JP7070997B2 - イヤホン、イヤホンの制御装置、およびイヤホンの制御方法 - Google Patents
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Description
特許文献2は、タッチスイッチにより、単に人体へ装着されたか否かを検出する技術に関する。
特許文献3は、感圧センサにより、単に人体に装着されたか否かを検出技術に関する。
特許文献4は、例えばモーションセンサ、マイクロホンにより、人体の活動状態を検出し、検出された状態に基づいてオーディオ出力の制御、例えば音量調節や、活動状態に関連したプログラムの選択を行う技術に関する。
また特許文献2、3に記載された技術は、単に装着された否かを判定することができるに過ぎない。
また特許文献4の技術は、イヤホンの耳に対する装着状態そのものを改善するものではない。
本発明の第1態様にかかるイヤホンは、イヤホン本体と、このイヤホン本体の人体への装着状態を検出する検出部と、この検出部に検出された装着状態と、予め記憶された装着状態のデータとによって前記イヤホン本体を制御する制御部とを有する。
符号1はイヤホン本体で、このイヤホン本体1は、電気信号を機械振動に変換することによって、音声を出力する。このイヤホン本体1の動作は制御部2によって制御され、この制御部2は、検出部3により検出された装着状態に関するデータが入力される。前記制御部2は、イヤホン本体1と一体に設けられていても、別体に設けられていて、無線、有線の通信を介してイヤホン本体1を制御しても良い。
符号1は、制御の対象となるイヤホン本体である。このイヤホン本体1は、駆動部4から供給される電気信号を機械振動に変換することによって、音声を出力する。前記駆動部4の出力は、制御部2によって制御され、この制御部2は、検出部3により検出された装着状態に関するデータが入力される。また前記制御部2には、記憶部5が接続されており、該記憶部5には、前記イヤホン本体1を身体に装着した際の過去の装着状態のデータ、例えば、イヤホン本体1を人体に装着した際に受ける圧力、イヤホン本体1が受ける加速度、イヤホン本体1が電気信号を機械振動に変換する際の負荷の変化、が記憶されている。
前記制御部2は、記憶部5に記憶された装着状態のデータと、現在の装着状態のデータとを比較し、過去の装着状態の内、所定のデータ、例えば、良好な装着状態と評価されたデータと一致するかを判断する。制御部2は、例えば、良好な装着状態と判断した場合、駆動部4を制御してイヤホン本体1へ音声を再生する電気信号を供給し、良好な装着状態と判断しなかった場合は、例えば、装着状態の調整を促す警報の出力、音声出力の停止等の制御を行う。
例えば、検出部3を用いて、イヤホン本体の人体への装着状態を検出し、検出された装着状態のデータを記憶部5に記憶し、検出部3に検出された装着状態と、予め検出され、記憶部5に記憶された過去の装着状態のデータとを比較して、過去の装着状態、例えば、所定の品質による再生が行われたと評価された装着状態のデータと一致する場合には、駆動部4によりイヤホン本体1を駆動して再生を行い、一致しない場合には、装着状態を変更(改善)することを促す旨を音声や光学的手段により報知する。
本発明の実施例を図1に示す。イヤホン本体101は、電気信号を機械振動に変換するヴォイスコイル、振動素子を内蔵し、図示の場合、発生した音声を伝達すべく外耳道へ挿入される、チューブ状のイヤピース101aを備えている。またイヤホン本体101は、装着状態を検出する検出部としての、圧力センサ301~305を備える。
前記圧力センサのうち、符号301~304で示すものは、イヤホン本体101の周囲に配置され、人体の耳介の内側の皮膚の一部に接触し、また、符号305で示すものは、イヤピース101aが挿入される外耳道入口の周囲に接触し、各々接触圧力を検出する。前記イヤホン本体101を耳(以下、外耳道内外、耳介内側の皮膚など、凡そイヤホン本体、イヤピースが接触する可能性のある部分の全てを含むものとする)に装着した際に、圧力センサ301~305が耳と接触し、圧力が発生する。この圧力を圧力センサ301~305が測定し、図4に示す制御部2へ測定データが供給される。なお、図1では圧力センサが筐体表面に露出した図となっているが、樹脂筐体などで筐体がゆがみ、筐体内部でも圧力を測定できる場合は、圧力センサがイヤホン本体を構成する筐体内部にあってもよい。
本第1実施形態では、圧力センサは上/下/左/右/内側の5つとしたが、センサの数を増減してもよい。
ステップA101……使用者がイヤホン本体101を初めて耳に装着し、使用者がイヤホン本体101を適当な位置に装着したと判断すると、制御がスタートする。(このステップでは使用者がイヤホン本体を装着する操作を待って待機している)
ステップA102……使用者がスイッチ204を押下すると、CPU201が制御を開始する。ステップA103……CPU201が圧力センサ301~305によって計測された圧力データを読み取る。
ステップA104……CPU201が前記圧力データをメモリ202に保存する。前記ステップA102におけるメモリ202への圧力データの保存は、スイッチ押下をトリガとして実行してもよいし、イヤホン本体101にマイクロホン(図示略)が具備される場合は、このマイクロホンに取り込まれた音声の信号を認識して、これを保存指示のトリガとしても良い。
ステップA105……前述の操作によって使用者がイヤホンを装着すると、CPU201は圧力センサ301~305の値を読み取る。
ステップA107……CPU201は、圧力が検出されなくなった場合、イヤホンが耳から外されたと判断し、スピーカー203への出力を停止し、イヤホンの音声出力を停止する。
ステップA108……イヤホン取り外し中でも、イヤホンの電源が投入されていた場合は、圧力センサ301~305によるデータの読み込みを繰り返す。
ステップA109……圧力センサ301~305が何らかの圧力を検出するかを判断する。圧力が検出されなかった場合は、ステップA108に戻り圧力センサデータの読み込みを繰り返す。
ステップA110……何らかの圧力が検出された場合、CPU201は、イヤホンが装着されたと判断して、スピーカー203から音声出力を開始する。
ステップA112……CPU201は、計測された値と、予めメモリ202に保存されていた値(ステップA101において、使用者が適当な位置にあると判断した場合にステップA103で読み取られた圧力データ)と比較する。
ここで、測定された圧力値と保存された圧力値に差がある場合は、
ステップA114……スピーカー203から装着位置を調整するように音声指示を出力し、ステップA111に戻り、測定値と保存値が一致するまで指示を続ける。
またステップA112にて測定された値と保存された値とが一致した場合、CPU201は、前回と同一の装着位置に装着されたと判断する。同一位置に装着された後は、ステップA105に戻り処理を繰り返す。すなわち、イヤホンの装着状態の監視を継続する。
図6は、装着状態を検出するセンサとして、第1の実施例の圧力センサ301~305に代わって、タッチセンサ(例えば電気接点の接触の有無により2値データを出力する接触センサ)301’~305’を使用した制御装置のブロック図である。
前記タッチセンサ301’~305’は、CPU201に接続される。これらタッチセンサ301’~305’のイヤホン本体への実装位置は、図3の第1実施例と同じである。なお、図6に示す第2実施形態では、タッチセンサの数は5つとしているが、タッチセンサでは、接触圧力ではなく、イヤホンが耳の肌にタッチしているか、していないかの判別しかできないため、センサの数を多くして、より多くの地点でのタッチの有無を検出することにより、正確に装着状態を判断することが望ましい。
ステップA101にて使用者がイヤホンを初めて耳に装着し、使用者が適当な位置に装着されたと判断したときに、ステップA102にて使用者がスイッチ204を押下すると、ステップA103’にてCPU201は、タッチセンサ301’~305’のタッチ情報を読み取り、ステップA104にてメモリ202に保存する。なおタッチセンサ301’~305’から得られるのは二値データの列であるから、メモリ202には、さほど大きな記憶容量は必要とされない。
すなわち第1実施形態で圧力センサのデータが読み込まれていたステップA103に代えて、第2実施形態のステップA103’では、タッチセンサのデータが読み込まれる。
イヤホン取り外し中であっても、イヤホンの電源が投入されていた場合は、ステップA108’にてタッチセンサデータの読み込みを繰り返す。ステップA109’にてタッチが検出された場合、イヤホンが装着されたと判断して、ステップA110にてCPU201はスピーカー203から音声出力を開始する。圧力が検出されなかった場合は、ステップA108に戻りタッチセンサデータの読み込みを繰り返す。
すなわち第1実施形態で圧力センサの値を読み込んで、圧力ゼロの検出の有無を判定していたステップA105、ステップA106に代えて、第2実施形態のステップA105’、ステップA106’では、タッチセンサのデータを読み込んで、タッチポイントがゼロ(いずれのタッチセンサも接触を検知していない)か否かを判定する。
すなわち第1実施形態で圧力センサのデータが読み込まれていたステップA111に代えて、第2実施形態のステップA111’では、タッチセンサのデータが読み込まれる。
本第3実施形態では、イヤホン本体101”に3軸加速度センサ301”を内蔵する。加速度センサ301”は、XYZ軸(互いに交差する3軸方向)の重力加速度を測定し、その重力加速度の相関からイヤホンの傾きを検出する。加速度センサによる傾きの測定については、公知の技術のため詳細な説明は省略するが、一般に、質量に作用する異なる方向へそれぞれ作用する力(による変位)を電気抵抗、静電容量等の電気信号に変換し、この電気信号を解析することにより、重力加速度を測定することができる。また前記加速度センサ301”に加えて、イヤホンの取り外しを検出するために、イヤホンの外耳道の周囲等の耳の表面の一部との接触を検出するタッチセンサ302”を備える。
本第3実施形態の動作を図10のフローチャートを使用して説明する。基本的な動作は前述の第1実施形態、第2実施形態と同様である。
ステップA101にて使用者がイヤホンを初めて耳に装着し、使用者が適当な位置に装着されたと判断したときに、ステップA102にて使用者がスイッチ204を押下すると、ステップA103”にてCPU201は加速度センサ301”から傾き情報を読み取り、ステップA104にてメモリ202に保存する。
すなわち第1実施形態で圧力センサのデータが読み込まれていたステップA103に代えて、第3実施形態のステップA103”では、加速度センサのデータが読み込まれる。
すなわち第1実施形態で圧力センサの値を読み込んで、圧力ゼロの検出の有無を判定していたステップA105、ステップA106に代えて、第2実施形態のステップA105’、ステップA106’と同じく、第3実施形態のステップA105”、106”では、タッチセンサのデータを読み込んで、タッチポイントがゼロ(いずれのタッチセンサも接触を検知していない)か否かを判定する。
イヤホンが装着された場合、ステップA111”にてCPU201は加速度センサ301”の値を計測し、ステップA112にてメモリ202に保存されていた値と比較する。測定値と保存値に差がある場合は、ステップA114にてスピーカー203から装着位置を調整するように音声指示を出力する。ステップA111”に戻り、測定値と保存値が一致するまで支持を続ける。ステップA112にて測定値と保存値が一致した場合、前回と同一の装着位置に装着されたと判断する。本第3実施形態にあっても、イヤホンを同一の位置に装着することが可能となる。
すなわち、第3実施形態のステップA108”、ステップA109”では、タッチセンサのデータを読み込んでタッチの有無を判定し、タッチしたと判定した場合には、第1実施形態で圧力センサのデータが読み込まれていたステップA111に代えて、ステップA111”では、加速度センサのデータが読み込まれる。
また、圧力センサ、タッチセンサ、加速度センサの数、配置は前記第1~第3実施形態に限定されるものではなく、イヤホン本体の形状、使用状況に応じて適宜変更しても良いのはもちろんである。
また、イヤホン本体に設けられるイヤピースの変形、あるいはイヤピースが受ける圧力を装着状態の判定に用いても良い。
また、単に装着状態の適否の判定を行うのみならず、例えば、接触圧力が小さい場合に、「イヤホンをさらに押し込んで下さい」との情報を音声により報知すること、接触圧力が大きい場合に、「イヤホンを引き出して下さい」、あるいは「音源の音量を絞って下さい」といった、さらに積極的な情報を使用者に提供しても良い。
また、複数のセンサから情報に基づき、一部のセンサに検出された圧力が過大あるいは過少と判断される場合に、「イヤホンを上向き、下向き、前寄り、あるいは後寄りに調整して下さい」とった情報を使用者に提供しても良い。
2 制御部
3 検出部
4 駆動部
5 記憶部
101 イヤホン本体
102 音源
101a イヤピース
201 CPU(制御部)
202 メモリ(記憶部)
203 スピーカー
204 スイッチ
301~305、圧力センサ
301’~305’ タッチセンサ
301” 加速度センサ
Claims (7)
- イヤホン本体と、
このイヤホン本体の人体への装着状態を検出する検出部と、
この検出部に検出された装着状態と、予め記憶された装着状態のデータとによって前記イヤホン本体を制御する制御部と、を有し、
前記検出部は、複数の地点で人体への装着状態を検出し、
前記制御部は、前記複数の地点の装着状態の検出データを予め記憶されたデータと比較し、
比較結果に基づいて、前記検出部に検出されるデータを前記予め記憶されたデータに一致させる指示の信号を出力し、
前記装着状態の予め記憶されたデータは、利用者がイヤホン本体を装着してスイッチを操作することにより記憶されたデータと前記検出データとの比較による制御の繰り返しにおける最終使用時の最後に検出されたデータであって、前記スイッチの操作により記憶されたデータに代えて採用されたデータである、
イヤホン。 - 前記制御部は、使用者から所定の信号が入力されたことを条件として、入力された時点で前記検出部に検出された装着状態のデータを記憶部に記憶させる、
請求項1に記載のイヤホン。 - 前記検出部は、圧力センサである、請求項1または2のいずれか1項に記載のイヤホン。
- 前記検出部は、タッチセンサである、請求項1または2のいずれか1項に記載のイヤホン。
- 前記検出部は、加速度センサである、請求項1または2のいずれか1項に記載のイヤホン。
- イヤホン本体の人体への装着状態を検出する検出部と、
該検出部により検出された装着状態のデータを記憶する記憶部と、
この記憶部に予め記憶された装着状態のデータと、検出部に検出された装着状態のデータとによって前記イヤホン本体を駆動する駆動部を制御する制御部と、を有し、
前記検出部は、複数の地点で人体への装着状態を検出し、
前記制御部は、前記複数の地点の装着状態の検出データを予め記憶されたデータと比較し、
比較結果に基づいて、前記検出部に検出されるデータを前記予め記憶されたデータに一致させる指示の信号を出力し、
前記装着状態の予め記憶されたデータは、利用者がイヤホン本体を装着してスイッチを操作することにより記憶されたデータと前記検出データとの比較による制御の繰り返しにおける最終使用時の最後に検出されたデータであって、前記スイッチの操作により記憶されたデータに代えて採用されたデータである、
イヤホンの制御装置。 - イヤホン本体の人体への装着状態を検出する工程と、
検出された装着状態のデータを記憶する工程と、
検出された装着状態と、予め記憶された装着状態のデータとによって前記イヤホン本体を駆動する駆動部を制御する工程と、
を有し、
前記検出は、複数の地点で人体への装着状態を検出し、
前記制御は、前記複数の地点の装着状態の検出データを予め記憶されたデータと比較し、
比較結果に基づいて、前記検出されるデータを前記予め記憶されたデータに一致させる指示の信号を出力し、
前記装着状態の予め記憶されたデータは、利用者がイヤホン本体を装着してスイッチを操作することにより記憶されたデータと前記検出データとの比較による制御の繰り返しにおける最終使用時の最後に検出されたデータであって、前記スイッチの操作により記憶されたデータに代えて採用されたデータである、
イヤホンの制御方法。
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