(57)【要約】【課題】電子デバイスのためのユーザ・インターフェース、および電子デバイスとインターフェースをとる方法を提供すること。【解決手段】このユーザ・インターフェースは、センサおよびインターフェースを備える。センサは、口頭による伝達に関連するユーザの身体運動を感知して、その指示を生成することができる。次いでセンサは、インターフェースを介して電子デバイスに指示を提供することができる。この方法は、ユーザの身体運動を感知するステップ、および、身体運動の感知に応答して口頭による伝達の開始を電子デバイスに指示するステップを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスのためのユーザ・インターフェースであって、
口頭による伝達に関連するユーザの身体運動を感知してその伝達による指示を生成することのできるセンサと、
前記センサが前記指示を前記電子デバイスに提供できるためのインターフェースとを備えるユーザ・インターフェース。
【請求項２】
前記身体運動を感知するよう前記センサを配置する手段をさらに備える、請求項１に記載のユーザ・インターフェース。
【請求項３】
前記口頭による伝達を前記ユーザから受け取ることのできるマイクロホンをさらに備える、請求項１に記載のユーザ・インターフェース。
【請求項４】
前記センサが筋電センサを備える、請求項１に記載のユーザ・インターフェース。
【請求項５】
コネクタを含む、請求項１に記載のユーザ・インターフェース。
【請求項６】
無線通信リンクを介して伝送するための送信機をさらに備える、請求項１に記載のユーザ・インターフェース。
【請求項７】
電子デバイスと共に使用するためのヘッドセットであって、
ベースと、
前記ベースに関連付けられたマイクロホンと、
前記ベースに関連付けられ、口頭による伝達に関連する身体運動を感知してその伝達による指示を生成することのできるセンサと、
前記身体運動を感知するよう前記センサを配置するために、前記ベースを位置決めすることができるための手段と、
前記センサが前記指示を前記電子デバイスに伝達することができるためのユーザ・インターフェースと
を備えるヘッドセット。
【請求項８】
前記ベースおよびイヤー・ピースが、前記センサを位置決めする手段を備える、請求項７に記載のヘッドセット。
【請求項９】
前記センサが筋電センサを備える、請求項７に記載のヘッドセット。
【請求項１０】
前記ユーザ・インターフェースがコネクタを含む、請求項７に記載のヘッドセット。
【請求項１１】
前記ユーザ・インターフェースが無線通信リンクを含む、請求項７に記載のヘッドセット。
【請求項１２】
前記ベースに関連付けられたスピーカをさらに備える、請求項７に記載のヘッドセット。
【請求項１３】
前記ベース位置決め手段がイヤー・ピースまたはヘッドバンドを備える、請求項７に記載のヘッドセット。
【請求項１４】
電子デバイスと、
口頭による伝達に関連するユーザの身体運動を感知してその伝達による指示を生成することのできるセンサと、
前記センサが前記指示を前記電子デバイスに通信できるためのインターフェースと
を含むユーザ・インターフェースと
を備える装置。
【請求項１５】
前記身体運動を感知するよう前記センサを配置する手段をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記口頭による伝達を前記ユーザから受け取ることのできるマイクロホンをさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記センサが筋電センサを備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記ユーザ・インターフェースがコネクタを含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記ユーザ・インターフェースが無線通信リンクを含む、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記電子デバイスがコンピューティング装置または携帯電話を構成する、請求項１４に記載の装置。
【請求項２１】
電子デバイスとインターフェースをとる方法であって、
ユーザの身体運動を感知するステップと、
前記身体運動を感知する前記ステップに応答して口頭による伝達の開始を電子デバイスに指示するステップと
を有する方法。
【請求項２２】
前記口頭による伝達を受け取るステップと、
音声ベースの機能を呼び出すステップと、
前記受け取った口頭による伝達の開始を感知するのに応答して、前記受け取った口頭による伝達を処理するステップと
をさらに有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記電子デバイスを使用して口頭による伝達を開始するステップをさらに有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記身体運動を感知するよう前記センサを配置するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記身体運動を感知するステップが、前記身体運動に影響を与える筋肉組織の電気的活動を感知するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記電子デバイスに指示するステップが、電気信号を生成するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記電子デバイスに指示するステップが、前記電気信号を条件付けるステップを含む、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、音声ベースのシステムに関し、より詳細には、音声ベースのシステムを使用して口頭による伝達を開始することに関する。
【背景技術】
【０００２】
人間は、様々な電子デバイスと様々な方法でインターフェースする。人間がデバイスとインターフェースする方法は、主にデバイスの機能に依存する。例えば、コンピュータは通常、ある時点でユーザからのデータ入力に依拠し、従来この入力は、キーボード、マウス、またはその他何らかのタイプの周辺装置を介して得られた。ただし携帯電話機は、キーパッドを介して入力を受け取るだけでなく、マイクロホンを介して口頭による入力も受け取る。しかし共通項は、ユーザがデバイスとインターフェースをとって、デバイスを動作させる情報を提供することである。
【０００３】
インターフェース技術では、「ハンズフリー」インターフェースに向かう傾向が認められる。大きな身体的操作や接触さえもすることなしに人が電子デバイスとインターフェースをとることを必要としたり欲したりする様々な状況がある。例えば自動車の運転手は、車の運転中に安全上の理由で、電話番号を手でダイヤルしなくてもよいこと、またはナビゲーション・システムなどのデバイスを操作するのに手動コントロールを使用しなくてもよいことを好む場合がある。あるいは、身体障害者は、キーボードやマウスなど従来型のコンピューティング周辺デバイスを操作するのに非常に苦労する場合がある。身体障害者の中には、これらの種類の周辺デバイスを身体で操作することがまったくできない人もいるであろう。これらの状況で、ハンズフリー・インターフェースは、それぞれの電子デバイスの有用性を大いに高める。
【０００４】
音声ベースの技術における最近の進歩は、ハンズフリー・インターフェースに向かう傾向を加速してきた。従来、音声認識技術を含めた音声ベースの技術は、もし機能したとしてもかなり不十分なものだった。この困難のいくらかは、言語自体に起因する。各言語はそれ自体の規則を有し、それらのいくつかは文法、構文、発音、綴りなどが相対的に複雑であり、したがって通常、異なる言語ごとに個別のアプリケーションが必要であった。このことが、アプリケーションの多用途性を阻んでいた。困難のいくらかは、発話に起因するものであった。２人の人間が同じ言語を話す場合でさえ、２人はその言語を非常に異なる話し方で話すことがある。このことの典型的な見本は、米国で話される英語と英国で話される英語の違いである。しかしより細かく言えば、発話は一般に、言語だけでなく方言、語風、地理的位置などの要因にも相関する。別の問題は、音声ベースのシステムが車両内や工場フロアなど雑音のある環境で使用されるときに生じる。
【０００５】
コンピューティング技術における進歩は、音声ベースのシステムにおける進歩に大きく貢献してきた。電子デバイスの計算パワーは劇的に向上し、このようなパワーの発生源である回路のサイズは劇的に縮小した。したがって、電子デバイスは、より計算パワーを高めながら小型化し続けている。これにより設計者は、口頭による入力を処理して妥当な精度の結果を得るための、より強力かつ複雑なソフトウェア・アルゴリズムを利用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、最近の進歩にもかかわらず、今日の電子デバイスとインターフェースをとるには、しばしばユーザからの手動介入が必要である。例えば、インターフェースを開始するには、依然として通常、何らかの手動インターフェースを必要とする。一般的な実装形態の１つは、ユーザが身体的に操作する、いわゆる「プッシュ・ツー・トーク（push-to-talk）スイッチである。携帯電話機の場合、このスイッチは通常、電話機にプラグ接続されたヘッドセットのコード上に位置する。コンピューティング装置の場合、このスイッチは、キーボード上のプログラム済みホットキーとすることができ、あるいはユーザに対して表示されたグラフィカル・ユーザ・インターフェース中のクリッカブル・ボタンとすることができる。いずれの方式でも、電子デバイスは受動的である。すなわち、電子デバイスはセッションの開始を検出せず、ユーザが手動でセッションを開始しなければならない。
【０００７】
本発明は、前述の問題の１つまたは複数の影響を克服するか、少なくとも軽減することを対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電子デバイスのためのユーザ・インターフェース、および電子デバイスとインターフェースをとる方法である。このユーザ・インターフェースは、センサおよびインターフェースを備える。センサは、口頭による伝達に関連するユーザの身体運動を感知して、その指示を生成することができる。次いでセンサは、インターフェースを介して電子デバイスに指示を提供することができる。この方法は、ユーザの身体運動を感知するステップと、身体運動の感知に応答して口頭による伝達の開始を電子デバイスに指示するステップを有する。
【０００９】
本発明は、以下の記述を添付の図面と共に参照することによって理解することができる。図面では、同じ参照番号は同じ要素を識別する。
【００１０】
本発明は様々な修正および代替形式が可能だが、例として本発明の特定の実施形態を図面に示し、本明細書に詳細に述べる。ただし、特定の実施形態に関する本明細書の記述は、開示する特定の形式に本発明を限定するものではなく、反対に、添付の特許請求の範囲によって定義する本発明の趣旨および範囲に含まれるあらゆる修正、均等物、代替をカバーするものとすることを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の例示的な実施形態を以下に述べる。明確にするために、本明細書では、実際の実装形態の特徴すべては述べない。当然、このような実際の実施形態を開発する際は、開発者特有の目標を達成するために、システム関連および業務関連の制約の遵守など、実装形態ごとに異なる多くの実装特有の決定を行わなければならないことは理解されるであろう。さらに、このような開発労力は複雑で時間がかかる場合もあるが、本開示の利益を有する当業者にとっては通常の作業であることも理解されるであろう。
【００１２】
本明細書で使用する語句は、当業者によるそれらの語句の理解と一致する意味を有するものとして理解および解釈すべきである。本明細書における用語または句の一貫した使用によって、その用語または句の特別な定義、すなわち当業者によって理解される通常かつ慣例の意味とは異なる定義は含意されないものとする。用語または句が特別な意味、すなわち当業者によって理解される以外の意味を有するものとする場合は、そのような特別な定義を、その用語または句の特別な定義を直接かつ明確に提供するはっきりとした方式で、本明細書に明白に記載する。
【００１３】
以下でより完全に論じるように、本発明はその様々な態様および実施形態で、口頭による伝達に関連するユーザの身体運動を感知してその指示を生成することのできるセンサと、センサがこの指示を電子デバイスに通信できるためのインターフェースとを含む。使用時、センサは、ユーザの身体運動を感知し、身体運動の感知に応答して口頭による伝達の開始を電子デバイスに指示する。このようにしてユーザは、ほぼ「ハンズフリー」で電子デバイスとインターフェースをとることができる。
【００１４】
ここで図面に目を向けると、図１に、本発明の特定の一実施形態１００が示してある。図１の実施形態は、通信リンク１０９を介して電子デバイス１０６と通信するヘッドセット１０３を含む。通信リンク１０９は、この特定の実施形態ではケーブル１１２およびコネクタ１１５を含み、これらを介してヘッドセット１０３は電子デバイス１０６とインターフェースをとる。電子デバイス１０６は、例えばコンピューティング装置１１８、あるいは携帯電話機１２１とすることができる。代替実施形態では、電子デバイス１０６は、音声ベースの機能をサポートすることのできる任意のデバイスとすることができ、音声ベースの機能には、限定しないが音声認識システムやオーディオ・レコーダなどが含まれる。
【００１５】
図２に、ヘッドセット１０３をより詳細に示す。ヘッドセット１０３は、ベース２００と、ベース２００から外に延びるブーム２０３と、ブーム２０３の先端に取り付けられたマイクロホン２０９と、ベース２００に関連付けられたセンサ２１２と、スピーカ２１５と、イヤー・ピース２１８とを備える。センサ２１２は、ヘッドセット１０３が使用されているときに口頭による伝達に関連する身体運動を感知することができる。図示の実施形態では、イヤー・ピース２１８は、ヘッドセット１０３をユーザに取り付け、さらに、ベース２００を位置決めして、ユーザの身体運動を感知するようにセンサ２１２をユーザに接した所望の位置に配置する。この特定の実施形態では、センサ２１２は、ユーザの顎と頭骨とが接する顎関節の領域に位置する。代替実施形態では、センサ２１２は、ユーザの顔の動きの少なくとも一部など、ユーザの所望の動きを検出することのできる任意の望ましい位置に配置することができる。ブーム２０３は、マイクロホン２０９をユーザの口に対して配置するのに使用することができる。ブーム２０３、マイクロホン２０９、スピーカ２１５は、従来の方式で動作する。
【００１６】
図示の実施形態では、センサ２１２は筋電（「ＥＭＧ」）センサである。ＥＭＧセンサは、いくつかの医療分野、特に理学リハビリテーション療法および人工プロテーゼでは周知である。ＥＭＧセンサは、皮膚の表面に配置され、ニューロンが発火して筋肉と接触するときの皮下の筋肉の電気的活動を感知する。図示の実施形態で言及したように、センサ２１２の配置は顎関節の領域中およびその周辺であり、この位置には発話に関連する筋肉組織が多い傾向がある。センサ２１２は、ユーザが口頭による伝達を開始するときの筋肉の電気的活動を感知し、口頭による伝達が行われるかもしれないことを示す信号を生成する。
【００１７】
図示の実施形態では、センサ２１２がユーザの身体運動を感知することができるように、ベース２００とイヤー・ピース２１８とが協働してセンサ２１２を位置決めする。しかし、ベース２００は、この機能を実現できるための手段の１つにすぎない。本開示の利益を有する当業者には、その他の手段も明らかになるであろう。一実施形態では、ベース２００とイヤー・ピース２１８とブーム２０３の組合せは、マイクロホン２０９を所望の位置に配置するための機構を提供することができる。しかし、この機構は、ブームをフロア・スタンド（図示せず）に取り付けるなど、他の方法で実現することもできる。同様に、イヤー・ピース２１８は、身体運動を感知するようセンサ２１２を配置するためにベース２００を位置決めできるための手段の１つにすぎない。例えば、ヘッドバンド（図示せず）を代わりに使用してもよく、その他の手段を利用してもよい。
【００１８】
図示の実施形態では、センサ２１２は、口頭による伝達に関連するユーザの身体運動を感知する。センサ２１２は、この例では変換器であり、したがって、運動を示す出力、すなわち電気信号を生成する。いくつかの実施形態では、電子デバイス１０６によって採用される入出力（「Ｉ／Ｏ」）プロトコルと適合するよう信号を条件付けるために、追加の回路が望まれる場合がある。しかし、条件付けは複雑である必要はないことに留意されたい。というのは、いくつかの場合、信号は単に口頭による伝達の開始を示すために使用するだけでよいからである。
【００１９】
図３に、音声認識機能を提供することのできるコンピューティング装置１１８において実現される電子デバイス１０６の機能ブロック図を示す。コンピューティング装置１１８は、バス・システム３１５を介して何らかの記憶装置３１０と通信するプロセッサ３０５を備える。記憶装置３１０には、ハード・ディスクおよび／またはＲＡＭを含めることができ、および／または磁気ディスク３１７や光ディスク３２０などの取外し可能記憶装置を含めることができる。図示の実施形態では、記憶装置３１０は、音声認識ソフトウェア３２３と、音声認識ソフトウェア３２３に情報を提供するための１つまたは複数のデータ構造３２５とを含む。音声認識ソフトウェア３２３およびデータ構造３２５は、当技術分野で知られた任意の方式で実現することができる。
【００２０】
記憶装置３１０は、オペレーティング・システム３３０およびインターフェース・ソフトウェア３３５も含むことができ、インターフェース・ソフトウェア３３５は、表示装置３４０およびヘッドセット１０３と共に、オペレータ・インターフェース３４５を構成する。オペレータ・インターフェース３４５は、前に図示されていなかったキーボード３５０やマウス３５５など、オプションの周辺Ｉ／Ｏデバイスも含むことができる。プロセッサ３０５はオペレーティング・システム３３０の制御下で稼動し、オペレーティング・システム３３０は、当技術分野で知られたほぼどんなオペレーティング・システムでもよい。プロセッサ３０５は、ユーザがコンピューティング装置１１８を制御することができるように、起動時にオペレーティング・システム３３０の制御下でインターフェース・ソフトウェア３３５を呼び出す。音声認識ソフトウェア３２３は、以下でより完全に述べるように、ユーザからオペレータ・インターフェース３４５を介してプロセッサ３０５によって呼び出される。
【００２１】
図４に、図１の実施形態に代わる第２の実施形態４００を示す。この実施形態４００では、ヘッドセット１０３は、無線通信リンク４０３を介してコンピューティング装置１１８とインターフェースする。コンピューティングの技術分野では、マウスやキーボードなどの周辺装置をコンピューティング・システムと無線インターフェースさせるための技法およびプロトコルとして、明確でよく理解されており広く知られた多くのものがある。これらと同じ技法を利用して、実施形態４００を実現することができる。図示の実施形態では、ヘッドセット１０３は、伝送回路と、センサ２１２によって生成された信号に条件付けを施すための条件付け回路とを備える。多くのコンピュータはすでに、この目的に使用することのできる、周辺デバイスと無線通信するためのポート４０６などのポート（通常は背部に位置する）を備える。一実施形態では、ヘッドセット１０３を、ポート４０６を介してコンピューティング装置１１８と通信するように適合させることができる。
【００２２】
図５に第３の実施形態５００を示すが、この実施形態５００では、図４の実施形態４００と同様、ヘッドセット５０３が無線通信リンク４０３を介してコンピューティング装置１１８とインターフェースする。この図示の実施形態では、ヘッドセット５０３は、ベース２００、センサ２１２、スピーカ２１５、イヤー・ピース２１８を備える。図からわかるように、図５に示すヘッドセット５０３は、ブーム２０３（図２参照）およびマイクロホン２０９（図２参照）を備えていない。その代わり、図示の実施形態５００では、マイクロホン５０６がコンピューティング装置１１８に関連付けられている。具体的には、マイクロホン５０６はモニタ５０９に搭載されているが、別法として、例えばマイクロホン・スタンド（図示せず）やＣＰＵボックス５１２に搭載されてもよい。ヘッドセット５０３はまた、いくつかの代替実施形態では、「ウォーキー・トーキー（携帯無線電話機）」機能を有する実施形態である限り、携帯電話機１２１（図１に示す）と共に採用することもできることに留意されたい。
【００２３】
ここで図１に戻るが、動作時、ヘッドセット１０３はユーザの頭部に配置される。ユーザが話し始めると、口頭による伝達に関連するユーザの身体運動（例えば顎の動き）が感知される。図示の実施形態では、この動きは、身体運動に影響を与える筋肉を収縮させる電気インパルスを検出することによって感知される。次いで、身体運動の感知に応答して、口頭による伝達が開始されたことの指示が電子デバイス１０６に通信される。次いで電子デバイス１０６は、音声ベースの機能（例えば図３の音声認識ソフトウェア３２３や、携帯電話機における伝送のための信号処理）を呼び出して、マイクロホン２０９を介して受け取った口頭による伝達を処理する。
【００２４】
したがって、実装形態に応じて、本発明は現況技術に勝る大きな利益を生み出すことができる。例えば、コンピュータで使用されるときは、ユーザはもはや音声ベースの機能を手動で起動しなくてもよいので、本発明はユーザ・インターフェースをより「ハンズフリー」にすることができる。携帯電話機で使用されるときは、ユーザが両手をハンドルに置くことができるようにすることによって、電話機の使用をより安全にすることができる。これらおよび他の実装形態における他の利益および利点も、本開示の利益を有する当業者には明らかになるであろう。
【００２５】
以上で詳細な記述を終わる。本発明は、本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかな、異なるが等価な方式で、修正および実施することができるので、上に開示した特定の実施形態は例示にすぎない。さらに、本明細書に示した構造または設計の詳細については、添付の特許請求の範囲に述べる以外にどんな限定も意図しない。したがって、上に開示した特定の実施形態を改変または修正できること、およびそのような変形も本発明の範囲および趣旨に含まれることは明白である。したがって、本明細書で要求する保護は、添付の特許請求の範囲に述べるとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるシステムの第１の実施形態を示す図である。
【図２】図１のシステムで利用することのできるヘッドセットの一実施形態を示す図である。
【図３】図１のシステムで利用される電子デバイスの機能ブロック図を示す図である。
【図４】ヘッドセットが無線通信リンクを介してコンピューティング装置とインターフェースする、本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図５】マイクロホンが電子デバイスに搭載された、本発明の第３の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０３  ヘッドセット
１０６  電子デバイス
１０９  通信リンク
１１２  ケーブル
１１５  コネクタ
１１８  コンピューティング装置
１２１  携帯電話機
２００  ベース
２０３  ブーム
２０９  マイクロホン
２１２  センサ
２１５  スピーカ
２１８  イヤー・ピース
３０５  プロセッサ
３１０  記憶装置
３１５  バス・システム
３１７  磁気ディスク
３２０  光ディスク
３２３  音声認識ソフトウェア
３２５  データ構造
３３０  オペレーティング・システム
３３５  インターフェース・ソフトウェア
３４０  表示装置
３４５  オペレータ・インターフェース
３５０  キーボード
３５５  マウス
４０３  無線通信リンク
４０６  ポート
５０３  ヘッドセット
５０６  マイクロホン
５０９  モニタ
５１２  ＣＰＵボックス
【図１】
2005202965.tif 000003
【図２】
2005202965.tif 000004
【図３】
2005202965.tif 000005
【図４】
2005202965.tif 000006
【図５】
2005202965.tif 000007