DE69936476T2

DE69936476T2 - Tragbares Kommunikationsgerät zur Eingabe von Befehlen durch Detektion der Fingeraufschläge oder Vibrationen der Fingerspitzen

Info

Publication number: DE69936476T2
Application number: DE69936476T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Fukomoto; Yoshinobu Tonomura
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: DE69926290T2; EP0951883B1; EP1586980A1; EP1586980B1; US20050207599A1; US7536020B2; DE69936476D1; US6912287B1; DE69926290D1; EP0951883A2; EP0951883A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine tragbare Befehlseingabevorrichtung, und insbesondere eine tragbare Vollzeit-Befehlseingabevorrichtung, bei welcher ein Anwender einen Befehl durch minimale Bewegungen eines menschlichen Körpers eingeben kann, während verhindert wird, dass irgendeine ungeeignete Eingabe, die durch Abbiegen oder Verdrehen des Handgelenks eines Anwenders verursacht wird, als Befehl eingegeben wird.
2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Eine bekannte tragbare Befehlseingabevorrichtung ist in Fukomoto M et al.: "Body coupled fingering: wireless wearable keyboard" Chi 97. Human factors in computing systems. Atlanta, 22.–27. März 1997, Conference an human factors in computing systems, New York, ACM, US, 22. März 1997 (1997-03-22), Seiten 147–154, ISBN: 0-89791-802-9 offenbart.
Dies offenbart eine tragbare Befehlseingabevorrichtung zum Eingeben von Information durch Klopfen eine Fingers eines Anwenders auf eine Oberfläche eines Objekts und Einbauen von Beschleunigungsmessern, die an jedem Anwenderfinger angebracht sind, um Stöße zu erfassen, die entstehen, wenn der Anwender einen Finger auf eine Oberfläche klopft, und durch den Anwenderfinger übertragen werden.
Jedoch leidet die Tragbare Befehlseingabevorrichtung an dem Problem, dass eine nicht entworfene Befehlseingabe aufgrund einer durch ein Abbiegen oder ein Verdrehen des Handgelenks eines Anwenders erzeugte Schwingung auftreten kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine tragbare Kommunikationsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Bedienbarkeit und eine Nutzbarkeit verbessert.
Die obige Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine tragbare Befehlseingabevorrichtung zum Eingeben von Information durch Klopfen eines Fingers eines Anwenders auf eine Oberfläche eines Objekts oder durch wechselseitiges Klopfen der Fingerspitzen, wobei die tragbare Befehlseingabevorrichtung am Körper des Anwenders angebracht sein kann und Folgendes aufweist:
eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Klopfschwingungen, die entstehen, wenn der Anwender die Finger auf die Oberfläche des Objekts klopft, und durch den Finger des Anwenders übertragen werden;
und gekennzeichnet dadurch, dass die tragbare Befehlseingabevorrichtung weiterhin Folgendes aufweist:
einen Schwingungsgenerator, der dazu anwendbar ist, am Handgelenk des Anwenders angebracht zu werden, zum Erzeugen von Handgelenkschwingungen, die entstehen, wenn das Handgelenk des Anwenders abgebogen oder verdreht wird, und die spezifische Frequenzen haben, die von den Frequenzen der Klopfschwingungen unterschiedlich sind, wobei die Handgelenkschwingungen durch die Erfassungseinrichtung erfasst werden;
eine erste Extraktionseinrichtung zum Extrahieren von Klopfsignalen, die Signalkomponenten der Klopfschwingungen sind, von Ausgangssignalen von der Erfassungseinrichtung, und eine zweite Extraktionseinrichtung zum Extrahieren der Handgelenkschwingungen von Ausgangssignalen der Erfassungseinrichtung;
einen Triggergenerator zum Erfassen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der Klopfschwingungen basierend auf den Klopfsignalen, die durch die erste Extraktionseinrichtung extrahiert sind, und zum Ausgeben einer Reihe von Triggersignalen, wenn erfasst wird, dass die Klopfschwingungen vorhanden sind;
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Triggergenerators, um zu veranlassen, dass es für den Triggergenerator schwerer wird, das Vorhandensein von Klopfschwingungen zu erfassen, wenn die Amplitude der durch die die zweite Extraktionseinrichtung extrahierten Handgelenksignale ein erster Wert ist, im Vergleich mit dem Fall, wenn die Amplitude der Handgelenksignale kleiner als der erste Wert ist; und
einen Befehlsgenerator zum Ausgeben von Befehlen entsprechend den Triggersignalen.
Gemäß der tragbaren Befehlseingabevorrichtung der vorliegenden Erfindung wird sich eine Bedienbarkeit im täglichen Gebrauch verbessern, da es keine Tastenbetätigung gibt und nicht entworfene Eingaben, die durch eine Handgelenkbewegung verursacht wird, verhindert werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung klarer werden, wenn sie in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei:
1 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem ersten erklärenden Beispiel zeigt;
2 ein perspektivisches Diagramm ist, das das Betätigungsverfahren der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel zeigt;
3 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel zeigt;
4 eine Schnittansicht eines ringförmigen Stellglieds ist;
5 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel zeigt;
6 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel zeigt;
7 eine Schnittansicht der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gemäß dem zweiten Beispiel ist;
8 ein perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem zweiten Beispiel zeigt;
9 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem zweiten Beispiel zeigt;
10 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem dritten Beispiel zeigt;
11 ein perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem dritten Beispiel zeigt;
12 eine Schnittansicht der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gemäß dem dritten Beispiel ist;
13 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem vierten Beispiel zeigt;
14 ein perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung zeigt, wenn sie nicht verwendet wird;
15 ein perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem vierten Beispiel zeigt;
16 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem vierten Beispiel zeigt;
17 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das ein weiteres Beispiel der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gemäß dem vierten Beispiel zeigt;
18 eine Schnittansicht eines Endes eines Auslegers der tragbaren Kommunikationsvorrichtung ist;
19 ein perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung zeigt, die in 17 gezeigt ist, wenn sie nicht verwendet wird;
20 ein perspektivisches Diagramm ist, das die in 17 gezeigte tragbare Kommunikationsvorrichtung zeigt;
21 ein Blockdiagramm ist, das ein weiteres Beispiel der in 17 gezeigten tragbaren Kommunikationsvorrichtung zeigt;
22 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem fünften Beispiel zeigt;
23 eine Schnittansicht eines Knochenschallübertragungs-Stellglieds der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gemäß dem fünften Beispiel ist;
24 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung zeigt, wobei ein Vibrator unterschiedlich von demjenigen ist, der in 22 gezeigt ist.
25 eine Schnittansicht des Knochenschallübertragungs-Stellglieds ist;
26 ein perspektivisches Diagramm ist, das einem Dualzweckmechanismus des Knochenschallübertragungs-Stellglieds zum Bringen eines Vibrators in intimen Kontakt mit einem Handgelenk und für einen Schalter zeigt;
27 ein Diagramm ist, das den Dualzweckmechanismus zeigt, wenn die tragbare Kommunikationsvorrichtung nicht verwendet wird;
28 ein perspektivisches Diagramm ist, das den Dualzweckmechanismus des Knochenschallübertragungs-Stellglieds zum Bringen des Vibrators in intimen Kontakt mit einem Handgelenk und für einen Schalter zeigt;
29 ein Diagramm ist, das den Dualzweckmechanismus zeigt, wenn die tragbare Kommunikationsvorrichtung verwendet wird;
30 ein perspektivisches Diagramm ist, das einen elektrischen Mechanismus des Knochenschallübertragungs-Stellglieds zum Bringen eines Vibrators in intimen Kontakt mit einem Handgelenk zeigt, wenn die tragbare Kommunikationsvorrichtung nicht verwendet wird;
31 ein perspektivisches Diagramm ist, das den elektrischen Mechanismus des Knochenschallübertragungs-Stellglieds zum Bringen eines Vibrators in intimen Kontakt mit einem Handgelenk zeigt, was einen Fall zeigt, wenn die tragbare Kommunikationsvorrichtung verwendet wird;
32 ein perspektivisches Diagramm ist, das einen luftpumpenangetriebenen Mechanismus des Knochenschallübertragungs-Stellglieds zum Bringen eines Vibrators in intimen Kontakt mit einem Handgelenk zeigt, was einen Fall zeigt, wenn die tragbare Kommunikationsvorrichtung nicht verwendet wird;
33 ein perspektivisches Diagramm ist, das den luftpumpenangetriebenen Mechanismus des Knochenschallübertragungs-Stellglieds zum Bringen eines Vibrators in intimen Kontakt mit einem Handgelenk zeigt, was einen Fall zeigt, wenn die tragbare Kommunikationsvorrichtung verwendet wird;
34 eine Schnittansicht des Knochenschallübertragungs-Stellglieds ist, welches eine Isolator hat, was einen Fall zeigt, wenn es nicht verwendet wird;
35 eine Schnittansicht des Knochenschallübertragungs-Stellglieds ist, das den Isolator hat, was einen Fall zeigt, wenn es verwendet wird;
36 eine Schnittansicht des Knochenschallübertragungs-Stellglieds ist, das ein weiteres Beispiel des Isolators hat, was einen Fall zeigt, wenn es nicht verwendet wird;
37 eine Schnittansicht des Knochenschallübertragungs-Stellglieds ist, das den Isolator hat, was einen Fall zeigt, wenn es verwendet wird;
38 eine Schnittansicht des Knochenschallübertragungs-Stellglieds ist, wobei das Innere des Knochenschallübertragungs-Stellglieds in einem Vakuum ist;
39 ein Blockdiagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem sechsten Beispiel zeigt;
40 Kurven sind, die Beispiele von Korrekturen eines Klangpegels und einer Klangqualität gegenüber einem Kontaktdruck gemäß dem sechsten Beispiel zeigen;
41 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem siebten Beispiel zeigt;
42 ein perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem siebten Beispiel zeigt;
43 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem siebten Beispiel zeigt;
44 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem achten Beispiel zeigt;
45 ein perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem achten Beispiel zeigt;
46 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem achten Beispiel zeigt;
47 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das ein weiteres Beispiel der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gemäß dem achten Beispiel zeigt;
48 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem neunten Beispiel zeigt;
49 ein perspektivisches Diagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem neunten Beispiel zeigt;
50 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem neunten Beispiel zeigt;
51 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das ein weiteres Beispiel der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gemäß dem neunten Beispiel zeigt;
52 eine Schnittansicht des Knochenschallübertragungs-Stellglieds mit einem Mikrofon ist;
53 eine Schnittansicht des Knochenschallübertragungs-Stellglieds mit einem Mikrofon innerhalb ist;
54 ein Blockdiagramm des Knochenschallübertragungs-Stellglieds ist, das in 53 gezeigt ist;
55 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß einem zehnten Beispiel zeigt;
56 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Kommunikationsvorrichtung gemäß dem zehnten Beispiel zeigt;
57 ein Blockdiagramm ist, das ein weiteres Beispiel der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gemäß dem zehnten Beispiel zeigt;
58 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare Befehlseingabevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
59 eine Schnittansicht der tragbaren Befehlseingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
60 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare Befehlseingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
61 eine Schnittansicht eines Vibrationsgenerators der tragbaren Befehlseingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
62 eine Kurve ist, die ein Spektrum eines Bandpassfilters zum Erfassen eines leichten Schlagens eines Fingers und ein Spektrum eines Bandpassfilters zum Erfassen einer Handgelenkbewegung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
63 ein Diagramm ist, das ein Verfahren zum Erzeugen eines Befehls durch eine Reihe von Triggern gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
64 ein Diagramm ist, das ein Beispiel von Klopf- bzw. Antippbefehlen und Befehlen gemäß den Antippbefehlen zeigt;
65 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das ein tragbares Telefon gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
66 ein perspektivisches Diagramm ist, das das tragbare Telefon gemäß dem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
67 ein Blockdiagramm ist, das das tragbare Telefon gemäß dem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
68 ein schematisches perspektivisches Diagramm ist, das eine tragbare PDA-Vorrichtung gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
69 ein Blockdiagramm ist, das die tragbare PDA-Vorrichtung gemäß dem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nun wird eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren angegeben werden.
1 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das einen tragbaren Empfänger des ersten erklärenden Beispiels zeigt.
Wie es in 1 gezeigt ist, enthält der tragbare Empfänger ein ringförmiges Stellglied 1, ein Kabel 3, eine Verstärkungseinheit (AU) 5 und ein Armband 7. Das ringförmige Stellglied 1, das einen ringförmigen Vibrator und ein Knochenschallübertragungs-Stellglied hat, ist auf einer Basis des Finger seines Anwenders angebracht, und die Verstärkungseinheit (AU) 5 ist an dem Handgelenk des Anwenders mit dem Armband 7 angebracht. Wenn der Anwender den tragbaren Empfänger verwendet, wie es in 2 gezeigt ist, deckt der Anwender den Ohrkanal mit einem Fingernagel ab oder fügt einen Finger in den Ohrkanal ein oder berührt der Finger des Anwenders einen Teil nahe dem Ohr des Anwenders.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere des tragbaren Empfängers detailliert zeigt. Wie es in der Figur gezeigt ist, enthält die Verstärkungseinheit (AU) 5 eine Batterie (BT) 6 zum Zuführen von Energie, einen drahtlosen Empfänger (RCV) 9 und einen Verstärker (AP) 11 zum Antreiben des Knochenschallübertragungs-Stellglieds. Hierin nachfolgend wird der Verstärker (AP) zum Antreiben des Knochenschallübertragungs-Stellglieds Stellgliedverstärker (AP) genannt werden. Das ringförmige Stellglied 1 enthält ein Knochenschallübertragungs-Stellglied 13 zum Erzeugen einer Schwingung durch ein empfangenes Signal und einen ringförmigen Vibrator 15 zum Anbringen des Knochenschallübertragungs-Stellglieds 13 und zum Weiterleiten der Schwingung zu dem Finger und umgekehrt. Die Verstärkungseinheit (AU) 5 und das ringförmige Stellglied 1 sind durch ein Kabel (CD) 3 verbunden. Gemäß der Konfiguration werden das empfangene Signal und die Energie zu dem Knochenschallübertragungs-Stellglied 13 zugeführt und dann kann der Anwender eine empfangene Stimme über die durch das Knochenschallübertragungs-Stellglied 13 erzeugte Schwingung hören. Bei der oben angegebenen Konfiguration kann der drahtlose Empfänger durch Funk- oder andere Vorrichtungen wie diese ersetzt werden.
4 ist eine Schnittansicht des ringförmigen Stellglieds 1. Wie es oben angegeben ist, hat das ringförmige Stellglied 1 das Knochenschallübertragungs-Stellglied 13 und den ringförmigen Vibrator 15. Das Knochenschallübertragungs-Stellglied 13 leitet ein Signal weiter zu dem Ohr eines Anwenders über eine Knochenschallübertragung, in dem es an einem menschlichen Körper angebracht ist und es enthält eine Stellgliedspule 17, ein Stellgliedgehäuse 19 und eine Vibrationsplatte bzw. Schwingungsplatte 21. Die Stellgliedspule 17 versetzt die Schwingungsplatte 21 durch das empfangene Signal in Schwingungen und das Stellgliedgehäuse 19 enthält die Stellgliedspule 17 und die Schwingungsplatte 21. Die Schwingungsplatte 21 leitet Schwingungen durch Vibrieren weiter. Der ringförmige Vibrator 15 ist an dem Finger eines Anwenders angebracht und leitet die Schwingungen von der Schwingungsplatte 21 zu dem Finger weiter. Die Ringform des Vibrators des Knochenschallübertragungs-Stellglieds lässt zu, dass das Stellglied 1 auf einfache Weise an dem Finger angebracht wird, und die Schwingung wird effektiv zum Finger weitergeleitet. Weiterhin ist deshalb, weil das Knochenschallübertragungs-Stellglied an der Rückseite des Fingers angeordnet ist, das Knochenschallübertragungs-Stellglied kein Hindernis im täglichen Leben für den Anwender. Hierin nachfolgend wird das Knochenschallübertragungs-Stellglied Stellglied genannt werden, solange es nicht anders spezifiziert ist.
5 ist ein Blockdiagramm, das den tragbaren Empfänger zeigt. Da die Konfiguration oben beschrieben worden ist, wird im Folgenden nur der Betrieb bzw. die Operation beschrieben werden. Eine Korrektur von Frequenzantwortänderungen eines Sprachsignals, die veranlasst werden, während es durch den Finger übertragen wird, wird an der Signalausgabe von dem drahtlosen Empfänger (RCV) oder dem Funk durch ein Empfangsfilter (in 5 nicht gezeigt) durchgeführt, und das Sprachsignal wird durch den Stellgliedverstärker (AP) 11 verstärkt, und dann versetzt das Sprachsignal das Stellglied (AC) 1 in Schwingungen. Die Schwingungen des Stellglieds (AC) 1 werden über den Finger zum Ohr weitergeleitet.
Die Anordnung des Empfangsfilters kann irgendwo sein, solange die Anordnung zwischen dem drahtlosen Empfänger und dem Stellglieder (AC) 1 ist.
Gemäß diesem Beispiel kann der Anwender durch Einfügen des Fingers des Anwenders, an welchem der tragbare Empfänger angebracht ist, in den Ohrkanal eine Stimme empfangen, ohne dass die Stimme nach außen auftritt, und er kann die Stimme sogar in einer lärmbelasteten Umgebung deutlich empfangen.
6 zeigt einen tragbaren Empfänger eines zweiten erklärenden Beispiels. Wie es in 6 gezeigt ist, ist ein Anschlussstück 25, das von einem Stellglied 23 entfernbar ist, an der oberen Seite des Stellglieds 23 vorgesehen. Ein Kabel 27, das eine Verbindung zwischen einer Verstärkereinheit 29 und dem Stellglied 23 bildet, kann in der Verstärkereinheit (AU) 29 gelagert werden.
7 zeigt eine Schnittansicht des Stellglieds (CN) 25 und der Verstärkungseinheit (AU) 29. 8 ist ein perspektivisches Diagramm des tragbaren Empfängers. Wie es in 7 gezeigt ist, lagert die Verstärkungseinheit 29 das Kabel 27 durch Wickeln von ihm um den Mittenteil der Verstärkungseinheit. Ebenso wirkt das Anschlussstück 25 als Schalter. Um genauer zu sein, kann eine Basis (SWB) 31 des Anschlussstücks in einen Auslass (SWA) 33 des Gehäuses eingefügt werden und wird der Schalter durch Verbinden von SWA 33 und SWB 31 betätigt. SWA 33 bildet ein Paar von Elektroden und der Schalter wird dadurch realisiert, dass zugelassen wird, dass SWB 31 das Paar von Elektroden kontaktiert. Der Schalter kann auf verschiedene Arten realisiert werden. Beispielsweise kann veranlasst werden, dass SWA 33 eine Hall-Vorrichtung ist und kann veranlasst werden, dass SWB 31 ein Magnet ist. Weiterhin kann SWB 33 einen Tastschaltermechanismus haben, wobei SWB 31 die Taste drückt.
Wie es oben angegeben ist, ist das Anschlussstück deshalb, weil die Formen des Auslasses des Gehäuses (SWA 33) und des Anschlussstücks (SWB 31) so ausgebildet sind, dass sich das Anschlussstück ordentlich an den Auslass des Gehäuses anpasst, fest an der Verstärkereinheit fixiert, ohne sich zu lösen.
Weiterhin fühlt der Anwender dann, wenn ein Magnet für SWA 33 und/oder SWB 31 verwendet wird, sich so, als ob das Anschlussstück durch die Verstärkungseinheit hereingezogen ist, und das Anschlussstück ist fester fixiert. Ebenso kann das Anschlussstück 25 als Knopf verwendet werden, wenn das Anschlussstück herausgezogen wird und wenn es gelagert wird. Der Mechanismus zum Wickeln des Kabels kann verschiedene Konfigurationen annehmen. Beispielsweise kann ein Ratschen- bzw. Schaltradverfahren verwendet werden, das in einem elektrischen Reiskocher und ähnlichen verwendet wird, durch welches Verfahren der Anwender ein Kabel ein wenig zieht und es loslässt, und ein Wickelknopfverfahren und ähnliches, welches Verfahren in einem Vakuumreiniger verwendet wird oder eine Kombination von diesen.
9 ist ein Blockdiagramm, das den tragbaren Empfänger des zweiten Beispiels zeigt. Wie es in 9 gezeigt ist, führen SWA, welcher in dem Anschlussstück (CN) vorgesehen ist, und SWB, welcher in der Verstärkungseinheit (AP) vorgesehen ist, die Funktion eines Schalters durch, so dass der Stellgliedverstärker nicht arbeitet, wenn der Schalter AUS ist und der Stellgliedverstärker arbeitet, wenn der Schalter EIN ist.
10 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das einen tragbaren Empfänger gemäß einem dritten Beispiel zeigt. Wie es in 10 gezeigt ist, ist ein Stellglied 34 von einem ringförmigen Vibrator entfernbar. Bei der Konfiguration passt der oberste Teil des ringförmigen Vibrators 36 schön zu dem untersten Teil des Stellglieds 34. Um genauer zu sein, ist beispielsweise der oberste Teil derart ausgebildet, dass er mechanisch an dem untersten Teil angepasst ist, oder die Teile sind derart ausgebildet, dass sie durch eine Magnetkraft verbunden werden. Weiterhin kann, wie es in 11 und 12 gezeigt ist, das Stellglied einen Schaltermechanismus haben, der beim zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wird.
Somit fühlt ein Anwender gemäß den Konfigurationen, die bei dem zweiten und dem dritten Beispiel gezeigt sind, keine Unbequemlichkeit, und zwar selbst dann, wenn er den tragbaren Empfänger die ganze Zeit im täglichen Leben am Finger trägt, da das Kabel, das eine Verbindung zwischen dem Handgelenkteil und dem ringförmigen Stellglied bildet, in der Verstärkungseinheit gelagert werden kann, wenn der Anwender den tragbaren Empfänger nicht verwendet. Weiterhin kann die EIN/AUS-Steuerung auf einfache Weise durchgeführt werden, da das Anschlussstück oder das Stellglied den Schaltmechanismus hat.
13 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das einen tragbaren Empfänger eines vierten Beispiels zeigt. Wie es bei (a) der Figur gezeigt ist, enthält der tragbare Empfänger eine Verstärkereinheit (AU) 38 und einen Ausleger (BM) 40, der sich von der Verstärkungseinheit (AU) 38 erstreckt. Ein Stellglied (AC) 42 ist an einer Endstelle des Auslegers (BM) 40 vorgesehen. Wie es bei (b) der Figur gezeigt ist, ist der Teil, der die Rückseite der Hand kontaktiert, wie eine glatte Haube geformt, die nach unten konvex ist, und von welcher die Oberfläche mit Teflon und ähnlichem bearbeitet ist, um eine Reibung zu reduzieren. Die Verstärkungseinheit (AU) 38 ist an dem Handgelenk durch das Armband 44 angebracht. Ebenso hat der tragbare Empfänger einen EIN/AUS-Schaltmechanismus, der ein Ausdehnen und Zusammenziehen des Auslegers (BM) 40 verwendet. Der Ausleger (BM) 40 kann in der Verstärkungseinheit (AU) 38 gelagert werden. 14 zeigt einen Fall, in welchem der Ausleger gelagert ist.
Wie es in 13 gezeigt ist, biegt der Anwender dann, wenn der Anwender diesen tragbaren Empfänger verwendet, die Hand nach hinten, und bringt das Ende des Auslegers in Kontakt mit der Rückseite der Hand, und zwar insbesondere mit dem Spannmuskel der Finger der Rückseite der Hand. Dann kann der Anwender eine empfangene Stimme durch Einfügen der Fingerspitze des Anwenders von irgendeinem Finger der Hand, an welchem der tragbare Empfänger angebracht ist, in den Ohrkanal hören. Durch Bringen des Endes des Auslegers in Kontakt mit dem Spannmuskel von Fingern wird die Übertragungseffizienz des empfangenen Sprachsignals verbessert.
Die beim Einfügen der Fingerspitze in den Ohrkanal eingenommene Position lässt zu, dass der haubenförmige Vibrator in intimem bzw. engem Kontakt mit der Rückseite der Hand ist. Weiterhin ist ein Ausbilden des Auslegers (BM) 40 aus elastischem Material effektiv zum Verbessern der Intensität des Kontakts zwischen dem haubenförmigen Vibrator 43 und der Rückseite der Hand.
Somit gleitet das Ende des Auslegers aufgrund der Haubenform ohne ruckartige Bewegung ruhig auf der Rückseite der Hand. Auch wenn der hintere Teil des Auslegers über den Arm hängt, wenn der Ausleger gelagert ist, ist der Überhang nicht so groß, um die Aktivität des Anwenders zu behindern.
15 zeigt die Konfiguration des tragbaren Empfängers. Wie es in 15 gezeigt ist, enthält der tragbare Empfänger eine Batterie (BT) 48 im unteren Teil der Verstärkungseinheit 46, einen drahtlosen Element (RCV) 50 und einen Stellgliedverstärker (AP) 52 im oberen Teil. Ein Raum zum Lagern des Auslegers ist zwischen diesen Komponenten vorgesehen. Der Betrieb dieser Komponenten ist oben beschrieben worden.
Wie es zuvor angegeben ist, hat das Ende des Auslegers (BM) das Stellglied (AC) 42 und den haubenförmigen Vibrator. Der Ausleger (BM) 40 enthält ein Signalkabel zu dem Vibrator. Weiterhin ist ein Schaltmechanismus so vorgesehen, dass der Schalter ausgeschaltet wird, wenn ein Vorsprung SWB 54 in Kontakt mit einem Vorsprung SWA 56 ist.
16 ist ein Blockdiagramm des tragbaren Empfängers. Der Betrieb ist derselbe, wie er zuvor angegeben ist.
Der tragbare Empfänger, der den Ausleger, wie beispielsweise einen solchen, wie er beim vierten Beispiel beschrieben ist, verwendet, kann in einer in 17 gezeigten Form konfiguriert sein. Der in 17 gezeigte tragbare Empfänger hat einen Ausleger (BM) 58, von welchem der Endteil wie eine glatte Haube geformt ist, die als Gesamtes in Richtung nach unten konvex ist. Zusätzlich hat der Endteil des Auslegers eine oder mehrere glatte Rillen bzw. Vertiefungen in der Bewegungsrichtung, während die Haubenform beibehalten wird. 18 zeigt Schnittansichten des Teils. Eine Nutzbarkeit für den Anwender erhöht sich durch die Rillen, da der Endteil an der Rückseite der Hand gleitet, während die Rillen an den Fingerspannmuskel passen, so dass der Endteil sich kaum von dem Fingerspannmuskel entfernt. 19 zeigt den Fall, wenn er nicht verwendet wird.
20 zeigt die Konfiguration des tragbaren Empfängers 60. Wie es in 20 gezeigt ist, ist ein Stellglied 62 in einer Verstärkungseinheit 64 eingebettet. Die Schwingung des Auslegers (BM) 58 leitet das empfangene Signal weiter zu dem haubenförmigen gerillten Vibrator 66 des Endteils. Weiterhin hat der tragbare Empfänger einen Motor 68 zum Ausdehnen des Auslegers (BM) 58 und einen Schalter (SW) 70. Der Motor startet durch ein Signal von dem Schalter (SW) 70 und darauf folgend erstreckt sich der Ausleger (BM) 58 durch Reibung.
Die anderen Komponenten sind dieselben, wie sie in 13 gezeigt sind. 21 zeigt ein Blockdiagramm des tragbaren Empfängers.
Der Mechanismus zum Ausdehnen des Auslegers 58 durch den Motor 68 kann verschiedene Verfahren verwenden, die andere als das Reibverfahren sind, wie beispielsweise ein Getriebeantriebsverfahren unter Verwendung eines Zahnrads bzw. einer Zahnspange oder eines Schneckenantriebs, und ein Ausdehnungsverfahren unter Verwendung von Draht, welches beispielsweise bei einer automatischen Antenne eines Autoradios verwendet wird.
22 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das einen tragbaren Empfänger gemäß einem fünften Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es in 22 gezeigt ist, ist ein Stellglied 72 an der Innenseite des Handgelenks eines Anwenders angebracht. Da die Verstärkungseinheit an der Rückseite des Handgelenks angebracht ist, wie in dem in 6 gezeigten Fall, ist es in 22 nicht dargestellt. Wie es in 23 gezeigt ist, steht das Ende eines Vibrators 74, welches stabartig ist, von der Oberfläche des Stellglieds 72 vor, so dass das Stellglied 72 an dem stabartigen Vibrator 74 angebracht ist, der zwischen die Fingerspannmuskeln passt (es gibt eine Vielzahl von Fingerspannmuskeln), und zwar für ein Verbessern einer Übertragungseffizienz des empfangenen Signals. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann der Vibrator in engem Kontakt mit den Fingerspannmuskeln sein. Weiterhin entfernt sich der Vibrator selbst dann kaum von den Fingerspannmuskeln, wenn sich das Handgelenk bis zu einem gewissen Ausmaß bewegt. Weil der zum Einfügen in den Ohrkanal verwendete Finger normalerweise der zweite Finger oder der dritte Finger ist, ist es vorzuziehen, den Vibrator derart anzuordnen, dass er in Kontakt mit den Fingerspannmuskeln entsprechend diesen Fingern ist. Weiterhin kann, wie es in 23 gezeigt ist, durch Ausdehnen der Schnittform des stabartigen Vibrators 74 in die Laufrichtung der Fingerspannmuskeln der Kontakt zwischen dem Vibrator und den Fingerspannmuskeln stabiler sein, und der Anwender kann sich komfortabler fühlen. Weiterhin ist es vorzuziehen, die Form des Endes des Vibrators gemäß den Fingerspannmuskeln des Anwenders zu ändern um gut an die Fingerspannmuskeln angepasst zu sein, um eine Schwingung bzw. Vibration effektiver weiterzuleiten, da der Laufzustand der Fingerspannmuskeln gemäß Anwendern unterschiedlich ist. Die Innenseite des Stellglieds 72 und der Betrieb sind dieselben, wie es zuvor beschrieben ist.
Das fünfte Beispiel kann eine in 25 gezeigte Konfiguration annehmen. Bei der Konfiguration, die gleich der in 22 gezeigten Konfiguration ist, ist ein Stellglied an der Innenseite des Handgelenks vorgesehen. Da eine Verstärkungseinheit an der Rückseite des Handgelenks angebracht ist, wie in dem in 6 gezeigten Fall, ist es in 24 nicht dargestellt.
Wie es in 25 gezeigt ist, hat das Stellglied 76 einen Vibrator 78, der in einer glatten Haubenform ausgebildet ist, die als Gesamtes in Richtung nach unten konvex ist. Zusätzlich hat der Vibrator 78 eine oder mehrere glatte Rillen bzw. Vertiefungen in der Richtung einer Form der Fingerspitze zu dem Handgelenk, während die Haubenform beibehalten ist. Zum Verbessern der Effizienz über Übertragung der empfangenen Signale zu dem Finger ist das Stellglied mit den Rillen, die zwischen die Fingerspannmuskeln passen (es gibt eine Vielzahl von Fingerspannmuskeln), bei der Innenseite des Handgelenks angeordnet angebracht. Gemäß einer solchen Konfiguration kann der Vibrator in engem Kontakt mit den Fingerspannmuskeln sein. Weiterhin entfernt sich der Vibrator selbst dann kaum von den Fingerspannmuskeln, wenn sich das Handgelenk bis zu einem bestimmten Ausmaß bewegt. Weil der Finger, der zum Einfügen in den Ohrkanal verwendet wird, normalerweise der zweite Finger oder dritte Finger ist, ist es vorzuziehen, den Vibrator derart anzuordnen, dass er in Kontakt mit den Fingerspannmuskeln entsprechend diesen Fingern ist.
Weiterhin ist es vorzuziehen, die Form des Vibrators gemäß den Fingerspannmuskeln eines Anwenders zu ändern, damit er gut an die Fingerspannmuskeln angepasst ist, um eine Schwingung effektiver weiterzuleiten, da der Laufzustand der Fingerspannmuskeln gemäß dem Anwender unterschiedlich ist. Die Innenseite des Stellglieds 76 und der Betrieb sind dieselben, wie es zuvor beschrieben ist.
Bei der in 22–25 dargestellten Konfiguration, kann, wie es in 26 gezeigt ist, ein Dualzweckmechanismus zum Bringen des Vibrators in engem Kontakt mit dem Handgelenk eines Anwenders und für einen Schalter für das Stellglied vorgesehen sein. Wie es in 26 gezeigt ist, enthält der Mechanismus einen SW-Knopf 80 an einem Stellglied 82 und ein Außengehäuse 86 mit einem spiralförmigen Schlitz 84, der als Bewegungsführung für den SW-Knopf 80 wirkt. Das Außengehäuse 86 ist an dem Stellglied so angebracht, dass der Knopf durch den Schlitz 84 vorsteht. 27 zeigt die Schnittansicht. Das Stellglied (AC) 82 bewegt sich während eines Drehens gemäß dem Schlitz 84 rückwärts und vorwärts. 28 zeigt die Situation, in welcher der Vibrator nach außen bewegt wird, wenn das Stellglied vollendet wird. 29 zeigt die Schnittansicht. Zusätzlich handelt der Mechanismus durch Bewegen des SW-Knopfes entlang dem Schlitz 84 als Schalters des tragbaren Empfängers.
Wie es in 26 gezeigt ist, verbessert sich die Übertragungseffizienz deshalb, weil ein Armband 90 mit dem Außengehäuse 86 verbunden ist und der Vibrator zu der Oberfläche des Handgelenks gegenüber der Position des Außengehäuses gleitet, so dass die Oberfläche des Handgelenks durch den Vibrator gedrückt wird. Wenn der tragbare Empfänger nicht verwendet wird, ist das Ende des Vibrators etwas in Kontakt mit der Oberfläche des Handgelenks, weshalb der Druck auf die Oberfläche des Handgelenks gering ist und der Anwender, der den tragbaren Empfänger immer trägt, sich nicht ermüdet fühlt.
Bei dem fünften Beispiel ist ein Stellglied unter Verwendung eines Vibrators vom stabartigen Typ unter Bezugnahme auf 27–29 beschrieben worden. Ebenso kann ein Stellglied mit den in 25 gezeigten Vibrator vom Rillentyp den Dualzweckmechanismus haben.
Bei dem oben angegebenen fünften Beispiel kann der tragbare Empfänger einen elektrischen Mechanismus für den Vibrator haben, um einen besseren Kontakt mit dem Handgelenk zur Verfügung zu stellen, wie es in 30–31 gezeigt ist. Wie es in 30 gezeigt ist, enthält der Mechanismus einen Motor 96 und einen Draht 98, der mit dem Motor 96 verbunden ist und um das Armband 92 gewickelt ist. Wie es in 31 gezeigt ist, wird der Draht 98 durch den Motor 96 aufgewickelt, um das Armband 92 zu befestigen. Somit verbessert sich die Übertragungseffizienz deshalb, weil die Oberfläche des Handgelenks durch ein Stellglied 94 gedrückt wird.
Weiterhin ist in 32 ein luftpumpenangetriebener Mechanismus für den Vibrator gezeigt, um einen besseren Kontakt mit dem Handgelenk zur Verfügung zu stellen. Wie es in 32 gezeigt ist, enthält der Mechanismus ein Luftkissen 102 unterhalb einer Verstärkungseinheit (AU) 100, einen Luftpumpe 104 und ein Ventil 106 in der Verstärkungseinheit (AU) 100. Wie es in 33 gezeigt ist, wird das Ventil 106 dann, wenn der tragbare Empfänger verwendet wird, geschlossen und bläst die Luftpumpe 104 Luft in das Luftkissen 102, so dass das Luftkissen 102 aufgeblasen wird und das Armband befestigt wird. Somit verbessert sich die Übertragungseffizienz deshalb, weil die Oberfläche des Handgelenks durch ein Stellglied (AC) 110 gedrückt wird.
Wenn es nicht verwendet wird, wird, wie es in 33 gezeigt ist, das Ventil 106 geöffnet und wird das Luftkissen entleert. Somit fühlt sich der Anwender deshalb nicht ermüdet, weil das Armband um das Handgelenk gewickelt wird, ohne befestigt zu werden, und der Kontaktdruck des Vibrators zu dem Handgelenk schwach ist.
Bei dem in 22 und 23 gezeigten fünften Beispiel kann das Stellglied 72 konfiguriert sein, wie es in 34 gezeigt ist. Das Stellglied 72 hat einen Isolator 114 unterhalb des Stellglieds, welches den Vibrator 74 umgibt, um ein Herauskommen von Klang zu verhindern. Genauer gesagt ist, wie es in 35 gezeigt ist, wenn das Stellglied 72 auf die Oberfläche des Handgelenks gedrückt wird, der Isolator 114 in engem Kontakt mit der Oberfläche, um den Kontaktteil des Vibrators direkt zu umgeben. Daher kommt kein Klang heraus. Bei dieser Konfiguration berührt der Isolator 114 den Vibrator nicht.
Weiterhin kann der Isolator 114 unter dem Stellglied 72 und geformt wie eine Pille ausgebildet sein, wie es in 36 gezeigt ist. 37 zeigt einen Fall, in welchem das Stellglied in Kontakt mit der Oberfläche des Handgelenks ist. Somit ist das Stellglied deshalb, weil der Isolator die Oberfläche des Handgelenks mit einem gewissen Kontaktbereich enger kontaktiert, effektiver klangsicher.
In Bezug auf die Klangsicherheit ist es, wie es in 38 gezeigt ist, effektiv, das Innere eines Stellgliedgehäuses 120 zu einem Vakuum oder nahe einem Vakuum zu machen. Insbesondere erniedrigt sich ein Herauskommen von Klang zu umgebenden Leuten durch Erniedrigen eines Übertragungsmediums innerhalb des Stellgliedgehäuses 120. Diese Konfiguration kann ungeachtet der Form des Vibrators des Stellglieds angenommen werden.
Gemäß einem Stellglied wie diesem kann der Anwender die empfangene Stimme ohne das Herauskommen von Klang zu den umgebenden Leuten deutlich hören. Jedoch kann möglicherweise ein Herauskommen von lautem Klang dann auftreten, wenn das Stellglied von der Oberfläche des Handgelenks entfernt wird, und die Lautheit der empfangenen Stimme kann sich möglicherweise in Abhängigkeit von dem Druck beachtlich ändern, mit welchem das Stellglied auf den menschlichen Körper gedrückt wird.
Somit wird im Folgenden ein tragbarer Empfänger, der klangsicher ist und die obigen möglichen Nachteile löst, als sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Der tragbare Empfänger kann ein Aussenden der empfangenen Sprache stoppen, wenn sich das Stellglied von dem menschlichen Körper entfernt, und kann die empfangene Sprache weiterleiten, während die Lautheit oder die Tonqualität der Sprache ungeachtet des Drucks des Stellglieds auf den menschlichen Körper konstant gehalten wird.
39 zeigt ein Blockdiagramm des Stellglieds. Wie es in 39 gezeigt ist, enthält der tragbare Empfänger ein Stellglieds (AC) 122, einen Stellgliedverstärker (AP) 132, einen Empfindlichkeit (RX) 130, einen Drucksensor (PS) 124 zum Erfassen des Stoßdrucks des Stellglieds 122, ein Empfangsfilter (FR) 126 zum Korrigieren einer Änderung der Frequenzkennlinien und eine Empfangsfiltertabelle (eine Umwandlungstabelle) (FT) 128. Die Funktion der Empfangsfiltertabelle (eine Umwandlungstabelle) (FT) 128 wird später beschrieben werden.
Bei der Konfiguration ist der Drucksensor (PS) 124 in dem Stellglied (AC) 122 vorgesehen, und das Empfangsfilter (FR) 126 und die Empfangsfiltertabelle (FT) 128 sind in der Verstärkungseinheit vorgesehen, die zuvor beschrieben worden ist. Die Anordnung des Empfangsfilters (FR) 126 kann irgendwo sein, solange die Anordnung bzw. Lokalisierung zwischen dem Empfänger (RX) 130 und dem Stellgliedverstärker (AP) 132 ist. Weiterhin kann das Stellglied des sechsten Beispiels, auch wenn das Blockdiagramm eine der oben angegebenen Konfigurationen anzeigt, wobei das Stellglied die Rückseite der Hand kontaktiert, auf irgendeine andere Konfiguration anwendbar sein. Der Betrieb wird nachfolgend beschrieben werden.
Ein Empfangs-Sprachsignal (R) wird vom Empfänger (RX) 130 ausgegeben, und die Änderung der Frequenzkennlinien, die durch eine Übertragung über die Rückseite der Hand und des Fingers verursacht ist, wird durch das Empfangsfilter (FR) 126 korrigiert. Dann wird das Signal (R) durch den Stellgliedverstärker (AP) 132 verstärkt und versetzt das Stellglied (AC) 122 in Schwingungen. Die Schwingung des Stellglieds (AC) 122 wird über die Rückseite der Hand und des Fingers zum Ohr übertragen.
Der Stoßdruck, der durch den Drucksensor (PS) 124 erfasst wird, wird zu dem Empfangsfilter (FR) 126 eingegeben. Das Empfangsfilter (FR) 126 korrigiert die Lautheit und die Tonqualität (die Charakteristiken) des empfangenen Sprachsignals (R) gemäß der Beziehung zwischen dem Druck und dem empfangenen Sprachsignal (R) unter Bezugnahme auf die Empfangs-Sprachfiltertabelle (die Umwandlungstabelle) (FT) 128. Ein Beispiel für die Konfiguration der Empfangssprachfiltertabelle (FT) wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 40(a) und (b) beschrieben werden.
40(a) zeigt eine Kurve der Lautheitskorrektur gegenüber dem Stoßtrupp. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhöht sich die Effizienz der Sprachübertragung, wenn der Druck des Stellglieds (AC) größer wird. Als Ergebnis kann der Anwender einen lauteren Klang hören. Andererseits wird die Lautheit geringer, wenn der Druck geringer wird. Daher verstärkt das Filter die Lautheit, wenn der Druck niedrig ist, so dass der Anwender die empfangene Sprache auf einem konstanten Lautheitspegel hören kann.
Wie es in 40(a) gezeigt ist, ist dann, wenn der Stoßdruck unter einer Schwelle (THD) ist, die Verstärkungsrate der Klangfestigkeit halber 0. Genauer gesagt tritt das Herauskommen des Klangs zu den umgebenden Leuten kaum auf, wenn das Stellglied (AC) an die Oberfläche des Handgelenks gedrückt bzw. gestoßen wird, aber wird das Herauskommen auf einmal auftreten, wenn das Stellglied (AC) die Oberfläche verlässt. Daher wird das Verstärkungsverhältnis 0, um den Klang nicht auszusenden, wenn der Druck unter der Schwelle ist.
Auf diese Weise wird das Herauskommen erniedrigt werden, indem die Trennung des Stellglieds von der Oberfläche des menschlichen Körpers mit dem Drucksensor (PS) erfasst wird und indem der Lautheitspegel der Empfangssprache erniedrigt wird.
Nur zum Verhindern des Herauskommens kann eine Konfiguration, bei welcher das Empfangssignal nicht zu dem Stellglied gesendet wird, wenn das Stellglied sich von der Oberfläche des Körpers löst, ohne die Empfangsfiltertabelle (FT) angenommen werden. Weiterhin kann in diesem Fall der tragbare Empfänger weiter vereinfacht werden, indem ein einfacher Schaltmechanismus anstelle des Drucksensors (PS) verwendet wird.
40(b) zeigt eine Kurve der Korrektur der Tonqualität gegenüber dem Stoßdruck. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Übertragungseffizienz von Hochfrequenzkomponenten größer, wenn sich der Druck des Stellglieds erhöht. Andererseits, nämlich dann, wenn der Druck niedrig ist, wird die Empfangssprache ein gedämpfter Klang, weil sich die Übertragungseffizienz der Hochfrequenzkomponenten erniedrigt. Daher kann dann, wenn der Druck niedrig ist, die Tonqualität des Klangs zu dem Anwender konstant gehalten werden, indem die Hochfrequenzkomponenten des Klangs verstärkt werden. Der Inhalt der Empfangsfiltertabelle (FT) wird normalerweise im Voraus konfiguriert, aber es ist möglich, die Tabelle (FT) derart zu konfigurieren, dass sie durch eine Kalibrierung an jeden Anwender angepasst ist.
Bei dem in 39 gezeigten Beispiel ist die Empfangsfiltertabelle (FT) wie ein separater Block ausgebildet. Jedoch kann die Tabelle (FT) innerhalb des Empfangsfilters (FR) mittels Software oder Hardware eingebettet sein. Weiterhin kann der Drucksensor (PS) irgendwo platziert sein, wie beispielsweise an irgendeinem Mittelpunkt oder der Basis des Auslegers, der in 13 gezeigt ist, solange der Druck des Stellglieds (AC) überwacht werden kann.
Wie es oben beschrieben ist, kann das Austreten des Klangs verhindert werden, da die Empfangsstimme nicht ausgesendet wird, wenn das Stellglied von der Oberfläche des menschlichen Körpers getrennt ist. Weiterhin überträgt das Stellglied durch Korrigieren der Lautheit oder der Tonqualität der Empfangsstimme gemäß dem Stoßdruck des Stellglieds die Empfangsstimme, während die Lautheit und die Tonqualität konstant gehalten wird.
Im Folgenden wird ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Dieses Ausführungsbeispiel ist ein tragbares Telefon, das dem Anwender ermöglicht, in es zu sprechen, ohne umgebende Leute zu belästigen und ohne durch äußeres Rauschen beeinflusst zu werden.
41 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das eine tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 134 des siebten Beispiels zeigt. Wie es in 41 gezeigt ist, enthält die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 134 ein ringförmiges Stellglied 136 und eine Verstärkungseinheit (AU) 138. Das ringförmige Stellglied 136 ist an der Basis des Fingers eines Anwenders angebracht, und die Verstärkungseinheit (AU) 138 ist an der Rückseite des Handgelenks durch ein Armband 162 angebracht.
42 ist ein perspektivisches Diagramm, das das Innere der tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung 134 zeigt. Wie es in 42 gezeigt ist, enthält das Ring-Stellglied 136 ein Stellglied (AC) 140 und ein Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) 142. Ebenso sind ein Mikrofonverstärker (MP) 144, ein Stellgliedverstärker (AP) 146, ein Echounterdrückungsteil (EC) 148, ein Empfangsfilter (FR) 150, ein Sendefilter (FS) 152, ein Sender (TX) 154, ein Empfänger (RX) 156 und eine Batterie (BT) 158 zum Zuführen von Energie in der Verstärkungseinheit (AU) 138 vorgesehen. Ein Vibrator ist an dem Armband 162 angebracht, und das ringförmige Stellglied 136 und die Verstärkungseinheit 138 sind durch ein Kabel 164 verbunden. Die Verstärkungseinheit enthält einen Haken- bzw. Gabelumschalter (SW), der in dieser Figur nicht gezeigt ist.
43 zeigt ein Blockdiagramm der tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung 134. Der Betrieb wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 43 beschrieben werden. Wenn der Anwender die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 143 verwendet, arbeitet der Hakenumschalter, um eine Leitung zu verbinden. Als Nächstes fügt der Anwender die Fingerspitze des Fingers, an welchem das ringförmige Stellglied (AC) 136 angebracht ist, in den Ohrkanal ein. Der Anwender kann auch den Eingang des Ohrkanals durch den Nagel des Fingers oder durch den Finger abdecken. Die Äußerung eines Anwenders (S) wird zu dem Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) über den Kopf und den Finger übertragen, und dann wird sie durch den Mikrofonverstärker (MP) 144 verstärkt.
Ein empfangenes Sprachsignal (RE) wird von dem Empfänger (RX) 156 ausgegeben, und die Änderung der Frequenzeigenschaften, die durch die Übertragung über den Finger verursacht wird, wird durch das Empfangsfilter (FR) 150 korrigiert. Dann wird das Signal (RE) durch den Stellgliedverstärker (AP) 146 verstärkt und versetzt das Stellglied (AC) 140 in Schwingungen. Die Schwingung des Stellglieds (AC) 140 wird von dem Finger zu dem Ohr übertragen.
Selbst wenn sowohl die Sendestimme (S) als auch die empfangene Stimme (R) in das Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) 142 gleichzeitig eingegeben werden, trennt der Echounterdrückungsteil (EC) 148, in welchen das empfangene Stimmsignal (RE) als Referenzeingabe eingegeben wird, das Sende-Stimmsignal (SE) von dem empfangenen Stimmsignal (RE).
Das Sende-Stimmsignal (SE), das von dem empfangenen Stimmsignal (RE) durch den Echounterdrückungsteil (EC) getrennt wird, wird durch den Sender (TX) 154 nach einer Korrektur der Frequenzeigenschaften gesendet. Die Eigenschaften bzw. Kennlinien des Empfangsfilters (FR) und des Sendesignalfilters (FS) 152 werden normalerweise im Voraus konfiguriert, aber es ist möglich, sie durch eine Kalibrierung zu konfigurieren, damit sie zu verschiedenen Anwendern passen.
Die Anordnung des Empfangsfilters (150) kann irgendwo sein, solange die Stelle zwischen dem Empfänger (RX) 156 und dem Stellglied (AC) 140 ist. Ebenso kann die Stelle des Sendefilters (152) irgendwo sein, solange die Stelle zwischen dem Sender (TX) 154 und dem Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) 142 ist.
Ein Anwender wird über einen ankommenden Anruf durch Schwingungen des Vibrators (VB) 160 benachrichtigt. Anstelle eines Vibrators (VB) 160, kann der Anwender über den ankommenden Anruf durch Eingeben eines Niederfrequenzsignals mit großer Amplitude in das Stellglied (AC) 140 benachrichtigt werden.
Weiterhin ist die Stelle des Knochenschallübertragungs-Mikrofons (TM) 142 nicht auf das Innere des ringförmigen Stellglieds 136 beschränkt, wie es in 42 gezeigt ist. Es kann auch an dem Handgelenk, der Hand, dem Finger oder dem Nagel des Anwenders angebracht sein. Ebenso kann das Stellglied an dem Handgelenk, der Hand, dem Finger oder dem Nagel des Anwenders angebracht sein.
Gemäß dem obigen angegebenen Beispiel kann der Anwender die empfangene Stimme selbst unter einer rauschbehafteten Umgebung deutlich empfangen, ohne dass die Stimme austritt, da der Anwender den Finger, an welchem das ringförmige Stellglied 136 angebracht ist, in den Ohrkanal einfügt. Weiterhin kann der Anwender natürlich die Rückkopplung der Äußerung des Anwenders durch eine Knochenschallübertragung bekommen, weil der Anwender den Finger, an welchen das ringförmige Stellglied 136 angebracht ist, in den Ohrkanal einfügt. Als Ergebnis erniedrigt sich der Einfluss der Äußerung eines Anwenders auf umgebende Leute, da der Anwender selbst dann nicht laut sprechen muss, wenn der Anwender in einer rauschbehafteten Umgebung ist. Weiterhin kann die Vorrichtung die Äußerung des Anwenders auf stabile Weise sammeln, ohne durch äußeres Rauschen gestört zu werden. Weiterhin kann nur der Anwender über einen ankommenden Anruf benachrichtigt werden, ohne die umgebenden Leute zu stören, da das Alarmsignal durch den Vibrator erfolgt.
44 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das eine tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung gemäß einem achten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es in 44 gezeigt ist, enthält die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 164 dieses Ausführungsbeispiels ein Mikrofon 164 auf der Seite des Armbands 162, anstelle des Knochenschallübertragungs-Mikrofons des siebten Beispiels.
45 ist ein perspektivisches Diagramm, das das Innere der tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung 166 zeigt. Im Folgenden werden unterschiedliche Punkte gegenüber dem siebten Beispiel beschrieben werden.
Ein ringförmiges Stellglied 168 hat nur das Knochenschallübertragungs-Stellglied, und das Mikrofon 164 ist auf der Seite des Armbands 162 vorgesehen. Die Verstärkungseinheit enthält einen Hakenumschalter (SW), der in der Figur nicht gezeigt ist.
46 ist ein Blockdiagramm, das die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 166 zeigt. Der Betrieb wird unter Bezugnahme auf 46 im Folgenden beschrieben werden.
Wenn der Anwender die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 166 verwendet, arbeitet der Hakenumschalter zum Verbinden einer Leitung. Als Nächstes startet der Anwender einen Anruf nach einem Einfügen der Fingerspitze des Fingers, an welchem das ringförmige Stellglied angebracht ist, in dem Ohrkanal.
Der Hakenumschalter kann verschiedene Mechanismen annehmen. Beispielsweise kann der Mechanismus derjenige sein, der als das in 10 gezeigte dritte Beispiel beschrieben ist.
Die Äußerung eines Anwenders (S) wird in das Mikrofon (MC) 164 eingegeben, und dann wird sie durch einen Mikrofonverstärker 172 verstärkt. Wenn der Anwender die Fingerspitze des Fingers in den Ohrkanal einfügt, gelangen der Mund und das Mikrofon 164 auf der Seite des Armbands 162 natürlich nahe zueinander, so dass das Mikrofon die Äußerung des Anwenders gut empfangen kann.
Das empfangene Stimmsignal (RE) wird von einem Empfänger (RX) 174 ausgegeben, und die Änderung der Frequenzeigenschaften, die durch eine Übertragung über die Rückseite der Hand und den Finger verursacht wird, wird durch ein Empfangsfilter (FR) 176 korrigiert. Dann wird das Signal (RE) durch einen Stellgliedverstärker (AP) 178 verstärkt und versetzt ein Stellglied (AC) 180 in Schwingungen. Die Schwingung des Stellglieds (AC) 180 wird zu dem Ohr über den Finger übertragen.
Selbst wenn sowohl die Sendestimme (S) als auch die empfangene Stimme (R) in das Mikrofon (MC) 164 gleichzeitig eingegeben werden, trennt ein Echounterdrückungsteil (EC) 182, in welchem das empfangene Stimmsignal (RE) als Referenzeingabe eingegeben wird, das Sende-Stimmsignal (SE) von dem empfangenen Stimmsignal (RE).
Das Sende-Stimmsignal (SE), das von dem empfangenen Stimmsignal (RE) durch den Echounterdrückungsteil (EC) 182 getrennt ist, wird durch den Sender (TX) 186 nach einer Korrektur der Frequenzeigenschaften durch Sendefilter (FS) 184 gesendet. Die Kennlinien bzw. Eigenschaften des Empfangsfilters (FR) 176 und des Sende-Stimmsignalfilters (FS) 184 sind normalerweise im Voraus konfiguriert, aber es ist möglich, sie durch eine Kalibrierung zu konfigurieren, um zu verschiedenen Anwendern zu passen.
Die Stelle des Empfangsfilters (FR) 176 kann irgendwo sein, solange die Stelle zwischen dem Empfänger (RX) 174 und dem Stellglied (AC) 180 ist. Ebenso kann die Stelle des Sende-Stimmfilters (184) irgendwo sein, solange die Stelle zwischen dem Sender (TX) 186 und dem Mikrofon (TM) 164 ist.
Der Echounterdrückungsteil (EC) 182 kann weggelassen werden, wenn das Mikrofon (MC) 164 nur die Äußerung des Anwenders (S) bekommen kann. Der Anwender wird über einen ankommenden Anruf durch die Schwingung des Vibrators (VB) 188 benachrichtigt. Anstelle des Vibrators (VB) 188 kann der Anwender über den ankommenden Anruf durch Eingeben eines Niederfrequenzsignals mit großer Amplitude in das Stellglied (AC) 180 benachrichtigt werden.
Gemäß dem oben angegebenen Beispiel kann der Anwender die empfangene Stimme selbst unter einer rauschbehafteten Umgebung deutlich empfangen, ohne dass die Stimme auftritt, da der Anwender den Finger, an welchem das ringförmige Stellglied angebracht ist, in den Ohrkanal einfügt.
Wenn der Anwender die Fingerspitze des Fingers in den Ohrkanal einfügt, gelangen der Mund und das Mikrofon 164 auf der Seite des Armbands 162 natürlich nahe zueinander, so dass das Mikrofon die Äußerung des Anwenders gut empfangen kann. Weiterhin ist die Anwendungsstellung gleich derjenigen, bei welcher ein Anwender einen Anruf mit einem herkömmlichen Hörer durchführt. Daher kann der Anwender des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Anruf durchführen, ohne eine seltsame Position einzunehmen.
Weiterhin kann nur der Anwender über einen ankommenden Anruf benachrichtigt werden, ohne die umgebenden Leute zu stören, da der Alarm durch den Vibrator erfolgt.
Die oben angegebene tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung kann eine Form annehmen, die in 47 gezeigt ist. Wie es in 47 gezeigt ist, hat die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 190 einen Knopf 192 auf der Oberfläche einer Haupteinheit 194. Durch Verschieben des Knopfes 192 erstreckt sich ein Ausleger 196 von der Haupteinheit 194. Ein Stellglied 198 ist an dem Ende des Auslegers 196 vorgesehen. Eine Haupteinheit 194 der tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung 190 ist an dem Handgelenk des Anwenders durch ein Armband 200 angebracht, das ein Mikrofon 202 an der Innenseite des Handgelenks hat. Das Blockdiagramm einer Innenseite ist dasselbe wie dasjenige, das in 46 gezeigt ist. Der Ausleger 196 und das Stellglied 198 können wie diejenigen ausgebildet sein, die in 13 gezeigt sind.
Wenn die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 190 verwendet wird, wird der Ausleger 196 durch Verschieben des Knopfes 192 in Vorwärtsrichtung herausgezogen. Ein Hakenumschalter SW arbeitet in Verbindung mit der Gleitbewegung des Kopfes 192, so dass eine Leitung anschließt.
48 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das einen tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung gemäß einem neunten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie es in 48 gezeigt ist, hat die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 204 sowohl das Knochenschallübertragungs-Mikrofon des siebten Beispiels, als auch das Mikrofon des achten Beispiels.
49 zeigt die Innenkonfiguration der tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung 204. Der unterschiedliche Punkt gegenüber dem siebten und dem achten Beispiel ist wie folgt. Ein ringförmiges Stellglied 206 enthält ein Stellglied (AC) 208 und ein Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) 210, und eine Verstärkungseinheit 212 enthält einen Knochenschallübertragungs-Mikrofonverstärker (MP1) 214 und einen Mikrofonverstärker (MP2) 216. Weiterhin ist ein Addierer (AD), der in 49 nicht gezeigt ist, welcher die Signale von den Verstärkern mischt, vorgesehen.
50 ist ein Blockdiagramm der tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung 204. Der Betrieb wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 50 beschrieben werden.
Wenn die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 204 verwendet wird, fügt der Anwender die Fingerspitze des Fingers, an welchem das ringförmige Stellglied 206 angebracht ist, in den Ohrkanal ein, und spricht dann durch das ringförmige Stellglied 206. Die Äußerung des Anwenders (S1) wird zu dem Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) 210 über den Kopf und den Finger übertragen, und wird durch den Knochenschallübertragungs-Mikrofonverstärker (MP1) 214 verstärkt. Das Sende-Stimmsignal (SE1), das durch das Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) 210 gesammelt wird, und das Sende-Stimmsignal (SE2), das durch das Mikrofon (MC) 218 gesammelt wird, werden durch den Addierer (AD) 220 gemischt.
Es gibt mehrere Verfahren für das Mischen, wie beispielsweise ein Verfahren unter Verwendung eines festen Mischverhältnisses, und ein Verfahren zum Steuern des Mischverhältnisses gemäß dem Umgebungsrauschen.
Ein empfangenes Stimmsignal (RE) wird von einem Empfänger (RX) 222 ausgegeben, und eine Äußerung der Frequenzeigenschaften, die durch die Übertragung über den Finger verursacht wird, wird durch ein Empfangsstimmfilter (FR) 224 korrigiert. Dann wird das Signal (RE) durch einen Stellgliedverstärker (AB) 226 verstärkt und versetzt das Stellglied (AC) 208 in Schwingungen. Die Schwingung des Stellglieds (AC) 208 wird über den Finger zu dem Ohr übertragen.
Selbst wenn sowohl die Sendestimme (S) als auch die empfangene Stimme (R) in das Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) 210 gleichzeitig eingegeben werden, trennt ein Echounterdrückungsteil (EC) 226, in welchem das empfangene Stimmsignal (RE) als Referenzeingabe eingegeben wird, das Sende-Stimmsignal (SE1, SE2) von dem Empfangs-Stimmsignal (RE).
Das Sende-Stimmsignal (SE), das von dem Empfangs-Stimmsignal (RE) durch den Echounterdrückungsteil (EC) 226 getrennt ist, wird durch einen Sender (TX) 230 nach einer Korrektur der Frequenzeigenschaften durch ein Sendefilter (FS) 228 gesendet.
Normalerweise werden die Charakteristiken bzw. Kennlinien bzw. Eigenschaften des Empfangs-Stimmsignal-Filters (FR) 224 und des Sende-Stimmsignal-Filters (FS) 228 im Voraus konfiguriert, aber es ist möglich, sie durch eine Kalibrierung zu konfigurieren, um zu verschiedenen Anwendern zu passen.
Die Stelle des Empfangsfilters (FR) 224 kann irgendwo sein, solange die Stelle zwischen dem Empfänger (RX) 222 und dem Stellglied (AC) 208 ist. Ebenso kann die Stelle des Sende-Stimm-Filters (FS) 228 irgendwo sein, solange die Stelle zwischen dem Sender (TX) 230 und dem Knochenschallübertragungs-Mikrofon (TM) 210 ist.
Das oben angegebenen Beispiel hat die Vorteile des siebten und des achten Beispiels. Zusätzlich kann die Vorrichtung gemäß dem Beispiel die Äußerung des Anwenders deutlicher aufnehmen.
Eine tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung, die sowohl das Knochenschallübertragungs-Mikrofon als auch das normale Mikrofon verwendet, wie die oben angegebene Vorrichtung, kann auch ausgebildet sein, wie es in 51 gezeigt ist. Wie es in 51 gezeigt ist, hat die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 232 einen Ausleger 234, der sich von einer Haupteinheit 238 erstreckt. Ein Kissen bzw. Pad bzw. eine Tafel 236 ist an dem Ende des Auslegers 234 vorgesehen. Die Haupteinheit 238 der tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung 232 ist an dem Handgelenk des Anwenders durch das Armband 240 angebracht, das ein Mikrofon 242 an der Innenseite oder dem Handgelenk hat. Bei dem Beispiel enthält die Haupteinheit 238 das Knochenschallübertragungs-Mikrofon und das Stellglied. Weiterhin ist ein Motor zum Verschieben des Auslegers 234 in der Haupteinheit 238 eingebettet.
Wenn die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 232 verwendet wird, wird der Ausleger durch den Motor herausgezogen und wird eine Leitung durch Stoßen auf einen Schalter (PSW) 244 angeschlossen, der an der Haupteinheit 238 vorgesehen ist. Der Ausleger 234 ist mit dem Stellglied und dem Knochenschallübertragungs-Mikrofon in der Haupteinheit 238 verbunden, um eine Schwingung zu übertragen. Andere Komponenten sind dieselben, wie sie in 50 gezeigt sind.
Bei diesem Beispiel wird die Äußerung des Anwenders (S) über den Kopf, den Finger, die Rückseite der Hand, das Kissen 236 und den Ausleger 234 zu dem Knochenschallübertragungs-Mikrofon übertragen. Ebenso wird die Schwingung des Stellglieds durch die empfangene Stimme über den Ausleger 234, das Kissen 236, die Rückseite der Hand und den Finger zu dem Ohr übertragen.
Bei den Beispielen, die das ringförmige Stellglied wie beispielsweise beim siebten Beispiel verwenden, kann, wie es in 52 gezeigt ist, ein Mikrofon 246 zum Sammeln der Äußerung des Anwenders an einem Gehäuse 248 des Stellglieds vorgesehen sein. Bei der Konfiguration, wie sie in 52 gezeigt ist, und einer Konfiguration, bei welcher das Mikrofon an dem Armband vorgesehen ist, kann durch Umgeben des Mikrofons mit einem Isolator 250 eine Schwingung der Empfangsstimme, die von dem Gehäuse oder dem Band übertragen wird, verhindert werden. Als Ergebnis wird die Äußerung des Anwenders deutlich eingefangen. Ein Enthaltensein eines Echounterdrückungsteils ist weiterhin effektiv.
53 zeigt ein Stellglied, das eine Knochenschallübertragungs-Stellglied/Mikrofon-Hybridvorrichtung ist. Wie es in 53 gezeigt ist, enthält die Vorrichtung eine Schwingungsplatte 252, die eine Elektrode (EP1) 254 hat, und ein Gehäuse, das eine weitere Elektrode (EP2) am Boden hat, wobei der Abstand zwischen den Elektroden sehr klein ist. Ebenso enthält die Vorrichtung einen Kapazitätsdetektor (CD) 258, der eine Kapazitätsänderung zwischen den Elektroden erfasst, und einen Mikrofonverstärker (MP) 260, der die Ausgabe von dem Kapazitätsdetektor (CD) verstärkt, von welchem beide in 53 nicht gezeigt sind. Somit sind das Knochenschallübertragungs-Mikrofon und das Stellglied integriert, um eine Anwendbarkeit zu verbessern. Weiterhin kann das Knochenschallübertragungs-Mikrofon wie dieses die Äußerung des Anwenders selbst unter einer rauschbehafteten Umgebung deutlich erfassen.
54 ist ein Blockdiagramm des Stellglieds. Bei diesem Beispiel ist der Verstärker (AP) 262 nicht in dem Stellglied enthalten, sondern ist in einer anderen Einheit enthalten, wie beispielsweise der Verstärkereinheit. Der Betrieb wird unter Bezugnahme auf 54 beschrieben werden. Wenn der Anwender durch die Vorrichtung spricht, während ein Vibrator 266 eines Stellglieds (AC) 264 in Kontakt mit dem Körper ist, wie beispielsweise dem Handgelenk oder dem Finger, in dem die Fingerspitze in den Ohrkanal eingefügt wird, ändert die Schwingung des Vibrators, die durch die Äußerung des Anwenders verursacht wird, die Kapazität zwischen den Elektroden etwas. Die Kapazitätsänderung wird durch den Kapazitätsdetektor (CD) 258 erfasst und wird durch den Mikrofonverstärker (MP) 260 verstärkt. Somit wird die Äußerung des Anwenders erfasst. Der Abstand zwischen den Elektroden ändert sich auch durch die empfangenen Stimmschwingungen des Knochenschallübertragungs-Stellglieds, und das Änderungsausmaß ist weit größer als das Änderungsausmaß durch die Sendestimme des Anwenders. Daher muss ein Echounterdrückungsteil (EC) 268, der das empfangene Stimmsignal entfernt, vorgesehen sein, wie es in 54 gezeigt ist, um nur die Äußerung des Anwenders von der Schwingung zu extrahieren. Bezüglich des Verfahrens zum Konfigurieren des Knochenschallübertragungs-Mikrofons wird ein Verfahren eines Kondensatormikrofons bei diesem Beispiel verwendet. Jedoch kann ein Verfahren eines dynamischen Mikrofons, das eine Spule verwendet, verwendet werden.
55 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das eine tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 gemäß einem zehnten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es in 55 gezeigt ist, ist die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 an dem Handgelenk eines Anwenders durch ein Armband 272 angebracht, an welchem ein Mikrofon 274 angebracht ist. Die Stelle des Mikrofons 274 ist innerhalb des Handgelenks.
56 ist ein Blockdiagramm, das die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 gemäß dem zehnten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie es in 56 gezeigt ist, enthält die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 einen Mikrofonverstärker (MP) 276, ein Stellglied (AC) 278, einen Stellgliedverstärker (AP) 280, einen Echounterdrückungsteil (EC) 282, ein Empfangs-Stimm-Filter (FR) 284, ein Sendestimm-Filter (FS) 286, einen Sender (TX) 288, einen Empfänger (RX) 290, einen Vibrator (VB) 292, eine Stimmerkennungseinheit (VR) 294 und einen Stimmengenerator (VG) 296. Eine Batterie, die in der Figur nicht gezeigt ist, ist enthalten. Der Betrieb wird nachfolgend beschrieben werden.
Wenn der Anwender die Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 verwendet, fügt der Anwender einen der Finger des Arms des Anwenders, an welchem die Vorrichtung 72 angebracht ist, in den Ohrkanal ein, und spricht dann.
Die Äußerung des Anwenders (S) wird in das Mikrofon (MC) 274 eingegeben und wird durch den Mikrofonverstärker (MP) 276 verstärkt. Wenn der Anwender die Fingerspitze des Fingers in dem Ohrkanal einfügt, gelangen der Mund und das Mikrofon 274 auf der Seite des Armbands 272 natürlich nahe zueinander, so dass das Mikrofon die Äußerung des Anwenders gut aufnehmen kann.
Das empfangene Stimmsignal (RE), das von dem Empfänger (RX) 290 ausgegeben wird, wird durch den Stellgliedverstärker (AP) 280 nach einer Korrektur der Äußerung der Eigenschaften, die durch die Übertragung über die Rückseite der Hand und dem Finger verursacht ist, durch das Empfangsfilter (FR) 284 verstärkt. Dann versetzt das Signal (RE) das Stellglied (AC) 278 in Schwingungen. Die Schwingung (die empfangene Stimme) (R) des Stellglieds (AC) 278 wird über die Rückseite der Hand und den Finger zum Ohr übertragen.
Selbst wenn sowohl die Sendestimme (S) als auch die empfangene Stimme (R) gleichzeitig in das Mikrofon (MC) 274 eingegeben werden, trennt der Echounterdrückungsteil (EC) 282, in welchen das empfangene Stimmsignal (RE) als Referenzeingabe eingegeben wird, das Sende-Stimmsignal (SE) von dem empfangenen Stimmsignal (RE).
Das Sende-Stimmsignal (SE), das durch den Echounterdrückungsteil (EC) 282 von dem empfangenen Stimmsignal (RE) getrennt ist, wird durch den Sender (TX) 288 nach einer Korrektur der Frequenzeigenschaften durch das Sendefilter (FS) 286 gesendet.
Normalerweise werden die Eigenschaften bzw. Kennlinien des Empfangs-Stimmsignal-Filters (FR) 284 und des Sende-Stimmsignal-Filters (FS) 286 im Voraus konfiguriert, aber es ist möglich, sie durch eine Kalibrierung zu konfigurieren, um zu verschiedenen Anwendern zu passen.
Gemäß diesem Beispiel kann, wie es später genau beschrieben wird, ein Befehl durch die Stimme des Anwenders eingegeben werden. Eine durch das Mikrofon 274 gesammelte Befehlsstimme wird, wie es der Fall bei der Konversationsstimme ist, durch die Stimmerkennungseinheit (VR) 294 als Befehl interpretiert. Beispiele für die Stimmbefehle sind Auflegen/Abheben, abgekürztes Wählen, Wählen, Lautheitssteuerung und ähnliches.
Wenn die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 einen ankommenden Anruf bekommt, wird der Anwender über den ankommenden Anruf durch die Schwingung des Vibrators (VB) 292 benachrichtigt. Dann gibt der Anwender einen Befehl für einen ankommenden Anruf ein, um die Anrufleitung zu verbinden. Als Nächstes beginnt der Anwender ein Sprechen in die Vorrichtung durch Einfügen der Fingerspitze des Fingers des Arms, an welchem die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 angebracht ist, in den Ohrkanal.
Nachdem der Stimmbefehl eingegeben ist, bekommt der Anwender die Rückkopplung über den Zustand der Vorrichtung 270 durch eine Stimme oder einen Klang. Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Vorteilen hat die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung bei diesem Beispiel einen derartigen Vorteil, dass der Anwender die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung betätigen kann, ohne irgendwelche Tasten zu drücken, und zwar in verschiedenen Situationen im täglichen Leben, da der Anwender verschiedene Befehle, wie beispielsweise Auflegen/Abheben-Befehle und Wählbefehle durch die Stimme des Anwenders eingeben kann und die Stimm-Rückkopplung verwenden kann, während er seinen Finger in den Ohrkanal einfügt. Somit wird die Bedienbarkeit selbst dann nicht beeinträchtigt, wenn die Vorrichtung sehr klein wird.
Weiterhin kann das obige Beispiel so konfiguriert sein, dass der Anwender Befehle durch kleine Bewegungen der Finger des Anwenders eingeben kann. 57 ist ein Blockdiagramm, das die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung in diesem Fall zeigt.
Wie es in 57 gezeigt ist, enthält die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung den Mikrofonverstärker (MP) 276, das Stellglied (AC) 278, den Stellgliedverstärker (AP) 280, den Echounterdrückungsteil (EC) 282, das Empfangsfilter (FR) 284, das Sendestimm-Filter (ES) 286, den Sender (TX) 288, den Empfänger (RX) 290, den Vibrator (VB) 292, einen Beschleunigungs- oder Schock- bzw. Stoßsensor (SN) 296, einen Sensorverstärker (SA) 298, ein Sensorfilter (SF) 300, einen Komparator (CP) 302, eine Befehlstabelle (CT) 306 und eine Befehlsausführungseinheit (CM) 304. Ebenso ist eine Batterie zum Zuführen von Energie vorgesehen, welche in 56 nicht gezeigt ist. Der Betrieb ist wie folgt.
Wenn der Anwender eine der Fingerspitzen des Arms, an welchem die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 angebracht ist, leicht auf irgendein Objekt schlägt, wie beispielsweise einen Tisch oder das Knie des Anwenders, oder wenn der Anwender die Fingerspitzen leicht gegeneinander schlägt, wird ein Stoß gemäß dem leichten Schlagen zu dem Beschleunigungssensor (SN) 296 über den Finger und die Hand übertragen. Der Stoß wird durch den Sensorverstärker (SA) 298 verstärkt. Danach werden nur charakteristische Frequenzkomponenten, die durch das leichte Schlagen des Fingers erzeugt werden, von dem Stoßsignal durch das Sensorfilter (SF) 300 extrahiert. Die Frequenzen sind beispielsweise von 80 Hz bis 100 Hz.
Die Ausgabe des Sensorfilters (SF) 300 wird durch den Komparator (CP) 302 mit einer Schwelle verarbeitet. Dann wird eine Pulssequenz (PS) gemäß dem leichten Schlagen des Fingers erzeugt. Die Pulssequenz (PS) wird zu der Befehlsausführungseinheit (CM) 304 übertragen, die einen Ausführungsbefehl (CMD) durch Vergleichen der Pulssequenz (PS) mit der Befehlstabelle (CT) 306 bestimmt.
Beispiele für die Ausführungsbefehle sind Auflegen/Abheben, Abkürzungswählen, Wählen, Lautheitssteuerung usw. Weiterhin wird das leichte Schlagen der Fingerspitze nicht nur auf Objekte durchgeführt, sondern auch an eine andere Fingerspitze.
Bezüglich des Befehlseingabeverfahrens durch leichtes Schlagen kann auf das japanische offengelegte Patent Nr. 10-200610, "Full-Time Wearable Telephone" Bezug genommen werden. Die genaue Beschreibung über ein Erzeugen des Befehls wird später angegeben werden.
Wenn die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 einen ankommenden Anruf empfängt, wird der Anwender über den ankommenden Anruf durch die Schwingung des Vibrators (VB) 292 benachrichtigt. Dann gibt der Anwender einen Befehl für einen ankommenden Anruf ein, um die Leitung zu verbinden. Als Nächstes beginnt der Anwender ein Sprechen durch Einfügen der Fingerspitze des Fingers des Arms, an welchen die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung 270 angebracht ist, in den Ohrkanal.
Die Äußerung des Anwenders (S) wird in das Mikrofon (MC) 274 eingegeben und durch den Mikrofonverstärker (MP) 276 verstärkt. Das empfangene Stimmsignal (RE), das von dem Empfänger (RX) 290 ausgegeben wird, wird durch den Stellgliedverstärker (AP) 280 nach der Korrektur der Änderung der Frequenzeigenschaften, die durch die Übertragung über die Rückseite der Hand und den Finger verursacht wir, durch das Empfangsfilter (FR) 284 verstärkt. Dann versetzt das Signal (RE) das Stellglied (AC) 278 in Schwingungen. Die Schwingung (die empfangene Stimme (R)) des Stellglieds (AC) 278 wird über die Rückseite der Hand und den Finger zum Ohr übertragen.
Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Vorteilen hat die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung bei diesem Beispiel einen derartigen Vorteil, dass der Anwender die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung betätigen kann, ohne irgendwelche Knöpfe in verschiedenen Situationen zu drücken, einschließlich dessen, während er läuft, da der Anwender auf verschiedene Befehle, wie beispielsweise Abheben/Auflegen-Befehle und Wählbefehle durch leichtes Schlagen des Fingers an ein Objekt oder leichtes Schlagen von Fingern eingeben kann.
Obwohl die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung diese Vorteile hat, kann bei der oben angegebenen Konfiguration möglicherweise eine Eingabe eines nicht entwickelten Befehls aufgrund einer Schwingung erfolgen, die durch ein Verbiegen oder Verdrehen des Handgelenks erzeugt wird. Die unrichtige Eingabe von dem Gelenk des Handgelenks kann durch Erhöhen der Schwelle zum Erfassen der Eingabe durch leichtes Schlagen verhindert werden. Jedoch kann in diesem Fall kein schwaches leichtes Schlagen erfasst werden. Im Folgenden wird eine tragbare Befehlseingabevorrichtung beschrieben werden, die diese Probleme löst.
58 ist ein schematisches perspektivisches Diagramm, das die tragbare Befehlseingabevorrichtung 308 als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese tragbare Befehlseingabevorrichtung 308 hat den oben angegebenen Befehlseingabemechanismus durch das leichte Schlagen eines Fingers. Hier wird der Mechanismus genauer beschrieben. Zusätzlich wird ein Mechanismus zum Verhindern der nicht entwickelten Eingabe durch Abbiegen oder Verdrehen des Handgelenks beschrieben werden.
Wie es in 58 gezeigt ist, ist eine Haupteinheit (MU) 314 der tragbaren Befehlseingabevorrichtung 308 an dem Handgelenk des Anwenders durch ein Armband (BA) 310 angebracht. Ebenso ist einer oder sind mehrere Vibrationsgeneratoren bzw. Schwingungsgeneratoren (NM) im Inneren des Armbands (310) vorgesehen.
59 zeigt das Innere der Haupteinheit (MU) 314 der tragbaren Befehlseingabevorrichtung 308. 59(a) ist eine horizontale Schnittansicht und (b) und (c) sind vertikale Schnittansichten. Wie es in den 59(a)–(c) gezeigt ist, ist eine Sensoreinheit (SS) 312 unter der Haupteinheit (MU) 314 vorgesehen. Ein Schocksensor (SN) 316 ist unter der Sensoreinheit (SS) 312 vorgesehen und ist in Kontakt mit der Oberfläche des Körpers des Anwenders, um Schwingungen von ihm zu erfassen. Die Sensoreinheit (SS) 312 ist von der Haupteinheit (MU) 314 durch einen Isolator (IS) 318 getrennt, der verhindert, dass eine unnötige Schwingung der Haupteinheit (MU) 314 zu der Sensoreinheit (SS) 312 übertragen wird. Die Oberfläche der Sensoreinheit (SS) 312 ist mit einem Kunstharz beschichtet, so dass der metallische Teil der Sensoreinheit (SS) 312 die Oberfläche der Haut des Anwenders nicht direkt kontaktiert. Wie es in 59(b) angezeigt ist, ist das Armband 310 mit der Haupteinheit (MU) 314 verbunden und ist von der Sensoreinheit (SS) 312 getrennt. Wie es in (a) gezeigt ist, enthalten die Sensoreinheit (SS) 312 und der periphere Teil der Haupteinheit (MU) 314 den Stoßsensor (SN) 316, einen Sensorverstärker (SA) 320, ein Bandpassfilter zum Erfassen des leichten Schlagens eines Fingers (BPF1) 322, ein Bandpassfilter zum Erfassen einer Handgelenkbewegung (BPF2) 324, einen Komparator (CMP) 326, einen Pegeleinstellmechanismus (CPL) 328 für den Komparator, einen Triggergenerator (TRG) 330, eine Codezusammenbauvorrichtung (CAM) 332, eine Codetabelle (CTB) 334 und einen Zeitgeber 336. Ebenso ist eine Batterie zum Zuführen von Energie vorgesehen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Sensorverstärker (SA) 320 und so weiter in der Sensoreinheit (SS) 312 vorgesehen, aber diese können in der Haupteinheit (MU) 314 vorgesehen sein.
60 zeigt ein Blockdiagramm der tragbaren Befehlseingabevorrichtung 308. Der Betrieb wird unter Bezugnahme auf 60 im Folgenden beschrieben werden. Der Anwender betätigt vorzugsweise die tragbare Befehlseingabevorrichtung 308, während sie an dem Handgelenk des Anwenders angebracht ist. Wenn der Anwender die Fingerspitze des Anwenders von irgendeinem Finger des Arms, an welchem die Haupteinheit (MU) angebracht ist, leicht auf einen Tisch, das Knie des Anwenders, ein anderes Handgelenk und die Hüfte und so weiter schlägt, oder die Finger des Anwenders gegeneinander schlägt, wird der Stoß durch leichtes Schlagen zu dem Stoßsensor (SN) 316 über den Finger und die Hand übertragen. Der Stoß durch leichtes Schlagen, der durch den Stoßsensor (SN) 316 erfasst ist, wird durch den Sensorverstärker (SA) 320 verstärkt. Das verstärkte Signal wird in das Bandpassfilter (BPF1) 322 zum Erfassen des leichten Schlagens des Fingers eingegeben, und dann werden nur charakteristische Frequenzkomponenten des leichten Schlagens des Fingers von dem Bandpassfilter (BPF1) 322 ausgegeben. Die Bandbreite, die das Bandpassfilter (BPF1) 322 durchlässt, ist vorzugsweise zwischen 80 Hz und 100 Hz.
Die Ausgabe von dem Bandpassfilter (BPF1) 322 wird durch den Komparator (CMP) 326 unter Verwendung einer Schwelle verarbeitet, so dass nur das Signal für das leichte Schlagen extrahiert wird. Das extrahierte Signal für das leichte Schlagen wird in eine Zeitgabeinformation für leichtes Schlagen (TYP) durch den Triggergenerator (TRG) 330 umgewandelt. Die Zeitgabeinformation für leichtes Schlagen (TYP) wird zu der Codezusammensetzungsvorrichtung (CAM) 332 gesendet, die die Zeitgabeinformation für leichtes Schlagen (TYP) gemäß einem Zeitgabetakt, der durch den Zeitgeber (TIM) 336 zugeführt wird, interpretiert und einen Befehl für ein leichtes Schlagen (FCM) bestimmt. Der Befehl für leichtes Schlagen (FCM) wird in einen Befehl (CCM) auf der Basis der Information in der Codetabelle (CTB) 334 umgewandelt und wird dann ausgegeben. Der Schwingungsgenerator (NM) 338 wird später beschrieben werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Anwender deshalb, weil der Anwender mit irgendeinem Finger des Arms, der die tragbare Befehlseingabevorrichtung 308 hat, leicht schlagen kann, Befehle im Vergleich mit einem Eingeben von Befehlen mit einem Finger schneller eingeben.
Bei der oben angegebenen Konfiguration, die in 59 und 60 gezeigt ist, kann eine Interferenz zwischen dem leichten Schlagen des Fingers und anderen Fingerbewegungen durch das Bandpassfilter (BPF1) 322 vermieden werden, so dass nur das leichte Schlagen der Fingerspitze erfasst werden kann.
Die oben beschriebene tragbare Befehlseingabevorrichtung kann jedoch möglicherweise eine nicht entwickelte Eingabe annehmen, wenn das Handgelenk mit der Haupteinheit (MU) abgebogen oder verdreht wird. Das ist deshalb so, weil die Schwingung, die aus dem Gelenk des Handgelenks entsteht, Frequenzen zwischen 80 Hz und 100 Hz enthält, welche Frequenzen die Durchlassbandbreite des Bandpassfilters (BPF1) 322 sind. Die nicht entwickelte Eingabe kann durch Erhöhen der Schwelle des Komparators (CMP) 326 unterdrückt werden. Aber in diesem Fall kann ein schwaches leichte Schlagen der Fingerspitze nicht erfasst werden.
Der Schwingungsgenerator (NM) 338 ist vorgesehen, um dieses Problem zu lösen. Der Schwingungsgenerator (NM) 338 ist im Inneren des Armbands 310 vorgesehen, um in Kontakt mit der Oberfläche der Haut zu sein. Wenn das Handgelenk abgebogen oder verdreht wird, wird die Oberfläche der Haut gekräuselt, so dass der Schwingungsgenerator Schwingungen (oder Klang) von spezifischen Frequenzen erzeugt, indem er gegen die gekräuselte Haut gerieben wird. Hierin nachfolgend wird die Schwingung der spezifischen Frequenzen Handgelenkschwingung genannt werden.
61(a) und (b) zeigen die Konfiguration des Schwingungsgenerators. Das in (a) gezeigte Beispiel hat eine dünne Plastikplatte, die an die Oberfläche der Sensoreinheit (SS) 312 angeheftet ist. Die Plastikplatte 340 erzeugt Schwingungen durch Reiben gegen die Oberfläche der Haut, welche Schwingungen Frequenzen haben, die unterschiedlich von denjenigen des leichten Schlagens mit dem Finger sind, um die Handgelenkbewegung auf einfache Weise zu erfassen.
Das in (b) gezeigte Beispiel enthält kleine Stücke 342, 344 eines Schwamms, von Filz und ähnlichem an der Innenseite des Armbands 310, damit die Stücke in Kontakt mit der Oberfläche des Handgelenks sind. Als Alternative kann das Innere des Armbands 310 aus diesen Materialien ausgebildet sein. Die Stücke reiben gegen die Oberfläche der Haut, um die Schwingungen zu erzeugen.
Wie es oben angegeben ist, sind die durch Reiben von diesen Objekten erzeugten Frequenzen unterschiedlich von der Bandbreite, die durch das leichte Schlagen mit dem Finger erzeugt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Schwingungsgenerator verwendet, der Schwingung von Frequenzen zwischen 1000 Hz und 2000 Hz erzeugt.
62 zeigt ein Beispiel der Durchlassbandbreiten des Bandpassfilters (BPF1) 322 zum Erfassen des leichten Schlagens des Fingers und des Bandpassfilters (BPF2) 324 zum Erfassen von Handgelenkbewegungen, von welchen beide Filter bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt der Schwingungsgenerator Handgelenkschwingungen dadurch, dass er gegen die Haut gerieben wird. Aber das Verfahren zum Erzeugen von Schwingungen ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Schwingungsgeneratoren, die gegeneinander reiben, die Handgelenkschwingungen erzeugen.
Somit sind die durch den Schwingungsgenerator (NM) 338 erzeugten Handgelenkschwingungen gleich den Schwingungen durch ein leichtes Schlagen, wie es in 60 gezeigt ist, die durch den Stoßsensor (SN) 316 erfasst und durch den Sensorverstärker (SA) 320 verstärkt werden, und dann von anderen Schwingungen getrennt werden. Der Pegeleinstellmechanismus (CPL) 328 für den Komparator steuert die Schwelle des Komparators (CMP) 326.
Um genauer zu sein, wird die Schwelle dann, wenn die Handgelenkschwingungen groß sind, derart eingestellt, dass sie ein großer Wert ist, und wenn die Handgelenkschwingungen nicht existieren oder sehr klein sind, wird die Schwelle derart eingestellt, dass sie ein kleiner Wert ist. Somit wird die unentwickelte Eingabe, die durch die unnötigen Signalkomponenten bei 80 Hz–100 Hz verursacht werden, die durch Abbiegen oder Verdrehen des Handgelenks erzeugt werden, selbst dann unterdrückt, wenn die Handgelenkschwingung groß ist. Weiterhin kann sogar ein geringfügiges leichtes Schlagen des Fingers stabil erfasst werden, wenn die Handgelenkschwingung nicht existiert oder sehr klein ist.
Die Unterdrückung der nicht entwickelten Eingabe durch die Handgelenkbewegung kann durch andere Verfahren erreicht werden, wie beispielsweise durch ein Verfahren, das eine Verzögerung und eine Todzeit verwendet, anstelle des oben angegebenen Verfahrens.
Somit kann die Erfassung der Handgelenkbewegung gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf einfache Weise erreicht werden, ohne einen neuen Sensor zum Erfassen der Handgelenkbewegungen vorzusehen.
Die Probleme bei dem zehnten Ausführungsbeispiel können durch die Konfiguration dieses elften Ausführungsbeispiels gelöst werden.
Hier wird das Verfahren zum Zusammensetzen der Zeitgabeinformation für leichtes Schlagen (TYP) in den Befehl für leichtes Schlagen (FCM) als präzise Beschreibung der Befehlserzeugung durch leichtes Schlagen im Folgenden unter Bezugnahme auf 63 beschrieben werden, die das Verfahren zeigt, das in der Codezusammensetzungsvorrichtung (CAM) 332 in 60 durchgeführt wird.
Wie es in 63 gezeigt ist, wird das Zeitgabesignal für leichtes Schlagen (TYP) gemäß einem leichten Schlagen einmal erzeugt, wobei die Breite des Pulses (M) konstant ist. T1 und T2 sind Zeitkonstanten für die Erkennung.
Das leichte Schlagen wird durch einen oder mehrere Finger einer Hand durchgeführt. Wenn einmal ein Puls durch ein leichtes Schlagen entsteht, wird es dann, wenn ein weiterer Puls innerhalb der Periode der Zeit T1 ab einer Referenzzeit entsteht, die die Zeit der Anstiegsflanke des ersten Pulses ist, als "0" angesehen, und die Vorrichtung 332 wartet auf einen nächsten Puls, während die Referenzzeit auf 0 zurückgebracht wird, und dann, wenn ein nächster Puls innerhalb der Periode einer Zeit T2 ab der Referenzzeit entsteht, wird es als "1" angesehen, und dann wartet die Vorrichtung 332 auf einen nächsten Puls, während die Referenzzeit zu 0 zurückgebracht wird. Wenn kein nächster Puls innerhalb der Periode von der Zeit T2 entsteht, wird die Interpretation der Pulssequenz gestoppt.
Daher werden die Reihen von Zeitgabesignalen für leichtes Schlagen, die in 63(a)–(d) gezeigt sind, in "1", "0, 1", "1, 1" bzw. "0, 1, 0, 1, 1" umgewandelt.
Somit wird gemäß dem in 63 gezeigten oben angegebenen Verfahren ein Zug von Pulsen, die "0" und "1" enthalten, durch Verwenden von Intervallen zwischen Pulsen wie beim Morse-Code erzeugt. Der letzte Code ist bei dem in 63 gezeigten Verfahren zu allen Zeiten "1", was unterschiedlich vom Morse-Code ist.
Bei dem in 63 gezeigten Ausführungsbeispiel kann ein komplexerer Befehl unter Verwendung der Intensität eines leichten Schlagens erzeugt werden, wobei die Intensität für ein leichtes Schlagen in einem Teil des Signals erfasst wird, das durch den Sensorverstärker (SA) verstärkt ist, und unterschiedliche Pulsbreiten gemäß der Intensität zur Verfügung gestellt werden.
Der erzeugte Befehl für leichtes Schlagen (FCM) wird in den Befehl (CCM) auf der Basis von Information innerhalb der Codetabelle (CTB) umgewandelt und ausgegeben.
64 zeigt ein Beispiel von Befehlen für leichtes Schlagen bzw. Antippen bzw. Klopfen (FCM) und Befehlen (CCM) entsprechend dem Befehl für leichtes Schlagen (FCM).
Der Befehl für leichtes Schlagen (FCM) erfordert eine Länge bis zu einigem Ausmaß, so dass eine nicht entwickelte Operation der tragbaren Befehlseingabevorrichtung, welche durch Bewegungen von Umgebungsrauschen, Kauen bzw. Kaugummikauen, eine normale Konversation usw. verursacht wird, verhindert werden kann. Jedoch können Befehle für ein kurzes leichtes Schlagen (FCM) verwendet werden, um eine Betreibbarkeit für Befehle zu verbessern, wie beispielsweise einen Wählbefehl, wobei die Anwendungssituation spezifisch ist.
Die oben angegebene tragbare Befehlseingabevorrichtung und der Schwingungsgenerator sind auf die tragbare Sende/Empfangs-Vorrichtung anwendbar, wie sie beispielsweise in 55 gezeigt ist. 65 zeigt ein Beispiel einer solchen Vorrichtung. Dies ist eine tragbare Telefonvorrichtung, wobei der oben angegebene Befehlseingabemechanismus mit einer tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung kombiniert ist, die das ringförmige Stellglied hat.
66 zeigt die innere Konfiguration des tragbaren Telefons 348. Wie es in 66 gezeigt ist, enthält das tragbare Telefon 348 ein ringförmiges Stellglied 346, eine Verstärkereinheit 350 und ein Armband 352. Das ringförmige Stellglied 346 und das Armband 352 sind dieselben wie diejenigen, die zuvor beschrieben sind, wie beispielsweise unter Bezugnahme auf 45. Die Verstärkungseinheit 350 enthält eine drahtlose Telefonvorrichtung (TRXU) 354, eine Stimmeinheit (AFU) 356, eine Befehlseinheit (CMDU) 358 und eine Batterie (BT) 360. Die drahtlose Telefonvorrichtung (TRXU) 354 bildet eine Verbindung zu einer Leitung und sendet/empfängt Stimmsignale. Die Stimmeinheit (AFU) 356 hat Funktionen, wie beispielsweise zum Verstärken von Stimmsignalen für die Knochenschallübertragung und enthält den Mikrofonverstärker (MP), den Stellgliedverstärker (AP), den Echounterdrückungsteil (EC), das Empfangsstimm-Filter (FR) und das Sende-Stimm-Filter (FS), die zuvor beschrieben sind. Die Befehlseinheit (CMDU) 358 hat einen Befehlseingabemechanismus durch ein leichtes Schlagen eines Fingers oder eine Stimme und enthält die Haupteinheit (MU), den Stoßsensor (SN), den Sensorverstärker (SA), das Bandpassfilter (BPF1) zum Erfassen des leichten Schlagens des Fingers, das Bandpassfilter (BPF2) zum Erfassen der Handgelenkbewegung, den Komparator (CMP), den Pegeleinstellmechanismus (CPL), den Triggergenerator (TRG), die Codezusammensetzungsvorrichtung (CAM), die Codetabelle (CTB) und den Zeitgeber (TIM), die in 59 beschrieben worden sind. Ebenso ist der Sensor (SS) 362 bei einer Stelle vorgesehen, bei welcher er die Oberfläche des Handgelenks kontaktiert. Das Armband 352 hat ein Mikrofon 364 und einen Vibrator (VB) 366.
67 zeigt ein Blockdiagramm des tragbaren Telefons 348. Im Folgenden wird der Betrieb unter Bezugnahme auf 67 beschrieben werden.
Wenn die drahtlose Telefonvorrichtung (TRXU) einen ankommenden Anruf empfängt, vibriert bzw. schwingt der Vibrator (VB) 366, um den Anwender über den Anruf zu benachrichtigen. Dann kann der Anwender einen Befehl für einen ankommenden Anruf durch das leichte Schlagen des Fingers eingeben, wenn er die Fingerspitze in den Ohrkanal einfügt, oder kann der Anwender die Fingerspitze in den Ohrkanal einfügen, bevor der Anwender den Befehl für einen ankommenden Anruf durch die Stimme des Anwenders eingibt. In dem Fall des leichten Schlagens des Fingers überträgt die Sensoreinheit (SS) 362 die Schwingung des Befehls zu der Befehlseinheit (CMDU) 358, die die Schwingung als den Befehl für den ankommenden Anruf interpretiert. Dann beginnt der Anwender ein Sprechen durch die drahtlose Telefonvorrichtung (TRXU) 354 durch Verwenden der Stimmeinheit (AFU) 356, des Mikrofons 364 und des Stellglieds (AC) 346, wie es zuvor angegeben ist. Am Ende des Telefongesprächs gibt der Anwender einen Trennbefehl durch das leichte Schlagen des Fingers ein, so dass die drahtlose Telefonvorrichtung die Leitung trennt, wenn die Befehlseinheit (CMDU) das leichte Schlagen des Fingers als den Trennbefehl interpretiert. Ebenso kann ein Stimmbefehl hier verwendet werden.
Als Nächstes wird der Betrieb zur Zeit eines Herstellens eines Anrufs beschrieben werden. Der Anwender kann einen Befehl zum Herstellen eines Anrufs durch das leichte Schlagen des Fingers eingeben, wenn er die Fingerspitze in den Ohrkanal einfügt, oder der Anwender kann die Fingerspitze in dem Ohrkanal einfügen und dann den Befehl durch die Stimme des Anwenders eingeben. Die Befehlseinheit (CMDU) 358 interpretiert die Schwingung oder die Stimme als den Befehl. Dann beginnt der Anwender ein Sprechen durch die drahtlose Telefonvorrichtung (TRXU) 354. Am Ende des Telefongesprächs gibt der Anwender einen Trennbefehl durch das leichte Schlagen des Fingers ein, so dass die drahtlose Telefonvorrichtung die Leitung trennt, wenn die Befehlseinheit (CMDU) das leichte Schlagen des Fingers als den Trennbefehl interpretiert. Ebenso kann hier ein Stimmbefehl verwendet werden.
68 zeigt eine tragbare PDA-(persönlicher digitaler Assistent)-Vorrichtung 368 gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren zur Verwendung der tragbaren PDA-Vorrichtung 368 ist dasselbe, wie es in 65 gezeigt ist. Die tragbare PDA-Vorrichtung 368 enthält eine Anzeige (DSP) 370 und eine PDA-Vorrichtung (in der Figur nicht gezeigt), und ist durch den Stimmbefehl und den Befehl eines leichten Schlagens des Fingers bedienbar.
Wie es in 68 gezeigt ist, sind Komponenten außer für die Verstärkungseinheit 372 gleich denjenigen, die in 62 gezeigt sind. Die Verstärkungseinheit 372 enthält eine Stimmeinheit (AFU) 374, eine Befehlseinheit (CMDU) 376 und eine Batterie (BT) 378. Die Stimmeinheit (AFU) 374 hat Funktionen, wie beispielsweise zum Verstärken von Stimmsignalen für die Knochenschallübertragung und enthält den Mikrofonverstärker (MP), den Stellgliedverstärker (AP), den Echounterdrückungsteil (EC), das Empfangsstimm-Filter (FR) und das Sendestimm-Filter (FS), die zuvor unter Bezugnahme auf beispielsweise 45 beschrieben sind. Die Befehlseinheit (CMDU) 376 hat einen Befehlseingabemechanismus durch ein leichtes Schlagen des Fingers oder eine Stimme und enthält die Haupteinheit (MU), den Stoßsensor (SN), den Sensorverstärker (SA), das Bandpassfilter (BPF1), zum Erfassen des leichten Schlagens des Fingers, das Bandpassfilter (BPF2) zum Erfassen der Handgelenkbewegung, den Komparator (CMP), den Pegeleinstellmechanismus (CPL), den Triggergenerator (TRG), die Codezusammensetzungsvorrichtung (CAM), die Codetabelle (CTB) und den Zeitgeber (TIM), die in 59 beschrieben worden sind. Ebenso ist der Sensor (SS) 380 bei einer Stimme vorgesehen, bei welcher er die Oberfläche des Handgelenks kontaktiert. Weiterhin sind die Anzeige (DSP) 370 zum Anzeigen von beispielsweise Texten und einer Vorrichtung für PDA in der Verstärkungseinheit 372 vorgesehen.
69 zeigt ein Blockdiagramm der tragbaren PDA-Vorrichtung. Wie es in 69 gezeigt ist, ist die Befehlseinheit (CMDU) 376 mit der Anzeige (DSP) 370 anstelle der drahtlosen Telefonvorrichtung, die in 67 gezeigt ist, verbunden.
Zuerst wird ein Betriebsbeispiel unter Verwendung eines Stimmbefehls beschrieben werden. Zum Beginnen des Betriebs fügt der Anwender die Fingerspitze in den Ohrkanal ein, während er einen Startbefehl durch das leichte Schlagen des Fingers eingibt, oder fügt die Fingerspitze in den Ohrkanal ein und gibt dann den Startbefehl durch die Stimme ein. Die Befehlseinheit (CMDU) 376 interpretiert den Befehl, um für ein Starten des Betriebs zu arbeiten. Ein Betriebsbefehl für eine PDA-Funktion wird durch die Stimme des Anwenders eingegeben, und Ausgaben der tragbaren PDA-Vorrichtung 368 werden zu dem Ohr des Anwenders mit einer synthetisierten Stimme zurückgesendet. Am Ende des Betriebs gibt der Anwender einen Endbefehl durch das leichte Schlagen des Fingers oder durch eine Stimme ein.
Als Nächstes wird ein Betrieb in dem Fall eines Prüfens eines Zeitplans mit dem leichten Schlagen des Fingers als Beispiel unter Verwendung der PDA-Funktion im Folgenden beschrieben werden.
Der Anwender gibt einen Zeitplanprüfungsbefehl durch das leichte Schlagen einer Fingerspitze ein. Dann wird der Befehl durch die Befehlseinheit (CMDU) 376 interpretiert und zu der PDA-Vorrichtung gesendet. Die PDA-Vorrichtung zeigt den Zeitplan auf der Anzeige (DSP) 370 an. Ein Mechanismus zum automatischen Gehen in einen Schlafmode nach einer vorbestimmten Zeit kann hier vorzugsweise vorgesehen sein.
Weiterhin ist es möglich, Schwingungen als Alarm zu verwenden, was nachfolgend beschrieben werden wird. Wenn eine geplante Zeit kommt, schwing der Vibrator (VB) 382, um den Anwender über die kommende Zeit zu benachrichtigen und die Zeit wird auf der Anzeige (DSP) 370 gleichzeitig angezeigt.
Wenn der Anwender den Zeitplan im Detail kennen muss, fügt der Anwender die Fingerspitze in den Ohrkanal, während er einen Detail-Befehl eingibt, so dass der Anwender den detaillierten Zeitplan in einer synthetisierten Stimme hören kann. Gleichzeitig wird der detaillierte Zeitplan auf der Anzeige (DSP) 370 angezeigt. Dieses wird durch die PDA-Vorrichtung und die Befehlseinheit (CMDU) 376 realisiert. Zusätzlich kann der Anwender auch diese PDA durch eine Art bedienen, die wie eine Armbanduhr ausschaut. Der Befehl wird durch leichtes Schlagen von Fingerspitzen aneinander in der Luft eingegeben. Dann erscheint der Zeitplan auf der Anzeige (DSP) 370. In diesem Fall ist keine Oberfläche für das leichte Schlagen erforderlich. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird sich die Bedienbarkeit einer PDA-Vorrichtung im täglichen Leben verbessern, da Bedienungen von Tasten oder von einem Berührungsbildschirm bzw. einer Berührungstafel im Gegensatz zum Stand der Technik nicht nötig sind.
Wie es oben angegeben ist, kann der Anwender gemäß den Vorrichtungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine empfangene Stimme hören, ohne dass die Stimme nach außen austritt, und kann die empfangene Stimme selbst unter einer rauschbehafteten Umgebung deutlich hören, da der Anwender den Finger in den Ohrkanal einfügt oder den Finger an den Ohrkanal legt, um ihn abzudecken, wenn er die Vorrichtungen verwendet.
Weiterhin kann deshalb, weil die Vorrichtungen in einer derartigen Stellung betrieben werden, dass das Innere des Handgelenks des Anwenders nahe dem Mund ist, die Lautheit der Äußerung des Anwenders reduziert werden. Daher kann der Einfluss auf die umgebenden Leute durch die Äußerung des Anwenders, während er die Vorrichtungen verwendet, unterdrückt werden. Weiterhin kann nur der Anwender über einen ankommenden Anruf benachrichtigt werden, ohne umgebende Leute zu belästigen, da der Alarm durch den Vibrator erfolgt.
Weiterhin können die Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung ein schwaches leichtes Schlagen eines Fingers als Befehlseingabe stabil erfassen, während verhindert wird, dass Bewegungen, die durch Abbiegen oder Verdrehen des Handgelenks verursacht werden, fehlerhaft eingegeben werden, ohne einen neuen Sensor zum Erfassen der Bewegungen des Handgelenks vorzusehen. Ebenso kann ein Austreten von Klang verhindert werden, da die Vorrichtungen ein Aussenden der empfangenen Stimme stoppen können, wenn das Stellglied von der Oberfläche des Körpers getrennt ist. Darüber hinaus kann deshalb, weil die Vorrichtungen die Lautheit oder die Tonqualität der empfangenen Stimme ändern können, um sie gemäß dem Stoßdruck des Stellglieds zu der Oberfläche des Körpers konstant zu halten, der Austritt von Klang verhindert werden.
Daher werden die Probleme der am Handgelenk tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtung, die in den US-Patenten Nr. 5381387 und 5499292 offenbart ist, und die Probleme von anderen herkömmlichen tragbaren Sende/Empfangs-Vorrichtungen durch die vorliegende Erfindung gelöst werden.
Weiterhin wird sich eine Bedienbarkeit einer PDA-Vorrichtung im täglichen Leben gemäß der vorliegenden Erfindung verbessern, weil die tragbare PDA-Vorrichtung einen Befehl durch ein leichtes Schlagen des Fingers oder eine Stimme annehmen kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die spezifisch offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, und Variationen und Modifikationen können durchgeführt werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Tragbare Befehlseingabevorrichtung (308) zum Eingeben von Information durch Klopfen eines Finger eines Anwenders auf eine Oberfläche eines Objekts oder durch wechselseitiges Klopfen der Fingerspitzen, wobei die tragbare Befehlseingabevorrichtung (308) am Körper des Anwenders angebracht sein kann und Folgendes aufweist: einen Stoßsensor (316) zum Erfassen von Klopfschwingungen, die entstehen, wenn der Anwender die Finger auf die Oberfläche des Objekts klopft, und durch den Finger des Anwenders übertragen werden; einen Schwingungsgenerator (338), der dazu anwendbar ist, am Handgelenk des Anwenders angebracht zu werden, zum Erzeugen von Handgelenkschwingungen, die entstehen, wenn das Handgelenk des Anwenders abgebogen oder verdreht wird, und die spezifische Frequenzen haben, die von den Frequenzen der Klopfschwingungen unterschiedlich sind, wobei der Stoßsensor (316) dazu geeignet ist, die Handgelenkschwingungen zu erfassen; eine erste Extraktionseinrichtung (322) zum Extrahieren von Klopfsignalen, die Signalkomponenten der Klopfschwingungen sind, von Ausgangssignalen vom Stoßsensor (316), und eine zweite Extraktionseinrichtung (324) zum Extrahieren der Handgelenkschwingungen von Ausgangssignalen vom Stoßsensor (316); einen Triggergenerator (326, 330) zum Erfassen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der Klopfschwingungen basierend auf den Klopfsignalen, die durch die erste Extraktionseinrichtung (322) extrahiert sind, und zum Ausgeben einer Reihe von Triggersignalen, wenn erfasst wird, dass die Klopfschwingungen vorhanden sind; eine Pegel-Einstelleinrichtung (328) zum Einstellen einer großen Schwelle für den Triggergenerator (326, 330), um das Vorhandensein der Klopfschwingungen zu erfassen, wenn die durch die zweite Extraktionseinrichtung (324) extrahierten Handgelenkschwingungen groß sind, und zum Einstellen einer kleinen Schwelle, wenn die Handgelenkschwingungen klein sind; und einen Befehlsgenerator (332) zum Ausgeben von Befehlen entsprechend den Triggersignalen.
Tragbare Befehlseingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die tragbare Befehlseingabevorrichtung (308) weiterhin eine Befehlstabelle aufweist, die einen jeweiligen Befehl entsprechend einer jeweiligen Reihe von Triggersignalen speichert, wobei der Befehlsgenerator dazu geeignet ist, den Befehl entsprechend der Reihe von Triggersignalen unter Bezugnahme auf die Tabelle auszugeben.