JP6110204B2 - 電子機器、プログラム - Google Patents

Description

本発明は電子機器、プログラムに関する。

近年、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）など、近距離無線通信機能を備える電子機器が増加している。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの近距離無線通信機能は、数ｍから数十ｍ程度の距離の電子機器間で、簡易な情報をやりとりするのに好適である。ユーザが近距離無線通信機能を気軽に使用できるようにするため、ユーザが直感的に近距離無線通信を実行できるようなＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を実現することが望ましい。

ユーザが直感的に近距離無線通信を実行することを目的として例えば図１のような通信端末が発明されている（本願出願時に未公開の特願２０１２−２７９１３４号）。図１は、直感的なファイルのやりとりを可能とする通信端末８Ａ、８Ｂの例である。図１に示すように、通信端末８Ａ、８Ｂは互いに隣接して並べてあるものとする。図１の例では、通信端末８Ａ、８Ｂの表示画面に通信端末８Ａに記憶されているファイルデータ７のサムネイル画像が表示されているものとする。

まず、通信端末８Ａ、８Ｂは通信を確立する。通信の確立後、通信端末８Ａがファイルデータ７のサムネイル画像のドラッグ操作を受け付けた場合、通信端末８Ａ、８Ｂは、当該ドラッグ操作に基づいてサムネイル画像のドラッグ操作後のデータ表示領域を検出する。図１の例のように、ユーザが通信端末８Ａから通信端末８Ｂに向かって、画面の境界を飛び越えてファイルデータ７のサムネイル画像をドラッグ操作したものとする。この場合、ユーザの操作指が画面の境界付近に位置する瞬間には、通信端末８Ａ、８Ｂそれぞれの画面におけるサムネイル画像の表示結果は例えば９ａ、９ｂのようになる。

例えば、サムネイル画像の全体が通信端末８Ｂの画面に表示されるまでドラッグ操作が続けられた場合には、通信端末８Ａは当該サムネイル画像に対応するファイルデータ７を通信端末８Ｂに送信する。上述した通信端末の発明によれば、ユーザは直感的に近距離無線通信機能を用いて写真データなどのファイルデータを送受信することができる。

上述の直感的なデータのやり取りを開始するために、各通信端末は自端末と他端末との相対位置を取得する必要がある。例えば通信端末８Ａは、通信相手である通信端末８Ｂが向かって右側に存在している旨、通信端末８Ｂは、通信相手である通信端末８Ａが向かって左側に存在している旨の情報を取得する必要がある。

以下、図２、図３を参照して各通信端末が自端末と他端末との相対位置を取得する方法の一つを説明する。図２は、自端末と他端末を衝突させた状態を例示する図である。図３は、衝突の前後において通信端末８Ａで計測される加速度の時系列の例を示す図である。図２に示すように、端末の短手方向をｘ軸方向（紙面右向きを正）、端末の長手方向をｙ軸方向（紙面上向きを正）、端末の表示画面と直交する方向をｚ軸方向（端末背面から端末正面に向かう向きを正）とする。図２に示すように、通信端末８Ａをｘ軸正方向に移動させ、通信端末８Ｂをｘ軸負方向に移動させた結果、通信端末８Ａの右端部と通信端末８Ｂの左端部とが衝突したものとする。このとき、衝突の前後において通信端末８Ａで計測されるｘ軸方向の加速度の時系列は、例えば図３Ａのようになる。図３Ａに示すように、通信端末８Ａで計測される加速度は衝突時刻１０３の直前の一定区間において正の値を示している。これは通信端末８Ａが衝突直前にｘ軸正方向に移動しており、衝突直前において正方向に加速度が加えられているためである。一方、通信端末８Ａで計測される加速度は衝突時刻である時刻１０３の直後において急峻な負のピーク値をとる。これは、被衝突物（通信端末８Ｂ）との衝突によってｘ軸負方向に加速度が加えられるためである。衝突時刻である時刻１０３の直後の加速度のピーク値をａ２（ｍ／ｓ^２）とすると、ａ２の符号を検出することで通信端末８Ａが被衝突物とどのような位置関係にあるかがわかる。例えばａ２の符号が図３Ａのように負であれば、衝突によってｘ軸負方向に加速度が加えられたことが分かるため、通信端末８Ａはｘ軸正方向（紙面右方向）に位置する被衝突物と衝突したことが分かる。従って、通信端末８Ａは衝突直後において被衝突物のｘ軸負方向（紙面左方向）側に近接して存在することが分かる。一方、例えばａ２の符号が正であれば、衝突によってｘ軸正方向に加速度が加えられたことが分かるため、通信端末８Ａはｘ軸負方向（紙面左方向）に位置する被衝突物と衝突したことが分かる。従って、通信端末８Ａは衝突直後において被衝突物のｘ軸正方向（紙面右方向）側に近接して存在することが分かる。

図３Ｂを参照して上述の相対位置取得方法の問題点を説明する。図３Ｂは図３Ａと同様に、通信端末８Ａをｘ軸正方向に移動させ、ｘ軸正方向にある通信端末８Ｂと衝突させる場合の通信端末８Ａで計測される加速度の時系列の例を示す図である。従って、通信端末８Ａは、ｘ軸正方向にある被衝突物（通信端末８Ｂ）に対して、ｘ軸負方向側から衝突することになる。しかしながら図３Ｂの例においては、衝突時刻である時刻１０３の直後において加速度のピーク値ａ２は正の値をとる。この場合のａ２の符号は、理論上観測されるべき符号と反対の符号である。

通信端末同士を衝突させた場合、衝突の瞬間に通信端末に振動、衝撃が加わることにより、衝突直前の移動方向と反対方向の加速度のピーク値と、その反対向きの加速度のピーク値とが交互に計測される。これらのピーク値は、サンプリング間隔やサンプリングタイミングによって順番が前後して計測されることがある。上述したように衝突時刻である時刻１０３の直後におけるピーク値ａ２を相対位置取得に用いると、サンプリング間隔やサンプリングタイミングによってピーク値の順番が前後して計測された場合に、相対位置の誤判定が起こる。そこで本発明では、被衝突物との相対位置を正確に取得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、加速度取得部と、衝突時刻取得部と、移動方向取得部と、相対位置取得部とを含む。

加速度取得部は、自機に加えられた加速度の時系列を取得し、当該取得された加速度に基づいて衝突判定に用いる判定用加速度の時系列を取得する。衝突時刻取得部は、判定用加速度の微分値に基づいて被衝突物との衝突時刻を取得する。移動方向取得部は、衝突時刻から過去の判定用加速度に基づいて衝突直前の自機の移動方向を取得する。相対位置取得部は、移動方向から被衝突物との相対位置を取得する。

本発明の電子機器によれば、被衝突物との相対位置を正確に取得することができる。

直感的なファイルのやりとりを可能とする通信端末の例を示す図。 自端末と他端末を衝突させた状態を例示する図。 衝突の前後において通信端末で計測される加速度の時系列の例を示す図。 本発明の実施例１の電子機器の構成を示すブロック図。 本発明の実施例１の電子機器の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例１の電子機器の加速度取得部の構成を示すブロック図。 本発明の実施例１の電子機器の加速度取得部の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例１の電子機器の加速度計測部により取得される加速度の時系列の例を示す図。 電子機器が傾斜面に置かれている場合と水平面に置かれている場合の加速度の時系列の違いについて例示する図。 本発明の実施例１の電子機器の衝突時刻取得部の構成を示すブロック図。 本発明の実施例１の電子機器の衝突時刻取得部の動作を示すフローチャート。 判定用加速度から取得される各時刻を例示する図。 衝突時刻の候補が複数存在する場合の判定用加速度から取得される各時刻を例示する図。 本発明の実施例１の電子機器の移動方向取得部の構成を示すブロック図。 本発明の実施例１の電子機器の移動方向取得部の動作を示すフローチャート。 実施例１において衝突時間を調整せず積分範囲を決定する例を説明する図。 実施例１において衝突時間を調整して積分範囲を決定する例を説明する図。 本発明の実施例２の電子機器の構成を示すブロック図。 本発明の実施例２の電子機器の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例２の電子機器の機器状態取得部の構成を示すブロック図。 本発明の実施例２の電子機器の機器状態取得部の動作を示すフローチャート。 判定用加速度の時系列と状態判定閾値との関係について例示する図。 本発明の実施例２の電子機器の衝突時刻取得部の構成を示すブロック図。 本発明の実施例２の電子機器の衝突時刻取得部の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例２の電子機器の移動方向取得部の構成を示すブロック図。 本発明の実施例２の電子機器の移動方向取得部の動作を示すフローチャート。 実施例２において積分が実行される範囲を例示する図。 機器状態に応じて定まる閾値の具体例を示す図。

＜用語の説明＞
［電子機器］
本発明において電子機器とは、電子工学の技術を応用した電気製品のうち、自機に加えられる加速度を計測する機能を備え、ユーザが機器同士をぶつけることができる程度のサイズ、重量であるもの全般を指し示すものとする。電子機器の具体例として、携帯端末、タブレット型情報端末、ＰＤＡ、ゲーム機、ノートブック型ＰＣ、電子書籍端末、デジタルオーディオプレーヤー、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどが考えられる。以下の実施例においては、電子機器の具体例として携帯端末を用いる。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

以下、図４、図５を参照して実施例１の電子機器について説明する。図４は本実施例の電子機器１の構成を示すブロック図である。図５は本実施例の電子機器１の動作を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施例の電子機器１は、加速度取得部１１と、衝突時刻取得部１２と、移動方向取得部１３と、相対位置取得部１４とを含む。

加速度取得部１１は、自機に加えられた加速度の時系列を取得し、当該取得された加速度に基づいて衝突判定に用いる判定用加速度の時系列を取得する（Ｓ１１）。衝突時刻取得部１２は、判定用加速度の微分値に基づいて被衝突物との衝突時刻を取得する（Ｓ１２）。例えば、衝突時刻取得部１２は、判定用加速度の微分値（絶対値）が所定値以上となる時刻を衝突時刻としても良い。これについて再度図３Ａの例を参照して説明する。衝突時刻取得部１２は加速度の微分値を所定の時間間隔で計測し続ける。例えば加速度の計測時間間隔、微分値の計測タイミングを何れもｓとし、図３Ａの例において微分値（絶対値）｜ａ２−ａ３｜／ｓが所定値以上となる場合、衝突時刻取得部１２は微分値（絶対値）が所定値以上となる最初の時刻である時刻１０３を衝突時刻として特定する。衝突時刻取得部１２は、このように単純に微分値（絶対値）が所定値以上となる場合を衝突時刻として取得してもよいし、後述する差分部１２１、符号部１２２、傾き部１２３などを含み、これらにより衝突時刻を取得しても良い。前述した衝突時刻取得方法では、実装が容易であることが利点であるが、後述する衝突時刻取得方法では、取得される衝突時刻が高精度となる点において好適である。なお後述する差分部１２１、符号部１２２、傾き部１２３はいずれも広義の意味での判定用加速度の微分値の大きさ、符号に基づいて被衝突物との衝突時刻を取得するという点では前述の衝突時刻取得方法と共通している。

次に、移動方向取得部１３は、衝突時刻から過去の判定用加速度に基づいて衝突直前の自機の移動方向を取得する（Ｓ１３）。例えば、移動方向取得部１３は、衝突時刻から加速度センサ起動時まで過去に遡り、衝突時刻から過去の一部、又は全部の判定用加速度に基づいて衝突直前の自機の移動方向を取得しても良い。また、移動方向取得部１３は、衝突時刻から加速度計測値のログが残っている時間区間のうち最も過去の時刻まで過去に遡り、衝突時刻から当該過去の時刻までの一部、又は全部の判定用加速度に基づいて衝突直前の自機の移動方向を取得しても良い。また、移動方向取得部１３は、後述する積分部１３１の例のように、衝突時刻から予め定めた所定時間過去に遡った一部、又は全部の判定用加速度に基づいて衝突直前の自機の移動方向を取得しても良い。相対位置取得部１４は、移動方向から被衝突物との相対位置を取得する（Ｓ１４）。

以下、図６、図７を参照して本実施例の電子機器１の加速度取得部１１の実現例について説明する。図６は本実施例の電子機器１の加速度取得部１１の構成を示すブロック図である。図７は本実施例の電子機器１の加速度取得部１１の動作を示すフローチャートである。図６に示すように、本実施例の電子機器１の加速度取得部１１は、加速度計測部１１１と、基準値更新部１１２と、判定用加速度取得部１１３とを含む。

加速度計測部１１１は、自機に加えられた加速度を計測しその時系列を出力する（Ｓ１１１）。基準値更新部１１２は、所定時間毎に加速度の基準値を更新する（Ｓ１１２）。判定用加速度取得部１１３は、基準値と加速度の時系列に基づいて判定用加速度を取得する（Ｓ１１３）。

＜加速度計測部１１１が計測する加速度の例＞
以下、図８を参照して加速度計測部１１１が計測する加速度の例について説明する。図８は本実施例の電子機器１の加速度計測部１１１により取得される加速度の時系列の例を示す図である。加速度計測部１１１は加速度センサで構成することができる。加速度計測部１１１は１軸の加速度センサでも構成することができるが、２軸、または３軸加速度センサで構成すれば様々な方向からの衝突を検知することができるため好適である。図８は、加速度の時系列を横軸を時間（秒）、縦軸を加速度（ｍ／ｓ^２）のグラフとして例示した図である。図８では、図２と同様に、電子機器の短手方向をｘ軸方向（紙面右向きを正）、電子機器の長手方向をｙ軸方向（紙面上向きを正）、電子機器の表示画面と直交する方向をｚ軸方向（電子機器背面から電子機器正面に向かう向きを正）と定義した。図８Ａはｘ軸、図８Ｂはｙ軸、図８Ｃはｚ軸方向の加速度の時系列を表すグラフである。なお、以下に登場する加速度のグラフは、分かりやすさのためすべてｘ軸の加速度の時系列を表すグラフであるものとし、衝突はすべてｘ軸方向でのみ実行されるものとする。

＜基準値、基準値更新部１１２、判定用加速度取得部１１３＞
以下、図９を参照して基準値について説明する。図９は電子機器１が傾斜面に置かれている場合と水平面に置かれている場合の加速度の時系列の違いについて例示する図である。図９は、加速度の時系列（ｘ軸方向）を横軸を時間（秒）、縦軸を加速度（ｍ／ｓ^２）のグラフとして例示した図である。図９の破線のグラフに示すように、電子機器１が傾斜面に置かれて静止している場合、加速度の時系列（ｘ軸方向）はスタティックな値（図９の例では値ａ８近傍の値）をとる。一方、図９の実線のグラフに示すように、電子機器１が水平面に置かれて静止している場合、加速度の時系列（ｘ軸方向）はゼロに近いスタティックな値（図９の例では値ａ９近傍の値）をとる。衝突判定においては、ａ８、ａ９のような値はノイズとなり得る。特に、ａ８のように電子機器１が傾斜面に置かれて静止している場合の加速度値はノイズとなり得る。そこで、電子機器１が静止状態である場合に計測されるａ８、ａ９のようなスタティックな値を基準値として、計測された加速度の時系列から一律に差し引くこととする。詳細には、基準値更新部１１２は、所定時間（例えば２０００ｍｓｅｃ）毎に加速度の時系列の微分値が所定の静止判定閾値未満であるか否かを判定して、微分値が静止判定閾値未満である場合には、電子機器が静止状態であると判断して基準値の更新を実行する（Ｓ１１２）。一方、基準値更新部１１２は、加速度の時系列の微分値が所定の静止判定閾値以上である場合には、電子機器が静止状態でないと判断して基準値の更新行わない。判定用加速度取得部１１３は、例えば、加速度の最新の計測値から更新済みの最新の基準値を差し引くことによって後述する衝突判定に用いる判定用加速度を取得する（Ｓ１１３）。なお、加速度計測値から基準値を差し引いて判定用加速度を導出する処理はノイズ除去の観点から好適ではあるが、これに限らず、判定用加速度取得部１１３は加速度計測値に何らの処理も施さずに、加速度計測値そのものを判定用加速度としてもよい。この場合、基準値更新部１１２は省略可能であるし、判定用加速度取得部１１３も実質的には何らの処理も行わないから省略可能である。また、判定用加速度取得部１１３は加速度計測値に他のノイズ処理を実行して、ノイズ処理実行後の加速度計測値を判定用加速度としてもよい。この場合は基準値更新部１１２は省略可能である。

次に、図１０、図１１を参照して本実施例の電子機器１の衝突時刻取得部１２の実現例について説明する。図１０は本実施例の電子機器１の衝突時刻取得部１２の構成を示すブロック図である。図１１は本実施例の電子機器１の衝突時刻取得部１２の動作を示すフローチャートである。図１０に示すように、本実施例の電子機器１の衝突時刻取得部１２は、差分部１２１と、符号部１２２と、傾き部１２３と、衝突判定閾値記憶部１２４とを含む。衝突判定閾値記憶部１２４には、差分閾値と傾き閾値と（これらをまとめて衝突判定閾値ともいう）が記憶されており、差分部１２１は衝突判定閾値記憶部１２４から差分閾値を取得し、傾き部１２３は衝突判定閾値記憶部１２４から傾き閾値を取得することができる。差分部１２１は、最新時刻の判定用加速度と過去の時刻の判定用加速度との差分と、所定の差分閾値との比較結果に基づいて差分条件充足時刻を取得する（Ｓ１２１）。より具体的には、例えば差分部１２１は、最新時刻の判定用加速度と、所定時間過去の時刻の判定用加速度の差分と所定の差分閾値との比較結果に基づいて差分条件充足時刻を取得する。ここで差分部１２１は、最新時刻の判定用加速度と、最新時刻から所定時間過去の時刻までの各時刻の各判定用加速度との差分を計算し、当該差分の最大値を所定の差分閾値との比較対象としてもよい。符号部１２２は、差分条件充足時刻より過去の時刻において、判定用加速度の微分値の符号が反転する符号反転時刻を特定する（Ｓ１２２）。傾き部１２３は、符号反転時刻より過去の時刻の判定用加速度の微分値と所定の傾き閾値との比較結果に基づいて衝突時刻を特定する（Ｓ１２３）。

＜差分部１２１、符号部１２２、傾き部１２３＞
以下、図１２の例を参照して差分部１２１、符号部１２２、傾き部１２３の動作の具体例について補足説明する。図１２は判定用加速度から取得される各時刻を例示する図である。なお、図中の時刻１０１、１０２、１０３、１０４における各判定用加速度の値を順にａ１、ａ２、ａ３、ａ４とする。差分部１２１が最新時刻から遡る所定時間をＴｄとし、時刻１０４は時刻１０１から時間Ｔｄ過去に遡った時刻であるものとする。図１２の例では、時刻１０１における判定用加速度ａ１と時刻１０４における判定用加速度ａ４との差分の絶対値｜ａ１−ａ４｜が、差分閾値以上であるものとする。この例において、差分部１２１は時刻１０１が最新の時刻である場合に、｜ａ１−ａ４｜が、衝突判定閾値記憶部１２４に予め記憶された差分閾値以上であることに基づいて、最新の時刻１０１を差分条件充足時刻として取得する（Ｓ１２１）。なお、所定時間Ｔｄ＝ｓとすることもできる。この場合、差分部１２１は時刻１０１が最新の時刻である場合に、時刻１０１における判定用加速度の値ａ１と、直近の時刻である時刻１０２における判定用加速度の値ａ２に基づき、｜ａ１−ａ２｜が差分閾値以上であれば、最新の時刻１０１を差分条件充足時刻として取得する。なお前述したように、差分部１２１は、最新時刻である時刻１０１から所定時間Ｔｄ過去の時刻である時刻１０４までの各時刻の判定用加速度のうち、時刻１０１における判定用加速度ａ１と最も差分の大きくなる時刻である時刻１０２における判定用加速度ａ２との差分の絶対値｜ａ１−ａ２｜を所定の差分閾値との比較対象としてもよい。この場合、差分部１２１は｜ａ１−ａ２｜が差分閾値以上であれば、最新の時刻１０１を差分条件充足時刻として取得する。

また、図１２の例では、（ａ１−ａ２）×（ａ２−ａ３）＜０を充たすため、時刻１０２は符号反転時刻に該当する。従って、符号部１２２は、差分条件充足時刻である時刻１０１より過去の時刻において最初に符号が反転する時刻１０２を符号反転時刻として特定する（Ｓ１２２）。

また、図１２の例では、時刻１０３における判定用加速度の微分値（絶対値）は、単位時間をｓとした場合に、｜ａ２−ａ３｜／ｓと表すことができる。ここでは、｜ａ２−ａ３｜／ｓが傾き閾値以上となるものとする。この場合、傾き部１２３は、符号反転時刻である時刻１０２より過去の時刻であって、時刻１０２の直近の時刻である時刻１０３における判定用加速度の微分値（絶対値）｜ａ２−ａ３｜／ｓが傾き閾値以上であることに基づいて時刻１０３を衝突時刻として特定する（Ｓ１２３）。なお、傾き部１２３は、時刻１０２より過去の時刻において判定用加速度の微分値（絶対値）が傾き閾値以上となる時刻が複数ある場合には、これらをすべて衝突時刻の候補として抽出し、衝突時刻の候補のうち最も過去のものを衝突時刻として特定してもよい。なお、傾き部１２３は、符号反転時刻である時刻１０２の直近の過去の時刻である時刻１０３において判定用加速度の微分値（絶対値）が傾き閾値未満となる場合には、この時刻をスキップして、次の直近の過去の時刻である時刻１０４について判定用加速度の微分値（絶対値）が傾き閾値以上となるか否かを判定してもよい。傾き部１２３は、このようにして判定用加速度の微分値（絶対値）が傾き閾値以上となる時刻まで過去に遡って判定を続け、最初に条件を充たす時刻を衝突時刻の候補とすることができる。この場合傾き部１２３は、当該最初に条件を充たす時刻よりも過去の時刻において判定用加速度の微分値（絶対値）が傾き閾値以上となる時刻が存在する場合、これらをすべて衝突時刻の候補として抽出し、衝突時刻の候補のうち最も過去のものを衝突時刻として特定してもよい。これについて以下に詳細に説明する。

＜衝突時刻の候補が複数ある場合＞
以下、図１３を参照して衝突時刻の候補が複数ある場合の傾き部１２３の動作例について説明する。図１３は衝突時刻の候補が複数存在する場合の判定用加速度から取得される各時刻を例示する図である。図１３の例では図１２と同様に時刻１０１が差分条件充足時刻として取得され、時刻１０２が符号反転時刻として特定されたものとする。図１３の例では、時刻１０３Ａにおける判定用加速度の微分値（絶対値）は、｜ａ２−ａ３Ａ｜／ｓと表すことができる。ここでは、｜ａ２−ａ３Ａ｜／ｓが傾き閾値以上となるものとする。この場合、傾き部１２３は、前述と同様に、符号反転時刻である時刻１０２より過去の時刻であって、時刻１０２の直近の時刻である時刻１０３Ａにおける判定用加速度の微分値（絶対値）｜ａ２−ａ３Ａ｜／ｓが傾き閾値以上であることに基づいて時刻１０３Ａを衝突時刻として特定する。しかしながら、図１３から明らかなように、時刻１０３Ａは実際の衝突時刻よりも若干後の時刻である。時刻１０３Ａを衝突時刻として取り扱うと、後述する積分処理などにおいてノイズが含まれることになる。そこで、傾き部１２３は、時刻１０３Ａが衝突時刻としての条件を充たす場合に、時刻１０３Ａよりも一時刻過去の時刻である時刻１０３Ｂにおいても同様の比較を行う。時刻１０３Ｂにおける判定用加速度の微分値（絶対値）は、｜ａ３Ａ−ａ３Ｂ｜／ｓと表すことができる。ここでは、｜ａ３Ａ−ａ３Ｂ｜／ｓもまた傾き閾値以上となるものとする。従って傾き部１２３は、時刻１０３Ａ、時刻１０３Ｂの双方を衝突時刻の候補とする。傾き部１２３は、時刻１０３Ｂよりも過去の時刻に対しても同様の比較を繰り返す。図１３には存在しないが、時刻１０３Ｂよりも過去の時刻で、衝突時刻の候補となる時刻１０３Ｃ、１０３Ｄなどが存在する場合もある。傾き部１２３は、判定用加速度の微分値（絶対値）が傾き閾値以上とならなくなるまで、過去に遡って衝突時刻の候補を探索する。傾き部１２３は、例えばこれら衝突時刻の候補のうち、最も過去の時刻を衝突時刻として特定することができる。図１３の例では、傾き部１２３は、衝突時刻の候補として探索された時刻１０３Ａ、時刻１０３Ｂのうち、最も過去の時刻である時刻１０３Ｂを衝突時刻として特定することができる。

次に、図１４、図１５を参照して本実施例の電子機器１の移動方向取得部１３の実現例について説明する。図１４は本実施例の電子機器１の移動方向取得部１３の構成を示すブロック図である。図１５は本実施例の電子機器１の移動方向取得部１３の動作を示すフローチャートである。図１５に示すように、本実施例の電子機器１の移動方向取得部１３は、積分部１３１と、方向判定部１３２と、他機器方向取得部１３３と、調整時間記憶部１３４と、積分時間記憶部１３５と、移動判定閾値記憶部１３６とを含む。調整時間記憶部１３４には、予め定めた調整時間が記憶されている。積分時間記憶部１３５には予め定めた積分時間が記憶されている。移動判定閾値記憶部１３６には予め定めた移動判定閾値が記憶されている。積分部１３１は、衝突時刻から積分時間記憶部１３５に記憶された積分時間過去までの判定用加速度を積分する（Ｓ１３１）。または、積分部１３１は、衝突時刻から調整時間記憶部１３４に記憶された調整時間過去に遡った時刻である調整済み衝突時刻から積分時間過去までの判定用加速度を積分することとしてもよい（Ｓ１３１）。方向判定部１３２は、積分結果と移動判定閾値記憶部１３６に記憶された移動判定閾値との比較結果に基づいて移動方向を判定する（Ｓ１３２）。詳細には、方向判定部１３２は、積分結果の絶対値が移動判定閾値以上となる場合に自機が移動中であると判定し、積分結果が正である場合に座標正方向に、積分結果が負である場合に座標負方向に自機が移動中であるものと判定する（Ｓ１３２）。一方、方向判定部１３２は、積分結果の絶対値が移動判定閾値未満となる場合に、自機が静止中であるものと判定する（Ｓ１３２）。他機器方向取得部１３３は、自機が静止中と判定された場合、近接する他の電子機器と通信を確立し、通信を確立した他の電子機器から直近の移動方向を取得する（Ｓ１３３）。ステップＳ１３３の実行のためには、本機器との被衝突物が通信を確立できる他の電子機器である必要があり、当該他の電子機器が本発明の電子機器と同じ機能を備えている必要があり、当該他の電子機器において、衝突直前の移動方向の取得動作が行われていることが前提となる。

＜積分部１３１、方向判定部１３２＞
以下、図１６、図１７を参照して積分部１３１、方向判定部１３２の動作について補足説明する。図１６は本実施例において衝突時間を調整せず積分範囲を決定する例を説明する図である。図１７は本実施例において衝突時間を調整して積分範囲を決定する例を説明する図である。

図１６に示すように、衝突時刻取得部１２が、時刻１０３Ｂを衝突時刻として取得したものとし、時刻１０５は時刻１０３Ｂから時間Ｔｉ過去に遡った時刻であるものとする。ここで、積分時間記憶部１３５に予め記憶しておく積分時間をＴｉとする。積分部１３１が、調整時間による調整を行わない場合、積分部１３１は、衝突時刻である時刻１０３Ｂから積分時間Ｔｉ過去の時刻である時刻１０５までの判定用加速度を積分する（Ｓ１３１）。積分範囲は図１６中斜線でハッチングされた領域ＩＮＴである。

前述したように、積分部１３１は、調整時間を用いることもできる。調整時間を適切に設定することで、衝突直後の判定用加速度のピーク値を積分範囲から除外することができるため、移動方向判定の誤判定を減少させることができる。図１７に示すように、時刻１０３Ｂを衝突時刻とし、時刻１０３Ｃは時刻１０３Ｂから時間Ｔｆｉｘ過去に遡った時刻であるものとする。調整時間記憶部１３４に予め記憶しておく調整時間をＴｆｉｘとする。図１７の例では、積分部１３１は、調整時間Ｔｆｉｘ過去に遡った調整済み衝突時刻である時刻１０３Ｃから積分時間Ｔｉ過去である時刻１０５までの判定用加速度を積分する（Ｓ１３１）。積分範囲は図１７中斜線でハッチングされた領域ＩＮＴである。方向判定部１３２は、積分結果の絶対値が移動判定閾値以上となる場合に自機が移動中であると判定し、ＩＮＴが正であれば、移動方向を座標正方向と判定し、ＩＮＴが負であれば、移動方向を座標負方向と判定する（Ｓ１３２）。一方、方向判定部１３２は、積分結果の絶対値が移動判定閾値未満となる場合に、自機が静止中であるものと判定する（Ｓ１３２）。他機器方向取得部１３３は、自機が静止中と判定された場合、近接する他の電子機器と通信を確立し、通信を確立した他の電子機器から直近の移動方向を取得する（Ｓ１３３）。

前述したように相対位置取得部１４は、移動方向取得部１３が取得した移動方向から被衝突物との相対位置を取得する（Ｓ１４）。相対位置取得部１４は、自機の衝突直前の移動方向が正方向である場合には、相対位置を被衝突物の負方向側とし、自機の衝突直前の移動方向が負方向である場合には、相対位置を被衝突物の正方向側とし、自機が衝突直前に静止状態であって他機の衝突直前の移動方向が正方向である場合には、相対位置を被衝突物（他機）の正方向側とし、自機が衝突直前に静止状態であって他機の衝突直前の移動方向が負方向である場合には、相対位置を被衝突物（他機）の負方向側として相対位置を取得する（Ｓ１４）。

本実施例の電子機器１によれば、衝突時刻取得部１２が被衝突物との衝突時刻を取得し、移動方向取得部１３が衝突直前の自機、または他機の移動方向を取得するため、被衝突物との相対位置を正確に取得することができる。

以下、図１８、図１９を参照して、実施例１の電子機器１に機器状態を取得する機能を追加した実施例２の電子機器について説明する。図１８は本実施例の電子機器２の構成を示すブロック図である。図１９は本実施例の電子機器２の動作を示すフローチャートである。ここでいう機器状態とは、例えば機器が把持されている状態であるか、机上などに置かれている状態であるかなど、計測される加速度に定常的に影響を与える機器の状態全般を指すものとする。

図１８に示すように、本実施例の電子機器２は、加速度取得部１１と、衝突時刻取得部２２と、移動方向取得部２３と、相対位置取得部１４と、機器状態取得部２５とを含む。本実施例の電子機器２と実施例１の電子機器１との違いは、実施例１における衝突時刻取得部１２、移動方向取得部１３が、本実施例において衝突時刻取得部２２、移動方向取得部２３に変更されている点、機器状態取得部２５が追加されている点である。以下では実施例１との相違点である衝突時刻取得部２２、移動方向取得部２３、機器状態取得部２５について説明する。機器状態取得部２５は、所定区間における判定用加速度と所定の状態判定閾値との比較結果から機器の使用状態である機器状態を取得する（Ｓ２５）。衝突時刻取得部２２は、機器状態に応じて定まる衝突判定閾値(差分閾値、傾き閾値)に基づいて衝突時刻を取得する（Ｓ２２）。移動方向取得部２３は、機器状態に応じて定まる移動判定閾値に基づいて移動方向を取得する（Ｓ２３）。

以下、図２０、図２１を参照して本実施例の電子機器２の機器状態取得部２５の実現例について説明する。図２０は本実施例の電子機器２の機器状態取得部２５の構成を示すブロック図である。図２１は本実施例の電子機器２の機器状態取得部２５の動作を示すフローチャートである。図２０に示すように、機器状態取得部２５は、状態判定部２５１と、状態判定時間記憶部２５２と、状態判定閾値記憶部２５３とを含む。状態判定時間記憶部２５２には予め定めた状態判定時間が記憶されている。状態判定閾値記憶部２５３には、予め定めた状態判定閾値が記憶されている。状態判定部２５１は、所定の時刻から状態判定時間記憶部２５２に記憶された状態判定時間過去までの区間における判定用加速度と、状態判定閾値記憶部２５３に記憶された状態判定閾値との比較結果から機器状態を判定する（Ｓ２５１）。

＜状態判定部２５１＞
以下、図２２を参照して状態判定部２５１の動作例について補足説明する。図２２は判定用加速度の時系列と状態判定閾値との関係について例示する図である。図２２に示すように、衝突時刻取得部２２は、時刻１０１を差分条件充足時刻、時刻１０２を符号反転時刻、時刻１０３を衝突時刻として特定、取得したものとする。前述の状態判定時間をＴｓとし、図２２の例では、時刻１０６は時刻１０１から時間Ｔｓ過去に遡った時刻であるものとする。また、前述の状態判定閾値をＶａとし、判定用加速度の絶対値が、状態判定閾値Ｖａ未満となる領域を斜線ハッチングで表した。なお、図中の時刻１０１、１０２、１０３、１０６における各判定用加速度の値を順にａ１、ａ２、ａ３、ａ６とする。図２２の例では、状態判定部２５１は、所定の時刻（例えば差分条件充足時刻である時刻１０１）から状態判定時間Ｔｓ過去までの区間における判定用加速度（絶対値）が状態判定閾値Ｖａ以上となる場合に機器状態を手持ち（把持）として取得し、それ以外の場合に、機器状態を机上として取得する（Ｓ２５１）。図２２の例では、状態判定部２５１は、区間内の判定用加速度（絶対値）である｜ａ１｜、｜ａ２｜、｜ａ３｜、｜ａ６｜などが何れも状態判定閾値Ｖａ以上となるため、機器状態を手持ち（把持）と判定する。一方、状態判定部２５１は、区間内の判定用加速度（絶対値）が状態判定閾値Ｖａ未満となる瞬間がある場合には、機器状態を机上と判定する。

これ以外にも、例えば状態判定部２５１は所定の時刻として、衝突時刻である時刻１０３から状態判定時間Ｔｓ過去までの区間における判定用加速度（絶対値）と、状態判定閾値Ｖａとを比較してもよい。この場合、図２２の例では、状態判定部２５１は、区間内の判定用加速度（絶対値）である｜ａ３｜、｜ａ６｜などが何れも状態判定閾値Ｖａ以上であるため、機器状態を手持ち（把持）と判定する。

次に、図２３、図２４を参照して本実施例の電子機器２の衝突時刻取得部２２の実現例について説明する。図２３は本実施例の電子機器２の衝突時刻取得部２２の構成を示すブロック図である。図２４は本実施例の電子機器２の衝突時刻取得部２２の動作を示すフローチャートである。図２３に示すように衝突時刻取得部２２は、差分部２２１と、符号部１２２と、傾き部２２３と、衝突判定閾値記憶部２２４とを含む。符号部１２２の動作は実施例１と同じである。衝突判定閾値記憶部２２４には、前述の機器状態それぞれに対応する衝突判定閾値（差分閾値、傾き閾値）が予め記憶されている。差分部２２１は、機器状態に応じて定まる差分閾値を衝突判定閾値記憶部２２４から選択して、当該差分閾値と差分との比較結果に基づいて差分条件充足時刻を取得する（Ｓ２２１）。ステップＳ２２１は、機器状態に応じて差分閾値を選択する点でステップＳ１２１と異なるが、差分との比較方法などについては、ステップＳ１２１と同様である。傾き部２２３は、機器状態に応じて定まる傾き閾値を衝突判定閾値記憶部２２４から選択して、当該傾き閾値と符号反転時刻より過去の時刻の判定用加速度の微分値との比較結果に基づいて衝突時刻を特定する（Ｓ２２３）。ステップＳ２２３は、機器状態に応じて傾き閾値を選択する点でステップＳ１２３と異なるが、微分値との比較方法などについては、ステップＳ１２３と同様である。

次に、図２５、図２６を参照して本実施例の電子機器２の移動方向取得部２３の実現例について説明する。図２５は本実施例の電子機器２の移動方向取得部２３の構成を示すブロック図である。図２６は本実施例の電子機器２の移動方向取得部２３の動作を示すフローチャートである。図２５に示すように、移動方向取得部２３は、積分部２３１と、方向判定部２３２と、他機器方向取得部１３３と、調整時間記憶部１３４と、積分時間記憶部１３５と、移動判定閾値記憶部２３６とを含む。他機器方向取得部１３３の動作は実施例１と同じである。調整時間記憶部１３４、積分時間記憶部１３５に記憶される情報は実施例１と同じである。移動判定閾値記憶部２３６には、前述の機器状態それぞれに対応する移動判定閾値が予め記憶されている。

積分部２３１は、衝突時刻、または調整済み衝突時刻から所定の積分時間過去までの判定用加速度を積分する（Ｓ２３１）。ここで、積分部２３１は、例えば衝突時刻における判定用加速度を基準とした判定用加速度の相対値を積分する。積分部２３１の動作について図２７の例を参照して補足説明する。図２７は本実施例において積分が実行される範囲を例示する図である。図２７に示すように、衝突時刻取得部２２は、時刻１０１を差分条件充足時刻、時刻１０２を符号反転時刻、時刻１０３を衝突時刻として特定、取得したものとする。この場合、例えば積分部２３１は、衝突時刻である時刻１０３から積分時間Ｔｉ過去の時刻である時刻１０５までの判定用加速度から衝突時刻である時刻１０３における判定用加速度ａ３を差し引いた相対値を積分する（Ｓ２３１）。例えば積分範囲は斜線ハッチングを施したＩＮＴ（Ｒ）となる。次に、方向判定部２３２は、機器状態に応じて定まる移動判定閾値を移動判定閾値記憶部２３６から選択して、当該移動判定閾値と積分結果との比較結果に基づいて前記移動方向を判定する（Ｓ２３２）。ステップＳ２３２は、機器状態に応じて移動判定閾値を選択する点でステップＳ１３２と異なるが、積分結果との比較方法などついては、ステップＳ１３２と同様である。

＜機器状態に基づく閾値の最適化＞
以下、図２８を参照して、機器状態に基づく閾値の最適化について補足説明する。図２８は機器状態に応じて定まる閾値の具体例を示す図である。図２８に示すように、移動判定閾値（左、右）の絶対値は、手持ち（把持）において机上と比較して小さく設定しておくのが好適である。これは、前述した積分値が絶対値から相対値に変更されることと関連し、移動判定において誤判定を減少させるための調整である。また、傾き閾値、差分閾値は、手持ち（把持）において机上と比較して若干小さく設定しておくのが好適である。前述同様、衝突判定において誤判定を減少させるための調整である。

このように、本実施例の電子機器２によれば、実施例１の効果に加え、機器状態（例えば、電子機器が把持されている状態であるか、把持されずに机上に置かれているか）に応じて、差分閾値、傾き閾値、移動判定閾値などを最適化し、所定の時刻における判定用加速度の値を基準とした相対値を積分するため、機器状態が変化しても被衝突物との相対位置を正確に取得することができる。

また、上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

また、上述の構成をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。

なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

Claims (10)

1. 自機に加えられた加速度の時系列を取得し、当該取得された加速度に基づいて衝突判定に用いる判定用加速度の時系列を取得する加速度取得部と、
   前記判定用加速度の微分値に基づいて被衝突物との衝突時刻を取得する衝突時刻取得部と、
   前記衝突時刻から過去の判定用加速度に基づいて衝突直前の自機の移動方向を取得する移動方向取得部と、
   前記移動方向から被衝突物との相対位置を取得する相対位置取得部とを含む
   電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器であって、
   前記加速度取得部が、
   所定時間毎に前記加速度の基準値を更新する基準値更新部と、
   前記基準値と前記加速度の時系列に基づいて前記判定用加速度を取得する判定用加速度取得部とを含む
   電子機器。
3. 請求項１または２に記載の電子機器であって、
   前記衝突時刻取得部が、
   最新時刻の判定用加速度と過去の時刻の判定用加速度との差分と、所定の差分閾値との比較結果に基づいて差分条件充足時刻を取得する差分部を含み、
   前記衝突時刻取得部は、前記差分条件充足時刻より過去の時刻の前記判定用加速度の微分値に基づいて前記衝突時刻を取得する
   電子機器。
4. 請求項３に記載の電子機器であって、
   前記衝突時刻取得部が、
   前記差分条件充足時刻より過去の時刻において判定用加速度の微分値の符号が反転する符号反転時刻を特定する符号部を含み、
   前記衝突時刻取得部は、前記符号反転時刻より過去の時刻の前記判定用加速度の微分値に基づいて前記衝突時刻を取得する
   電子機器。
5. 請求項４に記載の電子機器であって、
   前記衝突時刻取得部が、
   前記符号反転時刻より過去の時刻の前記判定用加速度の微分値と所定の傾き閾値との比較結果に基づいて衝突時刻を特定する傾き部を含む
   電子機器。
6. 請求項１から５の何れかに記載の電子機器であって、
   前記移動方向取得部が、
   前記衝突時刻から所定の積分時間過去までの判定用加速度を積分する積分部と、
   積分結果と所定の移動判定閾値との比較結果に基づいて前記移動方向を判定する方向判定部とを含む
   電子機器。
7. 請求項１から５の何れかに記載の電子機器であって、
   前記移動方向取得部が、
   前記衝突時刻から所定の調整時間過去に遡った時刻である調整済み衝突時刻から所定の
   積分時間過去までの判定用加速度を積分する積分部と、
   積分結果と所定の移動判定閾値との比較結果に基づいて前記移動方向を判定する方向判定部とを含む
   電子機器。
8. 請求項５に記載の電子機器であって、
   所定区間における判定用加速度と所定の状態判定閾値との比較結果から機器の使用状態である機器状態を取得する機器状態取得部をさらに含み、
   前記差分部が、前記機器状態に応じて定まる差分閾値と前記差分との比較結果に基づいて差分条件充足時刻を取得し、
   前記傾き部が、前記機器状態に応じて定まる傾き閾値と前記符号反転時刻より過去の時刻の判定用加速度の微分値との比較結果に基づいて衝突時刻を特定する
   電子機器。
9. 請求項６または７に記載の電子機器であって、
   所定区間における判定用加速度と所定の状態判定閾値との比較結果から機器の使用状態である機器状態を取得する機器状態取得部をさらに含み、
   前記方向判定部が、
   前記機器状態に応じて定まる移動判定閾値と前記積分結果との比較結果に基づいて前記移動方向を判定する
   電子機器。
10. コンピュータを請求項１から９の何れかに記載の電子機器として機能させるためのプログラム。

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