JP2008193497A - 携帯型通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価かつ簡便に既存の携帯型通信端末に新たな便利機能を付与することで、携帯型通信端末の販売に係る企業の利益を増大させ、或いは利用客の利便性を向上させることが可能な携帯通信端末を提供する。
【解決手段】 マイクロホン２を備えた携帯通信端末１において、マイクロホン２の出力から特定の周波数帯域における特定信号を検出する信号検知手段４２、４３と、信号検知手段４２、４３から特定信号が検出された場合に、特定事象の発生を通知する処理を含む特定処理を実行する特定処理手段４４とを設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロホンを備えた携帯型通信端末に関し、より詳細には、安価及び簡便に、既存の携帯型通信端末に新たな便利機能を付与し、携帯型通信端末の販売に係る企業の利益を増大させ、及び／又は、利用客の利便性を向上させることが可能な携帯通信端末に関する。

従来、脈波や呼吸、イビキ等の就寝者の各種体動に伴う圧力変動を圧力センサ（コンデンサマイクロホン）により生体信号として検出して所定の信号解析処理を行うことにより、就寝者の就寝状態を監視する技術（例えば、「特許文献１」参照）が知られている。

具体的には、この特許文献１のものは、敷布団やベッドのクッション等の寝具の下に敷かれた（或いは、寝具内部に内蔵された）エアマットレスと、そのエアマットレスと内部空間を連通するように一端が接続されるエアチューブと、そのエアチューブの他端と接続される圧力センサ（コンデンサマイクロホン）とを備え、就寝者の各種体動に伴うエアマットレス内部の圧力変動を圧力センサで生体信号として検出し、フィルタ回路で生体信号から所定の信号を分離して信号処理装置（プロセッサ）で解析処理することにより、就寝者の状態を監視するものである。

しかし、特許文献１の技術は、上記監視機能に特化した専用装置であるが故に、装置を筐体から全て製造しなければならず、製造コストや販売価格の低廉化が製品化を図る上での課題となり、また、専用装置であるが故にその特化した機能以外には利用できない問題がある。

また、特許文献１に示す圧力センサとして利用されるコンデンサマイクロホンとしては、携帯電話機などの小型機器に内蔵される双指向性のエレクトレットコンデンサマイクロホン（例えば、「特許技術２」参照）が知られている。

このマイクロホンは、エレクトレットフィルム及び対向電極から構成されるコンデンサと、そのコンデンサからの出力信号を増幅する電界効果トランジスタとを収容する円筒状の筐体の両端を開放する形態を採っている。具体的には、エレクトレットフィルムが配置される筐体の前面側には、中心に大口のオリフィス（孔）が形成された円盤状の部材が装着されており、他方、電界トランジスタが配置される筐体の後面側には、円周に沿って小口のオリフィス（孔）が形成された円盤状の部材が装着されている。

特許文献２のマイクロホンは、上記のような構成を備えることにより、筐体の前後方向からの音信号（空気振動）に感度が高く、筐体の側面方向からの音信号には低感度となる指向性を有することになる一方で、５０Ｈｚ以下の低周波数域におけるゲインが低下する結果を生じていた。ただし、携帯電話機などの携帯型通信端末における通話音声のピックアップに使用する限りは５０Ｈｚ以下の低周波数域におけるゲインは要求されないため、上記マイクロホンの特性は問題とはされてこなかった。

特開２００３−７９５８７号公報 特開２００４−３５４１９９号公報

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、下記のいずれか一以上の目的を達成するものである。

即ち、本発明の目的は、安価かつ簡便に、既存の携帯型通信端末に新たな便利機能を付与することで、携帯型通信端末の販売に係る企業の利益を増大させ、及び／又は、利用客の利便性を向上させることが可能な携帯通信端末を提供することにある。

本発明の他の目的は、専用の装置を製造すること無く、既存且つ普及率の高い携帯型通信端末を利用し、それに実装されるマイクロホンを用いて人々の生活環境における様々な特定事象の発生により生じる種々の空気振動等を検知することにより、人々の生活における安心、安全を向上させるための各種サービスを提供することが可能な携帯型通信端末を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決したものであり、マイクロホンを備えた携帯型通信端末であって、前記マイクロホンの出力から特定の周波数帯域における特定信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出手段により前記特定信号が検出された場合に特定の処理を実行する特定処理手段とを更に備えることを特徴とする携帯型通信端末（請求項１）である。

本発明によれば、安価かつ簡便に、既存の携帯型通信端末に新たな便利機能を付与することができ、それにより、携帯型通信端末の販売に係る企業の利益を増大させ、及び／又は、利用客の利便性を大幅に向上させることが可能となる。また、携帯型通信端末における新たな通信サービスを提供することにより、キャリアの利用客の獲得枠を増加させることができ、これによっても、携帯型通信端末の販売に係る企業の利益を向上させることができる。

また、本発明によれば、専用の装置を製造すること無く、既存且つ普及率の高い携帯型通信端末を利用し、それに実装されるマイクロホンを用いて人々の生活環境における様々な特定事象の発生により生じる種々の空気振動を検知することにより、人々の生活における安心、安全を向上させるための各種サービスを提供することが可能になる。

なお、特定事象の発生を定常的にモニタリングする場合を考慮すると、本発明のマイクロホンの動作電力を２０μＡ以下に小電力化することが好ましい。２０μＡ以下に小電力化されたマイクロホンであって、本発明に好ましく使用できるマイクロホンの構成は、例えば、特開２００６−０３３９１に開示されている。

本発明では、前記マイクロホンの１ＫＨｚにおけるゲインに対する１０Ｈｚにおけるゲインの低下が３ｄＢ未満であること（請求項２）が好ましい。

かかる発明では、ドアの開閉、ピッキングなどの事象や就寝中の脈、呼吸、イビキに伴う体動等により生じる５０Ｈｚ以下の低周波帯域での空気振動、或いは地震による５０Ｈｚ以下の加速度等を好感度で検出することが可能となる。

本発明のマイクロホンは、エレクトレットフィルムを収容する筐体の前面及び後面のいずれか一方が開放され、他方が密閉されたエレクトレットコンデンサマイクロホンであること（請求項３）が好ましく、或いは、本発明のマイクロホンは、エレクトレットフィルムを収容する筐体の前面及び後面のそれぞれに開口部が形成されたエレクトレットコンデンサマイクロホンであり、前記開口部のいずれか一方に、外部から筐体内部に空気振動が伝達されるのを阻止する蓋部材が装着されたものとすること（請求項４）が好ましい。

かかる発明では、極めて簡単な構成をもって相対感度、即ち、１ＫＨｚにおけるゲインに対する１０Ｈｚにおけるゲインの低下が３ｄＢ未満であるマイクロホンを実現することが可能となる。なお、上記相対感度における０ｄＢは１Ｖ／Ｐａである。

本発明における特定処理手段は、表示器、スピーカ、サウンダ、バイブレータ、ＬＥＤのいずれか少なくとも一つを備えており、前記特定処理は、当該表示器、スピーカ、サウンダ、バイブレータ、ＬＥＤのいずれか少なくとも一つを用いて、前記特定信号に対応する特定事象が発生したことを通知する処理であること（請求項５）が好ましい。

かかる発明では、表示器、スピーカ、サウンダ、バイブレータ、ＬＥＤ等の手段を用いて特定事象が発生したことを携帯者或いは周囲の人に通知することが可能となる。

本発明の特定処理手段は、前記特定信号を示す情報を記録手段に記録し、該記録した情報に基づき所定の情報を通知すること（請求項６）が好ましい。

かかる発明では、例えば、就寝者の睡眠データを計測し、該就寝者の健康状態や診断結果を通知することが可能となる。

本発明の信号検出手段は、前記マイクロホンの出力から、それぞれ帯域の異なる複数の周波数帯域における特定信号を出力する複数のフィルタ手段と、前記複数のフィルタ手段から出力される特定信号をそれぞれ入力し、該入力した特定信号に基づいて、発生した前記特定事象の種類を判別する判別手段とから構成されており、前記特定処理手段は、前記判別手段により判別された前記特定事象の種類に応じて前記特定処理を実行すること（請求項７）が好ましい。

かかる発明では、複数種類の特定事象の中からいずれの特定事象が発生したかを判別することが可能となるとともに、複数種類の特定事象を同時に検知するこも可能となる。

本発明のマイクロホンは、エレクトレットフィルムを収容する筒状の筐体の前面及び後面のそれぞれに開口部が形成されたエレクトレットコンデンサマイクロホンであり、前記開口部のいずれか一方に、光及び／又は熱を圧力に変換する変換手段を保持する空間が形成されたチャンバ部が装着されたものとすること（請求項８）ことが好ましい。

かかる発明では、光や熱の揺らぎを空気振動に変換して検出することが可能となり、本発明の携帯型通信端末を火災などの発生を検知する検知器としても使用することが可能となる。

本発明は、通話用のスピーカを更に備えて音声通信を行う携帯型通信端末であって、相手先の通信装置との間で通話処理を行う場合に、前記特定処理手段における特定処理を実行せずに通話処理を行わせる為の特定処理禁止手段を更に備えること（請求項９）が好ましい。

かかる発明では、特定事象の検知動作が通話を阻害することを未然に防止することが可能となる。

また、本発明は、マイクロホン及びスピーカを備え、相手先の通信装置との間で音声通信を行う携帯型通信端末であって、
前記マイクロホンとして、電話通信の通話専用に使用される第１のマイクロホンと、特定信号の検出専用に使用される第２のマイクロホンとを備えるとともに、
通話時に、前記第１のマイクロホンから検出された検出信号を有効とし、前記通話時以外に前記第２のマイクロホンから検出された検出信号を有効とする切替手段と、
前記切替手段で有効にされ、前記第２のマイクロホンから検出された検出信号から特定の周波数帯域における特定信号を検出する信号検出手段と、
前記信号検出手段により前記特定信号が検出された場合に、特定事象の発生を通知する特定処理を実行する特定処理手段とを更に備えることを特徴とする携帯型通信端末（請求項１０）とすることもできる。

本発明によれば、前述の請求項１の効果に加えて、通話用と特定事象検知用とで個別にマイクを用意することができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

なお、本発明の携帯型通信端末は、携帯電話機、ＰＨＳ等の通信機能を備える任意の携帯型端末に適用可能であるが、以下の実施形態では、マイクロホン及びスピーカを備え、相手先の通信装置との間で音声通信を行うことが可能な携帯電話機に適用した場合について説明する。

図１は、本発明を適用した携帯電話機１のシステム構成を示す機能ブロック図である。この携帯電話機１は、マイク部２、スピーカ部３、音声処理部（ＤＳＰ）４、無線通信処理部５、モデム部６、ＲＦ部７、アンテナ部８、ＣＰＵ９、ＲＯＭ１０、ＲＡＭ１１、キー入力部１２、表示器（ＬＣＤ）１３、ＬＥＤ１４、サウンダ１５、メール処理部１６、バイブレータ１７、カメラ１８、電源部１９を備えている。

ここで、マイク部２は、送話器であり、送話音声（空気振動）を電気信号に変換するものである。

スピーカ部３は、受話器であり、電気信号を受話音声（空気振動）に変換するものである。

音声処理部４は、音声処理を行う機能ブロックであり、具体的には、音声コーデックを有して、マイクロホン２から入力された送話音声信号を圧縮符号化して後段の無線通信処理部５に出力したり、無線通信処理部５から入力した圧縮符号化された受話音声信号を復号してスピーカ３に出力するものである。

無線通信処理部５は、所定の無線通信方式（ＴＤＭＡ／ＴＤＤやＣＤＭＡ等）に従った送信及び受信信号に対する処理を実行する機能ブロックであり、具体的には、音声処理部４から入力された圧縮符号化された送話音声信号を所定の無線通信方式に従った送信信号に変更して後段のモデム部６（変調部）に出力したり、モデム部６（復調部）から入力した受信信号に所定の処理を施して圧縮符号化された受話音声信号を取り出して音声処理部４に出力するものである。

モデム部６は、所定の変復調処理｛振幅変調（ＡＭ）や周波数変調（ＦＭ）や位相変調（ＰＭ）等｝を実行する機能ブロックであり、具体的には、変調部６ａにおいて搬送波信号を無線通信処理部５から入力した送信信号に応じて変化させてＲＦ部７に出力したり、復調部６ｂにおいてＲＦ部７から入力した搬送波信号から受信信号を取り出して無線通信処理部５に出力するものである。

ＲＦ部７は、モデム６からの搬送波信号を無線基地局の特定の無線チャネルの無線送信信号にアップコンバートし、これを増幅してアンテナ部８に供給したり、アンテナ部８で受信した無線搬送波信号をダウンコンバートしてモデム部６に出力するものである。

アンテナ部８は、送信電波の送出や受信電波の受信を行うものである。

ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）９は、携帯電話機１の制御動作の中枢となり、システムバス２０を介して他の構成要素と制御信号やデータ信号等の受渡しを行って携帯電話機全体を統括的に制御する。

ＲＯＭ１０は、携帯電話機１の起動時に使用する起動用プログラムや装置を動かす為の基本的なシステムプログラム等を格納する不揮発性メモリである。

ＲＡＭ１１は、作業（計算）中のデータを一時記録する揮発性メモリである。

キー入力部１２は、ダイアルキー或いは電源ＯＮ／ＯＦＦや通話等の各種機能キーを備え、利用者の入力操作を受け付けるものである。

表示器（ＬＣＤ）１３は、日時や電話番号等の文字情報や写真などの画像を表示するものである。

ＬＥＤ１４は、発光体ダイオードであり、各種動作状態を点灯又は点滅により通知するものである。

サウンダ１５は、着信報知音などを報知して各種動作状態を通知するものである。

メール処理部１６は、メール通信機能を有し、メール通信を行うものである。

バイブレータ１７は、着信などを振動により報知するものである。

カメラ部１８は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮影素子を有するディジタルカメラであり、利用者の所定の操作に基づき表示器１３に表示させたり、送信する為の各種映像を撮影するものである。

電源部１９は、リチウムイオン電池などの充電可能な電池１９ａと、Ａ／Ｄ変換器１９ｂと、電源回路１９ｃから構成され、電池１９ａの出力をＡ／Ｄ変換器１９ｂでディジタル変換してＣＰＵ９に供給するとともに、電源回路１９ｃから携帯電話機１の各部に供給するものである。

なお、図示していないが、携帯電話機１がテレビ映像信号を受信して再生表示するテレビ機能や、ラジオ信号を受信して再生出力するラジオ機能や、ＧＰＳ機能等の他の機能を有する携帯電話機であっても構わない。

図２は、図１に示したマイク部２の詳細な構成を説明する為の説明図であり、図２（ａ）が、マイク部２の外観構成を示す拡大斜視図であり、図２（ｂ）が、図２（ａ）に示すエレクトレットコンデンサマイクロホン２１の外観斜視図であり、図２（ｃ）が、エレクトレットコンデンサマイクロホン２１の断面図である。

図示のように、本実施形態のマイク部２は、エレクトレットコンデンサマイクロホン２１と、チャンバ部２２とを主体に構成される。

ここで、エレクトレットコンデンサマイクロホン２１は、アルミニウムなどの材質で形成される円筒状の筐体２１ａの内部に、電荷が閉じ込められた（帯電状態の）ポリカーボネートなどの高分子化合物で形成されるエレクトレットフィルム（振動板）２１ｂと、金属材質で形成される対向電極２１ｃと、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などで構成されるトランジスタ２１ｄとが配置されるとともに、筐体２１ａの前方及び後方端には、例えば、開放用のＯリング板部材２１ｅ及び密閉用の蓋部材２１ｆがそれぞれ装着されている。

即ち、このエレクトレットコンデンサマイクロホン２１は、エレクトレットフィルム２１ｂと対向電極２１ｃによりコンデンサを形成し、空気振動によるエレクトレットフィルム２１ｂの変位に応じたコンデンサの静電容量の変化を電気信号としてトランジスタ２１ｄに出力する。そして、トランジスタ２１ｄは、コンデンサの静電容量の値を、２つのリード線の間の電圧信号として出力する。

また、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクロホン２１では、前述のように、エレクトレットフィルム２１ｂを収容する筒状の筐体２１ａの一端を開放し、他端を密閉することにより、エレクトレットフィルム２１ｂの前後への変位量が双指向性マイクロホンのものに比べて増大し、これにより、電話通信で使用される音声周波数領域（例えば、５０〜５０００Ｈｚ）以外の低周波数領域（例えば、０．１〜５０Ｈｚ）における空気振動にも感度良く反応して変位するようになっている。

本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクロホン２１における周波数特性を図３に示す。図示のように、筐体の両端が開放されている従来のエレクトレットコンデンサマイクロホンでは、符号Ａで示すように、５０Ｈｚ以上のゲインと比べ、５０Ｈｚ以下における周波数特性は、例えば、周波数が５０Ｈｚから周波数が５ＨｚまででゲインＧが２０ｄＢ下がるような直線的な急勾配を有する特性となっている。これに対し、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクロホン２１では、符号Ｂで示すように、５０Ｈｚ以下における周波数特性は、例えば、５０Ｈｚから略５ＨｚまでではゲインＧが下がらず、５Ｈｚから１Ｈｚまで滑らかな曲線の勾配を有する特性となっている。符号Ｃで示す特性は、本発明におけるマイクロホンの好ましい周波数特性の下限を示している。

即ち、本発明のマイクロホンには、本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクロホン２１の特性（符号Ａで示される特性）までは必ずしも有する必要はないが、符号Ｃで示される以上の特性を有すること、即ち、５０Ｈｚ（又は１ＫＨｚ）におけるゲインに対する１０Ｈｚにおけるゲインの低下が３ｄＢ未満であることが好ましく、そのようなマイクロホンを使用することにより、後述の人々の生活環境における様々な特定事象の発生（不法侵入Ｐ１、火災Ｐ２、地震Ｐ３、就寝者の体動Ｐ４、緊急警報器の警報Ｐ５、携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６）（図５参照）により生じる種々の空気振動の検知感度を良好なものとすることができる。

なお、本実施形態においては、エレクトレットフィルム２１ｂを強力な接着剤で筐体２１ａ内部に接着固定するようにしている。これにより、筐体２１ａの一端が密閉されることで、エレクトレットフィルム２１ｂの前後への変位量が双指向性マイクロホンのものに比べて増大するような形態においても、エレクトレットフィルム２１ｂが筐体２１ａからハズレ落ちるなどの破損を未然に防止することができる。

また、エレクトレットフィルム２１ｂには、細かい隙間が形成されており、これにより、エレクトレットフィルム２１ｂを挟んで外部と筐体２１ａの内部空間との間にはある程度の空気の漏れが存在し、定常状態において筐体２１ａの内圧と外部の気圧が等しくなるようになっている。

本実施形態のエレクトレットコンデンサマイクロホン２１は、例えば、株式会社プリモの小型エレクトレットコンデンサマイクロホンＥＭ１４６を元にして容易／安価に製造することが可能である。

チャンバ部２２は、透明なアクリル樹脂などの透光性を有する材質で形成された円筒状の筐体２２ａの内部に、スポンジや綿等の空気変動を伝達可能であるとともに弾性を有する伸縮材質で形成され、光及び熱を圧力に変換する円筒状の変換手段２２ｂが収容されている。本実施例では、変換手段２２ｂをスポンジで形成するとともに、その容積が、チャンバ部２２の内部空間の容積と同程度になるようにし、また、光及び熱を効率良く吸収して圧力に変換させる目的で、スポンジの色を、黒色またはそれに近い色にしている。

そして、本実施形態のマイク部２は、前述のチャンバ部２２の一端をエレクトレットコンデンサマイクロホン２１の外周に嵌合させて、変換手段２２ｂの一端がＯリング板部材２１ｅの一面に密着されるように配置されている。これにより、例えば、筐体２２ａを透過した光や周囲の熱等により変換手段２２ｂが伸縮動作を行うとチャンバ部２２の内部の空気圧力が変化してエレクトレットフィルム２１ｂが変位するので、火災Ｐ２などの特定事象の発生を検知することができる。

図４は、図１に示した音声処理部（ＤＳＰ）４の詳細な回路構成を説明する為の回路図である。

図示のように、音声処理部４は、減算回路４１と、音声選別回路４２と、判定回路４３と、特定処理実行回路４４とを主体に構成されており、音声選別回路４２及び判定回路４３が本発明における信号検出手段に相当する。

ここで、減算回路４１は、トランジスタ２１ｄからの２つのリード線が接続され、トランジスタ２１ｄから入力された出力電圧信号からエレクトレットフィルム２１ｂの永久電荷の存在に伴う直流成分を差し引いた残りの電圧信号を後段の音声選別回路４２に出力するものである。

音声選別回路４２は、入力された電圧信号を、音声周波数領域（５０〜５０００Ｈｚ）及びそれ以外の低周波数領域（０．１〜５０ＨＺ）の２つの周波数帯域ごとに信号成分を分離する為の回路であり、第１のフィルタ４２ａ及び第２のフィルタ４２ｂを備えている。

第１のフィルタ４２ａは、入力された電圧信号から０．１〜５０Ｈｚの周波数帯域における信号成分｛種々の特定事象（不法侵入Ｐ１、火災Ｐ２、地震Ｐ３、就寝者の体動Ｐ４、緊急警報器の警報Ｐ５）の発生に伴い生じる空気振動に係る信号成分｝のみを後段の判定回路４３に出力するものであり、第２のフィルタ４２ｂは、入力された電圧信号から５０〜５０００Ｈｚの周波数帯域における信号成分｛音声信号成分（通話時の送話に係る音声信号或いは携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６時の音声信号）｝のみを後段の判定回路４３に出力するものである。

判定回路４３は、音声選別回路４２からの信号に基づいて、発生した特定事象の種類を判別する為の回路であり、本実施例では、第１の判定部４３ａ及び第２の判定部４３ｂを備えている。

第１の判定部４３ａは、第１のフィルタ４２ａからの信号をそれぞれ入力し、それぞれ帯域の異なる特定の周波数帯域における特定信号を出力する複数のフィルタ（１）〜（Ｍ）（Ｍ：任意の整数）ａ１〜ａＭと、それら複数のフィルタ（１）〜（Ｍ）ａ１〜ａＭから出力される特定信号をそれぞれ入力し、入力した特定信号に基づき発生した特定事象の種類（Ｐ１〜Ｐ４）を判別し、判別結果を示す判別信号を出力する判別部ａＭ＋１とを有している。

より詳細には、フィルタ（１）〜（Ｍ）ａ１〜ａＭは、０．１〜５０Ｈｚの周波数帯域における信号成分から、更に、種々の特定事象の発生（不法侵入Ｐ１、火災Ｐ２、地震Ｐ３、就寝者の体動Ｐ４、携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６）に伴い生じる空気振動に係る特定信号成分をそれぞれ個別に抽出する為のフィルタである。即ち、各特定事象ごとに生じる空気振動の周波数帯域値を実験測定により求め、その求められた周波数帯域値を参照して各特定事象ごとの特定信号を強調して出力する為のフィルタ（１）〜（Ｍ）ａ１〜ａＭを用意する。

例えば、不法侵入Ｐ１を検知するフィルタとしては、ドアの開閉を検知するフィルタやピッキングを検知するフィルタを用意することができる。そして、実験測定により、ドアの開閉で生じる空気振動は、約０．５〜２Ｈｚの周波数帯域に集中することが確認されているため、当該ドアの開閉を検知するフィルタとしては、その０．５〜２Ｈｚの周波数帯域の信号成分を検出するフィルタを用意する。また、実験測定により、ピッキングにより生じる空気振動は、約１０Ｈｚの周波数帯域に集中することが確認されているため、ピッキングを検知するフィルタとしては、その１０Ｈｚの周波数帯域の信号成分を検出するフィルタを用意する。

また、実験測定により、火災（熱）の発生による温度変化により変換手段２２ａが伸縮動作した場合のエレクトレットフィルム２１ｂの変位により出力される信号成分、或いは、火災で生じる空気振動が、約３〜５Ｈｚの周波数帯域に集中することが確認されているため、火災Ｐ２を検知するフィルタとしては、その３〜５Ｈｚの周波数帯域の信号成分を検出するフィルタを用意する。

また、実験測定により、地震の揺れにより生じるエレクトレットフィルム２１ｂの変位に伴い発生する信号は、約４、５Ｈｚ及び約１２〜１５Ｈｚの周波数帯域に集中することが確認されているため、地震Ｐ３を検知するフィルタとしては、その４、５Ｈｚ及び１２〜１５Ｈｚの周波数帯域の信号成分を検出するフィルタを用意する。

また、実験測定により、就寝者の脈、呼吸、イビキに伴う体動で生じる空気振動（後述する半密閉容器内の空気振動）は、約０．１〜２０Ｈｚの周波数帯域に集中することが確認されているため、体動Ｐ４を検知するフィルタとしては、その０．１〜２０Ｈｚの周波数帯域の信号成分を検出するフィルタを用意する。

同様に、携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６を検知するフィルタとしては、実験測定により、暴行、誘拐、交通事故に伴う体動により生じるエレクトレットフィルム２１ｂの変位に伴い発生する信号や、その体動により生じる空気振動の周波数帯域を求め、その求められた周波数帯域の信号成分を検出するフィルタを用意する。

判別部ａＭ＋１は、フィルタ（１）〜（Ｍ）ａ１〜ａＭのいずれから信号が出力されたかに基づいて、発生した特定事象を判別するものである。判別部ａＭ＋１は、これに加えて、所定の判別情報を用いて特定事象をより正確に判別するものとすることも可能である。上記のような判別情報としては、特定信号の発生時刻、発生時間間隔、検知した特定信号の組み合わせ（複数の周波数帯域の空気振動を同時に発生させる特定事象の場合など）を例示することができる。判別部ａＭ＋１は、発生した特定事象を判別し、判別結果を示す判別信号（例えば、特定信号及びＰ１〜Ｐ５のいずれであるかを示す信号を含む）を出力する。

また、第２の判定部４３ｂは、第２のフィルタ４２ａからの信号を分岐して入力し、特定の周波数帯域における特定信号を出力するフィルタｂ１と、第２のフィルタ４２ｂからの信号とファイルタｂ１から出力される特定信号をそれぞれ入力し、入力した信号及び所定の判別情報に基づき特定事象（Ｐ５）を判別し、判別結果を示す判別信号を出力するとともに、第２のフィルタ４２ａからの信号を出力する判別部ａＭ＋１とを有している。

より詳細には、フィルタｂ１は、５０〜５０００Ｈｚの音声周波数帯域における信号成分から、特定事象の発生（緊急警報器の警報Ｐ５）に伴い生じる空気振動に係る特定信号成分を抽出する為のフィルタである。

緊急事態Ｐ５を検知するフィルタとしては、実験測定により、笛などの緊急警報器の警報で生じる空気振動は、約４００ｋＨｚ前後の周波数帯域に集中することが確認されていることから、その４００ｋＨｚ前後の周波数帯域の信号成分を検出するフィルタを用意する。

特定処理部４４は、入力した判別結果に基づき発生した特定事象ごとの特定処理を実行する為の回路であり、本実施形態では、種々の特定事象ごとにそれぞれ特定処理を実行する為の複数の特定処理実行部（１）〜（Ｎ）（Ｎ：任意の整数）ｃ１〜ｃＮを備えている。

即ち、特定処理実行部（１）〜（Ｎ）ｃ１〜ｃＮは、特定事象の種類別に対応しており、判定回路４３からの判定信号に基づき、不法侵入Ｐ１や、火災Ｐ２、地震Ｐ３、体動Ｐ４、緊急事態Ｐ５、携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６が発生したことを表示器１３、スピーカ３、サウンダ１５、バイブレータ１７、ＬＥＤ１４のいずれか少なくとも一つを用いて報知する為の処理を含む特定処理を実行する。

より詳細には、ドア開閉やピッキング等の不法侵入Ｐ１，屋内物の火災Ｐ２，地震Ｐ３，高齢者や病人等の生体異常Ｐ４等の特定事象Ｐ１〜Ｐ４が発生したことを示すテキストや画像を表示器１３に表示させたり、特定事象Ｐ１〜Ｐ４が発生した旨を伝える音声をスピーカ３から発声させたり、警報音としての音をサウンダ１５から報知させたり、特定事象Ｐ１〜Ｐ４が発生した旨を伝えるためにバイブレータ１７を振動させたり、特定事象Ｐ１〜Ｐ４が発生した旨を伝えるためにＬＥＤ１４を点滅或いは点灯させたりする。

その他、地震Ｐ３の震度を表示器１３やスピーカ３を用いて通知する。

また、体動Ｐ４の検出時においては、生体信号を分離して、就寝者の基本生体情報や各種睡眠状態の情報を計測記録しておき、後程、利用者の所定の操作が行われた場合に、表示器１３などを用いて記録してある計測情報を表示させたり、所定の計算式に基づいて健康状態を表示する。

また、緊急事態Ｐ５及び携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６の検出時においては、所定のダイヤル番号（例えば、身内の人の携帯や家の電話番号）に自動的に連絡する。特に、携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６の検出時においては、検出後の周囲の音声をＲＡＭ１１などに記録し、その音声データを所定の相手先に通知する。

前述の実施形態の携帯電話機１によれば、複数の特定事象が同時に発生した場合でも、各特定事象ごとにフィルタで分離するようにしているため、同時に複数の特定事象の発生を判別することが可能となる。

本実施形態においては、例えば通常の電話通信時に、前述の判定及び特定処理を実行しないように設定することを可能にするために、第２のフィルタ４２ｂと第２の判定部４３ｂとの間に、切替スイッチ４５を設けている。即ち、通常の電話通信時（例えば、通話による発呼又は着呼発生時）においては、第２のフィルタ４２ｂの出力が第２の判定部４３ｂに入力されず、通常の電話通信処理を行うべく音声コーデックに出力されるようになっている。

これにより、特定処理を禁止することができるので、通常の電話通信における通話処理が特定処理により阻害されることを防止することが可能となる。

前述までの実施形態においては、携帯電話機１単体で種々の特定事象の発生を検知して通知する処理を含む特定処理を実行する形態について説明したが、これ以外にも、図６に示すように、携帯電話機１をネットワーク（通信網）５０を介して所定のサービスを提供する各種サービス機関６０の通信端末と接続して所定の処理を実行する形態としても良い。

この通信システムでは、携帯電話機１で特定事象Ｐ１〜Ｐ６の発生を検知した場合には、前述の特定処理以外にも、特定のサービス機関６０に通知するようにしている。

具体的には、不法侵入Ｐ１や火災Ｐ２や携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６を検知した場合には、例えば、自動的に所定のセキュリティサービスセンターに通知することにより、予め登録されている場所（自宅）或いは携帯電話機１に実装されたＧＰＳ機能により特定される場所まで警備員がかけつけるような所定のセキュリティーサービスを受けることが可能となる。また、火災Ｐ２の場合には、サービスセンターから消防署に連絡が行くようにもできるし、携帯者への危険に伴う衝撃Ｐ６の場合には、警察に連絡が行くようにもできる。

また、地震Ｐ３を検知した場合には、例えば、自動的に所定の地震センターに通知することにより、そのセンターから詳細な情報を受け取ることが可能となる。

また、体動Ｐ４或いは緊急事態Ｐ５を検知した場合には、例えば、自動的に所定の医療センターに通知することにより、予め登録されている場所（自宅）或いは携帯電話機１に実装されたＧＰＳ機能により特定される場所まで医者がかけつけるような所定の医療サービスを受けることが可能となる。

なお、この通信システムに携帯電話機１を適用する場合に、前述の実施形態で述べた携帯電話機１単体での特定処理を実行する機能は実装せずに、通信用の処理を行う機能のみを実装するようにしても良い。

前述の携帯電話機１の変形例について図７及び図８を参照して説明する。

図示のように、この携帯電話機１'は、図１に示す携帯電話機１とマイク部と音声処理部の構成が相違する。即ち、携帯電話機１'は、携帯電話機１のマイク部２及び切替スイッチ４５に替えて、電話通信の通話専用に使用される第１のマイク部２ａと、特定信号の検出専用に使用される第２のマイク部２ｂとを備えるとともに、通話時に前述の判別及び特定処理を実行させないように、第１のマイク部２ａからの信号を音声コーデックに出力し、一方、通話時以外の場合に、第２のマイク部２ｂからの信号を減算回路４１に出力する為の切替回路４６を備えている。

また、第２のマイク部２ｂは、前述のマイク部２と同様の構成を有しているが、通話専用の第１のマイク部２としては、前述のようなチャンバ部２２は備えずに、通常、携帯電話機に実装される両端が開放状態となる一般的なエレクトレットコンデンサマイクロホンを使用する。

これにより、通話用と特定事象検知用とで個別にマイクを用意することができ、種々の利便性が向上する。例えば、従来と同様の通話用の双指向性マイクロホンを使用することが可能であり、これにより、通話時に、周囲のノイズを集音してしまう虞を未然に防止することができる。また、筐体に設けるマイク口を柔軟に変更可能であり、例えば、通話用のマイク口は従来通りの位置に設け、特定事象検知用のマイク口を他の任意の場所に設けるようなレイアウトも可能である。

以上、例示的な実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態により限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の変更、改変を行うことが可能である。

上記実施形態の携帯電話機１では、複数種類の特定事象の発生を検知するように構成しているが、これに限らず、いずれか一つの特定事象の発生のみを検知するように構成しても良いし、或いは、上記示した複数種類の特定事象のうちのいずれか複数個の特定事象の発生を検知するように構成しても良い。

なお、その場合に関連して、光や熱を検知しない構成にする場合には、マイク部２のチャンバ部２２は設けない。これにより、省スペース構造を採ることができる。また、チャンバ部２２を設けない場合には、エレクトレットマイクロホン２１において、筐体２１ａの前方端を密閉して、後方端を開放するようにしても良い。

また、上記実施形態の携帯電話機１におけるエレクトレットマイクロホン２１は、音声周波数領域（５０〜５０００Ｈｚ）以外の低周波数領域（０．１〜５０Ｈｚ）の空気振動も感度良く検知させる為に、筐体２１ａの一方の端を密閉させるようにしているが、これ以外にも、図２（ｅ）に示すように構成しても良い。即ち、蓋部材２１ｆに替えて、筐体２１ａの後方端に、開放されている前方端を介して外部から筐体２１ａ内部に伝達された空気振動を後方側で反射及び共振させて再度エレクトレットフィルム２１ａに伝達させる所定の空間が形成されたチャンバ部２１ｇを設ける。これによって、低周波数領域（０．１〜５０Ｈｚ）の空気振動も感度良く検知させることができる。

また、上記実施形態の携帯電話機１では、ネットワークを介した通信処理しかできない形態について説明したが、これ以外にも、例えば、ネットワークを介さず直接他の通信機器と通信を行う為の手段（赤外線通信など）を設け、特定事象の発生を検知した場合に、その手段を用いて他の通信機器に信号を飛ばすようにしても良い。具体的には、不法侵入Ｐ１を検知した場合に、屋内に設置される通信機器に信号を飛ばすことで、蛍光器具を点灯させたり、大型の警報器を動作させて大音量の警報を鳴らせるようにしても良い。

例えば、上記実施形態では、携帯電話機に本発明を適用した例を説明したが、ＰＨＳなどの携帯電話機以外の他の携帯型通信端末にも本発明を適用することが可能である。

本発明を適用した携帯電話機のシステム構成を説明する機能ブロック図。 本実施形態のマイクロホンの構成を説明する説明図。 本実施形態のマイクロホンの周波数特性を示すグラフ。 本実施形態の音声処理部（ＤＳＰ）の回路構成を説明する機能ブロック図。 本実施形態の携帯電話機が検知する種々の特定事象を説明する説明図。 本実施形態の携帯電話機をネットワークを介して各種サービス機関に接続する形態を説明する説明図。 図１に示す携帯電話機の変形例を示す機能ブロック図。 図４に示す音声処理部（ＤＳＰ）の変形例を示す機能ブロック図。

符号の説明

１・・・携帯電話機、１０・・・携帯電話機（携帯型通信端末）、２・・・マイク部、３・・・スピーカ部、４・・・音声処理部（ＤＳＰ）、５・・・無線通信処理部、６・・・モデム部、７・・・ＲＦ部、８・・・アンテナ部、９・・・ＣＰＵ、１０・・・ＲＯＭ、１１・・・ＲＡＭ、１２・・・キー入力部、１３・・・表示器（ＬＣＤ）、１４・・・ＬＥＤ、１５・・・サウンダ、１６・・・メール処理部、１７・・・バイブレータ、１８・・・カメラ、１９・・・電源部、２１・・・エレクトレットコンデンサマイクロホン、２２・・・チャンバ部、２１ａ・・・筐体、２１ｂ・・・エレクトレットフィルム（振動板）、２１ｃ・・・対向電極、２１ｄ・・・電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、２１ｅ・・・Ｏリング板部材、２１ｆ・・・蓋部材、４１・・・減算回路、４２・・・音声処理部、４３・・・判定回路、４４・・・特定処理回路

Claims (10)

1. マイクロホンを備えた携帯型通信端末であって、
   前記マイクロホンの出力から特定の周波数帯域における特定信号を検出する信号検出手段と、
   前記信号検出手段により前記特定信号が検出された場合に特定の処理を実行する特定処理手段とを更に備えることを特徴とする携帯型通信端末。
2. 前記マイクロホンの１ＫＨｚにおけるゲインに対する１０Ｈｚにおけるゲインの低下が３ｄＢ未満であることを特徴とする請求項１に記載の携帯型通信端末
3. 前記マイクロホンは、エレクトレットフィルムを収容する筐体の前面及び後面のいずれか一方が開放され、他方が密閉されたエレクトレットコンデンサマイクロホンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯型通信端末。
4. 前記マイクロホンは、エレクトレットフィルムを収容する筐体の前面及び後面のそれぞれに開口部が形成されたエレクトレットコンデンサマイクロホンであり、前記開口部のいずれか一方に、外部から筐体内部に空気振動が伝達されるのを阻止する蓋部材が装着されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の携帯型通信端末。
5. 前記特定処理手段は、表示器、スピーカ、サウンダ、バイブレータ、ＬＥＤのいずれか少なくとも一つを備えており、前記特定処理は、当該表示器、スピーカ、サウンダ、バイブレータ、ＬＥＤのいずれか少なくとも一つを用いて、前記特定信号に対応する特定事象が発生したことを通知する処理であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の携帯型通信端末。
6. 前記特定処理手段は、前記特定信号を示す情報を記録手段に記録し、該記録した情報に基づき所定の情報を通知することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の携帯型通信端末。
7. 前記信号検出手段は、前記マイクロホンの出力から、それぞれ帯域の異なる複数の周波数帯域における特定信号を出力する複数のフィルタ手段と、
   前記複数のフィルタ手段から出力される特定信号をそれぞれ入力し、該入力した特定信号に基づいて、発生した前記特定事象の種類を判別する判別手段とから構成されており、
   前記特定処理手段は、前記判別手段により判別された前記特定事象の種類に応じて前記特定処理を実行することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の携帯型通信端末。
8. 前記マイクロホンは、エレクトレットフィルムを収容する筒状の筐体の前面及び後面のそれぞれに開口部が形成されたエレクトレットコンデンサマイクロホンであり、前記開口部のいずれか一方に、光及び／又は熱を圧力に変換する変換手段を保持する空間が形成されたチャンバ部が装着されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の携帯型通信端末。
9. 通話用のスピーカを更に備えて音声通信を行う携帯型通信端末であって、
   相手先の通信装置との間で通話処理を行う場合に、前記特定処理手段における特定処理を実行せずに通話処理を行わせる為の特定処理禁止手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜８に記載の携帯型通信端末。
10. マイクロホン及びスピーカを備え、相手先の通信装置との間で音声通信を行う携帯型通信端末であって、
    前記マイクロホンとして、電話通信の通話専用に使用される第１のマイクロホンと、特定信号の検出専用に使用される第２のマイクロホンとを備えるとともに、
    通話時に、前記第１のマイクロホンから検出された検出信号を有効とし、前記通話時以外に前記第２のマイクロホンから検出された検出信号を有効とする切替手段と、
    前記切替手段で有効にされ、前記第２のマイクロホンから検出された検出信号から特定の周波数帯域における特定信号を検出する信号検出手段と、
    前記信号検出手段により前記特定信号が検出された場合に、特定事象の発生を通知する特定処理を実行する特定処理手段とを更に備えることを特徴とする携帯型通信端末。

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