(57)【要約】【課題】コストが増加することなく、バッテリーの劣化を防止すること。【解決手段】イヤホン１は、送信されるステレオ音声信号を受信し、Ｌチャンネルの音声信号を、イヤホン本体３に送信する、マスターであるイヤホン本体２と、イヤホン本体２から送信されるＬチャンネルの音声信号を受信する、スレーブであるイヤホン本体３と、を備える。イヤホン１は、イヤホン本体２と、イヤホン本体３とは、無線により通信するワイヤレスタイプのイヤホンである。イヤホン本体３は、バッテリー３２と、バッテリー３２の充電を制御するバッテリーチャージャー２１と、を備える。バッテリーチャージャー３１は、バッテリー３２の容量の所定割合以下に、バッテリー３２の充電を制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信されるステレオ音声信号を受信し、いずれか一方のチャンネルの音声信号を、第２イヤホン本体に送信する、マスターである第１イヤホン本体と、
前記第１イヤホン本体から送信されるいずれか一方のチャンネルの音声信号を受信する、スレーブである第２イヤホン本体と、を備え、
前記第１イヤホン本体と、前記第２イヤホン本体とは、無線により通信するワイヤレスタイプのイヤホンであって、
前記第２イヤホン本体は、
第２バッテリーと、
前記第２バッテリーの充電を制御する第２充電制御回路と、を備え、
前記第２充電制御回路は、前記第２バッテリーの容量の所定割合以下に、前記第２バッテリーの充電を制限することを特徴とするイヤホン。
【請求項２】
前記第２充電制御回路は、充電電圧の上限値を記憶するためのレジスタを備え、前記レジスタに記憶されている上限値に従って、前記第２バッテリーの充電を制御し、
前期上限値は、前記第２バッテリーの容量の所定割合であることを特徴とする請求項１に記載のイヤホン。
【請求項３】
前記第２イヤホン本体は、制御部をさらに備え、
前記制御部は、記憶しているボリューム値が高ければ高いほど、前記レジスタが記憶している前記上限値を、高く設定することを特徴とする請求項２に記載のイヤホン。
【請求項４】
前記第２イヤホン本体は、制御部をさらに備え、
前記制御部は、単位時間当たりのボリューム値、再生時間を含む情報に基づいて、前記レジスタが記憶している前記上限値を設定することを特徴とする請求項２に記載のイヤホン。
【請求項５】
前記第２バッテリーの容量の所定割合は、５０パーセントであることを特徴とする請求項１又は２に記載のイヤホン。
【請求項６】
前記第１イヤホン本体は、
第１バッテリーと、
前記第１バッテリーの充電を制御する第１充電制御回路と、を備えることを特徴とする請求項１〜５に記載のイヤホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左チャンネル用のイヤホン本体と、右チャンネル用のイヤホン本体と、が独立したワイヤレスタイプのイヤホンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、左チャンネル用のイヤホン本体と、右チャンネル用のイヤホン本体と、が独立したワイヤレスタイプのイヤホンが登場している（例えば、特許文献１参照。）。このようなイヤホンは、例えば、Bluetooth（登録商標）（以下、「ＢＴ」という。）規格に従って、音楽再生機器と接続されており、且つ、左右独立したイヤホン本体間を無線接続し、オーディオ信号の送出を行っている。
【０００３】
しかしながら、ＢＴによる音楽伝送の規格では、１対１の接続が基本であり、左右独立したイヤホン本体に音声信号を伝送する場合、音楽再生機器は、例えば、右チャンネル用のイヤホン本体に対し、ＢＴ規格に従って、ステレオ音声信号を伝送し、右チャンネル用のイヤホン本体は、左チャンネル用のイヤホン本体に対し、音声データを無線にてリレーする必要がある。この場合に、左右間の伝送方式として、一般的に用いられている２．４GHz帯を使用すると（図３（ａ）参照）、人体の水分により、その多くが吸収されてしまい、効率的な伝送が難しく、音途切れが発生してしまう場合がある。この問題に対し、ＮＦＭＩ（近距離時期誘導＝Near Field Magnetic Induction）と呼ばれる技術が、左右間の伝送に採用されている（図３（ｂ）参照）。
【０００４】
図４は、従来のワイヤレスタイプのイヤホンの構成を示すブロック図である。右チャンネル（Rch）用のイヤホン本体が、マスターデバイスとなり、ＢＴ送信機器からのステレオ音声信号を受信する。受信されたステレオ音声信号のうち、左チャンネルの成分のみが、ＮＦＭＩ  Ｉ／Ｆに送出される。そして、左チャンネルの成分は、コイルを介して、右チャンネル用のイヤホン本体のＮＦＭＩ  Ｉ／Ｆから、左チャンネル（Lch）用のイヤホン本体のＮＦＭＩ  Ｉ／Ｆに伝達される。
【０００５】
ＮＦＭＩを用いた方式の場合、マスターデバイス側の消費電力が、８０ｍＷ程度であるのに対し、スレーブデバイス側の消費電力は、２０ｍＷと低く、負荷がアンバランスな状態である。マスター／スレーブ両方に同容量のバッテリーを使用した場合、マスター側のバッテリーが完全放電となった時点でも、スレーブ側のバッテリーは、高い充電状態のままとなる（図５参照。）。一般的に、リチウムイオン電池を高い充電状態で維持し続けることは、内部の正極材料や電解液の劣化を招く場合があるとされており、完全充放電を繰り返すマスター側のバッテリーよりも、早くスレーブ側のバッテリーが劣化してしまうことが懸念される。
【０００６】
上記問題点に対し、従来、以下のような対策が講じられている。
（１）左右で容量の異なるバッテリーを採用する。
（２）バッテリー残量に応じ、マスターとスレーブとを動的に切り替え、双方のバッテリーを使い切るように制御する。
【０００７】
（１）の場合、バッテリーセルに対する安全性確認工数や安全規格申請工数が増大する。また、多くのリチウムイオン電池は、ＭＯＱが数千個オーダーである場合が多く、在庫リスクも増加する。また、（２）の場合、左右それぞれがマスター／スレーブ双方の動作を行えるよう備える必要があり、ＮＦＭＩ伝送方式を採用する場合、図４における左チャンネル用のイヤホン本体にも、ＢＴ用のＳｏＣ、ＢＴ用のアンテナ等を追加する必要があり、コスト増となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１８−０４２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来技術では、バッテリーの劣化を防止するために、コストが増加する等の問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、コストが増加することなく、バッテリーの劣化を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明のイヤホンは、送信されるステレオ音声信号を受信し、いずれか一方のチャンネルの音声信号を、第２イヤホン本体に送信する、マスターである第１イヤホン本体と、前記第１イヤホン本体から送信されるいずれか一方のチャンネルの音声信号を受信する、スレーブである第２イヤホン本体と、を備え、前記第１イヤホン本体と、前記第２イヤホン本体とは、無線により通信するワイヤレスタイプのイヤホンであって、前記第２イヤホン本体は、第２バッテリーと、前記第２バッテリーの充電を制御する第２充電制御回路と、を備え、前記第２充電制御回路は、前記第２バッテリーの容量の所定割合以下に、前記第２バッテリーの充電を制限することを特徴とする。
【００１２】
本発明では、第２充電制御回路は、第２バッテリーの容量の所定割合以下に、第２バッテリーの充電を制限する。これにより、第２バッテリーにおいて、高い充電状態が維持されないため、第２バッテリーへの負荷が低減し、第２バッテリーの劣化が防止される。このように、本発明によれば、コストが増加することなく、バッテリーの劣化を防止することができる。
【００１３】
第２の発明のイヤホンは、第１の発明のイヤホンにおいて、前記第２充電制御回路は、充電電圧の上限値を記憶するためのレジスタを備え、前記レジスタに記憶されている上限値に従って、前記第２バッテリーの充電を制御し、前期上限値は、前記第２バッテリーの容量の所定割合であることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、第２充電制御回路のレジスタの値を変更することで、容易に、第２バッテリーの劣化を防止することができる。
【００１５】
第３の発明のイヤホンは、第２の発明のイヤホンにおいて、前記第２イヤホン本体は、制御部をさらに備え、前記制御部は、記憶しているボリューム値が高ければ高いほど、前記レジスタが記憶している前記上限値を、高く設定することを特徴とする。
【００１６】
第４の発明のイヤホンは、第２の発明のイヤホンにおいて、前記第２イヤホン本体は、制御部をさらに備え、前記制御部は、単位時間当たりのボリューム値、再生時間を含む情報に基づいて、前記レジスタが記憶している前記上限値を設定することを特徴とする。
【００１７】
第５の発明のイヤホンは、第１又は第２の発明のイヤホンにおいて、前記第２バッテリーの容量の所定割合は、５０パーセントであることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、第２バッテリーの容量の所定割合は、５０パーセントである。これにより、第２バッテリーは、容量５０パーセントを中心とする安定した充放電サイクルとなるため、信頼性が向上する。
【００１９】
第６の発明のイヤホンは、第１〜第５のいずれかの発明のイヤホンにおいて、前記第１イヤホン本体は、第１バッテリーと、前記第１バッテリーの充電を制御する第１充電制御回路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、コストが増加することなく、バッテリーの劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るイヤホンの構成を示すブロック図である。
【図２】バッテリーの充放電サイクルを示す図である。
【図３】イヤホンへの音楽信号の伝送を示す図である。
【図４】従来のワイヤレスタイプのイヤホンの構成を示すブロック図である。
【図５】バッテリーの充放電サイクルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るイヤホン１の構成を示すブロック図である。イヤホン１は、右チャンネル用のイヤホン本体２（第１イヤホン本体）と、左チャンネル用のイヤホン本体３（第２イヤホン本体）と、を備える。イヤホン本体２と、イヤホン本体３とは、ＮＦＭＩ（無線）により、通信する。イヤホン１は、ワイヤレスタイプのイヤホンである。
【００２３】
イヤホン本体２は、マスターである。イヤホン本体２は、例えば、スマートフォンから送信されるステレオ音声信号を受信する。また、イヤホン本体２は、ステレオ音声信号のうち、Ｌチャンネルの音声信号を、イヤホン本体３に送信する。イヤホン本体３は、スレーブである。イヤホン本体３は、イヤホン本体２から送信されるＬチャンネルの音声信号を受信する。
【００２４】
イヤホン本体２は、ＳｏＣ（System on Chip）２０、バッテリーチャージャー２１、バッテリー２２、充電用端子２３、アンテナ２４、ＮＦＭＩ  Ｉ／Ｆ２５、コイル２６、コーデック２７、ドライバー２８、スピーカー２９を備える。ＳｏＣ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、メモリ等を有し、イヤホン本体２を構成する各部を制御する。また、ＳｏＣ２０は、Bluetooth（登録商標）（以下、「ＢＴ」という）通信機能を備えており、ＢＴ送信機器とＢＴ無線通信を行う。バッテリーチャージャー２１（第１充電制御回路）は、バッテリー２２の充電を制御する。例えば、ＳｏＣ２０とバッテリーチャージャー２１とは、１つのＩＣである。
【００２５】
バッテリー２２（第１バッテリー）は、例えば、リチウムイオンバッテリーである。充電用端子２３は、バッテリー２２を充電するための端子であり、例えば、マイクロＵＳＢ端子である。アンテナ２４は、ＢＴ無線通信を行うためのアンテナである。ＮＦＭＩ  Ｉ／Ｆ２５は、ＮＦＭＩ通信を行うためのインターフェースである。コイル２６は、ＮＦＭＩ通信を行うためのコイルである。コーデック２７は、音声信号をデコードする。ドライバー２８は、スピーカー２９を駆動するためのものである。スピーカー２９は、音声を再生する。
【００２６】
イヤホン本体３は、ＭＣＵ（Micro Control Unit）３０、バッテリーチャージャー３１、バッテリー３２、充電用端子３３、ＮＦＭＩ  Ｉ／Ｆ３４、コイル３５、コーデック３６、ドライバー３７、スピーカー３８を備える。ＭＣＵ３０（制御部）は、イヤホン本体３を構成する各部を制御する。バッテリーチャージャー３１（第２充電制御回路）は、バッテリー３２の充電を制御する。例えば、ＭＣＵ３０とバッテリーチャージャー３１とは、１つのＩＣである。
【００２７】
バッテリー３２（第２バッテリー）は、例えば、リチウムイオンバッテリーである。充電用端子３３は、バッテリー３２を充電するための端子であり、例えば、マイクロＵＳＢ端子である。ＮＦＭＩ  Ｉ／Ｆ３４は、ＮＦＭＩ通信を行うためのインターフェースである。コイル３５は、ＮＦＭＩ通信を行うためのコイルである。コーデック３６は、音声信号をデコードする。ドライバー３７は、スピーカー３８を駆動するためのものである。スピーカー３８は、音声を再生する。
【００２８】
バッテリーチャージャー３１は、バッテリー３２の容量の所定割合以下に、バッテリー３２の充電を制限する。例えば、バッテリーチャージャー３１は、バッテリー３２の容量の５０パーセント以下に、バッテリー３２の充電を制限する。すなわち、図２に示すように、充放電サイクルの中心が５０パーセント容量となるように、スレーブ側のバッテリーチャージャー３１のプロファイルを設定する。バッテリーチャージャー３１は、充電電圧の上限値を記憶するためのレジスタを備える。バッテリーチャージャー３１は、レジスタに記憶されている上限値に従って、バッテリー３２の充電を制御する。従って、ＭＣＵ３０は、レジスタが記憶する上限値を、バッテリー３２の容量の５０パーセントとする。
【００２９】
ここで、ＮＦＭＩの受信に必要な電力が仮に一定であったとしても、再生音量に依存して、スレーブ側のバッテリー３２の負荷は、変動する。大音量で音楽を再生している場合と、小音量で音楽を再生している場合とでは、充放電サイクルの中心値を５０パーセントにするための充電上限値は、異なる。このため、ＭＣＵ３０は、バッテリーチャージャー３１によるバッテリー３２の充電を開始する前に、ＭＣＵ３０に記憶されているボリューム値を参照する。ＭＣＵ３０は、ボリューム値が高い場合は、充電上限が高くなるように、バッテリーチャージャー３１内部のレジスタを変更する。言い換えれば、ＭＣＵ３０は、記憶しているボリューム値が高ければ高いほど、レジスタが記憶している上限値を、高く設定する。
【００３０】
このとき、ユーザーの生活サイクルにより、ボリューム値が変動する場合が考えられる。例えば、ユーザーは、通勤電車内であれば、ボリュームを大きめにするが、就寝前には、ボリュームを小さめにする。この状態で、ユーザーが、イヤホン本体３を充電器にセットすると、上限値は、実使用に必要な容量よりも低く設定されてしまう。このため、ＭＣＵ３０は、単位時間当たりのボリューム値、再生時間等の情報を記憶しておき、平均負荷を予測し、常に最適な値となるように、バッテリーチャージャー３１のレジスタを逐次書き換える。例えば、ＭＣＵ３０は、夜、ボリューム値が小さい状態で、充電器にセットされた場合、このボリュームに対応する容量よりも大きい値に、バッテリーチャージャー３１のレジスタを変更する。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態では、バッテリーチャージャー３１は、バッテリー３２の容量の５０パーセント以下に、バッテリー３２の充電を制御する。これにより、バッテリー３２において、高い充電状態が維持されないため、バッテリー３２への負荷が低減し、バッテリー３２の劣化が防止される。このように、本実施形態によれば、コストが増加することなく、バッテリー３２の劣化を防止することができる。また、バッテリー３２は、容量５０パーセントを中心とする安定した充放電サイクルとなるため、信頼性が向上する。
【００３２】
また、本実施形態によれば、バッテリーチャージャー３１のレジスタの値を変更することで、容易に、バッテリー３２の劣化を防止することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。
【００３４】
上述の実施形態においては、ＭＣＵ３０は、レジスタが記憶する上限値を、バッテリー３２の容量の５０パーセントとし、これに従い、バッテリーチャージャー３１は、バッテリー３２の容量の５０パーセント以下に、バッテリー３２の充電を制限する。これに限らず、ＭＣＵ３０は、レジスタが記憶する上限値を、バッテリー３２の容量の５０パーセント以外としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、左チャンネル用のイヤホン本体と、右チャンネル用のイヤホン本体と、が独立したワイヤレスタイプのイヤホンに採用され得る。
【符号の説明】
【００３６】
１  イヤホン
２  イヤホン本体（第１イヤホン本体）
２１  バッテリーチャージャー（第１充電制御回路）
２２  バッテリー（第１バッテリー）
３  イヤホン本体（第２イヤホン本体）
３０  ＭＣＵ（制御部）
３１  バッテリーチャージャー（第２充電制御回路）
３２  バッテリー（第２バッテリー）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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