JP6766137B2 - 近接センサを備えた無線イヤーバッド - Google Patents

Description

本出願は概して電子デバイスに関し、より詳しくは、イヤーバッド（ear bud）などのウェアラブル電子デバイスに関する。

（関連出願の相互参照）
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年９月２０日出願の米国特許出願第１５／２７０，４４５号、及び２０１５年９月２８日出願の仮特許出願第６２／２３３，８４８号に対する優先権を主張する。

携帯電話、コンピュータ、及び他の電子機器は、メディア再生動作中及び通話中にオーディオ信号を発生させることができる。ユーザは、多くの場合、これらのデバイス内のマイク及びスピーカを使用して、通話及びメディア再生に対応する。場合により、イヤーバッドは、電子デバイスへのプラグ接続を可能にするコードを有する。

無線イヤーバッドは有線イヤーバッドよりもユーザにとって融通性が高いが、使い方が難しい場合がある。無線イヤーバッドがポケット内にあるか、テーブル上にあるか、それともユーザの耳の中にあるかが常に明らかであるとは限らない。結果として、オーディオ信号が時々、間違って方向付けられることがある。

したがって、改良された無線イヤーバッドなどの改良されたウェアラブル電子デバイスの提供を可能にすることが望ましい。

電子デバイスと無線通信するイヤーバッドが提供される。電子デバイスは、携帯電話、腕時計デバイス、又は他の電子機器とすることができる。電子デバイスとイヤーバッドとの間で無線リンクを確立することができる。無線リンクは、イヤーバッドと電子デバイスとの間でオーディオ情報を転送するのに使用することができる。例えば、電子デバイスが、携帯電話の通話動作又はメディア再生動作に使用されている場合、この携帯電話の通話動作又はメディア再生動作に関連付けられたオーディオは、無線リンクを介して電子デバイスとイヤーバッドとの間で転送することができる。

イヤーバッドと電子デバイスを制御する際にイヤーバッドの状態は監視され、それに対応するアクションが起こされてもよい。例えば、携帯電話通話の電子デバイスでの受信に応じてユーザがイヤーバッドをユーザの耳の中に装着した場合、その通話を、自動的にイヤーバッドに転送することができる。ユーザが通話中又はメディア再生動作中に耳からイヤーバッドを取り外す場合、通話又はメディア再生動作のオーディオは、電子デバイス内のスピーカに転送することができる。

ユーザによる使用中、イヤーバッドは、ケース又はポケットに格納されてもよいし、テーブル上に置かれていてもよいし、ユーザの耳の中に挿入されてもよいし、又はユーザに耳の中にあってもよい。イヤーバッドの現在のステータスを判定して、それによって電子デバイス及びイヤーバッドの動作を制御する好適なアクションを起こすために、イヤーバッドには、センサ回路を設けることができる。センサ回路は近接センサを含むことができる。イヤーバッドはそれぞれ、ユーザの耳の中に挿入されるように構成された本体部分と、本体部分から延びた細長い柄部分とを有することができる。近接センサは、本体上のセンサと、柄上のセンサとを含んでもよい。

近接センサは、それぞれが、赤外線発光ダイオードなどの光源と、それに対応する光検出器を有する、光学式センサとすることができる。発光ダイオードからの赤外線は、イヤーバッドの筐体を通過することができる。各イヤーバッドの本体上に２つの近接センサが、各イヤーバッドの柄上に２つの近接センサがあってもよいし、他の個数の近接センサが使用されてもよい。

一実施形態による無線イヤーバッドなどのウェアラブル電子デバイスと無線通信する電子機器を含む例示的なシステムの概略図である。 一実施形態による例示的なイヤーバッドの斜視図である。 一実施形態による、ユーザの耳内に位置する例示的なイヤーバッドの側面図である。 一実施形態による、イヤーバッド用の筐体壁構造体、及び関連する光学式近接センサの部分の側面断面図である。 一実施形態による、イヤーバッド用の筐体壁構造体、及び関連する光学式近接センサの部分の側面断面図である。 一実施形態による、イヤーバッド用の筐体壁構造体、及び関連する光学式近接センサの部分の側面断面図である。 一実施形態による、無線イヤーバッドなどのウェアラブル電子デバイスの較正及び動作に関わる例示的な工程のフローチャートである。 一実施形態による無線イヤーバッドの現在の状態の判定に関わる例示的な動作を示す状態図である。

ホスト機器などの電子デバイスは、無線回路を有することができる。無線イヤーバッドなどの無線ウェアラブル電子デバイスは、ホストデバイスと通信することができ、互いに通信することもできる。一般に、この種の構成では、好適な任意のタイプのホスト電子デバイス及びウェアラブル無線電子デバイスを使用することができる。本明細書では、時として、携帯電話、コンピュータ、又は腕時計などの無線ホストの使用を例として説明する場合がある。また、好適な任意のウェアラブル無線電子デバイスは、無線ホストと無線通信することができる。無線ホストと通信する無線イヤーバッドの使用は、単なる例示にすぎない。

図１に、無線電子デバイスのホストがイヤーバッドなどの付属デバイスと無線通信する例示的なシステムの概略図を示す。ホスト電子デバイス１０は、携帯電話でもよいし、コンピュータでもよいし、腕時計デバイス若しくは他のウェアラブル機器でもよいし、組み込みシステム（例えば、飛行機内又は車両内のシステム）の一部でもよいし、ホームネットワークの一部でもよいし、又は他の好適な任意の電子機器でもよい。本明細書では、時として、電子デバイス１０が時計、コンピュータ、又は携帯電話である例示的な構成を例として説明する場合がある。

図１に示すように、電子デバイス１０は制御回路１６を有することができる。制御回路１６は、デバイス１０の動作をサポートする記憶及び処理回路を含むことができる。記憶及び処理回路としては、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ、又はソリッドステートドライブを形成するように構成された他の電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、静的又は動的なランダムアクセスメモリ）などの記憶装置を含むことができる。制御回路１６内の処理回路を使用して、デバイス１０の動作を制御することができる。処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、ベースバンドプロセッサ、電力管理ユニット、オーディオチップ、特定用途向け集積回路などに基づいたものであってもよい。

デバイス１０は、入出力回路１８を有することができる。入出力回路１８は、イヤーバッド２４又は他の無線ウェアラブル電子デバイスなどの無線ウェアラブルデバイスとの無線リンク２６を介した通信をサポートするための無線通信回路２０（例えば、無線周波トランシーバ）を含むことができる。イヤーバッド２４は、デバイス１０の回路２０との通信をサポートするための無線通信回路３０を有することができる。イヤーバッド２４同士は、無線回路３０を使用して互いに通信することもできる。一般に、デバイス１０と通信する無線デバイスは、任意の好適な任意のポータブル機器及び／又はウェアラブル機器とすることができる。本明細書では、場合により、無線ウェアラブルデバイス２４がイヤーバッドである構成を例として説明する。

デバイス１０へのデータの供給、及びデバイス１０から外部デバイスへのデータの提供を可能にするために、入出力デバイス２２などの、デバイス１０内の入出力回路を使用することができる。入出力デバイス２２には、ボタン、ジョイスティック、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイク、スピーカ、ディスプレイ（例えば、タッチスクリーンディスプレイ）、音源、振動器（例えば、圧電式振動部品など）、カメラ、センサ、発光ダイオード及び他のステータスインジケータ、データポートなどを挙げることができる。ユーザは、入出力デバイス２２を通じてコマンドを提供することによって、デバイス１０の動作を制御することができ、入出力デバイス２２の出力リソースを使用して、デバイス１０からステータス情報及び他の出力を受け取ることができる。所望であれば、これらの入出力デバイスの一部又は全てをイヤーバッド２４に組み込んでもよい。

各イヤーバッド２４は、制御回路２８（例えば、デバイス１０の制御回路１６などの制御回路）、無線通信回路３０（例えば、リンク２６を介した無線通信をサポートする１つ以上の無線周波トランシーバ）を有することができ、１つ以上のセンサ３２を有することができ、スピーカ３４、マイク３６、及び加速度計３８などの追加部品を有することができる。スピーカ３４は、ユーザの耳内にオーディオを再生することができる。マイク３６は、通話を行っているユーザの声などのオーディオデータを集めることができる。加速度計３８は、イヤーバッド２４がいつ動いているか、又はいつ静止しているかを検出することができる。

イヤーバッド２４上の制御回路２８とデバイス１０の制御回路１６を使用して、イヤーバッド２４上とデバイス１０上でそれぞれソフトウェアを実行することができる。動作中、制御回路２８上及び／又は制御回路１６上で実行中のソフトウェアを、センサデータ、ユーザ入力、及び他の入力を集める際に使用することができ、検出された条件に応じた好適なアクションを起こす際に使用することができる。例として、ユーザがユーザの耳内にイヤーバッド２４の一つを装着していると判定されたとき、着信する携帯電話の通話に関連するオーディオ信号の取り扱いに制御回路２８及び制御回路１６を使用することができる。制御回路２８及び／又は制御回路１６は、共通のホストデバイス（例えば、デバイス１０）とペアリングされた一対のイヤーバッド２４同士の間の連係動作、ハンドシェーク動作などにも使用できる。

一部の状況では、イヤーバッド２４によるステレオ再生に適応することが望ましい場合がある。これは、イヤーバッド２４の一方を主イヤーバッドに指定し、イヤーバッド２４の一方を副イヤーバッドに指定することによって、対応することができる。デバイス１０がマスタデバイスの役割を果たす一方で、主イヤーバッドは、スレーブデバイスの役割を果たすことができる。デバイス１０と主イヤーバッドの間の無線リンクを使用して、主イヤーバッドにステレオ成分を提供することができる。主イヤーバッドは、ステレオ成分の２つのチャネルの一方を副イヤーバッドからユーザに伝えるように副イヤーバッドに送信することができる（又は、このチャネルをデバイス１０から副イヤーバッドに送信することができる）。主イヤーバッド内のマイク３６を使用することによってマイク信号（例えば、通話中のユーザからの声情報）を取り込み、デバイス１０に無線搬送することができる。

センサ３２としては、歪みゲージセンサ、近接センサ、周辺光センサ、タッチセンサ、力センサ、温度センサ、圧力センサ、磁気センサ、加速度計（例えば、加速度計３８を参照）、方向を測定するジャイロスコープ他のセンサ（例えば、位置センサ、方向センサ）、マイクロマシンシステムセンサ（microelectromechanical system sensor）、及び他のセンサを挙げることができる。センサ３２内の近接センサは、光を発し及び／若しくは検出することができ、並びに／又は、（例として）静電容量センサによる測定値に基づいて近接出力データを発生させる静電容量式近接センサとすることができる。近接センサを使用して、イヤーバッド２４に対するユーザの耳の一部分の存在を検出することができ、及び／又は、（例えば、近接センサを静電容量式ボタンとして使用することが望ましいとき、又はイヤーバッド２４をユーザの耳に挿入するときにユーザの指がイヤーバッド２４の一部を把持しているときに、）近接センサをユーザの指により作動させることができる。

図２は、例示的なイヤーバッドの斜視図である。図２に示すように、イヤーバッド２４は、筐体４０などの筐体を含むことができる。筐体４０は、プラスチック、金属、セラミック、ガラス、サファイア若しくは他の結晶材料、繊維ガラス及び炭素繊維複合材料などの繊維系複合材料、木材及び綿などの天然材料、他の好適な材料、並びに／又はそれらの材料の組合せから形成された壁を有することができる。筐体４０は、オーディオポート４２を収容する本体４０−１などの主要部分と、本体部分４０−１から離れるように延びた、柄４０−２又は他の細長い部分などの柄部分とを有することができる。動作中、ユーザは柄４０−２を把持することができ、柄４０−２を保持しながら主要部分４０−１及びオーディオポート４２を耳に挿入することができる。

オーディオポート４２などのオーディオポートを使用して、マイク用の音を集めることができ、及び／又はユーザに音（例えば、通話、メディア再生、警報音などと関連付けられたオーディオ）を提供することができる。例えば、図２のオーディオポート４２は、スピーカ３４（図１）の音をユーザに提供することを可能にするスピーカポートとすることができる。音は、追加のオーディオポート（例えば、マイク３６を収納するために、筐体４０に１つ以上の穿孔を形成してもよい）を通過することもできる。

各イヤーバッド２４の現在の動作状態を判定する際に、センサデータ（例えば、近接センサデータ、加速度計データ、又は他の動きセンサデータ）、無線通信回路のステータス情報、及び／又は他の情報を使用することができる。筐体４０内の任意の好適な場所に位置する近接センサを使用して、近接センサデータを集めることができる。図３は、イヤーバッド２４が４つの近接センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を有する例示的な構成におけるイヤーバッド２４の側面図である。センサＳ１及びＳ２を、筐体４０の本体部分４０−１内に実装してもよいし、センサＳ３及びＳ４を、柄４０−２上に実装してもよいし、又は他の実装構成が使用されてもよい。図３の例では、筐体４０に４つの近接センサがある。所望であれば、より多くの又はより少ない近接センサをイヤーバッド２４に使用してもよい。

センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４は、反射光、静電容量測定、又は他の測定を使用して、外部物体が近いかどうかを判定することができる。動作中、生のセンサ信号（例えば、反射光信号、静電容量信号など）は、所定の閾値と比較される場合がある。生の信号が閾値より大きい場合、センサ出力は正となるであろう（すなわち、外部物体がセンサの近くにある）。生の信号が閾値より小さい場合、センサ出力は負となるであろう（すなわち、外部物体がセンサの近くにない）。

図３に示すように、ユーザの耳（耳５０）にイヤーバッド２４を挿入することができ、その結果、スピーカポート４２が外耳道４８との位置が合う。耳５０は、耳甲介４６、耳珠４５、及び対珠４４などの特徴部を有することができる。近接センサＳ１及びＳ２などの近接センサは、イヤーバッド２４が耳５０に挿入されているときに正信号を出力することができる。センサＳ１を耳珠センサとすることができ、センサＳ２を耳甲介センサとすることができ、又は、センサＳ１及び／又はセンサＳ２などのセンサを耳５０の他の部分に隣接して実装してもよい。センサＳ３及びＳ４は、耳５０から離れて位置し得るので、センサＳ３及びＳ４は、イヤーバッド２４が耳５０の中に挿入されているとき、負の信号を出力する。

センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４のステータスを分析することで、イヤーバッド２４の可能性のある利用シナリオ（例えば、イヤーバッドが保護ケース内にある、イヤーバッドがユーザのポケット内にある、ユーザがイヤーバッドを耳５０の中に挿入している際にイヤーバッドがユーザの指で保持されている、イヤーバッド２４が耳５０の中にある、など）間の識別を助けることができる。このステータス状態に基づいて、適切なアクションがイヤーバッド２４及び電子デバイス１０によって起こされてもよい。

一例示的構成では、イヤーバッド２４内の近接センサは、光学式近接センサを用いて形成されてもよい。図４に、イヤーバッド２４の筐体４０内に実装された例示的な光学式近接センサを示す。図４の側面断面図に示すように、光学式近接センサ６０は、基板６２のような基板を有してもよい。基板６２は、リジッドプリント回路基板から形成されてもよいし（例えば、基板６２はガラス繊維充填エポキシ又は他のリジッドプリント回路基板材料から形成されてもよい）、又はフレキシブルプリント回路基板（例えば、基板６２は可撓性ポリイミド層又は他の可撓性ポリマーのシートから形成されてもよい）としてもよい。近接センサ信号に対応するための部品を、基板６２上に実装してもよい。これらの部品としては、光源６４及び光検出器６６が含まれ得る。

光源６４は、（例えば、ユーザの気を散らすのを回避するために）可視スペクトル外の光７０を発する赤外線発光ダイオードなどの発光ダイオードとすることができる。光検出器６６は、フォトトランジスタ又はフォトダイオードに基づくフォト検出器とすることができ、光７０の波長に敏感とし得る。耳５０又は外部物体７４などの他の外部物体（例えば、ユーザの指、ポケットの内側、テーブルトップなど）が存在しない場合、光７０は、自由空間内を進行し、検出器６６に向かって反射しないであろう。結果として、センサ６０の出力は負となるであろう。しかし、耳５０又は他の外部物体７４が存在する場合、外部物体７４からの反射光７２は、検出器６６によって検出されるであろう。したがって、この状況では、センサ６０の出力は正となるであろう。光７０（及び反射光７２）は、可視光、赤外線、広域スペクトル光、狭域スペクトル光（例えば、２０ｎｍ未満又は５ｎｍ未満のスペクトル幅を有する光）であってもよいし、紫外線光であってもよいし、又は他の好適な光であってもよい。

センサ６０を、筐体壁４０の一部分の後ろに実装してもよい。図４の例示的な構成では、筐体壁４０の部分４０Ｄは、筐体壁４０の部分４０Ｗとは異なる。部分４０Ｄは、光７０を吸収でき、そのため、反射信号７２の信号対雑音比を低減することができる。近接センサ６０の信号対雑音比を高めるため、赤外線透過性材料は、筐体４０内の窓を形成するのに使用され得る。例えば、部分４０Ｗは、赤外線透過性材料（例えば、プラスチック、ガラスなど）であってもよいし、赤外線透過を高めるための微小穿孔（例えば、７５マイクロメートル未満、５０マイクロメートル超過、１５０マイクロメートル未満、又は他の好適な大きさの直径を有するレーザ穿孔された開口部）を含む筐体４０の部分であってもよいし、あるいは光７０の透過及び反射光７２の透過を高めるための他の材料又は構造体であってもよい。

光７０の一部は、光源６４によって発せられると、散乱することがあるので、所望であれば、構造体６８などの任意の遮光構造をセンサ６０の中に組み込んでもよい。構造体６８は、不透明プラスチック、金属又は他の不透明材料で形成することができる。構造体６８は、筐体４０の一体部分として形成されてもよいし、基板６２上の成形されたプラスチック部材であってもよいし、接着剤又は他の好適な実装構成を用いて基板６２に取り付けられた部材であってもよいし、あるいは任意の他の遮光構造であってもよい。透明なポリマー又は他の材料を、光源６４と筐体４０との間に介在してもよく、筐体４０と光検出器６６との間に介在してもよい。センサ６０の回路と筐体４０の内面との間にポリマー又は他の材料を含まない図５の例示的な構成を一例として示す。

図６は、センサ６０に対する光透過を高めるために筐体４０の一部分が局所的に薄くなっている例示的な構成の筐体４０及びセンサ６０の側面断面図である。筐体４０は、センサ６０とは整列していないイヤーバッド２４の領域におけるＤ２の厚さを有する。センサ６０と整列した筐体４０の部分では、筐体４０は局所的に薄くなっており、Ｄ２より薄い厚さＤ１を有する。Ｄ２の値は、４５０マイクロメートル、３００マイクロメートル超過、７００マイクロメートル超過、２ｍｍ未満、又は他の好適な厚さとすることができる。Ｄ１の値は、１５０マイクロメートル、１００マイクロメートル超過、４００マイクロメートル未満、又は他の好適な厚さとすることができる。例示的なポリマー７６（例えば、赤外線透過性ポリマー）又は他の構造体を、イヤーバッド２４へのセンサ６０の固定を助けるために、基板６２と筐体４０の薄肉部４０Ｔの内面との間に置いてもよいし、他の実装技法を使用してもよい。

光７０の一部は、筐体４０内の微粒子又は他の物質によって検出器６６の中に散乱される場合がある。イヤーバッド２４の製造中又はユーザによる使用中に、センサ６０により生成された近接検出器信号からのノイズの根源を除去するために較正動作を行ってもよい。図７に、イヤーバッド２４内の近接センサデータの較正又は使用に関わる例示的な工程を示す。外部物体によって検出器６６に向かって反射されずに、筐体４０によって散乱され検出器６６に向かって戻される光７０の量を、較正動作（工程８０）中に突きとめることができる。特に、工程８２で、透過されるのではなく散乱される光７０の量を測定することができる。例えば、外部物体が存在しない場合には、方形波又は他の好適な変調信号を用いて光源６４を変調してもよい。光源６４がオンされると、検出器６６は、筐体４０からの散乱光信号を測定することができる。光源６４がオフされると、検出器６６は、背景信号を測定するであろう。この技法を用いて、センサ６０内の散乱光の量（例えば、透過光７０の量の一部）を測定し、較正データとして使用するために制御回路３０に記憶してもよい（例えば、工程８４参照）。

工程８６では、工程８０の較正動作が実行された後、データが近接センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４並びに他のセンサ及びイヤーバッド２４内の回路から収集される間、イヤーバッド２４はユーザによって使用されてもよい。ユーザは、イヤーバッド２４を保護充電ケース（例えば、バッテリの再充電動作を容易にするため、柄４０−２又はイヤーバッド２４の他の部分上の対応するコネクタに嵌合するコネクタを有するケース）内に格納してもよく、イヤーバッド２４を衣類又はバッグのポケットの中に格納してもよく、イヤーバッド２４をテーブル上面などの表面上に置いてもよく、本体４０−１及び／又は柄４０−２のところでイヤーバッド２４を持ち上げ、保持してもよく、イヤーバッド２４を耳５０の中に挿入してもよく、かつイヤーバッド２４を耳５０から取り外してもよい。

これらの様々なあり得る利用シナリオのそれぞれにおいて、様々な組み合わせのセンサが妨害される可能性及び、それに対応する様々な組み合わせのセンサが妨害されない可能性がある。センサが妨害される時間、妨害されない時間も、様々なシナリオにおいて、一般的に変わるであろう。

センサは、耳５０によって、ユーザの指によって、ケース若しくは衣類のポケットの一部によって、又は他の静止面のテーブル表面などによって、妨害される場合がある。例えば、センサＳ１及びセンサＳ２が正であり、センサＳ３及びセンサＳ４が負である場合、イヤーバッド２４及びデバイス１０は、イヤーバッド２４が耳５０の中に挿入されていると結論付けることができる（すなわち、センサＳ１及びセンサＳ２は耳５０に隣接して置かれており、ユーザの指はイヤーバッド２４の柄を解放しているのでセンサＳ３及びセンサＳ４は覆われていない）。センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４は全て負である（別の例として）場合、イヤーバッド２４は、ポケットの内側のような密閉されたエリア内にあると結論付けることができる。

加速度計３８からの加速度計データ及び／又は他の情報（例えば、マイクロフォン３６からの情報）を使用して、利用シナリオの正確な識別を助けることができる。例として、加速度計３８が、イヤーバッド２４が移動していないことを示す場合、イヤーバッド２４はテーブル又は他の非移動面上に置かれていると結論付けることができる。加速度計３８が、イヤーバッド２４が移動していることを示す場合、イヤーバッド２４はテーブル上に置かれていないと仮定することができる。クロックデータ（例えば、時間情報、データ情報など）は、センサデータ、通信ステータスデータ（例えば、着信した携帯電話通話がデバイス１０によって受信されているかどうか）、及び他の情報と共に、どのアクションがイヤーバッド２４及びデバイス１０によって起こされるべきかを判定するために使用されてもよい。

工程８８では、図１のイヤーバッド２４及び／又はデバイス１０は、イヤーバッド２４の検出状態に基づいて好適なアクションを起こすことができる。例えば、ユーザが、デバイス１０へ着信した携帯電話通話に応じてイヤーバッド２４のひとつを耳５０の中に装着したところである判定される場合、オーディオ再生は、デバイス１０からそのイヤーバッドに転送されてもよい。リモート無線リンク（例えば、携帯電話ネットワーク内の無線基地局との携帯電話リンク）は、デバイス１０によって対応されてもよい。イヤーバッド２４がオーディオを送受信できるようにローカル無線リンク（図１のリンク２６）がデバイス１０とイヤーバッド２４との間で確立されてもよい。着信をデバイス１０で受信したとき、イヤーバッド２４がユーザのポケット内に位置していると判定される場合、その着信をデバイス１０のスピーカ及びマイクロフォンに転送することができる。

更に別のシナリオでは、ユーザは、携帯電話の通話に対応するため、耳５０の中のイヤーバッド２４を使用している場合がある。イヤーバッド２４とデバイス１０との間のローカル無線リンク（リンク２６）は、デバイス１０とイヤーバッド２４との間でマイクロフォン及びスピーカのオーディオ信号を送信するのに使用されてもよい。デバイス１０は、リモートネットワーク機器との携帯電話リンクを維持することができる。通話中、ユーザがイヤーバッド２４を耳５０から取り外す場合、ユーザがもはやイヤーバッド２４を使用しないにもかかわらず通話が持続できるよう、デバイス１０のマイクロフォン及びスピーカを使用状態に切り替えることができる。

一部のシナリオでは、センサＳ３及びセンサＳ４が負である間、センサＳ１の出力が正であり得るので、それによってイヤーバッド２４が耳５０の中にあることが示されている。メディア再生中、オーディオは、デバイス１０からイヤーバッド２４にストリーミングされ、イヤーバッド２４内のスピーカでユーザに提示されてもよい。センサＳ３及びセンサＳ４は、タッチボタンとして使用されてもよい。ユーザは一瞬の間、これらのセンサの一方又は両方を阻止して、トラックを進めたり、現在再生中のトラックを一次停止したり、あるいはメディア再生のその他の制御を行ったりすることができる。この例が実証するように、一時的に使用されていない近接センサは、入力デバイスとして機能させることができる。

異なる利用状態間を識別するため、制御回路２８及び／又は制御回路１６は、イヤーバッド２４内の近接センサ並びに／又はイヤーバッド２４及びデバイス１０のセンサ及び他の回路のそれぞれからのセンサデータを分析することができる。図８に、様々な状態の図１のシステムの動作を示す例示的な状態図を示す。制御回路２８及び／又は制御回路１６は、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の出力、所望であれば、イヤーバッド２４及びデバイス１０内の動作状態情報の追加のセンサ及びソースの出力を分析することによって図１のシステム（例えば、イヤーバッド２４及び／又はデバイス１０）の現在の動作状態を判定することができる。

状態９６では、イヤーバッド２４は耳５０の中にない。イヤーバッド２４がユーザの耳の外にある間、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の状態は監視され得る。Ｓ３及びＳ４が負である間、Ｓ１及びＳ２が正でないかぎりは、イヤーバッド２４はまだユーザの耳の外にある（すなわち、状態９６にある）と結論付けることができる。このため、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の監視は継続し得る。

センサＳ１及びＳ２からの正の出力及びセンサＳ３及びＳ４からの負の出力の検出に応じて、図３に示す種類の構成でイヤーバッド２４は、耳５０の中に入れられており、かつユーザは柄４０−２を解放していると仮に結論付けることができる。このため、動作は、線１１０が示すように状態９２（イヤーバッド２４の耳５０の中への移行を表す状態）に移行し得る。状態９２の間、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４のステータスは監視され、センサＳ１及びＳ２の正の状態並びにセンサＳ３及びＳ４の負の状態が閾値時間（時間Ｔ２）持続されるかを判定することができる。Ｔ２の値は、０．５秒、０．３秒超過、１秒未満、又は他の好適な長さの時間とすることができる。センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の出力のいずれかが状態９２の間変化した場合、イヤーバッド２４は耳５０の中にはないと結論付けることができ、動作は、線１１２が示すように状態９６に復帰し得る。

時間Ｔ２の間、センサＳ１及びＳ２は正のままで、センサＳ３及びＳ４は負のままである場合、イヤーバッド２４は耳５０の中にあると結論付けることができ、動作は、線１０２が示すように状態９０に移行することができる。状態９０の監視動作中、センサＳ１（耳珠センサ）又はセンサＳ２（耳甲介センサ）のステータスを監視することができ、センサＳ３及びＳ４のステータスは無視することができる。イヤーバッド２４が耳５０の中に入れられた後、ユーザは、（例えば、髪、帽子、又は他の障害物の存在により）センサＳ３及びＳ４に正の出力を生成させるように動いてもよい。このため、センサＳ３及びＳ４の出力は必ずしも、イヤーバッド２４の使用中のイヤーバッド２４のステータスを表すものではなく、イヤーバッド２４の現在の動作状態を判定するためにセンサを監視するときには、無視される場合がある。センサＳ１及びＳ２などのセンサは、ユーザの耳にすぐ隣にあるので、イヤーバッド２４がユーザの耳の中にあるかどうかをより表すものである。一提示的構成では、センサＳ１は監視されてもよく、センサＳ２は、センサＳ３及びＳ４と併せて無視されてもよい（例えば、センサＳ１はイヤーバッド２４が耳５０の中にあるかどうかをより表すものであるから）。状態９０の間、所望であれば、他のセンサ監視スキームが（例えば、Ｓ２が監視され、Ｓ１が監視されていないスキーム、Ｓ１及びＳ２が監視されるスキーム、Ｓ１及びＳ２ともに監視されるが、異なった重み付けがなされ、かつ／又は異なる時間依存フィルタを用いてフィルタ処理されているスキームなど）使用されてもよい。図８の状態９０の構成は一例である。

センサＳ１が状態９０の間監視されており、センサＳ２、Ｓ３及びＳ４の出力が無視されているシナリオでは、正から負へのセンサＳ１の出力の状態のいかなる移行も、イヤーバッド２４は耳５０から取り外されている可能性があることを示している。このため、動作は、線１０４が示すように状態９８に移行することができる。

状態９８の動作中、イヤーバッド２４は耳５０の外に移行していると考えられる。工程９８の動作中、Ｓ１センサ出力が時間Ｔ１に達する前に正に戻ったとの判定に応じて、動作は、線１０６が示すように状態９０に復帰することができる（すなわち、イヤーバッド２４は依然として耳５０の中にあると結論付けることができる）。Ｔ１の値は、０．２５秒、１秒未満、０．１秒超過、又は他の好適な量とすることができる。Ｔ１の値は、Ｔ２の値未満であってもよいし、Ｔ２の値より大きくてもよい。センサＳ１の出力は所定の閾値時間（例えば、時間Ｔ１より大きい）負のままである場合、イヤーバッド２４は耳５０の外にあると結論付けることができ、動作は状態９６に移行することができる。

図８の監視動作及び分析動作からの情報を使用して、工程８８（図７）の動作中、どのアクションを起こすべきかを判定することができる。所望であれば、他のセンサデータ（例えば、加速度計の出力）、携帯電話の通話ステータス情報（着信あり、現在通話中など）、並びに／又は他の通信ステータス情報及び動作ステータス情報がどのアクションを起こすべきかを判定する際に使用されてもよい。センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４からの近接センサ出力情報のユーザは単なる例示にすぎない。

一実施形態によれば、筐体と、筐体内のスピーカと、筐体内の耳甲介センサと、筐体内の耳珠センサと、筐体の移動を示す出力を生成するように構成された筐体内の加速度計とを備える無線イヤーバッドが提供される。

別の実施形態によれば、耳甲介センサ及び耳珠センサは光学式近接センサを含む。

別の実施形態によれば、耳甲介センサ及び耳珠センサはそれぞれ赤外線発光ダイオードを有するとともに、それぞれ光検出器を有する。

別の実施形態によれば、筐体は壁を含み、耳甲介センサ及び耳珠センサ内の赤外線発光ダイオードは、この壁を通過する赤外線を発する。

別の実施形態によれば、無線イヤーバッドは、現在の動作状態を有し、この無線イヤーバッドは、少なくとも耳甲介センサ及び耳珠センサからの出力を分析することによって現在の動作状態を判定するように構成された制御回路を含む。

別の実施形態によれば、制御回路は、加速度計からの出力を分析することによって現在の動作状態を判定するように更に構成されている。

別の実施形態によれば、耳甲介センサ及び耳珠センサはそれぞれ赤外線発光ダイオードを含む。

別の実施形態によれば、筐体は、耳の中に挿入されるように構成された第１の部分と、第１の部分から延びた第２の部分とを有し、この第１の部分は、赤外線透過性部分を有し、赤外線発光ダイオードからの赤外線がこの赤外線透過性部分を通過する。

別の実施形態によれば、赤外線透過性部分はプラスチックを含み、耳甲介センサは、耳の耳甲介から反射した赤外線を検出するように構成されている。

別の実施形態によれば、筐体は、耳の中に挿入されるように構成された第１の部分と、第１の部分から延びた第２の部分とを有し、この無線イヤーバッドは、第２の部分内に赤外線近接センサを含む。

一実施形態によれば、制御回路と、制御回路が電子デバイスと無線通信するのに使用する無線回路と、ユーザの耳の中に挿入されるように構成された本体部分、及び本体部分から伸びた柄部分を有する筐体と、本体部分内のスピーカと、第１の近接センサが耳に隣接しているかどうかを監視する本体部分上の第１の近接センサと、柄部分上の第２の近接センサと、を備える、イヤーバッドが提供される。

別の実施形態によれば、本体部分が耳の中にあるとき、第１の近接センサは第１の近接センサが耳に隣接していることを示す正の出力を生成し、第２の近接センサは外部物体が第２の近接センサに隣接していないことを示す負の出力を生成する。

別の実施形態によれば、第１の近接センサは光学式近接センサである。

別の実施形態によれば、第２の近接センサは光学式近接センサである。

別の実施形態によれば、第１及び第２の近接センサはそれぞれ、赤外線発光ダイオードを有し、この赤外線発光ダイオードは筐体を通過する赤外線を生成し、イヤーバッドは筐体内に加速度計を備える。

一実施形態によれば、本体部分及び本体部分から延びた柄部分を有する筐体と、本体部分内のスピーカと、筐体上の少なくとも２つの近接センサとを備えるイヤーバッドが提供される。

別の実施形態によれば、近接センサは、本体部分上の第１及び第２の近接センサと、柄部分上の第３及び第４の近接センサとを含む。

別の実施形態によれば、近接センサは、本体部分上の少なくとも第１の近接センサと、柄部分上の少なくとも第２の近接センサとを含み、イヤーバッドは、加速度計と、本体部分が耳の中に挿入されているかを判定するために第１及び第２の近接センサからの出力を分析するように構成されているとともに、筐体が移動しているかを判定するために加速度計を使用するように構成されている制御回路とを備える。

別の実施形態によれば、少なくとも第１の近接センサが、耳が第１の近接センサに隣接していることを示す正の出力を有し、その間に、少なくとも第２のセンサが、外部物体が第２のセンサに隣接していないことを示す負の出力を有するとき、制御回路は、本体部分が耳の中に挿入されていると判定する。

別の実施形態によれば、第１及び第２の近接センサは、筐体を通過する赤外線を発する赤外線発光ダイオードをそれぞれ有するとともに、光検出器をそれぞれ有する。

前述の内容は単なる例示であり、説明した実施形態の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者によって種々の修正を行うことができる。前述の実施形態は個々に又は任意の組合せで実施され得る。

Claims (18)

1. ユーザの耳内に置かれるように構成された筐体と、
   前記筐体内のスピーカと、
   前記筐体内の耳甲介センサであって、前記耳甲介センサが、光を発し、反射光を受けて耳甲介センサ出力を生成する光学式近接センサである、耳甲介センサと、
   前記筐体内の耳珠センサであって、前記耳珠センサが、光を発し、反射光を受けて耳珠センサ出力を生成する光学式近接センサである、耳珠センサと、
   前記筐体の移動を示す加速度計出力を生成するように構成された前記筐体内の加速度計と、
   前記筐体内の制御回路であって、前記耳珠センサ出力及び前記耳甲介センサ出力に基づいて、前記筐体が前記ユーザの耳内に置かれているかを判定し、前記耳甲介センサを使用することなく前記耳珠センサのみを使用して、前記筐体が前記ユーザの耳から外されたかを判定する制御回路と、を備える、無線イヤーバッド。
2. 前記耳甲介センサ及び耳珠センサはそれぞれ赤外線発光ダイオードを有するとともに、それぞれ光検出器を有する、請求項１に記載の無線イヤーバッド。
3. 前記無線イヤーバッドは現在の動作状態を有し、
   前記制御回路は、前記耳甲介センサ出力及び耳珠センサ出力を分析することによって前記現在の動作状態を判定するように構成されている、請求項１に記載の無線イヤーバッド。
4. 前記制御回路は、前記加速度計出力を分析することによって前記現在の動作状態を判定するように更に構成されている、請求項３に記載の無線イヤーバッド。
5. 前記耳甲介センサ及び耳珠センサはそれぞれの赤外線発光ダイオードを有する、請求項４に記載の無線イヤーバッド。
6. 前記筐体は、耳の中に挿入されるように構成された第１の部分と、前記第１の部分から延びた第２の部分とを有し、前記第１の部分は赤外線透過性部分を有し、前記赤外線発光ダイオードからの赤外線が前記赤外線透過性部分を通過する、請求項５に記載の無線イヤーバッド。
7. 前記赤外線透過性部分はプラスチックを含み、前記耳甲介センサは前記ユーザの耳の耳甲介から反射した赤外線を検出するように構成されている、請求項６に記載の無線イヤーバッド。
8. 前記筐体は、前記ユーザの耳の中に挿入されるように構成された第１の部分と、前記第１の部分から延びた第２の部分とを有し、前記無線イヤーバッドは前記第２の部分内に赤外線近接センサを更に含む、請求項１に記載の無線イヤーバッド。
9. 制御回路と、
   前記制御回路が電子デバイスと無線通信するために使用する無線回路と、
   ユーザの耳の中に挿入されるように構成された本体部分、及び前記本体部分から延びた柄部分を有する筐体と、
   前記本体部分内のスピーカと、
   前記本体部分上の第１の近接センサであって、前記第１の近接センサが前記耳に隣接しているかを示す第１の近接センサ出力を生成する、第１の近接センサと、
   前記柄部分上の第２の近接センサであって、外部物体が前記第２の近接センサに隣接しているかを示す第２の近接センサ出力を生成する、第２の近接センサと、を備え、
   前記制御回路は、前記第１の近接センサ及び前記第２の近接センサに基づいて、前記筐体の前記本体部分が、前記ユーザの耳内に挿入されているかを判定し、
   前記制御回路は、前記第１の近接センサのみを使用して、前記筐体の前記本体部分が前記ユーザの耳から外されたかを判定する、イヤーバッド。
10. 前記本体部分が前記耳の中にあるとき、前記第１の近接センサは前記第１の近接センサが前記耳に隣接していることを示す正の出力を生成し、前記第２の近接センサは外部物体が前記第２の近接センサに隣接していないことを示す負の出力を生成する、請求項９に記載のイヤーパッド。
11. 前記第１の近接センサは、光学式近接センサである、請求項１０に記載のイヤーバッド。
12. 前記第２の近接センサは、光学式近接センサである、請求項１１に記載のイヤーバッド。
13. 前記第１及び第２の近接センサはそれぞれ赤外線発光ダイオードを有し、前記赤外線発光ダイオードは前記筐体を通過する赤外線を生成し、前記イヤーバッドは前記筐体内に加速度計を更に備える、請求項１２に記載のイヤーバッド。
14. イヤーバッドであって、
    本体部分、及び前記本体部分から延びた柄部分を有する筐体と、
    前記本体部分内のスピーカと、
    前記筐体の前記本体部分内に配置された第１の近接センサと、
    前記筐体の前記柄部分内に配置された第２の近接センサと、
    前記第１の近接センサが覆われた時、及び前記第２の近接センサが覆われなくなった時に、前記イヤーバッドがユーザの耳内に置かれたことを判定する制御回路と、を備える、イヤーバッド。
15. 前記筐体の前記本体部分内に配置された第３の近接センサと、
    前記筐体の前記柄部分内に配置された第４の近接センサと、を更に備える、請求項１４に記載のイヤーバッド。
16. 加速度計と、
    前記筐体が移動しているかを判定するために前記加速度計を使用するように構成されている制御回路と、を更に含む、請求項１４に記載のイヤーバッド。
17. 少なくとも前記第１の近接センサが、前記耳が前記第１の近接センサに隣接していることを示す正の出力を有し、その間に、少なくとも前記第２の近接センサが、外部物体が前記第２の近接センサに隣接していないことを示す負の出力を有するとき、前記制御回路は前記本体部分が前記耳の中に挿入されていると判定する、請求項１６に記載のイヤーバッド。
18. 前記第１及び第２の近接センサは、前記筐体を通過する赤外線を発する赤外線発光ダイオードをそれぞれ有するとともに、光検出器をそれぞれ有する、請求項１７に記載のイヤーバッド。