特許ウォッチ

公開番号2025089972
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204988
出願日2023-12-04
発明の名称スマートリング
出願人WhiteLab株式会社
代理人個人
主分類A61B 5/00 20060101AFI20250609BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】外部から給電をせずに持続的に動作させることが可能なスマートリングを、熱発電素子を用いて実現する。
【解決手段】リング内周の少なくとも一部を構成しており装着者の指の皮膚に接触する接触部を介して体温が伝わり発電する熱発電素子と、前記熱発電素子が発電した電気を蓄える蓄電部と、前記装着者の身体活動に関する情報を取得するセンサ部と、前記センサ部が取得した情報を送信する送信部と、前記蓄電部に蓄えられる電気を用いて、前記センサ部および前記送信部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記蓄電部に蓄えられる電気量が所定値を超えたことを検知し、前記センサ部および前記送信部を動作させるスマートリング。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
リング内周の少なくとも一部を構成しており装着者の指の皮膚に接触する接触部を介して体温が伝わり発電する熱発電素子と、
前記熱発電素子が発電した電気を蓄える蓄電部と、
前記装着者の身体活動に関する情報を取得するセンサ部と、
前記センサ部が取得した情報を送信する送信部と、
前記蓄電部に蓄えられる電気を用いて、前記センサ部および前記送信部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記蓄電部に蓄えられる電気量が所定値を超えたことを検知し、前記センサ部および前記送信部を動作させるスマートリング。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記送信部は、情報の送信のみを行い、受信を行わない請求項１に記載のスマートリング。
【請求項３】
前記制御部は、前記センサ部および前記送信部を動作させたのち、前記蓄電部に蓄えられる電気量が所定値を超えたことを検知するまでの間、前記センサ部および前記送信部に給電しない請求項１に記載のスマートリング。
【請求項４】
前記蓄電部はコンデンサである請求項１に記載のスマートリング。
【請求項５】
前記制御部は、前記蓄電部に蓄える電気量が、前記センサ部による情報の取得および前記送信部による情報の送信を含む一連の動作を行うことができる第１の値を超えたことを検知し、前記センサ部および前記送信部に前記一連の動作を行わせる請求項１に記載のスマートリング。
【請求項６】
前記センサ部は、体温を測定する体温センサ部と、体の動きを測定する体動センサ部と、血中酸素飽和度を測定するSｐO
２
センサ部との少なくとも一つを有する請求項１に記載のスマートリング。
【請求項７】
前記熱発電素子が発電し前記蓄電部が蓄える電気を所定の電圧値に変換する電圧変換部を有し、前記電圧変換部は、第１の電圧を出力する第１電圧変換部と、第１の電圧より低い第２の電圧を出力する第２電圧変換部と、を有する請求項１に記載のスマートリング。
【請求項８】
前記制御部を構成する第１のＩＣは、前記送信部を構成する第２のＩＣとは別体である請求項１に記載のスマートリング。
【請求項９】
前記センサ部が少なくとも実装される基板および前記熱発電素子の外周側の少なくとも一部を覆う固体断熱材部をさらに有する請求項１に記載のスマートリング。
【請求項１０】
前記制御部および前記送信部が少なくとも実装される基板を有し、前記基板は半径方向に重なる３層以上の多層構造を有し、
前記蓄電部は、前記基板において最も外周側に位置する最外層と、最も内周側に位置する最内層の間に配置される請求項１に記載のスマートリング。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体に装着して用い、通信機能を有する指輪型のスマートリングに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
身体に装着して用い、装着者の体温や血中酸素濃度、体の動きなどを測定し、測定結果をスマートフォンなどに通信する各種のスマートデバイスが提案されている。たとえば、手首に装着する時計型のスマートウォッチとしては、多種の機能を有するものが提案されている。
【０００３】
一方、スマートウォッチなどのスマートデバイスの課題として、外部からの給電が必要であることが挙げられる。商用電源や外部バッテリーなどに接続して充電している時間は、スマートデバイスを装着者から外す必要があったり、装着者の移動範囲を制限したりする問題がある。このような課題を解決する方法の一つとして、装着者の熱や装着者の動きによって発電する発電部を有する指輪型健康状態モニタリングデバイスが提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１６／１２３２１６号公報
国際公開第２０１６／１２３２０６号公報
特許第６８０３０７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、指輪型のスマートリングのような小型のデバイスに搭載する発電部で発電可能な発電量には限りがある。そのため、従来の指輪型のスマートリングでは、各部の制御や通信等に必要な電気エネルギーが発電量に対して大きすぎ、外部から給電をせずに持続的に動作させることが難しいという課題を有する。
【０００６】
そこで、本発明は、外部から給電をせずに持続的に動作させることが可能なスマートリングを、熱発電素子を用いて実現する技術に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るスマートリングは、
リング内周の少なくとも一部を構成しており装着者の指の皮膚に接触する接触部を介して体温が伝わり発電する熱発電素子と、
前記熱発電素子が発電した電気を蓄える蓄電部と、
前記装着者の身体活動に関する情報を取得するセンサ部と、
前記センサ部が取得した情報を送信する送信部と、
前記蓄電部に蓄えられる電気を用いて、前記センサ部および前記送信部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記蓄電部に蓄えられる電気量が所定値を超えたことを検知し、前記センサ部および前記送信部を動作させる。
【０００８】
本発明に係るスマートリングは、接触部を介して体温が伝わり発電する熱発電素子を有しており、熱源である体温はほぼ一定であり、指輪型であるため皮膚と接触部との接触面積もほぼ変動せず、かつ、常時装着していても邪魔にならない。そのため、このようなスマートリングでは、継続的かつ安定的な発電が可能である。また、スマートリングの制御部は、蓄電部に蓄える電気量が所定値を超えたことを検知してセンサ部や送信部を動作させる。このようなスマートリングでは、センサ部や送信部の動作時以外は、制御部、通信部およびセンサ部の動作について、制御部が蓄電部の電気量を検知できれば足りるため、各部の制御や通信等に必要な電気エネルギーを低減し、外部から給電をせずに持続的に動作することが可能である。
【０００９】
また、たとえば、前記送信部は、情報の送信のみを行い、受信を行わないものであってもよい。
【００１０】
スマートリング等に備えられる送信部としては、受信部を兼ねるものを採用することも考えられるが、情報の送信のみを行い、受信を行わないものとすることにより、回路構成をシンプルにして小型化・低消費電力化することができる。また、送信機能のみを行うことにより、このような送信部を用いるスマートリングは、受信待機時の電力消費がなく、また、受信待機のON・OFFを切り換えるスイッチも必要ないため、動作に必要な電気エネルギーを低減できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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