JP4628483B2 - 携帯装置及びその位置特定方法 - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末の位置の特定に関する発明であり、ユーザとの相対的な位置の特定に関するものである。

従来、携帯端末が備える加速度センサ及びジャイロによって検出される加速度並びに角速度及び角度等を用いて、当該携帯端末がズボンのポケットに収納されているのか、胸ポケットに収納されているのかを判定する手法がある（例えば、非特許文献１参照）。図２１は、非特許文献１に開示されたシステムの表示画面の一例を示す図である。

図２１は、歩行中のユーザが保持する携帯端末に備えられたジャイロによって検出される傾き角度の時間変化を示したグラフであり、縦軸を角度、横軸を時間としている。ユーザが保持する携帯端末は、歩行に伴って振動するため、所定の角度の振動が検出されていることが分かる。一方、振動の大きさ（ここでは角度の大きさ）について見てみると、携帯端末がズボンのポケットにある場合、踏み出す足の影響を大きく受けるため、振動が大きく、一方、胸ポケットにある場合は振動が小さいことが分かる。このように、携帯端末が存在する場所により振動の大きさが異なることを利用して、非特許文献１のシステムは携帯端末がどこにあるかを判定している。

倉沢央、川原圭博、森川博之、青山友紀著、「センサ装着場所を考慮した３軸加速度センサを用いた姿勢推定手法」、情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会（２００６年）

しかしながら、上記非特許文献１のシステムは、加速度等のみを用いて位置を特定しているため、センサのノイズ、状況差等によって生じる誤差の影響が大きく、精度良くユーザに対する携帯端末の位置を特定することが非常に困難である。

そこで、本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ユーザに対する携帯端末の位置を特定する際の位置の精度を向上させることができる携帯端末等を提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、ユーザに対する携帯端末の位置を特定する携帯端末であって、前記ユーザによる操作情報の入力を受け付ける操作入力部と、当該携帯端末の速度情報を検出するセンサ部と、前記操作情報と、当該操作情報の入力が受け付けられるときの当該携帯端末の位置を示す基準点と、の関係を示す基準点規則を記憶している基準点規則蓄積部と、前記基準点規則を参照することにより、前記操作入力部において受け付けられた操作情報に対応する基準点を操作基準点として特定する基準点特定部と、前記センサ部により検出された速度情報に基づき、当該携帯端末の移動軌跡を算出する軌跡算出部と、前記軌跡算出部により算出された前記移動軌跡を用いて、前記操作基準点に対応する点を始点とした前記移動軌跡の終点の位置を特定する位置特定部と、を備えることを特徴とする。

これにより、ユーザに対する携帯端末の位置を示す操作基準点からの移動軌跡に基づいて携帯端末の位置を特定できるので、ユーザに対する携帯端末の位置を特定する際の位置の精度を向上させることが可能となる。

本発明に係る携帯端末は、入力操作が行われる際のユーザとの位置関係をもとに携帯端末の位置を特定することにより、位置特定の精度を向上させることを可能とする。

図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯端末の特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図２は、センサ部を説明するための図である。 図３は、軌跡算出部による、携帯端末の移動軌跡の算出を説明するための図である。 図４は、基準点及び基準空間を説明するための図である。 図５Ａは、基準点規則の一例を示す図である。 図５Ｂは、操作基準点の特定及びユーザに対する携帯端末の位置の特定を説明するための図である。 図６Ａは、基準点「耳元」に関する基準点規則を説明するための図である。 図６Ｂは、ユーザに対する携帯端末の位置の特定を説明するための図である。 図７Ａは、基準点「腰元」に関する基準点規則を説明するための図である。 図７Ｂは、ユーザに対する携帯端末の位置の特定を説明するための図である。 図８は、ユーザに対する携帯端末の位置の特定に関わる動作を示したフローチャートである。 図９は、本発明の実施の形態２に係る携帯端末の特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図１０は、モード規則の一例を示す図である。 図１１は、モード切替を説明するための図である。 図１２は、本発明の実施の形態３に係る携帯端末の特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図１３は、動作パターン規則蓄積部に記憶された動作パターン規則の一例を示す図である。 図１４は、動作の判定を説明するための図である。 図１５は、携帯端末のＺ軸方向（地面に対し鉛直方向）の変位を示す図である。 図１６は、本発明の実施の形態５に係る携帯端末の特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図１７は、ユーザが、耳元において通話を行った後、胸元においてボタンを押す等の操作を行っていることを示す図である。 図１８は、移動軌跡から得られる空間上の位置情報をプロットした図である。 図１９は、本発明の実施の形態６に係る携帯端末の特徴的な機能構成を示すブロック図である。 図２０は、携帯端末のＺ軸方向の変位（位置の時間変化）を示す図である。 図２１は、非特許文献１に開示されたシステムの表示画面の一例を示す図である。

以下、本発明に係る携帯端末について図面を参照しながら説明を行う。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る携帯端末１００の特徴的な機能構成を示すブロック図である。携帯端末１００は、ユーザが携帯して使用可能な機器であり、例えば、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルスチルカメラ、携帯型オーディオプレーヤー等の機器である。図に示すように、携帯端末１００は、操作入力部１０１、センサ部１０２、基準点規則蓄積部１０３、基準点特定部１０４、軌跡算出部１０５及び位置特定部１０６を備える。以下、まず各構成要素について説明し、後に本発明の動作フローを説明する。

操作入力部１０１は、ユーザによる操作情報の入力を受け付ける。近年、携帯端末は多機能化しており、例えば携帯電話は、通話はもちろん、メール、動画、ＴＶ、音楽再生等、の様々な機能を有する。操作情報とは、これらの機能を実行するために行う操作に関わる情報を示し、例えば電源ボタン、通話ボタン、メール確認ボタン等が押下された情報、通話を示す。

センサ部１０２は、携帯端末１００の速度情報を検出する。具体的には、操作入力部１０１により操作情報の入力が受け付けられたときに、速度情報の検出を開始する。このセンサ部１０２は、携帯端末１００の加速度を検出する加速度センサ、携帯端末１００の角速度を検出するジャイロ等のセンサから構成される。なお、加速度及び角速度は速度情報の一例であり、速度情報とは、携帯端末の速度を求めることができる情報を示す。図２は、センサ部１０２を説明するための図である。図に示すように、例えば加速度センサはＸＹＺ軸の３軸加速度を検出することができる。また、ジャイロは各ＸＹＺ軸に対する角速度を検出することができる。

軌跡算出部１０５は、センサ部１０２により検出された速度情報（加速度及び角速度）に基づき、携帯端末１００の移動軌跡を算出する。図３は、軌跡算出部１０５による、携帯端末１００の移動軌跡の算出を説明するための図である。従来、加速度センサ、及びジャイロから検出される値をもとに携帯端末の移動軌跡或いは変位を算出する手法が知られている。加速度センサから検出される加速度を二階積分することにより携帯端末の変位が算出され、またジャイロから検出される角速度を積分することにより携帯端末の各軸に対する回転（ヨー、ロール、ピッチ）が算出される。算出された変位及び回転を用いて、下記式（１）及び式（２）のように行列演算することにより、携帯端末１００のある時点での位置を原点とした場合の移動軌跡を算出することができる。なお、加速度センサ及びジャイロは所定の誤差を含むため、移動軌跡の算出において、所定の閾値以下の加速度及び角速度は考慮しない等の誤差の影響を低減するための対策をとることが望ましい。

基準点規則蓄積部１０３は、ユーザに対する位置（以下、基準点という）及び空間（以下、基準空間という）に関する情報を記憶する。図４は、基準点及び基準空間を説明するための図である。以下、ユーザの身長が１７０ｃｍであると仮定した人体モデルを例に、基準点及び基準空間について説明する。図に示すように、人体モデルの身長、肩幅などを考慮すると、高さが１７０ｃｍ、幅が７０ｃｍ、奥行きが４０ｃｍ以内の空間は、人体に近い空間と考えることができる。この人体に近い空間を、例えば、高さの高い方から順に、頭部空間（３０ｃｍ）、胸部空間（７０ｃｍ）、腰部空間（７０ｃｍ）等と定義することにより、空間の位置からユーザに対する位置を定めることができる。そこで本実施の形態では、基準点規則蓄積部１０３は、上部３０ｃｍ内の空間を「耳元空間」、中部７０ｃｍ内の空間を「胸元空間」、及び下部７０ｃｍ内の空間を「腰元空間」とする基準空間を記憶する。そして、基準点規則蓄積部１０３は、各基準空間の中心点である、「耳元」、「胸元」及び「腰元」を基準点として記憶する。

さらに、基準点規則蓄積部１０３は、携帯端末１００に入力された操作がユーザのどこで行われるかを記憶する。すなわち、基準点規則蓄積部１０３は、操作情報と、当該操作情報の入力が受け付けられるときの基準点と、の関係を示す規則（以下、基準点規則という）を記憶している。図５Ａは、基準点規則の一例を示す図である。例えば、ユーザが携帯端末１００の電源（ＯＮ／ＯＦＦ）ボタンを押したり、メール確認ボタンを押したりする場合、胸元で操作を行うのが一般的である。そこで、図に示すように、基準点規則には、操作情報「電源ボタン」、「メール確認ボタン」等に対して基準点「胸元」が設定されている。

基準点特定部１０４は、基準点規則を参照することにより、操作入力部１０１により新たに受け付けられた操作情報に対応する基準点を操作基準点として特定する。

図５Ｂは、操作基準点の特定及びユーザに対する携帯端末１００の位置の特定の例を説明するための図である。図５Ｂ（ａ）において、ユーザは、携帯端末１００を用いてメール確認を行っている。図５Ａに示された基準点規則において操作情報「メール確認ボタン」に対応する基準点は「胸元」であるため、基準点特定部１０４は操作基準点を「胸元」と特定する。

位置特定部１０６は、特定された操作基準点と、軌跡算出部１０５で算出された移動軌跡とをもとに、ユーザに対する携帯端末１００の位置を特定する。すなわち、位置特定部１０６は、軌跡算出部１０５により算出された移動軌跡を用いて、操作基準点に対応する点を始点とした場合の終点の位置を特定する。

以下、図５Ｂを用いて、ユーザに対する携帯端末１００の位置の特定について説明する。はじめに、ユーザは、図５Ｂ（ａ）に示すように、携帯端末１００を用いてメール確認を行っている。その後、ユーザは、図５Ｂ（ｂ）に示すように、携帯端末１００をズボンのポケットへと収納している。一方、軌跡算出部１０５は、ユーザがメール確認を行ってから携帯端末１００をポケットへ収納するまでの間、センサ部１０２により検出された速度情報に基づいて、携帯端末１００の移動軌跡を算出している。そして、位置特定部１０６は、軌跡算出部１０５により算出された移動軌跡の始点を、基準点特定部１０４により特定された操作基準点である「胸元」とすることにより、移動軌跡の終点の位置を特定する。すなわち、位置特定部１０６は、携帯端末１００が、移動軌跡の終点の位置が属する基準空間である「腰元空間」に収納されたことを特定する。つまり、位置特定部１０６は、携帯端末１００がズボンのポケットへと収納されたことを特定することができる。ここで移動軌跡の終点とは、所定の基準により移動軌跡が安定したと推定される移動軌跡上の点である。例えば、所定の操作情報が入力された後から所定時間経過したときの位置を終点としてもよい。具体的には、「切るボタン」、「折りたたみ」等の操作情報が入力された後の３０秒後の時刻の位置を終点としてもよい。なお、所定時間は、例えば、携帯端末１００のバックライトの表示時間等と連動させることとしてもよい。

また、図５Ｂ（ｃ）には、ユーザがメール確認（図５Ｂ（ａ））を行った後、携帯端末１００を胸元のポケットへと収納した例が示されている。この場合、図５Ｂ（ｂ）の場合と同様に、位置特定部１０６は、軌跡算出部１０５により算出された移動軌跡と、基準点特定部１０４により特定された操作基準点と、を用いて、携帯端末１００が「胸元空間」へと移動したことを特定する。すなわち、位置特定部１０６は、携帯端末１００がユーザの「胸元空間」、つまり胸ポケットへと収納されたことを特定することができる。

図６Ａは、基準点「耳元」に関する基準点規則を説明するための図である。また、図６Ｂは、ユーザに対する携帯端末１００の位置の特定の例を説明するための図である。図６Ｂ（ａ）に示すように、はじめに、ユーザは携帯端末１００により通話を行っている。この場合、基準点特定部１０４は、図６Ａに示す基準点規則を参照することにより、操作情報「通話」に対応する基準点「耳元」を操作基準点として特定する。その後、図６Ｂ（ｂ）に示すように、ユーザは携帯端末１００をズボンのポケットへと収納している。この場合、位置特定部１０６は、図５Ｂの場合と同様に、操作基準点及び移動軌跡をもとに、携帯端末１００が「腰元空間」へと移動したことを特定する。すなわち、位置特定部１０６は、携帯端末１００がズボンのポケットへと収納されたことを特定することができる。なお、操作情報「通話」は、「音声信号」の一例である。なお、「音声信号」の入力には、ユーザによる携帯端末に対する音声の入力に加え、通話相手による音声の入力も含まれる。

図７Ａは、基準点「腰元」に関する基準点規則を説明するための図である。また、図７Ｂは、ユーザに対する携帯端末１００の位置の特定の例を説明するための図である。図７Ｂ（ａ）に示すように、はじめに、ユーザは例えば駅でＩｃｏｃａ（登録商標）等の電子マネーを利用している。この場合、基準点特定部１０４は、図７Ａに示す基準点規則を参照することにより、操作情報「Ｉｃｏｃａ」に対応する基準点「腰元」を操作基準点として特定する。なお、図７Ｂ（ａ）に示す操作情報「Ｅｄｙ（登録商標）」は、「Ｉｃｏｃａ」と同様に、電子マネーの一例である。これらの電子マネーを利用する場合、電子マネーが非接触型決済及び接触型決済のどちらであっても、ユーザは電子マネーを読み取り機器に近づける必要がある。電子マネーの読み取り機器の人体に対する位置は、一般的に決まっていることから、電子マネーを利用する場合のユーザに対する位置（基準点）を基準点規則として予め基準点規則蓄積部１０３に記憶させることができる。なお、本実施の形態では、基準点規則蓄積部１０３は、電子マネーに対応する基準点を「腰元」とする基準点規則を記憶している。そして、位置特定部１０６は、図５Ｂの説明と同様に、操作基準点及び移動軌跡をもとに、携帯端末１００が「腰元空間」へと移動したことを特定する。すなわち、位置特定部１０６は、携帯端末１００がズボンのポケットへと収納されたことを特定することができる。

次に、以上のように構成された本実施の形態１における携帯端末１００の基本的な動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。

図８は、ユーザに対する携帯端末１００の位置の特定に関わる動作を示したフローチャートである。

まず、操作入力部１０１は、ユーザからの操作情報を受け付ける（ステップＳ１０１）。例えば、図５Ａに示すように、操作入力部１０１は、ユーザから「電源ボタン」を操作情報として受け付ける。

そして、基準点特定部１０４は、基準点規則蓄積部１０３に蓄積された基準点規則を参照し（ステップＳ１０２）、操作情報に対応する基準点である操作基準点を特定する（ステップＳ１０３）。具体的には、基準点規則蓄積部１０３は、図５に示すように、操作情報「電源ボタン」に対する基準点が「胸元」であるなどの基準点規則を記憶している。そこで、例えば、基準点特定部１０４は、この基準点規則を参照することにより、操作情報「電源ボタン」に対応する基準点「胸元」を操作基準点として特定する。

次に、センサ部１０２は携帯端末１００の速度情報を検出する（ステップＳ１０４）。そして、軌跡算出部１０５は、センサ部１０２により検出された速度情報を参照する（ステップＳ１０５）。具体的には、図２に示すように、センサ部１０２は、速度情報の一例である加速度等を検出することができる。そこで、軌跡算出部１０５は、この加速度等の速度情報を参照する。

次に、軌跡算出部１０５は、速度情報をもとに移動軌跡を算出する（ステップＳ１０６）。具体的には、軌跡算出部１０５は、図３に示すように加速度等から携帯端末１００の移動軌跡を算出する。

次に、位置特定部１０６は、基準点特定部１０４により特定された操作基準点を参照し（ステップＳ１０７）、ユーザに対する携帯端末１００の位置を特定する（ステップＳ１０８）。具体的には、位置特定部１０６は、図５Ｂに示すように、ユーザがメールを確認した後、携帯端末１００をズボンのポケットへと移動した等、操作基準点からの移動軌跡をもとに、携帯端末１００のユーザに対する位置を特定する。

このように、本実施の形態の携帯端末１００は、操作基準点及び移動軌跡をもとに、ユーザに対する携帯端末１００の位置を特定する。従来の携帯端末は、加速度センサから得られる変位を用いて、あくまで所定の基準点からの相対的な変位しか算出できないため、携帯端末がユーザに対してどの位置にあるかを特定することはできなかった。これに対して、本実施の形態の携帯端末１００は、入力された操作情報から、その操作が行われる位置（基準点）を操作基準点として特定し、当該操作基準点を原点とした移動軌跡から移動先を算出することにより、最終的にユーザのどの位置に携帯端末１００が収納されたかなど、ユーザに対する携帯端末１００の位置を特定することができる。これにより、最終的にユーザのどの位置に携帯端末１００が収納されたかなど、ユーザに対する携帯端末１００の位置を特定することが可能となる。

特に、携帯電話に代表される携帯端末は、その機能（電話、メール等）が実行されるときには、ユーザとの相対位置が、ある程度特定できる場合が多い。具体的には、電話をするときには、ユーザは携帯電話のスピーカー部分を耳元に位置させるとともに、マイク部分を口の近くに位置させる。ユーザが、このような操作を行うときには、携帯端末とユーザとの相対的な位置関係がある程度、特定される。

また、非特許文献１に記載のシステムでは、ユーザに対する位置を特定するために常に加速度等を検出し続けなければならなかった。その結果、電力の消費量が多くなるため、非特許文献１に開示されたシステムを、電池による長時間駆動が要求される携帯端末に搭載するのは難しかった。一方、本実施の形態の携帯端末１００では、操作情報の入力が受け付けられた後から、携帯端末の動きをトレースするだけで、ユーザが携帯端末をどこに保持しているかを判定することが可能になる。また、移動軌跡の終点の位置が特定された後は、センサ部１０２は、速度情報を検出する必要がない。つまり、センサ部１０２は、操作入力部１０１により操作情報の入力が受け付けられたときに速度情報の検出を開始し、位置特定部１０６により位置が特定されたときに速度情報の検出を終了すればよいので、常に加速度等の速度情報を検出し続ける必要がない。そのため、本実施の形態の携帯端末１００は、非特許文献１に記載のシステムと比較して、電力の消費を抑制することが可能となる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る携帯端末２００について説明する。

本実施の形態の携帯端末２００は、本発明に係る携帯端末の位置特定の応用例を示すものである。

従来、携帯端末において検出される加速度をもとに、着信時のモード（動作パターン）を制御する手法が知られている（特許文献１：特開２００１−１４４５８３号公報等）。これらの手法は、携帯端末に備えられた加速度センサが検出する加速度をもとに、ユーザが停止しているのか、それとも歩行しているのか等を判別し、着信時のモードとしてバイブレーション或いは音声等を切り替える手法である。また、携帯端末の定常速度を検出することにより、ユーザが車、電車などに乗車していることを検出し、検出結果に基づいて携帯端末のモードを自動応答に切り替える等の手法も知られている。さらにタグやＧＰＳなどを用いてユーザ（携帯端末）のいる場所を検出し、映画館、電車などにいることが検出された場合には、携帯端末の着信時のモードをバイブレーションにする等の技術も一般的に知られている。しかしながら、これらの手法は、ユーザに対してどの位置に携帯端末が保持されているかを考慮するものではない。

本発明に示す手法によって、ユーザが保持する位置に応じて、携帯端末のモードを切り替えることが可能となる。

図９は、本発明の実施の形態２に係る携帯端末２００の特徴的な機能構成を示すブロック図である。本実施の形態２の携帯端末２００は、実施の形態１の携帯端末１００が備える構成要素に加え、さらに、モード切替部１１０とモード蓄積部１１１とを備える。なお、実施の形態１の携帯端末１００と同じ構成要素に関しては同一符号にて示し説明を省略する。

モード蓄積部１１１は、位置特定部１０６により特定された終点の位置を示す端末位置に応じてどのモードにするかの規則（以下、モード規則という）を記憶している。ここで、モードとは、携帯端末の機能及び動作の設定が複数通り存在する場合に、それらの設定を切り替えることができるときの、個々の設定のことをいう。具体的には、例えば、モードとは、「バイブレーション」、「音」、「光」などの着信時の動作の設定を示す。

図１０は、モード規則の一例を示す図である。図に示すように、例えば、モード規則には、端末位置「胸元空間」（携帯端末が胸ポケットに存在）に対して、モード「バイブレーション」が設定されている。一方、端末位置が「腰元空間」つまり腰ポケットに対応するモードは「音」である。端末位置が「腰元空間」の場合、通知する手段がバイブレーションではユーザが気づかないことがあるので、音により通知するほうが良い。したがって、モード蓄積部１１１は、モード規則として、端末位置「腰元空間」に対してモード「音」を記憶している。また、端末位置が「胸元空間」の場合、モードは「音」ではなく、「光の点滅」などとしてもよい。なお、モード規則は、ユーザが設定することとしてもよい。

モード切替部１１０は、位置特定部１０６により特定された携帯端末２００の位置に応じてモードを切り替える。つまり、モード切替部１１０は、モード規則を参照することにより、位置特定部１０６により特定された終点の位置に対応するモードを取得し、取得したモードに設定を切り替える。図１１は、モード切替を説明するための図である。

図１１には、ユーザがメール確認を行い（図１１（ａ））、その後ズボンのポケットへと携帯端末２００を収納した場合（図１１（ｂ））と、胸ポケットへと携帯端末２００を収納した場合（図１１（ｄ））との２つの例が示されている。位置特定部１０６は、操作基準点「胸元」を始点とした移動軌跡から、携帯端末２００が「腰元空間」のズボンポケットへと収納されたこと（図１１（ｂ））、或いは「胸元空間」の胸ポケットへと収納されたこと（図１１（ｄ））を特定する。モード切替部１１０は、特定された位置に応じてモードを切り替える。具体的には、モード切替部１１０は、端末位置が「腰元空間」の場合には、モードを「音」に切り替える。一方、端末位置が「胸元空間」の場合には、モード切替部１１０は、モードを「バイブレーション」に切り替える。これにより、例えば第三者から電話がかかってきた場合、携帯端末２００がズボンのポケットにあるとき、携帯端末２００は、「音」によりユーザへ通知することができる（図１１（ｃ））。一方、第三者から電話がかかってきた場合、携帯端末２００が胸ポケットにあるとき、携帯端末２００は、「バイブレーション」によりユーザへ通知することができる（図１１（ｅ））。

またモード切替の応用として、例えば胸ポケットに携帯端末２００がある場合、モード切替部１１０は、センサ部１０２において検出された傾きが所定の閾値以上であるときに、音又は振動などを出力してもよい。これにより、携帯端末２００は、携帯端末２００がポケットから落ちてしまうなどの注意をユーザに喚起することが可能となる。単にジャイロ等のセンサ部１０２が傾きを検知しただけでは、ユーザの腰元のポケットに携帯端末２００が入っていようが、カバンに携帯端末２００が入っていようが、常に所定の閾値以上の傾きが検出された場合に携帯端末２００はユーザに通知してしまうことになる。しかしながら、本実施の形態に示すように、携帯端末２００は、携帯端末２００自身の位置を自動的に特定することができるので、胸ポケットに入っている場合にのみ、傾きによる注意喚起をすることが可能となる。

さらには、ユーザが医療用のペースメーカをつけている人の場合、モード切替部１１０は、胸ポケット等に携帯端末２００が入れられているときに、電源を自動的に切ってもよい。

このように、携帯端末２００は、ユーザに対する携帯端末２００の保持位置を自動的に特定することにより、携帯端末２００のモード（携帯端末２００の電源ＯＮ／ＯＦＦ、又は通話若しくはメールなどを知らせる通知等）を、よりユーザに適した状態へと自動的に切換えることが可能となる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る携帯端末３００について説明する。

従来、携帯端末において検出された加速度を用いてユーザの動作を判定するする手法が知られている（特許文献２：特許第３５０５０４０号公報等）。これらは、携帯端末に備えられた加速度センサから得られる加速度等をもとに、ユーザが歩行しているのか停止しているのか等を判定する手法である。

しかしながら、これらの動作判定に用いる加速度センサ等の値は、ユーザが携帯端末を保持している位置に応じて大きく異なるため、携帯端末がユーザに対してどの位置に保持されているかが重要となる。本発明に示す手法によって、ユーザが携帯端末を保持する位置を特定することが可能となり、検出される動作を精度良く判定することが可能となる。

図１２は、本発明の実施の形態３に係る携帯端末３００の特徴的な機能構成を示すブロック図である。本実施の形態３の携帯端末３００は、実施の形態１の携帯端末１００が備える構成要素に加え、さらに、センサ情報蓄積部１０７、動作パターン規則蓄積部１０８及び動作判定部１０９を備える。なお、実施の形態１の携帯端末１００と同じ構成要素に関しては同一符号にて示し説明を省略する。

センサ情報蓄積部１０７は、センサ部１０２により検出された速度情報を蓄積する。動作パターン規則蓄積部１０８は、検出される速度情報のパターン及び端末位置に対する、ユーザの動作の規則（以下、動作パターン規則という）を記憶している。

図１３は、動作パターン規則蓄積部１０８に記憶された動作パターン規則の一例を示す図である。加速度センサ、角速度センサ等により得られる速度情報からユーザの動作を判定する場合、一般的な携帯端末は、動きに伴って現れる所定の周期的な振動の有無をもとにユーザの動作の判定を行う。また周期的な振動はフーリエ変換等を用いて検出される。例えばユーザが歩行している場合、周期的な振動及び角度の変化が、センサ部１０２により検出される。そして、検出された周期的な振動及び角度の変化は、歩行のスピードによって周期が異なる。そのため、携帯端末は、周期又は角度の値によって歩行かランニングかの識別が可能となる。一方、周期的な振動及び角度の変化がない場合は、携帯端末は、ユーザが停止していると判定したり、或いは離散的なセンサの値から物を掴んでいる（把持）と判定したりする。そこで、本実施の形態に係る携帯端末３００が備える動作パターン規則蓄積部１０８は、角度或いは周期をもとに、歩行、ランニング、停止などを判定するための動作パターン規則を記憶している。

また、センサから検出される値は、センサの装着位置によって大きく異なる。例えば歩行或いはランニングの場合、携帯端末がズボンのポケットにあるときは動作を判定できる。一方、携帯端末が胸ポケットにあるとき、歩行に伴う振動や角度の変化はズボンのポケットと比較して小さいものとなるので動作が判定できない。そこで本実施の形態に係る携帯端末３００が備える動作パターン規則蓄積部１０８は、動作パターン規則を、端末位置に応じてそれぞれ記憶している。

例えば、図１３に示す動作パターン規則には、携帯端末３００が「腰元空間（ズボンのポケット）」にある場合、「角度が０度以上１０度未満」であり、かつ、「周期が０．５ｍｓ以上」の長い周期で現れるとき、短時間での周期的な動作はないため、ユーザの動作として「停止」が設定されている。また、同様に携帯端末３００が「腰元空間（ズボンのポケット）」にある場合、「角度が１０度以上１５度未満」であり、かつ、「周期が０．３ｍｓ以上０．５ｍｓ未満」の短い周期で現れるとき、周期的な動作があるので、ユーザの動作として「歩行」が設定されている。さらに、同様に携帯端末３００が「腰元空間（ズボンのポケット）」にある場合、「角度が１５度以上」の大きな振動であり、かつ、「周期が０．３ｍｓ以上０．５ｍｓ未満」の短い周期で現れるとき、周期的な動作があるとともに振動が大きいため、ユーザの動作として「ランニング」が設定されている。加えて、動作パターン規則には、携帯端末３００が「腰元空間（ズボンのポケット）」にある場合、物を「把持」する動作は速度情報のみからでは判定することができないため、パターンとして「判定不能」が設定されている。

一方、携帯端末３００が「胸元空間（胸ポケット）」にある場合、「角度が０度以上５度未満」であり、かつ、「周期が０．５ｍｓ以上」の長い周期で現れるとき、周期的な動作はないため、図１３に示す動作パターン規則には、ユーザの動作として「停止」が設定されている。また、同様に携帯端末３００が「胸元空間（胸ポケット）」にある場合、「角度が５度以上１０度未満」であり、かつ、「周期が０．３ｍｓ以上０．５ｍｓ未満」の短い周期で現れるとき、周期的な動作があるので、ユーザの動作として「歩行」が設定されている。さらに、同様に携帯端末３００が「胸元空間（胸ポケット）」にある場合、「角度が１０度以上１５度未満」の大きな振動であり、かつ、「周期が０．３ｍｓ以上０．５ｍｓ未満」の短い周期で現れるとき、周期的な動作があるとともに振動が大きいため、ユーザの動作として「ランニング」が設定されている。このように、端末位置によって動作に対応する角度のパターンが異なるのは、ユーザの歩行或いはランニングによって現れる角度の幅が、胸ポケットの方がズボンのポケットと比較して小さくなるためである。なお、「把持」については、端末位置が「腰元空間（ズボンのポケット）」にある場合は判定不能と設定されていたが、携帯端末３００が「胸元空間（胸ポケット）」にある場合、「角度が１５度以上」であり、かつ、「周期が０．５ｍｓ以上」の長い周期で現れるとき、ユーザの動作として「把持」が設定される。

動作判定部１０９は、センサ情報蓄積部１０７に蓄積された速度情報と、動作パターン規則蓄積部１０８に記憶された動作パターン規則と、を参照して動作を判定する。

図１４は動作の判定を説明するための図である。図１４（ａ）のグラフは、「腰元空間（ズボンのポケット）」に携帯端末３００がある場合の角度の変化を、横軸を時間、縦軸を角度として示したグラフである。図に示すように、時間Ｔ１までは角度の変化はなく、かつ、周期的な動作もないため、動作判定部１０９は、動作パターン規則を参照することにより、ユーザの動作を「停止」と判定する。また、時間Ｔ１からＴ２までは角度の変化が１０度以上あり、かつ、周期的（例えば０．４ｍｓ周期とする）な動作を有するため、動作判定部１０９は、動作パターン規則を参照することにより、ユーザの動作を「歩行」と判定する。また、時間Ｔ２以降は角度に変化はあるものの、周期的な動作ではないため、動作判定部１０９は、動作パターン規則を参照することにより、ユーザの動作を「判定不能」と判定する。

一方、図１４（ｂ）のグラフは、「胸元（胸ポケット）」に携帯端末３００がある場合の角度の変化を、横軸を時間、縦軸を角度として示したグラフである。図に示すように、時間Ｔ１までは角度の変化はなく、かつ、周期的な動作もないため、動作判定部１０９は、動作パターン規則を参照することにより、ユーザの動作を「停止」と判定する。また、時間Ｔ１からＴ２までは角度の変化が５度以上あり、かつ、周期的（例えば０．４ｍｓ周期とする）な動作を有するため、動作判定部１０９は、動作パターン規則を参照することにより、ユーザの動作を「歩行」と判定する。また、時間Ｔ２以降は角度に変化はあるものの、周期は長い（例えば０．５ｍｓ以上とする）ため、動作判定部１０９は、動作パターン規則を参照することにより、ユーザの動作を「把持」と判定する。

このように、単に端末センサの情報のみでは詳細な動作把握が困難な場合であっても、本実施の形態の携帯端末３００によれば、ユーザに対する携帯端末３００の位置を特定することができるので、動作判定をより正確に行うことが可能となる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る携帯端末４００について説明する。

本実施の形態４の携帯端末４００は、基準点特定部１０４の機能の一部が異なる以外は、実施の形態１の携帯端末１００と同一である。つまり、本実施の形態４の携帯端末４００は、図１に示す実施の形態１の携帯端末１００と同一の構成要素を備えるので、本実施の形態４の携帯端末４００の機能構成を示すブロック図の記載は省略する。また、実施の形態１の携帯端末１００と同じ機能を有する構成要素に関しては説明を省略する。

携帯端末４００が備える基準点特定部１０４は、操作入力部１０１により新たに受け付けられた操作情報が複数あり、かつ、当該操作情報の中に通話による音声信号が含まれる場合、通話による音声信号に対応する基準点を操作基準点として特定する。

実施の形態１の携帯端末１００は、操作入力部１０１により受け付けられた操作情報ごとに操作基準点を特定し、特定された操作基準点及び移動軌跡を用いて携帯端末１００の位置の特定を行った。したがって、操作入力部１０１により複数の操作情報が連続して受け付けられる場合は、携帯端末１００は、最後の操作情報に対応する基準点をもとに携帯端末１００の位置を特定する。つまり、携帯端末１００は、操作基準点を始点とした場合の終点までの移動軌跡の距離が短くなるように操作基準点を特定するので、位置特定の誤差を少なくすることができる。しかしながら、操作情報に「通話」が含まれる場合は、最後の操作情報に対応する基準点を操作基準点としたときに誤差を少なくすることができるとは限らない。以下、図１５を用いて説明する。

図１５は、はじめに携帯端末４００に着信があり、次にユーザが通話ボタンを押し、しばらく「通話」した後「切るボタン」を押し、最後に、携帯端末４００をズボンのポケットへと収納した場合における、携帯端末４００のＺ軸方向（地面に対し鉛直方向）の変位の時間変化を示す図である。図１５のグラフには、最初に「通話ボタン」を押した位置が原点（０ｃｍ）として示されている。

図１５に示すように、まず、「通話ボタン」を押す際の位置の値には揺れが現れているのが分かる。一般的に、「通話ボタン」を押したり、端末の操作を行ったりする場合、ユーザは必ずしも携帯端末を固定して行うとは限らない。すなわち、ユーザがボタンを押す際の圧力等によって加速度が検出されるため、多少のぶれが生じるのが一般的である。

次に、ユーザは通話を行うために、耳元へ携帯端末を移動させているため、携帯端末はＺ軸方向へ１００ｃｍ移動している。そして、「通話」の間、携帯端末の位置に大きな変化は生じていない。一般的にユーザは、携帯端末を耳元に固定させて通話するため、「通話」の間、携帯端末の位置のぶれも生じにくい。

その後、ユーザは通話を終え、携帯端末を胸元へと再び戻し、通話を「切るボタン」を押している。グラフでは、携帯端末が再び０ｃｍ付近へと移動しているが、「通話ボタン」の場合と同様に位置のぶれが生じている。さらにその後、ユーザは携帯端末を腰元へと移動させているため、携帯端末は、約−５０ｃｍの位置において定常状態となっている。

このように複数の操作情報が連続して受け付けられた場合、いずれの操作情報に対応する基準点を操作基準点とするかが問題となる。このような場合、携帯端末は、一般的には最後に行われた操作情報に対応する基準点を操作基準点とする。しかし、操作情報に「通話」が含まれている場合は、携帯端末は「耳元」を操作基準点とするのが望ましい。そこで、携帯端末４００は、ぶれが少なく安定した位置の情報を取得できる「耳元」を操作基準点とすることにより、ユーザに対する位置を特定する精度を向上させることができる。例えば、「耳元」が操作基準点として特定された場合、携帯端末４００は、最終的に−１５０ｃｍの位置、すなわち「腰元空間（ズボンのポケット）」を携帯端末４００が収納された位置と精度良く判定することが可能となる。

なお、本実施の形態では、複数の操作情報の中から、通話による音声信号に対応する基準点を操作基準点としたが、必ずしも通話による音声信号に限定されるわけではない。例えば、ビデオの撮影、カメラのピント合わせなどの操作情報に対応する基準点を操作基準点としてもよい。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る携帯端末５００について説明する。

実施の形態１に係る携帯端末１００は、図４に示すような、予め記憶した基準点及び基準空間（上から順に、３０ｃｍを耳元、７０ｃｍを胸元、７０ｃｍを腰元）を用いて、携帯端末１００の位置を特定していた。しかし、ユーザには個人差があるため、このように予め記憶された画一的な基準点及び基準空間では、特定される位置の精度が低くなる場合もある。そこで、本実施の形態５に係る携帯端末５００は、基準点及び基準空間を個人ごとに適用することにより、携帯端末５００が特定する位置の精度を向上させることを特徴とする。以下、図１６、図１７及び図１８を用いて、本実施の形態の携帯端末５００について説明する。

図１６は、本発明の実施の形態５に係る携帯端末５００の特徴的な機能構成を示すブロック図である。本実施の形態５の携帯端末５００は、実施の形態１の携帯端末１００が備える構成要素に加え、さらに、操作位置履歴蓄積部１１２及び操作位置履歴登録部１１３を備える。なお、実施の形態１の携帯端末１００と同じ構成要素に関しては同一符号にて示し説明を省略する。

操作位置履歴蓄積部１１２は、操作基準点の位置情報を蓄積する。

操作位置履歴登録部１１３は、軌跡算出部１０５により算出された移動軌跡を用いて、基準点特定部１０４により特定された第一操作基準点を始点とし、かつ、基準点特定部１０４により特定された第二操作基準点を終点とした場合の当該終点の位置を、第二操作基準点の位置情報として操作位置履歴蓄積部１１２に登録する。

位置特定部１０６は、操作位置履歴蓄積部１１２に蓄積された第二操作基準点の位置情報に基づいて、操作基準点に対応する点を始点とした場合の終点の位置を特定する。

以下、図１７及び図１８を用いて、操作位置履歴蓄積部１１２及び操作位置履歴登録部１１３について詳細に説明する。

図１７は、ユーザが、耳元において通話を行った後、胸元においてボタンを押す等の操作を行っていることを示す図である。図４に示す基準点では、上から順に、３０ｃｍを「耳元」、７０ｃｍを「胸元」、さらに７０ｃｍを「腰元」と、基準点が予め定められていた。しかし、ユーザによって身長、腰の位置等は個人差がある。そこで、操作位置履歴登録部１１３は、「耳元」に対応する操作情報と「胸元」に対応する操作情報とが連続して行われた場合に、「耳元」から「胸元」までの移動軌跡をもとに「胸元」の基準点の位置情報を算出し、算出した位置情報を操作位置履歴蓄積部１１２に登録する。

図１８は、操作情報「通話」に対応する基準点「耳元」を原点とし、その「通話」後に基準点「胸元」に対応する操作情報が受け付けられたときの、移動軌跡から得られる空間上の位置情報をプロットした図である。ここで、これらプロットされた点から算出される平均及び標準偏差として、平均座標（２５，２０，−５０）及び標準偏差（１０，１０，１５）が得られたとする。この場合、例えば、平均座標（２５，２０，−５０）が、このユーザにおける基準点「胸元」に対応する位置情報である。また、例えばｘ＝２５±１０、ｙ＝２５±１０、ｚ＝−５０±１５により表される空間が、このユーザの「胸元空間」の位置情報である。したがって、このユーザについては、この空間を「胸元空間」、それよりＺ軸方向へマイナスの空間を「腰元空間」と個人適用することが可能となる。そして、このように個人適用された基準点及び基準空間を用いて、位置特定部１０６は、移動軌跡の終点の位置、つまり、ユーザに対する携帯端末５００の位置を特定する。

なお、基準点に対応する位置情報は、必ずしも平均を用いる必要はなく、例えば、新しく登録された位置情報ほど重み付けが大きくなるようして算出された重心を用いてもよい。また、基準空間に対応する位置情報は、必ずしも分散を用いて算出される必要はなく、単に基準点に対応する操作位置履歴蓄積部１１２に蓄積された位置情報がすべて含む空間となるように算出されてもよい。

なお、本実施の形態の携帯端末５００は、さらに左右の耳の違いを考慮することとしてもよい。例えば、通話時には、耳に音の受信口、口元に音の発信口を当てることから、携帯端末５００において、地面に対する傾きが生じる。そこで、携帯端末５００が、さらに地磁気センサ等を備えることにより携帯端末５００の傾きを検出することができれば、ユーザが携帯端末５００を右耳に当てているのか、左耳に当てているのかを判別することができる。その結果、その後の移動軌跡をもとに、携帯端末５００は胸元での操作における基準点及び基準空間を特定できるので、携帯端末５００は、さらに高精度に基準点を個人適用させることも可能となる。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る携帯端末６００について説明する。

本実施の形態６の携帯端末６００は、センサ部１０２により検出される速度情報の誤差に起因する移動軌跡の特性を用いて移動軌跡の終点を決定する。以下、図１９及び図２０を用いて、本実施の形態の携帯端末６００について説明する。

図１９は、本発明の実施の形態６に係る携帯端末６００の特徴的な機能構成を示すブロック図である。本実施の形態６の携帯端末６００は、位置特定部１０６が誤差特性検出部１０６ａ及び終点決定部１０６ｂを有する点が、実施の形態１の携帯端末１００と異なる。なお、実施の形態１の携帯端末１００と同じ構成要素に関しては同一符号にて示し説明を省略する。

誤差特性検出部１０６ａは、センサ部１０２により検出される速度情報の誤差に起因する移動軌跡の特性を検出する。具体的には、センサ部１０２が加速度センサを含む場合、誤差特性検出部１０６ａは、センサ部１０２により検出される加速度の誤差に起因する、携帯端末６００の位置の二次関数的な変化を検出する。

終点決定部１０６ｂは、誤差特性検出部１０６ａにより検出された移動軌跡の特性に応じて移動軌跡の終点を決定する。具体的には、センサ部１０２が加速度センサを含む場合、終点決定部１０６ｂは、誤差特性検出部１０６ａにより、二次関数的な変化が検出され始めた点を終点として決定する。

また、終点決定部１０６ｂは、誤差特性検出部１０６ａにより二次関数的な変化が検出され始めた後の所定時間内に、操作入力部１０１による操作情報の入力の受け付けが有るか否か、及び、二次関数的な変化が続いているか否かに基づいて、終点を決定する。具体的には、終点決定部１０６ｂは、二次関数的な変化が検出され始めた後の所定時間内に、操作入力部１０１による操作情報の入力の受け付けが有るか否か、及び、二次関数的な変化が続いているか否かを判定する。そして、終点決定部１０６ｂは、操作入力部１０１による操作情報の入力の受け付けが無く、かつ、二次関数的な変化が続いていると判定した場合、二次関数的な変化が検出され始めた点を終点として決定する。一方、終点決定部１０６ｂは、操作入力部１０１による操作情報の入力の受け付けが有り、又は、二次関数的な変化が続いていないと判定した場合、二次関数的な変化が検出され始めた点を終点として決定しない。

なお、加速度をもとに行う位置同定（デッドレコニング）は、センサのドリフト現象等によって、誤差を含むのが一般的である。特にセンシングが長時間にわたる場合、その誤差は二次関数的に加算され、位置特定が困難となることが一般的に知られている。つまり、本実施の形態の携帯端末６００は、このドリフト現象を利用して、移動軌跡の終点を決定する。以下、図２０を用いて、誤差特性検出部１０６ａ及び終点決定部１０６ｂについて詳細に説明する。

図２０はユーザが胸元で操作を行い、その後ズボンのポケットへと携帯端末６００を収納した場合のＺ軸方向の変位（位置の時間変化）を示す図である。図に示すように、操作が行われ始めた位置を基準とすると、携帯端末６００は、しばらくは前後３５ｃｍ内、すなわち胸元空間を移動し、切るボタンが押された後、−１００ｃｍの位置へ移動したことを示している。終点の位置が、基準点（胸元）から−１００ｃｍであるため、位置特定部１０６は、腰元空間へと移動したと特定することができる。しかし、終点の後もセンサ部１０２が速度情報を検出し続けたとすると、変位の誤差が大きくなり、ズボンのポケットにあるにもかかわらず、大きく移動していることとなってしまう。つまり、ユーザに対する携帯端末６００の位置を高精度に特定するためには、終点を正しく決定することが重要となる。

そこで、本実施の形態の携帯端末６００は、ドリフト現象が検出され始めた点を用いて、終点を決定する。具体的には、図に示すように、終点決定部１０６ｂは、変位の時間変化が二次関数的な特性を示し始めた点を終点として決定する。

なお、実際には、センサ部１０２の検出誤差は、常に生じている。しかし、ユーザがボタンを押すなどの何らかの操作を行う場合、この操作によって生じる加速度の値が大きいため、いわゆる誤差は打ち消される。例えば、図２０において、メール操作ボタンが押されてから切るボタンが押されるまでの間においても、センサ部１０２の検出誤差は生じている。しかし、ユーザが携帯端末６００を保持している手の動き或いはユーザの操作によって生じる揺れによる加速度の値の方が大きいため、誤差は打ち消される。つまり、図２０において、点線の曲線で示されるような変位の二次関数的な変化が続かない。一方、携帯端末６００が腰元空間に収納されることにより速度情報が検出されなくなると、誤差が二次関数的に加算され、いわゆるドリフト現象が生じる。そこで、終点決定部１０６ｂは、所定時間内（例えば、１秒間など）に二次関数的な変化が続いた場合のみ、二次関数的な変化が検出され始めた点を終点と決定する。ここで、終点決定部１０６ｂは、二次関数的な変化が続いているか否かを、例えば、センサ部１０２により所定の閾値以上の加速度が検出されるか否かにより判断する。具体的には、所定の閾値未満の加速度しか検出されない場合には、終点決定部１０６ｂは、二次関数的な変化が続いていると判断する。また、終点決定部１０６ｂは、変位の二次関数的な変化と実際の変化との差分を算出し、算出した差分が所定の閾値以下である状態が所定時間続いた場合に、二次関数的な変化が続いていると判断してもよい。

また、ユーザによる操作情報の入力が行われている間は、ユーザは携帯端末６００を収納していないと推定できる。そこで、終点決定部１０６ｂは、二次関数的な変化が続いている場合であっても、操作入力部１０１により操作情報の入力が受け付けられた場合には、二次関数的な変化が検出され始めた点を終点と決定しない。

このように、センサ部１０２の誤差に起因する変位の二次関数的な変化を利用して移動軌跡の終点を決定することにより、センサ部１０２の誤差による影響を低減することができるので、ユーザに対する携帯端末６００の位置の特定の精度を高めることが可能となる。

以上、本発明に係る携帯端末について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態なども、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、上記実施の形態においては、「耳元空間」、「胸元空間」、「腰元空間」等により携帯端末の相対位置を定義したが、これらの基準空間は、このような分割に限ったものでない。例えば、基準空間は、通常時に、ユーザが携帯端末の画面を見える空間及び見えない空間という区分により分割されてもよい。ユーザは、通常、携帯端末の画面が見える位置において、メールを入力するなどのボタン操作を行う。よって、ユーザが携帯端末に対してボタンを通じて入力するときには、ユーザは、携帯端末の画面が視界に入る領域において入力する。一方、図４の「耳元空間」等は、携帯端末の画面がユーザの視界に入らない空間となっている。このように、携帯端末の画面がユーザの視界に入る空間と、入らない空間とでは、ユーザによる携帯端末の操作が異なる。

また、上記実施の形態においては、操作基準点から基準空間までの移動軌跡の情報を利用して、位置特定部はユーザに対する携帯端末の位置を特定したが、次のような変形例も考えられる。

本変形例では、例えば、操作基準点までの軌跡を逆に辿ることにより、携帯端末は、それまで、どこにあったかということを知ることができる。

以下、携帯端末が胸ポケットに収納されているときを例にして具体的に説明する。なお、当初は、携帯端末が胸ポケットに収納されていることは未知であるとする。そして、この胸ポケットに収納されている携帯端末に着信があったとき、ユーザがこの携帯端末を耳元まで移動させ通話を行うことを考える。

軌跡算出部は、携帯端末に着信があったときから携帯端末の軌跡を算出する。そして、基準点特定部は、ユーザが通話を開始した位置を耳元（基準点）と特定する。

携帯端末に着信があったときからユーザが通話を開始するまでの間の軌跡は、上述の実施の形態と同様に加速度等から算出可能である。電話の着信の場合、ユーザは必ず耳元で通話を行うと考えられるため、耳元（基準点）を始点として、軌跡を逆に辿ることにより、位置特定部は、ユーザが携帯端末を取り出した位置を軌跡の終点の位置として特定することができる。

これにより、着信がある前に、携帯端末が胸ポケットに収納されていたということが特定される。このように特定される、携帯端末が収納されていた位置を、以下、元収納位置と呼ぶ。

このように軌跡を逆に辿ることにより特定される元収納位置を利用して、例えば、前記実施の形態１等で示す手法により携帯端末の収納位置が特定できなかった場合に、位置特定部は事後的に携帯端末の収納されていた位置を特定することができる。

すなわち、何らかの操作等を行った際の基準点からのその後の軌跡をもとに携帯端末が収納された位置の特定ができなかった場合又は特定された位置の精度が低い場合であっても、次に行われる操作等に基づく基準点を利用することにより、事後的に携帯端末が収納されていた位置を特定できる。

以下、違う例として、メールの操作を行い、その後胸ポケットへと収納したときの事を考える。

メールの操作等の場合、前述に示すように必ずしも空間上の一定の位置においてユーザが操作を行うとは限らない。その結果、基準点（例えば胸元）と、その後の軌跡と、に基づいて携帯端末の位置を特定するのみでは、位置特定部は必ずしも正確に携帯端末の収納位置を特定できるとは限らない。

これに対して、その後しばらくしてかかってきた電話をユーザが取る際に、上記手法のように軌跡を逆に辿ることにより、位置特定部は、元収納位置が胸ポケットであることを特定することができる。

また、メールの操作等に基づいて携帯端末が胸ポケットへ収納されているとすでに特定されている場合であっても、その後の電話の着信に基づいて元収納位置が胸ポケットであると特定されるときは、より位置特定の精度についての確信を高めることができる。

これにより、例えば、携帯端末の収納位置の履歴を蓄積する場合等において、正確に、携帯端末の収納位置の履歴を蓄積する事ができる。このように収集される、ユーザが携帯端末を収納する位置の履歴は、ユーザプロファイルなどの作成に利用する事ができる。

なお、着信から通話までの軌跡を逆に辿ることによる元収納位置の特定は、位置特定の精度がより高いという性質を有する。これは、着信があった場合、一般的にユーザはすぐに携帯電話を取り出すこと、及び、その後の操作も通話ボタンを押すだけなどに限られることからすぐに通話動作に入ること、が多いからである。つまり、通話から着信までの時間が比較的短く、かつ、途中になんらかの操作を行うことも少ないので、軌跡にノイズ及び誤差が生じにくいからである。また、通話は一般的に耳元で行われるものであり、ユーザ間又は状況差による基準点の誤差も少ないからである。

したがって、携帯端末は、上述の手法により特定される携帯端末の元収納位置を、実施の形態１等で示す手法により特定された収納位置が正しかったか否かを確認するために用いることができる。さらに、携帯端末は、実施の形態１等で示す手法により収納位置が特定できなかったときに、その後に特定される元収納位置を用いて、収納位置を補完するなどに用いることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に係る携帯端末が備える操作入力部及びセンサ部の替わりに、操作入力取得部及びセンサ情報取得部を備える端末位置特定装置として実現することもできる。その場合、端末位置特定装置が備える操作入力取得部及びセンサ情報取得部は、携帯端末が備える操作入力部及びセンサ部から操作情報及び速度情報を取得する。そして、端末位置特定装置は、取得した操作情報及び速度情報を用いて、本実施の形態に係る携帯端末と同様に、ユーザに対する携帯端末の位置を特定する。

さらに、本発明は、このような携帯端末の特徴的な構成要素が行う処理を実行する端末位置特定方法として実現したり、その方法をコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができる。

本発明は、ユーザに対する携帯端末の位置を特定することができる携帯端末として、特に、特定された位置を用いて携帯端末の動作モードを切り替えたり、ユーザの動作を認識したりする携帯端末として、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルスチルカメラ等として利用可能である。

１００、２００、３００、４００、５００、６００ 携帯端末
１０１ 操作入力部
１０２ センサ部
１０３ 基準点規則蓄積部
１０４ 基準点特定部
１０５ 軌跡算出部
１０６ 位置特定部
１０６ａ 誤差特性検出部
１０６ｂ 終点決定部
１０７ センサ情報蓄積部
１０８ 動作パターン規則蓄積部
１０９ 動作判定部
１１０ モード切替部
１１１ モード蓄積部
１１２ 操作位置履歴蓄積部
１１３ 操作位置履歴登録部

Claims (16)

1. ユーザに対する携帯装置の位置を特定する携帯装置であって、
   前記携帯装置の速度情報を検出するセンサ部と、
   前記携帯装置が有する機能を動作させるために、前記ユーザが、前記携帯装置に対して入力した情報である操作情報と、前記ユーザによる操作情報の入力が受け付けられるときの前記携帯装置の位置を示す基準点と、の関係を示す基準点規則を記憶している記憶部と、
   前記基準点規則を参照することにより、前記ユーザによる操作情報に対応する基準点を操作基準点として特定する基準点特定部と、
   前記センサ部により検出された速度情報に基づき、前記携帯装置の移動軌跡を算出する軌跡算出部と、
   前記軌跡算出部により算出された前記移動軌跡を用いて、前記操作基準点に対応する点を始点とした前記移動軌跡の終点の位置を特定する位置特定部と、を備える
   携帯装置。
2. 前記携帯装置は、さらに、
   前記操作基準点の位置情報を蓄積する操作位置履歴蓄積部と、
   前記軌跡算出部により算出された前記移動軌跡を用いて、前記基準点特定部により特定された第一操作基準点を始点とし、かつ、前記基準点特定部により特定された第二操作基準点を終点とした場合において、前記終点の位置を前記第二操作基準点の位置情報として前記操作位置履歴蓄積部に登録する操作位置履歴登録部と、を備え
   前記位置特定部は、前記操作位置履歴蓄積部に蓄積された前記第二操作基準点の位置情報に基づいて、前記終点の位置を特定する
   請求項１に記載の携帯装置。
3. 前記位置特定部は、さらに、
   前記センサ部により検出される前記速度情報の誤差に起因する前記移動軌跡の特性を検出する誤差特性検出部と、
   検出された前記移動軌跡の特性に応じて前記移動軌跡の終点を決定する終点決定部と、を有する
   請求項１に記載の携帯装置。
4. 前記センサ部は、少なくとも加速度を前記速度情報として検出し、
   前記誤差特性検出部は、前記センサ部により検出される前記加速度の誤差に起因する、前記携帯装置の位置の二次関数的な変化を検出し、
   前記終点決定部は、前記誤差特性検出部により二次関数的な変化が検出され始めた点を前記終点として決定する
   請求項３に記載の携帯装置。
5. 前記終点決定部は、前記二次関数的な変化が検出され始めた後の所定時間内に、前記ユーザによる操作情報の入力が有るか否か、及び、前記二次関数的な変化が続いているか否かに基づいて、前記終点を決定する
   請求項４に記載の携帯装置。
6. 前記終点決定部は、前記二次関数的な変化が検出され始めた後の所定時間内に、前記ユーザによる操作情報の入力が有るか否か、及び、前記二次関数的な変化が続いているか否かを判定し、前記ユーザによる操作情報の入力が無く、かつ、前記二次関数的な変化が続いていると判定した場合、前記二次関数的な変化が検出され始めた点を前記終点として決定し、前記ユーザによる操作情報の入力が有る、又は、前記二次関数的な変化が続いていないと判定した場合、前記二次関数的な変化が検出され始めた点を前記終点として決定しない
   請求項５に記載の携帯装置。
7. 前記基準点規則は、前記携帯装置が有する機能の決定に関する操作情報と、前記ユーザの胸の前を示す胸元基準点と、が対応すること、及び、メールに関する操作情報と、前記ユーザの胸の前を示す胸元基準点と、が対応することを示し、
   前記基準点特定部は、前記ユーザによる操作情報が前記携帯装置が有する機能の決定に関する操作情報、及び、メールに関する操作情報である場合は、前記胸元基準点を前記操作基準点として特定する
   請求項１に記載の携帯装置。
8. 前記基準点規則は、操作情報の一つである音声信号と、前記ユーザの耳の横を示す耳元基準点と、が対応することを示し、
   前記基準点特定部は、前記ユーザによる操作情報が音声信号である場合は、前記耳元基準点を前記操作基準点として特定する
   請求項１に記載の携帯装置。
9. 前記記憶部は、さらに、前記位置特定部により特定された終点の位置と、前記携帯装置の機能及び動作の設定を示すモードと、の関係を示すモード規則を記憶しており、
   前記携帯装置は、さらに、
   前記モード規則を参照することにより、前記位置特定部により特定された前記終点の位置に対応したモードに切り替えるモード切替部を備える
   請求項１に記載の携帯装置。
10. 前記基準点特定部は、前記ユーザによる操作情報の入力が複数あり、かつ、前記ユーザによる操作情報の中に所定の操作情報が含まれる場合、前記所定の操作情報に対応する基準点を前記操作基準点として特定する
    請求項１に記載の携帯装置。
11. 前記所定の操作情報は、通話による音声信号である
    請求項１０に記載の携帯装置。
12. 前記センサ部は、前記ユーザによる操作情報の入力があったときに、前記速度情報の検出を開始する
    請求項１に記載の携帯装置。
13. 前記位置特定部は、前記軌跡算出部により算出された前記移動軌跡を逆に辿ることにより、前記移動軌跡の終点の位置を特定する
    請求項１に記載の携帯装置。
14. 前記操作情報は通話による音声信号であり、
    前記位置特定部は、前記通話による音声信号に対応する電話の着信があったときの終点の位置を特定する
    請求項１３に記載の携帯装置。
15. ユーザに対する携帯装置の位置を特定する位置特定方法であって、
    前記携帯装置が有する機能を動作させるために、前記ユーザが、前記携帯装置に対して入力した情報である操作情報と、前記ユーザによる操作情報の入力が受け付けられるときの前記携帯装置の位置を示す基準点と、の関係を示す、記憶部に記憶されている基準点規則を参照することにより、前記ユーザによる操作情報に対応する基準点を操作基準点として特定する基準点特定ステップと、
    前記携帯装置が備えるセンサ部により検出された前記携帯装置の速度情報に基づき、前記携帯装置の移動軌跡を算出する軌跡算出ステップと、
    前記軌跡算出ステップにおいて算出された前記移動軌跡を用いて、前記操作基準点に対
    応する点を始点とした前記移動軌跡の終点の位置を特定する位置特定ステップと、を含む
    位置特定方法。
16. ユーザに対する携帯装置の位置を特定するプログラムであって、
    前記携帯装置が有する機能を動作させるために、前記ユーザが、前記携帯装置に対して入力した情報である操作情報と、前記ユーザによる操作情報の入力が受け付けられるときの前記携帯装置の位置を示す基準点と、の関係を示す、記憶部に記憶されている基準点規則を参照することにより、前記ユーザによる操作情報に対応する基準点を操作基準点として特定する基準点特定ステップと、
    前記携帯装置が備えるセンサ部により検出された前記携帯装置の速度情報に基づき、前記携帯装置の移動軌跡を算出する軌跡算出ステップと、
    前記軌跡算出ステップにおいて算出された前記移動軌跡を用いて、前記操作基準点に対応する点を始点とした前記移動軌跡の終点の位置を特定する位置特定ステップと、をコンピュータに実行させる
    プログラム。

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