JP2014515140A

JP2014515140A - 骨伝導振動子を備えるユーザインタフェースを制御するためのシステムおよび装置

Info

Publication number: JP2014515140A
Application number: JP2014501796A
Authority: JP
Inventors: イェフダイ、ウリ; ハイマン、アリエ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2014-06-26
Also published as: WO2012131622A3; WO2012131622A2; KR20140053867A; CN103765919A; EP2695396A2; US20140079239A1; EP2695396A4

Abstract

ヘッドピースへの入力装置は、骨伝導マイクロフォンと、命令生成器と、を備える。骨伝導マイクロフォンは、振動を検出する。命令生成器は、ユーザによるヘッドピースまたはユーザの頭のどちらかとのパターン化された接触によって生じる振動のパターンを検出し、予め設定されたルックアップテーブルに従って、そのパターンをヘッドピースへの命令のセットに変換する。
【選択図】図１

Description

本出願は、２０１１年４月１日に出願された米国仮特許出願第６１／４７０，４９８号の利益を主張するものであり、これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、広くは骨伝導マイクロフォンに関し、特にヘッドセットおよびイヤピースに関するものである。

移動通信と、携帯電話機、タブレット、携帯音楽機器などのエンタテイメント機器を利用することは、非常に人気が高まっている。ユーザによっては、コンテンツを聴くのに、モノラルまたはステレオのブルートゥース・ヘッドセットなど、有線もしくは無線のヘッドセットまたはイヤピースを使用することを好む。このようなヘッドセットは、通常、電話に出る／通話を切る、音量調節、ミュート／ミュート解除などの機能のための制御キーを備えている。これらの様々な機能、およびスピーカのバランス調整、曲間の移動など、その他の機能を満たすためには、いくつかの異なるボタンが必要となる。使用時の機器のサイズが限られていることから、設けられるボタンは、極めて小さいことが多く、また、ユーザによる押下の継続時間または押下のシーケンスによって規定される複数の機能を有することが多い。

このような選択および調整はすべて、装着済みのヘッドセットで「手探りで」行われることが多いので、誤ったボタンが操作されることがよくある。このことは、特に、ブルートゥースのイヤピースにあるような、ユーザには見えないボタンの場合に、問題となることがある。

本発明の好ましい実施形態により、ヘッドピースへの入力装置を提供する。入力装置は、骨伝導マイクロフォンと、命令生成器とを備える。マイクロフォンは、振動を検出し、命令生成器は、ユーザによるヘッドピースまたはユーザの頭のどちらかとのパターン化された接触によって生じる振動のパターンを検出する。命令生成器は、さらに、予め設定されたルックアップテーブルに従って、そのパターンをヘッドピースへの命令のセットに変換する。

さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、命令生成器は、予め定義されたパターンについて振動を分析するための分析器を有する。

さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、予め定義されたパターンは、ヘッドピースまたは頭へのタッピングである。

さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、タッピングには、短タップ、長タップ、またはそれらの組み合わせが含まれる。

さらに、本発明の好ましい実施形態によれば、予め定義されたパターンは、頭またはヘッドピースの一部分の上での所定の長さの時間に及ぶスライディングである。

本発明の好ましい実施形態により、ヘッドピースを提供する。ヘッドピースは、該ヘッドピース用のオペレーティングシステムと、振動を検出するための骨伝導マイクロフォンと、命令生成器とを備える。命令生成器は、ユーザによるイヤピースまたはユーザの頭のどちらかとのパターン化された接触によって生じる振動のパターンを検出し、さらに、予め設定されたルックアップテーブルに従って、そのパターンをオペレーティングシステムへの命令のセットに変換する。

本発明の好ましい実施形態により、ヘッドピースを制御するコンピュータ装置に実装可能な方法を提供する。該方法は、ユーザによるヘッドピースまたはユーザの頭のどちらかとのパターン化された接触によって生じる振動を、骨伝導マイクロフォンで検出することを含む。該方法は、さらに、予め設定された命令のルックアップテーブルを用いて、振動の予め定義されたパターンを処理して、関連する命令を決定し、そして決定した命令をヘッドピースに供給する。

最後に、本発明の好ましい実施形態によれば、振動は、頭またはヘッドピースの一部分の上での所定の長さの時間に及ぶスライディングの結果である。

本発明と見なされる主題は、本明細書の結論部において、具体的に指摘するとともに、明確に請求している。一方、本発明の構成および動作方法はいずれも、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことで、その目的、特徴、および利点とともに、最もよく理解することができる。

本発明により構成され機能する、イヤピースに対して入力を与えるシステムの概略図である。本発明により構成され機能する、図１のシステムを構成する要素のブロック図である。本発明により構成され機能する骨伝導マイクロフォンによって認識することができる例示的な３回ノックの信号である。本発明により構成され機能する例示的なルックアップテーブルである。本発明により構成され機能する、図１の代替的な実施形態の概略図である。

説明を簡単かつ明確にするため、明らかなように、図面に示す要素は必ずしも正確な縮尺で描かれてはいない。例えば、一部の要素の寸法は、明確にするために、他の要素に比べて拡大されている場合がある。また、適切であると考えられる場合には、いくつかの図面で対応する要素または類似の要素を示すために同じ参照番号が繰り返し用いられることがある。

以下の詳細な説明では、本発明についての完全な理解を与えるため、様々な具体的詳細について記載する。しかしながら、当業者であれば分かるように、本発明は、それら特定の詳細を省いても実施することができる。他の例では、本発明を不明瞭にすることがないよう、周知の方法、手順、および構成要素については詳細に記載していない。

骨伝導は、頭蓋骨を通した内耳への音の伝導である。骨伝導振動子またはマイクロフォンは、骨から拾い上げた振動信号をアナログまたはデジタルの音声信号に変換する装置として、当技術分野で知られている。得られた信号は、さらに処理することで、それ相応に使用することができる。なお、明らかなように、骨伝導マイクロフォンは、頭蓋骨または頭に直接接触するいかなるデバイスにも埋め込むことができる。

本出願人らは、本技術が、上述のようなヘッドセットおよびイヤピースに適切に組み込まれれば、それらを制御するのに有用となり得ると、認識している。さらに、出願人らは、頭に直接接触して装着されるヘッドギアであって、骨伝導マイクロフォンを埋め込むことができる任意の形のヘッドギアに、本技術を適合させることもできると、認識している。

なお、明らかなように、任意のデジタル制御型ヘッドピースまたはイヤピースを用いることができる。本解説では、ブルートゥース・イヤピースを用いた例を提示する。

ここで図１を参照すると、通常のブルートゥース・イヤピース２０のようなイヤピースに対して入力を与えるためのシステム１００を示している。ユーザ１０が自身の指５０を用いて自身の頭の側部をタップすると、自身の頭蓋骨を通して振動し得るパルスのパターンを発することができる。

なお、明らかなように、ユーザ１０は、自身の頭の任意の位置をノックする（叩く）か、またはスクラッチする（掻く）ことができる。

次に図２を参照すると、本発明の好ましい実施形態により構成され機能するシステム１００の要素のブロック図を示している。システム１００は、骨伝導マイクロフォン３０と、アナログ・デジタル変換器３５と、命令生成器４０とを備えることができ、また、イヤピース２０のオペレーティングシステム２５に命令を供給することができる。システム１００は、イヤピース２０のようなヘッドピースまたはイヤピースに対して、ユーザからの指示を与えることができる。

イヤピース２０内に埋め込むことができる骨伝導マイクロフォンであって、ユーザ１０の頭（ひいては頭蓋骨）に接触し得る骨伝導マイクロフォン３０によって、ユーザ１０が自身の頭をタップしたときに頭蓋骨を通り抜ける振動のパルスを拾い上げることができ、さらに、それらをアナログ信号および／またはデジタル信号に変換することができる。必要であれば、次に、適切に増幅するアナログ・デジタル変換器３５によって、アナログ信号をデジタル化することができる。生成されたデジタル信号は、さらに、命令生成器４０によって受信および分析することができ、これにより、受信した信号におけるパルスのパターンに応じて、ルックアップテーブル４５を用いて所望のアクションを解釈することができる。そして、電話の着呼に応答する、または音楽を再生する、など要求されるアクション応じて機能するように、命令生成器４０がオペレーティングシステム２５に命令することができ、今度はこれがイヤピース２０に命令することができる。

なお、明らかなように、命令生成器４０は、オペレーティングシステム２５の一部として組み込むこともできる。

次に図３を参照すると、骨伝導マイクロフォン３０により認識することができる例示的な３回ノックの信号を示している。図３では、ノックの間隔が約０．３秒であるが、これは典型的な例である。システム１００は、これらのノックを認識することができ、そのノックのパターンを、イヤピース２０への命令に割り当てられたプリセット・パターンと比較することができる。

次に図４を参照すると、ルックアップテーブル４５の一例を示している。上述のように、イヤピース２０の様々な機能を、予め定義されたパルスのパターンと関連付けることができる。テーブルにおいて、「ｘ」はシングルタップを表し、「−」は休止を表している。例えば、ユーザ１０は、自身の頭を素早く２回タップし、休止してから、もう１回タップすることができる。パターン「ｘｘ−−−ｘ」は、「音楽を再生する」アクションに割り当てることができる。

なお、明らかなように、ユーザ１０は、自身の頭に、あるいは自身の歯に、意図せずに触れたり、ノックしたりすることがあり得るが、それでも命令生成器４０は、そのノックを有効なコマンドとして解釈することがあり、これによって誤ったアクションが発生し得る。誤ったアクションの確率を減らすためには、定義されるパターンを独特なものとする必要があり、すなわち、ユーザ１０が無意識のうちに、または自身の日常生活の一部として行う可能性の低いパターンとする必要がある。解決策として、どのパターンも２回タップで始まるものとすることができる。また、明らかなように、命令生成器４０は、所定時間内にパターンの一致を見出せない場合はフォールスネガティブ（ｆａｌｓｅｎｅｇａｔｉｖｅ：検出失敗）を返し、どの機能も起動されない。

本発明の別の実施形態では、ユーザ１０は、さらに機能を求めて、例えばスクラッチ（掻くこと）など、自身の頭との接触を長引かせて利用することができる。発生した振動のパターンは、やはり骨伝導マイクロフォン３０で検出することができ、さらに命令生成器４０によって分析することで、上述のように所望の機能を識別することができる。なお、明らかなように、スクラッチによって発生する信号は、タップによって発生するものとは異なり得るものであり、また、より長い時間継続し得るものである。これに応じて、それらの信号を解釈するようにルックアップテーブル４５を調整することができる。さらに、明らかなように、スクラッチによるスライディング・アクションを音量スライダとして解釈することもできる。上向きのスクラッチの動きと下向きのスクラッチの動きが識別可能である場合は、得られたアクションを利用して音量を増減することができる。音量は、指５０が頭と接触する時間の長さと直線的な相関関係で、増加または減少させることができる。

さらに、明らかなように、ユーザ１０は、自身の頭ではなく、イヤピース２０をタップすることで、これに指示することもできる。得られた振動は、やはり骨伝導マイクロフォン３０（通常は、タップされるイヤピースに収容されている）によって検出することができ、さらに命令生成器４０によって分析することで、上述のように所望のコマンドを識別することができる。

次に図５を参照すると、一揃いのピット９０を備えたブルートゥース・イヤピース２０のフロントパネルを示している。本発明の別の実施形態では、ユーザ１０は、自身の頭を掻く（スクラッチする）のではなく、自身の指５０をピット９０の上で滑らせる（スライドする）ことができる。ピット９０上での指５０のぎくしゃくした動きによっても、上述のタッピングに類似したパターンの振動を発生させることができる。得られた振動は、やはり骨伝導マイクロフォン３０によって検出し、上述のように処理することができる。なお、明らかなように、ピット９０上を動く指５０を、スクラッチと同様にルックアップテーブル４５によって解釈することで、音量を増減させることもできる。

さらに、明らかなように、頭を「タップ」および「スクラッチ」することによりイヤピース２０を制御する本方法によって、イヤピースのボタンおよびスイッチを使用する必要性を覆すことができる。

前述の説明から明らかなように、別段の規定がある場合を除き、本明細書全体を通して、「処理する」、「計算する」、「算出する」、「決定する」などの表現を用いた説明は、コンピュータ、コンピューティングシステム、または同様の電子計算装置であって、コンピューティングシステムのレジスタおよび／もしくはメモリ内で電子などの物理量で表されるデータを操作し、さらに／または、コンピューティングシステムのメモリ、レジスタ、もしくは他のそのような情報記憶、伝送、表示装置内で同様に物理量で表される他のデータに変換する電子計算装置の、動作および／もしくはプロセスに関するものであると理解される。

本発明の実施形態には、本明細書に記載のオペレーションを実行するための装置を含むことができる。該装置は、所望の目的のために特別に構築されたものとすることができ、あるいはコンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的に起動または再設定される汎用コンピュータを含むことができる。そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に格納することができ、限定するものではないが、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスクを含む任意のタイプのディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ‐ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気的プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気または光カード、フラッシュメモリ、または電子命令を記憶するのに適した他の任意のタイプの媒体であって、コンピュータシステムバスに接続することが可能なものなど、に格納することができる。

本明細書で提示するプロセスおよび表示は、本質的に特定のコンピュータまたは他の装置に関連するものではない。様々な汎用システムを、本明細書に記載の教示に従ったプログラムと共に用いることができ、あるいは、所望の方法を実行するために、より特化した装置を構築するほうが、利便性が高い場合がある。そのような様々なシステムの望ましい構造は、以下の説明から明らかになるであろう。また、本発明の実施形態は、特定のプログラミング言語に準拠して記載されたものではない。当然のことながら、本明細書に記載の発明の教示を実現するために、様々なプログラミング言語を用いることができる。

本明細書において、本発明のいくつかの特徴について例示および説明したが、当業者であれば、今後、数多くの変形、置換、変更、および均等物を考え付くであろう。よって、添付の請求項は、本発明の真の趣旨の範囲内にある全てのそのような変形および変更を包括するものと解釈されるべきである。

Claims

ヘッドピースへの入力装置であって、
振動を検出するための骨伝導マイクロフォンと、
ユーザによる前記ヘッドピースまたは該ユーザの頭のどちらかとのパターン化された接触によって生じる前記振動のパターンを検出し、予め設定されたルックアップテーブルに従って、前記パターンを前記ヘッドピースへの命令のセットに変換するための命令生成器と、を備える入力装置。
前記命令生成器は、予め定義されたパターンについて前記振動を分析するための分析器を有する、請求項１に記載の入力装置。
前記予め定義されたパターンは、前記ヘッドピースまたは前記頭へのタッピングである、請求項２に記載の入力装置。
前記タッピングは、短タップ、長タップ、およびそれらの組み合わせのうち、少なくとも１つを含む、請求項３に記載の入力装置。
前記予め定義されたパターンは、前記頭または前記ヘッドピースの一部分の上での所定の長さの時間に及ぶスライディングである、請求項２に記載の入力装置。
ヘッドピースであって、
該ヘッドピース用のオペレーティングシステムと、
振動を検出するための骨伝導マイクロフォンと、
ユーザによる該ヘッドピースまたは該ユーザの頭のどちらかとのパターン化された接触によって生じる前記振動のパターンを検出し、予め設定されたルックアップテーブルに従って、前記パターンを前記オペレーティングシステムへの命令のセットに変換するための命令生成器と、を備えるヘッドピース。
前記命令生成器は、予め定義されたパターンについて前記振動を分析するための分析器を有する、請求項６に記載のヘッドピース。
前記予め定義されたパターンは、前記ヘッドピースまたは前記頭へのタッピングである、請求項７に記載のヘッドピース。
前記タッピングは、短タップ、長タップ、およびそれらの組み合わせのうち、少なくとも１つを含む、請求項８に記載のヘッドピース。
前記予め定義されたパターンは、前記頭または前記ヘッドピースの一部分の上での所定の長さの時間に及ぶスライディングである、請求項７に記載のヘッドピース。
ヘッドピースを制御するコンピュータ装置に実装可能な方法であって、
ユーザによる前記ヘッドピースまたは前記ユーザの頭のどちらかとのパターン化された接触によって生じる振動を、骨伝導マイクロフォンで検出することと、
予め設定された命令のルックアップテーブルを用いて、前記振動の予め定義されたパターンを処理して、関連する命令を決定することと、
該決定した命令を前記ヘッドピースに供給することと、を含む方法。
前記予め定義されたパターンは、前記ヘッドピースまたは前記頭へのタッピングである、請求項１１に記載の方法。
前記タッピングは、短タップ、長タップ、およびそれらの組み合わせのうち、少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。
前記振動は、前記頭または前記ヘッドピースの一部分の上での所定の長さの時間に及ぶスライディングの結果である、請求項１１に記載の方法。