JP6029610B2 - Ｄｔｍｆ信号識別装置、ｄｔｍｆ信号識別方法、ｄｔｍｆ信号識別用プログラム、及びｄｔｍｆ信号識別システム - Google Patents

Description

本発明は、ＤＴＭＦ信号を識別するためのＤＴＭＦ信号識別装置、ＤＴＭＦ信号識別方法、ＤＴＭＦ信号識別用プログラム、及びＤＴＭＦ信号識別システムに関する。

従来、留守番電話機のように、電話回線を介して受信したＤＴＭＦ（Dual-Tone Multi-Frequency）信号を検出することができる装置が知られている。例えば、特許文献１には、電話回線を介して入力された入力信号にＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）演算を施すことにより、入力信号に含まれる周波数スペクトルを抽出し、抽出した周波数スペクトルに基づいて、高群及び低群の各周波数の組み合わせからなるＤＴＭＦ信号を検出する方法が開示されている。

特開平９−３２７０４７号公報

ところで、近年、スマートフォンやタブレット等の携帯端末が、電話機として使用されるようになってきている。その結果、携帯端末においても、携帯電話回線を介して受信したＤＴＭＦ信号を検出することが求められている。

しかしながら、携帯電話回線は、電波伝搬環境の影響等により、有線の電話回線よりも通話品質が低い場合がある。したがって、従来の方法では、ＤＴＭＦ信号を正しく識別できない場合が生じている。また、携帯端末の中には、携帯電話回線を介して受信した信号を直接用いてＤＴＭＦ信号を検出することができない機種があるという問題もある。そこで、携帯端末でＤＴＭＦを検出する場合に適した方法が求められている。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、携帯端末におけるＤＴＭＦ信号の識別に好適な方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係るＤＴＭＦ信号識別装置は、通信回線を介して音信号を受信する通信部と、前記音信号を増幅する増幅部と、前記増幅部が前記音信号を増幅することにより得られた音を出力するスピーカと、前記スピーカから出力された音の入力を受けるマイクと、前記マイクから入力された音に含まれる入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する識別部と、を備える。

上記のＤＴＭＦ信号識別装置は、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて、前記ＤＴＭＦ信号の種別ごとの特徴を示すパターン情報を記憶するパターン情報記憶部をさらに備え、前記識別部は、前記マイクから入力された前記音の波形と、前記パターン情報記憶部に記憶された前記パターン情報とに基づいて、前記入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別してもよい。

また、前記パターン情報記憶部は、前記パターン情報として、ＤＴＭＦ信号である可能性が高いことを示す複数の正例パターンを含む正例パターン群と、ＤＴＭＦ信号でない可能性が高いことを示す複数の負例パターンを含む負例パターン群との境界を規定する識別関数のパラメータを、前記ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて記憶し、前記識別部は、前記識別関数に基づいて、前記正例パターン群のうち前記入力ＤＴＭＦ信号が類似する正例パターン群を検出することにより、前記入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別してもよい。前記識別部は、前記マイクから入力された前記音の波形を示す情報、及び前記パターン情報に基づく前記識別関数の算出結果に基づいて、前記ＤＴＭＦ信号の種別を識別してもよい。

また、前記識別部は、複数の前記ＤＴＭＦ信号の種別のうち、前記入力ＤＴＭＦ信号が前記正例パターン群に類似し、かつ、前記入力ＤＴＭＦ信号が前記負例パターン群に類似していない種別を、前記入力ＤＴＭＦ信号の種別として識別してもよい。

また、前記パターン情報記憶部は、前記ＤＴＭＦ信号識別装置の機種に関連付けて、前記パターン情報を記憶し、前記識別部は、前記ＤＴＭＦ信号識別装置の機種と、前記機種に関連付けられた前記パターン情報に基づいて、前記ＤＴＭＦ信号の種別を識別してもよい。

前記パターン情報は、例えば、複数のＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の大きさと、ＤＴＭＦ信号以外の信号に含まれる複数の周波数成分の大きさとを示す情報を含んでもよい。また、前記パターン情報記憶部に記憶された前記パターン情報は、例えば、所定のタイミングで、外部装置から取得したパターン情報に更新される。

また、上記のＤＴＭＦ信号識別装置は、前記音信号が、特定の電話番号に対する発信又は特定の電話番号からの着信により所定の端末と接続された場合に、前記スピーカから前記音信号を出力させる制御を行う音制御部をさらに備えてもよい。

また、上記のＤＴＭＦ信号識別装置は、複数のＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の大きさと、ＤＴＭＦ信号以外の信号に含まれる複数の周波数成分の大きさとに基づいて前記パターン情報を生成する生成部をさらに備えてもよい。

本発明の第２の態様に係るＤＴＭＦ信号識別装置は、通信回線を介して音信号を受信する通信部と、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて、前記ＤＴＭＦ信号の種別ごとの特徴を示すパターン情報を記憶するパターン情報記憶部と、前記通信回線から入力された音信号の波形と、前記パターン情報記憶部に記憶された前記パターン情報とに基づいて、前記音信号に含まれるＤＴＭＦ信号の種別を識別する識別部と、を備える。

本発明の第３の態様に係るＤＴＭＦ信号識別方法は、通信回線を介して音信号を受信する手順と、増幅器が前記音信号を増幅することにより得られた音をスピーカから出力する手順と、前記スピーカから出力されてマイクに入力された音信号に含まれる入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する手順と、を備える。

本発明の第４の態様に係るＤＴＭＦ信号識別用プログラムは、コンピュータに、通信回線を介して音信号を受信する手順と、増幅器が前記音信号を増幅することで得られた音をスピーカから出力する手順と、前記スピーカから出力されてマイクに入力された音に含まれる入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する手順と、を実行させる。

本発明の第５の態様に係るＤＴＭＦ信号識別システムは、携帯端末と、前記携帯端末と通信可能に接続されたパターン情報生成装置と、を備えるＤＴＭＦ信号識別システムであって、前記パターン情報生成装置は、複数のＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の大きさと、ＤＴＭＦ信号以外の信号に含まれる複数の周波数成分の大きさとに基づいて、前記ＤＴＭＦ信号の種別ごとの特徴を示すパターン情報を生成する生成部を有し、前記携帯端末は、通信回線を介して音信号を受信する通信部と、前記音信号を増幅する増幅部と、前記増幅部が前記音信号を増幅することにより得られた音を出力するスピーカと、前記スピーカから出力された音の入力を受けるマイクと、前記マイクから入力された音に含まれる入力ＤＴＭＦ信号の種別を、前記パターン情報生成装置から取得した前記パターン情報に基づいて前記識別する識別部と、を有する。

本発明によれば、携帯端末におけるＤＴＭＦ信号の識別に好適な方法を提供することができるという効果を奏する。

第１の実施形態に係る電話システムの構成を示す図である。 音信号の周波数−振幅関係パターンを示す図である。 識別関数の概念を示す図である。 携帯電話の機能構成を示すブロック図である。 変更補助信号に対応付けられた動作定義情報を示す。 ＤＴＭＦ信号の構成を示す。 学習データの一例を示す図である。 識別部がＤＴＭＦ信号を識別する方法を示すフローチャートである。 ＤＴＭＦ信号を含む変更補助信号を受けた携帯電話における画面遷移図である。 携帯電話の動作フローチャートである。

＜第１実施形態＞
［電話システムの構成］
図１は、第１の実施形態に係る電話システム１００の構成を示す図である。電話システム１００は、ＤＴＭＦ信号に基づいて携帯電話の設定変更を補助するシステムであり、携帯電話１と、ＣＳ用端末７０と、サーバ８０と、パターン情報生成装置９０とを含んで構成される。

携帯電話１は、本発明のＤＴＭＦ信号識別装置に相当し、例えばスマートフォン又はタブレットである。携帯電話１は、ＣＳ用端末７０から送信されるＤＴＭＦ信号を受信し、受信したＤＴＭＦ信号の数字や記号の種別に基づいて、設定変更を補助する機能を動作させる。

ＣＳ用端末７０は、携帯電話１の設定方法や操作方法に関する問い合わせに対応するカスタマーセンター（以下、ＣＳという）のオペレータが用いる端末装置である。ＣＳ用端末７０は、通話中の携帯電話１に対してＤＴＭＦ信号を送信する機能を有する。ＣＳ用端末７０のオペレータは、携帯電話１のユーザから問い合わせがあると、ＣＳ用端末７０を用いて、携帯電話１に対してＤＴＭＦ信号により構成される変更補助信号を送信する。携帯電話１は、変更補助信号に含まれるＤＴＭＦ信号の種別を識別することにより、変更補助信号に対応する機能に関する設定方法を案内する画面を表示する。

サーバ８０は、電話システム１００を統括するサーバ装置である。サーバ８０は、携帯電話１に対してアプリケーションプログラムを提供する。サーバ８０は、アプリケーションプログラムを更新した場合には、更新したアプリケーションプログラムを携帯電話１に対して提供する。このようにサーバ８０から携帯電話１には最新のアプリケーションプログラムが逐次提供されるため、携帯電話１では、更新前のアプリケーションプログラムでは補助できなかった設定変更を補助できるようになる。

パターン情報生成装置９０は、ＤＴＭＦ信号の識別に用いられるパターン情報を生成するコンピュータである。パターン情報生成装置９０は、例えば、さまざまな条件下で取得されたＤＴＭＦ信号のパターン（以下、正例パターンという）と、ＤＴＭＦ信号以外のさまざまな音信号のパターン（以下、負例パターンという）とに基づいて、所定の周波数成分の大きさを示す情報を含むパターン情報を生成する。また、パターン情報生成装置９０は、複数の正例パターンからなる正例パターン群、及び複数の負例パターンからなる負例パターン群に基づいて、ＤＴＭＦ信号とＤＴＭＦ信号以外の音信号との境界を示す識別関数（カーネル関数と称される）を生成する。具体的には、パターン情報生成装置９０は、複数のＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の大きさと、ＤＴＭＦ信号以外の信号に含まれる複数の周波数成分の大きさとに基づいて、識別関数を生成する。

パターン情報生成装置９０は、生成した識別関数のパラメータと、正例パターン及び負例パターンを含む学習データとを含むパターン情報を携帯電話１に提供する。携帯電話１は、パターン情報生成装置９０から取得したパターン情報を用いることにより、ＤＴＭＦ信号の種別を識別する。携帯電話１は、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けられたパターン情報に基づいてＤＴＭＦ信号の種別を識別することにより、ＤＴＭＦ信号を誤認識する確率を低減し、ＤＴＭＦ信号の識別精度を向上させることができる。

図２は、正例パターン及び負例パターンの例を示す図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ異なる条件下で取得されたＤＴＭＦ信号の周波数−振幅関係パターンである正例パターンを示す図である。図２（ｃ）及び図２（ｄ）は、それぞれ異なる条件下で取得されたＤＴＭＦ信号以外の音信号の周波数−振幅関係パターンである負例パターンを示す図である。パターン情報生成装置９０は、図２に示すような多数の正例パターン及び負例パターンに基づいて、ＤＴＭＦ信号とＤＴＭＦ信号以外の音信号との境界領域を示す識別関数を生成する。

図３は、識別関数の概念を示す図である。図３に示すように、正例パターン及び負例パターンは、高次元ベクトル空間において、識別関数が示す曲線を境界線として、正例パターンが含まれる領域と負例パターンが含まれる領域とに分けられる。携帯電話１は、識別関数を用いて、ＣＳ用端末７０から送信されるＤＴＭＦ信号のパターンと、それぞれのＤＴＭＦ信号種別に関連付けられた正例パターン及び負例パターンの少なくとも一部のパターンとの内積を演算することにより、正例パターンと類似するＤＴＭＦ信号種別を識別することができる。ＤＴＭＦ信号種別の識別方法の詳細については後述する。

［携帯電話１の構成］
続いて、本発明の携帯電話１の機能構成について説明する。図４は、携帯電話１の機能構成を示すブロック図である。
図４に示すように、携帯電話１は、制御部２と、入力部３と、通信部４と、増幅部５と、スピーカ６と、マイク７と、表示部８と、記憶部９と、パターン情報記憶部１０と、を含んで構成される。

入力部３は、例えば、ボタンや、表示部８に重ねて配置される接触センサ等により構成される。入力部３は、携帯電話１のユーザから操作、例えば、表示部８に表示された情報を選択する操作を受け付ける。
通信部４は、基地局との間で無線通信を行い、無線通信回線を介して音信号を受信する。すなわち、通信部４は、制御部２から出力された信号を変調してＲＦ（Radio Frequency）信号を生成し、アンテナ（不図示）を介して当該ＲＦ信号を基地局に無線送信する。また、通信部４は、アンテナを介して受信したＲＦ信号を復調して、復調された信号に含まれている音信号を制御部２に出力する。

増幅部５は、通信部４が受信した音信号を増幅してスピーカ６に入力する。増幅部５は、例えば制御部２の制御により増幅率を変化させることができるスピーカアンプである。

スピーカ６は、増幅部５が音信号を増幅することにより得られた音を出力するスピーカである。マイク７は、通話時等にスピーカ６から出力された音を入力するマイクである。ＣＳのオペレータは、通話中に、ユーザに対してスピーカホン設定をオンにすることを促す。これに伴いユーザが携帯電話１を操作すると、音制御部２７は、スピーカホン設定をオン設定にする。これにより、無線通信回線を介して受信した音がスピーカ６から携帯電話１の周囲に向けて出力されることになるため、受信した音に含まれるＤＴＭＦ信号音をマイク７で取得することができる。

音制御部２７は、特定の電話番号に対する発信又は特定の電話番号からの着信により所定の端末と接続された場合に、スピーカ６から音信号を出力させるスピーカホンの状態に設定してもよい。

表示部８は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等により構成される。表示部８は、制御部２の制御に応じて文字や図形等を表示する。

記憶部９は、例えば、ＲＯＭ及びＲＡＭ等により構成され、携帯電話１にＤＴＭＦ信号を識別させ、変更補助機能を実現させるためのアプリケーションプログラムや各種データを記憶する。
図５Ａは、記憶部９に記憶されている、変更補助信号に対応付けられた動作定義情報の一例を示す。

変更補助信号は、複数のＤＴＭＦ信号から構成されるＤＴＭＦ信号群である。なお、本実施形態では、夫々の変更補助信号は、特定のＤＴＭＦ信号（例えば、♯）から開始するＤＴＭＦ信号群である。
ＤＴＭＦ信号は、図５Ｂに示すように、低群及び高群の２つの音周波数帯域の合成信号であり、０から９までの数字と、＊、♯、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの記号との計１６種類の符号をあらわす合成信号である。

動作定義情報は、携帯電話１が有する動作モードの設定変更を補助するための動作を定義する情報である。例えば、変更補助信号「♯２２２」に対応する動作定義情報「Ｚ０１Ａ」は、海外渡航時の設定、すなわち、海外で携帯電話１を用いるための設定の変更を補助するための動作が定義されている。

なお、設定変更を補助するための動作は、携帯電話の機種毎に異なることがある。そこで、記憶部９は、携帯電話の機種に対応付けて動作定義情報を記憶することとしてもよい。図５Ａを参照すると、同じ変更補助信号「♯２２２」であっても、機種「ＡＢＣ１１」には動作定義情報「Ｚ０１Ａ」が対応付けられ、機種「ＤＥＦ２２」には動作定義情報「Ｚ０１Ｂ」が対応付けられている。

図４に戻り、パターン情報記憶部１０は、例えばＲＯＭ又はフラッシュメモリにより構成され、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて、ＤＴＭＦ信号の種別ごとの特徴を示すパターン情報を記憶している。具体的には、パターン情報記憶部１０は、パターン情報として、ＤＴＭＦ信号である可能性が高いことを示す複数の正例パターンを含む正例パターン群と、ＤＴＭＦ信号でない可能性が高いことを示す複数の負例パターンを含む負例パターン群との境界を規定する識別関数のパラメータを、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて記憶している。より具体的には、パターン情報記憶部１０は、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて、パターン情報生成装置９０において生成された、以下の式（１）で示される識別関数に含まれるパラメータａ_ｎ、ｂ、ｔ_ｎを記憶している。

上記の式（１）におけるデータｘ_ｎは、それぞれの正例パターン及び負例パターンに含まれる複数の周波数成分の振幅を示すデータである。本明細書においては、本データを学習データという。パターン情報記憶部１０は、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて、複数の正例パターン及ぶ負例パターンに対応する複数の学習データｘ_ｎをさらに記憶してもよい。なお、正例パターン群と負例パターン群との境界線からの距離が比較的大きな正例パターン及び負例パターンに対応するパラメータａ_ｎの値は０になる。したがって、パターン情報記憶部１０は、正例パターン群と負例パターン群との境界線からの距離が所定の大きさより小さな正例パターン及び負例パターンを学習データｘ_ｎとして記憶することにより、パターン情報記憶部１０の容量、及び後述の識別部２３における処理量を低減することができる。

式（１）におけるｘ’は、識別する対象となるＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の振幅を示すデータである。本明細書においては、本データを識別対象データという。式（１）におけるＮは、ＤＴＭＦ信号の識別に使用する学習データの個数である。それぞれの正例パターン又は負例パターンに対して１つの学習データが存在するので、Ｎは、正例パターン及び負例パターンの合計数に等しい。

図６は、学習データの一例を示す図である。図６（ａ）は、ＤＴＭＦ信号“８”に対応する正例パターン及び負例パターンの周波数と振幅との関係を示す図である。図６（ａ）における実線は、第１の正例パターン（学習データ１）を示しており、破線は第２の正例パターン（学習データ２）を示している。横軸は、ＤＴＭＦ信号を構成する８つの区分の周波数に対応しており、「３」は、低群の周波数８５２Ｈｚに対応し、「６」は高群の周波数１３３６Ｈｚに対応している。縦軸は、音の強さを示している。

図６（ｂ）は、パターン情報記憶部１０に記憶されている学習データを示すテーブルであり、図６（ａ）に対応している。図６（ｂ）に示すように、パターン情報記憶部１０には、学習データごとに、周波数と音の強さとを関連付けた情報が記憶されている。パターン情報記憶部１０は、このような学習データを多数記憶している。

なお、図６に示した学習データは、周波数の区分が８つであり、音の強さが０．２刻みであるが、周波数の区分をより多くしたり、音の強さの刻みをより小さくしたりすることにより、パターン情報記憶部１０が記憶する学習データの数を増やすこともできる。学習データの数を増やすことにより、ＤＴＭＦ信号の識別精度をさらに向上させることができる。

また、正例パターン及び負例パターンは携帯電話１の機種によって異なる。したがって、パターン情報記憶部１０は、機種に関連付けて、正例パターン及び負例パターンに対応する学習データを記憶してもよい。

パターン情報記憶部１０に記憶されているパターン情報は、所定のタイミングで、パターン情報生成装置９０等の外部装置から取得したパターン情報に更新される。例えば、制御部２は、パターン情報生成装置９０から新たなパターン情報を受信すると、受信したパターン情報をパターン情報記憶部１０に書き込む。

制御部２は、例えば、ＣＰＵにより構成され、記憶部９に記憶されたアプリケーションプログラムを実行することで、検出部２１、判定部２２、識別部２３、動作取得部２４、表示制御部２５、設定変更部２６及び音制御部２７として機能する。

検出部２１は、携帯電話１の発着信を検出する。判定部２２は、検出した発着信が特定の電話番号に対応する発信、又は特定の電話番号からの着信であるか否かを判定する。なお、特定の電話番号とは、ＣＳの電話番号である。
すなわち、検出部２１及び判定部２２は、携帯電話１の発着信がＣＳに対するものであるか否かを監視する。

識別部２３は、スピーカ６から出力され、マイク７から入力された音信号の波形と、パターン情報記憶部１０に記憶されたパターン情報とに基づいて、入力されたＤＴＭＦ信号の種別を識別する。具体的には、識別部２３は、まず、パターン情報記憶部１０に記憶されているパラメータ及び学習データと、入力されたＤＴＭＦ信号の識別対象データとを式（１）に代入し、識別関数値、すなわちｙ（ｘ’）の値を算出する。

続いて、識別部２３は、算出した識別関数値に基づいて、入力ＤＴＭＦ信号が複数のＤＴＭＦ信号の種別のうち、どの種別に最も類似するかを判定することにより、入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する。具体的には、識別部２３は、例えば、ｙ（ｘ’）の値が正の値となったＤＴＭＦ信号の種別を、入力ＤＴＭＦ信号の種別であると識別することにより、複数の正例パターンに類似し、負例パターンに類似しない種別を識別することができる。識別部２３は、例えばｙ（ｘ’）の算出に使用する学習データを変更することにより、複数のＤＴＭＦ信号の種別のうち、入力されたＤＴＭＦ信号が複数の正例パターンのうちの所定数以上に類似し、かつ、入力されたＤＴＭＦ信号が複数の負例パターンのいずれにも類似していないＤＴＭＦ信号の種別を、入力ＤＴＭＦ信号の種別であると識別してもよい。

なお、識別部２３は、パターン情報記憶部１０が、携帯電話１の機種に関連付けてパターン情報を記憶している場合、携帯電話１の機種と、機種に関連付けられたパターン情報に基づいて、ＤＴＭＦ信号の種別を識別してもよい。

識別部２３は、例えば、特定の電話番号に対する発信、又は特定の電話番号からの着信であると判定部２２により判定されることを条件に、スピーカ６から出力され、マイク７から入力された音信号に含まれるＤＴＭＦ信号の種別を識別する。識別部２３は、通話中の音信号にＤＴＭＦ信号が含まれている場合に、そのＤＴＭＦ信号の種別を識別する。

また、本実施形態では、識別部２３は、ＤＴＭＦ信号に対応する１６種類の符号のうち電話のボタンで用いることの少ないＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを除く１２種類の符号に対応するＤＴＭＦ信号を識別する。このとき、変更補助信号は、特定のＤＴＭＦ信号（例えば、♯）から開始することとしているため、識別部２３は、初めに、特定のＤＴＭＦ信号のみを識別する処理を実行しておき、その後、特定のＤＴＭＦ信号が識別されたことを条件に、他の１１種類の符号に対応するＤＴＭＦ信号の識別処理を開始することとしてもよい。これにより、携帯電話１のＣＰＵ使用率が軽減されるため、電力消費を抑えることができる。

識別部２３がＤＴＭＦ信号の識別処理を終了するタイミングは任意であり、例えば、ＣＳとの通話が終了したタイミングでＤＴＭＦ信号の識別処理を終了することとしてもよく、また、その他のタイミングで終了することとしてもよい。例えば、識別部２３は、動作定義情報に対応するＤＴＭＦ信号、すなわち、変更補助信号が抽出されることを条件に、音信号からのＤＴＭＦ信号の識別処理を終了することとしてもよい。

また、識別部２３は、動作定義情報に対応するＤＴＭＦ信号群に含まれる複数のＤＴＭＦ信号のうちの所定数のＤＴＭＦ信号が識別されてから所定時間が経過したことを条件に、ＤＴＭＦ信号の識別処理を終了することとしてもよい。変更補助信号が特定のＤＴＭＦ信号（例えば、♯）から開始することを考慮すると、識別部２３は、例えば、特定のＤＴＭＦ信号が識別されてから変更補助信号を構成するために必要な全長分の時間が経過することを条件にＤＴＭＦ信号の識別処理を終了することとしてもよい。

動作取得部２４は、識別したＤＴＭＦ信号に基づいて、記憶部９から動作定義情報を取得する。すなわち、動作取得部２４は、識別したＤＴＭＦ信号が変更補助信号と一致する場合、この変更補助信号に対応する動作定義情報を取得する。なお、動作取得部２４は、携帯電話１の機種情報を参照して、携帯電話１の機種に適した動作定義情報を取得することが好ましい。

表示制御部２５は、取得した動作定義情報に基づいて動作モードの設定を変更するための設定画面を表示部８に表示する。
設定変更部２６は、表示部８に表示された設定画面を用いてユーザが設定操作をした場合に、携帯電話１の設定を変更する。
音制御部２７は、ユーザの操作に基づいてスピーカホン設定をオン設定にしたり、オフ設定にしたりする制御を行う。

［ＤＴＭＦ信号の識別手順］
図７は、識別部２３がＤＴＭＦ信号を識別する方法を示すフローチャートである。
識別部２３は、まず、マイク７から入力されたＤＴＭＦ信号をデジタルデータに変換し、記憶部９に一時的に記憶させる（Ｓ２１）。その後、識別部２３は、入力されるＤＴＭＦ信号の長さよりも短い時間間隔（例えば、４０ｍｓ間隔）で、デジタル化されたＤＴＭＦ信号をフーリエ変換することにより周波数領域の信号を生成する（Ｓ２２）。具体的には、識別部２３は、周波数領域の信号として、所定の周波数に対応させて、周波数と振幅とを関連付けたＮ個の識別対象データを生成する。

続いて、識別部２３は、識別する対象となるＤＴＭＦ信号の種別を選択する（Ｓ２３）。例えば、識別部２３は、まず、ＤＴＭＦ信号として“１”を選択する。続いて、識別部２３は、上記の式（１）に、ＤＴＭＦ信号“１”に関連付けてパターン情報記憶部１０に記憶されている学習データと、マイク７から入力されたＤＴＭＦ信号に対応する識別対象データを代入して、識別関数値、すなわちｙ（ｘ’）の値を算出する（Ｓ２４）。具体的には、識別部２３は、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けられたパラメータを含む式（１）の識別関数に、Ｎ個の学習データ及びＮ個の識別対象データを順次代入し、識別関数値を算出する。識別部２３は、算出した識別関数値を記憶部９に一時的に記憶させる（Ｓ２５）。

次に、識別部２３は、ＤＴＭＦ信号の全ての種別に対して、Ｓ３からＳ５までの処理を実行したかどうかを判定する（Ｓ２６）。識別部２３は、Ｓ６において、Ｓ３からＳ５までの処理を実行していない種別が残っている場合は、Ｓ３からＳ５までの処理を実行する。識別部２３は、ＤＴＭＦ信号“０”、“１”、・・・、“＊”、“＃”までの全ての種別に対してＳ３からＳ５までの処理を実行し、算出した識別関数値が正の値となった種別を特定することにより、ＤＴＭＦ信号の種別を識別する（Ｓ２７）。識別関数値が正の値を示している確率が高い場合、マイク７から入力されたＤＴＭＦ信号は、選択された種別のＤＴＭＦ信号である可能性が高い。このようにすることで、識別部２３は、高い精度でＤＴＭＦ信号の種別を識別することができる。

識別部２３は、マイク７からＤＴＭＦ信号が入力されている間、Ｓ２１からＳ２７の処理を繰り返してもよい。そして、識別部２３は、識別関数値が正の値を示す種別が複数存在する場合、正の値を示した回数が最も多い種別を、入力されたＤＴＭＦ信号の種別であると識別してもよい。識別部２３は、識別関数値が正の値を示す種別が複数存在する場合、識別関数値が最も大きい種別を、入力されたＤＴＭＦ信号の種別であると識別してもよい。

［携帯電話の処理］
図８は、ＤＴＭＦ信号を含む変更補助信号を受けた携帯電話１における画面遷移図である。図８（Ａ）に示すように、ＣＳ用端末８０から携帯電話１に変更補助信号が送信され、識別部２３が変更補助信号に対応するＤＴＭＦ信号を識別すると、動作取得部２４は、変更補助信号に対応する動作定義情報を取得する。

表示制御部２５は、取得した動作定義情報に従って設定変更を補助する。一例として、表示制御部２５は、図８（Ｂ）に示すように、本来、設定メニュー画面７１を介して遷移する無線設定画面７２を通話中画面から直接、表示部８に表示するとともに、この無線設定画面７２においてユーザが行うべき設定内容を示す情報３０１を表示部８に表示する。ユーザが情報３０１に従い海外モードに変更ボタン３１を操作すると、設定変更部２６は、無線設定を国内モードから海外モードに変更する。

また、この無線設定画面７２において次へボタン３０２が操作されると、表示制御部２５は、図８（Ｃ）に示すように、無線設定画面７２から直接、ローミング設定画面７３を表示するとともに、このローミング設定画面７３において設定変更部２６が自動的に行った設定内容及びこのローミング設定画面７３においてユーザが行うべき設定内容を示す情報３０３を表示部８に表示する。その後、ユーザが情報３０３に従いＰＲＬ（Preferred Roaming List）ボタン３０４を操作すると、設定変更部２６は、ＰＲＬを最新のものに設定する。

図９は、携帯電話１の動作フローチャートである。
初めに、制御部２は、携帯電話１の発着信を監視し、通話先がＣＳに対するものであるか否か、すなわち、発信先又は着信元の電話番号がＣＳの電話番号であるか否かを判定する（Ｓ１）。

通話先がＣＳに対するものである場合、識別部２３は、通話中の音信号からＤＴＭＦ信号の識別処理を開始する（Ｓ２）。その後、識別部２３は、変更補助信号の開始に相当する「♯」のＤＴＭＦ信号を識別すると（Ｓ３）、変更補助信号を構成するために必要な全長分の時間の計時を開始する（Ｓ４）。その後、所定時間が経過すると（Ｓ５）、識別部２３は、この所定時間内に識別したＤＴＭＦ信号が変更補助信号に対応するか否かを判定する（Ｓ６）。この判定がＹＥＳのときは、処理をＳ７に移し、ＮＯのときは、処理をＳ３に移し、再度、変更補助信号の識別処理を行う。

Ｓ７では、識別部２３がＤＴＭＦ信号の識別処理を終了すると、動作取得部２４は、識別した変更補助信号に対応する動作定義情報を記憶部９から取得する。続いて、表示制御部２５は、動作定義情報に基づいて、携帯電話１の設定変更を補助する画面を表示部８に表示させ（Ｓ８）、処理を終了する。すなわち、表示制御部２５は、設定画面及び付随する情報（次へボタン３０２や情報３０１、３０３等）を表示することにより、設定変更を補助する。

また、通話先がＣＳに対するものである場合、携帯電話１の制御部２（表示制御部２５）は、変更補助機能に対応していることを示す対応マーク２０１を携帯電話１の表示部８に表示する（Ｓ１１）。

その後、携帯電話１の入力部３が対応マーク２０１に対する操作を受け付けると（Ｓ１２）、表示制御部２５は、動作定義情報を選択するための選択ボタン３１１，３１２を携帯電話１の表示部８に表示する（Ｓ１３）。続いて、動作取得部２４は、選択ボタン３１１，３１２が操作されたか否かを監視し（Ｓ１４）、選択ボタン３１１，３１２が操作された場合には、操作された選択ボタン３１１，３１２に対応する動作定義情報を記憶部９から取得し（Ｓ１５）、処理をＳ８に移す。
他方、対応マーク２０１や選択ボタン３１１，３１２が操作されない場合は、携帯電話１の制御部２は、処理を終了する。

［第１実施形態における効果］
以上のとおり、第１の実施形態に係る携帯電話１は、無線通信回線を介して受信した音信号をスピーカ６から出力し、スピーカ６から出力されてマイク７に入力された音信号に含まれるＤＴＭＦ信号を識別する。したがって、携帯電話１は、十分に大きな音信号に基づいてＤＴＭＦ信号を識別することができるので、ＤＴＭＦ信号の識別精度が向上する。

また、携帯電話１は、マイク７から入力された音信号の波形と、パターン情報記憶部１０に記憶されたパターン情報とに基づいて、ＤＴＭＦ信号の種別を識別する。具体的には、携帯電話１は、カーネル関数を用いて、予め取得されたＤＴＭＦ信号の波形パターンに類似するか否かを判定することにより、最も確からしいＤＴＭＦ信号の種別を識別することができる。したがって、ＤＴＭＦ信号と同時に、ＤＴＭＦ信号以外の音が混入した場合であっても、ＤＴＭＦ信号を正しく識別する確率を向上させることができる。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態においては、パターン情報生成装置９０がパターン情報を生成し、携帯電話１は、パターン情報生成装置９０から取得したパターン情報を用いてＤＴＭＦ信号を識別していたが、第２の実施形態においては、携帯電話１がパターン情報を生成する点で第１の実施形態と異なり、他の点で同じである。すなわち、携帯電話１は、複数のＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の大きさと、ＤＴＭＦ信号以外の信号に含まれる複数の周波数成分の大きさとに基づいてパターン情報を生成する生成部（不図示）をさらに有してもよい。生成部は、例えば無線通信回線を介して、さまざまな音信号のパターンを取得し、パターン情報を更新してもよい。このように、携帯電話１が生成部を有することにより、携帯電話１は、パターン情報生成装置９０と通信することなく、第１の実施形態と同等の精度でＤＴＭＦ信号を識別することができる。

＜第３の実施形態＞
第１の実施形態においては、携帯電話１が、マイク７から入力された音信号に含まれるＤＴＭＦ信号を識別する場合について説明したが、携帯電話１は、無線通信回線を介して受信した音信号を、スピーカ６及びマイク７を介することなく識別部２３に入力してもよい。すなわち、識別部２３は、無線通信回線から入力された音信号の波形と、パターン情報記憶部に記憶されたパターン情報とに基づいて、ＤＴＭＦ信号の種別を識別してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。

例えば、上記の実施形態においては、ＣＳ用端末７０から送信されたＤＴＭＦ信号の種別を識別するという例を説明したが、他の用途においても本発明を適用することができる。また、上記の実施形態においては、携帯電話１がＤＴＭＦ信号の種別を識別するという例を説明したが、本発明を他の装置に適用することもできる。

１・・・携帯電話、２・・・制御部、２１・・・検出部、２２・・・判定部、２３・・・識別部、２４・・・動作取得部、２５・・・表示制御部、２６・・・設定変更部、２７・・・音制御部、３・・・入力部、４・・・通信部、５・・・スピーカ、６・・・マイク、７・・・表示部、８・・・記憶部、７０・・・ＣＳ用端末、８０・・・サーバ、９０・・・パターン情報生成装置

Claims (12)

1. 通信回線を介して音信号を受信する通信部と、
   前記音信号を増幅する増幅部と、
   前記増幅部が前記音信号を増幅することにより得られた音を出力するスピーカと、
   前記スピーカから出力された音の入力を受けるマイクと、
   前記マイクから入力された音に含まれる入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する識別部と、
   ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて、前記ＤＴＭＦ信号の種別ごとの特徴を示すパターン情報を記憶するパターン情報記憶部と、
   を備え、
   前記識別部は、
   前記マイクから入力された前記音の波形と、前記パターン情報記憶部に記憶された前記パターン情報とに基づいて、前記入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する、
   を備えるＤＴＭＦ信号識別装置。
2. 前記パターン情報記憶部は、前記パターン情報として、ＤＴＭＦ信号である可能性が高いことを示す複数の正例パターンを含む正例パターン群と、ＤＴＭＦ信号でない可能性が高いことを示す複数の負例パターンを含む負例パターン群との境界を規定する識別関数のパラメータを、前記ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて記憶し、
   前記識別部は、前記識別関数に基づいて、前記正例パターン群のうち前記入力ＤＴＭＦ信号が類似する正例パターン群を検出することにより、前記入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する、
   請求項１に記載のＤＴＭＦ信号識別装置。
3. 前記識別部は、前記マイクから入力された前記音の波形を示す情報、及び前記パターン情報に基づく前記識別関数の算出結果に基づいて、前記ＤＴＭＦ信号の種別を識別する、
   請求項２に記載のＤＴＭＦ信号識別装置。
4. 前記識別部は、複数の前記ＤＴＭＦ信号の種別のうち、前記入力ＤＴＭＦ信号が前記正例パターン群に類似し、かつ、前記入力ＤＴＭＦ信号が前記負例パターン群に類似していない種別を、前記入力ＤＴＭＦ信号の種別として識別する、
   請求項２又は３に記載のＤＴＭＦ信号識別装置。
5. 前記パターン情報は、複数のＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の大きさと、ＤＴＭＦ信号以外の信号に含まれる複数の周波数成分の大きさとを示す情報を含む、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のＤＴＭＦ信号識別装置。
6. 前記パターン情報記憶部は、前記ＤＴＭＦ信号識別装置の機種に関連付けて、前記パターン情報を記憶し、
   前記識別部は、前記ＤＴＭＦ信号識別装置の機種と、前記機種に関連付けられた前記パターン情報に基づいて、前記ＤＴＭＦ信号の種別を識別する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のＤＴＭＦ信号識別装置。
7. 前記パターン情報記憶部に記憶された前記パターン情報は、所定のタイミングで、外部装置から取得したパターン情報に更新される、
   請求項１から６のいずれか１項に記載のＤＴＭＦ信号識別装置。
8. 複数のＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の大きさと、ＤＴＭＦ信号以外の信号に含まれる複数の周波数成分の大きさとに基づいて前記パターン情報を生成する生成部をさらに備える、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のＤＴＭＦ信号識別装置。
9. 前記音信号が、特定の電話番号に対する発信又は特定の電話番号からの着信により所定の端末と接続された場合に、前記スピーカから前記音信号を出力させる制御を行う音制御部をさらに備える、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のＤＴＭＦ信号識別装置。
10. コンピュータが実行する、
    通信回線を介して音信号を受信する手順と、
    増幅器が前記音信号を増幅することにより得られた音をスピーカから出力する手順と、
    前記スピーカから出力された音の入力を受けるマイクから入力された前記音の波形と、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて、前記ＤＴＭＦ信号の種別ごとの特徴を示すパターン情報を記憶するパターン情報記憶部に記憶された前記パターン情報とに基づいて、前記スピーカから出力されてマイクに入力された音に含まれる入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する手順と、
    を備えるＤＴＭＦ信号識別方法。
11. コンピュータに、
    通信回線を介して音信号を受信する手順と、
    増幅器が前記音信号を増幅することにより得られた音をスピーカから出力する手順と、
    前記スピーカから出力された音の入力を受けるマイクから入力された前記音の波形と、ＤＴＭＦ信号の種別に関連付けて、前記ＤＴＭＦ信号の種別ごとの特徴を示すパターン情報を記憶するパターン情報記憶部に記憶された前記パターン情報とに基づいて、前記スピーカから出力されてマイクに入力された音に含まれる入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する手順と、
    を実行させるためのＤＴＭＦ信号識別用プログラム。
12. 携帯端末と、前記携帯端末と通信可能に接続されたパターン情報生成装置と、を備えるＤＴＭＦ信号識別システムであって、
    前記パターン情報生成装置は、複数のＤＴＭＦ信号に含まれる複数の周波数成分の大きさと、ＤＴＭＦ信号以外の信号に含まれる複数の周波数成分の大きさとに基づいて、前記ＤＴＭＦ信号の種別ごとの特徴を示すパターン情報を生成する生成部を有し、
    前記携帯端末は、
    通信回線を介して音信号を受信する通信部と、
    前記音信号を増幅する増幅部と、
    前記増幅部が前記音信号を増幅することにより得られた音を出力するスピーカと、
    前記スピーカから出力された音の入力を受けるマイクと、
    前記マイクから入力された音に含まれる入力ＤＴＭＦ信号の種別を、前記パターン情報生成装置から取得した前記パターン情報に基づいて前記入力ＤＴＭＦ信号の種別を識別する識別部と、
    を有する、
    ＤＴＭＦ信号識別システム。
    
    

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