JP6289892B2 - 電子機器、データ処理方法およびデータ処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、電子機器、データ処理方法およびデータ処理プログラムに関する。

従来から、大気の圧力（大気圧）を計測し、計測した大気圧に基づいてその時点での高度を検出する高度計や、その機能を奏する電子機器が開発されてきた。これらの電子機器は、例えば、登山、ハイキング、等、起伏や傾斜が著しい山地で行われる屋外の運動で用いられることがある。これらの電子機器には、小型軽量化され、検出した高度に基づく上昇速度又は下降速度を表示するものがある。以下の説明では、上昇速度と下降速度とを「昇降速度」（昇降速度、昇降スピードとも呼ばれる）と総称する。

例えば、特許文献１には、圧力センサと、この圧力センサの検出圧力に基づいて第１の地点から第２の地点までの鉛直距離を算出する鉛直距離算出手段と、第１の地点から第２の地点に到達する時間を計測する計測手段と、鉛直距離算出手段で算出された鉛直距離と計測手段の計測時間とから平均的な上昇もしくは下降速度を算出する演算手段とを具備することを特徴とする圧力センサ付電子時計が記載されている。

また、特許文献２には、ある特定の瞬間における高度に関連した物理的大きさの値を求めるための手段と、時間基準を有する電子回路と、値を処理するための処理手段とを含み、処理手段は、アナログ表示部材のうち第１の表示部材による瞬間高度変化率を表す表示を実施させ、アナログ表示部材のうち第２の表示部材による予め定めた時間間隔にわたる平均高度変化率を表す表示を実施させるアナログ表示昇降計を備えた携帯用電子装置が記載されている。

特開昭６３−１２１７７８号公報 特許４４２６６２０号公報

特許文献１に記載の圧力センサ付電子時計で算出される昇降速度は、計測開始時点での高度を基準とした現在の高度（相対高度）を現在までの経過時間で除算した値となる。そのため、算出された昇降速度だけでは、計測開始時点から現在までの上昇又は下降の状態（以下、「昇降状態」と呼ぶ）が反映されないことがある。

特許文献２に記載の携帯用電子装置では、予め定めた時間間隔だけ離れた互いに隣接する時点間での高度の差を算出し、算出した高度の差に基づいて平均高度変化率を求める。この平均高度変化率が昇降速度に相当する。求められた昇降速度には、微小な高度の変化やユーザの歩行速度の変化が反映されるので、その都度大きく変動する場合がある。例えば、巨視的には勾配がほぼ一定であっても、昇降速度の最大値が最小値の１．５〜２．０倍に達することもある。特に、高度差を算出する時間間隔が短い場合には、この現象が顕著に現れる。

そこで、本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、直近の昇降状態が反映され、かつ安定した昇降速度を計測することができる電子機器、データ処理方法およびデータ処理プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、高度を計測する高度計測部と、現在までの予め定めた第１の時間間隔内で前記高度計測部が計測した高度に基づき高度変化の状態を判定する高度変化判定部と、前記第１の時間間隔と等しく、あるいは前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔であって、現在までの第２の時間間隔内で前記高度計測部が計測した高度に基づいて昇降速度を算出する昇降速度算出部と、を備える電子機器である。

また、本発明の他の態様は、上述の電子機器において、前記高度変化判定部が高度変化の状態が変化したと判定した場合、前記昇降速度算出部は、前記昇降速度を算出する際、前記第２の時間間隔を前記第１の時間間隔と等しくなるように設定することを特徴とする。

また、本発明の他の態様は、上述の電子機器において、前記高度変化判定部が高度変化の状態が変化したと判定した後、前記昇降速度算出部は、前記昇降速度を算出する際、前記第２の時間間隔を予め定めた第２の時間間隔の最大値に達するまで、時間経過に応じて増加させることを特徴とする。

また、本発明の他の態様は、上述の電子機器において、前記高度変化判定部が高度変化の状態が変化したと判定した場合、前記昇降速度算出部は、前記昇降速度を算出する際、前記第２の時間間隔を一時的に前記第１の時間間隔よりも短くなるように設定することを特徴とする。

また、本発明の他の態様は、上述の電子機器において、前記高度変化判定部は、現在までの予め定めた第１の時間間隔内で前記高度計測部が計測した高度と、現在前記高度計測部が計測した高度を中心とする予め定めた高度の範囲とを比較して高度変化状態を判定することを特徴とする。

また、本発明の他の態様は、上述の電子機器において、前記高度変化判定部は、現在から前記第１の時間間隔遡った時刻において前記高度計測部が計測した高度と、現在前記高度計測部が計測した高度とを比較して高度変化状態を判定することを特徴とする。

また、本発明の他の態様は、電子機器におけるデータ処理方法であって、電子機器におけるデータ処理方法であって、現在までの予め定めた第１の時間間隔内で高度計測部が計測した高度に基づき高度変化の状態を判定する高度変化判定過程と、前記第１の時間間隔と等しく、あるいは前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔であって、現在までの第２の時間間隔内に前記高度計測部が計測した高度に基づき昇降速度を算出する昇降速度算出過程と、を有するデータ処理方法である。

また、本発明の他の態様は、電子機器のデータ処理プログラムであって、現在までの予め定めた第１の時間間隔内で高度計測部が計測した高度に基づき高度変化の状態を判定する高度変化判定手順、前記第１の時間間隔と等しく、あるいは前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔であって、現在までの第２の時間間隔内に前記高度計測部が計測した高度に基づき昇降速度を算出する昇降速度算出手順、を実行させるためのデータ処理プログラムである。

本発明によれば、直近の昇降状態が反映され、かつ安定した昇降速度を計測することができる。

本発明の実施形態における電子機器の外観構成を示す正面図である。 本実施形態における電子機器の構成を示す概略ブロック図である。 高度変化状態の判定例を示す図である。 移動平均区間の設定例を示す図である。 本実施形態に係る表示部が表示する情報の例を示す。 本実施形態に係るデータ処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一部分には同一符号を付している。
図１は、本実施形態における電子機器１０の外観構成を示す正面図である。
電子機器１０は、例えば、高度を計測する高度計測機能付きの電子時計である。電子機器１０は、現在時刻と高度を計測し、計測した高度に基づいて昇降速度を算出する。

電子機器１０は、操作入力部１０４と、表示部１０５とを備える。
操作入力部１０４は、例えば、複数（本実施形態では、２個）のキー入力手段（操作入力部）１０４Ａ、１０４Ｂを備える。キー入力手段１０４Ａ、１０４Ｂは、それぞれボタンを有し、操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に応じた操作信号を制御部１０１に出力する。
キー入力手段１０４Ａは、例えば、ボタンが押下されることにより動作モードを切り替える操作を受け付ける。動作モードには、例えば、計測した現在時刻、高度及び昇降速度を表示する「通常モード」と、高度に関する高度情報（例えば、高度及び昇降速度）を記録する「高度ログモード」との２種類がある。電子機器１０は、操作に応じて切り替えられた動作モードで動作する。

キー入力手段１０４Ｂは、電子機器１０が高度ログモードで動作しているとき、例えば、ボタンが押下されることにより表示部１０５に表示させる情報を切り替える操作を受け付ける。表示される情報には、例えば、「開始時表示」、「最大高度表示」、「現在高度表示」がある。開始時表示とは、記録を開始したときの高度情報である。最大高度表示とは、記録された高度情報が示す高度のうち最大となる高度（最大高度）に係る高度情報である。現在高度表示とは、高度ログモードで動作しているときに、その時点で取得した高度情報である。

表示部１０５は、取得した情報を表示する。表示部１０５は、例えば、液晶ディスプレイ、セグメントディスプレイ、等である。
表示部１０５は、例えば、高度表示部１０５ａ、時刻表示部１０５ｂ、及び昇降速度表示部１０５ｃを含んで構成される。図１に示す例では、昇降速度を表示する昇降速度表示部１０５ｃ、高度を表示する高度表示部１０５ａ、時刻を表示する時刻表示部１０５ｂの順で表示されている。

図２は、本実施形態における電子機器１０の構成を示すブロック図である。
電子機器１０は、制御部１０１、発振回路１０２、分周回路１０３、操作入力部１０４、表示部１０５、電池１０６、気圧計測部１０７、高度計測部１０８、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ランダムアクセスメモリ）１１０及びＲＯＭ(Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：読み出し専用メモリ)１１１を含んで構成される。

制御部１０１は、電子機器１０が備える各部の制御を行う。制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。
機能面で考察すると、制御部１０１は、高度変化判定部１０１１と、昇降速度算出部１０１２を含んで構成される。

高度変化判定部１０１１は、現在までの予め定めた第１の時間間隔（例えば、５分）内に高度計測部１０８から入力された高度信号に基づいて高度変化状態を判定する。
高度変化状態には、例えば、「上昇状態」、「下降状態」、「非昇降状態」がある。上昇状態は、時間の経過とともに高度が高くなる状態である。上昇状態は、例えば、電子機器１０を所持するユーザが上り勾配を有する登山道を歩行しているときに現れる。下降状態は、例えば、電子機器１０を所持するユーザが下り勾配を有する登山道を歩行しているときに現れることがある。非昇降状態とは、有意な高度の変化が現れない状態、つまり、上昇状態、下降状態のいずれでもない状態である。非昇降状態は、例えば、電子機器１０を所持するユーザが、平地を歩行している場合や、休息している場合に現れることがある。高度変化状態を判定する処理の例については、後述する。

昇降速度算出部１０１２は、現在までの第２の時間間隔内に高度計測部１０８から入力された高度信号に基づいて昇降速度の移動平均値を算出する。第２の時間間隔は、第１の時間間隔よりも大きい値である。第２の時間間隔は可変であってもよい。第２の時間間隔が可変である場合には、第２の時間間隔が第１の時間間隔よりも大きくなるように定められる可能性があれば、一時的に第２の時間間隔が第１の時間間隔と等しくなってもよいし、第１の時間間隔よりも小さくなってもよい。
昇降速度算出部１０１２は、例えば、高度変化状態が変化したとき、第２の時間間隔を第１の時間間隔に縮小し、その後、予め定めた第３の時間間隔（第２の時間間隔の最大値）に達するまで時間経過と同じ進行度合いで第２の時間間隔を拡大する。昇降速度を算出する処理の例については、後述する。

制御部１０１は、分周回路１０３から入力された計測信号に基づいて現在時刻を計時する。制御部１０１は、算出した昇降速度の移動平均値と、高度変化判定部１０１１でサンプリングした高度と、を含む高度情報を生成する。通常モードで動作しているとき、又は、高度ログモードで動作し、かつキー入力手段１０４Ｂから操作信号が入力されないときは、制御部１０１は、計時した現在時刻を示す時刻情報と生成した高度情報を表示部１０５に出力し、表示部１０５に現在時刻、高度及び昇降速度を表示させる。

制御部１０１は、操作入力部１０４から入力された操作信号に応じた処理を行う。例えば、通常モードで動作しているときに、キー入力手段１０４Ａから操作信号（高度ログモード）が入力されると、制御部１０１は、動作モードを通常モードから高度ログモードに切り替え、高度ログモードでの動作を開始する。高度ログモードでは、制御部１０１は、高度情報を予め定めた時間間隔でＲＡＭ１１０にログファイルとして記録する。また高度ログモードで動作しているときに、キー入力手段１０４Ａから操作信号（通常モード）が入力されると、制御部１０１は、動作モードを高度ログモードから通常モードに切り替え、高度情報の記録を停止する。

制御部１０１は、高度ログモードで動作し、かつ現在取得された高度情報を表示させているとき、キー入力手段１０４Ｂから操作信号（開始時表示）が入力されると、記録を開始した時点（開始時）での高度情報をＲＡＭ１１０から読み出す。制御部１０１は、読み出した高度情報を表示部１０５に出力し、表示させる。
制御部１０１は、高度ログモードで動作し、開始時における高度情報を表示させているとき、キー入力手段１０４Ｂから操作信号（最大高度表示）が入力されると、最大高度に係る高度情報をＲＡＭ１１０から読み出す。制御部１０１は、読み出した高度情報を表示部１０５に出力し、表示させる。
制御部１０１は、高度ログモードで動作し、かつ最大高度に係る高度情報を表示しているとき、キー入力手段１０４Ｂから操作信号（現在高度表示）が入力されると、制御部１０１は、現在の高度情報を表示部１０５に出力し、表示させる。

発振回路１０２は、所定の周波数（発振周波数、例えば、３２７６８Ｈｚ）の発振信号を生成し、生成した発振信号を分周回路１０３に出力する。
分周回路１０３は、発振回路１０２から入力された発振信号の発振周波数を分周して、所定の周波数（クロック周波数、例えば、１００Ｈｚ）の計測の基準となる計測信号を生成する。
電池１０６は、電子機器１０を構成する各部に、動作するための電力を供給する。

気圧計測部１０７は、気圧を計測し、計測した気圧を示す気圧信号を高度計測部１０８に出力する。気圧計測部１０７は、例えば、気圧センサである。
高度計測部１０８は、気圧計測部１０７から入力された気圧信号に基づき高度を計測し、計測した高度を示す高度信号を制御部１０１に出力する。高度計測部１０８は、高度を計測する際、例えば、式（１）を用いて、入力された気圧信号が示す気圧Ｐを高度ｈに換算する。

ｈ＝｛（Ｐ₀／Ｐ）^(1/5.257)−１｝・（Ｔ＋２７３．１５）／０．００６５…（１）

式（１）において、Ｐ₀は、所定の標高、例えば標高０ｍ（海面の標高）における気圧１０１３ｈＰａを示す。Ｔは温度（°Ｃ）を示す。
気圧計測部１０７と高度計測部１０８とで、高度を計測する高度計が構成される。

ＲＡＭ１１０は、電子機器１０の各部での動作に用いられるデータ、各部で生成されたデータを記憶する。ＲＡＭ１１０は、例えば、高度情報をログファイルとして記憶する。
ＲＯＭ１１１には、制御部１０１が実行する動作用プログラムが予め記憶されている。この動作用プログラムは、制御部１０１の起動時に読み出され、制御部１０１は読み出された動作用プログラムで指定された処理を実行する。

次に、高度変化判定部１０１１が高度変化状態を判定する処理の例について説明する。
高度変化判定部１０１１は、高度計測部１０８から入力された高度信号が示す高度を、予め定めた時間間隔（サンプリング間隔、例えば１分）ΔＴ毎にサンプリングする。以下の説明では、その時点でサンプリングされた高度を「現在の高度」と呼び、現在の高度よりも前にサンプリングされた高度を「過去の高度」と呼ぶ。また、サンプリングされた時刻のそれぞれを「サンプリング時刻」と呼ぶことがある。

高度変化判定部１０１１は、現在時刻ｔよりも予め定めた第１の時間間隔ΔＴ１だけ過去の時刻ｔ−ΔＴ１から現在時刻ｔまでの区間でサンプリングされた高度に基づいて高度変化状態を判定する。この時刻ｔ−ΔＴ１から現在時刻ｔまでの区間を「判定区間」と呼ぶ。
ここで、高度変化判定部１０１１は、判定区間内でサンプリングされた高度の分布と、現在の高度ｈを中心とする予め定めた高度の範囲とを比較して高度変化状態を判定することができる。
高度変化判定部１０１１は、例えば、判定区間内でサンプリングされた高度が、いずれも状態判定下限値から状態判定上限値の間の範囲内にある場合、現在時刻ｔの高度変化状態が非昇降状態であると判定する。
状態判定下限値は、例えば、現在の高度ｈから予め定めた高度Δｈだけ低い値ｈ−Δｈである。状態判定上限値は、例えば、現在の高度ｈから予め定めた高度Δｈだけ高い値ｈ＋Δｈである。

高度変化判定部１０１１は、例えば、判定区間内でサンプリングされた高度の少なくとも１つが、状態判定下限値よりも低い場合、現在時刻ｔの高度変化状態が上昇状態であると判定する。
高度変化判定部１０１１は、例えば、判定区間内でサンプリングされた高度の少なくとも１つが、状態判定上限値よりも高い場合、現在時刻ｔの高度変化状態が下降状態であると判定する。

なお、判定区間内でサンプリングされた高度には、状態判定下限値よりも低い高度と、状態判定上限値よりも高い高度との両方が含まれる場合がある。その場合、高度変化判定部１０１１は、例えば、状態判定下限値よりも低い高度と状態判定上限値よりも高い高度のうち、最も現在時刻ｔに近い時刻ｔ’の高度に基づいて現在時刻ｔの高度変化状態を判定してもよい。即ち、時刻ｔ’の高度が状態判定下限値よりも低い場合、高度変化判定部１０１１は、現在時刻ｔの高度変化状態が上昇状態であると判定する。時刻ｔ’の高度が状態判定上限値よりも高い場合、高度変化判定部１０１１は、現在時刻ｔの高度変化状態が下降状態であると判定する。

その他、高度変化判定部１０１１は、判定区間内でサンプリングされた高度に含まれる状態判定下限値よりも低い高度のサンプル数と、状態判定上限値よりも高い高度のサンプル数とを比較して、現在時刻ｔの高度変化状態を判定してもよい。即ち、状態判定下限値よりも低い高度のサンプル数が状態判定上限値よりも高い高度のサンプル数よりも多い場合、高度変化判定部１０１１は、上昇状態であると判定する。状態判定下限値よりも低い高度のサンプル数が状態判定上限値よりも高い高度のサンプル数と等しい場合、高度変化判定部１０１１は、非昇降状態であると判定する。状態判定下限値よりも低い高度のサンプル数が状態判定上限値よりも高い高度のサンプル数よりも少ない場合、高度変化判定部１０１１は、下降状態であると判定する。

その他、高度変化判定部１０１１は、判定区間内でサンプリングされた高度の平均値が、状態判定下限値よりも低い場合に上昇状態と判定し、判定区間内でサンプリングされた高度の平均値が状態判定上限値よりも高い場合に下降状態と判定し、それ以外の場合に非昇降状態と判定してもよい。
このように、判定区間内でサンプリングされた高度の分布と、現在の高度を中心とする予め定めた高度の範囲と、を比較することで、計測誤差やノイズに対する影響を受けにくくなるので、高度変化状態を安定して判定することができる。
高度変化判定部１０１１は、判定した高度変化状態を示す高度変化状態情報とサンプリングした高度を昇降速度算出部１０１２に出力する。

高度変化状態情報は、それぞれの高度変化状態に応じた値で表されてもよい。例えば、上昇状態、下降状態、非昇降状態は、それぞれ「＋１」、「−１」、「０」といった値で表されてもよい。
なお、高度が状態判定下限値から状態判定上限値までの間であって、時刻が第１の時間間隔ΔＴ１だけ過去の時刻ｔ−ΔＴ１から現在時刻ｔまでの区間を「検出窓」と呼ぶ。

図３は、高度変化状態の判定例を示す図である。
図３（ａ）、（ｂ）の横軸、縦軸は、それぞれ時刻、高度を示す。
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ各サンプリング時刻において、サンプリングされた高度を×印で示す。
図３（ａ）において、破線で示された長方形は、それぞれ検出窓ｗ６、ｗ９、ｗ１３を示す。検出窓ｗ６は、時刻の範囲がｔ₁〜ｔ₆の判定区間であって、高度の範囲がｈ₆−Δｈ〜ｈ₆＋Δｈまでの区間である。ｈ₆は、サンプリング時刻ｔ₆における高度を示す。検出窓ｗ６には、判定区間内でサンプリングされた高度ｈ₁〜ｈ₆のうち、高度ｈ₃〜ｈ₆が含まれるが、高度ｈ₁、ｈ₂は検出窓ｗ６よりもそれぞれ低い。従って、高度変化判定部１０１１は、時刻ｔ₆における高度変化状態を「上昇状態」と判定する。

検出窓ｗ９は、時刻の範囲がｔ₄〜ｔ₉の判定区間であって、高度の範囲がｈ₉−Δｈ〜ｈ₉＋Δｈまでの区間である。ｈ₉は、サンプリング時刻ｔ₉における高度を示す。検出窓ｗ９には、判定区間内でサンプリングされた高度ｈ₄〜ｈ₉のいずれも含まれる。従って、高度変化判定部１０１１は、時刻ｔ₉における高度変化状態を「非昇降状態」と判定する。

検出窓ｗ１３は、時刻の範囲がｔ₈〜ｔ₁₃の判定区間であって、高度の範囲がｈ₁₃−Δｈ〜ｈ₁₃＋Δｈまでの区間である。ｈ₁₃は、サンプリング時刻ｔ₁₃における高度を示す。検出窓ｗ１３には、判定区間内でサンプリングされた高度ｈ₈〜ｈ₁₃のうち、高度ｈ₁₁〜ｈ₁₃が含まれるが、高度ｈ₈〜ｈ₁₀は検出窓ｗ１３よりもそれぞれ高い。従って、高度変化判定部１０１１は、時刻ｔ₁₃における高度変化状態を「下降状態」と判定する。

図３（ａ）に示す例では、判定された高度変化状態は、「上昇状態」、「非昇降状態」、「下降状態」と順次変化するが、「上昇状態」から「下降状態」、又は「下降状態」から「上昇状態」と変化することもある。
図３（ｂ）において、破線で示された長方形は、それぞれ検出窓ｗ８、ｗ９を示す。検出窓ｗ８は、時刻の範囲がｔ₃〜ｔ₈の判定区間であって、高度の範囲がｈ₈−Δｈ〜ｈ₈＋Δｈまでの区間である。ｈ₈は、サンプリング時刻ｔ₈における高度を示す。検出窓ｗ８には、判定区間内でサンプリングされた高度ｈ₇、ｈ₈が含まれるが、高度ｈ₃〜ｈ₆は、検出窓ｗ８よりもそれぞれ低い。従って、高度変化判定部１０１１は、時刻ｔ₈における高度変化状態を「上昇状態」と判定する。
検出窓ｗ９は、時刻の範囲がｔ₄〜ｔ₉の判定区間であって、高度の範囲がｈ₉−Δｈからｈ₉＋Δｈまでの区間である。ｈ₉は、サンプリング時刻ｔ₉における高度を示す。検出窓ｗ９には、判定区間内でサンプリングされた高度ｈ₄〜ｈ₇、ｈ₉が含まれるが、高度ｈ₈は検出窓ｗ９よりも高い。従って、高度変化判定部１０１１は、時刻ｔ₉における高度変化状態を「下降状態」と判定する。

なお、高度変化判定部１０１１は、現在の高度ｈと、現在時刻ｔから第１の時間間隔ΔＴ１遡った時刻ｔ−ΔＴ１における高度ｈ_t-Δ_T1とを比較して、高度変化状態を判定してもよい。例えば、現在の高度ｈから時刻ｔ−ΔＴ１における高度ｈ_t-Δ_T1の差が、予め定めた高度差の正の閾値よりも大きいとき、高度変化判定部１０１１は、上昇状態と判定する。現在の高度ｈから時刻ｔ−ΔＴ１における高度ｈ_t-Δ_T1の差が、予め定めた高度差の負の閾値よりも小さいとき、高度変化判定部１０１１は、下降状態と判定する。それ以外の場合、高度変化判定部１０１１は、非昇降状態と判定する。高度変化状態の判定に用いられる高度が２個に限定されるので、高度変化判定部１０１１は、簡素な処理で高度変化状態を判定することができ、ハードウェア規模の増大を抑制することができる。

次に、昇降速度算出部１０１２が、昇降速度を算出する処理の例について説明する。
昇降速度算出部１０１２には、高度変化判定部１０１１から予め定めたサンプリング間隔ΔＴ毎にサンプリングされた高度が入力される。昇降速度算出部１０１２は、入力された現在の高度から直前の高度を差し引いて、現在の高度の差分を算出する。直前の高度とは、現在の高度の直前にサンプリングされた高度である。昇降速度算出部１０１２は、算出した差分をサンプリング間隔ΔＴで除算して、現在の速度を算出する。

昇降速度算出部１０１２は、起点時刻から現在時刻ｔまでの区間でサンプリング毎に算出した昇降速度を平均（移動平均）する。起点時刻は、現在時刻ｔよりも第２の時間間隔ΔＴ２だけ過去の時刻ｔ−ΔＴ２である。移動平均を行うことで、サンプリング毎の昇降速度が平滑化される。以下の説明では、過去の時刻ｔ−ΔＴ２から現在時刻ｔまでの区間を「移動平均区間」と呼び、移動平均区間の長さを「移動平均区間長」と呼ぶ。移動平均区間長はΔＴ２である。

ここで、昇降速度算出部１０１２は、高度変化判定部１０１１から入力された高度変化状態情報に基づいて現在の高度変化状態が直前の高度変化状態から変化したか否かを判定する。高度変化状態が変化したと判定した場合には、昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を第１の時間間隔ΔＴ１に縮小する。つまり、移動平均区間長（第２の時間間隔ΔＴ２）は、一時的に第１の時間間隔ΔＴ１と等しくなることがあるが、それ以外の場合には第１の時間間隔ΔＴ１よりも大きい。

なお、高度変化状態が変化したと判定した場合、昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を一時的に第１の時間間隔ΔＴよりも短い時間間隔に定めてもよい。一時的とは、高度変化状態が変化したと判定されたサンプリング時刻、又は、そのサンプリング時刻から予め定めた時間（例えば、第１の時間間隔だけ経過するまで）の時刻である。また、第１の時間間隔よりも短い時間間隔は、その限りにおいて、少なくとも２サンプル、つまり、現在と、直前のサンプリング時刻が含まれていればよい。

これにより、高度変化状態が変化した場合、移動平均区間長を短くすることで、昇降速度の移動平均値を表示するまでのレスポンスを向上することが可能である。また、現在よりも移動平均区間長だけ遡った時刻までの過去の昇降速度、つまり高度変化状態が変化する前の昇降速度が無視されるので、その時点の高度変化状態に応じた利用者の実感に合った移動平均値が得られる。特に、高度変化状態が上昇状態から下降状態に変化する場合（図３（ｂ）参照）、あるいはその逆の場合に有効である。

高度変化状態が変化していないと判定した場合には、昇降速度算出部１０１２は移動平均区間長が予め定めた第３の時間間隔（第２の時間間隔の最大値）に達したか否かを判定する。第３の時間間隔に達したと判定された場合には、昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を変化させない。第３の時間間隔に達していないと判定された場合には、昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を時間経過と同じ進行度合いで拡大する。ここで、昇降速度算出部１０１２は、例えば、移動平均区間の起点となるサンプリング時刻を変更せず、移動平均区間の終点を現在のサンプリング時刻と定める。

なお、電子機器１０の起動直後では高度変化状態情報が存在しないため、昇降速度算出部１０１２は、現在の昇降速度を０と定めてもよい。また、現在時刻が起動から第１の時間間隔までの間、昇降速度算出部１０１２は、起動から現在時刻までの間にサンプリングされた昇降速度を平均して現在の昇降速度を定めてもよい。その間、高度変化判定部１０１１は、高度変化状態を判定しなくてもよい。

図４は、移動平均区間の設定例を示す図である。
図４（ａ）、（ｂ）は、サンプリング時刻毎のサンプリングされた高度を×印で示し、サンプリング時刻ｔ₆〜ｔ₁₄に係る移動平均区間を、それぞれ水平方向の矢印ｄｍ６〜ｄｍ１４で示す。図４（ａ）、（ｂ）の横軸、縦軸は、それぞれ時刻、高度を示す。横軸の下方には、各サンプリング時刻における高度変化状態の値を示す。＋１、０、−１は、それぞれ上昇状態、非昇降状態、下降状態を示す。なお、図４に示す例では、第１の時間間隔、第３の時間間隔はそれぞれ５、１０サンプルである。

図４（ａ）は、サンプリング時刻ｔ₁〜ｔ₅の間、高度変化状態が非昇降状態（０）、サンプリング時刻ｔ₆〜ｔ₁₃の間、高度変化状態が上昇状態（＋１）、サンプリング時刻ｔ₁₄では、高度変化状態が非昇降状態（０）であることを示す。
矢印ｄｍ６は、サンプリング時刻ｔ₆における移動平均区間が５サンプルの区間ｔ₁〜ｔ₆であることを示す。
矢印ｄｍ７〜ｄｍ１１は、サンプリング時刻ｔ₇からｔ₁₁にかけて移動平均区間長が時間経過と同じ進行度合いで１サンプルずつ拡大することを示す。矢印ｄｍ７〜ｄｍ１１のそれぞれについて、移動平均区間の起点は、矢印ｄｍ６に係る移動平均区間の起点（サンプリング時刻ｔ₁）と同一である。これに対し、矢印ｄｍ７〜ｄｍ１１が示す移動平均区間の終点は、それぞれの時点での現在時刻（サンプリング時刻ｔ₇〜ｔ₁₁）となる。これは、昇降速度算出部１０１２は、高度変化状態に変更がなく、移動平均区間長が第３の時間間隔に達していないと判定したことによる。

矢印ｄｍ１２、ｄｍ１３は、それぞれサンプリング時刻ｔ₁₂、ｔ₁₃において移動平均区間長が１０サンプルと一定であり、移動平均区間の終点がそれぞれの時点での現在時刻となるように移動平均区間がシフトすることを示す。これは、昇降速度算出部１０１２が、高度変化状態に変更がなく、移動平均区間長が第３の時間間隔に達したと判定したことによる。
矢印ｄｍ１４は、サンプリング時刻ｔ₁₄における移動平均区間が５サンプルの区間ｔ₉〜ｔ₁₄であることを示す。これは、昇降速度算出部１０１２が、高度変化状態が上昇状態から非昇降状態に変化したことを検出したことに応じて、移動平均区間長を第１の時間間隔に縮小したことによる。

図４（ａ）に示す例では、移動平均区間長が第３の時間間隔に達した後で、高度変化状態が変化したことに応じて、移動平均区間長が第１の時間間隔に縮小されるが、これには限られない。移動平均区間長が第３の時間間隔に達する前でも、高度変化状態が変化したことに応じて、移動平均区間長が第１の時間間隔に縮小されることがある。

図４（ｂ）は、サンプリング時刻ｔ₁〜ｔ₅の間、高度変化状態が非昇降状態（０）、サンプリング時刻ｔ₆〜ｔ₉の間、高度変化状態が上昇状態（＋１）、サンプリング時刻ｔ₁₀〜ｔ₁₂の間、高度変化状態が非昇降状態（０）、サンプリング時刻ｔ₁₃、ｔ₁₄では、高度変化状態が下降状態（−１）であることを示す。
矢印ｄｍ６〜ｄｍ９は、サンプリング時刻ｔ₆からｔ₉にかけて移動平均区間長が時間経過と同じ進行度合いで１サンプルずつ拡大することを示す。これは、昇降速度算出部１０１２は、高度変化状態に変更がなく、移動平均区間長が第３の時間間隔に達していないと判定したことによる。
矢印ｄｍ１０は、サンプリング時刻ｔ₁₀における移動平均区間が５サンプルの区間ｔ₅〜ｔ₁₀であることを示す。これは、昇降速度算出部１０１２が、高度変化状態が上昇状態から非昇降状態に変化したことを検出したことに応じて、移動平均区間長を第１の時間間隔に縮小したことによる。

矢印ｄｍ１１、ｄｍ１２は、サンプリング時刻ｔ₁₁からｔ₁₂にかけて移動平均区間長が時間経過と同じ進行度合いで１サンプルずつ拡大することを示す。これは、昇降速度算出部１０１２は、高度変化状態に変更がなく、移動平均区間長が第３の時間間隔に達していないと判定したことによる。
矢印ｄｍ１３は、サンプリング時刻ｔ₁₃における移動平均区間が５サンプルの区間ｔ₈〜ｔ₁₃であることを示す。これは、昇降速度算出部１０１２が、高度変化状態が非昇降状態から下降状態に変化したことを検出したことに応じて、移動平均区間長を第１の時間間隔に縮小したことによる。
矢印ｄｍ１４は、サンプリング時刻ｔ₁₄において移動平均区間長が時間経過と同じ進行度合いで１サンプル間隔拡大することを示す。これは、昇降速度算出部１０１２は、高度変化状態に変更がなく、移動平均区間長が第３の時間間隔に達していないと判定したことによる。

次に、表示部１０５が表示する情報の例について説明する。
図５は、本実施形態に係る表示部１０５が表示する情報の例を示す。
図５（ａ）に示す例では、表示部１０５は、現在の昇降速度「０ｍ／ｈ」を昇降速度表示部１０５ｃに表示し、現在の高度「１６００ｍ」を高度表示部１０５ａに表示し、現在時刻「Ｐ １０：０８」を時刻表示部１０５ｂに表示する。「Ｐ １０：０８」は、現在時刻が午後１０時０８分であることを示す。

図５（ｂ）に示す例では、表示部１０５は、現在の昇降速度「−２８０ｍ／ｈ」を昇降速度表示部１０５ｃに表示し、現在の高度「２１５０ｍ」を高度表示部１０５ａに表示し、現在時刻「Ａ ８：４８」を時刻表示部１０５ｂに表示する。「−２８０ｍ／ｈ」は、下降速度が２８０ｍ／ｈであることを示す。つまり、負の昇降速度は下降速度を示し、正の昇降速度は上昇速度を示す。「Ａ ８：４８」は、現在時刻が午前８時４８分であることを示す。

図５（ｃ）に示す例では、表示部１０５は、現在の昇降速度「１９０ｍ／ｈ」を昇降速度表示部１０５ｃに表示し、現在の高度「１７５０ｍ」を高度表示部１０５ａに表示し、現在時刻「Ｐ ２：４８」を時刻表示部１０５ｂに表示する。「１９０ｍ／ｈ」は、上昇速度が１９０ｍ／ｈであることを示す。「Ｐ ２：４８」は、現在時刻が午後２時４８分であることを示す

次に、本実施形態に係るデータ処理について説明する。
図６は、本実施形態に係るデータ処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）高度変化判定部１０１１には、高度計測部１０８から入力された高度信号が示す高度を、予め定めた時間間隔ΔＴ毎にサンプリングする。その後、ステップＳ１０２に進む。

（ステップＳ１０２）高度変化判定部１０１１は、過去の時刻ｔ−ΔＴ１から現在時刻ｔまでの判定区間内でサンプリングされた高度に基づいて高度変化状態を判定する。高度変化判定部１０１１は、例えば、判定区間内でサンプリングされた高度が、いずれも状態判定下限値から状態判定上限値の間の範囲内にある場合、現在時刻ｔの高度変化状態が非昇降状態であると判定する。高度変化判定部１０１１は、例えば、判定区間内でサンプリングされた高度の少なくとも１つが、状態判定下限値よりも低い場合、現在時刻ｔの高度変化状態が上昇状態であると判定する。高度変化判定部１０１１は、例えば、判定区間内でサンプリングされた高度の少なくとも１つが、状態判定上限値よりも高い場合、現在時刻ｔの高度変化状態が下降状態であると判定する。
高度変化判定部１０１１は、判定した高度変化状態を示す高度変化状態情報を昇降速度算出部１０１２に出力する。その後、ステップＳ１０３に進む。

（ステップＳ１０３）昇降速度算出部１０１２は、高度変化判定部１０１１から入力された高度変化状態情報に基づいて現在の高度変化状態が直前の高度変化状態から変化したか否かを判定する。変化したと判定された場合には（ステップＳ１０３ ＹＥＳ）、ステップＳ１０４に進む。変化していないと判定された場合には（ステップＳ１０３ ＮＯ）、ステップＳ１０５に進む。
（ステップＳ１０４）昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を第１の時間間隔ΔＴ１に縮小して、終点が現在時刻となるように移動平均区間をシフトする。その後、ステップＳ１０８に進む。

（ステップＳ１０５）昇降速度算出部１０１２は移動平均区間長が予め定めた第２の時間間隔の最大値ΔＴ２_maxに達したか否かを判定する。最大値ΔＴ２_maxに達したと判定された場合には（ステップＳ１０５ ＹＥＳ）、ステップＳ１０７に進む。達していないと判定された場合には（ステップＳ１０５ ＮＯ）ステップＳ１０６に進む。

（ステップＳ１０６）昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を時間経過と同じ進行度合いで拡大して（サンプリング間隔ΔＴだけ増加）、終点が現在時刻となるように移動平均区間をシフトする。その後、ステップＳ１０８に進む。
（ステップＳ１０７）昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を変化させずに、終点が現在時刻となるように移動平均区間をシフトする。その後、ステップＳ１０８に進む。

（ステップＳ１０８）昇降速度算出部１０１２は、サンプリング毎に現在の高度から直前の高度を差し引いて、現在の高度の差分を算出し、算出した差分をサンプリング間隔Δｔで除算して、現在の昇降速度を算出する。昇降速度算出部１０１２は、現在時刻までの移動平均区間での昇降速度を平均して昇降速度の移動平均値を算出する。その後、ステップＳ１０９に進む。

（ステップＳ１０９）制御部１０１は、算出した昇降速度の移動平均値を含む高度情報を生成する。制御部１０１は、生成した高度情報を表示部１０５に出力し、表示部１０５に昇降速度を表示させる。その後、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０２からステップＳ１０９の処理をサンプリング間隔ΔＴ毎に繰り返す。

なお、昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を第１の時間間隔に縮小して、終点が現在時刻となるように移動平均区間をシフトする処理は（図６、ステップＳ１０４）、ＲＡＭ１１０に記憶された現在よりも第１の時間間隔だけ過去よりも前の高度や昇降速度を消去することにより実現できる。その場合、高度変化判定部１０１１は、サンプリング間隔ΔＴ毎にサンプリングした高度を、昇降速度算出部１０１２は、サンプリング間隔ΔＴ毎に算出した昇降速度をそれぞれＲＡＭ１１０に記憶する。移動平均値を算出する際、昇降速度算出部１０１２は、ＲＡＭ１１０において消去されずに残った昇降速度を用い、それらの平均値を移動平均値として算出する。

また、昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を時間経過と同じ進行度合いで拡大して、終点が現在時刻となるように移動平均区間をシフトする処理を（図６、ステップＳ１０６）、ＲＡＭ１１０に記憶された高度や昇降速度を消去せずに保持することによって実現してもよい。
また、昇降速度算出部１０１２は、移動平均区間長を変化させずに、終点が現在時刻となるように移動平均区間をシフトする処理を（ステップＳ１０７参照）、ＲＡＭ１１０に記憶された高度や昇降速度のうち、最も早く記憶された高度や昇降速度を消去することで実現してもよい。

このように、昇降速度算出部１０１２が移動平均区間長を高度変化状態（例えば、昇降状態の変化）に応じて縮小することで、現在の昇降速度が取得されてから昇降速度の移動平均値が算出されるまでの遅延を緩和する。そのため、移動平均値は直近の昇降状態に追従しうる。そして、移動平均区間長を昇降状態の判定に用いる第１の時間間隔に縮小することで、移動平均を行う昇降速度の算出に用いた高度を、昇降状態の判定に用いた高度の共通にすることができるので、判定された高度変化状態と算出された昇降速度とを整合することができる。

なお、昇降速度算出部１０１２は、高度変化状態情報が示す高度変化状態が非昇降状態である場合には、昇降速度の移動平均値を０と定め、移動平均値を算出する処理を省略してもよい。但し、その場合でも昇降速度算出部１０１２は、高度変化状態の判定を行う。高度変化状態が非昇降状態である場合には、ユーザにとり昇降速度の移動平均値が有意でないため、その算出に係る処理を省略することで処理量を減少させることができる。

上述したとおり、本実施形態に係る電子機器１０は、高度を計測する高度計測部（例えば、１０８）と、現在までの予め定めた第１の時間間隔内で高度計測部が計測した高度に基づき高度変化の状態を判定する高度変化判定部（例えば、高度変化判定部１０１１）とを備える。また、電子機器１０は、前記第１の時間間隔と等しく、あるいは前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔であって、現在までの第２の時間間隔内で高度計測部が計測した高度を用いて昇降速度を算出する昇降速度算出部（例えば、昇降速度算出部１０１２）を備える。
そのため、高度の変化状態が昇降速度を平均する時間間隔（第２の時間間隔）と等しいかそれよりも短い時間間隔（第１の時間間隔）の高度に基づいて算出されるので、その時点での昇降状態を反映し、かつ安定した昇降速度を計測することができる

なお、上述した実施形態における電子機器１０が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、操作入力部１０４が備えるキー入力手段の個数は２個であるが、これには限られない。電子機器１０が有する機能の数に応じて予め定めた数、例えば、１個でもよいし、２個よりも多くてもよい。
また、上述した実施形態では、電子機器１０は高度計測機能付きの電子時計であるが、これには限られない。電子機器１０は、例えば、高度計測機能を有していれば、いかなる電子機器、例えば、多機能携帯電話機（いわゆるスマートフォン）であってもよい。

１０…電子機器、１０１…制御部、１０１１…高度変化判定部、
１０１２…昇降速度算出部、１０２…発振回路、１０３…分周回路、
１０４…操作入力部、１０５…表示部、１０６…電池、１０７…気圧計測部、
１０８…高度計測部、１１０…ＲＡＭ、１１１…ＲＯＭ

Claims (8)

1. 高度を計測する高度計測部と、
   現在までの予め定めた第１の時間間隔内で前記高度計測部が計測した高度に基づき高度変化の状態を判定する高度変化判定部と、
   前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔であって、現在までの第２の時間間隔内で前記高度計測部が計測した高度に基づいて昇降速度を算出する昇降速度算出部と、
   を備える電子機器。
2. 前記高度変化判定部が高度変化の状態が変化したと判定した場合、前記昇降速度算出部は、前記昇降速度を算出する際、一時的に、前記第２の時間間隔を前記第１の時間間隔と等しくなるように設定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記高度変化判定部が高度変化の状態が変化したと判定した後、前記昇降速度算出部は、前記昇降速度を算出する際、前記第２の時間間隔を予め定めた第２の時間間隔の最大値に達するまで、時間経過に応じて増加させることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記高度変化判定部が高度変化の状態が変化したと判定した場合、前記昇降速度算出部は、前記昇降速度を算出する際、前記第２の時間間隔を一時的に前記第１の時間間隔よりも短くなるように設定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
5. 前記高度変化判定部は、現在までの予め定めた第１の時間間隔内で前記高度計測部が計測した高度の分布と、現在前記高度計測部が計測した高度を中心とする予め定めた高度の範囲とを比較して高度変化状態を判定することを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の電子機器。
6. 前記高度変化判定部は、現在から前記第１の時間間隔遡った時刻において前記高度計測部が計測した高度と、現在前記高度計測部が計測した高度とを比較して高度変化状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
7. 電子機器におけるデータ処理方法であって、
   現在までの予め定めた第１の時間間隔内で高度計測部が計測した高度に基づき高度変化の状態を判定する高度変化判定過程と、
   前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔であって、現在までの第２の時間間隔内に前記高度計測部が計測した高度に基づき昇降速度を算出する昇降速度算出過程と、
   を有するデータ処理方法。
8. 電子機器のコンピュータに、
   現在までの予め定めた第１の時間間隔内で高度計測部が計測した高度に基づき高度変化の状態を判定する高度変化判定手順、
   前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔であって、現在までの第２の時間間隔内に前記高度計測部が計測した高度に基づき昇降速度を算出する昇降速度算出手順、
   を実行させるためのデータ処理プログラム。

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