(57)【要約】【課題】取得する紫外線情報の精度を飛躍的に向上でき、開発負荷の低減を図ることができる携帯端末装置及び情報取得方法を提供する。【解決手段】携帯端末装置１０及び情報取得方法は、紫外線の強度を検出する紫外線センサ１８と、方位を検出する地磁気センサ２５と、加速度を検出する加速度センサ２６と、回転速度を検出する角速度センサ２７と、紫外線センサ１８でのデータ取得の際に、ＧＰＳ機能、地磁気センサ機能、加速度センサ機能及び角速度センサ機能を連動させ、紫外線センサ１８を紫外線照射方向に誘導する制御部２１とを備える。【選択図】図２
2013170973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線の強度を検出する紫外線センサと、
方位を検出する地磁気センサと、
加速度を検出する加速度センサと、
回転速度を検出する角速度センサと、
前記紫外線センサでのデータ取得の際に、ＧＰＳ機能、地磁気センサ機能、加速度センサ機能及び角速度センサ機能を連動させ、前記紫外線センサを紫外線照射方向に誘導する制御部と
を備える携帯端末装置。
【請求項２】
前記紫外線センサの紫外線照射方向への誘導を促す誘導手段を有する
請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
携帯端末装置に有する紫外線センサでのデータ取得の際に、ＧＰＳ機能、地磁気センサ機能、加速度センサ機能、角速度センサ機能及び時計機能を連動させ、太陽の位置方向に携帯端末装置の向きを誘導後、地磁気センサと加速度センサとの情報から自身を表面、裏面、側面と向きを変えるように誘導し、各向きでの紫外線情報を測定し、測定情報が最大となる面での紫外線情報を使用する情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末装置、及び情報取得方法に関する。特に本発明は、紫外線情報を取得する携帯端末装置及び携帯端末装置において紫外線情報を取得するための情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の携帯端末装置及び情報取得方法は、加速度センサで携帯端末装置の傾斜角を算出することに加えて、加速度センサのデータから携帯端末装置の動きを推定し、携帯端末装置が無造作に放置されているのか等を推定している。特許文献１の携帯端末装置及び情報取得方法は、データ測定の際に異常データを取得しないですむように、補助的な役割を実現し、取得データの精度の向上を実現しようとしている。
【０００３】
特許文献２の携帯端末装置及び情報取得方法は、水平面内における方位および水平方向に対する傾きを地磁気センサ、加速度センサもしくは傾斜センサのデータから算出し、ＧＰＳなどの位置情報と日時情報から太陽の向きを算出している。特許文献２の携帯端末装置及び情報取得方法は、携帯端末装置と太陽との位置関係（入射角）に応じて、センサに入射される光量をオフセットすることで補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５６３７６５号公報
【特許文献２】特開２０１０−００８２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、皮膚に対して悪影響があることから意識が高まっている紫外線情報を測定する際には、紫外線を照射する太陽に紫外線センサを向ける必要がある。ところが、携帯端末装置はその性質から、ポケットやバッグに入れて携帯されることが多い。
【０００６】
また、携帯端末装置を操作するために、携帯端末装置は、ユーザ方面に向いていることが多い。そのため、紫外線センサを搭載した携帯端末装置の紫外線センサの動作時においても、紫外線センサに紫外線が照射されていない状態となって正確な紫外線情報を取得できないことがあり、取得した紫外線データの信頼性が低いという課題がある。
【０００７】
また、ビルの谷間など太陽光が直接照射しない場所や、海岸やスキー場等の反射が多い場所や、空気が澄み切っておらず大気中で散乱が発生しやすい環境等においては、正確な紫外線量を測定できる方向が分からない。そのため、取得した紫外線情報の信頼性が低いという課題がある。
【０００８】
このように、紫外線センサを搭載する携帯端末装置において、外乱ノイズの影響やセンサの搭載位置が手で覆われたりすることで、情報そのものが正常に取得できていない場合等、紫外線センサから取得した紫外線情報の精度が低くなる。そのため、アプリケーションでの紫外線情報の使用時に不正確な紫外線情報を使用してユーザに対して表示してしまうという課題がある。携帯端末装置に搭載される紫外線センサは、太陽から放射される紫外線をフォトダイオードで受光し、紫外線の強度を測定する。そのため、正確な紫外線強度を測定するには、紫外線センサを太陽の方に向ける必要があるが、携帯端末装置の表面に実装される紫外線センサの窓は、携帯端末装置のデザインの観点から操作者に視認し難い形状になっている。これにより、正確な紫外線情報を取得するには、ユーザに紫外線センサの位置を周知し、紫外線センサが太陽の方に向くように誘導する必要がある。
【０００９】
一方、特許文献１は、データ測定の際に異常データを取得しないですむように、補助的な役割を実現し、取得データの精度の向上を実現しようとしているものの、ＧＰＳ情報を利用していないために、取得した紫外線情報の精度が低くなることがある。
【００１０】
他方、特許文献２は、携帯端末装置と太陽との位置関係（入射角）に応じて、センサに入射される光量をオフセットすることで補正しているものの、正確な紫外線情報を取得しているとは言えない。
【００１１】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、取得する紫外線情報の精度を飛躍的に向上でき、開発負荷の低減を図ることができる携帯端末装置及び情報取得方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る携帯端末装置は、紫外線の強度を検出する紫外線センサと、方位を検出する地磁気センサと、加速度を検出する加速度センサと、回転速度を検出する角速度センサと、前記紫外線センサでのデータ取得の際に、ＧＰＳ機能、地磁気センサ機能、加速度センサ機能及び角速度センサ機能を連動させ、前記紫外線センサを紫外線照射方向に誘導する制御部とを備える。
【００１３】
本発明に係る情報取得方法は、携帯端末装置に有する紫外線センサでのデータ取得の際に、ＧＰＳ機能、地磁気センサ機能、加速度センサ機能、角速度センサ機能及び時計機能を連動させ、太陽の位置方向に携帯端末装置の向きを誘導後、地磁気センサと加速度センサとの情報から自身を表面、裏面、側面と向きを変えるように誘導し、各向きでの紫外線情報を測定し、測定情報が最大となる面での紫外線情報を使用する。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る携帯端末装置及び情報取得方法によれば、取得する紫外線情報の精度を飛躍的に向上でき、開発負荷の低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る一実施形態の携帯端末装置の正面図である。
【図２】本発明に係る一実施形態の携帯端末装置のブロック構成図である。
【図３】本発明に係る一実施形態の情報取得方法の制御動作を説明するフローチャートである。
【図４】図３に示した情報取得方法における太陽光の入射状態説明図である。
【図５】図３に示した情報取得方法における姿勢状態説明図である。
【図６】図３に示した情報取得方法における地表のＹ軸上での姿勢状態説明図である。
【図７】図３に示した情報取得方法における地表のＸ軸上での姿勢状態説明図である。
【図８】図３に示した情報取得方法における姿勢の誘導手段を説明する正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明に係る一実施形態の携帯端末装置及び情報取得方法について図面を参照して説明する。図１に示すように、本発明に係る一実施形態の携帯端末装置１０は、片手で持って操作可能であり、且つ、携帯に便利な大きさの筐体１１を備えている。筐体１１には、タッチパネルである入力操作部１２を備えており、その内部に、ＬＣＤから成る表示部１３を配置している。なお、入力操作部１２は、タッチパネルに代えて、キーであってもよい。
【００１７】
入力操作部１２の下方には、通話時に使用者が音声を入力するための音声入力部１４を設けており、これに対向して、入力操作部１２の上方には、通話時に受話音を出力する音声出力部１５を設けている。また、この音声出力部１５の更に上方の筐体１１の内部には、アンテナ１６（図２参照）が設けられている。ただし、アンテナ１６は、筐体１１から伸縮可能な場合と、筐体１１に固定される場合とを含む。
【００１８】
携帯端末装置１０は、アンテナ１６を介して、電話回線網の基地局との間で無線回線を形成し、送受信信号を変調・復調して、基地局との間で無線通信を行うための送受信部１７（図２参照）を具備している。筐体１１は、音声出力部１５の近傍に、太陽光を電気信号に変換することにより紫外線の強度を測定する紫外線センサ１８を配置している。なお、紫外線センサ１８は、表面である表示面に搭載されているが、実装位置は携帯端末装置１０の表面に代えて、裏面もしくは側面の何処に受光面を設けても構わない。
【００１９】
また、筐体１１は、着信があることを通知するためや、入力操作部１２を操作した場合に、操作者が問題なく入力操作部１２を操作できたことを通知するためのハプティクス機能を実現するためのバイブレータ１９（図２参照）を備えている。さらに、筐体１１は、音楽再生などで音を出力するスピーカ２０を備えている。
【００２０】
図２に示すように、携帯端末装置１０は、各種制御処理を行うための制御部２１を備えている。また、携帯端末装置１０は、受信機能としてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の衛星測位の為の電波を受信・解読する機能を備えている。制御部２１は、マイクロコンピュータとして構成され、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４を備えているとともに、これらを互いに接続するバスラインや、外部と接続するＩ／Ｏ等を備えている。
【００２１】
そして、携帯端末装置１０は、方位を検出する地磁気センサ２５と、携帯端末装置１０に生じた加速度を検出する加速度センサ２６と、携帯端末装置１０に生じた回転速度を検出する角速度センサ２７と、時間機能を管理保持する時計２８とを備えている。なお、時計２８の代わりに、送受信部１７を通じて接続する基地局からの報知情報である時間情報、もしくは、送受信部１７を通じて接続するネットワークに存在する時計サーバの情報を用いても良い。
【００２２】
携帯端末装置１０は、実行する情報取得方法において以下のモードを設定する。モード（１）は、太陽の位置方向に携帯端末装置の向きを誘導するオートモードである。モード（２）は、外乱環境に対応するため、携帯端末装置の各面での測定を誘導するモードである。モード（３）は、ユーザ自身が測定したい箇所を選択できるマニュアルモードである。
【００２３】
携帯端末装置１０は、モード（１）になったら、加速度センサ２６のデータから自身の向きを把握し、ＧＰＳからユーザの位置、日付時刻から太陽の位置を把握する。携帯端末装置１０は、把握した太陽の位置方向に合うように、地磁気センサ２５および角速度センサ２７のデータを用いて、自身の向きを誘導することにより、紫外線が紫外線センサ１８に適切に照射され、精度の高いデータを取得できるようにする。
【００２４】
また、携帯端末装置１０は、自身が適切な向きになってから、紫外線センサ１８を動作させることにより、不要データを取得しなくなり、消費電流の低減を実現することも可能となる。
【００２５】
そして、携帯端末装置１０は、海岸やスキー場など反射が多い場所や、空気が澄み切っておらず大気中で散乱が発生しやすい環境では、太陽からの直射光の紫外線に加え、反射光や散乱光の紫外線が照射される。そのため、太陽からの直射光の紫外線が最も強度が高くならない場合がある。これに対して、携帯端末装置１０は、モード（２）において、例えば、太陽の位置方向に自身の向きを誘導後、地磁気センサ２５と加速度センサ２６との情報から自身を表面、裏面、側面と向きを変えるように誘導する。そして、携帯端末装置１０は、各向きでの紫外線情報を測定し、測定情報が最大となる面での紫外線情報を使用するモードを用意する。これにより、携帯端末装置１０は、反射光や散乱光による紫外線の影響が大きくなる環境で、精度の高い紫外線情報を取得することが可能となる。
【００２６】
通常、紫外線センサ１８に入射光が入射するように誘導する際に、地磁気センサ２５、加速度センサ２６だけでは、水平面内で回転していることを把握できない。例えば、太陽のような距離の離れた場所からの入射光に対しては影響ないと思われるが、その他の近い距離の光源からの入射光に対しては、傾きを指示通りに誘導しても、回転してセンサ位置が反対側に来るとずれる可能性がある。しかし、携帯端末装置１０は、角速度センサ２７を用いることにより、回転方向の動きを検出することが可能である。
【００２７】
次に、本発明に係る一実施形態の携帯端末装置１０が実行する情報取得方法について説明する。図３に示すように、ユーザにより、モード（１）で紫外線情報を測定するために紫外線情報測定モードを設定した（Ｓ１）、モード（３）を設定していないので、ＧＰＳから現在のユーザ位置を取得し（Ｓ４）、日時情報から太陽の現在位置を把握する（Ｓ５）。次に、ユーザ位置データと太陽の位置から、ユーザへの太陽光の入射角を測定し、入射方向を算出する（Ｓ６）。
【００２８】
続いて、地磁気センサ２５、加速度センサ２６、角速度センサ２７のデータから携帯端末装置１０の姿勢を算出し、太陽光が携帯端末装置１０の紫外線センサ１８の開口部に入る状態となっているかを確認する（Ｓ７）。紫外線センサ１８に太陽光が入射する状態であれば、紫外線センサ１８をオンし、紫外線情報を取得する（Ｓ９）。
【００２９】
これとは異なり、紫外線センサ１８に太陽光が入射しない状態である場合、ユーザに携帯端末装置１０の紫外線センサ１８に太陽光が入射する状態となるように、携帯端末装置１０を動かすように通知およびアシストする（Ｓ８）。そして、紫外線センサ１８に太陽光が入射するように誘導して、太陽光が入射する状態となったら、紫外線センサ１８をオンし、紫外線情報の測定を開始する（Ｓ９）。次に、紫外線情報の測定が完了し、モード（２）の外乱環境対応モードを設定していないので、紫外線センサ１８をオフし、紫外線情報測定モードを終了する（Ｓ１０→Ｓ１２）。
【００３０】
ここで、モード（２）での外乱環境対応モード場合は、モード（１）での太陽光方向への紫外線センサ１８の誘導の後に、太陽光の方向以外の向き、例えば、携帯端末装置１０の各面での紫外線情報の測定のための通知およびアシストを行う（Ｓ１１）。このアシストは、地磁気センサ２５、加速度センサ２６のデータを基に、携帯端末装置１０を動かすようにユーザに促すことである。
【００３１】
そして、各面での紫外線情報のうち、最大のものを外乱環境での紫外線情報と設定する（Ｓ１３）。ここで、携帯端末装置１０の各面の６面に加え、各面の中間地点での測定を追加することで、測定データの精度をより上げることも可能となる。例えば、モード（３）での紫外線情報測定の場合は、ユーザの手動で紫外線情報測定位置を指定し（Ｓ３）、紫外線情報を取得する（Ｓ９）。
【００３２】
また、紫外線情報を測定する途中において、ユーザが測定値を確認しながら、測定位置を決定することも可能とする。さらに、紫外線情報を継続して取得する場合、携帯端末装置１０の紫外線センサ１８の向き情報を定期的に確認し、携帯端末装置１０の紫外線センサ１８の向きが太陽の方向からの位置ずれを確認する。このとき、ずれの検出を何回（回数は設定可）か連続して行った後に、紫外線センサ１８をオフする。
【００３３】
ここで、図４に示すように、図３に示したステップ（Ｓ６）においては、ユーザ位置データと地球５０上の太陽５１の位置から、ユーザへの太陽光の入射角θ１を測定し、入射方向を算出する。また、図５に示すように、図３に示したステップ（Ｓ７）においては、携帯端末装置１０のＹ軸上において、太陽光が携帯端末装置１０の紫外線センサ１８に有する紫外線透過パネル２９の開口部θ２に入る状態となっているかを確認する。
【００３４】
次に、携帯端末装置１０の紫外線センサ１８の開口部θ２に太陽光が入射しているか否かを算出する方法の一例について説明する。図６に示すように、太陽光の入射角θ１、携帯端末装置１０の紫外線センサ１８の開口部θ２、加速度センサ２６のデータから算出した地表のＹ軸での回転方向に対する携帯端末装置１０の傾きθ３の関係は、以下の数式１により得られる。
【００３５】
【数１】
2013170973.tif 000003
【００３６】
ここで、数式１を満たしていれば、携帯端末装置１０のＹ軸での回転方向で紫外線センサ１８の開口部θ２に太陽光が入射していると判断できる。
【００３７】
図７に示すように、同様に、Ｘ軸での回転方向に対する携帯端末装置１０の傾きθ４から、携帯端末装置１０のＸ軸での回転方向に対しては、以下の数式２により得られる。
【００３８】
【数２】
2013170973.tif 000004
【００３９】
そして、数式１および数式２を同時に満たしたときに、携帯端末装置１０の紫外線センサ１８の開口部θ２に太陽光が入射していると判定する。このとき、無限遠と考えられる太陽からの入射光に対しては、Ｚ軸に対する携帯端末装置１０の回転は、影響を受けないと考えて問題ない。
【００４０】
次に、図３に示したステップ（Ｓ８）においてユーザに携帯端末装置１０の紫外線センサ１８に太陽光が入射するように誘導する方法について説明する。図８に示すように、第１誘導手段３１は、紫外線センサ１８に太陽光が入射する状態となるまで携帯端末装置１０を動かすように、音声合成とスピーカ２０による音声ガイドにより誘導することである。この第１誘導手段３１は、具体的に、例えば「バイブレータの振動が止まるまで左にゆっくり回転させてください。」という音声で誘導することであり、同時に、誘導位置に達するまでバイブレータを振動させることである。
【００４１】
次に、第２誘導手段３２は、紫外線センサ１８の搭載位置が表示部１３の裏面である場合、表示部１３に、携帯端末装置１０の移動方向や回転方向を可視表示して誘導することである。なお、第１誘導手段３１および第２誘導手段３２は、独立または組み合わせて実行することができる。
【００４２】
以上、説明したように、本発明の一実施形態の携帯端末装置１０によれば、太陽の位置方向に自身の向きを誘導後、地磁気センサ２５と加速度センサ２６との情報から自身を表面、裏面、側面と向きを変えるように誘導する。そして、携帯端末装置１０によれば、各向きでの紫外線情報を測定し、測定情報が最大となる面での紫外線情報を使用する。従って、携帯端末装置１０によれば、取得する紫外線情報の精度を向上でき、紫外線情報を使用するアプリケーションにおいて、データのノイズ成分を除去する必要がなくなる。
【００４３】
本発明の一実施形態の情報取得方法によれば、太陽の位置方向に自身の向きを誘導後、地磁気センサ２５と加速度センサ２６との情報から自身を表面、裏面、側面と向きを変えるように誘導する。そして、情報取得方法によれば、各向きでの紫外線情報を測定し、測定情報が最大となる面での紫外線情報を使用する。従って、情報取得方法によれば、取得する紫外線情報の精度を向上でき、紫外線情報を使用するアプリケーションにおいて、データのノイズ成分を除去する必要がなくなる。
【００４４】
また、携帯端末装置１０によれば、紫外線センサ１８に太陽光が入射する状態となるまで携帯端末装置１０を動かすようにユーザに促す。従って、携帯端末装置１０によれば、太陽光に紫外線センサ１８を確実に指向できる。
【００４５】
そして、携帯端末装置１０によれば、取得した生データをそのまま使用することが可能となる。従って、携帯端末装置１０によれば、アプリケーション側での開発負荷を軽減させることが可能となる。
【００４６】
さらに、携帯端末装置１０によれば、正常データを取得可能な状態でのみ、紫外線センサを動作させることができる。従って、携帯端末装置１０によれば、不必要な動作がなくなり、無駄な電力消費を抑制することが可能となる。
【００４７】
加えて、携帯端末装置１０によれば、紫外線センサ１８が太陽の方に向くように誘導することにより、紫外線センサ１８を何処の面に実装しても構わなくなる。従って、携帯端末装置１０によれば、部品実装レイアウトおよびデザインの自由度を増すことができる。
【００４８】
さらに加えて、携帯端末装置１０によれば、角速度センサ２７を用いることにより、回転方向の動きを検出することが可能である。従って、携帯端末装置１０によれば、姿勢を、より精度高く誘導することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明の携帯端末装置及び情報取得方法は、前述した一実施形態に限定するものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。
【００５０】
以上述べたように、本発明の携帯端末装置及び情報取得方法によれば、取得する紫外線情報の精度を飛躍的に向上でき、開発負荷の低減を図ることができる。以上の結果として、製品の品質の向上を図り、本発明の産業上の利用可能性は大といえる。
【００５１】
上記の実施形態の一部、又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００５２】
（付記１）紫外線の強度を検出する紫外線センサと、方位を検出する地磁気センサと、加速度を検出する加速度センサと、回転速度を検出する角速度センサと、前記紫外線センサでのデータ取得の際に、ＧＰＳ機能、地磁気センサ機能、加速度センサ機能及び角速度センサ機能を連動させ、前記紫外線センサを紫外線照射方向に誘導する制御部とを備える携帯端末装置。
【００５３】
（付記２）前記紫外線センサの紫外線照射方向への誘導を促す誘導手段を有する付記１に記載の携帯端末装置。
【００５４】
（付記３）携帯端末装置に有する紫外線センサでのデータ取得の際に、ＧＰＳ機能、地磁気センサ機能、加速度センサ機能、角速度センサ機能及び時計機能を連動させ、太陽の位置方向に携帯端末装置の向きを誘導後、地磁気センサと加速度センサとの情報から自身を表面、裏面、側面と向きを変えるように誘導し、各向きでの紫外線情報を測定し、測定情報が最大となる面での紫外線情報を使用する情報取得方法。
【符号の説明】
【００５５】
１０  携帯端末装置
１８  紫外線センサ
２１  制御部
２５  地磁気センサ
２６  加速度センサ
２７  角速度センサ
【図１】
2013170973.tif 000005
【図２】
2013170973.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2013170973.tif 000012