JP2009153822A - 生体センサ - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が生体センサの装着の違和感を受けることなくかつ生体センサの耳介からの脱落を抑制すること。
【解決手段】本発明は耳介の前方から後方にかけて耳介外周部に沿うように装着されるアーム状装着部２０と、装着部２０に接続され、耳介から生体情報を検出する生体情報検出部６０と、装着部２０に保持され外耳孔内に挿入される発音部３０と、を具備する生体センサである。本発明によれば、装着部２０が耳介の前方から後方にかけて耳介外周部に沿うように装着されているため、生体センサ１０が耳介からの脱落を抑制することができる。また音楽等の音声を聴取しながら生体情報を検出できため、使用者が違和感を受けることなく生体センサ１０が生体情報を取得することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、生体センサに関し、特に、耳介から生体情報を検出する生体センサに関する。

使用者の脈拍等の生体に関する情報である生体情報を取得するために用いられる生体センサは、例えば耳介に取り付けて生体情報を取得している。特許文献１においては、耳介外周部の上部に装着されるアーム部の先端に発音部が設けられている。アーム部は後頭部まで延伸し本体部に接続される。本体部は、耳介下部に装着する脈拍センサ部から脈拍情報を取得する。
特開２００５−１８５７２５号公報

特許文献１においては、計測した脈拍データを音声で確認することができる。また、ラジオ音声等を発音部で聴取することができる。しかしながら、長時間生体情報を検出する場合、使用者が生体センサの装着の違和感を感じないことが好ましい。特許文献１においては、アーム部が後頭部まで延伸しており、使用者が生体センサの装着を意識してしまう。また、生体センサが耳介から脱落してしまうと、生体情報を検出することができない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、使用者が生体センサの装着の違和感を受けることなくかつ生体センサの耳介からの脱落を抑制することを目的とする。

本発明は、耳介の前方から後方にかけて耳介外周部に沿うように装着されるアーム状装着部と、記装着部に接続され、耳介から生体情報を検出する生体情報検出部と、前記装着部に保持され外耳孔内に挿入される発音部と、を具備する生体センサである。本発明によれば、アーム状装着部が耳介の前方から後方にかけて耳介外周部に沿うように装着されているため、生体センサが耳介からの脱落を抑制することができる。また音楽等の音声を聴取しながら生体情報を検出できため、使用者が違和感を受けることなく生体センサより生体情報を取得することができる。

上記構成において、前記発音部、前記装着部および前記生体情報検出部の重心は、前記装着部を装着した際に前記装着部の内周部のうち最も上部となる箇所を通り上下を結ぶ線上に位置する構成とすることができる。この構成によれば、装着部をに装着した際の前方と後方にかかる重力がほぼ同じとなる。また、生体センサの荷重が分散し使用者の負担が軽減する。さらに、重心バランスが取れ生体センサを安全に保持することができる。よって、生体センサが耳介から脱落することを一層抑制することができる。

上記構成において、耳介を挟持する挟持部を有し、前記生体情報検出部は挟持部に設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記装着部を装着した際に前記耳介前方に位置する前記装着部の一端から延出し、前記生体情報に関する情報を記憶する記憶装置に接続する第１ケーブルと、前記装着部を装着した際に前記耳介後方に位置する前記装着部の他端から延出し、前記挟持部に接続する第２ケーブルと、を具備する構成とすることができる。この構成によれば、装着部にかかる力が耳介の前方と後方とで釣り合う。よって、生体センサが脱落することを一層抑制することができる。

上記構成において、前記挟持部は、前記装着部の一部と前記装着部に取り付けられたカバー部とからなり、前記カバー部を閉じることにより前記耳介を挟持する構成とすることができる。この構成によれば、挟持部により生体センサが脱落することをより抑制することができる。また、挟持部の一部が装着部であるため、使用者が違和感を受けることをより抑制することができる。

上記構成において、前記装着部を装着した際に前記耳介前方に位置する前記装着部の一端から延出し、前記生体情報に関する情報を記憶する記憶装置に接続する第１ケーブルを具備し、前記挟持部は、前記装着部を装着した際に前記耳介後方に位置する構成とすることができる。この構成によれば、第１ケーブルから装着部にかかる力と挟持部の重力とが耳介の前方と後方とで釣り合う。よって、生体センサが脱落することを一層抑制することができる。

上記構成において、前記装着部に設けられ、装着部に沿って移動可能でかつ装着部を軸に回転可能な取付部を具備し、前記生体情報検出部は前記取付部に設けられている構成とすることができる。この構成によれば、取付部を移動し、耳介内の任意の箇所に生体情報検出部を当てることができる。

上記構成において、前記生体情報検出部は、前記耳介から脈拍、心電または脳波を検出する構成とすることができる。

本発明によれば、アーム状装着部が耳介の前方から後方にかけて耳介外周部に沿うように装着されているため、生体センサが耳介からの脱落を抑制することができる。また音楽等の音声を聴取しながら生体情報を検出できため、使用者が違和感を受けることなく生体センサが生体情報を取得することができる。

以下、図面を用い本発明の実施例を説明する。

図１は実施例１に係る生体センサを有する生体センサシステムのブロック図である。生体センサ１０は後述するように生体情報検出部６０および発音部３０を有している。生体情報検出部６０が検出した生体情報（例えば脈波）は、演算部１１に出力される。演算部１１は、例えばＣＰＵであり、生体情報を演算し結果を表示部１２に出力する。表示部１２は例えば液晶表示部であり、演算結果を表示する。演算結果は、例えば脈波から演算した脈拍数である。記憶装置１３は、例えば不揮発性メモリであり、生体情報または演算結果等の生体情報に関する情報を記憶する。演算部１１は、演算結果をさらに判断部１４に出力する。

判断部１４は、演算結果に基づき使用者の生体状況（例えばリラックス状態や緊張状態）について判断する。判断結果に基づきオーディオアンプ１５および音楽プレーヤ等１６を制御する。音楽プレーヤ等１６は、音楽プレーヤ以外に、ラジオ受信機、携帯ゲームまたは携帯電話等である。オーディオアンプ１５は音楽プレーヤ等１６から出力された音声情報を増幅し発音部３０に出力する。リモコン１７はオーディオアンプ１５のボリュームおよび音楽プレーヤ等１６の操作（例えば選曲）を行う。例えば、判断部１４は、使用者の脈拍数が落ち着いている場合、使用者の生体状況がリラックス状態にあると判断し、音楽プレーヤ等１６にゆったりした曲を選択させ、オーディオアンプ１５にボリュームを下げさせる。

図２は実施例１に係る生体センサの表側の図、図３は裏側の図、図４は挟持部の詳細図、図５は生体センサを耳介に装着した状態の外観図である。図２および図３を参照に、生体センサ１０は、アーム状の装着部２０、スピーカ等の発音部３０およびクリップ等の挟持部４０を有している。

図５を参照に、装着部２０は耳介１００の前方から後方にかけて耳介外周部に沿うように装着される。装着部２０は耳介１００の外周に沿って湾曲しており一端２２は耳介１００前方の外耳孔付近に位置している。装着部２０の一端２２には発音部３０が固定されている。発音部３０は外耳孔に挿入される。これにより、使用者は、発音部３０から発音された音声を聴取することができる。また、装着部２０の一端２２から第１ケーブル５２が延出されている。第１ケーブル５２は、演算部１１を介し記憶装置１３およびオーディオアンプ１５を介し音楽プレーヤ等１６に接続されている。装着部２０は耳介１００後方下まで延在している。装着部２０の他端２４から第２ケーブル５４が延出している。第２ケーブル５４は挟持部４０に接続されている。挟持部４０は耳介下部１０２（例えば耳垂）を挟持することができる。

図４を参照に、挟持部４０の耳介１００を挟持する内面４２には耳介下部１０２の血液の流れを検出するための生体情報検出部６０が設けられている。生体情報検出部６０は透過式光電センサであり、赤外線出射部６１と赤外線検出部６２とを有している。赤外線出射部６１が出射した赤外線のうち耳介下部１０２を透過した赤外線を赤外線検出部６２が検出する。これにより、脈拍等を検出するための血液の流れを検出することができる。なお、生体情報検出部６０が反射型の光電センサの場合や静電容量式センサの場合、生体情報検出部６０は、挟持部４０の内面４２のうちの一面に設けられる。また、挟持部４０は耳介１００のどの部位を挟んでもよいが、例えば脈波の取得では、耳介下部１０２を挟持することが好ましい。

実施例１によれば、図５のように、アーム状の装着部２０が耳介１００の前方から後方にかけて耳介外周部に沿うように装着されている。よって、生体センサ１０が耳介１００から脱落してしまうことを抑制することができる。

また、装着部２０に発音部３０が固定され、生体情報検出部６０が装着部２０に接続されているため、音楽等の音声を聴取しながら生体情報を検出できる。よって、長時間生体センサ１０を装着しても、使用者が違和感を受けることなく生体センサ１０が生体情報を取得することができる。

実施例１においては、生体情報検出部６０は、耳介１００から生体情報として脈波を検出し、脈拍数を検出する場合について説明した。生体情報は、脈波以外の生体情報であってもよい。例えば心電、脳波または体温を検出することもできる。さらに、生体情報検出部６０として、脈波を検出するセンサ６１、６２以外に体温情報を検出する体温検知部を設けてもよい。

図５を参照に、第１ケーブル５２は、装着部２０を耳介に装着した際に耳介１００前方に位置する装着部２０の一端２２から延出している。一方、第２ケーブル５４は、耳介１００後方に位置する装着部２０の他端２４から延出している。このように、装着部２０の一端２２と他端２４とからそれぞれケーブル５２、５４が延出することにより、装着部２０にかかる力が耳介１００の前方と後方とで釣り合う。よって、生体センサ１０が耳介１００から脱落することを一層抑制することができる。

実施例２は、装着部２０の一部が耳介１００を挟持する例である。図６は実施例２に係る生体センサの挟持部を開いた状態の表側の図、図７は挟持部を閉じた状態の表側の図、図８は生体センサの挟持部を開いた状態の裏側の図、図９は生体センサを耳介に装着した状態の外観図である。図６から図８を参照に、生体センサ１０ａは、実施例１の挟持部４０の代わりに挟持部７０を有している。挟持部７０は、装着部２０の一部７４とカバー部７２とを有する。カバー部７２は装着部２０の外周の一部である回転軸７６を中心に回転自在である。カバー部７２と装着部２０の一部７４とを閉じることにより、挟持部７０は耳介１００の一部を挟持することができる。カバー部７２の内面および装着部２０の一部７４の内面には、それぞれ赤外線出射部６１および赤外線検出部６２が設けられている。実施例１と同様に、赤外線出射部６１と赤外線検出部６２とから生体情報検出部６０が構成される。その他の構成は実施例１と同じであり、説明を省略する。

実施例２によれば、アーム状の装着部２０による保持に加え、カバー部７２を閉じることにより耳介１００を挟持することができるため、生体センサ１０が耳介１００から脱落することをより抑制することができる。また、装着部２０の一部が挟持部７０であるため、実施例１と比較し、使用者が違和感を受けることをより抑制することができる。

また、図９を参照に、実施例１と同様に、第１ケーブル５２が装着部２０を耳介１００に装着した際に、耳介１００前方に位置する装着部２０の一端から延出している。挟持部７０は、耳介１００後方に位置している。これにより、第１ケーブル５４から装着部２０にかかる力と挟持部７０の重力とが耳介１００の前方と後方とで釣り合う。よって、生体センサ１０が耳介１００から脱落することを一層抑制することができる。

実施例３は、生体情報検出部が取付部を介し装着部に取り付けられた例である。図１０は実施例３に係る生体センサの表側の図、図１１は裏側の図、図１２（ａ）は取付部の表側の図、図１２（ｂ）は取付部の裏側図、図１２（ｃ）は取付部の上面図である。図１３は生体センサを耳介に装着した状態の外観図である。図１０および図１１を参照に、生体センサ１０ｂは、実施例２の挟持部７０の代わりに生体情報検出部６０を装着部２０に取り付けるための取付部８０を有している。図１２（ａ）から図１２（ｃ）を参照に、取付部８０は、板状部材８２とヒンジ８４からなる。ヒンジ８４は管状であり、装着部２０のアーム状棒材を中心に巻き付けられている。ヒンジ８４と板状部材８２とは一体として形成されている。板状部材８２の先端付近には生体情報検出部６０が設けられている。生体情報検出部６０は、例えば反射型の光電センサの場合や静電容量式センサである。

板状部材８２は装着部２０のアーム状棒材を軸に図１２（ａ）および図１２（ｂ）の矢印８６のように回転可能である。また、矢印８８のように、装着部２０のアーム状棒材に沿って移動可能である。板状部材８２内の生体情報検出部６０は、例えばヒンジ８４内のバネにより図１２（ｃ）の矢印８９のように耳介１００側に付勢されていてもよい。その他の構成は実施例２と同じであり、説明を省略する。

実施例３によれば、取付部８０が装着部２０の棒材に沿って移動可能でかつ棒材を軸に回転可能なため、図１３の点線のように、取付部８０を移動し、耳介１００内の任意の箇所に生体情報検出部６０を当ることができる。

実施例４は、生体センサの重心位置の好ましい例である。図１４は実施例４に係る生体センサの表側図である。図１４を参照に、生体センサ１０ａは実施例２と同じであり説明を省略する。生体センサ１０ａの重心９２（発音部３０、装着部２０および挟持部７０の重心）は、装着部２０を装着した際に装着部２０の内周部のうち最も上部となる箇所９０を通り上下を結ぶ線９４上に位置している。これにより、装着部２０を耳介１００に装着した際の前方と後方にかかる重力がほぼ同じとなる。よって、生体センサ１０ａが耳介から脱落することを一層抑制することができる。また、生体センサの荷重が分散し使用者の負担が軽減する。さらに、重心バランスが取れ生体センサを安全に保持することができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

図１は実施例１に係る生体センサを有する生体センサシステムのブロック図である。 図２は実施例１に係る生体センサの表側図である。 図３は実施例１に係る生体センサの裏側図である。 図４は挟持部を示す図である。 図５は実施例１に係る生体センサを耳介に装着した図である。 図６は実施例２に係る生体センサの表側図（その１）である。 図７は実施例２に係る生体センサの表側図（その２）である。 図８は実施例２に係る生体センサの裏側図である。 図９は実施例２に係る生体センサを耳介に装着した図である。 図１０は実施例３に係る生体センサの表側図である。 図１１は実施例３に係る生体センサの裏側図である。 図１２（ａ）から図１２（ｃ）は取付部を示す図である。 図１３は実施例３に係る生体センサを耳介に装着した図である。 図１４は実施例４に係る生体センサの表側図である。

符号の説明

１０ 生体センサ
２０ 装着部
３０ 発音部
４０、７０ 挟持部
５２ 第１ケーブル
５４ 第２ケーブル
６０ 生体情報検出部
８０ 取付部
９２ 重心

Claims (8)

1. 耳介の前方から後方にかけて耳介外周部に沿うように装着されるアーム状装着部と、
   前記装着部に接続され、耳介から生体情報を検出する生体情報検出部と、
   前記装着部に保持され外耳孔内に挿入される発音部と、
   を具備することを特徴とする生体センサ。
2. 前記発音部、前記装着部および前記生体情報検出部の重心は、前記装着部を装着した際に前記装着部の内周部のうち最も上部となる箇所を通り上下を結ぶ線上に位置することを特徴とする請求項１記載の生体センサ。
3. 耳介を挟持する挟持部を有し、
   前記生体情報検出部は挟持部に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の生体センサ。
4. 前記装着部を装着した際に前記耳介前方に位置する前記装着部の一端から延出し、前記生体情報に関する情報を記憶する記憶装置に接続する第１ケーブルと、
   前記装着部を装着した際に前記耳介後方に位置する前記装着部の他端から延出し、前記挟持部に接続する第２ケーブルと、を具備することを特徴とする請求項３記載の生体センサ。
5. 前記挟持部は、前記装着部の一部と前記装着部に取り付けられたカバー部とからなり、前記カバー部を閉じることにより前記耳介を挟持することを特徴とする請求項３記載の生体センサ。
6. 前記装着部を装着した際に前記耳介前方に位置する前記装着部の一端から延出し、前記生体情報に関する情報を記憶する記憶装置に接続する第１ケーブルを具備し、
   前記挟持部は、前記装着部を装着した際に前記耳介後方に位置することを特徴とする請求項５記載の生体センサ。
7. 前記装着部に設けられ、装着部に沿って移動可能でかつ装着部を軸に回転可能な取付部を具備し、
   前記生体情報検出部は前記取付部に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の生体センサ。
8. 前記生体情報検出部は、前記耳介から脈拍、心電または脳波を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の生体センサ。
   
   

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