WO2014192181A1 - 携帯端末、携帯端末状態判定システム、プログラム、記憶媒体及び携帯端末状態判定方法 - Google Patents

携帯端末、携帯端末状態判定システム、プログラム、記憶媒体及び携帯端末状態判定方法 Download PDF

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WO2014192181A1
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mobile terminal
plane direction
portable terminal
feature amount
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慎也 山崎
布施　透
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00—Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/02—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone
    • H04M19/04—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone the ringing-current being generated at the substations
    • H04M19/047—Vibrating means for incoming calls
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
    • H04M1/72448—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for adapting the functionality of the device according to specific conditions
    • H04M1/72454—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for adapting the functionality of the device according to specific conditions according to context-related or environment-related conditions

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal, a mobile terminal state determination system, a program, a storage medium, and a mobile terminal state determination method.
  • a portable terminal having a vibration generation function for notifying a user of an event such as an incoming call.
  • an event such as an incoming call.
  • the mobile terminal when the mobile terminal is placed on a hard object, there is one that stops the generation of vibration.
  • the situation where the portable terminal is placed is found, it is possible to execute processing corresponding to the situation.
  • An object of the present invention is to provide a mobile terminal, a mobile terminal state determination system, and a program that can specify the material of an object on which the mobile terminal is placed.
  • the invention according to claim 1 is measured by the acceleration measuring means for measuring the acceleration of the portable terminal and the acceleration measuring means when the portable terminal is vibrated in a state where the portable terminal is placed on an object.
  • Calculation means for calculating a first feature amount in an in-plane direction in contact with the object and a second feature amount in an out-of-plane direction based on the acceleration, the first feature amount, and the second feature amount.
  • a specifying unit that specifies the material of the object based on a feature amount.
  • the specifying unit calculates the calculation from storage means that stores a first feature amount range and a second feature amount range in association with each other, for each of one or more materials.
  • the first feature amount includes an amplitude of acceleration measured by the acceleration measuring unit in each of the first direction and the second direction in the in-plane direction, 3.
  • the second feature amount includes an amplitude of acceleration measured by the acceleration measuring unit in the out-of-plane direction.
  • the mobile terminal includes a vibration generating unit that vibrates the mobile terminal, and the calculation unit includes a force generated by the vibration generating unit in the in-plane direction, and the in-plane direction.
  • the dynamic friction coefficient of the mobile terminal and the object is calculated based on the acceleration measured by the acceleration measuring means and the mass of the mobile terminal, and the first feature amount includes the dynamic friction coefficient.
  • Item 4 The portable terminal according to Items 1 to 3.
  • the invention according to claim 5 is characterized in that the calculating means calculates the speed in the out-of-plane direction before the mobile terminal collides with the object, calculated based on the acceleration measured by the acceleration measuring means. Based on the speed in the out-of-plane direction after the mobile terminal collides with the object, a restitution coefficient between the mobile terminal and the object is calculated, and the second feature amount includes the restitution coefficient.
  • a portable terminal comprising acceleration measuring means for measuring acceleration, and the acceleration measuring means when the portable terminal is vibrated in a state where the portable terminal is placed on an object. Based on the measured acceleration, a calculation unit that calculates a first feature amount in an in-plane direction in contact with the object and a second feature amount in an out-of-plane direction, the first feature amount, and the second feature amount And a specifying unit that specifies the material of the object based on the feature amount.
  • the invention according to claim 7 is measured by the acceleration measuring means for measuring the acceleration of the mobile terminal and the acceleration measuring means when the mobile terminal is vibrated in a state where the mobile terminal is placed on the object.
  • Calculation means for calculating a first feature amount in an in-plane direction in contact with the object and a second feature amount in an out-of-plane direction based on the acceleration, the first feature amount, and the second feature amount.
  • It is a program for causing a computer to function as specifying means for specifying the material of the object based on a feature amount.
  • the invention according to claim 8 is measured by the acceleration measuring means for measuring the acceleration of the portable terminal and the acceleration measuring means when the portable terminal is vibrated in a state where the portable terminal is placed on an object.
  • Calculation means for calculating a first feature amount in an in-plane direction in contact with the object and a second feature amount in an out-of-plane direction based on the acceleration, the first feature amount, and the second feature amount.
  • a computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to execute a function as specifying means for specifying the material of the object based on a feature amount.
  • the invention according to claim 9 measures the acceleration of the mobile terminal, and based on the acceleration measured when the mobile terminal is vibrated with the mobile terminal placed on the target, Calculating a first feature amount with respect to the in-plane direction in contact with the second feature amount and a second feature amount with respect to the out-of-plane direction, and specifying a material of the object based on the first feature amount and the second feature amount; This is a portable terminal state determination method.
  • the material of the object on which the mobile terminal is placed can be specified.
  • the material of the object can be specified by associating the range of the feature amount for each material.
  • the material of the object can be specified using the acceleration amplitude.
  • the material of the object can be specified from the dynamic friction coefficient with the object on which the mobile terminal is placed.
  • the material of the object can be specified from the coefficient of restitution with the object on which the mobile terminal is placed.
  • the mobile terminal 1 has a vibration function (vibration function), and performs a process of determining the material of an object on which the mobile terminal 1 is placed based on acceleration data measured when the mobile terminal 1 vibrates. .
  • vibration function vibration function
  • the functional block diagram of the portable terminal 1 which concerns on this embodiment was shown.
  • the portable terminal 1 includes a measurement control unit 11, a vibration generation unit 12, an acceleration detection unit 13, an acceleration data recording unit 14, a data acquisition unit 15, a data holding unit 16, a friction coefficient calculation unit 17, A restitution coefficient calculation unit 18, an acceleration amplitude calculation unit 19, a material determination unit 20, and an information processing switching unit 21 are provided.
  • the functions of the above-described units included in the portable terminal 1 include a control unit such as a CPU, a storage unit such as a memory, a communication unit that transmits and receives data to and from an external device, a vibration generator (vibrator), and detects accelerations in three directions.
  • a computer including an acceleration sensor or the like that reads out and executes a program stored in a computer-readable information storage medium may be realized.
  • the program may be supplied to the portable terminal 1 as a computer by an information storage medium such as an optical disk, a magnetic disk, a magnetic tape, a magneto-optical disk, a flash memory, or the portable terminal via a data communication network such as the Internet. 1 may be supplied.
  • the mobile terminal 1 may be a mobile phone (including feature phones and smartphones), a tablet terminal, a notebook computer, a PDA, or the like.
  • the measurement control unit 11 controls the start and end of measurement, the start and stop of vibration of the vibration generation unit 12, and the like. For example, the measurement control unit 11 sets the measurement conditions (number of times of measurement, vibration time, etc.) when the timing for executing the measurement arrives, and causes the vibration generator 12 to start and stop vibration according to the set measurement conditions. Is executed.
  • the measurement execution timing may be set for each predetermined time interval, may be a timing when a predetermined event occurs in the mobile terminal 1, or may be predetermined from another device in the mobile terminal 1. It is good also as the timing which received the signal.
  • the vibration generation unit 12 includes, for example, a weight and a motor that rotates the weight, and vibrates the mobile terminal 1 according to control by the measurement control unit 11.
  • the vibration generating unit 12 starts the vibration at the timing (T1) designated by the measurement control unit 11, continues the vibration until the timing (T2 ( ⁇ T1)) designated by the measurement control unit 11, and then stops the vibration. The process is repeated a specified number of times.
  • the acceleration detection unit 13 includes an acceleration sensor, for example, and detects the acceleration of the mobile terminal 1.
  • the acceleration detection unit 13 includes an X-direction acceleration detection unit 13X, a Y-direction acceleration detection unit 13Y, and a Z-direction acceleration detection unit 13Z.
  • the accelerations in the three directions (for example, the normal direction) are detected.
  • the X and Y directions correspond to the in-plane direction of the installation surface (the surface on which the display is provided or the back surface thereof) of the mobile terminal 1
  • the Z direction is a method with respect to the installation surface. Corresponds to the line direction.
  • the acceleration data recording unit 14 records acceleration data detected by the acceleration detection unit 13 based on vibration generated by the vibration generation unit 12 in accordance with control by the measurement control unit 11 in association with time.
  • the acceleration data recording unit 14 includes an X-direction acceleration data recording unit 14X, a Y-direction acceleration data recording unit 14Y, and a Z-direction acceleration data recording unit 14Z, and an installation surface direction (X, Y direction) of the mobile terminal 1; Acceleration data in three directions in the normal direction (Z direction) of the installation surface are recorded in association with the measurement time.
  • the data acquisition unit 15 acquires data (use data) used for the material determination process for the installation surface of the mobile terminal 1.
  • the data acquisition unit 15 may download usage data from a predetermined device (server), or may read usage data from a storage medium storing the usage data. For example, if communication with a predetermined device is possible at the start of measurement, the data acquisition unit 15 downloads the latest usage data from the predetermined device and communicates with the predetermined device. If this is not possible, use data that has already been acquired may be used.
  • the usage data acquired by the data acquisition unit 15 includes transition information of force generated in the X, Y, and Z directions due to vibration by the vibration generation unit 12 over time, a friction coefficient for each material, and a range of restitution coefficient. Data that defines the range of acceleration amplitudes in the X, Y, and Z directions for each material are included.
  • the data holding unit 16 holds the usage data acquired by the data acquisition unit 15.
  • an example of data held by the data holding unit 16 will be described.
  • FIG. 2 shows an example of force data by the vibration generating unit 12 held in the data holding unit 16.
  • the force data generated by the vibration generating unit 12 may be determined in advance for each model of the mobile terminal.
  • FIG. 3 shows an example of the first material feature data table held in the data holding unit 16.
  • the material ID for identifying the material the material description information, the range of values that the friction coefficient of the material can take, and the range of values that the restitution coefficient of the material can take are associated with each other. Is remembered.
  • FIG. 4A shows an example of acceleration data in each of the triaxial directions for each material.
  • FIG. 4A shows acceleration data in the X, Y, and Z directions when the material is a carpet (A), and acceleration data in the X, Y, and Z directions when the material is plastic (B).
  • the carpet (A) has eyes and directivity in the ease of movement in the in-plane direction
  • the plastic (B) has movement in the in-plane direction. There is no directivity in ease.
  • the carpet (A) is softer than the plastic (B)
  • the acceleration in the Z direction is smaller than that of the plastic.
  • FIG. 4B and FIG. 4C show an example of acceleration characteristics determined for each material, focusing on the fact that there are differences in the combinations of values that can be taken by the triaxial acceleration data for each material.
  • FIG. 4B shows an example of the second material feature data table held in the data holding unit 16.
  • a material ID for identifying the material material, material description information, a range of values that the acceleration amplitude in the X direction can take, a range of values that the acceleration amplitude in the Y direction can take, A range of values that can be taken by the acceleration amplitude in the Z direction is stored in association with each other.
  • FIG. 4C shows another example of the second material feature data table held in the data holding unit 16.
  • the material ID for identifying the material the material description information
  • the range of values that the acceleration amplitude on the XY plane can take the variation in acceleration (deviation, variance) on the XY plane
  • a range of values that can be taken by the acceleration amplitude in the Z direction is stored in association with each other.
  • the friction coefficient calculation unit 17 calculates a friction coefficient (dynamic friction coefficient) between the object on which the mobile terminal 1 is placed and the mobile terminal 1 based on the acceleration data of the mobile terminal 1 in the in-plane direction of the mobile terminal 1.
  • the friction coefficient calculation unit 17 includes the X direction acceleration data recorded in the X direction acceleration data recording unit 14 ⁇ / b> X and the X direction force generated by the vibration generation unit 12 held in the data holding unit 16.
  • the friction coefficient in the X direction is calculated on the basis of the above data, and the acceleration data of the portable terminal 1 in the Y direction recorded in the Y direction acceleration data recording unit 14Y and the vibration generating unit 12 held in the data holding unit 16 are used.
  • the friction coefficient in the Y direction may be calculated based on the generated Y direction force data. Details of the friction coefficient calculation process will be described later.
  • the restitution coefficient calculation unit 18 calculates the restitution coefficient between the surface on which the mobile terminal 1 is placed and the mobile terminal 1 based on the acceleration data of the mobile terminal 1 in the normal direction of the installation surface of the mobile terminal 1. For example, the restitution coefficient calculation unit 18 is based on the normal direction velocity of the installation surface before and after the collision obtained based on the acceleration data of the mobile terminal 1 in the Z direction recorded in the Z direction acceleration data recording unit 14Z. The direction restitution coefficient may be calculated. Details of the processing for calculating the coefficient of restitution will be described later.
  • the acceleration amplitude calculation unit 19 calculates the amplitude of acceleration at the time of occurrence of vibration based on the acceleration data recorded in the acceleration data recording unit 14. For example, the acceleration amplitude calculation unit 19 calculates the acceleration amplitude in the X direction based on the acceleration data of the mobile terminal 1 in the X direction recorded in the X direction acceleration data recording unit 14X, and records it in the Y direction acceleration data recording unit 14Y. The Y direction acceleration amplitude is calculated based on the Y direction mobile terminal 1 acceleration data, and the Z direction acceleration is calculated based on the Z direction mobile terminal 1 acceleration data recorded in the Z direction acceleration data recording unit 14Z. The amplitude may be calculated. The acceleration amplitude calculation unit 19 may calculate the acceleration amplitude in the XY plane, the acceleration in the X direction in the XY plane, and the variation in the acceleration in the Y direction.
  • the material determination unit 20 is based on at least one of the friction coefficient calculated by the friction coefficient calculation unit 17, the restitution coefficient calculated by the restitution coefficient calculation unit 18, and the acceleration amplitude calculated by the acceleration amplitude calculation unit 19. The material of the object on which the terminal 1 is placed is determined.
  • the friction coefficient and the restitution coefficient calculated by the friction coefficient calculation unit 17 from the first material feature data table are calculated.
  • the material that includes the restitution coefficient calculated by the unit 18 in the range is searched, and when the material is searched, the searched material may be determined as the material of the object on which the mobile terminal 1 is placed. .
  • the material judgment unit 20 searches the second material feature data table for materials each including the triaxial acceleration amplitude in the range.
  • the retrieved material may be determined as the material of the object on which the mobile terminal 1 is placed.
  • the material determination unit 20 uses the triaxial of the materials searched based on the friction coefficient and the restitution coefficient.
  • the material including the material retrieved based on the acceleration amplitude may be determined as the material of the object on which the mobile terminal 1 is placed, or the material retrieved based on the friction coefficient and the restitution coefficient and the triaxial acceleration.
  • the material included in either one of the materials searched based on the amplitude may be determined as the material of the object on which the mobile terminal 1 is placed.
  • the information processing switching unit 21 executes information processing according to the material determined by the material determining unit 20.
  • the material determined by the material determining unit 20 is a predetermined material (for example, a material used for a dashboard of a car) and is calculated from the acceleration data recording unit 14.
  • the mobile terminal 1 may output warning information (for example, sound an alert sound).
  • FIG. 5 shows a flowchart of a material determination process for determining the material of the object on which the mobile terminal 1 is placed, which is executed by the mobile terminal 1.
  • the material determination process described below is executed when a periodic timing or a predetermined event (for example, when a determination signal is received or when a strong impact is detected) is detected by the mobile terminal 1. It can be done.
  • the mobile terminal 1 performs initial settings (for example, setting of a vibration pattern (data table, vibration time), setting of mass m of the mobile terminal 1, etc.) according to the model and environment. (S101), the number of times of measurement (N times) is also set (S102).
  • the number of measurements N may be an integer of 1 or more.
  • the mobile terminal 1 initializes the variable i to 1 (S103), starts the generation of vibrations by the vibration generation unit 12 (S104), and sequentially stores acceleration data in the X, Y, and Z directions by corresponding acceleration sensors. Measure and record in association with time (S105).
  • the portable terminal 1 If the elapsed time from the start of vibration is not equal to or greater than the threshold T (S106: N), the portable terminal 1 continues to generate vibration and returns to S104 to record triaxial acceleration data. On the other hand, when the elapsed time from the start of vibration becomes equal to or greater than the threshold T (S106: Y), the mobile terminal 1 stops the vibration (S107).
  • the mobile terminal 1 increments the variable i (adds 1) (S109), and sets a predetermined time interval. After waiting, the process of S104 may be started. If the variable i has reached N in S108 (S108: Y), the mobile terminal 1 performs noise cancellation processing on the recorded acceleration data (S110), and then stores the recorded acceleration data in the recorded acceleration data. Based on this, a friction coefficient calculation process is executed (S111). Details of the friction coefficient calculation processing will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • FIG. 6 shows a flowchart of the friction coefficient calculation process.
  • the mobile terminal 1 acquires the mass m of the mobile terminal 1 (S201), and acquires data on the force F x (t) due to vibration in the X direction from the data holding unit 16 (S202). .
  • the mobile terminal 1 initializes the variable i to 1 (S203), and sets the dynamic friction coefficient ⁇ xi based on the acceleration a x (t) in the X direction, the force F x (t), and the mass m in the i-th measurement data.
  • Calculate (S204). Time t is set to 0 when vibration starts.
  • the dynamic friction coefficient calculation processing may be performed based on the physical model shown in FIG.
  • the mobile terminal 1 is placed on the target object 2, and the mass M of the target object 2 is sufficiently heavier than the mass m of the mobile terminal 1.
  • the mass is infinite (the object is fixed).
  • the vibration generator (vibrator) provided in the mobile terminal 1 is sufficiently lighter than the mass m of the mobile terminal 1 and the mass of the vibration generating unit 12 is infinitely small (0).
  • the motion change in the Z direction is not considered, and F cx (t) operates with a predetermined force, and the mobile terminal 1, the object 2, and the vibration generator 12 are rigid bodies.
  • the dynamic friction coefficient ⁇ calculated in the X direction is calculated by the following equation (1).
  • N is vertical drag and is equal to mg.
  • the mobile terminal 1 increments (adds 1) the variable i (S206), returns to S204, and if the variable i reaches N (S205: Y), the process proceeds to S207.
  • the mobile terminal 1 calculates the X-direction of the dynamic friction coefficient ⁇ x (S207). For example, the mobile terminal 1 may calculate the average value of ⁇ x1 to ⁇ xN as ⁇ x .
  • the portable terminal 1 acquires data of the force F Y (t) due to vibration in the Y direction from the data holding unit 16 (S208), initializes the variable i to 1 (S209), and the i-th measurement data
  • the dynamic friction coefficient ⁇ yi is calculated by the equation (1) based on the acceleration a y (t), the force F y (t), and the mass m in the Y direction (S210). Time t is set to 0 when vibration starts.
  • the mobile terminal 1 increments (adds 1) the variable i (S212), returns to S210, and when the variable i reaches N (S211: Y), the process proceeds to S213.
  • the mobile terminal 1 based on the measured one to each dynamic friction coefficient mu y1 ⁇ mu yN calculated for the N, to calculate the dynamic friction coefficient mu y in the Y direction (S213), the process returns. For example, the mobile terminal 1 may calculate the average value of ⁇ y1 to ⁇ yN as ⁇ y .
  • the mobile terminal 1 After completing the calculation process of the friction coefficient, the mobile terminal 1 next executes the calculation process of the restitution coefficient based on the recorded acceleration data (S112). Details of the processing for calculating the coefficient of restitution will be described based on the flowchart shown in FIG.
  • the mobile terminal 1 initializes the variable i to 1 (S301), and based on the acceleration a z (t) in the Z direction in the i-th measurement data, the mobile terminal 1 and the object calculating a collision time t 1 with (S302).
  • the time t is set to 0 at the start of vibration, and the coordinate position in the Z direction at the start of vibration is set to 0.
  • the mobile terminal 1 increments (adds 1) the variable i (S307), returns to S302, and if the variable i reaches N (S306: Y), the process proceeds to S308.
  • the mobile terminal 1 calculates the restitution coefficient e based on the restitution coefficients e 1 to e N calculated for each of the measurements 1 to N (S308), and returns. For example, the mobile terminal 1 may calculate the average value of e 1 to e N as e.
  • the portable terminal 1 next executes the calculation process of the acceleration amplitude based on the recorded acceleration data (S113). The details of the acceleration amplitude calculation process will be described based on the flowchart shown in FIG.
  • the mobile terminal 1 initializes the variable i to 1 (S401), calculates the acceleration amplitude Axi in the X direction in the i-th measurement data (S402), and the i-th measurement data.
  • the Y-direction acceleration amplitude A yi is calculated (S403), and the Z-direction acceleration amplitude A Zi in the i-th measurement data is calculated (S404).
  • the acceleration amplitude may be the difference between the maximum value and the minimum value of acceleration that appear periodically.
  • the mobile terminal 1 increments the variable i (adds 1) (S406), returns to S402, and when the variable i reaches N (S405: Y), the process proceeds to S407.
  • Portable terminal 1 on the basis of the acceleration amplitude A x1 ⁇ A xN of X direction calculated regarding each of the 1st to N-th time measurement, to calculate the acceleration amplitude A x of the X direction (S407), measuring 1 Based on the Y-direction acceleration amplitudes A y1 to A yN calculated for each of .about.N , the Y-direction acceleration amplitude A y is calculated (S408) and calculated for each of the first to N-th measurements. Based on the acceleration amplitudes A z1 to A zN in the Z direction, the acceleration amplitude A z in the Z direction is calculated (S409), and the process returns.
  • the mobile terminal 1 may calculate the average value of A x1 to A xN as A x , the average value of A y1 to A yN as A y , and the average value of A z1 to A zN as A z .
  • the mobile terminal 1 determines the material of the object on which the mobile terminal 1 is placed based on at least one of the calculated friction coefficient, restitution coefficient, and acceleration amplitude (S114). ). A specific example of the material determination process will be described below.
  • the mobile terminal 1 determines the material using the friction coefficient and the restitution coefficient
  • the range of the friction coefficient calculated in S111 and the restitution coefficient calculated in S112 is selected from the first material feature data table.
  • the identification information (material ID) of the material included in is searched.
  • the mobile terminal 1 returns an error,
  • the material may be determined using the triaxial acceleration amplitude calculated in S113.
  • the triaxial acceleration amplitude (X, Y, and X) calculated in S113 is selected from the second material feature data table.
  • the material identification information (material ID) including the respective acceleration amplitudes in the Z direction) is searched.
  • the portable terminal 1 holds the magnitude of acceleration amplitude in the XY plane and the range of variation (deviation) of acceleration in the X and Y directions in the second material feature data table.
  • the acceleration amplitude magnitude A xy in the XY plane is calculated based on the acceleration amplitude in the X direction and the acceleration amplitude in the Y direction, and the acceleration amplitude in the X direction and the Y direction in the first to Nth measurements are calculated.
  • the deviation ⁇ indicating the scale of variation based on the value taken by the acceleration amplitude of A may be calculated, and material identification information (material ID) including A xy , the deviation ⁇ , and the acceleration amplitude A z in the Z direction as a range may be searched.
  • the portable terminal 1 may return an error when the material identification information (material ID) corresponding to the acceleration amplitude calculated in S113 is not searched.
  • the portable terminal 1 uses material ID contained in material ID determined using acceleration amplitude among material ID determined using the friction coefficient and the restitution coefficient as material ID of the surface where the portable terminal 1 was placed. It may be determined.
  • the portable terminal 1 may execute information processing according to the material determined in S114 (S115). For example, the mobile terminal 1 may change the intensity of vibration according to the material determined in S114. If the material determined in S114 is a dashboard of an automobile, the mobile terminal 1 An alert sound may be output, or when the material determined in S114 is a carpet, the operation when the mobile terminal 1 is received may be switched from vibration to sound effect. In addition, when a request for searching for a place where the mobile terminal 1 is placed is received, the material determination process is executed, and the information on the determined material is output by voice, so that the user finds the mobile terminal 1. It becomes easy.
  • the mobile terminal 1 can determine the material of the object on which the mobile terminal 1 is placed and can execute processing according to the determined material.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the material determination process is performed based on the friction coefficient, the rebound count, and the acceleration amplitude information calculated by the mobile terminal 1, but the calculated friction coefficient, the restitution count, and the acceleration amplitude information are used. It may be transmitted to the server, the corresponding material is determined based on the friction coefficient, the rebound count, and the acceleration amplitude information transmitted by the server, and the result may be transmitted to the mobile terminal 1.
  • the acceleration data recorded by the mobile terminal 1 may be transmitted to the server, and the server may calculate the friction coefficient, the rebound count, and the acceleration amplitude information.

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Abstract

　携帯端末が置かれている物体の材質を特定する。　携帯端末１は、対象物上に置かれた状態で、振動させた際の面内方向についての運動特性を表す第１の特徴量を算出し、振動させた際の面外方向についての運動特性を表す第２の特徴量を算出し、１以上の材質ごとに、第１の特徴量の範囲と、第２の特徴量の範囲とをそれぞれ関連付けて記憶したデータベースから、算出された第１の特徴量と、算出された第２の特徴量と基づき検索された材質を、対象物の材質として特定する。

Description

携帯端末、携帯端末状態判定システム、プログラム、記憶媒体及び携帯端末状態判定方法

　本発明は、携帯端末、携帯端末状態判定システム、プログラム、記憶媒体及び携帯端末状態判定方法に関する。

　着信等のイベント発生をユーザに知らせるための振動発生機能を備えた携帯端末がある。例えば、特許文献１に記載の発明のように、携帯端末が硬い物の上に置かれている場合には、振動の発生を停止させているものがある。このように、携帯端末が置かれている状況が判明すれば、その状況に応じた処理を実行させることが可能となる。

特開２００９－２０６８５６号公報

　本発明の目的は、携帯端末が置かれている物体の材質を特定できる携帯端末、携帯端末状態判定システム及びプログラムを提供することにある。

　請求項１に記載の発明は、携帯端末の加速度を計測する加速度計測手段と、前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際の前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出する算出手段と、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する特定手段と、を含む携帯端末である。

　請求項２に記載の発明は、前記特定手段は、１以上の材質ごとに、第１の特徴量の範囲と、第２の特徴量の範囲とをそれぞれ関連付けて記憶した記憶手段から、前記算出手段により算出された前記第１の特徴量と前記第２の特徴量とに基づき前記対象物の材質を特定する、請求項１に記載の携帯端末である。

　請求項３に記載の発明は、前記第１の特徴量は、前記面内方向における第１の方向と、第２の方向とのそれぞれについて前記加速度計測手段により計測される加速度の振幅を含み、前記第２の特徴量は、前記面外方向について前記加速度計測手段により計測される加速度の振幅を含む、請求項１又は２に記載の携帯端末である。

　請求項４に記載の発明は、前記携帯端末は、当該携帯端末を振動させる振動発生手段を備え、前記算出手段は、前記面内方向について前記振動発生手段により発生する力と、前記面内方向について前記加速度計測手段により計測される加速度と、前記携帯端末の質量とに基づいて前記携帯端末と前記対象物の動摩擦係数を算出し、前記第１の特徴量は、前記動摩擦係数を含む、請求項１乃至３に記載の携帯端末である。

　請求項５に記載の発明は、前記算出手段は、前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて算出される、前記携帯端末が前記対象物に衝突する前の前記面外方向の速度と、前記携帯端末が前記対象物に衝突した後の前記面外方向の速度とに基づいて、前記携帯端末と前記対象物の反発係数を算出し、前記第２の特徴量は、前記反発係数を含む、請求項１乃至３に記載の携帯端末である。

　請求項６に記載の発明は、加速度を計測する加速度計測手段を備える携帯端末と、前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際の前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出する算出手段と、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する特定手段と、を含む携帯端末状態判定システムである。

　請求項７に記載の発明は、携帯端末の加速度を計測する加速度計測手段と、前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際の前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出する算出手段と、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する特定手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

　請求項８に記載の発明は、携帯端末の加速度を計測する加速度計測手段と、前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際の前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出する算出手段と、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する特定手段としての機能をコンピュータに実行させるプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読取可能な記憶媒体である。

　請求項９に記載の発明は、携帯端末の加速度を計測し、前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際に計測した加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出し、前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する、ことを特徴とする携帯端末状態判定方法である。

　請求項１及び６ないし９に記載の発明によれば、携帯端末が置かれている物体の材質を特定できる。

　請求項２に記載の発明によれば、材質ごとに、特徴量の範囲を関連付けて、物体の材質を特定できる。

　請求項３に記載の発明によれば、加速度の振幅を用いて、物体の材質を特定できる。

　請求項４に記載の発明によれば、携帯端末が置かれている物体との動摩擦係数から、物体の材質を特定できる。

　請求項５に記載の発明によれば、携帯端末が置かれている物体との反発係数から、物体の材質を特定できる。

本実施形態に係る携帯端末の機能ブロック図である。 振動発生部による力のデータの一例を示す図である。 第１の材質特徴データテーブルの一例を示す図である。 材質ごとの３軸方向のそれぞれの加速度データの一例を示す図である。 第２の材質特徴データテーブルの一例を示す図である。 第２の材質特徴データテーブルの他の一例を示す図である。 材質判定処理のフローチャートである。 摩擦係数算出処理のフローチャートである。 反発係数算出処理のフローチャートである。 加速度振幅算出処理のフローチャートである。 摩擦係数を算出するための物理モデルの一例を示す図である。

　以下、本発明を実施するための実施の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。本実施形態に係る携帯端末１は、振動機能（バイブレーション機能）を備え、携帯端末１の振動時に計測される加速度データに基づいて、携帯端末１が置かれた物体の材質を判定する処理を行う。

　［１．機能ブロック図の説明］

　図１には、本実施形態に係る携帯端末１の機能ブロック図を示した。図１に示されるように、携帯端末１は、計測制御部１１、振動発生部１２、加速度検出部１３、加速度データ記録部１４、データ取得部１５、データ保持部１６、摩擦係数算出部１７、反発係数算出部１８、加速度振幅算出部１９、材質判定部２０、情報処理切替部２１を備える。

　携帯端末１に備えられる上記の各部の機能は、ＣＰＵ等の制御手段、メモリ等の記憶手段、外部デバイスとデータを送受信する通信手段、振動発生器（バイブレータ）、３方向のそれぞれの加速度を検出する加速度センサ等を備えたコンピュータが、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されたプログラムを読み込み実行することで実現されるものとしてよい。なお、プログラムは光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の情報記憶媒体によってコンピュータたる携帯端末１に供給されることとしてもよいし、インターネット等のデータ通信網を介して携帯端末１に供給されることとしてもよい。なお、携帯端末１は、携帯電話機（フィーチャーフォン、スマートフォンを含む）、タブレット端末、ノートパソコン、ＰＤＡ等としてよい。

　計測制御部１１は、計測の開始及び終了、振動発生部１２の振動の開始及び停止等を制御する。例えば、計測制御部１１は、計測を実行するタイミングが到来した場合に、計測条件（計測回数、振動時間等）を設定するとともに、設定した計測条件に従って振動発生部１２に振動の開始と停止とを実行させる。また、計測の実行タイミングは、予め定められた時間間隔ごととしてもよいし、携帯端末１において予め定められたイベントが発生したタイミングとしてもよいし、携帯端末１において他のデバイスから予め定められた信号を受信したタイミングとしてもよい。

　振動発生部１２は、例えば重りと、重りを回転させるモータを含み構成され、計測制御部１１による制御に従って携帯端末１を振動させる。振動発生部１２は、計測制御部１１により指定されたタイミング（Ｔ１）で振動を開始し、計測制御部１１により指定されたタイミング（Ｔ２（＜Ｔ１））まで振動を継続した後に振動を停止する処理を、指定された回数繰り返すこととする。

　加速度検出部１３は、例えば加速度センサを含み構成され、携帯端末１の加速度を検出する。加速度検出部１３は、Ｘ方向加速度検出部１３Ｘ、Ｙ方向加速度検出部１３Ｙ、Ｚ方向加速度検出部１３Ｚを有し、携帯端末１の物体に対する設置面の面内方向と、設置面の面外方向（例えば法線方向）の３方向の加速度をそれぞれ検出するようになっている。なお、本実施形態においては、Ｘ，Ｙ方向が携帯端末１の設置面（ディスプレイが設けられている表面又はその裏面）の面内方向の方向に対応しており、Ｚ方向が設置面に対する法線方向に対応している。

　加速度データ記録部１４は、計測制御部１１による制御に応じて振動発生部１２により発生した振動に基づいて加速度検出部１３により検出される加速度データを時間に関連付けて記録する。加速度データ記録部１４は、Ｘ方向加速度データ記録部１４Ｘ、Ｙ方向加速度データ記録部１４Ｙ、Ｚ方向加速度データ記録部１４Ｚを有し、携帯端末１の設置面内方向（Ｘ，Ｙ方向）と、設置面の法線方向（Ｚ方向）の３方向の加速度データを計測時刻に関連付けてそれぞれ記録する。

　データ取得部１５は、携帯端末１の設置面の材質判定処理に利用するデータ（利用データ）を取得する。データ取得部１５は、予め定められたデバイス（サーバ）から利用データをダウンロードすることとしてもよいし、利用データを格納した記憶媒体から利用データを読み出すこととしてもよい。例えば、データ取得部１５は、計測開始時に、予め定められたデバイスへの通信が可能である場合には、予め定められたデバイスから最新の利用データをダウンロードし、予め定められたデバイスへの通信が可能でない場合には、既に取得されている利用データを利用するようにしてもよい。

　例えば、データ取得部１５により取得される利用データには、振動発生部１２による振動によるＸ，Ｙ，Ｚ方向に発生する力の時間ごとの推移情報、材質ごとの摩擦係数、反発係数の範囲を定めたデータや、材質ごとのＸ，Ｙ，Ｚ方向の加速度振幅の範囲を定めたデータ等が含まれる。

　データ保持部１６は、データ取得部１５により取得された利用データを保持する。以下、データ保持部１６により保持されるデータの一例を説明する。

　図２には、データ保持部１６に保持される振動発生部１２による力のデータの一例を示した。図２に示される例では、横軸に時間ｔ（ｔ＝０で振動開始）、縦軸に力（Ｎ）を表す。振動発生部１２による力のデータは、携帯端末の機種ごとに予め定められていることとしてよい。

　図３には、データ保持部１６に保持される第１の材質特徴データテーブルの一例を示した。図３に示される第１の材質特徴データテーブルでは、材質を識別する材質ＩＤ、材質の説明情報、材質の摩擦係数が取り得る値の範囲、材質の反発係数が取り得る値の範囲がそれぞれ関連付けて記憶される。

　図４Ａには、材質ごとの３軸方向のそれぞれの加速度データの一例を示した。図４Ａには材質が絨毯（Ａ）である場合のＸ，Ｙ，Ｚ方向の加速度のデータ、材質がプラスチック（Ｂ）である場合のＸ，Ｙ，Ｚ方向の加速度のデータを示している。図４Ａに示されるように、絨毯（Ａ）には目があり、面内方向の移動のし易さに指向性があるのに対して、プラスチック（Ｂ）には、面内方向の移動のし易さには指向性がない。また、絨毯（Ａ）はプラスチック（Ｂ）と比べて柔らかいため、Ｚ方向の加速度がプラスチックに比べて小さくなる。このように、材質ごとに３軸の加速度データの取り得る値の組合せには差異が生じる。図４Ｂ及び図４Ｃには、材質ごとに３軸の加速度データの取り得る値の組合せには差異が生じる点に着目し、材質ごとに定めた加速度特徴の一例を示す。

　図４Ｂには、データ保持部１６に保持される第２の材質特徴データテーブルの一例を示した。図４Ｂに示される第２の材質特徴データテーブルでは、材質を識別する材質ＩＤ、材質の説明情報、Ｘ方向の加速度振幅が取り得る値の範囲、Ｙ方向の加速度振幅が取り得る値の範囲、Ｚ方向の加速度振幅が取り得る値の範囲がそれぞれ関連付けて記憶される。

　図４Ｃには、データ保持部１６に保持される第２の材質特徴データテーブルの他の一例を示した。図４Ｂに示される第２の材質特徴データテーブルでは、材質を識別する材質ＩＤ、材質の説明情報、ＸＹ平面における加速度振幅が取り得る値の範囲、ＸＹ平面における加速度のばらつき（偏差、分散）、Ｚ方向の加速度振幅が取り得る値の範囲がそれぞれ関連付けて記憶される。

　摩擦係数算出部１７は、携帯端末１の設置面内方向の携帯端末１の加速度データに基づいて携帯端末１が置かれている物体と携帯端末１との摩擦係数（動摩擦係数）を算出する。例えば、摩擦係数算出部１７は、Ｘ方向加速度データ記録部１４Ｘに記録されたＸ方向の携帯端末１の加速度データと、データ保持部１６に保持された振動発生部１２により発生するＸ方向の力のデータとに基づいてＸ方向の摩擦係数を算出し、Ｙ方向加速度データ記録部１４Ｙに記録されたＹ方向の携帯端末１の加速度データと、データ保持部１６に保持された振動発生部１２により発生するＹ方向の力のデータとに基づいてＹ方向の摩擦係数を算出することとしてよい。この摩擦係数の算出処理の詳細については後述する。

　反発係数算出部１８は、携帯端末１の設置面の法線方向についての携帯端末１の加速度データに基づいて携帯端末１が置かれている面と携帯端末１との反発係数を算出する。例えば、反発係数算出部１８は、Ｚ方向加速度データ記録部１４Ｚに記録されたＺ方向の携帯端末１の加速度データに基づいて得られる衝突前後の設置面の法線方向の速度に基づいて、Ｚ方向の反発係数を算出することとしてよい。この反発係数の算出処理の詳細についても後述する。

　加速度振幅算出部１９は、加速度データ記録部１４に記録された加速度データに基づいて、振動発生時の加速度の振幅を算出する。例えば、加速度振幅算出部１９は、Ｘ方向加速度データ記録部１４Ｘに記録されたＸ方向の携帯端末１の加速度データに基づいてＸ方向の加速度振幅を算出し、Ｙ方向加速度データ記録部１４Ｙに記録されたＹ方向の携帯端末１の加速度データに基づいてＹ方向の加速度振幅を算出し、Ｚ方向加速度データ記録部１４Ｚに記録されたＺ方向の携帯端末１の加速度データに基づいてＺ方向の加速度振幅を算出することとしてよい。また、加速度振幅算出部１９は、ＸＹ面内における加速度の振幅、ＸＹ面内におけるＸ方向の加速度、Ｙ方向の加速度のばらつきを算出することとしてもよい。

　材質判定部２０は、摩擦係数算出部１７により算出された摩擦係数、反発係数算出部１８により算出された反発係数、加速度振幅算出部１９により算出された加速度振幅の少なくとも１つに基づいて、携帯端末１が置かれている物体の材質を判定する。

　例えば、材質判定部２０は、材質の判定に摩擦係数と反発係数とを用いる場合には、第１の材質特徴データテーブルの中から、摩擦係数算出部１７により算出された摩擦係数、反発係数算出部１８により算出された反発係数とをそれぞれ範囲に含む材質を検索し、材質が検索された場合には、当該検索された材質を携帯端末１が置かれた物体の材質と判定することとしてよい。

　また、例えば、材質判定部２０は、材質の判定に３軸の加速度振幅を用いる場合には、第２の材質特徴データテーブルの中から、３軸の加速度振幅をそれぞれ範囲に含む材質を検索し、材質が検索された場合には、当該検索された材質を携帯端末１が置かれた物体の材質と判定することとしてよい。

　また、例えば、材質判定部２０は、材質の判定に摩擦係数及び反発係数と、３軸の加速度振幅を用いる場合には、摩擦係数及び反発係数に基づいて検索された材質のうち、３軸の加速度振幅に基づいて検索された材質が含まれる材質を携帯端末１が置かれた物体の材質と判定することとしてもよいし、摩擦係数及び反発係数に基づいて検索された材質と３軸の加速度振幅に基づいて検索された材質のうちどちらか一方に含まれる材質を携帯端末１が置かれた物体の材質と判定することとしてもよい。

　情報処理切替部２１は、材質判定部２０により判定された材質に応じた情報処理を実行する。例えば、情報処理切替部２１は、材質判定部２０により判定された材質が予め定められた材質（例えば車のダッシュボードに用いられる素材）であって、加速度データ記録部１４から算出される面内方向の移動量が閾値を超えている場合に、携帯端末１に警告情報を出力させる（例えばアラート音を鳴らす等）ようにしてもよい。

［２．フローチャートの説明］

　次に、本実施形態に係る携帯端末１により実行される処理の一例を図５乃至図８に示したフローチャートを参照しながら説明する。

［２－１．材質判定処理］

　図５には、携帯端末１により実行される携帯端末１の置かれている物体の材質を判定する材質判定処理のフローチャートを示した。以下、説明する材質判定処理は、携帯端末１により定期的なタイミング又は、予め定められたイベント（例えば判定の信号を受信した場合や、強い衝撃を検知した場合等）が検出された場合に実行されることとしてよい。

　図５に示されるように、携帯端末１は、機種・環境に応じた初期設定（例えば、振動パターン（データテーブル、振動時間）の設定、携帯端末１の質量ｍの設定等）を実行するとともに（Ｓ１０１）、計測回数（Ｎ回）についても設定する（Ｓ１０２）。計測回数Ｎは、１以上の整数としてよい。

　携帯端末１は、変数ｉを１に初期化して（Ｓ１０３）、振動発生部１２による振動の発生を開始し（Ｓ１０４）、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の加速度データをそれぞれに対応した加速度センサにより順次計測し、時間に関連付けて記録する（Ｓ１０５）。

　携帯端末１は、振動開始からの経過時間が閾値Ｔ以上となっていない場合には（Ｓ１０６：Ｎ）、振動の発生を継続するとともに、Ｓ１０４に戻って、３軸の加速度データを記録する。一方で、携帯端末１は、振動開始からの経過時間が閾値Ｔ以上となった場合には（Ｓ１０６：Ｙ）、振動を停止させる（Ｓ１０７）。

　携帯端末１は、振動を停止させた後に、変数ｉがＮに達していない場合には（Ｓ１０８：Ｎ）、変数ｉをインクリメント（１加算）して（Ｓ１０９）、予め定められた時間間隔を待機した後に、Ｓ１０４の処理を開始することとしてよい。また、携帯端末１は、Ｓ１０８で、変数ｉがＮに達している場合には（Ｓ１０８：Ｙ）、記録された加速度データのノイズキャンセル処理を行った後に（Ｓ１１０）、記録された加速度データに基づいて摩擦係数の算出処理を実行する（Ｓ１１１）。この摩擦係数の算出処理の詳細については、図６に示したフローチャートに基づき説明する。

［２－２．摩擦係数算出処理］

　図６には、摩擦係数算出処理のフローチャートを示した。図６に示されるように、携帯端末１は、携帯端末１の質量ｍを取得し（Ｓ２０１）、データ保持部１６からＸ方向の振動による力Ｆｘ（ｔ）のデータを取得する（Ｓ２０２）。

　携帯端末１は、変数ｉを１に初期化して（Ｓ２０３）、ｉ回目の計測データにおけるＸ方向の加速度ａｘ（ｔ）、力Ｆｘ（ｔ）、質量ｍに基づいて動摩擦係数μｘｉを算出する（Ｓ２０４）。なお、時間ｔは、振動開始時を０とする。ここで、動摩擦係数の算出処理は、図９に示した物理モデルに基づいて行うこととしてよい。

　図９に示した物理モデルの例では、携帯端末１が対象物２に置かれていることとし、対象物２の質量Ｍは携帯端末１の質量ｍに比べて十分に重く、対象物２の質量を無限大（対象物は固定されている）と仮定する。また、携帯端末１に備えられた振動発生器（バイブレータ）は、携帯端末１の質量ｍに比べて十分に軽く、振動発生部１２の質量は無限小（０）と仮定する。さらに、Ｚ方向の運動変化は考慮せず、Ｆｃｘ（ｔ）は、予め定められた力で動作することとし、携帯端末１、対象物２、振動発生部１２は互いに剛体であるとする。この場合に、Ｘ方向に関して算出される動摩擦係数μは、以下の式（１）により算出される。なお、Ｎは垂直抗力でｍｇに等しい。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

　携帯端末１は、変数ｉがＮに達していない場合には（Ｓ２０５：Ｎ）、変数ｉをインクリメント（１加算）して（Ｓ２０６）、Ｓ２０４に戻り、変数ｉがＮに達した場合には（Ｓ２０５：Ｙ）、Ｓ２０７に進む。

　携帯端末１は、第１回～第Ｎ回の計測のそれぞれについて算出された動摩擦係数μｘ１～μｘＮに基づいて、Ｘ方向の動摩擦係数μｘを算出する（Ｓ２０７）。例えば、携帯端末１は、μｘ１～μｘＮの平均値をμｘとして算出することとしてよい。

　次に、携帯端末１は、データ保持部１６からＹ方向の振動による力ＦＹ（ｔ）のデータを取得し（Ｓ２０８）、変数ｉを１に初期化して（Ｓ２０９）、ｉ回目の計測データにおけるＹ方向の加速度ａｙ（ｔ）、力Ｆｙ（ｔ）、質量ｍに基づいて動摩擦係数μｙｉを（１）式により算出する（Ｓ２１０）。なお、時間ｔは、振動開始時を０とする。

　携帯端末１は、変数ｉがＮに達していない場合には（Ｓ２１１：Ｎ）、変数ｉをインクリメント（１加算）して（Ｓ２１２）、Ｓ２１０に戻り、変数ｉがＮに達した場合には（Ｓ２１１：Ｙ）、Ｓ２１３に進む。

　携帯端末１は、計測１～Ｎのそれぞれについて算出された動摩擦係数μｙ１～μｙＮに基づいて、Ｙ方向の動摩擦係数μｙを算出し（Ｓ２１３）、リターンする。例えば、携帯端末１は、μｙ１～μｙＮの平均値をμｙとして算出することとしてよい。

　ここで、図５のフローチャートに戻り説明を続ける。携帯端末１は、摩擦係数の算出処理を終えると、次に、記録された加速度データに基づいて反発係数の算出処理を実行する（Ｓ１１２）。この反発係数の算出処理の詳細については、図７に示したフローチャートに基づいて説明する。

［２－３．反発係数算出処理］

　図７に示されるように、携帯端末１は、変数ｉを１に初期化して（Ｓ３０１）、ｉ回目の計測データにおけるＺ方向の加速度ａｚ（ｔ）に基づいて、携帯端末１と対象物との衝突時刻ｔ１を算出する（Ｓ３０２）。なお、時間ｔは、振動開始時を０とし、振動開始時のＺ方向の座標位置は０とする。

　携帯端末１は、ｉ回目の計測データにおけるＺ方向の加速度ａｚ（ｔ）に基づいて、衝突時刻ｔ１の直前ｔ1A（ｔ1A＝ｔ１－Δｔ）の速度Ｖを以下の式（２）により算出するとともに（Ｓ３０３）、衝突時刻ｔ１の直後ｔ1B（ｔ1B＝ｔ１＋Δｔ）の速度Ｕを以下の式（３）により算出する（Ｓ３０４）。そして、携帯端末１は、算出されたＶとＵとに基づいて反発係数ｅｉを以下の式（４）により算出する（Ｓ３０５）。

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004

　携帯端末１は、変数ｉがＮに達していない場合には（Ｓ３０６：Ｎ）、変数ｉをインクリメント（１加算）して（Ｓ３０７）、Ｓ３０２に戻り、変数ｉがＮに達した場合には（Ｓ３０６：Ｙ）、Ｓ３０８に進む。

　携帯端末１は、計測１～Ｎのそれぞれについて算出された反発係数ｅ１～ｅＮに基づいて、反発係数ｅを算出し（Ｓ３０８）、リターンする。例えば、携帯端末１は、ｅ１～ｅＮの平均値をｅとして算出することとしてよい。

　次に、図５のフローチャートに戻り説明を続ける。携帯端末１は、反発係数の算出処理を終えると、次に、記録された加速度データに基づいて加速度振幅の算出処理を実行する（Ｓ１１３）。この加速度振幅の算出処理の詳細については、図８に示したフローチャートに基づき説明する。

［２－４．加速度振幅算出処理］

　図８に示されるように、携帯端末１は、変数ｉを１に初期化して（Ｓ４０１）、ｉ回目の計測データにおけるＸ方向の加速度振幅Ａｘｉを算出し（Ｓ４０２）、ｉ回目の計測データにおけるＹ方向の加速度振幅Ａｙｉを算出し（Ｓ４０３）、ｉ回目の計測データにおけるＺ方向の加速度振幅ＡＺｉを算出する（Ｓ４０４）。なお、加速度振幅は、周期的に現れる加速度の最大値と最小値との差としてよい。

　携帯端末１は、変数ｉがＮに達していない場合には（Ｓ４０５：Ｎ）、変数ｉをインクリメント（１加算）して（Ｓ４０６）、Ｓ４０２に戻り、変数ｉがＮに達した場合には（Ｓ４０５：Ｙ）、Ｓ４０７に進む。

　携帯端末１は、第１回～第Ｎ回の計測のそれぞれについて算出されたＸ方向の加速度振幅Ａｘ１～ＡｘＮに基づいて、Ｘ方向の加速度振幅Ａｘを算出し（Ｓ４０７）、計測１～Ｎのそれぞれについて算出されたＹ方向の加速度振幅Ａｙ１～ＡｙＮに基づいて、Ｙ方向の加速度振幅Ａｙを算出し（Ｓ４０８）、第１回～第Ｎ回の計測のそれぞれについて算出されたＺ方向の加速度振幅Ａｚ１～ＡｚＮに基づいて、Ｚ方向の加速度振幅Ａｚを算出し（Ｓ４０９）、リターンする。例えば、携帯端末１は、Ａｘ１～ＡｘＮの平均値をＡｘ、Ａｙ１～ＡｙＮの平均値をＡｙ、Ａｚ１～ＡｚＮの平均値をＡｚとして算出することとしてよい。

　ここで、図５のフローチャートに戻り説明を続ける。携帯端末１は、加速度振幅の算出処理を終えると、算出された摩擦係数、反発係数、加速度振幅の少なくとも１つに基づいて、携帯端末１が置かれている対象物の材質を判定する（Ｓ１１４）。以下、材質の判定処理の具体例について説明する。

　携帯端末１は、摩擦係数と反発係数を用いて材質を判定する場合には、第１の材質特徴データテーブルの中から、Ｓ１１１で算出された摩擦係数、Ｓ１１２で算出された反発係数をそれぞれ範囲に含む材質の識別情報（材質ＩＤ）を検索する。ここで、携帯端末１は、Ｓ１１１で算出された摩擦係数、Ｓ１１２で算出された反発係数をそれぞれ範囲に含む材質の識別情報（材質ＩＤ）が検索されなかった場合には、エラーを返すか、Ｓ１１３で算出された３軸の加速度振幅を用いて材質を判定することとしてよい。

　ここで、携帯端末１は、３軸の加速度振幅を用いて材質を判定する場合には、第２の材質特徴データテーブルの中から、Ｓ１１３で算出された３軸の加速度振幅（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれの加速度振幅）をそれぞれ範囲に含む材質の識別情報（材質ＩＤ）を検索する。ここで、携帯端末１は、ＸＹ平面内の加速度振幅の大きさと、Ｘ，Ｙ方向のそれぞれの加速度の変動量（偏差）の範囲を第２の材質特徴データテーブルに保持しておく場合には、Ｘ方向の加速度振幅と、Ｙ方向の加速度振幅とに基づいてＸＹ平面内の加速度振幅の大きさＡｘｙを算出するとともに、第１～第Ｎ回の計測におけるＸ方向の加速度振幅とＹ方向の加速度振幅の取る値に基づくばらつきの尺度を示す偏差σを算出し、Ａｘｙ、偏差σ、Ｚ方向の加速度振幅Ａｚを範囲として含む材質の識別情報（材質ＩＤ）を検索することとしてよい。ここで、携帯端末１は、Ｓ１１３で算出された加速度振幅に対応した材質の識別情報（材質ＩＤ）が検索されなかった場合には、エラーを返すこととしてよい。

　また、携帯端末１は、摩擦係数と反発係数を用いて判定した材質ＩＤのうち、加速度振幅を用いて判定した材質ＩＤに含まれる材質ＩＤを、携帯端末１が置かれた面の材質ＩＤとして判定することとしてもよい。

　携帯端末１は、Ｓ１１４で判定された材質に応じた情報処理を実行することとしてよい（Ｓ１１５）。例えば、携帯端末１は、Ｓ１１４で判定された材質に応じてバイブレーションの強度を変えるようにしてもよいし、Ｓ１１４で判定された材質が、自動車のダッシュボードである場合には、携帯端末１にアラート音を出力させることとしてもよいし、Ｓ１１４で判定された材質が、絨毯である場合には、携帯端末１の着信時の動作をバイブレーションから効果音に切り替えるようにしてもよい。また、携帯端末１の置かれた場所を検索する要求を受け付けた場合に、材質の判定処理を実行し、判定された材質の情報を音声出力するようにすれば、ユーザが携帯端末１を見つけやすくなる。

　以上説明した本実施形態に係る携帯端末１は、自らが置かれた物体の材質を判定し、判定された材質に応じた処理を実行できる。

　また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、携帯端末１が算出した摩擦係数、反発計数、加速度振幅の情報に基づいて材質の判定処理を実行しているが、算出した摩擦係数、反発計数、加速度振幅の情報をサーバに送信し、サーバが送信された摩擦係数、反発計数、加速度振幅の情報に基づいて対応する材質を判定して、その結果を携帯端末１に送信するようにしてもよい。また、携帯端末１が記録した加速度のデータをサーバに送信して、サーバにおいて摩擦係数、反発計数、加速度振幅の情報を算出するようにしてもよい。

　１　携帯端末、２　対象物、１１　計測制御部、１２　振動発生部、１３　加速度検出部、１３Ｘ　Ｘ方向加速度検出部、１３Ｙ　Ｙ方向加速度検出部、１３Ｚ　Ｚ方向加速度検出部、１４　加速度データ記録部、１４Ｘ　Ｘ方向加速度データ記録部、１４Ｙ　Ｙ方向加速度データ記録部、１４Ｚ　Ｚ方向加速度データ記録部、１５　データ取得部、１６

　データ保持部、１７　摩擦係数算出部、１８　反発係数算出部、１９　加速度振幅算出部、２０　材質判定部、２１　情報処理切替部。

Claims (9)


  1. 　携帯端末の加速度を計測する加速度計測手段と、

    　前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際の前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出する算出手段と、

    　前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する特定手段と、を含む携帯端末。

  2. 　前記特定手段は、１以上の材質ごとに、第１の特徴量の範囲と、第２の特徴量の範囲とをそれぞれ関連付けて記憶した記憶手段から、前記算出手段により算出された前記第１の特徴量と前記第２の特徴量とに基づき前記対象物の材質を特定する、

    　請求項１に記載の携帯端末。

  3. 　前記第１の特徴量は、前記面内方向における第１の方向と、第２の方向とのそれぞれについて前記加速度計測手段により計測される加速度の振幅を含み、

    　前記第２の特徴量は、前記面外方向について前記加速度計測手段により計測される加速度の振幅を含む、

    　請求項１又は２に記載の携帯端末。

  4. 　前記携帯端末は、当該携帯端末を振動させる振動発生手段を備え、

    　前記算出手段は、前記面内方向について前記振動発生手段により発生する力と、前記面内方向について前記加速度計測手段により計測される加速度と、前記携帯端末の質量とに基づいて前記携帯端末と前記対象物の動摩擦係数を算出し、

    　前記第１の特徴量は、前記動摩擦係数を含む、

    　請求項１乃至３に記載の携帯端末。

  5. 　前記算出手段は、前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて算出される、前記携帯端末が前記対象物に衝突する前の前記面外方向の速度と、前記携帯端末が前記対象物に衝突した後の前記面外方向の速度とに基づいて、前記携帯端末と前記対象物の反発係数を算出し、

    　前記第２の特徴量は、前記反発係数を含む、

    　請求項１乃至３に記載の携帯端末。

  6. 　加速度を計測する加速度計測手段を備える携帯端末と、

    　前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際の前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出する算出手段と、

    　前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する特定手段と、を含む携帯端末状態判定システム。

  7. 　携帯端末の加速度を計測する加速度計測手段と、

    　前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際の前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出する算出手段と、

    　前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する特定手段

    　としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

  8. 　携帯端末の加速度を計測する加速度計測手段と、

    　前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際の前記加速度計測手段により計測される加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出する算出手段と、

    　前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する特定手段

    　としての機能をコンピュータに実行させるプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読取可能な記憶媒体。

  9. 　携帯端末の加速度を計測し、

    　前記携帯端末が対象物上に置かれた状態で、前記携帯端末を振動させた際に計測した加速度に基づいて、前記対象物に接触する面内方向に対する第１の特徴量と面外方向に対する第２の特徴量を算出し、

    　前記第１の特徴量と前記第２の特徴量に基づき前記対象物の材質を特定する、

    　ことを特徴とする携帯端末状態判定方法。
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