JP2014075690A

JP2014075690A - 携帯端末

Info

Publication number: JP2014075690A
Application number: JP2012222026A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Okada; 全史岡田; Hidekazu Furukubo; 英一古久保; Takeshi Nakazawa; 剛士中澤
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2014-04-24

Abstract

【課題】携帯端末へ検出対象が近接することを判定するための消費電力を抑制する。
【解決手段】携帯端末は、検出対象から放射された赤外線を受光する焦電センサ１１ａ〜１１ｄと、焦電センサ１１ａ〜１１ｄにより受光された赤外線の変化に基づいて検出対象が近接したか否かを判定する近接判定部１１１と、近接判定部１１１による判定結果に基づいて任意の機能を制御する制御部１１０とを備える。近接判定部１１１は、検出対象が接近して停止したことを表す赤外線検出波形を検出した時点に、検出対象が近接したと判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯端末に関する。

携帯端末をユーザの耳等に近づけた場合におけるタッチパネルによる誤入力を防止する技術としては、下記の特許文献１が知られている。この携帯電話機は、通話時におけるタッチパネルの人体への接近を検出したときタッチパネルからの情報入力を禁止したり、動きの加速度に応じて近接センサの感度を設定している。

特開２０１１−０６１３１６号公報

上述した携帯電話機における近接センサは、光源を利用して人体への接近を検出している。したがって、携帯電話機の消費電力が高くなってしまう。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、携帯端末へ検出対象が近接することを判定するための消費電力を抑制することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る携帯端末は、検出対象から放射された赤外線を受光する赤外線受光手段と、前記赤外線受光手段により受光された赤外線の変化に基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定する近接判定手段と、前記近接判定手段による判定結果に基づいて任意の機能を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る携帯端末は、第１の態様の携帯端末であって、前記近接判定手段は、前記検出対象が接近して停止したことを表す赤外線検出波形を検出した時点に、前記検出対象が近接したと判定することを特徴とする。

本発明の第３の態様に係る携帯端末は、第１の態様の携帯端末であって、前記近接判定手段は、前記検出対象が近接したときの赤外線検出波形とは逆の赤外線検出波形を検出した時点に、前記検出対象が近接している状態ではないことを判定することを特徴とする。

本発明の第４の態様に係る携帯端末は、第１乃至第３の何れかの態様の携帯端末であって、前記赤外線検出手段は、焦電センサであり、前記近接判定手段は、前記焦電センサにより検出された赤外線検出波形に基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定することを特徴とする。

本発明の第５の態様に係る携帯端末は、第１乃至第４の何れかの態様の携帯端末であって、前記近接判定手段は、通信手段によって受信した通信信号を受信した後における赤外線検出波形に基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定することを特徴とする。

本発明の第６の態様に係る携帯端末は、第１乃至第４の何れかの態様の携帯端末であって、前記近接判定手段は、動き検出手段によって動きが検出された後における赤外線検出波形に基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定することを特徴とする。

本発明の第７の態様に係る携帯端末は、第１乃至第４の何れかの態様の携帯端末であって、前記近接判定手段は、照度センサによって検出された照度の低下と赤外線検出波形とに基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定することを特徴とする。

本発明の第８の態様に係る携帯端末は、第１乃至第７の何れかの態様の携帯端末であって、前記近接判定手段は、前記検出対象が近接していないと判定しているときに、検出対象の移動方向を検出する操作検出手段として機能することを特徴とする。

本発明によれば、検出対象から放射された赤外線の変化に基づいて検出対象が近接したか否かを判定して任意の機能を制御するので、携帯端末へ検出対象が近接することを判定するための消費電力を抑制することができる。

本発明の実施形態として示す携帯端末の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態として示す携帯端末における焦電センサの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態として示す携帯端末における焦電センサの各検知領域を示す平面図である。本発明の実施形態として示す携帯端末において、ユーザの顔が近接したときの赤外線光と焦電センサとの位置関係を示す図である。本発明の実施形態として示す携帯端末における赤外線検出波形を示す図である。（ａ）は方向検出装置を含む携帯端末をユーザの顔に近接させた状態、（ｂ）は方向検出装置を含む携帯端末をユーザの顔から話した状態を示す斜視図である。本発明の実施形態として示す携帯端末において、ユーザの顔に携帯端末を近づけた後に携帯端末を遠ざけたときの赤外線検出波形を示す図である。本発明の実施形態として示す携帯端末において通信信号、動き、照度に応じて近接を判定する構成を含むブロック図である。本発明の実施形態として示す携帯端末の動作を示すタイミングチャートであり、（ａ）は通信状態の変化、（ｂ）は動きセンサの変化、（ｃ）は照度センサの変化、（ｄ）は焦電センサの変化を示す。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明の実施形態として示す携帯端末は、例えば図１に示すような方向検出装置１００と、制御手段としての制御部１１０とを含む。

方向検出装置１００は、赤外線検出部１と、信号処理部２とを備える。

赤外線検出部１は、４つの受動型赤外線センサとしての焦電センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、焦電センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄのそれぞれに接続した信号変換部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとを備える。なお、本実施形態では、赤外線受光手段として焦電センサを使用しているが、受動型赤外線センサであれば焦電センサに限るものではない。

４つの焦電センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、図２に示すように、２×２の正方格子状に配置される。焦電センサ１１ａ，１１ｂの配列方向および焦電センサ１１ｃ，１１ｄの配列方向と、焦電センサ１１ａ，１１ｃの配列方向および焦電センサ１１ｂ，１１ｄの配列方向とは、互いに直交する。

焦電センサ１１ａ〜１１ｄは、それぞれの検知エリアを移動するユーザの顔Ｆ（検出対象）が放射する赤外線を受光する。焦電センサ１１ａ〜１１ｄは、焦電効果によって赤外線を検知し、入光した赤外線量の変化（赤外線検出波形）に応じた電流を出力する。

信号変換部１２ａ〜１２ｄは、焦電センサ１１ａ〜１１ｄの各出力電流を電圧信号に変換する。各電圧信号を増幅した検知信号Ｓａ〜Ｓｄは、信号処理部２へそれぞれ出力される。

信号処理部２は、所定時間内に入力された４つの検知信号Ｓａ〜Ｓｄの信号検出タイミングに基づいて、検出対象の移動方向を検出できる。また、信号処理部２は検知信号Ｓａ〜Ｓｄを、赤外線検出波形として制御部１１０に出力する。

図３に示すように、４つの焦電センサ１１ａ〜１１ｄの各検知領域Ｚａ〜Ｚｄに検出対象が進入した場合、図４に示すように、例えばユーザの顔から放射された赤外線は開口を通過して複数の焦電センサ１１に受光される。すると、検知信号Ｓａ〜Ｓｄは、図５に示すように正のピーク値Ｐ１を発生する赤外線検出波形となる。各検知領域Ｚａ〜Ｚｄに進入した検出対象が各検知領域Ｚａ〜Ｚｄから離れた場合、検知信号Ｓａ〜Ｓｄは、図５に示すように負のピーク値Ｐ２を発生する赤外線検出波形となる。

このように、赤外線検出部１は、検出対象としての人体が焦電センサ１１ａ〜１１ｄに近づく場合には、次第に赤外線量が多くなり、正方向にピーク値が現れる検知信号Ｓａ〜Ｓｄ（赤外線検出波形）を出力する。一方、赤外線検出部１は、検出対象としての人体が焦電センサ１１ａ〜１１ｄから離れる場合には、次第に赤外線量が少なくなり、負方向にピーク値が現れる検知信号Ｓａ〜Ｓｄ（赤外線検出波形）を出力する。なお、赤外線検出波形の形から、周囲の温度に対して検知対象が高温のときに検知するが、検出対象が周囲の温度に対して低温のときでも、既知の技術によって赤外線検出波形から検出対象を検知できる。

例えば図６（ａ）に示すように、方向検出装置１００を含む携帯端末は、その通話時に、ユーザに把持されて検出対象としてのユーザの顔Ｆに近接される。このとき、赤外線検出部１及び信号処理部２は、図７に示すように、正方向のピーク値Ｐ３が発生する赤外線検出波形を制御部１１０に出力する。その後、ユーザが携帯端末を耳に当てて通話している最中は、焦電センサ１１ａ〜１１ｄとユーザの顔Ｆとの距離の変化が少ないので、信号処理部２から制御部１１０に出力される赤外線検出波形の振幅が少ない。その後、ユーザによる通話が終了すると、検出対象としてのユーザの顔Ｆが方向検出装置１００から離れて、焦電センサ１１ａ〜１１ｄにより検出される赤外線量が減少するので、負方向にピーク値Ｐ４が現れる赤外線検出波形が制御部１１０に出力される。

制御部１１０は、近接判定部１１１を含む。近接判定部１１１は、検出対象から放射され焦電センサ１１ａ〜１１ｄにより受光された赤外線の変化に基づいて検出対象が近接したか否かを判定する（近接判定手段）。近接判定部１１１は、図７に示したように正方向にピーク値Ｐ３を有する赤外線検出波形を方向検出装置１００から入力する。この赤外線検出波形に基づき、近接判定部１１１は、ユーザの顔Ｆが携帯端末に近接していると判定する。近接判定部１１１は、焦電センサ１１ａ〜１１ｄの正のピーク値Ｐ３が検出されたときにユーザの顔Ｆが携帯端末に近接していることを判定してもよい。また、近接判定部１１１は、焦電センサ１１ａ〜１１ｄの正のピーク値Ｐ３が検出された後に振幅が０付近で停止した時にユーザの顔Ｆが携帯端末に近接していることを判定してもよい。

一方、近接判定部１１１は、図７に示したように負方向にピーク値Ｐ４を有する赤外線検出波形を方向検出装置１００から入力する。この赤外線検出波形に基づき、近接判定部１１１は、ユーザの顔Ｆが携帯端末に近接していないと判定する。このとき、近接判定部１１１は、負のピーク値Ｐ４が検出された時点でユーザの顔Ｆが携帯端末に近接していないことを判定してもよい。また、近接判定部１１１は、負方向への赤外線検出波形が、ピーク値Ｐ３を含む正方向の赤外線検出波形と逆の関係である場合に、ユーザの顔Ｆが携帯端末に近接していないと判定してもよい。

制御部１１０は、近接判定部１１１による判定結果に基づいて任意の機能（アプリケーション処理を含む）を制御する。この任意の機能は、例えば、通話・通信機能、画面表示機能、操作受付機能等を含む。制御部１１０は、例えば、発呼信号を着信し、通話を行う操作を受け付けた場合に、通話を開始する制御を行う。また、制御部１１０は、通話を開始する制御の後、携帯端末がユーザの顔Ｆに近づけられた時に、画面表示機能や操作受付機能を停止させる。制御部１１０は、携帯端末がユーザの顔Ｆに近接した場合に、携帯端末の画面に画像を表示させないよう制御する。また、制御部１１０は、携帯端末がユーザの顔Ｆに近接した場合、操作受付機能によって携帯端末に対する操作を受け付けないよう制御する。

以上のように、本実施形態として示した携帯端末によれば、焦電センサ１１ａ〜１１ｄにより受光された赤外線の変化に基づいて検出対象が近接したか否かを判定し、近接した場合には任意の機能を制御することができる。これより、この携帯端末によれば、例えば光源から照射された光の反射によって検出対象を検出する必要なく光源を不要とできる。携帯端末は、光源を有することによる消費電力の増加を回避できる。また、この携帯端末によれば、光源を用いるアクティブ式ではないので、ユーザの顔Ｆが近接したことを反応よく検知できる。

また、この携帯端末によれば、例えば図７のような通話中のように、検出対象が接近して停止したことを表す赤外線検出波形を検出した時点に、検出対象が近接したと判定する。これによって、光源が無くとも、検出対象が携帯端末に近接したことを精度良く判定できる。

更に、この携帯端末によれば、例えば図７のような通話終了時のように、検出対象が近接したときの赤外線検出波形とは逆の赤外線検出波形を検出した時点に、検出対象が近接している状態ではないことを判定する。これにより、携帯端末は、検出対象が近接した時の赤外線検出波形を参照して、検出対象が携帯端末から離れていくことを判定できる。したがって、この携帯端末によれば、検出対象が近接し、その後に離れていくことを精度良く検出できる。

更にまた、この携帯端末によれば、受動型赤外線センサとして焦電センサ１１ａ〜１１ｄを用いているので、図７に示したような焦電センサ１１ａ〜１１ｄに特有の赤外線検出波形を参照して検出対象の近接を判定できる。

更に、この携帯端末は、上述したように通話時の近接センサとして使用されない時以外では、出対象の移動方向を検出する操作検出手段として機能する。これにより、携帯端末は、非接触の方向検知装置として併用できる。この携帯端末によれば、近接検出機能と操作検出機能を焦電センサ１１により兼用することができる。

上述した携帯端末は、通信手段によって受信した通信信号を受信した後における焦電センサ１１ａ〜１１ｄの赤外線検出波形に基づいて検出対象が近接したか否かを判定してもよい。この携帯端末は、図８に示すように、通信手段としての通信信号受信部１０１が制御部１１０の近接判定部１１１に接続されている。通信信号受信部１０１は、外部から、例えば通話を要求する通信信号を受信すると、近接判定部１１１によって通信信号の受信が検出される。近接判定部１１１は、通信信号受信部１０１によって通信信号を受信した後に、図７に示したような赤外線検出波形のピーク値Ｐ３を検出したことを条件として、検出対象が近接していることを判定する。逆に、単に赤外線検出波形のピーク値Ｐ３を検出しても、検出対象が近接しているとは判定しない。

例えば図９（ａ）に示すように、時刻ｔ１において通信信号を受信し、通信状態がオンとなることが近接判定部１１１によって検出される。その後の時刻ｔ３以降において携帯端末が検出対象としてのユーザの顔Ｆに近接されると、図９（ｃ）に示すように、近接判定部１１１は、ピーク値Ｐ３を含む赤外線検出波形を受信する。これにより、近接判定部１１１は、携帯端末に検出対象が近接していることを判定できる。制御部１１０は、近接判定部１１１によって検出対象の近接が判定された場合、携帯端末の画面をオフにする、携帯端末の操作を受け付けない、などの制御を行う。

以上のように、この携帯端末によれば、携帯端末が通信しており、かつ、近接しているときの赤外線検出波形を検出した場合に、検出対象が近接していることを判定できる。したがって、この携帯端末によれば、通話の着信等のために携帯端末をユーザの顔Ｆに近接させたときのみに、携帯端末の機能を制御できる。これにより、通話の着信等がないときにユーザの顔Ｆが携帯端末に近接しても、携帯端末の画面をオフにする、携帯端末の操作を受け付けない、などの制御を行うことを抑制できる。また、この携帯端末は、通話時における各種機能の制御を反応よく行うことができる。

上述した携帯端末は、動き検出手段によって携帯端末自身の動きが検出された後における赤外線検出波形に基づいて検出対象が近接したか否かを判定してもよい。この携帯端末は、図８に示すように、動き検出手段として動きセンサ１０２が制御部１１０の近接判定部１１１に接続されている。この動きセンサ１０２としては、携帯端末に内蔵可能な加速度センサや角速度センサが使用可能である。動きセンサ１０２は、動きを検出すると、加速度又は角速度といった動きを表す動き検出信号を、近接判定部１１１に送信する。近接判定部１１１は、動き検出信号から所定加速度又は所定角速度以上の動きを検出した後、図７に示したような赤外線検出波形のピーク値Ｐ３を検出したことを条件として、検出対象が近接していることを判定する。逆に、単に赤外線検出波形のピーク値Ｐ３を検出しても、検出対象が近接しているとは判定しない。

例えば図９（ｂ）に示すように、時刻ｔ２において携帯端末の動きに応じた動き検出信号を生成し、動き検出信号がオンとなることが近接判定部１１１によって検出される。その後の時刻ｔ３以降において携帯端末が検出対象としてのユーザの顔Ｆに近接されると、図９（ｃ）に示すように、近接判定部１１１は、ピーク値Ｐ３を含む赤外線検出波形を受信する。これにより、近接判定部１１１は、携帯端末に検出対象が近接していることを判定できる。制御部１１０は、近接判定部１１１によって検出対象の近接が判定された場合、携帯端末の画面をオフにする、携帯端末の操作を受け付けない、などの制御を行う。

以上のように、この携帯端末によれば、ユーザによる動きを検出し、かつ、近接しているときの赤外線検出波形を検出した場合に、検出対象が近接していることを判定できる。したがって、この携帯端末によれば、通話等のために携帯端末をユーザの顔Ｆに近接させたときのみに、携帯端末の機能を制御できる。これにより、通話等がないときにユーザの顔Ｆが携帯端末に近接しても、携帯端末の画面をオフにする、携帯端末の操作を受け付けない、などの制御を行うことを抑制できる。

上述した携帯端末は、当該携帯端末に取り付けられた照度センサ１０３によって検出された照度の低下と赤外線検出波形とに基づいて検出対象が近接したか否かを判定してもよい。この携帯端末は、図８に示すように、照度センサ１０３が制御部１１０の近接判定部１１１に接続されている。この照度センサ１０３は、ユーザが通話するときにユーザの顔Ｆに近接される携帯端末のマイク、スピーカが取り付けられている面の照度を検出する。照度の変化を検出すると、照度信号を、近接判定部１１１に送信する。近接判定部１１１は、照度信号から所定以上の照度の低下を検出した後、図７に示したような赤外線検出波形のピーク値Ｐ３を検出したことを条件として、検出対象が近接していることを判定する。逆に、単に赤外線検出波形のピーク値Ｐ３を検出しても、検出対象が近接しているとは判定しない。

例えば図９（ｃ）に示すように、携帯端末をユーザの顔Ｆに近づけて時刻ｔ４において携帯端末の照度に応じた照度信号を生成し、時刻ｔ６にて照度が所定以下となることが近接判定部１１１によって検出される。この時、図９（ｃ）に示すように、時刻ｔ３以降において携帯端末が検出対象としてのユーザの顔Ｆに近接されていることを表すピーク値Ｐ３を含む赤外線検出波形を近接判定部１１１によって受信している。これにより、近接判定部１１１は、携帯端末に検出対象が近接していることを判定できる。制御部１１０は、近接判定部１１１によって検出対象の近接が判定された場合、携帯端末の画面をオフにする、携帯端末の操作を受け付けない、などの制御を行う。

以上のように、この携帯端末によれば、照度の低下を検出し、かつ、近接しているときの赤外線検出波形を検出した場合に、検出対象が近接していることを判定できる。したがって、この携帯端末によれば、通話等のために携帯端末をユーザの顔Ｆに近接させたときのみに、携帯端末の機能を制御できる。これにより、通話等がないときにユーザの顔Ｆが携帯端末に近接しても、携帯端末の画面をオフにする、携帯端末の操作を受け付けない、などの制御を行うことを抑制できる。

更にまた、この携帯端末によれば、図９（ａ）のように通信状態のオン、図９（ｂ）のように動きの検出、図９（ｃ）のような照度の低下のうち、２以上の条件を用いてもよい。すなわち、２以上の条件が成り立ち、更に、ユーザの顔Ｆが近接する赤外線検出波形を検出した場合に、検出対象が近接したことを判定してもよい。これによっても、携帯端末が通話要求等の通信信号を受信して、ユーザが携帯端末を顔に近づけたときにのみ、携帯端末の画面をオフにする、携帯端末の操作を受け付けない、などの制御を行うことができる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１赤外線検出部
２信号処理部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ焦電センサ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ信号変換部
１００方向検出装置
１０１通信信号受信部
１０２動きセンサ
１１０制御部
１１１近接判定部

Claims

検出対象から放射された赤外線を受光する赤外線受光手段と、
前記赤外線受光手段により受光された赤外線の変化に基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定する近接判定手段と、
前記近接判定手段による判定結果に基づいて任意の機能を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする携帯端末。
前記近接判定手段は、前記検出対象が接近して停止したことを表す赤外線検出波形を検出した時点に、前記検出対象が近接したと判定することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
前記近接判定手段は、前記検出対象が近接したときの赤外線検出波形とは逆の赤外線検出波形を検出した時点に、前記検出対象が近接している状態ではないことを判定することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
前記赤外線受光手段は、焦電センサであり、
前記近接判定手段は、前記焦電センサにより検出された赤外線検出波形に基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定すること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の携帯端末。
前記近接判定手段は、通信手段によって受信した通信信号を受信した後における赤外線検出波形に基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の携帯端末。
前記近接判定手段は、動き検出手段によって動きが検出された後における赤外線検出波形に基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の携帯端末。
前記近接判定手段は、照度センサによって検出された照度の低下と赤外線検出波形とに基づいて前記検出対象が近接したか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の携帯端末。
前記近接判定手段は、前記検出対象が近接していないと判定しているときに、検出対象の移動方向を検出する操作検出手段として機能することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の携帯端末。