CN102946796B - 脉搏波传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明在壳体（2）的周壁部（2B）的表面上设有发光器（6）以及光接收器（7）。在壳体（2）的周壁部（2B）的表面上设有血流阻碍减低部（15），该血流阻碍减低部（15）位于发光器（6）以及光接收器（7）的右侧，并且还设有指尖定位部（16），该指尖定位部（16）位于发光器（6）以及光接收器（7）的左侧。若使用者将手指（F）的末节（A）与发光器（6）以及光接收器（7）接触，则手指（F）的中节（B）与血流阻碍减低部（15）的接触部（15C）接触。由于壳体（2）上的发光器（6）以及光接收器（7）的周围的部位与接触部（15C）之间产生高度差，因此能够通过该高度差减小手指（F）的末节（A）上的第1关节附近的部位所受到的压迫。

Description

脉搏波传感器装置

技术领域

本发明涉及一种脉搏波传感器装置，是向手指照射光或超声波从而检测出脉搏波的脉搏波传感器装置。

背景技术

已知的脉搏波传感器装置一般包括向手指照射光的发光器以及接收由手指反射出的光的光接收器，并且基于发光器照射出的光与光接收器所接收到的光之间的光通量变化从而检测出脉搏波（例如，参照专利文献1～3）。

若将手指用力按压发光器或光接收器，则由于受到手指的压迫从而使动脉血流受到阻碍，因此脉搏波信号变弱，使得无法检测出脉搏波。考虑到这点，在专利文献1中，公开有以下结构：设置检测手指按压力的按压力检测单元，并且增加在按压力较大时通知使用者的功能。

另外，在专利文献2、3中，公开有以下结构：将发光器设置得比其周围要突出，并使发光器与手指可靠接触，从而容易地检测出脉搏波。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第94/15525号刊物

专利文献2：日本专利特开2004－467号公报

专利文献3：日本专利特开2008－48987号公报

发明内容

在专利文献1所涉及的脉搏波传感器装置中，具备将手指的按压力过大从而无法进行检测的情况通知给使用者的功能。但是，在该结构中，即使在手指的按压力较大从而无法进行检测时，也只是通知该情况。因此，存在以下问题：为了进行一定时长的测定，需要使手指的按压力稳定保持在较弱的状态，从而加重了使用者的负担。

另外，在专利文献2、3中，公开有以下结构：将发光器设置得比其周围要突出，并使发光器与手指可靠接触。但是，由于这些结构并没有减小手指的按压力，因此在手指的按压力过大时还是无法检测出脉搏波，存在与上述相同的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于，提供一种脉搏波传感器装置，该装置能够减小对血流的阻碍从而容易地检测出脉搏波。

（1）.为了解决上述问题，本发明的脉搏波传感器装置的特征在于，包括：壳体、设置于该壳体上的发光器、以及设置于上述壳体上的光接收器，该脉搏波传感器装置利用手指的末节来检测脉搏波，在上述壳体上的上述手指末节所接触的位置配置有上述发光器及上述光接收器，并且在上述壳体上设有在将上述手指的末节与上述发光器及上述光接收器接触时、与上述手指的中节接触的血流阻碍减低部，在该血流阻碍减低部的上述手指的中节所接触的接触部、与上述手指的末节所接触的上述壳体之间形成有高度差，以减小作用于上述手指的末节上的第1关节部位及其周围的压迫，并且减小对上述手指的末节的血流的阻碍。

在利用指尖来检测脉搏波的脉搏波传感器装置中，若用力压迫手指，则血流受到阻碍，使得无法检测出脉搏波。这里，对手指末节的血流的影响根据被压迫的手指的部位不同而有所不同。本发明者经过专心的研究得出的结果发现，在手指末节上的第1关节附近的部位受到压迫的情况下，手指末节的血流易受到阻碍，即使施加较小的按压力，也无法检测出脉搏波。

在本发明中，由于在壳体上设有血流阻碍减低部，因此若脉搏波传感器装置的使用者将手指末节与发光器及光接收器接触，则手指中节与血流阻碍减低部接触。由此，由于手指末节的前端一侧、与手指中节分别由发光器及光接收器周围的壳体、与血流阻碍减低部支撑，因此能够减小对位于其中间的部位上的按压力即手指末节上的第1关节附近的按压力。因此，能够防止手指末节上的第1关节附近的部位受到压迫，并且即使在将手指用力按压发光器及光接收器时，末节的血流也不受到阻碍。其结果是，由于不需要保持并稳定在按压力较弱的状态，因此能够减轻使用者的负担，并容易地检测出脉搏波。

（2）.本发明的脉搏波传感器装置的特征在于，包括：壳体、设置于该壳体上的超声波发送器、以及设置于上述壳体上的超声波接收器，该脉搏波传感器装置利用手指末节来检测脉搏波，在上述壳体上的上述手指的末节所接触的位置上配有上述发送器以及上述接收器，并且在上述壳体上设有在将上述手指的末节与上述发送器以及上述接收器接触时、与上述手指的中节接触的血流阻碍减低部，在该血流阻碍减低部的上述手指的中节所接触的接触部、与上述手指的末节所接触的上述壳体之间形成有高度差，以减小作用于上述手指的末节上的第1关节部位以及其周围的压迫，并且减小对上述手指的末节的血流的阻碍。

在本发明中，由于壳体上设有血流阻碍减低部，因此若脉搏波传感器装置的使用者将手指末节与发送器及接收器接触，则手指中节与血流阻碍减低部接触。由此，由于手指末节的前端一侧、与手指中节分别由发送器及接收器周围的壳体、与血流阻碍减低部支撑，因此能够减小对位于其中间的部位上的按压力即手指末节上的第1关节附近的按压力。因此，能够防止手指末节上的第1关节附近的部位受到压迫，并且即使在将手指用力按压发送器及接收器时，末节的血流也不受到阻碍，从而能够容易地检测出脉搏波。

（3）.在本发明中，通过由上述血流阻碍减低部形成的高度差，在上述手指末节上的第1关节附近的区域、与上述壳体的表面之间形成有间隙。

根据本发明，由于通过由血流阻碍减低部形成的高度差，从而在手指末节上的第1关节附近区域、与壳体的表面之间形成有间隙，因此能够通过该间隙来减小对手指末节上的第1关节附近区域的按压力，从而减小对血流的阻碍。

（4）.在本发明中，在上述手指的前端所接触的上述壳体的表面位置上设有指尖定位部。

根据本发明，由于在手指的前端所接触的壳体的表面位置上设有指尖定位部，因此能够将指尖的位置固定来对血流阻碍减低部与手指中节进行定位，使得血流阻碍减低部与手指中节可靠接触。

（5）.在本发明中，在上述血流阻碍减低部设有对与上述手指的中节的接触位置进行调节的机构。

根据本发明，由于在血流阻碍减低部设有对与手指的中节的接触位置进行调节的机构，因此能够根据例如手指末节的长度尺寸来调节与手指的中节的接触位置。由此，即使在各个使用者的手指末节的长度尺寸有所不同的情况下，也能容许这样的尺寸偏差，使血流阻碍减低部的接触部与手指中节接触。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置的立体图。

图2是表示处于使用者进行脉搏波测定状态下的脉搏波传感器装置的主视图。

图3是表示图1中的脉搏波传感器装置的俯视图。

图4是将图1中的脉搏波传感器装置的右侧放大并表示的立体图。

图5是将图4中的发光器、光接收器、血流阻碍减低部以及指尖定位部等放大并表示的立体图。

图6是表示将使用者的食指末节与图5中的发光器以及光接收器接触的状态的立体图。

图7是从图3中的箭头方向VII－VII观察脉搏波传感器装置的发光器及光接收器等的剖视图。

图8是表示实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置的电学结构的框图。

图9是表示血流阻碍减低部、与手指末节及中节的关系的说明图。

图10是表示光电脉搏波信号的时间变化的特性曲线图。

图11是表示实施方式2所涉及的脉搏波传感器装置的、与图5相同位置的立体图。

图12是表示变形例1所涉及的脉搏波传感器装置的、与图5相同位置的立体图。

图13是表示变形例2所涉及的脉搏波传感器装置的、与图5相同位置的立体图。

图14是表示实施方式3所涉及的脉搏波传感器装置的、与图5相同位置的立体图。

图15是表示实施方式4所涉及的脉搏波传感器装置的、与图4相同位置的立体图。

图16是表示变形例3所涉及的脉搏波传感器装置的、与图2相同位置的主视图。

图17是表示变形例4所涉及的脉搏波传感器装置的、与图5相同位置的立体图。

图18是表示实施方式5所涉及的脉搏波传感器装置的剖视图。

图19是表示实施方式6所涉及的脉搏波传感器装置的、与图7相同位置的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的脉搏波传感器装置进行详细说明。此外，为了便于说明，以图1中的箭头X的方向作为左右方向，以箭头Y的方向作为前后方向，以箭头Z的方向作为上下方向。另外，以利用右手的食指（手指F）来测定脉搏波的情况为例，进行说明。

图1至图8示出了实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置1。如图2所示，该脉搏波传感器装置1能够通过手指F对与脉搏波相对应的光电脉搏波信号（脉搏波信号）进行检测，并且基于该光电脉搏波信号，生成氧饱和度、加速度脉搏波以及脉率波动等生物信息，另外，还能通过脉率波动来推测出自律神经状态。另外，脉搏波传感器装置1是小型轻便的便携式装置。

壳体2容纳有构成脉搏波传感器装置1的后述发光器6及光接收器7等。该壳体2使用例如树脂材料并形成为大致呈长方体的箱型，具有正面板部2A、周壁部2B以及背面板部2C。正面板部2A及背面板部2C形成为大致呈矩形的平板状。另外，周壁部2B夹在正面板部2A与背面板部2C的外边缘之间，形成为在前后方向上具有厚度的、大致呈矩形的框型。

在正面板部2A的中央部，形成有显示用开口部2D，该显示用开口部2D用于将由例如液晶屏等组成的显示装置3嵌入，从而通过显示用开口部2D将显示装置3安装于壳体2内。另外，在正面板部2A上，安装有开关4，该开关4位于显示用开口部2D的右侧，用于切换测定的开始与停止。另一方面，在周壁部2B的上表面的右侧，形成有开口面积较小的两个元件用开口部2E、2F，并且在该元件用开口部2E、2F中分别安装有发光器6及光接收器7。

如图7所示，在壳体2的内部，容纳有基板5，该基板5位于两个元件用开口部2E的下侧。基板5被嵌于例如壳体2的安装部（未图示）内，并固定在壳体2中。在该基板5上，安装有发光器6及光接收器7。

发光器6通过利用透明树脂将例如发光二极管（LED）等发光元件密封从而形成，并且将预定波长的光（例如：红光）向脉搏波传感器装置1的使用者的手指F照射。此外，发光器6也可以使用垂直腔面发射激光器（ＶＣＳＥＬ）或谐振器型LED作为发光元件来形成。

另外，发光器6插入元件用开口部2E中，并且通常配置成例如使其与壳体2的周壁2B的表面呈同一平面，以使得发光器6的表面与使用者的手指F接触，也可以配置成使其从周壁2B的表面突出，还可以配置成使其凹陷。此外，发光器6由后述的发光器驱动部11驱动。

若如上述这样从发光器6向手指F照射光，则光接收器7接收来自手指F的反射光并转换成光检测信号，并且将该光检测信号输出给处理电路9的光检测信号放大部12。该光接收器7通过利用透明树脂将例如光电二极管（PD）等光接收元件密封从而形成。此外，光接收器7也可以使用例如光电晶体管作为光接收元件来形成。

另外，光接收器7插入元件用开口部2F中，并且通常配置成例如使其与壳体2的周壁2B的表面呈同一平面，以使得光接收器7的表面与使用者的手指F接触，也可以配置成使其从周壁2B的表面突出，还可以配置成使其凹陷。

并且，光接收器7接收由发光器6照射出的、经使用者的手指F反射的光，并将该接收到的光转换成光检测信号，将该光检测信号输出给处理电路9的光检测信号放大部12。

配置于手指F末节处的发光器6与光接收器7之间的距离比手指F的末节的长度要短，设定在例如4～20ｍｍ的范围内。另外，为了使得由发光器6照射出的光不直接被光接收器7接收，从而在发光器6与光接收器7之间设有遮光部8，该遮光部8由例如光学上不透明的树脂材料组成。

另外，与发光器6相比，光接收器7配置于例如在壳体2的左右方向上较右端的位置上。由此，在使用者沿着壳体2的周壁部2B将手指F与发光器6及光接收器7接触时，光接收器7配置于与发光器6相比、更靠近血流的上游一侧。

如图8所示，处理电路9大致由光电脉搏波信号检测部10及运算处理部14构成，并且设置于壳体2的内部。此外，处理电路9根据开关4的开启与关闭（ON/OFF）来切换驱动与停止。

光电脉搏波信号检测部10包括：发光器驱动部11、光检测信号放大部12、以及滤波器部13，并且与运算处理部14进行联动以生成使用者的光电脉搏波信号。这里，发光器驱动部11与发光器6连接，并提供用于使发光器6发光的驱动电流。光检测信号放大部12与光接收器7连接，对由光接收器7提供的光检测信号进行电流－电压转换，并对经电流－电压转换后的光检测信号进行放大。滤波器部13例如由低通滤波器等构成，并且与光检测信号放大部12的后级连接，将由光检测信号放大器12输出的光检测信号中的噪声去除。

并且，光电脉搏波信号检测部10利用发光器驱动部11来驱动发光器6，并使用光检测信号放大部12及滤波器部13将与来自手指F的反射光相对应的光检测信号向运算处理部14输出。

运算处理部14例如是中央运算处理装置（CPU），进行如下的处理：对发光器6的检测光进行控制的处理、从光检测信号中抽取出光电脉搏波信号的处理、基于光电脉搏波信号生成脉搏波信息的处理、以及对整个脉搏波传感器装置1的控制等。

具体而言，运算处理部14将控制信号提供给发光器驱动部11，使发光器6根据该控制信号进行发光，该控制信号用于对发光器6的检测光的强度或发光时刻进行控制。另外，运算处理部14进行从光检测信号中抽取出光电脉搏波信号的处理，该光检测信号由光接收器7且经由光检测信号放大部12及滤波器部13来提供。另外，运算处理部14基于该光电脉搏波信号，生成例如脉搏波波形、脉率、氧饱和度以及血管硬化程度等脉搏波信息。并且，运算处理部14将该脉搏波信息显示于显示装置3上。

如图7所示，血流阻碍减低部15在靠近于发光器6及光接收器7的、壳体2的左右方向（X方向）上的右端部，与壳体2一体形成。具体而言，血流阻碍减低部15大致形成为三棱柱形状，即在XZ平面上的截面形状大致呈三角形，并且包括：上凸的接触部15C，该上凸的接触部15C平缓地从尖角部15A向尖角部15B倾斜；以及高度差形成部15E，该高度差形成部15E陡峭地从尖角部15A向尖角部15D倾斜，其中，该尖角部15A连接不与壳体2接触的XZ截面上的大致呈三角形的顶点，该尖角部15B连接与壳体2接触的XZ截面上的大致呈三角形的右侧的顶点，该尖角部15D连接与壳体2接触的XZ截面上的大致呈三角形的左侧的顶点。

若脉搏波传感器装置1的使用者将手指F的末节A与发光器6及光接收器7接触，则手指F的中节B与接触部15C接触。其结果是，由于手指F的末节A的前端一侧由周壁部2B的表面支撑，另外，手指F的中节B由接触部15C支撑，因此手指F的末节A上的第1关节附近的部位不与周壁部2B的表面接触，使得在手指F的末节A上的第1关节附近的部位、与周壁部2B等之间产生间隙S，并且能够使手指F的末节A上的第1关节附近的部位保持悬空的状态。该结果使手指F的末节A上的第1关节附近的部位所受的压迫减小，并抑制对手指F的末节A的血流的阻碍。此外，所谓手指F的末节A，是指从手指F的第1关节到指尖为止的部位，所谓手指F的中节B，是指从手指F的第1关节到第2关节为止的部位。

另外，为了抑制对手指F的末节A的血流的阻碍，只要与手指F的末节A的中央部或手指F的中节B相比，对手指F的末节A上的第1关节附近的部位的压迫较小即可。因此，手指F的末节A上的第1关节附近的部位可以与高度差形成部15E等略微接触，与上述的情况相比，在该情况下的间隙S的大小较小。

此外，为了对接触部15C与手指F的中节B的接触位置进行调节，可以在血流阻碍减低部15形成可相对于壳体2沿左右方向移动的机构，另外，也可以构成为血流阻碍减低部15仅在测定脉搏波时从壳体2突出。并且，血流阻碍减低部15可以使用硬质的金属材料、树脂材料等形成，也可以为了与手指F贴服，使用例如软质的材料等形成。

在脉搏波传感器装置1的使用者的手指F的末节A的前端接触的周壁部2B的表面位置上，利用从周壁部2B的表面突出的突起来形成指尖定位部16。此外，在以手指F的末节A的前端一侧由周壁部2B的表面支撑、另外手指F的中节B由接触部15C支撑的前提下，基于普通人体的食指F的末节A的长度尺寸来设定指尖定位部16与血流阻碍减低部15之间的间隔尺寸。

由此，在使用者将手指F的末节A与发光器6及光接收器7接触时，指尖抵住指尖定位部16，并且手指F的中节B与血流阻碍减低部15的接触部15C接触。即，指尖定位部16配置成限制指尖在左右方向上向左侧产生较大的位置偏差，并防止血流阻碍减低部15离第1关节附近所需的距离以上。

本发明的实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置1具有如上的结构，接下来对其动作进行说明。

首先，在使用者将手指F与发光器6及光接收器7接触后，将开关4切换到开启（ON）。由此，从运算处理部14向发光器驱动部11提供控制信号，并使发光器6根据该控制信号而发出检测光。该检测光经使用者的手指F的末节A进行反射，并且该反射光由光接收器7接收。然后，光接收器7输出与该反射光相对应的光检测信号。该光检测信号通过光检测信号放大部12进行电流－电压转换后进行放大，并且通过滤波器部13进行去噪后，提供给运算处理部14。

运算处理部14从由滤波器部13提供的光检测信号中、抽取出与发光器6的检测光相对应的光电脉搏波信号。然后，运算处理部14基于抽取出的光电脉搏波信号，生成例如脉搏波波形、脉率、氧饱和度以及血管硬化程度等脉搏波信息。将这些脉搏波信息显示于显示装置3上。

此时，若使用者将手指F用力按压发光器6及光接收器7，则成为检测部位的末节A的血流受到阻碍，使得无法检测出脉搏波。在手指F的血流未受到阻碍的情况下，得到如图10中的实线所示那样的光电脉搏波信号。但是，在手指F的血流受到阻碍的情况下，如图10中的双点划线所示那样，光电脉搏波信号的变化变小，或者如图10中的虚线所示那样，光电脉搏波信号几乎不发生变化。但是，并非按压手指F的任何部位，末节A的血流所受到的阻碍均相同，而是根据受到压迫的手指F的部位不同，对血流的影响也有所不同。即，在手指F上存在有血流容易受到阻碍的部位及血流不易受到阻碍的部位。

因此，通过本发明者经过专心的研究发现，在手指F的末节A上的第1关节附近的部位受到压迫时，末节A的血流最容易受到阻碍。考虑到这点，在本实施方式的壳体2中，将从周壁部2B的表面突出的血流阻碍减低部15设置于发光器6及光接收器7的周围。由此，若使用者将手指F的末节A与发光器6及光接收器7接触，则由于手指F的中节B与血液阻碍减低部15接触，因此手指F的末节A上的第1关节附近的部位能够保持悬空的状态。其结果是，与手指F的末节A的中央部或手指F的中节B相比，作用于末节A上的第1关节附近的部位的压迫变小，并能够减小对血液的阻碍。

这里，在壳体2上设置图9示出的试验性的血流阻碍减低部17，并对血流阻碍减低部17的形状以及位置对血流造成的效果的研究结果进行说明。

首先，为了对血流阻碍减低部17的形状的效果进行比较，在前后方向上的厚度为一定的情况下，改变上下方向上的突出尺寸t及左右方向上的长度尺寸L，从而形成各种四棱柱形的样品。接下来，在改变血流阻碍减低部17与手指F的接触位置的同时，在手指F的血流受到阻碍使得无法测定脉搏波时，测定此时的手指F的按压力，该手指F的按压力的最小变化单位为5N（牛顿）。

即使长度尺寸L在2～13ｍｍ的范围内进行变化，血流受到阻碍从而无法测定脉搏波时的手指F的按压力也几乎不变，从而未发现与长度尺寸L有较大的相关性。另一方面，发现了血流阻碍减低部17上的左右方向上的左端的尖角部17A与手指F的第1关节的位置关系、以及血流阻碍减低部17的突出尺寸t对血流受到阻碍使得无法测定脉搏波时的手指F的按压力有较大的影响。在表1中，使血流阻碍减低部17的尖角部17A与手指F的第1关节之间的距离尺寸d在－2ｍｍ～＋8ｍｍ的范围内变化，并且使得从壳体2的表面到接触部17B为止的突出尺寸t在0ｍｍ～8ｍｍ的范围内变化，表1示出了在该情况下无法测定脉搏波时的手指F的按压力的测定结果。

此外，以手指F的第1关节的位置为基准点，若血流阻碍减低部17的尖角部17A与手指F的第1关节的位置相比处于较右侧（第2关节一侧），在该情况下将距离尺寸d设为正距离尺寸；若血流阻碍减低部17的尖角部17A处于手指F的第1关节的左侧（指尖一侧），在该情况下将距离尺寸d设为负距离尺寸。另外，突出尺寸t是以壳体2的表面为基准点。

[表1]

根据表1的结果，在与尖角部17A相比，手指F的第1关节配置于较左侧而距离尺寸d成为负值的情况下，若手指F施加按压力，则尖角部17A对手指F的末节A的区域上的第1关节附近的部位受到较强的压迫。因此，即使手指F的按压力较小，血流也易受阻碍。另外，若距离尺寸d超过8ｍｍ，则由于手指F的末节A的第1关节附近的部位直接与壳体2的表面接触，因此手指F的按压力使得手指F的末节A的区域上的第1关节附近的部位受到较强的压迫。因而，即使手指F的按压力较小，血流也易受阻碍。

与此相反，若与尖角部17A相比，手指F的第1关节配置于较右侧而距离尺寸d在0～6ｍｍ的正值范围中，由于手指F的末节A上的第1关节附近的部位保持在悬空的状态，因此即使手指F施加按压力，尖角部17A也并非使得手指F的末节A的区域上的第1关节附近的部位受到较强的压迫。因此，即使手指F的按压力较大，血流也不易受阻碍。特别是，若血流阻碍减低部17的尖角部17A配置于手指F的中节B的区域的离第1关节较近的位置上（例如，距离尺寸d成为2ｍｍ时），在此情况下减小血流阻碍的效果较好。

血流阻碍减低部17的突出尺寸t在1ｍｍ以下的值的情况下，高度差形成部17C变小，并且无法测定脉搏波的手指F的按压力也变小。在该情况下，由于尖角部17A与壳体2的表面之间的高度差不够而手指F的末节A上的第1关节附近的部位与壳体2的表面直接接触，因此手指F的按压力使得手指F的末节A的区域上的第1关节附近的部位受到较强的压迫。因而，即使手指F的按压力较小，血流也易受阻碍。

另一方面，在血流阻碍减低部17的突出尺寸t为2ｍｍ以上的值的情况下，高度差形成部17C变大，并且无法测定脉搏波时的手指F的按压力也变大。在该情况下，由于尖角部17A与壳体2的表面之间的高度差使末节A上的第1关节附近的部位悬空，因此手指F的按压力使得手指F的末节A的区域上的第1关节附近的部位未受到较强的压迫。因而，即使手指F的按压力较大，血流也不易受阻碍。

其中，若将突出尺寸t增大到超过例如1cm以上而过大，则将给使用者带来不舒服的感觉，并且手指F的末节A容易与发光器6或光接收器7脱离，且易受到来自外部的干扰光的影响。

由上述结果可知，在测定脉搏波时，为了减小对血流的阻碍，使手指F的末节A的区域上的第1关节附近的部位不受压迫至关重要。因此，优选为，将从手指F的第1关节到血流阻碍减低部17为止的距离尺寸d例如设定为0～6ｍｍ左右的值，更优选设定为1～3ｍｍ左右的值。另外，优选为，将血流阻碍减低部17的突出尺寸t例如设定为2～8ｍｍ左右的值，更优选设定为3～5ｍｍ左右的值。因此，在实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置1中，血流阻碍减低部15的突出尺寸t或配置也参考上述值来设定。其中，由于手指F的大小等因人而异，因此上述的值示出的仅为一个例子。

如上述说明所示，根据实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置1，由于在壳体2上设有血流阻碍减低部15，因此若使用者将手指F的末节A与发光器6及光接收器7接触，则手指F的中节B与血流阻碍减低部15的接触部15C接触。由此，由于手指F的末节A的前端一侧、与手指F的中节B分别由发光器6及光接收器7周围的壳体2、与血液阻碍减低部15支撑，因此在位于其中间的、手指F的末节A上的第1关节附近的部位，能够减小由手指F的按压力而产生的压迫。即，由于通过高度差形成部15E，在成为发光器6等的接触面的壳体2的周壁部2B的表面与血液阻碍减低部15的接触部15C之间，形成有高度差，因此能够通过该高度差来减小作用于手指F的末节A上的第1关节附近的部位的压迫。

因此，由于能够防止手指F的末节A上的第1关节附近的部位受到压迫，因此即使在将手指F用力按压发光器6等时，末节A的血流也不受到阻碍，并且能够提高可测定脉搏波时的手指F的按压力。其结果是，由于不需要稳定保持在按压力较小的状态，因此能够减小使用者的负担，并容易地检测出脉搏波。

另外，由于在壳体2上设有与指尖接触的指尖定位部16，因此指尖的位置得以固定并能够对血流阻碍减低部15与手指F的中节B进行定位。由此，由于能够防止例如血流阻碍减低部15与手指F的末节A上的第1关节附近的部位接触，或者能够防止血流阻碍减低部15与手指F的第1关节离得过远，因此能够使血流阻碍减低部15与手指F的中节B可靠接触，还能够有效地减小对末节A上的第1关节附近的部位的压迫。

另外，由于在壳体2上设有显示装置3，因此能够通过查看该显示装置3来确认例如脉搏波波形等脉搏波信息。另外，由于在壳体2上除了设有发光器6及光接收器7，还设有处理电路9及显示装置3，因此通过这些能够进行对脉搏波的测定以及对脉搏波信息的显示，并能够构成便携式脉搏波传感器装置1。

另外，在便携式脉搏波传感器装置1的情况下，由于在手持壳体2的状态下测定脉搏波，因此有手指F的按压力容易呈变大的趋势。特别是，对于便携式脉搏波传感器装置1，由于在将手指F的第2关节弯曲的状态下将手指F的末节A与发光器6等接触，因此与在将手指F伸直的状态下进行测定的情况相比，手指F的按压力易变大。因此，例如专利文献2、3所示，在设有突出的发光部的情况下，较大的按压力使手指F的末节A上的第1关节附近的部位也受到压迫，有时无法测定出脉搏波。与此不同的是，在本实施方式中，由于在壳体2上设有血流阻碍减低部15，因此能够通过该血流阻碍减低部15来抑制末节A上的第1关节附近的部位受到压迫，并且即使在手指F的按压力变大时，也能容易地检测出脉搏波。

另外，如专利文献3所示，在指尖接触的凸部设有发光部，并且在位于动脉血流的上游一侧的凹部设有光接收部，在此情况下，由于支撑指尖的两个接触面之间的距离较长，因此手指的处于悬空的部分变长。因而，在每次测定中难以将测定时的手指与光接收部的距离均保持恒定，从而易使信噪比（S/N）降低。与此不同的是，在本实施方式中，由于能够使手指F的末节A与发光器6及光接收器7接触，因此能够解决该问题，从而能够提高脉搏波的检测精度。

接下来，图11示出了本发明的实施方式2。并且，本实施方式的特征在于，在血液阻碍减低部设有调节与手指中节的接触位置的机构。此外，在本实施方式中，对与上述实施方式1相同的构成要素赋予相同的标号，并省略对其的说明。

脉搏波传感器装置21与实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置1几乎相同，包括：壳体2、显示装置3、发光器6、以及光接收器7等。另外，在壳体2的周壁部2B的表面上设有血流阻碍减低部22，该血流阻碍减低部22与发光器6及光接收器7相比，位于壳体2的更右端部，并且在当中夹着发光器6及光接收器7、左右方向上相反一侧的位置上设有指尖定位部16。

另外，血流阻碍减低部22几乎与实施方式1所涉及的血流阻碍减低部15的结构相同，包括：尖角部22A、接触部22B、以及高度差形成部22C。其中，血流阻碍减低部22可对左右方向上的长度尺寸进行改变，该点与实施方式1所涉及的血流阻碍减低部15不同。即，尖角部22A及高度差形成部22C在左右方向上可改变位置，血流阻碍减低部22与发光器6及光接收器7之间的距离尺寸可进行改变。

此外，可以考虑设置可装拆的附加器等以作为该尖角部22A及高度差形成部22C的位移机构，其中，该可装拆的附加器设置成使得整个血流阻碍减低部22可在左右方向上进行滑动，并通过另外的可在左右方向上进退的构件来形成高度差形成部22C等。

这样，在该实施方式2中也能得到与实施方式1相同的作用效果。特别是，在实施方式2中，由于将血流阻碍减低部22的尖角部22A及高度差形成部22C设成相对于发光器6及光接收器7可以产生位移，因此在手指F的末节A的长度尺寸较大的情况下，能够将发光器6等与血流阻碍减低部22之间的距离尺寸扩大；在手指F的末节A的长度尺寸较小的情况下，能够将发光器6等与血流阻碍减低部22之间的距离尺寸缩小。因此，即使在手指F的末节A的长度尺寸、即指尖与第1关节之间的长度尺寸因使用者不同而存在较大差异时，血流阻碍减低部22也不与手指F的末节A上的第1关节附近的部位接触，从而能够容许不同使用者的手指F的末节A的长度尺寸不同。

此外，在实施方式2中，可以改变发光器6及光接收器7与血流阻碍减低部22之间的距离尺寸。但是，本发明并不局限于此，也可以例如图12所示的第1变形例所涉及的脉搏波传感器装置31那样，设有可在左右方向上进行位移的指尖定位部32，使得发光器6及光接收器7与指尖定位部32之间的距离尺寸可变。

另外，也可以如图13所示的第2变形例所涉及的脉搏波传感器装置41那样，省略指尖定位部。在该情况下，为了使使用者容易地识别放手指的位置，优选为，在壳体2的表面、位于发光器6及光接收器7的周围处，设有引导标记42，该引导标记42示意性地表示成例如手指的形状。

接下来，图14示出了本发明的实施方式3。并且，本实施方式的特征在于，在壳体的表面形成有凹陷部，在该凹陷部的底面配置有发光器及光接收器，并且利用凹陷部的底面与壳体的表面的高度差形成血流阻碍减低部及指尖定位部。此外，在本实施方式中，对与上述实施方式1相同的构成要素赋予相同的标号，并省略对其的说明。

脉搏波传感器装置51与实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置1几乎相同，包括：壳体2、显示装置3、发光器6、以及光接收器7等。另外，在壳体2的周壁部2B的表面上形成有在高度方向上产生凹陷的凹陷部52。该凹陷部52在左右方向上与手指F的末节A具有大致相同的长度尺寸，在其底面52A上安装有发光器6及光接收器7。另外，将凹陷部52的深度尺寸设定成与例如实施方式1所涉及的血流阻碍减低部15的突出尺寸t大致相同的值。

血流阻碍减低部53位于发光器6及光接收器7的附近并设置于壳体2上，并且通过凹陷部52的右侧的高度差部分形成。因此，与发光器6及光接收器7相比，血流阻碍减低部53例如位于壳体2的左右方向上的较右端部。

该血流阻碍减低部53包括：尖角部53A，该尖角部53A位于与凹陷部52的分界部分；接触部53B，该接触部53B从尖角部53A向壳体2的右侧延伸并与中节B接触；以及高度差形成部53C，该高度差形成部53C从尖角部53A向发光器6及光接收器7延伸。该高度差形成部53C与底面52A之间形成有高度差，该底面52A成为与发光器6及光接收器7的接触面。并且，在使用者沿着壳体2的周壁部2B将手指F的末节A与发光器6及光接收器7接触时，血流阻碍减低部53的接触部53B与手指F的中节B接触。

指尖定位部54位于发光器6及光接收器7的附近并设置于壳体2上，并且通过凹陷部52的左侧的高度差部分形成。因此，与发光器6及光接收器7相比，指尖定位部54配置于末节A的更前端一侧。即，指尖定位部54配置于在左右方向上当中夹着发光器6及光接收器7、与血流阻碍减低部53相反一侧的位置上。并且，在使用者将手指F的末节A与发光器6及光接收器7接触时，指尖在指尖定位部54与凹陷部52内的斜面接触，并且中节B与血流阻碍减低部53的接触部53B接触。

这样，在该实施方式3中也能得到与实施方式1相同的作用效果。

接下来，图15示出了本发明的实施方式4。并且，本实施方式的特征在于，血液阻碍减低部包括：与手指的中节接触的接触部、以及位于该接触部与发光器及光接收器之间的凹陷部。此外，在本实施方式中，对与上述实施方式1相同的构成要素赋予相同的标号，并省略对其的说明。

脉搏波传感器装置61与实施方式1所涉及的脉搏波传感器装置1几乎相同，包括：壳体2、显示装置3、发光器6、以及光接收器7等。另外，在壳体2的周壁部2B的表面上设有血流阻碍减低部62，该血流阻碍减低部62与发光器6及光接收器7相比位于壳体2的较右端部，并且在当中夹着发光器6及光接收器7、左右方向上相反一侧的位置上设有指尖定位部16。

另外，血流阻碍减低部62包括：接触部62A，该接触部62A由向壳体2的右侧延伸并与中节B接触的平坦面组成；以及凹陷部62B，该凹陷部62B位于接触部62A与发光器6及光接收器7之间并较其周围呈凹陷状。接触部62A配置于与设有例如发光器6及光接收器7的壳体2的周壁部2B的表面几乎相同的高度的位置上。另外，凹陷部62B形成为例如在前后方向（手指的宽度方向）上相同的沟状，并且在位于发光器6及光接收器7的周围且手指F的末节A所接触的周壁部2B的表面、与手指F的中节B所接触的接触部62A之间在左右方向上形成有不连续的高度差。

由此，在使用者将手指F的末节A与发光器6及光接收器7接触、并且将手指F的中节B与接触部62A接触时，末节A上的第1关节附近的部位处于不与周壁部2B的表面或凹陷部62B的底面等接触的状态，从而形成间隙S。其结果为，血流阻碍减低部62使得对末节A上的第1关节附近的部位的按压力减小，并抑制末节A一侧的血流受到阻碍。

这样，在该实施方式4中也能得到与实施方式1相同的作用效果。

此外，在实施方式4中，血流阻碍减低部62的接触部62A配置于与设有发光器6等的壳体2的周壁部2B的表面几乎相同的高度的位置上，但也可以配置于比周壁部2B的表面要高的位置上，也可以配置于较低的位置上。为了减小手指F的末节A上的第1关节附近的部位所受到的压迫，可以利用接触部62A有效地支撑手指F的中节B，从而减小作用于整个手指F的末节A上的按压力。若考虑到这点，则优选为，将血流阻碍减低部62的接触部62A配置于与周壁部2B的表面相同的高度的位置或比周壁部2B的表面要高的位置上。

另外，在实施方式1至4中，仅在壳体2的右侧设置发光器6、光接收器7以及血流阻碍减低部15、22、53、62等。但是，本发明并不局限于此，也可以例如图16所示的第3变形例所涉及的脉搏波传感器装置71那样，在壳体2的左侧也设置发光器6及光接收器7，并且在与血流阻碍减低部15、指尖定位部16呈左右对称的位置上设置与这些几乎相同的血流阻碍减低部72、指尖定位部73。

另外，在实施方式1至4中，血流阻碍减低部15、22、53、62及指尖定位部16、54在前后方向（Y方向）上形成为相同的形状。但是，本发明并不局限于此，也可以例如图17所示的第4变形例所涉及的脉搏波传感器装置81那样，在血流阻碍减低部82、指尖定位部83的前后方向上的中间位置分别设置沟道84、85。

另外，在上述实施方式1至4中，发光器6配置于成为血流的下游一侧的指尖一侧，光接收器7配置于成为血流的上游一侧的第1关节一侧。但是，本发明不仅限于此，也可以将发光器6配置于血流的上游一侧，将光接收器7配置于血流的下游一侧。

接下来，图18示出了本发明的实施方式5。并且，本实施方式的特征在于，在壳体中，在当中夹着手指、相互相反一侧的位置上设有发光器及光接收器，利用透过手指的透射光来检测脉搏波。此外，在本实施方式中，对与上述实施方式1相同的构成要素赋予相同的标号，并省略对其的说明。

脉搏波传感器装置91包括：壳体92、发光器93、光接收器94、以及处理电路96等。该壳体92通过具有平板状的表面的壳体主体92A及遮光盖板92B构成，该遮光盖板92B设置于该壳体主体92A的表面并形成为例如有底的筒状。遮光盖板92B的开口部成为使用者插入手指F时的插入口。另外，遮光盖板92B在手指F的插入方向上形成为遮光盖板92B的高度逐渐变小的结构。因此，在将手指F插入遮光盖板92B时，发光器93及光接收器94与手指F的末节A接触。

发光器93的结构与实施方式1所涉及的发光器6几乎相同，以该发光面一侧在壳体本体92A的表面露出的状态设置于壳体本体92A上。该发光器93与使用者的手指F的末节A接触，并向手指F照射成为检测光的光。

光接收器94的结构与实施方式1所涉及的光接收器7几乎相同，以该光接收面一侧朝向发光器93一侧的状态设置于遮光板92B的内壁面上。该光接收器94设置于在上下方向上当中夹着使用者的手指F、与发光器93相反一侧的位置上。由此，在发光器93向使用者的手指F照射检测光时，光接收器94接收透过手指F的透射光。

另外，在壳体主体92A上设有血流阻碍减低部15，该血流阻碍减低部15在左右方向上位于发光器93及光接收器94的右侧（手指F的插入方向的外侧）且与手指F的中节B接触。另外，在遮光板92B的内侧设有指尖定位部95，该指尖定位部95在左右方向上位于发光器93及光接收器94的左侧（手指F的插入方向的内侧）且与手指F的指尖接触。

处理电路96的结构与实施方式1所涉及的处理电路9几乎相同，其输入一侧与发光器93及光接收器94连接，输出一侧例如与显示装置（未图示）等连接。并且，处理电路96将驱动电流提供给发光器93并使其发出检测光，同时从光接收器94输入与手指F的透射光相对应的光检测信号，这时利用该光检测信号抽取出光电脉搏波信号。除此以外，处理电路96还通过光电脉搏波信号生成各种脉搏波信息，并利用显示装置进行显示。

这样，在该实施方式5中也能得到与实施方式1相同的作用效果。

此外，在上述实施方式1至5中，使用单个发光器6、93来构成，也可以构成为设有多个发光器，该多个发光器发出例如波长范围相异的检测光。

接下来，图19示出了本发明的实施方式6。并且，本实施方式的特征在于，在壳体中，设有超声波发送器及接收器，并且处理电路基于由发送器发送出的超声波及由接收器接收到的超声波来生成脉搏波信号。此外，在本实施方式中，对与上述实施方式1相同的构成要素赋予相同的标号，并省略对其的说明。

脉搏波传感器装置101包括：壳体2、发送器102、接收器103、以及处理电路104等。这里，发送器102、接收器103设置于壳体2上以替代例如实施方式1所涉及的发光器6、光接收器7。

发送器102设置于例如与实施方式1所涉及的发光器6几乎相同的位置上，由使用者的手指F的末节A接触，并向手指F发射一定频率的超声波。

接收器103设置于例如与实施方式1所涉及的光接收器7几乎相同的位置上。并且，在发送器102向使用者的手指F发射超声波时，接收器103接收由手指F反射出的超声波。

此外，发送器102配置于成为血流的下游一侧的指尖一侧，接收器103配置于成为血流的上游一侧的第1关节一侧。但是，本发明不仅限于此，也可以将发送器102配置于血流的上游一侧，将接收器103配置于血流的下游一侧。

另外，在壳体2上设有血流阻碍减低部15及指尖定位部16，该血流阻碍减低部15在左右方向上位于发送器102及接收器103的右侧（手指F的根部一侧）且与手指F的中节B接触，该指尖定位部16在左右方向上位于发送器102及接收器103的左侧（手指F的指尖一侧）且与手指F的指尖接触。

处理电路104将驱动电压、电流提供给发送器102，并且基于接收器103的检测信号生成脉搏波信号。具体而言，若发送器102向手指F发射一定频率的超声波，则在来自手指F的反射波中由于血流从而产生多普勒效应。因此，处理电路104基于该多普勒频率及多普勒频移的频谱来生成例如与血液的平均流速相对应的脉搏波信号。另外，处理电路104基于该脉搏波信号来生成各种脉搏波信息，并利用显示装置（未图示）进行显示。

这样，在该实施方式6中也能得到与实施方式1相同的作用效果。

此外，在上述实施方式5、6中，使用实施方式1所涉及的血流阻碍减低部15来构成，但也可以使用例如实施方式2至4所涉及的血流阻碍减低部22、53、61或指尖定位部54来构成。另外，在上述实施方式5、6中，使用血流阻碍减低部95、16来构成，但也可以使用例如实施方式3所涉及的指尖定位部54来构成。

另外，在上述各个实施方式中，脉搏波传感器装置1、21、31、41、51、61、71、81、91、101在壳体2、92中设有处理电路9、96、104以及显示装置3，并以构成便携式装置的情况为例，但本发明并不局限于此。也可以例如将脉搏波传感器装置分为检测部分及运算处理部分，并且将检测部分形成作为便携式装置，将运算处理部分形成作为例如台式装置，其中，该检测部分具有如例如发光器6、光接收器7等那样检测光检测信号所需的构成要素，该运算处理部分具有如处理电路9、96、104等那样对由检测部分检测出的光检测信号进行信号处理、进行生成脉搏波信息的处理所需的构成要素。另外，也可以将检测部分及运算处理部分设置于例如壳体型的检查台上，并将其整体形成为台式装置。

另外，在上述各个实施方式中，通过使用者的食指F来检测脉搏波，但也可通过如中指、无名指等其它手指来检测脉搏波。

标号说明

1、21、31、41、51、61、71、81、91、101：脉搏波传感器装置

2、92：壳体

6、93：发光器

7、94：光接收器

9、96、104：处理电路

15、17、22、53、62、72、82：血流阻碍减低部

15Ｃ、17Ｂ、22Ｂ、53Ｂ、62Ａ：接触部

15Ｅ、17Ｃ、22Ｃ、53Ｃ：高度差形成部

16、32、54、73、83、95：指尖定位部

62Ｂ：凹陷部

102：发送器

103：接收器

Claims (5)

1.一种脉搏波传感器装置，其特征在于，

包括：壳体、设置于该壳体上的发光器、以及设置于所述壳体上的光接收器，该脉搏波传感器装置利用手指末节来检测脉搏波，

在使用者用手把持该脉搏波传感器装置时，手指以将第1关节及第2关节弯曲的状态沿着所述壳体的外周缘配置于所述壳体，

在所述壳体上的所述手指的末节所接触的位置上配置有所述发光器以及所述光接收器，

并且在所述壳体上设有在将所述手指的末节与所述发光器及所述光接收器接触时、与所述手指的中节接触的血流阻碍减低部，

在该血流阻碍减低部的所述手指的中节所接触的接触部、与所述手指的末节所接触的所述壳体之间形成有高度差，

以减小作用于所述手指的末节上的第1关节部位以及其周围的压迫，并且减小对所述手指的末节的血流的阻碍。

2.一种脉搏波传感器装置，其特征在于，

包括：壳体、设置于该壳体上的超声波发送器、以及设置于所述壳体上的超声波接收器，该脉搏波传感器装置利用手指末节来检测脉搏波，

在所述壳体上的所述手指的末节所接触的位置上配置有所述发送器以及所述接收器，

并且在所述壳体上设有在将所述手指的末节与所述发送器及所述接收器接触时、与所述手指的中节接触的血流阻碍减低部，

在该血流阻碍减低部的所述手指的中节所接触的接触部、与所述手指的末节所接触的所述壳体之间形成有高度差，

以减小作用于所述手指的末节上的第1关节部位以及其周围的压迫，并且减小对所述手指的末节的血流的阻碍。

3.如权利要求1或2所述的脉搏波传感器装置，其特征在于，

通过由所述血流阻碍减低部形成的高度差，在所述手指的末节上的第1关节附近的区域、与所述壳体的表面之间形成有间隙。

4.如权利要求1或2所述的脉搏波传感器装置，其特征在于，

在所述手指的前端所接触的所述壳体的表面位置上设有指尖定位部。

5.如权利要求1或2所述的脉搏波传感器装置，其特征在于，在所述血流阻碍减低部设有对与所述手指的中节的接触位置进行调节的机构。