JP5050909B2 - 携帯端末 - Google Patents

Description

本発明は、音声の入力、音声の出力の双方の機能を切り替えて使用できる音声入出力装置を複数備えた携帯端末に関する。

従来の携帯端末においてディスプレイ及び操作キーは別々に構成されていて、操作性の都合上、通常はディスプレイの下方にキーが配置されている。このような基本構成から、ディスプレイの上方にスピーカが、キーの下方にマイクロフォンが配置されるのが一般的である。よってユーザは、電話がかかってきて通話する際には、スピーカが上になるように無意識に携帯端末を持ち替えて使用するのが習慣になっている。しなしながら、最近の携帯端末にはデザイン重視で開発されるものも多く、これらは全体が薄型に形成されるとともに大きいディスプレイを備えている。また携帯端末において音楽やムービー、ゲームなど多種多様なアプリケーションに対応するため、タッチパネル方式の全画面ディスプレイ端末も開発されている。

そこで、全体の小型・薄型化に伴う構造上の制約を受けることなく、音響変換機のバックキャビティの容積を増大させ且つ密閉性を高めることができ、音質向上を図る得る携帯端末が提案されている（例えば特許文献１）。この携帯端末は、スピーカの保持部と、保持部の開口部側端部からスピーカの外周方向に延設されて筐体の内面に当接される延設部と、延設部の終焉から延びて回路基板に当接されるリブ部とを有してスピーカを保持する保持部材を、回路基板との間に形成されるスピーカの背面側空間としてのバックキャビティを密閉するように配置したものである。
特開２００７−９６８４３号公報

将来、携帯端末において更なる大画面化が進んで狭額縁になった場合、携帯端末の外観が点対称に近付いていくため、携帯端末の長手方向において、どちらがスピーカでどちらがマイクロフォンなのか、ユーザがとっさに判断することが難しくなる。このような状況でもユーザが迷うことなく通話を行うことができる携帯端末が望まれている。

本発明は、上記課題を鑑みなされてものであり、音声のＱＯＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を維持しつつ、ユーザがマイクロフォンとスピーカとを意識せずに使用でき、ユーザビリティを改善させた携帯端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、音声の入力、及び音声の出力の双方の機能を備えるとともに、入出力モードが入力モードに設定されているときには音声を入力し、入出力モードが出力モードに設定されているときには音声を出力する第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段と、前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段のそれぞれの入出力モードを設定する設定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る携帯端末によると、音声の入力、音声の出力の双方の機能を切り替えて使用できる第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置を備えることにより、音声のＱＯＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を維持しつつ、音声入力装置（マイクロフォン）、音声出力装置（スピーカ）をそれぞれ別個に備えた場合と比べて、ユーザがマイクロフォンとスピーカとを意識せずに携帯端末を使用でき、ユーザビリティが改善される。

〔第１実施形態〕
本発明に係る携帯端末の第１実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。第１実施形態の携帯端末として、カード型に形成された携帯端末１を例に挙げて説明する。図１は、携帯端末１を表側から見た状態を示す斜視図である。

携帯端末１は、図１に示すように、例えば名刺程度の大きさのカード状の筐体１１を備えている。筐体１１の表面１１ａには、携帯端末１を通信端末として使用するための機能が備えられている。具体的には、筐体１１の表面１１ａには、文字や画像等からなる画面を表示するとともに、指やペン等で触れることにより情報を入力するタッチスクリーン１２、音声を入力する機能と音声を出力する機能との双方の機能を備えた第１の音声入出力装置１４及び第２の音声入出力装置１５、第１の音声入出力装置１３の入出力モードを通知するための第１のＬＥＤ１５、第２の音声入出力装置１４の入出力モードを通知するための第２のＬＥＤ１６を備えている。

タッチスクリーン１２は、文字や画像等からなる画面を表示する表示機能、及び、指や専用のペンで画面に触れることで指示を入力する入力機能の双方の機能を備えたディスプレイである。タッチスクリーン１２は、ディスプレイの上に、表面に接触を検知するための素子が複数配置され、さらにその上に透明なスクリーンが積層されることにより形成されている。タッチスクリーン１２上での接触を感知する方法は、圧力の変化を感知する感圧式であっても、静電気による電気信号を感知する静電式であっても良い。

第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４はそれぞれ、磁石、コイル、振動板から形成されていて、マイクロフォン、スピーカの双方の機能を果たすことができる。そして第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４はそれぞれ、入力モードまたは出力モードのいずれかの入出力モードに設定されていて、入力モードに設定されている時にはマイクロフォンの役割を担って音声を入力し、出力モードに設定されている時にはスピーカの役割を担って音声を出力する。

第１のＬＥＤ１５は、第１の音声入出力装置１３の近辺に設置され、第１の音声入出力装置１３が入力モードである場合に点灯させたり、あるいは出力モードである場合に点灯させたり、または、複数色に光るように構成されることで、色で入出力モードを通知したりする。第２のＬＥＤ１６は、第１の音声入出力装置１４の近辺に設置され、第１のＬＥＤ１５と同様に、第２の音声入出力装置１４の入出力モードを通知する。

次に、携帯端末１の機能について説明する。図２は、携帯端末１の機能ブロック図である。携帯端末１は、図２に示すように、主制御部２０、電源回路部２１、操作入力制御部２２、表示制御部２３、記憶部２４、音声制御部２５、通信制御部２６、及び音声記憶装置２７がバスによって相互に電気的に接続されて構成されている。

主制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を具備し、携帯端末１の総括的な制御を行うとともに、様々な演算処理や制御処理等を行う。電源回路部２１は、例えばユーザによるタッチスクリーン１２を介した入力に基づいて電源のオン／オフ状態を切り替え、電源がオン状態の場合に内蔵されている電力供給源（バッテリ等）または外部に接続されている電力供給源から各部に対して電力を供給して、携帯端末１を動作可能にする。

入力制御部２２はタッチスクリーン１２に対する入力インタフェースを備え、タッチスクリーン１２にかかった圧力を検出して、この位置を示す信号を生成し、この信号を主制御部２０に伝送する。表示制御部２３はタッチスクリーン１２に対する表示インタフェースを備え、主制御部２０の制御に基づいて、文字や画像等を含んだ表示画面をタッチスクリーン１２に表示する。また、主制御部２０や音声制御部２５の指示に基づいて、タッチスクリーン１２における表示の上下方向を反転する。

記憶部２４は、主制御部２０が行う処理の処理プログラムや処理に必要なデータ等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク、不揮発性メモリ、主制御部２０が処理を行う際に使用されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置からなる。なお、音声制御部２５が行う音声入出力制御処理や表示制御部２３が行う表示制御処理に使用される処理プログラムやデータ等は、記憶部２４に記憶されているものとする。

音声制御部２５は、主制御部２０の制御に基づいて、第１の音声入出力装置１３または第２の音声入出力手段１４で入力した音声からアナログ音声信号を生成し、このアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換する。また音声制御部２５は、デジタル音声信号を取得すると、主制御部２０の制御に基づいて、このデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、第１の音声入出力装置１３または第２の音声入出力装置１４から音声として出力する。また、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のそれぞれに対して入出力モードを設定する音声入出力制御処理を行う。

通信制御部２６は、主制御部２０の制御に基づいて、基地局から複数のアンテナ２６ａを介して受信した受信信号をスペクトラム逆拡散処理してデータを復元する。このデータは、主制御部２０の指示により、音声制御部２５に伝送されて第１の音声入出力装置１３または第２の音声入出力装置１４から出力されたり、表示制御部２３に伝送されてタッチスクリーン１２に表示されたり、または記憶部２４に記憶されたりする。

また通信制御部２６は、主制御部２０の制御に基づいて、第１の音声入出力装置１３または第２の音声入出力装置１４を介して入力された音声信号やタッチスクリーン１２を介して入力されたデータや記憶部２４に記憶されたデータを取得すると、これらのデータに対してスペクトラム拡散処理を行い、基地局に対して複数のアンテナ２６ａを介して送信する。

なお、通信制御部２６は、複数のアンテナ２６ａのうちの最も電波の受信感度の高いものを選択して、そのアンテナ２６を用いて通信を行う（ダイバーシティ方式）。また通信制御部２６は、常時各々のアンテナ２６ａの電波の受信感度を計測していて、主制御部２０や音声制御部２５の指示に基づいて、このアンテナ２６ａの電波の受信感度を示す情報を伝送する。主制御部２０はアンテナ２６ａの電波の受信感度を取得すると、この情報に基づいて、タッチスクリーン１２に電波の受信感度を示すマーク等を表示させる。また、音声制御部２５はアンテナ２６ａの電波の受信感度に関する情報を取得すると、この情報に基づいて、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを設定する。

音声記憶装置２７は、音声制御部２５により出力される音声データを一時的に記憶するＲＡＭ等の記憶装置を備えている。音声制御部２５は、携帯端末１が音声の出力ができない状態（第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方が入力モードに設定されている状態）において、通信制御部２６により受信された音声データを一時的に音声記憶装置２７に記憶しておき、携帯端末１が音声の出力ができる状態になったら、この音声記憶装置２７に記憶された音声データを第１の音声入出力装置１３または第２の音声入出力装置１４から出力する。

第１実施形態の携帯端末１の実施例１について、図３及び図４に基づいて説明する。携帯端末１は、図３に示すように、通話の際に、ユーザの声等の音声（可聴周波数の音声）に基づいて、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のそれぞれの入出力モードを設定する音声入出力制御処理を行う。携帯端末１がこの音声入出力制御処理の実施例１を行う手順について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。以下、例えば「ステップＳ１０１」を「Ｓ１０１」のように、「ステップ」の語句を省略して説明する。

携帯端末１が待機状態のとき、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を出力モードに設定している（Ｓ１０１）。出力モードに設定しておくことにより、例えば着信があった場合やアラームが終了した場合等に音声を出力するときに、即座に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方から音声を出力することができる。音声制御部２５は、携帯端末１に着信があったか否かを判断する（Ｓ１０３）。着信がない場合（Ｓ１０３のＮｏ）は、音声制御部２５はそのまま待機する。

携帯端末１に着信があった場合（Ｓ１０３のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、例えば出力モードになっている第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４により所定の音声を出力することにより、ユーザに着信があった旨を通知する（Ｓ１０５）。この際、表示制御部２３がタッチスクリーン１２に文字や画像を表示することで、ユーザに着信があった旨を通知しても良い。

音声制御部２５は、通話が指示されたか否かを判断する（Ｓ１０７）。この際、例えばユーザによりタッチスクリーン１２を介した入力があった場合等に、通話が指示されたものと判断する。通話が指示されなかった場合（Ｓ１０７のＮｏ）は、音声制御部２５は、そのまま音声入出力制御処理を終了する。

通話が指示された場合（Ｓ１０７のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を入力モードに設定する（Ｓ１０９）。これにより、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方で、ユーザによる音声の入力を受け付けることができる。なお、通話が指示されてから、相手側から受信している音声が途切れた段階で、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を入力モードに設定するようにしても良い。

また音声制御部２５は、ステップＳ１０９にて第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方が入力モードに設定されたときには、アンテナ２６ａを介して受信した音声（通話相手の音声）を出力することができないため、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方が入力モードに設定されている間にアンテナ２６ａを介して受信している音声を音声記憶装置２７に記憶する（Ｓ１１１）。

音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３または第２の音声入出力装置１４に音声が入力されたか否かを判断する（Ｓ１１３）。この際、例えば、可聴周波数帯域の音声の強度が所定値を超えた場合等に、音声が入力されたものと判断される。音声が入力されていない場合（Ｓ１１３のＮｏ）は、音声が入力されるまで待機する。

音声が入力された場合（Ｓ１１３のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のうち、可聴周波数帯域の音声が入力された方を入力モードに、入力されなかった方を出力モードに設定する（Ｓ１１５）。なお、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方で可聴数端数帯域の音声が入力された場合には、これらのうち、音声強度の大きかった方を入力モードに設定し、音声強度の小さかった方を出力モードに設定する。

このように、ユーザが携帯端末１を用いて通話をする際に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のうちの音声源である口に近い方が入力モード（マイクロフォン）に、口に遠い方が出力モード（スピーカ）に自動的に設定されることにより、ユーザは携帯端末１の向きを考えることなくスムーズに通話を行うことができる。

表示制御部２３は、音声制御部２５からの指示を受け、第１のＬＥＤ１５や第２のＬＥＤ１６を点灯させることにより、ユーザに対して、ステップＳ１１５により設定された第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを通知する（Ｓ１１７）。例えば図３に示すように、第１の音声入出力装置１３が出力モードに、第２の音声入出力装置１４が入力モードに設定された場合、入力側（マイクロフォン側）に設置されている第２のＬＥＤ１６を点灯させ、出力側（スピーカ側）に設置されている第１のＬＥＤ１５を消灯させる。これにより、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードについて、ユーザが視覚を通して確認することができる。

また音声制御部２５は、ステップＳ１１１にて音声記憶装置２７に記憶した音声を取得し、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のうち、ステップＳ１１７にて出力モードに設定された方から出力する（Ｓ１１９）。これにより、ステップＳ１０９にて第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方が入力モードに設定されている間にアンテナ２６ａを介して受信した音声を、ユーザに対して出力することができる。

音声制御部２５は、通話が終了したか否かを判断する（Ｓ１２１）。この際、例えばユーザによりタッチスクリーン１２を介した入力があった場合や、通話相手との通信が切断された場合等に、通話が終了したものと判断する。通話が終了していない場合（Ｓ１２１のＮｏ）は、音声制御部２５は、通話が終了するまで待機する。

通話が終了した場合（Ｓ１２１のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を出力モードに設定する（Ｓ１２３）。これにより、ステップＳ１０１と同様に、必要時に、即座に第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方から音声を出力することができる。

また、表示制御部２３は、音声制御部２５からの指示を受け、ステップＳ１１７にて点灯した第１のＬＥＤ１５や第２のＬＥＤ１６を消灯する（Ｓ１２３）。これにより、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードについて、ユーザが視覚を通して確認することができる。

このように携帯端末１は、音声の入力及び出力の双方を行える第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置を備えていて、待機時にはどちらも出力モード（スピーカ）に設定され、着信時に相手側の声が途切れた時点でどちらも入力モード（マイクロフォン）に設定され、ユーザの声が入力された時点で可聴周波数を検知し、可聴周波数が入力された側が入力モード（マイクロフォン）に、入力されなかった側が出力モード（スピーカ）に設定される。

また携帯端末１は、第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置の双方が入力モードに設定されている間、相手側から受信した音声データを音声記憶装置２７に一時的に記憶し、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のいずれかが出力モードに設定された際にこの記憶された音声データを音声として出力し、出力された音声データを随時消去していく。

なお、第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置の一方が入力モードに、他方が出力モードに設定している状態に置いて、ユーザのタッチスクリーン１２を介した入力等に基づいて、入力モードに設定されている方を出力モードに、出力モードに設定されている方を入力モードに、それぞれ切り替えるようにしても良い。

第１実施形態の携帯端末１の実施例１によると、音声の入力、音声の出力の双方の機能を切り替えて使用できる第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４を備えることにより、音声のＱＯＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を維持しつつ、音声入力装置（マイクロフォン）、音声出力装置（スピーカ）をそれぞれ別個に備えた場合と比べて、ユーザがマイクロフォンとスピーカとを意識せずに携帯端末１を使用でき、ユーザビリティが改善される。

また、第１実施形態の携帯端末１の実施例１によると、通話の際のユーザの声の入力を感知して、これに基づいて第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを設定することにより、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入力側と出力側をより正確に判断することが可能になる。

第１実施形態の携帯端末１の実施例２について、図５及び図６に基づいて説明する。携帯端末１は、図５に示すように、通話の際に、ノイズ音に基づいて、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のそれぞれの入出力モードを設定する音声入出力制御処理を行う。携帯端末１がこの音声入出力制御処理の実施例２を行う手順について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。

携帯端末１が待機状態のとき、音声制御部２５は、ステップＳ１０１と同様に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を出力モードに設定している（Ｓ２０１）。音声制御部２５は、携帯端末１に着信があったか否かを判断する（Ｓ２０３）。着信がない場合（Ｓ２０３のＮｏ）は、音声制御部２５はそのまま待機する。

携帯端末１に着信があった場合（Ｓ２０３のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、例えば出力モードになっている第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４により所定の音声を出力することにより、ユーザに着信があった旨を通知する（Ｓ２０５）。この際、表示制御部２３がタッチスクリーン１２に文字や画像を表示することで、ユーザに着信があった旨を通知しても良い。

音声制御部２５は、通話が指示されたか否かを判断する（Ｓ２０７）。この際、例えばユーザによりタッチスクリーン１２を介した入力があった場合等に、通話が指示されたものと判断する。通話が指示されなかった場合（Ｓ２０７のＮｏ）は、音声制御部２５は、そのまま音声入出力制御処理を終了する。

通話が指示された場合（Ｓ２０７のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を入力モードに設定する（Ｓ２０９）。これにより、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方で、音声の入力を受け付けることができる。

音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３または第２の音声入出力装置１４にノイズ音が検出されたか否かを判断する（Ｓ２１１）。この際、例えば、ノイズ音の強度が所定値を超えた場合等に、ノイズ音が検出されたものと判断される。ノイズ音は、例えば携帯端末１の第１の音声入出力装置１３または第２の音声入出力装置１４が何らかの物体（例えばユーザの耳等）に接触した時に発生する。ノイズ音が検出されていない場合（Ｓ２１１のＮｏ）は、ノイズ音が検出されるまで待機する。

ノイズ音が検出された場合（Ｓ２１１のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のうち、ノイズ音が検出された方を出力モードに、検出されなかった方を入力モードに設定する（Ｓ２１３）。なお、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方でノイズ音が検出された場合には、これらのうち、ノイズ音の音声強度の大きかった方を出力モードに設定し、ノイズ音の音声強度の小さかった方を入力モードに設定する。

このように、ユーザが携帯端末１を用いて通話をする際に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のうちの耳に接触する方が出力モード（スピーカ）に、耳に接触しない方が入力モード（マイクロフォン）に自動的に設定されることにより、ユーザは携帯端末１の向きを考えることなくスムーズに通話を行うことができる。

表示制御部２３は、音声制御部２５からの指示を受け、第１のＬＥＤ１５や第２のＬＥＤ１６を点灯させることにより、ユーザに対して、ステップＳ１１５により設定された第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを通知する（Ｓ１１７）。例えば図５に示すように、第１の音声入出力装置１３が入力モードに、第２の音声入出力装置１４が出力モードに設定された場合、入力側（マイクロフォン側）に設置されている第１のＬＥＤ１５を点灯させ、出力側（スピーカ側）に設置されている第２のＬＥＤ１６を消灯させる。これにより、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードについて、ユーザが視覚を通して確認することができる。

音声制御部２５は、通話が終了したか否かを判断する（Ｓ２１７）。この際、例えばユーザによりタッチスクリーン１２を介した入力があった場合や、通話相手との通信が切断された場合等に、通話が終了したものと判断する。通話が終了していない場合（Ｓ２１７のＮｏ）は、音声制御部２５は、通話が終了するまで待機する。

通話が終了した場合（Ｓ２１７のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を出力モードに設定する（Ｓ２１９）。これにより、ステップＳ２０１と同様に、必要時に、即座に第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方から音声を出力することができる。

また、表示制御部２３は、音声制御部２５からの指示を受け、ステップＳ２１５にて点灯した第１のＬＥＤ１５や第２のＬＥＤ１６を消灯する（Ｓ２２１）。これにより、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードについて、ユーザが視覚を通して確認することができる。

このように携帯端末１は、音声の入力及び出力の双方を行える第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置を備えていて、待機時にはどちらも出力モード（スピーカ）に設定され、着信時に相手側の声が途切れた時点でどちらも入力モード（マイクロフォン）に設定され、筐体１１にユーザの耳が触れるノイズが入力された時点でノイズ音を検知し、ノイズ音が入力された側が出力モード（スピーカ）に、入力されなかった側が入力モード（マイクロフォン）に設定される。

第１実施形態の携帯端末１の実施例２によると、音声の入力、音声の出力の双方の機能を切り替えて使用できる第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４を備えることにより、音声のＱＯＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を維持しつつ、音声入力装置（マイクロフォン）、音声出力装置（スピーカ）をそれぞれ別個に備えた場合と比べて、ユーザがマイクロフォンとスピーカとを意識せずに携帯端末１を使用でき、ユーザビリティが改善される。

また、第１実施形態の携帯端末１の実施例２によると、通話の際のノイズ音の入力を感知して、これに基づいて第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを設定することにより、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入力側と出力側をより正確に判断することが可能になる。

〔第２実施形態〕
本発明に係る携帯端末の第２実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。第２実施形態の携帯端末として、第１実施形態と同様に、カード型に形成された携帯端末１Ａを例に挙げて説明する。なお、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図７は、携帯端末１Ａを表側から見た状態を示す斜視図である。携帯端末１Ａは、図７うに示すように、例えば名刺程度の大きさのカード状の筐体１１を備えている。筐体１１の表面１１ａには、携帯端末１を通信端末として使用するための機能が備えられている。具体的には、筐体１１の表面１１ａには、文字や画像等の表示情報を表示するとともに、指やペン等で触れることにより情報を入力するためのタッチスクリーン１２、音声を入力する機能と音声を出力する機能との双方の機能を備えた第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４、入力した光を検出して光の強度を検知する光センサ１８、かかる圧力を検出する圧力センサ１９を備えている。

光センサ１８は、携帯端末１Ａに入射する光等の電磁気エネルギーを検出するセンサである。光の強度を測定する方法は、受光部に光が入射することよる温度上昇を検出する方法であっても、受光部に入射した光を電気信号に変換する方法であっても良い。光センサ１８は、入射した光の強度を示す信号を生成し、検出部２８に伝送する。

圧力センサ１９は、携帯端末１Ａに加わっている圧力を検知するセンサであり、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）では例えばダイアフラムゲージ(ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｇａｕｇｅ)であり、隔膜（ダイアフラム）に加わる圧力を膜の変形として検出する。なお、変形を検出する方法には静電容量の変化やひずみゲージが使用される。圧力センサ１９は、加わっている圧力を示す信号を生成し、検出部２８に伝送する。

次に、携帯端末１Ａの機能について説明する。図８は、携帯端末１Ａの機能ブロック図である。携帯端末１Ａは、図８に示すように、主制御部２０、電源回路部２１、操作入力制御部２２、表示制御部２３、記憶部２４、音声制御部２５、通信制御部２６、及び検出部２８がバスによって相互に電気的に接続されて構成されている。

検出部２８は、光センサ１８から光の強度を示す信号を取得し、この信号を主制御部２０や音声制御部２５に伝送する。また検出部２８は、圧力センサ１９から圧力を示す信号を取得し、この信号を主制御部２０や音声制御部２５に伝送する。さらに検出部２８は、加速度センサ２９から携帯端末１にかかる加速度を示す信号を取得し、この信号を主制御部２０や音声制御部２５に伝送する。

加速度センサ２９は、携帯端末１Ａにかかっている加速度を計測するセンサであり、一般的な計測原理は、加速度が加わったときのバネの変形を利用するものである。加速度センサ２９は、加速度センサ２９に備えられたバネの変位を検出し、予め測定されて記憶部２４に記憶されている携帯端末１Ａの質量、及びこのバネのバネ定数を用いて、加速度を計測する。変位の計測には静電容量の変化やひずみゲージやピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化などが使用される。加速度センサ２９は、携帯端末１にかかる加速度（重力）を示す信号を生成し、この信号を検出部２８に伝送する。

第２実施形態の携帯端末１Ａの実施例３について、図９及び図１０に基づいて説明する。携帯端末１は、図９に示すように、通話の際に、携帯端末１Ａに入射する光の光強度に基づいて、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のそれぞれの入出力モードを設定する音声入出力制御処理を行う。携帯端末１Ａがこの音声入出力制御処理の実施例３を行う手順について、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。

携帯端末１が待機状態のとき、音声制御部２５は、実施例１や実施例２と同様に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を出力モードに設定している（Ｓ３０１）。音声制御部２５は、携帯端末１に着信があったか否かを判断する（Ｓ３０３）。着信がない場合（Ｓ３０３のＮｏ）は、音声制御部２５はそのまま待機する。

携帯端末１に着信があった場合（Ｓ３０３のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、例えば出力モードになっている第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４により所定の音声を出力することにより、ユーザに着信があった旨を通知する（Ｓ３０５）。この際、表示制御部２３がタッチスクリーン１２に文字や画像を表示することで、ユーザに着信があった旨を通知しても良い。

音声制御部２５は、通話が指示されたか否かを判断する（Ｓ３０７）。この際、例えばユーザによりタッチスクリーン１２を介した入力があった場合等に、通話が指示されたものと判断する。通話が指示されなかった場合（Ｓ３０７のＮｏ）は、音声制御部２５は、そのまま音声入出力制御処理を終了する。

通話が指示された場合（Ｓ３０７のＹｅｓ）は、検出部２８は、光センサ１８が検知した光の強度を取得する（Ｓ３０９）。この光センサ１８は、第１の音声入出力装置１３の近辺に設置されていて、この第１の音声入出力装置１３の近辺の光の強度を検出する。

音声制御部２５は、ステップＳ３０９にて取得した光の強度が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ３１１）。この所定値は、例えば予め設定されて記憶部２４に記憶されている。これは、ユーザが携帯端末１Ａを用いて通話を行う際に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のうちの一方を耳に当てるとともに他方を口に近付けることを考慮して、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の音声の入出力モードを設定する。すなわち、携帯端末１Ａにおいて、第１の音声入出力装置１３がユーザの耳に当てられた場合は光センサ１８に入力する光の強度が比較的弱く、第１の音声入出力装置１３がユーザの口に近づけられた場合は光センサ１８に入力する光の強度が比較的強い。よって、光の強度が強い場合には、第１の音声入出力装置１３を入力モードに設定し、光の強度が弱い場合には、第１の音声入出力装置１３を出力モードに設定する。

光センサ１８に入力した光の強度が所定値以上であった場合（Ｓ３１１のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３を入力モードに設定し、第２の音声入出力装置１４を出力モードに設定する。また、光センサ１８に入力した光の強度が所定値以上でなかった場合（Ｓ３１１のＮｏ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３を出力モードに設定し、第２の音声入出力装置１４を入力モードに設定する。

このように、ユーザが携帯端末１Ａを用いて通話をする際に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のうちの音声源である口に近い方が入力モード（マイクロフォン）に、口に遠い方が出力モード（スピーカ）に自動的に設定されることにより、ユーザは携帯端末１Ａの向きを考えることなくスムーズに通話を行うことができる。

音声制御部２５は、通話が終了したか否かを判断する（Ｓ３１７）。この際、例えばユーザによりタッチスクリーン１２を介した入力があった場合や、通話相手との通信が切断された場合等に、通話が終了したものと判断する。通話が終了していない場合（Ｓ３１７のＮｏ）は、音声制御部２５は、通話が終了するまで待機する。

通話が終了した場合（Ｓ３１７のＹｅｓ）は、音声制御部２５は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方を出力モードに設定する（Ｓ１２３）。これにより、ステップＳ３０１と同様に、必要時に、即座に第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の双方から音声を出力することができる。

このように携帯端末１は、音声の入力及び出力の双方を行える第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置を備えていて、待機時にはどちらも出力モード（スピーカ）に設定され、着信時に相手側の声が途切れた時点でどちらも入力モード（マイクロフォン）に設定され、光センサ１８が物体に塞がれて光センサ１８に入射する光が遮られたことを検知した時点で、塞がれた側が出力モード（スピーカ）に、塞がれなかった側が入力モード（マイクロフォン）に設定される。

なお、発信時においては、発信処理の開始がタッチディスプレイ１２を介して指示された時点でステップＳ３０９乃至Ｓ３１５の処理を行うようにすると良い。また、発信時には、タッチスクリーン１２により発信処理を指示するための入力がされた時点で、ステップ３０９の処理を開始すると良い。

また、携帯端末１Ａにおいて、圧力センサ１９を用いて第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを設定するようにしても良い。この場合、ステップＳ３０９にて圧力センサ１９により圧力を検出し、圧力が所定値以上であったときにはステップＳ３１５に、圧力が所定値以上でなかったときにはステップＳ３１３に遷移させる。これは、通話時に第１の音声入出力装置１３が耳に当られた場合、圧力センサ１９により検出される圧力が所定値以上になるものと考えられ、また、通話時に第２の音声入出力装置１４が耳に当てられた場合、第１の音声入出力装置１３の近辺に設置された圧力センサ１９により検出される圧力は通常と変わらず、所定値以上にならないものと考えられるからである。

また、携帯端末１Ａにおいて、複数のアンテナ２６ａの受信感度を用いて第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを設定するようにしても良い。例えば第１の音声入出力装置１３の近辺、及び第２の音声入出力装置１４の近辺にそれぞれアンテナ２６ａが設置されている場合、ステップＳ３０９にて通信制御部２６から各々のアンテナ２６ａの受信感度を取得し、第１の音声入出力装置１３に近いアンテナ２６ａの受信感度が高かったときにはステップＳ３１３に、第２の音声入出力装置１４に近いアンテナ２６ａの受信感度が高かったときにはステップＳ３１５に遷移させる。これは、通話時に第１の音声入出力装置１３が耳に当られた場合、第１の音声入出力装置１３に近いアンテナ２６ａの受信感度が低下し、また、通話時に第２の音声入出力装置１４が耳に当てられた場合、第２の音声入出力装置１４に近いアンテナ２６ａの受信感度が低下するものと考えられるからである。

また、携帯端末１Ａにおいて、加速度センサ２９を用いて第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを設定するようにしても良い。この場合、ステップＳ３０９にて加速度センサ２９により加速度（重力）の方向を検出し、第１の音声入出力装置１３が加速度の方向の先にあったときにはステップＳ３１３に、第２の音声入出力装置１４が加速度の方向の先にあったときにはステップＳ３１５に遷移させる。これは、通話時に第１の音声入出力装置１３が耳に当てられた場合、第１の音声入出力装置１３が上に、第２の音声入出力装置１４が下に位置していて、第２の音声入出力装置１４が耳に当てられた場合、第２の音声入出力装置１４が上に、第１の音声入出力装置１３が下に位置しているからである。

第２実施形態の携帯端末１Ａの実施例３によると、音声の入力、音声の出力の双方の機能を切り替えて使用できる第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４を備えることにより、音声のＱＯＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を維持しつつ、音声入力装置（マイクロフォン）、音声出力装置（スピーカ）をそれぞれ別個に備えた場合と比べて、ユーザがマイクロフォンとスピーカとを意識せずに携帯端末１を使用でき、ユーザビリティが改善される。

また、第２実施形態の携帯端末１Ａの実施例３によると、通話の際の光の強度や、携帯端末１Ａにかかる圧力、アンテナの受信感度、加速度等を感知して、これらに基づいて第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを設定することにより、入力側と出力側をより正確に判断することが可能になる。

第２実施形態の携帯端末１Ａの実施例４について、図１１及び図１２に基づいて説明する。携帯端末１は、図１１に示すように、通話の際に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４のそれぞれの入出力モードに基づいて、タッチスクリーン１２に表示されている画面の上下方向を切り替える表示制御処理を行う。携帯端末１Ａがこの表示制御処理を行う手順について、図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。

表示制御部２３は、表示が指示されたか否かを判断する（Ｓ４０１）。

表示制御部２３は、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを取得する（Ｓ４０３）。この際、例えば記憶部２４に、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の前回表示が終了された段階での入出力モードが記憶されていて、表示制御部２３は、例えば記憶部２４に記憶されている入出力モードを示す情報を取得する。

表示制御部２３は、第１の音声入出力装置１３が出力モードであるか否かを判断する（Ｓ４０５）。第１の音声入出力装置１３が出力モードであった場合（Ｓ４０５のＹｅｓ）は、表示制御部２３は、第１の音声入出力装置１３が上に、第２の音声入出力装置１４が下に位置するように、表示処理を行う（Ｓ４０７）。

第１の音声入出力装置１３が出力モードでなかった場合（Ｓ４０５のＮｏ）は、表示制御部２３は、第２の音声入出力装置１４が上に、第１の音声入出力装置１３が下に位置するように、表示処理を行う（Ｓ４０９）。

表示制御部２３は、表示切替が指示されたか否かを判断する（Ｓ４１１）。この際、例えば、ユーザがタッチスクリーン１２を介して入力する等により、表示切替が指示される。表示切替が指示されていない場合（Ｓ４０９のＮｏ）は、表示制御部２３は、そのまま待機する。表示切替が指示された場合（Ｓ４０９のＹｅｓ）は、表示制御部２３は、上下方向を反転させて、タッチスクリーン１２における表示処理を行う（Ｓ４１３）。

このように携帯端末１は、通話中等の音声入出力の最中に携帯端末１に記憶されているデータをタッチディスプレイ１２にてユーザが参照する可能性があるため、第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードが設定されると、タッチスクリーン１２における表示の上下が決定され、必要に応じて、表示の上下方向を切り替える。

また携帯端末１は、タッチスクリーン１２における表示の上下方向を入れ替えるための入力を、例えばタッチスクリーン１２により受け付け、これに基づいて表示の上下方向を切り替える。

なお、携帯端末１は、通話の際の持ち方には人によって癖があって、第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置１４のどちらか一方がスピーカで他方がマイクに割り当てられる確率が高いことから、前回最後に使用された入出力モードを記憶しておき、この記憶された入出力モードに基づいて、第１の音声入出力装置及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを設定し、その後、各検出部２８により検出された情報に基づいてフィードバックするようにしても良い。

第２実施形態の携帯端末１Ａの実施例４によると、音声の入力、音声の出力の双方の機能を切り替えて使用できる第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４を備えることにより、音声のＱＯＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を維持しつつ、音声入力装置（マイクロフォン）、音声出力装置（スピーカ）をそれぞれ別個に備えた場合と比べて、ユーザがマイクロフォンとスピーカとを意識せずに携帯端末１を使用でき、ユーザビリティが改善される。

また、第２実施形態の携帯端末１Ａの実施例４によると、第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードに基づいてタッチスクリーン１２における表示の上下方向を切り替えることにより、ユーザは、携帯端末１Ａに記憶されている情報をスムーズに視認することができる。

また、第２実施形態の携帯端末１Ａの実施例４によると、前回設定された第１の音声入出力装置１３及び第２の音声入出力装置１４の入出力モードを記憶しておき、これに基づいてタッチスクリーン１２における表示の上下方向を設定することにより、ユーザは、携帯端末１Ａを前回使用したときと同じ方向に所持して操作することができる。

また、第２実施形態の携帯端末１Ａの実施例４によると、ユーザのタッチスクリーン１２を介する入力等に基づいて、タッチスクリーン１２における表示の上下方向を切り替えることにより、ユーザは、携帯端末１Ａに記憶されている情報をスムーズに視認することができる。

また、本発明の説明として、携帯端末１、１Ａについて説明したが、これに限定されず、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、携帯型音楽プレイヤー、携帯型ゲーム機等、音声の入出力を行う端末であれば任意の端末で構わない。

本発明に係る携帯端末の第１実施形態を表側から見た状態を示す斜視図。 第１実施形態の携帯端末の機能ブロック図。 第１実施形態の携帯端末における可聴周波数に基づいた音声入出力制御処理について説明するための図。 第１実施形態の携帯端末におけるノイズ音に基づいた音声入出力制御処理を行う際の手順を示すフローチャート。 第１実施形態の携帯端末におけるノイズ音に基づいた音声入出力制御処理について説明するための図。 第１実施形態の携帯端末におけるノイズ音に基づいた音声入出力制御処理を行う際の手順を示すフローチャート。 本発明に係る携帯端末の第２実施形態を表側から見た状態を示す斜視図。 第２実施形態の携帯端末の機能ブロック図。 第２実施形態の携帯端末における光強度に基づいた音声入出力制御処理について説明するための図。 第２実施形態の携帯端末における光強度に基づいた音声入出力制御処理を行う際の手順を示すフローチャート。 第２実施形態の携帯端末における音声入出力装置の入出力モードに基づいた表示制御処理について説明するための図。 第２実施形態の携帯端末における音声入出力装置の入出力モードに基づいた表示制御処理を行う際の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…携帯端末１、１１…筐体，１１ａ…表面，１１ｂ…裏面，１２…タッチスクリーン，１３…第１の音声入出力装置，１４…第２の音声入出力装置，１５…第１のＬＥＤ，１６…第２のＬＥＤ，１８…光センサ，１９…圧力センサ，２０…主制御部，２１…電源回路部，２２…入力制御部，２３…表示制御部，２４…記憶部，２５…音声制御部，２６…通信制御部，２６ａ…アンテナ，２７…音声記憶装置，２８…検出部，２９…加速度センサ。

Claims (2)

1. 音声の入力、及び音声の出力の双方の機能を備えるとともに、入出力モードが入力モードに設定されているときには音声を入力し、入出力モードが出力モードに設定されているときには音声を出力する第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段と、
   前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段のそれぞれの入出力モードを設定する設定手段と、
   ユーザによる操作入力と表示を行う操作表示手段と、
   前記操作表示手段に前回最後に画面を表示したときの前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段のそれぞれの入出力モードを記憶する記憶手段と、
   前記設定手段により設定された前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段の入出力モードに基づいて前記操作表示手段に表示される画面の上下方向を設定するとともに、ユーザによる前記操作表示手段への操作により前記操作表示手段に電力が供給されたときに前記記憶手段により記憶された前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段のそれぞれの入出力モードに基づいて前期表示手段により表示される画面の上下方向を設定する表示設定手段と、
   を備えたことを特徴とする携帯端末。
2. 音声の入力、及び音声の出力の双方の機能を備えるとともに、入出力モードが入力モードに設定されているときには音声を入力し、入出力モードが出力モードに設定されているときには音声を出力する第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段と、
   前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段のそれぞれの入出力モードを設定する設定手段と、
   前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段の双方が入力モードに設定されているときに、前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段のうちのどちらの側が電波の受信強度が高いかを判断する判断手段と、を備え、
   前記設定手段は、前記第１の音声入出力手段及び第２の音声入出力手段のうちの、前記判断手段により電波の受信強度が高いと判断された方を入力モードに設定するとともに、他方を出力モードに設定することを特徴とする携帯端末。

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