JPWO2013072999A1 - 電子装置、携帯端末及び速度計測方法 - Google Patents

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Abstract

電子装置（１）は、選択部（２）、測距部（３）及び算出部（４）を備えている。選択部（２）は、測定対象物の種別を選択する。測距部（３）は、種別に応じた測定時間間隔で、測定対象物の通過を検知する第１センサ及び第２センサを駆動して測定対象物の通過を検知させる。測距部（３）は、第１センサの出力に基づいて測定対象物までの第１の距離を算出する。測距部（３）は、第２センサの出力に基づいて測定対象物までの第２の距離を算出する。算出部（４）は、第１の距離に基づいて第１センサに対して測定対象物が通過する第１の時刻を取得する。算出部（４）は、第２の距離に基づいて第２センサに対して測定対象物が通過する第２の時刻を取得する。算出部（４）は、第１の時刻、第２の時刻及び第１センサと第２センサとの距離に基づいて測定対象物の速度を算出する。

Description

この発明は、電子装置、携帯端末及び速度計測方法に関する。
従来、移動する測定対象物の速度を計測する装置として、車両の進行方向に軸重計測手段を３個以上配設し、これらの軸重計測手段の計測時間差に基づいて車両速度を算出する装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、列車の先端から後端までの通過時間を計測する１個の赤外線センサを設け、その検出時間と列車編成による車両の長さによって速度を演算する装置がある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−５０８０１号公報 実開平６−２８７３９号公報
しかしながら、従来の装置では、測定対象物の重量に基づいて速度を算出するため、重量を計測することができない測定対象物の速度を計測することができないという問題点がある。例えば、スイング中のゴルフクラブのヘッドやバットやテニスラケットのように、地面に接していない測定対象物の速度を計測することができない。また、測定対象物の長さに基づいて速度を算出するため、予め長さが判明していない測定対象物の速度を計測することができないという問題点がある。例えば、ゴルフクラブのヘッドのようにクラブごとにヘッドの長さが異なるような測定対象物の速度を計測することができないという問題点がある。
測定対象物の速度を計測することができる電子装置、携帯端末及び速度計測方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、電子装置は、選択部、測距部及び算出部を備えている。選択部は、測定対象物の種別を選択する。測距部は、種別に応じた測定時間間隔で、測定対象物の通過を検知する第１センサ及び第２センサを駆動して測定対象物の通過を検知させる。測距部は、第１センサの出力に基づいて測定対象物までの第１の距離を算出する。測距部は、第２センサの出力に基づいて測定対象物までの第２の距離を算出する。算出部は、第１の距離に基づいて第１センサに対して測定対象物が通過する第１の時刻を取得する。算出部は、第２の距離に基づいて第２センサに対して測定対象物が通過する第２の時刻を取得する。算出部は、第１の時刻、第２の時刻及び第１センサと第２センサとの距離に基づいて測定対象物の速度を算出する。
測定対象物の速度を計測することができるという効果を奏する。
図１は、実施例１にかかる電子装置を示すブロック図である。 図２は、実施例１にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。 図３は、実施例２にかかる携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 図４は、実施例２にかかる携帯端末における速度計測装置の機能的構成を示すブロック図である。 図５は、実施例２にかかる携帯端末における種別と測定時間間隔との関係を表す図表である。 図６は、実施例２にかかる携帯端末のセンサと測定対象物との位置関係を示す模式図である。 図７は、実施例２にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。 図８は、実施例２にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。 図９は、実施例２にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。
以下に、この発明にかかる電子装置、携帯端末及び速度計測方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
（実施例１）
・電子装置の説明
図１は、実施例１にかかる電子装置を示すブロック図である。図１に示すように、電子装置１は、選択部２、測距部３及び算出部４を備えている。選択部２は、測定対象物の種別を選択する。
測距部３は、選択部２により選択された種別に応じた測定時間間隔で、測定対象物の通過を検知する第１センサ（図示せず）及び第２センサ（図示せず）を駆動して各センサに対する測定対象物の通過を検知させる。測距部３は、第１センサの出力に基づいて測定対象物までの第１の距離を算出する。測距部３は、第２センサの出力に基づいて測定対象物までの第２の距離を算出する。
算出部４は、測距部３により算出された第１の距離に基づいて第１センサに対して測定対象物が通過する第１の時刻を取得する。算出部４は、測距部３により算出された第２の距離に基づいて第２センサに対して測定対象物が通過する第２の時刻を取得する。算出部４は、取得した第１の時刻、第２の時刻及び第１センサと第２センサとの距離に基づいて測定対象物の速度を算出する。
・速度計測方法の説明
図２は、実施例１にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。図２に示すように、電子装置１において速度計測処理が開始されると、まず、選択部２は、測定対象物の種別を選択する（ステップＳ１）。例えば、選択部２は、ユーザからの入力に基づいて測定対象物の種別を選択してもよい。
次いで、測距部３は、種別に応じた測定時間間隔で第１センサ及び第２センサを駆動して測定対象物の通過を検知させる。そして、測距部３は、第１センサの出力に基づいて測定対象物までの第１の距離を算出する。また、測距部３は、第２センサの出力に基づいて測定対象物までの第２の距離を算出する（ステップＳ２）。
算出部４は、測距部３により算出された第１の距離に基づいて第１センサに対して測定対象物が通過する第１の時刻を取得する。また、算出部４は、測距部３により算出された第２の距離に基づいて第２センサに対して測定対象物が通過する第２の時刻を取得する。そして、算出部４は、取得した第１の時刻及び第２の時刻と、第１センサと第２センサとの距離とに基づいて測定対象物の速度を算出し（ステップＳ３）、電子装置１は一連の処理を終了する。
実施例１によれば、選択部２及び測距部３により、測定対象物の種別に応じて測定時間間隔が制御されるので、測定対象物の速さに対して遅すぎたり速すぎたりすることなく、センサに対して測定対象物が通過するのを適切な速さで検知することができる。従って、測定対象物の速度を計測することができる。また、重量を計測することができない測定対象物の速度を計測することができる。また、予め長さが判明していない測定対象物の速度を計測することができる。
なお、電子装置１を適用した装置の一例として、携帯電話機やスマートフォンなどの携帯通信端末、タブレット型コンピュータやノート型コンピュータなどの電子計算機、及びＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの携帯情報端末が挙げられる。また、腕時計などの時計、または自動車等の車両などの動く物体の速度を計測する測定器が挙げられる。また、例えば人が病気などで倒れているのを検知する、いわゆる見守りアプリケーションや、例えば留守中の家屋に侵入する不審者を検知するアプリケーションなどのセキュリティ用途に電子装置１を用いることができる。
（実施例２）
実施例２は、実施例１にかかる電子装置を、携帯端末の一例である携帯電話機またはスマートフォンにおいてアプリケーションとして実現される速度計測装置に適用した例である。実施例２では、一例として、例えばスポーツに関する速度、例えばゴルフクラブ、野球のバット及びテニスラケットをスイングする際の速度を計測する場合を例にして説明する。なお、速度計測装置は、スポーツに関する速度以外にも、種々の動く物体の速度を計測することができる。
・携帯端末のハードウェア構成の説明
図３は、実施例２にかかる携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図である。図３に示すように、携帯端末は、ＣＰＵ１１、メモリ１２、ディスプレイ１３、スピーカ１４、キーパッド１５、第１センサ１６、第２センサ１７、マイク１８及び通信モジュール１９を備えている。これらの各構成部１１〜１９は、バス２０に接続されている。なお、携帯端末が音声による通信を行わない端末である場合には、マイク１８やスピーカ１４や通信モジュール１９などはなくてもよい。
ＣＰＵ１１は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、オペレーティングシステム）や、後述する速度計測方法を実現するアプリケーションプログラムなどの種々のプログラムを実行する。メモリ１２は、ＯＳやアプリケーションプログラムを格納しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、リードオンリーメモリ）や、ＣＰＵ１１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ランダムアクセスメモリ）などを備えている。
ディスプレイ１３は、ＣＰＵ１１による種々のプログラムの実行結果を文字や画像で表示する。スピーカ１４は、ＣＰＵ１１による種々のプログラムの実行結果や通話内容を音声にして出力する。キーパッド１５は、ユーザからのキー操作による入力を受け付ける。マイク１８は、ユーザからの音声による入力を受け付ける。
通信モジュール１９は、無線通信により携帯電話システムの基地局との間で通信をする。また、通信モジュール１９は、無線通信によりＷｉ−Ｆｉシステム（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ、ワイヤレス・フィデラティ、Ｗｉ−Ｆｉは登録商標）のアクセスポイントとの間で通信をしてもよい。また、通信モジュール１９は、ＷｉＭＡＸシステム（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ、ワールド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス、ＷｉＭＡＸは登録商標）の基地局との間で通信をしてもよい。
第１センサ１６及び第２センサ１７は、測定対象物までの距離を測ることができるセンサである。例えば第１センサ１６及び第２センサ１７は、光学センサを含んでいてもよい。例えば第１センサ１６は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｏ、レーザダイオード）などの発光素子とＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ、フォトダイオード）などの受光素子とを備えていてもよい。
この場合、第１センサ１６は、ＣＰＵ１１の制御によって発光素子から例えば指向性を有する光を発光する。第１センサ１６は、発光素子から発せられ、測定対象物で反射されて戻ってきた反射光を受光素子で受光する。発光素子が発光してから受光素子が受光するまでの時間と光速とから、第１センサ１６から測定対象物までの距離がわかる。第２センサ１７は、第１センサ１６と同様のセンサであってもよい。第１センサ１６と第２センサ１７とは、携帯端末において離れて配置される。
なお、第１センサ１６と第２センサ１７とで、発光素子を共通にしてもよい。すなわち、単一の発光素子から発せられた光の反射光を第１センサ１６及び第２センサ１７のそれぞれの受光素子で受光するようにしてもよい。ここでは、第１センサ１６及び第２センサ１７がそれぞれ発光素子を備えているとして説明する。
・速度計測装置の機能的構成の説明
図４は、実施例２にかかる携帯端末における速度計測装置の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、速度計測装置３１は、ＣＰＵ１１が、後述する速度計測方法を実現するアプリケーションプログラムを例えばメモリ１２から読み出して実行することにより、実現される。なお、このアプリケーションプログラムは、必ずしもメモリ１２に記憶されている必要はなく、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されたこのアプリケーションプログラムを携帯端末が読み出して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して携帯端末に接続される他のコンピュータ（またはサーバ）等にこのアプリケーションプログラムを記憶させておいてもよい。この場合には携帯端末がこれらからアプリケーションプログラムを読み出して実行する。
速度計測装置３１は、選択部３２、測距部３３、算出部３４及び通知部３５を有する。選択部３２は、例えばキーパッド１５やマイク１８（図３参照）によるユーザからの入力に基づいて、測定対象物の種別を選択する。
例えば、ディスプレイ１３（図３参照）に「何を測定するか選んでください。１．ゴルフ ２．バッティング ３．テニス」などと表示される。ユーザが「１」を選択すると、選択部３２は例えば「００」を出力してもよい。測距部３３は、ユーザが「２」を選択すると例えば「０１」を出力してもよいし、ユーザが「３」を選択すると例えば「１０」を出力してもよい。
測距部３３は、選択部３２からの入力に対応する測定時間間隔で、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求する。測定対象物の種別と測定時間間隔との対応関係は、測定対象物の種別に対して適切な時間間隔となるように、予め定められていてもよい。例えば、測定対象物の移動速度が速い場合には測定時間間隔は短くなり、測定対象物の移動速度が遅い場合には測定時間間隔が長くなってもよい。測定対象物の種別と測定時間間隔との対応関係を定めたテーブル３６の一例を図５に示す。
図５は、実施例２にかかる携帯端末における種別と測定時間間隔との関係を表す図表である。図５に示すように、例えばゴルフクラブ、バット及びテニスラケットのそれぞれについてスイングの速度を測定する場合、測定時間間隔はそれぞれ例えば０．０７ｍｓ、０．０４ｍｓ及び０．１５ｍｓであってもよい。
このような測定対象物の種別と測定時間間隔との対応関係を定めるテーブル３６は、速度計測方法を実現するアプリケーションプログラム中に記述されていてもよい。そして、ＣＰＵ１１が当該アプリケーションプログラムを実行することにより、例えばメモリ１２に当該テーブル３６が展開されてもよい。
測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７のそれぞれについて発光した時刻を管理する。発光した時刻として、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光の要求を出力した時刻を用いることができる。測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７のそれぞれについて受光した時刻を管理する。受光した時刻として、第１センサ１６及び第２センサ１７の各受光素子からノイズのレベルを超える電気信号が入力した時刻を用いることができる。
測距部３３は、第１センサ１６において発光した時刻から受光した時刻までの時間を求め、求めた時間に光速を乗じて測定対象物までの距離（第１の距離Ｌ１）を算出する。測距部３３は、第２センサ１７において発光した時刻から受光した時刻までの時間を求め、求めた時間に光速を乗じて測定対象物までの距離（第２の距離Ｌ２）を算出する。測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７の各受光素子からノイズのレベルを超える電気信号が入力するたびに、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２を算出してもよい。測距部３３は、算出した第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の各値を例えばメモリ１２に格納する。
また、測距部３３は、第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の変化に基づいて、第１センサ１６及び第２センサ１７を連続的に駆動する（連続動作モード）か間欠的に駆動する（間欠動作モード）かを切り替える。例えば、連続動作モード中に第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が一定時間以上、変化しない場合、測距部３３は、測定時間間隔を長くして間欠動作モードへ移行してもよい。
第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が一定時間以上、変化しない場合は、センサ１６，１７の前に移動する物体がない、すなわちユーザが速度を計測する状態にないと見なすことができるからである。なお、一定時間は、ユーザが速度を計測する状態にないと見なすことができる程度の時間であればよい。例えば、０．５ｍｓ程度や数ｍｓ程度を一定時間としてもよい。間欠動作モードでは、連続動作モードよりも測定時間間隔が長いので、第１センサ１６及び第２センサ１７の発光間隔が長くなり、それに伴って受光間隔も長くなる。従って、測距部３３が第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２を算出する間隔も長くなる。
例えば、間欠動作モード中に第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が変化した場合、測距部３３は、選択部３２により選択された種別の測定時間間隔にして連続動作モードへ移行してもよい。第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が変化した場合は、センサ１６，１７の前にユーザが立って構えているなど、ユーザが速度を計測しようとしていると見なすことができるからである。
算出部３４は、例えばメモリ１２から第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の各値を取得する。算出部３４は、第１の距離Ｌ１の値がそれまでの値よりも小さい値に変化し、その小さい値が一定時間以上続いた後に、その小さい値よりも大きい値に変化した場合に、第１センサ１６の前を測定対象物が通過したと判断してもよい。第２の距離Ｌ２及び第２センサ１７についても同様である。これは、次のような状態の変化に基づいている。
図６は、実施例２にかかる携帯端末のセンサと測定対象物との位置関係を示す模式図である。図６に示す状態４１のように、第１センサ１６の前に測定対象物４４が移動してくる前の状態では、第１センサ１６から発せられた光４５は、第１センサ１６に相対峙する壁４６などで反射して戻ってくる。状態４２のように、第１センサ１６の前で第１センサ１６と壁４６などとの間に測定対象物４４が移動してくると、第１センサ１６から発せられた光４５は、壁４６などよりも手前の測定対象物４４で反射して戻ってくる。従って、第１の距離Ｌ１の値が、それまでの壁４６などで反射していたときの値よりも小さい値に変化する。
第１センサ１６の前を測定対象物４４が横切るように移動している間は、測定対象物４４までの距離が殆ど変化しないので、第１の距離Ｌ１の値は小さい値のままである。つまり、第１の距離Ｌ１の値が小さい値の状態が一定時間以上続くことになる。第１の距離Ｌ１の値が小さい値の状態が一定時間以上続かない場合は、センサ出力のノイズなどが考えられるので、測定対象から除外される。状態４３のように、第１センサ１６の前を測定対象物４４が通り過ぎると、第１センサ１６から発せられた光４５は、再び第１センサ１６に相対峙する壁４６などで反射して戻ってくるので、第１の距離Ｌ１の値は、大きい値に変化する。第２の距離Ｌ２及び第２センサ１７についても同様である。
このように、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の変化に基づいて、算出部３４は、第１センサ１６及び第２センサ１７の前を横切るように測定対象物４４が通過していくのを認識することができる。算出部３４は、第１の距離Ｌ１の変化から測定対象物４４の通過を認識した場合、第１の距離Ｌ１が小さい値に変化した時刻（図６参照、状態４２のとき）を第１の時刻Ｔ１として保持する。また、算出部３４は、第２の距離Ｌ２の変化から測定対象物４４の通過を認識した場合、第２の距離Ｌ２が小さい値に変化した時刻（図６参照、状態４２のとき）を第２の時刻Ｔ２として保持する。
また、算出部３４は、第１の距離Ｌ１の変化から測定対象物４４の通過を認識した場合、第１の距離Ｌ１が小さい値で一定時間以上続いた後に大きい値に変化した時刻（図６参照、状態４３のとき）を第３の時刻Ｔ３として保持する。また、算出部３４は、第２の距離Ｌ２の変化から測定対象物４４の通過を認識した場合、第２の距離Ｌ２が小さい値で一定時間以上続いた後に大きい値に変化した時刻（図６参照、状態４３のとき）を第４の時刻Ｔ４として保持する。
算出部３４は、次の（１）式及び（２）式より測定対象物の移動時間Ｔｓｈ及びＴｌｎを算出する。移動時間Ｔｓｈは、測定対象物の進行方向に対して、測定対象物の前端が第１センサ１６と第２センサ１７との間の距離を進むのに要した時間である。移動時間Ｔｌｎは、測定対象物の進行方向に対して、測定対象物の後端が第１センサ１６と第２センサ１７との間の距離を進むのに要した時間である。
Ｔｓｈ＝｜Ｔ１−Ｔ２｜ ・・・（１）
Ｔｌｎ＝｜Ｔ３−Ｔ４｜ ・・・（２）
算出部３４は、さらに次の（３）式よりＴｓｈ及びＴｌｎの平均値Ｔを算出し、この平均値Ｔを測定対象物の移動時間としてもよい。そして、算出部３４は、次の（４）式で示すように、算出した移動時間Ｔと、第１センサ１６と第２センサ１７との間の距離Ｌとから、測定対象物の速度Ｖを算出してもよい。
Ｔ＝（Ｔｓｈ＋Ｔｌｎ）／２ ・・・（３）
Ｖ＝Ｌ／Ｔ ・・・（４）
なお、算出部３４は、ＴｓｈまたはＴｌｎの何れか一方のみを用いて、測定対象物の速度Ｖを求めてもよい。Ｔｓｈのみを用いる場合には、算出部３４はＴ３及びＴ４を保持しなくてもよい。また、Ｔｌｎのみを用いる場合には、算出部３４はＴ１及びＴ２を保持しなくてもよい。算出部３４は、算出した速度Ｖの値を通知部３５へ出力する。
通知部３５は、算出部３４から取得した速度Ｖの値を、例えばディスプレイ１３に文字や画像の情報として表示してもよい。ディスプレイ１３に表示する場合、通知部３５は、ディスプレイ１３への表示に必要な表示処理を行う。また、通知部３５は、速度Ｖの値を、例えばスピーカ１４から音声によって出力してもよい。スピーカ１４から音声出力する場合、通知部３５は、音声の合成処理や読み上げ処理などを行う。
・速度計測方法の説明
図７は、実施例２にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。図８及び図９は、図７の続きを示すフローチャートである。図７に示すように、速度計測装置３１において速度計測方法が開始されると、まず、ユーザによる測定対象物の種別の入力が行われる。選択部３２は、そのユーザの入力に基づいて測定対象物の種別を選択し（ステップＳ１１）、測定対象物の種別を保持する（ステップＳ１２）。
測定対象物の種別がゴルフクラブのスイングである場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、測距部３３は、測定時間間隔を例えば０．０７ｍｓに設定する（ステップＳ１４）。一方、測定対象物の種別がゴルフクラブのスイングでなく（ステップＳ１３：Ｎｏ）、バットのスイング（バッティング）である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、測距部３３は、測定時間間隔を例えば０．０４ｍｓに設定する（ステップＳ１６）。
さらに、測定対象物の種別がゴルフでなく（ステップＳ１３：Ｎｏ）、かつバッティングでもない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、測距部３３は、測定時間間隔を例えばテニスラケットのスイングに適した例えば０．１５ｍｓに設定する（ステップＳ１７）。これ以降は、測距部３３での処理と算出部３４での処理とが並列に行われる。
まず、測距部３３での処理について説明する。測定時間間隔の設定が済み（ステップＳ１４、ステップＳ１６またはステップＳ１７）、図８に示すように、例えばユーザから終了の要求があると（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、測距部３３は一連の速度計測処理を終了する。一方、例えばユーザから終了の要求がない場合には（ステップＳ２１：Ｎｏ）、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求する。そして、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７が発光した時刻を保持する（ステップＳ２２）。発光した時刻として、測距部３３が発光の要求を出力した時刻を保持してもよい。
発光要求の出力後、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７から反射光の受光による電気信号が入力されない場合には（ステップＳ２３：Ｎｏ）、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求し、発光した時刻を保持する（ステップＳ２２）。測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７で受光したことの通知として、反射光の受光による電気信号が入力されると（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、第１センサ１６及び第２センサ１７で受光した時刻を保持する（ステップＳ２４）。受光した時刻として、第１センサ１６及び第２センサ１７に受光による電気信号が入力した時刻を保持してもよい。
次いで、測距部３３は、第１センサ１６の発光から受光までの時間を算出し、測定対象物までの第１の距離Ｌ１を算出する。また、測距部３３は、第２センサ１７の発光から受光までの時間を算出し、測定対象物までの第２の距離Ｌ２を算出する（ステップＳ２５）。
算出した第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が変化している場合には（ステップＳ２６：Ｎｏ）、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７を連続的に駆動する（ステップＳ２７）。つまり、測距部３３は、ステップＳ１２で保持した種別の測定時間間隔で第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求し、それに対する応答として受光による電気信号を受け取り、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の算出を行う。
一方、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が一定時間以上変化していない場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７を間欠的に駆動する（ステップＳ２８）。つまり、測距部３３は、ステップＳ１２で保持した種別の測定時間間隔よりも長い間隔で第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求し、それに対する応答として受光による電気信号を受け取り、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の算出を行う。
そして、測距部３３は、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の各値を例えばメモリ１２に格納する（ステップＳ２９）。そして、ステップＳ２１へ戻り、ユーザから終了の要求があるまでステップＳ２１〜ステップＳ２９を繰り返す。ステップＳ２９は、ステップＳ２５とステップＳ２６との間で行われてもよい。
なお、第１センサ１６及び第２センサ１７が間欠的に駆動されている状態のときには、測距部３３は、第１センサ１６に対してのみ発光を要求し（ステップＳ２２）、第１の距離Ｌ１のみを算出してもよい（ステップＳ２５）。そして、測距部３３は、第１の距離Ｌ１のみの変化に基づいて、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して連続的な駆動と間欠的に駆動とを切り替えてもよい（ステップＳ２７、ステップＳ２８）。
次に、算出部３４での処理について説明する。測定時間間隔の設定が済み（ステップＳ１４、ステップＳ１６またはステップＳ１７）、図９に示すように、例えばユーザから終了の要求があると（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、算出部３４は一連の速度計測処理を終了する。一方、例えばユーザから終了の要求がない場合には（ステップＳ３１：Ｎｏ）、算出部３４は、例えばメモリ１２から第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の各値を取得する（ステップＳ３２）。
次いで、算出部３４は、第１の距離Ｌ１の変化及び第２の距離Ｌ２の変化に基づいて、上述した第１の時刻Ｔ１、第２の時刻Ｔ２、第３の時刻Ｔ３及び第４の時刻Ｔ４を保持する（ステップＳ３３）。次いで、算出部３４は、上記（１）式〜（３）式より、移動時間Ｔｓｈ及びＴｌｎを算出し、それらの平均値Ｔを算出する（ステップＳ３４）。
次いで、算出部３４は、上記（４）式より、測定対象物の速度Ｖを算出する（ステップＳ３５）。次いで、算出部３４は、通知部３５に測定対象物の速度Ｖを通知する（ステップＳ３６）。それによって、通知部３５は、測定対象物の速度Ｖをディスプレイ１３に表示したり、スピーカ１４から音声で出力したりする。そして、算出部３４は、ステップＳ３１へ戻り、ユーザから終了の要求があるまでステップＳ３１〜ステップＳ３６を繰り返す。
なお、速度計測方法が開始された直後は、メモリ１２に第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が格納されていないので、ステップＳ３２〜ステップＳ３６は省略される。測距部３３により、メモリ１２に第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が格納された後に、算出部３４によりステップＳ３２〜ステップＳ３６が行われる。
実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例２によれば、間欠動作モード中は、第１センサ１６及び第２センサ１７の発光間隔が長くなり、それに伴って測距部３３及び算出部３４での算出処理の実施間隔も長くなるので、消費電力を削減することができる。また、ミリ波センサや超音波センサなどの高価なセンサを用いなくても、測定対象物の速度を計測することができる。従って、速度計測装置３１及び速度計測装置３１を実装した携帯端末のバッテリの持ちをよくすることができる。また、速度計測装置３１及び速度計測装置３１を実装した携帯端末を安価に提供することができる。
１，３１ 電子装置
２，３２ 選択部
３，３３ 測距部
４，３４ 算出部
１３ ディスプレイ
１４ スピーカ
１６ 第１センサ
１７ 第２センサ
３５ 通知部
４４ 測定対象物
この発明は、電子装置、携帯端末及び速度計測方法に関する。
従来、移動する測定対象物の速度を計測する装置として、車両の進行方向に軸重計測手段を３個以上配設し、これらの軸重計測手段の計測時間差に基づいて車両速度を算出する装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、列車の先端から後端までの通過時間を計測する１個の赤外線センサを設け、その検出時間と列車編成による車両の長さによって速度を演算する装置がある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−５０８０１号公報 実開平６−２８７３９号公報
しかしながら、従来の装置では、測定対象物の重量に基づいて速度を算出するため、重量を計測することができない測定対象物の速度を計測することができないという問題点がある。例えば、スイング中のゴルフクラブのヘッドやバットやテニスラケットのように、地面に接していない測定対象物の速度を計測することができない。また、測定対象物の長さに基づいて速度を算出するため、予め長さが判明していない測定対象物の速度を計測することができないという問題点がある。例えば、ゴルフクラブのヘッドのようにクラブごとにヘッドの長さが異なるような測定対象物の速度を計測することができないという問題点がある。
測定対象物の速度を計測することができる電子装置、携帯端末及び速度計測方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、電子装置は、選択部、測距部及び算出部を備えている。選択部は、測定対象物の種別を選択する。測距部は、種別に応じた測定時間間隔で、測定対象物の通過を検知する第１センサ及び第２センサを駆動して測定対象物の通過を検知させる。測距部は、第１センサの出力に基づいて測定対象物までの第１の距離を算出する。測距部は、第２センサの出力に基づいて測定対象物までの第２の距離を算出する。算出部は、第１の距離に基づいて第１センサに対して測定対象物が通過する第１の時刻を取得する。算出部は、第２の距離に基づいて第２センサに対して測定対象物が通過する第２の時刻を取得する。算出部は、第１の時刻、第２の時刻及び第１センサと第２センサとの距離に基づいて測定対象物の速度を算出する。
測定対象物の速度を計測することができるという効果を奏する。
図１は、実施例１にかかる電子装置を示すブロック図である。 図２は、実施例１にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。 図３は、実施例２にかかる携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 図４は、実施例２にかかる携帯端末における速度計測装置の機能的構成を示すブロック図である。 図５は、実施例２にかかる携帯端末における種別と測定時間間隔との関係を表す図表である。 図６は、実施例２にかかる携帯端末のセンサと測定対象物との位置関係を示す模式図である。 図７は、実施例２にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。 図８は、実施例２にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。 図９は、実施例２にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。
以下に、この発明にかかる電子装置、携帯端末及び速度計測方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
（実施例１）
・電子装置の説明
図１は、実施例１にかかる電子装置を示すブロック図である。図１に示すように、電子装置１は、選択部２、測距部３及び算出部４を備えている。選択部２は、測定対象物の種別を選択する。
測距部３は、選択部２により選択された種別に応じた測定時間間隔で、測定対象物の通過を検知する第１センサ（図示せず）及び第２センサ（図示せず）を駆動して各センサに対する測定対象物の通過を検知させる。測距部３は、第１センサの出力に基づいて測定対象物までの第１の距離を算出する。測距部３は、第２センサの出力に基づいて測定対象物までの第２の距離を算出する。
算出部４は、測距部３により算出された第１の距離に基づいて第１センサに対して測定対象物が通過する第１の時刻を取得する。算出部４は、測距部３により算出された第２の距離に基づいて第２センサに対して測定対象物が通過する第２の時刻を取得する。算出部４は、取得した第１の時刻、第２の時刻及び第１センサと第２センサとの距離に基づいて測定対象物の速度を算出する。
・速度計測方法の説明
図２は、実施例１にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。図２に示すように、電子装置１において速度計測処理が開始されると、まず、選択部２は、測定対象物の種別を選択する（ステップＳ１）。例えば、選択部２は、ユーザからの入力に基づいて測定対象物の種別を選択してもよい。
次いで、測距部３は、種別に応じた測定時間間隔で第１センサ及び第２センサを駆動して測定対象物の通過を検知させる。そして、測距部３は、第１センサの出力に基づいて測定対象物までの第１の距離を算出する。また、測距部３は、第２センサの出力に基づいて測定対象物までの第２の距離を算出する（ステップＳ２）。
算出部４は、測距部３により算出された第１の距離に基づいて第１センサに対して測定対象物が通過する第１の時刻を取得する。また、算出部４は、測距部３により算出された第２の距離に基づいて第２センサに対して測定対象物が通過する第２の時刻を取得する。そして、算出部４は、取得した第１の時刻及び第２の時刻と、第１センサと第２センサとの距離とに基づいて測定対象物の速度を算出し（ステップＳ３）、電子装置１は一連の処理を終了する。
実施例１によれば、選択部２及び測距部３により、測定対象物の種別に応じて測定時間間隔が制御されるので、測定対象物の速さに対して遅すぎたり速すぎたりすることなく、センサに対して測定対象物が通過するのを適切な速さで検知することができる。従って、測定対象物の速度を計測することができる。また、重量を計測することができない測定対象物の速度を計測することができる。また、予め長さが判明していない測定対象物の速度を計測することができる。
なお、電子装置１を適用した装置の一例として、携帯電話機やスマートフォンなどの携帯通信端末、タブレット型コンピュータやノート型コンピュータなどの電子計算機、及びＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの携帯情報端末が挙げられる。また、腕時計などの時計、または自動車等の車両などの動く物体の速度を計測する測定器が挙げられる。また、例えば人が病気などで倒れているのを検知する、いわゆる見守りアプリケーションや、例えば留守中の家屋に侵入する不審者を検知するアプリケーションなどのセキュリティ用途に電子装置１を用いることができる。
（実施例２）
実施例２は、実施例１にかかる電子装置を、携帯端末の一例である携帯電話機またはスマートフォンにおいてアプリケーションとして実現される速度計測装置に適用した例である。実施例２では、一例として、例えばスポーツに関する速度、例えばゴルフクラブ、野球のバット及びテニスラケットをスイングする際の速度を計測する場合を例にして説明する。なお、速度計測装置は、スポーツに関する速度以外にも、種々の動く物体の速度を計測することができる。
・携帯端末のハードウェア構成の説明
図３は、実施例２にかかる携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図である。図３に示すように、携帯端末は、ＣＰＵ１１、メモリ１２、ディスプレイ１３、スピーカ１４、キーパッド１５、第１センサ１６、第２センサ１７、マイク１８及び通信モジュール１９を備えている。これらの各構成部１１〜１９は、バス２０に接続されている。なお、携帯端末が音声による通信を行わない端末である場合には、マイク１８やスピーカ１４や通信モジュール１９などはなくてもよい。
ＣＰＵ１１は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、オペレーティングシステム）や、後述する速度計測方法を実現するアプリケーションプログラムなどの種々のプログラムを実行する。メモリ１２は、ＯＳやアプリケーションプログラムを格納しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、リードオンリーメモリ）や、ＣＰＵ１１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ランダムアクセスメモリ）などを備えている。
ディスプレイ１３は、ＣＰＵ１１による種々のプログラムの実行結果を文字や画像で表示する。スピーカ１４は、ＣＰＵ１１による種々のプログラムの実行結果や通話内容を音声にして出力する。キーパッド１５は、ユーザからのキー操作による入力を受け付ける。マイク１８は、ユーザからの音声による入力を受け付ける。
通信モジュール１９は、無線通信により携帯電話システムの基地局との間で通信をする。また、通信モジュール１９は無線通信によりＷｉ−Ｆｉシステム（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ、ワイヤレス・フィデラティ、Ｗｉ−Ｆｉは登録商標）のアクセスポイントとの間で通信をしてもよい。また、通信モジュール１９は、ＷｉＭＡＸシステム（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ、ワールド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス、ＷｉＭＡＸは登録商標）の基地局との間で通信をしてもよい。
第１センサ１６及び第２センサ１７は、測定対象物までの距離を測ることができるセンサである。例えば第１センサ１６及び第２センサ１７は、光学センサを含んでいてもよい。例えば第１センサ１６は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｏ、レーザダイオード）などの発光素子とＰＤ（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ、フォトダイオード）などの受光素子とを備えていてもよい。
この場合、第１センサ１６は、ＣＰＵ１１の制御によって発光素子から例えば指向性を有する光を発光する。第１センサ１６は、発光素子から発せられ、測定対象物で反射されて戻ってきた反射光を受光素子で受光する。発光素子が発光してから受光素子が受光するまでの時間と光速とから、第１センサ１６から測定対象物までの距離がわかる。第２センサ１７は、第１センサ１６と同様のセンサであってもよい。第１センサ１６と第２センサ１７とは、携帯端末において離れて配置される。
なお、第１センサ１６と第２センサ１７とで、発光素子を共通にしてもよい。すなわち、単一の発光素子から発せられた光の反射光を第１センサ１６及び第２センサ１７のそれぞれの受光素子で受光するようにしてもよい。ここでは、第１センサ１６及び第２センサ１７がそれぞれ発光素子を備えているとして説明する。
・速度計測装置の機能的構成の説明
図４は、実施例２にかかる携帯端末における速度計測装置の機能的構成を示すブロック図である。図４に示すように、速度計測装置３１は、ＣＰＵ１１が、後述する速度計測方法を実現するアプリケーションプログラムを例えばメモリ１２から読み出して実行することにより、実現される。なお、このアプリケーションプログラムは、必ずしもメモリ１２に記憶されている必要はなく、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されたこのアプリケーションプログラムを携帯端末が読み出して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して携帯端末に接続される他のコンピュータ（またはサーバ）等にこのアプリケーションプログラムを記憶させておいてもよい。この場合には携帯端末がこれらからアプリケーションプログラムを読み出して実行する。
速度計測装置３１は、選択部３２、測距部３３、算出部３４及び通知部３５を有する。選択部３２は、例えばキーパッド１５やマイク１８（図３参照）によるユーザからの入力に基づいて、測定対象物の種別を選択する。
例えば、ディスプレイ１３（図３参照）に「何を測定するか選んでください。１．ゴルフ ２．バッティング ３．テニス」などと表示される。ユーザが「１」を選択すると、選択部３２は例えば「００」を出力してもよい。測距部３３は、ユーザが「２」を選択すると例えば「０１」を出力してもよいし、ユーザが「３」を選択すると例えば「１０」を出力してもよい。
測距部３３は、選択部３２からの入力に対応する測定時間間隔で、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求する。測定対象物の種別と測定時間間隔との対応関係は、測定対象物の種別に対して適切な時間間隔となるように、予め定められていてもよい。例えば、測定対象物の移動速度が速い場合には測定時間間隔は短くなり、測定対象物の移動速度が遅い場合には測定時間間隔が長くなってもよい。測定対象物の種別と測定時間間隔との対応関係を定めたテーブル３６の一例を図５に示す。
図５は、実施例２にかかる携帯端末における種別と測定時間間隔との関係を表す図表である。図５に示すように、例えばゴルフクラブ、バット及びテニスラケットのそれぞれについてスイングの速度を測定する場合、測定時間間隔はそれぞれ例えば０．０７ｍｓ、０．０４ｍｓ及び０．１５ｍｓであってもよい。
このような測定対象物の種別と測定時間間隔との対応関係を定めるテーブル３６は、速度計測方法を実現するアプリケーションプログラム中に記述されていてもよい。そして、ＣＰＵ１１が当該アプリケーションプログラムを実行することにより、例えばメモリ１２に当該テーブル３６が展開されてもよい。
測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７のそれぞれについて発光した時刻を管理する。発光した時刻として、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光の要求を出力した時刻を用いることができる。測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７のそれぞれについて受光した時刻を管理する。受光した時刻として、第１センサ１６及び第２センサ１７の各受光素子からノイズのレベルを超える電気信号が入力した時刻を用いることができる。
測距部３３は、第１センサ１６において発光した時刻から受光した時刻までの時間を求め、求めた時間に光速を乗じて測定対象物までの距離（第１の距離Ｌ１）を算出する。測距部３３は、第２センサ１７において発光した時刻から受光した時刻までの時間を求め、求めた時間に光速を乗じて測定対象物までの距離（第２の距離Ｌ２）を算出する。測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７の各受光素子からノイズのレベルを超える電気信号が入力するたびに、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２を算出してもよい。測距部３３は、算出した第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の各値を例えばメモリ１２に格納する。
また、測距部３３は、第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の変化に基づいて、第１センサ１６及び第２センサ１７を連続的に駆動する（連続動作モード）か間欠的に駆動する（間欠動作モード）かを切り替える。例えば、連続動作モード中に第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が一定時間以上、変化しない場合、測距部３３は、測定時間間隔を長くして間欠動作モードへ移行してもよい。
第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が一定時間以上、変化しない場合は、センサ１６，１７の前に移動する物体がない、すなわちユーザが速度を計測する状態にないと見なすことができるからである。なお、一定時間は、ユーザが速度を計測する状態にないと見なすことができる程度の時間であればよい。例えば、０．５ｍｓ程度や数ｍｓ程度を一定時間としてもよい。間欠動作モードでは、連続動作モードよりも測定時間間隔が長いので、第１センサ１６及び第２センサ１７の発光間隔が長くなり、それに伴って受光間隔も長くなる。従って、測距部３３が第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２を算出する間隔も長くなる。
例えば、間欠動作モード中に第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が変化した場合、測距部３３は、選択部３２により選択された種別の測定時間間隔にして連続動作モードへ移行してもよい。第１の距離Ｌ１、または第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が変化した場合は、センサ１６，１７の前にユーザが立って構えているなど、ユーザが速度を計測しようとしていると見なすことができるからである。
算出部３４は、例えばメモリ１２から第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の各値を取得する。算出部３４は、第１の距離Ｌ１の値がそれまでの値よりも小さい値に変化し、その小さい値が一定時間以上続いた後に、その小さい値よりも大きい値に変化した場合に、第１センサ１６の前を測定対象物が通過したと判断してもよい。第２の距離Ｌ２及び第２センサ１７についても同様である。これは、次のような状態の変化に基づいている。
図６は、実施例２にかかる携帯端末のセンサと測定対象物との位置関係を示す模式図である。図６に示す状態４１のように、第１センサ１６の前に測定対象物４４が移動してくる前の状態では、第１センサ１６から発せられた光４５は、第１センサ１６に相対峙する壁４６などで反射して戻ってくる。状態４２のように、第１センサ１６の前で第１センサ１６と壁４６などとの間に測定対象物４４が移動してくると、第１センサ１６から発せられた光４５は、壁４６などよりも手前の測定対象物４４で反射して戻ってくる。従って、第１の距離Ｌ１の値が、それまでの壁４６などで反射していたときの値よりも小さい値に変化する。
第１センサ１６の前を測定対象物４４が横切るように移動している間は、測定対象物４４までの距離が殆ど変化しないので、第１の距離Ｌ１の値は小さい値のままである。つまり、第１の距離Ｌ１の値が小さい値の状態が一定時間以上続くことになる。第１の距離Ｌ１の値が小さい値の状態が一定時間以上続かない場合は、センサ出力のノイズなどが考えられるので、測定対象から除外される。状態４３のように、第１センサ１６の前を測定対象物４４が通り過ぎると、第１センサ１６から発せられた光４５は、再び第１センサ１６に相対峙する壁４６などで反射して戻ってくるので、第１の距離Ｌ１の値は、大きい値に変化する。第２の距離Ｌ２及び第２センサ１７についても同様である。
このように、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の変化に基づいて、算出部３４は、第１センサ１６及び第２センサ１７の前を横切るように測定対象物４４が通過していくのを認識することができる。算出部３４は、第１の距離Ｌ１の変化から測定対象物４４の通過を認識した場合、第１の距離Ｌ１が小さい値に変化した時刻（図６参照、状態４２のとき）を第１の時刻Ｔ１として保持する。また、算出部３４は、第２の距離Ｌ２の変化から測定対象物４４の通過を認識した場合、第２の距離Ｌ２が小さい値に変化した時刻（図６参照、状態４２のとき）を第２の時刻Ｔ２として保持する。
また、算出部３４は、第１の距離Ｌ１の変化から測定対象物４４の通過を認識した場合、第１の距離Ｌ１が小さい値で一定時間以上続いた後に大きい値に変化した時刻（図６参照、状態４３のとき）を第３の時刻Ｔ３として保持する。また、算出部３４は、第２の距離Ｌ２の変化から測定対象物４４の通過を認識した場合、第２の距離Ｌ２が小さい値で一定時間以上続いた後に大きい値に変化した時刻（図６参照、状態４３のとき）を第４の時刻Ｔ４として保持する。
算出部３４は、次の（１）式及び（２）式より測定対象物の移動時間Ｔｓｈ及びＴｌｎを算出する。移動時間Ｔｓｈは、測定対象物の進行方向に対して、測定対象物の前端が第１センサ１６と第２センサ１７との間の距離を進むのに要した時間である。移動時間Ｔｌｎは、測定対象物の進行方向に対して、測定対象物の後端が第１センサ１６と第２センサ１７との間の距離を進むのに要した時間である。
Ｔｓｈ＝｜Ｔ１−Ｔ２｜ ・・・（１）
Ｔｌｎ＝｜Ｔ３−Ｔ４｜ ・・・（２）
算出部３４は、さらに次の（３）式よりＴｓｈ及びＴｌｎの平均値Ｔを算出し、この平均値Ｔを測定対象物の移動時間としてもよい。そして、算出部３４は、次の（４）式で示すように、算出した移動時間Ｔと、第１センサ１６と第２センサ１７との間の距離Ｌとから、測定対象物の速度Ｖを算出してもよい。
Ｔ＝（Ｔｓｈ＋Ｔｌｎ）／２ ・・・（３）
Ｖ＝Ｌ／Ｔ ・・・（４）
なお、算出部３４は、ＴｓｈまたはＴｌｎの何れか一方のみを用いて、測定対象物の速度Ｖを求めてもよい。Ｔｓｈのみを用いる場合には、算出部３４はＴ３及びＴ４を保持しなくてもよい。また、Ｔｌｎのみを用いる場合には、算出部３４はＴ１及びＴ２を保持しなくてもよい。算出部３４は、算出した速度Ｖの値を通知部３５へ出力する。
通知部３５は、算出部３４から取得した速度Ｖの値を、例えばディスプレイ１３に文字や画像の情報として表示してもよい。ディスプレイ１３に表示する場合、通知部３５は、ディスプレイ１３への表示に必要な表示処理を行う。また、通知部３５は、速度Ｖの値を、例えばスピーカ１４から音声によって出力してもよい。スピーカ１４から音声出力する場合、通知部３５は、音声の合成処理や読み上げ処理などを行う。
・速度計測方法の説明
図７は、実施例２にかかる速度計測方法を示すフローチャートである。図８及び図９は、図７の続きを示すフローチャートである。図７に示すように、速度計測装置３１において速度計測方法が開始されると、まず、ユーザによる測定対象物の種別の入力が行われる。選択部３２は、そのユーザの入力に基づいて測定対象物の種別を選択し（ステップＳ１１）、測定対象物の種別を保持する（ステップＳ１２）。
測定対象物の種別がゴルフクラブのスイングである場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、測距部３３は、測定時間間隔を例えば０．０７ｍｓに設定する（ステップＳ１４）。一方、測定対象物の種別がゴルフクラブのスイングでなく（ステップＳ１３：Ｎｏ）、バットのスイング（バッティング）である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、測距部３３は、測定時間間隔を例えば０．０４ｍｓに設定する（ステップＳ１６）。
さらに、測定対象物の種別がゴルフでなく（ステップＳ１３：Ｎｏ）、かつバッティングでもない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、測距部３３は、測定時間間隔を例えばテニスラケットのスイングに適した例えば０．１５ｍｓに設定する（ステップＳ１７）。これ以降は、測距部３３での処理と算出部３４での処理とが並列に行われる。
まず、測距部３３での処理について説明する。測定時間間隔の設定が済み（ステップＳ１４、ステップＳ１６またはステップＳ１７）、図８に示すように、例えばユーザから終了の要求があると（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、測距部３３は一連の速度計測処理を終了する。一方、例えばユーザから終了の要求がない場合には（ステップＳ２１：Ｎｏ）、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求する。そして、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７が発光した時刻を保持する（ステップＳ２２）。発光した時刻として、測距部３３が発光の要求を出力した時刻を保持してもよい。
発光要求の出力後、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７から反射光の受光による電気信号が入力されない場合には（ステップＳ２３：Ｎｏ）、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求し、発光した時刻を保持する（ステップＳ２２）。測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７で受光したことの通知として、反射光の受光による電気信号が入力されると（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、第１センサ１６及び第２センサ１７で受光した時刻を保持する（ステップＳ２４）。受光した時刻として、第１センサ１６及び第２センサ１７に受光による電気信号が入力した時刻を保持してもよい。
次いで、測距部３３は、第１センサ１６の発光から受光までの時間を算出し、測定対象物までの第１の距離Ｌ１を算出する。また、測距部３３は、第２センサ１７の発光から受光までの時間を算出し、測定対象物までの第２の距離Ｌ２を算出する（ステップＳ２５）。
算出した第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が変化している場合には（ステップＳ２６：Ｎｏ）、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７を連続的に駆動する（ステップＳ２７）。つまり、測距部３３は、ステップＳ１２で保持した種別の測定時間間隔で第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求し、それに対する応答として受光による電気信号を受け取り、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の算出を行う。
一方、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が一定時間以上変化していない場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、測距部３３は、第１センサ１６及び第２センサ１７を間欠的に駆動する（ステップＳ２８）。つまり、測距部３３は、ステップＳ１２で保持した種別の測定時間間隔よりも長い間隔で第１センサ１６及び第２センサ１７に対して発光を要求し、それに対する応答として受光による電気信号を受け取り、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の算出を行う。
そして、測距部３３は、第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の各値を例えばメモリ１２に格納する（ステップＳ２９）。そして、ステップＳ２１へ戻り、ユーザから終了の要求があるまでステップＳ２１〜ステップＳ２９を繰り返す。ステップＳ２９は、ステップＳ２５とステップＳ２６との間で行われてもよい。
なお、第１センサ１６及び第２センサ１７が間欠的に駆動されている状態のときには、測距部３３は、第１センサ１６に対してのみ発光を要求し（ステップＳ２２）、第１の距離Ｌ１のみを算出してもよい（ステップＳ２５）。そして、測距部３３は、第１の距離Ｌ１のみの変化に基づいて、第１センサ１６及び第２センサ１７に対して連続的な駆動と間欠的に駆動とを切り替えてもよい（ステップＳ２７、ステップＳ２８）。
次に、算出部３４での処理について説明する。測定時間間隔の設定が済み（ステップＳ１４、ステップＳ１６またはステップＳ１７）、図９に示すように、例えばユーザから終了の要求があると（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、算出部３４は一連の速度計測処理を終了する。一方、例えばユーザから終了の要求がない場合には（ステップＳ３１：Ｎｏ）、算出部３４は、例えばメモリ１２から第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２の各値を取得する（ステップＳ３２）。
次いで、算出部３４は、第１の距離Ｌ１の変化及び第２の距離Ｌ２の変化に基づいて、上述した第１の時刻Ｔ１、第２の時刻Ｔ２、第３の時刻Ｔ３及び第４の時刻Ｔ４を保持する（ステップＳ３３）。次いで、算出部３４は、上記（１）式〜（３）式より、移動時間Ｔｓｈ及びＴｌｎを算出し、それらの平均値Ｔを算出する（ステップＳ３４）。
次いで、算出部３４は、上記（４）式より、測定対象物の速度Ｖを算出する（ステップＳ３５）。次いで、算出部３４は、通知部３５に測定対象物の速度Ｖを通知する（ステップＳ３６）。それによって、通知部３５は、測定対象物の速度Ｖをディスプレイ１３に表示したり、スピーカ１４から音声で出力したりする。そして、算出部３４は、ステップＳ３１へ戻り、ユーザから終了の要求があるまでステップＳ３１〜ステップＳ３６を繰り返す。
なお、速度計測方法が開始された直後は、メモリ１２に第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が格納されていないので、ステップＳ３２〜ステップＳ３６は省略される。測距部３３により、メモリ１２に第１の距離Ｌ１及び第２の距離Ｌ２が格納された後に、算出部３４によりステップＳ３２〜ステップＳ３６が行われる。
実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例２によれば、間欠動作モード中は、第１センサ１６及び第２センサ１７の発光間隔が長くなり、それに伴って測距部３３及び算出部３４での算出処理の実施間隔も長くなるので、消費電力を削減することができる。また、ミリ波センサや超音波センサなどの高価なセンサを用いなくても、測定対象物の速度を計測することができる。従って、速度計測装置３１及び速度計測装置３１を実装した携帯端末のバッテリの持ちをよくすることができる。また、速度計測装置３１及び速度計測装置３１を実装した携帯端末を安価に提供することができる。
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）測定対象物の種別を選択する選択部と、
前記測定対象物の通過を検知する第１センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第１の距離を算出するとともに、前記測定対象物の通過を検知する第２センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第２の距離を算出する測距部と、
前記第１の距離に基づいて前記第１センサに対して前記測定対象物が通過する第１の時刻を取得し、前記第２の距離に基づいて前記第２センサに対して前記測定対象物が通過する第２の時刻を取得し、前記第１の時刻、前記第２の時刻及び前記第１センサと前記第２センサとの距離に基づいて前記測定対象物の速度を算出する算出部と、
を備え、
前記測距部は、前記種別に応じた測定時間間隔で前記第１センサ及び前記第２センサを駆動して前記測定対象物の通過を検知させることを特徴とする電子装置。
（付記２）前記算出部は、前記第１の距離の変化に基づいて前記測定対象物が前記第１センサに対して通過したことを認識し、前記第２の距離の変化に基づいて前記測定対象物が前記第２センサに対して通過したことを認識することを特徴とする付記１に記載の電子装置。
（付記３）前記測距部は、前記第１の距離及び前記第２の距離の一方または両方の変化に基づいて前記第１センサ及び前記第２センサを連続的に駆動するか間欠的に駆動するかを切り替えることを特徴とする付記１または２に記載の電子装置。
（付記４）前記間欠的な駆動における前記測定時間間隔が前記連続的な駆動における前記測定時間間隔よりも長いことを特徴とする付記３に記載の電子装置。
（付記５）測定対象物の種別を選択する選択部と、
前記測定対象物の通過を検知する第１センサと、
前記測定対象物の通過を検知する第２センサと、
前記第１センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第１の距離を算出するとともに、前記第２センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第２の距離を算出する測距部と、
前記第１の距離に基づいて前記第１センサに対して前記測定対象物が通過する第１の時刻を取得し、前記第２の距離に基づいて前記第２センサに対して前記測定対象物が通過する第２の時刻を取得し、前記第１の時刻、前記第２の時刻及び前記第１センサと前記第２センサとの距離に基づいて前記測定対象物の速度を算出する算出部と、
前記速度を通知する通知部と、
前記通知部の出力に応じた表示をするディスプレイ及び前記通知部の出力に応じた音声を発するスピーカの一方または両方と、
を備え、
前記測距部は、前記種別に応じた測定時間間隔で前記第１センサ及び前記第２センサを駆動して前記測定対象物の通過を検知させることを特徴とする携帯端末。
（付記６）前記算出部は、前記第１の距離の変化に基づいて前記測定対象物が前記第１センサに対して通過したことを認識し、前記第２の距離の変化に基づいて前記測定対象物が前記第２センサに対して通過したことを認識することを特徴とする付記５に記載の携帯端末。
（付記７）前記測距部は、前記第１の距離及び前記第２の距離の一方または両方の変化に基づいて前記第１センサ及び前記第２センサを連続的に駆動するか間欠的に駆動するかを切り替えることを特徴とする付記５または６に記載の携帯端末。
（付記８）前記間欠的な駆動における前記測定時間間隔が前記連続的な駆動における前記測定時間間隔よりも長いことを特徴とする付記７に記載の携帯端末。
（付記９）前記第１センサ及び前記第２センサは光学センサであり、
前記測距部は、前記測定対象物で反射された光が前記光学センサで受光されるまでの時間に基づいて前記第１の距離及び前記第２の距離を算出することを特徴とする付記５〜８のいずれか一つに記載の携帯端末。
（付記１０）測定対象物の種別を選択し、
前記測定対象物の通過を検知する第１センサ及び前記測定対象物の通過を検知する第２センサを、前記種別に応じた測定時間間隔で駆動して前記測定対象物の通過を検知させ、前記第１センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第１の距離を算出するとともに、前記第２センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第２の距離を算出し、
前記第１の距離に基づいて前記第１センサに対して前記測定対象物が通過する第１の時刻を取得し、前記第２の距離に基づいて前記第２センサに対して前記測定対象物が通過する第２の時刻を取得し、前記第１の時刻、前記第２の時刻及び前記第１センサと前記第２センサとの距離に基づいて前記測定対象物の速度を算出する
ことを特徴とする速度計測方法。
１，３１ 電子装置
２，３２ 選択部
３，３３ 測距部
４，３４ 算出部
１３ ディスプレイ
１４ スピーカ
１６ 第１センサ
１７ 第２センサ
３５ 通知部
４４ 測定対象物

Claims (10)

  1. 測定対象物の種別を選択する選択部と、
    前記測定対象物の通過を検知する第１センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第１の距離を算出するとともに、前記測定対象物の通過を検知する第２センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第２の距離を算出する測距部と、
    前記第１の距離に基づいて前記第１センサに対して前記測定対象物が通過する第１の時刻を取得し、前記第２の距離に基づいて前記第２センサに対して前記測定対象物が通過する第２の時刻を取得し、前記第１の時刻、前記第２の時刻及び前記第１センサと前記第２センサとの距離に基づいて前記測定対象物の速度を算出する算出部と、
    を備え、
    前記測距部は、前記種別に応じた測定時間間隔で前記第１センサ及び前記第２センサを駆動して前記測定対象物の通過を検知させることを特徴とする電子装置。
  2. 前記算出部は、前記第１の距離の変化に基づいて前記測定対象物が前記第１センサに対して通過したことを認識し、前記第２の距離の変化に基づいて前記測定対象物が前記第２センサに対して通過したことを認識することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
  3. 前記測距部は、前記第１の距離及び前記第２の距離の一方または両方の変化に基づいて前記第１センサ及び前記第２センサを連続的に駆動するか間欠的に駆動するかを切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
  4. 前記間欠的な駆動における前記測定時間間隔が前記連続的な駆動における前記測定時間間隔よりも長いことを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
  5. 測定対象物の種別を選択する選択部と、
    前記測定対象物の通過を検知する第１センサと、
    前記測定対象物の通過を検知する第２センサと、
    前記第１センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第１の距離を算出するとともに、前記第２センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第２の距離を算出する測距部と、
    前記第１の距離に基づいて前記第１センサに対して前記測定対象物が通過する第１の時刻を取得し、前記第２の距離に基づいて前記第２センサに対して前記測定対象物が通過する第２の時刻を取得し、前記第１の時刻、前記第２の時刻及び前記第１センサと前記第２センサとの距離に基づいて前記測定対象物の速度を算出する算出部と、
    前記速度を通知する通知部と、
    前記通知部の出力に応じた表示をするディスプレイ及び前記通知部の出力に応じた音声を発するスピーカの一方または両方と、
    を備え、
    前記測距部は、前記種別に応じた測定時間間隔で前記第１センサ及び前記第２センサを駆動して前記測定対象物の通過を検知させることを特徴とする携帯端末。
  6. 前記算出部は、前記第１の距離の変化に基づいて前記測定対象物が前記第１センサに対して通過したことを認識し、前記第２の距離の変化に基づいて前記測定対象物が前記第２センサに対して通過したことを認識することを特徴とする請求項５に記載の携帯端末。
  7. 前記測距部は、前記第１の距離及び前記第２の距離の一方または両方の変化に基づいて前記第１センサ及び前記第２センサを連続的に駆動するか間欠的に駆動するかを切り替えることを特徴とする請求項５または６に記載の携帯端末。
  8. 前記間欠的な駆動における前記測定時間間隔が前記連続的な駆動における前記測定時間間隔よりも長いことを特徴とする請求項７に記載の携帯端末。
  9. 前記第１センサ及び前記第２センサは光学センサであり、
    前記測距部は、前記測定対象物で反射された光が前記光学センサで受光されるまでの時間に基づいて前記第１の距離及び前記第２の距離を算出することを特徴とする請求項５〜８のいずれか一つに記載の携帯端末。
  10. 測定対象物の種別を選択し、
    前記測定対象物の通過を検知する第１センサ及び前記測定対象物の通過を検知する第２センサを、前記種別に応じた測定時間間隔で駆動して前記測定対象物の通過を検知させ、前記第１センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第１の距離を算出するとともに、前記第２センサの出力に基づいて前記測定対象物までの第２の距離を算出し、
    前記第１の距離に基づいて前記第１センサに対して前記測定対象物が通過する第１の時刻を取得し、前記第２の距離に基づいて前記第２センサに対して前記測定対象物が通過する第２の時刻を取得し、前記第１の時刻、前記第２の時刻及び前記第１センサと前記第２センサとの距離に基づいて前記測定対象物の速度を算出する
    ことを特徴とする速度計測方法。
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