WO2014129166A1 - 保持状態判定装置およびプログラム - Google Patents

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WO2014129166A1
WO2014129166A1 PCT/JP2014/000791 JP2014000791W WO2014129166A1 WO 2014129166 A1 WO2014129166 A1 WO 2014129166A1 JP 2014000791 W JP2014000791 W JP 2014000791W WO 2014129166 A1 WO2014129166 A1 WO 2014129166A1
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holding state
state determination
holding
output signal
sensor
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PCT/JP2014/000791
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士朗 小林
優子 赤木
Original Assignee
旭化成株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2250/00—Details of telephonic subscriber devices
    • H04M2250/12—Details of telephonic subscriber devices including a sensor for measuring a physical value, e.g. temperature or motion

Definitions

  • the present invention relates to a holding state determination device and a program.
  • the information indicating the plurality of holding states of the portable device, and the plurality of holding states The pattern storage unit in which the reference feature amount of the output signal of the sensor obtained in advance is associated and stored, and the feature amount of the sensor output signal acquired by the acquisition unit is any reference stored in the pattern storage unit
  • a holding state determination device including a holding state determination unit that determines a holding state of a portable device based on whether the feature amount is supported, and a program are provided.
  • the acquisition unit that acquires the output signal of the sensor mounted on the portable device, and the axial component when the sensor output signal is decomposed into a plurality of axial components.
  • a holding state determination device including a holding state determination unit that determines a holding state of a portable device based on a relationship between at least two axial components and a program are provided.
  • an acquisition unit that acquires an output signal of a sensor mounted on a portable device, and a holding state determination unit that determines a holding state of the portable device based on an output signal that accompanies a user's walk And a holding state determination device and a program.
  • maintenance state determination apparatus 100 which concerns on this embodiment is shown.
  • maintenance state determination apparatus 100 which concerns on this embodiment is shown.
  • An example of the output waveform of the sensor 110 which concerns on this embodiment is shown.
  • maintenance state determination apparatus 100 which concerns on this embodiment is shown. 2 shows an exemplary hardware configuration of a computer 1900 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a holding state determination apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the holding state determination device 100 performs determination of the holding state of the portable device and detection of whether or not the user is walking based on the output of a sensor built in the portable device held by the user, Estimate the holding state during walking.
  • the portable device has a display function for displaying information, a data processing function for executing a program, and the like.
  • the user possesses the portable device, and performs a function of displaying information and the like by operating the portable device while walking.
  • the portable device is, for example, a smartphone, a mobile phone, a tablet PC (Personal Computer), a portable GPS device, or a small PC.
  • the holding state determination device 100 includes a sensor 110, an acquisition unit 120, a holding state determination unit 130, a walking determination unit 140, a pattern storage unit 150, a change detection unit 160, and a holding state estimation unit 170.
  • the sensor 110 is mounted on a portable device.
  • the sensor 110 may be any of an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a geomagnetic sensor, or a combination thereof.
  • the sensor 110 outputs acceleration, angular velocity, and / or geomagnetism detection results for at least two of the three xyz axes of the orthogonal coordinate system with the mounted mobile device as the origin.
  • the display surface of the mobile device is the xy plane and the direction perpendicular to the xy plane is the z axis.
  • the acquisition unit 120 acquires the output signal of the sensor 110 mounted on the mobile device held by the user.
  • the acquisition unit 120 is connected to the plurality of sensors 110 and acquires an output signal corresponding to movement of the mobile device from the sensors 110.
  • the acquisition unit 120 acquires an output signal corresponding to the movement of the portable device accompanying the user's walk from the sensor 110.
  • the acquisition unit 120 transmits the acquired output signal to the holding state determination unit 130, the walking determination unit 140, and the change detection unit 160.
  • the holding state determination unit 130 is connected to the acquisition unit 120 and determines the holding state of the portable device based on the periodic change pattern of the output signal from the sensor 110. When the user walks with the portable device, the holding state determination unit 130 determines the holding state of the portable device based on the change pattern of the output signal that accompanies the user's walking.
  • the holding state determination apparatus 100 associates a plurality of holding states with a reference feature amount obtained by performing a predetermined calculation on an output signal sampled in advance in each of the plurality of holding states.
  • the storage unit 150 includes a pattern storage unit 150, and the holding state determination unit 130 obtains a feature amount obtained by performing the same type of calculation as the predetermined calculation on the output signal of the sensor 110 acquired by the acquisition unit 120. The case where the holding state of the mobile device is determined based on which reference feature value stored in the unit 150 corresponds will be mainly described.
  • the holding state determination unit 130 includes a calculation unit 132 and a feature amount correspondence determination unit 134.
  • the pattern storage unit 150 stores information indicating a plurality of holding states of the mobile device and the reference feature amount of the output signal of the sensor 110 obtained in advance in each of the plurality of holding states in association with each other.
  • the reference feature amount is a feature amount obtained by performing a predetermined calculation on the output signal of the sensor 110 sampled in advance and corresponding to a plurality of axial components included in the output signal.
  • the pattern storage unit 150 stores information indicating the characteristics of the pattern of the output signal for each of the plurality of holding states of the mobile device. For example, the pattern storage unit 150 stores a correspondence relationship between each holding state and a reference feature amount obtained from an average and variance of a plurality of axial components included in an output signal sampled in advance in each holding state. The The pattern storage unit 150, for example, from the first principal component to the nth principal component obtained as a result of principal component analysis of the average and variance of a plurality of axial components included in the output signal sampled in advance in each holding state. Store as a reference feature value.
  • the calculation unit 132 receives the output signal of the sensor 110, and calculates a feature amount including at least one of an average and a variance for at least some of the plurality of axial components included in the output signal. Specifically, the average and variance of a plurality of axial components included in the output signal are weighted with a predetermined weighting coefficient, and a feature amount obtained by combining each of them in a linear form is calculated. As this weighting coefficient, it is preferable to use a weighting coefficient obtained as a result of principal component analysis of the average and variance of a plurality of axial components included in the output signal sampled in advance in each holding state.
  • the feature amount correspondence determination unit 134 determines the holding state of the mobile device according to the feature amount calculated by the calculation unit 132 and the reference feature amount stored in the pattern storage unit 150. As an example, the feature amount correspondence determination unit 134 is based on which range of the plurality of distributions grouped according to the holding states of the plurality of mobile devices includes the feature amount calculated by the calculation unit 132. The holding state of the mobile device is determined. The feature quantity correspondence determination unit 134 transmits the determination result to the holding state estimation unit 170.
  • the walking determination unit 140 is connected to the acquisition unit 120 and determines the walking state of the user holding the mobile device according to the output signal of the sensor 110 received from the acquisition unit 120. As an example, the walking determination unit 140 determines whether or not the user is in a walking state.
  • the walking determination unit 140 is connected to the holding state determination unit 130 and transmits the determination result to the holding state determination unit 130.
  • the change detection unit 160 is connected to the acquisition unit 120 and detects a change in the holding state of the portable device based on the output signal of the sensor 110 received from the acquisition unit 120. As an example, the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the portable device in response to a change in the pattern characteristic of the output signal to a different characteristic. In this case, the change detection unit 160 may be connected to the pattern storage unit 150 and compare the pattern characteristics read from the pattern storage unit 150 with the pattern characteristics of the output signal.
  • the holding state estimation unit 170 is connected to the holding state determination unit 130 and estimates the holding state of the user's portable device with reference to the determination results of the holding state determination unit 130 at a plurality of times.
  • the holding state estimation unit 170 is connected to the change detection unit 160 and refers to at least a part of the determination result of the holding state determination unit 130 during a period when the change detection unit 160 does not detect a change in the holding state.
  • the holding state estimation unit 170 responds to the fact that the change detection unit 160 detects the change in the holding state within the period in which the holding state determination unit 130 outputs one determination result. Do not refer to the judgment result. That is, the holding state estimation unit 170 determines that the time when the change detection unit 160 detects a change in the holding state is not included in the period during which the holding state determination unit 130 outputs one determination result. Are output as estimation results.
  • the holding state estimation unit 170 estimates the holding state of the user's mobile device with reference to the determination results of the holding state determination unit 130 at a plurality of times, for example. Also.
  • the holding state estimation unit 170 estimates the holding state of the user's portable device based on the output of the change detection unit 160. For example, the holding state estimation unit 170 estimates the holding state based on an output signal after the time when the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the portable device.
  • the holding state estimation unit 170 also detects information obtained from an output signal before the time when the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the portable device and / or the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the portable device.
  • the holding state may be estimated without substantially using information obtained from the output signal near the time.
  • the holding state determination apparatus 100 of the present embodiment described above determines that the portable device is in one holding state among a plurality of predetermined classifications of the holding state of the portable device possessed by the user. For example, the holding state determination unit 130 categorizes the holding state of the portable device by holding the portable device in a state in which the user operates or visually recognizes the portable device in his hand, or holding the portable device in the state of shaking his arm. Include retention in pockets, and retention in bags. In other words, the holding state means how the user holds the portable device, in other words, how to carry it and how to carry it. That is, the holding state determination unit 130 determines at least one of the holding state classifications of the mobile device.
  • FIG. 2 shows an operation flow of the holding state determination apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the holding state determination apparatus 100 determines the holding state of the portable device possessed by the user by executing the operation flow shown in FIG.
  • the acquisition unit 120 acquires the output signals of the plurality of sensors 110 (S200).
  • the plurality of sensors 110 are a total of six sensors: an acceleration sensor that detects acceleration in the xyz direction orthogonal to each other and an angular velocity sensor that detects angular velocity in the xyz direction.
  • FIG. 3 shows an example of the output waveform of the sensor 110 according to this embodiment.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the output intensity of each sensor.
  • the first, second, and third waveforms indicate the output intensity of the acceleration sensor that detects the acceleration in the xyz direction.
  • the fourth waveform is a composite waveform of the first, second, and third waveforms.
  • the fifth, sixth, and seventh waveforms indicate the output intensity of the acceleration sensor that detects the angular velocity in the xyz direction.
  • the eighth waveform is a composite waveform of the fifth, sixth, and seventh waveforms.
  • the acquisition unit 120 acquires such first, second, third, fifth, sixth, and seventh waveforms from each sensor and transmits them to the holding state determination unit 130, the walking determination unit 140, and the change detection unit 160.
  • the walking determination unit 140 determines whether or not the user is walking (S210). For example, the walking determination unit 140 determines whether or not the user is walking based on whether or not the output signal from the acceleration sensor fluctuates in a predetermined range of cycles. When the user walks at approximately the same speed, the user's traveling direction and acceleration in a direction perpendicular to the traveling direction are generated at a substantially constant period. In this case, for example, an acceleration with a period and amplitude corresponding to the user's height, weight, foot length, how to walk, walking speed, etc. is generated, and the acceleration sensor detects the acceleration to detect the user's walking. Outputs vibration pattern according to.
  • the walking determination unit 140 determines whether or not the user is walking based on the characteristics of the pattern of the output signal.
  • the walking determination unit 140 may be connected to the pattern storage unit 150 and compare the feature of the pattern read from the pattern storage unit 150 with the pattern feature of the output signal.
  • the pattern storage unit 150 may store in advance a pattern of an output signal when the user actually walks.
  • the first waveform and the second waveform which are output waveforms of the acceleration sensor that detects the acceleration in the x-axis and y-axis directions of the mobile device, are between the period indicated as the first state and the third state.
  • the output intensity fluctuates at a substantially constant period.
  • the second waveform and the third waveform which are output waveforms of the acceleration sensor that detects acceleration in the y-axis and z-axis directions, vary in output intensity at a substantially constant period during the period indicated as the second state. ing.
  • the walking determination unit 140 determines that the user is walking in response to detecting such a change.
  • the holding state determination device 100 proceeds to step S200, and the acquisition unit 120 acquires the output signal.
  • the walking determination unit 140 determines that the user is walking (S210: Yes)
  • the holding state determination unit 130 determines the holding state of the mobile device (S220). That is, the holding state determination unit 130 determines the holding state of the mobile device on the condition that it is determined that the user is walking.
  • the holding state determination unit 130 may determine the holding state of the portable device in parallel with the determination operation of the walking determination unit 140. In this case, the holding state determination unit 130 sequentially performs the determination of the predetermined period of the output signal received from the acquisition unit 120, and the timing at which the walking determination unit 140 receives the determination result that determines that the user is walking. The determination result is transmitted to the holding state estimation unit 170. That is, the holding state determination unit 130 determines the holding state of the mobile device based on the output signal at the timing when the user is walking.
  • a plurality of holding states are associated with reference feature amounts obtained by performing a predetermined calculation on an output signal accompanying a user's walk sampled in advance in each of the plurality of holding states. Is remembered.
  • a feature amount including at least one of average and variance for at least some of the plurality of axial components included in the output signal may be used.
  • the reference feature quantity For example, a feature amount corresponding to at least one axial component in the output signal of the first sensor and at least one axial component in the output signal of the second sensor may be used.
  • the first sensor and the second sensor include an angular velocity sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and the like.
  • the predetermined calculation is not particularly limited as long as the reference feature value is obtained, and a plurality of weighting coefficients obtained as a result of principal component analysis of output signals sampled in advance in a plurality of holding states are used. An operation for weighting the output signal of the sensor 110 can be considered.
  • the pattern storage unit 150 includes a plurality of holding states and an axial direction when an output signal according to a user direction sampled in advance in each of the plurality of holding states is decomposed into a plurality of axial components.
  • the relationship between at least two of the components in the axial direction may be stored.
  • the plurality of sensors 110 include a first sensor that detects the first physical quantity and a second sensor that detects a second physical quantity that is different from the first physical quantity
  • the pattern storage unit In 150 a relationship between at least one axial component in the output signal of the first sensor and at least one axial component in the output signal of the two sensors may be stored.
  • the first sensor and the second sensor include an angular velocity sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and the like.
  • the holding state determination unit 130 determines the holding state of the portable device based on the output signal of the sensor 110 acquired by the acquisition unit 120 and the output of the pattern storage unit 150. More specifically, a feature amount is calculated by performing the same type of operation as the predetermined operation performed in the pattern storage unit 150 on the output signal of the sensor 110 acquired by the acquisition unit 120, and the calculated feature amount is a pattern. Based on which reference feature value stored in the storage unit 150 corresponds to, the holding state of the mobile device is determined.
  • an operation of weighting the output signals of the plurality of sensors 110 with a weighting coefficient obtained as a result of principal component analysis of the output signals sampled in advance in each of the plurality of holding states can be considered.
  • the holding state determination unit 130 is a relationship between at least two axial components among the axial components when the output signal of the sensor 110 accompanying the user's walking is decomposed into a plurality of axial components.
  • the holding state of the portable device may be determined based on the property.
  • the holding state determination is performed.
  • the unit 130 may determine the holding state of the portable device based on the relationship between at least one axial component in the output signal of the first sensor and at least one axial component in the output signal of the second sensor.
  • the holding state determination unit 130 determines whether the holding state of the mobile device is classified into a plurality of holding states based on the change patterns of the plurality of axial components in the output signal.
  • the holding state determination unit 130 determines the holding state of the portable device according to the waveform pattern of the output signal in a predetermined period.
  • the holding state determination unit 130 sets a predetermined period ⁇ t as a period that is n times (n is an integer of 1 or more) the fluctuation period of the output signal to be detected by the user's walking.
  • the holding state determination unit 130 may set a predetermined period as a period of about n times such as an average value of fluctuation periods detected by walking of a plurality of users.
  • the holding state determination unit 130 determines the holding state of the mobile device based on the relationship between at least two axial components of the plurality of axial components of acceleration and / or angular velocity detected by the sensor 110. .
  • the holding state determination unit 130 changes the output intensity of the first waveform and the second waveform at a substantially constant cycle, and the third waveform varies between the first waveform and the second waveform.
  • the holding state of the portable device is determined in response to the fact that the fluctuation of the fifth, sixth, and seventh waveforms, which are the detection results of the angular velocity, is not detected.
  • the x-axis and y-axis directions of the mobile device corresponding to the first waveform and the second waveform are substantially parallel to the vertical direction that is the user's traveling direction and the user's upright direction, respectively. It is determined that the user is putting the portable device on his / her ear.
  • the holding state determination unit 130 changes the output intensity of the second waveform and the third waveform at a substantially constant cycle, and the fluctuation of the first waveform corresponds to the second waveform and the third waveform.
  • the holding state of the portable device is determined in response to the fact that the fluctuation is small compared to the fluctuation, and the fluctuations of the fifth, sixth, and seventh waveforms are not detected.
  • the holding state determination unit 130 determines that the y-axis and z-axis directions of the portable device are substantially parallel to the user's traveling direction and the user's upright direction, respectively, and the user holds the portable device by hand. Determine that you are viewing the display screen.
  • the holding state determination unit 130 changes the output intensity of the first waveform and the second waveform at a substantially constant cycle, and the third waveform varies between the first waveform and the second waveform.
  • the holding state of the mobile device is determined in accordance with the fact that the output intensity is small in comparison with the fluctuation and the seventh waveform has a fluctuation with a substantially constant cycle.
  • the holding state determination unit 130 is configured so that the x-axis and y-axis directions of the mobile device are substantially parallel to the user's traveling direction and the vertical direction that is the user's upright direction, respectively, and the angular velocity at a constant period is in the x-axis direction. It is determined that the user is participating, and it is determined that the user is waving his arm while holding the portable device.
  • the holding state determination unit 130 includes at least one axial component in the first output signal from the first sensor that detects the first physical quantity in at least one axial direction, and the first in at least one axial direction.
  • the holding state of the mobile device based on a change pattern of a plurality of components including at least one axial component in the second output signal from the second sensor that detects a second physical quantity that is different from the first physical quantity. May be determined.
  • the holding state determination unit 130 may determine the holding state based on detection results of three or more types of physical quantities. Thus, by determining the holding state based on a plurality of physical quantities, the holding state determination unit 130 can determine a more complicated holding state of the mobile device.
  • the holding state determination unit 130 determines the holding state of the mobile device according to the output signal patterns of the plurality of sensors 110 as described above.
  • the holding state determination unit 130 may determine which of the plurality of holding states the output signal corresponds to based on information stored in the pattern storage unit 150.
  • the pattern storage unit 150 stores an output signal pattern corresponding to the holding state of the portable device, and the holding state determination unit 130 compares the output signal pattern with the stored pattern, In response to the matching, the corresponding holding state is set as the determination result. Thereby, various holding states can be determined.
  • the holding state determination unit 130 determines the holding state of the mobile device based on which reference feature amount stored in the pattern storage unit 150 corresponds to the feature amount obtained from the output signal. May be. That is, as an example, the pattern storage unit 150 stores, as a reference feature amount, a result obtained by performing principal component analysis on the average value, variance, fluctuation range, and period of the output signal corresponding to the holding state of the portable device. In this case, the feature amount correspondence determination unit 134 compares the feature amount calculated by the calculation unit 132 with the reference feature amount of the stored pattern, and responds when the feature amount matches within a predetermined range. The holding state to be used is set as a determination result. The feature amount correspondence determination unit 134 determines the holding state of the portable device every predetermined period ⁇ t, and transmits the determination result to the holding state estimation unit 170.
  • the output signal from the sensor that accompanies the user's walking movement varies significantly depending on the holding state of the mobile device.
  • the holding state determination unit 130 determines the holding state of the mobile device based on the output signal at the timing when the user is walking among the output signals of the sensor 110 acquired by the acquisition unit 120.
  • the holding state of the portable device may be determined without substantially using the output signal at the timing when the user is not walking among the output signals of the sensor 110 acquired by the acquisition unit 120.
  • the accuracy of holding state determination can be improved and the holding state can be determined in detail.
  • substantially not using the output signal at the timing when the user is not walking means that the output signal is used in addition to not using the output signal at the timing when the user is not walking, but the degree of influence or contribution This includes cases where the degree of use is significantly reduced.
  • the holding state estimation unit 170 sequentially receives the detection results of the change detection unit 160, and for each determination result of the holding state determination unit 130, determines whether or not a change in the holding state is detected within the determined period ⁇ t. Confirm (S230). If a change in the holding state is detected within the determined period ⁇ t (S230: No), the holding state estimation unit 170 does not output the determination result received from the holding state determination unit 130, and the holding state determination device 100 The process proceeds to step S200, and the process returns to the acquisition of the output signal by the acquisition unit 120.
  • the holding state estimation unit 170 outputs the determination result received from the holding state determination unit 130 as the holding state estimation result. (S240). That is, when the holding state of the portable device changes, the holding state estimation unit 170 removes the determination result based on the output signal output before and after the change of the holding state or during the change process. Thereby, the holding state estimation unit 170 can remove the erroneous determination result of the holding state determination unit 130 that occurs in response to a change in the holding state.
  • the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the portable device in response to the output signal of the sensor 110 deviating from the periodic change pattern. For example, in FIG. 3, the change detection unit 160 detects that the holding state has changed in response to receiving an output signal for a period during the change from the first state to the second state. In addition, the change detection unit 160 detects that the holding state has changed in response to receiving an output signal for a period during the change from the second state to the third state. For example, the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the mobile device based on an output signal from an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and / or a geomagnetic sensor.
  • the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the mobile device independently of the determination of the holding state determination unit 130. Since the change detection unit 160 detects whether or not the holding state has changed, the change detection unit 160 can perform detection in a period shorter than the period in which the holding state is specifically determined.
  • the holding state estimation unit 170 determines whether one or more holding state changes are detected among the two or more holding state change detection results received during the determination period ⁇ t.
  • the determination result of the device can be estimated. That is, since the holding state estimation unit 170 can determine the possibility of erroneous determination of the holding state determination unit 130 according to the detection result of the change in the holding state having a higher time resolution than the holding state determination period, an erroneous determination is made with high accuracy. Results can be eliminated.
  • the holding state determination apparatus 100 outputs the result estimated by the holding state determination unit 130 as a determination result. According to the holding state determination device 100 according to the above-described embodiment, it is detected that the pattern of the output signal due to the user's walking changes in a plurality of axial components due to the state of the mobile device, and the mobile device The holding state is determined. Therefore, it is possible to separate a signal detected in accordance with the movement of the user carrying the mobile device and a signal detected in accordance with a change in the holding state of the mobile device.
  • the holding state determination device 100 since the holding state determination device 100 detects a change in the output signal pattern of a plurality of axial components and / or a change in the output signal pattern of a plurality of axial components with respect to a plurality of physical quantities, The holding state can be accurately determined. In addition, since the determination result is not output when the user is not walking and when the holding state is changed, the holding state determination device 100 can remove the result of erroneous determination of the holding state.
  • the holding state determination apparatus 100 performs sensor acquisition, determination of the user's walking state, determination of the holding state of the portable device, detection of a change in the holding state of the portable device, and the like in FIG. The example of executing sequentially according to the flow has been described. Instead, the holding state determination device 100 performs these operations in parallel in units of a predetermined period ⁇ t, and the holding state determination unit 130 outputs a determination result continuously for each period ⁇ t. Also good.
  • the holding state determination unit 130 determines a holding state candidate of the mobile device based on the output signal of the sensor 110 in each of a plurality of consecutive periods ⁇ t, and among the holding state candidates in the plurality of periods ⁇ t, The most frequently held state candidates may be selected as the holding state of the mobile device. Accordingly, the holding state determination unit 130 can more accurately determine the holding state of the mobile device.
  • FIG. 4 shows a modification of the holding state determination apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the same reference numerals are given to the substantially same operations as those of the holding state determination device 100 according to the present embodiment shown in FIG.
  • the holding state determination device 400 according to the present modification outputs a change in position due to the user's walking based on the determination result of the holding state determination device 100 illustrated in FIG.
  • the holding state determination device 100 further includes a plurality of position change detection units 410 and a selection unit 420.
  • the change detection unit 160 adds the detection result to the holding state estimation unit 170 and transmits the result to the holding state determination unit 130.
  • the holding state determination unit 130 determines the holding state of the user's portable device based on the output of the change detection unit 160. For example, the holding state determination unit 130 determines the holding state based on an output signal after the time when the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the portable device. Further, the holding state determination unit 130 detects information obtained from an output signal before the time when the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the portable device and / or the change detection unit 160 detects a change in the holding state of the portable device. The holding state may be determined without substantially using information obtained from the output signal near the time.
  • the holding state determination unit 130 performs a predetermined calculation on the output signal of the sensor 110 to determine the holding state of the user's portable device, and the output signal of the sensor 110.
  • the second holding state determination unit that determines the holding state of the user's portable device by performing a calculation different from the predetermined calculation, the first holding state determination unit and the first holding unit based on the output of the change detection unit 160
  • a holding state determination selection unit that selects which holding state determination unit of the two holding state determination units is to be used substantially.
  • the sensor includes an angular velocity sensor and a geomagnetic sensor
  • the first holding state determination unit determines the holding state of the user's portable device based on the output signal of the angular velocity sensor
  • the second holding state determination unit includes the geomagnetism. The holding state of the user's portable device is determined based on the output signal of the sensor.
  • the change detection unit 160 detects the change in the holding state in a faster time than the time until the holding state determination unit 130 determines the holding state of the portable device.
  • the plurality of position change detection units 410 receive outputs from the acquisition unit 120 and the holding state estimation unit 170, respectively, and detect a position change of the user according to each holding state of the portable device. For example, one position change detection unit 410 among the plurality of position change detection units 410 is provided corresponding to a holding state in which the user operates or visually recognizes the mobile device in his / her hand, and the position of the user in the holding state Detect changes.
  • the substantially constant cycle of the output signal of the sensor 110 corresponds to the movement of the user by walking. That is, the position of the user changes by a distance corresponding to the user's stride in response to the output signal changing for one cycle. Therefore, the one position change detection unit 410 outputs a change in the position of the user according to the fluctuation of the output signal and the user's stride.
  • the one position change detection unit 410 may use an output signal of a sensor that detects acceleration parallel to the moving direction of the user. Instead of or in addition to this, the acceleration in the vertical direction of the user is used. An output signal of a sensor that detects the above may be used. Further, information such as the user's stride may be stored in advance in the pattern storage unit 150. In this case, the position change detection unit 410 may be connected to the pattern storage unit 150 and read out the information such as the user's stride.
  • the plurality of position change detection units 410 correspond to the holding state such as holding the portable device in the hand and shaking the arm, holding in the pocket, and holding in the bag. Each is provided to detect a change in the position of the user in the corresponding holding state. As a result, even if a change occurs in the substantially constant fluctuation cycle of the output signal generated by walking according to the holding state of the user, the position change of the user is detected corresponding to the change. Can do.
  • the selection unit 420 is connected to the change detection unit 160 and selects one position change detection unit 410 from among the plurality of position change detection units 410 according to the output of the change detection unit 160. Specifically, since the holding state estimation result during the holding state change is likely to be incorrect, when the change detection unit 160 detects a change in the holding state, the selection unit 420 is positioned in a manner that is less affected by the holding state. The position change detecting unit 410 that detects a change or detects a position change without using the estimation result of the holding state is selected.
  • FIG. 5 shows an example of a hardware configuration of the computer 1900 according to the present embodiment.
  • a computer 1900 according to the present embodiment is mounted, for example, inside a mobile device.
  • the computer 1900 may be provided outside the mobile device, receive a sensor output from the mobile device, and transmit the determination result and / or position change to the mobile device.
  • the computer 1900 transmits and receives wirelessly to and from the portable device.
  • the computer 1900 includes a CPU peripheral unit including a CPU 2000, a RAM 2020, a graphic controller 2075, and a display device 2080 that are connected to each other by a host controller 2082, and a communication interface 2030 that is connected to the host controller 2082 by an input / output controller 2084.
  • the host controller 2082 connects the RAM 2020 to the CPU 2000 and the graphic controller 2075 that access the RAM 2020 at a high transfer rate.
  • the CPU 2000 operates based on programs stored in the ROM 2010 and the RAM 2020 and controls each unit.
  • the graphic controller 2075 acquires image data generated by the CPU 2000 or the like on a frame buffer provided in the RAM 2020 and displays it on the display device 2080.
  • the graphic controller 2075 may include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 2000 or the like.
  • the input / output controller 2084 connects the host controller 2082 to the communication interface 2030, the storage unit 2040, and the input / output unit 2060 which are relatively high-speed input / output devices.
  • the communication interface 2030 communicates with other devices via a network.
  • Storage unit 2040 stores programs and data used by CPU 2000 in computer 1900.
  • the storage unit 2040 is a nonvolatile memory, such as a flash memory or a hard disk.
  • the input / output unit 2060 is connected to the connector 2095, transmits / receives a program or data to / from the outside, and provides the storage unit 2040 via the RAM 2020.
  • the input / output unit 2060 may transmit / receive to / from the outside with a standardized connector and communication method.
  • the input / output unit 2060 is a standard such as USB, IEEE 1394, HDMI (registered trademark), or Thunderbolt (registered trademark). May be used.
  • the input / output unit 2060 may transmit and receive with the outside using a wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark).
  • the ROM 2010, the card slot 2050, and the relatively low-speed input / output device of the input / output chip 2070 are connected to the input / output controller 2084.
  • the ROM 2010 stores a boot program that the computer 1900 executes at startup and / or a program that depends on the hardware of the computer 1900.
  • the card slot 2050 reads a program or data from the memory card 2090 and provides it to the storage unit 2040 via the RAM 2020.
  • the input / output chip 2070 connects the card slot 2050 to the input / output controller 2084 and, for example, various input / output devices via the parallel port, serial port, keyboard port, mouse port, etc. You may connect to.
  • the program provided to the storage unit 2040 via the RAM 2020 is provided by the user via the input / output unit 2060 or stored in a recording medium such as the memory card 2090.
  • the program is read from the recording medium, installed in the storage unit 2040 in the computer 1900 via the RAM 2020, and executed by the CPU 2000.
  • the program is installed in the computer 1900, and causes the computer 1900 to function as the acquisition unit 120, the holding state determination unit 130, the walking determination unit 140, the pattern storage unit 150, the change detection unit 160, and the holding state estimation unit 170.
  • the program may cause the computer 1900 to function as the position change detection unit 410 and the selection unit 420.
  • the information processing described in the program is read by the computer 1900, whereby the acquisition unit 120, the holding state determination unit 130, and the walking determination unit, which are specific means in which the software and the various hardware resources described above cooperate. 140, the pattern storage unit 150, the change detection unit 160, the holding state estimation unit 170, the position change detection unit 410, and the selection unit 420.
  • the specific holding state determination device 100 or the holding state determination device 400 according to the purpose of use is realized by calculating or processing information according to the purpose of use of the computer 1900 in this embodiment by this specific means. Built.
  • the CPU 2000 executes a communication program loaded on the RAM 2020 and executes a communication interface based on the processing content described in the communication program.
  • a communication process is instructed to 2030.
  • the communication interface 2030 receives transmission data stored in a transmission buffer area or the like provided in a storage device or the like connected via the RAM 2020, the storage unit 2040, the memory card 2090, or the input / output unit 2060 under the control of the CPU 2000.
  • the data is read and transmitted to the network, or the received data received from the network is written into a reception buffer area or the like provided on the storage device.
  • the communication interface 2030 may transfer transmission / reception data to / from the storage device by the DMA (Direct Memory Access) method. Instead, the CPU 2000 transfers the storage device or the communication interface 2030 as the transfer source.
  • the transmission / reception data may be transferred by reading the data from the data and writing the data to the communication interface 2030 or the storage device of the transfer destination.
  • the CPU 2000 uses the RAM 2020 to transfer all or necessary portions from among files or databases stored in the storage unit 2040, the memory card 2090, or a storage device connected via the input / output unit 2060 by DMA transfer or the like. And various processes are performed on the data on the RAM 2020. Then, CPU 2000 writes the processed data back to the storage device by DMA transfer or the like.
  • the RAM 2020 can be regarded as temporarily holding the contents of the storage device, in the present embodiment, the RAM 2020 and the storage device are collectively referred to as a memory, a storage unit, or a storage device.
  • Various types of information such as various programs, data, tables, and databases in the present embodiment are stored on such a storage device and are subjected to information processing.
  • the CPU 2000 can also store a part of the RAM 2020 in the cache memory and perform reading and writing on the cache memory. Even in such a form, the cache memory bears a part of the function of the RAM 2020. Therefore, in the present embodiment, the cache memory is also included in the RAM 2020, the memory, and / or the storage device unless otherwise indicated. To do.
  • the CPU 2000 performs various operations, such as various operations, information processing, condition determination, information search / replacement, etc., described in the present embodiment, specified for the data read from the RAM 2020 by the instruction sequence of the program. Is written back to the RAM 2020. For example, when performing the condition determination, the CPU 2000 determines whether the various variables shown in the present embodiment satisfy the conditions such as large, small, above, below, equal, etc., compared to other variables or constants. When the condition is satisfied (or not satisfied), the program branches to a different instruction sequence or calls a subroutine.
  • the CPU 2000 can search for information stored in a file or database in the storage device. For example, in the case where a plurality of entries in which the attribute value of the second attribute is associated with the attribute value of the first attribute are stored in the storage device, the CPU 2000 displays the plurality of entries stored in the storage device. The entry that matches the condition in which the attribute value of the first attribute is specified is retrieved, and the attribute value of the second attribute that is stored in the entry is read, thereby associating with the first attribute that satisfies the predetermined condition The attribute value of the specified second attribute can be obtained.
  • the programs or modules shown above may be stored in an external recording medium.
  • an optical recording medium such as a DVD, Blu-ray (registered trademark) or CD
  • a magneto-optical recording medium such as an MO
  • a tape medium such as an IC card, or the like
  • a semiconductor memory such as an IC card, or the like
  • a storage device such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium, and the program may be provided to the computer 1900 via the network.

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Abstract

　ユーザが移動しつつ所持する携帯機器の保持状態を精度よく認識する。　ユーザが保持する携帯機器に搭載されたセンサの出力信号を取得する取得部と、携帯機器の複数の保持状態を示す情報と、複数の保持状態のそれぞれにおいて予め得られるセンサの出力信号の基準特徴量と、が対応付けられて記憶されるパターン記憶部と、取得部が取得するセンサの出力信号の特徴量が、パターン記憶部に記憶されたいずれの基準特徴量に対応するかに基づいて、携帯機器の保持状態を判定する保持状態判定部と、を備える保持状態判定装置、およびプログラムを提供する。

Description

保持状態判定装置およびプログラム
　本発明は、保持状態判定装置およびプログラムに関する。
　従来、携帯機器等の保持状態等を認識する場合、当該携帯機器が有するセンサが検出する地磁気ベクトル変動量、または速度情報に基づいて、変動量の移動平均または当該携帯機器の移動軌跡等を算出して特定していた（例えば、特許文献１および２参照）。
　特許文献１　特開２０１０－７８４９２号公報
　特許文献２　国際公開第２０１０／００７７６５号
　しかしながら、上述した特許文献１に記載の方法で歩行者の携帯機器保持状態を判別する場合、携帯機器の姿勢が変動する保持状態か、それとも、携帯機器の姿勢が変動しない保持状態か、といった大まかな保持状態しか判別することは出来ず、保持状態を細かく判別することが困難であった。また、上述した特許文献２に記載の方法で携帯機器保持状態を判別する場合、携帯機器を所持するユーザの移動に応じて検出される信号と、当該携帯機器の保持状態の変動に応じて検出される信号とを分離することは困難であった。したがって、ユーザの歩行動作中等の自然な動作の中で精度よく携帯機器の保持状態を判別することは困難であった。
　本発明の第１の態様においては、ユーザが保持する携帯機器に搭載されたセンサの出力信号を取得する取得部と、携帯機器の複数の保持状態を示す情報と、複数の保持状態のそれぞれにおいて予め得られるセンサの出力信号の基準特徴量と、が対応付けられて記憶されるパターン記憶部と、取得部が取得するセンサの出力信号の特徴量が、パターン記憶部に記憶されたいずれの基準特徴量に対応するかに基づいて、携帯機器の保持状態を判定する保持状態判定部と、を備える保持状態判定装置、およびプログラムを提供する。
　本発明の第２の態様においては、携帯機器に搭載されたセンサの出力信号を取得する取得部と、センサの出力信号を複数の軸方向成分に分解したときの、該軸方向成分のうちの少なくとも２以上の軸方向成分同士の関係性に基づいて、携帯機器の保持状態を判定する保持状態判定部と、を備える保持状態判定装置、およびプログラムを提供する。
　本発明の第３の態様においては、携帯機器に搭載されたセンサの出力信号を取得する取得部と、ユーザの歩行に伴う出力信号に基づいて、携帯機器の保持状態を判定する保持状態判定部と、を備える保持状態判定装置、およびプログラムを提供する。
　なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
本実施形態に係る保持状態判定装置１００の構成例を示す。 本実施形態に係る保持状態判定装置１００の動作フローを示す。 本実施形態に係るセンサ１１０の出力波形の一例を示す。 本実施形態に係る保持状態判定装置１００の変形例を示す。 本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。
　以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、本実施形態に係る保持状態判定装置１００の構成例を示す。保持状態判定装置１００は、ユーザが保持する携帯機器に内蔵されたセンサの出力に基づき、当該携帯機器の保持状態の判定および当該ユーザが歩行中であるか否かの検出を実行し、当該ユーザの歩行中の保持状態を推定する。
　ここで、携帯機器は、情報を表示する表示機能、およびプログラムを実行するためのデータ処理機能等を有する。ユーザは、一例として、当該携帯機器を所持し、歩行しながら当該携帯機器を操作して情報等を表示させる機能等を実行する。携帯機器は、例えば、スマートフォン、携帯電話、タブレット型ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、携帯型ＧＰＳ装置、または小型ＰＣ等である。保持状態判定装置１００は、センサ１１０と、取得部１２０と、保持状態判定部１３０と、歩行判定部１４０と、パターン記憶部１５０と、変化検知部１６０と、保持状態推定部１７０とを備える。
　センサ１１０は、携帯機器に搭載される。センサ１１０は、加速度センサ、角速度センサ、および地磁気センサのいずれかであってよく、また、これらの組み合わせであってもよい。センサ１１０は、搭載された携帯機器を原点とした直交座標系の３つのｘｙｚ軸のうち少なくとも２軸に対して、加速度、角速度、および／または地磁気の検出結果を出力する。本実施例において、携帯機器の表示面をｘｙ平面とし、当該ｘｙ平面に垂直な方向をｚ軸とする例を説明する。
　取得部１２０は、ユーザが保持する携帯機器に搭載されたセンサ１１０の出力信号を取得する。取得部１２０は、例えば、複数のセンサ１１０に接続され、センサ１１０から、携帯機器の移動に応じた出力信号を取得する。取得部１２０は、ユーザが携帯機器を所持して歩行する場合、センサ１１０から、ユーザの歩行に伴う携帯機器の移動に応じた出力信号を取得する。取得部１２０は、取得した出力信号を、保持状態判定部１３０、歩行判定部１４０、および変化検知部１６０に送信する。
　保持状態判定部１３０は、取得部１２０に接続され、センサ１１０からの出力信号の周期的な変化パターンに基づいて、携帯機器の保持状態を判定する。保持状態判定部１３０は、ユーザが携帯機器を所持して歩行する場合、ユーザの歩行に伴う出力信号の変化パターンに基づいて、携帯機器の保持状態を判定する。
　本実施形態では、保持状態判定装置１００が、複数の保持状態と、該複数の保持状態のそれぞれで予めサンプリングされた出力信号に対し所定の演算をして得られる基準特徴量と、が対応付けられて記憶されるパターン記憶部１５０を備え、保持状態判定部１３０が、取得部１２０が取得するセンサ１１０の出力信号に対し所定の演算と同種の演算をして得られる特徴量が、パターン記憶部１５０に記憶されたいずれの基準特徴量に対応するかに基づいて、携帯機器の保持状態を判定する場合を中心に説明する。
　保持状態判定部１３０は、算出部１３２と、特徴量対応判定部１３４と、を有する。
　パターン記憶部１５０は、携帯機器の複数の保持状態を示す情報と、該複数の保持状態のそれぞれにおいて予め得られるセンサ１１０の出力信号の基準特徴量と、が対応付けられて記憶される。ここで、基準特徴量は、予めサンプリングされたセンサ１１０の出力信号に対し所定の演算をして得られ、該出力信号に含まれる複数の軸方向成分に応じた特徴量である。
　パターン記憶部１５０は、携帯機器の複数の保持状態のそれぞれについて、出力信号のパターンの特徴を示す情報を記憶する。例えば、パターン記憶部１５０は、それぞれの保持状態と該それぞれの保持状態で予めサンプリングされた出力信号に含まれる複数の軸方向成分の平均および分散から得られる基準特徴量との対応関係が記憶される。パターン記憶部１５０は、例えば、それぞれの保持状態で予めサンプリングされた出力信号に含まれる複数の軸方向成分の平均および分散を主成分分析した結果得られる第１主成分から第ｎ主成分までを基準特徴量として記憶する。
　算出部１３２は、センサ１１０の出力信号を受け取り、出力信号に含まれる複数の軸方向成分の少なくとも一部についての平均および分散の少なくとも一方を含む特徴量を算出する。具体的には、出力信号に含まれる複数の軸方向成分の平均および分散に対し所定の重み付け係数で重み付けをして、それぞれを一次線形に結合させた特徴量を算出する。この重み付け係数は、それぞれの保持状態で予めサンプリングされた出力信号に含まれる複数の軸方向成分の平均および分散を主成分分析した結果得られる重み付け係数を用いることが好ましい。
　特徴量対応判定部１３４は、算出部１３２が算出した特徴量と、パターン記憶部１５０が記憶する基準特徴量に応じて、携帯機器の保持状態を判定する。一例として、特徴量対応判定部１３４は、複数の携帯機器の保持状態のそれぞれに応じてグループ化した複数の分布のいずれの範囲に算出部１３２が算出した特徴量が含まれるかに基づいて、携帯機器の保持状態を判定する。特徴量対応判定部１３４は、判定した結果を保持状態推定部１７０に送信する。
　歩行判定部１４０は、取得部１２０に接続され、取得部１２０から受け取ったセンサ１１０の出力信号に応じて携帯機器を保持するユーザの歩行状態を判定する。一例として、歩行判定部１４０は、ユーザが歩行状態であるか否かを判定する。歩行判定部１４０は、保持状態判定部１３０に接続され、判定した結果を保持状態判定部１３０に送信する。
　変化検知部１６０は、取得部１２０に接続され、取得部１２０から受け取ったセンサ１１０の出力信号に基づいて携帯機器の保持状態の変化を検知する。変化検知部１６０は、一例として、出力信号のパターンの特徴が異なる特徴に変化したことに応じて、携帯機器の保持状態の変化を検知する。この場合、変化検知部１６０は、パターン記憶部１５０に接続され、パターン記憶部１５０から読み出したパターンの特徴と出力信号のパターンの特徴とを比較してよい。
　保持状態推定部１７０は、保持状態判定部１３０に接続され、複数の時刻での保持状態判定部１３０の判定結果を参照してユーザの携帯機器の保持状態を推定する。また、保持状態推定部１７０は、変化検知部１６０に接続され、変化検知部１６０が保持状態の変化を検知しなかった期間における保持状態判定部１３０の判定結果の少なくとも一部を参照する。
　即ち、保持状態推定部１７０は、保持状態判定部１３０が一の判定結果を出力する期間内に、変化検知部１６０が保持状態の変化を検知した時刻が含まれることに応じて、当該一の判定結果を参照しない。即ち、保持状態推定部１７０は、保持状態判定部１３０が一の判定結果を出力する期間内に、変化検知部１６０が保持状態の変化を検知した時刻が含まれないことに応じて、当該一の判定結果を推定結果として出力する。
　保持状態推定部１７０は、例えば、複数の時刻での保持状態判定部１３０の判定結果を参照してユーザの携帯機器の保持状態を推定する。また。保持状態推定部１７０は、変化検知部１６０の出力に基づき、ユーザの携帯機器の保持状態を推定する。例えば、保持状態推定部１７０は、変化検知部１６０が携帯機器の保持状態の変化を検知した時刻以降の出力信号に基づき、保持状態を推定する。また、保持状態推定部１７０は、変化検知部１６０が携帯機器の保持状態の変化を検知した時刻以前の出力信号から得られる情報および／または変化検知部１６０が携帯機器の保持状態の変化を検知した時刻付近の出力信号から得られる情報を実質的に用いずに保持状態を推定してもよい。
　以上の本実施形態の保持状態判定装置１００は、ユーザが所持する携帯機器の保持状態を予め定められた複数の分類のうち、当該携帯機器が一の保持状態にあると判定する。例えば、保持状態判定部１３０は、携帯機器の保持状態の分類に、携帯機器をユーザが手に持って操作または視認する状態での保持、携帯機器を手に持って腕を振る状態での保持、ポケット内での保持、およびカバンの中での保持を含める。つまり、保持状態とは、ユーザが携帯機器をどのように持っているか、言い換えれば所持の仕方や所持手段を意味する。即ち、保持状態判定部１３０は、携帯機器の保持状態の分類のうちの少なくとも一つの状態を判定する。
　図２は、本実施形態に係る保持状態判定装置１００の動作フローを示す。保持状態判定装置１００は、図２に示す動作フローを実行することにより、ユーザが所持する携帯機器の保持状態を判定する。
　まず、取得部１２０は、複数のセンサ１１０の出力信号を取得する（Ｓ２００）。本実施形態において、複数のセンサ１１０は、直交するｘｙｚ方向の加速度を検出する加速度センサ、および、ｘｙｚ方向の角速度を検出する角速度センサの、合計６個のセンサである例を説明する。図３は、このような本実施形態に係るセンサ１１０の出力波形の一例を示す。
　図３の横軸は時間を示し、縦軸は各センサの出力強度を示す。例えば、第１、２、および３波形は、ｘｙｚ方向の加速度を検出した加速度センサの出力強度をそれぞれ示す。また、第４波形は、第１、２、および３波形の合成波形を示す。また、第５、６、および７波形は、ｘｙｚ方向の角速度を検出した加速度センサの出力強度をそれぞれ示す。また、第８波形は、第５、６、および７波形の合成波形を示す。取得部１２０は、このような第１、２、３、５、６、および７波形を各センサから取得して、保持状態判定部１３０、歩行判定部１４０、および変化検知部１６０に送信する。
　次に、歩行判定部１４０は、ユーザが歩行中であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。歩行判定部１４０は、一例として、加速度センサからの出力信号が予め定められた範囲の周期で変動するか否かに応じて、ユーザが歩行中であるか否かを判定する。ユーザが略同一の速度で歩行すると、ユーザの進行方向および進行方向に垂直な方向の加速度が略一定の周期で発生する。この場合、例えば、ユーザの身長、体重、足の長さ、歩き方、および歩く速度等に応じた周期、振幅の加速度が発生し、加速度センサは、当該加速度を検出することにより、ユーザの歩行に応じた振動パターンを出力する。
　歩行判定部１４０は、一例として、出力信号のパターンの特徴に応じて、ユーザが歩行中であるか否かを判定する。この場合、歩行判定部１４０は、パターン記憶部１５０に接続され、パターン記憶部１５０から読み出したパターンの特徴と出力信号のパターンの特徴とを比較してよい。この場合、パターン記憶部１５０は、ユーザが実際に歩行した場合の出力信号のパターンを予め記憶してよい。
　図３の例において、携帯機器のｘ軸およびｙ軸方向の加速度を検出する加速度センサの出力波形である第１波形および第２波形は、第１状態および第３状態と示された期間の間、略一定の周期で出力強度が変動している。また、ｙ軸およびｚ軸方向の加速度を検出する加速度センサの出力波形である第２波形および第３波形は、第２状態と示された期間の間、略一定の周期で出力強度が変動している。歩行判定部１４０は、このような変動を検出したことに応じて、ユーザが歩行中であると判定する。
　また、歩行判定部１４０がこのような略一定の周期の変動を検出しなかった場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）、保持状態判定装置１００は、ステップＳ２００に移行し、取得部１２０による出力信号の取得に戻る。歩行判定部１４０がユーザの歩行中を判定した場合（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、保持状態判定部１３０は、携帯機器の保持状態を判定する（Ｓ２２０）。即ち、保持状態判定部１３０は、ユーザが歩行中であると判定されたことを条件として携帯機器の保持状態を判定する。
　これに代えて、保持状態判定部１３０は、歩行判定部１４０の判定動作と並行して携帯機器の保持状態を判定してもよい。この場合、保持状態判定部１３０は、取得部１２０から受信する出力信号の予め定められた期間の判定を順次実行し、歩行判定部１４０がユーザの歩行中を判定した判定結果を受信したタイミングの判定結果を保持状態推定部１７０に送信する。即ち、保持状態判定部１３０は、ユーザが歩行中であるタイミングにおける出力信号に基づいて、携帯機器の保持状態を判定する。
　パターン記憶部１５０には、複数の保持状態と、複数の保持状態のそれぞれで予めサンプリングされたユーザの歩行に伴う出力信号に対し所定の演算をして得られる基準特徴量と、が対応付けられて記憶される。
　基準特徴量として、例えば、出力信号に含まれる複数の軸方向成分の少なくとも一部についての平均および分散の少なくとも一方を含む特徴量を用いてもよい。
　この他、複数のセンサ１１０が第１の物理量を検知する第１センサと、第１の物理量とは種類が異なる第２の物理量を検知する第２センサと、を含む場合には、基準特徴量として、例えば、第１センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分、および第２センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分に応じた特徴量を用いてもよい。このように、複数の物理量に基づいた基準特徴量と用いることにより、保持状態判定の精度を向上させ、また、保持状態を細かく判定することが可能となる。尚、第１センサと第２センサの例としては、例えば、角速度センサ、加速度センサ、地磁気センサ等が考えられる。
　尚、所定の演算としては、上記基準特徴量が得られる演算であれば特に限定は無く、複数の保持状態のそれぞれで予めサンプリングされた出力信号を主成分分析した結果得られる重み付け係数で複数のセンサ１１０の出力信号を重み付けする演算が考えられる。
　これに代えて、パターン記憶部１５０には、複数の保持状態と、複数の保持状態のそれぞれで予めサンプリングされたユーザの方向に伴う出力信号を複数の軸方向成分に分解したときの、軸方向成分のうちの少なくとも２以上の軸方向成分同士の関係性が記憶されていてもよい。
　この他、複数のセンサ１１０が第１の物理量を検知する第１センサと、第１の物理量とは種類が異なる第２の物理量を検知する第２センサと、を含む場合には、パターン記憶部１５０には、第１センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分と２センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分の関係性が記憶されていてもよい。このような複数の物理量に基づいた関係性を用いることにより、保持状態判定の精度を向上させ、また、保持状態を細かく判定することが可能となる。尚、第１センサと第２センサの例としては、例えば、角速度センサ、加速度センサ、地磁気センサ等が考えられる。
　保持状態判定部１３０は、取得部１２０が取得するセンサ１１０の出力信号と、パターン記憶部１５０の出力に基づき携帯機器の保持状態を判定する。より詳細には、取得部１２０が取得するセンサ１１０の出力信号に対し、パターン記憶部１５０で行った所定の演算と同種の演算をして特徴量を算出し、この算出した特徴量が、パターン記憶部１５０に記憶されたいずれの基準特徴量に対応するかに基づいて、携帯機器の保持状態を判定する。
　保持状態判定部１３０で行う演算としては、複数の保持状態のそれぞれで予めサンプリングされた出力信号を主成分分析した結果得られる重み付け係数で複数のセンサ１１０の出力信号を重み付けする演算が考えられる。ただし、主成分分析した結果得られる重み付け係数と全く同じ係数を用いる必要はなく、係数を僅かに異ならせる等の微調整を加えた係数を用いてもよい。
　これに代えて、保持状態判定部１３０は、ユーザの歩行に伴うセンサ１１０の出力信号を複数の軸方向成分に分解したときの、軸方向成分のうちの少なくとも２以上の軸方向成分同士の関係性に基づいて携帯機器の保持状態を判定してもよい。
　この他、複数のセンサ１１０が第１の物理量を検知する第１センサと、第１の物理量とは種類が異なる第２の物理量を検知する第２センサと、を含む場合には、保持状態判定部１３０は、第１センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分と第２センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分の関係性に基づいて携帯機器の保持状態を判定してもよい。このように複数の物理量に基づいた関係性を用いると、保持状態判定の精度を向上させ、また、保持状態を細かく判定することが可能となる。
　尚、第１センサと第２センサの例としては、例えば、角速度センサ、加速度センサ、地磁気センサ等が考えられる。この他、保持状態判定部１３０は、出力信号における複数の軸方向成分の変化パターンに基づいて、携帯機器の保持状態が、複数の保持状態のいずれに分類されるかを判定する。ここで、保持状態判定部１３０は、一例として、出力信号の予め定められた期間の波形パターンに応じて、携帯機器の保持状態を判定する。
　例えば、保持状態判定部１３０は、予め定められた期間Δｔを、ユーザの歩行によって検出されるべき出力信号の変動周期のｎ倍（ｎは１以上の整数）の期間とする。これに代えて、保持状態判定部１３０は、予め定められた期間を、複数のユーザの歩行によってそれぞれ検出される変動周期の平均値等のｎ倍程度の期間としてもよい。
　保持状態判定部１３０は、センサ１１０によって検出される加速度および／または角速度の複数の軸方向成分のうちの少なくとも２以上の軸方向成分同士の関係性に基づいて、携帯機器の保持状態を判定する。例えば、保持状態判定部１３０は、図３の第１状態において、第１波形および第２波形が略一定の周期で出力強度が変動し、第３波形の変動は第１波形および第２波形の変動に比べて小さく、また、角速度の検出結果である第５、６、および７波形の変動が検出されていないことに応じて、携帯機器の保持状態を判定する。この場合、保持状態判定部１３０は、第１波形および第２波形に対応する携帯機器のｘ軸およびｙ軸方向が、ユーザの進行方向およびユーザの直立方向である鉛直方向にそれぞれ略平行な状況と判断して、ユーザは当該携帯機器を耳に当てていると判定する。
　また、保持状態判定部１３０は、図３の第２状態において、第２波形および第３波形が略一定の周期で出力強度が変動し、第１波形の変動は第２波形および第３波形の変動に比べて小さく、また、第５、６、および７波形の変動が検出されていないことに応じて、携帯機器の保持状態を判定する。この場合、保持状態判定部１３０は、携帯機器のｙ軸およびｚ軸方向が、ユーザの進行方向およびユーザの直立方向にそれぞれ略平行な状況と判断して、ユーザは当該携帯機器を手で持って表示画面を見ていると判定する。
　また、保持状態判定部１３０は、図３の第３状態において、第１波形および第２波形が略一定の周期で出力強度が変動し、第３波形の変動は第１波形および第２波形の変動に比べて小さく、また、第７波形が略一定の周期で出力強度が変動していることに応じて、携帯機器の保持状態を判定する。この場合、保持状態判定部１３０は、携帯機器のｘ軸およびｙ軸方向が、ユーザの進行方向およびユーザの直立方向である垂直方向にそれぞれ略平行でかつ、ｘ軸方向に一定周期の角速度が加わっている状況と判断して、ユーザが当該携帯機器を手に持って腕を振っていると判定する。
　このように、保持状態判定部１３０は、少なくとも１つの軸方向について第１の物理量を検知する第１センサからの第１の出力信号における少なくとも１つの軸方向成分と、少なくとも１つの軸方向について第１の物理量とは種類が異なる第２の物理量を検知する第２センサからの第２の出力信号における少なくとも１つの軸方向成分とを含む複数の成分の変化パターンに基づいて、携帯機器の保持状態を判定してよい。また、保持状態判定部１３０は、３種類以上の物理量の検知結果に基づき、保持状態を判定してもよい。このように、複数の物理量に基づいて保持状態を判定することによって、保持状態判定部１３０は、より複雑な携帯機器の保持状態を判定することができる。
　保持状態判定部１３０は、以上のように、複数のセンサ１１０の出力信号のパターンに応じて、携帯機器の保持状態を判定する。ここで、保持状態判定部１３０は、パターン記憶部１５０に記憶された情報に基づいて、出力信号が複数の保持状態のいずれに対応するかを判定してよい。この場合、パターン記憶部１５０は、一例として、携帯機器の保持状態に対応する出力信号のパターンを記憶し、保持状態判定部１３０は、出力信号のパターンと記憶されたパターンとを比較し、パターンがマッチングされたことに応じて、対応する保持状態を判定結果とする。これにより、様々な保持状態を判定できる。
　これに代えて、保持状態判定部１３０は、出力信号から得られる特徴量が、パターン記憶部１５０に記憶されたいずれの基準特徴量に対応するかに基づいて、携帯機器の保持状態を判定してもよい。即ち、パターン記憶部１５０は、一例として、携帯機器の保持状態に対応する出力信号の平均値、分散、変動幅、周期を主成分分析して得られる結果を基準特徴量として記憶する。この場合、特徴量対応判定部１３４は、算出部１３２が算出した特徴量と記憶されたパターンの基準特徴量とを比較し、特徴量が予め定められた範囲で一致することに応じて、対応する保持状態を判定結果とする。特徴量対応判定部１３４は、予め定められた期間Δｔ毎に、携帯機器の保持状態を判定し、判定した結果を保持状態推定部１７０に送信する。
　ユーザの歩行動作に伴うセンサからの出力信号は、携帯機器の保持状態毎に顕著に異なる。これを利用して、保持状態判定部１３０は、取得部１２０が取得するセンサ１１０の出力信号のうち、ユーザが歩行中であるタイミングにおける出力信号に基づいて、携帯機器の保持状態を判定してもよく、また、取得部１２０が取得するセンサ１１０の出力信号のうち、ユーザが歩行中ではないタイミングにおける出力信号を実質的に用いずに携帯機器の保持状態を判定してもよい。
　ユーザ歩行中のセンサ出力信号を用いることにより、保持状態判定の精度を向上させることが出来ると共に、保持状態を細かく判定することが可能となる。尚、「ユーザが歩行中ではないタイミングにおける出力信号を実質的に用いず」とは、ユーザが歩行中ではないタイミングにおける出力信号を用いないことの他、出力信号を用いるが、影響度や寄与度を著しく下げて使用する場合を含むものとする。
　次に、保持状態推定部１７０は、変化検知部１６０の検知結果を順次受け取り、保持状態判定部１３０の判定結果毎に、当該判定した期間Δｔ内に保持状態の変化を検出したか否かを確認する（Ｓ２３０）。保持状態推定部１７０は、判定した期間Δｔ内に保持状態の変化が検出された場合（Ｓ２３０：Ｎｏ）、保持状態判定部１３０から受け取った判定結果を出力せず、保持状態判定装置１００は、ステップＳ２００に移行し、取得部１２０による出力信号の取得に戻る。
　また、保持状態推定部１７０は、判定した期間Δｔ内に保持状態の変化が検出されなかった場合（Ｓ２３０：Ｙｅｓ）、保持状態判定部１３０から受け取った判定結果を保持状態の推定結果として出力する（Ｓ２４０）。即ち、保持状態推定部１７０は、携帯機器の保持状態が変化した場合に、保持状態の変化の前後または変化の過程に出力される出力信号に基づく判定結果を除去する。これによって、保持状態推定部１７０は、保持状態の変化に応じて発生する保持状態判定部１３０の誤判定の結果を除去することができる。
　ここで、変化検知部１６０は、一例として、センサ１１０の出力信号が周期的な変化パターンから外れたことに応じて、携帯機器の保持状態の変化を検知する。例えば、図３において、変化検知部１６０は、第１状態から第２状態へと変化する間の期間の出力信号を受け取ったことに応じて、保持状態が変化したことを検知する。また、変化検知部１６０は、第２状態から第３状態へと変化する間の期間の出力信号を受け取ったことに応じて、保持状態が変化したことを検知する。変化検知部１６０は、例えば、加速度センサ、角速度センサ、および／または地磁気センサからの出力信号に基づき、携帯機器の保持状態の変化を検知する。
　このように、変化検知部１６０は、保持状態判定部１３０の判定とは別個独立に、携帯機器の保持状態の変化を検知する。そして、変化検知部１６０は、保持状態が変化したか否かを検知するので、保持状態を具体的に判定する期間よりも短い期間で検知を実行することができる。
　したがって、保持状態推定部１７０は、判定期間Δｔの間に受け取る２以上の保持状態の変化の検知結果のうち、一以上の保持状態の変化が検出されたか否かに応じて、当該期間の携帯機器の判定結果を推定することができる。即ち、保持状態推定部１７０、保持状態の判定期間よりも時間分解能の高い保持状態の変化の検知結果に応じて、保持状態判定部１３０の誤判定の可能性を判断できるので、精度よく誤判定の結果を除去することができる。
　保持状態判定装置１００は、保持状態判定部１３０が推定した結果を、判定結果として出力する。以上の本実施形態に係る保持状態判定装置１００によれば、ユーザの歩行による出力信号のパターンが、携帯機器の状態に起因して複数の軸方向成分において変化することを検出し、当該携帯機器の保持状態を判定する。したがって、携帯機器を所持するユーザの移動に応じて検出される信号と、当該携帯機器の保持状態の変動に応じて検出される信号とを分離することができる。
　また、保持状態判定装置１００は、複数の軸方向成分の出力信号パターンの変化、および／または、複数の物理量に対する複数の軸方向成分の出力信号パターンの変化を検出するので、様々な携帯機器の保持状態を精度よく判定することができる。また、保持状態判定装置１００は、ユーザが歩行していない場合、および、保持状態が変化している場合は、判定結果を出力しないので、保持状態を誤判定した結果を除去することができる。
　以上の本実施例に係る保持状態判定装置１００は、センサ出力の取得、ユーザの歩行状態の判定、携帯機器の保持状態の判定、および携帯機器の保持状態の変化の検出等を、図２のフローにしたがって逐次的に実行する例を説明した。これに代えて、保持状態判定装置１００は、これらの動作を予め定められた期間Δｔ単位で並行して実行し、保持状態判定部１３０は、期間Δｔ毎に連続して判定結果を出力してもよい。
　また、保持状態判定部１３０は、連続する複数の期間Δｔのそれぞれにおいて、センサ１１０の出力信号に基づいて携帯機器の保持状態の候補を決定し、複数の期間Δｔにおける保持状態の候補のうち、最も多く発生した保持状態の候補を、携帯機器の保持状態として選択してもよい。これによって、保持状態判定部１３０は、より正確に携帯機器の保持状態を判定することができる。
　図４は、本実施形態に係る保持状態判定装置１００の変形例を示す。本変形例の保持状態判定装置４００において、図１に示された本実施形態に係る保持状態判定装置１００の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。本変形例の保持状態判定装置４００は、図１に示された保持状態判定装置１００の判定結果に基づき、ユーザの歩行による位置の変化を出力する。保持状態判定装置１００は、複数の位置変化検出部４１０と、選択部４２０とを更に備える。
　変化検知部１６０は、検知した結果を保持状態推定部１７０に加えて、保持状態判定部１３０に送信する。この場合、保持状態判定部１３０は、変化検知部１６０の出力に基づき、ユーザの携帯機器の保持状態を判定する。例えば、保持状態判定部１３０は、変化検知部１６０が携帯機器の保持状態の変化を検知した時刻以降の出力信号に基づき、保持状態を判定する。また、保持状態判定部１３０は、変化検知部１６０が携帯機器の保持状態の変化を検知した時刻以前の出力信号から得られる情報および／または変化検知部１６０が携帯機器の保持状態の変化を検知した時刻付近の出力信号から得られる情報を実質的に用いずに保持状態を判定してもよい。
　また、一例として、保持状態判定部１３０は、センサ１１０の出力信号に対し所定の演算を行うことによりユーザの携帯機器の保持状態を判定する第１の保持状態判定部と、センサ１１０の出力信号に対し所定の演算とは異なる演算を行うことによりユーザの携帯機器の保持状態を判定する第２の保持状態判定部と、変化検知部１６０の出力に基づいて第１の保持状態判定部と第２の保持状態判定部の何れの保持状態判定部の結果を実質的に用いるか選択する保持状態判定選択部と、を備える。この場合、センサは角速度センサと地磁気センサを含み、第１の保持状態判定部は、角速度センサの出力信号に基づきユーザの携帯機器の保持状態を判定し、第２の保持状態判定部は、地磁気センサの出力信号に基づきユーザの携帯機器の保持状態を判定する。
　変化検知部１６０は、保持状態判定部１３０が携帯機器の保持状態を判定するまでの時間に比べて、より速い時間で保持状態の変化を検知する。
　複数の位置変化検出部４１０は、取得部１２０および保持状態推定部１７０からの出力をそれぞれ受け取り、携帯機器の保持状態のそれぞれに応じて、ユーザの位置変化を検出する。例えば、複数の位置変化検出部４１０のうちの一の位置変化検出部４１０は、携帯機器をユーザが手に持って操作または視認する保持状態に対応して設けられ、当該保持状態におけるユーザの位置変化を検出する。
　ここで、ユーザは携帯機器を手に持って移動している場合、センサ１１０の出力信号の略一定の周期と、ユーザの歩行による移動とが対応することになる。即ち、出力信号が１周期変動することに応じて、ユーザの歩幅に応じた距離だけユーザの位置は変化する。したがって、当該一の位置変化検出部４１０は、出力信号の変動およびユーザの歩幅に応じたユーザの位置変化を出力する。
　ここで、当該一の位置変化検出部４１０は、ユーザの移動方向に平行な加速度を検出するセンサの出力信号を用いてよく、これに代えて、またはこれに加えて、ユーザの鉛直方向の加速度を検出するセンサの出力信号を用いてよい。また、ユーザの歩幅等の情報は、予めパターン記憶部１５０に記憶されてよく、この場合、位置変化検出部４１０はパターン記憶部１５０に接続され、当該ユーザの歩幅等の情報を読み出してよい。
　同様に、例えば、複数の位置変化検出部４１０は、携帯機器を手に持って腕を振る状態での保持、ポケット内での保持、およびカバンの中での保持等、保持状態に対応してそれぞれ設けられ、対応する保持状態におけるユーザの位置変化を検出する。これによって、ユーザの保持状態に応じて、歩行によって生じる出力信号の略一定の変動周期に変化が生じた場合であっても、当該変化に応じてユーザの位置変化をそれぞれ対応して検出することができる。
　選択部４２０は、変化検知部１６０に接続され、変化検知部１６０の出力に応じて複数の位置変化検出部４１０の中から一の位置変化検出部４１０を選択する。具体的には、保持状態変化中の保持状態推定結果は誤っている可能性が高いため、変化検知部１６０が保持状態の変化を検知すると、選択部４２０は保持状態の影響が少ない方法で位置変化を検出している、または、保持状態の推定結果を利用せずに位置変化を検出している位置変化検出部４１０を選択する。
　これによって、ユーザの位置変化をより正しく検出することができる。
　図５は、本実施形態に係るコンピュータ１９００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１９００は、例えば、携帯機器の内部に搭載される。これに代えて、コンピュータ１９００は、携帯機器の外部に備えられ、携帯機器からのセンサ出力を受信して、判定結果および／または位置変化を携帯機器に送信してもよい。この場合、コンピュータ１９００は、一例として、携帯機器と無線で送受信する。
　コンピュータ１９００は、ホスト・コントローラ２０８２により相互に接続されるＣＰＵ２０００、ＲＡＭ２０２０、グラフィック・コントローラ２０７５、および表示装置２０８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ２０８４によりホスト・コントローラ２０８２に接続される通信インターフェイス２０３０、記憶部２０４０、入出力部２０６０と、ＲＯＭ２０１０と、カードスロット２０５０と、入出力チップ２０７０とを備える。
　ホスト・コントローラ２０８２は、ＲＡＭ２０２０と、高い転送レートでＲＡＭ２０２０をアクセスするＣＰＵ２０００およびグラフィック・コントローラ２０７５とを接続する。ＣＰＵ２０００は、ＲＯＭ２０１０およびＲＡＭ２０２０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等がＲＡＭ２０２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置２０８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ２０７５は、ＣＰＵ２０００等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
　入出力コントローラ２０８４は、ホスト・コントローラ２０８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス２０３０、記憶部２０４０、入出力部２０６０を接続する。通信インターフェイス２０３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。記憶部２０４０は、コンピュータ１９００内のＣＰＵ２０００が使用するプログラムおよびデータを格納する。記憶部２０４０は、不揮発性メモリであり、例えば、フラッシュメモリまたはハードディスク等である。
　入出力部２０６０は、コネクタ２０９５と接続され、外部とプログラムまたはデータを送受信し、ＲＡＭ２０２０を介して記憶部２０４０に提供する。入出力部２０６０は、規格化されたコネクタおよび通信方式で外部と送受信してよく、この場合、入出力部２０６０は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、ＨＤＭＩ（登録商標）、またはＴｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）等の規格を用いてよい。また、入出力部２０６０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信規格を用いて外部と送受信してもよい。
　また、入出力コントローラ２０８４には、ＲＯＭ２０１０と、カードスロット２０５０、および入出力チップ２０７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ２０１０は、コンピュータ１９００が起動時に実行するブート・プログラム、および／または、コンピュータ１９００のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。カードスロット２０５０は、メモリカード２０９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２０２０を介して記憶部２０４０に提供する。入出力チップ２０７０は、カードスロット２０５０を入出力コントローラ２０８４へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ２０８４へと接続してもよい。
　ＲＡＭ２０２０を介して記憶部２０４０に提供されるプログラムは、入出力部２０６０を介して、またはメモリカード２０９０等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ２０２０を介してコンピュータ１９００内の記憶部２０４０にインストールされ、ＣＰＵ２０００において実行される。
　プログラムは、コンピュータ１９００にインストールされ、コンピュータ１９００を取得部１２０、保持状態判定部１３０、歩行判定部１４０、パターン記憶部１５０、変化検知部１６０、保持状態推定部１７０として機能させる。これに加えて、プログラムは、コンピュータ１９００を位置変化検出部４１０、選択部４２０として機能させてもよい。
　プログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１９００に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である取得部１２０、保持状態判定部１３０、歩行判定部１４０、パターン記憶部１５０、変化検知部１６０、保持状態推定部１７０、位置変化検出部４１０、選択部４２０として機能させる。そして、この具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１９００の使用目的に応じた情報の演算または加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の保持状態判定装置１００または保持状態判定装置４００が構築される。
　一例として、コンピュータ１９００と外部の装置等との間で通信を行う場合には、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス２０３０に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス２０３０は、ＣＰＵ２０００の制御を受けて、ＲＡＭ２０２０、記憶部２０４０、メモリカード２０９０、または入出力部２０６０を介して接続される記憶装置等に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス２０３０は、ＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、ＣＰＵ２０００が転送元の記憶装置または通信インターフェイス２０３０からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス２０３０または記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
　また、ＣＰＵ２０００は、記憶部２０４０、メモリカード２０９０、または入出力部２０６０を介して接続される記憶装置等に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をＤＭＡ転送等によりＲＡＭ２０２０へと読み込ませ、ＲＡＭ２０２０上のデータに対して各種の処理を行う。そして、ＣＰＵ２０００は、処理を終えたデータを、ＤＭＡ転送等により記憶装置へと書き戻す。このような処理において、ＲＡＭ２０２０は、記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはＲＡＭ２０２０および記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはＲＡＭ２０２０の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもＲＡＭ２０２０、メモリ、および／または記憶装置に含まれるものとする。
　また、ＣＰＵ２０００は、ＲＡＭ２０２０から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、ＲＡＭ２０２０へと書き戻す。例えば、ＣＰＵ２０００は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合（または不成立であった場合）に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
　また、ＣＰＵ２０００は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第１属性の属性値に対し第２属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、ＣＰＵ２０００は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第１属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第２属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第１属性に対応付けられた第２属性の属性値を得ることができる。
　以上に示したプログラムまたはモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、メモリカード２０９０の他に、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）、またはＣＤ等の光学記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ１９００に提供してもよい。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
　請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１００　保持状態判定装置、１１０　センサ、１２０　取得部、１３０　保持状態判定部、１３２　算出部、１３４　特徴量対応判定部、１４０　歩行判定部、１５０　パターン記憶部、１６０　変化検知部、１７０　保持状態推定部、４００　保持状態判定装置、４１０　位置変化検出部、４２０　選択部、１９００　コンピュータ、２０００　ＣＰＵ、２０１０　ＲＯＭ、２０２０　ＲＡＭ、２０３０　通信インターフェイス、２０４０　記憶部、２０５０　カードスロット、２０６０　入出力部、２０７０　入出力チップ、２０７５　グラフィック・コントローラ、２０８０　表示装置、２０８２　ホスト・コントローラ、２０８４　入出力コントローラ、２０９０　メモリカード、２０９５　コネクタ

Claims (30)

  1. 　ユーザが保持する携帯機器に搭載されたセンサの出力信号を取得する取得部と、
    　前記携帯機器の複数の保持状態を示す情報と、該複数の保持状態のそれぞれにおいて予め得られる前記センサの出力信号の基準特徴量と、が対応付けられて記憶されるパターン記憶部と、
    　前記取得部が取得する前記センサの出力信号の特徴量が、前記パターン記憶部に記憶されたいずれの基準特徴量に対応するかに基づいて、前記携帯機器の保持状態を判定する保持状態判定部と、
    　を備える保持状態判定装置。
  2. 　前記基準特徴量は、予めサンプリングされた前記センサの出力信号に対し所定の演算をして得られ、該出力信号に含まれる複数の軸方向成分に応じた特徴量であり、
    前記保持状態判定部は、前記取得部が取得する前記センサの出力信号に対し前記所定の演算と同種の演算をして得られる特徴量が、いずれの前記基準特徴量に対応するかに基づいて、前記携帯機器の保持状態を判定する請求項１に記載の保持状態判定装置。
  3. 　前記基準特徴量は、前記予めサンプリングされた出力信号に含まれる複数の軸方向成分の少なくとも一部についての平均および分散の少なくとも一方を含む特徴量である請求項２に記載の保持状態判定装置。
  4. 　前記基準特徴量は、前記予めサンプリングされた出力信号を主成分分析した結果得られる特徴量であり、
    　前記所定の演算は、前記主成分分析した結果得られる重み付け係数で前記取得部が取得する前記センサの出力信号を重み付けする演算であることを特徴とする請求項２または３に記載の保持状態判定装置。
  5. 　前記センサは第１の物理量を検知する第１センサと、前記第１の物理量とは種類が異なる第２の物理量を検知する第２センサと、を含む請求項１から４の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  6. 　前記基準特徴量は、前記第１センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分、および前記第２センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分に応じた特徴量である請求項５に記載の保持状態判定装置。
  7. 　前記基準特徴量は、携帯機器の移動に応じた出力信号から得られる特徴量である請求項１から６の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  8. 　前記基準特徴量は、ユーザの歩行中における前記出力信号から得られる特徴量である請求項１から７の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  9. 　ユーザが保持する携帯機器に搭載されたセンサの出力信号を取得する取得部と、
    　前記センサの出力信号を複数の軸方向成分に分解したときの、該軸方向成分のうちの少なくとも２以上の軸方向成分同士の関係性に基づいて、前記携帯機器の保持状態を判定する保持状態判定部と、
    　を備える保持状態判定装置。
  10. 　前記保持状態判定部は、ユーザの歩行に伴う前記センサの出力信号を複数の軸方向成分に分解したときの、前記軸方向成分のうちの少なくとも２以上の軸方向成分同士の関係性に基づいて、前記携帯機器の保持状態を判定する請求項９に記載の保持状態判定装置。
  11. 　前記センサは第１の物理量を検知する第１センサと、前記第１の物理量とは種類が異なる第２の物理量を検知する第２センサと、を含む請求項９または１０に記載の保持状態判定装置。
  12. 　前記保持状態判定部は、前記第１センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分と前記第２センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分の関係性に基づいて、前記携帯機器の保持状態を判定する請求項１１に記載の保持状態判定装置。
  13. 　前記保持状態判定部は、前記軸方向成分のうちの一の軸方向成分の変化パターンと、前記一の軸方向成分とは異なる他の軸方向成分の変化パターンとの関係性に基づいて、前記携帯機器の保持状態を判定する請求項９から１２の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  14. 　前記変化パターンはユーザの歩行に伴い発生する周期的な変化パターンである請求項１３に記載の保持状態判定装置。
  15. 　複数の保持状態と、該複数の保持状態のそれぞれで予めサンプリングされた出力信号を複数の軸方向成分に分解したときの、該軸方向成分のうちの少なくとも２以上の軸方向成分同士の関係性が記憶されるパターン記憶部を更に備え、
    　前記保持状態判定部は、前記取得部が取得する前記センサの出力信号と、前記パターン記憶部の出力に基づき前記携帯機器の保持状態を判定する請求項９から１４の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  16. 　前記パターン記憶部は、該複数の保持状態のそれぞれで予めサンプリングされたユーザの歩行に伴う出力信号を複数の軸方向成分に分解したときの、該軸方向成分のうちの少なくとも２以上の軸方向成分同士の関係性が記憶される請求項１５に記載の保持状態判定装置。
  17. 　前記パターン記憶部は、それぞれの保持状態と、該それぞれの保持状態で予めサンプリングされた第１の物理量を検知する第１センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分と前記第１の物理量とは種類が異なる第２の物理量を検知する第２センサの出力信号における少なくとも１つの軸方向成分の関係性が記憶される請求項１５または１６に記載の保持状態判定装置。
  18. 　ユーザが保持する携帯機器に搭載されたセンサの出力信号を取得する取得部と、
    　ユーザの歩行に伴う前記出力信号に基づいて、前記携帯機器の保持状態を判定する保持状態判定部と、
    　を備える保持状態判定装置。
  19. 　前記携帯機器を保持するユーザの歩行状態を判定する歩行判定部を更に備える請求項１から１８の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  20. 　前記保持状態判定部は、ユーザが歩行中であると判定されたことを条件として前記携帯機器の保持状態を判定する請求項１から１９の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  21. 　前記保持状態判定部は、前記取得部が取得する前記センサの出力信号のうち、ユーザが歩行中であるタイミングにおける前記出力信号に基づいて、前記携帯機器の保持状態を判定する請求項１から２０の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  22. 　前記保持状態判定部は、前記取得部が取得する前記センサの出力信号のうち、ユーザが歩行中ではないタイミングにおける前記出力信号を実質的に用いずに前記携帯機器の保持状態を判定する請求項１から２１の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  23. 　前記センサは、加速度センサ、角速度センサ、および地磁気センサの何れかを含む請求項１から２２の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  24. 　前記保持状態判定部は、前記携帯機器の保持状態として、前記携帯機器をユーザが手に持って操作または視認する状態での保持、前記携帯機器を手に持って腕を振る状態での保持、ポケット内での保持、およびカバンの中での保持のうちの少なくとも一つの状態を判定する請求項１から２３の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  25. 　前記保持状態判定部は、
    　連続する複数の期間のそれぞれにおいて、前記出力信号に基づいて前記携帯機器の保持状態の候補を決定し、
    　前記複数の期間における前記保持状態の候補のうち、最も多く発生した前記保持状態の候補を、前記携帯機器の保持状態として選択する
    　請求項１から２４の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  26. 　複数の時刻での前記保持状態判定部の判定結果を参照してユーザの前記携帯機器の保持状態を推定する保持状態推定部を更に備える請求項１から２５の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  27. 　前記携帯機器の保持状態の変化を検知する変化検知部を更に備え、
    　前記保持状態推定部は、前記変化検知部が前記保持状態の変化を検知しなかった期間における前記保持状態判定部の判定結果の少なくとも一部を参照する
    　請求項２６に記載の保持状態判定装置。
  28. 　前記携帯機器の保持状態の変化を検知する変化検知部を更に備える請求項１から２５の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  29. 　前記携帯機器の保持状態のそれぞれに応じて、ユーザの位置変化を検出する複数の位置変化検出部と、
    　前記携帯機器の保持状態のうち、前記保持状態判定部が判定した保持状態に対応する位置変化検出部が出力する位置変化を、前記ユーザの位置変化として選択する選択部と、
    　を備える請求項１から２８の何れか一項に記載の保持状態判定装置。
  30. 　コンピュータを、請求項１から２９の何れか一項に記載の保持状態判定装置として機能させるプログラム。
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