(57)【要約】  本発明は、電子装置の機能をトリガーするための入力デバイスに関している。このデバイスには、湿度センサ（１２）と、制御ユニット（１１）が含まれており、前記制御ユニット（１１）は、前記湿度センサ（１２）によって供給された湿度信号（ＲＨ）を分析し、前記湿度信号（ＲＨ）の分析に応じてトリガー信号（Ｃ）を供給し、前記電子装置（３）の機能をトリガーするように構成されている。
2014506689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置の機能をトリガーするための入力デバイスであって、
湿度センサ（１２）と、
制御ユニット（１１）が含まれており、
前記電子装置（３）の機能をトリガーするために、
前記制御ユニット（１１）は、前記湿度センサ（１２）によって供給された湿度信号（ＲＨ）を分析し、
前記湿度信号（ＲＨ）の分析に応じてトリガー信号（Ｃ）を供給するように構成されていることを特徴とする入力デバイス。
【請求項２】
前記温度センサ（１２）は、ユーザ（Ｕ）の呼気空気流（ＥＡＦ）を受け入れられるように設けられており、前記制御ユニット（１１）は、湿度信号（ＲＨ）の時間経過特性に応じて前記トリガー信号（Ｃ）を供給するように適合化されている、請求項１記載の入力デバイス。
【請求項３】
前記制御ユニット（１１）は、所定の時間間隔（Δｔ）内での湿度信号（ＲＨ）の変化に応じて、特に、所定の時間間隔（Δｔ）内で所定の閾値（ＴＨRH）を超える湿度信号（ＲＨ）の増加に応じて、前記トリガー信号（Ｃ）を供給するように適合化されている、請求項１または２記載の入力デバイス。
【請求項４】
呼気吸気流（ＥＡＦ）に応答する、湿度センサとは異なる別のセンサ（１３）が含まれており、前記制御ユニット（１１）は、前記別のセンサ（１３）によって供給されたセンサ信号（Ｔ）を分析し、前記湿度信号（ＲＨ）の分析と前記別のセンサによって供給されたセンサ信号（Ｔ）の分析との両方の分析に応じて前記トリガー信号（Ｃ）を供給するように適合化されている、請求項１から３いずれか１項記載の入力デバイス。
【請求項５】
前記制御ユニット（１１）は、前記湿度信号（ＲＨ）の増加が所定の時間間隔（Δｔ）内で閾値（ＴＨRH）を超えた場合、及び／又は、前記別のセンサによって供給されたセンサ信号（Ｔ）の増加が所定の時間間隔（Δｔ）内で別の閾値（ＴＨT）を超えた場合に、前記トリガー信号（Ｃ）を供給するように適合化されている、請求項４記載の入力デバイス。
【請求項６】
前記制御ユニット（１１）は、前記閾値（ＴＨRH）の値の設定を、先行する時点で測定された１つ以上の湿度信号（ＲＨ）の値に応じて適合化している、請求項３から５いずれか１項記載の入力デバイス。
【請求項７】
前記別のセンサ（１３）は、温度センサ、エアフローセンサ、圧力センサのうちの１つである、請求項４から６いずれか１項記載の入力デバイス。
【請求項８】
前記制御ユニット（１１）は、湿度信号（ＲＨ）の時間経過特性に応じて、複数の機能のセットの中から所定の機能を前記トリガー信号（Ｃ）に割り当てるように適合化されている、請求項３から７いずれか１項記載の入力デバイス。
【請求項９】
前記制御ユニット（１１）は、
湿度信号（ＲＨ）の増加が所定の時間間隔（Δｔ）内で閾値（ＴＨRH）を超え、前記増加に続く減少の後で湿度信号（ＲＨ）の新たな増加が所定の時間窓（Δｔｗ）内で見られなかった場合に、複数の機能セットの中から第１の機能をトリガー信号（Ｃ）に割り当てるように適合化され、
湿度信号（ＲＨ）の増加が所定の時間間隔（Δｔ）内で閾値（ＴＨRH）を超え、前記増加に続く減少の後で湿度信号（ＲＨ）の新たな増加が所定の時間窓（Δｔｗ）内で見られなかった場合に、複数の機能セットの中から第２の機能をトリガー信号（Ｃ）に割り当てるように適合化されている、請求項８記載の入力デバイス。
【請求項１０】
開口部（４１）を備えたケーシング（４）が含まれており、前記開口部（４１）は前記ケーシング（４）の環境に対して前記湿度センサ（１２）の感応素子（１２１）を露出するために設けられている、請求項１から９いずれか１項記載の入力デバイス。
【請求項１１】
前記湿度センサ（１２）は、前記制御ユニット（１１）から分離されて配置されており、さらに前記湿度センサ（１２）が湿度信号（ＲＨ）を前記制御ユニット（１１）に伝送することを可能にするためにワイヤレスリンクが設けられている、請求項１から１０いずれか１項記載の入力デバイス。
【請求項１２】
前記制御ユニット（１１）は、以下のグループの中から１つ以上の機能、すなわち、
着信の受け入れ又は拒否、
オペレーションのページアップ又はページダウン、
オペレーションの確認又は拒否、
写真撮影のシャッター、
機能のスイッチオン又はスイッチオフ
アプリケーションの開閉、
ディスプレイ上のウィンドウの開閉、
ディスプレイ上のメニューの開閉、
のうちの１つ以上の機能をトリガーするためのトリガー信号（Ｃ）を供給するように適合化されている、請求項１から１１いずれか１項記載の入力デバイス。
【請求項１３】
請求項１から１２いずれか１項記載の入力デバイス（１）を含んでいる電子装置であって、前記電子装置（３）は、携帯電話、ハンドヘルド型コンピューター、電子ブックリーダー、タブレットコンピューター、ゲームコントローラー、ポインティングデバイス、写真若しくはビデオカメラ、コンピューター周辺機器のうちの１つであることを特徴とする電子装置。
【請求項１４】
電子装置の機能をトリガーするための方法であって、
湿度センサ（１２）によって供給された湿度信号（ＲＨ）を分析するステップと、
前記湿度信号（ＲＨ）の分析に応じて前記電子装置（３）の機能をトリガーするステップとを含んでいることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法を処理ユニット上で実行するためのコンピュータプログラムコード手段が含まれていることを特徴とする、コンピュータプログラム要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の機能をトリガーするための入力デバイス、電子装置の機能をトリガーするための方法、並びに対応するコンピュータプログラム要素に関している。
【０００２】
本願発明の関連出願
この出願は、２０１１年１月１９日付けで提出された欧州特許出願第１１０００３７３.８号明細書の優先権を主張しており、これによって前記欧州特許出願の開示内容は本願明細書の中に組み込まれたものになる。
【背景技術】
【０００３】
小型化および無線技術は、ユビキタス法で情報を処理する携帯型電子装置を使用可能にしている。
【０００４】
より多くの機能と特徴はスマートフォンに統合され、例えば、ユーザとのより多くの対話が期待できる。今日の電子装置のヒューマンマシンインタフェースは、依然としてキー乃至タッチキーによる対話に強く依存している。しかしながら多くの状況ではそのような対話は、ユーザの片方の手が当該機器を保持していなければならず、その一方で、別の手も機器との対話のために自由にはならないという不便が生じている。したがって、電子装置との対話技法をよりシンプルに簡素化し、改善させる絶え間ない関心が存在している。
【０００５】
発明の開示
本発明が解決しようとする課題は、簡単かつ信頼性の高いキーレスヒューマンマシンインタフェースを提供することである。
【０００６】
前記課題は、請求項１の特徴に係る電子装置の機能をトリガーするための入力デバイスによって解決される。この入力デバイスは、湿度センサと、該湿度センサにより供給された湿度信号を分析し、電子装置の機能をトリガーするための前記湿度信号の分析に応じたトリガー信号を供給するための制御ユニットとを備えている。
【０００７】
この点に関して、本願では電子装置のユーザが手を使わずに機能をトリガーできるようなタッチレスの対話技法が提案されている。ここでは入力デバイスに向けたユーザの素の呼気が検出され、この呼気が電子装置の機能を制御するためのトリガーとして使用される。有利な実施形態によれば、この入力デバイスが、携帯電話、ハンドヘルド型パソコン、タッチパッド、ノートパソコンなどの電子装置に組み込まれる。但しこのことは本願発明での権利範囲の限定を意味するものではない。そのようなクラスの電子装置は、ポータブルであること、ユーザによって初期化/トリガーの機能を含むことを特徴としている。そのような入力デバイスのメリットを引き継ぐことのできる他のクラスの電子装置には固定的な機器も含まれ、例えばフラットパネルディスプレイ、テレビ、オーディオおよびビデオレコーダ、ゲーム機などが挙げられる。この入力デバイスはそのような電子装置にも組み込むことができる。別のシナリオでは、この入力デバイスが電子装置から分離され、例えばBluetoothや任意の他の近距離無線通信プロトコルなどの通信手段を用いて当該電子装置とワイヤレスで通信されることも想定できる。さらに別のシナリオでは、ユーザによって携帯可能な湿度センサのみが電子装置から分離され、それに対して入力デバイスの制御ユニットは電子装置に配置されて当該電子装置の処理ユニットに統合されるケースも考えられる。この一例は、電子ポインティングデバイスやゲームコントローラーである。
【０００８】
前記入力デバイスは、機能を制御するためのトリガーとして人間の呼気に含まれる空気流を利用している。前記呼気空気流は、呼気吸気流中の固有湿度を、湿度を表す電気信号（以下では単に湿度信号とも称する）に変換する湿度センサによって検出される。有利な実施例によれば、前記湿度センサは、相対湿度を表す湿度信号を出力する。相対湿度は空気が受け入れ可能な最大湿度で割った絶対湿度によって定義される。基本的に、吐き出された空気の相対湿度は、１００％に近く、そのような呼気は、相対湿度の変化を引き起こす他の事象と適切に区別することができる。なお本願明細書で記載する「湿度」とは、常に「相対湿度」を指すものである。湿度信号は、制御ユニットに供給される前に、若しくは制御ユニットで分析される前に処理を施されてもよい。そのような処理には、限定を意味するわけではないが、１つ若しくは複数の、フィルタリング、増幅、望ましくない効果の補償、動的補償、または任意の派生物の構築などが含まれていてもよい。ただし、そのような処理にかかわらず、制御ユニットに供給される信号、若しくは分析される信号は、湿度信号とみなされる。別の実施形態によれば、このような信号処理が制御ユニットで実行される場合にはそれは分析の一部とみなされる。
【０００９】
前記湿度センサは有利には、当該湿度センサの周囲の空気中に含まれる水分子を検出し得るようなセンサである。有利な実施形態によれば、前記湿度センサは、セラミック若しくはポリマーからなる膜を含んでいる。そのような材料では、膜内への水の分子の侵入が可能であり、その結果引き起こされた静電容量の変化が、膜の静電容量決定に用いられる電極によって検出される。
【００１０】
電子装置との対話は、本発明の入力デバイスによって容易にすることができる。この入力デバイスでは、ユーザは電子装置の１つ若しくは複数の機能をトリガーするために、入力デバイスに向かってただ息を吹きかけるだけである。このことは、ユーザがタイピングや電子装置とのその他の手動による任意の対話のために手が空かない可能性が生じる多くの実生活の状況において、非常に便利な簡素化を意味する。本発明による入力デバイスは、電子装置の複数の機能を制御するために設けられる複数の入力デバイスの１つであってもよい。状況に応じて、ユーザは、使用にベストな入力デバイスを選ぶことができる。有利な実施形態によれば、前記入力デバイスは、その使用を有効化または無効化することができ、これは、電子装置のシステムのセットアップで実現することができる。
【００１１】
そのようなタッチレスの対話は、電子装置における既存の機能の使用を最適化し、新しいものを可能にする。入力及び／又はコマンドに割り当てられたトリガーは湿度センサに向かって息を吹きかけることで実施／実行される。トリガー信号は、携帯電話で呼び出す、電子ブックでページをめくる、画像ギャラリーに亘ってスクロールするなどの機能に割り当てることができる。呼気空気流によってトリガーされるその他の機能は、着信拒否だったり、操作の確認若しくは拒否、取るべき写真のシャッター、機能のオンまたはオフの切り替え、アプリケーションの開閉、画面上のウィンドウやメニューの開閉などのうちの一つ若しくは複数であり得る。但しこれらの列挙はそれらへの限定を意図したものではない。最後に、任意の入力及び／又は任意のコマンドは本発明による入力デバイスへの息吹によってトリガーされる信号に割り当てることが可能である。
【００１２】
有利な実施形態によれば、対応する信号の純粋な湿度レベルを分析するのではなく、湿度信号の動的時間経過特性が活用される。そうする理由は、入力デバイスで息を吹き込むことによって、湿度が急速に変化するからであり、その際には湿度信号における急速な増加が観察され、その他の任意の環境事象による緩やかな湿度の増加から区別する手段として使用できるからである。この点に関して、湿度信号の時間経過特性、例えばその動特性を分析することが望ましい。そしてそのような動特性のみか、又は湿度レベルとの組み合わせが利用されてもよい。
【００１３】
特に有利な実施形態によれば、制御ユニットは、所定の時間間隔内での湿度信号の変化に応じてトリガー信号を供給するように適合化される。そのような時間間隔とは、例えば湿度センサによって供給された２つのセンサ値の間の時間であってもよいし、例えばそのような供給時間の多重化であってもよい。とりわけ機能のトリガリングは、所定の時間間隔内で割り当てられた閾値を超える湿度信号の増加に依存し得る（単独若しくは他の要件と組み合わせて満たされる）。割り当てられる閾値の適切な選択によって、湿度センサに息の吹きかけがあったときには、湿度変化を引き起こすその他の事象からの区別が可能になる。有利な実施形態によれば、供給される閾値の値は、湿度信号の先行時点の１つ若しくは複数の測定値に応じて設定され得る。そのような先行時点の湿度測定値は、例えば周辺空気の相対湿度で表すことができる。低湿度での湿度センサへの息の吹きかけが検出湿度で生じさせる湿度上昇は、周辺空気がより高い湿度下での入力デバイスへの息の吹きかけによって引き起こす湿度上昇をはるかに超えるものであるということをこのアプローチでは考慮すべきである。この意味で、有利には閾値は周辺空気の湿度値の低下に連動して上昇させる。
【００１４】
そのような湿度上昇が所定の時間間隔内で、割り当てられた閾値に達するか、または超えた場合には、トリガー信号を直接生成してもよいし、またはトリガー信号が少なくとも有効化されて、任意の追加の条件の実現に依存して生成されてもよい。
【００１５】
機能をトリガーするための追加条件は、他のセンサが呼気空気流に応答する湿度センサ以外のセンサからのセンサ信号の特性の分析に基づいていてもよい。制御ユニットは、有利には、そのような他のセンサによって供給されるセンサ信号を分析し、湿度信号の分析とセンサ信号の分析の両方に応じてトリガー信号を供給するように適合化されている。第１のステップでは、このことが単に次のようなことで示される。すなわち各信号が、関連するトリガリング条件に準拠している場合、又は準拠していない場合にかかわらず、両信号が並行して分析されることで示される。トリガーストラテジの第１の実施形態によれば、湿度信号の増加が所定の時間間隔内で閾値を超えた場合、または、センサ信号の増加が所定の時間間隔内で閾値を超えた場合に、トリガー信号が生成される。このようにすることで、センサの１つが損なわれている場合であっても他のセンサが自身で機能をトリガーするのに十分な信号を供給することができるので、機能のトリガリングが保証される。トリガーストラテジの別の実施形態によれば、湿度信号の増加が所定の時間間隔内で閾値を超えた場合、及びセンサ信号の増加が所定の時間間隔内で別の閾値を超えた場合にのみ、トリガー信号が生成される。ここでは２つの異なる物理測定量をもとにしているので、非呼気空気流事象は、呼気空気流事象からより良好に区別することができ、そのような他のセンサは湿度センサの結果を確認してもしなくてもよい。両方のセンサに同じ条件を適用するために、追加のセンサは、湿度センサのように有利には予期される呼気空気流に曝される。入力デバイス又は電子装置がケーシングの周辺環境に湿度センサの感応素子を晒すための開口部を備えたケーシングを含む場合には、他のセンサは、有利には湿度センサに近接して配置され、そのようにして両センサはケーシング外部に露出させるために前記開口部に向けられる。この開口部は単に湿度センサに割り当てられた開口部であってもよいし、他のセンサに応用できるのであれば、携帯電話のマイクロホンのための開口部のように、既に電子装置の中に存在する開口部であってもよい。
【００１６】
湿度センサと他のセンサの近接した配置構成を支援するために、有利にはこれらのセンサが共通の基板上に配置され、別の有利な実施例によれば、これらのセンサを動作させるための回路、及び／又は湿度信号とセンサ信号を分析するための回路を含む共通のチップ上に配置される。
【００１７】
有利には、前記他のセンサは、温度センサ、エアフローセンサ、圧力センサ（例えば差圧センサ若しくはマイクロホン）の一つとして実施することができる。前記温度センサは、呼気空気流によって引き起こされる温度の変化を検出し得る。人間の呼気空気流は常時摂氏約３５℃である。例えば、ガスの流れを表す、熱源の上流側と下流側との熱の差を測定する２つの熱電素子を、熱源をその間となるよう配置することによって実現されるエアフローセンサの信号の場合は、空気流量の増加が呼気空気流を表す。圧力センサの信号においては、圧力の増加が呼気空気流を示す。このような１つ以上のセンサを、電子装置の機能を制御するために使用される呼気空気流を検出するために湿度センサに加えることが可能である。
【００１８】
有利には、温度センサのような他のセンサによって供給されるセンサ信号の動特性が検査される。そのような動特性はセンサ信号の時間経過特性によって表される。有利には制御ユニットは、同じ時間間隔内でのセンサ信号の変化に応じて、とりわけ同じ時間間隔内で別の閾値を超えるセンサ信号の増加に応じて、トリガー信号を供給するように適合化されている。他のセンサによって測定される測定量は湿度と異なるため、適用される閾値も異なる値を示す。別の実施形態によれば、検討中の時間間隔も必要に応じて異なる値に設定できる。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、電子装置の機能をトリガーするための方法が請求項１４の特徴部分に記載されている。第１のステップでは、湿度センサにより供給される湿度信号を分析され、電子装置の機能が、湿度信号の分析に応じてトリガーされる。
【００２０】
本発明のさらに別の態様によれば、コンピュータプログラム要素が、請求項１５の特徴部分に記載されている。
【００２１】
他の有利な実施形態は、従属請求項ならびに以下の説明において記載される。
【００２２】
前述した実施形態は、デバイス、方法、及びコンピュータプログラム要素にも同様に関連する。詳細には説明がなされないものであっても、実施形態の異なる組み合わせからは相乗効果が生じ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電話機との使用シナリオ
【図２】本発明の実施形態に係る入力装置のブロック図
【図３】本発明の実施形態に係る携帯電話機のブロック図
【図４】本発明の一実施形態に係る分析方法を説明するための信号特性を示した図
【図５】本発明の別の実施形態に係る分析方法を説明するための信号特性を示した図
【図６】本発明の実施形態に係る携帯電話機の筐体の一部の断面図
【図７】本発明実施形態に係る分散型入力装置のブロック図
【図８】本発明のさらなる実施形態に係る分析方法を説明するための信号特性を示した図
【００２４】
上記した実施形態、並びに本発明のさらなる態様、特徴、および利点については、後述の図面に基づく説明においてさらに詳細に説明する。
【００２５】
発明を実行するための実施例
図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話３を用いた使用シナリオを示す図である。この携帯電話３のディスプレイ３３上では、ジェイクが呼び出していることがメッセージで表示されている。標準マイクロホン３１から離れて入力デバイスとして湿度センサ１２が、携帯電話３の標準スピーカ３２の横に設けられている。ユーザＵは、呼気空気流ＥＡＳの少なくとも一部が湿度センサ１２にあたるように携帯電話３に向かって息を吐く。湿度センサ１２によって供給された湿度信号は、論理手段、ソフトウェア手段、または図示されていないその他の手段によって分析される。この分析が、携帯電話３の機能を制御する対話のための呼気空気流として解釈できることを示しているときには、トリガー信号が送出される。本実施例では、トリガー信号に割り当てられている機能は、着信コールを受け入れることである。要約すると、本実施例では、着信コールは、例えば携帯電話３のキーやタッチキーとの対話なしで、携帯電話３に息を吹きかけることにより、ユーザＵによって受け入れられる。したがって、ユーザＵは自身の片方の手で携帯電話３を保持することができ、もう片方の手は着信受け入れのためにキーやボタンをプッシュする必要がないため自由に使うことができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係る入力デバイス１のブロック回路図を示す。本実施形態ではこの入力デバイス１は、湿度センサ１２の隣に別のセンサ１３を備えている。この別のセンサ１３は当該実施例では温度センサ１３である。人間の呼気空気流は、約３５℃のほぼ一定の温度と、約１００％のほぼ一定の相対湿度とによって特徴付けられる。一般的に呼気空気流は、温度と湿度の両方において、典型的な環境温度や湿度の変化からは明らかに異なっている。その結果、湿度センサと温度センサの組み合わせにおいて吹きかけられた呼気空気は、相対的な湿度信号ＲＨ（ｔ）と温度信号Ｔ（ｔ）を同時に大幅に上昇させる。したがって、そのような入力デバイス１に向けて吹きかけられた呼気空気は、相対湿度ＲＨの急激な変化と、温度Ｔの急激な変化の両方を含む。これらの変化を追跡するために、前記湿度センサ１２と前記温度センサ１３とを用いることによって、相関している変化を検出することが可能となり、さらに電子装置上で入力及び／又はコマンド（総体的に機能を意味する）のトリガーに適した手段が構成される。
【００２７】
好ましい実施形態において、および図６において、携帯電話３の下部の部分断面図に示すように、基板４２は、携帯電話３の支持体４３上でマイクロホン３１に隣接して配置され、フレキシブルな回路基板又はプリント回路基板を構成している。マイクロホン３１は、携帯電話３のケーシング４の開口部４１に隣接してその下方に配置されている。当該実施例の開口部は、ケーシング４内の複数の孔で表されている。基板４２は、湿度センサ１２と、場合によっては 図示されていない温度センサ１３とを支持する。基板４２は、前記湿度センサ１２と温度センサ１３が開口部４１に対して十分に露出するように配置されており、それによって当該開口部４１の方へ向けられた呼気空気流が受け入れられる。
【００２８】
湿度信号ＲＨ（ｔ）と温度信号Ｔ（ｔ）は、各センサ１２，１３によって制御ユニット１１に供給される。制御ユニット１１は、２つの分析器１１１，１１２を含む分析セクションからなり、前記２つの分析器の各々は、受信した信号ＲＨ（ｔ）及びＴ（ｔ）の１つに割り当てられ、それらの信号の分析、例えばそれらの信号ＲＨ（ｔ）及びＴ（ｔ）の時間経過特性、すなわちそれらの動特性を分析している。有利な実施形態では、これらの信号ＲＨ（ｔ）及びＴ（ｔ）の各々の変化若しくはそれらの同時変化が、測定量の環境変化と、測定量の変化を引き起こす呼気空気流との間で区別するのに使用することができるので、これらの信号ＲＨ（ｔ）及びＴ（ｔ）の各々の変化が分析される。
【００２９】
図４ａには、呼気空気流に起因する経時的な相対湿度特性ＲＨ（ｔ）のサンプルが示されている。ここでは時間軸上で離散している複数のポイントで測定された相対湿度値が円で囲って示されており、これらの湿度値は湿度センサによってΔｓｔ秒毎に供給され、そのような供給時間Δｓｔ秒とは、例えば５００ｍｓであり、例えば分析に応じて動的に補償される。したがって、湿度変化は、最低でも供給時間Δｓｔ秒毎に観察することができる。有利な実施形態によれば、湿度信号ＲＨ（ｔ）の変化が決定される時間間隔Δｔは、供給時間Δｓｔの倍数に等しい。そのような変化は、引き続き閾値ＴＨRHと比較される。有利な実施形態によれば、時間間隔Δｔ＝Δｓｔであり、さらに別の有利な実施形態によれば、時間間隔Δｔ＝２Δｓｔである。各時間間隔Δｔ毎に、そのような時間間隔Δｔの間の湿度ＲＨの変化が決定され、閾値ＴＨRHと比較される。有利な実施形態によれば、制御ユニット１１は、例えば、供給時間ｔ＝ｘ×Δｓｔ（ｘ＝整数）で供給された各湿度値ＲＨを、事前に供給された湿度値と比較する。別の有利な実施形態によれば、現在の湿度値が、２倍の供給時間Δｓｔ分だけさかのぼった時点の湿度値と比較される。湿度信号ＲＨの変化が決定されるそのような時間間隔Δｔは、２×Δｓｔに等しい。そのような先行する時点の湿度値を保持するために、単純なシフトレジスタが一時記憶のために設けられていてもよい。図４ａの図からは、この条件が、時点ｔ＝ｔxで開始される時間間隔に対して満たされていることを導出することができる。そのような時間間隔Δｔの湿度信号ＲＨの変化は、ΔＲＨ＝ＲＨtx+2Δst−ＲＨtxによって決定される。そのような変化は正であり、そのため増加を示し、割り当てられた閾値ＴＨRHを超える。湿度センサだけが利用可能であるならば、サンプル湿度信号ＲＨの分析は、トリガー信号Ｃの送出によって機能のトリガーを引き起こす。
【００３０】
湿度信号ＲＨ（ｔ）の分析は、代替的な有利な実施形態によれば、２以上の時間間隔Δｔで湿度信号ＲＨ（ｔ）の変化の検査に含ませることができる。例えば、湿度信号ＲＨ（ｔ）の増加が、割り当てられた閾値ＴＨRHを、２つの連続した時間間隔Δｔ内で超えた場合にのみトリガー信号が生成される。図４ａではこのことがΔｔ＝Δｓｔにセットされる時間間隔毎に示され、ここでは時点ｔ＝ｔxでスタートする時間間隔Δｔ＝Δｓｔに対する最初の湿度変化ΔＲＨ＝ＲＨtx+Δst−ＲＨtxが閾値ＴＨを超えており、そしてそれに続く時間間隔Δｔ＝Δｓｔの第２の湿度変化ΔＲＨ＝ＲＨtx+2Δst−ＲＨtx+Δtも閾値ＴＨRHを超える。なおトリガー信号を開始するために図４ａ中に示されたものよりも低い値をとる閾値ＴＨRHが用いられてもよい。
【００３１】
湿度センサに加えて設けられた温度センサ１３が存在するケースにおいては、温度センサ１３によって供給された湿度信号Ｔ（ｔ）がそれに対応する分析器１１２によって同じように分析される。図４ｂにおいては、図２の温度センサ１３への吹きかけに対応するサンプル温度特性Ｔ（ｔ）が示されている。温度は、各供給時間Δｓｔだけ離散した時点で測定される。そのような供給時間Δｓｔは例えば５００ｍｓである。対応する値は分析に従属する。従って、温度の変化は、少なくともトリガリングを引き起こすために要求される温度変化は、時点ｔ＝ｔxで開始されてΔｔ＝２Δｓｔの時間間隔で観察される。従って有利な実施形態によれば、時間間隔Δｔ中に温度信号Ｔ（ｔ）の増加が対応する閾値ＴＨTを超えた場合にトリガー信号が形成されるか、または少なくともイネーブルされる。関連する図４ｂの図では、この条件が時点ｔ＝ｔxで開始されて所定の時間間隔で満たされている。そのような時間間隔Δｔ内の湿度ＲＨ信号の変化は、ΔＴ＝Ｔtx+Δt−Ｔtxによって決定される。そのような増加は、対応する閾値ＴＨTを超える。トリガリングイネーブル信号は、ＡＮＤ／ＯＲゲート１１５で分析器１１１によって送出されたトリガーイネーブル信号を満たす。そのようなＡＮＤ／ＯＲゲートの実施を前提とすれば、分析器１１１及び１１２から２つのトリガーイネーブル信号が供給されると、トリガー信号Ｃ（ｔ）が生成される。これは前記ゲート１１５がＡＮＤゲートである場合に真である。あるいは前記分析器１１１又は１１２から１つだけのトリガーイネーブル信号のみが供給された場合でもトリガートリガー信号Ｃ（ｔ）が生成されてもよい。これは前記ゲート１１５がＯＲゲートである場合に真である。
【００３２】
図５は、同じサンプルとしての湿度信号ＲＨと温度信号Ｔが示されているが、これらはわずかに異なる分析概念に基づくものである。ここでは信号値ＲＨ及びＴが供給される頻度１／Δｓｔが図４の例よりも高いことを想定している。これは、２つの測定間の供給時間Δｓｔが図４の場合よりも短いことを意味しており、そのような時間間隔においての信号変化は、入力デバイスへの息の吹きかけにとってはあまり重大ではない。したがって、有利な実施形態においては、現時点の湿度値と先行時点の湿度値が比較され、その結果から供給時間Δｓｔに亘る湿度変化ΔＲＨが決定される。そのような比較結果において湿度変化ΔＲＨが開始湿度閾値ＳＴＨRHを超えているケースでは、現時点の湿度値ＲＨtxが分析のための基準湿度値とされる。図５ａに示されている実施例では、このような条件は、関係式ΔＲＨ＝ＲＨtx−ＲＨtx-Δstを有するサンプル時点ｔxにおいて満たされる。以下では、開始条件が満たされた時点ｔxから開始して、湿度信号値ＲＨ（ｔ）が、所定の時間間隔Δｔ内で、前記基準湿度値ＲＨtxに対する閾値ＴＨRHを超えて上昇しているか否かが監視される。但し、所定の時間間隔Δｔは、複数の供給時間Δｓｔを乗じたものを含むものであり、すなわち、
Δｔ＝ｍ×Δｓｔ、ただしｍは整数、
である。
【００３３】
図５ａの例では、この要件が湿度信号ＲＨ（ｔ）に対して満たされている。当該実施例では、一度湿度信号ＲＨ（ｔ）が、所定の時間間隔Δｔに亘る温度変化の分析を開始するための開始条件、ΔＴ＞ＳＴＨRHに適合すると、同様に時間間隔Δｔに亘る温度変化の分析が開始される。従って、時点ｔxにおいて、温度値Ｔ（ｔx）が基準温度値Ｔxとして決定される。上記した、湿度変化ΔＲＨ＝ＲＨ（ｔ）−ＲＨxが湿度閾値ＴＨRHを超えているか否かの検証に類似して、センサ値が時間間隔ｔx＋Δｓｔで供給される後続の時点毎に、温度変化ΔＴ＝Ｔ（ｔ）−Ｔxが温度閾値ＴＨTを上回っているかどうかが検証される。換言すれば、前記温度信号Ｔ（ｔ）は、それに対応するトリガーイネーブル信号を発生させるために、サンプル時点ｔxから開始する同じ所定の時間間隔Δｔ内で別の閾値ＴＨTを超えて上昇する必要がある。
【００３４】
代替的な実施形態によれば、温度信号のみで、湿度信号と温度信号の両方の分析を開始させ得るようにしてもよい。また別の実施形態によれば、前記信号ＲＨ（ｔ）及びＴ（ｔ）の各々によって、開始条件のための検証がなされ、それぞれ割り当てられた時間間隔内で分析の開始がトリガーされるようにしてもよい。このことは、湿度信号ＲＨ（ｔ）に対する開始時点ｔxと、温度信号Ｔ（ｔ）に対する開始時点ｔyとが異なる結果になり得る。各信号毎に、関連するトリガー条件が検証されてもよいし、時点ｔmでの湿度信号ＲＨ（ｔ）と時点ｔnでの温度信号Ｔ（ｔ）に対してどちらが達成しているかを確認するようにしてもよい。論理ゲート１１５がＡＮＤゲートのケースにおいては、湿度分析器１１１からのトリガーイネーブル信号と、温度分析器１１２からのトリガーイネーブル信号とが所定の時間内で重なったときにのみ、すなわちこれらのトリガーイネーブル信号が所定の時間窓で生成された場合に、トリガー信号Ｃが生成される。
【００３５】
開始条件を含む上記実施例では、供給時間Δｓｔ秒毎に生成される各信号値ＲＨまたはＴが、そのつど割り当てられた閾値と比較する必要は必ずしもない。そのかわりとして、所定の時間間隔Δｔの終わりまで待機させてもよいし、そのような時点での信号値を時間間隔Δｔの開始時点での信号値と比較してもよい。またこれらの２つの値の差分を、所定の時間間隔Δｔ内の信号変化に対する測定量として受け入れてもよい。この変化量が割り当てられた閾値と比較される。
【００３６】
図２のブロック回路図には、分析器１１１及び１１２が示されており、場合によって示されているその他の構成ブロックは、単に、制御ユニット１１内の機能処理を説明するために示した個別ブロックである。これらの構成ブロックのうちのいくつか、または全てを、ソフトウェアとして実現し、単一のマイクロプロセッサ上で実行するようにしてもよい。このような実施形態は、携帯電話３のハードウェア指向の概略的なブロック回路を示した図３に示されている。ここでは図２に関連して示されるような処理が、システムバス３７を介してマイクロプロセッサ３４に接続されているメモリ３８に常駐するソフトウェアとして実現され、必要に応じてマイクロプロセッサ３４によって実行される。湿度センサ１２及び温度センサ１３は、入力システムバス３６を介してマイクロプロセッサ３４に接続されている。さらに携帯電話３の無線インタフェース３５が示されている。
【００３７】
上記の携帯電話３の実施形態では、使用者の呼気を検出するための１つ以上のセンサは、制御ユニット１１とともに電子装置内に配置されている。この制御ユニット１１はそのような電子装置の全ての制御ユニットでマージすることができる。図７による異なる実施形態によれば、湿度センサ１２および任意に使用可能な他のセンサは、制御ユニット１１から分離されていてもよい。ここでは湿度センサ１２の代わりに、感応素子１２１が示されており、そのような湿度センサ１２には、制御ユニット１１の無線送信器２に湿度信号を送信するために無線送信器２が含まれている。この制御ユニット１１は湿度信号を解析するためにマイクロプロセッサ３４を備える。このブロック図はむしろ概略的性質のものにほかならず、上述したすべての様々な実施態様は、分散型入力デバイスにも実装することが可能である。例えば、温度センサは、湿度センサ１２と一緒に配置されてもよいし、遠隔制御ユニット１１と通信する共通の無線送信器２が使用されてもよい。また制御ユニット１１は、移動式又は固定式の計算装置若しくは通信装置の一部であってもよい。
【００３８】
さらなる最適化は、先行する各測定絶対値ＲＨx及び／又はＴxに応じて設定可能な閾値ＴＨRH及び／又はＴＨTを使用することで達成され得る。この閾値ＴＨRH及び／又はＴＨTはトリガーレベルとして、トリガーされるべき機能の要件に応じて選択することが可能である。例えば、着信を受け入れるときときには、前記トリガーレベルは、ユーザが明確かつ意図的に息を電子装置に吹きかける必要があるように選択されるかもしれないが、携帯電話のカメラのシャッターをトリガーする場合には非常にデリケートなトリガーが好まれる。もちろんこのことは、温度センサなしで提供される、唯一湿度センサのみが設けられている場合にも維持される。
【００３９】
図４ａ及び図４ｂからは、割り当てられた所定の時間間隔内で、対応する閾値に達するような湿度信号と温度信号をもたらす呼気空気流が期待できるように設定された閾値と時間間隔がみてとれる。一方、例えば純粋な環境の変化や電子装置をポケットに入れることに起因する変化など、異なる事象によって引き起こされる湿度変化及び／又は温度変化も予想され、そのような変化は緩慢な傾斜を描き、所定の時間間隔内で、割り当てられた閾値に達しないことが見込まれる。さらに、２つの信号のうちの１つだけに変化をもたらす非呼気イベントの多くのシナリオも存在する。これについては湿度信号のみが急速に上昇するシナリオの誤った解釈を防止するための安全センサとして、付加的なセンサ（当該実施例では温度センサ）を機能させることができる。同じことは、もちろん他の手法で、温度センサを、湿度センサの安全センサとして機能させることで担保され得る。
【００４０】
別の有利な実施形態によれば、トリガー信号Ｃに割り当てられる機能は、湿度信号ＲＨの特徴を前提に変更可能である。第１の吹きかけパターンが湿度信号ＲＨ内において識別可能なケースでは、第１の機能がトリガー信号Ｃに割り当てられる。すなわち換言すれば、トリガー信号Ｃは、第１の機能を実行する。第２の吹きかけパターンが湿度信号ＲＨ内において識別可能な場合には、第２の機能がトリガー信号Ｃに割り当てられる。すなわち換言すれば、トリガー信号Ｃは第１の機能とは異なる第２の機能を実行する。一例として、第１の吹きかけパターンは有利には監視される所定の時間窓内で唯一つの吹きかけイベントであり、前記第２の吹きかけパターンは有利には、監視される所定の時間窓内で間に短い休止期間を持つ２つの連続する吹きかけを含む二重吹きかけイベントであってもよい。例えば、一度制御ユニット１１が第１の吹きかけパターンを識別すると、割り当てられた機能、例えばアプリケーション内で次のページへの移動が実施され、一度制御ユニット１１が、第２の吹きかけパターンを識別すると、割り当てられた機能、例えばアプリケーション内で前のページへの移動が実施されるようにしてもよい。
【００４１】
具体的には、湿度信号ＲＨの増加が所定の時間間隔Δｔ内で閾値ＴＨRHを超え、増加に続く減少の後で、湿度信号ＲＨの新たな増加が所定の時間窓内で監視されなかった場合には、複数の機能のセットの中から第１の機能がトリガー信号Ｃに割り当てられる。また湿度信号ＲＨの増加が所定の時間間隔Δｔ内で閾値ＴＨRHを超え、増加に続く減少の後で湿度信号ＲＨの新たな増加が所定の時間窓内で監視された場合には、複数の機能のセットの中から第２の機能がトリガー信号Ｃに割り当てられる。
【００４２】
図８のダイヤグラムには、二重の吹きかけパターンを表すサンプル湿度信号ＲＨ（ｔ）が時間軸ｔに亘って示されている。時点ｔxから開始して、次の時間間隔Δｔ＝Δｓｔの間、湿度信号ＲＨ（ｔ）のそれぞれの上昇は、割り当てられた閾値ＴＨRHを超え、それによって入力デバイス１への吹きかけが識別される。しかしながら、そのような実施形態では、トリガー信号Ｃは、そのような信号の吹きかけパターンに応じて即座に送出されるわけではない。なぜなら湿度信号ＲＨ（ｔ）は後続の時間間隔Δｔ中も分析され続けるからである。時点ｔxから始まってｔ＝ｔx＋２Δｔの時間間隔が経過した後では、湿度信号ＲＨ（ｔ）がピークに達し、その後で再び低下し始める。時点ｔxから始まって、ｔ＝ｔx＋３Δｔの時間間隔の間に、湿度信号ＲＨ（ｔ）は明らかに負に変化することが識別される。すなわち湿度信号ＲＨ（ｔ）はその間に低下し、この低下は閾値ＴＨRHを超える。ｔ＝ｔx＋５Δｔからスタートする間隔では、湿度信号ＲＨ（ｔ）は再び上昇して、閾値ＴＨRHを超える明らかな正への変化が再び示される。
【００４３】
結果として、所定の時間窓Δｔｗ、例えばΔｔｗ＝１０Δｔ内で、二重ピークが湿度信号ＲＨ（ｔ）において識別される。この二重ピークの識別では、例えば、閾値を超える湿度上昇と、それに続く同一若しくは別の閾値を超える湿度低下と、前記低下に続く再度の同一若しくは別の閾値を超える湿度の再度の別の上昇とによって、第１のピークが識別される。この３つのイベント、すなわち、"上昇"、"低下"、"上昇"の各々は、時間間隔Δｔに対して適用され、全３つのイベントは、有利には時間窓Δｔｗ内で起きる必要がある。二重吹きかけを表す吹きかけパターンが時間窓Δｔｗ内で識別された場合には、異なる吹きかけパターンが識別された場合、例えば最初の上昇に続く低下の後の所定の時間窓内に別の上昇を伴わない単一の吹きかけが識別された場合にトリガー信号Ｃに割り当てられる機能とは異なった機能が、生成すべきトリガー信号Ｃに割り当てられる。
【００４４】
他の実施形態によれば、本発明による入力デバイスは、吹きかけの強さ、方向、または非常に高速なマルチトリガイベントを検出するために追加されるセンサによって拡張することが可能である。複数の入力機会が様々な入力を増加させ、それらのイベントは、様々なセンサ信号の分析に使用される適切なアルゴリズムによって互いに区別することができる。
【００４５】
これまでに本発明の有利な実施形態が示され、説明されてきたが、これは明らかに本発明のそれらの実施形態への限定を意味するものではなく、さらに以下の特許請求の範囲の枠内では他の様々な実施形態が可能であることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ）】
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【図４ｂ）】
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【図５ａ）】
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【図５ｂ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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