JP6576871B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

近年、ユーザの利便性の向上を目的として、様々な表示装置が開発されている。例えば、特許文献１には、ディスプレイを備えた筐体の俯仰角（すなわち、鉛直方向の向き）を調整可能な画像表示装置が開示されている。特許文献１の表示装置では、筐体の底部に設けられたバランスウェイトの位置を変更することにより、筐体の俯仰角が調整される。

特開２０１２−１３７２０号公報（２０１２年１月１９日公開）

しかしながら、特許文献１には、表示部（ディスプレイ）がユーザの存在する方向を自動的に向くように、鉛直方向を回転軸とした場合におけるディスプレイの回転角度を変化させる技術については、何ら開示も示唆もされていない。それゆえ、特許文献１に開示された画像表示装置では、ディスプレイがユーザの存在する方向を向くように、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部の回転角度を変化させることが容易ではないという問題が生じる。すなわち、ディスプレイの横方向（水平方向）の向きをユーザの存在する方向に変えようとすると、わざわざ画像表示装置を持ち上げて、画像表示装置ごと向きを変えなくてはならない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、表示部がユーザの存在する方向を自動的に向くように、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部の回転角度を変化させることが可能な表示装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、中心軸に対して回転対称な錐体または錐台の側面を形成しているとともに、上記中心軸周りに回転運動を行うための駆動機構を内蔵した筐体を備え、上記筐体において、上記錐体または上記錐台の底面に表示部が設けられているとともに、上記筐体には、上記底面の方向を検知方向としてユーザの存在を検知するためのユーザ検知センサが配置されており、上記筐体の内部には、上記筐体の上記側面が鉛直方向に垂直な水平面に接触した状態で上記筐体が回転運動した場合に、当該回転運動中に上記ユーザ検知センサから出力された出力値に基づいて、ユーザが存在する方向に対応する上記中心軸の方向であるユーザ存在方向を決定する方向決定部と、上記中心軸が上記方向決定部によって決定された上記ユーザ存在方向を向くように上記駆動機構を制御する駆動機構制御部と、が設けられている。

本発明の一態様に係る表示装置によれば、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部の回転角度を、ユーザの存在する方向に対応する角度に自動的に変化させることができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る表示装置を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は筐体内部の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る表示装置の要部の構成を示すブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、ある回転角における、本発明の実施形態１に係る表示装置の各センサ群の配置位置と、ユーザの存在位置との関係を示す概略図である。 本発明の実施形態１に係る表示装置における表示部の方向制御の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る表示装置を各種電気製品とセットで使用する場合の一例を示す概略図である。 本発明の実施形態２に係る表示装置におけるユーザ存在方向の決定方法を示す概略図である。 本発明の実施形態２に係る表示装置における表示部の方向制御の処理の流れを示すフローチャートである。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。はじめに、図１を参照し、本実施形態の表示装置１の概要について述べる。図１は、表示装置１を示す図である。図１の（ａ）は斜視図であり、図１の（ｂ）は表示装置１が備える筐体１１の内部の構成を示す模式図である。

図１の（ａ）に示すように、表示装置１は、表示部１０と、表示部１０を保持する筐体１１とを備える。表示装置１は、中心軸Ｃに対して回転対称な円錐の形状を有するように構成されている。そして、筐体１１は、水平面Ｈ上に配置される。ここで、水平面Ｈとは、鉛直方向に垂直な平面（例えば水平な床）である。

ここで、立体図形が回転対称であるとは、立体図形を中心軸の周りに、角度「３６０°／ｎ」（ｎは２以上の自然数）だけ回転させた場合に、回転後の立体図形を回転前の立体図形と重ね合わせることができることを意味する。この定義によれば、円錐は、任意のｎについて回転対称である。また、本発明の一態様に係る表示装置の形状は、円錐に限定されず、正多角錐または正多角錐台でもよい。例えば、中心軸に対して回転対称な正六角錐または正六角錐台であってもよい（不図示）。

筐体１１は、円錐の側面を形成するように設けられている。また、円錐の底面には、不図示の蓋ケースが設けられており、当該蓋ケース上に、表示部１０が設けられている。すなわち、表示部１０は、円錐の底面を形成する円として設けられている。なお、表示部１０は、円錐の底面に設けられていればよく、必ずしも円形である必要はない。例えば、表示部１０の形状は正方形または長方形であってもよい。

筐体１１または表示部１０には、円錐の底面の向きを検知方向として第１センサ群１８ａ、第２センサ群１８ｂ、第３センサ群１８ｃおよび第４センサ群１８ｄ（複数の焦電センサ、複数の距離センサ）が、等間隔に外縁に沿った位置に配置されている。

このように、複数のセンサ群を表示部１０に配置することにより、確実にユーザの存在を検知することができる。なお、センサ群の配置・個数については上述の場合に限定されず、２組以上のセンサ群が等間隔に配置されていれば本発明の効果は得られる。

表示装置１の内部には、図１の（ｂ）に示すように、モータ１２（駆動機構）、中板１３、減速機１４、出力軸１５、腕１６、および重り１７が設けられている。重り１７を除いた各部材（後述の図２に示す他の部材も含む）は、表示装置１の内部において、中心軸Ｃに対して対称な重量分布となるように配置されている。なお、本実施形態では、筐体および表示部を回転させるための反力を発生させるための慣性部として重り１７を用いた場合を例として説明するが、重り１７の代わりに、例えば、表示装置のその他の内部構成物（回路等）を慣性部として利用してもよい。

モータ１２は、重り１７の位置を変化させるための駆動機構（回転機構）である。なお、以下に示すように、重り１７は、筐体１１の回転運動を発生させるための部材である。モータ１２は、重り１７に駆動力を与えることにより、筐体１１を回転運動させるための反力を発生させる駆動機構と理解されてよい。モータ１２は、中板１３の中央部に挿入されており、当該中板１３によって保持されている。なお、当該駆動機構は、必ずしもモータのみに限定されず、自動制御が可能な並進運動機構（油圧シリンダ、空圧シリンダ、またはリニアアクチュエータ等）と、回転機構（並進運動を回転運動に変換する機構）とを組み合わせることによって実現されてもよい。

また、中板１３上には、表示装置１の各部材の動作を制御する制御回路（例えば、図２の主制御部２０）を含んだ回路（不図示）が設けられている。減速機１４は、モータ１２の軸（不図示）に接続されている。減速機１４は、モータ１２の回転速度（回転数）を所定の減速比（例えば１／１０）で低減させた回転速度によって、出力軸１５（減速機１４自身の出力軸）を回転させる。

腕１６は、出力軸１５の回転によって生じた駆動力（トルク）を重り１７に伝達するための機械要素である。重り１７は、腕１６を介して、出力軸１５に接続されている。このため、モータ１２を回転させることにより、重り１７を中板１３の裏面（中板１３の２つの面のうち、表示部１０に対向しない面）付近に沿って回転させることができる。すなわち、重り１７の位置を変化させることができる。このため、重り１７の位置の変化に伴って、水平面Ｈ上において筐体１１を回転させる（転がす）ことができる。

このように、モータ１２を回転させることにより、筐体１１を水平面Ｈ上において回転させることができるので、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度を容易に変化させることができる。

（表示装置１の要部の構成）
次に、図２および図３を参照して、表示装置１が備える他の部材について説明する。図２は、表示装置１の要部の構成を示すブロック図である。図３の（ａ）および（ｂ）は、表示装置１の第２センサ群１８ｂおよび第４センサ群１８ｄの配置位置と、ユーザの存在位置との関係を示す概略図である。図２に示すように、表示装置１は、上述の各部材に加えて、センサ部１８（ユーザ検知センサ）、入力部３１、無線通信部３２、マイク３５、主制御部２０、および記憶部９０を備える。

主制御部２０は、表示装置１の動作を統括的に制御する。主制御部２０は、動作制御部２１および音声認識部２４を備える。また、動作制御部２１は、方向決定部２２および駆動機構制御部２３を備える。主制御部２０の機能は、記憶部９０に記憶されたプログラムを、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することによって実現されてよい。記憶部９０は、主制御部２０が実行する各種のプログラム、およびプログラムによって使用されるデータを格納する記憶装置である。

入力部３１は、ユーザが表示装置１に対して施した入力操作を取得し、当該入力操作を動作制御部２１に与える。入力部３１は、例えばタッチパネルであってよい。無線通信部３２は、表示装置１と外部の機器との間の無線通信を行うための各部材を総称的に表した部材である。無線通信部３２は、通信モジュール３３およびアンテナ３４を備える。アンテナ３４は、無線信号の送受信を行う部材である。通信モジュール３３は、アンテナ３４が受信した無線信号を復調する機能と、アンテナ３４に無線信号の送信を行わせる機能とを有する。なお、無線通信部３２における無線通信の方式は、特に限定されず、Bluetooth（登録商標）または近距離無線通信等の公知の無線通信方式が利用されてよい。マイク３５は、ユーザの発話音等の音声による入力を取得する音声入力部である。マイク３５によって取得された音声は、音声認識部２４に与えられる。音声認識部２４は、例えば公知の音声認識エンジン等のアプリケーションである。

センサ部１８は、ユーザの存在を検知するためのセンサであり、第１センサ群１８ａ、第２センサ群１８ｂ、第３センサ群１８ｃおよび第４センサ群１８ｄにより構成される。また、４つのセンサ群１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄはそれぞれ、熱源を検知するための焦電センサ１８１（熱センサ）、および対象物（静止物）と自装置との距離を測定する距離センサ１８２（対象物検知センサ）により構成される。

焦電センサ１８１は、熱源から放射される遠赤外線を検出することにより、検知範囲内に熱源が存在することを検知する。焦電センサ１８１は、視野角が広く（水平方向で約±５０°）、かつ検知距離が長い（自装置から約５ｍまでの距離にある熱源を検知可）という特性を有する。距離センサ１８２は、赤外線方式であり、発光素子（不図示）から近赤外線を発して、検出対象（静止物）からの反射光をＰＳＤ（Position Sensitive Detector；半導体位置検出素子）で検出する構成になっている。距離センサ１８２は、視野角が狭いものの（水平方向で±数度）、検出対象までの距離を正確に測定することができ、かつ、検出対象の色（例えば、ユーザの服の色等）の影響も受けにくい。なお、距離センサ１８２は、超音波方式であってもよい。

焦電センサ１８１および距離センサ１８２はそれぞれ、筐体１１の側面が水平面Ｈに接触した状態で、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで、すなわち、表示部１０の中心軸Ｃに対する回転角が上記３６０°の回転角度に対応する所定の値になるまで筐体１１が回転運動した場合に、当該回転運動の間に刻々と変化する回転角毎の出力値を、後述する方向決定部２２に出力する。ここで、回転角は、筐体１１が水平面Ｈに静止した状態における、表示部１０の円周上の基準点（不図示）の中心軸Ｃに対する位置を基準位置（回転角０°）とする。そして、基準位置から当該基準点が円周上を変位した場合における、変位後の基準点の位置および基準位置と、中心軸Ｃとによりなす角度を指す。なお、上記の回転運動は、後述する駆動機構制御部２３によるモータ１２の制御によってなされる。

なお、４つのセンサ群１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄの全てが、焦電センサ１８１および距離センサ１８２によって構成される必要はない。例えば、４つのセンサ群の一部について、センサ群でなく焦電センサ１８１単体で構成してもよいし、距離センサ１８２単体で構成してもよい。また、焦電センサ１８１に代えて、サーボモバイルセンサまたは赤外線カメラ等を用いてもよく、対象物の熱を検知する機能を有するものであれば用いることができる。また、距離センサ１８２は、対象物との距離の計測までは行わずに対象物との距離に応じた出力を行うだけでもよく、距離センサ１８２に代えて、光電センサ、超音波センサまたはミリ波レーダー等、対象物の検知または対象物との距離を測定できる機能を有するものであれば用いることができる。

また、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで筐体１１を回転させることは必須ではない。例えば、上記の回転角度を３６０°より小さい角度に設定してもよいし、筐体１１が２回転以上の複数回回転運動するように（例えば、２回転：７２０°、３回転：１０８０°等）回転角度を設定してもよい。

方向決定部２２は、４つのセンサ群１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄのそれぞれを構成する焦電センサ１８１および距離センサ１８２から出力された出力値に基づいて、ユーザ存在方向を決定する。ユーザ存在方向は、ユーザが存在する方向に対応する中心軸Ｃの方向である。

具体的には、方向決定部２２は、特定の回転角における、４つのセンサ群１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄの焦電センサ１８１から同時に出力された第１出力値（出力値）の中から２つの値を抽出し、当該２つの値の差分である第１基準差分を求める。方向決定部２２は、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで、この計算を回転角毎に繰り返す。そして、４つの第１基準差分の全てが第１基準閾値（第２閾値）以下になる場合の回転角を求め、当該回転角を第１基準回転角として決定する。

また、方向決定部２２は、特定の回転角における、４つのセンサ群１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄの距離センサ１８２から同時に出力された第２出力値（出力値）の中から２つの値を抽出し、当該２つの値の差分である第２基準差分を求める。方向決定部２２は、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで、この計算を回転角毎に繰り返す。そして、４つの第２基準差分の全てが第２基準閾値（第３閾値）以下になる場合の回転角を求め、当該回転角を第２基準回転角として決定する。

次に、方向決定部２２は、第１基準回転角と第２基準回転角との差分である第３基準差分（第４差分）を求め、当該第３基準差分と第３基準閾値（第４閾値）とを比較する。そして、第３基準差分が第３基準閾値以下になった場合、方向決定部２２は、その場合の第２基準回転角に対応する中心軸Ｃの方向をユーザ存在方向として決定する。なお、第１〜第３基準閾値については、ユーザが入力部３１から任意に入力してもよいし、予め記憶部９０に記憶させておいてもよい。

図３の（ａ）に示すように、例えば、第２センサ群１８ｂの図心と第４センサ群の図心とを結ぶ線分（不図示）が水平面Ｈと略平行になった時点において、ユーザが第２センサ群１８ｂの検知範囲の境界線（図中の紙面向かって右側の破線）上に存在する場合、当該時点において第２センサ群１８ｂから出力された出力値（第１出力値、第２出力値）は、第４センサ群１８ｄから出力された出力値よりもかなり大きくなる。一方、図３の（ｂ）に示すように、ユーザが筐体１１の中心軸Ｃの方向、すなわち表示部１０の正面に存在している場合、この時点で４つのセンサ群１８ａ・１８ｂ・１８ｃ・１８ｄから同時に出力された出力値は互いに略同一の値となり、各出力値間の誤差はほとんどなくなる。したがって、ある回転角において求めた４つの第１基準差分の全てが第１基準閾値以下であれば、その時の回転角、すなわち第１基準回転角に対応する筐体の中心軸の方向とユーザが実際に存在している方向とのズレは少ない。このことは、第２基準回転角に対応する上記中心軸の方向についてもいえる。

それゆえ、第３基準差分が第３基準閾値以下になった場合における、第２基準回転角に対応する中心軸Ｃの方向をユーザ存在方向として決定することにより、表示部を精度高くユーザが存在している方向に向けることができる。

なお、方向決定部２２は、第３基準差分が第３基準閾値以下になった場合、第１基準回転角に対応する中心軸Ｃの方向をユーザ存在方向として決定してもよい。または、第１基準回転角と第２基準回転角との平均値に対応する中心軸Ｃの方向をユーザ存在方向として決定してもよい。また、第１基準回転角を決定する際に、４つの第１基準差分の全てが第１基準閾値以下になる必要はなく、例えば、３つの第１基準差分が第１基準閾値以下になったときの回転角を第１基準回転角と決定してもよい。換言すれば、４つの第１基準差分のうち、少なくとも所定個が第１基準閾値以下になればよい。第２基準回転角の決定についても同様である。

駆動機構制御部２３は、モータ１２の動作を制御する役割を担う。具体的には、駆動機構制御部２３は、筐体１１の中心軸Ｃが方向決定部２２によって決定されたユーザ存在方向を向くようにモータ１２の動作を制御する。また、駆動機構制御部２３は、上述したように、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで、筐体１１を水平面Ｈ上において所定の方向（時計周りまたは反時計周り）に回転させる。

なお、表示装置１における表示部１０の方向制御は、上述の場合に限定されない。例えばセンサ群が単数の場合、方向決定部２２は、焦電センサ１８１が第１極大値を出力したときの回転角である第１回転角と、距離センサ１８２が第２極大値を出力したときの回転角である第２回転角との第４基準差分（差分）を求め、当該第４基準差分が第６基準閾値（第１閾値）以下である場合に第１回転角および第２回転角の少なくともいずれかを用いてユーザ存在方向を決定してもよい。センサ群が複数の場合であれば、第１回転角は、複数の焦電センサ１８１のうちの特定の焦電センサ１８１が最も大きな第１極大値を出力したときの回転角であり、第２回転角は、複数の距離センサ１８２のうちの特定の距離センサ１８２が最も大きな第２極大値を出力したときの回転角となる。

（表示装置１における表示部１０の方向制御の処理の流れ）
次に、図４を参照して、表示装置１における表示部１０の方向制御の処理の流れについて説明する。図４は、上記方向制御の処理の流れを示すフローチャートである。まず、駆動機構制御部２３は、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで、筐体１１を水平面Ｈ上において回転させる（ステップ１、以下、「Ｓ１」と略記する）。この時、方向決定部２２は、センサ部１８から回転角毎に出力された出力値（第１出力値、第２出力値）を、当該回転角と対応付けて取得する（Ｓ２）。

鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで筐体１１が回転した後、方向決定部２２は、第１基準回転角および第２基準回転角を決定した上で第３基準差分を求め、当該第３基準差分と第３基準閾値とを比較する（Ｓ３）。そして、第３基準差分が第３基準閾値以下であると判定した場合（Ｓ３でＹＥＳ、以下「Ｙ」と略記する）、方向決定部２２は、第２基準回転角に対応する中心軸Ｃの方向をユーザ存在方向として決定する（Ｓ４）。一方、Ｓ３でＮＯ（以下、「Ｎ」と略記する）と判定した場合、駆動機構制御部２３は再び、鉛直方向を回転軸として筐体１１を３６０°回転させる。

次に、駆動機構制御部２３は、方向決定部２２からユーザ存在方向に対応する第２基準回転角のデータを取得し、回転角が取得したデータの角度になるまで筐体１１を中心軸Ｃ周りに回転させることにより、表示部１０をユーザの存在する方向に向ける（Ｓ５）。

（電気製品制御機能）
次に、図５を参照して、表示装置１が各種電気製品の制御機能を有する場合について説明する。図５は、表示装置１を各種電気製品とセットで使用する場合の一例を示す概略図である。

表示装置１は、例えば図５に示すように、屋内にある各種家電機器（照明器具、コーヒーメーカー、音響機器、エアーコンディショナー等）と無線ＬＡＮ・Bluetooth（登録商標）等を用いた屋内ネットワークで接続し、これらの機器への起動指示機能・状態制御機能を持たせることも可能である。このように、表示装置１を屋内にある各種家電機器とセットで使用する場合、表示装置１の表示部１０を自動的にユーザの方向に向けさせることができることから、ユーザが表示部１０の表示内容を的確に把握することができる。それゆえ、各種家電機器の操作ミスを防止でき、効率的な操作を行うことが可能となる。

なお、各種家電機器との通信で入手した家電機器毎の情報は、当該機器毎の操作ログとして、例えば記憶部９０に格納してもよい。また、屋内の家電機器のみならず、外部にある各種電気製品とネットワーク接続することで、上述のような機能を持たせることも可能である。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６および図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（表示装置１ａにおけるユーザ存在方向の決定方法）
まず、図６を参照して、表示装置１ａにおけるユーザ存在方向の決定方法について説明する。図６は、表示装置１ａにおけるユーザ存在方向の決定方法を示す概略図である。

駆動機構制御部２３はまず、筐体１１を、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで水平面Ｈ上で回転運動させた後、第１検知範囲θ１（範囲）を設定する。第１検知範囲θ１は、各センサ群を構成する焦電センサ１８１（複数の焦電センサ）のうち、第４基準閾値（第５閾値）以上の出力値を最も長い期間連続して出力した焦電センサ１８１が当該出力値を連続して出力した期間において中心軸Ｃが水平面Ｈ方向に移動した範囲を指す。

次に、駆動機構制御部２３は、第４基準閾値以上の出力値を最も長い期間連続して出力した焦電センサ１８１から、当該出力値のうちの最大値が出力されたときの回転角に対応する中心軸Ｃの方向を基準方向として設定する。そして、駆動機構制御部２３は、基準方向から時計回りおよび反時計回りに所定の回転角（予め記憶部９０に格納しておいてもよいし、入力部３１からのユーザ入力、あるいは自動計算等でもよい）だけ筐体１１を回転させた場合における、中心軸Ｃの水平面Ｈ方向の移動範囲を第２検知範囲θ２（所定範囲）として、第１検知範囲θ１内に設定する。換言すれば、第２検知範囲θ２は、第１検知範囲θ１内に設定される、基準方向を含む所定の範囲である。

なお、例えば、基準方向から時計回りまたは反時計回りのいずれか一方に所定の回転角だけ筐体１１を回転させた場合の中心軸Ｃの移動範囲を第２検知範囲θ２として設定してもよい。さらには、第２検知範囲θ２を設定する方法として、上述のように基準方向（出力時間が最長となる回転角に対応する中心軸Ｃの方向）を用いる方法以外の方法を採用してもよい。例えば、第２検知範囲θ２が第１検知範囲θ１の数％〜数十％の範囲に自動的に設定されるように、そのパーセンテージを予め記憶部９０に格納しておいてもよい。

次に、駆動機構制御部２３は、筐体１１が第２検知範囲θ２内を回転運動するようにモータ１２を制御する。次に、方向決定部２２は、筐体１１が第２検知範囲θ２内を回転運動した期間において、各距離センサ１８２のうちのいずれかから出力された出力値の最大値が第５基準閾値（第６閾値）以上になった場合、当該最大値が出力されたときの回転角に対応する中心軸Ｃの方向をユーザ存在方向として決定する。

このように、第１検知範囲θ１は、焦電センサ１８１を用いてユーザが存在する可能性が高い領域をある程度絞り込んだものであり、第２検知範囲θ２は、第１検知範囲θ１をユーザが存在する可能性がより高い領域に限定したものである。したがって、図６に示すように、第１検知範囲θ１よりも第２検知範囲θ２の方が範囲が狭くなる。それゆえ、方向決定部２２は、ユーザが存在する可能性が高く、領域もかなり限定された第２検知範囲θ２内でユーザ存在方向を決定することから、より精度高く、かつ効率よくユーザ存在方向を決定することができる。

（表示装置１ａにおける表示部１０の方向制御の処理の流れ）
次に、図７を参照して、表示装置１ａにおける表示部１０の方向制御の処理の流れについて説明する。図７は、上記方向制御の処理の流れを示すフローチャートである。まず、駆動機構制御部２３は、鉛直方向を回転軸とした場合の表示部１０の回転角度が３６０°になるまで筐体１１を水平面Ｈ上で回転させた上で（Ｓ１１）、第１検知範囲θ１を設定するとともに第１検知範囲θ１内に基準方向を設定する（Ｓ１２）。

次に、駆動機構制御部２３は、基準方向に基づいて第１検知範囲θ１内に第２検知範囲θ２を設定した上で（Ｓ１３）、筐体１１が第２検知範囲θ２内を回転運動するようにモータ１２を制御する（Ｓ１４）。

次に、方向決定部２２は、各距離センサ１８２のいずれかから出力された出力値の最大値と第５基準閾値とを比較することにより、第２検知範囲θ２内にユーザが存在するか否かを判定する（Ｓ１５）。上記最大値が第５基準閾値以上になった場合（Ｓ１５でＹ）、方向決定部２２は、上記最大値が出力されたときの回転角に対応する中心軸Ｃの方向をユーザ存在方向と決定する（Ｓ１６）。一方、上記最大値が第５基準閾値よりも小さい場合（Ｓ１５でＮ）、駆動機構制御部２３は再び、鉛直方向を回転軸として筐体１１を３６０°回転させる（Ｓ１７の処理は図４のＳ５の処理と同様のため、説明省略）。

なお、表示装置１ａにおける表示部１０の方向制御は、上述の場合に限定されない。例えばセンサ群が単数の場合、方向決定部２２は、第２検知範囲θ２内において、第１回転角と第２回転角との差分である第４基準差分を求め、当該第４基準差分が第６基準閾値以下である場合に第１回転角および第２回転角の少なくともいずれかを用いてユーザ存在方向を決定してもよい。センサ群が複数の場合であれば、第１回転角は、第２検知範囲θ２内において、複数の焦電センサ１８１のうちの特定の焦電センサ１８１が最も大きな第１極大値を出力したときの回転角であり、第２回転角は、第２検知範囲θ２内において、複数の距離センサ１８２のうちの特定の距離センサ１８２が最も大きな第２極大値を出力したときの回転角となる。

〔実施形態３〕
表示装置１および１ａの制御ブロック（特に主制御部２０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、表示装置１および１ａは、各機能を実現するソフトウェアである制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記制御プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記制御プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記制御プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記制御プログラムは、該制御プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置（１、１ａ）は、中心軸（Ｃ）に対して回転対称な錐体または錐台の側面を形成しているとともに、上記中心軸周りに回転運動を行うための駆動機構（モータ１２）を内蔵した筐体（１１）を備え、上記筐体において、上記錐体または上記錐台の底面に表示部（１０）が設けられているとともに、上記筐体には、上記底面の方向を検知方向としてユーザの存在を検知するためのユーザ検知センサ（センサ部１８）が配置されており、上記筐体の内部には、上記筐体の上記側面が鉛直方向に垂直な水平面（Ｈ）に接触した状態で上記筐体が回転運動した場合に、当該回転運動中に上記ユーザ検知センサから出力された出力値に基づいて、ユーザが存在する方向に対応する上記中心軸の方向であるユーザ存在方向を決定する方向決定部（２２）と、上記中心軸が上記方向決定部によって決定された上記ユーザ存在方向を向くように上記駆動機構を制御する駆動機構制御部（２３）と、が設けられている。

上記構成によれば、筐体の側面が水平面に接触した状態で、表示部の回転角が所定の値になるまで当該筐体を回転運動させることにより、方向決定部は、ユーザ検知センサからの出力値に基づいてユーザ存在方向を決定する。また、駆動機構制御部は、筐体の中心軸が方向決定部によって決定されたユーザ存在方向を向くように駆動機構を制御する。

それゆえ、例えば、ユーザが直接手で表示部を自身の存在する方向に向ける必要がなく、筐体を所定の回転角だけ回転させるだけで自動的に、表示部をユーザが存在している方向に向けることができる。

本発明の態様２に係る表示装置は、上記態様１において、上記ユーザ検知センサは、熱源を検知するための熱センサ（焦電センサ１８１）と、対象物を検知する対象物検知センサ（距離センサ１８２）とを含み、上記方向決定部は、上記熱センサが第１極大値を出力したときの上記表示部の上記中心軸に対する上記回転角である第１回転角と、上記対象物検知センサが第２極大値を出力したときの上記表示部の上記中心軸に対する上記回転角である第２回転角との差分が第１閾値以下である場合、上記第１回転角および上記第２回転角の少なくともいずれかを用いて上記ユーザ存在方向を決定することが好ましい。

上記構成によれば、第１回転角に対応する筐体の中心軸の方向、第２回転角に対応する当該中心軸の方向ともに、ユーザが実際に存在している方向とのズレは少ない。さらに、第１回転角と第２回転角との差分が第１閾値以下であれば、第１・第２回転角に対応するそれぞれの上記中心軸の方向とユーザが実際に存在している方向とのズレはより少なくなる。

それゆえ、例えば、上記差分が第１閾値以下になった場合に、対象物の存在する方向をより精度高く検知できる対象物検知センサの第２極大値を選択して、第２回転角に対応する筐体の中心軸の方向をユーザ存在方向として決定することにより、表示部を精度高くユーザが存在している方向に向けることができる。

本発明の態様３に係る表示装置（１）は、上記態様１において、上記ユーザ検知センサは、熱源を検知するための複数の熱センサと、対象物を検知する複数の対象物検知センサとを含み、上記方向決定部は、上記熱センサの各々から同時に出力された出力値同士の差分のうち少なくとも所定個が第２閾値以下である場合の、該出力時点での上記回転角である第１基準回転角と、上記対象物検知センサの各々から同時に出力された出力値同士の差分のうち少なくとも所定個が第３閾値以下である場合の、該出力時点での上記回転角である第２基準回転角との差分が第４閾値以下である場合、上記第１基準回転角および上記第２基準回転角の少なくともいずれかを用いて上記ユーザ存在方向を決定することが好ましい。

例えば、ユーザが筐体の中心軸の方向、すなわち表示部の正面に存在する場合、熱センサの各々から同時に出力された各出力値は互いに略同一の値となり、各出力値間の誤差は小さくなる。同様に、対象物検知センサの各々から同時に出力された各出力値も互いに略同一の値となる。したがって、熱センサの各々から同時に出力された出力値同士の差分のうち少なくとも所定個が第２閾値以下であれば、その出力時点での回転角、すなわち第１基準回転角に対応する筐体の中心軸の方向と、ユーザが実際に存在している方向とのズレは少ない。このことは、第２基準回転角に対応する上記中心軸の方向についてもいえる。さらに第１基準回転角と第２基準回転角との差分が第４閾値以下であれば、第１・第２基準回転角に対応するそれぞれの上記中心軸の方向とユーザが実際に存在している方向とのズレはより少なくなる。

それゆえ、例えば、上記差分が第４閾値以下になった場合に、対象物の存在する方向をより精度高く検知できる対象物検知センサの第２出力値を選択して、第２基準回転角に対応する筐体の中心軸の方向をユーザ存在方向として決定することにより、表示部を精度高くユーザが存在している方向に向けることができる。

本発明の態様４に係る表示装置（１ａ）は、上記態様２において、上記駆動機構制御部は、上記熱センサが第５閾値以上の出力値を連続して出力した期間において上記中心軸が上記水平面方向に移動した範囲（第１検知範囲θ１）内の、当該出力値のうちの最大値が出力されたときの上記回転角に対応する上記中心軸の方向を含む所定範囲（第２検知範囲θ２）において、上記筐体を回転運動させるように上記駆動機構を制御し、上記方向決定部は、当該回転運動中に上記熱センサおよび上記対象物検知センサから出力された出力値に基づいて上記ユーザ存在方向を決定することが好ましい。

上記構成によれば、駆動機構制御部は、熱センサの出力値の大きさ（第５閾値以上）を根拠にユーザが存在する可能性が高いと考えられた範囲の中でも、ユーザが存在する可能性がさらに高いと考えられた所定範囲において、筐体を回転運動させるように駆動機構を制御する。また、方向決定部は、筐体が上記所定範囲内を回転運動している期間中に各センサから出力された出力値に基づいてユーザ存在方向を決定する。

それゆえ、方向決定部によって決定されたユーザ存在方向と実際にユーザが存在している方向とのズレが少なくなることから、表示部を精度高くユーザが存在している方向に向けることができる。

本発明の態様５に係る表示装置（１、１ａ）は、上記態様２から４のいずれかにおいて、上記対象物検知センサは、対象物から自装置までの距離を測定するセンサ（距離センサ１８２）、または対象物から自装置までの距離に応じた出力レベルを示すセンサであることが好ましい。

上記構成によれば、対象物検知センサとして、対象物から自装置までの距離を測定するセンサ、または対象物から自装置までの距離に応じた出力レベルを示すセンサを用いることにより、対象物から表示装置までの距離を正確に検知することができる。また、これらのセンサは、対象物の色の影響も受けにくい。それゆえ、方向決定部によって決定されたユーザ存在方向と実際にユーザが存在している方向とのズレがさらに少なくなることから、表示部をさらに精度高くユーザが存在している方向に向けることができる。

本発明の態様６に係る表示装置（１ａ）は、上記態様１において、上記ユーザ検知センサは、熱源を検知するための複数の熱センサと、対象物を検知する複数の対象物検知センサとを含み、上記駆動機構制御部は、上記複数の熱センサのうち、第５閾値以上の出力値を最も長い期間連続して出力した熱センサが当該出力値を連続して出力した期間において上記中心軸が上記水平面方向に移動した範囲内の、当該出力値のうちの最大値が出力されたときの上記回転角に対応する上記中心軸の方向を含む所定範囲において、上記筐体を回転運動させるように上記駆動機構を制御し、上記方向決定部は、当該回転運動中に上記複数の対象物検知センサの各々から出力された出力値のうちの最大値が第６閾値以上である場合、上記最大値が出力されたときの上記回転角に対応する上記中心軸の方向を上記ユーザ存在方向と決定することが好ましい。

上記構成によれば、駆動機構制御部は、各熱センサにおける第５閾値以上の出力値を連続して出力した期間の長さを根拠に、ユーザが存在する可能性が高いと考えられた範囲の中でも、ユーザが存在する可能性がさらに高いと考えられた所定範囲において、筐体を回転運動させるように駆動機構を制御する。また、方向決定部は、筐体が上記所定範囲内を回転運動している期間中に、各対象物検知センサのいずれかから出力された出力値の最大値が第６閾値以上になったときの回転角を用いて、ユーザ存在方向を決定する。

それゆえ、方向決定部によって決定されたユーザ存在方向と実際にユーザが存在している方向とのズレがより少なくなることから、表示部をより精度高くユーザが存在している方向に向けることができる。

本発明の各態様に係る表示装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記表示装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記表示装置をコンピュータにて実現させる表示装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

１、１ａ：表示装置 １０：表示部 １１：筐体 １２：モータ（駆動機構）
１８：センサ部（ユーザ検知センサ）
２２：方向決定部 ２３：駆動機構制御部
１８１：焦電センサ（ユーザ検知センサ、熱センサ）
１８２：距離センサ（ユーザ検知センサ、対象物検知センサ）
Ｃ：中心軸 Ｈ：水平面
θ１：第１検知範囲（範囲） θ２：第２検知範囲（所定範囲）

Claims (6)

1. 中心軸に対して回転対称な錐体または錐台の側面を形成しているとともに、上記中心軸周りに回転運動を行うための駆動機構を内蔵した筐体を備え、
   上記筐体において、上記錐体または上記錐台の底面に表示部が設けられているとともに、上記筐体には、上記底面の方向を検知方向としてユーザの存在を検知するためのユーザ検知センサが配置されており、
   上記筐体の内部には、
   上記筐体の上記側面が鉛直方向に垂直な水平面に接触した状態で上記筐体が回転運動した場合に、当該回転運動中に上記ユーザ検知センサから出力された出力値に基づいて、ユーザが存在する方向に対応する上記中心軸の方向であるユーザ存在方向を決定する方向決定部と、
   上記中心軸が上記方向決定部によって決定された上記ユーザ存在方向を向くように上記駆動機構を制御する駆動機構制御部と、
   が設けられていることを特徴とする表示装置。
2. 上記ユーザ検知センサは、熱源を検知するための熱センサと、対象物を検知する対象物検知センサとを含み、
   上記方向決定部は、上記熱センサが第１極大値を出力したときの上記表示部の上記中心軸に対する回転角である第１回転角と、上記対象物検知センサが第２極大値を出力したときの上記表示部の上記中心軸に対する回転角である第２回転角との第１差分が第１閾値以下である場合、上記第１回転角および上記第２回転角の少なくともいずれかを用いて上記ユーザ存在方向を決定することを特徴とする請求項１の記載の表示装置。
3. 上記ユーザ検知センサは、熱源を検知するための複数の熱センサと、対象物を検知する複数の対象物検知センサとを含み、
   上記方向決定部は、上記熱センサの各々から同時に出力された出力値同士の差分のうち少なくとも所定個が第２閾値以下である場合の、上記熱センサの各々から同時に出力された出力値の出力時点での上記表示部の上記中心軸に対する回転角である第１基準回転角と、上記対象物検知センサの各々から同時に出力された出力値同士の差分のうち少なくとも所定個が第３閾値以下である場合の、上記対象物検知センサの各々から同時に出力された出力値の出力時点での上記表示部の上記中心軸に対する回転角である第２基準回転角との差分が第４閾値以下である場合、上記第１基準回転角および上記第２基準回転角の少なくともいずれかを用いて上記ユーザ存在方向を決定することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 上記駆動機構制御部は、上記熱センサが第５閾値以上の出力値を連続して出力した期間において上記中心軸が上記水平面方向に移動した範囲内の、当該出力値のうちの最大値が出力されたときの上記回転角に対応する上記中心軸の方向を含む所定範囲において、上記筐体を回転運動させるように上記駆動機構を制御し、
   上記方向決定部は、当該回転運動中に上記熱センサおよび上記対象物検知センサから出力された出力値に基づいて上記ユーザ存在方向を決定することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
5. 上記対象物検知センサは、対象物から自装置までの距離を測定するセンサ、または対象物から自装置までの距離に応じた出力レベルを示すセンサであることを特徴とする請求項２から４までのいずれか１項に記載の表示装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記方向決定部および上記駆動機構制御部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
   

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