JPH09108191A - Pulse wave measuring device - Google Patents
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 センサユニットを指などの表面に、脈波信号
の検出感度が高い状態に装着できる脈波計測装置を提供
すること。
【解決手段】 腕装着型の脈波計測装置において、セン
サユニット固定用バンド４０は、サポーター方式であ
り、指周りのサイズに合わせて適正なサイズのものを選
択する。その結果、センサユニット３０を生体表面に固
定したときにセンサユニット３０から生体表面にかかる
加重が透光板の単位面積当たり１．０ｇｆ／ｍｍ2 から
２．８ｇｆ／ｍｍ2 であり、センサユニット３０は、生
体表面に２．０ｍｍから３．０ｍｍまでの範囲で沈み込
む。
(57) Abstract: [PROBLEMS] To provide a pulse wave measuring device in which a sensor unit can be mounted on a surface of a finger or the like in a state where the detection sensitivity of a pulse wave signal is high. In an arm-worn pulse wave measuring device, a sensor unit fixing band 40 is of a supporter type, and an appropriate size is selected in accordance with a size around a finger. As a result, it the sensor unit 30 is 2.8gf / mm 2 weighting applied from sensor unit 30 to the living body surface from a unit area per 1.0 gf / mm 2 of light transmittance plate when secured to the living body surface, the sensor unit 30 Sinks in the surface of the living body in the range of 2.0 mm to 3.0 mm.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、脈波信号を光学的
に計測して脈拍数などを求める脈波計測装置に関するも
のである。更に詳しくは、脈波信号を光学的に計測する
ためのセンサユニットの指表面などへの装着構造に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse wave measuring device for optically measuring a pulse wave signal to obtain a pulse rate and the like. More specifically, the present invention relates to a structure for mounting a sensor unit for optically measuring a pulse wave signal on a finger surface or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】脈拍数などの脈波情報を計測、表示可能
な脈波計測装置のうち、光学式のものでは、ＬＥＤから
指表面に向けて光を照射する一方、指（血管）から反射
してきた光をフォトトランジスタで受光することによ
り、血量変化を受光量の変化として検出し、その検出結
果に基づいて脈拍数などを計測するようになっている。
このような脈波計測装置では、ＬＥＤとフォトトランジ
スタとを備えるセンサユニットを、従来からある血圧計
と同様な面ファスナーを備えるベルトによって指表面な
どに固定している。2. Description of the Related Art Among pulse wave measuring devices capable of measuring and displaying pulse wave information such as pulse rate, an optical type pulse wave device irradiates light from an LED toward a finger surface while reflecting from a finger (blood vessel). The received light is received by a phototransistor to detect a change in blood volume as a change in the amount of received light, and the pulse rate or the like is measured based on the detection result.
In such a pulse wave measuring device, a sensor unit including an LED and a phototransistor is fixed to a finger surface or the like by a belt including a surface fastener similar to a conventional blood pressure monitor.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、センサユニットを指に押し当て、それを覆うよ
うにベルトを巻いた後、面ファスナーで固定する方法で
は、どれ位の締めつけ状態で脈波信号を検出すればよい
のか分からないので、脈波信号を実際に検出しながら検
出感度が最も良好な状態になるまで押しつけ状態を調整
している。従って、脈拍数の計測準備から実際に計測を
開始するまで手間がかかるという問題点がある。However, in the conventional method, in which the sensor unit is pressed against a finger, the belt is wound so as to cover the finger, and then the surface fastener is used to fix the sensor unit, no matter how tightly the belt is clamped. Since it is not known whether the wave signal should be detected, the pressing state is adjusted while actually detecting the pulse wave signal until the detection sensitivity becomes the best state. Therefore, there is a problem that it takes time from preparation for measuring the pulse rate to actual start of the measurement.
【０００４】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
センサユニットを指などの表面に、脈波信号の検出感度
が高い状態に手間をかけずに装着できる脈波計測装置を
提供することにある。[0004] In view of the above problems, the object of the present invention is to:
It is an object of the present invention to provide a pulse wave measuring device in which the sensor unit can be mounted on the surface of a finger or the like in a state in which the detection sensitivity of the pulse wave signal is high, without any trouble.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、指表面、手首表面、足首表面、腕表
面などの生体表面に向けて光を発する発光素子、該発光
素子が発した光のうち生体の側から反射してくる光を受
光可能な受光素子、及び該受光素子及び前記発光素子の
表面側に配置され、外側表面に生体表面が密着した状態
とされる透光板を備えるセンサユニットと、該センサユ
ニットによる脈波信号の検出結果に基づいて脈拍数など
の脈波情報を求めるデータ処理手段を備える装置本体
と、前記透光板が生体表面に密着するように前記センサ
ユニットを生体表面に固定するセンサユニット固定手段
とを有する脈波計測装置において、前記センサユニット
固定手段および前記センサユニットは、該センサユニッ
トが生体表面に固定されたときに、前記センサユニット
から生体表面にかかる加重が前記透光板の単位面積当た
り１．０ｇｆ／ｍｍ2 から２．８ｇｆ／ｍｍ2 となるよ
うに構成されていることを特徴とする。In order to solve the above problems, in the present invention, a light emitting element which emits light toward a living body surface such as a finger surface, a wrist surface, an ankle surface and an arm surface, and the light emitting element are provided. A light-receiving element capable of receiving the light reflected from the living body side among the emitted light, and a light-transmitting element which is arranged on the surface side of the light-receiving element and the light-emitting element and in which the living body surface is in close contact with the outer surface. A sensor unit including a plate, a device main body including a data processing unit that obtains pulse wave information such as a pulse rate based on a detection result of a pulse wave signal by the sensor unit, and the translucent plate so as to be in close contact with a living body surface. A pulse wave measuring device having a sensor unit fixing means for fixing the sensor unit to a living body surface, wherein the sensor unit fixing means and the sensor unit are fixed to the living body surface. When it is, wherein the weight applied from the sensor unit to the living body surface is configured to be 2.8gf / mm 2 of unit area per 1.0 gf / mm 2 of the transparent plate.
【０００６】また、本発明では、指表面、手首表面、足
首表面、腕表面などの生体表面に向けて光を発する発光
素子、該発光素子が発した光のうち生体の側から反射し
てくる光を受光可能な受光素子、及び該受光素子及び前
記発光素子の表面側に配置され、外側表面に生体表面が
密着した状態とされる透光板を備えるセンサユニット
と、該センサユニットによる脈波信号の検出結果に基づ
いて脈拍数などの脈波情報を求めるデータ処理手段を備
える装置本体と、前記透光板が生体表面に密着するよう
に前記センサユニットを生体表面に固定するセンサユニ
ット固定手段とを有する脈波計測装置において、前記セ
ンサユニット固定手段および前記センサユニットは、該
センサユニットを生体表面に加重をかけずに配置した位
置から前記透光板が生体表面に密着するように前記セン
サユニット固定手段によって生体表面に固定した位置ま
で２．０ｍｍから３．０ｍｍまでの範囲で変位するよう
に構成されていることを特徴とする。Further, according to the present invention, a light emitting element that emits light toward the surface of a living body such as a finger surface, a wrist surface, an ankle surface, or an arm surface, and the light emitted by the light emitting element is reflected from the living body side. A light receiving element capable of receiving light, a sensor unit provided on the front surface side of the light receiving element and the light emitting element, and a translucent plate in which an outer surface is in close contact with a living body surface, and a pulse wave by the sensor unit An apparatus main body including a data processing unit that obtains pulse wave information such as a pulse rate based on a detection result of a signal, and a sensor unit fixing unit that fixes the sensor unit to the living body surface so that the translucent plate adheres to the living body surface. In the pulse wave measuring device having, the sensor unit fixing means and the sensor unit are arranged such that the translucent plate is located at a position where the sensor unit is arranged without applying a weight to the living body surface. Characterized in that it is configured to be displaced in a range from 2.0mm to 3.0mm to fixed position in the living body surface by the sensor unit fixing means so as to be in close contact with the body surface.
【０００７】本発明において、前記センサユニット固定
手段は、少なくとも周方向への伸縮性を備えたサポータ
ー状のセンサユニット固定用バンドから構成され、前記
センサユニットは、前記センサユニット固定用バンドに
よって指表面や手首表面などの生体表面に固定されるこ
とが好ましい。In the present invention, the sensor unit fixing means is composed of a supporter-like sensor unit fixing band having elasticity in at least the circumferential direction, and the sensor unit is formed on the finger surface by the sensor unit fixing band. It is preferably fixed on the surface of a living body such as a wrist surface or a wrist.
【０００８】この場合に、前記センサユニット固定用バ
ンドは、発泡ゴム層を備える素材、またはポリウレタン
ゴム層を備える素材から構成されていることが好まし
い。In this case, it is preferable that the sensor unit fixing band is made of a material having a foamed rubber layer or a material having a polyurethane rubber layer.
【０００９】本発明では、前記センサユニットにおける
前記透光板と反対側には、前記センサユニット固定用バ
ンドが前記センサユニットを生体表面に向けて押す力を
前記透光板に集中させるための突起を有することが好ま
しい。According to the present invention, the sensor unit fixing band is provided on the opposite side of the sensor unit from the light transmitting plate so that the force for pushing the sensor unit toward the surface of the living body is concentrated on the light transmitting plate. It is preferable to have
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図面に基づいて、本発明の一実施
例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１１】（全体構成）図１は、本例の腕装着型脈波
計測装置の使用状態を示す説明図である。(Overall Structure) FIG. 1 is an explanatory view showing a use state of the wrist-worn pulse wave measuring apparatus of this example.
【００１２】図１において、本例の腕装着型脈波計測装
置１（脈波計測装置）は、腕時計構造を有する装置本体
１０と、この装置本体１０に接続されるケーブル２０
と、このケーブル２０の先端側に設けられたセンサユニ
ット３０（脈波信号検出部）とから大略構成されてい
る。装置本体１０には、腕時計における１２時方向から
腕に巻きついてその６時方向で固定されるリストバンド
１２が設けられ、このリストバンド１２によって、装置
本体１０は、腕に着脱自在である。センサユニット３０
は、伸縮可能な素材からなるサポータ状のセンサユニッ
ト固定用バンド４０（センサユニット固定手段）によっ
て人差し指（生体）の根元に装着されている。In FIG. 1, an arm-mounted pulse wave measuring device 1 (pulse wave measuring device) of this example is a device body 10 having a wristwatch structure and a cable 20 connected to the device body 10.
And a sensor unit 30 (pulse wave signal detecting portion) provided on the distal end side of the cable 20. The device main body 10 is provided with a wristband 12 that is wound around the arm from the 12 o'clock direction of the wristwatch and fixed at the 6 o'clock direction. Sensor unit 30
Is attached to the base of the index finger (living body) by a supporter-shaped sensor unit fixing band 40 (sensor unit fixing means) made of a stretchable material.
【００１３】（装置本体の構成）図２は、本例の腕装着
型脈波計測装置の装置本体を、リストバンドやケーブル
などを外した状態で示す平面図、図３は、腕装着型脈波
計測装置を３時の方向からみた側面図である。(Structure of the device main body) FIG. 2 is a plan view showing the device main body of the arm-mounted pulse wave measuring device of this embodiment with the wristband and cables removed, and FIG. It is the side view which looked at the wave measuring device from the direction at 3 o'clock.
【００１４】図２において、装置本体１０は、樹脂製の
時計ケース１１（本体ケース）を備えており、この時計
ケース１１の表面側には、現在時刻や日付に加えて、脈
拍数などの脈波情報などをデジタル表示する液晶表示装
置１３（表示部）が構成されている。時計ケース１１の
内部には、センサユニット３０による検出結果（脈波信
号）に基づいて脈拍数の変化などを液晶表示装置１３で
表示するために、検出信号に対する信号処理を行なうデ
ータ処理回路５０が構成されている。データ処理回路５
０には、計時回路も構成されているため、通常時刻、ラ
ップタイム、スプリットタイムなども液晶表示装置１３
に表示可能である。In FIG. 2, the main body 10 of the apparatus is provided with a resin watch case 11 (main body case). On the surface side of the watch case 11, in addition to the current time and date, the pulse rate and other pulses are displayed. A liquid crystal display device 13 (display unit) that digitally displays wave information and the like is configured. In the inside of the watch case 11, a data processing circuit 50 that performs signal processing on the detection signal is displayed on the liquid crystal display device 13 in order to display a change in pulse rate based on the detection result (pulse wave signal) by the sensor unit 30. It is configured. Data processing circuit 5
Since the clock circuit is also configured at 0, the normal time, the lap time, the split time, etc. are also displayed on the liquid crystal display device 13.
Can be displayed.
【００１５】時計ケース１１の外周部には、時刻合わせ
や表示モードの切り換えなどを行なうためのボタンスイ
ッチ１１１〜１１５が構成され、 時計ケース１１の表面
には、ボタンスイッチ１１６、１１７が構成されてい
る。腕装着型脈波計測装置１の電源は、時計ケース１１
に内蔵されているボタン形の電池５９であり、ケーブル
２０は、電池５９からセンサユニット３０に電力を供給
するとともに、センサユニット３０の検出結果を時計ケ
ース１１内のデータ処理回路５０に入力している。Button switches 111 to 115 for time adjustment and switching of display modes are formed on the outer peripheral portion of the watch case 11, and button switches 116 and 117 are formed on the surface of the watch case 11. There is. The power source of the wrist-worn pulse wave measuring device 1 is a watch case 11
The battery 20 is a button-type battery 59 built in, and the cable 20 supplies electric power from the battery 59 to the sensor unit 30 and inputs the detection result of the sensor unit 30 to the data processing circuit 50 in the watch case 11. There is.
【００１６】腕装着型脈波計測装置１では、その機能を
増やすにともなって、装置本体１０を大型化する必要が
あるが、装置本体１０には、腕に装着されるという制約
があるため、装置本体１０を腕時計における６時及び１
２時の方向に向けては拡大できない。そこで、本例で
は、装置本体１０には、３時及び９時の方向における長
さ寸法が６時及び１２時の方向における長さ寸法よりも
長い横長の時計ケース１１を用いてある。但し、リスト
バンド１２は、３時の方向側に偏った位置で接続してい
るため、リストバンド１２からみると、腕時計における
９時の方向に大きな張出部分１０１を有するが、かかる
大きな張出部分は、３時の方向にはない。従って、横長
の時計ケース１１を用いたわりには、手首を自由に曲げ
ることができ、かつ、転んでも手の甲を時計ケース１１
にぶつけることがない。In the arm-mounted pulse wave measuring apparatus 1, it is necessary to increase the size of the apparatus main body 10 as its function is increased. However, the apparatus main body 10 has a restriction that it is worn on the arm. The device body 10 is set to a wristwatch at 6 o'clock and 1
It cannot be expanded toward 2 o'clock. In view of this, in this example, the device body 10 uses the horizontally long watch case 11 whose length dimension in the directions of 3 o'clock and 9 o'clock is longer than the length dimension in the directions of 6 o'clock and 12 o'clock. However, since the wristband 12 is connected at a position biased toward the 3 o'clock side, the wristband 12 has a large overhanging portion 101 in the 9 o'clock direction when viewed from the wristband 12, but such a large overhang is present. The part is not in the 3 o'clock direction. Therefore, instead of using the horizontally long watch case 11, the wrist can be freely bent, and the back of the hand cannot be bent when the watch case 11 falls.
Never hit.
【００１７】時計ケース１１の内部において、電池５９
に対して９時の方向には、ブザー用の偏平な圧電素子５
８が配置されている。電池５９は、圧電素子５８に比較
して重いため、装置本体１０の重心位置は、３時の方向
に偏った位置にある。この重心が偏っている側にリスト
バンド１２が接続しているので、装置本体１０を腕に安
定した状態で装着できる。また、電池５９と圧電素子５
８とを面方向に配置してあるため、装置本体１０を薄型
化できるとともに、図３に示すように、裏面部１１９に
電池蓋１１８を設けることによって、ユーザーは、電池
５９を簡単に交換できる。A battery 59 is provided inside the watch case 11.
On the other hand, in the direction of 9 o'clock, the flat piezoelectric element 5 for the buzzer
8 are arranged. Since the battery 59 is heavier than the piezoelectric element 58, the position of the center of gravity of the apparatus main body 10 is in a position deviated in the 3 o'clock direction. Since the wrist band 12 is connected to the side where the center of gravity is deviated, the device body 10 can be stably attached to the arm. In addition, the battery 59 and the piezoelectric element 5
8 and 8 are arranged in the plane direction, the apparatus main body 10 can be made thin, and the user can easily replace the battery 59 by providing the battery lid 118 on the back surface part 119 as shown in FIG. .
【００１８】（装置本体の回り止め防止構造）図３にお
いて、時計ケース１１の１２時の方向には、リストバン
ド１２の端部に取り付けられた止め軸１２１を保持する
ための連結部１０５が形成されている。時計ケース１１
の６時の方向には、腕に巻かれたリストバンド１２が長
さ方向の途中位置で折り返されるとともに、この途中位
置を保持するための留め具１２２が取り付けられる受け
部１０６が形成されている。(Structure for Preventing Rotation of Device Main Body) In FIG. 3, a connecting portion 105 for holding the stopper shaft 121 attached to the end portion of the wristband 12 is formed in the 12 o'clock direction of the watch case 11. Has been done. Watch case 11
In the direction of 6 o'clock, the wristband 12 wound around the arm is folded back at an intermediate position in the longitudinal direction, and a receiving portion 106 to which a fastener 122 for holding the intermediate position is attached is formed. .
【００１９】装置本体１０の６時の方向において、裏面
部１１９から受け部１０６に至る部分は、時計ケース１
１と一体に成形されて裏面部１１９に対して約１１５°
の角度をなす回転止め部１０８になっている。すなわ
ち、リストバンド１２によって装置本体１０を右の手首
Ｌ（腕）の上面部Ｌ１（手の甲の側）に位置するように
装着したとき、時計ケース１１の裏面部１１９は、手首
Ｌの上面部Ｌ１に密着する一方、回転止め部１０８は、
橈骨Ｒのある側面部Ｌ２に当接する。この状態で、装置
本体１０の裏面部１１９は、橈骨Ｒと尺骨Ｕを跨ぐ感じ
にある一方、回転止め部１０８と裏面部１１９との屈曲
部分１０９から回転止め部１０８にかけては、橈骨Ｒに
当接する感じになる。このように、回転止め部１０８と
裏面部１１９とは、約１１５°という解剖学的に理想的
な角度をなしているため、装置本体１０を矢印Ａの方向
に、また、装置本体１０を矢印Ｂの方向に回そうとして
も、装置本体１０は、それ以上不必要にずれない。ま
た、裏面部１１９及び回転止め部１０８によって腕の回
りの片側２ヵ所で装置本体１０の回転を規制するだけで
ある。このため、腕が細くても、裏面部１１９及び回転
止め部１０８は確実に腕に接するので、回転止め効果が
確実に得られる一方、腕が太くても窮屈な感じがない。In the 6 o'clock direction of the apparatus body 10, the portion from the back surface portion 119 to the receiving portion 106 is the watch case 1
It is molded integrally with 1 and is about 115 ° to the back surface 119.
The rotation stopping portion 108 forms an angle. That is, when the device main body 10 is mounted by the wristband 12 so as to be positioned on the upper surface portion L1 (the back of the hand) of the right wrist L (arm), the back surface portion 119 of the watch case 11 is attached to the upper surface portion L1 of the wrist L. While the rotation stopper 108 is
It abuts on the side face L2 having the radius R. In this state, the back surface portion 119 of the apparatus body 10 feels to straddle the radius R and the ulna U, while the bending portion 109 between the rotation stopping portion 108 and the back surface portion 119 and the rotation stopping portion 108 contact the radius R. It makes you feel like you're in touch. As described above, since the rotation stopping portion 108 and the back surface portion 119 form an anatomically ideal angle of about 115 °, the device body 10 is moved in the direction of arrow A and the device body 10 is moved in the arrow direction. Even if it is attempted to turn in the direction of B, the device body 10 will not unnecessarily shift further. Further, the back surface part 119 and the rotation stopping part 108 only restrict the rotation of the apparatus main body 10 at two positions on one side around the arm. Therefore, even if the arm is thin, the back surface portion 119 and the rotation stopping portion 108 are surely brought into contact with the arm, so that the rotation stopping effect can be surely obtained, while the thick arm does not feel cramped.
【００２０】（ケーブルと装置本体との接続構造）図３
からわかるように、本例の腕装着型脈波計測装置１で
は、装置本体１０の６時の方向において、回転止め部１
０８として延設されている部分の表面側には、コネクタ
部７０が構成され、そこには、ケーブル２０の端部に構
成されたコネクタピース８０を着脱できるようになって
いる。従って、腕装着型脈波計測装置１は、コネクタピ
ース８０をコネクタ部７０から外せば、ケーブル２０か
ら先の部分を装置本体１０から外せるので、通常の腕時
計と同様に扱え、便利である。しかも、装置本体１０の
６時の側、すなわち、利用者からみると手前側でコネク
タピース８０とコネクタ部７０とを着脱できるので、着
脱操作が簡単である。また、コネクタ部７０は、装置本
体１０から３時の方向に張り出さないので、利用者は、
ランニング中に手首を自由に動かすことができるととも
に、ランニング中に転んでも手の甲がコネクタ部７０に
ぶつからない。(Connection structure between cable and device main body) FIG. 3
As can be seen from the above, in the wrist-worn pulse wave measuring device 1 of the present example, the rotation stopping part 1 is arranged in the 6 o'clock direction of the device body 10.
A connector portion 70 is formed on the surface side of the portion extended as 08, and the connector piece 80 formed at the end portion of the cable 20 can be attached and detached thereto. Therefore, the wrist-worn pulse wave measuring device 1 can be handled like a normal wristwatch and is convenient because the part ahead of the cable 20 can be removed from the device body 10 by removing the connector piece 80 from the connector part 70. Moreover, since the connector piece 80 and the connector portion 70 can be attached / detached on the 6 o'clock side of the apparatus body 10, that is, on the front side when seen from the user, the attaching / detaching operation is easy. Further, since the connector portion 70 does not project from the apparatus body 10 in the 3 o'clock direction, the user
The wrist can be freely moved during running, and the back of the hand does not hit the connector portion 70 even if the user falls down during running.
【００２１】（センサユニットの構成）図４は、本例の
腕装着型脈波計測装置に用いたセンサユニットの平面
図、図５は、図４のＩ−Ｉ′線における断面図、図６
は、図４のII−II′線における断面図、図７は、図４の
III−III ′線における断面図である。(Structure of Sensor Unit) FIG. 4 is a plan view of a sensor unit used in the wrist-worn pulse wave measuring device of this embodiment, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 4, and FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 4, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III ′.
【００２２】図４において、センサユニット３０は、そ
のケース体としてのセンサ枠３６の内側に部品収納空間
３００が構成され、この部品収納空間３００の内部に
は、回路基板３５が配置されている。回路基板３５に
は、ＬＥＤ３１、フォトトランジスタ３２、ダイオード
３９１、及びトランジスタ３９２などの電子部品が実装
されている。また、センサユニット３０には、ブッシュ
３９３によってケーブル２０の端部が固定され、ケーブ
ル２０の各配線は、回路基板３５のパターン上にはんだ
付けされている。ここで、センサユニット３０は、ケー
ブル２０が指の根元側から装置本体１０の側に引き出さ
れるようにして指に取り付けられる。従って、ＬＥＤ３
１及びフォトトランジスタ３２は、指の長さ方向に沿っ
て配列されることになり、そのうち、ＬＥＤ３１は指の
先端側に位置し、フォトトランジスタ３２は指の根元の
方に位置する。In FIG. 4, the sensor unit 30 has a component housing space 300 formed inside a sensor frame 36 serving as a case body, and a circuit board 35 is arranged inside the component housing space 300. Electronic components such as the LED 31, the phototransistor 32, the diode 391, and the transistor 392 are mounted on the circuit board 35. The end of the cable 20 is fixed to the sensor unit 30 by a bush 393, and each wiring of the cable 20 is soldered on the pattern of the circuit board 35. Here, the sensor unit 30 is attached to the finger so that the cable 20 is pulled out from the base side of the finger to the apparatus main body 10 side. Therefore, LED3
1 and the phototransistor 32 are arranged along the length direction of the finger, of which the LED 31 is located on the tip side of the finger and the phototransistor 32 is located on the base of the finger.
【００２３】図５からわかるように、部品収納空間３０
０は、センサ枠３６の裏側に裏蓋３０２が被されること
によって構成されている。センサ枠３６の上面部分（実
質的な脈波信号検出部）には、ガラス板からなる透光板
３４によって光透過窓が形成され、この透光板３４に対
向するように回路基板３５が部品収納空間３００内で固
定されている。従って、ＬＥＤ３１及びフォトトランジ
スタ３２は、それぞれ発光面及び受光面を透光板３４の
方に向けている。このため、透光板３４の外側表面３４
１（指表面との接触面／センサ面）に指表面を密着させ
た状態で、ＬＥＤ３１が指表面に向けて光を発すると、
フォトトランジスタ３２は、ＬＥＤ３１が発した光のう
ち指の側から反射してくる光を受光可能である。As can be seen from FIG. 5, the parts storage space 30
0 is configured by covering the back side of the sensor frame 36 with the back cover 302. A light transmission window is formed by a light transmission plate 34 made of a glass plate on an upper surface portion (substantially pulse wave signal detection portion) of the sensor frame 36, and the circuit board 35 is a component so as to face the light transmission plate 34. It is fixed in the storage space 300. Therefore, the LED 31 and the phototransistor 32 have their light emitting surface and light receiving surface facing the light transmitting plate 34, respectively. Therefore, the outer surface 34 of the translucent plate 34 is
When the LED 31 emits light toward the finger surface in the state where the finger surface is closely attached to 1 (contact surface with the finger surface / sensor surface),
The phototransistor 32 can receive the light reflected from the finger side of the light emitted by the LED 31.
【００２４】本例では、裏蓋３０２の背面側には、セン
サユニット固定用バンド４０内部でのセンサユニット３
０の位置ずれを防止するための突起３０３が構成されて
おり、この突起３０３は、センサユニット３０における
透光板３４と丁度反対側に形成されている。また、突起
３０３は、先端が尖っている。このため、センサユニッ
ト３０をセンサユニット固定用バンド４０によって指に
装着したとき、センサユニット固定用バンド４０がセン
サユニット３０を指に向けて押す力は、透光板３４に集
中するようになっている。In this example, the sensor unit 3 inside the sensor unit fixing band 40 is provided on the back side of the back cover 302.
A protrusion 303 for preventing the displacement of 0 is formed, and the protrusion 303 is formed just on the opposite side of the light transmitting plate 34 in the sensor unit 30. Further, the protrusion 303 has a sharp tip. Therefore, when the sensor unit 30 is attached to the finger by the sensor unit fixing band 40, the force by which the sensor unit fixing band 40 pushes the sensor unit 30 toward the finger is concentrated on the transparent plate 34. There is.
【００２５】図５、図６及び図７に示すように、透光板
３４の周囲を取り巻くセンサ枠３６の外側表面３６１を
基準面とすると、透光板３４の外側表面３４１は、基準
面（センサ枠３６の外側表面３６１）よりも突出した位
置にある。As shown in FIGS. 5, 6 and 7, when the outer surface 361 of the sensor frame 36 surrounding the light transmitting plate 34 is used as a reference surface, the outer surface 341 of the light transmitting plate 34 has a reference surface ( It is located at a position protruding from the outer surface 361) of the sensor frame 36.
【００２６】また、図６に示すように、透光板３４の周
囲には、透光板３４と指とを密着させたときに指表面に
接触する２本の人体アース用端子３８がねじ３０６によ
ってセンサ枠３０１に固定されている。２本の人体アー
ス用端子３８は、透光板３４を挟むようにその両側に配
置されている。なお、人体アース用端子３８の周りに
は、パッキン３９４が嵌められている。Further, as shown in FIG. 6, two human body grounding terminals 38, which come into contact with the finger surface when the transparent plate 34 and the finger are brought into close contact with each other, are provided around the transparent plate 34 with screws 306. It is fixed to the sensor frame 301 by. The two human body grounding terminals 38 are arranged on both sides of the transparent plate 34 so as to sandwich the transparent plate 34 therebetween. A packing 394 is fitted around the human body grounding terminal 38.
【００２７】人体アース用端子３８も、図６からわかる
ように、基準面（センサ枠３６の外側表面３６１）から
突出している。但し、人体アース用端子３８の外側表面
３８１（指表面との接触面）は、基準面（センサ枠３６
の外側表面３６１）からみれば、透光板３４の外側表面
３４１よりも低い位置にある。The human body grounding terminal 38 also projects from the reference surface (outer surface 361 of the sensor frame 36), as can be seen from FIG. However, the outer surface 381 of the human body grounding terminal 38 (contact surface with the finger surface) is a reference surface (sensor frame 36).
The outer surface 361) of the transparent plate 34 is lower than the outer surface 341 of the transparent plate 34.
【００２８】本例では、ＬＥＤ３１として、ＩｎＧａＮ
系（インジウム−ガリウム−窒素系）の青色ＬＥＤを用
いてあり、その発光スペクトルは、図８に示すように、
４５０ｎｍに発光ピークを有し、その発光波長領域は、
３５０ｎｍから６００ｎｍまでの範囲にある。かかる発
光特性を有するＬＥＤ３１に対応させて、本例では、フ
ォトトランジスタ３２として、ＧａＡｓＰ系（ガリウム
−砒素−リン系）のフォトトランジスタを用いてあり、
その素子自身の受光波長領域は、図９に示すように、主
要感度領域が３００ｎｍから６００ｎｍまでの範囲にあ
って、３００ｎｍ以下にも感度領域がある。ここで、フ
ォトトランジスタ３２として、素子にフィルタを付加し
たセンサユニットを用いることもあり、このようなセン
サユニットの受光波長領域の一例は、図１０に示すよう
に、主要感度領域が４００ｎｍから５５０ｎｍまでの範
囲にある。In this example, as the LED 31, InGaN is used.
System (indium-gallium-nitrogen system) blue LED is used, and its emission spectrum is as shown in FIG.
It has an emission peak at 450 nm and its emission wavelength range is
It is in the range of 350 nm to 600 nm. In this example, a GaAsP-based (gallium-arsenic-phosphorus-based) phototransistor is used as the phototransistor 32 so as to correspond to the LED 31 having such light emission characteristics.
As shown in FIG. 9, the light-receiving wavelength region of the device itself has a main sensitivity region in the range of 300 nm to 600 nm, and there is a sensitivity region even below 300 nm. Here, as the phototransistor 32, a sensor unit in which a filter is added to an element may be used, and an example of the light receiving wavelength region of such a sensor unit is, as shown in FIG. 10, a main sensitivity region from 400 nm to 550 nm. Is in the range.
【００２９】このように構成したセンサユニット３０
を、図１１に示すように、センサユニット固定用バンド
４０（図示せず。）によって指の根元に装着すると、Ｌ
ＥＤ３１及びフォトトランジスタ３２は、それぞれの発
光面及び受光面を指表面に向いた状態になる。この状態
で、ＬＥＤ３１が指に向けて光を照射すると、生体（血
管）から反射してきた光をフォトトランジスタ３２が受
光し、その受光結果（脈波信号）を、ケーブル２０を介
して装置本体１０に入力すると、装置本体１０では、脈
波信号から脈拍数が求められる。The sensor unit 30 having the above structure
Is attached to the base of the finger by the sensor unit fixing band 40 (not shown) as shown in FIG.
The ED 31 and the phototransistor 32 are in a state where the light emitting surface and the light receiving surface thereof face the finger surface. In this state, when the LED 31 emits light toward the finger, the phototransistor 32 receives the light reflected from the living body (blood vessel), and the light reception result (pulse wave signal) is transmitted via the cable 20 to the apparatus body 10. When input to, the apparatus body 10 obtains the pulse rate from the pulse wave signal.
【００３０】（データ処理回路の構成）すなわち、図１
２に、時計ケースの内部に構成されたデータ処理回路の
機能の一部をブロック図で示すように、データ処理回路
５０において、脈波信号変換部５１は、センサユニット
３０からケーブル２０を介して入力された信号をデジタ
ル信号に変換して脈波信号記憶部５２に出力するように
なっている。脈波信号記憶部５２は、デジタル信号に変
換された脈波データを記憶しておくＲＡＭである。脈波
信号演算部５３は、脈波信号記憶部５２に記憶されてい
る信号を読み出してそれに周波数分析を行ない、その結
果を脈波成分抽出部５４に入力するようになっている。
脈波成分抽出部５４は、脈波信号演算部５３からの入力
信号から脈波成分を抽出して脈拍数演算部５５に出力
し、この脈拍数演算部５５は、入力された脈波の周波数
成分により脈拍数を演算し、その結果を液晶表示装置１
３に出力するようになっている。(Configuration of Data Processing Circuit) That is, FIG.
2, in the data processing circuit 50, the pulse wave signal converter 51 is connected to the pulse wave signal converter 51 from the sensor unit 30 via the cable 20 as shown in a block diagram of a part of the function of the data processing circuit configured inside the watch case. The input signal is converted into a digital signal and output to the pulse wave signal storage unit 52. The pulse wave signal storage unit 52 is a RAM that stores the pulse wave data converted into a digital signal. The pulse wave signal calculation unit 53 reads the signal stored in the pulse wave signal storage unit 52, performs frequency analysis on the signal, and inputs the result to the pulse wave component extraction unit 54.
The pulse wave component extraction unit 54 extracts the pulse wave component from the input signal from the pulse wave signal calculation unit 53 and outputs it to the pulse rate calculation unit 55, and the pulse rate calculation unit 55 determines the frequency of the input pulse wave. The pulse rate is calculated by the component, and the result is calculated by the liquid crystal display device 1.
3 is output.
【００３１】（センサユニット固定用バンド）図１３
（ａ）は、センサユニット３０を図１１に示すように指
に固定するためのセンサユニット固定用バンド４０の斜
視図であり、図１３（ｂ）は、このセンサユニット固定
用バンド４０を上下逆にしたときの斜視図である。(Sensor unit fixing band) FIG.
FIG. 13A is a perspective view of a sensor unit fixing band 40 for fixing the sensor unit 30 to a finger as shown in FIG. 11, and FIG. 13B shows the sensor unit fixing band 40 upside down. It is a perspective view when it is set.
【００３２】図１４（ａ）は、センサユニット固定用バ
ンド４０を図１３（ａ）に示す状態から裏返したときの
斜視図であり、図１４（ｂ）は、センサユニット固定用
バンド４０を図１３（ｂ）に示す状態から裏返したとき
の斜視図である。FIG. 14 (a) is a perspective view of the sensor unit fixing band 40 when it is turned upside down from the state shown in FIG. 13 (a), and FIG. 14 (b) shows the sensor unit fixing band 40. FIG. 13B is a perspective view of the state shown in FIG.
【００３３】これらの図において、センサユニット固定
用バンド４０は、サポータ状を呈しており、その端部か
ら長手方向に向けては、センサユニット固定用バンド４
０を指に嵌めるときにそれを指の根元に向けて引っ張る
ためのつまみ部分４２１、４１３が構成されている。In these figures, the sensor unit fixing band 40 has a supporter shape, and the sensor unit fixing band 4 extends in the longitudinal direction from its end.
Knob portions 421 and 413 for pulling 0 toward the base of the finger when the 0 is fitted to the finger are configured.
【００３４】図１３（ａ）および図１４（ｂ）に示すよ
うに、センサユニット固定用バンド４０の内周面のう
ち、指の腹に接する部分には、周方向に向けられた帯状
のゴム４３０（弾性体）の両端を縫い付けたセンサユニ
ット位置ずれ防止部４３（センサユニット位置ずれ防止
手段）が構成されている。すなわち、ゴム４３０を引っ
張ってそれを引き延ばした状態で、その内側にセンサユ
ニット３０を潜らせた後、ゴム４３０を放すとともに、
ケーブル２０を引き戻せば、ケーブル２０の根元付近
（ケーブル２０のうちセンサユニット３０との接続部分
付近）をゴム４３０で固定した状態になる。従って、こ
の状態でセンサユニット固定用バンド４０を指に嵌めれ
ば、図１１に示したように、センサユニット３０の透光
板３４を指表面に密着した状態に固定でき、脈波を計測
しているときに、センサユニット固定用バンド４０内で
センサユニット３０がずれたり、センサユニット固定用
バンド４０内からセンサユニット３０が抜けたりするこ
とを防止できる。As shown in FIGS. 13 (a) and 14 (b), in the inner peripheral surface of the band 40 for fixing the sensor unit, a portion of the inner peripheral surface of the sensor unit fixing band 40, which is in contact with the ball of the finger, has a strip-shaped rubber oriented in the circumferential direction. A sensor unit position deviation prevention portion 43 (sensor unit position deviation prevention means) is formed by sewing both ends of 430 (elastic body). That is, in a state where the rubber 430 is pulled and stretched, the sensor unit 30 is submerged inside the rubber 430, and then the rubber 430 is released.
When the cable 20 is pulled back, the vicinity of the base of the cable 20 (near the connection portion of the cable 20 with the sensor unit 30) is fixed by the rubber 430. Therefore, if the sensor unit fixing band 40 is fitted to the finger in this state, the light transmitting plate 34 of the sensor unit 30 can be fixed in a state of being in close contact with the finger surface as shown in FIG. 11, and the pulse wave can be measured. It is possible to prevent the sensor unit 30 from slipping in the sensor unit fixing band 40 and the sensor unit 30 coming off from the sensor unit fixing band 40 during the operation.
【００３５】ここで、センサユニット固定用バンド４０
には、少なくも、センサユニット３０を指表面に密着し
た状態に固定できるだけの押圧力を発揮することと、外
光を遮断できることとが求められる。そこで、本例で
は、センサユニット固定用バンド４０は、ウエットスー
ツに用いられている素材を裁断したシート片を縫製した
もので構成してある。すなわち、センサユニット固定用
バンド４０を構成する各シート片を、図１５（ａ）ない
し図１５（ｄ）にそれぞれ示すように、センサユニット
固定用バンド４０は、主布部となる第１のシート片４１
と、背布部となる第２のシート片４２と、これらを縫い
合わせたときにセンサユニット固定用バンド４０の内面
に縫い目が露出しないように縫製部分（接合部分）に張
られる目止めテープ４４、４５とから構成されている。Here, the band 40 for fixing the sensor unit
At least, it is required to exert a pressing force sufficient to fix the sensor unit 30 in a state in which the sensor unit 30 is in close contact with the finger surface and to be able to block external light. Therefore, in this example, the sensor unit fixing band 40 is configured by sewing a sheet piece obtained by cutting a material used for a wetsuit. That is, as shown in FIGS. 15 (a) to 15 (d), the respective sheet pieces constituting the sensor unit fixing band 40 are arranged such that the sensor unit fixing band 40 is the first sheet serving as the main cloth portion. Piece 41
A second sheet piece 42 serving as a back cloth portion, and a sealing tape 44 stretched on a sewn portion (joint portion) so that the seam is not exposed on the inner surface of the sensor unit fixing band 40 when these are sewn together. And 45.
【００３６】これらのシート片のうち、第１のシート片
４１には、ゴム４３０の両端を縫い付けたセンサユニッ
ト位置ずれ防止部４３が構成されている。また、第１の
シート片４１の底辺部分には、直線的に切断された部分
４１１、４１２と、つまみ部分４１３となる張り出し部
分を曲線的に構成するための凹部４１７、４１８とが構
成されている。一方、第２のシート片４２にも、つまみ
部分４２１を構成するための張り出し部分が構成されて
いる。Of these sheet pieces, the first sheet piece 41 is provided with a sensor unit position deviation prevention portion 43 in which both ends of the rubber 430 are sewn. In addition, linearly cut portions 411 and 412 and recessed portions 417 and 418 for forming a curved portion of an overhanging portion that serves as a knob portion 413 are formed in the bottom portion of the first sheet piece 41. There is. On the other hand, the second sheet piece 42 also has an overhanging portion for forming the knob portion 421.
【００３７】センサユニット固定用バンド４０を形成す
るには、第１のシート片４１と第２のシート片４２と
を、図１６（ａ）〜図１６（ｄ）に示すように、側端縁
４１５、４２５同士を突き合わしたように縫製し、ま
た、側端縁４１５、４２５同士も突き合わしたように縫
製する。このため、縫製した後でも、２重部分がないの
で、センサユニット固定用バンド４０を指に嵌めたとき
に隙間ができにくい。In order to form the sensor unit fixing band 40, the first sheet piece 41 and the second sheet piece 42 are separated from each other by a side edge as shown in FIGS. 16 (a) to 16 (d). The 415 and 425 are sewn as if they were butted, and the side edges 415 and 425 are also sewn as if they were butted. For this reason, even after sewing, there is no double portion, and it is difficult to form a gap when the sensor unit fixing band 40 is fitted on a finger.
【００３８】次に、センサユニット固定用バンド４０の
内周面に縫い目が出ないように、縫製部分に目止めテー
プ４４、４５を張る。このため、縫製部分が完全に平坦
に仕上げられているので、センサユニット固定用バンド
４０を指に嵌めたときに違和感がないともに、指とセン
サユニット固定用バンド４０との間に隙間がない。Next, the stitching tapes 44 and 45 are stretched on the sewn portion so that no stitches are formed on the inner peripheral surface of the sensor unit fixing band 40. For this reason, since the sewn portion is finished to be completely flat, there is no discomfort when the sensor unit fixing band 40 is fitted on the finger, and there is no gap between the finger and the sensor unit fixing band 40.
【００３９】このように構成したセンサユニット固定用
バンド４０には、ウエットスーツに用いられている厚手
の生地が用いられ、この生地は、発泡ゴム層（ポリウレ
タンゴム層）の表裏の両側に、ジャージなどに用いられ
ている合成繊維生地が張り合わされた複合素材からな
る。このため、センサユニット固定用バンド４０は、適
度な伸縮性を有し、特に、周方向（矢印Ｑの方向）への
伸縮性が大きい。従って、このセンサユニット固定用バ
ンド４０を用いてセンサユニット３０を指表面に固定し
たとき、センサユニット固定用バンド４０は、そのサイ
ズと指周りのサイズとによって規定される安定した押圧
力を発揮するので、脈波信号の検出感度が安定してい
る。すなわち、詳しくは後に説明するが、センサユニッ
ト３０を指表面に向けて押す力が適正な範囲にあると
き、脈波信号の検出感度が高く、所定の範囲より押圧力
が大きすぎても、小さすぎても、脈波信号の検出感度が
低下する傾向にあるが、本例のセンサユニット固定用バ
ンド４０は、安定した押圧力を発揮するので、脈波信号
の検出感度が安定している。The sensor unit fixing band 40 constructed as described above is made of a thick cloth used in wet suits. This cloth is formed on both sides of the foam rubber layer (polyurethane rubber layer) on both sides of a jersey. It is made of a composite material that is made by laminating synthetic fiber materials used in such as. For this reason, the sensor unit fixing band 40 has appropriate elasticity, and particularly elasticity in the circumferential direction (direction of arrow Q) is large. Therefore, when the sensor unit 30 is fixed to the finger surface using the sensor unit fixing band 40, the sensor unit fixing band 40 exerts a stable pressing force defined by its size and the size around the finger. Therefore, the detection sensitivity of the pulse wave signal is stable. That is, as will be described in detail later, when the force for pushing the sensor unit 30 toward the finger surface is in the proper range, the detection sensitivity of the pulse wave signal is high, and even if the pushing force is larger than the predetermined range, it is small. If too much, the detection sensitivity of the pulse wave signal tends to decrease, but the sensor unit fixing band 40 of the present example exerts a stable pressing force, so the detection sensitivity of the pulse wave signal is stable.
【００４０】また、センサユニット固定用バンド４０を
指に嵌めたときに、センサユニット固定用バンド４０
は、周方向に伸びた状態になるが、この状態でも、セン
サユニット固定用バンド４０は、中間層に発泡ゴム層を
有しているため、外光は、センサユニット固定用バンド
４０を透過することがない。これに対して、水着などに
使用されている素材によってセンサユニット固定用バン
ド４０を構成したときには、伸縮性や初期的な遮光性の
面で問題がなくても、伸びた状態での遮光性が不十分で
ある。また、水着などに使用されている素材を用いた場
合には、マラソン中に水を補給しようとしてセンサユニ
ット固定用バンド４０が濡れると、素材が伸びて緩んで
しまうとともに、乾いた後に寸法が戻らない。かかる素
材面の寸法的な問題は、水着ほど大きなものであれば支
障がなくても、センサ固定用バンド４０のように小さな
もので、しかも、わずかな隙間も避けたいものでは大き
な問題になってしまうが、本例のような素材でセンサ固
定用バンド４０を構成した場合には、かかる問題が発生
しない。Further, when the sensor unit fixing band 40 is fitted on the finger, the sensor unit fixing band 40
Is in a state of extending in the circumferential direction, but even in this state, since the sensor unit fixing band 40 has the foamed rubber layer in the intermediate layer, outside light passes through the sensor unit fixing band 40. Never. On the other hand, when the sensor unit fixing band 40 is made of a material used for a swimsuit or the like, even if there is no problem in stretchability and initial light-shielding property, the light-shielding property in the stretched state does not occur. Is insufficient. In the case of using a material used for a swimsuit or the like, if the sensor unit fixing band 40 gets wet to replenish water during the marathon, the material stretches and loosens, and the size returns after drying. Absent. Such a dimensional problem of the material surface is not a problem if it is as large as a swimsuit, but it becomes a big problem if it is small like the sensor fixing band 40 and it is desired to avoid a slight gap. However, such a problem does not occur when the sensor fixing band 40 is made of the material as in this example.
【００４１】さらに、本例のセンサユニット固定用バン
ド４０に用いた素材は、発泡ゴム層に合成繊維生地を張
り合わせた複合素材を用いているため、肌触りがよく、
また、シート片に裁断しても裁断箇所にほつれが発生し
ない。従って、シート片は、切りっぱなしでよく、裁断
部分のほつれを防止するためのくくり縫いや折り返し加
工などが施されていない。このため、センサユニット固
定用バンド４０の製造に手間がかからないとともに、図
１６（ａ）、（ｄ）に示すように、センサユニット固定
用バンド４０の内周面に不要な凹凸がない。また、裁断
部分のほつれを防止するために折り返し加工などを行う
と、センサユニット固定用バンド４０の径がばらつきや
すく、このような径のばらつきは、そのままセンサユニ
ット３０を指表面に向けて押す力のばらつきを招き、脈
波信号の検出感度に影響を及ぼしてしまうが、本例のセ
ンサユニット固定用バンド４０は、シート片の略裁断寸
法どおりに仕上がり、寸法精度が高いので、センサユニ
ット３０を指表面に向けて押す力がばらつきにくく、脈
波信号の検出感度が安定している。Further, since the material used for the band 40 for fixing the sensor unit of this example is a composite material in which a synthetic fiber material is laminated on a foamed rubber layer, it has a good feel to the touch.
In addition, even if the sheet is cut, the cut portion does not fray. Therefore, the sheet piece may be cut as it is and is not sewn or folded to prevent the cut portion from fraying. Therefore, it does not take time and effort to manufacture the sensor unit fixing band 40, and, as shown in FIGS. 16A and 16D, the inner peripheral surface of the sensor unit fixing band 40 has no unnecessary irregularities. In addition, if a folding process or the like is performed to prevent the cut portion from fraying, the diameter of the sensor unit fixing band 40 is likely to vary, and such a variation in the diameter is a force that pushes the sensor unit 30 directly toward the finger surface. However, since the sensor unit fixing band 40 of this example is finished according to the substantially cut size of the sheet piece and the dimensional accuracy is high, the sensor unit 30 is The pushing force toward the finger surface is less likely to vary, and the pulse wave signal detection sensitivity is stable.
【００４２】センサユニット固定用バンド４０に用いた
素材は、発泡ゴム層に合成繊維生地を張り合わせた厚手
の複合素材を用いているため、指から外した状態でも、
図１３（ａ）、（ｂ）に示したように筒状の形状を保持
する。このため、センサユニット固定用バンド４０を摘
み上げるだけでそのまま指を差し込むこともできる。ま
た、センサユニット固定用バンド４０は、強度が大きい
ので、運動中の脈拍数などを計測するのに用いても、十
分な耐久性を発揮する。The material used for the band 40 for fixing the sensor unit is a thick composite material in which a synthetic rubber cloth is attached to the foamed rubber layer, so even if it is removed from the finger,
As shown in FIGS. 13A and 13B, the tubular shape is maintained. Therefore, the finger can be inserted as it is just by picking up the sensor unit fixing band 40. Further, since the sensor unit fixing band 40 has high strength, it exhibits sufficient durability even when used for measuring the pulse rate during exercise.
【００４３】さらに、センサユニット固定用バンド４０
には、発泡ゴム層の表側および裏側に異なる色合いの合
成繊維生地を張り合わせてある。従って、センサユニッ
ト固定用バンド４０の表裏の判別が簡単である。また、
センサユニット固定用バンド４０については、複数のサ
イズを準備しておくので、サイズ毎に表側の生地の色を
変えておくことにより、サイズの判別を簡単に行える。Furthermore, the band 40 for fixing the sensor unit
In this, synthetic fiber fabrics of different shades are attached to the front side and the back side of the foamed rubber layer. Therefore, the front and back of the sensor unit fixing band 40 can be easily identified. Also,
Since the sensor unit fixing band 40 is prepared in a plurality of sizes, the size can be easily determined by changing the color of the front side fabric for each size.
【００４４】（センサユニットの指表面への押圧力と脈
波信号の検出感度）本例では、センサユニット固定用バ
ンド４０として、３つのサイズを準備し、指周りのサイ
ズが異なるいずれのユーザーが本例の腕装着型脈波計測
装置１を利用するときでも、センサユニット３０を指表
面に向けて押す力を常に適正化し、脈波信号の検出感度
を高いものとしてある。(Pressing Force of Sensor Unit on Finger Surface and Sensitivity of Pulse Wave Signal) In this example, three sizes are prepared as the band 40 for fixing the sensor unit, and any user having different sizes around the finger Even when the wrist-worn pulse wave measuring device 1 of this example is used, the force for pushing the sensor unit 30 toward the finger surface is always optimized, and the pulse wave signal detection sensitivity is high.
【００４５】本例のセンサユニット固定用バンド４０
は、それを指に嵌めたとき、指周りのサイズと、センサ
ユニット３０から指表面にかかる加重とは、図１７に示
すような関係にある。図１７には、表１に示す各サイズ
のセンサユニット固定用バンド４０を用いた場合のそれ
ぞれについて、指周りのサイズと、センサユニット３０
から指表面にかかる加重との関係を示してある。なお、
表１に記載の各寸法（Ａ寸法、Ｂ寸法、Ｌ寸法、Ｄ寸
法、Ｅ寸法）は、図１５および図１６に示す各寸法に対
応する。Band 40 for fixing the sensor unit of this example
The size around the finger when it is fitted on the finger and the weight applied from the sensor unit 30 to the finger surface have a relationship as shown in FIG. FIG. 17 shows the size around the finger and the sensor unit 30 when the sensor unit fixing band 40 of each size shown in Table 1 is used.
The relationship with the weight applied from the to the finger surface is shown. In addition,
Each dimension (A dimension, B dimension, L dimension, D dimension, E dimension) described in Table 1 corresponds to each dimension shown in FIGS. 15 and 16.
【００４６】[0046]
【表１】 [Table 1]
【００４７】図１７に示すように、センサユニット固定
用バンド４０のサイズが定まれば、指周りのサイズと、
センサユニット３０から指表面にかかる加重とは直線的
な関係を有することがわかる。すなわち、本例のように
サポータータイプのセンサ固定方法によれば、ユーザー
が自分にあったサイズのセンサユニット固定用バンド４
０を選択すれば、それを用いてセンサユニット３０を指
に固定する限り、常に、センサユニット３０の指表面に
向けての加重が略一定である。それ故、腰ベルトのよう
にベルトの長手方向に複数のピン孔を形成しておき、い
ずれのピン孔にピンを差し込むかによって締め付け状態
を調整する方法や面ファスナーなどによって締め付け状
態を調整する方法に比較して、センサユニット３０から
指表面にかかる加重が安定する。When the size of the sensor unit fixing band 40 is determined, as shown in FIG.
It can be seen that there is a linear relationship with the weight applied to the finger surface from the sensor unit 30. That is, according to the supporter-type sensor fixing method as in this example, the sensor unit fixing band 4 having a size suitable for the user
If 0 is selected, as long as the sensor unit 30 is fixed to the finger by using 0, the weight of the sensor unit 30 toward the finger surface is substantially constant. Therefore, like a waist belt, a plurality of pin holes are formed in the longitudinal direction of the belt, and the tightening state is adjusted depending on which pin hole the pin is to be inserted into, or the surface tightening method is used to adjust the tightening state. Compared with, the weight applied from the sensor unit 30 to the finger surface is stable.
【００４８】ここで、図１８に示すように、全表面積が
約１４４ｍｍ2 で、図５〜図７に示したように、周辺領
域から１段突き出た構造の透光板３４の面積が約４０ｍ
ｍ2のセンサユニット３０を用いて、センサユニット３
０から指表面にかかる加重と、脈波信号の検出感度との
関係を、図１９および図２０に示す。このとき、指表面
は、透光板３４に強く接するとともに、その周辺領域に
は軽く接する状態にある。Here, as shown in FIG. 18, the total surface area is about 144 mm 2 , and as shown in FIGS. 5 to 7, the area of the transparent plate 34 having a structure protruding one step from the peripheral region is about 40 m.
Using the sensor unit 30 of m 2 , the sensor unit 3
19 and 20 show the relationship between the weight applied from 0 to the finger surface and the detection sensitivity of the pulse wave signal. At this time, the finger surface is in strong contact with the light transmitting plate 34 and is in light contact with the peripheral region thereof.
【００４９】図１９および図２０に示す各データは、指
サイズが異なる２名の実験協力者に対し、その指表面に
センサユニット３０を押しつけたときの計測結果であ
る。これらの図において、交流成分（ＡＣ）は、血管中
の血液の流れに基づく信号であり、脈波信号に相当す
る。これに対して、直流成分（ＤＣ）は、外乱その他の
原因に基づく信号である。従って、交流成分が大である
程、脈波信号の検出感度が高いといえる。Each of the data shown in FIGS. 19 and 20 is a measurement result when the sensor unit 30 is pressed against the finger surface of two experimental collaborators having different finger sizes. In these figures, the AC component (AC) is a signal based on the flow of blood in the blood vessel and corresponds to a pulse wave signal. On the other hand, the direct current component (DC) is a signal based on disturbance or other causes. Therefore, it can be said that the greater the AC component, the higher the detection sensitivity of the pulse wave signal.
【００５０】図１９および図２０から明らかなように、
センサユニット３０を指表面に向けて押す力が適正な範
囲にあるとき、脈波信号の検出感度が高く、所定の範囲
より押圧力が大きすぎても、小さすぎても、脈波信号の
検出感度が低下する傾向にある。たとえば、図１９に示
す計測結果によれば、加重が透光板３４の面積当たり約
４０ｇｆ／４０ｍｍ2 〜約１８０ｇｆ／４０ｍｍ2 の範
囲にあるとき、交流成分（ＡＣ）は、比較的高いレベル
で安定している。また、図２０に示す計測結果によれ
ば、加重が透光板３４の面積当たり約４０ｇｆ／４０ｍ
ｍ2 〜約１１０ｇｆ／４０ｍｍ2 の範囲にあるとき、交
流成分（ＡＣ）は、比較的高いレベルで安定している。
従って、センサユニット３０を押しつけたときの加重が
透光板３４の面積当たり約４０ｇｆ／４０ｍｍ2 〜約１
１０ｇｆ／４０ｍｍ2 の範囲にあるとき、概ね、脈波信
号の検出感度が高いレベルで安定するといえる。一般的
な表現で表せば、センサユニット３０を押しつけたとき
の加重が透光板３４の単位面積当たり約１．０ｇｆ／ｍ
ｍ2 〜約２．８ｇｆ／ｍｍ2 の範囲にあるとき、概ね、
脈波信号の検出感度が高いレベルで安定しているといえ
る。As is apparent from FIGS. 19 and 20,
When the force for pushing the sensor unit 30 toward the finger surface is in the proper range, the detection sensitivity of the pulse wave signal is high, and the detection of the pulse wave signal is performed even if the pressing force is too large or too small as compared with the predetermined range. The sensitivity tends to decrease. For example, according to the measurement results shown in FIG. 19, when the weight is in the range of about 40 gf / 40 mm 2 ~ about 180gf / 40mm 2 per area of the transparent plate 34, the AC component (AC) is a relatively high level of stable. Further, according to the measurement result shown in FIG. 20, the weight is about 40 gf / 40 m per area of the transparent plate 34.
The alternating current component (AC) is stable at relatively high levels when in the range of m 2 to about 110 gf / 40 mm 2 .
Therefore, the weight when the sensor unit 30 is pressed is about 40 gf / 40 mm 2 to about 1 per area of the transparent plate 34.
In the range of 10 gf / 40 mm 2 , it can be said that the detection sensitivity of the pulse wave signal is stable at a high level. Expressed in a general expression, the weight when the sensor unit 30 is pressed is about 1.0 gf / m 2 per unit area of the transparent plate 34.
When it is in the range of m 2 to about 2.8 gf / mm 2 ,
It can be said that the detection sensitivity of the pulse wave signal is stable at a high level.
【００５１】（センサユニットの指への沈み込み量と脈
波信号の検出感度）図１９に示す検討を行ったときのセ
ンサユニット３０の指への沈み込み量と、脈波信号の検
出感度との関係を図２１に示す。この図では、図１９に
示す検討においてセンサユニット３０が検出した交流成
分（ＡＣ）および直流成分（ＤＣ）を、指表面にセンサ
ユニット３０を載せた状態からセンサユニット３０を指
に向けて押しつけたときのセンサユニット３０の変位量
との関係としてプロットしてある。同様に、図２２に
は、図２０に示す検討を行ったときのセンサユニット３
０の指への沈み込み量と、脈波信号の検出感度との関係
を示してある。これらの図でも、交流成分が大である
程、脈波信号の検出感度が高いといえる。(Amount of depression of sensor unit into finger and detection sensitivity of pulse wave signal) An amount of depression of sensor unit 30 into a finger and the detection sensitivity of a pulse wave signal in the examination shown in FIG. 21 shows the relationship. In this figure, the AC component (AC) and the DC component (DC) detected by the sensor unit 30 in the examination shown in FIG. 19 are pressed against the finger from the state where the sensor unit 30 is placed on the finger surface. It is plotted as a relationship with the displacement amount of the sensor unit 30 at that time. Similarly, FIG. 22 shows the sensor unit 3 when the examination shown in FIG. 20 is performed.
The relationship between the amount of depression of 0 into the finger and the detection sensitivity of the pulse wave signal is shown. Also in these figures, it can be said that the greater the AC component, the higher the detection sensitivity of the pulse wave signal.
【００５２】図２１および図２２から明らかなように、
センサユニット３０を指表面に向けて押す力が適正な範
囲にあるため、センサユニット３０の変位量（指への沈
み込み量）が適正な範囲にあるとき、脈波信号の検出感
度が高く、センサユニット３０の変位量（指への沈み込
み量）大きすぎても、小さすぎても、脈波信号の検出感
度が低下する傾向にある。たとえば、図２１に示す計測
結果によれば、変位量が約２．０ｍｍ〜約４．０ｍｍの
範囲にあるとき、交流成分（ＡＣ）は、比較的高いレベ
ルで安定している。また、図２２に示す計測結果によれ
ば、変位量が約２．０ｍｍ〜約３．０ｍｍの範囲にある
とき、交流成分（ＡＣ）は、比較的高いレベルで安定し
ている。従って、センサユニット３０を押しつけたとき
の変位量が約２．０ｍｍ〜約３．０ｍｍの範囲にあると
き、概ね、脈波信号の検出感度が高いレベルで安定して
いるといえる。As is apparent from FIGS. 21 and 22,
Since the force pushing the sensor unit 30 toward the finger surface is in the appropriate range, when the displacement amount of the sensor unit 30 (the amount of depression in the finger) is in the appropriate range, the detection sensitivity of the pulse wave signal is high, If the amount of displacement of the sensor unit 30 (the amount of depression on the finger) is too large or too small, the detection sensitivity of the pulse wave signal tends to decrease. For example, according to the measurement result shown in FIG. 21, when the displacement amount is in the range of about 2.0 mm to about 4.0 mm, the AC component (AC) is stable at a relatively high level. Further, according to the measurement result shown in FIG. 22, when the displacement amount is in the range of about 2.0 mm to about 3.0 mm, the alternating current component (AC) is stable at a relatively high level. Therefore, when the displacement amount when the sensor unit 30 is pressed is in the range of about 2.0 mm to about 3.0 mm, it can be said that the detection sensitivity of the pulse wave signal is stable at a high level.
【００５３】さらに、同様な検討を繰り返し行ったとこ
ろ、センサユニット３０を押しつけたときの変位量が約
２．２ｍｍ〜約２．７ｍｍの範囲にあるとき、脈波信号
の検出感度が特に安定している傾向にあった。すなわ
ち、図１８に示すセンサユニット３０の場合では、セン
サユニット３０への加重が透光板３４の面積当たり約４
０ｇｆ／４０ｍｍ2 〜約１００ｇｆ／４０ｍｍ2 の範囲
にあるとき、脈波信号の検出感度が高いレベルで安定し
ているといえる。一般的な表現で表せば、センサユニッ
ト３０を押しつけたときの加重が透光板３４の単位面積
当たり約１．０ｇｆ／ｍｍ2 〜約２．５ｇｆ／ｍｍ2 の
範囲にあるとき、脈波信号の検出感度が高いレベルで安
定しているといえる。Furthermore, when the same examination was repeated, when the displacement amount when the sensor unit 30 was pressed was in the range of about 2.2 mm to about 2.7 mm, the detection sensitivity of the pulse wave signal was particularly stable. There was a tendency. That is, in the case of the sensor unit 30 shown in FIG. 18, the weight applied to the sensor unit 30 is about 4 per area of the transparent plate 34.
It can be said that in the range of 0 gf / 40 mm 2 to about 100 gf / 40 mm 2 , the pulse wave signal detection sensitivity is stable at a high level. Expressed in general terms, when the weight is in the range of about 1.0 gf / mm 2 ~ about 2.5 gf / mm 2 per unit area of the transparent plate 34 when pressed against the sensor unit 30, the pulse wave signal It can be said that the detection sensitivity of is stable at a high level.
【００５４】従って、図１７および表１に示した３つの
サイズのセンサユニット固定用バンド４０を準備してお
けば、指周りのサイズが５５ｍｍ〜７０ｍｍの範囲にあ
るユーザーは、いずれかのサイズのセンサユニット固定
用バンド４０を選択するだけで、センサユニット３０を
適正な状態で指に装着できるといえる。すなわち、図１
７において、特殊な例を除いて、指がいくら細い人で
も、人差し指の根元のサイズは約５５ｍｍ以上あり、指
がいくら太い人でも、人差し指の根元のサイズは約７０
ｍｍ以下であり、全てのユーザーは、図１７の斜線領域
を通るような適正なサイズのセンサユニット固定用バン
ド４０を選択すれば、かならず、センサユニット３０へ
の加重が透光板３４の面積当たり約４０ｇｆ／４０ｍｍ
2 〜約１００ｇｆ／４０ｍｍ2 の状態（一般的な表現で
表せば、センサユニット３０を押しつけたときの加重が
透光板３４の単位面積当たり約１．０ｇｆ／ｍｍ2 〜約
２．５ｇｆ／ｍｍ2 の状態）を実現できる。また、セン
サユニット３０を押しつけたときの変位量でいえば、約
２．２ｍｍ〜約２．７ｍｍの状態を実現できる。Therefore, if the sensor unit fixing bands 40 of the three sizes shown in FIG. 17 and Table 1 are prepared, the user having the size around the finger in the range of 55 mm to 70 mm can select any size. It can be said that the sensor unit 30 can be worn on the finger in an appropriate state only by selecting the sensor unit fixing band 40. That is, FIG.
Except for special cases, the size of the base of the index finger is about 55 mm or more, regardless of how thin the finger is, and the size of the base of the index finger is about 70.
If the sensor unit fixing band 40 having an appropriate size that passes through the hatched area in FIG. 17 is selected, the weight of the sensor unit 30 is surely applied to all the users per area of the translucent plate 34. About 40gf / 40mm
2 to about 100 gf / 40 mm 2 (In general expression, the weight when the sensor unit 30 is pressed is about 1.0 gf / mm 2 to about 2.5 gf / mm 2 per unit area of the translucent plate 34. 2 states) can be realized. In addition, in terms of the displacement amount when the sensor unit 30 is pressed, a state of approximately 2.2 mm to approximately 2.7 mm can be realized.
【００５５】センサユニット３０への押圧力や沈み込み
量と、脈波信号の検出感度とが上記の関係を示すのは、
以下の理由によるものと考えられる。まず、適度な押圧
力および沈み込み量の場合には、図２３に示すように、
血管中で滞留している血液（図２３において白丸で示
す。）を側方に退けるため、押圧力がない場合や小さす
ぎる場合に比較して、滞留している血液の影響が小さい
ともいえる。すなわち、フォトトランジスタ３２で検出
した信号には、滞留する血液による信号成分と、流れて
いる血液による信号成分とが含まれており、脈拍数は、
流れている血液による信号成分から求まる。これに対し
て、滞留する血液による信号成分は、検出した信号のバ
ックグランド（雑音）であるため、本例のように、滞留
している血液を程度に押し退けた状態で計測した方が感
度が高いといえる。但し、あまり強く押しすぎると、感
度が低下するのは、血流自身が妨げられるからと考えら
れる。The pressing force or the amount of depression on the sensor unit 30 and the detection sensitivity of the pulse wave signal show the above relationship.
It is considered that this is due to the following reasons. First, in the case of an appropriate pressing force and a sinking amount, as shown in FIG.
Since the blood (indicated by white circles in FIG. 23) staying in the blood vessel is retreated to the side, it can be said that the effect of the staying blood is small as compared with the case where there is no pressing force or the case where it is too small. That is, the signal detected by the phototransistor 32 includes a signal component due to stagnant blood and a signal component due to flowing blood, and the pulse rate is
It can be obtained from the signal component of the flowing blood. On the other hand, since the signal component due to stagnant blood is the background (noise) of the detected signal, it is more sensitive to measure the stagnant blood in a state of being displaced as in this example. It can be said to be expensive. However, it is considered that the sensitivity decreases when the pressure is too strong because the blood flow itself is disturbed.
【００５６】（動作）このように構成した腕装着型脈波
計測装置１の動作を、図１、図１１などを参照して簡単
に説明する。(Operation) The operation of the wrist-worn pulse wave measuring device 1 thus configured will be briefly described with reference to FIGS.
【００５７】まず、図１において、腕装着型脈波計測装
置１を通常の腕時計として用いる場合には、ケーブル２
０及びセンサユニット３０を装置本体１０のコネクタ部
７０で外し、コネクタ部７０には、所定のコネクタカバ
ーを装着する。このコネクタカバーは、コネクタピース
８０と同じ構成のものを用いることができる。但し、コ
ネクタカバーには、電極部などが不要である。 腕装着型脈波計測装置１を用いてランニング中の脈拍数
を計測する場合には、コネクタピース８０をコネクタ部
７０に装着して、ケーブル２０を装置本体１０に接続し
た後、装置本体１０をリストバンド１２で腕に装着す
る。また、センサユニット３０をセンサユニット固定用
バンド４０によって指の根元に密着させた状態でランニ
ングを行なう。First, in FIG. 1, when the wrist-worn pulse wave measuring device 1 is used as an ordinary wristwatch, a cable 2 is used.
0 and the sensor unit 30 are detached at the connector portion 70 of the apparatus body 10, and a predetermined connector cover is attached to the connector portion 70. This connector cover may have the same structure as the connector piece 80. However, the connector cover does not require an electrode part or the like. When the pulse rate during running is measured using the wrist-worn pulse wave measuring device 1, the connector piece 80 is attached to the connector part 70, the cable 20 is connected to the device body 10, and then the device body 10 is connected. Wear the wristband 12 on your wrist. In addition, running is performed in a state where the sensor unit 30 is brought into close contact with the base of the finger by the sensor unit fixing band 40.
【００５８】このとき、図１３（ａ）に示したように、
センサユニット固定用バンド４０のゴム４３０を延ばし
た状態でその内側にセンサユニット３０を通し、ケーブ
ル２０の根元付近をゴム４３０で固定する。At this time, as shown in FIG.
With the rubber 430 of the sensor unit fixing band 40 extended, the sensor unit 30 is passed through the inside thereof, and the vicinity of the base of the cable 20 is fixed with the rubber 430.
【００５９】次に、センサユニット固定用バンド４０に
は、つまみ部分４１３、４２１となる張り出し部分が形
成されているので、このつまみ部分４１３、４２１を摘
んで、センサユニット固定用バンド４０を指の根元まで
嵌める。このように、センサユニット３０を指の根元に
装着すると、ケーブル２０が短くて済むので、ケーブル
２０は、ランニング中に邪魔にならない。また、掌から
指先までの体温の分布を計測すると、寒いときには、指
先の温度が著しく低下するのに対し、指の根元の温度は
比較的低下しない。従って、指の根元にセンサユニット
３０を装着すれば、寒い日に屋外でランニングしたとき
でも脈拍数などを正確に計測できる。Next, since the sensor unit fixing band 40 is formed with overhanging portions which become the knob portions 413 and 421, the knob unit portions 413 and 421 are picked up and the sensor unit fixing band 40 is finger-tipped. Fit to the root. As described above, when the sensor unit 30 is attached to the base of the finger, the cable 20 can be short, so that the cable 20 does not interfere with running. Further, when the distribution of body temperature from the palm to the fingertip is measured, the temperature at the fingertip decreases significantly when it is cold, whereas the temperature at the base of the finger does not relatively decrease. Therefore, if the sensor unit 30 is attached to the base of the finger, the pulse rate and the like can be accurately measured even when running outdoors on a cold day.
【００６０】ここで、センサユニット固定用バンド４０
としては、図１７の斜線領域を通るような適正なサイズ
のセンサユニット固定用バンド４０を選択すれば、かな
らず、センサユニット３０への加重が透光板３４の面積
当たり約４０ｇｆ／４０ｍｍ2 〜約１００ｇｆ／４０ｍ
ｍ2 の状態、センサユニット３０を押しつけたときの変
位量でいえば、約２．２ｍｍ〜約２．７ｍｍの範囲にな
るので、脈波信号の検出感度が高くて、しかも、運動し
ても安定である。Here, the band 40 for fixing the sensor unit
As a result, if a sensor unit fixing band 40 having an appropriate size that passes through the shaded area in FIG. 17 is selected, the weight applied to the sensor unit 30 is about 40 gf / 40 mm 2 to about about 40 gf / 40 mm 2 per area of the transparent plate 34. 100gf / 40m
The state of m 2 and the displacement amount when the sensor unit 30 is pressed are in the range of about 2.2 mm to about 2.7 mm, so the detection sensitivity of the pulse wave signal is high, and even if the user exercises. It is stable.
【００６１】この状態で、図１１に示したように、ＬＥ
Ｄ３１から指に向けて光を照射すると、この光が血管に
届いて血液中のヘモグロビンによって一部が吸収され、
一部が反射する。指（血管）から反射してきた光は、フ
ォトトランジスタ３２によって受光され、その受光量変
化が血量変化（血液の脈波）に対応する。すなわち、血
量が多いときには、反射光が弱くなる一方、血量が少な
くなると、反射光が強くなるので、反射光強度の変化を
検出すれば、脈拍数などを計測できる。なお、ＬＥＤ３
１から発せられた光は、その一部が矢印Ｃで示すように
指を通って血管にまで到達し、血液中のヘモグロビンか
らの反射光が矢印Ｄで示すようにフォトトランジスタ３
２に届く。但し、ＬＥＤ３１から発せられた光は、その
一部が矢印Ｅで示すように指表面で反射してフォトトラ
ンジスタ３２に届く。また、ＬＥＤ３１から発せられた
光、及び血管から反射した光の一部は、矢印Ｆ、Ｇで示
すように、指内で吸収、又は分散してフォトトランジス
タ３２に届かない。In this state, as shown in FIG.
When light is emitted from D31 to the finger, this light reaches the blood vessels and is partially absorbed by hemoglobin in the blood.
Partly reflected. The light reflected from the finger (blood vessel) is received by the phototransistor 32, and the change in the amount of received light corresponds to the change in blood volume (pulse wave of blood). That is, when the blood volume is large, the reflected light becomes weak, while when the blood volume is small, the reflected light becomes strong. Therefore, if the change in the reflected light intensity is detected, the pulse rate or the like can be measured. In addition, LED3
Part of the light emitted from No. 1 reaches the blood vessel through the finger as shown by arrow C, and the reflected light from hemoglobin in the blood is shown by arrow D.
Reach 2. However, a part of the light emitted from the LED 31 is reflected on the finger surface as shown by the arrow E and reaches the phototransistor 32. Further, a part of the light emitted from the LED 31 and the light reflected from the blood vessel does not reach the phototransistor 32 by being absorbed or dispersed in the finger as shown by arrows F and G.
【００６２】本例では、発光波長領域が３５０ｎｍから
６００ｎｍまでの範囲にあるＬＥＤ３１と、受光波長領
域が３００ｎｍから６００ｎｍまでの範囲のフォトトラ
ンジスタ３２とを用いてあり、その重なり領域である約
３００ｎｍから約６００ｎｍまでの波長領域における検
出結果に基づいて生体情報を表示する。かかるセンサユ
ニット３０を用いれば、外光が指の露出部分にあたって
も、外光に含まれる光のうち、波長領域が７００ｎｍ以
下の光は、指を導光体としてフォトトランジスタ３２
（受光部）にまで到達しない。In this example, the LED 31 whose emission wavelength range is in the range of 350 nm to 600 nm and the phototransistor 32 whose light reception wavelength range is in the range of 300 nm to 600 nm are used. The biological information is displayed based on the detection result in the wavelength region up to about 600 nm. If such sensor unit 30 is used, even if external light hits the exposed portion of the finger, the light included in the external light and having a wavelength region of 700 nm or less uses the finger as a light guide and the phototransistor 32.
Does not reach the (light receiving part).
【００６３】その理由を、図２４（ａ）を参照して説明
する。図２４（ａ）は、光の波長と、皮膚の光透過度と
の関係を示すグラフであり、折れ線ａは、波長が２００
ｎｍの光における透過特性、折れ線ｂは、波長が３００
ｎｍの光における透過特性、折れ線ｃは、波長が５００
ｎｍの光における透過特性、折れ線ｄは、波長が７００
ｎｍの光における透過特性、折れ線ｅは、波長が１μｍ
の光における透過特性を示す。この図から明らかなよう
に、外光に含まれる光のうち、波長領域が７００ｎｍ以
下の光は、指を透過しにくい傾向にあるため、外光がセ
ンサユニット固定用バンド４０で覆われていない指の部
分に照射されても、図１１に点線Ｘで示すように、指を
通ってフォトトランジスタ３２まで届かない。これに対
し、８８０ｎｍ付近に発光ピークを有するＬＥＤと、シ
リコン系のフォトトランジスタとを用いると、その受光
波長範囲は、３５０ｎｍから１２００ｎｍまでの範囲に
及ぶ。すなわち、図１１に矢印Ｙで示すように、指を導
光体として受光部にまで容易に届いてしまうような１μ
ｍの波長の光（図２４（ａ）の折れ線ｅで示す光）によ
る検出結果に基づいて脈波を検出すると、外光の変動に
起因する誤検出が起こりやすい。なお、外光の影響を受
けることなく、脈波情報を得るという観点からすれば、
たとえば、５４０ｎｍから５７０ｎｍまでの範囲に主要
発光領域を有するＧａＰ系のＬＥＤと、２００ｎｍから
７００ｎｍ近くまでの範囲に感度領域を有するＧａＰ系
のフォトトランジスタを用いてもよい。The reason will be described with reference to FIG. FIG. 24A is a graph showing the relationship between the wavelength of light and the light transmittance of the skin, and the broken line a has a wavelength of 200.
The transmission characteristics for the light of wavelength nm and the broken line b have a wavelength of 300
The transmission characteristics for the light of wavelength nm and the broken line c have a wavelength of 500
The transmission characteristics for the light of wavelength nm and the broken line d have a wavelength of 700
The transmission characteristics for the light of wavelength nm, the broken line e has a wavelength of 1 μm.
2 shows the transmission characteristics of the light. As is clear from this figure, among the light contained in the external light, the light having a wavelength range of 700 nm or less tends to hardly pass through the finger, and therefore the external light is not covered by the sensor unit fixing band 40. Even if the finger is irradiated, it does not reach the phototransistor 32 through the finger as shown by the dotted line X in FIG. On the other hand, when an LED having an emission peak near 880 nm and a silicon-based phototransistor are used, the light receiving wavelength range thereof extends from 350 nm to 1200 nm. That is, as shown by an arrow Y in FIG. 11, 1 μm in which the finger can easily reach the light receiving portion as a light guide.
When the pulse wave is detected based on the detection result by the light having the wavelength of m (light indicated by the broken line e in FIG. 24A), erroneous detection due to the fluctuation of the external light is likely to occur. From the viewpoint of obtaining pulse wave information without being affected by outside light,
For example, a GaP-based LED having a main light emitting region in the range of 540 nm to 570 nm and a GaP-based phototransistor having a sensitivity region in the range of 200 nm to 700 nm may be used.
【００６４】さらに、約３００ｎｍから約７００ｎｍま
での波長領域の光を利用して、脈波情報を得ているの
で、血量変化に基づく脈波信号のＳ／Ｎ比が高い。すな
わち、図２４（ｂ）には、酸素と未結合のヘモグロビン
の吸光特性を曲線Ｈｂで示し、酸素と結合しているヘモ
グロビンの吸光特性を曲線ＨｂＯ2 で示してあるよう
に、血液中のヘモグロビンは、波長が３００ｎｍから７
００ｎｍまでの光に対する吸光係数が大きく、従来の検
出光である波長が８８０ｎｍの光に対する吸光係数に比
して数倍〜約１００倍以上大きい。従って、本例のよう
に、ヘモグロビンの吸光特性に合わせて、吸光係数が大
きい波長領域（３００ｎｍから７００ｎｍ）の光を検出
光として用いると、その検出値は、血量変化に感度よく
変化するので、血量変化に基づく脈波の検出率（Ｓ／Ｎ
比）が高い。Further, since the pulse wave information is obtained by using the light in the wavelength range from about 300 nm to about 700 nm, the S / N ratio of the pulse wave signal based on the blood volume change is high. That is, in FIG. 24 (b), the absorption characteristic of hemoglobin not bound to oxygen is shown by the curve Hb, and the absorption characteristic of hemoglobin bound to oxygen is shown by the curve HbO2. , Wavelength from 300nm to 7
The absorption coefficient for light up to 00 nm is large, which is several times to about 100 times or more larger than the absorption coefficient for light having a wavelength of 880 nm which is conventional detection light. Therefore, as in this example, when light in the wavelength region (300 nm to 700 nm) having a large absorption coefficient is used as detection light in accordance with the absorption characteristics of hemoglobin, the detection value changes sensitively to blood volume changes. , Detection rate of pulse wave based on blood volume change (S / N
Ratio) is high.
【００６５】（実施例の主な効果）以上説明したよう
に、本例の腕装着型脈波計測装置１に用いたセンサユニ
ット固定用バンド４０は、面ファスナーなどによって締
め付け状態を調整する方法と違って、サポーター方式で
あるため、指周りのサイズに合わせて適正なサイズのセ
ンサユニット固定用バンド４０を選択すれば、センサユ
ニット固定用バンド４０を指に嵌め込むだけで、センサ
ユニット３０から指表面にかかる加重を透光板３４の単
位面積当たり１．０ｇｆ／ｍｍ2 から２．８ｇｆ／ｍｍ
2 （２．５ｇｆ／ｍｍ2 ）までの範囲といった最適な加
重になる。それ故、センサユニット３０を指に固定する
際に、脈波信号の検出感度が高くなるように手間をかけ
て調整する必要がない。(Main Effects of the Embodiment) As described above, the sensor unit fixing band 40 used in the wrist-worn pulse wave measuring device 1 of this embodiment has a method of adjusting the tightening state by a surface fastener or the like. On the other hand, since it is a supporter type, if the sensor unit fixing band 40 of an appropriate size is selected according to the size around the finger, the sensor unit fixing band 40 is simply fitted into the finger, and the sensor unit 30 moves from the finger to the finger. The weight applied to the surface is 1.0 gf / mm 2 to 2.8 gf / mm 2 per unit area of the transparent plate 34.
The optimum weight is in the range of up to 2 (2.5 gf / mm 2 ). Therefore, when the sensor unit 30 is fixed to the finger, it is not necessary to take time and make adjustments so that the detection sensitivity of the pulse wave signal becomes high.
【００６６】また、センサユニット固定用バンド４０に
は、ウエットスーツに用いられている厚手の生地が用い
られ、中間層に発泡ゴム層を有しているため、指に嵌め
たときに伸びた状態になっても、外光はセンサユニット
固定用バンド４０を透過することがない。しかも、濡れ
た状態になっても、センサユニット固定用バンド４０の
寸法的な安定性がよいので、隙間が発生しない。それ
故、脈波信号を、外光の影響を受けることなく安定した
状態で検出できる。Since the sensor unit fixing band 40 is made of a thick cloth used for a wet suit and has a foam rubber layer as an intermediate layer, it is in a stretched state when it is fitted to a finger. Even if it becomes, external light does not pass through the sensor unit fixing band 40. In addition, even when the sensor unit fixing band 40 is wet, the dimensional stability of the sensor unit fixing band 40 is good, so that no gap is generated. Therefore, the pulse wave signal can be detected in a stable state without being affected by external light.
【００６７】さらに、本例のセンサユニット固定用バン
ド４０に用いた素材は、発泡ゴム層に合成繊維生地を張
り合わせた複合素材を用いているため、シート片に裁断
しても、裁断箇所にほつれが発生しないので、裁断部分
のほつれを防止するための折り返しなどといった手間の
かかる加工が不要であり、それに加えて、折り返しが不
要な分だけ、外光の侵入の原因となる凹凸や検出感度の
ばらつきの原因となるセンサユニット固定用バンド４０
のサイズばらつきが発生しにくい。Further, since the material used for the band 40 for fixing the sensor unit of this example is a composite material in which a synthetic fiber material is attached to the foamed rubber layer, even if it is cut into sheet pieces, the cut portion will be loosened. Since it does not occur, there is no need for complicated processing such as folding back to prevent fraying of the cut part, and in addition to that, since the folding back is unnecessary, unevenness and detection sensitivity that cause the entry of outside light Sensor unit fixing band 40 that causes variations
It is difficult for size variations to occur.
【００６８】また、センサユニット３０における透光板
３４と丁度反対側に突起３０３が形成されているため、
センサユニット３０をセンサユニット固定用バンド４０
によって指に装着したとき、センサユニット固定用バン
ド４０がセンサユニット３０を指に向けて押す力は、透
光板３４に集中するようになっている。それ故、センサ
ユニット３０から指表面にかかる加重を規定しやすいの
で、センサユニット３０から生体表面にかかる加重が最
適となるように、センサユニット固定用バンド４０やセ
ンサユニット３０を設計しやすい。Further, since the projection 303 is formed on the sensor unit 30 just on the side opposite to the translucent plate 34,
The sensor unit 30 and the sensor unit fixing band 40
When the sensor unit fixing band 40 is attached to the finger by, the force of pushing the sensor unit 30 toward the finger is concentrated on the transparent plate 34. Therefore, since the weight applied to the finger surface from the sensor unit 30 can be easily defined, it is easy to design the sensor unit fixing band 40 and the sensor unit 30 so that the weight applied from the sensor unit 30 to the living body surface is optimal.
【００６９】しかも、本例のセンサユニット３０におい
て、透光板３４の外側表面３４１は、基準面（センサ枠
３６の外側表面３６１）よりも突出した位置にあるた
め、指表面は、透光板３４の外側表面３４１の全体に均
等に密着した状態となる。また、この状態は、指の位置
がややずれても、透光板３４の外側表面３４１の全体に
均等に密着した状態のままである。また、透光板３４の
外側表面３４１を基準面（センサ枠３６の外側表面３６
１）よりも突出した状態にしておくと、指表面とセンサ
ユニット３０との接触面積を把握しやすいので、センサ
ユニット３０への加重と、センサユニット３０を押しつ
けたときの変位量との関係を規定しやすいという利点も
ある。Moreover, in the sensor unit 30 of this example, since the outer surface 341 of the light-transmitting plate 34 is in a position protruding from the reference surface (the outer surface 361 of the sensor frame 36), the finger surface is a light-transmitting plate. The entire outer surface 341 of 34 is evenly adhered. Further, in this state, even if the position of the finger is slightly displaced, the state where the finger is evenly adhered to the entire outer surface 341 of the transparent plate 34 remains. In addition, the outer surface 341 of the transparent plate 34 serves as a reference surface (the outer surface 36 of the sensor frame 36).
If it is set to be more protruded than 1), the contact area between the finger surface and the sensor unit 30 can be easily grasped, so that the relationship between the weight applied to the sensor unit 30 and the displacement amount when the sensor unit 30 is pressed is shown. It also has the advantage of being easy to define.
【００７０】さらに、本例のセンサユニット３０では、
人体アース用端子３８の外側表面３８１が基準面（セン
サ枠３６の外側表面３６１）から突出しているので、指
表面は、人体アース用端子３８に確実に接触する。この
場合でも、人体アース用端子３８の外側表面３８１は、
透光板３４の外側表面３４１よりも低い位置にあるの
で、指表面が透光板３４の外側表面３４１に密着するの
を妨げることがない。Further, in the sensor unit 30 of this example,
Since the outer surface 381 of the human body grounding terminal 38 projects from the reference surface (the outer surface 361 of the sensor frame 36), the finger surface reliably contacts the human body grounding terminal 38. Even in this case, the outer surface 381 of the human body grounding terminal 38 is
Since it is located lower than the outer surface 341 of the transparent plate 34, it does not prevent the finger surface from coming into close contact with the outer surface 341 of the transparent plate 34.
【００７１】また、人体アース用端子３８は、透光板３
４を挟むようにその両側に配置されているため、透光板
３４から指が多少ずれても、指と人体アース用端子３８
とは確実に接触したままである。The human body grounding terminal 38 is used as the transparent plate 3
Since they are arranged on both sides so as to sandwich 4 between them, even if the finger is slightly displaced from the translucent plate 34, the finger and the human body grounding terminal 38 are provided.
Remains firmly in contact with.
【００７２】（その他の実施例）さらに、本例では、指
表面において脈波を計測したが、生体のその他の表面部
位、たとえば手首などの皮膚表面などにおいて脈波を計
測しても、本例と同様な効果を奏する。(Other Examples) Further, in this example, the pulse wave was measured on the finger surface, but even if the pulse wave is measured on other surface parts of the living body, for example, the skin surface of the wrist, etc. Has the same effect as.
【００７３】[0073]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る脈波
計測装置において、センサユニット、およびこのセンサ
ユニットを生体表面に取り付けるためのセンサユニット
固定手段は、センサユニットを生体表面に固定したとき
にセンサユニットから生体表面にかかる加重が透光板の
単位面積当たり１．０ｇｆ／ｍｍ2 から２．８ｇｆ／ｍ
ｍ2 となるように構成されていることを特徴とする。従
って、本発明では、センサユニットが生体表面を押す力
が適正な範囲にあるので、脈波信号の検出感度が高い。As described above, in the pulse wave measuring device according to the present invention, the sensor unit and the sensor unit fixing means for attaching the sensor unit to the surface of the living body are provided when the sensor unit is fixed to the surface of the living body. In addition, the load applied from the sensor unit to the living body surface is 1.0 gf / mm 2 to 2.8 gf / m 2 per unit area of the translucent plate.
It is characterized in that it is configured to be m 2 . Therefore, in the present invention, the force with which the sensor unit pushes the surface of the living body is within an appropriate range, so that the detection sensitivity of the pulse wave signal is high.
【００７４】また、本発明に係る脈波計測装置におい
て、センサユニット、およびこのセンサユニットを生体
表面に取り付けるためのセンサユニット固定手段は、セ
ンサユニットを生体表面に固定したときにセンサユニッ
トが生体表面を２．０ｍｍから３．０ｍｍ沈み込むよう
に構成されていることに特徴を有する。従って、本発明
では、センサユニットが生体表面を押す力が適正な範囲
にあるので、脈波信号の検出感度が高い。In the pulse wave measuring apparatus according to the present invention, the sensor unit and the sensor unit fixing means for attaching the sensor unit to the surface of the living body are such that when the sensor unit is fixed to the surface of the living body, the sensor unit is the surface of the living body. Is characterized in that it is configured to sink from 2.0 mm to 3.0 mm. Therefore, in the present invention, the force with which the sensor unit pushes the surface of the living body is within an appropriate range, so that the detection sensitivity of the pulse wave signal is high.
【００７５】本発明において、センサユニット固定手段
がサポーター状のセンサユニット固定用バンドによって
構成されている場合には、面ファスナーによって締め付
け状態をその都度調整するのと違って、指周りのサイズ
に合わせて適正なサイズのものを選択すれば、センサユ
ニット固定用バンドを指などに嵌め込むだけで、センサ
ユニットを指に適正な力で押しつけるので、脈波信号の
検出感度は、高くて、安定した状態となる。In the present invention, when the sensor unit fixing means is composed of a supporter-shaped sensor unit fixing band, unlike the case where the tightening state is adjusted each time by a surface fastener, it is adjusted to the size around the finger. If you select an appropriate size by pressing the sensor unit fixing band on your finger etc., the sensor unit is pressed against your finger with an appropriate force, so the detection sensitivity of the pulse wave signal is high and stable. It becomes a state.
【００７６】また、センサユニット固定用バンドには、
ウエットスーツに用いられている厚手の生地などのよう
に、発泡ゴム層またはポリウレタンゴム層を有している
場合には、指に嵌めたときに伸びた状態になっても、外
光はセンサユニット固定用バンドを透過することがな
い。しかも、濡れた状態になっても、センサユニット固
定用バンドの寸法的な安定性がよいので、隙間が発生し
ない。それ故、脈波信号を、外光の影響を受けることな
く安定した状態で検出できる。Further, the sensor unit fixing band includes
If the product has a foam rubber layer or a polyurethane rubber layer, such as the thick cloth used for wet suits, the ambient light will not be detected even if it is stretched when it is fitted on a finger. Does not penetrate the fixing band. In addition, even when the sensor unit is wet, the sensor unit fixing band has good dimensional stability, so that no gap is generated. Therefore, the pulse wave signal can be detected in a stable state without being affected by external light.
【００７７】センサユニットにおける透光板と反対側に
突起を形成した場合には、センサユニットをセンサユニ
ット固定用バンドによって指に装着したとき、センサユ
ニット固定用バンドがセンサユニットを指に向けて押す
力は、透光板に集中するので、センサユニットから生体
表面にかかる加重を規定しやすい。それ故、センサユニ
ットから生体表面にかかる加重が最適となるように、セ
ンサユニット固定用バンドやセンサユニットを設計しや
すいという利点がある。When the protrusion is formed on the side of the sensor unit opposite to the translucent plate, when the sensor unit is attached to the finger by the sensor unit fixing band, the sensor unit fixing band pushes the sensor unit toward the finger. Since the force is concentrated on the transparent plate, it is easy to define the weight applied from the sensor unit to the surface of the living body. Therefore, there is an advantage that it is easy to design the sensor unit fixing band and the sensor unit so that the weight applied from the sensor unit to the living body surface is optimized.
【図１】本発明の一実施例に係る腕装着型脈波計測装置
の全体構成、及び使用状態を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an arm-mounted pulse wave measuring device according to an embodiment of the present invention and a usage state.
【図２】図１に示す腕装着型脈波計測装置の装置本体の
平面図である。FIG. 2 is a plan view of a device body of the wrist-worn pulse wave measuring device shown in FIG.
【図３】図１に示す腕装着型脈波計測装置の装置本体を
腕時計の３時の方向からみたときの説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of the wristwatch-type pulse wave measuring device shown in FIG. 1 when viewed from the wristwatch at 3 o'clock.
【図４】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたセン
サユニットの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a sensor unit used in the wrist-worn pulse wave measuring device shown in FIG.
【図５】図４のＩ−Ｉ′線における断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG.
【図６】図４のII−II′線における断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG.
【図７】図４の III−III ′線における断面図である。7 is a cross-sectional view taken along the line III-III ′ of FIG.
【図８】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたＩｎ
ＧａＮ系青色ＬＥＤの発光スペクトルを示す説明図であ
る。8 shows In used in the wrist-worn pulse wave measuring device shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows the emission spectrum of GaN-type blue LED.
【図９】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたＧａ
ＡｓＰ系のフォトトランジスタの受光特性を示す説明図
である。9 is a Ga used in the wrist-worn pulse wave measuring device shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows the light receiving characteristic of an AsP type | mold phototransistor.
【図１０】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたフ
ィルタ付きのフォトトランジスタユニットの受光特性を
示す説明図である。10 is an explanatory diagram showing a light receiving characteristic of a phototransistor unit with a filter used in the wrist-worn pulse wave measuring device shown in FIG.
【図１１】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたセ
ンサユニットをバンドによって指に装着した状態を示す
説明図である。11 is an explanatory diagram showing a state in which the sensor unit used in the arm-mounted pulse wave measuring device shown in FIG. 1 is worn on a finger by a band.
【図１２】図１に示す腕装着型脈波計測装置のデータ処
理回路の機能を示すブロック図である。12 is a block diagram showing functions of a data processing circuit of the wrist worn pulse wave measuring device shown in FIG. 1. FIG.
【図１３】（ａ）は、図１に示す腕装着型脈波計測装置
において、図１１に示すようにセンサユニットを指に固
定するためのセンサユニット固定用バンドの斜視図、
（ｂ）は、このセンサユニット固定用バンドを上下逆に
したときの斜視図である。13 (a) is a perspective view of a sensor unit fixing band for fixing the sensor unit to a finger as shown in FIG. 11 in the arm-mounted pulse wave measuring device shown in FIG.
(B) is a perspective view when the sensor unit fixing band is turned upside down.
【図１４】（ａ）は、センサユニット固定用バンドを図
１３（ａ）に示す状態から裏返したときの斜視図、
（ｂ）は、センサユニット固定用バンドを図１３（ｂ）
に示す状態から裏返したときの斜視図である。FIG. 14 (a) is a perspective view of the sensor unit fixing band turned over from the state shown in FIG. 13 (a),
FIG. 13B shows a band for fixing the sensor unit in FIG. 13B.
It is a perspective view when it is turned over from the state shown in FIG.
【図１５】（ａ）ないし（ｄ）は、図１４および図１５
に示すセンサユニット固定用バンドを構成するシート片
の分解図である。15 (a) to (d) are shown in FIG. 14 and FIG.
FIG. 3 is an exploded view of a sheet piece forming the sensor unit fixing band shown in FIG.
【図１６】（ａ）は、図１４および図１５に示すセンサ
ユニット固定用バンドの背面図、（ｂ）はその左側面
図、（ｃ）はその平面図、（ｄ）はその正面図である。16 (a) is a rear view of the sensor unit fixing band shown in FIGS. 14 and 15, (b) is a left side view thereof, (c) is a plan view thereof, and (d) is a front view thereof. is there.
【図１７】図１４および図１５に示すセンサユニット固
定用バンドを指に嵌めたとき、指周りのサイズと、セン
サユニットから指表面にかかる加重との関係を示すグラ
フである。FIG. 17 is a graph showing the relationship between the size around the finger and the weight applied to the finger surface from the sensor unit when the sensor unit fixing band shown in FIGS. 14 and 15 is fitted to the finger.
【図１８】図４に示すセンサユニットにおいて、指表面
が接触する領域、およびその面積を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing a region in which the finger surface comes into contact and its area in the sensor unit shown in FIG. 4;
【図１９】図４に示すセンサユニットを用いて、センサ
ユニットの指表面に向けての加重と、脈波信号の検出感
度との関係を計測した結果を示すグラフである。19 is a graph showing the results of measuring the relationship between the weight of the sensor unit toward the finger surface and the detection sensitivity of the pulse wave signal, using the sensor unit shown in FIG.
【図２０】図１９に示す計測結果と同じ方法で計測した
センサユニットの指表面に向けての加重と、脈波信号の
検出感度との別の関係を示すグラフである。20 is a graph showing another relationship between the weight of the sensor unit toward the finger surface measured by the same method as the measurement result shown in FIG. 19 and the detection sensitivity of the pulse wave signal.
【図２１】図４に示すセンサユニットを用いて、センサ
ユニットの指表面に向けて押しつけたときのセンサユニ
ットの変位量と、脈波信号の検出感度との関係を計測し
た結果を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing the results of measuring the relationship between the displacement amount of the sensor unit and the detection sensitivity of the pulse wave signal when the sensor unit shown in FIG. 4 is pressed toward the finger surface of the sensor unit. is there.
【図２２】図２１に示す計測結果と同じ方法で計測した
センサユニットの指表面に向けて押しつけたときのセン
サユニットの変位量と、脈波信号の検出感度との別の関
係を示すグラフである。22 is a graph showing another relationship between the displacement amount of the sensor unit when the sensor unit is pressed toward the finger surface measured by the same method as the measurement result shown in FIG. 21 and the detection sensitivity of the pulse wave signal. is there.
【図２３】図１に示す腕装着型脈波計測装置において、
センサユニットの指表面に向けて押しつけたときに脈波
信号の検出感度が変化することを示す説明図である。FIG. 23 is a diagram showing the wrist-worn pulse wave measuring device shown in FIG.
It is explanatory drawing which shows that the detection sensitivity of a pulse wave signal changes when it presses toward the finger surface of a sensor unit.
【図２４】（ａ）は、光の波長と皮膚の光透過度との関
係を示すグラフ図、（ｂ）は、光の波長と各種のヘモグ
ロビンの吸光特性との関係を示す説明図である。FIG. 24A is a graph showing the relationship between the wavelength of light and the light transmittance of the skin, and FIG. 24B is an explanatory view showing the relationship between the wavelength of light and the light absorption characteristics of various hemoglobins. .
１・・・腕装着型脈波計測装置（脈波計測装置） １０・・・装置本体 １２・・・リストバンド １３・・・液晶表示装置（表示部） ２０・・・ケーブル ３０・・・センサユニット（脈波信号検出部） ３１・・・ＬＥＤ ３２・・・フォトトランジスタ ３４・・・透光板 ４０・・・センサユニット固定用バンド（センサユニッ
ト固定手段） ４１・・・第１のシート片 ４２・・・第２のシート片 ４３・・・センサユニット位置ずれ防止部 ５０・・・データ処理回路 ７０・・・コネクタ部 ８０・・・コネクタピース ３０３・・・センサユニットの突起 ４３０・・・帯状のゴムDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Arm-worn pulse wave measuring device (pulse wave measuring device) 10 ... Device main body 12 ... Wristband 13 ... Liquid crystal display device (display part) 20 ... Cable 30 ... Sensor Unit (pulse wave signal detection unit) 31 ... LED 32 ... Phototransistor 34 ... Transparent plate 40 ... Sensor unit fixing band (sensor unit fixing means) 41 ... First sheet piece 42 ... Second sheet piece 43 ... Sensor unit position deviation prevention section 50 ... Data processing circuit 70 ... Connector section 80 ... Connector piece 303 ... Sensor unit projection 430 ... Rubber band
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 健 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコー電子工業株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Ken Ohno 1-8-1, Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Electronic Industry Co., Ltd.
Claims (5)
どの生体表面に向けて光を発する発光素子、該発光素子
が発した光のうち生体の側から反射してくる光を受光可
能な受光素子、及び該受光素子及び前記発光素子の表面
側に配置され、外側表面に生体表面が密着した状態とさ
れる透光板を備えるセンサユニットと、該センサユニッ
トによる脈波信号の検出結果に基づいて脈拍数などの脈
波情報を求めるデータ処理手段を備える装置本体と、前
記透光板が生体表面に密着するように前記センサユニッ
トを生体表面に固定するセンサユニット固定手段とを有
する脈波計測装置において、 前記センサユニット固定手段および前記センサユニット
は、該センサユニットが生体表面に固定されたときに、
前記センサユニットから生体表面にかかる加重が前記透
光板の単位面積当たり１．０ｇｆ／ｍｍ2 から２．８ｇ
ｆ／ｍｍ2 となるように構成されていることを特徴とす
る脈波計測装置。1. A light emitting element that emits light toward a living body surface such as a finger surface, a wrist surface, an ankle surface, and an arm surface, and can receive the light reflected from the living body side out of the light emitted by the light emitting element. A light receiving element, and a sensor unit provided on the surface side of the light receiving element and the light emitting element, the sensor unit having a light-transmitting plate in which the outer surface is in close contact with the living body surface, and the detection result of the pulse wave signal by the sensor unit A pulse having a main body of the apparatus including data processing means for obtaining pulse wave information such as a pulse rate based on the pulse rate, and a sensor unit fixing means for fixing the sensor unit to the surface of the living body so that the transparent plate is in close contact with the surface of the living body. In the wave measurement device, the sensor unit fixing means and the sensor unit, when the sensor unit is fixed to the surface of the living body,
The weight applied from the sensor unit to the living body surface is 1.0 gf / mm 2 to 2.8 g per unit area of the transparent plate.
A pulse wave measuring device characterized in that it is configured to be f / mm 2 .
どの生体表面に向けて光を発する発光素子、該発光素子
が発した光のうち生体の側から反射してくる光を受光可
能な受光素子、及び該受光素子及び前記発光素子の表面
側に配置され、外側表面に生体表面が密着した状態とさ
れる透光板を備えるセンサユニットと、該センサユニッ
トによる脈波信号の検出結果に基づいて脈拍数などの脈
波情報を求めるデータ処理手段を備える装置本体と、前
記透光板が生体表面に密着するように前記センサユニッ
トを生体表面に固定するセンサユニット固定手段とを有
する脈波計測装置において、 前記センサユニット固定手段および前記センサユニット
は、該センサユニットを生体表面に加重をかけずに配置
した位置から前記透光板が生体表面に密着するように前
記センサユニット固定手段によって生体表面に固定した
位置まで２．０ｍｍから３．０ｍｍまでの範囲で変位す
るように構成されていることを特徴とする脈波計測装
置。2. A light emitting element that emits light toward a living body surface such as a finger surface, a wrist surface, an ankle surface, and an arm surface, and can receive the light reflected from the living body side among the light emitted by the light emitting element. A light receiving element, and a sensor unit provided on the surface side of the light receiving element and the light emitting element, the sensor unit having a light-transmitting plate in which the outer surface is in close contact with the living body surface, and the detection result of the pulse wave signal by the sensor unit A pulse having a main body of the apparatus including data processing means for obtaining pulse wave information such as a pulse rate based on the pulse rate, and a sensor unit fixing means for fixing the sensor unit to the surface of the living body so that the transparent plate is in close contact with the surface of the living body. In the wave measurement device, the sensor unit fixing means and the sensor unit are such that the translucent plate is in close contact with the surface of the living body from a position where the sensor unit is arranged without applying a weight to the surface of the living body. The sensor unit pulse wave measuring apparatus characterized by being configured to be displaced in a range from 2.0mm to 3.0mm to fixed position in the living body surface by fixing means such.
ユニット固定手段は、少なくとも周方向への伸縮性を備
えたサポーター状のセンサユニット固定用バンドから構
成され、前記センサユニットは、前記センサユニット固
定用バンドによって指表面や手首表面などの生体表面に
固定されることを特徴とする脈波計測装置。3. The sensor unit fixing means according to claim 1 or 2, wherein the sensor unit fixing means is composed of a supporter-like sensor unit fixing band having elasticity in at least a circumferential direction, and the sensor unit is fixed to the sensor unit. A pulse wave measuring device characterized by being fixed to a living body surface such as a finger surface or a wrist surface by a band for use.
固定用バンドは、発泡ゴム層およびポリウレタンゴム層
のうちのいずれかのゴム層を備える素材から構成されて
いることを特徴とする脈波計測装置。4. The pulse wave measuring device according to claim 3, wherein the sensor unit fixing band is made of a material having a rubber layer of either a foam rubber layer or a polyurethane rubber layer. .
ユニットにおける前記透光板と反対側には、前記センサ
ユニット固定用バンドが前記センサユニットを生体表面
に向けて押す力を前記透光板に集中させるための突起を
有することを特徴とする脈波計測装置。5. The sensor unit fixing band according to claim 3 or 4, wherein a force for pushing the sensor unit toward the surface of the living body is applied to the light transmitting plate by the sensor unit fixing band on the side opposite to the light transmitting plate. A pulse wave measuring device having a projection for concentrating.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27324095A JPH09108191A (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Pulse wave measuring device |
| US08/692,897 US5766131A (en) | 1995-08-04 | 1996-07-30 | Pulse-wave measuring apparatus |
| EP96305686A EP0756849B1 (en) | 1995-08-04 | 1996-08-01 | Pulse-wave measuring apparatus |
| DE69624990T DE69624990T2 (en) | 1995-08-04 | 1996-08-01 | Pulse wave monitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27324095A JPH09108191A (en) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Pulse wave measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09108191A true JPH09108191A (en) | 1997-04-28 |
Family
ID=17525080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27324095A Pending JPH09108191A (en) | 1995-08-04 | 1995-10-20 | Pulse wave measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09108191A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6529754B2 (en) | 1998-02-16 | 2003-03-04 | Seiko Epson Corporation | Biometric measuring device |
| JP2009172182A (en) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Seiko Epson Corp | Sensor mounting supporter and arm mounted biological information measuring device |
| WO2010082444A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-22 | コニカミノルタセンシング株式会社 | Cover member, probe, and living body information measuring device using probe |
| JP2014188286A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Seiko Epson Corp | Pulsimeter and program |
| JP2017046927A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | Neck band type biological information detection device |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP27324095A patent/JPH09108191A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| US6529754B2 (en) | 1998-02-16 | 2003-03-04 | Seiko Epson Corporation | Biometric measuring device |
| JP2009172182A (en) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Seiko Epson Corp | Sensor mounting supporter and arm mounted biological information measuring device |
| WO2010082444A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-22 | コニカミノルタセンシング株式会社 | Cover member, probe, and living body information measuring device using probe |
| JP2014188286A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Seiko Epson Corp | Pulsimeter and program |
| JP2017046927A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | Neck band type biological information detection device |
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