(57)【要約】【課題】ボタンやスイッチなどが実装されていない、加速度センサが搭載された携帯デバイスで、電源のオン／オフのスイッチの機能を少ない待機電流で実現する。【解決手段】測定値に応じて割り込み信号を発生する加速度センサと、前記割り込み信号で起動するマイクロプロセッサを備え、前記マイクロプロセッサが前記割り込み信号で起動後に、前記加速度センサで測定される加速度の時系列データに基づいて、特定の方向への振りを検出し、動作状態の切り替えを行うことを特徴とするデバイスを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定値に応じて割り込み信号を発生する加速度センサと、前記割り込み信号で起動するマイクロプロセッサを備え、前記マイクロプロセッサが前記割り込み信号で起動後に、前記加速度センサで測定される加速度の時系列データに基づいて、特定の方向への振りを検出し、動作状態の切り替えを行うことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記請求項１に記載のデバイスにおいて、前記動作状態の切替が、動作を制限するオフ状態と、動作の制限が解除されたオン状態の切り替えであることを特徴とするデバイス。
【請求項３】
前記請求項１に記載のデバイスにおいて、前記加速度センサで測定される測定値を評価し、前記評価の結果と閾値を比較し、前記比較結果に応じて状態が遷移する内部状態をもち、前記内部状態が特定の状態へ遷移した場合に前記動作状態の切り替えを行うことを特徴とするデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボタンやスイッチなどが実装されていない、加速度センサが搭載された携帯デバイスで、電源のオン／オフのスイッチの機能を少ない待機電流で実現する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動きの検出として加速度センサを用い、スピーカやサウンダなどの発音デバイスで音を発生させることで、鈴の機能を電子的に実現した電子鈴デバイスが発明されている。（特願２０１６−０９４９５４（未公開）、特許文献１）この電子鈴デバイスは、キーホルダにつけて、鍵が鞄から落下したことを音で知らせたりするなど、紛失用防止用に用いる。
【０００３】
この電子鈴デバイスは、商品を配送時にポストへの投函等で落下させた場合でも、音が発生するという問題点がある。これを防ぐためには、商品配送時は電源をオフにするか、音が発生しないモードに切り替える必要がある。商品配送時は電源をオフにする方法としては、電池と電池ホルダーの間に絶縁紙を挿入し、絶縁紙を取り除くことで電源をオンにするといった方法がある。また、音が発生しないモードに切り替えるには、ボタンやスイッチなどを追加してモードを切り替えるという方法がある。
【０００４】
しかしながら、電池と電池ホルダーの間に絶縁紙を挿入する方法では、絶縁紙を引き抜くことができるようにするための構造が必要であるが、筐体のデザインでの制約のため、その構造の実装が困難である場合がある。また、ボタンやスイッチを追加するとコストが上昇する上に、筐体のデザインでも考慮が必要となる。
【０００５】
一方、デバイスに搭載した加速度センサの値を用いて、ユーザーがデバイスを振ることを検出することで、ボタンやスイッチなどを使用しないで、ロック／アンロック等のモードを切り替える方法が開発されている。（非特許文献１）この方法は携帯電話などの電源が入った状態でのロック状態の解除を前提としており、加速度センサの測定値の監視で電力を消費するため待機電流が多くなり、単純にこの方法を利用しただけでは、電源のオン／オフのスイッチの代わりにはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３２０７２５８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９３１２２号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４０４１５号公報
【特許文献４】米国特許第８３７８７８２号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“加速度センサを使って腕振り動作を照合する動作認識技術を開発”、［online］、２００９年４月１０日、株式会社ＫＤＤＩ研究所、［平成２９年２月１５日検索］、インターネット＜URL：http://www.kddi-research.jp/sites/default/files/newsrelease/JA-pdf/117_1.pdf＞
【非特許文献２】“ＬＩＳ２ＤＨ１２  Ｄａｔａｓｈｅｅｔ”、ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、２０１３年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ボタンやスイッチなどが実装されていない、加速度センサが搭載された携帯デバイスで、電源のオン／オフのスイッチの機能を少ない待機電流で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、携帯デバイスをユーザーが特定の方向へ振ることを、携帯デバイスに搭載された加速度センサを用いて検出をし、電源のオン／オフのスイッチの機能を少ない待機電流で実現することを特徴とする。
【００１０】
電源のオン／オフの切り替えは、いつ発生するか分からないため、加速度センサの測定値は常時監視する必要がある。一方、無充電の一次電池で動作する機器の場合、電源のオフ時の消費電流は非常に小さくする必要があり、もしこの消費電流が多い場合は電源オフとは言えなくなる。
【００１１】
そこで、電源オフ時は加速度センサのみを常時稼働させ、ユーザーがデバイスを振ることで、測定値が閾値以上または閾値以下になった場合は、加速度センサからの割り込み信号でマイクロプロセッサを起動させる。マイクロプロセッサがその後の加速度の経過を監視し、加速度センサの測定値の方向成分を解析することで、ユーザーが特定の方向へデバイスを振っていることを判定し、電源オンの状態へ切り替えを行う。
【００１２】
加速度センサの消費電流は数マイクロアンペアと、非常に小さく抑えることができるため（非特許文献２）、電源オフ時も常時稼働させていても、無充電の一次電池で１年以上稼働させることできる。
【００１３】
電源オン時は、加速度センサのみを常時稼働させても、加速度センサとマイクロプロセッサの両方を常時稼働させても良い。加速度センサのみを常時稼働させている場合は、電源オフ時と同様に、加速センサからの割り込み信号でマイクロプロセッサを起動させる。マイクロプロセッサが加速度の経過を監視し、加速度センサの測定値の方向成分を解析することで、ユーザーが特定の方向へデバイスを振っていることを判定し、電源オフの状態へ切り替えを行う。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、加速度センサが搭載された携帯デバイスにおいて、ボタンやスイッチを追加することなく、電源のオン／オフのスイッチの機能を少ない待機電流で実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の携帯デバイスの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る振りの判定方法における状態遷移を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
第１の実施形態の携帯デバイスは、加速度センサ１０１で加速度を検出し、発音デバイス１０３より音を発生させる携帯デバイス１００への実施例である。図１のブロック図、図２の状態遷移図を参照して、第１の実施形態の基本的な概念を説明する。
【００１８】
携帯デバイス１００は、加速度センサ１０１、マイクロプロセッサ１０２及び発音デバイス１０３で構成される。加速度センサ１０１からの割り込み信号１０４を用いて、マイクロプロセッサ１０２を起動することが可能である。マイクロプロセッサ１０２から加速度センサ１０１の制御及びデータの読み出しではＳＰＩインターフェース１０５を用いる。なお、ＳＰＩインターフェース１０５の代わりに、Ｉ２Ｃインターフェースなどを用いても良い。
【００１９】
ユーザーは、加速度センサ１０１のｘ軸の向き（１０６）に振ることによってオン操作を行い、加速度センサ１０１のｙ軸の向き（１０７）に振ることによって
オフ操作を行う。
【００２０】
携帯デバイス１００の初期状態はオフ・スタンバイ状態２０１で、加速度センサ１０１のみが稼働している。この状態は電源オフと同等であり、発音デバイス１０３からの音の発生が禁止される。
【００２１】
＜ユーザーによるオン操作の検出＞
落下や衝撃などで加わる加速度と、ユーザーのオン操作による加速度を区別するため、以下に説明するオン判定シーケンス２０３でオン操作の検出を行う。
【００２２】
ユーザーが携帯デバイス１００を振ることで、加速度センサ１０１で加速度を検出し、加速度の大きさが閾値以上となった場合に、加速度センサ１０１からの割り込み信号１０４がマイクロプロセッサ１０２に対して発生する。これにより、マイクロプロセッサ１０２が起動し、デバイスはオン判定シーケンス２０３のオン判定ステップＡ状態２１１となる。
【００２３】
その後、ＳＰＩインターフェース１０５経由で周期的に加速度データのチェックを行う。
【００２４】
ユーザーが携帯デバイス１００を、加速度センサのｘ方向の向きに振った場合（１０６）、加速度のｘ方向成分ａｘ成分の値が大きく検出される。加速度のｘ方向成分ａｘが正の値でその大きさが閾値ＴＨを超えた場合（ａｘ＞ＴＨ）、オン判定ステップＢ状態２１２に遷移する。その後、加速度のｘ方向成分ａｘが負の値でその大きさが閾値ＴＨを超えた場合（ａｘ＜−ＴＨ）、オン判定ステップＣ状態２１３に遷移する。同様に、加速度のｘ方向成分ａｘの大きさが閾値ＴＨを超え、符号が正・負の加速度が交互に検出されると、オン判定ステップＤ状態２１４、オン判定ステップＥ状態２１５、オン判定ステップＦ状態２１６、オン判定ステップＧ状態２１７と進み、オン・スタンバイ状態２０２となる。
【００２５】
オン判定シーケンス２０３のいずれかの状態（２１１乃至２１７）中に一定時間が経過した場合は、一つまたは二つ前の状態へ遷移し、オン・スタンバイ状態２０２へ到達するために必要な、振る回数が増加する。例えば、オン判定ステップＧ状態２１７で一定時間が経過した場合は、オン判定ステップＥ状態２１５へ遷移する。
【００２６】
オン・スタンバイ状態２０２は、電源オンのスタンバイ状態と同等であり、携帯電話の場合は待ち受け状態に相当する。発音デバイス１０３からの音の発生が許可され、加速度センサ１０１で加速度を検出すれば音の発生が可能である。
【００２７】
加速度の大きさが閾値以上となった場合に、加速度センサ１０１からの割り込み信号１０４がマイクロプロセッサ１０２に対して発生する。これにより、マイクロプロセッサ１０２が起動し、オン・動作状態２０３となり、加速度センサ１０１の測定値の評価結果に応じて、発音デバイス１０３より音の発生を行う。
【００２８】
＜ユーザーによるオフ操作の検出＞
落下や衝撃などで加わる加速度と、ユーザーのオン操作による加速度を区別するため、以下に説明するオフ判定シーケンス２０４でオフ操作の検出を行う。
【００２９】
ユーザーがデバイス１００を、加速度センサのｙ方向の向きに振った場合（１０７）、加速度のｙ方向成分ａｙ成分の値が大きく検出される。加速度のｙ方向成分ａｙが正の値でその大きさが閾値ＴＨを超えた場合（ａｙ＞ＴＨ）、デバイスはオフ判定シーケンス２０４のオフ判定ステップＡ状態２２１となる。その後、加速度のｙ方向成分ａｙが負の値でその大きさが閾値ＴＨを超えた場合（ａｙ＜−ＴＨ）、オフ判定ステップＢ状態２２２に遷移する。同様に、加速度のｙ方向成分ａｙの大きさが閾値ＴＨを超え、符号が正・負の加速度が交互に検出されると、オフ判定ステップＣ状態２２３、オフ判定ステップＤ状態２２４、オフ判定ステップＥ状態２２５、オフ判定ステップＦ状態２２６と進み、オフ・スタンバイ状態２０１となる。
【００３０】
オフ判定シーケンス２０４のいずれかの状態（２２１乃至２２６）中に一定時間が経過した場合は、一つまたは二つ前の状態へ遷移し、オフ・スタンバイ状態２０１へ到達するために必要な、振る回数が増加する。例えば、オフ判定ステップＦ状態２２６で一定時間が経過した場合は、オフ判定ステップＤ状態２２４へ遷移する。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、歩数計やゲーム機用入力デバイスなどの加速度センサを利用したデバイスにも応用することができる。
【図１】
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【図２】
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