JP4614250B2

JP4614250B2 - Wearable measuring instrument

Info

Publication number: JP4614250B2
Application number: JP2000359293A
Authority: JP
Inventors: 博之村松; 正隆新荻; 博之小田切
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: JP2002159457A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者の体表面に固定されて体内または体表面の状況から脈波等を検出する装着形計測機器に係り、詳細には、装着時の不快感が少なく、体内や体表面の状況を正確に検知可能な装着形計測機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被験者の体表面や内部の状況を検出するセンサを被験者の体表面に固定し使用する装着形計測機器は、よく知られている。このような装着形計測機器では、圧力センサや光電センサ等のセンサを被験者の体表面に固定し、センサにより体内または体表面の状況を検知し、その結果から脈波等を検出する。
例えば、腕時計形脈波計では、ピエゾ型の圧電素子（ＰＺＴ）をセンサとして動脈上に配置し、このセンサによって動脈内部の圧力変化に伴う表皮の圧力変化（圧力による表皮の変位）を検知し、脈波数を検出したり、同様に圧電素子をセンサとして、動脈へ向けて超音波を発信し、血流によるドップラ効果で変化する反射波の周波数を検知し、脈波を検出する。
【０００３】
このような装着形計測機器は、上述の腕時計形脈波計等のように、良好な検出感度、測定精度を確保するためには、センサ部を所定位置に保持しておき、ずれないようにしておくことが必要なものがある。センサ部を所定位置に保持しておくための技術としては、従来より、図１９に示す特開平５−２６１０７３号公報に記載の技術がある。
特開平５−２６１０７３号公報記載の技術では、図１９（ａ）に示すように、切欠部５００を有する装着ベルト４２０と、脈波検出プローブ３６０を具備するハウジング１６０とを備えている。
装着ベルト４２０は、図１９（ｂ）に示すように、スポンジゴムシート４４０の一方の面に粘着シート４８０を備え他方の面に外周ファスナ４６０を備えてなり、且つ、略央部には切欠５００が形成されている。ハウジング１６０は、装着ベルト４２０の外周ファスナ４６０に着脱可能に接着される固定帯５６０、及び、脈波検出プローブ３６０を背面側から押圧する空気袋２２０を備えている。
そして、切欠５００を適切な位置に位置決めしながら粘着シート４８０を被験者の体表面２６０に粘着固定し、脈波検出プローブ３６０を切欠５００内に配置させた状態で、ハウジング１６０の固定帯５６０を装着ベルト４２０の外周ファスナ４６０に固着させる。これにより、脈波検出プローブ２６０は切欠５００内に支持され、所定位置に保持された状態で、空気袋２２０によって体表面に押圧される。
【０００４】
また、センサ部ではないが、センサ部の検出結果に基づいて所定の情報を得る処理部や取得情報を表示する表示部を内方する装置本体について、所定位置に保持するための技術として、特開平８−２９９２９０号公報に記載の技術がある。
この特開平８−２９９２９０号公報に記載の技術では、装置本体のケースから、装着時の内方に向けて略く字形に屈曲して延設された、回転止め部を備えており、この回転止め部によって本体ケースの回転を規制している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来技術の装着形計測機器では、次のような問題点がある。
即ち、装着形計測機器は、装着者が運動する等、体を動かしている時に使用される場合があり、特開平５−２６１０７３号公報記載の技術では、粘着シート４８０が体の動きや汗等で剥がれてしまう可能性がある。また、粘着シート４８０は何度も繰り返し使用することができない問題点もある。更に、被験者に粘着シート４８０を粘着させるため、被験者に不快感を与える場合がある。加えて、先に粘着シート４８０を適切な位置に粘着しておいてから、脈波検出プローブ３６０を切欠５００に配置し、ハウジング１６０を固定する等、何段階にも分けて機器全体を装着する必要があり、装着に手間がかかる。
また、特開平８−２９９２９０号公報記載の技術では、本体ケースの回転が規制されても、ベルトが緩むとセンサの位置はずれてしまう可能性がある。更に、本体のケースと回転止め部との折曲方向についてのずれは回避できても、折曲方向と同方向についてのずれは回避することができない。そして、僅かな位置ずれも影響を受けやすいセンサ部は、厳密に位置を保持することが必要であり、この従来技術を被験者の体内または体表面の状況を検知するセンサ部の位置を保持するために適用して、センサ部に回転止め部を設けても、センサ部に必要な取り付け精度は保持できない可能性がある。加えて、体のカーブが大きいところに折曲部を設ける必要があり、センサの配設位置によっては、センサによる測定位置から折曲部までの間が離れて、回転止め部が大きくなってしまい、装着する被験者に不快感を与える可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、装着者に不快感を与えることなく、容易な操作で繰り返し装着でき、センサ部を精度良く体表面に保持することのできる装着形計測機器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被験者の手首周囲に巻き回されて、前記被験者に固定されるベルトと、前記ベルトに設けられ、前記被験者の手首側に凹状に湾曲形成されたセンサ固定部と、前記センサ固定部に配設され、前記被験者のとう骨動脈の外方に位置づけられて、前記被験者の体内の状況として前記とう骨動脈の血流を検知するセンサ部と、前記センサ固定部に、前記センサ部の周囲において、前記ベルトの長さ方向のみにおける２箇所以上に、前記センサ部を間にして、前記被験者の前記手首に当接可能に固定して配設され、前記手首との剪断方向の変位に抗する滑り止め部と、を備えることを特徴とする装着形計測機器（第１の構成）を提供することにより、前記目的を達成する。
この第１の構成の装着形計測機器は、前記滑り止め部は、前記ベルトの幅方向に延びる幅方向滑り止め部、及び前記ベルトの長さ方向に延びる長さ方向滑り止め部のうちの少なくとも一方を備える装着形計測機器（第２の構成）とすることができる。
前記第１の構成から第２の構成の装着形計測機器は、前記滑り止め部は、前記センサ固定部から前記手首側に突出した突出部である装着形計測機器（第３の構成）とすることができる。
また、前記第１の構成から第３の構成の装着形計測機器は、前記滑り止め部は、前記センサ部、前記ベルト、及び前記センサ固定部よりも、前記手首に対して高摩擦の高摩擦性層である装着形計測機器（第４の構成）とすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図１から図５を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の装着形計測機器の一実施形態としての脈波検出装置を被験者に装着した状態で表した斜視図であり、図２は、図１の脈波検出装置を被験者に装着した状態で被験者の腕の付け根側から手先側へ向かって見た側面図である。
この図１及び図２に示すように、本実施形態の装着形計測機器（脈波検出装置）１は、被験者の体表面に当接され、被験者の体表面から被験者の体内の状況としてのとう骨動脈の血流を検知するセンサ部４と、センサ部４を被験者に対して固定支持する支持手段としてのベルト５０とを備えている。そして、本実施形態の脈波検出装置１は、図２に示すように、ベルト５０に、センサ部４の周囲において被験者の体表面に当接可能に固定して配設され、体表面との剪断方向の変位に抗する滑り止め部２０，２０を備えている。
【０００９】
本実施形態の脈波検出装置１について、更に詳細に説明すると、ベルト５０は、図２に示すように、２つの部分５０ｂ，５０ｃに分断されており、これらの間に処理部３が連接されている。そしてこのベルト５０は、被験者の手首に巻き回され、留め具６によって両端部が連結されることによって、被験者の手首２の周囲に固定されるようになっている。
処理部３は、ベルト５０の装着状態における外周面側に表示部３３を備えている。センサ部４は、ベルト５０の装着状態における内周面側に固定されており、処理部３を手の甲側にして装着者の左（又は右）手首２に取り付けると、センサ部４が、装着者のほぼとう骨動脈２２の外方に位置して、固定されるようになっている。
【００１０】
図３は、センサ部４の概略構成を表した分解斜視図であり、図４は、センサ部４とその近傍を表した要部拡大斜視図である。
図３に示すように、センサ部４は、電極（図示されず）を有する下側基板４４と、この下側基板４４に重ねられ、該下側基板４４とほぼ同形の上側基板４８とを備えている。そして、下側基板４４と上側基板４８との間に、一対の圧電素子（送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２）が、前記下側基板４４の電極と接触するように固定され、下側基板４４と上側基板４８との間に圧電素子４１，４２が挟まれた状態になっている。
送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２は、外形２×４ｍｍで厚さ０．２ｍｍ（共振周波数９．６ＭＨｚ）のＰＺＴである。
送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２それぞれの厚み方向の両面には、図示しない電極が形成されている。そしてこれらの電極は、それぞれ、下側基板４４を介してベルト５０に埋設された信号線（図示せず）に接続されている。
【００１１】
下側基板４４は、外形１０×１１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラス基板である。
上側基板４８は、エポキシ樹脂やアクリル系樹脂等によって形成されており、圧電素子４１，４２を挟持、保護するとともに、圧電素子４１、４２と体表面との間で超音波を伝播され易くする音響整合層として機能するようになっている。上側基板４８を音響整合層として機能させる場合、その材質は、音響インピーダンスＺｍを、生体の音響インピーダンスＺｌと圧電素子４１，４２の音響インピーダンスＺｃとの間の値に設定する必要がある。音響インピーダンスとは、音波の伝搬のしやすさを示す値であり、その値は材料のヤング率や密度によって変化する。音響整合層の理想的な音響インピーダンスＺｍは次の数式（１）によって表すことができる、
Ｚｍ＝（Ｚｃ×Ｚｌ）＾(１／２) … （１）
（但し、＾(１／２)は１／２乗を表す。以下＾は後に続く数値がその前の数値に対する指数を表す）
によって示すことができる。そして、数式（１）に、公知である次の数式（２）及び数式（３）を代入するとＺｍの値が数式（４）のように求められる。
Ｚｌ＝１．５×１０＾６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）（脂肪） … （２）
Ｚｃ（ＰＺＴを使用した場合）＝３０×１０＾６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）
… （３）
Ｚｍ≒６．７×１０＾６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル） … （４）
また、音響整合層の厚さは、音響整合層を伝播する超音波の波長の１／４程度が適しており、１００μｍ程度が適当である。
熱あるいは紫外線硬化性の樹脂をスピンコート或いはバーコートにより塗布し、熱あるいは紫外線で樹脂を硬化させることにより、一定の厚さで均一な上側基板（音響整合層）を配設することができる。本実施形態では、音響インピーダンスが約３×１０＾６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）であるエポキシ系の樹脂を厚さ１００μｍで塗布して使用している。
【００１２】
送信用圧電素子４１は、前記電極が基板及びベルト５０に埋設されている信号線を介して処理部３の駆動回路３２と連続されている。そして、駆動回路３２から両面の電極に特定の駆動信号を印加されると、励振して特定周波数の超音波を発生させ被験者へ向けて送信するようになっている。尚、本実施形態では、９．６ＭＨｚで励振されるようになっているが、発信周波数は、時計の発信周波数と共通の３２ＫＨｚとすることによって、脈波検出装置１を時計に配置した場合、時計の発信器を共通に使用し、脈波検出装置１の部品点数を少なく抑えて、製造価格を低廉に抑えることも可能である。
【００１３】
ベルト５０には、図４に示すように、滑り止め部２０，２０が、装着者側の面（装着状態における内周面、センサ部４と同じ側の面）に、ベルト５０から体表面側に突出して形成されている。この滑り止め部２０，２０は、ベルト５０の長さ方向における２箇所に、センサ部４を間にして配設されている。滑り止め部２０，２０は、それぞれベルト５０の幅方向に延びた形状をしており、ベルト５０の表面側から装着者側へいくに従い先細となりかつ装着者側の先端部（自由端部）は丸みを帯びた形状となっている。
この滑り止め部２０，２０は、所定の断面形状の柱状部材をゴム等の弾性材料で形成し、この柱状部材をベルト５０に固定して設けることができる。
【００１４】
図５は、図１の脈波検出装置１の構成を表したブロック図である。
この図５に示すように、処理部３は、送信用圧電素子４１を駆動する駆動信号を発信する駆動回路３２、受信用圧電素子４２で受信した超音波に基づく信号を処理することにより脈波波形と脈拍数を得る演算処理部３１、及び、演算処理部３１で取得した脈波波形と脈拍数とを表示する表示部３３とを備えている。
【００１５】
演算処理部３１は、内部に備えた記憶領域（図示せず）に記憶されている処理プログラムを実行することによって、脈の検出に関する各種処理を実行する。具体的には、駆動回路３２からセンサ部４の送信用圧電素子４１に駆動信号を出力する。また、送信用圧電素子４１から送信された超音波の周波数と、受信用圧電素子４２で受信され血流のドップラ効果により変化した超音波の周波数とを比較して脈波を検出して脈波信号を形成する。とう骨動脈あるいは尺骨動脈に超音波を送信すると、血流によってドップラー効果が生じ、反射波は送信された超音波に対して周波数が変化している。そしてこの変化を検出することで、血流速度の変化が検出される。血流速度の変化は、脈と同期しているため、脈に関する情報を検出することが可能である。また、脈波信号のピーク間の時間間隔を所定回数（例えば、３回、５回、７回、１０回等）測定し、各回の測定時間の平均時間Ｔから１分間の脈波数Ｖ（＝脈拍数、心拍数）を次の数式（５）に従って求める。
Ｖ＝６０／Ｔ … （５）
脈波信号や脈波数Ｖ等の脈波検出結果は、表示装置に出力される。
なお、脈波間の平均時間Ｔから脈波数を求める場合に限られず、例えば、所定時間ｔ（例えば、１０秒）内に存在する脈波数ｗを検出し、次の数式（６）により１分間の脈波数Ｖを求めるようにしてもよい。
Ｖ＝ｗ×（６０／ｔ） … （６）
【００１６】
駆動回路３２は、水晶等の振動子による発信源を備え、その固有振動数に応じた周波数の交流を発生させ、この周波数を何分の１かに分周して、３２ＫＨｚの高周波を得る。そして、演算処理部３１の指示に従って、特定の駆動信号を信号線を介して送信用圧電素子４１に送信して送信用圧電素子４１を駆動する。これにより、送信用圧電素子４１から装着者の体表面へ向けて超音波が発信される。
表示部３３は、液晶表示装置等で構成されており、脈波波形や脈拍数等の、演算処理部３１から入力された脈波検出結果を画像表示する。この表示部３３は、パネルに脈波数を電光表示するようにしてもよい。
【００１７】
上述のような構成の脈波検出装置１は、脈波の測定に際して、センサ部４がとう骨動脈２２のほぼ上方となるように、体表上に配置し、ベルト５０を締めて被験者の手首２周りに固定する。
図６は、脈波検出装置１を装着した状態を被験者の腕の付け根側から手先側へ向かって見た要部側面図である。
この状態では、センサ部４のベルト５０の長さ方向の両側方それぞれにおいて、滑り止め部２０，２０がセンサ部４とともに手首２の表面に当接される。滑り止め部２０，２０は、装着者の手首２の、間にセンサ部４を挟んだ周回り方向の２箇所において、手首２に、その長さ方向に長く接触する。
本実施形態では、滑り止め部２０，２０が弾性部材により形成されているので、滑り止め部２０，２０は、被験者の手首２に対し表面形状に合わせて変形し、弾性的に接触する。
【００１８】
そして、この状態で、脈波検出装置１の電源が投入されると、駆動回路３２が送信用圧電素子４１を駆動させ、送信用圧電素子４１からは、３２ＫＨｚの周波数の超音波が、とう骨動脈２２に向けて発信される。
とう骨動脈２２へ向けて発信された超音波は、とう骨動脈２２の血流によって、反射される。超音波は、血流によって減衰され周波数変調される。この周波数変調の偏位の度合いは、血圧に応じて変動する。従って、反射波は、血圧に応じて周波数変調した波形となっている。
【００１９】
そして、反射波は、受信用圧電素子４２で受信される。受信用圧電素子４２においては、受信した反射波に基づいて受信信号が生成される。この受信信号は、受信用圧電素子４２から信号線７１を介して処理部３の演算処理部３１に送信される。演算処理部３１では、受信した信号の周波数偏位を、周波数変調波の復調方式によって検出する。即ち、検波回路によって受信周波数の変化を電圧の変化として取り出して増幅回路によって増幅し、波形整形回路によって増幅後の電圧波形をパルス波に整形する。そしてこの検波信号に基づいて、脈拍数が計数され、脈波信号が形成される。演算処理部３１で計数された脈拍数や脈波信号は、表示部３３に供給され、表示部３３において、脈拍数や脈波信号が表示される。
【００２０】
本実施形態の脈波検出装置１を装着した状態では、装着者の動作等によって、ベルト５０が手首に対して回転しようとする可能性がある。しかし、センサ部４のベルト５０の長さ方向の両側では、滑り止め部２０，２０が、ベルト５０からの回転方向（体表面との剪断方向）の力による変位に抗するため、センサ部４にはベルト５０の回転方向の力がかかり難い。その結果、センサ部４は、装着者の動作による影響を受け難く、装着した時の位置に保持される。
【００２１】
このように、本実施形態の脈波検出装置１では、ベルト５０に固定されている滑り止め部２０，２０が、センサ部４の周囲において、被験者の体表面に当接し、体表面との剪断方向の変位に抗するので、センサ部４が変位し難く、所定の位置保持される。また、センサ部４内に剪断応力が発生し難く、耐久性の低下を防ぐことができる。
特に、本実施形態では、滑り止め部２０，２０は、ベルト５０の幅方向に延びる幅方向滑り止め部となっているので、装着状態において手首２の周回り方向の変位に良好に抗して、手首２の周回り方向についてのセンサ部４のずれを特に効果的に防ぐようになっている。尚、本実施形態と同様に、ベルト５０の幅方向に延びる滑り止め部（幅方向滑り止め部）を配設する場合には、この滑り止め部は、ベルト５０の幅の半分以上に亘って設けられていることが好ましい。これによって、ベルト５０が腕長方向にずれようとした場合にセンサ部４が浮いてしまうのを、回避することができる。
【００２２】
本実施形態では、滑り止め部２０，２０は、ベルト５０の長さ方向における２箇所以上にセンサ部４を間にして配設されているので、ベルト５０に手首２の内転外転いずれの周回り方向の力が加わった場合にも、センサ部４が体表面から浮き上がるのを回避することができる。センサ部４に対して手首の周回り方向の一方側のみに滑り止め部２０，２０が配置されていると、センサ部４に対して滑り止め部２０，２０の逆側から、ベルト５０に力が加わった場合に、ベルト５０が力の加わった力の方向にずれて、滑り止め部２０，２０手前でたるみ、センサ部４が体表面から浮上してしまう場合がある。
本実施形態では、滑り止め部２０，２０は、ベルト５０の内周面から突出し、装着者の体表面に対して凸状に形成されているので、滑り止め部２０，２０の面積をなるべく少なく抑えながら、確実に体表面と滑り止め部２０，２０とを接触させ、センサ部４のずれを確実に防止することが可能である。
本実施形態では、滑り止め部２０，２０が弾性部材により形成されているので、滑り止め部２０，２０が、被験者の手首２に対し表面形状に合わせて変形し且つ弾性的に確実に接触し、被験者の手首２に対する圧迫感を少なく抑えながら、センサ部４のずれが確実に防止される。
そして、装着者の動作等によってもセンサ部４がずれず、所定位置において超音波の送受信を行って、正確なとう骨動脈の血流の脈波を得ることができる。
【００２３】
尚、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内において種々の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態においては、滑り止め部２０，２０は、ベルト５０の長さ方向（手首周り方向）におけるセンサ部４の両側にそれぞれ１つずつ配設されているが、複数個ずつを配設することもできる。このような例として図７を示す。図７に示す例では、ベルト５０の長さ方向（手首周り方向）におけるセンサ部４の両側にそれぞれ上述の実施形態と同様の形状の滑り止め部２０，２０，２０，２０が２つずつの並んで配置されている。このように、滑り止め部２０，２０，２０，２０をセンサ部４を挟んだ両側にそれぞれ複数設ける（滑り止め部の突起を複数形成させたり、滑り止めとなる高摩擦性部材をセンサ部４を挟んだ両側に複数箇所に配置する等、滑り止め部と体表面との当接部をセンサ部４を挟んだ両側にそれぞれ複数設ける）ことによって、位置ずれ防止効果がより向上される。
【００２４】
また、センサ部４がベルト５０の複数箇所に配設される場合には、各センサ部４について、滑り止め部を設けることができる。このような例として図８に示すような装着形計測機器（脈波検出装置）を示す。この図８に示す脈波検出装置では、ベルト５０の長さ方向の２箇所にセンサ部４，４が設けられている。そして、センサ部４，４の間と、各センサ部４，４のベルトの長さ方向の外方に、滑り止め部２０，２０，２０が配設されている。これにより、各センサ部４，４それぞれについて、そのベルトの長さ方向の両側に滑り止め部２０，２０が形成されている。このように、センサ部がベルト５０の複数箇所に配設される場合には、各センサ部について、滑り止め部を設けることによって、各センサ部のいずれが計測に使用されても、同様に、センサ部の検出感度を良好に保持することが可能である。
【００２５】
上述の実施形態及び各変形例では、滑り止め部２０，２０は、ベルト５０の長さ方向に延びる長さ方向滑り止め部となっているが、ベルト５０の幅方向に延びる幅方向滑り止め部とすることもでき、また、ベルト５０の幅方向に延びる幅方向滑り止め部、及びベルト５０の長さ方向に延びる長さ方向滑り止め部の両方を備えてもよい。このような例を図９〜図１２に示す。
図９に示す変形例では、上述の実施形態と同様の長さ方向滑り止め部２０，２０に加えて、ベルト５０の幅方向に延びる幅方向滑り止め部２２，２２が配設されている。幅方向滑り止め部２２，２２は、長さ方向滑り止め部２０，２０と同様に、センサ部４を挟んで２箇所に配設され、ベルト５０の幅方向においてセンサ部４の両側にそれぞれ配設されている。この幅方向滑り止め部２２，２２は、長さ方向滑り止め部２０，２０と同様に、ベルト５０の表面側から装着者側へいくに従い先細となりかつ装着者側の先端部（自由端部）は丸みを帯びた形状となっており、長さ方向滑り止め部２０，２０と同様の柱状部材をゴム等の弾性材料で形成し、この柱状部材をベルト５０に固定して形成されている。このような、幅方向滑り止め部２２，２２を配設することによって、ベルト５０がその幅方向（装着部位の軸方向、手首２周り等の腕周りに装着している場合には、腕長手方向）にずれようとする場合に、その変位方向の力に抗して、センサ部４のずれが効果的に防止される。
【００２６】
図１０に示す変形例では、センサ部４のベルト５０の長さ方向の両側に配設された２つの滑り止め部２０，２０が、それぞれ、略Ｌ字形に形成され、ベルト５０の幅方向に延びる幅方向滑り止め部とベルト５０の長さ方向に延びる長さ方向滑り止め部との両方を備えている。そしてこれらの滑り止め部２０，２０は、センサ部４に対して互いに対称に配設され固定されている。
図１１に示す変形例では、滑り止め部２０は、方形の枠形状をしており、この滑り止め部２０の内方にセンサ部４を配置して、滑り止め部２０がセンサ部４を囲うようになっている。そして、方形の互いに対向する辺を形成している部分の２組が、それぞれ幅方向滑り止め部と長さ方向滑り止め部となっている。
図１２に示す変形例では、センサ部４のベルト５０の長さ方向の両側に配設された２つの滑り止め部２０，２０が、略Ｘ字形に形成されており、直角柱部がその軸線をベルト５０の幅方向になるように配置されてベルト５０の幅方向に延びる幅方向滑り止め部として機能し、この直角柱の途中から該直角柱と垂直に延びる２つの他の短い直角柱が、ベルト５０の長さ方向に延びる長さ方向滑り止め部として機能するようになっている。
【００２７】
上述の実施形態及び各変形例では、滑り止め部は、ベルト５０の幅方向に延びる幅方向滑り止め部や、ベルト５０の長さ方向に延びる長さ方向滑り止め部となっているが、滑り止め部は、必ずしも、ベルト５０の幅方向や長さ方向に延びていなくてもよく、一つ又は複数の方向に長く延びる形状出なくてもよい。例えば、図１３に示すように、軸線をベルト表面から垂直にして立設された短い円柱形状の滑り止め部２０，２０，２０，２０としてもよい。また、図１４に示すように、ベルトの内周面のほぼ全面に、シリコンゴム等の滑り止めとなる材料でなるテープを固着等によって配設して、滑り止め部７０，７０としてもよい。
更に、幅方向滑り止め部や長さ方向滑り止め部等が、センサ部４を間にした複数箇所に配設される場合に、それらが同一同形である必要はない。例えば、手首２周りに装着される脈波検出装置の場合、手首の側部よりも手首内側（掌側）の方が、ベルトが浮きやすいので、図１５に示すように、手首内側に当接する滑り止め部や突起状等として、手首側部に当接する滑り止め部は手首内側の滑り止め部よりも薄い板状または帯状としてもよい。
【００２８】
また、上述の実施形態及び各変形例は、滑り止め部以外の部分についても、構造や形状、材質等について種々の変形が可能である。
例えば、図１６に示すように、処理部３の体表面側の面にも滑り止め部７０を配設して、より、手首周り方向の回転をし難い構造としてもよい。また、図１７に示すように、ベルト５０の途中に、ベルトよりも硬質のアクリル樹脂等の材料よりなるセンサ固定部４５を連接してもよい。そしてこのセンサ固定部４５にセンサ部４や滑り止め部２０，２０を設けることができる。図１７の例では、センサ固定部の両端に開口部２０を設け、ベルト５０のセンサ固定部４５との連接部には面状ファスナ等により輪を形成し、この連接部をセンサ固定部４５の開口部２０に回し掛けてベルト５０の端部とセンサ固定部４５を係合させている。また、固定部４５は、図１８に示すように、ベルト固定部４５を、体表面側に凹状に湾曲させた形状のものとしてもよい。
【００２９】
上述の実施形態及び各変形例においては、装着形計測機器は、脈波検出装置であるが、本発明が適用される装着形計測機器は脈波検出装置に限られるものではなく、被験者の体表面から前記被験者の体内または体表面の状況を検知するセンサ部と、前記センサ部を前記被験者に対して固定支持する支持手段と、前記支持手段に、前記センサ部の周囲において前記被験者の前記体表面に当接可能に固定して配設され、前記体表面との剪断方向の変位に抗する滑り止め部とを備えたものであればよく、例えば、送信波と受信波との位相差を検出する等して、皮下脂肪や内臓脂肪等の人体内の脂肪層の厚みを測定する体脂肪測定装置、血管の形状や弾性率を測定する血管測定装置、超音波により体内の画像を得る画像診断装置等とすることもできる。この場合、処理部３及びセンサ部４の保持構造等は適宜変更可能である。また、センサ部４内のセンサも、光電センサや圧力センサ等も使用することができる。
上述の各変形は、適宜重複して採用することが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る装着形計測機器によれば、装着者に不快感を与えることなく、容易な操作で繰り返し装着可能であり、センサ部を精度良く体表面に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装着形計測機器の一実施形態としての脈波検出装置を被験者に装着した状態で表した斜視図である。
【図２】図１の脈波検出装置を被験者に装着した状態で被験者の腕の付け根側から見た側面図である。
【図３】センサ部の概略構成を表した分解斜視図である。
【図４】センサ部とその近傍を表した要部拡大斜視図である。
【図５】図１の脈波検出装置の構成を表したブロック図である。
【図６】図１の脈波検出装置１を装着した状態を被験者の腕の付け根側から手先側へ向かって見た要部拡大図である。
【図７】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜視図であり、図１の実施形態の図４相当図である。
【図８】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜視図であり、図１の実施形態の図４相当図である。
【図９】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜視図であり、図１の実施形態の図４相当図である。
【図１０】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜視図であり、図１の実施形態の図４相当図である。
【図１１】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜視図であり、図１の実施形態の図４相当図である。
【図１２】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜視図であり、図１の実施形態の図４相当図である。
【図１３】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部斜視図であり、図１の実施形態の図４相当図である。
【図１４】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部側面図であり、図１の実施形態の図２相当図である。
【図１５】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部側面図であり、図１の実施形態の図２相当図である。
【図１６】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部側面図であり、図１の実施形態の図２相当図である。
【図１７】本発明の装着形計測機器の他の例を示す図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部側面図である。
【図１８】本発明の装着形計測機器の他の例を示す要部側面図であり、図１８の（ｂ）に相当する図である。
【図１９】従来技術の装着形計測機器を示す図であり（ａ）はこの装着形計測機器を手首に装着した状態で表す側面図、（ｂ）は（ａ）の粘着シートを表した斜視図である。
【符号の説明】
１装着形計測機器（脈波検出装置）
２０滑り止め部
２２滑り止め部
３処理部
３１演算処理部
３２駆動回路
３３表示部
４センサ部
４１送信用圧電素子
４２受信用圧電素子
４４下側基板
４５センサ固定部（支持部材）
４６上側基板
５０ベルト（支持部材）
７０滑り止め部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wearing-type measuring device that is fixed to a body surface of a subject and detects a pulse wave or the like from the state of the body or the body surface. The present invention relates to a wearable measuring instrument capable of accurately detecting the above.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Wearable measuring instruments that use a sensor that detects a subject's body surface and internal conditions fixed on the subject's body surface are well known. In such a wearable measuring instrument, a sensor such as a pressure sensor or a photoelectric sensor is fixed to the body surface of the subject, the state of the body or the body surface is detected by the sensor, and a pulse wave or the like is detected from the result.
For example, in a wrist watch type sphygmomanometer, a piezoelectric piezoelectric element (PZT) is placed on an artery as a sensor, and this sensor detects a change in the pressure of the epidermis (a displacement of the epidermis due to the pressure) due to a pressure change inside the artery. The pulse wave number is detected, and similarly, the piezoelectric element is used as a sensor to transmit an ultrasonic wave toward the artery, detect the frequency of the reflected wave that changes due to the Doppler effect due to blood flow, and detect the pulse wave.
[0003]
In order to ensure good detection sensitivity and measurement accuracy such as the above-mentioned wristwatch-type pulse wave meter, such a wearable measuring instrument holds the sensor part at a predetermined position so that it does not shift. Some things need to be kept. As a technique for holding the sensor unit at a predetermined position, there is a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-261107 shown in FIG.
As shown in FIG. 19A, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-261703 includes a mounting belt 420 having a notch 500 and a housing 160 having a pulse wave detection probe 360.
As shown in FIG. 19B, the mounting belt 420 includes an adhesive sheet 480 on one surface of the sponge rubber sheet 440 and an outer peripheral fastener 460 on the other surface, and a notch 500 in a substantially central portion. Is formed. The housing 160 includes a fixing band 560 that is detachably bonded to the outer peripheral fastener 460 of the mounting belt 420, and an air bag 220 that presses the pulse wave detection probe 360 from the back side.
Then, the adhesive sheet 480 is adhesively fixed to the body surface 260 of the subject while the notch 500 is positioned at an appropriate position, and the fixing band 560 of the housing 160 is attached with the pulse wave detection probe 360 disposed in the notch 500. The belt 420 is fixed to the outer peripheral fastener 460 of the belt 420. Thereby, the pulse wave detection probe 260 is supported in the notch 500 and pressed against the body surface by the air bag 220 while being held at a predetermined position.
[0004]
Further, although not a sensor unit, as a technique for holding a processing unit that obtains predetermined information based on the detection result of the sensor unit and a device main body inside a display unit that displays acquired information, as a technique for holding the device body in a predetermined position, There is a technique described in Kaihei 8-299290.
The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-299290 includes a rotation stopper that extends from the case of the apparatus body so as to be bent in a generally square shape toward the inside when the apparatus is mounted. The rotation of the main body case is restricted by the stopper.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there are the following problems in the conventional measuring instrument of the prior art as described above.
That is, the wearing type measuring device may be used when the wearer moves the body such as exercising, and in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-261703, the adhesive sheet 480 is used to move the body or sweat. May come off. In addition, the adhesive sheet 480 has a problem that it cannot be used over and over again. Further, since the adhesive sheet 480 is adhered to the subject, the subject may feel uncomfortable. In addition, after the adhesive sheet 480 is adhered to an appropriate position in advance, the pulse wave detection probe 360 is disposed in the notch 500 and the housing 160 is fixed. It is necessary and takes time to install.
Further, in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-299290, even if the rotation of the main body case is restricted, there is a possibility that the position of the sensor may be shifted if the belt is loosened. Furthermore, even if a shift in the bending direction between the case of the main body and the rotation stopper can be avoided, a shift in the same direction as the bending direction cannot be avoided. And the sensor part which is easily affected by a slight misalignment needs to hold the position strictly. In order to hold the position of the sensor part for detecting the state of the body or the body surface of the subject using this conventional technique, Even if the rotation stop portion is provided in the sensor portion, the mounting accuracy required for the sensor portion may not be maintained. In addition, it is necessary to provide a bent portion where the body curve is large, and depending on the position of the sensor, the distance from the measurement position by the sensor to the bent portion may be increased, resulting in a larger rotation stop. , May cause discomfort to the wearing subject.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a wearable measuring instrument that can be repeatedly worn by an easy operation without causing discomfort to the wearer, and that can hold the sensor unit on the body surface with high accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention wrist A belt wound around and fixed to the subject, and provided on the belt, wrist A sensor fixing portion that is concavely curved on the side, and is disposed on the sensor fixing portion. Located outside the radial artery, Body of the subject Inside Status As said radial artery blood flow In the sensor unit and the sensor fixing unit, around the sensor unit, In two or more places only in the length direction of the belt, with the sensor part in between, The subject's wrist Fixedly disposed so as to be able to come into contact with, wrist And a non-slip portion that resists displacement in the shearing direction. The wearable measuring instrument (first configuration) is provided to achieve the object.
This first Structure In the mounting type measuring instrument, the anti-slip portion is provided with at least one of a width-direction anti-slip portion extending in the width direction of the belt and a length-direction anti-slip portion extending in the length direction of the belt. Shape measuring device (No. 2 Configuration).
From the first configuration to the first 2 In the mounting type measuring instrument having the configuration, the anti-slip portion is moved from the sensor fixing portion to the wrist Wearable measuring instrument (No. 1) 3 Configuration).
In addition, the first configuration to the first 3 In the wearing type measuring instrument having the configuration, the anti-slip portion is more than the sensor portion, the belt, and the sensor fixing portion. wrist Wearable measuring instrument (No. 1) which is a high friction layer with high friction 4 Configuration).
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a pulse wave detection device as one embodiment of the wearing type measuring instrument of the present invention is attached to a subject, and FIG. 2 is a view in which the pulse wave detection device of FIG. 1 is attached to the subject. It is the side view seen toward the hand side from the base side of a test subject's arm in the state which carried out.
As shown in FIGS. 1 and 2, the wearable measuring instrument (pulse wave detection device) 1 of the present embodiment is brought into contact with the body surface of the subject, and the radius as the situation inside the subject's body from the body surface of the subject. The sensor part 4 which detects the blood flow of an artery, and the belt 50 as a support means which fixes and supports the sensor part 4 with respect to a test subject are provided. As shown in FIG. 2, the pulse wave detection device 1 of the present embodiment is disposed on the belt 50 so as to be able to contact the body surface of the subject around the sensor unit 4. Non-slip portions 20 and 20 that resist displacement in the shear direction are provided.
[0009]
The pulse wave detection device 1 of the present embodiment will be described in more detail. The belt 50 is divided into two parts 50b and 50c as shown in FIG. 2, and the processing unit 3 is connected between them. ing. The belt 50 is wound around the wrist of the subject and is fixed around the wrist 2 of the subject by connecting both ends with the fastener 6.
The processing unit 3 includes a display unit 33 on the outer peripheral surface side when the belt 50 is attached. The sensor unit 4 is fixed to the inner peripheral surface side when the belt 50 is worn. When the processing unit 3 is attached to the left (or right) wrist 2 of the wearer with the back side of the hand, the sensor unit 4 is attached to the wearer. It is positioned on the outer side of the radial artery 22 and is fixed.
[0010]
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the sensor unit 4, and FIG. 4 is an enlarged perspective view of a main part showing the sensor unit 4 and the vicinity thereof.
As shown in FIG. 3, the sensor unit 4 includes a lower substrate 44 having electrodes (not shown), and an upper substrate 48 that is superimposed on the lower substrate 44 and has substantially the same shape as the lower substrate 44. ing. A pair of piezoelectric elements (a transmitting piezoelectric element 41 and a receiving piezoelectric element 42) are fixed between the lower substrate 44 and the upper substrate 48 so as to be in contact with the electrodes of the lower substrate 44. The piezoelectric elements 41 and 42 are sandwiched between the side substrate 44 and the upper substrate 48.
The transmitting piezoelectric element 41 and the receiving piezoelectric element 42 are PZT having an outer shape of 2 × 4 mm and a thickness of 0.2 mm (resonance frequency 9.6 MHz).
Electrodes (not shown) are formed on both surfaces of the transmitting piezoelectric element 41 and the receiving piezoelectric element 42 in the thickness direction. These electrodes are connected to signal lines (not shown) embedded in the belt 50 via the lower substrate 44, respectively.
[0011]
Lower board 44 Is a glass substrate having an outer shape of 10 × 11 mm and a thickness of 0.5 mm.
The upper substrate 48 is formed of an epoxy resin, an acrylic resin, or the like, and sandwiches and protects the piezoelectric elements 41 and 42, and the piezoelectric elements 41 and 42 and the body surface. of It functions as an acoustic matching layer that facilitates the propagation of ultrasonic waves. When the upper substrate 48 functions as an acoustic matching layer, the material needs to set the acoustic impedance Zm to a value between the acoustic impedance Zl of the living body and the acoustic impedance Zc of the piezoelectric elements 41 and 42. The acoustic impedance is a value indicating the ease of propagation of sound waves, and the value varies depending on the Young's modulus and density of the material. The ideal acoustic impedance Zm of the acoustic matching layer can be expressed by the following formula (1):
Zm = (Zc × Zl) ^ (1/2) (1)
(However, ^ (1/2) represents the 1/2 power. The following ^ represents the exponent for the previous value)
Can be indicated by Then, by substituting the following formulas (2) and (3), which are well-known, into the formula (1), the value of Zm is obtained as in the formula (4).
Zl = 1.5 × 10 ^ 6 (N · sec / cubic meter) (fat) (2)
Zc (when PZT is used) = 30 × 10 ^ 6 (N · sec / cubic meter)
(3)
Zm≈6.7 × 10 ^ 6 (N · sec / cubic meter) (4)
Further, the thickness of the acoustic matching layer is suitably about ¼ of the wavelength of the ultrasonic wave propagating through the acoustic matching layer, and is suitably about 100 μm.
A uniform upper substrate (acoustic matching layer) having a constant thickness can be provided by applying a heat or ultraviolet curable resin by spin coating or bar coating and curing the resin with heat or ultraviolet light. In this embodiment, an epoxy resin having an acoustic impedance of about 3 × 10 6 (N · sec / cubic meter) is applied with a thickness of 100 μm.
[0012]
The transmitting piezoelectric element 41 is connected to the drive circuit 32 of the processing unit 3 through a signal line in which the electrode is embedded in the substrate and the belt 50. When a specific drive signal is applied from the drive circuit 32 to the electrodes on both sides, an ultrasonic wave having a specific frequency is generated by excitation and transmitted to the subject. In the present embodiment, excitation is performed at 9.6 MHz. However, when the pulse wave detection device 1 is arranged on the timepiece by setting the transmission frequency to 32 KHz, which is the same as the transmission frequency of the timepiece, It is also possible to use a clock transmitter in common and reduce the number of parts of the pulse wave detector 1 to reduce the manufacturing cost.
[0013]
As shown in FIG. 4, the belt 50 has anti-slip portions 20, 20 on the wearer side surface (inner peripheral surface in the worn state, surface on the same side as the sensor unit 4) from the belt 50 to the body surface side. Is formed to protrude. The anti-slip portions 20 and 20 are disposed at two locations in the length direction of the belt 50 with the sensor portion 4 therebetween. The non-slip portions 20 and 20 each have a shape extending in the width direction of the belt 50, and the tip end portion (free end portion) on the wearer side becomes tapered as it goes from the surface side of the belt 50 to the wearer side. It has a rounded shape.
The anti-slip portions 20, 20 can be provided by forming a columnar member having a predetermined cross-sectional shape from an elastic material such as rubber and fixing the columnar member to the belt 50.
[0014]
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the pulse wave detection device 1 of FIG.
As shown in FIG. 5, the processing unit 3 processes a pulse wave by processing a signal based on an ultrasonic wave received by a driving circuit 32 for transmitting a driving signal for driving the transmitting piezoelectric element 41 and a receiving piezoelectric element 42. An arithmetic processing unit 31 for obtaining a waveform and a pulse rate, and a display unit 33 for displaying the pulse wave waveform and the pulse rate acquired by the arithmetic processing unit 31 are provided.
[0015]
The arithmetic processing unit 31 executes various processes related to pulse detection by executing a processing program stored in a storage area (not shown) provided therein. Specifically, a drive signal is output from the drive circuit 32 to the transmission piezoelectric element 41 of the sensor unit 4. The pulse wave is detected by comparing the frequency of the ultrasonic wave transmitted from the transmitting piezoelectric element 41 with the frequency of the ultrasonic wave received by the receiving piezoelectric element 42 and changed by the Doppler effect of the blood flow. Form a signal. When an ultrasonic wave is transmitted to the radial artery or the ulnar artery, a Doppler effect is generated by the blood flow, and the frequency of the reflected wave changes with respect to the transmitted ultrasonic wave. By detecting this change, a change in blood flow velocity is detected. Since the change in blood flow velocity is synchronized with the pulse, it is possible to detect information related to the pulse. In addition, the time interval between the peaks of the pulse wave signal is measured a predetermined number of times (for example, 3, 5, 7, 10 times, etc.), and the pulse wave number V (= The pulse rate and the heart rate are determined according to the following formula (5).
V = 60 / T (5)
Pulse wave detection results such as a pulse wave signal and a pulse wave number V are output to the display device.
Note that the present invention is not limited to the case where the pulse wave number is obtained from the average time T between the pulse waves. For example, the pulse wave number w existing within a predetermined time t (for example, 10 seconds) is detected, and the following equation (6) The pulse wave number V may be obtained.
V = w × (60 / t) (6)
[0016]
The drive circuit 32 includes a transmission source using a vibrator such as a crystal, generates an alternating current having a frequency corresponding to the natural frequency, and divides this frequency by a factor to obtain a high frequency of 32 KHz. And according to the instruction | indication of the arithmetic processing part 31, a specific drive signal is transmitted to the piezoelectric element 41 for transmission via a signal line, and the piezoelectric element 41 for transmission is driven. Thereby, ultrasonic waves are transmitted from the transmitting piezoelectric element 41 toward the body surface of the wearer.
The display unit 33 is configured by a liquid crystal display device or the like, and displays an image of the pulse wave detection result input from the arithmetic processing unit 31 such as a pulse wave waveform and a pulse rate. The display unit 33 may display the pulse wave number on the panel.
[0017]
The pulse wave detection device 1 configured as described above is arranged on the body surface so that the sensor unit 4 is substantially above the radial artery 22 when measuring the pulse wave, and the belt 50 is fastened to tighten the wrist 2 of the subject. Secure around.
FIG. 6 is a side view of the main part when the state in which the pulse wave detection device 1 is worn is viewed from the base side of the subject's arm toward the hand side.
In this state, the anti-slip portions 20 and 20 are brought into contact with the surface of the wrist 2 together with the sensor portion 4 on both sides of the sensor portion 4 in the longitudinal direction of the belt 50. The anti-slip portions 20 and 20 make long contact with the wrist 2 in the length direction at two places in the circumferential direction of the wearer's wrist 2 with the sensor portion 4 sandwiched therebetween.
In this embodiment, since the anti-slip | skid parts 20 and 20 are formed of the elastic member, the anti-slip | skid parts 20 and 20 deform | transform according to a surface shape with respect to a test subject's wrist 2, and contact elastically.
[0018]
In this state, when the pulse wave detection device 1 is powered on, the drive circuit 32 drives the transmission piezoelectric element 41, and ultrasonic waves having a frequency of 32 KHz are transmitted from the transmission piezoelectric element 41 to the radial artery. It is sent to 22.
The ultrasonic wave transmitted toward the radial artery 22 is reflected by the blood flow of the radial artery 22. Ultrasound is attenuated and frequency modulated by the blood flow. The degree of deviation of this frequency modulation varies depending on blood pressure. Therefore, the reflected wave is a waveform that is frequency-modulated according to the blood pressure.
[0019]
The reflected wave is received by the receiving piezoelectric element 42. The reception piezoelectric element 42 generates a reception signal based on the received reflected wave. This received signal is transmitted from the receiving piezoelectric element 42 to the arithmetic processing unit 31 of the processing unit 3 through the signal line 71. Arithmetic processing section 31 Then, the frequency deviation of the received signal is detected by the demodulation method of the frequency modulation wave. That is, by the detection circuit What A change in reception frequency is taken out as a change in voltage and amplified by an amplifier circuit, and a voltage waveform after amplification is shaped into a pulse wave by a waveform shaping circuit. Based on this detection signal, the pulse rate is counted and a pulse wave signal is formed. The pulse rate and pulse wave signal counted by the arithmetic processing unit 31 are supplied to the display unit 33, and the pulse rate and pulse wave signal are displayed on the display unit 33.
[0020]
In a state where the pulse wave detection device 1 of the present embodiment is worn, there is a possibility that the belt 50 tends to rotate with respect to the wrist due to the wearer's operation or the like. However, on both sides of the sensor unit 4 in the length direction of the belt 50, the anti-slip portions 20, 20 resist displacement due to a force in the rotational direction (shear direction with the body surface) from the belt 50. It is difficult to apply a force in the rotational direction of the belt 50 to the belt. As a result, the sensor unit 4 is hardly affected by the operation of the wearer and is held at the position when it is worn.
[0021]
As described above, in the pulse wave detection device 1 of the present embodiment, the anti-slip portions 20 and 20 fixed to the belt 50 abut on the body surface of the subject around the sensor unit 4 and are sheared with the body surface. Since it resists displacement in the direction, the sensor unit 4 is not easily displaced and is held at a predetermined position. Further, it is difficult for shear stress to be generated in the sensor unit 4, and a decrease in durability can be prevented.
In particular, in the present embodiment, the anti-slip portions 20 and 20 are width-direction anti-slip portions that extend in the width direction of the belt 50, and thus resist the displacement of the wrist 2 in the circumferential direction in a worn state. The displacement of the sensor unit 4 in the circumferential direction of the wrist 2 is particularly effectively prevented. As in the present embodiment, when an anti-slip portion (width-direction anti-slip portion) extending in the width direction of the belt 50 is provided, the anti-slip portion extends over half of the width of the belt 50. It is preferable to be provided. Thus, it is possible to avoid the sensor unit 4 from floating when the belt 50 is about to shift in the arm length direction.
[0022]
In the present embodiment, the anti-slip portions 20 and 20 are disposed at two or more locations in the length direction of the belt 50 with the sensor portions 4 interposed therebetween. Even when a force in the circumferential direction is applied, the sensor unit 4 can be prevented from floating from the body surface. If the anti-slip parts 20, 20 are arranged only on one side of the wrist around the sensor part 4, a force is applied to the belt 50 from the opposite side of the anti-slip parts 20, 20 with respect to the sensor part 4. When the belt 50 is applied, the belt 50 may be displaced in the direction of the applied force, sagging in front of the anti-slip portions 20 and 20, and the sensor unit 4 may float from the body surface.
In the present embodiment, the anti-slip portions 20 and 20 protrude from the inner peripheral surface of the belt 50 and are formed in a convex shape with respect to the wearer's body surface, so that the area of the anti-slip portions 20 and 20 is as small as possible. While restraining, it is possible to reliably contact the body surface and the anti-slip portions 20, 20, and reliably prevent the sensor portion 4 from shifting.
In the present embodiment, since the anti-slip portions 20 and 20 are formed of an elastic member, the anti-slip portions 20 and 20 are deformed in conformity with the surface shape of the subject's wrist 2 and elastically and reliably contact with each other. The sensor part 4 is reliably prevented from shifting while suppressing a feeling of pressure on the wrist 2 of the subject.
And the sensor part 4 does not shift | deviate also by a wearer's operation | movement etc., and it can transmit / receive an ultrasonic wave in a predetermined position, and can obtain the exact pulse wave of the blood flow of a radial artery.
[0023]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation is possible within the range described in each claim.
For example, in the above-described embodiment, each of the anti-slip portions 20 and 20 is disposed on each side of the sensor portion 4 in the length direction of the belt 50 (the direction around the wrist). It can also be arranged. FIG. 7 shows such an example. In the example shown in FIG. 7, two anti-slip portions 20, 20, 20, 20 having the same shape as that of the above-described embodiment are provided on both sides of the sensor portion 4 in the length direction of the belt 50 (wrist circumference direction). They are arranged side by side. In this manner, a plurality of anti-slip portions 20, 20, 20, 20 are provided on both sides of the sensor portion 4 (a plurality of protrusions of the anti-slip portion are formed, or a high-friction member that is anti-slip is provided on the sensor portion 4). By providing a plurality of contact portions between the anti-slip portion and the body surface on both sides of the sensor unit 4 such as disposing at a plurality of locations on both sides of the sensor unit 4, the effect of preventing misalignment is further improved.
[0024]
Further, when the sensor units 4 are disposed at a plurality of locations on the belt 50, an anti-slip portion can be provided for each sensor unit 4. As such an example, a wearable measuring instrument (pulse wave detector) as shown in FIG. 8 is shown. In the pulse wave detection device shown in FIG. 8, sensor portions 4 and 4 are provided at two locations in the length direction of the belt 50. And the antiskid part 20,20,20 is arrange | positioned between the sensor parts 4 and 4 and the outward of the length direction of the belt of each sensor part 4 and 4. FIG. Thus, for each of the sensor parts 4 and 4, anti-slip parts 20 and 20 are formed on both sides in the length direction of the belt. As described above, when the sensor units are arranged at a plurality of locations of the belt 50, by providing a non-slip unit for each sensor unit, whichever sensor unit is used for measurement, similarly, It is possible to maintain good detection sensitivity of the sensor unit.
[0025]
In the above-described embodiment and each modification, the anti-slip portions 20 and 20 are length-direction anti-slip portions that extend in the length direction of the belt 50, but the width-direction anti-slip portions that extend in the width direction of the belt 50. Moreover, you may provide both the width direction non-slip | skid part extended in the width direction of the belt 50, and the length direction non-slip | skid part extended in the length direction of the belt 50. Such an example is shown in FIGS.
In the modification shown in FIG. 9, in addition to the length direction anti-slip portions 20 and 20 similar to those of the above-described embodiment, width direction anti-slip portions 22 and 22 extending in the width direction of the belt 50 are disposed. The width direction anti-slip parts 22, 22 are arranged at two positions across the sensor part 4, as with the length direction anti-slip parts 20, 20, and are arranged on both sides of the sensor part 4 in the width direction of the belt 50. It is installed. The width direction non-slip portions 22 and 22 are tapered from the surface side of the belt 50 toward the wearer side, and the tip end portion (free end portion) on the wearer side, like the length direction anti-slip portions 20 and 20. Has a rounded shape, and is formed by forming a columnar member similar to the lengthwise anti-slip portions 20, 20 from an elastic material such as rubber and fixing the columnar member to the belt 50. By disposing the width direction anti-slip portions 22 and 22 as described above, the belt 50 is long in the width direction (when the belt 50 is worn around the arm such as the axial direction of the wearing portion, around the wrist 2, etc. (Direction), the displacement of the sensor unit 4 is effectively prevented against the force in the displacement direction.
[0026]
In the modification shown in FIG. 10, the two anti-slip portions 20, 20 disposed on both sides of the sensor unit 4 in the length direction of the belt 50 are each formed in a substantially L shape and are arranged in the width direction of the belt 50. Both the extending width direction anti-slip portion and the length direction anti-slip portion extending in the length direction of the belt 50 are provided. The anti-slip portions 20 and 20 are arranged and fixed symmetrically with respect to the sensor portion 4.
In the modification shown in FIG. 11, the anti-slip part 20 has a rectangular frame shape, and the sensor part 4 is disposed inside the anti-slip part 20 so that the anti-slip part 20 surrounds the sensor part 4. It is like that. And two sets of the part which forms the mutually opposing edge | side of a square are the width direction antiskid part and the length direction antiskid part, respectively.
In the modification shown in FIG. 12, the two anti-slip portions 20, 20 disposed on both sides in the length direction of the belt 50 of the sensor portion 4 are formed in a substantially X shape, and the right-angle column portion is its axis. Are arranged in the width direction of the belt 50 and function as a width direction anti-slip portion extending in the width direction of the belt 50, and two other short right-angle columns extending perpendicularly to the right-angle column from the middle of the right-angle columns The belt 50 functions as an anti-slip portion extending in the longitudinal direction of the belt 50.
[0027]
In the above-described embodiments and modifications, the anti-slip portion is a width-direction anti-slip portion that extends in the width direction of the belt 50 or a length-direction anti-slip portion that extends in the length direction of the belt 50. The stop portion does not necessarily have to extend in the width direction or the length direction of the belt 50, and does not necessarily have a shape extending long in one or a plurality of directions. For example, as shown in FIG. 13, it is good also as the short column-shaped antiskid part 20,20,20,20 standing upright with the axis line perpendicular | vertical from the belt surface. Further, as shown in FIG. 14, a non-slip material tape such as silicon rubber may be disposed on almost the entire inner peripheral surface of the belt by sticking or the like to form anti-slip portions 70, 70.
Furthermore, when the width direction anti-slip part, the length direction anti-slip part, etc. are arrange | positioned in the several places which have the sensor part 4 in between, they do not need to be the same shape. For example, in the case of a pulse wave detection device worn around the wrist 2, the belt is more likely to float on the inner side of the wrist (palm side) than on the side of the wrist, so that the belt abuts on the inner side of the wrist as shown in FIG. As a non-slip portion, a protrusion shape, or the like, the anti-slip portion that abuts on the wrist side portion may have a plate shape or a strip shape that is thinner than the anti-slip portion on the inside of the wrist.
[0028]
In addition, in the above-described embodiment and each modified example, various modifications can be made with respect to the structure, shape, material, and the like of portions other than the anti-slip portion.
For example, as shown in FIG. 16, a non-slip portion 70 may be provided on the surface of the processing unit 3 on the body surface side so that it is more difficult to rotate around the wrist. As shown in FIG. 17, a sensor fixing portion 45 made of a material such as acrylic resin harder than the belt may be connected to the middle of the belt 50. The sensor fixing part 45 can be provided with the sensor part 4 and the anti-slip parts 20, 20. In the example of FIG. 17, openings 20 are provided at both ends of the sensor fixing portion, and a ring is formed by a planar fastener or the like at the connection portion of the belt 50 with the sensor fixing portion 45, and this connection portion is connected to the sensor fixing portion 45. The end of the belt 50 and the sensor fixing portion 45 are engaged with each other by being turned around the opening 20. Moreover, the fixing | fixed part 45 is good also as a thing of the shape which curved the belt fixing | fixed part 45 to the body surface side concavely, as shown in FIG.
[0029]
In the above-described embodiments and modifications, the wearable measurement device is a pulse wave detection device, but the wearable measurement device to which the present invention is applied is not limited to the pulse wave detection device, and the body of the subject. A sensor part for detecting the condition of the inside of the subject or the body surface from the surface; a support means for fixing and supporting the sensor part with respect to the subject; and the support means, the body of the subject around the sensor part What is necessary is just to have a non-slip portion that is disposed so as to be able to abut on the surface and resists displacement in the shear direction with the body surface, for example, the phase difference between the transmitted wave and the received wave A body fat measuring device that measures the thickness of the fat layer in the human body, such as subcutaneous fat and visceral fat, a blood vessel measuring device that measures the shape and elastic modulus of blood vessels, and an image that obtains an internal image by ultrasound Can also be a diagnostic device In this case, the holding structure of the processing unit 3 and the sensor unit 4 can be changed as appropriate. Moreover, a photoelectric sensor, a pressure sensor, etc. can also be used for the sensor in the sensor part 4. FIG.
Each of the above-described modifications can be employed as appropriate.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the wearable measuring instrument of the present invention, it can be repeatedly worn by an easy operation without causing discomfort to the wearer, and the sensor unit can be held on the body surface with high accuracy. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a pulse wave detection device as an embodiment of a wearing type measuring instrument of the present invention is worn on a subject.
2 is a side view seen from the base side of a subject's arm with the pulse wave detection device of FIG. 1 attached to the subject.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a sensor unit.
FIG. 4 is a main part enlarged perspective view showing a sensor part and its vicinity.
5 is a block diagram showing the configuration of the pulse wave detection device of FIG. 1. FIG.
6 is an enlarged view of a main part when the state in which the pulse wave detection device 1 of FIG. 1 is worn is viewed from the base side of the subject's arm toward the hand side. FIG.
7 is a perspective view of a main part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 4 of the embodiment of FIG. 1;
FIG. 8 is a perspective view of a main part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 4 of the embodiment of FIG.
FIG. 9 is a perspective view of a principal part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 4 of the embodiment of FIG. 1;
10 is a perspective view of a main part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 4 of the embodiment of FIG.
11 is a perspective view of a main part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 4 of the embodiment of FIG.
12 is a perspective view of a principal part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 4 of the embodiment of FIG.
13 is a perspective view of a main part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 4 of the embodiment of FIG.
14 is a side view of an essential part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 2 of the embodiment of FIG.
15 is a side view of an essential part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 2 of the embodiment of FIG.
16 is a side view of an essential part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 2 of the embodiment of FIG.
17A and 17B are diagrams showing another example of the wearing type measuring instrument according to the present invention, in which FIG. 17A is a plan view of a main part and FIG. 17B is a side view of the main part.
18 is a side view of an essential part showing another example of the wearing type measuring instrument of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 18 (b).
19A and 19B are diagrams showing a conventional wearing type measuring instrument, in which FIG. 19A is a side view showing the wearing type measuring instrument attached to the wrist, and FIG. 19B is a perspective view showing the adhesive sheet of FIG. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Wearable measuring instrument (pulse wave detector)
20 Non-slip part
22 Non-slip part
3 processing section
31 Arithmetic processing part
32 Drive circuit
33 Display
4 Sensor part
41 Transmission piezoelectric element
42 Piezoelectric element for reception
44 Lower board
45 Sensor fixing part (supporting member)
46 Upper board
50 belt (support member)
70 Non-slip part

Claims

A belt that is wrapped around the wrist of the subject and secured to the subject;
A sensor fixing portion provided on the belt, and formed into a concave curve on the wrist side of the subject;
Said disposed in the sensor fixing section, is positioned outwardly of the radial artery of the subject, the sensor unit for detecting the blood flow of the radial artery as a status in the body of the subject,
Around the sensor unit, the sensor fixing unit is fixed and arranged at two or more locations only in the belt length direction so as to be able to contact the wrist of the subject with the sensor unit in between. An anti-slip portion that resists displacement in the shear direction with the wrist ;
A wearable measuring instrument comprising:

The slip preventing portion in the width direction slip portions extending in the width direction of the belt, and to claim 1, characterized in that it comprises at least one of a longitudinal slip portions extending in a longitudinal direction of the belt Wearable measuring instrument as described.

The slip portion is mounted type measuring device according to claim 1 or claim 2, wherein the a protrusion protruding on the wrist side of the sensor mount.

The slip section, the sensor unit, the belt, and than the sensor mount, of claims 1 to claim 3, wherein the a high friction layer having a high friction relative to the wrist The wearable measuring instrument according to any one of claims.