JP7393275B2 - Band with pulse wave sensor and watch with the band - Google Patents

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本発明は、ユーザの手首に装着する脈波センサに関する。 The present invention relates to a pulse wave sensor worn on a user's wrist.

近年、スマートウォッチの開発が盛んに行われている。スマートウォッチには生体信号を読み取るセンサが複数搭載されており、その中の1つに光電脈波センサがある。光電脈波センサは、近赤外から緑色波長帯の光を血管部位に照射し、血中ヘモグロビンの光吸収特性を利用することで反射光から血液の容積変化を測定する手法である。これにより得られる容積脈波から周期を算出してリアルタイムに脈拍数を算出する。スマートウォッチは手首に装着するため、手首で脈波を測定する各種方法が知られている。 In recent years, smart watches have been actively developed. A smartwatch is equipped with multiple sensors that read biological signals, one of which is a photoplethysmographic sensor. A photoplethysmographic sensor is a method that irradiates a blood vessel site with light in the near-infrared to green wavelength range and measures changes in blood volume from the reflected light by utilizing the light absorption characteristics of blood hemoglobin. The period is calculated from the volume pulse wave obtained thereby, and the pulse rate is calculated in real time. Since smartwatches are worn on the wrist, various methods are known for measuring pulse waves on the wrist.

例えば特許文献1に開示の技術では、一般的なスマートウォッチの文字盤を含むケースの裏側に光電脈波センサが搭載されている。手首で脈波測定を行う場合、手のひら側にある橈骨動脈付近で大きな信号が得られることが知られているが、手の甲側に光電脈波センサが取り付けられていると、大きな信号が得られないという問題がある。 For example, in the technology disclosed in Patent Document 1, a photoplethysmographic sensor is mounted on the back side of a case including the dial of a general smart watch. When measuring pulse waves at the wrist, it is known that a large signal is obtained near the radial artery on the palm side, but if the photoelectric pulse wave sensor is attached to the back of the hand, a large signal cannot be obtained. There is a problem.

これに対し、例えば特許文献2は、橈骨動脈からの信号を得るため、バンドによって橈骨動脈付近にセンサを固定する構造を開示している。しかしながら、この構造は少しセンサがずれるだけで脈波検出が困難になるため、センサが動かないよう手首をバンドで締め付けており、快適な装着感を損なう。 On the other hand, for example, Patent Document 2 discloses a structure in which a sensor is fixed near the radial artery with a band in order to obtain a signal from the radial artery. However, with this structure, even a slight shift of the sensor makes it difficult to detect the pulse wave, so the wrist is tightened with a band to prevent the sensor from moving, which impairs the comfort of the wearer.

さらに、例えば特許文献3は、発光素子と受光素子を手首周囲方向へ交互に且つ一列に複数配置した構造を開示している。これによれば、センサがずれた場合でも、複数の受光素子のいずれかによって大きな脈波信号を検知できるというものである。しかし、発光素子と受光素子とが一列に交互に並んでおり、受光素子と受光素子の間に発光素子が入るため、受光素子間の間隔が広くなってしまう。少しのずれで脈波の波形が変化するため、これでは少しのずれに対応できない場合がある。 Further, for example, Patent Document 3 discloses a structure in which a plurality of light emitting elements and light receiving elements are arranged alternately and in a line around the wrist. According to this, even if the sensor is misaligned, a large pulse wave signal can be detected by any one of the plurality of light receiving elements. However, since the light-emitting elements and the light-receiving elements are arranged alternately in a row, and the light-emitting element is inserted between the light-receiving elements, the distance between the light-receiving elements becomes wide. Since the waveform of the pulse wave changes with a small deviation, this may not be able to cope with a small deviation.

特許第5862731号公報Patent No. 5862731 特開2004-275307号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-275307 特開2010-51790号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-51790

よって、本発明の目的は、一側面によれば、ユーザの手首において脈波をより測定しやすくするための技術を提供することである。 Therefore, according to one aspect, an object of the present invention is to provide a technique for making it easier to measure a pulse wave at a user's wrist.

本発明に係る脈波測定装置である、ユーザの手首に装着するためのバンドは、脈波センサと、制御部とを有する。この脈波センサは、バンドの内側に、当該バンドの周方向に配置される複数の受光素子を含む受光素子列と、当該バンドの周方向に受光素子列と並列に配置される複数の発光素子を含む発光素子列とを含む。そして、上で述べた制御部は、複数の受光素子のうち最も高感度に脈波を測定できる受光素子を選択する。 A pulse wave measuring device according to the present invention, a band to be worn on a user's wrist, includes a pulse wave sensor and a control section. This pulse wave sensor includes a light-receiving element row including a plurality of light-receiving elements arranged in the circumferential direction of the band, and a plurality of light-emitting elements arranged in parallel with the light-receiving element row in the circumferential direction of the band. A light emitting element array including. Then, the control section described above selects the light receiving element that can measure the pulse wave with the highest sensitivity among the plurality of light receiving elements.

本発明の一側面によれば、脈波をより測定しやすくなる。 According to one aspect of the present invention, it becomes easier to measure pulse waves.

図1は、第1の実施の形態に係る脈波測定装置の装着例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of how the pulse wave measuring device according to the first embodiment is worn. 図2は、第1の実施の形態に係る脈波センサの外観を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the appearance of the pulse wave sensor according to the first embodiment. 図3は、第1の実施の形態に係る脈波測定装置の機能構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the functional configuration of the pulse wave measuring device according to the first embodiment. 図4は、第1の実施の形態に係る脈波測定装置の動作内容を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the operation details of the pulse wave measuring device according to the first embodiment. 図5は、適切な脈波の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of an appropriate pulse wave. 図6は、不適切な脈波の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of an inappropriate pulse wave. 図7は、第2の実施の形態に係る脈波センサの外観を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the appearance of a pulse wave sensor according to the second embodiment. 図8は、第3の実施の形態に係る脈波センサの外観を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the appearance of a pulse wave sensor according to the third embodiment. 図9は、第4の実施の形態に係る脈波センサの断面を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a cross section of a pulse wave sensor according to the fourth embodiment. 図10は、第5の実施の形態に係る脈波センサの断面を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a cross section of a pulse wave sensor according to the fifth embodiment. 図11は、第6の実施の形態に係る脈波センサの外観を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the appearance of a pulse wave sensor according to the sixth embodiment. 図12は、第6の実施の形態に係る脈波測定装置の機能構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of the functional configuration of a pulse wave measuring device according to the sixth embodiment. 図13は、第7の実施の形態に係る脈波測定装置の機能構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of the functional configuration of a pulse wave measuring device according to the seventh embodiment. 図14は、第7の実施の形態に係る脈波測定装置の動作内容を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing the operation details of the pulse wave measuring device according to the seventh embodiment. 図15は、第8の実施の形態に係る脈波測定装置の装着例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of how the pulse wave measuring device according to the eighth embodiment is worn. 図16は、第8の実施の形態に係る脈波測定装置の機能構成例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of the functional configuration of a pulse wave measuring device according to the eighth embodiment.

[実施の形態1]
図1に、本発明の実施の形態に係るスマートウォッチ型の脈波測定装置100の概要を示す。脈波測定装置100は、表示部を有するケース190と、バンド110とを有している。なお、本発明の実施の形態では、表示部が設けられない場合や、ケース190が設けられない場合(ケース190に包含される構成要素がバンド110に組み入れられる場合)も想定され、その場合にはバンド110のみで脈波測定装置100が構成される。一方で、表示部やケース190が設けられる場合でも、ユーザの手首の周りに装着することになり、主要部である脈波センサ部分はバンド110に設けられるので、本願では、脈波測定装置100を単にバンドと呼ぶこともあるものとする。
[Embodiment 1]
FIG. 1 shows an overview of a smart watch type pulse wave measuring device 100 according to an embodiment of the present invention. The pulse wave measuring device 100 includes a case 190 having a display section and a band 110. In addition, in the embodiment of the present invention, it is also assumed that a display section is not provided or a case 190 is not provided (a case where components included in case 190 are incorporated into band 110), and in that case, The pulse wave measuring device 100 is configured only with the band 110. On the other hand, even if the display unit and case 190 are provided, the pulse wave measuring device 100 will be worn around the user's wrist, and the main pulse wave sensor portion will be provided in the band 110. may also be simply called a band.

図1(a)及び(b)では、脈波測定装置100を右手手首に装着した場面を示しており、図1(a)は手のひらが見える方向からの模式図であり、図1(b)は手首部分の断面図である。 1(a) and (b) show the pulse wave measuring device 100 being worn on the right wrist, and FIG. 1(a) is a schematic view from the direction in which the palm of the hand is visible, and FIG. 1(b) is a sectional view of the wrist portion.

図1(b)に模式的に示すように、手首1には、尺骨2と、橈骨3とがあり、橈骨3の付近に橈骨動脈4が通っている。橈骨動脈4は、大きな脈波振動を発しているので、この橈骨動脈4から脈波信号を得ることで高感度なセンシングを行うことができる。そのため、バンド110には、橈骨動脈4付近に脈波センサ115を設けている。図1では、橈骨動脈4付近にのみにある程度の長さの脈波センサ115を設ける例を示しているが、右手だけではなく左手に装着する場合などに対応するため、バンド110の周方向全体に渡って脈波センサ115を設けるようにしても良い。バンド110に占める脈波センサ115の周方向の長さが長くなるほど、バンド110が周方向に回転したとしても、橈骨動脈4からの脈波信号を高感度で検出できる可能性が高くなる。すなわち、手首1にバンド110を締め付けるような装着状態ではなく、緩くはめるような装着状態でも脈波信号を検出できるようになる。 As schematically shown in FIG. 1(b), the wrist 1 includes an ulna 2 and a radius 3, and a radial artery 4 passes near the radius 3. Since the radial artery 4 emits large pulse wave vibrations, highly sensitive sensing can be performed by obtaining a pulse wave signal from the radial artery 4. Therefore, the band 110 is provided with a pulse wave sensor 115 near the radial artery 4. Although FIG. 1 shows an example in which the pulse wave sensor 115 of a certain length is provided only near the radial artery 4, the entire circumferential direction of the band 110 is The pulse wave sensor 115 may be provided throughout. The longer the length of the pulse wave sensor 115 in the circumferential direction that occupies the band 110, the higher the possibility that the pulse wave signal from the radial artery 4 can be detected with high sensitivity even if the band 110 rotates in the circumferential direction. That is, the pulse wave signal can be detected even when the band 110 is not worn tightly on the wrist 1 but is worn loosely.

なお、バンド110は、手首1に装着するため、柔軟性のある素材で形成されている。 Note that since the band 110 is worn on the wrist 1, it is made of a flexible material.

図2に、脈波センサ115の外観について示す。脈波センサ115は、バンド110に設けられるので、例えばフレキシブルな基板に形成されている。図2(a)は、脈波センサ115の手首1側の面、すなわちバンド110の内側を表している。図2(a)に示すように、例えばLED(Light Emitting Diode)である複数の発光素子116aがバンド110の周方向に並べられた第1の発光素子列1151と、複数の発光素子116bがバンド110の周方向に並べられた第2の発光素子列1153と、第1の発光素子列1151と第2の発光素子列1153とに挟まれて複数の受光素子117がバンド110の周方向に並べられた受光素子列1152とを含む。すなわち、1つの受光素子117に対して、バンド110の周方向に直交する方向に2つの発光素子116a及び116bが配置されている。 FIG. 2 shows the appearance of the pulse wave sensor 115. Since the pulse wave sensor 115 is provided on the band 110, it is formed, for example, on a flexible substrate. FIG. 2A shows the surface of the pulse wave sensor 115 on the wrist 1 side, that is, the inside of the band 110. As shown in FIG. 2(a), a first light emitting element row 1151 in which a plurality of light emitting elements 116a, which are LEDs (Light Emitting Diodes), for example, are arranged in the circumferential direction of the band 110, and a plurality of light emitting elements 116b are arranged in the band 110. A plurality of light receiving elements 117 are arranged in the circumferential direction of the band 110, sandwiched between a second light emitting element row 1153 arranged in the circumferential direction of the band 110, and a first light emitting element row 1151 and a second light emitting element row 1153. and a light receiving element array 1152. That is, for one light receiving element 117, two light emitting elements 116a and 116b are arranged in a direction perpendicular to the circumferential direction of the band 110.

本実施の形態において、受光素子列1152のそれぞれの受光素子間に発光素子を配置する必要が無いので、その分受光素子117の間隔を狭くすることができ、バンド110が手首1で少し動いても、いずれかの受光素子117で脈波を高感度で検出できるようになる。 In this embodiment, since it is not necessary to arrange a light emitting element between each of the light receiving elements of the light receiving element array 1152, the interval between the light receiving elements 117 can be reduced accordingly, and the band 110 can be moved slightly on the wrist 1. Also, pulse waves can be detected with high sensitivity by any of the light receiving elements 117.

本実施の形態では、隣接する発光素子116aと受光素子117と発光素子116bとで1つのセンサ部120が構成される。図2(a)の例では、9個のセンサ部120が並べられている。なお、1つのセンサ部120に含まれる発光素子の数については、2に限られず、1以上の所定数となる。 In this embodiment, one sensor section 120 is configured by adjacent light emitting element 116a, light receiving element 117, and light emitting element 116b. In the example of FIG. 2(a), nine sensor units 120 are arranged. Note that the number of light emitting elements included in one sensor section 120 is not limited to two, but is a predetermined number of one or more.

図2(a)におけるAA線の断面図を、図2(b)に示す。センサ部120には、ユーザの汗などから受光素子及び発光素子を保護するための透明なカバー121が手首1側に設けられている。カバー121は、撥水性を有することが好ましく、透明な素材(強化ガラス等)のカバーで、素子部を保護するよう、センサの縁からカバーする。また、カバー越しに手首が接着するが、素子と手首の距離を一定に保つものが好ましい。また、3つのくぼみに発光素子116a、受光素子117及び発光素子116bが設けられている。こうして、素子が直接手首に触れるのを防ぐことができるので、素子を保護することができる。なお、図2(b)において、素子の上部の空間に電池等を内蔵するようにしても良い。 A cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2(a) is shown in FIG. 2(b). The sensor unit 120 is provided with a transparent cover 121 on the wrist 1 side to protect the light receiving element and the light emitting element from sweat of the user. The cover 121 is preferably water repellent and is made of a transparent material (tempered glass or the like) and covers the edge of the sensor to protect the element section. Also, although the wrist is glued through the cover, it is preferable to maintain a constant distance between the element and the wrist. Furthermore, a light emitting element 116a, a light receiving element 117, and a light emitting element 116b are provided in the three recesses. In this way, it is possible to prevent the element from directly touching the wrist, thereby protecting the element. In addition, in FIG. 2(b), a battery or the like may be built in the space above the element.

このような脈測定装置100の機能構成図を、図3に示す。 A functional configuration diagram of such a pulse measuring device 100 is shown in FIG.

図2(a)に示したように脈波センサ115にはセンサ部120は複数含まれており、各センサ部120は、発光素子116aと、当該発光素子116aに対して発光信号を出力する発光信号出力部131と、受光素子117と、受光素子117からの信号を増幅させる信号増幅部132と、信号増幅部132からの信号に対して平滑化などの処理を行うフィルタ部133と、フィルタ部133から信号を外部に脈波信号として出力する脈波信号出力部135と、発光素子116bと、発光素子116bに対して発光信号を出力する発光信号出力部134とを有する。 As shown in FIG. 2(a), the pulse wave sensor 115 includes a plurality of sensor sections 120, and each sensor section 120 includes a light emitting element 116a and a light emitting element that outputs a light emitting signal to the light emitting element 116a. A signal output section 131, a light receiving element 117, a signal amplifying section 132 that amplifies the signal from the light receiving element 117, a filter section 133 that performs processing such as smoothing on the signal from the signal amplifying section 132, and a filter section. 133 to the outside as a pulse wave signal, a light emitting element 116b, and a light emitting signal outputting part 134 that outputs a light emitting signal to the light emitting element 116b.

さらに、脈波測定装置100は、各センサ部120からの脈波信号を受信して最も高感度なセンサ部120を選別するなどの処理を実行する制御部150と、制御部150からの選択信号に応じていずれかのセンサ部120をイネーブルするスイッチング部140と、制御部150で処理された脈波に関する情報を表示する表示部160とを有する。 Further, the pulse wave measurement device 100 includes a control unit 150 that receives pulse wave signals from each sensor unit 120 and performs processing such as selecting the most sensitive sensor unit 120, and a selection signal from the control unit 150. It has a switching section 140 that enables one of the sensor sections 120 according to the timing, and a display section 160 that displays information regarding the pulse wave processed by the control section 150.

このような脈波測定装置100の動作内容を、図4を用いて説明する。 The operation of such a pulse wave measuring device 100 will be explained using FIG. 4.

まず、制御部150は、スイッチング部140に対して全センサ部120をオンにする。そうすると、全センサ部120で発光素子116a及び116bを発光させ且つ受光素子117で反射光を受光することで受光信号を信号増幅部132及びフィルタ部133で処理して脈波信号出力部135から出力するので、制御部150は、全センサ部120から脈波信号を取得する(ステップS1)。なお、センサ部120を順次動作させて、各センサ部120から脈波信号を順次取得しても良い。 First, the control section 150 turns on all the sensor sections 120 with respect to the switching section 140 . Then, all sensor units 120 cause the light emitting elements 116a and 116b to emit light, and the light receiving element 117 receives reflected light, and the received light signal is processed by the signal amplification unit 132 and filter unit 133 and output from the pulse wave signal output unit 135. Therefore, the control unit 150 acquires pulse wave signals from all sensor units 120 (step S1). Note that the sensor units 120 may be sequentially operated to sequentially acquire pulse wave signals from each sensor unit 120.

そして、制御部150は、閾値以上の振幅の脈波信号が得られたか否かを判断する(ステップS3)。閾値以上の振幅の脈波信号が一つも得られない場合、橈骨動脈4から脈波センサ115が大きくずれていることが想定される。閾値以上の振幅の脈波信号が得られなかった場合には、制御部150は、表示部160に対して、脈波センサ115がずれていることなどを示す警告を出力させる(ステップS5)。そして処理はステップS13に移行する。警告では、脈波センサの位置を適切な位置に移動させることを求めるような内容を含むようにしても良い。 Then, the control unit 150 determines whether a pulse wave signal with an amplitude equal to or greater than a threshold value is obtained (step S3). If no pulse wave signal with an amplitude equal to or greater than the threshold value is obtained, it is assumed that the pulse wave sensor 115 is largely deviated from the radial artery 4. If a pulse wave signal with an amplitude equal to or greater than the threshold value is not obtained, the control unit 150 causes the display unit 160 to output a warning indicating that the pulse wave sensor 115 is out of alignment (step S5). The process then moves to step S13. The warning may include a request to move the pulse wave sensor to an appropriate position.

一方、閾値以上の振幅の脈波信号が得られた場合には、制御部150は、全センサ部120からの脈波信号のうち最適な脈波信号を特定する(ステップS7)。橈骨動脈4付近のセンサ部120からは、例えば図5に示すような十分な振幅を有した鮮明な脈波が得られるが、そうでないと図6に示すような振幅があまりなくノイズばかりの信号が得られるので、図5に示すような脈波信号を選択する。脈波信号の選択基準については、予め設定しておく。 On the other hand, if a pulse wave signal with an amplitude equal to or greater than the threshold value is obtained, the control unit 150 identifies the optimal pulse wave signal from among the pulse wave signals from all the sensor units 120 (step S7). For example, a clear pulse wave with sufficient amplitude as shown in FIG. 5 can be obtained from the sensor unit 120 near the radial artery 4, but otherwise a signal with little amplitude and only noise as shown in FIG. 6 may be obtained. is obtained, so a pulse wave signal as shown in FIG. 5 is selected. Criteria for selecting pulse wave signals are set in advance.

そして、制御部150は、最適な脈波信号を出力したセンサ部120以外のセンサ部120をスイッチング部140によってオフにさせる(ステップS9)。これによって全体の消費電力を抑制することができるようになる。 Then, the control unit 150 causes the switching unit 140 to turn off the sensor units 120 other than the sensor unit 120 that outputs the optimal pulse wave signal (step S9). This makes it possible to suppress the overall power consumption.

そして、制御部150は、最適な脈波信号を出力したセンサ部120からの脈波信号を処理して、当該脈波信号に基づく情報を生成して、表示部160に出力させる(ステップS11)。例えば、脈波信号の波形を表示させたり、脈拍数を計算して出力するようにしても良い。 Then, the control unit 150 processes the pulse wave signal from the sensor unit 120 that has output the optimal pulse wave signal, generates information based on the pulse wave signal, and causes the display unit 160 to output the information (step S11). . For example, the waveform of the pulse wave signal may be displayed, or the pulse rate may be calculated and output.

そして、制御部150は、処理終了が指示されたか否かを判断する(ステップS13)。処理終了が指示されれば処理は終了される。なお、例えば所定回数警告を出力しても閾値以上の振幅の脈波信号が得られない場合には、処理終了が指示されたものとみなすようにしても良い。 Then, the control unit 150 determines whether or not termination of the process has been instructed (step S13). If an instruction to end the process is given, the process is ended. Note that, for example, if a pulse wave signal with an amplitude equal to or greater than a threshold value is not obtained even after a predetermined number of warnings are output, it may be assumed that an instruction to terminate the process has been given.

一方、処理終了が指示されていない場合には、制御部150は、現在の脈波信号の振幅が閾値以上であるか否かを判断する(ステップS15)。一旦、脈波信号を得られていても、バンド110が手首1を回ってしまって位置がずれる場合もある。このような状況になっていないかを確認するものである。脈波信号の振幅が閾値以上であれば、処理はステップS11に戻る。すなわち、選択されたセンサ部120からの脈波信号の処理を継続する。一方、脈波信号の振幅が閾値未満であれば、処理はステップS1に戻って、適切なセンサ部120の選択からやり直す。なお、ステップS15の閾値はステップS3と同一であっても良いし、異なっていても良い。但し、異なっている場合には、ステップS5の処理の後に、単純にステップS1に戻っても良い。 On the other hand, if the end of the process has not been instructed, the control unit 150 determines whether the amplitude of the current pulse wave signal is equal to or greater than the threshold (step S15). Even if a pulse wave signal is once obtained, the band 110 may rotate around the wrist 1 and become misaligned. This is to check whether such a situation exists. If the amplitude of the pulse wave signal is equal to or greater than the threshold, the process returns to step S11. That is, processing of the pulse wave signal from the selected sensor section 120 is continued. On the other hand, if the amplitude of the pulse wave signal is less than the threshold, the process returns to step S1 and starts again from selecting an appropriate sensor section 120. Note that the threshold value in step S15 may be the same as that in step S3, or may be different. However, if they are different, the process may simply return to step S1 after the process in step S5.

以上のような構成を有し、上で述べた処理を行うことで、適切な脈波を測定できるようになる。また、バンド110が手首1に強固に固定されていない場合でも、いずれかのセンサ部120から脈波を測定できるようになる。すなわち、脈波測定装置100を手首1へ締め付け過ぎないような緩やかな取り付けでもセンシングが可能であり、長時間でも快適な装着感を得られる。さらに、安静時に長時間安定した振幅の脈波を検出することができれば、病気の診断目安等となることが期待される。 By having the above configuration and performing the processing described above, it becomes possible to measure an appropriate pulse wave. Furthermore, even if the band 110 is not firmly fixed to the wrist 1, the pulse wave can be measured from any sensor section 120. That is, sensing is possible even when the pulse wave measuring device 100 is loosely attached to the wrist 1 without being too tightly attached, and a comfortable wearing feeling can be obtained even for a long time. Furthermore, if it is possible to detect a pulse wave with a stable amplitude for a long period of time while at rest, it is expected that it will serve as a guide for diagnosing diseases.

[実施の形態2]
第1の実施の形態における図2(a)のような発光素子及び受光素子の配置は一例であって、例えば図7に示すような配置であってもよい。図7では、脈波センサ115bには、中央に複数の受光素子117がバンド110の周方向に並べられた受光素子列1152が設けられているが、バンド110の縁側に第1の実施の形態とは異なる第1の発光素子列1151bと第2の発光素子列1153bとが設けられている。具体的には、第1の発光素子列1151bでは、複数の発光素子116aがバンド110の周方向に並べられているが、その並びの間隔は受光素子117一つおきである。また、第2の発光素子列1153bでは、複数の発光素子116bがバンド110の周方向に並べられているが、その並びの間隔は受光素子117一つおきであり、且つ第1の発光素子列1151bとは互い違いになるように並べられている。
[Embodiment 2]
The arrangement of the light-emitting element and the light-receiving element as shown in FIG. 2A in the first embodiment is merely an example, and may be arranged as shown in FIG. 7, for example. In FIG. 7, the pulse wave sensor 115b is provided with a light-receiving element row 1152 in which a plurality of light-receiving elements 117 are arranged in the circumferential direction of the band 110 at the center. A first light emitting element row 1151b and a second light emitting element row 1153b that are different from each other are provided. Specifically, in the first light emitting element row 1151b, a plurality of light emitting elements 116a are arranged in the circumferential direction of the band 110, and the interval between the rows is every other light receiving element 117. Furthermore, in the second light emitting element row 1153b, a plurality of light emitting elements 116b are arranged in the circumferential direction of the band 110, but the interval between the rows is every other light receiving element 117, and 1151b and are arranged alternately.

本実施の形態においても、9つのセンサ部がバンド110の周方向に並べられているが、第1のセンサ部120dは、第1の発光素子列1151bにおける発光素子116aと受光素子117とで構成されるが、第2のセンサ部120eは、第2の発光素子列1153bにおける発光素子116bと受光素子117とで構成される。この2つのセンサ部120d及び120eとがバンド110の周方向に繰り返して配置される。 In this embodiment as well, nine sensor sections are arranged in the circumferential direction of the band 110, but the first sensor section 120d is composed of the light emitting element 116a and the light receiving element 117 in the first light emitting element row 1151b. However, the second sensor section 120e is composed of the light emitting element 116b and the light receiving element 117 in the second light emitting element row 1153b. These two sensor parts 120d and 120e are repeatedly arranged in the circumferential direction of the band 110.

これによって発光素子の数を削減し、消費電力を削減できるようになる。 This allows the number of light emitting elements to be reduced and power consumption to be reduced.

図3に示した脈測定装置100の機能構成図は、発光素子の数が1つになるだけで、基本的には同じであり、図4に示した動作内容も同様である。 The functional configuration diagram of the pulse measuring device 100 shown in FIG. 3 is basically the same except that the number of light emitting elements is one, and the operation details shown in FIG. 4 are also the same.

なお、第1のセンサ部120dと第2のセンサ部120eとが交互に配置される例を示したが、それぞれ例えば2つずつ並べるようにしても良い。 Although an example has been shown in which the first sensor parts 120d and the second sensor parts 120e are arranged alternately, they may be arranged, for example, two each.

[実施の形態3]
第1及び第2の実施の形態では、発光素子列を複数設ける例を示したが、例えば、図8に示すように、受光素子列を複数にしても良い。
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, an example in which a plurality of light emitting element rows are provided is shown, but for example, as shown in FIG. 8, a plurality of light receiving element rows may be provided.

図8の例では、脈波センサ115cには、発光素子列1151cを中央に配置して、その両脇に第1の受光素子列1152bと第2の受光素子列1152cを設ける例を示している。 In the example of FIG. 8, the pulse wave sensor 115c has a light emitting element array 1151c arranged in the center, and a first light receiving element array 1152b and a second light receiving element array 1152c are provided on both sides of the light emitting element array 1151c. .

この実施の形態では、センサ部120fは、受光素子117bと発光素子116aと受光素子117cとを含む。そして、複数のセンサ部120fがバンド110の周方向に並んでいる。 In this embodiment, the sensor section 120f includes a light receiving element 117b, a light emitting element 116a, and a light receiving element 117c. A plurality of sensor sections 120f are arranged in the circumferential direction of the band 110.

なお、1つのセンサ部120fにおいて2つの受光素子117b及び117cが設けられているので、図3に示した脈波測定装置100の機能構成図においては、受光素子と信号増幅部とフィルタ部とのセットが2つ設けられるが、発光素子と信号出力部とのセットは1つになる。また、脈波信号出力部135は、2つの脈波信号を合わせて積算するか、2つの脈波信号のうち振幅が大きい方を選択して出力するといった処理を行う。 Note that since two light receiving elements 117b and 117c are provided in one sensor section 120f, in the functional configuration diagram of the pulse wave measuring device 100 shown in FIG. Two sets are provided, but only one set includes a light emitting element and a signal output section. Further, the pulse wave signal output unit 135 performs processing such as integrating the two pulse wave signals or selecting and outputting the one with the larger amplitude from the two pulse wave signals.

以上のような構成を採用することで、より好ましい脈波信号を測定できるようになる。 By employing the above configuration, a more preferable pulse wave signal can be measured.

[実施の形態4]
第1乃至第3の実施の形態では、基本的に図2(b)に示すようにカバー121が手首1に触れるようになる。カバー121が設けられない場合、複数のくぼみが設けられた脈波センサ115部分が手首1に触れるようになる。これは、ユーザに不快感を与える可能性がある。また、手首1とカバー121などとの隙間から光が入るので、受光素子に影響がある場合もある。
[Embodiment 4]
In the first to third embodiments, the cover 121 basically comes into contact with the wrist 1 as shown in FIG. 2(b). If the cover 121 is not provided, the portion of the pulse wave sensor 115 provided with a plurality of depressions comes into contact with the wrist 1. This may cause discomfort to the user. Furthermore, since light enters through the gap between the wrist 1 and the cover 121, the light receiving element may be affected.

そこで、図9に示すように、センサ部120gには、脈波センサ115の縁を囲う柔軟な素材で形成された突起部122が設けられる。これによって、手首1と脈波センサ115部分との密着による不快感を軽減し、周辺からの光を遮光することで、受光素子において血液からの反射光を受光しやすくなる。 Therefore, as shown in FIG. 9, the sensor section 120g is provided with a protrusion 122 made of a flexible material that surrounds the edge of the pulse wave sensor 115. This reduces discomfort caused by close contact between the wrist 1 and the pulse wave sensor 115 portion, and blocks light from the surroundings, making it easier for the light receiving element to receive reflected light from blood.

[実施の形態5]
発光素子116a及び116bから放射される光を手首1にあてる角度によって受光素子117によって検出される脈波信号が異なる場合もある。このような場合には、図10に模式的に示すように、発光素子116aに対してレンズ118a、発光素子116bに対してレンズ119bを設けることで、発光素子116a及び116bに指向性を持たせて、好ましい角度で発光素子116a及び116bからの光を手首1に照射できるようにする。
[Embodiment 5]
The pulse wave signal detected by the light receiving element 117 may vary depending on the angle at which the light emitted from the light emitting elements 116a and 116b is applied to the wrist 1. In such a case, as schematically shown in FIG. 10, by providing a lens 118a for the light emitting element 116a and a lens 119b for the light emitting element 116b, the light emitting elements 116a and 116b can be given directivity. This allows the wrist 1 to be irradiated with light from the light emitting elements 116a and 116b at a preferred angle.

[実施の形態6]
第1及び第2の実施の形態では、発光素子列を2つ設ける例が示されていたが、より多くの発光素子列を設けることで、発光素子から放射される光と橈骨動脈4とその反射光と受光素子との関係から、より好ましい脈波信号が得られる場合がある。
[Embodiment 6]
In the first and second embodiments, an example in which two light emitting element rows are provided was shown, but by providing more light emitting element rows, the light emitted from the light emitting elements and the radial artery 4 and its A more preferable pulse wave signal may be obtained depending on the relationship between the reflected light and the light receiving element.

図11に、より多くの発光素子列を設ける例の模式図を示す。本実施の形態に係る脈波センサ115dは、受光素子列1152と、第1の発光素子列1151aと、第2の発光素子列1153aと、第3の発光素子列1151bと、第4の発光素子列1153bと、第5の発光素子列1151cと、第6の発光素子列1153cとが含まれている。より多くの発光素子列を含めても良い。 FIG. 11 shows a schematic diagram of an example in which more light emitting element rows are provided. The pulse wave sensor 115d according to the present embodiment includes a light receiving element array 1152, a first light emitting element array 1151a, a second light emitting element array 1153a, a third light emitting element array 1151b, and a fourth light emitting element array. A column 1153b, a fifth light emitting element column 1151c, and a sixth light emitting element column 1153c are included. More light emitting element rows may be included.

本実施の形態に係るセンサ部120hは、受光素子117と、発光素子116aと、発光素子116bと、発光素子116cと、発光素子116dと、発光素子116eと、発光素子116fとを含む。但し、発光素子116aと発光素子116bとが組になっており、発光素子116cと発光素子116dとが組になっており、発光素子116eと発光素子116fとが組になっており、組毎に同時に発光するようになっている。 The sensor section 120h according to this embodiment includes a light receiving element 117, a light emitting element 116a, a light emitting element 116b, a light emitting element 116c, a light emitting element 116d, a light emitting element 116e, and a light emitting element 116f. However, the light-emitting element 116a and the light-emitting element 116b are in a set, the light-emitting element 116c and the light-emitting element 116d are in a set, and the light-emitting element 116e and the light-emitting element 116f are in a set. They are designed to emit light at the same time.

本実施の形態に係る脈波測定装置100bの機能構成例を図12に示す。脈波測定装置100bは、複数のセンサ部120hと、スイッチング部140と、制御部150bと、表示部160とを有する。 FIG. 12 shows an example of the functional configuration of pulse wave measuring device 100b according to this embodiment. The pulse wave measuring device 100b includes a plurality of sensor sections 120h, a switching section 140, a control section 150b, and a display section 160.

各センサ部120hは、受光素子117と、複数の発光素子116a乃至116f(図では116a乃至116dで、他は省略。)と、信号増幅部132と、フィルタ部133と、脈波信号出力部135と、複数の発光信号出力部131a及び131b(発光素子の組の数だけ)と、発光制御部136とを有する。 Each sensor section 120h includes a light receiving element 117, a plurality of light emitting elements 116a to 116f (116a to 116d in the figure, the others are omitted), a signal amplification section 132, a filter section 133, and a pulse wave signal output section 135. , a plurality of light emission signal output sections 131a and 131b (as many as the number of light emitting element sets), and a light emission control section 136.

発光信号出力部131aは、発光素子116a及び116bに発光信号を出力する。発光信号出力部131bは、発光素子116c及び116dに発光信号を出力する。発光制御部136は、制御部150bからの指示に応じて、複数の発光信号出力部のうちいずれかに発光信号を出力させる。 The light emission signal output section 131a outputs a light emission signal to the light emitting elements 116a and 116b. The light emission signal output section 131b outputs a light emission signal to the light emitting elements 116c and 116d. The light emission control section 136 causes one of the plurality of light emission signal output sections to output a light emission signal in response to an instruction from the control section 150b.

例えば、まず、発光信号出力部131aが発光素子116a及び116bの組に発光信号を出力して発光させて、そのときに受光素子117が手首1からの反射光を受光して脈波信号を生成し、当該脈波信号は、信号増幅部132、フィルタ部133及び脈波信号出力部135を介して制御部150bに出力される。次に、発光信号出力部131bが発光素子116c及び116dの組に発光信号を出力して発光させて、そのときに受光素子117が手首1からの反射光を受光して脈波信号を生成し、当該脈波信号は、信号増幅部132、フィルタ部133及び脈波信号出力部135を介して制御部150bに出力される。このような動作を繰り返すことにより、発光素子の組をずらしながら、各組について脈波信号を得ることができるようになる。なお、発光素子の組の発光順は、バンドの周方向に垂直な方向において、受光素子117側からでも、受光素子117から最も遠い外側からでも、その他の方法であっても良い。 For example, first, the light emission signal output unit 131a outputs a light emission signal to the pair of light emitting elements 116a and 116b to cause them to emit light, and at that time, the light receiving element 117 receives reflected light from the wrist 1 and generates a pulse wave signal. However, the pulse wave signal is output to the control section 150b via the signal amplification section 132, the filter section 133, and the pulse wave signal output section 135. Next, the light emission signal output unit 131b outputs a light emission signal to the set of light emitting elements 116c and 116d to cause them to emit light, and at this time, the light receiving element 117 receives the reflected light from the wrist 1 and generates a pulse wave signal. The pulse wave signal is output to the control section 150b via the signal amplification section 132, the filter section 133, and the pulse wave signal output section 135. By repeating such operations, pulse wave signals can be obtained for each set of light emitting elements while shifting the set of light emitting elements. Note that the light emitting order of the light emitting element set may be from the light receiving element 117 side, from the outside farthest from the light receiving element 117, or in any other manner in the direction perpendicular to the circumferential direction of the band.

制御部150bは、センサ部120hにつき、複数の脈波信号を得ることができ、全てのセンサ部120hが出力する複数の脈波信号のうち、最も好ましい脈波信号を選択する。選択された脈波信号を出力したセンサ部120hをスイッチング部140でオンにすると共に、他のセンサ部120hについてはオフにする。さらに、選択された脈波信号を生成させる光を放射した発光素子の組も特定して、発光制御部136に、その発光素子の組のみ発光させるように指示する。 The control unit 150b can obtain a plurality of pulse wave signals for the sensor unit 120h, and selects the most preferable pulse wave signal from among the plurality of pulse wave signals output by all the sensor units 120h. The switching section 140 turns on the sensor section 120h that outputs the selected pulse wave signal, and turns off the other sensor sections 120h. Furthermore, the set of light emitting elements that emitted the light that generates the selected pulse wave signal is also specified, and the light emission control unit 136 is instructed to cause only the set of light emitting elements to emit light.

すなわち、図4のステップS1において、全てのセンサ部120hが出力する複数の脈波信号を順次取得する処理を行う。そして、ステップS7で、全てのセンサ部120hが出力する複数の脈波信号のうちで、最も好ましい脈波信号を特定し、ステップS9で、最も好ましい脈波信号を出力したセンサ部以外のセンサ部をオフにすると共に、最も好ましい脈波信号を出力したセンサ部120hの発光制御部136に、最も好ましい脈波信号を出力した際に発光していた発光素子の組に発光させるように指示する。 That is, in step S1 of FIG. 4, a process of sequentially acquiring a plurality of pulse wave signals output from all the sensor units 120h is performed. Then, in step S7, the most preferable pulse wave signal is identified among the plurality of pulse wave signals output by all the sensor sections 120h, and in step S9, the sensor sections other than the sensor section that output the most preferable pulse wave signal are identified. is turned off, and the light emission control unit 136 of the sensor unit 120h that outputs the most preferable pulse wave signal is instructed to cause the set of light emitting elements that were emitting light when the most preferable pulse wave signal was output to emit light.

このような構成及び動作を採用すれば、更に好ましい脈波信号を取得できることが期待される。 If such a configuration and operation are adopted, it is expected that a more preferable pulse wave signal can be obtained.

[実施の形態7]
これまで述べた実施の形態では発光素子の発光量は一定で、受光素子からの信号の増幅度合い(即ちゲイン)も一定であった。しかしながら、取得された脈波の状況からすれば、発光量を増加させたり、受光素子のゲインを上昇させたりすることが好ましい場合もある。
[Embodiment 7]
In the embodiments described so far, the amount of light emitted from the light emitting element is constant, and the degree of amplification (ie, gain) of the signal from the light receiving element is also constant. However, considering the situation of the acquired pulse wave, it may be preferable to increase the amount of light emission or increase the gain of the light receiving element.

本実施の形態に係る脈波測定装置100cの機能構成例を図13に示す。脈波測定装置100cと図3に示した脈波測定装置100との差異は、各センサ部120jが、発光素子116a及び116bの発光量を制御するための発光制御部136bをさらに有している点と、制御部150cが、発光制御部136bに対して発光量の指示を行うことと、受光素子117の信号増幅部132に対してゲインの指示を行うことをさらに行うようになっている点と、発光信号出力部131cが発光素子116a及び116bの発光量を調整できるようになっている点である。但し、発光素子116a及び116bについての制御のみを行うようにしても良いし、受光素子117についての制御のみを行うようにしても良い。 FIG. 13 shows an example of the functional configuration of the pulse wave measuring device 100c according to this embodiment. The difference between the pulse wave measuring device 100c and the pulse wave measuring device 100 shown in FIG. 3 is that each sensor section 120j further includes a light emission control section 136b for controlling the amount of light emitted from the light emitting elements 116a and 116b. The second point is that the control unit 150c further instructs the light emission control unit 136b about the amount of light emitted and the signal amplification unit 132 of the light receiving element 117 about the gain. Second, the light emission signal output section 131c can adjust the amount of light emitted from the light emitting elements 116a and 116b. However, only the light emitting elements 116a and 116b may be controlled, or only the light receiving element 117 may be controlled.

脈波測定装置100cの動作内容について図14に示す。脈波測定装置100の動作内容との差異は、図4におけるステップS3のNoルートにおける処理が、ステップS21乃至S25に置き換わっている点が異なる。 FIG. 14 shows the operation details of the pulse wave measuring device 100c. The difference from the operation contents of the pulse wave measuring device 100 is that the processing in the No route of step S3 in FIG. 4 is replaced with steps S21 to S25.

すなわち、閾値以上の振幅の脈波信号が得られなかった場合には、制御部150cは、発光素子116a及び116bの発光量と受光素子117のゲインとのうち制御対象について調整可能か否かを判断する(ステップS21)。もはや発光量を最大まで上げてしまっていたり、受光素子117のゲインを最大まで上げてしまっていると、もはや調整は不可能なので、制御部150cは、警告を表示部160に表示させて(ステップS25)、処理はステップS13に移行する。警告の内容は第1の実施の形態と同様である。 That is, when a pulse wave signal with an amplitude equal to or greater than the threshold value is not obtained, the control unit 150c determines whether or not the control target of the light emission amount of the light emitting elements 116a and 116b and the gain of the light receiving element 117 can be adjusted. A judgment is made (step S21). If the light emission amount has already been increased to the maximum or the gain of the light receiving element 117 has been increased to the maximum, adjustment is no longer possible, so the control section 150c displays a warning on the display section 160 (step S25), the process moves to step S13. The content of the warning is the same as in the first embodiment.

一方、発光素子116a及び116bの発光量と受光素子117のゲインとのうち制御対象について調整可能であれば、制御部150cは、発光素子116a及び116bの発光量を制御対象とする場合には、発光制御部136bに発光量を所定量増やすように指示し、受光素子117のゲインを制御対象とする場合には、信号増幅部132に対してゲインを増加するように指示する(ステップS23)。そして処理はステップS1に戻る。 On the other hand, if it is possible to adjust the amount of light emitted from the light emitting elements 116a and 116b and the gain of the light receiving element 117, the controller 150c controls the amount of light emitted from the light emitting elements 116a and 116b. The light emission control section 136b is instructed to increase the amount of light emission by a predetermined amount, and when the gain of the light receiving element 117 is to be controlled, the signal amplification section 132 is instructed to increase the gain (step S23). The process then returns to step S1.

このような動作を行うことによって、閾値以上の振幅の脈波信号を得られる可能性が高くなる。 By performing such an operation, the possibility of obtaining a pulse wave signal having an amplitude equal to or greater than the threshold value increases.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と組み合わせることが可能である。 Note that this embodiment can be combined with other embodiments.

[実施の形態8]
上でも述べたが、図15に模式的に示すように、表示部を含むケース190を設けないようなバンド110dとして実施する場合もある。
[Embodiment 8]
As described above, as schematically shown in FIG. 15, the band 110d may be implemented without the case 190 including the display section.

このバンド110dは、橈骨動脈4付近をカバーするように脈波センサ115を含むのは同様であるが、ケース190がないので、脈波センサ115部分に、電池を含む回路などを含むものである。 This band 110d similarly includes a pulse wave sensor 115 so as to cover the vicinity of the radial artery 4, but since there is no case 190, the pulse wave sensor 115 includes a circuit including a battery.

また、図3に示した脈波測定装置100の機能構成とは異なり、図16に示すように、表示部160の代わりに、測定された脈波信号に基づく情報を出力するための出力部170を有する。出力部170は、例えばBluetooth(登録商標)のような近距離無線通信規格に従った通信部であっても良いし、例えばUSB(Universal Serial Bus)のコネクタのように、ケーブル経由で他の装置に対して脈波信号に基づく情報を出力するものであってもよい。USBコネクタが設けられていれば、USBコネクタ経由で電力供給して、内蔵電池の充電を行うようにしても良いし、USBコネクタが設けられていなくても、無線給電機構を別途設けることで、内蔵電池の充電を行うようにしても良い。 Also, unlike the functional configuration of the pulse wave measuring device 100 shown in FIG. 3, as shown in FIG. 16, an output section 170 for outputting information based on the measured pulse wave signal instead of the display section 160 has. The output unit 170 may be a communication unit that conforms to a short-range wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark), or may be a communication unit that is connected to another device via a cable, such as a USB (Universal Serial Bus) connector. Information based on the pulse wave signal may be output to the pulse wave signal. If a USB connector is provided, power can be supplied via the USB connector to charge the built-in battery, or even if a USB connector is not provided, a separate wireless power supply mechanism can be provided. The built-in battery may be charged.

以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、機能構成例は一例であって、異なるデバイス構成となっていても全体として同様の機能を実現できれば良い。一部にマイクロプロセッサが実行するプログラムにより上記機能が実現される場合もあれば、全て専用の回路で実装される場合もある。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto. For example, the functional configuration example is just an example, and even if the device configuration is different, it is sufficient that the same functions can be realized as a whole. In some cases, the above functions are implemented partly by a program executed by a microprocessor, and in other cases, they are all implemented using dedicated circuits.

動作フローについても、同様の動作が実現できれば、実行順番を入れ替えたり、複数のステップを同時に実行するようにしても良い。 Regarding the operation flow, as long as the same operation can be realized, the order of execution may be changed or a plurality of steps may be executed simultaneously.

さらに、ケース190に時計機能、他の演算機能、通信機能等と、他のセンサを設けるようにしても良い。さらに、ケース190に、スイッチング部140及び制御部150等を設けておき、バンド110については取り替え可能にしておいても良い。さらに、右手にバンド110を装着する例を示したが、左手にバンド110を装着するようにしても良い。この場合、橈骨動脈4の位置が異なるので、その位置付近に脈波センサ115を配置することが好ましい。 Furthermore, the case 190 may be provided with a clock function, other calculation functions, communication functions, and other sensors. Furthermore, the case 190 may be provided with the switching section 140, the control section 150, etc., and the band 110 may be made replaceable. Further, although an example has been shown in which the band 110 is worn on the right hand, the band 110 may be worn on the left hand. In this case, since the position of the radial artery 4 is different, it is preferable to arrange the pulse wave sensor 115 near that position.

以上述べた実施の形態をまとめると以下のようになる。 The embodiments described above can be summarized as follows.

本実施の形態に係る脈波測定装置である、ユーザの手首に装着するためのバンドは、脈波センサと、制御部とを有する。そして、当該脈波センサは、バンドの内側に、当該バンドの周方向に配置される複数の受光素子を含む受光素子列と、当該バンドの周方向に受光素子列と並列に配置される複数の発光素子を含む発光素子列とを含む。さらに、上で述べた制御部は、複数の受光素子のうち最も高感度に脈波を測定できる受光素子を選択する。 The pulse wave measuring device according to the present embodiment, a band to be worn on a user's wrist, includes a pulse wave sensor and a control unit. The pulse wave sensor includes a light receiving element row including a plurality of light receiving elements arranged in the circumferential direction of the band, and a plurality of light receiving element rows arranged in parallel with the light receiving element row in the circumferential direction of the band. A light emitting element array including light emitting elements. Furthermore, the control section described above selects the light receiving element that can measure the pulse wave with the highest sensitivity among the plurality of light receiving elements.

このように発光素子列を受光素子列とを別に設けることで、受光素子の間隔を狭めることができ、ユーザの手首でバンドが回転したとしても、好適な脈波を測定しやすくなる。 By providing the light-emitting element array and the light-receiving element array separately in this manner, the spacing between the light-receiving elements can be narrowed, making it easier to measure a suitable pulse wave even if the band rotates on the user's wrist.

なお、受光素子列における各受光素子は、発光素子列において当該受光素子と近接する発光素子と関連付けられていても良い。この場合、上で述べた制御部は、選択した受光素子以外の受光素子と、選択した受光素子に関連付けられた発光素子以外の発光素子とをオフにする。このようにすれば、消費電力を下げることができる。 Note that each light-receiving element in the light-receiving element row may be associated with a light-emitting element adjacent to the light-receiving element in the light-emitting element row. In this case, the control unit described above turns off the light receiving elements other than the selected light receiving element and the light emitting elements other than the light emitting element associated with the selected light receiving element. In this way, power consumption can be reduced.

さらに、上で述べた受光素子列が複数列設けられる場合もある。バンドの周方向だけではなく、それに直交する方向においても受光素子を別途設けることで、より脈波を測定しやすくなる。 Furthermore, a plurality of the above-mentioned light-receiving element rows may be provided in some cases. By separately providing a light-receiving element not only in the circumferential direction of the band but also in the direction orthogonal thereto, it becomes easier to measure the pulse wave.

また、発光素子列が複数組(各組に含まれる発光素子列は1以上)設けられる場合もある。この場合、上で述べた制御部が、発光素子列の組毎に発光させて、最も高感度に脈波を測定できる受光素子と発光素子列の組とを選択するようにしても良い。発光素子で出力される光線と血管との角度が異なると、反射光を受光する受光素子において適切な脈波を測定できる場合があるためである。 Further, a plurality of sets of light emitting element rows (each set includes one or more light emitting element rows) may be provided. In this case, the control unit described above may cause each set of light emitting element rows to emit light and select the set of light receiving element and light emitting element row that can measure pulse waves with the highest sensitivity. This is because if the angle between the light beam output by the light emitting element and the blood vessel is different, an appropriate pulse wave may be measured by the light receiving element that receives the reflected light.

また、複数の発光素子は、特定の方向に指向性を持たせたものである場合もある。より適切な方向から発光素子からの光線を血管に当てるためである。 Further, the plurality of light emitting elements may have directivity in a specific direction. This is to allow the light beam from the light emitting element to hit the blood vessel from a more appropriate direction.

さらに、上で述べた制御部は、所定レベル以上の脈波を測定できない場合に、複数の受光素子のゲインを高める又は複数の発光素子の発光量を増加させるようにしても良い。このようにすれば、より適切な脈波を測定できるようになることが期待される。 Further, the control section described above may increase the gain of the plurality of light receiving elements or increase the amount of light emitted from the plurality of light emitting elements when a pulse wave of a predetermined level or higher cannot be measured. In this way, it is expected that a more appropriate pulse wave can be measured.

さらに、上記脈波センサが、撥水性のあるカバーで覆われているようにしても良い。ユーザの手首における汗などに対応するためである。 Furthermore, the pulse wave sensor may be covered with a water-repellent cover. This is to deal with sweat on the user's wrist.

さらに、上記脈波センサが、遮光性を持たせるための突起部で囲われるようにしても良い。ユーザによるバンドの装着感を改善したり、受光素子において環境光の影響を抑制するためである。 Furthermore, the pulse wave sensor may be surrounded by a protrusion for providing light shielding properties. This is to improve the feeling of wearing the band by the user and to suppress the influence of environmental light on the light receiving element.

また、上で述べた制御部が、所定レベル以上の脈波を測定できない場合に、警告出力を行うようにしても良い。例えば、バンドを回転させて、バンドの装着状態を変えるためである。 Furthermore, the above-mentioned control unit may output a warning when it is unable to measure a pulse wave of a predetermined level or higher. For example, this is to rotate the band to change the state in which the band is worn.

さらに、脈波測定装置であるバンドは、表示部をさらに有するようにしても良い。この場合、上記制御部が、測定された脈波に基づく情報を表示部に表示させる。なお、脈波測定装置としては表示部がなくても良い。 Furthermore, the band, which is a pulse wave measuring device, may further include a display section. In this case, the control section causes the display section to display information based on the measured pulse wave. Note that the pulse wave measuring device does not need to have a display section.

また、上記制御部が、測定された前記脈波に基づく情報を外部に出力するようにしても良い。例えば、無線又はケーブルコネクタ経由で、スマートフォンや他のコンピュータ等に出力するようにする。 Further, the control unit may output information based on the measured pulse wave to the outside. For example, output to a smartphone, other computer, etc. via wireless or cable connector.

なお、このような脈波測定装置は、スマートウォッチなどの時計として実装される場合もある。すなわち、脈波測定装置は、ユーザの手首に装着可能なバンドの形態であれば良く、その他の機能を有する装置と一体化しても良い。 Note that such a pulse wave measuring device may be implemented as a timepiece such as a smart watch. That is, the pulse wave measuring device may be in the form of a band that can be worn on the user's wrist, and may be integrated with devices having other functions.

このような構成は、実施の形態に述べられた事項に限定されるものではなく、実質的に同一の効果を奏する他の構成にて実施される場合もある。 Such a configuration is not limited to the matters described in the embodiments, and may be implemented with other configurations that provide substantially the same effects.

1 手首 2 尺骨 3 橈骨 4 橈骨動脈
100 脈波測定装置 110 バンド
115 脈波センサ
116 発光素子 117 受光素子 120 センサ部
140 スイッチング部 150 制御部 160 表示部
1 wrist 2 ulna 3 radius 4 radial artery 100 pulse wave measuring device 110 band 115 pulse wave sensor 116 light emitting element 117 light receiving element 120 sensor section 140 switching section 150 control section 160 display section

Claims (9)

脈波センサと、
制御部と、
を有する、ユーザの手首に装着するためのバンドであって
前記脈波センサは、
前記バンドの内側に、前記バンドの周方向に配置される複数の受光素子を含む受光素子列と、前記バンドの周方向に前記受光素子列と並列に配置される複数の発光素子を含む発光素子列とを含み、
前記発光素子列は複数組設けられており、
前記制御部は、
前記発光素子列の組毎に発光させて、前記複数の受光素子のうち最も高感度に脈波を測定できる受光素子と発光素子列の組とを選択する
バンド。
pulse wave sensor,
a control unit;
A band to be worn on a user's wrist, the band having :
The pulse wave sensor is
A light-receiving element row including a plurality of light-receiving elements arranged in the circumferential direction of the band, inside the band, and a light-emitting element including a plurality of light-emitting elements arranged in parallel with the light-receiving element row in the circumferential direction of the band. and a column;
A plurality of sets of the light emitting element rows are provided,
The control unit includes:
emitting light for each set of the light emitting element rows, and selecting a set of light receiving elements and light emitting element rows that can measure pulse waves with the highest sensitivity among the plurality of light receiving elements;
band.
前記受光素子列における各受光素子は、前記発光素子列において当該受光素子と近接する発光素子と関連付けられており、
前記制御部は、
選択した前記受光素子以外の受光素子と、選択した前記受光素子に関連付けられた発光素子以外の発光素子とをオフにする
請求項1記載のバンド。
Each light receiving element in the light receiving element row is associated with a light emitting element adjacent to the light receiving element in the light emitting element row,
The control unit includes:
The band according to claim 1, wherein light receiving elements other than the selected light receiving element and light emitting elements other than the light emitting element associated with the selected light receiving element are turned off.
前記受光素子列が複数列設けられた
請求項1又は2記載のバンド。
The band according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the light receiving element rows are provided.
前記複数の発光素子は、特定の方向に指向性を持たせたものである
請求項1乃至のいずれか1つ記載のバンド。
The band according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plurality of light emitting elements have directivity in a specific direction.
前記制御部が、
所定レベル以上の脈波を測定できない場合に、前記複数の受光素子のゲインを高める又は前記複数の発光素子の発光量を増加させる
請求項1乃至のいずれか1つ記載のバンド。
The control section,
The band according to any one of claims 1 to 4 , wherein the gain of the plurality of light receiving elements is increased or the amount of light emitted by the plurality of light emitting elements is increased when a pulse wave of a predetermined level or higher cannot be measured.
前記脈波センサが、撥水性のあるカバーで覆われている
請求項1乃至のいずれか1つ記載のバンド。
The band according to any one of claims 1 to 5 , wherein the pulse wave sensor is covered with a water-repellent cover.
前記脈波センサが、遮光性を持たせるための突起部で囲われている
請求項1乃至のいずれか1つ記載のバンド。
The band according to any one of claims 1 to 6 , wherein the pulse wave sensor is surrounded by a protrusion for providing light shielding properties.
前記制御部が、
所定レベル以上の脈波を測定できない場合に、警告出力を行う
請求項1乃至のいずれか1つ記載のバンド。
The control section,
The band according to any one of claims 1 to 7 , wherein a warning is output when a pulse wave of a predetermined level or higher cannot be measured.
請求項1乃至のいずれか1つ記載のバンドを有する
時計。
A watch comprising the band according to any one of claims 1 to 8 .
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003061921A (en) 2001-08-30 2003-03-04 Mitsuba Corp Physical condition discriminating method and physical condition discriminating device
JP2009153832A (en) 2007-12-27 2009-07-16 Toshiba Corp Device for measuring pulse wave
JP2011055895A (en) 2009-09-07 2011-03-24 Sharp Corp Pulse wave measuring device
JP2016015978A (en) 2014-07-04 2016-02-01 セイコーエプソン株式会社 Biological information detector
US20160278645A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for detecting biometric information of a living body
JP2018099409A (en) 2016-12-21 2018-06-28 セイコーエプソン株式会社 Measuring device and measuring method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003061921A (en) 2001-08-30 2003-03-04 Mitsuba Corp Physical condition discriminating method and physical condition discriminating device
JP2009153832A (en) 2007-12-27 2009-07-16 Toshiba Corp Device for measuring pulse wave
JP2011055895A (en) 2009-09-07 2011-03-24 Sharp Corp Pulse wave measuring device
JP2016015978A (en) 2014-07-04 2016-02-01 セイコーエプソン株式会社 Biological information detector
US20160278645A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for detecting biometric information of a living body
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