JP2013243584A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行以外にも複数の状態を検出することができる電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器は、加速度測定部１６と、センサ部と、制御部１７と、を備える。加速度測定部１６は、加速度の測定を行う。センサ部は、マイク１４又はセンサである。センサ部は、環境の変化の測定を行う。制御部１７は、加速度測定部１６による加速度の測定と、センサ部による測定との結果に基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの移動状態であると判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加速度センサを有する電子機器に関する。

電子機器には、加速度センサによって検出された値に基づいて、歩数をカウントする機能を有しているものがある（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００４−１２０６８８号公報

ところで、電子機器には、歩行以外にも他の状態を正しく判定するものが求められている。

本発明は、歩行以外にも複数の状態を正しく判定することができる電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電子機器は、加速度の測定を行う加速度測定部と、環境の変化の測定を行うセンサ部と、前記加速度測定部による加速度の測定と、前記センサ部による測定との結果に基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの移動状態であると判定する制御部と、を備えることを特徴とする。

前記加速度測定部による測定結果に基づいて前記制御部が移動状態を判定した結果、移動状態が変化している場合に、前記センサ部は起動することが好ましい。前記制御部は、前記センサ部による測定と、前記加速度測定部による加速度の測定と、の結果に基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの移動状態であると判定する。

前記加速度測定部による測定結果に基づいて前記制御部が移動状態を判定した結果、移動状態が変化している場合に、前記センサ部は起動することが好ましい。前記制御部は、前記センサ部による測定の結果に基づいて、移動状態の判定結果が妥当であるか判定する。

前記センサ部は、前記制御部が移動状態の判定を行う際に、常時動作することが好ましい。

前記複数の移動状態には、歩行している状態である第１移動状態と、自転車で移動している状態である第２移動状態と、前記自転車以外の輸送機で移動している状態である第３移動状態と、が含まれる。

本発明は、歩行以外にも複数の状態を検出することができる電子機器を提供することができる。

携帯電話機の構成を示すブロック図である。 加速度センサの検出結果を模式的に示す図である。 加速度センサの検出結果に基づく、各状態の判定についての説明に供する図である。 実際の状態と、携帯電話機により判定された結果とを対比して示す図である。 各状態が表示部に表示されたときの様子を示す図である。 実際の状態と、携帯電話機により判定された結果とを対比して示す図である。

本発明を実施するための実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、電子機器の一例として、携帯電話機１について説明する。

＜第１実施形態＞
携帯電話機１は、図１に示すように、表示部１１と、操作部１２と、レシーバ１３と、マイク１４と、通信処理部１５と、加速度測定部としての加速度センサ１６と、制御部１７と、を備える。
表示部１１は、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、又は有機ＥＬパネル（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｐａｎｅｌ）等の表示デバイスにより構成されている。表示部１１には、文字、画像、記号又は図形等が表示される。

操作部１２は、複数のボタンから構成されており、利用者によって操作される。操作部１２は、単一のボタンにより構成されていてもよい。操作部１２は、表示部１１に表示されるソフトキーであってもよい。
レシーバ１３は、制御部１７から送信される音声信号を音声に変換して出力する。
マイク１４は、利用者等の音声を音声信号に変換して制御部１７に送信する。第１実施形態において、マイク１４は、環境の変化の測定を行うセンサ部として機能する。

通信処理部１５は、アンテナ１５ａと、通信部１５ｂを備える。通信処理部１５によって行われる通信方式は、無線通信規格である。例えば、無線通信規格として、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ等のセルラーフォンの通信規格がある。

加速度センサ１６は、加速度の測定を行う。すなわち、加速度センサ１６は、携帯電話機１に働く加速度の方向及び大きさを検出し、検出結果を制御部１７に出力する。加速度センサ１６は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の加速度を検出する３軸（３次元）タイプである。加速度センサ１６は、例えば、携帯電話機１の外部から加わった力（Ｆ）と携帯電話機１の質量（ｍ）に基づいて、加速度（ａ）を測定する（加速度（ａ）＝力（Ｆ）／質量（ｍ））。

加速度センサ１６は、圧電素子（圧電式）に限らず、ピエゾ抵抗型、静電容量型、熱検知型等によるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）式や、可動コイルを動かしてフィードバック電流によってもとに戻すサーボ式や、加速度によって生じる歪を歪ゲージによって測定する歪ゲージ式等により構成されてもよい。

制御部１７は、携帯電話機１の全体を制御しており、中央処理装置（ＣＰＵ）等を用いて構成される。なお、制御部１７の詳細については後述する。

ここで、制御部１７による加速度センサ１６の検出結果の処理について説明する。
制御部１７は、図２に示すように、Ｘ軸方向の加速度（図２中のＡ）と、Ｙ軸方向の加速度（図２中のＢ）と、Ｚ軸方向の加速度（図２中のＣ）と、各加速度を合成したベクトル値（図２中のＤ）が加速度センサ１６の検出結果として送信されてくる。制御部１７は、合成ベクトル値をロギングし、ロギングしたデータを分析して、携帯電話機１の状態を判定する。

つぎに、実際の状態と、加速度センサの検出結果に基づいて判定した状態について、従来技術を適用したケースについて説明する。
＜ケース１＞
まずは、乗り物に乗っているか否かを判定する場合について説明する。以下では、乗り物に乗っている状態であれば、「＋１」となり、乗り物に乗っていない状態であれば、「−１」となる。

今回は、実際に、乗り物に乗っていることを想定するので、図３中のＡに示すように、乗り物に乗っていない状態「−１」から乗り物に乗っている状態「＋１」に変化すれば、判定は正しいといえる。

そして、加速度センサの検出結果に基づく判定により、図３中のＢに示す結果（乗り物に乗っている状態「＋１」）が得られた。
この結果から、乗り物に乗っているか否かの判定は、正しいことが分かる。

＜ケース２＞
つぎに、乗り物の種別について判定する場合について説明する。以下では、自転車に乗っている状態であれば、「＋１」となり、自転車以外の輸送機に乗っている状態であれば、「−１」となる。

今回は、実際に、自転車以外の輸送機に乗っていることを想定するので、図３中のＣに示すよう結果が得られれば、判定は正しいといえる。なお、図３中のＣは、実際に、軽自動車に乗っているときに加速度センサから検出された値（図３中のＤ）に基づいて、判定した結果である。

そして、加速度センサの検出結果に基づく判定により、図３中のＥに示す結果が得られた。当該結果をみると、判定が不定な状態から一定期間後に、「−１」（自転車以外の輸送機に乗っている状態）となり、その後、「＋１」（自転車に乗っている状態）に変化し、その後再び、「−１」（自転車以外の輸送機に乗っている状態）に変化している。なお、「＋１」に変化した状況（図３中において枠で囲った部分Ｆ）というのは、実際、路面状況が悪く、乗っている軽自動車が小刻みに揺れた状況であった。

このようにして、従来技術では、加速度センサを用いた乗り物判定の場合、振動量に影響を与える車種及び路面状況によって、自動車に乗っているにもかかわらず、自転車と誤判定してしまう。

そこで、第１実施形態に係る携帯電話機１は、その携帯電話機１に標準搭載されているマイク１４を用いて移動状態を判定する構成を有している。以下に、当該構成について説明する。

制御部１７は、加速度センサ１６による加速度の測定結果と、マイク１４による音声の取得結果とに基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの移動状態であると判定する。
制御部１７は、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて移動状態を判定する場合、任意の方法に基づいて判定する。例えば、複数の移動状態それぞれに加速度の大きさ又は加速度パターンを予め割り当てておく。制御部１７は、加速度センサ１６の測定結果に基づいて、加速度の大きさ又は加速度パターンが検出された場合には、割り当てに基づいて移動状態を判定する。

マイク１４は、軽自動車又は原動機付自転車のエンジン音を取得する。また、軽自動車又は原動機付自転車のエンジン音のデータが予め記憶部１８に記憶される。制御部１７は、マイク１４によって取得された音と、記憶部１８に記憶されるエンジン音のデータとに基づいて、マイク１４によって取得された音がエンジン音であるか否かを判定する。マイク１４によって取得された音がエンジン音である場合には、携帯電話機１の利用者は、軽自動車又は原動機付自転車に乗っている可能性がある。マイク１４によって取得された音がエンジン音ではない場合には、携帯電話機１の利用者は、歩行している、又は自転車に乗っている可能性がある。
制御部１７は、加速度センサ１６の測定結果、及び、マイク１４によって取得される音がエンジン音であるか否かに基づいて、移動状態を判定する。

複数の移動状態には、第１移動状態と、第２移動状態と、第３移動状態と、が含まれる。第１移動状態は、歩行をしている状態である。第２移動状態は、自転車で移動している状態である。第３移動状態は、前記自転車以外の輸送機で移動している状態である。
これにより、携帯電話機１は、歩行以外にも複数の状態を正しく検出することができる。

図４（ａ）は、携帯電話機１の利用者が軽自動車又は原動機付自転車に乗っているパターンである。制御部１７は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までは、その他の乗り物に乗っている第３移動状態であると判定した。制御部１７は、路面状況の変化等により、時刻ｔ１以降は、自転車に乗っている第２移動状態であると判定した。

マイク１４は、加速度センサ１６による測定結果に基づいて、制御部１７が移動状態を判定した結果、移動状態が変化している（変化した）場合に、起動する。図４（ａ）の場合では、マイク１４は、時刻ｔ１において起動する。

また、制御部１７は、マイク１４による測定と、加速度センサ１６による加速度の測定と、の結果に基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの移動状態であると判定する。図４（ａ）の場合では、制御部１７は、時刻ｔ１において、加速度センサ１６の測定結果に基づいて、自転車に乗っていると判定すると、その後、加速度センサ１６の測定結果のマイク１４による測定の結果に基づいて、移動状態を再度判定する。すなわち、制御部１７は、マイク１４によってエンジン音が取得されたか否かを判定する。ここでは、携帯電話機１の利用者が軽自動車又は原動機付自転車に乗っているパターンであるため、マイク１４は、エンジン音を取得する。制御部１７は、エンジン音が取得される場合は、利用者が自転車に乗っているのではなく、軽自動車又は原動機付自転車に乗っていると判断する。すなわち、制御部１７は、判定結果をその他の乗り物に乗っている第３移動状態に修正する。

制御部１７は、マイク１４による測定の結果に基づいて、移動状態の判定結果が妥当であるか判定してもよい。すなわち、制御部１７は、時刻ｔ１において、加速度センサ１６の測定結果に基づいて、自転車に乗っていると判定すると、その後、マイク１４による測定の結果に基づいて、移動状態を再度判定する。

携帯電話機１は、移動状態が変化したと判定される場合にマイク１４を起動させるので、省電力化を実現できる。また、携帯電話機１は、制御部１７の処理負担を軽減することができる。携帯電話機１は、歩行以外にも複数の状態を正しく検出することができる。

図４（ｂ）は、携帯電話機１の利用者が軽自動車又は原動機付自転車に乗っているパターンである。マイク１４は、制御部１７が移動状態の判定を行う際に、常時動作してもよい。図４（ｂ）の場合では、マイク１４は、時刻ｔ０以後、常時動作する。

また、制御部１７は、時刻ｔ０以後、加速度センサ１６による加速度の測定結果と、マイク１４による音声の取得結果とに基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの状態であると判定する。制御部１７、時刻ｔ０において、加速度センサ１６のみの測定結果に基づくと、自転車に乗っている第２移動状態であると判定する。しかし、マイク１４によってエンジン音が取得されるため、制御部１７は、その他乗り物に乗っている第３移動状態であると判定する。

また、制御部１７は、時刻ｔ１において、加速度センサ１６のみの測定結果に基づくと、その他乗り物に乗っている第３移動状態であると判定する。しかし、制御部１７は、加速度センサ１６の測定結果に加えて、マイク１４によるエンジン音の取得結果に基づいて、その他乗り物に乗っている第３移動状態であると判定する。

携帯電話機１は、制御部１７が状態の判定を行う際に、マイク１４を常時動作させるので、移動状態の判定を直ちに行うことができる。携帯電話機１は、歩行以外にも複数の状態を正しく検出することができる。

制御部１７は、図５に示すように、表示部１１に、歩行をしている第１移動状態の表示Ａ（以下、表示Ａという）と、自転車に乗っている第２移動状態の表示Ｂ（以下、表示Ｂという）と、乗り物（自転車以外の輸送機であって、自動車、電車等が相当する）に乗っている第３移動状態の表示Ｃ（以下、表示Ｃという）を行う。表示Ａには、積算時間とその消費カロリー（図５に示す例では、１時間２３分／３４０ｋｃａｌ）と積算時間をグラフ化した模式図が含まれている。表示Ｂには、積算時間とその消費カロリー（図５に示す例では、５６分／２４０ｋｃａｌ）と積算時間をグラフ化した模式図が含まれている。表示Ｃには、積算時間（図５に示す例では、１時間４５分）と積算時間をグラフ化した模式図が含まれている。制御部１７は、表示部１１に、１日の行動記録を各状態に応じて色分けした円グラフＤを併せて表示を行う。

制御部１７は、加速度センサ１６の測定と、マイク１４による音の取得とに基づいて、第１移動状態、第２移動状態及び第３移動状態のうちいずれかの状態であると判定した場合、表示Ａ、表示Ｂ、表示Ｃ、表示Ｄ及び円グラフＤを所定のタイミングで更新する。

携帯電話機１は、このように各状態が視覚的に表示されることにより、ユーザに対して、１日の行動記録（ライフログ）を一目で把握させることができる。

なお、上述した実施形態では、加速度センサ１６の測定結果、及びマイク１４によってエンジン音を取得できるか否かに基づいて、移動状態の判定を行った。本発明は、この実施形態に限定されることはない。すなわち、制御部１７は、加速度センサ１６の測定結果、及びマイク１４によって電車、自動車、バス、船、バイク等の走行音を取得することに基づいて、移動状態の判定を行ってもよい。また、制御部１７は、加速度センサ１６の測定結果、及びマイク１４によって電車の車内アナウンス、船の汽笛等の周囲の音を取得することに基づいて、移動状態の判定を行ってもよい。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る携帯電話機１は、加速度センサ１６の測定結果と、加速度センサ１６とは異なるセンサ１９の測定結果とに基づいて、移動状態を判定する構成を有している。以下に、当該構成について説明する。

携帯電話機１は、図６に示すように、表示部１１と、操作部１２と、レシーバ１３と、マイク１４と、通信処理部１５と、加速度測定部としての加速度センサ１６と、センサ部としてのセンサ１９と、制御部１７と、を備える。第２実施形態の表示部１１、操作部１２、レシーバ１３、通信処理部１５、加速度センサ１６は、第１実施形態と同様の構成である。マイク１４は、利用者等の音声を音声信号に変換して制御部１７に送信する。第２実施形態において、マイク１４は、環境の変化の測定を行うセンサ部として機能しない。

センサ１９は、環境の変化の測定を行う。センサ１９は、制御部１７が移動状態の判定を行う際に、常時動作する。第２実施形態において、センサ部としてのセンサ１９は、気圧センサ、地磁気センサ、温度センサ、紫外線センサ及び炭酸ガスセンサのいずれかである。気圧センサは、気圧の上昇を測定する。地磁気センサは、磁界の向き及び強さを測定する。温度センサは、温度を測定する。紫外線センサは、紫外線の強度を測定する。炭酸ガスセンサは、二酸化炭素の濃度を測定する。

制御部１７は、加速度センサ１６による加速度の測定と、センサ１９による測定との結果に基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの移動状態であると判定する。制御部１７は、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて移動状態を判定した場合、その判定の前後におけるセンサ１９の測定結果に基づいて、移動状態を再度判定する。

車のドアを閉めた場合、車内には、瞬間的に気圧が上昇する。気圧センサは、気圧を測定する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において気圧センサによって気圧の上昇が測定されていると、携帯電話機１が車内にあると判断して、その判定結果を維持する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において気圧センサによって気圧の上昇が測定されていないと、携帯電話機１が車内にないとして、その判定結果を修正する。すなわち、制御部１７は、判定結果としての第３移動状態を第２移動状態に修正する。

屋内と屋外とで磁界の向き及び強さが異なるのと同様に、車内と車外とで磁界の向き及び強さが異なる。地磁気センサは、磁界の向き及び強さを測定する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において地磁気センサによって磁界の向き及び強さの変化が測定されていると、携帯電話機１が車内にあると判断して、その判定結果を維持する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において地磁気センサによって地磁気の向き及び強さの変化が測定されていないと、携帯電話機１が車内にないとして、その判定結果を修正する。すなわち、制御部１７は、判定結果としての第３移動状態を第２移動状態に修正する。

屋内と屋外とで温度差があるのと同様に、車内と車外とで温度差がある。温度センサは、温度を測定する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において温度センサによって温度の変化が測定されていると、携帯電話機１が車内にあると判断して、その判定結果を維持する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において温度センサによって温度の変化が測定されていないと、携帯電話機１が車内にないとして、その判定結果を修正する。すなわち、制御部１７は、判定結果としての第３移動状態を第２移動状態に修正する。

自動車のガラスが紫外線カットガラスで構成されている場合には、自動車に乗車する前と乗車した後とで紫外線の強度が異なる。紫外線センサは、紫外線の強度を測定する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において紫外線センサによって紫外線の強度の変化が測定されていると、携帯電話機１が車内にあると判断して、その判定結果を維持する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において紫外線センサによって紫外線の強度の変化が測定されていないと、携帯電話機１が車内にないとして、その判定結果を修正する。すなわち、制御部１７は、判定結果としての第３移動状態を第２移動状態に修正する。

利用者が車に乗っている場合には、車の窓を開けている場合を除いて、車内は密閉された空間となる。このため、車内の二酸化炭素の濃度は、車外に比べて高くなる。炭酸ガスセンサは、二酸化炭素の濃度を測定する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において炭酸ガスセンサによって濃度の変化が測定されていると、携帯電話機１が車内にあると判断して、その判定結果を維持する。制御部１７は、例えば、加速度センサ１６による加速度の測定結果に基づいて、第３移動状態であると判定した場合に、その判定の前後において炭酸ガスセンサによって濃度の変化が測定されていないと、携帯電話機１が車内にないとして、その判定結果を修正する。すなわち、制御部１７は、判定結果としての第３移動状態を第２移動状態に修正する。

制御部１７は、上述したような移動状態の判定を行った場合、第１実施形態で説明した表示Ａ、表示Ｂ、表示Ｃ及び円グラフＤと同様な表示を表示部に行わせる。

第２実施形態の携帯電話機１によれば、歩行以外にも複数の状態を正しく検出することができる。すなわち、携帯電話機１は、加速度センサ１６の測定結果と、センサ１９の測定結果とに基づいて移動状態を判定するので、乗り物の検出精度を向上させることができる。すなわち、携帯電話機１は、移動状態の判定精度を向上させることができる。また、加速度センサ１６等は、携帯電話機１に標準装備されている。このため、携帯電話機１は、リーズナブルに実現することができる。

１ 携帯電話機（電子機器）
１４ マイク（センサ部）
１６ 加速度センサ（加速度測定部）
１７ 制御部
１９ センサ（センサ部）

Claims (5)

1. 加速度の測定を行う加速度測定部と、
   環境の変化の測定を行うセンサ部と、
   前記加速度測定部による加速度の測定と、前記センサ部による測定との結果に基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの移動状態であると判定する制御部と、
   を備える電子機器。
2. 前記加速度測定部による測定結果に基づいて前記制御部が移動状態を判定した結果、移動状態が変化している場合に、前記センサ部は起動し、
   前記制御部は、前記センサ部による測定と、前記加速度測定部による加速度の測定と、の結果に基づいて、複数の移動状態のうちいずれかの移動状態であると判定する
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記加速度測定部による測定結果に基づいて前記制御部が移動状態を判定した結果、移動状態が変化している場合に、前記センサ部は起動し、
   前記制御部は、前記センサ部による測定の結果に基づいて、移動状態の判定結果が妥当であるか判定する
   請求項１に記載の電子機器。
4. 前記センサ部は、前記制御部が移動状態の判定を行う際に、常時動作する
   請求項１に記載の電子機器。
5. 前記複数の移動状態には、歩行している状態である第１移動状態と、自転車で移動している状態である第２移動状態と、前記自転車以外の輸送機で移動している状態である第３移動状態と、が含まれる
   請求項１から４のいずれか１項に記載の電子機器。

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