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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022156713
(43)【公開日】2022-10-14
(54)【発明の名称】ヘッドセット
(51)【国際特許分類】
G01K 13/20 20210101AFI20221006BHJP
【ＦＩ】
G01K13/20 341G
G01K13/20 361W
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021060540
(22)【出願日】2021-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000112565
【氏名又は名称】フォスター電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】日比野 陽
(72)【発明者】
【氏名】川名 康夫
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 光
【テーマコード（参考）】
2F056
【Ｆターム（参考）】
2F056HD01
2F056HD03
2F056HD07
(57)【要約】
【課題】本発明は、体温測定用のセンサを追加することなく、精度よく体温を計測することを目的とする。
【解決手段】ヘッドセット１００は、使用者の耳に装着される中空のハウジング１０と、ハウジング１０の一部分であって、ハウジング１０の外耳道側の部分に設けられた筒状の外耳道挿入部１２と、ハウジング１０内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用のサーミスタ１８と、ハウジング１０内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用のメイン基板２５上の温度センサ２４と、サーミスタ１８の出力と温度センサ２４の出力とに基づいて、使用者の体温を計測する演算部２２と、を含む。
【選択図】図３
【解決手段】ヘッドセット１００は、使用者の耳に装着される中空のハウジング１０と、ハウジング１０の一部分であって、ハウジング１０の外耳道側の部分に設けられた筒状の外耳道挿入部１２と、ハウジング１０内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用のサーミスタ１８と、ハウジング１０内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用のメイン基板２５上の温度センサ２４と、サーミスタ１８の出力と温度センサ２４の出力とに基づいて、使用者の体温を計測する演算部２２と、を含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用者の耳に装着される中空のハウジングと、
前記ハウジングの一部分であって、前記ハウジングの外耳道側の部分に設けられた筒状の外耳道挿入部と、
前記ハウジング内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用の第１センサと、
前記ハウジング内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用の第２センサと、
前記第１センサの出力と、前記第２センサの出力とに基づいて、前記使用者の体温を計測する演算部と、
を含むヘッドセット。
前記ハウジングの一部分であって、前記ハウジングの外耳道側の部分に設けられた筒状の外耳道挿入部と、
前記ハウジング内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用の第１センサと、
前記ハウジング内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用の第２センサと、
前記第１センサの出力と、前記第２センサの出力とに基づいて、前記使用者の体温を計測する演算部と、
を含むヘッドセット。
【請求項2】
前記第１センサは、装着状態を検出するための近接センサ、又は前記ハウジング内部の温度を計測するためのサーミスタを含み、
前記第２センサは、メイン基板に搭載されたセンサ、又は前記使用者からの操作を検出するためのタッチパッドを含む請求項１記載のヘッドセット。
前記第２センサは、メイン基板に搭載されたセンサ、又は前記使用者からの操作を検出するためのタッチパッドを含む請求項１記載のヘッドセット。
【請求項3】
前記演算部は、所定条件における前記第１センサ又は前記第２センサの出力から、前記ハウジング外の温度である室温を推定し、
前記第１センサの出力及び前記第２センサの出力を取得し、
前記推定された前記室温と、前記第１センサの出力から計測される温度との第１温度差、及び前記第２センサの出力から計測される温度と前記第１センサの出力から計測される温度との第２温度差から、前記使用者の体温を計測する請求項１又は２記載のヘッドセット。
前記第１センサの出力及び前記第２センサの出力を取得し、
前記推定された前記室温と、前記第１センサの出力から計測される温度との第１温度差、及び前記第２センサの出力から計測される温度と前記第１センサの出力から計測される温度との第２温度差から、前記使用者の体温を計測する請求項１又は２記載のヘッドセット。
【請求項4】
前記第１センサは複数のセンサであり、
前記第２センサは、複数のセンサであり、
前記演算部は、前記第１センサの複数のセンサの出力から計測される温度と、前記第２センサの複数のセンサの出力から計測される温度とに基づいて、前記第１センサの複数のセンサの何れか一つと、前記第２センサの複数のセンサの何れか一つとの組み合わせを選択し、
前記選択された組み合わせに含まれるセンサの出力から計測される温度に基づいて、前記使用者の体温を計測する請求項１～請求項３の何れか１項記載のヘッドセット。
前記第２センサは、複数のセンサであり、
前記演算部は、前記第１センサの複数のセンサの出力から計測される温度と、前記第２センサの複数のセンサの出力から計測される温度とに基づいて、前記第１センサの複数のセンサの何れか一つと、前記第２センサの複数のセンサの何れか一つとの組み合わせを選択し、
前記選択された組み合わせに含まれるセンサの出力から計測される温度に基づいて、前記使用者の体温を計測する請求項１～請求項３の何れか１項記載のヘッドセット。
【請求項5】
前記演算部は、
所定条件における前記第１センサ又は前記第２センサの出力から、前記ハウジング外の温度である室温を推定し、
前記第１センサの出力及び前記第２センサの出力を取得し、
前記第１センサの複数のセンサの何れか一つと、前記第２センサの複数のセンサの何れか一つとの組み合わせの各々について計算される、前記推定された室温と、前記第１センサの出力から計測される温度との第１温度差、及び前記第２センサの出力から計測される温度と前記第１センサの出力から計測される温度との第２温度差の比率から、前記組み合わせを選択し、
前記選択された組み合わせに含まれるセンサの出力から計測される温度と、前記組み合わせについて予め求められたパラメータとを用いて、前記使用者の体温を計測する請求項４記載のヘッドセット。
所定条件における前記第１センサ又は前記第２センサの出力から、前記ハウジング外の温度である室温を推定し、
前記第１センサの出力及び前記第２センサの出力を取得し、
前記第１センサの複数のセンサの何れか一つと、前記第２センサの複数のセンサの何れか一つとの組み合わせの各々について計算される、前記推定された室温と、前記第１センサの出力から計測される温度との第１温度差、及び前記第２センサの出力から計測される温度と前記第１センサの出力から計測される温度との第２温度差の比率から、前記組み合わせを選択し、
前記選択された組み合わせに含まれるセンサの出力から計測される温度と、前記組み合わせについて予め求められたパラメータとを用いて、前記使用者の体温を計測する請求項４記載のヘッドセット。
【請求項6】
前記演算部は、前記使用者の体温を計測する際に、前記選択された組み合わせにおける前記第１温度差、前記第２温度差、及び前記第１センサの出力から計測される温度に基づいて、前記使用者の体温を計測する請求項５記載のヘッドセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヘッドセットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、体の深部の体温を測定する技術が知られている（例えば、特許文献１、非特許文献１）。
【0003】
例えば、特許文献１では、体表面に接触する測定面側から順に第１の温度センサと第２の温度センサとを具えるとともに、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間に断熱材を具える非加熱型の深部体温計において、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの組と、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの組との少なくとも二組の温度センサを具え、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの組毎に、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間の前記断熱材の熱抵抗値が異なることを特徴とする、非加熱型深部体温計が開示されている。
【0004】
非特許文献１では、サーミスタで計測した外耳道温を用いて深部体温を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００７－２１２４０７号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】池尻晃基 他、「サーミスタで計測した外耳道温を用いた深部体温算出のための校正について検討」、［Ｎｏ．１９－３０６］ 日本機械学会 シンポジウム：スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス ２０１９ 講演論文集
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記のように、従来技術では、体温測定用のセンサを追加する必要があるため、ヘッドセットの装置構成が複雑化してしまう。
【0008】
本発明は、体温測定用のセンサを追加することなく、精度よく体温を計測することができるヘッドセットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係るヘッドセットは、使用者の耳に装着される中空のハウジングと、前記ハウジングの一部分であって、前記ハウジングの外耳道側の部分に設けられた筒状の外耳道挿入部と、前記ハウジング内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用の第１センサと、前記ハウジング内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用の第２センサと、前記第１センサの出力と、前記第２センサの出力とに基づいて、前記使用者の体温を計測する演算部と、を含んで構成されている。
【0010】
本発明によれば、ヘッドセット用の第１センサが、前記ハウジング内部の外耳道側に設けられている。ヘッドセット用の第２センサが、前記ハウジング内部の外耳道側と反対側に設けられている。そして、演算部が、前記第１センサの出力と、前記第２センサの出力とに基づいて、前記使用者の体温を計測する。
【0011】
このように、前記ハウジング内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用の第１センサの出力と、前記ハウジング内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用の第２センサの出力とに基づいて、使用者の体温を計測することにより、体温測定用のセンサを追加することなく、精度よく体温を計測することができる。
【0012】
本発明に係る前記第１センサは、装着状態を検出するための近接センサ、又は前記ハウジング内部の温度を計測するためのサーミスタを含み、前記第２センサは、メイン基板に搭載されたセンサ、又は前記使用者からの操作を検出するためのタッチパッドを含むことができる。
【0013】
また、上記の発明に係る前記演算部は、所定条件における前記第１センサ又は前記第２センサの出力から、前記ハウジング外の温度である室温を推定し、前記第１センサの出力及び前記第２センサの出力を取得し、前記推定された前記室温と、前記第１センサの出力から計測される温度との第１温度差、及び前記第２センサの出力から計測される温度と前記第１センサの出力から計測される温度との第２温度差から、前記使用者の体温を計測することができる。
【0014】
本発明に係る前記第１センサは複数のセンサであり、前記第２センサは、複数のセンサであり、前記演算部は、前記第１センサの複数のセンサの出力から計測される温度と、前記第２センサの複数のセンサの出力から計測される温度とに基づいて、前記第１センサの複数のセンサの何れか一つと、前記第２センサの複数のセンサの何れか一つとの組み合わせを選択し、前記選択された組み合わせに含まれるセンサの出力から計測される温度に基づいて、前記使用者の体温を計測することができる。
【0015】
上記の発明に係る前記演算部は、所定条件における前記第１センサ又は前記第２センサの出力から、前記ハウジング外の温度である室温を推定し、前記第１センサの出力及び前記第２センサの出力を取得し、前記第１センサの複数のセンサの何れか一つと、前記第２センサの複数のセンサの何れか一つとの組み合わせの各々について計算される、前記推定された室温と、前記第１センサの出力から計測される温度との第１温度差、及び前記第２センサの出力から計測される温度と前記第１センサの出力から計測される温度との第２温度差の比率から、前記組み合わせを選択し、前記選択された組み合わせに含まれるセンサの出力から計測される温度と、前記組み合わせについて予め求められたパラメータとを用いて、前記使用者の体温を計測することができる。
【0016】
本発明に係る前記演算部は、前記使用者の体温を計測する際に、前記選択された組み合わせにおける前記第１温度差、前記第２温度差、及び前記第１センサの出力から計測される温度に基づいて、前記使用者の体温を計測することができる。
【発明の効果】
【0017】
以上説明したように、本発明のヘッドセットによれば、前記ハウジング内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用の第１センサの出力と、前記ハウジング内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用の第２センサの出力とに基づいて、使用者の体温を計測することにより、体温測定用のセンサを追加することなく、精度よく体温を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係るヘッドセットでの深部体温の推定方法について説明するための図である。
【図2】深部体温の推定で用いられるパラメータを説明するための図である。
【図3】本発明の第１の実施の形態に係るヘッドセットの全体構成を示す断面図である。
【図4】本発明の第１の実施の形態に係るヘッドセットの演算部を示すブロック図である。
【図5】ヘッドセット開発時に測定した温度データの例を示す図である。
【図6】ｔｅ／ｔＡに対するｔＢ／ｔｅの分布の例を示す図である。
【図7】本発明の第１の実施の形態に係るヘッドセットによる温度計測処理の内容を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第２の実施の形態に係るヘッドセットでの深部体温の推定方法について説明するための図である。
【図9】深部体温の推定で用いられるパラメータを説明するための図である。
【図10】本発明の第２の実施の形態に係るヘッドセットの全体構成を示す断面図である。
【図11】本発明の第２の実施の形態に係るヘッドセットの演算部を示すブロック図である。
【図12】本発明の第２の実施の形態に係るヘッドセットによる温度計測処理の内容を示すフローチャートである。
【図13】実施例１に係るヘッドセットの全体構成を示す断面図である。
【図14】実施例２に係るヘッドセットの全体構成を示す断面図である。
【図15】実施例２に係るヘッドセットにおける深部体温の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0020】
［第１の実施の形態］
＜本発明の第１の実施の形態の概要＞
本発明の第１の実施の形態では、深部体温を測定するための構成を追加することなく、従来のヘッドセット用に備えられているセンサを使って、深部体温を求める。
＜本発明の第１の実施の形態の概要＞
本発明の第１の実施の形態では、深部体温を測定するための構成を追加することなく、従来のヘッドセット用に備えられているセンサを使って、深部体温を求める。
【0021】
一例として、ベーシックなセンサ構成である「サーミスタ」と「メイン基板の温度センサ」を含む温度伝達系統で、深部体温を測定する。
【0022】
【0023】
サーミスタで計測した温度をＴｂ、メイン基板の温度センサで計測した温度をＴａ、室温をＴＡ、深部体温をＴＢとする。また、室温ＴＡと温度Ｔａとの温度差を第１温度差ｔＡ、温度Ｔｂと温度Ｔａとの温度差であるヘッドセット内の温度差を第２温度差ｔｅ、深部体温ＴＢと温度Ｔｂとの温度差をｔＢとする。また、温度差ｔＡに対応する熱抵抗をＲＡ、温度差ｔｅに対応する熱抵抗をＲｅ、温度差ｔＢに対応する熱抵抗をＲＢとする。
【0024】
測定の事前準備、すわなち、ヘッドセット開発時におけるパラメータ作成として、あらかじめ温度計及び体温計を用いて測定している室温ＴＡと深部体温ＴＢを元にして、任意の状態における「ＲＢ／Ｒｅ値」及び「ｔｅ／ｔＡに対するｔＢ／ｔｅの分布」を求める。
【0025】
そして、深部体温の測定においては、温度差ｔＡ、温度差ｔｅ、温度差ｔＢ、及び深部体温ＴＢを求める。
【0026】
ここで、室温ＴＡについては、体温による局所的な温度上昇が見られずヘッドセット筐体全体の温度が一定となっている状態（温度Ｔａ、Ｔｂが等しい状態）での温度を室温ＴＡとする。
【0027】
また、体温によりヘッドセットが局所的に暖まっていて室温ＴＡが求められない状態の場合は、前回の体温測定で用いたパラメータを適用して深部体温ＴＢを求める。
【0028】
＜本発明の第１の実施の形態のヘッドセットの構成＞
図３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るヘッドセット１００は、内部に各種の機能部品を収容する、使用者の耳に装着される中空のハウジング１０を有する。ハウジング１０が、ヘッドセット１００の筐体である。また、ヘッドセット１００は、ハウジング１０の一部分であって、使用者の耳に装着されたときのハウジング１０の外耳道側の部分に設けられた、中空部を有する筒状の外耳道挿入部１２を有する。
図３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るヘッドセット１００は、内部に各種の機能部品を収容する、使用者の耳に装着される中空のハウジング１０を有する。ハウジング１０が、ヘッドセット１００の筐体である。また、ヘッドセット１００は、ハウジング１０の一部分であって、使用者の耳に装着されたときのハウジング１０の外耳道側の部分に設けられた、中空部を有する筒状の外耳道挿入部１２を有する。
【0029】
また、ヘッドセット１００は、ハウジング１０内部に設けられた音信号出力用のドライバ１４を有する。
【0030】
また、ヘッドセット１００は、音信号を出力するドライバ１４と、外耳道挿入部１２の中空部に伝播する信号を収集するように設けられたマイクロフォン１６と、ハウジング１０内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用のサーミスタ１８と、ハウジング１０内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用の温度センサ２４と、ドライバ１４から音信号を出力させる再生部２０と、サーミスタ１８及び温度センサ２４の出力に基づいて深部体温を計測する演算部２２と、情報処理端末（図示省略）から音信号を受信すると共に、演算部２２による計測結果を情報処理端末へ送信する通信部２３と、メイン基板２５と、を備えている。
【0031】
再生部２０、演算部２２、通信部２３、及び温度センサ２４は、ハウジング１０内に配置されたメイン基板２５上に実装されている。
【0032】
サーミスタ１８は、ハウジング１０内部に設けられた電池（図示省略）の充放電の動作温度を計測するために用いられるセンサであり、外耳道空間の温度を計測する。
【0033】
温度センサ２４は、メイン基板２５に実装されるセンシング用ＩＣ（９軸センサなど）に内蔵されているセンサであり、ハウジング１０に接しない場所に配置されたセンサである。
【0034】
演算部２２は、サーミスタ１８からの出力と、温度センサ２４からの出力とに基づいて、使用者の深部体温を計測する。
【0035】
演算部２２は、機能的に、図４に示すように、認証部３０、室温推定部３２、深部体温推定部３４、及び再生制御部３６を備えている。
【0036】
認証部３０は、マイクロフォン１６を用いた耳音響認証で、ヘッドセット１００を装着している使用者を特定する。
【0037】
室温推定部３２は、所定条件におけるサーミスタ１８及び温度センサ２４の出力から、室温を推定する。具体的には、室温推定部３２は、温度センサ２４によって計測された温度Ｔａとサーミスタ１８によって計測された温度Ｔｂとが等しい場合に、温度Ｔａと温度Ｔｂが筐体温度であり、室温ＴＡに等しいと判断し、温度Ｔａ又は温度Ｔｂを、室温ＴＡと推定する。
【0038】
深部体温推定部３４は、サーミスタ１８の出力及び温度センサ２４の出力を取得し、推定された室温ＴＡと、温度センサ２４の出力から計測される温度Ｔａとの第１温度差ｔＡ、及び温度センサ２４の出力から計測される温度Ｔａとサーミスタ１８の出力から計測される温度Ｔｂとの第２温度差ｔｅから、使用者の深部体温を推定する。
【0039】
具体的には、サーミスタ１８及び温度センサ２４が温まるまで所定の時間待機してから、サーミスタ１８の出力及び温度センサ２４の出力を取得し、以下に説明するように深部体温ＴＢを推定する。
【0040】
まず、室温ＴＡが推定された場合には、ヘッドセット開発時の測定データから求めた「ｔｅ／ｔＡに対するｔＢ／ｔｅの分布」をもとに以下の式に従って、深部体温ＴＢを推定する。
【0041】
（１）
【0042】
【0043】
【0044】
そして、上記で求めた深部体温ＴＢと、サーミスタ１８の出力から計測される温度Ｔｂと、第２温度差ｔｅとから、以下の式に従って、熱抵抗比ＲＢ／Ｒｅ値を算出し記録する。
【0045】
（２）
【0046】
また、温度Ｔａと温度Ｔｂが等しくない場合、すなわち、筐体が部分的に暖まっている状態で計測が開始された場合には、最後に記録されたＲＢ／Ｒｅ値を用いて、上記式（２）に従って、ヘッドセット内部の温度差ｔｅにＲＢ／Ｒｅ値を乗算した値と、温度Ｔｂとを加算して、深部体温ＴＢを推定する
【0047】
なお、最後に記録されたＲＢ／Ｒｅ値がない場合は事前測定で求めたＲＢ／Ｒｅ値を用いればよい。
【0048】
再生制御部３６は、情報処理端末から受信した音信号を、再生部２０及びドライバ１４を介して出力するように制御する。
【0049】
＜本発明の第１の実施の形態のヘッドセットの動作＞
ヘッドセット１００のハウジング１０が、使用者の耳に装着されているときであって、使用者の情報処理端末（図示省略）から、深部体温計測の指示が無線通信により受信されたときに、図７に示すような温度計測処理が、演算部２２によって実行される。
ヘッドセット１００のハウジング１０が、使用者の耳に装着されているときであって、使用者の情報処理端末（図示省略）から、深部体温計測の指示が無線通信により受信されたときに、図７に示すような温度計測処理が、演算部２２によって実行される。
【0050】
まず、ステップＳ１００において、認証部３０は、マイクロフォン１６を用いた耳音響認証で、ヘッドセット１００を装着している使用者を特定する。
【0051】
ステップＳ１０２において、室温推定部３２は、サーミスタ１８により計測された温度Ｔｂ、及び温度センサ２４により計測された温度Ｔａを取得する。
【0052】
ステップＳ１０４において、室温推定部３２は、温度センサ２４によって計測された温度Ｔａとサーミスタ１８によって計測された温度Ｔｂとが等しいか否かを判定する。温度Ｔａと温度Ｔｂとが等しい場合には、ステップＳ１０６へ移行する。一方、温度Ｔａと温度Ｔｂとが等しくない場合には、ステップＳ１１６へ移行する。なお、温度センサ２４によって計測された温度Ｔａとサーミスタ１８によって計測された温度Ｔｂとが等しいことが、所定条件の一例である。
【0053】
ステップＳ１０６において、室温推定部３２は、温度Ｔａ又は温度Ｔｂを、室温ＴＡと推定する。
【0054】
ステップＳ１０８において、深部体温推定部３４は、サーミスタ１８及び温度センサ２４が温まるまで所定の時間待機する。
【0055】
ステップＳ１１０において、深部体温推定部３４は、所定の時間経過後のサーミスタ１８により計測された温度Ｔｂ及び温度センサ２４により計測された温度Ｔａを取得する。
【0056】
ステップＳ１１２において、深部体温推定部３４は、上記式（１）に従って、深部体温ＴＢを推定する。そして、通信部２３により、深部体温ＴＢの推計結果を、情報処理端末へ送信する。
【0057】
ステップＳ１１４において、深部体温推定部３４は、上記で求めた深部体温ＴＢと、サーミスタ１８の出力から計測される温度Ｔｂと、第２温度差ｔｅとから、上記式（２）に従って、ＲＢ／Ｒｅ値を算出し記録し、温度計測処理を終了する。
【0058】
ステップＳ１１６では、深部体温推定部３４は、サーミスタ１８及び温度センサ２４が温まるまで所定の時間待機する。
【0059】
ステップＳ１１８において、深部体温推定部３４は、最後に記録されたＲＢ／Ｒｅ値を用いて、上記式（２）に従って、深部体温ＴＢを推定する。そして、通信部２３により、深部体温ＴＢの推計結果を、情報処理端末へ送信し、温度計測処理を終了する。
【0060】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るヘッドセットによれば、ハウジング内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用のサーミスタと、ハウジング内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用の温度センサの出力とに基づいて、使用者の体温を計測することにより、体温測定用のセンサを追加することなく、精度よく体温を計測することができる。
【0061】
なお、上記の実施の形態において、サーミスタと、メイン基板上の温度センサとの組み合わせを用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。外耳道側のサーミスタ及び後述する近接センサの何れか一方と、外耳道側と反対側のメイン基板上の温度センサ及び後述するタッチパッドの何れか一方との組み合わせを用いて、深部体温を計測するようにしてもよい。
【0062】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態のヘッドセットについて説明する。第１の実施の形態と同様の構成となる部分につては、同一符号を付して説明を省略する。
次に、第２の実施の形態のヘッドセットについて説明する。第１の実施の形態と同様の構成となる部分につては、同一符号を付して説明を省略する。
【0063】
第２の実施の形態では、ヘッドセット用の４つのセンサの出力を用いて、深部体温を推定する点が、第１の実施の形態と異なっている。
【0064】
＜本発明の第２の実施の形態の概要＞
ヘッドセットには、多数の温度センシングデバイスが搭載されていることがある。本実施の形態では、温度センシングデバイスとなる４つのセンサを用いて形成されている、複数の温度伝達系統から、深部体温を計測する。
ヘッドセットには、多数の温度センシングデバイスが搭載されていることがある。本実施の形態では、温度センシングデバイスとなる４つのセンサを用いて形成されている、複数の温度伝達系統から、深部体温を計測する。
【0065】
ここで、複数の温度伝達系統での熱抵抗及びパラメータの構成を図８に示す。なお、第１の実施の形態と同様の変数に関しては説明を省略する。
【0066】
サーミスタで計測した温度をＴｔｈｍ、メイン基板の温度センサで計測した温度をＴｐｗｂとする。近接センサで計測した温度をＴｐｒｏｘ、タッチパッドで計測した温度をＴｔｏｕｃｈとする。また、室温ＴＡと、温度Ｔｐｗｂとの温度差をｔＡｉ、室温ＴＡと、温度Ｔｔｏｕｃｈとの温度差をｔＡｊ、温度Ｔｔｈｍと、温度Ｔｐｗｂとの温度差をｔｉ＋ｔｎ、温度Ｔｐｒｏｘ、温度Ｔｐｗｂとの温度差をｔｉ＋ｔｍ、温度Ｔｔｈｍと、温度Ｔｔｏｕｃｈとの温度差をｔｊ＋ｔｎ、温度Ｔｐｒｏｘと、温度Ｔｔｏｕｃｈとの温度差をｔｊ＋ｔｍ、深部体温ＴＢと温度Ｔｔｈｍとの温度差をｔＢｎ、深部体温ＴＢと温度Ｔｐｒｏｘとの温度差をｔＢｍとする。
【0067】
また、温度差ｔＡｉに対応する熱抵抗をＲＡｉ、温度差ｔＡｊに対応する熱抵抗をＲＡｊ、温度差ｔｉ＋ｔｎに対応する熱抵抗をＲｉ＋Ｒｎ、温度差ｔｉ＋ｔｍに対応する熱抵抗をＲｉ＋Ｒｍ、温度差ｔｊ＋ｔｎに対応する熱抵抗をＲｊ＋Ｒｎ、温度差ｔｊ＋ｔｍに対応する熱抵抗をＲｊ＋Ｒｍ、温度差ｔＢｎに対応する熱抵抗をＲＢｎ、温度差ｔＢｍに対応する熱抵抗をＲＢｍとする。
【0068】
また、上述した各温度差及び各熱抵抗と、第１の実施の形態の温度差ｔＡ、ｔｅ、ｔＢ及び熱抵抗ＲＡ、Ｒｅ、ＲＢとの対応関係を、図９に示す。図９では、４つの温度伝達系統が存在する場合のパラメータ構成要素について示しているが、これは搭載しているセンサの数によって変動する。
【0069】
次に、各センサの制約事項について説明する。ヘッドセット内部の熱抵抗値（Ｒｉ，Ｒｊ，Ｒｍ，Ｒｎ）は構造が同じであるため製品毎の差は発生しない。また、周囲のエアコンや日照の状況により、ヘッドセットと室温との間の熱抵抗ＲＡｉ，ＲＡｊは測定毎に差が出る。また、装着状態が使用者ごとに異なるため、ヘッドセットと深部体温との間の熱抵抗ＲＢｍ，ＲＢｎには個人差が出る。このため、同じ筐体・同じパラメータで複数の使用者の深部体温を測定した場合に誤差が発生する。
【0070】
そこで、本実施の形態では、以下のように深部体温を測定する。
【0071】
まず、測定の事前準備、すなわち、ヘッドセット開発時におけるパラメータ作成において、あらかじめ温度計及び体温計を用いて測定している室温ＴＡと深部体温ＴＢを元にして、４つの温度伝達系統ごとのｔＡ，ｔｅの比率を求めておく。
【0072】
そして、深部体温を、以下のように測定する。
【0073】
ここで、測定時の装着状態や空調の影響により熱抵抗ＲＡ、ＲＢは測定ごとに異なる。そのため、センサが温まるまで所定の時間待機して測定されたｔＡ，ｔｅの比率について、事前準備にて求めている４つの温度伝達系統におけるｔＡ，ｔｅの比率と比較し、最も事前準備の条件に近い温度伝達系統を選択する。
【0074】
そして、選択された温度伝達系統のｔＡ，ｔｅを用いて、温度差ｔＢ及び深部体温ＴＢを求める。
【0075】
なお、室温ＴＡについては、体温による局所的な温度上昇が見られず筐体全体の温度が一定となっている状態（温度Ｔｐｗｂ，Ｔｔｈｍが等しい状態）での温度を室温ＴＡとする。
【0076】
体温により局所的に暖まっていて室温ＴＡが求められない状態の場合は、所定の温度伝達系統についての前回の体温測定で用いたパラメータを用いて深部体温ＴＢを求める。
【0077】
＜本発明の第２の実施の形態のヘッドセットの構成＞
図１０に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るヘッドセット２００は、上記第１の実施の形態に係るヘッドセット１００と同様の構成の他、ハウジング１０内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用の近接センサ２１８と、ハウジング１０内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用のタッチパッド２２４と、を備えている。
図１０に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るヘッドセット２００は、上記第１の実施の形態に係るヘッドセット１００と同様の構成の他、ハウジング１０内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用の近接センサ２１８と、ハウジング１０内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用のタッチパッド２２４と、を備えている。
【0078】
近接センサ２１８は、耳に装着しているか判定するために用いられる静電容量センサである。近接センサ２１８のセンサ出力と、温度とが線形性を有するため、近接センサ２１８の出力から、近接センサ２１８の温度を測定することができる。
【0079】
タッチパッド２２４は、使用者の操作（再生・停止など）を検出するために用いられる静電容量センサである。また、タッチパッド２２４のセンサ出力と、温度とが線形性を有するため、タッチパッド２２４の出力から、タッチパッド２２４の温度を測定することができる。
【0080】
演算部２２は、サーミスタ１８からの出力と、温度センサ２４からの出力と、近接センサ２１８からの出力と、タッチパッド２２４からの出力と、に基づいて、深部体温を計測する。
【0081】
具体的には、演算部２２は、機能的に、図１１に示すように、認証部３０、室温推定部３２、系統選択部２３３、深部体温推定部２３４、及び再生制御部３６を備えている。
【0082】
系統選択部２３３は、外耳道側のサーミスタ１８及び近接センサ２１８の何れか一方と、外耳道側と反対側の温度センサ２４及びタッチパッド２２４の何れか一方との組み合わせからなる４つの温度伝達系統の何れかを選択する。
【0083】
具体的には、サーミスタ１８及び温度センサ２４が温まるまで所定の時間待機してから、サーミスタ１８からの出力と、温度センサ２４からの出力と、近接センサ２１８からの出力と、タッチパッド２２４からの出力とを取得し、４つの温度伝達系統の各々について、室温との温度差ｔＡ、及びヘッドセット内の温度差ｔｅの比率を算出する。そして、４つの温度伝達系統の各々について、事前準備で当該温度伝達系統について算出された室温との温度差ｔＡ、及びヘッドセット内の温度差ｔｅの比率と、現時点で算出された比率とを比較する。そして、事前準備で算出された比率と最も近くなる温度伝達系統を選択する。
【0084】
深部体温推定部２３４は、選択された温度伝達系統のセンサ出力を取得し、選択された温度伝達系統における、推定された室温ＴＡとの第１温度差ｔＡ、及びヘッドセット内の第２温度差ｔｅから、使用者の深部体温を推定する。
【0085】
具体的には、以下に説明するように深部体温ＴＢを推定する。
【0086】
まず、室温ＴＡが推定された場合には、ヘッドセット開発時の測定データから求めた「ｔｅ／ｔＡに対するｔＢ／ｔｅの分布」をもとに、上記式（１）に従って、深部体温ＴＢを推定する。
【0087】
このとき、選択された温度伝達系統が、サーミスタ１８及び温度センサ２４の組み合わせからなる温度伝達系統である場合には、サーミスタ１８の出力から測定される温度ＴｔｈｍをＴｂとし、温度差ｔｉ＋ｔｎをｔｅとし、温度差ｔＡｉをｔＡとする。ｆ（ｘ）のパラメータとして、当該温度伝達系統の測定データを用いて定められたものを用いる。
【0088】
また、選択された温度伝達系統が、サーミスタ１８及びタッチパッド２２４の組み合わせからなる温度伝達系統である場合には、サーミスタ１８の出力から測定される温度ＴｔｈｍをＴｂとし、温度差ｔｊ＋ｔｎをｔｅとし、温度差ｔＡｊをｔＡとする。ｆ（ｘ）のパラメータとして、当該温度伝達系統の測定データを用いて定められたものを用いる。
【0089】
また、選択された温度伝達系統が、近接センサ２１８及びタッチパッド２２４の組み合わせからなる温度伝達系統である場合には、近接センサ２１８の出力から測定される温度ＴｐｒｏｘをＴｂとし、温度差ｔｊ＋ｔｍをｔｅとし、温度差ｔＡｊをｔＡとする。ｆ（ｘ）のパラメータとして、当該温度伝達系統の測定データを用いて定められたものを用いる。
【0090】
また、選択された温度伝達系統が、近接センサ２１８及び温度センサ２４の組み合わせからなる温度伝達系統である場合には、近接センサ２１８の出力から測定される温度ＴｐｒｏｘをＴｂとし、温度差ｔｉ＋ｔｍをｔｅとし、温度差ｔＡｉをｔＡとする。ｆ（ｘ）のパラメータとして、当該温度伝達系統の測定データを用いて定められたものを用いる。
【0091】
そして、上記で求めた深部体温ＴＢと、当該温度伝達系統に応じた温度Ｔｂ及び第２温度差ｔｅから、上記式（２）に従って、ＲＢ／Ｒｅ値を算出し、選択された温度伝達系統のＲＢ／Ｒｅ値として記録する。
【0092】
また、温度Ｔｐｗｂと温度Ｔｔｈｍが等しくない場合、すなわち、筐体が部分的に暖まっている状態で計測が開始された場合には、サーミスタ１８及び温度センサ２４の組み合わせからなる温度伝達系統について最後に記録されたＲＢ／Ｒｅ値と、当該温度伝達系統に応じた温度Ｔｂ及び第２温度差ｔｅとを用いて、上記式（２）に従って、深部体温ＴＢを推定する。
【0093】
なお、当該温度伝達系統について最後に記録されたＲＢ／Ｒｅ値がない場合は当該温度伝達系統について事前測定で求めたＲＢ／Ｒｅ値を用いればよい。
【0094】
＜本発明の第２の実施の形態のヘッドセットの動作＞
ヘッドセット２００のハウジング１０が、使用者の耳に装着されているときであって、使用者の情報処理端末（図示省略）から、深部体温計測の指示が無線通信により受信されたときに、図１２に示すような温度計測処理が、演算部２２によって実行される。
ヘッドセット２００のハウジング１０が、使用者の耳に装着されているときであって、使用者の情報処理端末（図示省略）から、深部体温計測の指示が無線通信により受信されたときに、図１２に示すような温度計測処理が、演算部２２によって実行される。
【0095】
まず、ステップＳ１００において、認証部３０は、マイクロフォン１６を用いた耳音響認証で、ヘッドセット２００を装着している使用者を特定する。
【0096】
ステップＳ１０２において、室温推定部３２は、サーミスタ１８により計測された温度Ｔｔｈｍ及び温度センサ２４により計測された温度Ｔｐｗｂを取得する。
【0097】
ステップＳ１０４において、室温推定部３２は、温度センサ２４によって計測された温度Ｔｐｗｂとサーミスタ１８によって計測された温度Ｔｔｈｍとが等しいか否かを判定する。温度Ｔｐｗｂと温度Ｔｔｈｍとが等しい場合には、ステップＳ１０６へ移行する。一方、温度Ｔｐｗｂと温度Ｔｔｈｍとが等しくない場合には、ステップＳ１１６へ移行する。
【0098】
ステップＳ１０６において、室温推定部３２は、温度Ｔｐｗｂ又は温度Ｔｔｈｍを、室温ＴＡと推定する。
【0099】
ステップＳ１０８において、系統選択部２３３は、サーミスタ１８及び温度センサ２４が温まるまで所定の時間待機する。
【0100】
ステップＳ２００において、系統選択部２３３は、サーミスタ１８により計測された温度Ｔｔｈｍ、温度センサ２４により計測された温度Ｔｐｗｂ、近接センサ２１８からの出力により計測される温度Ｔｐｒｏｘ、及びタッチパッド２２４からの出力により計測されるＴｔｏｕｃｈを取得する。
【0101】
ステップＳ２０２において、系統選択部２３３は、４つの温度伝達系統の各々について、室温との温度差ｔＡ、及びヘッドセット内の温度差ｔｅの比率を算出する。そして、系統選択部２３３は、４つの温度伝達系統の各々について、事前準備で当該温度伝達系統について算出された室温との温度差ｔＡ、及びヘッドセット内の温度差ｔｅの比率と、現時点で算出された比率とを比較する。そして、系統選択部２３３は、事前準備で算出された比率と最も近くなる温度伝達系統を選択する。
【0102】
ステップＳ２０４において、深部体温推定部２３４は、選択された温度伝達系統における、推定された室温ＴＡとの第１温度差ｔＡ、及びヘッドセット内の第２温度差ｔｅから、上記式（１）に従って、深部体温ＴＢを推定する。そして、通信部２３により、深部体温ＴＢの推計結果を、情報処理端末へ送信する。
【0103】
ステップＳ２０６において、深部体温推定部２３４は、選択された温度伝達系統が、サーミスタ１８及び温度センサ２４の組み合わせからなる温度伝達系統である場合には、上記で求めた深部体温ＴＢと、当該温度伝達系統に応じた温度Ｔｂ及び第２温度差ｔｅから、上記式（２）に従って、ＲＢ／Ｒｅ値を算出し、当該温度伝達系統のＲＢ／Ｒｅ値として記録し、温度計測処理を終了する。
【0104】
ステップＳ１１６では、深部体温推定部２３４は、サーミスタ１８及び温度センサ２４が温まるまで所定の時間待機する。
【0105】
ステップＳ１１８において、深部体温推定部２３４は、サーミスタ１８及び温度センサ２４の組み合わせからなる温度伝達系統について最後に記録されたＲＢ／Ｒｅ値と、当該温度伝達系統に応じた温度Ｔｂ及び第２温度差ｔｅとを用いて、上記式（２）に従って、深部体温ＴＢを推定する。そして、通信部２３により、深部体温ＴＢの推計結果を、情報処理端末へ送信し、温度計測処理を終了する。
【0106】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るヘッドセットによれば、ハウジング内部の外耳道側に設けられたヘッドセット用のサーミスタの出力及び近接センサの出力と、ハウジング内部の外耳道側と反対側に設けられたヘッドセット用の温度センサの出力及びタッチパッドの出力とに基づいて、使用者の体温を計測することにより、体温測定用のセンサを追加することなく、精度よく体温を計測することができる。
【0107】
また、サーミスタ及び近接センサの何れか一方と、温度センサ及びタッチパッドの何れか一方との組み合わせからなる４つの温度伝達系統のうちの何れかを選択して、使用者の体温を計測することにより、測定毎の差、個人差を考慮して、精度よく体温を計測することができる。
【0108】
また、複数のセンサのうち、絶対値で温度を計測できるサーミスタとメイン基板の温度センサとを用いて、室温を推定することができる。
【0109】
＜実施例１＞
上記第１の実施の形態のヘッドセットの実施例について説明する。図１３に示すように、本実施例のヘッドセットのハウジング１０は、メインハウジング１ａとフロントハウジング１ｂが嵌合して形成される。
上記第１の実施の形態のヘッドセットの実施例について説明する。図１３に示すように、本実施例のヘッドセットのハウジング１０は、メインハウジング１ａとフロントハウジング１ｂが嵌合して形成される。
【0110】
メインハウジング１ａは、全体として円筒形をした中空状の部材であり、後方の開口部はカバー２によって塞がれている。メインハウジング１ａの内部には、その開口部に対向してメイン基板２５が配置される。メイン基板２５は、再生部２０、演算部２２、及び通信部２３として機能する電子部品を実装した基板であり、メイン基板２５上に、温度センサ２４が配置されている。このように、温度センサ２４は、ハウジング１０及びカバー２に直接接しない場所に配置されている。
【0111】
メイン基板２５の前方には、電池６が電池クッション７及び電池キャップ８を介して配置される。
【0112】
メインハウジング１ａの外周には、ハウジングラバー９が設けられる。ハウジングラバー９は、メインハウジング１ａの外周に嵌め込まれた円筒状の弾性部材であり、耳との接触を緩和するとともに、ハウジング１０内への水の進入を防止する。
【0113】
フロントハウジング１ｂは、円筒状をしたメインハウジング１ａの前方の開口部を塞ぐように配置される。フロントハウジング１ｂは、全体として斜円錐台の形状をしており、周縁の一部が鼓膜側に向かってやや盛り上がっている。
【0114】
フロントハウジング１ｂの前方には、斜円錐台の頂部から鼓膜側に向かって突出した外耳道挿入部１２が設けられる。外耳道挿入部１２は、フロントハウジング１ｂの一部に設けられた円筒状の形状であり、前方及び後方とも開口し、フロントハウジング１ｂの内外を連通させている。外耳道挿入部１２の内部には、円筒状のケースを備えたドライバ１４が設置される。そのため、外耳道挿入部１２の前方開口部に近接して、ドライバ１４の位置決め部１１が設けられ、ドライバ１４の前端部がこの位置決め部１１に係合することにより、ドライバ１４は外耳道挿入部１２の内側面に固定される。ドライバ１４の後端部は、フロントハウジング１ｂの前端部付近に来るよう配置される。ドライバ１４は、円筒状のケース内に出力信号を生成するための磁気回路、振動板などを備え、適宜の周知構造のものが用いられる。
【0115】
本実施例のヘッドセットは、マイクロフォン１６を有する。マイクロフォン１６は、フロントハウジング１ｂ内の外耳道挿入部１２の近傍、すなわちドライバ１４の後方に設けられる。
【0116】
マイクロフォン１６は、マイクロフォン用基板１５に実装される。マイクロフォン用基板１５は、ブロック４１６に固定される。ブロック４１６は、マイクロフォン１６とマイクロフォン用基板１５を支持するブロック状の部材である。マイクロフォン用基板１５及びブロック４１６には、マイクロフォン１６に外耳道内の音響信号が到達することができるように開口部１５ａ，１６ａが設けられている。
【0117】
また、サーミスタ１８は、電池６の充放電の動作温度を測定するために設けられている。また、サーミスタ１８は、開口部１５ａ，１６ａの近傍に配置されているため、外耳道空間の温度を測定することができる。
【0118】
外耳道挿入部１２の内面には、外耳道挿入部１２の軸方向に沿って形成された溝である第２中空部１６Ａが設けられる。第２中空部１６Ａは、ドライバ１４の側面との間に形成された角溝型の空間であって、外耳道挿入部１２の前端部からフロントハウジング１ｂに固定されたブロック４１６の開口部１６ａにまで連通している。
【0119】
外耳道挿入部１２の外周には、イヤピース１３が固定される。イヤピース１３は、イヤチップ、イヤパッド、イヤキャップとも呼ばれており、例えばシリコーンゴムなどの弾性部材からなる。イヤピース１３は、外耳道挿入部１２の外周に嵌め込まれる円筒部１３ｂの先端に、半球に形成された外耳道壁面への密着部１３ａを有する。外耳道挿入部１２の外周には、イヤピース取付溝４１２が設けられ、一方、イヤピース１３の円筒部１３ｂの内周に嵌合部１３ｃが設けられており、嵌合部１３ｃがイヤピース取付溝４１２に噛み合うことにより、イヤピース１３が外耳道挿入部１２に固定される。
【0120】
＜実施例２＞
上記第２の実施の形態のヘッドセットの実施例について説明する。なお、実施例１と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
上記第２の実施の形態のヘッドセットの実施例について説明する。なお、実施例１と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【0121】
図１４に示すように、近接センサ２１８は、耳に密接するように、マイクロフォン用基板１５のマイクロフォン１６とは反対側に配置されている。また、近接センサ２１８は、開口部１５ａ，１６ａの近傍に配置されているため、外耳道空間の温度を測定することができる。
【0122】
また、タッチパッド２２４は、カバー２の一部に配置されている。タッチパッド２２４は、最も体から遠い場所に配置されているため、カバー２自身の温度変化を取得することができる。
【0123】
次に、実施例２における深部体温の測定結果について説明する。図１５に示すような、各被験者におけるヘッドセット内の温度差、室温に対して、上記第２の実施の形態で説明した手法（提案方式）により深部体温を推定した。また、比較のための従来方式として、上記式（２）により深部体温を計算した。
【0124】
そして、誤差の分散については以下の式で求めた。なお、ｘｎは、ｎ番目の測定で算出した深部体温、ＴＢｎは、ｎ番目の測定で目標とする深部体温（専用測定機器で計測した深部体温）とする。
【0125】
【0126】
従来方式での誤差分散は、０．３６７となり、提案方式での誤差分散は、０．３００となった。このように、提案方式では、従来方式よりも誤差が小さくなることが分かった。
【0127】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【0128】
例えば、上記の第２の実施の形態では、４つのセンサを用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。３つのセンサを用いてもよい。この場合には、外耳道側の２つのセンサと、反対側の１つのセンサとからなる２つの温度伝達系統、又は、外耳道側の１つのセンサと、反対側の２つのセンサとからなる２つの温度伝達系統を用いて、体温を測定すればよい。また、５つ以上のセンサを用いてもよい。この場合には、外耳道側の１つ以上のセンサと、反対側の１つ以上のセンサとからなる複数の温度伝達系統を用いて、体温を測定すればよい。
【符号の説明】
【0129】
１０ ハウジング
１２ 外耳道挿入部
１４ ドライバ
１６ マイクロフォン
１８ サーミスタ
２０ 再生部
２２ 演算部
２３ 通信部
２４ 温度センサ
２５ メイン基板
３０ 認証部
３２ 室温推定部
３４、２３４ 深部体温推定部
３６ 再生制御部
１００、２００ ヘッドセット
２１８ 近接センサ
２２４ タッチパッド
２３３ 系統選択部
１２ 外耳道挿入部
１４ ドライバ
１６ マイクロフォン
１８ サーミスタ
２０ 再生部
２２ 演算部
２３ 通信部
２４ 温度センサ
２５ メイン基板
３０ 認証部
３２ 室温推定部
３４、２３４ 深部体温推定部
３６ 再生制御部
１００、２００ ヘッドセット
２１８ 近接センサ
２２４ タッチパッド
２３３ 系統選択部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
