JP5294989B2 - 振動通信機能付き携帯端末 - Google Patents

Description

本発明は、振動通信機能付き携帯端末に関する。より詳細には、振動機能を用いて非音声通信を実現する携帯端末に関する。

現在、携帯電話やＰＤＡ（Personal
Digital Assistants）等に代表される携帯端末装置は、一般に、入力装置として、キーボード、ＪＯＧダイヤル、ディスプレイのタッチパネル等を備え、出力装置として、スピーカー、ディスプレイ等を備えている。

また、特許文献１では、情報入力操作に応じてディスプレイを振動できるようにすると共に、そのディスプレイ上の入力手段に接触する操作に対して強い触覚を提示できるようにした触覚機能付きの入出力装置及び電子機器を提供している。

特開２００６−１９５７３４号公報

現在、携帯電話は、老若男女問わず広い世代にわたって使用されるようになってきており、高齢者、障害者等にも使用されている。それに伴い、高齢者、障害者等が使いやすい携帯電話が求められている。

しかしながら、従来の携帯端末装置は様々な入出力手段を持つが、マイクおよびスピーカーを用いた音声通信、またはキーボードおよびディスプレイを用いたメール等による通信を実現するのみである。また、特許文献１は振動をタッチパネルでの入力の補助に用いているのみであり、視覚、聴覚によらない入出力手段は存在しなかった。

従って、本発明は、振動機能を用いて、視覚、聴覚によらない非音声通信（振動通信）を可能とする携帯端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明による携帯端末は、独立に振動可能な複数の素子を有し、該素子の振動に基づいて振動パターンを生成する、および入力された振動パターンに基づいて該素子を振動させる振動デバイスと、前記振動パターンを他の端末に送信する送信手段と、前記振動パターンを他の端末から受信する受信手段とを備えている。

また、前記振動デバイスは前記携帯端末に内蔵されることも好ましい。

また、前記振動デバイスは前記携帯端末に外付けされることも好ましい。

また、前記振動デバイスは、独立に上下振動可能な複数のピンを面上に有し、該ピンの上下振動に基づいて振動パターンを生成する、および入力された振動パターンに基づいて該ピンを上下振動させることことも好ましい。

また、前記振動デバイスは、表面が複数の面に分かれ、該面は独立して上下振動可能であり、該面の上下振動に基づいて振動パターンを生成する、および入力された振動パターンに基づいて該面を上下振動させることも好ましい。

また、他の端末に送信する前に、他の端末のアプリケーションを起動させる手段をさらに有していることことも好ましい。

また、前記送信手段は、前記振動パターンをサーバに送信する手段であり、前記受信手段は、前記振動パターンを前記サーバから受信する手段であることも好ましい。

本発明により、高齢者・障害者が視覚、聴覚によらず、通信を行うことが可能になり、高齢者・障害者に安心・安全を提供することができる。

指先無毛部の４つの機械受容器を示す。 マイスナー小体とパチーニ小体の加齢による触覚受容能力の変化を示す。 本発明による振動デバイスを備えた携帯電話の実施形態を示す。 振動デバイスの例を示す。 振動デバイスによる振動の出力の例を示す。 振動デバイスによるデータ送受信のシーケンスを示す。

平均寿命の向上により、高齢者（６５歳）人口は急速に増加している。例えば、日本では２００５年１月１日現在、高齢者は２５００万人以上と推定され、さらに増えると予測されている。一般に、高齢者は、加齢と共に社会生活をする上で欠かせない生体機能が低下する。例えば、老眼により視覚能力が低下する。従って、高齢者でも携帯電話のキーボードを快適に使用できるようにするためには、低下した生体機能を別の生体機能で補う必要がある。

本発明では、加齢により低下した視覚を触覚で補うことを考える。図１は、指先無毛部の４つの機械受容器を示す。図１によると、指先にはメルケル細胞、マイスナー小体、ルフィニ小体およびパチーニ小体の４つの機械受容器がある。ここで、メルケル細胞は縦圧力の検出を行い、マイスナー小体はパタン認識と点字の触読を行い、ルフィニ小体は横圧力、すべりおよびずれの検出を行い、パチーニ小体は振動、ザラザラ・荒さ感の検出を行っている。

図２は、マイスナー小体とパチーニ小体の加齢による触覚受容能力の変化を示す。図２によるとマイスナー小体の密度は加齢により低下し、それに伴い触覚の平均閾値は加齢により大きくなっていくことが分かる。一方、パチーニ小体の方は、足指（第１指）の振動感覚閾値は、加齢により増加するが、人差し指の振動感覚閾値は、加齢による影響をほとんど受けないことが分かる。従って、パチーニ小体が検出する振動感覚は加齢による影響をあまり受けないことが分かる。

以上のことより、触覚の振動検知能力に着目し、振動により通信を実現することを考える。図３は、本発明による振動デバイスを備えた携帯電話の実施形態を示す。図３ａの形態は、携帯電話１が振動デバイス２を内蔵した形態である。図３ｂの形態は携帯電話１が振動デバイス２を外部機器として携帯電話外に備えた形態である。携帯電話１と振動デバイス２との接続は、有線または無線のどちらでも構わない。

図４は、振動デバイスの例を示す。図４ａでは、振動デバイス２は多数のピンを備えており、操作者が個々のピンを独立して上下運動させることにより、振動パターンを携帯電話１に伝えることができ、また、携帯電話１からの指示によりピンを独立して上下運動することにより、振動パターンを操作者に伝えることができる。図４ｂでは、振動デバイス２は、表面が多数の面に分かれており、操作者が面を上下運動させることにより、振動パターンを携帯電話１に伝えることができ、また、携帯電話１からの指示により面を上下運動することにより、振動パターンを操作者に伝えることができる。

携帯電話１の振動デバイス２を触ったり、なでたり、叩いたりすることにより、通信先の携帯電話１の振動デバイス２に意志を伝達することができる。例えば、入力において、振動デバイス２の上部に指を置き、下の方にずらす操作を行った場合、出力では、振動が上から下に伝わっていくように感じる。また、振動デバイス２を叩くことにより、出力でも振動デバイス２から叩かれた感覚を感じる。また、振動デバイス２上に指で文字や図形を描くことによって、相手に文字や図形を伝えることができる。

なお、振動デバイス２は、全二重通信を可能としても良いし、半二重通信でも良い。半二重通信の場合は、携帯電話１側で送受信の制御を行なう。例えば、携帯電話１がタイマを有し、入力時間を一定時間に限る方法が考えられる。また、入力の最後にＥＯＦ、またはそれと同等の意味を持つ入力信号を挿入することにより、入力を完了とすることも考えられる。

図５は、振動デバイス２による振動の出力の例を示す。図４ａのように多数のピンを有する振動デバイス２の場合を示す。図５において、黒い丸は、ピンが上下に振動していることを示し、白い丸はピンの振動が行われていないことを示す。振動デバイス２には、複数の振動パターンが事前に登録されており、パターン番号が付されている。振動パターンには振動データが設定されており、この振動データに基づいて振動を行う。図５の振動パターンには、振動データとしてＦＦ００ ００００ ００００ ００００〜００００ ００００ ００００ ００ＦＦまでの８つが登録されている。この振動データの場合、振動が上から下に伝わっていく。

この振動パターンで振動デバイス２を振動させる場合、パターン番号、１データあたりの振動回数、およびパターンのリピート回数を指定して、振動デバイス２に指示をする。ここで、１データあたりの振動回数は、振動データの振動回数を表す。例えば、１データあたりの振動回数に１０が指定された場合、振動データＦＦ００ ００００ ００００ ００００の振動を１０回行う、つまり一番上のピンの上下振動を１０回繰り返し、次の振動データ００ＦＦ ００００ ００００ ００００の振動に移り、この振動を１０回行う。これを一番最後のデータまで繰り返す。パターンのリピート回数は、上記の繰り返し回数を表す。例えば、パターンのリピート回数に５が指定された場合、振動データＦＦ００ ００００ ００００ ００００から００００ ００００ ００００ ００ＦＦまでの振動を５回繰り返すことになる。

ピンは速く振動するため、パターンデータを一振動毎に変えたのでは一瞬に終わってしまい、パターンデータの判断がつかない。そのため、パターンのリピート回数により同じ振動を繰り返すことにより、確実に振動を伝える。また、１データあたりの振動回数により、振動回数を変更し、振動のスピードを変化させることができる。

振動デバイス２による振動の入力は、振動デバイス２を触ったり、なでたり、叩いたりすることで行われる。振動デバイス２のピンの動作が登録された振動パターンに最も類似しているものを選択することにより、振動パターンを生成し、この振動パターンを外部に出力する。例えば、前記の振動デバイス２の上部に指を置き、下の方にずらす操作は、図５に記載された振動パターンになる。

図６は、振動デバイスによるデータ送受信のシーケンスを示す。
まず送信側の動作を示す。
１．ＡＰ起動：送信する側の携帯電話で、振動による通信を行うため、アプリケーション（ＡＰ）を起動する。
２．ＡＰは振動デバイスにコネクトする。
３．ＡＰは外部のサーバに接続し、本携帯電話に対する振動パターンがサーバに蓄えられているかチェックをする。もし振動パターンがあったならば、サーバに要求を出して、振動パターンを得る。
４．伝送操作：ＡＰは相手側の携帯電話のＡＰを起動させる。本例ではＳＭＳを使用してＡＰを起動する。
５．振動の入力：振動デバイスに対して振動が入力される。振動デバイスは、振動から振動パターンを生成してＡＰに送信する。
６．ＡＰは、振動デバイスから受信した振動パターンをサーバに送信する。なお、この送信は上記伝送操作後、２秒程度を待ち合わせる。
７．サーバは振動パターンを内部のストレージに蓄える。

次に、受信側の動作を示す。
８．ＡＰ起動：ＳＭＳにより受信側の携帯電話で、ＡＰが起動される。
９．ＡＰは振動デバイスにコネクトする。
１０．ＡＰは外部のサーバに接続し、本携帯電話に対する振動パターンがサーバに蓄えられているかチェックをする。もし振動パターンがあったならば、サーバに要求を出して、振動パターンを得る。
１１．ＡＰは、振動パターンがあった場合、サーバから振動パターンを得る。
１２．ＡＰは、振動パターンを振動デバイスに送信する。
１３．振動パターンを受信した振動デバイスは、この振動パターンに基づき振動する。

以上のように、携帯電話のＡＰは、サーバに対して振動パターンがサーバに蓄えられているか定期的にチェックを行い、振動パターンがあったら、サーバから振動パターンを得て、振動デバイスに送信する。また、携帯電話のＡＰは、振動デバイスから振動パターンが送信されてきたら、サーバに送信する。振動パターンを受信した振動デバイスは、この振動パターンに基づき振動する。

なお、振動デバイスと携帯電話上のアプリケーションの通信にはＢｌｕｅｔｏｏｈを用いることができ、携帯電話上のアプリケーションとサーバ、および携帯電話上のアプリケーション同士の通信にはＨＴＴＰを用いることができる。

なお、送信側、受信側ともアプリケーション起動後、Ｐ２Ｐ通信をすることで、情報をサーバを介さずに送受信することも可能である。

また、受信側の携帯電話が、振動メッセージを受け取れない状況にある場合は、サーバに蓄積される。この場合、受信側の携帯電話がアプリケーションを起動時に、サーバに未読メッセージが無いかどうか確認することにより、振動パターンを受けとることができる。この振動パターンに対して、返信をする場合は、送信側のアプリケーションが既に終了している可能性があるため、ＳＭＳ等によりにて相手側アプリケーションを起動させる。

以上のように、振動デバイスを用いて、振動パターンを送受信することができ、振動による視覚、聴覚によらない非音声通信が実現される。

また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。

１ 携帯電話
２ 振動デバイス

Claims (6)

1. 独立に振動可能な複数の素子を有し、該素子の振動に基づいて振動パターンを生成する、および入力された振動パターンに基づいて該素子を振動させる振動デバイスと、
   前記振動パターンを他の端末に送信する送信手段と、
   前記振動パターンを他の端末から受信する受信手段と、
   を備え、
   前記振動デバイスは、独立に上下振動可能な複数のピンを面上に有し、該ピンの上下振動に基づいて振動パターンを生成する、および入力された振動パターンに基づいて該ピンを上下振動させることを特徴とする携帯端末。
2. 独立に振動可能な複数の素子を有し、該素子の振動に基づいて振動パターンを生成する、および入力された振動パターンに基づいて該素子を振動させる振動デバイスと、
   前記振動パターンを他の端末に送信する送信手段と、
   前記振動パターンを他の端末から受信する受信手段と、
   を備え、
   前記振動デバイスは、表面が複数の面に分かれ、該面は独立して上下振動可能であり、該面の上下振動に基づいて振動パターンを生成する、および入力された振動パターンに基づいて該面を上下振動させることを特徴とする携帯端末。
3. 前記振動デバイスは前記携帯端末に内蔵されることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯端末。
4. 前記振動デバイスは前記携帯端末に外付けされることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯端末。
5. 他の端末に送信する前に、他の端末のアプリケーションを起動させる手段をさらに有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の携帯端末。
6. 前記送信手段は、前記振動パターンをサーバに送信する手段であり、
   前記受信手段は、前記振動パターンを前記サーバから受信する手段であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の携帯端末。