JP2018169625A - ウェアラブルデバイスおよび給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】給電に対するユーザのストレスを低減させることができるようにする。【解決手段】コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスの外界側の面または眼球側の面には、電力発生部が設けられている。電力発生部は、ウェアラブルデバイスを装着しているユーザの分泌液または体液に含まれる物質との化学反応により電力を発生させ、電力管理部は、電力発生部で得られた電力をウェアラブルデバイスの各部に供給する。このように、ユーザの分泌液または体液を燃料として電力発生部が発電を行うことで、安定的に電力を供給することができるとともに、給電に対するユーザのストレスを低減させることができる。本技術は、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスに適用することができる。【選択図】図２

Description

本技術はウェアラブルデバイスおよび給電システムに関し、特に、給電に対するユーザのストレスを低減させることができるようにしたウェアラブルデバイスおよび給電システムに関する。

従来、ユーザの目に装着可能なウェアラブルデバイスとして、コンタクトレンズ型の表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この表示装置はユーザの眼球に装着されてワイヤレスで使用されるので、ユーザは表示装置を装着した状態で自由に歩き回るなどの動作が可能である。

また、ユーザの頭部など、目の周辺に装着するウェアラブルデバイスとして、ヘッドマウントディスプレイや眼鏡型ディスプレイなどもある。

これらのウェアラブルデバイスでは、ウェアラブルデバイス内部に備えられた電池により各部への電力供給が行われる。

特許第４７５２３０９号公報

ところで、上述したウェアラブルデバイスは、装着性の観点から小型でワイヤレスでの使用が可能であることが望ましい。

しかしながら、小型なウェアラブルデバイスでは、搭載できる電池容積に限りがあるため、一般的には連続駆動時間が短くなってしまう。そうすると、ユーザは頻繁にウェアラブルデバイスの充電を行わなければならなくなり、このような頻繁な充電行為、すなわちウェアラブルデバイスに対する給電行為は、ユーザがウェアラブルデバイスを使用する上でストレスとなってしまう。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、給電に対するユーザのストレスを低減させることができるようにするものである。

本技術の第１の側面のウェアラブルデバイスは、眼球に装着可能なウェアラブルデバイスであって、外部から供給される物質との化学反応により電力を発生させる電力発生部と、前記電力発生部で得られた電力を各部に供給する電力管理部とを備える。

本技術の第１の側面においては、眼球に装着可能なウェアラブルデバイスにおいて、外部から供給される物質との化学反応により電力発生部で電力が発生し、前記電力発生部で得られた電力が各部に供給される。

本技術の第２の側面の給電システムは、眼球に装着可能なウェアラブルデバイスと、前記ウェアラブルデバイスを収納する収納ケースとからなる給電システムであって、前記ウェアラブルデバイスは、外部から供給される物質との化学反応により電力を発生させる電力発生部と、前記電力発生部で得られた電力を各部に供給する電力管理部と、前記電力発生部において得られた電力を蓄電する蓄電部とを備え、前記収納ケースは、前記ウェアラブルデバイスが保管液に含浸された状態となるように、前記物質を含む前記保管液を保持可能である。

本技術の第２の側面においては、眼球に装着可能なウェアラブルデバイスと、前記ウェアラブルデバイスを収納する収納ケースとからなる給電システムにおいて、前記収納ケース内に、前記ウェアラブルデバイスが保管液に含浸された状態で保持され、前記ウェアラブルデバイスでは、前記保管液に含まれる物質との化学反応により電力が発生し、得られた電力が各部に供給されるとともに蓄電される。

本技術の第１の側面および第２の側面によれば、給電に対するユーザのストレスを低減させることができる。

ウェアラブルデバイスの装着状態を示す図である。 ウェアラブルデバイスの構成例を示す図である。 ウェアラブルデバイスの機能の構成例を示す図である。 ウェアラブルデバイスの他の機能の構成例を示す図である。 ウェアラブルデバイスの他の構成例を示す図である。 ウェアラブルデバイスの他の構成例を示す図である。 ウェアラブルデバイスの他の構成例を示す図である。 ウェアラブルデバイスの他の構成例を示す図である。 ウェアラブルデバイスの他の構成例を示す図である。 ウェアラブルデバイスの他の構成例を示す図である。 給電システムの構成例を示す図である。

以下、図面を参照して、本技術を適用した実施の形態について説明する。

〈本技術の概要〉
まず、本技術の概要について説明する。

以下では、本技術をコンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスに適用した場合を例として説明する。

本技術は、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスを小型かつ薄型な構造とすることを可能とするものである。すなわち、本技術によれば、ウェアラブルデバイスにおいて蓄電素子や充電回路、充電時にワイヤードまたはワイヤレスで電力送受を行うための端子、コイルやアンテナの何れかまたは全てを設けなくてもよい構成としたり、それらの素子を小型化したりすることが可能となる。

また、本技術によれば、ウェアラブルデバイスに対する給電行為がユーザに与えるストレスを低減させることができる。具体的には、充電行為（給電行為）の回数を低減させるとともに、ユーザインターフェースのよい給電方式によりストレス低減が実現される。

ここで、ユーザインターフェースのよい給電方式とは、例えばコンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスに対して、ユーザの涙などを利用して給電を行うことで、ユーザが意識することなく自然に給電が行われる方式などである。また、例えばコンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスに対して点眼により給電を行ったり、ウェアラブルデバイスが収納ケースなどの容器に収納された状態で給電が行われたりすることでも、ユーザにストレスを感じさせない給電を実現することができる。

より詳細に説明すると、本技術では、例えばコンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスに、外部から供給された物質との化学反応により電位差を発生させる電池または発電素子を設ける。

なお、ウェアラブルデバイスの各部に対して供給する電力を発生させる素子は、電位差を生じさせることにより電力を発生させるものであってもよいし、電流を発生させることにより電力を発生させるものであってもよい。以下では、ウェアラブルデバイスに供給する電力を発生させる電池や発電素子等の素子を単に電力発生部とも称することとする。

本技術では、このような電力発生部が起電するのに必要な物質を眼球の周囲環境に存在する涙などの生体分泌液として得る方法、起電に必要な物質を眼房水や血液などの体液から得る方法、または起電に必要な物質を点眼や容器での液浸などの生体外より供給する方法が用いられる。

例えば、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスの消費電力が常に電力発生部での発生電力よりも小さい場合、ユーザがウェアラブルデバイスを装着しているだけで、ウェアラブルデバイスへの連続的なエネルギ供給を生体または生体外部の物質により実現することができる。

これにより、ウェアラブルデバイスにおいて、充電を外部からワイヤードもしくはワイヤレスで行うための端子、電極、コイル、またはアンテナや、発電により得られたエネルギを蓄電するための蓄電素子や充電回路などが必ずしも必要ではなくなる。すなわち、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスをより小型化することが可能になる。

一方、ウェアラブルデバイスでの消費電力が発生電力を上回ることがある場合は、起電による発生エネルギを、充電回路を通じて蓄電素子に蓄積しておき、必要に応じた電力量を使用すればよい。よって、ウェアラブルデバイスでは、ワイヤードまたはワイヤレスによる電力供給に関わる端子、電極、コイルやアンテナなどが必ずしも必要ではなくなる。したがって、やはりコンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスを小型化することが可能となる。

また、より具体的には、ここでいう電力発生部の一例である、化学反応により電位差を発生させる電池または発電素子としては、糖・酵素反応により起電するバイオ電池などが挙げられる。電力発生部としてバイオ電池が用いられる場合には、起電に関わる反応に寄与する成分は糖であり、糖は例えば血液や涙の成分に含まれている。

さらに、電力発生部により発電された電力（エネルギ）を蓄電する蓄電素子としては、２次電池、キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどを使用してもよい。また、蓄電素子への蓄電が行われる場合には、必要に応じてウェアラブルデバイスに整流回路やレギュレータ、充電回路などが設けられるようにしてもよい。

さらに、電力発生部として、化学反応により電位差を発生させる電池または発電素子をコンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスに設置する位置としては、以下の３つの位置が考えられる。すなわち、電力発生部を、ウェアラブルデバイスの眼球側とは反対側の面（以下、外界側の面とも称する）、ウェアラブルデバイスの眼球側の面、または外界側の面と眼球側の面を横断する位置、つまりウェアラブルデバイスの側面部分の何れかに配置することが考えられる。なお、電力発生部をウェアラブルデバイス内部に配置し、例えばウェアラブルデバイス表面に、起電に必要な物質を電力発生部へと供給するための開口部を設けるようにしてもよい。

また、電力発生部の配置位置は、ユーザがウェアラブルデバイスを眼球に装着した場合に、ユーザの視界に入らない外周部近傍であることが望ましい。しかし、ウェアラブルデバイスが、例えばカラーコンタクトレンズのように、ユーザの視界を奪う模様を一部に有しているときには、その模様部分の領域に電力発生部が配置されるようにしてもよい。

なお、ウェアラブルデバイスに設けられた電力発生部は、ウェアラブルデバイスに対して脱着可能であってもよい。例えば電力発生部がウェアラブルデバイスに対して着脱可能なフィルム上に設けられ、ウェアラブルデバイスと電力発生部とが電極を介して接続されるようにしてもよい。

さらには、電力発生部が瞼の内側など、ユーザの体内に埋め込まれて電力発生部に設けられた電極だけが露出するようにされ、その電極と、ウェアラブルデバイスの表面に設けられた電極とを接触させることにより給電が行われるようにしてもよい。

また、電力発生部として、涙などの分泌液や血液などの体液の一部、またはこれらの複数の成分を利用して起電する電池または発電素子を用いる場合、起電状態は、起電のもととなる涙などの分泌液や血液などの体液の成分の状態を示しているということができる。さらに、ユーザの分泌液や体液の状態は、ユーザのストレス状態や健康状態を示している。したがって、電力発生部での起電量からコンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスの動作電力を得るだけではなく、装着者であるユーザのストレス状態や健康状態を推定することが可能となる。

また、例えばウェアラブルデバイスの蓄電素子に急速に充電したいときなど、瞬間的に大きな電力を供給したい場合もある。そのような場合、点眼や液浸によって、化学反応により電位差を発生させる電池または発電素子に対して起電に関わる反応に寄与する液体を供給するときには、起電に関わる反応に寄与する成分の濃度が濃い液体を供給すれば、瞬時に大きな電力を得ることが可能となる。

さらに、化学反応により電位差を発生させる電池または発電素子に使われる触媒の寿命などに制約がある場合、触媒の性能を劣化させずに比較的長く起電させたいときには、起電に関わる反応に寄与する成分濃度を下げた液体を供給して対応することが可能である。

その他、起電に関わる反応に寄与する液体の電力発生部への供給だけではなく、劣化した触媒機能を復元する還元剤の電力発生部への供給や、起電に関わる反応において発生する人体に悪影響を及ぼすおそれのある酸などに対するpH調整剤や中和材などの供給を行うようにしてもよい。

〈第１の実施の形態〉
〈ウェアラブルデバイスの構成例〉
次に、以上において説明した本技術の具体的な実施の形態について説明する。

本技術を適用したウェアラブルデバイスは、例えば図１に示すようにユーザの眼球ＥＹ１１に装着される。この例では、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイス１１が角膜ＣＯ１１全体を覆うように眼球ＥＹ１１に対して装着された状態となっている。

ウェアラブルデバイス１１は、いわゆるコンタクトレンズのように、ユーザの眼球ＥＹ１１に装着したり、離脱したりすることが可能な形状となっている。

また、ウェアラブルデバイス１１には、図２に示すように電力発生部２１および蓄電素子２２が設けられている。

図２では、矢印Ｑ１１に示すウェアラブルデバイス１１の図は、ウェアラブルデバイス１１を側面方向から見たときの断面図を示している。

この例では、ウェアラブルデバイス１１の図中、左側の表面が、ユーザがウェアラブルデバイス１１を装着したときに眼球側とは反対側に位置する外界側の面Ｓ１１であり、外界側の面Ｓ１１と対向する面Ｓ１２が、眼球側の面となっている。

また、ウェアラブルデバイス１１の外界側の面Ｓ１１には、ウェアラブルデバイス１１の外周に沿って電力発生部２１が設けられており、その電力発生部２１の内側、つまり面Ｓ１１中心側には、電力発生部２１に沿って蓄電素子２２が設けられている。

矢印Ｑ１１に示すウェアラブルデバイス１１を図中、左側から右側方向に見ると、矢印Ｑ１２に示すように、ウェアラブルデバイス１１の端部分に電力発生部２１と蓄電素子２２が設けられている。なお、矢印Ｑ１２に示す図は、ウェアラブルデバイス１１を装着したユーザを正面から見たときと同じ方向からウェアラブルデバイス１１を見た図、つまりウェアラブルデバイス１１の正面図を示している。

矢印Ｑ１２に示すウェアラブルデバイス１１では、ウェアラブルデバイス１１の端部（外周）に沿って電力発生部２１と蓄電素子２２が設けられており、これらの素子がウェアラブルデバイス１１を装着したユーザの視野外、ないし視界への影響がユーザから許容される範囲に位置するようになされている。なお、電力発生部２１と蓄電素子２２は、どのような位置関係で配置されてもよい。例えばウェアラブルデバイス１１の端部に沿って設けられた蓄電素子２２の内側に電力発生部２１が配置されてもよいし、電力発生部２１と蓄電素子２２が１つの円上に任意のパターンで配置されるようにしてもよい。

電力発生部２１は、例えばウェアラブルデバイス１１の外界側の面Ｓ１１に、外部から供給された物質との化学反応により電位差を発生させるバイオ電池から構成される。

電力発生部２１は、ウェアラブルデバイス１１がユーザの眼球に装着された状態において、例えばユーザから分泌される涙に含まれる糖成分により起電する。すなわち、電力発生部２１としてのバイオ電池への燃料として涙の糖成分が利用される。

電力発生部２１は、涙の供給を受けると、その涙に含まれる糖成分との化学反応により電力を発生させる。発生した電力は、適宜、ウェアラブルデバイス１１の各部に供給されたり、蓄電素子２２に供給されて蓄電されたりする。

特に、涙は眼球と瞼とが接する部分付近に溜まりやすいので、電力発生部２１をウェアラブルデバイス１１の外周部分、つまりウェアラブルデバイス１１における瞼と接する部分に設けることで、より安定的に電力発生部２１に涙を供給することができる。

ウェアラブルデバイス１１がユーザに装着されている状態においては、ユーザがまばたきをするたびに、涙によって電力発生部２１から常時電力が供給されるため、ウェアラブルデバイス１１の各部には安定的に電力が供給される。すなわち、発生電力の範囲内でウェアラブルデバイス１１が機能を実行するのであれば、ウェアラブルデバイス１１には必ずしも蓄電素子２２を設けなくてもよい。

しかしながら、涙に含まれる糖成分は、血液中に含まれる糖成分と比べると希薄であり、発生電力も少なくなる。そのため、連続的にはウェアラブルデバイス１１が極低消費電力の動作やスリープ動作を行うことができるような構成とされている。

ウェアラブルデバイス１１が低消費電力の動作やスリープ動作を行うことができるようにすれば、必ずしも蓄電素子２２に蓄電する必要がなくなる。

以上のようにウェアラブルデバイス１１によれば、ユーザがウェアラブルデバイス１１を装着しているときには、ユーザの目から分泌される涙により電力を発生させ、必要に応じて各部に電力を供給したり、蓄電したりすることができる。

したがって、ユーザにウェアラブルデバイス１１への給電を意識させることなく電力を得ることができ、給電に対するユーザのストレスを低減させることができる。しかも、涙により安定的に電力が得られるので、ユーザが自ら充電行為（給電行為）を行う必要もない。

なお、図２では電力発生部２１がウェアラブルデバイス１１の外界側の面Ｓ１１上に設けられている例について説明したが、電力発生部２１が例えばウェアラブルデバイス１１の内部に設けられるようにしてもよい。そのような場合、ウェアラブルデバイス１１の外界側の面Ｓ１１または眼球側の面Ｓ１２の少なくとも一方に、電力発生部２１へと涙を供給するための開口部を設ければよい。さらに開口部に、例えば毛細管力を用いることでポンプ機能をもたせるなど、液供給等を制御するような機能を設けてもよい。

なお、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイス１１により大きな消費電力を必要とする場合には、ウェアラブルデバイス１１が間欠駆動するのであれば蓄電素子２２に電力を貯めておき、蓄電素子２２に蓄えられた電力を必要に応じて用いる方法も考えられる。しかしながら、そのような場合には、いつでも必要なだけ電力が蓄えられているとは限らず、使用したい全ての機能を実行できないこともある。

このような場合には、ユーザに涙よりもより糖の濃度が高い点眼液を点眼させるようにすれば、電力発生部２１でより多くの電力を発生させ、ウェアラブルデバイス１１に高機能の動作を実行させることができるようになる。

また、電力発生部２１としてのバイオ電池の酵素が劣化してきた場合には、点眼によって、またはウェアラブルデバイス１１そのものを外すことによって、バイオ電池の酵素を担持させたり、ウェアラブルデバイス１１自体を新規のものと交換したりしてもよい。

さらに、ウェアラブルデバイス１１において、ユーザの目から分泌される涙の成分により得られる電力から、涙の成分の変化をモニタリングすることも可能である。そのような場合には、例えば涙の成分の変化を読み取るための高いインピーダンスのモニタリング用ラインがウェアラブルデバイス１１内に設けられる。そして、そのモニタリング用ラインに接続されたＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換部によりデジタル値に変換された電力値から求まる糖の濃度等の数値が記録領域に記録される。

〈ウェアラブルデバイスの機能的構成例〉
また、以上において説明したウェアラブルデバイス１１は、より詳細には例えば図３に示すように構成される。図３は、ウェアラブルデバイス１１の機能的構成例を示している。なお、図３において、図２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

この例では、ウェアラブルデバイス１１は、無線または有線の通信により外部機器４１と接続され、必要に応じて外部機器４１と情報の授受を行う。

ウェアラブルデバイス１１は、電源システム５１、処理回路５２、および入出力部５３から構成されている。

電源システム５１は、発電を行ったり、発電により得られた電力を処理回路５２および入出力部５３に供給したりする。処理回路５２は、電源システム５１から電力の供給を受け、入出力部５３から供給された情報等に基づいて各種の処理を行う。また、処理回路５２は、必要に応じて各種の情報を入出力部５３に供給する。

入出力部５３は、電源システム５１から電力の供給を受け、入力された情報を処理回路５２に供給したり、処理回路５２から供給された情報を出力したりする。

電源システム５１には、電力発生部２１、レギュレータ６１、充電回路６２、蓄電素子２２、および電力管理部６３が設けられている。

レギュレータ６１は、電力発生部２１で発電された電力に対する昇圧または降圧を行い、充電回路６２に供給する。充電回路６２は、レギュレータ６１から供給された電力、より詳細には発電で得られた電荷を蓄電素子２２に供給し、蓄積させる。

電力管理部６３は、電源システム５１の各部を制御する。

例えば電力管理部６３は、電力発生部２１における発電量や、蓄電素子２２に蓄電された電力量を監視して、必要に応じて低消費電力の動作やスリープ動作への切り替えを行い、レギュレータ６１や充電回路６２をスリープ状態とさせる。また、電力管理部６３は、電力発生部２１で得られた電力、または蓄電素子２２に蓄電されている電力を処理回路５２および入出力部５３に供給する。

さらに電力管理部６３は、Ａ／Ｄ変換部７１を備えている。Ａ／Ｄ変換部７１は、高いインピーダンスのモニタリング用ラインにより電力発生部２１と接続されており、電力発生部２１における発電量をデジタル値へと変換し、処理回路５２に供給する。

処理回路５２は、処理部８１および記録部８２を備えている。

処理部８１は、電力管理部６３から電力供給を受けて、適宜、電力管理部６３または入出力部５３から供給された情報を用いて各種の処理を実行する。

例えば処理部８１は、Ａ／Ｄ変換部７１から供給された発電量を示す値から、ユーザの涙に含まれる糖成分の濃度を求め、得られた濃度の値を記録部８２に供給して記録させる。なお、電力発生部２１における起電力は糖成分の濃度によって定まるので、起電力に基づいて糖成分の濃度を検出することが可能である。

また、例えば処理部８１は、記録部８２に記録されている糖成分の濃度値に基づいて、ユーザの健康状態や感情、ストレス状態を推定し、その推定結果を入出力部５３に供給する。このように、処理部８１はＡ／Ｄ変換部７１から供給される発電量の変化、つまり涙に含まれる糖成分の濃度変化を監視して、その監視結果に基づいて、ユーザの健康状態やストレス状態を推定する。

なお、処理回路５２等にウェアラブルデバイス１１に供給される涙からナトリウムなどの涙の各成分の濃度を検出する素子を設け、その素子の検出結果に基づいて、処理部８１がユーザの健康状態や感情、ストレス状態などを推定するようにしてもよい。

記録部８２は、処理部８１から供給された糖成分の濃度値等の情報を記録するとともに、記録している情報を処理部８１に供給する。

入出力部５３は、入出力Ｉ／Ｆ（Interface）９１、Ａ／Ｄ変換部９２、撮影部９３、センサ９４、通信管理部９５、通信モジュール９６、Ｄ／Ａ（Digital/Analog）変換部９７、および表示部９８から構成される。

入出力Ｉ／Ｆ９１は、電力管理部６３から電力供給を受けて動作するとともに、入出力部５３の各部に電力供給を行う。また、入出力Ｉ／Ｆ９１は、Ａ／Ｄ変換部９２および通信管理部９５から供給された情報を処理部８１に供給したり、処理部８１から供給された情報を通信管理部９５およびＤ／Ａ変換部９７に供給したりする。

Ａ／Ｄ変換部９２は、撮影部９３から供給された画像データやセンサ９４から供給された情報をアナログデータからデジタルデータに変換し、入出力Ｉ／Ｆ９１に供給する。

撮影部９３は、例えばユーザがウェアラブルデバイス１１を装着している状態において、ユーザの外界側を撮影し、つまりユーザの視点で画像を撮影し、得られた画像データをＡ／Ｄ変換部９２に供給する。例えば撮影部９３で撮影された画像は、処理部８１に供給されて記録部８２に記録されたり、適宜、処理部８１において加工されて表示部９８に供給され、表示部９８に表示されたりする。

センサ９４は、例えばウェアラブルデバイス１１を装着しているユーザの動きを検出し、その検出結果をＡ／Ｄ変換部９２に供給する。例えばセンサ９４において検出された動きに基づいて、処理部８１が表示部９８に表示させる画像の表示制御を行ったり、ユーザの入力操作を検出したりする。

通信管理部９５は、通信モジュール９６による通信を制御する。例えば通信管理部９５は、入出力Ｉ／Ｆ９１を介して処理部８１から供給された情報を通信モジュール９６に供給して外部機器４１へと送信させたり、通信モジュール９６が外部機器４１から受信した情報を入出力Ｉ／Ｆ９１を介して処理部８１に供給したりする。

通信モジュール９６は、通信管理部９５から供給された情報を無線または有線により外部機器４１に送信したり、外部機器４１から送信されてきた情報を受信して通信管理部９５に供給したりする。

Ｄ／Ａ変換部９７は、入出力Ｉ／Ｆ９１から供給された画像データ等をデジタルデータからアナログデータに変換し、表示部９８に供給する。

表示部９８は、例えばOLED(Organic Light Emitting diode)や液晶表示素子などからなり、Ｄ／Ａ変換部９７から供給された画像データに基づいて画像を表示する。例えば、表示部９８が画像を表示するために出力した光は、ウェアラブルデバイス１１を装着しているユーザの瞳孔を通って網膜に到達し、ユーザによって画像が知覚される。

また、ウェアラブルデバイス１１と接続される外部機器４１は、通信モジュール１０１、通信制御部１０２、データ管理部１０３、および記録部１０４を備えている。

通信モジュール１０１は、ウェアラブルデバイス１１の通信モジュール９６により送信された情報を受信して通信制御部１０２に供給したり、通信制御部１０２から供給された情報を無線または有線によりウェアラブルデバイス１１に送信したりする。

通信制御部１０２は、通信モジュール１０１を制御するとともに、通信モジュール１０１から供給された情報をデータ管理部１０３に供給したり、データ管理部１０３から供給された情報を通信モジュール１０１に供給したりする。

データ管理部１０３は、記録部１０４に記録されている情報の管理を行う。例えば、データ管理部１０３は、通信制御部１０２等から供給された情報を記録部１０４に供給して記録させたり、記録部１０４から情報を読み出して通信制御部１０２等に供給したりする。記録部１０４は、データ管理部１０３の制御に従って、データ管理部１０３からの情報を記録したり、記録している情報をデータ管理部１０３に供給したりする。

なお、図３に示した例では、ウェアラブルデバイス１１が外部機器４１と通信を行って情報の授受を行う場合について説明したが、ウェアラブルデバイス１１が外部機器４１と通信を行わないようにしてもよい。

また、ウェアラブルデバイス１１の構成は図３に示す構成に限らず、例えば蓄電素子２２、レギュレータ６１乃至電力管理部６３、Ａ／Ｄ変換部９２乃至表示部９８なども必要に応じて設けられるようにすればよい。すなわち、これらの素子の一部または全部が設けられない構成とされてもよい。

〈第１の実施の形態の変形例１〉
〈ウェアラブルデバイスの機能的構成例〉
さらに、以上においてはウェアラブルデバイス１１に対して点眼により発電のための液体が供給されるようにしてもよいと説明した。また、糖濃度とバイオ電池の起電力が相関することが知られている。

そこで、例えば電力発生部２１としてのバイオ電池に供給される点眼薬内の糖濃度に応じて、ウェアラブルデバイス１１が異なる動作を行うようにしてもよい。

そのような場合、ウェアラブルデバイス１１は例えば図４に示すように構成される。なお、図４において図３における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

図４に示すウェアラブルデバイス１１は、図３に示したウェアラブルデバイス１１に対して、さらにスイッチングＩＣ１３１、処理部１３２、記録部１３３、処理部１３４、および記録部１３５が設けられている点で異なり、他の構成は同じとされている。

スイッチングＩＣ１３１は、電力管理部６３に設けられており、電力発生部２１から供給される入力電圧を監視して、入力電圧に応じて電力管理部６３と電気的に接続される回路を切り替える。すなわち、スイッチングＩＣ１３１は、供給される糖成分の濃度によって定まる電力発生部２１における起電力に応じて、電力管理部６３を処理部８１、処理部１３２、または処理部１３４の何れか１つ、ないし複数の組み合わせに接続させる。

処理部１３２は、電力管理部６３から電力供給を受けて、電力管理部６３または入出力Ｉ／Ｆ９１から供給された情報を用いて各種の処理を実行する。

例えば処理部１３２は、電力管理部６３から供給された発電量を示す値から、ユーザの涙に含まれる糖成分の濃度を求め、その濃度の値を記録部１３３に供給して記録させたり、記録部１３３に記録されている情報を読み出して入出力Ｉ／Ｆ９１に供給したりする。

処理部１３４は、電力管理部６３から電力供給を受けて、電力管理部６３または入出力Ｉ／Ｆ９１から供給された情報を用いて各種の処理を実行する。

例えば処理部１３４は、電力管理部６３から供給された発電量を示す値から、ユーザの涙に含まれる糖成分の濃度を求め、その濃度の値を記録部１３５に供給して記録させたり、記録部１３５に記録されている情報を読み出して入出力Ｉ／Ｆ９１に供給したりする。

このように、スイッチングＩＣ１３１によって行われる、電力管理部６３から出力される情報の供給先の切り替えに応じて、処理部８１、処理部１３２、または処理部１３４の何れかが、電力管理部６３から供給された情報に基づいて処理を実行する。なお、これらの処理部８１、処理部１３２、または処理部１３４によって行われる処理は同じであってもよいし、異なる処理であってもよい。

〈第２の実施の形態〉
〈ウェアラブルデバイスの構成例〉
また、以上においては、ウェアラブルデバイス１１の外界側の面に電力発生部２１および蓄電素子２２が設けられている例について説明したが、これらの電力発生部２１と蓄電素子２２がウェアラブルデバイスに対して着脱可能とされるようにしてもよい。

そのような場合、ウェアラブルデバイスは例えば図５に示すように構成される。なお、図５において、図２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

図５では、矢印Ｑ２１に示すウェアラブルデバイス１６１の図は、ウェアラブルデバイス１６１を側面方向から見たときの断面図を示している。

この例では、ウェアラブルデバイス１６１の図中、左側の表面が、ユーザがウェアラブルデバイス１６１を装着したときに眼球側とは反対側に位置する外界側の面Ｓ１１であり、外界側の面Ｓ１１と対向する面Ｓ１２が、眼球側の面となっている。

このウェアラブルデバイス１６１は、図１を参照して説明したウェアラブルデバイス１１と同様に、ユーザの眼球に装着したり、離脱したりすることが可能な形状となっている。

また、ウェアラブルデバイス１６１は、ユーザの眼球に装着される本体１７１と、本体１７１の外界側の表面に対して着脱可能な交換式のフィルム１７２とから構成される。この例では、本体１７１を覆うように、本体１７１の外界側の表面に対してフィルム１７２が装着された状態となっている。

フィルム１７２の外界側の面Ｓ１１には、フィルム１７２の外周に沿って電力発生部２１が設けられており、その電力発生部２１の内側には、電力発生部２１に沿って蓄電素子２２が設けられている。

矢印Ｑ２１に示すウェアラブルデバイス１６１を図中、左側から右側方向に見ると、矢印Ｑ２２に示すように、ウェアラブルデバイス１６１を構成するフィルム１７２の端部分に電力発生部２１と蓄電素子２２が設けられている。なお、矢印Ｑ２２に示す図は、ウェアラブルデバイス１６１を装着したユーザを正面から見たときと同じ方向からウェアラブルデバイス１６１を見た図、つまりウェアラブルデバイス１６１の正面図を示している。

矢印Ｑ２２に示すウェアラブルデバイス１６１では、フィルム１７２の端部（外周）に沿って電力発生部２１と蓄電素子２２が設けられており、これらの素子がウェアラブルデバイス１６１を装着したユーザの視野外、ないし視界への影響がユーザから許容される範囲に位置するようになされている。

また、例えば本体１７１は、図３に示した処理回路５２と入出力部５３を有する構成とされ、フィルム１７２は、図３に示した電源システム５１を有する構成とされている。そして、本体１７１とフィルム１７２が密着した状態では、本体１７１表面に設けられた図示せぬ電極と、フィルム１７２の表面の電力発生部２１近傍に設けられた図示せぬ電極とが接触した状態となり、これらの電極を介してフィルム１７２から本体１７１へと電力が供給される。

このように、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイス１６１では、本体１７１と、バイオ電池等からなる電力発生部２１が設けられたフィルム１７２とが別体とされている。これにより、例えば電力発生部２１が設けられたフィルム１７２の発電機能が弱まったときなどでも、フィルム１７２を交換することで連続して同じウェアラブルデバイス１６１の本体１７１を使用することが可能となる。

ウェアラブルデバイス１６１においても、電力発生部２１は、ウェアラブルデバイス１６１がユーザの眼球に装着された状態において、平時にはユーザから分泌される涙に含まれる糖成分により起電する。すなわち、電力発生部２１としてのバイオ電池への燃料として涙の糖成分が利用される。

ウェアラブルデバイス１６１がユーザに装着されている状態においては、ユーザがまばたきをするたびに、涙によって電力発生部２１から常時電力が供給されるため、ウェアラブルデバイス１６１の各部には安定的に電力が供給される。すなわち、発生電力の範囲内でウェアラブルデバイス１６１が機能を実行するのであれば、ウェアラブルデバイス１６１には必ずしも蓄電素子２２を設けなくてもよい。

しかしながら、涙に含まれる糖成分は、血液中に含まれる糖成分と比べると希薄であり、発生電力も少なくなる。そのため、連続的にはウェアラブルデバイス１６１が極低消費電力の動作やスリープ動作を行うことができるような構成とされている。ウェアラブルデバイス１６１がそのような構成とされる場合には、必ずしも蓄電素子２２に蓄電する必要がなくなる。

以上のようにウェアラブルデバイス１６１によれば、ユーザの目から分泌される涙により電力を発生させ、必要に応じて各部に電力を供給したり、蓄電したりすることができる。したがって、ユーザにウェアラブルデバイス１６１への給電を意識させることなく、電力を得ることができ、給電に対するユーザのストレスを低減させることができる。しかも、涙により安定的に電力が得られるので、ユーザが自ら充電行為を行う必要もない。

なお、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイス１６１により大きな消費電力を必要とする場合には、ウェアラブルデバイス１６１が間欠駆動するのであれば蓄電素子２２に電力を貯めておき、蓄電素子２２に蓄えられた電力を必要に応じて用いる方法も考えられる。しかしながら、そのような場合には、いつでも必要なだけ電力が蓄えられているとは限らず、使用したい全ての機能を実行できないこともある。

このような場合には、ユーザに涙よりもより糖の濃度が高い点眼液を点眼させることにより、電力発生部２１でより多くの電力を発生させ、ウェアラブルデバイス１６１に高機能の動作を実行させることができる。

さらに、例えば糖濃度と電力発生部２１としてのバイオ電池の起電力が相関することから、点眼薬内の糖の濃度に応じてウェアラブルデバイス１６１に異なる動作を行わせるようにしてもよい。そのような場合、ウェアラブルデバイス１６１の機能的な構成は、例えば図４に示したウェアラブルデバイス１１と同じ構成とされる。

また、電力発生部２１としてのバイオ電池の酵素が劣化してきた場合には、点眼によって、または本体１７１からフィルム１７２を外すことによって、バイオ電池の酵素を担持させたり、フィルム１７２自体を新規のものと交換したりしてもよい。

なお、フィルム１７２を本体１７１から外しやすくするために、例えばフィルム１７２と本体１７１が濡れ性の違いを有するようにしてもよい。すなわち、フィルム１７２が疎水性を有し、本体１７１が親水性を有するようにすれば、フィルム１７２を本体１７１から容易にはがすことができるようになる。

さらに、ウェアラブルデバイス１６１において、ユーザの目から分泌される涙の成分により得られる電力から、涙の成分の変化をモニタリングするようにしてもよい。そのような場合、図３を参照して説明した場合と同様に、例えばＡ／Ｄ変換部７１は電力発生部２１における発電量をデジタル値へと変換し、処理部８１に供給する。処理部８１は、Ａ／Ｄ変換部７１において得られた値から、ユーザの涙に含まれる糖成分の濃度を求めて記録部８２に記録させる。

〈第３の実施の形態〉
〈ウェアラブルデバイスの構成例〉
また、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスの外界側の面に電極を設け、その電極に対して着脱可能な電力発生部２１を設けるようにしてもよい。そのような場合、例えば電力発生部２１としてのバイオ電池は、瞼の表面、瞼の裏面、または目の周囲組織表面上に、貼付または埋没により固定される。電力発生部２１としての表面には、電極が設けられており、電力発生部２１はその電極を介してウェアラブルデバイスの本体と接続される。

また、例えば化学反応により電位差を発生させる電力発生部２１としてのバイオ電池は、ユーザの毛細血管を通じて供給される糖成分を利用して起電する。なお、電力発生部２１と毛細血管との接続は、電力発生部２１に設けられた非侵襲毛細管針により行われてもよいし、電力発生部２１がユーザの瞼の表面や裏面、周囲組織表面上に配置されるだけで表面の接触により接続されてもよい。

このように電力発生部２１が毛細血管から供給されるユーザの血液中の糖成分を利用して発電する場合、ウェアラブルデバイスは、例えば図６に示すように構成される。なお、図６において、図２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

図６では、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイス２０１が角膜全体を覆うように眼球ＥＹ２１に対して装着された状態となっている。

ウェアラブルデバイス２０１は、いわゆるコンタクトレンズのように、ユーザの眼球ＥＹ２１に装着したり、離脱したりすることが可能な形状となっている。

ウェアラブルデバイス２０１は、眼球ＥＹ２１に対して装着される本体２１１と、本体２１１に対して着脱可能な電力発生部２１とから構成されている。この例では、電力発生部２１はユーザの瞼の裏側と接するように、眼球ＥＹ２１と瞼の間に固定されている。そして電力発生部２１は、電力発生部２１表面に設けられた図示せぬ電極と、本体２１１の表面に設けられた図示せぬ電極とを介して、本体２１１の外周近傍の部分に接続される。

この例では、例えば蓄電素子２２が本体２１１内部に設けられており、本体２１１の機能的な構成は、図３に示したウェアラブルデバイス１１から電力発生部２１を除いた構成とされる。つまり、本体２１１は、レギュレータ６１乃至電力管理部６３、蓄電素子２２、処理回路５２、および入出力部５３から構成される。

電力発生部２１には、例えば電力発生部２１に設けられた非侵襲毛細管針を介してユーザの瞼にある毛細血管から血液が供給される。すると、電力発生部２１は供給された血液に含まれる糖成分との化学反応によって電力を発生させ、図示せぬ電極を介して本体２１１内部に設けられた蓄電素子２２に電力を供給し、蓄電させる。より詳細には、例えばレギュレータ６１および充電回路６２を介して蓄電素子２２に電力（電荷）が供給される。

この例では、毛細血管からの血液の供給によって発電が行われ、電力発生部２１から本体２１１に常時電力供給が行われるため、上述した実施の形態と比べてさらに安定的に電力が供給される。

したがって、発生電力の範囲内でウェアラブルデバイス２０１が機能を実行するのであれば、ウェアラブルデバイス２０１には必ずしも蓄電素子２２を設けなくてもよい。また、体液である血液には糖成分が多く含まれるため、電力発生部２１がユーザの体液や分泌液を燃料として起電するうえで、特に大きな電力を起電することができる。

以上のようにウェアラブルデバイス２０１によれば、ユーザの血液に含まれる糖成分により電力を発生させ、必要に応じて各部に電力を供給したり、蓄電したりすることができる。したがって、ユーザにウェアラブルデバイス２０１への給電を意識させることなく、電力を得ることができ、給電に対するユーザのストレスを低減させることができる。しかも、血液により安定的に電力が得られるので、ユーザが自ら充電行為を行う必要もない。

なお、電力発生部２１としてのバイオ電池の酵素が劣化してきた場合には、点眼によってバイオ電池の酵素を担持させるようにしてもよいし、電力発生部２１そのものをウェアラブルデバイス２０１から取り外して交換するようにしてもよい。

また、ウェアラブルデバイス２０１において、ユーザの血液中の成分により得られる電力から、血液中の成分の変化をモニタリングするようにしてもよい。そのような場合、図３を参照して説明した場合と同様に、例えばＡ／Ｄ変換部７１は電力発生部２１における発電量をデジタル値へと変換し、処理部８１に供給する。処理部８１は、Ａ／Ｄ変換部７１において得られた値から、ユーザの血液に含まれる糖成分の濃度値を求めて記録部８２に記録させる。

さらに、図６の例では、血液と同時に涙に含まれる糖成分からの発電も可能となる。すなわち、瞼の裏側に配置された電力発生部２１の表面においても糖・酵素反応が行えるような構造とすれば、電力発生部２１において血液だけでなく涙を燃料としても発電を行うことができる。つまり、血液と涙の両方を燃料として発電を行うことができ、より多くの電力量を得ることができる。

〈第３の実施の形態の変形例１〉
〈ウェアラブルデバイスの構成例〉
また、図６では、ウェアラブルデバイス２０１の本体２１１の内部に蓄電素子２２が設けられている例について説明したが、蓄電素子２２が本体２１１の外部に設けられるようにしてもよい。

そのような場合、ウェアラブルデバイス２０１は、例えば図７に示すように構成される。なお、図７において、図２または図６における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。また、図７に示すウェアラブルデバイス２０１は、ウェアラブルデバイス２０１から電力発生部２１が取り外されている状態となっており、電力発生部２１は図示されていない。

図７では、矢印Ｑ３１に示すウェアラブルデバイス２０１の図は、ウェアラブルデバイス２０１を側面方向から見たときの断面図を示している。

この例では、ウェアラブルデバイス２０１における本体２１１の図中、左側の表面が、ユーザがウェアラブルデバイス２０１を装着したときに眼球側とは反対側に位置する外界側の面Ｓ１１であり、外界側の面Ｓ１１と対向する面Ｓ１２が眼球側の面となっている。

また、本体２１１の面Ｓ１１には、本体２１１の外周に沿って電極２４１が設けられており、その電極２４１の内側、つまり面Ｓ１１の中心側には、電極２４１に沿って蓄電素子２２が設けられている。

矢印Ｑ３１に示すウェアラブルデバイス２０１を図中、左側から右側方向に見ると、矢印Ｑ３２に示すように、ウェアラブルデバイス２０１を構成する本体２１１の端部分に電極２４１と蓄電素子２２が設けられている。なお、矢印Ｑ３２に示す図は、ウェアラブルデバイス２０１を装着したユーザを正面から見たときと同じ方向からウェアラブルデバイス２０１を見た図を示している。

矢印Ｑ３２に示すウェアラブルデバイス２０１では、本体２１１の端部（外周）に沿って電極２４１と蓄電素子２２が設けられており、これらの素子がウェアラブルデバイス２０１を装着したユーザの視野外、ないし視界への影響がユーザから許容される範囲に位置するようになされている。

この例では、電極２４１に対して電力発生部２１が接続され、電力発生部２１から電極２４１および図示せぬレギュレータ６１と充電回路６２を介して蓄電素子２２に電力が供給され、蓄電される。

〈第３の実施の形態の変形例２〉
〈ウェアラブルデバイスの構成例〉
さらに、ウェアラブルデバイス２０１において、本体２１１に対して電力発生部２１と蓄電素子２２が着脱可能な構成とされてもよい。

そのような場合、例えばウェアラブルデバイス２０１は、図８に示すように構成される。なお、図８において、図６または図７における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

図８の例では、ウェアラブルデバイス２０１の本体２１１がユーザの眼球ＥＹ２１に装着されており、本体２１１の外界側の表面における外周部分には、電極２４１を介して電力発生部２１および蓄電素子２２が接続されている。

すなわち、電力発生部２１、蓄電素子２２、および電極２４１は一体となるように構成されており、これらの電力発生部２１、蓄電素子２２、および電極２４１は本体２１１に対して着脱可能となっている。

また、電力発生部２１はユーザの瞼の裏側に固定され、電力発生部２１には、非侵襲毛細管針を介してユーザの瞼にある毛細血管から血液が供給される。電力発生部２１は、供給された血液に含まれる糖成分との化学反応によって電力を発生させ、電極２４１および図示せぬレギュレータ６１と充電回路６２を介して蓄電素子２２に電力を供給し、蓄電させる。

なお、電力発生部２１の表面に電極２４１と蓄電素子２２が重ねられるように設けられてもよい。

〈第４の実施の形態〉
〈ウェアラブルデバイスの構成例〉
また、コンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスの外界側の面から眼球側の面に抜ける、眼房水を覆う角膜について十分に非侵襲な毛細管針をウェアラブルデバイスに設け、眼房水を燃料として電力発生部２１で発電を行うようにしてもよい。

この場合、例えば電力発生部２１は、化学反応により電位差を発生させるバイオ電池などとされる。また、ウェアラブルデバイスに設けた毛細管針によって、角膜を通して前眼房から眼房水が電力発生部２１に供給される。

電力発生部２１は、毛細管針から供給された眼房水に含まれる糖成分により起電する。眼房水は常時、電力発生部２１に供給されるため、安定した起電を行うことが可能である。上述した第１の実施の形態や第２の実施の形態の例と比較して、より安定して電力を得ることができ、かつ第３の実施の形態のように、ウェアラブルデバイス表面に電極を設ける必要がない。

このように電力発生部２１が前眼房から供給される眼房水の糖成分を利用して発電する場合、ウェアラブルデバイスは、例えば図９に示すように構成される。なお、図９において、図２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

図９では、矢印Ｑ４１に示すウェアラブルデバイス１１の図は、ウェアラブルデバイス１１を側面方向から見たときの断面図を示している。

この例では、ウェアラブルデバイス１１の図中、左側の表面が外界側の面Ｓ１１であり、外界側の面Ｓ１１と対向する面Ｓ１２が、眼球側の面となっている。

また、ウェアラブルデバイス１１の外界側の面Ｓ１１には、ウェアラブルデバイス１１の外周に沿って蓄電素子２２が設けられており、ウェアラブルデバイス１１の眼球側の面Ｓ１２には、ウェアラブルデバイス１１の外周に沿って電力発生部２１が設けられている。

矢印Ｑ４１に示すウェアラブルデバイス１１を図中、左側から右側方向に見ると、矢印Ｑ４２に示すように、ウェアラブルデバイス１１の端部分近傍に蓄電素子２２が設けられている。なお、矢印Ｑ４２に示す図は、ウェアラブルデバイス１１を装着したユーザを正面から見たときと同じ方向からウェアラブルデバイス１１を見た図、つまりウェアラブルデバイス１１の正面図を示している。

矢印Ｑ４２に示すウェアラブルデバイス１１では、ウェアラブルデバイス１１の端部（外周）に沿って蓄電素子２２が設けられており、電力発生部２１と蓄電素子２２がウェアラブルデバイス１１を装着したユーザの視野外、ないし視界への影響がユーザから許容される範囲に位置するようになされている。

このように、図９に示すウェアラブルデバイス１１は、図２に示したウェアラブルデバイス１１と、電力発生部２１および蓄電素子２２の配置位置が異なる。また、図２のウェアラブルデバイス１１が涙を利用して発電するのに対して、図９のウェアラブルデバイス１１は眼房水を利用して発電する。

図９の例では、電力発生部２１は、ウェアラブルデバイス１１がユーザの眼球に装着された状態において、例えば電力発生部２１に設けられ、角膜上に配置された毛細管針から供給された眼房水に含まれる糖成分により起電する。すなわち、電力発生部２１としてのバイオ電池への燃料として眼房水の糖成分が利用される。

電力発生部２１は眼房水の供給を受けると、その眼房水に含まれる糖成分との化学反応により電力を発生させる。発生した電力は、適宜、ウェアラブルデバイス１１の各部に供給されたり、蓄電素子２２に供給されて蓄電されたりする。より詳細には、例えば電力発生部２１から、レギュレータ６１および充電回路６２を介して蓄電素子２２に電力が供給され、蓄電される。

ウェアラブルデバイス１１がユーザに装着されている状態においては、毛細管針によって常に電力発生部２１に眼房水が供給されるので、ウェアラブルデバイス１１の各部には安定的に電力が供給される。すなわち、発生電力の範囲内でウェアラブルデバイス１１が機能を実行するのであれば、ウェアラブルデバイス１１には必ずしも蓄電素子２２を設けなくてもよい。

以上のようにウェアラブルデバイス１１によれば、ユーザがウェアラブルデバイス１１を装着しているときには、ユーザの眼房水により電力を発生させ、必要に応じて各部に電力を供給したり、蓄電したりすることができる。

したがって、ユーザにウェアラブルデバイス１１への給電を意識させることなく、電力を得ることができ、給電に対するユーザのストレスを低減させることができる。しかも、眼房水により安定的に電力が得られるので、ユーザが自ら充電行為を行う必要もない。

なお、電力発生部２１としてのバイオ電池の酵素が劣化してきた場合には、点眼によって、またはウェアラブルデバイス１１そのものを外すことによって、バイオ電池の酵素を担持させたり、ウェアラブルデバイス１１自体を新規のものと交換したりしてもよい。

また、ウェアラブルデバイス１１において、ユーザの眼房水中の成分により得られる電力から、眼房水中の成分の変化をモニタリングするようにしてもよい。そのような場合、図３を参照して説明した場合と同様に、例えばＡ／Ｄ変換部７１は電力発生部２１における発電量をデジタル値へと変換し、処理部８１に供給する。処理部８１は、Ａ／Ｄ変換部７１において得られた値から、ユーザの眼房水に含まれる糖成分の濃度値を求めて記録部８２に記録させる。

さらに、図９の例では、眼房水と同時に涙に含まれる糖成分からの発電も可能となる。すなわち、眼球側の面に配置された電力発生部２１の表面においても糖・酵素反応が行えるような構造とすれば、電力発生部２１において眼房水だけでなく涙を燃料としても発電を行うことができる。つまり、眼房水と涙の両方を燃料として発電を行うことができ、より多くの電力量を得ることができる。

〈第４の実施の形態の変形例１〉
〈ウェアラブルデバイスの構成例〉
なお、第４の実施の形態では、前眼房から供給される眼房水の糖成分を利用して発電する電力発生部２１が、ウェアラブルデバイス１１の眼球側の面Ｓ１２に設けられる例について説明したが、電力発生部２１は他の位置に設けられるようにしてもよい。

具体的には、例えば図１０に示すように、電力発生部２１がウェアラブルデバイス１１の外周に沿って、眼球側の面Ｓ１２と外界側の面Ｓ１１の両方の面を覆うように設けられてもよい。なお、図１０において、図９における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。

図１０では、矢印Ｑ５１に示すウェアラブルデバイス１１の図は、ウェアラブルデバイス１１を側面方向から見たときの断面図を示している。

この例では、ウェアラブルデバイス１１の図中、左側の表面が外界側の面Ｓ１１であり、外界側の面Ｓ１１と対向する面Ｓ１２が、眼球側の面となっている。

また、ウェアラブルデバイス１１の外界側の面Ｓ１１および眼球側の面Ｓ１２には、ウェアラブルデバイス１１の縁を覆うように外周に沿って電力発生部２１が設けられている。さらに、ウェアラブルデバイス１１の外界側の面Ｓ１１には、ウェアラブルデバイス１１の外周に沿って蓄電素子２２が設けられている。

矢印Ｑ５１に示すウェアラブルデバイス１１を図中、左側から右側方向に見ると、矢印Ｑ５２に示すように、ウェアラブルデバイス１１の端部分に電力発生部２１が設けられており、その電力発生部２１の内側に隣接して蓄電素子２２が設けられている。なお、矢印Ｑ５２に示す図は、ウェアラブルデバイス１１を装着したユーザを正面から見たときと同じ方向からウェアラブルデバイス１１を見た図、つまりウェアラブルデバイス１１の正面図を示している。

矢印Ｑ５２に示すウェアラブルデバイス１１では、ウェアラブルデバイス１１の端部（外周）に電力発生部２１と蓄電素子２２が設けられており、これらの素子がウェアラブルデバイス１１を装着したユーザの視野外、ないし視界への影響がユーザから許容される範囲に位置するようになされている。

図１０の例では、電力発生部２１の角膜側の表面等に非侵襲性の毛細管針が設けられており、この毛細管針によって眼房水が電力発生部２１に供給される。そして、電力発生部２１は、毛細管針から供給された眼房水に含まれる糖成分により起電する。すなわち、電力発生部２１は眼房水の供給を受けると、その眼房水に含まれる糖成分との化学反応により電力を発生させる。発生した電力は、適宜、ウェアラブルデバイス１１の各部に供給されたり、蓄電素子２２に供給されて蓄電されたりする。より詳細には、例えば電力発生部２１から、レギュレータ６１および充電回路６２を介して蓄電素子２２に電力が供給され、蓄電される。

なお、以上において説明した他の実施の形態のウェアラブルデバイスにおいても、電力発生部２１がウェアラブルデバイスの外周に沿って、その縁を覆うようにウェアラブルデバイスの外界側の面と眼球側の面の両方に設けられるようにしてもよい。

〈第５の実施の形態〉
〈給電システムの構成例〉
また、以上において説明したコンタクトレンズ型のウェアラブルデバイスは、ユーザの眼球に装着されていない状態では収納ケース等に収納され、例えばコンタクトレンズと同様に清潔に保つための液にて液中保管されることが好ましい。

ウェアラブルデバイスを収納ケースに入れて液中保管する場合、その保管液を電力発生部２１に作用する液体とすれば、収納ケースによってウェアラブルデバイスを清潔に収納しておくことができると同時に様々な機能を付与することができる。

例えばウェアラブルデバイスの電力発生部２１が、糖と酵素を化学反応させることで電位差を発生させるバイオ電池である場合、収納ケースの保管液の成分として糖を含ませることで、ウェアラブルデバイスを収納ケースに保管している間に充電することが可能となる。そのような場合、ウェアラブルデバイスと収納ケースとからなる給電システムは、例えば図１１に示すように構成される。

図１１に示す給電システムでは、ユーザの左右の目に装着されるウェアラブルデバイス２７１−１とウェアラブルデバイス２７１−２が収納ケース２７２内に保管されている。ウェアラブルデバイス２７１−１とウェアラブルデバイス２７１−２は、上述した何れかの実施の形態に示したウェアラブルデバイスとされ、電力発生部２１と蓄電素子２２とを有している。また、電力発生部２１は、例えば糖と酵素を化学反応させることで電位差を発生させるバイオ電池などとされる。

なお、以下、ウェアラブルデバイス２７１−１およびウェアラブルデバイス２７１−２を特に区別する必要のない場合、単にウェアラブルデバイス２７１とも称することとする。

収納ケース２７２は、ケース本体２８１と、そのケース本体２８１の開口部分を覆う蓋２８２から構成されており、ケース本体２８１内にはウェアラブルデバイス２７１を保持するための超音波加振台２８３−１および超音波加振台２８３−２が設けられている。

ウェアラブルデバイス２７１−１は超音波加振台２８３−１上に配置され、ウェアラブルデバイス２７１−２は超音波加振台２８３−２上に配置されて、これらのウェアラブルデバイス２７１はケース本体２８１に満たされた保管液に浸された状態となっている。すなわち、ケース本体２８１は、ウェアラブルデバイス２７１が保管液に含浸された状態となるように、保管液を保持可能な形状となっている。

この保管液は、電力発生部２１の燃料となる糖成分を含む液体とされ、図１１に示すようにウェアラブルデバイス２７１が保管液に浸された状態で収納ケース２７２内に保管されると、電力発生部２１の酵素と保管液の糖成分とが化学反応し、電力が生成される。電力発生部２１により発電された電力は、図示せぬレギュレータ６１および充電回路６２を介して蓄電素子２２に供給され、蓄電素子２２に蓄積される。

したがって、図１１に示す給電システムによれば、ユーザはウェアラブルデバイス２７１を収納ケース２７２内に保管しておくだけで充電を行うことができ、収納ケース２７２からウェアラブルデバイス２７１を取り出してからすぐに動作させることができる。

この例では、ユーザがウェアラブルデバイス２７１を収納する行為と、ウェアラブルデバイス２７１の充電行為とが一体となっているので、ユーザは特に充電するという行為を意識する必要がなくなる。これにより、ウェアラブルデバイス２７１への給電に対するユーザのストレスを軽減させることができる。

なお、以下、超音波加振台２８３−１および超音波加振台２８３−２を特に区別する必要のない場合、単に超音波加振台２８３とも称することとする。

さらに、図１１に示す給電システムでは、ウェアラブルデバイス２７１を洗浄するとともに電力発生部２１をリフレッシュしたり、ウェアラブルデバイス２７１の保管中にデータ通信を行ったりする機能も実現することができる。また、収納ケース２７２に蓄電素子を設け、必要に応じて蓄電素子から電極を介してウェアラブルデバイス２７１に電力を供給できるようにしてもよい。そのような場合、蓄電素子は、AC（Alternating Current）電源により予め充電されているようにしてもよいし、例えば図１１のケース本体２８１に別途、液体と反応し、発電する電力発生部を設けて、その電力発生部により蓄電素子が充電されるようにしてもよい。

例えば超音波加振台２８３は、保持しているウェアラブルデバイス２７１に対して振動を加えることで、ウェアラブルデバイス２７１の表面を超音波洗浄するとともに、電力発生部２１やケース本体２８１などに設けられた他の電力発生部の表面等に対して液体を供給する経路上にある保管液等の液体を撹拌し、電力発生部２１等と反応済みの液体を未反応の液体と効率よく入れ替え、さらにウェアラブルデバイス２７１の電力発生部２１に担持されている古い酵素も洗い流すことができる。このとき、保管液の成分として酵素が含まれていれば、保管液に含まれる新しい酵素を電力発生部２１に担持させることもできる。つまり、超音波加振台２８３によりウェアラブルデバイス２７１に加振することで電力発生部２１の電源機能をリフレッシュさせ、発電効率を向上させることができる。

また、超音波加振台２８３−１には、データ授受のための端子２９１−１が設けられており、同様に超音波加振台２８３−２にもデータ授受のための端子２９１−２が設けられている。なお、以下、端子２９１−１および端子２９１−２を特に区別する必要のない場合、単に端子２９１とも称する。

さらに、ケース本体２８１の内部には、図３または図４に示した外部機器４１が設けられており、外部機器４１の通信モジュール１０１は、端子２９１を介してウェアラブルデバイス２７１の図示せぬ通信モジュール９６と通信する。

例えば、外部機器４１は、ウェアラブルデバイス２７１が超音波加振台２８３に保持されている状態で、端子２９１を介してウェアラブルデバイス２７１から情報を読み出したり、記録部８２に記録されているプログラムの更新等のためにデータを授受したりする。

このようにウェアラブルデバイス２７１が収納ケース２７２に収納されている状態で、ウェアラブルデバイス２７１と外部機器４１との間でデータの授受が行われる場合、ウェアラブルデバイス２７１において電力が安定している必要がある。しかし、この例では、ケース本体２８１に満たす保管液として、糖成分が一定濃度以上含まれる保管液を用いることで、データ授受の間でも安定してウェアラブルデバイス２７１に電力を供給することが可能である。なお、電力が十分でない場合のために、通信用の電極または他の電極を通じて通信時の電力が収納ケース２７２からウェアラブルデバイス２７１に供給されるようにしてもよい。

また、この実施の形態では、ケース本体２８１の内部に外部機器４１が設けられる例について説明したが、収納ケース２７２と外部機器４１とが接続され、外部機器４１が収納ケース２７２を介してウェアラブルデバイス２７１と接続されるようにしてもよい。そのような場合、ウェアラブルデバイス２７１と外部機器４１とは、端子２９１を介して通信し、データの授受を行う。さらに、ここではウェアラブルデバイス２７１が超音波加振台２８３に保持される例について説明したが、ケース本体２８１においてウェアラブルデバイス２７１を保持する台が加振機能を有していなくてもよいし、特にウェアラブルデバイス２７１を保持する台が設けられなくてもよい。

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

さらに、本技術は、以下の構成とすることも可能である。

［１］
眼球に装着可能なウェアラブルデバイスであって、
外部から供給される物質との化学反応により電力を発生させる電力発生部と、
前記電力発生部で得られた電力を各部に供給する電力管理部と
を備えるウェアラブルデバイス。
［２］
前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスを装着するユーザの分泌液または体液に含まれる前記物質との化学反応により電力を発生させる
［１］に記載のウェアラブルデバイス。
［３］
前記物質は糖である
［２］に記載のウェアラブルデバイス。
［４］
前記電力発生部において得られた電力を蓄電する蓄電部をさらに備える
［２］または［３］に記載のウェアラブルデバイス。
［５］
前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスの前記眼球側とは反対側の面に設けられ、前記分泌液としての涙に含まれる前記物質との化学反応により電力を発生させる
［２］乃至［４］の何れか一項に記載のウェアラブルデバイス。
［６］
前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスに対して着脱可能なフィルム上に設けられている
［２］乃至［５］の何れか一項に記載のウェアラブルデバイス。
［７］
前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスが前記ユーザに装着されたとき、前記ユーザの瞼表面、前記ユーザの瞼裏面、または前記ユーザの目の周囲組織表面上に位置する ［２］乃至［４］の何れか一項に記載のウェアラブルデバイス。
［８］
前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスに対して着脱可能である
［７］に記載のウェアラブルデバイス。
［９］
前記電力発生部は、前記体液としての血液または眼房水の少なくとも何れかに含まれる前記物質との化学反応により電力を発生させる
［７］または［８］に記載のウェアラブルデバイス。
［１０］
前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスの外周を覆うように設けられている
［２］乃至［４］の何れか一項に記載のウェアラブルデバイス。
［１１］
前記電力発生部に供給される前記物質の濃度に応じた処理を実行する処理部をさらに備える
［２］乃至［１０］の何れか一項に記載のウェアラブルデバイス。
［１２］
前記電力発生部に供給される前記ユーザの前記分泌液または前記体液に含まれる前記物質の変化を監視する処理部をさらに備える
［２］乃至［１０］の何れか一項に記載のウェアラブルデバイス。
［１３］
前記処理部は、前記物質の変化の監視結果に基づいて、前記ユーザの健康状態またはストレス状態を推定する
［１２］に記載のウェアラブルデバイス。
［１４］
眼球に装着可能なウェアラブルデバイスと、前記ウェアラブルデバイスを収納する収納ケースとからなる給電システムであって、
前記ウェアラブルデバイスは、
外部から供給される物質との化学反応により電力を発生させる電力発生部と、
前記電力発生部で得られた電力を各部に供給する電力管理部と、
前記電力発生部において得られた電力を蓄電する蓄電部と
を備え、
前記収納ケースは、前記ウェアラブルデバイスが保管液に含浸された状態となるように、前記物質を含む前記保管液を保持可能である
給電システム。

１１ ウェアラブルデバイス， ２１ 電力発生部， ２２ 蓄電素子， ８１ 処理部， ９６ 通信モジュール， １６１ ウェアラブルデバイス， １７２ フィルム， ２０１ ウェアラブルデバイス， ２４１ 電極， ２７１−１，２７１−２，２７１ ウェアラブルデバイス， ２７２ 収納ケース

Claims (14)

1. 眼球に装着可能なウェアラブルデバイスであって、
   外部から供給される物質との化学反応により電力を発生させる電力発生部と、
   前記電力発生部で得られた電力を各部に供給する電力管理部と
   を備えるウェアラブルデバイス。
2. 前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスを装着するユーザの分泌液または体液に含まれる前記物質との化学反応により電力を発生させる
   請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
3. 前記物質は糖である
   請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
4. 前記電力発生部において得られた電力を蓄電する蓄電部をさらに備える
   請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
5. 前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスの前記眼球側とは反対側の面に設けられ、前記分泌液としての涙に含まれる前記物質との化学反応により電力を発生させる
   請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
6. 前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスに対して着脱可能なフィルム上に設けられている
   請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
7. 前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスが前記ユーザに装着されたとき、前記ユーザの瞼表面、前記ユーザの瞼裏面、または前記ユーザの目の周囲組織表面上に位置する 請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
8. 前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスに対して着脱可能である
   請求項７に記載のウェアラブルデバイス。
9. 前記電力発生部は、前記体液としての血液または眼房水の少なくとも何れかに含まれる前記物質との化学反応により電力を発生させる
   請求項７に記載のウェアラブルデバイス。
10. 前記電力発生部は、前記ウェアラブルデバイスの外周を覆うように設けられている
    請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
11. 前記電力発生部に供給される前記物質の濃度に応じた処理を実行する処理部をさらに備える
    請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
12. 前記電力発生部に供給される前記ユーザの前記分泌液または前記体液に含まれる前記物質の変化を監視する処理部をさらに備える
    請求項２に記載のウェアラブルデバイス。
13. 前記処理部は、前記物質の変化の監視結果に基づいて、前記ユーザの健康状態またはストレス状態を推定する
    請求項１２に記載のウェアラブルデバイス。
14. 眼球に装着可能なウェアラブルデバイスと、前記ウェアラブルデバイスを収納する収納ケースとからなる給電システムであって、
    前記ウェアラブルデバイスは、
    外部から供給される物質との化学反応により電力を発生させる電力発生部と、
    前記電力発生部で得られた電力を各部に供給する電力管理部と、
    前記電力発生部において得られた電力を蓄電する蓄電部と
    を備え、
    前記収納ケースは、前記ウェアラブルデバイスが保管液に含浸された状態となるように、前記物質を含む前記保管液を保持可能である
    給電システム。

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