JPWO2014122903A1 - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
使用者によって携帯される電子機器は、第1慣性力センサと、第2慣性力センサと、行動様態判定部と、制御部とを有する。行動様態判定部は、第1慣性力センサからの第1慣性力信号と第2慣性力センサからの第2慣性力信号との少なくともいずれか一方に基づいて使用者の行動様態を判定する。制御部は、行動様態判定部が第1慣性力信号、または第1慣性力信号と第2慣性力信号との両方に基づいて、使用者が第1の行動を開始したと判定した場合、第1慣性力センサへの供給電力を低減する。
Description
本発明は、携帯電話や電子書籍、タブレット型情報端末等の携帯型電子機器に関する。
図12Aは従来の携帯型の電子機器1の斜視図である。電子機器1は、角速度センサ2と、角速度センサ2に比べて電力消費が小さい加速度センサ3とを内蔵している。
図12Bは電子機器1の動作を示すフローチャートである。電子機器1の操作の有無が判断され(S01)、操作されていないと判定されると、角速度センサ2への通電が停止される(S02)。このように角速度センサ2へ通電されていない状態で、加速度センサ3が加速度を検出する(S03)。検出された加速度が閾値以上の場合に(S04のYes)、電子機器1が操作されていると判定して角速度センサ2への通電が再開される(S05)。
なお、この発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献1が知られている。
本発明は、使用者によって携帯される電子機器である。第1の電子機器は、第1慣性力センサと、第2慣性力センサと、行動様態判定部と、制御部とを有する。第1慣性力センサは、第1慣性力を電気信号に変換して第1慣性力信号を出力する。第2慣性力センサは、第1慣性力とは異なる第2慣性力を電気信号に変換して第2慣性力信号を出力する。行動様態判定部は、第1慣性力信号と第2慣性力信号との少なくともいずれか一方に基づいて使用者の行動様態を判定する。制御部は、行動様態判定部が第1慣性力信号、または第1慣性力信号と第2慣性力信号との両方に基づいて、使用者が第1の行動を開始したと判定した場合、第1慣性力センサへの供給電力を低減する。あるいは制御部は、行動様態判定部が第2慣性力信号に基づいて、使用者が第1の行動を停止したと判定した場合、第1慣性力センサへの供給電力を増加する。
第2の電子機器は、上述と同様の第1慣性力センサと第2慣性力センサと、第1慣性力センサと第2慣性力センサとに接続された制御部とを有する。制御部は、第1慣性力信号、または第1慣性力信号と第2慣性力信号との両方が周期的な変化を繰り返す場合に、第1慣性力センサへの供給電力を低減する。あるいは制御部は、第2慣性力信号が非周期的に変化する場合に、第1慣性力センサへの供給電力を増加する。
上記の構成により、本発明の第1の電子機器、第2の電子機器は、使用者が第1の行動を開始すると、第1慣性力センサを省電力モードへと移行することができ、消費電力を低減することができる。そして、使用者が第1の行動を停止した場合に第1慣性力センサを省電力モードから通常モードへと自動的に移行することができ、利便性を損なわない。
本発明の実施の形態の説明に先立ち、図12Aに示す従来の電子機器1における問題点を説明する。電子機器1では、加速度センサ3の出力に基づいて電子機器1が使用者によって操作されているか否かが判定される。電子機器1が操作されていないと判定された場合、角速度センサ2のへ通電を停止することで、電子機器1の消費電力が低減される。
しかしながら、使用者が電子機器1を操作している間であって、かつ、角速度センサ2の出力が不要である場合でも、加速度センサ3の出力が検出される。そのため、角速度センサ2への通電を停止することができない。その結果、電子機器1の消費電力は大きい。例えば、電子機器1を用いて歩行を検出する場合にこのような状態になる。すなわち、一定の速度で歩行している間、角速度センサ2の出力信号は繰り返し同じ波形を示す。この間には、継続して角速度センサ2に電力が供給されている必要はない。しかしながら、歩行中には加速度センサ3の出力信号も角速度センサ2の出力信号と同時に検出される。そのため、加速度センサ3の出力信号を用いて角速度センサ2への電力の供給を規制することができない。
以下、使用者が電子機器を操作している間でも、角速度センサへの供給電力を低減することができる本発明の実施の形態による電子機器について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態における電子機器10のブロック図である。電子機器10は、使用者によって携帯される。電子機器10は第1慣性力センサである角速度センサ11と、第2慣性力センサである加速度センサ12と、行動様態判定部(以下、判定部)13を含む制御部15とを有する。角速度センサ11は、第1慣性力である角速度を電気信号に変換して第1慣性力信号である角速度信号を出力する。加速度センサ12は、第1慣性力とは異なる第2慣性力であるコリオリ力を電気信号に変換して第2慣性力信号である加速度信号を出力する。加速度センサ12と角速度センサ11とは判定部13に接続されている。判定部13は、角速度信号と加速度信号との少なくともいずれか一方に基づいて使用者の行動様態を判定する。制御部15は、判定部13が角速度信号、または角速度信号と加速度信号との両方に基づいて、使用者が第1の行動を開始したと判定した場合、角速度センサ11への供給電力を低減する。
図1は、本実施の形態における電子機器10のブロック図である。電子機器10は、使用者によって携帯される。電子機器10は第1慣性力センサである角速度センサ11と、第2慣性力センサである加速度センサ12と、行動様態判定部(以下、判定部)13を含む制御部15とを有する。角速度センサ11は、第1慣性力である角速度を電気信号に変換して第1慣性力信号である角速度信号を出力する。加速度センサ12は、第1慣性力とは異なる第2慣性力であるコリオリ力を電気信号に変換して第2慣性力信号である加速度信号を出力する。加速度センサ12と角速度センサ11とは判定部13に接続されている。判定部13は、角速度信号と加速度信号との少なくともいずれか一方に基づいて使用者の行動様態を判定する。制御部15は、判定部13が角速度信号、または角速度信号と加速度信号との両方に基づいて、使用者が第1の行動を開始したと判定した場合、角速度センサ11への供給電力を低減する。
図2は、電子機器10の模式図である。電子機器10の上面10Aと平行であって、互いに垂直な軸をX軸、Y軸とし、上面10Aと垂直な軸をZ軸とする。
角速度センサ11はX軸、Y軸、Z軸回りの角速度をそれぞれ検出し、角速度信号を判定部13に出力する。なお、それぞれの軸において正の角速度は、使用者から見て時計回りの方向、負の角速度は使用者から見て反時計回りの方向である。一方、加速度センサ12はX軸、Y軸、Z軸方向の加速度をそれぞれ検出し、加速度信号を判定部13に出力する。
次に、電子機器10が使用される際に、角速度センサ11、加速度センサ12が出力する信号と、これらに基づく判定部13による判定方法について説明する。なお、以下の説明では、使用者が電子機器10を装着して歩行している場合を例にして説明する。
図3は使用者が電子機器10を装着した際のイメージ図である。図4A、図4Bはそれぞれ、図3に示す装着状態で使用者が歩行した場合の角速度信号の波形と、加速度信号の波形を示している。横軸は時間、縦軸は角速度信号あるいは加速度信号の大きさを示している。以降の説明では、装着態様の一例として、図3に示すように、右足に電子機器10が装着される場合について説明する。
このような装着状態において、使用者が歩くために足を上げると、電子機器10のZ軸周りに回転が発生する。その結果、図4Aに示すように角速度信号のZ軸周りにプラスの値が発生する(時刻t0〜t1)。この区間(時刻間)において、図4Bに示すように加速度信号のY軸方向の値は一度減少した後、増加する。そのため、加速度信号は下向きのピーク(マイナスピーク)を示す。
その後、使用者が足を下ろすと、Z軸周りに逆の回転が発生し、角速度信号のZ軸周りの値が減少する(時刻t1〜t2)。そして、足を地面に付けた際にはその振動に対して加速度信号のY軸方向に大きくマイナスの値が発生する(時刻t2)。このように使用者が歩行する場合、このような角速度信号の特徴的な波形と加速度信号の特徴的な波形(以下、「特徴波形」と呼ぶ)とが繰り返される。よって、この特徴波形の発生により、使用者が歩行を開始したと判定することができる。
特に、使用者が歩行速度を落としてゆっくり歩いた場合において、角速度信号を行動様態の判定に用いることが有効である。図5A、図5Bはそれぞれ、図3に示す装着状態で使用者がゆっくりとした歩行を行った場合の角速度信号の波形と加速度信号の波形を示している。
使用者がゆっくり歩く場合、図4Bの時刻t2に示したような、足が地面に付いたときに加速度信号のY軸方向に特徴的に発生するマイナスの値が表れない(時刻t2’)。他方、角速度信号のZ軸周りの値は、図4Aの時刻t1〜t2に示した特徴を示す(時刻t1’〜t2’)。従って、角速度センサ11は加速度センサ12に比較してより高精度に使用者が歩行していることを検出することができる。
次に、判定部13による判定の具体例を、図6を参照しながら説明する。図6は、電子機器10の動作を示すフローチャートである。
S101では、角速度センサ11は角速度信号のうちのZ軸周りの値を測定し、加速度センサ12は加速度信号のうちのY軸方向の値を測定する。あるいは、角速度センサ11は3軸周りの角速度をそれぞれ測定し、加速度センサ12は3軸方向の加速度をそれぞれ測定する。そして判定部13はこのうち、Z軸周りの角速度信号とY軸方向の加速度信号とを取得する。
S102で判定部13は、Z軸周りの角速度信号にプラスの値が発生し、かつ、その信号が増加するか否かを判定する。Z軸方向の角速度信号にプラスの値が発生し、かつ、その信号が増加する場合、処理はS103に進み、そうでない場合にはS101に戻る。
S103で判定部13は、Z軸周りの角速度信号にプラスの値が発生している間に、Y軸方向の加速度信号にマイナスピークが発生しているか否かを判定する。マイナスピークが発生している場合、処理はS104に進み、そうでない場合にはS101に戻る。
S104で判定部13は、Z軸周りの角速度信号のプラスの値が減少し、0になるか否か判定する。Z軸周りの角速度信号のプラスの値が減少し、0になる場合、判定部13は使用者が歩行を開始したと判定する。歩行を開始したと判定した場合、処理はS105に進む。そうでない場合にはS101に戻る。
S105で制御部15は、角速度センサ11への供給電力を低減する。
以上のように、角速度信号と加速度信号の波形が特徴波形を示す場合、判定部13は、使用者が歩行を開始したと判定する。この判定結果に基づき、制御部15は、角速度センサ11への供給電力を低減することができる。角速度センサ11への供給電力を低減した後は、S101〜S105において計測された加速度信号の、波形の分散・面積・ピーク値などの特徴が、以降の加速度信号の波形においても継続していれば、行動が継続していると判定することができる。そして行動が継続していると判定されている間、角速度センサ11への供給電力の低減を継続することができる。この構成により、2つの慣性力センサを用いて高精度に歩行判定を行うことができると同時に、消費電力を低減することが可能となる。
なお、上述の説明では、角速度信号の波形と加速度信号の波形において特徴波形を見出し、歩行と判定する場合について説明したが、本実施の形態はこれに限定されない。例えば、歩行のような周期的なパターンが繰り返される行動においては、行動の開始が検出できればその後、同様の行動が継続されると考えることができる。すなわち、行動開始をどのように判定するかが重要である。
角速度センサ11は、歩行(行動)の開始によって回転が加わらない限りは、0もしくはノイズによる低レベルの信号が継続して出力する。したがって、角速度センサ11に対してある所定の閾値を設定し、この閾値を超える値を示した場合に、使用者が歩行を開始したとみなすことができる。角速度信号が図4Aに示す挙動を示す場合、閾値をt1の角速度信号の波形のピーク値よりも小さく設定すればよい。そして角速度信号が閾値を超えたときに、判定部13は、使用者が歩行を開始したと判定し、それ以降は、制御部15により角速度センサ11への供給電力を低減することが可能である。さらに、角速度センサ11への供給電力を低減した後は、加速度信号の波形の分散・面積・ピーク値などの特徴が、以降の加速度信号の波形においても継続していれば、行動(歩行)が継続していると判定することができる。行動が継続していると判定されている間、角速度センサ11への供給電力の低減を継続することができる。
また、歩行のような周期的なパターンが繰り返される行動においては、その周期性が確認できれば、その行動が開始され、その後も同様の行動が継続されると考えることができる。従って、第1周期における角速度信号の波形と、第2周期における角速度信号の波形とが一致する場合に行動が継続しているとみなすことも可能である。
より具体的には、図4Aにおいて、t0〜t3に示される第1周期において、例えば、t0〜t1の勾配、t1〜t2の勾配を算出し、t3〜t6に示される第2周期においてt3〜t4の勾配、t4〜t5の勾配とそれぞれ比較する。そして勾配の一致度合いによって波形が一致すると判定することができる。この場合、この勾配はどちらか一方のみを用いて判定しても良い。なお、ここでは測定波形ピークまでの勾配を一例として示したが、分散や面積などを用いた判定でも良い。
あるいは、角速度信号の波形が発生する期間と、加速度信号の波形が発生する期間とが一致する場合、判定部13は使用者が所定の行動を開始したと判定することができる。例えば、図4A、図4Bにおいて、角速度信号の大きさはt0から増加、t1から減少し、t2で1つの周期が完了していると見なすことができる。同一時間帯において、加速度信号の大きさはt0からt1にかけて値が減少して増加するマイナスピークを形成し、t2で大きくマイナスの値になる。したがって加速度信号の波形はt2で1つの周期が完了すると見なすことができる。このように、角速度信号の波形が発生する期間と加速度信号の波形が発生する期間とは期間t0〜t2で一致していると判定できる。この判定結果により、判定部13は、使用者が歩行を開始したことを検知し、制御部15は、これ以降、角速度センサ11への供給電力を低減することが可能である。
また、歩行のような周期的なパターンが繰り返される行動においては、角速度信号の波形の周期が2回以上連続して一致することが確認できれば歩行が開始されたと判定することができる。例えば、図4Aのグラフであればt0〜t3までが第1期間であり、t3〜t6までが第1期間に続く第2期間である。この2つの連続した期間において周期が一致していれば、判定部13は使用者が所定の行動を開始したと判定することができる。歩行が開始されたと判定して以降は、角速度センサ11への供給電力を低減することが可能である。なお、第1期間と第2期間は連続するものであってもよいし、間隔が空いていてもよい。
以上の説明では、判定部13は制御部15に含まれる構成を説明したが、判定部13は制御部15と別個に設け、判定結果を制御部15に送信するように構成してもよい。あるいは、角速度センサ11や加速度センサ12の検出回路の内部に判定部13を設けてもよく、電子機器10が有する慣性力センサ部分とは別個のマイクロプロセッサに設けてもよい。判定部13や制御部15は専用の回路(ハードウェア)で構成してもよく、汎用の回路とソフトウェアで構成してもよい。
判定部13が制御部15に含まれる場合、制御部15は角速度センサ11と加速度センサ12とに接続されている。そして制御部15は、角速度信号、または角速度信号と加速度信号との両方が周期的な変化を繰り返す場合に、角速度センサ11への供給電力を低減する。電子機器10の構成はこのように見なすこともできる。
この場合、例えば、制御部15は、第1周期における角速度信号の波形と、第2周期における角速度信号の波形とが一致する場合に、角速度センサ11への供給電力を低減する。あるいは、制御部15は、角速度信号の波形が発生する期間と、加速度信号の波形が発生する期間とが一致する場合に、角速度センサ11への供給電力を低減する。あるいは、制御部15は、第1期間における角速度信号の波形の周期と、第1期間に続く第2期間における角速度信号の波形の周期とが一致する場合に、角速度センサ11への供給電力を低減する。
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2における電子機器20のブロック図である。実施の形態1で説明した電子機器10との相違点は、メモリ部24を有する点である。
図7は、本発明の実施の形態2における電子機器20のブロック図である。実施の形態1で説明した電子機器10との相違点は、メモリ部24を有する点である。
メモリ部24は、行動様態判定部(以下、判定部)23に接続されている。すなわち、メモリ部24は、制御部25に接続されている。メモリ部24は、使用者による所定の行動、例えば歩行に対して得られる角速度センサ11の特徴波形(第1波形)が記憶されている。なお、予め所定の波形を第1波形としてメモリ部24に記憶させておいてもよいし、使用者に応じた特徴波形を第1波形としてメモリ部24に記憶させてもよい。使用者に応じた第1波形を記憶させる場合、その方法としては例えば、使用者に一定距離(あるいは時間)に亘って歩行させる。そして、その際に繰り返し検出される角速度信号の測定波形からその使用者の歩行に関する特徴波形を抽出し、メモリ部24に記憶させる。このような方法が考えられる。
判定部23は、角速度センサ11、加速度センサ12、メモリ部24のそれぞれに接続されている。判定部23はメモリ部24に記憶されている第1波形と、角速度センサ11から入力される角速度信号の波形とを比較する。この比較の際に判定部23は、例えば、時間毎の測定値の差分や相関係数などを元に閾値を設けて、両者が一致(類似)しているかを、判定する。時間毎の測定値の差分を用いて判定する場合には、正負の誤差が打ち消しあうことを防ぐため時間毎の差分を二乗し、波形の時間分足し合わせた二乗誤差を用いることが一般的である。相関係数を用いて判定する場合には、メモリ部24に記憶されている特徴波形と角速度信号の波形の共分散をそれぞれの標準偏差で割ることによって相関係数を求めることができる。
この判定の結果、第1波形と角速度センサ11からの角速度信号の波形とが一致すると判定した場合、この角速度信号が歩行に起因して測定された波形であり、判定部23は、使用者が歩行を開始したと判定する。使用者が歩行を開始したと判定部23が判定した場合、制御部25は角速度センサ11への供給電力を低減する。
次に、判定部23による判定の具体例を、図8を参照しながら説明する。図8は、電子機器20の動作を示すフローチャートである。なお、以降の説明では、電子機器20の装着状態は図3で説明した場合と同じであり、使用者の行動様態から得られる角速度信号の波形、加速度信号の波形は図4で説明した場合と同じである。
S201では、角速度センサ11は角速度信号のうちのZ軸周りの値を測定する。あるいは、角速度センサ11は3軸周りの角速度をそれぞれ測定し、判定部23はこのうち、Z軸周りの角速度信号を取得する。
S202では、判定部23は測定値の示す波形とメモリ部24に記憶された第1波形との差分が閾値以下か否かを判定する。閾値以下の場合、判定部23は使用者が歩行を開始したと判定する。歩行を開始したと判定した場合、処理はS203に進み、そうでない場合、S201に戻る。S203では、制御部25は角速度センサ11への供給電力を低減する。
以上のように、判定部23が角速度信号の波形と第1波形とを比較し、使用者が歩行を開始したと判定された場合には、制御部25は角速度センサ11への供給電力を低減することができる。角速度センサ11への供給電力を低減した後は、S201〜203において計測された加速度信号の、波形の分散・面積・ピーク値などの特徴が、以降の加速度信号の波形においても継続していれば行動が継続していると判定することができる。行動が継続していると判定されている間、制御部25は角速度センサ11への供給電力の低減を継続することができる。
なお、角速度信号の波形とメモリ部24に記憶された第1波形とを比較する方法として、時間毎の測定値の差分を用いる方法について説明したが、これに限らない。他には例えば、相関係数などに基づき閾値を設定することが可能である。
なお、上述の説明では角速度信号に基づいて角速度センサ11への供給電力を低減すると説明したがこれに限らない。例えば、判定部23での判定において、角速度センサ11と加速度センサ12を組み合わせることで、より高精度の歩行の判定を行っても良い。この場合、メモリ部24は、第1波形と第2波形とを記憶している。そして、判定部23は、角速度信号の波形と第1波形とが一致し、かつ、加速度信号の波形と第2波形とが一致する場合、使用者が第1の行動(歩行)を開始したと判定する。
なお、実施の形態1と同様に、判定部23と制御部25とを別個に設けてもよい。また制御部25が判定部23を含む場合、制御部25は角速度センサ11と加速度センサ12とメモリ部24とに接続されている。そして制御部25は、角速度信号、または角速度信号と加速度信号との両方が周期的な変化を繰り返す場合に、角速度センサ11への供給電力を低減する。電子機器20の構成はこのように見なすこともできる。具体的には、メモリ部24に記憶された第1波形と角速度信号の波形とが一致する場合、あるいは、メモリ部24に記憶された第1波形と角速度信号の波形とが一致し、メモリ部24に記憶された第2波形と加速度信号の波形とが一致する場合に、制御部25は角速度センサ11への供給電力を低減する。
なお、実施の形態1、2では角速度センサ11への供給電力を低減すると説明したがこれに限らない。例えば、加速度センサ12への供給電力を低減することもできる。しかしながら、角速度センサ11の消費電力はその原理上、加速度センサ12の消費電力よりも大きい。これは、角速度センサ11は外部から電圧を印加することで振動する振動子を有するためである。したがって、加速度センサ12と角速度センサ11の内、消費電力の大きい角速度センサ11への供給電力を低減することがより効果的である。
(実施の形態3)
図9は本発明の実施の形態3における電子機器30のブロック図である。実施の形態1で説明した電子機器10と異なるのは、制御部35が、使用者の行動様態を判定する第1行動様態判定部(以下、第1判定部)33と第2行動様態判定部(以下、第2判定部)34とを含む点である。加速度センサ12と角速度センサ11とはそれぞれ、第1判定部33と第2判定部34とに接続されている。
図9は本発明の実施の形態3における電子機器30のブロック図である。実施の形態1で説明した電子機器10と異なるのは、制御部35が、使用者の行動様態を判定する第1行動様態判定部(以下、第1判定部)33と第2行動様態判定部(以下、第2判定部)34とを含む点である。加速度センサ12と角速度センサ11とはそれぞれ、第1判定部33と第2判定部34とに接続されている。
第1判定部33は図1に示す判定部13と同様である。すなわち、第1判定部33は、角速度信号と加速度信号との少なくともいずれか一方に基づいて使用者の行動様態を判定する。制御部35は角速度信号、または角速度信号と加速度信号との両方に基づいて、使用者が第1の行動を開始したと第1判定部33が判定した場合、角速度センサ11への供給電力を低減する。第1判定部33による判定方法は実施の形態1と同様であるので詳細な説明を省略する。
一方、第2判定部34は、加速度信号に基づいて使用者の行動様態を判定する。制御部35は、使用者が第1の行動を停止したと第2判定部34が判定した場合、角速度センサ11への供給電力を増加する。
次に図10、図11を参照しながら、第2判定部34による使用者の行動判定と、その判定結果を用いた制御部35による制御について説明する。図10、図11はそれぞれ、電子機器30の動作の具体例を示したフローチャートである。
図10において、S301では、加速度センサ12は加速度信号のうちのY軸方向の値を測定する。あるいは、加速度センサ12は3軸周りの角速度をそれぞれ測定し、第2判定部34はこのうち、Y軸方向の加速度信号を取得する。
S302では、Y軸方向の加速度信号において第1周期における波形と第2周期における波形が異なるか否かを判定する。この判定では、前述したように二乗誤差もしくは相関係数を算出し、その値と予め設定された閾値とを比較する。もし閾値以上の場合、第2判定部34は使用者が歩行などの第1行動を中止したと判定する。第2判定部34により、使用者が歩行を中止したと判定された場合、処理はS303に進み、そうでない場合、S301に戻る。
S303では、制御部35は角速度センサ11への供給電力を増加する。
以上のように、第2判定部34は、第1周期における加速度信号の波形と第2周期における加速度信号の波形とが異なる場合、使用者が所定の行動を停止したと判定する。
なお、第1周期における加速度信号の波形と第2周期における加速度信号の波形を比較し、使用者が歩行を中止したと判定する方法について説明をしたが、これに限らない。例えば、実施の形態2と同様にメモリ部を設けて、第2判定部がメモリ部に保存された第2波形と加速度信号の波形とを比較し、使用者が歩行を中止したと判定してもよい。また第1周期と第2周期は連続するものであってもよいし、間隔が空いていてもよい。
次に、図11を参照しながら電子機器30の動作の別の具体例を説明する。なお、S301、S303の動作は図10と同様であるので説明を省略する。
S402では、Y軸方向の加速度信号において第1周期と第2周期が異なるか否かを判定する。この判定では、2つの周期の差分を求め、この差と、予め設定された閾値とを比較する。もし閾値以上の場合、第2判定部34は使用者が歩行を中止したと判定する。すなわち、第2判定部34は、第1期間における加速度信号の周期と、第2期間における加速度信号の周期とが異なる場合、使用者が第1の行動を停止したと判定する。第2判定部34により、使用者が歩行を中止したと判定された場合、処理はS303に進み、そうでない場合、S301に戻る。
以上のように、第2判定部34は、加速度信号の第1周期と第2周期とが異なる場合、使用者が所定の行動を停止したと判定する。なお、加速度信号の第1周期と第2周期を比較する方法について説明をしたが、これに限らない。例えば、メモリ部を設け、このメモリ部に保存された周期と、第1周期とを比較することにより判定してもよい。また第1周期と第2周期は連続するものであってもよいし、間隔が空いていてもよい。
なお、上述の説明では便宜上、第1判定部33と第2判定部34とを異なる構成として説明したが、これらは同一のプロセッサ等を用いて実現してもよい。言い換えれば、実施の形態1における判定部13が第1判定部33と第2判定部34とを兼ねてもよい。この場合、角速度信号、または角速度信号と加速度信号との両方に基づいて、使用者が第1の行動を開始したと判定部13が判定した場合、制御部15は角速度センサ11への供給電力を低減する。一方、判定部13が、加速度信号に基づいて、使用者が第1の行動を停止したと判定した場合、制御部15は、角速度センサ11への供給電力を増加する。
なお、実施の形態1と同様に、第1判定部33、第2判定部34の少なくとも一方と制御部35とを別個に設けてもよい。制御部35が第1判定部33、第2判定部34を含む場合、制御部35は角速度センサ11と加速度センサ12とに接続されている。そして制御部35は、加速度信号が非周期的に変化する場合に、角速度センサ11への供給電力を増加する。電子機器30の構成はこのように見なすこともできる。具体的には、例えば、制御部35は、第1周期における加速度信号の波形と第2周期における加速度信号の波形とが異なる場合に、角速度センサ11への供給電力を増加する。あるいは、制御部35は、第1期間における加速度信号の周期と、第2期間における加速度信号の周期とが異なる場合に、角速度センサ11への供給電力を増加する。
なお、上述の説明では角速度センサ11への供給電力を増加すると説明したがこれに限らない。例えば、加速度センサ12への供給電力を増加することもできる。但し、加速度センサ12と角速度センサ11の内、消費電力の大きい方(本実施の形態の場合では角速度センサ11)への供給電力を低減し、必要な際に増加することがより効果的である。
なお、以上の説明では、第1判定部33と第2判定部34とを設けているが、行動様態判定部として第2判定部34だけを設け、角速度センサ11への供給電力の減少は手動で操作するようにしてもよい。
なお、実施の形態1から3において、角速度センサ11と加速度センサ12を用いるとして説明したがこれに限らない。例えば、第2慣性力センサとして、加速度センサ12に代えて気圧センサを用いてもよい。気圧センサは10cm程度の上下移動を検出することができるので、加速度センサ12に代えて用いることができる。
また、判定部による判定のために、角速度センサ11のZ軸周りの角速度信号、または角速度センサ11のZ軸周りの角速度信号と加速度センサ12のY軸方向の加速度信号を用いているが、これは電子機器を図3に示すように使用者に装着するからである。したがって、電子機器の使用方法により、どの軸周りの角速度信号、どの軸方向の加速度信号を用いるかは適宜変更可能である。あるいは、3軸周りの角速度信号のうち、最も変化の大きい信号を用い、3軸方向の加速度信号のうち、最も変化の大きい信号を判定に用いてもよい。
また「一致」とは、厳密に同一の波形、あるいは同一の周期であることを指すものではなく、互いに一定の相関があればよい。
なお、実施の形態1から3では行動様態の一例として歩行を取り上げたが、行動の種別はこれに限らない。例えばボートやカヌーを漕ぐ動作、自転車を漕ぐ動作、スケートを滑る動作、水泳を行う動作など周期的なパターンが繰り返されやすい動作に適用することができる。
なお、電子機器10、20、30は測定結果を確認できるよう表示画面を備えていても良い。
本発明の電子機器は、使用者が操作している間でも、角速度センサを省電力モードへと移行することができる。そのため、携帯電話や電子書籍、タブレット型情報端末等の電子機器として有用である。
10,20,30 電子機器
10A 上面
11 角速度センサ(第1慣性力センサ)
12 加速度センサ(第2慣性力センサ)
13,23 行動様態判定部(判定部)
24 メモリ部
33 第1行動様態判定部(第1判定部)
34 第2行動様態判定部(第2判定部)
10A 上面
11 角速度センサ(第1慣性力センサ)
12 加速度センサ(第2慣性力センサ)
13,23 行動様態判定部(判定部)
24 メモリ部
33 第1行動様態判定部(第1判定部)
34 第2行動様態判定部(第2判定部)
図10において、S301では、加速度センサ12は加速度信号のうちのY軸方向の値を測定する。あるいは、加速度センサ12は3軸方向の加速度をそれぞれ測定し、第2判定部34はこのうち、Y軸方向の加速度信号を取得する。
Claims (23)
- 使用者によって携帯される電子機器であって、
第1慣性力を電気信号に変換して第1慣性力信号を出力する第1慣性力センサと、
前記第1慣性力とは異なる第2慣性力を電気信号に変換して第2慣性力信号を出力する第2慣性力センサと、
前記第1慣性力信号と第2慣性力信号との少なくともいずれか一方に基づいて前記使用者の行動様態を判定する行動様態判定部と、
前記第1慣性力信号、または前記第1慣性力信号と前記第2慣性力信号との両方に基づいて、前記使用者が第1の行動を開始したと前記行動様態判定部が判定した場合、前記第1慣性力センサへの供給電力を低減する制御部と、を備えた、
電子機器。 - 前記行動様態判定部は、前記第1慣性力信号の出力が第1閾値を越えた場合、前記使用者が前記第1の行動を開始したと判定する、
請求項1記載の電子機器。 - 前記行動様態判定部は、第1周期における前記第1慣性力信号の波形と第2周期における前記第1慣性力信号の波形とが一致する場合、前記使用者が前記第1の行動を開始したと判定する、
請求項1記載の電子機器。 - 前記行動様態判定部は、前記第1慣性力信号の波形が発生する期間と、前記第2慣性力信号の波形が発生する期間とが一致する場合、前記使用者が前記第1の行動を開始したと判定する、
請求項1記載の電子機器。 - 前記行動様態判定部は、第1期間における前記第1慣性力信号の波形の周期と、第2期間における前記第1慣性力信号の波形の周期とが一致する場合、前記使用者が前記第1の行動を開始したと判定する、
請求項1記載の電子機器。 - 前記行動様態判定部に接続され、第1波形を記憶したメモリ部をさらに備え、
前記行動様態判定部は、前記第1慣性力信号と、前記第1波形とが一致する場合、前記使用者が前記第1の行動を開始したと判定する、
請求項1記載の電子機器。 - 前記行動様態判定部に接続され、第1波形と第2波形とを記憶したメモリ部をさらに備え、
前記行動様態判定部は、前記第1慣性力信号の波形と前記第1波形とが一致し、かつ、前記第2慣性力信号の波形と前記第2波形とが一致する場合、前記使用者が前記第1の行動を開始したと判定する、
請求項1記載の電子機器。 - 前記第2慣性力信号に基づいて前記使用者の行動様態を判定する第2行動様態判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記使用者が前記第1の行動を停止したと前記第2行動様態判定部が判定した場合、前記第1慣性力センサへの供給電力を増加する、
請求項1記載の電子機器。 - 前記行動様態判定部が、前記第2慣性力信号に基づいて、前記使用者が前記第1の行動を停止したと判定した場合、前記制御部は、前記第1慣性力センサへの供給電力を増加する、
請求項1記載の電子機器。 - 前記第1の行動は歩行である請求項1記載の電子機器。
- 使用者によって携帯される電子機器であって、
第1慣性力を電気信号に変換して第1慣性力信号を出力する第1慣性力センサと、
前記第1慣性力とは異なる第2慣性力を電気信号に変換して第2慣性力信号を出力する第2慣性力センサと、
前記第1慣性力信号と第2慣性力信号との少なくともいずれか一方に基づいて前記使用者の行動様態を判定する行動様態判定部と、
前記第2慣性力信号に基づいて、前記使用者が第1の行動を停止したと前記行動様態判定部が判定した場合、前記第1慣性力センサへの供給電力を増加する制御部と、を備えた、
電子機器。 - 前記行動様態判定部は、第1周期における前記第2慣性力信号の波形と、第2周期における前記第2慣性力信号の波形とが異なる場合、前記使用者が前記第1の行動を停止したと判定する、
請求項11記載の電子機器。 - 前記行動様態判定部は、第1期間における前記第2慣性力信号の周期と、第2期間における前記第2慣性力信号の周期とが異なる場合、前記使用者が前記第1の行動を停止したと判定する、
請求項11記載の電子機器。 - 第1慣性力を電気信号に変換して第1慣性力信号を出力する第1慣性力センサと、
前記第1慣性力とは異なる第2慣性力を電気信号に変換して第2慣性力信号を出力する第2慣性力センサと、
前記第1慣性力センサと前記第2慣性力センサとに接続され、前記第1慣性力信号、または前記第1慣性力信号と前記第2慣性力信号との両方が周期的な変化を繰り返す場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を低減する制御部と、を備えた、
電子機器。 - 前記制御部は、第1周期における前記第1慣性力信号の波形と、第2周期における前記第1慣性力信号の波形とが一致する場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を低減する、
請求項14記載の電子機器。 - 前記制御部は、前記第1慣性力信号の波形が発生する期間と、前記第2慣性力信号の波形が発生する期間とが一致する場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を低減する、
請求項14記載の電子機器。 - 前記制御部は、第1期間における前記第1慣性力信号の波形の周期と、第2期間における前記第1慣性力信号の波形の周期とが一致する場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を低減する、
請求項14記載の電子機器。 - 前記制御部に接続され、第1波形を記憶したメモリ部をさらに備え、
前記制御部は、前記第1慣性力信号の波形と前記第1波形とが一致する場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を低減する、
請求項14記載の電子機器。 - 前記制御部に接続され、第1波形と第2波形とを記憶したメモリ部をさらに備え、
前記制御部は、前記第1慣性力信号の波形と前記第1波形とが一致し、かつ、前記第2慣性力信号の波形と前記第2波形とが一致する場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を低減する、
請求項14記載の電子機器。 - 前記制御部は、前記第2慣性力信号が非周期的に変化する場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を増加する、
請求項14記載の電子機器。 - 第1慣性力を電気信号に変換して第1慣性力信号を出力する第1慣性力センサと、
前記第1慣性力とは異なる第2慣性力を電気信号に変換して第2慣性力信号を出力する第2慣性力センサと、
前記第1慣性力センサと前記第2慣性力センサとに接続され、前記第2慣性力信号が非周期的に変化する場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を増加する制御部と、を備えた、
電子機器。 - 前記制御部は、第1周期における前記第2慣性力信号の波形と第2周期における前記第2慣性力信号の波形とが異なる場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を増加する、
請求項21記載の電子機器。 - 前記制御部は、第1期間における前記第2慣性力信号の周期と、第2期間における前記第2慣性力信号の周期とが異なる場合に、前記第1慣性力センサへの供給電力を増加する、
請求項21記載の電子機器。
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