[发明专利]具有光学传感器的耳机设备

说明书

一种在耳朵中佩戴的耳机设备(1)，该耳机设备(1)包括：布置在使用者的外耳(14)的耳廓(19)中的主体和光学传感器(35)，该光学传感器(35)包括光发射器(16)和光检测器(17)。耳机设备(1)包括窗口装置(8，9)，穿过该窗口装置(8，9)可以传输由光发射器(16)发射的光。窗口装置(8，9)包括适配为在感测位置(36)抵接耳廓壁(37)的端面(31)。主体(18)包括插入耳道(15)中的扬声器突出部(26)。扬声器突出部(26)和端面(31)之间的距离是可调节的。

技术领域

本发明涉及一种在耳朵中佩戴的耳机设备，该耳机设备包括被布置在使用者的外耳的耳廓中的主体和光学传感器，该主体包括将被插入到耳道中的扬声器突出部，该光学传感器包括光发射器和光检测器，并且其中，该耳机设备包括窗口装置，穿过该窗口装置能够传输由光发射器发射的光，该窗口装置包括适配为在感测位置抵接耳廓壁的端面。

背景技术

当使用者在来回移动或锻炼时，耳机或者带有入耳式耳机的耳麦常被用来收听音乐。锻炼的人们还常使用佩戴在胸腔周围并且无线或者有线地连接至运行的手表或者智能电话的心率监测器。近年来，具有内置心率监测器的耳机已投放市场。

通过使用光学体积描记术能够在耳朵处测量心率。利用此技术，检测组织中的血液量的瞬时变化。通过发射光至耳朵的组织并且测量由组织中的血液量的变化而导致的反射光谱(reflectance)的变化来获得检测。

WO 2012/103273(Valencell公司)公开了具有基于光学体积描记术的传感装置的耳塞。

IRiver ON^TM是包括一对耳机的双耳式耳机(headphone)，其中，一只耳机包括光学心率传感器。该心率传感器包括光发射器和光检测器。通过在耳机的第一窗口传输光至耳廓的皮肤。一些光被皮肤和皮下组织吸收。然而，一些光被静脉和动脉的血管系统散射回来。这样的一些光通过紧挨在第一窗口旁边的第二窗口返回至光检测器。处理来自光检测器的信号并且可以确定来自佩戴耳机的使用者的心率。利用来自同样布置在耳机设备中的运动传感器的信息来处理来自心率传感器的信号，以便减去由于锻炼引起的动作产生的信号噪声。

为了获得可靠的信号，重要的是第一传感器窗口和第二传感器窗口相对于皮肤精确设置，使得假光(是指来自周围环境的光)不能到达心率传感器。第一窗口和第二窗口布置在从耳机设备延伸出的传感器突出部的面上，并且接触在耳朵的对耳屏处的耳廓壁。该窗口的边缘必须抵接皮肤以便不让环境光进入，借此从血管散射的光不能得到充分检测。

IRiver ON^TM双耳式耳机包括根据前文的耳机设备。这个双耳式耳机包括具有电子设备的颈带。

发明内容

本发明的目的是提供根据前文的耳机设备以及以简单和可靠的方式将其适配至不同大小的耳朵的可能性。

根据前文的耳机设备其特征在于，主体包括插入耳道中的扬声器突出部，并且在扬声器突出部和端面之间的距离是可调节的。因此，尽管耳塞插入在耳道中，但是能够在耳廓的下端获得很合适嵌合和可靠的感测。由于耳机设备具有插入耳道中的扬声器突出部，仅需要小直径的扬声器，借此在耳机设备中还有剩余空间用于其他电子设备。这又意味着，用于电子设备的单独壳体可以省略。在第一耳机设备和第二耳机设备中能够保留从纯心率信号中减去“噪声”所需的所有必要的电子硬件，包括DSP硬件。

根据实施方式，光学传感器是心率传感器。通过这个实施方式，可以获得非常可靠的心率感测。

根据实施方式，耳机设备包括适配为可拆卸地附接到主体外侧的装配构件，并且其中，该装配构件包括窗口装置。为了调节在扬声器突出部和端面之间的距离，使用者可以简单地将该装配构件替换为其他尺寸。因此，可以配送例如可以有3个或5个不同的可替换的装配构件的耳机设备。

装配构件优选地是弹性材料，借此更容易拆卸和附接并且增加了使用者的舒适度。