JP2009109927A - 音響システム及びそのシステムに使用する装置 - Google Patents

音響システム及びそのシステムに使用する装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009109927A
JP2009109927A JP2007284589A JP2007284589A JP2009109927A JP 2009109927 A JP2009109927 A JP 2009109927A JP 2007284589 A JP2007284589 A JP 2007284589A JP 2007284589 A JP2007284589 A JP 2007284589A JP 2009109927 A JP2009109927 A JP 2009109927A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication device
signal
unit
data
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007284589A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009109927A5 (ja
Inventor
Shoichi Ono
省一 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RARUGO KK
Largo KK
Original Assignee
RARUGO KK
Largo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RARUGO KK, Largo KK filed Critical RARUGO KK
Priority to JP2007284589A priority Critical patent/JP2009109927A/ja
Publication of JP2009109927A publication Critical patent/JP2009109927A/ja
Publication of JP2009109927A5 publication Critical patent/JP2009109927A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

【課題】 使用者の運動を音楽によって支援するとともに運動の生理的な成果を定量的に測定して健康管理に寄与し、さらに、優れた拡張性及び汎用性を有する音響システムを提供する。
【解決手段】 ヘッドホン装置100は、スピーカ101a、101bと、スピーカのそれぞれを両端に支持する湾曲した支持部材102a、102bと、支持部材の所定の位置に設けられ、通信装置を着脱可能に装着する収容部103と、通信装置の音声出力コネクタからの音声信号を各スピーカに供給する信号線107a、107bと、を備え、通信装置200は、スイッチ201と、運動の伴奏曲の曲データを記憶するフラッシュメモリと、スイッチの操作によって設定されたテンポに応じた読出レートでフラッシュメモリに記憶された曲データを読み出してその音声信号を再生してヘッドホン装置に出力する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、健康管理のために戸外や室内での運動を音楽的に支援する音響システム(Audio
System)に関し、特に、運動の際に使用するヘッドホン装置(Headphone Device)とそのヘッドホン装置に装着する通信装置(Communicating
Device)とからなる音響システム及びそのシステムに使用する装置(Instrument)に関する。
従来、非常に多くの種類のヘッドホン装置が市場に普及しているが、今なお、使用者の利便性の向上を図るために、新製品が開発されるとともに、ヘッドホン装置に関する多くの提案がなされている。
ある提案の音響再生装置によれば、ヘッドホン装置に装着状態を検出するスイッチを設け、このスイッチの投入状態をH/L検出回路により検出する。H/L検出回路は、本体部のコントローラを制御し、ヘッドホン装置の装着時に音響再生を行い、非装着時に音響再生を停止するようになっている。これにより、ヘッドホン装置の着脱時に自動的に音響再生のスタート、ストップが制御され、操作の容易化と消費電力の削減とが図られる。(特許文献1参照)
また、ある提案のヘッドホン再生装置によれば、ヘッドホンは再生部とヘッドホンをケーブルで接続するためケーブルが邪魔になるという課題、及び、再生装置をヘッドホンに着脱する場合に頭部に装着するには大きく、取り扱いに優れるものではなかったという課題を解決するために、MP3などの圧縮技術を用いて圧縮した音楽情報を半導体記憶メディアに記録し、その半導体記憶メディアと、データ伸張部と、復調部と、増幅部と、スピーカをヘッドホン再生装置に内蔵することにより、音質に優れ、小型で電池駆動による動作時間の長い取り扱いに優れたヘッドホン再生装置を実現している。(特許文献2参照)
また、ある提案のヘッドホン装置によれば、音声と振動を同時に提供でき、しかも帽子を装着しているときでも容易に着脱でき、逆に、ヘッドホン装置を装着しているときでも容易に帽子を着脱できるヘッドホン装置を提供するために、左右の耳に対向して配置されるように設計された一対の音声出力部と、頸の背後に対向して配置されるように設計された振動出力部を有する。これらの出力部は、音声再生信号に基づいて、音声出力部から音声を出力し、同時に、振動出力部から振動を出力する。音声出力部から出力された音声は左右の耳に聴取され、振動出力部から出力された振動は頸の背後で感受され、これら音声と振動の組合された臨場感のある音響効果を聴取者は得るようになっている。(特許文献3参照)
また、ある提案の耳装着型音楽再生装置によれば、運動時でも携帯して使用できるような携帯性と、使用者の腕の位置で迅速かつ簡単に希望する音楽の再生が可能となるような操作性と、を同時に実現するために、ヘッドホン型音楽再生装置は、使用者の耳に装着して音楽を聴取可能なヘッドホン本体に着脱可能にメモリカードを設け、音楽データ復号器において当該メモリカードに記憶されている音楽データに基づいて音楽を再生し、リスト型リモコン装置から送信される遠隔制御信号を無線送受信部により受信すると、この受信した遠隔制御信号に基づいて、音楽再生を制御する。(特許文献4参照)
また、ある提案のヘッドホンによれば、使用環境に応じて、手軽に密閉型ヘッドホンまたは開放型ヘッドホンとして使い分けることができるようにするために、所定の支持手段を介して聴者の耳輪内に装着される比較的小型なヘッドホン本体を有するヘッドホンにおいて、ヘッドホン本体もしくは支持手段のいずれかに、周縁が耳殻に当接可能もしくは耳殻を包み込み可能で、ヘッドホン本体の背面側にほぼ密閉された所定容量の音響空間を提供するサウンドシェルを着脱可能および/または開閉可能に取り付ける。(特許文献5参照)
また、ある提案のヘッドホンによれば、耳に対するケースの浮き上がりを防止し装着感を向上する上で有利なヘッドホンを提供するために、ケースと、スピーカーユニットと、耳当て部と、耳掛けアームと、弾性部材とを備えている。耳掛けアームが耳に掛けられた状態で、耳掛けアームと耳当て部との間で耳の部分を挟み込むことにより、耳当て部が耳孔部分に当て付けられる。弾性部材は弾性変形可能な材料により軸状あるいは管状に形成されている。耳掛けアームが耳に掛けられた状態で、弾性部材は、耳と頭部との間に位置し、かつ、頭部に当接して弾性変形することにより、耳掛けアームを介して耳当て部を耳孔部分に近接させる方向に付勢する。(特許文献6参照)
また、ある提案のヘッドホンによれば、入力コードの自重のために左右の重量バランスが崩れることがない片出しコードタイプのヘッドホンを提供するために、ヘッドバンドの両端に連結された左右一対のヘッドホン本体の内、片側のヘッドホン本体から入力コードが引き出された片出しコードタイプのヘッドホンにおいて、入力コードが接続されている一方のヘッドホン本体の重量に入力コードの自重による負荷を加算した重量と、入力コードが接続されていない他方のヘッドホン本体の重量とが略同一になるように、入力コードが接続されていない他方のヘッドホン本体の重量を調整した構成になっている。(特許文献7参照)
また、ある提案によるヘッドホンによれば、外出先等であっても、使用者の好きな時にラジオやテレビ、音楽や映像等を楽しむことができるヘッドホン、ヘッドセット、ヘッドホン又はヘッドセットを使用する録再システムを提供するために、ヘッドホン及びヘッドセットは記憶手段を有する録再手段を具備し、内蔵のチューナによる受信放送を記録し、再生する。また、Bluetooth(登録商標)規格による近距離無線通信手段を具備し、Bluetooth(登録商標)搭載の他のPC、PDA、携帯電話等の他のBT機器から取り込む音楽やビデオ映像を記録し、再生する。さらに、記憶手段として着脱可能なメモリカードを利用し、他のBluetooth(登録商標)機器によりメモリカードに記録した音楽やビデオ映像を再生する。映像データはBluetooth(登録商標)通信により他のBT機器に送信しその表示装置に画面表示する。(特許文献8参照)
また、ある提案のビデオ再生装置によれば、ヘッドホンステレオ再生装置において、使い勝手が良好で、高い音質の再生が行なえ、発展性があり、ユーザの好みや流行に迅速に対応可とするために、ヘッドホンステレオ本体は、全体の動作制御部と、音声データ等の書込み/読出しを行う例えばカード型のハードディスクと、圧縮された音声データの伸長回路と、外部I/Oポートとを備える。DSUを介して、ネットワークサービスセンタからの音楽データをハードディスクに記憶させる。音声データがデジタル記録されるため、音質の向上が図れる。カード型ハードディスクのため、アクセス速度が速く、小型、軽量化が図れる。また、好みの曲をネットワークサービスセンタから選択できるため、使い勝手が良く、利用曲数が膨大になり、ユーザ好みの多様化や、流行に対応できる。(特許文献9参照)
特開平08−195997号公報 特開2000−197179号公報 特開2000−244994号公報 特開2001−169380号公報 特開2001−326986号公報 特開2004−364210号公報 特開2005−295461号公報 特開2006−121455号公報 特開2006−147142号公報
近年、車社会の中で高齢化が進み、糖尿病や脳卒中などの生活習慣病を防止するために、ウォーキングなどのいわゆる有酸素運動が奨励されている。例えば、厚生労働省から発表された新たな指針などによれば、ウォーキング、階段の昇り降り、ダンベル体操、自転車などの運動が糖尿病や脳卒中などの生活習慣病を予防するのに効果があると言われている。しかしながら、このような運動は手軽にできる反面、単調であるので長続きしない。そこで、伴奏曲を聴きながらこのような運動を行うことに注目が集まっている。このためには、使用者の運動を音楽によって支援するような音響システムが必要になる。しかしながら、上記特許文献1においては、その実施形態の図1、図5、図9、図11、図27、図28に示すように、ヘッドホン装置と楽音を再生する装置とを信号ケーブルを接続する必要があるので使用者の運動性が制限される。また、特許文献2、特許文献3、特許文献5、特許文献6、及び特許文献9においても同様に、ヘッドホン装置と楽音を再生するとをケーブルで接続する必要があるので使用者の運動性が制限される。
一方、現在普及している様々な楽音再生装置や将来の普及が期待されている楽音再生装置に対応するためには、汎用性及び拡張性に優れたヘッドホン装置が望まれている。しかしながら、上記特許文献4においては、図1に示すように、ヘッドホン装置は無線信号によってリスト型音楽再生装置から音楽データを受信するので、他の楽音再生装置等に接続できないので汎用性を満たすことができない。また、特許文献8においても同様に、ヘッドホン装置と音源であるチューナとが一体になっているので、他の音源に接続できないので汎用性を満たすことができない。さらに、上記特許文献1ないし特許文献9においては、ヘッドホン装置に使用する楽音再生装置の種類が特定のもの、例えば、放送受信装置、楽音再生装置、移動通信装置のいずれかに限定されるので、拡張性に乏しいという課題があった。
さらに、上記各特許文献においては、ヘッドホン装置を含む音響システムとして、運動の生理的な成果を測定して健康管理に役立てるような構成にはなっていない。特に、代表的な生活習慣病である糖尿病を予防するために運動が奨励されているが、運動の成果を血糖の測定値や体脂肪の数値として明示する構成にはなっていない。
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、使用者の運動を音楽によって支援するとともに運動の生理的な成果を定量的に測定して健康管理に寄与し、さらに、優れた拡張性及び汎用性を有する音響システム及びそのシステムに使用する装置を提供することを目的とする。
本発明は、ヘッドホン装置とこれに着脱可能に装着される通信装置とを有する音響システムであって、ヘッドホン装置は、2つのスピーカと、2つのスピーカのそれぞれを両端に支持する湾曲した支持部材と、支持部材の所定の位置に設けられ、複数種類の通信装置の中から任意に選択された1の通信装置を着脱可能に装着する収容部と、収容部に設けられて、通信装置が収容部に装着された場合に、通信装置の音声出力コネクタに接続される音声入力コネクタと、音声入力コネクタと2つのスピーカの各々とを接続して、通信装置の音声出力コネクタからの音声信号を各スピーカに供給する信号伝達手段と、を備え、
通信装置は、スイッチと、運動の伴奏曲の曲データを記憶する記憶手段と、スイッチの操作に応じて設定されたテンポに応じた読出レートで記憶手段に記憶された曲データを読み出してその音声信号を再生し、再生した音声信号を音声出力コネクタからヘッドホン装置に出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
本発明は、運動の伴奏に供する楽音の曲を再生する通信装置及びこの通信装置を収容するヘッドホン装置からなる音響システムを使用して当該ヘッドホン装置から発音される楽音のテンポに合わせて昇り降りする足踏運動に供する踏み台装置であって、
使用者の左右の足のうちどちらが踏み台装置に先行して昇るかを検出して、左先行信号及び右先行信号を発生する先行足検出部と、先行足検出部によって発生された左先行信号及び右先行信号を近距離無線によって前記通信装置に対して送信する無線通信部と、を備えたことを特徴とする。
運動の伴奏に供する楽音の曲を再生するとともに近距離無線通信によって受信したグルコース濃度のデータに基づいて血糖値を算出する通信装置、及びこの通信装置を収容するヘッドホン装置からなる音響システムを使用する使用者の所定の部位に装着する測定装置であって、
時刻を計時する時計部と、記憶手段と、通信装置との間で近距離無線通信を行う無線通信部と、駆動信号に応じて所定の波長の近赤外線を発光する発光素子、当該発光素子から発光された近赤外線を収束して透過させるレンズ、及び当該発光素子の周りを囲んで形成された受光素子を有し、当該レンズを透過して収束されて入射する当該所定の波長の近赤外線を当該受光素子によって受光して受光信号を発生する赤外線デバイスと、無線通信部によって通信装置から測定時間を指示するデータを受信したときは、当該測定時間を記憶手段に記憶し、時計部の時刻が当該記憶された測定時間に達したときは、赤外線デバイスに駆動信号を与えて発光素子から発光された近赤外線が部位に照射されて、当該部位で反射された近赤外線を受光素子によって受光した赤外線デバイスから発生される受光信号に基づいて、当該部位の内部の血液のグルコース濃度を測定し、当該測定したグルコース濃度のデータを無線通信部によって通信装置に送信する制御部と、を備えたことを特徴とする。
本発明の音響システム及びそのシステムに使用する装置によれば、使用者の運動を音楽によって支援するとともに運動の生理的な成果を明示して健康管理に寄与し、さらに、優れた拡張性及び汎用性を実現できるという効果が得られる。
以下、本発明の音響システムにおけるヘッドホン装置及びこれに着脱可能に装着される複数種類の通信装置の第1実施形態、第2実施形態、並びに、音響システムに使用する装置及び器具について説明する。
図1は、第1実施形態におけるヘッドホン装置100及びそのヘッドホン装置100に装着される通信装置200の外観を示す斜視図である。図1において、ヘッドホン装置100は、使用者の左右の耳に接触するスピーカ101a及びスピーカ101b、ヘッドホン装置100を確実に保持するためのフック101c、スピーカ101a及びスピーカ101bを支持する支持部材102、支持部材102の略中央、すなわち、スピーカ101a側の支持部材102aとスピーカ101b側の支持部材102bの間に設けられ、通信装置200を着脱可能に装着する収容部103、収容部103の左右の側面の内側に形成されたガイドレール104(溝部)、通信装置200に接続するコネクタ105(音声入力コネクタ)、収容部103の右と左の側面を貫通する2つの孔106a及び106b(開口部)、収容部103と2つのスピーカ101a及び101bとをそれぞれ接続する信号線107a及び107b(信号伝達手段)、一方のスピーカ101aに設けられた突起部108を備えている。
ヘッドホン装置100に装着される通信装置200は、AM/FMラジオ受信装置、地上波のBand3又は衛星のバンドLのデジタルオーディオ(DAB)放送受信装置、携帯電話装置、テレビ放送受信装置など複数種類であるが、その外観はほとんど同じである。各種類の通信装置は、上面に設けられたスイッチ部201(スイッチU、D、C、M)、上面に設けられたLCDなどの表示部202、側面に一部が露出したアンテナ203、前面に設けられたマイク入力端子204及び可視光は遮断し近赤外線を透過する窓205を備えている。
図2は、ヘッドホン装置100に通信装置200が装着された状態を示す斜視図である。図2に示すように、収容部103に装着された通信装置200は、スイッチ部201及び表示部202が露出している。したがって、使用者の頭部にヘッドホン装置100を装着した状態でも、スイッチ部201を操作することができる。さらに、頭部に装着しない場合には、表示部202の画像を視認することができる。
図3は、ヘッドホン装置100と通信装置200とを延長ケーブル300によって接続した状態を示す斜視図である。この延長ケーブル300を使用すれば、通信装置200を手に持った状態又はポケットやバッグ等に収容した状態でも使用することができるだけでなく、通信装置200以外の据え置き型の音響システムやテレビ受信装置などに接続することができる。すなわち、実施形態におけるヘッドホン装置100は、通信装置200を装着しない場合には、通常の独立したヘッドホン装置として使用することができるので汎用性がある。
図4は、ヘッドホン装置100に装着する通信装置が携帯電話装置である場合に、ハンズフリーで電話やメールの発信及び通話を可能にするためのマイクロホン400(マイクロホン装置)を装着した場合の外観図である。図4に示すように、マイクロホン400はパイプ状の支持部材401によってスピーカ101aに設けられた突起部108に挟み込まれて固定され、支持部材401の中を通ったケーブル402が通信装置200のマイク入力端子204に接続されている。携帯電話装置としての通信装置200は、マイクロホン400から入力されるメールアドレスや電話番号及び発信指令などの音声に応じて、メールや電話番号の宛先にハンズフリーでメール送信や電話をかけることができる。音声による発信制御については後述する。さらに、ヘッドホン装置100を頭部に確実に保持するために、保持テープ101dをスピーカ101a及び101bのフック101cに掛けることができる。使用者は、ヘッドホン装置100を頭部に装着して、保持テープ101dを左右のフック101cに通して、その両端の係止部101eと101fとによって顎に固定する。したがって、使用者の運動が多少激しくてもヘッドホン装置100が頭部から外れるおそれがない。あるいは、複数の登山者が通信装置200としてトランシーバを使用して、マイクロホン400を装着し、パートナーと連絡しながら岩昇りなどをする場合でも、ヘッドホン装置100が頭部から外れるおそれがない。
図5は、ヘッドホン装置100の収容部103の構造を示す図である。図5(A)は後側面図、図5(B)は平面図、図5(C)は前側面図である。図5(A)及び(B)に示すように、収容部103には、コネクタ105が固定されており、収容部103の後側面に突き出た端子109に、左右のスピーカ(図示せず)に至る信号線107a及び107bが接続されている。また、収容部103の下面の支持部材102には、点線で示すプリント基板110が設けられている。そのプリント基板110に取り付けられた4個の接点j1、j2、j3、j4を有するコネクタ111が露出している。収容部103が指示部材102に取り付けられた場合には、接点j1、j2、j3、j4は、図5(C)に示すように、収容部103の表面に形成されている孔から突き出る。この接点j1、j2、j3、j4は弾性を有する金属接点であり、収容部103の左右側面のガイドレール104に沿って通信装置200が装着された場合には、通信装置200の底面によって収容部103の底面の高さまで押し下げられ、後述するように、通信装置200の4個の接点と電気的に接続される。また、図1において説明したように、通信装置200の左右の側面に適合する収容部103の左右側面のガイドレール104には、貫通する2つの孔106a及び106bが設けられている。
図6は、ヘッドホン装置100に埋設されたアンテナ、及び、プリント基板110と通信装置200との位置関係を示す図である。図6(A)において、プリント基板110の表面には上記したコネクタ111が搭載されているほかに、その裏面には加速度センサ112が搭載されており、接点j2及びj3に電気的に接続されている。また、プリント基板110は2つの孔113によって支持部材102に固定されているが、その固定によって、接点j4及び接点j1から延びる導体パターンを介して、支持部材102の内部に埋設されているAMラジオ放送用のアンテナ114(アンテナ素子)及びFMラジオ用及びデジタルオーディオ放送(DAB)用のアンテナ115(アンテナ素子)に電気的に接続される。アンテナ114の場合には、500kHz〜1500kHzのAM電波の長い波長には対応していないが、アンテナ115の場合には、76MHz〜90MHzのFM電波(中心周波数を83MHzとする)の1/4波長と、174MHz〜240MHzのBand3のDAB電波(中心周波数を207MHzとする)の5/8波長とがほとんど同じ長さ(約90cm)であることに着眼し、2つの電波に対して1つのアンテナを共用するとともに、それぞれの受信回路とのインピーダンス整合をとっている。図6(B)は、コネクタ111及び加速度センサ112が搭載された状態を示すプリント基板110の側面図である。図6(C)に示す通信装置200の底面には、点線で示す4個の接点k1、k2、k3、k4が設けられており、ヘッドホン装置に装着された場合には、対応する一対の接点j1及びk1、j2及びk2、j3及びk3、j4及びk3がそれぞれ電気的に接続される。
図7は、携帯電話装置としての通信装置200のスイッチ部201、マイク端子204、可視光線を遮断し近赤外線を透過する窓205、コネクタ206a(音声出力コネクタ)の配置を示す図である。図7(A)は背面図、図7(B)は平面図、図7(C)は正面図である。スイッチ部201を構成する4個のスイッチU、D、C、Mのうちの3個のスイッチU、D、Mはモメンタリのプッシュスイッチで構成され、スイッチCはモメンタリのシーソースイッチで構成されている。なお、図7(A)のコネクタ206bは、内部の充電電池(図示せず)を充電する際のACアダプタ用のコネクタである。各スイッチの機能については後述するが、図1及び図3に示したように、通信装置200がヘッドホン装置100に装着された状態においては、3個のスイッチU、D、Cの操作によって通信装置200の動作を制御するようになっている。このため、スイッチU、D、Cは前面の縁部に一列に配置され、スイッチMはこれら3個のスイッチとは離れた位置に配置されている。このようなスイッチ部102の配置及び形状により、使用者は視認することなく手探りで各スイッチの位置を容易に識別することができる。スイッチCはモメンタリのシーソースイッチであるので、機能的には2つのスイッチであり、以下の説明においては、図7(B)に示すように、スイッチU側のスイッチをスイッチF、スイッチD側のスイッチをスイッチBと称する。また、図7(B)における通信装置200の右側面には、携帯電話装置の場合は800MHz帯域(中心周波数を820MHzとする)の電波用、バンドLのDAB受信装置の場合は1.5GHz帯域(中心周波数を1.465GHzとする)の電波用のアンテナ203が一部露出している。アンテナ203は、携帯電話の電波の1/4波長(約9cm)又はDABの電波の1/4波長(約5cm)である。このアンテナ203は、通信装置200の背面側の部分に設けられた回路(図示せず)と接続されている。図7(B)の側面図においては、下側(マイク端子204側)がアンテナ203の先端になる。
図8は、ヘッドホン装置100の収容部103に着脱可能に装着される金属の棒部材116の構造を示す図である。棒部材116は、図8(A)に示すように、略「コ」の字のループ型でバネ性を有する金属(例えば、ステンレス鋼材の記憶合金)で構成され、その両端(116a、116b)がさらに内側に屈曲されている。さらにまた、端部116a及び端部116bに近い部分116cは、図8(B)に示すように、外側にわずかに拡がっている。棒部材116は、収容部103に装着されない状態においては、両端が図8(A)の状態よりも接近した形状に成形されている。棒部材116は、この両端を一旦左右に拡げた後、収容部103の両側面に形成された孔106a及び孔106bに挿入される。なお、図8(B)に示すように、棒部材116の一方の端部116aの長さLaは他方の端部116bの長さLbよりも少し長い。端部116a及び端部116bが挿入される孔106a、106bの長さをLとすると、La>L>Lbの関係になっている。したがって、端部116aは孔106aを貫通して通信装置200の一方の側面に露出したアンテナ203に接触して押圧されるが、端部116bは孔106bを貫通しないので通信装置200の他方の側面には達しない。このため、棒部材116の両端が各孔に挿入された場合には、図8(B)に示す部分116dによって、収容部103の左右の側面を押圧する。また、図8(C)に示すように、2つの孔に挿入された両端を軸にして、棒部材116を実線で示すP1の位置から収容部103の前面側のP2の位置に起こした場合には、棒部材116自体のバネの押圧によってその位置が保持される。この場合において、収容部103の左右の側面に半円の溝を形成して、棒部材116をP2の位置で確実に保持するようにしてもよい。アンテナ203は、通信装置200の種類によってその実効長が異なるが、いずれの種類においても受信すべき電波の1/4波長の実効長であり、かつ、ヘリカルアンテナになっている。棒部材116の端部116aがアンテナ203の先端に接触すると、アンテナ203及び棒部材116によってベースローディングの合成アンテナが構成され、実質的に受信アンテナが延長されたことになる。棒部材116の全長は約18cmである。
通信装置200が携帯電話装置の場合には、中心周波数820MHzの電波の波長が約36.6cmであり、アンテナ203の実効長は約9cmである。したがって、アンテナ203及びこの先端に端部116aが接触する棒部材116の合成アンテナの実効長は約27cmとなり、3/4(1/2+1/4)波長の合成アンテナが形成される。また、通信装置200が地上波デジタル放送受信装置の場合には、中心周波数620MHzの電波の波長が約48cmであり、アンテナ203の実効長は約12cmである。したがって、合成アンテナの実効長は約30cmとなり、5/8波長の合成アンテナが形成される。また、通信装置200がLバンドのDAB受信装置の場合には、中心周波数1.465GHzの電波の波長が約20cmであり、アンテナ203の実効長は約5cmである。したがって、合成アンテナの実効長は約23cmとなり、9/8(1/2+5/8)波長の合成アンテナが形成される。したがって、アンテナ203単独の場合だけでなく合成アンテナの場合においても、通信装置200の高周波回路との接続部が低インピーダンスとなり、インピーダンス整合に悪影響を及ぼすことなく、通信装置に入力される携帯電話又はDABの800MHz又は1.5GHzの電波を増幅することができる。
なお、図7においては説明しなかったが、後述するように、いわゆる1セグ携帯電話装置、すなわち、470MHz〜770MHzの地上波デジタル放送の電波(中心周波数を620MHzとする)を受信する携帯電話装置の場合には、右の側面にテレビ受信用のアンテナが一部露出している。テレビ受信の電界強度が小さい場合には、棒部材116の長い端部116aを収容部103の左の孔106bに挿入してテレビ受信用のアンテナに接触させ、端部116bを右の孔106aに挿入する。すなわち、図8(A)に示した場合とは、左右を逆にして棒部材116を収容部103に装着する。アンテナの長さは地上波デジタル放送の電波の1/4波長、すなわち、約12cmである。したがって、これに約18cmの棒部材116を接触させた場合には、合成アンテナの長さは約30cmになる。この長さは、丁度、地上波デジタル放送の電波の5/8波長である。
この結果、棒部材116と各種類の通信装置200のアンテナ203とで構成される合成アンテナの長さをLantとすると、下記の関係が成立する。
Lant=1/2λ1+1/4λ1
Lant=1λ2+1/8λ2
Lant=1/2λ3+1/8λ3
ここで、λ1、λ2、λ3はそれぞれ携帯電話装、DAB、地上波デジタル放送の電波の中心周波数の波長である。
したがって、合成アンテナによって、通信装置200の受信回路とのインピーダンス整合に悪影響を及ぼすことなく、通信装置に入力される地上波デジタル放送の電波を増幅することができる。
すなわち、通信装置200の種類(k)に応じて受信すべき電波の波長λ(k)に対して、通信装置200のアンテナ203の実効長を1/4λ(k)とした場合に、アンテナ203と棒部材116との合成アンテナの実効長L(k)が下記の式を満たす。
L(k)=n/2λ(k)+1/4λ(k)、又は
L(k)=(n−1)/2λ(k)+5/8λ(k)
ここで、nは1以上の整数である。
図9ないし図13は、複数種類の通信装置200の実施例としてのAM/FM受信装置、DAB(デジタルオーディオ放送)受信装置、携帯電話装置、地上波デジタルテレビ放送のテレビ音声のみを受信するワンセグ音声受信装置、地上波デジタルテレビ放送を受信するワンセグ携帯電話装置のブロック図である。
図9のAM/FM受信装置のブロック図において、内蔵のAMアンテナ及びFMアンテナ(図示せず)を含む高周波受信回路107a(受信部)は、接点k4を介して図6(A)に示したAMアンテナ114に接続され、接点k1を介して図6(A)に示したFMアンテナ115に接続されて、AMラジオ放送及びFMラジオ放送を受信して変調された音声信号を抽出する。したがって、内蔵のアンテナとヘッドホン装置のアンテナとによって合成アンテナが構成される。復調回路208aは、高周波受信回路107aによって抽出された音声信号を復調する。増幅回路209aは、復調回路208aによって復調された音声信号を増幅してコネクタ206aからヘッドホン装置に出力する。制御回路210(制御部)は、プログラムエリアのROM及びワークエリアのRAMを内蔵するCPU等のワンチップマイコンであり、システムバス211を介して、高周波受信回路107a、増幅回路209a、図1に示したスイッチ部201及び表示部202、フラッシュメモリ(記憶手段)212、BT無線通信回路213(無線通信部)、赤外線送受信部220、接続検出部216に接続されている。BT無線通信回路213は、ブルートゥース(登録商標)の近距離無線通信によって、外部の装置(例えば、後述する測定装置やテレビ受信装置、及びパソコン)との間でデータを送受信する。接続検出部216は、コネクタ206aが図1に示したヘッドホン装置100のコネクタ105に装着されているか否か、すなわち、通信装置200がヘッドホン装置100に装着されているか否かを検出する。制御回路210のポートには、センサインタフェース回路(以下、センサI/Fという)215が接続されている。このセンサI/F215は、接点k2、k3を介して、図6(A)及び(B)に示した加速度センサ112に接続されている。フラッシュメモリ212及び赤外線送受信部220については後述する。なお、図10ないし図13の他の通信装置において、図9のAM/FM受信装置と基本的に同じ構成については、重複する説明は省略する。
図10の受信装置のブロック図において、内蔵のアンテナ(図示せず)を含む高周波受信回路107b(受信部)は、接点k1を介して図6(A)に示した共用するFMアンテナ115に接続されて、直交周波数分割多重の変調方式によるBand3のDAB放送を受信して変調された音声信号を抽出する。したがって、内蔵のアンテナとヘッドホン装置のアンテナとによって合成アンテナが構成される。OFDM復調回路208bは、高周波受信回路107bによって抽出された音声信号を復調する。増幅回路209bは、復調回路208bによって復調された音声信号を増幅してコネクタ206aからヘッドホン装置に出力する。
図11の携帯電話装置のブロック図において、高周波回路107c(受信部)は、この装置の一方の側面に一部が露出したアンテナ203に接続されて携帯電話の電波を送受信する。上記したように、ヘッドホン装置100に形成された孔106aを介して、棒部材116が接続された場合には合成アンテナを構成する。変復調回路208cは、高周波回路107cによって抽出された音声信号を復調するとともに、入力された音声信号を変調して高周波回路107cによって送信する。増幅回路209cは、変復調回路208cによって復調された音声信号を増幅して、スピーカ219又はコネクタ206aから出力する。システムバス211に接続された音声認識回路217は、図4に示したように、マイク端子204を介して接続されたマイクロホン400又は内蔵のマイクロホン218から入力される音声を認識する。
図16は、音声認識回路217(音声認識部)の内部構成を示すブロック図である。A/D回路501は、マイクロホン400又は218から入力される音声信号をアナログからデジタルに変換する。分岐回路502は、A/D回路501から入力された音声信号を制御部の選択信号に応じて圧縮回路503(音声圧縮部)又は分析回路504に入力する。圧縮回路503は、分岐回路502から入力された音声信号をMP3の音声圧縮技術によって圧縮する。分析回路504は、分岐回路502から入力された音声信号の波形を登録音声505にあらかじめ登録されている音声信号の波形と比較して分析する。符号化回路506は、分析回路504で分析された数字、発信、メールの音声信号やメールアドレスに対応する音声信号を制御コマンドやメールアドレスに符号化する。なお、分岐回路502、圧縮回路503、分析回路504、符号化回路506は、図16のようにハードウェアで構成されてもよいが、制御回路210のプログラムに組み込まれたアルゴリズムによっても実現することができる。また、登録音声505は、フラッシュメモリ212の記憶エリアによって構成される。
図12のテレビ音声受信装置のブロック図において、BT無線通信回路214は、外部のテレビ受信装置(図示せず)によって受信されている地上波デジタルテレビ放送の音声信号を担う近距離無線信号を受信してその音声信号を抽出するとともに、図7に示したスイッチCの操作すなわちFスイッチオン又はBスイッチオンの操作に応じた制御回路210の送信指令によって、外部のテレビ受信装置に対するチャンネルアップ指令又はチャンネルダウン指令を近距離無線信号で送信する。復調回路208dは、BT無線通信回路214によって抽出された音声信号を復調する。増幅回路209dは、復調回路208dによって復調された音声信号を増幅してコネクタ206aからヘッドホン装置に出力する。
図13のワンセグ携帯電話装置のブロック図において、携帯電話に関係する構成は、図11の携帯電話装置と同じである。ワンセグ受信回路222は、装置の一方の側面に露出して高周波回路207cに接続されたアンテナ203に対し、他方の側面に一部が露出したアンテナ221に接続されて地上波デジタルテレビ放送の電波を受信する。上記したように、ヘッドホン装置100に形成された孔106bを介して、棒部材116が接続された場合には合成アンテナを構成する。OFDM復調回路223は、ワンセグ受信回路222から得られるOFDM信号を復調する。ワンセグ復号回路224は、OFDM復調回路223によって復調されたOFDM信号を復号化する。映像・音声分離回路225は、ワンセグ復号回路224によって復号されたデジタルテレビ信号を映像信号と音声信号とに分離する。制御回路210は、分離された映像信号及び音声信号に基づいて、表示部202に映像を表示し、増幅回路209cで増幅した音声信号をスピーカ(図示せず)又はコネクタ206aから出力する。
図14は、図9ないし図13における赤外線送受信部220の内部構成を示すブロック図である。赤外線処理回路701は、制御回路210によって制御されて異なる3つ波長λa、λb、λcの近赤外線の発光及び受光を行う。したがって、近赤外線の発光及び受光のために3系統の回路やデバイスが設けられている。以下、3系統の回路やデバイスについてまとめて説明する。駆動回路702は、赤外線処理回路701から出力される発光制御信号に応じて発光素子703を駆動して近赤外線を発光させる。発光素子704は、外部から入射する近赤外線に応じて受光信号を生成する。増幅回路705は、その受光信号を増幅する。A/D回路706は、増幅された受光信号をアナログからデジタルに変換して赤外線処理回路701に入力する。各波長の発光素子703及び発光素子704は、赤外線デバイス707に組み込まれている。赤外線デバイス707の構造については後述する。なお、実施形態においては、3つ波長λa、λb、λcは、800nm、1300nm、1850nmである。これは、800nmないし1850nmのスペクトル領域が血液のグルコース濃度を測定するのに適しているからである。
図15は、3つ波長λa、λb、λcの発光及び受光のタイミングを示す図である。赤外線処理回路701から出力される発光信号及び受光信号のパルスは、異なる波長の発光及び受光の期間が重複することなく、各波長の発光及び受光のタイミングを所定の周期で断続的に行う。したがって、各波長の近赤外線によるグルコース濃度の測定の際に他の波長の近赤外線の影響を受けない。
図17は、図9ないし図13におけるセンサI/F215の内部構成を示すブロック図である。プリセット回路601は、制御回路210から入力される数値(後述する足踏運動の単位回数)を記憶してカウンタ回路602(計数部)にセットする。波形成形回路603は、シュミットトリガ回路などで構成され、加速度センサ112から得られる振動の検出信号をハイレベル及びローレベルの2値のパルス信号に成形してカウンタ回路602に入力する。カウンタ回路602は、波形成形回路603から入力されるパルス信号すなわち加速度センサ112から得られる振動をカウントして、そのカウント値がセットされた数値に達するたびに、制御回路210に対して計数信号を出力する。このセンサI/F215の機能についてはさらに後述する。
図18は、図9ないし図13におけるフラッシュメモリ212のデータフォーマット及び制御回路210に含まれているRAMの一部であるワークエリア210aのデータフォーマットを示す図である。フラッシュメモリ212に記憶されるデータとしては、メロディやリズムを含む伴奏曲、メロディがないリズムだけの伴奏曲、外国語会話や小説朗読その他音楽に関係ない情報、登録音声、音声/アドレス変換テーブル、グルコース/血糖値変換テーブル、距離/高さ変換テーブル、電圧/体脂肪変換テーブル、圧力/体重変換テーブル、履歴データなどの情報がある。伴奏曲は、使用者の種々の運動(例えば、足踏運動、歩行運動、ダンベル運動、その他の筋トレ運動)を支援する曲データで構成され、曲のテンポの速さに応じたグループに分類されている。各伴奏曲のフラグSFは歌詞が有る(1)無し(0)を示している。なお、伴奏曲となり得るメロディやリズムを含む曲、外国語会話、小説朗読の情報は、通信装置200の出荷時にあらかじめ格納されるものもあれば、BT無線通信回路の近距離無線通信によって接続された外部のパソコンからアクセスされた曲配信サーバから、又は、携帯電話装置若しくはワンセグ携帯電話装置から直接にアクセスされた曲配信サーバからダウンロードされるものもある。リズムだけの伴奏曲としては、リズムボックス装置用に作成された複数の楽器の音色で構成されたものや、シンバル、小太鼓、バスドラムなどの種々の打楽器やメトロノームの楽音のように単一の楽器等で構成されたものがある。登録音声は、図16において説明したように、音声認識に用いるデータである。音声/アドレス変換テーブルも、図16において説明したように、入力された音声をメールアドレスに変換する参照テーブルである。外国語会話、小説朗読の情報は、運動の際にはリズム曲とともに読み出されて音声合成されるデータである。他の変換テーブル及び履歴データは、運動の成果を定量的に把握するために使用される。音声合成及び種々の変換テーブルについてはさらに後述する。
ところで、反復運動のリズムと伴奏曲のテンポとは極めて重要な関係にあるので、スイッチ部201によって設定された任意のテンポに応じた読出レート(読出アドレスの調整情報)で読み出して伴奏曲を再生する必要がある。リズムだけの伴奏曲は、任意のテンポで読み出すことができるが、メロディを含む伴奏曲は、あらかじめテンポが指定されている。制御回路210は、内部のROMにあらかじめ格納されている本発明のテンポ編集のアルゴリズムを実行し、スイッチ部201で設定されたテンポに基づいてフラッシュメモリ212の伴奏曲のテンポを編集してワークエリア210aに記憶する。ただし、伴奏曲に歌詞がある(SF=1)場合には、テンポの編集で再生の音声に歪みが目立たないように、テンポ差が所定値(この場合は、±1.5%)未満のテンポのものを選択する。したがって、複数の伴奏曲を連続して又はランダムに読み出すときに、フラッシュメモリ212から直接読み出す場合のように再生する曲ごとに設定されたテンポに応じた読出レートの演算及び歌詞の有無の判別をリアルタイムでする必要がないので、迅速な再生処理が可能である上、制御回路210の負荷を軽減することができる。
次に、本発明のテンポ編集のアルゴリズムについて説明する。本発明のテンポ編集のアルゴリズムは、非常に簡単な構造であるにもかかわらず高い精度の編集機能を持っている。したがって、処理の高速化、制御回路210の負荷の軽減、プログラムの開発コストの低減に効果がある。なお、フラッシュメモリ212の曲データ及び他のデータは、CDフォーマットのデジタルデータであり、実際の曲の波形データをサンプリングしたPCMデータの楽音データ、あるいは、ソフトウェア音源によって作成された楽音データが、1秒間に44100個の集合で構成されている。もっとも、本発明のテンポ編集のアルゴリズムは、下記の説明で理解されるように、デジタルデータのフォーマットに依存するものではない。
スイッチ部201で設定されたテンポをTMP1とし、フラッシュメモリ212の伴奏曲のテンポをTMP2とする。TMP2がTMP1と同じ場合には、TMP2の全てのアドレス及び対応する曲データをそのまま読み出してワークエリア210aに記憶する。TMP2がTMP1と異なる場合には、演算指数IDXを下記の条件によって設定する。
TMP1<TPM2の場合、IDX=+1
TMP1>TPM2の場合、IDX=−1
次に、TMP1とTMP2とのテンポ差の絶対値ABS(TMP1−TMP2)を用いて、変数mi及びmdを算出するために下記の演算を行う。
TMP1/ABS(TMP1−TMP2)=mi+md
ここで、miは演算結果の整数の部分であり、mdは小数の1桁目の数字である。小数の2桁目以下は切り捨てる。次に、mdの値が「0」の場合にはアルゴリズムALG1を実行し、mdの値が「0」以外の場合すなわち「1」ないし「9」のいずれか場合にはアルゴリズムALG2を実行する。
ALG1={mi;IDX}
ALG2={mi(10−md),mi+1(md);IDX}
フラッシュメモリ212の曲データをアドレス順に読み出す際に、IDXの値に応じて、mi番目又はmi+1番目ごとのデータを2度読み出す(リピート)処理又は読み出さずに飛ばす(スキップ)処理を行う。すなわち、IDXが+1の場合は、miにより指定されるデータに対してリピート処理を行い、IDXが−1の場合は、miにより指定されるデータに対してスキップ処理を行う。この場合において、ALG1の場合には、常にmi番目ごとのデータに対してリピート処理又はスキップ処理を行う。一方、ALG2の場合には、mi番目のデータに対してリピート処理又はスキップ処理を行った後は、次のmi+1番目のデータに対してリピート処理又はスキップ処理を行う。括弧で示す変数である(10−md)及び(md)は、リピート処理又はスキップ処理の回数の比率を表している。したがって、md=5の場合には、mi番目のデータに対する処理とmi+1番目のデータの処理とを交互に行うことになるが、md=1〜4又は6〜9の場合には、いずれか一方が先にリピート処理又はスキップ処理を終了するので、その後は他方のリピート処理又はスキップ処理を連続して行うことになる。
なお、編集後にワークエリア210aに記憶されたテンポは必ずしも設定されたテンポと完全に一致するとは限らない。しかし、下記の具体例から明らかなように、運動の伴奏曲として使用する限りにおいては、小数の1桁目の数字をmdに当てた本実施形態のアルゴリズムによって本願の発明の目的を充分に達成できる。他の目的のためにさらに高い精度のテンポ編集が必要な場合には、小数の2桁目以下の数字をmdに含めればよい。すなわち、本発明による曲データのテンポ編集のアルゴリズムの技術思想は種々の目的のために応用できる。
フラッシュメモリ212の曲データのテンポTMP2とテンポ編集後の実際のテンポTMPとの関係は、下記の演算によって求めることができる。
ALG1の場合
TPM=TMP2×mi/(mi+IDX)
ALG2の場合
x=mi×(10−md)+(mi+1)×md
y=(mi+IDX)×(10−md)+(mi+1+IDX)×md
TMP=TMP2×(x/y)
次に、具体例を挙げて本発明のテンポ編集のアルゴリズムについて説明する。いま、スイッチ部201で設定されたテンポTMP1=90とする。
(具体例1)図18の「リパブリック賛歌」の場合にはTMP2=96である。したがって、TMP1<TPM2となるのでIDX=+1である。また、ABS(TMP1−TMP2)=6であるので、
TMP1/ABS(TMP1−TMP2)=90/6=15
となり、mi=15,md=0が算出される。この結果、下記のアルゴリズムを実行する。
ALG1={mi;IDX}={15;+1}
この場合には、フラッシュメモリ212から読み出す15番目ごとのデータに対してリピート処理を行いながらワークエリア210aに記憶する。したがって、15個のデータを16個に編集してワークエリア210aに記憶する。実際のテンポTMPとテンポTMP2との関係を下記に示す。
TPM=TMP2×15/16=96×15/16=90
したがって、この具体例においては、スイッチ部201で設定されたテンポと、このアルゴリズムによるテンポ編集後の実際のテンポとは完全に一致する。
(具体例2)「錨を上げて」の場合にはTMP2=116であり、大幅なテンポ変更である。この場合には、TMP1<TPM2となるのでIDX=+1である。また、ABS(TMP1−TMP2)=26であるので、
TMP1/ABS(TMP1−TMP2)=3.4
となり、mi=3,md=4が算出される。この結果、下記のアルゴリズムを実行する。
ALG2={mi(10−md),mi+1(md);IDX}
={3(6),4(4);+1}
この場合には、フラッシュメモリ212から読み出す3番目のデータに対してリピート処理を行い、次の4番目のデータに対してリピート処理を行い、これを4回繰り返した後は、その後の3番目ごとのデータに対してリピート処理のルーチンを繰り返しながらワークエリア210aに記憶する。実際のテンポTMPとテンポTMP2との関係を下記に示す。
x=3×6+4×4=34
y=4×6+5×4=44
TMP=TMP2×34/44=116×34/44=89.6
この具体例においては、スイッチ部201で設定されたテンポと、このアルゴリズムによるテンポ編集後の実際のテンポとの誤差は1%未満であり、運動の伴奏曲として使用する限りにおいては全く問題ない。
(具体例3)「オブラディ・オブラダ」の場合にはTMP2=88である。したがって、TMP1>TPM2となるのでIDX=−1である。また、ABS(TMP1−TMP2)=2であるので、
TMP1/ABS(TMP1−TMP2)=90/2=45
となり、mi=45,md=0が算出される。この結果、下記のアルゴリズムを実行する。
ALG1={mi;IDX}={45;−1}
この場合には、フラッシュメモリ212から読み出す45番目ごとのデータに対してスキップ処理を行いながらワークエリア210aに記憶する。したがって、45個のデータを44個に編集してワークエリア210aに記憶する。実際のテンポTMPとテンポTMP2との関係を下記に示す。
TPM=TMP2×45/44=88×45/44=90
この具体例においては、スイッチ部201で設定されたテンポと、このアルゴリズムによるテンポ編集後の実際のテンポとは完全に一致する。
(具体例4)「ボレロ」の場合にはTMP2=66であり、これも大幅なテンポ変更である。この場合は、TMP1>TPM2となるのでIDX=−1である。また、ABS(TMP1−TMP2)=24であるので、
TMP1/ABS(TMP1−TMP2)=90/24=3.75
となり、mi=3,md=7が算出される。この結果、下記のアルゴリズムを実行する。
ALG2={mi(10−md),mi+1(md);IDX}
={3(3),4(7);−1}
この場合には、フラッシュメモリ212から読み出す3番目のデータに対してスキップ処理を行い、次の4番目のデータに対してスキップ処理を行い、これを3回繰り返した後は、その後の4番目ごとのデータに対してスキップ処理のルーチンを繰り返しながらワークエリア210aに記憶する。実際のテンポTMPとテンポTMP2との関係を下記に示す。
x=3×3+4×7=37
y=2×3+3×7=27
TMP=TMP2×37/27=66×37/27=90.4
この具体例においても、スイッチ部201で設定されたテンポと、このアルゴリズムによるテンポ編集後の実際のテンポとの誤差は1%未満であり、運動の伴奏曲として使用する限りにおいては全く問題ない。
なお、上記具体例においては、指定されたテンポTMP1とフラッシュメモリ212の伴奏曲のテンポTMP2とのテンポ差の絶対値が大きい値(26又は24)についても説明したが、これは本発明のテンポ編集のアルゴリズムの性能の高さを説明するために掲げたものであり、実際は、音楽性を損なうことがないように、指定されたテンポTMP1に対して±10%以内のテンポTMP2(0.9TMP1≦TMP2≦1.1TPM1)の伴奏曲の中から任意に又は使用者の指定によって選択された伴奏曲のデータを読み出して再生する。
ところで、インターネット等を介して配信される曲データの中にはMIDI形式のものもある。MIDI形式の曲データは、イベントデータとタイムデータとが交互に配列されて楽音データを構成している。イベントデータは、音高(音の高さ)、ノートオン(発音)又はノートオフ(消音)、ベロシティ(音の強さ;ノートオフはゼロ)で構成されている。タイムデータは、例えば、96分音符を最小単位時間として、次のイベントデータまでの時間を規定する。このようなMIDI形式の曲データが伴奏曲としてフラッシュメモリ212に記憶されている場合には、簡単な演算によるテンポ編集のアルゴリズムが実行される。いま、フラッシュメモリ212に記憶されているテンポTMP2の伴奏曲をTMP1で再生する場合には、任意の楽音データのタイムデータをti2とすると、下記の演算式を実行して、修正したタイムデータti1を算出する。そして、修正したタイムデータの伴奏曲をワークエリア210aに記憶する。
ti1=ti2×TMP2/TMP1
図19は、図9ないし図13における通信装置200の各実施例の制御回路210のメインルーチンのフローチャート及び割り込みのインタラプト1のフローチャートである。図19(A)のメインルーチンにおいて、電源がオンになるとRAMのフラグやレジスタをリセットするなどのイニシャライズを行った後、初期メニュー画面を表示部202に表示する(ステップS1)。図20(A)は図9のAM/FM受信装置、図10のDAB受信装置、及び図11の携帯電話装置の初期メニュー画面、図20(B)は図12のワンセグ音声受信装置の初期メニュー画面、(C)は図13のワンセグ携帯電話装置の初期メニュー画面である。各種類の装置のメニューには、その装置の本来の動作のほかに、伴奏曲再生、血糖値測定、体脂肪測定のメニューがある。これらの初期メニュー画面において、現在選択されているメニューが反転表示によって表されている。初期メニュー画面が表示されている状態で、Fスイッチ(前方スイッチ)又はBスイッチ(後方スイッチ)がオンされたときは(ステップS2)、選択メニューを上又は下に変更する(ステップS3)。次に、Dスイッチがオンされたときは(ステップS4)、そのとき反転表示されている選択メニューを実行する。図19(B)のインタラプト1において、通信装置200がヘッドホン装置100に装着されると、接続検出部216によって装着を検出し(ステップS11)、表示部202の表示をオフにし、フラグDFを「1」にセットする(ステップS12)。また、通信装置200がヘッドホン装置100から排出されると、接続検出部216によって排出を検出し(ステップS13)、表示部202の表示をオンにし、フラグDFを「0」にリセットする(ステップS14)。
図21及び図22は、AM/FM受信装置及びDAB受信装置における制御回路210のフローチャートである。図23は、表示部202の画面を示す図である。前回のRAMの状態を読み出すなどの初期設定(ステップSA1)の後、放送受信又はチャンネル設定を選択するための図23(A)のメニュー画面を表示する(ステップSA2)。放送受信が選択された場合には(ステップSA3;YES)、図23(B)の受信画面を表示する(ステップSA5)。この状態でMスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップSA6)、Mスイッチがオンされない場合には、Fスイッチ又はBスイッチのオン操作に応じて受信するチャンネルを変更し(ステップSA7、8)、Uスイッチ又はDスイッチのオン操作に応じて音量設定を変更する(ステップSA11、12)。Mスイッチがオンされたときは(ステップSA6;YES)、一定時間の経過ごとにタイマの値(初期値は「0」)をインクリメントする(ステップSA14)。そして、Mスイッチがオフされたか否かを判別し(ステップSA15)、Mスイッチがオフされない場合には(ステップSA15;NO)一定時間の経過ごとにタイマの値をインクリメントするが、Mスイッチがオフされたときは(ステップSA15;YES)、Tの値が所定時間(例えば、3秒間)を超えたか否かを判別する(ステップSA16)。Tの値が所定時間を超えた場合には、現在の状態をRAMに記憶して、電源オフ処理を行う(ステップSA17,18)。一方、Tの値が所定時間以内の場合には、Tの値を「0」にリセットして(ステップSA19a)、DFが「0(表示オン中)」であるか否かを判別する(ステップSA19b)。DFが「0」である場合、すなわち、通信装置200がヘッドホン装置に装着されていない場合には、図19(A)のメインルーチンに戻る。
図20(A)のメニュー画面の表示においてチャンネル設定が選択された場合には(ステップSA4;YES)、図22のフローチャートのステップSA20に移行して、図23(C)、(D)のようなチャンネル設定画面を表示する。このフローチャートのステップSA21ないしステップSA32においては、F/Bスイッチ及びU/Dスイッチの操作に応じて受信するチャンネルを登録する。登録した後は、図21のステップSA7、SA8において、登録されたチャンネルを変更して受信処理を行い、登録されていないチャンネルについてはこれをスキップして受信処理を行わない。
図21のステップSA19bにおいて、DFが「1(表示オフ中)」である場合、すなわち、通信装置200がヘッドホン装置に装着されている場合には、図22のフローチャートのステップSA33に移行して、フラグRFが「0(録音停止中)」であるかを判別し、RFが「0」である場合には、受信中の放送の音声信号の録音を開始して(ステップSA34)、RFを「1(録音中)」にセットする(ステップSA35)。ステップSA33において、RFが「1」である場合には、録音を停止して(ステップSA36)、RFを「0」にリセットする(ステップSA37)。RFを「1」にセットした後、又は「0」にリセットした後は、図21のステップSA6に移行してMスイッチのオンを判別する。このように、通信装置200がヘッドホン装置に装着されている場合には、Mスイッチの所定時間以内のオン操作(例えば、1秒程度のオン操作)によって、受信中の放送の番組の録音を制御することができる。したがって、例えば、ラジオ放送を聴きながらウォーキングしている場合に、録音したい音楽やニュースなどを極めて簡単な操作で録音することができる。
図24ないし図27は、図20(A)の画面において携帯電話装置の通常動作が選択された場合、又は、図20(C)の画面においてワンセグ携帯電話装置の携帯電話動作が選択された場合に、制御回路210によって実行される携帯電話処理のフローチャートである。また、図28は、携帯電話処理中の割り込みのインタラプト2のフローチャートである。また、図29は、携帯電話処理における表示部202の画面を示す図である。図24において、初期設定の後、携帯電話の待ち受けモードのダイヤル画面を表示する(ステップSB2)。ダイヤル画面においては、図29(A)に示すように、表示部202にタッチパネルのキーパッドを表示する。この待ち受けモードにおいて、着信があったときは図28のインタラプト2処理を実行する。すなわち、着信があったときは(ステップS21;YES)、その着信がメールであるか又は電話であるかを判別する(ステップS22)。着信がメールの場合には、受信バッファにストアして、スピーカ219又はダイヤル画面の点滅などで着信を報知する(ステップS23,24)。一方、着信が電話の場合には、Uスイッチ(又は、キーパッドのオフフック)がオンされたか否かを判別し(ステップS26)、Uスイッチがオンされたときは、回線を確立して通話処理を実行する(ステップS27)。すなわち、マイクロホン218から入力される音声を処理し、受信する相手の音声をスピーカ219から発音する。そして、Dスイッチ(又は、キーパッドのオンフック)がオンされたか否かを判別し(ステップS28)、Dスイッチがオンされたときは、回線を切断して、図24のフローチャートに戻り、再び待ち受けモードのダイヤル画面を表示する。
図29(A)のダイヤル画面において、メニュースイッチがオンされたか否かを判別し(ステップSB3)、このスイッチがオンされない場合には、ステップSB4ないしステップSB9において一般の携帯電話装置と同様の電話の発信処理を行う。メニュースイッチがオンされたときは、図29(B)に示すメニュー画面を表示する(ステップSB10)。このメニュー画面においては、音声ダイヤル、音声メール、メール登録、音声登録、その他が表示される。メニュー画面において音声ダイヤル又は音声メールが選択されたとき、すなわち、表示部202のキーパッドを使用しない音声のみによる音声入力が選択されたときは(ステップSB14;YES)、音声ダイヤル画面又は音声メール画面の音声入力画面を表示する(ステップSB15)。図29(C)の音声ダイヤル画面においては、音声入力によって、「番号」、「相手先の電話番号」、「発信」を入力する順序を案内する。一方、図29(D)の音声メール画面においては、音声入力によって、「メール」、「相手先」、「本文」、「発信」を入力する順序を案内する。この実施形態においては、キーパッドを使用しない音声入力による電話又はメールの発信は、図3に示した状態、すなわち、通信装置200をヘッドホン装置100に装着して、さらに、マイクロホン400をマイク入力端子204に接続した状態で可能である。したがって、図29(C)の音声ダイヤル画面又は図29(D)の音声メール画面が表示された状態で、Dスイッチがオン(音声入力決定)されたときは(ステップSB16;YES)、入力音声認識回路217によってマイクロホン400が接続されているか否かを判別する(ステップSB17)。マイクロホン400が接続されている場合には、音声により「番号」が入力されたか否かを判別し(ステップSB18)、「番号」が入力されない場合には「メール」が入力されたか否かを判別する(ステップSB19)。なお、この場合には、通信装置200がヘッドホン装置100に装着され、表示部202はオフになっている。
音声により「番号」が入力されたときは、その番号を認識できたか否かを判別し(ステップSB21)、認識できたときはその認識した番号をヘッドホン装置100から報知する(ステップSB23)。次に、Dスイッチがオンされるか又は音声により「発信」が入力されたときは(ステップSB24;YES)、音声入力された電話番号によって発信処理を行い、回線が確立したときは通話処理を行い、Dスイッチがオンされるか又は音声により「切断」が入力されたときは切断処理を行う(ステップSB25ないしSB29)。
図24のステップSB14において、音声入力のメニューが選択されていない場合には、音声登録のメニューが選択されたか否かを判別する(ステップSB31)。音声登録のメニューが選択された場合には、入力される音声に基づいて音声登録を行う(ステップSB33ないしSB41)。
図29(A)の待ち受けモードのダイヤル画面において、Mスイッチがオンされたときは(図27のステップSB44;YES)、そのオンの継続時間Tが所定時間より長い場合には(ステップSB47;YES)、通信装置200が放送受信装置の場合と同様に、電源オフ処理を行う(ステップSB49)。Mスイッチオンの継続時間Tが所定時間未満の場合には、Tをクリアして(ステップSB50)、メインルーチンに戻る。
マイクロホン400からの入力音声がメールの場合(図24のステップSB20;YES)には、図27のステップSB51からステップSB63までの処理を行う。すなわち、音声入力による相手の名前やニックネームなどに対応するメールアドレスを図18に示したフラッシュメモリの音声/アドレス変換テーブルで参照して、実際のメールアドレスを取得する。例えば、「花子」図29(D)に示される「a-hanako@xyz.jp」を認識し、次にの音声入力による「本文」をMP3による圧縮方式で圧縮し、Dスイッチオン又は音声入力「発信」に応じて、圧縮された音声信号を添付ファイルに加工してそのメールアドレスに発信する。
次に、地上波デジタル放送を受信する外部の大型画面のテレビ受信装置をただ漫然と見るのでなく、踏み台を昇り降りする足踏運動、ダンベル体操、筋トレなどの運動を行いながら画面のテレビ放送の音声をヘッドホン装置で聴くことで、運動不足を解消するとともに、単純な反復運動を長続きさせる目的に本発明のシステムを利用する場合の方法について説明する。この目的のためには、従来のヘッドホン装置のように首の近くにケーブルがあっては運動の妨げになる。また、外部のテレビ受信装置のチャンネルを変更する機能が必要である。
図30は、通信装置200が図12のワンセグ音声受信装置、又は、図13のワンセグ携帯電話装置の通常動作を示すフローチャートである。ワンセグ音声受信装置の場合には、外部のテレビ受信装置からの近距離無線によって音声信号を受信する。これに対して、ワンセグ携帯電話装置の場合には、実際の地上波デジタル放送の電波から映像信号及び音声信号を受信するが、ワンセグ携帯電話装置を収容したヘッドホン装置100を頭部に装着た場合には、図19(B)のインタラプト1で説明したように、表示部202がオフになるので映像を見ることはできない。すなわち、本実施形態においては、ワンセグ携帯電話装置によって音声のみを聴くようになっている。したがって、使用する通信装置200がワンセグ音声受信装置の場合とワンセグ携帯電話装置の場合とでは、それぞれの制御回路210の動作がほとんど同じである。
図30において、初期設定の後、足踏オンが否かを判別する(ステップSC2)。すなわち、図20(B)又は(C)に示したそれぞれの装置の初期画面のメニューにおいて、足踏設定モードが選択されたか否かを判別する。足踏設定モードが選択されない場合には受信画面を表示する。ワンセグ携帯電話装置の場合には、外部のテレビ受信装置と同様に表示部202に受信したチャンネルのテレビ画面を表示する。次に、Mスイッチがオンされたか否かを判別し、Mスイッチがオンされたときは(ステップSC4;YES)、そのオン時間に応じてインクリメントされるTの値によって、電源オフ処理(ステップSC8)か、又はTの値をクリアして(ステップSC9)、図19のメインルーチンに戻る。
Mスイッチがオンでない場合には、Fスイッチ又はBスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップSC10)、Fスイッチ又はBスイッチがオンされたときは、ワンセグ音声受信装置の場合とワンセグ携帯電話装置の場合とで処理が異なる。ワンセグ音声受信装置の場合には、外部のテレビ受信装置で受信中のチャンネルの音声信号を受信しているので、Fスイッチ又はBスイッチがオンされたときは、外部のテレビ受信装置に対して近距離無線又は赤外線によってチャンネル変更の制御信号を送信する(ステップSC11)。一方、ワンセグ携帯電話装置の場合には、自身でテレビ放送の電波を受信しているので、ヘッドホン装置100に収容する前(DF=0の場合)に、表示部202を見ながら外部のテレビ受信装置が受信しているチャンネルに合わせる必要がある。このため、Fスイッチ又はBスイッチのオン操作(ステップS10;YES)で、受信するチャンネルを変更してチャンネル合わせを行う(ステップSC14)。ヘッドホン装置100に収容された後(DF=1の場合)は、Fスイッチ又はBスイッチがオンされたときは、外部のテレビ受信装置に対して近距離無線又は赤外線によってチャンネル変更の制御信号を送信する(ステップSC11)。Fスイッチ又はBスイッチがオンでない場合には、Uスイッチ又はDスイッチのオンに応じて(ステップSC12;YES)、音量設定を変更する(ステップSC13)。そして、ステップSC4に移行してMスイッチのオンを判別する。
ステップSC2において足踏設定モードが選択されたときは、足踏設定処理を実行する(ステップSC16)。なお、この足踏設定処理は、ワンセグ音声受信装置及びワンセグ携帯電話装置に限らず、他の種類の通信装置200であるAM/FM受信装置、DAB受信装置、携帯電話装置にも共通する処理である。図31は、各種類の通信装置200における足踏設定モードの画面である。図31(A)は、表示された数値に対して、Fスイッチ又はBスイッチ(項目選択)、Uスイッチ(数値選択)、Dスイッチ(決定)に応じて足踏運動の数値を設定する画面である。図31(B)は、図31(A)の画面で足踏運動の数値が設定された場合に、伴奏曲の種類を指定する画面である。これについては後述する。図31(C)は、図31(B)の画面でリズム伴奏が指定された場合に、そのリズム伴奏の音色を設定する画面である。図31(D)は、図31(B)の画面で外国語会話とリズム伴奏が指定され、さらに英語会話が選択された場合に、レッスンの内容を選択する画面である。足踏運動の詳細については後述する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図32は、第2実施形態におけるヘッドホン装置100A及びそのヘッドホン装置100Aに装着される通信装置200Aの外観を示す斜視図、図33は、通信装置200Aが装着された状態を示す斜視図、図34は、さらにマイクロホン400Aが装着された状態を示す斜視図である。図32において、図1の第1実施形態の構成要素と同じものは同一の符号で表している。第2実施形態のヘッドホン装置100Aの場合には、図1に示した通信装置200に接続するコネクタ105、収容部103と2つのスピーカ101a及び101bとをそれぞれ接続する信号線107a及び107b、図5に示したコネクタ109は設けられていない。また、第2実施形態の通信装置200Aの場合には、図1に示したマイク入力端子204、及び、図7に示したコネクタ206aは設けられていない。第2実施形態においては、ヘッドホン装置100Aの収容部103と2つのスピーカ101a及び101bとをそれぞれ接続する信号伝達手段は、ヘッドホン装置100Aの支持部材102の内部に設けられている。また、図34に示すマイクロホン400Aは、スピーカ101aに設けられたコネクタ部108Aに挿入されて、ヘッドホン装置100Aの支持部材102の内部に設けられている信号伝達手段によって、通信装置200Aに対して音声信号を入力する。
図35は、ヘッドホン装置100Aの収容部103の構造を示す図である。図5に示した第1実施形態と比較すると、まず、図35(A)の後側面図には図5(A)のようなコネクタは設けられていない。図35(B)の平面図の場合には、収容部103の下側に点線で示すプリント基板110Aに、第1実施形態と同一の4個の接点(j1、j2、j3、j4)を有するコネクタ111のほかに、4個の接点j5、j6、j7、j8を有するコネクタ111Aが新たに取り付けられている。収容部103が指示部材102に取り付けられた場合には、コネクタ111Aもコネクタ111と同様に、接点j5、j6、j7、j8は収容部103の表面に形成されている孔から突き出る。この接点j5、j6、j7、j8もまた弾性を有する金属接点であり、収容部103の左右側面のガイドレール104に沿って通信装置200Aが装着された場合には、通信装置200Aの底面によって収容部103の底面の高さまで押し下げられ、後述するように、通信装置200Aの4個の接点と電気的に接続される。この場合も第1実施形態と同様に、図19(B)のインタラプト1において、通信装置200がヘッドホン装置100に装着されると、接続検出部216によって装着を検出し(ステップS11)、表示部202の表示をオフにし、フラグDFを「1」にセットする(ステップS12)。また、通信装置200がヘッドホン装置100から排出されると、接続検出部216によって排出を検出し(ステップS13)、表示部202の表示をオンにし、フラグDFを「0」にリセットする(ステップS14)。なお、この第2実施形態においても、収容部103の左右側面のガイドレール104には、貫通する2つの孔106a及び106bが設けられている。
図36は、図32ないし図34に示したヘッドホン装置100Aに埋設されたプリント基板110Aと通信装置200Aとの位置関係を示す図である。図36(A)において、ヘッドホン装置100Aにもアンテナが埋設され、プリント基板110Aの裏面には加速度センサ112が搭載されているが、第1実施形態と同様であるので図36では省略されている。プリント基板110Aの裏面において、コネクタ111Aの接点j5、j6、j7、j8は、点線です示導体パターンによって6個の接点c1〜c6に接続されている。図36(B)は、コネクタ111、111A、加速度センサ112が搭載された状態を示すプリント基板110Aの側面図である。図36(C)に示す通信装置200Aの底面には、点線で示す8個の接点k1〜k8が設けられており、ヘッドホン装置100Aに装着された場合には、対応する一対の接点j1〜j8とk1〜k8がそれぞれ電気的に接続される。図36(C)の接点k5は、右チャンネルの音声信号を出力する端子で接点c1に接続されている。接点k8は、左チャンネルの音声信号を出力する端子で接点c4に接続されている。接点k6はマイクロホン400Aからの音声信号を入力する端子で接点c6に接続されている。そして、接点k7は各信号のGND端子である接点c2、c3、c5に接続されている。さらに、プリント基板110Aの6個の接点c1〜c6(音声入力コネクタ)は、プリント基板110Aが2つの孔113によって支持部材102に固定された場合には、支持部材102の内部においてプリント基板110Aの左右方向に埋設されて延びる2つのフレキシブル基板(図示せず)の対応する6個の接点に接触する。プリント基板110Aから図の左に延びるフレキシブル基板は、接点c1、c2と右のスピーカ101bとを接続する。プリント基板110Aから図の右に延びるフレキシブル基板は、接点c4、c3と左のスピーカ101aとを接続するとともに、接点c6、c5とマイクロホン400A用のコネクタ108Aとを接続する。このため、音声信号を伝達するフレキシブル基板の導体パターン(信号伝達手段)は、ノイズの影響を低減するように、GNDの導体パターンが並行する一対の信号ラインで構成されている。図には示していないが、フレキシブル基板は、上下2枚の支持部材102に挟み込まれた状態で埋設されている。
図34において、支持部材102には左側の支持部材102a及び右側の支持部材102b)のそれぞれの所定位置102cに、使用者の耳に当てる場合に長さが調節できようにスライド機構が設けられている。このため、このスライド機構におけるフレキシブル基板には、スライド可能な接点部を有するスライド接点コネクタが設けられている。図37は、支持部材102におけるスライド可能な機構の一例を示す斜視図である。この機構は、収容部103側の上支持部材102c1とスピーカ101側の下支持部材102c2とが矢印の方向にスライド可能な構造になっていて、上支持部材102c1から突き出て延びている延在部102c3が下支持部材102c2に形成された穴部に挿入される。この場合において、延在部102c3の上面及び図示しない下面に形成された複数の凹部102c4と、下支持部材102c2の穴部に形成された点線で示す複数の凸部102c5とが係合して、調整された長さが保持できるようになっている。
図38は、左側の支持部材102aにおけるスライド接点コネクタの構造を示す図である。左側の支持部材102aに埋設されたフレキシブル基板は、収容部103からスピーカ101aに出力される音声信号を伝達する一対の信号ラインと、マイクロホン400Aから収容部103に入力される音声信号を伝達する一対の信号ラインを有する。したがって、スライド機構におけるスライド接点コネクタも4個のスライド接点を有する。図38(A)において、上支持部材102c1の延在部102c3は、下支持部材102c2に形成された穴部102c6の中をスライドする。その場合に、延在部102c3に形成された黒丸で示す4系統の突起状の接点102c7が、穴部102c6に形成された帯状の接点102c8に接触した状態でスライドする。延在部102c3の内部には、ストッパ機構(図示せず)が設けられており、そのストッパ機構のバネによって延在部102c3の両側面からストッパ部102c9が突き出る。ヘッドホン装置100Aの製造過程においては、このストッパ部102c9を内側に付勢して上支持部材102c1の延在部102c3を下支持部材102c2の穴部102c6に挿入する。穴部102c6の両側面には、ストッパ部102c9をスライドさせるための溝102c10が形成されている。図38(B)は、スライド機構によって支持部材102が最大の長さに調整された状態を示している。この状態では、ストッパ部102c9が溝102c10に当たっているので、延在部102c3が穴部102c6から抜けることはない。
図39は、延在部102c3と穴部102c6との関係を示す図である。図39(A)は、スライド機構のスライド方向(紙面の方向)から見た上支持部材102c1の延在部102c3及び接点部102c7を示している。ただし、ストッパ部は省略されている。図39(B)は、スライド機構のスライド方向から見た下支持部材102c2の穴部102c9及び接点部102c8を示している。図39(C)は、図38(B)のX−X線に沿った断面図である。なお、図には示していないが、図38に示す帯状の接点102c8の下には、突起状の接点102c7の押圧によって圧縮される弾性部材が設けられており、押圧による接点同士の摩耗を軽減するようになっている。このように、スライド接点コネクタを介して、上支持部材102c1内のフレキシブル基板の導体パターンと下支持部材102c2内のフレキシブル基板の導体パターンとがスライド可能に接続される。
次に、本発明のヘッドホン装置100若しくは100A及び通信装置200若しくは200Aからなる音響システムを使用して踏み台を昇り降りする足踏運動について説明する。上記したように、本発明の音響システムは、歩行運動(ウォーキング)、足踏運動、ダンベル運動、その他の筋トレ運動を支援することができる。特に、足踏運動は、糖尿病や脳卒中などの生活習慣病を防止するのに手軽でかつ有効な反復運動として注目を集めている。図40は、足踏運動に用いる踏み台800の外観図である。踏み台800は、上段801と下段802とを重ねる構造になっている。上段801の高さはh1、下段802の高さはh2である。すなわち、図40の踏み台800の高さhはh1+h2になっている。下段802を外した場合には踏み台800の高さhはh1である。例えば、h1=15cm、h2=5cmとすると、20cm及び15cmの高さの踏み台において足踏運動を行うことができる。
図41は、通信装置200(200A)を収容したヘッドホン装置100(100A)を装着して足踏運動を行っている様子を示す図である。踏み台を用いた足踏運動の特殊性は、先に踏み台に昇る足に体重の全てがかかることである。このため、一方の足を先行して足踏運動を続けると、その一方の足だけに加重がかかり、膝や足首を痛めてしまうことになる。このような不具合を解消するために、一定時間ごとに先行する足を替える方法が採られている。しかしながら、時計を見ながら一定時間ごとに足替えを行うことは、元々単調な足踏運動をさらに単調にすることになり、使用者の運動の意欲を減退させてしまう結果になる。本発明においては、伴奏曲又は外部の装置によって使用者に足替えを報知する構成になっている。
図17に示したセンサI/F215において、加速度センサ112からは踏み台を昇り降りするたびにヘッドホン装置100が振動するので、その振動波形が波形成形回路603によってパルス信号に成形されてカウンタ回路602に入力される。カウンタ回路602はプリセット回路601によって、足替えのための基準回数がプリセットされている。例えば、図31(B)の足踏設定モードの画面では、テンポ90、基準時間5分が設定されている。すなわち、5分間に450回の上下運動が設定されている。したがって、カウンタ回路602は、使用者が踏み台800を片足ずつ昇り降りするたびに加速度センサ112から出力される振動波形が450回に達すると、計数信号を制御回路210に入力する。
図42は、使用者によってあらかじめ設定された条件に従って、足替えを報知するためのインタラプト3のフローチャートである。制御回路210は、図17に示したセンサI/F215のカウンタ回路602から計数信号を受信すると(ステップS31;YES)、足踏運動中であるか否かを判別して(ステップS32)、足踏運動中である場合には、ワンセグ音声受信装置又はワンセグ携帯電話装置によって、外部のテレビ受信装置を視聴している場合か否かを判別する(ステップS33)。外部のテレビ受信装置を視聴していない場合、あるいは、通信装置200(200A)がワンセグ音声受信装置及びワンセグ携帯電話装置以外のAM/FM受信装置、DAB受信装置、ワンセグを受信しない携帯電話装置である場合には、先行する足を替えることを使用者に促すために伴奏曲を変更する(ステップS34)。例えば、メロディを含む普通の伴奏曲の場合には、左右のスピーカ101a及び101bを交互に発音させたり、基準時間に相当する長さの曲を選択してリピート再生させたりする。リズムだけの伴奏曲の場合には、リズムの音色を例えばシンバルから小太鼓に変える。ステップS33において、外部のテレビ受信装置を視聴している場合には、使用者はテレビ放送の音声を左右のスピーカ101a及び101bで聴いているので、音声による足替報知の代わりに外部のテレビ受信装置を利用して足替えを報知する。すなわち、チャンネル表示(及び/又は、時刻表示等:以下「チャンネル等表示」という)を点滅させる制御信号をBT無線通信回路213又は赤外線送受信部220による近距離無線によって外部のテレビ受信装置に送信する(ステップS35)。点滅開始から所定時間が経過したときは(ステップS36;YES)、チャンネル等表示を元に戻させる制御信号を送信する(ステップS37)。もっとも、音声を伴わなくても映像を楽しめるスポーツの放送や字幕付きの外国映画の場合には、伴奏曲によって足替えを報知してもよい。音声又は表示によって足替えを報知した後は、制御回路210のRAMのレジスタNの値をインクリメントする(ステップS38)。詳細な説明は省略するが、実際には、使用者が設定した基準回数(例えば、450回)を乗算した値がレジスタに累算値Nとして記憶される。
図43は、外国語会話や小説朗読その他音楽に関係ない情報(例えば、種々の学習教材)を聴きながら歩行運動、足踏運動、ダンベル運動、筋トレなどの反復運動をリズム曲で支援するためのフローチャートである。メトロノーム、トライアングル、小太鼓などの単調なリズム音は、音楽に関係ない外国語会話や小説朗読その他の情報の音声と合成してもほとんど違和感がないので、運動を行いながらの学習等に有効である。例えば、図31(D)のように英会話とリズムとの合成が選択された場合には、スイッチ部によって設定されたテンポにより読出レートrateを算出し(ステップSF1)、rateに関係なくその情報に規定されている読出レートで情報を読み出し(ステップSF2)、リズムの楽音をrateで読み出し(ステップSF3)、2系統の音声信号を合成して出力する(ステップSF4,5)。足踏運動の場合には、図42のフローチャートと同様に、図17に示したセンサI/F215のカウンタ回路602から計数信号を受信するたびにリズムの音色を変更する。
なお、伴奏曲の再生音声信号と他の主要な情報の再生音声信号とを合成するモードの場合には、主要な情報の音量調整については、他のモードの場合と同様にUスイッチ(音量アップ)及びDスイッチ(音量ダウン)を使用し、伴奏曲の音量調整については、Fスイッチ(音量アップ)及びBスイッチ(音量ダウン)を使用して、それぞれの音量を独立して調整するように制御する。
図44は、運動の成果を血糖値の測定によって評価する血糖値処理のフローチャートであり、図45は、血糖値測定モードの表示画面である。図20に示した各種の通信装置のメインメニューにおいて血糖値測定が選択された場合には、血糖値測定のメニュー画面を表示する(ステップSD1)。図45(A)に示す血糖値測定のメニュー画面において、測定モード、データ較正モード、データ受信モード、及びデータ送信モードの設定項目が表示され、現在の選択候補の項目を強調表示する。ここでFスイッチ又はBスイッチがオンされたときは、設定項目を変更してその項目を強調表示する。血糖値測定の項目が選択された場合には(ステップSD4;YES)、図45(B)に示すように、使用者が片手900で通信装置200(200A)を持って、指901(この場合は親指)を近赤外線の透過窓(図1に示した窓205)に当てた状態で、Dスイッチをオンすると(ステップSD5;YES)、図15に示したタイミングで、発光処理を行って3種類の波長λa、λb、λcの近赤外線を指901の皮膚に照射すると(ステップSD6)、指901の内部の血管を流れている血液中のグルコース濃度(糖分)に応じて一部が吸収され残りが反射されるので、その反射されたそれぞれの波長の近赤外線を受光する受光処理を行う(ステップSD7)。次に、受光した各近赤外線の光量に基づいて血液中のグルコース濃度を測定する(ステップSD8)。次に、測定したグルコース濃度をフラッシュメモリ212のグルコース濃度/血糖値変換テーブルに基づいて血糖値を演算して(ステップSD9)、図45(C)に示すように、表示部202に表示する(ステップSD10)。血糖値測定のメニュー画面において、Mスイッチがオンされたときは(ステップSD11;YES)、メインルーチンに戻る。
図46は、図14に示した赤外線デバイス707とその発光素子703及び受光素子704構造を示す図である。図46(A)は、図45(B)において指901におけるグルコース濃度を測定する状態を示す赤外線デバイス707の断面図である。赤外線デバイス707は、発光素子703及び受光素子704が基板708に一体に形成されており、信号線709によって駆動回路及び増幅回路(図示せず)に接続される。発光素子703及び受光素子704は、凸レンズ710によって赤外線デバイス707に封入されている。図46(B)は基板708に形成された発光素子703及び受光素子704の形状を示す平面図である。本発明における赤外線デバイス707の特徴は、3個のデバイスがそれぞれ異なる波長(λa、λb、λc)の近赤外線を発光する発光素子703、発光素子703から発光された近赤外線を収束して透過させる凸レンズ710、発光素子703の周りを囲んで形成された受光素子704を有することである。したがって、図46(A)の点線で示すように、発光素子703から発光された近赤外線は凸レンズ710によって収束されて窓205に密着した指901に照射され、指901の内部(図示せず)の毛細血管を流れる血液のグルコース濃度に応じて一部が吸収され、吸収されなかった残りが反射されて、再び凸レンズ710を透過して収束されて受光素子704に入射する。すなわち、この赤外線デバイス707によれば、発光する近赤外線の光路と受光する近赤外線の光路とが同じ凸レンズ710の瞳を透過するので、近赤外線の利用効率が極めて高くなる。なお、窓205の外側に指その他の物がない場合に、凸レンズ710及び窓205によって反射した近赤外線の受光量をP1とし、窓205の外側に近赤外線を全反射する基準の鉱物等の物体が密着した場合に、その鉱物によって反射した近赤外線の受光量をP2として、あらかじめ測定されて制御回路210又はフラッシュメモリ212に記憶されている。したがって、実際に測定された受光量をPとすると、任意の波長λに対するグルコース濃度G(λ)は、下記の定数Kを含む演算式によって得られる。
G(λ)=K(P2−P)/(P2−P1)
図44において、Fスイッチ又はBスイッチの操作によってデータ較正が設定された場合には(ステップSD13;YES)、データ較正処理を行う(ステップSD14)。図47は、血糖値較正の画面を示す図である。使用者は、所定の医療機関において実際に採血されて血糖値が測定されたときに、同時に通信装置200(200A)によって血糖値を測定して、図45(C)に示す測定結果を得る。採血による測定結果と通信装置200(200A)による測定結果とが相違する場合には、通信装置200(200A)の測定結果を採血による測定結果に修正して、フラッシュメモリ212のグルコース濃度/血糖値変換テーブルのデータベースを較正する。具体例を挙げて説明する。使用者が図47(A)の画面でデータ較正を選択すると、図47(B)のタッチパネルの画面が表示されるので、較正すべき数値を入力して決定すると、図47(C)の画面が表示される。この画面において、Uスイッチをオンすると図47(B)の画面に戻り、Dスイッチをオンすると図47(D)の画面が表示される。図47(A)ないし(D)のいずれの画面においても、Mスイッチをオンするとメインルーチンに戻る。
図44において、Fスイッチ又はBスイッチの操作によって他の処理(ステップSD15)、例えば、データ受信モードが設定された場合には、医療機関と通信して、例えば、グルコース濃度のデータに対応する血糖値の一般的な基準の変換データ及びその使用者の体質に応じた変換データを受信してフラッシュメモリ212に記憶する。あるいは、データ送信モードが設定された場合には、測定した血糖値のデータを送信して、その医療機関のデータベースに登録し、その使用者が治療を受けている患者の場合には使用者の電子カルテに記憶する。近赤外線による非侵襲的な血糖値の測定は、未だ解明されていない部分もあり、発展途上の測定技術であるので、上記したリアルタイムでのデータ較正と、医療機関との間のデータの送受信とによって、より精度の高い測定技術を確立していく必要がある。
なお、本発明に使用する近赤外線の波長は上記各実施形態のものに限定されない。他の波長であってもよいし、2個以上の赤外線デバイス707がすべて同じ波長であってもよい。また、近赤外線が血液のグルコース濃度に応じて吸収される性質を利用して、3個の赤外線デバイス707から近赤外線が照射される部位の静脈のパターンを検出することにより、使用者の特定の部位、例えば、図45(B)に示した特定の指や後述する腕時計型の血糖値測定装置の場合の手首の部位を個人認識用に登録して、通信装置200(200A)や後述する腕時計型の血糖値測定装置を他人が使用できないようにすることもできる。例えば、電源オン時に表示部202にユーザ認証の画面を表示する。そして、測定した静脈のパターンと既に登録されているユーザのものとを照合し、両者が一致しない場合には、この静脈パターン測定以外のすべての機能を停止する。
以上のように、本発明の第1実施形態又は第2実施形態によれば、ヘッドホン装置100(100A)は、様々な種類の通信装置200(200A)を着脱可能に収容して、その通信装置から出力される音声信号を、長いコードを必要とすることなく、スピーカ101a、101bに供給する。通信装置は、外部から到来する電波に含まれている音声信号や、スイッチ201の操作によって設定されたテンポに応じた読出レートで、記憶された曲データを読み出してその音声信号を再生する。したがって、使用者の運動を音楽によって支援することができる。また、赤外線送受信部220によって、血糖値を測定するので、運動の生理的な成果を定量的に測定して健康管理に寄与できる。さらに、様々な種類の通信装置をヘッドホン装置に装着せきるので、優れた拡張性及び汎用性が得られる。
次に、本発明におけるヘッドホン装置とそのヘッドホン装置に装着する通信装置とからなる音響システムとともに使用して、使用者の健康管理に寄与する踏み台装置について説明する。
図48は、本発明の第1実施形態又は第2実施形態によるヘッドホン装置100(100A)及び通信装置200(200A)からなる音響システムに使用する足踏運動用の踏み台装置Sの外観図である。この踏み台装置800Sの外形は、図40に示した踏み台800に準じたものになっている。図40の場合と同様に、図48に示す踏み台装置800Sが上段を構成し、これに図示しない下段を重ねる構造になっている。したがって、台装置800Sの高さはh1で、これに重ねる下段の高さはh2である。すなわち、踏み台装置800Sの場合も、h=h1又はh=h1+h2の2通りの高さで足踏運動を行うことができる。踏み台装置800Sが図40の踏み台装置800と異なる点は、内部に電子回路等からなるシステムを備えていることである。図48に示すように、踏み台装置800Sの上面の左右のそれぞれに、2つの金属板803a及び804a、803b及び804b、光を透過する2つの窓805a及び805bを備えているとともに、踏み台装置800Sの前側面に近距離無線通信用のアンテナ806を備えている。
図49は、踏み台装置800Sの内部のシステムの構成を示すブロック図である。また、図50は、図48の踏み台装置800Sの左の窓805a(又は右の窓805b)の中央線(図示せず)に沿った断面図である。以下、図49及び図50(A)に基づいて、このシステムの機能について説明する。フォトダイオードPDa及びPDbは、それぞれ窓805a及び805bに埋設して設けられており、入射する外光(図50(A)の点線で示す)を受けた場合にその抵抗値が小さくなる。フォトダイオードPDa及びPDbとともに、他の電子部品である抵抗R1及びR2、トランジスタTr1で構成される受光回路は、PDa(PDb)と抵抗R1とによって分圧されるバイアス電圧がTr1のベースに加わるので、外光が入射している場合にはバイアス電圧が低下してTr1がオフ状態になっており、コレクタからハイレベルの信号を出力する。一方、外光が遮断されるとバイアス電圧が上昇してTr1がオン状態になり、コレクタからローレベルの信号を出力する。シュミットトリガ回路807a及び807bは、Tr1のコレクタから出力される信号のレベルを反転するとともに、その信号に含まれているノイズ成分を除去した2値の信号Sa及びSbとして出力する。パルス発生回路808(先行足検出部)は、信号Sa及びSbに基づいてパルス信号Pa及びPbを発生する。パルス発生回路808の詳細な動作については後述する。BT無線通信回路809は、アンテナ806を介して通信装置200(200A)のBT無線通信回路213との間でブルートゥース(登録商標)の近距離無線通信を行う。
制御回路810は、BT無線通信回路809と協働して通信装置200(200A)との通信を制御するとともに、入出力ポートに接続されたAND回路811、インターフェース(I/F)回路812を介して接続された定電流回路813(電流供給手段)及び電圧測定回路814(電圧測定手段)、距離センサ815、圧力センサ816を制御する。定電流回路813は、踏み台装置800Sの上面に使用者の両足が乗せられた際に、左右の金属板803a及び803bを介して使用者の体に高周波の定電流Iを流す。電圧測定回路814は、左右の金属板804aと804bとの間の電圧Vを測定する。距離センサ815は、図50(A)に示すように、床830に対して赤外線を発光する発光ダイオード及び床830によって反射された赤外線を受光するSPD(分割フォトダイオード)で構成されており、床830までの距離に応じた距離検出信号を制御回路810に入力する。したがって、踏み台装置800Sが上段だけの場合の距離検出信号のデータd1と、下段の上に上段が重ねられた場合の距離検出信号のデータd2とを、踏み台の高さh1及びh2で表すと、d1がh1に対応し、d2がh1+h2に対応する。圧力センサ816は、図50(A)に示すように、踏み台装置800Sの内部に埋設されており、使用者の体重に応じた体重検出信号を制御回路810に入力する。
図50(A)において、システムを構成する電子回路、電子部品、センサ等を搭載するプリント基板817は、踏み台装置800Sの内部に固定されている2点鎖線でしめすケース818の内部にスプリング819を介して収容されている。したがって、足踏運動によって踏み台装置800Sに振動が加わっても、スプリング819によってその振動が吸収されるので、プリント基板817に搭載された電子回路等を振動から保護する。コネクタ820は、通信装置200(200A)の内部の充電電池を充電するACアダプタを挿入可能なコネクタである。なお、踏み台装置800Sの内部にも通信装置200(200A)に使用する充電電池を着脱可能に装着する構成にしてもよい。いずれの場合も、コネクタ820を介してACアダプタから供給される直流電源によって、プリント基板817に搭載された電子回路等が動作する。
図50(B)に示すように、踏み台装置800Sの上面に足が乗せられると、フォトダイオードPDa(PDb)に入射する光が遮断されるので、パルス発生回路808にハイレベルの信号Sa(Sb)が入力される。踏み台装置800Sの上面から足が降ろされると、信号Sa(Sb)はローレベルに変化する。このため、一定のリズムで足踏運動が行われると、一定の周期のハイレベルの信号Sa及び信号Sbが交互にパルス発生回路808に入力される。
図51は、パルス発生回路808の回路図及び処理する信号のタイミング図である。図パルス発生回路808は、51(A)に示すように、2つのフリップフロップ(FF)回路881及び882によって構成されている。シュミットトリガ回路807aから入力される信号Saは、FF回路881の入力端子D及びリセット端子Rと、FF回路882のクロック入力端子CKとに供給される。一方、シュミットトリガ回路807bから入力される信号Sbは、FF回路882の入力端子D及びリセット端子Rと、FF回路881のクロック入力端子CKとに供給される。すなわち、FF回路881及び882は、入力端子D及びリセット端子Rの信号がハイレベルの場合に、クロック端子CKに入力される信号の立ち上がりで、ハイレベルの信号Pa及びPbが出力端子Qから出力され、リセット端子Rの信号がローレベルになると、出力端子Qの信号Pa及びPbがローレベルになる。
51(B)は、左足が先行して踏み台装置800Sを昇り降りする足踏運動の場合の信号のタイミング図である。この場合には、左足が踏み台装置800Sを昇るタイミングで左足先行の信号Paが出力される。これに対して、51(C)は、右足が先行して踏み台装置800Sを昇り降りする足踏運動の場合の信号のタイミング図である。この場合には、右足が踏み台装置800Sを昇るタイミングで右足先行の信号Pbが出力される。すなわち、パルス発生回路808は、先行する足を判別する情報と足踏運動の回数を表す情報とを含む計数信号Pa又は計数信号Pbを出力する。BT無線通信回路809は、パルス発生回路808から出力される計数信号Pa又は計数信号Pbを近距離無線信号に変調してアンテナ806から通信装置200(200A)のBT無線通信回路213に送信する。
通信装置200(200A)は、上記第1実施形態又は第2実施形態のように、ヘッドホン装置100(100A)の加速度センサ112(図17)からの信号ではなく、BT無線通信回路213によって受信する計数信号Pa又は計数信号Pbが設定された基準回数(例えば、テンポ90で基準時間5分の場合は、450)に達すると、図42のタイマインタラプト3のステップS34の場合と同様に、先行する足を替えることを使用者に促すために伴奏曲を変更する。例えば、メロディを含む普通の伴奏曲の場合には、左足先行の足踏運動で計数信号Paが基準回数に達すると、左のスピーカ101aだけをオフにし、先行する足が右足に替わると左のスピーカ101aをオンに戻す。一方、右足先行の足踏運動で計数信号Pbが基準回数に達すると、右のスピーカ101bだけをオフにし、先行する足が左足に替わると右のスピーカ101bをオンに戻す。リズムだけの伴奏曲の場合には、例えば、左足先行の足踏運動ではシンバルの音色で発音し、右足先行の足踏運動では小太鼓の音色で発音し、計数信号Pa又は計数信号Pbが基準回数に達すると、発音する音色を入れ替えて足替えを報知する。なお、通信装置200(200A)の制御回路210は、図42のタイマインタラプト3のステップS38の場合と同様に、BT無線通信回路213によって受信する計数信号Pa及び計数信号Pbをカウントして、レジスタNに足踏運動の回数を累積する。
次に、踏み台装置800Sを利用して体脂肪を測定する動作について説明する。図52は、体脂肪を測定する踏み台装置800Sの制御回路810のフローチャートである。通信装置200(200A)からの測定指令を受信すると(ステップSG1;YES)、AND回路811の出力信号Scがハイレベルならば(ステップSG2;YES)、使用者が踏み台装置800Sの上面に両足を乗せた場合(信号Sa及びSbがともにハイレベル)であるので、定電流回路813から使用者の両足に高周波の定電流Iを流し(ステップSG3)、電圧測定回路814によって両足の間の電圧を測定する(ステップSG4)。使用者の体の脂肪率に依存するインピーダンスをZとすると、インピーダンスZを流れる定電流Iとにより、V=ZIの関係になるので、インピーダンスZを測定することになる。測定した電圧すなわちインピーダンスZを通信装置200(200A)に送信する(ステップSG5)。
図53は、体脂肪を測定する場合の通信装置200(200A)の画面である。使用者は、図53(A)に示すように、年令、身長、体重の数値をUスイッチ、Dスイッチ、Fスイッチ、及びBスイッチの操作によって入力した後に、Dスイッチをオンにすると、測定指令が踏み台装置800Sに送信される。なお、体重の数値は、踏み台装置800Sの圧力センサ816からの検出信号によって得てもよい。図53(B)に測定結果の例を示す。また、距離センサ815からの距離検出信号によって判別できる踏み台装置800Sの高さh、体重の数値w、レジスタに記憶された足踏の回数である累算値Nに基づいて、足踏運動によって消費されたカロリー(CAL)は、h×w×Nの演算によって算出することができる。この消費されたカロリーも表示部202に表示される。
以上のように、本発明の踏み台装置800Sによれば、ヘッドホン装置に装着された通信装置から出力される伴奏曲に合わせて、足踏運動を音楽によって支援する場合に、長いコードによって運動を妨げられることがなく、かつ、踏み台装置800Sに先行して昇る足が左足であるか若しくは右足であるかを検出して、伴奏曲に変化によって使用者に足替えの報知を行うことができる。
図54は、本発明の第1実施形態又は第2実施形態によるヘッドホン装置100(100A)及び通信装置200(200A)からなる音響システムに使用する血糖値測定装置1000の外観図である。図54に示すように、血糖値測定装置1000は、使用者の手首に装着する腕時計型の測定装置である。血糖値測定装置1000の本体1001は、その表面に表示部1002及びスイッチ部1003を有し、その側面は手首に装着するためのベルト1004に結合されている。さらに、ベルト1004の表面には、外光を受けて発電する複数の太陽電池1011が設けられ、本体1001内部の電子回路に電源を供給している。すなわち、この血糖値測定装置1000は、太陽電池1011によって駆動され、必要な場合にだけ表示部1002に時刻その他の情報を表示する。
図55は、血糖値測定装置1000の本体1001を示す図である。図55(A)に示す本体1001の表面には、表示部1002及びUスイッチ、Mスイッチ、Dスイッチからなるスイッチ部1003が設けられている。図55(B)に示す本体1001の背面1005、すなわち使用者の皮膚に接触する面には、近赤外線を透過する窓1006が設けられ、本体1001内部の3個の赤外線デバイス1007a、1007b、及び1007cから、図55(C)に示すように、波長λa、λb、及びλcが発光されて使用者の皮膚に照射される。赤外線デバイス1007a、1007b、及び1007cにおける発光素子及び受光素子の構造は、図46に示したものと同一である。なお、血糖値測定装置1000は腕時計でもあるので、Uスイッチ及びMスイッチを同時にオンすることにより、時刻等を調整するモードに遷移するが、本発明に関係ないので説明は省略する。
図56は、血糖値測定装置1000の本体1001内部の電子回路及びその電子回路に定電圧Vdを供給する太陽電池1011のブロック図である。赤外線送受信部1007は、上記の3個の赤外線デバイス1007a、1007b、及び1007cと、駆動回路、増幅回路、A/D変換回路、及び赤外線処理回路で構成されており、図14に示した第1実施形態の赤外線送受信部220の回路と全く同じである。制御回路1008(制御部)は、CPU、ROM、RAM(記憶手段)を有するワンチップのマイクロコンピュータで構成され、CPUは、ROMに格納されている制御プログラムに基づいて、処理するデータをRAMにストアしながら血糖値測定装置1000を制御する。制御回路1008には、上記した表示部1002、スイッチ部1003、赤外線送受信部1007が接続されているとともに、時計部1009及びBT無線通信回路1010が接続されている。時計部1009は、現在時刻を制御回路1008に出力する。BT無線通信回路1010は、通信装置200(200A)との間で近距離無線通信によってデータの送受信を行う。赤外線送受信部1007の内部構成のブロックは、図14に示したものと同一である。
図57は、制御回路1008のCPUによって実行される血糖値測定のフローチャートである。時計表示を行った後(ステップSE1)、RAMをクリアする(ステップSE2)。この後、通信装置200(200A)から測定の開始データを受信した場合には(ステップSE3;YES)、その受信データをRAMにストアする(ステップSE4)。受信データには、最初の測定を開始する指令の他に、その後の測定時刻を指定する測定予定が含まれている。例えば、5分ごとに測定を行う測定予定が含まれている。次に、第1実施形態の図15に示したタイミングと同様に、波長λa、λb、及びλcの近赤外線を発光して使用者の皮膚に照射する処理(ステップSE5)、皮膚の内部の血管を流れる血液によって一部が反射された近赤外線を受光する処理(ステップSE6)を行って、第1実施形態と同じ方法で血液のグルコース濃度を測定する(ステップSE7)。測定したグルコース濃度のデータを通信装置200(200A)に送信する(ステップSE8)。そして、時計部1009から入力される現在時刻が測定時刻に達するたびに、ステップSE5ないしステップSE8にループを繰り返し、測定データを送信する。RAMにストアした測定予定が終了した場合、又は、通信装置200(200A)から終了指令を受信した場合には、ステップSE2においてRAMをクリアする。
先に説明したように、使用者は通信装置200(200A)のスイッチ操作によって音量を調整することができるが、この血糖値測定装置1000のスイッチ部1003の操作によっても音量を調整することができる。ステップE3において開始データを受信しない場合には、Uスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップSE12)、このスイッチがオンされたときは、通信装置200(200A)に対して音量アップの指令を送信する(ステップSE13)。また、Dスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップSE14)、このスイッチがオンされたときは、通信装置200(200A)に対して音量ダウンの指令を送信する(ステップSE15)。通信装置200(200A)は、血糖値測定装置1000から音量アップ指令又は音量ダウン指令を受信すると、ヘッドホン装置100(100A)に出力する音声信号の音量を調整する。
また、先に説明したように、使用者は通信装置200(200A)のスイッチ操作によって受信中のラジオ放送を録音することができるが、この血糖値測定装置1000のスイッチ部1003の操作によっても受信中のラジオ放送を録音することができる。すなわち、Mスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップSE16)、このスイッチがオンされたときは、さらにRAMのフラグRFが「0」であるか否かを判別する(ステップSE17)。RFが「0」である場合には、通信装置200(200A)に対して録音開始の指令を送信し(ステップSE18)、RFを「1(録音中)」にセットする(ステップSE19)。一方、RFが「1」である場合、すなわち録音中である場合には、通信装置200(200A)に対して録音停止の指令を送信し(ステップSE20)、RFを「0」にリセットする(ステップSE21)。
なお、血糖値測定装置1000の電子回路に供給する電源をベルト1004に設けられた太陽電池1011から得るようにしたが、ベルト1004の太陽電池1011に代えて、又はこの太陽電池1011と併用して、表示部1002に太陽電池を設ける構成にしてもよい。図58は、血糖値測定装置1000の表示部1002に設けられた太陽電池1011を示す図である。図58(A)は、表示部1002の上半分に太陽電池1011を設け、下半分に時刻等を表示するものである。図58(B)は、表示部1002の全面に太陽電池1011を設け、太陽電池1011の上面の透明な基板に発光ダイオードのセグメントを形成して、そのセグメントによって時刻等を表示するものである。また、ベルト1004の太陽電池1011や表示部1002の太陽電池1011によって充電される二次電池をさらに設ける構成にしてもよい。
以上のように、本発明の血糖値測定装置1000によれば、ヘッドホン装置に装着された通信装置からの遠隔制御によって使用者の血液のグルコース濃度を検出するセンサとして機能し、検出したグルコース濃度のデータを演算せずにそのまま通信装置に送信して、血糖値の演算処理を通信装置に委ねることで、消費電力を節減して小型化するとともに、通信装置からヘッドホン装置に出力される伴奏曲に合わせた運動の生理的な成果を血糖値によって表すことで、使用者の健康管理に寄与できる。
なお、上記の各実施形態は、本発明を説明するためのものであり、これらの実施形態によって本発明の技術的範囲を限定するものではない。これらの実施形態に基づいて当業者が容易に想到できる他の実施形態及び変形例も本発明の技術的範囲に含まれる。すなわち、他の実施形態及び変形例は、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限り本発明に含まれる。
本発明の音響システムを構成する第1実施形態のヘッドホン装置及び通信装置の外観を示す斜視図である。 図1のヘッドホン装置に通信装置が装着された状態を示す斜視図である。 図1のヘッドホン装置に延長コードが接続された状態を示す斜視図である。 図2の音響システムにおいてヘッドホン装置にマイクロホン及び保持テープが装着された状態を示す斜視図である。 第1実施形態のヘッドホン装置の収容部の構造を示す図である。 第1実施形態のヘッドホン装置に埋設されたアンテナ及びプリント基板と通信装置との位置関係を示す図である。 第1実施形態の通信装置のスイッチ部、マイク端子、近赤外線を透過する窓、コネクタの配置を示す図である。 本発明のヘッドホン装置の収容部に着脱可能に装着される棒部材の構造を示す平面図である。 本発明の通信装置の1つであるAM/FM受信装置のブロック図である。 本発明の通信装置の1つであるDAB受信装置のブロック図である。 本発明の通信装置の1つである携帯電話装置のブロック図である。 本発明の通信装置の1つであるワンセグ音声受信装置のブロック図である。 本発明の通信装置の1つであるワンセグ携帯電話装置のブロック図である。 図9ないし図13における赤外線送受信部のブロック図である。 3つ波長の近赤外線の発光及び受光のタイミングを示す図である。 図11の音声認識回路の内部構成を示すブロック図である。 図9ないし図13におけるセンサI/Fのブロック図である。 図9ないし図13におけるフラッシュメモリのデータフォーマットである。 図9ないし図13における通信装置の制御回路のフローチャートである。 図9ないし図13における通信装置の初期メニュー画面を示す図である。 AM/FM受信装置及びDAB受信装置のフローチャートである。 図21に続くフローチャートである。 AM/FM受信装置及びDAB受信装置の表示画面を示す図である。 図11の携帯電話処理のフローチャートである。 図24に続く携帯電話処理のフローチャートである。 図24に続く携帯電話処理のフローチャートである。 図24に続く携帯電話処理のフローチャートである。 図11の携帯電話装置の割り込みのフローチャートである。 図11の携帯電話処理の表示画面を示す図である。 図12のワンセグ音声受信装置及び図13のワンセグ携帯電話装置のフローチャートである。 本発明の通信装置の足踏設定モードの表示画面である。 本発明の音響システムを構成する第2実施形態のヘッドホン装置及び通信装置の外観を示す斜視図である。 図32のヘッドホン装置に通信装置が装着された状態を示す斜視図である。 図32の音響システムにおいてヘッドホン装置にマイクロホン及び保持テープが装着された状態を示す斜視図である。 第2実施形態のヘッドホン装置の収容部の構造を示す図である。 第2実施形態のヘッドホン装置に埋設されたアンテナ及びプリント基板と通信装置との位置関係を示す図である。 第2実施形態のヘッドホン装置の支持部材の構造を示す斜視図である。 図37の支持部材内部のコネクタの構造を示す図である。 図38のコネクタの構造を示す断面図である。 本発明の音響システムを使用した足踏運動の踏み台を示す斜視図である。 図39の踏み台で足踏運動を行っている状態を示す斜視図である。 図9ないし図13の通信装置の足踏設定モードにおける割り込みのフローチャートである。 本発明の通信装置の音声合成処理のフローチャートである。 本発明の通信装置の血糖値測定処理のフローチャートである。 本発明の通信装置の血糖値測定モードの表示画面である。 本発明の通信装置における赤外線デバイスの構造を示す図である。 本発明の通信装置の血糖値較正モードの表示画面である。 本発明の音響システムに用いる踏み台装置の構造を示す斜視図である。 図48の踏み台装置の所定の線に沿った断面図である。 図48の踏み台装置の内部のシステムの構成を示すブロック図である。 図49のシステムのパルス発生回路の回路図及び信号波形の図である。 図49のシステムの体脂肪測定のフローチャートである。 図48の踏み台装置と通信して体脂肪測定する通信装置の表示画面である。 本発明の音響システムに用いる血糖値測定装置の構造を示す斜視図である。 図54の血糖値測定装置の本体の構造を示す図である。 図54の血糖値測定装置の内部のシステムを示すブロック図である。 図54の血糖値測定装置の血糖値測定のフローチャートである。 図54の血糖値測定装置の太陽電池の構造を示す変形例の図である。
符号の説明
100、100A ヘッドホン装置
101a、101b スピーカ
101d 保持テープ
102 支持部材
103 収容部
104 溝部
105 音声入力コネクタ
106a、106b 孔
114、115 アンテナ
c1〜4 接点
200、200A 通信装置
201、1003 スイッチ部
202、1002 表示部
206a 音声出力コネクタ
210、1008 制御回路
220、1007 赤外線送受信部
213、809、1010 BT無線通信回路
k5〜k8 接点
400 マイクロホン
703a 発光素子
703b 受光素子
707a、707b、707c 赤外線デバイス
800 踏み台
800S 踏み台装置
803a、803b、804a、804b 金属板
1000 血糖値測定装置
1007a、1007b、1007c 赤外線デバイス
1009 時計部
1011 太陽電池

Claims (20)

  1. ヘッドホン装置とこれに着脱可能に装着される通信装置とを有する音響システムであって、
    前記ヘッドホン装置は、
    2つのスピーカと、
    前記2つのスピーカのそれぞれを両端に支持する湾曲した支持部材と、前記支持部材の所定の位置に設けられ、複数種類の通信装置の中から任意に選択された1の通信装置を着脱可能に装着する収容部と、
    前記収容部に設けられて、前記通信装置が前記収容部に装着された場合に、前記通信装置の音声出力コネクタに接続される音声入力コネクタと、前記音声入力コネクタと前記2つのスピーカの各々とを接続して、前記通信装置の音声出力コネクタからの音声信号を各スピーカに供給する信号伝達手段と、を備え、
    前記通信装置は、
    スイッチと、
    運動の伴奏曲の曲データを記憶する記憶手段と、
    前記スイッチの操作によって設定されたテンポに応じた読出レートで前記記憶手段に記憶された曲データを読み出してその音声信号を再生し、再生した音声信号を前記音声出力コネクタから前記ヘッドホン装置に出力する制御部と、を備えたことを特徴とする音響システム。
  2. 前記記憶手段に記憶された曲データは、アドレスによって指定されるデジタルの楽音データの集合で構成され、前記制御部は、前記設定されたテンポから前記記憶手段の曲データのテンポを減算したテンポ差がゼロの場合には、各アドレスの楽音データをそのまま読み出し、当該テンポ差が正の値又は負の値である場合には、当該テンポ差の絶対値を前記設定されたテンポで除算した結果の整数mi及び小数部分の第1位mdに基づく特定のアドレスごとの楽音データを、当該テンポ差が正の値のときは反復して読み出し、当該テンポ差が負の値であるときは飛び越して次のアドレスの楽音データを読み出して、読み出した楽音データの音声信号を再生することを特徴とする請求項1に記載の音響システム。
  3. 前記制御部は、前記小数部分がゼロの場合には、前記整数miごとのアドレスの楽音データを、前記テンポ差が正の値のときは反復して読み出し、前記テンポ差が負の値であるときは飛び越して次のアドレスの楽音データを読み出し、前記小数部分がゼロでない場合には、前記整数miごとのアドレス及びそれに1を加算した整数mi+1ごとのアドレスの楽音データを、前記小数第1位mdによって決定される繰り返しパターンに基づいて、前記テンポ差が正の値のときは反復して読み出し、前記テンポ差が負の値であるときは飛び越して次の楽音データを読み出し、読み出した楽音データの音声信号を再生することを特徴とする請求項2に記載の音響システム。
  4. 前記記憶手段に記憶された曲データは、イベントデータとタイムデータとが交互に配列された楽音データの集合で構成され、前記制御部は、前記設定されたテンポと前記記憶手段の曲データのテンポとのテンポ比に応じて前記記憶手段に記憶された曲データのタイムデータを修正して読み出し、読み出した楽音データの音声信号を再生することを特徴とする請求項1に記載の音響システム。
  5. 前記制御部は、前記スイッチの操作によって前記記憶手段に記憶されている曲データ以外の情報の再生が指定された場合には、当該指定された情報をその情報に規定されている読出レートで読み出し、前記設定されたテンポに応じた読出レートで前記記憶手段に記憶された曲データを読み出し、当該読み出した情報の音声信号及び曲データの音声信号をそれぞれ再生して合成し、当該合成した音声信号を出力することを特徴とする請求項1に記載の音響システム。
  6. 前記ヘッドホン装置は、前記複数種類の通信装置の各々に対応する電波に適合する複数のアンテナ素子からなる複合アンテナをさらに備え、
    前記通信装置は、前記ヘッドホン装置の複合アンテナの中の適合するアンテナ素子によって外部から到来する電波を受信して当該電波に含まれている音声信号を抽出する受信部をさらに備え、前記制御部は、前記受信部から得られる音声信号を処理して、前記音声出力コネクタから前記ヘッドホン装置に出力することを特徴とする請求項1に記載の音響システム。
  7. 前記通信装置は、左右の側面の少なくとも一方にアンテナの部分が露出し、前記ヘッドホン装置の収容部は、前記通信装置が装着された場合にその左右の側面に適合して形成された左右の溝部にそれぞれに開口部を有し、2つの端部を有するループ型の金属であって、一方の端部は前記開口部を貫通しない長さを有し、他方の端部は前記開口部を貫通して前記通信装置の側面に到達して前記アンテナの露出した部分に当接する長さを有する形状の棒部材が当該2つの端部によって前記左右の開口部に装着された場合には、当該棒部材と前記アンテナとで合成アンテナを形成し、前記通信装置の種類(k)に応じて受信すべき電波の波長λ(k)に対して、前記通信装置のアンテナの実効長を1/4λ(k)とした場合に、当該合成アンテナの実効長L(k)が下記の式を満たすことにより、前記通信装置に入力される波長λ(k)の電波を増幅することを特徴とする請求項1に記載の音響システム。
    L(k)=n/2λ(k)+1/4λ(k)、又は
    L(k)=(n−1)/2λ(k)+5/8λ(k)
    ここで、nは1以上の整数である。
  8. 前記ヘッドホン装置は、いずれか一方の前記スピーカにマイクロホン装置を着脱可能に保持するマイク保持手段をさらに有し、前記通信装置は、当該マイクロホン装置から入力されるメールのあて先、メール本文、及びメール送信指令の音声信号の中から当該あて先及び当該メール送信指令を認識する音声認識部と、当該メール本文の音声信号を圧縮する音声圧縮部とを有し、前記制御部は、当該音声圧縮部によって圧縮された音声信号をメールの添付ファイルに加工して、前記音声認識手段によって認識された前記メール送信指令に応じて前記音声認識手段によって認識されたあて先に送信することを特徴とする請求項1に記載の音響システム。
  9. 前記通信装置は、表示部と、駆動信号に応じて所定の波長の近赤外線を発光する発光素子、当該発光素子から発光された近赤外線を収束して透過させるレンズ、及び当該発光素子の周りを囲んで形成された受光素子を有し、当該レンズを透過して収束されて入射する当該所定の波長の近赤外線を当該受光素子によって受光して受光信号を発生する赤外線デバイスをさらに備え、前記制御部は、前記スイッチの操作に応じて、前記赤外線デバイスに駆動信号を与えて前記発光素子から発光された近赤外線が人体の対象部位に照射されて、当該対象部位で反射された近赤外線を前記受光素子によって受光した前記赤外線デバイスから発生される受光信号に基づいて、当該対象部位内の血液のグルコース濃度を測定し、当該測定したグルコース濃度に基づいて血糖値を算出して前記表示部に表示することを特徴とする請求項1に記載の音響システム。
  10. 前記赤外線デバイスは、異なる波長又は同一の波長の近赤外線を発光及び受光する複数個からなり、前記制御部は、各赤外線デバイスからそれぞれ異なるタイミングで近赤外線を発光させ、照射された前記所定の部位の血管を流れる血液で反射された近赤外線を受光させるように制御することを特徴とする請求項9に記載の音響システム。
  11. 前記制御部は、前記赤外線デバイスによって受光された近赤外線に基づいて、前記所定の部位の血管のパターンとあらかじめ前記記憶手段に記憶されている血管のパターンとを照合し、照合が異なる場合には通信装置のすべての機能を停止することを特徴とする請求項9に記載の音響システム。
  12. 前記ヘッドホン装置は、振動を検出する加速度センサをさらに備え、前記通信装置は、踏み台を昇り降りする反復運動に先だって前記スイッチの操作に応じて設定される反復運動の単位回数を記憶するとともに、反復運動の開始後において前記加速度センサから得られる振動の回数が当該単位回数に達するごとに計数信号を出力する計数部と、外部のテレビ受信装置に対して近距離無線による制御信号を送信する無線通信部とをさらに備え、前記制御部は、反復運動の開始後において前記加速度センサから得られる振動の回数が当該単位回数に達するごとに前記計数信号から出力される計数信号を受けるたびに、前記外部のテレビ受信装置に対して特定の表示を指示する制御信号を前記無線通信部から送信させることを特徴とする請求項1に記載の音響システム。
  13. 前記通信装置は、前記外部のテレビ受信装置の画面に表示されているチャンネルのテレビ放送の音声信号を担う電波を、当該チャンネルの放送局から前記受信部を介して、又は前記外部のテレビ受信装置から前記無線通信部を介して受信し、前記制御部は、前記受信部又は前記無線通信部から得られる音声信号を前記音声出力コネクタから前記ヘッドホン装置に出力することを特徴とする請求項12に記載の音響システム。
  14. 運動の伴奏に供する楽音の曲を再生する通信装置及びこの通信装置を収容するヘッドホン装置からなる音響システムを使用して当該ヘッドホン装置から発音される楽音のテンポに合わせて昇り降りする足踏運動に供する踏み台装置であって、
    使用者の左右の足のうちどちらが前記踏み台装置に先行して昇るかを検出して、左先行信号及び右先行信号を発生する先行足検出部と、
    前記先行足検出部によって発生された左先行信号及び右先行信号を近距離無線によって前記通信装置に対して送信する無線通信部と、
    を備えたことを特徴とする踏み台装置。
  15. 前記踏み台装置の上面の前側及び後側に左右一対の金属板、いずれか一方の左右一対の金属板に定電流を供給する電流供給手段、他方の左右一対の金属板の間の電圧を測定する電圧測定手段をさらに備え、前記無線通信部は、使用者の左右の足の両方が前記踏み台装置に昇っている状態で前記通信装置から測定指令を受信したときは、前記電流供給手段から前記一方の左右一対の金属板に定電流を供給させ、前記電圧測定手段に前記他方の左右一対の金属板の間の電圧を測定させ、当該測定された電圧値のデータを前記通信装置に対して送信することを特徴とする請求項14に記載の踏み台装置。
  16. 運動の伴奏に供する楽音の曲を再生するとともに近距離無線通信によって受信したグルコース濃度のデータに基づいて血糖値を算出する通信装置、及びこの通信装置を収容するヘッドホン装置からなる音響システムを使用する使用者の所定の部位に装着する測定装置であって、
    時刻を計時する時計部と、
    記憶手段と、
    前記通信装置との間で近距離無線通信を行う無線通信部と、
    駆動信号に応じて所定の波長の近赤外線を発光する発光素子、当該発光素子から発光された近赤外線を収束して透過させるレンズ、及び当該発光素子の周りを囲んで形成された受光素子を有し、当該レンズを透過して収束されて入射する当該所定の波長の近赤外線を当該受光素子によって受光して受光信号を発生する赤外線デバイスと、
    前記無線通信部によって前記通信装置から測定時間を指示するデータを受信したときは、当該測定時間を前記記憶手段に記憶し、前記時計部の時刻が当該記憶された測定時間に達したときは、前記赤外線デバイスに駆動信号を与えて前記発光素子から発光された近赤外線が前記所定の部位に照射されて、当該部位の内部の血管を流れる血液で反射された近赤外線を前記受光素子によって受光した前記赤外線デバイスから発生される受光信号に基づいて、血液のグルコース濃度を測定し、当該測定したグルコース濃度のデータを前記無線通信部によって前記通信装置に送信する制御部と、
    を備えたことを特徴とする測定装置。
  17. 前記赤外線デバイスは異なる波長又は同一の波長の近赤外線を発光及び受光する複数個からなり、前記制御部は、各赤外線デバイスからそれぞれ異なるタイミングで近赤外線を発光させ、照射された前記所定の部位の血管を流れる血液で反射された近赤外線を受光させるように制御することを特徴とする請求項16に記載の測定装置。
  18. 前記無線通信部を介して前記制御部が前記通信装置に対して音量調整の指令を送信するために、操作に応じて当該指令を前記制御部に入力するスイッチをさらに備えたことを特徴とする請求項16に記載の測定装置。
  19. 前記無線通信部を介して前記制御部が前記通信装置に対して受信中のラジオ放送の音声信号の録音を開始する指令及び録音開始後に録音を停止する指令を送信するために、操作に応じて当該指令を前記制御部に入力するスイッチをさらに備えたことを特徴とする請求項16に記載の測定装置。
  20. 前記所定の部位に装着するためのベルト部材をさらに備え、当該ベルト部材の表面に光を受けて発電する太陽電池を有することを特徴とする請求項16に記載の測定装置。
JP2007284589A 2007-10-31 2007-10-31 音響システム及びそのシステムに使用する装置 Pending JP2009109927A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007284589A JP2009109927A (ja) 2007-10-31 2007-10-31 音響システム及びそのシステムに使用する装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007284589A JP2009109927A (ja) 2007-10-31 2007-10-31 音響システム及びそのシステムに使用する装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009109927A true JP2009109927A (ja) 2009-05-21
JP2009109927A5 JP2009109927A5 (ja) 2011-04-14

Family

ID=40778440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007284589A Pending JP2009109927A (ja) 2007-10-31 2007-10-31 音響システム及びそのシステムに使用する装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009109927A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010100870A1 (ja) * 2009-03-04 2010-09-10 パナソニック株式会社 発電装置付可撓性モジュールと、これを用いた発電装置付可撓性センサ装置
JP2011082738A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Audio Technica Corp ヘッドホン
JP2015527767A (ja) * 2012-06-08 2015-09-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー モジュール式通信装置及びシステム
JP2017037526A (ja) * 2015-08-11 2017-02-16 京セラ株式会社 ウェアラブル装置及び出力システム
CN109173049A (zh) * 2018-09-27 2019-01-11 金泽 听力障碍疾患耳内电子脉冲治疗仪

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010100870A1 (ja) * 2009-03-04 2010-09-10 パナソニック株式会社 発電装置付可撓性モジュールと、これを用いた発電装置付可撓性センサ装置
JP2011082738A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Audio Technica Corp ヘッドホン
JP2015527767A (ja) * 2012-06-08 2015-09-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー モジュール式通信装置及びシステム
JP2017037526A (ja) * 2015-08-11 2017-02-16 京セラ株式会社 ウェアラブル装置及び出力システム
CN109173049A (zh) * 2018-09-27 2019-01-11 金泽 听力障碍疾患耳内电子脉冲治疗仪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2666190T3 (es) Dispositivo de comunicación móvil con funciones de instrumento musical
US7916877B2 (en) Modular interunit transmitter-receiver for a portable audio device
KR101206127B1 (ko) 악기 반주 및 사운드 평가를 위한 휴대용 전자 장치
US20080156180A1 (en) Guitar and accompaniment apparatus
JP2009109927A (ja) 音響システム及びそのシステムに使用する装置
JP2010192012A (ja) 携帯型音楽再生装置
KR100389285B1 (en) Multi-tone bell sound accessory of mobile phone
US20110239847A1 (en) Electronic drumsticks system
US5065661A (en) Hand held electronic keyboard instrument
JP4182618B2 (ja) 電気音響変換装置及び耳装着型電子装置
JP3756920B1 (ja) 足踏運動支援システム、そのシステムに用いる楽音発生装置、足踏運動支援処理のプログラム、および曲配信方法
WO2006081643A1 (en) Mobile communication device with music instrumental functions
JP4147840B2 (ja) 携帯電話装置
US20220036867A1 (en) Entertainment System
US10310805B2 (en) Synchronized sound effects for sexual activity
KR100765804B1 (ko) 자동음정조절기능을 가지는 노래반주기 및 그의자동음정조절방법
CN216119521U (zh) 智能卡林巴拇指琴
KR200248317Y1 (ko) 휴대폰을 이용한 가요반주장치
JP2007086553A (ja) 運動支援の伴奏曲を記録した記録媒体および運動支援の伴奏曲の曲配信方法
KR20210043105A (ko) 섹소폰의 벨 착탈용 마이크 앰프장치
KR100699416B1 (ko) 휴대용 두뇌 개발장치
BRPI0600647B1 (pt) aparelho de comunicação móvel com recursos instrumentais
CA2783614A1 (en) Localized audio networks and associated digital accessories

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101101

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101101

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20120313