JP7408020B2 - 耳装着式双方向無線システム - Google Patents

Description

関連出願
[0001]本出願は、２０２０年１０月２６日出願の米国特許出願第６３／１０５，７３５号の優先権を主張し、その出願の全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

[0002]本開示は、概して、通信システムの分野に関する。より具体的には、本開示は、耳装着式の双方向無線システムに関する。

[0003]以下において、本発明のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、本発明の単純化された概要を提示する。この概要は、本発明の広範な全体像ではない。これは、本発明の不可欠な要素を特定すること、または本発明の範囲を定めることを意図するものではない。その唯一の目的は、別の個所において提示される、より詳細な説明の前置きとして、本発明のいくつかの概念を単純化された形態で提示することである。

[0004]実施形態によると、近距離通信システムは複数のユニットを含む。ユニットの各々は、ハブと、スピーカと、一次クリップと、二次クリップと、アンテナと、マイクロホンとを有する。ハブは、それらの間にハブ空洞を画定する外側部および内側部を有する。内側部はスピーカ開口を有する。スピーカはハブ空洞内にあり、スピーカはスピーカ開口に向けられた出力部を有する。一次クリップは、スピーカ開口が着用者の外耳道に向けられるような着用者の耳への選択的な取り付けのためにハブから延在する。一次クリップは遠位セグメントおよび近位セグメントを有し、一次クリップ近位セグメントは一次クリップ遠位セグメントをハブに接続する。ハブと一次クリップ遠位セグメントとの間の距離が可変的であるように、一次クリップ近位セグメントは弾性的に柔軟である。二次クリップは、ハブ外側部が二次クリップとハブ内側部との間にあるように、ハブ外側部から外方に向かって延在する。アンテナは二次クリップ内にある。

[0005]別の実施形態によると、双方向無線システムは複数のユニットを含む。ユニットの各々は、ハブと、スピーカと、一次クリップと、二次クリップと、アンテナと、マイクロホンとを有する。ハブは、それらの間にハブ空洞を画定する外側部および内側部を有する。内側部はスピーカ開口を有する。スピーカはハブ空洞内にあり、スピーカはスピーカ開口に向けられた出力部を有する。一次クリップは、スピーカ開口が着用者の外耳道に向けられるような着用者の耳への選択的な取り付けのためにハブから延在する。二次クリップは、ハブ外側部が二次クリップとハブ内側部との間にあるように、ハブ外側部から外方に向かって延在する。二次クリップは、アンテナ支持体とアンテナキャップとを有し、アンテナ支持体は二次クリップの内側部にあり、アンテナキャップは二次クリップの外側部にある。アンテナ支持体およびアンテナキャップはアンテナ空洞を画定し、アンテナはアンテナ空洞内にある。

[0006]本開示の例示的な実施形態が、以下において添付の図面を参照して詳細に説明される。

[0007]本開示の実施形態による、双方向無線ユニットの前面透視図である。 [0008]図１の双方向無線ユニットの後面透視図である。 [0009]明瞭さのためにいくつかの要素が省略された図１の双方向無線ユニットの部分的分解図である。 [0010]明瞭さのためにいくつかの要素が省略された図１の双方向無線ユニットの一部の分解図である。 [0011]図１の双方向無線ユニットの前面図である。 [0012]図１の双方向無線ユニットの後面図である。 [0013]図１の双方向無線ユニットの端面図である。 [0014]図１の双方向無線ユニットの反対側の端面図である。 [0015]図１の双方向無線ユニットの上面図である。 [0016]図１の双方向無線ユニットの底面図である。 [0017]図１の双方向無線ユニットの外側筐体の透視図である。 [0018]図１の双方向無線ユニットの外側筐体の反対側の透視図である。 [0019]図１の双方向無線ユニットの内側筐体の透視図である。 [0020]図１の双方向無線ユニットの内側筐体の反対側の透視図である。 [0021]図１の双方向無線ユニットの支持ブリッジの透視図である。 [0022]図１の双方向無線ユニットの支持ブリッジの反対側の透視図である。 [0023]図１の双方向無線ユニットのネックロックの透視図である。 [0024]図１の双方向無線ユニットのネックロックの反対側の透視図である。 [0025]図１の双方向無線ユニットの一次クリップの遠位セグメントの分解透視図である。 [0026]図１の双方向無線ユニットの一次クリップの遠位セグメントの反対側の分解透視図である。 [0027]図１の双方向無線ユニットの一次クリップの近位セグメントの分解図である。 [0028]図１の双方向無線ユニットの二次クリップの分解透視図である。 [0029]図１の双方向無線ユニットの二次クリップの反対側の分解透視図である。 [0030]図１の双方向無線ユニットのブロック図である。 [0031]本開示の実施形態による、図１の双方向無線ユニットを有する近距離通信システムのブロック図である。

[0032]図１～図１８は、耳装着式の双方向無線ユニットを有する近距離通信システムを開示する。実施形態１００による双方向無線装置は、ハブ１１０と、一次クリップ１３０と、二次クリップ１５０と、様々な電子コンポーネント（例えば、第１の回路基板２０１、スピーカ２０３、マイクロホン２０５、プッシュトゥトークボタン２０７、第２の回路基板２０９、スイッチ、ボタン、ノブなどのユーザ入力部２１１、バッテリ２１３、および／またはアンテナ２１５）とを含む。

[0033]ハブ１１０は、外側部１１１ａおよび内側部１１１ｂを有し、それらの間にハブ空洞１１２を画定する。実施形態１００において、ハブ１１０は、外側部１１１ａに外側筐体１１３を有し、内側部１１１ｂに内側筐体１１５を有する。内側部１１１ｂは、少なくとも１つのスピーカ開口１１６を有し、（図５および図１１Ａにおいて図示されるように）内側部１１１ｂは、環状面１１７と、その中の陥凹中央エリア１１８とを有し得、陥凹中央エリア１１８は、スピーカ開口１１６の少なくともいくつかを含む。外側筐体１１３および内側筐体１１５は、任意の適切な材料（例えば、プラスチック、複合材料、金属、および／またはゴムなど）で構成され得、副次的部分を含み得、任意の適切な締結具および技術（例えば、クリップ、ねじ、および／または接着剤など）によって一体に結合され得る。

[0034]以下において更に詳細に論じられるように、一次クリップ１３０をハブ１１０にロックするために、ネックロック１２２（図３Ａ、図４、図１３Ａおよび図１３Ｂ）が外側筐体１１３および／または内側筐体１１５に（例えば、クリップ、ねじ、および／または接着剤などを介して）締結されることが特に望ましい。

[0035]支持ブリッジ１２６（図３Ａ、図１２Ａおよび図１２Ｂ）は、ハブ外側部１１１ａにおいてハブ１１０の内側の如何なるコンポーネントからも干渉されることなくプッシュトゥトークボタン２０７がアクセス可能であるようにプッシュトゥトークボタン２０７を支持するためにハブ空洞１１２内に設置され得る。例えば、プッシュトゥトークボタン２０７は、外側筐体１１３の柔軟エリア１１３ａにおいてアクセス可能であり得る。または、別の言い方をすれば、柔軟エリア１１３ａは、プッシュトゥトークボタン２０７のユーザインタフェースを定め得る。

[0036]図３Ａにおいて図示されるように、スピーカ２０３は、スピーカ２０３の出力部がスピーカ開口１１６に向けられるようにハブ空洞１１２内に設置され、第１の回路基板２０１は、ハブ空洞１１２内でスピーカ２０３とハブ外側部１１１ａとの間に設置される。

[0037]一次クリップ１３０は、スピーカ開口１１６が着用者の外耳道に向けられるような着用者の耳への選択的な取り付けのためにハブ１１０から延在する。実施形態１００において、一次クリップ１３０は遠位セグメント１３２および近位セグメント１３６を有する。図４において図示されるように、一次クリップ１３０の直径Ｄは近位および遠位セグメント１３６、１３２に沿って漸次増大し、直径Ｄは、遠位セグメント１３２において最大値を有することが特に望ましい。図４において図示されるように、一次クリップ１３０の近い側１３１ａおよび遠い側１３１ｂの両方は、全体的に、近位および遠位セグメント１３６、１３２の少なくとも一部分に沿って弓形状を有し得、遠い側１３１ｂの弓形状は近い側１３１ａの弓形状よりも大きな半径を有し、各弓形状の中心点は、互いにずれている。

[0038]遠位セグメント１３２は、空洞１３３を画定し、先ず少なくとも２つの部品として形成され、これらは恒久的にまたは分離可能に（例えば、クリップ、ねじ、および／または接着剤などを介して）一体に取り付けられ得る。様々なコンポーネント、例えば、第２の回路基板２０９およびバッテリ２１３が、空洞１３３内に収容され得る。また、他のコンポーネント（例えば、ユーザ入力部２１１）が、遠位セグメント１３２から延在し得、および任意選択的に空洞１３３内に延在し得る。第１および第２の回路基板２０１、２０９の両方を含むことによって、ただ１つの（より大きな）回路基板を有する実施形態と比べて、ハブ１１０の大きさが低減され得る。加えて、第２の回路基板２０９およびバッテリ２１３を遠位セグメント１３２に置くことは、ユーザにとって向上された重量バランスを提供し得る。遠位セグメント１３２に含まれ得る他の（非排他的な）例示的コンポーネントとしては、充電デバイスに対してユニット１００を方向付けるための方向付け磁石２２１、および充電デバイスからバッテリ２１３にエネルギーを転送するための充電コンポーネント（例えば、接点）２２３などがある。遠位セグメント１３２は全体的に剛性であることが特に望ましいが、ゴム被覆または他の適切な被覆が、オーバーモールド、ディッピング、または他の製造プロセス（現在知られているものであるかまたは将来開発されるものであるかにかかわらず）を通じて施され得る。

[0039]近位セグメント１３６は、遠位セグメント１３２をハブ１１０に接続し、好ましくは、ハブ１１０と一次クリップ遠位セグメント１３２との間の距離が可変的であるように、弾性的に柔軟である。このような弾性的な柔軟性を可能とするために、近位セグメント１３６についてゴムおよび／または他の適切な材料が（柔軟性金属または他の内部支持体とともに、またはこれらなしに）使用され得る。

[0040]更に、近位セグメント１３６は、一次クリップ１３０がハブ１１０を中心とする軌道を回るように、すなわち、ハブ１１０の周りで（例えば、経路Ｐ１において）部分的にまたは完全に回転可能であるように、ハブ１１０に回転可能に結合され得る。遠位セグメント１３２と同様に、近位セグメント１３６は、複数の部品を含み得る。実施形態１００において、近位セグメント１３６は、プレス嵌め、接着剤、および／または任意の他の適切な締結具または方法を通じて本体部１３８に結合されるネック１３７を含む。ネック１３７は凹部１３７ａを含み、ネックロック１２２は、凹部１３７ａの内側に嵌入し、ネックロック１２２が締結されたときにネック１３７（故に近位セグメント１３６）をハブ１１０にロックする突起１２２ａを有する。凹部１３７ａをネック１３７の一部分または全体の周りに延在させることによって、ネック１３７は、ネックロック１２２に対して回転し得る。

[0041]二次クリップ１５０は、プッシュトゥトークボタン２０７が二次クリップ１５０によって隠されることがなく、ハブ外側部１１１ａが二次クリップ１５０とハブ内側部１１１ｂとの間にあるように、ハブ外側部１１１ａから外方に向かって延在する。二次クリップ１５０は、アンテナ支持体１５２とアンテナキャップ１５４とを含み得（図１６Ａおよび図１６Ｂ）、アンテナ支持体１５２は二次クリップ１５０の内側部１５１ａにあり、アンテナキャップ１５４は二次クリップ１５０の外側部１５１ｂにある（図６および図７）。アンテナ支持体１５２およびアンテナキャップ１５４は、（例えば、クリップ、ねじ、および／または接着剤などによって）一体に結合され、アンテナ２１５を収容するアンテナ空洞１５５を画定する。

[0042]説明されたように、スピーカ２０３、第１の回路基板２０１、外側筐体１１３、およびアンテナ支持体１５２は、ハブ内側筐体１１５とアンテナ２１５との間にある。事実上、ユニット１００が意図されたように耳に着用されたとき、ハブ内側筐体１１５、スピーカ２０３、第１の回路基板２０１、外側筐体１１３、およびアンテナ支持体１５２は、着用者とアンテナ２１５との間にある。なおも更に、アンテナ支持体１５２は、着用者からアンテナ２１５を離間させる。これらは全て、着用者の頭部に到達するアンテナ２１５からのエネルギーの量を低減させるために特に重要である。加えて、シールド（または「反射体」）が、ユニット１００の内側でアンテナ２１５と着用者との間に位置付けられ得る。このような反射体は、アンテナ２１５とハブ１１０との間でアンテナ支持体１５２に設置され得、またはハブ１１０の内側の様々な場所に（または、アンテナ支持体１２５またはハブ１１０の外面にさえも）設置され得るが、第１の回路基板２０１に形成されたまたはこれに取り付けられた固形状またはメッシュ状の銅の層として反射体を提供することが特に有用である。このような実施形態は、相当量のエネルギーが着用者に到達しないよう遮断し、またハブ１１０の所望の大きさを維持し、組付けも容易にしつつ、過度の干渉を受けることなくアンテナ２１５からの十分な送信を可能とし得る。

[0043]図１７は、様々な電子コンポーネントの例示的な構成を図示する。スピーカ２０３、マイクロホン２０５、およびプッシュトゥトークボタン２０７は、第１の回路基板２０１と通信するものとして図示され、ユーザ入力部２１１およびアンテナ２１５は、第２の回路基板２０９と通信するものとして図示され、第１および第２の回路基板２０１、２０９は互いに通信するものとして図示されている。この構成は現在のところ好ましいものであるが、もちろん、他の構成が可能であり、それでも従来技術に対する向上を成し得る。

[0044]図１８は、図１～図１７の双方向無線ユニット１００を有する近距離通信システム１０を図示する。システム１０は、互いの間での通信のために複数の双方向無線ユニット１００を含む。例えば、ユニット１００のうちの１つの着用者がプッシュトゥトークボタン２０７を押し得る。プッシュトゥトークボタン２０７が作動すると、このユニットの第１の回路基板２０１および／または第２の回路基板２０９は、マイクロホン２０５を通じて得られた音を送信するためにアンテナ２１５から無線波を出力させ得る。次いで、これらの無線波は、他のユニット１００によって受信され得、それらの第１および／または第２の回路基板２０１、２０９は、無線波に対応する可聴音をそれらのそれぞれのスピーカ２０３を通じて出力させ得る。様々なユニット１００のユーザ入力部２１１は、ユニット１００の電源をオン／オフするため、スピーカ音量、無線チャンネルなどを調節するためなどに使用され得る。図１８においては２つのユニット１００が図示されているが、実質的により多くのユニット１００が含まれ得る。携帯型ユニット（または「ウォーキートーキー」）３００も図示されており、耳装着式ユニット１００に加えてシステム１０において使用され得る。大きな利点は耳装着式ユニット１００に関するが、送信機および受信機を有する携帯型ユニット３００、または送信機および受信機を有する他の無線装置が、やはりユニット１００と互換性のある周波数の無線波を送信および受信するために使用され得る。

[0045]特記すべきこととして、耳装着式ユニット１００は、リレーまたは中継器なしにシステム１０における直接的通信が可能である。例えば、ユニット１００へまたはユニット１００から信号を中継するためにベルト着用式無線装置は必要ない。しかし、いくつかの実施形態において、１つまたは複数の静的リレーまたは中継器が、ユニット１００および／またはユニット３００の通信範囲を増加させるために使用され得る。また、一般的により望ましいわけではないが、いくつかの実施形態は、ユニット１００へまたはユニット１００から信号を中継するために１つまたは複数の可搬式リレーまたは中継器（例えば、ベルト装着式ユニット）を含み得る。

[0046]本開示の精神および範囲から逸脱することなく、示された様々なコンポーネントおよび図示されていないコンポーネントの多くの異なる構成が可能である。本開示の実施形態は、制限的な意図ではなく、例示的な意図で説明された。当業者には、その範囲から逸脱しない代替的な実施形態が明らかになるであろう。当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、前述の向上を実現する代替的な手段を開発し得る。特定の特徴およびサブコンビネーションが有用であること、他の特徴およびサブコンビネーションを参照することなく用いられ得ること、および本開示の範囲内にあると想定されることが理解されよう。

Claims (19)

1. 複数のユニットを備える近距離通信システムであって、各前記ユニットは、
   外側部および内側部を有しそれらの間にハブ空洞を画定するハブであり、前記内側部はスピーカ開口を有する、ハブと、
   前記ハブ空洞内にあるスピーカであり、前記スピーカ開口に向けられた出力部を有する、スピーカと、
   前記スピーカ開口が着用者の外耳道に向けられるような前記着用者の耳への選択的な取り付けのために前記ハブから延在する一次クリップであり、前記一次クリップは遠位セグメントおよび近位セグメントを有し、前記一次クリップ近位セグメントは前記一次クリップ遠位セグメントを前記ハブに接続し、前記ハブと前記一次クリップ遠位セグメントとの間の距離が可変的であるように、前記一次クリップ近位セグメントは弾性的に柔軟である、一次クリップと、
   二次クリップであり、前記ハブ外側部が前記二次クリップと前記ハブ内側部との間にあるように、前記ハブ外側部から外方に向かって延在する、二次クリップと、
   前記二次クリップ内にあるアンテナと、
   マイクロホンと
   を備える、
   近距離通信システム。
2. 各前記ユニットは、
   前記ハブ空洞内にある第１回路基板と、
   前記一次クリップ遠位セグメント内にある第２回路基板と
   を更に備える、
   請求項１に記載の近距離通信システム。
3. 各前記ユニットは、前記ハブ外側部にプッシュトゥトークボタンを更に備え、
   前記プッシュトゥトークボタンは、前記二次クリップによって隠されることがなく、
   前記プッシュトゥトークボタンは、前記第１回路基板と通信する、
   請求項２に記載の近距離通信システム。
4. 各前記ユニットは、
   前記一次クリップ遠位セグメント内にあるバッテリと、
   前記一次クリップ遠位セグメントに結合され、前記第２回路基板と通信する、ユーザ入力部と
   を更に備える、
   請求項３に記載の近距離通信システム。
5. 各前記ユニットにおいて、前記一次クリップが前記ハブの周りの軌道を回るように、前記一次クリップ近位セグメントは前記ハブに回転可能に結合される、
   請求項４に記載の近距離通信システム。
6. 各前記ユニットにおいて、前記一次クリップが前記ハブの周りの軌道を回るように、前記一次クリップ近位セグメントは前記ハブに回転可能に結合される、
   請求項１に記載の近距離通信システム。
7. 各前記ユニットにおいて、前記一次クリップ近位セグメントはネックを有し、
   前記ハブは、
   前記ハブ外側部にある外側筐体と、
   前記ハブ内側部にある内側筐体と、
   前記ネックが前記ハブに対して回転することを許容しつつ前記ネックを前記ハブにロックするように、前記外側筐体と前記内側筐体と成る群から選択される少なくとも１つのアイテムに締結されるネックロックと
   を含む、
   請求項１に記載の近距離通信システム。
8. 各前記ユニットにおいて、
   前記ハブは、
   前記ハブ外側部にある外側筐体と、
   前記ハブ内側部にある内側筐体と
   を含み、
   第１回路基板は、前記ハブ空洞内にあり、
   前記二次クリップは、アンテナ支持体とアンテナキャップとを含み、
   前記アンテナ支持体は、前記二次クリップの内側部にあり、
   前記アンテナキャップは、前記二次クリップの外側部にあり、
   前記アンテナ支持体および前記アンテナキャップは、アンテナ空洞を画定し、
   前記アンテナは、前記アンテナ空洞内にあり、
   前記スピーカ、前記第１回路基板、前記外側筐体、および前記アンテナ支持体は、前記内側筐体と前記アンテナとの間にある、
   請求項１に記載の近距離通信システム。
9. 各前記ユニットにおいて、前記第１回路基板は、
   前記アンテナからの信号を反射し、前記ユニットが前記着用者によって着用されたときにこのような信号の全てが前記着用者の外耳道に到達することを防止する、固形状の銅の層、
   を含む、
   請求項８に記載の近距離通信システム。
10. 各前記ユニットは、
    前記ハブ外側部にあり、前記二次クリップによって隠されることがなく、前記第１回路基板と通信する、プッシュトゥトークボタンと、
    前記一次クリップ遠位セグメント内にある第２回路基板と、
    前記一次クリップ遠位セグメント内にあるバッテリと、
    前記一次クリップ遠位セグメントに結合され、前記第２の回路基板と通信する、ユーザ入力部と
    を更に備え、
    前記一次クリップが前記ハブの周りの軌道を回るように、前記一次クリップ近位セグメントは前記ハブに回転可能に結合される、
    請求項８に記載の近距離通信システム。
11. 各前記ユニットにおいて、
    前記ハブ内側部は、環状面と、その中の陥凹中央エリアとを有し、
    前記スピーカ開口は、前記陥凹中央エリアにある、
    請求項１に記載の近距離通信システム。
12. 各前記ユニットにおいて、
    前記一次クリップの直径は前記近位セグメントおよび前記遠位セグメントに沿って漸次増大し、
    前記直径は、前記遠位セグメントにおいて最大値を有する、
    請求項１に記載の近距離通信システム。
13. 各前記ユニットと無線で通信するための送信機および受信機を有する携帯型無線装置を更に備える、
    請求項１に記載の近距離通信システム。
14. 複数のユニットを備える双方向無線システムであって、
    各前記ユニットは、
    外側部および内側部を有してそれらの間にハブ空洞を画定し、前記内側部はスピーカ開口を有する、ハブと、
    前記ハブ空洞内にあるスピーカであり、前記スピーカは前記スピーカ開口に向けられた出力部を有する、スピーカと、
    前記スピーカ開口が着用者の外耳道に向けられるような前記着用者の耳への選択的な取り付けのために前記ハブから延在する、一次クリップと、
    二次クリップであり、前記ハブ外側部が前記二次クリップと前記ハブ内側部との間にあるように、前記ハブ外側部から外方に向かって延在し、アンテナ支持体とアンテナキャップとを有し、前記アンテナ支持体は前記二次クリップの内側部にあり、前記アンテナキャップは前記二次クリップの外側部にあり、前記アンテナ支持体および前記アンテナキャップはアンテナ空洞を画定する、二次クリップと、
    前記アンテナ空洞内にあるアンテナと、
    マイクロホンと
    を備える、
    双方向無線システム。
15. 各前記ユニットは、前記アンテナと前記ハブ内側部との間に、前記アンテナからの信号を前記着用者の頭部から離れるように反射するための反射体を更に備える、
    請求項１４に記載の双方向無線システム。
16. 各前記ユニットは、
    前記ハブ空洞内にある第１回路基板と、
    前記一次クリップ内にある第２回路基板と、
    前記一次クリップ内にあるバッテリと、
    前記一次クリップに結合され、前記第２の回路基板と通信する、ユーザ入力部と
    を更に備える、
    請求項１４に記載の双方向無線システム。
17. 各前記ユニットにおいて、前記一次クリップは前記ハブの周りの軌道を回る、
    請求項１４に記載の双方向無線システム。
18. 各前記ユニットにおいて、前記一次クリップはネックを有し、
    前記ハブは、
    前記ハブ外側部にある外側筐体と、
    前記ハブ内側部にある内側筐体と、
    前記ネックが前記ハブに対して回転することを許容しつつ前記ネックを前記ハブにロックするように、前記外側筐体と前記内側筐体とから成る群から選択される少なくとも１つのアイテムに締結されるネックロックと
    を含む、
    請求項１４に記載の双方向無線システム。
19. 前記アンテナ支持体および前記アンテナキャップは一体に結合される、
    請求項１４に記載の双方向無線システム。

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