(57)【要約】【課題】イヤホンの着脱状態を感知してオーディオ器機およびその他の装置の機能を自動に制御することにより、使用者の別途操作を不要にするイヤホンシステムを提供する。【解決手段】オーディオ器機などの装置と、その装置に連結されるイヤホンヘッドとを含むイヤホンシステムであって、人体による静電容量変化を検出する静電容量感知手段と、前記静電容量感知センサーによって検出された静電容量の変化を利用して、前記イヤホンヘッドが耳に着用されたかあるいは離脱されたかを判別する着脱感知部と、前記着脱感知部の感知結果によって前記装置の動作のための信号および停止のための信号のなかで少なくとも一つ以上を生成して前記装置に出力する信号発生部とを含む。よって、装置のオン／オフ機能はイヤホンヘッドの人体との接触または非接触によって自動的に制御される。【選択図】図１
2006279959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ装置および携帯通信端末機のいずれか一つの装置と、前記装置に電気的に連結されるイヤホンヘッドとを含むイヤホンシステムにおいて、
人体による静電容量変化を検出する静電容量感知手段と、
前記静電容量感知センサーによって検出された静電容量の変化を利用して、前記イヤホンヘッドが耳に着用されたかあるいは離脱されたかを判別する着脱感知部と、
前記着脱感知部の感知結果によって、前記装置の動作信号および停止信号のいずれか一つを生成して前記装置に出力する信号発生部と、
を含むことを特徴とする、静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項２】
前記イヤホンヘッドは、
イヤホンハウジングと、
前記装置から伝達される音声信号によって励磁されるボイスコイルと、
前記ボイスコイルの励磁状態によって振動して音波を発生する振動板と、
前記装置から伝達される音声信号を音波形態に変換する伝導性のヨーク、永久磁石およびトッププレートと、
前記装置から伝達される音声信号を受信するための回路基板と、
前記ヨーク、前記永久磁石、前記トッププレートおよび前記回路基板を固定させるリベットと、
前記振動板を保護するための伝導性の保護手段と、
人体と接触し、前記イヤホンヘッドが人体に接触した時、不便さを与えないように柔軟性材質の伝導性仕上げ用バンドと、
を含み、
前記着脱感知部から伸びた感知線が前記伝導性のヨークに連結され、前記伝導性のヨーク、前記伝導性の保護手段および前記伝導性の仕上げ用バンドが接触して設置され、前記着脱感知部は、伝導性の材質によって、前記伝導性のヨークと前記伝導性の保護手段を通じて前記伝導性の仕上げ用バンドに電気的に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項３】
前記静電容量感知センサーは、前記仕上げ用バンドであることを特徴とする、請求項１に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項４】
前記着脱制御部は、前記静電容量感知センサーによって検出された前記静電容量の変化状態が期設定の所定時間以上持続される時、前記信号発生部に期設定の所定の信号を発生するように制御することを特徴とする、請求項２に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項５】
前記導電性のリベットが結合される前記回路基板の所定位置に導電性パターンが形成され、前記着脱感知部から伸びた前記感知線が前記導電性のリベットに連結され、前記リベットは前記導電性のヨークに接触し、前記着脱感知部から伸びた前記感知線が前記回路基板のパターンに接続されることにより、前記着脱感知部が前記導電性のリベット、前記導電性のヨークおよび前記導電性の保護手段を通じて前記導電性の仕上げ用バンドに電気的に接続されるように構成されることを特徴とする、請求項２に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項６】
前記イヤホンヘッドは、前記着脱感知部から伸びた前記感知線が、前記イヤホンシステムに設置された他の信号線によって干渉されることを防止するために、前記感知線の外部がエナメル被覆で１次処理されたことを特徴とする、請求項２に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項７】
前記イヤホンヘッドは、前記エナメル被覆で１次処理された前記感知線の外部がシールド線で２次処理されたことを特徴とする、請求項６に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項８】
前記イヤホンヘッドは、前記着脱感知部と前記信号発生部が前記イヤホンヘッド内の前記回路基板上に設置されたことを特徴とする、請求項２に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項９】
前記イヤホンヘッドは、前記着脱感知部と前記信号発生部が前記イヤホンヘッドと前記イヤホンプラグとの間に延長された導線の所定位置に分離されて設置されたことを特徴とする、請求項２に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項１０】
前記イヤホンヘッドは、前記着脱感知部と前記信号発生部が前記着脱感知部と前記信号発生部がオーディオ装置および前記携帯通信端末機のいずれか一つに設置されたことを特徴とする、請求項２に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【請求項１１】
前記イヤホンシステムは、使用者が自動モードまたは手動モードを選択することができるようにする選択スイッチをさらに含み、
前記選択スイッチが自動モードにある時、前記静電容量の変化を感知して前記装置の動作信号および停止信号を発生するように構成され、
前記選択スイッチが手動モードにある時、使用者の操作によって前記装置の動作信号および停止信号を発生するように構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の静電容量感知センサーを利用した自動制御イヤホンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイヤホンシステムに係り、より詳しくはイヤホンヘッドの着脱を感知してオーディオ器機およびその他の装置の機能を自動に制御するようにしたイヤホンシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常イヤホンはオーディオ器機あるいは携帯通信端末機などの装置に電気的に連結されて使用され、前記連結された装置から提供される音源を使用者が認識することができる音に変換して出力させる機能をする。一方、前記装置のオン／オフ（携帯通信端末機の場合には通話モード／待機モード）機能は装置に具備されたボタンまたはスイッチ操作によって行われる。より発展した形態として、イヤホンまたはイヤホンケーブル上にコントロールスイッチを着用したものがあるが、この場合にもやはり使用者の操作が必要である。
【０００３】
このように、従来のイヤホンシステムによれば、装置のオン／オフ（または通話モード／待機モード）スイッチを使用者が直接操作しなければならない不便さがある。また、場合によっては、イヤホンを解除した状態で装置のスイッチオフができなくなることもあり、スイッチオン状態で長期間放置される状況も発生することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は前記のような従来のイヤホンシステムの問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、イヤホンの着脱状態を感知してオーディオ器機およびその他の装置の機能を自動に制御することにより、使用者の別途操作を不要にするイヤホンシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明によるイヤホンシステムは、オーディオ装置および携帯通信端末機のいずれか一つの装置と、その装置に電気的に連結されるイヤホンヘッドとを含んでなる。前記イヤホンシステムは、人体による静電容量変化を検出する静電容量感知手段と、前記静電容量感知手段によって検出された静電容量の変化を利用して、前記イヤホンヘッドが耳に着用されたかあるいは離脱されたかを判別する着脱感知部と、前記着脱感知部の感知結果によって前記装置の動作信号または停止信号を生成して前記装置に出力する信号発生部とを含む。
【０００６】
本発明によれば、装置のオン／オフ機能はイヤホンヘッドの接触または非接触によって自動的に制御される。したがって、使用者はこのための別途の操作を行う必要がなくなる。したがって、従来のイヤホンシステムの問題点は本発明によって十分に解決されることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のイヤホンシステムによれば、イヤホンヘッドが使用者の耳に着用されたかあるいは離脱されたかを感知し、その結果にしたがって、イヤホンヘッドに連結されたオーディオ装置の再生モードおよび携帯通信端末機の通話モードが自動に制御される。したがって、使用者が別途の機能キーを操作する必要がなくて便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
前記およびそのほかの本発明の特徴および特徴は、以下で図面に基づいて説明する本発明の実施例からより明らかになるであろう。
【０００９】
図１を参照すれば、本発明のイヤホンシステムは、人体による静電容量変化を感知するようにイヤホンヘッド１００に取り付けられた静電容量感知センサー２００と、前記静電容量感知センサー２００の感知信号を検出して、イヤホンヘッド１００が所定時間以上使用者の耳に着用されたかあるいは離脱されたかを判断する着脱感知部３００と、前記着脱感知部３００の判別結果によってオーディオ器機またはその他の装置のオン／オフ（携帯通信端末機の場合には通話モード／待機モード）状態を制御するための制御信号を生成する信号発生部４００と、オーディオ装置または携帯通信端末機に電気的に接続可能なイヤホンプラグ５００とから構成される。
【００１０】
ここで、前記着脱感知部３００と信号発生部４００はイヤホンのヘッド１００とプラグ５００を連結するケーブルのおよそ中央部位に備えることもでき、イヤホンヘッド１００に内蔵して構成することもでき、オーディオ器機または携帯通信端末機内に備えることもできる。
【００１１】
まず、図２に示すイヤホンヘッドの構成を説明すれば、本発明に適用されたイヤホンヘッド１００は据置き型であって、ハウジング１０１、ヨーク１０２、永久磁石１０３、トッププレート１０４、ボイスコイル１０５、振動板１０６、回路基板１０７、保護カバー１０８、保護グリル１０９、および仕上げ用バンド１１０から構成される。ここで、ヨーク１０２、永久磁石１０３、トッププレート１０４および回路基板１０７はリベット１１１によって固定結合される。
【００１２】
また、前記仕上げ用バンド１１０、前記保護グリル１０９および前記保護カバー１０８は伝導性を持つ材質（例えば、伝導性ゴム、伝導性シリコン、伝導性ＰＶＣなど）から構成する。すなわち、ハウジング１０１から引き出される３本の線（信号、接地、感知）のうち信号線および接地線はオーディオ装置または携帯通信端末機から音声信号を受けるための線であり、残り一つの感知線は着脱感知部３００から伸びる線であって、前記ハウジング１０１から引き出されて伝導性のヨーク１０２に直接連結されることにより、静電容量の変化による信号を伝送することになる。したがって、伝導性のヨーク１０２は、伝導性の保護カバー１０８、伝導性の保護グリル１０９および伝導性の仕上げ用バンド１１０と直接電気的に連結される構成を持つ。この時、ヨーク１０２、仕上げ用バンド１１０、前記保護グリル１０９および前記保護カバー１０８は前記リベット１１１によって固定結合することにより、前記リベット１１１を通じて電気的に相互に連結されるように構成することもできる。
【００１３】
また、ヨーク１０２は、永久磁石１０３を支持するための円筒部１０２ａと振動板１０６を支持するためのフランジ部１０２ｂとを持ち、フランジ部１０２ｂの一側には、ボイスコイル１０５のリード１０５ａを前記回路基板１０７に連結するために引き出すための引出口１０２ｃが形成される。
【００１４】
一方、図３を参照すれば、このイヤホンヘッド１００ａは引込型であって、図２の据置き型イヤホンヘッド１００とは異なり、引込型ゴムバンド（シリコンバンド）を耳の中に押し入れる形態で具現される。引込型の場合、イヤホンハウジング１０１ａを伝導性プラスチックなどのような伝導性の物質で構成し、前記感知線が伝導性ヨーク（図示せず）を通じて伝導性ハウジング１０１ａおよび伝導性バンド１１０ａと電気的に連結されるように構成される。
【００１５】
前記イヤホンヘッド１００、１００ａの通常の動作過程を簡略に説明すれば、ボイスコイル１０５は音声（電流）信号によって励磁される。この時、ヨーク１０２とトッププレート１０４との間で漏洩される永久磁石１０３の磁束と鎖交して、その音声信号の大きさおよび周波数によって垂直に振動する。すると、ボイスコイル１０５に一体的に付着されている振動板１０６が一緒に振動して空気中に音波を発生することにより、その音声信号を再生するものである。
【００１６】
一方、本発明に適用された静電容量感知センサーは１本の感知線と伝導性の感知パッドで構成することもできる。人体が感知パッドに接触すれば、人体は感知パッドと接地間に静電容量を形成する。このように形成された静電容量の変化を着脱感知部３００で感知することにより、感知パッドが人体に接触したかを判別することになる。
【００１７】
すなわち、使用者がイヤホンヘッド１００、１００ａを耳の中に挿入した時、人体と最も多く接触する部分はイヤホンヘッド１００、１００ａのうち、仕上げ用バンド１１０、１１０ａである。したがって、仕上げ用バンド１１０、１１０ａを伝導性の物質（ゴム、シリコン、ＰＶＣなど）からなるものを装着し、着脱感知部から延長された感知線は伝導性のヨーク１０２、伝導性の保護カバー１０８および伝導性の保護グリル１０９を通じて伝導性の仕上げ用バンド１１０、１１０ａに電気的に連結されるように構成する。この時、仕上げ用バンド１１０、１１０ａは静電容量感知センサー２００の役目を担当する。
【００１８】
また、感知線は、仕上げ用バンド１１０、１１０ａで人体の接触有無を感知した信号を着脱感知部３００に伝達する重要な役目を担当する。この時、感知線において、隣接信号線との干渉によって寄生キャパシタンスが発生することができ、このように誤動作が発生するおそれがある。したがって、感知線は、外部環境からの影響を最小化するために、エナメルでコーティング処理し、外部をシールド線で取り囲むことで、外部との干渉の影響を減少させることが望ましい。そして、最後に、信号線、接地線、感知線は、一つの絶縁被覆を被せて外部との干渉の影響を極小化させることができる。
【００１９】
一方、感知線を伝導性ヨーク１０２と連結する方法は、ヨーク１０２の所定位置に感知線を半田付けして連結する方法と、リベット１１１と回路基板１０７が互いに接点をなすように、リベット１１１が回路基板１０７に接触する回路基板１０７の所定位置に金属パターンを形成し、回路基板１０７をリベット１１１で固定することで、リベット１１１と回路基板１０７に形成されたパターンが相互に電気的に連結されるように構成し、回路基板１０７のパターンは感知線との半田付けによって連結する方法とを提示することができる。
【００２０】
このような構成を持つ本発明の動作について図４および図５を参照して説明する。使用者がオーディオ装置または携帯通信端末機のイヤホンジャックにイヤホンプラグ５００を挿入すれば、オーディオ装置または携帯通信端末機の電源がイヤホンプラグ５００を通じて前記イヤホンシステム内の着脱感知部３００と信号発生部４００にそれぞれ伝達され、これによりイヤホンシステムはイヤホンヘッド１００、１００ａの着脱状態を感知する待機状態に転換される。
【００２１】
以後、使用者がイヤホンヘッド１００、１００ａを耳に着用すれば、イヤホンヘッド１００、１００ａ内の仕上げ用バンド１１０、１１０ａには静電容量の変化が生じ（図４で、“ハイ”信号）、これは、仕上げ用バンド１１０、１１０ａ、保護グリル１０９、保護カバー１０８およびヨーク１０２を通じて感知線で伝達され、最後に感知線を通じて着脱制御部３００に伝達される。
【００２２】
着脱制御部３００は、感知線を通じて伝達された静電容量変化の時点から期設定の所定時間をカウントし、所定時間の間静電容量が変化した状態（すなわち、“ハイ”信号）を維持すれば、使用者がイヤホンヘッド１００、１００ａを耳に着用したと判定し、前記所定時間が経過した時点でオーディオ装置または携帯通信端末機に作動信号を伝送するように信号発生部４００を制御する。これにより、信号発生部４００では期定義の所定作動信号をオーディオ装置または携帯通信端末機に伝送し、作動信号を受信したオーディオ装置または携帯通信端末機はオーディオ再生モードオーディオ装置あるいは通話モード携帯通信端末機に転換される。
【００２３】
以後、使用者がイヤホンヘッド１００、１００ａを耳から離脱させれば、イヤホンヘッド１００、１００ａ内の仕上げ用バンド１１０、１１０ａには静電容量の変化が発生し（図４で、“ロー”信号）、これは、仕上げ用バンド１１０、１１０ａ、保護グリル１０９、保護カバー１０８およびヨーク１０２を通じて感知線に伝達され、最後に感知線を通じて着脱感知部３００に伝達される。
【００２４】
着脱感知部３００は、感知線を通じて伝達された静電容量変化時点から、期設定の所定時間をカウントし、所定時間の間静電容量の変化した状態（すなわち、“ロー”信号）を維持すれば、使用者がイヤホンヘッド１００、１００ａを耳から離脱させたと判定し、前記所定時間が経過した時点からオーディオ装置または携帯通信端末機に停止信号を伝送するように信号発生部４００を制御する。これにより、信号発生部４００においては、期定義の所定停止信号をオーディオ装置または携帯通信端末機に伝送し、停止信号を受信したオーディオ装置または携帯通信端末機は停止モード（オーディオ装置）あるいは通話終了モード（携帯通信端末機）に転換される。
【００２５】
一方、本発明のさらに他の実施例として、静電容量感知センサーによる自動制御機能を手動モードまたは自動モードに変換して設定するように構成することもできる。すなわち、前記イヤホンシステムの所定位置に、前記手動モードおよび自動モードを選択することができるようにするスイッチを設け、このスイッチを着脱感知部３００に電気的に接続する。
【００２６】
使用者が“手動モード”を選択すれば、通常のオーディオ装置のオーディオ再生機能および携帯通信端末機の通話機能のように、使用者が再生ボタンまたは通話ボタンを押した場合にだけ再生機能または通話機能が行われるように構成する。
【００２７】
また、使用者が“自動モード”を選択すれば、前述した本発明の説明のように、仕上げ用バンド１１０、１１０ａの静電容量変化を着脱感知部３００で感知し、その結果によって信号発生部４００を制御してオーディオ装置の再生動作を制御するかあるいは携帯通信端末機の通話機能を制御するように構成することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、イヤホンの着脱状態を感知してオーディオ器機およびその他の装置の機能を自動に制御することにより、使用者の別途操作を不要にするイヤホンシステムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるイヤホンシステムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明に適用されたイヤホンヘッドの一実施例の構成図である。
【図３】本発明に適用されたイヤホンヘッドの他の実施例の構成図である。
【図４】本発明によるイヤホンシステムの信号処理流れ図である。
【図５】本発明によるイヤホンシステムの動作状態流れ図である。
【符号の説明】
【００３０】
１００、１００ａ    イヤホンヘッド
１０１、１０１ａ    ハウジング
１０２    ヨーク
１０７    回路基板
１０８    保護グリル
１０９    保護カバー
１１０    仕上げ用バンド
１１１    リベット
２００    静電容量感知センサー
３００    着脱感知部
４００    信号発生部
５００    イヤホンプラグ
【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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