JP2010078352A - 距離測定装置、距離測定方法及び距離測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、携帯電話機等の携帯装置を用いた距離測定に関し、カメラ及び加速度センサによる重力加速度の測定値を利用して、より簡易な構成で距離測定を可能にし、距離測定処理の負担を軽減させることにある。
【解決手段】距離の測定対象を含む画像をカメラ部（カメラ７）より取得し、その画像を表す表示情報を生成する表示処理部１２と、表示処理部を備える装置筐体（筐体部３８）に設置され、この装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を出力する加速度センサ部（加速度センサ３）と、表示処理部で生成される表示情報中に測定対象を表す画像が補足された状態で加速度センサ部から取り込まれる重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて測定対象までの距離を演算する距離測定処理部１０とを備える構成である。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機等の携帯装置を用いた距離測定に関し、特に、距離測定を重力加速度情報と画像情報とを用いて行う距離測定装置、距離測定方法、及びそのプログラムに関する。

従来、距離測定では、例えば、測定対象に対して強力な赤外線を照射し、その反射光を受光させる等の手段により距離測定を行っていたが、赤外線の発生手段や受光手段等が必要であり、簡易な構成で距離測定ができる手段が無かった。

カメラ等による画像を利用して被写体の大きさ等を測定する構成として、特許文献１には、被写体と正対して画像を結像して撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像データを表示する表示手段と、該撮像手段で撮像する被写体までの距離を測定する距離測定手段と、表示手段に画像データを重畳して指標を表示する指標表示手段と、該指標表示手段で表示された指標を所望の測定対象部位に合致するように撮像手段を傾斜させたときの傾斜角を測定する傾斜角測定手段と、距離測定手段の測定結果及び傾斜角測定手段の測定結果に基づいて被写体像の実寸法を演算する実寸法演算手段とを備えた撮像装置が開示されている。

また、ＣＣＤカメラによる画像を利用して距離を算出することについて、特許文献２には、ホーム端縁検出センサとしてレーザスリット光をホーム端縁Ｐ領域に照射して得られる反射スリット光のスリット画像Ｅを撮影するＣＣＤカメラ１Ｅが使用されていることや、特定されたホーム端縁Ｐの位置情報、及び予め特定されている車両本体１０１上におけるレーザ光源１ＡとＣＣＤカメラ１Ｅの位置情報等に基づいて、所定の演算がデータ演算処理部５で実行され、これによって、車両本体１０１の側面とプラットホーム２００のホーム端縁Ｐとの間の水平位置における相互間の距離Ａが算定されることが開示されている。

また、紙面等と撮像部との距離及び傾きを考慮した画像情報の取得について、特許文献３には、画像情報を出力する撮像部と、該撮像部により出力された画像情報に含まれる識別情報を表示する表示部と、該撮像部により出力された画像情報に含まれる識別情報を認識する認識部と、該認識部により該識別情報を認識する場合に該表示部及び該撮像部の位置に応じて該画像情報の表示位置又は角度を一部又は全部を変換するように制御する制御部とを備えた構成が開示されている。
特開２００６−２３４５４５公報 特開２００７−０６４８９０公報 特開２００５−０８４９５１公報

ところで、携帯電話等の携帯装置に、既述のような距離測定機能を新たに搭載する場合には、機器を大型化する必要があり、小型化が進む携帯装置に搭載するのは困難である。また、携帯装置の演算能力は向上しているが、距離測定機能の制御処理の負荷は非常に大きく、携帯装置への導入が困難であった。

斯かる要求や課題について、特許文献１〜３にはその開示や示唆はなく、それを解決する構成等についての開示や示唆はない。

そこで、本発明の目的は、簡易な構成で距離測定を可能にすることで、携帯装置にも搭載可能にすることである。

また、本発明の他の目的は、距離算出処理を簡易化することで、携帯装置の処理負担を軽減させることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、測定対象に対して距離測定装置を備えた携帯装置を傾斜させ、この傾斜角度に応じた重力加速度と、測定高さとから、三角関数を利用して測定対象までの距離を算出する構成である。斯かる構成によれば、距離測定が簡易な構成で行え、また、距離測定のための処理負担が軽減されるので、携帯装置による距離測定を可能にでき、上記目的が達成される。

そこで、上記目的を達成するため、本発明は、距離測定装置であって、距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成する表示処理部と、
前記表示処理部を備える装置筐体に設置され、この装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を出力する加速度センサ部と、前記表示処理部で生成される前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算する距離測定処理部とを備える構成である。

斯かる構成によれば、距離測定装置を測定対象に向けた状態での傾斜角度を、加速度センサ部による測定値から算出し、その算出値を用いて測定対象までの距離が算出できるので、より簡易な構成、及び演算処理で距離測定を行うことができ、距離測定装置を搭載する携帯装置の処理負担の軽減や装置の大型化を防止できる。

上記目的を達成するためには、上記距離測定装置において、好ましくは、前記距離測定処理部は、前記測定対象までの距離の演算に、前記傾斜角度とともに、前記重力加速度成分を測定する位置の高さを用いる構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

上記目的を達成するためには、上記距離測定装置において、好ましくは、前記表示処理部は、前記測定対象を含む前記画像を表す前記表示情報中に前記測定対象を表す測定ポイント情報を生成させる構成としてもよい。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

上記目的を達成するため、本発明は、距離測定方法であって、距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成するステップと、装置筐体に設置された加速度センサ部から前記装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を得るステップと、前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算するステップとを含む構成である。斯かる構成によっても、上記目的が達成される。

上記目的を達成するためには、本発明は、コンピュータによって実行される距離測定プログラムであって、距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成する機能と、装置筐体に設置された加速度センサ部から前記装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を取得する機能と、前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算する機能とを前記コンピュータに実現させる構成である。斯かる構成によっても、コンピュータ処理によって上記目的を達成できる。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) 距離測定のための構成を簡素化することで、携帯装置に搭載する場合に、携帯装置の大型化を防止できる。

(2) 距離測定処理を複雑化せず、携帯装置に搭載されているＣＰＵに対して、処理負担が軽減でき、また、短時間での測定結果の表示が可能となる。

(3) 測定対象に対する携帯装置の傾斜角度に応じた重力加速度を測定する操作のみで距離測定が行え、算出処理に複雑な操作を要しない。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態に係る距離測定機能の構成について、図１を参照する。図１は、第１の実施の形態に係る距離測定装置の機能部の構成を示す図である。なお、図１に示す内容は一例であって、これに限定されるものではない。

距離測定装置２は、測定対象に対する測定角度や、その測定角度に応じた重力加速度及び測定高さ等を利用して距離測定を行う。この距離測定装置２は、図１に示すように、加速度センサ３、加速度センサ処理部４、姿勢計測処理部６、カメラ７、カメラ処理部８、距離測定処理部１０、表示部１１、表示処理部１２で構成されている。

加速度センサ３は、設定された向きの加速度を測定する手段であって、静止した状態で地上の重力加速度が測定可能な加速度測定手段である。

加速度センサ処理部４は、測定した加速度のデータ処理等を行う構成であって、加速度センサ３から測定値を一定周期でサンプリングし、姿勢計測処理部６に送信している。

姿勢計測処理部６は、測定角度である距離測定装置２の傾斜角度θ、即ち、携帯装置１４（図２）が地表面と成す角度の算出等を行う処理手段であって、例えば、地表面に対して距離測定装置２を向けた場合（０°）に、静止した状態で加速度センサ処理部４から重力加速度ｇの値を取得したり、また、測定対象物に対して距離測定装置２を向けたときの、静止状態における加速度の値を加速度センサ処理部４から取得する。そして、後述するように、その加速度の値を利用して、距離測定装置２の傾斜角度θを算出する。

カメラ７は、例えば、携帯装置１４（図２）の一例である携帯電話等に搭載されているデジタルカメラ等のカメラモジュールであって、画像情報を取得する。この場合、カメラモジュールは、動画像の取得が可能な構成であればよく、例えば、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等を用いる。

カメラ処理部８は、カメラ７から、例えば、１５ＦＰＳ（Frame per second) の設定により、測定対象を含む動画像のデータを取り込み、距離測定処理部１０に対して送信する構成である。

距離測定処理部１０は、距離測定処理において、カメラ処理部８から送信された動画像データを表示処理部１２に送信して距離測定を行う対象を確定させ、また、測定対象に距離測定装置２が向けられた場合には、カメラ処理部８から動画像データ、姿勢計測処理部６から傾斜角度θの算出値等を取得して、測定対象までの距離ｌを算出する。

表示部１１は、例えば、ＬＣＤ（Liquid crystal display）表示器を備え、カメラ７で取り込んだ画像情報をファインダ表示して、距離測定の対象を指示させる。

表示処理部１２は、カメラ処理部８から送信された動画像の表示情報を生成して、表示部１１にファインダ表示させる表示手段である。このファインダ表示では、測定対象を指示させる測定ポイントを併せて表示させる。また、距離測定処理部１０から通知された測定距離の結果を表示する構成である。

次に、携帯装置の構成について、図２、図３及び図４を参照する。図２は、距離測定装置を備えた携帯装置のハードウェア構成を示す図、図３は、開状態の携帯装置の外観構成を示す図、図４は、閉状態の携帯装置の外観構成を示す図である。なお、図２、図３及び図４の構成は一例であって、これに限定されるものではない。

この携帯装置１４は、距離測定方法及び距離測定プログラムを構成する距離測定装置２の一例であって、携帯装置１４から見た測定対象への角度θを利用して距離測定を行うものであり、例えば、上記の加速度センサ３、カメラ７、表示部１１の他、プロセッサ１６、プログラム記憶部１８、データ記憶部２０、ＲＡＭ（Random access memory）２２、入力操作部３０、無線通信部３２等で構成されている。

プロセッサ１６は、携帯装置１４の制御処理等を行うＯＳ（Operating System）や、距離測定プログラム等を演算する演算手段である。また、プログラム記憶部１８は、記録媒体として例えば、フラッシュメモリで構成され、上記のＯＳ３３の他、距離測定処理を実行するための各種プログラムや、加速度センサ３、カメラ７、及び表示部１１等の動作制御プログラム等が記憶されている。例えば、姿勢計測処理部６（図１）で行われる傾斜角θの算出処理を行うための姿勢計測プログラムや、距離測定処理部１０（図１）で行われる算出処理プログラムの他、携帯装置１４の他の機能に関するプログラムとして、歩数計アプリケーション３４、静止画／動画カメラアプリケーション３６等を記憶している。

ＲＡＭ２２は、前記プログラムの演算処理等を実行するためのワークエリアであって、プログラム記憶部１８にある各制御プログラム等を動作させることで、姿勢計測処理部６、距離測定処理部１０を構成する。

入力操作部３０は、例えば、キーボードや、カーソルキー、確定キー等で構成されており、距離測定モードを開始させるためのキー押下に用いられる。

無線通信部３２は、携帯装置１４による外部機器等との通信手段であって、通話機能やデータの送受機能を構成する。

この携帯装置１４は、図３に示すように、筐体部３８と筐体部４０とをヒンジ部４２で折畳み可能に構成し、筐体部４０側には入力操作部３０が配置され、筐体部３８側には表示部１１が設置されている。入力操作部３０には、複数の文字キー４４、方向キー４６、選択キー４８及び確定キー５０が含まれている。文字キー４４は、ダイヤル入力に用いられる数字キーを兼用している。また、確定キー５０は、距離測定処理において、加速度センサ３による測定処理の実行キーとして機能させたり、カメラ７により測定対象を捕らえて距離算出処理を実行させる、実行キーとして機能させてもよい。その他、入力操作部３０の何れかのキーに距離測定プログラムを起動させるためのショートカット機能を設定してもよい。

携帯装置１４の筐体部３８には、図４に示すように、画像取得手段を構成するカメラ７や、加速度センサ３を備えており、後述するように、距離測定処理ではカメラ７を測定対象に向けることによって、携帯装置１４の傾斜角度が決まり、その傾斜角度に応じた重力加速度を測定する。即ち、カメラ７が画像を捕捉する向きと、加速度センサ３が加速度を測定する方向とを一致させている。

次に、距離測定処理について、図５、図６、図７及び図８を参照する。図５は、傾斜角度が０°の場合の加速度センサによる加速度測定を示す図、図６は、傾斜角度θ方向の加速度測定を示す図、図７は、表示部におけるファインダ表示の一例を示す図、図８は、傾斜角度θにおける距離測定の方法を示す図である。

携帯装置１４を地表面に対して水平にした場合、即ち、静止した状態における鉛直方向の重力加速度ｇの測定状態を示す。距離測定における携帯装置１４の傾斜角度は、図５に示すように、携帯装置１４の加速度センサ３を備えた筐体部３８が地表面と平行になる状態を基準として、０°とする。このときの重力加速度ｇの測定では、携帯装置１４のカメラ７を地表面に水平にした状態で、加速度センサ３により加速度の測定を行う。

このとき取得した重力加速度ｇの測定値は、後述の距離算出処理で利用してもよく、また、この測定は、基準点の確認処理のみを行い、目標物への距離算出処理では、重力加速度の一般値であるｇ＝９．８〔ｍ／ｓ² 〕を利用してもよい。

携帯装置１４と地表面との傾斜角度がθの場合の重力加速度の算出について、図６に示す。傾斜角度θは、測定対象を表示部１１に写した状態、即ち、補足した状態の角度である。ここで、傾斜角度０°の場合の重力加速度ｇについて、傾斜角度θ方向の値は、計算上、三角関数を利用すれば、（ｇ×cos θ）となる。即ち、この値が、静止状態における、筐体部３８の傾斜角度に対応する重力加速度成分である。

次に、加速度センサ３で、静止状態における傾斜角度θの場合の加速度ａ_out を測定すれば、上記の重力加速度ｇの角度θ方向の成分と一致するので、加速度ａ_out は、
ａ_out ＝ｇ×cos θ ・・・(1)
の関係が成り立つ。重力加速度ｇは既知の値であるから、傾斜角度θの値は、
θ＝ cos^-1（ａ_out ／ｇ） ・・・(2)
となる。

加速度センサ３により測定された加速度ａ_out の値は、姿勢計測処理部６（図１）に送信され、上記の式(2) により、傾斜角度θを算出する。

ここで、測定対象である目標物Ａに対するターゲット指示について、ファインダ表示の一例を示す。図７に示すファインダ表示では、例えば、距離測定モードへの指示操作に応じて携帯装置１４のカメラ７を起動させる。カメラ７への指示は、上記のように、カメラ処理部８（図１）によって行われる。また、この距離測定では、例えば、ファインダ表示された画像の中心に、測定対象をターゲット指示させるための測定ポイント５２が表示される。ターゲット指示は、例えば、表示部１１に表示された目標物Ａに対して、「＋」の測定ポイント５２を合わせることにより行う。即ち、この測定ポイント５２は表示部１１の所定箇所から動かないので、距離測定を行いたい対象に測定ポイント５２を合わせることで、携帯装置１４を目標物Ａに対して向けさせることができ、測定対象との傾斜角度θを定めることができる。

この距離測定における測定ポイント５２の表示処理は、例えば、表示処理部１２（図１）によって行われる。なお、測定ポイント５２として、「＋」マークを表示させたが、これに限られず、測定対象を指示できる形状の表示であればどのようなものでもよい。

算出した傾斜角度θによる測定対象までの距離算出では、図８に示すように、基準地として、測定者の現在地Ｏをとれば、携帯装置１４の位置は、現在地Ｏから垂直線上の位置Ｂとなる。そして、測定対象である目標物Ａと、現在地Ｏ、携帯装置１４の位置Ｂとの関係は、直角三角形を形成することができる。従って、この距離算出では、算出した傾斜角度θを用いて、三角関数による計算を行う。

ここで、現在地Ｏから携帯装置１４の位置ＢまでのＯＢの距離をｈとすると、この距離ｈは、ユーザが携帯装置１４を操作する高さ、即ち、距離測定を行う測定高さであって、例えば、ユーザの身長ｘの１／２、又は３／４等に設定する。ユーザの身長については、距離測定時に入力したり、予め携帯装置１４に登録しておくようにしてもよい。また、測定高さｈの算出についても、身長の１／２、又は３／４に設定する他、任意に設定可能にしてもよい。

また、現在地Ｏから測定対象である目標物Ａまでの距離ｌの算出処理は、距離測定処理部１０（図１）で行う。距離ｌは、測定高さｈ及び傾斜角度θにより、
ｌ＝ｈ×tan θ ・・・(3)
の関係が成り立つ。

従って、上記の式(2) により算出した傾斜角度θを用いて、式(3) により、目標物Ａまでの距離ｌの算出を行うことができる。

次に、距離測定方法又は距離測定プログラムの処理内容について、図９を参照する。図９は、距離測定処理の内容を示すフローチャートである。なお、図９に示す処理内容及び処理順序は、一例であって、これに限定されるものではない。

この距離測定では、測定する目標物Ａの画像情報を取得し、その画像情報を用いて所定角度（傾斜角度θ）になるように距離測定装置である携帯装置１４を向けることにより、その角度θにおける重力加速度の測定値ａ_out を利用して傾斜角度θ、及び距離ｌの算出を行う。

まず、携帯装置１４が、例えば、距離測定プログラム等の起動状態において、カメラ７を起動させる。そして、起動したカメラ７を目標物Ａの方向に向けたときの動画像データを距離測定処理部１０に送信する（ステップＳ１０１）。

この動画像データを距離測定処理部１０を通して表示処理部１２が受け取り、動画像データのファインダ表示処理を行い、携帯装置１４の表示部１１に表示させる（ステップＳ１０２）。この表示処理において、測定ポイント５２も併せて表示させるようにする。

加速度センサ処理部４では、一定周期で加速度センサ３の測定値ａ_out をサンプリングし、その測定値ａ_out を姿勢計測処理部６に送信する（ステップＳ１０３）。このように、一定周期で加速度ａ_out を測定するので、目標物Ａが動いている場合に、一定のタイミング毎の距離ｌの変化を測定することもできる。また、測定の周期を短くすれば、ターゲット指示のために携帯装置１４を動かしたのに合わせて、距離測定を行うことができる。

そして、カメラファインダ（表示部１１）上において、測定ポイント５２と目標物Ａとが合った（重なった）状態で、加速度センサ３の測定値ａ_out を取得する（ステップＳ１０４）。

測定した加速度ａ_out を利用し、上記の式(1) 及び式(2) により、傾斜角度θを算出し（ステップＳ１０５）、この傾斜角度θを用いて、目標物Ａ（測定ポイント）までの距離ｌを算出する（ステップＳ１０６）。距離ｌの算出には、上記の式(3) を利用する。また、距離ｌの算出で用いる測定高さｈは、上記のように、測定者である携帯装置１４のユーザの身長ｘの値を用いるが、この身長ｘの値は、例えば、携帯装置１４に予め登録するようにしてもよく、又は、距離測定処理モードの開始時に入力するようにしてもよい。

そして、測定された距離ｌの値を表示部１１に表示する（ステップＳ１０７）。

次に、表示部での距離表示について、図１０を参照する。図１０は、距離表示をした表示部の一例を示す図である。

この表示処理では、図７に示す携帯装置１４のファインダ表示の一部に、現在ターゲット表示している目標物Ａまでの距離を表示する距離表示部５４を備えている。この距離表示部５４では、例えば、上記の距離算出測定による距離を「測定距離：○○〔ｍ〕」のように表示しており、加速度センサ３での加速度のサンプリング周期に合わせて、距離表示の更新を行っている。

なお、図１０では、表示部１１でのファインダ表示内に距離を表示しているが、これに限られず、例えば、算出処理の結果を示す表示画面に切り替わるようにしてもよい。また、この表示部１１への表示の態様は、携帯装置１４のユーザが任意に切り替えられるようにしてもよい。

斯かる構成により、距離測定機能を携帯装置に搭載する場合において、距離測定のための構成を簡素化でき、携帯装置の大型化を防止できる。また、携帯装置に搭載されている加速度センサを利用し、距離測定処理を単純化したことで、携帯装置に搭載されているプロセッサに対して、処理負担を軽減でき、また、短時間での測定結果の表示が可能となる。

〔第２実施の形態〕

第２実施の形態に係る距離測定について、図１１を参照する。図１１は、第２の実施の形態に係る距離測定装置の機能ブロック図である。なお、図１１において、図１と同一構成については、同一符号を付し、説明を省略する。また、図１１に示す構成は一例であって、これに限定されるものではない。

この実施の形態では、距離測定に関し、携帯装置１４に搭載された各種アプリケーション機能と関連して機能する距離測定装置２を構成する。この距離測定装置２を備える携帯装置１４は、図１１に示すように、加速度センサ処理部４、姿勢計測処理部６、カメラ処理部８、距離測定処理部１０、表示処理部１２の他、モーション／歩数計処理部８０、モーション／歩数計アプリ部８２、静止画／動画カメラアプリ部８４で構成されている。

加速度センサ処理部４は、上記のように、加速度センサ３の測定値を姿勢計測処理部６に通知する他、モーション／歩数計処理部８０から加速度センサ３の設定情報であるサンプリングモードの通知を受け、そのサンプリングモードに応じて加速度センサ３が測定した値をモーション／歩数計処理部８０に通知する。サンプリングモードは、加速度センサ３に設定された加速度検出処理の設定値であって、例えば、距離測定を行う姿勢検知モード、モーション機能や歩数計機能に利用する場合の設定であるモーション／歩数計モード等がある。これらのモードでは、例えば、加速度センサ３による検出タイミング、加速度しきい値、しきい値超過継続時間、サンプリング周期時間等について、それぞれ設定される。この加速度センサ処理部４は、例えば、加速度センサ３を制御する制御プログラム及びＲＡＭ２２（図２）で構成される。

カメラ処理部８は、静止画／動画カメラアプリ部８４又は表示処理部１２から、カメラ動作モードの要求を受け、その動作モードに応じて予め設定された設定値として、例えば、フレームレート（fps)、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）、自動輝度調整（ＡＥ）、データ取得形式等の設定値通りにカメラを動作させる構成である。カメラ動作モードの設定は、起動させるアプリ機能に応じて設定を行う。例えば、距離測定を行う距離算出アプリでは、既述のように、表示部１１に測定対象を指示させるための測定ポイント５２を表示させる設定がされており、また、静止画／動画カメラアプリケーション３６（図２）であれば、撮像用の設定が行われる。

表示処理部１２では、カメラ処理部８に対して、カメラ動作モードを通知し、そのモード設定に応じた画像データを受取り、表示を行うものであって、携帯装置１４の表示部１１により構成される。この場合、例えば距離算出アプリであれば、カメラ処理部８に対するモード設定は、測定ファインダ表示の設定を通知することで、カメラ７が捕らえている画像情報をリアルタイムで受け取るようにし、表示部１１において、ファインダ表示を行う。また、距離算出処理の結果について、距離測定処理部から通知された測定値を表示させる。

なお、姿勢計測処理部６、及び距離測定処理部１０は、第１の実施の形態と同様の構成、処理を行う。

モーション／歩数計アプリ部８２は、例えば、プログラム記憶部１８（図２）に記憶されている歩数計アプリケーション３４及び、ＲＡＭ２２で構成される。この処理内容は、モーション／歩数計処理部８０に対して、加速度センサ３のサンプリングモードを通知する。そして、モーション／歩数計処理部８０での処理結果を受け取り、ユーザに通知する。この場合、例えば、モーションアプリは、加速度センサ３から、例えば、２〜１００〔ｍｓ〕の周期で加速度の測定値を取得し、この加速度の変化を監視する。そして、その加速度の変化が所定のしきい値以上か、否かを判断することにより、「携帯装置１４の筐体部３８、４０へのタップ」や「携帯装置１４を振った」、「携帯装置１４の姿勢」等の状態を解析する。そして、それらの動作の検出を契機に、「着信音をサイレントモードに切り替える」、「目覚まし音を停止させる」、「サブ液晶のバックライトを点灯させる」等の処理を行う。

また、歩数計アプリのモードでは、加速度センサ３から、例えば２〜４０〔ｍｓ〕の周期で取得した加速度の変化を処理プログラムにより解析し、一歩の歩行に足り得るエネルギーであるか否かを判定し、足り得る場合には歩数をカウントし、その歩数情報を携帯装置１４の表示部１１に表示する等の処理を行う。

モーション／歩数計処理部８０は、例えば、プログラム記憶部１８（図２）に記憶されているプログラムを動作させるミドルウェアであって、ＲＡＭ２２において、このプログラムを起動させることによって機能する。処理内容は、加速度センサ処理部４に対してサンプリングモードを通知する。そして、加速度センサ処理部４から、サンプリングモードに応じた加速度センサ３の検出結果を受け取る。

また、受け取った加速度の測定値をモーション検知処理が行える構成にして、モーション／歩数計処理アプリ部８２に通知する。

静止画／動画カメラアプリ部８４は、例えば、プログラム記憶部１８（図２）に記憶されている静止画／動画カメラアプリケーション３６や、ＲＡＭ２２で構成され、カメラ処理部８に対して、静止画モード又は動画モード等のカメラ動作モードを通知し、その動作モードによって得られた画像データを受け取り、所定の形式で表示させる等の処理を行う。その他、画像データの保存処理やシャッター等の制御等も行う。

次に、距離測定機能の起動処理について、図１２及び図１３を参照する。図１２は、距離測定機能の起動判定処理を示すフローチャート、図１３は、携帯装置のアプリケーション起動処理に関するフローチャートである。なお、図１２及び図１３に示す処理内容及び手順は、一例であって、これに限定されるものではない。また、図１３に示す処理は、携帯装置１４に備えられたアプリケーションの内、カメラ７又は、加速度センサ３を利用して実行するものの一部を示した例である。

この距離測定機能は、携帯装置１４のメニューアプリや待受けアプリにおいて、距離測定を選択する操作がされた場合や、カメラアプリの起動中に距離測定のモードが選択された場合に実行される機能である。

そこで、携帯装置１４では、距離測定機能の起動操作が行われたか否かの判断行う。そこで、メニューアプリから、ユーザが距離測定を選択したか否かを判断し（ステップＳ２０１）、起動操作がされていない場合（ステップＳ２０１のＮＯ）、待受けアプリから携帯装置１４の距離測定機能を起動させるように設定されている特定のキーが長押しされたか否かの判断を行う（ステップＳ２０２）。この特定キーには、例えば、ユーザが距離測定機能の起動を設定したショートカットキー等も含まれる。また、設定により、特定キーによる起動は、キーの長押しに限られず、通常の押下を設定してもよい。

特定キーの押下がされていない場合（ステップＳ２０２のＮＯ）、カメラ機能を用いるアプリケーションが起動している場合には、そのサブメニューに設定された距離測定機能が選択されたか否かの判断を行う（ステップＳ２０３）。これは、例えば、携帯装置１４で撮像機能を利用している場合に、撮像対象を表示する表示部１１に、撮像対象までの距離を表示する構成とするものであり、測定対象に対してカメラ７を向けることから、上記の距離測定処理を同時に利用することができる。

そして、上記の判断により、距離測定機能の起動操作が行われている場合（ステップＳ２０１のＹＥＳ、ステップＳ２０２のＹＥＳ、ステップＳ２０３のＹＥＳ）には、カメラ処理部８、加速度センサ処理部４において、カメラ動作モードとして距離測定モードを設定し、また、加速度センサ値のサンプリングモードは姿勢検知モードを設定し（ステップＳ２０４）、距離測定を実行する。

また、カメラアプリにおける距離測定の選択がされていない場合（ステップＳ２０３のＮＯ）には、ステップＳ２０１に戻り、判定処理を繰り返し行う。

なお、この判定処理において、カメラアプリ以外にも距離測定機能に連動可能なアプリが有る場合を含めてもよく、また、関連しないアプリの起動中であっても、例えば、優先順位を設定し、距離測定機能の起動操作があるか否かを監視して、距離測定処理に移行するようにしてもよい。

次に、カメラ７又は、加速度センサ３を利用するアプリケーションを起動する場合の処理について、図１３を参照する。この処理は、距離測定方法及び距離測定プログラムの処理内容を示すものであって、多数の機能を搭載している携帯装置１４において、距離測定のアプリケーションプログラム以外に、カメラ７や加速度センサ３を利用して機能するアプリケーションプログラムがある場合の起動処理を示している。即ち、携帯装置１４において、距離測定処理を行う時には、カメラ７又は加速度センサ３を利用する他のアプリケーションを起動させない構成としている。

まず、起動しているアプリの判断を行う（ステップＳ３０１）。ここでは、起動アプリとして、表示部１１への距離表示処理を行う距離算出アプリケーション、加速度センサ３を利用して機能するモーション／歩数計アプリケーション、又はカメラ機能を利用して機能する静止画／動画カメラアプリケーションの何れが起動しているかの判断を行う。この判断は、例えば、各アプリケーションプログラムに備えられている判断処理機能により行う。

起動アプリが表示処理（距離算出アプリ）の場合、カメラ７に対して距離測定モードを設定し、加速度センサ３のサンプリングモードは、姿勢検知モードを設定する（ステップＳ３０２）。そして、カメラ処理部８は、表示処理部１２からカメラ動作モードの要求を受け、その動作モードに応じて予め設定された設定値として、例えば、フレームレート（fps)、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）、自動輝度調整（ＡＥ）、データ取得形式等の設定値通りにカメラ７を動作させる（ステップＳ３０３）。

また、ステップＳ３０１の判断において、起動アプリが静止画／動画カメラアプリの場合、カメラ７に対して、静止画モード又は動画モードを設定する。この場合、携帯装置１４の加速度センサ３は利用しないので、サンプリングモードの設定は行わない（ステップＳ３０４）。そして、ステップＳ３０３に移行し、上記のように、カメラ処理部８は、静止画／動画カメラアプリ部８４からカメラ動作モードの要求を受け、所定の設定値に応じてカメラ７を動作させる。

カメラ処理部８では、起動するアプリが表示処理か、静止画／動画カメラアプリかの判断を行う（ステップＳ３０５）。この判断では、例えば、ステップＳ３０３でそれぞれ設定したカメラ７の動作モードから判断する。

起動アプリが表示処理の場合、目標物Ａにカメラ７を向けたときの動画像データを距離測定処理部１０に通知する（ステップＳ３０６）。そして、表示処理部１２では、取得した動画像データを距離測定処理部１０から受け取り、表示部１１にファインダ表示させる（ステップＳ３０７）。

ステップＳ３０５の判断で、起動しているアプリが静止画／動画カメラアプリの場合には、この起動アプリの判断処理を終了し、ステップＳ３０４及びステップＳ３０３で設定通りにカメラ７を起動させ、静止画／動画の撮像に移行させる。

次に、加速度センサ３の設定及び測定処理に移行する。加速度センサ処理部４に対するサンプリングモードの設定を判断する（ステップＳ３０８）。表示処理では、ステップＳ３０２で姿勢検知モードが設定されている。

姿勢検知モードの場合、加速度センサ処理部４から加速度センサ３に対して姿勢検知モードの設定を行う（ステップＳ３０９）。この設定では、例えば、加速度センサ３におけるサンプリングの周期等を設定する。

加速度センサ３に対する設定の後、加速度測定処理、姿勢計測処理部６における傾斜角度θの算出処理、及び距離測定処理部１０における距離算出処理を行い、表示部１１に測定距離の表示を行う。このステップＳ３１０〜ステップＳ３１４の処理は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７（図９）と同様であるので、詳細な説明を省略する。

また、ステップＳ３０１の判断において、モーション／歩数計アプリが起動している場合、カメラ７は利用しないので、カメラ動作モードは設定せず、加速度センサ３のサンプリングモードをモーション／歩数計モードに設定する（ステップＳ３１５）。

サンプリングモードの設定後、加速度センサ３での処理に移行する。ステップＳ３０８において、サンプリングモードの判断を行い、加速度センサ処理部４から加速度センサ３に対して、モーション／歩数計モードの設定を通知する（ステップＳ３１６）。ここで、加速度センサ３に対するサンプリング周期等の設定を行う。

加速度センサ３では、設定された周期で加速度のサンプリングを行い、その測定結果をモーション／歩数計処理部８０に通知する（ステップＳ３１７）。その通知された測定結果から、モーション／歩数計処理部８０では、モーション検知処理や歩数のカウント処理を行い、その処理結果をモーション／歩数計アプリ部８２に通知する（ステップＳ３１８）。そして、起動しているモーション機能を利用したアプリケーションや歩数計アプリケーションにおいて、その処理結果をユーザに通知する（ステップＳ３１９）。

斯かる構成により、多数のアプリケーションプログラムを備える携帯装置であって、カメラ、又は加速度センサを利用するアプリケーションを同時に起動させないようにして、カメラや加速度センサの処理が競合するのを防止することで、携帯装置に備えたプロセッサ等への負荷を軽減することができるとともに、距離測定処理の迅速化を図ることができる。

〔その他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、距離測定装置２を搭載した携帯装置１４の一例として、携帯電話を示したが、これに限られず、例えば、カメラ７及び加速度センサ３を有したＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯型のＰＣ（Personal Computer ）でもよい。

(2) 上記実施の形態において、図１３に示すように、起動しているアプリが静止画／動画カメラアプリの場合には、距離算出アプリである表示処理を行わない構成となっているが、例えば、図１２のステップＳ２０３に示すように、静止画／動画カメラアプリが起動している場合において、サブメニューとして、距離測定処理の距離算出処理を機能させてもよい。この場合、静止画又は動画の撮像を行っている表示部１１で捕らえている対象までの距離表示を行うようにしてもよい。

次に、以上述べた本発明の実施の形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。

（付記１） 距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成する表示処理部と、
前記表示処理部を備える装置筐体に設置され、この装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を出力する加速度センサ部と、
前記表示処理部で生成される前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算する距離測定処理部と、
を備えたことを特徴とする距離測定装置。

（付記２） 付記１の距離測定装置において、
前記距離測定処理部は、前記測定対象までの距離の演算に、前記傾斜角度とともに、前記重力加速度成分を測定する位置の高さを用いることを特徴とする距離測定装置。

（付記３） 付記１の距離測定装置において、
前記表示処理部は、前記測定対象を含む前記画像を表す前記表示情報中に前記測定対象を表す測定ポイント情報を生成させることを特徴とする距離測定装置。

（付記４） 付記１の距離測定装置において、
前記表示処理部は、前記距離測定処理部の距離の演算結果により、距離表示情報を生成することを特徴とする距離測定装置。

（付記５） 付記１の距離測定装置において、
前記カメラ部は、前記装置筐体に内蔵されたデジタルカメラ又はデジタルビデオカメラであることを特徴とする距離測定装置。

（付記６） 付記２の距離測定装置において、
前記高さは、測定者の身長を基準として設定されたことを特徴とする距離測定装置。

（付記７） カメラ部と、重力加速度を測定する及び加速度センサとを備える携帯装置であって、
距離の測定対象を含む画像を前記カメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成する表示処理部と、
前記表示処理部で生成される前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサから取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算する距離測定処理部と、
を備えたことを特徴とする携帯装置。

（付記８） 付記７の携帯装置において、
前記距離測定処理部は、前記測定対象までの距離の演算に、前記傾斜角度とともに、前記重力加速度成分を測定する位置の高さを用いることを特徴とする携帯装置。

（付記９） 付記７の携帯装置において、
前記表示処理部は、前記距離測定処理部の距離の演算結果により、距離表示情報を生成することを特徴とする携帯装置。

（付記１０） 付記７の携帯装置において、
前記カメラ部は、前記装置筐体に内蔵されたデジタルカメラ又はデジタルビデオカメラであることを特徴とする携帯装置。

（付記１１） 付記８の携帯装置において、
前記高さは、測定者の身長を基準として設定されたことを特徴とする携帯装置。

（付記１２） 付記７の携帯装置において、
前記距離測定処理部は、前記表示処理及び／又は前記加速度センサ部の起動時に前記距離測定動作を併用することを特徴とする携帯装置。

（付記１３） 距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成するステップと、
装置筐体に設置された加速度センサ部から前記装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を得るステップと、
前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算するステップと、
を含むことを特徴とする距離測定方法。

（付記１４） 付記１３の距離測定方法において、
前記測定対象までの距離の演算に、前記傾斜角度とともに、前記重力加速度成分を測定する位置の高さを用いることを特徴とする距離測定方法。

（付記１５） 付記１３の距離測定方法において、
距離の演算結果により、距離表示情報を生成するステップを含むことを特徴とする距離測定方法。

（付記１６） コンピュータによって実行される距離測定プログラムであって、
距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成する機能と、
装置筐体に設置された加速度センサ部から前記装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を取得する機能と、
前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算する機能と、
を前記コンピュータに実現させることを特徴とする距離測定プログラム。

（付記１７） 付記１６の距離測定プログラムにおいて、
前記測定対象までの距離の演算に、前記傾斜角度とともに、前記重力加速度成分を測定する位置の高さを用いることを特徴とする距離測定プログラム。

（付記１８） 付記１６の距離測定プログラムにおいて、
距離の演算結果により、距離表示情報を生成するステップを含むことを特徴とする距離測定プログラム。

（付記１９） コンピュータによって実行される距離測定プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体であって、
距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成する機能と、
前記表示処理部を備える装置筐体に設置された加速度センサ部から前記装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を取得する機能と、
前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算する機能と、
を前記コンピュータに実現させる距離測定プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体。

（付記２０） 付記１９の記録媒体において、
前記測定対象までの距離の演算に、前記傾斜角度とともに、前記重力加速度成分を測定する位置の高さを用いる距離測定プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体。

（付記２１） 付記１９の記録媒体において、
距離の演算結果により、距離表示情報を生成する機能を含む距離測定プログラムをコンピュータに読み取り可能に記録した記録媒体。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、携帯装置を用いた距離測定に関し、測定対象の方向に応じた重力加速度を測定し、測定対象までの傾斜角度を算出して距離測定を行う構成であって、距離測定処理の簡素化により、携帯装置に搭載する場合に、携帯装置の大型化を防止できるとともに、携帯装置に搭載されているプロセッサ等に対して処理負担を軽減でき、また、短時間での測定結果の表示ができ、有用である。

第１の実施の形態に係る距離測定装置の機能部の構成を示す図である。 距離測定装置を備えた携帯装置のハードウェア構成を示す図である。 開状態の携帯装置の外観構成を示す図である。 閉状態の携帯装置の外観構成を示す図である。 傾斜角度０°の場合の加速度センサによる加速度測定を示す図である。 傾斜角度θ方向の加速度測定を示す図である。 表示部におけるファインダ表示の一例を示す図である。 傾斜角度θにおける距離測定の方法を示す図である。 距離測定処理の内容を示すフローチャートである。 距離表示をした表示部の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る距離測定装置の機能ブロック図である。 距離測定機能の起動判定処理を示すフローチャートである。 携帯装置のアプリケーション起動処理に関するフローチャートである。

符号の説明

２ 距離測定装置
３ 加速度センサ
４ 加速度センサ処理部
６ 姿勢計測処理部
７ カメラ
８ カメラ処理部
１０ 距離測定処理部
１１ 表示部
１２ 表示処理部
１４ 携帯装置
３０ 入力操作部
３４ 歩数計アプリケーション
３６ 静止画／動画カメラアプリケーション
５２ 測定ポイント
５４ 距離表示部
８０ モーション／歩数計処理部
８２ モーション／歩数計アプリ部
８４ 静止画／動画カメラアプリ部

Claims (5)

1. 距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成する表示処理部と、
   前記表示処理部を備える装置筐体に設置され、この装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を出力する加速度センサ部と、
   前記表示処理部で生成される前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算する距離測定処理部と、
   を備えたことを特徴とする距離測定装置。
2. 請求項１の距離測定装置において、
   前記距離測定処理部は、前記測定対象までの距離の演算に、前記傾斜角度とともに、前記重力加速度成分を測定する位置の高さを用いることを特徴とする距離測定装置。
3. 請求項１の距離測定装置において、
   前記表示処理部は、前記測定対象を含む前記画像を表す前記表示情報中に前記測定対象を表す測定ポイント情報を生成させることを特徴とする距離測定装置。
4. 距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成するステップと、
   装置筐体に設置された加速度センサ部から前記装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を得るステップと、
   前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算するステップと、
   を含むことを特徴とする距離測定方法。
5. コンピュータによって実行される距離測定プログラムであって、
   距離の測定対象を含む画像をカメラ部より取得し、その画像を表す表示情報を生成する機能と、
   装置筐体に設置された加速度センサ部から前記装置筐体の傾斜角度に対応する重力加速度成分を取得する機能と、
   前記表示情報中に前記測定対象を表す画像が補足された状態で前記加速度センサ部から取り込まれる前記重力加速度成分から傾斜角度を算出し、この傾斜角度を用いて前記測定対象までの距離を演算する機能と、
   を前記コンピュータに実現させることを特徴とする距離測定プログラム。

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