JP2023534846A - モジュール式聴覚感知システム - Google Patents

Abstract

本技術は、種々の用途においてバイオメトリック感知のために使用され得る、モジュール式聴覚感知システムを提供する。感知システムは、イヤーピースモジュールと、電子機器モジュールとを含む。イヤーピースモジュールは、筐体と、筐体の外部表面に沿って接点を伴う、１つ以上の電極とを含む。イヤーピースモジュールは、外耳道の中への少なくとも部分的挿入のために構成される、第１の端部部分と、電子機器モジュールに解放可能に結合される、第２の端部部分とを有する。イヤーピースモジュールと電子機器モジュールとの間の結合は、イヤーピースモジュールおよび電子機器モジュールの電極間の電気接続性を維持しながら、イヤーピースモジュールと電子機器モジュールとの間の相対的移動（例えば、平行移動および／または回転）を可能にするように構成される。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、その開示が参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０２０年７月２０日に出願された、「ＭＡＧＮＥＴＩＣＡＬＬＹ ＡＴＴＡＣＨＥＤ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥ」と題された、米国仮出願第６３／０５３，８０２号の優先権を主張する。

（背景）
装着可能センサが、脳波（ＥＥＧ）信号、心電図（ＥＣＧ）信号、および同等物等の生体信号を検出するために使用されている。多くの用途では、数日から数週間にわたって、そのような生体信号を記録することが望ましい。これらの信号は、医療目的（例えば、診断感知および／または療法刺激）または非医療目的（例えば、脳制御インターフェース）のために使用されることができる。これまで、センサを伴うキャップが、ＥＥＧ信号を捕捉するために装着されてきた。これらのキャップは、複数のデータチャネルを介して、入力を入手することができる。しかしながら、長期間にわたってキャップを装着することは、煩わしくかつ不快である（例えば、睡眠中の夜間にわたって）、または社会的に不自然である（例えば、いくつかのオフィス設定または正式な社会的交流において）場合がある。また、毛量が多い髪または瘢痕組織が信号検出に干渉し得るため、高品質信号を取得することは困難であり得る。例えば、カスタム成型イヤーピースを使用する、耳内センサもまた、検討され、センサキャップの欠点のうちのいくつかを克服している。残念ながら、カスタム耳内センサアセンブリでも、固着されることと、かつ快適であることとの両方において、耳内に維持される、安定配列を提供することを含む、種々の課題を有し得る。他の課題は、不良な信号伝導性、周囲音の部分的または完全遮断、ならびにコストがかかり、かつ労働集約的な製造技法を含み得る。

（簡単な要約）
本技術は、モジュール式聴覚感知システムに関し、これは、バイオメトリック（例えば、心拍数、血液酸素、および／または呼吸数監視のための、例えば、フォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）感知）等の生理学的信号を感知、記録、および／または処理するために使用され得る。感知システムは、ＥＥＧ信号、ＥＣＧ信号、または同等物の監視および記録等の他のタイプの生体信号検出、ならびにヒューマン－コンピュータインターフェースのためにも使用されることができる。感知システムは、生理学的信号を受信するように構成される、耳内イヤーピースモジュール（例えば、応従性プラグ要素）と、生理学的信号を記録および／または処理するための電子機器を含有するように構成される、電子機器モジュール（例えば、センサ本体）とを含むことができる。イヤーピースモジュールは、筐体と、筐体の外部表面の少なくとも一部に沿って接点を伴う、１つ以上の電極とを有する。イヤーピースモジュールの筐体は、第１の端部部分と、第１の端部部分に対向する、第２の端部部分とを有し、筐体は、第１の端部部分に沿った外耳道の中への少なくとも部分的挿入のために構成される。第２の端部部分は、電子機器モジュールに解放可能に結合される。例えば、イヤーピースモジュールまたは電子機器モジュールのうちの一方は、金属結合プレートを含んでもよく、イヤーピースモジュールまたは電子機器モジュールの他方は、磁石を含み、イヤーピースモジュールおよび電子機器モジュールをともに磁気的に結合してもよい。いくつかの実施形態では、イヤーピースモジュールは、金属結合プレートを有し、電子機器モジュールは、リング磁石を有する。いくつかの実施形態では、イヤーピースモジュールは、ある極性の磁石を有し、電子機器モジュールは、対向極性を伴う、磁石を有する。

そのような配列は、イヤーピースモジュールによって搬送される電極と電子機器モジュールの構成要素との間の電気接続性を維持しながら、イヤーピースモジュールと電子機器モジュールとの間の回転等の相対的移動を可能にする。イヤーピースモジュールは、例えば、信号収集構成要素（例えば、メモリ）と、信号処理構成要素（例えば、マイクロプロセッサ）とを有することができる。イヤーピースモジュールおよび／または電子機器モジュールはまた、付加的センサを含んでもよい。

第１および第２の結合要素の構成は、例えば、イヤーピースモジュールのサイズを変更する、電極構成を変更する、修復または清掃等のために、イヤーピースモジュールの迅速交換を可能にする。また、電子機器モジュールの取替を可能にし、これは、異なる電子機器モジュールの選択、バッテリの再充電、オフボード処理システムへのデータダウンロード等を可能にする。

本技術の側面によると、聴覚感知システムは、イヤーピースモジュール（例えば、プラグ要素）と、電子機器モジュール（例えば、センサ本体）とを備える。イヤーピースモジュールは、筐体と、第１の結合要素（例えば、結合プレート）と、少なくとも１つの電極とを有する。筐体は、外耳道の中への少なくとも部分的挿入のために構成される、第１の端部部分と、第１の端部部分に対向する、第２の端部部分とを含む。第１の結合要素は、筐体の第２の端部部分に固着される、金属結合プレートであることができる。電極は、第１の端部部分と第２の端部部分との間の筐体に沿って配列される。電子機器モジュールは、第２の結合要素をその第１の側に有し、これは、第１の結合要素を画定する、金属結合プレートに磁気的に結合されるように構成される、リング磁石であり得る。イヤーピースモジュールの第１の結合要素は、電極に電気的に結合され、第２の結合要素を介して、電気信号を電極から電子機器モジュールに通過させるように構成される。いくつかの実施形態では、第１および第２の結合要素を介して、信号を電極から電子機器モジュールに伝送する代わりに、信号は、それぞれ、第１および第２の結合要素と別個のイヤーピースモジュールおよび電子機器モジュール上の第１および第２の電気接点を介して、伝送されることができる。例えば、イヤーピースモジュールおよび電子機器モジュールはさらに、第１および第２の結合要素によって印加される力を介して相互に接触する、圧縮接点を含むことができる。

一実施例では、イヤーピースモジュールの電極は、装着者の耳を介して、生体信号を検出するように構成される。別の実施例では、第２の結合要素は、リング磁石であり、第１の結合要素は、イヤーピースモジュールと電子機器モジュールとの間の電気接続性を維持しながら、第２の結合要素に対して第１の結合要素の回転および／または平行移動を可能にするように構成される、金属結合プレートである。

イヤーピースモジュールは、第１の端部部分から第２の端部部分まで延在する、貫通孔（例えば、チャネルまたは通路）を有する。イヤーピースモジュールの貫通孔は、イヤーピースモジュールの縦軸に沿って配列されてもよく、第１の結合要素および第２の結合要素は、縦軸に沿って整合される。この場合、電子機器モジュールは、スピーカを含んでもよい。貫通孔は、縦軸に沿って延在する、補剛管の管腔によって画定されてもよい。電子機器モジュールはまた、イヤーピースモジュールの貫通孔を介してイヤーピースモジュールに音響的に結合される、マイクロホンを含んでもよい。

第１の結合要素および第２の結合要素は両方とも、環状であってもよい。第１の結合要素は、第２の結合要素の外径より大きい外径を有してもよい。加えて、または代替として、第１の結合要素は、第２の結合要素の内径より大きい内径を有してもよい。

いくつかの実施形態では、第１の結合要素は、導電性材料でコーティングされる、強磁性材料を備える、結合プレートである。いくつかの実施形態では、第２の結合要素は、ネオジムを備える、リング磁石である。第１の結合要素は、ワッシャ形状であり、第１の側に恒久的に固着される筐体の第２の端部部分を有してもよい。この場合、第１の結合要素の第２の側は、第２の結合要素の接触表面と噛合するように湾曲されてもよい。

電子機器モジュールは、第２の結合要素または別の電気接点に動作可能に結合され、電気信号をイヤーピースモジュールから受信し、受信された電気信号のオンボード処理を実施し、および／または受信された電気信号を遠隔処理システムに伝送する、プロセッサモジュールを含んでもよい。電子機器モジュールはさらに、バイオセンサ、配向センサ、または加速度計のうちの少なくとも１つを含む、１つ以上の付加的センサを含有してもよい。一例として、付加的センサは、温度センサを含んでもよい。

さらなる実施例では、感知システムはさらに、第１の結合要素と第２の結合要素との間で圧縮される、一対の介在性可撓性回路を備える。対の介在性可撓性回路は、電気信号を第１の結合要素から第２の結合要素に通過させるように構成されることができる。

本技術の別の側面によると、センサシステムアセンブリは、装着者の生体信号を検出および処理するように構成される。センサシステムアセンブリは、上記に説明されるようなモジュール式聴覚感知システムと、遠隔処理システムとを備える。遠隔処理システムは、プロセッサモジュールの送受信機と通信するために構成される、送受信機と、プロセッサモジュールから受信される生体信号を処理するように構成される、１つ以上のプロセッサとを含む。

さらなる側面によると、モジュール式イヤーピースキットは、上記に説明されるような複数のイヤーピースモジュールを備え、その中で複数のイヤーピースモジュールのそれぞれは、電極の異なる筐体サイズまたは異なる構成のうちの少なくとも１つを伴う、筐体を有する。キットはさらに、上記に記載されるような１つ以上の電子機器モジュールを含むことができる。例えば、キットは、第２の電子機器モジュールと異なるセンサ構成要素の配列を伴う、第１の電子機器モジュールを有することができる。

図１Ａ－Ｂは、例示的ヒトの耳を図示する。

図２Ａ－Ｇは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの実施例を図示する。 図２Ａ－Ｇは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの実施例を図示する。 図２Ａ－Ｇは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの実施例を図示する。 図２Ａ－Ｇは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの実施例を図示する。

図３Ａ－Ｃは、本技術の側面による、電極配列の実施例を図示する。

図４Ａ－Ｃは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの構成の図を図示する。 図４Ａ－Ｃは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの構成の図を図示する。 図４Ａ－Ｃは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの構成の図を図示する。

図５Ａ－Ｃは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの分解図を図示する。 図５Ａ－Ｃは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの分解図を図示する。 図５Ａ－Ｃは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの分解図を図示する。

図６Ａ－Ｂは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システムの一部を図示する。

図７Ａは、本技術の側面による、第１の結合要素および第２の結合要素の実施例を図示する。

図７Ｂおよび７Ｃは、本技術の側面による、第１および第２の結合要素の実施形態の断面図である。 図７Ｂおよび７Ｃは、本技術の側面による、第１および第２の結合要素の実施形態の断面図である。

図８Ａは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知アセンブリを図示する。

図８Ｂは、本技術の側面による、外部処理システムを図示する。

（詳細な説明）
ヒトの耳は、３つの主要部分、すなわち、外耳と、中耳と、内耳とを含む、高度に特殊な器官である。外耳（耳殻または耳介）の実施例が、図１Ａの図１００に図示される。示されるように、外耳は、耳輪１０２と、対耳輪１０４、耳垂１０６と、甲介１０８と、耳珠１１０と、外耳道への開口部１１２とを含む。甲介１０８は、耳甲介舟として知られる、上側領域１１４ａと、耳甲介腔として知られる、外耳道に隣接する、下側領域１１４ｂとを含む。

図１Ｂは、鼓膜部（鼓膜）１５４につながる外耳道１５２の外側部分を例証するために、部分的裁断斜視図を示す、別の図１５０を図示する。外耳および外耳道は、可撓性軟骨と、皮膚とから形成される、複雑な３次元構造である。したがって、外耳の形状は、帽子またはヘルメットを装着するとき、もしくは横たわっている間に寝返りを打つとき、変化し得る。例えば、耳輪および対耳輪は、折り重なり得、耳垂は、外耳道の開口部から離れるように引動され、またはそれに向かって押動され得、および／または耳珠は、外耳道に向かって内向きに押動され得る。結果として、効果的耳内センサシステムは、オンボードセンサのための十分な接触点を提供しながら、応従性３Ｄ形状を有する等、共形である必要がある。

本技術は、電子機器モジュールに解放可能に結合される（例えば、磁気的に結合される）、イヤーピースモジュールを有する、モジュール式聴覚感知システムを提供する。磁気結合はまた、イヤーピースモジュールと電子機器モジュールとの間の電気接続性を提供し、ユーザの耳内での使用の間、イヤーピースモジュールと電子機器モジュールとの間の相対的回転および／または平行移動を可能にすることができる。本配列は、イヤーピースモジュールおよび電子機器モジュールが、電気接続性を維持しながら、一方が他方に対して回転および／または摺動することが可能である状態で接続されるとき、複数の自由度を提供する。電子機器モジュールは、例えば、電子機器モジュールをイヤーピースモジュールから離れるように引動させることによって、イヤーピースモジュールから迅速に接続解除されることができる。

イヤーピースモジュールは、外耳道にある間に検出された生体信号を取得するように構成される、応従性筐体を含む。イヤーピースモジュールは、筐体に沿って配列される、１つ以上の電極を有してもよい。例えば、筐体は、発泡体、シリコーン、または外耳道の中への挿入のために圧縮され、次いで、自動的に拡張し、複数の点において、外耳道に接触し得る、別様に変形可能な材料から成ってもよい。装着の間、電子機器モジュールは、甲介に沿って配列されることができる。装着されていないとき、オンボード処理モジュールによって記憶されるデータは、例えば、マイクロＵＳＢ接続または無線リンクを介して、遠隔のオフボード処理システムにダウンロードされることができる。

本技術の側面によると、１つ以上の電極または他のセンサ要素が、イヤーピースモジュール筐体の外部表面等に沿って、イヤーピースモジュールの種々の点に沿って位置する。付加的センサ要素が、電子機器モジュール内に、またはそれに沿って配置されてもよい。そのような配列は、ＰＰＧ感知、他のバイオメトリック、ヒューマン－コンピュータインターフェース、またはそれらの組み合わせのために使用されることができる。

一例にすぎないが、感知システムの実施形態は、ＥＥＧ、脳磁図（ＭＥＧ）または他の診断状況において有益であり得る。例えば、アルファ波約８～１２Ｈｚが、ＥＥＧまたはＭＥＧのいずれかによって、検出されることができる。加えて、より低い周波数信号（例えば、デルタ波０．５～３Ｈｚまたはシータ波３～８Ｈｚ）および／またはより高い周波数信号（例えば、ベータ波１２～３８Ｈｚまたはガンマ波３８～４２Ｈｚ）もまた、検出されてもよい。これらのタイプの信号のうちの１つ以上は、単独で、または他のデータと併せてのいずれかにおいて、評価および分析され、装着者についての情報（例えば、バイオマーカ）を提供することができる。他のデータは、（例えば、同一イヤーピースモジュール内または他の耳内に装着されるイヤーピースモジュール内の）付加的耳内センサまたは装着者上もしくはその近傍のいずれかの場所に位置するセンサによって取得されてもよい。これらの付加的センサは、ガルバニック皮膚応答センサ等、皮膚電位、抵抗、伝導率、アドミタンス、またはインピーダンスを検出する、心拍数センサ、温度センサ、および／または皮膚電気活動（ＥＤＡ）センサを含んでもよい。さらに、なおもさらなる付加的センサは、パルスオキシメータセンサ、血糖値測定器、配向センサ、場所センサおよび／または加速度計を含む。全てのそのようなセンサは、任意の組み合わせにおいて使用されることができる。バイオマーカまたは他の情報は、評価され、精神的または感情的状態ならびに日々の生活の活動を分類することに役立ち得る。

（例示的構造）
図２Ａ－２Ｇは、本技術の側面による、モジュール式聴覚感知システム２００の実施形態を図示する。いくつかの実施形態では、感知システム２００は、図２Ａ－Ｂの斜視図、図２Ｃの側面図、図２Ｄの上面図、図２Ｅの底面図、図２Ｆの正面図、および図２Ｇの背面図に見られるように、イヤーピースモジュール２０２と、電子機器モジュール２０４とを含む。イヤーピースモジュール２０２は、第１の端部部分２０６と、対向する第２の端部部分２０８とを伴う、筐体２０３を有する。筐体２０３は、第１の端部部分２０６における第１の直径から、第２の端部部分２０８におけるより大きい第２の直径にテーパ状になることができ、第１の端部部分２０６は、ユーザの外耳道の中への挿入を容易にするように面取りされることができる。イヤーピースモジュール２０２はまた、第１の結合要素２１０を第２の端部部分２０８に含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の結合要素２１０は、金属プレート（例えば、フェライトプレート）または第１の極性を有する磁石である。いくつかの実施形態では、第１の結合要素２１０は、伝導性エポキシ、シリコーンゴム、または他の好適な接着剤を使用して、筐体２０３に接合されてもよい。一般に、第１の結合要素２１０を筐体２０３に接着させる材料が、構造完全性および快適性のために、応従性であり、第１の結合要素２１０と筐体２０３との間の応力を緩和することが望ましくあり得る。

図２Ｂおよび２Ｆを参照すると、イヤーピースモジュール２０２の筐体２０３は、第１の端部部分２０６から第２の端部部分２０８まで、筐体２０３の長さに延在し、電子機器モジュール２０４と外耳道との間の音響経路を提供する、通路またはチャネルを画定する、貫通孔２１２を有することができる。単一貫通孔が、示されるが、筐体２０３は、筐体２０３を通して延在する、１つ以上の補剛管によって形成される、別個の貫通孔等の２つ以上の貫通孔を有してもよい。加えて、貫通孔２１２は、第１の端部部分２０６から第２の端部部分２０８の終端に及ばない中間距離まで等、筐体２０３の一部のみを通して延在してもよい。

少なくとも、イヤーピースモジュール２０２の筐体２０３の外側部分は、発泡体、シリコーン、または外耳道の中への挿入のために、圧縮または別様に変形され、随意に、挿入後、拡張し、少なくとも概して、複数の点において、外耳道の一部のトポグラフィに共形化し得る、他の応従性材料から成ってもよい。外側筐体２０３の外部表面は、伝導性ポリマー等の導電性材料でコーティングされ、１つ以上の接点（電極）を形成してもよい。代替として、電極は、筐体２０３の外部表面上のみの代わりに、筐体２０３の１つ以上の領域内に埋設される、バルク伝導性材料から作製されてもよい。一例として、伝導性ポリマーは、伝導性のための炭素粒子（例えば、グラフェン）と、シリコーン成分とを含んでもよい。ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）－ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）等の他のタイプの伝導性ポリマーもまた、採用されてもよい。

両場合では、伝導性材料によって形成される接触面積は、イヤーピースモジュール２０２が外耳道の生体構造に対して配向非依存性であるように構成されてもよい。これは、イヤーピースモジュール２０２が、外耳道に対する具体的回転配向に限定されずに、耳内の神経および／または血管構造に対して所望の信号接続を有することを可能にする。これは、特に、感知システム２００が、数時間、数日、またはさらにより長い時間にわたって装着されるように意図されるとき、有益であり得る。

電子機器モジュール２０４は、使用の間の快適性および構造安定性のために、可変デュロメータの軟質、半軟質、および硬質材料の異なる組み合わせおよび／または層を使用して、加工されることができる。例えば、伝導性発泡体、シリコーン、ナイロン、および他の材料が、電子機器モジュールの外部表面に沿って、異なる場所において使用されることができる。１つのシナリオでは、より硬質なアクリル状材料が、長期装着のために、より軟質生体適合性材料でコーティングされ、快適性を向上させ得る。１つの特定の実施例では、シリコーンは、アクリル基部構造上にオーバーモールドされ得る、一次生体適合性材料である。別のシナリオでは、伝導性発泡体または同等物が、装着者に対する快適性を向上させる一方、また、耳の一部に沿った電気接点を向上させるために使用されてもよい。さらに、電子機器モジュールは、本デバイスが、目立たず、装着者の耳に溶け込むように、着色されてもよい。

電子機器モジュール２０４はさらに、イヤーピースモジュール２０２の第１の結合要素２１０と界面接触し、電子機器モジュール２０４をイヤーピースモジュール２０２に解放可能に固着させるように構成される、第２の結合要素２１１を含むことができる。第２の結合要素２１１は、金属プレート（例えば、フェライトプレート）または第２の極性を有する磁石であることができる。いくつかの実施形態では、第１の結合要素２１０は、金属プレートであることができ、第２の結合要素２１１は、プレートタイプの第１の結合要素２１０に磁気的に誘引されるように構成される、磁石であることができる。いくつかの実施形態では、第２の結合要素２１１は、金属プレートであることができ、第１の結合要素２１０は、プレートタイプの第２の結合要素２１１に磁気的に誘引されるように構成される、磁石であることができる。いくつかの実施形態では、第１の結合要素２１０は、第１の極性を有する、磁石であることができ、第２の結合要素２１１は、第２の極性を有する、磁石であることができる。

図３Ａは、筐体２０３上のおよび／またはその中に埋設される、電極配列の実施例３００を図示する。いくつかの実施形態では、一連の環状伝導性リング３０２が、筐体２０３の外部表面上に位置付けられ、第１の端部部分２０６と第２の端部２０８との間の筐体２０３の縦軸３０４に沿って離間される。第１の端部部分２０６は、装着の間、外耳道の一部に当接するであろう、端部に対応し得、第２の端部部分２０８は、第１の結合要素２１０（図示せず）を介して、電子機器モジュール２０４に結合されるように構成される。４つの伝導性リング３０２が、図示されるが、他の実施例では、イヤーピースモジュール２０２は、より少ない（例えば、１～３）またはより多い（例えば、５～１０）伝導性リング３０２を含むことができる。電極の接触面積は、伝導性材料を筐体２０３の表面に堆積または別様に適用することによって、もしくは伝導性材料を筐体２０３内の凹部の中に成型することによって、形成されてもよい。代替として、接触は、１つ以上のバルク伝導性構成要素を筐体２０３上および／または内に形成することによって、作成されてもよい。

伝導性リング３０２の数および間隔は、変動してもよい。１つのシナリオでは、可能な限り多くのリングが、リングが、相互に短絡せず、近傍リングからの信号によって影響されない、信頼性がある高品質信号を取得することが可能である限り、提供される。一例にすぎないが、各リングは、約２～５ｍｍの幅３１２を有してもよく、リングは、少なくとも約２～５ｍｍの間隔３１４を有してもよい。別のシナリオでは、リングおよび／または他の伝導性要素は、より薄い幅（例えば、１～２ｍｍ以下）と、間隔（例えば、１～２ｍｍ以下離れる）とを有し、十分な数のリングが、外耳道の異なる部分と接触し、および／または最小信号対雑音比（例えば、１０ｄＢ、２０ｄＢ、またはそれを上回るもしくはそれ未満）を提供することを確実にする。ある要素が、選択された品質の信号を提供しない場合、それらの要素から受信されるデータは、電子機器モジュールのオンボード処理システムによって、または遠隔オフボード処理システムによって、破棄されてもよい。

他の実施例では、接点のいずれかまたは全ては、接点が、筐体の外面の全てまたは少なくとも一部に外接する、もしくは別様に十分な信号被覆を提供する限り、他の形状を有してもよい。図３Ｂは、一連のドットまたは他の形状の伝導性材料３２２が、筐体２０３の外部表面に沿って分散される、別の実施例３２０を図示する。図３Ｃは、伝導性材料のリング３０２と伝導性材料のドット３２２の組み合わせを伴う、さらなる実施例３４０を図示する。これらおよび他の電極形状（蛇行、ジグザグ、弧状、半球、半円形、長方形、または他の幾何学的形状等）は、筐体に沿って縦方向および／または半径方向に、もしくは任意の他の好適な配列において、分散されてもよい。

これらの電極構成は、イヤーピースモジュールが特定の回転配向を外耳道内に有することを要求しない、配向非依存耳内センサ配列を提供してもよい。それにもかかわらず、イヤーピースモジュールは、装着者が、それが装着される度に、それを同一時計配向により容易に設置し得るように、１つ以上の物理的参照特徴（例えば、ハッシュマーク、矢印、ドット等）を含んでもよく、これは、信号を感知するための再現性を補助することができる。具体的構成にかかわらず、イヤーピースモジュール筐体の外部表面に沿った各接点は、対応する電極コネクタと関連付けられ、独立した感知された信号を電子機器モジュールに提供する。

一例として、図４Ａは、その中に搭載される可撓性印刷回路（ＦＰＣ）４０４を有する、筐体２０３の部分的透過図４００を図示する。上記に述べられたように、筐体２０３は、外耳道の中への挿入のために成形され、次いで、自動的に拡張し、複数の点において、外耳道に接触し得る、発泡体または別様に応従性の材料（例えば、圧縮性および／または変形可能材料）を備える。ＦＰＣ４０４は、筐体２０３の外面に沿って配列される、対応する接点／電極４０８に電気的に結合される、伝導性ワイヤ４０６を含む。示されるような１つのシナリオでは、伝導性ワイヤ４０６は、筐体２０３内で延在し、共通区分４１０から分岐する。

電極４０８によって検出される信号は、分析または他の処理のために、ＦＰＣ４０４を介して、電子機器モジュール２０４に通過される。これは、第１の結合要素２１０に接続される、１つ以上の接点４１２を介して、行われてもよい。伝導性ワイヤは、近傍ワイヤとの干渉（例えば、交差結合）を最小限にするように配列されるべきである。いくつかの着目周波数は、非常に低くてもよく（例えば、５０Ｈｚを下回る）、これは、クロストークを最小限にする。それにもかかわらず、接地平面が、伝導性ワイヤが、非遮蔽ワイヤの代わりに、伝送ラインとして作用するように、ＦＰＣ４０４の中に組み込まれてもよい。１つのシナリオでは、単一電極のみが存在してもよい。この場合、伝導性ワイヤは、第１の結合要素の円周の周囲の任意の場所に接続してもよい。他のシナリオでは、２つ以上の電極が、採用されてもよい。これらの場合では、第１の結合要素の異なる領域は、電気的に隔離され、対応する電極に接続されてもよい。例えば、薄い介在性可撓性回路圧縮が、第１の結合要素と第２の結合要素の側上の同様の可撓性回路（可能性として、ポゴピン、板ばね、バンプ等を伴う）との間に存在してもよい。可撓性回路は、同心リングまたは他の形状を伴ってパターン化され、それぞれ、他の可撓性回路上のその対合物と整合されるであろう。中心柱部／小塊部が、第１の結合要素と第２の結合要素との間の整合を提供するために要求され得る。オンボード信号プロセッサは、信号を、順次、または別のパターンにおいて、クロックし、異なる電極のための電気パススルーを得るように構成されてもよい。

図４Ｂは、筐体２０３およびＦＰＣ４０４の部分的裁断端面図４２０を図示する。本図は、使用の間、外耳道の一部に当接するであろう、端部からのものである。ワイヤ４０６（破線で示される）は、少なくとも部分的に、筐体２０３を通して延在し、電極４０８で終端する。

図４Ｃはまた、第１の端部部分２０６における開口部４１２から第２の端部部分２０８における開口部４１３（に示される破線）まで、筐体２０３を通して延在する、貫通孔２１２を示す。貫通孔２１２は、電子機器モジュール２０４から外耳道までの音響経路を提供する。これを達成するために、筐体２０３の内部は、概して、縦軸に沿って延在する、音がそれを通して通過するための補剛管４４４を含んでもよい。貫通孔２１２は、補剛管４４４の管腔によって画定されることができ、これは、略円筒形であり、完全または少なくとも部分的に、筐体２０３の長さを通して延在する。一実施例では、補剛管４４４は、筐体２０３の中に挿入される、またはその一部として加工される、非圧壊可能剛性または半剛性材料（例えば、プラスチック）を備えてもよい。補剛管４４４は、筐体２０３の外部における発泡体または他の応従性材料の噛込または圧着を防止する。これは、装着者が、感知できるほどの歪曲（例えば、１０～１５ｋＨｚを超えるより高い周波数を遮断または減衰させずに）または音量の低減を伴わずに、音響エネルギーをより効率的に受信することを可能にする。１つのみの貫通孔２１２および補剛管４４４が、本実施例に示されるが、複数の貫通孔および／または補剛管が、筐体２０３の長さに沿って採用されてもよい。

図５Ａは、イヤーピースモジュール２０２および電子機器モジュール２０４の分解図５００を図示する。本図に見られるように、イヤーピースモジュール２０２は、第１の端部部分２０６と、第２の端部部分２０８と、第２の端部部分２０８における第１の結合要素２１０とを有する、筐体２０３を含む。いくつかの実施形態では、第１の結合要素２１０は、イヤーピースモジュール２０２の貫通孔２１２と整合されるように構成される、開口部５１０を有する、環状プレートを備える。本実施例では、電子機器モジュール２０４の第２の結合要素２１１は、第１の結合要素２１０の開口部５１０と整合される開口部５１１を有する、リング磁石を含む。電子機器モジュール２０４はさらに、回路基板５１６と、回路基板５１６に結合される、回路構成要素５１８と、第１の筐体要素５２０と、第２の筐体要素５２２とを含むことができる。回路構成要素５１８は、例えば、スピーカ、マイクロホン、バッテリ、無線および／または有線接続を含む、通信モジュール、１つ以上のセンサ（例えば、ＰＰＧセンサ、温度センサ、加速度計、ＥＥＧセンサ等）、１つ以上のインジケータ（例えば、ＬＥＤ）、メモリデバイス、ならびにコントローラ、ＣＰＵ、またはＡＳＩＣベースのプロセッサ等のオンボードプロセッサを含んでもよい。回路基板５１６は、一例として、両面多層式印刷回路基板であってもよく、回路構成要素５１８は、ボードの両側に搭載される、表面であってもよい。

図５Ｂは、明確にするために、より大きい回路構成要素５１８および第１の筐体要素５２０のうちの１つを省略する、側面図を図示する。本図に見られるように、筐体２０３、第１の結合要素２１０（例えば、金属プレート）、および第２の結合要素２１１（例えば、リング磁石）は、縦軸５２４に沿って整合される。また、図５Ｃの図に見られるように、回路基板５１６は、縦軸５２４と整合される、開口部５２６を含んでもよい。一実施例では、スピーカ５１８ａ（図５Ａ）は、スピーカが、イヤーピースモジュール２０２に向かって面し、縦軸５２４に沿って整合されるように、開口部５２６（図５Ｂ）を中心として回路基板５１６上に搭載可能である。マイクロホンは、筐体２０３を通して通過する貫通孔を介して音を直接受信するように、筐体２０３に面した回路基板５１６の側に搭載される、表面であってもよい。

図６Ａおよび６Ｂは、明確にするために、イヤーピースモジュール２０２が省略されている、聴覚感知システム２００の部分６００の斜視および側面図を図示する。示されるように、第１の結合要素２１０は、第２の結合要素２１１に磁気的に接合される。一実施例では、第２の結合要素２１１は、それ自体が回路基板５１６上の一対の隆起パッド（図示せず）に電気的に接続され、イヤーピースモジュール２０２の電極と回路基板５１６との間の電気経路を完成させる、ネオジム磁石等のリング磁石である。上記に述べられたように、第１の結合要素２１０の異なる領域は、電気的に隔離され、対応する電極に接続されてもよく、第１の結合要素２１０のそのような領域は、第２の結合要素２１１に沿って、対応する部分と整合されてもよい。一実施例では、リング磁石によって画定された第２の結合要素２１１は、磁気材料のためのＣｕｒｉｅ温度を超え得る、リフロー温度に起因する、組立の間の回路基板内の損傷を回避するために、伝導性かつ応従性の接着剤を用いて、回路基板パッドに取り付けられてもよい。

図６Ａの斜視図に見られるように、スピーカ５１８ａは、それぞれ、第１および第２の結合要素２１０、２１１の開口部５１０、５１１と中心で整合されるように、回路基板５１６の開口部内に配列される。いくつかの実施形態では、デジタル微小電気機械的システム（ＭＥＭＳ）マイクロホンが、スピーカ開口部５２６に隣接する回路基板５１６に沿って位置してもよい（図５Ｂ）。この場合、ＭＥＭＳマイクロホンは、ポートを、第２の結合要素２１１を通して、非圧壊可能剛性または半剛性材料によって形成される筐体２０３の音響管の中に、下向きに指向するように配列されてもよい。図６Ｂの側面図はまた、バッテリモジュール６０４が、第２の結合要素２１１と対向する回路基板５１６の側に添着され得ることを図示する。

これらの実施例では、第１および第２の結合要素２１０、２１１は両方とも、環状であるように示される。図７は、並置される第１および第２の結合要素２１０、２１１を図示する。示されるように、第１の結合要素２１０は、第２の結合要素２１１の外径７０４より大きい外径７０２を有してもよい。同様に、本実施例では、第１の結合要素２１０は、第２の結合要素２１１の内径７０８より大きい内径７０６を有してもよい。他の実施例では、第１および第２の結合要素２１０、２１１の内側および／または外径は、異なり得る。例えば、第１の結合要素２１０は、第２の結合要素２１１より小さい内径または外径を有してもよい。相対的内径または外径は、ある閾値を超える歪曲またはクリップピング（例えば、５～１０％信号歪曲またはクリップピング）、またはベースラインを下回る誤差率（例えば、０．０１％）を伴わずに、電気信号を通過させるために十分な接触面積が存在する限り、変動することができる。

第１の結合要素２１０は、強磁性材料を含み、導電性であることができる。一実施例では、第１の結合要素２１０は、伝導性材料（例えば、金）で鍍着または別様にコーティングされてもよい。上記に述べられたように、第２の結合要素２１１は、ネオジムを備えてもよいが、他の磁気材料も、採用されてもよい。第１の結合要素２１０のように、第２の結合要素２１１も、イヤーピースモジュール２０２のセンサによって取得される信号が電子機器モジュール２０４の処理システムに通過され得るように導電性である。電気接続は、第１の結合要素２１０が、第２の結合要素２１１に対して回転または平行移動されるときでも、例えば、電子機器モジュール２０４が、甲介に沿って再位置付けされる場合でも、維持されるべきである。

１つのシナリオでは、第１の結合要素２１０は、両側上で平坦である、ワッシャタイプ形状を有してもよい。他のシナリオでは、第１の結合要素２１０の表面の一方または両方は、湾曲される、またはある他の形状を有してもよい。例えば、図７Ｂおよび７Ｃを参照すると、第１の結合要素２１０の磁石面側は、第２の結合要素２１１の対向する丸みを帯びた（図７Ｂ）または角度付けられた（図７Ｃ）表面と噛合するように丸みを帯びる（図７Ｂ）、または角度付けられ（図７Ｃ）てもよい。さらに別のシナリオでは、プラスチック層が、バホマ（ｂａｈｏｍａ）タイプ構成等において、ばね荷重された圧縮ポゴピンを用いて、第１および第２の結合要素２１０、２１１間に配置されてもよい。また、さらなるシナリオでは、球状または半球形状が、電気／磁気接続のために採用されてもよい。一例として、カップ形状のレセプタクルが、第１の結合要素２１０および／または第２の結合要素２１１上に配列され、対応する半球突起を受容してもよい。これは、上記に説明される様式において、単一電気またはいくつかの電気経路を提供するために使用されることができる。

（例示的システム）
イヤーピースモジュールの１つ以上のセンサおよび電子機器モジュール内の任意のセンサが、センサデータを集めるにつれて、その情報は、記憶され、処理システムによって処理されることができる。記憶または処理されたデータは、次いで、さらなる評価および分析のために、遠隔処理システムにダウンロードされてもよい。

図８Ａは、オンボード処理システム８００の一実施例を図示し、図８Ｂは、遠隔処理システム８５０の一実施例を図示する。本実施例では、イヤーピースモジュール電極３０２、３２２、４０８（図３Ａ－３Ｃおよび４Ａ－４Ｂ）からの信号は、第２の結合要素と電気接触している、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）８０２によって受信されてもよい。ＡＦＥ８０２は、バッファ８０４を介した信号バッファ、フィルタ８０６を介したフィルタ処理、増幅器８０８による信号増幅、および／またはアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）８１０によるアナログ／デジタル変換のうちの１つ以上を提供してもよい。

処理システム８００はまた、温度、心拍数、ＥＤＡ／ガルバニック皮膚応答、血液酸素レベル、グルコースレベル、および／または他の生理学的パラメータを測定する、センサ等、電子機器モジュールの付加的バイオセンサ８１２から、バイオメトリックおよび他の情報を受信してもよい。他のセンサは、１つ以上の配向センサ８１４と、加速度計６１６とを含んでもよい。これらの他のセンサからの一部または全ての情報はまた、ＡＦＥ８０２によって処理されてもよい。

処理システム８００は、１つ以上のプロセッサ８２０と、プロセッサ８２０によって実行または別様に使用され得る、命令８２４およびデータ８２６を記憶する、メモリ８２２とを含む、オンボードプロセッサモジュール８１８を用いて、取得されたデータを分析してもよい。１つ以上のプロセッサ８２０は、例えば、コントローラまたはＣＰＵであってもよい。代替として、１つ以上のプロセッサ８２０は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または他のハードウェアベースのデバイス等の専用デバイスであってもよい。一例として、本デバイスは、３２ビットまたは６４ビットＲＩＳＣマルチコアプロセッサモジュールであってもよい。メモリ８２２は、ソリッドステートフラッシュメモリまたは同等物等、プロセッサによってアクセス可能な情報を非一過性様式において記憶することが可能な任意のタイプであってもよい。

命令８２４は、プロセッサによって直接（機械コード等）または間接的（スクリプト等）に実行されるための命令の任意のセットであってもよい。例えば、命令は、コンピューティングデバイスコードとして、非一過性メモリ内に記憶されてもよい。その点に関して、用語「命令」および「プログラム」は、本明細書では、同義的に使用されてもよい。命令は、プロセッサによる直接処理のために、オブジェクトコードフォーマットで、またはオンデマンドで解釈される、もしくは事前にコンパイルされる、スクリプトまたは独立ソースコードモジュールの集合を含む、任意の他のコンピューティングデバイス言語で記憶されてもよい。データ８２６は、１つ以上のプロセッサによって、命令８２４に従って、読み出される、記憶される、または修正されてもよい。実施例として、データ８２６は、電極応答特性を較正または評価するときに使用されるために、ヒューリスティックを含んでもよい。

オンボード信号分析の代替として、またはそれに加え、処理システムは、取得されたデータを遠隔処理システム８５０に伝送してもよい。これは、例えば、無線送受信機８２８またはマイクロＵＳＢもしくは他の通信経路等の有線リンク８３０を介して行われてもよい。前者の場合では、無線送受信機８２８は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＬＥ、近距離通信（ＮＦＣ）、またはある他の無線通信方法を介して、遠隔処理システム８５０と通信してもよい。前者の場合では、無線送受信機のためのアンテナは、２．４ＧＨｚ帯域内での動作のために構成される、単極アンテナであってもよく、電子機器モジュールの内側上部表面に沿って位置してもよい。後者の場合では、可撓性印刷回路、ＵＳＢケーブル、または他の有線接続が、処理システム８５０が、取得された生体信号および他の情報をイヤーピースモジュールから受信および／または処理し得るように、図２Ｄの結合要素２１６と行われてもよい。

プロセスシステム８００はまた、バッテリ８３２を含み、本システムの構成要素を給電する。また、バッテリ充電器８３４を含んでもよい。バッテリ充電器は、非接触型である、または外部電源の中に差し込まれ、例えば、マイクロＵＳＢケーブルが遠隔処理システム８５０に接続されると、バッテリを充電してもよい。一実施例では、単一セルリチウムポリマーバッテリ（例えば、約４５～９０ｍＡＨ）が、直接、回路基板にはんだ付けされる、またはバッテリレセプタクルに除去可能に添着されてもよい。バッテリセルは、バッテリ保護ボード上に位置する保護回路網（図示せず）によって、過電圧および電流ならびに過放電から保護されてもよい。

充電の状態は、例えば、ＡＤＣピンを通してバッテリ電圧を測定し得る、システムソフトウェアによって監視されることができる。１つのシナリオでは、イヤーピースモジュールの構成要素のいくつかまたは全ては、小型の低ドロップアウト（ＬＤＯ）レギュレータによって生産される、３．３Ｖ供給量で稼働し得る。回路基板に搭載される、ＰＰＧセンサチップ等の他の構成要素もまた、直接、バッテリに接続するが、より高い（またはより低い）電圧で動作してもよい。そのような構成要素は、その独自の内部ＬＤＯレギュレータを有してもよい。マイクロホンは、直接、バッテリに結合される、汎用Ｉ／Ｏ（ＧＰＩＯ）システムオンチップ（ＳＯＣ）ユニットによって、給電されてもよい。本シナリオでは、本システムは、わずか数マイクロアンペアのアイドル電力モードに入ることが可能であり得る。リチウムポリマーセルは、例えば、遠隔処理システムまたはオフボード充電器デバイスに接続されると、線形充電器によって充電されてもよい。

一実施例では、ＰＰＧセンサは、反射率モードで動作し、パルス率を測定するように構成される。一般的機構は、センサの内部ＬＥＤによって発生された特定の波長において組織および血液によって反射される、光を測定するものである。例えば、センサは、３つの内部ＬＥＤ強度（例えば、緑色、赤色、およびＩＲ）を制御し、フォトダイオード内を流動する電流を測定することができる。センサは、ＬＥＤ照明およびフォトダイオード測定値をシーケンス化し、各ＬＥＤが照明されるときの反射された光レベルならびにそれらが光を放っていないときの周囲光レベルを特性評価してもよい。ベース心拍数を測定することに加え、センサ情報は、処理され、心拍数変動性（ＨＲＶ）および酸素飽和（ＳＰＯ２）、ならびに呼吸数を生産してもよい。１つのシナリオでは、ＰＰＧセンサは、センサの光学表面が装着者の皮膚と直接接触するように、電子機器モジュールに沿って搭載される。理想的には、フォトダイオードに到達する、可能な限り多くの光が、組織を通して通過し、強度が拍動血流によって変調される機会を有する。ＰＰＧサブシステムは、５０～２５０サンプル／秒で動作してもよい。ある範囲の信号処理技法（フィルタ、相関器、ＦＦＴ／ＤＦＴ）が、処理システムによって採用され、運動アーチファクトによって破損され得る、弱ＰＰＧ信号から有用な情報を抽出してもよい。

他のバイオセンサは、温度センサ、ＥＥＧセンサ、および／またはガルバニック皮膚応答センサを含むことができる。一実施例では、ＡＤＣ８１０は、温度を感知することが可能であり得るが、その正確度は、自己加熱および耳との間接接触に起因して、変動し得る。別の実施例では、赤外線非接触温度センサが、プラグを通した縦軸５２４に沿って、照準されてもよい。代替として、または加えて、センサが、電子機器モジュール内の温度を測定し、これは、装着者の温度と緊密に相関し得る。

図５Ａ－５Ｃに関して上記に議論されるように、一実施例では、スピーカ８３６が、システム８００の中に組み込まれてもよい。スピーカ８３６は、オンボードプロセッサモジュール８１８に動作可能に結合され、音を外耳道の内側部分に提供する。モジュール８１８は、スピーカ８３６を作動させ、外耳道を通して通過された音を補完（増強）させる、または可聴キュー（例えば、トーン、ビープ、クリック、チャープ、白色雑音等）等の異なる音を発生させ、情報を提供する、通知を与える、実験刺激を与える、もしくは聴覚フィードバックを装着者に与える。スピーカは、ヒト聴覚の完全範囲を横断して、またはより限定された範囲を横断して、オーディオ信号を生産することが可能であり得る。代替として、または加えて、１つ以上の触知アクチュエータ８３８が、触知フィードバックまたは他の物理的感覚を装着者に与えるために採用されてもよい。

マイクロホン８４０は、直接、オーディオ信号を補剛管によって形成される音響経路から受信することが可能であるように、回路基板に沿って位置付けられる、または別様に電子機器モジュール内に設置されてもよい。一実施例では、マイクロホンは、約５００Ｋｂｐｓ～１５００Ｋｂｐｓのパルス遅延変調（ＰＤＭ）データストリームを出力することが可能である。本データストリームは、サンプリングされ、内部処理のために、時系列約１０～２０ｋＨｚに変換されてもよい。信号は、その未加工形態において、記憶または通過されなくてもよい。むしろ、非常に低サンプル／秒データ率約１０～３０において表される、低周波振幅エンベロープ（音圧レベル）を抽出するように処理されることができる。本モジュールの音圧レベルの使用可能なダイナミックレンジは、２０ｄＢ／Ａ～１２０ｄＢ／Ａまたはそれを上回るもしくはそれ未満であってもよい。

加えて、ＬＥＤ等の１つ以上のインジケータ８４２が、回路基板上または電子機器モジュール内もしくはそれに沿ったいずれかの場所に位置付けられてもよい。一例として、１つのＬＥＤは、ユーザインジケータとして使用されてもよい。回路基板上に搭載されると、ＬＥＤは、電子機器モジュールのエンクロージャ表面まで、光パイプを有することができる。別のＬＥＤが、遠隔オフボードシステムと通信するとき、光学同期参照のために構成されてもよい。

処理システム８００は、モノリシック集積回路として、または離散構成要素のセットとして、電子機器モジュール２０４（図２Ａ－２Ｇ）の中に組み込まれる、またはその上に搭載されてもよい。例えば、オンボード処理システムは、回路基板５１６（図５Ａ－５Ｂ）に搭載される、システムオンチップ（ＳＯＣ）モジュールとして統合され得る。一例にすぎないが、ＡＦＥ８０２、センサ８１２、８１４、および８１６、バッテリ８３２、バッテリ充電器８３４、スピーカ８３６、触知アクチュエータ８３８、マイクロホン８４０、および／またはインジケータ８４２は、オンボードプロセッサモジュール８１８と共同設置される必要はない。むしろ、個々の構成要素は、電子機器モジュール２０４のための筐体の異なる部分内またはそれに沿って、分散されることができる。１つのシナリオでは、回路基板は、中密度両面ＳＭＴ多層回路基板５１６であってもよい。回路基板の両側上に搭載される、構成要素は、１．０ｍｍ高またはそれ未満に拘束されてもよい。１つのシナリオでは、回路基板自体は、４層０．８ｍｍ厚ボードである。

本技術の一側面によると、所与のイヤーピースモジュールが、オンボード処理およびデータリンク／記憶要素を用いて、種々のセンサからのデータ収集を組み合わせる。しかしながら、他のシナリオでは、イヤーピースモジュールが、主に、センサデータを集め、処理のために、それをボード外に伝送してもよい。

図８Ｂは、無線送受信機８２８および有線リンク８３０の一方または両方と通信するように構成される、送受信機８５２を含む、遠隔処理システム８５０を図式的に示す。システム８５０はまた、電力供給源８５４を含み、これは、バッテリおよび／またはコンセントもしくは同等物のための接続を含み得る。電力供給源８５４は、イヤーピースモジュールのバッテリを再充電することが可能であり得る。オンボード処理システム８００から受信される情報は、未加工または未処理であるかどうかにかかわらず、送受信機８５２からオフボードプロセッサモジュール８５６に通過される。

オフボードプロセッサモジュール８５６は、上記に説明されるものに類似する様式において、１つ以上のプロセッサ８５８と、プロセッサ８５８によって実行または別様に使用され得る、命令８６２およびデータ８６４を記憶する、メモリ８６０とを用いて、取得されたデータを分析するように構成される。１つ以上のプロセッサ８５８は、例えば、コントローラまたはＣＰＵであってもよい。代替として、１つ以上のプロセッサ８５８は、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または他のハードウェアベースのデバイス等の専用デバイスであってもよい。メモリ８６０は、ソリッドステートフラッシュメモリ、ハードディスク、光学媒体、または同等物等、プロセッサによってアクセス可能な情報を非一過性様式において記憶することが可能な任意のタイプであってもよい。オフボードプロセッサモジュール８５６はまた、ユーザインターフェースサブシステム８６６を含んでもよく、これは、処理されたデータに関する情報を装着者、技術者、医師、または他の認可されたユーザに提示するために使用されてもよい。

上記に述べられたように、モジュール式聴覚感知システムは、長時間周期にわたって装着されることが望ましくあり得る。これは、異なる目的のために使用され得る、豊富な情報を提供することができる。例えば、２つの点間の熱交換および熱排出を含む、温度が、評価されることができる。温度は、装着者が、睡眠中、着座中、移動中等であるかどうかに応じて、変動し得る。異なる種類の脳活動が、測定され、身体で生じている他のものに対して比較されることができる。

使用時、感知システムは、第１の結合要素と第２の結合要素を係合させることを介して、イヤーピースモジュールを電子機器モジュールに磁気的に接続することによって、組み立てられてもよい。異なるイヤーピースモジュールが、利用可能であってもよい。磁気結合の場合、イヤーピースモジュールは、例えば、イヤーピースモジュールのサイズを変更する、電極構成を変更する、修復または清掃等のために、迅速に変更され得る。同様に、異なる電子機器モジュールが、例えば、センサの異なるセットに変更する、バッテリを再充電する、またはデータを遠隔処理システムにダウンロードするために利用されてもよい。

イヤーピースモジュールの筐体の応従性外側部分は、圧縮され、外耳道の中に深く挿入され、電極のための広範かつ比較的に大接触表面を提供するであろう。１つのシナリオでは、イヤーピースモジュールは、発泡体または他の応従性材料が拡張するにつれて、定位置に保持されることができ、次いで、電子機器モジュールは、イヤーピースモジュールに取り付けられることができる（例えば、磁気引力によって）。電子機器モジュール２０４の本体上のバイアスおよび参照伝導性電極パッチ（例えば、図２Ａ－２Ｃにおける２１４参照）は、装着者によって位置付けられ（例えば、磁気取付点を回転および／または摺動させることによって）、電気接続を完成させることができる。異なる電子機器モジュールは、イヤーピースモジュールが外耳道内に留まる間、別のものに取り替えられてもよい。別のシナリオでは、イヤーピースモジュールおよび電子機器モジュールは、イヤーピースモジュールを外耳道の中に挿入する前に、ともに結合されてもよい。

以下の付番された付記はさらに、本技術による、モジュール式聴覚感知システムの種々の実施例を定義する。付番された付記は、上記に説明される特徴の種々の組み合わせを定義することができる。
１．モジュール式聴覚感知システムであって、
筐体と、第１の結合要素と、少なくとも１つの電極とを有する、イヤーピースモジュールであって、筐体は、外耳道の中への少なくとも部分的挿入のために構成される、第１の端部部分と、第１の端部部分に対向する、第２の端部部分とを含み、第１の結合要素は、筐体の第２の端部部分に固着され、電極は、第１の端部部分と第２の端部部分との間の筐体に沿って配列される、イヤーピースモジュールと、
第２の結合要素をその第１の側に有する、電子機器モジュールであって、第２の結合要素は、第１の結合要素に解放可能に取り付けられる、電子機器モジュールと
を備え、
第１の結合要素および第２の結合要素は、イヤーピースモジュールと電子機器モジュールとの間の電気接続を促進し、電気信号を電極から電子機器モジュールに伝送する、モジュール式聴覚感知システム。
２．第１の結合要素は、プレートを備え、第２の結合要素は、磁石を備える、付記１に記載のモジュール式聴覚感知システム。
３．プレートは、金属プレートを備え、磁石は、リング磁石を備え、
ともに結合されると、リング磁石および金属プレートは、イヤーピースモジュールと電子機器モジュールとの間の電気接続性を維持しながら、リング磁石に対して金属プレートの回転または平行移動のうちの少なくとも１つを可能にする、付記１および２のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
４．イヤーピースモジュールの筐体は、第１の端部部分から第２の端部部分まで、それを通して貫通孔を有する、付記１－３のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
５．イヤーピースモジュールの貫通孔は、イヤーピースモジュールの縦軸に沿って配列され、第１の結合要素および第２の結合要素は、縦軸に沿って整合される、付記１－４のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
６．電子機器モジュールは、スピーカを含む、付記１－５のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
７．イヤーピースモジュールは、第１の端部部分から第２の端部部分まで、縦軸に沿って延在する、補剛管を有し、貫通孔は、補剛管を通して延在する、付記４－６のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
８．電子機器モジュールは、イヤーピースモジュールの貫通孔を介してイヤーピースモジュールに音響的に結合される、マイクロホンを含む、付記４－６のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
９．第１の結合要素および第２の結合要素は両方とも、環状である、付記１－８のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
１０．第１の結合要素は、第２の結合要素の外径より大きい外径を有する、付記９に記載のモジュール式聴覚感知システム。
１１．第１の結合要素は、第２の結合要素の内径より大きい内径を有する、付記１０に記載のモジュール式聴覚感知システム。
１２．第１の結合要素は、電極に電気的に結合され、第２の結合要素は、電子機器モジュールの電子構成要素に電気的に結合され、電気信号は、第１の結合要素および第２の結合要素を介して、電極から電子機器モジュールまで伝送される、付記１－１１のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
１３．第１の結合要素は、強磁性材料を備え、導電性材料でコーティングされる、付記１－１２のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
１４．第２の結合要素は、ネオジムを備える、付記１－１３のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
１５．第１の結合要素は、筐体の第２の端部部分に恒久的に固着される第１の側を有する、ワッシャ形状である、付記１－１４のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
１６．第１の結合要素の第２の側は、第２の結合要素の接触表面と噛合するように湾曲される、付記１－１５のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
１７．電子機器モジュールは、第２の結合要素に動作可能に結合され、電気信号を受信し、受信された電気信号のオンボード処理を実施し、または受信された電気信号を遠隔処理システムに伝送する、プロセッサモジュールを含む、付記１－１６のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
１８．電子機器モジュールはさらに、バイオセンサ、配向センサ、または加速度計のうちの少なくとも１つを含む、１つ以上の付加的センサを含む、付記１－１７のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
１９．１つ以上の付加的センサは、温度センサを含む、付記１８に記載のモジュール式聴覚感知システム。
２０．第１の結合要素と第２の結合要素との間に圧縮される、一対の介在性可撓性回路をさらに備え、対の介在性可撓性回路は、電気信号を第１の結合要素から第２の結合要素に、通過させるように構成される、付記１－１９のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システム。
２１．装着者の生体信号を検出および処理するように構成される、センサシステムアセンブリであって、センサシステムは、
付記１－２０のいずれかに記載のモジュール式聴覚感知システムと、
プロセッサモジュールの送受信機との通信のために構成される、送受信機と、プロセッサモジュールから受信される生体信号を処理するように構成される、１つ以上のプロセッサとを含む、遠隔処理システムと
を備える、センサシステム。
２２．イヤーピースキットであって、
付記１－２０のいずれかに記載の複数のイヤーピースモジュールであって、複数のイヤーピースモジュールのそれぞれは、少なくとも１つの電極の異なる筐体サイズまたは異なる構成のうちの少なくとも１つを有する、複数のイヤーピースモジュールと、
付記１－２０のいずれかに記載の少なくとも１つの電子機器モジュールと
を備える、イヤーピースキット。
２３．電子機器モジュールは、第１の電子機器モジュールを画定し、キットはさらに、第１の電子モジュールと異なるセンサ構成要素の配列を有する、第２の電子機器モジュールを含む、付記２２に記載のイヤーピースキット。

別様に記載されない限り、前述の代替実施例は、相互に排他的ではないが、一意の利点を達成するために、種々の組み合わせで実装されてもよい。上記に議論される特徴のこれらおよび他の変形例、ならびに組み合わせは、請求項によって定義された主題から逸脱することなく、利用されることができ、実施形態の前述の説明は、請求項によって定義された主題の限定としてではなく、例証として捉えられるべきである。加えて、本明細書に説明される実施例の提供、ならびに「等（ｓｕｃｈ ａｓ）」、「～を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および同等物として表現される語句は、具体的実施例への請求項の主題の限定として解釈されるべきではなく、むしろ、実施例は、多くの可能性として考えられる実施形態の１つのみを図示するように意図される。さらに、異なる図面内の同一の参照番号は、同一または類似要素を識別することができる。プロセスまたは他の動作は、別様に本明細書に明示的に示されない限り、異なる順序において、または同時に実施されてもよい。

Claims (23)

1. モジュール式聴覚感知システムであって、
   筐体と、第１の結合要素と、少なくとも１つの電極とを有する、イヤーピースモジュールであって、前記筐体は、外耳道の中への少なくとも部分的挿入のために構成される、第１の端部部分と、前記第１の端部部分に対向する、第２の端部部分とを含み、前記第１の結合要素は、前記筐体の第２の端部部分に固着され、前記電極は、前記第１の端部部分と前記第２の端部部分との間の前記筐体に沿って配列される、イヤーピースモジュールと、
   第２の結合要素をその第１の側に有する、電子機器モジュールであって、前記第２の結合要素は、前記第１の結合要素に解放可能に取り付けられる、電子機器モジュールと
   を備え、
   前記第１の結合要素および前記第２の結合要素は、前記イヤーピースモジュールと前記電子機器モジュールとの間の電気接続を促進し、電気信号を前記電極から前記電子機器モジュールに伝送する、モジュール式聴覚感知システム。
2. 前記第１の結合要素は、プレートを備え、前記第２の結合要素は、磁石を備える、請求項１に記載のモジュール式聴覚感知システム。
3. 前記プレートは、金属プレートを備え、前記磁石は、リング磁石を備え、
   ともに結合されると、前記リング磁石および前記金属プレートは、前記イヤーピースモジュールと前記電子機器モジュールとの間の電気接続性を維持しながら、前記リング磁石に対して前記金属プレートの回転または平行移動のうちの少なくとも１つを可能にする、請求項２に記載のモジュール式聴覚感知システム。
4. 前記イヤーピースモジュールの筐体は、前記第１の端部部分から前記第２の端部部分まで、それを通して貫通孔を有する、請求項１に記載のモジュール式聴覚感知システム。
5. 前記イヤーピースモジュールの貫通孔は、前記イヤーピースモジュールの縦軸に沿って配列され、前記第１の結合要素および前記第２の結合要素は、前記縦軸に沿って整合される、請求項４に記載のモジュール式聴覚感知システム。
6. 前記電子機器モジュールは、スピーカを含む、請求項５に記載のモジュール式聴覚感知システム。
7. 前記イヤーピースモジュールは、前記第１の端部部分から前記第２の端部部分まで、前記縦軸に沿って延在する、補剛管を有し、前記貫通孔は、前記補剛管を通して延在する、請求項４に記載のモジュール式聴覚感知システム。
8. 前記電子機器モジュールは、前記イヤーピースモジュールの貫通孔を介して前記イヤーピースモジュールに音響的に結合される、マイクロホンを含む、請求項４に記載のモジュール式聴覚感知システム。
9. 前記第１の結合要素および前記第２の結合要素は両方とも、環状である、請求項１に記載のモジュール式聴覚感知システム。
10. 前記第１の結合要素は、前記第２の結合要素の外径より大きい外径を有する、請求項９に記載のモジュール式聴覚感知システム。
11. 前記第１の結合要素は、前記第２の結合要素の内径より大きい内径を有する、請求項１０に記載のモジュール式聴覚感知システム。
12. 前記第１の結合要素は、前記電極に電気的に結合され、前記第２の結合要素は、前記電子機器モジュールの電子構成要素に電気的に結合され、電気信号は、前記第１の結合要素および前記第２の結合要素を介して、前記電極から前記電子機器モジュールまで伝送される、請求項１に記載のモジュール式聴覚感知システム。
13. 前記第１の結合要素は、強磁性材料を備え、導電性材料でコーティングされる、請求項１２に記載のモジュール式聴覚感知システム。
14. 前記第２の結合要素は、ネオジムを備える、請求項１３に記載のモジュール式聴覚感知システム。
15. 前記第１の結合要素は、前記筐体の第２の端部部分に恒久的に固着される第１の側を有する、ワッシャ形状である、請求項１に記載のモジュール式聴覚感知システム。
16. 前記第１の結合要素の第２の側は、前記第２の結合要素の接触表面と噛合するように湾曲される、請求項１５に記載のモジュール式聴覚感知システム。
17. 前記電子機器モジュールは、前記第２の結合要素に動作可能に結合され、前記電気信号を受信し、前記受信された電気信号のオンボード処理を実施し、または前記受信された電気信号を遠隔処理システムに伝送する、プロセッサモジュールを含む、請求項１に記載のモジュール式聴覚感知システム。
18. 前記電子機器モジュールはさらに、バイオセンサ、配向センサ、または加速度計のうちの少なくとも１つを含む、１つ以上の付加的センサを含む、請求項１７に記載のモジュール式聴覚感知システム。
19. 前記１つ以上の付加的センサは、温度センサを含む、請求項１８に記載のモジュール式聴覚感知システム。
20. 前記第１の結合要素と前記第２の結合要素との間に圧縮される、一対の介在性可撓性回路をさらに備え、前記対の介在性可撓性回路は、前記電気信号を前記第１の結合要素から前記第２の結合要素に、通過させるように構成される、請求項１に記載のモジュール式聴覚感知システム。
21. 装着者の生体信号を検出および処理するように構成される、センサシステムアセンブリであって、前記センサシステムは、
    請求項１に記載のモジュール式聴覚感知システムと、
    前記プロセッサモジュールの送受信機との通信のために構成される、送受信機と、前記プロセッサモジュールから受信される前記生体信号を処理するように構成される、１つ以上のプロセッサとを含む、遠隔処理システムと
    を備える、センサシステム。
22. イヤーピースキットであって、
    請求項１に記載の複数のイヤーピースモジュールであって、前記複数のイヤーピースモジュールのそれぞれは、少なくとも１つの電極の異なる筐体サイズまたは異なる構成のうちの少なくとも１つを有する、複数のイヤーピースモジュールと、
    請求項１に記載の少なくとも１つの電子機器モジュールと
    を備える、イヤーピースキット。
23. 前記電子機器モジュールは、第１の電子機器モジュールを画定し、前記キットはさらに、第１の電子モジュールと異なるセンサ構成要素の配列を有する、第２の電子機器モジュールを含む、請求項２２に記載のイヤーピースキット。

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