TWM484882U - 具有生理訊息量測的耳道式揚聲裝置 - Google Patents

Description

具有生理訊息量測的耳道式揚聲裝置

本創作有關一種耳道式揚聲裝置，尤指一種具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置。

隨著穿戴式裝置的興起，諸多廠商紛紛投入穿戴式裝置研發的行列，且已經延伸應用到耳道式揚聲裝置上，如中國民國公告專利第I373323號專利案所公開，該專利案所公開結構主要包含一耳戴式結構、一感測元件、一電路系統以及一發聲模組。其透過該感測元件擷取人體耳部上的生理訊號，在以該電路系統上的一類比/數位轉換器將原本屬於類比訊號的該生理訊號轉換為數位訊號，之後在以該電路系統上的一處理器對其進行處理分析並以一預設值值進行比較，得出一個結果，再以該發聲模組通知使用者。藉此，以達到生理感知的目的。

但是，上述實施方式雖然能夠產生一結果通知使用者，但以上述結構實施並沒有辦法有效消除人體運動過程中對該耳戴式結構所帶來的晃動，令該感測元件所感測出的數值產生偏差，而有感測失準的問題發生，並不利於使用者有效的判斷其生理狀態的正常與否。此外，現雖有部分耳道式揚聲裝置具有消除晃動雜訊的功能，但需要使用多顆以上的感知元件以及檢測源發射件，導致該耳道式揚聲裝置的電性線路複雜化，並不 利於應用在原本體積就已微小的耳道式揚聲裝置上。

本創作的主要目的，在於解決習用實施方式容易有量測失準以及配線複雜的問題。

為達上述目的，本創作提供一種具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其包含有一耳機本體、一檢測光發射件、一第一檢測光接受件、一第二檢測光接受件以及一處理單元。其中，該耳機本體穿戴於一人體耳部，該耳機本體包含有一穿戴後位於一耳廓的第一段以及一連接該第一段而於穿戴後位於一耳道的第二段。該檢測光發射件對應該第二段容置於該耳機本體內，其具有一顯現於該耳機本體表緣而朝向該耳道投射一檢測光的投光端。該第一檢測光接受件對應該第二段容置於該耳機本體內，該第一檢測光接受件具有一顯現於該耳機本體表緣而接受自該耳道反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第一量測訊號的第一接受端。該第二檢測光接受件對應該第二段容置於該耳機本體內，該第二檢測光接受件具有一顯現於該耳機本體表緣而接受自該耳道反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第二量測訊號的第二接受端。該處理單元連接該耳機本體並自該第一檢測光接受件及該第二檢測光接受件接受該第一量測訊號及該第二量測訊號將其分析轉換為一生理訊息。其中，該檢測光發射件、該第一檢測光接受件以及該第二檢測光接受件為分隔設置。

於一實施例中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的直線距離相等於該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的直線距離。

於一實施例中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的夾角為60度到120度，而該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的夾角為60度到120度。進一步地，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的夾角為90度，而該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的夾角為90度。

於一實施例中，該第一檢測光發射件設置於該第二段的上緣，而該第二檢測光發射件設置於該第二段的下緣。

於一實施例中，該耳機本體具有一水平於該耳道延伸方向的軸，以及複數垂直於該軸的切面，而該檢測光發射件、該第一檢測光接受件以及該第二檢測光接受件設置於該些切面的其中之一。

於一實施例中，該檢測光發射件向該耳道投射的該檢測光為一不可見紅外光，而該生理訊息為一心跳律動資訊。

於一實施例中，該檢測光發射件向該耳道投射的該檢測光為一可見紅光，而該生理訊息為一血液含氧資訊。

於一實施例中，該檢測光發射件包含有分別設置於該投光端的一可見紅光發射單元以及一不可見紅外光發射單元。進一步地，該可見紅光發射單元疊設該不可見紅外光發射單元的上端。

於一實施例中，該耳機本體具有複數開設於該第二段分別供該檢測光發射件、該第一檢測光接受件及該第二檢測光接受件設置的組裝通孔。

除上述結構之外，本創作提供另一實施態樣的該耳道式揚聲裝置。於此實施例中，該耳道式揚聲裝置包含有一耳機本體、一檢測光發 射件、一第一檢測光接受件以及一第二檢測光接受件。其中，該耳機本體穿戴於一人體耳部，該耳機本體包含有一穿戴後位於一耳廓的第一段以及一連接該第一段而於穿戴後位於一耳道的第二段。該檢測光發射件對應該第二段容置於該耳機本體內，該檢測光發射件具有一顯現於該耳機本體表緣而朝該耳道投射一檢測光的投光端。該第一檢測光接受件對應該第二段容置於該耳機本體內，該第一檢測光接受件具有一顯現於該耳機本體表緣而接受自該耳道反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第一量測訊號的第一接受端。該第二檢測光接受件對應該第二段容置於該耳機本體內，該第二檢測光接受件具有一顯現於該耳機本體表緣而接受自該耳道反射的該檢測光並將檢測光轉換為一第二量測訊號的第二接受端。該重力感測件對應該第二段容置於該耳機本體內，受該耳機本體晃動產生有一位移訊號。該處理單元連接該耳機本體並自該第一檢測光接受件、該第二檢測光接受件以及該重力感測件接受該第一量測訊號、該第二量測訊號以及該位移訊號，並將該第一量測訊號及該第二量測訊號分析轉換為一生理訊息。

於一實施例中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的直線距離相等於該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的直線距離。

於一實施例中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的夾角為60度到120度，而該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的夾角為60度到120度。進一步地，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的夾角為90度，而該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的夾角為90度。又或者，該檢測光發射件與該重力感測件之間的夾角為180度。

於一實施例中，該第一檢測光發射件設置於該第二段的上緣，而該第二檢測光發射件設置於該第二段的下緣。

於一實施例中，該耳機本體具有一水平於該耳道延伸方向的軸，以及複數垂直於該軸的切面，而該檢測光發射件、該第一檢測光接受件、該第二檢測光接受件以及該重力感測件設置於該些切面的其中之一。

於一實施例中，該檢測光發射件向該耳道投射的該檢測光為一不可見紅外光，而該生理訊息為一心跳律動資訊。

於一實施例中，該檢測光發射件向該耳道投射的該檢測光為一可見紅光，而該生理訊息為一血液含氧資訊。

於一實施例中，該檢測光發射件包含有分別設置於該投光端的一可見紅光發射單元以及一不可見紅外光發射單元。進一步地，該可見紅光發射單元疊設該不可見紅外光發射單元的上端。

於一實施例中，該耳機本體具有複數開設於該第二段分別供該檢測光發射件、該第一檢測光接受件及該第二檢測光接受件設置的組裝通孔。

透過本創作上述所揭結構，相較於習用具有以下特點：1.電性線路的配置相對簡單，而能夠具體的應用於較小體積的該耳機本體內。2.透過該第一量測訊號及該第二量測訊號相互交叉分析，能夠具體克服穿戴者運動或行走間令該耳機本體晃動產生的雜訊。

1‧‧‧耳機本體

11‧‧‧第一段

12‧‧‧第二段

13‧‧‧組裝通孔

2‧‧‧檢測光發射件

21‧‧‧投光端

22‧‧‧可見紅光發射單元

23‧‧‧不可見紅光發射單元

3‧‧‧第一檢測光接受件

31‧‧‧第一接受端

4‧‧‧第二檢測光接受件

41‧‧‧第二接受端

5‧‧‧處理單元

6‧‧‧重力感測件

100‧‧‧耳道式揚聲裝置

200‧‧‧人體耳部

201‧‧‧耳廓

202‧‧‧耳道

A‧‧‧軸

S‧‧‧切面

圖1，為本創作穿戴後的實施示意圖。

圖2，為本創作第一實施例的外觀示意圖。

圖3，為本創作第一實施例局部結構示意圖(一)。

圖4，為本創作第一實施例局部結構示意圖(二)。

圖5，為本創作第二實施例結構示意圖。

圖6，為本創作第三實施例結構示意圖。

有關本創作詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：請參閱圖1至圖4，於一實施例中，本創作具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置100，供使用者穿戴於一人體耳部200，而該耳道式揚聲裝置100可進一步透過有線或無線的方式資訊連接一電子設備接受一音頻訊號，並經該耳道式揚聲裝置100所包含的一揚聲單元將該音頻訊號轉換為聲音輸出。具體說明，該耳道式揚聲裝置100至少包含有一耳機本體1、一檢測光發射件2、一第一檢測光接受件3、一第二檢測光接受件4以及一處理單元5。其中，該耳機本體1可依據設計需求或外型美觀進行適度的設計調整，其包含有一穿戴後位於該人體耳部200的一耳廓201的第一段11，以及一連接該第一段11而於穿戴後位於該人體耳部200的一耳道202的第二段12。進一步地，本創作該第一段11及該第二段12可以是由複數半殼相互組裝而成，又或者是以一塑料一體射出成型製作。再者，該耳機本體1進一步於該第二段11上開設有複數組裝通孔13，每一該組裝通孔13分別供該檢測光發射件2、該第一檢測光接受件3以及該第二檢測光接受件4設置。而本創作該耳機本體1更可以容置有該揚聲單元。

另一方面，本創作該檢測光發射件2、該第一檢測光接受件3 以及該第二檢測光接受件4分別對應該第二段12容置於該耳機本體1內，意指該檢測光發射件2、該第一檢測光接受件3以及該第二檢測光接受件4分別對應組裝於其中一該組裝通孔13中。其中，該檢測光發射件2具有一顯現於該耳機本體1而朝該耳道202投射一檢測光的投光端21，該第一檢測光接受件3具有一顯現於該耳機本體1表緣而接受自該耳道202反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第一量測訊號的第一接受端31，該第二檢測光接受件4具有一顯現於該耳機本體1表緣而接受自該耳道202反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第二量測訊號的第二接受端41。更具體地，本創作該檢測光發射件2、該第一檢測光接受件3以及該第二檢測光接受件4工作所需電力，可經由一電性連接線從該電子設備所取得，又或者是電性連接一設置於該耳機本體1內的儲電單元取得電力。該檢測光發射件2取得電力後產生光電反應從該投光端21發射出該檢測光，而該檢測光可以根據所需檢測的生理訊號不同而有所調配，例如，於一實施例中，所需量測使用者的一生理訊息為一心跳律動資訊時，該檢測光發射件2即可選用投射有一不可見紅外光的光學模組進行實施，進一步地，該不可見紅外光可為一光波長約莫940nm的紅外光。而於另一實施例中，所需量測使用者的該生理訊息為一血液含氧資訊時，該檢測光發射件2則可選用投射有一可見紅光的光學模組實施，進一步地，該可見紅光可為一光波長約莫660nm的可見紅光。請參閱圖5，除此之外，於一實施例中，該檢測光發射件2更可包含有分別設置於該投光端21的一可見紅光發射單元22以及一不可見紅外光發射單元23，如此一來，本創作該耳道式揚聲裝置100即可以同時檢測有該心跳律動資訊及該血液含氧資訊。進一步地，該可見紅光發射單元22可以疊設於該不可見紅 外光發射單元23的上端。

承上，該第一檢測光接受件3及該第二檢測光接受件4可分別為一光學感測件，透過感測光線的變化產生相對應的電氣訊號。因此，本創作該耳道揚聲裝置的實施過程中，該第一檢測光接受件3及該第二檢測光接受件4分別以該第一接受端31及該第二接受端41接受自該耳道202所反射的該檢測光，其中，該第一檢測光接受件3的該第一接受端31接受該檢測光產生光電反應，將該檢測光轉換為電氣訊號的該第一量測訊號。該第二檢測光接受件4的該第二接受端41亦接受該檢測光產並光電反應，將該檢測光轉換為電氣訊號的該第二量測訊號。又，於一實施例中，本創作將該檢測光發射件2與該第一檢測光接受件3之間的直線距離相等於該檢測光發射件2與該第二檢測光接受件4之間的直線距離相等。也就是說，使用者未進行運動而使該耳道式揚聲裝置100未在該耳道202內位移時，該檢測光發射件2朝該耳道202投射的該檢測光，其經該耳道202反射至該第一檢測光接受件3及該第二檢測光接受件4的距離為相等，藉此以在使用者運動的過程中，可以利用該第一檢測光接受件3及該第二檢測光接受件4所輸出的該第一量測訊號及該第二量測訊號消除運動過程中對該耳道式揚聲裝置100所造成的晃動干擾。進一步地，該檢測光發射件2與該第一檢測光接受件3之間的夾角為60度到120度，而該檢測光發射件2與該第二檢測光接受件4之間的夾角亦為60度到120度。具體說明，本創作該耳機本體1具有一水平於該耳道202延伸方向的軸A，以及複數垂直於該軸A的切面S，而上述所揭角度即指以該軸A為原點，該檢測光發射件2與該第二檢測光接受件3及該第二檢測光接受件4之間的角度關係，較佳地，該檢測光發射件2與該第一檢測光接受件3 之間的夾角為90度，而該檢測光發射件2與該第二檢測光接受件4之間的夾角亦為90度。於一實施例，該檢測光發射件2、該第一檢測光接受件3以及該第二檢測光接受件4設置於該些切面S的其中之一，也就是說，該檢測光發射件2、該第一檢測光接受件3以及該第二檢測光接受件4可以是設置在同一該切面S上。再者，本創作該第一檢測光接受件3可進一步設置於該耳機本體1的該第二段12的實質上緣位置，該第二檢測光接受件4則可進一步設置於該耳機本體1的該第二段12的實質下緣位置。

復請參閱圖1至圖4，再者，本創作該處理單元5可以設置於該耳機本體1的該第一段11內，又或者是設置於一與該耳機本體1連接的線控裝置(如圖1所示)內。該處理單元5分別與該第一檢測光接受件3及該第二檢測光接受件4連接，以接受該第一檢測光接受件3及該第二檢測光接受件4於實施過程中所產生的該第一量測訊號及該第二量測訊號。該處理單元5進一步以一預先加載的分析條件對該第一量測訊號及該第二量測訊號進行分析、加權運算後得到一生理訊息，而該生理訊息所包含的訊息則取決於該檢測光發射件2所投射該檢測光的光源種類。進一步地，該處理單元5可以為一數位處理晶片。

請參閱圖6，本創作該耳道式揚聲裝置100除上述實施方式之外，更可以進一步設置有一重力感測件6。該重力感測件6對應該第二段11容置於該耳機本體1內，且受該耳機本體1的晃動產生一位移訊號。再者，該重力感測件6進一步與該處理單元5電性連接，以將所產生的該位移訊號輸出至該處理單元5進行分析。然而，於本實施例中該重力感測件6亦可以與該檢測光發射件2、該第一檢測光接受件3以及該第二檢測光接受件4設置 於同一該切面S上，且該重力感測件6與該檢測光發射件2之間的夾角可為180度，也就是說，該重力感測件6與該檢測光發射件2可以平行設置於該耳機本體1內。藉此，本創作透過該重力感測件6所輸出的該位移訊號結合該第一量測訊號及該第二量測訊號，可具體消除人體移動所造成感知雜訊，更可同時辨別人體姿勢以及計步的功能。

綜上所述，本創作具有生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，至少包含有一耳機本體、一檢測光發射件、一第一檢測光接受件、一第二檢測光接受件以及一處理單元。其中，該檢測光發射件、該第一檢測光接受件、該第二檢測光接受件間隔設置於該耳機本體穿戴後位於一耳道內的部位，令該檢測光發射件對該耳道投射一檢測光，而該第一檢測光接受件及第二檢測光接受件分別接受自該耳道反射而來的該檢測光並將該檢測光轉換為一第一量測訊號及一第二量測訊號。該處理單元自該第一檢測光接受件及該第二檢測光接受件接受該第一量測訊號及該第二量測訊號並轉換為一生理訊號。藉此，以克服習用實施方式配線複雜且無法有效消除使用者在運動中所帶來的雜訊干擾。

以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即凡依本新型申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本新型之專利涵蓋範圍內。

1‧‧‧耳機本體

11‧‧‧第一段

12‧‧‧第二段

2‧‧‧檢測光發射件

21‧‧‧投光端

3‧‧‧第一檢測光接受件

31‧‧‧第一接受端

4‧‧‧第二檢測光接受件

41‧‧‧第二接受端

5‧‧‧處理單元

100‧‧‧耳道式揚聲裝置

A‧‧‧軸

S‧‧‧切面

Claims (23)

1. 一種具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，包含有：一耳機本體，穿戴於一人體耳部，該耳機本體包含有一穿戴後位於一耳廓的第一段以及一連接該第一段而於穿戴後位於一耳道的第二段；一檢測光發射件，對應該第二段容置於該耳機本體內，該檢測光發射件具有一顯現於該耳機本體表緣而朝該耳道投射一檢測光的投光端；一第一檢測光接受件，對應該第二段容置於該耳機本體內，該第一檢測光接受件具有一顯現於該耳機本體表緣而接受自該耳道反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第一量測訊號的第一接受端；一第二檢測光接受件，對應該第二段容置於該耳機本體內，該第二檢測光接受件具有一顯現於該耳機本體表緣而接受自該耳道反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第二量測訊號的第二接受端；以及一處理單元，連接該耳機本體並自該第一檢測光接受件及該第二檢測光接受件接受該第一量測訊號及該第二量測訊號將其分析轉換為一生理訊息。 其中，該檢測光發射件、該第一檢測光接受件以及該第二檢測光接受件為分隔設置。
2. 如請求項1所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的直線距離相等於該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的直線距離。
3. 如請求項1或2所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的夾角為60度到120度，而該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的夾角為60度到120度。
4. 如請求項3所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發 射件與該第一檢測光接受件之間的夾角為90度，而該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的夾角為90度。
5. 如請求項3所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該第一檢測光接受件設置於該第二段的上緣，而該第二檢測光接受件設置於該第二段的下緣。
6. 如請求項1所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該耳機本體具有一水平於該耳道延伸方向的軸，以及複數垂直於該軸的切面，而該檢測光發射件、該第一檢測光接受件以及該第二檢測光接受件設置於該些切面的其中之一。
7. 如請求項1所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件向該耳道投射的該檢測光為一不可見紅外光，而該生理訊息為一心跳律動資訊。
8. 如請求項1所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件向該耳道投射的該檢測光為一可見紅光，而該生理訊息為一血液含氧資訊。
9. 如請求項1所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件包含有分別設置於該投光端的一可見紅光發射單元以及一不可見紅外光發射單元。
10. 如請求項9所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該可見紅光發射單元疊設於該不可見紅外光發射單元的上端。
11. 如請求項1所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該耳機本體具有複數開設於該第二段分別供該檢測光發射件、該第一檢測光接受件及該第二檢測光接受件設置的組裝通孔。
12. 一種具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，包含有： 一耳機本體，穿戴於一人體耳部，該耳機本體包含有一穿戴後位於一耳廓的第一段以及一連接該第一段而於穿戴後位於一耳道的第二段；一檢測光發射件，對應該第二段容置於該耳機本體內，該檢測光發射件具有一顯現於該耳機本體表緣而朝該耳道投射一檢測光的投光端；一第一檢測光接受件，對應該第二段容置於該耳機本體內，該第一檢測光接受件具有一顯現於該耳機本體表緣而接受自該耳道反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第一量測訊號的第一接受端；一第二檢測光接受件，對應該第二段容置於該耳機本體內，該第二檢測光接受件具有一顯現於該耳機本體表緣而接受自該耳道反射的該檢測光並將該檢測光轉換為一第二量測訊號的第二接受端；一重力感測件，對應該第二段容置於該耳機本體內，受該耳機本體晃動產生有一位移訊號；以及一處理單元，連接該耳機本體並自該第一檢測光接受件、該第二檢測光接受件以及該重力感測件接受該第一量測訊號、該第二量測訊號以及該位移訊號，並將該第一量測訊號及該第二量測訊號分析轉換為一生理訊息。
13. 如請求項12所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的直線距離相等於該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的直線距離。
14. 如請求項12或13所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的夾角為60度到120度，而該檢測光發射件與該第二檢測光接受件之間的夾角為60度到120度。
15. 如請求項14所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件與該第一檢測光接受件之間的夾角為90度，而該檢測光發射件與該 第二檢測光接受件之間的夾角為90度。
16. 如請求項14所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該第一檢測光發射件設置於該第二段的上緣，而該第二檢測光發射件設置於該第二段的下緣。
17. 如請求項14所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件與該重力感測件之間的夾角為180度。
18. 如請求項12所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該耳機本體具有一水平於該耳道延伸方向的軸，以及複數垂直於該軸的切面，而該檢測光發射件、該第一檢測光接受件、第二檢測光接受件以及該重力感測件設置於該些切面的其中之一。
19. 如請求項12所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件向該耳道投射的該檢測光為一不可見紅外光，而該生理訊息為一心跳律動資訊。
20. 如請求項12所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件向該耳道投射的該檢測光為一可見紅光，而該生理訊息為一血液含氧資訊。
21. 如請求項12所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該檢測光發射件包含有分別設置於該投光端的一可見紅光發射單元以及一不可見紅外光發射單元。
22. 如請求項21所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該可見紅光發射單元疊設該不可見紅外光發射單元的上端。
23. 如請求項22所述具生理訊息量測的耳道式揚聲裝置，其中，該耳機本體具有複數開設於該第二段分別供該檢測光發射件、該第一檢測光接受件及該第二檢測光接受件設置的組裝通孔。