(57)【要約】【課題】人体への装着を自動認識するとともに確実に電子機器の電源をＯＮ／ＯＦＦ出来る生体検出装置およびそれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】電子回路を駆動するための電源と、人体装着時に装着信号を発する接触センサと、人体装着時に脈拍を検出するための脈拍センサと、前記装着信号を受信した時に前記電源の電力を前記脈拍センサに供給する第１の電源制御手段と、前記脈拍センサからの検出信号が脈拍と判断した時に前記電源の電力を前記電子回路に供給する第２の電源制御手段とからなる生体検出装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路を駆動するための電源と、
人体装着時に装着信号を発する接触センサと、
人体装着時に脈拍を検出するための脈拍センサと、
前記装着信号を受信した時に前記電源の電力を前記脈拍センサに供給する第１の電源制御手段と、
前記脈拍センサからの検出信号が脈拍と判断した時に前記電源の電力を前記電子回路に供給する第２の電源制御手段とからなる生体検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生体検出装置を備え、
前記第２の電源制御手段の指示で前記電源の電力が供給される機能制御素子を有する電子機器。
【請求項３】
前記電子機器が電子眼鏡であり、その機能素子が可変焦点レンズである請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記脈拍センサと前記接触センサが各々鼻パッドに設けられ、
前記電源と前記第1の電源制御手段及び前記第２の電源制御手段がブリッジに設けられた請求項３に記載の電子眼鏡。
【請求項５】
前記脈拍センサと前記接触センサとがモダンに設けられ、
前記電源と前記第1の電源制御手段及び前記第２の電源制御手段が鎧、テンプル、モダンのいずれかに設けられている請求項３記載の電子眼鏡。
【請求項６】
前記電子機器が補聴器であることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に機能制御を行う電子機器の電源制御に関するものであり、特に人体に接触した状態で使用される電子機器の電源制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体に接触した状態にて電気的に機能制御を行う電子機器の一つに電子眼鏡がある。これには、レンズの中に液晶などの誘電体材料を封入し、これに電圧をかけて誘電率を変化させて屈折率を制御する可変焦点眼鏡や、電気的にレンズの色を変化させる電子眼鏡として、レンズの中にＥＣ素子や液晶を用い、これに電圧をかけて色や透過率を変化させる調光サングラスがある。
【０００３】
一方、これらの電子眼鏡を駆動させるためには電力が必要であるが、昨今の環境問題や、使用者における長時間駆動の要望といった観点から、これらの電子眼鏡に対しても低消費電力化が求められている。低消費電力化において効果的な一例としては、不必要な電力の消費を抑え、必要な時のみ自動で電源が入ることが望ましい。そのため、鼻パッドに接触センサを用い、接触センサが接触を感知した場合に電源部や電気信号処理手段等の電子眼鏡の駆動に必要な機器の電源が投入される構成が知られている。
【０００４】
この従来の電子眼鏡の電源スイッチ装置の構成を図５に示す。図５に示すように、電子眼鏡１０１には、鼻パッド１０９に圧力センサや感圧センサ等からなる接触センサ１１３が設置されたている。電子眼鏡１０１を装着することにより、接触センサ１１３が使用者の鼻部に接触し、接触センサ１１３が検出信号を送出し、電源制御手段によって電源の電力を電気信号処理手段１１９に供給し電子眼鏡を駆動させる。接触センサ１１３が接触を感知しなくなった場合には一定時間後に電源を切る（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、電子眼鏡に用いる電源スイッチとして、鼻パッドのフレーム側にスイッチを設けて、眼鏡を装着することにより鼻パッドが鼻に押されてフレーム側のスイッチがオン状態になる方式がある。この方式の構成を、図６に示す。図６に示すように、電子眼鏡２０１には鼻パッド２０９が蝶足２２０に保持されており、鼻パッド２０９と蝶足２２０は上下移動可能な状態に構成されている。蝶足２２０の端部には、電源スイッチ２２１が備えられており、内部に固定電極と可動電極が設けられている。可動電極は、蝶足２２０の端部に固定されており、電子眼鏡を装着することにより、鼻パッド２０９と蝶足２２０が鼻に押されて、上方向（図示のＡ方向）に移動し、電源スイッチ２２１内部において、固定電極と可動電極が接触することにより、スイッチがオンの状態になる。電子眼鏡２０１を取り外すと、鼻パッド２０９が鼻から離れることにより、鼻パッド２０９と蝶足２２０が下方に移動し、電源スイッチ２２１内部の固定電極と可動電極が離れることによりスイッチがオフの状態になる（ 例えば、特許文献２ 参照・） 。
【特許文献１】特開昭６２−１５７００７ 号公報
【特許文献２】特開２００２−２９７０８８ 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら前記従来の構成では、電源の制御が接触式のセンサやスイッチにより行われる為、電子眼鏡を使用していないときにおいても接触センサや接触スイッチ部に物が触れてしまうと電源が入ってしまい、誤作動を起こしてしまう。すなわち必要な時のみ電源を入れる構成としては不十分であり、不必要に電力を消費してしまう課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、人体への装着を自動認識するとともに確実に電子機器の電源をＯＮ／ＯＦＦ出来る生体検出装置およびそれを用いた電子機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体検出装置およびそれを用いた電子機器は、電子回路を駆動するための電源と、人体装着時に装着信号を発する接触センサと、人体装着時に脈拍を検出するための脈拍センサと、前記装着信号を受信した時に前記電源の電力を前記脈拍センサに供給する第１の電源制御手段と、前記脈拍センサからの検出信号が脈拍と判断した時に前記電源の電力を前記電子回路に供給する第２の電源制御手段とからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の生体検出装置およびそれを用いた電子機器によれば、人体への装着を自動認識するとともに確実に電子機器の電源をＯＮ／ＯＦＦすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の生体検出装置とそれを用いた電子機器として電子眼鏡を例に挙げ、図面と共に詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第一の実施の形態として、本発明の生体検出装置を用いた電子眼鏡を示す。図１に示す電子眼鏡１は、電気的に制御される機能制御素子としてレンズ２、レンズ２を固定する為のリム３、左右のリム３を連結する為のブリッジ４、リム３とテンプル５を接続する為の鎧６、眼鏡１を耳にかける為のテンプル５に接続するモダン７、鼻部にて眼鏡を保持する為のクリングス８ａ、８ｂ及び鼻パッド９ａ、９ｂ等の構成部品から成る。
【００１２】
本発明の構成要素である脈拍センサ１０は鼻パッド９ａの使用者の鼻部があたる部分に、また接触センサ１３はもう一方の鼻パッド９ｂの使用者の鼻部があたる部分に設置されている。また、後述する第１の電源制御手段１５と第２の電源制御手段１６と電池や昇圧回路などを含む電源部１７からなる電子回路１４は、ブリッジ４に設置されている。ここでは図示しないが、脈拍センサ１０および接触センサ１３と電子回路１４や、電子回路１４とレンズ部２の接続はフレキなどの配線により接続すればよい。上記構成による具体的な電子眼鏡の例としては、機能制御素子としてレンズ２に液晶素子を用いた可変焦点眼鏡や、レンズ２にＥＣ素子などを用いた調光サングラス等が挙げられる。
【００１３】
図２に、脈拍センサ１０と接触センサ１３の設置例を示す。
【００１４】
脈拍センサ１０は、近赤外線を照射する発光部１１と、発光部１１から照射された近赤外線の反射光を受光するように設置される受光部１２から構成することにより、公知の手法である酸化ヘモグロビンによる近赤外線の吸収原理を用いて脈拍を測定することが可能である。より具体的には、発光部１１にＬＥＤを用い、受光部１２にフォトトランジスタを用いる構成であれば良い。本実施例では、鼻パッド９ａに発光部１１と受光部１２を１個ずつ配置したが、各々複数個ある形であっても良い。別の方法として、発光部１１と受光部１２が一体となったフォトインタラプタを用いても良い。一方、接触センサ１３は、物体の接触を感知できるものであれば良く、機械的スイッチの他に２つの電極間の抵抗値変化から物体の接触を感知する方式のセンサでも良い。
【００１５】
図３に、生体検出装置の機能ブロック図を示す。本発明の生体検出装置１９は、接触センサ１３、脈拍センサ１０と、第１の電源制御手段１５、第２の電源制御手段１６と電源部１７らを含む電子回路１４から構成される。生体検出装置１９における第１の電源制御手段１５は接触センサ１３が物体の接触を感知した場合に発信される接触信号を受けて起動し、電源部１７からの電力を脈拍センサ１０と第２の電源制御手段１６へ供給開始する。なおここで、接触センサ１３は機械的なＯＮ／ＯＦＦスイッチであっても良い。
【００１６】
脈拍センサ１０は、第１の電源制御手段１５を経由した電力の供給により起動し、脈拍の有無を検知する。ここで、第１の電源制御手段１５からの電力供給時間は所定の時間、例えば十秒とし、その間に第１の電源制御手段１５から脈拍センサ１０と第２の電源制御手段１６に電力が供給される。すなわちこの電力供給時間が脈拍の測定時間となる。そして十秒間の測定時間中に脈拍センサ１０の受光部１２において計測される反射近赤外線に基づく電流が第２の電源制御手段１６に送られる。このとき、脈拍センサ１０が脈拍を検知した場合は第２の電源制御手段１６に送られる電流波形に一定の周期性が表れる。そして第２の電源制御手段１６が測定開始から十秒間で脈拍センサ１０から送られる電流波形のピークを認識した時点で第２の電源制御手段１６が、電源部１７から機能制御素子１８としてのレンズ部２へ電力の供給・制御を開始し、電子機器としての電子眼鏡１を使用可能な状態とする。
【００１７】
しかし、先の電流のピーク値はノイズである可能性もあるため、ピークを検出後も測定を継続し、測定開始から十秒の間に周期性を持つ波形が表れない場合や、ピーク値にばらつきが表れる場合は第２の電源制御手段１６をＯＦＦ状態とし、誤動作を防ぐようにする。一方、接触センサ１３が物体への接触を感知したが、脈拍センサ１０からの電流波形にピークが見られない場合や、一定の周期性が無い場合は、第２の電源制御手段１６からレンズ２への電力供給は行われず、脈拍センサ１０が測定する測定時間を超えた時点で第１の電源制御手段１５の電源もＯＦＦとなり、装置全体の電力の消費はストップする。
【００１８】
また、電子眼鏡１が駆動している状態において、接触センサ１３が物体の接触を感知しなくなった場合には第２の電源制御手段１６からレンズ２への電力の供給を停止するようにすれば、使用者が電子眼鏡1を外した時に自動的に電源が切れるようにすることが出来る。なお、このとき、接触センサ１３が物体の接触を感知しなくなった状態から一定の時間後に第２の電源制御手段１６の電源が切れるように設定しておけば、運動中の一時的な接触センサ１３のはずれなどによる電子眼鏡の停止を防ぐことが出来る。
【００１９】
以上のように、脈拍センサ１０を用いた生体検出装置１９によって、電子眼鏡１などの電子機器の人体への装着を検知し、誤動作を確実に抑え、かつ自動的に電源のＯＮ／ＯＦＦを切替えることを可能とし、余分な電力の消費を抑え、低消費電力化において大きな効果を得ることが可能となる。
【００２０】
なお、図１、図２の電子眼鏡の説明では、脈拍センサ１０と接触センサ１３を鼻パッド９に設置し、電子回路１４をブリッジ４に設置する形とした。このように配置することにより生体検出装置１９をブリッジ４の周辺に集約することが出来、電気配線を簡略化することが出来る。しかしながら、脈拍センサ１０、接触センサ１３は、人体に接する部分であれば良いので、モダン７に設けても良い。
【００２１】
図４に、脈拍センサ１０、接触センサ１３をモダン７に設置し、電子回路１４を鎧６に配置した例を示す。このように脈拍センサ１０、接触センサ１３をモダン７に設置することにより、外観上その存在を分かりにくくすることが可能である。また電子回路１４を電子眼鏡１のテンプル５、鎧６、モダン７など、またはそれらにまたがるように配置することにより、配置の自由度が向上し、電子眼鏡１のデザイン性の幅を広げることが出来る。但しこの場合、脈拍センサ１０は耳の後ろなど皮膚に直接接する部分に設置するのが好ましい。また、言うまでも無く、脈拍センサ１０、接触センサ１３の設置箇所は夫々が異なる場所にあっても問題なく、例えば脈拍センサ１０を鼻パッド９に、接触センサ１３をモダン７に設置する例や、右側の耳にかかるモダン７に脈拍センサ１０を、左側の耳にかかるモダンに接触センサ１３を配置するなど、組み合わせによって数種類の組み合わせを想定することが出来る。また電子回路１４については、内部の構成要素である第１電源制御手段１５、第２電源制御手段１６、電源部１７を夫々別々に分散させて配置してもなんら問題は無い。
【００２２】
ここでの例は、電気的な制御を有する電子眼鏡を示したが、具体的な電子眼鏡の例としては機能制御素子として可変焦点レンズを用いる可変焦点眼鏡や、調光レンズを用いる電子サングラスなどの電子眼鏡に用いることが出来る。また、機能制御素子に液晶表示素子などの映像表示手段用いるヘッドマウントディスプレイや、機能制御素子に外部データ入力装置と音声出力手段を有するような音楽再生機能つき眼鏡およびサングラスなどに適用することも出来る。また、眼鏡型の人体装着電子機器に限らず、機能制御素子に音声入力手段と音声出力手段を有する補聴器など人体に装着し使用する電子機器全般に用いることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明にかかる生体検出装置およびそれを用いた電子機器は、脈拍センサを用いることによって、電子機器の着脱時における電源の自動ＯＮ／ＯＦＦを可能とし、かつ人体への装着時のみ電源を自動でＯＮ状態にするものであり、電子機器の低消費電力化に有用である。本発明にかかる生体検出装置およびそれを用いた電子機器は、低消費電力化が必要な電気的に制御する機能制御素子を有し、人体に装着する電子機器全般において適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の生体検出装置を用いた電子機器の一例としての電子眼鏡の概略図
【図２】本発明の生体検出装置を用いた電子機器の一例としての電子眼鏡におけるセンサ配置図
【図３】本発明の生体検出装置における制御および駆動に関する機能ブロック図
【図４】本発明の生体検出装置を用いた電子機器の一例としての電子眼鏡の概略図
【図５】従来の電子眼鏡の概略図
【図６】従来の電子眼鏡の概略図
【符号の説明】
【００２５】
１、１０１、２０１  電子眼鏡
２  レンズ
３  リム
４  ブリッジ
５  テンプル
６  鎧
７  モダン
８  クリングス
９、９ａ、９ｂ、１０９、２０９  鼻パッド
１０  脈拍センサ
１１  発光部
１２  受光部
１３、１１３  接触センサ
１４  電子回路
１５  第１の電源制御手段
１６  第２の電源制御手段
１７  電源部
１８  機能制御素子
１９  生体検出装置
１２０  電気信号処理手段
２０８  蝶足
２２１  電源スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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