JP2008086364A - Biological information detecting device - Google Patents

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JP2008086364A JP2006267345A JP2006267345A JP2008086364A JP 2008086364 A JP2008086364 A JP 2008086364A JP 2006267345 A JP2006267345 A JP 2006267345A JP 2006267345 A JP2006267345 A JP 2006267345A JP 2008086364 A JP2008086364 A JP 2008086364A
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Masaaki Fukumura
正明 福村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance accuracy of detected myoelectric potential by reducing the influence by sweat. <P>SOLUTION: The biological information detecting device 10 is equipped with a pair of mutually parallel sensing electrodes 12, 12 for detecting myoelectric potential which are arranged so that the extensional direction is perpendicular to the length direction of muscle fibers and a casing 11 for housing a base material so as to expose the sensing electrodes 12, 12. Grooves for suppressing perspiration are formed in the neighborhood of the pair of sensing electrodes 12, 12 on one surface of the casing 11 from which the pair of sensing electrodes 12, 12 are exposed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体情報検出装置に係り、特に筋電位を検出する生体情報検出装置に関する。   The present invention relates to a biological information detection apparatus, and more particularly to a biological information detection apparatus that detects myoelectric potential.

従来から、例えば筋電位、脈拍、血圧、体温等の生体情報の変化を測定する生体情報測定システムが知られている。この生体情報測定システムは、医療機器としてだけではなく、健康維持や、運動状態を把握するため等の目的で広く利用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, biological information measurement systems that measure changes in biological information such as myoelectric potential, pulse, blood pressure, and body temperature are known. This biological information measurement system is widely used not only as a medical device but also for the purpose of maintaining health and grasping an exercise state.

このような生体情報測定システムでは、筋電位を検出する生体情報検出装置としての筋電計が設けられており、当該筋電計により得られた筋電位を基にして生体情報が取得されるようになっている(例えば特許文献1、2参照)。   In such a biological information measurement system, an electromyograph is provided as a biological information detection device that detects myoelectric potential, and biological information is acquired based on the myoelectric potential obtained by the myoelectric meter. (For example, see Patent Documents 1 and 2).

筋電計には、筋電位を検出するため一対の金属製の検出電極や基準電極(グラウンド電極)が人体の皮膚に接触するように設けられており、各電極の電位差によって筋電位が検出されるようになっている。
特開2003−169781号公報 特開2005−237928号公報
In the electromyograph, a pair of metal detection electrodes and a reference electrode (ground electrode) are provided in contact with the human skin to detect myoelectric potential, and the myoelectric potential is detected by the potential difference between the electrodes. It has become so.
JP 2003-169781 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-237828

ここで、運動中に筋電位を検出しようとすると、汗が各電極と肌との間に侵入してしまい、正確な検出が行えなくなるおそれがあった。
本発明の課題は、汗の影響を低減することで、検出された筋電位の正確性を高めることである。
Here, if an attempt is made to detect a myoelectric potential during exercise, sweat may enter between each electrode and the skin, which may prevent accurate detection.
An object of the present invention is to increase the accuracy of detected myoelectric potential by reducing the influence of sweat.

請求項1記載の発明における生体情報検出装置(例えば図1の筋電検出装置)は、
筋繊維の長さ方向に対して延在方向が略直交するように配置される互いに平行な一対の筋電位検出用の検出電極(例えば図2の検出電極12)と、
前記一対の検出電極が実装された基板(例えば図3の基板14)と、
前記一対の検出電極を露出させるように前記基板を格納する筐体(例えば図2の筐体11)とを備え、
前記一対の検出電極を露出させた前記筐体の一面には、前記一対の検出電極の近傍位置に制汗用の溝(例えば図2の溝D)が形成されていることを特徴としている。
The biological information detection apparatus (for example, the myoelectric detection apparatus of FIG. 1) in the invention of claim 1
A pair of myoelectric potential detection electrodes (for example, the detection electrode 12 in FIG. 2) parallel to each other and arranged so that the extending direction thereof is substantially orthogonal to the length direction of the muscle fibers;
A substrate (for example, the substrate 14 of FIG. 3) on which the pair of detection electrodes are mounted;
A housing for storing the substrate so as to expose the pair of detection electrodes (for example, the housing 11 in FIG. 2);
An antiperspirant groove (for example, groove D in FIG. 2) is formed on one surface of the casing where the pair of detection electrodes are exposed, in the vicinity of the pair of detection electrodes.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の生体情報検出装置において、
前記一対の検出電極により検出された筋電位を増幅するための増幅器(例えば図4の113)をさらに備えることを特徴としている。
The invention according to claim 2 is the biological information detection apparatus according to claim 1,
An amplifier (for example, 113 in FIG. 4) for amplifying the myoelectric potential detected by the pair of detection electrodes is further provided.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の生体情報検出装置において、
前記一対の検出電極により検出された検出結果を外部に伝送する送信部(例えば図4の送受信部130)をさらに備えることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the biological information detection apparatus according to claim 1 or 2,
It further includes a transmission unit (for example, the transmission / reception unit 130 in FIG. 4) that transmits detection results detected by the pair of detection electrodes to the outside.

請求項4記載の発明は、請求項1又は2に記載の生体情報検出装置において、
前記一対の検出電極により検出された筋電位を生体情報として検出する生体情報検出部(例えば図4の測定部110)と、
前記生体情報検出部で算出された前記生体情報を外部に伝送する送信部(例えば図4の送受信部130)とをさらに備えることを特徴としている。
The invention according to claim 4 is the biological information detection apparatus according to claim 1 or 2,
A biological information detection unit (for example, the measurement unit 110 in FIG. 4) that detects myoelectric potential detected by the pair of detection electrodes as biological information;
It further includes a transmission unit (for example, the transmission / reception unit 130 in FIG. 4) that transmits the biological information calculated by the biological information detection unit to the outside.

請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の生体情報検出装置において、
前記溝は、前記延在方向に対して直交する方向に沿って設けられていることを特徴としている。
Invention of Claim 5 is a biological information detection apparatus as described in any one of Claims 1-4,
The groove is provided along a direction orthogonal to the extending direction.

請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の生体情報検出装置において、
前記一対の検出電極の前記延在方向に直交する方向に対して重ならないように前記基板に実装されて、前記一対の検出電極により検出された電位を評価するための基準電位を検出する基準電極(例えば図2の基準電極13)を備え、
前記筐体は、前記一対の検出電極と同一面から前記基準電極を露出させ、
前記溝は、前記一対の検出電極及び前記基準電極の間に形成されていることを特徴としている。
Invention of Claim 6 is a biological information detection apparatus as described in any one of Claims 1-5,
A reference electrode that is mounted on the substrate so as not to overlap with a direction orthogonal to the extending direction of the pair of detection electrodes and detects a reference potential for evaluating the potential detected by the pair of detection electrodes (For example, the reference electrode 13 of FIG. 2),
The housing exposes the reference electrode from the same plane as the pair of detection electrodes,
The groove is formed between the pair of detection electrodes and the reference electrode.

請求項1記載の発明によれば、一対の検出電極を露出させた筐体の一面に、一対の検出電極の近傍位置に制汗用の溝が形成されているので、運動中にはこの溝内を空気が流れることになって、汗が蒸散することになる。これにより、検出電極まで達する汗の量が抑えられて、検出電極に対する汗の影響を低減することが可能となる。したがって、検出された筋電位の正確性を高めることができる。   According to the first aspect of the present invention, the antiperspirant groove is formed in the vicinity of the pair of detection electrodes on one surface of the casing where the pair of detection electrodes are exposed. The air will flow inside and sweat will evaporate. As a result, the amount of sweat reaching the detection electrode is suppressed, and the influence of sweat on the detection electrode can be reduced. Therefore, the accuracy of the detected myoelectric potential can be improved.

請求項2記載の発明によれば、増幅器により一対の検出電極で検出された筋電位を増幅することができる。   According to the second aspect of the present invention, the myoelectric potential detected by the pair of detection electrodes can be amplified by the amplifier.

請求項3記載の発明によれば、送信部により、一対の検出電極で検出した検出結果を外部の機器に伝送することができる。   According to the third aspect of the invention, the detection result detected by the pair of detection electrodes can be transmitted to an external device by the transmitter.

請求項4記載の発明によれば、生体情報検出部により、一対の検出電極で検出された筋電位を生体情報として検出することができる。そして、その生体情報を送信機により外部の機器に伝送することができる。   According to the invention of claim 4, the myoelectric potential detected by the pair of detection electrodes can be detected as the biological information by the biological information detection unit. Then, the biological information can be transmitted to an external device by a transmitter.

請求項5記載の発明によれば、溝が延在方向に対して直交する方向に沿って設けられているので、運動時の進行方向と延在方向とが沿った場合にはより効率的に溝内に空気を流すことが可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the groove is provided along the direction orthogonal to the extending direction, it is more efficient when the traveling direction and the extending direction during movement are along. It becomes possible to flow air in the groove.

請求項6記載の発明によれば、一対の検出電極及び基準電極の間に溝が形成されているので、検出電極だけでなく基準電極まで達する汗の量も抑えられて、基準電極に対する汗の影響を低減することが可能となる。したがって、検出された筋電位の正確性を高めることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the groove is formed between the pair of detection electrodes and the reference electrode, the amount of sweat reaching not only the detection electrode but also the reference electrode can be suppressed, and the amount of sweat against the reference electrode can be reduced. The influence can be reduced. Therefore, the accuracy of the detected myoelectric potential can be improved.

以下、本発明の生体情報検出装置の好適な実施形態について説明するために、当該生体情報検出装置を備えた筋肉活動測定システムを例示して説明する。なお、以下では、生体情報としてサイクリング運動時の筋電位を測定する場合を例にとって説明する。   Hereinafter, in order to describe a preferred embodiment of the biological information detection device of the present invention, a muscle activity measurement system including the biological information detection device will be described as an example. In the following description, an example in which myoelectric potential during cycling exercise is measured as biological information will be described.

図1は、ユーザが筋肉活動測定システム1を装着した様子を示す図である。この筋肉活動測定システム1は、ユーザの身体各部に装着可能な本発明に係る生体情報検出装置としての筋電検出装置10と、筋電検出装置10と別体で、筋電検出装置10との間でデータ通信が可能な腕時計型の制御装置30とで構成される。筋肉活動測定システム1でサイクリング運動時の筋電位を測定する場合には、例えば、図1に示すように、いずれか一方の足の大腿四頭筋の外側広筋に筋電検出装置10が装着され、腕に制御装置30が装着される。   FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a user wears a muscle activity measurement system 1. This muscular activity measurement system 1 includes a myoelectric detection device 10 as a biological information detection device according to the present invention that can be attached to each part of a user's body, and is separate from the myoelectric detection device 10. It is comprised with the wristwatch-type control apparatus 30 in which data communication is possible. When measuring the myoelectric potential during cycling exercise with the muscle activity measuring system 1, for example, as shown in FIG. 1, the myoelectric detection device 10 is attached to the outer vastus muscle of the quadriceps of either leg. Then, the control device 30 is attached to the arm.

この装着にあたって、ユーザは、筋電検出装置10を足の大腿四頭筋の外側広筋に貼付してバンド等で固定するとともに、制御装置30を手首に装着する。この筋電検出装置10を装着により、当該筋電検出装置10に備わる一対の検出電極12(後述)が、その延在方向を筋繊維Mの長さ方向に対して略直交するように配置されることになる(図2参照)。そして、ユーザは、制御装置30を操作して筋電位の測定を開始させてからペダルを踏み込んで運動を開始する。或いは、ユーザは、運動途中から筋電位の測定を開始させることも可能である。
このようなサイクリング運動を行う場合、足の筋肉は活動と休止を繰り返すので、その筋肉の活動状態と休止状態とを筋電位により検出すれば、筋肉の活動周期を得ることができる。
[装置構成]
At the time of wearing, the user attaches the myoelectric detection device 10 to the outer vastus muscle of the quadriceps of the foot and fixes it with a band or the like, and attaches the control device 30 to the wrist. By mounting the myoelectric detection device 10, a pair of detection electrodes 12 (described later) provided in the myoelectric detection device 10 are arranged so that the extending direction thereof is substantially orthogonal to the length direction of the muscle fibers M. (See FIG. 2). Then, the user operates the control device 30 to start measuring myoelectric potential, and then depresses the pedal to start exercise. Alternatively, the user can also start measuring myoelectric potential during exercise.
When performing such a cycling exercise, the muscles of the foot repeat the activity and the rest. Therefore, if the active state and the resting state of the muscle are detected by the myoelectric potential, the muscle activity cycle can be obtained.
[Device configuration]

図2は、筋電検出装置10の概略構成を表す説明図であり、(a)は正面図、(b)は下面図である。図2に示すように、筋電検出装置10には、筐体11と、互いに平行に配置されて筐体11の一方の面から外部に露出する一対の筋電位検出用の検出電極12と、一対の検出電極12により検出された電位に対する基準電位を検出するため、筐体11の一方の面から外部に露出する基準電極13とが備えられている。基準電極13は、一対の検出電極12の延在方向に直交する方向に対して当該一対の検出電極12と重ならないように、当該一対の検出電極12を延在方向に挟んで、前記延在方向に直交する方向に平行配置されている。そして、一対の検出電極12及び基準電極13は導電性樹脂により形成されている。   2A and 2B are explanatory views showing a schematic configuration of the myoelectric detection device 10, wherein FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a bottom view. As shown in FIG. 2, the myoelectric detection device 10 includes a housing 11, a pair of detection electrodes 12 for detecting myoelectric potential that are arranged in parallel to each other and are exposed to the outside from one surface of the housing 11, In order to detect a reference potential with respect to the potential detected by the pair of detection electrodes 12, a reference electrode 13 exposed to the outside from one surface of the housing 11 is provided. The reference electrode 13 extends between the pair of detection electrodes 12 in the extending direction so as not to overlap the pair of detection electrodes 12 with respect to a direction orthogonal to the extending direction of the pair of detection electrodes 12. They are arranged in parallel in a direction perpendicular to the direction. The pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13 are made of a conductive resin.

筐体11における一対の検出電極12を露出させた一面には、図2に示すように制汗用の溝Dが形成されている。なお、以下の説明において検出電極12の延在方向をX方向(図2(a)における矢印X)、当該X方向に直交する基準電極13の延在方向をY方向(図2(a)における(矢印Y)とする。溝Dは、基準電極13のそれぞれの近側方でY方向に平行に筐体11を貫く溝D1〜D4と、溝D1及び溝D2の両端部をX方向に沿って結ぶ溝D5,D6と、溝D3及び溝D4の両端部をX方向に沿って結ぶ溝D7,D8と、一対の検出電極12をY方向に挟むように、X方向に沿って溝D2及び溝D3を結ぶ溝D9〜D12と、溝D10と溝D11との間でX方向に沿って溝D2及び溝D3を結ぶ溝D13とから構成されている。   On one surface of the housing 11 where the pair of detection electrodes 12 are exposed, an antiperspirant groove D is formed as shown in FIG. In the following description, the extending direction of the detection electrode 12 is the X direction (arrow X in FIG. 2A), and the extending direction of the reference electrode 13 orthogonal to the X direction is the Y direction (FIG. 2A). (Arrow Y) The grooves D are grooves D1 to D4 penetrating through the housing 11 in parallel to the Y direction near the respective reference electrodes 13, and both ends of the grooves D1 and D2 along the X direction. The grooves D5 and D6, the grooves D7 and D8 that connect both ends of the grooves D3 and D4 along the X direction, and the grooves D2 and D2 along the X direction so as to sandwich the pair of detection electrodes 12 in the Y direction. The grooves D9 to D12 connect the grooves D3, and the grooves D13 connect the grooves D2 and D3 along the X direction between the grooves D10 and D11.

換言すると、溝D1,D2,D5,D6及び溝D3,D4,D7,D8は基準電極13のそれぞれの近傍位置で、かつ基準電極13の周囲を覆うように配置されている。また、溝D2,D3,D9,D10及び溝D2,D3,D11,D12は検出電極12のそれぞれの近傍位置で、かつ基準電極13の周囲を覆うように配置されている。溝D2,D3は検出電極12及び基準電極13の間に配置されている。   In other words, the grooves D 1, D 2, D 5, D 6 and the grooves D 3, D 4, D 7, D 8 are arranged at positions near the reference electrode 13 and so as to cover the periphery of the reference electrode 13. Further, the grooves D2, D3, D9, and D10 and the grooves D2, D3, D11, and D12 are arranged at positions near the detection electrodes 12 and so as to cover the periphery of the reference electrode 13. The grooves D2 and D3 are disposed between the detection electrode 12 and the reference electrode 13.

このように溝Dが形成されているので、筋電検出装置10を人体に装着すると、肌S(図2(b)の点線部)と筐体11との間に隙間が形成されることになる。このように隙間が形成されることで、制汗作用が発揮されることになる。ここで、「制汗」とは、発汗を抑えるだけでなく、肌Sから浮き出た汗を蒸散させることも含むこととする。   Since the groove D is formed in this way, when the myoelectric detection device 10 is attached to the human body, a gap is formed between the skin S (dotted line portion in FIG. 2B) and the housing 11. Become. By forming the gap in this way, the antiperspirant action is exhibited. Here, “antiperspiring” not only suppresses sweating but also includes transpiration of sweat that has come out of the skin S.

図3は、図1のA−A断面図である。筋電検出装置10には一対の検出電極12及び基準電極13が実装される単一の基板14が設けられている。基板14の一方の面には、一対の検出電極12及び基準電極13と導通する導電パターン15が形成されている。また、基板14の他方の面には、種々の電子部品16が実装されている。   3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The myoelectric detection device 10 is provided with a single substrate 14 on which a pair of detection electrodes 12 and a reference electrode 13 are mounted. A conductive pattern 15 that is electrically connected to the pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13 is formed on one surface of the substrate 14. Various electronic components 16 are mounted on the other surface of the substrate 14.

図3は、図2のA−A断面図である。筋電検出装置10には一対の検出電極12及び基準電極13が実装される単一の基板14が設けられている。基板14の一方の面には、一対の検出電極12及び基準電極13と導通する導電パターン15が形成されている。また、基板14における一対の検出電極12及び基準電極13を実装する一面とは異なる他面には、種々の電子部品16が実装されている。また、基板14の他面側には、電池21を交換するための交換部22が配置されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The myoelectric detection device 10 is provided with a single substrate 14 on which a pair of detection electrodes 12 and a reference electrode 13 are mounted. A conductive pattern 15 that is electrically connected to the pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13 is formed on one surface of the substrate 14. Various electronic components 16 are mounted on the other surface of the substrate 14 different from the one surface on which the pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13 are mounted. An exchange part 22 for exchanging the battery 21 is disposed on the other surface side of the substrate 14.

検出電極12は横断面視凸型形状に形成されていて、その細い側の一端部121は横断面視四角形状に形成されている。筐体11には、検出電極12の一端部121の縦断面形状と同形状のスリット17が設けられている。このスリット17により検出電極12の一端部121が筐体11の外部に突出することになる。
一方の基準電極13においても、検出電極12と同様に筐体11に設けられたスリット18(図2参照)に嵌合して、基準電極用の導電パターン15に圧接されるとともに、筐体11から外部に露出している。
[制御構成]
The detection electrode 12 is formed in a convex shape in a cross-sectional view, and one end portion 121 on the narrow side thereof is formed in a square shape in the cross-sectional view. The housing 11 is provided with a slit 17 having the same shape as that of the longitudinal section of the one end 121 of the detection electrode 12. The slit 17 causes the one end 121 of the detection electrode 12 to protrude outside the housing 11.
Similarly to the detection electrode 12, one reference electrode 13 is fitted into a slit 18 (see FIG. 2) provided in the housing 11 and is pressed against the reference electrode conductive pattern 15. Is exposed to the outside.
[Control configuration]

図4は、筋電検出装置10の制御構成の一例を示すブロック図である。図4に示すように筋電検出装置10は、測定部110と、CPU120と、送受信部130と、記憶部140とを備えて構成されている。   FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a control configuration of the myoelectric detection device 10. As shown in FIG. 4, the myoelectric detection device 10 includes a measurement unit 110, a CPU 120, a transmission / reception unit 130, and a storage unit 140.

このうち測定部110は、筋肉活動情報としての筋電位を測定する本発明に係る生体情報検出部であり、一対の検出電極12と、基準電極13と、前記一対の検出電極12及び基準電極13により検出された電位差を低インピーダンス変換して出力するインピーダンス変換器112と、このインピーダンス変換器112から入力される信号を所定の信号レベルまで増幅して出力する増幅器113と、この増幅器113から入力される信号のうち所定の周波数範囲の信号を通過させて範囲外の周波数成分を除去するフィルタ114と、このフィルタ114から入力される信号をA/D変換して出力するA/D変換器115とで構成されている。   Among them, the measurement unit 110 is a biological information detection unit according to the present invention that measures myoelectric potential as muscle activity information, and includes a pair of detection electrodes 12, a reference electrode 13, and the pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13. The impedance converter 112 that converts the potential difference detected by the low impedance and outputs the signal difference, the amplifier 113 that amplifies the signal input from the impedance converter 112 to a predetermined signal level, and outputs the amplified signal. A filter 114 that passes a signal in a predetermined frequency range and removes out-of-range frequency components, and an A / D converter 115 that performs A / D conversion on the signal input from the filter 114, It consists of

図5は、増幅器113の回路構成を表す回路図である。この図5に示すように、増幅器113には、抵抗器131とコンデンサ132との直列回路が接続されている。この直列回路により、一対の検出電極12から入力された筋電位を増幅する際の利得を設定する機能と、一対の検出電極12から入力された筋電位に含まれるノイズを増幅前に除去する高域通過フィルタとしての機能とが実現されている。そして、増幅器113は非反転増幅器143及び差動増幅器144によって構成されている。非反転増幅器143は、外付けの抵抗器131及びコンデンサ132、オペアンプ133,134、抵抗器135,136等によって構成されている。差動増幅器144は、抵抗器137,138、141,142及びオペアンプ139によって構成されている。   FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of the amplifier 113. As shown in FIG. 5, a series circuit of a resistor 131 and a capacitor 132 is connected to the amplifier 113. With this series circuit, a function for setting a gain when the myoelectric potential input from the pair of detection electrodes 12 is amplified and a high level of removing noise included in the myoelectric potential input from the pair of detection electrodes 12 before amplification. A function as a band-pass filter is realized. The amplifier 113 includes a non-inverting amplifier 143 and a differential amplifier 144. The non-inverting amplifier 143 includes an external resistor 131 and a capacitor 132, operational amplifiers 133 and 134, resistors 135 and 136, and the like. The differential amplifier 144 includes resistors 137, 138, 141, 142 and an operational amplifier 139.

そして、一対の検出電極12で検出される2点間の電位変化は数10μV〜数mVで筋電位の周波数帯は2〜10KHzである。一般に、生体のインピーダンスは非常に高いので、インピーダンス変換器(例えば電圧フォロー型の回路)112でインピーダンス変換を行う。次に、増幅器(例えば作動増幅器)113により、電圧を100倍程度に増幅し、筋電波形を処理できるようにする。この増幅器113により増幅された波形には、様々な雑音(ノイズ)が重畳されている。そこで、次段のフィルタ114によって、筋電波形として処理する範囲外の周波数成分を除去する。次に、フィルタ114から入力される信号(アナログ信号)をA/D変換器(例えば12bitのA/D変換器)115でデジタル信号化する。
なお、ここではフィルタ114としてアナログフィルタを使用したが、アナログフィルタの代わりに、デジタルフィルタを用いてもよい。この場合には、デジタルフィルタは、A/D変換器115の後段に設けられる。
The potential change between the two points detected by the pair of detection electrodes 12 is several tens of μV to several mV, and the myoelectric potential frequency band is 2 to 10 KHz. In general, since the impedance of a living body is very high, impedance conversion is performed by an impedance converter (for example, a voltage follow type circuit) 112. Next, the amplifier (for example, operational amplifier) 113 amplifies the voltage to about 100 times so that the myoelectric waveform can be processed. Various noises are superimposed on the waveform amplified by the amplifier 113. Therefore, the frequency component outside the range to be processed as the myoelectric waveform is removed by the filter 114 in the next stage. Next, the signal (analog signal) input from the filter 114 is converted into a digital signal by an A / D converter (for example, a 12-bit A / D converter) 115.
Although an analog filter is used as the filter 114 here, a digital filter may be used instead of the analog filter. In this case, the digital filter is provided after the A / D converter 115.

CPU120は、記憶部140に記憶されるプログラムやデータ、制御装置30から送信されたデータ等に基づいて筋電検出装置10内の各機能部への指示やデータの転送等を行い、筋電検出装置10を制御する。また本実施形態を実現するため、CPU120は、測定部110により連続的に測定される筋電位(筋肉活動情報)を基に筋肉の活動状態(筋肉活動状態)を測定し、測定結果を制御装置30に送信する筋肉活動状態測定処理を実行する。   The CPU 120 performs instructions and data transfer to each functional unit in the myoelectric detection device 10 based on programs and data stored in the storage unit 140, data transmitted from the control device 30, etc. The apparatus 10 is controlled. In order to realize the present embodiment, the CPU 120 measures the muscle activity state (muscle activity state) based on the myoelectric potential (muscle activity information) continuously measured by the measurement unit 110, and the measurement result is controlled by the control device. The muscle activity state measurement process transmitted to 30 is executed.

次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、筋電検出装置10を装着する際には、筋繊維Mが一対の検出電極12の延在方向に対して略直交となるようにユーザは筋電検出装置10を配置する。ここで、「略直交となるように配置」とは、筋繊維Mに対して完全に直交するように配置することが好ましいが、箇所によっては筋繊維自身も湾曲しているために、少なくとも筋電位を検出するうえで精度上問題がない範囲で直交方向から傾けて配置する場合も含むこととする。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, when the myoelectric detection device 10 is mounted, the user arranges the myoelectric detection device 10 so that the muscle fibers M are substantially orthogonal to the extending direction of the pair of detection electrodes 12. Here, “arranged so as to be substantially orthogonal” is preferably arranged so as to be completely orthogonal to the muscle fibers M. However, since the muscle fibers themselves are curved in some places, at least the muscle fibers are also curved. It also includes the case where it is tilted from the orthogonal direction within a range where there is no problem in accuracy in detecting the potential.

この際、一対の検出電極12及び基準電極13が筐体11の一面から突出しているので、これらの電極12,13が肌に対して密着することになる。この際、上記したように溝Dにより、筐体11と肌Sとの間に隙間が形成されているので、隙間部分においては肌Sと筐体11とが密着しておらず、発汗を抑えることができる。溝Dのうち、溝D1〜D4は筐体11を貫いているために、これらの溝D1〜D4から空気が流入、流出して溝D内に気流が発生する。これにより、肌Sの発汗がさらに抑えられるとともに、肌Sから浮き出た汗も蒸散することになる。特に、図6に示すように、サイクリング時の足の回転によって、溝D1〜D4の延在方向が進行方向Gに沿うと、溝D1〜D4内に空気が流入しやすくなり、より制汗作用を発揮させることとなる。   At this time, since the pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13 protrude from one surface of the housing 11, the electrodes 12 and 13 are in close contact with the skin. At this time, since the gap is formed between the casing 11 and the skin S by the groove D as described above, the skin S and the casing 11 are not in close contact with each other in the gap portion, and sweating is suppressed. be able to. Among the grooves D, since the grooves D1 to D4 penetrate the housing 11, air flows in and out of these grooves D1 to D4, and an air flow is generated in the grooves D. As a result, the sweating of the skin S is further suppressed, and the sweat that emerges from the skin S is also evaporated. In particular, as shown in FIG. 6, when the extending direction of the grooves D1 to D4 is along the traveling direction G due to the rotation of the legs during cycling, air becomes easier to flow into the grooves D1 to D4, and the antiperspirant action Will be demonstrated.

その後、制御装置30から送受信部を介して開始指示が入力されると、CPU120は、筋電検出装置10内の各機能部への指示やデータの転送等を行い、筋電検出装置10を制御する。また本実施形態を実現するため、CPU120は、測定部110により連続的に測定される筋電位(筋肉活動情報)を基に筋肉の活動状態(筋肉活動状態)を測定し、測定結果を制御装置30に送信する筋肉活動状態測定処理を実行する。
制御装置30では、筋電検出装置10から送られた測定結果をユーザに報知する。
After that, when a start instruction is input from the control device 30 via the transmission / reception unit, the CPU 120 controls the myoelectric detection device 10 by giving instructions and data transfer to each functional unit in the myoelectric detection device 10. To do. In order to realize the present embodiment, the CPU 120 measures the muscle activity state (muscle activity state) based on the myoelectric potential (muscle activity information) continuously measured by the measurement unit 110, and the measurement result is controlled by the control device. The muscle activity state measurement process transmitted to 30 is executed.
The control device 30 notifies the user of the measurement result sent from the myoelectric detection device 10.

以上のように、本実施形態によれば、筐体11の肌Sに接触する一面に、一対の検出電極12及び基準電極13の近傍位置に制汗用の溝Dが形成されているので、運動中にはこの溝D内を空気が流れることになって、汗が蒸散することになる。これにより、検出電極12及び基準電極13まで達する汗の量が抑えられて、これら電極12,13に対する汗の影響を低減することが可能となる。したがって、検出された筋電位の正確性を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, the antiperspirant groove D is formed in the vicinity of the pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13 on one surface in contact with the skin S of the housing 11. During exercise, air flows in the groove D, and sweat is evaporated. As a result, the amount of sweat reaching the detection electrode 12 and the reference electrode 13 is suppressed, and the influence of sweat on these electrodes 12 and 13 can be reduced. Therefore, the accuracy of the detected myoelectric potential can be improved.

また、筋電検出装置10に増幅器113が設けられているので、当該増幅器113により一対の検出電極12で検出された筋電位を増幅することができる。   Further, since the myoelectric detection device 10 is provided with the amplifier 113, the myoelectric potential detected by the pair of detection electrodes 12 by the amplifier 113 can be amplified.

筋電検出装置10に測定部110及び送受信部130が設けられているので、測定部110により、一対の検出電極12で検出された筋電位を生体情報として検出することができるとともに、その生体情報を送受信部130により制御装置30に伝送することができる。   Since the myoelectric detection device 10 is provided with the measurement unit 110 and the transmission / reception unit 130, the measurement unit 110 can detect the myoelectric potential detected by the pair of detection electrodes 12 as biological information, and the biological information. Can be transmitted to the control device 30 by the transceiver 130.

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、一対の検出電極12と基準電極13とが一体的に筐体11に設けられている場合を例示して説明したが、検出電極12と基準電極13とが別体に設けられていても構わない。その場合、筐体11には検出電極12の近傍位置に溝Eが設けられていることが好ましい。具体的には、図7(a)に示す筋電検出装置10Eの溝Eは、検出電極12Eの側方でY方向に平行に筐体11Eを貫く溝E1,E2と、一対の検出電極12EをY方向に挟むように、X方向に沿って溝E1及び溝E2を結ぶ溝E3〜E6と、溝E4と溝E5との間でX方向に沿って溝E1及び溝E2を結ぶ溝E7とから構成される場合が挙げられる。この場合においても、図7(b)に示すように筐体11Eと肌Sとの間に隙間が形成されて、制汗作用が発揮されるようになっている。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate.
For example, in the present embodiment, the case where the pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13 are integrally provided in the housing 11 has been described as an example, but the detection electrode 12 and the reference electrode 13 are separately provided. It may be provided. In that case, the housing 11 is preferably provided with a groove E in the vicinity of the detection electrode 12. Specifically, the groove E of the myoelectric detection device 10E shown in FIG. 7A includes grooves E1, E2 penetrating the casing 11E in parallel to the Y direction on the side of the detection electrode 12E, and a pair of detection electrodes 12E. Between the groove E1 and the groove E2 along the X direction, and between the groove E4 and the groove E5, the groove E7 between the groove E1 and the groove E2 along the X direction. The case where it consists of is mentioned. Even in this case, as shown in FIG. 7B, a gap is formed between the housing 11E and the skin S so that the antiperspirant action is exhibited.

また、Y方向だけでなくX方向に貫く溝Fを形成してもよい。具体的には、図8に示す筋電検出装置10Fの溝Fは、検出電極12Fの側方でY方向に平行に筐体11Fを貫く溝F1,F2と、一対の検出電極12FをY方向に挟むように、X方向に沿って筐体11を貫き、かつ溝F1及び溝F2を結ぶ溝F3〜F6と、溝F4と溝F5との間でX方向に沿って筐体11を貫き、かつ溝F1及び溝F2を結ぶ溝F7とから構成される場合が挙げられる。これにより、溝F内に気流が発生しやすくなって、制汗作用を高めることができる。   Moreover, you may form the groove | channel F which penetrates not only a Y direction but a X direction. Specifically, the groove F of the myoelectric detection device 10F shown in FIG. 8 includes grooves F1 and F2 penetrating the housing 11F in parallel to the Y direction on the side of the detection electrode 12F, and a pair of detection electrodes 12F in the Y direction. Through the housing 11 along the X direction, and through the housing 11 along the X direction between the grooves F3 to F6 connecting the grooves F1 and F2, and the grooves F4 and F5, And the case where it comprises from the groove | channel F1 which connects the groove | channel F1 and the groove | channel F2 is mentioned. Thereby, an air flow is easily generated in the groove F, and the antiperspirant action can be enhanced.

また、本実施形態では、送受信部130がワイヤレスで制御装置30と通信を行う場合を例示して説明したが、有線によって制御装置30と通信を行う送受信部であってもかまわない。   Further, in the present embodiment, the case where the transmission / reception unit 130 communicates with the control device 30 wirelessly has been described as an example, but a transmission / reception unit that communicates with the control device 30 by wire may be used.

また、本実施形態では、測定部110で検出された生体情報を送受信部130が制御装置30に伝送する場合を例示して説明したが、一対の検出電極12により検出された検出結果を送受信部130が直接制御装置30に伝送するようにしてもよい。   In the present embodiment, the case where the transmission / reception unit 130 transmits the biological information detected by the measurement unit 110 to the control device 30 has been described as an example, but the detection result detected by the pair of detection electrodes 12 is transmitted / received. 130 may transmit directly to the control device 30.

本発明の実施形態の生体情報検出装置を備えた筋肉活動測定システムを示す図である。It is a figure which shows the muscular activity measuring system provided with the biological information detection apparatus of embodiment of this invention. (a)及び(b)は、本発明の実施形態の生体情報検出装置としての筋電検出装置の平面図及び側面図である。(A) And (b) is the top view and side view of a myoelectric detection apparatus as a biological information detection apparatus of embodiment of this invention. 図2の筋電検出装置のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of the myoelectric detection apparatus of FIG. 図2の筋電検出装置の制御構成の一例を示す全体回路ブロック図である。FIG. 3 is an overall circuit block diagram illustrating an example of a control configuration of the myoelectric detection device of FIG. 2. 図4の筋電検出装置に備わる増幅器の回路構成を表す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of an amplifier provided in the myoelectric detection device of FIG. 4. 図2の筋電検出装置の筐体内に気流が発生した場合を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the case where an airflow generate | occur | produces in the housing | casing of the myoelectric detection apparatus of FIG. (a)及び(b)は、図2の筋電検出装置の第1の変形例を表す正面図及び側断面図である。(A) And (b) is the front view and side sectional drawing showing the 1st modification of the myoelectric detection apparatus of FIG. 図2の筋電検出装置の第2の変形例を表す正面図である。It is a front view showing the 2nd modification of the myoelectric detection apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 筋肉活動測定システム
10 筋電検出装置(生体情報検出装置)
11 筐体
12 検出電極
13 基準電極
14 基板
15 導電パターン
16 電子部品
17 スリット
18 開口
19 接着剤層
30 制御装置
110 測定部(生体情報検出部)
112 インピーダンス変換器
113 増幅器
114 フィルタ
115 A/D変換器
130 送受信部(送信部)
D 溝
M 筋繊維
1 Muscle Activity Measurement System 10 Myoelectric Detection Device (Biological Information Detection Device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Case 12 Detection electrode 13 Reference electrode 14 Board | substrate 15 Conductive pattern 16 Electronic component 17 Slit 18 Opening 19 Adhesive layer 30 Control apparatus 110 Measuring part (biological information detection part)
112 Impedance converter 113 Amplifier 114 Filter 115 A / D converter 130 Transmitter / receiver (transmitter)
D groove M muscle fiber

Claims (6)

筋繊維の長さ方向に対して延在方向が略直交するように配置される互いに平行な一対の筋電位検出用の検出電極と、
前記一対の検出電極が実装された基板と、
前記一対の検出電極を露出させるように前記基板を格納する筐体とを備え、
前記一対の検出電極を露出させた前記筐体の一面には、前記一対の検出電極の近傍位置に制汗用の溝が形成されていることを特徴とする生体情報検出装置。
A pair of myoelectric potential detection electrodes parallel to each other arranged so that the extending direction thereof is substantially orthogonal to the length direction of the muscle fibers;
A substrate on which the pair of detection electrodes are mounted;
A housing for storing the substrate so as to expose the pair of detection electrodes;
A biological information detecting apparatus, wherein an antiperspirant groove is formed in a vicinity of the pair of detection electrodes on one surface of the casing where the pair of detection electrodes are exposed.
請求項1に記載の生体情報検出装置において、
前記一対の検出電極により検出された筋電位を増幅するための増幅器をさらに備えることを特徴とする生体情報検出装置。
The biological information detection apparatus according to claim 1,
The biological information detection apparatus further comprising an amplifier for amplifying the myoelectric potential detected by the pair of detection electrodes.
請求項1又は2に記載の生体情報検出装置において、
前記一対の検出電極により検出された検出結果を外部に伝送する送信部をさらに備えることを特徴とする生体情報検出装置。
The biological information detection apparatus according to claim 1 or 2,
The biological information detection apparatus further comprising a transmission unit that transmits a detection result detected by the pair of detection electrodes to the outside.
請求項1又は2に記載の生体情報検出装置において、
前記一対の検出電極により検出された筋電位を生体情報として検出する生体情報検出部と、
前記生体情報検出部で算出された前記生体情報を外部に伝送する送信部とをさらに備えることを特徴とする生体情報検出装置。
The biological information detection apparatus according to claim 1 or 2,
A biological information detection unit that detects myoelectric potential detected by the pair of detection electrodes as biological information;
A biological information detection apparatus, further comprising: a transmission unit that transmits the biological information calculated by the biological information detection unit to the outside.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の生体情報検出装置において、
前記溝は、前記延在方向に対して直交する方向に沿って設けられていることを特徴とする生体情報検出装置。
In the living body information detection device according to any one of claims 1 to 4,
The biological information detecting apparatus according to claim 1, wherein the groove is provided along a direction orthogonal to the extending direction.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の生体情報検出装置において、
前記一対の検出電極の前記延在方向に直交する方向に対して重ならないように前記基板に実装されて、前記一対の検出電極により検出された電位を評価するための基準電位を検出する基準電極を備え、
前記筐体は、前記一対の検出電極と同一面から前記基準電極を露出させ、
前記溝は、前記一対の検出電極及び前記基準電極の間に形成されていることを特徴とする生体情報検出装置。
In the living body information detecting device according to any one of claims 1 to 5,
A reference electrode that is mounted on the substrate so as not to overlap with a direction orthogonal to the extending direction of the pair of detection electrodes and detects a reference potential for evaluating the potential detected by the pair of detection electrodes With
The housing exposes the reference electrode from the same plane as the pair of detection electrodes,
The biological information detection apparatus, wherein the groove is formed between the pair of detection electrodes and the reference electrode.
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