JP2009226025A - 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、腕の太さによらずセンサ部を被測定部に一定の押圧力で押すことができ、運動ノイズに強い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しているセンサ部を本体ケースの一部である第1の本体ユニットに搭載し、本体ユニットを第2の本体ユニットと関節手段で連結し、懸架装置で接続している。このような構成によって、装置の装着時にセンサ部が生体に一定の力で押圧されるようになる。これにより、手首のサイズによらず常に正確な生体の情報を測定することができる。また、運動によって発生するノイズを低減させることができる。
【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しているセンサ部を本体ケースの一部である第1の本体ユニットに搭載し、本体ユニットを第2の本体ユニットと関節手段で連結し、懸架装置で接続している。このような構成によって、装置の装着時にセンサ部が生体に一定の力で押圧されるようになる。これにより、手首のサイズによらず常に正確な生体の情報を測定することができる。また、運動によって発生するノイズを低減させることができる。
【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である。
近年、生活習慣病の予防や改善、またはダイエットため、運動トレーニングを行うことが浸透してきた。運動トレーニングを効果的かつ適切に行うには運動量を知る必要があるが、運動量そのものを直接測ることは難しい。そこで、運動量を直接測るのではなく、運動強度という指標を用いて運動量を調節する方法が知られている。
運動強度とは、運動の強さや身体にかかる負担を示す指標であって、最大酸素摂取量を100%としてその何%で運動するかを示したものである。
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、大別して糖分と脂質との2つであることが知られており、高い運動強度のとき(体にかかる負担が大きいとき)には主に糖分が、逆に低い運動強度のとき(体にかかる負担が小さいとき)には主に脂質が、それぞれエネルギー源になる。
一般に、生活習慣病の予防やダイエットのためには、脂質を消費する方がよいといわれているため、これらの目的のために運動トレーニングを行う際には、低い運動強度で行うことが必要とされる。
一般に、生活習慣病の予防やダイエットのためには、脂質を消費する方がよいといわれているため、これらの目的のために運動トレーニングを行う際には、低い運動強度で行うことが必要とされる。
運動強度を直接測定するためには長時間運動時の酸素摂取量を測定する必要があり、これを行うためには大掛かりな装置と専門知識を必要とするため、簡易に行うことは非常に困難である。
そこで近年では、酸素摂取量と概ね比例する心臓の心拍数を測定し、その心拍数から運動強度を測定する方法が行われている。
そこで近年では、酸素摂取量と概ね比例する心臓の心拍数を測定し、その心拍数から運動強度を測定する方法が行われている。
心拍数を測定する方法として、指を手首に当てて、皮膚が心臓の鼓動に応じて振動する様子、すなわち脈波をその指で感じることで測ることができるが、両手が塞がってしまうため運動そのものを大きく制限してしまうことから、身体に装着して脈拍数を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いる。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派の周期から心拍数を求めて表示する。もちろん、脈波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派の周期から心拍数を求めて表示する。もちろん、脈波検出部と表示部とを一体化したものもある。
脈派検出方法は、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血圧式などもある。
しかし、測定方法によらず、センサを所定の血管もしくは心臓の位置に正確に配置できなければ測定は難しい。さらに、体動等によるセンサの位置ずれやブレによるノイズの発生が脈波を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、脈波検出部を被測定部位に固定する技術の提案が多くなされている。(例えば、特許文献1を参照。)。
しかし、測定方法によらず、センサを所定の血管もしくは心臓の位置に正確に配置できなければ測定は難しい。さらに、体動等によるセンサの位置ずれやブレによるノイズの発生が脈波を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、脈波検出部を被測定部位に固定する技術の提案が多くなされている。(例えば、特許文献1を参照。)。
特許文献1に示した従来技術は、脈波を検出する部分を、装置本体とは別体で構成して装置本体とは独立して被測定部位へ押圧することができる。
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は、特許文献1に示した従来技術を説明する斜視図である。
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は、特許文献1に示した従来技術を説明する斜視図である。
図9において、110は本体ケース、122は固定ピン、124,128は腕などに装着する固定部材であるリンク部材、138は板ばね、136はセンサ台座、140は脈波を測定する圧力センサ、146はリンク部材124に設けられた収容溝である。
本体ケース110は、円弧状のリンク部材124,128が連結されており、これらリンク部材によって、腕などに固定する。
圧力センサ140は、センサ台座136に設けてあり、このセンサ台座136は板ばね138と接続している。この板ばね138の端部は、本体ケース110に固定ピン122により回転可能に連結されている。
本体ケース110は、円弧状のリンク部材124,128が連結されており、これらリンク部材によって、腕などに固定する。
圧力センサ140は、センサ台座136に設けてあり、このセンサ台座136は板ばね138と接続している。この板ばね138の端部は、本体ケース110に固定ピン122により回転可能に連結されている。
特許文献1に示した従来技術の装置を手首に装着するとき、板ばね138は、固定ピン122により回転可能に連結されているので、手首の太い使用者では、圧力センサ140が収容溝146の方向に大きく開き、手首の細い使用者では、その逆に本体ケース110の方向に閉じていく。
そして、板ばね138がある角度を有した後の状態から、板ばね138の湾曲形状から生まれる押圧力で被測定部位に圧力センサ140を押圧する。
そして、板ばね138がある角度を有した後の状態から、板ばね138の湾曲形状から生まれる押圧力で被測定部位に圧力センサ140を押圧する。
特許文献1に示した従来技術は、本体ケース110と独立して動く板ばね138により、本体ケース110をどのように手首などに固定しても、独自に動く板ばね138の押圧力により被測定部位に圧力センサ140を押圧することができる。
特許文献1に示した従来技術は、本体ケース110は、リンク部材124,128で手首などに固定され、圧力センサ140は、板ばね138によって被測定部位に押圧される。人体への本体ケース110の固定と被測定部位への圧力センサ140の押圧とが独立しているため、体動等によるセンサの位置ずれやブレが少ないという効果がある。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。
1つは、使用者の手首のサイズによって、圧力センサ140を被測定部位に押圧する押圧力に過不足が生じてしまうという問題である。
図9に示したように、対ばね138は、その一端を本体ケース110に固定されているものではなく、固定ピン122で回転可能に連結されている。このため、板ばね138は、固定ピン122を軸として円弧状に回転することができ、圧力センサ140は、常に被測定部位へ接触することができる。しかし、その押圧力は、板ばね138の湾曲形状でのみ発生している。
すなわち、手首の太い使用者では、板ばね138が固定ピン122を軸として収容溝146の方向に円弧状に回転して力を逃がすため、過剰な押圧力を発生せず痛みを伴うことはないが、手首の細い使用者では、板ばね138の押圧力だけが不足してしまい、正確な脈波の検出ができなくなってしまうのである。
図9に示したように、対ばね138は、その一端を本体ケース110に固定されているものではなく、固定ピン122で回転可能に連結されている。このため、板ばね138は、固定ピン122を軸として円弧状に回転することができ、圧力センサ140は、常に被測定部位へ接触することができる。しかし、その押圧力は、板ばね138の湾曲形状でのみ発生している。
すなわち、手首の太い使用者では、板ばね138が固定ピン122を軸として収容溝146の方向に円弧状に回転して力を逃がすため、過剰な押圧力を発生せず痛みを伴うことはないが、手首の細い使用者では、板ばね138の押圧力だけが不足してしまい、正確な脈波の検出ができなくなってしまうのである。
もう1つは、装置としての信頼性の問題である。
本体ケース110には、圧力センサ140からの信号を処理する回路などの構成を有し
ているが、そのような回路と圧力センサ140とは、配線材等を用いて接続している。板ばね138は、固定ピン122により本体ケース110と連結されているが、この部分にもその配線を通す必要がある。このため、特許文献1に示した従来技術を使用し続けると、この固定ピン122の部分でこの配線が断線してしまう可能性がある。すなわち、装置としての信頼性を低下させてしまうのである。
本体ケース110には、圧力センサ140からの信号を処理する回路などの構成を有し
ているが、そのような回路と圧力センサ140とは、配線材等を用いて接続している。板ばね138は、固定ピン122により本体ケース110と連結されているが、この部分にもその配線を通す必要がある。このため、特許文献1に示した従来技術を使用し続けると、この固定ピン122の部分でこの配線が断線してしまう可能性がある。すなわち、装置としての信頼性を低下させてしまうのである。
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、手首の太さや形状によらず、一定の押圧力で装着,測定することと、運動を行ってもセンサを被測定部位に安定して設置することができる手首装着型の生体情報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。
第1の本体ユニットと第2の本体ユニットとからなり、第1の本体ユニットは、生体と接して生体情報を測定するセンサ部と、センサ部で測定した信号を処理する回路部と、生体情報に関わる情報を表示する表示部と、を有し、第2の本体ユニットは、生体と固定するバンド部材を有し、 第1の本体ユニットおよび第2の本体ユニットの一端同士を関節部材を用いて接続し、他端同士を懸架装置を用いて接続し、バンド部材を用いて生体に第2の本体ユニットを固定したとき、 第1の本体ユニットは、懸架装置により、関節部材を中心にして円弧状に生体方向へ接近または離間され、センサ部を生体に対して所定の押圧力か反発力を生じさせることを特徴とする。
懸架装置は、板ばねで構成し、板ばねのたわみを用いて押圧力か反発力を生じさせることを特徴とする。
懸架装置は、コイルばねで構成し、コイルばねの伸縮を用いて押圧力か反発力を生じさせることを特徴とする。
懸架装置は、空気ばねで構成し、空気ばねの内部の気圧の増減を用いて押圧力か反発力を生じさせることを特徴とする。
懸架装置は、磁石で構成し、磁石の磁力を用いて押圧力か反発力を生じさせることを特徴とする。
本発明の生体情報測定装置は、第1の本体ユニットと第2の本体ユニットとからなり、双方の一端を関節部材を用いて連結し、他端同士を懸架装置を介して接続している。これにより、一方の本体ユニットを他方の本体ユニットに対して関節部材を軸にして円弧状に動かすことができる。 このとき、懸架装置によって、第1の本体ユニットと第2の本体ユニットとの間に伸び方向か縮み方向の力を付勢することができる。つまり、双方の距離を接近または離間するように付勢することができる。
これにより、生体の形状に関わらず、センサ部と生体との間にかかる力が一定になり、正しく脈波を検出することができるのである。
これにより、生体の形状に関わらず、センサ部と生体との間にかかる力が一定になり、正しく脈波を検出することができるのである。
本発明の実施形態では、生体の情報として脈波を検出するセンサを搭載する装置を例にして説明する。このようなセンサは、特に限定しないが、生体の皮膚に現れる振動を静電容量の変化で捉える静電容量式センサを用いることができる。なお、このようなセンサは、複数設けることもある。
本発明の実施形態にあっては、生体の被測定部位を手首とする例をもとに説明する。本
発明の生体情報装置は、この手首に装着する場合であるから、腕時計型として説明する。
以下、図面を用いて説明する。なお、生体情報測定装置の構造は、実際には複雑である。そこで、本発明の実施形態では、発明に関係のない部分は、説明をしやすくするため省略している。
本発明の実施形態にあっては、生体の被測定部位を手首とする例をもとに説明する。本
発明の生体情報装置は、この手首に装着する場合であるから、腕時計型として説明する。
以下、図面を用いて説明する。なお、生体情報測定装置の構造は、実際には複雑である。そこで、本発明の実施形態では、発明に関係のない部分は、説明をしやすくするため省略している。
[全体の構成の説明:図1,図2]
以下、本発明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模式的に示す斜視図である。図2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。
以下、本発明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模式的に示す斜視図である。図2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1,図2において、1は第1の本体ユニット、2は第2の本体ユニット、3はバンド部材、3aはバンド部材3の端部、4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、5はセンサ部、6はセンサ、7は第1の本体ユニット1の舌部、8は関節部材である固定ピン、9は懸架装置であるばね、10はセンサ6が測定した生体情報に関わる情報を表示するディスプレイ装置である。12は係止手段、13はバンド部材3と接続する補助バンド、13aは補助バンド13の端部である。A,Bは矢印である。
本発明の生体情報測定装置は、その本体を第1の本体ユニット1と第2の本体ユニット2とで構成している。図1,図2に示すように、第1の本体ユニット1には、生体の情報を測定するセンサ6を含むセンサ部5と、制御手段4、ディスプレイ装置10を有している。
第2の本体ユニット2には、バンド部材3が接続し、このバンド部材3には補助バンド13が接続している。この補助バンド13は、同じく第2の本体ユニット2に設ける係止手段12と接続することで、第2の本体ユニット2とバンド部材3、補助バンド13とでリング状となる。これにより、本発明の生体情報測定装置を人体の手首に装着することができる。この態様は、腕時計に似ている。
バンド部材3は、可撓性を有する素材で構成しており、その端部3aは、第1の本体ユニット1の方向、またはそれとは反対の方向に多少変形することができる。
補助バンド13は、伸縮性を有する素材で構成しており、その端部13aは、係止手段12と接続しても、多少伸縮することができる。
補助バンド13は、伸縮性を有する素材で構成しており、その端部13aは、係止手段12と接続しても、多少伸縮することができる。
これにより、第2の本体ユニット2とバンド部材3とが手首に接触して馴染み、バンド部材3の摩擦力と補助バンド13の締め付け力とによって、第2の本体ユニット2が手首に固定されると共に、フィット感が向上するのである。
本発明の脈波測定装置を人体の手首に装着するとき、第2の本体ユニット2,バンド部材3,補助バンド13で構成するリング形態に手首を通すようにするか、補助バンド13を係止手段12から解放し、第2の本体ユニット2,バンド部材3,補助バンド13で構成するU字形態の開放端(この場合は、端部3aと係止手段12との間)から手首を通して装着する。
なお、端部13aを面ファスナ形状とし、係止手段12をリングとすれば、このリングに補助バンド13を通し、面ファスナで固定することもできる。このようにすれば、第2の本体ユニット2を手首に対してより強く固定することができる。
なお、図1,図2に示す例では、第2の本体ユニット2とバンド部材3とは一体に構成
するように例示しており、これにより第2の本体ユニット2とバンド部材3とでほぼU字形状を有するように示しているが、もちろんこの形状は一例である。補助バンド13を持たず、バンド部3のみで円形のような閉じた形状としてもよい。
するように例示しており、これにより第2の本体ユニット2とバンド部材3とでほぼU字形状を有するように示しているが、もちろんこの形状は一例である。補助バンド13を持たず、バンド部3のみで円形のような閉じた形状としてもよい。
図2に示すように、センサ部5の手首と接触する表面またはその内部にセンサ6を設けている。搭載するセンサ6は、先の説明の通り、静電容量式センサを用いることができる。静電容量センサは、2つの平行平板電極を備え、生体に生じる脈波による振動によって、並行平板電極同士の距離が変化し、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波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。
図2に示すように、制御手段4は、第1の本体ユニット1の内部に設けてあり、センサ6からの電気信号を入力して信号処理を行うものである。センサ6から得られた脈波の周期から心拍数を算出して、ディスプレイ装置10にその情報を表示する。センサ部5には複数のセンサ6を設けることもできる。制御手段4は、それら複数のセンサ6からの信号を処理して、どのセンサが脈波を検出しているかなどを知りえることもできる。なお、第1の本体ユニット1の内部の各構成要素間の接続などは、その説明を省略する。
第1の本体ユニット1と第2の本体ユニット2とは、その一端を関節部材である固定ピン8で、連結している。第1の本体ユニット1と第2の本体ユニット2との他端は、懸架装置であるばね9によって接続している。第1の本体ユニット1には、舌部7が設けてあり、この舌部7と第2の本体ユニット2との間にばね9を設けている。
なお、第1の本体ユニット1と第2の本体ユニット2とは、舌部7とばね9とで接続しているため、これら2つの本体ユニットの動きはこれらの部材により規制されている。
なお、図1では、懸架装置であるばね9は、図面を見やすくするために筒状としている。このばね9は、金属の細線をらせん状に巻回してなる、いわゆるコイルばねを用いることができる。図示はしないが、巻回のピッチを不等にする不等ピッチ型を用いてもよい。
[本体ユニットの動作の説明:図1〜図3]
次に、本発明の脈波測定装置の本体ユニットの動作について図1から図3を用いて説明する。図3は、図1と同じ方向から見た様子を模式的に示す斜視図である。図1の状態より第1の本体ユニット1が動いた様子を示すものである。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。
次に、本発明の脈波測定装置の本体ユニットの動作について図1から図3を用いて説明する。図3は、図1と同じ方向から見た様子を模式的に示す斜視図である。図1の状態より第1の本体ユニット1が動いた様子を示すものである。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。
本発明の脈波測定装置は、第1の本体ユニット1と第2の本体ユニット2との一端を固定ピン8を用いて連結し、他端同士をばね9を介して接続している。これにより、一方の本体ユニットを他方の本体ユニットに対して固定ピン8を軸にして円弧状に動かすことができる。図2に示す矢印A,Bはその動きを説明するものである。
本発明の脈波測定装置を生体に装着すると、ばね9によって、第1の本体ユニット1と第2の本体ユニット2との間に伸び方向(矢印A)か縮み方向(矢印B)の力を付勢することができる。つまり、センサ部5を生体に対して押すような押圧力か、引き離すような反発力を加えることができる。
次に、本発明の脈波測定装置を装着する使用者の手首が太いときと細いときとの様子を説明する。なお、先の説明のように、本発明の脈波測定装置を人体の手首に装着するとき、第2の本体ユニット2,バンド部材3,補助バンド13は、リング形態あるいはU字形態となるが、いずれの形態であっても、これらにより第2の本体ユニット2は手首にフィットしているものとして説明する。
使用者の手首が太いとき、第1の本体ユニット1は、ばね9の引く力に抗って矢印A方向に押される。図3は、その様子を示すものであって、第1の本体ユニット1は図面上部の方向に押し上げられている。この状況は、ばね9の引く力に抗って押し上げられているのであって、このとき、手首にはその反力として手首へセンサ部5が付勢されている。
ばね9のばね定数などを予め設定しておくことで、この付勢力は自由に変更することができ、第1の本体ユニット1の手首方向への付勢力を自由に選択することができる。
これにより、センサ部5は、被測定部位に押圧されて、正しい脈波を検出できるのである。
ばね9のばね定数などを予め設定しておくことで、この付勢力は自由に変更することができ、第1の本体ユニット1の手首方向への付勢力を自由に選択することができる。
これにより、センサ部5は、被測定部位に押圧されて、正しい脈波を検出できるのである。
一方、使用者の手首が細いとき、第1の本体ユニット1は、ばね9の引く力によって矢印B方向に押されている。第1の本体ユニット1は、常にばね9によって押されているから、手首が細いときであってセンサ部5が被測定部位から離れることはない。
ばね9のばね定数などを予め設定しておくことで、第1の本体ユニット1は適度に手首方向に付勢され、センサ部5は、被測定部位に押圧されて、正しい脈波を検出できるのである。
ばね9のばね定数などを予め設定しておくことで、第1の本体ユニット1は適度に手首方向に付勢され、センサ部5は、被測定部位に押圧されて、正しい脈波を検出できるのである。
このように、本発明の脈波測定装置は、使用者の手首のサイズが変わっても、センサ部5と生体との間が離間することはない。また、ばね9のばね定数を設定することにより、その押圧力を一定にすることもできる。これにより、正しく脈波を検出することができるのである。
もちろん、本発明の脈波測定装置は、運動中にも脈波の測定を行うことができる。運動に伴って、生体表面に凹凸ができることがある。例えば、筋肉の収縮や皮膚のたわみ、筋や腱の突出である。このような状態になったとしても、第1の本体ユニット1はその生体の動きに追従して動き、常にセンサ部5を皮膚に押圧するのである。本発明の脈波測定装置の特徴的な部分は、まさにこの点である。
もちろん、本発明の脈波測定装置は、運動中にも脈波の測定を行うことができる。運動に伴って、生体表面に凹凸ができることがある。例えば、筋肉の収縮や皮膚のたわみ、筋や腱の突出である。このような状態になったとしても、第1の本体ユニット1はその生体の動きに追従して動き、常にセンサ部5を皮膚に押圧するのである。本発明の脈波測定装置の特徴的な部分は、まさにこの点である。
また、センサ6を搭載するセンサ部5は、装置本体を構成する第1の本体ユニット1に組み込まれているため、本体とセンサとの配線が露出することはなく、それによる配線断線などの問題が発生しないのである。
[懸架装置の説明1:図4]
以上説明した本発明の生体情報装置の懸架装置は、コイルばねに限定するものではない。次に、懸架装置に他の構成を用いる例を説明する。図4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図である。なお、説明しやすいように内装されている構成であっても点線で示している。
以上説明した本発明の生体情報装置の懸架装置は、コイルばねに限定するものではない。次に、懸架装置に他の構成を用いる例を説明する。図4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図である。なお、説明しやすいように内装されている構成であっても点線で示している。
図4において、19は懸架装置である板ばねである。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。図4に示す構成は、図1に示す構成のばね9を板ばね19に変更したものである。板ばね19は、例えば、U字形状やコの字形状を有するものを用いることができる。図14に示す例では、コの字形状を有している。
板ばね19を構成する材質、用いるばね定数等にもよるが、板ばねはコイルばねに比べてその占有面積に比してより強い力を有することができる。したがって、同じ押圧力を得たいときには、懸架装置としてのサイズを小さくできるという効果がある。
なお、図4に示す構成であっても、すでに説明した本発明の生体情報装置の特有の効果は有するものであるから、説明は省略する。
板ばね19を構成する材質、用いるばね定数等にもよるが、板ばねはコイルばねに比べてその占有面積に比してより強い力を有することができる。したがって、同じ押圧力を得たいときには、懸架装置としてのサイズを小さくできるという効果がある。
なお、図4に示す構成であっても、すでに説明した本発明の生体情報装置の特有の効果は有するものであるから、説明は省略する。
[懸架装置の説明2:図5]
図5は、図4に示す構成と同じ方向から見た図であり、図4と同様に、説明しやすいように内装されている構成であっても点線で示している。図5において、29はバネ性において非線形特性を有する空気ばねであり、29aは筒状で穴の空いているシリンダ部材、29bはピストン部材である。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。
図5は、図4に示す構成と同じ方向から見た図であり、図4と同様に、説明しやすいように内装されている構成であっても点線で示している。図5において、29はバネ性において非線形特性を有する空気ばねであり、29aは筒状で穴の空いているシリンダ部材、29bはピストン部材である。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。
図5に示すように、第2の本体ユニット2に接続されたピストン部材29bの先端は、注射器のように第1の本体ユニット1に接続されたシリンダ部材29aの穴にぴったりと嵌合して空気を逃がさない構造となっている。
そして、シリンダ部材29aとピストン部材29bとで密閉された空間は大気圧と等しいか、それ以下の気圧となっている。なお、シリンダ部材29aとピストン部材29bとの配置はもちろん逆であっても構わない。
そして、シリンダ部材29aとピストン部材29bとで密閉された空間は大気圧と等しいか、それ以下の気圧となっている。なお、シリンダ部材29aとピストン部材29bとの配置はもちろん逆であっても構わない。
図5に示す構成を有する生体情報測定装置を装着すると、センサ部5が手首によって押し上げられると(第1の本体ユニット1が押し上げられると)共に、ボイルの法則によって空気ばね29内部の気圧が下がり、大気圧との差が生じるため、シリンダ部材29aとピストン部材29bとの間に起こる引力が増大してセンサ部5の手首への押圧力を生ずる。
また、空気ばねの特性として、共振し難いことが挙げられることから、周期的な運動で人体に発生するノイズを吸収することができる。
また、空気ばねの特性として、共振し難いことが挙げられることから、周期的な運動で人体に発生するノイズを吸収することができる。
なお、図示しないが、空気ばね29にリーク弁と減圧ポンプとを設けることで、空気ばね29内部の空気圧を変えることでバネ定数を変えることができる。これにより、手首への押圧力を容易に変えることが可能となる。
もちろん、すでに説明したばね9や板ばね19と、空気ばね29とを併用してもよい。このようにすることによって、外部からの振動を軽減する空気ばね29の特性を生かして、運動ノイズの発生を抑えることが可能な上、よりばね定数に比例した力が加わるため安定した強い押圧力を発生させることが可能となる。
[懸架装置の説明3:図6]
図6は、図4,図5に示す構成と同じ方向から見た図であり、図4,図5と同様に、説明しやすいように内装されている構成であっても点線で示している。図6において、39は磁石ばねであり、39aは第1の磁石、39bは第2の磁石である。これら2つの磁石で磁石ばね39を構成している。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。磁石ばね39は、磁石をばねに用いるための構成であることから、便宜上、磁石ばねと呼ぶことにする。
図6は、図4,図5に示す構成と同じ方向から見た図であり、図4,図5と同様に、説明しやすいように内装されている構成であっても点線で示している。図6において、39は磁石ばねであり、39aは第1の磁石、39bは第2の磁石である。これら2つの磁石で磁石ばね39を構成している。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。磁石ばね39は、磁石をばねに用いるための構成であることから、便宜上、磁石ばねと呼ぶことにする。
第1の本体ユニット1に接続された第1の磁石39aは、第2の本体ユニット2に接続された第2の磁石39bと異なる極が向かい合うように設置されている。そのため、第1の磁石39aと第2の磁石39bとの間に磁場による引力が発生する。
この磁場による引力により、第1の本体ユニット1が第2の本体ユニット2に引き寄せられ、結果として本発明の生体情報測定装置を装着すると、センサ部5は手首を押すこととなる。
この磁場による引力により、第1の本体ユニット1が第2の本体ユニット2に引き寄せられ、結果として本発明の生体情報測定装置を装着すると、センサ部5は手首を押すこととなる。
磁石ばね39は、舌部7や、第1の本体ユニット1,第2の本体ユニット2に埋め込むこともできるため、本発明の生体情報測定装置をデザインする際に懸架装置を目立たなくすることができると共に、装置本体を小型化することができる。もちろん、すでに説明した他のばねと組み合わせることもできる。
なお、図6に示す例では、第1の本体ユニット1と第2の本体ユニット2との両方に磁石を設ける例を説明したが、もちろんこれは一例であって、片方を電磁石としてもよい。大切なことは、第1の本体ユニット1と第2の本体ユニット2との間に磁力による懸架装置を設けるということである。
[懸架装置の説明4:図7、図8]
以上の説明では、第1の本体ユニット1に舌部7を設け、この舌部7と第2の本体ケース2との間に懸架装置を設ける例を示したが、もちろん、それに限定するものではない。次に、懸架装置の他の構成を説明する。図7,図8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図であって、生体情報測定装置の一部を拡大した図である。
図7,図8において、17は第2の本体ユニット2に設ける舌部、9a,9bは懸架装置を構成するばねである。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。
以上の説明では、第1の本体ユニット1に舌部7を設け、この舌部7と第2の本体ケース2との間に懸架装置を設ける例を示したが、もちろん、それに限定するものではない。次に、懸架装置の他の構成を説明する。図7,図8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図であって、生体情報測定装置の一部を拡大した図である。
図7,図8において、17は第2の本体ユニット2に設ける舌部、9a,9bは懸架装置を構成するばねである。なお、同一の構成には同一の番号を付与している。
図7に示す構成は、舌部17を第2の本体ユニット2に設ける構成である。舌部17は、第1の本体ユニット1に設ける舌部7に覆いかぶさるようにして設置されており、舌部7と舌部17との間に懸架装置であるばね9が設けてある。このばね9は、コイルばねである。
図7に示す本発明の生体情報測定装置を装着する際、センサ部5が手首の圧力で押されて第1の本体ユニット1が持ち上がり、ばね9が圧縮されて、装着後には、ばね9の伸びようとする反発力でセンサ部5が手首を押圧する。
このような構成にすることで、センサ部5による手首への十分な押圧力を確保しながら、すでに説明した例と異なり、第1の本体ユニット1は、上方に突出しすぎることがなくなり、第1の本体ユニット1を引っ掛けるなどの不測の事態を防止することができる。
図8に示す構成は、舌部17を第2の本体ユニット2に設ける構成であるが、第1の本体ユニット1に設ける舌部7は、第2の本体ユニット2と舌部17との間に、懸架装置を介して接続している。2つのばね9a,9bが懸架装置を構成しており、舌部7と舌部17との間にばね9aを設け、舌部7と第2の本体ユニット2との間にばね9bを設けている。
図8に示すこの生体情報測定装置を手首に装着すると、センサ部5が手首の圧力に押されて第1の本体ユニット1が持ち上がり、同時に上方のばね9aは圧縮し、下方のばね9bは圧縮される。すると、装着後には、上方のばね9aの伸びようとする反発力を生じ、同様に下方のばね9bは縮もうとする反発力を生むことから、ばねが1つの構成に比べて押圧力を2倍にすることができる。
さらに、舌部7を有する第1の本体ユニット1は、第2の本体ユニット2とこれに設ける舌部17とによって制限されていることから、生体情報測定装置の未装着時に図面下方へ第1の本体ユニット1が垂れ下がることがなく、生体情報測定装置の装着時に第1の本体ユニット1を引っ掛けるなどの不測の事態を防止することができる。
図7,図8を用いて説明した構成における、懸架装置は、もちろん、ばねに限定するものではない。すでに説明した板ばね19や空気ばね29や磁石ばね39と併用してもよいことは、言うまでもない。
本発明の生体情報測定装置は、生体の状態に関わらずセンサを常に被測定部位に押圧させることができる。このため、使用者によらずに常に安定して測定することができる心拍計に適用できる。また、運動中に心拍を計測する装置にも好適である。
1 第1の本体ユニット
2 第2の本体ユニットベルト
3 バンド部材
3a バンド部材3の端部
4 回路基板を含む制御手段
5 センサ部
6 センサ
7 第1の本体ユニット1の舌部
8 固定ピン
9 ばね
9a 上方のばね
9b 下方のばね
10 ディスプレイ装置
12 係止手段
13 補助バンド
13a 補助バンドの端部
17 第2の舌部
19 板ばね
29 空気ばね
29a シリンダ部材
29b ピストン部材
39 磁石ばね
39a 第1の磁石
39b 第2の磁石
2 第2の本体ユニットベルト
3 バンド部材
3a バンド部材3の端部
4 回路基板を含む制御手段
5 センサ部
6 センサ
7 第1の本体ユニット1の舌部
8 固定ピン
9 ばね
9a 上方のばね
9b 下方のばね
10 ディスプレイ装置
12 係止手段
13 補助バンド
13a 補助バンドの端部
17 第2の舌部
19 板ばね
29 空気ばね
29a シリンダ部材
29b ピストン部材
39 磁石ばね
39a 第1の磁石
39b 第2の磁石
Claims (5)
- 第1の本体ユニットと第2の本体ユニットとからなり、
前記第1の本体ユニットは、生体と接して生体情報を測定するセンサ部と、該センサ部で測定した信号を処理する回路部と、前記生体情報に関わる情報を表示する表示部と、を有し、
前記第2の本体ユニットは、生体と固定するバンド部材を有し、
前記第1の本体ユニットおよび前記第2の本体ユニットの一端同士を関節部材を用いて接続し、他端同士を懸架装置を用いて接続し、
前記バンド部材を用いて前記生体に前記第2の本体ユニットを固定したとき、
前記第1の本体ユニットは、前記懸架装置により、前記関節部材を中心にして円弧状に前記生体方向へ接近または離間され、前記センサ部を前記生体に対して所定の押圧力か反発力を生じさせることを特徴とする生体情報測定装置。 - 前記懸架装置は、板ばねで構成し、
前記板ばねのたわみを用いて前記押圧力か前記反発力を生じさせ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。 - 前記懸架装置は、コイルばねで構成し、
前記コイルばねの伸縮を用いて前記押圧力か前記反発力を生じさせ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。 - 前記懸架装置は、空気ばねで構成し、
前記空気ばねの内部の気圧の増減を用いて前記押圧力か前記反発力を生じさせ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。 - 前記懸架装置は、磁石で構成し、
前記磁石の磁力を用いて前記押圧力か前記反発力を生じさせ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。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008075639A JP2009226025A (ja) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | 生体情報測定装置 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013031534A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Seiko Epson Corp | 生体情報計測装置、及び、生体情報計測方法 |
CN103235646A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-07 | 秦启力 | 前肢动作识别装置及其实现方法 |
JP2015504338A (ja) * | 2011-11-25 | 2015-02-12 | ヤン,チャンミン | 心拍や電極の接触が良いかどうかを検出する物、方法とシステム |
JP2019058320A (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-18 | ヤマハ株式会社 | 脈波検出装置 |
WO2019102815A1 (ja) * | 2017-11-22 | 2019-05-31 | 京セラ株式会社 | 電子機器 |
-
2008
- 2008-03-24 JP JP2008075639A patent/JP2009226025A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013031534A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Seiko Epson Corp | 生体情報計測装置、及び、生体情報計測方法 |
JP2015504338A (ja) * | 2011-11-25 | 2015-02-12 | ヤン,チャンミン | 心拍や電極の接触が良いかどうかを検出する物、方法とシステム |
US11253203B2 (en) | 2011-11-25 | 2022-02-22 | Chang-Ming Yang | Object, method, and system for detecting heartbeat or whether or not electrodes are in proper contact |
CN103235646A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-07 | 秦启力 | 前肢动作识别装置及其实现方法 |
JP2019058320A (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-18 | ヤマハ株式会社 | 脈波検出装置 |
WO2019102815A1 (ja) * | 2017-11-22 | 2019-05-31 | 京セラ株式会社 | 電子機器 |
JP2019093127A (ja) * | 2017-11-22 | 2019-06-20 | 京セラ株式会社 | 電子機器及びセンサ部 |
US20220287578A1 (en) * | 2017-11-22 | 2022-09-15 | Kyocera Corporation | Electronic device |
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