WO2018155127A1

WO2018155127A1 - 表示装置、表示方法、制御装置および車両

Info

Publication number: WO2018155127A1
Application number: PCT/JP2018/003500
Authority: WO
Inventors: 堀井　省次
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2018-08-30
Also published as: JP2018136400A

Abstract

表示装置であって、表示部と、表示装置の振動を検出する検出部と、表示装置の振動により表示装置が移動した移動量を算出する移動量算出部と、表示装置の移動量の時間変化で規定される振動パターンが予め定めた条件を満たす場合に、振動パターンを基本パターンとして記憶する記憶部と、表示装置に新たな振動が加わった場合に、基本パターンを用いて表示装置の移動量を予測する移動量予測部と、移動量予測部で予測された予測移動量に基づいて表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する表示制御部とを備える。

Description

表示装置、表示方法、制御装置および車両

関連出願の相互参照

　本出願は、日本国出願２０１７－０２９７７５号（２０１７年２月２１日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

　本発明は表示装置に関する。

　例えば、スマートフォン等の表示装置において、本体が揺れた場合に画像が空中に静止して見えるように制御する技術が開示されている。

　１つの実施の形態は、表示装置であって、表示部、検出部、移動量算出部、記憶部、移動量予測部および表示制御部を備える。表示部は、表示装置の振動を検出し、移動量算出部は、表示装置の振動により表示装置が移動した移動量を算出し、記憶部は、表示装置の移動量の時間変化で規定される振動パターンが予め定めた条件を満たす場合に、振動パターンを基本パターンとして記憶し、移動量予測部は、表示装置に新たな振動が加わった場合に、基本パターンを用いて表示装置の移動量を予測し、表示制御部は、移動量予測部で予測された予測移動量に基づいて表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する。

表示装置の外観の一例を示す斜視図である。表示装置の外観の一例を示す背面図である。表示装置の電気的構成の一例を示すブロック図である。表示装置の動作を説明するフローチャートである。表示装置の動作を説明するフローチャートである。表示装置の動作を模式的に示す図である。振動パターンの一例を示す図である。表示装置の移動量の予測方法を概念的に説明する図である。制御部の構成の一例を示すブロック図である。移動量の予測方法を説明するフローチャートである。メインＣＰＵとサブＣＰＵを備えた構成を模式的に示したブロック図である。メインＣＰＵとサブＣＰＵを備えた構成を模式的に示したブロック図である。

　＜表示装置の外観＞
　図１および図２は表示装置１の外観の一例を示す斜視図および背面図である。図１および図２に示されるように、表示装置１は、平面視で略長方形の板状の機器ケース１０を備えている。機器ケース１０は表示装置１の外装を構成している。

　機器ケース１０の前面１ａには、文字、記号、図形等の各種情報が表示される表示領域１１が位置している。表示領域１１の背面側には後述するタッチパネル１４０（図３）が位置している。これにより、ユーザは、表示装置１の前面の表示領域１１を指等で操作することによって、表示装置１に対して各種情報を入力することができる。なお、ユーザは、指以外の操作子、例えば、スタイラスペンなどのタッチパネル用ペンで表示領域１１を操作することによっても、表示装置１に対して各種情報を入力することができる。

　機器ケース１０の前面１ａの上端部にはレシーバ穴１２が位置している。前面１ａの下端部にはスピーカ穴１３が位置している。機器ケース１０の下側の側面１ｃにはマイク穴１４が位置している。

　機器ケース１０の前面１ａの上端部からは、後述する第１カメラ１９０（図３）が有するレンズ１９１が視認可能となっている。図２に示されるように、機器ケース１０の背面１ｂの上端部からは、後述する第２カメラ２００（図３）が有するレンズ２０１が視認可能となっている。

　表示装置１は、操作ボタン１５、１６および１７を有する操作ボタン群１８を備えている。操作ボタン１５～１７のそれぞれはハードウェアボタンである。具体的には、操作ボタン１５～１７のそれぞれは押しボタンである。なお、操作ボタン群１８に含まれる少なくとも１つの操作ボタンは、表示領域１１に表示されるソフトウェアボタンであってもよい。

　なお、操作ボタン群１８は、電源ボタンおよびボリュームボタンを含んでよい。

　＜表示装置の電気的構成＞
　図３は表示装置１の電気的構成の一例を主に示すブロック図である。図３に示されるように、表示装置１は、制御部１００、無線通信部１１０、表示部１２０、タッチパネル１４０および操作ボタン群１８を備える。さらに表示装置１は、レシーバ１６０、スピーカ１７０、マイク１８０、第１カメラ１９０および第２カメラ２００を備える。さらに表示装置１は、加速度センサ１５０（検出部）および電池２１０を備える。表示装置１が備えるこれらの構成要素は、機器ケース１０内に収められている。

　制御部１００は、表示装置１の他の構成要素を制御することによって、表示装置１の動作を統括的に管理することが可能である。制御部１００は制御装置とも言える。制御部１００は、以下にさらに詳細に述べられるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供するために、少なくとも１つのプロセッサを含む。

　種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（ＩＣ）として、または複数の通信可能に接続された集積回路ＩＣおよび／またはディスクリート回路（discrete circuits）として実行されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、種々の既知の技術に従って実行されることが可能である。

　１つの実施形態において、プロセッサは、例えば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって１以上のデータ計算手続きまたは処理を実行するように構成された１以上の回路またはユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサは、１以上のデータ計算手続き、または処理を実行するように構成されたファームウェア（例えば、ディスクリートロジックコンポーネント）であってもよい。

　種々の実施形態によれば、プロセッサは、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理装置、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはこれらのデバイス若しくは構成の任意の組み合わせ、または他の既知のデバイスおよび構成の組み合わせを含み、以下に説明される機能を実行してもよい。

　本例では、制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０２および記憶部１０３を備える。記憶部１０３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの、ＣＰＵ１０１およびＤＳＰ１０２が読み取り可能な非一時的な記録媒体を含む。記憶部１０３が有するＲＯＭは、例えば、不揮発性メモリであるフラッシュＲＯＭ（フラッシュメモリ）である。記憶部１０３には、表示装置１を制御するための複数の制御プログラム１０３ａ等が記憶されている。制御部１００の各種機能は、ＣＰＵ１０１およびＤＳＰ１０２が記憶部１０３内の各種制御プログラム１０３ａを実行することによって実現される。

　なお制御部１００は、複数のＣＰＵ１０１を備えてもよい。この場合、制御部１００は、比較的複雑は処理を行うメインＣＰＵと、比較的簡単な処理を行うサブＣＰＵとを備えてもよい。また制御部１００は、ＤＳＰ１０２を備えなくてもよいし、複数のＤＳＰ１０２を備えてもよい。また、制御部１００の全ての機能あるいは制御部１００の一部の機能は、その機能の実現にソフトウェアが不要なハードウェア回路によって実現されてもよい。

　記憶部１０３は、ＲＯＭおよびＲＡＭ以外の、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体を備えていてもよい。記憶部１０３は、例えば、小型のハードディスクドライブおよびＳＳＤ（Solid State Drive）などを備えていてもよい。

　記憶部１０３内の複数の制御プログラム１０３ａには、様々なアプリケーション（アプリケーションプログラム）が含まれている。記憶部１０３には、例えば、音声通話およびビデオ通話を行うための通話アプリケーション、ウェブサイトを表示するためのブラウザ、電子メールの作成、閲覧および送受信を行うためのメールアプリケーションが記憶されている。また記憶部１０３には、第１カメラ１９０および第２カメラ２００を利用して被写体を撮影するためのカメラアプリケーション、記憶部１０３に記録されている静止画および動画を表示するための記録画像表示アプリケーション、記憶部１０３に記憶されている音楽データの再生制御を行うための音楽再生制御アプリケーションなどが記憶されている。記憶部１０３内の少なくとも１つのアプリケーションは、記憶部１０３内に予め記憶されているものであってよい。また、記憶部１０３内の少なくとも１つのアプリケーションは、表示装置１が他の装置からダウンロードして記憶部１０３内に記憶したものであってもよい。

　無線通信部１１０は、アンテナ１１１を有している。無線通信部１１０は、アンテナ１１１を用いて、例えば複数種類の通信方式で無線通信することが可能である。無線通信部１１０の無線通信は、制御部１００によって制御される。無線通信部１１０は通信回路であると言える。

　無線通信部１１０は、携帯電話システムの基地局と無線通信することが可能である。無線通信部１１０は、当該基地局およびインターネット等のネットワークを通じて、表示装置１とは別の携帯電話機およびウェブサーバ等と通信することが可能である。表示装置１は、他の携帯電話機等と、データ通信、音声通話およびビデオ通話等を行うことが可能である。

　無線通信部１１０は、アンテナ１１１で受信した信号に対して増幅処理等の各種処理を行い、処理後の受信信号を制御部１００に出力する。制御部１００は、入力される受信信号に対して各種処理を行って、当該受信信号に含まれる情報を取得する。また、制御部１００は、情報を含む送信信号を無線通信部１１０に出力する。無線通信部１１０は、入力される送信信号に対して増幅処理等の各種処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ１１１から無線送信する。

　表示部１２０は、表示装置１の前面に位置する表示領域１１と、表示パネル１３０とを備えている。表示部１２０は、表示領域１１に各種情報を表示することが可能である。表示パネル１３０は、例えば、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬパネルである。表示パネル１３０は、制御部１００によって制御されることによって、文字、記号、図形などの各種情報を表示することが可能である。表示パネル１３０は、機器ケース１０内において、表示領域１１と対向している。表示パネル１３０に表示される情報は表示領域１１に表示される。

　タッチパネル１４０は、表示領域１１に対する指等の操作子による操作を検出することが可能である。タッチパネル１４０は、例えば、投影型静電容量方式のタッチパネルである。タッチパネル１４０は、例えば、表示領域１１の裏側に位置する。ユーザが指等の操作子によって表示領域１１に対して操作を行ったとき、その操作に応じた電気信号をタッチパネル１４０は制御部１００に入力することが可能である。制御部１００は、タッチパネル１４０からの電気信号（出力信号）に基づいて、表示領域１１に対して行われた操作の内容を特定することが可能である。そして制御部１００は、特定した操作内容に応じた処理を行うことが可能である。

　操作ボタン群１８の各操作ボタン１５～１７は、ユーザによって操作されると、操作されたことを示す操作信号を制御部１００に出力することが可能である。これにより、制御部１００は、各操作ボタン１５～１７について、操作されたか否かを判断することができる。操作信号が入力された制御部１００が他の構成要素を制御することによって、表示装置１では、操作された操作ボタンに割り当てられている機能が実行される。

　マイク１８０は、表示装置１の外部から入力される音を電気的な音信号に変換して制御部１００に出力することが可能である。表示装置１の外部からの音は、マイク穴１４から表示装置１の内部に取り込まれてマイク１８０に入力される。

　スピーカ１７０は、例えばダイナミックスピーカである。スピーカ１７０は、制御部１００からの電気的な音信号を音に変換して出力することが可能である。スピーカ１７０から出力される音は、スピーカ穴１３から外部に出力される。ユーザは、スピーカ穴１３から出力される音を、表示装置１から離れた場所でも聞こえることが可能である。

　レシーバ１６０は受話音を出力することが可能である。レシーバ１６０は例えばダイナミックスピーカである。レシーバ１６０は、制御部１００からの電気的な音信号を音に変換して出力することが可能である。レシーバ１６０から出力される音はレシーバ穴１２から外部に出力される。レシーバ穴１２から出力される音の音量は、スピーカ穴１３から出力される音の音量よりも小さくなっている。ユーザは、レシーバ穴１２から出力される音を、当該レシーバ穴１２に耳を近づけることによって聞くことができる。なお、レシーバ１６０の代りに、機器ケース１０の前面部分を振動させる、圧電振動素子等の振動素子を設けてもよい。この場合には、音は、当該前面部分の振動によりユーザに伝達される。

　第１カメラ１９０は、レンズ１９１およびイメージセンサなどを備えている。第２カメラ２００は、レンズ２０１およびイメージセンサなどを備えている。第１カメラ１９０および第２カメラ２００のそれぞれは、制御部１００による制御に基づいて被写体を撮影し、撮影した被写体を示す静止画あるいは動画を生成して制御部１００に出力することが可能である。

　第１カメラ１９０のレンズ１９１は、機器ケース１０の前面１ａから視認可能となっている。従って、第１カメラ１９０は、表示装置１の前面側（表示領域１１側）に存在する被写体を撮影することが可能である。第１カメラ１９０はインカメラと呼ばれる。一方で、第２カメラ２００のレンズ２０１は、機器ケース１０の背面１ｂから視認可能となっている。従って、第２カメラ２００は、表示装置１の背面側に存在する被写体を撮影することが可能である。第２カメラ２００はアウトカメラと呼ばれる。

　加速度センサ１５０は、表示装置１の加速度を検出することが可能である。加速度センサ１５０は例えば３軸加速度センサである。加速度センサ１５０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の表示装置１の加速度を検出することが可能である。加速度センサ１５０のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、例えば、表示装置１の長手方向、短手方向および厚み方向にそれぞれ設定される。

　電池２１０は表示装置１の電源を出力することが可能である。電池２１０は例えば充電式の電池である。電池２１０から出力される電源は、表示装置１が備える制御部１００および無線通信部１１０などの各種構成に対して供給される。

　また表示装置１は、加速度センサ１５０以外のセンサを備えてもよい。例えば、表示装置１は、地磁気センサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、温度センサ、近接センサおよび照度センサの少なくとも１つを備えてもよい。

　表示装置１の技術について、図１～図３を参照しつつ、図４～図６を用いて説明する。

　図４および図５は、視認性向上のための表示装置１の動作の一例を説明するフローチャートであり図６は、当該動作を模式的に示す図である。

　制御部１００は、表示装置１が揺れなどにより、空間的な位置が移動した際に、表示装置１の移動に対応して、表示部１２０に表示されている画像を移動させる補正モードがＯＮになっているかどうかを判断する。なお、補正モードは、例えば表示装置１のメニュー画面において、ユーザが補正モードを設定する操作が行われることによりＯＮまたＯＦＦに設定される。

　図４に示すように、制御部１００は、ステップＳ４０１において表示装置１の補正モードがＯＮになっているか否かを確認し、ＯＮになっている場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ４０２に移行し、補正モードがＯＮになっていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ４０１の動作を繰り返す。

　ステップＳ４０２では、制御部１００は、加速度センサ１５０の出力に基づいて表示装置１の移動量、すなわち画像の移動量を算出する。ステップＳ４０２における画像移動量算出動作について、図５を用いて説明する。

　制御部１００は、補正モードがＯＮとなった場合、加速度センサ１５０をＯＮとする（ステップＳ５０１）。次に、制御部１００は、加速度センサ１５０の出力に基づいて、表示部１２０の表示領域１１に表示されている画像の移動量である画像移動量を算出する（ステップＳ５０２）。

　ここで、図４の説明に戻り、制御部１００は、算出した画像移動量に基づいて、表示領域１１に表示されている画像を移動させる（ステップＳ４０３）。この画像を移動させる方向は、画像が表示画面上で固定されているように見える方向となる方向である。例えば、表示装置１がＸ軸正方向に移動した場合は、移動を打ち消す方向、すなわちＸ軸負方向に移動させる。なお制御部１００は、上述のステップ４０３の後に、画像の表示位置を動作モードがＯＦＦ時の位置（標準表示位置）に少し近づくように表示部１２０に表示させてもよい。これにより、画像の表示位置が標準表示位置から大きく離れる可能性を低減することができる。

　その後、制御部１００は、補正モードがＯＦＦされたか否かを判断し、ＯＦＦされている場合（Ｙｅｓ）には動作を終了し、ＯＦＦされていない場合（Ｎｏ）にはステップＳ４０２以下の動作を繰り返す（ステップＳ４０４）。なお、制御部１００は、上述のステップ４０４の後に、画像の表示位置を標準表示位置戻すように表示させる。

　以上、図４および図５を用いて説明した表示装置１の動作の一例について図６を参照して説明する。なお、図６においてはＸＹＺ直交座標系を用いて方向を表しており、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は、それぞれ表示装置１の短手方向、長手方向および厚み方向に対応する。図６に示される例では、表示装置１が、加速度センサ１５０のＸ軸正方向に移動量Ｌだけ移動したものとし、表示装置１の表示領域１１の画面が加速度センサ１５０のＺ軸方向を向いているものとする。

　この場合、制御部１００は、移動中の表示装置１の加速度を加速度センサ１５０の出力値から検出し、検出した加速度に基づいて表示装置１の移動量Ｌを算出する。この移動量Ｌは、例えば、制御部１００が、加速度を時間で２回積分することにより求められる。

　次に、制御部１００は、検出された移動量Ｌに基づいて、表示領域１１に表示装置１の移動前に表示されていた画像、ここでは表示画面３０１全体を表示領域１１内で移動させる。図６では、上側に移動前の表示装置１を示し、下側に移動後の表示装置１を示している。図６に示される例では、表示装置１が図面上で右側（Ｘ軸正方向）に移動しているので、表示画面３０１を表示領域１１内で左側（Ｘ軸負方向）に、検出された移動量Ｌだけ移動させる。

　なお、図６においては、動作を判りやすくするために、表示装置１が移動する前の表示画面３０１上にハート形の画像３０１１を実線で示している。補正モードがＯＮになっている場合、表示装置１が図面上で右側（Ｘ軸正方向）に移動すると、表示画面３０１が表示領域１１内で左側（Ｘ軸負方向）に、検出された移動量Ｌだけ移動することになるので、表示装置１が移動した後も、画像３０１１の中心線ＣＬは移動せず、画像３０１１は表示画面３０１上で静止したように見え、表示装置１の視認性が向上する。なお、表示画面３０１が表示領域１１内で左側に移動量Ｌだけ移動することで、表示領域１１の右端には余白を示す領域ＮＲが発生する。領域ＮＲには、表示画面３０１とは異なる画像が表示され、例えば、所定の単色で塗りつぶされた画像が領域ＮＲの全体に表示される。

　一方、補正モードがＯＮになっていない場合は、表示装置１が図面上で右側（Ｘ軸正方向）に移動量Ｌだけ移動すると、表示画面３０１も右側に移動量Ｌだけ移動する。その結果、画像３０１１も右側に移動量Ｌだけ移動し、破線で示す画像３０１２の位置となり、表示装置１の視認性は低下する。

　例えば、ユーザが乗り物中で表示装置１を手に保持して使用している場合は、乗り物の揺れに伴いユーザも揺れる。この場合、ユーザの頭（目）と、表示装置１を握っている手とは完全に同期した動きとはならず、補正モードがＯＮでない場合は、画像が揺れて視認性が低下する。しかし、補正モードがＯＮであれば、表示装置１の表示画面３０１上で画像が固定されたように見え、例えば、文字などの読み取りが容易となり、視認性が向上する。

　加齢および病気などの事情により表示装置１を持つ手が震えるユーザにとって、手が震えても、表示装置１の表示画面上の画像が固定されたように見えるので、視認性が向上する。

　なお、表示画面３０１を検出された移動量Ｌに合わせて移動させるには、例えば、移動前の表示画面３０１の中央部ＣＰ、すなわち表示画面３０１のＸ軸方向およびＹ軸方向における中央部を原点とし、当該原点をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるように画像データ位置を変更するようにすればよい。

　なお、上記では、表示画面３０１全体を移動させるものとしたが、表示画面３０１上の特定の画像だけを移動させるようにしてもよい。

　なお、表示装置１においては所定のフレームレートで表示領域１１に画像が表示されるので、表示装置１の移動量はフレームレートで規定される１フレーム期間中に複数回算出することとし、算出した複数の移動量の平均値を採って１フレーム期間での移動量とすることができる。例えばフレームレートが６０ｆｐｓ（frames per second）であればフレーム期間の長さは６０分の１秒となり、約１７ｍｓｅｃとなる。この間に加速度センサ１５０において、例えば５ｍｓｅｃごとに表示装置１に加わる加速度を測定すれば、３回の測定が可能となる。なお、所定のフレームレートで表示領域１１に表示される画像は、動画であってもよいし、静止画であってもよい。

　以上の説明においては、加速度センサの出力に基づいて表示装置１の移動量を算出する構成を示したが、カメラにより撮像された画像の移動量に基づいて表示装置１の移動量を算出してもよい。

　すなわち、制御部１００は、第１カメラ（アウトカメラ）１９０で撮像した撮像画像中において、基準画像を特定する。この基準画像は、例えば、撮像画像の中で最も輝度が高い画像を検出して基準画像に設定する。なお、基準画像の設定方法としては、撮像画像の中で最も輝度が高いものに限定されるものではなく、撮像画像の中における人物の画像、所定の形を有している画像、所定の色を有している画像などに設定してもよい。また、例えば、コントラストなどの所定の画像データ値を有する画像を基準画像としてもよい。そして、制御部１００は、撮像画像中における、基準画像の所定の座標位置を特定し、第１の座標とする。

　次に、制御部１００は、表示装置１が移動量Ｌだけ移動した後に、アウトカメラ１９０により撮像された撮像画像中において、基準画像を特定し、当該基準画像中における所定の座標位置を特定し、第２の座標とする。

　次に、制御部１００は、撮像画像中における、第１の座標から第２の座標への変位値から、基準画像の移動量を求め、表示装置１の移動量Ｌを算出する。

　なお、上記では第１カメラ（アウトカメラ）１９０で撮像した撮像画像を用いて表示装置１の移動量Ｌを算出する例を示したが、第２カメラ（インカメラ）２００で撮像した撮像画像を用いて表示装置１の移動量Ｌを算出してもよい。

　第１カメラ１９０を用いる場合も第２カメラ２００用いる場合も、撮像画像は動画に限定されず、静止画を連続して撮像して画像の移動量を算出するようにしてもよい。

　＜実施の形態＞
　以下、実施の形態の一例について、図７～図１２を用いて説明する。自動車、バイク、列車などの車両は、段差に乗り上げたような場合には上下方向（地面に垂直な方向）の揺れを繰り返し、車体の揺れが収まる（減衰する）までに時間を要する。表示装置１が車両内にある場合、車体の揺れに伴って表示装置１も揺れるので、表示装置１の視認性が低下する。

　ここで、この振動の周波数と減衰率は車重、緩衝スプリングおよびダンパーによって決まる。換言すれば、車重、緩衝スプリングおよびダンパーの特性が変わらなければ、周波数と減衰率は同じである。従って、振動パターンを記憶しておけば、次に同じ振動が発生した場合に、記憶した振動パターンに基づいて、表示装置１の移動量が予測可能となる。

　すなわち、制御部１００は、補正モードがＯＮとなった場合、加速度センサ１５０をＯＮし、ＯＮした加速度センサ１５０は所定の間隔で加速度の測定を繰り返す。従って、車両内にある表示装置１の補正モードをＯＮにしている場合であって、車両が段差に乗り上げたような場合、加速度センサ１５０は、所定の間隔、例えば５ｍｓｅｃごとに表示装置１に加わる加速度を測定して制御部１００に向けて出力する。

　制御部１００では、加速度センサ１５０の出力値から加速度を検出し、加速度を時間で２回積分することにより表示装置１の移動量を算出する。この一連の処理を繰り返すことで、車体の揺れが収まるまでの振動パターンを取得することができる。

　図７には、このようにして得られた振動パターンの一例を示している。図７は、車体の揺れが収まるまでの振動パターンを示す波形図であり、横軸に時間を示し、縦軸に表示装置１の移動量を示している。

　図７に示すように、振動が始まって収まるまでに数周期の振動を繰り返し、時間と共に徐々に減衰する。図７の例では、振動が収まるまでにほぼ１秒を有し、３周期の振動を繰り返すので周波数３Ｈｚの振動パターンであると言える。

　図７では、最大ピーク値が異なる２種類の振動パターンを示しているが、これは車両が乗り上げた段差の高さによって最大ピーク値（振動の大きさ）が異なるものの、周波数および減衰率などの振動パターンは同じであることを示している。従って、図７に示すような振動パターンのデータを記憶しておけば、次に、同じ振動パターンの振動が発生した場合に、記憶した振動パターンに基づいて、未来に生じる表示装置１の移動量を予測できる。

　図８は、表示装置１の移動量の予測方法を概念的に説明する図である。図８においては、図７と同様の振動パターンを示しているが、これは記憶した振動パターンであり、以下においては基本パターンと呼称する。基本パターンを決定した後、再び車両が段差に乗り上げて上下方向への車体の揺れが始まったような場合、加速度センサ１５０は５ｍｓｅｃごとに表示装置１に加わる加速度を測定して制御部１００に出力し、制御部１００では加速度に基づいて表示装置１の移動量を算出し、新たな振動パターンを取得する動作に入る。以下では、この新たな振動パターンを測定中パターンと呼称する。

　制御部１００では測定中パターンと基本パターンとを比較し、基本パターンと同じタイミングで基本パターンと同じ移動量が得られた場合は、基本パターンと同じ振動パターンの振動が発生したものと判定する。

　例えば、図８に示すように、基本パターンの第１の波形のピークにおけるポイントＰ１の移動量がＬ１である場合、制御部１００が測定中パターンの中に、同じタイミングで同じ移動量を算出すると、基本パターンと同じ振動パターンの振動が発生したものと判定する。なお、「同じ」とは値が完全同一に限定されるものではなく、数％の範囲で異なる値も含むものとする。

　ここで、例えば液晶表示装置のフレームレートは６０分の１秒であり、基本パターンの第１の波形のピークにおけるポイントＰ１から６０分の１秒後には、移動量はポイントＰ２での移動量Ｌ２となることが予測される。この移動量Ｌ２を予測移動量とし、予測移動量に基づいて６０分の１秒後に表示画面３０１を移動させることで、表示装置１の揺れから表示画面３０１の移動までのタイムラグを少なくできる。

　すなわち、表示装置１の揺れの加速度を検出して制御部１００が表示装置１の移動量を算出するまでには、僅かではあるが時間差が生じるので、表示装置１の揺れから表示画面３０１の移動までに僅かなタイムラグが生じるが、上述したように基本パターンを用いて６０分の１秒後の移動量Ｌ２を予測しておくことで、表示装置１の揺れから表示画面３０１の移動までの間のタイムラグを少なくでき、表示装置１のユーザがタイムラグに起因する違和感を覚えることを軽減できる。

　なお、上記のように基本パターンの第１の波形のピークにおけるポイントＰ１に対応する測定中パターンのピークポイントを特定するには、ピークポイントを含めて加速度の測定を３回行えばよい。すなわち、加速度の測定を３回行い、３点での移動量の時間変化が判れば、ピークに向かって変化しているのか、ピークから離れるように変化しているのか、ピークを含んで変化しているのかが判る。加速度センサ１５０が５ｍｓｅｃごとに表示装置１に加わる加速度を測定しているのであれば、６０分の１秒の間に３回の測定が可能であり、測定中パターンのピークポイントの特定が可能となる。

　なお、上記では基本パターンの第１の波形のピークを用いて基本パターンと測定中パターンとの比較を行ったが、比較対象はこれに限定されるものではなく、振動周期が短い振動パターンであれば、基本パターンの第２の波形のピーク、第３の波形のピークを用いてもよく、また、波形のピークに限定されるものでもない。

　＜制御部内の機能ブロック＞
　図９は、ＣＰＵ１０１およびＤＳＰ１０２が記憶部１０３内の制御プログラム１０３ａを実行することによって形成される一部の機能ブロックの一例を示す図である。

　図９に示されるように、制御部１００は、機能ブロックとして、移動量算出部３００、減衰波形判定部４００、基本パターン決定部５００、移動量予測部６００および表示制御部７００を備えている。移動量算出部３００、減衰波形判定部４００、基本パターン決定部５００、移動量予測部６００および表示制御部７００の少なくとも１つは、その機能の実行にソフトウェアが不要なハードウェア回路で実現されてもよい。

　移動量算出部３００は、加速度センサ１５０の出力値から加速度を検出し、加速度を時間で２回積分することにより表示装置１の移動量を算出する。

　減衰波形判定部４００は、移動量算出部３００で算出した表示装置１の移動量を時系列に並べることで、減衰する波形である減衰波形が得られているかを判定する。

　基本パターン決定部５００は、減衰波形判定部４００で減衰波形が得られていると判定された場合には、当該波形を基本パターンとして決定し、例えば、記憶部１０３に保存する。

　移動量予測部６００は、基本パターンと新たな振動パターンである測定中パターンとを比較し、同じタイミングで同じ移動量が得られた場合は基本パターンと同じ振動パターンの振動が発生したものと判定し、基本パターンを用いて未来に生じる表示装置１の移動量を予測する。

　表示制御部７００は、移動量予測部６００で予測した未来に生じる表示装置１の移動量に基づいて、表示画面３０１を移動させるように表示制御を行う。

　＜制御部による移動量の予測方法＞
　次に、図９を参照しつつ図１０に示すフローチャートを用いて、制御部１００による移動量の予測方法の一例を説明する。

　制御部１００は、補正モードがＯＮとなった場合、加速度センサ１５０をＯＮし、ＯＮした加速度センサ１５０に所定の間隔で加速度の測定を繰り返させる（ステップＳ１）。

　制御部１００の移動量算出部３００は、加速度センサ１５０の出力値から加速度を検出し、加速度を時間で２回積分することにより表示装置１の移動量を算出する（ステップＳ２）。

　制御部１００の減衰波形判定部４００では、予め定めた所定時間に渡ってステップＳ１とステップＳ２の処理を繰り返すことで得られた表示装置１の移動量を時系列に並べ、減衰波形が得られているか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、減衰波形ではなく、周期的な波形が連続するような場合は、車両が波状路のような路面を走行しているものとして、減衰波形は得られていないものと判定し、ステップＳ１以下の処理を繰り返す。

　一方、減衰波形判定部４００で減衰波形が得られていると判定した場合は、基本パターン決定部５００で当該波形を基本パターンとして決定する（ステップＳ４）。なお、基本パターン決定部５００では、過去に決定した基本パターンがある場合には、新たに決定した基本パターンと比較して、異なる場合には、新たに決定した基本パターンに更新する。

　基本パターン決定部５００で基本パターンを決定した後も加速度センサ１５０は５ｍｓｅｃごとに表示装置１に加わる加速度を測定して制御部１００に出力し、制御部１００の移動量算出部３００では、加速度に基づいて表示装置１の移動量を算出し、新たな振動パターンである測定中パターンを取得する動作に入る（ステップＳ５）。

　制御部１００の移動量予測部６００では、基本パターンと新たな振動パターンである測定中パターンとを比較し、同じタイミングで同じ移動量が得られた場合は基本パターンと同じ振動パターンの振動が発生したものと判定する（ステップＳ６）。なお、この時点では測定中パターンは完全なパターンとしては取得されておらず、加速度が検出されるごとに逐次に算出される表示装置１の移動量と基本パターン中の移動量とを比較しているに過ぎないが、上記では、便宜的に基本パターンと測定中パターンとを比較するとしている。

　より具体的には、基本パターンの第１の波形のピークにおけるポイントと同じタイミングで、測定中パターンから同じ移動量が得られた場合は基本パターンと同じ振動パターンの振動が発生したものと判定する。すなわち、ここで判定する振動は、車両が段差に乗り上げたような大きな振幅を有する振動であり、基本パターンの第１の波形のピークと同様の移動量が得られたと言うことは、基本パターンと同様の振動であるものと見なすことができる。なお、基本パターンとは異なる振動パターンの振動が発生したものと判定された場合、ステップＳ３以下の動作を繰り返す。

　移動量予測部６００は、基本パターンと同じ振動パターンの振動が発生したものと判定した場合、基本パターンを用いて未来に生じる表示装置１の移動量を予測する（ステップＳ７）。

　より具体的には、基本パターンの第１の波形のピークにおけるポイントから６０分の１秒後の移動量を基本パターンから予測する。

　制御部１００の表示制御部７００では、表示画面３０１を移動量予測部６００で予測した予測移動量と同じ移動量で、表示装置１の移動を打ち消す方向に移動させるように表示制御する（ステップＳ８）。この表示制御は、表示画面３０１の移動前の画像データに移動量予測部６００で予測した予測移動量に基づいて表示位置のデータを変更するだけの制御としてもよいし、予測移動量に基づいた表示位置のデータを含めて新たな画像データを生成する制御としてもよい。前者の制御は、画像データの時間変化が比較的少ない文章画像および静止画像の移動に適しており、後者の制御は、画像データの時間変化が比較的多い動画像の移動に適している。

　図３においては、制御部１００が１つのＣＰＵ１０１を備える構成を示したが、制御部１００が複数のＣＰＵを備えてもよい。この場合、制御部１００は、比較的複雑は処理を行うメインＣＰＵと、比較的簡単な処理を行うサブＣＰＵとを備えてもよい。

　図１１は、制御部１００がメインＣＰＵ１０１ｍと、サブＣＰＵ１０１ｓを備えた構成の一例を模式的に示したブロック図である。

　このような構成においては、メインＣＰＵ１０１ｍが表示パネル１３０に対して表示画面３０１の画像データを送信し、サブＣＰＵ１０１ｓにおいて、上述したステップＳ１～Ｓ８の処理を実行することで、表示画面３０１の画像データに移動量予測部６００で予測した予測移動量に基づいて表示位置の変更を加えることで表示画面３０１を移動させる。このような構成を採ることで、サブＣＰＵ１０１ｓはステップＳ１～Ｓ８の処理を実行する機能を有するだけで済み、装置構成が簡略化される。

　図１２も、制御部１００がメインＣＰＵ１０１ｍと、サブＣＰＵ１０１ｓを備えた構成の一例を模式的に示したブロック図であるが、メインＣＰＵ１０１ｍが表示パネル１３０に対して表示画面３０１の画像データを送信するのではなく、サブＣＰＵ１０１ｓを介して表示画面３０１の画像データを送信する。この場合、サブＣＰＵ１０１ｓは表示画面３０１の画像データを作成する機能を有し、上述したステップＳ１～Ｓ８の処理を実行することで得られた予測移動量に基づいて画像データに表示位置の変更を加えた画像データを表示パネル１３０に送信することになる。このような構成を採ることで、サブＣＰＵ１０１ｓが画像データを生成することになるので、メインＣＰＵ１０１ｍの処理量を低減することができる。

　なお、図１１の構成を採る場合も図１２の構成を採る場合も、メインＣＰＵ１０１ｍでの処理量が削減され、メインＣＰＵ１０１ｍの消費電力が少なくなる傾向がある。

　また、メインＣＰＵ１０１ｍとサブＣＰＵ１０１ｓとで並列処理が可能となり、加速度センサ１５０で加速度を検出してから表示画面３０１の移動量を算出するまでの時間を短縮できる。また、メインＣＰＵでステップＳ１～Ｓ８の処理を実行する場合は、メインＣＰＵでの他の処理のための待ち時間が発生する場合があるが、サブＣＰＵ１０１ｓを使用する場合は、可能性を排除して加速度を検出してから表示画面３０１の移動量を算出するまでの時間を短縮できる。

　＜他の実施の形態の一例＞
　以上説明した実施の形態においては、表示装置として携帯電子機器に使用される例を示したが、表示装置は携帯性を有するものに限定されず、列車、自動車等の車両の車内に固定される表示装置などに使用してもよい。その場合、実施の形態は当該表示装置を備える車両となる。

　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

　なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

Claims

　表示装置であって、
　表示部と、
　前記表示装置の振動を検出する検出部と、
　前記表示装置の振動により前記表示装置が移動した移動量を算出する移動量算出部と、
　前記表示装置の移動量の時間変化で規定される振動パターンが予め定めた条件を満たす場合に、前記振動パターンを基本パターンとして記憶する記憶部と、
　前記表示装置に新たな振動が加わった場合に、前記基本パターンを用いて前記表示装置の移動量を予測する移動量予測部と、
　前記移動量予測部で予測された予測移動量に基づいて前記表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する表示制御部と、を備える表示装置。
　前記予め定めた条件を満たす場合は、
　振動周期および減衰率が同じである場合を含む、請求項１記載の表示装置。
　前記表示制御部は、
　前記表示装置の移動を打ち消す方向に前記予測移動量と同じ移動量で前記画像の表示位置を移動させて表示する、請求項１記載の表示装置。
　前記移動量予測部は、
　前記新たな振動による前記表示装置の移動量と前記基本パターンとを比較し、前記新たな振動により、前記基本パターンと同じタイミングで同じ移動量が得られた場合は前記基本パターンと同じ振動パターンの振動が発生したものと判定し、前記基本パターンにおける所定時間先の前記表示装置の移動量を前記予測移動量とする、請求項１記載の表示装置。
　前記移動量予測部は、
　前記新たな振動により、前記基本パターンの第１の波形のピークと同じタイミングで同じ移動量が得られた場合は前記基本パターンと同じ振動パターンの振動が発生したものと判定する、請求項３記載の表示装置。
　前記検出部は、
　前記表示装置の加速度を検出する加速度センサである、請求項１記載の表示装置。
　前記表示装置の振動は、
　車両の移動に伴う振動である、請求項１記載の表示装置。
　前記表示装置の振動は、
　前記表示装置を保持する人間の手の震えに伴う振動である、請求項１記載の表示装置。
　表示装置の表示部への表示方法であって、
　前記表示装置の振動により前記表示装置が移動した移動量を算出し、
　前記表示装置の移動量の時間変化で規定される振動パターンが予め定めた条件を満たす場合に、前記振動パターンを基本パターンとして記憶し、
　前記表示装置に新たな振動が加わった場合に、前記基本パターンを用いて前記表示装置の移動量を予測し、
　予測された移動量に基づいて前記表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する、表示方法。
　表示装置の表示部の表示制御を行う制御装置であって、
　前記表示装置の振動により前記表示装置が移動した移動量を算出する移動量算出処理と、
　前記表示装置の移動量の時間変化で規定される振動パターンが予め定めた条件を満たす場合に、前記振動パターンを基本パターンとして記憶する記憶処理と、
　前記表示装置に新たな振動が加わった場合に、前記基本パターンを用いて前記表示装置の移動量を予測する移動量予測処理と、
　前記移動量予測処理で予測された予測移動量に基づいて前記表示部に表示される画像の表示位置を移動させて表示する表示処理と、を行う制御装置。
　請求項１記載の表示装置を備える車両。