WO2004020945A1 - 電子機器装置、信号補償装置及び信号補償方法 - Google Patents

Abstract

角速度センサの温度ドリフトにより誤作動しないような電子機器装置、この温度ドリフトを補償するための信号補償システム、信号補償方法。本発明は、回転方向の角速度に応じた第１の信号である、例えばグラフαのある温度における電圧を出力する角速度センサと、静止した状態の前記角速度センサが本来出力する第２の信号のデータであるグラフβを予め記憶する手段と、静止状態を検出するための手段と、前記静止状態が検出されたとき、前記第１の信号と前記第２の信号との差分を抽出する手段と、前記抽出された差分信号に基づき、前記第１の信号を補償する手段と、前記補償された信号に基づき、画像をスクロールさせて表示する表示部とを具備する。これにより、角速度センサの温度ドリフトによる誤作動を防止することができる。

Description

明 細 書

電子機器装置、 信号補償装置及び信号補償方法 技術分野

本発明は、 例えば携帯端末や携帯電話等の電子機器装置、 このような 装置に搭載される信号補償装置及びこのような装置に使われる信号補償 方法に関する。 背景技術

特開 2 0 0 2— 7 0 2 7号公報には、 携帯端末や携帯電話等の携帯可 能な装置を構成する筐体の移動に応じて表示部に表示される画像をスク ロールする技術が開示されている。 例えば、 このような装置を手に持つ ユーザがこの装置を右方向に移動させると、 画像も同様に右方向にスク ロールする、 というものである。 筐体の移動を感知する手段としては角 速度センサが用いられる。 例えば、 角速度センサの基準となる値を検出 しておき、 基準値からの変化として電気信号として出力し、 出力結果に 応じて画面をスクロールさせる。

しかしながら、 このような機器に使われる角速度センサは、 周囲の温 度変化によってこの基準値が変化する、いわゆる温度ドリフ トを起こす。 温度ドリフ トは低周波として出力され、 画像のスクロールに悪影響を与 える。 例えば、 ユーザが装置を移動させない場合であっても表示部に表 示された画像が勝手にスクロールしたり、 ユーザが移動させた方向とは 異なる方向に画面がスクロールするといつた誤作動が生じる。

本発明は、 このような事情に基づきなされたもので、 角速度センサの 温度ドリフトによる誤作動を防止することができる電子機器装置、 信号 補償装置及び信号補償方法を提供することを目的とする。

発明の開示

上記課題を解決するために、 本発明の主たる観点に係る電子機器装置 は、 回転方向の角速度に応じた第 1の信号を出力する角速度センサと、 静止した状態の前記角速度センサが本来出力する第 2の信号のデータを 予め記憶する手段と、 静止状態を検出するための手段と、 前記静止状態 が検出されたとき、 前記第 1の信号と前記第 2の信号との差分を抽出す る手段と、 前記抽出された差分信号に基づき、 前記第 1の信号を補償す る手段と、 前記補償された信号に基づき、 画像をスクロールさせて表示 する表示部とを具備することを特徴とするものである。

人間の腕の動きはひじ又は肩を支点とするものである。 ュ一ザが筐体 を空間中で移動させる動作は近似的に球面での動きとなる。 この腕の動 きの速度を検出するためには球面に沿った腕の移動速度、 すなわち角速 度を検出できれば良いこととなる。

一般に、 加速度と速度の関係は、 以下の式 1で表される。 上 - . . 速度 V t

加速度 a = 速度 V = ∑ a i (加速度） · · ·式 1

d t ゝ i = o 式 1から、 加速度センサがあれば、 一定の時間幅 tで得られたデータ の積分を行うことにより速度を求めることが可能であるとわかる。 ある 一定時間の移動体の速度が求まれば、 この速度の値を積分することによ りさらに移動距離を求めることができ、 スクロール量が決定できる。 しかし、 加速度から移動体の移動距離を求めるには、 時間による 2重 積分を行わなければならないので、 応答性が遅れたり、 累積誤差が生じ やすくなつたりする。 また、 加速度センサは、 角速度センサに比べ重力 加速度の影響を受けやすいので、 これによつても誤差が生じるおそれが ある。 上述したように、 腕の動きを検出するためには、 角速度を検出で きればよい。 そこで、 本発明では、 移動量を検出する手段として角速度 センサを用いている。

角速度によりスクロール量を求めると、 式 2のようになる。 スクロ一ノレ量 L = ∑ (角速度） 式 2 角速度センサは、 主に電子機器等の手ぶれによる振動を検出するため に使用されている。 手ぶれによる振動は波長の短い高周波である。 手ぶ れによる振動を検出する際には、 例えばハイパスフィルタ等により低周 波をカッ トし高周波のみを出力させる。 温度ドリフトによる出力は低周 波であるためカッ トされる。 このため、 手ぶれによる振動を検出する際 には、 温度ドリフトによる誤作動の問題は生じない。

本発明に係る角速度センサが検知する動作は、 ユーザが表示部を目で 追いながら装置を移動させる動作であり、 波長の長い低周波である。 し たがって、 装置を移動させる動作は、 上記の温度ドリフトによる低周波 と互いに影響しあうこととなる。

本発明によれば、 装置が静止状態にあるときの角速度センサの出力を 比較することによって温度ドリフトの値を抽出することができ、 この値 をもとに、 角速度センサの出力を補償することができる。

本発明では、 ある温度で静止状態にある装置の角速度センサの出力を 予め記憶する。 そして、 例えば別の温度で静止状態にある装置の角速度 センサの出力を検出する。 検出された出力と、 予め記憶した角速度セン ザの出力とを比較すると、 温度ドリフ卜によって変化した基準値の差が 抽出される。 装置を移動させたときの角速度センサの出力は、 移動によ る出力と、 温度ドリフトによる出力とを重ね合わせたものである。 抽出 された基準値の差は温度ドリフトによる出力に相当する。 したがって装 置を移動させたときの角速度センサの出力から抽出された基準値の差を 除去することにより、 移動による出力のみを求めることができる。 この ドリフト分の角速度を Δ ω kとすると、 補正後のスクロール量は式 3の ようになる。 補償後スクロール量 L = ∑ { ω i - Δ ω k } 式 3

i = 0 これにより、 角速度センサの温度ドリフトによって表示部に表示され た画像が勝手にスクロールするという誤作動は生じない。

ここで、 上記の電子機器装置において、 静止状態検出手段が、 当該電 子機器装置の所定の方向に対する速度成分及び変位成分を検出するため に用いられる加速度センサであることが好ましい。

一般に、 角速度センサは直線の動作に対する感度が不十分である。 一 方、 加速度センサは、 直線上の動作であっても移動の際の加速度を検出 することができる。 加速度センサは絶対運動の検出に適しているので、 装置の直線的な移動を検出すると同時に、 装置が移動していない静止状 態も検出することができる。 これにより、 静止状態を検出するセンサを 別途設ける必要がなく、 処理系の複雑化を避けることができ、 効率的な 処理が可能となる。

これに対し、角速度センサは相対的運動の検出に適しているので、手、 腕の移動量を検出することができる。 加速度センサを主として用いた場 合、 角速度センサを主として用いた場合と比較して、 応答性が悪く、 積 分の際の累積誤差が大きくなつてしまう。 しかし、 角速度センサでは検 知不十分な直線の動作に関してのみ加速度センサで検知させるものとす ると、 応答性が悪くなるのを抑えることができ、 スクロールの反応が鈍 くなることを防止できる。 本発明では、 加速度センサを角速度センサの 補助として用いることで、 直線の動作に対する感度も十分となり、 装置 の移動をより確実に検知することができる。

本発明の別の観点に係る電子機器装置は、 回転方向の角速度に応じた 第 1の信号を出力する角速度センサと、 静止した状態の前記角速度セン ザが本来出力する第 2の信号のデータを予め記憶する手段と、ポタンと、 前記ポタンが押されたとき、 前記第 1の信号と前記第 2の信号との差分 を抽出する手段と、 前記抽出された差分信号に基づき、 前記第 1の信号 を補償する手段と、 前記補償された信号に基づき、 画像をスクロールさ せて表示する表示部とを具備することを特徴とするものである。

このような構成によれば、 ユーザは静止時に電子機器装置に設けられ たポタンを押すことにより任意に補償を行うことができる。これにより、 装置の誤作動の防止につながるものである。

本発明は、 電子機器装置ばかりでなく、 広く信号補償装置に適用でき るし、 信号補償方法として把握することも可能である。

即ち、 本発明の更に別の観点に係る信号補償装置は、 回転方向の角速 度に応じた第 1の信号を出力する角速度センサと、 静止した状態の前記 角速度センサが本来出力する第 2の信号を予め記憶する手段と、 静止状 態を検出するための手段と、 前記静止状態が検出されたとき、 前記第 1 の信号と前記第 2の信号との差分を抽出する手段と、 前記抽出された差 分信号に基づき、 前記第 1の信号を補償する手段とを具備することを特 徴とする。

本発明のまた別の観点に係る信号補償装置は、 回転方向の角速度に応 じた第 1の信号を出力する角速度センサと、 静止した状態の前記角速度 センサが本来出力する第 2の信号のデータを予め記憶する手段と、 ボタ ンと、 前記ポタンが押されたとき、 前記第 1の信号と前記第 2の信号と の差分を抽出する手段と、 前記抽出された差分信号に基づき、 前記第 1 の信号を補償する手段とを具備することを特徴とする。

本発明の別の観点に係る信号補償方法は、静止状態を検出する工程と、 角速度センサから出力される第 1の信号を読み取る工程と、 静止した状 態の前記角速度センサが本来出力する第 2の信号のデータを記憶装置か ら読み取る工程と、 前記静止状態が検出されたとき、 前記読み取られた 第 1の信号と第 2の信号との差分を抽出する工程と、 前記抽出された差 分信号に基づき、 前記第 1の信号を補償する工程とを具備することを特 徴とする。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の一実施形態に係る表示装置の外観を示す斜視図であ る。

図 2は、 同実施形態に係る表示装置のハードウエア構成を示すブロッ ク図である。

図 3 A、 図 3 Bは同実施形態に係る表示装置に用いられる角速度セン ザの斜視図である。

図 4 A、 図 4 Bは同実施形態に係る表示装置に用いられる角速度セン ザの出力グラフである。

図 5は、 同実施形態に係る表示装置に用いられる加速度センサの斜視 図である。

図 6は、 同実施形態に係る表示装置の一部を示す斜視図である。

図 7は、 温度ドリフト補償の動作を示すフローチャートである。

図 8は、 温度ドリフト補償の原理を示す図である。 図 9は、 表示装置の動作を示すフローチャートである。

図 1 0は、 表示装置に表示される初期画面の一例を示す図である。 図 1 1は、 表示装置に表示される金額提示画面の一例を示す図である 図 1 2は、 表示装置に表示されたコンテンツ画像の一例を示す図であ る。

図 1 3は、 表示装置に表示されたコンテンツ画像の他の例を示す図で ある。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

(表示装置）

図 1及び図 2をもとにして、 本発明に係る電子機器装置の一例である 表示装置について説明する。

図 1は、 本発明の一実施形態に係る電子機器装置の斜視図である。 図 2は、 この表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

図 1に示すように、 表示装置 1は、 例えばユーザが片手で持てるよう な大きさの筐体 2を有する。

筐体 2の前面 2 aには、 スピーカ 4、 マイク 5、 リセッ トポタン 1 0 が設けられ、 更に、 O Kボタン 7 a、 U n d oポタン 7 b、 及びカメラ キヤプチヤーポタン 7 cが設けられた操作部 7、 例えばスティック状の 記憶媒体 8が着脱自在に装着される装着部 9が設けられている。

筐体 2の背面 2 bには、 カメラ 3が設けられている。 カメラ 3は例え ば C C Dカメラにより構成される。

筐体 2の側面 2 cには、 表示部 6が設けられている。 表示部 6は、 例 えばカラー液晶表示装置により構成される。 筐体 2の側面 2 dには、 取 手部 1 1が設けられている。 図 2に示すように、 表示装置 1は、 メインバス 1 4に C P U 1 5、 R OM 1 6、 フラッシュ （F l a s h) メモリ 1 7、 RAM 1 8 , 記憶媒 体用インタフェース 1 9、 センサインタフェース 2 0の他、 各種のイン 夕フェース、 例えば TTY (T e 1 e T y p e w r i t e r ) 2 1、 N I C (ネッ トワーク · インターフェース · カード） として、 例えばィ 一サネッ ト （登録商標） ボード （E t h e r n e t (登録商標） B o a r d ) 2 2、 イメージプロセッシングユニッ ト （ I m a g e P r o c e s s i n g U n i t ) 2 3、 V i s e aインタフェース （V i s c a I n t e r f a c e ) 24、 VGAボード （VGA B o a r d) 2 5、 オーディオビデオインタフェース （ A u d i o &V i d e o I n t e r f a c e ) 2 6を接続して構成される。 C P U 1 5は、 この表示 装置 1全体を統括的に制御するものである。 ROM 1 6は、 その動作に 必要なプロダラムを記憶させるために設けられる。 必要なプログラムと は、 例えば、 後述する切り替えスィッチのためのプログラム等である。 フラッシュメモリ 1 7は、必要なデータを記憶させるために設けられる。 必要なデータとは、 後述するように、 ある温度における角速度センサの 出力等である。 RAM I 8は、 処理の際の作業スペースとして用いられ る。

記憶媒体用インタフェース 1 9には装着部 9が接続される。 装着部 9 に装着された記憶媒体 8との間でデータの通信が行われるようになって いる。

センサインタフェース 2 0には、 八 0コンバ一夕 2 7、 口一パスフ ィル夕 2 9を介して、 角速度センサ 1 2及び加速度センサ 1 3が並列に 接続されている。

T T Y (T e 1 e Ty p ew r i t e r ) 2 1は、 上記の操作領域 の各種のボタンと接続されている。 イーサネッ トボード （E t h e r n e t B o a r d) 2 2は、 ィ一 サネッ トに接続可能とするものである。 イーサネッ トを介して例えばサ ーバに接続され、 このサーバを介してインターネッ 卜に接続されるよう になっている。

イメージフロセッシングュニッ ト ( I m a g e P r o c e s s i n g Un i t ) 2 3にはカメラインタフェース （C ame r a I n t e r f a c e ) 2 8が接続される。 カメライン夕フェース 2 8には上記 の C CDカメラ 3が接続されている。 C CDカメラ 3により接続された 画像を表示装置 1内に取り込むことが可能であり、 これを表示部 6に表 示することも可能である。

V i s e aイン夕フェース （V i s e a I n t e r f a c e ) 2 4 には外部のパーソナルコンピュー夕等が接続される。 このインタフエ一 スを介して表示装置 1の各種の制御を行うことが可能とされている。

VGAボード （VGA B o a r d) 2 5には上記の表示部 6として の液晶表示装置が接続されている。

オーディオビデオインタフェース（Au d i o&V i d e o I n t e r f a c e ) 2 6には、 オーディォビデオ系の機器が接続されるように なっている。 このイン夕フェース 2 6を介してオーディオビデオ系の機 器からの信号を表示装置 1内に取り込んだり、 逆にオーディオ信号や画 像信号をオーディオビデオ系の機器に出力することができる。

(角速度センサ及び加速度センサ）

次に、 図 3 Aから図 6をもとにして、 表示装置 1に設けられる角速度 センサ及び加速度センサについて説明する。

図 3 Aと図 3 Bは、 角速度センサについて示したものである。 図 4 A と図 4 Bは、 角速度センサから出力された結果を示すグラフである。 図 5は、 加速度センサについて示したものである。 図 6は、 角速度センサ 及び加速度センサの取り付けられる位置を示したものである。

角速度センサ 1 2は、 表示装置 1の回転方向の角速度を検知し、 電圧 として出力する素子であり、 例えば、 移動検出方向と平行方向の長さが 1 c m、 垂直方向の長さがそれぞれ 0 . 5 c m及び 0 . 3 c mの直方体 の形状である。

人間の腕の動きは、 ひじや肩を中心とした球面上での動きに近似する ことができる。 図 3 Aに示すように、 ユーザがこの表示装置 1を移動さ せたとき、 例えばひじ 2 8を支点とした球面に沿った α方向のような動 きになる。 この腕の動きの速度を検出するためには球面に沿った腕の移 動速度、 すなわち.角速度を検出できれば良いこととなる。 一般に、 加速 度と速度の関係は、 以下の式 1で表される。 速度 V

加速度 α

d t 速度 V l (加速度） 式

i = 0 式 1から、加速度を検出する例えば後述する加速度センサ等があれば、 一定の時間幅 tで得られたデ一夕の積分を行うことにより速度を求める ことが可能であるとわかる。 ある一定時間の表示装置 1の移動速度が求 まれば、 この速度の値を積分することによりさらに移動距離を求めるこ とができ、 画面のスクロール量が決定できる。

しかし、 加速度から表示装置 1の移動距離を求めるには、 時間による 2重積分を行わなければならないので、 応答性が遅れたり、 累積誤差が 生じやすくなつたりする。 上述したように、 腕の動きを検出するために は、 角速度を検出できればよい。 そこで、 本発明では、 移動量を検出す る手段として角速度センサ 1 2を用いている。

角速度により画面のスクロール量を求めると、 式 2のようになる。 スクロール量 L ∑ ω (角速度〕 式 2

= ο 角速度センサ 1 2は、 主に電子機器等の手ぶれによる振動を検出する ために使用されている。 手ぶれによる振動は波長の短い高周波である。 手ぶれによる振動を検出する際には、 例えばハイパスフィルタ等により 低周波をカッ トし高周波のみを出力させる。 温度ドリフトによる出力は 低周波であるためカッ トされる。 このため、 手ぶれによる振動を検出す る際には、 温度ドリフトによる誤作動の問題は生じない。

角速度センサ 1 2が検知する動作は、 ユーザが表示部 6を目で追いな がら表示装置 1を移動させる動作であり、 波長の長い低周波である。 表 示装置 1を移動させる動作は、 温度ドリフトによる低周波.と互いに影響 しあうこととなる。 ：

ある温度で静止状態にある表示装置 1の角速度センサ 1 2の出力を予 め記憶する。 そして、 例えば別の温度で静止状態にある表示装置 1の角 速度センサ 1 2の出力を検出する。 検出された出力と、 予め記憶した角 速度センサ 1 2の出力とを比較すると、 温度ドリフトによって変化した 基準値の差が抽出される。 装置を移動させたときの角速度センサ 1 2の 出力は、 移動による出力と、 温度ドリフトによる出力とを重ね合わせた ものである。 抽出された基準値の差は温度ドリフトによる出力に相当す る。 したがって表示装置 1を移動させたときの角速度センサ 1 2の出力 から抽出された基準値の差を除去することにより、 移動による出力のみ を求めることができる。 このドリフト分の角速度を Δ ω kとすると、 補 正後のスクロール量は式 3のようになる。 補償後スクロール量 L二 ∑ { ω i— Δ ω k } . · ·式 3

i ~ o 角速度センサ 1 2は、 ひ方向の回転の角速度を検知して電圧として出 力する。 出力は基準電圧からの変化で示される。 例えば、 腕の長さが 4 5 c mのユーザが表示装置 1を 0 . 2秒間で回転角 5度回転させたとき、 角速度センサ 1 2の変位電圧は約 1 O m Vである。 また角速度センサ 1 2の基準電圧は約 1 . 5 Vである。 出力された角速度の値は、 図示しな い例えばローパスフィルタを通して高周波成分を除去する。 高周波成分 が除去された出力は、 C P U 1 5により、 数値積分法によって時間積分 が行われ、 表示装置 1の変位成分が算出されるようになっている。

また、 角速度センサ 1 2は一の回転方向の角速度のみを検知するもの であるため、 図 3 Bに示すように、 二以上の回転方向、 例えばひ方向、 及び) 3方向の 2方向にまたがる動きを検知する場合は、 角速度センサ 1 2をそれぞれの回転軸に応じて設ける必要がある。 この場合、 角速度セ ンサ 1 2は、 表示装置 1に加わる角速度の 0；方向成分、 0方向成分を出 力する。 出力結果は、 ローパスフィル夕 2 9を通されて C P U 1 5によ り数値積分法によって時間積分が行われ、 表示装置 1のそれぞれの変位 成分が算出される。

角速度センサ 1 2による検出結果は、 例えば図 4 Aのようになる。 図 4 Aに示されたグラフの縦軸は、 角速度センサ 1 2の出力電圧 （V ) で あり、 横軸は時間 （秒） である。 この出力結果の波形には、 角速度セン サ 1 2が検知した表示装置の移動による成分と、 手ぶれなどの振動によ る成分と、 角速度センサ 1 2の温度ドリフトによる成分とが含まれてい る。 この結果を、 ローパスフィルタ 2 9によって手ぶれ成分である高周 波を除去した様子を示すのが図 4 Bである。 この波形には、 角速度セン サ 1 2が検知した表示装置の移動による成分、 及び角速度センサ 1 2の 温度ドリフトによる成分のみが含まれることとなる。 この場合表示装置 1は、 角速度センサ 1 2の出力電圧の値に応じて画像をスクロールさせ る。 出力電圧は低周波であるから、 図 4 Aのように手ぶれ等の細かな電 圧の変化、 すなわち高周波までは検知する必要がない。 このような細か な変化をそのまま処理してしまうと、 スクロールの際に画像が細かく振 動して表示されるため非常に見づらくもなる。 そこで、 ローパスフィル 夕 2 9により不要な高周波を除去するのである。

加速度センサ 1 3は、 ユーザがこの表示装置 1を手に持った状態で空 間を移動させたとき、 2軸方向あるいは 3軸方向の加速度を検知して、 電圧として出力するする素子である。

図 5は、 例えば加速度センサを 3軸方向の加速度を検出するセンサと して用いた場合について示したものである。 表示装置 1に加わる加速度 の縦方向成分、 横方向成分、 及び前後方向成分を検知し、 それぞれの成 分ごとに時間積分演算を行って速度成分、 変位成分を算出するようにな つている。

また、表示装置 1が静止状態となると、表示装置 1に加速度が働かず、 加速度センサ 1 3による出力電圧は、 加速度が加わっていないときの電 圧となる。 つまり、 加速度センサ 1 3の単位時間あたりの出力電圧の変 位が 0になる。 このように、 加速度センサ 1 3からの出力が、 加速度が 加わっていないときの電圧 （単位時間あたりの出力電圧の変位が 0 ) に なったことを確認することで、 表示装置 1の静止状態を検知することも できる。 これにより、 静止状態を検出するセンサを別途設ける必要がな く、 処理系の複雑化を避けることができ、 効率的な処理が可能となる。 角速度センサ 1 2及び加速度センサ 1 3の算出結果は後述する温度ド リフ トの補償、 及び画像のスクロールに用いられる。

図 6に示すように、 表示部 6は、 裏ぶた 6 a、 フレーム 6 b、 表ぶた 6 c、 液晶装置 6 d、 並びに角速度センサ 1 2及び加速度センサ 1 3か ら構成される。 角速度センサ 1 2は、 X方向の移動を検知する角速度セ ンサ 1 2 a 、 Y方向の移動を検知する角速度センサ 1 2 b 、 Z方向の移 動を検知する角速度センサ 1 2 cの 3個が設けられている。 角速度セン サ 1 2 a及び 1 2 bは、 裏ぶた 6 aの内側に貼り付けられる。 角速度セ ンサ 1 2 cは、 フレーム 6 bの外側に貼り付けられる。 角速度センサ 1 2は、 直方体であり、 長手方向の長さが 1 c mである。 角速度センサ 1 2 cは長手方向が表示部 6の厚さ方向と平行となるように設けられるた め、 表示部 6の内側に設けると、 表示部 6自体が薄型化する際の妨げと なる。このため角速度センサ 1 2 cはフレーム 6 bの外側に設けられる。 加速度センサ 1 3は 1個設けられる。 1個で X軸方向、 Y軸方向、 Z 軸方向の移動を十分に検出できる。 加速度センサ 1 3は、 角速度センサ 1 2 a及び角速度センサ 1 2 bと近接して設けることが好ましいが、 こ れらと距離をおいて設けても勿論構わない。 角速度センサ 1 2及び加速 度センサ 1 3はローパスフィル夕 2 9 、 A Z Dコンバータ 2 7を介して、 C P U 1 5と接続される。

(処理工程）

次に、 図 7及び図 8をもとにして、 画面がスクロールするための処理 について説明する。

図 7は、 表示装置 1が移動してから画面がスクロールするまでの C P U 1 5の処理工程について示したものである。図 8は、縦軸が電圧（V：)、 横軸が温度 （ ） とした場合の、 角速度センサ 1 2の温度ドリフトにつ いて示したものである。

図 7に示すように、 C P U 1 5は、 まずュ一ザによってリセッ トボタ ン 1 0が押されたか否かを確認する （ステップ 7 0 1 ) 。 リセッ トポ夕 ン 1 0が押されたならば、 ステップ 7 0 2及びステップ 7 0 3の工程を 省略してステップ 7 0 4の工程に進む。 リセッ トポタン 1 0が押されて いなければ加速度センサ 1 3の出力電圧を読み取る（ステップ 7 0 2 )。 そして、 表示装置 1が静止状態であるかどうかを判別するため、 加速度 センサ 1 2により加速度を検出する。 加速度センサ 1 3の出力が 0なら ば次のステップに進み、 出力が 0でなければステップ 7 0 1及びステツ プ 2の処理を繰り返す （ステップ 7 0 3 ) 。

ユーザによってリセッ トボタンが押された場合、 又は加速度センサ 1 3の出力電圧の変位が 0であった場合、 C P U 1 5は角速度センサ 1 2 の出力電圧を読み取る （ステップ 7 0 4 ) 。 そして、 フラッシュメモリ 1 7に記憶しておいた、 ある温度の下で静止状態にある角速度センサ 1 2の出力電圧を読み出し （ステップ 7 0 5 ) 、 ステップ 7 0 4で読み取 つた角速度センサ 1 2の出力電圧の値からステップ 7 0 5で読み出した 角速度センサ 1 2の出力電圧の値を引いた値を温度ドリフトによるオフ セッ ト量として抽出する （ステップ 7 0 6 ) 。

次に、 例えばユーザが表示装置 1を移動させたときに角速度センサ 1 2から出力された値を読み取る （ステップ 7 0 7 ) 。 この出力値からス テツプ 7 0 6で抽出したオフセッ ト量を減算すると、 温度ドリフトによ る電圧の変化が除去され、 移動による変位が算出される （ステップ 7 0 8 ) 。 この値に基づいて画像をスクロールする指示を出す （ステップ 7 0 9 ) „

このようにして処理すれば、 温度ドリフトによる動作不良は解消され ることとなる。

上記の処理工程について一方向の移動を例にとって原理的に説明する, 角速度センサ 1 2は、 静止状態で温度が変化した場合、 図 8のグラフ /3のように出力する。 グラフ αは角速度センサ 1 2を一定量移動させた ときの出力値を示す。 これは、 グラフ /3を電圧軸正方向に平行移動させ たものである。 このうち例えば 2 0でのときの出力値を 0としてフラッ シュメモリ 1 7等に記憶させておく。 例えば 4 0 のときを例にとる。 4 0 °Cのとき、 静止状態での角速度 センサ 1 2の出力は )3 1である。 ここでステップ 7 0 6の計算を行い、 フラッシュメモリ 1 7に記憶された値 0を読み出し、 ]3 1 と Θとの差を とると上記温度ドリフトによるオフセッ ト量が抽出される。 このときの オフセッ ト量を Δとすると、

△ = 0 — /3 1となる。

さらに、 4 0でのときにユーザが表示装置 1を一定量移動させたとき の出力値は α ΐである。 ここでステップ 7 0 7の計算を行い、 （¾ 1に Δ を足すと補償出力が算出される。 このときの補償出力を ωとすると、 ω = α 1 + Δ

= 1 + ( θ — β 1 )

= α 1 — 1 + 0となり、補償出力 ωは温度に関係なく一定となる。 ωからフラッシュメモリ 1 7に記憶しておいた Θの値を減算すれば、 ( α 1 — /3 1 ) が求まる。 これが実際の移動による変位となる。 したが つて、 （ひ 1一 / 3 1 ) の値に基づいて画像をスクロールすればよいこと となる。

つまり実際には、 表示装置 1が静止状態のグラフ）3 1さえ記憶してお けば、 実際にユーザがこの表示装置 1を利用するときには、 一定量表示 装置 1を移動させたときのある温度での出力電圧 （グラフ α 1のある温 度における出力電圧） と、 グラフ i3 1のその温度における出力電圧との 差をとることにより、 表示装置 1の移動のみによる変位が検出できる。 よってグラフ α 1は表示装置 1の製品出荷時点でデフォルトで記憶され ていてもよい。

(使用例）

次に、 この表示装置 1を用いてコンテンツを購入する際の動作につい て説明する。 図 9はその動作を示すフローチヤ一卜である。

表示装置 1は、 電源が投入されると、 表示部 6に初期画面を表示する (ステップ 9 0 1 ) 。 図 1 0はそのような初期画面の一例を示す図であ る。 図 1 0に示す表示部 6の画面には、 例えば 「メニュー」 、 「レスト ラン」 、 「デパート」 、 「映画館」 、 「飲食店」 、 「地図」 、 「絵」 、 「文字入力」 等があり、 この画面上には表示されていないが、 他の項目 が更にこの下に存在し、 表示装置 1を下方に移動させることで、 画面を 下方にスクロールして下にある項目も見ることができる。 また、 現在画 面上で選択可能な項目はハイライ ト表示 （図 1 0中符号 3 7 ) されてお り、 〇Kボタン 7 aを押すとハイライ ト表示された項目 3 7が選択され るようになっている。 このようなハイライ ト表示は例えば画面上に固定 され、 上記のように画面をスクロールさせて項目の方を移動させること でハイライ ト表示させたい項目 3 7を選択することができる。

ここで、 表示装置 1は、 当該表示装置 1が上下に移動されると （ステ ップ 1 1 0 2 ) 、 この移動に応じて表示部 6の画面を例えば上下にスク ロールさせる（ステップ 1 1 0 3 )。ユーザにより所望の項目例えば「絵」 をハイライ ト表示され、〇Kポタン 7 aが押されると（ステップ 9 0 4 )、 表示部 6に 「絵」 の選択画面を表示する （ステップ 9 0 5 ) 。

ここでも同様に表示装置 1は、 当該表示装置 1が上下左右に移動され ると （ステップ 9 0 6 ) 、 この移動に応じて表示部 6の画面を例えば上 下左右にスクロールさせる （ステップ 9 0 7 ) 。 ユーザにより 4つの画 像に分割されたそれぞれ提供可能なコンテンツの画像 A 1 、 A 2 、 B 1 、 B 2から 1つの画像が選択されると （ステップ 9 0 8 ) 、 図 1 1に示す ように、 表示装置 1は、 表示部 6に金額提示画面 3 8を表示する （ステ ップ 9 0 9 ) 。 この画面 3 8上には、 例えばコンテンツの金額を表示す る金額表示部 3 9、 購入確認ポタン 4 0、 複数コンテンツ購入ポタン 4 1がある。 複数コンテンツ購入ポタン 4 1を押すと、 もう一度初期画面 に戻って更に購入するコンテンツを追加することができる。

なお、 上記の選択は、 例えば 4つ画像 A 1、 A 2、 B l、 B 2のうち 表示画面上で最も大きな面積の画像をハイライ ト表示させるようにして おき、 スクロールにより適宜ハイライ ト画面を選択し、 O Kポタン 7 a でコンテンッを選択すればよい。

コンテンッの金額の提示に応じてユーザによりコンテンッが選択され ると、 選択されたコンテンツが例えばサーバからィン夕一ネッ トを介し て表示装置 1に提供される （ステップ 9 1 0 ) 。

表示装置 1は、 例えば図 1 2に示すように表示部 6にコンテンツ 4 4 を表示する （ステップ 9 1 1 ) と共に記憶媒体に記憶する （ステップ 9 1 2 ) 。

ユーザは表示装置 1を適宜移動させることで、 表示部 6に表示された コンテンツ 4 4の画像 4 5をスクロールして見ることができる。

図 1 3は図 1 0に示した初期画面上の項目から 「地図」 を選択したと きに、 表示部 6に表示される画像の一例を示している。 この状態から、 表示装置 1を移動させて （ステップ 9 0 6 ) 、 画面を例えば上下左右に スクロールし （ステップ 9 0 7 ) 、 地図上の所定の画像を選択する （ス テツプ 9 0 8 ) と、 例えばその領域におけるより詳細な地図を、 選択し たコンテンツとして表示部 6に表示し、 記憶媒体 8に記憶させることが できる。

以上の動作において、 表示装置 1を静止状態にしておいたにもかかわ らず角速度センサ 1 2の温度ドリフトにより画像がスクロールしてしま う、 といった誤作動の問題が起こることもない。

また、 ュ一ザは、 リセッ トポタン 1 0を押して角速度センサ 1 2の温 度ドリフトを補償することもできる。 これにより、 誤作動が防止される こととなる。

また、 角速度センサで装置の移動量を検出することによって、 重力加 速度の影響を受けずに装置の移動量を検出することができる。

本発明は、 以上の実施形態に限定されるものではない。

例えば、 上述した実施形態では、 コンテンツが画像である場合を説明 したが、 コンテンツが音楽等であってもよい。

また、 ユーザが表示装置 1を移動させている場合でも、 表示部 6に表 示された画像をスクロールさせたくない場合に、 画像がスクロールしな いようにする例えば図示しないストツプポ夕ンのようなものを設けても 良い。

更に、 本実施形態では表示装置を例に取り説明したが、 角速度センサ を使ったあらゆる機器に本発明を適用することが可能である。 産業上の利用可能性

以上説明したように、 本発明によれば、 角速度センサで装置の移動量 を検出し、 加速度センサで装置の静止状態を検出することによって、 重 力加速度の影響を受けずに装置の移動量を検出することができるととも に、 角速度センサの温度ドリフトによる誤作動をも防止することができ る。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 回転方向の角速度に応じた第 1の信号を出力する角速度センサと、 静止した状態の前記角速度センサが本来出力する第 2の信号のデータ を予め記憶する手段と、

静止状態を検出するための手段と、

前記静止状態が検出されたとき、 前記第 1の信号と前記第 2の信号と の差分を抽出する手段と、

前記抽出された差分信号に基づき、前記第 1の信号を補償する手段と、 前記補償された信号に基づき、 画像をスクロールさせて表示する表示 部と

を具備することを特徴とする電子機器装置。

2 . 請求項 1に記載の電子機器装置において、

前記静止状態検出手段が、 当該電子機器装置の所定の方向に対する速 度成分及び変位成分を検出するために用いられる加速度センサであるこ とを特徴とする電子機器装置。

3 . 回転方向の角速度に応じた第 1の信号を出力する角速度センサと、 静止した状態の前記角速度センサが本来出力する第 2の信号のデータ を予め記憶する手段と、

ポタンと、

前記ボタンが押されたとき、 前記第 1の信号と前記第 2の信号との差 分を抽出する手段と、

前記抽出された差分信号に基づき、前記第 1の信号を補償する手段と、 前記補償された信号に基づき、 画像をスクロールさせて表示する表示 部と

を具備することを特徴とする電子機器装置。

4 . 回転方向の角速度に応じた第 1の信号を出力する角速度センサと、 静止した状態の前記角速度センサが本来出力する第 2の信号を予め記 憶する手段と、

静止状態を検出するための手段と、

前記静止状態が検出されたとき、 前記第 1の信号と前記第 2の信号と の差分を抽出する手段と、

前記抽出された差分信号に基づき、 前記第 1の信号を補償する手段と を具備することを特徴とする信号補償装置。

5 . 回転方向の角速度に応じた第 1の信号を出力する角速度センサと、 静止した状態の前記角速度センサが本来出力する第 2の信号のデータ を予め記憶する手段と、

ポタンと、

前記ポタンが押されたとき、 前記第 1の信号と前記第 2の信号との差 分を抽出する手段と、

前記抽出された差分信号に基づき、 前記第 1の信号を補償する手段と を具備することを特徴とする信号補償装置。

6 . 静止状態を検出する工程と、

角速度センサから出力される第 1の信号を読み取る工程と、

静止した状態の前記角速度センサが本来出力する第 2の信号のデータ を記憶装置から読み取る工程と、

前記静止状態が検出されたとき、 前記読み取られた第 1の信号と第 2 の信号との差分を抽出する工程と、

前記抽出された差分信号に基づき、 前記第 1の信号を補償する工程と を具備することを特徴とする信号補償方法。