[發明專利]配備光學傳感器用于生物特征感測的定制聽力設備

在審

• 申請號: 201980089939.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN113316942A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: K·西爾伯燦;M·萊烏托爾德;M·米勒;C·弗賴-克魯門
• 申請（專利權）人: 索諾瓦公司
• 主分類號: H04R25/00
• 分類號: H04R25/00;A61B5/024;A61B5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜

定制的入耳式聽力設備包括光源、光電檢測器、光發射窗和光透射窗。光源和光電檢測器一起用作生理傳感器，其從光源通過光發射將光發射到用戶耳道的皮膚，并在光電檢測器處檢測由皮膚反射的穿過光檢測窗的光。光發射窗和光檢測窗位于設備側壁中的與耳道中的皮膚接觸的定制部分處。

背景技術

一些入耳式設備(例如，助聽器和耳塞)包括用于檢測生理數據的光學傳感器。例如，設備可以包括光源和光電檢測器以收集光電容積描記圖(PPG)數據。在這些設備中，光源用于照亮耳道內的組織，而光電檢測器檢測設備處的反射光。基于檢測到的光，可以確定在心跳序列期間由流經該組織的血液引起的光吸收變化。根據該PPG數據，可以確定諸如心率、血壓、血氧水平、血液分析物水平、呼吸速率或呼吸量等生理信息。

為了使這些設備正常操作，重要的是將光電檢測器緊貼皮膚定位，使得不會檢測到外來光(例如噪聲環境光)。此外，重要的是該設備具有明確定義的光源以發射可通過皮膚傳播的光。通過這種方式，可以將信噪比保持在相當低的水平。光源和/或光電檢測器的問題會降低檢測到的生理數據的信噪比，從而使最終信號降級并導致所確定的生理信息出現錯誤。然而，當前的設備無法充分確保光源和光電檢測器的最佳位置和功能，因此可能會受到高信噪比和降級的生理信息影響。

發明內容

根據本公開內容的示例，一種聽力設備包括：外殼，所述外殼的至少一部分具有根據用戶耳道的形狀定制的形狀；光發射窗，其被配置為允許光透射穿過所述外殼的側壁，所述光發射窗在所述外殼的所述定制部分中；光檢測窗，其被配置為允許光透射穿過所述外殼的所述側壁，所述光檢測窗在所述外殼的所述定制部分中；光源，其被配置為：通過所述光發射窗從所述外殼的內部向所述外殼的外部發射光，所述光源包含在所述外殼中；以及光電檢測器，其被配置為通過所述光檢測窗在所述外殼內部處檢測來自所述外殼的所述外部的光，所述光電檢測器包含在所述外殼中；以及電路，其電連接到所述光源和所述光電檢測器，并且被配置為控制所述聽力設備的操作，包括所述光源和所述光電檢測器的操作，所述電路包含在所述外殼中。

根據本公開內容的另一示例，一種制造用于聽力設備的外殼的方法，使得所述外殼具有根據用戶的耳道的形狀定制的形狀，所述方法包括：確定用戶特定的耳道幾何形狀；提供用于在所述外殼上定位光發射窗以及光檢測窗中的至少一個的約束，所述光發射窗和所述光檢測窗被配置為允許光透射穿過所述外殼的側壁；通過將所述約束與所述確定的用戶特定耳道幾何形狀相關來確定所述外殼上的所述光發射窗和所述光檢測窗中的至少一個的位置；以及基于所述確定的耳道幾何形狀來制造所述外殼，其中，在所述確定的位置處提供所述光發射窗和所述光檢測窗中的至少一個。

在上述示例的各個實施例中，所述光源和/或所述光電檢測器經由至少一根可自由移動的電線電連接到所述電路；所述聽力設備還包括印刷電路板(PCB)，其中，所述光源和所述光電檢測器安裝在所述PCB的兩個相對側；所述外殼的定制部分包括表面凹口和/或通孔，并且所述光源或所述光電檢測器定位于所述凹口處或所述通孔中；所述聽力設備還包括：波導，其將所述光源光學耦合至所述光發射窗或將所述光電檢測器光學耦合至所述光檢測窗，所述波導至少部分延伸通過所述外殼的定制部分的所述側壁；所述光發射窗和所述光檢測窗均位于距所述外殼的所述定制部分的邊緣至少1mm處；所述光源和/或所述光電檢測器安裝到所述聽力設備的面板上；所述外殼的至少一部分由對所述光源發出的光的波長透明的材料制成；所述光源和所述光電檢測器構成光電容積描記圖傳感器；和/或所述光源為發光二極管；所述光發射窗或所述光檢測窗中的至少一個位于所述外殼的密封區；所述光發射窗與所述光檢測窗相隔一距離被提供；所述距離包括在所述外殼的軸向和/或圓周方向上的距離。

附圖說明

圖1是根據本公開內容的第一示例入耳式設備。

圖2是圖1的示例入耳式設備的橫截面。

圖3是本公開內容的第二示例入耳式設備。

圖4是本公開內容的第三示例入耳式設備。

圖5是入耳式設備的橫截面，示出了入耳式設備內的第一示例波導配置。