JP6312990B2 - 携帯機器、並びに携帯機器の制御プログラム及び制御方法 - Google Patents

携帯機器、並びに携帯機器の制御プログラム及び制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、携帯機器、並びに携帯機器の制御プログラム及び制御方法に関する。
携帯機器には、気圧センサを備えるものがある。気圧センサを備える携帯機器は、例えば、特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された携帯機器では、大気圧の測定に気圧センサが利用されている。
特開2003−28967号公報
本発明は、気圧センサを活用することができる携帯機器、並びに携帯機器の制御プログラム及び制御方法を提供することを目的とする。
本発明の実施形態に係る携帯機器は、気圧センサが検出する気圧信号の変化を、加速度センサが検出する加速度信号に基づいて、高度変化および気圧変化のいずれであるかを判別する制御部を備える。
本発明の実施形態に係る携帯機器の制御プログラムは、気圧センサが検出する気圧信号の変化を、加速度センサが検出する加速度信号に基づいて、高度変化および気圧変化のいずれであるかを判別する。
本発明の実施形態に係る携帯機器の制御方法は、気圧センサが検出する気圧信号の変化を、加速度センサが検出する加速度信号に基づいて、高度変化および気圧変化のいずれであるかを判別する。
本発明によれば、気圧センサを活用することができることができる。
図1は、携帯電話機の構成を示すブロック図である。 図2は、加速度センサの検出結果を模式的に示す図である。 図3は、気圧センサの検出結果を模式的に示す図である。 図4は、携帯電話機の動作の流れについての説明に供するフローチャートである。
本発明を実施するための実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下では、電子機器の一例として、携帯電話機1について説明する。
携帯電話機1は、図1に示すように、表示部11と、操作部12と、レシーバ13と、マイク14と、通信部15と、加速度センサ16と、気圧センサ17と、記憶部18と、制御部19とを備える。
表示部11は、情報を表示する部位である。表示部11は、表示デバイスにより構成されている。表示デバイスとしては、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display)、又は有機ELパネル(Organic Electro-Luminescence panel)等が挙げられる。表示部11には、文字、画像、記号、又は図形等が表示される。
操作部12は、利用者からの操作を受け付ける部位である。本実施形態の携帯電話機1は、操作部12として、種々の操作ボタン、スイッチ、またはタッチスクリーンを備える。操作部12としてタッチスクリーンを備える場合、表示部11と一体となったタッチスクリーンディスプレイを備えてもよい。
レシーバ13は、制御部19から送信される音声信号を音声に変換して出力する。
通信部15は、アンテナと、RF回路部とを備える。通信部15は、複数の無線通信規格それぞれに対応した通信方式によって通信を行う。通信部15は、2G、3G、及び4G等のセルラーフォンの通信規格、又は無線LANシステムによる通信を可能とする。通信部15は、無線LANシステムである、IEEE802.11に準拠している無線通信システム、例えば、WiFi(登録商標)の無線通信システムによる通信を可能とする。なお、通信部15は、WiMAX(登録商標)の無線通信システムによる通信を行ってもよい。アンテナ及びRF回路部は、複数の通信方式それぞれに対応して複数設けられている。本実施形態では、通信部15は、WiFiにより通信を行うものとして説明を進める。
加速度センサ16は、携帯電話機1に働く加速度の方向及び大きさを検出し、検出結果を制御部19に加速度信号として出力する。制御部19は、加速度センサ16が出力した加速度信号を受信する。本実施形態では、加速度センサ16として、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の加速度を検出する3G(3次元)タイプを採用する。
なお、加速度センサ16は、例えば、ピエゾ抵抗型、静電容量型により構成されるものとするが、これに限らない。例えば、加速度センサ16は、圧電素子(圧電式)、熱検知型によるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)式、可動コイルを動かしてフィードバック電流によってもとに戻すサーボ式、又は加速度によって生じる歪を歪ゲージによって測定する歪ゲージ式等により構成されてもよい。
気圧センサ17は、携帯電話機1に働く外気圧の大きさを検出し、検出結果を制御部19に気圧信号として出力する。制御部19は、気圧センサ17が出力した気圧信号を受信する。
記憶部18は、例えば、制御部19による演算処理に利用され、メモリ等によって構成される。記憶部18は、携帯電話機1の内部で動作するアプリケーションを1又は複数記憶する。なお、記憶部18は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。
制御部19は、携帯電話機1の全体を制御しており、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)等を用いて構成される。
以下に、制御部19による加速度センサ16の検出結果の処理について説明する。
制御部19には、図2に示すように、X軸方向の加速度信号(図2中のA)と、Y軸方向の加速度信号(図2中のB)と、Z軸方向の加速度信号(図2中のC)と、3軸方向の加速度信号を合成したベクトル値(図2中のD)とが加速度センサ16の検出結果として送信されてくる。制御部19は、合成ベクトル値をロギングする。制御部19は、ロギングしたデータを分析して、携帯電話機1の加速状態を判別する。ロギングした合成ベクトルは、記憶部18に記憶される。
制御部19が、携帯電話機1の加速状態を判別するにあたり、加速度パターンを用いる。加速度パターンは、例えば、予め記憶部18に記憶されている。加速度パターンは、利用者の停止状態及び複数の移動状態毎に対応付けられている。加速度パターンには、停止状態及び複数の移動状態において、どのような加速度パターンが加速度センサ16により特徴的に検出されるのかを、予め計測し、抽出しておいたパターンである。この加速度パターンには、携帯電話機1の利用者が停止状態にある場合、携帯電話機1の利用者が歩行により移動している加速状態にある場合、携帯電話機1の利用者が自転車に乗車して移動している加速状態にある場合、または携帯電話機1の利用者が自動車および電車などの乗り物で移動している加速状態にある場合等がある。
本実施形態においては、例えば、停止状態及び複数の移動状態毎に加速度パターンが予め記憶部18に記憶されている。加速度パターンは、上述した合成ベクトル値のロギングしたデータに対応するように記憶される。制御部19は、上述した合成ベクトル値のロギングしたデータと、加速度パターンとを比較することにより、携帯電話機1の加速状態を判別する。
なお、制御部19は、停止状態の加速度パターンに替えて、加速度センサ16によって検出された加速度が所定値未満である場合を停止状態にあると判別してもよい。制御部19は、停止状態の加速度パターンに替えて、上述の合成ベクトル値のロギングしたデータが複数の移動状態のいずれにも一致しない場合を停止状態にあると判別してもよい。
以下に、制御部19による気圧センサ17の検出結果の処理について説明する。制御部19による気圧センサ17の検出結果の処理は、制御部19が制御プログラムを実行することによって実現される。制御部19は、制御プログラムを実行することによって、以下の制御方法を実現する。
制御部19には、気圧センサ17の検出結果として気圧信号が送信されてくる。制御部19は、気圧信号をロギングする。制御部19は、気圧信号の変化を分析して、携帯電話機1の高度変化を判別する。ロギングした気圧信号は、記憶部18に記憶される。
制御部19は、気圧センサ17が出力した気圧信号の変化を、高度変化に伴う気圧変化として処理することが可能である。例えば、1ヘクトパスカル(hPa)の気圧変化は、10メートル(m)の高度変化に相当するとして制御部19によって判断される。
制御部19は、気圧信号の変化を、大気圧の変化であるとの判断から、高度変化に伴う変化であるとの判断に、判断を変更したときの気圧信号の値を基準とする。この基準となる気圧信号の値からの差分を、制御部19は、高度変化に伴う気圧変化として処理する。言い換えると、制御部19は、基準となる気圧信号の値からの差分を、高度変化に換算する。制御部19は、気圧信号の変化を高度変化として処理する際に基準となる気圧信号の値を変更することによって、大気圧の変化に柔軟に対応することができる。制御部19は、気圧信号の変化から高度変化に換算すると、換算した高度変化を現在の高さに対する差として順次加算する。換算した高度変化を現在の高さに対する差として順次加算すると、制御部は、高度変化が加算された高さを現在の高さとして処理する。制御部19は、換算した高度変化を現在の高さに対する差として順次加算することで、アップダウンを伴う移動であっても高度の推移に柔軟に対応することができる。
制御部19は、高度変化の推移を高低差ログとして記憶部18に記憶する。記憶部18に記憶された高低差ログは、この高低差ログは、単位期間ごとに新たな基準高さから開始される。携帯電話機1では、単位期間ごとに新たな基準高さから高低差ログを開始することによって、高度変化のずれが累積されるのを低減することができる。この単位期間としては、12時間、1日、1週間などの期間が挙げられる。この単位期間は、高低差ログをひと続きのデータとして表示する単位と一緒にすることが好ましい。
制御部19は、気圧センサ17の検出すた気圧信号に変化があった場合に、気圧信号の変化が高度変化に伴う気圧変化および大気圧の変化のいずれであるかを判別する。
図3は、気圧センサの検出結果を模式的に示す図である。図3(a)に、気圧センサ17が検出した気圧の経時に伴う変化を図示する。図3(a)では、時間を横軸にとり、気圧を縦軸にとる。ここでは、時間として秒(sec)を採用し、気圧信号としてヘクトパスカル(hPa)を採用した。図3(a)に示した気圧の経時に伴う変化を、制御部19が高度変化に伴う気圧変化とした場合の高度変化を図3(b)に図示する。図3(b)では、時間を横軸にとり、高度を縦軸にとる。ここでは、時間として秒(sec)を採用し、高度としてメートル(m)を採用した。図3(a)に示した気圧の経時に伴う変化を、制御部19が大気圧の変化に伴う気圧変化とした場合の高度変化を図3(c)に示す。図3(c)では、図3(b)同様に、時間を横軸にとり、高度を縦軸にとる。ここでも、時間として秒(sec)を採用し、高度としてメートル(m)を採用した。携帯電話機1では、気圧センサ17が検出した気圧の経時に伴う変化を、高度変化に伴う気圧変化か、大気圧の変化に伴う気圧変化かを判断する。
制御部19は、気圧信号の変化を分析するときに、加速状態を参照する。言い換えると、制御部19は、加速度センサ16が検出した加速度信号に基づいて、気圧信号の変化を分析する。制御部19は、加速度センサ16が検出した加速度信号に基づいて、気圧信号の変化が高度変化および気圧変化のいずれであるかを判別する。
制御部19は、加速状態に基づいて携帯電話機1が停止状態であると判別すると、気圧センサ17が検出した気圧信号の変化が大気圧の変化として判別する。制御部19は、加速状態に基づいて携帯電話機1が移動状態であると判別すると、気圧センサ17が検出した気圧信号の変化が高度変化に伴う変化として判別する。制御部19がかかる制御を採用することによって、本実施形態の携帯電話機1は、移動に伴う気圧信号の変化であるか否かを好適に判別することができる。
制御部19は、加速状態に基づいて気圧センサ17が気圧信号を取得する取得周期を変更する。制御部19は、加速状態が移動状態であると判別すると、気圧センサ17が気圧信号を取得する取得周期を、判別した移動状態に応じて変更する。制御部19は、判別した移動状態の移動速度が早い状態であるほど、気圧センサ17が気圧信号を取得する取得周期を短くする。例えば、制御部19は、加速状態に基づいて歩いていると判断した場合の取得周期に比べて、走っていると判断した場合の取得周期を短くする。例えば、制御部19は、加速状態に基づいて走っていると判断した場合の取得周期に比べて、自転車に乗って移動していると判断した場合の取得周期を短くする。例えば、制御部19は、加速状態に基づいて自転車に乗って移動していると判断した場合の取得周期に比べて、自動車および電車などの乗り物で移動していると判断した場合の取得周期を短くする。制御部19は、加速状態に基づいて移動状態であると判別した場合の取得周期に比べて、停止状態であると判別した場合の取得周期を長くする。制御部19は、加速状態に基づいて停止状態であると判断した場合に、気圧センサ17が気圧信号を取得しない構成を採用してもよい。気圧センサ17が気圧信号を取得しない構成としては、気圧センサ17に気圧信号を取得するトリガとなるトリガ信号を入力しない構成と、気圧センサ17への電源供給しない構成とが採用可能である。
上述の構成では、制御部19が加速状態に基づいて気圧センサ17が気圧信号を取得する取得周期を変更する構成を採用したが、かかる構成に限定されるものではない。
制御部19は、加速状態に基づいて気圧センサ17が気圧信号を出力する出力周期を変更してもよい。制御部19が出力周期を変更する構成を採用する場合に、出力周期を判別した移動状態に応じて変更する構成を採用してもよい。制御部19が出力周期を変更する構成を採用する場合に、出力周期を停止状態であると判断した場合に移動状態であると判断した場合に比べて長くしてもよい。制御部19が出力周期を変更する構成を採用する場合に、制御部19は、加速状態に基づいて停止状態であると判断した場合に、気圧センサ17が気圧信号を出力しない構成を採用してもよい。気圧センサ17が気圧信号を出力しない構成としては、気圧センサ17に気圧信号を出力させるトリガとなるトリガ信号を入力しない構成と、気圧センサ17への電源供給しない構成とが採用可能である。
制御部19は、加速状態に基づいて気圧センサ17が出力した気圧信号の入力を受ける受信周期を変更してもよい。制御部19が受信周期を変更する構成を採用する場合に、受信周期を判別した移動状態に応じて変更する構成を採用してもよい。制御部19が受信周期を変更する構成を採用する場合に、受信周期を停止状態であると判断した場合に移動状態であると判断した場合に比べて長くしてもよい。制御部19が受信周期を変更する構成を採用する場合に、制御部19は、加速状態に基づいて停止状態であると判断した場合に、気圧センサ17が気圧信号を受信しない構成を採用してもよい。
制御部19は、加速状態に基づいて気圧センサ17が検出した気圧信号の変化を判断する判断周期を変更してもよい。制御部19が判断周期を変更する構成を採用する場合に、採用した周期を判別した移動状態に応じて変更する構成を採用してもよい。制御部19が判断周期を変更する構成を採用する場合に、判断周期を停止状態であると判断した場合に移動状態であると判断した場合に比べて長くしてもよい。制御部19が判断周期を変更する構成を採用する場合に、制御部19は、加速状態に基づいて停止状態であると判断した場合に、気圧センサ17が気圧信号の変化を判断しない構成を採用してもよい。
制御部19が取得周期、出力周期、受信周期、および判断周期のいずれかを変更する構成を採用することによって、携帯電話機1は、気圧信号の変化が高度変化であるかを好適に判別しつつ、高度変化を好ましい周期で判断することができる。制御部19が取得周期、出力周期、受信周期、および判断周期のいずれかを変更する構成を採用することによって、携帯電話機1は、消費する電力の低減を図ることが可能となる。
制御部19には、加速度センサ16の検出結果として加速度信号が送信されてくる。制御部19は、加速度信号をロギングする。ロギングした加速度信号は、記憶部18に記憶される。制御部19は、加速度信号の変化を分析して、加速度信号の振動振幅を判別する。ここでは、加速度信号の振動振幅として、単位時間におけるピークピーク値を採用する。この単位時間としては、例えば、数秒程度の期間が挙げられる。制御部19は、加速度信号の振動振幅として、ピークピーク値を採用することによって、加速度の直流成分の変化に柔軟に対応することができる。
制御部19は、加速度センサ16が検出した加速度信号の振動振幅に基づいて、気圧センサ17が検出した気圧信号の変化が高度変化であると判別する期間を変更する。制御部19は、加速度センサ16が検出した加速度信号の振動振幅が第1の値よりも大きいと判別すると、第1の時間が経過するまでの第1の期間に検出する気圧信号の変化が高度変化であると判別する。制御部19は、利用者の移動開始に伴って生じるような比較的大きな加速度信号の変化を検出すると、当該加速度信号の変化を検出したときから所定期間の気圧信号の変化を高度変化として処理する。
制御部19は、加速度センサ16が検出している加速度信号の振動振幅が第2の値よりも大きいと判別すると、気圧センサ17が検出している気圧信号の変化を高度変化であると判別する。制御部19は、第2の値よりも振動振幅が大きい加速度信号であると判別しているあいだ、気圧センサ17が検出している気圧信号の変化を高度変化であると判別する。この第2の値は、第1の値に比べて小さい。制御部19は、利用者の移動に伴って継続的に生じるような加速度信号の変化を検出すると、当該加速度信号の変化を検出しているときの気圧信号の変化を高度変化として処理する。
本実施形態の制御部19は、気圧信号の変化が高度変化に伴う気圧変化であると判断した後の気圧信号の変化を、高度変化に伴う気圧変化として処理する構成を採用した携帯電話機1は、制御部19が判断した後に得た信号の変化を処理する構成を採用することによって、制御を簡素にすることができる。携帯電話機1は、制御が簡素になると、簡素な構成によって機能を実現することができる。
携帯電話機1の動作の流れについて、図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の実施例では、加速状態の判別をリアルタイムに行うものとして説明する。携帯電話機1は、この実施例に限らず、加速状態の判別を所定時間おきに行うようにしてもよい。
ステップST101において、制御部19は、加速度センサ16の検出した検出結果に基づいて、加速状態が移動状態であるか否かを判別する。制御部19は、この判別がYESの場合、ステップST105に処理を移す。制御部19は、この判別がNOの場合、ステップST102に処理を移す。このステップST101において、制御部19は、加速度センサ16が検出した加速度信号に基づいて、停止状態および移動状態のいずれの加速状態であるかを判別して、処理を移すステップを変更する。
ステップST102において、制御部19は、加速度センサ16が検出した加速度信号の振幅が第2の値よりも大きいか否かを判別する。制御部19は、この判別がYESの場合、ステップST105に処理を移す。制御部19は、この判別がNOの場合、ステップST103に処理を移す。
ステップST103において、制御部19は、加速度センサ16が検出した加速度信号の振幅が第1の期間に第1の値よりも大きくなった否かを判別する。制御部19は、この判別がYESの場合、ステップST105に処理を移す。制御部19は、この判別がNOの場合、ステップST104に処理を移す。このステップST103において、制御部19は、加速度信号の振幅が第1の値より大きいと判別したときから第1の時間が経過する第1の期間であるかを判別して、処理を移すステップを変更する。
ステップST104において、制御部19は、気圧センサ17が検出した気圧信号の変化を大気圧の変化として処理する。ステップ104の処理が完了すると、制御部19は、この制御フローによる処理を完了させる。このステップST104において、制御部19は、気圧センサ17が検出した気圧信号の値を、現在の大気圧として記憶部18に記憶する。現在の大気圧として記憶部18に記憶された値は、気圧信号の変化を高度変化に伴う変化として処理する際の基準となる。
ステップST105において、制御部19は、気圧センサ17が検出した気圧信号の変化を高度変化に伴う変化として処理する。ステップ105の処理が完了すると、制御部19は、この制御フローによる処理を完了させる。
本実施形態の制御部19は、この制御フローを繰り返すことによって、気圧信号の変化が大気圧の変化であるか、高度変化に伴う気圧変化であるかを判別する。制御部19は、この制御フローを繰り返すことによって、気圧信号の変化を高度変化として反映させることが可能となる。
この制御フローは、ステップST101〜ST103のうち少なくとも1つを含んでいればよく、2つ以下のステップを省略してもよい。
この制御フローでは、ステップST101、ステップST102、ステップST103を順次処理した。制御部19は、ステップST101〜ST103を同時に実行し、いずれか一つでもYESと判定されれば、気圧信号の変化を高度変化に伴う変化として処理するように構成されていてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。本発明による効果は、上述の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
上述の実施形態では、加速度センサ16により検出された加速度に基づいて、携帯電話機1の加速状態が、停止状態及び複数の移動状態のいずれかであるか判別したが、これに限られない。例えば、携帯電話機1は、GPS(Global Positioning System)を用いて、携帯電話機1の位置を計測し、携帯電話機1の単位時間(所定時間)あたりの変位量から携帯電話機1が停止状態及び複数の移動状態のいずれかであるかを判別してもよい。
上述の実施形態では、制御部19は、気圧信号の変化が高度変化に伴う気圧変化であると判断した後の気圧信号の変化を、高度変化に伴う気圧変化として処理する構成を採用したが、これに限られない。制御部19は、気圧信号の変化が高度変化に伴う気圧変化であると判断したときの気圧信号の変化から、高度変化に伴う気圧変化として処理する構成を採用してもよい。携帯電話機1は、制御部19が判断したときの気圧信号の変化から高度変化に伴う気圧変化として処理する構成を採用することによって、高度変化をより正確に反映させることができる。携帯電話機1は、制御部19が判断したときの気圧信号の変化から高度変化に伴う気圧変化として処理するべく、記憶部18にロギングしたデータを処理する構成を採用してもよく、気圧信号の変化を一時的に記憶するバッファを構成を採用してもよい。
1 携帯電話機
16 加速度センサ
17 気圧センサ
19 制御部

Claims (7)

  1. 加速度センサが検出した加速度信号に基づいて、利用者が移動状態であるか否かを判別するとともに当該加速度信号に基づいて、当該移動状態が、利用者が歩行により移動している第1状態、利用者が自転車に乗車して移動している第2状態、または利用者が自転車以外の乗り物で移動している第3状態であるかを特定し
    気圧センサが検出する気圧信号の変化を、前記移動状態の判別結果に基づいて、高度の変化に伴う高度変化および大気の変化に伴う気圧変化のいずれであるかを判別する制御部を備え、
    前記制御部は、
    前記移動状態の判別結果が停止状態から第1状態、第2状態および第3状態のうち特定した状態に変わると、
    停止状態から第1状態、第2状態および第3状態のうち特定した状態に変わったときの気圧信号の値を、高度変化として処理する際に基準となる気圧信号の値とする、携帯機器。
  2. 前記制御部は、
    利用者が移動状態であると判別するとき、前記気圧センサが検出する気圧信号の変化が、高度変化であると判別し、
    利用者が移動状態でないと判別するとき、前記加速度センサが検出した加速度信号に基づいて、前記気圧センサが検出する気圧信号の変化が、高度変化および気圧変化のいずれであるかを判別する、請求項1に記載の携帯機器。
  3. 前記制御部は、
    前記判別結果に基づいて、前記気圧信号を前記気圧センサが検出する検出周期、前記気圧信号を前記気圧センサが出力する出力周期、前記気圧信号の入力を受ける受信周期、または前記気圧信号の変化を判断する判断周期を変更する、
    請求項1または2に記載の携帯機器。
  4. 前記制御部は、
    前記加速度センサが所定の値よりも大きい振幅の加速度信号を検出したと判別すると、
    前記所定の値よりも大きい振幅の加速度信号を検出してから所定の時間が経過するまでの期間に前記気圧センサが検出する前記気圧信号の変化が高度変化であると判別する、
    請求項1から3のいずれかに記載の携帯機器。
  5. 前記制御部は、
    前記移動状態と判別しているあいだ前記気圧センサが検出している前記気圧信号の変化が、高度変化であると判別する、
    請求項1から4のいずれかに記載の携帯機器。
  6. 加速度センサが検出した加速度信号に基づいて、利用者の移動状態を判別するとともに当該加速度信号に基づいて、当該移動状態が、利用者が自転車以外の乗り物で移動している状態であると特定し、気圧センサが検出する気圧信号の変化を、前記移動状態の判別結果に基づいて、高度の変化に伴う高度変化および大気の変化に伴う気圧変化のいずれであるかを判別し、前記移動状態の判別結果が停止状態から利用者が自転車以外の乗り物で移動している状態に変わると、停止状態から利用者が自転車以外の乗り物で移動している状態に変わったときの気圧信号の値を、高度変化として処理する際に基準となる気圧信号の値とする、携帯機器の制御プログラム。
  7. 加速度センサが検出した加速度信号に基づいて、利用者の移動状態を判別するとともに当該加速度信号に基づいて、当該移動状態が、利用者が歩行により移動している第1状態または利用者が自転車以外の乗り物で移動している第2状態であるかを特定し、気圧センサが検出する気圧信号の変化を、前記移動状態の判別結果に基づいて、高度の変化に伴う高度変化および大気の変化に伴う気圧変化のいずれであるかを判別し、前記移動状態の判別結果が停止状態から第1状態および第2状態のうち特定した状態に変わると、停止状態から第1状態および第2状態のうち特定した状態に変わったときの気圧信号の値を、高度変化として処理する際に基準となる気圧信号の値とする、携帯機器の制御方法。
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