CN107613855B - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种电子设备，包括：被测者所佩戴的佩戴部；以及传感器单元，包含检测所述被测者的脉搏波的传感器；其中，所述传感器单元具有移位部，在所述被测者佩戴所述佩戴部时，所述移位部与所述被测者的被测部位接触，并根据所述被测者的脉搏波而移位。

Description

电子设备
相关申请的交叉引用
本申请要求日本专利申请2015-109500号(2015年5月29日提交)的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及根据测量到的生物体信息推测被测者的健康状态的电子设备。
背景技术
目前，通过对血液的成分和流动性进行测量是推测被测者(用户)健康状态的手段。采用这种手段时使用从被测者采集到的血液。另外，已知从被测者的手腕等被测部位测量生物体信息的电子设备。例如，专利文献1中记载有通过由被测者佩戴于手腕来测量被测者的脉搏的电子设备。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-360530号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，由于采血时会有痛感，因此难以常规性地推测出自身的健康状态。另外，专利文献1记载的电子设备仅测量脉搏，无法推测被测者的、脉搏以外的健康状态。
本发明鉴于上述情况而做出，其目的在于提供一种能够无创且简便地推测被测者的健康状态的电子设备。
解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的电子设备包括
被测者所佩戴的佩戴部；以及
传感器单元，包含检测所述被测者的脉搏波的传感器；
其中，所述传感器单元具有移位部，在所述被测者佩戴所述佩戴部时，所述移位部与所述被测者的被测部位接触，并根据所述被测者的脉搏波而移位。
发明效果
根据本发明，可提供一种能够无创且简便地推测被测者的健康状态的电子设备。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的电子设备的概略构成的示意图。
图2是示出图1的主体部的概略构成的剖视图。
图3是示出图1的电子设备的使用状态的一个实施例的图。
图4是示出图1的电子设备的概略构成的功能框图。
图5是示出由传感器单元获得的脉搏波的一个实施例的图。
图6是示出计算出的AI的时间变动的图。
图7是示出计算出的AI与血糖值的测量结果的图。
图8是示出计算出的AI与血糖值的关系的图。
图9是示出计算出的AI与中性脂肪值的测量结果的图。
图10是示出推测血液的流动性以及糖代谢和脂质代谢的状态的顺序的流程图。
图11是示出本发明的一个实施方式的系统的概略构成的示意图。
图12是示出本发明的第二实施方式的电子设备的概略构成的示意图。
图13是示出本发明的第二实施方式的电子设备的传感器单元周边的概略构成的剖视图。
图14是示出在本发明的第二实施方式的电子设备中，使用其他弹性体时的传感器单元周边的概略构成的剖视图。
图15是示出在本发明的第三实施方式的电子设备的概略构成的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是示出本发明第一实施方式的电子设备的概要构成的示意图。电子设备100具备佩戴部110和测量部120。图1是从与被测部接触的背面120a观察电子设备100的图。
在被测者佩戴着电子设备100的状态下，电子设备100测量被测者的生物体信息。电子设备100测量的生物体信息是能够由测量部120测量的、被测者的脉搏波。在本实施方式中，作为一个实施例，电子设备100是佩戴于被测者的手腕来获得脉搏波的设备，以下进行说明。
在本实施方式中，佩戴部110是直线状的细长的带。脉搏波的测量例如是在被测者将电子设备100的佩戴部110缠绕于手腕的状态下进行的。具体而言，被测者以使测量部120的背面120a接触被测部位的方式将佩戴部110缠绕于手腕，以测量脉搏波。电子设备100在被测者的手腕处测量在尺骨动脉或桡骨动脉中流动的血液的脉搏波。
图2是示出图1的测量部120的概要构成的剖视图。在图2中示出了测量部120和测量部120周边的佩戴部110。
测量部120具有佩戴时接触被测者的手腕的背面120a、以及在背面120a相反一侧的表面120b。测量部120在背面120a侧具有开口部111。在弹性体140未被按压的状态下，传感器部130具有的一端穿过开口部111而向背面120a侧突出，并由测量部120支撑。在传感器部130的所述一端还具备触脉部(pulse pad)132，并能够在与背面120a的平面大致垂直的方向上移位。经由被支撑部133，测量部120以能够使传感器部130的上述一端进行移位的方式来支撑传感器部130的另一端。
传感器部130的上述一端经由弹性体140与测量部120接触且能够移位。弹性体140例如是弹簧，但并不限于弹簧，而是可采用其他任意的弹性体，例如树脂、海绵等。
此外，虽然未示出，但是在测量部120也可配置有控制部、存储部、通信部、电源部、通知部、以及使它们动作的电路、连接它们的电缆等。
传感器部130具备检测传感器部130的位移的角速度传感器131。角速度传感器131只要能够检测传感器部130的角位移即可。传感器部130具备的传感器不限于角速度传感器131，例如也可采用加速度传感器、角度传感器、其他运动传感器，也可具备这些多个传感器。
图3是示出被测者的电子设备100的使用状态的一个实施例。被测者将电子设备100缠绕于手腕来使用。佩戴电子设备100时，测量部120的背面120a接触被测部位。在将佩戴部110缠绕于手腕的状态下，可调整测量部120的位置，以使触脉部132与对应于尺骨动脉或桡骨动脉的位置相接触。
在图3中，佩戴电子设备100时，传感器部130的上述一端接触被测者的左手的大拇指侧的动脉，即桡骨动脉上的皮肤。利用配置于测量部120与传感器部130之间的弹性体140的弹力，传感器部130的上述一端接触被测者的桡骨动脉上的皮肤。传感器部130根据被测者的桡骨动脉的活动、即脉动而移位。角速度传感器131通过检测传感器部130的位移获得脉搏波。脉搏波被描述为这样一种波形，即，该波形用来描述血管的容积因血液的流入而随时间的变化而变化，并且是从体表面(body surface)捕捉到的。
再次参照图2，在弹性体140未被按压的状态下，传感器部130具有的上述一端从开口部111突出。当将电子设备100佩戴于被测者时，传感器部130的所述一端接触被测者的桡骨动脉上的皮肤，弹性体140根据脉动而伸缩，传感器部130的一端进行移位。弹性体140使用具有合适的弹性率的部件，以使不妨碍脉动，且根据脉动伸缩。与血管径相比(在本实施方式中是与桡骨动脉径相比)，开口部111的开口宽度W具有充分大的宽度。通过将开口部111设置于测量部120，从而在电子设备100被佩戴状态下，测量部120的背面120a不会压迫桡骨动脉。因此，电子设备100能够获得噪声少的脉搏波，从而提高测量的精度。
图3中示出了将电子设备100佩戴于手腕而获得桡骨动脉的脉搏波的实施例，但是本发明不限于此。例如，电子设备100也可在被测者的脖颈获得在颈动脉流动的血液的脉搏波。具体而言，被测者可将触脉部132轻压抵接于颈动脉的位置，从而对脉搏波进行测量。另外，被测者也可将佩戴部110缠绕于脖颈来佩戴，以使触脉部132处于颈动脉的位置。
图4是示出电子设备100的概要构成的功能框图。电子设备100具备传感器部130、控制部143、电源部144、存储部145、通信部146、以及通知部147。在本实施方式中，控制部143、电源部144、存储部145、通信部146以及通知部147包含于测量部120或佩戴部110的内部。
传感器部130包含角速度传感器131，从被测部位检测脉动并获得脉搏波。
控制部143是控制并管理以电子设备100的各功能块为代表的整个电子设备100的处理器。另外，控制部143是根据所获得的脉搏波计算基于脉搏波的传播现象的指标的处理器。控制部143由执行规定控制步骤的程序及计算基于脉搏波的传播现象的指标的程序的CPU(Central Processing Unit，中央处理器单元)等处理器构成，这些程序例如存储于存储部145等存储介质。另外，控制部143基于计算出的指标推测与被测者的糖代谢或脂肪代谢等相关的状态。控制部143向通知部147通知数据。
电源部144例如具备锂离子电池及用于对该锂离子进行充电和放电的控制电路等，并向整个电子设备100供给电力。
存储部145存储程序及数据。存储部145可包含半导体存储介质、及磁存储介质等任意的非暂时性(non-transitory)的存储介质。存储部145可包含多种存储介质。存储部145可包含存储卡、光盘、或光磁盘等便携式存储介质、以及与存储介质的读取装置的组合。存储部145可包含RAM(Random Access Memory，随机访问存储器)等作为临时性存储区域使用的存储盘。存储部145存储各种信息、用于使电子设备100动作的程序等，并且还作为工作存储器发挥功能。存储部145例如可存储由传感器部130所获得的脉搏波的测量结果。
通信部146通过与外部装置进行有线通信或无线通信来进行各种数据的发送/接收。通信部146例如与存储被测者的生物体信息的外部装置进行通信以管理健康状态，将电子设备100测量到的脉搏波的测量结果、电子设备100推测出的健康状态发送至该外部装置。
通知部147以声音、振动以及图像等形式通知信息。通知部147可具备扬声器、振动器、以及液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)、有机EL显示器(OELD：OrganicElectro-Luminescence Display)、或无机EL显示器(IELD：Inorganic Electro-Luminescence Display)等显示设备。在本实施方式中，通知部147例如通知被测者的糖代谢或脂肪代谢的状态。
图5是示出使用电子设备100在手腕处获得的脉搏波的一个实施例的图。图5是使用角速度传感器131作为脉动的探测装置的情况。图5是对由角速度传感器131所获得的角速度进行时间积分而获得的图，横轴表示时间，纵轴表示角度。所获得的脉搏波例如含有由于被测者的身体活动而引入的噪声，因此可使用滤波器去除DC(Direct Current，直流)成分，而仅提取脉动成分。
使用图5对根据所获得的脉搏波计算基于脉搏波的指标的方法进行说明。脉搏波的传播是从心脏压出的血液产生的搏动在动脉管壁、血液传导的现象。从心脏压出的血液产生的搏动作为前进波到达手足的末梢，前进波的一部分在血管进行分支的位置或血管径变化的位置等处被反射，从而作为反射波返回。基于脉搏波的指标例如是前进波的脉搏波传播速度PWV(Pulse Wave Velocity)、脉搏波的反射波的大小PR、脉搏波的前进波与反射波的时间差Δt、以脉搏波的前进波和反射波的大小的比所表现的AI(AugmentationIndex，增强指数)等。
图5所示的脉搏波是使用者的n次脉搏，n是1以上的整数。脉搏波是因来自心脏的血液排出而产生的前进波、以及从血管的分支处或血管径变化的部分产生的反射波重合在一起而成的合成波。在图5中，将每个脉搏的前进波产生的脉搏波的峰的大小用PFn表示，将每个脉搏的反射波产生的脉搏波的峰的大小用PRn表示，将每个脉搏的脉搏波的最小值用PSn表示。另外，在图5中，将脉搏的峰的间隔用TPR表示。
基于脉搏波的指标是将根据脉搏波获得的信息定量化而获得的。例如，基于脉搏波的指标之一的PWV是基于在例如上臂和脚踝等的两个被测部位测量到的脉搏波的传播时间差和该两个测量部位间的距离而计算的。具体而言，PWV是通过同步地获得动脉的两点(例如上臂和脚踝)的脉搏波，用两点的脉搏波的时间差(PTT)除以两点的距离差(L)来计算的。对于基于脉搏波的指标之一的另一示例是反射波的大小PR，反射波的大小可计算为反射波产生的脉搏波的峰的大小PRn，也可计算为对n个PRn取平均而获得的PRave。脉搏波的指标的另外一个示例是脉搏波的前进波与反射波的时间差Δt，该时间差可计算为预定脉搏的时间差Δtn，也可计算为对n个Δt取平均而获得的Δtave。脉搏波的指标的另外一个示例是AI，其是用前进波的大小除以反射波的大小而获得的，表达为AIn＝(PRn－PSn)/(PFn－PSn)，其中AIn是每个脉搏的AI。AI例如也可以是在数秒间进行脉搏波的测量，并计算每个脉搏的AIn(n＝1～n的整数)的平均值AIave，从而作为基于脉搏波的指标。
脉搏波传播速度PWV、反射波的大小PR、前进波与反射波的时间差Δt、以及AI依赖于血管壁的硬度而变化，因此，能够用于推测动脉硬化的状态。例如，若血管壁硬，则脉搏波传播速度PWV变大。例如，若血管壁硬，则反射波的大小PR变大。例如，若血管壁硬，则前进波与反射波的时间差Δt变小。例如，若血管壁硬，则AI变大。而且，电子设备100能够使用这些基于脉搏波的指标推测动脉硬化的状态，并且推测血液的流动性(粘性)。特别地，电子设备100能够根据在同一被测者的同一被测部、及动脉硬化的状态基本不变化的期间(例如数日内)所获得的基于脉搏波的指标的变化来推测血液的流动性的变化。在此，血液的流动性表示血液的流动容易度，例如，若血液的流动性低，则脉搏波传播速度PWV变小。例如，若血液的流动性低，则反射波的大小PR变小。例如，若血液的流动性低，则前进波与反射波的时间差Δt变大。例如，若血液的流动性低，则AI变小。
在本实施方式中，作为基于脉搏波的指标的一个实施例，示出了电子设备100计算脉搏波传播速度PWV、反射波的大小PR、前进波与反射波的时间差Δt、以及AI的实施例，但是基于脉搏波的指标不限于此。例如，电子设备100也可使用后方收缩期(posteriorsystolic)血压作为基于脉搏波的指标。
图6是示出计算出的AI的时间变动的图。在本实施方式中，使用具备角速度传感器131的电子设备100获得约5秒钟的脉搏波。控制部143根据所获得的脉搏波计算每个脉搏的AI，再计算出它们的平均值AIave。在本实施方式中，电子设备100在饭前及饭后的多个时刻获得脉搏波，计算出AI的平均值(以下，设为AI)作为基于所获得的脉搏波的指标的一个实施例。图6的横轴表示经过的时间，其中，将饭后的最初测量时间设为0。图6的纵轴表示根据在该时间所获得的脉搏波计算出的AI。脉搏波在被测者处于安静的状态下在桡骨动脉上获得。
电子设备100在饭前、刚吃完饭、以及饭后每30分钟获得脉搏波，基于各个脉搏波计算出多个AI。根据饭前所获得的脉搏波计算出的AI是约0.8。与饭前相比，刚吃完饭的AI变小，在饭后约1小时，AI为最小极值。到饭后3小时结束测量为止，AI逐渐变大。
电子设备100能够根据计算出的AI的变化推测血液的流动性的变化。例如，若血液中的红血球、白血球、血小板凝固成团球状或粘着力变大，则血液的流动性降低。例如，若血液中的血浆的含水率变小，则血液的流动性降低。这些血液的流动性的变化例如根据后述的糖脂状态、中暑、脱水症、低体温等被测者的健康状态而变化。在被测者的健康状态严重恶化前，被测者能够使用本实施方式的电子设备100了解自身的血液的流动性的变化。根据图6所示的饭前后的AI的变化，能够推测在饭后血液的流动性降低，在饭后约1小时血液的流动性降到最低，之后血液的流动性逐渐变高。电子设备100也可将血液的流动性低的状态表现为“粘稠”、将血液的流动性高的状态表现为“稀薄”来进行通知。例如，电子设备100也可以被测者的实际年龄下的AI的平均值为基准进行“粘稠”“稀薄”的判断。电子设备100可在计算出的AI比平均值大时判断为“稀薄”，计算出的AI比平均值小时判断为“粘稠”。电子设备100例如也可以饭前的AI为基准来进行“粘稠”“稀薄”的判断。电子设备100也可将饭后的AI与饭前的AI进行比较来推测“粘稠”程度。电子设备100例如能够将饭前的AI，即空腹时的AI用作被测者的血管年龄(血管的硬度)的指标。通过对被测者的计算出的AI相对于其饭前的AI(即空腹时的AI)的变化量进行计算，电子设备100能够减少因被测者的血管年龄(血管的硬度)而引起的推测误差，因此能够进一步精度良好地推测血液的流动性的变化。
图7是示出计算出的AI和血糖值的测量结果的图。脉搏波的获得方法及AI的计算方法与图6所示的实施方式相同。图7的右纵轴表示血中的血糖值，左纵轴表示计算出的AI。图7的实线表示根据所获得的脉搏波计算出的AI，虚线表示测量出的血糖值。血糖值是在获得脉搏波后立即测量得到的。血糖值是使用泰尔茂(テルモ)株式会社制造的血糖测量器“medisafe fit(メディセーフフィット)”测量得到的。相比饭前的血糖值，刚吃过饭的血糖值上升了约20mg/dl。在饭后约1小时，血糖值成为最大极值。之后，直到结束测量为止，血糖值逐渐变小，在饭后约3小时，基本与饭前的血糖值相同。
如图7所示，饭前饭后的血糖值与根据脉搏波计算出的AI负相关。若血糖值变高，则红血球及血小板因血液中的糖而凝固成球状，或粘着力变强，其结果是血液的流动性可能降低。若血液的流动性降低，则存在脉搏波传播速度PWV变小的情况。若脉搏波传播速度PWV变小，则存在前进波与反射波的时间差Δt变大的情况。若前进波与反射波的时间差Δt变大，则存在反射波的大小PR相对于前进波的大小PF变小的情况。若反射波的大小PR相对于前进波的大小PF变小，则存在AI变小的情况。因为饭后数小时内(在本实施方式中为3小时)的AI与血糖值相关，所以能够根据AI的变动推测被测者的血糖值的变动。另外，若预先测量被测者的血糖值，获得与AI的相关，则电子设备100能够根据计算出的AI推测被测者的血糖值。
基于饭后最初检测的AI的最小极值(AIP)的发生时间，电子设备100能够推测被测者的糖代谢的状态。电子设备100例如推测血糖值作为糖代谢的状态。作为推测糖代谢的状态的实施例，例如当经过预定时间(例如，饭后约1.5小时)或更长的时间后才检测到饭后最初检测的AI的最小极值AIP时，电子设备100能够推测出被测者糖代谢异常(糖尿病患者)。
基于饭前的AI(AIB)与饭后最初检测的AI的最小极值(AIP)的差(AIB－AIP)，电子设备100能够推测被测者的糖代谢的状态。作为推测糖代谢的状态的实施例，例如在(AIB－AIP)为预定数值以上(例如，0.5以上)的情况下，能够推测出被测者糖代谢异常(餐后高血糖患者)。
图8是示出计算出的AI与血糖值的关系的图。计算出的AI和血糖值是在血糖值的变动较大的饭后1小时以内所获得的。图8的数据包含同一被测者的多次不同的饭后数据。如图8所示，计算出的AI与血糖值负相关。计算出的AI与血糖值的相关系数是0.9以上，表明它们之间具有非常高的相关性。例如，若预先从每位被测者获得图8所示的计算出的AI与血糖值的关联系数，则电子设备100也能够根据计算出的AI推测被测者的血糖值。
图9是示出计算出的AI和中性脂肪的测量结果的图。脉搏波的获得方法及AI的计算方法与图6所示的实施方式相同。图9的右纵轴表示血中的中性脂肪值，左纵轴表示AI。图9的实线表示根据所获得的脉搏波计算出的AI，虚线表示测量到的中性脂肪值。中性脂肪值是在脉搏波获得后立刻测量得到的。对于中性脂肪值，使用Techno Medica(テクノメディカ)株式会社制的脂肪测量装置“Pocket Lipid(ポケットリピッド)”测量。与饭前的中性脂肪值相比，饭后的中性脂肪值的最大极值上升了约30mg/dl。在饭后约两小时后，中性脂肪成为最大极值。之后，直到结束测量为止，中性脂肪值逐渐变小，在饭后约3.5小时大致与饭前的中性脂肪值相同。
与之相对，计算出的AI的最小极值是在饭后约30分钟检测到的第一最小极值AIP1，以及在饭后约2小时检测到的第二最小极值AIP2。能够推测在饭后约30分钟检测到的第一最小极值AIP1受前述饭后的血糖值的影响。在饭后约2小时检测到的第二最小极值AIP2与在饭后约2小时检测到的中性脂肪的最大极值的产生时间大致一致。因此，能够推测饭后预定时间之后检测的第二最小极值AIP2受中性脂肪的影响。可知，与血糖值相同，饭前饭后的中性脂肪值也与根据脉搏波计算出的AI具有负相关。特别地，饭后预定时间之后(在本实施方式中是约1.5小时以后)检测的AI的最小极值AIP2与中性脂肪值相关，因此能够根据AI的变动推测被测者的中性脂肪值的变动。另外，若预先测量被测者的中性脂肪值并获得与AI的关联系数，则电子设备100能够根据计算出的AI推测被测者的中性脂肪值。
基于在饭后预定时间以后检测的第二最小极值AIP2的产生时间，电子设备100能够推测被测者的脂肪代谢的状态。电子设备100例如推测脂肪值作为脂肪代谢的状态。作为推测脂肪代谢的状态的实施例，例如当经过饭后预定时间以上(例如，4小时以上)检测到第二最小极值AIP2时，电子设备100能够推测出被测者脂肪代谢异常(高脂血症患者)。
基于饭前的AI(AIB)与饭后预定时间以后检测的第二最小极值AIP2的差(AIB－AIP2)，电子设备100能够推测被测者的脂肪代谢的状态。作为推测脂肪代谢异常的实施例，例如在(AIB－AIP2)在0.5以上的情况下，电子设备100能够推测出被测者脂肪代谢异常(餐后高脂血症患者)。
另外，根据图7至图9所示的测量结果，本实施方式的电子设备100能够基于饭后最早检测到的第一最小极值AIP1及其产生时间推测被测者的糖代谢的状态。而且，本实施方式的电子设备100能够基于在第一最小极值AIP1之后预定时间以后检测的第二最小极值AIP2及其产生时间推测被测者的脂肪代谢的状态。
在本实施方式中，作为推测脂肪代谢的实施例说明了推测中性脂肪的情况，但是脂肪代谢的推测不限于对中性脂肪的推测。电子设备100推测的脂肪值例如包含总胆固醇、高密度脂蛋白(HDL：High Density Lipoprotein)胆固醇及低密度脂蛋白(LDL：LowDensity Lipoprotein)胆固醇等。这些脂肪值也示出与上述的中性脂肪的情况相同的倾向。
图10是示出基于AI推测血液的流动性以及糖代谢和脂肪代谢的状态的步骤的流程图。使用图10，说明实施方式的电子设备100进行的、推测血液流动性以及糖代谢及脂肪代谢的状态的流程。
如图10所示，作为初始设定，电子设备100获得被测者的AI基准值(步骤S101)。AI基准值也可使用根据被测者的年龄推测的平均AI，也可使用预先所获得的被测者空腹时的AI。另外，电子设备100在步骤S102～S108中也可将判断为饭前的AI作为AI基准值，也可将在即将测量脉搏波之前计算出的AI作为AI基准值。在这种情况下，电子设备100在步骤S102～S108后执行步骤S101。
然后，电子设备100获得脉搏波(步骤S102)。例如，电子设备100判断是否在预定测量时间(例如，5秒)获得至少具有预定振幅的脉搏波。当获得至少具有预定振幅的脉搏波时，进入步骤S103。当未获得至少具有预定振幅的脉搏波时，反复进行步骤S102(未示出这些步骤)。在步骤S102中，例如当电子设备100检测到至少具有预定振幅的脉搏波时，自动获得脉搏波。
电子设备100根据在步骤S102中所获得的脉搏波计算AI作为基于脉搏波的指标，并存储于存储部145(步骤S103)。电子设备100也可根据预定脉搏数(例如，3拍)的AIn(n＝1～n的整数)计算平均值AIave，并将该平均值AIave作为AI。或者，电子设备100也可计算特定脉搏下的AI。
AI可根据例如脉搏数PR、脉压(PF－PS)、体温、被检测部的温度等进行补正而计算。已知脉搏与AI以及脉压与AI均为负相关，温度与AI为正相关。例如在步骤S103中，当进行补正时，除了AI，电子设备100还计算脉搏、脉压。例如，电子设备100也可在传感器部130搭载温度传感器，并在步骤S102中获得脉搏波时获得被检测部的温度。通过将所获得的脉搏、脉压、温度等输入到预先准备的校正式来修正AI。
然后，电子设备100比较在步骤S101中所获得的AI基准值和在步骤S103中计算出的AI，从而推测被测者的血液的流动性(步骤S104)。在计算出的AI比AI基准值大的情况下(步骤S104中“是”的情况下)，推测为血液的流动性高，电子设备100例如通知“血液稀薄”(步骤S105)。在计算出的AI不比AI基准值大的情况下(步骤S104中“否”的情况下)，推测为血液的流动性低，电子设备100例如通知“血液粘稠”(步骤S106)。
然后，电子设备100向被测者确认是否推测糖代谢及脂肪代谢的状态(步骤S107)。当在步骤S107中不推测糖代谢及脂肪代谢时(步骤S107中“否”的情况下)，电子设备100结束处理。当在步骤S107中推测糖代谢及脂肪代谢时(步骤S107中“是”的情况下)，电子设备100确认计算出的AI是在饭前还是饭后所获得的(步骤S108)。在计算出的AI不是饭后(即饭前)获得的情况下(步骤S108中“否”的情况下)，返回步骤S102，获得下一个的脉搏波。在计算出的AI在是饭后获得的情况下(步骤S108中“是”的情况下)，电子设备100存储与计算出的AI对应的脉搏波的获得时间(步骤S109)。然后，在获得脉搏波的情况下(步骤S110中“否”的情况下)，返回步骤S102，获得下一个脉搏波。在结束脉搏波测量的情况下(步骤S110中“是”的情况下)，进入步骤S111及之后的步骤，电子设备100推测被测者的糖代谢及脂肪代谢的状态。
然后，电子设备100从在步骤S104中计算出的多个AI提取最小极值及其对应的时间(步骤S111)。例如，在计算出如图9的实线所示的AI的情况下，电子设备100提取饭后约30分钟的第一最小极值AIP1、及饭后约2小时的第二最小极值AIP2。
然后，电子设备100根据第一最小极值AIP1及其对应的时间推测被测者的糖代谢的状态(步骤S112)。而且，电子设备100根据第二最小极值AIP2及其对应的时间推测被测者的脂肪代谢的状态(步骤S113)。推测被测者的糖代谢及脂肪代谢的状态的实施例与上述的图9相同，因此省略。
然后，电子设备100通知步骤S112及步骤S113的推测结果(步骤S114)，结束图10所示的处理。通知部147进行例如“糖代谢正常”、“疑似糖代谢异常”、“脂肪代谢正常”、“疑似脂肪代谢异常”等通知。另外，通知部147也可提出“去医院检查吧”、“更正饮食习惯吧”等建议。然后，电子设备100结束图10所示的处理。
在上述第一实施方式中，电子设备100能够根据基于脉搏波的指标推测被测者的血液的流动性以及糖代谢及脂肪代谢的状态。因此，电子设备100能够无创且短时间地推测被测者的血液的流动性以及糖代谢和脂肪代谢的状态。
在上述第一实施方式中，电子设备100能够根据基于脉搏波的指标的极值及其对应的时间推测糖代谢的状态和脂肪代谢的状态。因此，电子设备100能够无创且短时间地推测被测者的糖代谢及脂肪代谢的状态。
在上述第一实施方式中，电子设备100例如能够以饭前(空腹时)的基于脉搏波的指标为基准推测被测者的糖代谢及脂肪代谢的状态。因此，能够准确地推测被测者的血液的流动性以及糖代谢和脂肪代谢的状态而不考虑短期无变化的血管径、血管的硬度等。
在上述第一实施方式中，电子设备100若预先进行了基于脉搏波的指标和血糖值、脂肪值的校正，则能够无创且短时间地推测被测者的血糖值、脂肪值。
图11是示出本发明的一实施方式的系统的概要构成的示意图。图11所示的第一实施方式的系统包括电子设备100、服务器151、便携式终端150、以及通信网络。如图11所示，由电子设备100计算出的基于脉搏波的指标通过通信网络发送至服务器151，作为被测者的个人信息保存于服务器151。在服务器151中，通过与被测者的以往的获得信息、各种数据库进行比较，推测被测者的血液的流动性以及糖代谢及脂肪代谢的状态。服务器151还提出最适于被测者的建议。服务器151向被测者拥有的便携式终端150回复推测结果及建议。能够构筑通过便携式终端150的显示部通知便携式终端150接收到的推测结果及建议的系统。利用电子设备100的通信功能，能够在服务器151收集多个来自利用者的信息，从而进一步提高推测精度。另外，因为将便携式终端150作为通知装置使用，所以电子设备100无需通知部147，从而进一步小型化。另外，由于通过服务器151进行被测者的血液的流动性以及糖代谢和脂肪代谢的状态的推测，因此能够减轻电子设备100的控制部143的运算负担。另外，由于能够将被测者的以往的获得信息保存于服务器151，因此能够减轻电子设备100的存储部145的负担。从而，电子设备100能够进一步小型化、简单化。另外，也能够提高运算的处理速度。
本实施方式的系统示出了经由服务器151将电子设备100和便携式终端150通过通信网络连接的结构，但本发明的系统不限于此。也可以是不使用服务器151，而将电子设备100和便携式终端150直接通过通信网络连接的结构。
(第二实施方式)
图12是示出本发明的第二实施方式的电子设备的概略构成的示意图。以下，省略说明与第一实施方式相同的部分，而说明与第一实施方式不同的部分。
第二实施方式的电子设备200包括佩戴部210和传感器单元230。当被测者佩戴电子设备200时，电子设备200测量被测者的生物信息。电子设备200测量的生物信息是能够由传感器单元230测量的被测者的脉搏波。在本实施方式中，作为一个实施例，电子设备200佩戴于被测者的手腕而获得脉搏波。
在本实施方式中，佩戴部210例如是由柔性树脂形成的带。佩戴部210形成有凹部242。电子设备200在传感器单元230被插入到凹部242的状态下由被测者佩戴。凹部242具有容纳传感器单元230的大小和深度。在凹部242内形成有弹性体240和装卸部241。传感器单元230在插入凹部242的状态下由形成于凹部242内的装卸部241支撑。传感器单元230在由装卸部241支撑的状态下与弹性体240接触。弹性体240例如由具有适当的弹性率的树脂形成。
图13是示出图12所示的电子设备200的传感器单元230周边的概略构成的剖视图。图13还示出传感器单元230的周边的佩戴部210。
传感器单元230具备检测传感器单元230的位移的角速度传感器231。角速度传感器231可检测传感器单元230的角度变化即可。传感器单元230所具有的传感器不限于角速度传感器231，也可设定为例如加速度传感器、角度传感器或其他运动传感器。另外，传感器单元230也可具备多个上述传感器。
被测者将佩戴部210卷绕于手腕以使得传感器单元230的触脉部232接触被测部位，从而进行脉搏波的测量。电子设备200在被测者的手腕上测量在尺骨动脉或挠骨动脉中流动的血液的脉搏波。
佩戴部210具有在佩戴时接触被测者的手腕的背面210a和在背面210a相反一侧的正面210b。佩戴部210在背面210a侧具有凹部242。在弹性体240未被按压的状态下，传感器单元230具有的一端穿过凹部242而向背面210a侧突出，并由装卸部241支撑。在传感器单元230的突出的一端具有触脉部232。触脉部232为具有略大于被测者的动脉直径的直径(例如约3mm～约10mm)的突起部。被测者使触脉部232接触被测部位。通过设置触脉部232，使传感器单元230容易接触被测部位。
传感器单元230具有由装卸部241支撑的被支撑部233。传感器单元230具有根据被测者的脉搏波而移位的移位部234。根据被测者的脉搏波，传感器单元230的移位部234能够沿与背面210a的平面基本垂直的方向(图中的Z方向)移位。传感器单元230的被支撑部233通过装卸部241被佩戴部210支撑，以使得传感器单元230的移位部234根据脉搏波而移位。在本实施方式中，例如，装卸部241由树脂制的袋构成，其中传感器单元230的被支撑部233能够插入该树脂制的袋。对于传感器单元230而言，移位部234以被支撑部233为轴而移位，因此电子设备200可根据传感器单元230的角度的变化来检测脉搏波。
传感器单元230经由弹性体240与佩戴部210接触，并且可根据被测者的脉搏波而移位。选择作为弹性体240的树脂或弹簧具有合适的弹性率，从而使得在保持传感器单元230与被测部位的接触的同时，还能够根据脉搏波而进行伸缩。弹性体240可使用例如硅树脂、环氧树脂、尼龙树脂等。例如，电子设备200在例如触脉部232接触被测部位的状态下由被测者佩戴。被测者可对卷绕佩戴部210的位置进行调整以使得触脉部232接触尺骨动脉或挠骨动脉上的表皮。在电子设备200中，可配合被测者的手腕的粗度来调整佩戴部210的长度。
图14是示出在本发明的第二实施方式的电子设备中使用板簧作为弹性体时的传感器单元周边的概略构成的剖视图。即，在本实施方式中，弹性体由板簧340构成。佩戴部310具有在佩戴时接触被测者的手腕的背面310a和在背面310a相反一侧的正面310b。佩戴部310在设置于背面310a侧的凹部中具有板簧340。板簧340的一个面由佩戴部310支撑，另一个面上安装有传感器单元330。板簧340根据被测者的脉搏波而弯曲。传感器单元330中的被支撑部333位于板簧340的弯曲部附近。在传感器单元330中，移位部334表示根据被测者的脉搏波而移位的部分。传感器单元330中的移位部334与图13所示的实施方式相同，可根据被测者的脉搏波而沿与背面310a的平面基本垂直的方向(图中的Z方向)移位。传感器单元330具有检测传感器单元330的位移的角速度传感器331。被测者将佩戴部310卷绕于手腕以使得传感器单元330的触脉部332接触被测部位，从而进行脉搏波的测量。同样在本实施方式中，传感器单元330中，移位部334以被支撑部333为轴进行移位，因此使用板簧340作为弹性体的电子设备也可根据传感器单元330的角度的变化检测脉搏波。板簧340在保持传感器单元330与被测部位的接触的同时，具有根据脉搏波而变形的最佳弹簧常数，板簧340例如可使用不锈钢、黄铜、磷青铜、铍铜等。
在本实施方式所示的电子设备中，由于能够通过传感器精确地获得与脉搏波对应的移位部334的移动，因此能够高精度地测量脉搏波。另外，由于本实施方式的电子设备能够由被测者佩戴，因能够连续测量脉搏波，并且可实时地了解被测者的身体状况的变化。另外，根据本实施方式的电子设备，由于能够在无需强力压迫血管的情况下进行测量，因此即使长时间佩戴对被测者的负担也小，佩戴性优异。另外，由于不易受到因被测部位的血管压迫引起的血流紊乱的影响，因此可精确地获得脉搏波。
(第三实施方式)
图15是示出本发明的第三实施方式的电子设备的概略构成的示意图。以下，省略说明与第一和第二实施方式相同的部分，而说明与第一和第二实施方式不同的部分。
第三实施方式的电子设备400具有佩戴部410和传感器单元430。电子设备400在由被测者佩戴于手腕的状态下测量被测者的脉搏波。
在本实施方式中，佩戴部410由例如具有弹性的金属形成。佩戴部410例如为一端开放的手镯型。被测者通过扩张由衬垫410a～410d围绕的佩戴部410的开放端，从而将手腕插入到佩戴部410内。被测者在佩戴佩戴部410时使得触脉部432接触挠骨动脉或尺骨动脉上的表皮。佩戴部410以衬垫410a～410d的开放端被扩张的状态被佩戴于被测者的手腕。由于佩戴部410的弹性，电子设备400可佩戴于被测者的手腕。传感器单元430经由弹性体扭簧440而安装在形成于佩戴部410的装卸部441a上。在本实施方式中，使用扭簧440作为弹性体，但不限于此，例如也可使用板簧、橡胶等。佩戴部410具有多个装卸部441a～441c。传感器单元430和扭簧440可选择性地安装于多个装卸部441a～441c的任一者并可从其上拆卸。根据本实施方式的电子设备400，传感器单元430可拆卸地附接于多个装卸部441a～441c中的一个，从而使得可根据被测者的手腕的粗度和动脉的位置而调整传感器单元430的配置。另外，被测者可在目视的同时调整佩戴部410在手腕上的佩戴位置，以使得触脉部432接触被测部位。在扭簧440未伸缩的状态下，传感器单元430具有的一端向佩戴时的手腕侧(图15中的-Z方向)突出并被装卸部441a支撑。在传感器单元430的突出的一端具有触脉部432。传感器单元430中的移位部434可根据被测者的脉搏波沿图中的Z方向移位。传感器单元430中的被支撑部433经由扭簧440被装卸部441a支撑，以使得传感器单元430的移位部434根据脉搏波而移位。传感器单元430经由扭簧440而接触佩戴部410，并且可根据被测者的脉搏波而移位。扭簧440具有保持与被测部位的接触的同时根据脉搏波而变形的最佳弹簧常数。被测者佩戴电子设备400时，可例如使得触脉部432接触被测部位。可为电子设备400预先准备多个不同大小的佩戴部410以配合被测者的手腕的粗度。
在本实施方式所示的电子设备中，由于传感器能够精确地获得移位部434根据脉搏波的移动，因此能够高精度地测量脉搏波。另外，由于本实施方式的电子设备能够由被测者佩戴，因此可连续地测量脉搏波，并且可实时地了解被测者的身体状况的变化。另外，根据本实施方式的电子设备，由于能够在无需强力压迫血管的情况下进行测量，因此即使长时间佩戴对被测者的负担也小，佩戴性优异。另外，由于不易受到因被测部位的血管压迫引起的血流紊乱的影响，因此可精确地获得脉搏波。
为了充分且明确地公开本发明，记载了特征性的实施例。然而，所附权利要求不应被理解为限于上述实施方式，而是在本说明书所示的基本事项的范围内，将本领域技术人员能够创造的所有变形例和可替代的构成现实化的构成。
例如，在上述第一实施方式中，对于传感器单元130具有角速度传感器131的情况进行说明，但是本发明的电子设备100不限于此。传感器单元130可具有包含发光部和光接收部构成的光学脉搏波传感器，也可具有压力传感器。另外，电子设备100的佩戴不限于手腕。传感器单元130可配置于颈部、脚踝、大腿、耳朵等的动脉上。这也适用于第二和第三实施方式。
例如，在上述第一实施方式中，根据基于脉搏波的指标的第一极值和第二极值以及它们的时间推测被测者的糖代谢和脂质代谢的状态，但本发明的电子设备不限于此。存在只有一个极值的情况或者没有极值的情况，并且根据基于所计算出的脉搏波的指标的时间变动的整体趋势(例如，积分值、傅立叶变换等)，可推测被测者的糖代谢和脂质代谢的状态。另外，也可不提取基于脉搏波的指标的极值，而根据基于脉搏波的指标在规定值以下的时间范围来推测被测者的糖代谢和脂质代谢的状态。这也适用于第二和第三实施方式。
例如，在上述的第一实施方式中，对于推测用餐前后的血液的流动性的情况进行了说明，但是本发明的电子设备不限于此。本发明的电子设备可推测运动前后和运动期间的血液的流动性，也可推测洗澡前后和洗澡期间血液的流动性。
在上述第一至第三实施方式中，传感器单元的固有频率可设定为接近所获得的脉搏波的频率。例如，所获得的脉搏波的频率为0.5～2Hz(脉搏30～120)时，传感器单元可设定具有在0.5～2Hz范围内的任意固有频率。传感器单元的固有频率可通过改变传感器单元的长度、重量、弹性体的弹性率或弹簧常数等来最优化。通过最优化传感器单元的固有频率，本发明的电子设备可以更高精度进行测量。
标号说明
100、200、400 电子设备
110、210、310、410 佩戴部
120 测量部
120a、210a、310a 背面
120b、210b、310b 正面
111 开口部
130、230、330、430 传感器单元
131、231、331 角速度传感器
132、232、332、432 触脉部
133、233、333、433 被支撑部
140、240 弹性体
340 板簧
440 扭簧
143 控制部
144 电源部
145 存储部
146 通信部
147 通知部
150 便携终端
151 服务器
234、334、434 移位部
241、441a、441b、441c 装卸部
242凹部
410a、410b、410c、410d 衬垫

Claims (13)

1.一种电子设备，包括：
被测者所佩戴的佩戴部；以及
传感器单元，包含检测所述被测者的脉搏波的传感器；
所述佩戴部在背面侧形成有凹部，所述凹部内容纳有弹性体和装卸部，其中，所述装卸部用于将所述传感器单元可装卸地安装于所述佩戴部，在所述弹性体未被按压的状态下，所述弹性体容纳在所述凹部中，
在所述弹性体未被按压的状态下，所述传感器单元以一端从所述凹部向所述背面侧突出的状态由所述装卸部支撑，
其中，所述传感器单元的所述一端具有触脉部，所述触脉部为突起部，
所述传感器单元还具有移位部，在所述被测者佩戴所述佩戴部时，所述移位部与所述被测者的被测部位接触，并根据所述被测者的脉搏波而移位，
其中，所述装卸部配置为与所述传感器单元之间活动连接，以使得所述移位部沿与所述佩戴部的背面侧垂直的方向可移位。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述传感器单元经由弹性体接触所述佩戴部。
3.如权利要求1或2所述的电子设备，其中，所述传感器单元具有：
被支撑部，由所述佩戴部支撑以允许所述移位部根据脉搏波而移位。
4.如权利要求1或2所述的电子设备，其中，所述传感器检测所述传感器单元的、根据所述被测者的脉搏波的角度变化。
5.如权利要求1或2所述的电子设备，其中，所述传感器单元的固有频率基本等于所述被测者的脉搏波的频率。
6.如权利要求1或2所述的电子设备，其中，所述传感器单元的固有频率在0.5Hz以上且2Hz以下的范围内。
7.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述佩戴部具有相对于所述传感器单元可装卸的多个装卸部。
8.如权利要求1或2所述的电子设备，其中，当所述佩戴部佩戴于所述被测者的手腕时，所述传感器单元与挠骨动脉或尺骨动脉上的表皮接触。
9.如权利要求1或2所述的电子设备，还包括基于所述传感器检测到的脉搏波计算指标的控制部，
其中，所述控制部根据所计算出的指标推测所述被测者的糖代谢的状态或脂质代谢的状态。
10.如权利要求9所述的电子设备，其中，所述控制部根据所述传感器检测到的脉搏波计算反射波相关的指标，并根据所计算出的反射波相关的指标推测所述被测者的糖代谢的状态或脂质代谢的状态。
11.如权利要求1或2所述的电子设备，还包括
基于所述传感器检测到的脉搏波计算指标的控制部，
其中，所述控制部根据所计算出的指标推测所述被测者的血液的流动性。
12.如权利要求11所述的电子设备，其中，所述控制部根据所述传感器检测到的脉搏波计算反射波相关的指标，并根据所计算出的反射波相关的指标推测所述被测者的血液的流动性。
13.如权利要求1所述的电子设备，其中，
用于检测所述被测者的脉搏波的所述传感器基于仅在所述被测者的手腕或脖颈所测得的值来检测脉搏波。
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