JP2016214641A - 生体情報測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】生体情報測定装置としての腕時計型イベント心電計において、安定した心電図計測が可能な電極構造を提供する。
【解決手段】使用者の生体情報を検出する生体情報検出部を備えるケース部と、該ケース部を使用者に装着するバンド29と、ケース部またはバンド29の使用者の体と接触する面に設けられた第1電極と、バンド29に設けられ、使用者が指で撮める撮み部10Aと、撮み部10Aに設けられた第2電極541Aと、第1電極と第2電極541Aとを用いて、使用者の心電を検出する心電検出部と、を有することを特徴とする生体情報測定装置。
【選択図】図9
【解決手段】使用者の生体情報を検出する生体情報検出部を備えるケース部と、該ケース部を使用者に装着するバンド29と、ケース部またはバンド29の使用者の体と接触する面に設けられた第1電極と、バンド29に設けられ、使用者が指で撮める撮み部10Aと、撮み部10Aに設けられた第2電極541Aと、第1電極と第2電極541Aとを用いて、使用者の心電を検出する心電検出部と、を有することを特徴とする生体情報測定装置。
【選択図】図9
Description
本発明は、生体情報測定装置に関する。
従来、生体情報測定装置として、複数の電極を配備し、そこから心電情報や脈波情報などの生体情報を測定する手段を有するものが提案されている。また、近年は、健康への関心の高まりに伴って、家庭でも手軽に生体情報を測定して日々の健康管理に役立てることができる小型の生体情報測定装置が開発されている。例えば特許文献1に、携帯型の生体情報測定装置として、バンド部によりケース部を使用者の手首に装着する腕時計型の生体情報測定装置が開示されている。
特許文献1の生体情報測定装置は、使用者の生体の異なる2点に接触させる第1電極および第2電極と、第1電極と第2電極とを用いて使用者の心電などの生体情報を検出する生体情報検出部(生体情報検出手段)と、生体情報検出部を収納するケース部(本体)と、ケース部を使用者の腕(手首)に装着するバンド部(装着手段)と、を備えている。一対の電極のうち第1電極は、バンド部によるケース部の装着状態において、ケース部またはバンド部の前記使用者の生体(皮膚)に接触する面に設けられている。これに対して、第2電極は、第1電極が設けられた面とは異なる面、例えば、ケース部の側面に設けられている。即ち、生体情報測定装置を使用者の腕に装着した状態において、第1電極は常時使用者の生体に接触され、第2電極に、生体情報測定装置が装着された腕とは異なる側の手の指を接触させることにより、第1電極と第2電極とを用いて、使用者の心電などの生体情報を検出できるようになっている。
しかしながら、特許文献1に記載の生体情報測定装置のように、心電を計測する際に第2電極に指を押し付ける方法では、第2電極と使用者の指(皮膚)との接触状態を、測定に要する所定の時間安定的に保持するのは困難であった。心電の計測は、生体情報測定のなかで特に広い周波数帯域の成分を要求されるので、測定電極と生体との接触状態が不安定であると、心電の周波数帯域やその周辺帯域に重畳する外乱要素の影響により、得られる心電波形が乱れてしまう虞があるという課題があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、生体情報の検出精度を向上させることができる生体情報測定装置を提供することを目的の1つとして、以下の形態または適用例として実現することができる。
[適用例1] 本適用例にかかる生体情報測定装置は、使用者の生体情報を検出する生体情報検出部を備えるケース部と、前記ケース部を前記使用者に装着するバンド部と、前記ケース部または前記バンド部の前記使用者の体と接触する面に設けられた第1電極と、前記ケース部または前記バンド部に設けられ、前記使用者が指で撮める撮み部と、前記撮み部に設けられた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極とを用いて、前記使用者の心電を検出する心電検出部と、を有することを特徴とする。
本適用例によれば、第1電極と第2電極とを用いて使用者の心電を検出する心電検出部を有し、第1電極は、バンド部によるケース部の装着状態において、常時使用者の体(皮膚)に接触された状態が保持され、撮み部に設けられた第2電極は、使用者が撮み部を指で撮んだときに使用者の指(皮膚)と接触する。このように、第2電極が設けられた撮み部を使用者が指で撮んだ状態は、例えば、ケース部またはバンド部の一部に第2電極を設け、使用者が、第2電極を指や掌で触れた状態よりも、第2電極に対する使用者の皮膚の接触状態が安定して保持されやすい。これにより、第2電極に対する使用者の皮膚の接触状態が不安定になることにより、使用者の心電とは異なる外乱要因によって起こり得る電位の変動による誤差が抑えられ、正確な心電図を得ることが可能な生体情報測定装置を提供することができる。
[適用例2] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記撮み部の前記皮膚と接触する両主面に前記第2電極が設けられていることが好ましい。
本適用例によれば、使用者の指で撮まれる撮み部の両面ともに第2電極が設けられているので、第2電極に対する使用者の皮膚の接触状態がより良好に保持され、誤差が抑えられた正確な心電図を得ることができる。
[適用例3] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記バンド部は、一端が前記ケース部に接続され、他端が解放されてなり、前記撮み部は、前記バンド部の前記他端に配置されることが好ましい。
本適用例によれば、バンド部の他端部を撮み部として、その撮み部に第2電極を設けた構成となるので、部品点数を増やすことなく、安定した心電図が得られる撮み部(第2電極)を設けることができる。
[適用例4] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記撮み部は、前記ケース部または前記バンド部に接続された接続端と、前記ケース部または前記バンド部との接続を解除可能な自由端とを備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、第2電極が設けられた撮み部を使用して心電図を取得する時に、ケース部またはバンド部から撮み部の自由端の接続を解除して撮み部を撮めるようにし、心電図を取得しない時は、撮み部の自由端をケース部またはバンド部に接続することができる。これにより、心電図を取得しない時には、撮み部が邪魔になり難くなるという効果が得られる。
[適用例5] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記撮み部の長さを調整可能な収容機構を有する撮み部収容部を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、第2電極未使用時(心電図を取得しない時)には、撮み部の少なくとも一部を収容機構により撮み部収容部に収容しておき、心電図を取得する第2電極使用時には、撮み部収容部に収容された撮み部を指で撮める長さだけ引き出せるようにすることできる。これにより、心電図を取得する時の他は、撮み部が邪魔になり難くなるという効果が得られる。
また、収容機構により撮み部の第2電極形成部を撮み部収容部に収容できる構成とした場合には、第2電極の未使用時の汚れが抑えられるので、心電図の誤差の原因となり得る第2電極の接触抵抗の上昇が抑えられ、誤差の少ない正確な心電図の取得を継続して行うことが可能になる。
また、収容機構により撮み部の第2電極形成部を撮み部収容部に収容できる構成とした場合には、第2電極の未使用時の汚れが抑えられるので、心電図の誤差の原因となり得る第2電極の接触抵抗の上昇が抑えられ、誤差の少ない正確な心電図の取得を継続して行うことが可能になる。
[適用例6] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記収容機構は、前記第2電極を未使用時の前記撮み部の長さよりも、前記第2電極を使用時の前記撮み部の長さの方が長くなるように前記撮み部の長さを調整可能なことを特徴とする。
本適用例によれば、第2電極の使用時(心電図取得時)に撮み部を指で撮める状態にし、第2電極の未使用時には撮み部が邪魔にならない状態にするように、撮み部の長さ調整を行うことができる。
[適用例7] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記収容機構は、リール機構またはスライド機構によって構成されていることを特徴とする。
本適用例によれば、第2電極未使用時には撮み部を撮み部収容部に収容し、第2電極使用時には撮み部収容部から第2電極形成部が撮めるように撮み部収容部から撮み部を撮める長さだけ引き出せるように、撮み部の長さの調整を行うことが可能な収容機構を構成することができる。
[適用例8] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記撮み部は、前記バンド部の延出方向と前記撮み部の延出方向とに沿って前記バンド部に配置されていることを特徴とする。
本適用例によれば、第2電極が設けられた撮み部が、バンド部のバンドの延出方向と撮み部の延出方向とに沿ってバンド部に配置される。これにより、撮み部の長手方向がバンド部の延出方向に沿って配置されるので、スペース効率よく撮み部を設けることができ、第2電極(撮み部)未使用時に、撮み部が邪魔になり難いという効果が得られる。
[適用例9] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記第1電極が配置された面に、前記第1電極と絶縁された第3電極が設けられていることが好ましい。
本適用例によれば、バンド部によるケース部の装着状態において、第1電極とともに、常時使用者の皮膚に接触された状態が保持される第3電極が、第1電極とは絶縁されて配置される。例えば、第3電極として接地電極(グランド)を配置することによって、良好なグランドを有した、第1電極と第2電極とによる心電計を形成することができるので、より正確な心電図が得られるという効果を奏する。
[適用例10] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記第3電極は不堪電極であることが好ましい。
本適用例によれば、バンド部によるケース部の装着状態において、第1電極とともに、常時使用者の皮膚に接触された状態が保持される不関電極が、第1電極とは絶縁されて配置される。この状態で、撮み部に設けられた第2電極を使用者が撮んで第2電極と使用者の皮膚とが接触することにより、不関電極を基準電位とした、第1電極と第2電極とによる心電計を形成することができる。これにより、心電図の基線変動(波形の揺らぎ)が抑えられ、より正確な心電図が得られるという効果を奏する。
[適用例11] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記ケース部の前記使用者の体と接触する面に、前記使用者の脈波を検出する脈波検出部を有することを特徴とする。
本適用例によれば、使用者の心電図の他、使用者の脈波を検出することができる。従って、検出される使用者の生体情報が増えて、生体情報測定装置の汎用性および利便性を向上させることができる。
[適用例12] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記ケース部の前記使用者の体と接触する面と平行な方向からの断面視において、前記脈波検出部は前記ケース部から前記使用者の皮膚へ向けて突出する突出部に設けられ、前記第1電極の少なくとも一部は、前記突出部に設けられていることが好ましい。
本適用例によれば、生体情報測定装置を使用者に装着した状態において、使用者の皮膚へ向けて突出する突出部に設けられた脈波検出部、および、第1電極は、使用者の皮膚により安定的に接触する。したがって、より正確な心電および脈波を得ることができるという効果を奏する。
[適用例13] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記第1電極が配置された面に、前記使用者の脈波を検出する検出窓部を有することを特徴とする。
本適用例によれば、使用者の心電図とともに、第1電極が配置された面に有する検出窓部により使用者の脈波を検出することができるので、検出される使用者の生体情報が増え、汎用性および利便性の高い生体情報測定装置を提供することができる。
[適用例14] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記ケース部の前記使用者の体と接触する面と平行な方向からの側面視において、前記ケース部は、前記検出窓部に隣接し、前記ケース部から前記使用者の皮膚へ向けて突出する突出部を有し、前記第1電極の少なくとも一部は、前記突出部に設けられていることを特徴とする。
本適用例によれば、使用者の皮膚へ向けて突出する突出部に設けられた脈波検出部および第1電極は、使用者の皮膚により安定的に接触するので、より正確な心電および脈波を得ることができる。
[適用例15] 上記適用例にかかる生体情報測定装置において、前記第2電極は、凹部を有することが好ましい。
本適用例によれば、使用者が撮み部を指で撮んだときに、第2電極が有する凹部に指がフィットして、第2電極に対する指の接触状態が良好に保持されるので、より正確な心電を得ることが可能になる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材について実際とは異なる尺度で示している場合がある。
(第1実施形態)
[生体情報測定装置の概略構成]
まず、生体情報測定装置の概略構成について説明する。図1(A)は、本発明の第1実施形態に係る生体情報測定装置を示す正面図、(B)は、(A)のa−a線部分断面図である。
図1において、本実施形態に係る生体情報測定装置(以下、測定装置と略す場合がある)1Aは、使用者の手首等の装着部位に装着されて利用される腕時計型のウェアラブル機器であり、当該使用者の生体情報を検出および記憶する。具体的に、測定装置1Aは、使用者の生体情報としての脈波および心電を検出し、当該心電を記憶するとともに、検出された脈波に基づいて脈拍数を算出して記憶するものである。
このような測定装置1Aは、図1に示すように、本体部21Aを有するケース部2Aと、一対のバンド28,29と、ケース部2Aに収納される装置本体3と、を備える。
[生体情報測定装置の概略構成]
まず、生体情報測定装置の概略構成について説明する。図1(A)は、本発明の第1実施形態に係る生体情報測定装置を示す正面図、(B)は、(A)のa−a線部分断面図である。
図1において、本実施形態に係る生体情報測定装置(以下、測定装置と略す場合がある)1Aは、使用者の手首等の装着部位に装着されて利用される腕時計型のウェアラブル機器であり、当該使用者の生体情報を検出および記憶する。具体的に、測定装置1Aは、使用者の生体情報としての脈波および心電を検出し、当該心電を記憶するとともに、検出された脈波に基づいて脈拍数を算出して記憶するものである。
このような測定装置1Aは、図1に示すように、本体部21Aを有するケース部2Aと、一対のバンド28,29と、ケース部2Aに収納される装置本体3と、を備える。
一対のバンド28,29は、本発明の装着部材であるバンド部に相当し、ケース部2A(本体部21A)の延出方向(長手方向)における一端および他端に接続され、当該ケース部2Aに対して互いに反対方向に延出している。この一対のバンド28,29は、当該バンド28の先端(ケース部2Aとの接続部位とは反対側の端部)に設けられた中留30により固定可能に構成されている。このように、バンド28,29が固定されることにより、ケース部2Aが上記装着部位に装着される。なお、バンド28,29は、ケース部2Aと一体化されていてもよい。
また、バンド29(第1のバンド)の先端部(ケース部2Aと接続される一端とは反対側の他端)は、使用者が指で撮み易い形状の撮み部10Aが形成されている。使用者が指で撮み易い形状として、本実施形態では、図1(B)に示すように、撮み部10Aの指で撮まれる面(両主面)が、指の形状が追従され易いように凹状の曲面を有して形成されている。あるいは、撮み部10Aの一部が窪んでおり、撮み部10Aが凹部を有しているということもできる。また、撮み部10Aの指で撮まれる面には、後述する計測部5の心電測定部54を構成する複数の電極のうちの第2電極541Aが配置される。本実施形態では、撮み部10Aの使用者の皮膚と接触する両面に第2電極541Aが設けられている。ここで、指で撮むとは、物体の異なる面、あるいは異なる位置に複数の指を接触させることで、物体を複数の指で挟む、あるいは指と離れない状態にする動作を意味する。
ケース部2Aの本体部21Aは、後述する装置本体3を収納する。この本体部21Aは、測定装置1Aを使用者の体に装着した時に当該使用者の体と接触する面である背面212(第1の面)と、背面212と向かい合う面である正面211(第2の面)と、これらを接続する右側面213および左側面214と、を有する。すなわち、背面212は、本体部21Aにおいて、使用者の体(皮膚)に接触する面、または、後述する第1電極5421、および脈波検出部53の脈波センサー531が配置される面、或いは、当該脈波センサー531を覆う透光性部材が配置される面である。
一方、正面211は、背面212とは反対側の面、または、後述の表示部61を有する面、或いは、ケース部2Aまたは本体部21Aの使用者の皮膚と接触する面に対して背面になる方向の面、即ち、使用者の皮膚から最も離れた面である。
これらのうち、正面211の略中央には、装置本体3を構成する表示部61が設けられ、当該表示部61は、円形状のカバー22により覆われている。なお、正面211は、表示部61における表示面の法線に沿って見て背面212とは反対側の1つの面である。このため、正面211は、一つの平面であってもよいし、部分的に曲面や凹凸を有していてもよい。
一方、正面211は、背面212とは反対側の面、または、後述の表示部61を有する面、或いは、ケース部2Aまたは本体部21Aの使用者の皮膚と接触する面に対して背面になる方向の面、即ち、使用者の皮膚から最も離れた面である。
これらのうち、正面211の略中央には、装置本体3を構成する表示部61が設けられ、当該表示部61は、円形状のカバー22により覆われている。なお、正面211は、表示部61における表示面の法線に沿って見て背面212とは反対側の1つの面である。このため、正面211は、一つの平面であってもよいし、部分的に曲面や凹凸を有していてもよい。
また、正面211には、表示部61およびカバー22を囲む環状のベゼル23が設けられている。
また、右側面213および左側面214には、装置本体3を構成する操作部4のボタン41〜44が配置されている。これらボタン41〜44は、本体部21Aに対して突没するボタンである。
また、右側面213および左側面214には、装置本体3を構成する操作部4のボタン41〜44が配置されている。これらボタン41〜44は、本体部21Aに対して突没するボタンである。
図2は、測定装置1Aを示す背面図であり、詳しくは、本体部21Aの背面212を示す図である。
背面212(第2面に相当)は、測定装置1Aが上記装着部位に装着された場合に当該装着部位に対向する面(装着状態において使用者の皮膚と接触する面)である。この背面212には、心電測定部54を構成する背面側電極542と、脈波センサー531と、が配置されている。
背面側電極542は、本実施形態では、第1電極5421と、不関電極5422との2つの電極を有する。これらのうち、第1電極5421は、略円形状に形成され、脈波センサー531を囲む位置に露出して配設されている。また、不関電極5422は、略円形状に形成され、第1電極5421を囲む位置に、絶縁体24を介して、露出して配設されている。これにより、不関電極5422は、第1電極5421と絶縁された態様で配置される。また、第1電極5421および不関電極5422は、円形状の脈波センサー531の中央C2を中心としてそれぞれ同心円状に配設されている。
脈波センサー531は、計測部5の脈波検出部53を構成する略円形状のセンサーであり、背面212の略中央に配設されている。なお、脈波センサー531は、背面212に直接配置されていてもよく、本体部21A内に設けられる装置本体3に設けられ、当該脈波センサー531の発光素子および受光素子を覆う透光性部材が、背面212に取り付けられていてもよい。
背面212(第2面に相当)は、測定装置1Aが上記装着部位に装着された場合に当該装着部位に対向する面(装着状態において使用者の皮膚と接触する面)である。この背面212には、心電測定部54を構成する背面側電極542と、脈波センサー531と、が配置されている。
背面側電極542は、本実施形態では、第1電極5421と、不関電極5422との2つの電極を有する。これらのうち、第1電極5421は、略円形状に形成され、脈波センサー531を囲む位置に露出して配設されている。また、不関電極5422は、略円形状に形成され、第1電極5421を囲む位置に、絶縁体24を介して、露出して配設されている。これにより、不関電極5422は、第1電極5421と絶縁された態様で配置される。また、第1電極5421および不関電極5422は、円形状の脈波センサー531の中央C2を中心としてそれぞれ同心円状に配設されている。
脈波センサー531は、計測部5の脈波検出部53を構成する略円形状のセンサーであり、背面212の略中央に配設されている。なお、脈波センサー531は、背面212に直接配置されていてもよく、本体部21A内に設けられる装置本体3に設けられ、当該脈波センサー531の発光素子および受光素子を覆う透光性部材が、背面212に取り付けられていてもよい。
[装置本体の構成]
図3は、測定装置1Aの構成を示すブロック図である。
装置本体3は、図3に示すように、操作部4、計測部5、報知部6、通信部7、記憶部8および制御部9を備えて構成されている。
図3は、測定装置1Aの構成を示すブロック図である。
装置本体3は、図3に示すように、操作部4、計測部5、報知部6、通信部7、記憶部8および制御部9を備えて構成されている。
[操作部の構成]
操作部4は、上記ボタン41〜44を有し、これらボタン41〜44に対する入力操作に応じた操作信号を制御部9に出力する。なお、操作部4は、ボタンを有する構成に限らず、後述する報知部6の表示部61上に配置されるタッチパネルを有する構成や、使用者のタップ操作を検出する構成であってもよい。
操作部4は、上記ボタン41〜44を有し、これらボタン41〜44に対する入力操作に応じた操作信号を制御部9に出力する。なお、操作部4は、ボタンを有する構成に限らず、後述する報知部6の表示部61上に配置されるタッチパネルを有する構成や、使用者のタップ操作を検出する構成であってもよい。
[計測部の構成]
図4は、計測部5の構成を示すブロック図である。
計測部5は、それぞれ制御部9による制御の下で動作する体動情報検出部51および生体情報検出部52を有する。
体動情報検出部51は、使用者の体動を示す体動情報を検出し、当該体動情報を制御部9に出力する。本実施形態では、体動情報検出部51は、体動センサー、例えば加速度センサーを備え、使用者の体動に伴って変化する加速度信号を体動情報として検出する。なお、体動情報検出部51は、加速度に加えて、使用者の体動に伴って変化する角速度を検出してもよい。
図4は、計測部5の構成を示すブロック図である。
計測部5は、それぞれ制御部9による制御の下で動作する体動情報検出部51および生体情報検出部52を有する。
体動情報検出部51は、使用者の体動を示す体動情報を検出し、当該体動情報を制御部9に出力する。本実施形態では、体動情報検出部51は、体動センサー、例えば加速度センサーを備え、使用者の体動に伴って変化する加速度信号を体動情報として検出する。なお、体動情報検出部51は、加速度に加えて、使用者の体動に伴って変化する角速度を検出してもよい。
[生体情報検出部の構成]
生体情報検出部52は、使用者の生体情報を検出する。本実施形態では、生体情報検出部52は、心電測定部54および脈波検出部53を有する。
生体情報検出部52は、使用者の生体情報を検出する。本実施形態では、生体情報検出部52は、心電測定部54および脈波検出部53を有する。
[脈波検出部の構成]
脈波検出部53は、上記脈波センサー531を有し、制御部9による制御の下、使用者の脈波を検出する。この脈波センサー531は、図示を省略するが、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子と、フォトダイオード等の受光素子と、これらを覆う透光性部材と、を有する光電センサーである。この脈波センサーでは、発光素子により生体に向けて照射された光は、生体の血管を経由して受光素子により受光される。この受光素子による受光量の時間変化を示す信号が脈波信号として後述する制御部9に出力され、当該制御部9が脈波信号を解析することにより、脈拍数が算出される。
脈波検出部53は、上記脈波センサー531を有し、制御部9による制御の下、使用者の脈波を検出する。この脈波センサー531は、図示を省略するが、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子と、フォトダイオード等の受光素子と、これらを覆う透光性部材と、を有する光電センサーである。この脈波センサーでは、発光素子により生体に向けて照射された光は、生体の血管を経由して受光素子により受光される。この受光素子による受光量の時間変化を示す信号が脈波信号として後述する制御部9に出力され、当該制御部9が脈波信号を解析することにより、脈拍数が算出される。
[心電測定部の構成]
図5は、心電測定部54の構成を示すブロック図である。
心電測定部54は、使用者の心電を検出して、当該心電を示す心電信号を制御部9に出力する。この心電測定部54は、上述した第1電極5421および不関電極5422(背面側電極542)と、第2電極541Aとの他、図5に示すように、AFE(Analog Front End)545、A/Dコンバーター546および心電検出部547を有する。心電測定部54には、測定装置1Aを制御する制御部9が接続されている。
図5は、心電測定部54の構成を示すブロック図である。
心電測定部54は、使用者の心電を検出して、当該心電を示す心電信号を制御部9に出力する。この心電測定部54は、上述した第1電極5421および不関電極5422(背面側電極542)と、第2電極541Aとの他、図5に示すように、AFE(Analog Front End)545、A/Dコンバーター546および心電検出部547を有する。心電測定部54には、測定装置1Aを制御する制御部9が接続されている。
心電測定部54において、心電検出部547は、制御部9による制御の下、第2電極541Aと、第1電極5421および不関電極5422とを用いて、測定装置1Aを装着した使用者の心電を検出する。具体的には、第2電極541A、第1電極5421および不関電極5422により検出される微小なレベルで且つ不安定なアナログ信号は、AFE545に入力され、周波数帯域制限および信号増幅を施されてA/Dコンバーター546に出力される。A/Dコンバーター546は、AFE545から入力されるアナログ信号をA/D変換して心電検出部547に出力する。
心電検出部547は、A/Dコンバーター546から入力される信号を処理し、当該信号に基づく心電信号を制御部9に出力する信号処理を行う。具体的に、心電検出部547は、入力される信号をフィルタリングしてノイズ成分を除去し、得られた心電信号を制御部9に出力する。
[報知部の構成]
図3に戻り、報知部6は、制御部9による制御の下、各種情報を使用者に報知する。この報知部6は、表示部61、音声出力部62および振動部63を有する。
表示部61は、液晶等の各種表示パネルを有し、制御部9から入力される情報を表示する。例えば、表示部61は、上記計測部5によって検出されて解析された体動情報や生体情報(心電および脈拍数)を表示する。更に、表示部61は、制御部9によって生成された提示情報を表示する。
音声出力部62は、スピーカー等の音声出力手段を備えて構成され、制御部9から入力される音声信号に応じた音声を出力する。
振動部63は、制御部9により動作が制御されるモーターを有し、当該モーターの駆動によって発生する振動により、例えば警告を使用者に報知する。
なお、報知部6は、上述した表示部61、音声出力部62および振動部63のうち、少なくともいずれか1つを有していればよい。
図3に戻り、報知部6は、制御部9による制御の下、各種情報を使用者に報知する。この報知部6は、表示部61、音声出力部62および振動部63を有する。
表示部61は、液晶等の各種表示パネルを有し、制御部9から入力される情報を表示する。例えば、表示部61は、上記計測部5によって検出されて解析された体動情報や生体情報(心電および脈拍数)を表示する。更に、表示部61は、制御部9によって生成された提示情報を表示する。
音声出力部62は、スピーカー等の音声出力手段を備えて構成され、制御部9から入力される音声信号に応じた音声を出力する。
振動部63は、制御部9により動作が制御されるモーターを有し、当該モーターの駆動によって発生する振動により、例えば警告を使用者に報知する。
なお、報知部6は、上述した表示部61、音声出力部62および振動部63のうち、少なくともいずれか1つを有していればよい。
[通信部の構成]
通信部7は、外部機器と通信可能な通信モジュールを有する。この通信部7は、それぞれ検出および測定された体動情報および生体情報を当該外部機器に定期的に送信する他、当該外部機器から受信される情報を、制御部9に出力する。なお、本実施形態では、通信部7は、近距離無線通信方式により外部機器と無線で通信するが、クレードル等の中継装置やケーブルを介して外部機器と通信してもよい。更に、通信部7は、ネットワークを介して外部機器と通信してもよい。
通信部7は、外部機器と通信可能な通信モジュールを有する。この通信部7は、それぞれ検出および測定された体動情報および生体情報を当該外部機器に定期的に送信する他、当該外部機器から受信される情報を、制御部9に出力する。なお、本実施形態では、通信部7は、近距離無線通信方式により外部機器と無線で通信するが、クレードル等の中継装置やケーブルを介して外部機器と通信してもよい。更に、通信部7は、ネットワークを介して外部機器と通信してもよい。
[記憶部の構成]
記憶部8は、フラッシュメモリー等の記憶手段により構成されており、制御情報記憶部81および検出情報記憶部82を有する。
制御情報記憶部81は、測定装置1Aの動作に必要な各種プログラムおよびデータ等の制御情報を記憶している。このようなプログラムとして、測定装置1Aを制御する制御プログラムや、心電測定処理を実行させる心電測定プログラムが記憶されている。
検出情報記憶部82は、上記計測部5により検出された体動情報および生体情報と、制御部9による体動情報および生体情報の解析結果(例えば脈拍数や心電)と、を記憶する。この検出情報記憶部82は、これらの情報を順次記憶し、記憶容量が不足すると、最も先に記憶した情報を新たに取得した情報で上書きする構成とされている。
記憶部8は、フラッシュメモリー等の記憶手段により構成されており、制御情報記憶部81および検出情報記憶部82を有する。
制御情報記憶部81は、測定装置1Aの動作に必要な各種プログラムおよびデータ等の制御情報を記憶している。このようなプログラムとして、測定装置1Aを制御する制御プログラムや、心電測定処理を実行させる心電測定プログラムが記憶されている。
検出情報記憶部82は、上記計測部5により検出された体動情報および生体情報と、制御部9による体動情報および生体情報の解析結果(例えば脈拍数や心電)と、を記憶する。この検出情報記憶部82は、これらの情報を順次記憶し、記憶容量が不足すると、最も先に記憶した情報を新たに取得した情報で上書きする構成とされている。
[制御部の構成]
図6は、制御部9の構成を示すブロック図である。
制御部9は、処理回路を有し、自律的に、或いは、上記操作部4から入力される操作信号に応じて、測定装置1Aの動作を制御する。この制御部9は、例えば、上記計測部5を制御して、体動情報および生体情報を検出させる。この際、制御部9は、心電測定部54により使用者の心電を検出および測定する場合には、心電測定部54による心電の仮測定を実施させる。
このような制御部9は、上記処理回路が制御情報記憶部81に記憶されたプログラムを実行することで実現される機能部として、図6に示すように、計時部91、報知制御部92、通信制御部93、検出制御部94、解析部95、および異常判定部96を有する。
図6は、制御部9の構成を示すブロック図である。
制御部9は、処理回路を有し、自律的に、或いは、上記操作部4から入力される操作信号に応じて、測定装置1Aの動作を制御する。この制御部9は、例えば、上記計測部5を制御して、体動情報および生体情報を検出させる。この際、制御部9は、心電測定部54により使用者の心電を検出および測定する場合には、心電測定部54による心電の仮測定を実施させる。
このような制御部9は、上記処理回路が制御情報記憶部81に記憶されたプログラムを実行することで実現される機能部として、図6に示すように、計時部91、報知制御部92、通信制御部93、検出制御部94、解析部95、および異常判定部96を有する。
[計時部、報知制御部および通信制御部の構成]
計時部91は、現在日時を計時する。
報知制御部92は、報知部6の動作を制御する。例えば、報知制御部92は、測定装置1Aの動作状態、および、計測部5による検出結果等を示す表示や音声を含む提示情報を報知部6に報知させる。また、報知制御部92は、必要に応じて振動部63のモーターを駆動させ、当該モーターの駆動によって発生する振動により、所定の情報を報知させる。
通信制御部93は、上記通信部7の動作を制御する。
計時部91は、現在日時を計時する。
報知制御部92は、報知部6の動作を制御する。例えば、報知制御部92は、測定装置1Aの動作状態、および、計測部5による検出結果等を示す表示や音声を含む提示情報を報知部6に報知させる。また、報知制御部92は、必要に応じて振動部63のモーターを駆動させ、当該モーターの駆動によって発生する振動により、所定の情報を報知させる。
通信制御部93は、上記通信部7の動作を制御する。
[検出制御部の構成]
検出制御部94は、上記計測部5の動作を制御する。例えば、検出制御部94は、使用者の体動を体動情報検出部51に検出させる他、使用者の脈波を脈波検出部53に検出させる。そして、検出制御部94は、これら体動を示す加速度信号および脈波を示す脈波信号を、上記現在日時とともに上記検出情報記憶部82に記憶させる。
また、検出制御部94は、心電測定部54によって心電の仮測定を実施させる。そして、検出制御部94は、心電の測定(本測定)を心電測定部54に実施させ、測定された心電を示す心電信号を、上記現在日時とともに検出情報記憶部82に記憶させる。なお、検出制御部94は、脈波信号に基づいて算出された脈拍数を、生体情報として、現在日時とともに検出情報記憶部82に記憶させてもよい。
検出制御部94は、上記計測部5の動作を制御する。例えば、検出制御部94は、使用者の体動を体動情報検出部51に検出させる他、使用者の脈波を脈波検出部53に検出させる。そして、検出制御部94は、これら体動を示す加速度信号および脈波を示す脈波信号を、上記現在日時とともに上記検出情報記憶部82に記憶させる。
また、検出制御部94は、心電測定部54によって心電の仮測定を実施させる。そして、検出制御部94は、心電の測定(本測定)を心電測定部54に実施させ、測定された心電を示す心電信号を、上記現在日時とともに検出情報記憶部82に記憶させる。なお、検出制御部94は、脈波信号に基づいて算出された脈拍数を、生体情報として、現在日時とともに検出情報記憶部82に記憶させてもよい。
[解析部の構成]
解析部95は、体動情報検出部51および生体情報検出部52から入力される体動情報および生体情報を解析する。
具体的に、解析部95は、脈波検出部53から入力される脈波信号、および、体動情報検出部51から入力される加速度信号に基づいて、使用者の脈拍数を算出する。例えば、解析部95は、脈波信号から加速度信号に基づく体動ノイズ成分を除去して、拍動信号を得る。そして、解析部95は、当該拍動信号に対してFFT(高速フーリエ変換:Fast Fourier Transform)等の周波数解析を行い、得られた解析結果(パワースペクトル)から脈拍の周波数を抽出し、当該脈拍の周波数に基づいて脈拍数を算出する。なお、解析部95は、このような脈拍数の算出に限らず、他の手法により脈拍数を算出してもよい。
解析部95は、体動情報検出部51および生体情報検出部52から入力される体動情報および生体情報を解析する。
具体的に、解析部95は、脈波検出部53から入力される脈波信号、および、体動情報検出部51から入力される加速度信号に基づいて、使用者の脈拍数を算出する。例えば、解析部95は、脈波信号から加速度信号に基づく体動ノイズ成分を除去して、拍動信号を得る。そして、解析部95は、当該拍動信号に対してFFT(高速フーリエ変換:Fast Fourier Transform)等の周波数解析を行い、得られた解析結果(パワースペクトル)から脈拍の周波数を抽出し、当該脈拍の周波数に基づいて脈拍数を算出する。なお、解析部95は、このような脈拍数の算出に限らず、他の手法により脈拍数を算出してもよい。
また、解析部95は、上記周波数解析の解析結果に基づいて、フレーム毎にRR間隔(脈波信号に含まれる一番鋭いピークであるR波と、1つ前のR波との時間差)の時間変化を示すRR波形信号を生成する。更に、解析部95は、RR間隔の心拍変動係数CVRRを算出し、当該心拍変動係数CVRRの時間変化を示す変動係数波形信号を生成する。
更に、解析部95は、上記加速度信号に基づいて、使用者の歩調(ピッチ)を算出する。例えば、解析部95は、加速度信号に上記と同様の周波数解析を行い、得られる解析結果から体動の周波数を抽出し、当該体動の周波数に基づいて歩調を算出する。
加えて、解析部95は、心電測定部54から入力される心電信号を解析する。
そして、解析部95は、算出された脈拍数および歩調、並びに、心電の解析結果を、上記検出情報記憶部82に記憶させる。
加えて、解析部95は、心電測定部54から入力される心電信号を解析する。
そして、解析部95は、算出された脈拍数および歩調、並びに、心電の解析結果を、上記検出情報記憶部82に記憶させる。
[異常判定部の構成]
異常判定部96は、解析部95によって生成されたRR波形信号および変動係数波形信号や、算出された脈拍数から、不整脈に分類される異常が使用者に発生したか否かを判定する。このような不整脈として、心房細動、期外収縮、頻脈および徐脈が挙げられる。
異常判定部96は、解析部95によって生成されたRR波形信号および変動係数波形信号や、算出された脈拍数から、不整脈に分類される異常が使用者に発生したか否かを判定する。このような不整脈として、心房細動、期外収縮、頻脈および徐脈が挙げられる。
心房細動は、心房の拍動数が1分間で300回以上になり、心臓が速く不規則に拍動する状態となり、ひいては、血液が心臓内に停滞してしまう状態を指す。この心房細動が発生した場合、上記RR波形信号の振幅が大きくなる他、上記心拍変動係数CVRRが大きく変化する。このため、これらに基づいて、異常判定部96は、心房細動が発生したか否かを判定する。しかしながら、これに限らず、異常判定部96は、他の方法によって心房細動が発生したか否かを判定してもよい。例えば、異常判定部96は、過去の心房細動の発生時の脈波信号の波形と、上記脈波信号の波形とのマッチングを行い、略同一と判定した場合に、心房細動が発生したと判定してもよい。
期外収縮は、異常な刺激によって心臓が本来の周期を外れて早く収縮する状態を指す。この期外収縮が発生した場合、脈波信号には正常洞調律の波形とは異なる波形が含まれることとなる。このため、異常判定部96は、期外収縮の発生時の波形と、取得された脈波信号の波形とのマッチングを行い、略同一と判定した場合に、期外収縮が発生したと判定する。なお、当該期外収縮の発生時の波形は、平均的な波形でもよく、使用者において過去に発生した期外収縮の波形でもよい。
頻脈は、脈が異常に速くなる状態を指し、徐脈は、異常に遅くなる状態を指す。例えば、安静時心拍数が60〜70bpmである一般成人の脈が、運動時以外で100bpmを超える状態となった場合には頻脈が疑われ、50bpm以下の状態となった場合には徐脈が疑われる。
これらのうち、頻脈が発生した場合には、上記RR間隔が通常時より短い状態が継続し、徐脈が発生した場合には、上記RR間隔が通常時より長い状態が継続する。このため、異常判定部96は、RR間隔が使用者に応じて設定された頻脈の閾値を超えている状態が所定時間継続する場合に頻脈が発生したと判定し、また、RR間隔が使用者に応じて設定された徐脈の閾値(頻脈の閾値より低い閾値)未満である状態が所定時間継続する場合に徐脈が発生したと判定する。
これらのうち、頻脈が発生した場合には、上記RR間隔が通常時より短い状態が継続し、徐脈が発生した場合には、上記RR間隔が通常時より長い状態が継続する。このため、異常判定部96は、RR間隔が使用者に応じて設定された頻脈の閾値を超えている状態が所定時間継続する場合に頻脈が発生したと判定し、また、RR間隔が使用者に応じて設定された徐脈の閾値(頻脈の閾値より低い閾値)未満である状態が所定時間継続する場合に徐脈が発生したと判定する。
このような異常判定部96によって、不整脈に分類される異常が使用者に発生したと判定されると、上記報知制御部92が、使用者に心電の測定を促す提示情報を報知部6に報知させる。例えば、報知制御部92は、心電の測定を促すメッセージを表示部61に表示させる。この他、例えば、報知制御部92は、音声出力部62に所定の音声(例えば警告音)を出力させたり、振動部63に上記振動を発生させたりする。
[心電測定処理]
次に、本実施形態の測定装置1Aによる生体情報測定処理の説明、特に、心電測定処理において得られる効果について詳細に説明する。
図7は、測定される脈波および心電のそれぞれの波形の一例を示す図である。図8(A)は、従来の生体情報測定装置により測定される心電波形の一例を示す図であり、図8(B)は、本実施形態の生体情報測定装置1Aにより測定された心電波形の一例を示す図である。また、図9は、本実施形態における生体情報測定装置1Aの装着状態(生体情報測定状態)を示す模式図である。
次に、本実施形態の測定装置1Aによる生体情報測定処理の説明、特に、心電測定処理において得られる効果について詳細に説明する。
図7は、測定される脈波および心電のそれぞれの波形の一例を示す図である。図8(A)は、従来の生体情報測定装置により測定される心電波形の一例を示す図であり、図8(B)は、本実施形態の生体情報測定装置1Aにより測定された心電波形の一例を示す図である。また、図9は、本実施形態における生体情報測定装置1Aの装着状態(生体情報測定状態)を示す模式図である。
上述した生体情報測定装置1Aにより測定される脈波および心電の波形の一例を図7に示す。図7の脈波および心電の波形(矢印Aの部位)は、誤差等の含まれない正常な波形を示している。しかし、心電の計測は、生体情報測定のなかでも、特に広い周波数帯域(例えば、0.1Hz〜40Hz)の成分を要求されるので、測定電極(第1電極5421および第2電極541A)と生体との接触状態が不安定であったりすると、心電の周波数とは異なる外乱要素の周波数に影響により、得られる心電波形が乱れてしまう虞がある。ここで、測定電極と生体との接触状態が不安定になり易い従来の心電測定部の構成について説明し、次いで、本実施形態の心電測定部54(図5参照)による効果について説明する。
従来の測定装置の心電測定部として、一対の測定電極のうち、第1電極は、ケース部またはバンド部の使用者の生体(皮膚)に接触する面に設けられ、第2電極は、第1電極が設けられた面とは異なる面、例えば、ケース部の側面に設けられた構成のものが知られている。この従来の測定装置は、使用者の腕に装着した状態において、第1電極は常時使用者の生体に接触されており、生体情報測定装置が装着された腕とは異なる側の手の指を第2電極に接触させることによって、心電の測定が可能になる。しかし、このように第2電極に指を押し付ける方法では、第2電極と使用者の指(皮膚)との接触状態を、測定に要する所定の時間(例えば、1分間)安定的に保持するのは困難であり、第2電極と生体との接触が不安定になり易かった。測定電極と生体との接触状態が不安定な状態では、例えば、接触抵抗の変動により、心電波形の基線が大きく乱れてしまったり、商用電源からの電磁誘導ノイズ等の影響を受けたりすると、SN比が低下してしまうなどの悪影響が生じる。図8Aは、上述した、測定電極と生体との接触状態が不安定なことにより、基線に乱れや揺らぎが生じた心電の波形を示している。
[第1実施形態の効果]
これに対し、本実施形態での測定装置1Aは、バンド29の先端部に、使用者が指で撮み易い形状の撮み部10Aが形成され、その撮み部10Aの指で撮まれる両面に第2電極541Aが形成されている(図1を参照)。そして、図9に示すように、測定装置1Aを使用者の左腕LAの手首(左手首)LWに装着した状態では、上述した背面側電極542の第1電極5421および不関電極5422は、当該左手首LWの肌に常時接触する。また、この状態で、使用者の右手RHの親指RH1および人差し指RH2で撮み部10Aを撮むことにより、撮み部10Aの両面に設けられた第2電極541Aにしっかりと接触できるようにした。これにより、指で第2電極を押える従来の構成に比して、第2電極541Aに対する使用者の皮膚の接触状態が安定して保持され易くなるので、使用者の心電とは異なる外乱要因によって生じる電位の変動による心電波形の乱れが抑えられ、精度の高い心電図を得ることができる。
これに対し、本実施形態での測定装置1Aは、バンド29の先端部に、使用者が指で撮み易い形状の撮み部10Aが形成され、その撮み部10Aの指で撮まれる両面に第2電極541Aが形成されている(図1を参照)。そして、図9に示すように、測定装置1Aを使用者の左腕LAの手首(左手首)LWに装着した状態では、上述した背面側電極542の第1電極5421および不関電極5422は、当該左手首LWの肌に常時接触する。また、この状態で、使用者の右手RHの親指RH1および人差し指RH2で撮み部10Aを撮むことにより、撮み部10Aの両面に設けられた第2電極541Aにしっかりと接触できるようにした。これにより、指で第2電極を押える従来の構成に比して、第2電極541Aに対する使用者の皮膚の接触状態が安定して保持され易くなるので、使用者の心電とは異なる外乱要因によって生じる電位の変動による心電波形の乱れが抑えられ、精度の高い心電図を得ることができる。
しかも、本実施形態の測定装置1Aでは、ケース部2Aの背面212に、心電測定部54を構成する背面側電極542として、測定電極である第1電極5421とともに、不関電極5422が第1電極5421と絶縁された態様で配置されている。不関電極5422は、第1電極5421および第2電極541Aを用いて心電信号を誘導する際に、心電の計測対象部位から離れた部位に設置される電極であり、計測対象部位の電気的活動の影響を受けない位置にある電極である。計測対象部位の電気的活動の影響を受けない不関電極5422は、心電計測において電位の基準となる基準電極として利用できる。これにより、心電波形をより正確に測定および記録することが可能になっている。
以上説明した本実施形態に係る測定装置1Aによれば、撮み部10Aに形成された第2電極541A、および、背面側電極542として第1電極5421と同じ面に配置された不関電極5422により、図8(B)に示すような、基線の乱れや揺らぎが抑えられた精確な心電波形の測定および記録をすることができる効果が得られる。
また、本実施形態の測定装置1Aでは、バンド29の解放された端部(他端)を撮み部10Aとして利用し、その撮み部10Aに第2電極541Aを形成した。これにより、腕時計型の測定装置1Aの部品点数を増やすことなく、安定した心電図が得られる撮み部10A(第2電極541A)を設けることができる。
また、本実施形態では、撮み部10Aの皮膚と接触する両面に第2電極541Aを設ける構成とした。しかも、撮み部10Aの皮膚と接触する面(第2電極541Aを形成する面)は、指の形状が追従され易いように凹状の曲面とした。これらの構成により、第2電極541Aに対する使用者の皮膚の接触状態がより良好に保持され、より正確な心電波形を測定および記録することが可能となる。
また、本実施形態では、撮み部10Aの使用者の皮膚と接触する両面に第2電極541Aが設けられているが、これに限られるものでは無い。例えば、第2電極は撮み部10Aのどちらか一面に設けられても良い。この場合には、バンド28の使用者の皮膚と接触しない方の面に第2電極を設けることが好ましい。このように構成することで、必要最小限の電極で安定した心電測定を実施することができるため、装置コストを低減させることができる。
また、本実施形態では、撮み部10Aの使用者の皮膚と接触する両面に第2電極541Aが設けられているが、これに限られるものでは無い。例えば、第2電極は撮み部10Aのどちらか一面に設けられても良い。この場合には、バンド28の使用者の皮膚と接触しない方の面に第2電極を設けることが好ましい。このように構成することで、必要最小限の電極で安定した心電測定を実施することができるため、装置コストを低減させることができる。
(第2実施形態)
図10は、本発明の第2実施形態に係る生体情報測定装置を装着状態にて示すものであり、(A)は非測定状態を示す模式図、(B)は測定状態を示す模式図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Bについて、図10を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図10は、本発明の第2実施形態に係る生体情報測定装置を装着状態にて示すものであり、(A)は非測定状態を示す模式図、(B)は測定状態を示す模式図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Bについて、図10を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図10(A)に示す第2実施形態の生体情報測定装置1Bは、ケース部(本体部)2Bを使用者に装着するバンド28,29のうち一方のバンド28に、撮み部10Bと、撮み部10Bの少なくとも一部を収容したり、収容した撮み部10Bを所定量引き出したりすることが可能な撮み部収容機構を有する撮み部収容部15Bとを有している。ここで、撮み部10Bを引き出すとは、撮み部10Bの撮み部収容部15Bからの突出量を大きくする操作を意味し、撮み部収容部15Bから露出する撮み部10Bの長さを変える操作である。
撮み部10Bは、使用者が指で撮み易い形状、例えば、短冊形状を有している。短冊形状の撮み部10Bは、バンド28に接続される接続端と、その接続端とは反対側の端部である自由端とを有し、自由端側に第2電極541Bが設けられている。第2電極541Bは、撮み部10Bの両面に設けられている(図10(B)を参照)。撮み部10Bの接続端側は、例えばリール機構やスライド機構などの撮み部収容機構に接続され、その撮み部収容機構によって、撮み部10Bの接続端側の少なくとも一部が撮み部収容部15Bに収容されたり(図10(A)の状態)、撮み部10Bの自由端側が撮み部収容部15Bから外に引き出されたり(図10(B)の状態)することが可能になっている。また、短冊形状の撮み部10Bは、その自由端から接続端への延出方向(長手方向)を、バンド28の延出方向(長手方向)に沿わせて配置されている。
撮み部10Bは、使用者が指で撮み易い形状、例えば、短冊形状を有している。短冊形状の撮み部10Bは、バンド28に接続される接続端と、その接続端とは反対側の端部である自由端とを有し、自由端側に第2電極541Bが設けられている。第2電極541Bは、撮み部10Bの両面に設けられている(図10(B)を参照)。撮み部10Bの接続端側は、例えばリール機構やスライド機構などの撮み部収容機構に接続され、その撮み部収容機構によって、撮み部10Bの接続端側の少なくとも一部が撮み部収容部15Bに収容されたり(図10(A)の状態)、撮み部10Bの自由端側が撮み部収容部15Bから外に引き出されたり(図10(B)の状態)することが可能になっている。また、短冊形状の撮み部10Bは、その自由端から接続端への延出方向(長手方向)を、バンド28の延出方向(長手方向)に沿わせて配置されている。
図10(A)は、心電の測定を行っていない時(第2電極541B未使用時)の状態を示している。具体的には、測定装置1Bを使用者の左腕LAの手首(左手首)LWに装着した状態において、撮み部10Bの上記接続端側の少なくとも一部(本実施形態では撮み部10Bの大部分)が、撮み部収容機構により撮み部収容部15Bに収容されている。
心電の測定を行う第2電極541B使用時には、図10(B)に示すように、撮み部収容機構により撮み部10Bを撮み部収容部15Bから所定量引き出して、撮み部10Bの第2電極541Bを使用者の右手の指で撮める状態にする。そして、上記第1実施形態と同様に、使用者の右手RHの親指RH1および人差し指RH2(図9を参照)で撮み部10Bの第2電極541Bを撮み、ケース部2Bの背面側電極の第1電極(不図示)と第2電極541Bとを用いた心電の測定を行う。
以上述べたように、本実施形態に係る測定装置1Bによれば、上述した第1実施形態での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
本実施形態の測定装置1Bでは、第2電極541B未使用時(心電を測定しない時)には、撮み部10Bの接続端側の少なくとも一部を撮み部収容機構により撮み部収容部15Bに収容し、心電を測定する第2電極541B使用時には、撮み部収容部15Bに収容された撮み部10Bの自由端側を撮み部収容機構により所定量引き出せる構造とした。これにより、心電を測定する時の他は、撮み部10Bが邪魔になり難くなるという効果が得られる。
本実施形態の測定装置1Bでは、第2電極541B未使用時(心電を測定しない時)には、撮み部10Bの接続端側の少なくとも一部を撮み部収容機構により撮み部収容部15Bに収容し、心電を測定する第2電極541B使用時には、撮み部収容部15Bに収容された撮み部10Bの自由端側を撮み部収容機構により所定量引き出せる構造とした。これにより、心電を測定する時の他は、撮み部10Bが邪魔になり難くなるという効果が得られる。
また、撮み部収容部15Bに、第2電極541B形成部を含む撮み部10Bの大部分を収容する本実施形態の構成によれば、第2電極541B未使用時の汚れやストレスが抑えられるので、心電の測定結果(波形)の乱れの原因となり得る第2電極541Bの接触抵抗の上昇などが抑えられ、誤差の少ない正確な心電の取得を継続して行うことが可能になる。
また、本実施形態では、短冊形状の撮み部10Bが、その自由端から接続端への延出方向を、バンド28の延出方向に沿わせて配置されているので、スペース効率よく撮み部10Bを設けることができ、第2電極541B(撮み部10B)未使用時(心電を測定しない時)に、撮み部10Bがより邪魔になり難いという効果が得られる。
また、本実施形態では、撮み部10Bをケース部2Bの正面方向へ引き出す構成としたが、他の方向へ撮み部10Bを引き出せるように構成しても良い。例えば、ケース部2Bからのバンド(第1バンド)28の延出方向に撮み部10Bを引き出せるように構成しても良いし、ケース部2Bからのバンド(第1バンド)28の延出方向と垂直方向に撮み部10Bを引き出せるように構成しても良い。さらにその他の方向へ撮み部10Bを引き出せるように構成することができる。
また、本実施形態では、撮み部10Bをケース部2Bの正面方向へ引き出す構成としたが、他の方向へ撮み部10Bを引き出せるように構成しても良い。例えば、ケース部2Bからのバンド(第1バンド)28の延出方向に撮み部10Bを引き出せるように構成しても良いし、ケース部2Bからのバンド(第1バンド)28の延出方向と垂直方向に撮み部10Bを引き出せるように構成しても良い。さらにその他の方向へ撮み部10Bを引き出せるように構成することができる。
(第3実施形態)
図11は、本発明の第3実施形態に係る生体情報測定装置を装着状態にて示すものであり、(A)は非測定状態を示す模式図、(B)は測定状態を示す模式図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Cについて、図11を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図11は、本発明の第3実施形態に係る生体情報測定装置を装着状態にて示すものであり、(A)は非測定状態を示す模式図、(B)は測定状態を示す模式図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Cについて、図11を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図11(A)に示す第3実施形態の生体情報測定装置1Cは、バンド28により使用者に装着されるケース部(本体部)2Cの一側面に、撮み部10Cと、撮み部10Cの少なくとも一部を収容したり、収容した撮み部10Cを所定量引き出したりすることが可能な撮み部収容機構を有する撮み部収容部15Cとを有している。
撮み部10Cは、使用者が指で撮み易い短冊形状を有し、ケース部2Cに接続される接続端と、その接続端とは反対側の自由端とを有し、自由端側の両面に第2電極541Cが設けられている(図11(B)を参照)。撮み部10Cの接続端側は、リール機構やスライド機構などの撮み部収容機構によって、撮み部10Cの接続端側の少なくとも一部が撮み部収容部15Cに収容されたり(図11(A)の状態)、撮み部10Cの自由端側が撮み部収容部15Cから外に引き出されたり(図11(B)の状態)することが可能になっている。
撮み部10Cは、使用者が指で撮み易い短冊形状を有し、ケース部2Cに接続される接続端と、その接続端とは反対側の自由端とを有し、自由端側の両面に第2電極541Cが設けられている(図11(B)を参照)。撮み部10Cの接続端側は、リール機構やスライド機構などの撮み部収容機構によって、撮み部10Cの接続端側の少なくとも一部が撮み部収容部15Cに収容されたり(図11(A)の状態)、撮み部10Cの自由端側が撮み部収容部15Cから外に引き出されたり(図11(B)の状態)することが可能になっている。
図11(A)は、心電の測定を行っていない時(第2電極541C未使用時)の状態を示し、撮み部10Cの接続端側の少なくとも一部(本実施形態では撮み部10Cの大部分)が、撮み部収容機構によりケース部2Cの撮み部収容部15Cに収容されている。
心電の測定を行う第2電極541C使用時には、図11(B)に示すように、撮み部収容機構により撮み部10Cをケース部2Cの撮み部収容部15Cから所定量引き出して、撮み部10Cの第2電極541Cを使用者の右手の指で撮める状態にする。そして、使用者の右手の親指および人差しで撮み部10Cの第2電極541Cを撮み、ケース部2Cの背面側電極の第1電極(不図示)と第2電極541Cとを用いた心電の測定を行う。
本実施形態の測定装置1Cによれば、上記第2実施形態と同様に、第2電極541C未使用時(心電を測定しない時)に、撮み部10Cの接続端側の少なくとも一部を収容できる撮み部収容部15Cを備えているので、心電を取得する時の他は撮み部10Cが邪魔になり難く、また、汚れやストレスから保護することができる効果が得られる。
また、本実施形態の測定装置1Cでは、第2電極541Cが設けられた撮み部10Cがケース部2Cに設けられた撮み部収容部15Cに収容可能に配置されているので、測定装置1Cのバンド28の交換が必要な場合に、撮み部10Cのことを考慮することなく、必要に応じて交換することができる。
なお、第2実施形態および第3実施形態においては、生体情報測定装置を使用者の手首に装着した際、手首の橈骨と尺骨のうち、橈骨側に撮み部を設けることが好ましい。このように構成することで、自然な姿勢で撮み部を操作することができる。
なお、第2実施形態および第3実施形態においては、生体情報測定装置を使用者の手首に装着した際、手首の橈骨と尺骨のうち、橈骨側に撮み部を設けることが好ましい。このように構成することで、自然な姿勢で撮み部を操作することができる。
(第4実施形態)
図12は、本発明の第4実施形態の生体情報測定装置を装着状態(測定状態)にて示す模式図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Dについて、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図12は、本発明の第4実施形態の生体情報測定装置を装着状態(測定状態)にて示す模式図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Dについて、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図12において、本実施形態に係る測定装置1Dは、バンド28により使用者に装着されるケース部(本体部)2Dの正面側(使用者の手首LWの皮膚と接触する背面側とは反対側)に、ヒンジにより開閉可能に配置された撮み部としての上蓋部10Dが備えられている。上蓋部10Dは、使用者が撮み易い形状を有しており、撮まれる領域の両面に第2電極541Dが設けられている。
心電の測定を行う第2電極541D使用時には、図12に示すように、撮み部としての上蓋部10Dをヒンジにより開けた状態にして、上蓋部10Dの第2電極541D形成領域(撮み部)を使用者の指(例えば、右手の親指および人差し指)で撮み、ケース部2Dの背面側電極の第1電極(不図示)と第2電極541Dとを用いた心電の測定を行う。
また、心電の測定を行っていない時(第2電極541D未使用時)は、上蓋部10Dをヒンジにより閉じた状態にする。
また、心電の測定を行っていない時(第2電極541D未使用時)は、上蓋部10Dをヒンジにより閉じた状態にする。
本実施形態の測定装置1Dによれば、腕時計型の生体情報測定装置としてのサイズの増大を最小限に抑えながら、使用者の指で撮む領域の両面に第2電極541Dが設けられた撮み部としての上蓋部10Dを備えることにより、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
図13は、生体情報測定装置の変形例1を示すものであり、(A)は非測定状態を示す模式図、(B)は測定状態を示す模式図。
上記第2実施形態では、図10のように、バンド部28に、撮み部10Bを収容および引き出し可能な撮み部収容機構を有する撮み部収容部15Bを設け、心電の非測定時には撮み部10Bを撮み部収容部15Bに収容する構成について説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例1に係る生体情報測定装置1Eについて説明する。なお、上記実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
図13は、生体情報測定装置の変形例1を示すものであり、(A)は非測定状態を示す模式図、(B)は測定状態を示す模式図。
上記第2実施形態では、図10のように、バンド部28に、撮み部10Bを収容および引き出し可能な撮み部収容機構を有する撮み部収容部15Bを設け、心電の非測定時には撮み部10Bを撮み部収容部15Bに収容する構成について説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例1に係る生体情報測定装置1Eについて説明する。なお、上記実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
図13に示すように、本変形例にかかる測定装置1Eは、バンド28,29のうち一方のバンド28にヒンジを介して接続された接続端11Eと、接続端11Eの反対側の端部である自由端12Eとを有した撮み部10Eが設けられている。また、バンド28には、撮み部10Eの自由端12Eを接続する接続手段、および、その接続手段による自由端12Eの接続を解除する解除手段を備えた撮み部ロック部18Eが設けられている。撮み部10Eの自由端12E側の使用者が指で撮み易い領域の両面には第2電極541Eが設けられている。
図13(A)は、心電の測定を行っていない非測定状態(第2電極541E未使用時)の測定装置1Eを示している。具体的には、測定装置1Eを使用者の左腕LAの手首(左手首)LWに装着した状態において、撮み部10Eの自由端12Eが、撮み部ロック部18Eの接続手段によりバンド部28に接続されている。
心電の測定を行う第2電極541E使用時には、撮み部ロック部18Eが解除手段により図中矢印の方向に解除されて図10(B)に示す測定状態になる。具体的には、撮み部10Eの接続端11Eのヒンジを支点として撮み部10Eが回動し、自由端12E側がバンド部28から離れ、第2電極541Eを使用者の右手の指で撮める状態になる。そして、使用者の手の指(例えば、右手の親指および人差し指)で撮み部10Eの第2電極541Eを撮み、ケース部2Eの背面側電極542の第1電極(不図示)と第2電極541Eとを用いた心電の測定を行う。
本変形例の測定装置1Eによれば、第2電極541Eが設けられた撮み部10Eを使用して心電を測定する時には、撮み部ロック部18Eの解除手段により撮み部10Eの自由端12Eの接続を解除して撮み部10Eの第2電極541E形成領域を撮めるようにし、心電を測定しない時は、撮み部ロック部18Eの固定手段により撮み部10Eの自由端12Eを接続することができる。これにより、心電を測定しない時には、撮み部10Eが邪魔になり難くなるという効果が得られる。
(変形例2)
図14は、生体情報測定装置の変形例2を示すものであり、(A)は非測定状態を示す模式図、(B)は測定状態を示す模式図である。
上記実施形態および変形例1では、バンド部またはケース部に接続される接続端と、この接続端とは反対側の自由端とを有する撮み部を備えた構成についてについて説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例2に係る生体情報測定装置1Fについて説明する。なお、上記実施形態および変形例1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
図14は、生体情報測定装置の変形例2を示すものであり、(A)は非測定状態を示す模式図、(B)は測定状態を示す模式図である。
上記実施形態および変形例1では、バンド部またはケース部に接続される接続端と、この接続端とは反対側の自由端とを有する撮み部を備えた構成についてについて説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例2に係る生体情報測定装置1Fについて説明する。なお、上記実施形態および変形例1と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
図14に示すように、本変形例にかかる測定装置1Fは、両端がバンド28に接続された接続端11Fを有する撮み部10Fを有している。この撮み部10Fのうち、少なくとも両端である接続端11Fの所定の部位は弾性部材により形成されている。また、撮み部10Fの中央の所定の領域の両面には第2電極541Fが設けられている。
図14(A)は、心電の測定を行っていない非測定状態(第2電極541F未使用時)の測定装置1Fを示している。具体的には、測定装置1Fを使用者の左腕LAの手首(左手首)LWに装着した状態において、撮み部10Fは、バンド部28に密着または小さい隙間を空けた状態で配置される。
心電の測定を行う第2電極541F使用時には、図14(B)に示すように、撮み部10Fとバンド部28との間に使用者の指(例えば、右手の人差し指)を入れて、少なくとも両端の接続端11Fの所定の部位が有する弾性を利用して撮み部10Fを引っ張り、撮み部10Fの第2電極541F形成領域が撮み易いようにバンド部28と撮み部10Fとの隙間を確保する。そして、使用者の手の指(例えば、右手の親指および人差し指)で撮み部10Fの第2電極541Fを撮み、ケース部2Fの背面側電極542の第1電極(不図示)と第2電極541Fとを用いた心電の測定を行う。
本変形例の測定装置1Fによれば、上記実施形態および変形例1と同様に、心電非測定時に撮み部10Fが邪魔になり難い効果に加えて、上記実施形態および変形例1に比して、複雑な機構を用いることなく単純な構造にて第2電極541Fと使用者の生体との安定した接触を実現する撮み部10Fを配置することができるという効果が得られる。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図15は、本発明の第5実施形態に係る生体情報測定装置を示す背面図である。また、図16は、上記第5実施形態における本体部および透光性部材を示す断面図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置は、上記生体情報測定装置1A〜1Fと同様の構成を有するが、背面側電極の配置が異なる点で、当該生体情報測定装置1A〜1Fと相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図15は、本発明の第5実施形態に係る生体情報測定装置を示す背面図である。また、図16は、上記第5実施形態における本体部および透光性部材を示す断面図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置は、上記生体情報測定装置1A〜1Fと同様の構成を有するが、背面側電極の配置が異なる点で、当該生体情報測定装置1A〜1Fと相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図15は、本実施形態に係る生体情報測定装置1Gを示す背面図である。また、図16は、ケース部2G(本体部21G)における背面212側の部位、および、脈波センサー531を構成する透光性部材532を示す断面図である。なお、図16は、正面211と背面212とを結ぶ方向における断面図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Gは、背面212の構成、および、背面側電極542の配置が異なる他は、上記生体情報測定装置1Aと同様の構成を有する。
この測定装置1Gでは、図15に示すように、ケース部2Gを構成する本体部21Gの背面212には、突出部2121が形成されている。この突出部2121は、図16に示すように、背面212の外縁側から中央C2側に向かうに従って、当該背面212の基準面212A(背面212の隅部を結ぶ平面)からの突出量が大きくなるように、緩やかな凸曲面状に形成されている。すなわち、突出部2121は、背面212の外縁側の位置より中央C2側の位置の方が基準面212Aから突出している。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Gは、背面212の構成、および、背面側電極542の配置が異なる他は、上記生体情報測定装置1Aと同様の構成を有する。
この測定装置1Gでは、図15に示すように、ケース部2Gを構成する本体部21Gの背面212には、突出部2121が形成されている。この突出部2121は、図16に示すように、背面212の外縁側から中央C2側に向かうに従って、当該背面212の基準面212A(背面212の隅部を結ぶ平面)からの突出量が大きくなるように、緩やかな凸曲面状に形成されている。すなわち、突出部2121は、背面212の外縁側の位置より中央C2側の位置の方が基準面212Aから突出している。
突出部2121の中央には、図15および図16に示すように、円形状の開口である検出窓2122が形成されている。この検出窓2122には、上記脈波検出部53を構成する透光性部材532が嵌め込まれており、当該透光性部材532は、本体部21G内に設けられた脈波センサー531の発光素子および受光素子(図示省略)を覆う。すなわち、突出部2121は、検出窓2122以外の部位から光が脈波センサー531の受光素子に入射されることを防ぐ遮光部としても機能する。
なお、透光性部材532の略中央には、円弧状に膨出した膨出部5321が形成されており、上記基準面212Aを基準とした場合、膨出部5321の高さ位置は、突出部2121において最も突出した部位である中央C2側の端部の高さ位置より高い。すなわち、膨出部5321の頂点は、突出部2121より基準面212Aから離れている。
なお、透光性部材532の略中央には、円弧状に膨出した膨出部5321が形成されており、上記基準面212Aを基準とした場合、膨出部5321の高さ位置は、突出部2121において最も突出した部位である中央C2側の端部の高さ位置より高い。すなわち、膨出部5321の頂点は、突出部2121より基準面212Aから離れている。
このような背面212に配置される背面側電極542のうち、第1電極5421は、上記突出部2121における検出窓2122側の部位に環状に配置され、不関電極5422は、突出部2121の外側の部位に環状に配置されている。
これらのうち、第1電極5421は、突出部2121において外縁側の位置より中央C2側の位置に配置されている。換言すると、第1電極5421は、背面212に対向(正対)する位置から見て、検出窓2122の端縁との間の寸法M1が突出部2121の外縁との間の寸法M2より小さくなるように、突出部2121に配置されている。この第1電極5421の基準面212Aからの高さ位置は、上記膨出部5321の高さ位置よりも高い。詳述すると、第1電極5421は、背面212に位置する構成のうち、基準面212Aから最も離れた位置に配置されている。
これらのうち、第1電極5421は、突出部2121において外縁側の位置より中央C2側の位置に配置されている。換言すると、第1電極5421は、背面212に対向(正対)する位置から見て、検出窓2122の端縁との間の寸法M1が突出部2121の外縁との間の寸法M2より小さくなるように、突出部2121に配置されている。この第1電極5421の基準面212Aからの高さ位置は、上記膨出部5321の高さ位置よりも高い。詳述すると、第1電極5421は、背面212に位置する構成のうち、基準面212Aから最も離れた位置に配置されている。
以上説明した本実施形態に係る測定装置1Gによれば、上記測定装置1A〜1Fと同様の効果を奏することができる他、以下の効果が得られる。
背面側電極542の第1電極5421が上記突出部2121に配置されていることにより、測定装置1Gが上記装着部位に装着されて膨出部5321が当該装着部位に密着される際に、第1電極5421を当該装着部位に密着させることができる。従って、心電を精度よく検出できる。
背面側電極542の第1電極5421が上記突出部2121に配置されていることにより、測定装置1Gが上記装着部位に装着されて膨出部5321が当該装着部位に密着される際に、第1電極5421を当該装着部位に密着させることができる。従って、心電を精度よく検出できる。
なお、上記測定装置1Gでは、背面側電極542は、第1電極5421および不関電極5422を有するとした。しかしながら、背面側電極542は、第1電極5421のみを有する構成であってもよく、第1電極5421および不関電極5422に加えて他の電極を有する構成としてもよい。
更に、背面側電極542を構成する各電極は、環状に限らず、複数の電極に分断されていればよい。図17および図18は、背面側電極542を構成する各電極の配置・形状の他の態様を示すものであり、図17は背面図、図18は、図17のB−B線断面図である。図17に示す測定装置1Gの背面側電極542は、第1電極5421と、不関電極5422とが、間にすき間を介して並べて配置されている。図17においては、背面212の紙面上左側に第1電極5421が配置され、紙面上右側に不関電極5422が配置されている。また、第1電極5421および不関電極5422は、背面212において使用者の体(皮膚)に向けて突出する突出部2121上に一部が配置されている(図18を参照)。
このような背面側電極542の各電極の配置・形状とすることにより、第1電極5421および不関電極5422共に、背面212において使用者の体(皮膚)へ向けて突出する突出部2121に配置され、しかも、各々の電極共に、突出部2121に比較的広く配置されるので、使用者の皮膚との接触が良好に保持されて、より正確な心電を得ることが可能になる。
このような背面側電極542の各電極の配置・形状とすることにより、第1電極5421および不関電極5422共に、背面212において使用者の体(皮膚)へ向けて突出する突出部2121に配置され、しかも、各々の電極共に、突出部2121に比較的広く配置されるので、使用者の皮膚との接触が良好に保持されて、より正確な心電を得ることが可能になる。
また、上記測定装置1Gの構成を、背面側から見て略矩形状の本体部を有するケース部や、背面側から見て略円形状に形成された本体部を有するケース部を備える構成とし、当該本体部の背面に上記構成を適用してもよい。
なお、これらの構成の変形については、本実施形態の測定装置1Gに限らず、上記第1〜第4実施形態および変形例についても適用することができる。
なお、これらの構成の変形については、本実施形態の測定装置1Gに限らず、上記第1〜第4実施形態および変形例についても適用することができる。
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態の測定装置1A〜1Fにおいて、第2電極541A〜541Fが設けられた撮み部10A〜10Fの形状は、各図に図示した形状に限らず、使用者が指で撮んだ状態を保持しやすい形状であればよい。
更に、測定装置の装着時に人体に常時接触する電極(上記実施形態では、背面側電極542としての第1電極5421および不関電極5422)は、ケース部(本体部)の背面に限らず、測定装置の装着状態において使用者の皮膚に接触する面であればよい。例えば、バンド28,29のいずれかの内側(装着状態において使用者の皮膚に接触する側)に設けられていてもよい。この場合、バンド28,29の内側又は外側に、当該バンド28,29に沿う信号線(電線)を設けることにより、当該電極と本体部とを接続できる。
また、上記実施形態では、背面側電極542の第1電極5421および不関電極5422も、中央C2を中心とする同心円状に配設されているとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、当該第1電極5421および不関電極5422の配置も適宜変更してよく、例えば、背面212において並べて配置されてもよい。
上記各実施形態では、生体情報検出部52は、心電測定部54の他、使用者の脈波を検出する脈波検出部53を有するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、脈波検出部53は無くてもよく、生体情報検出部52が、他の生体情報(例えば、血圧、血糖値、体温、発汗量、および生体インピーダンス値など)を検出する検出部を更に有する構成としてもよい。また、体動情報検出部51は無くてもよい。
上記各実施形態および変形例では、第2電極541A〜541F、およびそれらが設けられた撮み部10A〜10Fは、使用者の心電の測定のみに利用されるとした。しかしながら、これに限らない。例えば、心電の測定時以外は、上記操作部4を構成する操作撮みとして利用可能に構成してもよい。
上記各実施形態では、ケース部2A〜2Fは、装着部材としての一対のバンド28,29により人体に装着されるとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、測定装置1A〜1Fを人体に装着させることが可能であれば、装着部材の構成は問わない。また、上記のように、バンド28,29は、ケース部2A〜2Fと一体化されていてもよい。
上記各実施形態では、測定装置1A〜1Fは、使用者の左手首LWに装着可能な腕時計型のウェアラブル機器とした。しかしながら、これに限らず、測定装置の形状は、略直方体形状等、他の形状であってもよい。また、測定装置1A〜1Fの装着部位も左手首LWに限らず、右手首等の他の位置であってもよい。
1A〜1G…生体情報測定装置、2A〜2G…ケース部、3…装置本体、4…操作部、5…計測部、6…報知部、7…通信部、8…記憶部、9…制御部、10A〜10F…撮み部(10D…撮み部としての上蓋部)、11E,11F…接続端、12E…自由端、15B,15C…撮み部収容部、18E…固定手段および解除手段を備えた撮み部ロック部、21A〜21G…本体部、22…カバー、23…ベゼル、24…絶縁体、28,29…バンド(バンド部)、30…中留、41〜44…ボタン、51…体動情報検出部、52…生体情報検出部、53…脈波検出部、54…心電測定部、61…表示部、62…音声出力部、63…振動部、81…制御情報記憶部、82…検出情報記憶部、91…計時部、92…報知制御部、93…通信制御部、94…検出制御部、95…解析部、96…異常判定部、211…正面、212…背面、212A…基準面、213…右側面、214…左側面、531…脈波センサー、532…透光性部材、541A〜541F…第2電極、542…背面側電極、545…AFE、546…A/Dコンバーター、547…心電検出部、2121…突出部、2122…検出窓、5321…膨出部、5421…第1電極、5422…不関電極。
Claims (15)
- 使用者の生体情報を検出する生体情報検出部を備えるケース部と、
前記ケース部を前記使用者に装着するバンド部と、
前記ケース部または前記バンド部の前記使用者の体と接触する面に設けられた第1電極と、
前記ケース部または前記バンド部に設けられ、前記使用者が指で撮める撮み部と、
前記撮み部に設けられた第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極とを用いて、前記使用者の心電を検出する心電検出部と、を有することを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1に記載の生体情報測定装置において、
前記撮み部の両主面に前記第2電極が設けられていることを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1または2に記載の生体情報測定装置において、
前記バンド部は、一端が前記ケース部に接続され、他端が解放されてなり、
前記撮み部は、前記バンド部の前記他端に配置されることを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の生体情報測定装置において、
前記撮み部は、前記ケース部または前記バンド部に接続された接続端と、前記ケース部または前記バンド部との接続を解除可能な自由端とを備えたことを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の生体情報測定装置において、
前記撮み部の長さを調整可能な収容機構を有する撮み部収容部を備えたことを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項5に記載の生体情報測定装置において、
前記収容機構は、前記第2電極を未使用時の前記撮み部の長さよりも、前記第2電極を使用時の前記撮み部の長さの方が長くなるように前記撮み部の長さを調整可能なことを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項5または6に記載の生体情報測定装置において、
前記収容機構は、リール機構またはスライド機構によって構成されていることを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の生体情報測定装置において、
前記撮み部は、前記バンド部の延出方向と前記撮み部の延出方向とに沿って前記バンド部に配置されていることを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の生体情報測定装置において、
前記第1電極が配置された面に、前記第1電極と絶縁された第3電極が設けられていることを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項9に記載の生体情報測定装置において、
前記第3電極は不関電極であることを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の生体情報測定装置において、
前記ケース部の前記使用者の体と接触する面に、前記使用者の脈波を検出する脈波検出部を有することを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項11に記載の生体情報測定装置であって、
前記ケース部の前記使用者の体と接触する面と平行な方向からの断面視において、前記脈波検出部は前記ケース部から前記使用者の皮膚へ向けて突出する突出部に設けられ、前記第1電極の少なくとも一部は、前記突出部に設けられていることを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の生体情報測定装置において、
前記第1電極が配置された面に、前記使用者の脈波を検出する検出窓部を有することを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項13に記載の生体情報測定装置であって、
前記ケース部の前記使用者の体と接触する面と平行な方向からの側面視において、前記ケース部は、前記検出窓部に隣接し、前記ケース部から前記使用者の皮膚へ向けて突出する突出部を有し、前記第1電極の少なくとも一部は、前記突出部に設けられていることを特徴とする生体情報測定装置。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の生体情報測定装置において、
前記第2電極は、凹部を有することを特徴とする生体情報測定装置。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017006183A (ja) * | 2015-06-17 | 2017-01-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 生体情報計測センサおよび生体情報計測用便座 |
JP2019126255A (ja) * | 2017-09-06 | 2019-07-25 | アップル インコーポレイテッドApple Inc. | ポータブル電子デバイスのための導電性経路 |
JP2019209041A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社デンソー | 脈波形解析方法、及びプログラム |
JP2020010913A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | セイコーエプソン株式会社 | 生体センサーモジュール及び生体情報測定装置 |
US10855110B2 (en) | 2017-09-06 | 2020-12-01 | Apple Inc. | Antenna integration for portable electronic devices having wireless charging receiver systems |
WO2023018318A1 (ko) * | 2021-08-13 | 2023-02-16 | 헥사첵 주식회사 | 복수의 심전도 리드 신호를 획득하는 웨어러블 디바이스 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11147499B2 (en) | 2013-08-30 | 2021-10-19 | Joseph Wiesel | Method and apparatus for detecting atrial fibrillation |
US10827268B2 (en) | 2014-02-11 | 2020-11-03 | Apple Inc. | Detecting an installation position of a wearable electronic device |
WO2015122879A1 (en) | 2014-02-11 | 2015-08-20 | Bodhi Technology Ventures Llc | Detecting the limb wearing a wearable electronic device |
US9723997B1 (en) | 2014-09-26 | 2017-08-08 | Apple Inc. | Electronic device that computes health data |
CN111772618A (zh) * | 2017-01-13 | 2020-10-16 | 华为技术有限公司 | 可穿戴设备 |
USD823302S1 (en) * | 2017-02-07 | 2018-07-17 | Lg Electronics Inc. | Portable wrist wearable device |
WO2018212757A1 (en) * | 2017-05-15 | 2018-11-22 | Joseph Wiesel | Method and apparatus for detecting atrial fibrilation |
EP4252632A3 (en) * | 2017-09-05 | 2024-05-01 | Apple Inc. | Wearable electronic device with electrodes for sensing biological parameters |
EP3459447A3 (en) | 2017-09-26 | 2019-07-10 | Apple Inc. | Optical sensor subsystem adjacent a cover of an electronic device housing |
WO2019138327A1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-07-18 | Shankar Rohini | Wearable ecg and auscultation monitoring system with sos and remote monitoring |
CN114052738B (zh) * | 2020-08-06 | 2022-10-04 | 华为技术有限公司 | 一种可穿戴设备 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3004126C2 (de) * | 1980-02-05 | 1986-06-05 | Schmid, geb.Bühl, Annemarie, 7914 Pfaffenhofen | Bioelektrische Hautkontaktelektrode |
US7894888B2 (en) * | 2008-09-24 | 2011-02-22 | Chang Gung University | Device and method for measuring three-lead ECG in a wristwatch |
CN104379055B (zh) * | 2012-12-14 | 2018-05-15 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于测量用户的生理参数的设备 |
US9465365B2 (en) * | 2013-10-25 | 2016-10-11 | Mark Nichol | Electronic device capable of being coupled to a wristwatch |
US9420956B2 (en) * | 2013-12-12 | 2016-08-23 | Alivecor, Inc. | Methods and systems for arrhythmia tracking and scoring |
US10165954B2 (en) * | 2014-07-31 | 2019-01-01 | Salutron Inc. | Integrated sensor modules |
US20160066853A1 (en) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Aliphcom | Strap band for a wearable device |
US20160066841A1 (en) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Aliphcom | Strap band for a wearable device |
KR102360027B1 (ko) * | 2014-09-26 | 2022-02-08 | 삼성전자주식회사 | 손목형 체성분 측정 장치 및 이를 이용한 체성분 측정 방법 |
US20160174857A1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-23 | Eggers & Associates, Inc. | Wearable Apparatus, System and Method for Detection of Cardiac Arrest and Alerting Emergency Response |
-
2015
- 2015-05-22 JP JP2015104279A patent/JP2016214641A/ja active Pending
-
2016
- 2016-05-20 US US15/161,150 patent/US20160338598A1/en not_active Abandoned
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017006183A (ja) * | 2015-06-17 | 2017-01-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 生体情報計測センサおよび生体情報計測用便座 |
JP2019126255A (ja) * | 2017-09-06 | 2019-07-25 | アップル インコーポレイテッドApple Inc. | ポータブル電子デバイスのための導電性経路 |
US10855110B2 (en) | 2017-09-06 | 2020-12-01 | Apple Inc. | Antenna integration for portable electronic devices having wireless charging receiver systems |
US11011943B2 (en) | 2017-09-06 | 2021-05-18 | Apple Inc. | Architecture of portable electronic devices with wireless charging receiver systems |
JP2019209041A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社デンソー | 脈波形解析方法、及びプログラム |
JP2020010913A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | セイコーエプソン株式会社 | 生体センサーモジュール及び生体情報測定装置 |
JP7155704B2 (ja) | 2018-07-20 | 2022-10-19 | セイコーエプソン株式会社 | 生体センサーモジュール及び生体情報測定装置 |
WO2023018318A1 (ko) * | 2021-08-13 | 2023-02-16 | 헥사첵 주식회사 | 복수의 심전도 리드 신호를 획득하는 웨어러블 디바이스 |
GB2624584A (en) * | 2021-08-13 | 2024-05-22 | Hexacheck Inc | Wearable device that acquires multiple electrocardiogram lead signals |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US20160338598A1 (en) | 2016-11-24 |
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