JP2014236287A - 携帯端末、携帯端末状態判定システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯端末が置かれている物体の材質を特定する。【解決手段】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。【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末、携帯端末状態判定システム及びプログラムに関する。

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１，６及び７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Ｆ_ｘ（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ａ_ｘ（ｔ）、力Ｆ_ｘ（ｔ）、質量ｍに基づいて動摩擦係数μ_ｘｉ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、Ｆ_ｃｘ（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。

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μ_ｘ１〜μ_ｘＮに基づいて、Ｘ方向の動摩擦係数μ_ｘを算出する（Ｓ２０７）。例えば、携帯端末１は、μ_ｘ１〜μ_ｘＮの平均値をμ_ｘ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Ｆ_Ｙ（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ａ_ｙ（ｔ）、力Ｆ_ｙ（ｔ）、質量ｍに基づいて動摩擦係数μ_ｙｉ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μ_ｙ１〜μ_ｙＮに基づいて、Ｙ方向の動摩擦係数μ_ｙを算出し（Ｓ２１３）、リターンする。例えば、携帯端末１は、μ_ｙ１〜μ_ｙＮの平均値をμ_ｙ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ａ_ｚ（ｔ）に基づいて、携帯端末１と対象物との衝突時刻ｔ_１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ａ_ｚ（ｔ）に基づいて、衝突時刻ｔ_１の直前ｔ_1A（ｔ_1A＝ｔ_１−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ｔ_１の直後ｔ_1B（ｔ_1B＝ｔ_１＋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ｅ_ｉを以下の式（４）により算出する（Ｓ３０５）。

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ｅ_１〜ｅ_Ｎ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、ｅ_１〜ｅ_Ｎ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Ａ_ｘｉ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Ａ_ｙｉ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Ａ_Ｚｉ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Ａ_ｘ１〜Ａ_ｘＮに基づいて、Ｘ方向の加速度振幅Ａ_ｘ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Ａ_ｙ１〜Ａ_ｙＮに基づいて、Ｙ方向の加速度振幅Ａ_ｙ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Ａ_ｚ１〜Ａ_ｚＮに基づいて、Ｚ方向の加速度振幅Ａ_ｚを算出し（Ｓ４０９）、リターンする。例えば、携帯端末１は、Ａ_ｘ１〜Ａ_ｘＮの平均値をＡ_ｘ、Ａ_ｙ１〜Ａ_ｙＮの平均値をＡ_ｙ、Ａ_ｚ１〜Ａ_ｚＮの平均値をＡ_ｚ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Ａ_ｘｙ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、Ａ_ｘｙ、偏差σ、Ｚ方向の加速度振幅Ａ_ｚ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 (7)

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。

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