JP2009066356A - 生体情報測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】生体の情報、特に脈波を検出する装置について、センサ部を被接触部に均一に接触させることができる生体情報測定装置を提供すること。
【解決手段】生体の情報を測定するためのセンサを搭載するセンサ部を、装置本体と自在継手装置を介して少なくとも1つの梁部で接続している。センサ部は、梁部によって生体に押圧されるとともに、自在継手装置によって生体の動きに追従する。このような構成によって、生体が動いても、また生体の形状やセンサ部の大きさによらず、センサ部は生体の被測定部位に密着することができる。これにより、常に正確に生体の情報を測定することができる。
【選択図】図1
【解決手段】生体の情報を測定するためのセンサを搭載するセンサ部を、装置本体と自在継手装置を介して少なくとも1つの梁部で接続している。センサ部は、梁部によって生体に押圧されるとともに、自在継手装置によって生体の動きに追従する。このような構成によって、生体が動いても、また生体の形状やセンサ部の大きさによらず、センサ部は生体の被測定部位に密着することができる。これにより、常に正確に生体の情報を測定することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、生体情報を測定するセンサを搭載する生体情報測定装置に関するものであって、特に、生体情報として脈波を測定するための測定装置に関する。
近年、生活習慣病の予防やダイエットのため、運動トレーニングを行うことが浸透している。運動トレーニングを過不足無く実施するには、運動量を知る必要があるが、運動量そのものを正確に計測することは難しい。そこで、運動量を直接計測するのではなく、運動強度と呼ばれる指標を用いて運動量を調整する方法が知られている。
運動強度の数値が大きいほどエネルギー消費量が増える。人間の所謂エネルギー源は、大別して糖質と脂質との2つが知られており、体にかかる負担が大きい高い運動強度のときは糖質が、逆に低い運動強度のときは脂質が、それぞれエネルギー源となる。
運動トレーニングにおいて、糖質と資質とのどちらを利用する運動なのか、換言すれば運動強度が高いか低いかを正しく把握して運動することが大切であるものの、それを常に意識して運動することは大変難しい。
運動トレーニングにおいて、糖質と資質とのどちらを利用する運動なのか、換言すれば運動強度が高いか低いかを正しく把握して運動することが大切であるものの、それを常に意識して運動することは大変難しい。
運動強度とは、運動の強さや身体にかかる負荷を示す指標であって、最大酸素摂取量を100%としてその何%で運動するかを示すものである。ゆえに、行う運動やその種類によって決められるものではなく、また、同じ運動を行ったとしても個人によってその数値が異なる。
運動強度の数値を正確に知るには、長時間運動時のエネルギー消費量が酸素摂取量と概ね比例しているので、運動中の酸素摂取量を計測する必要がある。しかし、そのためには大掛かりな装置と専門的な知識が必要となるため、一般にその数値を知ることは難しい。
運動強度の数値を正確に知るには、長時間運動時のエネルギー消費量が酸素摂取量と概ね比例しているので、運動中の酸素摂取量を計測する必要がある。しかし、そのためには大掛かりな装置と専門的な知識が必要となるため、一般にその数値を知ることは難しい。
そこで近年では、運動中の酸素摂取量と概ね比例する心臓の心拍数を測定し、この心拍数から運動強度を換算することが行われている。
心拍数の測定にあっては、指を手首の内側に当てて、皮膚が心臓の鼓動に応じて振動する様子、すなわち脈派をその指で感じることをもって測ることができるが、そもそも両手が塞がってしまうため、運動そのものが制限されてしまう。このため、身体に装着して心拍数が測定できる電子式の心拍計の提案がなされている。
このような電子式の心拍計としては、一般に心電位検出方式が広く知られており、例えば、指や胸部に脈波を検出する電極を持ったベルト状の脈波検出部(センサ)を装着し、これとは独立した表示部に有線もしくは無線で情報を送信し、表示するものである。
表示部は、腕などに装着して脈波検出部から検出した脈波の周期から心拍数を求めて表示する。もちろん、脈派検出部と表示部とを一体化したものもある。
表示部は、腕などに装着して脈波検出部から検出した脈波の周期から心拍数を求めて表示する。もちろん、脈派検出部と表示部とを一体化したものもある。
脈波検出部には、このような電極を用いた電極式の他に、血流の変化を光で捉える光学式や、皮膚に現れる脈波による振動を静電容量の変化で捉える静電容量式、血圧の変化を測定する圧力式などもある。
しかし、測定方式によらず、センサを所定の血管もしくは心臓の位置に正確に配置出来なければ測定は難しい。さらに、体動等によるセンサのずれやブレによるノイズの発生も正確に測定する上で問題となる。
このような問題を解決するため、脈派検出部を被測定部位に固定する技術の提案も多く
なされている(例えば、特許文献1参照。)。
このような問題を解決するため、脈派検出部を被測定部位に固定する技術の提案も多く
なされている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1に示した従来技術は、脈派検出部と装置本体とが一体となった心拍計であり、手首に装着して心拍数を測定する。心拍数を測定するための脈波を検出するセンサは、ユニット化して装置の裏面側(被測定部位と接する側)に設けられているとともに、このセンサユニットを可動自在とすることで、被測定部位の動きに合わせられるようにしている。
次に、特許文献1に示した従来技術を、図9を用いて説明する。図9(a)は、特許文献1に示した従来技術を説明する平面図であって心拍計を裏面側から見た図である。図9(b)は、腕時計でいうところの3時方向または9時方向から見た様子を模式的に示す断面図である。
図9において、101はフランジ、102センサマウント、105は脈波を検出するセンサユニット、106は心拍計の本体、107は本体106を腕などに固定するバンド、108はトーションスプリングである。
本体106には、一方端を本体106に接続し、他方端を折り返し構造とするトーションスプリング108を設けている。センサユニット105は、センサマウント102に設けており、トーションスプリング108の折り返し構造を有する他方端とフランジ101を介して接続している。
センサマウント102は、トーションスプリング108により懸架されており、体動などが生じても、トーションスプリング100自体が弾性変形することと、折り返し構造によりフランジ101が若干摺動することでセンサユニット105を腕に押圧する。
本体106には、一方端を本体106に接続し、他方端を折り返し構造とするトーションスプリング108を設けている。センサユニット105は、センサマウント102に設けており、トーションスプリング108の折り返し構造を有する他方端とフランジ101を介して接続している。
センサマウント102は、トーションスプリング108により懸架されており、体動などが生じても、トーションスプリング100自体が弾性変形することと、折り返し構造によりフランジ101が若干摺動することでセンサユニット105を腕に押圧する。
特許文献1に示した従来技術は、センサマウント102がトーションスプリング108により懸架されているため、センサユニット105は常に腕の被測定部位に押圧されている。しかしながら、発明者が検討したところによると、特許文献1に示した従来技術は、2つの問題があることがわかった。
まず、センサユニット105への押圧力が均一にならず、被測定部位の形状により皮膚に密着できないという問題である。
特許文献1に示した従来技術は、トーションスプリング108が撓むことでセンサユニット105の生体へ押圧力が変わり、同時に、センサマウント102に設けたフランジ101が、トーションスプリング108の端部の折り返し構造の範囲で若干摺動することで、センサマウント102は、生体の動きに合わせて多少動くことができる。
しかし、トーションスプリング108と本体106との接続点と支点とし、トーションスプリング108とフランジ101とが接する点を作用点とすると、トーションスプリング108の撓み具合によって、この支点と作用点との距離が変わることに由来して、バネ定数が変化するため、生体への押圧力がセンサユニット105の押し込まれた距離に対して比例しないのである。
特許文献1に示した従来技術は、トーションスプリング108が撓むことでセンサユニット105の生体へ押圧力が変わり、同時に、センサマウント102に設けたフランジ101が、トーションスプリング108の端部の折り返し構造の範囲で若干摺動することで、センサマウント102は、生体の動きに合わせて多少動くことができる。
しかし、トーションスプリング108と本体106との接続点と支点とし、トーションスプリング108とフランジ101とが接する点を作用点とすると、トーションスプリング108の撓み具合によって、この支点と作用点との距離が変わることに由来して、バネ定数が変化するため、生体への押圧力がセンサユニット105の押し込まれた距離に対して比例しないのである。
加えて、センサユニット105の可動範囲は、トーションスプリング108の折り返し構造の制限を受けており、生体の動きに合わせて、例えば、傾斜したりすることができない。
これにより、センサユニット105は、被測定部位に押圧されても手首の太さや形状などに影響されやすく、さらには、運動中に用いると、運動により生じる皮膚の撓みなどに
センサユニット105が追従しなくなり、皮膚に密着できなくなってしまうのである。
これにより、センサユニット105は、被測定部位に押圧されても手首の太さや形状などに影響されやすく、さらには、運動中に用いると、運動により生じる皮膚の撓みなどに
センサユニット105が追従しなくなり、皮膚に密着できなくなってしまうのである。
次に、センサユニット105の大きさに制限がかかってしまうという問題である。
近年の生体情報を測定するセンサは、検出素子を複数個有し、これらをアレイ状に配設するものがよく用いられている。このようにすることで、センサ自体が体動などで動いても検出素子はズレにくくなること、被測定部位の比較的広い範囲の脈波などを同時に検出したりすることで、その平均値を取り測定精度を上げること、また、不測の事態が生じていくつかの検出素子が検出不能になっても、検出可能な検出素子が残っていれば測定を行えるという利点もあることから、広く用いられはじめてきた。
近年の生体情報を測定するセンサは、検出素子を複数個有し、これらをアレイ状に配設するものがよく用いられている。このようにすることで、センサ自体が体動などで動いても検出素子はズレにくくなること、被測定部位の比較的広い範囲の脈波などを同時に検出したりすることで、その平均値を取り測定精度を上げること、また、不測の事態が生じていくつかの検出素子が検出不能になっても、検出可能な検出素子が残っていれば測定を行えるという利点もあることから、広く用いられはじめてきた。
このようなアレイ状の検出素子を特許文献1に示した従来技術にすると、センサユニット105が大きくなるため、センサユニット105の動きがさらに制限されて運動中での使用がしにくくなるのである。
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、手首の太さや形状および体動によらずセンサ全面を被接触部に一様な押圧力で密着させることができ、運動を行っても、また、アレイ状の検出素子を有するセンサを搭載した場合であっても、センサと被測定部位とが密着できる手首装着型の生体情報測定装置を提供することを目的とする。
本発明の生体情報測定装置は、以下に示す構成を採用するものである。
生体情報を測定するセンサを備えるセンサ部と、センサ部を備える装置本体と、装置本体と接続するバンド部と、を有し、バンド部により装置本体を生体の被測定部位に固定して生体情報を測定する生体情報測定装置であって、
センサ部は、センサを固定するセンサ台座を有し、センサ部は、一方端を装置本体に接続し、他方端をセンサ台座に接続する可撓性を有する少なくとも1つの梁部により懸架され、センサ台座と梁部との接続部は、自在継手装置により回動自在に接続し、センサ部が生体の被測定部位に接触したとき、センサ部は、梁部により生体方向に押圧されるとともに自在継手装置により生体の動きに追従するように動き、生体の被測定部位に密着することを特徴とする。
センサ部は、センサを固定するセンサ台座を有し、センサ部は、一方端を装置本体に接続し、他方端をセンサ台座に接続する可撓性を有する少なくとも1つの梁部により懸架され、センサ台座と梁部との接続部は、自在継手装置により回動自在に接続し、センサ部が生体の被測定部位に接触したとき、センサ部は、梁部により生体方向に押圧されるとともに自在継手装置により生体の動きに追従するように動き、生体の被測定部位に密着することを特徴とする。
自在継手装置は、取り付け穴を有するハウジングと、取り付け穴と近接した外形寸法を有して、取り付け穴に嵌挿されるボールと、このボールと接続するボールより小径の軸部材と、を有し、センサ台座と梁部とは、一方をハウジングに接続し、他方を軸部材と接続することを特徴とする。
自在継手装置は、取り付け穴を有するハウジングと、取り付け穴に嵌挿される土台と、土台と接続するこの土台より小径の軸部材と、を有し、ハウジングと土台とは、ばね材または可撓性を有する支持部材で互いを接続し、センサ台座と梁部とは、一方をハウジングに接続し、他方を軸部材と接続することを特徴とする。
センサは、生体と接してその接触圧力を検出し、センサ部は、センサを所定の間隔で複数個配設することを特徴とする。
本発明の生体情報測定装置のセンサ部は、可撓性を有する梁部により懸架されているが、センサ部と梁部とは、センサ台座に設ける自在継手装置により接続されている。この自在継手装置により、可動範囲がさらに広くなることから、センサ部を皮膚の動きに追従す
るように動かすことができるとともに、センサ部が被測定部位の形状に合わせて傾斜することもできる。
本発明の生体情報測定装置は、梁部によるセンサ部の生体への押圧力を維持したまま、生体の動きに合わせてセンサ部が自由に動くことができるため、使用者の手首の太さや形状によらずセンサ全面を被接触部に一様な押圧力で密着させることができる。これにより、運動中であっても、アレイ状の検出素子を有するときのように比較的大きなセンサ部であっても、センサ部を被測定部位に密着させることができ、常に正確に生体の情報を測定することができる。
るように動かすことができるとともに、センサ部が被測定部位の形状に合わせて傾斜することもできる。
本発明の生体情報測定装置は、梁部によるセンサ部の生体への押圧力を維持したまま、生体の動きに合わせてセンサ部が自由に動くことができるため、使用者の手首の太さや形状によらずセンサ全面を被接触部に一様な押圧力で密着させることができる。これにより、運動中であっても、アレイ状の検出素子を有するときのように比較的大きなセンサ部であっても、センサ部を被測定部位に密着させることができ、常に正確に生体の情報を測定することができる。
本発明の生体情報測定装置は、生体の被測定部位に挟むか巻き付けるかして装着するが、本発明の実施形態では、装置本体を腕時計型とし、手首に装着する例で説明する。
センサを固定するセンサ台座を有するセンサ部は、腕時計でいうところの裏蓋側に備えている。センサ部は、可撓性を有する梁部により懸架されており、センサ部と梁部とは、センサ台座に設ける自在継手装置により接続されている。自在継手装置は、複数の構成を例示して説明する。
センサを固定するセンサ台座を有するセンサ部は、腕時計でいうところの裏蓋側に備えている。センサ部は、可撓性を有する梁部により懸架されており、センサ部と梁部とは、センサ台座に設ける自在継手装置により接続されている。自在継手装置は、複数の構成を例示して説明する。
[全体構成の説明:図1〜図4]
以下、本発明の第1の実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。図1は、本発明の生体情報測定装置を腕時計でいうところの3時方向または9時方向から見た様子を模式的に示す断面図である。図2は、腕時計でいうところの裏蓋方向から見た様子を模式的に示す斜視図である。図3は、図2からセンサ部を取りその内側の様子を説明しやすくした斜視図である。図4は、センサ台座に設ける自在継手装置を説明するための図である。
以下、本発明の第1の実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。図1は、本発明の生体情報測定装置を腕時計でいうところの3時方向または9時方向から見た様子を模式的に示す断面図である。図2は、腕時計でいうところの裏蓋方向から見た様子を模式的に示す斜視図である。図3は、図2からセンサ部を取りその内側の様子を説明しやすくした斜視図である。図4は、センサ台座に設ける自在継手装置を説明するための図である。
図1〜図4において、1は本体ケース、1aは本体ケース1に設ける凹部、2は梁部、3は軸部材、4はセンサ台座、5はボール、5aはボール5の略中心を示す点、6はバンド部、7はバンド部6に設けるヒンジ、8はセンサ部、9はセンサ、10はハウジング、10aはハウジング10に設ける嵌合部、11は本発明の生体情報測定装置の制御を行う電子部品などを実装した回路基板を含む制御手段である。18は手首、19は手首18の内部の血管である。なお、図1は、本体ケース1と手首18とが密着していない様子を示している。
本発明の生体情報測定装置は、本体ケース1に腕時計のバンドのようにバンド部6を設け、このバンド部6の所定の位置にヒンジ7を設けている。バンド部6は、腕の形状に合わせて円弧を描くようなラウンド形状としており、全体的にはU字形状を有している。ヒンジ7は、図示しないバネ部材と知られている構造とによって、本体ケース1の方向に応力を受けている。
本発明の生体情報測定装置を手首に装着するとき、このバンド部6をその応力に抗って開き、装着する。このようにすることで、本体ケース1は手首に一定の力で押し付けられ、本体ケース1と手首とのフィット感が向上するのである。
なお、バンド部6の構成は一例であって、これに限定するものではない。バンド部6は、U字形状を有することなく、円形のような閉じた形状であってもかまわない。
本発明の生体情報測定装置を手首に装着するとき、このバンド部6をその応力に抗って開き、装着する。このようにすることで、本体ケース1は手首に一定の力で押し付けられ、本体ケース1と手首とのフィット感が向上するのである。
なお、バンド部6の構成は一例であって、これに限定するものではない。バンド部6は、U字形状を有することなく、円形のような閉じた形状であってもかまわない。
本体ケース1のセンサ部8を取り付ける部分には、凹部1aを設けている。凹部1aは、本発明の生体情報測定装置を手首に装着するとき、本体ケース1からセンサ部8が手首18の方向に突出しすぎないようにするために有する部分であって、所謂逃げの部分である。凹部1aの大きさや深さは、本体ケース1の形状やデザイン、バンド部6の形状や長さなどを鑑みて、自由に選択することができる。
凹部1aには、一方端をこの凹部1aに接続し、他方端をセンサ台座4に接続する可撓性を有する梁部2が設けてある。図3に示すように、本実施形態では、4つの梁部2がセンサ台座4に接続している。梁部2は、特に限定しないが、ステンレスなどの金属板または金属棒、プラスチックの棒などで構成することができる。
本発明の生体情報測定装置を平面で見たとき、例えば、時計でいうところの12時−6時を結ぶ方向をY方向、3時−9時を結ぶ方向をX方向と定義するとき、梁部2は、X方向とY方向とにそれぞれ2本ずつ設けており、X方向とY方向とが交差する点にセンサ台座4を設けている。
もちろんこれは一例であって、2時−8時を結ぶ方向、4時−10時を結ぶ方向などに沿って梁部2を設けてもよく、これは梁部2を構成する材質や本体ケース1の形状やデザインなどを鑑みて、自由に選択することができる。
もちろんこれは一例であって、2時−8時を結ぶ方向、4時−10時を結ぶ方向などに沿って梁部2を設けてもよく、これは梁部2を構成する材質や本体ケース1の形状やデザインなどを鑑みて、自由に選択することができる。
センサ台座4には軸部材3が設けてあり、軸部材3は、その一方端をセンサ台座4に接続し、他方端にはボール5が設けてある。
センサ部8の手首18側には、センサ9が設けてある。搭載するセンサ9は、特に限定しないが、静電容量式センサを用いることができる。静電容量式センサは、2つの並行平板電極を備え、生体に生じる脈派による振動によって、双方の並行平板電極の距離が変化し、それに応じて双方の電極間の静電容量が変化することで脈派という皮膚の物理量を静電容量という電荷量で得るものである。なお、検出した脈波の周期から心拍数を求めている。
センサ部8には、複数のセンサ9を設けることができ、図2に示す例では、12個のセンサ9が所定間隔で配設されている。なお、図面を見やすくするために、センサ9の電気的は配線は、省略している。
センサ部8には、複数のセンサ9を設けることができ、図2に示す例では、12個のセンサ9が所定間隔で配設されている。なお、図面を見やすくするために、センサ9の電気的は配線は、省略している。
センサ部8の凹部1a側には、ハウジング10が設けてある。ハウジング10の本体ケース1側、つまり、凹部1aと対向する面には、嵌合部10aが設けてある。この嵌合部10aは、軸部材3の他方端に設けるボール5と嵌合するためのものであり、嵌合部10aの内壁はボール5の形状に合わせるとともに、それよりも若干大きなサイズとなっている。
図4に示すように、軸部材3のボール5がハウジング10の嵌合部10aと嵌合して、自在継手装置を構成している。このような構造は、所謂ボールジョイントと呼ばれるものであって、知られているように、ボール5に示す点5aをボール5の略中心とすると、軸部材3は、点5aを中心に自在に動くことができる。
なお、ハウジング10は、センサ部8と一体に構成しても別体に構成して接着などしてもかまわない。
図4に示すように、軸部材3のボール5がハウジング10の嵌合部10aと嵌合して、自在継手装置を構成している。このような構造は、所謂ボールジョイントと呼ばれるものであって、知られているように、ボール5に示す点5aをボール5の略中心とすると、軸部材3は、点5aを中心に自在に動くことができる。
なお、ハウジング10は、センサ部8と一体に構成しても別体に構成して接着などしてもかまわない。
以上の説明では、本発明の特徴を説明するために、各構成要素ならびにその接続を細述した。制御手段11の詳細や図示しないディスプレイのような表示手段、電源手段や配線などの心拍計としての動作に必要な部分は省略している。
[梁部と自在継手装置の動作説明:図5]
図5は、図1と同じ方向から見る図であり、生体の動きにあわせてセンサ部が可動する様子を説明するために模式的に示す断面図であって、本体ケース1と手首18とが密着している様子を示している。なお、すでに説明した構成には同一の番号を付与している。
図5は、図1と同じ方向から見る図であり、生体の動きにあわせてセンサ部が可動する様子を説明するために模式的に示す断面図であって、本体ケース1と手首18とが密着している様子を示している。なお、すでに説明した構成には同一の番号を付与している。
すでに説明したように、本発明の生体情報測定装置は、本体ケース1とセンサ部8とは、梁部2と自在継手装置とより接続している。
バンド部6により本体ケース1が手首18に押し付け固定されると、梁部2は、手首1
8の表面の状態または本体ケース1の取り付け位置などにより、変形する。図5に示す例では、梁部2の一方は手首18側に、他方は凹部1a側に変形している。
梁部2は、可撓性を有しているため、変形してもセンサ部8を手首18の方向に押圧している。
梁部2にはセンサ台座4が接続しており、軸部材3を介してハウジング10と接続している。このため、梁部2が変形しても、その変形には制限されずに自在継手装置によってセンサ部8は傾斜して手首18に密着している。
バンド部6により本体ケース1が手首18に押し付け固定されると、梁部2は、手首1
8の表面の状態または本体ケース1の取り付け位置などにより、変形する。図5に示す例では、梁部2の一方は手首18側に、他方は凹部1a側に変形している。
梁部2は、可撓性を有しているため、変形してもセンサ部8を手首18の方向に押圧している。
梁部2にはセンサ台座4が接続しており、軸部材3を介してハウジング10と接続している。このため、梁部2が変形しても、その変形には制限されずに自在継手装置によってセンサ部8は傾斜して手首18に密着している。
本発明の特徴的な部分はこの点であって、梁部2によりセンサ部8が手首18に押し付けられるとともに、それとは独立した自在継手装置によってセンサ部8が手首18の形状や動きに追従するように密着するのである。
このような構成であるから、使用者の手首の形状や大きさ、または運動中のような本体ケース1と手首18との相対的な位置が常に変化するような場合であっても、センサ部8と手首18とは密着するのである。
このような構成であるから、使用者の手首の形状や大きさ、または運動中のような本体ケース1と手首18との相対的な位置が常に変化するような場合であっても、センサ部8と手首18とは密着するのである。
センサ部8は、図2に示すように複数のセンサ9を有しており、血管19の上部を覆うようになっている。このように複数のセンサで脈波を測定するのには既に説明したような理由があって、例えば、仮にセンサ部8自体が体動などで若干動いてしまってもどれかのセンサ9は血管19を捉えられる可能性があること、被測定部位において比較的広い範囲の脈波を複数のセンサ9で同時に検出することでそのノイズ成分を打ち消しあったり、平均値を取るなどして測定精度を上げることなどができる。
このように、本発明の生体情報測定装置は、手首18の動きにセンサ部8が追従し、手首18と密着するため、複数のセンサ9を用いるような比較的大きなセンサ部8を備える場合に特に有効である。
本発明の生体情報測定装置の自在継手装置は、軸部材3のボール5がハウジング10の嵌合部10aと嵌合して、ボールジョイントの自在継手装置を構成しているが、自在継手装置は、この構成に限定するものではない。次に図面を用いてボールジョイントとは異なる自在継手装置を説明する。
[ばね型の説明:図6]
以下、本発明の第2の実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。図6,図7は、センサ部8の自在継手装置の部分を拡大して示す断面図である。図6,図7において、10bはハウジング10の取り付け穴となる開口部、13はスプリングばね、14は伸縮ばねである。15は軸部材3の端部に設ける軸台座であって、軸部材3の土台となる部分であり、すでに説明した本発明の第1の実施形態では、ボール5に相当する部分である。なお、すでに説明した同一の構成には同一の番号を付与している。
以下、本発明の第2の実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。図6,図7は、センサ部8の自在継手装置の部分を拡大して示す断面図である。図6,図7において、10bはハウジング10の取り付け穴となる開口部、13はスプリングばね、14は伸縮ばねである。15は軸部材3の端部に設ける軸台座であって、軸部材3の土台となる部分であり、すでに説明した本発明の第1の実施形態では、ボール5に相当する部分である。なお、すでに説明した同一の構成には同一の番号を付与している。
軸部材3の端部には、軸台座15が設けてある。軸台座15とハウジング10とは、スプリングばね13または伸縮ばね14を介して接続している。スプリングばね13は、金属などの細線を螺旋状に巻回してなる。図示はしないが、巻回のピッチを不等とする不等ピッチ型を用いてもよい。伸縮ばね14は、特に限定しないが、可撓性を有する支持部材であればよく、ゴムなどを用いることができる。図6,図7では、スプリングばね13および伸縮ばね14は、断面に2個ずつ設けるように例示しているが、もちろんこれは一例である。
軸台座15は、その大きさをハウジング10に開口している開口部10bの開口径より小さくしており、スプリングばね13または伸縮ばね14の伸びと圧縮に応じて軸部材3
が自在に動けるようになっている。
なお、図6,図7では、それぞれ同種類のばねを用いる例を示したが、異なる形状のばねを組み合わせてもよいことは言うまでもない。
が自在に動けるようになっている。
なお、図6,図7では、それぞれ同種類のばねを用いる例を示したが、異なる形状のばねを組み合わせてもよいことは言うまでもない。
このような構成とすることよって、センサ部8は、スプリングばね13または伸縮ばね14の圧縮と引っ張りに合わせて傾斜し、手首18と密着することができるのである。
梁部2は、変形によってセンサ部8を手首18に押圧するが、スプリングばね13または伸縮ばね14は、その押圧力をさらに加減することができる。これは自動車などのタイヤを懸架するサスペンションのように、これらばねのばね定数を選択することによって、手首18の表面に現れる脈派とは異なる周波数の振動を吸収したりすることができる。これによれば、脈派だけをより明瞭に検出することができるようになるのである。
梁部2は、変形によってセンサ部8を手首18に押圧するが、スプリングばね13または伸縮ばね14は、その押圧力をさらに加減することができる。これは自動車などのタイヤを懸架するサスペンションのように、これらばねのばね定数を選択することによって、手首18の表面に現れる脈派とは異なる周波数の振動を吸収したりすることができる。これによれば、脈派だけをより明瞭に検出することができるようになるのである。
[自在継手装置の説明:図8]
以上説明した本発明の生体情報測定装置の自在継手装置は、センサ部8にハウジング10を設ける構成を説明した。自在継手装置は、双方が接続して自在に可動する継手装置であるから、ハウジング10をセンサ部8に設ける構成に限定するものではない。
以下、本発明の第3の実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。図8は、本発明の生体情報測定装置の自在継手装置を説明するために模式的に示す断面図であって、図において、40はセンサ部8に設けるセンサ台座、100は梁部2と接続するハウジングである。なお、すでに説明した同一の構成には同一の番号を付与している。
以上説明した本発明の生体情報測定装置の自在継手装置は、センサ部8にハウジング10を設ける構成を説明した。自在継手装置は、双方が接続して自在に可動する継手装置であるから、ハウジング10をセンサ部8に設ける構成に限定するものではない。
以下、本発明の第3の実施形態を図面に基づいてより詳細に説明する。図8は、本発明の生体情報測定装置の自在継手装置を説明するために模式的に示す断面図であって、図において、40はセンサ部8に設けるセンサ台座、100は梁部2と接続するハウジングである。なお、すでに説明した同一の構成には同一の番号を付与している。
図8に示すように、本体ケース1の凹部1aには、一方端をこの凹部1aに接続し、他方端をハウジング100に接続する可撓性を有する梁部2が設けてある。センサ部8には、凹部1a側にセンサ台座40が設けており、軸部材3が接続している。軸部材3の端部には、すでに説明したようにボール5が設けてある。ボール5は、ハウジング100と嵌合している。
図8に示した構成は、本発明の第1の実施形態のボールジョイントの自在継手装置を例にしているが、図6,図7を用いてすでに説明した本発明の第2の実施形態の継手構造を用いてもよいことは、すでに明らかであるので、説明は省略する。
すでに説明したように、本発明の生体情報測定装置の自在継手装置は、ハウジングを本体ケース側、センサ部側のどちらに設けてもよく、本体ケース1またはバンド部6の形状やデザイン応じて、自由に選択することができる。
本発明の生体情報測定装置は、センサ部の大きさにかかわらず、生体の形状や動きに追従してセンサ部を生体に密着させることができる。このため、運動中に心拍数を計測する装置に好適である。
1 本体ケース
1a 本体ケース1aに設ける凹部
2 梁部
3 軸部材
4 センサ台座
5 ボール
5a ボールの略中心を示す点
6 バンド部
7 ヒンジ
8 センサ部
9 センサ
10,100 ハウジング
10a ハウジング10に設ける嵌合部
10b ハウジング10の取り付け穴となる開口部
11 制御手段
13 スプリングばね
14 伸縮ばね
15 軸台座
18 手首
19 血管
40 センサ台座
1a 本体ケース1aに設ける凹部
2 梁部
3 軸部材
4 センサ台座
5 ボール
5a ボールの略中心を示す点
6 バンド部
7 ヒンジ
8 センサ部
9 センサ
10,100 ハウジング
10a ハウジング10に設ける嵌合部
10b ハウジング10の取り付け穴となる開口部
11 制御手段
13 スプリングばね
14 伸縮ばね
15 軸台座
18 手首
19 血管
40 センサ台座
Claims (4)
- 生体情報を測定するセンサを備えるセンサ部と、
前記センサ部を備える装置本体と、
前記装置本体と接続するバンド部と、
を有し、
前記バンド部により前記装置本体を前記生体の被測定部位に固定して前記生体情報を測定する生体情報測定装置であって、
前記センサ部は、前記センサを固定するセンサ台座を有し、
前記センサ部は、一方端を前記装置本体に接続し、他方端を前記センサ台座に接続する可撓性を有する少なくとも1つの梁部により懸架され、
前記センサ台座と前記梁部との接続部は、自在継手装置により回動自在に接続し、
前記センサ部が前記生体の被測定部位に接触したとき、
前記センサ部は、前記梁部により前記生体方向に押圧されるとともに前記自在継手装置により前記生体の動きに追従するように動き、前記生体の被測定部位に密着することを特徴とする生体情報測定装置。 - 前記自在継手装置は、
取り付け穴を有するハウジングと、
前記取り付け穴と近接した外形寸法を有して、前記取り付け穴に嵌挿されるボールと、
前記ボールと接続する前記ボールより小径の軸部材と、
を有し、
前記センサ台座と前記梁部とは、一方を前記ハウジングに接続し、他方を前記軸部材と接続することを特徴とする請求項1に記載の生体情報測定装置。 - 前記自在継手装置は、
取り付け穴を有するハウジングと、
前記取り付け穴に嵌挿される土台と、
前記土台と接続する前記土台より小径の軸部材と、
を有し、
前記ハウジングと前記土台とは、ばね材または可撓性を有する支持部材で互いを接続し、
前記センサ台座と前記梁部とは、一方を前記ハウジングに接続し、他方を前記軸部材と接続することを特徴とする請求項1に記載の生体情報測定装置。 - 前記センサは、
前記生体と接してその接触圧力を検出し、
前記センサ部は、前記センサを所定の間隔で複数個配設することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の生体情報測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007241083A JP2009066356A (ja) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | 生体情報測定装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2007
- 2007-09-18 JP JP2007241083A patent/JP2009066356A/ja active Pending
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