JP5347618B2 - 動作検出システム及び動作検出システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、動作検出システム及び動作検出システムの制御方法に関する。

従来、身体の動作をセンサーを用いて検出する様々な装置が提供されている。例えば、下記の特許文献１では、身体の所定の部位の動作を検出し、それに基づいて健康等の情報を得るために、図１７に示す構成の身体動作センシング装置を提案している。この身体動作センシング装置は、運動センシングモジュール９と指示信号選択装置２１等よりなり、運動センシングモジュール９は、振動ジャイロや加速度センサー等の運動センサー３を含んでいる。そして、運動センシングモジュール９を身体に装着することによって、身体の所定の方向の角速度又は所定の方向の直線加速度を含む複数の運動情報を計測し、その計測結果を複数の運動情報信号として出力している。また、この運動センシングモジュール９を携帯電話に内蔵させて、携帯電話を軽く連続して叩いたり、何回か強めに振ったりすると、その信号を通常の運動の信号と区別して制御信号であると判断し、機器の機能を素早く切り替えたり電源をオンオフさせたりすることを可能にしている。

また、下記の特許文献２では、図１８に示す携帯電話の構成により、ユーザーの日常生活の中でユーザーの状態に対応した生体情報を計測及び記録することを可能にしている。この携帯電話は、３Ｄモーションセンサー４１０であるＧセンサー４２０（加速時計）やジャイロセンサー４３０、ストレインゲージ４４０，４５０と、これらセンサーで取得される信号の処理部とからなる装着・姿勢・動作検知部４００を備えている。装着・姿勢・動作検知部４００は、携帯電話のユーザーが、携帯電話を身につけているか、いないかを検知する装着検知機能を有している。また、装着・姿勢・動作検知部４００は、携帯電話を装着しているユーザーがどのような姿勢（寝ているのか、起きているのか）でいるのかを検知する姿勢検知機能を有している。また、装着・姿勢・動作検知部４００は、携帯電話を装着しているユーザーがどのような動作を行っているのかを検知する動作検知機能を有している。

特開２００１−１９８１１０号公報 特開２００８−２２９０９２号公報

しかしながら、上記の特許文献１及び特許文献２では、身体の動作を各種のセンサーを用いて検出しているが、高度情報が要求されるようなアプリケーションには適応していないという問題があった。例えば、加速度センサーでは、身体の動作として腕を持ち上げたときなどに、その動作を検出することができるが、腕をどの高さまで持ち上げたのかまでは検出することができない。また、例えば携帯電話に各種のセンサーを搭載して携帯電話のユーザーの動作を検出する場合、携帯電話の高度に基づいて、ユーザーがどのような動作状態にあるのかを判断することもできない。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］携帯装置と、前記携帯装置と通信が可能な情報処理装置と、を含む動作検出システムであって、前記携帯装置は、当該携帯装置の位置している高度を検出する高度検出部と、前記検出した高度を示す高度情報を前記情報処理装置へ送信する送信部と、を有し、前記情報処理装置は、前記携帯装置から送信された前記高度情報を受信する受信部と、前記受信した高度情報に基づいて、前記携帯装置の高度が異なる高度に変わったときの高度差を計測する高度差計測部と、前記計測した高度差に基づいて、前記携帯装置を携帯しているユーザーの動作状態を判断する判断部と、前記判断したユーザーの動作状態を出力する出力部と、を有し、前記判断部は、前記ユーザーの昇降動作に伴って前記携帯装置に前記高度差が生じる場合、前記ユーザーの動作状態を判断しないことを特徴とする動作検出システム。

上記した動作検出システムによれば、携帯装置から、当該携帯装置の高度を示す高度情報を情報処理装置へ送信する。情報処理装置では、携帯装置から送信された高度情報を受信して携帯装置の高度差を計測する。そして、判断部が、携帯装置の高度差に基づいて携帯装置の動作状態を判断する。ユーザーの動作に伴って携帯装置に高度差が生じる現象を利用することにより、携帯装置の高度差に基づいてユーザーの動作状態を判断することができる。これにより、携帯装置のユーザーが、現在、携帯装置をどのように扱っているのかを容易に把握することが可能になる。
また、上記した動作検出システムによれば、ユーザーが、例えば歩行及び走行するときや、階段を上り下りするときや、エレベーターやエスカレーターに乗ったときなどに、ユーザーの身体に昇降動作が生じる。このときの昇降動作による携帯装置の高度差を除外してユーザーの動作状態を判断することができる。これにより、携帯装置を扱うユーザーの動作状態を正確に判断することができる。

［適用例２］前記携帯装置は、前記携帯装置の姿勢角度を検出する角度検出部を更に有し、前記携帯装置の送信部は、前記検出した姿勢角度を示す角度情報を前記情報処理装置へ送信し、前記情報処理装置の受信部は、前記携帯装置から送信された前記角度情報を受信し、前記情報処理装置の判断部は、前記受信した角度情報に基づいて前記ユーザーの動作状態を判断する上記動作検出システム。

上記した動作検出システムによれば、携帯装置から受信した角度情報に基づいて、判断部がユーザーの動作状態を判断する。この角度情報は、ユーザーが扱う携帯装置の姿勢角度を示すことから、そのときのユーザーの動作状態を更に正確に判断することができる。

［適用例３］前記携帯装置は、前記携帯装置の加速度を検出する加速度検出部を更に有し、前記携帯装置の送信部は、前記検出した加速度を示す加速度情報を前記情報処理装置へ送信し、前記情報処理装置の受信部は、前記携帯装置から送信された前記加速度情報を受信し、前記情報処理装置の判断部は、前記受信した加速度情報に基づいて前記ユーザーの動作状態を判断する上記動作検出システム。

上記した動作検出システムによれば、携帯装置から受信した加速度情報に基づいて、判断部がユーザーの動作状態を判断する。この加速度情報は、携帯装置が移動したときの加速度を示すことから、そのときのユーザーの動作状態を更に正確に判断することができる。

［適用例４］前記携帯装置は、位置情報衛星の衛星電波を利用して前記携帯装置の位置を測位する測位部を更に有し、前記携帯装置の送信部は、前記測位した前記携帯装置の位置を示す測位情報を前記情報処理装置へ送信し、前記情報処理装置の受信部は、前記携帯装置から送信された前記測位情報を受信し、前記情報処理装置の出力部は、前記受信した測位情報に基づいて、前記ユーザーの位置する情報を出力する上記動作検出システム。

上記した動作検出システムによれば、携帯装置から受信した測位情報に基づいて、出力部が、ユーザーの動作状態と共に、そのときのユーザーの位置を出力することができる。これにより、携帯装置を扱うユーザーについて更に詳細な情報を得ることができる。

［適用例５］前記携帯装置は携帯電話であって、前記情報処理装置の判断部は、前記ユーザーが、前記携帯電話を操作中及び通話中を含む動作状態の判断を行う上記動作検出システム。

上記した動作検出システムによれば、携帯電話のユーザーの動作状態について、現在、ユーザーが携帯電話を操作中であるか、あるいは通話中であるかを特定することができる。

［適用例６］前記携帯装置は遊技機であって、前記情報処理装置の判断部は、前記ユーザーが、前記遊技機を操作中を含む動作状態の判断を行う上記動作検出システム。

上記した動作検出システムによれば、遊技機のユーザーの動作状態について、現在、ユーザーが遊技機を操作中であるかを特定することができる。

［適用例７］携帯装置と、前記携帯装置と通信が可能な情報処理装置と、を含む動作検出システムであって、前記携帯装置は、当該携帯装置の位置している高度を検出する高度検出部と、前記検出した高度を示す高度情報を記憶する記憶部と、を有し、前記情報処理装置は、前記携帯装置の記憶部に記憶されている前記高度情報を取得するデータ取得部と、前記取得した高度情報に基づいて、前記携帯装置の高度が異なる高度に変わったときの高度差を計測する高度差計測部と、前記計測した高度差に基づいて、前記携帯装置を携帯しているユーザーの動作状態を判断する判断部と、前記判断したユーザーの動作状態を出力する出力部と、を有し、前記判断部は、前記ユーザーの昇降動作に伴って前記携帯装置に前記高度差が生じる場合、前記ユーザーの動作状態を判断しないことを特徴とする動作検出システム。

上記した動作検出システムによれば、携帯装置において、当該携帯装置の高度を示す高度情報を記憶する。情報処理装置では、携帯装置に記憶されている高度情報を取得して携帯装置の高度差を計測する。そして、判断部が、携帯装置の高度差に基づいて携帯装置の動作状態を判断する。ユーザーの動作に伴って携帯装置に高度差が生じる現象を利用することにより、携帯装置の高度差に基づいてユーザーの動作状態を判断することができる。これにより、携帯装置のユーザーが、これまで、携帯装置をどのように扱っていたのかを容易に把握することが可能になる。

［適用例８］携帯装置と、前記携帯装置と通信が可能な情報処理装置と、を含む動作検出システムの制御方法であって、前記携帯装置は、当該携帯装置の位置している高度を検出する高度検出工程と、前記検出した高度を示す高度情報を前記情報処理装置へ送信する送信工程と、を有し、前記情報処理装置は、前記携帯装置から送信された前記高度情報を受信する受信工程と、前記受信した高度情報に基づいて、前記携帯装置の高度が異なる高度に変わったときの高度差を計測する高度差計測工程と、前記計測した高度差に基づいて、前記携帯装置を携帯しているユーザーの動作状態を判断する判断工程と、前記判断したユーザーの動作状態を出力する出力工程と、を有し、前記判断工程では、前記ユーザーの昇降動作に伴って前記携帯装置に前記高度差が生じる場合、前記ユーザーの動作状態を判断しないことを特徴とする動作検出システムの制御方法。

上記した動作検出システムの制御方法によれば、携帯装置から、当該携帯装置の高度を示す高度情報を情報処理装置へ送信する。情報処理装置では、携帯装置から送信された高度情報を受信して携帯装置の高度差を計測する。そして、判断工程において、携帯装置の高度差に基づいて携帯装置の動作状態を判断する。ユーザーの動作に伴って携帯装置に高度差が生じる現象を利用することにより、携帯装置の高度差に基づいてユーザーの動作状態を判断することができる。これにより、携帯装置のユーザーが、現在、携帯装置をどのように扱っているのかを容易に把握することが可能になる。

［適用例９］携帯装置と、前記携帯装置と通信が可能な情報処理装置と、を含む動作検出システムの制御方法であって、前記携帯装置は、当該携帯装置の位置している高度を検出する高度検出工程と、前記検出した高度を示す高度情報を記憶する記憶工程と、を有し、前記情報処理装置は、前記携帯装置の記憶工程において記憶された前記高度情報を取得するデータ取得工程と、前記取得した高度情報に基づいて、前記携帯装置の高度が異なる高度に変わったときの高度差を計測する高度差計測工程と、前記計測した高度差に基づいて、前記携帯装置を携帯しているユーザーの動作状態を判断する判断工程と、前記判断したユーザーの動作状態を出力する出力工程と、を有し、前記判断工程では、前記ユーザーの昇降動作に伴って前記携帯装置に前記高度差が生じる場合、前記ユーザーの動作状態を判断しないことを特徴とする動作検出システムの制御方法。

上記した動作検出システムの制御方法によれば、携帯装置において、当該携帯装置の高度を示す高度情報を記憶する。情報処理装置では、携帯装置に記憶されている高度情報を取得して携帯装置の高度差を計測する。そして、判断工程において、携帯装置の高度差に基づいて携帯装置の動作状態を判断する。ユーザーの動作に伴って携帯装置に高度差が生じる現象を利用することにより、携帯装置の高度差に基づいてユーザーの動作状態を判断することができる。これにより、携帯装置のユーザーが、これまで、携帯装置をどのように扱っていたのかを容易に把握することが可能になる。

第１実施形態に係る動作検出システムの概略構成図。 携帯装置の機能構成を示すブロック図。 圧力センサーの構成を示す図であり、（ａ）は圧力センサーの断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す図。 角速度センサーに使用する圧電振動ジャイロ素子の構成及び動作を示す概略斜視図。 加速度センサーの構成を示す概略斜視図。 情報処理装置の機能構成を示すブロック図。 ユーザーが携帯している携帯装置の高度を説明するための図。 携帯装置の高度の推移及びユーザーの動作を示すタイムチャート。 携帯装置及び情報処理装置の各動作を示すフローチャート。 「収納中」チェック処理を示すフローチャート。 「操作中」チェック処理を示すフローチャート。 「通話中」チェック処理を示すフローチャート。 第２実施形態に係る携帯装置の機能構成を示すブロック図。 第２実施形態に係る情報処理装置の機能構成を示すブロック図。 第３実施形態に係る携帯装置の機能構成を示すブロック図。 第３実施形態に係る情報処理装置の機能構成を示すブロック図。 従来の身体動作センシング装置の構成図。 従来の携帯電話の構成図。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係る動作検出システムについて、図面を参照して説明する。

最初に、第１実施形態に係る動作検出システムの概略構成について説明する。
図１は、第１実施形態に係る動作検出システム１の概略構成図である。同図では、１人のユーザーＭ１が携帯装置１０を携帯して各動作を行う状況を示している。ここで、携帯装置１０は携帯電話であり、同図（ａ）では、ユーザーＭ１が携帯装置１０を腰辺りに収納している。（ｂ）では、ユーザーＭ１が携帯装置１０を手に持って胸辺りに持ち上げ、電話番号を入力する等のボタン操作を行っている。（ｃ）では、ユーザーＭ１が携帯装置１０を顔辺りまで持ち上げて通話を行っている。

また、動作検出システム１は、携帯装置１０と情報処理装置２０とを含んで構成されている。携帯装置１０と情報処理装置２０とは、インターネット網８０を介して接続可能であり、情報処理装置２０は、携帯装置１０から送信されたデータを受信することができる。なお、携帯装置１０と情報処理装置２０との接続は、インターネット網８０に限られない。

次に、携帯装置１０の機能構成について説明する。
図２は、携帯装置１０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、携帯装置１０は、高度検出部１１、角度検出部１２、加速度検出部１３、送信部１４、制御部１５等により構成されている。

高度検出部１１は、圧力センサー１１ｓを備えて携帯装置１０の現在位置における高度を検出する。図１の例では、携帯装置１０は、（ａ）においてユーザーＭ１の腰辺りの位置の高度を検出し、（ｂ）においてユーザーＭ１の胸辺りの位置の高度を検出し、（ｃ）においてユーザーＭ１の顔辺りの位置の高度を検出する。

図３は、圧力センサー１１ｓの構成を示す図であり、（ａ）は圧力センサーの断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す図である。圧力センサー１１ｓは、ダイアフラム１２０と、このダイアフラム１２０と対向して設けられる容器１４０、及び感圧素子としての圧電振動片１３０とを基本構成とする絶対圧センサーである。

上記のような基本構成を有する圧力センサー１１ｓのうち、ダイアフラム１２０は、外部（図３（ａ）では上方）からの圧力を受圧すると、受圧した圧力によって撓み変形する薄肉部１２２と、この薄肉部１２２の周囲に形成される枠部１２８とを基本構成とする。そして、本実施形態のダイアフラム１２０は薄肉部１２２の一方の面に、詳細を後述する圧電振動片１３０を載置、固定するための支持部１２４を有する。支持部１２４は圧電振動片１３０を２点で支持するために設けられるものであり、圧電振動片１３０の両端部を固定するために、対を成すように形成されている。また、薄肉部１２２の他方の面には、圧電振動片１３０を支持部１２４に載置した際に、圧電振動片１３０の振動部１３４が位置することとなる部位に対応させて、厚肉化するための突出部１２６を設けても良い。

本実施形態で採用する圧電振動片１３０は、いわゆる双音叉振動子である。双音叉型の振動子は、振動部の両端部に基部１３２を有し、この２つの基部１３２の間に双音叉形状を成す振動部１３４を有する。このような構成の双音叉型の振動子は、双音叉形状を成す振動部１３４に内部応力を生じさせると、共振周波数が変化するという特性を持っている。具体的には、振動部１３４に引張応力が生じると共振周波数が高くなり、圧縮応力が生じると共振周波数は低くなる。従って、圧力センサー１１ｓにおいて、ダイアフラム１２０が圧力を受圧すると、受圧した圧力によってダイアフラム１２０は撓み変形し、支持部１２４を介して双音叉振動子に引張力が作用するので、双音叉振動子に引張応力が生じ共振周波数が変化することとなる。この共振周波数の変化から圧力変化を検出する。

図２に戻って、角度検出部１２は、圧電振動ジャイロ素子からなる角速度センサー１２ｓを備えて携帯装置１０の姿勢角度を検出する。本実施形態では、水平方向に対しての姿勢角度を検出する。図１の例では、（ａ）において収納されている携帯装置１０の姿勢角度を検出し、（ｂ）においてユーザーＭ１によって操作されている携帯装置１０の姿勢角度を検出し、（ｃ）においてユーザーＭ１によって通話されている携帯装置１０の姿勢角度を検出する。

図４は、角速度センサー１２ｓに使用する圧電振動ジャイロ素子の構成及び動作を示す概略斜視図である。圧電振動ジャイロ素子は、例えば水晶などの圧電材料の薄板から形成される中央の基部２２３から図中上下両側へ延出する１対の検出用振動腕２２４と、当該検出用振動腕２２４と直交して基部２２３から図中左右両側へ延出する１対の支持腕２２５と、各支持腕の先端から検出用振動腕と平行に図中上下両側へ延出する左右各１対の駆動用振動腕２２６とを有する。各駆動用振動腕２２６は、その表裏両面に長手方向に沿って延長する溝部２２７が凹設され、且つその両側面及び溝部の内面に図示しない第１及び第２駆動電極がそれぞれ形成されている。各検出用振動腕２２４は、同様にその表裏両面に長手方向に沿って延長する溝部２２８が形成され、且つその両側面及び溝部の内面に図示しない第１及び第２検出電極がそれぞれ形成されている。

駆動電極に交流電極を印加すると、駆動用振動腕２２６は、その主面を含む平面内で矢印２２９で示すように同期して屈曲振動する。この状態で圧電振動ジャイロ素子が平面内で中心軸２３０の周りに回転すると、駆動用振動腕２２６の長手方向に沿ってコリオリ力が、矢印２３１で示すように交互に逆向きに発生する。この作用によって、支持腕２２５は、同じ平面内で矢印２３２で示すように屈曲振動する。このため、圧電振動ジャイロ素子は基部２２３に作用する振動のバランスが崩れ、駆動用振動腕２２６の振動エネルギーが基部２２３を介して伝達されて、検出用振動腕２２４を同じ平面内で矢印２３３で示すように屈曲振動させる。

検出用振動腕２２４の屈曲振動による圧電材料の歪みを検出電極が検出して信号を出力する。検出用振動腕２２４の振幅は、その大きさが圧電振動ジャイロ素子に作用する角速度ωの大きさに応じて変化し、この角速度の大きさに応じた電圧が検出電極に発生する。この出力電圧を電子的に処理することによって、平面内での回転及び角速度が求められる。角度検出部１２では、角速度センサー１２ｓからの出力信号を、図示しない増幅回路及び積分回路において増幅及び積分して携帯装置１０の姿勢角度を取得する。

図２に戻って、加速度検出部１３は、加速度センサー１３ｓを備えて直交する３軸方向の加速度を測定し、携帯装置１０の３次元の加速度を検出する。図１の例では、ユーザーＭ１が、例えばエレベーターやエスカレーターに乗った場合に、エレベーターやエスカレーターの昇降による携帯装置１０の上下方向の加速度を検出する。また、図１（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の動作移行時における携帯装置１０の加速度を検出することもできる。

図５は、加速度センサー１３ｓの構成を示す概略斜視図である。加速度センサー１３ｓは、ベース３２０とウエイト３３０と３つの双音叉型水晶振動素子（応力感応素子）３４０，３５０，３６０とを有する。ベース３２０は、立方形を作るように３つの正方形の壁部を互いに直交させて形成され、ＸＹＺ方向に互いに直交する３つの取付面３２１〜３２３を有する。ウエイト３３０は、所定の質量を有する立方体からなり、互いに直交する３つの素子接合面３３１〜３３３を有する。ベース３２０及びウエイト３３０は、例えばアルミニウム合金などの適当な材料を用いて形成される。
双音叉型水晶振動素子３４０，３５０，３６０は、それぞれ長手方向の両端に設けられる基端部３４１ａ，３４１ｂ，３５１ａ，３５１ｂ，３６１ａ，３６１ｂと、それらの間を平行に延長する１対の振動ビーム３４２，３５２，３６２とを有する。前記各双音叉型水晶振動素子は、それぞれ別個の発振回路（図示せず）に接続されている。

各双音叉型水晶振動素子３４０，３５０，３６０は、一方の基端部３４１ａ，３５１ａ，３６１ａをそれぞれベース３２０の素子取付面３２１〜３２３に接着剤で結合して、該ベースの前記各壁部に垂直に支持されている。前記各双音叉型水晶振動素子の他方の基端部３４１ｂ，３５１ｂ，３６１ｂは、それぞれ前記各素子取付面に対応するウエイト３３０の素子接合面３３１〜３３３に接着剤で結合されている。これにより、ウエイト３３０が、直交するＸＹＺ３方向から双音叉型水晶振動素子３４０，３５０，３６０によって浮遊した状態に支持される。

各双音叉型水晶振動素子３４０，３５０，３６０を前記発振回路により個別に所定の周波数で振動させた状態で、加速度センサー１３ｓに外力が作用してウエイト３３０に加速度が加わると、その大きさ及び向きに対応して、前記各双音叉型水晶振動素子には、その長手方向に圧縮方向または引張方向の力が作用する。双音叉型水晶振動素子３４０，３５０，３６０の周波数は、圧縮方向の力が作用すると減少し、引張方向の力が作用すると増加するように変化する。従って、各双音叉型水晶振動素子３４０，３５０，３６０における周波数の変化量を検出して、ＸＹＺ方向それぞれに作用する荷重を算出し、それらを総合してウエイト３３０に作用した加速度の大きさ及び向きを３次元で決定することができる。

図２に戻って、送信部１４は、高度検出部１１において検出した携帯装置１０の高度を示す高度情報１４ａ、角度検出部１２において検出した携帯装置１０の姿勢角度を示す角度情報１４ｂ、及び加速度検出部１３において検出した携帯装置１０の加速度を示す加速度情報１４ｃを、インターネット網８０を介して情報処理装置２０へ送信する。なお、高度検出部１１、角度検出部１２及び加速度検出部１３は、携帯装置１０の動作状態を把握可能な一定の時間間隔で検出され、送信部１４は、当該時間間隔に応じてこれらの情報を情報処理装置２０へ送信する。

制御部１５は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ等を備え、携帯装置１０における各部を統括的に制御する。

次に、情報処理装置２０の機能構成について説明する。
図６は、情報処理装置２０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、情報処理装置２０は、受信部２１、記憶部２２、高度差計測部２３、判断部２４、出力部２５、制御部２６等により構成されている。

受信部２１は、携帯装置１０から送信された高度情報１４ａ、角度情報１４ｂ及び加速度情報１４ｃを受信し、それぞれを高度情報２２ａ、角度情報２２ｂ及び加速度情報２２ｃとして記憶部２２に記憶する。

記憶部２２は、例えばハードディスクのような外部記憶装置であり、情報処理装置２０における各種データが記憶される。

高度差計測部２３は、記憶部２２に記憶されている高度情報２２ａに基づいて、携帯装置１０の高度が異なる高度に変わったときの高度差を計測する。なお、ここでは、携帯装置１０の高度が連続して変化しているときの高度差ではなく、高度変化が略停止したときにおける高度差を計測する。

判断部２４は、高度差計測部２３によって計測した携帯装置１０の高度差と、記憶部２２に記憶されている角度情報２２ｂ及び加速度情報２２ｃとに基づいて、携帯装置１０を携帯しているユーザーが、現在どのような動作状態にあるかを判断する。本実施形態では、ユーザーが携帯装置１０を使用していない状態、つまり携帯装置１０が「収納中」の状態にあるのか、ユーザーが携帯装置１０を手に持って電話をかける等のボタン操作を行っている状態、つまり携帯装置１０が「操作中」の状態にあるのか、ユーザーが携帯装置１０を手に持って通話をしている状態、つまり携帯装置１０が「通話中」の状態にあるのかを判断する。

ここで、携帯装置１０の高度差に基づいて、携帯装置１０のユーザーがどのような動作状態にあるのかを判断する例について説明する。
図７は、ユーザーＭ１が携帯している携帯装置１０の高度を説明するための図である。同図は、図１の例における携帯装置１０の高度を示している。また、図８は、携帯装置１０の高度の推移及びユーザーの動作を示すタイムチャートである。

図７（ａ）に示すユーザーＭ１が腰辺りに収納している携帯装置１０の高度をｈ１とした場合、図８では、携帯装置１０が「収納中」であることを示している。また、図７（ｂ）に示すユーザーＭ１が胸辺りに持っている携帯装置１０の高度をｈ２とした場合、図８では、携帯装置１０が「操作中」であることを示している。また、図７（ｃ）に示すユーザーＭ１が顔辺りまで持ち上げている携帯装置１０の高度をｈ３とした場合、図８では、携帯装置１０が「通話中」であることを示している。

判断部２４では、図８における高度差（ｈ２−ｈ１）に基づいて、携帯装置１０の位置が腰辺りから胸辺りへ移動したと判断して、ユーザーＭ１の動作状態が「収納中」から「操作中」へ移行したと判断する。また、高度差（ｈ３−ｈ２）に基づいて、携帯装置１０の位置が胸辺りから顔辺りまで移動したと判断して、ユーザーＭ１の動作状態が「操作中」から「通話中」へ移行したと判断する。更に、高度差（ｈ３−ｈ１）に基づいて、携帯装置１０の位置が顔辺りから腰辺りへ戻ったと判断して、ユーザーＭ１の動作状態が「通話中」から再び「収納中」へ移行したと判断する。

図６に戻って、出力部２５は、判断部２４によって判断されたユーザーの動作状態に基づいて、図示しないディスプレイ等に、ユーザーが携帯装置１０を「収納中」、「操作中」、「通話中」等のメッセージを表示する。

制御部２６は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を備え、情報処理装置２０における各部を統括的に制御する。

次に、携帯装置１０及び情報処理装置２０の各動作について説明する。なお、ここでは、図１（ａ）〜（ｃ）に示すユーザーＭ１の各動作を例にとって説明する。
図９は、携帯装置１０及び情報処理装置２０の各動作を示すフローチャートである。同図に示す携帯装置１０及び情報処理装置２０の各動作は、それぞれの図示しない開始スイッチがオンされた場合に開始されて、オフされた場合に終了する。

携帯装置１０は、高度検出部１１により、ユーザーＭ１の携帯装置１０の現在位置における高度を検出し（ステップＳ１１）、角度検出部１２により、携帯装置１０の姿勢角度を検出し（ステップＳ１２）、加速度検出部１３により、携帯装置１０の３次元の加速度を検出する（ステップＳ１３）。
次に、携帯装置１０は、ステップＳ１１〜Ｓ１３において検出した高度情報１４ａ、角度情報１４ｂ及び加速度情報１４ｃを情報処理装置２０へ送信する（ステップＳ１４）。携帯装置１０では、これらのステップＳ１１〜Ｓ１４の各動作を一定の時間間隔で繰り返して行う。

一方、携帯装置１０から各種情報を受信する情報処理装置２０は、携帯装置１０が「収納中」の状態にあるか否かのチェック処理を行う（ステップＳ２１）。
図１０は、「収納中」チェック処理を示すフローチャートである。同図において、情報処理装置２０は、判断部２４により、記憶部２２に記憶されている高度情報２２ａに基づいて、携帯装置１０に高度変化が生じたか否かを判定する（ステップＳ３１）。
ここでの高度変化は、ユーザーＭ１が携帯装置１０を手に持って動作することによる高度変化を対象にしており、例えば、ユーザーＭ１の歩行及び走行による上下移動と、階段、エレベーター、エスカレーターの昇降等による上下移動とは除外するようにする。このため、判断部２４では、記憶部２２に記憶されている高度情報２２ａに加えて加速度情報２２ｃを用いて、歩行、走行、階段、エレベーター、エスカレーター等による動作を検出し、これらの動作による高度変化の場合は、携帯装置１０に高度変化が生じていないと判断する。

携帯装置１０に高度変化が生じた場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）は、携帯装置１０が「収納中」でないと判断して、図１０のフローチャートの処理を終了する。
他方、携帯装置１０に高度変化が生じていない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）は、携帯装置１０が「収納中」の状態にあると判断して、次のステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２では、情報処理装置２０は、出力部２５により、携帯装置１０が「収納中」である旨のメッセージをディスプレイ等に表示する。
そして、携帯装置１０から各種情報を受信して（ステップＳ３３）、ステップＳ３１に戻り、受信した各種情報に基づいて、携帯装置１０に高度変化が生じるまでステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を繰り返す。即ち、この間、携帯装置１０は「収納中」の状態にある。

図９のフローチャートに戻って、情報処理装置２０は、携帯装置１０がユーザーＭ１によって「操作中」の状態にあるか否かのチェック処理を行う（ステップＳ２２）。
図１１は、「操作中」チェック処理を示すフローチャートである。同図において、情報処理装置２０は、判断部２４により、高度差計測部２３によって計測した高度差に基づいて、携帯装置１０の高度差が、「収納中」から「操作中」へ移行したものであるか否かを判定する（ステップＳ４１）。

携帯装置１０の高度差が、「収納中」から「操作中」への高度差でない場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）は、ユーザーＭ１が携帯装置１０を「操作中」でないと判断して、図１１のフローチャートの処理を終了する。
他方、携帯装置１０の高度差が、「収納中」から「操作中」への高度差の場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）は、次のステップＳ４２へ進む。
ステップＳ４２では、情報処理装置２０は、判断部２４により、記憶部２２に記憶された角度情報２２ｂに基づいて、携帯装置１０の姿勢角度が、ユーザーＭ１が操作するときのものであるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

携帯装置１０の姿勢角度が、ユーザーＭ１が操作するときのものでない場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）は、ユーザーＭ１が携帯装置１０を「操作中」でないと判断して、図１１のフローチャートの処理を終了する。
他方、携帯装置１０の姿勢角度が、ユーザーＭ１が操作するときのものである場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）は、次のステップＳ４３へ進む。ステップＳ４３では、情報処理装置２０は、出力部２５により、ユーザーＭ１が携帯装置１０を「操作中」である旨のメッセージをディスプレイ等に表示する。
そして、携帯装置１０から各種情報を受信して（ステップＳ４４）、ステップＳ４２に戻り、受信した各種情報に基づいて、携帯装置１０の姿勢角度が操作時のものでなくなるまでステップＳ４２〜Ｓ４４の処理を繰り返す。即ち、この間、ユーザーＭ１は携帯装置１０を「操作中」の状態にある。

図９のフローチャートに戻って、情報処理装置２０は、携帯装置１０がユーザーＭ１によって「通話中」の状態にあるか否かのチェック処理を行う（ステップＳ２３）。
図１２は、「通話中」チェック処理を示すフローチャートである。同図において、情報処理装置２０は、判断部２４により、ユーザーＭ１の直前の動作が「操作中」であったか否かを判定する（ステップＳ５１）。

ユーザーＭ１の直前の動作が「操作中」でない場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）は、ユーザーＭ１が携帯装置１０で「通話中」でないと判断して、図１２のフローチャートの処理を終了する。他方、ユーザーＭ１の直前の動作が「操作中」の場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）は、次のステップＳ５２へ進む。

ステップＳ５２では、情報処理装置２０は、判断部２４により、高度差計測部２３によって計測された高度差に基づいて、携帯装置１０の高度差が、「操作中」から「通話中」へ移行したものであるか否かを判定する。

携帯装置１０の高度差が、「操作中」から「通話中」への高度差でない場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）は、ユーザーＭ１が携帯装置１０で「通話中」でないと判断して、図１２のフローチャートの処理を終了する。
他方、携帯装置１０の高度差が、「操作中」から「通話中」への高度差の場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）は、次のステップＳ５３へ進む。
ステップＳ５３では、情報処理装置２０は、判断部２４により、記憶部２２に記憶された角度情報２２ｂに基づいて、携帯装置１０の姿勢角度が、ユーザーＭ１が通話するときのものであるか否かを判定する（ステップＳ５３）。

携帯装置１０の姿勢角度が、ユーザーＭ１が通話するときのものでない場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）は、ユーザーＭ１が携帯装置１０で「通話中」でないと判断して、図１２のフローチャートの処理を終了する。
他方、携帯装置１０の姿勢角度が、ユーザーＭ１が通話するときのものである場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）は、次のステップＳ５４へ進む。ステップＳ５４では、情報処理装置２０は、出力部２５により、ユーザーＭ１が携帯装置１０で「通話中」である旨のメッセージをディスプレイ等に表示する。
そして、携帯装置１０から各種情報を受信して（ステップＳ５５）、ステップＳ５３に戻り、受信した各種情報に基づいて、携帯装置１０の姿勢角度が通話時のものでなくなるまでステップＳ５３〜Ｓ５５の処理を繰り返す。即ち、この間、ユーザーＭ１は携帯装置１０で「通話中」の状態にある。

図９のフローチャートに戻って、情報処理装置２０は、ステップＳ２１に戻り、携帯装置１０が「収納中」の状態であるか否かのチェック処理以降を繰り返す。

なお、図１の例において、携帯装置１０が「収納中」の高度をユーザーＭ１の腰辺りの位置としたが、これに限られず、例えば、ユーザーＭ１の胸ポケット、机上、床に置いたカバン等の位置としても良い。また、「収納中」の位置が様々あって特定できない場合は、図１１のフローチャートのステップＳ４１における「収納中」から「操作中」への高度差の判定を取り除いても良い。

上記した動作検出システム１は、携帯装置１０において、携帯装置１０の高度、姿勢角度及び加速度を検出して情報処理装置２０へ送信する。情報処理装置２０では、携帯装置１０の高度から高度差を計測する。そして、この高度差に基づいて、ユーザーＭ１が携帯装置１０を「収納中」から「操作中」へ移動させたのか、あるいは「操作中」から「通話中」へ移動させたのか等の動作状態を判断することができる。また、携帯装置１０の姿勢角度を判定することにより、ユーザーＭ１の動作状態を更に正確に判断することができる。更に、携帯装置１０の加速度に基づいて、ユーザーＭ１が携帯装置１０を手に持って動作したときの高度変化のみを対象にすることができ、ユーザーＭ１の動作状態を誤って判断することを抑制できる。

例えば、近年、子供の携帯電話への依存が深刻を極め、携帯電話でメールやゲームばかりして勉強をしないことに親が心配をして、子供の携帯電話の使用状況を観察したいというニーズが深まっている。現状では、電話会社から送られてくる請求書に記載された高額な金額を見て初めて、子供の携帯電話への依存度を認識している。これに対して、上記した動作検出システム１は、子供の日常生活の中で子供の携帯電話使用状況をリアルタイムでウォッチングしたいという親のニーズに対応することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る動作検出システムについて、図面を参照して説明する。第２実施形態に係る動作検出システムは、図１に示す第１実施形態に係る動作検出システム１と同様な概略構成であるが、携帯装置１０及び情報処理装置２０の各機能構成が異なっている。

図１３は、第２実施形態に係る携帯装置３０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、第２実施形態に係る携帯装置３０では、図２に示す第１実施形態に係る携帯装置１０に対して、送信部１４が除かれて記憶部３１が新たに追加されている。この記憶部３１は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリーのような不揮発性メモリーである。

第１実施形態に係る携帯装置１０では、高度検出部１１において検出した高度、角度検出部１２において検出した姿勢角度、及び加速度検出部１３において検出した加速度の各種情報を、検出毎に情報処理装置２０へ送信するようにした。しかし、第２実施形態に係る携帯装置３０では、これらの各種情報を検出する毎に、それぞれを高度情報３１ａ、角度情報３１ｂ及び加速度情報３１ｃとして時系列に記憶部３１に記憶する。従って、記憶部３１には、検出した各種情報が全て記憶されることになる。

また、図１４は、第２実施形態に係る情報処理装置４０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、第２実施形態に係る情報処理装置４０では、図６に示す第１実施形態に係る情報処理装置２０に対して、受信部２１が除かれてデータ取得部４１が新たに追加されている。

データ取得部４１では、携帯装置３０の記憶部３１に記憶されている高度情報３１ａ、角度情報３１ｂ及び加速度情報３１ｃをデータ取得し、それぞれを高度情報２２ａ、角度情報２２ｂ及び加速度情報２２ｃとして記憶部２２に記憶する。これにより、記憶部２２には、携帯装置３０において検出した各種情報の全てが時系列に記憶されることになる。
ここで、携帯装置３０からのデータ取得は、携帯装置３０との間で有線通信又は無線通信によって行っても良い。また、携帯装置３０において、データをリムーバブルメモリー等の記憶媒体に保存しておき、このリムーバブルメモリー等を情報処理装置４０に装着することでデータ取得するようにしても良い。

高度差計測部２３及び判断部２４では、記憶部２２に記憶されている高度情報２２ａ、角度情報２２ｂ及び加速度情報２２ｃの全データを対象にして、それぞれの処理を繰り返して行う。そして、出力部２５により、ユーザーＭ１が携帯装置３０を「収納中」、「操作中」、「通話中」である旨のメッセージを時系列にディスプレイ等に表示する。

本実施形態の動作検出システムでは、情報処理装置４０の出力部２５において、ユーザーＭ１の動作状態を時系列にディスプレイ等に表示することにより、ユーザーＭ１の動作状態が時間と共にどのような経過を辿っているのかを把握することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る動作検出システムについて、図面を参照して説明する。第３実施形態に係る動作検出システムは、図１に示す第１実施形態に係る動作検出システム１と同様な概略構成であるが、携帯装置１０及び情報処理装置２０の各機能構成が異なっている。

図１５は、第３実施形態に係る携帯装置５０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、第３実施形態に係る携帯装置５０では、図２に示す第１実施形態に係る携帯装置１０に対して、測位部５１が新たに追加されている。

この測位部５１は、図示しないアンテナを介してＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号に含まれる航法メッセージを解析して測位処理を行う。そして、送信部１４では、高度情報１４ａ、角度情報１４ｂ及び加速度情報１４ｃに加えて、測位部５１において測位した携帯装置５０の現在位置を示す測位情報１４ｄを、インターネット網８０を介して情報処理装置６０へ送信する。

また、図１６は、第３実施形態に係る情報処理装置６０の機能構成を示すブロック図である。同図に示す受信部２１では、携帯装置５０から送信された高度情報１４ａ、角度情報１４ｂ及び加速度情報１４ｃに加えて、測位情報１４ｄを受信して測位情報２２ｄとして記憶部２２に記憶する。更に、記憶部２２には地図情報２２ｅが予め記憶されている。

高度差計測部２３及び判断部２４では、第１実施形態に係る情報処理装置２０と同様の処理を行う。出力部２５では、ユーザーＭ１が携帯装置３０を「収納中」、「操作中」、「通話中」である旨のメッセージに加えて、記憶部２２に記憶されている測位情報２２ｄ及び地図情報２２ｅに基づいて、地図上におけるユーザーの現在位置を表示する。
なお、第３実施形態に係る動作検出システムの構成及び動作を、上述した第２実施形態に係る動作検出システムに対して適用できるようにしても良い。

本実施形態の動作検出システムでは、情報処理装置６０の出力部２５において、ユーザーＭ１の動作状態と共に地図上における現在位置を表示することにより、ユーザーＭ１の動作環境を把握することができ、携帯装置５０を携帯したユーザーＭ１の動作の背景を理解することができる。

（変形例）
上述した実施形態では、携帯装置１０を携帯電話に適用する例について説明したが、携帯装置１０は携帯電話には限られない。例えば、携帯装置１０を、ユーザーが携帯できるゲーム機などの遊技機に適用しても良い。ゲーム機の場合、ユーザーがプレイするときのゲーム機の位置が携帯電話を操作するときの位置と略同位置であることから、ユーザーがゲーム機を操作中、即ちユーザーがプレイ中か否かの動作状態を判断することができる。

１…動作検出システム、１０…携帯装置、１１…高度検出部、１１ｓ…圧力センサー、１２…角度検出部、１２ｓ…角速度センサー、１３…加速度検出部、１３ｓ…加速度センサー、１４…送信部、１４ａ…高度情報、１４ｂ…角度情報、１４ｃ…加速度情報、１４ｄ…測位情報、１５…制御部、２０…情報処理装置、２１…受信部、２２…記憶部、２２ａ…高度情報、２２ｂ…角度情報、２２ｃ…加速度情報、２２ｄ…測位情報、２２ｅ…地図情報、２３…高度差計測部、２４…判断部、２５…出力部、２６…制御部、３０…第２実施形態に係る携帯装置、３１…記憶部、３１ａ…高度情報、３１ｂ…角度情報、３１ｃ…加速度情報、４０…第２実施形態に係る情報処理装置、４１…データ取得部、５０…第３実施形態に係る携帯装置、５１…測位部、６０…第３実施形態に係る情報処理装置、８０…インターネット網。

Claims (9)

1. 携帯装置と、
   前記携帯装置と通信が可能な情報処理装置と、を含む動作検出システムであって、
   前記携帯装置は、
   当該携帯装置の位置している高度を検出する高度検出部と、
   前記検出した高度を示す高度情報を前記情報処理装置へ送信する送信部と、を有し、
   前記情報処理装置は、
   前記携帯装置から送信された前記高度情報を受信する受信部と、
   前記受信した高度情報に基づいて、前記携帯装置の高度が異なる高度に変わったときの高度差を計測する高度差計測部と、
   前記計測した高度差に基づいて、前記携帯装置を携帯しているユーザーの動作状態を判断する判断部と、
   前記判断したユーザーの動作状態を出力する出力部と、を有し、
   前記判断部は、前記ユーザーの昇降動作に伴って前記携帯装置に前記高度差が生じる場合、前記ユーザーの動作状態を判断しないことを特徴とする動作検出システム。
2. 前記携帯装置は、前記携帯装置の姿勢角度を検出する角度検出部を更に有し、
   前記携帯装置の送信部は、前記検出した姿勢角度を示す角度情報を前記情報処理装置へ送信し、
   前記情報処理装置の受信部は、前記携帯装置から送信された前記角度情報を受信し、
   前記情報処理装置の判断部は、前記受信した角度情報に基づいて前記ユーザーの動作状態を判断することを特徴とする請求項１に記載の動作検出システム。
3. 前記携帯装置は、前記携帯装置の加速度を検出する加速度検出部を更に有し、
   前記携帯装置の送信部は、前記検出した加速度を示す加速度情報を前記情報処理装置へ送信し、
   前記情報処理装置の受信部は、前記携帯装置から送信された前記加速度情報を受信し、
   前記情報処理装置の判断部は、前記受信した加速度情報に基づいて前記ユーザーの動作状態を判断することを特徴とする請求項１または２に記載の動作検出システム。
4. 前記携帯装置は、位置情報衛星の衛星電波を利用して前記携帯装置の位置を測位する測位部を更に有し、
   前記携帯装置の送信部は、前記測位した前記携帯装置の位置を示す測位情報を前記情報処理装置へ送信し、
   前記情報処理装置の受信部は、前記携帯装置から送信された前記測位情報を受信し、
   前記情報処理装置の出力部は、前記受信した測位情報に基づいて、前記ユーザーの位置する情報を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の動作検出システム。
5. 前記携帯装置は携帯電話であって、
   前記情報処理装置の判断部は、前記ユーザーが、前記携帯電話を操作中及び通話中を含む動作状態の判断を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の動作検出システム。
6. 前記携帯装置は遊技機であって、
   前記情報処理装置の判断部は、前記ユーザーが、前記遊技機を操作中を含む動作状態の判断を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の動作検出システム。
7. 携帯装置と、
   前記携帯装置と通信が可能な情報処理装置と、を含む動作検出システムであって、
   前記携帯装置は、
   当該携帯装置の位置している高度を検出する高度検出部と、
   前記検出した高度を示す高度情報を記憶する記憶部と、を有し、
   前記情報処理装置は、
   前記携帯装置の記憶部に記憶されている前記高度情報を取得するデータ取得部と、
   前記取得した高度情報に基づいて、前記携帯装置の高度が異なる高度に変わったときの
   高度差を計測する高度差計測部と、
   前記計測した高度差に基づいて、前記携帯装置を携帯しているユーザーの動作状態を判断する判断部と、
   前記判断したユーザーの動作状態を出力する出力部と、を有し、
   前記判断部は、前記ユーザーの昇降動作に伴って前記携帯装置に前記高度差が生じる場合、前記ユーザーの動作状態を判断しないことを特徴とする動作検出システム。
8. 携帯装置と、
   前記携帯装置と通信が可能な情報処理装置と、を含む動作検出システムの制御方法であって、
   前記携帯装置は、
   当該携帯装置の位置している高度を検出する高度検出工程と、
   前記検出した高度を示す高度情報を前記情報処理装置へ送信する送信工程と、を有し、
   前記情報処理装置は、
   前記携帯装置から送信された前記高度情報を受信する受信工程と、
   前記受信した高度情報に基づいて、前記携帯装置の高度が異なる高度に変わったときの高度差を計測する高度差計測工程と、
   前記計測した高度差に基づいて、前記携帯装置を携帯しているユーザーの動作状態を判断する判断工程と、
   前記判断したユーザーの動作状態を出力する出力工程と、を有し、
   前記判断工程では、前記ユーザーの昇降動作に伴って前記携帯装置に前記高度差が生じる場合、前記ユーザーの動作状態を判断しないことを特徴とする動作検出システムの制御方法。
9. 携帯装置と、
   前記携帯装置と通信が可能な情報処理装置と、を含む動作検出システムの制御方法であって、
   前記携帯装置は、
   当該携帯装置の位置している高度を検出する高度検出工程と、
   前記検出した高度を示す高度情報を記憶する記憶工程と、を有し、
   前記情報処理装置は、
   前記携帯装置の記憶工程において記憶された前記高度情報を取得するデータ取得工程と、
   前記取得した高度情報に基づいて、前記携帯装置の高度が異なる高度に変わったときの高度差を計測する高度差計測工程と、
   前記計測した高度差に基づいて、前記携帯装置を携帯しているユーザーの動作状態を判断する判断工程と、
   前記判断したユーザーの動作状態を出力する出力工程と、を有し、
   前記判断工程では、前記ユーザーの昇降動作に伴って前記携帯装置に前記高度差が生じる場合、前記ユーザーの動作状態を判断しないことを特徴とする動作検出システムの制御方法。

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