JP6615219B2 - 電子モバイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話および電気シェーバのようなパーソナルケア装置のような電子モバイル装置に関する。本発明は、より詳細には、第1の動作モードから第2の動作モードに切り替えることができる電子モバイル装置に関する。また、本発明は、電子モバイル装置を第1の動作モードから第2の動作モードに、またはその逆に切り替える方法に関する。最後に、本発明はまた、コンピュータプログラムに関する。

モバイル通信装置およびシェーバのようなパーソナルケア装置のような電子モバイル装置に電力を供給するために、充電式電池が使用される。エネルギーを節約するために、現代の電子モバイル装置は、スリープモードとも呼ばれる低エネルギーモードに自動的に切り替わる。電子モバイル装置をスリープモードから起動させるために、異なる技術が使用される。電子移動装置が機械的なオン/オフスイッチを備える場合、機械的スイッチを押すことによって装置が起動されることができる。今日、この方法は、大多数の電子モバイル装置によって使用されている。よく知られている例はスマートフォンである。

機械的スイッチを使用する場合、ユーザがスイッチを押すまで、装置は起動しない。これは、装置が、装置を持ち上げる動作に応答できないことを意味する。装置を持ち上げるという行為は通常はユーザがそれを使用することを望んでいることを意味するという事実を考慮すると、これは欠点である考えられる。

この問題を克服するために、電子モバイル装置は、その中に組み込まれた機械的運動センサを有することができる。機械的運動センサが、所定の起動要件、例えば、最小/最大持続時間および頻度を満たすパルス列を生成するときに、装置は起動される。ウェイク・オン・ピックアップ機能はこのアプローチで実現される。この場合、装置を持ち上げることによって装置を起動させることができる。しかしながら、装置は、ランダムな振動及び衝撃のために起動してしまう傾向もあり、これは望ましくない。この問題に対する既存の解決策は、装置がユーザの介入なしに所定の回数だけ起動したときに、しばらくの間モーションセンサを無効にすることである。しかし、これは、その時間の間は装置が動きに完全に反応しなくなることを意味する。また、装置があらゆる状況下で動作可能なままであることを確実にするために、装置の起動/活性化のための別の方法、例えば機械式スイッチの追加を実施する必要がある。これは、追加のコスト、複雑さ、および直観的でない装置動作をもたらす。

あるいは、電子モバイル装置は、静電容量式タッチセンサを使用する場合がある。この場合、ユーザが静電容量式タッチセンサからなる装置の画面またはウィンドウにタッチすると、モバイル装置が起動されることができる。機械的スイッチを使用する上記の実装と同様に、ユーザがセンサに触れるまで、装置は起動しない。これは、装置を持ち上げる動作に装置が応答できないことを意味する。

さらなる代替法は、電子移動装置内の加速度計の使用である。加速度計の少なくとも1つの軸に沿って測定された加速度が閾値を超える（例えば、十分な速度で装置を振る、回転させる、または持ち上げる）とき、または装置が特定の向きに保持されたときに、装置は起動される。しかし、一定の閾値を超える加速度に基づいてモバイル装置を起動させる場合、装置は必要なとき常に起動するとは限らない。例えば、装置が非常にゆっくりと持ち上げられた場合、または装置が正しい向きで保持されていない場合などである。

WO2002/042661は、動きにより電子モバイル装置を起動させるための方法およびシステムを開示している。装置は、装置の動作を記録するように構成された加速度計を備える。計算ロジックは、動きデータを分析して、動きデータが実際の動きを示すかどうかを決定する。そうであれば、装置は起動される。この装置は、いわゆる主要な軸に沿ったサンプル期間にわたる加速度の長期平均を計算するように構成された長期平均ロジックを含む。サンプル期間は5分間とすることができる。長期平均ロジックは、サンプルされた動きデータを長期平均値に加算して、更新された長期平均加速度値を生成する。計算ロジックは、アイドル状態の主要軸と現在の主要軸を比較する。主要軸が変更された場合、装置の向きが変更され、装置の起動が保証される。主要軸がアイドル状態の主要軸と実質的に同じである場合、計算ロジックは、主要軸に沿った長期平均値が閾値を超えて変化したかどうかを判定する。長期平均値がしきい値を超えて変化した場合、装置は起動される。

上述の電子モバイル装置の欠点は、衝撃や他の異常に対して加速度が非常に敏感であることである。したがって、グリッチを補償する必要がある。国際公開第2010/042661号から知られる電子移動装置では、この補償は、グリッチ訂正ロジックのような追加ロジックを追加することによって行われる。これにより、装置の複雑さおよびコストが増大する。さらに、長期平均加速度の使用は、リングバッファメモリなどの追加のハードウェアを必要とし、望ましくない追加のデータ処理量をもたらす。

WO2009/068648は、第1及び第2の表示領域を有する携帯型電子装置を開示している。この装置は、装置の空間的な向きを測定する方向センサ、方向センサに結合された表示制御部を有する。表示制御部は、第1および第2の表示領域を、方向センサによって測定された装置の向きに応じて、第1および第2の表示状態の間で、例えばオン/オフ状態の間で、切り替える。表示制御部は、方向センサにより測定された現在の向きとメモリに記憶された前回の向きとの間の差として装置の動きを周期的に計算する。計算された動きが閾値未満である場合、表示コ制御部は表示領域を切り替えない。計算された動きが閾値を超える場合、表示制御部は、計算された動きの解析に基づいて表示領域を切り替えるか否かについての結論を導出する。表示コントローラが表示領域を切り替える場合、メモリ内の以前の向きが現在の向きに置き替えられる。

EP2703778A1は、装置の向きに基づいてランドスケープ方向とポートレート方向とを切り替える表示画面を有する携帯用電子装置を開示する。装置の向きは、異なるセンサ、すなわちジャイロスコープ、加速度計および磁力計の組み合わせによって決定される。ジャイロスコープは、装置の回転速度を感知するように構成される。装置は、一時記憶装置に記憶された過去の基準方向、およびジャイロスコープの回転速度測定値に基づいて、装置の現在の方向を決定する。過去の基準方向は、加速度計と磁力計の測定値を使用して計算される。加速度計および磁力計の測定値は、修正された基準方向を提供するために周期的に収集され、修正された基準方向により、装置の現在の向きがジャイロスコープの測定値に基づいて計算されることができる。ジャイロスコープ測定の誤差によって引き起こされるドリフトを制限するために、基準方向の周期的な修正が実行される。

本発明の目的は、従来技術の装置と比較して、ショックに敏感ではなく、より少ない処理パワーを使用する制御システムを使用して、2つの動作モードを自動的に切り替えることができる電子モバイル装置を提供することである。

この目的を達成するために、本発明の一態様によれば、モバイル装置を第1の動作モードから第2の動作モードにまたはその逆に切り替えるように構成および用意された装置モード制御ユニットと、モバイル装置の現在の向きを測定するように構成され配置された方向センサと、プロセッサとを含む電子移動装置が提供される。プロセッサは、モバイル装置の動作中に、
- 方向センサから現在の方向を受信し、受信された現在の方向をモバイル装置の基準方向として記憶し、
- 方向センサから現在の方向を周期的に受信し、現在の方向と記憶された基準方向との間の差分角度を周期的に計算し、差分角度を所定の角度閾値と周期的に比較し、
- 差分角度が所定の角度閾値を上回っている場合には、モバイル装置を第1の動作モードから第2の動作モードに切り替えるように装置モード制御ユニットに指示するように構成および用意され、
前記プロセッサは、モバイル装置の動作中に、現在の方向の周期的な受信、差分角度の周期的な計算および周期的な比較の頻度よりも低い頻度で、方向センサから現在の方向を周期的に受信して前記受信された現在の方向を前記基準方向として周期的に記憶する。

加速度の代わりに装置の方向を使用することによって、第1の動作モードから第2の動作モードに装置を切り替える必要があるかどうかを決定する際に、センサの異常または装置の突然の加速に対する感度はない。さらに、現在の方向を周期的に受信して基準方向として周期的に記憶する頻度が、現在の方向を周期的に受信し、差分角度を周期的に計算して周期的に比較する頻度より低いので、記憶された基準方向は、第1の動作モードで発生し得る装置の向きの緩やかな変化に対して補償され、したがって、第1の動作モード中に装置の向きがゆっくりと変化した場合に、装置は確実に第1の動作モードから第2の動作モードに切り替えられる。

本発明では、「周期的」という表現は、方向センサからの現在の方向の受信と、現在の方向と記憶された基準方向との間の差分角度の計算と、差分角度と所定の角度閾値との比較が所定の頻度で実行されること、および、方向センサからの現在の方向の受信と、受信された現在の方向を基準の方向として記憶することが、所定の頻度で実行されることを示すために使用される。前記頻度は一定の頻度であってもよいが、これは必須ではない。頻度が予め定められていること、すなわち頻度が、例えば、プロセッサにプログラムされた動作パラメータとして定義されることが不可欠である。

一実施形態では、第1の動作モードは低電力モードであり、第2の動作モードは高電力モードである。

ユーザは、本発明による電子モバイル装置を、単にそれを持ち上げることによって、起動することができる。いずれのボタンを押したり、タッチスクリーンをタッチしたりする必要はない。記憶された基準方向に対する測定される現在の方向は、通常、装置が持ち上げられる度に実質的に変化するので、方向センサは変化する方向を測定することになる。測定された現在の方向と記憶された基準方向との間の差異角度が計算される。差分角度が所定の角度閾値を超えると、プロセッサは、装置が持ち上げられ、ユーザが装置を使用することを望んでいると判断する。以前に記憶された方向が基準方向として参照される。測定された現在の方向は、ユーザ体験が最適化されるような頻度で、新しい基準方向として周期的に記憶される。頻度は、装置のゆっくりとした動きの間にわずかな向きの変化しか生じないときに装置が起動しないように選択される。

新しい基準方向の周期的な記憶はまた、装置が高出力モードで使用されるときに、基準方向が方向変化に追従することを保証する。この周期的な記憶が行われなかった場合、装置は、現在の方向と比較した最後に測定された基準方向に応じて、スリープモードに入った直後に起動する可能性がある。

一実施形態では、現在の方向を周期的に受信して基準方向として周期的に記憶する頻度は0.25~0.5Hzの範囲にある。基準方向を更新する頻度のこれらの値は、電気シェーバまたは移動体通信装置のような携帯電子装置での良好なユーザ体験を与えることが分かった。

一実施形態では、前記プロセッサは、モバイル装置の動作中に、モバイル装置が第1の動作モードから第2の動作モードに切り替えられたときに、受信された現在の向きを基準方向として記憶する。このように、第1の動作モードから第2の動作モードに切り替えるときには、基準方向の周期的な更新の頻度とは無関係に基準方向を更新し、装置が第2の動作モードに切り替えると直ちに基準方向が更新される。

一実施形態では、前記プロセッサは、モバイル装置の低電力モードにおいて、スリープモードとトラベルモードとを区別するように構成され用意され、モバイル装置が、ユーザ相互作用を検知することなく、所定の時間期間中に所定の回数、スリープモードから高電力モードに切り替えられた場合、プロセッサは、装置モード制御ユニットに、モバイル装置をトラベルモードに切り替えるように指示する。スリープモードでは、予め定められた角度閾値は、トラベルモードよりも小さくてもよい。これは、移動中に装置が起動するのを防ぐので、利点をもたらす。

所定の角度閾値は、10度から15度の範囲内、または60度から65度の範囲内とすることができる。他の値および範囲も可能である。10〜15度の範囲は、装置がスリープモードにある場合に装置を起動するのに非常に適している。60〜65度の範囲を装置を起動するために使用することはできるが、スリープモードほど容易にはできない。例えば、装置がトラベルモードにある場合、装置の収納に使用されるスーツケースの通常の動きに起因して動かされたとしても装置が低電力モードに留まることができるので、60〜65度の範囲が好ましい。その場合、より高い所定の角度閾値が好ましい。

一実施形態では、プロセッサは、モバイル装置が所定の最大移動時間トラベルモードにあった場合、モバイル装置をトラベルモードからスリープモードに切り替えるように装置モード制御装置に指示する。

一実施形態では、方向センサは、3軸加速度計を備える。別の実施形態では、方向センサは、3軸磁力計を備える。地球の重力場に対する装置の向きを測定するように構成された任意の他のタイプのセンサを使用することができることに留意されたい。

さらに別の実施形態では、方向センサは、3軸に沿った角速度を測定するように構成および用意された3軸ジャイロスコープを備える。この実施形態では、プロセッサは、例えば、モバイル装置の動作中に、比較的低いサンプルレートと比較的高いサンプルレートとの間で方向センサのサンプルレートを切り替え、プロセッサは、3つの軸のうちの少なくとも1つで測定された角速度が最小角速度閾値よりも低い場合、サンプルレートを比較的低いサンプルレートに切り替え、プロセッサは、3つの軸のうちの少なくとも1つで測定された角速度が最小角速度閾値よりも高い場合、サンプルレートを比較的高いサンプルレートに切り替える。

上述した電子モバイル装置は、パーソナルケア装置、モバイル通信装置、モバイルメディアプレーヤ、ファッブレットまたはモバイルコンピューティング装置であってもよい。

さらなる態様によれば、本発明は、電子モバイル装置を第1の動作モードから第2の動作モードに、またはその逆に切り替える方法を提供する。この方法は、
モバイル装置の方向センサからモバイル装置の現在の方向を受信し、前記受信された現在の方向を前記装置の基準方向として記憶するステップと、
- 方向センサから現在の方向を周期的に受信し、現在の方向と記憶された基準方向との間の差分角度を周期的に計算し、前記差分角度を所定の角度閾値と周期的に比較するステップと、
- 前記差分角度が前記所定の角度閾値を上回る場合、前記モバイル装置を前記第1の動作モードから前記第2の動作モードに切り替えるステップと、を有し、
この方法は、現在の方向の周期的な受信、前記差分角度の周期的な計算および周期的な比較の頻度より低い頻度で、方向センサからモバイル装置の現在の方向を周期的に受信して現在の方向を基準方向として周期的に保存する。

さらなる態様によれば、本発明は、プロセッサシステムに上記の本発明による方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラムを提供する。

本発明による電子移動装置および電子移動装置の切り替え方法のさらなる好ましい実施形態が、添付の特許請求の範囲に記載されている。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下の説明において例示的に記載され、添付の図面を参照して説明された実施形態を参照してさらに明らかになるであろう。
本発明による電子モバイル装置の一実施形態の概略斜視図。 本発明による電子移動装置のさらなる実施形態の概略斜視図。 本発明による電子モバイル装置のプロセッサ、バッテリおよび方向センサの概略図。 図3に示す方向センサの一例としての3軸加速度センサを示す図。 仰向けで配置した場合（左側）および異なる向きに配置した場合（右側）の本発明による電子モバイル装置の一例を模式的に示す図。 図3に示す方向センサの他の例としての3軸磁力計を模式的に示す図。 仰向けで配置した場合（左側）および異なる向きに配置した場合（右側）の本発明による電子モバイル装置の一例を模式的に示す図。 図3に示す方向センサの他の例としての3軸ジャイロスコープを模式的に示す図。 本発明による電子移動装置および図8の3軸ジャイロスコープによって測定された差分角度を概略的に示す図。 本発明による電子移動装置と、図8の3軸ジャイロスコープによって測定された幾つかの異なる角度とを概略的に示す図。 電子モバイル装置を低電力モードから高電力モードに切り替える本発明による方法の実施形態のフローチャート。 図は純粋に図式的であり、縮尺通りに描かれていない。図面では、すでに説明した要素に対応する要素には同じ参照番号を付している。

図1は、本発明の一実施形態による電子モバイル装置の斜視図を概略的に示す。この例では、装置は電気シェーバ10である。シェーバ10は、ハウジング12と、カッターユニット13とを備えている。ハウジング12の内部に、カッターユニット13を駆動するように用意された電動モータ14が配置されている。シェーバ10は、プロセッサ15、充電式バッテリ16、ユーザインタフェース17および方向センサ18をさらに備える。プロセッサ15は、ユーザインタフェース17および方向センサ18からの入力を受信するように構成されている。モータ14、プロセッサ15およびユーザインタフェース17は、充電式バッテリ16によって電力が供給される。ユーザインタフェース17は、ユーザによる入力のためのタッチスクリーンを有する。

図2は、本発明のさらなる実施形態による電子モバイル装置の斜視図を概略的に示す。この例では、装置は携帯電話20である。携帯電話20は、筐体22とユーザインタフェース27とを備える。筐体22の内部には、ユーザインタフェース27の後方に、プロセッサ25および充電式バッテリ26が配置されている。携帯電話は、方向センサ28をさらに備える。図2では、プロセッサ25、充電式バッテリ26および方向センサ28が見えるように、ユーザインタフェース27は透明にされることに留意されたい。

プロセッサ25は、ユーザインタフェース27および方向センサ28からの入力を受信するように構成されている。プロセッサ25およびユーザインタフェース27は、充電式バッテリ26によって電力が供給される。ユーザインタフェース27は、ユーザによる入力のためのタッチスクリーンを含むことができる。当業者には明らかであるように、携帯電話20は、アンテナ、送信機、受信機、データなどを記憶するためのメモリをさらに備えているだろう。

図3は、一実施形態によるプロセッサ15,25、バッテリ16,26、および方向センサ18,28を概略的に示す。バッテリを節約するために、電子モバイル装置10,20は、装置10,20を低電力モードから高電力モードに、およびその逆に切り替えるように構成された装置モード制御ユニット5を備える。低電力モードと高電力モードとの間の切り替えは、装置10,20に存在する方向センサ18,28によって測定される装置10,20の方向変化に依存する。方向センサ18,28は、装置10,20の現在の方向を繰り返し測定するように構成される。例えば、方向センサ18,28は、100ミリ秒ごとに測定値を生成する加速度計であってもよい。

電子移動装置10,20は、方向センサ18,28から現在の方向を受信するように構成されたプロセッサ6をさらに備えることができる。プロセッサ6は、測定された現在の方向を新しい基準方向として周期的に記憶し、現在の方向と記憶された基準方向との間の差分角度を周期的に計算する。差分角度が所定の角度しきい値を上回っている場合、プロセッサ6は装置モード制御ユニット5に、装置を低電力モードから高電力モードに切り替えるように指示し、それによって装置を「起動」させる。

好ましくは、起動機能は、ユーザが装置を持ち上げたときはいつでも装置を起動し、同時に、他の状況では装置が起動することを防止することができる。装置の方向の変化に基づいて装置を起動させることによって、装置は現在の基準方向がどうであっても（例えば、逆さま、横向き、仰向け、それらの間のどこか）起動する。

装置を起動させるか否かの決定は、差分角度が所定の角度閾値を超えるか否かを判定することによって行われる。実際、ユーザが装置を持ち上げるとき、方向は常にいくらか変化する。したがって、所定の角度閾値を低い値（例えば10〜15度）に設定することによって、装置が正常に持ち上げられたときに装置が起動することを確実にすることができる。小さな衝撃や振動で装置が起動しないように、この角度閾値を小さくしすぎないように注意すべきである。装置が起動すると、測定された現在の方向が新しい基準方向として保存される。

プロセッサ6は、方向センサ18,28から現在の方向を周期的に受信し、現在の方向と記憶された基準方向との間の差分角度を計算し、差分角度を所定の角度閾値と比較する。前記周期的な現在の方向を受信ならびに差分角度の計算および比較の頻度は、5〜15Hzの範囲であり、好ましくは約10Hzとすることができる。

測定される現在の方向は、新しい基準方向として周期的に記憶される。本発明によれば、周期的に現在の方向を受信して新たな基準方向として記憶する頻度は、方向センサからの現在の方向を周期的に受信し、現在の方向と記憶された基準方向との間の差分角度を計算し、差分角度を所定の角度閾値と比較する頻度より低い。

周期的に現在の方向を受信し基準方向として記憶する頻度は、0.25と0.5Hzとの間の範囲とすることができる。この頻度を上げることは、角度方向の変化がより速くないと検出されないことを意味する。この頻度を下げることは、装置が方向の遅い変化の影響を受けやすくなることを意味する。基準方向としての現在の向きの周期的な受信および記憶は、装置が起きている（高電力モード）ときだけでなく、低電力モードにあるときにも行われる。

基準方向のこの周期的な更新にはいくつかの利点がある。まず第1に、基準方向が、装置が安定した位置にあるときの現在の方向と一致することが保証される。第2に、基準方向が、装置が起動しているときの方向変化に適合することが保証される。これが行われない場合、装置は、測定された現在の方向と比較した最後に測定された基準方向に応じて、スリープモードに入った直後に起動する可能性がある。最後に、装置の方向がスリープモードにおいてゆっくりと変化する場合、基準方向の周期的な更新は、起こりうる比較的遅い方向変化（例えば、装置がスーツケースの中にあり、衣類の束の間をゆっくりと沈むとき）の結果として装置が起動しないようにする。

一実施形態では、プロセッサ6は、低電力モードをスリープモードとトラベルモードとに細分するように構成される。この実施形態では、装置がユーザインタラクションなしに所定の時間内に所定の回数起動した場合に、装置は移動していると仮定する。例えば、旅行中に移動されるスーツケース中に装置が収納されている場合があり、それによって時折装置の変位を引き起こし、その方向が所定の角度閾値に達する程度に変更される。この実施形態では、ユーザインタラクションが検知されない状態で所定時間内に予め定められた回数だけ装置が高電力モードに切り替えられた場合、プロセッサ6は装置をトラベルモードに切り替える。スリープモードとトラベルモードの両方が低電力モードであり、装置が最小レベルで動作し、ユーザインタフェースを介してユーザ入力を受信することができないことを意味する。しかし、スリープモードでは、所定の角度閾値はトラベルモードよりも小さい。スリープモードでは所定の角度閾値を10〜15度の範囲とすることができ、トラベルモードでは所定の角度閾値を60から65度の範囲とすることができる

起動をトリガする最小方向角度変化（すなわち、所定の角度閾値）を単に変化させることによって、装置の方向変化感度を変更することができる。このメカニズムは、スリープモードとトラベルモードとを切り替えるために使用される。このアプローチは、方向センサをアクティブのままにすることを可能にするしたがって、機械式スイッチのような追加のハードウェアを必要とすることなく、装置は常に応答し続ける。これにより、材料費と装置の複雑さが削減され、同時にユーザ体験が向上する。

装置が移動しているとき、安定した移動していない状態と比較して、振れと転がりにより差分角度が増加する。したがって、本実施形態によれば、装置が意図せずに起動しないことを保証するために、トラベルモードに切り替えられたとき予め定められた角度閾値を増加させる。一方、ユーザが装置を容易に起動させることができるようにする必要がある。実際の実施形態では、約60〜65度の角度閾値がトラベルモードに適していることが示されている。これは、ユーザが大規模な方向の変更（ロール/チルトなど）で装置を起動できるようにしながら、大部分の旅行環境で装置がスリープモードのままでいることを保証する。スーツケースを横に振ったり、激しく揺らしたりなどの大きな変化のみが、起動トリガをもたらす。もちろんこれは望ましくないことであるが、ユーザが（より大きな角度変更を介して）装置を容易に起動できるようにすることが重要である。現実の世界の実装は、このアプローチが、一部のユーザにとっては慣れるのが面倒であるにもかかわらず、受け入れ可能な起動動作をもたらすことを示している。

上述したように、装置は、予め定められた回数だけ起動したときに自動的にトラベルモードに切り替えられることができる。一実施形態では、プロセッサ6は、所定の最大移動時間の間、装置がトラベルモードであった場合、装置をトラベルモードからスリープモードに切り替える。これにより、常に最大の装置応答性が保証されます。予め定められた最大移動時間および予め定められた回数の値は、実際の装置の使用シナリオに合わせて調整されることができる。これらの値は、ユーザインタフェースを介してユーザによって入力されることが考えられる。

さらに、装置は、手動でトラベルモードに切り替えられるトラベルロック設定を備えてもよいことに留意されたい。

一実施形態では、方向センサ18,28は、図4に示す3軸加速度計を備える。このタイプのセンサは、1gの静的加速度として重力を測定することができる。したがって、加速度計のX軸、Y軸およびZ軸の値をその成分とするベクトルを構築することによって、重力の方向、したがって装置の向きを決定することができる。この原理を図5に示す。図5の左側には、装置20が仰向けで示されている。矢印51は重力方向を示す。示されたX軸、Y軸およびZ軸は、3つの加速度計軸に対応する。装置20が最初に起動すると、加速度計が読み取られ、この初期セットの読み取り値が基準方向として記憶される。装置が傾くなどして、装置の向きが変化すると、測定される重力方向が変化する（図5の右側の矢印52を参照）。これが起こると、安定ベクトルと現在の方向ベクトルとの間の角度が、これら2つのベクトルのスカラ積

を計算することによって決定することができる。
α=2つのベクトルの間の角度
X_c=現在のベクトルのX成分
Y_c=現在のベクトルのY成分
Z_c=現在のベクトルのZ成分
X_s=安定ベクトルのX成分
Y_s=安定ベクトルのY成分
Z_s=安定ベクトルのZ成分

別の実施形態では、方向センサは、3軸磁力計を備える。このタイプのセンサは、磁場の（3次元での）強さおよび方向を測定することができる。これには、地球の磁場の測定が含まれる。したがって、センサデータを使用して、磁北を指す3Dベクトルを構築することができる。図6に3軸磁力計の一例を示す。図6において、矢印61は、磁北方向、東方向及び上方向に関する装置の向きを示す。矢印62は磁気の「上（Z）」方向を示す。矢印63は磁気の「東（X）」の方向を示す。矢印64は磁気の「北（Y）」方向を示す。

したがって、加速度計について説明したのと同じアプローチを使用して、時間にわたる3D方向の変化を判定し、角度閾値を超えた場合に起動ルーチンをトリガすることができる。この原理を図7に示す。図7は、左側に、仰向けの装置20を示す。矢印71は地磁気の北方向を示し、この例では装置20内のセンサのY軸に近い。この方向は基準方向71として記憶される。一旦方向が変更されると、図7の右側を参照して、装置20の以前の基準方向71と現在の方向72との間には差分角度αが存在する。この実施形態の利点は、センサ読取値に実質的にドリフトがないことである。さらに、このタイプのセンサは、衝撃や振動に敏感ではない。

さらに別の実施形態では、方向センサは、3軸に沿った角速度を測定するように構成された3軸ジャイロスコープを含む。このタイプのセンサは、3軸上の回転速度を測定することができる。通常、出力は1秒あたりの角度または1秒あたりの回転数の形式で示される。そのような方向センサ18,28の一例を図8に示す。3軸ジャイロスコープ18, 28は、1秒当たりの角度でデータを出力するように構成されている。このタイプのセンサでは、方向の変化のみを測定できる。装置20の絶対的な方向は、分からないが、実際には装置20の起動を決定するためには必要ない。装置の起動は方向の変更に基づいており、実際の絶対的な方向は必要ない。

時間にわたった軸周りの回転総量を抽出できるようにするには、正確な推定を行うために、3軸ジャイロスコープの出力を頻繁にサンプリングする必要がある。このサンプリングは、装置20が低電力モードにある場合にも行われる必要がある。しかし、3軸ジャイロスコープをサンプリングするとバッテリを使用し過ぎる可能性があり、これは、装置が低消費電力モードにあることと矛盾する。この矛盾を解決するために、一実施形態によれば、3つの軸のうちの少なくとも1つで測定される必要がある最小角速度閾値が規定される。角速度がこの最小角速度閾値よりも低い場合、装置20は、電力消費を最小限に抑えるために低サンプルレートに切り替える。少なくとも1つの軸上の角速度が最小角速度閾値を超えると、装置20は起動し、角速度の監視を開始する。毎秒当たりの角度としての測定された角速度を、度としての実際の角度変化に変換することは、

を用いて行われることができる。
"Angle"は度単位の差分角度である。
"Angular rate"は毎秒あたりの角度としての変化率である。
"Time"は、角速度が測定された時間（秒）である。

例えば、測定された角速度が毎秒10度であり、この速度が2秒間に測定された場合、実際の角度変化は10*2=20度である。測定の精度は、選択されたサンプルレートに依存する。センサ・サンプル間に発生する角速度の変化は測定されないからである。したがって、サンプルレートが低いと精度は比較的低くなるが、エネルギーは節約され、装置は低電力モードに留まることができる。

図8の3軸ジャイロスコープによって測定される角度の変化は、2つの異なる方法を用いて起動/スリープ判定に変換されることができる。3つの軸のうちの少なくとも1つの軸での角度変化が閾値を超えると、装置が起動されることができる。この第1の方法は、計算コストが小さい。このタイプのアプリケーションには十分な性能を提供することが期待される。あるいは、3つの軸すべての角度変化を組み合わせて3Dベクトルを構築し、次に、この3Dベクトルと初期基準ベクトルとの間の角度を計算することができる。この第2の方法は、図4の加速度計を用いた実施形態で使用された方法と同様である。第2の方法はかなりの処理パワー量を必要とするが、起動が必要かどうかを決定するために3つの軸すべての結果を組み合わせる。したがって、第１の方法よりも汎用的である。

図9に第1の方法の原理を示す。ボックス20は、装置20の本体の登録された基準方向を表す。軸101は、装置の方向センサのX軸を表す。軸102は、装置の方向センサのY軸を表す。軸103は、装置の方向センサのZ軸を表す。ボックス104は、装置の本体の現在の向きを表す。矢印105は、装置の登録された基準方向の方向ベクトルを表す。矢印106は、装置の現在の向きの方向ベクトルを表す。角度107は、登録された基準方向ベクトルと現在の方向ベクトルとの間の測定された差分角度を表す。

図10に第2の方法の原理を示す。左側で、図10は、基準ベクトルを構成するために計算された方向変化に基づいて基準ベクトルが3軸上でどのように回転される可能性があるかを示す。基準ベクトルと回転されたベクトルとの間の差分角度を使用して、向きの実際の変化を決定することができる。形状20は、装置の本体を表す。軸101は、ジャイロスコープのX軸を表す。軸102は、ジャイロスコープのY軸を表す。軸103は、ジャイロスコープのZ軸を表す。円108は、Z軸周りの回転を表す。矢印109は基準ベクトルを表す。矢印110は、Z軸の周りで回転された基準ベクトルを表す。円111は、Y軸周りの回転を表す。矢印112は、Z軸およびY軸の両方の周りで回転される基準ベクトルを表す。円113は、X軸回りの回転を表す。矢印114は、Z軸、Y軸およびX軸の周りを回転する基準ベクトルを表す。このベクトルと基準ベクトルとの間の角度は、装置が起動される必要があるか否かを決定するために使用される。

3軸ジャイロスコープの使用の利点は、そのようなセンサが、その軸に沿った回転速度の急激な変化を測定することができ、センサが衝撃や振動に対して耐性があることである。

本発明の一態様によれば、電子モバイル装置を高電力モードから低電力モードに、またはその逆に切り替える方法が提供される。この方法は、移動装置の方向センサから装置の現在の方向を繰り返し受信する。新しい基準方向は、現在の方向に周期的に設定されます。この新しい基準方向は、プロセッサ6（図3参照）によって装置20のメモリに登録されることができる。次に、現在の方向と新たな基準方向との間の差分角度が計算される。次いで、計算された差分角度が予め定められた角度閾値と比較される。計算された差分角度が予め定められた角度閾値を上回る場合、装置は低電力モードから高電力モードに切り替えられる。

図11は、本発明の一実施形態による、電子モバイル装置を低電力モードから高電力モードに切り替える方法のフローチャートを示す。この方法は、モバイル電子装置20に配置されたプロセッサによって実行することができる。この方法は、装置20が最初に起動するときに開始することができる（ステップ501）。開始501の後、方向センサが初期化される（ステップ502参照）。次に、プロセッサは、第1のセンサ読取値を待つ（ステップ503参照）。読取値が利用可能である場合（判定504を参照）、例えば、測定された現在の方向の値をメモリに一時的に記憶することによって、（新しい）基準方向が登録される（ステップ505を参照）。次に、ステップ506において、プロセッサは、次のセンサ読取値が利用可能になるまで待機する（507参照）。次の読取値が利用可能でない場合、判定515は、トラベルモードが有効であるかどうかをチェックする。結果がNOであれば、ステップ506が再度実行される。結果がYESであれば、判定516が実行される。この判定では、次の2つの条件のいずれかが満たされているかどうかを確認する。
- 装置が所定の時間の間、トラベルモードになっている
- 有効なユーザ入力が受信された

判定516の結果がTRUEであれば、ステップ517が実行され、トレベルモードは無効にされる。判定516の結果がFALSEであれば、ステップ506に進む。ステップ517の後、ステップ518が実行され、「起動カウント」がリセットされる。ステップ518の後、ステップ506が再び続く。次の読み取り値が利用可能である場合、ステップ508に進み、方向変化を表す差分角度αが計算される（508参照）。次に、差分角度αが所定の角度閾値よりも大きいかどうかが判定509において判定される。判定509の結果がtrueである場合、ステップ510に進み、装置が起動される、すなわち高電力モードに切り替えられる。判定509の結果がfalseである場合、アルゴリズムは次のセンサ読み取り値を待つステップ506に進む。ステップ510の後、トラベルモードが有効化されているかどうかが判定される（511参照）。結果がYESであれば、ステップ505に進み、測定された現在の方向が新しい基準方向として登録される。判定511の結果がNOである場合、ステップ512が続き、「起動カウント」と呼ばれるカウンタが増加される。増加は、１の増分ステップで行われることができる。次に、判定513において、起動カウント値が、いわゆる「トラベルモード閾値」と比較される。起動カウントがトラベルモード閾値より大きい場合、トラベルモードが有効にされる（ステップ514参照）。これで、装置は、スリープモードとは異なる装置の低消費電力モードであるトラベルモードになる。スリープモードとトラベルモードとの間の主な違いは、判定509で使用される角度閾値の値である。一実施形態では、トラベルモードにおける角度閾値は、スリープモードにおける角度閾値よりも大きい。これは、トラベルモードにあるときに装置が方向変化に対して敏感でなくなるという結果をもたらす。トラベルモードに切り替えた後、基準方向が再び登録される（ステップ505参照）。

判定513の結果がNOである場合、装置はスリープモードに留まり、ステップ505に続く。一実施形態では、装置が所定の最大移動時間だけトラベルモードにあった場合、装置はトラベルモードからスリープモードに戻される。例えば、装置が例えば2時間の間トラベルモードにあった場合、プロセッサ6は装置をスリープモードに切り替えることを決定し、装置は方向変更に対してより敏感になり、ユーザが装置を持ち上げたときに容易に起動する。したがって、この場合では、プロセッサは、移動が約2時間続くことを予期する。最大移動時間の設定は、特定の用途に応じて最適化されることができることに留意されたい。それは、装置のユーザインタフェースのスクリーン上の対話を介してユーザによって入力されてもよい。

上述の実施形態では、装置は、低電力モードから高電力モードに、またはその逆に切り替えられる。低電力モードおよび高電力モードの代わりに、低電力モードおよび高電力モード以外の第1および第2動作モード間で装置を切り替えることができる。例えば、装置は、ほぼ同じ量のエネルギーを使用する2つのモードの間で切り替えられることができる。

本明細書では、"comprising"という単語は、列挙されたもの以外の要素またはステップの存在を除外せず、要素に先行する語"a"または"an"は、複数のそのような要素の存在を排除するものではなく、いかなる参照符号も請求の範囲を限定するものではないことを理解されたい。さらに、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、本発明は、上述の、または互いに異なる従属請求項に記載されている、各新規の特徴または特徴の組み合わせにもある。

Claims (15)

1. 電子モバイル装置であって、
   第１動作モードから第２動作モードに、またはその逆に、前記モバイル装置を切り替える装置モード制御ユニットと、
   前記モバイル装置の現在の方向を測定する方向センサと、
   プロセッサであって、
   前記モバイル装置の動作中に、前記方向センサから前記現在の方向を受信して、受信された現在の方向を前記モバイル装置の基準方向として記憶し、
   前記方向センサから前記現在の方向を周期的に受信し、前記現在の方向と記憶された前記基準方向との間の差分角度を周期的に計算し、前記差分角度を予め定められた角度閾値と周期的に比較し、
   前記差分角度が前記予め定められた角度閾値を上回る場合に前記第１動作モードから前記第２動作モードに前記モバイル装置を切り替えるように前記装置モード制御ユニットに指示する、プロセッサと、
   を有し、
   前記プロセッサは、前記モバイル装置の動作中に、
   ０．２５Ｈｚ乃至０．５Ｈｚの範囲にある頻度で、前記方向センサから前記現在の方向を周期的に受信して受信された前記現在の方向を前記基準方向として周期的に記憶し、
   前記現在の方向を周期的に受信して前記差分角度を周期的に計算して周期的に比較する頻度が５Ｈｚ乃至１５Ｈｚの範囲にある、
   電子モバイル装置。
2. 前記第１動作モードが低電力モードであり、前記第２動作モードが高電力モードである、請求項１に記載の電子モバイル装置。
3. 前記予め定められた角度閾値が、１０度から１５度の範囲、または、６０度から６５度の範囲である、請求項１又は２に記載の電子モバイル装置。
4. 前記プロセッサが、前記モバイル装置の動作中、前記モバイル装置が前記第１動作モードから前記第２動作モードに切り替えられたときに、受信された前記現在の方向を前記基準方向として記憶する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子モバイル装置。
5. 前記プロセッサが、前記モバイル装置の前記低電力モードにおいて、スリープモードとトラベルモードを区別し、ユーザインタラクションを検知することなく予め定められた時間の間に予め定められた回数、前記モバイル装置が前記スリープモードから前記高電力モードに切り替えられた場合に、前記モバイル装置を前記トラベルモードに切り替えるように前記装置モード制御ユニットに指示する、請求項２に記載の電子モバイル装置。
6. 前記スリープモードにおける前記予め定められた角度閾値が、前記トラベルモードにおける値より小さい、請求項５に記載の電子モバイル装置。
7. 前記スリープモードにおける前記予め定められた角度閾値が１０度から１５度の範囲であり、前記トラベルモードにおける前記予め定められた角度閾値が６０度から６５度の範囲である、請求項６に記載の電子モバイル装置。
8. 前記プロセッサが、前記モバイル装置が予め定められた最大移動時間の間前記トラベルモードにある場合に、前記モバイル装置を前記トラベルモードから前記スリープモードに切り替えるように前記装置モード制御ユニットに指示する、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の電子モバイル装置。
9. 前記方向センサが３軸加速度計を有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電子モバイル装置。
10. 前記方向センサが３軸磁力計を有する、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電子モバイル装置。
11. 前記方向センサが、３軸に沿った角速度を測定する３軸ジャイロスコープを有する、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電子モバイル装置。
12. 前記プロセッサが、前記モバイル装置の動作中、比較的低いサンプルレートと比較的高いサンプルレートとの間で前記方向センサのサンプルレートを切り替え、前記３軸のうちの少なくとも１つの軸で測定された角速度が最小角速度閾値より低い場合に、前記サンプルレートを前記比較的低いサンプルレートに切り替え、前記３軸のうちの少なくとも１つの軸で測定された角速度が最小角速度閾値より高い場合に、前記サンプルレートを前記比較的高いサンプルレートに切り替える、請求項１１に記載の電子モバイル装置。
13. パーソナルケア装置、モバイル通信装置、モバイルメディアプレーヤ、ファブレットまたはモバイルコンピューティング装置である、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の電子モバイル装置。
14. 第１動作モードから第２動作モードに、またはその逆で、電子モバイル装置を切り替える方法であって、
    前記モバイル装置の方向センサから前記モバイル装置の現在の方向を受信して、受信された現在の方向を前記モバイル装置の基準方向として記憶し、
    前記方向センサから前記現在の方向を周期的に受信し、前記現在の方向と記憶された前記基準方向との間の差分角度を周期的に計算し、前記差分角度を予め定められた角度閾値と周期的に比較し、
    前記差分角度が前記予め定められた角度閾値を上回る場合に前記第１動作モードから前記第２動作モードに前記モバイル装置を切り替え、当該方法は、
    ０．２５Ｈｚ乃至０．５Ｈｚの範囲にある頻度で、前記方向センサから前記モバイル装置の前記現在の方向を周期的に受信して前記現在の方向を前記基準方向として周期的に記憶し、
    前記現在の方向を周期的に受信して前記差分角度を周期的に計算して周期的に比較する頻度が５Ｈｚ乃至１５Ｈｚの範囲にある、方法。
15. プロセッサに請求項１４に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。

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