特許 6286247 運動検出装置、携帯端末装置および運動検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6286247

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】運動検出装置、携帯端末装置および運動検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01P 15/18 20130101AFI20180215BHJP

【ＦＩ】

   G01P15/18

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-66661(P2014-66661)

(22)【出願日】2014年3月27日

(65)【公開番号】特開2015-190795(P2015-190795A)

(43)【公開日】2015年11月2日

【審査請求日】2017年2月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】308033711

【氏名又は名称】ラピスセミコンダクタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 隼平

【審査官】 森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４６５７８８９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１３−１４９２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５４９０８８３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５６５６５６６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５７９８７１３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５０６４２３５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５６６６４５７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００３２８９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｐ１５

Ｇ０１Ｐ１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元直交座標系の３つの軸の各軸毎の加速度を示す加速度信号の各々が入力される入力部と、
前記３つの軸のうちから選択される異なる２つの軸を含む複数の軸の各々を、所定の順序で指定軸として設定し、前記入力部に入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された各指定軸の方向であると判定した場合に運動検出信号を出力し、前記入力部に入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された指定軸の方向であると判定した場合に指定軸検出情報を生成して記憶し、前記入力部に入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が設定された指定軸の方向とは異なる方向であることを検出した場合には、前記指定軸検出情報を消去し、指定軸の設定を最初に戻す運動検出部と、
を含む運動検出装置。

【請求項2】

前記運動検出部は、各軸の加速度信号が、正側について設定された第１の閾値および負側について設定された第２の閾値の双方に達したことを検出したときに当該軸の方向の運動が行われたことを検出する請求項１に記載の運動検出装置。

【請求項3】

三次元直交座標系の３つの軸の各軸毎の加速度を示す加速度信号の各々が入力される入力部と、
前記３つの軸のうちから選択される異なる２つの軸を含む複数の軸の各々を、所定の順序で指定軸として設定し、前記入力部に入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された各指定軸の方向であると判定した場合に運動検出信号を出力し、各軸の加速度信号が、正側について設定された第１の閾値および負側について設定された第２の閾値の双方に達したことを検出したときに当該軸の方向の運動が行われたことを検出し、前記指定軸の加速度信号が前記第１の閾値および前記第２の閾値のいずれか一方を超えてから他方を超えるまでの期間内に、指定軸以外の軸の方向の運動を検出した場合には、当該指定軸以外の軸の運動の検出を無効とする運動検出部と、
を含む運動検出装置。

【請求項4】

三次元直交座標系の３つの軸の各軸毎の加速度を示す加速度信号の各々が入力される入力部と、
前記３つの軸のうちから選択される異なる２つの軸を含む複数の軸の各々を、所定の順序で指定軸として設定し、前記入力部に入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された各指定軸の方向であると判定した場合に運動検出信号を出力する運動検出部と、
を含み、
前記入力部には物体が近接したことを示す近接検出信号がさらに入力され、
前記運動検出部は、前記近接検出信号に基づいて物体の近接を検出した場合には、前記運動検出信号を出力しない
運動検出装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の運動検出装置と、
前記加速度信号の各々を前記入力部に入力する加速度センサと、
前記運動検出信号に応じて所定の動作を行う制御部と、
を含む携帯端末装置。

【請求項6】

三次元直交座標系の３つの軸のうちから選択される複数の軸の各々を、所定の順序で指定軸として設定し、
受信した前記３つの軸の各軸毎の加速度を示す加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された各指定軸の方向であると判定した場合に運動検出信号を出力し、
受信した各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された指定軸の方向であると判定した場合に指定軸検出情報を生成して記憶し、
受信した各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が設定された指定軸の方向とは異なる方向であることを検出した場合には、前記指定軸検出情報を消去し、指定軸の設定を最初に戻す
運動検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、運動検出装置、携帯端末装置および運動検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

加速度センサから出力される加速度信号に基づいて運動を認識する運動検出装置を備えた携帯電話やスマートフォン等の携帯端末装置が提案されている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。このような運動検出装置では、歩行時や階段昇降時等に生じる振動をユーザ操作による意図された運動として判定してしまうおそれがある。

【0003】

特許文献２に記載の運動検出装置は、三軸加速度センサから出力された加速度成分データの各々を、ローパスフィルタ処理して得られた静止成分と、加速度成分データの各々から静止成分の各々を除いた動き成分とに分離する。この運動検出装置は、静止成分が最大となる軸を重力軸と判定し、最大の値を示す動き成分に対応する軸が、重力軸以外の軸である場合に、最大の値を示す動き成分に基づいて、いずれの軸方向に運動したかを検出する。この運動検出装置によれば、歩行時、ランニング時等に生じやすい重力方向の意図しない振動による誤判定を低減することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１２−５２９２５３号公報

【特許文献2】特開２０１２−９８２５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献２に記載の装置では、重力軸以外の軸の方向の運動のみが検出対象となるので、重力方向の運動を検出することができない。

【0006】

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、重力軸を含む三次元直交座標系の各軸について運動検出が可能であり且つ歩行時や階段昇降時に生じる単調な運動を、ユーザ操作による意図された運動として判定させないようにすることができる運動検出装置、携帯端末装置および運動検出方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る運動検出装置は、三次元直交座標系の３つの軸の各軸毎の加速度を示す加速度信号の各々が入力される入力部と、前記３つの軸のうちから選択される異なる２つの軸を含む複数の軸の各々を、所定の順序で指定軸として設定し、前記入力部に入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された各指定軸の方向であると判定した場合に運動検出信号を出力し、前記入力部に入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された指定軸の方向であると判定した場合に指定軸検出情報を生成して記憶し、前記入力部に入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が設定された指定軸の方向とは異なる方向であることを検出した場合には、前記指定軸検出情報を消去し、指定軸の設定を最初に戻す運動検出部と、を含む。

【0008】

本発明に係る携帯端末装置は、上記の運動検出装置と、前記加速度信号の各々を前記入力部に入力する加速度センサと、前記運動検出信号に応じて所定の動作を行う制御部と、を含む。

【0009】

本発明に係る運動検出方法は、三次元直交座標系の３つの軸のうちから選択される複数の軸の各々を、所定の順序で指定軸として設定し、受信した前記３つの軸の各軸毎の加速度を示す加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された各指定軸の方向であると判定した場合に運動検出信号を出力し、受信した各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された指定軸の方向であると判定した場合に指定軸検出情報を生成して記憶し、受信した各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が設定された指定軸の方向とは異なる方向であることを検出した場合には、前記指定軸検出情報を消去し、指定軸の設定を最初に戻すことを含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、重力軸を含む三次元直交座標系の各軸について運動検出が可能であり且つ歩行時や階段昇降時に生じる単調な運動を、ユーザ操作による意図された運動として判定させないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る運動検出装置の構成を示すブロック図である。

【図2】各軸毎の加速度信号の一例を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る運動検出処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態に係る順序情報の内容の一例を示す図である。

【図5】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る運動検出装置の動作の一例を示す図である。

【図6】斜め方向のシェイキングが行われた場合の加速度信号の一例を示す図である。

【図7】本発明の実施形態に係る運動検出処理の内容を説明するための図である。

【図8】本発明の実施形態に係る運動検出処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】本発明の実施形態に係る運動検出装置の構成を示すブロック図である。

【図10】本発明の実施形態に係る携帯端末装置の上面図である。

【図11】本発明の実施形態に係る携帯端末装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または対応する構成要素には同一の参照符号を付与している。

【0013】

［第１の実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る運動検出装置１０の構成を示すブロック図である。図１０には、運動検出装置１０とともに使用される加速度センサ２０も示されている。

【0014】

加速度センサ２０は、３次元直交座標系におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸の方向に生じた加速度を検出して検出した加速度の大きさに応じた加速度信号を軸毎に出力する。すなわち、加速度センサ２０は、Ｘ軸の加速度の大きさを示す加速度信号Ｓ_ａＸ、Ｙ軸の加速度を示す加速度信号Ｓ_ａＹ、Ｚ軸の加速度を示す加速度信号Ｓ_ａＺを出力する。加速度センサ２０は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の加速度を単一のデバイスで検出する３軸加速度センサであってもよい。また、加速度センサ２０は、軸毎に異なるデバイスで構成されていてもよい。

【0015】

運動検出装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３、入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）１４はおよびこれらを相互に接続するバス１５を含むマイクロコンピュータである。また、運動検出装置１０は、半導体基板上に上記の構成要素が搭載された半導体装置の形態を有する。

【0016】

ＣＰＵ１１は、運動検出装置１０の全体の制御を司る。ＲＯＭ１３は、ＣＰＵ１１によって実行される後述する運動検出プログラム１６および後述する指定軸の設定順序を示す順序情報１７を記憶した記憶媒体である。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１における演算処理に使用するデータや命令等を一時的に格納するワークエリアを提供する記憶媒体である。加速度センサ２０から出力される各軸毎の加速度信号Ｓ_ａＸ、Ｓ_ａｙ、およびＳ_ａＺは、入出力ポート１４を介してＣＰＵ１１に供給される。またＣＰＵ１１が運動検出プログラム１６を実行することによって生成される後述する運動検出信号Ｓ_ｄは、入出力ポート１４を介して外部に出力される。

【0017】

図２は、加速度センサ２０から出力されたＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の加速度信号Ｓ_ａＸ、Ｓ_ａＹおよびＳ_ａＺの一例を示す図である。図２において、横軸は時間であり、縦軸は加速度である。図２は、加速度センサ２０にＹ軸方向に沿った１往復の運動を生じさせた場合の例である。このように、外部から力を加えて加速度センサ２０に運動（加速度）を生じさせることを「シェイキング」と称する。例えば、加速度センサ２０をＹ軸に沿った１往復のシェイキングを行うと、加速度センサ２０は、図２に示すように、上側（正側）および下側（負側）にピークを有する加速度信号Ｓ_ａＹを出力する。また、この場合、Ｚ軸およびＸ軸についての加速度信号Ｓ_ａＸおよびＳ_ａＺは略ゼロレベルとなる。加速度信号のゼロレベルは、加速度センサ２０に運動（加速度）が生じていないことを示し、加速度信号の正負は、当該軸に沿った加速度の向きを示す。

【0018】

運動検出装置１０は、所定期間内に各軸の加速度信号Ｓ_ａＸ、Ｓ_ａｙ、およびＳ_ａＺについて設定された正側および負側の閾値の双方を当該加速度信号が超えた場合に当該軸方向に沿った運動（シェイキング）が行われたものと判定する。例えば、図２に示す例では、Ｙ軸の加速度信号Ｓ_ａＹは、正側について設定された第１の閾値Ｔ_Ｙ１を超え、その後、負側について設定された第２の閾値Ｔ_Ｙ２を超えているので、運動検出装置１０は、Ｙ軸方向の運動（シェイキング）が行われたものと判定する。なお、負側について設定された閾値を超えるとは、負の方向の加速度の絶対値が負側について設定された閾値よりも大きくなることを意味する。

【0019】

運動検出装置１０は、運動検出プログラム１６を実行することにより、以下のようにして運動検出を行う。すなわち、運動検出装置１０は、予め定められている順序情報１７に基づいて３軸のうちから選択される複数の軸の各々を、所定の順序で指定軸として設定する。運動検出装置１０は、加速度センサ２０から供給される各軸の加速度信号Ｓ_ａＸ、Ｓ_ａｙ、およびＳ_ａＺに基づいて検出される運動の方向が、設定された指定軸の各々に沿った方向であると判定した場合に運動検出信号Ｓ_ｄを出力する。つまり、運動検出装置１０は、順次切り替わる指定軸の方向に沿った運動（シェイキング）が、全ての指定軸について行われたことを検出した場合に運動検出信号Ｓ_ｄを出力する。

【0020】

図３は、運動検出装置１０のＣＰＵ１１がＲＯＭ１３に記憶された運動検出プログラム１６を実行することにより実施される本発明の第１の実施形態に係る運動検出処理の流れを示すフローチャートである。

【0021】

ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に記憶された指定軸の設定順序を示す順序情報１７を読み込む。指定軸は３軸のうちの少なくとも２つの軸を含む。順序情報１７は、３軸のうちから選択される複数の指定軸の設定順序を示す情報である。図４は、順序情報１７の内容の一例を示す図である。図４に示す例では、１番目にＸ軸を指定軸とし、２番目にＹ軸を指定軸とし、３番目にＺ軸を指定軸とし、４番目にＸ軸を指定軸として設定することが示されている。

【0022】

ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１は、順序情報１７に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のうち、１番目の指定軸を設定する。また本ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１は、全て軸について加速度検出信号が第１の閾値または第２の閾値を超えたことを示す閾値検出情報を消去する。すなわち、ステップＳ１２は、リセット処理に相当する。

【0023】

ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各々の加速度信号Ｓ_ａＸ、Ｓ_ａｙ、およびＳ_ａＺを加速度センサ２０から取得する。

【0024】

ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１３の処理を開始してからの時間が、所定のタイムアウト時間に到達したか否かを判定する。ＣＰＵ１１は、タイムアウト時間にはまだ到達していないと判定した場合には、処理をステップＳ１５に移行し、タイムアウト時間を超えたと判定した場合には、処理をステップＳ１２に戻す。

【0025】

ステップＳ１５において、ＣＰＵ１１は、いずれかの軸の加速度が、正側について設定された第１の閾値または負側について設定された第２の閾値のいずれか一方を超えたか否かを判定する。ＣＰＵ１１は、いずれかの軸の加速度が、いずれか一方の閾値を超えたと判定した場合には、閾値検出情報を生成してＲＡＭ１２に記憶して処理をステップＳ１６に移行する。一方、ＣＰＵ１１は、いずれかの軸の加速度が、第１の閾値または第２の閾値のいずれも超えていないと判定した場合には、処理をステップＳ１３に戻す。

【0026】

ステップＳ１６において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１５において第１の閾値および第２の閾値のいずれか一方の閾値を超えたと判定された加速度の軸と同じ軸の加速度が、第１の閾値および第２の閾値のうちの他方の閾値を超えたか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１５においてＸ軸の加速度が、正側について設定された第１の閾値Ｔ_Ｘ１を超えたと判定した場合には、ステップＳ１６において、Ｘ軸の加速度が負側について設定された第２の閾値Ｔ_Ｘ２を超えたか否かを判定する。ＣＰＵ１１は、当該軸の加速度が、当該閾値を超えたと判定した場合には、閾値検出情報をＲＡＭ１２に記憶して処理をステップＳ１７に移行する。一方、ＣＰＵ１１は、当該軸の加速度が、当該閾値を超えたと判定しない場合には、処理をステップＳ１３に戻す。

【0027】

ステップＳ１７において、ＣＰＵ１１は、現在設定されている指定軸の方向の運動（シェイキング）を検出したか否かを判定する。すなわち、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１５およびＳ１６において第１の閾値および第２の閾値を超えたと判定された加速度の軸が指定軸である場合に指定軸方向の運動（シェイキング）を検出したと判定する。例えば、Ｘ軸が指定軸として設定されている場合において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１５においてＸ軸の加速度が第１の閾値Ｔ_Ｘ１を超えたことを検出し、ステップＳ１６においてＸ軸の加速度が第２の閾値Ｔ_Ｘ２を超えたことを検出した場合には、ステップＳ１７において指定軸方向の運動（シェイキング）を検出したと判定する。

【0028】

ＣＰＵ１１は、ステップＳ１７において、現在設定されている指定軸の方向の運動（シェイキング）を検出したと判定した場合には処理をステップＳ１８に移行する。一方、ＣＰＵ１１は、現在設定されている指定軸の方向に沿った運動（シェイキング）を検出しない場合（ステップＳ１５およびＳ１６において第１の閾値および第２の閾値を超えたと判定した加速度の軸が、指定軸以外の軸である場合）には、処理をステップＳ２１に移行する。例えば、Ｘ軸が指定軸として設定されている場合において、Ｙ軸方向の運動（シェイキング）を検出した場合には、ステップＳ１７において否定判定がなされて処理はステップＳ２１に移行される。

【0029】

ステップＳ１８において、ＣＰＵ１１は、現在設定されている指定軸の方向の運動（シェイキング）を検出したことを示す指定軸検出情報を生成し、これをＲＡＭ１２に記憶するとともに、全て軸について、加速度検出信号が第１の閾値または第２の閾値を超えたことを示す閾値検出情報を消去する。

【0030】

ステップＳ１９において、ＣＰＵ１１は、全ての指定軸について、指定軸方向の運動（シェイキング）を検出したか否かを判定する。ＣＰＵ１１は、全ての指定軸について指定軸方向の運動（シェイキング）を検出したと判定した場合には処理をステップＳ２０に移行し、全ての指定軸について指定軸方向の運動（シェイキング）を検出したと判定しない場合には処理をステップＳ２２に移行する。

【0031】

ステップＳ２０において、ＣＰＵ１１は、組み合わせシェイキングが成立したものとして、運動検出信号Ｓ_ｄを生成し、これを入出力ポート１４から出力して本ルーチンを終了させる。組み合わせシェイキングとは、全ての指定軸について指定軸方向の運動（シェイキング）を行うことをいう。

【0032】

ステップＳ１７において否定判定がなされた場合に移行されるステップＳ２１において、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１２に記憶されている全ての指定軸検出情報を消去して処理をステップＳ１２に移行する。すなわち、現在設定されている指定軸の方向とは異なる軸の方向の運動を検出した場合には、これまでに検出された指定軸方向の運動は全て検出されなかったものとされ、初期状態に戻される。

【0033】

ステップＳ１９において否定判定がなされた場合に移行されるステップＳ２２において、ＣＰＵ１１は、次の指定軸を設定して処理をステップＳ１３に戻す。

【0034】

図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、上記した運動検出処理（図３参照）を行う運動検出装置１０の動作の一例を示す図であり、指定軸の設定順序が、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸の順とされている場合の動作例である。ＲＯＭ１３には、上記の指定軸の設定順序（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸）を示す順序情報１７が記憶されておりＣＰＵ１１によって読み込まれる（ステップＳ１１）。

【0035】

運動検出装置１０は、図５（Ａ）に示すように、１番目にＸ軸を指定軸に設定する（ステップＳ１２）。運動検出装置１０は、Ｘ軸が指定軸に設定されているときにＸ軸方向の運動（シェイキング）を検出すると（ステップＳ１７肯定判定）、２番目の指定軸としてＹ軸を設定する（ステップＳ２２）。運動検出装置１０は、Ｙ軸が指定軸に設定されているときにＹ軸方向の運動（シェイキング）を検出すると（ステップＳ１７肯定判定）、３番目の指定軸としてＺ軸を設定する（ステップＳ２２）。運動検出装置１０は、Ｚ軸が指定軸に設定されているときにＺ軸方向の運動（シェイキング）を検出すると（ステップＳ１７肯定判定）、４番目の指定軸としてＸ軸を指定軸に設定する（ステップＳ２２）。運動検出装置１０は、４番目の指定軸としてＸ軸が設定されているときにＸ軸方向の運動（シェイキング）を検出すると（ステップＳ１９肯定判定）、組み合わせシェイキングが成立したものとして運動検出信号Ｓ_ｄを出力する（ステップＳ２０）。すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸の順にシェイキングが行われた場合に運動検出信号Ｓ_ｄが出力される。

【0036】

また、運動検出装置１０は、図５（Ｂ）に示すように、１番目にＸ軸を指定軸に設定する（ステップＳ１２）。運動検出装置１０は、Ｘ軸が指定軸に設定されているときにＸ軸方向の運動（シェイキング）を検出すると（ステップＳ１７肯定判定）、２番目の指定軸としてＹ軸を設定する（ステップＳ２２）。運動検出装置１０は、Ｙ軸が指定軸に設定されているときに指定軸とは異なるＺ軸の方向の運動（シェイキング）を検出すると（ステップＳ１７否定判定）、組み合わせシェイキングが失敗したものと判定し、先に検出された指定軸（Ｘ軸）方向の運動は検出されなかったものとし（ステップＳ２１）、指定軸の設定を１番目に戻す（ステップＳ１２）。

【0037】

以上のように、本発明の実施形態に係る運動検出装置１０は、三次元直交座標系の３つの軸の各軸毎の加速度を示す加速度信号を入力し、３つの軸のうちから選択される複数の軸を、所定の順序で指定軸として設定する。運動検出装置１０は、入力された各軸の加速度信号に基づいて検出される運動の方向が、設定された指定軸の各々に沿った方向であると判定した場合に運動検出信号Ｓ_ｄを出力する。

【0038】

すなわち、本発明の実施形態に係る運動検出装置１０においては、全ての指定軸について指定軸方向の運動（シェイキング）を行う組み合わせシェイキングが成立した場合に運動検出信号Ｓ_ｄを出力する。このような態様によれば、重力軸を含む三次元直交座標系の各軸について運動検出が可能である。また、複数の軸が指定軸として設定されるので、歩行時や階段昇降時に生じる単調な運動を、ユーザ操作による意図された運動（シェイキング）として判定させないようにすることができる。

【0039】

［第２の実施形態］
例えば、ユーザがＸ軸方向のシェイキングを行ったつもりでも、実際には、Ｘ軸方向成分およびＹ軸方向成分の双方を含む斜め方向のシェイキングが行われてしまうことがある。図６は、加速度センサ２０に対してＸ軸方向成分およびＹ軸方向成分の双方を含む斜め方向のシェイキングが行われた場合の加速度信号の一例を示す図である。このような斜め方向のシェイキングが行われると、図６に示すように、Ｘ軸およびＹ軸の各々において、上側（正側）および下側（負側）にピークを有する加速度信号Ｓ_ａＸ、Ｓ_ａＹが出力される。Ｘ軸方向成分およびＹ軸方向成分の双方を含む斜め方向のシェイキングが行われる場合でも、加速度信号の振幅および位相は、Ｘ軸とＹ軸とで互いに異なるものとなる。図６に示す例では、Ｙ軸の加速度信号Ｓ_ａＹの位相が、Ｘ軸の加速度信号Ｓ_ａＸの位相よりも僅かに進んでいる場合が示されている。

【0040】

図６に示す斜め方向のシェイキングが行われた場合には、運動検出装置１０は、時刻ｔ_１にＹ軸方向の運動（シェイキング）を検出し、その後、時刻ｔ_２にＸ軸方向の運動（シェイキング）を検出する。すなわち、図６に示す斜め方向のシェイキングが行われると、Ｙ軸方向の運動（シェイキング）が先行して検出されてしまうので、例えば、Ｘ軸が指定軸に設定されている場合には、指定軸以外の軸の方向の運動が検出されたものと判定され、組み合わせシェイキングが成立しない。従って、ユーザは、組み合わせシェイキングを最初からやり直す必要がある。このように、第１の実施形態に係る運動検出装置１０によれば、ユーザは、指定軸の方向に沿って正確にシェイキングを行うことを要する。第２の実施形態に係る運動検出装置１０は、斜め方向のシェイキングが行われた場合でも、組み合わせシェイキングが成立可能となる点において第１の実施形態と異なる。

【0041】

図７は、本発明の第２の実施形態に係る運動検出装置１０における運動検出処理の内容を説明するための図である。なお、Ｘ軸が指定軸として設定されているものとする。

【0042】

第２の実施形態に係る運動検出装置１０は、指定軸の加速度信号が第１の閾値および第２の閾値のうちのいずれか一方を超えてから他方を越えるまでの期間を、指定軸以外の軸の方向の運動（シェイキング）の検出が無効となる検出無効期間とする。図７に示す例では、指定軸であるＸ軸の加速度信号Ｓ_ａＸが第１の閾値Ｔ_Ｘ１を超えた時刻ｔ_３から第２の閾値Ｔ_Ｘ２を超えた時刻ｔ_４までの期間が、検出無効期間とされる。図７に示す例では、指定軸であるＸ軸の方向の運動（シェイキング）が検出される前に、Ｙ軸の加速度信号Ｓ_ａＹが、第２の閾値Ｔ_Ｙ２を超えており、Ｙ軸方向の運動（シェイキング）がＸ軸方向の運動（シェイキング）に先行して検出されることとなる。しかしながら、Ｙ軸方向の運動（シェイキング）が検出されるタイミングは、検出無効期間内であるので、Ｙ軸方向の運動（シェイキング）は、検出されなかったものとして扱われる。本実施形態では、Ｙ軸方向の運動（シェイキング）の検出を無効とするべく、Ｙ軸の加速度信号Ｓ_ａＹが第１の閾値Ｔ_Ｙ１および第２の閾値Ｔ_Ｙ２を超えたことを示す閾値検出情報がＲＡＭ１２から消去される。このように、斜め方向のシェイキングが行われた場合には、指定軸以外の軸の方向の運動の検出情報を消去することにより、斜め方向のシェイキングが行われた場合でも組み合わせシェイキングを成立させることが可能となる。

【0043】

なお、図６および図７においては、Ｙ軸の加速度信号Ｓ_ａＹの位相が、指定軸であるＸ軸の加速度信号Ｓ_ａＸの位相よりも僅かに進んでいる場合を例示したが、逆の場合もある。すなわち、斜め方向のシェイキングが行われた場合に、指定軸であるＸ軸の方向の運動が先に検出され、その後、Ｙ軸方向の運動が検出される場合もある。この場合については、上記した運動検出処理（図３参照）によれば、指定軸方向の運動が検出された場合には（ステップＳ１７肯定判定）、全ての軸の閾値検出情報が消去されるので（ステップＳ１８）、後に検出されたＹ軸方向の運動は無効とされるので問題はない。

【0044】

図８は、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１３に記憶された運動検出プログラム１６を実行することにより実施される、本発明の第２の実施形態に係る運動検出処理の流れを示すフローチャートである。図８に示す運動検出処理におけるステップＳ１１〜Ｓ２０およびＳ２２の処理は、図３に示す第１の実施形態に係る運動検出処理におけるステップＳ１１〜Ｓ２０およびＳ２２の処理と同様であるので、重複する説明は省略する。

【0045】

ＣＰＵ１１は、ステップＳ１７において、指定軸方向の運動を検出しない場合（指定軸以外の軸の方向の運動を検出した場合）には、処理をステップＳ３１に移行する。ステップＳ３１において、ＣＰＵ１１は、指定軸の加速度が第１の閾値および第２の閾値のうちの一方を超えているか否かを判定する。すなわち、この判定により、上記した検出無効期間内であるか否かが判定される。かかる判定は、ＲＡＭ１２に記憶された閾値検出情報に基づいて行うことができる。ＣＰＵ１１は、指定軸の加速度が第１の閾値および第２の閾値のうちの一方を超えていると判定した場合（すなわち、検出無効期間内であると判定した場合）には、処理をステップＳ３２に移行する。一方、ＣＰＵ１１は、指定軸の加速度が第１の閾値および第２の閾値のうちのいずれも超えていないと判定した場合（すなわち、検出無効期間内ではないと判定した場合）には、処理をステップＳ３３に移行する。

【0046】

ステップＳ３２において（すなわち、検出無効期間内であると判定した場合において）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１５およびＳ１６において肯定判定がなされたことにより生成された指定軸以外の軸の閾値検出情報を消去し、処理をステップＳ１３に戻す。この処理により、指定軸以外の軸の方向の運動の検出が無効とされる。

【0047】

ステップＳ３３において（すなわち、検出無効期間内ではないと判定した場合において）、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１２に記憶されている全ての指定軸検出情報を消去して処理をステップＳ１２に移行する。すなわち、現在設定されている指定軸の方向とは異なる方向の運動を検出し且つ指定軸の加速度が第１の閾値および第２の閾値のうちのいずれも超えていない場合には、これまでに検出された指定軸方向の運動は全て検出されなかったものとされ、初期状態に戻される。

【0048】

以上のように、本発明の第２の実施形態に係る運動検出装置１０によれば、図６に示すような斜め方向の運動（シェイキング）が行われた場合でも、指定軸以外の軸の方向の運動の検出が無効とされる。従って、斜め方向の運動（シェイキング）が行われた場合でも指定軸方向成分が含まれていれば、組み合わせシェイキングを成立させることができる。すなわち、第２の実施形態に係る運動検出装置１０によれば、指定軸の方向に沿った正確なシェイキングを行うことを要しないので、第１の実施形態と比較して操作性を向上させることができる。

【0049】

［第３の実施形態］
図９は、第３の実施形態に係る運動検出装置１０の構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係る運動検出装置１０は、加速度センサ２０から出力される加速度信号に加え、近接センサ２２から出力される近接検出信号Ｓ_ｂが入出力ポート１４に入力される。

【0050】

近接センサは、様々な方式のものが知られているが、本実施形態に係る近接センサ２２としては、赤外線型の近接センサを好適に用いることができる。近接センサ２２は、赤外線を発する発光素子と、受信した光を電気信号に変換する受光素子とを含んで構成されている。発光素子から出射された赤外線は物体に照射されると反射され、受光素子によって受光され電力に変換される。近接センサ２２は、変換された電力が一定以上になると物体が一定距離内に近づいたと判定し、近接検出信号Ｓ_ｂを出力する。

【0051】

近接センサ２２を用いることにより、加速度センサ２０、近接センサ２２および運動検出装置１０を搭載した電子機器（例えば、後述する携帯端末装置５０）が、鞄の中やポケットの中に入れられた状態であることを検出することができる。すなわち、近接センサ２２から近接検出信号Ｓ_ｂが出力されている場合には、ユーザが当該電子機器を手に持っている状態ではなく、このような場合には、ユーザが意図的なシェイキングを行うことはないものと想定される。第３の実施形態に係る運動検出装置１０は、上記した第１の実施形態または第２の実施形態に係る運動検出処理を実施して、組み合わせシェイキングが成立した場合には運動検出信号Ｓ_ｄを出力するが、近接センサ２２から近接検出信号Ｓ_ｂが出力されている場合には、運動検出信号Ｓ_ｄを出力しない。このように、近接検出信号Ｓ_ｂが出力されている場合に、運動検出信号Ｓ_ｄを出力しないようにすることで、ユーザが意図しない運動による誤判定をより効果的に防止することができる。

【0052】

［適用例］
図１０は、上記した各実施形態に係る運動検出装置１０および加速度センサ２０を内蔵した本発明の実施形態に係る携帯端末装置５０の上面図である。携帯端末装置５０は、携帯電話やスマートフォンのような携帯通信端末装置であってもよい。

【0053】

携帯端末装置５０は、上面中央に表示画面５１が設けられている。加速度センサ２０（図７において図示せず）は、Ｘ軸が表示画面５１の左右方向に対応し、Ｙ軸が表示画面５１の上下方向に対応し、Ｚ軸が表示画面５１の前後方向に対応するように、携帯端末装置５０の内部に搭載されている。

【0054】

図１１は、携帯端末装置５０の構成を示すブロック図である。携帯端末装置５０は、加速度センサ２０、運動検出装置１０、メインコンピュータ３０およびアプリケーションソフトウェア４０を含んで構成されている。なお、上記した第３の実施形態のように、近接センサ２２を適用することも可能である。

【0055】

メインコンピュータ３０は、携帯端末装置５０全体の制御を司るコンピュータであり、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを含んで構成されている。メインコンピュータ３０は、マイクロコンピュータにより構成される運動検出装置１０よりも回路規模の大きい半導体集積回路によって構成されている。なお、メインコンピュータ３０は、本発明に係る携帯端末装置の制御部に対応する。

【0056】

メインコンピュータ３０は、運動検出装置１０の入出力ポート１４に接続されており、入出力ポート１４から出力される運動検出信号Ｓ_ｄがメインコンピュータ３０に供給されるようになっている。アプリケーションソフトウェア４０は、メインコンピュータ３０にインストールされている。アプリケーションソフトウェア４０は、一例として、電子メールを送受信および閲覧等するための機能を提供するものであってもよく、他の例として、音声データを再生する機能を提供するものであってもよい。

【0057】

メインコンピュータ３０は、運動検出装置１０から運動検出信号Ｓ_ｄを受信した場合に、所定の動作を行う。一例として、メインコンピュータ３０は、運動検出装置１０から運動検出信号Ｓ_ｄを受信すると、アプリケーションソフトウェア４０を起動させてもよい。他の例として、メインコンピュータ３０は、運動検出装置１０から運動検出信号Ｓ_ｄを受信すると、アプリケーションソフトウェア４０によって提供される機能を発揮させてもよい。例えば、アプリケーションソフトウェア４０が電子メールを送受信および閲覧等するための機能を提供するものである場合には、メインコンピュータ３０は、運動検出信号Ｓ_ｄに応じて電子メールの送信を行うようにしてもよい。

【0058】

このように、加速度センサ２０および運動検出装置１０を内蔵した本発明の実施形態に係る携帯端末装置５０によれば、携帯端末装置５０をシェイキングによって操作することが可能となる。運動検出信号Ｓ_ｄは、組み合わせシェイキングが成立した場合にのみ出力されるので、歩行時や階段昇降時に生じる単調な運動によって意図しない動作が行われることを防止することができる。

【0059】

ここで、運動検出装置１０によって実施される運動検出処理をメインコンピュータ３０に行わせることとすると、メインコンピュータ３０は加速度センサ２０からの加速度信号を常時監視することとなる。メインコンピュータ３０は、比較的回路規模の大きい半導体集積回路で構成されており、常時動作させた場合には、消費電力が大きくなり、バッテリ消費が増大する。本実施形態に係る携帯端末装置５０によれば、メインコンピュータ３０よりも回路規模の小さいマイクロコンピュータで構成される運動検出装置１０が運動検出処理を行うので、メインコンピュータ３０が運動検出処理を行う場合と比較して、消費電力を低減することができる。

【0060】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態の態様に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記の各実施形態においては、指定軸の設定順序を示す順序情報１７をＲＯＭ１３に記憶する場合を例示したが、順序情報１７を適宜書き換えることができるように構成してもよい。また、運動検出装置１０において、複数の組み合わせシェイキングを規定し、各組み合わせシェイキングに対応した運動検出信号Ｓ_ｄを出力するように構成してもよい。例えば、運動検出装置１０は、第１の組み合わせシェイキングが成立した場合に第１の運動検出信号Ｓ_ｄ１を出力し、第２の組み合わせシェイキングが成立した場合に第２の運動検出信号Ｓ_ｄ２を出力してもよい。この場合において、携帯端末装置５０は、第１の運動検出信号Ｓ_ｄ１に応じて第１の動作を行い、第２の運動検出信号Ｓ_ｄ２に応じて第２の動作を行ってもよい。また、運動検出装置１０は、加速度センサ２０と一体的に構成されたモジュールの形態を有していてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１０ 運動検出装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ ＲＯＭ
１４ 入出力ポート
１６ 運動検出プログラム
１７ 順序情報
２０ 加速度センサ
２２ 近接センサ
３０ メインコンピュータ
５０ 携帯端末装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】