JP2012156780A

JP2012156780A - Electronic device

Info

Publication number: JP2012156780A
Application number: JP2011013974A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kitatani; 謙一北谷; Ayumi Yanagibashi; 歩柳橋; Hiroyuki Aoki; 宏之青木; Yumi Kato; ゆみ加藤; Takahiko Murayama; 貴彦村山; Seiji Sugawara; 聖二菅原
Original assignee: NEC Engineering Ltd; NEC Casio Mobile Communications Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd; NEC Casio Mobile Communications Ltd
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-08-16

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact type electronic device.SOLUTION: An electronic device 100 includes: an oscillation device 10 for outputting modulation waves of a parametric speaker to be demodulated such that it can be recognized that the sound source is positioned in a specific space 40; a recognition unit for recognizing that a user has selected the space 40; and a control unit for performing processing corresponding to the space 40 when the recognition unit recognizes the selection of the space 40 by the user. The electronic device 100 does not require the user to contact the electronic device 100 in order to select content. Thus, a non-contact type electronic device is provided.

Description

本発明は、超音波を利用した電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device using ultrasonic waves.

スピーカに関する技術については様々な検討がなされており、例えば超音波を発振する発振装置を利用したものが挙げられる。スピーカによる音響再生に、超音波を発振する発振装置を利用することで、指向性の高い音場の形成が可能となる。超音波を利用したスピーカに関する技術としては、例えば特許文献１〜３に記載されるものが挙げられる。 Various studies have been made on the technology relating to the speaker, and examples include those using an oscillation device that oscillates ultrasonic waves. A sound field with high directivity can be formed by using an oscillation device that oscillates ultrasonic waves for sound reproduction by a speaker. As a technique regarding the speaker using an ultrasonic wave, what is described in patent documents 1-3 is mentioned, for example.

特許文献１に記載の技術は、超指向性スピーカと人感センサを備えた音響システムに関し、人感センサに連動して超指向性スピーカを駆動し、限られたエリアに対してのみ音声による自動放送を可能とするというものである。特許文献２に記載の技術は、高指向性スピーカにより出力された各音声の出力方向を、各音声が互いに干渉しないように変更するというものである。特許文献３に記載の技術は、発振する超音波の周波数や位相を制御することにより、任意に移動することができる可聴領域を形成するというものである。 The technique described in Patent Document 1 relates to an acoustic system including a super-directional speaker and a human sensor, and drives the super-directional speaker in conjunction with the human sensor, and automatically uses voice only for a limited area. Broadcasting is possible. The technique described in Patent Document 2 is to change the output direction of each sound output by a highly directional speaker so that the sounds do not interfere with each other. The technique described in Patent Document 3 is to form an audible region that can be arbitrarily moved by controlling the frequency and phase of an oscillating ultrasonic wave.

特許文献３に記載の技術では、これを携帯機器に利用したものも開示している。携帯機器に関する技術としては、例えば特許文献４に記載のものも挙げられる。特許文献４に記載の技術は、携帯端末に搭載した加速度センサからの信号を用いて、端末内の情報の検索等を行うというものである。 The technique described in Patent Document 3 discloses a technique in which this is used for a portable device. Examples of the technology related to the portable device include those described in Patent Document 4. The technique described in Patent Document 4 searches information in a terminal using a signal from an acceleration sensor mounted on a portable terminal.

特開２００５−１５９４４６号公報JP 2005-159446 A 特開２００６−１０９２４１号公報JP 2006-109241 A 特開２００２−３４５０７７号公報JP 2002-345077 A 特開２００３−１６２３７１号公報JP 2003-162371 A

電子装置上において、一定のコンテンツを選択するためのコンテンツリストを表示する表示部や、コンテンツを選択するための操作部を設ける場合がある。この場合、コンテンツを選択するには、電子装置に接触する必要がある。しかし、電子装置は、手等の接触によって汚れてしまう。よって、非接触型の電子装置が望まれている。 There are cases where a display unit for displaying a content list for selecting a certain content and an operation unit for selecting content are provided on the electronic device. In this case, it is necessary to contact the electronic device in order to select the content. However, the electronic device becomes dirty due to contact with a hand or the like. Therefore, a non-contact type electronic device is desired.

本発明は、非接触型の電子装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a non-contact electronic device.

本発明によれば、パラメトリックスピーカの変調波を、特定の空間に音源が位置すると認識できるように復調されるよう出力する発振装置と、
使用者が前記空間を選択したことを認識する認識部と、
前記認識部が前記使用者による前記空間の選択を認識したとき、前記空間に対応した処理を行う制御部と、
を備える電子装置が提供される。 According to the present invention, an oscillation device that outputs a modulated wave of a parametric speaker so as to be demodulated so that it can be recognized that a sound source is located in a specific space;
A recognition unit for recognizing that the user has selected the space;
A control unit that performs processing corresponding to the space when the recognition unit recognizes the selection of the space by the user;
An electronic device is provided.

本発明によれば、非接触型の電子装置を提供することができる。 According to the present invention, a non-contact electronic device can be provided.

第１の実施形態に係る電子装置を示す平面図である。1 is a plan view showing an electronic device according to a first embodiment. 図１に示す電子装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electronic device shown in FIG. 図１に示す電子装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electronic device shown in FIG. 図３に示す発振装置を示す平面図である。It is a top view which shows the oscillation apparatus shown in FIG. 図３に示す発振装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the oscillation apparatus shown in FIG. 図５に示す圧電振動子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the piezoelectric vibrator shown in FIG. 図１に示す電子装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the electronic device shown in FIG. 第２の実施形態に係る電子装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electronic device which concerns on 2nd Embodiment. 図８に示す電子装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electronic device shown in FIG. 図８に示す電子装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the electronic device shown in FIG. 第３の実施形態に係る電子装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electronic device which concerns on 3rd Embodiment. 図１１に示す電子装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the electronic device shown in FIG. 第４の実施形態に係る電子装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electronic device which concerns on 4th Embodiment. 図１３に示す電子装置の動作を示すフロー図である。FIG. 14 is a flowchart showing an operation of the electronic device shown in FIG. 13.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

図１は、第１の実施形態に係る電子装置１００を示す平面図である。図２は、図１に示す電子装置１００を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ'断面を示している。電子装置１００は、発振装置１０と、認識部３０と、制御部２０と、を備えている。電子装置１００は、例えば携帯端末装置、パーソナルコンピュータ、ゲーム機、広告装置等である。 FIG. 1 is a plan view showing an electronic device 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the electronic device 100 shown in FIG. 1, and shows a cross section taken along the line AA ′ of FIG. The electronic device 100 includes an oscillation device 10, a recognition unit 30, and a control unit 20. The electronic device 100 is, for example, a mobile terminal device, a personal computer, a game machine, an advertising device, or the like.

発振装置１０は、超音波５０を、特定の空間４０に音源が位置すると認識できるように復調されるよう出力する。超音波５０は、パラメトリックスピーカの変調波である。認識部３０は、使用者が空間４０を選択したことを認識する。制御部２０は、認識部３０が使用者による空間４０の選択を認識したとき、空間４０に対応した処理を行う。以下、図１〜図５を用いて、電子装置１００の構成について詳細に説明する。 The oscillation device 10 outputs the ultrasonic wave 50 so as to be demodulated so that it can be recognized that the sound source is located in the specific space 40. The ultrasonic wave 50 is a modulated wave of a parametric speaker. The recognition unit 30 recognizes that the user has selected the space 40. When the recognition unit 30 recognizes the selection of the space 40 by the user, the control unit 20 performs processing corresponding to the space 40. Hereinafter, the configuration of the electronic device 100 will be described in detail with reference to FIGS.

図３は、図１に示す電子装置１００を示すブロック図である。図１に示すように、電子装置１００は、筐体８０をさらに備えている。図３に示すように、発振装置１０、制御部２０および認識部３０は、例えば筐体８０の内部に配置される。 FIG. 3 is a block diagram showing the electronic device 100 shown in FIG. As shown in FIG. 1, the electronic device 100 further includes a housing 80. As illustrated in FIG. 3, the oscillation device 10, the control unit 20, and the recognition unit 30 are disposed, for example, inside a housing 80.

図１に示すように、発振装置１０は、複数形成することができる。複数の発振装置１０は、例えば筐体８０の周縁部に配置される。また、複数の発振装置１０は、例えば互いに異なる空間４０に音源が位置すると認識できるように復調される超音波５０をそれぞれ出力するよう、制御部２０によって別個に制御される。この場合、後述するように、互いに異なる複数の空間４０は、それぞれ同一の、または異なる処理に対応する。図３に示すように、発振装置１０は、複数の発振装置１２によって構成することができる。複数の発振装置１２は、例えば制御部２０によって別個に制御される。 As shown in FIG. 1, a plurality of oscillation devices 10 can be formed. The plurality of oscillation devices 10 are disposed, for example, at the peripheral edge of the housing 80. Further, the plurality of oscillation devices 10 are individually controlled by the control unit 20 so as to output the ultrasonic waves 50 that are demodulated so that it can be recognized that the sound sources are located in different spaces 40, for example. In this case, as will be described later, the plurality of different spaces 40 correspond to the same or different processes. As shown in FIG. 3, the oscillation device 10 can be constituted by a plurality of oscillation devices 12. The plurality of oscillation devices 12 are separately controlled by the control unit 20, for example.

超音波５０は、例えば空間４０において復調されるように発振装置１０から出力される。これにより、使用者は、超音波５０によって再生される音声の音源が空間４０に位置すると認識することができる。また、例えば、使用者の右耳および左耳にステレオ音声が再生されるように復調するよう、超音波５０を出力することもできる。この場合、使用者によってステレオ音声の音源が空間４０に位置すると認識されるよう、超音波５０の指向性を調整する。 The ultrasonic wave 50 is output from the oscillation device 10 so as to be demodulated in the space 40, for example. Thereby, the user can recognize that the sound source of the sound reproduced by the ultrasonic wave 50 is located in the space 40. In addition, for example, the ultrasonic wave 50 can be output so as to demodulate so that stereo sound is reproduced in the right and left ears of the user. In this case, the directivity of the ultrasonic wave 50 is adjusted so that the user can recognize that the stereo sound source is located in the space 40.

空間４０は、図１および図２に示すように、例えば電子装置１００の周囲に位置している。また、空間４０は、電子装置１００から離れた位置に形成されていてもよい。また、空間４０は、例えば上述したように複数設けられている As shown in FIGS. 1 and 2, the space 40 is located, for example, around the electronic device 100. The space 40 may be formed at a position away from the electronic device 100. Further, a plurality of spaces 40 are provided as described above, for example.

認識部３０は、例えば撮像部３２と判定部３４とを有している。撮像部３２は、空間４０を含む領域を撮像して画像データを生成する。判定部３４は、画像データを処理することにより、使用者が空間４０を選択したことを判定する。使用者が空間４０を選択したことの判定は、例えば、使用者が空間４０の選択に用いるものの特徴量をあらかじめ記憶保存しておき、この特徴量と画像データとを照合させることにより行う。使用者が空間４０の選択に用いるものとは、例えば手等が挙げられる。この場合、あらかじめ記憶保存しておいた手等の形状や色を、画像データと照合させることにより、使用者が空間４０を選択したことを判定する。 The recognition unit 30 includes an imaging unit 32 and a determination unit 34, for example. The imaging unit 32 captures an area including the space 40 and generates image data. The determination unit 34 determines that the user has selected the space 40 by processing the image data. The determination that the user has selected the space 40 is performed by, for example, storing and saving in advance the feature amount of the user used to select the space 40 and collating the feature amount with the image data. What a user uses for selection of the space 40 is a hand etc., for example. In this case, it is determined that the user has selected the space 40 by matching the shape and color of the hand or the like stored and stored in advance with the image data.

また、認識部３０は、使用者の属性を認識するように構成することもできる。使用者の属性には、例えば子供、大人、高齢者、男性、女性等が挙げられる。使用者の属性の認識は、例えば使用者となりうるものの特徴量を属性別に記憶保存しておき、この特徴量と画像データとを照合することにより行う。この場合の特徴量としては、例えば両目の間隔の大きさ、または両目および鼻を結ぶ三角形の大きさおよび形状等が挙げられる。 The recognition unit 30 can also be configured to recognize the user's attributes. Examples of user attributes include children, adults, elderly people, men, and women. The user's attribute is recognized by, for example, storing and saving the feature quantity of what can be a user for each attribute and collating the feature quantity with the image data. As the feature amount in this case, for example, the size of the distance between both eyes or the size and shape of a triangle connecting both eyes and the nose can be cited.

さらに、認識部３０は、例えば使用者による空間４０の選択動作を認識するよう構成することができる。この場合、画像データにおける特徴量の変化や、空間４０の選択に用いるものの移動量を認識することにより行う。例えば、使用者が手を縦や横に振るという動作を、異なる選択動作として認識するよう構成される。 Further, the recognizing unit 30 can be configured to recognize, for example, a selection operation of the space 40 by the user. In this case, it is performed by recognizing a change in the feature amount in the image data and a movement amount of the object used for selecting the space 40. For example, an operation in which the user shakes his / her hand vertically or horizontally is recognized as a different selection operation.

制御部２０は、発振装置１０および認識部３０と接続している。制御部２０は、一定の処理に対応させて、超音波５０によって再生する音声データを記憶保存している。発振装置１０は、音声データを再生する超音波５０を出力することにより、当該音声データに対応した音源が位置すると認識される空間４０を形成する。そして、制御部２０は、超音波５０の音源が位置すると認識される空間４０が選択された場合に、超音波５０によって再生する音声データに対応した処理を行う。また、発振装置１０が複数形成されている場合には、制御部２０は、互いに異なる複数の処理に対応させた、互いに異なる複数の音声データを記憶保存するよう構成されていてもよい。この場合、複数の発振装置１０は、互いに異なる音声データを再生する超音波５０をそれぞれ出力することができる。これにより、互いに異なる音声データに対応した音源が位置すると認識される複数の空間４０が形成されることとなる。そして、制御部２０は、複数の空間４０のうちの一つが選択された場合に、選択された空間４０に音源が位置すると認識される音声データに対応した処理を行う。 The control unit 20 is connected to the oscillation device 10 and the recognition unit 30. The control unit 20 stores and saves audio data to be reproduced by the ultrasonic wave 50 in correspondence with a certain process. The oscillating device 10 outputs an ultrasonic wave 50 that reproduces audio data, thereby forming a space 40 in which the sound source corresponding to the audio data is recognized to be located. And the control part 20 performs the process corresponding to the audio | voice data reproduced | regenerated with the ultrasonic wave 50, when the space 40 recognized that the sound source of the ultrasonic wave 50 is located is selected. In addition, when a plurality of oscillation devices 10 are formed, the control unit 20 may be configured to store and save a plurality of different audio data corresponding to a plurality of different processes. In this case, the plurality of oscillation devices 10 can output ultrasonic waves 50 for reproducing different audio data. As a result, a plurality of spaces 40 that are recognized as positions of sound sources corresponding to different audio data are formed. Then, when one of the plurality of spaces 40 is selected, the control unit 20 performs a process corresponding to the sound data recognized that the sound source is located in the selected space 40.

また、制御部２０は、使用者の属性別に、超音波５０によって再生する音声データを記憶保存していてもよい。この場合、認識部３０によって認識された使用者の属性に対応した音声データを再生するよう、超音波５０を出力する。例えば、使用者の性別や年齢に応じた処理に対応した音声データを再生するように、超音波５０を出力する。 Moreover, the control part 20 may memorize | store the audio | voice data reproduced | regenerated with the ultrasonic wave 50 according to a user's attribute. In this case, the ultrasonic wave 50 is output so that the audio data corresponding to the user attribute recognized by the recognition unit 30 is reproduced. For example, the ultrasonic wave 50 is output so as to reproduce audio data corresponding to processing according to the sex and age of the user.

また、制御部２０は、あらかじめ記憶保存されている使用者の個人情報に応じて、音声データを再生するように、超音波５０を出力してもよい。個人情報とは、例えば性別、年齢、住所、趣味、嗜好等が挙げられる。これらの個人情報は、電子装置内に記憶保存されていてもよく、また、他の装置内に記憶保存されていてもよい。他の装置内に記憶保存されている場合、電子装置１００は、他の装置から個人情報を取得するための通信手段を有する。 Moreover, the control part 20 may output the ultrasonic wave 50 so that audio | voice data may be reproduced | regenerated according to the user's personal information stored and preserved beforehand. Personal information includes, for example, sex, age, address, hobbies, preferences, and the like. Such personal information may be stored and stored in the electronic device, or may be stored and stored in another device. When the electronic device 100 is stored and stored in another device, the electronic device 100 includes a communication unit for acquiring personal information from the other device.

さらに、制御部２０は、一定の処理に対応させて、使用者による空間４０の選択動作に関するデータを記憶保存している。選択動作に関するデータとは、例えば使用者が手を縦や横に振るといった動作のデータである。制御部２０は、使用者が空間４０の選択において一定の選択動作を行った場合、この選択動作に対応した処理を行う。 Furthermore, the control unit 20 stores and saves data related to the user's selection operation of the space 40 in correspondence with a certain process. The data relating to the selection operation is, for example, operation data such as the user shaking his / her hand vertically or horizontally. When the user performs a certain selection operation in the selection of the space 40, the control unit 20 performs processing corresponding to this selection operation.

図４は、図３に示す発振装置１０を示す平面図である。発振装置１０は、図４に示すように、例えば複数の発振装置１２がアレイ状に配列して構成されている。 FIG. 4 is a plan view showing the oscillation device 10 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the oscillation device 10 includes, for example, a plurality of oscillation devices 12 arranged in an array.

図５は、図３に示す発振装置１２を示す断面図である。発振装置１２は、圧電振動子６０と、振動部材６２と、支持部材６４と、を備えている。圧電振動子６０は、振動部材６２の一面に設けられている。支持部材６４は、振動部材６２の縁を支持している。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the oscillation device 12 shown in FIG. The oscillation device 12 includes a piezoelectric vibrator 60, a vibration member 62, and a support member 64. The piezoelectric vibrator 60 is provided on one surface of the vibration member 62. The support member 64 supports the edge of the vibration member 62.

制御部２０は、信号生成部２２を介して圧電振動子６０と接続している。信号生成部２２は、圧電振動子６０に入力する電気信号を生成する。制御部２０は、外部から入力された情報に基づいて信号生成部２２を制御し、これにより発振装置１２の発振を制御する。制御部２０は信号生成部２２を介して、パラメトリックスピーカとしての変調信号を入力する。このとき、圧電振動子６０は、２０ｋＨｚ以上、例えば１００ｋＨｚの音波を信号の輸送波として用いる。 The control unit 20 is connected to the piezoelectric vibrator 60 via the signal generation unit 22. The signal generator 22 generates an electrical signal that is input to the piezoelectric vibrator 60. The control unit 20 controls the signal generation unit 22 based on information input from the outside, thereby controlling the oscillation of the oscillation device 12. The control unit 20 inputs a modulation signal as a parametric speaker via the signal generation unit 22. At this time, the piezoelectric vibrator 60 uses a sound wave of 20 kHz or more, for example, 100 kHz, as a signal transport wave.

図６は、図５に示す圧電振動子６０を示す断面図である。図５に示すように、圧電振動子６０は、圧電体７０、上部電極７２および下部電極７４からなる。また圧電振動子６０は、例えば円形または楕円形を有する。圧電体７０は、上部電極７２と下部電極７４に挟まれている。また、圧電体７０は、その厚さ方向に分極している。圧電体７０は、圧電効果を有する材料により構成され、例えば電気機械変換効率が高い材料としてジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）等により構成される。また、圧電体７０の厚みは、１０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。厚みが１０μｍ未満である場合、圧電体７０は脆性材料により構成されるため、取り扱い時において破損等が生じやすい。一方、厚みが１ｍｍを超える場合、圧電体７０の電界強度が低減する。このため、エネルギー変換効率の低下を招く。 6 is a cross-sectional view showing the piezoelectric vibrator 60 shown in FIG. As shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrator 60 includes a piezoelectric body 70, an upper electrode 72, and a lower electrode 74. The piezoelectric vibrator 60 has, for example, a circular shape or an elliptical shape. The piezoelectric body 70 is sandwiched between the upper electrode 72 and the lower electrode 74. The piezoelectric body 70 is polarized in the thickness direction. The piezoelectric body 70 is made of a material having a piezoelectric effect, for example, lead zirconate titanate (PZT) or barium titanate (BaTiO ₃ ) as a material having high electromechanical conversion efficiency. The thickness of the piezoelectric body 70 is preferably 10 μm to 1 mm. When the thickness is less than 10 μm, the piezoelectric body 70 is made of a brittle material, and thus is easily damaged during handling. On the other hand, when the thickness exceeds 1 mm, the electric field strength of the piezoelectric body 70 is reduced. For this reason, the energy conversion efficiency is reduced.

上部電極７２および下部電極７４は、電気伝導性を有する材料によって構成され、例えば銀または銀／パラジウム合金等によって構成される。銀は、低抵抗な汎用材料であり、製造コストや製造プロセスの観点から優位である。また、銀／パラジウム合金は、耐酸化性に優れた低抵抗材料であり、信頼性に優れる。上部電極７２および下部電極７４の厚みは、１〜５０μｍであることが好ましい。厚みが１μｍ未満の場合、均一に成形することが難しくなる。一方、５０μｍを超える場合、上部電極７２または下部電極７４が圧電体７０に対して拘束面となり、エネルギー変換効率の低下を招く。 The upper electrode 72 and the lower electrode 74 are made of a material having electrical conductivity, for example, silver or a silver / palladium alloy. Silver is a low-resistance general-purpose material and is advantageous from the viewpoint of manufacturing cost and manufacturing process. Further, the silver / palladium alloy is a low resistance material excellent in oxidation resistance and excellent in reliability. The thickness of the upper electrode 72 and the lower electrode 74 is preferably 1 to 50 μm. When the thickness is less than 1 μm, it becomes difficult to form the film uniformly. On the other hand, when the thickness exceeds 50 μm, the upper electrode 72 or the lower electrode 74 serves as a restraint surface with respect to the piezoelectric body 70 and causes a decrease in energy conversion efficiency.

振動部材６２は、金属や樹脂等、脆性材料であるセラミックに対して高い弾性率を持つ材料によって構成され、例えばリン青銅、又はステンレス等の汎用材料によって構成される。振動部材６２の厚みは、５〜５００μｍであることが好ましい。また振動部材６２の縦弾性係数は、１〜５００ＧＰａであることが好ましい。振動部材６２の縦弾性係数が過度に低い、または高い場合、機械振動子としての特性や信頼性を損なうおそれがある。 The vibration member 62 is made of a material having a high elastic modulus with respect to ceramic that is a brittle material such as metal or resin, and is made of a general-purpose material such as phosphor bronze or stainless steel. The thickness of the vibrating member 62 is preferably 5 to 500 μm. The longitudinal elastic modulus of the vibration member 62 is preferably 1 to 500 GPa. If the longitudinal elastic modulus of the vibration member 62 is excessively low or high, the characteristics and reliability as a mechanical vibrator may be impaired.

本実施形態では、パラメトリックスピーカの動作原理を利用して音響再生をする。パラメトリックスピーカの動作原理は次のようである。パラメトリックスピーカの動作原理は、ＡＭ変調やＤＳＢ変調、ＳＳＢ変調、ＦＭ変調をかけた超音波を空気中に放射し、超音波が空気中に伝播する際の非線形特性により、可聴音が出現する原理で音響再生を行うというものである。ここでいう非線形とは、流れの慣性作用と粘性作用の比で示されるレイノルズ数が大きくなると、層流から乱流に推移することをいう。すなわち、音波は流体内で微少にじょう乱しているため、音波は非線形で伝播している。特に超音波を空気中に放射した場合に、非線形性に伴う高調波が顕著に発生する。また音波は、空気中の分子集団が濃淡に混在する疎密状態である。空気分子が圧縮よりも復元するのに時間が生じた場合、圧縮後に復元できない空気が、連続的に伝播する空気分子と衝突し、衝撃波が生じて可聴音が発生する。パラメトリックスピーカは、使用者の周囲にのみ音場を形成することができ、プライバシー保護という観点から優れる。 In this embodiment, sound reproduction is performed using the operation principle of a parametric speaker. The principle of operation of the parametric speaker is as follows. The principle of operation of a parametric speaker is the principle that audible sound appears due to the non-linear characteristics when ultrasonic waves that have been subjected to AM modulation, DSB modulation, SSB modulation, and FM modulation are emitted into the air and the ultrasonic waves propagate into the air. The sound reproduction is performed with Non-linear here means transition from laminar flow to turbulent flow when the Reynolds number indicated by the ratio of the inertial action and viscous action of the flow increases. That is, since the sound wave is slightly disturbed in the fluid, the sound wave propagates nonlinearly. In particular, when ultrasonic waves are radiated into the air, harmonics accompanying non-linearity are prominently generated. The sound wave is a dense state in which molecular groups in the air are mixed. When it takes time for air molecules to recover from compression, air that cannot be recovered after compression collides with continuously propagating air molecules, generating shock waves and producing audible sound. The parametric speaker can form a sound field only around the user, and is excellent from the viewpoint of privacy protection.

次に、電子装置１００の動作方法について説明する。図７は、図１に示す電子装置１００の動作方法を示すフロー図である。まず、発振装置１０は、超音波５０を出力する（Ｓ１０）。このとき、撮像部３２は、空間４０を含む領域の画像データを生成する（Ｓ１１）。 Next, an operation method of the electronic device 100 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an operation method of the electronic device 100 shown in FIG. First, the oscillation device 10 outputs the ultrasonic wave 50 (S10). At this time, the imaging unit 32 generates image data of an area including the space 40 (S11).

パラメトリックスピーカの変調波である超音波５０は、空間４０に音源が位置すると認識できるように復調されるよう出力される。そして、使用者は、空間４０を選択する（Ｓ１２）。使用者は、例えば空間４０に手で触れることにより、空間４０を選択する。使用者が空間４０を選択したか否かは、判定部３４によって撮像部３２が生成した画像データを処理することで判定される。複数の空間４０が形成されている場合には、例えばいずれかの空間４０に手で触れることにより、複数の空間４０のうちの一つを選択する。 The ultrasonic wave 50 that is a modulated wave of the parametric speaker is output so as to be demodulated so that it can be recognized that the sound source is located in the space 40. Then, the user selects the space 40 (S12). The user selects the space 40 by touching the space 40 with a hand, for example. Whether or not the user has selected the space 40 is determined by processing the image data generated by the imaging unit 32 by the determination unit 34. When a plurality of spaces 40 are formed, one of the plurality of spaces 40 is selected by touching any one of the spaces 40 with a hand, for example.

使用者が空間４０を選択したと判定部３４が判定したとき（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、制御部２０は、選択した空間４０に対応した処理を行う（Ｓ１３）。選択された空間４０に対応した処理とは、例えばメール、写真、動画、音楽等のコンテンツへのアクセスである。また、例えばコンテンツに対応した音声の再生を行うように構成することもできる。コンテンツに対応した音声の再生とは、例えばメールの送信者やタイトルの読み上げ、動画の音声、音楽の再生等である。 When the determination unit 34 determines that the user has selected the space 40 (S12: Yes), the control unit 20 performs processing corresponding to the selected space 40 (S13). The process corresponding to the selected space 40 is access to contents such as e-mail, photo, video, music, and the like. Further, for example, it is possible to configure so as to reproduce sound corresponding to the content. The reproduction of audio corresponding to the content is, for example, reading of a sender of a mail or a title, reproduction of moving image audio, music, or the like.

また、使用者が一定の選択動作を行い、この選択動作を判定部３４によって判定したときに、制御部２０がこの選択動作に対応した処理を行うよう構成することもできる。選択動作に対応した処理とは、例えばメールの表示や削除、Ｙｅｓ・Ｎｏの選択等が挙げられる。 In addition, when the user performs a certain selection operation and the determination unit 34 determines the selection operation, the control unit 20 may perform processing corresponding to the selection operation. Examples of the process corresponding to the selection operation include display and deletion of mail, selection of Yes / No, and the like.

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態に係る電子装置１００によれば、発振装置１０が、特定の空間４０に音源が位置すると認識できるように復調されるよう、パラメトリックスピーカの変調波を出力する。そして、認識部３０が使用者による空間４０の選択を認識したときに、制御部２０は選択された空間４０に対応した処理を行う。
このように、使用者は、超音波５０によって再生される音声によって空間４０の位置を認識することができる。そして、使用者は、空間４０を選択することでコンテンツを選択することができる。よって、コンテンツを選択するために電子装置に接触する必要がない。従って、非接触型の電子装置を提供することができる。 Next, the effect of this embodiment will be described. According to the electronic device 100 according to the present embodiment, the oscillation device 10 outputs the modulated wave of the parametric speaker so that it can be demodulated so that it can be recognized that the sound source is located in the specific space 40. When the recognition unit 30 recognizes the selection of the space 40 by the user, the control unit 20 performs processing corresponding to the selected space 40.
Thus, the user can recognize the position of the space 40 by the sound reproduced by the ultrasonic wave 50. The user can select content by selecting the space 40. Thus, there is no need to touch the electronic device to select content. Therefore, a non-contact electronic device can be provided.

コンテンツリストを表示するための表示部やコンテンツを選択するための操作部は、電子装置内において一定の面積を必要とする。これは、電子装置の小型化を図るうえでの大きなハードルとなっている。また、使用者に提示する情報量は、表示部の面積によるところが大きい。このため、使用者に提示する情報量が、大きく限定されてしまう場合があった。電子装置１００によれば、超音波５０によって再生される音声によってコンテンツリストを表示する。さらに、使用者は空間４０を選択することによりコンテンツを選択する。よって、コンテンツリストを表示するための表示部や、コンテンツを選択するための操作部を電子装置内に設ける必要がない。従って、電子装置の小型化を図ることができる。また、使用者に提示する情報量の多さは、表示部の面積によって限定されない。よって、使用者に提示する情報量がリッチであり、かつ分かり易いインターフェースを提供することができる。 A display unit for displaying a content list and an operation unit for selecting content require a certain area in the electronic device. This is a great hurdle in reducing the size of electronic devices. In addition, the amount of information presented to the user depends largely on the area of the display unit. For this reason, the amount of information presented to the user may be greatly limited. According to the electronic device 100, the content list is displayed by sound reproduced by the ultrasonic wave 50. Further, the user selects content by selecting the space 40. Therefore, there is no need to provide a display unit for displaying a content list or an operation unit for selecting content in the electronic apparatus. Therefore, the electronic device can be downsized. Further, the amount of information presented to the user is not limited by the area of the display unit. Therefore, it is possible to provide an easy-to-understand interface with a rich amount of information presented to the user.

また、電子装置１００によれば、目的のコンテンツを音声によって識別することができ、かつ、音声の音源が位置すると認識する空間４０を選択することでコンテンツを選択することができる。このように、簡単で分かりやすいユーザインタフェースを実現することができる。また、バリアフリーの観点からも優れた電子装置を提供することができる。 Also, according to the electronic device 100, the target content can be identified by sound, and the content can be selected by selecting the space 40 that is recognized as the position of the sound source. Thus, a simple and easy-to-understand user interface can be realized. In addition, it is possible to provide an excellent electronic device from the viewpoint of barrier-free.

図８は、第２の実施形態に係る電子装置１０２を示す断面図であって、第１の実施形態に係る図２に対応している。また、図９は、図８に示す電子装置１０２を示すブロック図である。本実施形態に係る電子装置１０２は、認識部３０の構成を除いて、第１の実施形態に係る電子装置１００と同様である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing the electronic device 102 according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 2 according to the first embodiment. FIG. 9 is a block diagram showing the electronic device 102 shown in FIG. The electronic device 102 according to the present embodiment is the same as the electronic device 100 according to the first embodiment except for the configuration of the recognition unit 30.

図８に示すように、発振装置１０は空間４０に対応したセンサ用の超音波５２を出力する。超音波５２は、例えば空間４０に向けて出力される。また、超音波５２は、例えば複数の発振装置１２のうちの一つによって出力される。発振装置１２を音波センサとして使用する場合、制御部２０に入力される信号は、音波を発振する旨の指令信号である。そして、発振装置１２を音波センサとして使用する場合、信号生成部２２は圧電振動子６０に圧電振動子６０の共振周波数の音波を発生させる。 As shown in FIG. 8, the oscillation device 10 outputs a sensor ultrasonic wave 52 corresponding to the space 40. The ultrasonic wave 52 is output toward the space 40, for example. The ultrasonic wave 52 is output by one of the plurality of oscillation devices 12, for example. When the oscillation device 12 is used as a sound wave sensor, the signal input to the control unit 20 is a command signal for oscillating sound waves. When the oscillation device 12 is used as a sound wave sensor, the signal generation unit 22 causes the piezoelectric vibrator 60 to generate a sound wave having a resonance frequency of the piezoelectric vibrator 60.

図９に示すように、本実施形態に係る電子装置１０２において、認識部３０は、音波検出部３６を有している。図４に示すように、発振装置１０が複数の発振装置１２によって構成されている場合、音波検出部３６は、例えば複数の発振装置１２のうちの一つによって構成される。 As shown in FIG. 9, in the electronic device 102 according to the present embodiment, the recognition unit 30 includes a sound wave detection unit 36. As illustrated in FIG. 4, when the oscillation device 10 includes a plurality of oscillation devices 12, the sound wave detection unit 36 includes, for example, one of the plurality of oscillation devices 12.

本実施形態において、使用者が空間４０を選択したことの認識は、次のように行われる。まず、音波検出部３６は、反射してきた超音波５２を検出する。そして、検出した超音波５２を解析することにより、使用者が空間４０を選択したことを認識する。超音波５２の解析とは、例えば電子装置１０２と、超音波５２が反射した点との距離の解析である。すなわち、発振装置１０によって出力されてから、音波検出部３６によって検出されるまでの時間に基づいて当該距離を算出する。そして、例えばこの距離があらかじめ定められた基準値以下の場合に、使用者が空間４０を選択したと認識するように構成される。 In the present embodiment, recognition that the user has selected the space 40 is performed as follows. First, the sound wave detection unit 36 detects the reflected ultrasonic wave 52. Then, by analyzing the detected ultrasonic wave 52, it is recognized that the user has selected the space 40. The analysis of the ultrasonic wave 52 is an analysis of the distance between the electronic device 102 and a point where the ultrasonic wave 52 is reflected, for example. That is, the distance is calculated based on the time from the output from the oscillation device 10 to the detection by the sound wave detection unit 36. For example, when the distance is equal to or smaller than a predetermined reference value, it is configured that the user recognizes that the space 40 has been selected.

次に、本実施形態に係る電子装置１０２の動作方法を説明する。図１０は、図８に示す電子装置１０２の動作方法を示すフロー図である。まず、発振装置１０は、超音波５０および超音波５２を出力する（Ｓ２０）。次いで、使用者は、空間４０を選択する（Ｓ２１）。使用者が空間４０を選択したことの認識は、音波検出部３６によって反射してきた超音波５２を検出することで行われる。そして、使用者が空間４０を選択したと認識したとき（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、制御部２０は、選択された空間４０に対応した処理を行う（Ｓ２２）。 Next, an operation method of the electronic device 102 according to the present embodiment will be described. FIG. 10 is a flowchart showing a method of operating the electronic device 102 shown in FIG. First, the oscillation device 10 outputs the ultrasonic wave 50 and the ultrasonic wave 52 (S20). Next, the user selects the space 40 (S21). Recognition that the user has selected the space 40 is performed by detecting the ultrasonic wave 52 reflected by the sound wave detection unit 36. When it is recognized that the user has selected the space 40 (S21: Yes), the control unit 20 performs a process corresponding to the selected space 40 (S22).

本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、認識部３０を構成する音波検出部３６を、複数の発振装置１２のうちの一つによって構成することができる。よって、電子装置の小型化を図ることができる。 Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, the sound wave detection unit 36 constituting the recognition unit 30 can be configured by one of the plurality of oscillation devices 12. Thus, the electronic device can be downsized.

図１１は、第３の実施形態に係る電子装置１０４を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る図３に対応している。本実施形態に係る電子装置１０４は、認識部３０の構成を除いて、第１の実施形態に係る電子装置１００と同様である。 FIG. 11 is a block diagram showing an electronic device 104 according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 3 according to the first embodiment. The electronic device 104 according to the present embodiment is the same as the electronic device 100 according to the first embodiment except for the configuration of the recognition unit 30.

図１１に示すように、認識部３０は、加速度センサ３８を有している。加速度センサ３８が一定の動作を検知し、かつ当該動作の加速度ベクトルが空間４０に向いているときに、使用者による空間４０の選択を認識する。例えば、使用者が電子装置１０４を空間４０の方向へ移動させた場合、加速度センサ３８の加速度ベクトルは空間４０へ向き、使用者が空間４０を選択したと認識される。 As shown in FIG. 11, the recognition unit 30 has an acceleration sensor 38. When the acceleration sensor 38 detects a certain motion and the acceleration vector of the motion is directed to the space 40, the user recognizes the selection of the space 40. For example, when the user moves the electronic device 104 in the direction of the space 40, the acceleration vector of the acceleration sensor 38 is directed to the space 40 and it is recognized that the user has selected the space 40.

次に、本実施形態に係る電子装置１０４の動作方法を説明する。図１２は、図１１に示す電子装置１０４の動作方法を示すフロー図である。まず、発振装置１０は、超音波５０を出力する（Ｓ３０）。次いで、使用者は、空間４０を選択する（Ｓ３１）。使用者が空間４０を選択したことの認識は、加速度センサ３８が一定の動作を検知することにより行われる。そして、使用者が空間４０を選択したと認識したとき（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、制御部２０は、選択された空間４０に対応した処理を行う（Ｓ３２）。 Next, an operation method of the electronic device 104 according to the present embodiment will be described. FIG. 12 is a flowchart showing a method of operating the electronic device 104 shown in FIG. First, the oscillation device 10 outputs the ultrasonic wave 50 (S30). Next, the user selects the space 40 (S31). Recognition that the user has selected the space 40 is performed when the acceleration sensor 38 detects a certain motion. When it is recognized that the user has selected the space 40 (S31: Yes), the control unit 20 performs a process corresponding to the selected space 40 (S32).

本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

図１３は、第４の実施形態に係る電子装置１０５を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る図３に対応している。本実施形態に係る電子装置１０５は、認識部３０の構成を除いて、第１の実施形態に係る電子装置１００と同様である。 FIG. 13 is a block diagram illustrating an electronic device 105 according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 3 according to the first embodiment. The electronic device 105 according to the present embodiment is the same as the electronic device 100 according to the first embodiment except for the configuration of the recognition unit 30.

図１３に示すように、認識部３０は、近接センサ３９を有している。近接センサ３９が近接センサ３９の周囲に物体が位置したことを検出することによって使用者による空間４０の選択を認識する。例えば、空間４０に対応した近接センサ３９の周囲に物体が位置した場合に、使用者が空間４０を選択したと認識される。ここで物体とは、例えば近接センサ３９の相手方を組み込んだ操作機器等である。また、複数の発振装置１０によって複数の空間４０が形成される場合、複数の空間４０のそれぞれに対応した複数の近接センサ３９が設けられることとなる。 As shown in FIG. 13, the recognition unit 30 has a proximity sensor 39. The proximity sensor 39 recognizes the selection of the space 40 by the user by detecting that an object is located around the proximity sensor 39. For example, when an object is located around the proximity sensor 39 corresponding to the space 40, it is recognized that the user has selected the space 40. Here, the object is, for example, an operating device in which a counterpart of the proximity sensor 39 is incorporated. When a plurality of spaces 40 are formed by the plurality of oscillation devices 10, a plurality of proximity sensors 39 corresponding to each of the plurality of spaces 40 are provided.

次に、本実施形態に係る電子装置１０５の動作方法を説明する。図１４は、図１３に示す電子装置１０５の動作方法を示すフロー図である。まず、発振装置１０は、超音波５０を出力する（Ｓ４０）。次いで、使用者は、空間４０を選択する（Ｓ４１）。使用者が空間４０を選択したことの認識は、近接センサ３９が近接センサ３９の周囲に位置する物体の位置を検出し、検出した結果を解析することにより行われる。そして、使用者が空間４０を選択したと認識したとき（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、制御部２０は、選択された空間４０に対応した処理を行う（Ｓ４２）。 Next, an operation method of the electronic device 105 according to the present embodiment will be described. FIG. 14 is a flowchart showing a method of operating the electronic device 105 shown in FIG. First, the oscillation device 10 outputs the ultrasonic wave 50 (S40). Next, the user selects the space 40 (S41). The recognition that the user has selected the space 40 is performed by the proximity sensor 39 detecting the position of an object located around the proximity sensor 39 and analyzing the detection result. When it is recognized that the user has selected the space 40 (S41: Yes), the control unit 20 performs a process corresponding to the selected space 40 (S42).

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.

１０発振装置
１２発振装置
２０制御部
２２信号生成部
３０認識部
３２撮像部
３４判定部
３６音波検出部
３８加速度センサ
３９近接センサ
４０空間
５０超音波
５２超音波
６０圧電振動子
６２振動部材
６４支持部材
７０圧電体
７２上部電極
７４下部電極
８０筐体
１００電子装置
１０２電子装置
１０４電子装置
１０５電子装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Oscillator 12 Oscillator 20 Control part 22 Signal generation part 30 Recognition part 32 Imaging part 34 Determination part 36 Sound wave detection part 38 Acceleration sensor 39 Proximity sensor 40 Space 50 Ultrasonic wave 52 Ultrasonic wave 60 Piezoelectric vibrator 62 Vibrating member 64 Support member 70 Piezoelectric 72 Upper electrode 74 Lower electrode 80 Housing 100 Electronic device 102 Electronic device 104 Electronic device 105 Electronic device

Claims

パラメトリックスピーカの変調波を、特定の空間に音源が位置すると認識できるように復調されるよう出力する発振装置と、
使用者が前記空間を選択したことを認識する認識部と、
前記認識部が前記使用者による前記空間の選択を認識したとき、前記空間に対応した処理を行う制御部と、
を備える電子装置。 An oscillation device that outputs a modulated wave of a parametric speaker so as to be demodulated so that the sound source can be recognized as being located in a specific space;
A recognition unit for recognizing that the user has selected the space;
A control unit that performs processing corresponding to the space when the recognition unit recognizes the selection of the space by the user;
An electronic device comprising:

請求項１に記載の電子装置において、
複数の前記発振装置を有しており、
前記複数の発振装置は、互いに異なる空間に音源が位置すると認識できるように復調されるパラメトリックスピーカの変調波をそれぞれ出力し、
複数の前記空間は、それぞれ同一または異なる処理に対応している電子装置。 The electronic device according to claim 1,
A plurality of the oscillation devices;
The plurality of oscillation devices each output a modulated wave of a parametric speaker that is demodulated so that it can be recognized that a sound source is located in different spaces,
The plurality of spaces each correspond to the same or different processing.

請求項１または２に記載の電子装置において、
前記認識部は、前記使用者による前記空間の選択動作を認識し、
前記制御部は、前記認識部が前記使用者による前記空間の選択動作を認識したとき、前記選択動作に対応した処理を行う電子装置。 The electronic device according to claim 1 or 2,
The recognizing unit recognizes the selection operation of the space by the user;
The control unit is an electronic device that performs processing corresponding to the selection operation when the recognition unit recognizes the selection operation of the space by the user.

請求項１ないし３いずれか１項に記載の電子装置において、
前記認識部は、
前記空間を含む領域を撮像して画像データを生成する撮像部と、
前記画像データを処理することにより、前記使用者が前記空間を選択したことを判定する判定部と、
を有する電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
The recognition unit
An imaging unit that captures an image of an area including the space and generates image data;
A determination unit that determines that the user has selected the space by processing the image data;
An electronic device.

請求項１ないし３いずれか１項に記載の電子装置において、
前記発振装置は、前記空間に対応したセンサ用の超音波を出力し、
前記認識部は、
音波検出部を有しており、
前記音波検出部が反射してきた前記センサ用の超音波を検出し、検出した結果を解析することにより、前記使用者による前記空間の選択を認識する電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
The oscillation device outputs ultrasonic waves for a sensor corresponding to the space,
The recognition unit
Has a sound wave detector,
An electronic device that recognizes the selection of the space by the user by detecting the ultrasonic waves for the sensor reflected by the sound wave detection unit and analyzing the detection result.

請求項１ないし３いずれか１項に記載の電子装置において、
前記認識部は、
加速度センサを有しており、
前記加速度センサが一定の動作を検知し、かつ前記動作の加速度ベクトルが前記空間に向いているときに、前記使用者による前記空間の選択を認識する電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
The recognition unit
Have an acceleration sensor,
An electronic device that recognizes selection of the space by the user when the acceleration sensor detects a certain motion and an acceleration vector of the motion is directed to the space.

請求項１ないし３いずれか１項に記載の電子装置において、
前記認識部は、
近接センサを有しており、
前記近接センサが前記近接センサの周囲に物体が位置したことを検出することにより、前記使用者による前記空間の選択を認識する電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
The recognition unit
Has a proximity sensor,
An electronic device that recognizes the selection of the space by the user by detecting that the proximity sensor has positioned an object around the proximity sensor.

請求項１ないし７いずれか１項に記載の電子装置において、
前記電子装置は、携帯端末装置である電子装置。 The electronic device according to any one of claims 1 to 7,
The electronic device is a mobile terminal device.