(57)【要約】移動電話装置において使用される近接度検出器において、電話機は、動作できるように信号処理手段（２，３，４）に接続された少なくともマイクロホン（１）とラウドスピーカ（５）を備えている。近接度検出器は、ラウドスピーカを起動して音響制御信号を再生するために、信号処理手段（３，４）を制御する手段と、マイクロホン（１）によって直接受信された制御信号（Ｄｄｉｒｅｃｔ）と電話機（９）のユーザー（１３）から反射され、次いでマイクロホン（１）によって受信される制御信号（Ｄ１＋Ｄ２）との相関をとって、電話機（９）とユーザー（１３）との間の距離（Ｄ１≒Ｄ２）を決定する相関手段と、電話機（９）とユーザー（１３）との間に決定された距離（Ｄ１≒Ｄ２）に正比例してラウドスピーカ（５）によって再生された可聴信号の信号レベルを変更するため、信号処理手段（３，４）を制御する信号レベル制御手段とを含むデータ処理・制御手段（６）を含む。
2004517563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動電話装置の中で使用される近接度検出器であって、前記電話機が、動作できるように信号処理手段（２，３，４）に接続されたマイクロホン（１）とラウドスピーカ（５）を少なくとも含む前記近接度検出器において、前記ラウドスピーカを動作して音響制御信号を再生するために前記信号処理手段（３，４）を制御する手段と、前記マイクロホン（１）によって直接受信された該音響制御信号（Ｄｄｉｒｅｃｔ）と電話機（９）のユーザー（１３）から反射され、次いでマイクロホン（１）によって受信される該制御信号（Ｄ１＋Ｄ２）との相関をとって、電話機（９）とユーザー（１３）との間の距離（Ｄ１≒Ｄ２）を決定する相関手段と、前記ラウドスピーカ（５）によって再生される可聴信号の信号レベルを前記決定された距離（Ｄ１≒Ｄ２）に正比例して変更するために信号処理手段（３，４）を制御する信号レベル制御手段とを含むデータ処理・制御手段（６）を特徴とする近接度検出器。
【請求項２】
前記データ処理・制御手段（６）は、前記ラウドスピーカ（５）からマイクロホン（１）へ直接送られる制御信号の減衰を決定する減衰決定手段と、前記ラウドスピーカ（５）によって再生される可聴信号の前記信号レベルを前記減衰に反比例して変更する手段とを含むことを特徴とする請求項１の近接度検出器。
【請求項３】
前記相関手段は、前記直接送られた制御信号の信号レベルと前記反射された制御信号の信号レベルとを比較して前記電話機（９）と前記ユーザー（１３）との間の距離（Ｄ１≒Ｄ２）を決定する手段を含むことを特徴とする、請求項１又は２の前記近接度検出器。
【請求項４】
前記相関手段は、前記直接送られた制御信号の信号遅延と前記反射された制御信号の信号遅延とを比較して前記電話機と前記ユーザーとの間の距離（Ｄ１≒Ｄ２）を決定する手段を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の近接度検出器。
【請求項５】
移動電話装置の中で使用される近接度検出器であって、前記電話機が、信号処理手段（２，３，４）に動作可能なように接続されたマイクロホン（１）とラウドスピーカ（５）を少なくとも含む前記近接度検出器において、前記ラウドスピーカ（５）を動作して音響制御信号を再生するために信号処理手段（３，４）を制御する手段（６）と、前記マイクロホン（１）へ直接送られる前記制御信号の減衰を決定する減衰決定手段と、前記ラウドスピーカ（５）によって再生される可聴信号の信号レベルを前記減衰に反比例して変更する手段とを含むデータ処理・制御手段を特徴とする近接度検出器。
【請求項６】
前記制御信号は、超音波信号であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の近接度検出器。
【請求項７】
前記制御信号は、可聴信号であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の近接度検出器。
【請求項８】
前記制御信号はベル鳴動信号または音声信号であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の近接度検出器。
【請求項９】
音響を用いて近接度を検出し、動作可能なように信号処理手段（３）に接続された少なくともマイクロホン（１）とラウドスピーカ（５）とを含む移動電話装置であって、請求項１から８のいずれか１項に記載の近接度検出器を特徴とする、移動電話装置。
【請求項１０】
移動電話装置において音響に基づいて近接度を検出する方法であって、前記電話機が、動作できるように信号処理手段（２，３，４）に接続されたマイクロホン（１）およびラウドスピーカ（５）と、データ処理・制御手段（６）とを少なくとも含む前記方法において、
前記データ処理・制御手段（６）が、前記ラウドスピーカを動作して音響制御信号を再生するために、前記信号処理手段（３，４）を制御するステップ（２００，２０１）と、
前記データ処理・制御手段（６）が、ラウドスピーカ（５）から直接受信された前記音響制御信号と、前記電話機（９）のユーザー（１３）から反射され、次いで受信される前記音響制御信号とにそれぞれ対応する、前記マイクロホン（１）からの第１と第２の制御信号を受信するステップ（２０２）と、
前記データ処理・制御手段（６）が、前記第１と第２の制御信号の相関をとり前記電話機（９）と前記ユーザー（１３）との間の距離（Ｄ１≒Ｄ２）を決定するステップ（２０３，２０４）と、
前記データ処理・制御手段（６）が、前記信号処理手段（３，４）に対するデータ制御信号を発生して前記ラウドスピーカ（５）を駆動して、前記電話機（９）と前記ユーザー（１３）との間の決定された前記距離に比例する信号レベルで可聴信号を再生するステップ（２０５）と、
を特徴とする方法。
【請求項１１】
前記データ処理手段と制御手段（６）がラウドスピーカ（５）からマイクロホン（１）に直接送られる前記制御信号の減衰を決定するステップ（２０９）と、
前記減衰に反比例してラウドスピーカ（５）によって再生される可聴信号の前記信号レベルを変更するステップ（２１０）と、
を更に含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
移動電話装置において音響に基づいて近接度を検出する方法であって、前記電話機が、動作できるように信号処理手段（２，３，４）に接続されたマイクロホン（１）およびラウドスピーカ（５）と、データ処理・制御手段（６）とを少なくとも含む前記方法において、
前記データ処理・制御手段（６）が、前記ラウドスピーカ（５）を駆動して音響制御信号を再生するために、信号処理手段（３，４）を制御するステップ（２０６，２０７）と、
前記マイクロホン（１）に直接送られた制御信号の減衰を決定するステップ（２０８，２０９）と、
前記減衰に反比例して前記ラウドスピーカ（５）によって再生される可聴信号の前記信号レベルを変更するために前記信号処理手段（３，４）を制御するステップ（２１０）と、
を特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は近接度検出器（ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）に関し、より詳細には、移動電話装置で用いられ、電話機と電話機のユーザーとの間の距離に依存してラウドスピーカの音（響）レベル（ｓｏｕｎｄ  ｌｅｖｅｌ）を変化させるための、音響に基づいた（ｓｏｕｎｄ−ｂａｓｅｄ）近接度検出器に関する。
【０００２】
（発明の背景）
従来の移動電話機は、ボタンを押すとか、ボタンをスライドさせる等によって、ラウドスピーカの音響レベルを手動で調節するようになっている。
【０００３】
移動電話機が着信呼を検出して電話機でベル鳴動呼び出し信号（ｒｉｎｇ  ｓｉｇｎａｌ）が発生する第１のケースを想定する。呼に応答する場合、オフ・フック信号を発生するため、ユーザーは電話機のキーパッドのキーを押さなければならない。次にユーザーは、電話機を耳にあてて、発呼者（ｃａｌｌｉｎｇ  ｐａｒｔｙ）に対して話をしたり、発呼者の話を聞いたりすることを開始する。
【０００４】
第２のケースでは、ユーザーが呼に応答してすぐに電話機を耳に当てることが嫌な場合、あるいは、そのように出来ない場合でも、ユーザーは同じくオフ・フック信号を発生するが、電話機を耳の近くに移動させずに呼に応答する。アナログ音波信号がマイクロホンで受信されると、それらの信号は、発呼者に送られる前にデジタル信号に変換される。ラウドスピーカの音量が（電話機がユーザーの耳の近くに保持されているときに適切な）正常レベルの音響を与えるように設定されていれば、ユーザーは発呼者の言うことを聴くことができない。したがって、ユーザーはボタンを押すか、ボタンをスライドさせて音量を手動で調節することによって、音量を上げなければならない。しかし、ユーザーが、耳とラウドスピーカの間の約５０ｃｍの距離に対して適切なレベルまで音量を上げた後、耳の近くに電話機を移動させた場合、音量は大きすぎるようになるであろう。したがって、ユーザーは手動で音量を下げなければならない。
【０００５】
これらのケースでは、電話機が耳の近くにある場合、または電話機が耳からいくらか離れている場合を自動的に検出する移動電話機、またはそれに従って音響レベルを調節する移動電話機を有することが望ましい。しかしながら、この機能は、従来の先行技術による移動電話機によって提供されていない。
【０００６】
ＪＰ−９／２５２３３３は、音声出力装置に対して音声入力装置の位置が変わる場合でも、一定のリスニング若しくは聴解（ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ）レベルを提供する音声会議装置を開示している。この目的は、音声出力装置の近傍に超音波発振部を設置し、音声入力装置の近傍に超音波受信部を設置し、さらに受信した信号を基準信号と比較することによって解決される。マイクロホンとラウドスピーカとの間の距離は、出力装置から入力装置まで送られたパルス信号と、対応する基準信号との間のパルスの時間差から計算される。次に、この距離に合わせてラウドスピーカの音量が調節される。
【０００７】
しかし、この解決方法は、移動電話機の用途では適用できない。何故ならば、マイクロホンとラウドスピーカは移動電話機内の容器（ｃａｓｉｎｇ）の中に搭載され、マイクロホンとラウドスピーカの間の距離は固定されていて、変わらないからである。
【０００８】
ＵＳ−Ａ−４  ４９０  ５８４は、離れたところにあるマイクロホンとそれに関連する送信機と、通信網に配置され電話網を介して外に出て行く信号を受信するための受信機とを有し、電話網を介して入ってくる信号を報知する局部ラウドスピーカを含む電話システムを開示しているが、この中で、ラウドスピーカの可聴レベルは、マイクロホンの受信信号のレベルによって変わるように制御される。マイクロホンの受信信号が大きくなると、ラウドスピーカ信号のレベルも大きくなり、その逆も同様であり、口からマイクロホンまでの距離または話し声の大きさを調節することによって、ユーザーがラウドスピーカのレベルを制御可能にする。しかし、ラウドスピーカのレベルを制御するこの解決方法は、移動電話機の中のラウドスピーカの音響レベルを自動的に調節するためには適用できないか、または役に立たない。（スピーチ）音声の大きさが高いか、口からマイクロホンまでの距離が短いと、ラウドスピーカの可聴レベルが大きくなり、このような電話機を使用する人の聴覚を損なうことがある。この提案された解決方法を用いないもう一つの理由は、ラウドスピーカのレベルは、マイクロホンの受信信号に応答しているにすぎないことである。
【０００９】
ＧＢ−Ａ−２  ２０３  ３１５は、聴取者から反射した信号を用いて、各スピーカに搭載され聴取者からのスピーカの相対距離を決定するように配置された測定装置を有する多音声（マルチ−フォニック）バランサー（ｍｕｌｔｉ−ｐｈｏｎｉｃ  ｂａｌａｎｃｅｒ）を開示している。さらに、システムから再生されたそれぞれの音響の音量を変えるように制御手段が配置されている。しかし、距離の測定は、超音波技術または赤外線技術に限定されている。
【００１０】
（発明の要約）
本発明の目的は、移動電話装置の中で用いられ、電話機とユーザーの耳との間の現時点の距離に依存して、電話機のラウドスピーカの音響レベルを自動的に調節することを可能にする近接度検出器を提供することである。
【００１１】
この目的は、本発明による音響を用いた近接度検出器、すなわち、電話機とユーザーの間の距離を決定するため、電話機のラウドスピーカによって再生されマイクロホンに直接送られた制御信号と、電話機のユーザーからマイクロホンに反射された制御信号とを比較する近接度検出器によって達成される。さらに信号レベル制御手段は、電話機と電話機のユーザーとの間の決定された距離に比例してラウドスピーカから再生される可聴信号の信号レベルを変更する。
【００１２】
本発明の他の目的は、電話機と電話機のユーザーとの間の現時点の距離に従って、ラウドスピーカの音響レベルを変えるために、音響を用いて近接度を検出する移動電話装置を提供することである。
【００１３】
この目的は、本発明による近接度検出器を含む移動電話装置によって達成される。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、移動電話装置内で音響を用いて近接度を検出する方法を提供することである。
【００１５】
本発明の利点は、電話機のラウドスピーカからの音響が、電話機とユーザーとの間の現時点の距離に従って自動的に調節されることであり、その場合、電話機とユーザーとの間の距離に関係なく適当な音響レベルがユーザーに提供される。
【００１６】
（発明の詳細な説明）
本発明に関するその他の目的、利点および特徴は、添付の図面と関連して、以下の説明からさらに明らかになるであろう。
【００１７】
添付図面の図１を参照すると、たとえば、電話機のユーザーの話し声からの音波を受信して、アナログ信号に変換するようになされたマイクロホン１を含む移動電話装置のブロック図が示されている。マイクロホンは、マイクロホンからのアナログ信号を、デジタル信号プロセッサ３（ＤＳＰ）に入力する前にデジタル信号に変換するアナログ・デジタル（ＡＤ）変換器２に接続される。ＤＳＰ３がＡＤ変換器２からのデジタル信号を処理して、この信号をデジタル・アナログ（ＤＡ）変換器４に入力すると、ＤＡ変換器は、ＤＡ変換器に接続されたラウドスピーカ５によって再生されるためにこのデジタル信号をアナログ信号に変換する。さらに電話機の中には、たとえば、ＡＤ変換器２、ＤＳＰ３およびＤＡ変換器４のような、電話機の他の構成要素とブロックの動作を制御するプログラム命令の解釈と実行とをするための中央処理装置（ＣＰＵ）６が用意されている。またＣＰＵ６が、ＡＤ変換器２からのアナログからデジタルに変換された信号に基づいてデジタル信号を受信すると、これらの信号はＤＳＰ３によって処理されて無線周波送信機／受信機７に届けられる。無線周波送信機は、アンテナ８を介して、たとえば、セルラー通信網の基地局を介して、図示されていない遠くの移動電話機に送信されるＲＦ信号を発生する。
【００１８】
同様に、遠くの移動電話機のユーザーからの音波はＲＦ信号に変換され、その移動電話機のＲＦ送信機とセルラー通信網の基地局を介して送信される。このＲＦ信号は、アンテナ８とＲＦ受信機７を介して基地局から受信される。無線周波信号がアンテナ８に送られると、ＣＰＵ６は、ＤＳＰ３とＤＡ変換器４とを制御して、遠くの電話機から受信した信号に対応する適切なアナログ音響信号をラウドスピーカ５の中で再生する。
【００１９】
本発明の第１の実施例によれば、移動電話装置は、電話機と電話機のユーザーとの間の距離に依存して、電話機のラウドスピーカによって再生された音響信号の近接度を音響を用いて検出する手段を含む。図２Ａ、３Ａおよび３Ｂを参照すると、音響レベルまたは音量が本発明の第１の実施例による電話機で調節される場合、以下のステップが実行される。
【００２０】
ステップ２０１でラウドスピーカに聴覚制御信号を再生させるため、ステップ２００において、ＣＰＵは、ＤＳＰ３およびＤＡ変換器４を制御する命令を実行する。図３Ａで示すように移動電話装置９がテーブル１０の上に置かれている状況では、点線の円１１によって示される制御信号は、ステップ２０２においてマイクロホン１に直接送られ、マイクロホン１によって受信される。同時に、制御信号がテーブルの表面１２で反射され、反射された信号または複数の反射された信号を発生すると、ステップ２０２において、これらの信号は、マイクロホン１によって受信される。
【００２１】
図３Ｂに示すように、電話機のユーザー１３が、自分の耳１４の方向に向けてテーブルから電話機を拾い上げると、電話装置９の方向に反射された信号または複数の信号は、時間と振幅の双方に関して変化するであろう。信号の時間と振幅におけるこれらの変化はＣＰＵ６によって用いられ、ラウドスピーカ５からの再生された音響信号の音響レベルまたは音量を制御するため、ラウドスピーカ５とユーザーの耳との間の距離を決定する。
【００２２】
ユーザーの耳１４と電話機との間の距離Ｄ１≒Ｄ２は、ラウドスピーカ５から耳１４、または人の頭まで、あるいは逆にマイクロホン１までの制御信号の伝送時間と音速とを用いることによって計算される。
【００２３】
距離を決定する他の方法は、ラウドスピーカからマイクロホンに直接送られた信号の音響レベルと比較された反射信号の音響レベルを検出することである。その上、これらの方法を組み合わせることが可能である。ＣＰＵ６とＤＳＰ３は、伝送時間の測定と音響レベルの決定を実行する。
【００２４】
２つの方法を組み合わせる理由は、ラウドスピーカとマイクロホンの所望しない指向性の効果のため、ラウドスピーカ５からマイクロホン１に直接送られる信号が最強な信号になることが確かではないことである。したがって、この場合、音響レベルを決定するためには十分ではなく、音響レベルと、伝送時間の決定を組み合わせることによって、距離の正確な値が決定される。
【００２５】
ラウドスピーカ５によって再生される制御信号は既知の信号であり、図４でＤｄｉｒｅｃｔと示されているラウドスピーカ５とマイクロホン１との間の距離と同様、ラウドスピーカ５から直接マイクロホン１に至る制御信号の伝送時間は、既知である。マイクロホン１が直接送られた信号を受信すると、この信号がＤＳＰ３に入力される前に、ＡＤ変換器２はこの信号を変換する。同じように、制御信号からの各種反射は、マイクロホン１によって受信され、ＤＳＰ３に届く前に変換される。説明したように、送られた既知の制御信号の特徴は、ステップ２０３で受信信号と相関がとられる。受信信号が直接送られた信号か、反射された信号のいづれかであることは、各信号が「いつ」マイクロホン１によって受信されたかを解析することによって決定される。電話機を耳に近づけると、最強の反射はおそらく人１３から受信される。そのように、最強の受信信号が、ラウドスピーカ５からマイクロホン１へ直接送られた信号か、人１３から反射された信号のいづれかであることを決定することは可能である。最強の反射は人１３までの短い距離Ｄ１≒Ｄ２に対応するが、このことはステップ２０４で決定される。決定された距離Ｄ１≒Ｄ２に依存して、移動電話装置９とＣＰＵ６が、ＤＳＰ３を制御して、ＤＡ変換器４に対する信号を発生すると、ＤＡ変換器４はラウドスピーカ５を制御してステップ２０５で電話機とユーザー１３との間の決定された距離Ｄ１に比例して可聴信号のレベルを再生する。したがって、距離が短ければ低レベルの音量を発生し、距離が長ければ大音量の再生信号を発生する。
【００２６】
耳１４の非常に近くで電話機が保持されていると、直接送られた信号は減衰する。このことから受信した直接送られた信号の小さくなった振幅は、電話機が耳のすぐ近くにあることを示す別のパラメータである。したがって、本発明の第２の実施例における移動電話装置は、ラウドスピーカ５からマイクロホン１へ直接送られた信号の減衰に依存して、電話機のラウドスピーカによって再生された音響信号の自動音量調節を実行するために、音響を用いて近接度を検出する手段を含む。図２Ｂを参照すると、本発明の第２の実施例に従って、電話機の中で音響レベルまたは音量が調節される場合に、以下のステップが実行される。
【００２７】
ステップ２０７において、ラウドスピーカに音響制御信号を再生させるため、ステップ２０６でＣＰＵ５は、ＤＳＰ３とＤＡ変換器４を制御する命令を実行する。耳１４の非常に近くで電話機が保持されていると、ステップ２０８で直接送られた信号は、マイクロホン１で受信される前に減衰する。
【００２８】
ステップ２０９において、直接送られた制御信号の減衰は、既知の送られた制御信号の振幅と、受信された信号の振幅とを比較することによってＣＰＵ６の中で決定される。次にステップ２１０で、ＣＰＵ６がＤＳＰ３を制御してＤＡ変換器４に対する信号を発生すると、ＤＡ変換器４はラウドスピーカ５を制御して、現時点の減衰に反比例して可聴信号レベルを再生する。
【００２９】
本発明の代替可能な実施例においては、第１と第２の実施例が組み合わされている。移動電話装置は、ラウドスピーカ５からマイクロホン１へ直接送られた信号の減衰に依存して、電話機のラウドスピーカによって再生された音響信号の自動音量調節を実行するために、音響を用いて近接度を検出する手段とともに、電話機と電話機のユーザーとの間の距離に依存して、電話機のラウドスピーカによって再生された音響信号の自動音量調節を実行するために、音響を用いて近接度を検出する手段を含む。たとえば、第１の方法は、電話機が耳の近くにあって、直接送られた信号が減衰するまで利用される。つぎに、第２の方法が利用される。しかし、電話機がユーザーから離れると、再び第１の方法が動作を開始する。
【００３０】
本発明の特定の例を示して本発明を説明してきたが、本発明は上に説明した目的と利点を完全に満たすために、音響を用いて近接度を検出する方法と装置を提供していること、さらに本発明の範囲内で代替および修正をつくることが可能なことは明らかである。
【００３１】
たとえば、制御信号として、可聴信号または望ましくは超音波信号を用いてもよい。
【００３２】
制御信号は専用の信号でなくてもよく、マイクロホンの後で正しい相関がとられるならば、ベル鳴動呼び出し信号または音声信号を利用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に従い音響を用いて近接度を検出する手段を含む移動電話装置のブロック図である。
【図２Ａ】
本発明による方法の第１の実施例の流れ図である。
【図２Ｂ】
本発明による方法の第２の実施例の流れ図である。
【図３Ａ】
テーブルに置かれた移動電話装置を示す図である。
【図３Ｂ】
本発明による移動電話装置をユーザーが保持していることを示す図である。
【図４】
本発明に従い音響を用いて近接度を検出する移動電話装置の透視図である。
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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2004517563.tif 000024
【国際調査報告】
2004517563.tif 000025
2004517563.tif 000026
2004517563.tif 000027