JP5386511B2

JP5386511B2 - 生体信号センサを備えたオーディオヘッドセット

Info

Publication number: JP5386511B2
Application number: JP2010546774A
Authority: JP
Inventors: クヒョンリー; チェン−イチュアン
Original assignee: ニューロスカイインコーポレイテッド
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2029-02-10
Also published as: US20130039509A1; JP2011514745A; WO2009102430A1; US8271075B2; US8781570B2; US20090214060A1

Description

（関連出願との相互参照）
本出願は、２００８年２月１３日に出願されたオーディオスピーカを備えたニューロヘッドセット装置という名称の米国仮出願第６１／０２８，２５８号（代理人整理番号ＮＥＵＲＰ００４＋号）に対する優先権を主張するものであり、該特許出願はあらゆる目的で引用により本明細書に組み入れられる。

典型的なヘッドセットは、音をユーザの耳へ導くオーディオスピーカを有しているか、又は音声キャンセル装置である。

これらの典型的なヘッドセットは、１又はそれ以上の生体信号センサ（例えば、ヘッドセットを着用したユーザの脳波を測定できるようにするＥＥＧセンサ）を含んでいない。したがって、１又はそれ以上の生体信号センサを備えたオーディオヘッドセットを提供することが望ましい。

以下の詳細な説明及び添付図面において本発明の様々な実施形態を開示する。

本発明のいくつかの実施形態による、ユーザが着用したニューロヘッドセットを示す図である。本発明のいくつかの実施形態による、ユーザが着用したニューロヘッドセットを示す図である。本発明のいくつかの実施形態による、ユーザが着用したニューロヘッドセットを示す図である。本発明のいくつかの実施形態による、オーディオスピーカ及びＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットを示す図である。本発明のいくつかの実施形態による、オーディオスピーカ及びＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットを示す図である。本発明のいくつかの実施形態による、オーディオスピーカ及びＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットの可撓性アーム部を示す図である。本発明のいくつかの実施形態による、オーディオスピーカ及びＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットのイヤピースの実装構成を示す図である。本発明のいくつかの実施形態による、オーディオスピーカ及びファブリックＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットのイヤピースの実装構成を示す図である。

本発明は、処理、装置、システム、合成物、コンピュータ可読記憶媒体上で具体化されたコンピュータプログラム製品、及び／又はプロセッサに結合されたメモリに記憶された及び／又はこのメモリによって与えられる命令を実行するように構成されたプロセッサなどのプロセッサの形を含む数多くの方法で実施することができる。本明細書では、これらの実施構成、又は本発明がとり得るその他のあらゆる形を技術と呼ぶことができる。一般に、開示する処理のステップの順序は、本発明の範囲内で変更することができる。別途記載しない限り、プロセッサ又はメモリなどの、タスクを実行するように構成されていると説明される構成要素は、所定時にタスクを一時的に実行するように構成された一般的な構成要素、又はタスクを実行するように製造された特定の構成要素として実装することができる。本明細書で使用する場合、「プロセッサ」という用語は、１又はそれ以上の装置、回路、及び／又はコンピュータプログラム命令などのデータを処理するように構成された処理コアのことを意味する。

以下、本発明の１又はそれ以上の実施形態についての詳細な説明を本発明の原理を示す添付図面とともに提供する。このような実施形態に関連して本発明について説明するが、本発明はいずれの実施形態にも限定されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定され、また本発明は数多くの代替、修正及び同等物を包含する。以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために数多くの具体的な詳細を記載する。これらの詳細は例示を目的として提供するものであり、これらの具体的な詳細の一部又は全てを伴なうことなく特許請求の範囲に基づいて本発明を実施することができる。説明を明確にするために、本発明に関連する技術分野において公知の技術的題材については、本発明を不必要に曖昧にしないように詳細には説明しない。

いくつかの実施形態では、本明細書で説明するような装置を、特に（ＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセット及びオーバーイヤー型ヘッドホン又はイヤホン型ヘッドホンなどの）生体信号センサを備えたオーディオヘッドセットに適用することができ、この関連において装置を説明する。しかしながら、例えば、このオーディオヘッドセットを、ヘッドセットのイヤピースの内部にある（及び／又はヘッドセットと接続して別様に存在する）その他の種類のセンサ（例えば、その他の種類の生体信号センサ）及び／又はオーディオ／聴力骨伝導、（オーディオスピーカを備えたビデオ眼鏡などの）ヘッドホンビデオヘッドマウントディスプレイ、及び／又は３Ｄ立体映像などのその他の種類のマルチメディア機能とともに使用することができるので、装置の実用性はさらに大きなものになることが理解できよう。

図１Ａ〜図１Ｃは、本発明のいくつかの実施形態によるユーザが着用したニューロヘッドセットを示す図である。図示のように、幻像で示すユーザがニューロヘッドセット１０を着用しており、この図では破線の輪郭を使用してユーザを描いている。例えば、ニューロヘッドセット１０は、ユーザの耳の近くにある第１及び第２の側部１２、１３を有することができ、これによって（図２及び図３に示すような）脳波記録（ＥＥＧ）センサ１５がユーザの耳の後ろの皮膚に接して位置できるようになる。ニューロヘッドセット１０はまた、端部近くにＥＥＧセンサ１７を備えたアーム部１６も含み、例えばこれを使用してＥＥＧセンサをユーザの額上に位置付けることができる。いくつかの実施形態では、ニューロヘッドセット１０のイヤピース内に２又はそれ以上のＥＥＧセンサが備えられる。いくつかの実施形態では、ＥＥＧセンサがニューロヘッドセット１０の個々のイヤピース内に備えられる。いくつかの実施形態では、ＥＥＧセンサの代わりに、或いはこれに加えて、その他の種類の生体信号センサがヘッドセットの片方又は両方のイヤピース内に備えられる。いくつかの実施形態では、ヘッドセットがモノヘッドセットであり、この場合２つのイヤピースの代わりに１つのみのイヤピースが存在する。例えば、ニューロヘッドセット１０がユーザの頭部上に正しく位置決めされると、２００７年１月２２日に出願された「脳波信号処理システムに基づいて精神状態を定量的に評価するための方法及び装置」という名称の米国特許出願第１１／６５６，８２８号にさらに詳細に記載されるように、センサ１５、１７により検出された信号に基づいてユーザの脳波を測定することができ、この特許出願は引用により本明細書に組み入れられる。

図２及び図３は各々、本発明のいくつかの実施形態によるオーディオスピーカ及びＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットの実施形態を示している。図示のように、これらのニューロヘッドセット１０の実施形態は、オーディオスピーカ及びＥＥＧセンサの両方を含む。例えば、ニューロヘッドセット１０は、上述のように第１及び第２の側部１２、１３及びＥＥＧセンサ１７を備えたアーム部１６を有することができる。ニューロヘッドセット１０はまた、個々の側部１２、１３の端部にイヤピース／スピーカ部分２２を有することもでき、これによりユーザがニューロヘッドセット１０を着用したときに、例えばイヤピース部分がユーザの耳を覆ってフィットするようになる。図示のように、ニューロヘッドセット１０は、イヤピース部分２２内にＥＥＧセンサ１５を含む。いくつかの実施形態では、ＥＥＧセンサがニューロヘッドセット１０の個々のイヤピース内に備えられる。また、図２及び図３に示すように、ＥＥＧセンサ１５はイヤピース部分２２内の異なる場所に位置することもできる。いくつかの実施形態では、ＥＥＧセンサ１５が、異なるユーザの頭部及び耳の形状及び大きさに適合して、快適な着用を提供する一方で、耳の表面に十分な圧力を与えて正しい接触を確実にするように可撓性材料で支持される。いくつかの実施形態では、個々のセンサが、可撓性支持材料として働くバネ付勢機構を含む。いくつかの実施形態では、図５に示すように、金属突起を含むゴムスリーブなどのその他の種類の可撓性材料が利用される。

図４は、本発明のいくつかの実施形態によるオーディオスピーカ及びＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットの可撓性アーム部を示している。図示のように、（実施形態を各々図２及び図３に示すような）アーム部１６が、ユーザの頭部の形状及び大きさが異なる場合でもＥＥＧセンサ１７をユーザの額に対してより厳密に位置決めできるようにする可撓性部分２４を含む。例えば、ヘッドセットがユーザの頭部に正しく位置決めされると、これを通常のイヤピース付きヘッドセットとそっくりに着用することができる。

図５は、本発明のいくつかの実施形態によるオーディオスピーカ及びＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットのイヤピースの実装構成を示している。図示のように、（ユーザが快適であるようにパッドを当てることができるような）イヤピース部分２２がＥＥＧセンサ１５を含み、このＥＥＧセンサ１５は、ユーザがヘッドセットを着用したときにユーザの耳の近くの皮膚に接して、脳波測定に使用されるユーザの脳波信号を感知することができる。図２、図３及び図５に示す実施形態のようないくつかの実施形態では、ユーザがヘッドセットを着用したときに耳介前皮膚領域、又はユーザの耳の耳輪又は対耳輪との接触が可能になるようにヘッドセットのイヤピース内に（電極とも呼ばれる）ＥＥＧセンサ１５が位置する。いくつかの実施形態では、イヤピース部分２２のパッド部分に１又はそれ以上のＥＥＧセンサが備えられ、及び／又は図示のようにイヤピース部分２２の内部に１又はそれ以上のＥＥＧセンサが備えられる。

図６は、本発明のいくつかの実施形態によるオーディオスピーカ及び（ファブリック電極とも呼ばれる）ファブリックＥＥＧセンサを備えたニューロヘッドセットのイヤピースの実装構成を示している。図示のように、（ユーザが快適であるようにパッドを当てることができるような）イヤピース部分２２が２つのファブリックＥＥＧセンサ１４、１５を含み、これらのＥＥＧセンサ１４、１５は、ユーザがヘッドセットを着用したときにユーザの耳の近くの皮膚に接して、脳波測定に使用されるユーザの脳波信号を感知することができる。

いくつかの実施形態では、図２〜図５に示すヘッドセット及びヘッドセット構成要素により、オーディオヘッドセット又はイヤホン又はヘッドホンの（単複の）イヤピース内部に（単複の）ＥＥＧセンサを個々に含めることができるようになり、この結果ＥＥＧ信号の感知に効果的なヘッドセットを簡単に使用し、容易に着用し、容易に製造できるようになる。いくつかの実施形態では、着用者の（両）耳の皮膚を包み込む、又はこの上に存在するあらゆるヘッドセット又はイヤホン又は（単複の）イヤピース付きヘッドホンとともに装置を使用することができ、この場合１又はそれ以上の生体信号電極が（単複の）イヤピース内部に組み込まれて着用者の耳の皮膚に接触する。

いくつかの実施形態では、（単複の）生体信号センサ（例えば、ＥＥＧセンサ及び／又はその他の種類の生体信号センサ）の場所及び可撓性支持材料が、例えば、ＥＥＧ信号を効果的に収集する一方で、ヘッドセット又はイヤホンの全体的な設計をＥＥＧセンサを含まないものとほぼ同じに保つことができるようなヘッドセット及びイヤホンの設計を可能にすることで、ヘッドセット又はイヤホンを簡単に使用し、容易に着用し、容易に製造できるようにする。例えば、本明細書で説明したようなヘッドセットのイヤピース内のＥＥＧセンサの場所は効果的な信号検出を可能にし、このようなヘッドセットのＥＥＧセンサにより捕捉される信号は、例えば公知のＢｉｏＰａｃＭＰ１５０システムに備えられた医療グレードのＥＥＧセンサによって捕捉される信号に匹敵する。

理解を明確にするために上述の実施形態についてある程度詳細に説明したが、本発明は提示した詳細に限定されるものではない。本発明の実施構成には多くの代替方法が存在する。開示した実施形態は例示であり、限定的なものではない。

１０ニューロヘッドセット
１２第１の側部
１３第２の側部
１６アーム部
１７ＥＥＧセンサ

Claims

オーディオヘッドセットであって、
第１のイヤピースを取り付けて、ユーザが前記オーディオヘッドセットを着用したときに、前記第１のイヤピースを前記ユーザの耳の上部に、耳を覆って、又は耳の内部に配置できるようにした前記オーディオヘッドセットの第１の側部と、
前記ユーザが前記オーディオヘッドセットを着用したときに、前記ユーザの前記耳の皮膚の部分に接することができる、前記第１のイヤピースの内部に位置する第１の生体信号センサと、
を備え、
前記第１の生体信号センサが、脳波信号を検出するための、前記第１のイヤピースの一部の周りに巻かれた導電性ファブリックのストリップから成るファブリック脳波記録（ＥＥＧ）センサであり、前記導電性ファブリックのストリップが、ファブリックＥＥＧセンサを含み且つ前記第１のイヤピースの内部の中心から前記第１のイヤピースの縁まで半径方向に延びている、
ことを特徴とするオーディオヘッドセット。
前記オーディオヘッドセットがモノヘッドセットである、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
第２のイヤピースを取り付けて、ユーザが前記オーディオヘッドセットを着用したときに、前記第１及び第２のイヤピースを前記ユーザの耳の上部に、耳を覆って、又は耳の内部に配置できるようにした前記オーディオヘッドセットの第２の側部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
第２のイヤピースを取り付けて、ユーザが前記オーディオヘッドセットを着用したときに、前記第１及び第２のイヤピースを前記ユーザの耳の上部に、耳を覆って、又は耳の内部に配置できるようにした前記オーディオヘッドセットの第２の側部と、
前記ユーザが前記オーディオヘッドセットを着用したときに、前記ユーザの前記耳の皮膚の部分に接することができる、前記第２のイヤピースの内部に位置する第２の生体信号センサと、
をさらに備え、
前記第２の生体信号センサが、脳波信号を検出するための、前記第２のイヤピースの一部の周りに巻かれたファブリック脳波記録（ＥＥＧ）センサを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
前記ユーザが前記オーディオヘッドセットを着用したときに、前記ユーザの前記耳の皮膚の部分に接することができる、前記第１のイヤピースの内部に位置する第２の生体信号センサをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
前記ユーザが前記オーディオヘッドセットを着用したときに、前記ユーザの前記額の皮膚の部分に接することができる第２の生体信号センサを保持するための、前記オーディオヘッドセットのアームをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
前記ユーザが前記オーディオヘッドセットを着用したときに、前記ユーザの前記額の皮膚の部分に接することができる第２の生体信号センサを保持する、前記オーディオヘッドセットの可撓性アームをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
前記第１のイヤピースが、該第１のイヤピースの内部に、前記第１の生体信号センサを支持し、外からの圧力を与える可撓性材料をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
前記第１の生体信号センサが、前記第１のイヤピースのパッド部分上に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
前記第１のイヤピースがオーバーイヤー型ヘッドホンをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。
前記第１のイヤピースがオーディオ骨伝導型ヘッドホンをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオヘッドセット。