JP2012034263A - Portable terminal device - Google Patents
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Abstract
【課題】携帯電話・PHSと携帯情報端末(PDA)を融合させた携帯端末(スマートフォン)は、本来の携帯電話機と形状が異なり、電話機としては話しにくい機器になっている。特に受話のレシーバは一般的にメインディスプレイの上部に配置されている場合が多く、耳当たりが悪いため相手の音声が聞き取りにくくなる場合がある。原因としては、自分の耳の位置と携帯端末のレシーバ音孔の位置ずれや、耳当たりが悪いことによる音漏れなどがある。
【解決手段】耳の各要素を検知する機能と、検知した各要素から使用者の耳孔の位置を推定する機能と、推定された耳孔の位置と携帯端末のレシーバ音孔までの距離を測定する機能を携帯端末に持たせ、携帯端末とレシーバ音孔の距離がある閾値以上大きくなった場合にレシーバ音量を上げるまたは可変する。
【選択図】図5A mobile terminal (smart phone) in which a mobile phone / PHS and a personal digital assistant (PDA) are integrated has a different shape from an original mobile phone and is a device that is difficult to speak as a telephone. In particular, the receiver for receiving a call is generally arranged at the upper part of the main display, and it is difficult to hear the other party's voice due to poor ear-earing. Causes include the position of his / her ear and the position of the receiver sound hole of the portable terminal, and sound leakage due to poor ear contact.
A function of detecting each element of the ear, a function of estimating the position of the user's ear canal from each detected element, and a distance between the estimated position of the ear hole and the receiver sound hole of the portable terminal are measured. A function is provided to the portable terminal, and the receiver volume is increased or varied when the distance between the portable terminal and the receiver sound hole is larger than a certain threshold.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、いわゆるスマートフォン等の携帯端末装置に関する。 The present invention relates to a mobile terminal device such as a so-called smartphone.
近年の携帯端末には、受話音を発生させるレシーバの音孔から発する音量を調整できるものがある。 Some portable terminals in recent years can adjust a sound volume emitted from a sound hole of a receiver that generates a reception sound.
図1は自動受話音量調節機能付き携帯端末装置の構成図を示すものである。通常、音声通話を行う場合、上り音声は、マイク部19で音声を電気信号に変換し、送話音声処理部18でアナログ信号を電圧増幅される。増幅された音声信号は、CPU制御部1に送られ、デジタル信号に変換される。その後、伝送部にデジタルデータが渡され、基地局へ伝送される。また、下り音声データについては、基地局からの電波を伝送部9で受信し、CPU制御部1で復調、更にアナログ信号に変換される。受話音声処理部16ではレシーバ17を駆動できるように電力増幅される。このようにして音声通話は実現される。また、音声通話を開始する際、特に着信時は、記憶装置部5にあらかじめ設定しておいた曲名に対応するメロディー音を鳴動させる。より具体的には、音源発振部でメロディー音源を出力し、スピーカアンプ部20で電力増幅し、スピーカ部21を駆動する。
FIG. 1 shows a configuration diagram of a portable terminal device with an automatic reception volume control function. Normally, when performing a voice call, the uplink voice is converted into an electric signal by the microphone unit 19 and the analog signal is voltage amplified by the transmission voice processing unit 18. The amplified audio signal is sent to the
近年の携帯端末は、多機能化、高機能化が進み、更にはデザイン優先の状態にある。この傾向は、特に、携帯電話・PHSと携帯情報端末(PDA)を融合させた携帯端末(スマートフォン)において顕著である。その結果、近年の携帯端末では、本来の音声通話としての基本機能の考慮が低下していると言える。特にスマートフォンでは、ほぼ端末全面がディスプレイとなるような構造となっており、受話音を発生させるレシーバはディスプレイの上側つまり端末の端に配置されている。その結果、音声通話時、使用者は受話音が最大に聞こえるように受話音量を変更するか、耳と端末の位置を調整しなければならない。 In recent years, mobile terminals have become multifunctional and highly functional, and have a design priority. This tendency is particularly remarkable in a mobile terminal (smart phone) in which a mobile phone / PHS and a personal digital assistant (PDA) are integrated. As a result, it can be said that in recent mobile terminals, consideration of basic functions as an original voice call has been reduced. In particular, a smartphone has a structure in which almost the entire surface of the terminal is a display, and a receiver that generates a reception sound is arranged on the upper side of the display, that is, at the end of the terminal. As a result, during a voice call, the user must change the reception volume or adjust the position of the ear and the terminal so that the reception sound can be heard to the maximum.
しかし、従来の携帯端末に備えられている受話音量を可変する手段は、使用者が手動で音量を設定するもののみであり、煩雑である。また、受話音量を常に大きく設定することは、電流を多く消費することにつながり、待ち受け時間、通話時間を短くする結果となる。 However, the means for changing the reception volume provided in the conventional portable terminal is only complicated by the user manually setting the volume, and is complicated. In addition, setting the reception volume to a large value always consumes a large amount of current, resulting in shortening the standby time and call time.
一方、携帯端末のレシーバ音孔と使用者の耳の位置を一致させ、可能な限りレシーバ音孔と耳の密閉度を高めることも行われている。ここで、従来の電話機では、人間工学が考慮されており、使用者は容易な位置調整で自然と耳当たりを修正することができた。しかしながら、スマートフォンのような携帯端末においては、PDA相当の機能を使いやすくする形状と、電話機能が使い易い形状とを両立させることは難しい。例えば、レシーバ音孔と使用者の耳当たりを改善するためには、少なくとも携帯端末本体と、使用者の耳孔の相対的な位置関係が感覚的に分かるように、携帯端末のディスプレイ面に凹凸などを設ける措置等が必要である。一方、このような凹凸は、ディスプレイ面に対するタッチなどによる操作性を重視するスマートフォン等の携帯端末では、操作性を犠牲にしなくては実現不可能な要求である。以下、非特許文献1を参照して具体的な説明を行う。非特許文献1には、初期の携帯電話機からスマートフォンまでの携帯端末の変遷が示されている。非特許文献1からは、携帯端末の多機能、高機能化が進み、UI機能が強化されていくにつれて、電話機能が使い易い形状から、指やペンでの操作性を重視した形状へ変化していく様子が伺える。すなわち、スマートフォンでは、電話機能は端末の持つ機能の一部に過ぎなくなっており、電話機能に特化した形状とすることは実現困難となってきている。
On the other hand, the receiver sound hole of the portable terminal and the position of the user's ear are matched to increase the sealing degree of the receiver sound hole and the ear as much as possible. Here, in the conventional telephone, ergonomics is taken into consideration, and the user can naturally correct the ear contact with easy position adjustment. However, in a portable terminal such as a smartphone, it is difficult to achieve both a shape that makes it easy to use a PDA-equivalent function and a shape that makes a telephone function easy to use. For example, in order to improve the contact between the receiver sound hole and the user's ear, at least the relative position relationship between the mobile terminal body and the user's ear canal is sensibly understood. Measures to establish are necessary. On the other hand, such unevenness is a request that cannot be realized without sacrificing operability in a mobile terminal such as a smartphone that places importance on operability by touching the display surface. Hereinafter, a specific description will be given with reference to
そこで、本発明は、手動での音量調節や耳と音孔の位置調整を行わなくとも、使用者が音声を聴き取り易い携帯端末を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a portable terminal that allows a user to easily listen to a sound without manually adjusting the volume or adjusting the position of the ear and the sound hole.
本発明の第1の態様に係る携帯端末装置は、音声を出力する音孔と、音孔の周辺に設けられ、人体の接触もしくは近接を検知する検知部と、検知部による検知の結果から使用者の耳孔の位置を推定する推定部と、推定部によって推定された耳孔の位置と音孔の位置との間の距離に応じて、音孔から出力する音声を増加又は減少させる制御部とを備えることを特徴とする。 The portable terminal device according to the first aspect of the present invention is used from a sound hole that outputs sound, a detection unit that is provided around the sound hole and detects contact or proximity of a human body, and a detection result of the detection unit. An estimation unit that estimates the position of the ear hole of the person, and a control unit that increases or decreases the sound output from the sound hole according to the distance between the position of the ear hole and the position of the sound hole estimated by the estimation unit. It is characterized by providing.
更に、本発明の第2の態様に係る携帯端末装置では、検知部は、タッチパネルセンサーもしくは近接センサーを備え、携帯端末装置の操作画面を表示するパネルである。 Furthermore, in the mobile terminal device according to the second aspect of the present invention, the detection unit is a panel that includes a touch panel sensor or a proximity sensor and displays an operation screen of the mobile terminal device.
また、本発明の第3の態様に係る携帯端末装置では、検知部は、光センサーを内蔵し、携帯端末装置の操作画面を表示するパネルである。 In the mobile terminal device according to the third aspect of the present invention, the detection unit is a panel that incorporates an optical sensor and displays an operation screen of the mobile terminal device.
また、本発明の第4の態様に係る携帯端末装置では、推定部は、検知部によって検知された耳の特徴点を基に耳孔の位置を推定する。 In the mobile terminal device according to the fourth aspect of the present invention, the estimation unit estimates the position of the ear hole based on the ear feature point detected by the detection unit.
更に、本発明の第5の態様に係る携帯端末装置では、耳の特徴点は、少なくとも耳珠および対耳珠を含み、推定部は、耳珠および対耳珠の各先端部および耳孔の推定位置を頂点とする三角形に基づいて耳孔の位置を判定する。 Furthermore, in the mobile terminal device according to the fifth aspect of the present invention, the feature points of the ear include at least the tragus and the antitragus, and the estimation unit estimates each tip and ear hole of the tragus and the antitragus. The position of the ear canal is determined based on the triangle whose position is the apex.
更に、本発明の第6の態様に係る携帯端末装置は、三角形を1つ記憶する記憶部を更に備え、推定部は、三角形の相似形を用いて耳孔の位置を判定する。 Furthermore, the portable terminal device according to the sixth aspect of the present invention further includes a storage unit that stores one triangle, and the estimation unit determines the position of the ear canal using a similar shape of the triangle.
更に、本発明の第7の態様に係る携帯端末装置は、音孔から音声を発している間、耳孔の推定位置の変化に基づいて、三角形を補正する。 Furthermore, the mobile terminal device according to the seventh aspect of the present invention corrects the triangle based on the change in the estimated position of the ear canal while emitting sound from the sound hole.
本発明の第1の態様に係る携帯端末装置によれば、音孔と耳孔の距離に応じて音孔から出力する音声を増減させるので、耳と音孔の位置調整を行わない場合もしくは行いにくい場合であっても、音声を聴き取りやすくすることができる。 According to the mobile terminal device according to the first aspect of the present invention, since the sound output from the sound hole is increased or decreased according to the distance between the sound hole and the ear hole, the position adjustment of the ear and the sound hole is not performed or is difficult to perform. Even in this case, it is possible to make it easy to listen to the sound.
また、本発明の第2の態様によれば、検知部は、タッチパネルセンサーもしくは近接センサーを備え、携帯端末装置の操作画面を表示するパネルである。このようなパネルはスマートフォン等の携帯端末装置では、入出力用のデバイスとして標準的に搭載されていることが多いので、特にスマートフォン等において特殊な機能を持つデバイス等を追加せずとも耳孔の位置の推定を行うことが可能となる。 Moreover, according to the 2nd aspect of this invention, a detection part is a panel which is provided with a touch panel sensor or a proximity sensor, and displays the operation screen of a portable terminal device. Such a panel is often mounted as a standard input / output device in a mobile terminal device such as a smartphone. Therefore, the position of the ear canal is not particularly required in a smartphone or the like without adding a device having a special function. Can be estimated.
また、本発明の第3の態様によれば、検知部は、光センサーを内蔵し、携帯端末装置の操作画面を表示するパネルである。このようなパネルを用いることで、使用者の耳の情報を光学的に得ることができるので、より正確に耳孔の位置を推定することができる。 Moreover, according to the 3rd aspect of this invention, a detection part is a panel which incorporates an optical sensor and displays the operation screen of a portable terminal device. By using such a panel, information on the user's ear can be obtained optically, so that the position of the ear canal can be estimated more accurately.
また、本発明の第4の態様によれば、推定部は、検知部によって検知された耳の特徴点を基に耳孔の位置を推定する。この構成によれば、耳孔の位置を少ない情報で的確に推定することが可能となる。 Moreover, according to the 4th aspect of this invention, an estimation part estimates the position of an ear canal based on the feature point of the ear detected by the detection part. According to this configuration, it is possible to accurately estimate the position of the ear canal with a small amount of information.
また、本発明の第5の態様によれば、耳の特徴点は、少なくとも耳珠および対耳珠を含み、推定部は、耳珠および対耳珠の各先端部および耳孔の推定位置を頂点とする三角形に基づいて耳孔の位置を判定する。この構成によれば、三角形の頂点の推定という比較的軽量な演算によって耳孔の位置を推測することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the feature point of the ear includes at least the tragus and the antitragus, and the estimation unit apexes the estimated position of each tip and ear hole of the tragus and the antitragus. The position of the ear canal is determined based on the triangle. According to this configuration, it is possible to estimate the position of the ear canal by a relatively lightweight calculation of estimating the vertex of the triangle.
また、本発明の第6の態様によれば、三角形を1つ記憶する記憶部を更に備え、推定部は、三角形の相似形を用いて耳孔の位置を判定する。この構成によれば、耳孔の位置の推定に用いる三角形を複数記憶する必要がなくなるので、耳孔の位置を推定するために記憶すべき情報の量を抑えることができる。 The sixth aspect of the present invention further includes a storage unit that stores one triangle, and the estimation unit determines the position of the ear canal using a similar shape of the triangle. According to this configuration, since it is not necessary to store a plurality of triangles used for estimating the position of the ear canal, the amount of information to be stored for estimating the position of the ear canal can be suppressed.
また、本発明の第7の態様によれば、音孔から音声を発している間の、耳孔の推定位置の変化に基づいて、三角形を補正する。この構成によれば、各使用者にとって最適な形へ基準三角形を補正することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the triangle is corrected based on a change in the estimated position of the ear canal while sound is emitted from the sound hole. According to this configuration, the reference triangle can be corrected to an optimum shape for each user.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施の形態にかかわる自動受話音量調節機能付き携帯端末の構成図を図1に示す。携帯端末(スマートフォン)は各種の機能が搭載されている。カメラ機能を制御するカメラ制御部2、撮像素子が組み込まれたセンサー部3、携帯端末の時間を管理する時計制御部4、キー入力部6、充電機能を搭載した電源制御部7及びバッテリー部8を搭載している。通話機能を実現するため、携帯端末と基地局の通信を実現する伝送部9、受話音声を発生させる受話音声処理部16、レシーバ部17、送話音声を生成する送話音声処理部18、マイク部19、通話開始時の着信音やメロディー音を増幅するためのスピーカアンプ部19、及びスピーカ部から構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of a portable terminal with an automatic reception volume control function according to an embodiment of the present invention. A mobile terminal (smart phone) has various functions. A
また、ディスプレイは、表示内容を制御する表示制御部11と、画面表示を行うディスプレイ部14で構成され、携帯端末の操作画面を表示する。ディスプレイとして液晶パネルを採用した場合は、ディスプレイのバックライトを制御するバックライト制御部12とバックライトモジュール15も追加搭載される。有機ELを搭載したディスプレイではバックライト制御部12およびバックライトモジュール15は不要となる。
The display includes a
また、携帯端末(スマートフォン)では、パネルに触れる(タッチパネル方式)方式、あるいは近づける(近接センサー方式)方式により操作可能とするディスプレイが発表されている。主な方式は、タッチパネル方式では、抵抗膜方式、超音波方式、静電容量方式、光学式などが提案され、製品化もされている。一方、近接センサー方式では、誘導型、静電容量型、超音波型、電磁波型、赤外線型などによるセンサーが製品化されている。本発明では、タッチパネル方式、近接センサー方式のいずれか、または両方式を併用しても実現が可能である。このようなセンサーは、図1では、センサー部13に対応する。本実施の形態では、このようなディスプレイを、人体(特に耳)の接触もしくは接近を検知する手段として活用する。なお、ディスプレイにタッチパネル方式等を採用した場合には、キー入力部6はなくともよい。
In addition, in mobile terminals (smartphones), a display that can be operated by touching a panel (touch panel method) or approaching (proximity sensor method) has been announced. As the main method, a touch panel method, a resistive film method, an ultrasonic method, a capacitance method, an optical method, and the like have been proposed and commercialized. On the other hand, in proximity sensor systems, sensors of induction type, capacitance type, ultrasonic type, electromagnetic wave type, infrared type and the like have been commercialized. In the present invention, the touch panel method, the proximity sensor method, or both methods can be used together. Such a sensor corresponds to the sensor unit 13 in FIG. In the present embodiment, such a display is used as a means for detecting contact or approach of a human body (particularly an ear). In addition, when the touch panel system etc. are employ | adopted for the display, the
また、耳介認証部10は、センサー部13による検知結果を元に使用者の耳の位置を推定する機能を持つ。また、耳介認証部10は、推定した耳の位置とレシーバ部17の音孔との間の距離に応じ、CPU制御部1を介して、レシーバ部17から出力する音量の増減を受話音声処理部16に指示する。なお、図1では、耳介認証部10とCPU制御部1とを区別して記載しているが、耳介認証部10をCPU制御部1の持つ機能の一部として実現しても良い。
The
続いて、本実施の形態にかかわる耳の位置の推定に関する処理について詳細に説明する。以下に記載する耳の位置の推定に必要な情報の収集や処理は、特に記載しない限り、耳介認証制御部10がCPU制御部1を介して、端末装置の各構成を制御したり、耳介認証制御部10自身が演算を行ったりすることにより実現される。まず、本実施の形態にかかわる耳形状の拡大図を図2に示す。受話音は耳孔から外耳道の奥へ音波として伝わり音声を聞き取ることが可能となる。従って、レシーバ音孔を、最低限耳孔を覆うように携帯端末に当てる必要がある。この時、耳形状の要素の内、耳珠、対耳珠と呼ばれる要素が携帯端末のディスプレイ面に接触する。しかし、耳孔の部分は、外耳道につながるので、ディスプレイ面に接触せず、耳孔の位置の推定は不可能である。そこで、耳孔の位置を推定するため、耳珠、対耳珠の先端部の座標を読み取り、耳珠、対耳珠の先端部の位置を特定する。特定した耳珠と対耳珠の位置から、耳孔の位置はおおよそ推定することができる。本実施の形態では、耳珠、対耳珠、耳孔の3点を結ぶ三角形を想定し、耳珠、対耳珠の先端部を1辺とする長さ1として正規化し、これを基準三角形として携帯端末の記憶装置部5に記憶しておく。なお、携帯端末の使用者は通話中には音孔付近のディスプレイ面に耳を接触させる(もしくは近接させる)ので、耳介認証制御部10は、タッチパネルもしくは近接センサー方式のディスプレイの検知結果から、耳珠と対耳珠の位置を知ることができる。すなわち、ディスプレイに接触もしくは近接している点が耳珠、対耳珠であると推定できる。なお、記憶装置部5は、具体的にはフラッシュメモリやHDD等で構成される。
Next, the process related to the estimation of the ear position according to the present embodiment will be described in detail. The collection and processing of information necessary for estimation of the ear position described below is performed by the auricle
更に携帯端末の記憶装置部5には、代表的な耳形状のデータがあらかじめ記憶されている。本実施の形態では、耳形状データはディスプレイ面の4コーナーの内、任意の1コーナーを原点とするX−Y座標平面上のデータを想定する。具体的な耳形状データは、の軟骨の凹凸による接圧を記録しておく。図2に示した、耳珠、対耳珠、耳垂、のほかに耳孔周辺には、外耳道孔、耳株前切痕、耳甲介など10数カ所に名称が付与されている要素があり、特許文献1〜3のような耳介認証技術に採用されている。
Further, representative ear shape data is stored in advance in the
耳介認証制御部10は、使用者の耳孔の位置の推定の確度を上げるため、耳形状データと検知した接圧をパターンマッチングする。パターンマッチングにより、耳輪、耳垂など耳の主要な要素を検知し、耳を認識した結果に大きな誤りがないことを確認する。例えば、左右の耳が逆になったり、耳の上下が逆になったりしていないか確認する。パターンマッチングが成功した場合、使用者の耳珠、対耳珠、の先端部の座標を検知し、その2点を結ぶ線分を1辺とする三角形が、前記記載の正規化された基準三角形と相似の関係になるように拡大縮小し、対角である頂点を耳孔であると推定する。また、パターンマッチングにより、左右どちらの耳であるかも判定可能である。パターンマッチングできない場合でも、重力センサーにより左右の耳が逆になるような誤判定を防ぐことができる。なお、耳珠、対耳珠は耳孔の両側にあり、音声通話する際にはディスプレイ面に必ず接触する。また、基準三角形は左右の耳では、線対称の関係になる。携帯端末を右耳に当てているのか、左耳に当てているのかの判別は、耳輪(外形形状)、耳垂(耳たぶ)の形状を読み取ることにより可能となる。例えば、携帯端末を右耳に当てている場合は、耳輪、耳垂共に使用者の後方に凸となる形状になる。また、基準三角形と相似の関係になる三角形を利用することで、耳孔の位置を判別するために携帯端末に記憶しなくてはならない基準三角形は耳珠、対耳珠の各先端部を結ぶ線分の長さが1であり、対角の頂点が耳孔となる三角形のみでよい。すなわち、その三角形の形状つまり、3カ所の角度、各辺の長さのみの情報を記憶するだけでよい。このように形状のパターンマッチングと、この基準三角形の情報から、耳の大きさが異なる人の耳珠、対耳珠の先端部の座標を算出することができ、ディスプレイに接触することのない耳孔の位置を高い確度で推定する事ができる。
The auricle
携帯端末が、通話状態に入り、携帯端末を使用者の耳に押し当てた時、耳珠、対耳珠の先端部分が、携帯端末のディスプレイ面上の任意の位置に接触する。耳介認証制御部10は、携帯端末に記憶された耳形状データとパターンマッチングし、耳珠、対耳珠の先端部の座標を判定することができる。この座標から耳孔の位置を推定することができる。携帯端末のレシーバ音孔の座標は、事前に分かっているので、その結果レシーバ音孔と使用者の耳孔の位置のずれ量を測定可能となる。図3にレシーバ音孔と耳孔の位置が一致している場合を示す。また、図4はレシーバ音孔と耳孔の位置がずれている場合を示す。このように、ずれ量に従った閾値を設定し、その閾値を超えた場合、受話音量を一段上げることで、聞きやすい音量に設定することができる。また、ずれ量が閾値より小さく、つまり耳当たりが良くなった場合は、受話音量を一段下げて、元の音量に戻すことも可能である。
When the mobile terminal enters a call state and presses the mobile terminal against the user's ear, the tragus and the tip of the tragus come into contact with an arbitrary position on the display surface of the mobile terminal. The auricle
なお、携帯端末の使用者の癖により、通話時の耳当たり状態は千差万別である。代表的な例として、図5は携帯端末を顔側面に近付けた場合の正面図、図6は携帯端末を顔側面から遠ざけた場合の正面図を示す。図5のように携帯端末のディスプレイと顔の側面に近づいた場合は、ディスプレイのレシーバ音孔部と耳介周辺が接触していると想定できるので、耳珠、対耳珠の位置の判定は可能と考えられる。また、図6の場合は、耳珠、対耳珠の位置だけでなく、耳形状のパターンマッチングもできないため、受話音量の可変は基本的には実施しない。ただし、受話音量がレベル6など最大値に設定している場合は、音量が必要以上に大きいことが予想される。その場合には、表示機などで使用者に音量が大きすぎる旨の表示をし、音量設定を可変することを促すことも可能である。また、音量が大きすぎることが分かるのは通話中なので、利用者から表示機が視認し難い可能性も高い。そのため、表示機への表示ではなく携帯端末を振動させるなど、他の方法によって通知するとしても良い。また、髪の毛などにより耳形状のパターンマッチングができない場合も、誤動作を防ぐためにも受話音量の可変は実施しないように設定することもできる。
It should be noted that, depending on the habit of the user of the mobile terminal, the state of contact with the ears during a call varies widely. As a representative example, FIG. 5 shows a front view when the mobile terminal is brought close to the face side, and FIG. 6 shows a front view when the mobile terminal is moved away from the face side. When approaching the side of the face and the face of the mobile terminal as shown in FIG. 5, it can be assumed that the receiver sound hole portion of the display is in contact with the periphery of the auricle. It seems possible. In the case of FIG. 6, not only the position of the tragus and the tragus, but also the pattern matching of the ear shape cannot be performed, and thus the reception volume is not basically changed. However, when the reception volume is set to the maximum value such as
次に図7にフローチャートを用いて、受話音量調節の動作を説明する。耳介認証制御部10は通話状態を検知(S1)し、通話開始状態になれば、携帯端末の動作モードを自動的に耳検知用モードに切り換える(S2)。この場合のタッチパネルセンサーは、耳形状を取り込む専用のモードとなる。すなわち、タッチパネルセンサーを用いた通常のユーザインタフェースの処理は行わず、耳形状の認識に特化したモードで動作する。この場合、特に終話キーが押されていても、通話を終了しない様、耳形状を認識している間はこのモードを維持する。
Next, the operation for adjusting the received sound volume will be described with reference to the flowchart of FIG. The auricle
耳介認証制御部10は、タッチパネルセンサー起動後、タッチパネルセンサーで検知された接触点の座標および接圧の情報を得る。そして、得られた接触点の座標と接圧とを用いて、携帯端末に記録されている耳形状データのパターンマッチングを実行し、その後耳珠、対耳珠の座標を測定する(S3)。耳珠、対耳珠の位置が確定した後、それらの距離を算出する(S4)。次に、基準三角形の情報から、耳孔の位置を決定する(S5)。次に、使用者の耳孔とレシーバ音孔の距離xを算出する(S6)。このxの値があらかじめ決められた閾値X0を超えた場合(S7)、受話音量を1段上げる(S8)。閾値以上のフローは通話中かつ使用者の耳に押し当てて通話している状態の時は、耳珠、対耳珠の位置を追従させ、受話音量を可変可能状態にする(S10)。距離xは通話中絶えず変化するため、ヒステリシス特性を持たせる。通話が終了している場合は、携帯端末を耳から離している状態である為、耳形状の認識は行われない。ヒステリシス特性よりも十分長い時間(例5秒〜10秒)、耳形状を認識していないと判断した場合は、耳形状認識に特化したモードから、通常のインタフェースに切り替わる。よって終話キーの機能は有効になり、終話キー押下で通話を終了することが可能となる。(S12)。
The auricle
なお、上記の例では、タッチパネルセンサーを使用した場合について説明したが、これに限られるものではない。タッチパネルセンサーに替えて近接センサーを用いても良い。この場合、ディスプレイに接触した点ではなく、ディスプレイに近接した点を検知する。近接センサーを用いる場合、ディスプレイに耳介が接触しなくても検知を行うことができる。 In the above example, the case where the touch panel sensor is used has been described, but the present invention is not limited to this. A proximity sensor may be used instead of the touch panel sensor. In this case, not a point touching the display but a point close to the display is detected. When a proximity sensor is used, detection can be performed even when the pinna does not contact the display.
携帯端末のレシーバ受話音量の設定幅は、概ね音量1から音量6の6段階に設定可能である。購入時点では、音量4がデフォルト値として設定されている場合が多い。購入者または使用者は、デフォルト値を変更することが可能であるが、最大音量に設定している場合は、音量を1段上げることができないため、本発明の音量調節はできない。従って最大音量より1段以上低い音量に設定されている場合に、有効となる。
The setting range of the receiver reception volume of the mobile terminal can be generally set in 6 levels from
なお、現時点では耳形状を読み取るシステムは特許文献1〜3に記載したような実験段階のものがほとんどである。今後、耳形状を読み取る技術は進化していくと考えられるが、個人の認証などの目的で、不特定多数の使用者が使用するようなシステムにおいて耳介に直接接触させて耳形状を読み取るものは、衛生面の問題があり普及するまでには時間がかかると思われる。その点、携帯端末では、使用者がほぼ特定されるため、衛生面の問題も解消される。従って、接触型の認証システムは、耳介認証のシステムよりも実用的である。なお、本発明は、耳孔の位置を推定するため、耳介の特定要素の位置を認証することを提案したが、携帯端末に限り耳介認証システムを搭載し、個人認証も実現可能と考えられる。
At present, most of the ear shape reading systems are those in the experimental stage as described in
以上、本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は上述した実施形態そのものに限られるものではない。以下のような変形例が考えられる。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment itself. The following modifications can be considered.
上述した実施形態では、音量調節の幅については特に言及していなかったが、例えば、耳孔とレシーバ音孔の距離に基づく自動調整は一度に行うのではなく、複数の段階に分けて少しずつ行うとしても良い。これは、上述した実施形態による音量の調整が、使用者が耳をレシーバ音孔に近づけている状態で自動的に行われるためである。すなわち、耳介が誤認識された場合に、一気に音量が上がったり下がったりすると使用者に不快な思いを与えたり、障害を与えてしまう恐れがある。そこで、使用者が異常に気づいた時点で安全策を取れるよう、少しずつ音量調整を行うことが考えられる。 In the above-described embodiment, the volume adjustment range is not particularly mentioned. For example, the automatic adjustment based on the distance between the ear hole and the receiver sound hole is not performed at a time, but is performed little by little in a plurality of stages. It is also good. This is because the volume adjustment according to the above-described embodiment is automatically performed in a state where the user has his ear close to the receiver sound hole. That is, when the auricle is misrecognized, if the volume increases or decreases all at once, the user may feel uncomfortable or have a disability. Therefore, it is conceivable to adjust the volume little by little so that safety measures can be taken when the user notices an abnormality.
また、上述した実施形態では、耳珠と対耳珠とを基に耳孔の位置を判断していた。しかし、判断方法はこれに限られるものではない。耳垂や耳輪などの他の情報を用いて判断しても良いし、より多く耳の特徴を検知して耳孔の推定に使うことにより、推定の制度を高めても良い。また、より単純に、通話時に一番最初に触れた点周辺(耳珠か対耳珠である可能性が高い)を耳孔であると推定して、音量を調整しても良い。 Moreover, in embodiment mentioned above, the position of the ear canal was judged based on the tragus and the antitragus. However, the determination method is not limited to this. Judgment may be made using other information such as the earlobe and earrings, or the estimation system may be enhanced by detecting more ear features and using them for ear hole estimation. In addition, the volume may be adjusted by simply estimating the vicinity of the point touched first during a call (possibly a tragus or an antitragus) as an ear hole.
また、上述した実施形態では、基準三角形を用いて耳孔の位置を推定していたが、これに限られるものではない。基準三角形を用いて推定した結果に基づいた音量の調整を行った後、なお使用者が耳の位置を移動させるような動作があった場合、その移動に基づいて基準三角形自体を補正しても良い。これにより、各使用者にとって最適な形へ基準三角形を補正することができる。なお、耳の位置の移動は、検知した耳の特徴点の移動をタッチパネルセンサー等で検知することで判断できる。この際、基準三角形を一度の移動で補正するのではなく、複数回に分けて少しずつ補正していくような学習機能を持たせても良い。 In the embodiment described above, the position of the ear canal is estimated using the reference triangle, but the present invention is not limited to this. After adjusting the volume based on the estimation result using the reference triangle, if the user still moves the ear position, the reference triangle itself may be corrected based on the movement. good. Thereby, the reference triangle can be corrected to an optimum shape for each user. The movement of the position of the ear can be determined by detecting the movement of the detected feature point of the ear with a touch panel sensor or the like. In this case, a learning function may be provided in which the reference triangle is not corrected by a single movement, but is corrected gradually in a plurality of times.
また、上述した実施形態では、タッチパネルセンサーもしくは近接センサーを用いて耳珠および対耳珠の位置を検知していたが、これに限られるものではない。特許文献1〜3のような耳介認証に用いられる技術を用いて耳の特徴点を検知するとしてもよい。また、耳の特徴点を検知するために専用のデバイスをレシーバ音孔の付近に設けても構わない。ただし、スマートフォン等の携帯端末では、タッチパネルセンサーもしくは近接センサーのいずれかを操作用に搭載していることが多いので、これらのセンサーを用いることで、追加のセンサー等を設けなくとも、耳介の位置を検知することが可能となる。
Moreover, in embodiment mentioned above, although the position of the tragus and the tragus was detected using the touch panel sensor or the proximity sensor, it is not restricted to this. The feature point of the ear may be detected using a technique used for pinna authentication such as
なお、耳介認証の技術を用いる例としては、耳の画像データとして取り込み、パターンマッチングにより判別することなどが考えられる。この場合には、耳形状データは各特徴点の接圧を画像として記憶したものとなり、この画像と耳の画像データのパターンマッチングによって耳孔の位置を推定することとなる。なお、このような機能を実装する場合には、携帯端末のディスプレイとして、画素毎に光センサーを内蔵した液晶ディスプレイを用いることが考えられる。すなわち、各ドットに光センサーなどを内蔵している画像取り込み機能を備えたディスプレイを用いて、使用者の耳の外形形状(耳輪)及び耳の特徴点つまり耳珠、対耳珠、耳垂(耳たぶ)などを画像データとして取り込み、記憶装置部にあらかじめ記録されている代表的な耳形状と取り込んだデータとパターンマッチングを行う。そして、携帯端末の外形を基準とした場合の使用者の耳孔(耳の穴)の座標を算出し、レシーバ音孔と耳孔の距離に応じて音量を変更する。このデバイスは各社から発表されている。この例によれば、指や顔など他の部分が触れた場合にも反応してしまうタッチパネルセンサー等に比べ、より正確に耳孔の位置を推定することができる。 As an example using the pinna authentication technique, it is conceivable to take in as ear image data and discriminate it by pattern matching. In this case, the ear shape data is obtained by storing the contact pressure of each feature point as an image, and the position of the ear canal is estimated by pattern matching between this image and the ear image data. When implementing such a function, it is conceivable to use a liquid crystal display with a built-in optical sensor for each pixel as the display of the mobile terminal. That is, by using a display equipped with an image capturing function that incorporates a light sensor or the like in each dot, the outer shape of the user's ear (the ear ring) and the feature points of the ear, that is, the tragus, the tragus, the earlobe ) Etc. as image data, and pattern matching is performed with the captured data and typical ear shapes recorded in advance in the storage unit. Then, the coordinates of the user's ear hole (ear hole) when the outer shape of the mobile terminal is used as a reference are calculated, and the volume is changed according to the distance between the receiver sound hole and the ear hole. This device has been announced by various companies. According to this example, the position of the ear canal can be estimated more accurately than a touch panel sensor that reacts even when another part such as a finger or face touches.
また、耳珠および対耳珠の検知はタッチパネルセンサー等で行い、その判定が正しいか否かを、光センサー等を用いて行うなど、両方のセンサーを併用するとしてもよい。 Further, both of the sensors may be used in combination, for example, detection of the tragus and anti-tragus using a touch panel sensor or the like and whether or not the determination is correct using an optical sensor or the like.
他にも特許文献1〜3に記載した耳介認証の技術を用いて、耳孔を推定するとしても良い。特許文献1には、既存の技術を組み合わせた耳介認証の技術が記載されている。特許文献2には、耳の外耳道から鼓膜までの耳孔に対して、超音波を送波し、その反射波を解析して、特徴情報を抽出する技術が開示されている。特許文献3には、上述した光学センサーを使う例と同様の、撮像素子が組み込まれた光学プレートを耳介に接触させる方法が提案されている。なお、耳介認証の技術は、今後進歩していく可能性があるので、新たな技術が生まれれば、それを本発明に適用しても良い。
In addition, the ear canal may be estimated using the technique of pinna authentication described in
また、上述した実施の形態では、音量の調整が行われるタイミングについては特に言及していなかったが、例えば、通話中は常に行われるとしても良いし、通話の開始時点での耳の位置に合わせて音量を調節して以後は固定するとしてもよい。 In the above-described embodiment, the timing at which the volume is adjusted is not particularly mentioned. However, for example, it may be always performed during a call or according to the position of the ear at the start of the call. Then, the volume may be adjusted and fixed thereafter.
また、上述した実施の形態は、スマートフォンのような携帯端末を想定したものであったが、これに限られるものではない。従来型の携帯端末や、ゲーム機など多様な機器への応用が考えられる。 Moreover, although embodiment mentioned above assumed the portable terminal like a smart phone, it is not restricted to this. Applications to various devices such as conventional portable terminals and game machines are conceivable.
また、上述した実施の形態および各変形例を組み合わせたものも本発明に含まれる。 Moreover, what combined embodiment mentioned above and each modification is also contained in this invention.
本発明は、機器本体に耳を接触または近接させて音声を聞くような機器の分野で有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful in the field of equipment that listens to sound with an ear in contact with or close to the equipment body.
1 CPU制御部
2 カメラ制御部
3 センサー部
4 時計制御部
5 記憶装置部
6 キー入力部
7 電源制御部
8 バッテリー部
9 伝送部
10 耳介認証制御部
11 表示制御部
12 バックライト部
13 センサー部
14 ディスプレイ部
15 バックライト
16 受話音声制御部
17 レシーバ部
18 送話音声処理部
19 マイク部
20 スピーカアンプ部
21 スピーカ部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記音孔の周辺に設けられ、人体の接触もしくは近接を検知する検知部と、
前記検知部による検知の結果から使用者の耳孔の位置を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された耳孔の位置と前記音孔の位置との間の距離に応じて、前記音孔から出力する音声を増加又は減少させる制御部と
を備えることを特徴とする携帯端末装置。 A sound hole for outputting sound,
A detection unit provided around the sound hole for detecting contact or proximity of a human body;
An estimation unit that estimates the position of the user's ear canal from the result of detection by the detection unit;
And a control unit that increases or decreases the sound output from the sound hole according to the distance between the position of the ear hole and the position of the sound hole estimated by the estimation unit. .
請求項1記載の携帯端末装置。 The mobile terminal device according to claim 1, wherein the detection unit is a panel that includes a touch panel sensor or a proximity sensor and displays an operation screen of the mobile terminal device.
請求項1記載の携帯端末装置。 The mobile terminal device according to claim 1, wherein the detection unit is a panel that incorporates an optical sensor and displays an operation screen of the mobile terminal device.
請求項1記載の携帯端末装置。 The portable terminal device according to claim 1, wherein the estimation unit estimates a position of the ear hole based on a feature point of the ear detected by the detection unit.
前記推定部は、前記耳珠および前記対耳珠の各先端部および前記耳孔の推定位置を頂点とする三角形に基づいて前記耳孔の位置を判定する
請求項4記載の携帯端末装置。 The ear feature points include at least tragus and antitragus,
The portable terminal device according to claim 4, wherein the estimation unit determines the position of the ear canal based on a triangle whose apexes are the estimated positions of the tragus and the tip of the anti-tragus and the ear canal.
前記推定部は、前記三角形の相似形を用いて前記耳孔の位置を判定する
請求項5記載の携帯端末装置。 The portable terminal device further includes a storage unit that stores one triangle.
The portable terminal device according to claim 5, wherein the estimation unit determines a position of the ear canal using a similar shape of the triangle.
請求項5記載の携帯端末装置。 The portable terminal device according to claim 5, wherein the portable terminal device corrects the triangle based on a change in an estimated position of the ear canal while sound is emitted from the sound hole.
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| JP2010173358A JP2012034263A (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Portable terminal device |
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