JP2008185579A

JP2008185579A - 携帯電話

Info

Publication number: JP2008185579A
Application number: JP2007047963A
Authority: JP
Inventors: Minoru Mizuno; 実水野; Yasutaka Nakasaki; 泰貴中崎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2008-08-14

Abstract

【課題】測長機能を備えた携帯電話であり、携帯電話の機能や構成要素を利用し、測長のための機能を実現することとともに、携帯電話に付属する機能であるカメラと組み合わせることで、測長データと写真との組で記憶でき、使用者の利便性を高めることを課題とする。
【解決手段】カメラ付携帯電話にレーザ発光素子および受光素子を付加し、携帯電話のコントロール機能により演算することにより測長できるようにし、同時にカメラで写真を撮れるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯電話であってレーザ光を利用して測長する手段を備えた携帯電話に関する。

昨今、携帯電話の機能が著しく向上するとともに付加機能が各種開発され実用化されている。カメラ、電車用非接触式定期券、電子マネー、赤外線通信等各種実用化されている。また、携帯電話は常時携帯することが常態化しており、それらの付加機能は常にタイムリーに使用できる状態にある。

レーザ光を利用して測長する測長器は実用化されており、広く使われている。

レーザ光を利用して測長する測長器は単体の製品として供給されているが、例えば通信、写真撮影等の機能を搭載しているものは無い。

本発明が解決しようとする課題は、携帯電話にレーザ光を利用して測長する測長機能を搭載し、携帯電話の持つ制御機能、高周波信号発生機能、表示機能、電池機能を共用できるようにすることである。

さらに、携帯電話の通信機能および写真撮影機能を用いて、測定されたデータの無線伝送を可能にすることである。

携帯電話に設置された起動スイッチを起動することで、該レーザ発光素子が発光する手段。

レーザ発光素子が発光し、照射された物体からの反射光を受光する手段。

レーザ発光素子が発光する光を、一定の周期で変調する手段。

反射光を受光する受光素子により、受光された光を電気信号に変換する光−電気変換手段。

基準パルス信号が入力するカウンターを備え、該起動スイッチが起動された時に、一定の周期の変調に同期して該基準パルスのカウンターへの入力が開始され、該反射光が入力する受光素子の受光電気信号に同期して該カウンターへの該基準パルスの入力が停止される手段。

該カウンターのカウント結果が、ラッチ回路に入力し、ラッチされた情報が携帯電話を制御する制御回路に入力し、該制御回路で測長計算させる手段。

携帯電話に設置された該起動スイッチを起動し、起動スイッチが開放された時に、携帯電話に備えられたカメラの撮影が同時に開始するようにする手段。

該起動スイッチが起動された後、該起動スイッチが開放された時に、その後一定期間変調された変調信号に同期して該レーザ発光素子が発光する発光信号と照射された物体からの反射光が該受光素子に入射し、該入射光を電気信号に変換する光−電気変換回路の出力との排他的ＯＲを得る手段。

該排他的ＯＲ回路の出力が抵抗を通してコンデンサーに電荷を蓄積する手段。

該コンデンサーに蓄積された電荷に対応する電位をデジタル値に変換する手段。

変換された該デジタルをラッチするラッチ手段。

携帯電話にレーザ光を利用して測長する測長機能を搭載し、携帯電話の持つ制御機能、高周波信号発生機能、表示機能、電池機能を共用できるようにすることで、部品点数の削減およびコストを下げて供給できる。

さらに、携帯電話の通信機能および写真撮影機能を用いて、測定されたデータおよび測定点の位置写真を伝送可能にする。

以下に、本発明に係る携帯電話の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により、この発明が限定されるものではない。

本発明の一例を図１、２に示す。この例ではフラップ式の携帯電話であるが、この形式に限定されるものではない。１０２の携帯電話本体に１０１のサブ表示器、１０３のカメラを付属し、さらに本発明を構成するためのレーザ発光素子１０５、受光素子１０４を付属したものである。

図２には、携帯電話の上部面を開いた状態を示し、２０１の携帯電話を操作キー、２０２のメイン表示器および、測長のための操作キー２０３を示す。

図３、４，５に本発明の携帯電話を用いて測長する時の使用についての説明である。図３は、携帯電話と被測定物３０２の距離を測定する状態を示す。３０５のレーザレーザ発光素子からの発光されたレーザ光３０４が被測定物３０２に照射し反射光が３０３のように携帯電話の受光素子３０６に入射する。

図４は、図３の状況を別の角度から示したものであり、被測定物３０２上に３０８のような照射部が現われる。したがって、携帯電話のレーザ発光素子３０５から出た光が、被測定物３０２上の３０８から反射された光を受光素子３０６で捉えることになり、発光後反射光の到達までの時間を計測することで、レーザ発光素子３０６と被測定物３０２および反射光の受光素子との間の光路の距離を計測することができる。レーザ発光素子３０５と受光素子３０６の間が光路に比べてきわめて小さいため、光路の二分の１が携帯電話のレーザ発光素子・受光素子の設置された上部と被測定部３０２との間の距離となる。

計測は、図５の携帯電話のメイン表示器で確認して、計測される。測長起動スイッチである２０３が押された時に、３０５のレーザ発光素子が発光を開始し、被想定物の測定個所を狙える。次にスイッチ２０３が開放された時に、その瞬間の照射部３０８と携帯電話のレーザ発光素子・受光素子の設置された上部との距離が測定される。その測定と同時に携帯電話のカメラのシャッターが起動し、写真として被測定物、照射部が記憶される。また、演算結果の被測定物までの距離と合わせて記憶することも可能である。

図６に本発明を実現するための回路構成の一例を示す。各ブロックとその機能を説明する。６１２は、発光に変調をかけるための変調信号発生器である。測長のための起動スイッチからの信号６１３と該変調信号は同期回路６１１で同期がとられ、その出力と該変調信号は６１０のＡＮＤ回路を通しての出力６１４信号１を発生する。６０４は６０９の発光ドライブ回路へ入力しレーザ発光素子６０８へ接続される。

起動スイッチが押された時には、変調信号に同期が取られて、該同期信号により、レーザ発光素子６０８が発光を開始する。

受光素子６０２が被測定物から反射された光を受光した時、受光があれば、電気信号を発生し６０３の増幅器で増幅されて６１５の信号２を発生する。例えば、６０２にフォトダイオードを用いた時には受光したときに６０２は電圧を発生する。

６１４信号１と６１５の信号２はそれぞれ６０６のＯＲ回路および６０７のＡＮＤ回路により６１７信号４および６１６の信号３を発生する。６１７信号４は６０４のカウンター６０４のリセット端子に接続され、また、６１６信号３はラッチ回路６０５のラッチ駆動端子に接続される。

クロック発信源６０１は、携帯電話のコントロール回路駆動クロックや電波送信波が使える。周波数的に高い周波数が必要な場合は、必要に応じて逓倍回路で周波数を上げても良い。

図７のタイミングチャートを用いてさらに説明する。変調信号発生器６１２が図のように変調信号を出力している時（ただし変調信号はこの図の信号形態に限らない。一般的には、６０１のクロック発信源の周波数より十分低い周波数であれば良い）６１３の起動スイッチ信号が図のように入力した時を示す。６１３の信号の立ち上がりは使用者によって測長のスイッチが押された時である。

６１４信号１は、図のように変調信号が６１３に同期して図のようになる。この信号はレーザ発光素子を発光させる信号となり信号が高い（ハイ）の時発光する。６１５信号２は受光素子からの信号であり、被測定物からの反射光を受光し、増幅された信号であり、図のように６１４の発光信号に対してその光路に対応する時間だけ遅れて現われる。

６０６ＯＲ回路および６０７ＡＮＤ回路後の信号は、図の６１７信号４および６１６信号３のようになる。６１７信号４が低い（ロー）の時はカウンター回路６０４がリセット状態にある。高く（ハイ）なった時に６０１のクロックがカウントされる。

また、ラッチ回路６０５は、６１６信号３の立ち上がりのエッジでその時点での６０４のカウンター回路の数値がラッチされる。ラッチ回路６０５のカウンター数値を拡大して図に示す。クロックは６０１のクロックに対応し、そのクロックの数がラッチ回路にラッチされる。ラッチされるクロック数は起動スイッチ信号６１３が低く（ロー）なった時の直前にラッチされた数となる。

これは、使用者がスイッチを押し、被測定物に照射された反射光を確認し測定店を確認した後スイッチを開放し、その照射点までの距離を測定しようと意図した時であり、その点での光路に対応した時間遅れとなり、ラッチされたクロック数に対応する。

ラッチされたクロック数は、携帯電話のコントロール回路へ送られ、コントロール内の演算回路で計算される。６０１のクロック周期がΔｔだとすれば、Δｔｘ（クロック数）÷２が光路に対する反射光の時間遅れであり、これに光速度をかけると距離が確定できる。携帯電話のコントロール回路はマイコン機能が搭載されることが一般的であり、演算のためのマイコンソフトは容易に実現できる。

起動スイッチが、測長のために押された後、測定点の決定でスイッチが開放された時に、同時に携帯電話のカメラのシャッターが起動し、被測定物が写真として記憶される。また、携帯電話の制御回路で演算された被測定物までの距離と合わせて記憶することも可能である。さらにメイン表示部にその距離を表示する。

別の実施例について説明する。図８に構成を示す。６ｘｘは図６の実施例と同一である。Ｅ−ＯＲ回路７０１は６１４信号１と６１５信号２との排他的ＯＲ信号を出力する。その信号は抵抗を通して７０２のコンデンサーを充電する。

コンデンサー７０２の電圧はアナログーディジタルコンバーターＡ−ＤＣ７０４でディジタル変換され、該ディジタル値はラッチ回路６０５にラッチされる。

図９のタイミングチャートにより説明する。同期回路７１１は、起動スイッチ信号が押された時に高く（ハイ）となりかつ、その後開放された後も、一定期間高く（ハイ）になるようになっている。このため、６１４信号１は起動スイッチが開放された（起動スイッチ信号が低い・ロー状態）後も一定期間、図のような信号となりレーザ発光素子６０８は発光する。

６１５信号２は、反射光の光信号を増幅した信号であり、図のようになる。Ｅ−ＯＲ７０１の信号は図のようになり、これが抵抗を通してコンデンサー７０２に接続される。

起動スイッチが押され、その後開放された時にカウンター７０３のリセットが開放され、また、放電回路７０５も放電を停止する。同期回路７１１は、起動スイッチ信号が押された時に高く（ハイ）となりかつ、その後開放された後も、一定期間高く（ハイ）なっているため、該一定期間のＥ−ＯＲ７０１の出力がコンデンサーに蓄積されるとともに、該一定期間の６１４の信号１がカウンター７０３でカウントされる。

該一定期間が終了した後、Ａ−ＤＣ７０４のディジタル値はラッチ回路６０５にラッチされる。ラッチされたディジタル値は、Ｅ−ＯＲ７０１の出力するパルスの総計であり、パルス巾はレーザ発光素子の発光と被測定物からの反射光の光路による時間遅れに比例している。また、該一定期間の変調信号のパルス数に比例していることは明白であることから、カウンター７０３の値およびラッチされた値から、演算により、被測定物までの距離が計算できる。

また、同様に起動スイッチが、測長のために押された後、測定点の決定でスイッチが開放された時に、同時に携帯電話のカメラのシャッターが起動し、被測定物が写真として記憶される。また、携帯電話の制御回路で演算された被測定物までの距離と合わせて記憶することも可能である。さらにメイン表示部にその距離を表示する。

本発明で使用されるレーザ発光素子としては、半導体レーザ素子等が使用できる。また受光素子としては、フォトダイオード、フォトセンサー、撮像素子等が使用できる。また、必要であれば、レンズや色フィルター等を用いることもできる。

前述したように携帯電話のコントロール回路はマイコン機能が搭載されることが一般的であり、距離算定の演算のためのマイコンソフトは容易に実現できる。さらに、算定された距離を複数用いて、算定された距離に囲まれる面積や体積を演算することも初等数学的演算により求めることも可能であり、このためのマイコンソフトも容易に開発でき搭載することも可能である。

以上実施例で示したたように、本発明は測長機能を備えた携帯電話であり、携帯電話の機能や構成要素を利用し、測長のための機能を実現することができるとともに、携帯電話に付属する機能であるカメラと組み合わせることで、測長データと写真との組で記憶でき、使用者の利便性を高めることができる。

さらに、携帯電話の通信機能であるメール機能を用いて保存された測長データまたは測長データと写真の組合せデータを送信することも可能であり、データの伝達速度を向上することができる。

本発明は、携帯電話利用者が測長をする必要のある時に有用である。

本発明の携帯電話を示す図。本発明の携帯電話を示す図。本発明の携帯電話の使用状態を示す図。本発明の携帯電話の使用状態を示す図。本発明の携帯電話の使用状態を示す図。本発明の実施例を示す回路ブロック図である。本発明の実施例を示すタイミングチャート図である。本発明の実施例を示す回路ブロック図である。本発明の実施例を示す回路タイミングチャート図である。

符号の説明

１０１携帯電話上蓋サブ表示部
１０２携帯電話上蓋部
１０３カメラ部
１０４レーザ発光素子
１０５受光素子
２０１携帯電話操作キー
２０２携帯電話メイン表示部
２０３測長起動スイッチ
３０１携帯電話本体部
３０２被測定物
３０３反射光
３０４照射光
３０５レーザ発光素子
３０６受光素子
３０７携帯電話メイン表示部
３０８反射部
６０１クロック発信源
６０２受光素子
６０３増幅回路
６０４カウンター回路
６０５ラッチ回路
６０６ＯＲ回路
６０７ＡＮＤ回路
６０８レーザ発光素子
６０９発光ドライブ回路
６１０ＡＮＤ回路
６１１同期回路
６１２変調信号発生器
６１３起動スイッチ信号
６１４信号１
６１５信号２
６１６信号３
６１７信号４
７０１Ｅ−ＯＲ回路
７０２コンデンサー
７０３カウンター
７０４Ａ−ＤＣアナログーディジタルコンバータ
７０５放電回路
７０６信号５

Claims

レーザ発光素子および受光素子を備えたことを特徴とする携帯電話。
携帯電話に設置された起動スイッチを起動することで、該レーザ発光素子が発光することを特徴とする請求範囲第１項記載の携帯電話。
該レーザ発光素子が発光し、照射された物体からの反射光が該受光素子に入射することを特徴とする請求範囲第１項および第２項記載の携帯電話。
該レーザ発光素子が発光し、照射された物体からの反射光が該受光素子に入射し、該入射光を電気信号に変換する光−電気変換回路を備えたことを特徴とする請求範囲第３項記載の携帯電話。
該レーザ発光素子が発光する光は、一定の周期で変調されていることを特徴とする請求範囲第１項、第２項、第３項および第４項記載の携帯電話。
基準パルス信号が入力するカウンターを備え、該起動スイッチが起動された時に、一定の周期の変調に同期して該基準パルスのカウンターへの入力が開始され、該反射光が入力する受光素子の受光電気信号に同期して該カウンターへの該基準パルスの入力が停止することを特徴とする請求範囲第５項記載の携帯電話。
該カウンターのカウント結果が、ラッチ回路にラッチされ、該ラッチされた結果が携帯電話を制御する制御回路に入力することを特徴とする請求範囲第５項記載の携帯電話。
携帯電話に設置された該起動スイッチを起動することで、該レーザ発光素子が発光し、その後起動スイッチが開放された時、携帯電話に備えられたカメラの撮影が同時に開始することを特徴とする請求範囲第２項記載の携帯電話。
該起動スイッチが起動された後、該起動スイッチが開放された時に、その後一定期間変調された変調信号に同期して該レーザ発光素子が発光することを特徴とする請求範囲第５項記載の携帯電話。
該起動スイッチが起動された後、該起動スイッチが開放された時に、その後一定期間変調された変調信号に同期して該レーザ発光素子が発光する発光信号と照射された物体からの反射光が該受光素子に入射し、該入射光を電気信号に変換する光−電気変換回路の出力との排他的ＯＲ回路を備えたことを特徴とする請求範囲第５項記載の携帯電話。
該排他的ＯＲ回路の出力が抵抗を通してコンデンサーに接続されたことを特徴とする請求範囲第１０項記載の携帯電話。
該コンデンサーには、並列に放電回路が付加され、該コンデンサー出力が入力するアナログ−ディジタル変換器が接続されていることを特徴とする請求範囲１１項の携帯電話。
該アナログーディジタル変換器の出力がラッチ回路にラッチされ、該ラッチされた結果が携帯電話を制御する制御回路に入力することを特徴とする請求範囲第１２項記載の携帯電話。
携帯電話に設置された該起動スイッチを起動することで、該レーザ発光素子が発光し、その後起動スイッチが開放された時、携帯電話に備えられたカメラの撮影が同時に開始することを特徴とする請求範囲第９、１１、１２、１３項記載の携帯電話。
携帯電話に設置された該起動スイッチを起動することで、該レーザ発光素子が発光し、その後起動スイッチが開放された時、携帯電話に備えられたカメラの撮影が同時に開始し、該ラッチ回路の結果を用いて携帯電話を制御する制御回路で演算された結果と合わせて携帯電話内の記憶回路に記憶することを特徴とする請求範囲第８、１４項記載の携帯電話。