JP2002159455A - Body-worn measuring device - Google Patents

Body-worn measuring device

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JP2002159455A
JP2002159455A JP2000359291A JP2000359291A JP2002159455A JP 2002159455 A JP2002159455 A JP 2002159455A JP 2000359291 A JP2000359291 A JP 2000359291A JP 2000359291 A JP2000359291 A JP 2000359291A JP 2002159455 A JP2002159455 A JP 2002159455A
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正隆 新荻
Hiroyuki Odagiri
博之 小田切
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a body-worn measuring device which gives less discomfort to a subject at the time of attaching the device to the body and detects conditions of the inside or the surface of the body accurately without any influences on the device caused by the inside of the body or the surface of the body because of attaching the device to the body. SOLUTION: A body-worn measuring device is equipped with a sensor 4 which detects conditions of the inside or the surface of the subject's body from the surface of the subject's body and a belt 50 which secures the sensor 4 to the subject. The belt 50 holds the sensor 4 on the same plane as a subject's side of the belt 50 which makes contact with the subject or at a recessed position from the surface of the subject's body rather than the subject's side of the belt 50.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被験者の体表面に
固定されて体内または体表面の状況から脈波等を検出す
る装着形計測機器に係り、詳細には、装着時の不快感が
少なく、装着により体内または体表面の影響を与えるこ
となく正確に体内や体表面の状況を検知可能な装着形計
測機器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wearable measuring instrument fixed to a body surface of a subject and detecting a pulse wave or the like from the state of the body or the body surface. The present invention relates to a wearable measuring device capable of accurately detecting the state of the inside of a body or a body surface without affecting the inside of the body or the body surface when worn.

【0002】[0002]

【従来の技術】被験者に装着させてセンサを被験者の体
表面に固定し使用する装着形計測機器は、よく知られて
いる。このような装着形計測機器では、圧力センサや光
電センサ等のセンサを被験者の体表面に固定し、センサ
により体内または体表面の状況を検知し、その結果から
脈波等を検出する。例えば、ピエゾ型の圧電素子(PZ
T)をセンサとして動脈上に配置し、このセンサによっ
て動脈内部の圧力変化に伴う表皮の圧力変化(圧力によ
る表皮の変位)を検知し、脈波数を検出したり、同様に
圧電素子をセンサとして、動脈へ向けて超音波を発信
し、血流によるドップラ効果で変化する反射波の周波数
を検知し、脈波を検出するもの等である。
2. Description of the Related Art Wearable measuring instruments that are worn on a subject to fix a sensor on the body surface of the subject and are used are well known. In such a wearable measuring instrument, a sensor such as a pressure sensor or a photoelectric sensor is fixed to the body surface of the subject, the condition of the body or the body surface is detected by the sensor, and a pulse wave or the like is detected from the result. For example, a piezo-type piezoelectric element (PZ
T) is placed on the artery as a sensor, and this sensor detects a pressure change in the epidermis (displacement of the epidermis due to pressure) due to a pressure change in the artery, detects a pulse wave number, and similarly uses a piezoelectric element as a sensor. , An ultrasonic wave is transmitted toward an artery, a frequency of a reflected wave that changes by a Doppler effect due to a blood flow is detected, and a pulse wave is detected.

【0003】このような装着形計測機器では、被験者の
皮膚表面にセンサが確実に接触するように、センサを被
験者の体表面へ押圧させたり、センサを周囲よりも突出
させて配置してる。例えば、特開平5−32911号公
報の技術では、略半球状の脈圧検出体5が、導電性ゴム
の内面(装着者側の面)に取り付けられており、装着状
態では、脈圧検出体5が導電性ゴムによって体表面へ弾
性的に押圧されるようになっている。なお、この導電性
ゴムは、感圧センサ2として機能し、脈拍により脈圧検
出体5が振動すると、この振動に伴う感圧センサ2の伸
縮により変化する感圧センサ2の電気抵抗値が脈拍信号
として出力される。また、特開平7−116136号公
報記載の技術では、センサチップ48の表面が弾性保護
層78で被覆されているとともに、この弾性保護層78
は周囲の保護プレート50よりも突出した位置に配置さ
れている。
In such a wearable measuring instrument, the sensor is pressed against the body surface of the subject or the sensor is arranged so as to protrude from the surroundings so that the sensor surely contacts the skin surface of the subject. For example, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-32911, a substantially hemispherical pulse pressure detector 5 is attached to the inner surface of the conductive rubber (the surface on the wearer side). 5 is elastically pressed against the body surface by the conductive rubber. The conductive rubber functions as the pressure sensor 2, and when the pulse pressure detector 5 vibrates due to the pulse, the electric resistance value of the pressure sensor 2 that changes due to the expansion and contraction of the pressure sensor 2 due to the vibration changes the pulse. Output as a signal. In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-116136, the surface of the sensor chip 48 is covered with an elastic protective layer 78, and the elastic protective layer 78 is covered with the elastic protective layer 78.
Are disposed at positions protruding from the surrounding protection plate 50.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、センサを被験者の体表面側へ押圧したり、突出した
状態に配置すると、センサが被験者の体表面を圧迫する
ため、被験者に圧迫感等の不快感を与える場合がある。
また、血液循環を抑制するため、長時間使用することが
難しい可能性がある。さらに血流に影響を与える等、生
理的な影響を与えるため、測定結果がそのまま被験者の
状態を表していない可能性がある等の、問題点がある。
However, as described above, if the sensor is pressed against the body surface of the subject or is arranged in a protruding state, the sensor presses the body surface of the subject, and the subject feels pressure. Etc. may cause discomfort.
In addition, it may be difficult to use for a long time to suppress blood circulation. Furthermore, since it has a physiological effect such as affecting the blood flow, there is a problem that the measurement result may not directly represent the state of the subject.

【0005】そこで、本発明は、装着時の不快感が少な
く、装着により体内または体表面の影響を与えることな
く正確に体内や体表面の状況を検知可能な装着形計測機
器を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a wearable measuring instrument which can be used to reduce the discomfort when worn and accurately detect the state of the body or body surface without affecting the body or body surface when worn. Aim.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被験者の体表面から前記被験者の体内ま
たは体表面の状況を検知するセンサと、前記センサを前
記被験者に対して固定支持する支持手段とを備え、前記
支持手段は、前記センサを、前記支持手段の前記被験者
側の面と同一面上、または該被験者側の面よりも前記被
験者の体表面から後退した位置に、支持する装着形計測
機器(第1の構成)を提供する。上記構成の装着形計測
機器では、センサが、被験者の体表面において支持手段
と同一面上、または該被験者側の面よりも前記被験者の
体表面から後退した位置に、支持されるので、センサが
局部的に、極端に被験者の体表面に押圧されることがな
く、被験者の体表面が強い力で圧迫されない。従って、
被験者に不快感を与えにくく、血液循環等を抑制するこ
とがないので、長時間の着用が可能である。また、血流
に影響を与えにくく、被験者の状態を正確に把握可能な
測定結果を得ることができる。前記第1の構成の装着形
計測機器は、前記センサが、超音波センサであり、且
つ、前記支持手段によって、該支持手段の被験者側の面
よりも前記被験者の体表面から後退した位置に支持され
ており、前記センサの前記被験者側には、前記支持手段
の前記被験者側の面と同一面までの間に音響整合層が配
設されている装着形計測機器(第2の構成)とすること
ができる。前記第1の構成または第2の構成の装着形計
測機器は、前記センサが、前記支持手段によって、該支
持手段の被験者側の面よりも前記被験者の体表面から後
退した位置に支持されており、前記センサの前記被験者
側には、装着時に被験者に密着する密着層が配設されて
いる装着形計測機器(第3の構成)とすることができ
る。前記第1から第3の構成の装着形計測機器は、前記
センサが、前記支持手段によって、該支持手段の被験者
側の面よりも前記被験者の体表面から後退した位置に支
持されており、前記支持手段は、少なくともその前記セ
ンサ周囲が、弾性材料により形成されている装着形計測
機器(第4の構成)とすることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor for detecting the state of the inside or surface of a subject from the body surface of the subject, and fixing the sensor to the subject. And a support means for supporting, the support means, the sensor, on the same surface as the subject side surface of the support means, or at a position retreated from the body surface of the subject than the subject side surface, Provided is a wearable measurement device (first configuration) to be supported. In the wearable measuring device having the above configuration, the sensor is supported on the same surface as the support means on the body surface of the subject, or at a position retreated from the body surface of the subject with respect to the surface on the subject side. Locally, there is no extreme pressure on the body surface of the subject, and the body surface of the subject is not pressed with a strong force. Therefore,
Since the subject is less likely to be uncomfortable and does not inhibit blood circulation and the like, it can be worn for a long time. In addition, it is possible to obtain a measurement result that hardly affects the blood flow and that can accurately grasp the state of the subject. In the wearable measuring device according to the first configuration, the sensor is an ultrasonic sensor, and the sensor is supported by the support unit at a position retreated from a body surface of the subject with respect to the subject side surface of the support unit. And a wearable measurement device (second configuration) in which an acoustic matching layer is provided on the subject side of the sensor up to the same surface as the subject side surface of the support means. be able to. In the wearable measuring device according to the first configuration or the second configuration, the sensor is supported by the support means at a position retracted from the body surface of the subject with respect to the subject side surface of the support means. On the subject side of the sensor, a wearable measuring device (third configuration) in which an adhesion layer that adheres to the subject at the time of wearing can be provided. In the wearable measuring device having the first to third configurations, the sensor is supported by the support means at a position retracted from a body surface of the subject from a subject side surface of the support means, The support means may be a wearable measuring device (fourth configuration) in which at least the sensor periphery is formed of an elastic material.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図1から図5を参照して詳細に説明する。図1は、
本発明の装着形計測機器の一実施形態としての脈波検出
装置を被験者に装着した状態で表した斜視図であり、図
2は、図1の脈波検出装置を被験者に装着した状態で被
験者の腕の付け根側から見た側面図である。この図1及
び図2に示すように、本実施形態の脈波検出装置1は、
被験者の体表面から被験者の脈波を検知するセンサ部4
と、センサ部4を被験者に対して固定支持する支持手段
としてのベルト50とを備えている。そして、センサ部
4は、ベルト50によって、ベルトの被験者側の面(装
着状態における内周面)と同一平面上に、支持されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a pulse wave detecting device as one embodiment of the wearable measuring device of the present invention is mounted on a subject. FIG. FIG. 5 is a side view as viewed from the base of the arm. As shown in FIGS. 1 and 2, the pulse wave detection device 1 of the present embodiment
Sensor unit 4 for detecting the subject's pulse wave from the subject's body surface
And a belt 50 as support means for fixing and supporting the sensor unit 4 to the subject. The sensor unit 4 is supported by the belt 50 on the same plane as the surface of the belt on the subject side (the inner peripheral surface in the worn state).

【0008】本実施形態の脈波検出装置について、更に
詳細に説明すると、脈波検出装置1は、被験者の手首に
巻き回され留め具6によって固定されるベルト50を備
えている。このベルト50の内周面側に、センサ部4が
固定されている。また、ベルト50の途中には、金具を
介して、表示部33を備える処理部3が配設されてい
る。そして、処理部3を手の甲側にして装着者の左(又
は右)手首2に取り付けると、センサ部4が装着者のほ
ぼとう骨動脈22上に位置するようになっている。
The pulse wave detecting device of the present embodiment will be described in more detail. The pulse wave detecting device 1 includes a belt 50 wound around the wrist of the subject and fixed by the fastener 6. The sensor unit 4 is fixed to the inner peripheral surface side of the belt 50. In the middle of the belt 50, the processing unit 3 including the display unit 33 is disposed via a metal fitting. When the processing unit 3 is attached to the left (or right) wrist 2 of the wearer with the back side of the hand, the sensor unit 4 is positioned almost on the radial artery 22 of the wearer.

【0009】図3は、センサ部4の概略構成を表した分
解斜視図であり、図4は、センサ部4とベルト50との
位置関係を表した図であり、(a)は要部斜視図、
(b)は要部断面図である。この図3に示すように、セ
ンサ部4は、電極(図示されず)を有する下側基板44
と、この下側基板44に重ねられ、該下側基板44とほ
ぼ同形の上側基板48とを備えている。そして、下側基
板44と上側基板48との間に上に、一対の圧電素子
(送信用圧電素子41及び受信用圧電素子42)が前記
下側基板44の電極と接触するように固定され、下側基
板44と上側基板48との間に圧電素子41,42が挟
まれた状態になっている。またセンサ部4は、図4に示
すように、ベルト50の内周面側に形成された凹部に埋
め込んだ状態で固定され、上側基板48の圧電素子4
1,42と逆側の面と、ベルト50の内周面とが、ほぼ
同一平面上に位置している。発信用圧電素子41は、駆
動信号を受信し、動脈に向けて、振幅変調による32K
Hzの超音波を発信する。このように発信周波数は、時
計の発信周波数と共通であるため、脈波検出装置1を時
計に配置した場合、時計の発信器を共通に使用し、必要
に応じて増幅した後に出力することができ、脈波検出装
置1の部品点数を少なく抑えて、安価に製造することが
可能である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the sensor section 4, FIG. 4 is a view showing a positional relationship between the sensor section 4 and the belt 50, and FIG. Figure,
(B) is a sectional view of a main part. As shown in FIG. 3, the sensor unit 4 includes a lower substrate 44 having electrodes (not shown).
And an upper substrate 48 superimposed on the lower substrate 44 and having substantially the same shape as the lower substrate 44. A pair of piezoelectric elements (a transmitting piezoelectric element 41 and a receiving piezoelectric element 42) are fixed between the lower substrate 44 and the upper substrate 48 so as to be in contact with the electrodes of the lower substrate 44, The piezoelectric elements 41 and 42 are sandwiched between the lower substrate 44 and the upper substrate 48. Further, as shown in FIG. 4, the sensor section 4 is fixed in a state of being embedded in a concave portion formed on the inner peripheral surface side of the belt 50, and the piezoelectric element 4 of the upper substrate 48 is fixed.
The surface on the opposite side to the surfaces 1 and 42 and the inner peripheral surface of the belt 50 are located on substantially the same plane. The transmitting piezoelectric element 41 receives the drive signal, and directs the signal toward the artery to generate 32K by amplitude modulation.
Transmits ultrasonic waves of Hz. As described above, since the transmission frequency is common to the transmission frequency of the clock, when the pulse wave detection device 1 is arranged on the clock, the transmission of the clock can be used in common and amplified and output if necessary. It is possible to reduce the number of components of the pulse wave detection device 1 and to manufacture it at low cost.

【0010】図5は、センサ部4をベルト50に形成す
るセンサ部4の製造工程の一例を、(a)、(b)、
(c)、(d)の順に表した図である。この図5に示す
ように、ベルト50には、凹部57が形成されており、
この凹部57は、ベルト50に埋め込まれている処理部
3との信号の送受信をするための信号線71,71が、
凹部57と連続している。そして、センサ部4の形成に
際しては、ベルト50の凹部57内に、下側基板44を
挿入し、下側基板44の2つの電極44a,44bを信
号線71,71に接続する(図5(a))。続いて、下
側基板44の上に一対の圧電素子を並べて配置し(図5
(b))、さらにその上に、上側基板48を載置し、ベ
ルト50に固定する(図5(c))。これにより、ベル
ト50にセンサ部4が配設される。なお、本実施の形態
では、上側基板48としてガラスを使用したが、音響整
合を考慮して音響インピーダンスが人体と圧電素子(P
ZT等)との中間の値であるエポキシ樹脂などを上側基
板48の代わりに塗布することも可能である。
FIGS. 5A to 5C show an example of a manufacturing process of the sensor section 4 for forming the sensor section 4 on the belt 50.
It is the figure expressed in order of (c) and (d). As shown in FIG. 5, a concave portion 57 is formed in the belt 50,
The recess 57 is provided with signal lines 71 for transmitting and receiving signals to and from the processing unit 3 embedded in the belt 50.
It is continuous with the recess 57. Then, when forming the sensor unit 4, the lower substrate 44 is inserted into the concave portion 57 of the belt 50, and the two electrodes 44a, 44b of the lower substrate 44 are connected to the signal lines 71, 71 (FIG. 5 ( a)). Subsequently, a pair of piezoelectric elements are arranged and arranged on the lower substrate 44 (FIG. 5).
(B)) Further, the upper substrate 48 is placed thereon and fixed to the belt 50 (FIG. 5C). Thus, the sensor unit 4 is disposed on the belt 50. In the present embodiment, glass is used as the upper substrate 48. However, in consideration of acoustic matching, the acoustic impedance of the human body and the piezoelectric element (P
It is also possible to apply an epoxy resin or the like having an intermediate value with respect to ZT or the like instead of the upper substrate 48.

【0011】図6は、図1の脈波検出装置1の構成を表
したブロック図である。この図6に示すように、処理部
3は、送信用圧電素子41を駆動する駆動信号を発信す
る駆動回路32、受信用圧電素子42で受信した超音波
に基づく信号を処理することにより脈波波形と脈拍数を
得る演算処理部31、及び、演算処理部31で取得した
脈波波形と脈拍数とを表示する表示部33とを備えてい
る。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the pulse wave detector 1 of FIG. As shown in FIG. 6, the processing unit 3 processes the signal based on the ultrasonic wave received by the driving circuit 32 for transmitting the driving signal for driving the transmitting piezoelectric element 41 and the receiving piezoelectric element 42, thereby forming the pulse wave. An arithmetic processing unit 31 for obtaining a waveform and a pulse rate, and a display unit 33 for displaying the pulse waveform and the pulse rate acquired by the arithmetic processing unit 31 are provided.

【0012】駆動回路32は、水晶等の振動子による発
信源を備え、その固有振動数に応じた周波数の交流を発
生させ、この周波数を何分の1かに分周して、32KH
zの高周波を得る。そして、この32KHzの高周波に
より発信用圧電素子42を駆動し、この送信用圧電素子
41から装着者の体表面へ向けて超音波を発信させる。
演算処理部31は、送信用圧電素子41からの超音波の
反射波を受信した受信用圧電素子42からの受信信号を
検波し、検波した受信信号に基づいて、脈波信号を形成
し、また、脈波信号のピーク間の時間間隔を所定回数
(例えば、3回、5回、7回、10回等)測定し、各回
の測定時間の平均時間Tから1分間の脈波数Vを次の数
式(1)に従って求めるようになっている。 V=60/T … (1) なお、脈波間の平均時間Tから脈波数を求める場合に限
られず、例えば、所定時間t(例えば、10秒)内に存
在する脈波数wを検出し、次の数式(2)により1分間
の脈波数Vを求めるようにしてもよい。 V=w×(60/t) … (2) 演算処理部31で取得された脈波波形と脈拍数は、表示
部33に出力され、表示部33で表示される。この表示
部33は、液晶表示装置で構成することで脈拍数や脈波
信号を画像表示し、又はパネルに脈波数を電光表示する
ようにしてもよい。
The drive circuit 32 has a transmission source of a vibrator such as a crystal, generates an alternating current having a frequency corresponding to the natural frequency, divides this frequency by a fraction, and generates a frequency of 32 KH.
Obtain a high frequency of z. Then, the transmitting piezoelectric element 42 is driven by the high frequency of 32 KHz, and ultrasonic waves are transmitted from the transmitting piezoelectric element 41 toward the body surface of the wearer.
The arithmetic processing unit 31 detects a reception signal from the receiving piezoelectric element 42 that has received the reflected wave of the ultrasonic wave from the transmitting piezoelectric element 41, forms a pulse wave signal based on the detected reception signal, and The time interval between the peaks of the pulse wave signal is measured a predetermined number of times (for example, three times, five times, seven times, ten times, etc.), and the pulse wave number V per minute from the average time T of each measurement time is calculated as follows. It is determined according to equation (1). V = 60 / T (1) Note that the present invention is not limited to the case where the pulse wave number is obtained from the average time T between pulse waves. For example, the pulse wave number w existing within a predetermined time t (for example, 10 seconds) is detected, and The pulse wave number V for one minute may be obtained by the equation (2). V = w × (60 / t) (2) The pulse wave waveform and the pulse rate acquired by the arithmetic processing unit 31 are output to the display unit 33 and displayed on the display unit 33. The display unit 33 may be configured by a liquid crystal display device to display an image of a pulse rate or a pulse wave signal, or to electronically display a pulse wave rate on a panel.

【0013】脈波の測定に際しては、脈波検出装置1の
センサ部4が、とう骨動脈22のほぼ外方となるよう
に、体表5上に配置し、ベルト50を締めて被験者の手
首周りに固定する。脈波検出装置1のセンサ部4はベル
ト50の外周面とほぼ同一平面上に配置されているの
で、脈波検出装置1を被験者に装着させた状態では、被
験者の手首に、センサ部4がわずかに接触した状態とな
る。
When measuring the pulse wave, the sensor unit 4 of the pulse wave detecting device 1 is arranged on the body surface 5 so as to be substantially outside the radial artery 22, and the belt 50 is fastened to around the wrist of the subject. Fixed to. Since the sensor unit 4 of the pulse wave detection device 1 is disposed on substantially the same plane as the outer peripheral surface of the belt 50, the sensor unit 4 is attached to the wrist of the subject when the pulse wave detection device 1 is mounted on the subject. It comes into a state of slight contact.

【0014】そして、脈波検出装置1の電源が投入され
ると、駆動回路32が送信用圧電素子41を駆動させ、
送信用圧電素子41からは、32KHzの周波数の超音
波が、とう骨動脈22に向けて発信される。この超音波
は、とう骨動脈の血流によって、反射される。反射波
は、血流によって減衰され振幅変調される。
When the power of the pulse wave detecting device 1 is turned on, the driving circuit 32 drives the transmitting piezoelectric element 41,
Ultrasonic waves having a frequency of 32 KHz are transmitted from the transmitting piezoelectric element 41 toward the radial artery 22. The ultrasound is reflected by the blood flow in the radial artery. The reflected wave is attenuated and amplitude-modulated by the blood flow.

【0015】そしてこの反射波は、受信用圧電振動子4
2により受信され、信号線71を介して処理部3の演算
処理部31に送信される。演算処理部33では、受信し
た信号を、通常のAM検波と同様に検波する。即ち、ダ
イオードによる整流とコンデンサによる平滑化の後、負
荷抵抗の両端子電圧としてた検波信号を取得する。そし
てこの検波信号に基づいて、脈拍数が計数され、脈波信
号が形成される。演算処理部31で計数された脈拍数や
脈波信号は、表示部33に供給され、表示部33におい
て、脈拍数や脈波信号が表示される。本実施の形態で
は、AM検波を用いて検波したが、血液によるドップラ
効果で変化する反射波の周波数を検知しても良い。その
場合、演算処理部33を適宜変更する必要がある。ま
た、本実施の形態は32KHzの周波数を使用したが、
これに限定されず、1〜10MHz程度であれば、使用
することができる。
The reflected wave is transmitted to the receiving piezoelectric vibrator 4.
2 and transmitted to the arithmetic processing unit 31 of the processing unit 3 via the signal line 71. The arithmetic processing unit 33 detects the received signal in the same manner as normal AM detection. That is, after rectification by the diode and smoothing by the capacitor, a detection signal is obtained as a voltage between both terminals of the load resistance. The pulse rate is counted based on the detection signal, and a pulse wave signal is formed. The pulse rate and the pulse wave signal counted by the arithmetic processing unit 31 are supplied to the display unit 33, and the pulse rate and the pulse wave signal are displayed on the display unit 33. In the present embodiment, detection is performed using AM detection, but the frequency of a reflected wave that changes due to the Doppler effect due to blood may be detected. In that case, it is necessary to appropriately change the arithmetic processing unit 33. In this embodiment, a frequency of 32 KHz is used.
The invention is not limited to this, and can be used if it is about 1 to 10 MHz.

【0016】このように、本実施形態の脈波検出装置1
では、センサ部4がベルト50と同一平面上に支持され
ており、センサ部4がベルト50よりも突出していない
ので、センサ部4による被験者の体表面の圧迫が少なく
なっている。従って、被験者に圧迫感等の不快感を与え
難く、また、血液循環が阻害されず、長時間使用しても
被験者の体調に悪影響を与えない。更に、血流に影響を
与えないので、測定結果がそのまま被験者の状態を反映
したものとなる。
As described above, the pulse wave detecting device 1 of the present embodiment
Since the sensor unit 4 is supported on the same plane as the belt 50 and the sensor unit 4 does not protrude beyond the belt 50, the pressure on the body surface of the subject by the sensor unit 4 is reduced. Therefore, it is difficult for the subject to feel uncomfortable, such as a feeling of pressure, and the blood circulation is not hindered. Furthermore, since the blood flow is not affected, the measurement result directly reflects the state of the subject.

【0017】尚、本発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、各請求項に記載された範囲内において
種々の変形が可能である。例えば、上述の実施形態にお
いては、センサ部4(センサ)は、支持手段であるベル
ト50の内周面(被験者側の面)と同一面上に支持され
るが、図7に示すように、ベルト50よりも被験者の体
表面から後退した位置に、支持されるようにしてもよ
い。体表面はある程度の弾性を有するため、このように
センサ部をベルト50等の支持手段よりも後退した位置
に支持しても、皮膚が盛り上がることによって、センサ
部4に接触する。この場合、図8に示すように、支持手
段(ベルト)50のセンサ部4の周囲は、センサ部4側
から遠くなるに従って高くなるようにテーパを形成して
もよい。このようなテーパを設けることによって、装着
時に、装着者の体表面がテーパに沿ってなだらかに変形
しセンサ部4に当接し易くなる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope described in each claim. For example, in the above-described embodiment, the sensor unit 4 (sensor) is supported on the same surface as the inner peripheral surface (the surface on the subject side) of the belt 50 as the support means, but as shown in FIG. The belt 50 may be supported at a position retracted from the body surface of the subject. Since the body surface has a certain degree of elasticity, even if the sensor unit is supported at a position retracted from the supporting means such as the belt 50 in this way, the skin comes into contact with the sensor unit 4 by rising. In this case, as shown in FIG. 8, the periphery of the sensor unit 4 of the support means (belt) 50 may be tapered so as to increase as the distance from the sensor unit 4 increases. By providing such a taper, the body surface of the wearer is gently deformed along the taper at the time of wearing, and it is easy to come into contact with the sensor unit 4.

【0018】また、センサ部4をベルト50よりも被験
者の体表面から後退した位置に支持する場合、図9に示
すように、センサ部4の被験者側に、ベルト50の被験
者側の面と同一面までの間に音響整合層56を設けても
よい。本発明では、センサ部4をベルト50よりも被験
者の体表面から後退した位置に支持することによって、
ベルトから突出させることなく音響整合層を設けること
ができる。この音響整合層56は、エポキシ樹脂等の音
響整合用の樹脂をセンサ部4の上に形成された凹部に流
し込んで、固化させて形成することができる。更に、セ
ンサ部4をベルト50よりも被験者の体表面から後退し
た位置に支持する場合、センサ部4の被験者側に、装着
時に被験者に密着する密着層を形成してもよい。この密
着層は、シリコンゲルやシリコンゴムにより形成させる
ことができる。図10は、このような例として、センサ
部4の装着者側に音響整合層56を積層形成し、この音
響整合層56の更に装着者側に密着層58を積層形成し
ている。尚、図9及び図10の例においては、ベルト5
0は、センサ部4の周囲をセンサと同程度装着者側から
後退した位置になるように凹欠しているが、センサ部4
の周囲は凹欠せずにセンサ部40の体表面側のみに、音
響整合層56や密着層58を形成してもよい。
When the sensor unit 4 is supported at a position retracted from the body surface of the subject with respect to the belt 50, as shown in FIG. The acoustic matching layer 56 may be provided between the surfaces. In the present invention, by supporting the sensor unit 4 at a position retracted from the body surface of the subject with respect to the belt 50,
The acoustic matching layer can be provided without projecting from the belt. The acoustic matching layer 56 can be formed by pouring an acoustic matching resin such as an epoxy resin into a concave portion formed on the sensor unit 4 and solidifying the resin. Furthermore, when the sensor unit 4 is supported at a position retracted from the body surface of the subject with respect to the belt 50, an adhesion layer that adheres to the subject when worn may be formed on the subject side of the sensor unit 4. This adhesion layer can be formed from silicon gel or silicon rubber. FIG. 10 shows an example in which an acoustic matching layer 56 is formed on the wearer side of the sensor unit 4 and an adhesion layer 58 is formed on the wearer side of the acoustic matching layer 56. 9 and 10, the belt 5
0 is recessed so that the periphery of the sensor unit 4 is at a position retracted from the wearer side as much as the sensor, but the sensor unit 4
The acoustic matching layer 56 and the adhesion layer 58 may be formed only on the body surface side of the sensor section 40 without recessing the periphery.

【0019】上述の実施形態では、支持手段はベルト5
0であり、全体が柔軟な材料で形成されているが、セン
サ部4の周辺を剛性の高い(可撓性の無い)支持体45
で形成したり、装着者側の表面に柔軟性の高い樹脂を積
層してもよい。このような例を図11〜図13に示す。
図11の例では、センサ部4の周辺はアクリル樹脂等の
剛性の高い支持体45で形成され、センサ部4は支持体
45に固定されている。そして、支持体45の両側にベ
ルト51,52が接着され連接されている。また、図1
2では、図11と同様の支持体45に、ベルト51,5
2を回し掛ける係合部が形成されており、ベルト51,
52の一端部を係合部に回し掛けて折り返し、マジック
テープ(登録商標)によって一端部を対向部に固定して
ループ状にすることによって、支持体45にベルトを係
合して連接するようになっている。図12の例では、マ
ジックテープによって各ベルトのループの長さを変える
ことができ、装着者の手首(装着部)の周囲長に合わせ
てベルト長を変え、センサ部4を良好に体表面に接触さ
せることが可能である。図11や図12の例のように、
センサ部4を剛性の高い支持体45で支持することによ
って、センサ部4近辺に応力がかかった場合に、センサ
部4を保護し、破損を回避することが可能となる。図1
3の例では、ベルト10の装着者側の表面に滑り止めの
ための樹脂層59を積層している。この樹脂層59は、
多孔質体を用いることによって、装着者の汗を吸収して
あせによる滑りや不快感を防止することも可能である。
上述の実施の形態では、送信用圧電素子41と受信用圧
電素子42を別個に用いたが、1枚の圧電素子で発信
し、一定時間後に受信される反射波を同一の圧電素子で
受信しても良い。また、複数枚あるいは複数組の圧電素
子を使用することも可能である。上述の各変形は、適宜
重複して採用することが可能である。
In the above embodiment, the supporting means is the belt 5
0, and the whole is made of a flexible material.
Or a resin having high flexibility may be laminated on the surface on the wearer side. Such examples are shown in FIGS.
In the example of FIG. 11, the periphery of the sensor unit 4 is formed of a rigid support 45 such as an acrylic resin, and the sensor unit 4 is fixed to the support 45. Further, belts 51 and 52 are adhered and connected to both sides of the support 45. FIG.
In FIG. 2, belts 51 and 5 are attached to a support 45 similar to that of FIG.
2 is formed around the belt 51,
One end of 52 is looped around the engaging portion and folded back, and one end is fixed to the opposing portion with a Velcro (registered trademark) to form a loop, so that the belt is engaged with the support 45 and connected thereto. It has become. In the example of FIG. 12, the length of the loop of each belt can be changed by the magic tape, and the belt length is changed according to the circumference of the wrist (wearing portion) of the wearer, so that the sensor portion 4 can be satisfactorily placed on the body surface. It is possible to make contact. Like the examples in FIGS. 11 and 12,
By supporting the sensor unit 4 with the support 45 having high rigidity, when a stress is applied to the vicinity of the sensor unit 4, the sensor unit 4 can be protected and breakage can be avoided. FIG.
In the example of No. 3, a resin layer 59 for slip prevention is laminated on the surface of the belt 10 on the wearer side. This resin layer 59
By using the porous body, it is also possible to absorb the sweat of the wearer and prevent slippage or discomfort caused by heat.
In the above-described embodiment, the transmitting piezoelectric element 41 and the receiving piezoelectric element 42 are used separately. However, a single piezoelectric element transmits, and a reflected wave received after a predetermined time is received by the same piezoelectric element. May be. It is also possible to use a plurality or a plurality of sets of piezoelectric elements. Each of the above-described modifications can be adopted as appropriate.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装着時の不快感が少なく、装着により体内または体表面
の影響を与えることなく正確に体内や体表面の状況を検
知することが可能である。
As described above, according to the present invention,
The discomfort at the time of wearing is small, and it is possible to accurately detect the state of the inside of the body or the surface of the body without affecting the inside of the body or the surface of the body by wearing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の装着形計測機器の一実施形態としての
脈波検出装置を被験者に装着した状態で表した斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a pulse wave detection device as one embodiment of a wearable measuring device of the present invention is worn on a subject.

【図2】図1の脈波検出装置を被験者に装着した状態で
被験者の腕の付け根側から見た側面図である。
FIG. 2 is a side view of the pulse wave detection device shown in FIG.

【図3】センサ部の概略構成を表した分解斜視図であ
る。
FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a schematic configuration of a sensor unit.

【図4】センサ部とベルトとの位置関係を表した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a positional relationship between a sensor unit and a belt.

【図5】センサ部をベルトに形成するセンサ部の製造工
程の一例を表した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of a sensor unit for forming a sensor unit on a belt.

【図6】図1の脈波検出装置の構成を表したブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the pulse wave detection device of FIG.

【図7】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜
視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a main part showing another example of the wearable measuring instrument of the present invention.

【図8】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜
視図である。
FIG. 8 is a main part perspective view showing another example of the wearable measuring instrument of the present invention.

【図9】本発明の装着形計測機器の他の例を示す図であ
り、(a)は要部斜視図、(b)は要部断面図である。
9A and 9B are diagrams showing another example of the wearable measuring device of the present invention, wherein FIG. 9A is a perspective view of a main part, and FIG. 9B is a sectional view of a main part.

【図10】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部
断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a main part showing another example of the wearable measuring instrument of the present invention.

【図11】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部
斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view of a main part showing another example of the wearable measuring instrument of the present invention.

【図12】本発明の装着形計測機器の他の例を示す図で
あり、(a)は要部平面図、(b)は要部断面図であ
る。
12A and 12B are diagrams showing another example of the wearable measuring instrument of the present invention, wherein FIG. 12A is a plan view of a main part, and FIG. 12B is a sectional view of a main part.

【図13】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部
斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view of a main part showing another example of the wearable measuring instrument of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 装着形計測機器(脈波検出装置) 3 処理部 31 演算処理部 32 駆動回路 33 表示部 4 センサ部 41 送信用圧電素子 42 受信用圧電素子 44 下側基板 45 支持体 46 上側基板 50 ベルト 51 ベルト 52 ベルト 56 音響整合層 58 密着層 59 樹脂層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wearable measuring device (pulse wave detector) 3 Processing part 31 Arithmetic processing part 32 Drive circuit 33 Display part 4 Sensor part 41 Piezoelectric element for transmission 42 Piezoelectric element for reception 44 Lower substrate 45 Supporter 46 Upper substrate 50 Belt 51 Belt 52 Belt 56 Acoustic matching layer 58 Adhesion layer 59 Resin layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田切 博之 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番 セイ コーインスツルメンツ株式会社内 Fターム(参考) 4C017 AA09 AA10 AB02 AC20 EE01 FF15  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Odagiri 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba F-term in Seiko Instruments Inc. 4C017 AA09 AA10 AB02 AC20 EE01 FF15

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被験者の体表面から前記被験者の体内ま
たは体表面の状況を検知するセンサと、 前記センサを前記被験者に対して固定支持する支持手段
とを備え、 前記支持手段は、前記センサを、前記支持手段の前記被
験者側の面と同一面上、または該被験者側の面よりも前
記被験者の体表面から後退した位置に、支持することを
特徴とする装着形計測機器。
1. A sensor for detecting a state of the inside of a subject or a body surface of the subject from a body surface of the subject, and supporting means for fixedly supporting the sensor with respect to the subject, wherein the supporting means includes the sensor A wearable measuring device for supporting the support means on the same plane as the subject side surface or at a position retreated from the subject body surface with respect to the subject side surface.
【請求項2】 前記センサは、超音波センサであり、且
つ、前記支持手段によって、該支持手段の被験者側の面
よりも前記被験者の体表面から後退した位置に支持され
ており、 前記センサの前記被験者側には、前記支持手段の前記被
験者側の面と同一面までの間に音響整合層が配設されて
いることを特徴とする請求項1に記載の装着形計測機
器。
2. The sensor is an ultrasonic sensor, and is supported by the support means at a position retreated from the body surface of the subject with respect to the subject-side surface of the support means. The wearable measuring device according to claim 1, wherein an acoustic matching layer is provided on the subject side up to the same surface as the subject side surface of the support means.
【請求項3】 前記センサは、前記支持手段によって、
該支持手段の被験者側の面よりも前記被験者の体表面か
ら後退した位置に支持されており、 前記センサの前記被験者側には、装着時に被験者に密着
する密着層が配設されていることを特徴とする請求項1
または請求項2に記載の装着形計測機器。
3. The sensor according to claim 1, wherein:
The sensor is supported at a position retracted from the body surface of the subject relative to the surface of the supporter on the subject side, and an adhesion layer that is in close contact with the subject at the time of wearing is provided on the subject side of the sensor. Claim 1.
Alternatively, the wearable measuring device according to claim 2.
【請求項4】 前記センサは、前記支持手段によって、
該支持手段の被験者側の面よりも前記被験者の体表面か
ら後退した位置に支持されており、 前記支持手段は、少なくともその前記センサ周囲が、弾
性材料により形成されていることを特徴とする請求項1
から請求項3のうちのいずれか1の請求項に記載の装着
形計測機器。
4. The sensor according to claim 1, wherein:
The support means is supported at a position retreated from the body surface of the subject with respect to the surface on the subject side, and the support means is formed at least around the sensor by an elastic material. Item 1
The wearable measuring device according to any one of claims 1 to 3.
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