JP6152045B2 - 音源装置のための自動電源オフ装置 - Google Patents

Description

耳の内部に挿入する従来のイヤホンや、身体の一部に装着するクリップに設けた、脈拍センサと体温センサにより覚醒時と異なる睡眠時の脈拍や体温を検知して、イヤホンや音源装置から流れる音声を切断して、電源オフするようにした音源装置のための自動電源オフ装置。

音声や音楽等の音源を聞くことができるように、外部の雑音に影響されることなく、耳に挿入して使用するイヤホン装置が、携帯型の音響装置やラジオ受信機などに多用されており、それ以外にも補聴器、無線受信機、ゲーム機などの様々な機器にも使用されている。

携帯情報端末として、イヤホンから音楽や携帯電話の着信を聞くことができ、同時にジョギングなどの運動をしながら、振動子により運動のペース配分など指示する装置が提案されている。（特許文献１）

本発明で使う体温や脈拍を計測する手段は、耳などの身体の一部に装着するイヤホンやクリップなど各種あり、例えばイヤホンに体温計、脈拍計を実装した装置が提案されている。（特許文献２）。またジョギングのとき脈拍から判断し、振動パターンで最適のペースを指示するクリップ型の脈拍計が提案されている。（特許文献１）

例えば体温を計測する温度センサはサーミスタであり、イヤホン内に取付けられ、温度センサからの信号が、抵抗−電圧変換回路で所定の信号に変換され、脈拍センサは一対の電極からなり、電極からの信号が、心電図増幅回路で増幅された後、いずれもそれぞれ演算部に入力され、脈拍数と体温値が計算される。

一般に人が睡眠に至る場合、覚醒時と比較したときの脈拍、体温共に、低下することが分かっている。

特開２０１１−１７１９５４号公報 特開２００８−１３６５５６号公報

従来のラジオ、テレビ番組に加えて携帯電話や、スマートフォンなどから流れてくる各種のコンテンツを聞きながら、眠りに着こうとしている人々が増えている。その際に睡眠に至ったにも拘らず、音源が依然としてオンになったままというのは具合が悪い。

そこで、本発明は上述の課題に鑑みなされたものであり、身体の一部に取り付けられた、イヤホンやクリップなどに実装された脈拍センサや体温センサにより計測した身体情報の変化を検知し、音源装置の電源をオフする、音源装置のための自動電源オフ装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明の音源装置のための自動電源オフ装置は、音声や音楽を発生する音源装置と身体の一部に装着する装着具と、音源装置と装着具との間に設けられ、装着具から送られてくる身体情報により、音源装置の電源を切断する制御装置を備えることを特徴としている。

装着具は脈拍センサと体温センサを有するイヤホンからなり、制御装置は両センサから送られてくる脈拍と体温の値から睡眠状態を判断する、睡眠状態判断手段を有し、音源装置に電源オフ信号を出力することを特徴としている。

また装着具は、脈拍センサと体温センサを有するクリップからなっている。

睡眠者自身の好みの音源をイヤホンや、直接音源のスピーカからの音を聞きながら、心地よく眠りにつけるうえに、さらに睡眠状態に至ると、自動的に音源装置の電源オフがなされるので、良好な睡眠が得られるようになる。

本発明の第１の実施形態の自動電源オフ装置の構成図である。 脈拍計測に関する説明図である。 制御装置２のブロック図である。 音源装置１に対する電源オフロジックのフローである。 音源側ピンジャック１３の説明図である。 制御装置側ピンジャック１４の説明図である。 本発明の第２の実施形態の自動電源オフ装置の構成図である。 脈拍、体温情報、どちらか一方の条件を満たした場合の電源オフロジックフロー追加の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、本実施形態の以下の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態を示す自動電源オフ装置の構成図である。
音源装置１と身体の一部に装着する、脈拍センサと体温センサを有するイヤホンタイプの装着具３と、音源装置１と装着具３との間に設けられ、装着具３から送られてくる脈拍と体温の値により、音源装置１の電源を切断する制御装置２を備えた電源オフ装置となっている。

音源装置１から音声信号１３ａが制御装置２を経由して、音声信号１４ａとなり装着具３へ送られる。このように音声信号は単に制御装置２をスルーして装着具３へ送られている。

イヤホンタイプの装着具３の両センサから脈拍信号２１と体温信号２２が制御装置２に入力され、処理されて音源装置１へ電源オフ信号１５が出力されることになる。

図２は脈拍計測に関する説明図であり、左から右へ時間経過しており、覚醒状態から睡眠状態へ移行している。脈拍のピーク間、すなわち周期をｔ１、ｔ２、．．．ｔｎ（単位；秒）として、脈拍関連情報として周期差（デルタｔ）＝ｔ２−ｔ1、ｔ３−ｔ２、・・・ｔｎ−ｔ（ｎ−１）とおいたとき、周期差（デルタｔ）を監視して閾値Ａ以上になったら睡眠状態と判断する。即ちＡ以上になったということは、脈拍が下がり睡眠状態になったという判断を行う。

体温についても同様の判断をして、例えば1秒間隔で体温を監視することとし、任意時点の体温＝Ｔ１とし、１秒後の体温差＝Ｔ２としたとき体温差（デルタＴ）＝Ｔ１−Ｔ２，Ｔ３−Ｔ２、・・・Ｔｎ−Ｔ（ｎ−１）の体温差（デルタＴ）を監視して閾値Ｂ以上になったら睡眠状態と判断する。

図３は制御装置２のブロック図である。制御部２４は、ＣＰＵやメモリを含み（これらは図示せず）、装置全体の制御を行っている。

図１の装着具３の脈拍センサと体温センサから、このように脈拍信号２１と体温信号２２がＡ／Ｄ変換されて入力され、制御部２４の脈拍検出回路２１、体温検出回路２２へ入力されて、さらに、バス２５を介して電源オフ回路２３に入力される。

即ち、脈拍センサや体温センサによって検出された脈拍に代わる先に説明した周期ｔｎ、と体温Ｔｎが制御装置２のそれぞれ、脈拍検出回路２１、体温検出回路２２へ入力されて、さらにそれぞれの回路で演算がなされ、電源オフ回路２３で処理され、図４で説明する電源オフロジックで判断され、電源オフ信号１５が出力されることになる。

図４は電源オフロジックの処理フローであり、この電源オフロジックに基づき、電源オフが判断されることになる。

システム作動開始（Ｓ１）とは、例えば本装置の利用者が寝床について睡眠しようとしたとき、図１の音源装置１を電源オンして作動させ、装着具３を耳に挿入した状態を言う。

次に脈拍・体温計測（Ｓ２）状態に入る。先に説明したように、周期差（デルタｔ）≧Ａ（Ｓ３）がチェックされ、さらに体温についても同様なチェック、即ち体温差（デルタＴ）≧Ｂ（Ｓ４）がなされる。このように脈拍に関係する周期差、体温差についてのそれぞれが閾値Ａ、Ｂ以上になると、電源オフ（Ｓ５）の信号が出力されることになる。

以上は、脈拍に関係する周期差と体温差共に設定値以上になったときに、電源オフに至るロジックであるが、これらどちらか一方が設定値以上になった場合もオフとするようにする。

即ち、脈拍関連情報の周期差（デルタｔ）、体温差（デルタＴ）のどちらかが、条件を満たした場合も電源オフするよう設定することとするが、説明は後で述べる。

図５の（イ）は音源装置側ピンジャック１３の説明図であり、左右の音声信号が、それぞれの音声信号端子１３ａＬ、１３ａＲを通して図１の制御装置２へ送られ、１３ｅは接地端子となっている。また電源オフ信号端子２３ａを通して、制御装置２からの音声オフ信号１５が音源装置１へ送られる。クリップ識別端子３ｅについては後述する。第２の実施形態で説明する。

尚図５の（ロ）は音源装置１、制御装置２、装着具３または４(装着具４は後述)と音源装置側ピンジャック１３、図６でその詳細説明する制御装置側ピンジャック１４の取り付け関係図である。

図６は制御装置側ピンジャック１４の説明図であり、左右の音声信号が、それぞれの音声信号端子１４ａＬ、１４ａＲを通して図１の装着具３へ送られ、１４ｅは接地端子となっている。このように、先にも説明したように、音声信号は単に制御装置２をスルーして送られている。クリップ識別端子４ｅについては後述する。第２の実施形態で説明する。

脈拍信号端子２１ａ、体温信号端子２２ａを通して、装着具３から送られてくる、脈拍信号２１と体温信号２２を受け取るようになっている。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態を示す自動電源オフ装置の構成図であり、第１の実施形態と異なるところは、イヤホンタイプの装着具３からクリップタイプの装着具４に置き換わっている。第２の実施形態において、図４のシステム作動開始（Ｓ１）とは、装着具４を耳または他の身体の一部に装着した状態である。またこのとき図１の音源装置１からの音を直接聞くことになるが、電源切断は第１の実施形態と同じように行われる。

図１の第１の実施形態の装着具３の場合と同様に、クリップタイプの装着具４の両センサから脈拍信号２１と体温信号２２が制御装置２に入力され、処理されて音源装置１へ電源オフ信号１５が出力されることになる

第２の実施形態において、図５の音源装置側ピンジャック１３の形状は、第１の実施形態と共通とする。従って装着具４の場合、音源装置側ピンジャック１３の左右音声信号端子１３ａＬ、１３ａＲはダミーとなり、音声信号は流れない。

また従来のピンジャックのままだと音源装置１からの音声は出力されないことになるが、第２の実施形態の装着具４の場合、音源装置１からの音声出力がなされるようになっており、後述する。

ここで図６へ戻って説明する。このように制御装置側ピンジャック１４においてもクリップタイプの装着具４とイヤホンタイプの装着具３のそれは共通とする。従って装着具４の場合、制御装置側ピンジャック１４の左右音声信号端子１４ａＬ、１４ａＲは同様にダミーとなり、音声信号は流れない。

装着具４の場合クリップ識別端子４ｅ、さらに図５の音源装置側ピンジャック１３のクリップ識別端子３ｅを介してクリップタイプを認識し、音源装置１のスピーカからの音声出力がなされるようになっている。

次に脈拍と体温情報による電源オフロジックのフローについて以下のように追加して図８を参照して説明する。図のＲ１がこれまで説明してきた、脈拍関連情報の周期差（デルタｔ）が条件を満たした場合と体温差（デルタＴ）を満たした場合の、二つの条件どちらをも満たした場合である。加えてどちらか一方の条件を満たした場合も電源オフするように、図のＲ１、Ｒ２、Ｒ３いずれかを選択できるような機械的スイッチを設けることとする。

即ち、Ｒ１の睡眠判断ロジックに加えて、周期差（デルタｔ）が条件を満たした場合のＲ２、体温差（デルタＴ）を満たした場合のＲ３のロジックを設定し、これらを選択できるようにした。尚このＲ１、Ｒ２、Ｒ３選択のための機械的スイッチの詳細説明は省略する。

さらに図中丸囲み数字はフローチャート上の結合子であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３選択いずれかの選択の際に、上下の結合子の番号を一致させて、入れ替えるような機械的スイッチが備わっているという事を示している。

１ 音源装置
２ 制御装置
３ 装着具（イヤホン）
３ｅ クリップ識別端子
４ 装着具（クリップ）
４ｅ クリップ識別端子
１３ 音源装置側ピンジャック
１４ 制御装置側ピンジャック
１５ 電源オフ信号
２１ 脈拍検出回路
２２ 体温検出回路
２３ 電源オフ回路
２４ 制御部
２５ バス

Claims (1)

1. 音声や音楽を発生する音源装置と
   身体の一部に装着する
   脈拍センサと体温センサを有するイヤホン又はクリップからなる
   装着具と、
   前記音源装置と前記装着具との間に設けられ、前記装着具の両センサから送ら
   れてくる脈拍と体温の身体情報の値から睡眠状態を判断する、
   睡眠状態判断手段を有し、前記音源装置に自動電源オフ信号を出力する制御装置
   を備えており、前記身体情報として脈拍と体温、体温、脈拍のいずれかを選択で
   きる機械的スイッチを備えていることを特徴とする音源装置のための自動電源オ
   フ装置。

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