DE69615971T2

DE69615971T2 - Tragbare elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE69615971T2
Application number: DE69615971T
Authority: DE
Inventors: Chiaki Nakamura; Naoaki Yasukawa
Original assignee: Seiko Epson Corp; Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Epson Corp; Seiko Instruments Inc
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: US5787054A; JPH0968580A; DE69615971D1; JP3564207B2; EP0762242B1; EP0762242A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine tragbare elektronische Vorrichtung, welche zusätzlich zu herkömmlichen Uhr-Funktionen verschiedene Funktionen umfasst, und betrifft im Besonderen eine mit dem Vorhandensein einer Batterie verbundene Modusauswahl-Technologie.
Tragbare elektronische Vorrichtungen, welche der Nutzer am Handgelenk oder in der Tasche tragen kann, umfassen elektronische Vorrichtungen mit Mehrfachfunktion, welche zusätzlich zu den Funktionen einer normalen Uhr Funktionen bereitstellen, wie z. B. eine Stoppuhr, ein Radio, sowie Funktionen zur Messung der Pulsrate und anderer Pulsinformationen. Derartige tragbare elektronische Vorrichtungen umfassen im Allgemeinen eine Batterieabdeckung auf der Rückseite des Vorrichtungskörpers, welche es dem Nutzer ermöglicht, die Batterie einfach zu wechseln. Derartige tragbare elektronische Vorrichtungen sind deshalb gewöhnlich mit einem Kapazitanzelement (Hilfsbatterie) gebaut, um die Speichervorrichtung zu unterstützen, welche die Zeit und andere Informationen speichert. Als Folge werden die im Speicher gespeicherten Informationen behalten, selbst wenn alle Funktionen der elektronischen Vorrichtung als Folge eines Entfernens der Hauptstrom-Versorgungsbatterie unterbrochen sind.
Während es für die Uhr-Funktion und bestimmte andere Funktionen praktisch wäre, selbst dann weiterhin in Betrieb zu sein, wenn die Hauptbatterie entfernt ist, verwenden herkömmliche tragbare elektronische Vorrichtungen mit Mehrfachfunktion, wie z. B. die oben beschriebene, das Kapazitanzelement unglücklicherweise nur dazu, während eines Batterieersatzes den Speicher zu unterstützen, und alle Funktionen, einschließlich der Uhr-Funktion, hören zu funktionieren auf. Wenn die Uhr-Funktion stoppt, weil die Batterie entfernt wird, muss die Uhr erneut eingestellt werden, nachdem die neue Batterie eingelegt worden ist. Die Einfachheit der Bedienung ist daher suboptimal.
Als ein Beispiel offenbart die EP 0 591 557 A eine elektronische Zeigeranzeige-Uhr, bei welcher der Hersteller die anzeigenden Zeiger genau und einfach synchron mit dem Taktzähler einstellen kann, welche jedoch keinen weiteren Vorgang benötigt, um die Zeiger und den Zähler zu synchronisieren, wenn die Zelle durch den Nutzer ersetzt wird. Die Uhr umfasst ein Zeigerantrieb-Stoppmittel, welches die anzeigenden Zeiger anhält, und ein Zeigerpositionsdaten-Erzeugungsmittel, wenn die Zelle unter einer Bedingung entfernt wird, in welcher eine Synchronisierung beibehalten wird.
Die JP 53084774 A offenbart eine elektronische Uhr, welche das Stoppen der Anzeige beseitigt, wenn die Batterie ausgetauscht wird, indem sie eine Hilfsbatterie bereitstellt.
Die JP 61234388 A offenbart eine elektronische Uhr, welche die Notwendigkeit einer Einstellung der Anzeige nach dem Austausch einer Batterie beseitigt, indem beim Austausch der Batterie ein Kapazitanzelement direkt mit einer Uhrschaltung verbunden wird.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Vorrichtung mit Mehrfachfunktion bereitzustellen, mit Funktionen, wie z. B. einer Uhr-Funktion und einer Pulsinformation-Messfunktion, bei welcher bestimmte Funktionen ausführbar bleiben, selbst wenn die Batterie ersetzt wird, und welche daher eine verbesserte Einfachheit der Bedienung bereitstellt.
Um bei einer elektronischen Vorrichtung mit Mehrfachfunktion eine tragbare elektronische Vorrichtung zu schaffen, bei welcher bestimmte Funktionen selbst dann ausführbar bleiben, während die Batterie ersetzt wird, umfasst eine tragbare elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine tragbare elektronische Vorrichtung, welche umfasst:
einen Vorrichtungskörper, umfassend ein Gehäuse,
eine Platine, welche in dem Gehäuse angeordnet ist,
eine Hauptbatterie, welche in einem Batteriegehäuseloch in dem Gehäuse aufgenommen ist,
eine Hilfsbatterie, welche elektrisch mit der Hauptbatterie parallelgeschaltet ist,
eine Batterieabdeckung zum Öffnen und Schließen des Batteriegehäuselochs, um einen Ersatz der Hauptbatterie zu ermöglichen,
einen Schalter, welcher in Verbindung mit dem Einlegen und dem Entfernen der Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch arbeitet,
eine Steuer/Regeleinrichtung zum Steuern/Regeln der Uhr und anderer Funktionen der Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, dass:
die Steuer/Regeleinrichtung ein Modusschaltmittel zum Schalten von einem normalen Betriebsmodus zu einem Energiesparmodus umfasst, in welchem ein Teil der durch den Vorrichtungskörper ausgeführten Funktionen angehalten wird, wenn auf Grundlage des durch den Schalter eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich in dem Batteriegehäuseloch keine Batterie befindet; und
der Schalter ein Schalterende zum elektrischen Verbinden mit einem Hilfsbatterieanschluss umfasst, wobei das Schalterende derart angeordnet ist, um mit einem Eingangsanschluss der Platine zu verbinden und von diesem zu trennen, dass das Schalterende in das Batteriegehäuseloch hineingetrieben ist, wenn die Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch entfernt ist, und durch die Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch hinausgeschoben ist, wenn die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuseloch aufgenommen ist.
Da der Schaltmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit dem Einlegen und dem Entfernen der Hauptbatterie vom Batteriegehäuseloch arbeitet, ist es möglich, automatisch zu bestimmen, ob sich die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuse befindet. Es ist daher möglich, zu einem Modus zu schalten, in welchem bestimmte Funktionen weiterhin insoweit verwendet werden können, als diese Funktionen durch die Hilfsbatterie oder ein anderes Speicherunterstützungs-Kapazitanzelement betrieben werden können, selbst wenn die Hauptbatterie vom Batteriegehäuseloch entfernt wird, um die Hauptbatterie zu ersetzen. Die Bedienungseinfachheit kann somit ebenso verbessert werden.
Ein Mechanismus, welcher ein Schalterende zur elektrischen Verbindung mit dem Hilfsbatterieanschluss umfasst, kann als der Schaltmechanismus der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Schalterende ist in diesem Fall vorzugsweise derart umfasst, dass es den Eingangsanschluss der Platine kontaktiert, wenn die Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch entfernt wird, und dass es durch den Eingabeanschluss der Steuer/Regeleinrichtung ein Signal eingibt, welches der Anschlussspannung der Hilfsbatterie entspricht und welches anzeigt, dass sich keine Batterie in dem Batteriegehäuseloch befindet, und wenn die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuseloch aufgenommen ist, trennt sich das Schalterende vom Eingangsanschluss. Es ist daher möglich, der Steuer/Regeleinrichtung automatisch zu melden, ob die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuseloch aufgenommen ist, so dass die Steuer/Regeleinrichtung den Betriebsmodus dementsprechend schalten kann. Da das Schalterende darüber hinaus an einer vorbestimmten Position in Kontakt mit dem Eingangsanschluss der Platine anhält, wenn es innerhalb des Batteriegehäuselochs erscheint, bewegt es sich nicht weiter in das Batteriegehäuseloch hinein. Als Folge zerbricht oder verflacht (zerquetscht) ein Einführen der Hauptbatterie in das Batteriegehäuseloch das Schalterende nicht.
Das Schalterende der vorliegenden Erfindung kann ebenso ein Element sein, welches in das Batteriegehäuseloch hineingetrieben wird, wenn die Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch entfernt wird und welches durch die Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch herausgeschoben ist, wenn die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuseloch aufgenommen ist und somit mit dem Eingangsanschluss verbindet und von diesem trennt.
Das Schalterende ist in diesem Falle vorzugsweise als eine Verlängerung der Leiterplatte ausgebildet, welche den Hilfsbatterieanschluss und die Elektrode der in dem Batteriegehäuseloch aufgenommenen Hauptbatterie elektrisch verbindet, wobei die Verlängerung im Besonderen ein Federelement ist, welches in das Batteriegehäuseloch ragt.
Da der Schaltmechanismus, wenn er so enthalten ist, ohne Zunahme der Verdrahtung ausgebildet werden kann, ist er geeignet, im Inneren eines Niedrigprofil-Gehäuses angeordnet zu werden. Dieser Aufbau ist ebenso hinsichtlich des Schwingungswiderstands der tragbaren elektronischen Vorrichtung vorteilhaft, da keine äußeren Verbindungselemente vorhanden sind.
Das Schalterende kann ebenso in einem Eckbereich des Batteriegehäuselochs eine Abschrägung umfassen, welche zur Öffnung des Batteriegehäuselochs weist. Das Schalterende ist in diesem Falle vorzugsweise mit der in einem Umfangsbereich des Batteriegehäuselochs angeordneten Abschrägung derart enthalten, dass das Schalterende durch den Seitenrand der Hauptbatterie, welcher die Abschrägung kontaktiert, wenn die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuseloch aufgenommen ist, zur Seite außerhalb des Batteriegehäuselochs geschoben ist, und das Schalterende sich dann, wenn die Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch entfernt wird, von dieser Seitenposition derart in das Batteriegehäuseloch bewegt, dass es den Eingangsanschluss kontaktiert.
Da das Schalterende, wenn es so aufgebaut ist, die Hauptbatterie durch die Abschrägung kontaktiert, kann eine Struktur, durch welche sich das Schalterende zur Seite bewegt, auf einfache Weise erreicht werden. Da die Hauptbatterie das Schalterende nicht einfängt, wird das Schalterende zuverlässig arbeiten, obwohl es einfach aufgebaut ist.
Eine tragbare elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise weiterhin in der Steuer/Regeleinrichtung ein Modusschaltmittel, um von dem normalen Betriebsmodus zu einem Energiesparmodus zu schalten, in welchem ein Teil der Vorgänge, die normalerweise durch den Vorrichtungskörper ausgeführt werden, angehalten werden, wenn auf Grundlage des durch den Schaltmechanismus eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich keine Batterie in dem Batteriegehäuseloch befindet.
Da dann, wenn er so enthalten ist, der Energiesparmodus automatisch ausgewählt wird, wenn die Hauptbatterie entfernt wird, können die Uhr und ein paar andere wesentliche Vorgänge durch die Hilfsbatterie oder durch ein anderes Kapazitanzelement, welche zur Speicherunterstützung verwendet werden, für eine verlängerte Zeitspanne aufrechterhalten werden.
Der durch das Modusschaltmittel der vorliegenden Erfindung ausgewählte Energiesparmodus kann das Folgende umfassen.
Wenn die tragbare elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein piezoelektrisches Element umfasst, um einen hörbaren Alarm auszusenden, und ein Erhöhungsmittel umfasst, um den hörbaren Alarm durch Erhöhen der an das piezoelektrische Element angelegten Spannung auszusenden, dann umfasst die Steuer/Regeleinrichtung vorzugsweise ein Modusschaltmittel, um von einem Normalmodus, in welchem dem Erhöhungsmittel Strom zugeführt wird, zu einem Energiesparmodus, in welchem dem Erhöhungsmittel kein Strom zugeführt wird, zu schalten, wenn auf Grundlage des durch den Schaltmechanismus eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich keine Batterie in dem Batteriegehäuseloch befindet.
Wenn die tragbare elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Sensoreinheit mit einem optischen Emitter und einem Rezeptor umfasst, welche zur Fingeroberfläche weisen, ein Kabel umfasst, welches von der Sensoreinheit zum Vorrichtungskörper führt, um das optische Erfassungsergebniss des Rezeptors einzugeben, sowie einen Datenprozessor umfasst, um in dem Vorrichtungskörper die an einer Anzeigeeinheit auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Rezeptors darzustellende Pulsinformation zu erhalten, dann umfasst die Steuer/Regeleinrichtung vorzugsweise ein Modusschaltmittel, um von einem Normalmodus, in welchem der Datenprozessor die Pulsinformation verarbeitet, zu einem Energiesparmodus, in welchem der Datenprozessor die Pulsinformation nicht verarbeitet, zu schalten, wenn auf Grundlage des durch den Schaltmechanismus eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich keine Batterie in dem Batteriegehäuseloch befindet.
Wenn die tragbare elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anzeigeeinheit umfasst, um verschiedene Informationen anzuzeigen, und ein Erhöhungsmittel umfasst, um die Spannung zu erhalten, welche erforderlich ist, um an der Anzeigeeinheit Informationen anzuzeigen, dann umfasst die Steuer/Regeleinrichtung vorzugsweise ein Modusschaltmittel, um von einem Normalmodus, in welchem dem Anzeigeerhöhungsmittel Strom zugeführt wird, zu einem Energiesparmodus, in welchem dem Anzeigeerhöhungsmittel kein Strom zugeführt wird, zu schalten, wenn auf Grundlage des durch den Schaltmechanismus eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich keine Batterie in dem Batteriegehäuseloch befindet.
Wenn die tragbare elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anzeigeeinheit umfasst, um verschiedene Informationen anzuzeigen, und ein Spannungserfassungsmittel umfasst, um die Spannung zwischen den Anschlüssen der in dem Batteriegehäuseloch aufgenommenen Hauptbatterie zu erfassen, dann umfasst die Steuer/Regeleinrichtung vorzugsweise ein Modusschaltmittel, um zu einem Modus zu schalten, welcher das durch das Spannungserfassungsmittel zurückgegebene Erfassungsergebnis an der Anzeigeeinheit anzeigt, wenn die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuseloch aufgenommen ist, nachdem auf Grundlage des durch den Schaltmechanismus eingegebenen Signals bestimmt worden ist, dass sich keine Batterie in dem Batteriegehäuseloch befindet.
Da somit die Spannung zwischen den Batterieanschlüssen angezeigt wird, wenn die Hauptbatterie ersetzt wird, kann der Nutzer auf einfache Weise bestimmen, ob die neu eingelegte Hauptbatterie eine neue Batterie oder eine alte Batterie ist.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich als Beispiel mit Bezugnahme auf die beiliegenden darstellenden Figuren beschrieben, bei welchen:
Fig. 1 eine beschreibende Darstellung ist, welche eine Pulswellen- Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Gebrauch zeigt.
Fig. 2 eine Draufsicht des Vorrichtungskörpers der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ ist.
Fig. 3 eine Unteransicht des Vorrichtungskörpers der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ ist.
Fig. 4 ein Blockdiagramm ist, welches die Funktionen der Steuer/Regeleinrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ zeigt.
Fig. 5 eine Explosionsansicht ist, welche verwendet wird, um den Aufbau der Rückseite des Vorrichtungskörpers bei der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr- Typ zu beschreiben.
Fig. 6 eine Schrägansicht ist, welche verwendet wird, um den Betrieb des Schaltmechanismus zur Erfassung eines Vorhandenseins einer Batterie in der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen- Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ zu beschreiben.
Fig. 7 ein vertikaler Querschnitt ist, welcher die Position des Schaltmechanismus zur Erfassung eines Vorhandenseins einer Batterie in der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ zeigt, bevor die Batterie eingelegt wird.
Fig. 8 ein vertikaler Querschnitt ist, welcher die Position des Schaltmechanismus zur Erfassung eines Vorhandenseins einer Batterie in der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ zeigt, nachdem die Batterie eingelegt worden ist.
Fig. 9 die am Finger angebrachte Sensoreinheit der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ zeigt.
Fig. 10 ein Blockdiagramm ist, welches die Funktionen der Datenverarbeitungsschaltung der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen- Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ zeigt.
Fig. 11 die Struktur einer Verbinderabdeckung zeigt, welche den Verbinder abdeckt und welcher das Verbinderstück in der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ ersetzt.
Fig. 12 ein vertikaler Querschnitt ist, welcher die Position eines Schaltmechanismus zur Erfassung eines Vorhandenseins einer Batterie in der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ zeigt, bevor die Batterie eingeführt wird, wobei der Schaltmechanismus von dem in Fig. 7 und in Fig. 8 gezeigten verschieden ist.
Fig. 13 ein vertikaler Querschnitt ist, welcher die Position des in Fig. 12 gezeigten Schaltmechanismus zur Erfassung eines Vorhandenseins einer Batterie zeigt, nachdem die Batterie eingelegt worden ist.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten auf Grundlage der beiliegenden Figuren beschrieben.

(Gesamtkonfiguration)

Fig. 1 zeigt eine Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung, in Gebrauch.
In Fig. 1 umfasst eine Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr- Typ (tragbare elektronische Vorrichtung) gemäß der vorliegenden Erfindung einen Vorrichtungskörper 10 mit einem Armbanduhr-Aufbau, einem Kabel 20, welches mit diesem Vorrichtungskörper 10 verbunden ist, sowie eine am Ende dieses Kabels 20 vorgesehene Sensoreinheit 30.
Armband 12, welches beispielsweise aus natürlichem Leder, synthetischem Leder, einem synthetischen Textil oder einem natürlichen Fasertextil hergestellt sein kann, ist am Vorrichtungskörper 10 angeordnet, wobei es aus der Richtung von zwölf Uhr an der Armbanduhr ausgehend den Arm umhüllt und in der Richtung von sechs Uhr befestigt ist; dieses Armband 12 ermöglicht, dass der Vorrichtungskörper 10 frei am Arm getragen werden kann. Die Sensoreinheit 30 umfasst ein Sensorbefestigungsband 40, welches beispielsweise ca. 10 mm breit ist, und wird durch das Sensorbefestigungsband 40 am Zeigefinger zwischen dem Knöchel und dem ersten Gelenk gehalten.

(Struktur des Vorrichtungskörpers)

Fig. 2 ist eine Draufsicht des Vorrichtungskörpers der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ, wobei das Armband und die Kabel entfernt sind, und Fig. 3 ist eine Unteransicht des Vorrichtungskörpers 10.
In Fig. 2 umfasst Vorrichtungskörper 10 ein Kunststoff-Uhrgehäuse 11 (Hauptgehäuse) mit einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 13 (Anzeige) an der Oberflächenseite dieses Uhrgehäuses 11, um zusätzlich zur aktuellen Zeit und dem Datum die Pulszählung und andere Pulsinformation digital anzuzeigen.
Die Steuer/Regeleinrichtung 5, welche Vorgänge, wie z. B. ein Anzeigen der Änderung der Pulszählung auf Grundlage des durch die Sensoreinheit 30 zurückgegebenen Erfassungsergebnisses (Pulssignal), steuert/regelt, ist in das Uhrgehäuse 11 eingebaut. Eine Stoppuhrschaltung ist ebenso in die Steuer/Regeleinrichtung 5 eingebaut, was ermöglicht, dass die normale Zeit, Rundenzeit, Teilzeit und andere Zeitinformationen an der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 13 angezeigt werden.
Ebenso sind Knopfschalter 111 bis 115 für ein Einstellen der Zeit, Verändern des Anzeigemodus und andere Funktionen an der Außenseite des Uhrgehäuses 11 vorgesehen. Weiterhin sind Knopfschalter 116 und 117 an der Vorderseite des Uhrgehäuses 11 vorgesehen. Die Stromversorgung für die Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr-Typ ist eine Knopfbatterie 59 (Hauptbatterie), welche im Inneren des Uhrgehäuses 11 aufgenommen ist. Kabel 20 liefert Leistung von der Batterie 59 an die Sensoreinheit 30 und gibt die Erfassungsergebnisse von der Sensoreinheit 30 an die Steuer/Regeleinrichtung 5 im Inneren des Uhrgehäuses 11 ein.
Da die Funktionen der Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr- Typ vermehrt sind, ist es ebenso nötig, den Vorrichtungskörper 10 zu vergrößern, aber aufgrund von Beschränkungen, die dadurch auferlegt sind, dass der Vorrichtungskörper 10 am Arm getragen wird, kann der Vorrichtungskörper 10 nicht in die Richtungen von sechs Uhr und zwölf Uhr der Armbanduhr vergrößert werden. Ein horizontal-langes Uhrgehäuse 11, in welchem die Länge in der Richtung von drei Uhr nach neun Uhr größer ist als die Länge in der Richtung von sechs Uhr nach zwölf Uhr, wird daher in der vorliegenden Ausführungsform als Vorrichtungskörper 10 verwendet.
Das Armband 12 ist daher mit diesem Uhrgehäuse 11 an einer Position verbunden, die von der Mittenposition C in der Richtung von drei Uhr nach neun Uhr dieses Uhrgehäuses 11 aus zur Drei-Uhr-Position versetzt ist. Als Folge weist der Vorrichtungskörper 10 einen großen Überstand 101 in der Richtung von neun Uhr an der Armbanduhr auf, wenn man sie vom Armband 12 aus betrachtet, weist jedoch keinen ähnlich großen Überstand in der Richtung von drei Uhr auf. Als Folge kann das Armgelenk mit relativer Freiheit und Komfort abgewinkelt werden, obwohl das Uhrgehäuse 11 von Seite zu Seite lang ist. Weiterhin wird der Handrückken nicht gegen das Uhrgehäuse 11 schlagen, wenn beispielsweise der Nutzer stürzt und die Hand zurückgebogen wird, da kein großer Überstand in der Richtung von drei Uhr vorhanden ist. Die Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr-Typ ist weiterhin stabil am Handgelenk, da der große Überstand 101 an der Neun-Uhr-Position dicht am Arm behalten wird. Es ist daher auch nicht notwendig, ein unnötig breites Armband 12 zu verwenden, obwohl das Uhrgehäuse 11 von Seite zu Seite breit ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind im Inneren des Uhrgehäuses 11 eine körperlich flache Batterie 59 vom Knopftyp für die Stromversorgung und eine flache piezoelektrische Vorrichtung 58 (Schall aussendendes Element) für einen Summer Seite an Seite in der ebenen Richtung (die Richtungen von drei Uhr und neun Uhr auf der Armbanduhr) angeordnet, wodurch ein Niedrigprofil-(dünner)-Vorrichtungskörper 10 ermöglicht wird und durch Vorsehen einer Batterieabdeckung 118 an der Rückseite 119 des Uhrgehäuses 11 wird eine Struktur ermöglicht, durch welche der Nutzer die Batterie 59 einfach ersetzen kann.
Während die Batterie 59 an einer Position angeordnet ist, die von der Mittenposition C in Richtung drei Uhr versetzt ist, ist die piezoelektrische Vorrichtung 58 an einer Position angeordnet, die von der Mittenposition C in Richtung neun Uhr versetzt ist. Somit ist, da die Batterie 59 schwerer ist als die piezoelektrische Vorrichtung 58, der Schwerpunkt G in den Richtungen von drei Uhr und neun Uhr am Vorrichtungskörper 10 von der Mittenposition C in Richtung von drei Uhr versetzt. Das Armband 12 ist daher ebenso an der Seite angebracht, zu welcher hin der Schwerpunkt versetzt ist, und der Vorrichtungskörper 10 kann stabil am Handgelenk getragen werden.

(Struktur der Vorrichtungskörper-Steuer/Regeleinrichtung)

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, welches verwendet wird, um die Steuer/Regeleinrichtung in dem Vorrichtungskörper der in Fig. 1 gezeigten Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ zu beschreiben.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfasst die Steuer/Regeleinrichtung 5 zwei integrierte Schaltkreise, IC 50 und IC 56. IC 56 umfasst eine Takteinheit 561, eine LCD-Spannungserhöhungsschaltung 541 und eine LCD-Treiberschaltung 562. Die Takteinheit 561 betreibt die Uhr auf Grundlage eines Signals von einem Schwingkreis, welcher einen Quarz-Oszillator und einen veränderlichen Kondensator umfasst. Die LCD-Spannungserhöhungsschaltung 541 (Anzeige-Spannungserhöhungsmittel) erzeugt die Spannung, welche benötigt wird, um die LCD-Einheit 13 zu betreiben, und die LCD-Treiberschaltung 562 betreibt die LCD-Einheit 13. Der Inhalt der durch die Knopfschalter 111 bis 115 des Vorrichtungskörpers 10 ausgeführten Vorgänge wird auch dem IC 56 eingegeben.
Obwohl er weiter unten ausführlicher beschrieben wird, umfasst der IC 50 einen Datenprozessor 55 zur Verarbeitung des von der Sensoreinheit 30 eingegebenen Erfassungssignals, um die Pulszählung und andere Pulsinformationen zu erhalten. Diese Informationen können dann durch den Datenprozessor 55 an der LCD-Einheit 13 angezeigt werden, indem er die Pulszählung und andere Pulsinformationen an den IC 56 ausgibt. Umgekehrt gibt IC 56 ein Taktsignal CLK an den IC 50 aus; das Taktsignal CLK ist für den Datenprozessor 55 erforderlich, damit er funktioniert.
Die Steuer/Regeleinrichtung 5 umfasst Kapazitanzelemente 528 und 558, welche parallel mit der Batterie 59 verdrahtet sind. Kapazitanzelement 528 ist der Ersatzkondensator für den Speicher 563 im Inneren des IC 56. Das Kapazitanzelement 558 ist der Ersatzkondensator für den Speicher 501 im Inneren des IC 50; die Kapazität des Kapazitanzelements 558 ist größer als die des Kapazitanzelements 528, da es für die Analogschaltung verwendet wird.
Es ist anzumerken, dass die Kapazitanzelemente 528 und 558 als die Hilfsbatterie verwendet werden, welche Leistung liefert, wenn die Hauptbatterie 59 entfernt ist, und als die Signalerzeugungsquelle verwendet werden, welche der Steuer/Regeleinrichtung 5 meldet, dass die Batterie 59 entfernt worden ist.
Ebenso ist ein Spannungsdetektor 543 zur Erfassung der Spannung zwischen den Anschlüssen der Batterie 59 und zur Eingabe des Erfassungsergebnisses an den IC 56 im Inneren des Vorrichtungskörpers 10 angeordnet. Der Spannungsdetektor 543 ermöglicht es daher, an der LCD- Einheit 13 anzuzeigen, wenn die Anschlussspannung der Batterie 59 abgefallen ist. Ein piezoelektrisches Element 58 zum Aussenden eines hörbaren Alarms und eine Alarmausgabe-Erhöhungsschaltung 580 (Alarmausgabe-Erhöhungsmittel), welches eine Spule umfasst, um die vom IC 56 gelieferte Spannung zu erhöhen und an das piezoelektrische Element 58 zuzuführen, sind ebenso im Vorrichtungskörper 10 angeordnet.
Ein Schaltmechanismus 500 zur Erfassung des Vorhandenseins einer Batterie ist zwischen IC 56 und Leitung 57, welche elektrisch mit der positiven Elektrode der Batterie 59 und den Anschlüssen der Kapazitanzelemente 528 und 558 verbunden ist, eingefügt. Wie weiter unten beschrieben ist, öffnet und schließt der Schaltmechanismus 500 in Verbindung mit dem Einlegen und dem Entfernen der Batterie 59.
Der IC 56 umfasst weiterhin ein Modusschaltmittel 564 zur Überwachung, ob das spezifizierte Signal von Leitung 57 durch Schaltmechanismus 500 eingegeben wurde, sowie zum Schalten vom Normalmodus zum Energiesparmodus, welcher zwangsweise bestimmte Vorgänge des Vorrichtungskörpers 10 unterbricht, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 59 entfernt worden ist.
Bei dem Modusschaltvorgang der vorliegenden Erfindung stoppt das Modusschaltmittel 564 die Stromzufuhr zur Alarmausgabe-Erhöhungsschaltung 580, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 59 entfernt worden ist, und wählt somit den Energiesparmodus aus, und nimmt das Zuführen von Leistung zur Alarmausgabe-Erhöhungsschaltung 580 wieder auf, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 59 erneut eingelegt worden ist, wobei es somit den Normalmodus auswählt. Wenn bestimmt wird, dass Batterie 59 entfernt worden ist, unterbricht das Modusschaltmittel 564 ebenso die Ausgabe des Taktsignals CLK an den IC 50 (im Energiesparmodus) und nimmt das Ausgeben des Taktsignals CLK an den IC 50 wieder auf, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 59 erneut eingelegt wurde (im Normalmodus).
Das Modusschaltmittel 564 stoppt ebenso die Stromzufuhr zur LCD- Spannungs-Erhöhungsschaltung 541, wenn bestimmt wird, dass Batterie 59 entfernt worden ist, und stoppt einen Betrieb der LCD-Einheit 13 im Energiesparmodus vollständig, indem es die gemeinsame Spannung und die Segmentspannungen in der LCD-Treiberschaltung 562 auf das gleiche Potential setzt; ein Betrieb der LCD-Einheit 13 wird dann im Normalmodus wieder aufgenommen, wenn bestimmt wird, dass Batterie 59 in den Vorrichtungskörper 10 erneut eingelegt worden ist.
Das Modusschaltmittel 564 stoppt weiterhin eine Stromzufuhr zur Sensoreinheit 30, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 59 entfernt worden ist.

(Struktur des Schaltmechanismus für eine Erfassung des Vorhandenseins einer Batterie)

Die Struktur des Schaltmechanismus, welche den oben beschriebenen Vorgang ermöglicht, wird unten mit Bezugnahme auf Fig. 5 bis 8 erläutert.
Fig. 5 ist eine Explosionsansicht, wobei die Rückseite des Vorrichtungskörpers an der Oberseite gezeigt ist und welche verwendet wird, um den Aufbau der Rückseite des Vorrichtungskörpers in der Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Fig. 6A bis 6C sind vergrößerte Ansichten, welche verwendet werden, um den Betrieb des Schaltmechanismus zu erläutern, und Fig. 7 und Fig. 8 sind Vertikalquerschnitte, welche verwendet werden, um den Betrieb des Schaltmechanismus zu beschreiben.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist das Uhrgehäuse 11 der vorliegenden Erfindung eine dünne Rahmenstruktur, deren offene Rückseite durch eine erste und eine zweite hintere Abdeckung 15 und 16 abgedeckt ist. Genauer sind fünf Schraubenlöcher 110 in der Rückseite des Uhrgehäuses 11 ausgebildet, und fünf entsprechende Löcher 150 und 160 sind sowohl in der ersten als auch der zweiten hinteren Abdeckung 15 bzw. 16 entsprechend den Positionen der Schraubenlöcher 110 ausgebildet. Als Folge können die erste und die zweite hintere Abdeckung 15 und 16 unter Verwendung von fünf Schrauben 168 an der Rückseite des Uhrgehäuses 11 befestigt und von dieser entfernt werden.
Die erste hintere Abdeckung 15 ist eine Platte aus rostfreiem Stahl von etwa 0,8 mm Dicke, wobei ein Loch 151 zum Laden einer Batterie 59 an einer zur Drei-Uhr-Position versetzten Position vorgesehen ist. Eine Batterieabdeckung 118 deckt dieses Loch 151 ab und ist im Eingriff mit der ersten hinteren Abdeckung 15, um die Batterie 59 an Ort und Stelle zu sichern. Die zweite hintere Abdeckung 16 ist eine Platte aus rostfreiem Stahl von etwa 0,3 mm Dicke mit einem größeren Loch 161 zum laden der Batterie 59 in das Loch 151 in der ersten hinteren Abdeckung 15.
Von den verschiedenen, im Uhrgehäuse 11 aufgenommenen Bauteilen sind jene in Fig. 5 gezeigten eine Digitalplatine 52, eine Analogplatine 51, ein an der Rückseite der Analogplatine 51 angeordnetes isolierendes Abstandselement 515 und eine Leiterplatte 19. Es ist anzumerken, dass die Leiterplatte 19 über die Analogplatine 51 mit dem dazwischen angeordneten isolierenden Abstandselement 515 gelegt ist. In der Leiterplatte 19 und dem isolierenden Abstandselement 515 sind Löcher an den Positionen ausgebildet, die den Löchern 151 und 161 entsprechen. Die Löcher in diesen verschiedenen Elementen bilden kollektiv ein Batteriegehäuseloch 509 derart, dass die Analogplatine 51 an dem inneren Ende des Batteriegehäuselochs 509 angeordnet ist.
Die Leiterplatte 19 ist eine dünne Metalllage, welche ebenso als eine Platinendruckvorrichtungsplatte dient, die die Analogplatine 51 im Inneren des Uhrgehäuses 11 hält. Ein Anschluss 199, welcher leicht ins Innere des Batteriegehäuselochs 509 vorsteht, ist in der Leiterplatte 19 ausgebildet. Der Anschluss 199 kontaktiert die positive Elektrode, welche den Außenumfang der Batterie 59 abdeckt, wenn die Batterie 59 in das Batteriegehäuseloch 509 geladen ist. Sowohl die Leiterplatte 19 als auch das isolierende Abstandselement 515 sind durch Pressen auf eine bestimmte Gestalt derart gebildet, dass mehrere Anschlüsse 198, die als schmaler Fortsatz von der Hauptleiterplatte 19 gestaltet sind, elektrisch durch Federdruck mit dem Muster auf der Analogplatine 51 verbunden sind. Zwei dieser Anschlüsse 198 sind elektrisch mit einem der Anschlüsse der Kapazitanzelemente 528 und 558 verbunden, die auf der Analogplatine 51 angebracht sind. Die Leiterplatte 19 bildet somit die in Fig. 4 gezeigte Leitung 57, welche die positive Elektrode der Batterie 59 mit den Anschlüssen der Kapazitanzelemente 528 und 558 elektrisch verbindet.
Der Schaltmechanismus 500, welcher erfasst, ob die Batterie 59 in dem Batteriegehäuseloch 509 geladen ist, verwendet in der vorliegenden Ausführungsform einen Teil der Leiterplatte 19 als Schalterende 190. Es ist anzumerken, dass sich das Schalterende 190 zusammen mit der Anordnung der Batterie 59 in einem Umfangsbereich des Batteriegehäuselochs 509 bewegt.
Eine vergrößerte Ansicht des Leiterplatten-Schalterendes 190, welches in einem Umfangsbereich des Batteriegehäuselochs 509 angeordnet ist, ist in Fig. 6A gezeigt.
Wie aus Fig. 6A erkannt werden wird, umfasst der Teil der Leiterplatte 19, welcher das Schalterende 190 bildet, ein langes, schmales Federelement 197, ein Endstück 191, welches von dem Ende des Federelements 197 aus gebogen ist, sowie einen Kontakt 192, welcher von dem Endstück 191 vorsteht. Zwei Löcher 193 und 194 und eine Ausnehmung 196 sind in dem Endstück 191 ausgebildet, um das Gewicht dieses Elements zu verringern und dadurch die Verhinderung von Prellen in den Kontakten zu unterstützen, was als Folge eines beispielsweise durch Fallenlassen des Vorrichtungskörpers ausgeübten Stoßes leicht auftreten kann.
Eine Abschrägung 195 ist ebenso an dem Endstück 191 ausgebildet und steigt zur offenen Seite des Batteriegehäuselochs 509 an (nach oben in Fig. 6). Der Teil, welcher dem Boden des Batteriegehäuselochs 509 entspricht, ist die Analogplatine 51, welche eine Ausnehmung 512 in ihrem Rand 511 ausgebildet hat; der Kontakt 192 des Schalterendes 190 passt in diese Ausnehmung 512. Der Keine-Batterie-Signal-Eingabeanschluss 510 ist entlang des inneren Umfangsteils von Ausnehmung 512 ausgebildet (am Rand 511 der Analogplatine 51). Wenn er, wie in Fig. 6A gezeigt, angeordnet ist, kontaktiert der Kontakt 192 des Schalterendes 190 und ist elektrisch mit dem Keine-Batterie-Signal-Eingabeanschluss 510 verbunden. Dadurch, dass das Schalterende 190 (Kontakt 192) somit den Keine-Batterie-Signal-Eingabeanschluss 510 in Ausnehmung 512 kontaktiert, ist die Abschrägung 195 in einem Eckbereich des Batteriegehäuselochs 509 positioniert, nachdem die Batterie 59 aus dem Batteriegehäuseloch 509 entfernt worden ist. Wenn die Abschrägung 195 sich zu weit in das Batteriegehäuseloch 509 hineinbewegt, wenn die Batterie 59 entfernt ist, kann das Schalterende 190 durch die Batterie 59 u. U. zerbrochen oder zerdrückt werden, wenn die Batterie 59 in das Batteriegehäuseloch 509 geladen wird.
Wenn die Batterie 59 in das Batteriegehäuseloch 509 von der Rückseite des Vorrichtungskörpers aus mit dem so umfassten Schaltmechanismus 500 geladen wird, kontaktiert der Rand 591 der Batterie 59 zuerst die Abschrägung 195 des Schalterendes 190, wie in Fig. 6B und Fig. 7 gezeigt ist. Wenn die Batterie 59 dann nach unten in das Batteriegehäuseloch 509 hineingedrückt wird, wird das Schalteende 190 durch die Batterie 59 zur Seite geschoben, wie in Fig. 6C und Fig. 8 gezeigt ist, und wird somit aus dem Batteriegehäuseloch 509 hinausgeschoben. Wenn das Batteriegehäuseloch 509 dann durch die Batterieabdeckung 118 abgedeckt ist, kann Leistung (Spannung) von der Batterie 59, wie in Fig. 4 gezeigt ist, geliefert werden.
Es ist anzumerken, dass der Schaltmechanismus 500 in diesem Zustand offen ist. Als Folge schaltet das Modusschaltmittel 564 den Vorrichtungskörper 10 zu dem Normalmodus, stellt auf der LCD-Einheit 13 normal dar, liefert zum spezifizierten Zeitpunkt eine Spannung an die Alarmausgabe-Erhöhungsschaltung 580 und gibt dann einen Alarm durch das piezoelektrische Element 58 aus. Das Taktsignal CLK wird ebenso normal vom IC 56 an den IC 50 ausgegeben, wodurch der Datenprozessor 55 des IC 50 in die Lage versetzt wird, die Pulszählung und andere Pulsinformation auf Grundlage des von der Sensoreinheit 30 eingegebenen Pulssignals zu berechnen und das Ergebnis an den IC 56 auszugeben. Während dieser Zeit wird eine Ladung von Batterie 59 in die Kapazitanzelemente 528 und 558 gespeichert. Ebenso wird der LCD-Spannungs- Erhöhungsschaltung 541 eine Spannung zugeführt, wodurch die LCD- Einheit 13 in die Lage versetzt wird, zu arbeiten und anzuzeigen.
Wenn der Betrieb in diesem Zustand für eine ausreichende Periode fortdauert und ein Signal, welches anzeigt, dass die Anschlussspannung der Batterie 59 abgefallen ist, vom Spannungsdetektor 543 in den IC 56 eingegeben wird, wird eine Information darüber auf der LCD-Einheit 13 angezeigt, um den Nutzer zu unterrichten.
Dies fordert den Nutzer auf, die Batterie 59 zu ersetzen, indem er die Batterieabdeckung 118 entfernt und die Batterie 59 aus dem Batteriegehäuseloch 509 entfernt. Dies gestattet dem Schalterende 190, welches durch die geladene Batterie 59, wie in Fig. 6C und Fig. 8 gezeigt ist, zur Seite gedrückt und dort gehalten ist, sich durch Federelement 197 getrieben zu bewegen, was bewirkt, dass das Endstück 191 im Batteriegehäuseloch 509 erscheint, wie in Fig. 6A, 6b und Fig. 7 gezeigt ist. Als Folge kontaktiert der Kontakt 192 des Schalterendes 190 und ist elektrisch mit dem Keine-Batterie-Signal-Eingabeanschluss 510 verbunden, welcher am Rand 511 der Analogplatine 51 ausgebildet ist, wie oben beschrieben wurde. Da das Schalterende 190 Teil der Leiterplatte 19 ist, welche elektrisch mit den Anschlüssen der Kapazitanzelemente 528 und 558 verbunden ist, gibt das Schalterende 190 an den Keine-Batterie- Signal-Eingabeanschluss 510 ein Signal aus, welches der Anschlussspannung der Kapazitanzelemente 528 und 558 entspricht (welches anzeigt, dass Batterie 59 aus dem Batteriegehäuseloch 509 entfernt wurde und dass keine Batterie 59 in dem Batteriegehäuseloch 509 vorhanden ist).
Wenn dieses Signal eingegeben wird, bestimmt das Modusschaltmittel 564 in Fig. 4, dass die Batterie 59 entfernt worden ist und stoppt die Stromzufuhr zur Alarmausgabe-Erhöhungsschaltung 580, stoppt eine Ausgabe des Taktsignals CLK an den IC 50, stoppt die Stromzufuhr zur LCD-Spannungs-Erhöhungsschaltung 541, setzt die gemeinsame Spannung und Segmentspannungen auf das gleiche Potential und setzt somit die LCD-einheit 13 vollständig still. Während dieses Energiesparmodus kann für eine ausreichende Periode von den Kapazitanzelementen 528 und 558 ausreichend Leistung geliefert werden, um den Uhrbetrieb beizubehalten und um die Speichervorrichtungen 563 und 501 zu unterstützen. Die in den Speichervorrichtungen 563 und 501 gespeicherten Daten gehen somit nicht verloren und es ist nicht notwendig, die Uhr erneut einzustellen, nachdem die Batterie 59 ersetzt wurde, da der Uhrbetrieb aufrechterhalten wird, selbst während die Batterie 59 entfernt ist.
Der Vorgang zum Laden der Batterie 59 ist wie oben beschrieben. Es ist jedoch anzumerken, dass dann, wenn die Batterie 59 in das Batteriegehäuseloch 509 hineingedrückt wird, das Schalterende 190 durch die Batterie 59 zur Seite geschoben wird, wodurch der Schaltmechanismus 500 geöffnet und eine Signaleingabe unterbrochen wird. Es wird jedoch von der Batterie 59 keine Leistung geliefert, bis die Batterieabdeckung 118 eingebaut ist. Da dieser Zustand ebenso durch den Spannungsdetektor 543 überwacht wird, nimmt das Modusschaltmittel 564 das Zuführen von Leistung zur Alarmausgabe-Erhöhungsschaltung 580 und das Ausgeben des Taktsignals CLK an den IC 50 erst wieder auf, wenn die Batterie 59 eingelegt ist, die Batterieabdeckung 118 erneut angeordnet ist und eine Stromversorgung von der Batterie 59 wieder aufgenommen werden kann. Ebenso wird gleichzeitig die Stromversorgung zur LCD-Spannungs- Erhöhungsschaltung 541 wieder aufgenommen, um einen normalen Betrieb der LCD-Einheit 13 wieder aufzunehmen und die Anschlussspannung der neu geladenen Batterie 59, welche durch den Spannungsdetektor 543 erfasst wird, wird sofort durch das Modusschaltmittel 564 an der LCD-Einheit 13 angezeigt.

(Gesamtbetrieb der Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ)

Der Betrieb der so umfassten Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr-Typ wird unten kurz beschrieben.
Zuerst wird auf Fig. 1 Bezug genommen; wenn die Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr-Typ als eine herkömmliche Armbanduhr verwendet wird, wird der Vorrichtungskörper 10 durch ein Armband 12 mit Kabel 20 und Sensoreinheit 30, welche vom Verbinder 70 des Vorrichtungskörpers 10 entfernt sind, am Arm gehalten. Zu dieser Zeit ist die in Fig. 11 gezeigte Verbinderabdeckung 90 am Verbinder 70 angebracht, was somit das Erscheinungsbild verbessert und den Verbinder 70 schützt.
Wenn, während man läuft, die Pulsrate unter Verwendung der Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr-Typ gemessen wird, ist das Verbinderstück 80 am Verbinder 70 angebracht, um das Kabel 20 mit dem Vorrichtungskörper 10 zu verbinden, und der Vorrichtungskörper 10 ist dann unter Verwendung des Armbands 12 am Arm gesichert. Die Sensoreinheit 30 (Glasplatte 304 und optische Einheit 300) wird dann durch ein Sensorsicherungsband 40 fest am Finger gesichert, und der Nutzer geht laufen.
Wenn in diesem Zustand, wie in Fig. 9 gezeigt, Licht von der LED 31 zum Finger hin ausgesendet wird, erreicht das Licht die Blutgefäße, ein Teil des Lichts wird durch Hämoglobin im Blut absorbiert und ein Teil wird reflektiert. Das vom Finger (den Blutgefäßen) reflektierte Licht wird durch einen Fototransistor 32 erfasst und die Veränderung in der erfassten Lichtmenge entspricht den Blutvolumenänderungen, die aus dem Blutpuls resultieren. Besonders dann, wenn das Blutvolumen groß ist, ist das reflektierte Licht schwach; wenn das Blutvolumen abnimmt, wird das reflektierte Licht stärker. Als Folge kann die Pulsrate usw. durch Überwachen der Änderung der Intensität des reflektierten Lichts mit dem Fototransistor 32 erfasst werden.
Um eine derartige Erfassung zu vollenden, wird das vom Fototransistor 32 (Sensoreinheit 30) eingegebene Signal in ein digitales Signal umgewandelt, und die Pulszählung wird durch den in Fig. 10 gezeigten Datenprozessor 55 berechnet, welcher an diesem digitalen Signal eine Frequenzanalyse oder andere Analysen durchführt. Die aus dieser Berechnung erhaltene Pulszählung wird dann an der LCD-Einheit 13 dargestellt. Kurz gesagt dient die Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr- Typ als eine Pulswellen-Messvorrichtung.
Die Sensoreinheit 30 verwendet eine LED 31 mit einem Emissionswellenlängenbereich von 350 nm bis 600 nm und einen Fototransistor 32 mit einem Erfassungswellenlängenbereich von 300 nm bis 600 nm, und die biologischen Daten werden auf Grundlage der Erfassungsergebnisse in dem überlappenden Wellenlängenbereich von etwa 350 nm bis etwa 600 nm ausgedrückt.
Externes Licht mit einer Wellenlänge von 700 nm oder weniger tritt gewöhnlich nicht einfach durch den Finger hindurch. Somit erreicht dieses Licht den Pulsmessungs-Fototransistor 32 (Pulsmessungs-Fotodetektor) durch Verwendung des Fingers als ein optischer Leiter, wie durch Pfeil X in Fig. 9 gezeigt, selbst dann nicht, wenn der vom Sensorsicherungsband 40 nicht bedeckte Fingerbereich äußerem Licht ausgesetzt ist, und lediglich Licht in dem Wellenlängenbereich, welcher die Erfassungsergebnisse nicht nachteilig beeinflusst, wandert durch den Finger als einen optischen Leiter. Da praktisch das gesamte Licht unterhalb von 300 nm durch die Hautoberfläche absorbiert wird, ist der effektive (tatsächliche) Wellenlängenerfassungsbereich 300 nm-700 nm, selbst wenn der Erfassungswellenlängenbereich einfach als unterhalb von 700 nm definiert ist.
Es ist daher möglich, die Wirkungen von äußerem Licht durch Abdecken von lediglich dem kleinsten notwendigen Bereich und Nichtabdecken eines großen Teils des Fingers zu unterdrücken. Falls eine kleine Sensoreinheit 30 verwendet wird, wie in dieser Ausführungsform beschrieben, kann die Hand frei geschlossen werden, während die Sensoreinheit 30 an der Basis des Fingers getragen wird, und es tritt keine Störung beim Laufen auf. Darüber hinaus wird das Kabel 20 während des Laufens nicht im Weg umgehen, da das Kabel 20 gekürzt werden kann, falls die Sensoreinheit 30 an der Basis des Fingers getragen wird.
Es ist ebenso bekannt, dass der Temperaturabfall an der Basis des Fingers selbst bei kaltem Wetter relativ niedrig ist, und es ist daher möglich, die Pulsrate zuverlässig zu messen, selbst wenn man an einem kalten Tag draußen läuft, da kein signifikanter Abfall in der Blutströmung auftritt.
Falls andererseits eine LED mit einer Emissionsspitze nahe 880 nm und ein Silicium-Pulswellenmessungs-Fototransistor verwendet werden, wird der Erfassungswellenlängenbereich von 350 nm bis 1200 nm reichen. Erfassungsfehler, die durch Schwankungen im äußeren Licht verursacht werden, können daher mit einem herkömmlichen optischen System (Erfassungsvorrichtung) leicht auftreten, da die Pulswelle auf Grundlage der Erfassungsergebnisse von äußerem Licht mit einer Wellenlänge von 1 um erfasst wird, welches unter Verwendung des Fingers als ein optischer Leiter leicht wandert und somit den Fotodetektor erreicht, wie durch Pfeil Y in Fig. 9 gezeigt ist.
Darüber hinaus ist das Signal-Rausch-(S/N)-Verhältnis des Pulssignals auf Grundlage der Blutvolumenänderung hoch, da die Pulswelleninformation unter Verwendung von Licht in dem Wellenlängenbereich von etwa 300 nm bis etwa 700 nm erhalten wird. Was die Beziehung zwischen optischer Wellenlänge und den optischen Absorptionseigenschaften von verschiedenen Hämoglobinen anbelangt, ist der Absorptionskoeffizient von Hämoglobin im Blut zu Licht einer Wellenlänge von 300 nm bis 700 nm groß und beträgt ein Mehrfaches bis etwa ein Hundertfaches des Absorptionskoeffizienten von Licht der Wellenlänge 880 nm.
Es sollte angemerkt werden, dass eine Pulsmessungs-LED 31 vom GaP- Typ mit einem Primäremissionsbereich von 540 nm bis 570 nm und ein Pulsmessungs-Fototransistor 32 vom GaP-Typ mit einem Empfindlichkeitsbereich von 200 nm bis nahe 700 nm ebenfalls verwendet werden kann, falls es das Ziel ist, Pulsinformation ohne Störung durch äußeres Licht zu erhalten.

(Hauptwirkungen der bevorzugten Ausführungsform)

Wie oben beschrieben wurde, wird dann, wenn die Anschlussspannung der Batterie 59 abfällt, während in der Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzliche Messungen durchgeführt werden, wie z. B. eine Messung des Pulses, zuerst die Batterieabdeckung 118 entfernt, um die Batterie 59 aus dem Batteriegehäuseloch 509 zu entfernen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Das Federelement 197 schiebt somit das Schalterende 190, welches durch die Batterie 59 im Batteriegehäuseloch 509 zur Seite gedrückt wird, in das Batteriegehäuseloch 509, wie in Fig. 6 bis 8 gezeigt ist, und das Schalterende 190 gibt die Anschlussspannung der Kapazitanzelemente 528 und 558 durch den Keine-Batterie-Signal-Eingangsanschluss 510 in den IC 56 ein. Es ist daher möglich, durch einfaches Entfernen und Laden der Batterie 59 einfach und automatisch zu erfassen, ob eine Batterie 59 im Batteriegehäuseloch 509 aufgenommen ist.
Das Modusschaltmittel 564 schaltet daher automatisch zu einem Energiesparmodus, wodurch zusätzliche Vorgänge, wie z. B. ein Messen des Pulses, angehalten werden, wenn bestimmt wird, dass die Batterie 59 nicht im Batteriegehäuseloch 509 aufgenommen ist. Ein normaler Uhrbetrieb wird in diesem Energiesparmodus ebenso nicht unterbrochen, wenn die Batterie 59 ersetzt wird, da die Ladung, welche in die Unterstützungs-Stromzufuhr-Kapazitanzelemente 528 und 558 gespeichert ist, ausreichend ist, um minimale Vorgänge, wie z. B. die Uhr und eine Speicherunterstützung für eine ausgedehnte Zeitspanne aufrechtzuerhalten.
Es ist daher nicht notwendig, die Uhr nach einem Ersetzen der Batterie 59 mit der Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung erneut einzustellen, und die Bedienungsfreundlichkeit ist gut. Ein Ersetzen der Batterie 59 ist ebenso einfach und bequem, da somit keine anderen Vorgänge erforderlich sind, um zu einem Energiesparmodus zu schalten.
Wenn das Schalterende 190 im Batteriegehäuseloch 509 erscheint, kontaktiert das Schalterende 190 den Seitenrand 511 der Analogplatine 51 und tritt nicht weiter in das Batteriegehäuseloch 509 ein. Als Folge wird die Batterie 59 das Schalterende 190 nicht zerdrücken, wenn die Batterie 59 geladen wird.
Der Schaltmechanismus 500 kann ebenso einfach erreicht werden, ohne Verdrahtungsmaterialien hinzuzufügen, da ein Fortsatz der Leiterplatte 19, welcher die Kapazitanzelemente 528 und 558 und die Batterie 59 elektrisch verbindet, ein als Schalterende 190 verwendetes Federelement ist. Als Folge ist der Schaltmechanismus 500 geeignet, im Inneren eines dünnen Uhrgehäuses 11 eingebaut zu werden. Da keine äußeren Verdrahtungsbauteile vorhanden sind, weist der Schaltmechanismus 500 weiterhin die Stoßwiderstandseigenschaften auf, welche für einen Gebrauch in einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, wie z. B. der Pulswellen-Messvorrichtung 1 vom Armbanduhr-Typ, geeignet sind.
Die Batterie 59 wird ebenso nicht am Schalterende 190 eingefangen werden, da an dem Schalterende 190 eine Abschrägung 195, welche den Seitenrand 591 der in das Batteriegehäuseloch 509 eingelegten Batterie 59 kontaktiert, vorgesehen ist. Als Folge arbeitet das Schalterende 190 zuverlässig, während es einfach aufgebaut ist.
Der Nutzer kann ebenso sofort bestimmen, ob die neu eingelegte Batterie 59 eine neue oder alte Batterie ist, da das Modusschaltmittel 564 sofort die durch den Spannungsdetektor 543 erfasste Batterieanschlussspannung an der LCD-Einheit 13 anzeigen kann, wenn die Batterie 59 ersetzt wird.

(Alternative Ausführungsform des Schaltmechanismus für eine Erfassung des Vorhandenseins einer Batterie)

Der Schaltmechanismus 500 für eine Erfassung eines Vorhandenseins einer Batterie der vorliegenden Erfindung kann ebenso umfasst sein unter Verwendung eines Schalterendes 190a, das in den Boden des Batteriegehäuselochs 509 hineinragt, wenn Batterie 59 aus dem Batteriegehäuseloch 509 entfernt wird, wie in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigt ist. Wenn die Batterie 59 aus dem Batteriegehäuseloch 509 in diesem Falle entfernt wird, erhebt sich das Schalterende 190A als Folge seiner inhärenten Fehlereigenschaften und bewirkt, dass ein Kontakt 192A, welcher durch geeignetes Biegen und Gestalten des Schalterendes 190A gebildet ist, den an der Rückseite der Analogplatine 51 ausgebildeten Keine-Batterie- Signal-Eingangsanschluss 510A kontaktiert, wenn sich das Schalterende 190A in das Batteriegehäuseloch 509 hinein erhebt. Wenn die Batterie · 59 in das Batteriegehäuseloch 509 geladen wird, wird das Schalterende 190A durch die Batterie 59 nach unten und aus dem Batteriegehäuseloch 509 herausgeschoben, was somit den Kontakt 192A von dem Keine- Batterie-Signal-Eingangsanschluss 510A trennt.
Der Ausdruck "In der Richtung von irgendetwas Uhr" wird hier lediglich als einfache Art und Weise verwendet, um Richtungen zu spezifizieren. Es ist für die Pulswellen-Messvorrichtung vom Armbanduhr-Typ nicht notwendig, dass sie eine Zeitanzeige vom Ziffernblatt-(Analog)-Typ umfasst.
In der bevorzugten Ausführungsform wird die Stromzufuhr zur Pulssensoreinheit 30 angehalten, wenn das Modusschaltmittel 564 zum Energiesparmodus schaltet.
Die vorangehende Beschreibung wurde lediglich als Beispiel gegeben und es wird durch Fachleute verstanden werden, dass Modifikationen ausgeführt werden können, ohne vom Rahmen der angehängten Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Tragbare elektronische Vorrichtung (1), welche umfasst:

einen Vorrichtungskörper (10), umfassend ein Gehäuse (11),

eine Platine (51, 52), welche in dem Gehäuse angeordnet ist,

eine Hauptbatterie (59), welche in einem Batteriegehäuseloch in dem Gehäuse aufgenommen ist,

eine Hilfsbatterie (528, 558), welche elektrisch mit der Hauptbatterie parallelgeschaltet ist,

eine Batterieabdeckung (118) zum Öffnen und Schließen des Batteriegehäuselochs, um einen Ersatz der Hauptbatterie zu ermöglichen,

einen Schalter (500), welcher in Verbindung mit dem Einlegen und dem Entfernen der Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch arbeitet,

eine Steuer/Regeleinrichtung zum Steuern/Regeln der Uhr und anderer Funktionen der Vorrichtung,

dadurch gekennzeichnet, dass:

die Steuer/Regeleinrichtung ein Modusschaltmittel zum Schalten von einem normalen Betriebsmodus zu einem Energiesparmodus umfasst, in welchem ein Teil der durch den Vorrichtungskörper ausgeführten Funktionen angehalten wird, wenn auf Grundlage des durch den Schalter eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich in dem Batteriegehäuseloch keine Batterie befindet; und

der Schalter ein Schalterende (190) zum elektrischen Verbinden mit einem Hilfsbatterieanschluss umfasst, wobei das Schalterende derart angeordnet ist, um mit einem Eingangsanschluss (510) der Platine (51) zu verbinden und von diesem zu trennen, dass das Schalterende in das Batteriegehäuseloch hineingetrieben ist, wenn die Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch entfernt ist, und durch die Hauptbatterie aus dem Batteriegehäuseloch hinausgeschoben ist, wenn die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuseloch aufgenommen ist.

2. Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein piezoelektrisches Element (58) zum Aussenden eines hörbaren Alarms, sowie

ein Erhöhungsmittel (580) zum Aussenden eines hörbaren Alarms durch Erhöhen der an das piezoelektrische Element angelegten Spannung, und

ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regeleinrichtung ein Modusschaltmittel umfasst, um von einem Normalmodus, in welchen dem Erhöhungsmittel Strom zugeführt wird, zu einem Energiesparmodus, in welchem dem Erhöhungsmittel kein Strom zugeführt wird, zu schalten, wenn auf Grundlage des durch den Schalter eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich in dem Batteriegehäuseloch keine Batterie befindet.

3. Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner umfassend eine Sensoreinheit (30) mit einem optischen Emitter (31) und einem Rezeptor (32), welche zur Fingeroberfläche weisen,

ein Kabel (20), welches von der Sensoreinheit zur Eingabe des optischen Erfassungsergebnisses des Rezeptors zum Vorrichtungskörper führt, und

einen Datenprozessor (55), um in dem Vorrichtungskörper die Pulsinformationen zu erhalten, welche an einer Anzeigeeinheit (13) auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Rezeptors angezeigt werden sollen, und

ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regeleinrichtung ein Modusschaltmittel umfasst, um von einem Normalmodus, in welchem der Datenprozessor die Pulsinformationen verarbeitet, zu einem Energiesparmodus, in welchem der Datenprozessor die Pulsinformationen nicht verarbeitet, zu schalten, wenn auf Grundlage des durch den Schalter eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich in dem Batteriegehäuseloch keine Batterie befindet.

4. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Anzeigeeinheit (13) zur Anzeige verschiedener Informationen und

ein Erhöhungsmittel (541), um die Spannung zu erhalten, welche notwendig ist, um Informationen an der Anzeigeeinheit anzuzeigen, und

ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regeleinrichtung ein Modusschaltmittel umfasst, um von einem Normalmodus, in welchem dem Anzeigeerhöhungsmittel Strom zugeführt wird, zu einem Energiesparmodus, in welchem dem Anzeigeerhöhungsmittel kein Strom zugeführt wird, zu schalten, wenn auf Grundlage des durch den Schalter eingegebenen Signals bestimmt wird, dass sich in dem Batteriegehäuseloch keine Batterie befindet.

5. Tragbare elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Anzeigeeinheit (13) zur Anzeige verschiedener Informationen, und

ein Spannungserfassungsmittel (543) zur Erfassung der Spannung zwischen den Anschlüssen der in dem Batteriegehäuseloch aufgenommenen Batterie, und

ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer/Regeleinrichtung ein Modusschaltmittel umfasst, um zu einem Modus zu schalten, welcher an der Anzeige das Erfassungsergebnis anzeigt, das von dem Spannungserfassungsmittel zurückgegeben wird, wenn die Hauptbatterie in dem Batteriegehäuseloch aufgenommen ist, nachdem auf Grundlage des durch den Schalter eingegebenen Signals bestimmt worden ist, dass sich im Batteriegehäuseloch keine Batterie befindet.