JP2019002900A - 防水構造を備える電子機器、当該電子機器の状態検出方法、及びプログラム - Google Patents
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電子機器には、スピーカーが発する音声によってユーザーへの各種通知を行うものもあるが、水による破損を防ぐため、音孔に防水処理を施すことが必要である。そこで、特許文献1には、防水機能を有するスピーカーやマイク等の音響装置が開示されている。
開口部を有し、当該開口部が防水部材により防水構造とされた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の状態に応じて変化するデータを出力するデータ出力手段と、
前記データ出力手段が出力するデータに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出する状態検出手段と、を備える
ことを特徴とする。
[電子機器の構成]
以下、第1実施形態に係る電子機器100について説明する。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図1に示すように、電子機器100は、メインユニット部100aと、サブユニット部100bと、を備えて構成されている。メインユニット部100aは、例えばスマートフォン等の外部の情報端末であり、メインユニット部100aとサブユニット部100bは無線通信接続されている。また、ユーザー装着型の活動量計等の様に、メインユニット部100aとサブユニット部100bとが一体となった構成であってもよい。
図3は、図2(b)のIIa−IIa切断線から見たサブユニット部100bの断面図であり、図3(a)は、構成部品を組み立てた図、図3(b)は構成部品ごとに分解した分解図である。
なお、スピーカー4は、音出力手段として機能する。
即ち、気圧センサー31は、準閉空間である空間Aの気圧を検出するため、筐体10の内部の閉空間(筐体10の内壁、スピーカー4及びスペーサー14で囲まれた空間:空間B)の気圧の変動に影響されない。したがって、例えばサブユニット部100bに何らかの負荷がかかり、筐体10が変形した場合にも、気圧センサー31はこれに影響されることなく正確に外気圧を測定することが可能である。
なお、気圧センサー31は、気圧検出手段及びデータ出力手段として機能する。
図4に示すように、メインユニット部100aは、中央制御部1と、メモリー2と、操作入力部7と、メイン通信部5aと、メイン電源部6aと、を備え、中央制御部1、メモリー2、メイン通信部5a、メイン電源部6aは、バスライン8aを介して接続されている。
図4に示すように、サブユニット部100bは、センサー部3と、スピーカー4と、サブ通信部5bと、サブ電源部6bと、を備え、センサー部3と、スピーカー4と、サブ通信部5bと、サブ電源部6bは、バスライン8bを介して接続されている。
具体的には、中央制御部1は、電子機器100の各部を制御するCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)を備え(何れも図示略)、電子機器100用の各種処理プログラム(図示略)に従って各種の制御動作を行う。
また、センサー部3は、電子機器100の位置情報を取得可能なGPS受信機、3軸加速度センサー、ジャイロセンサー等の電子機器100の動きを検出可能なモーションセンサー32などを備え、測定結果を中央制御部1に出力する。
サブ通信部5bは、メインユニット部100aのメイン通信部5aと無線通信接続され、センサー部3により取得したデータを中央制御部1による制御に基づいて、メインユニット部100aに出力するものであり、例えばBluetooth(登録商標)などの近距離無線通信規格を採用した通信部である。
なお、メインユニット部100aとサブユニット部100bとが一体となった構成の場合、サブ通信部5bは必ずしも備える必要はない。
サブ電源部6bは、サブユニット部100bの動作に係る電力を所定の電圧で供給する。サブ電源部6bは、例えば、各種方式の電池(リチウム電池、ニッケル・水素充電池等)を具備している。
次に、本実施形態に係る電子機器100の防水膜13の状態の検出方法について説明する。なお、本実施形態における「状態」には、防水膜13自体の状態と、電子機器100がおかれた外部環境の状態とが含まれる。
本実施形態に係る電子機器100は、電子機器100の正常状態から異常状態への状態変化を検出し、電子機器が異常状態にあることをユーザーに通知し、異常状態の解除を促す。
ここでは、異常状態として、例えば、「電子機器100の水没」、「防水膜13の破損」及び「防水膜13への異物の付着」を検出する。
電子機器100は、電子機器100の状態検出のため、音出力手段としてのスピーカー4を制御して通常使用時に定期的又は不定期に発信音を発し、気圧センサー31は、気圧検出手段として機能し、その時の空間Aにおける空気の振動パターンを検出する。中央制御部1は、外気圧算出手段として機能し、気圧センサー31によって検出された気圧のデータ(以降、検出データと表記)によって各基準データと比較する。その結果、検出データが各基準データの何れに類似するかによって、電子機器100の防水膜13の異常状態を判断する。
中央制御部1は、スピーカー4を制御して、状態検出用の発信音を出力させる。状態検出用の発信音は、ユーザーに聞こえない高周波数(可聴域外)の音波(例えば、40〜50kHz)である。スピーカー4から発せられた発信音は、スピーカー4の前方の空気を振動させる。スピーカー4の前方に配置された防水膜13は、空間Aの空気の振動に伴って振動する。気圧センサー31は、この空間Aにおける空気の振動を気圧の変化として検出し、電気信号に変換して中央制御部1に出力する。
また、中央制御部1は、制御手段として機能し、気圧センサー31の動作も同様に停止させる。
中央制御部1は、ステップS2において取得した電気信号に基づいて、空間Aにおける音波の波形や周波数、音圧等の特徴的なパターンを抽出する(ステップS3)。
次に、中央制御部1は、所定時間経過したか否かを判断し(ステップS7)、所定時間経過していないと判断すると(ステップS7:No)、ステップS7の処理を繰り返すが、所定時間経過したと判断すると(ステップS7:Yes)、ステップS1へと戻り、上記の処理を繰り返す。
次いで、中央制御部1は、発光ダイオードやバイブレーションモーターを制御して、防水膜13の破損状態を通知、又は通信部5を制御して外部機器に通知を発信し(ステップS14)、制御を終了する。
次いで、中央制御部1は、発光ダイオードやバイブレーションモーターを制御して、防水膜13の異物付着状態を通知、又は通信部5を制御して外部機器に通知を発信し(ステップS17)、制御を終了する。
[電子機器の構成]
以下、第2実施形態に係る電子機器200について説明する。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。また、第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図6に示すように、電子機器200は、メインユニット部200aと、サブユニット部200bと、を備えて構成されている。メインユニット部200aは、例えばスマートフォン等の外部の情報端末であり、メインユニット部200aとサブユニット部200bは無線通信接続されており、サブユニット200bはパーソナルコンピューター等の外部機器とは、USB等による有線接続が可能である。あるいは、着脱可能なメモリーカードを介して、サブユニット200bと外部機器とがデータの受け渡し可能となっていてもよい。また、ユーザー装着型の活動量計等の様に、メインユニット部200aとサブユニット部200bとが一体となり、USBやメモリーカード等によって外部機器とデータ通信可能な構成であってもよい。
本実施形態においては、メインユニット部200aとサブユニット部200bとが、分離され、無線通信接続されているものとする。
図8は、図7(a)のVIIa−VIIa切断線から見たサブユニット部200bの断面図である。図9は、サブユニット部200bを構成部品ごとに分解した分解図である。
フロント部材20aには、スピーカー24から発せられる発信音を筐体20の外部に発するための音孔24aが設けられ、音孔24aの内側には、筐体20の内部の部材を保護するための保護部材24b及び防水膜24cが外側から順に設けられている。各部材は、防水性及び気密性を担保できる両面接着テープや接着剤などで固定され、フロント部材20a及びリア部材20bはネジ(図示略)によって固定されている。
なお、スピーカー24は、音出力手段として機能する。
なお、気圧センサー231は、気圧検出手段及びデータ出力手段として機能する。
図10に示すように、メインユニット部200aは、中央制御部1と、メモリー2と、操作入力部7と、メイン通信部5aと、メイン電源部6aと、を備え、中央制御部1、メモリー2、メイン通信部5a、メイン電源部6aは、バスライン8aを介して接続されている。
図10に示すように、サブユニット部200bは、センサー部23と、スピーカー24と、サブ通信部5bと、サブ電源部6bと、外部I/F部29と、を備え、センサー部23と、スピーカー24と、サブ通信部5bと、サブ電源部6bと、外部I/F部29は、バスライン8bを介して接続されている。
また、外部I/F部29は、着脱可能なメモリーカードを介して、サブユニット200bと外部機器とがデータの受け渡し可能な構成としてもよい。
次に、本実施形態に係る電子機器200の状態の検出方法について説明する。
本実施形態に係る電子機器200は、電子機器200の正常状態から異常状態への状態変化を検出し、電子機器が異常状態にあることをユーザーに通知し、異常状態の解除を促す。
ここでは異常状態として、コネクタカバー20dによる開口部20cの閉塞状態が異常、例えば「コネクタカバー20dが開口部20cから完全に外れた状態」や「コネクタカバーが不完全に開口部20cに装着された状態」を検出する。
中央制御部21は、電子機器200の状態検出のため、音出力手段としてのスピーカー24を制御して通常使用時に定期的又は不定期に発信音を発し、気圧センサー231は、気圧検出手段として機能し、検出されたデータを中央制御部1に送信し、中央制御部1は、その時の空間Cにおける空気の振動パターンを検出する。中央制御部1は、外気圧算出手段として機能し、気圧センサー231によって検出された気圧のデータ(以降、検出データと表記)と基準データとを比較し、検出データが基準データよりも低くなっている場合に、異常状態と判断する。
なお、状態検出用の発信音は、ユーザーに聞こえない高周波数(可聴域外)の音波(例えば、40〜50kHz)である。
次に、中央制御部1は、所定時間経過したか否かを判断し(ステップS26)、所定時間経過していないと判断すると(ステップS26:No)、ステップS26の処理を繰り返すが、所定時間経過したと判断すると(ステップS26:Yes)、ステップS21へと戻り、上記の処理を繰り返す。
次いで中央制御部1は、発光ダイオードやバイブレーションモーターを制御して異常状態を通知し(ステップS28)、制御を終了する。
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
[付記]
<請求項1>
開口部を有し、当該開口部が防水部材により防水構造とされた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の状態に応じて変化するデータを検知して出力するデータ出力手段と、
前記データ出力手段が出力するデータに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出する状態検出手段と、を備える
ことを特徴とする電子機器。
<請求項2>
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の異常状態により正常な機能を発揮できなくなる部材を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
<請求項3>
前記状態検出手段は、
前記防水部材が正常な状態において前記データ出力手段が出力する基準データと、前記データ出力手段が出力したデータとの差異に基づいて前記防水部材の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子機器。
<請求項4>
前記データ出力手段は、前記筐体の内部に配置され前記筐体の内部の空間の気圧を検出して出力する気圧検出手段であり、
前記状態検出手段は、前記気圧検出手段が出力する気圧データに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項5>
前記気圧検出手段により検出された気圧データにより、前記筐体の外気圧を算出する外気圧算出手段と、
前記外気圧算出手段による外気圧の算出を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記状態検出手段によって前記防水部材の異常状態が検出された場合に、前記外気圧算出手段による外気圧の算出を禁止する制御を行う
ことを特徴とする請求項4に記載の電子機器。
<請求項6>
前記筐体の内部に配置され、音を出力する音出力手段を備え、
前記制御手段は、前記音出力手段が音を出力している時に、前記外気圧算出手段による外気圧の算出を禁止する制御を行うことを特徴とする請求項5に記載の電子機器。
<請求項7>
前記筐体に設けられ、前記筐体の動きに対応するセンサー信号を出力するモーションセンサーと、
前記モーションセンサーの動作を制御するモーションセンサー制御手段と、を備え、
前記状態検出手段は、前記防水部材の異常状態として、前記筐体の空気中から水中への移動を検出し、
前記モーションセンサー制御手段は、前記状態検出手段によって前記筐体が空気中から水中へ移動したことが検出された場合に、前記モーションセンサーの動作を禁止する制御を行う
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項8>
前記防水部材は、前記筐体の内部の空間と外部の空間とを隔離する防水膜を備え、
前記状態検出手段は、前記防水部材の異常状態として、前記筐体の空気中から水中への移動又は前記防水膜の破損又は前記防水膜への異物の付着の少なくともいずれか一つを検出する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項9>
前記筐体の内部に配置され、音を出力する音出力手段を備え、
前記データ出力手段は、前記筐体の内部に配置され前記筐体の内部の空間の気圧を検出して出力する気圧検出手段であり、
前記防水膜は、前記音出力手段による音によって振動し、
前記状態検出手段は、前記音出力手段が音を出力している時の、前記気圧検出手段が検出する、前記防水膜の振動により変化する前記筐体の内部の空間の気圧データに基づいて、前記防水膜の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項8に記載の電子機器。
<請求項10>
前記状態検出手段は、
前記防水膜が正常な状態において前記音出力手段が音を出力している時の、前記気圧検出手段が検出する気圧データを基準データとし、
前記気圧検出手段が検出した気圧データと、前記基準データとの差異に基づいて前記防水膜の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項9に記載の電子機器。
<請求項11>
前記防水部材は、前記開口部の開閉状態を切り替える開閉部材を備え、
前記状態検出手段は、前記防水部材の異常状態として、前記開口部の閉塞の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項12>
前記筐体の内部に配置され、音を出力する音出力手段を備え、
前記データ出力手段は、前記筐体の内部に配置され前記筐体の内部の空間の気圧を検出して出力する気圧検出手段であり、
前記開閉部材は、当該開閉部材が前記開口部を閉塞した状態としている場合に、前記筐体の内部の空間と外部の空間とを隔離するとともに、前記筐体の内部に前記音出力手段が出力する音が伝播する空間を形成し、
前記状態検出手段は、前記音出力手段が音を出力している時の、前記気圧検出手段が検出する、前記開閉部材による前記開口部の開閉状態により変化する前記音が伝播する空間の気圧データに基づいて、前記開口部の閉塞の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項11に記載の電子機器。
<請求項13>
前記状態検出手段は、
前記開閉部材が前記開口部を閉塞した状態において前記音出力手段が音を出力している時の、前記気圧検出手段が検出する気圧データを基準データとし、
前記気圧検出手段が検出した気圧データと、前記基準データとの差異に基づいて、前記開口部の閉塞の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項12に記載の電子機器。
<請求項14>
前記音出力手段は、可聴域外の音を出力することを特徴とする請求項6、9、10、12、13のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項15>
前記防水部材に異常状態が生じたことを通知手段によりユーザーに通知させる通知制御手段を備える
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の電子機器。
<請求項16>
開口部を有し、当該開口部が防水部材により防水構造とされた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の状態に応じて変化するデータを検知して出力するデータ出力部と、を備えた電子機器の状態検出方法であって、
前記データ出力部が出力するデータに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出する電子機器の状態検出方法。
<請求項17>
開口部を有し、当該開口部が防水部材により防水構造とされた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の状態に応じて変化するデータを検知して出力するデータ出力部と、を備えた電子機器のコンピュータを、
前記データ出力部が出力するデータに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出する状態検出手段、として機能させるプログラム。
100a メインユニット部
100b サブユニット部
1 中央制御部(状態検出手段、外気圧算出手段、制御手段、通知制御手段、モーションセンサー制御手段)
2 メモリー
3 センサー部
31 気圧センサー(データ出力手段、気圧検出手段)
32 モーションセンサー
4 スピーカー(音出力手段)
10 筐体
10a フロント部材
10b リア部材
11 音孔(開口部)
11a 保護部材
12 ネット
13 防水膜(防水部材、開閉部材)
14 スペーサー
200 電子機器
200a メインユニット部
200b サブユニット部
20 筐体
20a フロント部材
20b リア部材
20c 開口部
20d コネクタカバー(防水部材)
20e USBコネクタ
23 センサー部
231 気圧センサー(データ出力手段、気圧検出手段)
24 スピーカー(音出力手段)
24a 音孔
24b 保護部材
24c 防水膜
29 外部I/F部
開口部を有し、当該開口部が防水部材により防水構造とされた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の状態に応じた変化を検知して、その検知したデータを出力するデータ出力手段と、
前記データ出力手段が出力するデータに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出する状態検出手段と、を備える。
Claims (17)
- 開口部を有し、当該開口部が防水部材により防水構造とされた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の状態に応じて変化するデータを検知して出力するデータ出力手段と、
前記データ出力手段が出力するデータに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出する状態検出手段と、を備える
ことを特徴とする電子機器。 - 前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の異常状態により正常な機能を発揮できなくなる部材を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記状態検出手段は、
前記防水部材が正常な状態において前記データ出力手段が出力する基準データと、前記データ出力手段が出力したデータとの差異に基づいて前記防水部材の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子機器。 - 前記データ出力手段は、前記筐体の内部に配置され前記筐体の内部の空間の気圧を検出して出力する気圧検出手段であり、
前記状態検出手段は、前記気圧検出手段が出力する気圧データに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電子機器。 - 前記気圧検出手段により検出された気圧データにより、前記筐体の外気圧を算出する外気圧算出手段と、
前記外気圧算出手段による外気圧の算出を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記状態検出手段によって前記防水部材の異常状態が検出された場合に、前記外気圧算出手段による外気圧の算出を禁止する制御を行う
ことを特徴とする請求項4に記載の電子機器。 - 前記筐体の内部に配置され、音を出力する音出力手段を備え、
前記制御手段は、前記音出力手段が音を出力している時に、前記外気圧算出手段による外気圧の算出を禁止する制御を行うことを特徴とする請求項5に記載の電子機器。 - 前記筐体に設けられ、前記筐体の動きに対応するセンサー信号を出力するモーションセンサーと、
前記モーションセンサーの動作を制御するモーションセンサー制御手段と、を備え、
前記状態検出手段は、前記防水部材の異常状態として、前記筐体の空気中から水中への移動を検出し、
前記モーションセンサー制御手段は、前記状態検出手段によって前記筐体が空気中から水中へ移動したことが検出された場合に、前記モーションセンサーの動作を禁止する制御を行う
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の電子機器。 - 前記防水部材は、前記筐体の内部の空間と外部の空間とを隔離する防水膜を備え、
前記状態検出手段は、前記防水部材の異常状態として、前記筐体の空気中から水中への移動又は前記防水膜の破損又は前記防水膜への異物の付着の少なくともいずれか一つを検出する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電子機器。 - 前記筐体の内部に配置され、音を出力する音出力手段を備え、
前記データ出力手段は、前記筐体の内部に配置され前記筐体の内部の空間の気圧を検出して出力する気圧検出手段であり、
前記防水膜は、前記音出力手段による音によって振動し、
前記状態検出手段は、前記音出力手段が音を出力している時の、前記気圧検出手段が検出する、前記防水膜の振動により変化する前記筐体の内部の空間の気圧データに基づいて、前記防水膜の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項8に記載の電子機器。 - 前記状態検出手段は、
前記防水膜が正常な状態において前記音出力手段が音を出力している時の、前記気圧検出手段が検出する気圧データを基準データとし、
前記気圧検出手段が検出した気圧データと、前記基準データとの差異に基づいて前記防水膜の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項9に記載の電子機器。 - 前記防水部材は、前記開口部の開閉状態を切り替える開閉部材を備え、
前記状態検出手段は、前記防水部材の異常状態として、前記開口部の閉塞の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電子機器。 - 前記筐体の内部に配置され、音を出力する音出力手段を備え、
前記データ出力手段は、前記筐体の内部に配置され前記筐体の内部の空間の気圧を検出して出力する気圧検出手段であり、
前記開閉部材は、当該開閉部材が前記開口部を閉塞した状態としている場合に、前記筐体の内部の空間と外部の空間とを隔離するとともに、前記筐体の内部に前記音出力手段が出力する音が伝播する空間を形成し、
前記状態検出手段は、前記音出力手段が音を出力している時の、前記気圧検出手段が検出する、前記開閉部材による前記開口部の開閉状態により変化する前記音が伝播する空間の気圧データに基づいて、前記開口部の閉塞の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項11に記載の電子機器。 - 前記状態検出手段は、
前記開閉部材が前記開口部を閉塞した状態において前記音出力手段が音を出力している時の、前記気圧検出手段が検出する気圧データを基準データとし、
前記気圧検出手段が検出した気圧データと、前記基準データとの差異に基づいて、前記開口部の閉塞の異常状態を検出する
ことを特徴とする請求項12に記載の電子機器。 - 前記音出力手段は、可聴域外の音を出力することを特徴とする請求項6、9、10、12、13のいずれか一項に記載の電子機器。
- 前記防水部材に異常状態が生じたことを通知手段によりユーザーに通知させる通知制御手段を備える
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の電子機器。 - 開口部を有し、当該開口部が防水部材により防水構造とされた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の状態に応じて変化するデータを検知して出力するデータ出力部と、を備えた電子機器の状態検出方法であって、
前記データ出力部が出力するデータに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出する電子機器の状態検出方法。 - 開口部を有し、当該開口部が防水部材により防水構造とされた筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記防水部材の状態に応じて変化するデータを検知して出力するデータ出力部と、を備えた電子機器のコンピュータを、
前記データ出力部が出力するデータに基づいて、前記防水部材の異常状態を検出する状態検出手段、として機能させるプログラム。
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CN114244946A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-25 | 广东明创软件科技有限公司 | 防水状态检测方法及相关装置 |
CN115308599A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-11-08 | 临沂财帛电子信息科技有限责任公司 | 一种电机用防水测试装置 |
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- 2017-10-31 JP JP2017209959A patent/JP6638713B2/ja active Active
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