JP2008086399A - Band for securing detecting device and biological information detecting device - Google Patents

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Masaaki Fukumura
正明 福村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a band for securing a detecting device to secure a detecting device in order to detect accurate biological information irrespective of a detecting site or a user's body type, and a biological information detecting device equipped with the band. <P>SOLUTION: A myoelectric detecting device 10 is secured to a body with the band 20 for securing a device which is equipped with a device securing part 21 for securing the myoelectric detecting device 10 as a main body of the detecting device equipped with a pair of sensing electrodes 12, 12 for detecting a potential difference as they remain in contact with the body and a band part 22 working as a reference electrode for detecting reference potential to the potential difference detected by the sensing electrodes 12, 12 as they remain in contact with the body. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、検出装置固定用バンド及び生体情報検出装置に係り、特に生体各部の電位差を検出する装置を固定する検出装置固定用バンド及び生体情報検出装置に関する。   The present invention relates to a detection device fixing band and a biological information detection device, and more particularly to a detection device fixing band and a biological information detection device for fixing a device for detecting a potential difference between various parts of a biological body.

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検出装置が知られている。この生体情報検出装置は、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, a biological information detection apparatus that measures changes in biological information such as myoelectric potential, pulse, blood pressure, and body temperature is known. This biological information detection apparatus 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検出するものとしては、例えば、生体の筋肉に与えられた電気刺激に対する反応として筋電位を計測する計測手段を設け、生体各所の電位差を検出して、当該計測手段により得られた筋電位を基にして生体情報を取得する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1に記載されているような生体各部の電位差を検出することにより生体情報を得る装置においては、電位差を検出する一対の検出電極及び基準電位を検出する基準電極が人体の皮膚に接触するように設けられており、各検出電極の電位差によって筋電位等を検出するようになっている。
特開2000−232号公報
Such biological information can be detected by, for example, providing a measuring means for measuring a myoelectric potential as a response to an electrical stimulus given to a living body muscle, detecting a potential difference between various parts of the living body, and obtaining it by the measuring means. A technique for acquiring biological information based on the detected myoelectric potential is known (see, for example, Patent Document 1).
In an apparatus for obtaining biological information by detecting a potential difference between various parts of a living body as described in Patent Document 1, a pair of detection electrodes for detecting a potential difference and a reference electrode for detecting a reference potential are in contact with human skin. The myoelectric potential and the like are detected by the potential difference between the detection electrodes.
JP 2000-232A

しかしながら、生体情報の検出は、その用途により腕や足等、身体の各部位で行われる可能性がある。また、検出対象であるユーザの体格も様々である。このため、検出部位やユーザの体格等により装置を装着する装着部位の太さが異なり、装着部位の太さによっては基準電極が十分に身体表面に接触しない場合がある。基準電極の接触が十分でないと、適切に基準電位を検出することができず、正確な生体情報の検出を行うことができない。   However, detection of biological information may be performed at each part of the body, such as an arm or a leg, depending on the application. Moreover, the physique of the user who is a detection target also varies. For this reason, the thickness of the mounting site where the apparatus is mounted differs depending on the detection site, the user's physique, and the like, and the reference electrode may not sufficiently contact the body surface depending on the thickness of the mounting site. If the contact of the reference electrode is not sufficient, the reference potential cannot be detected properly, and accurate biological information cannot be detected.

そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、検出部位やユーザの体格等にかかわらず、正確な生体情報の検出を行うことができるように検出装置を固定する検出装置固定用バンド及びそのようなバンドを備える生体情報検出装置を提供することを目的とするものである。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the detection device is fixed so that accurate biological information can be detected regardless of the detection site or the user's physique. It is an object of the present invention to provide a detection device fixing band and a biological information detection device including such a band.

請求項1記載の発明における検出装置固定用バンド(例えば図1、図2、図3及び図4の検出装置固定用バンド20)は、
身体に接触した状態で電位差を検出する一対の検出電極(例えば図2及び図5の検出電極12)を備えている検出装置本体(例えば図2及び図5の筋電検出装置10)を固定する装置固定部(例えば図1、図2及び図3の装置固定部21)と、
身体に接触した状態で前記一対の検出電極により検出される電位差に対する基準電位を検出する基準電極を兼ねるバンド部(例えば図1、図2、図3及び図4のバンド部22)と、
を備えることを特徴としている。
The detection device fixing band (for example, the detection device fixing band 20 in FIGS. 1, 2, 3, and 4) in the invention according to claim 1 is:
A detection device body (for example, myoelectric detection device 10 in FIGS. 2 and 5) having a pair of detection electrodes (for example, detection electrode 12 in FIGS. 2 and 5) that detects a potential difference while being in contact with the body is fixed. A device fixing portion (for example, the device fixing portion 21 in FIGS. 1, 2 and 3);
A band portion (for example, the band portion 22 in FIGS. 1, 2, 3, and 4) that also serves as a reference electrode that detects a reference potential with respect to a potential difference detected by the pair of detection electrodes in contact with the body;
It is characterized by having.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の検出装置固定用バンドにおいて、
前記バンド部は、伸縮性を有する材料で形成されていることを特徴としている。
The invention according to claim 2 is the detection device fixing band according to claim 1,
The band portion is formed of a stretchable material.

請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の装置固定用バンドにおいて、
前記バンド部は、当該バンド部の長さを調整する長さ調整手段(例えば図2及び図4の面ファスナー24a,24b)を備えていることを特徴としている。
The invention described in claim 3 is the device fixing band according to claim 1 or 2,
The band portion includes length adjusting means (for example, hook-and-loop fasteners 24a and 24b in FIGS. 2 and 4) for adjusting the length of the band portion.

請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の検出装置固定用バンドにおいて、
前記バンド部のうち、身体と接触する面に、導電性を有する微少突起(例えば図2の微小突起23)を設けたことを特徴としている。
The invention according to claim 4 is the detection device fixing band according to any one of claims 1 to 3,
The band portion is provided with a minute protrusion (for example, the minute protrusion 23 in FIG. 2) having conductivity on a surface that comes into contact with the body.

請求項5記載の発明における生体情報検出装置(例えば図2及び図5の筋電検出装置10)は、
身体に接触した状態で電位差を検出する一対の検出電極(例えば図2及び図5の検出電極12)を備えている検出装置本体(例えば図2及び図5の筐体11)と、
この検出装置本体を身体の検出対象部位に固定する装置固定用バンド(例えば図1、図2、図3及び図4の装置固定用バンド20)とを備え、
前記装置固定用バンドは、
前記検出装置本体を固定する装置固定部(例えば図1、図2及び図3の装置固定部21)と、
身体に接触した状態で前記一対の検出電極により検出される電位差に対する基準電位を検出する基準電位検出機能を備えているバンド部(例えば図1、図2、図3及び図4のバンド部22)と、
を備えることを特徴としている。
The biological information detection apparatus (for example, the myoelectric detection apparatus 10 in FIGS. 2 and 5) according to the invention described in claim 5 includes:
A detection device main body (for example, the casing 11 in FIGS. 2 and 5) provided with a pair of detection electrodes (for example, the detection electrode 12 in FIGS. 2 and 5) that detects a potential difference in contact with the body;
A device fixing band (for example, the device fixing band 20 of FIGS. 1, 2, 3 and 4) for fixing the detection device main body to a detection target part of the body,
The device fixing band is:
A device fixing portion (for example, the device fixing portion 21 in FIGS. 1, 2 and 3) for fixing the detection device main body;
A band part having a reference potential detection function for detecting a reference potential with respect to a potential difference detected by the pair of detection electrodes in contact with the body (for example, the band part 22 in FIGS. 1, 2, 3 and 4). When,
It is characterized by having.

請求項6記載の発明は、請求項5に記載の生体情報検出装置において、
前記検出装置本体のうち、一方の面に前記一対の検出電極を備えており、他方の面に前記バンド部と電気的に接触する電極部(例えば図2及び図5の基準電位電極部13)を設けたことを特徴としている。
The invention according to claim 6 is the biological information detection apparatus according to claim 5,
Of the detection device main body, the pair of detection electrodes is provided on one surface, and the other surface is electrically contacted with the band portion (for example, the reference potential electrode portion 13 in FIGS. 2 and 5). It is characterized by providing.

請求項7記載の発明は、請求項6に記載の生体情報検出装置において、
前記バンド部は、前記検出装置本体における前記電極部と電気的に接続される電極接続部(例えば図7の電極接続部25)を備えていることを特徴としている。
The invention according to claim 7 is the biological information detection apparatus according to claim 6,
The band portion includes an electrode connection portion (for example, the electrode connection portion 25 in FIG. 7) that is electrically connected to the electrode portion in the detection device main body.

請求項1記載の発明によれば、装置固定部によって身体に接触した状態で電位差を検出する一対の検出電極を備えている検出装置本体を固定するとともに、バンド部によって基準電位を検出することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to fix the detection device body including a pair of detection electrodes that detect a potential difference while being in contact with the body by the device fixing portion, and to detect the reference potential by the band portion. it can.

請求項2記載の発明によれば、バンド部は、伸縮性を有する材料で形成されているので、装着時に身体表面に密着させることができる。   According to the invention described in claim 2, since the band portion is formed of a stretchable material, it can be brought into close contact with the body surface when worn.

請求項3記載の発明によれば、バンド部は、長さを調整する長さ調整手段を備えているので、様々な太さ、形状の装着部位に対応可能である。   According to invention of Claim 3, since the band part is provided with the length adjustment means which adjusts length, it can respond to the attachment site | part of various thickness and a shape.

請求項4記載の発明によれば、バンド部のうち、身体と接触する面には、導電性を有する微少突起が設けられているので、装着時の通気性を確保できるとともに、基準電位を検出する機能を十分果たすことが可能である。   According to the fourth aspect of the present invention, since the surface of the band portion that comes into contact with the body is provided with the minute projections having conductivity, the air permeability at the time of wearing can be secured and the reference potential is detected. It is possible to fulfill the function to perform.

請求項5記載の発明によれば、装置固定用バンドの装置固定部によって一対の検出電極を備えている検出装置本体を固定するとともに、検出装置本体によって身体に接触した状態で電位差を検出し、装置固定用バンドのバンド部によって基準電位を検出することができる。   According to the invention of claim 5, while fixing the detection device main body provided with the pair of detection electrodes by the device fixing portion of the device fixing band, the potential difference is detected in a state in contact with the body by the detection device main body, The reference potential can be detected by the band portion of the device fixing band.

請求項6記載の発明によれば、検出装置本体は、一対の検出電極を備えている面とは反対の面に設けられた電極部によってバンド部と電気的に接触し、確実に基準電位をとることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the detection device main body is in electrical contact with the band portion by the electrode portion provided on the surface opposite to the surface provided with the pair of detection electrodes, so that the reference potential is surely obtained. Can take.

請求項7記載の発明によれば、検出装置本体に設けられた電極部とバンド部に設けられた電極接続部とが電気的に接続されることにより、確実に基準電位をとることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the reference potential can be surely obtained by electrically connecting the electrode portion provided in the main body of the detection device and the electrode connecting portion provided in the band portion.

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、生体情報として腕の筋電位を検出して筋肉活動状態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 apparatus of the present invention, a case where the muscle activity state is measured by detecting the myoelectric potential of the arm as the biological information will be described as an example.

図1は、ユーザが本発明に係る生体情報検出装置としての筋電検出装置(検出装置本体)10を本発明に係る検出装置固定用バンドである装置固定用バンド20によって装着した様子を示す図であり、図2は、図1に示す装置固定用バンド20及び筋電検出装置10の装着状態を示す断面図である。   FIG. 1 is a view showing a state in which a user wears a myoelectric detection device (detection device main body) 10 as a biological information detection device according to the present invention with a device fixing band 20 which is a detection device fixing band according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mounting state of the device fixing band 20 and the myoelectric detection device 10 shown in FIG.

筋電検出装置10で運動時の腕Aの筋肉の筋電位を測定する場合には、例えば、図1に示すように、いずれか一方の腕Aの上腕二頭筋に筋電検出装置10が装着される。また、例えば手首等には、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(図示せず)が装着される。
尚、本実施形態では、筋電検出装置10を1つ備え腕Aの筋肉の筋電位を測定する場合を例として説明するが、身体に装着する筋電検出装置10の数や装着する部位はこれに限定されない。例えば両腕の上腕二頭筋にそれぞれ筋電検出装置10を装着する構成としてもよいし、足の大腿四頭筋の外側広筋等、他の身体部位に筋電検出装置10を装着する構成としてもよい。
When the myoelectric detection device 10 measures the myoelectric potential of the muscle of the arm A during exercise, for example, as shown in FIG. 1, the myoelectric detection device 10 is placed on one of the biceps muscles of the arm A. Installed. For example, a wristwatch type control device (not shown) capable of data communication with the myoelectric detection device 10 is attached to the wrist or the like.
In the present embodiment, a case where one myoelectric detection device 10 is provided and the myoelectric potential of the muscle of the arm A is measured will be described as an example. However, the number of the myoelectric detection devices 10 to be worn on the body and the parts to be worn are as follows. It is not limited to this. For example, the configuration may be such that the myoelectric detection device 10 is mounted on the biceps of both arms, or the myoelectric detection device 10 is mounted on another body part such as the outer vastus muscle of the quadriceps of the foot. It is good.

この装着にあたって、ユーザは、図1及び図2に示すように、筋電検出装置10を腕Aの上腕二頭筋の筋電位を測定可能な腕Aの表面に貼付して装置固定用バンド20により固定する。   1 and 2, the user attaches the myoelectric detection device 10 to the surface of the arm A capable of measuring the myoelectric potential of the biceps of the arm A, as shown in FIGS. To fix.

この筋電検出装置10の装着により、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5参照)。そして、ユーザは、制御装置を操作して筋電位の測定を開始させてから運動を開始する。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。
このような運動を行う場合、腕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。
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. 5). The user then starts exercise after operating the control device to start measuring myoelectric potential. Alternatively, the user can also start measuring myoelectric potential during exercise.
When such an exercise is performed, the muscles of the arm are repeatedly activated and paused. Therefore, if the activity state and the paused state of the muscle are detected by the myoelectric potential, the muscle activity cycle can be obtained.

ここで、まず、装置固定用バンド(検出装置固定用バンド)20の構成について説明する。   First, the configuration of the device fixing band (detecting device fixing band) 20 will be described.

装置固定用バンド20は、筋電検出装置10を固定する装置固定部21と、装着部位にかけ回されるバンド部22とを備えている。   The device fixing band 20 includes a device fixing portion 21 that fixes the myoelectric detection device 10 and a band portion 22 that is wound around the attachment site.

図1及び図3に示すように、装置固定部21は、身体表面(皮膚S)と接触しない側に向かって窪む凹部である。装置固定部21の長さ寸法及び窪みの深さは、筋電検出装置10の外形寸法よりもわずかに大きく形成されており、筋電検出装置10が装置固定部21に嵌め込まれたときに装置固定部21の内壁が筋電検出装置10の外形を保持することにより筋電検出装置10を固定するようになっている。また、装置固定部21の内壁のうち、筋電検出装置10が装置固定部21に嵌め込まれたときに筋電検出装置10の検出電極12が設けられている面とは反対の面に接触する部分は、導電性の材料により形成されており、後述のように身体の基準電位がバンド部22で検出されたときは、これを筋電検出装置10に導通させることができるようになっている。   As shown in FIG.1 and FIG.3, the apparatus fixing | fixed part 21 is a recessed part depressed toward the side which does not contact a body surface (skin S). The length dimension of the device fixing portion 21 and the depth of the dent are formed slightly larger than the outer dimensions of the myoelectric detection device 10, and the device when the myoelectric detection device 10 is fitted into the device fixing portion 21. The myoelectric detection device 10 is fixed by the inner wall of the fixing portion 21 holding the outer shape of the myoelectric detection device 10. Moreover, when the myoelectric detection device 10 is fitted into the device fixing unit 21, the inner wall of the device fixing unit 21 contacts the surface opposite to the surface on which the detection electrode 12 of the myoelectric detection device 10 is provided. The portion is formed of a conductive material. When a body reference potential is detected by the band portion 22 as described later, the portion can be conducted to the myoelectric detection device 10. .

バンド部22は、樹脂等、導電性と伸縮性とを有する材料によって形成されており、様々な体格のユーザの各種装着部位に広く対応可能なように長尺に形成されている。バンド部22は、身体装着時に装着部位の外周面(例えば腕の外周面等)にかけ回すことにより、身体に接触して前記一対の検出電極12により検出される電位差に対する身体の基準電位を検出する基準電位検出機能を備えており、基準電極を兼ねるようになっている。   The band part 22 is formed of a material having conductivity and stretchability, such as a resin, and is formed in a long shape so as to be widely applicable to various wearing parts of users of various physiques. The band unit 22 detects the reference potential of the body with respect to the potential difference detected by the pair of detection electrodes 12 by contacting the body by being wound around the outer peripheral surface (for example, the outer peripheral surface of the arm) of the wearing part when wearing the body. It has a reference potential detection function, and also serves as a reference electrode.

バンド部22の幅は特に限定されないが、運動時に身体の動きを阻害しない程度の幅に形成されている。尚、図1、図3及び図4では、バンド部22が、その全体にわたって装置固定部21よりもわずかに広い幅寸法に形成されている例について図示しているが、バンド部22の幅や形状はここに例示したものに限定されない。例えば、バンド部22が、装置固定部21の設けられている位置において最も幅広くなり、両端部に向かう従って徐々に幅が狭くなる形状となっていてもよい。   The width of the band portion 22 is not particularly limited, but is formed to a width that does not hinder body movement during exercise. 1, 3, and 4, an example is shown in which the band portion 22 is formed with a width that is slightly wider than the device fixing portion 21 over its entirety. The shape is not limited to those exemplified here. For example, the band portion 22 may be widest at the position where the device fixing portion 21 is provided, and may have a shape that gradually decreases in width toward both ends.

尚、装置固定用バンド20を形成する材料は、身体表面(皮膚S)への密着性、装着感の観点から、スポンジ状の柔らかく軽量のものが好ましい。また、装置固定用バンド20を形成する材料は導電性と伸縮性とを兼ね備えたものであればよく、樹脂等に限定されない。   The material forming the device fixing band 20 is preferably a sponge-like soft and lightweight material from the viewpoints of adhesion to the body surface (skin S) and a feeling of wearing. Moreover, the material which forms the apparatus fixing band 20 should just have electroconductivity and a stretching property, and is not limited to resin.

図2に示すように、バンド部22の身体表面(皮膚S)に接触する面には、導電性を有する微小突起23が設けられている。導電性を有する微小突起23を設けることにより、バンド部22を身体表面(皮膚S)に接触させたときに、基準電位の検出性を維持しつつ、通気性を確保することができ、運動により発汗した場合でも汗を発散させて良好な装着感を維持することができる。   As shown in FIG. 2, conductive microprojections 23 are provided on the surface of the band portion 22 that contacts the body surface (skin S). By providing the conductive microprojections 23, when the band portion 22 is brought into contact with the body surface (skin S), the air permeability can be ensured while maintaining the detection of the reference potential. Even when sweating, sweat can be released to maintain a good wearing feeling.

図4に示すように、装置固定用バンド20の外面(身体表面(皮膚S)と接触しない側の面)の一端と、内面(身体表面(皮膚S)と接触する側の面)の一端には、それぞれバンド部の長さを調整する長さ調整手段として雄雌の起毛群よりなる面ファスナー(例えば、マジックテープ(登録商標)、ベロクロファスナー)24a,24bが縫着されている。ユーザは、筋電検出装置10の装着部位である自分の腕の太さに応じて、この面ファスナー24a,24bを固定する位置を調整し、バンド部22の長さを装着部位に適した長さに調整するようになっている。   As shown in FIG. 4, at one end of the outer surface (the surface that does not contact the body surface (skin S)) and one end of the inner surface (the surface that contacts the body surface (skin S)) of the device fixing band 20 Are hook-and-loop fasteners (for example, Velcro (registered trademark), Velcro fasteners) 24a and 24b formed of male and female raised groups as length adjusting means for adjusting the length of each band part. The user adjusts the position for fixing the surface fasteners 24a and 24b in accordance with the thickness of his / her arm, which is the attachment site of the myoelectric detection device 10, and sets the length of the band portion 22 to a length suitable for the attachment site. It is supposed to be adjusted.

次に、装置固定用バンド20によって固定される筋電検出装置10の構成について説明する。   Next, the configuration of the myoelectric detection device 10 fixed by the device fixing band 20 will be described.

図5は筋電検出装置10の平面図である。
図2及び図5に示すように、筋電検出装置10には、筐体11と、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前記装置固定用バンド20のバンド部22から筋電検出装置10に導通させるための基準電位電極部13と、を備えている。
FIG. 5 is a plan view of the myoelectric detection device 10.
As shown in FIGS. 2 and 5, the myoelectric detection device 10 has a casing 11, a pair of detection electrodes 12 for detecting myoelectric potential, and a reference potential with respect to the potential detected by the pair of detection electrodes 12. A reference potential electrode portion 13 for conducting electrical connection from the band portion 22 of the device fixing band 20 to the myoelectric detection device 10.

尚、筋電検出装置10の身体表面(皮膚S)への密着性をよくするため、筐体11は、樹脂等の可撓性を有する材料で形成されていることが好ましい。   In order to improve the adhesion of the myoelectric detection device 10 to the body surface (skin S), the housing 11 is preferably formed of a flexible material such as resin.

検出電極12は、生体の2点間の電位差を検出する電位差検出用の電極であり、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ようになっている。検出電極12は、前述のようにその延在方向が筋繊維Mの長さ方向に対して略直交するように配置されている。尚、一対の検出電極は導電性樹脂により形成された樹脂電極であることが好ましい。   The detection electrode 12 is a potential difference detection electrode that detects a potential difference between two points on the living body, and is arranged in parallel to each other so as to be exposed to the outside from one surface of the housing 11. As described above, the detection electrode 12 is arranged so that the extending direction thereof is substantially orthogonal to the length direction of the muscle fibers M. The pair of detection electrodes are preferably resin electrodes formed of a conductive resin.

基準電位電極部13は、バンド部22を身体に装着したときにバンド部22と電気的に接続されバンド部22によって検出された基準電位を筋電検出装置10に導通させるものであり、筐体11の前記一対の検出電極の設けられている面の反対面に設けられている。
尚、基準電位電極部13の形状、配置等は図示例に限定されない。例えば、筐体11の前記一対の検出電極の設けられている面の反対面の全部又は一部に平面的に基準電位電極部13を設けてバンド部22と基準電位電極部13とを面接触させることにより、バンド部22によって検出された基準電位を筋電検出装置10に導通させる構成としてもよい。
The reference potential electrode unit 13 is electrically connected to the band unit 22 when the band unit 22 is worn on the body, and conducts the reference potential detected by the band unit 22 to the myoelectric detection device 10. 11 on the surface opposite to the surface on which the pair of detection electrodes are provided.
In addition, the shape, arrangement | positioning, etc. of the reference potential electrode part 13 are not limited to the example of illustration. For example, the reference potential electrode portion 13 is provided in a plane on all or part of the surface opposite to the surface on which the pair of detection electrodes of the housing 11 is provided, and the band portion 22 and the reference potential electrode portion 13 are in surface contact. It is good also as a structure which makes the myoelectric detection apparatus 10 conduct | electrically_connect the reference electric potential detected by the band part 22 by doing.

図6は、筋電検出装置10の制御構成の一例を示す全体回路ブロック図である。図6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. 6 is an overall circuit block diagram illustrating an example of a control configuration of the myoelectric detection device 10. As shown in FIG. 6, 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、生体情報としての筋電位を測定する機能部であり、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 functional unit that measures myoelectric potential as biological information, and reduces the potential difference detected by the pair of detection electrodes 12, the reference electrode 13, and the pair of detection electrodes 12 and the reference electrode 13. Impedance converter 112 for impedance conversion and output, amplifier 113 for amplifying a signal input from impedance converter 112 to a predetermined signal level, and a predetermined frequency among signals input from amplifier 113 The filter 114 is configured to pass a signal in the range and remove a frequency component outside the range, and an A / D converter 115 that performs A / D conversion on the signal input from the filter 114 and outputs the signal.

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 frequency band of the myoelectric potential 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の検出電極12及び基準電極13により連続的に測定される筋電位(検出結果)に基づいて筋肉の活動状態(生体活動に関する指標データ)を算出し、算出結果を制御装置に送信する筋肉活動検出処理を実行する。
尚、CPU120によって算出される生体活動に関する指標データとしては、例えば、整流化平均値(ARV:Averaged Rectified Value)、RMS(Root Mean Square Value)、積分値、平均周波数(MPF:Mean Power Frequency)、メジアン周波数(Median Frequency)等が挙げられるが、算出される生体活動に関する指標データはここに例示したものに限定されない。
The CPU 120 performs instructions, data transfer, and the like 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, and the like. 10 is controlled. Further, in order to realize the present embodiment, the CPU 120 uses the myoelectric potential (detection result) continuously measured by the detection electrode 12 and the reference electrode 13 of the measurement unit 110 to determine the muscle activity state (index data related to life activity). And a muscle activity detection process for transmitting the calculation result to the control device is executed.
In addition, as index data regarding the biological activity calculated by the CPU 120, for example, a rectified average value (ARV), an RMS (Root Mean Square Value), an integral value, an average frequency (MPF: Mean Power Frequency), Although median frequency (Median Frequency) etc. are mentioned, the parameter | index data regarding the biological activity calculated are not limited to what was illustrated here.

送受信部130は、外部の装置である制御装置との間で無線通信を行うための機能部であり、例えば図示しないアンテナを介して制御装置から送信された信号を復調してCPU120に出力する一方、CPU120から入力される制御信号を変調し、アンテナを介して制御装置に送信する。本実施形態において、送受信部130は、例えば、制御装置から送信される測定開始信号を受信するとともに、制御装置に対して測定結果を送信する。   The transmission / reception unit 130 is a functional unit for performing wireless communication with a control device that is an external device. For example, the transmission / reception unit 130 demodulates a signal transmitted from the control device via an antenna (not shown) and outputs the demodulated signal to the CPU 120. The control signal input from the CPU 120 is modulated and transmitted to the control device via the antenna. In the present embodiment, for example, the transmission / reception unit 130 receives a measurement start signal transmitted from the control device and transmits a measurement result to the control device.

記憶部140は、ROMやRAM等のICメモリ、ハードディスク等の情報記憶媒体及びその読取装置等によって実現されるものであり、CPU120に筋電検出装置10を制御させるためのプログラム等が記憶されている。   The storage unit 140 is realized by an IC memory such as a ROM or a RAM, an information storage medium such as a hard disk, and a reading device thereof, and stores a program for causing the CPU 120 to control the myoelectric detection device 10. Yes.

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を配置し、その上から装置固定用バンド20を腕Aの外周面にかけ回す。そして、装置固定部21に筋電検出装置10を嵌め込むことにより筋電検出装置10を身体表面(皮膚S)に固定する。ユーザは検出部位に適した長さとなるようバンド部22の長さを調整し、バンド部22の両端を面ファスナー24a,24bで留める。これにより、筋電検出装置10の装着が完了する。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M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, and from above. The device fixing band 20 is wound around the outer peripheral surface of the arm A. Then, the myoelectric detection device 10 is fixed to the body surface (skin S) by fitting the myoelectric detection device 10 into the device fixing unit 21. The user adjusts the length of the band portion 22 so as to be a length suitable for the detection site, and fastens both ends of the band portion 22 with hook-and-loop fasteners 24a and 24b. Thereby, mounting | wearing of the myoelectric detection apparatus 10 is completed. 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 M themselves are also curved in some places, at least 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 myoelectric potential.

この際、一対の検出電極12が筐体11の一面から露出しているので、これらの電極12が肌に対して密着することになる(図2参照)。また、装置固定部21に筋電検出装置10を嵌め込むことにより筋電検出装置10の基準電位電極部13が装置固定用バンド20の装置固定部21の内面に接触し、バンド部22により検出された身体の基準電位を筋電検出装置10に導通させる。   At this time, since the pair of detection electrodes 12 are exposed from one surface of the casing 11, these electrodes 12 are in close contact with the skin (see FIG. 2). Further, by inserting the myoelectric detection device 10 into the device fixing unit 21, the reference potential electrode unit 13 of the myoelectric detection device 10 comes into contact with the inner surface of the device fixing unit 21 of the device fixing band 20 and is detected by the band unit 22. The body reference potential thus made is conducted to the myoelectric detection device 10.

その後、制御装置から送受信部130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(検出結果)に基づいて筋肉の活動状態(生体活動に関する指標データ)を算出し、算出結果を制御装置に送信する筋肉活動検出処理を実行する。
制御装置では、筋電検出装置10から送られた算出結果を図示しない表示部に表示させる等によりユーザに報知する。
Thereafter, when a start instruction is input from the control device via the transmission / reception unit 130, the CPU 120 controls the myoelectric detection device 10 by giving instructions to each functional unit in the myoelectric detection device 10, transferring data, and the like. To do. In order to realize the present embodiment, the CPU 120 calculates a muscle activity state (index data related to life activity) based on a myoelectric potential (detection result) continuously measured by the measurement unit 110, and controls the calculation result. The muscle activity detection process transmitted to the apparatus is executed.
In the control device, the calculation result sent from the myoelectric detection device 10 is notified to the user, for example, by displaying it on a display unit (not shown).

以上のように、本実施形態によれば、筋電検出装置10が装置固定部21に嵌め込まれたときに装置固定部21の内壁が筋電検出装置10の外形を保持することにより筋電検出装置10を身体表面(皮膚S)に固定するとともに、バンド部22が身体の基準電位を検出する基準電極を兼ねている。このため、装置固定用バンド20の装置固定部21に嵌め込むだけで容易に筋電検出装置10を身体の電位差を検出可能な状態で検出対象部位に固定することができる。また、バンド部21を装着部位にかけ回すだけで、ユーザの体格や装着部位の形状、運動によるずれ等を気にすることなく、容易に身体の基準電位を検出することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the myoelectric detection device 10 is fitted into the device fixing unit 21, the inner wall of the device fixing unit 21 holds the outer shape of the myoelectric detection device 10, thereby detecting myoelectricity. The device 10 is fixed to the body surface (skin S), and the band unit 22 also serves as a reference electrode for detecting a reference potential of the body. For this reason, it is possible to easily fix the myoelectric detection device 10 to the detection target site in a state where the potential difference of the body can be detected simply by fitting the device fixing band 20 into the device fixing portion 21. In addition, the reference potential of the body can be easily detected without worrying about the user's physique, the shape of the wearing site, the displacement due to exercise, etc., simply by passing the band portion 21 around the wearing site.

また、バンド部22は、伸縮性を有する材料で形成されているので、装着時に身体表面に密着させることができるとともに、運動時に身体の動きを阻害することなく筋電検出装置10を固定することができる。   Moreover, since the band part 22 is formed with the material which has a stretching property, while being able to contact | adhere to the body surface at the time of mounting | wearing, it fixes the myoelectric detection apparatus 10 without inhibiting a body movement at the time of an exercise | movement. Can do.

さらに、バンド部22には、長さを調整する長さ調整手段として面ファスナー24a,24bが設けられている。面ファスナー24a,24bは固定面積が広いため、ユーザの任意の位置で固定することができる。このため、様々な太さ、形状の装着部位に対応してバンド部22の長さを調節可能であり、装着部位や装着するユーザの体格等にかかわらず、筋電検出装置10をユーザの身体表面(皮膚S)に固定することができる。   Further, the band portion 22 is provided with hook-and-loop fasteners 24a and 24b as length adjusting means for adjusting the length. Since the hook-and-loop fasteners 24a and 24b have a large fixing area, they can be fixed at any position of the user. For this reason, the length of the band part 22 can be adjusted corresponding to the mounting parts of various thicknesses and shapes, and the myoelectric detection device 10 can be connected to the user's body regardless of the mounting part or the user's physique. It can be fixed on the surface (skin S).

また、バンド部22のうち、身体と接触する面には、導電性を有する微少突起23が設けられているので、バンド部22を身体表面(皮膚S)に接触させたときに、基準電位の検出性を維持しつつ、通気性を確保することができる。このため、運動により発汗した場合でも汗を発散させて良好な装着感を維持することができる。   In addition, since a minute protrusion 23 having conductivity is provided on the surface of the band portion 22 that comes into contact with the body, when the band portion 22 is brought into contact with the body surface (skin S), the reference potential is reduced. Breathability can be secured while maintaining detectability. For this reason, even when sweating due to exercise, sweat can be diffused to maintain a good wearing feeling.

また、筋電検出装置10の筐体11には、一対の検出電極12を備えている面と反対の面にバンド部22と電気的に接触する基準電位電極部13が設けられているので、確実に基準電位を筋電検出装置10に導通させることができる。   Further, since the casing 11 of the myoelectric detection device 10 is provided with the reference potential electrode portion 13 that is in electrical contact with the band portion 22 on the surface opposite to the surface provided with the pair of detection electrodes 12, The reference potential can be reliably conducted to the myoelectric detection device 10.

また、バンド部22に電極接続部25が設けられているので、筋電検出装置10に設けられた基準電位電極部13とバンド部22に設けられた電極接続部25とが電気的に接続されることにより、確実に基準電位を筋電検出装置10に導通させることができる。   Further, since the electrode connection part 25 is provided in the band part 22, the reference potential electrode part 13 provided in the myoelectric detection device 10 and the electrode connection part 25 provided in the band part 22 are electrically connected. Thus, the reference potential can be reliably conducted to the myoelectric detection device 10.

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、バンド部22の長さを調整する長さ調整手段としてバンド部22の外面一端及び内面一端に面ファスナー(例えば、マジックテープ(登録商標)、ベロクロファスナー)24a,24bを設けるものとしたが、長さ調整手段はこれに限定されない。例えば、バンド部22の各端部にそれぞれ、フックとフック係止部や、雄雌のスナップボタンや、ボタンとボタン孔等を複数設けて、複数段階でバンド部22の長さを調節できるようにしてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as appropriate.
For example, in this embodiment, surface fasteners (for example, Velcro (registered trademark), Velcro fasteners) 24 a and 24 b are attached to one end of the outer surface and the inner surface of the band portion 22 as length adjusting means for adjusting the length of the band portion 22. Although provided, the length adjusting means is not limited to this. For example, a plurality of hooks and hook locking portions, male and female snap buttons, buttons and button holes, etc. are provided at each end of the band portion 22 so that the length of the band portion 22 can be adjusted in multiple stages. It may be.

また、本実施形態では、装置固定部21として、筋電検出装置10が装置固定部21に嵌め込まれたときに装置固定部21の内壁が筋電検出装置10の外形を保持することにより筋電検出装置10を固定する構成のものを例として説明したが、装置固定部21は、装置固定用バンド20を装着部位に装着した場合に、筋電検出装置10を位置ずれしないように固定可能なものであれば足り、ここに例示した形状に限定されない。   In the present embodiment, as the device fixing unit 21, the myoelectric detection device 10 is fitted into the device fixing unit 21 so that the inner wall of the device fixing unit 21 holds the outer shape of the myoelectric detection device 10. Although the device fixing portion 21 has been described as an example for fixing the detection device 10, the device fixing portion 21 can fix the myoelectric detection device 10 so as not to be displaced when the device fixing band 20 is attached to the attachment site. It is sufficient if it is a thing, and it is not limited to the shape illustrated here.

また、本実施形態では、筋電検出装置10の基準電位電極部13が装置固定用バンド20の装置固定部21の内面に接触することにより、バンド部22により検出された身体の基準電位を筋電検出装置10に導通させるように構成したが、基準電位を筋電検出装置10に導通させる構成はここに例示したものに限定されない。   Further, in the present embodiment, the reference potential electrode portion 13 of the myoelectric detection device 10 contacts the inner surface of the device fixing portion 21 of the device fixing band 20, so that the body reference potential detected by the band portion 22 is determined as a muscle. Although the configuration is such that the electrical detection device 10 is conducted, the configuration in which the reference potential is conducted to the myoelectric detection device 10 is not limited to that exemplified here.

例えば、図7に示すように、装置固定部21の内壁の、筋電検出装置10が装置固定部21に嵌め込まれたときに筋電検出装置10の基準電位電極部13に対応する位置に、導電性の材料により形成された電極接続部25を設けて、バンド部22で検出された身体の基準電位を電極接続部25を介して筋電検出装置10に導通させるようにしてもよい。
この場合には、この電極接続部25が導電性の材料で形成されていてバンド部22で検出された基準電位を筋電検出装置10に導通させることができれば足り、装置固定部21の内壁自体が導電性の材料により形成されている必要はない。
For example, as shown in FIG. 7, at the position corresponding to the reference potential electrode unit 13 of the myoelectric detection device 10 when the myoelectric detection device 10 is fitted into the device fixing unit 21 on the inner wall of the device fixing unit 21. An electrode connection portion 25 formed of a conductive material may be provided so that the body reference potential detected by the band portion 22 is conducted to the myoelectric detection device 10 via the electrode connection portion 25.
In this case, it is sufficient that the electrode connection portion 25 is made of a conductive material and the reference potential detected by the band portion 22 can be conducted to the myoelectric detection device 10, and the inner wall of the device fixing portion 21 itself. Need not be formed of a conductive material.

また、本実施形態では、筋電検出装置10と装置固定用バンド20とは別体として設けられていたが、装置固定用バンドが、筋電検出装置と一体となった構成としてもよい。この場合、筋電検出装置10には、身体に接触した状態で電位差を検出する一対の検出電極と、筐体(検出装置本体)と、この筐体を身体の検出対象部位に固定する装置固定部及び基準電位検出機能を備えているバンド部を有する装置固定用バンドと、が設けられる。   In the present embodiment, the myoelectric detection device 10 and the device fixing band 20 are provided separately from each other, but the device fixing band may be integrated with the myoelectric detection device. In this case, the myoelectric detection device 10 includes a pair of detection electrodes that detect a potential difference in contact with the body, a housing (detection device body), and a device fixing that fixes the housing to a detection target part of the body. And a device fixing band having a band portion having a reference potential detection function.

その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。   In addition, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate.

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を装置固定用バンドにより装着した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted | wore the apparatus fixing band with the myoelectric detection apparatus as a biological information detection apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の筋電検出装置を装置固定用バンドにより装着した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state with which the myoelectric detection apparatus of embodiment of this invention was mounted | worn with the band for apparatus fixation. 本発明の実施形態の装置固定用バンドを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the band for apparatus fixation of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の装置固定用バンドの長さ調整手段を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the length adjustment means of the apparatus fixing band of embodiment of this invention. 本実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である。It is a top view of the myoelectric detection apparatus as a biological information detection apparatus of this real embodiment. 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2の装置固定用バンドの変形例を表す正面図である。It is a front view showing the modification of the band for apparatus fixation of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 筋電検出装置(生体情報検出装置)
11 筐体
12 検出電極
13 基準電位電極部
20 装置固定用バンド(検出装置固定用バンド)
21 装置固定部
22 バンド部
23 微小突起
24 面ファスナー
25 電極接続部
110 測定部
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
120 CPU
130 送受信部
A 腕
M 筋繊維
S 皮膚(身体表面)
10 Myoelectric detection device (biological information detection device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Housing | casing 12 Detection electrode 13 Reference potential electrode part 20 Band for apparatus fixation (band for detection apparatus fixation)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Apparatus fixing part 22 Band part 23 Microprotrusion 24 Surface fastener 25 Electrode connection part 110 Measuring part 112 Impedance converter 113 Amplifier 114 Filter 115 A / D converter 120 CPU
130 Transceiver A Arm M Muscle fiber S Skin (body surface)

Claims (7)

身体に接触した状態で電位差を検出する一対の検出電極を備えている検出装置本体を固定する装置固定部と、
身体に接触した状態で前記一対の検出電極により検出される電位差に対する基準電位を検出する基準電極を兼ねるバンド部と、
を備えることを特徴とする検出装置固定用バンド。
A device fixing unit for fixing a detection device body including a pair of detection electrodes for detecting a potential difference in a state of contact with the body;
A band portion serving also as a reference electrode for detecting a reference potential with respect to a potential difference detected by the pair of detection electrodes in a state of being in contact with the body;
A detection device fixing band comprising:
前記バンド部は、伸縮性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の検出装置固定用バンド。   The detection device fixing band according to claim 1, wherein the band portion is formed of a stretchable material. 前記バンド部は、当該バンド部の長さを調整する長さ調整手段を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の検出装置固定用バンド。   The said band part is provided with the length adjustment means which adjusts the length of the said band part, The band for detection apparatus fixation of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記バンド部のうち、身体と接触する面に、導電性を有する微少突起を設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の検出装置固定用バンド。   The detection device fixing band according to any one of claims 1 to 3, wherein a minute protrusion having conductivity is provided on a surface of the band portion that contacts the body. 身体に接触した状態で電位差を検出する一対の検出電極を備えている検出装置本体と、
この検出装置本体を身体の検出対象部位に固定する装置固定用バンドとを備え、
前記装置固定用バンドは、
前記検出装置本体を固定する装置固定部と、
身体に接触した状態で前記一対の検出電極により検出される電位差に対する基準電位を検出する基準電位検出機能を備えているバンド部と、
を備えることを特徴とする生体情報検出装置。
A detection device main body comprising a pair of detection electrodes for detecting a potential difference in contact with the body;
A device fixing band for fixing the detection device main body to a detection target part of the body,
The device fixing band is:
A device fixing portion for fixing the detection device body;
A band portion having a reference potential detection function for detecting a reference potential with respect to a potential difference detected by the pair of detection electrodes in contact with the body;
A biological information detection device comprising:
前記検出装置本体のうち、一方の面に前記一対の検出電極を備えており、他方の面に前記バンド部と電気的に接触する電極部を設けたことを特徴とする請求項5に記載の生体情報検出装置。   The said detection apparatus main body is equipped with the said pair of detection electrode in one surface, and provided the electrode part which contacts the said band part in the other surface. Biological information detection device. 前記バンド部は、前記検出装置本体における前記電極部と電気的に接続される電極接続部を備えていることを特徴とする請求項6に記載の生体情報検出装置。   The biological information detection apparatus according to claim 6, wherein the band section includes an electrode connection section that is electrically connected to the electrode section in the detection apparatus main body.
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