JP5283597B2 - 可動型表示装置およびバックライト制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両、船舶、航空機等の移動体に搭載される可動型表示装置に関し、特に、画像表示器の傾斜角度に応じて表示器のバックライトのＯＮ／ＯＦＦを制御する可動型表示装置に関するものである。

従来の可動型表示装置は、画像表示器（以下単に「表示器」と称する）の傾斜角を検出する手段を用いて、検出された傾斜角の大きさによって表示器の電源（バックライト）のＯＮ／ＯＦＦを制御している。

下記特許文献１に代表される従来技術では、例えば、表示器の傾きを検出する傾き検出スイッチを備え、当該傾き検出スイッチの出力によって、表示器電源のＯＮ／ＯＦＦを制御している。このことを具体的に説明すると、例えば、水平状態の表示器を下側に折り曲げると、傾き検出スイッチがＯＮからＯＦＦとなり、表示器が折り曲げられたことが検知され、下側に折り曲げられた状態の表示器を水平に戻すと、傾き検出スイッチがＯＦＦからＯＮとなり、表示器が水平状態にあることが検知される。

特開平０６−２４７２１８号公報

しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術は、加速度センサによって表示器電源（バックライト）のＯＮ／ＯＦＦを制御する場合、例えば、表示器を本体に出し入れする際には、加速度センサの出力の変化に応じてバックライトの入り切り制御を行う一の機能だけでなく、さらに、表示器が使用されている際に発生した振動などによって点灯中のバックライトが意図せずに消灯してしまうことを防ぐための機能、すなわち前述した一の機能を停止させる機能も必要なため、表示器電源の制御系が複雑になるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表示器電源の制御系を簡素化することが可能な可動型表示装置およびバックライト制御方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、表示器の傾きを検出し前記表示器のバックライトのＯＮ／ＯＦＦを制御する可動型表示装置であって、前記表示器の傾きを検出する加速度センサと、前記加速度センサから出力されたセンサ出力を時間平均化した第１の平均値を第１の演算周期で時間平均化した第２の平均値と、前記第１の演算周期より長い第２の演算周期で前記第１の平均値を時間平均化した第３の平均値と、前記第３の平均値を時間平均化した第４の平均値とを求め、前記第２の平均値が所定の閾値を超えたときには消灯状態のバックライトを点灯状態にさせるＯＮ制御用信号を生成し、前記第４の平均値が前記所定の閾値以内のときには点灯状態のバックライトを消灯状態にさせるＯＦＦ制御用信号を生成するバックライト制御部と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、表示器電源の入り制御用センサ出力と切り制御用センサ出力とを異なる演算処理によって求めるようにしたので、表示器電源の制御系を簡素化することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる可動型表示装置の正面外観を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態にかかる可動型表示装置の側面外観を示す図である。 図３は、バックライトの入り切り制御にかかる構成を示す図である。 図４は、可動型表示装置の使用状態を示す図である。 図５は、可動型表示装置を水平方向に回転させた状態を示す図である。 図６は、可動型表示装置を収納穴に収納した状態を示す図である。 図７は、バックライトの入り制御用信号および切り制御用信号を生成する際の演算処理を説明するための図である。

以下に、本発明にかかる可動型表示装置およびバックライト制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、可動型表示装置（以下単に「表示装置」と称する）１００の正面外観であり、図２は、表示装置１００の側面外観であり、図３は、バックライトの入り切り制御にかかる構成を示す図である。図１において、表示器１０の可動方向を定義すると以下の通りである。すなわち、表示器１０を正面から観た場合、左方向を＋Ｘ、右方向を−Ｘ、上方向を＋Ｙ、下方向を−Ｙ、手前方向を＋Ｚ、奥行方向を−Ｚとする。

可動型表示装置（以下単に「表示装置」と称する）１００は、主たる構成として、表示器１０および可動アーム３０を有して構成されている。制御基板２０は、加速度センサ２１およびバックライト制御部２９を有して構成され、バックライト制御部２９は、ローパスフィルタ２２、Ａ／Ｄコンバータ２３、マイコン２４を有して構成されている。制御基板２０は、表示装置１００の筐体に内蔵され、制御基板２０の出力は、表示器１０のバックライトの入り切り制御ピンに接続されている。

以下、表示装置１００の収納時あるいは使用時の動作を説明する。図４は、表示装置１００の使用状態を示す図であり、図５は、表示装置１００を水平方向に回転させた状態を示す図であり、図６は、表示装置１００を収納穴に収納した状態を示す図である。

図４において、可動アーム３０は、例えば、鉄道車両、船舶、航空機等に設置されている座席の側面部分（肘掛部分）に、水平（θ）方向および垂直（φ）方向に回転可能で設置されている。また、座席の側面部分には、図４〜図５に示される収納穴３２が形成され、当該収納穴３２に表示器１０が収納されている。表示器１０のバックライトは、図４の状態のときに点灯し、図６の状態のときに消灯するように構成されている。

以下、表示器１０を収納する際の動作を説明する。まず、可動アーム３０をθ方向に回転させて、表示器１０を図５に示す位置に配置する。次に、図６に示すように、表示器１０をφ方向に回転させ、収納箱３１に形成された収納穴３２に収納する。表示器１０を使用する際の動作は、上述した動作を逆手順で行えばよい。

加速度センサ２１は、Ｘ軸方向の重力加速度（つまり鉛直方向の値）を測定しているため、表示器１０の傾斜角に応じた重力加速度をマイコン２４に出力する。マイコン２４には、表示器１０の傾斜角に対する所定の閾値が設定され、例えば、φ方向の角度が所定の閾値内の場合にはバックライトを消灯し、φ方向の角度が所定の閾値を超えた場合にはバックライトを点灯するように構成されている。なお、この傾斜角に対する所定の閾値には、車体の傾斜による角度や、加速度センサ２１の取り付け誤差による角度などを加味した値に設定することが望ましい。

以下、バックライトの入り切り制御に用いる加速度センサ出力（センサ出力）２５に関して説明する。図７は、バックライトの入り制御用信号および切り制御用信号を生成する際の演算処理を説明するための図である。ローパスフィルタ２２のカットオフ周波数は、例えば、２ＫＨｚに設定する。これは、後段に設置されるマイコン２４のカットオフ周波数によって決まる値である。

（第１の加算平均）
マイコン２４は、図７において、白丸で示されるＡ／Ｄコンバータ２３の出力（以下「Ａ／Ｄ変換値２６」と称する）を、例えば１０ｍｓｅｃ毎に読み取り、さらに、Ａ／Ｄ変換値２６の各値の１０個毎の平均を計算する。この加算平均を第１の加算平均と呼ぶ。例えば、図７の左から１つ目の第１の加算平均値は、左から１〜１０個目までの加速度センサ出力２５を時間平均化して得られた値である。以下同様に、左から２つ目の第１の加算平均値は、１１〜２０個目までの加速度センサ出力２５を時間平均化して得られた値である。

（第２の加算平均）
さらに、マイコン２４は、黒丸で示される第１の加算平均値の過去２０回の加算平均を計算する。この加算平均を第２の加算平均と呼ぶ。白い四角で示される第２の加算平均値は、Ａ／Ｄ変換値２６の高周波成分が除去されたフィルタ出力である。マイコン２４は、この第２の加算平均値を使用して、バックライトの入り制御用信号（ＯＮ制御用信号）２７を生成し、表示器１０に出力する。例えば、図７の左から１つ目の第２の加算平均値は、左から１〜２０個目までの第１の加算平均値を時間平均化して得られた値である。以下同様に、左から２つ目の第２の加算平均値は、２〜２１個目までの第１の加算平均値を時間平均化して得られた値である。

（第３の加算平均）
次に、バックライトの切り制御用信号（ＯＦＦ制御用信号）２８に関して説明する。まず、マイコン２４は、第１の加算平均値の１０個毎の平均を計算する。この加算平均を第３の加算平均と呼ぶ。例えば、図７の左から１つ目の第３の加算平均値は、左から１〜１０個目までの第１の加算平均値を時間平均化して得られた値である。以下同様に、左から２つ目の第３の加算平均値は、１１〜２０個目までの第１の加算平均値を時間平均化して得られた値である。

（第４の加算平均）
さらに、マイコン２４は、白三角で示される第３の加算平均値の過去２０回の加算平均を計算する。この加算平均を第４の加算平均と呼ぶ。マイコン２４は、白いひし形で示される第４の加算平均値を使用して、バックライトの切り制御用信号２８を生成し、表示器１０に出力する。例えば、図７の左から１つ目の第４の加算平均値は、左から１〜２０個目までの第３の加算平均値を時間平均化して得られた値である。以下同様に、左から２つ目の第４の加算平均値は、２〜２１個目までの第３の加算平均値を時間平均化して得られた値である。

入り制御用信号２７を生成する演算周期は、例えば１００ｍｓｅｃであるのに対して、切り制御用信号２８を生成する演算周期は、例えば１ｓｅｃである。このように、本実施の形態にかかるマイコン２４は、入り制御用信号２７を生成する演算周期より長い周期で切り制御用信号２８を生成する。

ここで、入り制御用信号２７と切り制御用信号２８とを異なる演算周期で生成する理由を説明すると以下の通りである。例えば、一般的な表示装置では、バックライトを点灯中に瞬間的な振動などが発生し加速度センサ出力２５が変動したとき、Ａ／Ｄ変換値２６の値が上述した所定の閾値（傾斜角）を瞬間的に（入り制御用信号２７の演算周期よりも短い時間）下回る場合がある。この場合、例えば、入り制御用信号２７が出力させるタイミングよりも早く切り制御用信号２８が出力されると、表示器１０のバックライトが意図せずにＯＦＦになることがある。本実施の形態にかかるマイコン２４では、バックライトの切り制御用信号２８として、第４の加算平均値を用いるようにしたので、Ａ／Ｄ変換値２６が瞬間的に変化した場合であっても、入り制御用信号２７を生成する演算周期よりも長い周期で切り制御用信号２８を生成することにより、意図せずにバックライトがＯＦＦになることを防止することができる。

ただし、第４の加算平均値は、図７に示すように、過去２０回の第３の加算平均値を用いているため、例えば、最初に得られたＡ／Ｄ変換値２６、例えば、図７の一番左側に示される第４の加算平均値が無くなるまでに２０秒程度の時間を要する。この第４の加算平均値を入り制御用信号２７の生成に使用した場合、バックライトを即座に点灯させることができない場合がある。そこで、本実施の形態にかかるマイコン２４は、入り制御において第２の加算平均値を用いるようにしたので、バックライトを即座に点灯させることができる。

なお、上記説明では、第１の加算平均値を１００ｍｓｅｃ間隔で算出しているが、１００ｍｓｅｃに限定されるものではなく、マイコン２４の処理能力や振動の高周波成分の大きさを考慮して、１００ｍｓｅｃ以外の値を用いてもよい。第２の加算平均値、第３の加算平均値、および第４の加算平均値についても同様である。

また、本実施の形態にかかる表示装置１００は、時間平均化によって各加算平均の値を求めているが、これに限定されるものではなく、例えば、相乗平均などによる平均化処理を用いてもよい。

また、本実施の形態にかかる表示装置１００は、第１の加算平均値を用いて第３の加算平均値を求めているが、これに限定されるものではなく、例えば、第２の加算平均値を用いて第３の加算平均値を求める態様であってもよい。すなわち、バックライト制御部２９は、バックライトを点灯した後でも、入り制御用信号２７を生成する際の演算処理を継続すると共に、入り制御用信号２７を生成する際の演算処理結果である第１の加算平均値あるいは第２の加算平均値を用いて、切り制御用信号２８の生成に必要な演算処理を実行する。

また、本実施の形態にかかる表示装置１００では、例えば、入り制御用信号２７の生成において、第１の加算平均値と第２の加算平均値とを求めているが、加算平均を求めるステップ数が２つに限定するものではなく、例えば、加算平均を求めるステップ数を３回以上にしてもよい。切り制御用信号２８の生成に関しても同様である。

以上に説明したように、本実施の形態にかかる表示装置１００は、入り制御用信号２７と切り制御用信号２８とを異なる演算処理で求めるようにしたので、収納穴３２から表示装置１００を取り出した際には、バックライトを即座に点灯させることができ、かつ、表示器１０を使用中に振動などが発生した場合であってもバックライトが意図せずに消灯することを防止することが可能である。従来技術では、加速度センサ出力２５の変化に応じてバックライトの入り切り制御を行う機能だけでなく、表示器１０が使用されている際に発生した振動などでバックライトが消灯してしまうことを防止するための機能も必要となるため、表示器電源の制御系が複雑になるという問題があった。本実施の形態にかかる表示装置１００は、従来技術のような複数の制御系を必要とすることなく、表示器１０のバックライトの入り切り制御を行うことができるため、制御系が簡素化され、装置の信頼性を向上させることが可能である。

以上のように、車両、船舶、航空機等の移動体に搭載される可動型表示装置に適用可能であり、特に、表示器電源のＯＮ／ＯＦＦを行う制御系を簡素化することが可能な発明として有用である。

１０ 表示器
２０ 制御基板
２１ 加速度センサ
２２ ローパスフィルタ
２３ Ａ／Ｄコンバータ
２４ マイコン
２５ 加速度センサ出力（センサ出力）
２６ Ａ／Ｄ変換値
２７ 入り制御用信号（ＯＮ制御用信号）
２８ 切り制御用信号（ＯＦＦ制御用信号）
２９ バックライト制御部
３０ 可動アーム
３１ 収納箱
３２ 収納穴
１００ 可動型表示装置

Claims (4)

1. 表示器の傾きを検出し前記表示器のバックライトのＯＮ／ＯＦＦを制御する可動型表示装置であって、
   前記表示器の傾きを検出する加速度センサと、
   前記加速度センサから出力されたセンサ出力を時間平均化した第１の平均値を第１の演算周期で時間平均化した第２の平均値と、前記第１の演算周期より長い第２の演算周期で前記第１の平均値を時間平均化した第３の平均値と、前記第３の平均値を時間平均化した第４の平均値とを求め、前記第２の平均値が所定の閾値を超えたときには消灯状態のバックライトを点灯状態にさせるＯＮ制御用信号を生成し、前記第４の平均値が前記所定の閾値以内のときには点灯状態のバックライトを消灯状態にさせるＯＦＦ制御用信号を生成するバックライト制御部と、
   を備えたことを特徴とする可動型表示装置。
2. 表示器の傾きを検出し前記表示器のバックライトのＯＮ／ＯＦＦを制御する可動型表示装置であって、
   前記表示器の傾きを検出する加速度センサと、
   前記加速度センサから出力されたセンサ出力を時間平均化した第１の平均値を第１の演算周期で時間平均化した第２の平均値と、前記第１の演算周期より長い第２の演算周期で前記第２の平均値を時間平均化した第３の平均値と、前記第３の平均値を時間平均化した第４の平均値とを求め、前記第２の平均値が所定の閾値を超えたときには消灯状態のバックライトを点灯状態にさせるＯＮ制御用信号を生成し、前記第４の平均値が前記所定の閾値以内のときには点灯状態のバックライトを消灯状態にさせるＯＦＦ制御用信号を生成するバックライト制御部と、
   を備えたことを特徴とする可動型表示装置。
3. 表示器の傾斜角を検出し前記表示器のバックライトのＯＮ制御するＯＮ制御ステップと、前記バックライトをＯＦＦ制御するＯＦＦ制御ステップと、を含む可動型表示装置に適用可能なバックライト制御方法であって、
   前記ＯＮ制御ステップは、
   加速度センサで検出された前記傾斜角を量子化する量子化ステップと、
   前記量子化ステップにて量子化された前記傾斜角の値を時間平均化する第１の平均化ステップと、
   前記第１の平均化ステップにて平均化された第１の平均値を第１の演算周期で時間平均化する第２の平均化ステップと、
   前記第２の平均化ステップで平均化された第２の平均値が所定の閾値を超えたとき消灯状態のバックライトを点灯状態にさせるＯＮ制御用信号を生成するＯＮ制御用信号生成ステップと、
   を含み、
   前記ＯＦＦ制御ステップは、
   前記第１の平均化ステップにて平均化された第１の平均値を前記第１の演算周期より長い第２の演算周期で時間平均化する第３の平均化ステップと、
   前記第３の平均化ステップにて平均化された第３の平均値を時間平均化する第４の平均化ステップと、
   前記第４の平均化ステップにて平均化された第４の平均値が前記所定の閾値以内のとき点灯状態のバックライトを消灯状態にさせるＯＦＦ制御用信号を生成するＯＦＦ制御用信号生成ステップと、
   を含むこと、を特徴とするバックライト制御方法。
4. 表示器の傾斜角を検出し前記表示器のバックライトのＯＮ制御するＯＮ制御ステップと、前記バックライトをＯＦＦ制御するＯＦＦ制御ステップと、を含む可動型表示装置に適用可能なバックライト制御方法であって、
   前記ＯＮ制御ステップは、
   加速度センサで検出された前記傾斜角を量子化する量子化ステップと、
   前記量子化ステップにて量子化された前記傾斜角の値を時間平均化する第１の平均化ステップと、
   前記第１の平均化ステップにて平均化された第１の平均値を第１の演算周期で時間平均化する第２の平均化ステップと、
   前記第２の平均化ステップで平均化された第２の平均値が所定の閾値を超えたとき消灯状態のバックライトを点灯状態にさせるＯＮ制御用信号を生成するＯＮ制御用信号生成ステップと、
   を含み、
   前記ＯＦＦ制御ステップは、
   前記第２の平均化ステップにて平均化された第２の平均値を前記第１の演算周期より長い第２の演算周期で時間平均化する第３の平均化ステップと、
   前記第３の平均化ステップにて平均化された第３の平均値を時間平均化する第４の平均化ステップと、
   前記第４の平均化ステップにて平均化された第４の平均値が前記所定の閾値以内のとき点灯状態のバックライトを消灯状態にさせるＯＦＦ制御用信号を生成するＯＦＦ制御用信号生成ステップと、
   を含むこと、を特徴とするバックライト制御方法。

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