(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されるコマンドに対応する動作を行う機器に用いるコマンド入力装置であって、自装置使用者が歯を噛み合わせる動作を行うことにより発した振動を検出する振動検出手段と、この振動検出手段により検出された振動に含まれている６００〜６５０Ｈｚの周波数成分を抽出するフィルタを用いて前記振動を前記コマンドに変換する変換手段とを含み、前記使用者の身体に装着されることを特徴とするコマンド入力装置。
【請求項２】
前記変換手段は、前記フィルタによって抽出された前記特定の周波数成分によるパルス列について、パルス同士の時間間隔の長短に応じて２値符号に変換することを特徴とする請求項１記載のコマンド入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコマンド入力装置に関し、特に使用者の身体に装着され、入力されるコマンドに対応する動作を行う機器に用いるコマンド入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）をはじめとする携帯機器は、近年において急速に普及している。この種の携帯機器の筐体には、イヤホンマイクを装着するためのジャック端子が設けられていることが多い。このジャック端子にイヤホンマイクを装着することにより、携帯機器本体に設けられている送受話器としてのイヤホンやマイクロホンを使用しなくても通話等を行うことができる。
【０００３】
イヤホンマイクには種々のタイプが存在するが、耳孔挿入式のものがもっとも普及している。耳孔挿入式のイヤホンマイクは、耳孔に挿入するための挿入部と、携帯機器の筐体に設けられたジャック端子に挿入するプラグと、挿入部とプラグとの間で信号を授受するためのケーブルとから構成されている。挿入部の端部には音声を出力するための小型スピーカが設けられており、イヤホンの機能による受話器が実現される。また、挿入部の一部、例えばケーブルとの接続部付近には、マイクロホンが設けられており、送話器が実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した耳孔挿入式のイヤホンマイク等に対してのコマンド入力動作には、その筐体に設けられたボタンを指先で押す方式が用いられている。しかしながら、この方式においては、イヤホンの装着後に小さなボタンを探して押すのは困難であり、操作性が悪いという欠点がある。
また、ボタンを押すためにある程度の力が要るので、ボタンを押したときにイヤホンの装着状態が当初の位置からずれてしまう。このため、装着状態をもとに戻さなければならず、使い勝手が悪いという欠点がある。
【０００５】
本発明は上述した従来技術の欠点を解決するためになされたものであり、その目的は操作性が良く、かつ、使い勝手の良いコマンド入力装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によるコマンド入力装置は、入力されるコマンドに対応する動作を行う機器に用いるコマンド入力装置であって、自装置使用者が歯を噛み合わせる動作を行うことにより発した振動を検出する振動検出手段と、この振動検出手段により検出された振動に含まれている６００〜６５０Ｈｚの周波数成分を抽出するフィルタを用いて前記振動を前記コマンドに変換する変換手段とを含み、前記使用者の身体に装着されることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２によるコマンド入力装置は、請求項１において、前記変換手段は、前記フィルタによって抽出された前記特定の周波数成分によるパルス列について、パルス同士の時間間隔の長短に応じて２値符号に変換することを特徴とする。
【０００９】
要するに本発明では、装置筐体（どの部分でも良い）を軽く叩くか、筐体装着部分付近の人体部位を軽く叩くことによって、コマンド入力を行う。こうすることによって、小さなボタンを探す必要が無いので操作性が良く、また押下動作によって機器装着位置がずれることが無いので使い勝手が良い。このため、携帯機器における迅速な情報入力を実現できるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号が付されている。
図１は本発明によるコマンド入力装置の実施の一形態を示す図であり、コマンド入力装置が携帯電話機のイヤホンマイクである場合が示されている。
【００１１】
同図に示されているように、本実施形態によるコマンド入力装置１は、使用者の顔２０の耳孔に挿入して使用するものであり、耳孔に挿入するイヤホン１１と、マイクロホン（以下、マイクと呼ぶ）１２と、携帯電話機（ＴＥＬ）１０の図示せぬジャック端子に挿入されたプラグとの間に設けられたケーブル１００とを含んで構成されている。このように構成されたコマンド入力装置においては、後述するように、指２Ａ等で装置１の筐体を叩くことによって、コマンドの入力を実現する。
【００１２】
図２は、コマンド入力装置の内部構成例等を示すブロック図である。同図において、本例のコマンド入力装置は、上述したイヤホン（ＥＡＲＰ）１１及びマイク（ＭＩＣ）１２の他に、使用者が発した振動を検出するための加速度センサ（ＳＮ）１３と、加速度センサの検出出力を増幅するためのセンサアンプ（ＳＡ）１４と、増幅された検出出力から特定の周波数成分を抽出するためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１５と、所定レベルとの比較によってバンドパスフィルタ１５の出力をパルスに変換するためのコンパレータ（ＣＭＰ）１６と、タイマ（ＴＩＭ）１７と、携帯電話機に送るべきコマンドが記憶保持されているコマンドテーブル（ＣＣＢ）１８と、タイマ１７の出力及びコマンドテーブル１８の内容を参照してコンパレータ１６から出力されるパルスを対応するコマンドに変換するコマンド生成部（ＣＡＭ）１９とを含んで構成されている。なお、以上の各部は装置筐体１ａの内部に設けられている。
【００１３】
以下、以上の構成からなるコマンド入力装置を用いたコマンド入力動作について説明する。
使用者の指２Ａによってイヤホンマイクの筐体１ａが軽く叩かれると、その衝撃加速度は加速度センサ１３によって検出される。検出された信号はセンサアンプ１４で増幅され、バンドパスフィルタ１５によって、指で叩いた時に特有の周波数成分だけが選択される。この場合、８０〜１００Ｈｚ付近の周波数成分を抽出して用いることで、指で叩く以外の動作によるノイズを排除することができる。
【００１４】
その後、コンパレータ１６によって、叩く動作１回につき１つのパルスへと変換され、「０」又は「１」による２値符号からなるタイミングパルス列ＴＹＰとしてコマンド生成部１９に送られる。コマンド生成部１９では、送られてきたパルス列のタイミングをタイマ１７から出力されるパルスを参照して判断し、コマンドテーブル１８に記述されたタイミングとコマンドとの関連を元にコマンドＣＣＭを決定する。この決定されたコマンドＣＣＭは、携帯電話機１０に送出される。
【００１５】
次に、タイミングパルス列ＴＹＰからコマンドを生成する手法の一例について、図３を参照して説明する。タイミングパルス列ＴＹＰは、叩く動作１回に対して１度発生し、そのパルス幅Ｍは一定である。時間Ｔ１及び時間Ｔ２は、識別用時定数であり、本例ではＴ１＜Ｔ２である。なお、この時間の長短は、タイマ１７の出力データによって計測できる。
叩く動作が行われ、１つのパルスが発生すると、パルス立上りの時刻を基準として、次のパルスが発生するまでの時間、すなわちパルス同士の時間間隔について、その長短を判断する。最初のパルス立上り時刻からＴ１時間以内に次のパルスが発生すると、「０」とみなし、基準時刻を０に戻して次のパルスを待つ。また、最初のパルス立上り時刻からＴ１時間を経過し、Ｔ２時間以内に次のパルスが発生すると、「１」とみなし、基準時刻を０に戻して次のパルスを待つ。なお、Ｔ２時間以内に次のパルスが発生しない場合、パルス列解析を打ち切る。
【００１６】
以上の手法によって、パルスの発生時間間隔を用いて、モールス符号のように「０」及び「１」の符号列ができる。なお、モールス符号と異なり、本手法によって生成される符号列の最終符号を常に「１」とする。
図３（Ａ）を参照すると、最初のパルスＰ１が発生した後、Ｔ２時間以内に第２のパルスＰ２が発生していないので、最終符号である「１」に変換される。
また、同図（Ｂ）を参照すると、最初のパルスＰ１が発生した後、Ｔ１時間以内に第２のパルスＰ２が発生しているので、「０」とみなされる。その後、Ｔ２時間以内に次のパルスが発生していないので、最終符号である「１」が付加されて「０１」に変換される。
【００１７】
さらに、同図（Ｃ）を参照すると、最初のパルスＰ１が発生した後、Ｔ１時間を経過してＴ２時間以内に第２のパルスＰ２が発生しているので、「１」とみなされる。その後、Ｔ２時間以内に次のパルスが発生していないので、最終符号である「１」が付加されて「１１」に変換される。
同様に、同図（Ｄ）を参照すると、最初のパルスＰ１から第２のパルスＰ２までＴ１時間以内、第２のパルスＰ２から第３のパルスＰ３までＴ１時間を経過してＴ２時間以内、第３のパルスＰ３から第４のパルスＰ４までＴ１時間以内、第４のパルスＰ４から第５のパルスＰ５までＴ１時間を経過してＴ２時間以内であり、第５のパルスＰ５の後、Ｔ２時間以内に次のパルスが発生していない。このため、最終符号である「１」が付加されて「０１０１１」に変換される。
【００１８】
以上のようにして得られた打鍵コマンド、すなわち「０」、「１」の符号列を、テーブル１８を参照することによって送信コマンドＣＣＭに変換する。この送信コマンドＣＣＭが携帯電話機１０に送られると、携帯電話機１０において所定の動作が行われる。
操作コマンドの例が図４に示されている。操作コマンドは、周囲の雑音や、通常の動作による誤動作を避けるために、ある程度の長さが必要である。ただし、ダイヤルにおける数字等、使用シチュエーションが明確であるものについては、短いコマンドを用いて、操作性を向上させることができる。
【００１９】
本実施例では、コマンド「１１０１」をオフフックに、「０１０１」をオンフックとして割当てている。したがって、３つのパルスの間隔が順にＴ１時間を経過してＴ２時間内、Ｔ１時間を経過してＴ２時間内、Ｔ１時間内となるように装置筐体等を叩けば、最後に「１」が付加され、符号列「１１０１」を発生させる。この符号列「１１０１」が携帯電話機に送られると、携帯電話機はオフフック状態となる。
【００２０】
同様に、３つのパルスの間隔が順にＴ１時間内、Ｔ１時間を経過してＴ２時間内、Ｔ１時間内となるように装置筐体等を叩けば、最後に「１」が付加され、符号列「０１０１」を発生させる。この符号列「０１０１」が携帯電話機に送られると、携帯電話機はオンフック状態となる。
なお、本例では、パルス幅Ｍは一定であるが、叩く動作の強度を検出し、異なるパルス幅を与えることによって、叩く動作の強弱を用いて、より複雑なコマンドを発生させることもできる。
【００２１】
ここで、打鍵コマンドの生成手法について更に図５を参照して説明する。同図はパルス列からのコマンドを生成する処理を示すフローチャートである。
同図において、筐体を叩く等の入力動作によるパルスが入力されるまで待ち状態であり（ステップＳ５０１）、最初のパルスからＴ１時間内に次のパルスが入力されると、「０」とみなす（ステップＳ５０２→Ｓ５０３）。一方、最初のパルスからＴ１時間を経過してＴ２時間内に次のパルスが入力されると、「１」とみなす（ステップＳ５０２→Ｓ５０４→Ｓ５０５）。以上の処理を繰返し行うことによってパルス同士の入力間隔を「０」又は「１」の符号に置き換える処理が行われる。
【００２２】
そして、最初のパルスからＴ２時間を経過しても次のパルスが入力されなければ末尾に「１」を付加してパルス符号を確定させる（ステップＳ５０４→Ｓ５０６）。
以上のようにコマンド入力装置を構成すれば、装置筐体全体のどの部分を叩いても電話機のコントロールができるようになり、従来のように装置筐体上に設けられた小さなボタンを探して押下する必要がなくなる。したがって、イヤホンの装着状態が当初の位置からずれることはなく、使い勝手が良い。
【００２３】
なお、本実施例では、指先で直接筐体１ａを叩いているが、これ以外にも、イヤホンマイクが装着された部位の近傍の部位である頬骨２Ｂ、耳の後ろの骨、こめかみ、鼻、顎等を軽く指先で叩くことでも入力が行える。
この場合にも、それぞれの入力方法に応じて、バンドパスフィルタ１５の定数を適切に選択することで、ノイズを排除することができる。多くの場合、８０〜１００Ｈｚ付近の成分の利用が効果的である。
【００２４】
本実施例では耳孔挿入型のイヤホンマイクを用いているが、使用者の身体に装着される装置について本発明を広く適用できることは明らかである。すなわち、耳殻部分に装着される耳かけ型であっても、ヘッドホンのようなバンドで頭や首に設置するタイプであってもかまわない。
さらに、指先を用いた入力動作以外にも、歯を噛み合わせる動作等の反復動作によって生じる衝撃加速度を加速度センサ１３によって検出するようにしても良い。この場合には、歯を噛み合わせる動作２Ｃによって生じた振動が顎及び頭骨を伝わり、これを加速度センサ１３によって検出することになる。なお、この場合、バンドパスフィルタ１５の通過周波数を６００〜６５０Ｈｚ付近に設定することで、効率良く検出が行える。以上のように構成した場合には、ハンズフリーな入力動作を実現できる。
【００２５】
また、イヤホンマイクとしての携帯電話機やボイスレコーダの操作以外にも、例えば眼鏡型の情報端末装置等との組み合わせも可能である。この場合にも、本装置の筐体に直接与えられた衝撃によって生じる振動や、本装置の装着部位付近（耳孔やこめかみ付近）に与えられる衝撃によって生じる振動を、加速度センサで検出してコマンドに変換すれば良い。
さらに、腕時計型や指輪型の情報端末との組み合わせも考えられる。この場合にも、本装置の筐体に直接与えられた衝撃によって生じる振動や、本装置の装着部位付近（手首や腕付近）に与えられる衝撃によって生じる振動を、加速度センサで検出してコマンドに変換すれば良い。その他の機器に用いるコマンド入力装置について本発明が広く適用できることは明らかである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、使用者が発した振動を検出し、この検出された振動をコマンドに変換して出力することより、操作性が良く、かつ、使い勝手の良いコマンド入力装置を実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコマンド入力装置の使用例を示す実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】本発明によるコマンド入力装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】パルス列からのコマンドを生成する処理の例を示す図である。
【図４】パルス列とコマンドとの対応関係を示す図である。
【図５】本発明によるパルス列からのコマンドを生成する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  コマンド入力装置
１ａ  筐体
１０  携帯電話機
１１  イヤホン
１２  マイクロホン
１３  加速度センサ
１４  センサアンプ
１５  バンドパスフィルタ
１６  コンパレータ
１７  タイマ
１８  コマンドテーブル
１９  コマンド生成部
１００  ケーブル
【図１】
0004037086.tif 000002
【図２】
0004037086.tif 000003
【図３】
0004037086.tif 000004
【図４】
0004037086.tif 000005
【図５】
0004037086.tif 000006