JP5963481B2

JP5963481B2 - 携帯電話

Info

Publication number: JP5963481B2
Application number: JP2012051809A
Authority: JP
Inventors: ニーダーベアガードミニク; シュムヨハネス; ゲアナーパスカル; グラーフマークス
Original assignee: センシリオンアクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-03-08
Also published as: EP2498481A1; JP2012191619A; KR20120103482A; US8838037B2; US20120231841A1

Description

関連出願の相互参照
本出願は２０１１年３月９日に出願されたヨーロッパ特許出願第１１００１９４５．２号の優先権を主張するものであり、ヨーロッパ特許出願第１１００１９４５．２号のすべての開示内容は参照により本明細書に含まれる。

技術分野
本発明は携帯電話、携帯電話を操作する方法及び相応するコンピュータプログラムエレメントに関する。

携帯電話は小型化とワイヤレス技術の向上のおかげで今や単なる電話としてよりもむしろ携帯型の多機能電子デバイスとして機能することが可能である。

本発明の課題は携帯電話を利用して健康関連のパラメータを求めることである。

この課題は請求項１に係る携帯電話により解決される。この携帯電話はケーシングを有しており、このケーシングに凹部を有している。湿度センサが凹部内の湿度を測定するように配置されている。また制御ユニットが設けられており、この制御ユニットが湿度センサから供給された湿度信号を分析する。そして、この分析の結果を提示するために、出力ユニットが設けられている。

本発明による携帯電話はユーザの肌の湿度を測定及び分析するデバイスとして機能させることができる。その意味でこの携帯電話はユーザの肌の状態に関する情報を、例えば表示された結果に従った美容及び／又は健康関連の処置をとるべきといった情報を提供することができる。

なお、携帯電話への凹部と湿度センサの配置は、ユーザの身体部分が凹部への通路を、例えば窓を覆ったときにユーザの肌から凹部内へと経表皮水分損失が起こるように為される。ユーザの肌からの経表皮水分損失は凹部内への水分の蒸発として現れ、凹部内の湿度を上げる。この実施形態では、凹部は空気で満たされた空間であり、このような限定された空気ボリュームを満たす湿気として経表皮水分損失を受け入れる。凹部は好ましくは、窓が身体部分によって覆われると凹部が密閉され、結果として空気ボリュームの湿度が高くなるように、形成及び配置される。凹部内の空気は、身体部分によって覆われている窓を介して環境に漏れ出ることも、凹部の壁を通って携帯電話の内部に漏れ出ることもできない。凹部の壁は防漏性であることが好ましい。

有利な実施形態では、湿度センサは相対湿度を表す湿度信号を供給する。相対湿度は絶対湿度を空気が受け入れうる最大の湿度で割ったものとして定義される。湿度信号には、制御ユニットに供給される前に又は制御ユニットにおいて分析される前に処理が施される。このような処理には、フィルタリング、増幅、不所望な効果の補償、動的補償、任意の派生量の形成のうちの１つ又は複数が制限なく含まれていてよい。さらに、そのような処理とは関係なく、制御ユニットに供給される信号又はそこで分析される信号は湿度信号と見なされる。他の実施形態では、このような信号処理はいずれも、制御ユニットで実行した場合には、分析の一部と見なされる。

湿度センサは好ましくは湿度センサの周りに存在する水分子を検出する種類のセンサである。好適な実施形態では、湿度センサはセラミックス又はポリマーでできた層を含む。このような材料は水分子が層に進入するのを許す。その結果として層のキャパシタンスが変化するので、その変化を、層のキャパシタンスを求めるのに使用される電極によって検出する。

好適な実施形態では、相応の湿度信号から純粋な湿度レベルを分析するのではなく、湿度信号の経時的な特性、すなわち動特性を利用する。分析では、このような動特性を単独で利用してもよいし、湿度レベルと組合せて利用してもよい。非常に好適な実施形態では、制御ユニットは、湿度信号の一次微分又は高次微分を求めることにより、又は例えば所定の期間内で湿度信号の変化を求めることにより、湿度信号の変化を求めるように構成される。特に、湿度信号の上昇又は低下が分類される。そのような目的で、上昇又は低下が１つ又は複数の閾値と比較される。この１つ又は複数の閾値を適切に選ぶことにより、ユーザの肌の特性に関する有意味な分類が実現される。測定及び／又は分析の開始は、ユーザがキーもしくはタッチキーを押すことによって、又は他の任意の適切な入力デバイスを作動させることによってトリガされる。好ましくは、湿度レベルはこのようなトリガイベントに反応して測定及び記録され、後に測定される１つ以上の湿度値の基準湿度値として使用される。

窓は湿度センサのみに割り当てられた開口部であってもよいし、携帯電話のマイクロフォンの開口部のような、電子デバイスに既に存在している開口部であってもよい。このような場合、マイクロフォン開口部の下に又は被験者の目的のためにその他の場所に凹部を形成するために構造的な適応調整を行うと有益である。

本発明の別の態様によれば、携帯電話を操作するための方法が提供される。トリガに応答して、携帯電話の凹部内に配置された湿度センサにより供給された湿度信号が分析される。この分析の結果は携帯電話の出力ユニットを介して提供される。

本発明のさらに別の態様によれば、請求項１５の特徴に従ったコンピュータプログラムエレメントが提供される。

他の有利な実施形態は従属請求項及び以下の説明に挙げられている。

説明された実施形態も同様に上記装置、方法及びコンピュータプログラムエレメントに属する。詳しくは説明しないが、実施形態の種々の組合せから相乗効果が生まれる場合もある。

本発明の一実施形態による携帯電話の概略図を示す。２つの使用シナリオａ）及びｂ）における前記携帯電話のケーシングの凹部の、図１の線Ａ-Ａに沿った横断面を示す。本発明の別の実施形態による携帯電話のケーシングの凹部の横断面を示す。本発明の一実施形態による携帯電話の概略図を示す。本発明の一実施形態による携帯電話の別の概略図を示す。本発明の一実施形態による携帯電話により測定される湿度信号特性のサンプルを示す。本発明の一実施形態による携帯電話を操作する方法のフローチャートを示す。

本発明を実施するための形態
図１には、本発明の一実施形態による携帯電話の上面の概略図が示されている。携帯電話１は標準マイクロフォン１６、標準スピーカ３２及びディスプレイ１４１の形態の出力ユニット１４を含んでいる。さらに、携帯電話１は携帯電話１のケーシング１５に窓１５２を有している。

図２ａ）には、窓１５２の下のケーシング１５内に配置された凹部１５１の、図１の線Ａ-Ａに沿った横断面が示されている。凹部１５１は止り穴の形状を有しており、ケーシング１５の漏れのない壁によって形成されている。窓１５２は凹部１５１をケーシング１５の外部ＥＸと繋いでいる。凹部１５１の底部には、凹部１５１内の湿度を測定するために湿度センサ１２が配置されている。湿度センサ１２は凹部１５１の底部の少なくとも一部を形成している基板の上に配置してよい。

図２ａ）に示されているシナリオでは、凹部１５１の中の湿度は携帯電話１の外部ＥＸ、すなわち周囲環境における湿度とほぼ等しい。窓１５２は外部ＥＸと凹部１５１の間での空気の交換を可能にする。

図２ｂ）には、図２ａ）の凹部が今度は異なる使用シナリオにおいて再び示されている。ユーザはケーシング１５の窓１５２を親指ＴＨＵなど肌の一部で覆うものと仮定する。そうすることで、凹部１５１のボリュームは携帯電話１の外部ＥＸから切り離され、凹部１５１内の湿度はユーザの親指ＴＨＵの肌を通した経表皮水分損失から生じる湿度に支配される。このようなシナリオでは、凹部１５１は、外部に対しては窓を覆う親指ＴＨＵによって気密的に閉じられ、ケーシングの内部ＩＮに対しては凹部の壁によって気密的に閉じられる。

もちろん、凹部１５１を外部ＥＸから切り離し、凹部１５１内の湿度が経表皮水分損失によって左右されるようにすることの効果は、ユーザが体の別の部分で、例えば通話のために携帯電話１を持っているときに頬で、窓１５２を覆っても有効である。ユーザが窓１５２を体の一部で覆っている間、凹部１５１内の湿度はこのような経表皮水分損失に反応して最初は上昇し、その後飽和する。

湿度センサ１２により供給される湿度信号ＲＨ（ｔ）は凹部１５１内の湿度のこのような変化を反映する。本発明の一実施形態による携帯電話１の概略図を示す図４によれば、このような湿度信号ＲＨ（ｔ）は湿度センサ１２により携帯電話１の制御ユニット１１へ供給され、制御ユニット１１において分析される。制御ユニット１１は論理回路、ソフトウェア又は他の手段により実現される。分析は、湿度信号ＲＨ（ｔ）、特に湿度信号ＲＨ（ｔ）の経時的な特性、すなわち湿度信号ＲＨ（ｔ）の動特性と、ユーザの肌の性質、特に肌の湿度の状態とから情報を引き出すことに的を絞ってもよい。このような情報は出力ユニット１４を介してユーザに提供される。参照符号で言えば、ユーザに対して出力すべきこのような情報を表す信号Ｃ（ｔ）が、制御ユニット１１により出力ユニット１４へ送出される。

次に図６を参照すると、経時的な相対湿度特性ＲＨ（ｔ）のサンプルが示されている。ここで、ｔ＜ｔ_xにおいては、湿度センサ１２が基本的に携帯電話１の外部ＥＸの湿度を検出するように、ケーシング５１の窓１５２は覆われていないと仮定する。また、ｔ＝ｔ_xでは、携帯電話のユーザが肌湿度分析機能をトリガし、それとほぼ同時に窓１５２がユーザの肌の一部、例えば親指で覆われ、それにより凹部１５１が閉じられると仮定する。

トリガはユーザがキーもしくはタッチキーを押すことによって、又は他のヒューマンマシンインタフェースによって行ってよい。トリガ時点ｔ_xにおいて、現在の湿度値ＲＨ（ｔ_x）＝ＲＨ_txが測定され、基準湿度値ＲＨ_txとして携帯電話１のメモリに記憶される。好ましくは、このような基準湿度値ＲＨ_txは人間に起因する湿度ではなく、携帯電話の周囲環境の湿度を表す。

分析の第１実施形態では、その後の湿度信号ＲＨ（ｔ）の動特性が、例えば湿度信号ＲＨ（ｔ）の一次微分又は任意の高次微分を求めることによって、又は湿度信号ＲＨ（ｔ）の応答時間を求めることによって、分析される。

分析の別の実施形態では、基準湿度値ＲＨ_txに対する湿度変化ΔＲＨが、トリガ時点ｔ_xに対してどの時点ｔ_yにおいて所定の目標変化ＴＨ_RHに達するのか、すなわち、ＲＨ（ｔ_y）＝＞ＲＨ_x＋ＴＨ_RHなのかが調べられる。例えば、新しい湿度信号値ＲＨがΔｓｔ秒ごとに、例えば５００ｍｓごとに供給され、このような供給のたびに時間ｔ＝ｔ_x＋ｍΔｓｔ（ここでｍは整数）となるならば、ＲＨ（ｔ_x＋ｍΔｓｔ）−ＲＨ_x＝＞ＴＨ_RHでるか否かが判定される。ある時点ｔ_yにおいて（図６のグラフを参照）この条件は満たされ、求められた時点ｔ_yは分類され、ユーザの肌の湿度バランスに関する推論を可能にする。

さらに別の実施形態では、分析は予め決められた期間Δｔがトリガ時点ｔ_xにおいて始まるようにしてよい。この分析では、所定の期間Δｔの経過後に、すなわち時点ｔ＝ｔ_x＋Δｔにおいて、どの程度の湿度値に達しているかが関心の的である。図６の例では、このような期間の終端において湿度値ＲＨ（ｔ_x＋Δｔ）＝ＲＨ_tx+Δｔが求められている。このような湿度値ＲＨ_tx+Δtから基準湿度値ＲＨ_xを引くことにより、期間Δｔにおける湿度変化ΔＲＨ＝ＲＨ_tx+Δt−ＲＨ_xが求められ、ユーザの肌に例えば「乾燥肌」のような肌湿度クラスを割り当てるために役立てられる。このような結果は出力ユニット１４を介して例えばディスプレイ上に表示される文字又は記号の形態でユーザに提供される。この点に関して、湿度信号の動特性によって肌の湿度特性に関する推論を可能にしてもよい。例えば、所定期間Δｔにおける湿度変化ΔＲＨ＝ＲＨ_tx+Δt−ＲＨ_txが大きければ大きいほど、凹部１５１内へと蒸発する湿度は水分は多くなる。その結果、ユーザの肌の湿度は十分であるという結論に至る。湿度変化ΔＲＨ＝ＲＨ_tx+Δt−ＲＨ_txに加えて、前記期間の終了時ｔ＝ｔ_x＋Δｔにおいて達成されている絶対湿度値ＲＨ_tx+Δtによって前記分類を決定してもよい。

好ましくは、期間Δｔの終端に達した時、すなわちｔ＝ｔ_x＋Δｔにおいて、ビープ音のような音響信号を発して、測定が終了したこと及び窓１５２をもう覆わなくてもよいことをユーザに知らせてもよい。

図６における湿度信号ＲＨ（ｔ）は、ケーシングの窓が体の一部で覆われるのとトリガとが同時である使用シナリオを表している。凹部内の相対湿度のその後の上昇が検出される。異なる使用シナリオでは、ユーザはトリガより前に体の一部で窓を覆う。トリガ時点では、体の一部を窓から離してよい。その後、経表皮水分損失に由来する湿気を含む凹部内の空気は外部に逃げるので、測定される凹部内の相対湿度は低下する。このような低下が検出され、以降分析される。好ましくは、トリガ時点ｔ＝ｔ_xにおいて対応する湿度レベルは記録され、その後の湿度信号の動特性が調べられる。

図７のフローチャートには、以上に説明した方法と類似した方法が示されている。この方法は第１ステップ３０において開始する。開始ステップは例えば携帯電話のスイッチオンを含む。ステップ３１では、ユーザが例えば携帯電話のキーを押すことによって湿度測定プロセスをトリガしたか否かが検証される。ユーザがそのようなプロセスをまだトリガしていない場合（Ｎ）には、そのようなトリガ信号を連続的に待つ。ユーザがそのようなプロセスをトリガした場合（Ｙ）には、続いてユーザの肌の湿度が測定され、ユーザに提示される。ステップ３１の代わりに、プロセスはその後の測定及び分析ステップを開始するトリガ信号として割り込みを待ってもよい。

ステップ３２では、現在湿度値が測定され、基準湿度値として記憶される。ステップ３３では、湿度信号の微分が求められる。選択的に、ステップ３４において、必要ならば湿度信号ＲＨ（ｔ）から付加的な情報を抽出してもよい。ステップ３５では、前記微分が、例えば測定結果に湿度クラスを割り当てることにより測定結果を分類するための１つ以上の閾値と比較される。ステップ３６では、そのような分類の結果が携帯電話の出力ユニットに提供される。このステップにより、プロセスは新しい測定及び分析の準備のためにステップ３１に戻る。

湿度信号の分析の仕方に従って、ステップ３５は異なる分析内容を有していてもよく、場合によってはステップ３３が別様に分析を準備する。

図４に戻ると、別の実施形態に従い、携帯電話１は制御ユニット１１に温度信号Ｔ（ｔ）を供給する温度センサ１３を含んでいる。温度センサ１３は、ユーザが体の一部で凹部１５１を覆った時にユーザの肌の温度を測定するように配置されている。そのようなシナリオでは、温度センサ又は熱伝導素子が配置されている、窓１５２の近くのケーシング１５の領域を、ユーザがタッチする。図３の凹部１５１の横断面によれば、そのような熱伝導素子１３１は、肌湿度測定のためにユーザが窓１５２を覆った時にユーザの肌と相互に作用する、ケーシング１５の外表面に配置された窓１５２の近くのパッド状のプラットフォームを含んでいてよい。そのようなパッドは、例えば、凹部１５１の底部に配置された温度センサ１３と湿度センサ１２とにワイヤ状構造を介して接続されていてよい。温度センサ１３と湿度センサ１２は図示されていない共通基板上に配置されている。熱伝導素子１３１にタッチすることにより、体熱が温度センサ１３に伝わり、温度センサ１３において温度信号Ｔ（ｔ）に変換される。図４によれば、このような温度信号Ｔ（ｔ）は制御ユニット１１に供給される。制御ユニット１１は温度信号Ｔ（ｔ）を分析し、及び／又は、例えば携帯電話のディスプレイ１４１に測定した温度を単に表示する。温度信号Ｔ（ｔ）を測定するプロセスは、ユーザがキー又はタッチキーを押すことによってトリガされてもよいし、湿度測定と同時に自動的にトリガされてもよいし、それとは無関係にトリガされてもよい。

さらに、凹部１５１は図３に示されている通気性のある膜１５３によって２つのボリューム１５１１及び１５１２に分割されていてよい。この実施例では、湿度センサ１２は凹部壁と湿度センサ又はその基板と膜１５３とによって制限された第２ボリューム１５１２内の湿度を測定するように配置されており、一方、第１ボリューム１５１１は窓１５２に通じている。膜１５３は湿度に対してのローパスフィルタとして作用する。これは湿度信号の素速い変化を防ぐので、小さな凹部体積には有利である。それゆえ、膜により生じる効果は測定をより正確にするためには望ましい。

図５には、本発明の一実施形態による携帯電話３のハードウェアのブロック線図が示されている。図５では、図４及び６に関連して説明した処理は、システムバス１１４を介してマイクロプロセッサ１１１に接続されたメモリ１１５に常駐するソフトウェアとして実施されており、要求に応じてマイクロプロセッサ１１１により実行される。湿度センサ１２と温度センサ１３は入力システムバス１１２を介してマイクロプロセッサ１１１に接続されている。さらに、携帯電話１の無線インタフェース１９も示されている。出力ユニット１４は出力システムバス１１３を介してマイクロプロセッサ１１１に接続されている。制御ユニット１１は破線長方形内のエレメントを含んでいてよい。この実施例では、制御ユニット１１は携帯電話１全体の制御ユニットに併合されている。

Claims

ケーシング（１５）と、
前記ケーシング（１５）の凹部（１５１）と、
前記凹部（１５１）を前記ケーシング（１５）の外部（ＥＸ）に接続するための、前記ケーシング（１５）内の窓（１５２）と、
前記凹部（１５１）を第１ボリューム（１５１１）と第２ボリューム（１５１２）とに分けるために前記凹部（１５１）内に配置された通気性のある膜（１５３）と、
前記第２ボリューム（１５１２）内の湿度（ＲＨ）を測定するように配置された湿度センサ（１２）と、
前記湿度センサ（１２）により供給される湿度信号（ＲＨ（ｔ））を分析するための制御ユニット（１１）と、
前記分析の結果を提示するための出力ユニット（１４）と、
を有する携帯電話であって、
前記第１ボリューム（１５１１）は、前記窓（１５２）に接続され、前記第２ボリューム（１５１２）は、前記膜（１５３）と前記凹部の壁とによって制限されている、
携帯電話。
ケーシング（１５）と、
前記ケーシング（１５）の凹部（１５１）と、
前記凹部（１５１）を前記ケーシング（１５）の外部（ＥＸ）に接続するための、前記ケーシング（１５）内の窓（１５２）と、
前記凹部（１５１）内の湿度（ＲＨ）を測定するように配置された湿度センサ（１２）と、
前記湿度センサ（１２）により供給される湿度信号（ＲＨ（ｔ））を分析するための制御ユニット（１１）と、
前記分析の結果を提示するための出力ユニット（１４）と、
ユーザの体の一部が前記窓（１５２）を覆っている時に前記ユーザの体の前記一部の温度を測定するように配置された温度センサ（１３）と、
前記ケーシング（１５）の表面から前記温度センサ（１３）へ熱を伝えるように前記湿度センサ（１２）と共に共通の支持体（１８）上に配置された熱伝導素子（１３１）と、
を有する、
携帯電話。
ケーシング（１５）と、
前記ケーシング（１５）の凹部（１５１）と、
前記凹部（１５１）を前記ケーシング（１５）の外部（ＥＸ）に接続するための、前記ケーシング（１５）内の窓（１５２）と、
前記凹部（１５１）内の湿度（ＲＨ）を測定するように配置された湿度センサ（１２）と、
前記湿度センサ（１２）により供給される湿度信号（ＲＨ（ｔ））を分析するための制御ユニット（１１）と、
前記湿度信号（ＲＨ（ｔ））の分析をトリガする手段と、
前記分析の結果を提示するための出力ユニット（１４）と、
を有する携帯電話であって、
前記制御ユニット（１１）は、前記湿度信号（ＲＨ（ｔ））の経時的（ｔ）な特性を分析するように構成され、
前記制御ユニット（１１）は、
前記分析のトリガに応答して現在の湿度値を基準湿度値（ＲＨ_x）として記憶し、
前記湿度信号（ＲＨ（ｔ））の経時的（ｔ）な特性の分析に従って肌湿度クラスを決定し、
前記出力ユニット（１４）を介して前記肌湿度クラスの提示を開始する、
よう構成されている、
携帯電話。
ケーシング（１５）と、
前記ケーシング（１５）の凹部（１５１）と、
前記凹部（１５１）を前記ケーシング（１５）の外部（ＥＸ）に接続するための、前記ケーシング（１５）内の窓（１５２）と、
前記凹部（１５１）内の湿度（ＲＨ）を測定するように配置された湿度センサ（１２）と、
前記湿度センサ（１２）により供給される湿度信号（ＲＨ（ｔ））を分析するための制御ユニット（１１）と、
前記分析の結果を提示するための出力ユニット（１４）と、
を有する携帯電話であって、
前記制御ユニット（１１）は、前記湿度信号（ＲＨ（ｔ））の変化（ΔＲＨ）と所定の期間（Δｔ）の終了時に達成されている湿度値（ＲＨ_tx+Δt）とに従って肌湿度クラスを決定するよう構成されている、
携帯電話。
前記凹部（１５１）はユーザの体の一部が前記窓（１５２）を覆っている時に経表皮水分損失から生じた湿気を受け取るように配置されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載の携帯電話。
前記湿度センサ（１２）は前記凹部（１５１）内の空気からの水分子を受け入れる層状の感知素子を含んでいる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の携帯電話。
前記出力ユニット（１４）はディスプレイ（１４１）を含んでおり、
前記ディスプレイ（１４１）に前記結果が表示される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の携帯電話。
携帯電話を操作する方法において、前記方法は
トリガに応答して、前記携帯電話（１）のケーシング（１５）の凹部（１５１）に配置された湿度センサ（１２）により、前記凹部（１５１）の第２ボリューム（１５１２）内の湿度（ＲＨ）を測定するステップと、
前記湿度センサ（１２）により供給される湿度信号（ＲＨ（ｔ））を分析するステップと、
前記携帯電話（１）の出力ユニット（１４）を介して前記分析の結果を提示するステップと、
を有し、
前記凹部（１５１）は、前記凹部（１５１）内に配置された通気性のある膜（１５３）によって、第１ボリューム（１５１１）と前記第２ボリューム（１５１２）とに分けられ、
前記第１ボリューム（１５１１）は、前記凹部（１５１）を前記ケーシング（１５）の外部（ＥＸ）に接続するための窓（１５２）と繋がっており、前記第２ボリューム（１５１２）は、前記膜（１５３）と前記凹部の壁とによって制限されている、
方法。
前記トリガに応答して前記湿度信号（ＲＨ（ｔ））の上昇を分析する、
請求項８に記載の方法。
前記トリガに応答して前記湿度信号（ＲＨ（ｔ））の低下を分析する、
請求項８に記載の方法。
マイクロプロセッサ（１１１）上で実行した時に、請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法を実行するコンピュータプログラムコード手段を含んでいることを特徴とする、コンピュータプログラムエレメント。