JP2011087110A - 携帯端末装置、その制御方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ハンズフリー機能を有する携帯端末で、セキュリティレベルを維持しつつも消費電力の低減を図る。
【解決手段】携帯端末装置は、発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー装置と、発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証部と、声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定部とを備える。規定された作動周期が経過すると、声紋認証部が作動し、ハンズフリー装置は、指紋認証部による認証結果に依存して、所定の処理を実行又は停止する。規定された作動周期内では、ハンズフリー装置は、指紋認証部の認証結果に依存することなく、発生した音声に従って所定の処理を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末装置、その制御方法、及び、プログラムに関し、更に詳しくは、ハンズフリー機能付き携帯端末装置、その制御方法、及び、プログラムに関する。

昨今、携帯電話の急速な普及に伴い、人々の生活に対する携帯電話の役割は大きくなってきている。メールや発着信の履歴は、利用者の重大なプライバシ情報であり、第三者によるこれら履歴の閲覧を制限するセキュリティ機能も多数存在する。

また、携帯電話の普及に伴ってその利用シーンも多岐に渡ってきている。ハンズフリー機能を用いて、料理をしながら電話で友人と会話をしたり、運転中に電話で知人に道を訊ねたりすることも可能となっている。

後者のように、運転中に携帯電話のハンズフリー機能を用いて各種携帯電話の機能を利用するシーンを考える。この場合、ハンズフリー機能によって音声による携帯電話の操作が可能となることにより、運転しながら以下のような操作が可能となる。
（１）行き先の住所が記載されたメールを読み上げること。
（２）目的地への道順を知っている知人の番号に電話をかけること。

上記のように、携帯電話の利便性は大きく向上する一方、車中に同乗している携帯電話の持ち主以外の声で携帯電話が操作されてしまう恐れがある。このように、ハンズフリーを利用することによって利便性は大きく向上するものの、携帯電話中には多数のプライバシ情報が含まれるため、他人に操作されることは避けたいという要望がある。

上記要望に応えるために、本発明者は、特許文献１において、ユーザの声紋を予め登録しておき、携帯電話の入力部から入力した声紋と、予め登録された声紋とを比較し、双方が一致するとハンズフリー機能への入力を有効にする発明を提案している。

特開２００９−１７７４４０号公報

しかし、提案した特許文献１の発明では、ハンズフリー操作中にマイクに入力する音声に声紋認証をかけるため、省電力の観点から改善の余地があった。

本発明は、上記に鑑み、ハンズフリー機能の利便性を確保しつつ、プライバシ情報の秘匿性及び省電力性にも優れた携帯端末装置、その制御方法、及び、そのような携帯端末装置に使用するためのプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー装置と、前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証部と、前記声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定部とを備え、前記規定された作動周期が経過すると、前記声紋認証部が作動し、前記ハンズフリー装置は、該声紋認証部による認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー装置は、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行する携帯端末装置を提供する。

また、本発明は、発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー機能提供ステップと、前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証ステップと、前記声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定ステップとを有し、前記規定された作動周期が経過すると前記声紋認証ステップを実行し、前記ハンズフリー機能提供ステップは、該声紋認証ステップによる認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー機能提供ステップは、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行する、携帯端末装置の制御方法を提供する。

本発明は、更に、コンピュータを搭載する携帯端末装置のためのプログラムであって、前記コンピュータを、発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー機能提供手段と、前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証手段と、前記声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定手段として作動させ、前記規定された作動周期が経過すると前記声紋認証手段が作動し、前記ハンズフリー機能提供手段は、該声紋認証手段による認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー機能提供手段は、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行するプログラムを提供する。

本発明は、ハンズフリー機能の利便性を確保しつつ、プライバシ情報の秘匿性及び省電力性にも優れたハンズフリー機能付き携帯端末装置、その制御方法、及び、プログラムを提供できる。

本発明の一実施形態に係る携帯端末装置のブロック図。 図１の携帯端末装置の処理を示すフローチャート。

本発明の最小構成の携帯端末装置は、発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー装置と、前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証部と、前記声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定部とを備え、前記規定された作動周期が経過すると、前記声紋認証部が作動し、前記ハンズフリー装置は、該声紋認証部による認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー装置は、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行する。

また、本発明の最小構成の携帯端末装置の制御方法は、発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー機能提供ステップと、前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証ステップと、前記声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定ステップとを有し、前記規定された作動周期が経過すると前記声紋認証ステップを実行し、前記ハンズフリー機能提供ステップは、該声紋認証ステップによる認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー機能提供ステップは、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行する。

更に、本発明の最小構成のプログラムは、コンピュータを搭載する携帯端末装置のためのプログラムであって、前記コンピュータを、発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー機能提供手段と、前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証手段と、前記声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定手段として作動させ、前記規定された作動周期が経過すると前記声紋認証手段が作動し、前記ハンズフリー機能提供手段は、該声紋認証手段による認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー機能提供手段は、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行する。

本発明の携帯端末装置、その制御方法、及び、プログラムは、セキュリティレベルに応じて、声紋認証を行い、その声紋認証の結果に従って、ハンズフリー機能実行させるか否かを制御することにより、ハンズフリー機能の利便性を確保しつつ、優れたプライバシ情報の秘匿性及び省電力性が得られる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る携帯端末装置を説明する。図１は、本実施形態に係る携帯端末装置（携帯電話）のブロック図である。携帯電話１００は、入力部１０と、出力部１１と、ハンズフリー機能提供部１２と、制御部１３と、記憶部１４と、演算部１５と、音声認識部１６と、音声合成部１７と、声紋認証部１８と、電源供給状態監視部１９と、着信状態監視部２０とを有する。これら各部は、例えば、ＣＰＵのプログラムによって構成される。また、それらの一部をハードウエアで構成することも出来る。

入力部１０は、携帯電話１００への各種入力を受け付ける。各種入力には、セキュリティレベルの設定入力が含まれる。また、声紋認証部１８が作動していないときに、強制的に声紋認証部１８を作動させる入力も含まれる。出力部１１は、携帯電話からの各種出力を行う。この出力には、例えば、音声合成部１７の出力も含まれる。ハンズフリー機能提供部１２は、ハンズフリー機能を提供する。なお、ハンズフリー機能提供部１２は、携帯電話とは別体のハンズフリー装置と携帯電話とを接続する接続部とすることも出来る。制御部１３は、例えば、プログラム実行の制御を行うと共に、各部の処理を補助するプログラムである。記憶部１４は、データの記憶を行う。データには、セキュリティレベルや、入力された音声、予め登録された音声の声紋も含まれる。演算部１５は、各種演算を行う。演算には、入力された声紋と予め登録された声紋との比較照合が含まれる。ハンズフリー機能提供部１２及び音声認識部１６は、本発明のハンズフリー装置を構成し、制御部１３及び記憶部１４は、本発明のセキュリティレベルを指定するレベル指定部を構成する。

音声認識部１６は、ハンズフリー機能提供部と連携して、外部から入力された音声の音声認識を行う。音声合成部１７は、ハンズフリー機能提供部と連携して、携帯電話の使用者が画面を見なくても済むように、音声ナビゲーションを行うための音声の作成を行う。例えば、音声合成部１７は、登録されている電話帳の名前を読み上げる音声、或いは、着信があった場合に、誰からの着信かを読み上げる音声などを合成し、出力部１１を経由して出力する。

声紋認証部１８は、ハンズフリー機能提供部と連携して、入力部１０を介して外部から入力された音声の声紋認証を行う。電源供給状態監視部１９は、外部から携帯電話１００への電源供給の有無を監視する。また、携帯電話１００の電源電圧がしきい値以下であるか否かを監視する。着信状態監視部２０は、携帯電話１００への電話やメールの着信の有無を監視する。例えば、メール着信があると、その旨が携帯電話自体の機能により、音声やアラームなどで伝達される。

声紋認証部１８のために、セキュリティレベルが設定されている。制御部１３は、そのセキュリティレベルに応じて、声紋認証を実施する周期を定めており、携帯電話１００における省電力性に配慮している。例えば、セキュリティレベルは、以下の４段階に設定可能であり、各セキュリティレベルでは、付記したモードに設定される。
［セキュリティレベル］
レベル４：常に声紋認証を行う
レベル３：５分毎に認証が必要なモードに切り替わる
レベル２：１０分毎に認証が必要なモードに切り替わる
レベル１：電源投入後の最初の入力にのみ声紋認証を行う
なお、レベル２及び３では、声紋認証が必要なモードで認証を一旦パスすれば、その後はそのレベルで設定された周期内は、声紋認証を不要とする。声紋認証にパスしない場合には、所定時間内は音声認識部１６にロックを掛ける。

図２は、上記ハンズフリー機能付き携帯電話１００の処理を示すフローチャートである。この例では、運転中にハンズフリー機能を用いて、携帯電話のメール確認を行う場合を例として説明する。携帯電話使用者（ユーザ）は、事前に本人の声の情報を記憶部１４に記憶させておく。また、セキュリティレベルに関しても事前に設定し、記憶部１４に記憶させておく。図２の例では、事前にユーザのレベル設定でレベル２に設定してあるものとする。

本携帯電話１００をハンズフリーモードに設定すると、まず、制御部１３が、セキュリティレベルを読み出し（ステップＳ２００）、次いで、その呼び出したセキュリティレベルに従って、声紋認証の実施周期を設定する（ステップＳ２１０）。その設定周期は、声紋認証部１８に与えられる。その後、声紋認証部１８は、設定周期に従って音声の発生を監視する（ステップＳ２２０）。

ユーザが、自動車の運転中にメールの読み上げを指示する場合には、例えば「Ａさんからのメール読み上げ」などの予め決められた言葉による音声を発生する。ステップＳ２２０で、声紋認証部１８は、この音声の発生を認識すると、その発生時点が声紋認証周期を超過しているか否かを判定する（ステップＳ２３０）。ステップＳ２３０で、現時点で声紋認証周期を超過していると判定されると、声紋認証部１８は、声紋認証処理を実行する（ステップＳ２４０）。

声紋認証部１８は、声紋認証処理において、発生した音声データの声紋と、予め記憶部１４に記憶してあった音声データの声紋とを照合し、声紋が一致しているか否かを判定する。発生した音声の声紋が登録された音声の声紋と一致していれば、声紋認証に成功し、一致していなければ声紋認証に失敗する。その結果が、ステップＳ２５０で判定される。声紋認証に成功したと判定されると、音声認識部１６は、音声認識処理を実行する。

ステップＳ２３０で、現時点が声紋認証周期内であると判定されると、声紋認証実施を省略して直接にステップＳ２６０に移行し、音声認識部１６による音声認識が実行される。レベル２に設定されている場合には、先の声紋認証処理から１０分以内であれば声紋認証は省略され、１０分経過後であれば、声紋認証が実行される。つまり、先の声紋認証から１０分の間は、声紋認証は実施しない。このレベル設定により、セキュリティに配慮しつつも、そのレベルに応じて処理時間の短縮や省電力が可能になる。

ステップＳ２５０で声紋認証が成功したと判定されると、音声認識部１６は、発生した音声から認識される言葉が、予め登録された複数の言葉の１つと一致しているか否かを判定する（ステップＳ２６０）。音声認識の結果、予め決められた言葉との一致が判定されると（ステップＳ２７０）、その処理が実行される（ステップＳ２８０）。例えば、「メール読み上げ」という言葉が認識されると、音声合成部１７は、候補となるメールタイトルを読み上げる。この場合、「候補３番メール読み上げ」という言葉に応答して、３件目のメールを読み上げる。

本実施形態の携帯電話１００では、ハンズフリー機能を利用する際のセキュリティを確保しつつ、携帯電話の省電力化を実現することが可能となる。設定されたセキュリティレベルに従って声紋認証処理を省略する結果として、省電力化が実現できる。例えば、周囲が騒がしい状況下でハンズフリーを利用する場合には、この効果が顕著である。

特許文献１では、常に周囲の音声に対して声紋認証を実施する。このため、周囲で音声が常に発生しているような場合には、声紋認証処理が動き続けてしまう結果、過度にＣＰＵ時間を消費してしまう恐れがある。例えば、常に周囲で音声が発生している状況下では、毎秒の声紋認証におけるＣＰＵ使用率が１０％であった場合には、５分毎に声紋認証を行う設定にすると、５分間でＣＰＵ使用量１０％分の節約が可能となり、省電力化に大きく貢献できる。

上記実施形態のハンズフリー機能付き携帯電話１００では、例えば、ドライブモードの設定が可能とする。このドライブモードでは、携帯電話は、自動車の制御装置と連動し、例えば運転手以外に同乗者がいるか否かを判定する。運転手以外に同乗者がいない場合には、声紋認証の実施を省略し、処理の高速化、省電力化を可能とする。同乗者の人数によって、設定するレベルを変えてもよい。同乗者の有無や人数は、例えば、車両の制御装置が各座席の重量で判定可能である。

上記実施形態の携帯電話では、運転中以外の場合にも、周囲の音声を解析し、一定時間の解析の結果として、音声がユーザの音声以外には発生していないと判定すると、声紋認証を省略することが出来る。

電源状態監視部１９は、外部から携帯電話への電源供給状態を監視している。外部からの電源供給がない状態では、携帯電話のバッテリの電圧が低く、その残量がしきい値よりも小さいと判定されると、たとえ設定された周期が超過していても、声紋認証部１８による声紋認証を省略する。この省略によって、電池切れを回避する。

声紋認証処理は、ＣＰＵにおける他の処理の遅延を伴うことがある。そのため、声紋認証よりも他の処理を優先する非同期モードに設定可能である。非同期モードを有する携帯電話では、声紋認証を行う専用のハードウエアを用意する。音声による操作要求があった場合には、まず声紋認証ハードウエアにて処理を実施する。また、その処理の完了を待たずに、ソフトウエアとして後続の処理を実施する。

例えば、「メール読み出し」という要求があった場合には、声紋処理ハードウエアに声紋の照合処理を依頼し、その一致/不一致の結果を待つことなく、音声認識部１６はメールを読み出すための処理を引き続き行う。そして、あるタイミングで声紋認証の結果が不一致であった場合には、その後の処理をキャンセルする。一致していた場合には、何もせずに後続の処理を継続する。この場合、ハードウエア処理によりある程度高速であることが保証されれば、全体の応答性の改善が可能である。処理の高速化は、必然的に省電力につながる。

ハンズフリー時に、ボタン操作などの端末操作を行った場合には、誰かが不正に操作を行った可能性がある。このため、声紋認証の周期をリセットして、直ちに認証を実施する設定も可能である。また、声紋認証を行わない周期内であっても、特定のボタン操作に従って、声紋認証を行ってもよい。

音声認識部、音声合成部、声紋認証部は、それぞれ専用のハードウエアを設けることなく、ＣＰＵ処理のみでも実現可能である。

ハンズフリーを用いた携帯電話の応答性能では、声紋認証に要する時間、及び、特定キーフレーズの音声認識時間など、実処理にかかる時間以外に、通常のボタンを用いて携帯電話を操作するときには生じなかった余分な処理時間が費やされる。このような、処理時間の増大は、利用者の利便性に大きく関わる。従って、本発明に従って、声紋認証の稼働を、そのセキュリティレベルで制御し処理時間を短縮することは、製品としての大きなアピールポイントとなる。

本発明を特別に示し且つ例示的な実施形態を参照して説明したが、本発明は、その実施形態及びその変形に限定されるものではない。当業者に明らかなように、本発明は、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、種々の変更が可能である。

１００：携帯電話
１０：入力部
１１：出力部
１２：ハンズフリー提供部
１３：制御部
１４：記憶部
１５：演算部
１６：音声認識部
１７：音声合成部
１８：声紋認証部
１９：電源供給状態監視部
２０：着信状態監視部

Claims (12)

1. 発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー装置と、
   前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証部と、
   前記声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定部とを備え、
   前記規定された作動周期が経過すると、前記声紋認証部が作動し、前記ハンズフリー装置は、該声紋認証部による認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー装置は、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行する携帯端末装置。
2. 携帯端末装置の電池の残量がしきい値以下であるか否かを判定する電源供給状態判定装置を備え、前記声紋認証部は、前記セキュリティレベルで指定された周期の経過後であっても、電池の残量がしきい値以下のときには声紋認証を停止する、請求項１に記載の携帯端末装置。
3. 前記声紋認証部は、ユーザの入力に応答して、セキュリティレベルで指定された周期が経過する以前であっても認証を実行する、請求項１又は２に記載の携帯端末装置。
4. 前記ハンズフリー装置は、前記声紋認証部による認証結果が良である場合に作動する、請求項１〜３の何れか一に記載の携帯端末装置。
5. 前記ハンズフリー装置は、音声の入力があると作動し、前記声紋認証部による認証結果が否である場合に、作動を中止する、請求項１〜３の何れか一に記載の携帯端末装置。
6. 前記声紋認証部がソフトウェアで構成される、請求項１〜５の何れか一に記載の携帯端末装置。
7. 前記声紋認証部がハードウエアで構成される、請求項１〜５の何れか一に記載の携帯端末装置。
8. 前記ハンズフリー装置の少なくとも一部がハードウエアで構成される、請求項１〜７の何れか一に記載の携帯端末装置。
9. 車両に搭載され、該車両の制御装置から情報を取得する、請求項１〜８の何れか一に記載の携帯端末装置。
10. 前記車両の制御装置から、車両内に同乗者が存在するか否かの情報を取得し、車両内に同乗者が存在しないときには、前記声紋認証部の作動を停止する、請求項９に記載の携帯端末装置。
11. 発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー機能提供ステップと、
    前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証ステップと、
    前記声紋認証部の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定ステップとを有し、
    前記規定された作動周期が経過すると前記声紋認証ステップを実行し、前記ハンズフリー機能提供ステップは、該声紋認証ステップによる認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー機能提供ステップは、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行する、携帯端末装置の制御方法。
12. コンピュータを搭載する携帯端末装置のためのプログラムであって、前記コンピュータを、
    発生した音声に従って所定の処理を実行するハンズフリー機能提供手段と、
    前記発生した音声の声紋と、予め記憶装置に登録された声紋とを比較して、声紋認証を実行する声紋認証手段と、
    前記声紋認証手段の作動周期を規定するセキュリティレベルを指定するレベル指定手段として作動させ、
    前記規定された作動周期が経過すると前記声紋認証手段が作動し、前記ハンズフリー機能提供手段は、該声紋認証手段による認証結果に依存して、前記所定の処理を実行又は停止し、前記規定された作動周期内では、前記ハンズフリー機能提供手段は、前記発生した音声に従って前記所定の処理を実行するプログラム。

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