JP2007330638A - Biological signal measuring device - Google Patents
Biological signal measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007330638A JP2007330638A JP2006168149A JP2006168149A JP2007330638A JP 2007330638 A JP2007330638 A JP 2007330638A JP 2006168149 A JP2006168149 A JP 2006168149A JP 2006168149 A JP2006168149 A JP 2006168149A JP 2007330638 A JP2007330638 A JP 2007330638A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mounting
- biological signal
- unit
- center
- signal measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、生体からの信号を測定する生体信号測定装置の、生体に対する装着状態を調整するための機構に関するものである。 The present invention relates to a mechanism for adjusting a mounting state of a biological signal measuring apparatus that measures a signal from a living body with respect to the living body.
生体信号を測定する生体信号測定装置を人体に装着するための装着装置においては、様々な構成のものが提案されている。これは、どのようにして人体の適切な位置に、生体信号測定装置のセンサ部分を保持させるかが、大きな問題となるからである。 Various mounting devices for mounting a biological signal measuring device for measuring a biological signal on a human body have been proposed. This is because how to hold the sensor portion of the biological signal measuring device at an appropriate position on the human body is a big problem.
例えば、特許文献1には、脈波を測定するための脈波センサをバンドによって指に装着する構成が記載されている。
For example,
特許文献2には、生体情報観測装置を、弾性バンド状部を有するバンド本体によって首状部に装着するバンド構造体が記載されている。
特許文献3には、手の甲を覆うようにホルダーを装着することにより、手首の自由度を阻害しない生体情報測定装置用ホルダーが記載されている。
特許文献4には、弾性を有する帯状のバンドにより脈波センサを手首に取り付ける構成が記載されている。 Patent Document 4 describes a configuration in which a pulse wave sensor is attached to a wrist with a band-like band having elasticity.
特許文献5には、測定部(発光素子および受光素子)の配置を工夫し、指輪形状とすることにより常時指に付けていても違和感のない血中濃度飽和度測定装置が記載されている。
特許文献6には、装着部の口径をバネを用いて縮小し、指を締め付けることにより、装着部が回転することを防止する指輪型の生体信号検出装置が記載されている。
ところで、生体信号を測定するセンサを生体(例えば、腕や指)に装着し、その装着状態を調整する場合、一旦取り付けたセンサの位置がずれないようにすることが重要である。なぜなら、装着状態を調整することにより、センサの位置がずれると、適切な測定が行えない可能性があるからである。 By the way, when a sensor for measuring a biological signal is mounted on a living body (for example, an arm or a finger) and the mounting state is adjusted, it is important that the position of the sensor once attached is not shifted. This is because if the position of the sensor is shifted by adjusting the mounting state, there is a possibility that appropriate measurement cannot be performed.
ところが、上記従来の構成では、装着状態を調整する場合に、取り付けたセンサの位置がずれてしまうという問題が生じる。 However, in the conventional configuration described above, there is a problem that the position of the attached sensor is shifted when adjusting the mounting state.
具体的には、特許文献1・2・4に記載の発明では、指または手首に巻きつけられるバンドの長さを調整することにより、装着状態を調整している。しかし、この方法では、バンドの長さを調整する時に、バンドを引っ張り出すための力により、装置全体が指または腕の外周上で回転するため、バンドに配置されたセンサの位置が、人体の最適な測定部位からずれるという問題が生じる。
Specifically, in the inventions described in
特許文献3に記載の発明では、センサが取り付けられた帯状の指装着部を指に巻きつけているため、指装着部の巻きつけ具合を調整すれば、センサの位置がずれるという問題が生じる。
In the invention described in
特許文献5に記載の発明では、そもそも使用者の指のサイズに合わせて装着状態を調整することができないため、指と測定部との間に隙間があると、外乱光の影響や測定光の乱れにより正確な測定ができなくなったり、指輪が回転して、測定部位と測定部との位置がずれて測定に支障をきたすという問題が生じる。
In the invention described in
特許文献6に記載の発明では、装着部の端部が口径の内側に入り込んで内径が縮小する時、この内径の変化に伴ってセンサが円周方向に移動する。そのため、測定部位とセンサとの位置がずれるという問題が生じる。
In the invention described in
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、装着状態を調整した場合に、センサの位置がずれる可能性の少ない生体信号測定装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a biological signal measurement device that is less likely to shift the position of the sensor when the wearing state is adjusted.
本発明に係る生体信号測定装置は、上記の課題を解決するために、生体の測定部位に装着し、当該生体の生体信号を測定する生体信号測定装置であって、環状、筒状またはそれらの部分形状を有し、上記測定部位に装着する装着手段と、上記環状、筒状またはそれらの部分形状によって形成される空間の内部を向き、上記生体信号を検出する検出手段とを備え、上記装着手段は、上記検出手段と上記測定部位との位置関係を一定に維持しつつ装着状態を調整することを特徴としている。 In order to solve the above problems, a biological signal measuring apparatus according to the present invention is a biological signal measuring apparatus that is attached to a measurement site of a living body and measures a biological signal of the living body, and is annular, cylindrical, or those A mounting means having a partial shape and attached to the measurement site; and a detection means for detecting the biological signal facing the inside of the annular shape, the cylindrical shape, or a space formed by the partial shapes, and the mounting The means is characterized in that the mounting state is adjusted while maintaining the positional relationship between the detection means and the measurement site constant.
上記の構成によれば、環状、筒状またはそれらの部分形状によって形成される、装着手段の空間に生体の測定部位を挿入することにより、装着手段を測定部位に装着でき、上記内部を向く検出手段を当該測定部位に接触させることができる。そして、装着手段は、検出手段と測定部位との位置関係を一定に維持しつつ装着状態を調整する。 According to the above configuration, by inserting the measurement part of the living body into the space of the attachment means, which is formed by an annular shape, a cylindrical shape, or a partial shape thereof, the attachment means can be attached to the measurement part and the detection is directed toward the inside. Means can be brought into contact with the measurement site. And a mounting means adjusts a mounting state, maintaining the positional relationship of a detection means and a measurement site | part constant.
それゆえ、測定部位に対する装着手段の装着状態を調整しても、検出手段が生体信号を検出する環境を一定に保つことができる。 Therefore, even if the mounting state of the mounting unit with respect to the measurement site is adjusted, the environment in which the detection unit detects the biological signal can be kept constant.
また、上記装着手段は、上記測定部位を対称の中心として対称的に、移動または変形することが好ましい。 Further, it is preferable that the mounting means move or deform symmetrically with the measurement site as the center of symmetry.
上記の構成により、検出手段と測定部位との位置関係をより一層一定に維持することが可能となる。なお、上記装着手段は、上記測定部位を対称の中心として面対称的または軸対称的に、移動または変形することが好ましい。 With the above configuration, the positional relationship between the detection means and the measurement site can be maintained more constant. The mounting means preferably moves or deforms in a plane-symmetrical manner or an axially symmetrical manner with the measurement site as the center of symmetry.
本発明に係る生体信号測定装置は、上記の課題を解決するために、生体の測定部位に装着し、当該生体の生体信号を測定する生体信号測定装置であって、環状、筒状またはそれらの部分形状を有し、上記測定部位に装着する装着手段と、上記装着手段に配され、上記環状、筒状またはそれらの部分形状によって形成される空間の内部に移動する固定手段と、上記内部を向き、上記生体信号を検出する検出手段とを備え、上記固定手段は、上記検出手段と上記測定部位との位置関係を一定に維持しつつ移動することを特徴としている。 In order to solve the above problems, a biological signal measuring apparatus according to the present invention is a biological signal measuring apparatus that is attached to a measurement site of a living body and measures a biological signal of the living body, and is annular, cylindrical, or those A mounting means that has a partial shape and is mounted on the measurement site; a fixing means that is disposed on the mounting means and moves to the inside of the space formed by the annular shape, the cylindrical shape, or the partial shape; And a detecting means for detecting the biological signal, wherein the fixing means moves while maintaining the positional relationship between the detecting means and the measurement site constant.
上記の構成によれば、環状、筒状またはそれらの部分形状によって形成される、装着手段の空間に生体の測定部位を挿入することにより、装着手段を測定部位に装着でき、上記内部を向く検出手段を当該測定部位に接触させることができる。そして、固定手段を装着手段の上記空間の内部に移動させることによって装着手段を測定部位に対して固定することができる。このとき、固定手段は、上記検出手段と上記測定部位との位置関係を一定に維持しつつ移動する。 According to the above configuration, by inserting the measurement part of the living body into the space of the attachment means, which is formed by an annular shape, a cylindrical shape, or a partial shape thereof, the attachment means can be attached to the measurement part and the detection is directed toward the inside. Means can be brought into contact with the measurement site. The mounting means can be fixed to the measurement site by moving the fixing means into the space of the mounting means. At this time, the fixing means moves while maintaining the positional relationship between the detection means and the measurement site constant.
それゆえ、測定部位に対する装着手段の装着状態を調整しても、検出手段が生体信号を検出する環境を一定に保つことができる。 Therefore, even if the mounting state of the mounting unit with respect to the measurement site is adjusted, the environment in which the detection unit detects the biological signal can be kept constant.
また、上記固定手段は、上記空間の中心またはその近傍に向かう方向に移動する中心方向移動手段を備え、上記検出手段は、上記中心方向移動手段の、上記中心またはその近傍を向く面に配されていることが好ましい。 The fixing means includes a center direction moving means that moves in a direction toward the center of the space or the vicinity thereof, and the detection means is arranged on a surface of the center direction moving means facing the center or the vicinity thereof. It is preferable.
上記の構成によれば、検出手段は、装着手段の空間の中心またはその近傍と自身とを結ぶ直線上を移動する。それゆえ、装着手段の空間に挿入された生体の測定部位に対する検出手段の角度を一定に維持した状態で装着状態を調整できるとともに、検出手段を測定部位に密着させることができる。したがって、検出手段が生体信号を検出する環境を一定に保つことができるとともに、より好ましい検出状環境を実現できる。 According to said structure, a detection means moves on the straight line which connects the center or its vicinity of the space of a mounting means, and self. Therefore, the mounting state can be adjusted in a state where the angle of the detection unit with respect to the measurement site of the living body inserted in the space of the mounting unit is kept constant, and the detection unit can be brought into close contact with the measurement site. Accordingly, the environment in which the detection means detects the biological signal can be kept constant, and a more preferable detection environment can be realized.
また、上記生体信号測定装置は、複数の上記中心方向移動手段を備え、上記検出手段は、複数の機能素子で形成されており、上記複数の機能素子は、当該複数の機能素子間の相対的な所定の位置関係を有するように、それぞれ異なる上記中心方向移動手段に配されており、上記複数の中心方向移動手段は、上記所定の位置関係を維持しつつ移動することが好ましい。 In addition, the biological signal measuring device includes a plurality of center direction moving means, the detection means is formed of a plurality of functional elements, and the plurality of functional elements are relative to the plurality of functional elements. It is preferable that each of the plurality of central direction moving means is arranged so as to have a predetermined positional relationship, and the plurality of central direction moving units move while maintaining the predetermined positional relationship.
上記の構成によれば、複数の中心方向移動手段は、複数の機能素子間の相対的な所定の位置関係を維持しつつ移動する。それゆえ、装着手段の空間に挿入された生体に対する複数の機能素子の密着状態を互いに同じ状態に維持することができ、複数の機能素子の検出環境を互いに一定に保つことができる。 According to said structure, a some center direction moving means moves, maintaining the relative predetermined positional relationship between several function elements. Therefore, the close contact state of the plurality of functional elements with respect to the living body inserted in the space of the mounting means can be maintained in the same state, and the detection environment of the plurality of functional elements can be kept constant.
なお、上記所定の位置関係とは、例えば、測定部位と複数の機能素子とを結ぶ各直線(光軸)のなす角度や光軸間の相対的な位置関係を意味している。 The predetermined positional relationship means, for example, an angle formed by each straight line (optical axis) connecting the measurement site and a plurality of functional elements or a relative positional relationship between the optical axes.
また、上記生体信号測定装置は、複数の上記中心方向移動手段を備え、上記複数の中心方向移動手段の移動は、互いに同期していることが好ましい。 The biological signal measuring apparatus preferably includes a plurality of the central direction moving means, and the movements of the plurality of central direction moving means are synchronized with each other.
上記の構成によれば、複数の中心方向移動手段の移動は、互いに同期している。ここで、移動が互いに同期するとは、同じタイミングで移動することを意味している。 According to said structure, the movement of a several center direction moving means is mutually synchronized. Here, that the movements are synchronized with each other means that they move at the same timing.
それゆえ、複数の中心方向移動手段の相対的な位置関係を一定に維持することが可能となり、上記検出手段と上記測定部位との位置関係をより一層一定に維持することが可能となる。 Therefore, the relative positional relationship between the plurality of center direction moving means can be kept constant, and the positional relationship between the detection means and the measurement site can be kept more constant.
また、上記生体信号測定装置は、上記生体に対する上記装着手段の装着状態を調整する装着状態調整手段をさらに備え、上記固定手段は、上記空間を挟んで線対称に対峙する、第1挟持手段と第2挟持手段とを備え、上記装着状態調整手段は、上記第1挟持手段と上記第2挟持手段との間隔を調整することが好ましい。 The biological signal measurement device further includes a mounting state adjusting unit that adjusts a mounting state of the mounting unit with respect to the living body, and the fixing unit is a first clamping unit that faces the line symmetrically across the space. It is preferable that the mounting state adjusting unit adjusts an interval between the first clamping unit and the second clamping unit.
上記の構成によれば、第1挟持手段と第2挟持手段との間隔を装着状態調整手段が調整することにより、生体に対する装着手段の装着状態を調整することができる。このとき、第1挟持手段と第2挟持手段とは、上記空間を挟んで線対称に対峙しているため、当該空間に挿入された生体に対する検出手段の位置を変化させないように、その間隔を狭めることができる。それゆえ、検出手段の検出環境を一定に保ちつつ、装着状態を調整できる。 According to said structure, the mounting state of a mounting means with respect to a biological body can be adjusted because a mounting state adjustment means adjusts the space | interval of a 1st clamping means and a 2nd clamping means. At this time, since the first clamping means and the second clamping means are opposed to each other in line symmetry across the space, the interval is set so as not to change the position of the detection means relative to the living body inserted in the space. It can be narrowed. Therefore, the wearing state can be adjusted while keeping the detection environment of the detection means constant.
また、上記固定手段は、上記空間の中心またはその近傍に向かう方向に移動する中心方向移動手段をさらに備え、上記検出手段は、上記中心方向移動手段の、上記中心を向く面に配されており、上記中心方向移動手段の移動は、上記第1および第2挟持手段の動作に連動していることが好ましい。 The fixing means further includes a center direction moving means for moving in a direction toward the center of the space or the vicinity thereof, and the detecting means is disposed on a surface of the center direction moving means facing the center. The movement of the center direction moving means is preferably linked to the operation of the first and second clamping means.
上記の構成によれば、検出手段は、装着手段の空間の中心と自身とを結ぶ直線上を移動する。それゆえ、装着手段の空間に挿入された生体に対する検出手段の角度を一定に維持した状態で装着状態を調整できるとともに、検出手段を生体に密着させることができる。さらに、中心方向移動手段の移動は、第1および第2挟持手段の動作に連動しているため、検出手段の生体に対する角度がずれないように、より一層厳密に装着状態の調整を行うことができる。 According to said structure, a detection means moves on the straight line which connects the center of the space of a mounting means, and self. Therefore, the mounting state can be adjusted in a state where the angle of the detection unit with respect to the living body inserted into the space of the mounting unit is kept constant, and the detection unit can be brought into close contact with the living body. Furthermore, since the movement of the center direction moving means is linked to the operation of the first and second holding means, the mounting state can be adjusted more strictly so that the angle of the detecting means with respect to the living body does not shift. it can.
また、上記装着状態調整手段は、線対称に配置された、互いに平行ではない複数の溝を有し、当該複数の溝をガイドとして上記第1挟持手段と上記第2挟持手段とを移動させることが好ましい。 The mounting state adjusting means has a plurality of non-parallel grooves arranged in line symmetry, and moves the first clamping means and the second clamping means using the plurality of grooves as a guide. Is preferred.
上記の構成によれば、装着状態調整手段に形成された、互いに平行ではない、線対称の複数の溝に沿って第1挟持手段と第2挟持手段とを移動させることにより、当該第1挟持手段と第2挟持手段との間隔を容易に調整することができる。 According to the above configuration, the first clamping unit and the second clamping unit are moved by moving the first clamping unit and the second clamping unit along the plurality of line-symmetric grooves formed in the mounting state adjusting unit that are not parallel to each other. The distance between the means and the second clamping means can be easily adjusted.
また、上記装着状態調整手段は、点対称に配置された、渦巻き形状またはその部分形状を有する複数の溝を有し、当該複数の溝をガイドとして上記第1挟持手段と上記第2挟持手段とを移動させることが好ましい。 The mounting state adjusting means includes a plurality of grooves having a spiral shape or a partial shape thereof arranged symmetrically with respect to a point, and the first clamping means and the second clamping means with the plurality of grooves as a guide. Is preferably moved.
上記の構成によれば、装着状態調整手段に形成された、渦巻き形状またはその部分形状を有する点対称の複数の溝に沿って第1挟持手段と第2挟持手段とを移動させることにより、当該第1挟持手段と第2挟持手段との間隔を容易に調整することができる。 According to the above configuration, the first clamping means and the second clamping means are moved along a plurality of point-symmetric grooves having a spiral shape or a partial shape formed in the mounting state adjusting means, The interval between the first clamping means and the second clamping means can be easily adjusted.
また、上記生体信号測定装置は、上記中心方向移動手段を移動させる駆動手段と、上記検出手段によって検出された生体信号の強度を検出し、当該強度に応じて、上記中心方向移動手段の位置を制御するための信号を上記駆動手段に出力する制御手段とを備えることが好ましい。 The biological signal measuring device detects the intensity of the biological signal detected by the driving means for moving the central direction moving means and the detecting means, and determines the position of the central direction moving means according to the intensity. It is preferable to include control means for outputting a signal for control to the driving means.
上記の構成によれば、制御手段は、駆動手段を介して、検出手段によって検出された生体信号の強度に応じて、中心方向移動手段の位置を制御する。それゆえ、例えば、生体信号の強度が低い場合には、検出手段が配された中心方向移動手段を生体に近づけることにより生体信号の強度を高めることができる。逆に、生体信号の強度が高い場合には、中心方向移動手段を生体から遠ざけることにより、生体に対する負荷を軽減することができる。 According to said structure, a control means controls the position of a center direction moving means according to the intensity | strength of the biosignal detected by the detection means via a drive means. Therefore, for example, when the strength of the biological signal is low, the strength of the biological signal can be increased by bringing the center direction moving means provided with the detecting means closer to the living body. Conversely, when the intensity of the biological signal is high, the load on the living body can be reduced by moving the center direction moving means away from the living body.
また、上記装着手段は、上記空間を形成する、第1装着手段と第2装着手段とを含み、上記検出手段は、上記第2装着手段に配されており、上記第1装着手段と上記第2装着手段とはベルトによって接続されており、上記第1装着手段に対する上記第2装着手段の傾きを一定に維持しつつ上記ベルトの長さを調節する調節手段をさらに備えることが好ましい。 The mounting means includes a first mounting means and a second mounting means that form the space, and the detection means is disposed on the second mounting means, and the first mounting means and the first mounting means. Preferably, the second mounting means is connected by a belt, and further includes adjusting means for adjusting the length of the belt while maintaining a constant inclination of the second mounting means with respect to the first mounting means.
上記の構成によれば、調節手段が、第1装着手段に対する第2装着手段の傾きを一定に維持しつつベルトの長さを調節することにより、装着手段の装着状態が調整される。 According to the above configuration, the adjusting unit adjusts the length of the belt while maintaining the inclination of the second mounting unit with respect to the first mounting unit to adjust the mounting state of the mounting unit.
それゆえ、第2装着手段に配された検出手段と測定部位との位置関係を一定に維持しつつ装着状態を調整することが容易となる。 Therefore, it becomes easy to adjust the mounting state while maintaining the positional relationship between the detection unit arranged in the second mounting unit and the measurement site constant.
本発明に係る生体信号測定装置は、以上のように、環状、筒状またはそれらの部分形状を有し、上記測定部位に装着する装着手段と、上記環状、筒状またはそれらの部分形状によって形成される空間の内部を向き、上記生体信号を検出する検出手段とを備え、上記装着手段は、上記検出手段と上記測定部位との位置関係を一定に維持しつつ装着状態を調整する構成である。 As described above, the biological signal measuring device according to the present invention has an annular shape, a cylindrical shape, or a partial shape thereof, and is formed by an attachment means that is attached to the measurement site, and the annular shape, the cylindrical shape, or a partial shape thereof. And detecting means for detecting the biological signal, and the mounting means is configured to adjust the mounting state while maintaining the positional relationship between the detecting means and the measurement site constant. .
本発明に係る生体信号測定装置は、以上のように、環状、筒状またはそれらの部分形状を有し、測定部位に装着する装着手段と、上記装着手段に配され、上記環状、筒状またはそれらの部分形状によって形成される空間の内部に移動する固定手段と、上記内部を向き、上記生体信号を検出する検出手段とを備え、上記固定手段は、上記検出手段と上記測定部位との位置関係を一定に維持しつつ移動する構成である。 As described above, the biological signal measuring device according to the present invention has an annular shape, a cylindrical shape, or a partial shape thereof, and is disposed on the mounting means, and the annular shape, the cylindrical shape, A fixing means that moves to the inside of a space formed by these partial shapes; and a detection means that faces the inside and detects the biological signal. The fixing means is a position between the detection means and the measurement site. It is the structure which moves, maintaining a relationship constant.
それゆえ、生体の測定部位に対する装着手段の装着状態を調整しても、検出手段が生体信号を検出する環境を一定に保つことができるという効果を奏する。 Therefore, even if the mounting state of the mounting means with respect to the measurement site of the living body is adjusted, there is an effect that the environment in which the detecting means detects the biological signal can be kept constant.
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1〜図16に基づいて説明すれば、以下のとおりである。以下では、本発明の装着装置の一例として、脈波センサ1(生体信号測定装置)を挙げて説明する。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Hereinafter, the pulse wave sensor 1 (biological signal measuring device) will be described as an example of the mounting device of the present invention.
(脈波センサ1の構成)
図1(a)は、脈波センサ1の正面図であり、図1(b)は、脈波センサ1の側面図である。図2は、脈波センサ1を指に装着した状態を示す図である。
(Configuration of pulse wave sensor 1)
FIG. 1A is a front view of the
図2に示すように、脈波センサ1は、指に取り付けられる測定装置である。この脈波センサ1は、図1に示すように、装着部2(装着手段)、測定部7(検出手段)、センサ本体8を備えている。
As shown in FIG. 2, the
(装着部2の構成)
装着部2は、脈波センサ1を指50(生体の測定部位)に取り付けるための装着装置である。この装着部2は、装着部本体3(装着手段)、可動部4(固定手段)、機構部5(固定手段)、装着状態調整部6(装着状態調整手段)を備えている。なお、機構部5は、装着部本体3の内部に配されているため、図1には示されていない。
(Configuration of mounting part 2)
The mounting
(装着部本体3)
装着部本体3は、指50を通すための穴9を形成する円環状の開口部3aを有する、略円筒形状(または環形状)である。図1に示すように、この開口部3aには、4つの可動部4a〜4dが設けられている。より正確には、装着部本体3は、可動部4a〜4dを収納可能な筐体である。
(Mounting unit body 3)
The mounting portion
(可動部4)
図3は、可動部4の配置および移動方向を示す正面図である。なお、同図では、簡略化のため、装着状態調整部6、測定部7、センサ本体8は省略している。可動部4a〜4dは、装着部2を指50に安定的に固定するために、当該指50に圧接される部材である。これら可動部4a〜4dは、穴9の中心9aを囲むように4箇所(上下左右)に配置されており、穴9の中心9aに向かって移動することができる。可動部4a〜4dが、穴9の中心9aに向かって移動することにより、開口部3aの実質的な口径が小さくなり、装着部2が指50に安定的に取り付けられることになる。
(Moving part 4)
FIG. 3 is a front view showing the arrangement and moving direction of the movable part 4. In the figure, the mounting
なお、穴9の中心9aは、正確な意味での中心である必要はなく、穴9の中央付近または内部であればよい。換言すれば、可動部4a〜4dは、穴9の中心またはその近傍に向かって移動すればよい。
Note that the
可動部4a(固定手段、第1挟持手段)と可動部4b(固定手段、第1挟持手段)とは対向しており、センサ本体8を上側として穴9を正面から見た場合に、穴9の左右にそれぞれ配されている。また、可動部4c(固定手段、中心方向移動手段)と可動部4d(固定手段、中心方向移動手段)とは対向しており、センサ本体8を上側として穴9を正面から見た場合に、穴9の上下にそれぞれ配されている。
The
可動部4aおよび可動部4bは、機構部5と連動しており、可動部4a・4bの位置(移動距離)は、機構部5を介して、装着状態調整部6によって調節される。また、可動部4cおよび可動部4dは、装着状態調整部6によって、その上下方向の位置が調節される。すなわち、可動部4a〜4dの移動は、互いに同期している。これら可動部4の位置調節の仕組みについては後述する。
The
可動部4a〜4dの位置をそれぞれ調整することで、可動部4a〜4dの、穴9の中心9aを向く面(内接面と称する)によって形成される円13の直径を変更できる。その結果、装着部2の指50に対する装着状態を調整することができる。
By adjusting the positions of the
(機構部5)
図4は、機構部5の構成の一部を示す正面図である。機構部5は、可動部4を穴9の中心方向に押し出すための機構である。図4に示すように、機構部5は、一対の円弧形状の部材である湾曲部51(第1挟持手段)および湾曲部52(第2挟持手段)を備えている。これら湾曲部51・52は、互いに外側に湾曲するように、一方の端部51aおよび52aを対峙させた状態で、これら端部51aおよび52aを装着部本体3に回転可能に固定している。この構成により、湾曲部51・52の他方の端部である端部51bと端部52bとの間の幅は可変となる。この幅を調整幅と称する。この調整幅は、後述する調整幅64と調整幅65との間で変化する。
(Mechanism part 5)
FIG. 4 is a front view showing a part of the configuration of the
湾曲部51・52の他方の端部51b・52bには、ガイドピン53・54がそれぞれ設けられている。これらガイドピン53・54は、湾曲部51・52によって形成される円弧の外側に向かう方向に突出しており、後述する装着状態調整部6が有する調整溝61・62に挿入される。この構成により、上記調整幅は装着状態調整部6によって調節される。
Guide pins 53 and 54 are provided on the other ends 51b and 52b of the
この湾曲部51の動作に可動部4aが、湾曲部52の動作に可動部4bが連動しており、上記調整幅が小さくなれば、可動部4aと可動部4bとの間の距離も小さくなる。すなわち、調整幅が小さくなれば、可動部4aおよび可動部4bは、穴9の中心9aに向かう方向へ移動する。
The
(装着状態調整部6およびその作用機構)
図5(a)は、装着状態調整部6の構成を示す平面図であり、図5(b)は、その側面図である。図5に示すように、装着状態調整部6は板状の部材であり、その長手方向、換言すれば、指の伸長方向(図1および図2において矢印11の方向、または図5において矢印12の方向)にスライドすることにより、可動部4の位置を調節する。
(Mounting
Fig.5 (a) is a top view which shows the structure of the mounting
この装着状態調整部6は、その表面に調整溝61・62・63(複数の溝)を有している。調整溝61と調整溝62とは、装着状態調整部6の長手方向に平行な軸を対称軸として線対称に配置しており、互いに平行ではない溝である。すなわち、調整溝61と調整溝62とは、装着状態調整部6の長手方向に平行な軸を中心軸としたハの字を形成している。
The wearing
調整溝61および調整溝62は、装着状態調整部6を貫通した溝穴であってもよいし、貫通していない溝であってもよい。
The
この調整溝61には、湾曲部51のガイドピン53が挿入され、調整溝62には、湾曲部52のガイドピン54が挿入される。装着状態調整部6をその長手方向にスライドさせると、調整溝61と調整溝62との間の幅が変化することにより、ガイドピン53とガイドピン54との間の幅が変化し、その結果、湾曲部51と湾曲部52との位置関係が変化する。そして、これに伴い、可動部4aと可動部4bとの間の距離が変化する。
A
すなわち、装着状態調整部6は、互いに平行ではない複数の溝(調整溝61および調整溝62)を有し、当該複数の溝をガイドとして湾曲部51と湾曲部52とを移動させる。
That is, the mounting
前述のように、調整溝61と調整溝62とは装着状態調整部6の長手方向に平行な軸を対称軸として線対称に配置されているため、装着状態調整部6のスライド量に応じて可動部4aと可動部4bとは、中心9aを含む平面であって装着部本体3の正面に対して垂直な面に関して面対称に同量ずつ移動することとなる。見方を変えれば、装着部2は、装着状態調整部6のスライド量に応じて面対称に変形する。
As described above, the
より詳細に説明すれば、調整溝61と調整溝62との間の幅は、ハの字の上側の端部(書き始めの点)に相当する、調整溝61の端部61aと調整溝62の端部62aとの間の幅(調整幅64)が最も狭く、ハの字の下側の端部(書き終わりの点)に相当する、調整溝61の端部61bと調整溝62の端部62bとの間の幅(調整幅65)が最も広い。ガイドピン53とガイドピン54との間の幅は、この調整幅64と調整幅65との間で調整される。
More specifically, the width between the
なお、調整溝61と調整溝62とは、互いに平行ではない、線対称な溝であればよく、直線の溝である必要はない。すなわち、調整溝61と調整溝62とは、湾曲した溝であってもよい。
The
また、調整溝63には、可動部4cのガイドピン40が挿入される。
図6は、可動部4cの位置調節の仕組みを説明するための図である。なお、同図では、図を簡略化するため、調整溝61・62は省略してある。図6に示すように、調整溝63は、装着状態調整部6の長手方向に沿って傾斜する傾斜面66を底部とする溝である。すなわち、調整溝63の深さは、一定ではなく、当該調整溝63の位置によって異なっている。
In addition, the
FIG. 6 is a diagram for explaining a mechanism for adjusting the position of the
具体的には、調整溝63の深さは、調整溝61と調整溝62との幅が最も狭くなる、端部61aおよび62aの近傍に位置する端部63aにおいて最も浅く、調整溝61と調整溝62との幅が最も広くなる、端部61bおよび62bの近傍に位置する端部63bにおいて最も深い。
Specifically, the depth of the
また、可動部4cは、調整溝63に挿入可能なガイドピン40を備えている。このガイドピン40を調整溝63に挿入し、装着状態調整部6をスライドさせると、可動部4cは、装着状態調整部6に対して上下運動する。すなわち、調整溝63の溝が浅くなればガイドピン40は押し出され、溝が深くなればガイドピン40は引き込まれる。この機構により、装着状態調整部6をスライドさせれば、その移動量に応じて調整溝63の深さが変化し、可動部4cを上下に移動させることが可能となる。そして、この上下運動により、可動部4cの指50に対する圧接状態が調整される。
The
可動部4dの上下移動は、可動部4dの近傍に設けられたカム(不図示)によって制御される。このカムは、湾曲部51の動作と連動して回転し、この回転運動に連動して可動部4dが上下移動する。
The vertical movement of the
さらに、可動部4cと可動部4dとが、装着状態調整部6のスライド量に応じて同量ずつ移動するように調整溝63の深さとカム(不図示)を形成することにより、装着状態調整部6のスライド量に応じて可動部4a〜dは、中心9aを通る軸であって装着部本体3の正面に対して垂直な軸に関して軸対称に同量ずつ移動することとなる。見方を変えれば、装着部2は、装着状態調整部6のスライド量に応じて軸対称に変形する。
Further, the mounting state adjustment is performed by forming the depth of the
なお、装着状態調整部6を指50の伸長方向に対して全く平行にスライドさせる必要は必ずしもなく、装着状態調整部6のスライド方向が数度程度、指50の伸長方向に対して傾いていても問題はない。これは、可動部4と指50との摩擦にて位置の保持が可能となるからである。
Note that it is not always necessary to slide the wearing
(測定部7の構成)
測定部7は、発光素子7a(例えば、発光ダイオード(LED))と、受光素子7b(例えば、フォトダイオード(PD))との複数の機能素子を備える光学式透過型センサであり、脈波(生体信号)を検出するものである。図1に示すように、これら発光素子7aおよび受光素子7bは、可動部4dの内接面(穴9の内部を向く面)に配されている。可動部4dが穴9の中心9aに向かって移動することにより、発光素子7aおよび受光素子7bは、穴9に挿入された指50の表面に密着する。
(Configuration of measuring unit 7)
The
図7は、測定部7における測定方法を説明するための図である。発光素子7aから穴9の中心9aに向かって検出光が照射されると、図7に示すように、検出光の一部が穴9に挿入された指50の動脈(固有掌側指動脈)50aに当たって、動脈を流れる血液中のヘモグロビンに吸収され、残りの検出光が動脈で散乱し、その一部が受光素子7bに入射する。
FIG. 7 is a diagram for explaining a measurement method in the
この時、血液の脈動により動脈にあるヘモグロビンの量が波動的に変化するので、ヘモグロビンに吸収される検出光の量も波動的に変化する。その結果、動脈で散乱して受光素子7bで検出される受光量が変化する。受光素子7bは、その受光量の変化を脈波情報(例えば電流信号)としてセンサ本体8に出力する。
At this time, since the amount of hemoglobin in the artery changes in a wave due to blood pulsation, the amount of detection light absorbed in the hemoglobin also changes in a wave. As a result, the amount of received light that is scattered by the artery and detected by the
なお、図7には、2つの動脈50aのうちの一方に対して測定を行う構成が示されているが、両方の動脈50aに対して測定を行う構成としてもよい。
FIG. 7 shows a configuration in which measurement is performed on one of the two
また、測定部7が有する発光素子7aおよび受光素子7bの数は、上述したものに限定されない。例えば、測定部7は、1つの発光素子7aと2つの受光素子7bとで構成されていてもよい。この構成の場合には、中央に位置する発光素子7aから出射された光を同じパス長で受光素子7bによって受光出来るようにすればよい。また、発光素子7aおよび受光素子7bの数に応じて、各素子の位置関係も調節すればよい。
Moreover, the number of the
(センサ本体8の構成)
センサ本体8は、受光素子7bから出力された脈波情報を受け取り、測定結果を出力する。図8は、センサ本体8の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、センサ本体8は、駆動部81、検出回路82、制御部84と信号処理部85とを備えるマイクロコンピュータ83(制御手段)、入力部86、表示部87を備えている。
(Configuration of sensor body 8)
The
駆動部81は、制御部84の命令に従い、発光素子7aから検出光を照射させる。
The
検出回路82は、受光素子7bから出力された脈波情報である電流信号を受け取り、その電流信号をアナログの電圧信号に変換した後、信号処理部85へ出力する。
The
制御部84は、脈波センサ1の各部を制御するものであり、特に、所定のタイミングで駆動部81を介して発光素子7aの発光を制御する。
The
信号処理部85は、受光素子7bから出力され、検出回路82でアナログ電圧信号に変換された脈波情報を、内蔵するADC(ADコンバータ)でデジタルデータに変換して演算を行うことにより、脈波の検出を行う。信号処理部85は、この検出結果を表示部87へ出力する。
The
入力部86は、脈波センサ1のオン・オフや各種の動作モード設定等の操作を行うためのものであり、ユーザからの指示(操作内容)を制御部84へ伝達する。
The
図9は、センサ本体8の外観を示すものであり、(a)は平面図であり、(b)は側面図であり、(c)はケーブル引出部88を備える構成を示す平面図であり、(d)は無線通信部90を備える構成を示す平面図である。なお、同図では、図を簡略化するために、装着状態調整部6は省略してある。図9(a)および(b)に示すように、入力部86は、センサ本体8の表面に設けられており、指50を穴9に通したときに、指50が挿入される側の側面およびその反対側の側面にそれぞれ設けられている。なお、入力部86を設ける位置は上記のものに限定されない。
FIGS. 9A and 9B show the appearance of the
表示部87は、測定結果等を表示するものであり、図9(a)に示すように、センサ本体8の表面に設けられている。
The
なお、図9(c)に示すように、表示部87を設けずに、測定部7からの配線をまとめてケーブル89を引き出すケーブル引出部88を設け、測定結果をケーブル89によって外部の装置へ出力してもよい。
As shown in FIG. 9C, without providing the
また、図9(d)に示すように、表示部87を設けずに、無線通信部90を設け、測定結果を無線通信部90によって外部の装置へ出力してもよい。この構成により、脈波センサ1を装着している装着者(例えば、自宅治療中の患者)から離れた場所にいる人間(例えば、医師)が、装着者の測定結果を取得することができる。
9D, the
(脈波センサ1の取り付け方法)
次に、脈波センサ1を指50へ取り付ける方法について図10を参照しつつ説明する。図10は、脈波センサ1の装着方法を説明するための図である。
(Mounting method of pulse wave sensor 1)
Next, a method for attaching the
まず、装着状態調整部6をスライドさせ、円13(図3参照)の大きさが最大になる状態に調整する。この状態で、図10に示すように装着部2に指50を通し、測定部7が指の動脈に接するように配置する。
First, the mounting
次に、装着状態調整部6を逆方向にスライドさせ、可動部4を穴9の中心方向に移動させて、円13の大きさを小さくすることにより、締め付け具合(押圧状態や密着状態)を調節しながら脈波センサ1を指の測定部位に取り付ける。
Next, the mounting
このようにして、可動部4の内接面と指50の表面との間に隙間が生じないように密着することにより、脈波センサ1をずれないように固定することができる。
In this way, the
なお、脈波センサ1を取り外す場合には、装着状態調整部6を再度スライドさせ、円13を大きくすることにより、容易に取り外すことができる。
In addition, when removing the
(脈波センサ1の作用効果)
次に、脈波センサ1の作用効果について、図11を参照しつつ説明する。図11は、装着状態調整部6をスライドさせる時に生じる力の方向を示す図である。
(Operational effect of pulse wave sensor 1)
Next, the effect of the
従来の生体信号測定装置のように、装着状態を調整するときに、図11に示すように、指50の外周に沿う方向(矢印15または矢印16の方向)に当該生体信号測定装置が回転してしまい、測定部が測定部位からずれるという問題が発生する。
When the wearing state is adjusted as in the conventional biological signal measuring device, as shown in FIG. 11, the biological signal measuring device rotates in the direction along the outer periphery of the finger 50 (the direction of the
このような生体信号測定装置の回転は、装着状態を調整するための力が、指50の外周において、指50の伸長方向に対して垂直な方向かつ外周の接線方向(矢印17の方向)に加わることにより起こる。
In such rotation of the biological signal measuring apparatus, the force for adjusting the wearing state is perpendicular to the extending direction of the
上述したように、脈波センサ1では、装着状態調整部6をスライドさせることにより、装着部2の装着状態を調整する。このとき、装着状態調整部6を指50の伸長方向と平行な方向(矢印18の方向)にスライドさせる。換言すれば、指50の伸長方向に対して垂直な面19に対して垂直な方向に装着状態調整部6をスライドさせる。そのため、脈波センサ1を回転させる方向の力は生じないため、脈波センサ1が指50の外周に沿う方向に回転する可能性を低減できる。したがって、測定部7の位置を初期設定位置からずらすことなく装着状態の調整を行うことができる。
As described above, in the
そのため、測定部7の位置がずれることにより、測定に悪影響を及ぼす可能性および測定が不可能となる可能性を低減できる。
Therefore, it is possible to reduce the possibility of adversely affecting the measurement and the possibility of making the measurement impossible by shifting the position of the
なお、上記指の伸長方向とは、指を伸ばした状態において、指の付根から指の先端に向かう方向、または、その逆の方向を意味する。 The finger extension direction means a direction from the base of the finger toward the tip of the finger or the opposite direction in a state where the finger is extended.
次に、脈波センサ1の効果について、図12および図13を参照しつつ、別の観点から説明する。図12および図13は、測定部と指の測定箇所との位置関係を示す図である。
Next, the effect of the
脈波センサ1は、装着状態調整部6を操作して装着状態を調節する際に、装着部2の内周面である可動部4a〜dを、内周面の中心方向(穴9の中心9aの方向)に押し出して調節する。それゆえ、測定部7と指50の測定部位との、位置関係を保ったまま装着状態を調節することができる。
When the
つまりは、測定部7(発光素子7aおよび受光素子7b)と指50との相対的な位置関係が、物理的に理想的な状態を維持したまま調節できることから、精度の良い測定が可能となる。
That is, since the relative positional relationship between the measurement unit 7 (the
なお、前述の物理的に理想的な状態とは、指表面付近の測定を考えた場合には、図12に示すように、測定部7の位置と、指50の所定箇所(図12では指の表層付近の測定部位50b)との、装着部2の内周面の円周上における相対位置が一致している状態である。また、生体内部(例えば動脈)の測定を考えた場合には、図13に示すように、測定部7と生体の所定箇所(図13では指内部の動脈50a)との、穴9の略中心からの角度が一致している状態である。
Note that the above-mentioned physically ideal state refers to the position of the
また、可動部4を移動する機構には、移動位置を再現することができるという長所があるため、装着用ベルトとして弾性素材を使用した場合のように、素材の伸縮率の不均一性による測定部7の位置ずれを低減することができる。
In addition, the mechanism that moves the movable part 4 has an advantage that the moving position can be reproduced, so that the elastic material is used as a belt for wearing, and the measurement is based on the non-uniformity of the elastic rate of the material. The positional deviation of the
なお、移動位置の再現性を高めるために、例えば、装着状態調整部6に目盛りなどの目印が設けられていることが好ましい。この構成によれば、上記目印を基準として装着状態調整部6の装着部本体3に対する位置を決定することができ、その結果、装着状態の調整を定量的に行えるとともに、装着状態の再現性を高めることができる。
In order to improve the reproducibility of the movement position, for example, it is preferable that a mark such as a scale is provided on the mounting
そのため、調整が緩み、可動部4によって形成される円13が大きくなることによる、指50の外周方向への測定部7の位置ずれを防止すること、および、脈波センサ1が指50から抜け落ちることを防止できる。
For this reason, the adjustment is loosened and the
なお、装着状態調整部6を指50の伸長方向にスライドさせるときに、脈波センサ1が指50の伸長方向にずれる可能性がある。しかし、測定対象が指50の伸長方向に沿って延びるもの(例えば、固有掌側指動脈)であれば、装着状態調整部6の操作により脈波センサ1が移動してしまった場合でも、測定に大きな影響を及ぼす可能性は少ない。
When the wearing
(変更例)
上述の構成では、可動部4を4つ設けたが、可動部4の数は、2つであってもよいし、3つであってもよいし、5つ以上であってもよい。
(Example of change)
In the above configuration, four movable parts 4 are provided, but the number of movable parts 4 may be two, three, or five or more.
また、測定部7は、可動部4に設けられていてもよいし、装着部本体3の開口部3aに固定されていてもよい。すなわち、測定部7を移動させる構成にしてもよいし、しなくてもよい。
The
また、装着状態調整部6にロック機構を設け、装着状態調整部6をロックすることで調整位置を固定する構成としてもよい。例えば、装着状態調整部6の上部にプレートを設け、そこにパッドを配置して、装着状態調整部6との摩擦により当該装着状態調整部6の位置を固定してもよい。また、装着状態調整部6を完全にロックせず、指の曲げによる指形の変化でロックが解除される構成としてもよい。ロックの機構は、どのようなものであってもよい。
Alternatively, the mounting
上記の構成により、調整が緩み、可動部4によって形成される円13が大きくなることによる、指50の外周方向への測定部7の位置ずれを防止すること、および、脈波センサ1が指50から抜け落ちることを防止できる。
With the above configuration, the adjustment is loosened, the position of the measuring
また、装着部本体3は、上述したように円筒形状であってもよいし、円弧の一部が欠損したC型の形状を断面として有する筒形状であってもよいし、断面多角形の筒形状であってもよい。換言すれば、装着部本体3は、筒形状またはその一部であってもよい。
Further, the mounting portion
また、可動部4を移動するための機構は、上述のものに限定されない。図14は、可動部4aを左右に移動させる機構を示す図である。図15は、可動部4cを上下に移動させる機構を示す図である。図16は、螺旋状のギア91を回転させるつまみ93を示す図であり、(a)は側面図であり、(b)は正面図である。
Moreover, the mechanism for moving the movable part 4 is not limited to the above. FIG. 14 is a diagram showing a mechanism for moving the
図14(a)に示すように、ギア91が有する螺旋状の溝に、可動部4a(または可動部4b)が有するガイドピン92がはまるように配置し、図14(b)に示すように、ギア91を回転させることにより、可動部4aをギア91の伸長方向に移動させてもよい。
As shown in FIG. 14 (a), the
また、図15に示すように、ギア91を穴9の中心方向(矢印94の方向)に向けることにより、可動部4c(または可動部4d)を上下に移動させてもよい。
Further, as shown in FIG. 15, the
なお、ギア91を回転させるための機構としては、図16に示すように、ギア91と連結したつまみ93を装着部2に設ければよい。このつまみ93を回転させることで、可動部4を左右または上下に移動させることが可能となる。
As a mechanism for rotating the
上記の構成においても、装着部2を指50の外周において回転させる力が発生しないように装着部2の装着状態を調整することができる。つまみ93を回転させることによって生じる力は、後述する脈波センサ10の装着状態調整部20を回転させるときに生じる力とほぼ同様である。
Also in the above configuration, the mounting state of the mounting
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施形態について図17〜図22に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態1と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, about the member similar to
図17は、本実施形態の脈波センサ10(生体信号測定装置)の外観を示すものであり、(a)は斜視図であり、(b)は平面図である。脈波センサ10は、脈波センサ1と同様に可動部4a〜4d、測定部7、センサ本体8を備えているが、同図では、図の簡略化のため、これらの部材は省略している。図17(a)および(b)に示すように、脈波センサ1と異なり、脈波センサ10は、装着状態調整部20(装着状態調整手段)を備えている。この装着状態調整部20は、つまみ状の形状を有しており、このつまみを回すことで装着部2の装着状態の調整を行うことができる。
FIG. 17 shows the appearance of the pulse wave sensor 10 (biological signal measuring device) of this embodiment, (a) is a perspective view, and (b) is a plan view. The
図18は、装着状態調整部20の形状を示すものであり、(a)は底面図であり、(b)は側面図であり、(c)は正面図である。同図(a)に示すように、装着状態調整部20の底面には、調整溝21、調整溝22、調整溝26が形成されている。これら調整溝21および調整溝22は、互いに対向する略半円形の溝であり、装着状態調整部20の回転の中心23を対称の中心として点対称に形成されている。換言すれば、調整溝21および調整溝22は、中心23を渦の中心とする渦巻き形状の一部である。
FIGS. 18A and 18B show the shape of the mounting
調整溝21には、湾曲部51のガイドピン53(図4参照)が挿入され、調整溝22には、湾曲部52のガイドピン54が挿入される。中心23を回転軸として装着状態調整部20を回転させると、調整溝21と調整溝22との幅が変化するのに伴い、ガイドピン53とガイドピン54との間の調整幅が変化する。
A guide pin 53 (see FIG. 4) of the bending
すなわち、装着状態調整部20は、渦巻き形状またはその一部の形状を有する複数の溝(調整溝21および調整溝22)を有し、当該複数の溝をガイドとして湾曲部51と湾曲部52とを移動させる。
That is, the mounting
前述のように調整溝21および調整溝22は、中心23を対称の中心として点対称に形成されているため、装着状態調整部20の回転量に応じて可動部4aと可動部4bとは、中心9aを含む平面であって装着部本体3の正面に対して垂直な面に関して面対称に同量ずつ移動することとなる。見方を変えれば、装着部2は、装着状態調整部20の回転量に応じて面対称に変形する。
As described above, the
調整溝21と調整溝22との幅は、中心23に近い方の、調整溝の端部である、端部21aと端部22aとの間の幅である調整幅24が最も狭く、中心23に遠い方の、調整溝の端部である、端部21bと端部22bとの間の幅である調整幅25が最も広い。
The width of the
すなわち、調整溝21と調整溝22との幅は、装着状態調整部20の回転角により調整幅24から調整幅25の間で増減する。そのため、装着状態調整部20の回転角に応じて湾曲部51・52の調整幅を一意的に決めることができ、可動部4aと可動部4bとの間の距離を調整することができる。
That is, the width of the
また、調整溝26は、中心23を中心とする円形の溝である。この調整溝26は、その深さが溝の各位置で異なるものであり、円周方向に沿って傾斜する傾斜面を底部とする溝である。
The
調整溝26には、可動部4cのガイドピン40が挿入され、ガイドピン40は、調整溝26の底部に当接する。この状態で装着状態調整部20を回転させると、調整溝26の深さが変化し、調整溝26が浅くなればガイドピン40は押し出され、調整溝26が深くなればガイドピン40は引き込まれる。つまり、可動部4cを回転させず、装着状態調整部6を回転させれば、回転角に応じて調整溝26の深さが変化し、可動部4cを上下に移動させることが可能となる。
A
すなわち、可動部4a〜4dの移動は、互いに同期しており、その移動は装着状態調整部20の回転に伴っている。
That is, the movements of the
(脈波センサ10の作用効果)
次に、脈波センサ10の作用効果について、図19を参照しつつ説明する。図19は、装着状態調整部20を回転させる時に生じる力の方向を示す図である。
(Operational effect of pulse wave sensor 10)
Next, the effect of the
上述したように、装着状態を調整するための力が、生体信号測定装置の外周において、指の伸長方向に対して垂直な方向かつ外周の接線方向(矢印17の方向)に加わることにより当該生体信号測定装置が指の周囲で回転する可能性が高い。 As described above, the force for adjusting the wearing state is applied to the outer circumference of the biological signal measuring device in a direction perpendicular to the finger extension direction and in the tangential direction of the outer circumference (direction of arrow 17). The signal measurement device is likely to rotate around the finger.
これに対し、脈波センサ10では、装着状態調整部20を回転させることにより、装着部2の装着状態を調整する。図19に示すように、装着状態調整部20の回転は、穴9の中心9aを通る直線(矢印27を含む直線)を回転軸とするものであるため、脈波センサ10を指の周囲で回転させる方向の力は働かない。
On the other hand, in the
したがって、装着状態の調整時に脈波センサ1が指の外周に沿う方向に回転する可能性を低減でき、測定部7の位置を初期設定位置からずらすことなく装着状態の調整を行うことができる。
Therefore, it is possible to reduce the possibility that the
(変更例)
図20は、装着状態調整部20の変形例を示す斜視図である。図21は、装着状態調整部20の別の変形例を示すものであり、(a)は斜視図であり、(b)は平面図である。図22は、装着状態調整部20のさらに別の変形例を示すものであり、(a)は斜視図であり、(b)は平面図である。
(Example of change)
FIG. 20 is a perspective view showing a modified example of the mounting
装着状態調整部20の形状は、つまみ形状に限定されず、図20および図21に示すように、扁平な円筒形状である、装着状態調整部20a(装着状態調整手段)または装着状態調整部20b(装着状態調整手段)であってもよい。装着状態調整部の形状を円筒形にすることにより、装着状態調整部の外周部分から中心軸までの距離が一定となるため、外周部分で均一な力を加えれば中心軸部分での回転によるずれがなくなるという効果を奏する。
The shape of the mounting
さらに、装着状態調整部20bは、装着状態調整部20aよりもその直径が大きい。そのため、装着状態調整部20bは、大きな径をとることができる外周部において操作可能な構成であるため、容易に大きなモーメントが得られ、少ない操作力で装着状態の調整が可能となる。また、操作量が大きくなるため微調節が容易となる。
Furthermore, the mounting
また、図21に示すように、装着状態調整部20bは、センサ本体8と一体化されていてもよいし、図22に示すように、センサ本体8と一体化されていなくてもよい。しかし、装着状態調整部20bをセンサ本体8と一体化する方が好ましい。この構成により、脈波センサ10の厚みを薄くすることが可能となり、穴9の中心から装着状態調整部20bまでの距離を小さくし、測定部7の位置がずれる可能性をより小さくすることができる。また、装着部2において最も大きな径をとることができる、装着部2の外周において操作可能な構成であるため、装着状態調整部20bの内側や下側の空間を有効活用することができる。
Further, as shown in FIG. 21, the mounting
〔実施の形態3〕
本発明の他の実施形態について図23に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、上述の実施の形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, about the member similar to the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図23は、本実施形態の脈波センサ30(生体信号測定装置)の構成を示す断面図であり、(a)はガイドピン33bとガイドピン34bとの間の距離が最大になっている状態を示す断面図であり、(b)はガイドピン33bとガイドピン34bとの間の距離が最小になっている状態を示す断面図である。同図に示すように、脈波センサ30は、脈波センサ1および脈波センサ10とは異なり、可動部31・32・35・36、湾曲部33・34を備えている。すなわち、可動部の配置および可動部の位置調整のための機構が上述した実施形態とは異なっている。
FIG. 23 is a cross-sectional view showing the configuration of the pulse wave sensor 30 (biological signal measuring device) of the present embodiment. FIG. 23A shows a state in which the distance between the
(可動部31・32の駆動機構)
可動部31(固定手段、第1挟持手段)は、湾曲部33(固定手段、第1挟持手段)と一体形成されており、湾曲部33の一方の端部33aは、装着部本体3に回転可能に固定されている。湾曲部33の他方の端部には、ガイドピン33bが配されており、このガイドピン33bは、装着状態調整部20の調整溝21に挿入されている。
(Driving mechanism for
The movable part 31 (fixing means, first clamping means) is integrally formed with the bending part 33 (fixing means, first clamping means), and one
また、穴9を挟んで可動部31および湾曲部33と対向する側に、可動部32(固定手段、第2挟持手段)および湾曲部34(固定手段、第2挟持手段)が配されている。可動部32は、湾曲部34と一体形成されており、湾曲部34の一方の端部34aは、装着部本体3に回転可能に固定されている。湾曲部34の他方の端部には、ガイドピン34bが配されており、このガイドピン34bは、装着状態調整部20の調整溝22に挿入されている。
Further, a movable part 32 (fixing means, second clamping means) and a bending part 34 (fixing means, second clamping means) are arranged on the side facing the
上述したように、ガイドピン33bとガイドピン34bとの間の幅は、装着状態調整部20を回転させることにより変えることができ、ガイドピン33bとガイドピン34bとの間の幅が狭くなれば、可動部31および可動部32が穴9の中心方向に押し出され、可動部31と可動部32との間の距離が小さくなる。つまり、指を締め付ける方向に可動部31および可動部32が移動する。
As described above, the width between the
(可動部35・36の駆動機構)
可動部35・36(固定手段、中心方向移動手段)は、湾曲部33・34の端部33a・34aよりも下側(装着状態調整部20から遠ざかる側)において、脈波センサ30の中心軸を対称軸として互いに線対称になるように配されている。これら可動部35・36は、バネ39によって装着部2の外周方向に作用する荷重をかけられている。すなわち、可動部35・36は、バネ39によって穴9の中心9aから遠ざかる方向の付加をバネ39によってかけられている。
(Driving mechanism for
The
可動部35・36と接する位置かつ可動部35・36よりも中心9aから遠ざかる位置には、楕円形状のカム37・38がそれぞれ配されている。カム37・38の長軸が中心9aの方向を向けば、可動部35・36は中心9aに向かう方向に押し出され、そうでない場合には、可動部35・36は中心9aから遠ざかる方向に引き込まれる。
カム37・38は、装着部本体3に回転可能に配されており、カム37・38の回転は、湾曲部33・34の回動と連動している。
The
具体的には、湾曲部33は、連結部材41を介してカム37と連結しており、湾曲部33が回動することに伴いカム37が回転する。連結部材41は、装着部本体3に配されたガイド43に沿って変位可能である。
Specifically, the bending
同様に、湾曲部34は、連結部材42を介してカム38と連結しており、湾曲部34が回動することに伴いカム38が回転する。
Similarly, the bending
可動部35・36の駆動機構をまとめると、以下のようになる。すなわち、可動部35・36は、バネ39によってカム37・38に常に押し付けられた状態となっている。装着状態調整部20が回転することによって湾曲部33・34が有するガイドピン33bとガイドピン34bとの間の幅が狭くなれば、この湾曲部33・34の回動に連動してカム37・38が回転し、カム37・38の長軸が中心9aの方向を向く。その結果、可動部35・36は、中心9aに向かう方向に押し出される。
The drive mechanism of the
換言すれば、湾曲部33・34および可動部35・36の移動は、同期しており、その移動は装着状態調整部20の回転に伴っている。
In other words, the movements of the bending
なお、カム37・38は、対称同形の形状を有し、また、装着状態調整部20の回転量に応じて同量ずつ回転するため、装着状態調整部20の回転量に応じて可動部35と可動部36とは、中心9aを含む平面であって装着部本体3の正面に対して垂直な面に関して面対称に同量ずつ移動することとなる。見方を変えれば、装着部2は、装着状態調整部20の回転量に応じて面対称に変形する。
The
可動部35の内接面には、発光素子7aが配されており、可動部36の内接面には、受光素子7bが配されている。そのため、可動部35・36が穴9の中心9aに向かって押し出されると、発光素子7aおよび受光素子7bは、穴9に挿入された指の表面に押し付けられる。なお、発光素子7aと受光素子7bとは、可動部35または可動部36のどちら側に備えられていてもよい。
A
また、発光素子7aの発光方向および受光素子7bの受光方向は、それぞれ穴9の中心9aを向いており、上記発光方向と上記受光方向とは角度θをなして交差している。
The light emitting direction of the
すなわち、複数の機能素子である、発光素子7aおよび受光素子7bは、互いの相対的な所定の位置関係を有するように、それぞれ異なる可動部(可動部35または36)に配されている。
That is, the
(脈波センサ30の効果)
以上のように脈波センサ30では、装着部2の装着状態を調節するときに、可動部35または可動部36に各々備えられている、発光素子7aと受光素子7bとが、上記角度θを維持したまま、穴9の中心9aに向かう方向または中心9aから遠ざかる方向に移動する。換言すれば、発光素子7aまたは受光素子7bが配された可動部35および36は、所定の位置関係(角度θ)を維持しつつ移動する。
(Effect of pulse wave sensor 30)
As described above, in the
つまり、測定部7(発光素子7aおよび受光素子7b)と測定対象(指50)との相対的な位置関係に加えて、発光素子7aと受光素子7bとの相対的な位置関係(角度または光軸)を物理的に理想的な状態に維持したまま装着状態を調整できる。それゆえ、さらに精度の良い測定が可能となる。
That is, in addition to the relative positional relationship between the measurement unit 7 (
(変更例)
上述の構成では、脈波センサ30は、装着状態調整部20を備えていたが、装着状態調整部6を備えていてもよく、装着状態調整部20aまたは20bを備えていてもよい。
(Example of change)
In the above-described configuration, the
〔実施の形態4〕
本発明の他の実施形態について図24に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、上述の実施の形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, about the member similar to the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
(脈波センサ70の構成)
図24は、本実施形態の脈波センサ70(生体信号測定装置)の構成を示す断面図であり、(a)はアクチュエータが収縮している状態を示す断面図であり、(b)はアクチュエータが伸長している状態を示す断面図である。
(Configuration of pulse wave sensor 70)
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a configuration of the pulse wave sensor 70 (biological signal measuring device) of the present embodiment, (a) is a cross-sectional view showing a state where the actuator is contracted, and (b) is an actuator. It is sectional drawing which shows the state which is extended | stretched.
同図に示すように、脈波センサ70は、アクチュエータ72(駆動手段)によって移動する可動部71a〜d(固定手段、中心方向移動手段)を備えている。これら可動部71a〜dの位置関係は、可動部4a〜dと同様である。
As shown in the figure, the
アクチュエータ72は、伸縮動作を行うものであり、例えばTi−Ni系形状記憶合金を原料にした繊維状のアクチュエータである“バイオメタル”(BioMetal:トキ・コーポレーション株式会社の登録商標)などの人工筋肉系のアクチュエータを用いることができる。このような人工筋肉系のアクチュエータは、現時点では小型化の面で好ましいと考えられるが、MEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を用いたマイクロ・アクチュエータ等の機械式のものを用いてもよい。
The
可動部71a〜dと装着部本体3との間には、バネ73が設けられている。このバネ73によって可動部71a〜dは、装着部本体3の内周方向に作用する荷重をかけられており、可動部71a〜dの外周側にあるアクチュエータ72の伸縮動作に伴って、装着部本体3の内周方向または外周方向に往復運動するように構成されている。アクチュエータ72が伸長する(より正確には、収縮しない)ことによって、可動部71a〜dは、バネ73によって穴9の中心方向(装着部本体3の内周面の内側)に押し出される。より詳細には、可動部71a〜dは、穴9の中心9aと自身とを結ぶ直線上を移動する。
A
また、可動部71a〜dの移動量を同量ずつとなるようにすることで、装着部2は、中心9aを通る軸であって装着部本体3の正面に対して垂直な軸に関して軸対称に変形することとなる。
Further, by making the moving amounts of the
アクチュエータ72の伸縮動作を操作するための装着状態調整部74(装着状態調整手段)は、アクチュエータ72への通電をオン・オフするためのスイッチである。前述の実施形態に関して説明したように、装着部2の円周方向の回転力を生じにくい方向に操作できるように、本実施の形態では回転式の装着状態調整部74を用いている。
A mounting state adjusting unit 74 (mounting state adjusting means) for operating the expansion / contraction operation of the
装着状態調整部74を時計回り方向に回転(オン)することにより、アクチュエータ72が通電されて最短状態に収縮し、装着部本体3の内周面側に設けられている可動部71a〜dは最も外周側の位置にセットされる。換言すれば、穴9の内周径が最大の状態となる。
By rotating (turning on) the mounting
装着状態調整部74を反時計回り方向に回転(オフ)することにより、アクチュエータ72が断電されて収縮状態から開放される。その結果、アクチュエータ72が伸長可能な柔軟な状態となることから、可動部71a〜dは、バネ73の作用により内周側に押し出されて、指50に密着するように押し付けられる。換言すれば、穴9の内周径が最小の状態となる。
By rotating (turning off) the mounting
すなわち、可動部71a〜dの移動は同期しており、その移動は装着状態調整部74の回転に伴っている。
That is, the movements of the
可動部71aおよび71bの、穴9の中心9aを向く面(装着部本体3の内周面の内側を向く面)には、受光素子7bが配されている。また、可動部71dの、穴9の中心9aを向く面には、発光素子7aが配されている。
A
発光素子7aから出射された検出光は、穴9に挿入された指の表面で拡散し、2つの受光素子7bにそれぞれ入射する。
The detection light emitted from the
可動部71a(または受光素子7b)と中心9aとを結ぶ直線(光軸)および可動部71b(または受光素子7b)と中心9aとを結ぶ直線(光軸)は、可動部71d(または発光素子7a)と中心9aとを結ぶ直線(光軸)とそれぞれ角度θ´をなしている。可動部71a〜dは、穴9の中心9aと自身とを結ぶ直線上を移動するため、可動部71a〜dが移動しても角度θ´は維持される。本実施形態において角度θ´は90°である。
The straight line (optical axis) connecting the
(脈波センサ70の効果)
脈波センサ70においては、可動部71a・71bまたは可動部71cに各々備えられている、一対で測定部7としての機能を有する発光素子7aと受光素子7bとが、上記角θ´を維持したまま、装着部本体3が有する穴9の内周方向または外周方向に移動する。
(Effect of pulse wave sensor 70)
In the
換言すれば、複数の機能素子である、発光素子7aと受光素子7bとは、互いの相対的な所定の位置関係を有するように、それぞれ異なる可動部(可動部71a、71bまたは71d)に配されており、可動部71a、71bおよび71dは、所定の位置関係(角度θ)を維持しつつ移動する。
In other words, the
それゆえ、装着部2の装着状態を調節した場合でも、指50に対する発光素子7aおよび受光素子7bの角度を一定に維持することができ、脈波の検出環境を一定に維持することができる。
Therefore, even when the mounting state of the mounting
つまりは、発光素子7aおよび受光素子7bと測定対象(指50)との相対的な位置関係に加えて、発光素子7aと受光素子7bとの相対的な位置関係(角度または光軸)をも、物理的に理想的な状態を維持したまま装着状態を調節できることから、さらに精度の良い測定が可能となる。
That is, in addition to the relative positional relationship between the light emitting
(変更例)
なお、本実施の形態では、装着部本体3を正面から見た場合に、下側に発光素子、左右両側に受光素子を配置しているが、例えば、発光素子7aと受光素子7bとを、左右または上下に互いに対抗するように配置してもよい。この場合には、発光素子7aと受光素子7bとを結ぶ直線は穴9の中心9aを通り、発光素子7aまたは受光素子7bを配した可動部71は、当該直線上を移動する。そのため、角度θ´は180°であり、この角度θ´を維持した状態で装着部2の装着状態を調節することができる。
(Example of change)
In the present embodiment, when the mounting portion
角度θ´は、90°および180°に限定されず、何度であってもよい。 The angle θ ′ is not limited to 90 ° and 180 °, and may be any number of times.
可動部71を移動させる機構として、通電により収縮するアクチュエータの例を示したが、伸長および収縮の両方向の駆動が可能なアクチュエータ(例えば、導電性高分子アクチュエータなどの人工筋肉系アクチュエータ)を用いてもよい。 Although an example of an actuator that contracts when energized is shown as a mechanism for moving the movable portion 71, an actuator that can be driven in both directions of expansion and contraction (for example, an artificial muscle actuator such as a conductive polymer actuator) is used. Also good.
この場合には、センサ本体8のマイクロコンピュータ83が、測定した脈波の振幅が小さいと判断した時に、マイクロコンピュータ83が装着部2の装着状態を制御することにより、測定部7を測定対象の指にさらに強く押し付けて、脈波の振幅が大きくなるよう自動的に制御してもよい。
In this case, when the
逆に、脈波の振幅が十分に大きい場合には、脈波の振幅が必要以上に低下しない範囲で、測定部7の指の押し付けを緩める(測定部7を外周方向に移動させる)ように制御することにより、測定部7の押し付けによる指への装着負担を軽減してもよい。すなわち、上述のような、フィードバック制御も可能である。
On the other hand, when the amplitude of the pulse wave is sufficiently large, the finger pressing of the measuring
また、前述のようなフィードバック制御を自動的に行う以外にも、マイクロコンピュータ83が測定した脈波の振幅が小さいと判断した際に、センサ本体8の表示部87にメッセージやマーク等を表示して、脈波センサ70を装着している使用者へ通知するようにすれば、使用者が装着状態を調節することにより正しい測定を行うことができる。
In addition to automatically performing the feedback control as described above, when it is determined that the amplitude of the pulse wave measured by the
〔実施の形態5〕
本発明の他の実施形態について図25に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、上述の実施の形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, about the member similar to the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図25は、本実施形態の脈波センサ100(生体信号測定装置)の構成を示す断面図である。 FIG. 25 is a cross-sectional view showing the configuration of the pulse wave sensor 100 (biological signal measurement device) of the present embodiment.
上述した実施の形態は、いずれも上下方向や左右方向など少なくとも2方向以上から指を締め付ける機構であったが、脈波センサ100は、図25に示すように、装着状態調整部95(装着状態調整手段)を回転操作して、ネジ96を回転駆動し、可動部97(装着手段)を移動させることによって片方向から締め付けるものである。
Each of the above-described embodiments is a mechanism for tightening a finger from at least two directions such as the vertical direction and the horizontal direction. However, as shown in FIG. The adjustment means) is rotated, the
発光素子7aおよび受光素子7bは、湾曲部98(装着手段)の内側(可動部97と対向する面の側)に配されている。装着状態調整部95を回転させることにより、可動部97が湾曲部98に近づく方向に移動し、可動部97と湾曲部98との間の距離が短くなることにより、可動部97と湾曲部98との間に挿入された指に発光素子7aおよび受光素子7bが密着される。
The
脈波センサ100においても、装着状態を調節する場合に、湾曲部98の内周面に配置された発光素子7aおよび受光素子7bは、内周面の中心方向(穴9の中心方向)に向かって、測定対象である指に押し付けられる構造である。それゆえ、発光素子7aおよび受光素子7bと指との、位置関係(角度)を保ったまま装着状態を調節することが可能である。
Also in the
すなわち、可動部97は、測定部7と指50との位置関係を一定に維持しつつ装着状態を調整するものである。
That is, the
〔実施の形態6〕
本発明の他の実施形態について図26に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、上述の実施の形態と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 6]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In addition, about the member similar to the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図26は、本実施形態の脈波センサ110(生体信号測定装置)の構成を示す斜視図である。脈波センサ110は、帯状のベルト114の両端を同量ずつ巻き取る機構を備えている。具体的には、図26に示すように、脈波センサ110は、装着状態調整部111(装着状態調整手段)、巻取り機構部112(調節手段)、可動部113(第2装着手段)、装着部本体115(第1装着手段)を備えている。
FIG. 26 is a perspective view showing the configuration of the pulse wave sensor 110 (biological signal measurement device) of the present embodiment. The
装着状態調整部111は、巻取り機構部112の回転を制御するものである。この装着状態調整部111を回転させることにより、巻取り機構部112の回転がオン・オフされる。なお、装着状態調整部111は、巻取り機構部112を制御するためのスイッチであればよく、装着状態調整部111の形状および操作方向は上述のものに限定されない。
The mounting
巻取り機構部112は、装着部本体115の内部に2つ配されており、ベルト114の各端部をそれぞれ巻き取るものである。各巻取り機構部112の回転は同調しているため、各巻取り機構部112はベルト114を同時に同量ずつ巻き取る。
Two winding
装着部本体115は、円弧の一部を形成する側面116を有しており、この側面116に指を当接させることができる。装着部本体115の上方には、装着状態調整部111が、下方には可動部113が配されている。
The mounting portion
可動部113は、円弧の一部を形成する側面117を有しており、この側面117と装着部本体115が有する側面116とを組み合わせることにより、指を挿入するための環状(または筒状)の構造体が形成される。
The
この可動部113は、装着部本体115に対して変位可能に設けられており、装着部本体115に対する相対位置は、ベルト114によって調節することができる。すなわち、可動部113の内部にはベルト114が通っており、巻取り機構部112がベルト114を巻き取れば、可動部113は、装着部本体115に近づく方向に移動する。その結果、装着部本体115と可動部113とによって形成される穴9の大きさは小さくなる。これにより、脈波センサ110の装着状態が調整される。
The
なお、ベルト114は、可動部113の一方の端部から他方の端部まで貫通する1本のベルトであってもよいし、可動部113の一方の端部および他方の端部にそれぞれ接続される2本のベルトであってもよい。
The
また、可動部113の側面117には、発光素子7aおよび受光素子7bが設けられており、可動部113が装着部本体115に近づく方向に移動することにより、発光素子7aおよび受光素子7bは、穴9に挿入された指に押し付けられる。
Further, the
以上のように、脈波センサ110は、装着部本体115と可動部113とを含み、装着部本体115と可動部113とによって穴9が形成される。また、測定部7(発光素子7aおよび受光素子7b)は、可動部113に配されている。装着部本体115と可動部113とはベルトによって接続されており、各巻取り機構部112は、ベルト114を同時に同量ずつ巻き取る。換言すれば、巻取り機構部112は、装着部本体115に対する可動部113の傾きを一定に維持しつつ、ベルト114の長さを調節する。
As described above, the
それゆえ、測定部7と指との位置関係(角度)を一定に維持しつつ脈波センサ110の装着状態を調整することができる。
Therefore, it is possible to adjust the wearing state of the
なお、可動部113は、装着部本体115に対して平行な状態を維持しつつ、当該装着部本体115に近づくことが好ましい。
The
また、上記の説明では、巻取り機構部112は、ベルト114を巻き取るものとして説明したが、巻取り機構部112を、ベルト114を巻き取る方向とは反対の方向に回転させることにより、ベルト114の長さを長くする構成を設けてもよい。この場合には、2つの巻取り機構部112は、ベルト114を同時に同量ずつ送り出す。
In the above description, the winding
また、ベルト114の2つの端部をひとつの巻取り機構部112に接続し、この巻取り機構部112を回転させることによって、ベルト114の両端を同時に巻き取る構成としてもよい。
Further, the two ends of the
(変更例)
上述した締め付け機構以外にも、カフのような袋状の容器に液体や気体を注入して全体的に締め付け調節を行う機構などの構成を本発明に適用することができる。
(Example of change)
In addition to the tightening mechanism described above, a structure such as a mechanism for injecting a liquid or gas into a bag-like container such as a cuff to perform overall tightening adjustment can be applied to the present invention.
上記の機構は、測定部と指との位置関係を一定に維持しつつ装着状態を調整するものであり、指を対称の中心として対称的にカフを変形させるものである。 The above mechanism adjusts the wearing state while maintaining the positional relationship between the measurement unit and the finger constant, and deforms the cuff symmetrically with the finger as the center of symmetry.
なお、前述の可動部4a〜d、35、36の移動量については、それぞれの移動が同量ずつであれば全体的に指に対する測定部7の相対位置が保たれる効果を有するが、より厳密には、例えば動脈部位などの測定対象を中心に前記可動部が対称に動作する、または、前記可動部が所定の比率で変位するようにしても効果的である。
In addition, about the movement amount of the above-mentioned
つまりは、本発明の脈波センサは、測定対象である指への脈波センサの装着状態を調節する際に、発光素子7aおよび受光素子7bが装着部本体3の穴9の中心方向に向かって当該指に密着するように装着状態を調節できる、装着状態調整調節機構を有するものであればよい。
That is, in the pulse wave sensor of the present invention, the
上述の構成では、測定部7として光学式センサを示したが、測定部7は、例えば、心電や筋電もしくは皮膚抵抗などを測定するための電極や、超音波式センサ、温度や水分を検出するセンサ、動脈音などの音を検出するセンサ等、生体情報を測定するための各種方式のセンサであってもよい。
In the above-described configuration, an optical sensor is shown as the
上述の構成は、測定対象の位置によって測定環境が変化する場合に効果的であるが、測定対象が、上記実施の形態での固有動脈のように一定方向(指の方向)に沿ったものである場合には、特に効果的である。 The above configuration is effective when the measurement environment changes depending on the position of the measurement target, but the measurement target is along a certain direction (the direction of the finger) like the intrinsic artery in the above embodiment. In some cases, it is particularly effective.
上述の構成では、脈波センサの測定対象は指としたが、脈波センサの測定対象は、手首であってもよいし、腕、足、首、または胴体であってもよい。また、上記測定対象は人体に限定されず、ヒト以外の生物であってもよい。 In the above configuration, the measurement target of the pulse wave sensor is a finger, but the measurement target of the pulse wave sensor may be a wrist, an arm, a leg, a neck, or a torso. The measurement object is not limited to the human body, and may be a living organism other than human.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。 The present invention can also be expressed as follows.
本発明の生体信号測定装置は、生体に装着し生体信号を測定する生体信号測定装置であって、四肢あるいは指などの円筒状の部位に円環状あるいは円弧状に装着する装着部と、前記装着部に設けられ生体の所定箇所に密着して生体信号を測定する測定部と、前記装着部の装着状態を調節する装着状態調節機構部と、を備え、前記装着状態調節機構部は、前記測定部と前記生体の所定箇所との所定の位置関係をほぼ一定に保って調節するものである。 The biological signal measuring device of the present invention is a biological signal measuring device that is mounted on a living body and measures a biological signal, and is mounted on a cylindrical part such as an extremity or a finger in an annular shape or an arc shape; A measurement unit that measures a biological signal in close contact with a predetermined part of the living body, and a mounting state adjustment mechanism unit that adjusts a mounting state of the mounting unit, and the mounting state adjustment mechanism unit includes the measurement The predetermined positional relationship between the part and the predetermined part of the living body is adjusted to be kept substantially constant.
上記生体信号測定装置において、前記所定の位置関係は、前記測定部の位置と、前記生体の所定箇所との、前記装着部の内周面の円周上における相対位置関係であることが好ましい。 In the biological signal measuring apparatus, it is preferable that the predetermined positional relationship is a relative positional relationship on the circumference of the inner peripheral surface of the mounting portion between the position of the measuring unit and the predetermined portion of the living body.
上記生体信号測定装置において、前記所定の位置関係は、前記装着部の略中心からの、前記測定部と前記生体の所定箇所との角度関係であることが好ましい。 In the biological signal measuring device, it is preferable that the predetermined positional relationship is an angular relationship between the measurement unit and a predetermined portion of the biological body from a substantial center of the mounting unit.
上記生体信号測定装置において、前記測定部は少なくとも2つ以上の機能素子で構成され、前記機能素子は、互いに所定の相対的な位置関係を有して前記装着部に配置されており、前記装着状態調節機構部は、前記機能素子の前記所定の相対的な位置関係をほぼ一定に保って調節することが好ましい。 In the biological signal measuring apparatus, the measurement unit includes at least two or more functional elements, and the functional elements are arranged in the mounting unit with a predetermined relative positional relationship with each other, and the mounting It is preferable that the state adjustment mechanism adjusts the predetermined relative positional relationship of the functional elements while maintaining the constant relative relationship.
センサをずらすことなく装着状態を調整できるため、センサの位置を維持することが重要となる生体信号測定装置として利用できる。 Since the wearing state can be adjusted without shifting the sensor, it can be used as a biological signal measuring apparatus in which it is important to maintain the position of the sensor.
1 脈波センサ(生体信号測定装置)
2 装着部(装着手段)
3 装着部本体(装着手段)
4a 可動部(固定手段、第1挟持手段)
4b 可動部(固定手段、第2挟持手段)
4c 可動部(固定手段、中心方向移動手段)
4d 可動部(固定手段、中心方向移動手段)
5 機構部(固定手段)
6 装着状態調整部(装着状態調整手段)
7 測定部(検出手段)
7a 発光素子(検出手段)
7b 受光素子(検出手段)
10 脈波センサ(生体信号測定装置)
20 装着状態調整部(装着状態調整手段)
20a 装着状態調整部(装着状態調整手段)
20b 装着状態調整部(装着状態調整手段)
30 脈波センサ(生体信号測定装置)
31 可動部(固定手段、第1挟持手段)
32 可動部(固定手段、第2挟持手段)
33 湾曲部(固定手段、第1挟持手段)
34 湾曲部(固定手段、第2挟持手段)
35 可動部(固定手段、中心方向移動手段)
36 可動部(固定手段、中心方向移動手段)
50 指(生体の測定部位)
51 湾曲部(固定手段、第1挟持手段)
52 湾曲部(固定手段、第2挟持手段)
61 調整溝62(複数の溝)
62 調整溝62(複数の溝)
70 脈波センサ((生体信号測定装置)
71a 可動部(固定手段、中心方向移動手段)
71b 可動部(固定手段、中心方向移動手段)
71c 可動部(固定手段、中心方向移動手段)
71d 可動部(固定手段、中心方向移動手段)
72 アクチュエータ(駆動手段)
83 マイクロコンピュータ(制御手段)
93 つまみ(装着状態調整手段)
95 装着状態調整部(装着状態調整手段)
97 可動部(装着手段)
98 湾曲部(装着手段)
100 脈波センサ((生体信号測定装置)
110 脈波センサ((生体信号測定装置)
111 装着状態調整部(装着状態調整手段)
112 巻取り機構部(調節手段)
113 可動部(第2装着手段)
114 ベルト
115 装着部本体(第1装着手段)
1 Pulse wave sensor (biological signal measuring device)
2 Wearing part (wearing means)
3 Mounting body (mounting means)
4a Movable part (fixing means, first clamping means)
4b Movable part (fixing means, second clamping means)
4c Movable part (fixing means, center direction moving means)
4d Movable part (fixing means, center direction moving means)
5 Mechanism (fixing means)
6 Wearing state adjustment unit (wearing state adjusting means)
7 Measuring part (detection means)
7a Light emitting element (detection means)
7b Light receiving element (detection means)
10 Pulse wave sensor (Biological signal measuring device)
20 Wearing state adjusting unit (wearing state adjusting means)
20a Wearing state adjusting unit (wearing state adjusting means)
20b Wearing state adjusting unit (wearing state adjusting means)
30 Pulse wave sensor (biological signal measuring device)
31 Movable part (fixing means, first clamping means)
32 Movable part (fixing means, second clamping means)
33 Curved part (fixing means, first clamping means)
34 Bending part (fixing means, second clamping means)
35 Movable parts (fixing means, center direction moving means)
36 Movable part (fixing means, center direction moving means)
50 fingers (measurement part of a living body)
51 curved portion (fixing means, first clamping means)
52 curved portion (fixing means, second clamping means)
61 Adjustment groove 62 (multiple grooves)
62 Adjustment groove 62 (multiple grooves)
70 Pulse wave sensor ((Biological signal measuring device)
71a Movable part (fixing means, center direction moving means)
71b Movable part (fixing means, center direction moving means)
71c Movable part (fixing means, center direction moving means)
71d Movable part (fixing means, center direction moving means)
72 Actuator (drive means)
83 Microcomputer (control means)
93 Knob (Wearing state adjustment means)
95 Wearing state adjusting unit (wearing state adjusting means)
97 Movable part (mounting means)
98 Curved part (mounting means)
100 Pulse wave sensor ((Biological signal measuring device)
110 Pulse wave sensor (Biological signal measuring device)
111 Wearing state adjusting unit (wearing state adjusting means)
112 Winding mechanism (adjustment means)
113 Movable part (second mounting means)
114
Claims (12)
環状、筒状またはそれらの部分形状を有し、上記測定部位に装着する装着手段と、
上記環状、筒状またはそれらの部分形状によって形成される空間の内部を向き、上記生体信号を検出する検出手段とを備え、
上記装着手段は、上記検出手段と上記測定部位との位置関係を一定に維持しつつ装着状態を調整することを特徴とする生体信号測定装置。 A biological signal measuring device that is attached to a measurement site of a biological body and measures a biological signal of the biological body,
An attachment means for attaching to the measurement site, having an annular shape, a cylindrical shape or a partial shape thereof,
A detection means for detecting the biological signal, facing the inside of the space formed by the annular shape, the cylindrical shape or the partial shape thereof,
The biological signal measuring apparatus, wherein the mounting means adjusts the mounting state while maintaining a constant positional relationship between the detection means and the measurement site.
環状、筒状またはそれらの部分形状を有し、上記測定部位に装着する装着手段と、
上記装着手段に配され、上記環状、筒状またはそれらの部分形状によって形成される空間の内部に移動する固定手段と、
上記内部を向き、上記生体信号を検出する検出手段とを備え、
上記固定手段は、上記検出手段と上記測定部位との位置関係を一定に維持しつつ移動することを特徴とする生体信号測定装置。 A biological signal measuring device that is attached to a measurement site of a biological body and measures a biological signal of the biological body,
An attachment means for attaching to the measurement site, having an annular shape, a cylindrical shape or a partial shape thereof,
A fixing means arranged on the mounting means and moving into the space formed by the annular shape, the cylindrical shape or a partial shape thereof;
A detecting means for facing the inside and detecting the biological signal,
The biological signal measuring apparatus, wherein the fixing means moves while maintaining a positional relationship between the detecting means and the measurement site constant.
上記検出手段は、上記中心方向移動手段の、上記中心またはその近傍を向く面に配されていることを特徴とする請求項3に記載の生体信号測定装置。 The fixing means includes a center direction moving means that moves in a direction toward the center of the space or the vicinity thereof,
4. The biological signal measuring apparatus according to claim 3, wherein the detection means is disposed on a surface of the center direction moving means facing the center or the vicinity thereof.
上記検出手段は、複数の機能素子で形成されており、
上記複数の機能素子は、当該複数の機能素子間の相対的な所定の位置関係を有するように、それぞれ異なる上記中心方向移動手段に配されており、
上記複数の中心方向移動手段は、上記所定の位置関係を維持しつつ移動することを特徴とする請求項4に記載の生体信号測定装置。 A plurality of the above-mentioned central direction moving means,
The detection means is formed of a plurality of functional elements,
The plurality of functional elements are arranged in different central direction moving means so as to have a predetermined relative positional relationship between the plurality of functional elements,
The biological signal measuring apparatus according to claim 4, wherein the plurality of center direction moving units move while maintaining the predetermined positional relationship.
上記複数の中心方向移動手段の移動は、互いに同期していることを特徴とする請求項4に記載の生体信号測定装置。 A plurality of the above-mentioned central direction moving means,
The biological signal measuring apparatus according to claim 4, wherein movements of the plurality of central direction moving means are synchronized with each other.
上記固定手段は、上記空間を挟んで線対称に対峙する、第1挟持手段と第2挟持手段とを備え、
上記装着状態調整手段は、上記第1挟持手段と上記第2挟持手段との間隔を調整することを特徴とする請求項3に記載の生体信号測定装置。 A mounting state adjusting means for adjusting a mounting state of the mounting means with respect to the living body;
The fixing means includes a first clamping means and a second clamping means that face each other symmetrically with respect to the space.
The biological signal measuring apparatus according to claim 3, wherein the wearing state adjusting means adjusts an interval between the first clamping means and the second clamping means.
上記検出手段は、上記中心方向移動手段の、上記中心を向く面に配されており、
上記中心方向移動手段の移動は、上記第1および第2挟持手段の動作に連動していることを特徴とする請求項7に記載の生体信号測定装置。 The fixing means further includes a center direction moving means for moving in a direction toward the center of the space or the vicinity thereof,
The detecting means is disposed on a surface of the central direction moving means facing the center,
8. The biological signal measuring apparatus according to claim 7, wherein the movement of the central direction moving means is interlocked with the operation of the first and second clamping means.
上記検出手段によって検出された生体信号の強度を検出し、当該強度に応じて、上記中心方向移動手段の位置を制御するための信号を上記駆動手段に出力する制御手段とを備えることを特徴とする請求項4に記載の生体信号測定装置。 Driving means for moving the central direction moving means;
Control means for detecting the intensity of the biological signal detected by the detection means and outputting a signal for controlling the position of the central direction moving means to the drive means according to the intensity. The biological signal measuring device according to claim 4.
上記検出手段は、上記第2装着手段に配されており、
上記第1装着手段と上記第2装着手段とはベルトによって接続されており、
上記第1装着手段に対する上記第2装着手段の傾きを一定に維持しつつ上記ベルトの長さを調節する調節手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の生体信号測定装置。 The mounting means includes first mounting means and second mounting means that form the space,
The detection means is arranged in the second mounting means,
The first mounting means and the second mounting means are connected by a belt,
2. The biological signal measuring apparatus according to claim 1, further comprising adjusting means for adjusting the length of the belt while maintaining a constant inclination of the second mounting means with respect to the first mounting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006168149A JP2007330638A (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Biological signal measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006168149A JP2007330638A (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Biological signal measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007330638A true JP2007330638A (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=38930655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006168149A Pending JP2007330638A (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Biological signal measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007330638A (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012120773A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Rohm Co Ltd | Pulse wave sensor |
US9113793B2 (en) | 2010-12-10 | 2015-08-25 | Rohm Co., Ltd. | Pulse wave sensor |
WO2017169202A1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | ソニー株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
JP2018507055A (en) * | 2015-03-03 | 2018-03-15 | ノキア テクノロジーズ オーユー | User wearable device with optical sensor |
WO2018066680A1 (en) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 京セラ株式会社 | Measuring device, measuring method and program |
WO2018080005A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 한국 한의학 연구원 | Precise pulse measurement device |
JP2019520151A (en) * | 2016-07-08 | 2019-07-18 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Device and method for measuring physiological parameters of human limbs |
JP2019524209A (en) * | 2016-07-08 | 2019-09-05 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Device and method for measuring physiological parameters of human limb |
CN110326857A (en) * | 2019-08-07 | 2019-10-15 | 苏州康孚智能科技有限公司 | A kind of wearable flexible sensor device |
US11051760B2 (en) | 2016-05-09 | 2021-07-06 | Belun Technology Company Limited | Wearable device for healthcare and method thereof |
US11150183B2 (en) | 2018-10-23 | 2021-10-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical sensor including a base substrate with a contact sensor and apparatus and method for estimating bio-information |
CN113729651A (en) * | 2021-10-12 | 2021-12-03 | 普定县人民医院 | Cardiovascular monitoring watchband and wearable equipment of cardiovascular monitoring |
-
2006
- 2006-06-16 JP JP2006168149A patent/JP2007330638A/en active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9113793B2 (en) | 2010-12-10 | 2015-08-25 | Rohm Co., Ltd. | Pulse wave sensor |
JP2012120773A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Rohm Co Ltd | Pulse wave sensor |
JP2018507055A (en) * | 2015-03-03 | 2018-03-15 | ノキア テクノロジーズ オーユー | User wearable device with optical sensor |
US10874312B2 (en) | 2015-03-03 | 2020-12-29 | Nokia Technolgies Oy | User wearable apparatus with optical sensor |
WO2017169202A1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | ソニー株式会社 | Information processing device, information processing method, and program |
US10852772B2 (en) | 2016-03-28 | 2020-12-01 | Sony Corporation | Information processing apparatus and information processing method |
US11051760B2 (en) | 2016-05-09 | 2021-07-06 | Belun Technology Company Limited | Wearable device for healthcare and method thereof |
JP2019520151A (en) * | 2016-07-08 | 2019-07-18 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Device and method for measuring physiological parameters of human limbs |
JP2019524209A (en) * | 2016-07-08 | 2019-09-05 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Device and method for measuring physiological parameters of human limb |
WO2018066680A1 (en) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 京セラ株式会社 | Measuring device, measuring method and program |
WO2018080005A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 한국 한의학 연구원 | Precise pulse measurement device |
US11150183B2 (en) | 2018-10-23 | 2021-10-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical sensor including a base substrate with a contact sensor and apparatus and method for estimating bio-information |
CN110326857A (en) * | 2019-08-07 | 2019-10-15 | 苏州康孚智能科技有限公司 | A kind of wearable flexible sensor device |
CN110326857B (en) * | 2019-08-07 | 2024-04-16 | 苏州康孚智能科技有限公司 | Wearable flexible sensor device |
CN113729651A (en) * | 2021-10-12 | 2021-12-03 | 普定县人民医院 | Cardiovascular monitoring watchband and wearable equipment of cardiovascular monitoring |
CN113729651B (en) * | 2021-10-12 | 2023-10-17 | 普定县人民医院 | Cardiovascular monitoring watchband and cardiovascular monitoring wearable equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007330638A (en) | Biological signal measuring device | |
JP4549900B2 (en) | Biological signal measuring device, biological signal measuring method, and computer program | |
US20180042513A1 (en) | Arcuate Wearable Device with a Circumferential or Annular Array of Spectroscopic Sensors for Measuring Hydration Level | |
FI126623B (en) | Biometric monitor strap | |
JP4796025B2 (en) | Pressure applying device and biological signal measuring device having the same | |
JP2006288663A (en) | Finger-ring type device for measuring biomedical signal | |
JP3741147B2 (en) | Pulse wave sensor | |
US11241177B2 (en) | Wrist-sensor pulse oximetry device and method | |
RU2528076C2 (en) | Measuring instrument and method for sensor location | |
WO2015141446A1 (en) | Biological information measurement device and pulse oximeter | |
JP2017046927A (en) | Neck band type biological information detection device | |
CN115363573A (en) | Disposable multi-position pulse blood oxygen saturation monitoring probe | |
JP2007325675A (en) | Annular detector and biological information measuring device | |
US20210267709A1 (en) | Force sensing device, medical endodevice and process of using such endodevice | |
US20170265811A1 (en) | Strap for a portable pulse measuring device and a portable pulse measuring device | |
JP2007330637A (en) | Attachment device, biosignal-measuring device and attachment condition-adjusting method | |
JP2009226025A (en) | Biological information measuring apparatus | |
JP5061848B2 (en) | Sensor mounting band and biological information device | |
JP5040678B2 (en) | Sensor mounting supporter and arm mounted biological information measuring device | |
US20190107887A1 (en) | Body motion and position sensing, recognition and analytics from an array of wearable pressure sensors | |
JP3741148B2 (en) | Pulse wave sensor | |
JP6226063B2 (en) | Biological signal detection device and biological information measurement device | |
JP2010183970A (en) | Biological information measuring device | |
US20240023820A1 (en) | Wearable Devices And Methods For Providing Therapy To A User And/Or For Measuring Physiological Parameters Of The User | |
JP2022163384A (en) | sensor device |