JP6354179B2 - 情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置に関する。

ノート型やタブレット型等の移動可能な情報端末において、端末の姿勢に応じて画面の表示内容を回転（以下、必要に応じて「ローテーション」という）させ、適切な向きで情報の表示を行う手法が存在する。このような画面のローテーションは、情報端末に内蔵された加速度センサからのデジタル出力値を用いて重力軸を判定し、その判定結果に対応させたローテーションを行っている。

特開２０１０−１２３０４０号公報

しかしながら、上述した従来手法に示すようにデジタル出力の加速度センサを用いた場合には、出力されたデジタル値から情報端末の姿勢を判別するための演算処理が必要になる。また、アナログ出力の加速度センサを用いた場合にも、アナログで出力される電圧値を元に情報端末の姿勢を判別するための演算処理が必要になる。上述した演算処理を行うために、従来ではソフトウェアやマイコン等を追加する必要が生じるため、基板面積の拡大や追加部品のコストアップ等が発生してしまう。

一つの側面では、本発明は、処理負荷を軽減することを目的とする。

一態様における情報処理装置は、画面の横方向を示す画面Ｘ軸に対し、Ｘ軸を所定角度傾けて設置された加速度センサと、加速度センサから得られる、前記Ｘ軸と、前記Ｘ軸と直交するＹ軸と、に対して働く加速度に応じた電圧を、各軸１ビットのデジタル信号に変換するコンパレータと、前記コンパレータから得られる信号に基づいて情報処理装置の姿勢を検出する制御部とを有し、前記制御部は、前記検出した姿勢に対応させて、前記画面の表示内容の上下方向が鉛直方向に沿ったものとなるように前記画面内で回転させる制御を行い、前記所定角度は、前記コンパレータにおける１又は０の出力値の切り替えタイミングが、前記画面の表示内容を前記画面内で回転させる制御を行うタイミングと一致するように設定されている。

処理負荷を軽減することができる。

本実施形態における情報端末の一例を示す図である。 本実施形態における情報端末の機能構成の一例を示す図である。 姿勢検出部の一例を示す図である。 本実施形態における表示制御の一例を示す図である。 加速度センサからの出力例を示す図である。 コンパレータにおける閾値の定義例を示す図である。 加速度センサの設置角度によるコンパレータ出力の変化例を示す図である。 ヒステリシスに基づくローテーションの具体例を説明するための図である。 ローテーションのタイミングを説明するための図である。 Ｚ軸を用いたローテーション制御の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、実施例について詳細に説明する。

＜本実施形態におけるの情報端末の一例＞
図１は、本実施形態における情報端末の一例を示す図である。図１の例では、情報処理装置の一例として、タブレット型の情報端末を示している。

情報端末１０には、予め記憶部等に記憶された各種情報（例えば、メニュー画面や各種アイコン、アプリケーション画面等）を表示する表示部（ディスプレイ）１１を有している。表示部１１に表示される情報は、記憶部に記憶された情報に限定されるものではなく、例えばインターネットやＬｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）等に代表される通信ネットワークに接続された外部装置により得られた情報であってもよい。

表示部１１は、例えばタッチパネル等であるが、これに限定されるものではない。情報端末１０は、ユーザが指やタッチペン等を用いて表示部１１の画面上をタッチ操作したことを受け付けると、そのタッチ位置やタッチ回数、移動方向等の入力情報を取得する。情報端末１０は、取得した入力情報に対応させて、タッチパネル上に表示されたアイコンやボタンの選択や移動、チェックボックスやテキストボックス等の入力領域の選択、文字入力、画面の拡大・縮小等の各種の入力制御を実行する。また、情報端末１０は、電源のＯＮ、ＯＦＦやスピーカ等から出力される音量の強弱、文字入力等を行う操作ボタンを有していてもよい。

表示部１１は、アイコンやボタンのインターフェース画面や、文字情報、画像情報、映像情報等を表示する。また、表示部１１は、情報端末１０内のＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）等により制御され、情報端末１０の姿勢に対応させて、重力軸に基づきユーザの見やすい位置に画面の向きをローテーションさせる。

ここで、本実施形態における情報端末１０は、姿勢検出部２０を有する。姿勢検出部２０は、例えばアナログ出力の加速度センサ等を有するが、これに限定されるものではない。また、上述した加速度センサは、例えば３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の加速度センサを用いることができる。なお、図１の例において、Ｚ軸方向は、表示部１１の画面に対して垂直方向に設定されるため、Ｚ軸方向へのローテーションの必要性はない。そのため、以下の説明では、必要に応じてＺ軸を省略して説明する。

加速度センサは、少なくともＸ軸、Ｙ軸の２軸の加速度に応じた電圧が取得できるセンサであればよいが、これに限定されるものではなく、Ｚ軸を含めた３軸の加速度に応じて電圧を取得してもよい。

本実施形態では、例えばアナログ出力の加速度センサの出力をコンパレータ（比較部）で変換し、Ｘ軸１ビット（ｂｉｔ）、Ｙ軸１ビットの計２ビットのデジタル信号を用いて情報端末１０の姿勢を検出する。また、本実施形態では、例えば２ビットのデータの変化により、ローテーションの回転方向や回転角度を設定することができる。

ここで、本実施形態では、加速度センサの設置位置を、地面１２に対して水平方向（Ｘ軸）に位置付けた情報端末１０を基準として所定の方向に所定の角度（例えば、図１に示す回転角度θ）傾けた位置で設置する。図１の例では、地面１２に対して水平に位置付けた情報端末１０を基準にして、４５°傾けた状態（θ＝４５°）でアナログ出力の加速度センサを設置する。そして、この加速度センサから得られるＸ軸及びＹ軸に対する出力情報をコンパレートすることで、出力される２ビット（Ｘ軸１ビット、Ｙ軸１ビット）のデジタル信号によって姿勢を検出する。これにより、姿勢検出における処理負荷を軽減させることができる。

本実施形態における情報端末１０は、図１の例に示すタブレット端末の他、例えばスマートフォン、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ（ＰＤＡ）、電子ボート（電子黒板等）といった情報処理装置に用いることができる。また、情報端末１０は、本体部と分離して設置方向が自由なワイヤレスディスプレイや、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ（ＰＣ）や、ゲーム機器、音楽再生装置等でもよい。

＜情報端末１０の機能構成の一例＞
図２は、本実施形態における情報端末の機能構成の一例を示す図である。図２の例において、情報端末１０は、表示部１１と、姿勢検出部２０と、制御部の一例であるマイコン３１と、ＣＰＵ３２と、通信部３３と、アンテナ部３４と、記憶部３５と、電力部３６とを有する。

表示部１１は、ユーザに対してＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＯＳ）や各種アプリケーションで設定された画面、アイコンやボタン、各種情報の入力領域等を有するユーザインタフェース画面等を表示する。

表示部１１は、上述したように、インターフェース画面や文字、画像、映像情報等の各種情報を画面に表示することで、視覚的にユーザに情報を提供する。また、表示部１１は、ＣＰＵ３２の制御により、情報端末１０の姿勢に対応させて画面に表示される内容の向きをローテーションさせる。

なお、表示部１１は、例えばＬｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ（ＬＣＤ）や有機Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ）等のディスプレイである。また、表示部１１は、例えばタッチパネルディスプレイ等でもよく、その場合には表示部１１は、入出力部としての機能を有する。タッチパネルディスプレイの場合には、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導方式等により、ユーザが操作したタッチパネル上の座標を検出する。

姿勢検出部２０は、情報端末１０のある時点の姿勢や継続的な動作（姿勢の変化）等を検出する。例えば、姿勢検出部２０は、情報端末１０の傾き角度、加速度、方向、位置、動作等を検出するが、これに限定されるものではない。なお、姿勢検出部２０としては、例えばアナログ出力の加速度センサ等であるが、これに限定されるものではなく、例えば傾きセンサやジャイロセンサ、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）等を有していてもよい。姿勢検出部２０の具体例については、後述する。

マイコン３１は、予め設定されたプログラムに基づいて所定の処理を実行する。マイコン３１は、例えば姿勢検出部２０から得られる信号に基づいて情報端末１０の姿勢を検出する。また、マイコン３１は、検出された情報端末１０の姿勢に基づいて、画面に表示される情報のローテーション情報を取得する。ローテーション情報とは、例えば画面の向きを、ある位置を基準としてどの方向にどの程度の角度で回転させるか等の情報であるが、これに限定されるものではない。また、画面の表示内容の回転角度は、例えば９０°、１８０°、２７０°、３６０°等であるが、これに限定されるものではない。

ＣＰＵ３２は、ＯＳ等の制御プログラム、及び記憶部３５に格納されている実行プログラム等に基づいて、各種演算や各構成部とのデータの入出力等、コンピュータ全体の処理を制御することで、表示制御における各処理を実現する。

具体的には、ＣＰＵ３２は、マイコン３１から得られる表示制御に関するコマンド等に基づいて、表示部１１の画面の表示内容をローテーションする。なお、ＣＰＵ３２は、ローテーション制御において、画面のアスペクト比（縦横比）に対応させて表示内容の拡大・縮小等の制御を行ってもよい。

また、ＣＰＵ３２は、例えばユーザから表示部１１や操作部等から得られるプログラムの実行指示等に基づき、記憶部３５にインストールされたプログラムを実行させることにより、所定のプログラムに対応する処理を行う。ＣＰＵ３２により実行された内容は、必要に応じて記憶部３５に記憶される。

通信部３３は、例えばアンテナ部３４等を介して、例えば通信ネットワークで接続された外部装置からの無線信号（通信データ）を受信したり、無線信号を外部装置に送信する通信データの送受信部である。通信部３３は、上述した通信ネットワークを介して処理結果等の情報の送受信を行う。なお、通信部３３は、無線通信だけでなく、有線を用いた通信を行ってもよい。

アンテナ部３４は、通信部３３からの情報を無線電波を用いて外部装置に送信したり、外部装置から無線送信された情報を受信する。

記憶部３５は、例えばＨａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）やＳｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ（ＳＳＤ）等のストレージ手段である。また、記憶部３５は、例えばＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）やＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）等であってもよいが、これに限定されるものではない。

記憶部３５は、各種のプログラム等を記憶し、必要に応じてデータの入出力を行う。また、記憶部３５は、ＣＰＵ３２からの指示により実行プログラム等を格納したり、プログラム実行中に得られる各種情報等を記憶する。また、記憶部３５は、表示部１１に表示する各種情報（例えば、アイコンやボタン等）やアプリケーション等の情報を記憶する。

電力部３６は、情報端末１０の各構成に対して電力を供給する。電力部３６は、例えばバッテリ等の内部電源であるが、これに限定されるものではない。電力部３６は、電力量を常時又は所定の時間間隔で検出し、電力量の残量等を監視することもできる。

＜姿勢検出部２０の一例＞
図３は、姿勢検出部の一例を示す図である。図３に示す姿勢検出部２０は、加速度センサ４１と、比較部の一例であるコンパレータ４２（４２−１，４２−２）とを有する。なお、図３の例では、説明の便宜上、マイコン３１も示している。

加速度センサ４１は、アナログ出力の加速度センサである。例えば、加速度センサ４１は、図１に示すように、情報端末１０の水平方向に対して所定角度傾けた（回転させた）位置を基準にして、Ｘ軸及びＹ軸に対して働く加速度に応じた電圧を出力する。加速度センサ４１を傾けると、各軸に働く重力加速度の大きさも変化する。したがって、本実施形態では、この大きさを時間的に連続して取得することで姿勢変化を検出することができる。

なお、加速度センサ４１は、所定時間（例えば、約１秒等）間隔でＸ軸、Ｙ軸に対する電圧値を連続した量としてアナログ出力する。なお、加速度センサ４１は、重力による運動の変化を計測することもできるため、情報端末１０の傾き具合を検出することができる。例えば加速度センサ４１は、例えば３次元（３軸対応）のＧセンサ等であってもよいが、これに限定されるものではない。

コンパレータ４２は、加速度センサ４１から得られる画面に対する少なくとも２つの軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸）のアナログ出力から、各軸１ビットのデジタル信号に変換する。

コンパレータ４２−１は、例えば加速度センサ４１から出力されたＸ軸に対するアナログ出力を入力する。また、コンパレータ４２−２は、例えば加速度センサ４１から出力されたＹ軸に対するアナログ出力を入力する。コンパレータ４２−１，４２−２は、入力されたアナログ信号と、予め設定された閾値とを比較して、アナログ信号の値（電圧値）が閾値以上の場合に「Ｈｉｇｈ（１）」の信号を出力し、閾値以下の場合に「Ｌｏｗ（０）」信号を出力することで、１又は０を表現可能な１ビットのデジタル信号（離散的な数値）をそれぞれ出力する。具体的には、コンパレータ４２−１は、Ｘ軸に対するデジタル信号をマイコン３１に出力し、コンパレータ４２−２は、Ｙ軸に対するデジタル信号をマイコン３１に出力する。

したがって、マイコン３１は、各軸１ビット（Ｘ軸１ビット、Ｙ軸１ビット）の合計２ビットの情報として処理する。なお、コンパレータ４２−１，４２−２は、一体に構成されていてもよい。また、Ｚ軸用のコンパレータを有していてもよい。

ここで、本実施形態において、姿勢検出部２０は、情報端末１０の水平位置に対してＸＹ軸を基準に予め所定の角度（例えば、図１に示す回転角度θ）だけ傾けて設置される。なお、傾けて設置されるのは、加速度センサ４１だけでもよく、コンパレータ４２は傾けなくてもよい。

このように傾けて設置された加速度センサ４１からのアナログ出力をコンパレータ４２で変換し、各１ビットずつの合計２ビットの情報として処理する際に、２ビットのデータの結果と、回転方向及び回転角度とを一致させる。つまり、コンパレータ４２から出力される２ビットの値が切り替わるタイミングで、ローテーション制御が行われるように、情報端末１０に対する加速度センサ４１の設置角度を設定する。

例えば、地面１２に対して水平方向に位置付けた情報端末１０を基準（θ＝０°）として、例えばθ＝４５°だけ傾けた状態でアナログ出力の加速度センサ４１を設置する。そして、設置した加速度センサ４１から得られるＸ軸、Ｙ軸の出力電圧を予め設定された閾値と比較（コンパレート）することで出力される２ビットのデジタル信号によって、情報端末１０の姿勢を検出し、ローテーション制御を実行する。これにより、処理負荷を軽減することができる。なお、具体的な設置角度等については、後述する。

＜本実施形態における表示制御処理例＞
図４は、本実施形態における表示制御の一例を示す図である。図４の例において、加速度センサ４１は、加速度に応じた電圧を出力する（Ｓ０１）。Ｓ０１の処理では、上述したＸ軸、Ｙ軸に対するそれぞれの電圧のアナログ信号を出力する。

次に、コンパレータ４２（上述したコンパレータ４２−１，４２−２に相当）は、予め設定された閾値電圧と、Ｓ０１の処理で得られた電圧とを比較し、Ｈｉｇｈ（１）又はＬｏｗ（０）の２値に変換して出力する（Ｓ０２）。Ｓ０２の処理では、例えばＳ０１の処理で得られた電圧が閾値電圧以上の場合にはＨｉｇｈ（１）出力を行い、電圧が閾値電圧以下の場合にはＬｏｗ（０）出力を行うが、これに限定されるものではない。

次に、マイコン３１は、Ｘ軸、Ｙ軸のそれぞれに対応する２値の情報（２ビット）を取得し、Ｈｉｇｈ（１）とＬｏｗ（０）の組み合わせから情報端末１０の姿勢を検出する（Ｓ０３）。次に、マイコン３１は、検出した姿勢に対応する情報端末１０の回転角度に基づいて、画面の表示内容を回転させるコマンドをＣＰＵ３２に出力する（Ｓ０４）。なお、マイコン３１は、例えばＩｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（Ｉ２Ｃ）等のインタフェースで、画面のローテーションを行うためのコマンドをＣＰＵ３２に出力する。また、コマンドには、回転角度だけでなく、回転方向の情報を含んでいてもよい。回転方向は、例えば加速度センサ４１からのＸ軸、Ｙ軸に対する出力電圧の時間経過に伴う変化量に基づいて取得される情報端末１０の回転方向に対し、その逆方向に回転させることが好ましいが、これに限定されるものではなく、同一方向に回転させてもよい。

次に、ＣＰＵ３２は、コマンドに対応させて情報端末１０の画面の表示内容の向きを制御し、画面のローテーションを行う（Ｓ０５）。次に、ＣＰＵ３２は、処理を終了するか否かを判断し（Ｓ０６）、処理を終了しない場合（Ｓ０６において、ＮＯ）、Ｓ０１に戻り、画面のローテーションに関する表示制御処理を継続する。また、ＣＰＵ３２は、ユーザからの終了指示や電源ＯＦＦ等により処理を終了する場合（Ｓ０６、ＹＥＳ）、画面のローテーションに関する表示制御処理を終了する。

上述した処理により従来よりも処理負荷を軽減することができる。例えば、従来では、コンパレータ４２を用いずにマイコン３１により、加速度センサ４１からの出力電圧をデジタルのデータに変換して出力する必要があったが、本実施形態では、上述したようにマイコン３１がデジタルデータに変換する必要がない。そのため、マイコン３１の処理負荷を軽減することができる。また、従来では、ＣＰＵ３２が、入力されたデジタルデータから姿勢の計算をしたが、本実施形態では、ＣＰＵ３２による姿勢の計算を行う必要がないため、ＣＰＵ３２による装置全体の制御や処理速度を迅速化することができる。

＜加速度センサ４１からの出力例＞
次に、上述した加速度センサ４１からの出力例について、具体的に説明する。図５は、加速度センサからの出力例を示す図である。なお、図５の例では、Ｘ軸、Ｙ軸の設定情報として「オフセット電圧」と「振幅」とが示されているが、これに限定されるものではない。本実施形態における加速度センサ４１において、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれの出力は、図５に示すようなオフセット電圧を基準にした電圧が出力される。また、重力による加速度が常に下向きに発生している。したがって、加速度センサ４１が傾くと、それぞれの軸方向にかかる力が変化することになる。

例えば、図５に示すデータに基づく加速度センサ４１のアナログ出力値は、Ｘ軸については、「Ｖｘ＝Ｖ_ｘ０＋Ａｓｉｎθ」となり、Ｙ軸については、「Ｖｙ＝Ｖ_ｙ０＋Ｂｃｏｓθ」となる。なお、上述のＶ_ｘ０は、上述した図１に示すＸ軸方向の加速度=０の時の出力電圧を示し、Ｖ_ｙ０は、上述した図１に示すＹ軸方向の加速度=０の時の出力電圧を示す。また、Ａ，Ｂは、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれの電圧の最大値を示す。

＜コンパレータ４２の出力内容について＞
次に、コンパレータ４２の出力内容について具体的に説明する。図６は、コンパレータにおける閾値の定義例を示す図である。本実施形態では、加速度センサ４１からのアナログ出力値（電圧値）に対応付けられた角度情報に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸に対応するＨ（Ｈｉｇｈ）、Ｌ（Ｌｏｗ）の何れかの出力を行う条件を設定する。

加速度センサ４１からＸ軸とＹ軸に対応する出力電圧をそれぞれ入力する場合、閾値をオフセット電圧に合わせると、コンパレータ４２の出力は、ｓｉｎθと、ｃｏｓθとが正か負かだけに依存し、そのθ値から図６に示す定義例に対応した値となる。

ここで、情報端末１０の画面のローテーションは、地面１２に対して水平方向に位置付けた情報端末１０が、基準位置（０°）から９０°、１８０°、２７０°に到達する前にローテーションが完了していることが好ましい。つまり、ローテーション制御を行う情報端末１０の画面の角度は、例えばθ＝４５°、１３５°、２２５°、３１５°等である必要がある。しかしながら、図６の例では、加速度センサ４１の角度がＸ軸側では１８０°のときにＨ→Ｌに切り替わり、３６０°（０°）のときにＬ→Ｈに切り替わる。また、Ｙ軸側では、９０°のときにＨ→Ｌに切り替わり、２７０°でＬ→Ｈに切り替わる。つまり、従来では、画面のローテーション制御を行いたい情報端末１０の角度と、コンパレータ４２から出力されるＨ出力とＬ出力とが切り替わる角度とが異なる。したがって、従来では、これらの角度を調整する演算処理が必要となっていた。

そこで、本実施形態では、コンパレータ４２におけるＨ、Ｌの切り替えタイミングが、画面のローテーションを行うタイミングとなるように、加速度センサ４１の設置角度を、水平に位置づけられた情報端末１０の位置を基準に所定角度傾ける（回転させる）。

図７は、加速度センサの設置角度によるコンパレータ出力の変化例を示す図である。図７の例では、設置角度が０°（傾きなし）の場合と、設置角度を４５°（θ＝４５°）傾けた例を示している。本実施形態では、図７に示すように、設置角度を４５°傾けることで、コンパレータ４２からのＨ，Ｌ出力を切り替えるタイミングをずらすことができる。

例えば、図７では、加速度センサ４１の設置角度を４５°ずらして設置することで、コンパレータ４２の出力は、Ｘ軸側では１３５°でＨ→Ｌに切り替わり、３１５°でＬ→Ｈに切り替わる。また、コンパレータ４２の出力は、Ｙ軸側では４５°でＨ→Ｌに切り替わり、２２５°でＬ→Ｈに切り替わる。これらの角度は、上述したように画面をローテーションさせたい情報端末１０の角度（４５°、１３５°、２２５°、３１５°）に対応する。

したがって、情報端末１０の画面のローテーション制御として、加速度センサ４１からのＸ軸側、Ｙ軸側のそれぞれの出力を、コンパレータ４２に入力して得られる出力値（２ビット）に基づいて、情報端末１０の姿勢を判別し、それに併せて情報端末１０の画面を適切なタイミングでローテーションさせることができる。

ここで、図７に示すように、情報端末１０において、基準方向Ａが下にある状態を情報端末１０の基準位置とする。例えば、コンパレータ４２から出力されたＸ軸、Ｙ軸の値が共にＨ（１）である場合、情報端末１０の角度は、３１５°〜３６０°、０°〜４５°である（なお、「ａ°〜ｂ°」の表記は、「ａ°以上ｂ°未満」を示す）。この場合には、表示部１１の画面の表示内容のローテーションを行わない。

また、図７の例において、コンパレータ４２から出力されたＸ軸の値がＨ（１）、Ｙ軸の値がＬ（０）である場合、情報端末１０の角度は、４５°〜１３５°である。そのため、情報端末１０は、画面正面から見て基準位置から時計回り（右回り）に９０°回転しているため、表示部１１の画面の表示内容を同一方向に２７０°又は逆方向に９０°ローテーションさせる。

また、図７の例において、コンパレータ４２から出力されたＸ軸、Ｙ軸の値が共にＬ（０）である場合、情報端末１０の角度は、１３５°〜２２５°である。そのため、情報端末１０は、基準位置から１８０°回転しているため、表示部１１の画面の表示内容を情報端末１０の回転方向と同一方向又は逆方向に１８０°ローテーションさせる。

また、図７の例において、コンパレータ４２から出力されたＸ軸の値がＬ（０）、Ｙ軸の値がＨ（１）である場合、情報端末１０の角度は、２２５°〜３１５°である。そのため、情報端末１０は、基準位置から時計回りに２７０°回転しているため、表示部１１の画面の表示内容を同一方向に９０°又は逆方向に２７０°ローテーションさせる。このようにして、情報端末１０は、表示部１１の画面の表示内容が、重力方向（重力軸）が下になるように表示制御することができる。

＜ローテーション時の画面の回転方向について＞
ここで、ローテーション時の画面の回転方向について、本実施形態では、例えば加速度センサ４１から得られる出力値の履歴情報に基づいて、ローテーションの回転方向（画面正面から見て、右回り又は左回り）と、回転角度を設定する。

例えば、加速度センサ４１の出力の履歴から情報端末１０が右回りで回転していると判断した場合には、左回り（逆方向）で画面のローテーションを行う。また、情報端末１０が左回りで回転していると判断した場合には、右回り（逆方向）で画面のローテーションを行う。これにより、少ないローテーション制御で適切な方向で情報を画面表示することができるが、これに限定されるものではなく、同一方向に回転させてもよい。更に、本実施形態では、画面上に回転途中の情報を表示しなくてもよく、ローテーションされた後の状態のみを表示してもよい。

＜コンパレータの閾値とヒステリシスについて＞
ここで、本実施形態では、コンパレータ４２を用いた場合に、ヒステリシス（履歴現象）を考慮して閾値の判定基準を２つ設けてもよい。ヒステリシスとは、系の状態がそれまで系が辿ってきた経過に依存し、物理的効果がその原因に対して遅れて現れる現象である。

図８は、ヒステリシスに基づくローテーションの具体例を説明するための図である。図８（Ａ）は、加速度センサ４１の出力電圧５０とコンパレータの値（Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗ）を切り替える閾値５１との関係を示し、図８（Ｂ）は、コンパレータ４２の閾値とヒステリシスとに基づくコンパレータ４２の出力値の一例を示している。

図８（Ａ）に示す例では、加速度センサ４１を用いてＹ軸における出力電圧がアナログ出力されている。ここで、コンパレータ４２は、出力電圧５０と予め設定された電圧の閾値５１とを比較し、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗの出力を行う。この閾値は、例えば、このとき、コンパレータ４２に対して閾値電圧を基準にヒステリシス電圧を設定し、設定したヒステリシス電圧の上限と下限に基づいて、Ｈｉｇｈ、Ｌｏｗの出力を行う。

図８（Ａ）の例では、閾値電圧＋α［Ｖ］をヒステリシス上限電圧５２−１とし、閾値値電圧−α［Ｖ］をヒステリシス下限電圧５２−２としているが、αの値については、コンパレータ４２等に対応させて任意に設定することができる。

例えば、図８（Ｂ）に示すように、情報端末１０が右回りに回転（移動）して加速度センサ４１からの電圧値が時間経過と共に上昇している場合、加速度センサ４１の出力電圧５０と、ヒステリシス上限電圧５２−１とに基づいてＬｏｗ又はＨｉｇｈの出力を行う。図８（Ｂ）の例では、情報端末１０の角度が基準位置から６５°まで回転させた時点でコンパレータ４２の出力がＨｉｇｈからＬｏｗへ切り替わる。

また、図８（Ｂ）の例では、情報端末１０が左回りに移動して加速度センサ４１からの電圧値が時間経過と共に下降している場合、加速度センサ４１の出力電圧５０と、ヒステリシス下限電圧５２−２とに基づいてＬｏｗ又はＨｉｇｈの出力を行う。図８（Ｂ）の例では、情報端末１０の角度が基準位置から３０°まで回転させた時点でコンパレータ４２の出力がＬｏｗからＨｉｇｈへ切り替わる。上述したような出力の変化をＸ軸、Ｙ軸で両方行い、その結果（２ビット）に基づいて情報端末１０の画面をローテーションさせる。

ここで、図９は、ローテーションのタイミングを説明するための図である。図９の例では、水平方向に位置付けた情報端末１０に対して右に４５°傾けて（回転させて）設置した加速度センサ４１の角度を基準にして出力される電圧値（Ｖ）と回転方向に対応するコンパレータのヒステリシスに基づく２値化（０又は１）の出力例を示している。

なお、図９の例では、加速度センサ４１から出力される５°毎のＸ軸、Ｙ軸に対応するそれぞれの電圧値を示されているが、この電圧値は一例であり、これに限定されるものではない。なお、図９に示す電圧値は、基準となる閾値電圧（ＴＹＰ（代表値）を約１．６５０Ｖとし、ヒステリシスを約±０．２Ｖとし、ヒステリシス角度を約１７．６°とし、Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ（電圧感度）は、約６６０ｍｖ／ｇとしている。

また、図９の例では、情報端末１０に対して４５°傾けて設置した加速度センサ４１の角度を０°から所定方向（例えば、画面正面を見て左回り）に４５０°まで回転させた場合の結果を示している。

図９に示すように、画面をローテーションさせる場合に、その画面の角度が情報端末１０の水平方向を基準として、４５°、１３５°、２２５°、３１５°が、それぞれ画面ローテーションを行う対象となる中心値となる。また、本実施形態では、上述したヒステリシスに基づき、画面が右回転する場合と左回転する場合とで、Ｘ値、Ｙ値の２値（Ｈｉｇｈ（１）、Ｌｏｗ（０））の切り替わりのタイミングが異なる。

図９の例では、加速度センサ４１が９０°（画面の角度が４５°）のときに、Ｙ値が０（Ｌｏｗ）から１（Ｈｉｇｈ）に切り替わるが、ヒステリシスにより、右回転している場合には、加速度センサ４１が９０°のときのＹ値の電圧値（図９の例では、１．６５０Ｖ）を基準にして、ヒステリシスに基づく＋０．２Ｖ（＝１．８５０Ｖ）以上となる１１０°の地点でＹ＝０から１に切り替える。なお、Ｙ＝０とは、Ｙ軸におけるコンパレータ４２からの出力値である。

逆に、左回転の場合には、ヒステリシスに基づく−０．２Ｖ（＝１．４５０Ｖ）以下となる加速度センサ４１の角度が７０°の地点で、Ｙ＝１から０に切り替える。また、同様の処理を他の角度や、Ｘ軸に対しても行うことができる。このように、本実施形態では、コンパレータ４２のヒステリシスを考慮した適切な二値化出力を行うことができる。したがって、ヒステリシスを考慮した画面の適切なローテーション制御を行うことで、情報端末１０の角度に応じて適切な位置に画面の切り替えを行うことができる。

これにより、図９の情報端末１０ａ〜１０ｄに示すように、Ｘ軸、Ｙ軸のコンパレータ４２の出力結果（２ビット）と、各ビット値が切り替わるタイミングとに対応させて、表示部１１ａ〜１１ｄに示すように画面の縦、横の向きを切り替えることができる。

上述したように、本実施形態によれば、情報端末１０の水平方向に対して、４５°（又は１３５°、２２５°、３１５°でもよい）だけ傾けた状態でアナログ出力の加速度センサを設置し、このＸ軸及びＹ軸の出力をコンパレータを使用することで２ビットのデジタル信号に変換する。この２ビットのデジタル信号があれば、例えば通常のＧｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＧＰＩ）端子を備えた一般的なマイコンで画面のローテーション制御を実施することができる。

また、上述した本実施形態において、アナログの入力端子は必要ないため、２ビット入力からローテーションのコマンドを出力する部分の制御を、例えばＣＰＵのＧｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ（ＧＰＩＯ）等を用いてＯＳ上のアプリケーション等で処理を行ってもよい。したがって、加速度演算用のマイコンの構成を削除することができ、コストダウンが図れ、処理負荷を軽減することができる。

なお、上述した本実施形態においては、例えばコンパレータ４２を有しない構成にしてもよい。その場合、コンパレータ４２における処理をマイコン３１で行うことになるが、マイコン３１の処理内容は、従来よりも軽減されるため、処理負荷を軽減することができる。

＜３軸を用いた例＞
なお、上述した実施形態では、加速度センサ４１からＸ軸及びＹ軸の出力電圧を用いて画面のローテーションに関する表示制御を行ったが、これに限定されるものではない。例えば加速度センサ４１で取得可能な３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のそれぞれの出力電圧のうち、Ｘ軸及びＹ軸だけでなく、Ｚ軸も含めて画面のローテーションに関する表示制御を行ってもよい。

図１０は、Ｚ軸を用いたローテーション制御の一例を示す図である。図１０の例では、情報端末１０の裏側から画面側への方向をＺ軸方向としている。加速度センサ４１は、Ｚ軸の方向の変化に応じてＺ軸に対応する出力電圧を得ることができる。

例えば、図１０（Ａ）に示すように、情報端末１０の画面側を伏せている状態のとき、Ｚ軸の出力電圧は最大となる。また、図１０（Ａ）に示す情報端末１０の姿勢から図１０（Ｂ）に示すように情報端末１０の画面を立てる状態に移動させると、徐々に電圧が下がる。更に図１０（Ｃ）に示すように情報端末１０の画面を真上に向けた状態にすると、Ｚ軸の出力電圧は最小となる。

ここで、図１０（Ａ）に示すように、画面を伏せている状態は、真上に向いている状態では、上述した画面のローテーション制御は不要である。したがって、図１０の例では、加速度センサ４１から得られるＺ軸の出力電圧に閾値（例えば、最大閾値Ｖ_ｔｈ、最小閾値Ｖ_ｔｌ）を設け、Ｚ軸に対する電圧値Ｖが、例えばＶ_ｔｈ≦Ｖ≦Ｖ_ｔｌの範囲内であれば、上述したＸ軸、Ｙ軸の出力電圧を含めたローテーション制御を行い（ローテーション制御有効）、電圧値が上述の閾値の範囲に含まれなければローテーション制御を行わないようにする（ローテーション制御無効）。

例えば、コンパレータ４２が、加速度センサ４１から得たＺ軸の出力電圧から１ビットのデジタル値を出力する際、上述したローテーション制御を行う電圧値の場合にＨｉｇｈ（１）を出力し、制御を行わない電圧値の場合にＬｏｗ（０）を出力する。

また、マイコン３１は、Ｚ軸に対する１ビット信号がＨｉｇｈ（出力電圧ＶがＶ_ｔｈ以上、Ｖ_ｔｌ以下）である場合には、Ｘ軸、Ｙ軸のビット信号に基づき、ローテーションを行うためのコマンドを発行する。また、マイコン３１は、Ｚ軸に対する１ビット信号がＬｏｗである場合にはＸ軸、Ｙ軸のビット信号に基づくコマンドの発行を抑止する。

上述したように、Ｚ軸の出力も監視することで、例えば情報端末１０の姿勢が立っている（例えば、ユーザが手に持っているような状態）か、机上に平置きされているような状態かを検出することができ、検出結果に応じた適切な表示制御を実現できる。

上述した実施形態の一態様によれば、処理負荷を軽減することができる。なお、上述した実施形態では、検出した情報端末の姿勢に対応させて、画面の表示内容をローテーション制御を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば検出した情報端末の姿勢を用いて、他の表示制御や、音声出力、振動出力等の各種制御を行ってもよい。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、上述した各実施例の一部又は全部を組み合わせることも可能である。

なお、以上の実施例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
画面を基準に所定角度傾けて設置された加速度センサと、
前記加速度センサから得られる前記画面に対する少なくとも２つの軸のアナログ出力から、各軸１ビットのデジタル信号に変換するコンパレータと、
前記コンパレータから得られる信号に基づいて情報処理装置の姿勢を検出する制御部とを有することを特徴とする情報処理装置。
（付記２）
前記制御部は、
前記検出した姿勢に対応させて、前記画面の表示内容をローテーションする制御を行うことを特徴とする付記１に記載の情報処理装置。
（付記３）
前記所定角度は、前記コンパレータにおける１又は０の出力値の切り替えタイミングが、前記画面の表示制御を行うタイミングとなる角度であることを特徴とする付記１又は２に記載の情報処理装置。
（付記４）
前記所定角度は、前記画面を基準として４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°のうちの何れかの角度であることを特徴とする付記１乃至３の何れか１項に記載の情報処理装置。
（付記５）
前記コンパレータは、
予めヒステリシスに基づいて設定された閾値に基づいて、１又は０の出力値の切り替えを制御することを特徴とする付記１乃至４の何れか１項に記載の情報処理装置。
（付記６）
前記コンパレータは、前記加速度センサから得られる前記画面に対する３つの軸のアナログ出力から、各軸１ビットのデジタル信号に変換し、
前記制御部は、前記コンパレータから得られる信号に基づいて、前記ローテーションの制御を有効にするか又は無効にするかを制御することを特徴とする付記２に記載の情報処理装置。

１０ 情報端末（情報処理装置）
１１ 表示部
２０ 姿勢検出部
３１ マイコン（制御部）
３２ ＣＰＵ
３３ 通信部
３４ アンテナ部
３５ 記憶部
３６ 電力部
４１ 加速度センサ
４２ コンパレータ（比較部）
５０ 出力電圧
５１ 閾値
５２−１ ヒステリシス上限電圧
５２−２ ヒステリシス下限電圧

Claims (3)

1. 画面の横方向を示す画面Ｘ軸に対し、Ｘ軸を所定角度傾けて設置された加速度センサと、
   加速度センサから得られる、前記Ｘ軸と、前記Ｘ軸と直交するＹ軸と、に対して働く加速度に応じた電圧を、各軸１ビットのデジタル信号に変換するコンパレータと、
   前記コンパレータから得られる信号に基づいて情報処理装置の姿勢を検出する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記検出した姿勢に対応させて、前記画面の表示内容の上下方向が鉛直方向に沿ったものとなるように前記画面内で回転させる制御を行い、
   前記所定角度は、前記コンパレータにおける１又は０の出力値の切り替えタイミングが、前記画面の表示内容を前記画面内で回転させる制御を行うタイミングと一致するように設定されていることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記コンパレータは、
   予め閾値電圧を基準にして設定されたヒステリシス電圧の上限と下限に基づいて、１又は０の出力値の切り替えを制御することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記コンパレータは、前記加速度センサから得られる、前記画面に対して垂直方向のＺ軸に対して働く加速度に応じた電圧を、１ビットのデジタル信号に変換し、
   前記制御部は、前記コンパレータから得られる信号に基づいて、前記画面の表示内容を前記画面内で回転させる制御を有効にするか又は無効にするかを制御することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。

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