(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通話制御装置の音の受発信部（１０）から音を発信して受信し、
上記受信された音により、上記通話受信者又は通話発信者の聴覚器官（８）の生体音響特性情報を検出し、
上記検出された生体音響特性情報に基づいて上記通話制御装置の通話動作制御を行なう通話制御方法。
【請求項２】
上記検出された生体音響特性情報に基づいて上記通話受信者又は通話発信者の上記聴覚器官と上記通話制御装置の上記音の受発信部との距離を検出し、
上記検出された距離に基づいて、上記通話制御装置による通話回線の接続又は切断を行うように動作制御する請求項１に記載の通話制御方法。
【請求項３】
上記聴覚器官の上記生体音響特性情報が、上記通話制御装置操作者の外耳（１）の音響インピーダンスと中耳（２）の音響インピーダンスと内耳（３）の音響インピーダンスとの合計の音響インピーダンスである請求項１に記載の通話制御方法。
【請求項４】
上記生体音響特性情報又は上記距離情報に加えて時間情報をも検出して、検出された上記生体音響特性情報又は上記距離情報と上記時間情報に基づき上記通話回線の接続又は切断を行う請求項１〜３のいずれか１つに記載の通話制御方法。
【請求項５】
上記検出された生体音響特性情報に基づいて上記通話制御装置の通話動作制御を行なうとき、上記通話回線の接続又は切断に加えて、上記検出された生体音響特性情報に基づいて音声認識動作の制御を行い、上記音声認識動作を通じて通話関連動作を行わせる請求項１〜３のいずれか１つに記載の通話制御方法。
【請求項６】
音を発信させて受信させる音の受発信部（１０）と、
上記受発信部から発信されて受信された音により、通話制御装置操作者の聴覚器官（８）の生体音響特性情報を検出する生体音響特性情報検出手段（１３，３１）とを備えて、
上記生体音響特性情報検出手段で上記検出された生体音響特性情報に基づいて通話動作制御を行う通話制御装置。
【請求項７】
上記生体音響特性情報検出手段により検出された上記生体音響特性情報と、予め求められたしきい値とを比較することによって、上記聴覚器官と上記受発信部との距離を検出する手段（１３，３１）を有し、
上記検出された距離に応じて上記通話回線の接続及び／又は切断を行う請求項６に記載の通話制御装置。
【請求項８】
上記受発信部はスピーカー（１０）であり、
上記生体音響特性情報検出手段は、上記スピーカーで受発信する音の情報を信号処理して上記通話制御装置操作者の上記聴覚器官（８）の上記生体音響特性情報を検出する信号処理部（１３）である一方、
さらに、上記検出された生体音響特性情報から上記通話受信者又は通話発信者の上記聴覚器官と上記スピーカーとの距離を検出する距離検出手段（１３）を有して、上記距離検出手段で検出された距離に基づいて上記通話動作制御を行う請求項６に記載の通話制御装置。
【請求項９】
上記受発信部が圧電素子を用いて構成される請求項６〜８のいずれか１つに記載の通話制御装置。
【請求項１０】
上記受発信部がボイスコイルを用いて構成される請求項６〜８のいずれか１つに記載の通話制御装置。
【請求項１１】
音声認識を行って通話関連動作を制御する音声認識制御部（５１）をさらに備え、
上記生体音響特性情報検出手段により上記受発信部と上記聴覚器官との距離が設定値以下であると判断された場合に、上記音声認識制御部で音声認識を開始して上記通話関連動作を制御する請求項６〜８のいずれか１つに記載の通話制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、通話受信者又は通話発信者が電話機を使用する際に用いる通話制御装置及び通話制御方法、例えば、通話回線接続切断装置及び通話回線接続切断方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
従来、電話の通話回線を接続したり切断したりする場合には、固定電話機においてはフック式装置、携帯型電話機においては通話ボタンのスイッチングなどが用いられてきた。しかしながら、フック式装置では電話機のデザインが制約されたり、通話ボタン式では操作が煩雑になるなどの課題があった。
また、近年の携帯電話の普及により、スイッチ式の方法では、切断のし忘れや、ポケットやかばんの中で携帯電話の通話ボタンや他のボタンがユーザーの意思にかかわらず誤作動してしまうことがあった。とりわけ、通話ボタンが誤作動してしまうことは問題である。
【０００３】
これに対し、実開平４−９４８４２号公報には、イヤーパットの移動に伴いスイッチングするスイッチと、このスイッチングを検出する検出回路とを設けて、受話器に耳を押しつけるのみで通話回線とつなぎ、操作の簡単化を図り得るコードレス通話機が記載されている。
【０００４】
さらに、特開平６−４６１２３号公報には、赤外光源とその反射光を検出するための赤外光検出器とを備えた、受話器と使用者の耳の間の距離を検出する範囲検出装置を含む個人用携帯無線電話通信装置が記載されている。これは、任意のしきい値よりも距離が短いと検出した場合には、受話器は手持ち受話器モードで動作させ、しきい値よりも距離が長いと検出した場合には、開放型ラウドスピーカーモードで動作させるという技術である。また、この公報では、赤外光の代わりに音響エコー戻りシステムのような他の距離測定システムも応用に用いられると説明している。
【０００５】
しかし、実開平４−９４８４２号公報記載の発明は、イヤーパットやスイッチなど移動可能な機構部品を複数設けており、これに伴いコードレス通話機装置が複雑化してしまうという課題を有している。
【０００６】
さらに、特開平６−４６１２３号公報記載の発明は、以下に説明するような課題を有している。受話器と耳との間の距離は、反射光の照度又は強度を測定することで検出を行っているが、耳以外の人体組織や紙・金属・プラスチック・セラミック・生体組織等のあらゆる物質に受話器を近づけた場合でも、反射光は発生する。その物質の反射率が耳よりも小さければ誤って動作することはないが、耳よりも大きな反射率を持つ物質（例えば眼鏡やイアリング等）が耳近傍に存在し、受話器を遠方から徐々に耳に近づけた場合、あらかじめ設定してあるしきい値よりも長い距離位置にて「耳に近接した」と認識してしまう誤動作が発生する可能性がある。また、この誤動作は、検出手段が音の場合でも、何らかの物質に近づけたときには同様に発生するものである。
【０００７】
このように、反射光や反射音の照度や強度から距離を求める方法は、物質の外表面のみの情報から距離を判断せねばならず、誤認が発生しやすい。これを避けるためには、生体内部の構造や材質まで考慮した判断基準を用いることが望ましい。
【０００８】
以上に鑑み、本発明の目的は、複雑な機構部品を用いずに、人間誰もが持っている聴覚器官を用いて簡便に電話の通話制御を行うことができる、通話制御装置及び通話制御方法を提供することである。
【０００９】
（発明の開示）
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は、通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性を用いて聴覚器官と音の受発信部との距離を検出し、通話回線の接続及び／又は切断を行う通話制御方法及び装置である。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、通話制御装置の音の受発信部から音を発信して受信し、
上記受信された音により、通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の生体音響特性情報を検出し、
上記検出された生体音響特性情報に基づいて上記通話制御装置の通話動作制御を行なう通話制御方法を提供する。
【００１２】
また、本発明によれば、音を発信させて受信させる音の受発信部と、
上記受発信部から発信されて受信された音により、通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の生体音響特性情報を検出する生体音響特性情報検出手段とを備えて、
上記生体音響特性情報検出手段で上記検出された生体音響特性情報に基づいて通話動作制御を行う通話制御装置を提供する。
【００１３】
これにより、使用者の状況を自動的に判断して電話回線の接続や切断が可能になる。また、携帯電話機に応用することにより通話ボタンの誤作動を防ぐことができる。
【００１４】
さらに、距離情報に加えて時間情報をも検出して通話回線の接続及び／又は切断を行うことにより、本発明が例えば受話器を右耳から左耳に移したときなどに誤作動することを防ぐことができる。また、音響情報としては、聴覚器官の音響特性が音響インピーダンスや、反射波特性などを用いることができる。
【００１５】
さらに本発明は、スピーカーと受発信する音の情報を信号処理する信号処理部とを有する通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を計測する手段と、計測された音響特性情報から通話受信者又は通話発信者の聴覚器官と上記スピーカーとの距離を検出する手段と、を有することを特徴とする通話回線接続切断装置である。
【００１６】
さらには、計測された通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報と予め求められたしきい値とを比較することによって上記聴覚器官と上記スピーカーとの距離を検出する手段を有し、検出された距離に応じて通話回線の接続及び／又は切断を行う。
【００１７】
スピーカーとしては、圧電素子やボイスコイルを用いることができる。
【００１８】
本発明により、複雑な機構部品を用いずに使い勝手の良い通話回線接続切断方法及び通話回線接続切断装置を実現することが可能となる。
【００１９】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する前に、まず、本発明の様々な態様について説明する。
【００２１】
本発明の第１態様によれば、通話制御装置の音の受発信部から音を発信して受信し、
上記受信された音により、上記通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の生体音響特性情報を検出し、
上記検出された生体音響特性情報に基づいて上記通話制御装置の通話動作制御を行なう通話制御方法を提供する。
【００２２】
本発明の第２態様によれば、上記検出された生体音響特性情報に基づいて上記通話受信者又は通話発信者の上記聴覚器官と上記通話制御装置の上記音の受発信部との距離を検出し、
上記検出された距離に基づいて、上記通話制御装置による通話回線の接続又は切断を行うように動作制御する第１の態様に記載の通話制御方法を提供する。
【００２３】
本発明の第３態様によれば、上記聴覚器官の上記生体音響特性情報が、上記通話受信者又は通話発信者の外耳の音響インピーダンスと中耳の音響インピーダンスと内耳の音響インピーダンスとの合計の音響インピーダンスである第１の態様に記載の通話制御方法を提供する。
【００２４】
本発明の第４態様によれば、上記生体音響特性情報又は上記距離情報に加えて時間情報をも検出して、検出された上記生体音響特性情報又は上記距離情報と上記時間情報に基づき上記通話回線の接続又は切断を行う第１〜３のいずれか１つの態様に記載の通話制御方法を提供する。
【００２５】
本発明の第５態様によれば、上記検出された生体音響特性情報に基づいて上記通話制御装置の通話動作制御を行なうとき、上記通話回線の接続又は切断に加えて、上記検出された生体音響特性情報に基づいて音声認識動作の制御を行い、上記音声認識動作を通じて通話関連動作を行わせる第１〜３のいずれか１つの態様に記載の通話制御方法を提供する。
【００２６】
本発明の第６態様によれば、音を発信させて受信させる音の受発信部と、
上記受発信部から発信されて受信された音により、通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の生体音響特性情報を検出する生体音響特性情報検出手段とを備えて、
上記生体音響特性情報検出手段で上記検出された生体音響特性情報に基づいて通話動作制御を行う通話制御装置を提供する。
【００２７】
本発明の第７態様によれば、上記生体音響特性情報検出手段により検出された上記生体音響特性情報と、予め求められたしきい値とを比較することによって、上記聴覚器官と上記受発信部との距離を検出する手段を有し、
上記検出された距離に応じて上記通話回線の接続及び／又は切断を行う第６の態様に記載の通話制御装置を提供する。
【００２８】
本発明の第８態様によれば、上記受発信部はスピーカーであり、
上記生体音響特性情報検出手段は、上記スピーカーで受発信する音の情報を信号処理して上記通話受信者又は通話発信者の上記聴覚器官の上記生体音響特性情報を検出する信号処理部である一方、
さらに、上記検出された生体音響特性情報から上記通話受信者又は通話発信者の上記聴覚器官と上記スピーカーとの距離を検出する距離検出手段を有して、上記距離検出手段で検出された距離に基づいて上記通話動作制御を行う第６の態様に記載の通話制御装置を提供する。
【００２９】
本発明の第９態様によれば、上記受発信部が圧電素子を用いて構成される第６〜８のいずれか１つの態様に記載の通話制御装置を提供する。
【００３０】
本発明の第１０態様によれば、上記受発信部がボイスコイルを用いて構成される第６〜８のいずれか１つの態様に記載の通話制御装置を提供する。
【００３１】
本発明の第１１態様によれば、音声認識を行って通話関連動作を制御する音声認識制御部をさらに備え、
上記生体音響特性情報検出手段により上記受発信部と上記聴覚器官との距離が設定値以下であると判断された場合に、上記音声認識制御部で音声認識を開始して上記通話関連動作を制御する第６〜８のいずれか１つの態様に記載の通話制御装置を提供する。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３３】
（第１実施形態）
図１に人間の聴覚器官の模式図を示す。図１において、１は外耳、２は中耳、３は内耳、４は鼓膜、５は聴小骨、６は三半規管、７は蝸牛、８は聴覚器官をそれぞれ示す。聴覚器官８は外耳１、中耳２、内耳３から構成されており、その音響特性情報、特に音響インピーダンス、言い換えれば、外耳１の音響インピーダンスと中耳２の音響インピーダンスと内耳３の音響インピーダンスとの合計の音響インピーダンスは人間の聴覚器官固有の特性を示す。
【００３４】
図２Ａ，図２Ｂに本発明の第１実施形態にかかる通話制御装置の一例としての通話回線接続装置と接続された受話器に搭載されているスピーカーの電気的インピーダンス変化を示す模式図を示す。９は電源、１０はスピーカーをそれぞれ示している。スピーカー１０の電気的インピーダンスは、信号処理部１３（図４Ａ，図４Ｂ，図５参照）によって計測されている。また、図２Ａはスピーカー１０が開空間に音を発信している状態（言い換えれば、受話器を使用しない状態）を示しており、図２Ｂはスピーカー１０が聴覚器官８に隣接した状態（言い換えれば、受話器を使用する状態）で音を発信している状態を示している。
【００３５】
図２Ａのように、スピーカー１０が開空間に音を発信している場合のスピーカー１０の電気的インピーダンスをＺとする。これを図２Ｂに示すようにスピーカー１０に聴覚器官８を隣接させると、聴覚器官８の持つ音響インピーダンスとスピーカー１０の持つ電気的インピーダンスとが空気を介して結合することになり、スピーカー１０の電気的インピーダンスは、ＺからＺ’へと変化する。また、両インピーダンスの結合の度合いによって、スピーカー１０の電気的インピーダンスＺの変化の度合いも異なる。この変化の度合いは、聴覚器官８とスピーカー１０との距離に依存しているので、音響特性情報である電気的インピーダンスＺを計測すれば、聴覚器官８とスピーカー１０との距離を検出することができる。そして、信号処理部１３（図４Ａ，図４Ｂ，図５参照）は、検出した距離が予め設定してあった距離よりも短くなったと判断した場合、電話の通話回線の接続を行うのである。
【００３６】
これを、等価回路を用いて、更に詳細に説明する。
【００３７】
図３に、図２Ａ，図２Ｂの通話回線接続装置と接続された受話器の等価回路図を示す。９は電源、２１はｚ１の値を持つ電気的インピーダンス、２２はｚ２の値を持つ音響インピーダンス、２３はｚ３（ｘ）の値を持つ可変音響インピーダンス、そして２４は電気系と音響系とを結びつける変成器（主に空気により形成される）をそれぞれ示している。
【００３８】
まず、可変音響インピーダンス２３の動作について説明する。
【００３９】
可変音響インピーダンス２３は、聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離ｘの関数であり、図２Ａに示したようにスピーカー１０が開空間に音を発信している場合、すなわち距離ｘが大きい値を示す場合には、その値ｚ３（ｘ）はみなし０となり、図２Ｂに示したような聴覚器官８と隣接した状態でスピーカー１０が音を発信している場合、すなわち、距離ｘが最小値を示す場合には、
ｚ３（ｘ）＝ｚ３ｍａｘとなる。
【００４０】
例えば、通話者がスピーカー１０を開空間に音を発信させている状態から徐々に聴覚器官８に近づけ、最終的に聴覚器官８に接した場合には、ｚ３（ｘ）の値は０から連続的に変化し、ｚ３ｍａｘで最大となる。
【００４１】
次に、等価回路上での合成インピーダンスＺについて説明する。
【００４２】
図３に示した等価回路は、変成器２４を境とした左側すなわち一次回路が電気系回路であり、右側すなわち二次回路が音響系回路である。
【００４３】
図３の等価回路において、二次回路の音響インピーダンスｚ２＋ｚ３（ｘ）は、一次回路側から見ると、変成器２４を介して電気的インピーダンスｚｔ（ｘ）と捉えられ、変成器２４の変成比を一次側：二次側＝１：ｑとすると、ｚｔ＝（ｚ２＋ｚ３）／（ｑ×ｑ）という値となる。すなわち、等価回路中のＡ−Ａ’から右側の電気的合成インピーダンスＺ（ｘ）は電気的インピーダンス２１の持つ値ｚ１と、上記ｚｔ（ｘ）との和で示され、以下の（１）で示す式となる。
【００４４】
【数１】
0003629490.tif 000002
0003629490.tif 000003
次に、電気的インピーダンスの値の変化を考える。スピーカー１０を聴覚器官８に徐々に近づけることにより、電気的合成インピーダンスＺは、
（数２）
Ｚｍｉｎ＝ｚ１＋ｚ２／（ｑ×ｑ）
から、
（数３）
Ｚｍａｘ＝ｚ１＋（ｚ２＋ｚ３ｍａｘ）／（ｑ×ｑ）
に連続的に変化する。これは、電気的インピーダンスＺを計測すれば、聴覚器官８とスピーカー１０との距離検出が可能であることを示している。そして、信号処理部１３（図４Ａ，図４Ｂ，図５参照）は、検出した距離が予め設定して記憶部３１（図５参照）に記憶されてあった距離（しきい値）よりも短くなったと判断した場合、後述するように通話回線接続切断部３２（図５参照）により、電話の通話回線の接続を行うのである。
【００４５】
図７に、聴覚器官８と上記通話回線接続装置のスピーカー１０との間の距離を変化させた場合のスピーカー１０の電気的インピーダンス変化の様子を示す。測定は、図８に示す系において実施した。スピーカー１０をインピーダンスアナライザ（ヒューレットパッカード社  ４１９４Ａ）４１に接続し、スピーカー１０に印加する交流電圧（振幅０．５Ｖ）の周波数を１００Ｈｚから５００Ｈｚまで掃印し、そのときのスピーカー１０の電気的インピーダンス変化をインピーダンスアナライザ４１にて測定し、パーソナルコンピュータ４２に記録させた。聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離は、５００ｍｍ、５ｍｍ、０ｍｍの三種類にて測定を行った。
【００４６】
図７を見ると、１００Ｈｚでは距離の違いによるインピーダンス差はほとんど見られないが、５００Ｈｚにおいては顕著な違いとして確認することができる。すなわち、周波数５００Ｈｚにおけるスピーカー１０の電気的インピーダンスを測定することにより、聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を測定することができる。
【００４７】
ここで、電気的インピーダンスは複素数であるため、聴覚器官−スピーカー間距離の変化に応じて実数部と虚数部の二つのパラメータが変化する。従って、しきい値の設定と距離検出のための距離演算を実施するにはベクトル量の比較演算が必要とされるが、演算を容易なものとする目的で、電気的インピーダンスＺを示すベクトルの絶対値を求めた上で、しきい値と比較を行うことが好適である。
【００４８】
電話の通話回線を接続するかどうかの判断を行うためには、測定されかつ記憶部３１（図５参照）に記憶されていた電気的インピーダンスから求めた聴覚器官８とスピーカー１０間の距離と、予め設定されて記憶部３１（図５参照）に記憶されたしきい値との比較を信号処理部１３により行うわけであるが、このしきい値は人間の聴覚器官８の平均的な音響インピーダンス値から求めたものを用いてもかまわない。しかし、聴覚器官８には個人差があるので、本通話回線接続切断機能を使用する前に、使用者が自分の聴覚器官８を用いて電気的インピーダンスＺ（ｘ）と距離ｘとの関係を予め測定して記憶部３１（図５参照）に記録しておくことがとりわけ好適である。
【００４９】
また、ここでは聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離と比較されるしきい値が、長さの次元を持つパラメータである場合を説明したが、電気的インピーダンスＺから距離を求めなくとも、電気的インピーダンスＺをそのまましきい値として用いても好適であることは言うまでもない。この場合は、電気的インピーダンスＺをそのまま記憶部３１（図５参照）に記憶させておき、信号処理部１３ではインピーダンス同士を比較して通話の接続（又は後述する接続切断）を判断するようにする。
【００５０】
以上説明したように、聴覚器官８の音響インピーダンスを利用することによって、通話回線の接続が簡便に行えることを示したが、以下では、逆に、通話回線を切断する場合について説明する。
【００５１】
信号処理部１３が、検出した聴覚器官８とスピーカー１０との距離が、記憶部３１に記憶されかつ予め設定してある距離よりも長くなったと判断した場合に即座に通話回線を切断するように設定しておくと、例えば通話者が受話器を右手から左手へと持ち替えただけで通話回線が切断されてしまう。このような事態を回避するためには、即座に回線を切断するのではなく、所定時間例えば１０秒以上スピーカー１０の電気的インピーダンスが変化しなかった場合や、所定時間１０秒以上電気的インピーダンスが設定しきい値よりも大きい（或いは小さい）状態が継続した場合に回線の切断を行うよう設定しておけばよい。
【００５２】
他の方法としては、通話回線を接続するための比較対象としてのしきい値と、通話回線を切断するための比較対象としてのしきい値とを、別個に設けて記憶部３１に記憶させておくことも好適である。例えば切断用しきい値が接続用しきい値よりも大きな値（遠距離に相当する）に設定して記憶部３１に記憶させておけば、受話器を持ち替えただけで通話回線が切断されてしまうといった回線切断機能の誤作動が低減して好適である。なお、記憶部３１に記憶されたしきい値は、通話受信者又は通話発信者が調整可能としてもよい。
【００５３】
なお、スピーカー１０から発信される音は、人間の音声を用いることが自然であるが、電話の着信を知らせる呼び出し音であっても好適であるし、また、距離計測用の専用音であってもまた好適である。
【００５４】
また、電話のスピーカー１０は、ＰＺＴに代表される圧電素子やボイスコイルに代表される動電型素子であることが好適であるが、コンデンサタイプのものに代表される静電型素子を用いても一向に構わない。
【００５５】
図４Ａ，図４Ｂに音響特性情報の計測を示す模式図を示す。図４Ａは音を発信する場合の模式図を、図４Ｂは音を受信する場合の模式図をそれぞれ示している。図４Ａ，図４Ｂにおいて、８は聴覚器官、１０はスピーカー、１２は発信された音、１３は信号処理部、１４は反射された音をそれぞれ示す。
【００５６】
図４Ａに示すように、信号処理部１３の制御のもと、スピーカー１０から発信された音１２は、聴覚器官８の外耳１内を進んでいく。発信された音１２は聴覚器官８において一部は吸収されるが、その残りは図４Ｂに示すように、聴覚器官８内の各部位、特に鼓膜４で反射され、反射された音１４は外耳１を通ってスピーカー１０により受信される。
【００５７】
スピーカー１０により受信された音は、スピーカー１０（具体的には、圧電素子又はボイスコイルなど）により電気信号に変換されて信号処理部１３において演算が施され、発信された音１２の発信時刻と反射された音１５の受信時刻とから、スピーカー１０から、聴覚器官８内の各部位、特に鼓膜４までの距離が検出される。そして、信号処理部１３は、検出して求められた上記距離が、予め設定して記憶部３１に記憶されていた距離よりも短くなったと判断した場合、通話回線接続切断部３２により、電話の通話回線の接続を行う。
【００５８】
以上説明したように、聴覚器官８の反射波特性を利用することによって、通話回線の接続が簡便に行えることを示したが、以下では通話回線を切断する場合について説明する。
【００５９】
信号処理部１３が検出した聴覚器官８とスピーカー１０との距離が、予め設定してある距離よりも長くなったと判断した場合に即座に通話回線を切断するように設定しておくと、例えば通話者が受話器を右手から左手へと持ち替えただけで通話回線が切断されてしまう。このような事態を回避するためには、即座に回線を切断するのではなく、例えば聴覚器官８とスピーカー１０との距離が設定距離よりも長い状態が所定時間例えば１０秒以上続いた場合に回線の切断を行うよう設定しておけばよい。
【００６０】
なお、上記のように反射された音（反射波）１４を用いる場合には、分解能を高めるために、高周波音波を用いるのが好適である。具体的に数値を用いて概算すると、例えば１ＭＨｚの音を用いるとした場合、簡単のため空気中の音速を３００ｍ／ｓと仮定するとともに、波長は約０．３ｍｍであり、外耳１の入口から鼓膜４までの往復距離を６ｃｍとすると、往復に必要な時間は２００μｓとなる。１ＭＨｚの音の周期は１μｓなので、発信する音の長さを数周期から数十周期程度にすれば、鼓膜４からの反射波、聴小骨５からの反射波、蝸牛７からの反射波等を時間軸上で個別に受信することが可能となり、聴覚器官８の位置決定精度を向上させることができる。
【００６１】
また、図４Ａ，図４Ｂにおいては、スピーカー１０が音の発信と受信の２つの機能を有しているとして説明を行っているが、スピーカー１０の替わりに音の発信器と音の受信器とを別個に設けても一向に構わない。
【００６２】
そして、スピーカー１０は、ＰＺＴに代表される圧電素子やボイスコイルに代表される動電型素子を用いて構成することが好適であるが、コンデンサタイプのものに代表される静電型素子を用いても一向に構わない。
【００６３】
また、音響特性情報を用いて通話回線を接続したり切断したりする方法は、ソフトウェアプログラムにより実施することも可能であり、このようなプログラムを記録媒体に保存しておき、その記録媒体から上記プログラムを記憶部３１に記憶させたのち、必要に応じて、記憶部３１から信号処理部１３に読み込んで実施してもよく、あるいは、無線通信やインターネット等の何らかの通信手段により、必要に応じて外部からこのプログラムをダウンロードして信号処理部１３に読み込んで実施してもよい。
【００６４】
本実施形態では、ブロック図とフローチャートを用いて、通話受信者が通話を受信してから通話回線を接続し又は通話発信者自ら発信するため通話回線を接続し、通話終了後に通話回線を切断するまでのプロセスについて図面を用いて、より具体的に説明する。
【００６５】
図５に上記通話回線接続装置を示す模式図を示す。図５において、８は聴覚器官、１０はスピーカー、１３は信号処理部、３１は記憶部、３２は通話回線接続切断部をそれぞれ示す。
【００６６】
信号処理部１３は、スピーカー１０の電気的インピーダンス変化や反射波特性に代表される通話受信者又は通話発信者の聴覚器官８の音響特性情報を測定し、これを記憶部３１に記憶させる。記憶部３１には予め設定されたしきい値情報が記憶されており、信号処理部１３は通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報としきい値情報とを記憶部３１から読み出し、これらを比較する。比較の結果、スピーカー１０が聴覚器官８に充分近づいていると判断された場合、信号処理部１３は通話回線接続切断部３２に対し、通話回線を接続するよう命令する。
【００６７】
また、一旦、通話回線が接続された後は、信号処理部１３は通話回線を切断するために音響特性情報を測定し続け、記憶部３１から読み出したしきい値情報との比較を行う。比較の結果、スピーカー１０が聴覚器官８から大きく離れていると判断された場合、信号処理部１３は通話回線接続切断部３２に対し、通話回線を切断するよう命令する。
【００６８】
次に、信号処理部１３が行う信号処理の流れを、図６に示したフローチャートを用いて説明する。
【００６９】
通話受信を検出すると（ステップＳ１）、信号処理部１３は通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を測定する（ステップＳ２）。そして、この音響特性情報から聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を求める（ステップＳ３）。
【００７０】
次に、記憶部３１に記憶してあるしきい値情報を読み出し、前ステップで求めた距離と、記憶されていたしきい値との比較を行う（ステップＳ４）。ここで、測定された距離がしきい値よりも小さい場合には、信号処理部１３は通話回線を接続するよう命令する（ステップＳ５）。一方、測定された距離がしきい値よりも大きい場合には、信号処理部１３はステップＳ２に戻り通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を再度測定するよう命令する。そして、このループ（ステップＳ２〜Ｓ４）は測定された距離がしきい値よりも小さくなるまで繰り返される。
【００７１】
以上のような動作を行うことで、通話回線が接続される。
【００７２】
次に、通話回線を切断する場合について説明する。
【００７３】
通話回線の接続後（ステップＳ５）、通話受信者又は通話発信者が通話を行っている最中も信号処理部１３は通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を測定する（ステップＳ６）。そして、この音響特性情報から聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を求める（ステップＳ７）。記憶部３１に記憶してあるしきい値情報を読み出し、上記測定された距離が、記憶部３１に記憶してあるしきい値よりも大きいか否かの比較を行う（ステップＳ８）。上記測定された距離がしきい値よりも大きい場合には、信号処理部１３は通話回線を切断するよう命令する（ステップＳ９）。一方、測定された距離がしきい値よりも小さい場合には、信号処理部１３はステップＳ６に戻り通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を再度測定するよう命令する。そして、このループ（ステップＳ６〜Ｓ８）は測定された距離がしきい値よりも大きくなるまで繰り返される。
【００７４】
以上のような動作を行うことで、最終的には通話回線が切断される。
【００７５】
なお、図６のフローチャートに、音響特性情報から聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を求めるステップを記載したが、前述したように、音響特性情報から距離を求めなくとも、音響特性情報をそのまま比較用パラメータとして用いても好適であり、この場合には距離換算のステップＳ３及びＳ７を除外しても一向に構わない。
【００７６】
また、通話回線を接続するための比較対象としてのしきい値と、通話回線を切断するための比較対象としてのしきい値とを、別個に設けて記憶部３１に記憶させておくことも好適である。例えば切断用しきい値が接続用しきい値よりも大きな値（遠距離に相当する）に設定して記憶部３１に記憶させておけば、受話器を持ち替えただけで通話回線が切断されてしまうといった回線切断機能の誤作動が低減して好適である。なお、記憶部３１に記憶されたしきい値は、通話受信者又は通話発信者が調整可能としてもよい。
【００７７】
以上のように第１実施形態によれば、通話受信者又は通話発信者の聴覚器官８の音響特性を測定することに着目し、それを受話器における電話回線の接続・切断に応用することを見出したものである。すなわち、生体内部の構造や材質まで考慮した判断基準を用いるべく聴覚器官８の音響インピーダンスを用いて、聴覚器官８と音の受発信部例えばスピーカー１０との距離を検出し、検出された距離が所定距離より大きいか否か（又は、検出されたインピーダンスが所定のインピーダンスよりも大きいか否か）を判断することで、簡便な通話回線接続切断方法を実現することができる。したがって、複雑な機構部品を用いずに、人間誰もが持っている聴覚器官８を用いて、簡便にかつ大変優れた認識精度で、電話の通話制御装置の通話動作制御を行うことができる。
【００７８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のように、その他種々の態様で実施できる。
【００７９】
（第２実施形態）
上記したような通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性を用いて聴覚器官と受話器との距離を検出する技術は、通話受信時の通話回線の接続や切断を行う上記通話動作制御以外にも、通話発信時の通話回線の接続や切断を行う際の通話動作制御にも好適に用いられる。
【００８０】
本発明の第２実施形態では、音声認識技術を用いたダイヤル動作を使用して通話発信者が通話を発信し、通話終了後に通話回線を切断するまでのプロセスについて、ブロック図とフローチャートを用いて説明する。音声認識技術はボタン等の機構部品を用いずに発声により機器を操作する場合に使用され、本発明と良好な連携を示す。
【００８１】
図９に、本発明の第２実施形態にかかる通話制御装置を示す模式図を示す。図９において、８は聴覚器官、１０はスピーカー、１３は信号処理部、３１は記憶部、５１は音声認識を行って通話関連動作を制御する音声認識制御部、３２は通話回線接続切断部、５２はマイクロフォン、５３はイルミネーション装置をそれぞれ示す。
【００８２】
信号処理部１３は、スピーカー１０の電気的インピーダンス変化に代表される通話発信者の聴覚器官８の音響特性情報を測定し、これを記憶部３１に記憶させる。記憶部３１には予め設定されたしきい値情報が記憶されており、信号処理部１３は、通話発信者の聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離と、しきい値情報とを記憶部３１から読み出し、これらを信号処理部１３により比較する。比較の結果、スピーカー１０が聴覚器官８に充分に近づいていると判断された場合（言い換えれば、上記スピーカー１０と上記聴覚器官８との距離が設定値以下であると判断された場合）、信号処理部１３は、音声認識制御部５１に対し、音声認識を開始するよう命令する。同時に信号処理部１３は、通話発信者に音声認識が開始されることをスピーカー１０を使用して音声で伝達する（音声ガイダンス）、もしくはイルミネーション装置５３を使用して光の発光色や発光強度や発光タイミングを変化させ伝達する（光ガイダンス）。
【００８３】
音声ガイダンスの具体的内容は、通話発信者に対して、通話相手先の名称や電話番号（数字）の発声を促す、音声認識の結果を伝える、いくつかの候補の中から選択するよう発声を促す、等の通話関連動作である。光ガイダンスの具体的内容は、発光色を用いる例では、通話発信者に対して、通話相手先の名称や電話番号（数字）の発声を促す場合には緑色の発光、音声認識が成功した場合には青い発光、音声認識が失敗した場合には赤い発光、等の通話関連動作である。発光タイミングを用いる例では、発光の点滅周期や点滅回数で様々な情報を通話発信者に伝達するといった通話関連動作を行うことができる。さらに発光色、発光強度、発光タイミングを組み合わせることで通話発信者が容易に認識可能な伝達手段とすることができる。イルミネーション装置５３は、受話器に搭載されているディスプレイやテンキーを使用するのが好適であるが、受話器に発光専用デバイスを搭載してもかまわない。また、他にも、受話器に搭載されているバイブレータを用いて振動によって通話発信者に伝達する方法等もある。
【００８４】
音声認識により通話相手先が決定すると、信号処理部１３は通話回線接続切断部３２に対し、該通話相手先にダイヤルするよう命令する。
【００８５】
また、一旦、通話回線が接続された後は、信号処理部１３は通話回線を切断するために音響特性情報を測定して記憶するとともに、記憶された上記音響特性情報を元に、聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を換算して、これを記憶部３１に記憶する。
【００８６】
そして、記憶部３１から読み出した聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離と、記憶部３１に記憶されたしきい値情報との比較を行う。比較の結果、しきい値情報が上記距離より大きく、スピーカー１０が聴覚器官８から大きく離れていると判断された場合、信号処理部１３は通話回線接続切断部３２に対し、通話回線を切断するよう命令する。
【００８７】
一方、しきい値情報が上記距離以下で、スピーカー１０が聴覚器官８から大きく離れてはいないと判断された場合、再び、音響特性情報から聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を求め、信号処理部１３は通話回線を切断するために音響特性情報を測定して記憶するとともに、記憶された上記音響特性情報を元に、聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を換算して、これを記憶部３１に記憶する。そして、記憶部３１から読み出した聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離と、記憶部３１に記憶されたしきい値情報との比較を行う。このように、スピーカー１０が聴覚器官８から大きく離れていると判断されて通話回線を切断するまで、このループを続ける。
【００８８】
次に、信号処理部１３が行う信号処理の流れを、図１０に示したフローチャートを用いて説明する。
【００８９】
信号処理部１３はスピーカー１０の音響特性情報を通じて通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を測定する（図１０のステップＳ２１）。そして、この音響特性情報から聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を求める（図１０のステップＳ２２）。次に、記憶部３１に記憶してあるしきい値情報を読み出し、前ステップで求めた距離との比較を行う（図１０のステップＳ２３）。ここで、測定された距離がしきい値よりも小さい場合には、信号処理部１３は音声認識を開始するよう命令する（図１０のステップＳ２４）。そして、音声認識により通話相手先が決定すると、信号処理部１３は通話相手先にダイヤルするよう命令する（図１０のステップＳ２５）。一方、測定された距離がしきい値よりも大きい場合には、信号処理部１３は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を再度測定するよう命令する（図１０のステップＳ２１）。そして、このループ（図１０のステップＳ２１〜Ｓ２３）は測定された距離がしきい値よりも小さくなるまで繰り返される。
【００９０】
次に、通話回線を切断する場合について説明する。通話回線の接続後、通話発信者が通話を行っている最中も信号処理部１３は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を測定する（図１０のステップＳ２６）。そして、この音響特性情報から聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を求める（図１０のステップＳ２７）。次に、記憶部３１に記憶してあるしきい値情報を読み出し、前ステップで求めた距離との比較を行う（図１０のステップＳ２８）。ここで、測定された距離がしきい値よりも大きい場合には、信号処理部１３は通話回線を切断するよう命令する（図１０のステップＳ２９）。一方、測定された距離がしきい値よりも小さい場合には、信号処理部１３は通話発信者の聴覚器官の音響特性情報を再度測定するよう命令する（図１０のステップＳ２６）。そして、このループ（図１０のステップＳ２６〜Ｓ２８）は測定された距離がしきい値よりも大きくなるまで繰り返される。以上のような動作を行うことで、最終的には通話回線が切断される。
【００９１】
なお、図１０のフローチャートに、音響特性情報から聴覚器官８とスピーカー１０との間の距離を求めるステップＳ２２，Ｓ２７を記載したが、前述したように音響特性情報から距離を求めなくとも、音響特性情報をそのまま比較用パラメータとして用いても好適であり、この場合には距離換算のステップＳ２２，Ｓ２７を除外しても一向に構わない。
【００９２】
また、通話回線を接続するための比較対象としてのしきい値と、通話回線を切断するための比較対象としてのしきい値とを、別個に設けて記憶部３１に記憶させておくことも好適である。例えば切断用しきい値が接続用しきい値よりも大きな値（遠距離に相当する）に設定して記憶部３１に記憶させておけば、受話器を持ち替えただけで通話回線が切断されてしまうといった回線切断機能の誤作動が低減して好適である。
【００９３】
以上のように本発明によれば、通話受信者又は通話発信者の聴覚器官の音響特性を測定することに着目し、それを受話器における電話回線の接続・切断に応用することを見出したものである。すなわち、生体内部の構造や材質まで考慮した判断基準を用いるべく聴覚器官の音響インピーダンスを用いて、聴覚器官と音の受発信部例えばスピーカーとの距離を検出し、検出された距離が所定距離より大きいか否か（又は、検出されたインピーダンスが所定のインピーダンスよりも大きいか否か）を判断することで、簡便な通話回線接続切断方法を実現することができる。したがって、複雑な機構部品を用いずに、人間誰もが持っている聴覚器官を用いて、簡便にかつ大変優れた認識精度で、電話の通話制御装置の動作制御を行うことができて、聴覚器官と音の受発信部との距離を検出することで、簡便な通話回線接続切断方法を実現することが可能となる有利な効果を有するものである。
【００９４】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００９５】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施形態に関連した次の記述から明らかになる。
【図１】本発明の第１実施形態による聴覚器官の模式図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態の通話制御装置の一例としての通話回線接続装置と接続された受話器に搭載されているスピーカーの電気的インピーダンス変化を示す模式図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態の通話制御装置の一例としての通話回線接続装置と接続された受話器に搭載されているスピーカーの電気的インピーダンス変化を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態において図２Ａ及び図２Ｂの通話制御装置と接続された受話器の等価回路図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態の通話回線接続装置による音響特性情報の計測を示す模式図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態の通話回線接続装置による音響特性情報の計測を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態の通話回線接続装置を示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態の通話回線接続装置による通話回線接続にいたるまでのフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態の通話回線接続装置において聴覚器官−スピーカー間の距離を変化させたときのスピーカーの電気的インピーダンス変化を示す実験結果のグラフである。
【図８】本発明の第１実施形態の通話回線接続装置によるスピーカーの電気的インピーダンス測定系を示す模式図である。
【図９】本発明の第２実施形態の通話制御装置を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の通話制御装置による通話制御動作のフローチャートである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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