JP4845356B2 - 計測データ処理方法、計測データ処理装置及び移動端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、計測データ収集方法、計測データ収集装置及び移動端末装置に係り、より詳しくは、センサからの計測データを収集し、前記計測データを利用するアプリケーションへ通知する計測データ収集方法、当該計測データ収集方法を使用する計測データ収集装置、及び当該計測データ装置を備える移動端末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移動端末装置が、広く普及している。かかる移動端末装置、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。

こうした移動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、携帯電話機本体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

上述した従来例１〜３の技術は、携帯電話装置等におけるセンサによる計測結果の利用技術としては優れたものである。これらの従来例１〜３の技術が開示された文献には、センサによる計測データの収集の方法については記載されていないが、携帯電話装置等において実行されるアプリケーションへセンサによる計測結果を通知するために、データ収集プログラムが、センサから通知された計測生データの収集処理を行っていると考えられる。なお、センサによる検知結果は、一般にアナログ計測生データとしてセンサから出力されるので、アナログ計測生データをアナログデジタル変換したデジタル計測生データが、データ収集プログラムに通知されることになる。

ところで、アプリケーションにおける計測結果の利用態様は様々であり、利用する際における計測データの精度もアプリケーションごとに異なる。すなわち、計測データの利用に際して、計測データの精度はある程度低くてもよいが、可能な限り迅速に計測データが欲しい場合もあるし、計測データの精度は確保したいが、計測データの取得時間がある程度かかってもよい場合もある。こうしたアプリケーションの要請を満たすためには、計測データ収集プログラムが、アプリケーションへ通知する計測データの精度や通知周期などを管理することが必要であった。

また、上述したデジタル計測生データは、センサの検知結果は正しく反映しているが、適切な変換を行わなければ、アプリケーションにおいて、利用したい姿勢角や加速度といった物理量として取り扱うことができない。このため、データ収集プログラムは、デジタル計測生データをデジタル物理量データへ変換する演算を行うことも必要であった。

この結果、計測データ収集プログラムにおいて多くの処理を行うことが必要であり、一般にアプリケーション及び計測データ収集プログラムを実行するプロセッサに大きな処理負荷がかかることとなっていた。このため、現在、計測データ収集プログラムの処理負荷を軽減することができる技術が求められている。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムの負荷を軽減することができる計測データ処理方法及び計測データ処理装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムの負荷を軽減させて、当該計測データ収集プログラムを実行することができる移動端末装置を提供することを目的とする。

本発明の計測データ処理方法は、センサからのアナログ計測生データに対応するデジタルデータを、前記センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムへ通知する計測データ処理方法であって、前記計測データ収集プログラムが、要求計測精度を含む計測条件を指定する計測条件指定工程と；少なくとも１つの前記アナログ計測生データに基づいて、前記要求計測精度に応じた有効ビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出する通知用デジタル物理量データ導出工程と；前記導出された通知用デジタル物理量データを前記計測データ収集プログラムへ通知するデータ通知工程と；を備え、前記通知用デジタル物理量データ導出工程は、前記アナログ計測生データをデジタル計測生データに変換するアナログデジタル変換工程と；前記デジタル計測生データをデジタル物理量データに変換する物理量変換工程と；前記デジタル物理量生データに基づいて、前記通知用デジタル物理量データを算出する通知用デジタル物理量データ算出工程と；を備え、前記通知用デジタル物理量データ算出工程では、前記デジタル物理量データの計測精度が前記要求計測精度よりも低い場合に、複数の前記デジタル物理量データを統計処理して、前記通知用デジタル物理量データを算出するとともに、前記計測条件が、前記センサからの前記アナログ計測生データの出力周期以上の前記通知用デジタル物理量データを取得するための最大取得用時間を更に含み、かつ、前記統計処理では前記最大取得用時間内に前記要求計測精度を達成できない場合には、前記統計処理により前記最大取得用時間で達成可能な最良の精度のものを、前記通知用デジタル物理量データとして算出する、ことを特徴とする計測データ処理方法である。

この計測データ処理方法では、まず、最終的にセンサによる計測結果を利用するアプリケーションが、計測データに対する要求精度を含む計測条件を決定し、当該計測条件を計測データ収集プログラムに通知する。この通知に応じて、計測条件指定工程において、計測データ収集プログラムが、要求計測精度を含む計測条件を指定する。

こうして計測条件が指定されると、通知用デジタル物理量データ導出工程において、少なくとも１つの前記アナログ計測生データに基づいて、前記要求計測精度に応じた有効ビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出する。ここで、センサからのアナログ計測生データをデジタル化した場合の精度が要求計測精度よりも高いときには、アナログ計測生データの１つごとに、１つの通知用デジタル物理量データが導出される。そして、導出された通知用デジタル物理量データが、データ通知工程において、計測データ収集プログラムへ通知される。
上記の通知用デジタル物理量データ導出工程では、アナログデジタル変換工程において、アナログ計測生データがデジタル計測生データに変換された後、物理量変換工程において、デジタル計測生データがデジタル物理量データに変換される。そして、通知用デジタル物理量データ算出工程において、デジタル物理量データに基づいて、通知用デジタル物理量データが算出される。
かかる通知用デジタル物理量データ算出工程における通知用デジタル物理量データの算出に際して、デジタル物理量データの計測精度が要求計測精度よりも低い場合には、時間順次にセンサから出力された複数のアナログ計測生データに対応する複数のデジタル物理量データの平均値を算出する等、複数のデジタル物理量データを統計処理して、通知用デジタル物理量データが算出される。このため、センサから出力されるアナログ計測生データの精度が要求計測精度よりも低い等の理由により、アナログ計測生データの１つごとに、１つの通知用デジタル物理量データを導出するができない場合であっても、要求計測精度を満たした通知用デジタル物理量データを計測データ収集プログラムへ通知することができる。
一方、計測条件が、センサからのアナログ計測生データの出力周期以上の通知用デジタル物理量データを取得するための最大取得用時間を更に含み、かつ、当該統計処理では、通知用デジタル物理量データの算出に際して、最大取得用時間内に要求計測精度を達成できない場合には、当該統計処理により最大取得用時間で達成可能な最良の精度のものが、通知用デジタル物理量データとして算出される。このため、計測条件における最大取得用時間と要求計測精度とが両立しないときには、最大取得用時間の制限のもとで、最良の精度の通知用デジタル物理量データが、計測データ収集プログラムに通知される。

したがって、本発明の計測データ処理方法によれば、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムの負荷を軽減させることができる。

ここで、前記物理量変換工程が、前記デジタル計測生データのオフセット補正を行うオフセット補正工程と；前記オフセット補正されたデジタル計測生データに基づいて、前記デジタル物理量データを算出するデジタル物理量データ算出工程と；を備えることとすることができる。

また、本発明の計測データ処理方法では、前記計測条件が、前記通知用デジタル物理量データの値の範囲に応じた範囲内要求計測精度の指定を含むこととすることができる。この場合には、計測データ収集プログラムは、所望の通知用デジタル物理量データ値の範囲ごとに、所望の精度の通知用デジタル物理量データを収集することができる。

また、本発明の計測データ処理方法では、前記計測データには、互いに直交する３軸方向それぞれ回りの姿勢角、及び、前記３軸方向の内の少なくとも２軸方向の加速度の計測結果が含まれることとすることができる。

本発明の計測データ処理装置は、センサからのアナログ計測生データに対応するデジタルデータを、前記センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムへ通知する計測データ処理装置であって、少なくとも１つの前記アナログ計測生データに基づいて、前記計測データ収集プログラムからの計測条件に含まれる要求計測精度に応じたビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出する通知用デジタル物理量データ導出手段と；前記導出された通知用デジタル物理量データを前記計測データ収集プログラムへ通知するデータ通知手段と；を備え、前記通知用デジタル物理量データ導出手段は、前記アナログ計測生データをデジタル計測生データに変換するアナログデジタル変換手段と；前記デジタル計測生データをデジタル物理量データに変換する物理量変換手段と；前記デジタル物理量データに基づいて、前記通知用デジタル物理量データを算出する通知用デジタル物理量データ算出手段と；を備え、前記通知用デジタル物理量データ算出手段は、前記デジタル物理量データの計測精度が前記要求計測精度よりも低い場合に、複数の前記デジタル物理量データを統計処理して、前記通知用デジタル物理量データを算出するとともに、前記計測条件が、前記センサからの前記アナログ計測生データの出力周期以上の前記通知用デジタル物理量データを取得するための最大取得用時間を更に含み、かつ、前記統計処理では前記最大取得用時間内に前記要求計測精度を達成できない場合には、前記統計処理により前記最大取得用時間で達成可能な最良の精度のものを、前記通知用デジタル物理量データとして算出する、ことを特徴とする計測データ処理装置である。

この計測データ処理装置では、計測データ収集プログラムから要求計測精度を含む計測条件の指定を受けると、通知用デジタル物理量データ導出手段が、少なくとも１つの前記アナログ計測生データに基づいて、前記要求計測精度に応じた有効ビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出する。そして、データ通知手段が、導出された通知用デジタル物理量データを計測データ収集プログラムへ通知する。
上記の通知用デジタル物理量データ導出手段では、アナログデジタル変換手段が、アナログ計測生データをデジタル計測生データに変換した後、物理量変換手段が、デジタル計測生データをデジタル物理量データに変換する。そして、通知用デジタル物理量データ算出手段が、デジタル物理量データに基づいて、通知用デジタル物理量データを算出する。
かかる通知用デジタル物理量データ算出手段による通知用デジタル物理量データの算出に際して、デジタル物理量データの計測精度が要求計測精度よりも低い場合には、時間順次にセンサから出力された複数のアナログ計測生データに対応する複数のデジタル物理量データの平均値を算出する等、複数のデジタル物理量データを統計処理して、通知用デジタル物理量データが算出される。一方、計測条件が、センサからのアナログ計測生データの出力周期以上の通知用デジタル物理量データを取得するための最大取得用時間を更に含み、かつ、当該統計処理では、通知用デジタル物理量データの算出に際して、最大取得用時間内に要求計測精度を達成できない場合には、当該統計処理により最大取得用時間で達成可能な最良の精度のものが、通知用デジタル物理量データとして算出される。

すなわち、本発明の計測データ処理装置は、上述した本発明の計測データ処理方法を使用して、センサからのアナログ計測生データに対応するデジタルデータを、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムへ通知する。したがって、本発明の計測データ処理方法によれば、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムの負荷を軽減させることができる。

ここで、前記物理量変換手段が、前記デジタル計測生データのオフセット補正を行うオフセット補正手段と；前記オフセット補正されたデジタル計測生データに基づいて、前記デジタル物理量データを算出するデジタル物理量データ算出手段と；を備える構成とすることができる。

また、本発明の計測データ処理装置では、前記計測データには、互いに直交する３軸方向それぞれ回りの姿勢角、及び、前記３軸方向の内の少なくとも２軸方向の加速度の計測結果が含まれることとすることができる。

本発明の移動端末装置は、移動しつつ動作可能な移動端末装置において、本発明の計測データ処理装置を備える移動端末装置である。この移動端末装置では、本発明の計測データ処理装置が、計測データ収集プログラムから指定された要求計測精度に応じた有効ビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出し、当該計測データ収集プログラムへ通知するので、計測データ収集プログラムにおける負荷を軽減させて、当該計測データ収集プログラムを実行することができる

以上説明したように、本発明の計測データ処理方法及び計測データ処理装置によれば、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムの負荷を軽減することができるという効果を奏する。

また、本発明の移動端末装置は、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムの負荷を軽減させて、当該計測データ収集プログラムを実行することができるという効果を奏する。

以下、本発明の一実施形態を、図１〜図６を参照しつつ説明する。なお、これらの図においては、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。

図１には、本発明の一実施形態に係る移動端末装置である携帯電話装置１０の外観構成が概略的に示されている。ここで、図１（Ａ）には、携帯電話装置１０の外観の正面図が示され、図１（Ｂ）には、携帯電話装置１０の外観の背面図が示されている。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）に総合的に示されるように、携帯電話装置１０は、（ａ）携帯電話本体１１と、（ｂ）電話番号を入力するためのテンキー、及び、動作モードの切替等の各種指令を、後述する制御部２１（図２参照）に入力するためのファンクションキーを有する操作部１２と、（ｃ）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を有する表示部１３とを備えている。また、携帯電話装置１０は、（ｄ）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１４と、（ｅ）集音時に音を入力したり、通話時に音声を入力したりするためのマイクロフォン１５と、（ｆ）着信音や案内音を発生するための案内用スピーカ１６と、（ｇ）基地局との間で無線信号を授受するためのアンテナ１７とを備えている。

携帯電話本体１１の内部には、図２に示されるように、（ｉ）携帯電話装置１０全体の動作を統括制御する制御部２１と、(ii)アンテナ１７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、（iii）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）素子を有する記憶部２３とを備えている。また、携帯電話本体１１の内部には、（iv）携帯電話装置１０の姿勢角及び携帯電話装置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。

記憶部２３は、その内部に、収集した計測データを一時的に記憶する一時記憶領域２４を含んでいる。

センサユニット２５は、センサ部２６と、計測データ処理部２７とを備えている。センサ部２６は、携帯電話装置１０の姿勢角及び携帯電話装置１０に作用する加速度を検知し、アナログ計測生データとして出力する。また、計測データ処理部２７は、センサ部２６からの少なくとも１つのアナログ計測生データに基づいて、通知用デジタル物理量データを導出して後述する計測データ収集プログラム３５（図４参照）へ通知する。

センサ部２６は、操作部１２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軸方向とするとともに、本実施形態においては、ＸＹ面が水平面と平行であり、＋Ｙ方向が真南方向である姿勢を基準姿勢として、当該基準姿勢からのＸ軸回りの回転角（ピッチ角θ_X）、Ｙ軸回りの回転角（ロール角θ_Y）及び鉛直方向に平行なＺ軸回りの回転角（ヨー角θ_Z）に対応する磁気等を検知する。また、センサ部２６は、Ｘ方向の加速度（α_X）及びＹ方向の加速度（α_Y）に対応する磁気等を検知する。そして、センサ部２６は、各計測時点におけるピッチ角θ_X、ロール角θ_Y、ヨー角θ_Z、Ｘ方向加速度α_X及びＹ方向加速度α_Yという物理量に対応する検知結果を１組にし、アナログ計測生データとして計測データ処理部２７へ通知するようになっている。

計測データ処理部２７は、図３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からの少なくとも１つのデジタル計測生データに基づいて、計測データ収集プログラム３５により指定された要求精度に応じた有効ビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出する通知データ導出部４３と、（iv）通知データ導出部４３からの通知用デジタル物理量データを計測データ収集プログラム３５へ通知するデータ通知部４４とを備えている。

通知データ導出部４３は、デジタル計測生データそれぞれに対応するデジタル物理量データを算出する物理量算出部４５と、物理量算出部４５からの少なくとも１つのデジタル物理量データに基づいて、通知用デジタル物理量データを算出する通知用データ算出部４６とを備えている。ここで、物理量算出部４５は、予め求められているオフセット値をデジタル計測生データから差し引くオフセット補正部４７と、オフセット補正されたデジタル計測生データそれぞれに対応する加速度及び姿勢角というデジタル物理量データを、オフセット補正されたデジタル計測生データそれぞれに基づいて所定の演算式を用いて算出する物理量データ算出部４８とを備えている。

なお、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器４２を除く計測データ処理部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、通知データ導出部４３及びデータ通知部４４の機能をプログラムにより実現している。

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４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、計測データ収集プログラム３５を備えている。この計測データ収集プログラム３５は、アプリケーション３３からの収集指令に応じて、センサユニット２５からの通知用デジタル物理量データを収集して、上述した記憶部２３内の一時記憶領域２４に格納する。そして、計測データ収集プログラム３５は、アプリケーション３３からの通知指令に応じて、記憶部２３内の一時記憶領域２４に記憶された通知用デジタル物理量データをアプリケーション３３へ送る。

次に、上記のように構成された携帯電話装置１０におけるセンサ部２６における検知結果の収集動作について、主に図５及び図６を参照しつつ、適宜他の図面を参照して説明する。

前提として、センサ部２７から出力されたアナログ計測生データが計測データ処理部２７のＡ／Ｄ変換器４２によりデジタル変換されたデジタル計測生データのオフセット量は事前に測定されており、計測データ処理部２７のオフセット補正部４７に通知されているものとする。また、オフセット補正されたデジタル計測生データにおけるノイズは、ランダムノイズ（ホワイトノイズ）であるものとする。

また、デジタル計測生データはビット数Ｐの形式のデジタルデータであり、その精度が保証される有効ビット数（以下、「生精度ビット数」又は「生有効ビット数」ともいう）Ｑ（≦Ｐ）は既知であり、上述した通知用データ算出部４６内に記憶されているものとする。また、センサ部２６から出力されたアナログ計測生データがＡ／Ｄ変換器４２によりデジタル化されて、新たなデジタル計測生データが発生する生データ周期ＴＰも既知であり、通知用データ算出部４６内に記憶されているものとする。

なお、アプリケーション３３が所望の時点で発行したデータ要求を兼ねる取得動作設定指定による１データの即時取得動作を例にとって、以下の説明を行う。

まず、アプリケーション３３が、要求精度ビット数Ｓ、最大取得時間ＴＭをパラメータとする１データ即時取得動作設定指令を、計測データ収集プログラム３５へ向けて送る。この取得動作設定指令を受けると、計測データ収集プログラム３５は、受信指令を解析し、１データ即時取得動作設定指令であることを認識する。引き続き、計測データ収集プログラム３５は、要求精度ビット数Ｓ、最大取得時間ＴＭをパラメータとするセンサ動作設定指令を、センサユニット２５へ向けて送る。

センサユニット２５では、この指令を計測データ処理部２７のセンサ制御部４１が受ける。センサ制御部４１は、受信したセンサ動作設定指令を解析し、当該指令にパラメータとして付随している要求精度ビット数Ｓ及び最大取得時間ＴＭを、通知用データ算出部４６へ通知する。

上記の要求精度ビット数Ｓ及び最大取得時間ＴＭを受けた通知用データ算出部４６では、必要精度ビット数Ｒを求める。この必要精度ビット数Ｒは、要求精度ビット数Ｓ、最大取得時間ＴＭ、デジタル計測生データの有効ビット数Ｑ及び生データ周期ＴＰに基づいて、次の（１）〜（３）のようにして求められる。

（１）Ｓ≦Ｑである場合には、Ｒ＝Ｓとする。
（２）Ｓ＞Ｑであり、最大取得時間ＴＭ中に得られるデジタル計測生データに基づく統計処理で要求精度ビット数Ｓを達成できる場合には、Ｒ＝Ｓとする。
（３）Ｓ＞Ｑであり、最大取得時間ＴＭ中に得られるデジタル計測生データに基づく統計処理で要求精度ビット数Ｓを達成できない場合には、Ｒを最大取得時間ＴＭ中に得られるデジタル計測生データに基づく統計処理で達成できる最大有効ビット数とする。

なお、本実施形態においては、オフセット補正されたデジタル計測生データにおけるノイズがランダムノイズなので、上記の（２）及び（３）における統計処理を平均値算出処理としている。

上述した通知用データ算出部４６への通知に引き続き、センサ制御部４１は、センサ部２６及びＡ／Ｄ変換器４２が動作中であるか否かを判定する。この判定が否定的であった場合には、センサ制御部４１は、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。

なお、センサ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による検知動作及び検知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。

さて、センサ部２６からアナログ計測生データが出力されると、ステップＳ１１において、Ａ／Ｄ変換器４２が、アナログ計測生データをデジタル計測生データに変化する。そして、デジタル計測生データを通知データ導出部４３へ送る。

デジタル計測生データを受けた通知データ導出部４３では、ステップＳ１２において、通知用デジタル物理量データの導出が行われる。この通知用デジタル物理量データの導出では、図６に示されるように、新たなデジタル計測生データの入力の判定を行うステップＳ２１において肯定的な判定がなされ、処理がステップＳ２２へ移行する。

ステップＳ２２においては、通知データ導出部４３のオフセット補正部４７が、予め通知されているオフセット量を用いて、デジタル計測生データのオフセット補正を行う。こうしてオフセット補正され、ランダムノイズ成分のみが重畳した有効ビット数Ｑのデータは、物理量データ算出部４８へ送られる。

オフセット補正されたデジタル計測生データを受けると、物理量データ算出部４８は、ステップＳ２３において、オフセット補正されたデジタル計測生データごとに、当該データに対応するデジタル物理量データを、予め定められた算式を使用して算出する。この結果、オフセット補正されたデジタル計測生データごとに、ピッチ角θ_X、ロール角θ_Y、ヨー角θ_Z、Ｘ方向加速度α_X及びＹ方向加速度α_Yという物理量が、有効ビット数Ｑのデジタル形式で得られる。こうして算出されたデジタル物理量データは、通知用データ算出部４６へ送られる。

デジタル物理量データを受けた通知用データ算出部４６は、ステップＳ２４において、通知用デジタル物理量データとしての必要精度ビット数Ｒがデジタル物理量データの精度ビット数（有効ビット数Ｑ）よりも大きいか否かを判定する。この判定結果が否定的であった場合には、処理はステップＳ２５へ移行する。このステップＳ２５においては、通知用データ算出部４６が、デジタル物理量データのうちのＭＳＢ（Most Significant Bit）からＲ個のビット以外の不要ビットをマスクし、ビット幅Ｒの通知用デジタル物理用データを算出する。引き続き、通知用データ算出部４６は、算出された通知用デジタル物理量データをデータ通知部４４へ送る。そして、ステップＳ１２の処理が終了する。

一方、ステップＳ２４における判定結果が肯定的であった場合には、処理はステップＳ２６へ移行する。このステップＳ２６においては、必要精度ビット数Ｒの通知用デジタル物理量データを算出するために必要な数のデジタル物理量データを取得したか否かが判定される。なお、上述したように、本実施形態では、データ精度向上のため、平均値算出を行うこととしているので、ステップＳ２６では、例えば、Ｒ＝Ｑ＋１の場合には２個、Ｒ＝Ｑ＋２の場合には４個のデジタル物理量データを取得したか否かが判定されるようになっている。

ステップＳ２６における判定結果が否定的であった場合には、処理はステップＳ２１へ移行する。そして、ステップＳ２６における判定結果が肯定的となるまで、ステップＳ２１〜Ｓ２６の処理が繰り返される。

そして、ステップＳ２６において肯定的な判定がなされると、処理はステップＳ２７へ移行する。このステップＳ２７では、取得された必要数のデジタル物理量データの平均値を算出し、必要精度ビット数Ｒの通知用デジタル物理量データを算出する。引き続き、通知用データ算出部４６は、算出された通知用デジタル物理量データをデータ通知部４４へ送る。そして、ステップＳ１２の処理が終了する。

図５に戻り、次に、通知用デジタル物理量データを通知用データ算出部４６から受けたデータ通知部４４は、ステップＳ１３において、当該通知用デジタル物理量データを計測データ収集プログラム３５へ送る。引き続き、ステップＳ１４において、計測データ収集プログラム３５は、通知用デジタル物理量データを収集し、一時記憶領域２４に格納する。そして、計測データ収集プログラム３５は、一時記憶領域２４に格納された通知用デジタル物理量データを直ちにアプリケーション３３へ通知する。

この結果、アプリケーション３３は、所望の精度を有するセンサ部２６による計測結果を所望の時間内に即時取得する。

なお、センサユニット２５は、一度センサ動作を開始すると、計測データ収集プログラム３５がデータ収集動作を実行しているか否かにかかわらず、センサユニット２５はセンサ動作を継続し、定期的に通知用デジタル物理量データを出力し続ける。こうした、センサ動作の停止のためには、計測データ収集プログラム３５にセンサ動作停止指令を発行させればよい。かかる計測データ収集プログラム３５からのセンサ動作停止指令の発行は、図５に示されるように、アプリケーション３３が、所望の時に、計測データ処理へ向けてセンサ動作停止要求を送ることにより、行なわれる。また、アプリケーション３３が、センサ動作停止要求を発行することなく異常終了した場合には、アプリケーション３３の実行を監視している基本処理部３１の部分が、計測データ収集プログラム３５に対して、センサ動作停止を要求することにより、計測データ収集プログラム３５からセンサ動作停止指令が発行される。

以上説明したように、本実施形態では、計測データ収集プログラム３５から要求計測精度を含む計測条件の指定を受けると、センサユニット２５における計測データ処理部２７の通知データ導出部４３が、少なくとも１つの前記アナログ計測生データがデジタル化されたデジタル計測生データに基づいて、要求計測精度に応じた有効ビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出する。そして、データ通知手段４７が、導出された通知用デジタル物理量データを計測データ収集プログラム３５へ通知する。したがって、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラム３５の負荷を軽減させることができる。

また、通知データ導出部４３における通知データ算出手段４６が、デジタル物理量データの計測精度が要求計測精度よりも低い場合に、複数のデジタル物理量データを統計処理して、通知用デジタル物理量データを算出している。このため、センサから出力されるアナログ計測生データの精度が要求精度よりも低い等の理由により、アナログ計測生データの１つごとに、１つの通知用デジタル物理量データを導出するができない場合であっても、要求精度を満たした通知用デジタル物理量データを計測データ収集プログラム３５へ通知することができる。

また、計測条件が、通知用デジタル物理量データを取得するための最大取得時間ＴＭを更に含むときには、通知データ算出手段４６が、最大取得時間ＴＭ内に要求計測精度を達成できない場合に、最大取得時間ＴＭで達成可能な最良の精度のものを通知用デジタル物理量データとして算出している。このため、最大取得用時間と要求計測精度とが両立しないときには、最大取得時間ＴＭの制限のもとで、最良の精度の通知用デジタル物理量データが、計測データ収集プログラムに通知される。

なお、上記の実施形態では、計測結果のデータ値の全範囲について、一括して要求精度が指定されることとしたが、計測結果のデータ値が取り得る範囲を複数の範囲に分割し、分割領域ごとに要求精度を指定できるようにすることもできる。

また、上記の実施形態では、センサユニット２５を携帯電話装置１０の内部に実装した。これに対して、センサユニット２５を携帯電話装置１０の外部に配置し、携帯電話装置１０の不図示の外部機器接続用インタフェースポートを介して、センサユニット２５と携帯電話装置１０とを接続するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、センサユニット２５のセンサ部２６を、ピッチ角θ_X、ロール角θ_Y、ヨー角θ_Z、Ｘ方向加速度α_X及びＹ方向加速度α_Yを検知する５軸センサとしたが、更にＺ方向加速度α_Zの検知を行う６軸センサとすることもできる。さらに、姿勢角や加速度以外の物理量を検出するセンサとすることもできる。

また、上記の実施形態では、キーが配列された操作部１２と表示部１３との位置関係が固定的ないわゆるストレート型の携帯電話装置とした。これに対して、いわゆるクラムシェル型やレボルバ型のように、操作部と表示部との位置関係が可変な携帯電話装置の場合には、センサユニット２５を操作部側に配設してもよいし、表示部側に配設してもよい。また、センサユニット２５における計測の基準となる軸方向は、センサユニット２５の配設位置や、携帯電話の機種に対応して決めることができる。

また、上記の実施形態では、携帯電話装置に対して本発明を適用したが、携帯型ゲーム機、カーナビゲーション装置、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等の他の種類の移動端末装置に対しても本発明が適用できるのは、勿論である。

以上説明したように、本発明のデータ処理方法及びデータ処理装置は、センサからの計測生データを加工して計測データ収集プログラムへ通知する場合に適用することができる。また、本発明の移動端末装置は、センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムが実行される移動端末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外観構成を概略的に示す図である。 図１の携帯電話装置の構成を説明するための機能ブロック図である。 図２の計測データ処理部の構成を説明するための機能ブロック図である。 図２の制御部で実行されるソフトウエアの構成を説明するための図である。 図１の携帯電話装置における計測データの取得動作を説明するためのシーケンス図である。 図５における計測データ処理ステップにおける処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０…携帯電話装置（移動端末装置）、１１…携帯電話本体、１２…操作部、１３…表示部、１４…通話用スピーカ、１５…マイクロフォン、１６…案内用スピーカ、１７…アンテナ、１８…撮像部、１９…画像圧縮部、２１…制御部、２２…送受信部、２３…記憶部、２４…一時記憶領域、２５…センサユニット、２６…センサ部、２７…計測データ処理部（計測データ処理装置）、３１…基本処理部、３３…アプリケーション、３５…計測データ収集プログラム、４１…センサ制御部、４２…Ａ／Ｄ変換器（アナログデジタル変換手段）、４３…通知データ導出部（通知用デジタル物理量データ導出手段）、４４…データ通知部（データ通知手段）、４５…物理量算出部（物理量変換手段）、４６…通知用データ算出部（通知用デジタル物理量データ算出手段）、４７…オフセット補正部（オフセット補正手段）、４８…物理量データ算出部（デジタル物理量データ算出手段）。

Claims (8)

1. センサからのアナログ計測生データに対応するデジタルデータを、前記センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムへ通知する計測データ処理方法であって、
   前記計測データ収集プログラムが、要求計測精度を含む計測条件を指定する計測条件指定工程と；
   少なくとも１つの前記アナログ計測生データに基づいて、前記要求計測精度に応じた有効ビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出する通知用デジタル物理量データ導出工程と；
   前記導出された通知用デジタル物理量データを前記計測データ収集プログラムへ通知するデータ通知工程と；を備え、
   前記通知用デジタル物理量データ導出工程は、
   前記アナログ計測生データをデジタル計測生データに変換するアナログデジタル変換工程と；
   前記デジタル計測生データをデジタル物理量データに変換する物理量変換工程と；
   前記デジタル物理量データに基づいて、前記通知用デジタル物理量データを算出する通知用デジタル物理量データ算出工程と；を備え、
   前記通知用デジタル物理量データ算出工程では、
   前記デジタル物理量データの計測精度が前記要求計測精度よりも低い場合に、複数の前記デジタル物理量データを統計処理して、前記通知用デジタル物理量データを算出するとともに、
   前記計測条件が、前記センサからの前記アナログ計測生データの出力周期以上の前記通知用デジタル物理量データを取得するための最大取得用時間を更に含み、かつ、前記統計処理では前記最大取得用時間内に前記要求計測精度を達成できない場合には、前記統計処理により前記最大取得用時間で達成可能な最良の精度のものを、前記通知用デジタル物理量データとして算出する、
   ことを特徴とする計測データ処理方法。
2. 前記物理量変換工程は、
   前記デジタル計測生データのオフセット補正を行うオフセット補正工程と；
   前記オフセット補正されたデジタル計測生データに基づいて、前記デジタル物理量データを算出するデジタル物理量データ算出工程と；を備えることを特徴とする請求項１に記載の計測データ処理方法。
3. 前記計測条件は、前記通知用デジタル物理量データの値の範囲に応じた範囲内要求計測精度の指定を含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のいずれか一項に記載の計測データ処理方法。
4. 前記計測データには、互いに直交する３軸方向それぞれ回りの姿勢角、及び、前記３軸方向の内の少なくとも２軸方向の加速度の計測結果が含まれる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の計測データ処理方法。
5. センサからのアナログ計測生データに対応するデジタルデータを、前記センサからの計測データを収集する計測データ収集プログラムへ通知する計測データ処理装置であって、
   少なくとも１つの前記アナログ計測生データに基づいて、前記計測データ収集プログラムからの計測条件に含まれる要求計測精度に応じたビット幅を有する通知用デジタル物理量データを導出する通知用デジタル物理量データ導出手段と；
   前記導出された通知用デジタル物理量データを前記計測データ収集プログラムへ通知するデータ通知手段と；を備え、
   前記通知用デジタル物理量データ導出手段は、
   前記アナログ計測生データをデジタル計測生データに変換するアナログデジタル変換手段と；
   前記デジタル計測生データをデジタル物理量データに変換する物理量変換手段と；
   前記デジタル物理量データに基づいて、前記通知用デジタル物理量データを算出する通知用デジタル物理量データ算出手段と；を備え、
   前記通知用デジタル物理量データ算出手段は、
   前記デジタル物理量データの計測精度が前記要求計測精度よりも低い場合に、複数の前記デジタル物理量データを統計処理して、前記通知用デジタル物理量データを算出するとともに、
   前記計測条件が、前記センサからの前記アナログ計測生データの出力周期以上の前記通知用デジタル物理量データを取得するための最大取得用時間を更に含み、かつ、前記統計処理では前記最大取得用時間内に前記要求計測精度を達成できない場合には、前記統計処理により前記最大取得用時間で達成可能な最良の精度のものを、前記通知用デジタル物理量データとして算出する、
   ことを特徴とする計測データ処理装置。
6. 前記物理量変換手段は、
   前記デジタル計測生データのオフセット補正を行うオフセット補正手段と；
   前記オフセット補正されたデジタル計測生データに基づいて、前記デジタル物理量データを算出するデジタル物理量データ算出手段と；を備えることを特徴とする請求項５に記載の計測データ処理装置。
7. 前記計測データには、互いに直交する３軸方向それぞれ回りの姿勢角、及び、前記３軸方向の内の少なくとも２軸方向の加速度の計測結果が含まれる、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の計測データ処理装置。
8. 移動しつつ動作可能な移動端末装置において、
   請求項５〜７のいずれか一項に記載の計測データ処理装置を備える、ことを特徴とする移動端末装置。

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