JP2006222826A - Personal digital assistant with speech function - Google Patents

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JP2006222826A
JP2006222826A JP2005035492A JP2005035492A JP2006222826A JP 2006222826 A JP2006222826 A JP 2006222826A JP 2005035492 A JP2005035492 A JP 2005035492A JP 2005035492 A JP2005035492 A JP 2005035492A JP 2006222826 A JP2006222826 A JP 2006222826A
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motor
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Kazuhiro Futamura
和広 二村
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a function as a universal design to be mounted to a conventional personal digital assistant with a speech function. <P>SOLUTION: The personal digital assistant with the speech function has a vibration generation function as a means for informing a user of call termination and is provided with a motor (eccentric weight motor 7) for vibration generation and includes a motor drive control means (including a sound signal processing part 3, a motor control signal generation part 4, a syllable logarithmic compression part 5, a motor drive control part 6, etc.) which combines the start and stop of the drive of the eccentric weight motor 7 in accordance with a voice of the other party and determines the combination of the start and stop of the motor drive by a syllabic short-time average value of a sound amplitude and a dynamic threshold. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description


本発明は、携帯電話機、通話機能付きPDA等の通話機能付き携帯情報端末に関するものであり、特に、ユニバーサルデザインとしての機能を実装した通話機能付き携帯情報端末に関する。

The present invention relates to a portable information terminal with a calling function such as a mobile phone and a PDA with a calling function, and more particularly to a portable information terminal with a calling function in which a function as a universal design is implemented.


(1) :従来例1の説明
(a) :従来例1の概要
従来例1の携帯電話機は、使用マナーの観点から、着信音やアラームを鳴らすのにそぐわない環境にいる場合、使用者への通知の代替方法としてバイブレーション機能を持つ。バイブレーションを起こす方法として、小型の直流モータと、その回転軸に偏芯分銅を固着させた、いわゆるバイブレータモータが用いられている。現在の携帯電話機はこのモータを標準装備しているといって良い。

(1): Description of Conventional Example 1
(a): Overview of Conventional Example 1 From the viewpoint of usage manner, the mobile phone of Conventional Example 1 has a vibration function as an alternative method for notifying the user when it is in an environment that is not suitable for ringing tones and alarms. . As a method for causing vibration, a small DC motor and a so-called vibrator motor in which an eccentric weight is fixed to a rotating shaft thereof are used. It can be said that the current mobile phone is equipped with this motor as standard.

音声の聴取やコミュニケーションにおいて、内容がほぼ想定できる場合は、その音声や語感は単音の強弱、そのリズムや振動だけでも伝えることができる。例えば、ベースなど楽器だけでしゃべりを物真似するなど。   When listening to or listening to voices, if the content can be almost assumed, the voice and speech can be conveyed only by the strength of a single tone, its rhythm and vibration. For example, imitating a chat using only a musical instrument such as a bass.

音声の強弱を検出し、強弱をある閾値でもって判定し、モータをON/OFFさせ、音声と連動してモータを駆動する分野の技術者により容易に着想あるいは実現されているかもしれない。   It may be easily conceived or realized by an engineer in the field of detecting the strength of voice, determining the strength with a certain threshold, turning the motor on / off, and driving the motor in conjunction with the voice.

(b) :モータの振動による本来の音声へのマスキングの説明
モータの回転数は、およそ8000rpmである。従って、133回転/秒であり、これはそのまま133HZ の振動となる。図13に良く知られているラウドネス曲線−等感度曲線を示す。図13によると、1KHZ に比べ133HZ ではおよそ4dBの差がある。つまり、133HZ は1KHZ に比べ4dB聞こえにくい。
(b): Explanation of masking of original sound by vibration of motor The rotational speed of the motor is approximately 8000 rpm. Thus, a 133 rotation / sec, which is directly a vibration of 133H Z. FIG. 13 shows a well-known loudness curve-isosensitivity curve. According to FIG 13, a difference of 133H Z in approximately 4dB compared to 1 kH Z. In other words, 133H Z is difficult to hear 4dB compared to 1KH Z.

133HZ はモータによる端末の振動数である。この振動はブーンという比較的大きな音であり、この振動は聞こえてしまうと本来の音声をマスキング効果により阻害するのに十分である。従って、音声と連動したモータによる振動は音声を聞こえにくくする。 133H Z is the frequency of the terminal by the motor. This vibration is a relatively loud sound of a boon, and when this vibration is heard, it is sufficient to inhibit the original sound by the masking effect. Therefore, the vibration caused by the motor interlocked with the voice makes it difficult to hear the voice.

(c) :音声(スピーチ)波形に連動するモータON/OFF制御の困難さの説明
図14に音声(スピーチ)波形の一例を示す。モータのON/OFFは、音声波形を包絡線検波し、ある閾値を用いてON/OFFする、ということが考えられる。しかし、リニアな波形を用いてのON/OFF判定は、まれな機会に比較的短い時間しかONする時間がない。またはONしている時間が長すぎて先述のマスキング効果を引き起こす。
(c): Explanation of difficulty of motor ON / OFF control linked to voice (speech) waveform FIG. 14 shows an example of a voice (speech) waveform. It is conceivable that the motor is turned ON / OFF by detecting the envelope of the speech waveform and turning it ON / OFF using a certain threshold value. However, ON / OFF determination using a linear waveform has only a relatively short time for a rare opportunity. Or, the ON time is too long to cause the above-described masking effect.

(d) :十分な振動を得ることの困難さの説明
例えば、携帯電話のバイブレーション機能を持つモータには回転軸におよそ120mgの偏芯分銅が固着されている。これを定常状態でおよそ8000rpmで回転させることにより、携帯電話はマナーモードのためのバイブレーションを得ている。
(d): Explanation of difficulty in obtaining sufficient vibration For example, a motor having a vibration function of a mobile phone has an eccentric weight of about 120 mg fixed to the rotating shaft. By rotating this at a steady state at approximately 8000 rpm, the mobile phone has obtained vibration for the manner mode.

(2) :従来例2の説明
以下、特許文献1を従来例2として説明する。従来例2の概要は、振動による情報伝達装置に関するものであり、体に触れる振動体の振動の振動数や振幅を変えることにより、種々のメッセージを伝達することができるというものである。
(2): Description of Conventional Example 2 Hereinafter, Patent Document 1 will be described as Conventional Example 2. The outline of Conventional Example 2 relates to an information transmission device using vibration, and various messages can be transmitted by changing the frequency and amplitude of vibration of a vibrating body that touches the body.

すなわち、音声の周波数や振幅を分析し、得られた周波数や振幅を所定の変換処理により変換し、変換処理後の周波数と振幅により振動体を振動する。これにより、振動体の振動を感じた者は、振動パターンからメッセージを理解することができ、振動により、情報を伝達することができるというものである。更に詳しくは、次の通りである。   That is, the frequency and amplitude of the voice are analyzed, the obtained frequency and amplitude are converted by a predetermined conversion process, and the vibrating body is vibrated by the frequency and amplitude after the conversion process. Thus, a person who feels the vibration of the vibrating body can understand the message from the vibration pattern, and can transmit information by the vibration. Further details are as follows.

情報の伝達手段として、聴覚、視覚、触覚のいずれかを利用して行われる方法が知られている。聴覚を利用する方法としては、電話の着信音、電話での会話、ポケットベルの着信音などがある。視覚を利用する方法としては、ポケットベルのメッセージ表示などがある。触覚を利用する方法としては、携帯電話や、ポケットベルの着信音の変わりに利用される振動がある。   As an information transmission means, a method performed using any one of hearing, vision, and touch is known. As a method of using the auditory sense, there are a ringing tone for a telephone, a telephone conversation, and a ringing tone for a pager. There is a pager message display as a method of using vision. As a method of using the tactile sense, there is a vibration used instead of a ring tone of a mobile phone or a pager.

振動を利用する場合は、単一のリズムの振動が利用されている。すなわち、携帯電話や、ポケットベルを会議中や、映画館で利用する場合、着信音は、他人の迷惑になるので、着信音の変わりに、振動体が単一のリズムで振動する。利用者は、振動があれば、他人に気づかれることなく、着信があったことを知ることができる。   When using vibration, a single rhythmic vibration is used. That is, when a mobile phone or a pager is used during a meeting or in a movie theater, the ring tone is annoying to others, so that the vibrating body vibrates with a single rhythm instead of the ring tone. If there is vibration, the user can know that there was an incoming call without being noticed by others.

従来においては、触覚を利用した振動による情報伝達は、もっぱら有り無しの確認のためにのみ用いられており、振動自身に、有り無し以上の情報を持たせていなかった。そこで、本発明は、触覚を利用した振動による情報伝達であっても、有り無し以上の固有の意味を持たせて情報を伝達することができる、振動による情報伝達装置を提供することを目的としている。   Conventionally, information transmission by vibration using tactile sensation is used only for confirmation of presence / absence, and the vibration itself does not have information more than presence / absence. Accordingly, an object of the present invention is to provide an information transmission device using vibration that can transmit information with inherent meaning more than presence or absence even if information transmission is based on vibration using tactile sense. Yes.

本発明は、音声情報を入力する手段と、入力された音声情報を音節ごとに分解すると共に、各音節における音に関する一次分析データを抽出し、それを記憶する手段と、記憶手段から読み出された一次分析データを修正された二次分析データに変換する手段と、周波数と振幅の少なくともいずれか一方が調整可能な振動発生手段を有し、該二次分析データを用いて振動発生手段を振動するようにしたことを特徴とする振動による情報伝達装置である。   The present invention provides means for inputting speech information, means for decomposing the input speech information for each syllable, extracting primary analysis data relating to sound in each syllable, storing it, and reading from the storage means. A means for converting the primary analysis data into the corrected secondary analysis data, and a vibration generation means capable of adjusting at least one of frequency and amplitude, and the vibration generation means is vibrated using the secondary analysis data. This is an information transmission device using vibration, which is characterized by the above.

これにより、振動発生手段を保持している者は、振動の強弱または、振動の周波数を肌で感じ、振動の有無だけでなく、固有の意味を受けることが可能となる。
特開平11−196497号公報
Thereby, the person holding the vibration generating means can feel the strength of vibration or the frequency of vibration on the skin and receive not only the presence / absence of vibration but also a unique meaning.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-196497


(1) :前記従来例1では次のように課題がある。

(1): The conventional example 1 has the following problems.

(a) :モータの振動による本来の音声へのマスキングの説明
バイブレーション発生用のモータの回転数は、およそ8000rpmである。従って、133回転/秒であり、これはそのまま133HZ の振動となる。図13に良く知られているラウドネス曲線−等感度曲線を示す。図13によると、1KHZ に比べ133HZ ではおよそ4dBの差がある。つまり133HZ は1KHZ に比べ4dB聞こえにくい。
(a): Explanation of masking of original sound by vibration of motor The rotational speed of the vibration generating motor is about 8000 rpm. Thus, a 133 rotation / sec, which is directly a vibration of 133H Z. FIG. 13 shows a well-known loudness curve-isosensitivity curve. According to FIG 13, a difference of 133H Z in approximately 4dB compared to 1 kH Z. That 133H Z is difficult to hear 4dB compared to 1KH Z.

133HZ はモータによる携帯電話機の振動数である。この振動はブーンという比較的大きな音であり、この振動は聞こえてしまうと本来の音声をマスキング効果により阻害するのに十分である。従って、音声と連動したバイブレーション発生用のモータによる振動は音声を聞こえにくくするといった課題がある。 133H Z is the frequency of the mobile phone by the motor. This vibration is a relatively loud sound of a boon, and when this vibration is heard, it is sufficient to inhibit the original sound by the masking effect. Therefore, there is a problem that the vibration caused by the vibration generating motor linked with the sound makes it difficult to hear the sound.

(b) :音声(スピーチ)波形に連動するモータON/OFF制御の困難さの説明
図14に音声(スピーチ)波形の一例を示す。バイブレーション発生用のモータのON/OFFは、音声波形を包絡線検波し、ある閾値を用いてON/OFFする、ということが考えられる。しかし、リニアな波形を用いてのON/OFF判定は、まれな機会に比較的短い時間しかONする時間がないといった課題がある。またはONしている時間が長すぎて先述のマスキング効果を引き起こすと言った課題がある。このように閾値の設定が困難であるという課題がある。
(b): Explanation of difficulty of motor ON / OFF control linked to voice (speech) waveform FIG. 14 shows an example of a voice (speech) waveform. It is conceivable that the vibration generating motor is turned ON / OFF by detecting the envelope of the voice waveform and using a certain threshold value. However, the ON / OFF determination using a linear waveform has a problem that it is rare to have time to turn on only for a relatively short time. Alternatively, there is a problem that the ON time is too long to cause the above-described masking effect. Thus, there is a problem that it is difficult to set a threshold value.

(c) :十分な振動を得ることの困難さの説明
例えば、携帯電話のバイブレーション機能を持つモータには回転軸におよそ120mgの偏芯分銅が固着されている。これを定常状態でおよそ8000rpmで回転させることにより、携帯電話はマナーモードのためのバイブレーションを得ている。
(c): Explanation of difficulty in obtaining sufficient vibration For example, a motor having a vibration function of a mobile phone has an eccentric weight of about 120 mg fixed to the rotating shaft. By rotating this at a steady state at approximately 8000 rpm, the mobile phone has obtained vibration for the manner mode.

しかし、定常状態に達するまでの起動時間が必要であるといった問題がある。従って、500msだけ、0.1sだけモータONにしても、この期間で振動あるいは衝撃を得ることが困難であるといった課題がある。   However, there is a problem that a startup time is required until the steady state is reached. Therefore, there is a problem that it is difficult to obtain vibration or impact during this period even if the motor is turned on for 500 ms and for 0.1 s.

(2) :前記従来例2では次のように課題がある。   (2): The conventional example 2 has the following problems.

前記従来例2は、音声の振動を伝えるために、別途、圧電素子の使用が提案されている。または良質な復元音声(周波数と振幅、およびそれらの変化)を伝えるためのモータ機構を提案している。しかしながら、偏芯分銅モータによるバイブレーションは携帯電話ではほぼ標準装備といってよく、新たにそのための素子を準備しなければならないといった課題、すなわち、コスト、重さ、面積、体積の点でデメリットがある。   In the conventional example 2, the use of a piezoelectric element has been proposed separately in order to transmit vibration of sound. Or, we have proposed a motor mechanism for transmitting high-quality restored speech (frequency and amplitude, and their changes). However, vibration with an eccentric weight motor can be said to be almost standard equipment in mobile phones, and there is a disadvantage in that it is necessary to prepare a new element for that purpose, that is, in terms of cost, weight, area, and volume .

本発明は前記の課題を解決し、着信時に相手側の音声に連動した振動を人体に伝えると共に、聴覚だけでなく、感覚を伝えることでヒヤリングエイドとして機能させ、通話機能付き携帯情報端末にユニバーサルデザインとしての機能を実装可能にすることを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, transmits vibrations linked to the other party's voice to the human body at the time of an incoming call, and functions as a hearing aid by transmitting not only hearing but also sensation. The purpose is to make it possible to implement functions as a design.


本発明は前記の目的を達成するため、次のように構成した。

In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

(1) :着信時のユーザへの通知手段としてバイブレーション発生機能を有し、そのためにバイブレーション発生用のモータ(偏芯分銅モータ)を具備する通話機能付き携帯情報端末において、前記モータの駆動を、通話相手の音声に連動させて開始及び停止の組み合わせにより行うと共に、前記モータ駆動の開始及び停止の組み合わせを、音声振幅の音節的な短時間平均値と、動的な閾値にて決定するモータ駆動制御手段を備えていることを特徴とする。   (1): In a portable information terminal with a calling function having a vibration generating function as a means for notifying a user at the time of an incoming call, and having a vibration generating motor (eccentric weight motor) for this purpose, The motor driving is performed by a combination of start and stop in conjunction with the voice of the other party, and the combination of the start and stop of the motor drive is determined by a syllable short-time average value of the voice amplitude and a dynamic threshold. Control means is provided.

(2) :前記(1) の通話機能付き携帯情報端末において、前記モータ駆動制御手段は、前記モータを駆動制御する場合、モータの回転と該モータの回転軸に取り付けられた偏芯分銅によるものでなく、モータに印加する電圧又は注入する電流の反転とその繰り返しにより駆動する機能を備えていることを特徴とする。   (2): In the portable information terminal with call function according to (1), the motor drive control means uses a rotation of the motor and an eccentric weight attached to the rotation shaft of the motor when driving the motor. Rather, it is characterized by having a function of driving by reversing the voltage applied to the motor or the current to be injected and repeating it.

(3) :前記(2) の通話機能付き携帯情報端末において、前記モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、印加する電圧又は注入する電流の繰り返しの切り替え瞬時において、モータの回転を急制動するために、一旦、モータの両端を短絡する機能を備えていることを特徴とする。   (3) In the portable information terminal with a calling function according to (2), the motor drive control means, when controlling the drive of the motor, suddenly rotates the motor at the instant of repeated switching of the applied voltage or the injected current. In order to perform braking, the motor is once provided with a function of short-circuiting both ends.

(4) :前記(2) の通話機能付き携帯情報端末において、前記モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、電圧印加又は電流注入の期間をモータが定常状態に達する状態の比較的長い時間とし、回転、逆回転のモータ駆動の繰り返しの周波数は数十HZ 程度とし、人間の感度の鈍い可聴周波数帯の超低域、或いは帯域下限外とする機能を備えていることを特徴とする。 (4): In the portable information terminal with a calling function according to (2), when the motor drive control means controls the drive of the motor, the voltage application or current injection period is relatively long in a state where the motor reaches a steady state. time to, rotation, repetition frequency of the motor drive in the reverse rotation is set to about several tens of H Z, and characterized in that it comprises super-low-pass dull audio frequency band of the human sensitivity, or a function of a band lower out To do.

(5) :前記(2) の通話機能付き携帯情報端末において、前記モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、モータを駆動させない期間については、電圧の印加又は電流の注入を絶つのではなく、瞬時に駆動させるべく、起動開始電圧付近の電圧又は電流をモータに与えておく機能と、前記起動開始電圧付近の電圧又は電流は、直前の電圧印加の反転であるため、直前の電圧印加の反対の電圧を与える機能を備えていることを特徴とする。   (5): In the portable information terminal with a calling function of (2), when the motor drive control means controls the drive of the motor, the application of voltage or the injection of current should not be interrupted during the period when the motor is not driven. In order to drive instantaneously, the voltage or current in the vicinity of the start start voltage is given to the motor, and the voltage or current in the vicinity of the start start voltage is a reversal of the immediately preceding voltage application. It has a function of applying a voltage opposite to the above.

(作用)
図1は本発明の原理説明図である。以下、図1を参照しながら本発明の作用を説明する。
(Function)
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. The operation of the present invention will be described below with reference to FIG.

(a) :前記(1) では、モータ駆動制御手段(音声信号処理部3、モータ制御信号作成部4、音節対数圧縮部5、モータ駆動制御部6を含む手段)は、モータ(既存の偏芯分銅モータ7)の駆動を、通話相手の音声に連動させて開始及び停止の組み合わせにより行う。また、前記モータ駆動の開始及び停止の組み合わせを、音声振幅の音節的な短時間平均値と、動的な閾値にて決定する。   (a): In the above (1), the motor drive control means (means including the audio signal processing unit 3, the motor control signal creation unit 4, the syllable logarithmic compression unit 5, and the motor drive control unit 6) The lead weight motor 7) is driven by a combination of start and stop in conjunction with the voice of the other party. Further, the combination of the start and stop of the motor drive is determined by the syllable short-time average value of the voice amplitude and the dynamic threshold value.

(b) :前記(2) では、モータ駆動制御手段は、前記モータを駆動制御する場合、モータの回転と該モータの回転軸に取り付けられた偏芯分銅によるものでなく、モータに印加する電圧又は注入する電流の反転とその繰り返しにより駆動する。   (b): In (2), when the motor drive control means drives and controls the motor, the voltage applied to the motor is not based on the rotation of the motor and the eccentric weight attached to the rotation shaft of the motor. Alternatively, it is driven by inversion of the injected current and its repetition.

(c) :前記(3) では、モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、印加する電圧又は注入する電流の繰り返しの切り替え瞬時において、モータの回転を急制動するために、一旦、モータの両端を短絡する。   (c): In the above (3), the motor drive control means, when driving and controlling the motor, temporarily stops the rotation of the motor at the instant of repeated switching of the applied voltage or the injected current. Short-circuit both ends.

(d) :前記(4) では、モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、電圧印加又は電流注入の期間をモータが定常状態に達する状態の比較的長い時間とし、回転、逆回転のモータ駆動の繰り返しの周波数は数十HZ 程度とし、人間の感度の鈍い可聴周波数帯の超低域、或いは帯域下限外とする。 (d): In the above (4), when controlling the motor, the motor drive control means sets the period of voltage application or current injection to a relatively long time for the motor to reach a steady state, and performs rotation and reverse rotation. repetition frequency of the motor drive is set to about several tens of H Z, super-low-pass dull audio frequency band of the human sensitivity, or the band lower limit out.

(e) :前記(5) では、モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、モータを駆動させない期間については、電圧の印加又は電流の注入を絶つのではなく、瞬時に駆動させるべく、起動開始電圧付近の電圧又は電流をモータに与えておく。また、前記起動開始電圧付近の電圧又は電流は、直前の電圧印加の反転であるため、直前の電圧印加の反対の電圧を与える。   (e): In the above (5), when the motor drive control means controls the drive of the motor, during the period in which the motor is not driven, voltage application or current injection is not interrupted, but is driven instantaneously. A voltage or current in the vicinity of the start start voltage is applied to the motor. Further, since the voltage or current in the vicinity of the starting start voltage is a reversal of the previous voltage application, a voltage opposite to the previous voltage application is given.

(f) :以上のようにして、本発明の通話機能付き携帯情報端末では、着信時に相手側の音声に連動した振動を人体に伝えると共に、聴覚だけでなく、感覚を伝えることでヒヤリングエイドとして機能させ、通話機能付き携帯情報端末にユニバーサルデザインとしての機能を実装できる。   (f): As described above, in the portable information terminal with a calling function according to the present invention, the vibration linked to the other party's voice is transmitted to the human body at the time of incoming call, and as a hearing aid by transmitting not only hearing but also feeling. Functions can be implemented as a universal design function on a portable information terminal with a call function.


前記本発明の構成により、次のような効果がある。

The configuration of the present invention has the following effects.

(1) :音声(スピーチ等も含む)に連動した振動を伝えることができる。   (1): Can transmit vibration linked to voice (including speech etc.).

(2) :聴覚だけでなく、感覚を伝えることができる。すなわち、音声信号の音節を振動で伝えることで、音声の内容がより一層分かり易くなる。   (2): Can transmit not only hearing but also sense. That is, by transmitting the syllable of the audio signal by vibration, it becomes easier to understand the content of the audio.

(3) :ヒヤリングエイドとして機能させることができる。   (3): Can function as a hearing aid.

(4) :新たなデバイス(特に、モータ)の追加は必要ない。   (4): It is not necessary to add new devices (especially motors).

(5) :携帯電話機を含む各種の通話機能付き携帯情報端末に、ユニバーサルデザインとして機能を実装させることができる。   (5): Functions can be implemented as a universal design in various types of portable information terminals with telephone functions including mobile phones.

以下の説明では、本発明を携帯電話機に適用した例について説明する。   In the following description, an example in which the present invention is applied to a mobile phone will be described.

§1:携帯電話機の構成の説明
(1) :携帯電話機全体の説明
図2は携帯電話機のブロック図である。この携帯電話機は図2に示したように、携帯電話機本体1と、該携帯電話機本体1に接続されたアンテナ21、ディスプレイ22、キー操作部23、スピーカ/マイクロホン(SP/MIC)24等で構成されている。
§1: Explanation of mobile phone configuration
(1): Description of entire mobile phone FIG. 2 is a block diagram of the mobile phone. As shown in FIG. 2, the cellular phone includes a cellular phone body 1, an antenna 21, a display 22, a key operation unit 23, a speaker / microphone (SP / MIC) 24, and the like connected to the cellular phone body 1. Has been.

そして前記携帯電話機本体1には、プロセッサ2と、音声信号処理部3と、モータ制御信号作成部4と、音節対数圧縮部5と、モータ駆動制御部6と、該モータ駆動制御部6の制御により駆動された偏芯分銅モータ7と、無線部8と、入出力部(GPIO)9と、I/O制御部(入出力制御部)10と、メモリ11等を備えている。   The mobile phone body 1 includes a processor 2, an audio signal processing unit 3, a motor control signal creation unit 4, a syllable logarithmic compression unit 5, a motor drive control unit 6, and control of the motor drive control unit 6. Are provided with an eccentric weight motor 7, a radio unit 8, an input / output unit (GPIO) 9, an I / O control unit (input / output control unit) 10, a memory 11, and the like.

前記プロセッサ2は携帯電話機の各種制御や処理等を行うものであり、CPU、MPU、DSP等を含んでいる。音声信号処理部3は着信が有り、通話が開始された際の相手側音声信号を入出力部9を介して抽出し、モータ駆動制御のために必要な音声信号の処理(予め、必要な処理内容を設定しておく)を行うものである。   The processor 2 performs various controls and processes of the mobile phone, and includes a CPU, MPU, DSP and the like. The voice signal processing unit 3 receives an incoming call and extracts the other party's voice signal when the call is started via the input / output unit 9 to process a voice signal necessary for motor drive control (pre-necessary processing). Set the content).

モータ制御信号作成部4はモータを駆動制御する際に必要なモータ制御信号(例えば、モータ駆動回路のスイッチ切り換え信号、スイッチオン/オフ信号、モータを短絡するための制御信号、モータ制御のために必要なクロック、又はクロックパルスの抽出等を含む)を作成するものである。なお、ここで作成されたモータ制御信号はモータ駆動制御部6へ送られ、偏芯分銅モータ7の制御に使われる。   The motor control signal generation unit 4 is a motor control signal necessary for driving and controlling the motor (for example, a motor switching circuit switch switching signal, a switch on / off signal, a control signal for short-circuiting the motor, and for motor control. Including necessary clock or clock pulse extraction). The motor control signal created here is sent to the motor drive control unit 6 and used to control the eccentric weight motor 7.

音節対数圧縮部5は前記音声信号に対する音節圧縮処理(この音節圧縮処理自体は周知の技術である)を行うものである。モータ駆動制御部6はプロセッサ2の指示に基づき、音声信号処理部3、モータ制御信号作成部4、音節対数圧縮部5等からの信号等を取り込んで、偏芯分銅モータ7に対する駆動制御を行うものである。偏芯分銅モータ7は、モータ駆動制御部6の制御により駆動されるものであり、既存のもの(バイブレーション発生用のモータ)である。   The syllable logarithmic compression unit 5 performs syllable compression processing (the syllable compression processing itself is a well-known technique) on the audio signal. The motor drive control unit 6 takes in signals from the audio signal processing unit 3, the motor control signal creation unit 4, the syllable logarithmic compression unit 5, and the like based on instructions from the processor 2, and performs drive control on the eccentric weight motor 7. Is. The eccentric weight motor 7 is driven under the control of the motor drive control unit 6 and is an existing one (vibration generating motor).

無線部8はアンテナ21に接続され、無線周波数信号の送受信を行うものである。入出力部(GPIO)9は音声信号を含む汎用の各種入出力制御を行うものである。I/O制御部(入出力制御部)10は携帯電話機本体1とディスプレイ22、キー操作部23、SP/MIC24との間の入出力制御を行うものである。メモリ11は前記プロセッサ2、音声信号処理部3、モータ制御信号作成部4、音節対数圧縮部5等がワーク用として利用するものである。   The radio unit 8 is connected to the antenna 21 and transmits and receives radio frequency signals. The input / output unit (GPIO) 9 performs general-purpose various input / output control including an audio signal. The I / O control unit (input / output control unit) 10 performs input / output control between the mobile phone body 1 and the display 22, the key operation unit 23, and the SP / MIC 24. The memory 11 is used by the processor 2, the audio signal processing unit 3, the motor control signal creation unit 4, the syllable logarithmic compression unit 5 and the like for work.

(2) :モータ駆動制御部の詳細な説明
図3はモータ駆動制御部のブロック図である。前記モータ駆動制御部6には、例えば、図3に示したようなスライス回路31と、波形整形回路32と、AND回路(又は、ANDゲート回路)33と、低周波パルス作成部34等を備えている。
(2): Detailed Description of Motor Drive Control Unit FIG. 3 is a block diagram of the motor drive control unit. The motor drive control unit 6 includes, for example, a slice circuit 31, a waveform shaping circuit 32, an AND circuit (or AND gate circuit) 33, a low frequency pulse generation unit 34, and the like as shown in FIG. ing.

このモータ駆動制御部6には、音声信号処理部3から送られた音声信号と、モータ制御信号作成部4から送られたクロック(携帯電話機内のクロックパルスをモータ制御信号作成部4が抽出したもの)が入力し、出力信号は偏芯分銅モータ7へ駆動信号として供給されるようになっている。   The motor drive control unit 6 extracts the voice signal sent from the voice signal processing unit 3 and the clock sent from the motor control signal creation unit 4 (the motor control signal creation unit 4 extracted the clock pulse in the cellular phone). The output signal is supplied to the eccentric weight motor 7 as a drive signal.

この場合、入力された音声信号はスライス回路31により予め設定された閾値(VH1、VH2)でスライスされ、その後、波形整形回路32により波形整形が行われてモータ駆動用ゲート信号を作成し、該モータ駆動用ゲート信号をAND回路33の一方の入力端子へ入力する。また、入力したクロックは低周波パルス作成部34により分周及び信号の振幅やパルス幅等が調整された後、周波数=10HZ のパルスとなりAND回路33の他方の入力端子へ入力する。 In this case, the input audio signal is sliced by a threshold value (VH1, VH2) set in advance by the slicing circuit 31, and then waveform shaping is performed by the waveform shaping circuit 32 to create a motor drive gate signal. A motor drive gate signal is input to one input terminal of the AND circuit 33. Also, clock input after such minute division and signal amplitude or pulse width has been adjusted by the low-frequency pulse forming unit 34, and inputs to the other input terminal of the AND circuit 33 becomes a frequency = 10H Z pulse.

このような構成の回路により、前記波形整形回路32で波形整形された音声信号によりAND回路33のゲートが開かれると、前記低周波パルス作成部34から出力された周波数=10HZ のパルスがAND回路33を通過し、偏芯分銅モータ7へモータ駆動パルスとして供給されるようになっている。なお、動作の詳細は後述する。 The circuit having such a configuration, the the gate of the AND circuit 33 is opened by the audio signal waveform shaping by the waveform shaping circuit 32, the pulse of the low frequency pulse is output from the creation unit 34 frequency = 10H Z is AND It passes through the circuit 33 and is supplied to the eccentric weight motor 7 as a motor drive pulse. Details of the operation will be described later.

§2:モータ駆動制御時の説明
(1) :モータの低周波パルス駆動例1の説明
図4にモータの低周波パルス駆動例1の説明図を示す。図4において、A図は音声波形(例)、B図はモータ駆動用ゲート信号、C図はパルス駆動用クロック(例えば、10HZ )、D図はモータ制御を示す図である。また、VH1は上限の閾値、VH2は下限の閾値を示し、VH1>VH2の関係がある。以下、図2乃至図4を参照しながらモータの低周波パルス駆動例1を説明する。
§2: Explanation for motor drive control
(1): Description of Low-frequency Pulse Driving Example 1 of Motor FIG. 4 is an explanatory diagram of low-frequency pulse driving example 1 of the motor. In FIG. 4, A figure speech waveform (eg), B diagram gate signal for motor driving, C diagrams pulse driving clock (for example, 10H Z), D figure is a diagram showing a motor control. Further, VH1 indicates an upper limit threshold value, VH2 indicates a lower limit threshold value, and there is a relationship of VH1> VH2. Hereinafter, a low-frequency pulse driving example 1 of the motor will be described with reference to FIGS.

先ず、着信により通話が開始されると、音声信号処理部3は入出力部9から相手側の音声信号を抽出し、抽出した音声信号をモータ駆動制御部6へ送る。モータ駆動制御部6は音声信号を取り込み、図3に示したスライス回路31において、VH1、VH2の2つの閾値(VH1>VH2)を用いて波形のスライスを行い(図4のA図参照)、その後、波形整形回路32により波形整形が行われてモータ駆動用ゲート信号を作成し(図4のB図参照)、AND回路33の一方の入力端子へ入力する。   First, when a call is started by an incoming call, the audio signal processing unit 3 extracts the other party's audio signal from the input / output unit 9 and sends the extracted audio signal to the motor drive control unit 6. The motor drive control unit 6 takes in the audio signal, and slices the waveform using the two threshold values (VH1> VH2) of VH1 and VH2 in the slice circuit 31 shown in FIG. 3 (see FIG. 4A). Thereafter, waveform shaping is performed by the waveform shaping circuit 32 to create a motor drive gate signal (see FIG. 4B), which is input to one input terminal of the AND circuit 33.

このモータ駆動用ゲート信号により、時刻T1からT2の間のみAND回路33のゲートが開かれ、その他の時間帯ではAND回路33のゲートは閉じているように制御される。   With this motor drive gate signal, the gate of the AND circuit 33 is controlled to open only during the time T1 to T2, and the gate of the AND circuit 33 is closed during other time periods.

一方、低周波パルス作成部34では、入力したクロックを分周及び信号の振幅やパルス幅等が調整された後、例えば、周波数が10HZ の低周波パルスを作成し(図4のC図参照)、その低周波パルスをAND回路33の他方の入力端子へ送る。従って、この例では、VH1を越えるか、VH2を下回る音声波形が存在する区間である時刻T1〜T2の間のみ、低周波のパルス駆動用クロックを偏芯分銅モータ7へ供給して、該偏芯分銅モータ7を駆動する(図4のD図参照)。 On the other hand, the low frequency pulse forming unit 34, after the amplitude or pulse width, etc. of the input clock frequency dividing and the signal is adjusted, for example, a frequency to create a low frequency pulse of 10H Z (see C of FIG. 4 ), And sends the low frequency pulse to the other input terminal of the AND circuit 33. Therefore, in this example, a low-frequency pulse driving clock is supplied to the eccentric weight motor 7 only during the time T1 to T2, which is a section in which there is a voice waveform that exceeds VH1 or falls below VH2. The lead weight motor 7 is driven (see FIG. 4D).

このように、相手側音声の波形振幅の大きい期間を検出し、この期間のみパルス駆動用クロックを通過させるためのモータ駆動用ゲート信号を生成する。また、低い周波数、例えば、10HZ のクロック信号を用意しておく。そして、ゲート信号とクロック信号の論理積により、モータを低い周期でパルス駆動する。この場合の駆動周期は、可聴周波数帯域外なので、マスキング効果を回避できる。 In this way, a period in which the waveform amplitude of the other party's voice is large is detected, and a motor driving gate signal for passing the pulse driving clock is generated only during this period. Further, low frequency, for example, are prepared a clock signal of 10H Z. Then, the motor is pulse-driven at a low cycle by the logical product of the gate signal and the clock signal. Since the driving cycle in this case is outside the audible frequency band, the masking effect can be avoided.

(2) :モータのヒステリシス特性と待機時バイアス電圧の印加の説明
図5にモータのヒステリシス特性を示す。モータ(例えば、前記偏芯分銅モータ7)は起動開始電圧を有する。0Vから徐々に正電圧を印加しても、低い電圧では回転を始めない。およそ0.7Vから回転起動する。その後、電圧に比例した回転数上昇の定常状態に移行する。起動電圧の2倍強のおよそ1.6Vの定格電圧でモータは駆動される。
(2): Explanation of motor hysteresis characteristics and standby bias voltage application Figure 5 shows the motor hysteresis characteristics. The motor (for example, the eccentric weight motor 7) has an activation start voltage. Even if a positive voltage is gradually applied from 0 V, rotation does not start at a low voltage. The rotation starts from about 0.7V. Thereafter, the state shifts to a steady state where the rotational speed is increased in proportion to the voltage. The motor is driven at a rated voltage of approximately 1.6 V, which is slightly more than twice the starting voltage.

逆に定常状態から徐々に電圧を下げていくと、起動電圧以下になってもモータは回転を維持し、およそ0.3Vで停止する。負電圧においても同様である。また、大抵のバイブレータ用モータは極性はなく、回転数が異なるだけで正逆で同様に振る舞う。   On the other hand, when the voltage is gradually lowered from the steady state, the motor keeps rotating even when the voltage becomes lower than the starting voltage, and stops at about 0.3V. The same applies to negative voltages. Moreover, most vibrator motors have no polarity, and behave in the same way in the opposite direction only with different rotational speeds.

このことから、無音または小音時の回転させないでおく待機時は、起動電圧よりわずかに小さいバイアス電圧、例えば、0.5Vを印加し、モータを起動の臨界状態にさせておく。電圧のON/OFF駆動に比べ、バイアス電圧→定格電圧印加でより大きな起動インパクトを得ることができる。   For this reason, a bias voltage slightly lower than the starting voltage, for example, 0.5 V, is applied during standby in which the motor is not rotated when there is no sound or a low sound, and the motor is brought into a starting critical state. Compared with voltage ON / OFF driving, a larger starting impact can be obtained by applying bias voltage → rated voltage.

(3) :モータのフリーランと電極短絡による自己制動の説明
図6にモータのフリーランの説明図を示す。従来は殆どの場合、モータのON/OFFは電圧印加をトランジスタ等の電子スイッチにより行う。モータのOFFはスイッチが開放(High-Z:ハイインピーダンス状態)となり、モータおよび付随する回路に電流は流れない。電圧印加がなくなると、モータは慣性により回転を続ける。
(3): Explanation of motor free run and self-braking due to electrode short circuit FIG. 6 is an explanatory diagram of motor free run. Conventionally, in most cases, the motor is turned on and off by applying an electric voltage by an electronic switch such as a transistor. When the motor is turned off, the switch is opened (High-Z: high impedance state), and no current flows through the motor and its associated circuits. When no voltage is applied, the motor continues to rotate due to inertia.

この回転は、慣性エネルギーが機械的な摩擦により消耗されることで徐々に低下し、摩擦を打ち負かす限度以下になって回転は停止する。つまり、フリーランによる停止である。従って、スイッチ開放によるモータのOFFは殆どインパクトを発生しない。   This rotation is gradually reduced as the inertial energy is consumed by mechanical friction, and the rotation stops when the friction becomes less than the limit to overcome the friction. In other words, it is a free run stop. Therefore, turning off the motor by opening the switch has little impact.

なお、図6において、モータM、電子スイッチ等からなる回路は、図2に示したモータ駆動制御部6内に設けるものである。そして、電子スイッチのON/OFF制御信号は、図2のモータ制御信号作成部4が作成し、図6の回路へ供給する。   In FIG. 6, a circuit including a motor M, an electronic switch, and the like is provided in the motor drive controller 6 shown in FIG. Then, the ON / OFF control signal of the electronic switch is generated by the motor control signal generating unit 4 in FIG. 2 and supplied to the circuit in FIG.

(4) :モータ端子短絡による自己制動の説明
図7はモータ端子短絡による自己制動の説明図である。この場合、図7に示したように、モータON/OFF用の電子スイッチESW1と、電子スイッチESW1のON/OFF制御線と、短絡用の電子スイッチESW2と、電子スイッチESW2の短絡制御線と、を設ける。モータ(図7のM)をOFFする場合、短絡用に設けた電子スイッチESW2を閉じ、モータMを短絡する。
(4): Explanation of self-braking due to motor terminal short-circuit FIG. 7 is an explanatory diagram of self-braking due to motor terminal short-circuiting. In this case, as shown in FIG. 7, the electronic switch ESW1 for motor ON / OFF, the ON / OFF control line for the electronic switch ESW1, the electronic switch ESW2 for short circuit, the short circuit control line for electronic switch ESW2, Is provided. When the motor (M in FIG. 7) is turned OFF, the electronic switch ESW2 provided for short-circuiting is closed and the motor M is short-circuited.

短絡による逆起電流でモータMは自己制動し静止する。自動車のエンジンブレーキや電車の停車から体感している様に、この自己制動は効果的である。この短絡によるモータMのOFFで停止インパクトを得ることができる。   The motor M is self-braking and stopped by the counter electromotive current caused by the short circuit. This self-braking is effective as you can feel from the engine brakes of a car or the stop of a train. A stop impact can be obtained by turning off the motor M due to this short circuit.

なお、この場合にも、図7において、モータM、2つの電子スイッチESW1、ESW2、制御線等からなる回路は、図2に示したモータ駆動制御部6内に設けるものである。そして、電子スイッチESW1、ESW2のON/OFF制御信号や、短絡制御信号は、図2のモータ制御信号作成部4が作成し、図7の回路へ供給する。   Also in this case, in FIG. 7, a circuit including the motor M, the two electronic switches ESW1, ESW2, the control lines, and the like is provided in the motor drive control unit 6 shown in FIG. Then, the ON / OFF control signals and short circuit control signals of the electronic switches ESW1 and ESW2 are generated by the motor control signal generating unit 4 in FIG. 2 and supplied to the circuit in FIG.

(5) :モータの低周波パルス駆動例2の説明
図8はモータの低周波パルス駆動例2の説明図である。モータ駆動は先に述べてきた、低周波パルス駆動、OFF時バイアス電圧印加(起動加速)、OFF時モータ短絡に加え、逆電圧駆動を行う。
(5): Explanation of Low Frequency Pulse Driving Example 2 of Motor FIG. 8 is an explanatory diagram of Low Frequency Pulse Driving Example 2 of the motor. In addition to the low-frequency pulse driving, OFF bias voltage application (startup acceleration), and OFF motor short-circuiting described above, the motor drive performs reverse voltage driving.

無音または小音時のモータOFF時はモータにバイアス電圧を与えておく。音量が閾値を超える時間区間に達した場合、定格電圧を与える。パルス周期のクロック(例えば、10HZ の場合50ms)を印加の後、印加回路側のスイッチを開放し、ほぼ同時にモータを短絡し自己制動によるブレーキを得る。 A bias voltage is applied to the motor when the motor is turned off during silent or low sound. When the volume reaches a time interval that exceeds the threshold, the rated voltage is applied. Pulse period clock (e.g., 50 ms if the 10H Z) after applying, opening the application circuit of the switch, to obtain a brake by the self-braking shorted almost simultaneously motor.

そのすぐ後、極性が逆の定格電圧を与えモータを逆回転起動する。音量が閾値を超える時間区間についてこのパルス制御を繰り返す。音量が閾値を超える時間区間の終了の時はモータ短絡による回転停止の後、バイアス電圧を印加し次のパルス駆動の時間区間を待機する。このようにして、大抵の携帯電話機等が首しているバイブレータ機能用モータをそのまま利用して、音声の強弱に沿った低周波の振動を得る。   Immediately thereafter, a rated voltage having a reverse polarity is applied to start the motor in reverse rotation. This pulse control is repeated for a time interval in which the volume exceeds the threshold value. At the end of the time interval when the volume exceeds the threshold, after the rotation is stopped due to a motor short circuit, a bias voltage is applied and the next pulse drive time interval is awaited. In this way, the vibrator function motor worn by most cellular phones and the like is used as it is to obtain low-frequency vibrations along the strength of the sound.

図9はモータ駆動電流切り換え回路例の説明図である。図9において、SW1aとSW1bは連動するスイッチである。SW2aとSW2bは連動するスイッチである。SW3はモータを短絡するスイッチである。   FIG. 9 is an explanatory diagram of an example of a motor drive current switching circuit. In FIG. 9, SW1a and SW1b are interlocking switches. SW2a and SW2b are interlocked switches. SW3 is a switch for short-circuiting the motor.

パルス駆動中は、(SW1aとSW1bの組)と(SW2aとSW2bの組)は制御論理は反対であるが、SW3を閉じている瞬間は供給側とモータを切り離すため独立するか、短い間2つとも開(High-Z:ハイインピーダンス状態)の瞬間を持たせるのが良い。   During pulse driving, the control logic of (SW1a and SW1b) and (SW2a and SW2b) is opposite, but the moment when SW3 is closed is independent to isolate the motor from the supply side, or for a short time 2 It is better to have a moment of opening (High-Z: high impedance state).

このような回路は100mAクラスの、携帯電話機としては比較的大きな電流の制御であるが、素子数や規模として大きなものではないので、充電機能などを持つパワーマネジメントLSIチップにこの機能を組み込むことは困難ではない。   Such a circuit is a 100 mA class, relatively large current control as a mobile phone, but it is not large in terms of the number of elements and scale, so it is impossible to incorporate this function into a power management LSI chip having a charging function or the like. Not difficult.

なお、この場合にも、図9に示したモータM、5つのスイッチ(SW1aとSW1b、SW2aとSW2b、SW3)等からなる回路は、図2に示したモータ駆動制御部6内に設けるものである。そして、前記5つのスイッチのON/OFF制御信号や、短絡制御信号は、図2のモータ制御信号作成部4が作成し、図9の回路へ供給する。   Also in this case, the circuit including the motor M, five switches (SW1a and SW1b, SW2a and SW2b, SW3), etc. shown in FIG. 9 is provided in the motor drive control unit 6 shown in FIG. is there. Then, the ON / OFF control signals and the short circuit control signals of the five switches are generated by the motor control signal generating unit 4 of FIG. 2 and supplied to the circuit of FIG.

(6) :音声の有無や大小の判定の説明
従来例で示した図14に示すように、また、発明の課題で説明した通り、音声の波形はリニアな振幅ではその変化が激しく、音声の強弱に連動したモータのON/OFFゲート制御は難しい。これを解決するために、振幅の音節対数圧縮を行う。
(6): Explanation of presence / absence of voice and magnitude determination As shown in FIG. 14 shown in the conventional example and as described in the problem of the invention, the waveform of the voice changes greatly with a linear amplitude, It is difficult to control the ON / OFF gate of the motor linked to the strength. In order to solve this, syllable logarithmic compression of amplitude is performed.

図10は、音声のリニアな振幅包絡線説明図である。音声信号を全波整流して平滑化したもの、あるいは瞬時値の絶対値を繋いだものである。図10に示したように、リニアな波形でのON/OFF判定はその閾値設定は難しいし、また人間の感覚は対数スケールに比例すると言われており、実際にはそぐわない。   FIG. 10 is an explanatory diagram of a linear amplitude envelope of speech. The audio signal is smoothed by full-wave rectification, or connected with the absolute value of the instantaneous value. As shown in FIG. 10, it is difficult to set a threshold value for ON / OFF determination with a linear waveform, and it is said that the human sense is proportional to a logarithmic scale, which is not appropriate.

図11は音節対数圧縮した音声の振幅包絡線の説明図である。図11に示したように、閾値を多少上下してもモータ駆動のON/OFF判定は少ない。また、ON区間の判定とその間隔、比較的大きな区間の緩やかな変動に対しても寛容である。音節対数圧縮は、シラビック・コンプレッサと言われるアナログ集積回路(ICチップとして一般に市販されていて周知のものである。)を用いて実現出来る。また、DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)を用いても実現できることが知られている。このように、音節対数圧縮は、公知、又は周知の技術を用いて用意に実現可能なものであり、これ以上の詳細な説明は省略する。   FIG. 11 is an explanatory diagram of the amplitude envelope of speech that has been syllable logarithmically compressed. As shown in FIG. 11, the motor drive ON / OFF determination is small even if the threshold value is slightly increased or decreased. It is also tolerant to the determination of the ON section, its interval, and moderate fluctuations in a relatively large section. Syllable logarithmic compression can be realized by using an analog integrated circuit (which is generally marketed as an IC chip and is well known) called a syllabic compressor. It is also known that it can be realized using a DSP (digital signal processor). As described above, the syllable logarithmic compression is well-known or can be readily realized by using a well-known technique, and detailed description thereof will be omitted.

(7) :フローチャートによる携帯電話機の制御の説明
図12は携帯電話機の制御フローチャートである。以下、図12に基づいて、携帯電話機の制御について説明する。なお、図12において、S1〜S7は各制御ステップを示す。
(7): Explanation of control of mobile phone by flowchart FIG. 12 is a control flowchart of the mobile phone. Hereinafter, control of the mobile phone will be described with reference to FIG. In FIG. 12, S1 to S7 indicate control steps.

プロセッサ2は、携帯電話機で着信時に通話開始になるのを待ち、通話開始になると(S1)、各部へ必要な指示を出す。この指示により、音声信号処理部3は入出力部9から通話相手の音声信号を抽出し、必要な音声信号の処理を開始する(S2)。   The processor 2 waits for the mobile phone to start a call when an incoming call is received. When the call starts (S1), the processor 2 gives necessary instructions to each unit. In response to this instruction, the voice signal processing unit 3 extracts the voice signal of the other party from the input / output unit 9 and starts processing the necessary voice signal (S2).

また、モータ制御信号作成部4は、プロセッサ2からの指示により、必要なモータ制御信号の作成を開始する(S3)。続いて、音節対数圧縮部5は、音声信号に対して、音節対数圧縮処理を開始する(S4)。なお、前記作成した各信号はモータ駆動制御部6へ送られる。   Further, the motor control signal creation unit 4 starts creating a necessary motor control signal according to an instruction from the processor 2 (S3). Subsequently, the syllable logarithmic compression unit 5 starts syllable logarithmic compression processing on the audio signal (S4). The generated signals are sent to the motor drive control unit 6.

次に、モータ駆動制御部6は、前記音声信号処理部3やモータ制御信号作成部4や音節対数圧縮部5から信号を受け取った後、音声信号に連動させて偏芯分銅モータ7の制御(駆動制御)を開始する(S5)。そして、モータ駆動制御部6は偏芯分銅モータ7に対して、駆動電流を変化させながら音声信号に連動させた振動を発生させる制御を行う(S6)。その後、音声信号は終了したかを判断し(S7)、音声信号が終了したら、この制御を終了する。   Next, the motor drive control unit 6 receives signals from the audio signal processing unit 3, the motor control signal creation unit 4, and the syllable logarithmic compression unit 5, and then controls the eccentric weight motor 7 in conjunction with the audio signal ( Drive control) is started (S5). Then, the motor drive control unit 6 controls the eccentric weight motor 7 to generate vibration linked to the audio signal while changing the drive current (S6). Thereafter, it is determined whether or not the audio signal has ended (S7). When the audio signal has ended, this control is ended.

(8) :携帯電話機のまとめ
以上説明した携帯電話機をまとめると次のようになる。
(8): Summary of mobile phones The mobile phones described above are summarized as follows.

A:機能の説明
携帯電話機の機能は次の通りである。
A: Description of functions The functions of the mobile phone are as follows.

(a) :モータの駆動を、通話相手の音声に連動させて開始及び停止の組み合わせにより行うと共に、前記モータ駆動の開始及び停止の組み合わせを、音声振幅の音節的な短時間平均値と、動的な閾値にて決定する機能を備えている。   (a): The motor is driven by a combination of start and stop in conjunction with the voice of the other party, and the motor drive start and stop is combined with the syllable short-time average value of the voice amplitude and the movement. It has a function to decide at a certain threshold.

(b) :モータを駆動制御する場合、モータの回転と該モータの回転軸に取り付けられた偏芯分銅によるものでなく、モータに印加する電圧又は注入する電流の反転とその繰り返しにより駆動する機能を備えている。   (b): When driving and controlling a motor, it is not based on the rotation of the motor and the eccentric weight attached to the rotating shaft of the motor, but the function of driving by reversing the voltage applied to the motor or the current to be injected and repeating it It has.

(c) :モータを駆動制御する場合、印加する電圧又は注入する電流の繰り返しの切り替え瞬時において、モータの回転を急制動するために、一旦、モータの両端を短絡する。   (c): When driving the motor, both ends of the motor are temporarily short-circuited in order to suddenly brake the rotation of the motor at the instant of repeated switching of the applied voltage or injected current.

(d) :モータを駆動制御する場合、電圧印加又は電流注入の期間をモータが定常状態に達する状態の比較的長い時間とし、回転、逆回転のモータ駆動の繰り返しの周波数は数十HZ 程度とし、人間の感度の鈍い可聴周波数帯の超低域、或いは帯域下限外とする機能を備えている。 (d): When driving and controlling the motor, a relatively long time in a state where the duration of voltage application or current injection motor reaches a steady state, rotation, repetition frequency of the motor drive in the reverse rotation order of several tens of H Z And a function to make the audio frequency band insensitive to humans extremely low or outside the lower limit of the band.

(e) :モータを駆動制御する場合、モータを駆動させない期間については、電圧の印加又は電流の注入を絶つのではなく、瞬時に駆動させるべく、起動開始電圧付近の電圧又は電流をモータに与えておく機能と、前記起動開始電圧付近の電圧又は電流は、直前の電圧印加の反転であるため、直前の電圧印加の反対の電圧を与える機能を備えている。   (e): When controlling the drive of the motor, during the period when the motor is not driven, voltage or current in the vicinity of the start-up voltage is applied to the motor in order to drive it instantaneously, instead of stopping voltage application or current injection. And a voltage or current in the vicinity of the start-up voltage is a reversal of the previous voltage application, and thus has a function of applying a voltage opposite to the previous voltage application.

B:使用時の説明
携帯電話機を使用した場合は次のようになる。
B: Explanation at the time of use When a mobile phone is used, it is as follows.

(a) :携帯電話機のユーザが着信時に通話開始にすると、携帯電話機のスピーカから相手側の通話内容が音声で出力される。その後、ユーザは携帯電話機のマイクロホンとスピーカを利用して通話を行い、通話が終了すると、ユーザは通話を終了させる。   (a): When a mobile phone user starts a call when an incoming call is received, the content of the other party's call is output in voice from the speaker of the mobile phone. Thereafter, the user makes a call using the microphone and the speaker of the mobile phone, and when the call ends, the user ends the call.

(b) :前記のような通話を行なっている途中において、携帯電話機内の偏芯分銅モータ7は、モータ駆動制御部6により、通話相手の音声に応じて駆動制御される。この場合、偏芯分銅モータ7は、通話相手の音声信号に応じて、前記説明したような振動を行い、その振動により携帯電話機のボディ(ケース等)も振動する。   (b): While making a call as described above, the eccentric weight motor 7 in the mobile phone is driven and controlled by the motor drive control unit 6 according to the voice of the other party. In this case, the eccentric weight motor 7 vibrates as described above according to the voice signal of the other party, and the body (case, etc.) of the mobile phone vibrates due to the vibration.

そのため、ユーザは前記携帯電話機のボディ(ケース等)の振動を感知し、通話内容に前記振動が加わることになる。すなわち、ユーザは前記振動を感知しながら通話を行うことになる。   Therefore, the user senses the vibration of the body (case, etc.) of the mobile phone, and the vibration is added to the content of the call. That is, the user makes a call while sensing the vibration.

(c) :前記振動は、通話内容に応じて振動であり、ユーザは、通話内容が簡単なものであれば、この振動だけでも通話内容の概要を知ることができる。従って、このように通話内容の概要が分かる振動を体で感知しながら通話を行うため、通話内容の理解も、より一層容易になる。また、新たなデバイス(特に、モータ)の追加は必要ない。   (c): The vibration is vibration according to the content of the call. If the content of the call is simple, the user can know the outline of the content of the call only with this vibration. Therefore, since the call is performed while detecting the vibrations that give an outline of the content of the call with the body, understanding of the content of the call is further facilitated. Moreover, it is not necessary to add a new device (especially a motor).

(d) :前記携帯電話機を使用すれば、音声(スピーチ等も含む)に連動した振動を伝えることができるし、聴覚だけでなく、感覚を伝えることができる。すなわち、音声信号の音節を振動で伝えることで、音声の内容がより一層分かり易くなり、ヒヤリングエイドとして機能させることができる。   (d): If the mobile phone is used, vibration linked to voice (including speech etc.) can be transmitted, and not only hearing but also sense can be transmitted. That is, by transmitting the syllable of the audio signal by vibration, the content of the audio becomes easier to understand and can function as a hearing aid.

この場合、例えば、前記(a) 乃至(d) で説明したような内容(又は機能)を付加した携帯電話機の設計のことを「ユニバーサルデザイン」と呼んでいる。従って、前記説明した携帯電話機の例によれば、携帯電話機に、ユニバーサルデザインの機能を実装できる。   In this case, for example, the design of a mobile phone to which the contents (or functions) described in the above (a) to (d) are added is called “universal design”. Therefore, according to the example of the mobile phone described above, the universal design function can be mounted on the mobile phone.

◎:その他の説明
(a) :本発明は前記のような携帯電話機に限らず、通話機能を有するPDA等の種々の携帯情報端末に適用可能である。従って、各種の通話機能付き携帯情報端末にユニバーサルデザインの機能を実装できる。
: Other explanation
(a): The present invention is not limited to the mobile phone as described above, but can be applied to various portable information terminals such as a PDA having a call function. Therefore, a universal design function can be implemented in various portable information terminals with a call function.

(b) :図2に示した音声信号処理部3、モータ制御信号作成部4、音節対数圧縮部5等は、例えば、DSP(ディジタル・シグナル・プロセッサ)により処理を高速に行うことも可能である。また、これらを半導体集積回路装置として小型のチップとして製造し、携帯情報端末に搭載すれば、より一層の小型化が可能になる。   (b): The audio signal processing unit 3, the motor control signal creation unit 4, the syllable logarithmic compression unit 5 and the like shown in FIG. 2 can be processed at high speed by, for example, a DSP (digital signal processor). is there. Further, if these are manufactured as a small chip as a semiconductor integrated circuit device and mounted on a portable information terminal, the size can be further reduced.


本発明の原理説明図である。It is a principle explanatory view of the present invention. 実施の形態における携帯電話機のブロック図である。1 is a block diagram of a mobile phone in an embodiment. 実施の形態におけるモータ駆動制御部の1例である。It is an example of the motor drive control part in embodiment. 実施の形態におけるモータの低周波パルス駆動例1の説明図である。It is explanatory drawing of the low frequency pulse drive example 1 of the motor in embodiment. 実施の形態におけるモータのヒステリシス特性の説明図である。It is explanatory drawing of the hysteresis characteristic of the motor in embodiment. 実施の形態におけるモータのフリーランの説明図である。It is explanatory drawing of the free run of the motor in embodiment. 実施の形態におけるモータの短絡による自己制動の説明図である。It is explanatory drawing of the self-braking by the short circuit of the motor in embodiment. 実施の形態におけるモータの低周波パルス駆動例2の説明図である。It is explanatory drawing of the low frequency pulse drive example 2 of the motor in embodiment. 実施の形態におけるモータ駆動電流切り換え回路例の説明図である。It is explanatory drawing of the motor drive current switching circuit example in embodiment. 実施の形態における音声のリニアな振幅包絡線説明図である。It is explanatory drawing of the linear amplitude envelope of the audio | voice in embodiment. 実施の形態における音節対数圧縮した音声の振幅包絡線の説明図である。It is explanatory drawing of the amplitude envelope of the audio | voice by which the syllable logarithm compression was carried out in embodiment.


実施の形態における携帯電話機の制御フローチャートである。It is a control flowchart of the mobile phone in the embodiment. 従来例におけるラウドネス曲線−等感度曲線である。It is a loudness curve-isosensitivity curve in a conventional example. 従来例における音声信号波形の1例である。It is an example of the audio | voice signal waveform in a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols


1 携帯電話機本体
1A 通話機能付き携帯情報端末
2 プロセッサ
3 音声信号処理部
4 モータ制御信号作成部
5 音節対数圧縮部
6 モータ駆動制御部
7 偏芯分銅モータ
8 無線部
9 入出力部
21 アンテナ
22 ディスプレイ
23 キー操作部
24 スピーカ/マイクロホン(SP/MIC)
31 スライス回路
32 波形整形回路
33 AND回路(ANDゲート回路)
34 低周波パルス作成部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile phone main body 1A Portable information terminal with a telephone call function 2 Processor 3 Voice signal processing part 4 Motor control signal preparation part 5 Syllable logarithm compression part 6 Motor drive control part 7 Eccentric weight motor 8 Radio part 9 Input / output part 21 Antenna 22 Display 23 Key operation unit 24 Speaker / microphone (SP / MIC)
31 Slice circuit 32 Waveform shaping circuit 33 AND circuit (AND gate circuit)
34 Low frequency pulse generator

Claims (5)

着信時のユーザへの通知手段としてバイブレーション発生機能を有し、そのためにバイブレーション発生用のモータを具備する通話機能付き携帯情報端末において、
前記モータの駆動を、通話相手の音声に連動させて開始及び停止の組み合わせにより行うと共に、前記モータ駆動の開始及び停止の組み合わせを、音声振幅の音節的な短時間平均値と、動的な閾値にて決定するモータ駆動制御手段を備えていることを特徴とする通話機能付き携帯情報端末。
In a portable information terminal with a call function having a vibration generating function as a notification means to the user at the time of incoming call, and having a motor for vibration generation for that purpose,
The motor is driven by a combination of start and stop in conjunction with the voice of the other party, and the motor drive start and stop is combined with a syllable short-time average value of voice amplitude and a dynamic threshold. A mobile information terminal with a call function, characterized by comprising motor drive control means determined in step (1).
前記モータ駆動制御手段は、前記モータを駆動制御する場合、モータの回転と該モータの回転軸に取り付けられた偏芯分銅によるものでなく、モータに印加する電圧又は注入する電流の反転とその繰り返しにより駆動する機能を備えていることを特徴とする請求項1に記載の通話機能付き携帯情報端末。   The motor drive control means does not depend on the rotation of the motor and the eccentric weight attached to the rotation shaft of the motor, but the reversal of the voltage applied to the motor or the current to be injected and the repetition thereof when driving the motor. The mobile information terminal with a call function according to claim 1, further comprising a function driven by the mobile phone. 前記モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、印加する電圧又は注入する電流の繰り返しの切り替え瞬時において、モータの回転を急制動するために、一旦、モータの両端を短絡する機能を備えていることを特徴とする請求項2に記載の通話機能付き携帯情報端末。   The motor drive control means has a function of short-circuiting both ends of the motor once in order to suddenly brake the rotation of the motor at the instant of repeated switching of the voltage to be applied or the current to be injected when driving the motor. The portable information terminal with a calling function according to claim 2, wherein the portable information terminal has a calling function. 前記モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、電圧印加又は電流注入の期間をモータが定常状態に達する状態の比較的長い時間とし、回転、逆回転のモータ駆動の繰り返しの周波数は数十HZ 程度とし、人間の感度の鈍い可聴周波数帯の超低域、或いは帯域下限外とする機能を備えていることを特徴とする請求項2に記載の通話機能付き携帯情報端末。 When the motor drive control means controls the motor, the period of voltage application or current injection is set to a relatively long time for the motor to reach a steady state, and the repetition frequency of rotation and reverse rotation of the motor is several tens. and about H Z, super-low-pass dull audio frequency band of the human sensitivity, or a portable information terminal with communication function according to claim 2, characterized in that it comprises a function of a band limit out. 前記モータ駆動制御手段は、モータを駆動制御する場合、モータを駆動させない期間については、電圧の印加又は電流の注入を絶つのではなく、瞬時に駆動させるべく、起動開始電圧付近の電圧又は電流をモータに与えておく機能と、
前記起動開始電圧付近の電圧又は電流は、直前の電圧印加の反転であるため、直前の電圧印加の反対の電圧を与える機能を備えていることを特徴とする請求項2に記載の通話機能付き携帯情報端末。
When the motor drive control means controls the motor, during the period when the motor is not driven, voltage application or current injection is not interrupted, but voltage or current in the vicinity of the start start voltage is used to drive instantaneously. The function to give to the motor,
The voltage or current in the vicinity of the start-up voltage is a reversal of the previous voltage application, and thus has a function of giving a voltage opposite to the previous voltage application. Mobile information terminal.
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