功能驅動裝置及功能驅動方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種功能驅動裝置及功能驅動方法，即使使用者在動作中或運動中也能夠良好地檢測出電子設備的傾斜。在具備加速度傳感器（111）、顯示部（112）和發(fā)光部（113）的電子設備（100）中，控制部（115）判定基于加速度數(shù)據(jù)取得的表示電子設備（100）的傾斜方向的角度（φ）、（θ）是否處于預先設定的設定范圍內，在處于設定范圍內的情況下判定是否產(chǎn)生了從該設定范圍脫離的狀態(tài)，進而判定處于該設定范圍內的狀態(tài)是否穩(wěn)定地持續(xù)了一定時間以上，由此，來判定使用者（US）是否在進行觀察該電子設備（100）的顯示部（112）的顯示面。
【專利說明】功能驅動裝置及功能驅動方法
[0001]相關申請的引用
[0002]申請?zhí)?日本特愿2012-205727申請日:2012年9月19日【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及能夠應用于便攜式設備的功能驅動裝置及功能驅動方法。
【背景技術】
[0004]以往，已知有如手表、便攜式電話、智能手機、媒體播放器等那樣具備顯示裝置的便攜式電子設備。在這些電子設備中，為了使顯示裝置的顯示鮮明且易于觀察，大多具備背光燈等光源。但是，便攜式電子設備大多被內置的電池來驅動，因此，存在由于對光源進行驅動而導致電池的消耗激烈，從而電子設備的驅動時間變短、便利性降低的問題。因此，用于同時實現(xiàn)便攜式電子設備的便利性和電池的長壽命化的各種技術被開發(fā)并實用化。
[0005]例如，在日本特開平9-257965號公報中記載了如下內容，S卩，在內置有傾斜開關和加速度開關的手表中，基于來自兩個開關的輸出，在手表傾斜了規(guī)定的角度時，使顯示面板(EL面板)點亮。另外，在日本特開2011-142497號公報中記載了如下內容，S卩，基于來自內置在便攜式終端中的加速度傳感器的輸出，在便攜式終端傾斜了規(guī)定的角度時，使背光燈點亮。
[0006]但是，在上述的日本特開平9-257965號公報中，為了對顯示面板進行點亮控制，需要具備傾斜開關和加速度開關這雙方，存在部件數(shù)量增加，電子設備大型化，并且產(chǎn)品成本上升的問題。
[0007]另一方面,在日本特開2011-142497號公報中，僅通過來自加速度傳感器的輸出對背光燈進行點亮控制，但是，此時，在便攜式終端靜止(或者大致靜止)的狀態(tài)下進行檢測便攜式終端的傾斜的處理。通常，便攜式電子設備(便攜式終端)時常被使用者隨身攜帶或佩戴在人體上進行使用。因此，例如，在使用者進行步行或跑步等持續(xù)動作或運動的情況下，通過上述的日本特開2011-142497號公報公開的方法，不能夠正確檢測出便攜式終端的傾斜，存在背光燈誤動作的可能性。另外，為了防止這樣的誤動作，使用者不得不暫時中斷或停止進行動作或運動而使便攜式終端成為靜止的狀態(tài)，這樣存在便利性低的問題。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明是鑒于上述問題點而提出的，其目的在于提供一種即使在使用者動作或運動中也能夠良好地檢測出電子設備的傾斜的功能驅動裝置、功能驅動方法及傾斜判定程序。
[0009]本發(fā)明的功能驅動裝置，其特征在于，具備:加速度傳感器，以既定的時間間隔，檢測設備的加速度的各分量即相互正交的X軸、y軸、Z軸方向的所述各分量，控制部，以既定的時間間隔，將由所述加速度傳感器檢測出的所述加速度的各分量變換為由與xyz空間的原點之間的距離即r分量、與所述X軸所成的角度即θ分量、與包括所述X軸和所述y軸的xy平面所成的角度即Φ分量構成的極坐標分量，在所述θ分量及所述Φ分量處于規(guī)定的設定范圍內的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定的時間以上的情況下，驅動所述設備的特定的功能；所述控制部，以既定的時間間隔，判定所述θ分量或所述Φ分量是否處于所述規(guī)定的設定范圍內，在所述θ分量及所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍內的情況下，使第一系數(shù)增加，在所述θ分量或所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍外的情況下，使第二系數(shù)增加且使所述第一系數(shù)減小，基于所述第一系數(shù)的值與第一既定值的比較結果，驅動所述設備的特定的功能。
[0010]本發(fā)明的功能驅動方法，其特征在于，以既定的時間間隔，檢測設備的加速度的各分量即相互正交的X軸、y軸、Z軸方向的所述各分量，以既定的時間間隔，將由所述加速度傳感器檢測出的所述加速度的各分量變換為與xyz空間的原點之間的距離即r分量、與所述X軸所成的角度即Θ分量、與包括所述X軸和所述y軸的xy平面所成的角度即Φ分量構成的極坐標分量，在所述Θ分量及所述Φ分量成為規(guī)定的設定范圍內的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定的時間以上的情況下，驅動所述設備的特定的功能，驅動所述設備的特定的功能包括:以既定的時間間隔，判定所述Θ分量或所述Φ分量是否處于所述規(guī)定的設定范圍內，在所述Θ分量及所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍內的情況下，使第一系數(shù)增加，在所述Θ分量或所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍外的情況下，使所述第二系數(shù)增加且使所述第一系數(shù)減小，基于所述第一系數(shù)的值與第一既定值的比較結果，驅動所述設備的特定的功倉泛。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，即使使用者處于動作或運動中也能夠良好地檢測電子設備的傾斜，且能夠基于該傾斜檢測結果使電子設備實現(xiàn)規(guī)定的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1A、B是表示應用了本發(fā)明的傾斜判定裝置的便攜式電子設備的一實施方式的概略結構圖。
[0013]圖2是表不一實施方式的電子設備的一結構例的框圖。
[0014]圖3是表示應用了本發(fā)明的傾斜判定方法的電子設備的光源控制方法所使用的傳感器數(shù)據(jù)的輸出分量的一例的概略圖。
[0015]圖4是表示一實施方式的光源控制方法的概略動作的流程圖。
[0016]圖5是表示一實施方式的光源控制方法中的解析判定處理的流程圖(其一)。
[0017]圖6是表示一實施方式的光源控制方法中的解析判定處理的流程圖(其二)。
[0018]圖7是用于說明一實施方式的光源控制方法所使用的坐標變換處理的概念圖。
[0019]圖8A、B是用于說明一實施方式的光源控制方法所使用的范圍判定處理的概念圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，以傾斜判定裝置、傾斜判定方法及傾斜判定程序為實施方式來詳細說明本發(fā)明的功能驅動裝置、功能驅動方法及功能驅動程序。在此，作為實施方式，示出應用了本發(fā)明的功能驅動裝置(傾斜判定裝置)的便攜式電子設備，另外針對設備使用者User)在佩戴該電子設備的狀態(tài)下進行步行或跑步等動作或運動的情況來進行說明。[0021](電子設備)
[0022]圖1是表示應用了本發(fā)明的傾斜判定裝置的便攜式電子設備的一實施方式的概略結構圖。在此，圖1A是表示將本實施方式的電子設備佩戴在人體上的狀態(tài)的概略圖，圖1B是其詳細圖。圖2是表示本實施方式的電子設備的一結構例的框圖。
[0023]應用了本發(fā)明的傾斜判定裝置的便攜式電子設備100例如圖1A、圖1B所示，具有佩戴在使用者US的手腕等上的手表式(或腕帶式(wristband))的外觀形狀。如圖1B所示，電子設備100大體上具備:設備主體110，具有用于向使用者提供規(guī)定信息的顯示部112 ；帶部120，通過卷繞在使用者US的手腕上來將設備主體110佩戴在手腕上。
[0024]具體地說，如圖2所示，電子設備100大體上具備加速度傳感器111、顯示部112、發(fā)光部113、操作開關114、中央運算電路(以下，簡稱為“控制部”)115、存儲器116、通信功能部117、計時電路118、動作電源119。
[0025]加速度傳感器111例如在使用者US動作或運動中，檢測作用于電子設備100的移動速度的變化的比率(加速度)來作為加速度數(shù)據(jù)。如后所述，由該加速度傳感器111檢測出的加速度數(shù)據(jù)作為由Χ、y、ζ軸構成的3軸方向的分量被輸出。該加速度數(shù)據(jù)與從計時電路118輸出的時間信息建立關聯(lián)地被保存在存儲器116的規(guī)定的存儲區(qū)域。[0026]顯示部112具有能夠進行彩色或黑白顯示的反射型或透射型的液晶顯示面板等顯示面板，至少在使用者動作或運動中顯示當前時刻、運動信息等所需信息。另外，在顯示部112的顯示面板的前面?zhèn)然虮趁鎮(zhèn)仍O置發(fā)光部113，來自該發(fā)光部113的光被照射至顯示面板。在此，在顯示部112具備反射型的顯示面板的情況下，在顯示面板的前面?zhèn)扰渲冒l(fā)光部113來作為前光燈，另一方面，在具備透射型的顯示面板的情況下，在顯示面板的背面?zhèn)扰渲冒l(fā)光部113來作為背光燈。此外，在本實施方式中，示出了顯示部112和發(fā)光部113具備獨立的結構的情況，但是可以代替顯示部112及發(fā)光部113，而使用具備顯示面板自身發(fā)光來顯示所需信息的有機EL顯示面板等自發(fā)光型顯示面板的發(fā)光顯示部。
[0027]操作開關114具備例如圖1B所示的按鈕開關或滑動開關、配置或一體形成于顯示部112的前面的觸摸面板等，用于電子設備100中的各種動作的選擇或執(zhí)行、輸入設定等操作。例如通過對操作開關114進行操作，來控制從動作電源119向電子設備100內部的各結構的驅動電力的供給(電源接通)或切斷(電源斷開)、加速度傳感器111中的傳感動作、顯示部112中的顯示動作等。
[0028]存儲器116具備非易失性存儲器，在規(guī)定的存儲區(qū)域中至少保存與在電子設備100中執(zhí)行的光源控制方法(后面詳述)的動作相關聯(lián)地被檢測、生成或參照的各種數(shù)據(jù)。在此，存儲器116也可以包括存儲有用于實現(xiàn)加速度傳感器111、顯示部112、發(fā)光部113、存儲器116、通信功能部117、計時電路118中的規(guī)定功能的控制程序、以及用于實現(xiàn)包括后述的傾斜判定方法的光源控制方法的算法程序的只讀存儲器(ROM)。
[0029]控制部115基于在計時電路118中生成的基本時鐘，執(zhí)行規(guī)定的控制程序，由此控制加速度傳感器111、顯示部112、發(fā)光部113、存儲器116、通信功能部117中的各動作來實現(xiàn)規(guī)定的功能。另外，控制部115通過執(zhí)行規(guī)定的算法程序，來實現(xiàn)包括本發(fā)明的傾斜判定方法的光源控制方法。此外，這些控制程序和算法程序可以保存在上述的存儲器116中，也可以預先安裝在控制部115中。
[0030]通信功能部117與省略圖示的外部的信息通信設備之間通過規(guī)定的通信方式進行各種數(shù)據(jù)的傳送。作為外部的信息通信設備，例如能夠應用與作為數(shù)字設備用近距離無線通信標準的藍牙(Bluetooth (注冊商標))、在該通信標準下作為低耗電型標準而制定的低功耗藍牙(Bluetooth (注冊商標)low energy)對應的設備。此外,作為能夠在本實施方式中使用的其他傳送方法，除了無線通信方式以外，例如能夠使用經(jīng)由通信線纜將電子設備100和外部的信息通信設備直接連接的有線的通信方式。
[0031]計時電路118具備用于生成基本時鐘的振蕩器，基于該基本時鐘，生成用于規(guī)定電子設備100的各結構的動作定時的動作時鐘，并且生成并輸出表示當前時刻的時間信息。該時間信息在顯示部112上顯示為當前時刻，并且與上述的加速度傳感器111所收集的加速度數(shù)據(jù)等建立關聯(lián)地被保存在存儲器116中。
[0032]動作電源119向電子設備100內部的各結構供給驅動電力。動作電源119除了市面出售的扣式電池(coin-type cell)或鈕式電池等一次電池、鋰離子電池或鎳氫電池等二次電池之外，還能夠應用通過振動、光、熱、電磁波等能量來發(fā)電的環(huán)境發(fā)電(能量采集)技術下的電源等。
[0033](電子設備的光源控制方法)
[0034]接著，說明應用了本發(fā)明的傾斜判定方法的電子設備的光源控制方法。此外，在以下的說明中說明如下情況下的光源控制方法，該情況為，在作為動作、運動的一例、使用者如圖1A、圖1B所示那樣以將本實施方式的便攜式電子設備100佩戴在手腕上的狀態(tài)進行跑步或馬拉松等運動的狀態(tài)下，通過視覺確認在該電子設備100的顯示部112顯示的信息的情況。
[0035]圖3是表示應用了本發(fā)明的傾斜判定方法的電子設備的光源控制方法所使用的傳感器數(shù)據(jù)的輸出分量的一例的概略圖。圖4是表示本實施方式的光源控制方法的概略動作的流程圖。圖5、圖6是表示本實施方式的光源控制方法的解析判定處理的流程圖。圖7是用于說明本實施方式的光源控制方法所使用的坐標變換處理的概念圖。圖8是用于說明本實施方式的光源控制方法所使用的范圍判定處理的概念圖。
[0036]首先，說明應用了本發(fā)明的傾斜判定方法的電子設備的光源控制方法所使用的傳感器數(shù)據(jù)的輸出分量。
[0037]在本實施方式中，作為檢測電子設備100的傾斜的方法，使用3軸加速度傳感器，來收集Χ、y、z相互正交的3軸方向的輸出分量。即，在本實施方式中，使用者如圖1B所示那樣佩戴在手腕USh上的電子設備100中內置的加速度傳感器111所檢測出的加速度數(shù)據(jù)，被作為例如圖3所示那樣設定的相互正交的Χ、y、Ζ的3軸方向的分量來輸出。在此，來自加速度傳感器111的輸出分量例如圖3所示，以在使用者的左手腕USh的手的手背側配置有電子設備100的顯示部112的顯示面的方式進行了佩戴的狀態(tài)下，將從手腕USh朝向指尖的方向(圖中右方向)設定為X軸的+ (正)方向，將從手腕USh的手背側的大拇指朝向小指的方向(圖中上方向)設定為y軸的+方向，將從手腕USh的手的手背側朝向手掌側的方向(圖中從跟前側至里側的方向)設定為z軸的+方向。即，在本實施方式中，以使電子設備100的顯示部112的顯示面與包括來自加速度傳感器111的輸出分量的x、Y軸的X-Y平面相一致、且垂直于該顯示面的方向與來自加速度傳感器111的輸出分量的Z軸相一致的方式，配置加速度傳感器111。
[0038]此外，圖3所示的加速度傳感器111的輸出分量的方向(X、Y、Z的各軸方向)的設定僅是為了簡明地說明本實施方式的傾斜判定方法而方便地設定的一例，本發(fā)明不限定于此。即，包括來自加速度傳感器111的輸出分量的X、Y軸的X-Y平面可以不與顯示部112的顯示面相一致。此時，在后述的坐標變換處理中，通過以使包括該輸出分量的Χ、Y軸的XY平面與顯示部112的顯示面相一致的方式進行坐標變換，能夠實現(xiàn)本實施方式的傾斜判定方法。
[0039]如圖4所示，本實施方式的電子設備的光源控制方法大體具備傳感器數(shù)據(jù)收集開始動作S110、數(shù)據(jù)收集動作S120、傾斜解析動作S130和點亮判定動作S140。
[0040]以下，具體說明光源控制方法的各動作。
[0041]首先，在傳感器數(shù)據(jù)收集開始動作SllO中，啟動電子設備100，開始進行通過加速度傳感器111收集加速度數(shù)據(jù)(傳感器數(shù)據(jù))的動作。具體地說，通過操作使用者US佩戴在手腕USh上的電子設備100的操作開關114，使得控制部115開始通過加速度傳感器111進行如下的傳感動作，該傳感動作為，檢測在使用者US運動中作用于電子設備100的移動速度的變化的比率即加速度，來作為加速度數(shù)據(jù)。在此，傳感器數(shù)據(jù)收集開始動作可以如上所述那樣通過使用者US操作操作開關114而開始，例如也可以與電子設備100的啟動相連動地開始之后始終動作。
[0042]另外，在數(shù)據(jù)收集動作S120中，由加速度傳感器111收集到的加速度數(shù)據(jù)與從計時電路118輸出的時間信息建立關聯(lián)地被保存在存儲器116的規(guī)定的存儲區(qū)域中。在此，加速度傳感器111對速度數(shù)據(jù)的檢測是以規(guī)定的時間間隔來進行的。具體地說，例如以40Hz的周期(即，0.025sec (=25msec)的時間間隔)來執(zhí)行加速度數(shù)據(jù)的收集。
[0043]接著，在傾斜解析動作S130及點亮判定動作SI40中，如圖5、圖6所示，控制部115執(zhí)行如下的一系列處理:解析收集到的加速度數(shù)據(jù)，判定電子設備100的傾斜狀態(tài)，對發(fā)光部113進行點亮控制。
[0044]在傾斜解析動作S130中，如圖5所示，首先，控制部115對作為XYZ的3軸方向的正交坐標中的輸出分量而得到的加速度數(shù)據(jù)進行極坐標變換(步驟S101)。具體地說，首先，如圖7所示，對加速度傳感器111檢測出的加速度數(shù)據(jù)，用基于正交的3軸方向的輸出分量而生成的合成向量Vc來表示，將其始點設定為原點PO (0，0，0)，將終點設定為測定點Ps (X，y，z)。并且，將從上述合成向量Vc的始點即原點PO (0，0，0)至終點即測定點Ps(X，y，z)的距離設定為r,將測定點Ps (X, y, z)的投影在X-Y平面上的點(x,y)和原點PO(0，0)連結而成的線與X軸所成的角度設定為Θ，將測定點Ps (X，y，z)和原點PO (0,0,O)連結而成的線(即合成向量Vc)與XY平面所成的角度設定為Φ，在該情況下，將正交坐標變換為極坐標[(x，y，z)—(r，Φ，θ )]時的計算公式能夠表示為下式(11)~(13)。在此( /2) < Φ ( π /2,- < Θ ( Ji ,角度表示為弧度(radian)。另外，x=r.cos Φ.cos Θ，y=r.cos Φ.sin θ，z=r.sin Φ。
[0045]【數(shù)I】
【權利要求】
1.一種功能驅動裝置，其特征在于，具備: 加速度傳感器，以既定的時間間隔，檢測設備的加速度的各分量即相互正交的X軸、y軸、z軸方向的所述各分量；以及 控制部，以既定的時間間隔，將由所述加速度傳感器檢測出的所述加速度的各分量變換為由與xyz空間的原點之間的距離即r分量、與所述X軸所成的角度即θ分量、與包括所述X軸和所述y軸的xy平面所成的角度即Φ分量構成的極坐標分量，在所述θ分量及所述Φ分量處于規(guī)定的設定范圍內的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定的時間以上的情況下，驅動所述設備的特定的功能； 所述控制部， 以既定的時間間隔，判定所述θ分量或所述Φ分量是否處于所述規(guī)定的設定范圍內， 在所述θ分量及所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍內的情況下，使第一系數(shù)增加， 在所述θ分量或所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍外的情況下，使第二系數(shù)增加且使所述第一系數(shù)減小， 基于所述第一系數(shù)的值與第一既定值的比較結果，驅動所述設備的特定的功能。
2.根據(jù)所述權利要求1所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述控制部在所述Θ分量及所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍內的情況下重置所述第二系數(shù)的值。
3.根據(jù)所述權利要求1或2所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述控制部基于所述第二系數(shù)的值與第二既定值的比較結果來重置所述第一系數(shù)的值。
4.根據(jù)所述權利要求1至3中任一項所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述控制部在沒有驅動所述設備的特定的功能時，在所述第一系數(shù)的值成為所述第一既定值以上的情況下，驅動所述設備的特定的功能。
5.根據(jù)所述權利要求1至3中任一項所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述控制部在沒有驅動所述設備的特定的功能時，在所述第一系數(shù)的值成為所述第一既定值以上的情況下，驅動所述設備的特定的功能，且使該設備的特定的功能的驅動持續(xù)一定時間。
6.根據(jù)所述權利要求5所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述控制部在沒有驅動所述設備的特定的功能時，在所述第一系數(shù)的值成為所述第一既定值以上的情況下，將第三系數(shù)初始化為與所述一定的驅動時間對應的第三既定值。
7.根據(jù)所述權利要求6所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述控制部在正在驅動所述設備的特定的功能時，在所述第一系數(shù)的值成為所述第一既定值以上的情況下，使所述第三系數(shù)減小。
8.根據(jù)所述權利要求6所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述控制部在正在驅動所述設備的特定的功能時，在所述第一系數(shù)的值成為小于所述第一既定值的情況下，使所述第三系數(shù)減小。
9.根據(jù)所述權利要求1所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述控制部在沒有驅動所述設備的特定的功能時，在所述第一系數(shù)的值成為小于所述第一既定值的情況下，使不驅動所述設備的特定的功能的狀態(tài)持續(xù)。
10.根據(jù)所述權利要求1至9中任一項所述的功能驅動裝置，其特征在于， 所述設備具有具備發(fā)光部的顯示面板， 所述控制部基于所述判定結果，在判定為所述設備處于特定的傾斜狀態(tài)的情況下，對所述發(fā)光部進行點亮控制。
11.一種功能驅動方法，其特征在于， 以既定的時間間隔，檢測設備的加速度的各分量即相互正交的X軸、y軸、Z軸方向的所述各分量， 以既定的時間間隔，將由所述加速度傳感器檢測出的所述加速度的各分量變換為與xyz空間的原點之間的距尚即r分量、與所述X軸所成的角度即Θ分量、與包括所述X軸和所述y軸的xy平面所成的角度即Φ分量構成的極坐標分量，在所述θ分量及所述Φ分量成為規(guī)定的設定范圍內的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定的時間以上的情況下，驅動所述設備的特定的功能， 驅動所述設備的特定的功能包括: 以既定的時間間隔，判定所述θ分量或所述Φ分量是否處于所述規(guī)定的設定范圍內， 在所述θ分量及所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍內的情況下，使第一系數(shù)增加， 在所述θ分量或所述Φ分量處于所述規(guī)定的設定范圍外的情況下，使所述第二系數(shù)增加且使所述第一系數(shù)減小， 基于所述第一系數(shù)的值與第一既定值的比較結果，驅動所述設備的特定的功能。
【文檔編號】G06F3/0346GK103677323SQ201310429661
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權日:2012年9月19日
【發(fā)明者】雨谷一志 申請人:卡西歐計算機株式會社