(57)【要約】【課題】電力消費を削減するためのユーザの意識を必要とせず、省電力化が図れる携帯端末を提供する。【解決手段】ＧＰＳ信号を利用することで携帯端末１の位置情報を取得して該位置情報の履歴から端末進行方向を算出する端末進行方向算出部５１と、携帯端末１に掛かる重力加速度を検知して端末姿勢を算出する端末姿勢算出部５２と、携帯端末１に係る地磁気を検知して端末方位を算出する端末方位算出部５３と、端末進行方向算出部５１、端末姿勢算出部５２、及び端末方位算出部５３それぞれの算出結果に基づきユーザの端末使用状況を判断し、ユーザが携帯端末１を使用していないと判断した場合は、携帯端末１の情報表示部７の電源をオフにするか、情報表示部７の明度を落とす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ信号を利用することで端末の位置情報を取得して該位置情報の履歴から端末進行方向を算出する端末進行方向算出手段と、
端末に掛かる重力加速度を検知して端末姿勢を算出する端末姿勢算出手段と、
端末に係る地磁気を検知して端末方位を算出する端末方位算出手段と、
前記端末進行方向算出手段、前記端末姿勢算出手段、及び前記端末方位算出手段それぞれの算出結果に基づきユーザの端末使用状況を判断する端末使用状況判断手段と、
を備えたことを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯端末であって、
情報表示手段を備え、
前記端末使用状況判断手段は、ユーザが端末を使用していないと判断した場合、前記情報表示手段の電源をオフにすることを特徴とする携帯端末。
【請求項３】
請求項１に記載の携帯端末であって、
情報表示手段を備え、
前記端末使用状況判断手段は、ユーザが端末を使用していないと判断した場合、前記情報表示手段の明度を落とすことを特徴とする携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、スマートフォン等の携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、スマートフォン等の携帯端末には、一定時間操作されない場合に、画面表示を消灯または暗くする等の省電力機能が搭載されている。例えば、特許文献１に記載された携帯端末及びその消費電力削減方法では、液晶前面に設けたカメラによりユーザの目線を検知して使用中かどうか判断し、ユーザが機器の画面を見ていないときは、直ぐに省電力モードへと移行するようにしている。また、特許文献２に記載された移動通信端末では、加速度センサを用いてジェスチャ操作を検知し、その検知結果から省電力のオン／オフを行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７４５０５号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された携帯端末及びその消費電力削減方法は、機器のモニタ側前面にカメラモジュールを備える必要があることと、カメラモジュールという比較的消費電力が多い部品の電源を常に入れておく（即ち、オンしておく）必要があり、ユーザが使用し続ける場合、電力を多く消費してしまう。また、ユーザが画面から目線を外すだけで画面をオフするため、再度ユーザがモニタを見たときに画面がオンになるまで時間がかかり、操作性が良くない。
【０００５】
特許文献２に記載された移動通信端末は、ユーザが何かを行うという意図的な行為が必要となる。つまり、画面をオフする行為を、単純にボタンなどからジェスチャという操作に割り当てただけである。このため、ユーザがその操作を忘れた場合、電源がオンになったままとなり、無駄な電力を消費することになる。
【０００６】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、電力消費を削減するためのユーザの意識を必要とせず、省電力化が図れる携帯端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の携帯端末は、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を利用することで端末の位置情報を取得して該位置情報の履歴から端末進行方向を算出する端末進行方向算出手段と、端末に掛かる重力加速度を検知して端末姿勢を算出する端末姿勢算出手段と、端末に係る地磁気を検知して端末方位を算出する端末方位算出手段と、前記端末進行方向算出手段、前記端末姿勢算出手段、及び前記端末方位算出手段それぞれの算出結果に基づきユーザの端末使用状況を判断する端末使用状況判断手段と、を備えた。
【０００８】
上記構成によれば、端末進行方向、端末姿勢及び端末方位を算出し、これらの算出結果に基づきユーザの端末使用状況を判断するので、電力消費を削減するためのユーザの意識を必要とせず、省電力化が可能となる。
【０００９】
上記構成において、情報表示手段を備え、前記端末使用状況判断手段は、ユーザが端末を使用していないと判断した場合、前記情報表示手段の電源をオフにする。
【００１０】
上記構成によれば、端末進行方向、端末姿勢及び端末方位の算出結果からユーザが端末を使用していないと判断すると、情報表示手段の電源をオフするので、電力消費を削減するためのユーザの意識を必要とせず、省電力化が可能となる。
【００１１】
上記構成において、情報表示手段を備え、前記端末使用状況判断手段は、ユーザが端末を使用していないと判断した場合、前記情報表示手段の明度を落とす。
【００１２】
上記構成によれば、端末進行方向、端末姿勢及び端末方位の算出結果からユーザが端末を使用していないと判断すると、情報表示手段の明度を落とすので、電力消費を削減するためのユーザの意識を必要とせず、省電力化が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電力消費を削減するためのユーザの意識を必要とせず、省電力化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る携帯端末の概略構成を示すブロック図
【図２】図１の携帯端末の進行方向の算出を説明するための図
【図３】図１の携帯端末の姿勢判定を説明するための図
【図４】図１の携帯端末の姿勢検知を説明するための図
【図５】図１の携帯端末の方位判定を説明するための図
【図６】図１の携帯端末の方位算出を説明するための図
【図７】図１の携帯端末における省電力処理の実施判定を説明するための図
【図８】図１の携帯端末における省電力処理の実施判定を説明するための図
【図９】図１の携帯端末の動作を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る携帯端末の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る携帯端末１は、歩行者用のナビゲーション機能を備えた携帯電話、スマートフォン等の携帯端末であり、図１に示すように、ＧＰＳ受信部２と、３軸加速度センサ３と、磁気センサ４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５と、記憶部６と、情報表示部７とを備える。ＧＰＳ受信部２は、ＧＰＳ衛星（図示略）から送信されたＧＰＳ信号を受信する。３軸加速度センサ３は、携帯端末１に掛かる重力加速度を検知する。磁気センサ４は、携帯端末１に係る地磁気を検知する。
【００１７】
ＣＰＵ５は、ＧＰＳ受信部２で受信されたＧＰＳ信号より携帯端末１の位置情報を算出し、算出した位置情報の履歴から端末進行方向を算出する端末進行方向算出部５１と、３軸加速度センサ３で検知された重力加速度より端末姿勢を算出する端末姿勢算出部５２と、磁気センサ４で検知された地磁気より端末方位を算出する端末方位算出部５３と、端末進行方向算出部５１で算出された端末進行方向、端末姿勢算出部５２で算出された端末姿勢及び端末方位算出部５３で算出された端末方位に基づきユーザの端末使用状況を判断する端末使用状況判断部５４と、端末進行方向算出部５１で算出された端末進行方向、端末姿勢算出部５２で算出された端末姿勢及び端末方位算出部５３で算出された端末方位に基づきナビゲーションを行うナビゲーション部５５と、を備える。
【００１８】
記憶部６は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり、主に端末進行方向算出部５１で算出された位置情報の履歴を保存する。情報表示部７は、液晶表示器を有し、携帯端末１の使用における各種表示を行う。端末使用状況判断部５４は、ユーザが携帯端末１を使用していないと判断した場合、情報表示部７の電源をオフにするか、または情報表示部７の明度を落とす。また、端末使用状況判断部５４は、情報表示部７の電源をオフにするか、または情報表示部７の明度を落とした後、ユーザが携帯端末１を再び使用したと判断した場合、復旧処理を行う。即ち、情報表示部７の電源をオフした場合は、情報表示部７の電源をオンにする。また、情報表示部７の明度を落とした場合は、情報表示部７の明度を上げる（元に戻す）。
【００１９】
ここで、携帯端末１の進行方向の算出、携帯端末１の姿勢判定、携帯端末１の方位判定及び省電力処理の実施判定の詳細について説明する。
【００２０】
（携帯端末１の進行方向の算出）
携帯端末１の進行方向（即ち、端末進行方向またはユーザ進行方向）は、ＧＰＳ信号から得られた位置情報を記憶部６に保存し、最新の位置情報と過去の位置情報の関係から算出する。位置情報の変化ベクトルの水平成分から北方向となす角度を算出することで進行方向が分かる。図２は、端末進行方向の算出を説明するための図である。図２の（ａ）に示すように、初回の受信時は端末進行方向が不明であるが、図２の（ｂ）に示すように、２回目の受信で時計回りに９０°であれば、携帯端末１は真東に進行していると考える。さらに、図２の（ｃ）に示すように、図２の（ｂ）の状態からさらに時計回りに９０°であれば、携帯端末１は真南に進行していると考える。
【００２１】
（携帯端末１の姿勢判定）
携帯端末１の姿勢は、３軸加速度センサ３を用いて判定する。図３は、携帯端末１の姿勢判定を説明するための図である。また、図４は、携帯端末１の姿勢検知を説明するための図である。携帯端末１の座標系を図３に示すように仮定し、重力加速度を“ｇ”とすると、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸の加速度は、ｇ＝±√（Ｘ１２＋Ｙ１２＋Ｚ１２）の関係で表すことができる。Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸の加速度成分が、（０，−ｇ、０）の場合、情報表示部７が水平方向を向いていると判断できる。また、加速度成分が（０，０，ｇ）の場合、情報表示部７が鉛直上方向を向いていると判断できる。また、（ｇｃｏｓθ，ｇｓｉｎθ，０）の場合、鉛直軸とＸ軸のなす角をθとなるように傾いた状態と判断できる。３軸加速度センサ３だけでは携帯端末１の姿勢は分かるが、携帯端末１の向いている方位（即ち、携帯端末１が向いている方位）を判定することはできない（図４参照）。
【００２２】
（携帯端末１の方位判定）
図５は、携帯端末１の方位判定を説明するための図である。また、図６は、携帯端末１の方位算出を説明するための図である。携帯端末１の磁気座標系を図５に示すように仮定し、地磁気の磁束密度の水平成分をＢ（μテスラ）とすると、磁束密度の水平成分（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）は、Ｂ＝±√（Ｘ２２＋Ｙ２２＋Ｚ２２）の関係で表すことができる。Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２の各軸の磁気成分が（Ｂ，０，０）の場合（即ち、図６の（ａ）の場合）、携帯端末１は東を向いている（即ち、“携帯端末１の情報表示部７が東を向いている”）と判断できる。また、Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２の各軸の磁気成分が（０，０，Ｂ）の場合（即ち、図６の（ｂ）の場合）、携帯端末１は南を向いている（即ち、“携帯端末１の情報表示部７が南を向いている”）と判断できる。また、（Ｂｃｏｓφ，０，Ｂｓｉｎφ）の場合、地磁気の水平成分とＺ軸の水平成分上になす角がφとなるように傾いた状態と判断できる。
【００２３】
（省電力処理の実施判定）
図７及び図８は、携帯端末１における省電力処理の実施判定を説明するための図である。なお、図７，８中に破線で示す矢印Ｄは仮想進行方向である。また、図７，８中の符号１００はユーザ（人物）を示す。また、図７はユーザ１００を横から見た図であり、図８はユーザ１００を上から見た図である。
【００２４】
実施判定式（Ｉ）
図７において、水平面（ユーザの向いている方向）と、携帯端末１の背面１Ｂが指すベクトルの鉛直成分のなす角θ（前述した”鉛直軸とＸ軸のなす角θ”）がＮ１〜Ｎ２以内に収まっているかを判定する。
Ｎ１＜θ＜Ｎ２
但し、θは、ａｒｃｔａｎ（Ｘ１／Ｚ１）
図７に示すように、携帯端末１の位置がＰ１〜Ｐ４のときにＮ１＜θ＜Ｎ２の範囲に収まり、その他の位置のときにＮ１＞θ，θ＞Ｎ２となる。
【００２５】
実施判定式（ＩＩ）
図８において、ユーザが向いている方向（方位）と、携帯端末１の背面１Ｂが指すベクトルの水平成分のなす角φ（前述した”地磁気の水平成分とＺ軸の水平面上になす角φ”）が、Ｍ１〜Ｍ２以内に収まっているかを判定する。
Ｍ１＜φ＜Ｍ２
但し、φは、ａｒｃｔａｎ（Ｙ２／Ｘ２）
図８に示すように、携帯端末１の位置がＰ１０〜Ｐ１４のときにＭ１＜φ＜Ｍ２の範囲に収まり、その他の位置のときにＭ１＞φ，φ＞Ｍ２となる。
【００２６】
（特定動作の実施）
上記実施判定式（Ｉ），（ＩＩ）が同時に成立する場合、ユーザが情報表示部７を見ていると判断する。上記実施判定式（Ｉ），（ＩＩ）が同時に成立しない場合、ユーザが情報表示部７を見ていないとして「特定動作対象」と判断し、特定動作を実施する。特定動作は、前述したように、（１）情報表示部７の電源をオフする動作、（２）情報表示部７の明度を落とす動作がある。なお、その他に、（３）携帯端末１を休止状態にする動作、（４）視覚から得られない情報を補足する音声情報を提供する（例えば、電池残量が減ってきている、ルートから外れた等）動作などが挙げられる。なお、特定動作は同時に動作することも考えられる。
【００２７】
ナビゲーションの場合の具体的な特定動作は以下のようになる。
（１）省電力モードへの移行
・情報表示部７の電源を“オフ”する。
・端末本体の電源を“オフ”する（スタンバイなど）。
（２）最適なモードへの切り替え
・交差点読み上げを“なし”から“あり”にする。
・音量を“小”から“中”にする。
・ルート外れ音声を“なし”から“あり”にする。
・電池残量警告を“なし”から“あり”にする。
【００２８】
（３）  （１）＋（２）の具体例
ユーザが情報表示部７を見ていないと判断した場合に、情報表示部７の電源を“オフ”＋音量を“中”＋交差点読み上げ“あり”に変更する。
【００２９】
（特定動作からの復帰処理の実施）
上記実施判定式（Ｉ），（ＩＩ）が同時に成立している場合、ユーザが情報表示部７を見ているとして、特定動作対象外と判断し、復旧処理を行う。復旧処理は、前述したように、（１）情報表示部７の電源をオフした場合は、情報表示部７の電源をオンする。（２）情報表示部７の明度を落とした場合は、情報表示部７の明度を上げる（即ち“元に戻す”）。その他の復旧処理として、（３）携帯端末１を休止状態にした場合は、携帯端末１を通常の動作状態に戻す。（４）視覚から得られない情報を補足する音声情報の提供を行った場合は、通常の情報提供モードに戻す。
【００３０】
ナビゲーションの場合の具体的な復帰処理は以下のようになる。
・情報表示部７の電源を“オン”する。
・端末本体の電源を“オン”する。
・交差点読み上げを“なし”にする。
・音量を“小”にする。
・ルート外れ音声を“なし”にする。
・電池残量警告を“なし”にする。
【００３１】
次に、本実施の形態に係る携帯端末１の動作を説明する。
図９は、携帯端末１の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、まず端末進行方向算出部５１が、記憶部６に保存された位置情報の履歴から携帯端末１の進行方向（即ち、“端末進行方向”）を算出する（ステップＳ１）。次いで、端末姿勢算出部５２が、３軸加速度センサ３で検知された重力加速度より携帯端末１の姿勢θ（即ち、“端末姿勢θ”）を算出する（ステップＳ２）。次いで、端末方位算出部５３が、磁気センサ４で検知された地磁気より携帯端末１の方位φ（即ち、“端末方位φ”）を算出する（ステップＳ３）。
【００３２】
端末進行方向、端末姿勢θ及び端末方位φの各々が算出された後、端末使用状況判断部５４が、ユーザの端末使用状況を判断する。即ち、端末使用状況判断部５４は、まず端末姿勢θを判定する（ステップＳ４）。この判定において、端末姿勢θが、Ｎ１＜θ＜Ｎ２であると判断した場合、携帯端末１が使用中であるとして（ユーザが情報表示部７を見ているものとして）、ステップＳ１の処理に戻る。これに対し、端末姿勢θが、Ｎ１＞θ且つθ＞Ｎ２であると判断した場合、携帯端末１が使用中でないとして（ユーザが情報表示部７を見ていないものとして）、次のステップＳ５に進む。即ち、携帯端末１が図７に示すＰ１〜Ｐ４の姿勢の範囲外であれば、次のステップＳ５に進む。ステップＳ５に進むと、端末使用状況判断部５４は、端末方位φを判定する。この判定において、端末方位φが、Ｍ１＜φ＜Ｍ２であると判断した場合、携帯端末１が使用中であるとして（ユーザが情報表示部７を見ているものとして）、ステップＳ１の処理に戻る。これに対して、端末方位φが、Ｍ１＞φ且つφ＞Ｍ２であると判断した場合、携帯端末１が使用中でないとして（ユーザが情報表示部７を見ていないものとして）、次のステップＳ６に進む。即ち、携帯端末１が図８に示すＰ１０〜Ｐ１４の姿勢の範囲外であれば、次のステップＳ６に進む。
【００３３】
端末使用状況判断部５４は、ステップＳ６で、ルート案内中であるかどうか判定し、ルート案内中であると判断した場合（即ち、ステップＳ６の判定で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、ユーザが情報表示部７を見ていないとして、情報表示部７の電源を“オフ”するとともに、“音声案内モード”を実行する（ステップＳ７）。即ち、表示案内を止めて、音声案内だけにする。これに対して、ルート案内中でないと判断した場合（即ち、ステップＳ６の判定で「Ｎｏ」と判断した場合）、省電力モードを実行する。即ち、情報表示部７の電源を“オフ”し、また端末本体の電源を“オフ”する（スタンバイなど）。ステップＳ７の処理及びステップＳ８の処理のいずれか一方を実行し終えると、本処理を終える。
【００３４】
このように本実施の形態に係る携帯端末１によれば、ＧＰＳ信号を利用することで携帯端末１の位置情報を取得して該位置情報の履歴から端末進行方向を算出する端末進行方向算出部５１と、携帯端末１に掛かる重力加速度を検知して端末姿勢を算出する端末姿勢算出部５２と、携帯端末１に係る地磁気を検知して端末方位を算出する端末方位算出部５３と、端末進行方向算出部５１、端末姿勢算出部５２、及び端末方位算出部５３それぞれの算出結果に基づきユーザの端末使用状況を判断し、ユーザが携帯端末１を使用していないと判断した場合は、携帯端末１の情報表示部７の電源をオフにするか、情報表示部７の明度を落とすので、電力消費を削減するためのユーザの意識を必要とせず、省電力化が可能となる。
【００３５】
なお、上記実施の形態に係る携帯端末１の機能を記述したプログラムを、磁気ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、電力消費を削減するためのユーザの意識を必要とせず、省電力化が図れるといった効果を有し、携帯電話やスマートフォン等の携帯端末への適用が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  携帯端末
１Ｂ  背面
２  ＧＰＳ受信部
３  ３軸加速度センサ
４  磁気センサ
５  ＣＰＵ
６  記憶部
７  情報表示部
５１  端末進行方向算出部
５２  端末姿勢算出部
５３  端末方位算出部
５４  端末使用状況判断部
５５  ナビゲーション部
１００  ユーザ
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９】
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