい。すなわち、加速度の測定を３回行い、３点での移動量の時間変化が判れば、ピークに向かって変化しているのか、ピークから離れるように変化しているのか、ピークを含んで変化しているのかが判る。加速度センサ１５０が５ｍｓｅｃごとに表示装置１に加わる加速度を測定しているのであれば、１フレーム期間の６０分の１秒の間に３回の測定が可能であり、振動波形の１つのピークの特定が可能となる。

ステップＳ１２において、表示装置１の移動が、周期性のある移動（振動）であると判定された場合はステップＳ１３に進み、周期性のある移動ではない（周期性のない移動）と判定された場合はステップＳ１６に進む。なお、周期性のない移動とは、表示装置１を持って大きく動かすような場合であり、ユーザが表示装置１を持ち上げる場合や、表示装置１の画面を他者に見えるように近づける場合が該当する。

ステップＳ１３では、第１の条件を満たすか否か、具体的には、周期性のある移動が特定の周波数で、特定の振幅で一定期間続いているかを判定する。例えば、ユーザが乗り物中で表示装置１を手に保持して使用している場合は、乗り物の揺れによって表示装置１に振動が加わる。この振動は乗り物が移動中は持続することとなる。また、その周波数および振幅はその乗り物に特有の周波数および振幅となるので、一定期間、特定の周波数および振幅で振動が持続するような場合は、第１の条件を満たすものとしてステップＳ１４に進んで画像位置制御を行うことを決定する。そして、ステップＳ１５において、実行フラグをオンに設定する。

なお、特定の周波数の判定条件としては、１Ｈｚ〜１０Ｈｚを判定のしきい値として設定し、特定の振幅の判定条件としては、数十ｍｍに設定する。また振動の持続期間は、振動の周波数を特定するまでに費やす時間で規定すればよい。

ここで、特定の振幅を第１の条件に含めるのは、振幅が数十ｍｍを超えるような大きな振動が表示装置１に加わっているような場合は、表示装置１が激しく振動している状態であり、ユーザが画面を見ることができない状況、または画像位置制御された画像を見ると、却って見づらくなるような状況となっていることが考えられ、画像位置制御を行う必要性は少ないためである。

なお、乗り物、例えば列車、自動車に乗車中は地面に対して垂直方向に振幅４〜６ｃｍ、周波数４〜６Ｈｚ（周期１／６〜１／４秒）の振動が加わることが多く、ステップＳ１２で周期性の判定を行うために設定した所定期間の測定でステップＳ１３の判定も可能となる。また、先に説明したように、１Ｈｚ未満の周波数の振動や１０Ｈｚを超える周波数の振動が表示装置１に加わっている場合は画像位置制御を行う必要性は少ないので、上記特定の周波数は、１Ｈｚ未満の周波数の振動および１０Ｈｚを超える周波数の振動を排除するように設定している。

また、周期性のある移動が特定の周波数および振幅で、一定期間続いている場合には、ユーザの手が加齢あるいは病気などの事情により震える場合も考えられるが、このような場合の周波数は１０Ｈｚ以下が多く、このような場合にも画像位置制御を行うことで表示装置１の視認性が向上する。

また、表示装置１は図１に示したような移動通信端末に限定されるものではなく、例えばヘッドマウントディスプレイ、メガネ型のウエアラブル端末のような機器の形態を採る場合もあり、そのような場合、ユーザが当該機器を装着した状態で走るような場合もある。人間は走ることによる振動も１０Ｈｚ以下の場合が多く、このような場合にも画像位置制御を行うこと表示装置１の視認性が向上する。

＜第２の例＞
図１０は決定処理部５００（図７）での決定処理の第２の例を示すフローチャートである。図１０においてステップＳ２１およびＳ２２の処理は、図９におけるステップＳ１１およびＳ１２の処理と同じであり、重複する説明は省略する。

ステップＳ２１において、表示装置１が移動していると判定された場合はステップＳ２２に進み、表示装置１が移動していないと判定された場合はステップＳ２６に進み、画像位置制御を行わないことを決定する。そして、ステップＳ２７において、実行フラグをオフに設定する。

ステップＳ２２において、表示装置１の移動が、周期性のある移動（振動）であると判定された場合はステップＳ２３に進み、周期性のある移動ではない（周期性のない移動）と判定された場合はステップＳ２６に進む。

ステップＳ２３では、第２の条件を満たすか否か、具体的には、周期性のある移動が特定の振動パターンを有しているか否かを判定する。例えば、ユーザが乗り物中で表示装置１を手に保持して使用している場合は、乗り物の揺れによって表示装置１に振動が加わるが、この振動はその乗り物に特有の振動パターンを有している場合がある。ステップＳ２２では振動の周期と共に振動の振幅も取得するので、周波数および振幅により振動パターンを特定することができる。特定した振動パターンを記憶部１０３（図３）等に記憶させておき、次に振動が発生した場合に、記憶した振動パターンの周波数および振幅と比較することで、特定の振動パターンを有しているか否かを判定できる。

ステップＳ２３において、次に発生した振動の振動パターンと記憶した振動パターンとが同じまたは類似であれば特定の振動パターンを有しているものと判定し、第２の条件を満たすものとしてステップＳ２４に進んで画像位置制御を行うことを決定し、ステップＳ２５において、実行フラグをオンに設定する。

このような場合には、例えば走っていた乗り物が停止し、再び走り出したような場合が想定され、振動パターンの一部が記憶した振動パターンと同じまたは類似であれば、同様の振動が発生したものと判定させることが可能となり、判定に費やす時間を短縮することができる。

なお、類似性の判断には、記憶した振動パターンの周波数および振幅の数値に幅を持たせ、その数値範囲に次に発生した振動の周波数および振幅の数値が含まれる場合には類似するとの判定をするように決定処理部５００を構成すればよい。

また、乗り物の振動パターンを乗り物ごとに記憶させておき、表示装置１に振動が加わった場合には、この振動パターンと記憶した乗り物の振動パターンとを比較し、両者が同じまたは類似であれば、現在の振動パターンが乗り物による振動パターンであるものと判定して、画像位置制御を行うことを決定するようにしてもよい。この場合も、振動パターンの一部が記憶した振動パターンと同じまたは類似であれば、乗り物に乗ったと判定させることが可能となり、判定に費やす時間を短縮することができる。

なお、記憶させる乗り物の振動パターンとしては、自動車、バス、電車などの振動パターンが想定され、表示装置１を有するユーザが、各乗り物を利用するごとに振動パターンを自動的に測定して記憶させることで、振動パターンのデータベースを充実させるようにしてもよい。

また、ユーザが乗り物に乗っている場合に表示装置１に加わる加速度は、乗り物に応じた固有の時間変化のパターンを示すことが知られており、加速度の時間変化のパターンから、ユーザが乗り物に乗っているか否かを判定し、ユーザが乗り物に乗っていると判定される場合には画像位置制御を行うことを決定するようにしてもよい。

＜第３の例＞
図１１は決定処理部５００（図７）での決定処理の第３の例を示すフローチャートである。図１１においてステップＳ３１の処理は、図９におけるステップＳ１１の処理と同じであり、重複する説明は省略する。

ステップＳ３１において、表示装置１が移動していると判定された場合はステップＳ３２に進み、表示装置１が移動していないと判定された場合はステップＳ３５に進み、画像位置制御を行わないことを決定する。そして、ステップＳ３６において、実行フラグをオフに設定する。

ステップＳ３２においては、第３の条件を満たすか否か、具体的には、表示装置１の移動の加速度が一定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ３１では、加速度センサ１５０が加速度を検出したか否かで移動の有無を判定するので、判定に使用した加速度が、予め定めた一定の加速度以下であれば、第３の条件を満たすものとしてステップＳ３３に進んで画像位置制御を行うことを決定し、ステップＳ３４において、実行フラグをオンに設定する。一方、一定の加速度を超える場合にはステップＳ３５に進む。

表示装置１の移動の加速度が一定値を超える場合とは、表示装置１を持って大きく動かすような場合であり、ユーザが表示装置１を持ち上げる場合や、表示装置１の画面を他者に見えるように近づける場合が該当する。このような場合には、画像位置制御を行う必要性は少ないので、画像位置制御を行わないことを決定する。

以上説明した決定処理部５００での決定処理の第１〜第３の例では、それぞれ第１〜第３の条件を満たす場合には画像位置制御を行うことを決定し、実行フラグをオンに設定する構成を示したが、第１〜第３の条件を組み合わせて画像位置制御を行うか否かを決定してもよい。

例えば、第１の条件と第３の条件を組み合わせると、周期性のある移動が特定の周波数で、特定の振幅で一定期間続いており、表示装置１の移動の加速度が一定値以下である場合にのみ画像位置制御を行うこととなる。

また、第１の条件と第２の条件を組み合わせると、周期性のある移動が特定の周波数で、特定の振幅で一定期間続いており、それが特定の振動パターンである場合にのみ画像位置制御を行うこととなる。

また、第１〜第３の条件を組み合わせると、周期性のある移動が特定の周波数で、特定の振幅で一定期間続いており、それが特定の振動パターンであって、かつ表示装置１の移動の加速度が一定値以下である場合にのみ画像位置制御を行うこととなる。

このような場合には、それぞれの条件に重み付けを行い、重み付けの合計値によって、画像位置制御を行うか否かを決定してもよい。

例えば、第３の条件の重み付けを大きくし、第２の条件の重み付けを中程度とし、第１の条件の重み付けを小さくする。例えば、第１の条件の重み付けを１０とし、第２の条件の重み付けを３０とし、第３の条件の重み付けを５０とする。

一例として、第１〜第３の条件を組み合わせる場合、それぞれの条件の判定のステップにおいて、決定処理部５００は、条件を満たす（ＹＥＳ）とされた判定に対応する条件の重み付けの合計値を重み付け合計値として求める。そして、決定処理部５００は、重み付け合計値が、予め定めたしきい値以上の場合に画像位置制御を行うことを決定する。一方、決定処理部５００は、重み付け合計値がしきい値未満の場合は、画像位置制御を行わないと決定する。なお、しきい値を例えば７０に設定した場合、第１〜第３の条件を全て満たす場合は、重み付け合計値は９０となり、しきい値以上となる。

＜制御部の変形例＞
図３においては、制御部１００が１つのＣＰＵ１０１を備える構成を示したが、制御部１００が複数のＣＰＵを備えてもよい。この場合、制御部１００は、比較的複雑は処理を行うメインＣＰＵと、比較的簡単な処理を行うサブＣＰＵとを備えてもよい。

図１２は、制御部１００がメインＣＰＵ１０１ｍと、サブＣＰＵ１０１ｓを備えた構成を模式的に示したブロック図である。

このような構成においては、メインＣＰＵ１０１ｍが表示パネル１３０に対して表示画面３０１の画像データを送信し、サブＣＰＵ１０１ｓにおいて、図８を用いて説明したステップＳ１〜Ｓ３の処理および図９〜図１１を用いて説明した決定処理を実行して画像位置制御を行う。このような構成を採ることで、サブＣＰＵ１０１ｓはステップＳ１〜Ｓ４の処理および決定処理を実行する機能を有するだけで済み、装置構成が簡略化される。

図１３も、制御部１００がメインＣＰＵ１０１ｍと、サブＣＰＵ１０１ｓを備えた構成を模式的に示したブロック図であるが、メインＣＰＵ１０１ｍが表示パネル１３０に対して表示画面３０１の画像データを送信するのではなく、サブＣＰＵ１０１ｓを介して表示画面３０１の画像データを送信する。この場合、サブＣＰＵ１０１ｓは表示画面３０１の画像データを作成する機能を有し、ステップＳ１〜Ｓ３の処理および図９〜図１１を用いて説明した決定処理を実行して画像位置制御を行う。このような構成を採ることで、サブＣＰＵ１０１ｓが画像データを生成することになるので、メインＣＰＵ１０１ｍの処理量を低減することができる。

なお、図１２の構成を採る場合も図１３の構成を採る場合も、メインＣＰＵ１０１ｍでの処理量が削減され、メインＣＰＵ１０１ｍの省電力化を達成できる。

また、メインＣＰＵ１０１ｍとサブＣＰＵ１０１ｓとで並列処理が可能となり、加速度センサ１５０で加速度を検出してから画像位置制御を行うまでの時間を短縮することができる。

また、メインＣＰＵでステップＳ１〜Ｓ３および図９〜図１１を用いて説明した決定処理の処理を実行する場合は、メインＣＰＵでの他の処理のための待ち時間が発生する場合があるが、サブＣＰＵ１０１ｓを使用する場合は、加速度を検出してから画像位置制御を行うまでの時間を短縮することができる。

＜他の実施の形態＞
以上説明した実施の形態においては、表示装置として携帯電子機器に使用される例を示したが、表示装置は携帯性を有するものに限定されず、列車、自動車等の車両の車内に固定される表示装置などに使用してもよい。その場合、実施の形態は当該表示装置を備える車両となる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１２０ 表示部
１５０ 加速度センサ
３００ 移動量算出部
４００ 振幅算出部
５００ 処理決定部
６００ 表示制御部

Claims (9)

1. 表示装置であって、
   表示部と、
   前記表示装置の振動を検出する検出部と、
   前記表示装置の振動により前記表示装置が移動した移動量に基づいて振動を特定する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記特定した振動が予め定めた条件を満たす場合に、前記表示装置の移動量に基づいて、前記表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する、表示装置。
2. 前記予め定めた条件は複数の条件を含み、
   前記制御部は、前記複数の条件に基づいて、前記画像の表示位置を移動させて表示するか否かを決定する、請求項１記載の表示装置。
3. 前記複数の条件は、
   前記振動が特定の周波数で、特定の振幅で一定期間続いていることを１つの条件として含む、請求項２記載の表示装置。
4. 前記複数の条件は、
   前記振動が特定の振動パターンを有することを１つの条件として含む、請求項２記載の表示装置。
5. 前記検出部は、
   前記表示装置の加速度を検出する加速度センサであって、
   前記複数の条件は、
   前記加速度センサで検出した加速度が一定値以下であることを１つの条件として含む、請求項２記載の表示装置。
6. 前記制御部は、前記複数の条件に設定された重み付けと前記複数の条件とに基づいて、前記画像の表示位置を移動させて表示するか否かを決定する、請求項２記載の表示装置。
7. 前記特定の周波数は、１Ｈｚ以上１０Ｈｚ以下の周波数を含む、請求項３記載の表示装置。
8. 表示装置の表示部の表示制御を行う制御装置であって、
   前記表示装置の振動により前記表示装置が移動した移動量に基づいて振動を特定する処理と、
   前記振動が予め定めた条件を満たす場合に、前記表示装置の移動量に基づいて、前記表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する処理と、を行う制御装置。
9. 請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載の表示装置を備える車両。

Images