JP2014103545A - 検出装置及び検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、携帯型電話機に適用することにより、ユーザにより把持された被把持状態を高精度に検出することができ、しかもコストアップを招くことがない検出装置及び検出プログラムを提供する。
【解決手段】検出装置は、加速度センサ等の移動検出部１５により、移動状態を検出し、検出した移動状態が所定の条件を満足したと判別した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、自装置を振動させて振動音を発生させる（ステップＳ２）。そして、発生した振動音を受音し（ステップＳ３）、受音に基づく音データと、予め記録されている参照データとを比較し（ステップＳ４）、比較結果に基づいて、自装置が被把持状態であるか否かを判別する（ステップＳ５）。
【選択図】図５

Description

本発明は、被把持状態を検出する携帯型の検出装置、そのような検出装置を実現するための検出プログラムに関する。

携帯型電話機の使用の一例として、使用者が携帯型電話機に対して発声し、携帯型電話機が発声された内容に対して音声認識処理を実行するという使用方法を挙げることができる。音声認識処理等の処理においては、ユーザは携帯型電話機を把持し、マイクに向かって話しかける動作を行う。したがって、ユーザが携帯型電話機を把持したことを、携帯型電話機が自動的に認識することができれば、音声認識処理機能を速やかに起動させることができ、ユーザの利便性を向上させることが可能となる。

携帯型電話機を把持したことを検出する方法として、タッチセンサを用いる方法（特許文献１、特許文献２）、温度センサ又は加速度センサを用いる方法（特許文献３）、圧力センサを用いる方法（特許文献４）等の様々な方法が提案されている。

特開２０１２−８３９７６号公報 特開平１１−４１１６５号公報 特開２０１１−１３３４１６号公報 特開２０１１−２１１４２３号公報

しかしながら、タッチセンサ、温度センサ、圧力センサ等のセンサは、一般的に携帯型電話機には備わっていないため、新たなデバイスを追加する必要が生じ、コストアップに繋がるという問題がある。

また、最近では、歩数計等の用途に用いられるように加速度センサを備えた携帯型電話機が一般的であるが、加速度センサのみで検出する場合には、誤検出の可能性が高いという問題がある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、一般的に普及しているデバイスを用いることでコストアップ及び大型化を抑制するとともに、誤検出を低減することが可能な検出装置の提供を目的とする。

また、本発明は、本発明に係る検出装置を実現する検出プログラムを提供することにより、コストアップを抑制し、誤検出を低減することが可能な検出プログラムの提供を他の目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る検出装置は、被把持状態を検出する携帯型の検出装置であって、自装置の移動状態を検出する移動検出部と、音を発生させる発音部と、音の入力を受け付ける受音部と、前記移動検出部にて検出した移動状態が所定の条件を満足する場合に、前記発音部から音を発生させる発音開始手段と、前記発音部による音の発生時に前記受音部が受け付けた音に基づいて、自装置の被把持状態を検出する被把持検出手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る検出装置では、前記発音部は、自装置を振動させることにより音を発生させる振動部であることを特徴とする。

また、本発明に係る検出装置では、前記発音開始手段は、所定の条件として、自装置が停止状態から移動状態へ遷移した後、所定時間以内に停止状態へ遷移したことを検出した場合に、前記発音部から音を発生させることを特徴とする。

また、本発明に係る検出装置は、前記被把持検出手段により、自装置が被把持状態にあると検出した後に、前記受音部が受け付けた音に基づいて音声認識処理を実行する音声認識処理手段を更に備えることを特徴とする。

また、本発明に係る検出装置は、音に関する参照データを記録する記録部を更に備え、前記被把持検出手段は、受け付けた音に基づく音データを、前記記録部に記録している参照データと比較することにより、被把持状態を検出することを特徴とする。

また、本発明に係る検出装置は、無線電話網を介して無線通信をすることが可能な通信部を更に備えることを特徴とする。

本発明に係る検出プログラムは、自装置の移動状態を検出する移動検出部と、音を発生させる発音部と、音の入力を受け付ける受音部とを備える携帯型のコンピュータに、被把持状態を検出させる検出プログラムであって、コンピュータに、前記移動検出部にて検出した移動状態が所定の条件を満足する場合に、前記発音部から音を発生させる手順と、前記発音部による音の発生時に前記受音部が受け付けた音に基づいて、自装置の被把持状態を検出する手順とを実行させることを特徴とする。

本発明に係る検出装置及び検出プログラムでは、被把持状態の検出に際し、一般に用いられている移動検出部、発音部等のデバイスを用いることにより、コストアップを抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。しかも、移動状況の検出のみにて被把持状態を検出するのではなく、発音部から発声した音の受音状況を加味することにより、誤検出を低減することが可能である等、優れた効果を奏する。

本発明に係る検出装置の一例を示す説明図である。 本発明に係る検出装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明に係る検出装置の機能構成例を示す機能ブロック図である。 本発明に係る検出装置にて用いられる参照データに関する周波数特性の一例を示すグラフである。 本発明に係る検出装置にて実行させる被把持状態検出処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

まず、本発明に係る検出装置の概要について説明する。図１は、本発明に係る検出装置の一例を示す説明図である。本発明に係る検出装置１は、使用者が把持することが可能な携帯型電話機、例えばスマートフォン等のコンピュータを用いて構成される。

使用者は、例えば、検出装置１の音声認識処理機能を使用して何らかの処理を実行させる場合、載置されている検出装置１を把持し、口元に近付けて発声を行う。検出装置１は、使用者に把持された状態、即ち被把持状態を検出し、音声認識処理機能等の所定の機能の実行を開始する。被把持状態の検出を自動的に行うことにより、音声認識処理機能を速やかに起動させることができ、ユーザの利便性を向上させることができる。

次に本発明に係る検出装置１の構成について説明する。図２は、本発明に係る検出装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。検出装置１は、制御部１０、記録部１１、表示入力部１２、音声処理部１３、振動部１４、移動検出部１５、通信部１６等の各種機構を備えている。

制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）等の情報処理回路、計時回路、レジスタ回路等の各種回路を備え、装置内の各部を制御する処理を実行する機構である。

記録部１１は、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の不揮発性記録機構、及び各種ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記録機構を用いて構成される機構であり、各種プログラム及びデータ等の情報が記録されている。不揮発性記録機構には、本発明に係る検出プログラム１１ａ等の各種プログラム、参照データ１１ｂ等の各種データが記録されている。揮発性記録機構は、制御部１０の制御に基づく処理により、一時的に発生する各種処理を記録することができる。

表示入力部１２は、例えば、液晶タッチパネルを用いて構成される入出力インターフェースの一種であり、矩形薄膜状の液晶パネル等の表示部（出力部）１２０と、矩形薄膜状のタッチパネル等の入力部１２１とを重畳して形成される。表示部１２０は、画像を表示する液晶パネル、有機ＥＬパネル、プラズマパネル等の表示用部品を用いて構成される出力機構である。入力部１２１は、赤外線を用いた接触センサ、感圧センサ、静電容量センサ等の各種センサを用いて構成される入力機構であり、例えば、ユーザの指が接触した場合に、その接触位置を入力位置として検出する。

音声処理部１３は、スピーカ等の音声出力部１３０及びマイク等の音声入力部１３１に接続し、音声出力部１３０から出力する音声信号及び音声入力部（受音部）１３１から入力される音声信号の変換処理を行う機構である。音声処理部１３による変換処理とは、音声出力部１３０から出力すべくデジタル信号をアナログ音声信号に変換する処理、音声入力部１３１から入力された音声に基づくアナログ音声信号をデジタル信号に変換する処理である。

振動部１４は、錘により重心を回転軸から偏芯させた偏芯モータ等の機構を用いて構成される。振動部１４は、偏芯モータが偏芯回転することにより振動し、振動に伴う振動音を発生させる。本発明の検出装置１では、振動部１４を、音を発生させる発音部として用いる。

移動検出部１５は、加速度センサ等のセンサを用いて構成され、検出装置１の移動を検出する機構である。

通信部１６は、電話通信網に接続して電話通信を行う電話通信機構、データ通信網に接続してデータ通信を行うデータ通信機構等の機構である。

図３は、本発明に係る検出装置１の機能構成例を示す機能ブロック図である。図３は、記録部１１に記録された検出プログラム１１ａを制御部１０の制御により実行することで、携帯型電話機が本発明の検出装置１として作動した場合において、各ハードウェア及びソフトウェアにより実現される各種機能の関係を示している。

制御部１０は、音声入力部１３１、振動部１４、移動検出部１５等の機構を制御する。また、制御部１０は、検出プログラム１１ａを実行することにより、移動判定部１１ａ１、被把持検出部１１ａ２、状態通知部１１ａ３等の機構として機能する。

移動判定部１１ａ１は、移動検出部１５が検出する加速度に基づいて、検出装置１の移動、停止等の移動状態を判定する処理を実行する機構である。

被把持検出部１１ａ２は、検出装置１が、後述する所定の移動状態であると判別した場合に、振動部１４が発生させる音を、音声入力部１３１にて受け付け、記録部１１に記録された参照データ１１ｂを参照し、参照データ１１ｂ及び受け付けた音に基づいて、検出装置１の被把持状態を検出する処理を実行する機構である。

状態通知部１１ａ３は、被把持状態であると検出したときに、その状態を所定の機能に通知する処理を実行する機構である。

被把持状態の通知先となる機能として、図３では、音声認識処理部１１ｃを例示している。音声認識処理部１１ｃは、音声認識に係るプログラムを制御部１０にて実行することで実現される機能であり、ユーザの音声の入力を受け付け、受け付けた音声をテキストデータに変換する。なお、音声認識処理自体は、プログラムとしての実現に限るものではなく、専用の回路を用いたハードウェアとして実現するようにしても良く、一般に普及している技術を転用すれば良い。なお、被把持状態の通知を受け付ける機能としては、音声認識処理部１１ｃに限らず、様々なハードウェア又はソフトウェアを用いて設定することが可能である。

図４は、本発明に係る検出装置１にて用いられる参照データ１１ｂに関する周波数特性の一例を示すグラフである。図４は、横軸に周波数をとり、縦軸に出力レベルをとって、参照データ１１ｂ等の音に係る周波数特性を示している。図４中、実線は、参照データ１１ｂとして記録される音の周波数特性を示している。また、図４中、破線は、音声入力部１３１にて入力を受け付けた音に基づく音データの周波数特性を示している。

参照データ１１ｂは、予めユーザが検出装置１を把持した状態で、振動部１４を作動させて発生させた振動音を音声入力部１３１にて受音し、記録部１１に記録したものである。そして、検出装置１は、被把持状態を検出する場合に、予め記録している参照データ１１ｂと、音声入力部１３１が新たに入力を受け付けた音に基づく音データとを比較する。比較は、所定の周波数毎に出力レベルを比較することにより行われる。比較により、各周波数において、参照データ１１ｂと音データとの出力レベルの差が所定の上下限範囲内である場合、被把持状態であると判定する。図４に示す各周波数にて示した上下方向の両矢印は、上下限の範囲を示している。図４では、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、２００Ｈｚ、４００Ｈｚ、１ｋＨｚ、２ｋＨｚ、４ｋＨｚ及１０ｋＨｚの周波数において、参照データ１１ｂを基準に±１ｄＢを上下限の範囲とする例を示している。なお、比較する周波数及び周波数の数は、この例に限るものではなく、また、各周波数において比較する出力レベルの上下限の範囲も±１ｄＢに限定されるものではない。

なお、被把持状態であっても、把持する位置、手袋等の介在物の有無により、入力される音の周波数特性が変化するため、候補となる被把持状態毎に参照データ１１ｂを記録しておくようにしても良い。そして、正しく検出装置１が把持された場合における周波数特性の一致を検出することができるように、参照データ１１ｂは適正に調整しておくことが望ましい。また、採取した参照データ１１ｂを記録する際に、ノイズキャンセル処理を実施し、周囲の環境による影響を排除した状態で記録することが望ましい。

このように構成された検出装置１の処理について説明する。図５は、本発明に係る検出装置１にて実行させる被把持状態検出処理の一例を示すフローチャートである。検出装置１は、記録部１１に記録されている検出プログラム１１ａ等の各種プログラムを実行する制御部１０の制御により、被把持状態検出処理を実行する。

検出装置１の起動時、検出プログラム１０ａの起動時、所定の時間間隔等の予め設定されている開始条件の満足を契機として、被把持状態検出処理を開始する。検出装置１が備える制御部１０は、移動検出部１５により、移動状態を検出し、移動判定部１１ａ１の処理として、検出した移動状態が所定の条件を満足したか否かを判別する（ステップＳ１）。ステップＳ１における所定の条件とは、検出装置１が、停止状態から移動状態へ遷移した後、所定時間以内に停止状態へ遷移したこととして設定されている。即ち、ユーザが、検出装置１を把持して顔の前まで持ち上げ、保持するという動作を、加速度センサ等の移動検出部１５が検出した情報から判別するのである。なお、ユーザが把持した状態を検出することができるのであれば、その条件は適宜設定することができる。したがって、例えば、停止状態としても、静止している必要は無く、多少の揺動があっても許容される様に所定条件を設定することができる。

ステップＳ１において、所定の条件を満足したと判別した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部１０は、被把持検出部１１ａ２の処理として、振動部１４により自装置（検出装置１）を振動させて振動音を発生させる（ステップＳ２）。

制御部１０は、振動部１４による振動音の発生時に、音声入力部１３１により、受音する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、音声入力部１３１により、発生した振動音の入力を受け付ける。受け付けた音は、音データとしてデジタル化される。デジタル化に際しては、ノイズキャンセル処理等の処理を実施し、周囲の環境の影響を排除することが望ましい。

そして、制御部１０は、被把持検出部１１ａ２の処理として、受音に基づく音データと、記録部１１に記録されている参照データ１１ｂとを比較する（ステップＳ４）。ステップＳ４の比較は、図４を用いて説明したように、比較の対象となる各周波数において、参照データ１１ｂと音データとの出力レベルの差が所定の範囲内であるか否かを判別することにより行われる。

制御部１０は、音データ及び参照データ１１ｂの比較結果に基づいて、自装置（検出装置１）が被把持状態であるか否かを判別する（ステップＳ５）。ステップＳ５では、ステップＳ４の比較の結果、全ての周波数において、出力レベルの差が所定の範囲内である場合、検出装置１は、被把持状態であると判別することができる。なお、被把持状態を判別する条件は適宜設定することが可能である。例えば、所定数以上の周波数で出力レベルの差が所定の範囲内であることとしても良く、また、外れている周波数において、その差が極めて大きい場合には、その周波数を除外する等の外乱を考慮した条件を設定することも可能である。

ステップＳ５において、被把持状態であると判別した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御部１０は、状態通知部１１ａ３の処理として、被把持状態であることを、予め設定されている機能、ここでは音声認識処理部１１ｃに通知する（ステップＳ６）。

制御部１０は、通知により起動した音声認識処理部１１ｃの処理として、音声認識処理を開始する（ステップＳ７）。そして、被把持状態検出処理を終了する。

なお、ステップＳ１において、所定の条件を満足していないと判別した場合（ステップＳ１：ＮＯ）、以降の処理は実施せず、被把持状態検出処理を終了する。

また、ステップＳ５において、被把持状態ではないと判別した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、以降の処理は実施せず、被把持状態検出処理を終了する。

被把持状態検出処理を終了後、開始条件を満足した場合、例えば、所定時間が経過後、被把持状態検出処理の実行を再び開始する。

このようにして被把持状態検出処理が実行される。

以上のように、本発明に係る検出装置１は、加速度センサ等の移動検出部１５により、移動状態を検出し、所定の移動状態であると判別した場合に、振動部１４等の機構により音を発生させ、発生させた音に基づいて被把持状態であるか否かを判別する。

このような構成にて被把持状態を判別し、音声認識処理部１１ｃ等の機能を自動的に起動させることにより、ユーザは所望の機能を速やかに利用することができるので、利便性を向上させることが可能となる。

しかも、移動検出部１５、振動部１４、音声入力部１３１等の機能は、一般的に普及している携帯電話機に既に備わっているため、新たなデバイスを追加する必要がない。したがって、デバイスの追加に伴うコストアップ、大型化等の問題の発生を抑制することができる。

また、加速度センサのみで被把持状態を検出する場合と比べて、振動音に基づく判別をも追加するため、検出精度を向上させることが可能である等、優れた効果を奏する。

前記実施の形態は、本発明の無数に存在する実施例の一部を開示したに過ぎず、目的、用途、仕様、設定等の様々な要因を加味して適宜設計することが可能である。

例えば、発音部としては、振動部１４以外の機構、例えば音声出力部１３０、その他別途追加した機構から、音を発生させるようにしても良い。その場合、適宜周波数、音量等の要素を調整し、検出精度を向上させることも可能である。

また、被把持状態によって起動する機能であれば、音声認識処理以外の機能、例えば、テレビジョン放送受信機能、照明機能等の機能を起動させるようにしても良い。

以上詳述したように、本発明に係る検出装置１は、被把持状態を検出する携帯型の検出装置１であって、自装置（検出装置１）の移動状態を検出する移動検出部１５と、音を発生させる発音部（振動部）１４と、音の入力を受け付ける受音部（音声入力部）１３１と、前記移動検出部１５にて検出した移動状態が所定の条件を満足する場合に、前記発音部１４から音を発生させる発音開始手段と、前記発音部１４による音の発生時に前記受音部１３１が受け付けた音に基づいて、自装置の被把持状態を検出する被把持検出手段とを備えることを特徴とする。

したがって、本発明では、単に移動状態だけで無く、受音状況をも加味して被把持状態を検出することにより、検出精度を向上させることができる。

また、検出装置１にあって、前記発音部１４は、自装置を振動させることにより音を発生させる振動部１４であることを特徴とする。

したがって、普及している振動部１４を使用して音を発生させることができるので、新たなデバイスを追加する必要が無く、コストアップ等の問題の発生を抑制することができる。

また、検出装置１にあって、前記発音開始手段は、所定の条件として、自装置が停止状態から移動状態へ遷移した後、所定時間以内に停止状態へ遷移したことを検出した場合に、前記発音部１４から音を発生させることを特徴とする。

したがって、移動状態から被把持状態となっている可能性を判別することができる。

また、検出装置１は、前記被把持検出手段により、自装置が被把持状態にあると検出した後に、前記受音部１３１が受け付けた音に基づいて音声認識処理を実行する音声認識処理手段を更に備えることを特徴とする。

したがって、自動的に音声認識機能が起動するので、ユーザの利便性を向上させることができる。

また、検出装置１は、音に関する参照データ１１ｂを記録する記録部１１を更に備え、前記被把持検出手段は、受け付けた音に基づく音データを、前記記録部１１に記録している参照データ１１ｂと比較することにより、被把持状態を検出することを特徴とする。

したがって、予め記録されている参照データ１１ｂを用いることにより、ユーザ毎に異なる把持方法について、誤差を解消し、検出精度を向上させることが可能である。

また、検出装置１は、無線電話網を介して無線通信をすることが可能な通信部１６を更に備えることを特徴とする。

したがって、携帯型電話機等の装置に搭載することが可能である。

また、本発明に係る検出プログラム１１ａは、自装置の移動状態を検出する移動検出部１５と、音を発生させる発音部１４と、音の入力を受け付ける受音部１３１とを備える携帯型のコンピュータに、被把持状態を検出させる検出プログラム１１ａであって、コンピュータに、前記移動検出部１５にて検出した移動状態が所定の条件を満足する場合に、前記発音部１４から音を発生させる手順と、前記発音部１４による音の発生時に前記受音部１３１が受け付けた音に基づいて、自装置の被把持状態を検出する手順とを実行させることを特徴とする。

したがって、本発明に係る検出プログラム１１ａを携帯型電話機等のコンピュータにて実行することにより、コンピュータが、本発明の検出装置１として動作する。これにより、単に移動状態だけで無く、受音状況をも加味して被把持状態を検出することにより、検出精度を向上させることができる。

１ 検出装置
１０ 制御部
１１ 記録部
１１ａ 検出プログラム
１１ａ１ 移動判定部
１１ａ２ 被把持検出部
１１ａ３ 状態通知部
１１ｂ 参照データ
１１ｃ 音声認識処理部
１２ 表示入力部
１２０ 表示部
１２１ 操作入力部
１３ 音声処理部
１３０ 音声出力部
１３１ 音声入力部
１４ 振動部
１５ 移動検出部
１６ 通信部

Claims (5)

1. 被把持状態を検出する携帯型の検出装置であって、
   自装置の移動状態を検出する移動検出部と、
   音を発生させる発音部と、
   音の入力を受け付ける受音部と、
   前記移動検出部にて検出した移動状態が所定の条件を満足する場合に、前記発音部から音を発生させる発音開始手段と、
   前記発音部による音の発生時に前記受音部が受け付けた音に基づいて、自装置の被把持状態を検出する被把持検出手段と
   を備えることを特徴とする検出装置。
2. 請求項１に記載の検出装置であって、
   前記発音部は、自装置を振動させることにより音を発生させる振動部である
   ことを特徴とする検出装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の検出装置であって、
   前記発音開始手段は、所定の条件として、自装置が停止状態から移動状態へ遷移した後、所定時間以内に停止状態へ遷移したことを検出した場合に、前記発音部から音を発生させる
   ことを特徴とする検出装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の検出装置であって、
   前記被把持検出手段により、自装置が被把持状態にあると検出した後に、前記受音部が受け付けた音に基づいて音声認識処理を実行する音声認識処理手段を更に備える
   ことを特徴とする検出装置。
5. 自装置の移動状態を検出する移動検出部と、音を発生させる発音部と、音の入力を受け付ける受音部とを備える携帯型のコンピュータに、被把持状態を検出させる検出プログラムであって、
   コンピュータに、
   前記移動検出部にて検出した移動状態が所定の条件を満足する場合に、前記発音部から音を発生させる手順と、
   前記発音部による音の発生時に前記受音部が受け付けた音に基づいて、自装置の被把持状態を検出する手順と
   を実行させることを特徴とする検出プログラム

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