(57)【要約】【課題】家庭内等で用いられる電子機器に、低コストで、容易に組み込み可能な音響信号化モジュールを提供する。【解決手段】マイコン２とエンコーダ３とを音響信号化モジュール１として構成し、マイコン２に接続されたセンサ信号入力端子４とトリガ信号入力端子５、及びエンコーダ３に接続された音響信号出力端子６とを備える。音響信号化モジュール１を体温計１０に組み込み、体温計１０のセンサとセンサ信号入力端子４とを接続し、機器制御部１２のトリガ信号出力端子とトリガ信号入力端子５を接続する。また、機器制御部１２の報知音出力端子と音響信号出力端子６とを接続する。機器制御部１２はセンサにより測定した温度が安定すると、報知音を出力する共にトリガ信号を出力する。マイコン２はトリガ信号に同期してセンサの検出信号を符号化・暗号化し、エンコーダ３は、符号化された信号を非可聴帯域の音響信号にエンコードして出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から検出情報を入力すると共に、外部から出力タイミング信号を入力する入力部と、
前記出力タイミング信号に同期して前記検出情報を少なくとも符号化して出力する処理部と、
前記符号化された検出情報を音響信号としてエンコードするエンコード部と、
前記エンコードされた音響信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする音響信号化モジュール。
【請求項２】
前記処理部は前記検出情報を符号化すると共に暗号化することを特徴とする請求項１に記載の音響信号化モジュール。
【請求項３】
前記処理部は、前記少なくとも符号化した前記検出情報を繰り返し出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響信号化モジュール。
【請求項４】
前記入力部は、外部からの報知音の出力信号を出力タイミング信号として入力することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の音響信号化モジュール。
【請求項５】
機器内の所定の物理量を検出して検出情報として出力するセンサと、
前記検出情報を入力し、該検出情報に応じて報知音の出力タイミング信号を出力する機器制御部と、
請求項１に記載の音響信号化モジュールであって、当該音響信号化モジュールの入力部に前記検出情報と前記報知音の出力タイミング信号とを入力する音響信号化モジュールと、
前記音響信号化モジュールの出力部から出力される音響信号を入力し、音として放音するスピーカとを備えることを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センサー検出情報等を音響信号化して出力でき、家電等の電子機器に組み込み可能な音響信号化モジュール、及び当該音響信号化モジュールを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭内に設置された各種の機器の情報をコントローラ等で受信するシステムとしては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉーＦｉ（登録商標）等の無線通信技術を用いたシステムが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６０１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のシステムで用いられるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉーＦｉ（登録商標）等の無線通信技術は、コストが高く、送信側と受信側とでペアリングが必要になる等、様々な制約がある。また、開発が容易ではないため、家庭電器製品などの機器に上述のような無線通信技術を採用することはできなかった。さらに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉーＦｉ（登録商標）は、家庭内で使用される電子レンジ等で電波が妨げられることがあり、各種の機器からの情報を確実に受信できない場合があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、家庭内等で用いられる電子機器に、低コストで、容易に組み込み可能な音響信号化モジュールを提供することで、上記課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明の音響信号化モジュールは、外部から検出情報を入力すると共に、外部から出力タイミング信号を入力する入力部（例えばマイコン２）と、前記出力タイミング信号に同期して前記検出情報を少なくとも符号化して出力する処理部（例えばマイコン２）と、前記符号化された検出情報を音響信号としてエンコードするエンコード部（例えばエンコーダ３）と、前記エンコードされた音響信号を出力する出力部（例えばエンコーダ３）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
センサと報知音の出力部を備えた電子機器に、本発明の音響信号化モジュールを組み込み、センサと音響信号化モジュールの入力部とを接続し、報知音の出力部と音響信号化モジュールの出力部とを接続する。入力部によって入力されたセンサの検出情報は、処理部によって少なくとも符号化され、エンコード部によって音響信号としてエンコードされ、出力部により出力される。このように、本発明の音響信号化モジュールは、センサと報知音の出力部を備えた電子機器に容易に組み込むことができ、当該電子機器と他の電子機器との間の音響信号を用いた無線通信が行われることになる。
【０００８】
上述した発明において、前記処理部は前記検出情報を符号化すると共に暗号化するようにしてもよい。この場合には、送信される信号が暗号化されているので、不正に情報を傍受されることがない。
【０００９】
上述した発明において、前記処理部は、前記少なくとも符号化した前記検出情報を繰り返し出力するようにしてもよい。この場合には、受信側の電子機器が確実に検出情報を受信することができる。
【００１０】
上述した発明において、前記入力部は、外部からの報知音の出力信号を出力タイミング信号として入力するようにしてもよい。この場合には、音響信号化モジュールを組み込む電子機器に、トリガ信号を出力する機能がない場合でも、報知音の出力と同期して、検出信号を音響信号として出力することができる。
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明の電子機器は、機器内の所定の物理量を検出して検出情報として出力するセンサと、前記検出情報を入力し、該検出情報に応じて報知音の出力タイミング信号を出力する機器制御部と、上述の音響信号化モジュールであって、当該音響信号化モジュールの入力部に前記検出情報と前記報知音の出力タイミング信号とを入力する音響信号化モジュールと、前記音響信号化モジュールの出力部から出力される音響信号を入力し、音として放音するスピーカとを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の音響信号化モジュールを示すブロック図である。
【図２】音響信号化モジュールを電子機器に組み込んだ例及び使用例を示す第１実施形態のブロック図である。
【図３】第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図４】音響信号化モジュールを電子機器に組み込んだ例及び使用例を示す第２実施形態のブロック図である。
【図５】第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】ヘッダー及びセンサー検出信号のデータ構造を示す図である。
【図７】音響信号化モジュールを電子機器に組み込んだ例及び使用例を示す変形例のブロック図である。
【図８】音響信号化モジュールの繰り返し送信動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は音響信号化モジュール１の構成を示すブロック図、図２は音響信号化モジュール１の電子機器への組み込み例及び使用例を示す第１実施形態のブロック図である。音響信号化モジュール１は、マイコン２と、エンコーダ３とを備えている。音響信号化モジュール１には、マイコン２に接続された複数のセンサ信号入力端子４及びトリガ信号入力端子５と、エンコーダ３に接続された音響信号出力端子６が備えられている。マイコン２は、トリガ信号入力端子５から入力されたトリガ信号に同期して、センサ信号入力端子４から入力したセンサ検出情報を符号化・暗号化し、エンコーダ３に出力する。エンコーダ３は、符号化・暗号化されたセンサ検出情報を非可聴帯域の音響信号としてエンコードし、音響信号出力端子６に出力するなお、音響信号は非可聴帯域の音響信号とすることが望ましいが、可聴帯域としてもよい。
【００１４】
音響信号化モジュール１は、以上のようなセンサ信号入力端子４、トリガ信号入力端子５、及び音響信号出力端子６を備えているので、センサと、報知音の出力部を有する一般的な電子機器に容易に組み込むことができる。図２は、電子機器としての体温計１０に音響信号化モジュール１を組み込んだ例である。体温計１０には、体温を測定するセンサが備えられており、音響信号化モジュール１のセンサ信号入力端子４は体温計のセンサと接続される。また、体温計１０には、センサの信号を監視して、測定した温度が安定した際に報知音を出力する機器制御部１２が備えられている。機器制御部１２は、測定した温度が安定した際に、報知音と共にトリガ信号を出力する。音響信号化モジュール１のトリガ信号入力端子５は、機器制御部１２のトリガ信号出力端子に接続される。機器制御部１２の報知音出力端子は、スピーカ１１に接続される。音響信号化モジュール１の音響信号出力端子６は、機器制御部１２の報知音出力端子とスピーカ１１との接続点に接続される。また、機器制御部１２は、ディスプレイ１３と操作部１４に接続される。機器制御部１２は、センサの信号に基づいて測定した温度をディスプレイ１３に表示させる。操作部１４は、体温計１０の電源スイッチを含む。
【００１５】
音響信号化モジュール１のマイコン２は、体温計１０に備えられたセンサの検出信号を入力し、入力したデータを一時的にメモリに記憶する。また、マイコン２は、機器制御部１２から報知音の出力の際に出力されるトリガ信号を入力する。したがって、マイコン２は、外部から検出情報を入力すると共に、外部から出力タイミング信号を入力する入力部として機能する。また、マイコン２は、機器制御部１２から出力されるトリガ信号に同期して、メモリに記憶させたデータを符号化・暗号化して、エンコーダ３へ出力する。したがって、マイコン２は、トリガ信号に同期して検出情報を少なくとも符号化して出力する処理部として機能する。上述したように、機器制御部１２は、センサの検出信号に基づいて体温を測定し、体温が安定した際に、前記トリガ信号を出力すると共に、報知音信号をスピーカ１１に出力する。この際、マイコン２は、前記トリガ信号を入力するので、このトリガ信号に同期して、メモリに記憶させたデータを符号化・暗号化して、エンコーダ３へ出力する。エンコーダ３は、マイコン２から出力されるデータに基づいて、非可聴帯域の周波数の音響信号を生成してスピーカ１１に出力する。したがって、エンコーダ３は、符号化された検出情報を音響信号としてエンコードするエンコード部として機能すると共に、エンコードされた音響信号を出力する出力部として機能する。エンコード方法は、例えば特開２０１０−２８８２４６号に開示されている方法を用いればよいため、詳しい説明は省略する。
【００１６】
スマートフォン２０は、図２に示すように、ディスプレイ２１と、マイク２２、デコーダ２３とを備えている。デコーダ２３はマイク２２から入力した音響信号をデコード（復号・暗号解除）して測定した温度値を取得する。取得された情報は、図示しない制御部により、ディスプレイ２１に表示される。あるいは、必要に応じて、外部サーバへ送信することもできる。なお、デコーダ２３は、アプリケーションソフトウェアを制御部が実行することにより実現される。デコード方法は、例えば特開２０１０−２８８２４６号公報に開示されている方法を用いればよいため、詳しい説明は省略する。
【００１７】
スマートフォン２０の制御部は、暗号を解除したデータ符号に基づいて、ディスプレイ２１に測定した温度値を表示させる。
【００１８】
＜音響信号化モジュールを組み込んだ体温計の動作＞
次に、図３を参照して、本実施形態の音響信号化モジュール１を組み込んだ体温計１０の動作について説明する。体温計１０の操作部１４に備えられた電源スイッチが押下されると、機器制御部１２は、センサからの検出信号に基づいて、温度の測定を開始する（ステップＳ１０）。機器制御部１２は、温度を測定しつつ、測定した温度が安定したかどうかを判定するまた、マイコン２は、センサからの検出信号のうち少なくとも最新の検出信号を自身のメモリに記憶する（ステップＳ１１）。機器制御部１２は、温度がまだ安定していないと判定した場合には（ステップＳ１１；ＮＯ）、温度の測定を続ける。しかし、機器制御部１２は、温度が安定したと判定した場合には（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、報知音信号を出力してスピーカ１１から報知音を放音させる（ステップＳ１２）。また、機器制御部１２は、報知音信号を出力すると共に、マイコン２に対してトリガ信号を出力する（ステップＳ１３）。トリガ信号を入力したマイコン２は、メモリに記憶させておいたセンサの検出信号（安定した温度を示す信号）を符号化及び暗号化し（ステップＳ１４）、エンコーダ３に出力する。エンコーダ３は、符号化・暗号化された検出信号に基づいて、非可聴帯域の周波数の音響信号を生成するエンコード処理を行い（ステップＳ１５）、スピーカ１１に出力する。スピーカ１１からは、報知音とともに、非可聴帯域の周波数の音響信号による音とが出力される。
【００１９】
スマートフォン２０のユーザは、スピーカ１１から出力される報知音を認識し、スマートフォン２０のディスプレイ２１を見ると、ディスプレイ２１には、体温計１０から出力された非可聴帯域の周波数の音響信号をデコードし、暗号を解除し、算出して求めた温度値を確認することができる。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態によれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉーＦｉ（登録商標）等の無線通信技術を使用することなく、低コストで体温計等の電子機器に音響信号化モジュールを組み込むことができ、他の電子機器との間の通信を行うことができる。また、送信側と受信側とでペアリングが不要なので、手軽に採用することができる。さらに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉーＦｉ（登録商標）は、家庭内で使用される電子レンジ等で電波が妨げられることがあるが、本実施形態では、非可聴帯域の音響情報により通信を行うので、各種の機器からの情報を確実に送信及び受信することができる。
【００２１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について図４乃至図６を参照して説明する。第１実施形態においては、音響信号化モジュールを体温計に組み込んだが、本実施形態では、洗濯機や扇風機等の駆動部を有する電気機器３０に音響信号化モジュールを組み込む。なお、第１実施形態との共通箇所については説明を省略する。
【００２２】
洗濯機や扇風機等の電気機器３０には、図４に示すように、モータ等の駆動部１５が備えられている。また、洗濯機や扇風機等の電気機器３０においては、センサが複数設けられており、音響信号化モジュールのセンサ信号入力端子４は複数のセンサと接続されている。同様に、機器制御部１２のセンサ信号入力端子も複数のセンサと接続されている。
【００２３】
次に、図５を参照して、本実施形態の音響信号化モジュール１を組み込んだ洗濯機や扇風機等の電気機器３０の動作について説明する。また、モータの負荷を測定するセンサと機器内温度を測定するセンサの２つのセンサがセンサ信号入力端子４及び機器制御部１２に接続されているとして説明する。電気機器３０の操作部１４に備えられた電源スイッチが押下されると、機器制御部１２は制御プログラムに従って、駆動部１５を駆動するなどの機器の制御を開始する。さらに、センサからの検出信号に基づいて、モータ負荷及び機器内温度の測定を開始する。また、マイコン２は、二つのセンサからの検出信号のそれぞれについて、少なくとも最新の検出信号を自身のメモリに記憶する（ステップＳ２０）。機器制御部１２は、モータの負荷と機器内温度を測定しつつ、測定した値のいずれかが報知すべき値になったかどうかを判定する（ステップＳ２１）。機器制御部１２は、測定した値がいずれも報知すべき値ではないと判定した場合には（ステップＳ２１；ＮＯ）、モータの負荷と機器内温度の測定を続ける。しかし、機器制御部１２は、測定した値のいずれかが報知すべき値になったと判定した場合には（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、報知音信号を出力してスピーカ１１から報知音を放音させる（ステップＳ２２）。また、機器制御部１２は、報知音信号を出力すると共に、マイコン２に対してトリガ信号を出力する（ステップＳ２３）。トリガ信号を入力したマイコン２は、メモリに記憶させておいた報知すべきセンサの検出信号（モータ負荷または機器内温度の最新の値を示す信号）を符号化及び暗号化し（ステップＳ２４）、エンコーダ３に出力する。エンコーダ３は、符号化・暗号化された検出信号に基づいて、非可聴帯域の周波数の音響信号を生成するエンコード処理を行い（ステップＳ２５）、スピーカ１１に出力する。スピーカ１１からは、報知音とともに、非可聴帯域の周波数の音響信号による音が出力される。
【００２４】
本実施形態の場合には、２つのセンサの検出信号が同時に報知すべき値になることも考えられる。このような場合には、図６に示すように、ヘッダーを用いればよい。例えば、モータの負荷を検出する信号に基づく情報３００には、ヘッダー３０１を付加し、機器内温度を検出する信号に基づく情報３０２には、ヘッダー３０３を付加して、１つのデータＤ１として構成すればよい。そして、ヘッダー３０３内に、データＤ１は２つの情報３００，３０２から構成されていることを示す情報を含ませておくことにより、スマートフォン２０の制御部は、確実に２つの情報３００，３０２を取得することが可能になる。そして、スマートフォン２０のディスプレイ２１には、モータの負荷に関する情報と、機器内温度に関する情報が表示されることになる。マイコン２は、２つの符号化した検出情報を別々に２回に分けて出力する処理部として機能する。
【００２５】
本実施形態によれば、複数のセンサを備える電子機器にも、音響信号化モジュールを組み込むことができるので、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉーＦｉ（登録商標）等の無線通信技術を使用することなく、低コストで複数のセンサを備える電子機器と、他の電子機器との通信を行うことができる。また、送信側と受信側とでペアリングが不要なので、手軽に採用することができる。さらに、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉーＦｉ（登録商標）は、家庭内で使用される電子レンジ等で電波が妨げられることがあるが、本実施形態では、非可聴帯域の音響情報により通信を行うので、各種の機器からの情報を確実に送信及び受信することができる。
【００２６】
＜変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に述べる各種の変形が可能である。また、各変形例と上述した実施形態は適宜組み合わせることができる。
【００２７】
（１）第１実施形態においては、機器制御部１２が、報知音信号を出力すると同時に、トリガ信号を出力する場合について説明した。しかし、本発明はこのような場合に限定されない。例えば、機器制御部１２が、報知音信号を出力する際にトリガ信号を出力しない構成の場合には、図７に示すように、音響信号化モジュール１のトリガ信号入力端子５と、機器制御部１２の報知音出力端子とを接続してもよい。この場合には、マイコン２は、機器制御部１２から報知音信号が出力された際に、当該報知音信号をトリガ信号として入力し、上述した処理を行えばよい。したがって、マイコン２は、外部からの報知音の出力信号を出力タイミング信号として入力する入力部として機能する。
【００２８】
（２）第１実施形態においては、音響信号化モジュール１は、報知音が出力されるタイミングで、非可聴帯域の音響信号を１度だけ出力する場合について説明した。しかしながら、本発明はこのような場合に限定されるものでなく、例えば、図８に示すように、センサの検出信号の符号化・暗号化処理（ステップＳ１４）とエンコード処理（ステップＳ１５）とを、所定回数繰り返すようにしてもよい（ステップＳ１６）。このようにすれば、スマートフォン２０のような受信側の機器において、非可聴帯域の音響信号を確実に受信することができる。
【００２９】
（３）上述した実施形態においては、送信すべき情報には機器ＩＤ（識別情報）を付加してもよい。このようにすれば、同時に複数の電子機器の機器制御部１２が報知音信号を出力した場合でも関係ない電子機器の情報を取得することを防ぐことが出来る。また、機器ＩＤを用いずに、センサー検出信号を非可聴帯域に変調する際の周波数を各電子機器で異ならせるようにしてもよい。。
【００３０】
（４）第１、第２実施形態においては、測定した温度やモータ負荷が報知すべき値になった時にそのデータを音響信号により出力していた。本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、音響信号化モジュール１もしくは電子機器に設けたメモリに、所定期間（１週間や１カ月など）における複数の測定結果（温度やモーター負荷）を記憶させておき、所定のタイミングもしくはユーザによる指示によりそのメモリに蓄積したデータをまとめて出力するようにしてもよい。
【００３１】
（５）非可聴帯域の音響信号は、可聴帯域の報知用音響信号に重畳してもよいし、重畳することなく、必要なタイミングで可聴帯域の報知用音響信号の有無に関係なく、出力するようにしてもよい。
【００３２】
（６）エンコーダ３の音響信号のボリュームは設定可能であり、モジュールの出荷時、機器搭載時に設定したり、機器の操作部から設定できるようにしてもよい。
【００３３】
（７）上述した各実施形態及び各変形例においては、マイコンとエンコーダにより音響信号化モジュールを構成したが、マイコンとエンコーダに加えて、スピーカを音響信号化モジュールに備えるようにしてもよい。
【００３４】
（８）上述した各実施形態及び各変形例においては、体温計、洗濯機、扇風機等の電子機器に、本発明の音響信号化モジュールを組み込む場合について説明したが、本発明はこのような場合に限定されず、その他の種々の電気機器にも組み込むことが可能である。
【００３５】
（９）上述した各実施形態及び各変形例においては、センサー出力などを符号化して暗号化しているが、暗号化せずに符号化するだけでも本願発明の趣旨をなんら逸脱するものではない。
【００３６】
（１０）上述した実施形態においては、複数のセンサーを備えて、同時に非可聴帯域の周波数の音響信号を生成する構成としたが、複数のセンサーを備えて、同時ではなく別々に非可聴帯域の周波数の音響信号を生成する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…音響信号化モジュール、２…マイコン、３…エンコーダ、４…センサ信号入力端子、５…トリガ信号入力端子、６…音響信号出力端子、１０…体温計、１１…スピーカ、１２…機器制御部、１３…ディスプレイ、１４…操作部、１５…駆動部、２０…スマートフォン、２１…ディスプレイ、２２…マイク、２３…デコーダ、３０…電子機器。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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