2025-25473 検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025025473

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】検出装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/1172 20160101AFI20250214BHJP

   A61B 5/1171 20160101ALI20250214BHJP

   A61B 5/02 20060101ALI20250214BHJP

【ＦＩ】

A61B5/1172

A61B5/1171 100

A61B5/02 310B

A61B5/02 310F

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023130265

(22)【出願日】2023-08-09

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】多田 正浩

(72)【発明者】

【氏名】フ ジャンハオ

【テーマコード（参考）】

4C017

4C038

【Ｆターム（参考）】

4C017AA10

4C017AC28

4C038FF01

4C038FF05

4C038FG01

4C038VA04

4C038VA07

4C038VB13

4C038VC02

4C038VC05

(57)【要約】

【課題】リング状の筐体の小型化を可能としかつ利便性を向上させることが可能な検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置１は、光源５０、光センサ６、制御回路１０、第１電源回路及び第１電池８を有し、第１電池８を充電器からの電力で充電するリング状の筐体２００と、着脱機器を筐体２００の外部に着脱自在に装着し、着脱機器から第１電池８に充電可能な端子部２５０と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源、光センサ、制御回路、第１電源回路及び第１電池を有し、前記第１電池を充電器からの電力で充電するリング状の筐体と、
着脱機器を前記筐体の外部に着脱自在に装着し、前記着脱機器から前記第１電池に充電可能な端子部と、
を備える検出装置。

【請求項2】

前記端子部に装着された前記着脱機器を備え、
前記着脱機器は、第２電池と第２電源回路とを備え、
前記着脱機器の前記第２電池と前記筐体の前記第１電池とは、前記着脱機器が前記端子部に装着されると、第２電源回路を介して互いに充電可能になっている
請求項１に記載の検出装置。

【請求項3】

前記着脱機器は、前記第２電池に外部コイルから受電を行うための第２コイルを備える
請求項２に記載の検出装置。

【請求項4】

前記着脱機器は、前記端子部に装着された場合に、前記筐体の前記制御回路が制御可能な発光素子及びハプティクスの少なくとも１つを備える
請求項２に記載の検出装置。

【請求項5】

前記光源は、可視光、近赤外光、赤外光の少なくとも１つを照射し、
前記制御回路は、前記光センサが検出した情報に基づいて、前記筐体が接触する生体に関する情報を検出する
請求項４に記載の検出装置。

【請求項6】

前記筐体は、温度センサ及び加速度センサの少なくとも１つを有する
請求項５に記載の検出装置。

【請求項7】

前記着脱機器の前記発光素子及び前記ハプティクスの少なくとも１つは、前記第２電池の状態を通知する
請求項６に記載の検出装置。

【請求項8】

前記筐体の前記第１電池を前記筐体の外部から無線充電可能な前記充電器を備える
請求項７に記載の検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

人体から生体に関する情報を検出する装置が知られている。例えば、特許文献１には、指輪型の認証デバイスがアンテナを備え、アクセス対象から送信される電波によって認証デバイスを給電することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－９３３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

リング状の従来装置は、例えばセンサ、光源、電池、コントローラ、アンテナ等の電子機器を１つの筐体に組み込んでいるため、リング状の筐体のサイズが大きく、装着性が悪いという問題がある。また、リング状の従来装置は、充電器にセットしている間、機能を使用できないため、生体に関する情報の取得が途切れるという問題がある。

【0005】

本発明の目的は、リング状の筐体の小型化を可能としかつ利便性を向上させることが可能な検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様の検出装置は、光源、光センサ、制御回路、第１電源回路及び第１電池を有し、前記第１電池を充電器からの電力で充電するリング状の筐体と、着脱機器を前記筐体の外部に着脱自在に装着し、前記着脱機器から前記第１電池に充電可能な端子部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る検出装置の内側に指を収めた状態の外観例を示す模式図である。

【図2】図２は、実施形態に係る検出装置の着脱機器の取り外し例を示す模式図である。

【図3】図３は、図２に示すＡ－Ａ断面における断面模式図である。

【図4】図４は、検出装置の構成例を示すブロック図である。

【図5】図５は、検出装置に着脱自在の着脱機器の一例を示す斜視図である。

【図6】図６は、検出装置と充電器との充電例を説明するための図である。

【図7】図７は、充電器の構成例を示す構成図である。

【図8】図８は、検出装置の充電例を説明するための図である。

【図9】図９は、検出装置の動作例を説明するための図である。

【図10】図１０は、複数の充電器を備える充電台の一例を示す斜視図である。

【図11】図１１は、図１０に示すＢ－Ｂ断面における断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0009】

本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。

【0010】

（実施形態）
［検出装置の構成例］
図１は、実施形態に係る検出装置の内側に指を収めた状態の外観例を示す模式図である。図２は、実施形態に係る検出装置の着脱機器の取り外し例を示す模式図である。図３は、図２に示すＡ－Ａ断面における断面模式図である。図３は、図２の検出装置１を中空部の中心を通る中心線に直交する面で切断した断面を示している。図４は、検出装置の構成例を示すブロック図である。図５は、検出装置に着脱自在の着脱機器の一例を示す斜視図である。

【0011】

図１及び図２に示す検出装置１は、人体に着脱自在な指輪型のデバイスであり、人体の指Ｆｇに装着される。指Ｆｇは、拇指、示指、中指、薬指、小指等を含む。人体は、検出装置１が本人確認を行う被認証者である。検出装置１は、装着された指Ｆｇから生体に関する生体情報を検出できる。指Ｆｇは、測定対象の一例である。測定対象は、生体または生体の一部であり、測定対象物である。検出装置１は、指輪又はリストバンドとすることで、ユーザが携帯しやすくしている。以下の説明では、検出装置１は、指輪として使用されることを想定している。

【0012】

図２に示すように、検出装置１は、リング状の筐体２００と、着脱自在の着脱機器５００を筐体２００に保持する端子部２５０と、端子部２５０に保持された着脱機器５００と、を備える。本実施形態では、検出装置１は、筐体２００が指Ｆｇに装着された場合、着脱機器５００が筐体２０００に装着された第１状態（図１参照）と、着脱機器５００が筐体２０００から取り外された第２状態（図２参照）と、を有する。検出装置１は、第１状態と第２状態とで使用することができる。着脱機器５００は、検出装置１の機能を補足し、検出装置１を充電可能なガジェットとして機能する。

【0013】

筐体２００は、中空部２０１に指Ｆｇが挿入され、指Ｆｇに接触した状態で装着される。筐体２００は、内周面２１０が透光性の部材によって形成されており、内部に収容している光源５０が発光した光を内周面２１０から中空部２０１に向かって出射可能な構成になっている。筐体２００は、外周面２２０が金属、非透過性の合成樹脂等の部材によって形成されており、内部に収容している光源５０が発光した光を外周面２２０から外部へ出射不能な構成になっている。筐体２００は、光センサ６を内周面２１０から露出させる構成としてもよいし、内周面２１０の近傍に収容する構成としてもよい。

【0014】

端子部２５０は、筐体２００の外周面２２０から突出する円柱状の凸状に形成されている。本実施形態では、筐体２００は、着脱機器５００の外面と接触可能なように、外周面２２０の一部を平坦化した接触部２３０が形成されている。端子部２５０は、筐体２００の接触部２３０の中央部分から突出する突起として形成されている。これにより、検出装置１は、筐体２００と着脱機器５００との接触面積を増加させているので、端子部２５０を大型化させることなく、装着時の筐体２００と着脱機器５００との安定感を向上させることができる。

【0015】

図３に示すように、筐体２００は、温度センサ３と、加速度センサ４と、メモリ５と、光センサ６と、通信回路７と、第１電池８と、制御回路１０と、光源５０と、コネクタ２５１と、を有する。これらの各部は、フレキシブル基板２０に実装されている。これらの各部は、フレキシブル基板２０を介して、相互に信号を授受することができる。筐体２００は、温度センサ３、加速度センサ４、メモリ５、光センサ６、通信回路７、第１電池８、制御回路１０及び光源５０を内部に収容している。

【0016】

光源５０は、複数種類のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。本実施形態では、光源５０は、赤色ＬＥＤ５１と、近赤外ＬＥＤ５２と、緑色ＬＥＤ５３と、を有する。赤色ＬＥＤ５１は、赤色光を出力する。近赤外ＬＥＤ５２は、近赤外光を出力する。緑色ＬＥＤ５３は、緑色光を出力する。光源５０は、図示しないＬＥＤドライバ５４によって赤色ＬＥＤ５１と近赤外ＬＥＤ５２と緑色ＬＥＤ５３とを駆動し、発光させる。

【0017】

光センサ６は、光源５０によって照射した光が指Ｆｇ等で反射した光、直接入射する光等を検出する。光センサ６は、有機フォトダイオード（ＯＰＤ：Organic Photodiode）である。光センサ６は、赤色ＬＥＤ５１、近赤外ＬＥＤ５２及び緑色ＬＥＤ５３から出力されて中空部２０１に挿入されている指Ｆｇを通過した光を入力とする。光センサ６は、入力される光の強度の変化を検出する。光センサ６は、例えば、有機フォトダイオード（ＯＰＤ：Organic Photodiode）であり、照射される光に応じた電気信号を出力する。

【0018】

赤色ＬＥＤ５１が点灯し、近赤外ＬＥＤ５２および緑色ＬＥＤ５３が点灯していない場合、指を通過した赤色光が光センサ６に入力される。近赤外ＬＥＤ５２が点灯し、赤色ＬＥＤ５１および緑色ＬＥＤ５３が点灯していない場合、指を通過した近赤外光が光センサ６に入力される。緑色ＬＥＤ５３が点灯し、赤色ＬＥＤ５１および近赤外ＬＥＤ５２が点灯していない場合、指を通過した緑色光が光センサ６に入力される。

【0019】

光源５０から出射された光は、指Ｆｇ等の被検出体の表面で反射されて光センサ６に入射する。これにより、検出装置１は、指Ｆｇ等の表面の凹凸の形状を検出することで指紋を検出することができる。あるいは、光源５０から出射された光は、指Ｆｇ等の内部で反射し又は指Ｆｇ等を透過して光センサ６に入射してもよい。これにより、検出装置１は、指Ｆｇ等の内部の生体に関する情報を検出できる。生体に関する情報とは、例えば、指や掌の脈波、脈拍、血管像等である。すなわち、検出装置１は、指紋を検出する指紋検出装置や、静脈などの血管パターンを検出する静脈検出装置として構成されてもよい。

【0020】

温度センサ３は、指Ｆｇが中空部２０１に挿入されている場合、該指Ｆｇの温度を検出する。温度センサ３は、指Ｆｇが中空部２０１に挿入されていない場合、筐体２００の周囲環境の温度を検出する。温度センサ３は、検出した温度を示す情報を制御回路１０に供給する。

【0021】

加速度センサ４は、検出装置１に与えられる加速度を検出する。加速度センサ４は、検出した加速度を示す情報を制御回路１０に供給する。加速度の検出値は、検出装置１の装着者の体動による影響を除去するために用いることができる。

【0022】

通信回路７は、図示しない近距離無線通信用のアンテナを有する。通信回路７は、検出装置１と他の装置との間の信号の授受を行う。通信回路７は、検出装置１００の各部において測定したデータなどを他の装置に送信することができる。また、通信回路７は、他の装置が送信したデータなどを受信することができる。他の装置は、例えば、検出装置１００の使用者が持っているスマートフォン、タブレットなどの携帯端末である。スマートフォン、タブレットなどの携帯端末は、表示画面を有する。検出装置１からデータを画面に表示することによって、検出装置１の使用者は、検出装置１から受信したデータを確認することができる。

【0023】

第１電池８は、例えば、二次電池である。第１電池８は、充電と放電を繰り返して使用可能な化学電池である。第１電池８は、例えば、蓄電池、充電池等を含む。第１電池８は、例えば、Ｑｉ（ワイヤレス給電の国際標準規格）に対応している。第１電池８は、蓄電された電力を検出装置１において電力を必要とする各部等に供給できる。第１電池８は、温度センサ３、加速度センサ４、光センサ６、通信回路７、制御回路１０及び複数の光源５０の各部と電気的に接続されており、各部に電力を供給する。

【0024】

制御回路１０は、検出装置１の各部を制御する。制御回路１０は、例えばマイクロコントローラなどのＩＣ（Integrated Circuit）である。制御回路１０は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ（Programmable Logic Device）であっても良い。

【0025】

図４に示すように、制御回路１０は、脈波測定回路１１と、温度測定回路１２と、加速度測定回路１３と、電源回路１４と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５と、を有する。これらは、バスＢによって接続されており、バスＢを介して相互にデータを授受できる。制御回路１０は、メモリ５及び通信回路７と電気的に接続されている。

【0026】

メモリ５は、各種のデータを記憶する記憶部である。メモリ５は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等を含む態様であっても良い。メモリ５は、制御回路１０で用いる各種情報を記憶する。メモリ５は、制御回路１０に含まれてもよい。

【0027】

脈波測定回路１１は、ＬＥＤドライバ５４及び光センサ６に接続されている。脈波測定回路１１は、光センサ６の検出データに基づいて、脈拍周波数、血中酸素濃度などを測定する。ＬＥＤドライバ５４は、赤色ＬＥＤ５１と、近赤外ＬＥＤ５２と、緑色ＬＥＤ５３とを駆動し、発光させる。

【0028】

温度測定回路１２は、温度センサ３と電気的に接続されている。温度測定回路１２は、温度センサ３から温度データを取得する。

【0029】

加速度測定回路１３は、加速度センサ４と電気的に接続されている。加速度測定回路１３は、加速度センサ４から加速度データを取得する。

【0030】

電源回路１４は、バッテリドライバ８１に接続されている。バッテリドライバ８１は、第１電池８及びコイル９と電気的に接続されている。コイル９は、第１電池８を充電するための充電用コイルであり、筐体２００の内周面２１０に沿って巻かれた巻線を有する。筐体２００は、コイル９を内周面２１０の近傍に収容し、筐体２００を磁界が通る構成になっている。コイル９は、図示しない整流回路と電気的に接続されており、充電器等の送電コイルに接近した際に磁気結合し、送電コイルからの電磁界を受けて、電流に変換する。コイル９は、ＮＦＣ（Near Field Communication）アンテナと共有化し、空間の電磁波を捉えてエネルギーを吸収してもよい。電源回路１４は、第１電池８の充電を制御するとともに、第１電池８による電力を各部に供給する。

【0031】

ＣＰＵ１８は、制御回路１０内の各部を制御する制御部である。ＣＰＵ１８は、所定のプログラムを実行することにより、脈波速度、血圧、脈拍周波数などの生体情報を測定または算出する。

【0032】

ＣＰＵ１８は、脈波測定回路１１、温度測定回路１２及び加速度測定回路１３に制御信号を供給して検出動作を制御する、ＣＰＵ１８は、各回路の測定結果、該測定結果に基づく生体に関する情報等をメモリ５に記憶する。ＣＰＵ１８は、光源５０の制御信号をＬＥＤドライバ５４に供給して、光源５０の点灯又は非点灯を制御する。

【0033】

図３に示すように、コネクタ２５１は、筐体２００の端子部２５０に設けられ、筐体２００に装着された着脱機器５００と電気的に接続される。コネクタ２５１は、着脱機器５００との間で、データ、電力等の授受に用いられる。コネクタ２５１は、例えば、４重同心電極等を用いることができる。

【0034】

図５に示すように、端子部２５０は、表面２５０Ａの中央付近にコネクタ２５１を配置し、コネクタ２５１を囲繞するように磁石２５２を配置している。端子部２５０は、表面２５０Ａから筐体２００に向かう側壁２５３にネジ山が形成されている。コネクタ２５１は、着脱機器５００から供給される電力を電源回路１４に供給することで、着脱機器５００からの第１電池８への充電を実現する。コネクタ２５１は、電源回路１４からの電力を着脱機器５００へ供給する。これにより、検出装置１は、筐体２００と着脱機器５００との相互給電が可能な構成になっている。

【0035】

着脱機器５００は、筐体２００に着脱自在の第２筐体５１０を有する。第２筐体５１０は、例えば、合成樹脂、金属等によって直方体状に形成されている。第２筐体５１０は、筐体２００の端子部２５０が嵌め込まれる円柱状の凹部５１１が形成されている。着脱機器５００は、凹部５１１の底面５１２の中央付近にコネクタ５１４を配置し、コネクタ５１４を囲繞するように磁石５１５を配置している。コネクタ５１４は、例えば、ポゴピンコネクタであり、ピンがプランジャー、スプリング、バレル等を有する。コネクタ５１４は、電源回路５４０と電気的に接続されており、外部からの電力を電源回路５４０に供給することで、第２電池５２０を充電する。第２筐体５１０は、筐体２００の端子部２５０の側壁２５３のネジ山と螺合するネジ溝が側面５１３に形成されている。着脱機器５００は、筐体２００に対して着脱する場合、側面５１３と端子部２５０の側壁２５３とを嵌め合わせて回転しながら、筐体２００からの取り外し方向または筐体２００への取り付け方向に移動する。この場合、コネクタ５１４は、コネクタ２５１と同心円状の溝に沿って回転する。着脱機器５００の凹部５１１は、筐体２００の端子部２５０が嵌め込まれると、端子部２５０のコネクタ２５１とコネクタ５１４とが電気的に接続され、端子部２５０の磁石２５２と磁石５１５とが引き寄せ合う。検出装置１は、筐体２００の端子部２５０と着脱機器５００の凹部５１１とを螺合することで、装着時の筐体２００と着脱機器５００との強度を向上させている。

【0036】

図２に示すように、第２筐体５１０は、第２電池５２０と、第２コイル５３０と、電源回路５４０と、発光素子５５０と、ハプティクス５６０と、を備える。これらの各部は、図示しない基板に実装されて収容されている。これらの各部は、着脱機器５００が筐体２００に装着された場合、筐体２００の制御回路１０と電気的に接続され、制御回路１０の制御によって動作可能な構成になっている。

【0037】

第２電池５２０は、例えば、リチウムイオン電池であり、着脱機器５００の各部に電力を供給する。第２電池５２０は、着脱機器５００が筐体２００に装着された場合、着脱機器５００の第１電池８の充電に用いる電力を供給する。あるいは、第２電池５２０は、筐体２００から供給される電力で充電される。第２電池５２０は、受電用の第２コイル５３０が電気的に接続されており、送電コイルに接近した際に第２コイル５３０を磁気融合させ、送電コイルからの電磁界を受けて変換された電流で充電可能な構成になっている。

【0038】

電源回路５４０は、第２電池５２０及び第２コイル５３０と電気的に接続されている。第２コイル５３０は、充電器から充電するための充電用コイルであり、第２筐体５１０の表面に沿って巻かれた巻線を有する。第２筐体５１０は、第２コイル５３０を内周面２１０の近傍に収容し、第２筐体５１０を磁界が通る構成になっている。第２コイル５３０は、図示しない整流回路と電気的に接続されており、充電器等の送電コイルに接近した際に磁気結合し、送電コイルからの電磁界を受けて、電流に変換する。第２コイル５３０は、ＮＦＣアンテナと共有化し、空間の電磁波を捉えてエネルギーを吸収してもよい。電源回路５４０は、第２電池５２０の充電を制御するとともに、第２電池５２０による電力を各部に供給する。

【0039】

発光素子５５０は、第２筐体５１０の表面、内部等に配置され、検出装置１の各種情報を通知可能なＬＥＤである。発光素子５５０は、筐体２００の制御回路１０の制御によってアラートを通知する。発光素子５５０は、第２筐体５１０に複数設けられてもよい。

【0040】

ハプティクス５６０は、第２筐体５１０の内部に配置され、第２筐体５１０に振動等を与えることで、着脱機器５００が装着された筐体２００を振動させる。ハプティクス５６０は、筐体２００の制御回路１０によって振動の開始、終了が制御される。これにより、検出装置１は、筐体２００に振動させるための構成を設けることなく、装着された指Ｆｇに振動等の間隔を伝達することができる。

【0041】

本実施形態では、発光素子５５０及びハプティクス５６０は、検出装置１の通知機能を筐体２００の外部で実現している。これにより、検出装置１は、通知するための構成を筐体２００に設ける必要がないので、筐体２００の小型化に貢献することができる。

【0042】

着脱機器５００は、第２電池５２０と第２コイル５３０と発光素子５５０とハプティクス５６０とを有する第２筐体５１０と、リング状の筐体２００の外周面２２０に第２筐体５１０を着脱自在に装着される凹部５１１（装着部）とを備え、凹部５１１を介して筐体２００の第１電池８を第２電池５２０の電力によって充電するガジェットとして提供することができる。

【0043】

図６は、検出装置１と充電器７００との充電例を説明するための図である。本実施形態では、検出装置１は、筐体２００の第１電池８を筐体２００の外部から無線充電可能な充電器７００を備えてもよい。図６の場面Ｃ１に示すように、検出装置１は、着脱機器５００が装着された第１状態で、充電器７００から第１電池８を充電できる。図６の場面Ｃ２に示すように、検出装置１は、着脱機器５００が装着されていない第２状態で、充電器７００から第１電池８を充電できる。充電器７００は、検出装置１の筐体２００の内径よりも若干小さな外径の円柱状の第３筐体７０１に形成されている。充電器７００は、内部の第３コイル７１０が検出装置１のコイル９と対向するように、検出装置１を係止して位置付ける、図示しない係止部が第３筐体７０１の外周に形成されている。

【0044】

図７は、充電器７００の構成例を示す構成図である。図７に示すように、充電器７００は、検出装置１のコイル９に電力を供給可能な第３コイル７１０と、第３コイル７１０に電力を供給可能な電源７２０と、を備える。第３コイル７１０と電源７２０とは、駆動回路７１１を介して電気的に接続されている。第３コイル７１０は、共振型のコイルであり、電源７２０からの駆動電圧により動作する。電源７２０は、交流電源である。充電器７００は、第３コイル７１０と受電側の接近した筐体２００のコイル９とを磁気結合させることで、ワイヤレスで電力を供給する装置である。

【0045】

以上、本実施形態に係る検出装置１の構成例について説明した。なお、図１乃至図７を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る検出装置１の構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る検出装置１の構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

【0046】

［検出装置のシステム構成例］
図８は、検出装置１の充電例を説明するための図である。図８では、実践矢印が給電、破線矢印がデータ通信を示している。図８に示すように、検出装置１は、着脱機器５００と、充電器７００とを備える。

【0047】

検出装置１は、筐体２００の第１電池８から温度センサ３、加速度センサ４、メモリ５、光センサ６、通信回路７、制御回路１０、脈波測定回路１１、温度測定回路１２、加速度測定回路１３及び光源５０等に電力を供給する。筐体２００の制御回路１０は、脈波測定回路１１、温度測定回路１２、加速度測定回路１３等とデータ通信が可能になっている。検出装置１は、着脱機器５００の第２電池５２０から発光素子５５０、ハプティクス５６０等に電力を供給する。

【0048】

充電器７００は、複数の第３コイル７１０と、電源７２０と、複数の接触端子７３０と、電源制御回路７４０と、を備える。複数の第３コイル７１０は、筐体２００のコイル９及び着脱機器５００の第２コイル５３０の各々に対応するように配置されている。複数の第３コイル７１０は、駆動回路７１１と電気的に接続されており、駆動回路７１１によって電源７２０からの駆動電圧により動作する。複数の接触端子７３０は、着脱機器５００のコネクタ５１４等に接触可能なように配置されている。複数の接触端子７３０は、電源回路７３１と電気的に接続されており、電源回路７３１によって電源７２０からの電力を供給する。

【0049】

検出装置１は、筐体２００の制御回路１０と着脱機器５００とが第１インタフェース８１０を用いて相互給電及びデータ通信が可能になっている。検出装置１は、筐体２００及び着脱機器５００の各々と充電器７００とが第２インタフェース８２０を用いて充電可能な構成になっている。

【0050】

筐体２００の制御回路１０は、コネクタ２５１を介して、筐体２００に装着された着脱機器５００の発光素子５５０、ハプティクス５６０等とのデータ通信によって制御を行うことが可能になっている。

【0051】

筐体２００は、コイル９と充電器７００の第３コイル７１０とを磁気結合させることで、ワイヤレスで電力が供給可能な構成になっている。筐体２００は、コネクタ２５１と着脱機器５００のコネクタ５１４とを電気的に接続することで、コネクタ２５１を介して着脱機器５００から電力が供給され、かつ着脱機器５００に電力を供給することが可能な構成になっている。

【0052】

例えば、図１に示したように、検出装置１は、筐体２００に着脱機器５００が装着され、充電器７００に筐体２００が固定されていない場合、コネクタ２５１を介して着脱機器５００から供給される電力によって第１電池８を充電することができる。

【0053】

例えば、図６の場面Ｃ１に示したように、検出装置１は、筐体２００に着脱機器５００が装着され、充電器７００に筐体２００が固定されている場合、コイル９と充電器７００の第３コイル７１０との磁気結合によるワイヤレスの電力で第１電池８を充電する。この場合、検出装置１は、着脱機器５００の第２電池５２０の残量が判定閾値以下になっている場合、筐体２００の制御回路１０によって第１電池８または充電器７００からの電力を着脱機器５００に供給する。これにより、検出装置１は、着脱機器５００の第２電池５２０を筐体２００からの電力によって充電することができる。

【0054】

例えば、図６の場面Ｃ２に示したように、検出装置１は、筐体２００に着脱機器５００が装着されていない状態で、充電器７００に筐体２００が固定されている場合、コイル９と充電器７００の第３コイル７１０との磁気結合によるワイヤレスの電力で第１電池８を充電する。

【0055】

［検出装置の動作例］
図９は、検出装置１の動作例を説明するための図である。図９では、検出装置１における筐体２００と着脱機器５００の基本構成の動作期間を示している。基本構成は、筐体２００が光源５０、光センサ６、加速度センサ４、温度センサ３、制御回路１０及び第１電池８を含み、着脱機器５００が発光素子５５０、ハプティクス５６０及び第２電池５２０を含んでいる。

【0056】

図９に示すように、検出装置１は、筐体２００の第１電池８の電力で、緑色ＬＥＤ５３を所定時間点灯させ、その後、赤色ＬＥＤ５１及び近赤外ＬＥＤ５２を所定時間点灯させ、各点灯による光を光センサ６で測定する測定期間Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６を定期的に実行する。図９に示す一例では、測定期間Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、着脱機器５００を筐体２００に装着した状態の期間Ｐ１で実行されている。測定期間Ｍ４，Ｍ５は、着脱機器５００を筐体２００から取り外して充電し、筐体２００のみを指Ｆｇに装着した状態の期間Ｐ２で実行されている。測定期間Ｍ６は、充電後の着脱機器５００を筐体２００に装着した状態の期間Ｐ３で実行されている。

【0057】

検出装置１は、筐体２００の第１電池８の電力で、加速度センサ４及び制御回路１０を常時動作させ、温度センサ３を定期的に動作させる測定期間Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６を順次実行させる。検出装置１は、筐体２００の第１電池８から実行対象の各部に電力を給電する。

【0058】

検出装置１は、着脱機器５００が筐体２００に装着されている期間Ｐ１及び期間Ｐ３では、着脱機器５００の第２電池５２０が発光素子５５０及びハプティクス５６０あるいは筐体２００の第１電池８に対して給電可能な状態になっている。

【0059】

期間Ｐ１では、検出装置１は、測定期間Ｍ２の測定結果に基づいて制御回路１０がＳｐＯ_２の低下を感知し、生体異常を通知する通知情報を着脱機器５００の発光素子５５０及びハプティクス５６０に送信することで、発光素子５５０が点灯し、ハプティクス５６０が振動する。これにより、検出装置１は、着脱機器５００の発光素子５５０の点灯及びハプティクス５６０の振動によって生体異常を利用者に通知する。

【0060】

その後、検出装置１は、測定期間Ｍ３が終了し、制御回路１０が着脱機器５００の第２電池５２０の低電量を検出すると、低電量を通知するための通知情報を発光素子５５０に送信することで、発光素子５５０が点滅する。低電量は、電池の電力の残量が所定値以下であることを意味する。これにより、検出装置１は、着脱機器５００の発光素子５５０の点滅によって着脱機器５００の第２電池５２０が低電量であることを、利用者に認識させることができる。

【0061】

期間Ｐ２では、利用者が筐体２００から着脱機器５００を取り外し、充電器７００を用いて着脱機器５００の第２電池５２０を充電している。この場合、検出装置１は、着脱機器５００が取り外された状態の筐体２００が測定期間Ｍ４，Ｍ５に定期的な測定を実行する。その後、着脱機器５００の充電が完了すると、検出装置１は、筐体２００に着脱機器５００が装着される。検出装置１は、制御回路１０が着脱機器５００の第２電池５２０の満充電を検出すると、満充電量を通知するための通知情報を発光素子５５０に送信することで、発光素子５５０が点灯する。これにより、検出装置１は、筐体２００に装着した着脱機器５００の発光素子５５０の点灯によって着脱機器５００の第２電池５２０が満充電であることを、利用者に認識させることができる。なお、検出装置１は、装着された着脱機器５００の第２電池５２０の電力で筐体２００の第１電池８を充電してもよい。

【0062】

その後、検出装置１は、期間Ｐ２から期間Ｐ３に移行する。期間Ｐ３では、検出装置１は、期間Ｐ１と同様に、筐体２００の第１電池８の電力で、緑色ＬＥＤ５３を所定時間点灯させ、その後、赤色ＬＥＤ５１及び近赤外ＬＥＤ５２を所定時間点灯させ、各点灯による光を光センサ６で測定する測定期間Ｍ６を実行し、その後も定期的に測定を繰り返す。

【0063】

以上により、検出装置１は、光源５０、光センサ６、制御回路１０、電源回路１４（第１電源回路）及び第１電池８を有し、第１電池８を充電器７００からの電力で充電するリング状の筐体２００と、着脱機器５００を筐体２００の外部に着脱自在に装着し、着脱機器５００から第１電池８に充電可能な端子部２５０と、を備える。これにより、検出装置１は、充電器７００を用いて筐体２００の第１電池８を充電でき、かつ、筐体２００の外部に装着した着脱機器５００から第１電池８を充電できるので、筐体２００を装着した状態での充電が可能となり、筐体２００に収容する第１電池８の小型化を図ることができる。検出装置１は、筐体２００と着脱機器５００との両方に電池を分担させることができるので、筐体２００の薄型化が可能となり、装着性を向上させることができる。検出装置１は、着脱機器５００を取り外した状態でも使用可能なので、連続的な使用を可能にすることができる。その結果、検出装置１は、リング状の筐体２００の小型化を可能としかつ利便性を向上させることできる。

【0064】

検出装置１は、着脱機器５００が第２電池５２０と電源回路５４０（第２電源回路）とを備え、着脱機器５００の第２電池５２０と筐体２００の第１電池８とは、着脱機器５００が端子部２５０に装着されると、着脱機器５００の電源回路５４０を介して互いに充電可能になっている。これにより、検出装置１は、筐体２００の外部に装着した着脱機器５００から第１電池８を充電でき、かつ第１電池８から着脱機器５００の第２電池５２０を充電できる。その結果、検出装置１は、筐体２００の第１電池８を充電する際に着脱機器５００の第２電池５２０も充電できるので、利便性を向上させることができる。

【0065】

検出装置１は、着脱機器５００が第２電池５２０に充電器の第３コイル７１０（外部コイル）から受電を行うための第２コイル５３０を備える。これにより、検出装置１は、着脱機器５００を単体で無線充電できるので、筐体２００を指Ｆｇから取り外し機会をより一層減少させることができる。その結果、検出装置１は、利用者に筐体２００を長時間にわたって装着させることが可能となり、充電のために筐体２００を取り外す期間を減少させることができる。

【0066】

検出装置１は、着脱機器５００が筐体２００の端子部２５０に装着された場合に、筐体２００の制御回路１０が制御可能な発光素子５５０及びハプティクス５６０の少なくとも１つを着脱機器５００が備える。これにより、検出装置１は、発光素子５５０及びハプティクス５６０の少なくとも１つを筐体２００に収容する必要がないので、筐体２００の小型化を図ることができる。その結果、検出装置１は、筐体２００を小型化して装着性を向上させ、かつ装置における機能を充実させることができる。

【0067】

検出装置１は、光源５０が可視光、近赤外光、赤外光の少なくとも１つを照射し、光センサ６が検出した情報に基づいて、筐体２００が接触する生体に関する情報を制御回路１０が検出する。これにより、検出装置１は、筐体２００を長時間にわたって装着させることができるので、検出した生体に関する情報の途切れを抑制することができる。

【0068】

検出装置１は、筐体２００が温度センサ３及び加速度センサ４の少なくとも１つを有する。これにより、検出装置１は、筐体２００を長時間にわたって装着させることができるので、検出した温度、加速度等に関する情報の途切れを抑制することができる。

【0069】

検出装置１は、着脱機器５００の発光素子５５０及びハプティクス５６０の少なくとも１つが着脱機器５００の第２電池５２０の状態を通知する。これにより、検出装置１は、第２電池５２０の状態を通知することで、第２電池５２０を迅速に充電することができる。

【0070】

検出装置１は、筐体２００の第１電池８を筐体２００の外部から無線充電可能な充電器７００を備える。これにより、検出装置１は、筐体２００が小型化されても、充電器７００によって第１電池８を無線充電できるので、利便性の低下を抑制することができる。

【0071】

［実施形態の変形例］
図１０は、複数の充電器を備える充電台の一例を示す斜視図である。図１１は、図１０に示すＢ－Ｂ断面における断面模式図である。図１０及び図１１に示すように、充電台８００は、円盤状に形成されており、複数の充電器７００、充電器７００Ａ、及び充電器７００Ｂを備えている。図１０に示す一例では、充電台８００は、上述した２つの充電器７００と、３つの充電器７００Ａと、２つの充電器７００Ｂとを備えている。

【0072】

充電器７００Ａは、検出装置１に着脱自在の着脱機器５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃに対して非接触で充電する。着脱機器５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃは、着脱機器５００と同一の構成になっており、第２筐体５１０の形状のみが異なっている。着脱機器５００Ａは、筐体の形状が半球体になっている。着脱機器５００Ｂは、筐体の形状が多面体になっている。着脱機器５００Ｃは、筐体の形状が楕円体になっている。図１０及び図１１に示すように、複数の充電器７００Ａの各々は、着脱機器５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ等が嵌め込まれる凹部７００Ａ１と、凹部７００Ａ１の底部に設けられた第３コイル７１０と、を備える。第３コイル７１０は、上述した電源７２０と電気的に接続されている。複数の充電器７００Ａの各々は、第３コイル７１０と凹部７００Ａ１に嵌め込まれた着脱機器５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ等の第２コイル５３０とを磁気結合させることで、ワイヤレスで電力を供給する装置である。

【0073】

図１０に示すように、充電器７００Ｂは、検出装置１に着脱自在の着脱機器５００Ｄ、５００Ｅに対してコネクタを介して充電する。着脱機器５００Ｄ、５００Ｅは、着脱機器５００と同一の構成になっており、第２筐体５１０の形状のみが異なっている。着脱機器５００Ｄは、筐体の形状が角錐になっている。着脱機器５００Ｅは、筐体の形状が立方体になっている。図１０及び図１１に示すように、複数の充電器７００Ｂの各々は、凸状に形成されており、上述した接触端子７３０を備え、電源７２０からの電力が接触端子７３０に供給される。複数の充電器７００Ｂの各々は、着脱機器５００Ｄ、５００Ｅのコネクタ５１４と接触端子７３０とを接触させることで、電力を着脱機器５００Ｄ、５００Ｅ等に供給する装置である。

【0074】

充電台８００は、充電方式が異なる充電器７００、充電器７００Ａ、及び充電器７００Ｂを複数設けることで、検出装置１の筐体２００の第１電池８と様々な形状の複数の着脱機器５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ、５００Ｄ、５００Ｅ等を充電することができる。これにより、検出装置１は、様々な形状の着脱機器５００等を用いることができるので、商品価値を向上させることができる。

【0075】

上述した実施形態では、検出装置１が着脱機器５００と充電器７００とを備える構成について説明したが、これに限定されない。検出装置１は、着脱機器５００及び充電器７００のいずれか１つを備える構成としてもよい。検出装置１は、筐体２００の構成を有する装置と、着脱機器５００と、充電器７００とを備えるシステムとしてもよい。

【0076】

上述した各実施形態は、各構成要素を適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0077】

１ 検出装置
３ 温度センサ
４ 加速度センサ
５ メモリ
６ 光センサ
７ 通信回路
８ 第１電池
１０ 制御回路
１１ 脈波測定回路
１２ 温度測定回路
１３ 加速度測定回路
１４ 電源回路
１５ ＣＰＵ
５０ 光源
２００ 筐体
２０１ 中空部
２１０ 内周面
２２０ 外周面
２３０ 接触部
２５０ 端子部
２５１ コネクタ
２５２ 磁石
５００ 着脱機器
５１０ 第２筐体
５１１ 凹部
５１２ 底面
５１４ コネクタ
５２０ 第２電池
５３０ 第２コイル
５４０ 電源回路
５５０ 発光素子
５６０ ハプティクス
７００ 充電器
７１０ 第３コイル
７２０ 電源
７３０ 接触端子
７４０ 電源制御回路
８１０ 第１インタフェース
８２０ 第２インタフェース
Ｆｇ 指

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】