特許 7531864 イヤーチップ、イヤーチップの部品、及びイヤホン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-02

(45)【発行日】2024-08-13

(54)【発明の名称】イヤーチップ、イヤーチップの部品、及びイヤホン

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/10 20060101AFI20240805BHJP

   A61B 5/25 20210101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

H04R1/10 104Z

H04R1/10 104E

A61B5/25

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022560827

(86)(22)【出願日】2021-11-05

(86)【国際出願番号】 JP2021040807

(87)【国際公開番号】W WO2022097722

(87)【国際公開日】2022-05-12

【審査請求日】2024-06-11

(31)【優先権主張番号】P 2020185873

(32)【優先日】2020-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515059979

【氏名又は名称】ＶＩＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】今村 泰彦

【審査官】大石 剛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２１５９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００５３７５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／１０

Ａ６１Ｂ ５／２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

イヤーチップであって、
第１端部と第２端部を有する筒状部と、前記第１端部から前記第２端部側へ伸びる接触部と、を有する導電性の第１部材と、
前記筒状部の外側を覆い、弾性を有する第２部材と、を備え、
前記接触部は、前記第２部材の外側に位置する、イヤーチップ。

【請求項2】

前記第１部材は、金属系フィラーを含むシリコン素材を用いて形成される、請求項１に記載のイヤーチップ。

【請求項3】

前記第２部材は、前記第１部材に対して着脱可能に取り付けられる、請求項１又は２に記載のイヤーチップ。

【請求項4】

前記接触部は、前記第１端部からドーム状に形成される第１部と、前記第１部の所定位置から前記第２端部側に伸びる１又は複数の第２部とを有する、請求項１又は２に記載のイヤーチップ。

【請求項5】

前記複数の第２部の間には、スリットが設けられる、請求項４に記載のイヤーチップ。

【請求項6】

前記接触部は複数あり、少なくとも２つの接触部は電気的に絶縁されている、請求項１に記載のイヤーチップ。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか一項に記載のイヤーチップに対応し、第１生体情報を取得する第１センサと、
前記第１センサとは異なる位置で第２生体情報を取得する第２センサと、
前記第１センサ及び前記第２センサとは異なる位置で第３生体情報を取得する第３センサと、
を有するイヤホン。

【請求項8】

前記第２センサは、前記イヤホンの装着者の耳甲介上部の耳甲介艇に接触し、
前記第３センサは、前記装着者の耳甲介下部の耳甲介腔に接触する、請求項７に記載のイヤホン。

【請求項9】

前記第２センサは、前記イヤホンの本体から突出するウイングの先端に設けられ、前記ウイングの位置は、前記イヤホンの本体に対して調節可能である、請求項７又は８に記載のイヤホン。

【請求項10】

前記第３センサは、前記イヤホンのハウジングに着脱可能である、請求項７乃至９のいずれか一項に記載のイヤホン。

【請求項11】

イヤホンであって、
第１端部と第２端部を有する筒状部と、前記第１端部から前記第２端部側へ伸びる接触部と、を有し、前記筒状部及び前記接触部は導電性の素材により形成される部分を有するイヤーチップと、
前記イヤーチップに対応し、第１生体情報を取得する第１センサと、
前記第１センサとは異なる位置で第２生体情報を取得する第２センサと、
前記第１センサ及び前記第２センサとは異なる位置で第３生体情報を取得する第３センサと、
を有するイヤホン。

【請求項12】

前記第２センサは、前記イヤホンの装着者の耳甲介上部の耳甲介艇に接触し、
前記第３センサは、前記装着者の耳甲介下部の耳甲介腔に接触する、請求項１１に記載のイヤホン。

【請求項13】

前記第２センサは、前記イヤホンの本体から突出するウイングの先端に設けられ、前記ウイングの位置は、前記イヤホンの本体に対して調節可能である、請求項１１又は１２に記載のイヤホン。

【請求項14】

前記第３センサは、前記イヤホンのハウジングに着脱可能である、請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載のイヤホン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、イヤーチップ、イヤーチップの部品、及びイヤホンに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、生体信号を取得するイヤホンのイヤーチップに導電性剤として銀を用いる技術が知られている（例えば特許文献１及び２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２１５９６３号公報

【文献】特開２０１９－２４７５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術のイヤーチップでは、ゴムに混ぜて作られる導体フィラーとして、導電性を高めるために銀が用いられる場合がある。しかしながら、銀は高価であるため、イヤーチップ全体に銀フィラーを混ぜ込むとイヤーチップのコストが高くなってしまう。さらに、様々な形状の耳や外耳道を有する各ユーザに対して、複数のサイズのイヤーチップを用意する場合があり、１人のユーザに対して、銀フィラー入りの複数のイヤーチップを用意すると、コストがさらに増加してしまう。

【0005】

そこで、本発明の一態様は、コストを低減しつつ、適切に生体信号を取得可能なイヤーチップを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様におけるイヤーチップは、第１端部と第２端部を有する筒状部と、前記第１端部から前記第２端部側へ伸びる接触部と、を有する導電性の第１部材と、前記筒状部の外側を覆い、弾性を有する第２部材と、を備え、前記接触部は、前記第２部材の外側に位置する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、コストを低減しつつ、適切に生体信号を取得可能なイヤーチップを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係るイヤホン全体の一例を示す図である。

【図2】第１実施形態に係るイヤーチップのＸ方向から見たＹＺ平面の外観の一例を示す図である。

【図3】第１実施形態に係る第１部材のＺ方向の中心軸Ｒを通る断面の一例を示す図である。

【図4】第１実施形態に係る第１部材のＹ方向から見たＸＺ平面の外観の一例を示す図である。

【図5】第１実施形態に係る他の第２部材を使用する場合のイヤーチップの一例を示す図である。

【図6A】変形例に係る第１部材の一例を示す図である。

【図6B】変形例に係るイヤーチップの一例を示す図である。

【図7A】変形例に係るイヤーチップ１ＤのＹＺ平面の外観の一例を示す図である。

【図7B】変形例に係るイヤーチップ１Ｄの斜視図である。

【図8】第２実施形態に係るイヤホンの一例を示す図である。

【図9】第２実施形態に係るイヤホンの一例を示す図である。

【図10】第２実施形態に係るグランドセンサの一例を示す図である。

【図11】第２実施形態に係るリファレンスセンサの一例を示す図である。

【図12】第２実施形態に係るイヤホンの３つのセンサが装着者に接触することを説明するための図である。

【図13】第２実施形態に係るイヤホンの概要を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。

【0010】

［第１実施形態］
以下、第１実施形態におけるイヤホンの概要を説明し、次に、第１実施形態におけるイヤーチップの一例を、それぞれ図面を用いて説明する。

【0011】

＜イヤホンの概要＞
まず、図１を用いて、第１実施形態に係るイヤホンの概要について説明する。図１は、第１実施形態に係るイヤホン全体の一例を示す図である。

【0012】

図１に示すイヤホンは、一対のイヤホンのうちの一つである。イヤホンは、イヤーチップ１と、イヤホン本体部２とを含む。また、イヤホン本体部２は、イヤーチップ１とイヤホン本体部２とを着脱可能に取り付けるノズル（接続部）３を有する。ノズル３は、例えば、音導部を構成する部分であり、電極を有し、後述するイヤーチップ１の伝導部と電気的に接続する接点を有する。また、ノズル３は、イヤーチップ１と着脱可能な取付構造を有する。

【0013】

イヤホン本体部２は、例えば、音信号を他の装置と通信する通信回路（通信インタフェース）や、イヤホンを操作する機能を有する操作部、電源（バッテリー）、マイクなどが含まれうる。図１に示す例では、イヤホンは、ワイヤレスタイプを示しているが、イヤホン内の各回路等を接続する複数の信号線を含むケーブルを有してもよい。また、イヤホン本体部２は、イヤーチップ１から検知される生体信号を取得する生体センサを有する。生体信号は、例えば脳波信号や、眼電位信号などであり、以下では、脳波信号を例に挙げる。

【0014】

図１に示すイヤーチップ１の例では、導電性を有する第１部材（部品）１０と、第２部材２０とによりイヤーチップ１が形成される。例えば、第１部材１０と第２部材２０とは異なる素材により形成され、それぞれ着脱可能である。なお、第１部材１０の形状は、図１に示す例に限られず、装着者の外耳道の内壁に接触する部分があり、この接触部分が外耳道に適切に接するような構成であればよい。また、この接触部分の表面積は大きい方が好ましい。また、第２部材２０は、安価な非導電性の弾性体（例えばシリコンゴムなど）で形成されることが好ましい。

【0015】

＜イヤーチップの概要＞
図２は、第１実施形態に係るイヤーチップ１のＸ方向から見たＹＺ平面の外観の一例を示す図である。図２に示すイヤーチップ１は、鼓膜側（Ｚ１方向）に位置する第１部材１０と、イヤホン本体部２側（Ｚ２方向）に位置する第２部材２０とを含む。第１部材１０は、例えば、導電性ゴムにより作成され、この導電性ゴムには、銀又は塩化銀が含有される。好ましくは、適切な導電性を確保するため、銀又は塩化銀を、導電性ゴムに含まれる導電性物質の１０質量％以上を含有させる。

【0016】

また、第１部材１０は、金属系フィラーを含むシリコン素材で形成されてもよい。例えば、第１部材１０は、金属系フィラーとして、銀、銅、金、アルミニウム、亜鉛、ニッケル等をシリコン素材に適切に配合することで導電性の高い素材を作成することができる。また、含有されるフィラーの全てを銀又は塩化銀にする必要はなく、フィラーの一部が銀又は塩化銀であればよい。これにより、銀又は塩化銀の含有率を減らせるため、ゴムの硬度を下げて、適度な硬度の導電性ゴムを作成することができる。

【0017】

図２に示す第１部材１０は、Ｚ２方向の第２端部、Ｚ１方向の第１端部を有する筒状部１１（図２に示す点線部分）と、筒状部１１の第１端部から第２端部側に伸びる接触部（第１部１２、第２部１３を含む）とを有する。接触部は、第１端部からドーム状（又は椀形状）に形成される第１部（先端部）１２と、この先端部１２の所定位置から第２端部側に伸びる第２部（延伸部）１３とを有する。

【0018】

筒状部１１は、中は空洞であって、この空洞が、イヤホン本体部２から出力される音の音導部となる。イヤホン本体部２により出力され、ノズルを介して出力される音は、筒状部１１の第２端部から第１端部の空洞を通り抜け、装着者の鼓膜に届く。筒状部１１は、音導部を形成する構成であればよく、必ずしも中空の円筒のような形状でなくてもよい。

【0019】

接触部の第１部（先端部）１２は、例えば、凹み部を有するドーム状又は椀状の形状を有し、筒状部１１の第１端部の開口部分は椀状の底面の中心部分に形成される。また、先端部１２の凸方向が第１端部側に位置する。先端部１２は、イヤーチップ１が外耳道に装着される際に外耳道に入り込んでいきやすくするため、先端部１２がＺ１方向（第１端部側）に行くにつれて、中心軸Ｒからの半径が短くなるように形成される。なお、先端部１２は、必ずしもドーム状や椀状の形状である必要はなく、外耳道に沿って耳に挿入しやすい形状（径が先端に行くにつれて小さくなる形状）であればよい。

【0020】

接触部の第２部（延伸部）１３は、筒状部１１の第１端部側から第２端部側に伸びる部分であり、筒状部１１の外側に形成される部分である。例えば、延伸部１３は、筒状部の第１端部側から第２端部側に延伸する平面形状を有し、装着者の外耳道の内壁に少なくとも一部が接触する。また、延伸部１３は、例えば筒状部１１の第１端部に位置する先端部１２の少なくとも一部が、第２端部側に延伸することで形成されてもよい。

【0021】

なお、延伸部１３は、図２に示す例に限られず、少なくとも１つ以上が第１部材１０に設けられればよい。図２に示す例では、延伸部１３は裏側にも設けられ、第１部材１０に２つ設けられる。図２に示す例では、延伸部１３は、板状の形状をしているが、この板状の形状に限られず、装着者の外耳道の内壁に適切に接触するような平面を含む形状であればよい。なお、延伸部１３は、できるだけ表面積が大きい方が良い。また、延伸部１３は、Ｚ方向やＹ方向において直線である必要はなく、後述する第２部材２０の外側面の曲線に沿ってフィットするように丸みを帯びた曲面を有してもよい。

【0022】

取付構造１４（点線で表示）は、イヤホン本体部２と着脱可能に取り付けられる構造又は機構を有する。取付構造１４は、例えば筒状部１１の第２端部側に周回り方向に凹み部を有する。この凹み部を含む取付構造１４は、イヤホン本体部２のノズル３に形成される凸部に着脱可能に嵌め込まれる。また、凸部が筒状部１１に、凹部がノズル３に設けられてもよい。なお、取付構造１４は、凹凸を用いる以外にも、着脱可能な機構や構造であれば、いずれの機構や構造が用いられてもよい。この取付構造１４は、公知のイヤホン等で採用されている、イヤーチップの着脱構造又は機構を採用してもよい。

【0023】

上述した第１実施形態によれば、イヤーチップ１の一部を構成する第１部材１０に金属系フィラーを混ぜることにより、イヤーチップ１全体に金属系フィラーを混ぜるよりも販売時の価格を下げることができる。

【0024】

なお、従来技術のように、イヤーチップ全体について、金属系フィラー（銀、銅、金、アルミニウム、亜鉛、ニッケル等）を混ぜたシリコン素材が採用されると、インピーダンスを下げるために、炭素系粒子を多くすることが考えられる。しかしながら、炭素系粒子を多くしすぎると、反発力が弱くなり、イヤーチップの表面が引き裂きなどで破損しやすくなり、肌への圧力が低くなる。その結果、良質な生体信号の取得が困難になる。

【0025】

また、金属系フィラー（銀、銅、金、アルミニウム、亜鉛、ニッケル等）を混ぜたシリコン素材により作成されるイヤーチップ全体に対し、炭素系粒子を多くし、破損を防ぐためにシリコンの硬度を高くすると、装着に不快感が出て、また、耳の形状にフィットしなくなる。

【0026】

したがって、第１実施形態では、第１部材１０に対し、インピーダンスを下げつつ適度な柔軟性を有する素材にするため、一例として以下の構成を採用する。
・ＡＧ（銀）フィラーを混ぜたシリコン素材について、炭素含有量は１０％以上とする。
・ＡＧフィラーを混ぜたシリコン素材のインピーダンスについて、例えば体積固有低効率１×１０^５Ω・ｃｍ以下とする。
・ＡＧフィラーを混ぜたシリコン素材について、硬度３０～５０°（度）以下とする。

【0027】

上記のようなＡＧフィラーを混ぜたシリコン素材にすることで、適度な柔軟性を有する素材にでき、装着時に外耳道にフィットしやすくなる。また、適度にＡＧフィラーを混ぜることで、インピーダンスを下げ、適切な生体信号、例えば脳波信号を取得することが可能になる。

【0028】

なお、第１部材１０は、筒状部１１と、先端部１２及び延伸部１３を含む接触部とを金型などにより一体成形してもよく、上述した同一の導電性のシリコン素材で作成されてもよい。筒状部１１と接触部とは別部材であっても、相互に導電性を有して接続されればよい。また、筒状部１１は音導部となるため、空洞を塞がないように形状は変形しない方がよい。そのため、筒状部１１は導電性を有しつつ、その硬度を、延伸部１３の硬度よりも大きく（硬く）してもよい。また、先端部１２も外耳道に接触する部分でもあるため、筒状部１１の硬度を、先端部１２の硬度よりも大きくしてもよい。

【0029】

第２部材２０は、イヤーチップ１の全体のサイズを凡そ決定する弾性部材である。第２部材２０は、例えばゴムであり、通常のイヤーチップに採用される素材により形成される。また、第２部材２０は、第１部材１０の筒状部１１を覆う形状を有し、例えば中空のドーナツ状の形状や中空の円筒を有する形状である。

【0030】

第２部材２０は中空であるため、Ｚ２の第２端部からＺ１の第１端部方向へ、第２部材２０の中空に筒状部１１を挿し込むようにスライドして、第１部材１０に第２部材２０を取り付ける。これにより、第２部材２０は、第１部材１０と容易に着脱可能に取り付けられる。このとき、第２部材２０のＺ１方向の先端部分が、第１部材１０の先端部１２の空間に収納されてもよい。この場合、第２部材２０の先端部分が、第１部材１０の先端部１２の空間に収容されることで、筒状部１１をそれ以上スライドすることができなくなり、また、水平方向（Ｘ方向又はＹ方向）にずれにくくなる。なお、第１部材１０と第２部材２０との着脱の方法は上述した例に限られない。

【0031】

また、第２部材２０は、中心軸からＹ方向の外側への半径の長さにより、そのサイズが決定される。例えば、Ｚ方向において、Ｙ方向の平均の半径の長さを３段階用意し、そのサイズを大きい方からＬ、Ｍ、Ｓとしてもよい。また、同一サイズの第２部材２０でも、Ｚ２方向からＺ１方向（イヤーチップ１の先端）に向かうにつれて、Ｙ方向の半径を短くしてもよい。

【0032】

また、第１部材１０の延伸部１３は、弾性を有しているため、第２部材２０により外側に弾性変形されうる。例えば、このイヤーチップ１が、イヤーチップ１の中心軸Ｒ周りの直径よりも少し狭い外耳道に挿入される際に、弾性体の第２部材２０が外側方向に圧接しながら挿入される。これにより、第２部材２０と外耳道との間に位置する延伸部１３は、第２部材２０が外耳道に対して圧力をかけるため、外耳道の内壁に適切に接触することができる。

【0033】

また、延伸部１３について、第１端部側から第２端部側にいくにつれ、中心軸Ｒからの距離Ｌ１は徐々に大きくなる。また、第２部材２０についても、第１端部側から第２端部側にいくにつれ、中心軸Ｒからの外縁までの距離Ｌ２は徐々に大きくなる。この場合、延伸部１３の少なくとも一部分をＬ１＜Ｌ２としてもよい。これにより、第２部材２０が第１部材１０に取り付けられる時に、延伸部１３は、第２部材２０によりＹ方向の外側に圧力を受け、延伸部１３はＹ方向の外側に押されることになる。この結果、上述したように、イヤーチップ１が外耳道に挿入される際に、延伸部１３は、第２部材２０から外耳道側に押す力と、外耳道からの押し返す反力とにより、より適切に外耳道の内壁に接触することが可能になる。

【0034】

少なくとも延伸部１３が適切に外耳道に接触することで、接触部は生体信号（例えば脳波信号）を検知し、この生体信号は筒状部１１を伝導する。そして、生体信号は、イヤホン本体部２の接点からイヤホン本体部２の生体センサに伝導する。これにより、イヤホン本体部２の生体センサは、第１部材１０を伝導する生体信号を適切に取得することが可能になる。

【0035】

図３は、第１実施形態に係る第１部材１０のＺ方向の中心軸Ｒを通る断面の一例を示す図である。図３に示すように、筒状部１１は中心軸Ｒを通る空洞部１５を有し、この空洞部１５が音を伝導させる音道部となる。また、筒状部１１は、Ｚ２方向の第２端部付近に取付構造１４を有し、イヤホン本体部２のノズル３に設けられる凸部が、取付構造１４の凹み部に嵌め込まれることで、第１部材１０と第２部材２０とが取り付けられる。

【0036】

例えば、イヤホン本体部２のノズル３に電極が設けられ、この電極の接点が筒状部１１の第２端部付近で接する。一例として、イヤホン本体部２のノズル３に設けられる凸部が、取付構造１４の凹み部に嵌め込まれることで、筒状部１１とノズル３の接点とが適切に接するようになる。

【0037】

図４は、第１実施形態に係る第１部材１０のＹ方向から見たＸＺ平面の外観の一例を示す図である。図４に示す例では、第１部材１０のＸ１方向、Ｘ２方向の外側に接触部（先端部１２及び延伸部１３）が設けられる。また、Ｚ方向の中心軸Ｒを含む空洞を有する筒状部１１が、第１部材１０の中心に設けられる。延伸部１３の厚みはＷである。延伸部１３は、ＸＺ平面においても、ＸＹ平面においても丸みを帯びた曲線状の形状を有する。例えば、延伸部１３は、筒状部１１のＺ１方向の開口部を含む第１端部から折り返されて延伸されることで形成されてもよい。

【0038】

図５は、第１実施形態に係る他の第２部材２０Ｂを使用する場合のイヤーチップ１Ｂの一例を示す図である。図５に示す例の第２部材２０Ｂは、図２に示す第２部材２０よりも径が小さく、サイズが小さい。すなわち、第２部材２０Ｂは、ＸＹ平面における平均の直径が、第２部材２０の同平面の平均の直径よりも短いため、第２部材２０Ｂの表面体積は、第２部材２０の表面体積よりも小さい。図５に示すように、共通の第１部材１０に対して、異なるサイズの第２部材を着脱可能に取りつけることが可能である。

【0039】

これにより、各ユーザは、自分の外耳道の大きさ、形状に合わせて、複数の第２部材の中から１つの第２部材を選択し、その第２部材を共通の第１部材に組み合わせることにより、イヤーチップ自体のサイズを変更することが可能になる。

【0040】

以上、第１実施形態におけるイヤーチップ１は、十分な導電性を確保するのと同時に、耳の中で適切に変化する適度な硬度を合わせて持つ構造とするため、第１部材１０と第２部材２０との２段構造とする。このとき、第１部材１０により生体信号を検知するため、第１部材１０は、金属系（例えばＡＧ）フィラーを含有する導電性の弾性電極を用い、第２部材２０は、イヤーチップの価格を抑えるため、安価な弾性ゴムを用いればよい。

【0041】

また、第２部材２０は、第１部材１０よりも硬度を小さく（より柔軟性があり）してもよい。これにより、イヤーチップを外耳道に挿入する際に、イヤーチップの一部を形成する第２部材２０の柔軟性を用いることで、外耳道の形状に合わせてイヤーチップが挿入しやすくなる。

【0042】

また、第１部材１０と第２部材２０とは着脱可能に取り付けられるようにしてもよい。これにより、高価な第１部材１０を共通の部品として使用し、安価な第２部材２０を適宜変更することで、イヤーチップ自体のサイズを可変にし、また、販売コストを抑えることが可能になる。

【0043】

また、第１部材１０は、筒状部１１と、先端部１２と、延伸部１３とを設けることで、延伸部１３と先端部１２とが外耳道の内壁に圧接（圧着）し、生体信号を精度よく検知することができる。また、筒状部１１と先端部１２と延伸部１３とは一体成形が可能であり、一体成形される場合には製造コストを抑えることが可能である。

【0044】

［変形例］
以上、本願の開示する技術の第１実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものではない。

【0045】

図６Ａは、変形例に係る第１部材１０Ｃの一例を示す図である。図６Ａに示す例において、第１部材１０Ｃの複数の延伸部１３Ｃは、ドーム状の先端部を介して第１端部に連結し、この先端部の所定位置から放射状に形成される。これにより、延伸部１３Ｃは、複数有し、それぞれが重ならないように放射状に形成され、外耳道への内壁に接する表面積を大きくすることができ、精度よく生体信号を取得することが可能になる。

【0046】

また、複数の延伸部１３Ｃの第２端部側には、２つの延伸部１３Ｃの間にはスリット１６Ｃが設けられてもよい。例えば、スリット１６ＣはＺ方向（中心軸方向）に沿って設けられる。このスリットにより、第２部材２０のサイズに合わせて、延伸部１３Ｃは放射状に適宜開いたり閉じたりすることができる。

【0047】

図６Ｂは、変形例に係るイヤーチップ１Ｃの一例を示す図である。図６Ｂに示す例において、第１部材１０Ｃの筒状部に第２部材２０Ｃが挿し込まれている。図６Ｂに示すように、スリット１６Ｃが放射状に広がることで、第１部材１０Ｃの接触部（例えば延伸部１３Ｃ）は、第２部材２０Ｃのサイズに応じて、第２部材２０Ｃの外周面に適切に接することが可能になる。

【0048】

なお、図６に示す第１部材１０Ｃの放射状の形状は一例であって、この形状に限られない。外耳道の内壁に接する面積を出来るだけ大きくするため、スリット１６Ｃの数は、出来るだけ少ない方が良い。

【0049】

また、第１部材１０は、少なくとも２つの延伸部１３を有し、ノズルの対応する接点までのそれぞれの伝導経路を絶縁することで、一方をリファレンス信号として取得するようにしてもよい。この場合、第１部材１０の筒状部１１を、中心軸を通る面で分断して２つの領域に分けて、それぞれの領域を絶縁すればよい。

【0050】

図７Ａは、変形例に係るイヤーチップ１ＤのＹＺ平面の外観の一例を示す図である。図７Ａに示す例では、イヤーチップ１Ｄの第１部材１０Ｄに対し、接触部１３Ｄ１及び１３Ｄ２がＹ方向の両端側に設けられる。接触部（例えば延伸部）１３Ｄ１及び１３Ｄ２は、それぞれ導電性の弾性体であるが、それぞれ絶縁されており、両接触部の間に非導電性の第２部材２０Ｄ（例えばシリコンやウレタン）が設けられる。

【0051】

図７Ｂは、変形例に係るイヤーチップ１Ｄの斜視図である。図７Ｂに示す例では、接触部１３Ｄ１及び１３Ｄ２は、第２部材２０Ｄの外側に位置している。また、接触部の第一部１３Ｄ１と筒状部の第一部１１Ｄ１とは導電性を有して接続され、接触部の第二部１３Ｄ２筒状部の第二部１１Ｄ２とは導電性を有して接続される。また、接触部及び筒状部の第一部（１３Ｄ１及び１１Ｄ１）と、第二部（１３Ｄ２及び１１Ｄ２）とは電気的に絶縁されており、一方を、生体信号をメインに検出する生体電極とし、他方を、リファレンス信号を検出する生体電極としてもよい。この場合、イヤホン本体部２の生体センサは、生体信号からリファレンス信号を差し引いた差分信号を外部に出力するようにする。なお、第１部材１０Ｄと第２部材２０Ｄは、着脱可能な別部材でも、一体成形されてもよい。

【0052】

［第２実施形態］
次に、第１実施形態において説明したイヤーチップを用いるイヤホン１００について説明する。第２実施形態におけるイヤーチップは、第１実施形態において説明したいずれのイヤーチップでもよく、第２実施形態においては符号２７２を用いて説明する。

【0053】

図８及び図９を参照しながら、第２実施形態に係るイヤホン１００の構成要素について説明する。図８及び図９は、第２実施形態に係るイヤホン１００の一例を示す図である。図８及び図９に示すイヤホン１００は、３つのセンサを有する。例えば、イヤホン１００は、第１実施形態におけるイヤーチップに対応するメインセンサ２７２（第１センサ）、リファレンスセンサ２７３（第２センサ）、グランドセンサ２７４（第３センサ）を備える。

【0054】

メインセンサ２７２は、使用者の第１生体情報を電気信号として取得可能な位置に設けられる。メインセンサ２７２の配置位置は、第１実施形態において説明したとおり、外耳道に挿入される先端部分であり、外耳道の内壁に密着する。メインセンサ２７２は、センシングした第１生体情報を後述の増幅器（アンプ）に出力する。

【0055】

リファレンスセンサ２７３は、使用者の第２生体情報を電気信号として取得可能な位置に設けられる。リファレンスセンサ２７３の配置位置は、例えばウイング１２０の先端である。リファレンスセンサ２７３は、センシングした第２生体情報を後述の増幅器（アンプ）に出力する。

【0056】

ここで、ウイング１２０は、基板等が収納されるカバー部１０５の周面に設けられる。ウイング１２０は、カバー部１０５の周面から略Ｕ字状にメインセンサ（イヤーチップ）２７２側に向けて突出している。ウイング１２０の端部に設けられるリファレンスセンサ２７３は、イヤホン１００の装着時に着用者の外耳に引っ掛かるように機能し、イヤホン１００が着用者の耳甲介から落ちないようにサポートする。さらに、リファレンスセンサ２７２が耳甲介に接触し、第２生体信号を測定可能になっている。ウイング１２０は、イヤホン本体部２の外側部材であるハウジングと同様に、弾性及び柔軟性を有する材料で形成することができる。ハウジングは非導電性の弾性体で形成されてもよい。

【0057】

グランドセンサ２７４は、接地電位情報を電気信号として取得するセンサである。グランドセンサ２７４の配置位置は、例えば、ハウジングのカバー部１０５側であって、リファレンスセンサ２７３とは反対方向に設けられる。これは、リファレンスセンサ２７３とグランドセンサ２７４との距離をできるだけ離したいからである。センサ同士を離すことで、各センサから取得される各生体信号の精度を向上させることができる。グランドセンサ２７４は、センシングした接地電位情報を後述のＡ／Ｄ変換部に出力する。グランドセンサ２７４は、耳に密着しやすくするため、外側に向けて凸形状を有しているとよい。

【0058】

メインセンサ２７２の材料又は材質は、第１実施形態において説明したとおりである。リファレンスセンサ２７３及びグランドセンサ２７４は、例えば、導電性ゴムにより作成され、この導電性ゴムには、銀又は塩化銀が含有される。好ましくは、適切な導電性を確保するため、銀又は塩化銀を、導電性ゴムに含まれる導電性物質の所定質量％以上を含有させる。

【0059】

リファレンスセンサ２７３及びグランドセンサ２７４は、金属系フィラーを含むシリコン素材で形成されてもよい。例えば、第リファレンスセンサ２７３及びグランドセンサ２７４は、金属系フィラーとして、銀、銅、金、アルミニウム、亜鉛、ニッケル等をシリコン素材に適切に配合することで導電性の高い素材を作成することができる。また、含有されるフィラーの全てを銀又は塩化銀にする必要はなく、フィラーの一部が銀又は塩化銀であればよい。これにより、銀又は塩化銀の含有率を減らせるため、ゴムの硬度を下げて、適度な硬度の導電性ゴムを作成することができる。

【0060】

図１０は、第２実施形態に係るグランドセンサ２７４の一例を示す図である。図１０に示す例では、グランドセンサ２７４は、イヤホン本体２の所定領域に対して着脱可能になっている。例えば、グランドセンサ２７４は、凸形状の第２取付構造１１２を有し、ハウジングは、第２取付構造１１２に篏合する凹形状の第１取付構造１１０を有する。第２取付構造１１２と第１取付構造１１０とが篏合する場合、それぞれの接続点が接触し、電気的に接続され、グランドセンサ２７４からの設置電位情報がイヤホン本体２内のＡ／Ｄ変換部に出力される。なお、凹凸の関係は、それぞれ逆に設けられてもよい。

【0061】

図１１は、第２実施形態に係るリファレンスセンサ２７３の一例を示す図である。図１１に示す例では、リファレンスセンサ２７３を含むウイング１２０は、カバー部１０５の周面方向に沿ってスライド可能である。例えば、カバー部１０５の周面方向にスライド機構１３０が設けられ、ウイング１２０のリファレンスセンサ２７３とは反対側の端部が、スライド機構１３０の一部を構成する。これにより、ウイング１２０の位置をカバー部１０５の周面に対して調節可能にすることで、リファレンスセンサ２７３が装着者の耳により接触し、第２生体信号をより適切に取得することが可能になる。なお、スライド機構１３０は、耳に近づく方向の移動は容易であるが、離れる方向の移動より力がかかるようにすればよい。

【0062】

図１２は、第２実施形態に係るイヤホン１００の３つのセンサが装着者に接触することを説明するための図である。図１２に示すように、イヤホン１００のイヤーチップに対応するメインセンサ２７２が外耳道に入り込んでいくことで、メインセンサ２７２は、メインセンサにより密着して接触する。また、メインセンサ２７２が外耳道により入り込むことで、リファレンスセンサ２７３が、装着者の耳甲介上部の耳甲介艇により接触し、さらに、グランドセンサ２７４は、装着者の耳甲介下部の耳甲介腔により接触する。

【0063】

図１３は、第２実施形態に係るイヤホン１００の概要を説明するための図である。図１３に示す台２実施形態に係るイヤホン１００は、第１イヤホン１００Ｒと、第２イヤホン１００Ｌとを備える。第１イヤホン１００Ｒは、使用者（装着者）の右耳に装着される。第２イヤホン１００Ｌは、使用者の左耳に装着される。第１イヤホン１００Ｒおよび第２イヤホン１００Ｌは、スマートフォンＭと通信可能なように構成される。スマートフォンＭは通信端末の一例である。第１イヤホン１００Ｒおよび第２イヤホン１００Ｌは、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星Ｓａ，Ｓｂから送信されるＧＮＳＳ信号を受信可能なように構成される。

【0064】

第１イヤホン１００Ｒは、構成要素として、第１時刻取得部２７１、メインセンサ２７２（第１センサ）、リファレンスセンサ２７３（第２センサ）、グランドセンサ２７４（第３センサ）、第１Ａ／Ｄ変換部２７５、第１送信部２７６、及び増幅器２７７を備えている。

【0065】

第１時刻取得部２７１は、ＧＮＳＳ衛星Ｓａから送信されるＧＮＳＳ信号を受信し、ＧＮＳＳ信号に含まれる絶対時刻情報を取得する。第１時刻取得部２７１は、取得した絶対時刻情報を第１Ａ／Ｄ変換部２７５に出力する。第１時刻取得部２７１は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）チップを含む。

【0066】

メインセンサ２７２は、使用者の第１生体情報を電気信号として取得可能な位置に設けられる。メインセンサ２７２は、センシングした第１生体情報を増幅器２７７に出力する。

【0067】

リファレンスセンサ２７３は、使用者の第２生体情報を電気信号として取得可能な位置に設けられる。リファレンスセンサ２７３は、センシングした第２生体情報を増幅器２７７に出力する。

【0068】

グランドセンサ２７４は、接地電位情報を電気信号として取得するセンサである。グランドセンサ２７４は、センシングした接地電位情報を第１Ａ／Ｄ変換部２７５に出力する。

【0069】

増幅器２７７は、メインセンサ２７２によりセンシングされた第１生体信号と、リファレンスセンサ２７３によりセンシングされた第２生体信号とを増幅し、信号を拡張する。増幅器２７７は、拡張後の各信号を第１Ａ／Ｄ変換部２７５に出力する。

【0070】

第１Ａ／Ｄ変換部２７５は、絶対時刻情報のタイミングに合わせて各情報のサンプリングを行う。例えば、サンプリングを絶対時刻情報のタイミングに合わせる方法として、毎回絶対時刻情報に合わせてサンプリングしてもよいし、一秒ごとなどの定期的なタイミングで絶対時刻情報に合わせてサンプリングしてもよい。第１Ａ／Ｄ変換部２７５は、サンプリングした各情報を第１送信部２７６に出力する。

【0071】

第１送信部２７６は、第１Ａ／Ｄ変換部２７５によりサンプリングされた第１生体情報、第２生体情報、及び第３生体情報を、それぞれ絶対時刻情報と関連付けて通信端末Ｍに送信する。また、第１送信部２７６は、メインセンサ２７２から出力される第１生体情報とグランドセンサ２７４から出力される接地電位情報との差分である第１差分情報を生成し、絶対時刻情報と関連付けて通信端末Ｍに送信してもよい。同様に、第１送信部２７６は、リファレンスセンサ２７３から出力される第２生体情報とグランドセンサ２７４から出力される接地電位情報との差分である第２差分情報を生成し、絶対時刻情報と関連付けて通信端末Ｍに送信してもよい。なお、各情報に絶対時刻情報を関連付ける（例、タイムスタンプを付与する）ことは、第１Ａ／Ｄ変換部２７５で行われてもよい。

【0072】

上述した例において、第１送信部２７６は、第１生体情報または第１差分情報と絶対時刻情報とを関連付けて第１チャンネルで通信端末Ｍに送信する。第１生体情報または第１差分情報と関連付けられる絶対時刻情報は、メインセンサ２７２がセンシングしたタイミングと同期されている。また、第１送信部２７６は、第２生体情報または第２差分情報と絶対時刻情報とを関連付けて第２チャンネルで通信端末Ｍに送信する。第２生体情報または第２差分情報と関連付けられる絶対時刻情報は、リファレンスセンサ２７３がセンシングしたタイミングと同期されている。なお、第２チャンネルは、第１チャンネルと同じチャンネルでも異なるチャンネルでもよい。

【0073】

第２イヤホン１００Ｌは、第１イヤホン１００Ｒと同様の構成を有する。第２イヤホン１００Ｌにおける各構成について、第１イヤホン１００Ｒにおける構成と同じ名称の構成は、同じ処理を行うため、ここでは説明を省略する。

【0074】

第１送信部２７６が第１イヤーピース２Ｒを装着した右耳側の第１生体情報を絶対時刻情報を関連付けて通信端末に送信するので、通信端末においてはどの時刻において取得された生体情報なのかを正確に把握することができる。

【0075】

第１送信部２７６が第１イヤホン１００Ｒを装着した右耳側の第１生体情報を絶対時刻情報を関連付けて通信端末に送信するので、通信端末においてはどの時刻において取得された生体情報なのかを正確に把握することができる。イヤホンは耳に装着するものなので、同一のイヤホン内で生体情報を取得するセンサを複数設けても、取得する信号の電位差が少なく各信号が打ち消しあって生体情報としての精度を向上することが難しい。一方、異なるイヤホンそれぞれにセンサを設け、それぞれのセンサによって生体情報を取得すれば電位差が確保できない問題は解消されうる。しかしながら、異なるイヤホンにおいて取得した生体情報を通信端末に送信して情報処理を行おうとすれば、通信遅延等によって誤差が発生してしまうという新たな課題がある。そこで第２実施形態では、各イヤホンで取得する生体情報それぞれに絶対時刻情報を関連付けて通信端末に送信することで、通信遅延に起因する誤差を解消し、電位差を確保した正確な生体情報の取得を可能なものとしている。

【0076】

尚、本実施形態では基準時刻情報の一例としてＧＮＳＳ信号に含まれる絶対時刻情報を用いたが、各イヤホンで取得する生体情報の時刻特定に必要な精度を有していれば、他の時刻情報を基準時刻情報として用いることができる。例えば、それぞれのイヤホンの基準時刻の誤差が１ｍｓ以下となるような信号を第１時刻取得部２７１及び第２時刻取得部２８１が取得してもよい。また、基準時刻情報は、生体情報の取得時刻を示すとともに、他のイヤホンにより取得される生体情報との同期をとるための情報としても利用することができる。なお、基準時刻情報は、他のイヤホンにより取得される生体情報との同期をとるための同期情報に代替することも可能である。なお、各センサの位置関係は、適宜交換されたり、変更されたりしてもよい。

【0077】

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

【符号の説明】

【0078】

１ イヤーチップ
１０ 第１部材
１１ 筒状部
１２ 先端部
１３ 延伸部
１４ 取付構造
１５ 空洞部
１６ スリット
２０ 第２部材
１００ イヤホン
１０５ カバー部
１１０ 第１取付構造
１１２ 第２取付構造
１３０ スライド機構
２７２ メインセンサ
２７３ リファレンスセンサ
２７４ グランドセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】