JP2016135180A - 耳栓型電子機器及びその動作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】赤外線センサ12は、被検体Mから放射される赤外線に応じた出力信号aを発生する。制御信号生成部13は、外部装置30から送信される第1の情報c1に基づくタイミングにおける赤外線センサからの出力信号を取得し、この出力信号に基づき取り付け部11が被検体に装着されているか否かを判断し、その判断結果に応じた第1及び第2の制御信号b1,b2を生成する。無線通信部14は、制御信号生成部からの第1の制御信号に応じて外部装置へ第2の情報c2を送信可能とする。刺激発生部15は、無線通信部からの第2の情報に基づき制御信号生成部からの第2の制御信号に応じて被検体に対する刺激動作を行う。
【選択図】図1
Description
また、実際に十分に睡眠が取れているかどうかは、睡眠時間の長短だけでなく、睡眠の深さや質によっても異なる。短い睡眠時間でも、効率的な睡眠が取れている場合、睡眠満足度は高くなるし、逆に長時間眠っているのに睡眠が浅いなど、睡眠の質に問題がある場合は、睡眠満足度は低くなる。
そこで、外部の電子機器で起床予定時刻を設定し、無線通信により耳栓内部のレシーバでその情報を受信して、起床予定時刻に達したときに、耳栓内部の制御部によって耳栓内部に設けられたスピーカやバイブレータから音や振動を発生させる耳栓が、例えば、特許文献1に記載されている。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、睡眠の質を高めるとともに、起床予定時刻に確実に起床することが可能で、かつ周りに対する騒音が少ない耳栓型電子機器及びその動作方法を提供することにある。
本発明の第1の態様の耳栓型電子機器は、赤外線を放射する被検体への取り付け部と、前記取り付け部に収納され、前記被検体から放射される前記赤外線に応じた出力信号を発生する赤外線センサと、外部装置から送信される第1の情報に基づくタイミングにおける前記赤外線センサからの前記出力信号を取得し、前記出力信号に基づき前記取り付け部が前記被検体に装着されているか否かを判断し、その判断結果に応じた第1及び第2の制御信号を生成する制御信号生成部と、前記制御信号生成部からの前記第1の制御信号が入力され、前記第1の制御信号に応じて前記外部装置へ第2の情報を送信可能な無線通信部と、前記制御信号生成部で生成された前記第2の制御信号に応じて前記被検体に対する刺激動作を可能とする刺激発生部と、を備える耳栓型電子機器であることを特徴とする。
また、本発明の第3の態様は、第1の態様の耳栓型電子機器であって、時刻を出力する時計部と、前記外部装置から受信した時間情報を保持する記憶部と、をさらに備え、前記制御信号生成部は、前記時間情報に基づく時刻において前記赤外線センサの前記出力信号を取得し、前記出力信号に応じた前記第1及び第2の制御信号を生成することを特徴とする。
また、本発明の第5の態様は、第1の態様から第4の態様のいずれか1つの耳栓型電子機器であって、前記無線通信部は、前記制御信号生成部から入力された前記第1の制御信号が、前記取り付け部が前記被検体に装着されていることを表す場合には、前記外部装置に外部音制御信号を送信し、前記制御信号生成部から入力された前記第1の制御信号が、前記取り付け部が前記被検体から脱離していることを表す場合には、前記外部装置に外部音発生信号を送信することを特徴とする。
また、本発明の第8の態様は、第7の態様の耳栓型電子機器であって、前記制御信号生成部は、前記赤外線センサの出力を任意の時刻に複数回取得し、取得した複数の前記赤外線センサの前記出力信号から前記被検体の温度を表す温度情報を演算し、複数の温度情報に基づき基礎体温を推定することを特徴とする。
また、本発明の第10の態様は、第1の態様から第9の態様のいずれか1つの耳栓型電子機器であって、前記赤外線センサが、量子型赤外線センサであることを特徴とする。
なお、上述した態様は、本発明の必要な特徴的な構成のすべてを記載したものではなく、その他の構成を組み合わせることにより本発明を構成することも可能である。
<耳栓型電子機器>
本実施形態に係る耳栓型電子機器は、耳への取り付け部と、外部から入射する赤外線に応じた信号を出力する赤外線センサと、外部装置から送信される情報に基づくタイミングにおける赤外線センサからの出力を取得し、この出力に基づき取り付け部が被検体(人体)に装着されているか否かを判断し、その結果に応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、制御信号が入力され、この制御信号に応じて外部装置へ情報を送信する無線通信部と、制御信号が入力され、この制御信号に応じて被検体(人体)に対する刺激動作が可能な刺激発生部と、を備えるものである。
上述した赤外線センサ及び制御信号生成部を備えることにより、使用者の睡眠の質を向上させるとともに、確実かつ低騒音な起床が可能となる。
また、本実施形態に係る耳栓型電子機器は、外部から送信される電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号を受信することにより充電される充電部をさらに備えていてよい。上述した充電部を備えることにより、耳栓型電子機器の使用中にも無線給電による充電が可能となり、電池切れの心配がなくなることで、より確実な起床が可能となる。
本実施形態の耳栓型電子機器における取り付け部は、耳へ装着したときに、耳表面と接触部分を形成する。取り付け部は、耳へ装着したときに、被検体(人体)の耳の形状に応じて適度に変形する材質であることが好ましい。また、取り付け部は、外部からの騒音を遮断する性質を持つことが好ましい。耳から放射された赤外線は、取り付け部を介して内部の赤外線センサに入射する。取り付け部は、入射した赤外線を透過させる性質を持つ材質であることが好ましい。材質の一例として、プラスチックが挙げられるが、これらに制限されるものではない。
本実施形態の耳栓型電子機器における赤外線センサは、外部から入射する赤外線に応じた信号を出力する。即ち、赤外線センサは、赤外線センサの視野を被検体(人体)の一部が覆っているか否かに応じた信号を出力する。具体的には、耳から放射され取り付け部を介して入射された赤外線を受光し、入射された赤外線に応じた出力信号を出力するセンサである。
より具体的には、量子型赤外線センサは、InSbを用いたPN又はPIN接合構造を有する量子型赤外線センサが挙げられるがこれに制限されない。また赤外線センサは、外部から入射する赤外線に応じた出力を制御信号生成部に出力する。また、赤外線センサ自身の温度や抵抗値を出力することも可能である。
本実施形態の耳栓型電子機器における制御信号生成部は、外部装置から送信される情報に基づくタイミングにおける赤外線センサからの出力を取得し、この出力に基づき取り付け部が被検体(人体)に装着されているか否かを判断し、その結果に応じた制御信号を生成し、無線通信部と刺激発生部へ出力する。外部装置から送信される情報としては、例えば、起床予定時刻に関する情報が送信される。制御信号生成部では、外部装置から送信された起床予定時刻に関する情報に基づいて、赤外線センサの出力を取得するタイミングを決定することができる。
制御信号生成部は、取得した赤外線センサの出力に基づき、取り付け部が被検体(人体)に装着されているか否かを判断し、その結果に応じた制御信号を生成し、無線通信部と刺激発生部へ出力する。
取り付け部が被検体(人体)から脱離していると判断した場合には、無線通信部に対しては、外部装置に対して刺激動作を行うように制御するための信号を生成し、無線通信部に出力する。なお、取り付け部が被検体(人体)から脱離していると判断した場合には、刺激発生部に対して刺激動作を起こすための信号を生成してもよく、刺激発生部に対して刺激動作を起こさないための信号を生成してもよい。
本実施形態の耳栓型電子機器における刺激発生部は、制御信号生成部から入力された制御信号に応じて被検体(人体)に対する刺激動作が可能である。被検体(人体)への刺激としては、人間が、この刺激を受けて起床可能なものであれば特に限定はなく、一例として音、振動、熱、膨張、匂いなどやその組み合わせなどが挙げられる。
これにより、起床予定時刻に向かって徐々に刺激を強くしていくなどの形態が考えられ、より不快感の少ない起床が可能となる。また、刺激を発生させる場合としては、装着を表す信号が入力された場合のみ、あるいは装着と脱離を表す信号のいずれかが入力された場合、のどちらでもよい。
本実施形態の耳栓型電子機器における無線通信部は、制御信号生成部から入力された制御信号に応じて外部装置へ情報を送信することが可能である。無線通信部は、脱離を表す信号が入力された場合に、外部装置に目覚ましやアラームの音を発生させるように動作させるための情報を送信してもよく、また、装着を表す信号が入力された場合に、外部装置に目覚ましやアラームの音を発生させるように動作させないための情報を送信してもよい。
本実施形態の耳栓型電子機器における外部装置は、耳栓型電子機器に情報を送信し、無線通信部から送信された情報を受信するものであれば特に限定されるものではなく、その数についても一台あるいは複数台のいずれの場合も想定されうる。また、一個の耳栓型電子機器によって複数の外部装置を制御する場合や、複数個の耳栓型電子機器によって、複数台の外部装置を別々に制御する場合など、様々な形態が考えられ得る。
本実施形態の耳栓型電子機器における時計部は、現在時刻を測定し、制御信号生成部に測定した時刻を出力する。制御信号生成部では、入力された現在時刻と、外部装置から送信された情報に基づいて、赤外線センサの出力を取得するタイミングを設定することが可能である。
本実施形態の耳栓型電子機器における記憶部は、外部装置から送信された情報を記憶して、制御信号生成部に任意のタイミングで出力することが可能である。制御信号生成部では、記憶部から入力された情報と、時刻測定部から入力された現在時刻に基づいて、赤外線センサの出力を取得するタイミングを設定することが可能である。赤外線センサの出力を取得するタイミングの一例としては、記憶部から入力された情報に基づく起床予定時刻と、時刻測定部から入力された現在時刻とが等しくなったタイミングが考えられるが、これに限定されるものではない。
本実施形態の耳栓型電子機器における充電部は、外部から送信される電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号を受信することにより充電される。ここでいう送信とは、有線及び無線のいずれの形態も含むものである。
以下、図面を参酌しながら、本実施形態の具体的な実施形態を説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではない。また、各図面において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
図1は、本発明に係る耳栓型電子機器の実施形態1を説明するための構成図である。本実施形態1の耳栓型電子機器10は、取り付け部11と赤外線センサ12と制御信号生成部13と無線通信部14と刺激発生部15とを備えている。
取り付け部11は、赤外線IRを放射する被検体Mに装着する。また、赤外線センサ12は、取り付け部11に収納され、被検体Mから放射される赤外線IRに応じた出力信号aを発生する。
また、制御信号生成部13は、外部装置30から送信される第1の情報c1に基づくタイミングにおける赤外線センサ12からの出力信号aを取得し、この出力信号aに基づき取り付け部11が被検体Mに装着されているか否かを判断し、その判断結果に応じた第1及び第2の制御信号b1,b2を生成する。
また、制御信号生成部13は、外部装置30から送信されるトリガー信号を受信したタイミングで赤外線センサ12の出力信号aを取得し、この出力信号aに応じた第1及び第2の制御信号b1,b2を生成する。
また、刺激発生部15は、制御信号生成部13から入力された第2の制御信号b2が、取り付け部11が被検体Mに装着されていることを表す場合には、被検体Mに対する刺激動作を行い、制御信号生成部13から入力された第2の制御信号b2が、取り付け部11が被検体Mから脱離していることを表す場合には、被検体Mに対する刺激動作を行わない。
また、外部から送信される電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号を受信することにより充電される充電部(図示せず)をさらに備えている。また、赤外線センサ12が、量子型赤外線センサであることが好ましい。
図2は、図1に示した実施形態1の耳栓型電子機器における動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
まず、利用者によって外部装置30上に情報が入力される(ステップS11)。次に、外部装置30は、入力された情報を、耳栓型電子機器10にあるタイミングで送信する(ステップS12)。
次に、制御信号生成部13は、この出力信号aに基づき取り付け部11が被検体(人体)Mに装着されているか否かを判断し、その結果に応じた第1及び第2の制御信号b1,b2を生成する(ステップS15)。
図3は、本発明に係る耳栓型電子機器の実施形態2における動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
まず、利用者によって外部装置30上に情報が入力される(ステップS21)。次に、外部装置30は、入力された情報に基づき、所定のタイミングにおいて、トリガー信号を耳栓型電子機器10に送信する(ステップS22)。
次に、制御信号生成部13は、外部装置30から送信されたトリガー信号を受信したタイミングにおける赤外線センサ12の出力信号aを取得する(ステップS23)。
次に、制御信号生成部13は、生成した第1の制御信号b1を無線通信部に出力し、第2の制御信号b2を刺激発生部に出力し、無線通信部14は、入力された第1の制御信号b1に応じて外部装置30に情報c2を送信するか否かを決定し、刺激発生部15は入力された第2の制御信号b2に応じて被検体(人体)Mに対する刺激動作を発生するか否かを決定する。
図4は、本発明に係る耳栓型電子機器の実施形態3を説明するための構成図である。本実施形態3の耳栓型電子機器20は、取り付け部11と赤外線センサ12と制御信号生成部13と無線通信部14と刺激発生部15と時計部16と記憶部17とを備えている。
取り付け部11は、赤外線IRを放射する被検体Mに装着する。また、赤外線センサ12は、取り付け部11に収納され、被検体Mから放射される赤外線IRに応じた出力信号aを発生する。
また、無線通信部14は、制御信号生成部13からの第1の制御信号b1が入力され、第1の制御信号b1に応じて外部装置30へ第2の情報c2を送信可能とする。
また、時刻を出力する時計部16と、外部装置30から受信した時間情報c1を保持する記憶部174とをさらに備えている。
また、制御信号生成部13は、時間情報c1に基づく時刻において赤外線センサ12の出力信号aを取得し、出力信号aに応じた第1及び第2の制御信号b1,b2を生成する。
つまり、本実施形態3に係る耳栓型電子機器20は、上述した実施形態1に係る耳栓型電子機器10において、さらに時刻を出力する時計部16と、外部装置30から受信した時間情報c1を保持する記憶部17とをさらに備えるものである。
まず、利用者によって外部装置30上に時間情報c1が入力される(ステップS31)。次に、外部装置30は、入力された時間情報c1を、予め耳栓型電子機器20に送信する(ステップS32)。
次に、記憶部17は、外部装置30から送信された時間情報c1を受信し、記憶する。次に、制御信号生成部13は、記憶部17が記憶する時間情報と、時計部16が出力する現在時刻とが等しくなったタイミングにおける赤外線センサ12の出力信号aを取得する(ステップS33)。
次に、制御信号生成部13は、生成した第1の制御信号b1を無線通信部14に出力し、第2の制御信号b2を刺激発生部15に出力し、無線通信部14は、入力された第1の制御信号b1に応じて外部装置14に第2の情報c2を送信するか否かを決定し、刺激発生部15は、入力された第2の制御信号b2に応じて被検体(人体)Mに対する刺激動作を発生するか否かを決定する。
本実施形態4の耳栓型電子機器20における制御信号生成部13は、外部装置30から受信した時間情報c1に基づき、赤外線センサ12からの出力信号aを取得するタイミングを設定する。
図6は、本発明に係る耳栓型電子機器の実施形態4における動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
まず、利用者によって外部装置30上に時間情報c1が入力される(ステップS41)。次に、外部装置30は、入力された時間情報c1を、予め耳栓型電子機器20に送信する(ステップS42)。
次に、制御信号生成部13は、この出力信号aに基づき取り付け部11が被検体(人体)Mに装着されているか否かを判断し、その結果に応じた第1及び第2の制御信号b1,b2を生成する(ステップS45)。
本実施形態5の耳栓型電子機器における制御信号生成部13は、赤外線センサ12の出力を任意の時刻に取得し、取得した赤外線センサ12の出力信号aから被検体Mの温度を表す温度情報を演算する。つまり、本実施形態5は、上述した実施形態1に被検体(人体)Mの体温測定の機能を追加したものである。
具体的には、図2に示したフローチャートと並行して、図7に示すフローチャートに従う処理が行われる。図7に示すフローチャートに従う処理は、図2に示したフローチャートに従う処理の開始から終了までのいずれの間においても並行して実行することが可能である。
本実施形態6の耳栓型電子機器における無線通信部14は、制御信号生成部13から入力された第1の制御信号b1に応じて外部装置30へ第2の情報c2を送信し、送信が正常に行われたことを表す第2の情報c2を受信し、第2の情報c2を受信しない場合に、制御信号生成部13に信号を出力する。また、制御信号生成部13は、入力された出力信号aに応じて、被検体Mに対する刺激動作を発生させる第2の制御信号b2を刺激発生部15に出力する。
まず、利用者によって外部装置30上に情報が入力される(ステップS61)。次に、外部装置30は、入力された情報を、耳栓型電子機器にあるタイミングで送信する(ステップS62)。
次に、制御信号生成部13は、外部装置30から送信された第1の情報c1に基づき、赤外線センサ12の出力信号aを取得するタイミングを設定し(ステップS63)、設定したタイミングにおいて、赤外線センサ12の出力信号aを取得し(ステップS64)、この出力信号aに基づき取り付け部11が被検体(人体)Mから脱離していることを判断し、被検体(人体)Mから脱離を表す制御信号b1,b2を生成する(ステップS65)。
次に、無線通信部14は、送信が正常に行われたことを表す情報を受信した場合には処理を終了し、送信が正常に行われたことを表す情報を受信しない場合には(ステップS67)、制御信号生成部13に信号を出力する。
次に、送信が正常に行われたことを表す情報を受信した場合には(ステップS67)、外部装置30から発生する刺激により、確実に起床することが可能となる(ステップS69)。
次に、耳栓型電子機器の取り付け部11が被検体(人体)Mに装着されている場合には、刺激発生部15から発生する刺激動作によって、周りに対して騒音を発生させることなく起床することが可能である(ステップS70)。
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム及び方法における動作、手順、ステップ及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
11 取り付け部
12 赤外線センサ
13 制御信号生成部
14 無線通信部
15 刺激発生部
16 時計部
17 記憶部
30 外部装置
Claims (12)
- 赤外線を放射する被検体への取り付け部と、
前記取り付け部に収納され、前記被検体から放射される前記赤外線に応じた出力信号を発生する赤外線センサと、
外部装置から送信される第1の情報に基づくタイミングにおける前記赤外線センサからの前記出力信号を取得し、前記出力信号に基づき前記取り付け部が前記被検体に装着されているか否かを判断し、その判断結果に応じた第1及び第2の制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号生成部からの前記第1の制御信号が入力され、前記第1の制御信号に応じて前記外部装置へ第2の情報を送信可能な無線通信部と、
前記制御信号生成部で生成された前記第2の制御信号に応じて前記被検体に対する刺激動作を可能とする刺激発生部と、
を備える耳栓型電子機器。 - 前記制御信号生成部は、前記外部装置から送信されるトリガー信号を受信したタイミングで前記赤外線センサの前記出力信号を取得し、前記出力信号に応じた前記第1及び第2の制御信号を生成する請求項1に記載の耳栓型電子機器。
- 時刻を出力する時計部と、前記外部装置から受信した時間情報を保持する記憶部と、をさらに備え、
前記制御信号生成部は、前記時間情報に基づく時刻において前記赤外線センサの前記出力信号を取得し、前記出力信号に応じた前記第1及び第2の制御信号を生成する請求項1に記載の耳栓型電子機器。 - 前記制御信号生成部は、前記外部装置から受信した前記時間情報に基づき、前記赤外線センサからの前記出力信号を取得するタイミングを設定する請求項3に記載の耳栓型電子機器。
- 前記無線通信部は、
前記制御信号生成部から入力された前記第1の制御信号が、前記取り付け部が前記被検体に装着されていることを表す場合には、前記外部装置に外部音制御信号を送信し、
前記制御信号生成部から入力された前記第1の制御信号が、前記取り付け部が前記被検体から脱離していることを表す場合には、前記外部装置に外部音発生信号を送信する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の耳栓型電子機器。 - 前記刺激発生部は、
前記制御信号生成部から入力された前記第2の制御信号が、前記取り付け部が前記被検体に装着されていることを表す場合には、前記被検体に対する刺激動作を行い、
前記制御信号生成部から入力された前記第2の制御信号が、前記取り付け部が前記被検体から脱離していることを表す場合には、前記被検体に対する刺激動作を行わない
請求項1〜5のいずれか一項に記載の耳栓型電子機器。 - 前記制御信号生成部は、
前記赤外線センサの出力を任意の時刻に取得し、取得した前記赤外線センサの前記出力信号から前記被検体の温度を表す温度情報を演算する請求項1〜6のいずれか一項に記載の耳栓型電子機器。 - 前記制御信号生成部は、
前記赤外線センサの出力を任意の時刻に複数回取得し、取得した複数の前記赤外線センサの前記出力信号から前記被検体の温度を表す温度情報を演算し、複数の温度情報に基づき基礎体温を推定する請求項7に記載の耳栓型電子機器。 - 外部から送信される電界、磁界、電磁界のいずれかを含む電力信号を受信することにより充電される充電部をさらに備える請求項1〜8のいずれか一項に記載の耳栓型電子機器。
- 前記赤外線センサが、量子型赤外線センサである請求項1〜9のいずれか一項に記載の耳栓型電子機器。
- 前記無線通信部は、
前記制御信号生成部から入力された前記第1の制御信号に応じて前記外部装置へ前記第2の情報を送信し、送信が正常に行われたことを表す前記第2の情報を受信し、前記第2の情報を受信しない場合に、前記制御信号生成部に信号を出力し、
前記制御信号生成部は、
入力された前記信号に応じて、前記被検体に対する刺激動作を発生させる前記第2の制御信号を前記刺激発生部に出力する
請求項1〜10のいずれか一項に記載の耳栓型電子機器。 - 赤外線を放射する被検体への取り付け部を備えた耳栓型電子機器の動作方法において、
まず、利用者によって外部装置上に情報が入力される第1のステップと、
次に、前記外部装置は、入力された情報を、前記耳栓型電子機器にあるタイミングで送信する第2のステップと、
次に、制御信号生成部が、前記外部装置から送信された第1の情報に基づき、赤外線センサの出力信号を取得するタイミングを設定し、設定したタイミングにおいて、前記赤外線センサの前記出力信号を取得し、前記出力信号に基づき前記取り付け部が前記被検体に装着されているか否かを判断し、その結果に応じた第1及び第2の制御信号を生成する第3のステップと、
次に、前記制御信号生成部が、前記第1の制御信号を無線通信部に出力し、前記第2の制御信号を刺激発生部に出力し、前記無線通信部は、入力された前記第1の制御信号に応じて前記外部装置に第2の情報を送信するか否かを決定し、前記刺激発生部が、入力された前記第2の制御信号に応じて前記被検体に対する刺激動作を発生するか否かを決定する第4のステップと、を有し、
前記耳栓型電子機器の取り付け部が、前記被検体に装着されている場合には、前記刺激発生部から発生する刺激動作を行い、前記耳栓型電子機器の取り付け部が、前記被検体から脱離している場合には、前記外部装置から発生する刺激動作を行うことを特徴とする耳栓型電子機器の動作方法。
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