JP4763507B2 - センサデータ補正方法及び移動情報装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサデータ補正方法及び移動情報装置に係り、より詳しくは、外形形状を変化させることができる移動情報装置に搭載され、当該移動情報装置の運動状態を検出するセンサ手段による検出結果を補正するセンサデータ補正方法、及び、当該センサデータ補正方法を使用する移動情報装置に関するものである。

従来から、携帯電話装置を代表とする移動しつつ動作可能な携帯端末装置が、広く普及している。かかる携帯端末装置、特に携帯電話に関する技術の進歩は目覚しいものがあり、必須機能である移動通信網を介した通信機能に加えて、様々な種類のゲーム等のアプリケーションも実装されるようになっている。

こうした携帯端末装置に様々なセンサを搭載し、そのセンサによる計測データをアプリケーションで利用することが提案されている。例えば、加速度又は角速度を計測するセンサを備え、当該センサによって計測された加速度又は角速度に関するデータを表示手段に表示する携帯電話装置が提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例１」と呼ぶ）。また、加速度を計測するセンサを備え、当該センサによって計測された加速度のデータを用いて、その移動軌跡を求め、その移動軌跡を入力文字として認識することができる携帯電話装置が提案されている（特許文献２参照：以下、「従来例２」と呼ぶ）。更に、方位を計測する地磁気センサを備え、携帯電話装置を特定の方位に向けることで、特定の方位に対応付けられた数値の入力ができる携帯電話装置が提案されている（特許文献３参照：以下、「従来例３」と呼ぶ）。

特開２００１−２７２４１３号公報 特開２００２−１６９６４５号公報 特開２００３−１１１１４２号公報

上述したように、上述の従来例１〜３の技術では、加速度センサ等の運動を検知するセンサを用いることにより、移動情報装置の運動を検出する。そして、検出結果から移動情報装置の運動の様子を把握することにより、簡易に情報入力を行うことができるようになっている。

ところで、加速度センサや地磁気センサは、小型化の要請から、センサ周囲の電磁気を検知するものが移動情報装置で多く採用されている。このため、例えば、近年普及している折りたたみ可能なクラムシェル型をはじめ、スライド型、リボルバー型、及び、折りたたみ軸と直交する軸により表示部が回転する直交二軸ヒンジ型の携帯電話装置の場合には、外形形状（以下、単に「形状」ともいう）が変化する。こうした外形形状が変化する携帯電話装置の場合には、外形形状によってセンサの周囲の電磁界環境が変化する。

したがって、利用者が移動情報装置に同一態様で運動させたつもりでも、センサによって得られる計測結果が、そのときどきの移動情報装置の外形形状に応じて変化することになる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、外形形状を変化させることができる移動情報装置においても、移動情報装置の運動を精度良く計測することができるセンサデータ補正方法及び移動情報装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１の観点からすると、外形形状を変化させることができる移動情報装置であって、前記移動情報装置の運動状態を検出するセンサ手段と；前記移動情報装置の外形形状を検出する形状検出手段と；通信機能、通話機能、メール機能及び文字入力機能の少なくとも１つから成る前記移動情報装置の基本機能を発揮させるための処理を行うとともに、ハードウエア資源の制御を行う基本処理部と；前記基本処理部による制御のもとで、前記基本処理部における処理実行と並行して、前記センサ手段の検出結果の収集を行った後、収集結果の補正を行って前記基本処理部へ報告するセンサデータ前処理部と；を搭載し、前記センサデータ前処理部が、前記補正に際して参照する前記移動情報装置の外形形状に対応した較正情報が登録された補正テーブルを備える移動情報装置において使用されるセンサデータ補正方法であって、前記補正テーブル内の較正情報の更新に際して、前記形状検出手段により検出された前記移動情報装置の外形形状を指定したデータ収集要求を前記基本処理部から受けた前記センサデータ前処理部が、前記センサ手段の検出結果の収集を行った後、前記補正テーブルに登録されている較正情報を参照して補正を行い、補正結果を前記基本処理部へ報告する第１報告工程と；前記基本処理部が、前記第１報告工程において報告された補正結果に対する較正量を算出する第１算出工程と；前記基本処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報の報告要求を前記センサデータ前処理部へ送る第１較正情報要求工程と；前記報告要求を受けた前記センサデータ前処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告する第２報告工程と；前記基本処理部が、前記報告された較正情報と、前記算出された較正量とに基づいて、前記補正テーブルに登録されるべき新たな較正情報を算出する第２算出工程と；前記基本処理部が、前記新たな較正情報を前記センサデータ前処理部へ送る較正情報送信工程と；前記新たな較正情報を受けた前記センサデータ前処理部が、前記補正テーブルに登録される較正情報を前記新たな較正情報に更新する較正情報更新工程と；前記較正情報更新工程の後、前記基本処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報の報告要求を前記センサデータ前処理部へ送る第２較正情報要求工程と；前記第２較正情報要求工程において送られた報告要求を受けた前記センサデータ前処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告する第３報告工程と；前記基本処理部が、前記第３報告工程において報告された較正情報と、前記新たな較正情報とが同一であるか否かを判定する判定工程と；前記判定工程における判定の結果が否定的であった場合に、前記較正情報の更新に失敗した旨を前記移動情報装置の利用者に提示する提示工程と；を備えることを特徴とするセンサデータ補正方法である。

このセンサデータ補正方法では、補正テーブル内の較正情報の更新に際して、形状検出手段により検出された移動情報装置の外形形状を指定したデータ収集要求を基本処理部から受けたセンサデータ前処理部が、センサ手段の検出結果の収集を行った後、補正テーブルに登録されている較正情報を参照して補正を行い、補正結果を基本処理部へ報告する。引き続き、基本処理部が、報告された補正結果に対する較正量を算出する。
また、基本処理部は、補正テーブルに登録されている較正情報の報告要求をセンサデータ前処理部へ送る。そして、報告要求を受けたセンサデータ前処理部が、補正テーブルに登録されている較正情報を基本処理部へ報告する。
次いで、基本処理部が、報告された較正情報と、算出された較正量とに基づいて、補正テーブルに登録されるべき新たな較正情報を算出する。引き続き、基本処理部が、当該新たな較正情報をセンサデータ前処理部へ送る。そして、新たな較正情報を受けたセンサデータ前処理部が、補正テーブルに登録される較正情報を新たな較正情報に更新する。
このため、センサ手段による移動情報装置の運動状態の検出結果に対して、その時点における移動情報装置の外形形状におけるセンサ手段の周囲環境に対応した補正を行うことができる。したがって、本発明のセンサデータ補正方法によれば、外形形状を変化させることができる移動情報装置においても、当該移動情報装置の運動を精度良く計測することができる。
また、本発明のセンサデータ補正方法は、前記較正情報更新工程の後、前記基本処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報の報告要求を前記センサデータ前処理部へ送る第２較正情報要求工程と；前記第２較正情報要求工程において送られた報告要求を受けた前記センサデータ前処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告する第３報告工程と；前記基本処理部が、前記第３報告工程において報告された較正情報と、前記新たな較正情報とが同一であるか否かを判定する判定工程と；前記判定工程における判定の結果が否定的であった場合に、前記較正情報の更新に失敗した旨を前記移動情報装置の利用者に提示する提示工程と；を更に備えることを特徴としている。

本発明のセンサデータ補正方法では、前記センサ手段が、前記移動情報装置の加速度及び姿勢を検出するようにすることができる。また、本発明のセンサデータ補正方法では、前記センサデータ前処理部による補正は、オフセット補正及びゲイン補正の少なくとも１つであるようにすることができる。

本発明は、第２の観点からすると、外形形状を変化させることができる移動情報装置であって、前記移動情報装置の外形形状を検出する形状検出手段と；前記移動情報装置の運動状態を検出するセンサ手段と；通信機能、通話機能、メール機能及び文字入力機能の少なくとも１つから成る前記移動情報装置の基本機能を発揮させるための処理を行うとともに、ハードウエア資源の制御を行う基本処理部と；前記基本処理部による制御のもとで、前記基本処理部における処理実行と並行して、前記センサ手段の検出結果の収集を行った後、収集結果の補正を行って前記基本処理部へ報告するセンサデータ前処理部と；を備え、前記センサデータ前処理部は、前記補正に際して参照する前記移動情報装置の外形形状に対応した較正情報が登録された補正テーブルを備え、前記基本処理部は、前記形状検出手段により検出された前記移動情報装置の外形形状を指定したデータ収集要求を前記センサデータ前処理部へ送り、前記データ収集要求を受けた前記センサデータ前処理部から報告された補正結果に対する較正量を算出し、前記較正量の算出後に、前記補正テーブルに登録されている較正情報の第１報告要求を前記センサデータ前処理部へ送り、前記第１報告要求を受けた前記センサデータ前処理部から返送された較正情報と、前記算出された較正量とに基づいて、前記補正テーブルに登録されるべき新たな較正情報を算出した後、前記新たな較正情報を前記センサデータ前処理部へ送り、前記センサデータ前処理部は、前記データ収集要求を受けた場合に、前記センサ手段の検出結果の収集を行った後、前記補正テーブルに登録されている較正情報を参照して補正を行い、補正結果を前記基本処理部へ報告し、前記第１報告要求を受けた場合に、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告し、前記新たな較正情報を受けた場合に、前記補正テーブルに登録される較正情報を前記新たな較正情報に更新するとともに、前記基本処理部は、前記較正情報の更新後に、前記補正テーブルに登録されている較正情報の第２報告要求を前記センサデータ前処理部へ送り、前記第２報告要求を受けたセンサデータ前処理部から返送された較正情報と、前記新たな較正情報とが同一であるか否かを判定し、前記判定の結果が否定的であった場合に、前記較正情報の更新に失敗した旨を前記移動情報装置の利用者に提示し、前記センサデータ前処理部は、前記第２報告要求を受けた場合に、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告する、ことを特徴とする移動情報装置である。

この移動情報装置では、形状検出手段が、移動情報装置の外形形状を検出する。また、センサ手段が、移動情報装置の運動状態を検出する。そして、基本処理部が、形状検出手段により検出された移動情報装置の外形形状を指定したデータ収集要求をセンサデータ前処理部へ送る。
このデータ収集要求を受けたセンサデータ前処理部は、センサ手段の検出結果の収集を行った後、補正テーブルに登録されている較正情報を参照して補正を行い、補正結果を基本処理部へ報告する。引き続き、基本処理部が、報告された補正結果に対する較正量を算出する。
また、基本処理部は、補正テーブルに登録されている較正情報の報告要求をセンサデータ前処理部へ送る。この報告要求を受けたセンサデータ前処理部が、補正テーブルに登録されている較正情報を基本処理部へ報告する。
次いで、基本処理部が、報告された較正情報と、算出された較正量とに基づいて、補正テーブルに登録されるべき新たな較正情報を算出する。そして、基本処理部が、当該新たな較正情報をセンサデータ前処理部へ送る。この後、新たな較正情報を受けたセンサデータ前処理部が、補正テーブルに登録される較正情報を新たな較正情報に更新する。
すなわち、本発明の移動情報装置では、上述した本発明のセンサデータ補正方法を使用して、センサ手段の周囲環境に対応したセンサ手段による検出結果に対応する補正を行うことができる。したがって、本発明の移動情報装置によれば、移動情報装置の形状状態によらず、移動情報装置の運動を精度良く計測することができる。
また、本発明の移動端末装置は、前記基本処理部は、前記較正情報の更新後に、前記補正テーブルに登録されている較正情報の第２報告要求を前記センサデータ前処理部へ送り、前記第２報告要求を受けたセンサデータ前処理部から返送された較正情報と、前記新たな較正情報とが同一であるか否かを判定し、前記判定の結果が否定的であった場合に、前記較正情報の更新に失敗した旨を前記移動情報装置の利用者に提示し、前記センサデータ前処理部は、前記第２報告要求を受けた場合に、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告することを特徴としている。

本発明の移動情報装置では、前記センサ手段が、前記移動情報装置の加速度及び姿勢を検出するようにすることができる。また、本発明の移動情報装置では、前記センサデータ前処理部が、オフセット補正及びゲイン補正の少なくとも１つを行うようにすることができる。

本発明の移動情報装置では、移動通信網の基地局との間で無線通信を行う無線通信手段を更に備えるようにすることができる。すなわち、本発明の移動情報装置を、携帯電話装置等の移動通信端末装置とすることができる。

以上説明したように、本発明のセンサデータ補正方法によれば、外形形状が変化する移動情報装置においても、移動情報装置の運動を精度良く計測することができる。

また、本発明の移動情報装置によれば、移動情報装置の外形形状状態によらず、移動情報装置の運動を精度良く計測することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図１〜図１０を参照して説明する。なお、以下の説明においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［構成］
図１には、本発明の一実施形態に係る移動情報装置である携帯電話装置１０が第１形状状態にある場合の外観が概略的に示されている。ここで、図１（Ａ）には第１形状状態における携帯電話装置１０の外観の正面図が示され、図１（Ｂ）には第１形状状態における携帯電話装置１０の外観の右側面図が示され、図１（Ｃ）には第１形状状態における携帯電話装置１０の外観の背面図が示されている。なお、携帯電話装置１０は、第１形状状態に加えて、後述する第２〜４形状をとることができるようになっている。

図１に示されるように、携帯電話装置１０は、第１部分１１と、第１部分１１に対して、軸ＡＸ１を中心軸として回動可能な第２部分１２とを備えている。そして、第２部分は、第１部分１１側に配置された基台部１３と、基台部１３に対して、軸ＡＸ２を中心軸として回動可能な先端部１４とを有している。

第１部分１１には、図１（Ａ）に示されるように、（ａ）テンキー、ファンクションキー等の操作キーが配列された操作部１５と、（ｂ）通話時に音声を入力するためのマイクロフォン１６とが配置されている。また、第１部分１１には、図１（Ｃ）に示されるように、（ｃ）着信音や案内音を発生するための案内用スピーカ１９が配置されている。また、第２部分１２の先端部１４には、図１に示されるように、（ｄ）操作案内、動作状況、受信メッセージ等を表示する液晶表示装置である表示装置１７と、（ｅ）通話時に通信相手から送られてきた音声信号を再生する通話用スピーカ１８とが配置されている。

携帯電話装置１０は、図１に示される第１形状状態から、第１部分１１に対して、軸ＡＸ１を中心軸として第２部分１２を回転させて折りたたむと、図２に示される第２形状状態となる。ここで、図２（Ａ）には第２形状状態における携帯電話装置１０の外観の正面図が示され、図２（Ｂ）には第２形状状態における携帯電話装置１０の外観の右側面図が示され、図２（Ｃ）には第２形状状態における携帯電話装置１０の外観の背面図が示されている。

また、携帯電話装置１０は、図１に示される第１形状状態から、基台部１３に対して、軸ＡＸ２を中心軸として先端部１４を１８０度回転させると、図３に示される第３形状状態となる。ここで、図３（Ａ）には第３形状状態における携帯電話装置１０の外観の正面図が示され、図３（Ｂ）には第３形状状態における携帯電話装置１０の外観の右側面図が示され、図３（Ｃ）には第３形状状態における携帯電話装置１０の外観の背面図が示されている。

また、携帯電話装置１０は、図３に示される第３形状状態から、第１部分１１に対して、軸ＡＸ１を中心軸として第２部分１２を回転させて折りたたむと、図４に示される第４形状状態となる。ここで、図４（Ａ）には第４形状状態における携帯電話装置１０の外観の正面図が示され、図４（Ｂ）には第４形状状態における携帯電話装置１０の外観の右側面図が示され、図４（Ｃ）には第４形状状態における携帯電話装置１０の外観の背面図が示されている。

第１部分１１は、図５に示されるように、上記の要素に加えて、その内部に、（ｉ）携帯電話装置１０の全体の動作を制御する制御部２１と、（ii）基地局との間で無線信号を授受するための内蔵型アンテナ２２Ａと、（iii）アンテナ２２Ａを介して、基地局との間で無線信号の送受信を行う送受信部２２とを備えている。

また、第１部分１１は、その内部に、（iv）制御部２１で実行されるプログラムや各種データを格納する、読出専用メモリ（ＲＯＭ）素子やランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）素子を有し、収集されたデジタル計測データを一時的に記憶する一時記憶領域２４を含む記憶部２３と、（ｖ）携帯電話装置１０の姿勢及び携帯電話装置１０に作用する加速度を計測するためのセンサユニット２５を備えている。ここで、センサユニット２５は１チップ構成となっている。

また、第１部分１１は、その内部に、（vi）第１部分１１に対する第２部分１２の回転状態を検出する折りたたみ検出器２８を備えている。ここで、折りたたみ検出器２８は、第２部分１２が第１部分１１に対して折りたたまれているときに折りたたみ状態にあると検出し、第２部分１２が第１部分１１に対して展開されているときには展開状態にあると検出するようになっている。折りたたみ検出器２８による検出結果は、制御部２１へ報告される。

基台部１３は、図５に示されるように、その内部に、基台部１３に対する先端部１４の回転状態を検出する回転検出器２９を備えている。ここで、回転検出器２９は、図１における基台部１３と先端部１４との位置関係、すなわち、第１部分１１に対して第２部分１２を折りたたんだ場合に操作面と表示部１７の表示面とが対向する位置関係（以下、「先端部１４の０度回転状態」と呼ぶ）であるときは非回転状態にあることを制御部２１へ報告する。また、回転検出器２９は、先端部１４の０度回転状態から軸ＡＸ２回りに先端部１４が１８０度回転した状態（以下、「先端部１４の１８０度回転状態」と呼ぶ）にあるときは回転状態にあることを制御部２１へ報告する。

以上のように構成されている携帯電話装置１０では、折りたたみ検出器２８及び回転検出器２９により、（ｉ）図１に示される第１形状状態にあるときには、第２部分１２が展開状態であり、かつ、先端部１４が非回転状態であることが検出され、（ii）図２に示される第２形状状態にあるときには、第２部分１２が折りたたみ状態であり、かつ、先端部１４が非回転状態であることが検出されて、検出結果が制御部２１に報告される。また、携帯電話装置１０では、折りたたみ検出器２８及び回転検出器２９により、（iii）図３に示される第３形状状態にあるときには、第２部分１２が展開状態であり、かつ、先端部１４が回転状態であることが検出され、（iv）図４に示される第４形状状態にあるときには、第２部分１２が折りたたみ状態であり、かつ、先端部１４が回転状態であることが検出されて、検出結果が制御部２１に報告される。このため、折りたたみ検出器２８及び回転検出器２９による検出結果に基づいて、制御部２１は、携帯電話装置１０が第１〜第４形状状態のいずれの形状状態にあるか認識できるようになっている。

制御部２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）等を備えており、一般的な携帯電話機能を実現するために、様々なデータ処理を行うとともに、上述した他の構成要素の動作制御を行うようになっている。この制御部２１において実行されるプログラム等のソフトウエアの構成は、図６に示されるようになっている。

すなわち、制御部２１におけるソフトウエアは、（ｉ）携帯電話としての基本機能である通話機能、メール機能、文字入力機能を実現するとともに、上述した各種のハードウエア資源の制御を行う基本処理部３１と、（ii）ゲーム等の様々なコンテンツを利用者に提供するためのアプリケーション３３とから構成されている。ここで、アプリケーション３３は、センサユニット２５による計測結果を利用するアプリケーションであるものとする。

基本処理部３１は、計測データ収集部３５と、較正計測部３６とを備えている。

計測データ収集部３５は、アプリケーション３３からのデータ収集指令を受けると、現在の外形形状が上記の第１〜４形状のいずれであるかを示す形状情報を指定したデータ要求をセンサユニット２５へ送る。また、計測データ収集部３５は、データ要求に応じてセンサユニット２５から報告されてきたデジタル計測データを一時記憶領域２４に格納する。そして、計測データ収集部３５は、一時記憶領域２４に格納されたデジタル計測データを、アプリケーション３３へ報告する。

また、計測データ収集部３５は、アプリケーション３３からのセンサ動作開始指令に応じて、センサユニット２５へ計測開始指令を送るとともに、アプリケーション３３からのセンサ動作停止指令に応じて、センサユニット２５へ計測停止指令を送ることによりセンサユニット２５による計測動作を管理する。なお、センサユニット２５が計測停止状態にあるときに、アプリケーション３３からデータ収集指令を受けると、計測データ収集部３５は、データ要求を送る前に、センサユニット２５へ計測開始指令を送るようになっている。

較正計測部３６は、利用者からの指令に応じて、センサユニット２５の較正用にオフセット及びゲインの計測を行う。かかる較正用計測に際して、表示部１７へのガイダンス表示や案内用スピーカからの音声ガイダンス出力を行って、携帯電話装置１０の外形形状、姿勢及び運動等について、利用者が行うべき操作の案内を行う。こうした案内に従った操作を利用者が行っているものとして、較正計測部３６は、較正のために必要となるセンサユニット２５による計測結果であるデジタル計測データを収集する。

このデジタル計測データの収集に際して、較正計測部３６は、上記の計測データ収集部３５と同様に、形状情報を指定したデータ要求をセンサユニット２５へ送る。また、計測データ収集部３５は、データ要求に応じてセンサユニット２５から報告されてきたデジタル計測データを一時記憶領域２４に格納する。こうして得られたデジタル計測データに基づいて、較正計測部３６は、デジタル計測データのオフセット及びゲインを算出する。

また、較正計測部３６は、現時点でセンサユニット２５が使用しているオフセット及びゲインの情報から成る較正情報を取得する。かかる較正情報の取得に際して、較正計測部３６は、較正情報要求をセンサユニット２５へ送る。そして、較正計測部３６は、較正情報要求に応答してセンサユニット２５から送られてきた較正情報を取得する。

また、較正計測部３６は、較正用計測により得られたオフセット及びゲイン、並びにセンサユニット２５から取得した較正情報に基づいて、センサユニット２５が今後使用すべき新たな較正情報を算出する。そして、算出された新たな較正情報を指定した較正情報更新要求をセンサユニット２５へ送る。

また、較正計測部３６は、較正情報更新要求の発行後、較正情報要求をセンサユニット２５へ送る。そして、較正計測部３６は、当該較正情報要求に応答してセンサユニット２５から送られてきた較正情報と、較正情報更新要求において指定した較正情報とを比較して、較正情報更新が正しく行われたことを確認する。

なお、センサユニット２５が計測停止状態にあるときに、利用者からの較正計測指令を受けると、較正計測部３６は、データ要求を送る前に、センサユニット２５へ計測開始指令を送るようになっている。

センサユニット２５は、センサ部２６と、センサデータ前処理部２７とを備えている。ここで、センサ部２６は、携帯電話装置１０の姿勢に対応する磁気及び携帯電話装置１０に作用する加速度を検出し、アナログ計測生データとして出力する。ここで、本実施形態においては、センサ部２６は、操作部１５のマトリクス状のキー配列における行方向をＸ軸とし、列方向をＹ軸方向としたときに、キーボード配列面と直交する方向をＺ軸方向としたときに、Ｘ方向の磁束密度（Ｂ_X）、Ｙ方向の磁束密度（Ｂ_Ｙ）及びＺ方向の磁束密度（Ｂ_Z）を検出する。また、センサ部２６は、Ｘ方向の加速度（α_X）、Ｙ方向の加速度（α_Y）及びＺ方向の加速度（α_Z）を検出する。そして、センサ部２６は、各計測時点におけるＸ方向磁束密度Ｂ_X、Ｙ方向磁束密度Ｂ_Y、Ｚ方向磁束密度Ｂ_Z、Ｘ方向加速度α_X、Ｙ方向加速度α_Y及びＺ方向加速度α_Zという物理量に対応する検出結果を１組にし、アナログ計測生データとしてセンサデータ前処理部２７へ通知するようになっている。なお、Ｘ方向の磁束密度（Ｂ_X）、Ｙ方向の磁束密度（Ｂ_Ｙ）及びＺ方向の磁束密度（Ｂ_Z）は、周囲に磁力源がないときには、地磁気に由来する磁束密度の成分となる。

センサデータ前処理部２７は、センサ部２６からのアナログ計測生データに基づいて、当該アナログ計測生データに対応するデジタル計測データを算出して、計測データ収集部３５へ報告する。このセンサデータ前処理部２７は、図７に示されるように、（ｉ）センサユニット２５全体を統括制御するセンサ制御部４１と、（ii）センサ部２６からのアナログ計測生データ（ＡＭＲＤ）をデジタル計測生データに変換するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器４２と、（iii）Ａ／Ｄ変換器４２からのデジタル計測生データに基づいて、デジタル計測データ（ＤＭＤ）を算出し、デジタル計測データを計測データ収集部３５又は較正計測部３６へ送る報告部４３とを備えている。

センサ制御部４１は、計測データ収集部３５又は較正計測部３６から計測開始指令を受けると、センサ部２６及びＡ／Ｄ変換器４２へ向けて動作開始指令を送る。この動作開始指令を受けると、センサ部２６及びＡ／Ｄ変換器４２が動作を開始する。この結果、センサ部２６による検出動作及び検出結果であるアナログ計測生データの出力動作、並びにＡ／Ｄ変換器４２によるアナログ計測生データからデジタル計測生データへの変換動作が開始する。

また、センサ制御部４１は、計測データ収集部３５又は較正計測部３６から計測停止指令を受けると、センサ部２６及びＡ／Ｄ変換器４２へ向けて動作停止指令を送る。この動作停止指令を受けると、センサ部２６及びＡ／Ｄ変換器４２が動作を停止する。

また、センサ制御部４１は、計測データ収集部３５又は較正計測部３６からデータ要求を受けると、その旨を報告部４３へ報告する。

また、センサ制御部４１は、較正計測部３６から較正情報要求を受けると、報告部４３における後述するデータ補正部４６内の補正テーブル４６Ｃから較正情報を読み出す。そして、センサ制御部４１は、読み出された較正情報を較正計測部３６へ送る。

また、センサ制御部４１は、較正計測部３６から較正情報更新要求を受けると、較正情報更新要求において指定された新たな較正情報を補正テーブル４６Ｃに書き込む。

報告部４３は、データ補正部４６と、データ報告部４７とを備えている。

データ補正部４６は、センサ制御部４１からデータ要求を受けた旨の通知を受けると、Ａ／Ｄ変換器４２から出力されているデジタル計測生データを読み取る。引き続き、データ補正部４６は、データ補正部４６内の補正テーブル４６Ｃを参照して、Ａ／Ｄ変換器４２からのデジタル計測生データを補正し、計測データ収集部３５又は較正計測部３６へ報告するためのデジタル計測データを算出する。そして、データ補正部４６は、算出されたデジタル計測データを、データ報告部４７へ送る。

ここで、補正テーブル４６Ｃには、Ａ／Ｄ変換器４２からのデジタル計測生データに対するオフセット補正やゲイン補正を行うための較正情報が登録される。この較正情報は、図８（Ａ）に示されるように、第１〜第４形状較正情報ＣＲＤ₁〜ＣＲＤ₄を含んでいる。このように第１〜第４形状の形状ごとに較正情報を用意しておくのは、形状ごとにセンサユニット２５周辺の電子部品の配置が異なるため、周辺の電子部品の動作に伴うセンサ部２６による検出結果への影響の態様が異なるためである。なお、アプリケーション３３の実行は、通常は、携帯電話装置１０が第１形状状態又は第４形状状態にある場合に行われるが、補正テーブル４６Ｃには、携帯電話装置１０が取り得る外形形状である第１〜第４形状のそれぞれに対応して、較正情報を登録できるようにしている

第ｊ形状較正情報ＣＲＤ_j（ｊ＝１〜４）には、図８（Ｂ）に示されるように、Ｘ方向磁束密度Ｂ_X、Ｙ方向磁束密度Ｂ_Y、Ｚ方向磁束密度Ｂ_Z、Ｘ方向加速度α_X、Ｙ方向加速度α_Y及びＺ方向加速度α_Zという物理量に対応する検出結果に対する較正情報ＣＤ_j1〜ＣＤ_j6が含まれている。そして、較正情報ＣＤ_jk（ｋ＝１〜６）には、オフセット情報ＯＦ_jk及びゲイン情報ＧＮ_jkが含まれている。

こうした較正情報としては、当初はセンサユニット２５のチップ製造に登録された初期較正情報である既定オフセット値及び既定ゲイン値が登録されている。そして、上述したように較正計測部３６からセンサ制御部４１を介して新たな較正情報を受けた場合には、当該新たな較正情報が補正テーブル４６Ｃに登録される。なお、新たな較正情報の登録は、更新対象を指定することにより、任意の単位で行うことができるようになっている。

データ報告部４７は、データ補正部４６からデジタル計測データを受けると、当該デジタル計測データを計測データ収集部３５又は較正計測部３６へ送る。

なお、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器４２を除くセンサデータ前処理部２７を、マイクロプロセッサ、メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory））、及び周辺回路で構成し、センサ制御部４１及びデータ報告部４７の機能をプログラムにより実現している。

［動作］
次に、以上のように構成された携帯電話装置１０における較正計測処理及びセンサデータの収集処理について説明する。

＜較正計測処理＞
まず、較正計測処理について説明する。この較正計測処理は、利用者が較正計測指令を行うことにより開始される。

較正計測指令は較正計測部３６によって受けられる。図９に示されるように、較正計測指令を受けた較正計測部３６は、センサユニット２５が計測動作中であるか否かを判定し、この判定の結果が否定的であった場合には、計測開始指令をセンサユニット２５へ送る。センサユニット２５では、センサ制御部４１が計測開始指令を受ける。計測開始命令を受けたセンサ制御部４１は、センサユニット２５における計測動作を開始させる。

次に、較正計測部３６が、表示部１７へのガイダンス表示や案内用スピーカからの音声ガイダンス出力を行って、携帯電話装置１０の外形形状、姿勢及び運動等について、利用者が行うべき操作の案内を行う。そして、ガイダンスした外形形状と、折りたたみ検出器２８及び回転検出器２９による検出結果に基づいて把握される外形形状とが一致すると、姿勢及び運動等について、案内に従った操作を利用者が行っているものとして、較正計測部３６は、較正のために必要となるセンサユニット２５による計測結果であるデジタル計測データを収集する。

このデジタル計測データの収集に際して、較正計測部３６は、形状情報を指定したデータ要求をセンサユニット２５へ送る。センサユニット２５では、センサ制御部４１がデータ要求を受ける。データ要求を受けたセンサ制御部４１は、その旨及び形状情報を報告部４３へ通知する。この通知を受けた報告部４３では、データ補正部４６が、指定された形状情報に基づいて補正テーブル４６Ｃを参照しつつ、センサ部２６からのアナログ計測生データがＡ／Ｄ変換器４２により変換されたデジタル計測生データを補正して、報告用のデジタル計測データを算出する。

次に、データ補正部４６は、算出されたデジタル計測データをデータ報告部４７へ送る。デジタル計測データを受けたデータ報告部４７は、当該デジタル計測データを較正計測部３６へ送る。

デジタル計測データを受けた較正計測部３６は、デジタル計測データを一時記憶領域２４に格納する。この後、較正計測部３６が、較正に必要なだけデジタル計測データを一時記憶領域２４に格納するまで、上記の較正計測部３６によるデータ要求の発行、センサユニット２５によるデジタル計測データの算出及び報告、及び較正計測部３６によるデジタル計測データの収集が繰り返される。こうして、較正に必要なだけデジタル計測データの収集が完了すると、収集されたデジタル計測データに基づいて、較正計測部３６は、現時点におけるデジタル計測データのオフセット及びゲインを算出する。

次に、較正計測部３６は、現時点でセンサユニット２５が使用しているオフセット及びゲインの情報から成る較正情報を取得する。かかる較正情報の取得に際して、較正計測部３６は、較正情報要求をセンサユニット２５へ送る。

センサユニット２５では、センサ制御部４１が較正情報要求を受ける。較正情報要求を受けたセンサ制御部４１は、データ補正部４６内の補正テーブル４６Ｃから較正情報を読み出す。そして、センサ制御部４１は、読み出された較正情報を較正計測部３６へ送る。

現時点における較正情報を受けた較正計測部３６は、較正用計測により得られたデジタル計測データのオフセット及びゲイン、並びにセンサユニット２５から取得した較正情報に基づいて、センサユニット２５が今後使用すべき新たな較正情報を算出する。そして、較正計測部３６は、算出された新たな較正情報を指定した較正情報更新要求をセンサユニット２５へ送る。

センサユニット２５では、センサ制御部４１が較正情報更新要求を受ける。較正情報更新要求を受けたセンサ制御部４１は、データ補正部４６内の補正テーブル４６Ｃに較正情報を書き込む。

次いで、較正計測部３６は、較正情報要求をセンサユニット２５へ送る。この較正情報要求に応答して、上述の場合と同様にして、センサユニット２５内のセンサ制御部４１が、データ補正部４６内の補正テーブル４６Ｃから更新後の較正情報を読み出して、較正計測部３６へ送る。

更新後の較正情報を受けた較正計測部３６は、センサユニット２５から送られてきた較正情報と、先の較正情報更新要求において指定した較正情報とを比較し、同一であるか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合には、較正計測部３６は、較正情報の更新が正常に完了したと判断する。一方、当該判定の結果が否定的であった場合には、較正計測部３６は、較正情報の更新が失敗したと判断し、その旨を表示部１７に表示する等して利用者に報告する。

次に、較正計測部３６は、較正計測の開始に際して、計測開始指令をセンサユニット２５へ送ったか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合には、較正計測処理が終了する。一方、当該判定の結果が肯定的であった場合には、較正計測部３６は、センサユニット２５へ計測終了指令を送る。センサユニット２５では、センサ制御部４１が計測終了指令を受ける。計測終了命令を受けたセンサ制御部４１は、センサユニット２５における計測動作を終了させる。そして、較正計測処理が終了する。

＜センサデータの収集処理＞
次に、センサデータの収集処理について説明する。このセンサデータの収集処理では、図１０に示されるように、まず、アプリケーション３３が、データ収集指令を計測データ収集部３５へ送る。データ収集指令を受けた計測データ収集部３５は、センサユニット２５が計測動作中であるか否かを判定し、この判定の結果が否定的であった場合には、計測動作開始指令をセンサユニット２５へ送る。センサユニット２５では、上述した較正計測処理の場合と同様にして、センサ制御部４１が、計測動作開始指令を受け、センサユニット２５における計測動作を開始させる。

次に、計測データ収集部３５は、形状情報を指定したデータ要求をセンサユニット２５へ送る。センサユニット２５では、センサ制御部４１がデータ要求を受ける。データ要求を受けたセンサ制御部４１は、その旨及び形状情報を報告部４３へ通知する。この通知を受けた報告部４３では、データ補正部４６が、指定された形状情報に基づいて補正テーブル４６Ｃを参照しつつ、センサ部２６からのアナログ計測生データがＡ／Ｄ変換器４２により変換されたデジタル計測生データを補正して、報告用のデジタル計測データを算出する。

次いで、データ補正部４６は、算出されたデジタル計測データをデータ報告部４７へ送る。デジタル計測データを受けたデータ報告部４７は、当該デジタル計測データを計測データ収集部３５へ送る。

デジタル計測データを受けた計測データ収集部３５は、デジタル計測データを一時記憶領域２４に格納する。引き続き、計測データ収集部３５は、一時記憶領域２４から当該デジタル計測データを読み出し、アプリケーション３３へ報告する。

以後、アプリケーション３３からデータ収集指令が発行されるたびに、上記のデータ要求から、アプリケーション３３へのデジタル計測データの報告までの処理が繰り返される。そして、アプリケーション３３からのセンサ動作停止指令を受けると、計測データ収集部３５は、計測動作終了指令をセンサユニット２５へ送る。センサユニット２５では、上述した較正計測処理の場合と同様にして、センサ制御部４１が、計測動作終了指令を受け、センサユニット２５における計測動作を終了させる。

以上説明したように、本実施形態では、折りたたみ検出器２８及び回転検出器２９が、携帯電話装置１０の形状状態を検出する。また、センサ部２６が、携帯電話装置１０の運動状態を示すＸ方向磁束密度Ｂ_X、Ｙ方向磁束密度Ｂ_Y、Ｚ方向磁束密度Ｂ_Z、Ｘ方向加速度α_X、Ｙ方向加速度α_Y及びＺ方向加速度α_Zを検出する。そして、データ補正部４６が、センサ部２６による検出結果を、折りたたみ検出器２８及び回転検出器２９による形状状態の検出結果に基づいて補正する。このため、携帯電話装置１０の形状状態によらず、携帯電話装置１０の運動を精度良く計測することができる。

また、本実施形態では、データ補正部４６が、携帯電話装置１０の形状状態に対応した較正情報が格納された補正テーブル４６Ｃを備えている。そして、データ補正部４６は、センサ部２６による検出結果、折りたたみ検出器２８及び回転検出器２９による形状状態の検出結果及び補正テーブル４６Ｃにおける登録内容に基づいて、デジタル計測データを算出する。このように、補正テーブル４６Ｃに較正情報を登録しておくことにより、迅速にかつ精度良く携帯電話装置の運動を計測することができる。

また、本実施形態では、較正計測部３６が、センサ部２６の特性を計測して、その計測結果に基づいて新たな較正情報を算出し、当該新たな較正情報を補正テーブルに格納する。このため、携帯電話装置１０の周囲環境が変化した場合であっても、較正計測を行うことにより、精度良く携帯電話装置１０の運動を計測することができる。

［実施形態の変形］
なお、上記の実施形態では、較正情報をオフセット情報及びゲイン情報としたが、一方のみを構成情報とすることもできる。また、センサ部２６の特性を表す情報であれば、他の特性情報を較正情報とすることもできるし、当該他の特性情報を加えて較正情報とすることもできる。

また、上記の実施形態では、計測データ収集部が、アプリケーションからのデータ収集要求に応じて、１組のデジタル計測データを収集する単発収集処理を行うようにした。これに対して、計測データ収集部が、アプリケーションからのデータ数を指定したデータ収集要求に応じて、複数組のデジタル計測データを収集する連続収集処理も可能とするようにすることもできる。

また、上記の実施形態では、データ補正部４６をセンサユニット２５内に配置したが、計測データ収集部３５内に配置することもできる。

また、本実施形態においては、センサユニット２５は、第１部分１１内に配置されるようにしたが、第２部分１２の基台部１３や先端部１４内に配置されるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、直交二軸ヒンジ型の携帯電話装置に本発明を適用したが、クラムシェル型、スライド型及びリボルバー型等の他の外形形状が変化する携帯電話装置に本発明を適用してもよい。また、携帯電話装置以外の移動情報装置に本発明を適用してもよい。

以上説明したように、本発明のセンサデータ補正方法は、運動状態を計測するセンサを利用した情報処理に適用することができる。また、本発明の移動情報装置は、自身の運動状態を検出するセンサを備える移動情報装置に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る携帯電話装置の第１形状における外観構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る携帯電話装置の第２形状における外観構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る携帯電話装置の第３形状における外観構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る携帯電話装置の第４形状における外観構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る携帯電話装置の機能構成を説明するためのブロック図である。 図５の制御部で実行されるプログラムの構成を説明するためのブロック図である。 図５のセンサデータ前処理部の構成を説明するためのブロック図である。 図７の補正テーブルに格納される構成情報を説明するための図である。 較正計測処理を説明するためのシーケンス図である。 センサデータの収集処理を説明するためのシーケンス図である。

符号の説明

１０…携帯電話装置（移動情報装置）、１１…第１部分、１２…第２部分、１３…基台部、１４…先端部、１５…操作部、１６…マイクロフォン、１７…表示部、１８…通話用スピーカ、１９…案内用スピーカ、２１…制御部、２２Ａ…アンテナ、２２…送受信部（無線通信手段）、２３…記憶部、２４…一時記憶領域、２５…センサユニット、２６…センサ部（センサ手段）、２７…センサデータ前処理部、２８…折りたたみ検出器（形状検出手段の一部）、２９…回転検出器（形状検出手段の一部）、３１…基本処理部、３３…アプリケーション、３５…計測データ収集部（計測データ収集手段）、３６…較正計測部（較正情報更新手段）、４１…センサ制御部、４２…Ａ／Ｄ変換器、４３…報告部、４６…データ補正部（補正手段）、４６Ｃ…補正テーブル（較正情報格納手段）、４７…データ報告部。

Claims (7)

1. 外形形状を変化させることができる移動情報装置であって、前記移動情報装置の運動状態を検出するセンサ手段と；前記移動情報装置の外形形状を検出する形状検出手段と；通信機能、通話機能、メール機能及び文字入力機能の少なくとも１つから成る前記移動情報装置の基本機能を発揮させるための処理を行うとともに、ハードウエア資源の制御を行う基本処理部と；前記基本処理部による制御のもとで、前記基本処理部における処理実行と並行して、前記センサ手段の検出結果の収集を行った後、収集結果の補正を行って前記基本処理部へ報告するセンサデータ前処理部と；を搭載し、前記センサデータ前処理部が、前記補正に際して参照する前記移動情報装置の外形形状に対応した較正情報が登録された補正テーブルを備える移動情報装置において使用されるセンサデータ補正方法であって、前記補正テーブル内の較正情報の更新に際して、
   前記形状検出手段により検出された前記移動情報装置の外形形状を指定したデータ収集要求を前記基本処理部から受けた前記センサデータ前処理部が、前記センサ手段の検出結果の収集を行った後、前記補正テーブルに登録されている較正情報を参照して補正を行い、補正結果を前記基本処理部へ報告する第１報告工程と；
   前記基本処理部が、前記第１報告工程において報告された補正結果に対する較正量を算出する第１算出工程と；
   前記基本処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報の報告要求を前記センサデータ前処理部へ送る第１較正情報要求工程と；
   前記報告要求を受けた前記センサデータ前処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告する第２報告工程と；
   前記基本処理部が、前記報告された較正情報と、前記算出された較正量とに基づいて、前記補正テーブルに登録されるべき新たな較正情報を算出する第２算出工程と；
   前記基本処理部が、前記新たな較正情報を前記センサデータ前処理部へ送る較正情報送信工程と；
   前記新たな較正情報を受けた前記センサデータ前処理部が、前記補正テーブルに登録される較正情報を前記新たな較正情報に更新する較正情報更新工程と；
   前記較正情報更新工程の後、前記基本処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報の報告要求を前記センサデータ前処理部へ送る第２較正情報要求工程と；
   前記第２較正情報要求工程において送られた報告要求を受けた前記センサデータ前処理部が、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告する第３報告工程と；
   前記基本処理部が、前記第３報告工程において報告された較正情報と、前記新たな較正情報とが同一であるか否かを判定する判定工程と；
   前記判定工程における判定の結果が否定的であった場合に、前記較正情報の更新に失敗した旨を前記移動情報装置の利用者に提示する提示工程と；
   を備えることを特徴とするセンサデータ補正方法。
2. 前記センサ手段は、前記移動情報装置の加速度及び姿勢を検出する、ことを特徴とする請求項１に記載のセンサデータ補正方法。
3. 前記センサデータ前処理部による補正は、オフセット補正及びゲイン補正の少なくとも１つである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサデータ補正方法。
4. 外形形状を変化させることができる移動情報装置であって、
   前記移動情報装置の外形形状を検出する形状検出手段と；
   前記移動情報装置の運動状態を検出するセンサ手段と；
   通信機能、通話機能、メール機能及び文字入力機能の少なくとも１つから成る前記移動情報装置の基本機能を発揮させるための処理を行うとともに、ハードウエア資源の制御を行う基本処理部と；
   前記基本処理部による制御のもとで、前記基本処理部における処理実行と並行して、前記センサ手段の検出結果の収集を行った後、収集結果の補正を行って前記基本処理部へ報告するセンサデータ前処理部と；を備え、
   前記センサデータ前処理部は、前記補正に際して参照する前記移動情報装置の外形形状に対応した較正情報が登録された補正テーブルを備え、
   前記基本処理部は、
   前記形状検出手段により検出された前記移動情報装置の外形形状を指定したデータ収集要求を前記センサデータ前処理部へ送り、
   前記データ収集要求を受けた前記センサデータ前処理部から報告された補正結果に対する較正量を算出し、
   前記較正量の算出後に、前記補正テーブルに登録されている較正情報の第１報告要求を前記センサデータ前処理部へ送り、
   前記第１報告要求を受けた前記センサデータ前処理部から返送された較正情報と、前記算出された較正量とに基づいて、前記補正テーブルに登録されるべき新たな較正情報を算出した後、前記新たな較正情報を前記センサデータ前処理部へ送り、
   前記センサデータ前処理部は、
   前記データ収集要求を受けた場合に、前記センサ手段の検出結果の収集を行った後、前記補正テーブルに登録されている較正情報を参照して補正を行い、補正結果を前記基本処理部へ報告し、
   前記第１報告要求を受けた場合に、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告し、
   前記新たな較正情報を受けた場合に、前記補正テーブルに登録される較正情報を前記新たな較正情報に更新するとともに、
   前記基本処理部は、
   前記較正情報の更新後に、前記補正テーブルに登録されている較正情報の第２報告要求を前記センサデータ前処理部へ送り、
   前記第２報告要求を受けたセンサデータ前処理部から返送された較正情報と、前記新たな較正情報とが同一であるか否かを判定し、
   前記判定の結果が否定的であった場合に、前記較正情報の更新に失敗した旨を前記移動情報装置の利用者に提示し、
   前記センサデータ前処理部は、前記第２報告要求を受けた場合に、前記補正テーブルに登録されている較正情報を前記基本処理部へ報告する、
   ことを特徴とする移動情報装置。
5. 前記センサ手段は、前記移動情報装置の加速度及び姿勢を検出する、ことを特徴とする請求項４に記載の移動情報装置。
6. 前記センサデータ前処理部は、オフセット補正及びゲイン補正の少なくとも１つを行う、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の移動情報装置。
7. 移動通信網の基地局との間で無線通信を行う無線通信手段を更に備える、ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の移動情報装置。

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