JP2009296171A - 携帯通信端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】携帯通信端末の使用状態を確実に判定し、かつ、着信待ち受け動作時の低消費電力化を実現する携帯通信端末を提供すること。
【解決手段】電源投入後の着信待ち受け状態として、通常の待ち受けモード、及び電力消費が通常の待ち受けモードよりも少ない深い待ち受けモードのいずれか一方に設定される携帯通信端末は、複数種のセンサによる検知結果に基づいて当該携帯通信端末の被使用状態を判定し、当該携帯通信端末の被使用状態の判定結果が使用状態であれば通常の待ち受けモードに設定し、使用状態でなければ深い待ち受けモードに設定する。
【選択図】図1

Description

本発明は、携帯電話等の携帯通信端末に関する。
今日の携帯電話等の携帯通信端末は、写真撮影やテレビ視聴も可能となるなど、単に話すだけのツールからマルチメディアツールへと進化してきた。さらに、加速度センサや温度センサ、圧力センサ、静電センサ等のセンサやGPSに代表される位置測位機能を携帯通信端末に組み込むことによって、従前にはない複合コンテンツを生み出し、用途拡大を図る提案も盛んである。
但し、携帯通信端末がこのように進化しても、携帯通信端末の基本操作は、まず最初に手に持ってボタンなど端末の一部に触れることから始まる。以下、最初の基本操作である携帯通信端末を把持する動作を起点とする2つの従来技術について説明する。第1の従来技術では、携帯電話を掴んだときに指が納まる複数の溝が設けられ、その窪みの内部に指の圧力と温度を検知するセンサがそれぞれ複数個設けられている(例えば、特許文献1参照)。第1の従来技術によれば、確実な把持を認識するために、複数個の圧力センサと温度センサの検知結果の多数決論理で把持と非把持を判定し、把持と判定した場合には電源を投入するかオフフックにする。このように、煩わしい操作なく通話が始められるようにすることで操作性と把持判定の信頼性を向上させる。
第2の従来技術は、屋内から屋外へ出たときの外気温の変化により複数個の温度センサが一斉に温度変化を検知し、誤って把持状態と判定してしまう誤動作を改善する(例えば、特許文献2参照)。第2の従来技術では、操作時にユーザが把持する部分に少なくとも1つの第1の温度センサと共に、操作時にユーザが把持しない部分に少なくとも1つの第2の温度センサが設けられている。第2の従来技術によれば、第1の温度センサ及び第2の温度センサによる検知温度の差に基づいて携帯通信端末の把持と非把持を判定し、把持と判定した場合には電源を投入するかオフフック等のスイッチング操作を行う。
第2の従来技術によれば、携帯通信端末が把持されると第1の温度センサがユーザの手指と接触して体温により温度上昇を検知する一方で、第2の温度センサはユーザの手指と接触せず温度上昇が検知されない。この場合、第1の温度センサ及び第2の温度センサの検知温度に差が生じ、温度差が所定値に達したときに携帯通信端末が把持されたと判定する。一方、外気温の変化により複数の温度センサが一斉に温度変化を検知した場合でも、ユーザの手指と接触している温度センサと、接触していない温度センサとで必ず検知温度に差が生じるため、誤動作を防止でき、把持判定の信頼性をより向上させることができる。
特開平11−239201号公報 特開2004−23317号公報
上述した従来技術は、最初の基本操作である携帯通信端末を把持する動作に着目し、把持と非把持判定の信頼性を向上させ、かつ、把持されていると判定すると電源を投入するかオフフックにする。このように、煩わしい操作なく通話を開始可能な操作性と把持判定の信頼性を向上させるものであり、ユーザインターフェースの改善を主な目的としている。しかし、当該従来技術による、着信待ち受け状態に移る前の煩わしいボタン操作を改善するための制御では、携帯通信端末に最も求められる性能である着信待ち受け状態での低消費電力化が図られていない。
本発明の目的は、携帯通信端末の使用状態を確実に判定し、かつ、着信待ち受け動作時の低消費電力化を実現する携帯通信端末を提供することである。
本発明は、電源投入後の着信待ち受け状態として、通常の待ち受けモード、及び電力消費が前記通常の待ち受けモードよりも少ない深い待ち受けモードのいずれか一方に設定される携帯通信端末であって、複数種のセンサによる検知結果に基づいて当該携帯通信端末の被使用状態を判定し、当該携帯通信端末の被使用状態の判定結果が使用状態であれば前記通常の待ち受けモードに設定し、前記使用状態でなければ前記深い待ち受けモードに設定することを特徴とする携帯通信端末を提供する。
上記携帯通信端末では、前記深い待ち受けモードは、消費電力が異なる複数のモードを含む。
上記携帯通信端末では、前記複数種のセンサは、静電センサ、加速度センサ、圧力センサ及び暗闇検知用のカメラを含む。
上記携帯通信端末では、前記複数種のセンサは、温度センサを含む。
上記携帯通信端末は、前記複数種のセンサによる各検知結果を一つずつ順次処理して当該携帯通信端末の被使用状態を判定する。
上記携帯通信端末は、前記複数種のセンサによる検知結果を複数個ずつ順次処理して当該携帯通信端末の被使用状態を判定する。
本発明に係る携帯通信端末によれば、複数種のセンサの検知結果を処理することで携帯通信端末の置かれた状態を高い精度で判定でき、携帯通信端末の被使用状態に応じて通常の待ち受けモードと消費電力がより少ない深い待ち受けモードとの間を遷移させることで、待ち受け動作の消費電力を最適に切り換えることができるため、着信待ち受け動作時の低消費電力化を実現できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、一実施形態の携帯通信端末による電源投入後の使用状態の判定から待ち受け動作までの手順を示すフローチャートである。
図1に示すように、ステップS11では、携帯通信端末は、携帯通信端末が備える複数種のセンサの反応に基づいて、携帯通信端末の被使用状態を判定する。ステップS12では、ステップS11の判定結果に応じてステップS13又はステップS14に進み、携帯通信端末が使用状態であればステップS13で「通常の待ち受けモード」に設定し、使用状態でなければステップS14で電力消費がより少ない「深い待ち受けモード」に設定する。ステップS13又はステップS14での設定終了後、携帯通信端末は、ステップS15で待ち受け動作を開始する。そして、再びステップS11に戻り、被使用状態の判定を行う。
以下、ステップS13で設定される「通常の待ち受けモード」及びステップS14で設定される「深い待ち受けモード」、並びに、ステップS15で行われる「待ち受け動作」について説明する。携帯電話等の携帯通信端末における待ち受け動作とは、ある決まったインターバルで基地局と通信して着呼の有無を確認する動作のことであり、間欠受信とも呼ばれる。基地局と通信している時間以外は、再び通信を始めるために必要な最小限の機能だけを動作させることによって、携帯通信端末を極めて電力消費が少ない「寝ている状態」にする。寝ている状態の機能と通信している状態の機能を所定のインターバルで繰り返すことによって待ち受け動作を行う状態が「通常の待ち受けモード」である。
W−CDMAシステムの場合、通常、間欠受信のインターバルは2.56秒である。仮に端末が起きて着呼の有無を確認するのに要する時間を0.3ミリ秒とし、端末が「寝ている状態」の消費電力を限りなくゼロと仮定すると、1時間のうち僅か0.5秒だけ起動しているのにほぼ等しい。電池という限られた容量の電力で使用される携帯通信端末では、待ち受け時間をより長く確保するため、このようにして低消費電力化を図っている。
一方、「深い待ち受けモード」では、間欠受信のインターバルが長く設定される。インターバルを例えば2倍の5.12秒に設定すると、単純には1時間のうち僅か0.25秒だけ起動しているのにほぼ等しいため、「通常の待ち受けモード」と比較して待ち受け時間が倍増する。
さらに踏み込んだ「深い待ち受けモード」では、携帯通信端末が「寝ている状態」の電力消費をさらに削減したり、基地局との通信時間をさらに短くしたりするといった様々な方法が考えられる。すなわち、「通常の待ち受けモード」に対して、電力消費がより少ない待ち受け動作の全ての状態が「深い待ち受けモード」である。
深い待ち受けモードへの遷移の要否は、携帯通信端末の置かれた状態をさらに細かく判定することで可能になる。例えば、鞄や引き出しの中に保管されている状態又は机の上に放置されている状態は、比較的長時間に渡ってユーザが端末を使用する意思が無いと判断することができるため、最も深い待ち受けモードに設定することが望ましい。一方、ポケットに入れられた状態での保管又は移動中は、しばらくして使用する可能性が高いため、深い待ち受けモードでも一段浅いモードに設定するなど、携帯通信端末の置かれた状態に応じた2種類以上の深い待ち受けモードを設定することが望ましい。
図2に示す表は、ユーザの取り扱いと携帯通信端末に設けられた複数種のセンサの反応の有無に応じて設定される状態モードを示す。なお、表中の「0」はセンサの反応無し、「1」は反応有りを示す。本実施形態では、ユーザの取り扱い方として9種類を想定している。
まず、各センサの特徴について説明する。静電センサは、軽く触れた指先のわずかな静電容量の変化で、位置や動きの方向を検知する。静電センサは、素手以外の例えば手袋をした指先には反応しない。加速度センサは、携帯通信端末を手にした瞬間の加速や携帯通信端末が移動するときの加速を検知する。圧力センサは、携帯通信端末を握り締めた状態や、何らかの物体が携帯通信端末に圧力を加えている状態を検知する。センサではないが、携帯通信端末に設けられたカメラが暗闇検知用として用いられる。携帯通信端末は、カメラが撮影した画像が真っ暗であれば、携帯通信端末が暗闇に置かれていると判断する。携帯通信端末が温度センサを備えていれば、周辺の温度や温度差等の検知結果に応じて、携帯通信端末が置かれた状態をより細かく推測することができる。
本実施形態では、携帯通信端末が置かれた状態を判定する有力なセンサについて、静電センサ、加速度センサ、圧力センサ、暗闇検知用カメラ、温度センサの順に優先順位をつけた。
図2の表に示された「状態モード1」は、ユーザが「使用する意思を持って」、素手で携帯通信端末を把持している状態である。このとき、ユーザは静止又は移動している。ユーザが素手で携帯通信端末を把持している状態では、静電センサ、加速度センサ、圧力センサ及び温度センサが反応する。
「状態モード2」は、ユーザが「使用する意思を持って」、手袋をして携帯通信端末を把持している状態である。このとき、ユーザは静止又は移動している。ユーザが手袋をして携帯通信端末を把持している状態では、静電センサ及び温度センサは反応せず、携帯通信端末を手にした瞬間の加速又は移動時の加速を検知する加速度センサと、携帯通信端末の握り締めを検知する圧力センサが反応する。
「状態モード3」は、ユーザが「使用する意思を持たず」、携帯通信端末を鞄に入れて移動している状態である。このとき、ユーザが素手で携帯通信端末を触ってないため静電センサは反応しないが、加速度センサ及び圧力センサが反応し、さらにカメラの撮影画像によって暗闇を検知する。
「状態モード4」は、ユーザが「使用する意思を持たず」、携帯通信端末をポケットに入れて移動している状態である。この状態は状態モード3とほぼ同じ状態であるが、人体に接触しているため温度センサが反応する。
「状態モード5」は、ユーザが「使用する意思を持たず」、携帯通信端末をぶら下げて移動している状態である。このとき、ユーザは素手で携帯通信端末に触れておらず、圧力が加わっている状態でもなく、温度に対する反応もない。但し、移動しているため加速度センサのみ反応する。
「状態モード6」は、ユーザが「使用する意思を持たず」、携帯通信端末が机上に置かれた状態又は壁掛け保管若しくはぶら下げて静止している状態であり、全てのセンサが反応しない静的な状態である。
「状態モード7」は、ユーザが「使用する意思を持たず」、携帯通信端末が引き出しの中に保管されている状態である。このとき、カメラの撮影画像によって携帯通信端末は暗闇を検知するが、他のセンサは反応しない静的な状態である。
「状態モード8」は、ユーザが「使用する意思を持たず」、携帯通信端末が鞄の中に保管されている状態である。この状態は状態モード7とほぼ同じ状態であるが、携帯通信端末が圧迫されているため圧力センサが反応する。
「状態モード9」は、ユーザが「使用する意思を持たず」、携帯通信端末がポケットの中に保管されている状態である。この状態は状態モード8とほぼ同じ状態であるが、携帯通信端末が人体に接触しているため温度センサが反応する。
このように、各センサの反応有無に基づいてユーザによる携帯通信端末の取り扱い状況を推測し、ユーザが携帯通信端末を使用する意思があるか否か、すなわち使用状態にあるか否かを判定することが可能である。
以下、図1のフローチャートのステップS11における、複数種のセンサの反応に基づいて携帯通信端末の被使用状態を判定する処理の手順として、3つの実施例を説明する。ここでは、各センサの反応を図2に示した優先順位により順次判定する。
図3は、携帯通信端末の被使用状態を判定する処理において、各センサの反応を1つずつ順次処理する場合(第1の実施例)の手順を示すフローチャートである。図3に示すように、携帯通信端末は、静電センサによる静電反応の有無を判定する(ステップS31)。ステップS31での判定結果が静電反応有りの場合、携帯通信端末は、状態モード1のユーザが素手で把持した状態と判断し(ステップS301)、携帯通信端末が使用状態にあると判定し(ステップS35)、処理を終了する。
ステップS31での判定結果が静電反応無しの場合、携帯通信端末は、加速度センサによる加速度反応の有無を判定する(ステップS32)。ステップS32での判定結果が加速度反応無しの場合、携帯通信端末は、状態モード6の机上保管又は壁掛け保管若しくはぶら下げて静止している状態(ステップS306)、状態モード7の引き出しの中に保管されている状態(ステップS307)、状態モード8の鞄の中に保管されている状態(ステップS308)、及び状態モード9のポケットの中に保管されている状態(ステップS309)のいずれかであると判断し、携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS36)、処理を終了する。なお、携帯通信端末が温度センサを備えている場合はさらに状態モードを特定することができる。
ステップS32での判定結果が加速度反応有りの場合、携帯通信端末は、圧力センサによる圧力反応の有無を判定する(ステップS33)。ステップS33での判定結果が圧力反応無しの場合、携帯通信端末は、状態モード5のユーザが携帯通信端末をぶら下げて移動している状態と判断し(ステップS305)、携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS36)、処理を終了する。
ステップS33での判定結果が圧力反応有りの場合、携帯通信端末は、暗闇検知用カメラによる暗闇検知反応の有無を判定する(ステップS34)。ステップS34での判定結果が暗闇検知反応無しの場合、携帯通信端末は、状態モード2のユーザが手袋をして端末を把持している状態と判断し(ステップS302)、携帯通信端末が使用状態にあると判定し(ステップS35)、処理を終了する。
ステップS34での判定結果が暗闇検知反応有りの場合、携帯通信端末は、状態モード3のユーザが携帯通信端末を鞄に入れて移動している状態(ステップS303)、又は状態モード4のユーザが携帯通信端末をポケットに入れて移動している状態(ステップS304)と判断し、携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS36)、処理を終了する。
図4は、携帯通信端末の被使用状態を判定する処理において、各センサの反応を2つずつ順次処理する場合(第2の実施例)の手順を示すフローチャートである。図4に示すように、携帯通信端末は、静電センサによる静電反応の有無及び加速度センサによる加速度反応の有無を判定する(ステップS41)。加速度反応の有無に係わらず、静電反応有りを示した場合は、状態モード1のユーザが素手で把持した状態と判断し(ステップS401)、携帯通信端末が使用状態にあると判定し(ステップS43)、処理を終了する。
静電反応も加速度反応も無しの場合(NO/NO)、携帯通信端末は、状態モード6の机上又は壁掛け保管若しくはぶら下げて静止している状態(ステップS406)、状態モード7の引き出しの中に保管されている状態(ステップS407)、状態モード8の鞄の中に保管されている状態(ステップS408)、状態モード9のポケットの中に保管されている状態(ステップS409)のいずれかであると判断し、携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS44)、処理を終了する。
静電反応無しで加速度反応有りの場合(NO/YES)、携帯通信端末は、圧力センサによる圧力反応の有無及び暗闇検知用カメラによる暗闇検知反応の有無を判定する(ステップS42)。ステップS42においていずれも反応無しの場合(NO/NO)、携帯通信端末は、状態モード5のユーザが携帯通信端末をぶら下げて移動している状態と判断し(ステップS405)、携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS44)、処理を終了する。
ステップS42においていずれも反応有りの場合(YES/YES)、携帯通信端末は、状態モード3のユーザが携帯通信端末を鞄に入れて移動している状態(ステップS403)、又は状態モード4のユーザが携帯通信端末をポケットに入れて移動している状態(ステップS404)と判断し、携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS44)、処理を終了する。圧力反応有りで暗闇検知反応無しの場合(YES/NO)、携帯通信端末は、状態モード2のユーザが手袋をして携帯通信端末を把持している状態と判断し(ステップS402)、携帯通信端末が使用状態にあると判定し(ステップS43)、処理を終了する。
図5は、携帯通信端末の被使用状態を判定する処理において、4つのセンサによる検知結果を一度に処理する場合(第3の実施例)の手順を示すフローチャートである。本実施例では、各センサの反応有りを「1」、反応無しを「0」で示し、静電センサによる静電反応、加速度センサによる加速度反応、圧力センサによる圧力反応、暗闇検知用カメラによる暗闇検知反応の各反応有無を同順に「1又は「0」の羅列で示す。
図5に示すように、携帯通信端末は、静電センサによる静電反応の有無、加速度センサによる加速度反応の有無、圧力センサによる圧力反応の有無、及び暗闇検知用カメラによる暗闇検知反応の有無を判定する(ステップS51)。ステップS51において全てのセンサの反応が無い場合、すなわち4センサ全ての反応が「0」の場合(NO)は、状態モード6の机上又は壁掛け保管若しくはぶら下げて静止している状態と判断し(ステップS506)、携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS53)、処理を終了する。
4センサの内、暗闇反応のみがある場合、すなわち4センサの反応有無が0001(NO/NO/NO/YES)の場合、携帯通信端末は、状態モード7の携帯通信端末が引き出しの中に保管されている状態と判断する(ステップS507)。圧力反応と暗闇反応がある場合、すなわち4センサの反応有無が0011(NO/NO/YES/YES)の場合は、携帯通信端末は、状態モード8の携帯通信端末が鞄の中に保管している状態(ステップS508)及び状態モード9の携帯通信端末がポケットの中に保管されている状態(ステップS509)のいずれかであると判断する。加速度反応のみがある場合、すなわち4センサの反応有無が0100(NO/YES/NO/NO)の場合は、状態モード5のユーザが携帯通信端末をぶら下げて移動している状態と判断する(ステップS505)。これら(ステップS505〜S509)は、いずれの場合も携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS53)、処理を終了する。
静電反応、加速度反応及び圧力反応がある場合、すなわち4センサの反応有無が1110(YES/YES/YES/NO)の場合、携帯通信端末は、状態モード1のユーザが素手で携帯通信端末を把持している状態と判断する。加速度反応と圧力反応が有る場合、すなわち4センサの反応有無が0110(NO/YES/YES/NO)の場合、携帯通信端末は、状態モード2のユーザが手袋をして携帯通信端末を把持している状態と判断する。これら(ステップS501及びS502)は、いずれの場合も携帯通信端末が使用状態にあると判定し(ステップS52)、処理を終了する。
加速度反応、圧力反応及び暗闇反応が有る場合、すなわち4センサの反応有無が0111(NO/YES/YES/YES)の場合、携帯通信端末は、状態モード3のユーザが携帯通信端末を鞄に入れて移動している状態(ステップS503)又は携帯通信端末をポケットに入れて移動している状態(ステップS504)と判断する。これら(ステップS503及びS504)は、いずれの場合も携帯通信端末が非使用状態にあると判定し(ステップS53)、処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態の携帯通信端末は、静電センサ、加速度センサ、圧力センサ及び暗闇検知用カメラを備え、これらのセンサの判定結果を順次又は総合的に処理し、携帯通信端末の状態を極めて高い精度で判定することが可能です。さらに、本実施形態の携帯通信端末が「通常の待ち受けモード」及び当該モードよりも電力消費がより少ない「深い待ち受けモード」を備え、携帯通信端末が使用状態にあると判定された場合には「通常の待ち受けモード」に遷移し、使用状態にないと判定された場合には電力消費のより少ない「深い待ち受けモード」に遷移することが可能であるため、ユーザが携帯通信端末を使用する意思が無いときの着信待ち受け状態の電力消費を極めて節約でき、消費電力に関して無駄のない合理的な携帯通信端末を提供することができる。
また、本実施形態の携帯通信端末が温度センサを備えると、5つのセンサの検知結果を順次又は総合的に処理し、携帯通信端末の状態をより一層高い精度で判定することができる。さらに、本実施形態の携帯通信端末が「通常の待ち受けモード」と2種類以上の電力消費のより少ない「深い待ち受けモード」を備えることによって、携帯通信端末の状態に応じて「通常の待ち受けモード」及び2種類以上の「深い待ち受けモード」のいずれかに遷移することができる。
このため、鞄や引き出しの中、机の上又は壁に掛けて保管するなどによりユーザが長時間使用する意思の無い状態と、温度センサが反応することによって判定される「ポケットに入れた状態で保管又は移動」中の、ユーザが使用する意思の無い状態が比較的短時間であることを判別することができ、着信待ち受け時の消費電力をより一層節約することができるため、無駄のない合理的な携帯通信端末を提供することができる。
本発明に係る携帯通信端末は、消費電力に関して経済的な合理的な携帯通信端末等として有用である。
一実施形態の携帯通信端末による電源投入後の使用状態の判定から待ち受け動作までの手順を示すフローチャート ユーザの取り扱いと携帯通信端末に設けられた複数種のセンサの反応の有無に応じて設定される状態モードを示す表 携帯通信端末の被使用状態を判定する処理において、各センサの反応を1つずつ順次処理する場合(第1の実施例)の手順を示すフローチャート 携帯通信端末の被使用状態を判定する処理において、各センサの反応を2つずつ順次処理する場合(第2の実施例)の手順を示すフローチャート 携帯通信端末の被使用状態を判定する処理において、4つのセンサによる検知結果を一度に処理する場合(第3の実施例)の手順を示すフローチャート

Claims (6)

  1. 電源投入後の着信待ち受け状態として、通常の待ち受けモード、及び電力消費が前記通常の待ち受けモードよりも少ない深い待ち受けモードのいずれか一方に設定される携帯通信端末であって、
    複数種のセンサによる検知結果に基づいて当該携帯通信端末の被使用状態を判定し、
    当該携帯通信端末の被使用状態の判定結果が使用状態であれば前記通常の待ち受けモードに設定し、前記使用状態でなければ前記深い待ち受けモードに設定することを特徴とする携帯通信端末。
  2. 請求項1に記載の携帯通信端末であって、
    前記深い待ち受けモードは、消費電力が異なる複数のモードを含むことを特徴とする携帯通信端末。
  3. 請求項1又は2に記載の携帯通信端末であって、
    前記複数種のセンサは、静電センサ、加速度センサ、圧力センサ及び暗闇検知用のカメラを含むことを特徴とする携帯通信端末。
  4. 請求項3に記載の携帯通信端末であって、
    前記複数種のセンサは、温度センサを含むことを特徴とする携帯通信端末。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の携帯通信端末であって、
    前記複数種のセンサによる各検知結果を一つずつ順次処理して当該携帯通信端末の被使用状態を判定することを特徴とする携帯通信端末。
  6. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の携帯通信端末であって、
    前記複数種のセンサによる検知結果を複数個ずつ順次処理して当該携帯通信端末の被使用状態を判定することを特徴とする携帯通信端末。
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