JP4472478B2 - 車載モニタシステム、モニタ方向調整装置、及び、モニタ方向調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、車載モニタを含む車載モニタシステム、この車載モニタシステムにおいてモニタの向きを調整するモニタ方向調整装置、及び、モニタ方向調整方法に関する。

近年、自動車の後部座席のユーザがＤＶＤやテレビを鑑賞できるように、後部座席用の車載モニタを設置するケースが増えている。

車載モニタの多くは、小型化のために液晶表示パネルを採用している。液晶表示パネルは表示視野角が限られるため、車載モニタの画面の向きがユーザの目線から外れていると、鮮明な映像を見ることができない。このため、車載モニタは、通常、画面の向きを変えられるように車両に取り付けられ、ユーザは画面の向きが自分の目線に合うように調整する必要があった。

そこで、車載モニタの画面がユーザの方を向くように、自動的に車載モニタの向きを変化させるモニタ方向調整装置が提案された（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示されたモニタ方向調整装置は、各座席のシートベルトに配設されたユーザセンサスイッチによりユーザの乗車位置を検出し、検出した乗車位置に合わせて車載モニタの向きを調整する。
特開２００２−２４０６４１号公報

特許文献１に開示されたモニタ方向調整装置によれば、ユーザが着座しているシートを特定することにより、車載モニタの向きが変更される。しかしながら、液晶表示パネルの映像が鮮明に見えるようにするためには、液晶表示パネルの向きとユーザの目線とがほぼ一致することが望ましい。従って、車載モニタの向きを調整する場合、ユーザの着座位置だけでなくユーザの頭部の位置に合った向きに調整することが望ましいが、このような調整を自動的に行う方法は無かった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車載モニタの画面の向きを、ユーザの頭部の位置に合わせて最適な向きに調整することが可能なモニタ方向調整装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明の車載モニタシステムは、ユーザの頭部に装着されるヘッドフォンと、表示画面を有する車載モニタとを備えた車載モニタシステムにおいて、前記ヘッドフォンは、位置検出用信号を送信する送信装置を備え、前記車載モニタは、前記送信装置から送信される前記位置検出用信号を受信する受信手段と、前記受信手段における前記位置検出用信号の受信状態に基づいて、前記送信装置が位置する方向を特定し、特定した方向に合わせて前記表示画面の向きを調整するモニタ調整手段と、前記受信手段の向きを変える受信方向変更手段とを備え、前記送信装置は、複数の異なる周波数で位置検出用信号を無線送信し、前記モニタ調整手段は、前記受信方向変更手段により前記受信手段の向きを変えながら前記受信手段によって位置検出信号を受信させ、前記送信装置によって複数の異なる周波数で位置検出用信号が送信された場合に、より高い周波数の位置検出用信号に対して良好な受信状態が得られたときの前記受信手段の向きをもとに、前記表示画面の向きを調整することを特徴とする。

さらに、前記モニタ調整手段は、前記送信装置により送信される位置検出用信号に対応するデータパターンと同一のデータパターンを予め記憶しており、当該データパターンと前記受信手段により受信された位置検出用信号に対応するデータパターンとの一致の度合いに基づいて、前記受信手段における受信状態を判定する構成としてもよい。

また、前記モニタ調整手段は、前記受信手段における位置検出用信号の受信状態に基づいて、前記送信装置が静止状態にあるか否かを判別し、前記送信装置が静止状態にあると判別した場合にのみ、前記表示画面の向きを調整する構成としてもよい。

さらに、前記送信装置が指向性を有する構成としてもよい。

また、前記送信装置は赤外線信号により前記位置検出用信号を送信するものであって、前記受信手段は、前記送信装置により送信される赤外線信号を受信することを特徴とする構成としてもよい。

さらに、前記送信装置は、前記赤外線信号を特定の方向に送信するための遮へい構造を有する構成としてもよい。

また、前記送信装置は、前記ユーザの頭部の動作を検知するセンサを備え、このセンサにより前記ユーザの頭部の動作を検知した場合に、前記位置検出用信号の送信を開始する構成としてもよい。

また、本発明のモニタ方向調整装置は、ユーザの頭部に装着されるヘッドフォンと、表示画面を有する車載モニタとを備えた車載モニタシステムにおいて、前記表示画面の向きを調整するモニタ方向調整装置であって、前記ヘッドフォンから位置検出用信号が無線送信された場合に、当該位置検出用信号を受信する受信手段と、前記受信手段における前記位置検出用信号の受信状態に基づいて、前記ヘッドフォンが位置する方向を特定し、特定した方向に合わせて前記表示画面の向きを調整するモニタ調整手段と、前記受信手段の向きを変える受信方向変更手段とを備え、前記モニタ調整手段は、前記受信方向変更手段により前記受信手段の向きを変えながら前記受信手段によって位置検出信号を受信させ、前記ヘッドフォンによって複数の異なる周波数で位置検出用信号が送信された場合に、より高い周波数の位置検出用信号に対して良好な受信状態が得られたときの前記受信手段の向きをもとに、前記表示画面の向きを調整することを特徴とする。

本発明のモニタ方向調整方法は、ユーザの頭部に装着されるヘッドフォンと、表示画面を有する車載モニタとを備えた車載モニタシステムにおけるモニタ方向調整方法であって、前記ヘッドフォンから複数の異なる周波数で位置検出用信号を送信し、モニタ方向調整装置が備える受信手段によって、前記ヘッドフォンから送信される位置検出用信号を受信し、前記モニタ方向調整装置が備えるモニタ調整手段によって、前記受信手段の向きを変えながら前記受信手段によって位置検出信号を受信させ、前記送信装置によって複数の異なる周波数で位置検出用信号が送信された場合に、より高い周波数の位置検出用信号に対して良好な受信状態が得られたときの前記受信手段の向きをもとに、前記表示画面の向きを調整すること、を特徴とする。

本発明によれば、車載モニタの表示画面の向きが、ユーザの頭部に装着されるヘッドフォンが位置する方向に合わせて、最適な向きに自動的に調整される。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモニタシステム１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、車載モニタシステムとしてのモニタシステム１は、ＤＶＤ Ｖｉｄｅｏやテレビ放送の再生・視聴を制御して音声信号及び映像信号を出力する車載センターユニット１０と、車載センターユニット１０から出力される音声信号に基づいて音声を出力するヘッドフォン１１と、車載センターユニット１０から出力される映像信号に基づいて映像を表示する車載モニタとしての表示用モニタ１２とを備える。

車載センターユニット１０は、ＤＶＤ Ｖｉｄｅｏプレイヤー等の各種映像・音声再生機器（図示略）に接続され、これらの再生機器から入力される音声信号及び映像信号を取得して、内蔵するアンプ（図示略）により適宜増幅する。さらに、車載センターユニット１０は、音声信号をヘッドフォン１１に対して出力し、映像信号を表示用モニタ１２に対して出力する。

ヘッドフォン１１は、後部座席の乗員であるユーザが頭部に装着し、音声を聴くためのものである。ヘッドフォン１１は、車載センターユニット１０から入力される音声信号に基づいてスピーカ（図示略）から音声を再生出力するヘッドフォンユニット１１１と、データパターンを生成する信号発生器１１２と、表示用モニタ１２に対して赤外線信号を送信する送信装置としてのＩＲ（Infrared）送信機１１３とを備えて構成される。

信号発生器１１２は、位置検出用信号としてのデータパターンを生成してＩＲ送信機１１３に出力する。ここでデータパターンとは、１以上のデータからなるデータ列であって、信号発生器１１２は、予め設定された１または複数のデータパターンを生成可能である。
ＩＲ送信機１１３は、赤外ＬＥＤ（発光ダイオード）等を内蔵し、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）規格等に準じた所定の通信プロトコルに基づき、信号発生器１１２から入力されるデータパターンを変調・変換し、赤外線信号を送信する。

この場合において、ＩＲ送信機１１３は、送信する赤外線信号に指向性を持たせるための遮へい構造を有する。
図２はＩＲ送信機１１３が有する送信部１００の遮へい構造を示す斜視図である。

図２に示すように、ＩＲ送信機１１３は、赤外光を発光する発光部１０１と、発光部１０１の出射面側に配設されるレンズ１０２と、レンズ１０２の出射面側に配設される遮へい板１０３とからなる送信部１００を備え、この送信部１００によって赤外線信号を送信する。

発光部１０１は、赤外ＬＥＤ等の発光体がパッケージされたものであり、当該発光体が発する赤外光（図中符号Ｒ）を一面から出射する。
レンズ１０２は、発光部１０１が発する赤外光Ｒを集光すべく屈折させるレンズである。
遮へい板１０３は、赤外光を透過させない板状材料により形成される中空の筒であり、一端から他端に向けてテーパーが付され、略円錐形状をなしている。遮へい板１０３の両端は開口しており、狭い側の開口部にはレンズ１０２が固定され、広い側の開口部は解放されている。発光部１０１から発される赤外光Ｒは、レンズ１０２を透過して遮へい板１０３の狭い側の開口部に入射し、遮へい板１０３の広い側の開口部から放射される。
このように、レンズ１０２及び遮へい板１０３からなる遮へい構造によって、発光部１０１が発する赤外光Ｒは特定の方向へ放射されるので、ＩＲ送信機１１３は指向性を有するものとなる。

図１に示す表示用モニタ１２は、映像を表示出力する表示ユニット１２１と、ヘッドフォン１１のＩＲ送信機１１３から送信される赤外線信号を受信する受信手段としてのＩＲ受信機１２２と、表示用モニタ１２の各部を制御する制御用マイコン１２３と、ＩＲ受信機１２２の位置及び向きを変化させる受信方向変更手段としてのＩＲ受信機調整用モータ１２７と、表示ユニット１２１の向きを変化させるモニタ調整用モータ１２８とを備える。なお、制御用マイコン１２３及びモニタ調整用モータ１２８によりモニタ調整手段が構成される。

表示ユニット１２１は液晶表示パネル（図示略）等により構成される表示画面であって、車載センターユニット１０から入力される映像信号に基づいて映像を表示出力する。
ＩＲ受信機１２２は、ＩＲ送信機１１３から送信される赤外線信号を受信して復調・解析することによってデータパターンを生成し、制御用マイコン１２３へ出力する。

制御用マイコン１２３は、コンパレータ１２４、タイマ１２５及びメモリ１２６を備える。また、制御用マイコン１２３には、信号発生器１１２が生成するデータパターンと同一のデータパターンを、予め記憶している。
制御用マイコン１２３は、ＩＲ受信機１２２から入力されるデータパターンを、所定の時間（例えば、１秒間）取得し、取得したデータパターンと予め記憶したデータパターンとを比較し、両データパターンが一致するか否かをコンパレータ１２４により判別する。データパターンを取得する時間はタイマ１２５により計時する。
その後、制御用マイコン１２３は、コンパレータ１２４による判別結果、すなわち一致したデータの数に基づいてＩＲ受信機調整用モータ１２７を制御し、ＩＲ送信機１１３から送信される赤外線信号を良好に受信できるように、ＩＲ受信機１２２の向きを調整する。また、制御用マイコン１２３は、ＩＲ受信機１２２の向きをメモリ１２６に記憶し、ＩＲ受信機１２２の向きを調整する処理が終了した後、モニタ調整用モータ１２８を制御して、メモリ１２６に記憶したＩＲ受信機１２２の向きに合わせて、表示ユニット１２１の向きを調整する。

ＩＲ受信機調整用モータ１２７は、制御用マイコン１２３の制御に従ってＩＲ受信機１２２の向きを変化させるモータである。
モニタ調整用モータ１２８は、制御用マイコン１２３の制御に従って表示ユニット１２１の向きを変化させるモータである。
ここで、制御用マイコン１２３によってＩＲ受信機調整用モータ１２７及びモニタ調整用モータ１２８を制御する具体的な方法としては、例えば、制御用マイコン１２３からＩＲ受信機調整用モータ１２７及びモニタ調整用モータ１２８に電圧を印加することにより、ＩＲ受信機調整用モータ１２７及びモニタ調整用モータ１２８を動作させるようにしても良い。また、例えば、ＩＲ受信機調整用モータ１２７及びモニタ調整用モータ１２８をステッピングモータにより構成し、制御用マイコン１２３からＩＲ受信機調整用モータ１２７及びモニタ調整用モータ１２８にパルスを出力して、ＩＲ受信機調整用モータ１２７及びモニタ調整用モータ１２８が、制御用マイコン１２３から入力されるパルスの数だけ回転するようにしても良い。

以上のように構成されるモニタシステム１の動作について、フローチャートを参照して説明する。
図３は、モニタシステム１の動作を示すフローチャートであり、図４は、図３中の認識処理を詳細に示すフローチャートであり、図５は、図４中のＩＲ追従処理を詳細に示すフローチャートであり、図６は、図５中のＩＲ探索処理を詳細に示すフローチャートである。なお、本第１の実施形態では、モニタシステム１によりＤＶＤ Ｖｉｄｅｏを再生する場合を例にとって説明する。

モニタシステム１の電源がＯＮにされ（ステップＳ１）、ＤＶＤ Ｖｉｄｅｏの再生が開始されると（ステップＳ２）、車載センターユニット１０から表示ユニット１２１に対して映像信号が出力され、ヘッドフォンユニット１１１に対して音声信号が出力される（ステップＳ３）。これにより、表示ユニット１２１により映像が出力され、ヘッドフォンユニット１１１から音声が出力される。

続いて、表示用モニタ１２が有する制御用マイコン１２３が認識処理を実行する（ステップＳ４）。この認識処理は、ＩＲ送信機１１３から送信される赤外線信号をＩＲ受信機１２２によって受信した際の受信状態に基づいて、ＩＲ受信機１２２の向きを調整し、ＩＲ受信機１２２の向きをメモリ１２６に記憶する処理であり、詳細は図４を参照して後述する。
その後、制御用マイコン１２３がモニタ調整用モータ１２８を制御して、メモリ１２６に記憶されたＩＲ受信機１２２の向きに合わせて、表示ユニット１２１の向きが調整される（ステップＳ５）。

ここで、モニタシステム１の電源がＯＦＦにされたか否かが判別され（ステップＳ６）、モニタシステム１の電源がＯＦＦにされた場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、本処理が終了する。また、モニタシステム１の電源がＯＦＦにされない場合は（ステップＳ６；Ｎｏ）、ステップＳ４に戻って処理が継続される。

図４に示す認識処理においては、まず、ＩＲ送信機１１３が、信号発生器１１２が生成するデータパターンに従って赤外線信号を送信する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１において、ＩＲ送信機１１３は、信号発生器１１２から入力されるデータパターンを、送信周波数を低周波数から徐々に高周波数に変化させながら繰り返し送信する。
ここで、送信周波数を変化させながら赤外線信号を送信するための具体的な方法としては、例えば、ＩＲ送信機１１３の送信部１００（図２）が、それぞれ異なる波長の赤外光を発する複数の発光体を具備する発光部１０１を備える構成、或いは、ＩＲ送信機１１３が、異なる波長の赤外光を発する複数の発光体を各々具備した複数の送信部１００を備える構成として、ＩＲ送信機１１３から複数の異なる周波数で赤外線信号を送信できるようにする。そして、ＩＲ送信機１１３により、最初は最も長波長（最も低周波数）の赤外光を発する発光体を発光させて上記データパターンに従って赤外線信号を送信し、以後、徐々に周波数が高くなるように発光体を順に発光させ、上記データパターンを送信する方法が挙げられる。

ＩＲ受信機１２２は、ＩＲ送信機１１３から送信される赤外線信号を受信してデータパターンを生成し（ステップＳ１２）、制御用マイコン１２３へ出力する（ステップＳ１３）。

制御用マイコン１２３は、ＩＲ受信機１２２から入力されるデータパターンに基づいてＩＲ追従処理（ステップＳ１４）を実行し、図３のステップＳ５に移行する。
ステップＳ１４のＩＲ追従処理は、ＩＲ受信機１２２から入力されるデータパターンが予め制御用マイコン１２３が記憶したデータパターンと一致するか否かに基づいてＩＲ受信機１２２における受信状態を判別し、判別した受信状態に基づいてＩＲ受信機１２２の向きを調整し、調整後のＩＲ受信機１２２の向きをメモリ１２６に記憶する処理である。ＩＲ追従処理の詳細については図５を参照して後述する。

上記した図４のステップＳ１１〜Ｓ１４に示す認識処理によれば、ＩＲ受信機１２２の向きが調整され、調整後のＩＲ受信機１２２の向きがメモリ１２６に記憶される。
また、図４の認識処理は、ステップＳ１１でＩＲ送信機１１３により送信する赤外線信号の周波数を変えながら、複数回実行される。そして、複数回の認識処理により調整されたＩＲ受信機１２２の向きのうち、ＩＲ受信機１２２における受信状態が最も良好であったときのＩＲ受信機１２２の向きがメモリ１２６に記憶される。

すなわち、認識処理を複数回実行すれば、調整後のＩＲ受信機１２２の向きは、認識処理の回数分だけ得られる。得られたＩＲ受信機１２２の向きは、全てが一致するとは限らないので、複数回の認識処理で得られたＩＲ受信機１２２の向きから、より最適なＩＲ受信機１２２の向きが決定され、メモリ１２６に記憶される。
ここで、より最適なＩＲ受信機１２２の向きを決定する際には、ＩＲ送信機１１３から送信する赤外線信号の周波数が高い場合の受信状態が基準とされる。換言すれば、より高い周波数の赤外線信号を良好に受信できた場合のＩＲ受信機１２２の向きが、メモリ１２６に記憶される。

周知のように、赤外線信号を含む電磁波は、周波数が高いほど直進性が高いという特徴を有するので、ＩＲ送信機１１３から送信される赤外線信号についても、周波数が高いほど指向性が高い。このことから、ＩＲ受信機１２２の向きがＩＲ送信機１１３の位置する方向とずれている場合には、ＩＲ送信機１１３から送信する赤外線信号の周波数が高いほど、ＩＲ受信機１２２の受信状態が悪い。逆にいえば、ＩＲ送信機１１３から高周波数の赤外線信号が送信された場合の受信状態が良好であれば、ＩＲ受信機１２２の向きが、ＩＲ送信機１１３が位置する方向により近い向きになっているといえる。

そこで、モニタシステム１においては、ＩＲ送信機１１３から高い周波数で赤外線信号を送信した場合の受信状態を優先し、より高い周波数の赤外線信号を最も良好に受信できた場合のＩＲ受信機１２２の位置を、メモリ１２６に記憶する。

次に図５を参照して、図４のステップＳ１４に示すＩＲ追従処理について詳細に説明する。
図５に示すＩＲ追従処理においては、まず、制御用マイコン１２３が、ＩＲ受信機１２２から入力されるデータパターンを所定の時間（例えば、１秒間）だけ取得し、予め記憶したデータパターンとの比較を行い、正しいデータの数をカウントする（ステップＳ２１）。
上述のように、制御用マイコン１２３は、信号発生器１１２が生成するデータパターンと同一のデータパターンを予め記憶している。従って、ＩＲ受信機１２２から入力されるデータパターンと、制御用マイコン１２３が予め記憶したデータパターンとを比較すれば、全てのデータパターンが一致するはずである。しかしながら、ＩＲ送信機１１３とＩＲ受信機１２２との間における通信環境が悪く、ＩＲ送信機１１３から送信された赤外線信号が確実にＩＲ受信機１２２に届いていない場合には、データの欠落やエラー等が生じ、両データパターンが一致しないことがある。
そこで、制御用マイコン１２３は、ステップＳ２１において両データパターンを比較し、一致したデータパターンの数を、正しいデータの数としてカウントする。カウントされた正しいデータの数は、ＩＲ受信機１２２における受信状態を示す尺度となる。

続いて、制御用マイコン１２３は、ステップＳ２１でカウントした正しいデータの数が予め定められたしきい値を超えたか否かを判別する（ステップＳ２２）。
上述のように、ＩＲ送信機１１３は遮へい構造により指向性を有する。従って、ユーザの頭が移動している場合（例えば、ユーザが姿勢を変えている最中である場合）には、ＩＲ送信機１１３とＩＲ受信機１２２との相対的な位置が安定しないので、ＩＲ送信機１１３とＩＲ受信機１２２との間における通信環境が悪化すると考えられる。このため、ＩＲ受信機１２２における受信状態は悪く、ステップＳ２１でカウントされる正しいデータの数は小さい値になる。

そこで、制御用マイコン１２３は、ステップＳ２２で、ステップＳ２１でカウントした正しいデータの数がしきい値を超えたか否かを判別することにより、ヘッドフォン１１を装着したユーザの頭が静止しているか、移動中であるかを判別する。
そして、制御用マイコン１２３は、ステップＳ２１でカウントした正しいデータの数がしきい値を超えない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、ユーザの頭が移動中であると判別して、再びカウントを行うためにステップＳ２１に戻る。これにより、ユーザの頭が静止するまで繰り返しデータパターンの取得とカウントが行われる。
また、正しいデータの数がしきい値を超えた場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、ＩＲ受信機１２２の向きを、ＩＲ送信機１１３の方向を向くように調整するため、ＩＲ探索処理を実行する（ステップＳ２３）。
ステップＳ２３のＩＲ探索処理については、図６を参照して詳細に説明する。

図６に示すＩＲ探索処理においては、まず、制御用マイコン１２３がＩＲ受信機調整用モータ１２７を制御して、ＩＲ受信機１２２の向きを、移動可能な最大値の向きになるまで、すなわちＩＲ受信機調整用モータ１２７が動作可能な範囲における端の位置まで移動する（ステップＳ３１）。
続いて、制御用マイコン１２３は、所定の時間（例えば１秒間）、ＩＲ受信機１２２から入力されるデータパターンを取得し、予め記憶したデータパターンと比較して、正しいデータの数をカウントする（ステップＳ３２）。

続いて、制御用マイコン１２３は、図６のＩＲ探索処理におけるデータパターンの取得（ステップＳ３２）の回数が５回に達したか否かを判別する（ステップＳ３３）。ここで、データパターンの取得回数が５回に達した場合は（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、本処理を終了して図３のステップＳ５に移行する。
また、ＩＲ探索処理におけるデータパターンの取得回数が５回に満たない場合は（ステップＳ３３；Ｎｏ）、ステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４において、制御用マイコン１２３は、ステップＳ３２でカウントした正しいデータの数のカウント値と、前回のステップＳ３２の処理で得られたカウント値とを比較する。そして、前回のカウント値の方が多いか否かを判別し（ステップＳ３５）、今回のカウント値よりも前回のカウント値の方が多い場合は（ステップＳ３５；Ｙｅｓ）、ＩＲ受信機１２２を、前回のカウントを行った際のＩＲ受信機１２２の位置に向けて、移動させる（ステップＳ３６）。これにより、ＩＲ受信機１２２の向きが、より受信状態が良い方へ、すなわちＩＲ送信機１１３が位置する方向に近い方へ変化する。
次に制御用マイコン１２３は、移動後のＩＲ受信機１２２の位置をメモリ１２６に記憶させ（ステップＳ３７）、ステップＳ３２に戻る。

また、今回のカウント値が前回のカウント値以上であった場合（ステップＳ３５；Ｎｏ）、制御用マイコン１２３は、ＩＲ受信機１２２の向きを、以前にＩＲ受信機１２２を移動させた方向とは逆の方向に移動させ（ステップＳ３８）、ステップＳ３２に戻る。

このＩＲ探索処理により、ＩＲ受信機１２２の向きが、ＩＲ送信機１１３が位置する方向に合わせて調整される。そして、ＩＲ受信機１２２の向きがメモリ１２６に記憶され、ステップＳ５（図３）において、メモリ１２６に記憶された向きに合わせて表示ユニット１２１の向きが調整される。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係るモニタシステム１によれば、ユーザが頭部に装着するヘッドフォン１１のＩＲ送信機１１３からデータパターンを送信し、表示用モニタ１２が有するＩＲ受信機１２２によりデータパターンを受信し、制御用マイコン１２３により、受信したデータパターンの受信状態に基づいてヘッドフォン１１が位置する方向を特定して、特定した方向に合わせて表示ユニット１２１の向きを調整するようにしたため、映像を表示する表示ユニット１２１の向きが、ユーザの頭部が位置する方向に合わせて調整される。これにより、表示ユニット１２１の向きが、ユーザにとって鮮明な映像を見ることができる最適な位置に自動的に調整される。

また、ヘッドフォン１１がＩＲ送信機１１３を備える構成としたため、ユーザは、音声を聴くためのヘッドフォン１１を装着するだけで、表示ユニット１２１を、自分の頭の方向を向くように調整させることができる。

さらに、制御用マイコン１２３は、ＩＲ受信機１２２の向きを変化させながらＩＲ送信機１１３から送信されるデータパターンを受信させ、良好な受信状態が得られたときのＩＲ受信機１２２の向きを、ＩＲ送信機１１３が位置する方向であると特定するため、ＩＲ送信機１１３が位置する方向を、簡易な構成により効率よく特定できる。

また、本発明の第１の実施形態に係るモニタシステム１によれば、ＩＲ送信機１１３によって、周波数を変化させながらデータパターンを送信する。上述したように赤外線を含む電磁波は周波数が高いほど直進性が高くなるので、低周波数で送信されるデータパターンは指向性が低く、高周波数で送信されるデータパターンは指向性が高い。従って、低周波数の赤外線信号によりデータパターンを送信した場合、ＩＲ受信機１２２の向きがＩＲ送信機１１３の位置する方向に概ね合っていれば良好な受信状態が得られるが、高周波数の赤外線信号によりデータパターンを送信した場合は、ＩＲ受信機１２２の向きがＩＲ送信機１１３の位置する方向とずれていれば受信感度が極めて悪くなり、ＩＲ受信機１２２の向きがＩＲ送信機１１３の位置する方向に合っているときのみ、良好な受信感度が得られる。そこで、モニタシステム１は、ＩＲ送信機１１３からより高い周波数の赤外線信号が送信された場合に最も良好な受信状態が得られたときのＩＲ受信機１２２の向きを、ＩＲ送信機１１３の位置する方向に最も合っている向きとしてメモリ１２６に記憶する。これにより、ＩＲ送信機１１３が位置する方向を正確に特定することができ、表示ユニット１２１を、確実にユーザの頭部の方へ向けることができる。

また、制御用マイコン１２３には、ＩＲ送信機１１３から送信されるデータパターンが予め記憶しており、記憶したデータパターンとＩＲ受信機１２２により受信されたデータパターンとを比較し、一致したデータパターンの数を正しいデータの数としてカウントし、この正しいデータの数に基づいて、ＩＲ受信機１２２における受信状態を判定するので、受信状態を数値化することで的確かつ効率よく受信状態を判定できる。

さらにまた、本発明の第１の実施形態に係るモニタシステム１によれば、制御用マイコン１２３は、正しいデータの数がしきい値を超えなかった場合に、ＩＲ受信機１２２における受信感度が低く、ヘッドフォン１１が移動している状態であると判別する。そして、制御用マイコン１２３は、ヘッドフォン１１が移動していると判別した場合は表示ユニット１２１の向きを調整する処理を行わず、その後ヘッドフォン１１が静止した場合に表示ユニット１２１の向きを調整する処理を行うので、不要な動作がなく、ユーザに不快感を感じさせない。また、不要な動作を省くことにより消費電力量を節約できるという利点がある。

また、本発明の第１の実施形態に係るモニタシステム１によれば、ヘッドフォン１１は、ＩＲ送信機１１３に高い指向性を持たせるために、レンズ１０２及び遮へい板１０３からなる遮へい構造を有する送信部１００を備えるので、ＩＲ送信機１１３は特定の方向に向けてデータパターンを送信できる。このため、ＩＲ受信機１２２における受信感度が、ＩＲ受信機１２２がＩＲ送信機１１３の方向を向いているか否かにより大きく変動するので、ＩＲ受信機１２２における受信感度に基づいて、ＩＲ送信機１１３が位置する方向を正確に特定できる。

さらに、本発明の第１の実施形態に係るモニタシステム１によれば、ＩＲ送信機１１３からＩＲ受信機１２２に対して直進性を有する赤外線信号を利用してデータパターンを送信するので、ＩＲ送信機１１３が位置する方向を正確に特定できる。

なお、上記第１の実施形態においては、ヘッドフォン１１が備えるＩＲ送信機１１３から赤外線信号を送信し、表示用モニタ１２が備えるＩＲ受信機１２２によって受信する構成としたが、本発明はこれに限定されず、表示用モニタ１２からヘッドフォン１１に対して信号を送信する構成としても良い。この場合、ＩＲ送信機１１３における赤外線信号の送信周波数の変更や、赤外線信号の送信タイミング等を制御用マイコン１２３によって制御することが可能となる。

また、上記第１の実施形態においては、ＩＲ送信機１１３が遮へい構造を有する送信部１００を備え、指向性を有する構成としたが、ＩＲ受信機１２２に高い指向性を持たせる構成としても良い。例えば、ＩＲ受信機１２２が赤外光を受光する赤外光センサ（フォトトランジスタ、フォトダイオード等）を備える構成とし、この赤外光センサにおいて、送信部１００の遮へい構造と同様の構造を配設すれば、ＩＲ受信機１２２は、ごく限られた方向からの赤外光のみを受光するものとなる。この場合、ＩＲ受信機１２２の向きがＩＲ送信機１１３の位置する方向に合っているか否かにより、ＩＲ受信機１２２における受信感度が極めて鋭敏に変化するので、ＩＲ送信機１１３の位置をより正確に特定することができる。

さらにまた、上記第１の実施形態においては、モニタシステム１がＯＮになっている間、ヘッドフォン１１が有するＩＲ送信機１１３から常に赤外線信号を送信する構成となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ヘッドフォン１１に加速センサを設けて、ヘッドフォン１１を装着したユーザが動いた時にのみＩＲ送信機１１３から赤外線信号を送信する構成とすることも可能である。以下、この例について、図７及び図８を参照して第２の実施形態として説明する。

［第２の実施形態］
図７は、本発明の第２実施形態に係るモニタシステム２の概略構成を示すブロック図である。図７に示す車載モニタシステムとしてのモニタシステム２において、上述したモニタシステム１（図１）と同様に構成される各部については、同符号を付して説明を省略する。

モニタシステム２は、上述したモニタシステム１と同様に、ＤＶＤ Ｖｉｄｅｏやテレビの再生・視聴を制御する車載センターユニット１０、及び、車載センターユニット１０から出力される映像信号に基づいて映像を表示する表示用モニタ１２を備え、さらに、ヘッドフォン１１に代えて、車載センターユニット１０から出力される音声信号に基づいて音声を出力するヘッドフォン２１を備える。
ヘッドフォン２１は、ヘッドフォンユニット１１１及びＩＲ送信機１１３に加え、加速度を検知する加速センサ２１１と、信号発生器２１２とを備える。

加速センサ２１１は、ヘッドフォン２１に加速度が加わることによりＯＮになり、ＩＲ送信機２１３にトリガを出力するセンサである。
信号発生器２１２は、加速センサ２１１からのトリガの入力により動作を開始し、予め設定されたデータパターンを繰り返し生成してＩＲ送信機１１３に出力する。信号発生器２１２の動作は、トリガの入力後、後述する認識処理（図８のステップＳ３５）を実行するのに十分な時間だけ継続され、その後、自動的に停止する。

図８は、モニタシステム２の動作を示すフローチャートである。
図８に示す動作において、モニタシステム２の電源がＯＮになり（ステップＳ４１）、ＤＶＤ Ｖｉｄｅｏの再生が開始されると（ステップＳ４２）、車載センターユニット１０から表示ユニット１２１に対して映像信号が出力され、ヘッドフォン２１が備えるヘッドフォンユニット１１１に対して音声信号が出力される（ステップＳ４３）。

音声及び映像が出力されている間、ヘッドフォン２１が有する加速センサ２１１は加速の検知を行い、加速センサ２１１が加速を検知してＯＮになると（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）、ステップＳ４５の認識処理が実行される。また、加速センサ２１１がＯＮにならなければ（ステップＳ４４；Ｎｏ）、モニタシステム２の動作は後述するステップＳ４７に移行する。

ステップＳ４５の認識処理は、表示用モニタ１２が有する制御用マイコン１２３により実行される。この認識処理は、ＩＲ送信機１１３から送信される赤外線信号をＩＲ受信機１２２によって受信し、受信結果に基づいてＩＲ受信機１２２の向きを調整するとともに、ＩＲ受信機１２２の向きをメモリ１２６に記憶する処理であり、図４を参照して上述した認識処理と同一の処理である。

その後、制御用マイコン１２３がモニタ調整用モータ１２８を制御して、モニタ調整用モータ１２８が駆動され、表示ユニット１２１の向きが、メモリ１２６に記憶された向きに合わせて調整され（ステップＳ４６）、ステップＳ４７に移行する。

ステップＳ４７においては、モニタシステム２の電源がＯＦＦにされたか否かが判別され、モニタシステム２の電源がＯＦＦにされれば（ステップＳ４７；Ｙｅｓ）本処理が終了する。また、モニタシステム１の電源がＯＦＦにされなければ（ステップＳ４７；Ｎｏ）、ステップＳ４４の動作に戻る。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係るモニタシステム２によれば、ヘッドフォン２１に加速センサ２１１を設け、加速センサ２１１により加速が検知された場合、すなわちヘッドフォン２１が移動した場合に、ＩＲ送信機１１３からのデータパターンの送信を開始するようにしたため、ヘッドフォン２１を装着したユーザの頭が動いた後にのみ、表示ユニット１２１の向きを調整する処理を行う。これにより、ヘッドフォン２１を装着したユーザの頭が動かないときには表示ユニット１２１の調整を行わないので、不要な動作を省くことができ、ユーザに不快感を感じさせない上、消費電力量を節約できるという効果が得られる。

なお、上述した各実施形態は、本発明の具体的な実施態様を例示するものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用可能であることは勿論である。例えば、上述した各実施形態において、ヘッドフォン１１，２１と車載センターユニット１０とが有線接続される構成としても良いし、或いは、車載センターユニット１０からヘッドフォン１１，２１に対して音声信号を無線送信する構成としても良い。さらに、上記各実施形態においては、ＩＲ送信機１１３及びＩＲ受信機１２２が赤外線信号を送受信する構成としたが、指向性を有する方式によりデータパターンを無線送信できればよく、例えば電波を送受信する構成としても良い。また、上記実施形態においてはＩＲ送信機１１３が遮へい構造を有するものとして説明したが、ＩＲ受信機１２２において遮へい構造を設けて指向性を持たせても良く、その他の構成についても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲において適宜変更可能である。

本発明の第１の実施形態に係るモニタシステムの概略構成を示すブロック図である。 図１に示すＩＲ送信機が有する遮へい構造を示す斜視図である。 図１に示すモニタシステムの動作を示すフローチャートである。 図３に示す認識処理を詳細に示すフローチャートである。 図４に示すＩＲ追従処理を詳細に示すフローチャートである。 図５に示すＩＲ探索処理を詳細に示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るモニタシステムの概略構成を示すブロック図である。 図７に示すモニタシステムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１、２ モニタシステム（車載モニタシステム）
１０ 車載センターユニット
１００ 送信部
１０１ 発光部
１０２ レンズ
１０３ 遮へい板
１１、２１ ヘッドフォン
１１１ ヘッドフォンユニット
１１２、２１２ 信号発生器
１１３ ＩＲ送信機（送信装置）
１２ 表示用モニタ（車載モニタ）
１２１ 表示ユニット（表示画面）
１２２ ＩＲ受信機（受信手段）
１２３ 制御用マイコン（モニタ調整手段）
１２４ コンパレータ
１２５ タイマ
１２６ メモリ
１２７ ＩＲ受信機調整用モータ（受信方向変更手段）
１２８ モニタ調整用モータ（モニタ調整手段）
２１１ 加速センサ（センサ）

Claims (9)

1. ユーザの頭部に装着されるヘッドフォンと、表示画面を有する車載モニタとを備えた車載モニタシステムにおいて、
   前記ヘッドフォンは、位置検出用信号を送信する送信装置を備え、
   前記車載モニタは、
   前記送信装置から送信される前記位置検出用信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段における前記位置検出用信号の受信状態に基づいて、前記送信装置が位置する方向を特定し、特定した方向に合わせて前記表示画面の向きを調整するモニタ調整手段と、
   前記受信手段の向きを変える受信方向変更手段とを備え、
   前記送信装置は、複数の異なる周波数で位置検出用信号を無線送信し、
   前記モニタ調整手段は、前記受信方向変更手段により前記受信手段の向きを変えながら前記受信手段によって位置検出信号を受信させ、前記送信装置によって複数の異なる周波数で位置検出用信号が送信された場合に、より高い周波数の位置検出用信号に対して良好な受信状態が得られたときの前記受信手段の向きをもとに、前記表示画面の向きを調整する
   ことを特徴とする車載モニタシステム。
2. 前記モニタ調整手段は、前記送信装置により送信される位置検出用信号に対応するデータパターンと同一のデータパターン信号を予め記憶しており、当該データパターンと前記受信手段により受信された位置検出用信号に対応するデータパターンとの一致の度合いに基づいて、前記受信手段における受信状態を判定することを特徴とする請求項１記載の車載モニタシステム。
3. 前記モニタ調整手段は、前記受信手段における位置検出用信号の受信状態に基づいて、前記送信装置が静止状態にあるか否かを判別し、前記送信装置が静止状態にあると判別した場合にのみ、前記表示画面の向きを調整することを特徴とする請求項１または２記載の車載モニタシステム。
4. 前記送信装置は指向性を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車載モニタシステム。
5. 前記送信装置は赤外線信号により前記位置検出用信号を送信するものであって、
   前記受信手段は、前記送信装置により送信される赤外線信号を受信することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車載モニタシステム。
6. 前記送信装置は、前記赤外線信号を特定の方向に送信するための遮へい構造を有することを特徴とする請求項５記載の車載モニタシステム。
7. 前記送信装置は、前記ユーザの頭部の動作を検知するセンサを備え、このセンサにより前記ユーザの頭部の動作を検知した場合に、前記位置検出用信号の送信を開始することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車載モニタシステム。
8. ユーザの頭部に装着されるヘッドフォンと、表示画面を有する車載モニタとを備えた車載モニタシステムにおいて、前記表示画面の向きを調整するモニタ方向調整装置であって、
   前記ヘッドフォンから位置検出用信号が無線送信された場合に、当該位置検出用信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段における前記位置検出用信号の受信状態に基づいて、前記ヘッドフォンが位置する方向を特定し、特定した方向に合わせて前記表示画面の向きを調整するモニタ調整手段と、
   前記受信手段の向きを変える受信方向変更手段とを備え、
   前記モニタ調整手段は、前記受信方向変更手段により前記受信手段の向きを変えながら前記受信手段によって位置検出信号を受信させ、前記ヘッドフォンによって複数の異なる周波数で位置検出用信号が送信された場合に、より高い周波数の位置検出用信号に対して良好な受信状態が得られたときの前記受信手段の向きをもとに、前記表示画面の向きを調整する
   ことを特徴とするモニタ方向調整装置。
9. ユーザの頭部に装着されるヘッドフォンと、表示画面を有する車載モニタとを備えた車載モニタシステムにおけるモニタ方向調整方法であって、
   前記ヘッドフォンから複数の異なる周波数で位置検出用信号を送信し、
   モニタ方向調整装置が備える受信手段によって、前記ヘッドフォンから送信される位置検出用信号を受信し、
   前記モニタ方向調整装置が備えるモニタ調整手段によって、前記受信手段の向きを変えながら前記受信手段によって位置検出信号を受信させ、前記送信装置によって複数の異なる周波数で位置検出用信号が送信された場合に、より高い周波数の位置検出用信号に対して良好な受信状態が得られたときの前記受信手段の向きをもとに、前記表示画面の向きを調整すること、
   を特徴とするモニタ方向調整方法。

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