耳があなたの体を語ります In order to contribute to human healthcare SaLusTek Inc. 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 1 ロードマップ • H-ear1 2013 • 市販のイヤホンで耳から脈が取れます。 • H-ear2 1st half 2014 • イヤホンで音楽を聴きながらでも耳から脈が取れます。 • H-ear3 2nd half 2014 • ヘッドホンも使えます。 • H-ear4 • Coming October 2015 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 2 “H-Ear” Oct.2013 外耳道を閉じることで, イヤホンが圧力センサとなり、鼓膜の近くの動脈の拍動を圧力として検出できます。特徴市販のイヤホンがそのまま使えます。パルスとしてではなく脈波の波形そのものが正しくとらえられます。 1. 2. Example of waveforms Auricle External Middle Inner Ear Ear Ear Stapes Incus Malleus Smart-Phone Semicircular canal Vestibular nerve Cochlear nerve Tympanum Cochlea External Auditory Meatus Vestibular nerve Eustachian tube artery Small modification required 2015/9/25 Signal Processing 耳があなたの体を語ります（Ｊ） Further Improvement is undergoing 3 An engineering company for healthcare SaLusTek イヤホンを用いた耳からの生体信号の検出 Vital signal Detection with conventional earphone Oct. 2014 1.音楽を聴きながら脈波検出が出来るようになりました音楽を聴きながら脈波検出が出来るようになりました Possible to detect heart beat while you are listening music オーディオ信号加速度脈波低域検出 2.ヘッドホンも使えますヘッドホンも使えます Possible to use headphone 検出されたheart beat Vivaldi 四季 3.軽い運動なら大丈夫軽い運動なら大丈夫 Possible to count heart beat while you are excising 耳からは、体の動きによるノイズがとても大きい。 Flywheel効果を持たせることで、数秒程度継続するノイズに対しては脈波のカウントは可能 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ）連絡先：株式会社地球快適化インスティテュート納本淳([email protected]) ：サルーステック株式会社小川博司([email protected]） 4 キーとなる技術 Heart pulse キャビティマイクカプセル electrode GND 動脈 Back plate diaphragm 信号出力皮膚の表面電極 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） Vcc 5 キャビティの状況による二つの周波数特性 Closed Cavity Open air Acoustic energy lost 2015/9/25 6 耳があなたの体を語ります（Ｊ）ハートビートの周波数 H-earの原理 1. イヤホンかヘッドホンで外耳道の空気室を閉じる。 2. 外耳道の空気室を閉じることで、鼓膜近くの動脈による圧力変化をとらえることができる 3. 耳からの脈の信号は2度微分されているので2回積分することで元の脈波波形に戻せる. 4. 周波数マルチプレックスで音楽を聴きながら脈波の信号が取れる 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 7 耳の構造 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 8 カナルに含まれる信号のいろいろ外耳道の中の振動にはスピーカユニットによる音イヤホンコードのこすれ音骨を通じての外部ノイズ歯をカチカチやる時の振動筋肉を伝わってくる振動－－－－動脈による振動－－－－呼吸による振動変化－－－－ 1. 信号量大 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 信号量小 11. And more 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 9 一つのイヤホンをマイクとしても使用マイクとしてスピーカとして coil coil diaphagm diaphagm yoke yoke magnet 電気信号を空気の圧力に変換 magnet 空気の圧力を電気信号に変換スピーカとマイクを備えるのではなく、スピーカユニットを時にはマイクとして使うことができるハートビートなどのバ音楽を聴くのに使用イタル信号を検出する 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ）のに使用 10 周波数帯域分割バイタル信号の存在域可聴域 10Hz 100Hz 2015/9/25 Log f (Hz) 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 11 H-earのブロック図聞こえない低域分を除去 High pass filter 音可聴域の信号を除去加速度脈波 Low pass filter FPLL 速度 ∫ 1st 時間積分 Pulse locked to heart beat 容積 2015/9/25 ∫ 2nd 時間積分耳があなたの体を語ります（Ｊ） 12 例１ Apple イヤホンテレサテン 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 13 例２ Philips SHE3590 テレサテン 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 14 例３ Sony XBAH1 テレサテン 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 15 アダプター使用でスマートホンで表示アダプター 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 16 髪の長い女性にも使ってもらえるようにヘッドホンもＯＫ On ear • Around ear headphone • On-ear headphone Around ear 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 17 ヘッドホンでの使用例 On-ear JVC S-200 検出されたハートビート (加速度パルス) 一度積分(速度パルス) 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 18 100%の人に使ってもらえるように多くのearbudを用意 7つのサイズを用意すると、3つくらいのサイズが使える人が多い 2015/9/25 耳があなたの体を語ります（Ｊ） 19 どうしても市販のearbudが合わない人のために United Sciences社の３Ｄスキャナーの導入スキャン中 2015/9/25 スキャン中のモニタ耳があなたの体を語ります（Ｊ） 20