JP2000214988A - 動作パタ―ンを利用して無線通信装置への情報を入力する方法 - Google Patents

動作パタ―ンを利用して無線通信装置への情報を入力する方法

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JP2000214988A
JP2000214988A JP2000000473A JP2000000473A JP2000214988A JP 2000214988 A JP2000214988 A JP 2000214988A JP 2000000473 A JP2000000473 A JP 2000000473A JP 2000000473 A JP2000000473 A JP 2000000473A JP 2000214988 A JP2000214988 A JP 2000214988A
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William P Alberth Jr
ウィリアム・ピー・アルバース，ジュニア
Alan Steel Scott
スコット・アラン・スティール
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 個々の動作パターンを利用して、無線通信装
置(100)に情報を入力する方法および装置を提供するこ
と。 【解決手段】 本発明を実行することが可能な装置(10
0)は、各軸に各々が対応する2つの電圧を出力する2軸加
速度計(210)を備える。ユーザが所定の一連の動作パタ
ーンで装置(100)を動かすと、加速度計(210)は出力電圧
を増加させ、減少させ、または同一値に維持する。電圧
変化の方向は、実行される特定の動作パターンに対応す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に無線通信の技
術分野に関する。特に本発明は、動作パターンを利用し
て無線通信装置への情報を入力する装置および方法に関
する。本発明は極めて広範な用途を有するが、特に無線
電話機で使用するのに適しており、以下この関連性にお
いて説明する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電子
部品の大きさが小さくなるにつれて、無線通信装置の大
きさも小さくなっている。しかしながら、無線通信装置
の更なる小型化の可能性は、人間工学的なユーザ・イン
ターフェースを維持する必要性により何らかの制約を受
ける。ユーザは、無線電話のような無線通信装置を利用
したウエブ・サーフィンに関心を示している。仮想表示
技術は、ユーザが小さな装置からフルスクリーン情報を
受信する能力を与えるが、ユーザがその電話機に情報を
入力する伝達手段が依然として必要である。音声認識
は、いくつかの無線電話機の企業で現在研究されている
入力方法の1つである。しかしながら、その使用環境に
よっては、大声で話すことは必ずしも適切でなく、また
不可能な場合もある。
【０００３】動作(motion)およびその動作を追跡する加
速度計を利用する入力方法が知られている。しかしなが
ら既存の手法は、加速度計の出力を利用して入力装置の
速度および／または位置を調べるものであって複雑であ
る。たとえば米国特許U.S.Patent No. 4,747,051(以
下、「051特許」という。)は、コンピュータに入力データ
を与える手持ち式の慣性マウス(hand-held inertial mo
use)を教示しており、そのマウスの並進運動および角度
変化を調べることが可能なものである。このマウスは、
1対の加速度計を利用して、互いに平行でない3つの方向
におけるマウスの並進加速度に比例する大きさの出力信
号を提供する。マウスの並進速度および変位は、加速度
計の出力信号と角速度に基づいて統合処理する(integra
te)ことにより決定され、マウスの変位は、加速度計対
の出力信号間の差に基づいて統合処理することにより決
定される。米国特許番号5,615,132は、加速度計を利用
した、移動可能な対象物の位置および方向を調べる他の
装置および方法について述べている。
【０００４】Hall et al.の米国特許5,703,623(以下、
「623特許」という。)で教示しているものは、ホール効果
検出と薄膜ピエゾ効果技術を組み合わせて、遠隔制御装
置を検出する方向における1次元または多次元自由度を
調べるものである。Hall et al.は、オペレータがマル
チメディア映像システム情報に入力するための手段を教
示しており、これはマルチメディア映像システムが、3
次元空間座標内の入力装置の位置、動きおよび姿勢(位
置関係)を把握することを可能にする。051特許と同様
に、623特許は、入力装置の位置および姿勢を把握する
必要性のある入力手段を提供している。
【０００５】米国特許番号5,583,478は、プログラム可
能なアクチュエータを利用して、仮想現実により現実的
な触感を提供する手段について述べている。各アクチュ
エータは、コンピュータおよび関連する電子素子により
動作が制御される多数の個別アクチュエータより成る。
この特許では、このアクチュエータが加速度計としての
用途を有することについて言及しているが、加速度計が
どのように使用されることが可能であるかについては開
示されていない。
【０００６】米国特許番号5,688,183および5,733,201
は、複数の加速度計を利用してゴルフ・クラブの速度ま
たはスピードを検出するシステムについて述べている。
【０００７】以上により、装置に情報を入力する簡易な
装置および方法が望まれており、その入力装置の速度お
よび／または位置を追跡することが望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第1態様にあっ
ては、メモリおよびディスプレイ(220)を有する無線電
話機において、ある動作パターンを、無線電話機で実行
される機能に割り当てる方法が教示される。この方法
は、無線電話機のモードを、動作パターンを機能に割り
当てるためのモードにする段階と、新規動作パターンに
割り当てられる機能を選択する段階と、少なくとも1つ
の方向に無線電話機を移動させることにより、新規動作
パターンを生成する段階と、無線電話機のメモリに新規
動作パターンを記憶する段階より成る。
【０００９】本発明の第2態様にあっては、メモリを有
する無線電話機(100)において、動作パターンを検出
し、動作パターンに対応する機能を実行する方法が教示
される。この方法は、無線電話機の動作パターンを検出
する段階と、動作パターンがメモリに格納された機能に
対応するか否かを調べる段階と、動作パターンがメモリ
内に格納された機能に対応する場合にその機能を実行す
る段階より成る。
【００１０】本発明の第3態様にあっては、ある事象が
生じたことを無線電話機のユーザに知らせる方法が教示
される。この方法は、無線電話機におけるある事象が生
じたことを検出する段階と、無線電話機が所定の期間の
間動いていなかったことを検出する段階と、無線電話機
が動いたことを検出する段階と、前記の事象が生じたこ
とをユーザに知らせる段階より成る。
【００１１】本発明の第4態様にあっては、少なくとも
英数字入力が可能な無線電話機において、動作パターン
を利用して英数字キャラクタを生成する方法が教示され
る。この方法は、英数字キャラクタを生成するために動
作パターンを利用するモードをユーザが選択したことを
検出する段階と、無線電話機の動作パターンを検出する
段階と、動作パターンが英数字キャラクタに割り当てら
れているか否かを調べる段階と、動作パターンが英数字
キャラクタに割り当てられている場合、前記英数字キャ
ラクタを生成する段階より成る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の特定の実施例を説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１３】図1は本発明による方法を実行することが
可能な無線電話機100を示す。図2のブロック図に示され
るように、無線電話機100は、アンテナ202、トランシー
バ204、メモリを有するマイクロプロセッサ206、マルチ
プレクサ209およびアナログ・ディジタル変換器211を有
する電源IC208、加速度計210、マイクロフォン212、ス
ピーカ214、バイブレータ216、キーパッド218、ならび
にディスプレイ220を備える。アンテナ202はそこから信
号を受信し、トランシーバ204へ信号を伝送する。これ
らの信号がマイクロプロセッサ206に伝送されて処理が
行われる。また、マイクロプロセッサはキーパッド218
からの入力を処理し、出力をディスプレイ220に送出す
る。マイクロプロセッサ206はA/D変換器211からの入力
を受信し、このA/D変換器は加速度計210からのアナログ
信号を受信してその電圧をディジタルに変換し、これに
よりマイクロプロセッサ206による処理が可能になる。
好適実施例にあっては、加速度計210からの出力電圧は
マルチプレクサ209に結合され、1つのA/D変換器が使用
される。電源IC208は、マイクロフォン212、スピーカ21
4、およびバイブレータ216に結合され、供給電力を制御
する。
【００１４】加速度計210は、アナログ・デバイス(Analo
g Devices)の2軸MEMS(マイクロマシン)による加速度計
であることが好ましく、製品番号ADLX202で多くのソー
スから入手可能である。加速度計210は、ほぼ中間供給
電圧を中心とする2つの電圧を出力し、これらはX軸およ
びY軸の1つにそれぞれ対応する。無線電話機が、+/-X，
+/-Yまたはこれらの組み合わせによる方向に加速される
(または動かされる)につれて、これら2つの(ライン)線
上の電圧は、そのDC電圧点から増加または減少する。図
5に示す図表にあっては、XおよびYに対して与えられた
加速方向の値は、加速度計210の出力の電圧変化の方向
に対応する。たとえば、無線電話機の動作が、X方向の
加速度計の出力電圧をそのDC電圧点から増加させたとす
ると、X方向における移動が生じ、X軸方向の加速度は正
(+)である。無線電話機の動作が、X方向の加速度計の出
力電圧をそのDC電圧点から減少させたとすると、X方向
における移動が生じ、X軸方向の加速度は負(-)である。
無線電話機がX方向に移動しなかった場合は、X方向の加
速度計の出力電圧は変化せず、X方向の加速度は生じな
い。同様のことがY方向の加速度計の出力電圧について
も成立する。
【００１５】図2に示す残りの回路は、当該技術分野で
一般的に使用されるものである。無線電話機内のこれら
の要素については本発明に直接関係しないので、詳細な
説明を省略する。
【００１６】好適実施例にあっては、マイクロプロセッ
サ206は、加速度計出力電圧XおよびYを監視し、本発明
による様々な入力手法を実行する。加速度計を利用する
既存の入力手法のものとは異なり、本発明におけるマイ
クロプロセッサ206は、加速度変化のみを監視する。本
発明による方法にあっては、電話機の絶対位置または相
対位置に関する知識、さらには電話機の現在速度に関す
る知識等は不要である。したがって、加速度の統合処理
等は不要である。
【００１７】動作を利用して(using motion)無線電話機
に情報を入力する方法の好適実施例は、動作パターンを
無線電話機の機能に割り当てるステップより成り、その
機能には、電話機のロック、電話機のロック解除、短縮
ダイアルおよびメモリを利用したスクロール等が含まれ
る。動作パターンが割り当てられメモリに記憶される
と、ユーザが予め定めた特定のパターンで電話機100を
動かすことにより、電話機100は割り当てられた機能を
自動的に実行することが可能になる。あるいは、特定の
機能に対応するまたは割り当てられる予め記憶された動
作パターンが用意されている無線電話機100を製造する
ことも可能である。ある機能を実行するための記憶され
た動作パターンを使用するのに先立って、まずユーザは
動作パターンの生成モードに入る。好適実施例にあって
は、電話機の外面に設けられたボタン102(図1)を押すま
たは掴むことにより、ユーザはそのモードに入る。ボタ
ン102が押下されまたは把持されると、ユーザが電話機1
00を移動させる間マイクロプロセッサ206はXおよびY方
向加速度を監視し、ある動作パターンを生成する。ボタ
ン102が解除されると、その動作パターンが終了したこ
とを示し、その動作パターンはメモリに記憶されたパタ
ーンと比較される。これらが合致すると、マイクロプロ
セッサ206は、電話機100に、記憶されたパターンに対応
する機能を実行させる。
【００１８】この原理を利用すると、動作パターンを利
用して無線電話機100の英数字キャラクタを発生させる
ことも可能になる。たとえば、ある動作パターンが英数
字キャラクタに割り当てられメモリに記憶されている場
合、ユーザは特定のパターンで電話機を動かすことによ
り対応する英数字キャラクタを発生させることが可能に
なる。
【００１９】電話機が所定の期間の間不動であった後に
この動作状況を、ある事象の受領をユーザに知らせるた
めの無線電話機100への入力として使用することも可能
である。たとえば、短いメッセージ・サービス機能を有
する無線電話機100がメッセージを受信し、マイクロプ
ロセッサ206がメッセージの受領以来所定の期間の間Xま
たはY方向加速度を一切検出しなかった場合であって、
電話機が移動したことを示すとき、マイクロプロセッサ
206がメッセージをスピーカ214またはバイブレータ216
に伝送し、そのメッセージをユーザに知らせることが可
能である。そのメッセージが確認されるまで、このよう
な報知をマイクロプロセッサが周期的に与えることも可
能である。この通知(報知)機能は、電話機が不使用であ
る場合にディスプレイが一般に隠されている折畳式の電
話機(calm shell style phone)において特に有益であ
る。このような機能がなければ、ユーザはメッセージが
受信されたことを知るために折り畳まれた電話機をいち
いち開く必要性が生じてしまうであろう。
【００２０】図3に示すフローチャートは、動作パター
ンを機能に割り当ててそれらをメモリに格納する方法の
好適実施例を示す。ブロック300において、マイクロプ
ロセッサは、ユーザが動作パターンの割当モードに入る
ことを選択したことを検出する。ブロック302におい
て、マイクロプロセッサは、ユーザが動作パターンを割
り当てることが可能な総ての機能を表示する。ユーザが
ある機能を選択すると、ブロック304において、マイク
ロプロセッサはその選択がなされたことを検出する。ユ
ーザが電話機を動かし、動作パターンを特定する間、マ
イクロプロセッサはブロック306において電話機のその
移動(加速度)を監視する。この場合において、その動作
に相当する記号をユーザに示すことが好ましい(ブロッ
ク308)。ブロック310において、マイクロプロセッサは
動作パターンが完了したことを検出し、ブロック312に
おいてその動作パターンをメモリに格納する。
【００２１】図4に示すフローチャートは、マイクロプ
ロセッサのソフトウエアが電話機の加速度をどのように
して把握するかについての好適実施例を示す。まずマイ
クロプロセッサは、ユーザが、動作パターン生成モード
に入ったことを検出する(ブロック400)。好適実施例に
あっては、これは無線電話機上のボタンをユーザが押下
または把持することにより行われる。次にブロック402
において、マイクロプロセッサは変数Nをゼロに初期化
し、これは同一方向における電話機の加速数を表現す
る。マイクロプロセッサはA/D変換器からXおよびY加速
値を読み取る(ブロック404)。この加速値が閾値より大
きくない場合、プロセッサはユーザが依然として動作パ
ターン生成モードにあるか否かを調べる(ブロック40
8)。YESの場合は、マイクロプロセッサはある期間だけ
遅延させて(ブロック410)、ブロック404に戻る。ユーザ
がもはや動作パターン生成モードにない場合は、マイク
ロプロセッサは動作バッファ内の動作と、固定された学
習済みの(fixed and learned)動作パターンと比較し、
一時記憶された(バッファされた)パターンが固定・学習
済みパターンのいずれかと合致するか否かを調べる(ブ
ロック414)。YESの場合、そのパターンに割り当てられ
ている機能が実行され(ブロック416)、フローは終了す
る(ブロック428)。なお、NOの場合も終了する(ブロック
428)。
【００２２】判定ブロック406において、加速値が閾値
より大きく、加速が現実に生じていることをしめす場
合、マイクロプロセッサは、図5のルック・アップ・テー
ブル内のXおよび／またはY方向加速度を利用して、どの
種の移動が生じたかを調べる(ブロック417)。次に、判
定ブロック418において、その加速が最近の加速と同じ
方向であるか否かが調べられる。YESの場合、マイクロ
プロセッサは変数Nを増加させ、上述した判定ブロック4
08に戻る。NOの場合、マイクロプロセッサは、その加速
が最近の加速と反対方向であるか否かを調べる(ブロッ
ク420)。YESの場合、マイクロプロセッサは変数Nを減少
させ(ブロック422)、ヒステリシスにより修正される変
数がゼロ以下であるか否かを調べる(判定ブロック42
4)。(このヒステリシスにより、速度を決定するための
加速の統合処理をすることなく、反転動作および動作停
止を検出することが可能になる。) NOの場合、判定ブロ
ック408が実行される。YESの場合は電話機の反転動作を
示し、マイクロプロセッサは、動作バッファにその動作
を追加し、変数Nをゼロにリセットし(ブロック426)、判
定ブロック408を実行する。
【００２３】判定ブロック420において、加速が最近の
ものと反対方向でない場合、マイクロプロセッサは動作
バッファが一杯であるか否かを調べる(判定ブロック42
3)。YESの場合、最大数の動作が既に記憶されており、
フローはブロック408に進む。NOの場合、移動(加速)が
動作バッファに追加され、変数Nがゼロにリセットされ
る。
【００２４】図4に図示するフローチャートにおいて無
線電話機100をロック解除する場合を例示する。この場
合において、「z」動作パターンが「電話機のロック解除」
機能に対応し、この動作パターンがメモリに格納される
ものとする。(後述するように、図5のルックアップ・テ
ーブルにおける動作1,6,1が「z」動作パターンを規定す
る。) ブロック400において、マイクロプロセッサはユ
ーザが動作パターン生成モードに入るを検出する。次に
ブロック402においてマイクロプロセッサは加速の変数
をゼロに初期化する。ユーザが、「z」動作パターンにお
ける第1の動作(「1」)に対応する加速を電話機に与えた
後、マイクロプロセッサは加速度計210から(MUX 209お
よびA/D変換器211を介して)XおよびYの値を読み取る。
次に、マイクロプロセッサ206は、その加速が所定の閾
値より大きく実際にその加速が生じたことを保証する程
度のものであるか否かを調べる(判定ブロック406)。加
速がその閾値より大きい場合、XおよびY方向の加速か
ら、現在のその動作が図5のルックアップ・テーブル中の
動作「1」に対応する動作であることが調べられる(ブロッ
ク417)。
【００２５】次に加速が最近の加速と同一方向にあるか
否かが調べられる(ブロック418)。目下検討しているも
のは最初に生じた加速であるので、判定結果はNOであ
り、フローはブロック420に進み、加速が最近のものと
反対方向にあるものか否かが調べられる(ブロック42
0)。判定結果は依然としてNOであるので、フローはブロ
ック423に進み、動作バッファが一杯であるか否かが調
べられる。この時点において動作バッファは一杯ではな
いので、フローはブロック426に進む。ブロック426では
動作バッファに動作(動作「1」に対応するもの)が追加さ
れ、N=0にセットされる。次に、ユーザが依然として動
作パターン生成モードにあるか否かがチェックされる
(ブロック408)。YESの場合、好適には100msの間遅延が
与えられ(ブロック410)、ブロック404に戻り同様の処理
が繰り返される。
【００２６】ユーザが引き続き第1の動作を行っている
場合は、判定ブロック418における結果がYESとなり、ブ
ロック419に進んでNが増加される。ユーザが第1の動作
を繰り返す限り、フローはループ403を繰り返すことに
なる。ユーザが「z」動作パターンの次の動作を開始する
と、判定ブロック418の結果がNOになり、フローは判定
ブロック420に進む。ブロック420では「z」動作パターン
の第2の動作が第1の動作のものと反対方向ではないこと
が検出され、ブロック423に進んで動作バッファが一杯
であるか否かが調べられる。動作バッファが一杯でない
場合は、動作バッファに「z」動作パターンの第2の動作が
記憶され、Nがゼロにリセットされ、ブロック408に進
む。「z」動作パターンの第3の動作が完了して動作バッフ
ァに記憶されるまでこのフローが続けられる。この場合
において、ユーザがパターン生成モードを抜け出すと、
動作バッファ内の動作とメモリ内の動作パターンとが比
較される(ブロック412)。これらが合致すると、動作パ
ターンに付随する機能が実行され(ブロック416)、フロ
ーは終了する(ブロック417)。
【００２７】当業者であれば、本発明の精神から逸脱す
ることなく様々な変形、修正等をすることが可能であろ
う。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による装置および方法を実施することが
可能な無線電話機の好適実施例である。
【図2】図1に示す無線電話機の部分ブロック図を示す。
【図3】動作パターンを機能に割り当て、それらをメモ
リに記憶する方法に関するフローチャートである。
【図4】無線電話機の加速度を解読する方法に関するフ
ローチャートである。
【図5】電話機の移動によるXおよびY方向加速度に関す
るルックアップ・テーブルである。
【符号の説明】
100 無線電話機 102 ボタン 202 アンテナ 204 トランシーバ 206 マイクロプロセッサ 208 電源IC 209 マルチプレクサ 211 A/Dコンバータ 210 加速度計 212 マイクロフォン 214 スピーカ 216 バイブレータ 218 キーパッド 220 ディスプレイ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリおよびディスプレイ(220)を有する
    無線電話機において、ある動作パターンを、前記無線電
    話機で実行される機能に割り当てる方法であって、当該
    方法は：前記無線電話機のモードを、動作パターンを機
    能に割り当てるためのモードにする段階；ユーザが、新
    規動作パターンに割り当てられる機能を選択したことを
    検出する段階(304)；ユーザにより与えられる前記新規
    動作パターンを検出する段階(306,310)；前記機能を前
    記新規動作パターンに割り当てる段階；および前記無線
    電話機のメモリに前記新規動作パターンを記憶する段階
    (312)；より成ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記無線電話機のメモリに前記新規動作
    パターンを記憶する段階(312)が、前記新規動作パター
    ンと既にメモリに記憶されている動作パターンとを比較
    する段階、および前記新規動作パターンが既にメモリに
    格納されている動作パターンと異なる場合にのみ前記動
    作パターンをメモリに記憶する段階より成ることを特徴
    とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記新規動作パターンが既にメモリに記
    憶されている動作パターンの1つと合致する場合、前記
    新規動作パターンが唯一のものでないことを示すメッセ
    ージをユーザに表示することを更なる特徴とする請求項
    2記載の方法。
  4. 【請求項4】 更に、前記新規動作パターンが唯一のも
    のでないことを示すメッセージをユーザに表示した後、
    前記ユーザが他の動作パターンを入力することを特徴と
    する請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 ユーザにより与えられる前記新規動作パ
    ターンを検出する段階が、前記動作パターンに対応する
    少なくとも1つの記号を前記ユーザに表示する(308)こと
    を特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 メモリを有する無線電話機(100)におい
    て、動作パターンを検出し、前記動作パターンに対応す
    る機能を実行する方法であって、当該方法は：前記無線
    電話機の動作パターンを検出する段階(400-426);前記動
    作パターンがメモリに格納された機能に対応するか否か
    を調べる段階(412,414)；および前記動作パターンがメ
    モリ内に格納された機能に対応する場合にその機能を実
    行する段階(416)；より成ることを特徴とする方法。
  7. 【請求項7】 更に、前記動作パターンがメモリに記憶
    された機能に対応しない場合、ユーザにエラーであるこ
    とを示す段階より成ることを特徴とする方法。
  8. 【請求項8】 メモリおよびディスプレイ(200)を有する
    無線電話機(100)において、動作パターンを無線電話機
    の機能に割り当てる方法であって、当該方法は：前記無
    線電話機のモードを、動作パターンを機能に割り当てる
    ためのモードにする段階；前記メモリ中に予め記憶され
    たパターンのリストから動作パターンをユーザが選択し
    たことを検出する段階(304)；選択された前記動作パタ
    ーンに機能を割り当て、機能と動作パターンとの組を形
    成する段階；および前記機能と動作パターンとの組を前
    記メモリに記憶する段階；より成ることを特徴とする方
    法。
  9. 【請求項9】 ある事象が生じたことを無線電話機のユ
    ーザに知らせる方法であって、当該方法は：前記無線電
    話機におけるある事象が生じたことを検出する段階；前
    記無線電話機が所定の期間の間動いていなかったことを
    検出する段階；前記無線電話機が動いたことを検出する
    段階；および前記の事象が生じたことをユーザに知らせ
    る段階；より成ることを特徴とする方法。
  10. 【請求項10】 少なくとも英数字入力が可能な無線電話
    機において、動作パターンを利用して英数字キャラクタ
    を生成する方法であって、当該方法は：英数字キャラク
    タを生成するために動作パターンを利用するモードをユ
    ーザが選択したことを検出する段階；前記無線電話機の
    動作パターンを検出する段階；前記動作パターンが英数
    字キャラクタに割り当てられているか否かを調べる段
    階；および前記動作パターンが英数字キャラクタに割り
    当てられている場合、前記英数字キャラクタを生成する
    段階；より成ることを特徴とする方法。
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