JP2008079676A - Blood flow sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、循環系の障害等を検査する血流測定装置に用いられる血流センサに関するものである。 The present invention relates to a blood flow sensor used in a blood flow measurement device for examining a circulatory system disorder or the like.
従来から、循環系の障害等を検査するために用いる血流測定装置では、LED(発光ダイオード)等の発光部と、フォトトランジスタ等の受光部とを備えた血流センサが利用されている。前記血流センサは、被験者の体の一部に装着され、発光部の光を体の一部に照射し、体の一部を透過した光あるいは体の一部によって拡散された光を受光部で受光して、受光量の変化を血流の変化として検出するものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a blood flow measuring device used for examining a circulatory system disorder or the like, a blood flow sensor including a light emitting unit such as an LED (light emitting diode) and a light receiving unit such as a phototransistor is used. The blood flow sensor is attached to a part of the body of a subject, irradiates the light of the light emitting part to the part of the body, and receives the light transmitted through the part of the body or the light diffused by the part of the body And detecting a change in the amount of received light as a change in blood flow.
例えば、特許文献1では、ジョギングやマラソン中の脈拍数等を計測することができ、ランニングを妨げない程度の大きさの血流センサを備えた腕装着型脈波計測装置が開示されている。
しかし、従来の血流センサは、発光部や受光部を備えた部材と給電部とが別個の部材で構成されており、これらの部材をそれぞれ別個に被験者に装着する必要があった。また、各部材間を電気的に接続する接続部材が別途必要であり、煩わしかった。例えば特許文献1に記載されている血流センサは、情報処理装置として機能する腕時計とケーブルで接続されており、前記腕時計に内蔵された電池から前記ケーブルを介して電力の供給を受けている。そのため、血流センサを単独で装着しただけでは血流を測定することができず、血流を測定するのに腕時計を装着しなければならなかった。
However, in the conventional blood flow sensor, the member provided with the light emitting part and the light receiving part and the power feeding part are configured as separate members, and it is necessary to separately attach these members to the subject. In addition, a separate connecting member for electrically connecting the members is necessary and cumbersome. For example, a blood flow sensor described in
また、体の一部を透過した光を受光して血流の変化を検出する方式の血流センサについては、ベルト等の固定具によって発光部と受光部とを対向させて指等の体に装着していた。そのため、発光部と受光部との相対的な位置関係を一定に保つことが困難であり、安定した測定精度を確保することができなかった。そこで本発明は、上記問題点を鑑み、小型で測定精度の高い血流センサを提供することを課題とする。 In addition, for blood flow sensors that detect changes in blood flow by receiving light that has passed through a part of the body, the light-emitting part and the light-receiving part are opposed to each other by a fixture such as a belt. I was wearing it. For this reason, it is difficult to keep the relative positional relationship between the light emitting unit and the light receiving unit constant, and stable measurement accuracy cannot be ensured. In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a small blood flow sensor with high measurement accuracy.
上記課題を解決するため、請求項1の発明では、被験者の指に発光部の発する光を照射して、指で拡散された光又は指を透過した光を受光部で受光することによって指の血流に関する情報を測定する血流センサであって、指の挿入が可能な孔を有する基体に、前記発光部および前記受光部と、電力を供給する給電部とが配置されていることを特徴とした。
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of
これにより、血流センサを構成する発光部や受光部、給電部等の構成要素が一部材に配置されるため、従来の血流センサのように複数の部材を被験者に装着する必要がない。また、各部材間を電気的に接続する接続部材が不要であるため、血流センサを構成する部品点数を削減して血流センサの小型化を図ることができる。 Thereby, since components, such as the light emission part, the light-receiving part, and the electric power feeding part which comprise a blood flow sensor, are arrange | positioned at one member, it is not necessary to mount | wear a test subject with several members like the conventional blood flow sensor. In addition, since a connection member for electrically connecting the members is not necessary, the number of parts constituting the blood flow sensor can be reduced and the blood flow sensor can be downsized.
上記請求項1に記載の血流センサは、前記基体は、立体回路基板を有し、前記立体回路基板は、樹脂成形体に所定の回路パターンが形成され、前記樹脂成形体に前記発光部および前記受光部、給電部を実装して構成されるものであってもよい(請求項2)。
In the blood flow sensor according to
請求項3の発明では、請求項1又は2の発明において、前記孔を構成する内壁に前記発光部と前記受光部とを対向させて配置されていることを特徴とした。これにより、発光部と受光部との相対的な位置関係を固定することができる。そのため、請求項3の発明に係る血流センサは、従来の血流センサのように発光部と受光部と相対的な位置関係が変化することがなく、安定した測定精度を確保することができる。
The invention of
請求項4の発明では、請求項1〜3のいずれかの一項の発明において、前記基体には無線発信機が配置され、前記無線発信機によって前記受光部で検知された光に関する情報が血流に関する情報を算出する情報処理装置に送信されることを特徴とした。これにより、血流センサと情報処理装置とを物理的に分離することができ、被験者は血流センサのみを装着することにより血流に関する情報を測定することが可能である。そのため、請求項4の発明に係る血流センサは、従来の血流センサのように複数の部材を被験者に装着させる煩わしさがなく装着が容易である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, a radio transmitter is disposed on the base, and information relating to light detected by the light receiving unit by the radio transmitter is blood. The information is transmitted to an information processing device that calculates information about the flow. Thereby, the blood flow sensor and the information processing apparatus can be physically separated, and the subject can measure information related to blood flow by wearing only the blood flow sensor. Therefore, the blood flow sensor according to the invention of
請求項5の発明では、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明において、前記孔を構成する内壁に指の挿入を検知するセンサが配置され、前記センサによって指の挿入が検知されることを条件に起動されることを特徴とした。これにより、血流センサの孔に指を挿入させて、血流センサを起動させることができる。その結果、スイッチの入れ忘れを防止することができるため測定を怠るおそれがない。また、指から血流センサを外すとセンサによって指の挿入が検知されないため、血流センサは停止する。その結果、スイッチの切り忘れを防止することもできるため、電力の消費を抑えることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, a sensor for detecting insertion of a finger is disposed on the inner wall constituting the hole, and the insertion of the finger is detected by the sensor. It was started on condition that Accordingly, the blood flow sensor can be activated by inserting a finger into the hole of the blood flow sensor. As a result, it is possible to prevent the switch from being forgotten, so there is no risk of neglecting the measurement. When the blood flow sensor is removed from the finger, the blood flow sensor stops because the insertion of the finger is not detected by the sensor. As a result, forgetting to turn off the switch can be prevented, so that power consumption can be suppressed.
請求項6の発明では、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発明において、前記給電部が、コンデンサ回路と、充電器と非接触でコンデンサ回路への充電を行う給電回路とを備えることを特徴とした。このため、請求項6の発明に係る血流センサは、従来の血流センサのように、電池を収容する電池ホルダを設ける必要がないので、血流センサのサイズをより小型にすることができる。また、血流センサの外観を突起等のないシンプルなものにすることができるので、血流センサの美感を向上させることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the power supply unit includes a capacitor circuit and a power supply circuit that charges the capacitor circuit in a non-contact manner with the charger. It was characterized by that. For this reason, the blood flow sensor according to the invention of
本発明によれば、小型で測定精度の高い血流センサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a small blood flow sensor with high measurement accuracy.
(第一実施形態)
続いて、本発明の第一実施形態である血流センサ1について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、特に断りのない限り上下の位置関係については、図示するような通常の設置状態を基準とし、左右の位置関係については、血流センサ1に指が挿入される方向を基準とする。
(First embodiment)
Next, the
図1は、第一実施形態に係る血流センサ1の使用状態を示す説明図であり、図2(a)は、本実施形態に係る血流センサ1の平面図であり、図2(b)は、本実施形態に係る血流センサ1の正面図であり、図2(c)本実施形態に係る血流センサ1の側面図であり、図3(a)は、本実施形態に係る血流センサ1のA−A断面図であり、図3(b)は、本実施形態に係る血流センサ1のB−B断面図であり、図3(c)は、本実施形態に係る血流センサ1のC−C断面図であり、図3(d)は、本実施形態に係る血流センサ1のD−D断面図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a use state of the
血流センサ1は、循環系の障害等を検査するために使用されるものであり、図1に示すように、被験者の指に装着させて光学的に血流の変化を測定するものである。このため、図2に示すように、血流センサ1の中央には指を挿入して装着するための挿入孔4が設けられている。血流センサ1によって測定された血流に関する情報は、図示しないPDA(Personal Digital Assistants)等の情報処理装置に無線通信で送信され、PDAでは所定の解析ソフトを用いて血流量や加速度脈波等の血流に関する情報が算出される。
The
本実施形態に係る血流センサ1は、図3に示すように、発光部11、受光部17、電池ホルダ22、無線発信機23、起動用超音波センサ25、制御用IC26(Integrated Circuit)を備えた立体回路基板3をハウジング8に収めて構成されている。本実施形態に係る立体回路基板3は、樹脂成形体9に所定の回路パターンが形成され、前記樹脂成形体9に発光部11および受光部17、電池ホルダ22を実装して構成される。樹脂成形体9は、ガラス繊維が10〜40%程度配合されたPEEK(polyetheretherketone)樹脂によって形成され、ガラス繊維は30%程度配合されていることが望ましい。
As shown in FIG. 3, the
樹脂成形体9は、図3(b)に示すように、指に装着される装着部5と、電源である電池(図示せず)が収容される電池収容部10とに大別される。装着部5は、指輪のように環状に形成されており、中央に指の挿入が可能な孔6を有する。電池収容部10は、箱体であり、その上面にはボタン電池の大きさに対応した穴が電池ホルダ22として設けられている。本実施形態では、RL41型ボタン電池に対応した大きさの穴が設けられている。
As shown in FIG. 3B, the resin molded
本実施形態に係る電池収容部10には電池ホルダ22が2つ設けられており、図6(a)に示すように、2つの電池ホルダ22に収納されたボタン電池を直列に接続させる電池ホルダ回路27(給電部)が樹脂成形体9の電池収納部10に配置されている。また、前記電池ホルダ22の上部には、電池が抜け落ちるのを防止するために蓋15がそれぞれ嵌め込まれる。また電池収容部10の下面は装着部5の外周部と一体となるように形成されている。
Two
発光部11には、LED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)が用いられ、本実施形態に係る血流センサ1は、ピーク波長が850nmの近赤外線LED12とピーク波長が644nmの赤色LED13とを備えている。また、受光部17には、フォトダイオードが用いられ、本実施形態に係る血流センサ1は、近赤外線を検出することができる近赤外線用フォトダイオード18と可視光線を検出することができる可視光線用フォトダイオード19とを備えている。
The
発光部11および受光部17は、図3(b)に示すように、樹脂成形体9の装着部5にある孔6を構成する内壁7に互いに対向するように配置されており、本実施形態に係る血流センサ1では、発光部11および受光部17は、装着部5の孔6の中央に対して点対称となる位置にある。そして、近赤外線LED12と近赤外線用フォトダイオード18とが互いに対向しており、赤色LED13と可視光線用フォトダイオード19とが互いに対向している。
As shown in FIG. 3B, the
発光部11を構成する近赤外線LED12および赤色LED13は並んで配置されており、これに対応して近赤外線用フォトダイオード18および可視光線用フォトダイオード19も並んで配置されている。起動用超音波センサ25は、送波器から超音波を発して受波器でその反射波を受信することにより対象物を検知するものであり、発光部11や受信部17と同様に、装着部5の孔6を構成する内壁7に配置されている。
The near-
図2(a)に示すように、樹脂成形体9の電池収容部10上面の2つの電池ホルダ22に挟まれた位置には、受光部17によって受光された光に関する情報をPDAに送信するための無線発信機23が配置されており、電池収容部10の左右両側面には、血流センサ1の動作を制御するための制御用IC26が配置されている。
As shown in FIG. 2A, information relating to light received by the
図4は、本実施形態に係る立体回路基板3の六面図であり、図5〜図7は、本実施形態に係る立体回路基板3の断面図である。立体回路基板3を構成する樹脂成形体9の表面には、例えば図4〜図7に示すような回路パターンが形成されており、前記樹脂成形体9に実装された発光部11および受光部17、無線発信機23、起動用超音波センサ25、電池ホルダ回路27のそれぞれを制御用IC26と接続している。そして、立体回路基板3は、樹脂製のハウジング8によって全体が覆われており、ハウジング8の発光部11および受光部17と対応する位置には光の透過が可能な透明部材が配置されている。
FIG. 4 is a hexahedral view of the three-
本実施形態に係る血流センサ1は、血流センサ1を構成する発光部11等の各構成要素が一つの立体回路基板3に配置されている。そのため、血流センサ1を構成する発光部11や受光部17等の構成要素が一部材に配置されるため、従来の血流センサのように複数の部材を被験者に装着する必要がない。また、各部材間を接続する接続部材が不要であるため、血流センサを構成する部品点数を削減して小型化を図ることができる。
In the
また、本実施形態に係る血流センサ1は、立体回路基板3の孔6の内壁7に発光部11および受光部17が配置されており、発光部11と受光部17との相対的な位置関係が固定されている。そのため、本実施形態に係る血流センサ1は、従来の血流センサのように発光部11と受光部17との相対的な位置関係が変化することがなく、安定した測定精度を確保することができる。さらに、従来の血流センサのように、発光部11および受光部17をバンド等で固定するといった手間がかからず、図1に示すように、血流センサ1の挿入孔4に指を挿入させるだけで、簡単に血流センサ1を被験者に装着させることができる。
In the
さらに、本実施形態に係る立体回路基板3には、無線発信機23が実装されている。このため、受光部17で受光された光に関する情報を無線発信機23によってPDA等の情報処理装置に送信することができる。その結果、血流センサ1と情報処理装置とを物理的に分離することができ、被験者は血流センサ1のみを装着することによって血流に関する情報を測定することが可能であり、本実施形態に係る血流センサ1は、従来の血流センサのように複数の部材を被験者に装着させる煩わしさがない。
Furthermore, the
上記実施形態に係る血流センサ1では、指の挿入を検知して血流センサ1を起動させるのに超音波センサが用いられたが、超音波センサの代わりに熱や圧力を検知するセンサを用いてもよい。また、上記実施形態に係る血流センサ1は、立体回路基板3の装着部5にある孔6に起動用超音波センサ25を配置して、前記孔6に被験者の指が挿入されると血流センサ1が起動する構成であったが、本発明はこのような構成に限られるわけではない。例えば、図8〜図13に示すように、立体回路基板3の電池収容部10の上面に熱や圧力等を検知可能な起動用センサスイッチ30を配置して、血流センサ1が被験者の指に装着された後に、前記起動用センサスイッチ30を指で触れる等して血流センサ1を起動させる構成としてもよい。
In the
(第二実施形態)
次に、第二実施形態について説明する。なお、本実施形態では、第一実施形態と同一部分については同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。図14(a)は、本実施形態に係る血流センサ31の平面図であり、図14(b)は、本実施形態に係る血流センサ31の正面図であり、図14(c)本実施形態に係る血流センサ31の側面図であり、図15(a)は、本実施形態に係る血流センサ31のA−A断面図であり、図15(b)は、本実施形態に係る血流センサ31のB−B断面図であり、図15(c)は、本実施形態に係る血流センサ31のC−C断面図であり、図15(d)は、本実施形態に係る血流センサ31のD−D断面図である。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and only different portions are described. 14A is a plan view of the
本実施形態に係る立体回路基板33を構成する樹脂成形体40は、図15(b)に示すように、中央に指の挿入が可能な孔34を有する環状であり、指輪のような形状である。樹脂成形体40の外周部分の一部には、図19(a)に示すように、銅箔37が外周に沿って設置されている。そして、図19(b)に示すように、前記銅箔37上に誘電体をスクリーン印刷することにより誘電体膜38が形成され、図19(c)に示すように、誘電体膜38上に電解銅鍍金を施すことにより銅膜39が形成されて、樹脂成形体40の外周部の一部にコンデンサ回路36が形成されている。
As shown in FIG. 15B, the resin molded
樹脂成形体40の外周部には、図14(a)や図15(b)に示すように、コンデンサ回路36以外に、金属部等の接点を持たずに充電器(図示せず)と非接触でコンデンサ回路36への充電を行う給電回路41が配置されており、給電回路41に挟まれた位置には無線発信機23が配置されている。樹脂成形体40の孔34を構成する内壁35には、図15に示すように、第一実施形態に係る血流センサ1と同様に、発光部11、受光部17、起動用超音波センサ25がそれぞれ配置されている。また、本実施形態に係る血流センサ31においては、血流センサ31の動作を制御するための制御用IC26も樹脂成形体40の内壁35に配置されている。
14A and 15B, the outer periphery of the resin molded
そして、図16〜図18に示すように、コンデンサ回路36と給電回路41とを接続するための回路、および発光部11、受光部17、無線発信機23、起動用超音波センサ25、コンデンサ回路36、給電回路41のそれぞれを制御用IC26と接続するための回路が樹脂成形体40の表面には形成されている。給電回路41を介して充電器により血流センサ31のコンデンサ回路36に対して充電が行われ、血流センサ31が作動するための電力は前記コンデンサ回路36から供給される。
As shown in FIGS. 16 to 18, a circuit for connecting the
そして、第一実施形態に係る血流センサ1と同様に、血流センサ31の挿入孔4に被験者の指が挿入されると、立体回路基板33に実装された起動用超音波センサ25によって指の挿入が検知され、血流センサ31が起動する。そして、血流センサ31は、発光部11を発光させて光を指に照射させて、指を透過した光を受光部17が受光する。受光部17で受光された受光量の変化に関する情報は、無線発信機23によってPDAに送信され、PDAでは所定の解析ソフトを用いて血流量や加速度脈波等が算出される。
Similarly to the
本実施形態に係る血流センサ31は、樹脂成形体40に形成されたコンデンサ回路36に蓄電された電力によって作動させることができるため、電池を収容するための電池ホルダを樹脂成形体40に設ける必要がない。このため、血流センサ31を小型化することができ、血流センサ31の外観を突起等のないシンプルなものにすることができる。
Since the
第一実施形態および第二実施形態に係る血流センサ1,31では、受光部17で測定された光に関する情報が無線発信機23によってPDA等の情報処理装置へと送信される構成とされたが、情報の送信手段としてケーブル等の有線により情報を送信させてもよい。また、第一実施形態および第二実施形態に係る血流センサ1,31はともに、一つの立体回路基板3,33を基体として構成したが本発明はこのような構成に限られるわけではない。例えば、発光部11を除く全ての構成要素を一つの基板に実装し、発光部11を取り付けた別部材と前記基板とを接合して血流センサを構成してもよい。この場合、基板に実装される構成要素および別部材に取り付けられる構成要素の組み合わせに制限があるわけではない。
In the
1,31 血流センサ
3,33 立体回路基板
6 孔
7 内壁
9 樹脂成形体
11 発光部
17 受光部
23 無線発信機
25 起動用超音波センサ
27 電池ホルダ回路
36 コンデンサ回路
41 給電回路
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006260276A JP2008079676A (en) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | Blood flow sensor |
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---|---|---|---|---|
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-
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- 2006-09-26 JP JP2006260276A patent/JP2008079676A/en active Pending
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