(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、温度センサ（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、前記温度センサ（１２）によって供給された温度信号（Ｔ）を分析し、前記温度信号（Ｔ）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。
2014510431.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、
温度センサ（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、前記温度センサ（１２）によって供給された温度信号（Ｔ）を分析し、前記温度信号（Ｔ）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、温度信号（Ｔ）の時間経過特性に応じてトリガー信号（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）内での温度信号（Ｔ）の変化に応じて、特に、所定の時間間隔（Δｔ）内で所定の閾値（ＴＨT）を超える温度信号（Ｔ）の増加に応じて、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又は２記載の入力デバイス。
【請求項４】
呼気吸気流（ＥＡＦ）に応答する別のセンサ（１３）が含まれており、前記別のセンサ（１３）は前記温度センサとは異なっており、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（ＲＨ）を分析し、前記温度信号（Ｔ）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（ＲＨ）の分析との両方に応じてトリガー信号（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、温度信号（Ｔ）の増加が所定の時間間隔（Δｔ）内で閾値（ＴＨT）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（ＲＨ）の増加が所定の時間間隔（Δｔ）内で別の閾値（ＴＨRH）を超えた場合に、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、温度信号（Ｔ）の先行時点で測定された１つ以上の値に応じて前記閾値（ＴＨT）の値を設定するように適合化されている、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、湿度センサ、エアフローセンサ、圧力センサ、化学センサのうちの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、温度信号（Ｔ）の時間経過特性に応じて、複数の機能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、温度信号（Ｔ）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温度信号（Ｔ）の新たな増加が所定の時間窓（Δｔｗ）内で監視されなかった場合に、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、さらに前記制御ユニット（１１）は、温度信号（Ｔ）の増加が所定の時間間隔（Δｔ）内で閾値（ＴＨT）を超え、前記増加に続く減少の後で温度信号（Ｔ）の新たな増加が所定の時間窓（Δｔｗ）内で監視された場合に、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温度センサ（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】
前記温度センサ（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、さらに前記温度センサ（１２）が温度信号（Ｔ）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、
写真撮影のトリガー、
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、
温度センサ（１２）によって供給された温度信号（Ｔ）を分析するステップと、
前記温度信号（Ｔ）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１１０００３７４.６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ーフェースは、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ー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、温度センサと、該温度センサにより供給された温度信号を分析し、電子装置の機能をトリガーするための前記温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温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。この呼気の空気流の温度は温度センサによって検出される。このセンサは、以下では温度信号とも称されるそのような温度を電気信号に変換する。一般的に、吐き出される空気の温度はほとんどの場合摂氏約３５度であるので、温度変化を生じさせる他の事象と適切に区別することができる。温度信号は、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、温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】
前記温度センサは、有利には熱電素子、サーミスタ、半導体温度センサのうちの１つを含むセンサである。しかしながら他の種類の温度センサを代替的に使用することもできる。
【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、使用のために有効化または無効化することができる。これは、電子装置のシステムのセットアップで達成することができる。
【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温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、取られた写真の配信、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１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温度レベルを分析するのではなく、温度信号の動的な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、温度が急速に変化するからであり、その際には温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温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、温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、又は温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温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、例えば温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温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、温度センサに息の吹きかけがあったときには、温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、温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温度測定値は、例えば周辺空気の相対温度で表すことができる。このアプローチは、低温での温度センサへの息の吹きかけが、周辺空気の高温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される温度上昇をはるかに超えた増加を、検出された温度に生じさせることを、考慮に入れたものである。これに関連して閾値は、有利には周辺空気の温度値の低下と共に上昇する。
【００１４】
そのような温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、トリガー信号が少なくとも有効化されてもよいし、任意の追加要求の実現に依存されてもよい。
【００１５】
機能をトリガーするための追加要求は、他のセンサが呼気空気流に応答する温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、温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要求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、温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、温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温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、温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温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、有利には温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。この開口部は単に温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】
温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／又は温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、湿度センサ、エアフローセンサ、化学センサ、圧力センサの一つとして実施することができる。圧力センサは、例えば差圧センサ若しくはマイクロホンとして実施できる。湿度センサは、常に１００％に近い呼気空気流によって生じる相対湿度の変化を検出することができる。例えばガスの流れを参照することができ上流側と下流側の熱の差を測定する２つの熱電素子の間に配置されたヒータによって実現されるエアフローセンサの信号においては、空気流量の増加が呼気空気流を示す。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。化学センサは、特に呼気空気流の成分を測定するためのＣＯ2センサとして実施することができる。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温度センサに加えることが可能である。
【００１８】
有利には、湿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調査される。そのような動特性は時間に関するセンサ信号の特徴によって表される。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温度と異なるため、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、温度センサにより供給される温度信号を分析され、電子装置の機能が、温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、従属請求項並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温度センサ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温度センサ１２にあたるように携帯電話３に向かって息を吐く。温度センサ１２によって供給された温度信号は、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、温度センサ１２の隣に別のセンサ１３を備えている。この別のセンサ１３は当該実施例では湿度センサ１３である。人間の呼気空気流は、摂氏約３５度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、前記温度センサ１２と前記湿度センサ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における携帯電話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、温度センサ１２と、場合によっては 図示されていない湿度センサ１３とを支持する。基板４２は、前記温度センサ１２と湿度センサ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】
温度信号Ｔ（ｔ）と湿度信号ＲＨ（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Ｔ（ｔ）及びＲＨ（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Ｔ（ｔ）及びＲＨ（ｔ）の時間に関する特徴、あるいは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Ｔ（ｔ），ＲＨ（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Ｔ（ｔ），ＲＨ（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温度特性Ｔ（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温度値が円で囲って示されており、これらの温度値は温度センサによって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、温度変化は、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、温度信号Ｔ（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ＴＨT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の間の温度Ｔの変化が決定され、閾値ＴＨT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）で供給された各温度値Ｔを、事前に供給された温度値と比較する。別の有利な実施形態によれば、現在の温度値が、２倍の供給時間Δｓｔ分だけさかのぼった時点の温度値と比較される。温度信号Ｔ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温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の温度信号Ｔの変化は、ΔＴ＝Ｔtx+2Δst-Ｔtx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ＴＨTを超える。温度センサだけが利用可能であるならば、サンプル温度信号Ｔ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】
温度信号Ｔ（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で温度信号Ｔ（ｔ）の変化の調査に含ませることができる。例えば、温度信号Ｔ（ｔ）の増加が、割り当てられた閾値ＴＨT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に対する最初の温度変化ΔＴ＝Ｔtx+Δst−Ｔtxが閾値ＴＨTを超えており、そしてそれに続く時間間隔Δｔ＝Δｓｔの第２の温度変化ΔＴ＝Ｔtx+2Δst−Ｔtx+Δtも閾値ＴＨT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ＴＨTが用いられてもよい。
【００３１】
温度センサに加えて設けられた湿度センサ１３が存在するケースにおいては、湿度センサ１３によって供給された湿度信号ＲＨ（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の湿度センサ１３への吹きかけに対応するサンプル湿度特性ＲＨ（ｔ）が示されている。湿度は、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、湿度の変化は、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湿度変化は、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中に湿度信号ＲＨ（ｔ）の増加が対応する閾値ＴＨRH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、ΔＲＨ＝ＲＨtx+Δt−ＲＨtx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）が生成トリガー。これは前記ゲート１１５がＡＮＤゲートである場合に真である。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トリガートリガー信号Ｃ（ｔ）が生成される。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温度信号Ｔと湿度信号ＲＨ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Ｔ及びＲＨ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、現時点の温度値と先行時点の温度値が比較され、その結果から供給時間Δｓｔに亘る温度変化ΔＴが決定される。そのような比較結果において温度変化ΔＴが開始温度閾値ＳＴＨTを超えているケースでは、現時点の温度値Ｔtxが分析のための基準温度値とされる。図５ａに示されている実施例では、このような条件は、サンプル時点ｔxにおいて関係式ΔＴ＝Ｔtx−Ｔtx-Δstを用いて満たされる。以下では、開始条件が満たされた時点ｔxから開始して、温度信号値Ｔ（ｔ）が、所定の時間間隔Δｔ内で、前記基準温度値Ｔtxに関して閾値ＴＨTを超えて上昇しているか否かが監視される。ここでは以下の式、
Δｔ＝ｍ×Δｓｔ、ただしｍは整数、
のように、複数の供給時間Δｓｔを含む所定の時間間隔Δｔが与えられる。
【００３３】
図５ａの例では、この要求条件が温度信号Ｔ（ｔ）に対して満たされている。当該実施例では、一度温度信号Ｔ（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要件、ΔＴ＞ＳＴＨTに適合すると、同じ時間間隔Δｔに亘る湿度変化の分析も開始される。従って、時点ｔxにおいて、湿度値ＲＨ（ｔx）が基準湿度値ＲＨxとして決定される。上記した、温度変化Δｔ＝Ｔ（ｔ）−Ｔxが温度閾値ＴＨT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、湿度変化ΔＲＨ＝ＲＨ（ｔ）−ＲＨxが湿度閾値ＴＨRHを上回っているかどうかが検証される。換言すれば、湿度信号ＲＨ（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ＴＨRH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、湿度信号のみで、温度信号と湿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Ｔ（ｔ）及びＲＨ（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。このことは温度信号Ｔ（ｔ）に対する開始時点ｔxと湿度信号ＲＨ（ｔ）に対する時点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での温度信号Ｔ（ｔ）と時点ｔnでの湿度信号ＲＨ（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、温度分析器１１１からのトリガーイネーブル信号と、湿度分析器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、一度だけトリガー信号Ｃが生成される。すなわちこのトリガーイネーブル信号は所定の時間窓で生成される。
【００３５】
各供給時間Δｓｔ秒毎に生成される各信号値ＴまたはＲＨを必ずしも必要としない開始条件を含む上記実施例では、割り当てられた閾値と比較する必要がある。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の概略的なハードウェア指向の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。温度センサ１２及び湿度センサ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の無線インターフェース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、温度センサ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。ここでは温度センサ１２の代わりに、感応素子１２１が示されており、そのような温度センサ１２には、制御ユニット１１の無線送信器２に温度信号を送信するために無線送信器２が含まれている。この制御部１１は温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他ならず、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、湿度センサは、温度センサ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Ｔx及び／又はＲＨxに応じて設定可能な閾値ＴＨT及び／又はＴＨRHを使用することで達成され得る。この閾値ＴＨT及び／又はＴＨRH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、湿度センサなしで提供される、唯一温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温度信号と湿度信号をもたらす呼気空気流が期待できるような閾値と時間間隔が設定されることがみてとれる。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温度変化及び／又は湿度変化も予想され、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。これについては温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（当該実施例では湿度センサ）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、温度信号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温度信号Ｔ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温度信号Ｔ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、温度信号Ｔの増加が所定の時間間隔Δｔ内で閾値ＴＨTを超え、増加に続く減少の後で、温度信号Ｔ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。また温度信号Ｔの増加が所定の時間間隔Δｔ内で閾値ＴＨTを超え、増加に続く減少の後で温度信号Ｔ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温度信号Ｔ（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、温度信号Ｔ（ｔ）のそれぞれの増加は、割り当てられた閾値ＴＨT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。なぜなら温度信号Ｔ（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、温度信号Ｔ（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、温度信号Ｔ（ｔ）は明らかに負に変化することが識別される。すなわち温度信号Ｔ（ｔ）はその間に低下し、この低下は閾値ＴＨTを超える。時点ｔxから始まってｔ＝ｔx＋５Δｔの時間間隔の間に、温度信号Ｔ（ｔ）は再び上昇して、閾値ＴＨT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、二重ピークが温度信号Ｔ（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、閾値を超える温度増加と、それに続く同一若しくは別の閾値を超える温度低下と、前記低下に続く再度の同一若しくは別の閾値を超える温度の再度の別の増加とによって、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、"増加"、"低下"、"増加"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、例えば最初の増加に続く低下の後の所定の時間窓内に別の増加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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