DE112018004309T5

DE112018004309T5 - Biologische-Informationen-Messvorrichtung

Info

Publication number: DE112018004309T5
Application number: DE112018004309.6T
Authority: DE
Inventors: Emi TAMAKI; Kenichiro Iwasaki
Original assignee: H2L Inc
Current assignee: H2L Inc
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2020-05-07
Also published as: WO2019058688A1; JP6766021B2; JP2019054956A; CN111093496B; CN111093496A; US20210022674A1; US11497444B2

Abstract

Bereitgestellt ist eine Biologische-Informationen-Messvorrichtung, die einfach und zuverlässig an einer geeigneten Position eines Arms eines Benutzers getragen werden kann. Diese Biologische-Informationen-Messvorrichtung ist versehen mit: einem Riementeil 110, das an einem Arm eines Benutzers in der peripheren Richtung des Arms getragen wird und an dem ein Sensor zum Erfassen einer Verschiebung von Muskeln des Arms angeordnet ist; und ein Verkleidungsteil 120, das an einem vorbestimmten Abschnitt des Riementeils angebracht ist und in dem eine Schaltungskomponente zum Verarbeiten eines Signals untergebracht ist, das die Verschiebung anzeigt, die durch den Sensor erfasst wird. Das Verkleidungsteil 120 ist dahin gehend gebildet, von dem Riementeil 110 in der Längsrichtung des Arms hervorzustehen, wenn das Riementeil 110 an dem Arm getragen wird, und die Längen D1 und D2 der Vorsprünge in der Längsrichtung unterscheiden sich voneinander.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Biologische-Informationen-Messgerät, das sich für die Verwendung bei einer Steuerung zum Bedienen bzw. Betreiben eines Spiels, eines Roboters, eines Computers oder dergleichen eignet.
Hintergrundtechnik
Mit dem Fortschritt von Virtuelle-Realität-Technologien und der Verbreitung von Head-Mounted Displays (am Kopf befestigte Anzeigen) werden seit einigen Jahren Videospiele entwickelt, die verschiedene Erlebnisse in einem durch Video dargestellten virtuellen Raum ermöglichen.
Wenn ein derartiges Videospiel durch einen Benutzer bedient wird, spürt der Benutzer bei Bedienung durch eine Bewegung der Hand oder des Fingers des Benutzers eine realistischere Empfindung als bei Bedienung unter Verwendung einer Steuerung mit herkömmlichen Knöpfen und Tasten. Es ist zum Beispiel bekannt, die Bewegung der Hand des Benutzers aus dem unter Verwendung einer Videokamera aufgenommenen Video zu erfassen und die erfasste Bewegung der Hand in dem Videospiel wiederzugeben.
Bei der Erfassung einer Bewegung eines Benutzers unter Verwendung der Videokamera ist es jedoch unmöglich, eine Fingerbewegung oder dergleichen, die grundsätzlich von der Videokamera nicht erkannt werden kann, zu erfassen, da es lediglich möglich ist, einen Vorgang durchzuführen, der auf der Bewegung des Benutzers beruht, die von der Videokamera aufgenommen werden kann.
Um diese Problemstellung zu lösen, schlägt die Anmelderin der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Erfassen der Bewegung des Fingers mit einem zuvor an dem Arm des Benutzers getragenen Messgerät (siehe PATENTSCHRIFT 1) vor.
Das in der PATENTSCHRIFT 1 beschriebene Verfahren erfasst die Bewegung des Fingers des Benutzers durch Erfassen einer Verschiebung eines Muskels, der den Finger bewegt, durch einen optischen Entfernungssensor, der in dem Messgerät angeordnet ist, das an dem Arm des Benutzers getragen wird. Bei dem in der PATENTSCHRIFT 1 beschriebenen Messgerät sind der optische Entfernungssensor zum Erfassen der Verschiebung des Muskels und eine Elektrode zum Anregen des Muskels zusätzlich zu dem optischen Entfernungssensor angeordnet, so dass dasselbe dahin gehend eine Bidirektionalität aufweist, die Bewegung des Fingers während der Erfassung der Bewegung des Fingers des Benutzers zu steuern.
Liste der angeführten Schriften
Patentschrift
Patentschrift 1: JP-A-2017-131362
Kurzdarstellung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Bei dem Ausführen des Spiels unter Verwendung des Videos wie zum Beispiel des virtuellen Raums wie oben beschrieben ist das an dem Arm des Benutzers getragene Messinstrument vorzugsweise so klein und leicht wie möglich hergestellt, um dem Benutzer während des Ausführens des Spiels keine unangenehme Empfindung zu bereiten. Es ist daher denkbar, die Elektrode zum Anregen des Muskels bei dem in der PATENTSCHRIFT 1 beschriebenen Messgerät wegzulassen und ein kleines Messgerät herzustellen, bei dem lediglich der optische Entfernungssensor angeordnet ist.
Wenn das Messgerät einfach klein hergestellt ist, besteht jedoch das Problem, dass eine Trageposition des Messgeräts nicht immer geeignet ist. Das heißt, der Sensor zum Erfassen der Verschiebung des Muskels weist eine begrenzte Erfassungsposition auf, die zur Erfassung der Verschiebung des Muskels geeignet ist, und es ist erforderlich, dass das Messgerät an einer vorbestimmten Position des Arms getragen wird. Insbesondere wird der optische Entfernungssensor vorzugsweise an dem Arm (einem Unterarm) an einer von einem Handgelenk einige Zentimeter entfernten Position platziert; wenn das Messgerät klein ist, wird es jedoch nicht immer an einer derartigen Position getragen. Wenn das Messgerät zum Beispiel um ein Handgelenk herum getragen wird, kann ein Fall eintreten, in dem die Verschiebung des Muskels nicht erfasst werden kann. In einem derartigen Fall ist dasselbe in einem Verwendungszustand, in dem eine ursprüngliche Messfähigkeit des Messgeräts nicht genutzt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Biometrische-Informationen-Messgerät bereitzustellen, das von dem Benutzer leicht und zuverlässig an einer geeigneten Position des Arms getragen werden kann.
Lösung der Problemstellungen
Ein Biologische-Informationen-Messgerät der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Riemenabschnitt, der an dem Arm eines Benutzers in einer Umfangsrichtung des Arms getragen wird und mit einem Sensor zum Erfassen einer Verschiebung eines Armmuskels versehen ist; und einen Gehäuseabschnitt, der an einem vorbestimmten Abschnitt des Riemenabschnitts angebracht ist und eine Schaltungskomponente unterbringt, die ein Signal der durch den Sensor erfassten Verschiebung verarbeitet.
Der Gehäuseabschnitt weist eine Form auf, die in einer Längsrichtung des Arms von dem Riemenabschnitt hervorsteht, wenn der Riemenabschnitt an dem Arm getragen wird, und Beträge von Vorsprüngen, die in der Längsrichtung hervorstehen, unterscheiden sich zwischen einem Vorsprung und dem anderen Vorsprung.
Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Riemenabschnitt, da der Gehäuseabschnitt eine Form aufweist, die von dem Riemenabschnitt hervorsteht, wenn der Riemenabschnitt an dem Arm des Benutzers getragen wird, in einer bestimmten Entfernung von dem Handgelenk an dem Arm getragen werden. Zum Beispiel kann durch Anbringen einer Orientierungsmarkierung oder dergleichen der Riemenabschnitt automatisch an der geeigneten Position des Arms getragen werden, so dass der Riemenabschnitt an dem Arm getragen wird, wobei der Vorsprung von dem Riemenabschnitt, der auf das Handgelenk gerichtet ist, stärker hervorsteht. Da der an dem Riemenabschnitt angeordnete Sensor die Verschiebung des Muskels zufriedenstellend erfassen kann, die mit der Bewegung des Fingers einhergeht, ist es daher möglich, biologische Informationen zufriedenstellend zu messen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorderoberflächenseite eines Biologische-Informationen-Messgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Rückoberflächenseite des Biologische-Informationen-Messgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Seitenansicht des Biologische-Informationen-Messgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Vorderoberflächenseite des Biologische-Informationen-Messgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Rückoberflächenseite des Biologische-Informationen-Messgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand unmittelbar vor dem Tragen des Biologische-Informationen-Messgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Tragezustand des Biologische-Informationen-Messgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Draufsicht, die den Tragezustand des Biologische-Informationen-Messgeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachfolgend wird ein Biologische-Informationen-Messgerät eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung (nachfolgend als „vorliegendes Ausführungsbeispiel“ bezeichnet) unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Struktur des Biologische-Informationen-Messgeräts
1 und 2 zeigen eine Vorderoberflächenseite bzw. eine Rückoberflächenseite eines Biologische-Informationen-Messgeräts 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, und 3 zeigt eine Seitenoberfläche des Biologische-Informationen-Messgeräts 100. Ferner sind 4 und 5 auseinandergezogene perspektivische Ansichten, die auf eine auseinandergezogene Weise Komponenten zeigen, die das Biologische-Informationen-Messgerät 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels bilden, 4 ist die auseinandergezogene perspektivische Ansicht bei Betrachtung von der Vorderoberflächenseite, und 5 ist die auseinandergezogene perspektivische Ansicht bei Betrachtung von der Rückoberflächenseite. Jedoch sind in den auseinandergezogenen perspektivischen Ansichten von 4 und 5 einige in einer Schaltungsplatine angebrachte Komponenten, eine Batterie und dergleichen weggelassen.
Das Biologische-Informationen-Messgerät 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist um einen Arm eines Benutzers herum zu tragen, wie in den nachfolgend beschriebenen 6 und 7 gezeigt ist. Das an dem Arm getragene Biologische-Informationen-Messgerät 100 wird als Steuerung verwendet, die eine Bewegung eines Handgelenks w oder von Fingern f1 bis f5 aufgrund einer Verschiebung eines Armmuskels misst und einen auf einem Messergebnis beruhenden Vorgang wie zum Beispiel ein Spiel ausführt. Es ist anzumerken, dass eine Verwendung des Biologische-Informationen-Messgeräts 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels als Steuerung für das Spiel lediglich ein Beispiel darstellt, und dass das Biologische-Informationen-Messgerät 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels als Steuerung zum Steuern verschiedener elektronischer Vorrichtungen wie zum Beispiel Roboter und Computer sowie von Software verwendet werden kann.
Zunächst wird eine Gesamtstruktur des Biologische-Informationen-Messgeräts 100 beschrieben.
Das Biologische-Informationen-Messgerät 100 umfasst ein erstes Riemenbauglied 110, das ein um den Arm zu wickelndes Bauglied ist. Das erste Riemenbauglied 110 umfasst eine Abdeckung 111, die einen Teil eines Vorderoberflächenabschnitts 121 eines Gehäusedeckels 120 abdeckt, und einen Schwertspitzenseitenriemen 113 und einen Stammseitenriemen 114, die mit der Abdeckung 111 verbunden sind. Das erste Riemenbauglied 110 ist aus einem flexiblen Harz wie zum Beispiel einem Silikonkautschuk gebildet.
Der Gehäusedeckel 120 ist ein Bauglied, das durch Aneinanderfügen an eine in 4 und 5 gezeigte Gehäuseunterseitenoberfläche 130 einen Gehäusekörper bildet. Obwohl dies in den auseinandergezogenen perspektivischen Ansichten von 4 und 5 nicht gezeigt ist, sind die Schaltungsplatine, an der Schaltungskomponenten zum Durchführen eines Messprozesses und dergleichen als Biologische-Informationen-Messgerät 100 montiert sind, und eine Batterie in dem Gehäusekörper eingebaut. Der Gehäusedeckel 120 und die Gehäuseunterseitenoberfläche 130 sind aus einem relativ harten Harz wie zum Beispiel einem ABS-Harz (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz) gebildet.
Zweite Riemenbauglieder 140 und 150 sind an der Rückoberflächenseite der Gehäuseunterseitenoberfläche 130 angebracht. Die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 sind durch einstückiges Aneinanderfügen des zweiten Riemenbauglieds 140 auf der Vorderoberflächenseite und des zweiten Riemenbauglieds 150 auf der Rückoberflächenseite durch Bonden oder dergleichen gebildet. Das zweite Riemenbauglied 140 auf der Vorderoberflächenseite und das zweite Riemenbauglied 150 auf der Rückoberflächenseite sind aus dem flexiblen Harz wie zum Beispiel Silikonkautschuk gebildet.
Ferner ist, wie in 4 und 5 gezeigt ist, ein Sensorsubstrat 160 zwischen dem zweiten Riemenbauglied 140 auf der Vorderoberflächenseite und dem zweiten Riemenbauglied 150 auf der Rückoberflächenseite eingebaut. In der nachfolgenden Beschreibung wird das zweite Riemenbauglied 140 auf der Vorderoberflächenseite als zweites Riemenbauglied (Vorderseite) bezeichnet, und das zweite Riemenbauglied 150 auf der Rückoberflächenseite wird als zweites Riemenbauglied (Rückseite) bezeichnet.
Als Nächstes wird eine ausführliche Struktur jeder Komponente beschrieben.
Eine Mehrzahl svon Tragelöchern 116 ist in vorbestimmten Abständen in dem Schwertspitzenseitenriemen 113 angebracht, der mit der Abdeckung 111 des ersten Riemenbauglieds 110 verbunden ist.
Ferner ist ein Verschlussverbindungsabschnitt 117 an einer Spitze des Stammseitenriemens 114 gebildet, und ein Verschluss 210, der eine mechanische Komponente zum Verbinden mit dem Schwertspitzenseitenriemen 113 ist, ist daran angebracht. Wenn das Biologische-Informationen-Messgerät 100 an dem Arm getragen wird, verläuft eine Spitze des Schwertspitzenseitenriemens 113 durch den Verschluss 210, und eine an dem Verschluss 210 angebrachte Befestigungsstange 211 ist in eines der Tragelöcher 116 in dem Schwertspitzenseitenriemen 113 eingepasst. Das Biologische-Informationen-Messgerät 100 kann durch Auswählen eines der Tragelöcher 116, in welche die Befestigungsstange 211 eingepasst ist, mit einem Größenunterschied des Arms des Benutzers umgehen.
Zusätzlich sind längliche Löcher 115a und 115b zum Verbinden mit den zweiten Riemenbaugliedern 140 und 150 in dem Schwertspitzenseitenriemen 113 und dem Stammseitenriemen 114 des ersten Riemenbauglieds 110 gebildet. Ferner ist ein Ring 118 zum Durchlassen des Schwertspitzenseitenriemens 113 in der Nähe des Verschlussverbindungsabschnitts 117 des Stammseitenriemens 114 des ersten Riemenbauglieds 110 angeordnet.
Wie in 4 gezeigt ist, weist die Abdeckung 111 in einer Mitte des ersten Riemenbauglieds 110 eine Form auf, die den Vorderoberflächenabschnitt 121 des Gehäusedeckels 120 abdeckt, und ein Durchgangsloch 112 ist im Wesentlichen in einem Mittelabschnitt der Abdeckung 111 gebildet. Eine Wand 112a ist an einer Kante des Durchgangslochs 112 gebildet.
Anschließend, wenn die Abdeckung 111 an den Vorderoberflächenabschnitt 121 des Gehäusedeckels 120 gebracht wird, ist ein Oberseitenoberflächenabschnitt 122 des Gehäusedeckels 120 durch das Durchgangsloch 112 freiliegend. Ein Knopf 123, der als Leistungsschalter fungiert, ist an dem Oberseitenoberflächenabschnitt 122 des Gehäusedeckels 120 angeordnet.
Es ist anzumerken, dass eine Ausnehmung 124 um den Oberseitenoberflächenabschnitt 122 des Gehäusedeckels 120 gebildet ist, und wenn die Abdeckung 111 an den Gehäusedeckel 120 gebracht ist, ist die Wand 112a auf der Seite der Abdeckung 111 in die Ausnehmung 124 auf der Seite des Gehäusedeckels 120 eingepasst. Ferner ist, wie in 5 gezeigt, ein Anschlussdeckel 119 einstückig mit einem Ende der Abdeckung 111 des ersten Riemenbauglieds 110 gebildet. Der Anschlussdeckel 119 ist ein Bauglied, das einen in dem Gehäusekörper angeordneten Anschluss (nicht gezeigt) abdeckt.
Ferner ist, wie in 1 gezeigt, eine Markierung m, welche die Form einer Hand imitiert, auf einer Oberfläche der Abdeckung 111 in der Mitte des ersten Riemenbauglieds 110 durch Gravieren, Bedrucken oder dergleichen gebildet. Die Markierung m fungiert als Orientierung für eine Tragerichtung, wenn das Biologische-Informationen-Messgerät 100 an dem Arm getragen wird.
Eine Komponentenplatzierungsstelle 131 ist auf der Gehäuseunterseitenoberfläche 130 gebildet, die an den Gehäusedeckel 120 angefügt ist, und die Schaltungsplatine sowie die Batterie (nicht gezeigt) sind an der Komponentenplatzierungsstelle 131 angebracht.
Es ist anzumerken, dass, wie in 1 gezeigt, der Gehäusekörper, der durch die Abdeckung 111 abgedeckt ist, eine Form aufweist, die von einer lateralen Breite des Schwertspitzenseitenriemens 113 und des Stammseitenriemens 114 hervorsteht, und dass sich Vorsprungsbeträge D1 und D2 (siehe 1 und 6) von der lateralen Breite der Riemen 113 und 114 zwischen einem Vorsprungsbetrag D1 und dem anderen Vorsprungsbetrag D2 unterscheiden. Wenn das Biologische-Informationen-Messgerät 100 in der Nähe des Handgelenks des Arms getragen wird, steht der Gehäusekörper in der Längsrichtung des Arms um die Vorsprungsbeträge D1 und D2 hervor, wobei die Längsrichtung eine zu dem Schwertspitzenseitenriemen 113 und dem Stammseitenriemen 114 senkrechte Richtung ist. Hier weist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Seite, die dem Handgelenk des Arms näher ist, den langen Vorsprungsbetrag D2 auf, und eine gegenüberliegende Seite (näher an einem Ellenbogen) weist den kurzen Vorsprungsbetrag D1 auf.
Einkerbungen 132 sind an einer Mehrzahl von Stellen um die Gehäuseunterseitenoberfläche 130 herum gebildet, und Verbindungsstücke 142, die in einem Rahmen 141 in einer Mitte des zweiten Riemenbauglieds (Vorderseite) 140 gebildet sind, sind in die Einkerbungen 132 eingefügt. Die Verbindungsstücke 142 des zweiten Riemenbauglieds (Vorderseite) 140 sind in die Einkerbungen 132 der Gehäuseunterseitenoberfläche 130 eingefügt, so dass das zweite Riemenbauglied (Vorderseite) 140 mit der Gehäuseunterseitenoberfläche 130 verbunden ist.
Wie in 4 gezeigt ist, weist das zweite Riemenbauglied (Vorderseite) 140 einen Schwertspitzenseitenriemen 143 und einen Stammseitenriemen 144 auf, die an dem Rahmen 141 in der Mitte desselben angebracht sind. Ferner sind, wie in 5 gezeigt, Konkavabschnitte 143a und 144a jeweils auf einer Innenseite (einer Rückseite) des Schwertspitzenseitenriemens 143 und des Stammseitenriemens 144 zum Anordnen des Sensorsubstrats 160 gebildet.
Wie in 5 gezeigt, weist das zweite Riemenbauglied (Rückseite) 150 eine Mehrzahl von Röhrenabschnitten 154 auf, die aufeinanderfolgend auf einer Außenseite (einer Rückseite) eines Schwertspitzenseitenriemens 152 und eines Stammseitenriemens 153 angebracht sind. Wie in 4 gezeigt, sind Linsenabschnitte 171 eines Optische-Linse-Arrays 170 jeweils in die Röhrenabschnitte 154 eingepasst.
Ferner umfasst das zweite Riemenbauglied (Rückseite) 150, wie in 4 gezeigt, einen Sensorsubstratplatzierungsabschnitt 155. Anschließend werden das zweite Riemenbauglied (Vorderseite) 140 und das zweite Riemenbauglied (Rückseite) 150 an das Sensorsubstrat 160 angefügt, das dazwischen eingefügt ist.
Wie in 5 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Sensoren 161 aufeinanderfolgend an dem Sensorsubstrat 160 angebracht. Die in die Röhrenabschnitte 154 des zweiten Riemenbauglieds (Rückseite) 150 eingepassten Linsenabschnitte 171 sind jeweils in der Nähe der Sensoren 161 angebracht, und die Verschiebung des Armmuskels, um den das Biologische-Informationen-Messgerät 100 gewickelt ist, wird durch den Sensor 161 erfasst.
Als Sensor 161 wird zum Beispiel ein optischer Entfernungssensor verwendet, der unter Verwendung von Infrarotstrahlen eine Entfernung erfasst. Das Sensorsubstrat 160 weist einen Verbindungsabschnitt 162 auf, der im Wesentlichen an einer Mitte desselben ist, und ist mit einer Schaltungsplatine (nicht gezeigt) verbunden, die auf der Gehäuseunterseitenoberfläche 130 angeordnet ist. Anschließend wird ein Prozess des Erfassens der Verschiebung des Muskels durch eine integrierte Schaltung (nicht gezeigt) durchgeführt, die an der Schaltungsplatine angebracht ist. Informationen zu der erfassten Verschiebung des Muskels werden durch eine Drahtloskommunikationsschaltung, die an der Schaltungsplatine angebracht ist, drahtlos an ein externes Gerät übertragen.
Es ist anzumerken, dass Löcher 163 und 164 an einem Ende und an dem anderen Ende des Sensorsubstrats 160 gebildet sind.
Ferner umfasst, wie in 4 gezeigt, das zweite Riemenbauglied (Rückseite) 150 an einem Mittelabschnitt 151 eine Mehrzahl von Schraubenlöchern 151a. Der Mittelabschnitt 151 der zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 ist an dem Gehäusedeckel 120 und der Gehäuseunterseitenoberfläche 130 durch Schrauben (nicht gezeigt) befestigt, die in die Mehrzahl von Schraubenlöchern 151a eingefügt sind.
Anschließend ist ein Loch an der Spitze des Schwertspitzenseitenriemens 143 des zweiten Riemenbauglieds (Vorderseite) 140 gebildet, und ein Loch 146 ist an der Spitze des Stammseitenriemens 144 des zweiten Riemenbauglieds (Vorderseite) 140 gebildet. Ferner ist ein Loch 156 an der Spitze des Schwertspitzenseitenriemens 152 des zweiten Riemenbauglieds (Rückseite) 150 gebildet, und ein Loch 157 ist an der Spitze des Stammseitenriemens 153 des zweiten Riemenbauglieds (Rückseite) 150 gebildet.
Die Löcher 145, 146, 156, 157 der zweiten Riemenbauglieder 140, 150 werden verwendet, um die zweiten Riemenbauglieder 140, 150 mit dem ersten Riemenbauglied 110 unter Verwendung von Verbindungseinpassungen 220, 230 zu verbinden. Das heißt, wie in 4 und 5 gezeigt, die Verbindungseinpassungen 220 und 230 sind an den Löchern 156 und 157 des zweiten Riemenbauglieds (Rückseite) 150 angebracht. Die Verbindungseinpassungen 220 und 230 weisen, wie in 4 gezeigt, jeweils Stifte 221 und 231 auf. Jeder der Stifte 221 und 231 weist eine leicht gewölbte Spitze auf.
Bei Zusammenbau als Biologische-Informationen-Messgerät 100 sind die Stifte 221 und 231 in die länglichen Löcher 115a und 115b des ersten Riemenbauglieds 110 durch die Löcher 163 und 164 des Sensorsubstrats 160 und die Löcher 145 und 146 des zweiten Riemenbauglieds (Vorderseite) 140 eingepasst. Hier sind gewölbte Abschnitte von Spitzen der Stifte 221 und 231 leicht weiter gebildet als seitliche Breiten der länglichen Löcher 115a und 115b. Somit bleibt, wie in 1 gezeigt, ein Zustand erhalten, in dem die Stifte 221 und 231 in die länglichen Löcher 115a und 115b eingepasst sind. Ferner können die Stifte 221 und 231 entlang der länglichen Löcher 115a und 115b des ersten Riemenbauglieds 110 gleiten. Die Stifte 221 und 231 werden bei Aufnahme einer Verschiebung zwischen Positionen des ersten Riemenbauglieds 110 und der zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 gleitend bewegt, wenn das Biologische-Informationen-Messgerät 100 um den Arm herum getragen wird. Ausführungen zu dem Vorgang der Aufnahme der Verschiebung werden nachfolgend beschrieben.
Tragezustand des Biologische-Informationen-Messoeräts
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 ein Tragezustand dann beschrieben, wenn das Biologische-Informationen-Messgerät 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels an dem Arm getragen wird.
Zunächst platziert der Benutzer, der das Biologische-Informationen-Messgerät 10 tragen wird, das Biologische-Informationen-Messgerät 10 an einen Arm in der Nähe des Handgelenks w wie in 6 gezeigt und biegt den Schwertspitzenseitenriemen 113 und den Stammseitenriemen 114 des ersten Riemenbauglieds 110, um die Riemen an den Arm zu wickeln. Durch ein Einpassen der Befestigungsstange 211 des Verschlusses 210 in das Trageloch 116 des Schwertspitzenseitenriemens 113 des ersten Riemenbauglieds 110 bleibt hier ein Tragezustand an dem Arm erhalten. Bei Platzierung des Biologische-Informationen-Messgeräts 10 an dem Arm a wird die Tragerichtung durch die Markierung m bestimmt, welche die Form der Hand auf der Oberfläche der Abdeckung 111 imitiert. Das heißt, der Benutzer trägt das Biologische-Informationen-Messgerät 10 in einem Zustand, in dem sich ein Abschnitt der Abdeckung 111, der mit der Markierung m versehen ist, die die Form der Hand imitiert, in der Nähe des Handgelenks w befindet.
Der Gehäusekörper des Biologische-Informationen-Messgeräts 10 weist hier eine Form auf, die wie oben beschrieben um die Vorsprungsbeträge D1 und D2 von der lateralen Breite des Schwertspitzenseitenriemens 113 und des Stammseitenriemens 114 hervorsteht. Insbesondere wird das Biologische-Informationen-Messgerät 10, indem der Vorsprungsbetrag D2 auf der dem Handgelenk w näheren Seite größer gemacht wird als der Vorsprungsbetrag D1 auf der gegenüberliegenden Seite, um zumindest den großen Vorsprungsbetrag D2 von dem Handgelenk w entfernt an dem Arm a getragen, wenn der Benutzer dasselbe trägt. Das heißt, bei dem Versuch, das Biologische-Informationen-Messgerät 10 an einer Position zu tragen, die sich näher an dem Handgelenk w befindet als in 6 und 7 gezeigte Positionen, überlappt der Gehäusekörper das Handgelenk w, und das Handgelenk w kommt in Berührung mit dem Gehäusekörper, wenn das Handgelenk w gebogen ist, was zu einem unerwünschten Tragezustand führt. Daher kann der Benutzer automatisch das Biologische-Informationen-Messgerät 10 in einer Entfernung des Vorsprungsbetrags D2 tragen, um eine derartige Berührung mit dem Handgelenk w zu vermeiden.
Wie in 7 gezeigt, kann der an dem Biologische-Informationen-Messgerät 10 angeordnete Sensor 161 durch Tragen des Gehäusekörpers des Biologische-Informationen-Messgeräts 10 an dem Arm a, der um den Vorsprungsbetrag D2 von dem Handgelenk w entfernt ist, die Verschiebung des Muskels an einer geeigneten Position erfassen. Das heißt, es ist bevorzugt, dass der an dem Biologische-Informationen-Messgerät 10 angeordnete Sensor 161 die Verschiebung des Muskels des Arms a an einer Position erfasst, die zumindest einige Zentimeter weiter innen als das Handgelenk w (Schulterseite) liegt. Bei angemessenem Einstellen des Vorsprungsbetrags D2 wie oben beschrieben kann die Verschiebung des Muskels des Arms automatisch angemessen erfasst werden. Das heißt, indem der Vorsprungsbetrag D2 dahin gehend eingestellt wird, im Wesentlichen gleich einer Entfernung zwischen der Position des Arms zu sein, die sich dazu eignet, dass der Sensor 161 die Verschiebung des Muskels erfasst, und der Position des Handgelenks ist, kann der Benutzer automatisch das Biologische-Informationen-Messgerät 10 an einer Position tragen, an der dasselbe die Verschiebung des Muskels richtig erfasst.
8 zeigt einen Zustand, in dem der Schwertspitzenseitenriemen 113 des ersten Riemenbauglieds 110 des Biologische-Informationen-Messgeräts 10 mit dem Stammseitenriemen 114 verbunden ist.
Wie in 8 gezeigt, sind Spitzen der Röhrenabschnitte 154, die innerhalb der zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 gebildet sind, in einem Zustand, in dem das Biologische-Informationen-Messgerät 10 an dem Arm getragen wird, in Berührung mit einer Oberfläche des Arms, und die Sensoren 161 (5), die innerhalb der zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 angebracht sind, erfassen eine Verschiebung des Armmuskels. Hier kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Erfassung der Veränderung des Muskels durch den Sensor 161 mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden, da die Linse 171 (5) jeweils in die Röhrenabschnitte 154 eingepasst ist.
Da das erste Riemenbauglied 110 und die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 an einem Mittelabschnitt derselben durch Schrauben unter Verwendung der Schraubenlöcher 151a (4) befestigt sind, und da Enden derselben in einem gewissen Ausmaß gleitfähig unter Verwendung der Verbindungseinpassungen 220 und 230 verbunden sind, kann die Verschiebung zwischen den Positionen des ersten Riemenbauglieds 110 und der zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 ferner zu der Zeit des Tragens aufgenommen werden.
Das heißt, wie in 1 gezeigt, wenn das erste Riemenbauglied 110 und die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 linear erstreckt sind, befinden sich die Stifte 221 und 231, die das erste Riemenbauglied 110 und die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 miteinander verbinden, auf einer Innenseite (näher bei der Mitte) der länglichen Löcher 115a und 115b. Anschließend befinden sich die Stifte 221 und 231 in einem Zustand, in dem die Riemenbauglieder wie in 8 gezeigt um den Arm herum gewickelt sind, auf einer Außenseite der länglichen Löcher 115a und 115b aufgrund einer Differenz zwischen Radien des ersten Riemenbauglieds 110 und der zweiten Riemenbauglieder 140 und 150, wenn dieselben gebogen sind.
Wie oben beschrieben, gleiten Positionen der Stifte 221 und 231 zu der Zeit des Tragens entlang der länglichen Löcher 115a und 115b, so dass die Verschiebung zwischen den Positionen des ersten Riemenbauglieds 110 und der zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 zu der Zeit des Tragens gut aufgenommen wird. Durch die Fähigkeit, diese Verschiebung angemessen aufzunehmen, kommt es bei einem Tragen an dem Arm zu einer engen Berührung der Spitze des zylindrischen Abschnitts 154 der zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 mit dem Arm, so dass die Verschiebung des Muskels des Arms auf günstige Weise erfasst werden kann.
Es ist anzumerken, dass, wie in 8 gezeigt, dann, wenn das erste Riemenbauglied 110 und die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 gebogen sind und an dem Arm getragen werden, Kräfte P1 und P2 zum Biegen der Riemenbauglieder 110, 140 und 150 nach innen wirken, so dass Kräfte P3 und P4, welche die Mittelabdeckung 111 in der Längsrichtung des ersten Riemenbauglieds 110 ziehen, erzeugt werden. Wenn die Kräfte P3 und P4 erzeugt werden, liegt eine Wahrscheinlichkeit vor, dass die Kante des Durchgangslochs 112 der Abdeckung 111 direkt gezogen wird und die Abdeckung 111 sich von dem Gehäusedeckel 120 löst. Da jedoch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Wand 112a, die an der Kante des Durchgangslochs 112 der Abdeckung 111 gebildet ist, in die Ausnehmung 124 des Gehäusedeckels 120 eingepasst ist, löst sich die Abdeckung 111 nicht.
Da der Gehäusekörper eine Form aufweist, die von den Riemenbaugliedern 110, 140 und 150 hervorsteht, wird das Biologische-Informationen-Messgerät 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wie oben beschrieben, automatisch an einer Position getragen, die um eine gewisse Entfernung von dem Handgelenk entfernt ist und die eine geeignete Position ist, damit der Sensor die Verschiebung des Muskels zusammen mit der Bewegung des Fingers oder des Handgelenks erfassen kann, wenn dasselbe an dem Arm getragen wird.
Daher kann die Bewegung des Fingers oder Handgelenks des Benutzers, der das Biologische-Informationen-Messgerät 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels trägt, gut gemessen werden. Da das Biologische-Informationen-Messgerät 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein sehr einfacher Mechanismus ist, der einfach mit den Riemenbaugliedern 110, 140 und 150 um den Arm gewickelt werden kann, und eine kleine Größe aufweist, wird dem Benutzer darüber hinaus kein unangenehmes Empfinden bei dem Tragen eines Fremdkörpers bereitet.
Anschließend kann durch Teilen des Riemenbauglieds in die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150, die das Sensorsubstrat 160 darin enthalten, und das erste Riemenbauglied 110, in dem die um den Arm herum zu wickelnde mechanische Komponente auf der Vorderoberflächenseite angebracht ist, ein Verwendungszustand als Biologische-Informationen-Messgerät 110 verbessert werden. Das heißt, das erste Riemenbauglied 110, das mit der um den herum Arm gewickelten mechanischen Komponente angebracht ist, kann sich durch wiederholtes Tragen an dem Arm abnutzen und beschädigt werden, kann jedoch relativ leicht entfernt und ersetzt werden. Andererseits weisen die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150, die das Sensorsubstrat 160 und dergleichen darin enthalten, keine Bauglieder auf, die sich bei einem Tragen an dem Arm abnutzen, und können eine Haltbarkeit als Messgerät erhöhen.
Modifikationen
Es ist anzumerken, dass eine Form jeder Komponente des Biologische-Informationen-Messgeräts 100, wie in den 1 bis 8 gezeigt, ein bevorzugtes Beispiel darstellt und nicht auf die veranschaulichte Form beschränkt ist. Zum Beispiel sind Formen des Gehäusedeckels 120 und der Gehäuseunterseitenoberfläche 130, wie in den 1 bis 4 gezeigt, lediglich Beispiele, und der Gehäusekörper kann eine andere äußere Form aufweisen.
Ferner ist der Gehäusekörper, wie auf eine auseinandergezogene Weise in 4 und dergleichen gezeigt, separat von dem Riemenbauglied gebildet, jedoch können das Riemenbauglied und der Gehäusekörper integriert sein.
Es ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anzumerken, dass das Riemenbauglied in das erste Riemenbauglied 110 und die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 geteilt ist, jedoch einstückig gebildet sein kann. Bezüglich eines Mechanismus zum Tragen des Biologische-Informationen-Messgeräts 100 an dem Arm wird der Verschluss 210 verwendet, der weithin als sogenannter Armbanduhrenriemen verwendet wird, dasselbe kann jedoch an dem Arm unter Verwendung eines anderen Mechanismus getragen werden.
Obwohl die zweiten Riemenbauglieder 140 und 150 eine Form aufweisen, bei der das zweite Riemenbauglied (Vorderseite) 140 und das zweite Riemenbauglied (Rückseite) 150 gebondet sind, können dieselben ferner einstückig gebildet sein.
Bezugszeichenliste

100: Biologische-Informationen-Messgerät
100a, 100b: Hervorstehendes Ende
110: Erstes Riemenbauglied
111: Abdeckung
112: Durchgangsloch
112a: Wand
113: Schwertspitzenseitenriemen
114: Stammseitenriemen
115a, 115b: Längliches Loch
116: Trageloch
117: Verschlussverbindungsabschnitt
118: Ring
119: Anschlussdeckel
120: Gehäusedeckel
121: Vorderoberflächenabschnitt
122: Oberseitenoberflächenabschnitt
123: Knopf
124: Ausnehmung
130: Gehäuseunterseitenoberfläche
131: Komponentenplatzierungsstelle
132: Einkerbung
140: Zweites Riemenbauglied (Vorderseite)
141: Rahmen
142: Verbindungsstück
143: Schwertspitzenseitenriemen
144: Stammseitenriemen
145, 146: Loch
150: Zweites Riemenbauglied (Rückseite)
151: Mittelabschnitt
151a: Schraubenloch
152: Schwertspitzenseitenriemen
153: Stammseitenriemen
154: Röhrenabschnitt
155: Sensorsubstratplatzierungsabschnitt
156, 157: Loch
160: Sensorsubstrat
161: Sensor
162: Verbindungsabschnitt
163, 164: Loch
170: Optische-Linse-Array
171: Linsenabschnitt
210: Verschluss
211: Befestigungsstange
220, 230: Verbindungseinpassung
221, 231: Stift
a: Arm
w: Handgelenk
f1 bis f5: Finger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017131362 A [0007]

Claims

Ein Biologische-Informationen-Messgerät, das folgende Merkmale aufweist: einen Riemenabschnitt, der an einem Arm eines Benutzers in einer Umfangsrichtung des Arms getragen wird und mit einem Sensor zum Erfassen einer Verschiebung eines Armmuskels versehen ist; und einen Gehäuseabschnitt, der an einem vorbestimmten Abschnitt des Riemenabschnitts angebracht ist und eine Schaltungskomponente unterbringt, die ein Signal der durch den Sensor erfassten Verschiebung verarbeitet, wobei der Gehäuseabschnitt eine Form aufweist, die in einer Längsrichtung des Arms von dem Riemenabschnitt hervorsteht, wenn der Riemenabschnitt an dem Arm getragen wird, und sich Beträge von Vorsprüngen, die in der Längsrichtung hervorstehen, zwischen einem Vorsprung und dem anderen Vorsprung unterscheiden.
Das Biologische-Informationen-Messgerät gemäß Anspruch 1, bei dem der Betrag eines Vorsprungs des Gehäuseabschnitts von dem Riemenabschnitt im Wesentlichen gleich einer Entfernung zwischen einer Armposition, die dazu geeignet ist, dass der Sensor die Verschiebung des Muskels erfasst, und einer Handgelenkposition ist.
Das Biologische-Informationen-Messgerät gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Riemenabschnitt folgende Merkmale aufweist: ein erstes Riemenbauglied, an dem eine mechanische Komponente zum Verbinden eines Endes mit dem anderen Ende des Riemenabschnitts angebracht ist, wenn der Riemenabschnitt an dem Arm getragen wird; und ein zweites Riemenbauglied, das auf einer Rückoberflächenseite des ersten Riemenbauglieds angeordnet ist, mit dem Sensor versehen ist und in Berührung mit dem Arm steht, wenn der Riemenabschnitt an dem Arm getragen wird, und das erste Riemenbauglied und das zweite Riemenbauglied dahin gehend miteinander verbunden sind, in der Umfangsrichtung des Arms gleitfähig zu sein.
Das Biologische-Informationen-Messgerät gemäß Anspruch 3, bei dem das erste Riemenbauglied einstückig mit einer Abdeckung gebildet ist, die einen Teil einer Oberfläche des Gehäuseabschnitts abdeckt, und ein Teil der Abdeckung mit einer Wand versehen ist, die in eine Ausnehmung eingepasst ist, die auf der Oberfläche des Gehäuseabschnitts gebildet ist.
Das Biologische-Informationen-Messgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem eine optische Linse an einer Position angeordnet ist, an welcher der Sensor an dem Riemenabschnitt angebracht ist.