JP4476664B2 - Biological information measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、手首(腕)に装着した状態で脈拍等の生体情報を測定することができる生体情報計測装置に関するものである。   The present invention relates to a biological information measuring device capable of measuring biological information such as a pulse while being worn on a wrist (arm).

近年の健康管理への関心の高まりにより、手首(腕)等に装着したまま脈拍等の様々な生体情報を計測することができる生体情報計測装置が各種提供されている(例えば、特許文献1参照)。   Due to the recent increase in interest in health management, various biological information measuring devices capable of measuring various biological information such as a pulse while being worn on a wrist (arm) or the like have been provided (for example, see Patent Document 1). ).

この特許文献1に記載の脈拍計(生体情報計測装置)は、皮膚接触側に2つの電極を備えている。そして、この2つの電極がともに皮膚に触れると、皮膚を通して微少電流が流れ、両電極間の電圧が低下するため、脈拍センサが皮膚に接触しているものと判断する。したがって、この2つの電極の電位差によって皮膚との接触の有無を検出することができる。   The pulse meter (biological information measuring device) described in Patent Document 1 includes two electrodes on the skin contact side. When both the electrodes touch the skin, a minute current flows through the skin and the voltage between the two electrodes decreases, so that the pulse sensor is determined to be in contact with the skin. Therefore, the presence or absence of contact with the skin can be detected from the potential difference between the two electrodes.

また、発光ダイオード(光発光部)及び受光素子(光受光部)により脈拍測定システムを有する脈拍測定器(生体情報計測装置)も提案されている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2に記載の脈拍測定器は、明暗測定用の受光素子を配置し、この受光素子の出力に応じて接触の有無を検出するものである。
特開2003−70757号公報(段落番号0021−0029、図2等) 特開昭60−246736号公報
A pulse measuring device (biological information measuring device) having a pulse measuring system using a light emitting diode (light emitting unit) and a light receiving element (light receiving unit) has also been proposed (for example, see Patent Document 2). The pulse measuring device described in Patent Document 2 includes a light-receiving element for measuring light and darkness, and detects the presence or absence of contact according to the output of the light-receiving element.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-70757 (paragraph numbers 0021-0029, FIG. 2, etc.) JP-A-60-246736

しかしながら、上述した特許文献1に記載の生体情報計測装置は、電極がある程度大きい場合は精度良く生体の接触を検出することが可能であるが、電極が小さい場合は誤検出が多く、例えば、腕時計型のような小型の端末で用いることが難しいという問題がある。また、特許文献2に記載の生体情報計測装置は、単に受光素子からの出力から明暗を判断し、接触の有無を判断しているので、外光の程度によっては誤検出してしまうおそれがある。   However, the biological information measuring apparatus described in Patent Document 1 described above can accurately detect contact with a living body when the electrode is large to some extent, but there are many false detections when the electrode is small. There is a problem that it is difficult to use in a small terminal such as a mold. Moreover, since the biological information measuring device described in Patent Document 2 simply determines the brightness from the output from the light receiving element and determines the presence or absence of contact, there is a risk of erroneous detection depending on the degree of external light. .

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で小型化を図るとともに、外光が入ったとしても誤検出することがない生体情報計測装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and aims to provide a biological information measuring device that is downsized with a simple configuration and that is not erroneously detected even when external light enters. To do.

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。   The present invention provides the following means in order to solve the above problems.

本発明の生体情報計測装置は、本体と、該本体に設けられると共に生体に向けて光を照射し前記生体からの後方散乱光の光量に応じた生体情報信号を生成する生体センサ部と、前記本体に設けられると共に前記生体情報信号に基づいて生体情報を演算する生体情報演算部と、前記本体の下面側に配され、前記生体センサ部が前記生体の表面に接触したか否かを検出する検出部とを備え、該検出部が、前記生体に光を照射する光発光部と、前記本体の下面に配されて、前記光発光部により照射した光を透過及び反射させるとともに、前記生体において後方散乱した光を透過させるカバーガラスと、前記カバーガラスを透過する光を受光する光受光部と、該光受光部により受光された受光信号に基づいて前記生体と前記生体センサ部とが接触しているか否かを判断する判断部とを備えることを特徴とする。   The biological information measuring apparatus of the present invention includes a main body, a biological sensor unit that is provided in the main body and that emits light toward the living body to generate a biological information signal according to the amount of backscattered light from the living body, A biological information calculation unit that is provided in the main body and calculates biological information based on the biological information signal, and is arranged on the lower surface side of the main body, and detects whether the biological sensor unit is in contact with the surface of the biological body. A light emitting unit that emits light to the living body, and a light emitting unit that is disposed on a lower surface of the main body to transmit and reflect the light emitted by the light emitting unit. A cover glass that transmits backscattered light, a light receiving unit that receives light transmitted through the cover glass, and the living body and the living body sensor unit are in contact with each other based on a light reception signal received by the light receiving unit. The Characterized in that it comprises a determination unit that determines Luke.

本発明に係る生体情報計測装置においては、光発光部から生体に向けて光を照射する。照射された光はカバーガラス表面での反射やカバーガラス内での伝搬、生体での後方散乱などにより、光受光部により受光される。検出部に備えられた判断部は、光発光部が発光している状態及び発光していない状態で、光受光部により受光された受光信号に基づいて生体表面と生体センサ部とが接触しているか否かを判断する。判断部により生体表面と生体センサ部とが接触していると判断、すなわち、本体を手首(腕等)に装着していると判断し、生体センサ部により、生体に向けて光を照射し生体からの後方散乱光の光量に応じた生体情報信号を生成する。さらに、生体情報検出部において、生体情報信号を所定の演算をして脈拍等の生体情報の算出を行う。また、光受光部に外光が入ったとしても、生体表面と生体センサ部との接触を誤検出することがなくなる。   In the biological information measuring apparatus according to the present invention, light is emitted from the light emitting unit toward the living body. The irradiated light is received by the light receiving unit by reflection on the cover glass surface, propagation in the cover glass, backscattering in the living body, and the like. The determination unit provided in the detection unit is configured such that the living body surface and the living body sensor unit come into contact with each other based on the light reception signal received by the light receiving unit in a state where the light emitting unit emits light and a state where the light emitting unit does not emit light. Determine whether or not. The determination unit determines that the living body surface and the biosensor unit are in contact, that is, determines that the main body is attached to the wrist (arm, etc.), and the biosensor unit irradiates light toward the living body. A biological information signal corresponding to the amount of backscattered light from is generated. Further, the biological information detection unit performs a predetermined calculation on the biological information signal to calculate biological information such as a pulse. Moreover, even if external light enters the light receiving unit, the contact between the biological surface and the biological sensor unit is not erroneously detected.

また、本発明の生体情報計測装置は、前記光受光部が、前記カバーガラスを透過した前記生体からの後方散乱光を受光すると共に後方散乱光の光量に応じた生体情報信号を生成することが好ましい。   In the biological information measuring apparatus of the present invention, the light receiving unit may receive back scattered light from the living body that has passed through the cover glass and generate a biological information signal corresponding to the amount of the back scattered light. preferable.

本発明に係る生体情報計測装置においては、光受光部において、受光された光に基づいて生体表面と生体センサ部との接触と、生体情報信号の生成との両方を行うため、部品点数の少量化を図ることができ、さらに、生体情報計測装置全体の小型化を図るができる。   In the biological information measuring device according to the present invention, the light receiving unit performs both the contact between the biological surface and the biological sensor unit and the generation of the biological information signal based on the received light, and thus the number of components is small. In addition, the entire biological information measuring device can be reduced in size.

また、本発明の生体情報計測装置は、前記カバーガラスに、前記光発光部と前記光受光部との間に配され前記カバーガラス内を伝搬する光の一部を反射させる反射面を備えることが好ましい。   In the biological information measuring device of the present invention, the cover glass includes a reflecting surface that is disposed between the light emitting unit and the light receiving unit and reflects a part of the light propagating through the cover glass. Is preferred.

本発明に係る生体情報計測装置においては、光照射部により照射された光のうちカバーガラス内部を伝搬した光を、反射面により生体表面側に反射させることになる。このため、生体情報を測定する際、生体情報を含んでいないカバーガラス内を伝搬する光を遮断することができるため、精度よく生体情報を測定することが可能になる。   In the biological information measuring apparatus according to the present invention, the light propagated through the inside of the cover glass among the light irradiated by the light irradiation unit is reflected to the biological surface side by the reflecting surface. For this reason, when measuring biological information, light propagating through the cover glass that does not contain biological information can be blocked, so that it is possible to measure biological information with high accuracy.

また、本発明の生体情報計測装置は、一端が前記カバーガラスに、他端が前記光受光部の受光面にそれぞれ近接して配設されたバンドル状の光ファイバを備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the biological information measuring device of the present invention includes a bundle-shaped optical fiber having one end disposed close to the cover glass and the other end close to the light receiving surface of the light receiving unit.

本発明に係る生体情報計測装置においては、光ファイバが配されているため、生体の表皮などの表面部分を通ってきた光が光ファイバの外周面で反射されることになる。生体の表皮などの表面部分のみを通ってきた光は生体情報をあまり含んでいないため、この光を遮断することにより、光ファイバに入射して光ファイバ内を伝搬し光受光部に導かれる光の大部分は真皮部分以下の生体の深部を通ってきた光、すなわち生体情報を多く含んだ光となる。   In the biological information measuring apparatus according to the present invention, since the optical fiber is arranged, the light that has passed through the surface portion such as the skin of the living body is reflected by the outer peripheral surface of the optical fiber. The light that has passed through only the surface of the living body, such as the skin, does not contain much biological information. By blocking this light, the light that enters the optical fiber and propagates through the optical fiber is guided to the light receiving unit. Most of the light is light that has passed through the deep part of the living body below the dermis, that is, light that contains a lot of biological information.

また、本発明の生体情報計測装置は、前記カバーガラスの前記光受光部の対向面に、前記生体からの後方散乱光を集光させる集光部を備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the biological information measuring device of this invention is provided with the condensing part which condenses the backscattered light from the said biological body in the opposing surface of the said light-receiving part of the said cover glass.

本発明に係る生体情報計測装置においては、光受光部により照射され生体において後方散乱した光が、集光部によって光受光部の受光面に効率良く集光されることになる。したがって、脈拍信号等の生体情報信号を生成する際、光受光部の面積を小さくすることができるため、生体情報計測装置全体の小型化を図ることが可能になる。   In the biological information measuring device according to the present invention, the light irradiated by the light receiving unit and back-scattered in the living body is efficiently collected on the light receiving surface of the light receiving unit by the light collecting unit. Therefore, when generating a biological information signal such as a pulse signal, the area of the light receiving unit can be reduced, and thus the entire biological information measuring device can be downsized.

本発明に係る生体情報計測装置によれば、光発光部の発光状態を変えた際の光受光部によって受光された光に基づいて接触の有無を検知しているため、簡易な構成で生体との接触を検知することができる。したがって、外光が光受光部に入る場合においても、正確に生体との接触を認識することができるため、高精度に生体情報の算出を行うことが可能となる。   According to the biological information measuring device of the present invention, since the presence or absence of contact is detected based on the light received by the light receiving unit when the light emitting state of the light emitting unit is changed, Can be detected. Therefore, even when external light enters the light receiving unit, it is possible to accurately recognize contact with a living body, and thus it is possible to calculate biological information with high accuracy.

以下、本発明に係る生体情報計測装置の一実施形態を、図1から図11を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a biological information measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態の生体情報計測装置1は、図1から図8に示すように、腕時計型であって手首(腕)Aに装着した状態で、生体情報である脈拍数を算出するものである。   As shown in FIGS. 1 to 8, the biological information measuring apparatus 1 of the present embodiment is a wristwatch type, and calculates a pulse rate that is biological information in a state where the biological information measuring apparatus 1 is worn on a wrist (arm) A.

この生体情報計測装置1は、各種の電気部品及び電子部品を内蔵したハウジング(本体)2と、このハウジング2の下面2aを生体表面B側に向けた状態でハウジング2を手首Aに装着する固定手段3と、ハウジング2に設けられると共に生体表面(生体)Bに向けて光を照射するLED(Light Emitting Diode)4と生体からの後方散乱光を受光するPD(Photo−Diode)5とを有する生体センサ部6と、ハウジング2に設けられると共に生体センサ部6により受光した光量に応じた脈拍信号(生体情報信号)を生成し生成された脈拍信号を演算し脈拍数を算出するデータ処理部(生体情報演算部)7とを備えている。   This biological information measuring device 1 is a housing (main body) 2 in which various electric parts and electronic parts are housed, and a fixing that attaches the housing 2 to the wrist A with the lower surface 2a of the housing 2 facing the biological surface B side. Means 3, an LED (Light Emitting Diode) 4 that is provided in the housing 2 and irradiates light toward the living body surface (living body) B, and a PD (Photo-Diode) 5 that receives backscattered light from the living body. A biosensor unit 6 and a data processing unit that is provided in the housing 2 and generates a pulse signal (biological information signal) corresponding to the amount of light received by the biosensor unit 6 and calculates the generated pulse signal to calculate the pulse rate ( A biological information calculation unit) 7.

生体センサ部6は、生体センサ部(ハウジング2の下面2a側)が生体表面Bに接触したか否かを検出する検出部を兼ねている。すなわち、生体センサ部6が、生体表面Bに接触したか否かを検出すると共に脈拍信号を生成するための生体からの光の検出を行う機能を有するLED4とPD5とを備えていることになる。   The biological sensor unit 6 also serves as a detection unit that detects whether or not the biological sensor unit (the lower surface 2a side of the housing 2) is in contact with the biological surface B. That is, the living body sensor unit 6 includes the LED 4 and the PD 5 having functions of detecting whether or not the living body surface B is touched and detecting light from the living body for generating a pulse signal. .

また、生体情報計測装置1は、図7に示すように、ハウジング2の下面2a側に配されて、LED4により照射した光を透過及び反射させるとともに、生体において後方散乱した光を透過させるカバーガラス23を備えている。また、PD5がこのカバーガラス23を伝搬する光及びカバーガラス23を透過した生体からの後方散乱光を受光するようになっている。   In addition, as shown in FIG. 7, the biological information measuring apparatus 1 is disposed on the lower surface 2 a side of the housing 2, transmits and reflects the light irradiated by the LED 4, and transmits the backscattered light in the living body. 23. The PD 5 receives light propagating through the cover glass 23 and backscattered light from the living body that has passed through the cover glass 23.

また、データ処理部7には、PD5により受光された受光信号に基づいて生体と生体センサ部6とが接触しているか否かを判断する判断部7aとを備えている。   In addition, the data processing unit 7 includes a determination unit 7 a that determines whether or not the living body and the biological sensor unit 6 are in contact with each other based on the light reception signal received by the PD 5.

上記ハウジング2は、プラスチックやアルミニウム等の金属材料からなり、所定の厚みをもって、例えば、上面視略長方形状に形成されている。ハウジング2の上面2bの中央部分には、略正方形状のガラス板10が嵌め込まれており、該ガラス板10の内側には演算された上記脈拍数やその他各種の情報を表示する表示部11が配されている。   The housing 2 is made of a metal material such as plastic or aluminum, and has a predetermined thickness, for example, a substantially rectangular shape when viewed from above. A substantially square glass plate 10 is fitted in the central portion of the upper surface 2 b of the housing 2, and a display unit 11 for displaying the calculated pulse rate and other various information is provided inside the glass plate 10. It is arranged.

また、ハウジング2内には、図5及び図6に示すように、メイン基板12が設けられており、該メイン基板12に上記データ処理部7、上記表示部11、充電可能な充電池13、脈拍数を記録するメモリ14、サブ基板15及びその他各種の電子部品が実装又は配線等により電気的に接続されている。   Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a main board 12 is provided in the housing 2, and the data processing section 7, the display section 11, the rechargeable battery 13, The memory 14 for recording the pulse rate, the sub-board 15 and other various electronic components are electrically connected by mounting or wiring.

上記データ処理部7は、CPU等のIC部品を含むものであり、PD5により生成された脈拍信号を一旦アンプ等により増幅した後に、高速フーリエ変換処理(FFT処理)等の所定処理を行い、その処理結果を解析することにより脈拍数を算出する機能を有している。また、データ処理部7は、算出した脈拍数をメモリ14に記録すると共に、後述する各ボタン20からの入力に基づいて表示部11に表示させるようになっている。更に、データ処理部7は、他の構成品を総合的に制御する機能も有している。   The data processing unit 7 includes an IC component such as a CPU, and after amplifying the pulse signal generated by the PD 5 with an amplifier or the like, it performs predetermined processing such as fast Fourier transform processing (FFT processing). It has a function of calculating the pulse rate by analyzing the processing result. Further, the data processing unit 7 records the calculated pulse rate in the memory 14 and causes the display unit 11 to display the pulse rate based on input from each button 20 described later. Further, the data processing unit 7 has a function of comprehensively controlling other components.

上記表示部11は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等の液晶表示器であり、上述した脈拍数以外に、例えば、図示しない水晶振動子によりカウントされた時刻を表示する時刻表示機能やその他の各種情報を表示する機能を有している。例えば、時刻、日付、曜日や充電池13の残電力量等を表示できるようになっている。   The display unit 11 is a liquid crystal display such as an LCD (Liquid Crystal Display), for example. In addition to the above-described pulse rate, for example, a time display function for displaying a time counted by a crystal resonator (not shown) or other It has a function to display various information. For example, the time, date, day of the week, remaining power amount of the rechargeable battery 13 and the like can be displayed.

また、ハウジング2には、図1及び図2に示すように、複数のボタン20、例えば、ハウジング2の上面2bであって表示部11の下側に配された3つのボタン20及びハウジング2の側面に配された1つのボタン20が設けられている。これら各ボタン20を押下することで、各種操作ができるようになっている。例えば、脈拍の計測開始、計測停止や、脈拍数と時刻との表示切替や、メモリ14内に記録されている脈拍数データを外部の機器にデータ送信する等の操作ができるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 2 includes a plurality of buttons 20, for example, three buttons 20 disposed on the lower surface of the display unit 11 on the upper surface 2 b of the housing 2 and the housing 2. One button 20 arranged on the side surface is provided. Various operations can be performed by pressing these buttons 20. For example, operations such as pulse measurement start, measurement stop, display switching between pulse rate and time, and pulse rate data recorded in the memory 14 can be transmitted to an external device. .

更に、ハウジング2の側面には、上記充電池13に充電器等の外部から電力を供給して充電させる外部接続端子(充電手段)21が設けられている。なお、外部接続端子21を覆うようにカバー等を取り付けて、外部接続端子21を保護しても構わない。こうすることで、外部接続端子21を水滴や埃等から保護することが可能となり、より好適である。また、外部接続端子21に限らず、充電器及びハウジング2内にそれぞれ電力を供給するためのトランス等を設け、非接触状態で充電池13の充電を行うように構成しても構わない。   Furthermore, an external connection terminal (charging means) 21 is provided on the side surface of the housing 2 to supply power to the rechargeable battery 13 from outside such as a charger. A cover or the like may be attached to cover the external connection terminal 21 to protect the external connection terminal 21. By doing so, it is possible to protect the external connection terminal 21 from water drops, dust, and the like, which is more preferable. Further, not only the external connection terminal 21, but also a charger and a transformer for supplying power to the housing 2 may be provided, and the rechargeable battery 13 may be charged in a non-contact state.

また、PD5により生成された脈拍信号は、フレキシブル基板24、サブ基板15及びメイン基板12を介して、上記データ処理部7に送られるようになっている。また、カバーガラス23内を伝搬してPD5により受光された光は、判断部7aに送られるようになっている。   The pulse signal generated by the PD 5 is sent to the data processing unit 7 via the flexible board 24, the sub board 15, and the main board 12. In addition, the light propagating through the cover glass 23 and received by the PD 5 is sent to the determination unit 7a.

判断部7aは、PD5により検出された受光信号を電圧として受けて、この電圧値とあらかじめ設定されている閾値電圧αVとを常に比較している。LED4がOFF状態において、検出された受光信号が閾値電圧αV以下であればLED4及びPD5が生体表面Bと非接触状態であると判断するようになっている。一方、PD5により検出された受光信号が閾値電圧αV以上であれば、LED4をON状態にする。そして、PD5により検出された受光信号が閾値電圧βV以上であればLED4及びPD5が生体表面Bに非接触状態であると判断するようになっている。一方、PD5により検出された受光信号が閾値電圧βV以下であればLED4及びPD5が生体表面Bと接触状態であると判断するようになっている。すなわち、データ処理部7は、この検出結果に基いて、LED4から光を照射するようにLED4の作動を制御するように設定されている。なお、この場合だけに限らず、例えば、生体表面Bに接触していないことが検出されたときに、FFT処理を行なわないように設定しても構わない。   The determination unit 7a receives the light reception signal detected by the PD 5 as a voltage, and always compares this voltage value with a preset threshold voltage αV. If the detected light reception signal is equal to or lower than the threshold voltage αV when the LED 4 is in the OFF state, it is determined that the LED 4 and the PD 5 are not in contact with the biological surface B. On the other hand, if the light reception signal detected by the PD 5 is equal to or higher than the threshold voltage αV, the LED 4 is turned on. And if the light reception signal detected by PD5 is more than threshold voltage (beta) V, it will judge that LED4 and PD5 are a non-contact state to the biological body surface B. FIG. On the other hand, if the received light signal detected by the PD 5 is equal to or lower than the threshold voltage βV, it is determined that the LED 4 and the PD 5 are in contact with the biological surface B. That is, the data processing unit 7 is set to control the operation of the LED 4 so that light is emitted from the LED 4 based on the detection result. In addition to this case, for example, when it is detected that the living body surface B is not touched, the FFT processing may be set not to be performed.

上記固定手段3は、ハウジング2に基端側が取り付けられて手首Aに装着可能な第1のバンド30及び第2のバンド31を有している。第1のバンド30及び第2のバンド31は、ハウジング2の長手方向に、該ハウジング2を挟んで対向するように設けられている。また、両バンド30、31は、伸縮自在な弾性材料により形成されている。   The fixing means 3 has a first band 30 and a second band 31 that are attached to the wrist A with the base end side attached to the housing 2. The first band 30 and the second band 31 are provided in the longitudinal direction of the housing 2 so as to face each other with the housing 2 interposed therebetween. Moreover, both the bands 30 and 31 are formed with the elastic material which can be expanded-contracted.

上記第1のバンド30には、先端にバックル30a及びタング30bが取り付けられている。また、第2のバンド31には、上記タング30bが挿入される挿入孔31aが該第2のバンド31の長手方向に沿って複数形成されている。これにより、使用者の手首Aの太さに応じて第1のバンド30及び第2のバンド31の長さを調整することができるようになっている。   A buckle 30a and a tongue 30b are attached to the tip of the first band 30. The second band 31 has a plurality of insertion holes 31 a into which the tongue 30 b is inserted along the longitudinal direction of the second band 31. Thereby, the lengths of the first band 30 and the second band 31 can be adjusted according to the thickness of the wrist A of the user.

このように構成された生体情報計測装置1により、手首Aに装着した状態で脈拍数を算出する場合について説明する。   A case will be described in which the pulse rate is calculated with the biological information measuring apparatus 1 configured as described above attached to the wrist A.

まず、図8のフローチャート図に示すように、ボタン20を押下し、脈拍の計測モードに切り替えることによって、PD5の電源がON状態になる(ステップS1)。ここで、まず、LED4をOFF状態のまま、PD5により受光される受光信号の電圧を検出する(ステップS2)。PD5により受光された光が電圧としてデータ処理部7の判断部7aに出力される。この場合において、判断部7aは、検出された電圧値と閾値電圧αVとを常に比較しており(ステップS3)、検出された電圧値が閾値電圧α以上である場合(ステップS3「NO」)、LED4をON状態にする(ステップS4)。再び、データ処理部7の判断部7aは、検出された電圧値と閾値電圧βV及びγVとを常に比較しており(ステップS5)、検出された電圧値が閾値電圧「β以上γ以下」となった場合(ステップS5「YES」)、LED4及びPD5が生体表面Bに接触していることを判断する。   First, as shown in the flowchart of FIG. 8, the button 20 is pressed to switch to the pulse measurement mode, whereby the PD5 is turned on (step S1). Here, first, the voltage of the received light signal received by the PD 5 is detected with the LED 4 kept in the OFF state (step S2). The light received by the PD 5 is output as a voltage to the determination unit 7a of the data processing unit 7. In this case, the determination unit 7a constantly compares the detected voltage value with the threshold voltage αV (step S3), and when the detected voltage value is equal to or higher than the threshold voltage α (step S3 “NO”). The LED 4 is turned on (step S4). Again, the determination unit 7a of the data processing unit 7 constantly compares the detected voltage value with the threshold voltages βV and γV (step S5), and the detected voltage value is the threshold voltage “β or more and γ or less”. When it becomes (step S5 “YES”), it is determined that the LED 4 and the PD 5 are in contact with the living body surface B.

一方、LED4がOFF状態において、PD5により検出された電圧値が閾値電圧α以下であれば(ステップS3「YES」)、LED4及びPD5が生体表面Bと非接触であると判断する。また、LED4がON状態において、PD5により検出された電圧値が閾値電圧「β以上γ以下」でない場合(ステップS5「NO」)、LED4及びPD5が生体表面Bと非接触であると判断する。すなわち、データ処理部7は、LED4及びPD5が確実に生体表面Bに接触しているかの検出を行う。   On the other hand, when the LED 4 is in the OFF state and the voltage value detected by the PD 5 is equal to or lower than the threshold voltage α (step S3 “YES”), it is determined that the LED 4 and the PD 5 are not in contact with the living body surface B. If the voltage value detected by the PD 5 is not the threshold voltage “β to γ” (step S5 “NO”) when the LED 4 is in the ON state, it is determined that the LED 4 and the PD 5 are not in contact with the living body surface B. That is, the data processing unit 7 detects whether the LED 4 and the PD 5 are reliably in contact with the biological surface B.

本実施例では、データ処理部は常に検出された電圧値と閾値電圧を比較しているが、例えば脈拍を計測する前にのみ比較するものや、脈拍を計測する前後に比較するものであっても構わない。   In this embodiment, the data processing unit always compares the detected voltage value with the threshold voltage. For example, the data processing unit compares only before measuring the pulse, or compares before and after measuring the pulse. It doesn't matter.

判断部7aにより、図2及び図3に示すように、使用者の手首Aを巻回するよう両バンド30、31を巻き、手首Aの大きさに応じて第1のバンド30のタング30bを第2のバンド31の挿入孔31aに挿入し、ハウジング2を手首Aに装着していると判断すると、データ処理部7は、LED4から生体に向けて光を照射させる。照射された光は、生体内で脂肪や筋といった組織や血液により吸収および散乱され、照射された光の一部が後方散乱光としてPD5で検出される。検出される光は、脈動による血液量の変化に伴い変動する。PD5は、この後方散乱光を受光すると共に受光量の変化に応じた脈拍信号(生体情報信号)を生成して、データ処理部7に出力する。つまり、手首A(生体)内部の動脈及び細動脈内の血流変動に応じて、LED4から照射された光の後方散乱光の光量が変動するので、PD5は、動脈の脈動、即ち、脈波に応じた後方散乱光の受光が行える。これにより、PD5は、脈拍信号の生成が行える。   As shown in FIGS. 2 and 3, the determination unit 7a winds both the bands 30 and 31 so as to wind the wrist A of the user, and the tongue 30b of the first band 30 according to the size of the wrist A. If the data processing unit 7 is inserted into the insertion hole 31a of the second band 31 and determines that the housing 2 is attached to the wrist A, the data processing unit 7 irradiates light from the LED 4 toward the living body. The irradiated light is absorbed and scattered by tissues and blood such as fat and muscle in the living body, and a part of the irradiated light is detected by the PD 5 as backscattered light. The detected light varies as the blood volume changes due to pulsation. The PD 5 receives the backscattered light, generates a pulse signal (biological information signal) corresponding to the change in the amount of received light, and outputs the pulse signal to the data processing unit 7. That is, since the amount of backscattered light of the light emitted from the LED 4 varies according to the blood flow variation in the artery and arteriole in the wrist A (living body), the PD 5 is a pulse of the artery, that is, a pulse wave. The backscattered light can be received according to. Thereby, PD5 can generate a pulse signal.

データ処理部7は、送られてきた脈拍信号を増幅した後に、FFT処理等の所定処理をした後、解析を行なって脈拍数を算出する。そして、データ処理部7は、算出した脈拍数をメモリ14に記録すると共に各ボタン20操作に基づいて表示部11に表示させる。   The data processing unit 7 amplifies the transmitted pulse signal, performs predetermined processing such as FFT processing, and then performs analysis to calculate the pulse rate. Then, the data processing unit 7 records the calculated pulse rate in the memory 14 and displays it on the display unit 11 based on the operation of each button 20.

使用者は、必要時に各ボタン20を押下することで、容易に算出された脈拍数を表示部11に表示させて確認が行えるので、使用に関して簡便である。また、使用者は、各ボタン20の操作により、脈拍数以外のその他の情報、例えば、時刻や充電池13の残電力等についても表示部11により確認することができるので使い易い。   Since the user can confirm the pulse rate easily calculated by displaying the calculated pulse rate on the display unit 11 by pressing each button 20 when necessary, it is easy to use. In addition, the user can easily check other information other than the pulse rate, for example, the time and the remaining power of the rechargeable battery 13 by the operation of each button 20.

また、上述したように、使用者は、ハウジング2を両バンド30、31により所定の力で締め付けて手首Aに装着しているので、長時間装着したとしても圧迫感を感じることがないので、不快に感じることがない。   In addition, as described above, the user fastens the housing 2 with a predetermined force with both the bands 30 and 31 and attaches it to the wrist A, so even if it is worn for a long time, it does not feel a sense of pressure. I do not feel uncomfortable.

LED4及びPD5は、フレキシブル基板24の弾性によって、ハウジング2の下面2a側に向けて押圧されて生体表面Bに出来るだけ近接していることから、脈拍数を高精度に算出することができる。   Since the LEDs 4 and PD5 are pressed toward the lower surface 2a side of the housing 2 by the elasticity of the flexible substrate 24 and are as close as possible to the living body surface B, the pulse rate can be calculated with high accuracy.

また、充電池13に電力を充電する場合には、例えば、充電器に接続されている充電コード等を外部接続端子21に接続することで充電を行うことができ、通常の電池を別個に用意する必要はない。従って、維持経費の削減を図ることができる。なお、ハウジング2内に音声を出力するブザー等の音声出力手段を設けて、充電池13の充電量が“0”に近くなるまで減少した場合に、音声を出力させて充電時期(充電タイミング)を知らせるように構成しても構わない。   In addition, when charging the rechargeable battery 13, for example, charging can be performed by connecting a charging cord or the like connected to a charger to the external connection terminal 21, and a normal battery is separately prepared. do not have to. Therefore, the maintenance cost can be reduced. It should be noted that a sound output means such as a buzzer for outputting sound is provided in the housing 2, and when the charge amount of the rechargeable battery 13 decreases to near “0”, the sound is output and the charging time (charging timing) is reached. You may comprise so that it may notify.

以上説明したように、本実施形態の生体情報計測装置1によれば、LED4の発光状態を変えた際のPD5によって受光された光に基づいて、LED4及びPD5が生体表面Bに接触しているか否かを検知しているため、簡易な構成で生体表面Bとの接触を検知することができる。したがって、外光がPD5に入る場合においても、正確に生体表面Bとの接触を認識することができるため、高精度に生体情報の検出を行うことが可能となる。   As described above, according to the biological information measuring apparatus 1 of the present embodiment, whether the LED 4 and the PD 5 are in contact with the biological surface B based on the light received by the PD 5 when the light emission state of the LED 4 is changed. Therefore, it is possible to detect contact with the biological surface B with a simple configuration. Therefore, even when external light enters the PD 5, it is possible to accurately recognize contact with the biological surface B, and thus it is possible to detect biological information with high accuracy.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、図9に示すように、カバーガラス23に、LED4とPD5との間に配されカバーガラス23内を伝搬する光の一部を反射させる反射面23aを設けても良い。この構成の場合には、LED4により照射された光のうちカバーガラス23内部を伝搬する光を、反射面23aにより生体表面B側に反射させることになる。このため、生体情報を測定する際、ノイズ光となるカバーガラス23内を伝搬する光を遮断することができるため、脈拍信号を生成する際のSN比を向上することが可能になる。   For example, as shown in FIG. 9, the cover glass 23 may be provided with a reflection surface 23 a that is disposed between the LED 4 and the PD 5 and reflects part of the light propagating through the cover glass 23. In the case of this configuration, the light propagating through the cover glass 23 among the light irradiated by the LED 4 is reflected to the biological surface B side by the reflecting surface 23a. For this reason, when measuring biological information, the light propagating through the cover glass 23 that becomes noise light can be blocked, so that it is possible to improve the SN ratio when generating a pulse signal.

あるいは、図10に示すように、PD5とカバーガラス23とが離間して配設され、一端40aがカバーガラス23に、他端40bがPD5の受光面5aにそれぞれ近接しては配設されたバンドル状の光ファイバ40を備えていても良い。この構成の場合には、PD5とカバーガラス23との隙間部に光ファイバ40が配されているため、生体表面Bの表皮などの表面部分を通ってきた光が光ファイバ40の外周面で反射される。生体表面Bの表皮などの表面部分のみを通ってきた光は生体情報をあまり含んでいないため、この光を遮断することにより、光ファイバ40に入射して光ファイバ40内を伝搬しPD5に導かれる光の大部分は真皮部分以下の生体の深部を通ってきた光、すなわち生体情報を多く含んだ光となる。   Alternatively, as shown in FIG. 10, the PD 5 and the cover glass 23 are spaced apart, and one end 40 a is disposed close to the cover glass 23 and the other end 40 b is disposed close to the light receiving surface 5 a of the PD 5. A bundle-like optical fiber 40 may be provided. In the case of this configuration, since the optical fiber 40 is arranged in the gap between the PD 5 and the cover glass 23, the light passing through the surface portion such as the epidermis of the biological surface B is reflected by the outer peripheral surface of the optical fiber 40. Is done. The light that has passed through only the surface portion such as the epidermis of the biological surface B does not contain much biological information. Therefore, by blocking this light, it enters the optical fiber 40 and propagates through the optical fiber 40 and is guided to the PD 5. Most of the light emitted is light that has passed through the deep part of the living body below the dermis, that is, light that contains a large amount of biological information.

さらに、図11に示すように、カバーガラス23のPD5の対向面に、生体からの後方散乱光を集光させる凹部(集光部)41が形成されていても良い。この構成の場合には、PD5により照射され生体において後方散乱した光が、凹部41によってPD5の受光面5aに効率良く集光されることになる。したがって、PD5により脈拍信号を生成する際、PD5の受光面積を小さくすることができるため、生体情報計測装置全体の小型化を図ることが可能になる。なお、集光部としてはPD5の集光面5aに光が集光すれば良いため、凸形状であっても良い。   Furthermore, as shown in FIG. 11, a concave portion (light condensing portion) 41 for condensing backscattered light from the living body may be formed on the surface of the cover glass 23 facing the PD 5. In the case of this configuration, the light irradiated by the PD 5 and back-scattered in the living body is efficiently condensed on the light receiving surface 5a of the PD 5 by the concave portion 41. Therefore, when the pulse signal is generated by the PD 5, the light receiving area of the PD 5 can be reduced, so that the whole biological information measuring device can be reduced in size. Note that the light condensing part may have a convex shape because light only needs to be condensed on the light condensing surface 5a of the PD 5.

また、さらに、LED4とPD5とが生体表面Bとの接触の検知に用いられると共に、脈拍信号を生成するための生体からの後方散乱光の受光とを兼ねる構成としたが、これに代えて、図12に示すように、もう一対のLED51とPD52とを有する検出部53と、LED4,PD5とLED51,PD52とを遮蔽する光遮蔽板54とを設けている生体情報計測装置50であっても良い。この構成の場合には、LED4とPD5とが生体表面Bとの接触の検知を行い、LED51とPD52とが脈拍信号を生成するための生体からの後方散乱光の受光を行うため、脈拍信号を生成するのに必要な後方散乱光をPD52により受光する。   In addition, the LED 4 and the PD 5 are used for detecting contact with the living body surface B, and are configured to receive the backscattered light from the living body for generating a pulse signal. As shown in FIG. 12, even if it is the biological information measuring device 50 provided with the detection part 53 which has another pair of LED51 and PD52, and the light-shielding board 54 which shields LED4, PD5 and LED51, PD52. good. In the case of this configuration, the LED 4 and the PD 5 detect contact with the living body surface B, and the LED 51 and the PD 52 receive the backscattered light from the living body for generating the pulse signal. Backscattered light necessary for generation is received by the PD 52.

また、LED4とPD5の間隔に制約を設けることで、LED4より発せられた光がカバーガラス23の表面で反射しPD5に入射することがないようにすることが可能である。カバーガラスの材料として屈折率1.5のアクリルを用いたときのLED4とPD5との位置関係の例を図13および表1に示す。   Further, by limiting the distance between the LED 4 and the PD 5, it is possible to prevent the light emitted from the LED 4 from being reflected on the surface of the cover glass 23 and entering the PD 5. FIG. 13 and Table 1 show examples of the positional relationship between the LED 4 and the PD 5 when acrylic having a refractive index of 1.5 is used as the cover glass material.

Figure 0004476664
PD5は受光面5aがパッケージ5bの上面よりも一段下がった構造をしている。LED4とPD5とは面一に配されており、ここで、これらとカバーガラス23との距離をXとし、カバーガラス23の厚さをYとしたとき、LED4で発せられた光のうちカバーガラス23の下面23bでの反射光が受光面5aに入射しないための距離Z1およびカバーガラス23内部で一度反射した光が受光面5aに入射しないための距離Z3はX、Yによって異なる。X,Yが長くなるとZ1,Z3も長くなり、逆にX,Yが短くなるとZ1、Z3は短くなる。このように、どの領域で反射した光を遮断するかにより、上記表1に示した設計値に設定することも可能である。
Figure 0004476664
The PD 5 has a structure in which the light receiving surface 5a is one step lower than the upper surface of the package 5b. The LED 4 and the PD 5 are arranged flush with each other. Here, when the distance between the LED 4 and the cover glass 23 is X and the thickness of the cover glass 23 is Y, the cover glass out of the light emitted from the LED 4. The distance Z1 for preventing the reflected light from the lower surface 23b of the light 23 from entering the light receiving surface 5a and the distance Z3 for preventing the light once reflected inside the cover glass 23 from entering the light receiving surface 5a differ depending on X and Y. When X and Y become longer, Z1 and Z3 also become longer. Conversely, when X and Y become shorter, Z1 and Z3 become shorter. As described above, the design values shown in Table 1 can be set according to which region the reflected light is blocked.

また、上記実施形態においては、生体情報として脈拍数を例にして説明したが、脈拍数に限らず、生体情報であれば構わない。   Moreover, in the said embodiment, although demonstrated using the pulse rate as an example as biometric information, not only a pulse rate but biometric information may be sufficient.

また、ハウジングに、他の電子機器との間で無線通信可能な無線通信手段等の機能を付加しても良い。こうすることで、Bluetooth等の無線通信により、メモリに記録した脈拍数を外部の電子機器にデータ送信したり、各種情報をメモリに入手させることができる。   Moreover, you may add functions, such as a radio | wireless communication means which can be communicated by radio | wireless with another electronic device, to a housing. In this way, the pulse rate recorded in the memory can be transmitted to an external electronic device or various information can be obtained in the memory by wireless communication such as Bluetooth.

上記一実施形態に係る生体情報計測装置1を用いたときのPD5により検出された出力結果について説明する。   An output result detected by the PD 5 when using the biological information measuring apparatus 1 according to the embodiment will be described.

また、本実施形態においては、LED4がOFF状態における電圧閾値αは1.9Vであり、LED4がON状態における電圧閾値β及び電圧閾値γはそれぞれ0.4V、1.8Vとする。ここで用いるPD5は、入射する光強度が増加するにしたがって、PD5により出力される電圧値が減少するものとして説明する。すなわち、測定電圧がα以下であるということは1.9V以下であり、測定電圧がβ以上γ以下であるということは0.4V以上1.8V以下であることを示す。   In the present embodiment, the voltage threshold value α when the LED 4 is in the OFF state is 1.9 V, and the voltage threshold value β and the voltage threshold value γ when the LED 4 is in the ON state are 0.4 V and 1.8 V, respectively. The PD 5 used here will be described on the assumption that the voltage value output by the PD 5 decreases as the incident light intensity increases. That is, that the measured voltage is α or less is 1.9 V or less, and that the measured voltage is β or more and γ or less indicates 0.4 V or more and 1.8 V or less.

図14に示すように、状態1では、外光がない暗い状態で生体情報計測装置1が手首Aに装着されていない状態を示す。まず、LED4がOFF状態であるときには、外光及びLED4光がないため、PD5に光が入射しないのでPD5からの出力電圧(測定値)は約2Vとなる。次いで、LED4がON状態にすると、外光はないが、LED4により照射され、カバーガラス23表面で反射した光および内部を伝搬した光がPD5に入射するので、PD5からの出力電圧(測定値)は1.8Vを少し超えた値となる。   As shown in FIG. 14, the state 1 shows a state where the biological information measuring device 1 is not worn on the wrist A in a dark state with no external light. First, when the LED 4 is in the OFF state, since there is no external light and no LED 4 light, no light is incident on the PD 5, so the output voltage (measured value) from the PD 5 is about 2V. Next, when the LED 4 is turned on, there is no external light, but the light irradiated by the LED 4 and reflected by the surface of the cover glass 23 and the light propagated through the inside are incident on the PD 5, so the output voltage (measured value) from the PD 5 Becomes a value slightly exceeding 1.8V.

次に、状態2では、外光がない暗い状態で生体情報計測装置1が手首Aに装着されている状態を示す。まず、LED4がOFF状態であるときには、外光及びLED4光がないため、PD5に光が入射しないのでPD5からの出力電圧(測定値)は約2Vとなる。次いで、LED4をON状態にすると、外光はないが、LED4により照射され、カバーガラス23内を伝搬した光及び生体内で後方散乱した光がPD5に入射するので、PD5からの出力電圧(測定値)は約1.4Vとなる。   Next, in state 2, the biological information measuring device 1 is attached to the wrist A in a dark state with no external light. First, when the LED 4 is in the OFF state, since there is no external light and no LED 4 light, no light is incident on the PD 5, so the output voltage (measured value) from the PD 5 is about 2V. Next, when the LED 4 is turned on, there is no external light, but light irradiated by the LED 4 and propagated through the cover glass 23 and light scattered back in the living body enter the PD 5, so that the output voltage (measurement) from the PD 5 is measured. Value) is about 1.4V.

次に、状態3では、外光の強度が約600Lxで生体情報計測装置1が装着されていない状態を示す。   Next, in state 3, the intensity of external light is about 600 Lx and the biological information measuring device 1 is not attached.

まず、LED4がOFF状態であるときには、外光及びLED4光がないが、外光があるため、PD5からの出力電圧(測定値)は約0.12Vとなる。次いで、LED4がON状態にすると、外光及びLED4により照射され、カバーガラス23内を伝搬した光がPD5に入射するので、PD5からの出力電圧(測定値)は約0.11Vとなる。これらの結果は外光の強度や生体表面の状態、LED4とPD5の距離などで若干異なるが、これらの結果よりLED4がOFF状態であるとき、PD5の測定値が1.9Vを下回っていれば、PD5に外光が入射しているものとしてLED4及びPD5と生体表面Bとが非接触状態であると判断できる。また、LED4がOFF状態でPD5の測定値が1.9Vを上回っている場合で、LED4をON状態としPD5の測定値が1.8Vを上回っている場合は、PD5に生体からの後方散乱光が入射していないものとしてLED4及びPD5と生体表面Bとが非接触状態であると判断し、LED4をON状態としPD5の測定値が0.4Vを下回っている場合はPD5に生体以外の物体からの反射光が入射しているものとしてLED4及びPD5と生体表面Bとが非接触状態であると判断できる。   First, when the LED 4 is in the OFF state, there is no external light and no LED 4 light, but there is external light, so the output voltage (measured value) from the PD 5 is about 0.12V. Next, when the LED 4 is turned on, the external light and the light irradiated by the LED 4 and propagated through the cover glass 23 are incident on the PD 5, so that the output voltage (measured value) from the PD 5 is about 0.11V. These results are slightly different depending on the intensity of external light, the state of the living body surface, the distance between the LED 4 and the PD 5, etc. However, when the LED 4 is in the OFF state based on these results, the measured value of the PD 5 is less than 1.9V. Assuming that external light is incident on PD5, it can be determined that LED4 and PD5 are not in contact with living body surface B. Further, when the LED 4 is in the OFF state and the measured value of the PD 5 is higher than 1.9V, and the LED 4 is in the ON state and the measured value of the PD 5 is higher than 1.8V, the back scattered light from the living body to the PD 5 If the LED 4 and the PD 5 are not in contact with the living body surface B, and the LED 4 is in the ON state and the measured value of the PD 5 is less than 0.4 V, the PD 5 has an object other than the living body. It can be determined that the LED 4 and the PD 5 and the living body surface B are in a non-contact state as the reflected light from the light is incident.

本実施例では閾値をそれぞれ1.9V、1.8V、0.4Vとしているが閾値の設定値はこの限りではない。   In this embodiment, the threshold values are 1.9 V, 1.8 V, and 0.4 V, respectively, but the threshold setting values are not limited to this.

本発明に係る生体情報計測装置の一実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows one Embodiment of the biological information measuring device which concerns on this invention. 図1に示す生体情報計測装置の背面図である。It is a rear view of the biological information measuring device shown in FIG. 図1に示す生体情報計測装置を手首に装着した状態を示す側面図であり、図2に示す方向とは逆方向から見た図である。It is a side view which shows the state with which the biological information measuring device shown in FIG. 1 was mounted | worn on the wrist, and is the figure seen from the direction opposite to the direction shown in FIG. 図1に示す生体情報計測装置を斜め上方から見た状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which looked at the biological information measuring device shown in FIG. 1 from diagonally upward. 図3に示す生体情報計測装置の断面矢視C−C図である。It is a cross-sectional arrow CC figure of the biological information measuring device shown in FIG. 図1に示す生体情報計測装置の断面矢視D−D図である。It is a cross-sectional arrow DD figure of the biological information measuring device shown in FIG. 図1に示す生体情報計測装置の生体センサ部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the biometric sensor part of the biometric information measuring apparatus shown in FIG. 図5に示す生体情報計測装置のデータ処理部で行われる接触検知を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the contact detection performed in the data processing part of the biological information measuring device shown in FIG. 図7に示す生体情報計測装置の生体センサ部の他の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other modification of the biosensor part of the biometric information measuring device shown in FIG. 図7に示す生体情報計測装置の生体センサ部の他の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other modification of the biosensor part of the biometric information measuring device shown in FIG. 図7に示す生体情報計測装置の生体センサ部の他の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other modification of the biosensor part of the biometric information measuring device shown in FIG. 図1に示す生体情報計測装置の他の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the other modification of the biological information measuring device shown in FIG. 図7に示す生体情報計測装置のLEDとPDとの位置関係を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the positional relationship of LED and PD of the biological information measuring device shown in FIG. 本発明における実施例において、生体センサ部と生体との接触状態によりPDにより出力される電圧値を示すグラフである。In the Example in this invention, it is a graph which shows the voltage value output by PD by the contact state of a biosensor part and a biological body.

符号の説明Explanation of symbols

B 生体表面(生体)
1,50 生体情報計測装置
2 ハウジング(本体)
2a 本体の下面
4 LED(光発光部)
5 PD(光受光部)
7 データ処理部(生体情報検出部)
7a 判断部
8 生体センサ部
23 カバーガラス
23a 反射面
40 光ファイバ
40a 光ファイバの一端
40b 光ファイバの他端
41 凹部(集光部)
B Living body surface (living body)
1,50 Biological information measuring device 2 Housing (main body)
2a Bottom surface of the body 4 LED (light emitting part)
5 PD (light receiving part)
7 Data processing unit (biological information detection unit)
7a Judgment part 8 Biosensor part 23 Cover glass 23a Reflecting surface 40 Optical fiber 40a One end of optical fiber 40b The other end of optical fiber 41 Recessed part (condensing part)

Claims (4)

本体と、
該本体に設けられると共に生体に向けて光を照射し前記生体からの後方散乱光の光量に応じた生体情報信号を生成する生体センサ部と、
前記本体に設けられると共に前記生体情報信号に基づいて生体情報を演算する生体情報演算部と、
前記本体の下面側に配され、前記生体センサ部が前記生体の表面に接触したか否かを検出する検出部とを備え、
該検出部が、前記生体に光を照射する光発光部と、
前記本体の下面に配されて、前記光発光部により照射した光を透過及び反射させるとともに、前記生体において後方散乱した光を透過させるカバーガラスと、
前記カバーガラスを透過した光を受光する光受光部と、
該光受光部により受光された受光信号に基づいて前記生体と前記生体センサ部とが接触しているか否かを判断する判断部とを備え
前記カバーガラスに、前記光発光部と前記光受光部との間に配され前記カバーガラス内を伝搬する光の一部を反射させる反射面を備える生体情報計測装置。
The body,
A biological sensor unit that is provided in the main body and emits light toward the living body to generate a biological information signal corresponding to the amount of backscattered light from the living body;
A biological information calculation unit that is provided in the main body and calculates biological information based on the biological information signal;
A detection unit that is arranged on the lower surface side of the main body and detects whether the biological sensor unit is in contact with the surface of the biological body;
A light emitting unit for irradiating the living body with light;
A cover glass that is disposed on the lower surface of the main body, transmits and reflects the light emitted by the light emitting unit, and transmits the light backscattered in the living body;
A light receiving portion for receiving light transmitted through the cover glass;
A determination unit that determines whether the living body and the biological sensor unit are in contact with each other based on a light reception signal received by the light receiving unit ;
A biological information measuring apparatus comprising a reflective surface that is disposed between the light emitting unit and the light receiving unit and reflects a part of light propagating through the cover glass on the cover glass.
本体と、
該本体に設けられると共に生体に向けて光を照射し前記生体からの後方散乱光の光量に応じた生体情報信号を生成する生体センサ部と、
前記本体に設けられると共に前記生体情報信号に基づいて生体情報を演算する生体情報演算部と、
前記本体の下面側に配され、前記生体センサ部が前記生体の表面に接触したか否かを検出する検出部とを備え、
該検出部が、前記生体に光を照射する光発光部と、
前記本体の下面に配されて、前記光発光部により照射した光を透過及び反射させるとともに、前記生体において後方散乱した光を透過させるカバーガラスと、
前記カバーガラスを透過した光を受光する光受光部と、
該光受光部により受光された受光信号に基づいて前記生体と前記生体センサ部とが接触しているか否かを判断する判断部とを備え
一端が前記カバーガラスに、他端が前記光受光部の受光面にそれぞれ近接して配設されたバンドル状の光ファイバを備える生体情報計測装置。
The body,
A biological sensor unit that is provided in the main body and emits light toward the living body to generate a biological information signal corresponding to the amount of backscattered light from the living body;
A biological information calculation unit that is provided in the main body and calculates biological information based on the biological information signal;
A detection unit that is arranged on the lower surface side of the main body and detects whether the biological sensor unit is in contact with the surface of the biological body;
A light emitting unit for irradiating the living body with light;
A cover glass that is disposed on the lower surface of the main body, transmits and reflects the light emitted by the light emitting unit, and transmits the light backscattered in the living body;
A light receiving portion for receiving light transmitted through the cover glass;
A determination unit that determines whether the living body and the biological sensor unit are in contact with each other based on a light reception signal received by the light receiving unit ;
A biological information measuring apparatus comprising a bundle-shaped optical fiber having one end disposed on the cover glass and the other end disposed close to the light receiving surface of the light receiving unit.
本体と、
該本体に設けられると共に生体に向けて光を照射し前記生体からの後方散乱光の光量に応じた生体情報信号を生成する生体センサ部と、
前記本体に設けられると共に前記生体情報信号に基づいて生体情報を演算する生体情報演算部と、
前記本体の下面側に配され、前記生体センサ部が前記生体の表面に接触したか否かを検出する検出部とを備え、
該検出部が、前記生体に光を照射する光発光部と、
前記本体の下面に配されて、前記光発光部により照射した光を透過及び反射させるとともに、前記生体において後方散乱した光を透過させるカバーガラスと、
前記カバーガラスを透過した光を受光する光受光部と、
該光受光部により受光された受光信号に基づいて前記生体と前記生体センサ部とが接触しているか否かを判断する判断部とを備え
前記カバーガラスの前記光受光部の対向面に、前記生体からの後方散乱光を集光させる集光部を備える生体情報計測装置。
The body,
A biological sensor unit that is provided in the main body and emits light toward the living body to generate a biological information signal corresponding to the amount of backscattered light from the living body;
A biological information calculation unit that is provided in the main body and calculates biological information based on the biological information signal;
A detection unit that is arranged on the lower surface side of the main body and detects whether the biological sensor unit is in contact with the surface of the biological body;
A light emitting unit for irradiating the living body with light;
A cover glass that is disposed on the lower surface of the main body, transmits and reflects the light emitted by the light emitting unit, and transmits the light backscattered in the living body;
A light receiving portion for receiving light transmitted through the cover glass;
A determination unit that determines whether the living body and the biological sensor unit are in contact with each other based on a light reception signal received by the light receiving unit ;
A biological information measuring device comprising: a condensing unit that condenses backscattered light from the living body on a surface of the cover glass facing the light receiving unit.
前記光受光部が、前記カバーガラスを透過した前記生体からの後方散乱光を受光すると共に後方散乱光の光量に応じた生体情報信号を生成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の生体情報計測装置。 The said light-receiving part receives the backscattered light from the said biological body which permeate | transmitted the said cover glass, and produces | generates the biological information signal according to the light quantity of backscattered light . The biological information measuring device according to 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022202121A1 (en) 2021-03-25 2022-09-29 カシオ計算機株式会社 Electronic device, method for controlling electronic device, and program

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8157730B2 (en) 2006-12-19 2012-04-17 Valencell, Inc. Physiological and environmental monitoring systems and methods
US8652040B2 (en) 2006-12-19 2014-02-18 Valencell, Inc. Telemetric apparatus for health and environmental monitoring
US8251903B2 (en) 2007-10-25 2012-08-28 Valencell, Inc. Noninvasive physiological analysis using excitation-sensor modules and related devices and methods
JP5414173B2 (en) 2007-12-27 2014-02-12 株式会社東芝 Pulse wave measuring device
US8788002B2 (en) 2009-02-25 2014-07-22 Valencell, Inc. Light-guiding devices and monitoring devices incorporating same
EP3357419A1 (en) 2009-02-25 2018-08-08 Valencell, Inc. Light-guiding devices and monitoring devices incorporating same
JP5737667B2 (en) * 2010-05-25 2015-06-17 任天堂株式会社 GAME PROGRAM, GAME DEVICE, GAME SYSTEM, AND GAME PROCESSING METHOD
US8888701B2 (en) 2011-01-27 2014-11-18 Valencell, Inc. Apparatus and methods for monitoring physiological data during environmental interference
WO2013019494A2 (en) 2011-08-02 2013-02-07 Valencell, Inc. Systems and methods for variable filter adjustment by heart rate metric feedback
JP5766569B2 (en) * 2011-09-27 2015-08-19 株式会社東芝 Pulse wave velocity measuring device
US10349844B2 (en) 2012-01-16 2019-07-16 Valencell, Inc. Reduction of physiological metric error due to inertial cadence
WO2013109389A1 (en) 2012-01-16 2013-07-25 Valencell, Inc. Physiological metric estimation rise and fall limiting
CA2895982A1 (en) 2012-12-31 2014-07-03 Omni Medsci, Inc. Short-wave infrared super-continuum lasers for early detection of dental caries
WO2014143276A2 (en) 2012-12-31 2014-09-18 Omni Medsci, Inc. Short-wave infrared super-continuum lasers for natural gas leak detection, exploration, and other active remote sensing applications
EP3181048A1 (en) 2012-12-31 2017-06-21 Omni MedSci, Inc. Near-infrared lasers for non-invasive monitoring of glucose, ketones, hba1c, and other blood constituents
US9164032B2 (en) 2012-12-31 2015-10-20 Omni Medsci, Inc. Short-wave infrared super-continuum lasers for detecting counterfeit or illicit drugs and pharmaceutical process control
US10660526B2 (en) 2012-12-31 2020-05-26 Omni Medsci, Inc. Near-infrared time-of-flight imaging using laser diodes with Bragg reflectors
CN105324073B (en) * 2013-07-12 2018-02-13 精工爱普生株式会社 Bioinformation detecting device
US20170049344A1 (en) * 2014-05-02 2017-02-23 Rohm Co., Ltd. Pulse wave sensor and pulse wave measurement module
JP6216303B2 (en) * 2014-09-26 2017-10-18 京セラ株式会社 Measuring apparatus and measuring method
JP6762293B2 (en) * 2014-10-02 2020-09-30 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Optical vital sign sensor
WO2017070463A1 (en) 2015-10-23 2017-04-27 Valencell, Inc. Physiological monitoring devices and methods that identify subject activity type
US10945618B2 (en) 2015-10-23 2021-03-16 Valencell, Inc. Physiological monitoring devices and methods for noise reduction in physiological signals based on subject activity type
EP3373806A1 (en) * 2015-11-10 2018-09-19 Koninklijke Philips N.V. Photoplethysmography device
US10966662B2 (en) 2016-07-08 2021-04-06 Valencell, Inc. Motion-dependent averaging for physiological metric estimating systems and methods
JP7168020B2 (en) * 2021-03-24 2022-11-09 カシオ計算機株式会社 Detachable device, detachable determination method and program

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11235320A (en) * 1998-02-23 1999-08-31 Seiko Epson Corp Biological information measuring device
JP3868281B2 (en) * 2001-12-06 2007-01-17 日本精密測器株式会社 Photoelectric pulse wave measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022202121A1 (en) 2021-03-25 2022-09-29 カシオ計算機株式会社 Electronic device, method for controlling electronic device, and program

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