JP5218078B2 - 情報処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置にかかり、特に、持ち運び可能な情報処理装置に関する。

携帯電話などの情報処理装置にて、当該装置の周囲の状況に応じて、装置自身が自動的に機能設定を行うよう作動する技術が開発されている。そして、このような機能設定を有効に活用するためには、情報処理装置が位置する場所や接している物体など、当該情報処理装置の周囲の状況をより高精度に判別する必要がある。このため、情報処理装置の周囲の状況を、各種センサを用いて判定する技術が開発されている。

ところが、情報処理装置に装備されたセンサのみを利用するだけでは、判別できる周囲の状況に限界がある。このため、情報処理装置に装備されたバイブモータやスピーカなどの周囲に作用を及ぼすデバイスを活用して、周囲環境に対して何らかの作用を及ぼし、その結果を各種センサにて計測することで、情報処理装置が位置する場所や接している物体をより高精度に認識することができる。このような技術の一例が、非特許文献１に開示されている。

非特許文献１には，携帯電話に搭載された加速度センサを用いて、携帯電話の置かれている状況を判定するシステムが記載されている。かかる構成により、携帯電話に搭載された加速度センサの出力に変化が無いときでも、携帯電話に搭載されたバイブモータを用いて状況に作用を及ぼすことで、状況特有の特徴的な加速度データを取得し、携帯電話の置かれている状況を判定することができる。

Kai Kunze, Paul Lukowicz: Symbolic Object Localization ThroughActive Sampling of Acceleration and Sound Signatures. Ubicomp 2007

しかしながら、上記非特許文献１に開示の技術では、判別可能な周囲の状況の種類が限定され、かつ、その判別精度が低い、という問題が生じる。これは、まず、上記技術では、携帯電話が置かれている場所等の周囲の状況によらず、アクチュエータの動作が一定であるためである。さらに詳述すると、アクチュエータの動作で周辺環境に及ぼした作用をセンサで計測した場合であっても、当該センサが得るデータには、周囲の状況に由来する特徴的な成分が含まれているが、この成分は状況のみに依存するのではなく、アクチュエータの動作によって変化するものである。すると、上記の場合には、アクチュエータの動作は一定であるため、かかる一定の動作によって得られる計測結果は、周囲の状況の種類を区別しにくい場合が生じうる。

例えば、後述する図５と図６では、それぞれ「樹脂製の机の上」と、「木製の机の上」に携帯電話を配置し、内蔵のバイブモータを１２０rpsで回転させ、内蔵の加速度センサで計測したデータのFFT（Fast Fourier Transform）パワースペクトル値を示したものである。これを見ると、双方の特徴あるパワースペクトルが９０Hz〜１００Hzの間に現れており、精度よく見分けることが困難である。

このように、アクチュエータの動作を一定としてしまうと、周囲の状況に起因する特徴的な成分が、異なる周囲の状況と間で似通った傾向を示す場合がある。従って、上述した技術では、情報処理装置の周囲の状況を判別可能な種類が限定され、その結果、高精度に周囲の状況を判別することができない、という問題が生じる。

このため、本発明の目的は、上述した課題である、情報処理装置の周囲の状況を高精度に判別する、ことにある。

かかる目的を達成するため本発明の一形態である情報処理装置は、
装備されている情報処理装置の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスと、
装備されている情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測するセンサと、
上記作動デバイス及び上記センサの動作を制御する制御手段と、
上記センサによる計測結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する判定手段と、
情報処理装置の周囲状況に応じて設定された上記作動デバイスの動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段と、
上記判定手段によって判定された情報処理装置の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された周囲状況に対応して設定された上記動作ルールを上記記憶手段から選択する動作ルール選択手段と、を備え、
上記制御手段は、上記動作ルール選択手段にて選択した上記動作ルールに基づいて上記作動デバイスを動作制御する、
という構成を採る。

また、本発明の他の形態であるプログラムは、
装備されている情報処理装置の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスと、装備されている情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測するセンサと、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された上記作動デバイスの動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段と、を備えた情報処理装置に、
上記作動デバイス及び上記センサの動作を制御する制御手段と、
上記センサによる計測結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する判定手段と、
上記判定手段によって判定された情報処理装置の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された周囲状況に対応して設定された上記動作ルールを上記記憶手段から選択する動作ルール選択手段と、を実現させると共に、
上記制御手段は、上記動作ルール選択手段にて選択した上記動作ルールに基づいて上記作動デバイスを動作制御する、
という構成を採る。

また、本発明の他の形態である情報処理方法は、
装備されている情報処理装置の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスと、装備されている情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測するセンサと、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された上記作動デバイスの動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段と、を備えた情報処理装置にて、
上記作動デバイス及び上記センサの動作を制御し、
上記センサによる計測結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定し、
判定された情報処理装置の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された周囲状況に対応して設定された上記動作ルールを上記記憶手段から選択し、
さらに、選択された上記動作ルールに基づいて上記作動デバイスを動作制御し、
上記センサにて情報処理装置の周囲状況を計測して、この計測結果に基づいて情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

本発明は、以上のように構成されることにより、情報処理装置の周囲状況をより高精度に判定することができる。

実施形態１における情報処理装置の構成を示す機能ブロック図である。 実施形態２における携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。 図２に開示したルール記憶部１７に記憶されているデータの一例を示す図である。 図２に開示した携帯電話機の動作を示すフローチャートである。 図２に開示した加速度センサにて計測した加速度データの一例を示す図である。 図２に開示した加速度センサにて計測した加速度データの一例を示す図である。 図２に開示した加速度センサにて計測した加速度データの一例を示す図である。 図２に開示した加速度センサにて計測した加速度データの一例を示す図である。 実施形態３における携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。 図９に開示したルール記憶部１７に記憶されているデータの一例を示す図である。 図９に開示した携帯電話機の動作を示すフローチャートである。 実施形態４における携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。 実施形態４における携帯電話機の他の構成を示す機能ブロック図である。

＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図１を参照して説明する。図１は、情報処理装置の構成を示す機能ブロック図である。なお、本実施形態では、情報処理装置の概略を説明する。

図１に示すように、本実施形態における情報処理装置１は、
装備されている情報処理装置１の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイス２と、
装備されている情報処理装置１の周囲状況に生じた変化を計測するセンサ３と、
上記作動デバイス２及び上記センサ３の動作を制御する制御手段４と、
上記センサ３による計測結果に基づいて、情報処理装置１の周囲状況を判定する判定手段６と、
情報処理装置１の周囲状況に応じて設定された上記作動デバイス２の動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段７と、
上記判定手段６によって判定された情報処理装置１の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された周囲状況に対応して設定された上記動作ルールを上記記憶手段７から選択する動作ルール選択手段５と、を備え、
上記制御手段４は、上記動作ルール選択手段５にて選択した上記動作ルールに基づいて上記作動デバイス２を動作制御する、
という構成を採る。

上記情報処理装置によると、まず、情報処理装置に装備された作動デバイスを作動させ、当該情報処理装置の周囲状況を変化させ、この周囲状況の変化をセンサにて計測する。そして、センサによる検出結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する。このとき、判定された周囲状況が複数ある場合には、この判定された周囲状況に対応して記憶手段に記憶された動作ルールを選択する。そして、この動作ルールに基づいて、再度、作動デバイスを作動させ、センサにて計測する。これにより、複数の周囲状況の判定が困難な場合であっても、当該複数の周囲状況を区別することができるよう周囲状況を変化させる動作ルールが選択されることで、その後のセンサの計測により、情報処理装置の周囲状況をより確実に判定することができる。

また、上記情報処理装置では、
上記記憶手段は、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された上記動作ルール毎に関連付けられ、上記センサによる計測結果に基づいて上記判定手段にて情報処理装置の周囲状況を判定する基準を表す判定ルールを記憶すると共に、
上記判定手段は、上記制御手段が上記記憶手段から選択した上記動作ルールに関連付けられた上記判定ルールに基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

また、上記情報処理装置では、
上記動作ルールは、複数の周囲状況の組み合わせ毎に設定されていると共に、当該動作ルールに関連付けられた上記判定ルールは、組み合わせになっている上記複数の周囲状況を区別して判定する基準を表しており、
上記動作ルール選択手段は、上記判定手段にて判定された複数の周囲状況の組み合わせに対応する上記動作ルールを上記記憶手段から選択する、
という構成を採る。

また、上記情報処理装置では、
上記記憶手段は、情報処理装置の各周囲状況に応じてそれぞれ上記動作ルールを記憶すると共に、当該各動作ルールに基づいてそれぞれ上記作動デバイスを上記制御手段にて動作させたときに上記センサにて計測されうる計測値を上記各動作ルールに対応してそれぞれ記憶しており、
上記動作ルール選択手段は、上記判定手段にて判定された複数の周囲状況にそれぞれ対応する上記各動作ルールのうち、同一内容の上記各動作ルールを上記記憶手段から選択し、
上記判定手段は、上記動作ルール選択手段にて選択された上記動作ルールに対応して上記記憶手段に記憶された上記計測値と、上記センサによる計測結果と、に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

また、上記情報処理装置では、
上記動作ルール選択手段は、上記判定手段にて判定された複数の周囲状況にそれぞれ対応する上記各動作ルールのうち、当該各動作ルールに対応して記憶された上記各計測値が相互に予め設定された値以上離れており、かつ、同一内容の上記各動作ルールを上記記憶手段から選択する、
という構成を採る。

また、上記情報処理装置では、
上記動作ルール選択手段は、選択した上記各動作ルールにそれぞれ対応して上記記憶手段に記憶された上記各計測値に基づいて、上記複数の周囲状況のそれぞれを判定する基準を表す判定ルールを生成し、
上記判定手段は、上記判定ルールに基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

また、上記情報処理装置では、
上記記憶手段は、上記動作ルールに対応して上記センサの計測動作を表す計測ルールを記憶し、
上記制御手段は、上記動作ルールに基づいて上記作動デバイスの動作を制御している間に、当該動作ルールに対応する上記計測ルールに基づいて上記センサの計測動作を制御する、
という構成を採る。

また、上記情報処理装置では、
上記判定手段によって判定された情報処理装置の周囲状況が１つとなるまで、上記動作ルール選択手段による上記動作ルールの選択処理と、上記制御手段による上記作動デバイス及び上記センサの動作制御と、上記判定手段による情報処理装置の周囲状況の判定処理と、を繰り返す、
という構成を採る。

また、上記情報処理装置では、
上記作動デバイスは、情報処理装置自体を振動させるバイブモータであり、
上記センサは、情報処理装置自体に生じる加速度を計測する加速度センサである、
という構成を採る。

また、上記情報処理装置では、例えば、
上記作動デバイスは、情報処理装置の外部に音を出力するスピーカであり、
上記センサは、情報処理装置の外部の音を取得するマイクである、
という構成を採る。

また、上述した情報処理装置は、プログラムが組み込まれることで実現できる。
具体的に、本発明の他の形態であるプログラムは、
装備されている情報処理装置の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスと、装備されている情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測するセンサと、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された上記作動デバイスの動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段と、を備えた情報処理装置に、
上記作動デバイス及び上記センサの動作を制御する制御手段と、
上記センサによる計測結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する判定手段と、
上記判定手段によって判定された情報処理装置の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された周囲状況に対応して設定された上記動作ルールを上記記憶手段から選択する動作ルール選択手段と、を実現させると共に、
上記制御手段は、上記動作ルール選択手段にて選択した上記動作ルールに基づいて上記作動デバイスを動作制御する、
という構成を採る。

また、上記プログラムでは、
上記記憶手段は、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された上記動作ルール毎に関連付けられ、上記センサによる計測結果に基づいて上記判定手段にて情報処理装置の周囲状況を判定する基準を表す判定ルールを記憶している場合に、
上記判定手段は、上記制御手段が上記記憶手段から選択した上記動作ルールに関連付けられた上記判定ルールに基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

また、上記プログラムでは、
上記記憶手段は、情報処理装置の各周囲状況に応じてそれぞれ上記動作ルールを記憶すると共に、当該各動作ルールに基づいてそれぞれ上記作動デバイスを上記制御手段にて動作させたときに上記センサにて計測されうる計測値を上記各動作ルールに対応してそれぞれ記憶している場合に、
上記動作ルール選択手段は、上記判定手段にて判定された複数の周囲状況にそれぞれ対応する上記各動作ルールのうち、同一内容の上記各動作ルールを上記記憶手段から選択し、
上記判定手段は、上記動作ルール選択手段にて選択された上記動作ルールに対応して上記記憶手段に記憶された上記計測値と、上記センサによる計測結果と、に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

また、上述した情報処理装置が作動することにより実行される、本発明の他の形態である情報処理方法は、
装備されている情報処理装置の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスと、装備されている情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測するセンサと、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された上記作動デバイスの動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段と、を備えた情報処理装置にて、
上記作動デバイス及び上記センサの動作を制御し、
上記センサによる計測結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定し、
判定された情報処理装置の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された周囲状況に対応して設定された上記動作ルールを上記記憶手段から選択し、
さらに、選択された上記動作ルールに基づいて上記作動デバイスを動作制御し、
上記センサにて情報処理装置の周囲状況を計測して、この計測結果に基づいて情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

また、上記情報処理方法では、
上記記憶手段は、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された上記動作ルール毎に関連付けられ、上記センサによる計測結果に基づいて情報処理装置の周囲状況を判定する基準を表す判定ルールを記憶している場合に、
上記選択された動作ルールに関連付けられた上記判定ルールに基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

また、上記情報処理方法では、
上記記憶手段は、情報処理装置の各周囲状況に応じてそれぞれ上記動作ルールを記憶すると共に、当該各動作ルールに基づいてそれぞれ上記作動デバイスを動作させたときに上記センサにて計測されうる計測値を上記各動作ルールに対応してそれぞれ記憶している場合に、
上記判定された複数の周囲状況にそれぞれ対応する上記各動作ルールのうち、同一内容の上記各動作ルールを上記記憶手段から選択し、
上記選択された動作ルールに対応して上記記憶手段に記憶された上記計測値と、上記センサによる計測結果と、に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
という構成を採る。

さらに、上記情報処理方法では、
上記判定された情報処理装置の周囲状況が１つとなるまで、上記動作ルールの選択処理と、上記作動デバイス及び上記センサの動作制御と、上記情報処理装置の周囲状況の判定処理と、を繰り返す、
という構成を採る。

上述した構成を有する、プログラム、又は、情報処理方法、の発明であっても、上記情報処理装置と同様の作用を有するために、上述した本発明の目的を達成することができる。

＜実施形態２＞
本発明の第２の実施形態を、図２乃至図８を参照して説明する。図２は、携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。図３は、ルール記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。図４は、携帯電話機の動作を示すフローチャートである。図５乃至図８は、加速度センサにて計測した加速度データの一例を示す図である。

ここで、本実施形態は、上述した実施形態１にて開示した情報処理装置の具体的な一例を示すものである。そして、以下では、情報処理装置の一例として、携帯電話機を挙げて説明する。但し、本発明における周囲の状況を判定する情報処理装置は、携帯電話機に限定されず、いかなる情報処理装置であってもよい。

［構成］
本実施形態における携帯電話機１０は、ＣＰＵといった演算装置と、フラッシュメモリといった記憶装置と、を備えている。また、図２に示すように、バイブモータ１２と、加速度センサ１３と、を備えている。

そして、上記バイブモータ１２は、例えば、着信時などに振動することで携帯電話機１０自体を振動させ、その旨をユーザに報知することなどに用いられる。特に、本実施形態では、バイブモータ１２は、携帯電話機１０の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスとして機能する。例えば、携帯電話機１０が所定の部材上に載置されている状況において、当該携帯電話機１０自身を振動させて、載置されている部材に対して振動可動するという変化を与える。

また、上記加速度センサ１３は、携帯電話機１０自体に生じる所定の向きの加速度を計測して、携帯電話機１０自体の向きを検出するなどに用いられる。そして、特に、本実施形態では、加速度センサ１３は、携帯電話機の周囲状況に生じている変化を計測するセンサとして機能する。例えば、携帯電話機１０が所定の部材上に載置されている状況において、上記バイブモータ１２の作動によって振動状態にある場合には、この載置されている部材に対して生じている携帯電話機１０自身の振動可動という変化を計測する。

そして、本実施形態における携帯電話機１０は、図２に示すように、演算装置にプログラムが組み込まれることによって構築された、アクチュエータ／センサ制御部１４と、ルール設定部１５と、状況判定部１６と、を備えている。また、記憶装置には、ルール記憶部１７を備えている。以下、各構成について詳述する。

まず、ルール記憶部１７（記憶手段）は、１つのルールデータ内に、携帯電話機１０の周囲の状況に応じて設定された上記バイブモータ１２の動作を表すバイブモータ制御ルール（動作ルール）と、当該バイブモータ制御ルールに対応した加速度センサ１３の計測動作を表す加速度センサ制御ルール（計測ルール）と、バイブモータ制御ルールに対応した携帯電話機の周囲状況の判定基準を表す判定ルールと、を記憶している。このルール記憶部１７に記憶されている情報の一例を図３に示す。

この図に示すように、ルール記憶部１７に記憶されている情報は、携帯電話機１０の複数の周囲状況の組み合わせ毎に１つのルールデータを形成している。例えば、携帯電話機１０の周囲状況としては、「樹脂性の机の上」、「木製の机の上」、「ガラスの上」、「引き出しの中」、「服のポケットの中」など、携帯電話機１０が置かれうる場所や周辺に存在するものを表す情報が設定されている。そして、上述したように設定されている周囲状況の「全て」の組み合わせや、「樹脂性の机の上」と「木製の机の上」の組み合わせなどが設定されており、当該組み合わせ毎に、バイブモータの動作などの制御ルール等が設定されて記憶されている。

具体的に、図３に示すようルール記憶部１７記憶されているルールデータは、各ルールデータ毎、つまり１つのバイブモータ制御ルール毎に、加速度センサ１３による計測動作の加速度センサ制御ルールと、加速度センサ１３による計測値のうち携帯電話機の周囲状況を判定するために使用する特徴量を指定する情報と、を記憶している。さらに、各ルールデータつまり１つのバイブモータ制御ルール毎に、加速度センサ１３による計測値から抽出した特徴量の値から、複数の周囲状況のうちいずれか１つあるいは複数の周囲状況を判定するための基準値である特徴量の閾値及び判定方法を表す判定ルールを記憶している。

そして、上記各ルールデータは、設定されている制御ルールにてバイブモータ１２の作動及び加速度センサ１３にて計測することで、組み合わせられている各周囲状況間で、加速度センサ１３による計測値の特徴量が似通った傾向の値とならないよう設定されている。逆に言うと、後述するように、複数の周囲状況であると判定された場合に、当該複数の周囲状況の組み合わせに設定されているルールデータつまり制御ルールを用いてバイブモータ１２を作動させて加速度センサ１３で計測することで、相互に特徴が異なる計測値を得ることができる。

ここで、ルール記憶部１７に記憶されているルールデータの一例を、図３に示す。この図に示すように、周囲状況が「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」である組のルールデータの例では、バイブモータ１２を７５rpsで３秒間動作させるというバイブモータ制御ルールと、バイブモータ１２が動作している間に加速度センサ１３でデータを取得し続ける、といった加速度センサ制御ルールと、が設定されている。また、このルールデータには、加速度センサ１３にて得られた加速度データからFFTパワースペクトルを算出し、最も大きい値を示す周波数の前後５Ｈｚの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を特徴量とする旨の情報が設定されている。さらに、このルールデータには、閾値として５０−５５Hz、及び、４０−４５Hzが設定されており、実際に取得した加速度データから算出した特徴量が上記閾値のいずれに属しているかに応じて判定する周囲状況を設定している判定ルールが記憶されている。つまり、このルールデータが含む判定ルールは、計測した加速度データから算出した特徴量が、５０−５５Hzである場合には、周囲状況を「樹脂性の机の上」と判定し、４０−４５Hzである場合には、周囲状況を「木製の机の上」と判定する、という情報となっている。

そして、ルール記憶部１７に記憶されたルールデータには、３つ以上の周囲状況の組み合わせが設定されているものもある。このような場合であっても、上述同様に、この組み合わせにおいて、バイブモータ制御ルール、加速度センサ制御ルール、判定に使用する特徴量、判定ルール、を記憶している。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部１４について説明する。アクチュエータ／センサ制御部１４（制御手段）は、後述するようにルール設定部１５にて選択されたバイブモータ制御ルールに従ってバイブモータ１２の動作を制御し、また、選択された加速度センサ制御ルールに従って加速度センサ１３による計測動作を制御する。

また、上記ルール設定部１５（動作ルール選択手段）は、後述する状況判定部１６によって判定された携帯電話機１０の周囲状況に対応して、上述したようにルール記憶部１７に記憶されているルールデータを選択する。このとき、ルール設定部１５は、状況判定部１６にて複数の周囲状況に該当すると判定された場合には、当該複数の周囲状況の全ての組み合わせが設定されているルールデータを選択する。そして、当該選択したルールデータに対応づけられているバイブモータ制御ルール及び加速度センサ制御ルールを、アクチュエータ／センサ制御部１４に設定する。また、ルール設定部１５は、上述したように選択したルールデータに対応付けられている特徴量と判定ルールを、状況判定部１６に設定する。

また、上記状況判定部１６（判定手段）は、上記加速度センサ１４にて計測した加速度データを取得し、当該加速度データに基づいて携帯電話機１０の周囲状況を判定する。具体的に、状況判定部１６は、まず、加速度センサ１３から取得した加速度データから、例えば分散値や平均値、最大値、最小値、振幅、尖度、歪度、FFTパワースペクトルなどの、状況を判定する指標となる特徴量を算出する。このとき、上記特徴量は、上述したようにルール設定部１５から設定されたものである。そして、ルール設定部１５にて設定された判定ルールを用いて、上記算出した特徴量と判定ルールとを比較して、周囲状況の判定を行う。例えば、算出した特徴量が、判定ルールに設定されている閾値よりも大きい場合には、その条件に対応して設定された周囲状況であると判定する。このとき、複数の周囲状況であると判定する場合もある。

そして、状況判定部１６は、判定した周囲状況が１つである場合には、当該判定した周囲状況を出力装置１８から出力する。一方、判定した周囲状況が複数であった場合には、当該判定した複数の周囲状況をルール設定部１５に通知する。

なお、出力装置１８は、例えば、文字情報や画像情報を表示するディスプレイ装置や、他の表示装置や記憶装置などに結果を送信する通信装置であり、状況判定部１６から与えられた状況判定結果を文字で表示出力したり、あるいは、他のコンピュータに送信するなどして、外部に出力する。

［動作］
次に、図４のフローチャートを参照して、上記構成の携帯電話機１０の動作を説明する。

まず、携帯電話機１０は、ルール設定部１５が、ルール記憶部１７に記憶されているルールデータのうち、状況判定部１６にて判定されたルールデータを選択する。例えば、初回計測時には、図３の最上段にある初回計測時用のルールデータを選択する。

そして、ルール設定部１５は、選択したルールデータに含まれるバイブモータ制御ルール及び加速度センサ制御ルールをアクチュエータ／センサ制御部１４に設定する（ステップＳ１）。また、ルール設定部１５は、選択したルールデータに含まれる周囲状況を判定するための特徴量の指定と判定ルールを、状況判定部１６に設定する（ステップＳ２）。例えば、図３の２段目に示した周囲状況が「全て」と判定されたルールデータである場合には、周波数１２０Ｈｚで３秒間、バイブモータ１２を動作させる制御ルールを設定し、また、バイブモータ１２を動作させている間（３秒間）は加速度センサ１３で計測する、という制御ルールを設定する。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部１４は、上述したようにルール設定部１５にて設定されたバイブモータ制御ルールに従ってバイブモータ１２の動作を制御する共に、同様に設定された加速度センサ制御ルールに従って加速度センサ１３による計測動作を制御する（ステップＳ３）。これにより、バイブモータ１２にて携帯電話機１０を振動させ、その間、当該携帯電話機１０の加速度を計測する。そして、この計測した加速度データを、状況判定部１６が取得する。

続いて、加速度センサ１３が計測した加速度データを得た状況判定部１６は、上述したステップＳ２にて設定された、例えば、分散値や平均値、最大値、最小値、振幅、尖度合、歪度、FFTパワースペクトルなどの状況判定に用いる特徴量を算出する（ステップＳ４）。

その後、状況判定部１６は、算出した特徴量と、上記ステップＳ２で設定された判定ルールの閾値と、を比較して、携帯電話機１０の周囲状況を判定する（ステップＳ５）。そして、判定した周囲状況が１つであった場合には（ステップＳ６でＮｏ）、状況判定部１６は、その結果を出力装置１８に通知する。これにより、出力装置１８は、判定結果である携帯電話機１０の周囲状況を出力する（ステップＳ７）。

一方、状況判定部１６にて判定された周囲状況が２つ以上存在する場合には（ステップＳ６でＹｅｓ）、状況判定部１６は、その結果をルール設定部１５に通知する。すると、ルール設定部１５は、通知された２つ以上の周囲状況の組み合わせに対応するルールデータを、ルール記憶部１７から選択する。そして、ルール設定部１５は、この選択したルールデータに含まれるバイブモータ制御ルール及び加速度センサ制御ルールをアクチュエータ／センサ制御部１４に設定する（ステップＳ１）。これにより、判定された２つ以上の周囲状況において互いに似通った傾向のセンサ出力成分を出力しないようなバイブモータの動作が設定され、また、各周囲状況を適切に区別して判定するための判定ルールも設定される。

その後は、上述同様に、アクチュエータ／センサ制御部１４は、設定されたバイブモータ制御ルールに従ってバイブモータ１２の動作を制御する共に、同様に設定された加速度センサ制御ルールに従って加速度センサ１３による計測動作を制御する（ステップＳ３）。そして、加速度センサ１３にて計測した加速度データを状況判定部１６が取得して、当該加速度データから、上記ステップＳ２で設定された特徴量を算出する（ステップＳ４）。

続いて、状況判定部１６は、算出した特徴量と、上記ステップＳ２で設定された判定ルールの閾値と、を比較して、携帯電話機１０の周囲状況を判定する（ステップＳ５）。そして、判定した周囲状況が１つであった場合には（ステップＳ６でＮｏ）、状況判定部１６は、その結果を出力装置１８に通知する。これにより、出力装置１８は、判定結果である携帯電話機１０の周囲状況を出力する（ステップＳ７）。一方、状況判定部１６にて判定された周囲状況が２つ以上存在する場合には（ステップＳ６でＹｅｓ）、周囲状況が１つに定まるまで、上述した処理を繰り返す。つまり、判定された複数の周囲状況に応じて設定されている動作ルールを選択し、この選択された動作ルールに基づいてバイブモータ１２の動作を制御すると共に、加速度センサ１３による計測を行い、この計測結果に応じて周囲状況を判定する処理を繰り返し行う。

［具体例］
次に、上述した携帯電話機１０の具体的な動作例を、図４のフローチャートを参照して説明する。ここでは、携帯電話機１０が、「樹脂製の机の上」に置かれていることとする。従って、携帯電話機１０自身が静止しているときには、加速度センサ１３の出力には時間変化が少なく、「樹脂製の机の上」という周囲状況を加速度センサによる出力からは判定することはできないが、後述するように、バイブモータ１２で振動させることで、樹脂性の机の上に載置されているという周囲状況に特有のセンサ出力を検出する。

まずはじめに、携帯電話機１０のルール設定部１５は、ルール記憶部１７から、図３に記載の初回計測時用のルールデータを選択して、このルールデータに記憶されているバイブモータ制御ルール及び加速度センサ制御ルールを設定する（ステップＳ１）。また、同時に、このレコードに記憶されている判定ルールを設定する（ステップＳ２）。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部１４にて、上記設定した制御ルールに従って、バイブモータ１２と加速度センサ１３の動作を制御する（ステップＳ３）。この初回計測時には、バイブモータ１２は動作させず、加速度センサのみ１０分に一度、１秒間動作させる。すると、状況判定部１６は、加速度センサ１３にて計測された加速度データを取得して、その分散値を算出し（ステップＳ４）、判定ルールに基づいて周囲状況を判定する（ステップＳ５）。このとき、算出した分散値が、５５．６mG2であったとする。すると、状況判定部１６は、与えられた分散値が１００mG2以下であるため、図３に示す判定ルールによると、記憶している周囲状況を「全て」と判定する。従って、状況判定部１６は、判定した周囲状況が２つ以上存在するので（ステップＳ６でＹｅｓ）、その判定結果をルール設定部１５に通知する。

続いて、ルール設定部１５は、上記判定結果の通知に応じて、周囲状況が「全て」であるルールデータを選択する。そして、このルールデータに記憶されているバイブモータ制御ルール及び加速度センサ制御ルールを設定する（ステップＳ１）。例えば、図３の例では、１２０rpsの回転数で、３秒間バイブモータを回転させ、バイブモータが回転している間、加速度センサを動作させて加速度データを取得し続ける、という制御ルールを、アクチュエータ／センサ制御部１４に設定する。

また、ルール設定部１５は、同時に、選択したルールデータに記憶されている判定ルールを設定する（ステップＳ２）。例えば、図３の例では、まず、０Hzから１００HzまでのFFTパワースペクトルで、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を特徴量とすることを設定する。また、特徴量である周波数の値が９０Hzから１００Hzの間にあったとき、周囲状況は「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」の２つであると判定する判定ルールを、状況判定部１６に設定する。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部１４は、上述したように設定された制御ルールに従って、バイブモータ１２と加速度センサ１３の動作を制御する（ステップＳ３）。ここでは、１２０rpsの回転数で、３秒間バイブモータを回転させ、バイブモータが回転している間、加速度センサを動作させて加速度データを取得し続ける。そして、この計測した加速度データを、状況判定部１６が取得する。

なお、このとき得られた加速度データ、つまり、「樹脂性の机の上」に携帯電話機１０が置かれた状況で、バイブモータを約１２０rpsで回転させたときに、携帯電話の加速度センサが得たデータのFFTパワースペクトルの一例を、図５に示す。また、参考までに、「木製の机の上」に携帯電話機１０が置かれた状況で、同様にバイブモータを回転させたときの加速度データのFFTパワースペクトルの例を図６に示す。なお、横軸に周波数をとり、縦軸にＦＦＴパワースペクトルをとる。これを見ると、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」の各周囲状況においては、ＦＦＴパワースペクトルの傾向が互いに似通っていることが分かる。

続いて、状況判定部１６は、加速度センサ１３が出力した加速度データから、０Hzから１００HzまでのFFTパワースペクトルから最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を求め、この値を特徴量とする（ステップＳ４）。

そして、状況判定部１６は、算出した特徴量と、上記ステップＳ２で設定された判定ルールの閾値と、を比較して、携帯電話機１０の周囲状況を判定する（ステップＳ５）。このとき、上述したように、得られた加速度データは図５のようになるため、上記特徴量である最も強い値を示すスペクトル周波数の値は、９６Hzであると算出できる。すると、最も大きい値を示す周波数の値が９６Hzであったことから、状況判定部１６は、図３に示す判定ルールに基づいて、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」の２つを、周囲状況として判定する。そして、上述したように、２つ以上の周囲状況が判定されたので（ステップＳ６でＹｅｓ）、状況判定部１６は、その結果をルール設定部１５に通知する。

続いて、ルール設定部１５は、通知された２つ以上の周囲状況の組み合わせに対応するレコードを、ルール記憶部１７から選択する。このとき、上述したように、周囲状況が「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」の２つであるルールデータを選択する。そして、このルールデータに記憶されているバイブモータ制御ルール及び加速度センサ制御ルールを設定する（ステップＳ１）。例えば、図３の例では、バイブモータを回転数７５rpsで３秒間回転させ、バイブモータが回転している間、加速度データを取得し続ける、という制御ルールを、アクチュエータ／センサ制御部１４に設定する。

また、ルール設定部１５は、同時に、選択したルールデータに記憶されている判定ルールを設定する（ステップＳ２）。例えば、図３の例では、まずFFTパワースペクトルの最も大きい値を示すスペクトル周波数の、前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を求め、これを特徴量として設定する。また、上記特徴量であるスペクトル周波数の値が５０Hzから５５Hzの間にあったときには、周囲状況を「樹脂製の机の上」と判定し、４０Hzから４５Hzの間にあったときには、周囲状況を「木製の机の上」と判定する、という判定ルールを設定する。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部１４は、上述したように設定された制御ルールに従って、バイブモータ１２と加速度センサ１３の動作を制御する（ステップＳ３）。ここでは、７５rpsの回転数で、３秒間バイブモータを回転させ、バイブモータが回転している間、加速度センサを動作させて加速度データを取得し続ける。そして、この計測した加速度データを、状況判定部１６が取得する。

なお、「樹脂製の机の上」に携帯電話機１０が置かれた状況で、バイブモータを７５rpsで回転させたときの加速度データのFFTパワースペクトルの一例を図７に示す。また、参考までに、「木製の机の上」に携帯電話機１０が置かれた状況で、同様にバイブモータを回転させたときの加速度データのFFTパワースペクトルの一例を図８に示す。このように、上記バイブモータの回転数においては、周囲状況に応じて計測される加速度データの特性が大きく異なる。

続いて、状況判定部１６は、加速度センサ１３が出力した加速度データから、上述したように設定された特徴量を算出する（ステップＳ４）。つまり、FFTパワースペクトルの最も大きい値を示すスペクトル周波数の、前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を算出する。そして、状況判定部１６は、算出した特徴量と、上記ステップＳ２で設定された判定ルールの閾値と、を比較して、携帯電話機１０の周囲状況を判定する（ステップＳ５）。このとき、上述したように、得られた加速度データは図７のようになるため、最も大きい値を示す周波数の、前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値が５２Hzであると算出できる。従って、状況判定部１６は、図３に示す判定ルールに基づいて、「樹脂製の机の上」を周囲状況として判定する。

この場合には、１つの周囲状況が判定されたので（ステップＳ６でＮｏ）、上記処理を繰り返すことなく、得られた周囲状況を出力装置１８から出力する（ステップＳ７）。例えば、携帯電話機１０のディスプレイ装置や、当該携帯電話機１０にネットワークを介し手接続された他のコンピュータのディスプレイ装置に、「樹脂製の机の上」という文字情報を表示する。

以上のように、本実施形態によると、ある一定のアクチュエータ動作では複数の状況において似通った成分を示すような場合であっても、複数のアクチュエータ動作を制御する制御ルール及び判定ルールを併用して、別の特徴的な成分を抽出している。これにより、多くの異なる種類の周囲状況を、精度よく判定することができる。

すると、例えば、携帯電話機１０にて、上記周囲状況に応じて、自動的に着信音を制御したり、ユーザへの通知方法を切り替えるなどの用途に適用できる。また、携帯電話機に限らず、持ち運び可能な情報処理装置に本発明を組み込むことで、所有者がその装置を置いた場所を忘れてしまった場合であっても、判定結果を通じて装置の所在を把握するといった用途にも適用可能である。

＜実施形態３＞
本発明の第３の実施形態を、図９乃至図１１を参照して説明する。図９は、携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。図１０は、データパターン記憶部に記憶されているデータの一例を示す図である。図１１は、携帯電話機の動作を示すフローチャートである。

［構成］
本実施形態における携帯電話機２０は、上述した実施形態１で説明した携帯電話機２０と同様に、ＣＰＵといった演算装置と、フラッシュメモリといった記憶装置と、を備えている。また、図９に示すように、バイブモータ２２と、加速度センサ２３と、を備えている。

そして、上記バイブモータ２２は、上述した実施形態１のものと同様に、携帯電話機２０の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスとして機能する。つまり、例えば、携帯電話機２０が所定の部材上に載置されている状況において、当該携帯電話機２０自身を振動させて、載置されている部材の周囲にて振動可動する変化を与える。また、上記加速度センサ１３も、上述した実施形態１のものと同様に、携帯電話機２０の周囲状況に生じている変化を計測するセンサとして機能する。つまり、例えば、携帯電話機２０が所定の部材上に載置されている状況において、上記バイブモータ２２の作動によって振動状態にある場合には、この載置されている部材の周囲に生じている携帯電話機１自身の振動可動という変化を計測する。

そして、本実施形態における携帯電話機２０は、図９に示すように、演算装置にプログラムが組み込まれることによって構築された、アクチュエータ／センサ制御部２４と、ルール生成部２５と、状況判定部２６と、を備えている。また、記憶装置には、データパターン記憶部２７を備えている。以下、各構成について詳述する。

まず、データパターン記憶部２７（記憶手段）は、事前に実験を行った結果などに基づいて設定された、携帯電話機２０の周囲状況とバイブモータ２２の各動作を表すバイブモータ回転数（動作ルール）との組合せ毎に、加速度センサ２３にて計測された各種計測値が対応付けられたデータパターンを記憶している。ここで、データパターン記憶部２７に記憶されているデータパターンの一例を図１０に示す。

図１０に示すように、記憶しているデータパターンの例としては、例えば、携帯電話機２０の周囲状況が「樹脂製の机の上」という状況について、バイブモータの回転数が１２０rpsのときの加速度センサデータの分散値や平均値、最大値、最小値、振幅、尖度、歪度、FFTパワースペクトルなどの値、同様に、バイブモータの回転数が７５rpsのときの分散値や平均値などの値、というように記憶されている。また、このようなデータが、「木製の机の上」などの他の周囲状況についても同様に、バイブモータの回転数が１２０rpsのときの値、７５rpsのときの値、などのように記憶されている。なお、図示していないが、実施形態１で説明したように、バイブモータの各回転数ごとに、当該バイブモータを動作させる時間（例えば、３秒間）というバイブモータ制御ルールを記憶していてもよい。さらには、図示していないが、実施形態１で説明したように、バイブモータの各回転数ごとに、加速度センサの計測動作を制御する加速度センサ制御ルールも記憶していてもよい。

さらに、各データパターンについて詳述する。例えば、「樹脂製の机の上」という状況のデータパターンは以下のようである。まず、得られた加速度データのFFTパワースペクトルから、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を求める。さらに、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値の前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を求める。求めた２つの周波数の値の組が、「樹脂製の机の上」のデータパターンとして記憶されている。そして、この２つの値が、バイブモータを１０rpsで動作させたとき、バイブモータを２０rpsで動作させたとき、というように、バイブモータの回転数毎に記憶されている。さらに、同様の情報が、「木製の机の上」などの他の状況についても、バイブモータの回転数毎に記憶されている。

例えば、「樹脂製の机の上」で、バイブモータの回転数が１２０rpsのとき、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値が９５Hz、その前後５Hzの区間を除いた残りの区間で最も大きい値を示すスペクトル周波数の値が８５Hzなどと、データパターンは記憶されている。同様に、「木製の机の上」では、バイブモータの回転数が１２０rpsであったとき、最も大きい値を示す周波数の値が９０Hz、その前後５Hzの区間を除いた残りの区間で最も大きい値を示す周波数の値が８０Hzなどと、データパターンは記憶されている。

また、バイブモータを他の回転数で回転させたときのデータパターンとしては、例えば「樹脂製の机の上」でバイブモータの回転数が７５rpsのときのデータパターンとして、最も大きい値を示す周波数の値が７５Hz、その前後５Hzの区間を除いた残りの区間で最も大きい値を示す周波数の値が５０Hzと記憶されている。さらに「木製の机の上」で、同様にバイブモータの回転数が７５rpsであったときのデータパターンとして、最も大きい値を示す周波数の値が８０Hz、その前後５Hzの区間を除いた残りの区間で最も大きい値を示す周波数の値が４０Hzと記憶されている。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部２４について説明する。アクチュエータ／センサ制御部２４（制御手段）は、上述した実施形態１のものと同様に、後述するようにルール生成部２５にて生成された制御ルールに従って、バイブモータ１２の動作を制御し、また、加速度センサ１３による計測動作を制御する。

また、上記ルール生成部２５（動作ルール選択手段）は、後述する状況判定部２６によって判定された携帯電話機１０の周囲状況が２つ以上存在する場合に、当該各周囲状況に対応して、上述したようにデータパターン記憶部２７に記憶されている各種データパターンを抽出する。例えば、判定された周囲状況が、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」であった場合には、図１０に示す「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」とについてそれぞれ設定されているバイブモータの回転数毎のデータパターンをまず選択する。

そして、ルール生成部２５は、上述したように選択した各周囲状況にそれぞれ対応するデータパターンを用いて、バイブモータ２２及び加速度センサ２３の制御ルールを生成する。このとき、ルール生成部２５は、複数の周囲状況に対応するデータパターンから、バイブモータの動作ルールつまり回転数がそれぞれ同一である各データパターンを選択する。一例を挙げると、例えば、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」におけるバイブモータの各回転数に対応するデータパターンの中から、同じバイブモータの回転数であって、かつ、最も大きい値を示すスペクトル周波数が一定値以上離れているデータパターンを選択する。

図１０の例では、例えば、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」におけるバイブモータ回転数７５Ｈｚにおいて、最大のスペクトル周波数の前後５Ｈｚの区間の除いた残りの区間のうち最も大きい値を示すスペクトル周波数の値が、それぞれ５０Hzと４０Hzであり、相互に１０Ｈｚ以上離れている。従って、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」において、それぞれバイブモータ回転数７５Ｈｚのデータパターンを選択する。そして、これにより、バイブモータ回転数７５Ｈｚというバイブモータ２２の制御ルールを生成でき、アクチュエータ／センサ制御部２４に設定する。なお、このとき、選択したパターンデータに動作させる時間に関する制御ルールが含まれていたり、加速度センサの制御ルールも含まれている場合には、かかる制御ルールも併せてアクチュエータ／センサ制御部２５に設定する。

さらに、ルール生成部２５は、上記選択したデータパターンから、周囲状況を判定する基準を表す判定ルールも生成して、状況判定部２６に設定する。例えば、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」について、双方の最も大きい値を示すスペクトル周波数の中間の周波数の値を、２つの周囲状況のうちいずれかの周囲状況であるかを区別するための閾値として設定する。そして、この閾値と実際に計測した加速度データとの比較結果に応じて、いずれかの周囲状況であるかを判定する基準を表す判定ルールを生成する。

また、上記状況判定部２６（判定手段）は、上記加速度センサ２４にて計測した加速度データを取得し、当該加速度データに基づいて携帯電話機２０の周囲状況を判定する。具体的に、状況判定部２６は、まず、加速度センサ２３から取得した加速度データからFFTパワースペクトルなどの、周囲状況を判定する際に使用する特徴量を算出する。このとき、上記特徴量は、上述したようにルール生成部２５から設定されたものである。そして、ルール生成部２５にて生成され設定された判定ルールを用いて、上記算出した特徴量と判定ルールとを比較して、周囲状況の判定を行う。例えば、算出した特徴量が、判定ルールに設定されている閾値に対して大きいか小さいかを調べ、その大小に応じて対応する周囲状況を判定する。このとき、複数の周囲状況であると判定する場合もある。

そして、状況判定部２６は、判定した周囲状況が１つである場合には、当該判定した周囲状況を出力装置２８から出力する。一方、判定した周囲状況が複数であった場合には、当該判定した複数の周囲状況をルール生成部２５に通知する。

なお、出力装置２８は、実施形態１と同様に、文字情報や画像情報を表示するディスプレイ装置や、他の表示装置や記憶装置などに結果を送信する通信装置などを備え、状況判定部２６から与えられた状況判定結果を外部に出力する。

［動作］
次に、上記構成の携帯電話機２０の動作を、図１１のフローチャートを参照して説明する。

まず、携帯電話機２０は、ルール生成部２５が、状況判定部２６にて複数の周囲状況が判定された場合に、データパターン記憶部２７に記憶されているデータパターンのうち、各周囲状況に対応するデータパターンを選択する（ステップＳ１１）。このとき、各周囲状況にそれぞれ対応するデータパターンのうち、バイブモータの制御ルールが同一であり、かつ、各データパターンに予め記憶されている各計測値が相互に一定値以上離れているデータパターンを選択する。

そして、ルール生成部２５は、選択した各データパターンに記憶されている同一内容であるバイブモータ回転数を、当該バイブモータの制御ルールとして生成して、アクチュエータ／センサ制御部１４に設定する（ステップＳ１２）。また、ルール生成部２５は、選択した各データパターンに含まれる計測値に基づいて、判定ルールを生成して、状況判定部１６に設定する（ステップＳ１３）。

そして、その後は、実施形態１と同様に作動する。つまり、アクチュエータ／センサ制御部２４は、上述したようにルール生成部２５にて設定された制御ルールに従って、バイブモータ２２や加速度センサ２３の動作を制御する。これにより、バイブモータ２２にて携帯電話機２０を振動させ、その間、当該携帯電話機２０の加速度を計測する（ステップＳ１４）。続いて、計測した加速度データを取得した状況判定部２６が、FFTパワースペクトルなどの状況判定の指標となる特徴量を算出する（ステップＳ１５）。

その後、状況判定部２６は、算出した特徴量と、上記ステップＳ２で設定された判定ルールの閾値と、を比較して、携帯電話機２０の周囲状況を判定する（ステップＳ１６）。そして、判定した周囲状況が１つであった場合には（ステップＳ１７でＮｏ）、状況判定部２６は、その結果を出力装置２８に通知する。これにより、出力装置２８は、判定結果である携帯電話機２０の周囲状況を出力する（ステップＳ１８）。

一方、状況判定部２６にて判定された周囲状況が２つ以上存在する場合には（ステップＳ１７でＹｅｓ）、状況判定部２６は、その結果をルール生成部２５に通知する。すると、ルール設定部２５は、上述したステップＳ１１の処理を繰り返す。そして、上記処理を、最終的に携帯電話機２０の周囲状況が１つに定まるまで繰り返す。つまり、判定された複数の周囲状況に応じてバイブモータ２２の制御ルールを生成し、この選択された制御ルールに基づいてバイブモータ２２の動作を制御すると共に、加速度センサ２３による計測を行い、この計測結果に応じて周囲状況を判定する処理を繰り返し行う。

［具体例］
次に、上述した携帯電話機２０の具体的な動作例を、図１１のフローチャートを参照して説明する。ここでは、上記実施形態１と同様に、携帯電話機２０が、「樹脂製の机の上」に置かれていることとする。

まずはじめに、フローチャートには図示しないが、上述した実施形態１と同様に、携帯電話機２０のルール生成部２５は、予め設定されている初回計測時用の制御ルール及び判定ルールを用いて、バイブモータ及び加速度センサの制御ルールを設定し、また、判定ルールを設定する。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部２４にて、上記設定した制御ルールに従って、バイブモータ２２と加速度センサ２３の動作を制御する。この初回計測時には、バイブモータ２２は動作させず、加速度センサのみ１０分に一度、１秒間動作させる。すると、状況判定部２６は、加速度センサ２３にて計測された加速度データを取得して、その分散値を算出し、判定ルールに基づいて周囲状況を判定する。このとき、記憶している周囲状況を全てであると判定したとする。従って、状況判定部２６は、判定した周囲状況が２つ以上存在するので、その判定結果をルール生成部２５に通知する。

続いて、ルール生成部２５は、判定された周囲状況が予め設定されている周囲状況の「全て」である場合には、１２０rpsの回転数で、３秒間バイブモータを回転させ、バイブモータが回転している間、加速度センサを動作させて加速度データを取得し続ける、という制御ルールを生成する機能を有しており、かかる制御ルールをアクチュエータ／センサ制御部１４に設定する。

また、ルール生成部２５は、判定された周囲状況が予め設定されている周囲状況の「全て」である場合には、以下のような判定ルールも生成する機能を有している。まず、０Hzから１００HzまでのFFTパワースペクトルを算出し、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値と、最も大きい値を示すスペクトル周波数の前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値とを算出する特徴量として算出する。同時に、閾値と周囲候補の判定方法として、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値に応じて、その周波数が９０Hzから１００Hzの間にあったとき、置かれている状況の候補として、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」の２つを選択する、などの、ルールを生成する。そして、ルール生成部２５は、特徴量と、閾値と、周囲状況の判定方法に関する判定ルールを状況判定部２６に設定する。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部２４は、設定された制御ルールに従って、バイブモータ２２と加速度センサ２３を動作させる。そして、加速度センサ２３にて計測した加速度データは、状況判定部２６にて、０Hzから１００HzまでのFFTパワースペクトルを算出し、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値と、最も大きい値を示すスペクトル周波数の前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数とを求める。さらに、状況判定部２６は、この２つの周波数の値を特徴量とする。ここで、得られたFFTパワースペクトルが図５に示すようなものであったとき、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値が９６Hz、その前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値が８４Hzであったとする。

そして、状況判定部２６は、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値が９６Hzであったことから、「樹脂製の机の上」と「木製の机の上」の２つを、周囲状況として判定する。このとき、判定した周囲状況が２つ存在するので（ステップＳ１７でＹｅｓ）、状況判定部２６は判定した周囲結果をルール生成部２５に通知する。

続いて、ルール生成部２５は、判定された２つの周囲状況にそれぞれ対応するデータパターンを、例えば図１０に示すデータパターン記憶部２７から読み出す（ステップＳ１１）。このとき、判定された周囲状況が、「樹脂製の机の上」と「木の机の上」であったことから、データパターン記憶部２７から、この２つの状況における事前に記憶された加速度データに関する計測値を読み出す。具体的には、「樹脂製の机の上」について、バイブモータの回転数毎に記憶されている２つのスペクトル周波数の値の組を、記憶されている全てのバイブモータの回転数について呼び出す。「木製の机の上」についても同様に、記憶されている２つのスペクトル周波数の値の組を、記憶されている全てのバイブモータの回転数について呼び出す。

続いて、ルール生成部２５は、呼び出されたデータパターンを用いて、２つの周囲状況が互いに似通った傾向のセンサ出力成分を示さないようなバイブモータの回転数を探索する。具体的には、２つの周囲状況のデータパターンとして記憶されている２つのスペクトル周波数の値のうち、最も大きい値を示す周波数同士と、その前後５Hzの区間を除いた残りの区間で最も大きい値を示すスペクトル周波数同士を比較し、どちらか一方の組で、それらの値が１０Hz以上離れているような組合せを、呼び出されたデータパターンの中でバイブモータの回転数が高い方から探索する。探索の結果、この探索条件に合致するバイブモータの回転数を、バイブモータの制御ルールとして選択して生成する。

例えば、図１０の例では、バイブモータの回転数が１２０rpsであるときのデータパターンとして、樹脂製の机の上と木製の机の上において最も大きい値を示すスペクトル周波数は、それぞれ９５Hzと９０Hz、前後５Hzの区間を除いた残りの区間で最も大きい値を示す周波数は、それぞれ８５Hzと８０Hzと記憶されていたとする。このため、バイブモータの回転数が１２０rpsの場合は、探索条件に合致しない。次に、呼び出したデータパターンの中で、順次バイブモータの回転数が低い方へ向かって、探索条件に合致するバイブモータの回転数を探索する。

そして、バイブモータの回転数が７５rpsであるとき、各状況における最も大きい値を示す周波数は、それぞれ７５Hzと８０Hz、前後５Hzの区間を除いた残りの区間で最も大きい値を示す周波数は、それぞれ５０Hzと４０Hzと記憶されていたとする。このため、バイブモータの回転数が７５rpsのときは、探索条件に合致する。従って、「樹脂製の机の上」と「木の机の上」とにそれぞれ設定されている、バイブモータの回転数が７５rpsのデータパターンを選択する。

以上のようにして、ルール生成部２５は、バイブモータの回転数７５rpsで、３秒間バイブモータを回転させ、バイブモータが回転している間、加速度データを取得し続ける、という制御ルールを生成して、アクチュエータ／センサ制御部２４に設定する（ステップＳ１２）。

また、ルール生成部２５は、上記データパターンに記憶されている情報に対応して、最も大きい値を示すスペクトル周波数の前後５Hzの区間を除いた残りの区間で、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を、判定に使用する特徴量として状況判定部２６に設定する。さらに、ルール生成部２５は、バイブモータの回転数７５rpsにおける、各状況のスペクトル周波数の値の組、すなわち、「樹脂製の机の上」のとき５０Hz、「木製の机の上」のとき４０Hzという２つの値の中間の値を判定の閾値とする判定ルールを生成する。具体的には、計測した加速度データから算出された特徴量が、４５Hz以上のとき、周囲状況を「樹脂製の机の上」であると判定し、４５Hz未満のとき、周囲状況を「木製の机の上」であると判定する判定ルールを生成し、状況判定部２６に設定する（ステップＳ１３）。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部２４は、上述したように設定された制御ルールに従って、バイブモータ２２と加速度センサ２３の動作を制御する（ステップＳ１４）。ここでは、７５rpsの回転数で、３秒間バイブモータを回転させ、バイブモータが回転している間、加速度センサを動作させて加速度データを取得し続ける。そして、この計測した加速度データを、状況判定部１６が取得する。

続いて、状況判定部２６は、加速度センサ２３が出力した加速度データから、上述したように設定された特徴量を算出する（ステップＳ１５）。具体的には、加速度データから０Hzから１００HzまでのFFTパワースペクトルを算出し、得られたFFTパワースペクトルから、最も大きい値を示すスペクトル周波数の前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値を求める。このとき、得られたFFTパワースペクトルが図７に示すようなものであったとき、最も大きい値を示すスペクトル周波数の前後５Hzの区間を除いた残りの区間のうち、最も大きい値を示すスペクトル周波数の値が５２Hzであったとする。すると、得られた周波数の値が、閾値４５Hzより大きい値であったことから、状況判定部２６は、上述したように設定された判定ルールに従って、携帯電話機２０が置かれている周囲状況を「樹脂製の机の上」と判定する（ステップＳ１６）。

この場合には、１つの周囲状況が判定されたので（ステップＳ１７でＮｏ）、得られた周囲状況を出力装置２８から出力する（ステップＳ１８）。例えば、携帯電話機２０のディスプレイ装置や、当該携帯電話機１０にネットワークを介し手接続された他のコンピュータのディスプレイ装置に、「樹脂製の机の上」という文字情報を表示する。

なお、上述したように状況判定部２６が３つ以上の周囲状況を判定した場合であっても、その中から任意の２つの周囲状況を選択し、同様の動作を繰り返すなどすることにより、状況候補を絞り込む事が可能である。

また、３つ以上の周囲状況を判定した場合であっても、これらの周囲状況にそれぞれ対応するデータパターンを選択して、当該データパターンに記憶されているデータから、適切に各周囲状況を段階的に判定するよう複数の閾値を有する判定ルールを生成することで、あらゆる周囲状況を高精度に判定することができる。

以上、本発明によると、判定対象とする周囲状況の種類が非常に多い場合であっても、複数の周囲状況の組み合わせに応じた制御ルールを事前に用意して記憶させておく必要がない。従って、記憶させる情報量の削減や、制御ルール、判定ルールを人手で用意する手間などを削減することが可能であり、また、装置製作後であっても、判定対象とする状況の種類を容易に追加することができる

そして、上述同様に、多くの異なる種類の周囲状況を、精度よく判定することができ、例えば、携帯電話機２０にて、上記周囲状況に応じて、自動的に着信音を制御したり、ユーザへの通知方法を切り替えるなどの用途に適用できる。また、携帯電話機に限らず、持ち運び可能な情報処理装置に本発明を組み込むことで、所有者がその装置を置いた場所を忘れてしまった場合であっても、判定結果を通じて装置の所在を把握するといった用途にも適用可能である。

＜実施形態４＞
次に、本発明の第４の実施形態を、図１２乃至図１３を参照して説明する。図１２乃至図１３は、本実施形態における携帯電話機の構成を示す機能ブロック図である。

まず、図１２に示す携帯電話機は、上述した実施形態２とほぼ同様の構成であるが、バイブモータ１２の代わりに、外部に音を出力するスピーカ３２を用い、また、加速度センサ１３の代わりに外部の音を取得するマイク３３を用いている。

そして、これに対応して、ルール記憶部１７は、携帯電話機１０の複数の周囲状況の組み合わせ毎に、１つのルールデータを構成している。そして、ルールデータには、上記スピーカ３２による出力動作（例えば、出力音の周波数や音量）を表す制御ルール（動作ルール）と、上記マイク３３による音の取得動作を表す制御ルール（計測ルール）と、が設定されている。また、ルールデータには、マイク３３にて取得した音の計測データの所定の特徴量（例えば、ＦＦＴパワースペクトル）から、周囲状況を判定する基準を表す判定ルールを記憶している。

そして、上記構成により、本実施形態における携帯電話機１０は、上述した実施形態２と同様に、まず、状況判定部１６にて周囲状況が２つ以上存在すると判定されると、当該２つ以上の周囲状況の組み合わせに対応するルールデータを、ルール記憶部１７から選択する。そして、ルール設定部１５は、この選択したルールデータに含まれるスピーカ３２の制御ルール及びマイク３３の制御ルールをアクチュエータ／センサ制御部１４に設定する。

続いて、アクチュエータ／センサ制御部１４は、設定された制御ルールに従って、スピーカ３２による音の出力動作と、マイク３３による集音動作と、を制御する。続いて、集音データを状況判定部１６が取得して、当該集音データから特徴量を算出する。そして、状況判定部１６は、算出した特徴量と、設定された判定ルールの閾値と、を比較して、携帯電話機１０の周囲状況を判定する。このとき、判定した周囲状況が１つであれば、その結果を出力装置１８から出力する。

また、図１３に示す携帯電話機は、上述した実施形態３とほぼ同様の構成であるが、上述同様に、バイブモータ２２の代わりに、外部に音を出力するスピーカ３２を用い、また、加速度センサ２３の代わりに外部の音を取得するマイク３３を用いている。

そして、これに対応して、データパターン記憶部２７は、事前に実験を行った結果などに基づいて設定された、携帯電話機２０の周囲状況とスピーカ３２にて出力する音の周波数や音量などの各動作を表す制御ルール（動作ルール）との組合せ毎に、マイク３３にて集音された各集音データのFFTパワースペクトルなどの特徴量が対応付けられたデータパターンを記憶している。

そして、上記構成により、本実施形態における携帯電話機２０は、上述した実施形態３と同様に、まず、状況判定部２６にて周囲状況が２つ以上存在すると判定されると、当該判定された２つの周囲状況にそれぞれ対応するデータパターンを、データパターン記憶部２７から読み出す。そして、ルール生成部２５は、選択した各データパターンに記憶されている同一内容であるスピーカによる出力音の周波数を、当該スピーカ３２の制御ルールとして生成して、アクチュエータ／センサ制御部２４に設定する。また、ルール生成部２５は、選択した各データパターンに含まれるマイク３３による集音データの特徴量に基づいて、判定ルールを生成して、状況判定部２６に設定する。

その後、アクチュエータ／センサ制御部２４は、設定された制御ルールに従って、スピーカ３２による音の出力動作と、マイク３３による集音動作と、を制御する。続いて、集音データを状況判定部２６が取得して、当該集音データから特徴量を算出する。そして、状況判定部２６は、算出した特徴量と、設定された判定ルールの閾値と、を比較して、携帯電話機２０の周囲状況を判定する。このとき、判定した周囲状況が１つであれば、その結果を出力装置２８から出力する。

本発明は、携帯電話機などの情報処理装置に利用することができ、産業上の利用可能性を有する。

１ 情報処理装置
２ 作動デバイス
３ センサ
４ 制御手段
５ 動作ルール選択手段
６ 判定手段
７ 記憶手段
１０，２０ 携帯電話機
１２，２２ バイブモータ
１３，２３ 加速度センサ
１４，２４ アクチュエータ／センサ制御部
１５ ルール設定部
１６，２６ 状況判定部
１７ ルール記憶部
１８，２８ 出力装置
２５ ルール生成部
２７ データパターン記憶部
３２ スピーカ
３３ マイク

Claims (17)

1. 装備されている情報処理装置の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスと、
   装備されている情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測するセンサと、
   前記作動デバイス及び前記センサの動作を制御する制御手段と、
   前記センサによる計測結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する判定手段と、
   情報処理装置の周囲状況に応じて設定された前記作動デバイスの動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段と、
   前記判定手段によって判定された情報処理装置の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された複数の周囲状況に対応して設定された前記動作ルールを前記記憶手段から選択する動作ルール選択手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記動作ルール選択手段にて選択した前記動作ルールに基づいて前記作動デバイスを動作制御すると共に、前記センサの動作を制御して情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測し、当該センサによる計測結果に基づいて前記判定手段は情報処理装置の周囲状況を判定する、
   情報処理装置。
2. 請求項１記載の情報処理装置であって、
   前記記憶手段は、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された前記動作ルール毎に関連付けられ、前記センサによる計測結果に基づいて前記判定手段にて情報処理装置の周囲状況を判定する基準を表す判定ルールを記憶すると共に、
   前記判定手段は、前記動作ルール選択手段が前記記憶手段から選択した前記動作ルールに関連付けられた前記判定ルールに基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
   情報処理装置。
3. 請求項２記載の情報処理装置であって、
   前記動作ルールは、複数の周囲状況の組み合わせ毎に設定されていると共に、当該動作ルールに関連付けられた前記判定ルールは、組み合わせになっている前記複数の周囲状況を区別して判定する基準を表しており、
   前記動作ルール選択手段は、前記判定手段にて判定された複数の周囲状況の組み合わせに対応する前記動作ルールを前記記憶手段から選択する、
   情報処理装置。
4. 請求項１記載の情報処理装置であって、
   前記記憶手段は、情報処理装置の各周囲状況に応じてそれぞれ前記動作ルールを記憶すると共に、当該各動作ルールに基づいてそれぞれ前記作動デバイスを前記制御手段にて動作させたときに前記センサにて計測されうる計測値を前記各動作ルールに対応してそれぞれ記憶しており、
   前記動作ルール選択手段は、前記判定手段にて判定された複数の周囲状況にそれぞれ対応する前記各動作ルールのうち、同一内容の前記各動作ルールを前記記憶手段から選択し、
   前記判定手段は、前記動作ルール選択手段にて選択された前記動作ルールに対応して前記記憶手段に記憶された前記計測値と、前記センサによる計測結果と、に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
   情報処理装置。
5. 請求項４記載の情報処理装置であって、
   前記動作ルール選択手段は、前記判定手段にて判定された複数の周囲状況にそれぞれ対応する前記各動作ルールのうち、当該各動作ルールに対応して記憶された前記各計測値が相互に予め設定された値以上離れており、かつ、同一内容の前記各動作ルールを前記記憶手段から選択する、
   情報処理装置。
6. 請求項４又は５記載の情報処理装置であって、
   前記動作ルール選択手段は、選択した前記各動作ルールにそれぞれ対応して前記記憶手段に記憶された前記各計測値に基づいて、前記複数の周囲状況のそれぞれを判定する基準を表す判定ルールを生成し、
   前記判定手段は、前記判定ルールに基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
   情報処理装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
   前記記憶手段は、前記動作ルールに対応して前記センサの計測動作を表す計測ルールを記憶し、
   前記制御手段は、前記動作ルールに基づいて前記作動デバイスの動作を制御している間に、当該動作ルールに対応する前記計測ルールに基づいて前記センサの計測動作を制御する、
   情報処理装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
   前記判定手段によって判定された情報処理装置の周囲状況が１つとなるまで、前記動作ルール選択手段による前記動作ルールの選択処理と、前記制御手段による前記作動デバイス及び前記センサの動作制御と、前記判定手段による情報処理装置の周囲状況の判定処理と、を繰り返す、
   情報処理装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
   前記作動デバイスは、情報処理装置自体を振動させるバイブモータであり、
   前記センサは、情報処理装置自体に生じる加速度を計測する加速度センサである、
   情報処理装置。
10. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の情報処理装置であって、
    前記作動デバイスは、情報処理装置の外部に音を出力するスピーカであり、
    前記センサは、情報処理装置の外部の音を取得するマイクである、
    情報処理装置。
11. 装備されている情報処理装置の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスと、装備されている情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測するセンサと、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された前記作動デバイスの動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段と、を備えた情報処理装置に、
    前記作動デバイス及び前記センサの動作を制御する制御手段と、
    前記センサによる計測結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する判定手段と、
    前記判定手段によって判定された情報処理装置の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された複数の周囲状況に対応して設定された前記動作ルールを前記記憶手段から選択する動作ルール選択手段と、を実現させると共に、
    前記制御手段は、前記動作ルール選択手段にて選択した前記動作ルールに基づいて前記作動デバイスを動作制御すると共に、前記センサの動作を制御して情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測し、当該センサによる計測結果に基づいて前記判定手段は情報処理装置の周囲状況を判定する、
    プログラム。
12. 請求項１１記載のプログラムであって、
    前記記憶手段は、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された前記動作ルール毎に関連付けられ、前記センサによる計測結果に基づいて前記判定手段にて情報処理装置の周囲状況を判定する基準を表す判定ルールを記憶している場合に、
    前記判定手段は、前記制御手段が前記記憶手段から選択した前記動作ルールに関連付けられた前記判定ルールに基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
    プログラム。
13. 請求項１１記載のプログラムであって、
    前記記憶手段は、情報処理装置の各周囲状況に応じてそれぞれ前記動作ルールを記憶すると共に、当該各動作ルールに基づいてそれぞれ前記作動デバイスを前記制御手段にて動作させたときに前記センサにて計測されうる計測値を前記各動作ルールに対応してそれぞれ記憶している場合に、
    前記動作ルール選択手段は、前記判定手段にて判定された複数の周囲状況にそれぞれ対応する前記各動作ルールのうち、同一内容の前記各動作ルールを前記記憶手段から選択し、
    前記判定手段は、前記動作ルール選択手段にて選択された前記動作ルールに対応して前記記憶手段に記憶された前記計測値と、前記センサによる計測結果と、に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
    プログラム。
14. 装備されている情報処理装置の周囲状況に所定の変化を与えるよう作動する作動デバイスと、装備されている情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測するセンサと、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された前記作動デバイスの動作を表す動作ルールを記憶した記憶手段と、を備えた情報処理装置にて、
    前記作動デバイス及び前記センサの動作を制御し、
    前記センサによる計測結果に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定し、
    判定された情報処理装置の周囲状況が複数ある場合に、当該判定された複数の周囲状況に対応して設定された前記動作ルールを前記記憶手段から選択し、
    さらに、選択された前記動作ルールに基づいて前記作動デバイスを動作制御し、
    前記センサにて情報処理装置の周囲状況に生じた変化を計測して、この計測結果に基づいて情報処理装置の周囲状況を判定する、
    情報処理方法。
15. 請求項１４記載の情報処理方法であって、
    前記記憶手段は、情報処理装置の周囲状況に応じて設定された前記動作ルール毎に関連付けられ、前記センサによる計測結果に基づいて情報処理装置の周囲状況を判定する基準を表す判定ルールを記憶している場合に、
    前記選択された動作ルールに関連付けられた前記判定ルールに基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
    情報処理方法。
16. 請求項１４記載の情報処理方法であって、
    前記記憶手段は、情報処理装置の各周囲状況に応じてそれぞれ前記動作ルールを記憶すると共に、当該各動作ルールに基づいてそれぞれ前記作動デバイスを動作させたときに前記センサにて計測されうる計測値を前記各動作ルールに対応してそれぞれ記憶している場合に、
    前記判定された複数の周囲状況にそれぞれ対応する前記各動作ルールのうち、同一内容の前記各動作ルールを前記記憶手段から選択し、
    前記選択された動作ルールに対応して前記記憶手段に記憶された前記計測値と、前記センサによる計測結果と、に基づいて、情報処理装置の周囲状況を判定する、
    情報処理方法。
17. 請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の情報処理方法であって、
    前記判定された情報処理装置の周囲状況が１つとなるまで、前記動作ルールの選択処理と、前記作動デバイス及び前記センサの動作制御と、前記情報処理装置の周囲状況の判定処理と、を繰り返す、
    情報処理方法。
    

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