JP2016126897A - 取付装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の小型化、軽量化に寄与できる取付装置を提供する。
【解決手段】取付装置は、取付部材と、電池を備える。取付部材は、少なくとも一部が第一の電力端子を有した電子機器に覆われるとともに当該電子機器に取り付けられる第一面と、第一面とは反対側に位置され粘着性を有して被検体に取り付けられる第二面と、を有する。電池は、少なくとも一部が電子機器に覆われるとともに取付部材と固定され、取付部材が電子機器に取り付けられた状態で第一の電力端子と電気的に接続され当該電子機器に電力を供給する第二の電力端子を有する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、取付装置および電子機器に関する。

従来、ユーザの体表に取り付けた状態で動作させる電子機器が知られている。

特開２００９−１６０３２８号公報

体表に取り付けた状態で動作させる電子機器は、小型化や軽量化を行いつつ所定の駆動時間の確保ができれば有意義である。

実施形態にかかる取付装置は、取付部材と、電池を備える。取付部材は、少なくとも一部が第一の電力端子を有した電子機器に覆われるとともに当該電子機器に取り付けられる第一面と、第一面とは反対側に位置され粘着性を有して被検体に取り付けられる第二面と、を有する。電池は、少なくとも一部が電子機器に覆われるとともに取付部材と固定され、取付部材が電子機器に取り付けられた状態で第一の電力端子と電気的に接続され当該電子機器に電力を供給する第二の電力端子を有する。

図１は、第１実施形態にかかる取付装置と、その取付装置を装着した電子機器の斜視図である。 図２は、第１実施形態にかかる取付装置の斜視図である。 図３は、第１実施形態にかかる取付装置と電子機器との装着関係を説明する斜視図である。 図４は、第１実施形態にかかる取付装置側の電池から電子機器に給電を行うことを示す説明図である。 図５は、第２実施形態にかかる取付装置と電子機器の構成を示す説明図である。 図６は、第３実施形態にかかる取付装置と電子機器の構成を示す説明図である。 図７は、取付部材に対し電池が着脱自在であることを示す説明図である。 図８は、第４実施形態にかかる取付装置の構成を示す説明図である。 図９は、取付部材に固定される電池の構成を示す説明図である。 図１０は、取付部材に固定される電池の他の構成を示す説明図である。 図１１は、第５実施形態にかかる取付装置の構成を示す説明図である。 図１２は、第５実施形態にかかる取付装置を電子機器に装着した状態を示す斜視図である。 図１３は、第６実施形態にかかる電子機器の利用例を説明する図である。

以下の例示的な複数の実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が省略される。

＜第１実施形態＞
本実施形態にかかる取付装置１０（ゲルシート、粘着パッド、ゲルパッド）は、可撓性を有する扁平で例えば長方形状のシート状の装置である。この取付装置１０は、電子機器１２のハウジング１４の一部である表面１４ａ（センサ面、天面、第一壁）に取り付け可能である。

電子機器１２は、例えば、心電位等を検出可能な携帯型のセンサユニットである。電子機器１２のハウジング１４は、例えば、合成樹脂材料を用いたインサート成形によって形成され、複数の電子部品や後述する電極等を支持した基板が、インサート成形時に合成樹脂材料によって埋まる状態で覆われるように形成される。ハウジング１４は、例えば扁平な直方体状で、表面１４ａには、電極１６ａ，１６ｂ（プローブ、端子、金属、導体）が、その検出面（センサ面、端部、表面、一端面）が、表面１４ａから露出した状態で配置されている。電極１６ａは例えば「＋電極」であり、電極１６ｂは例えば「−電極」であり、互いに離れた状態で配置されている。なお、電子機器１２が心電図を作成するための生体信号（電位、心電位）を検出する場合、電極１６ａと電極１６ｂとの距離が所定距離以上である場合に、より安定した検出結果が得られる場合がある。一方で、電子機器１２は小さいほど、電子機器１２の携帯性や取り扱い易さが向上する。そこで、本実施形態では、電極１６ａと電極１６ｂとを表面１４ａ上で対角位置に配置することにより、電極１６ａと電極１６ｂとの所定の距離を確保しながら、電子機器１２の大型化が抑制されるようにしている。

図１の例の場合、電極１６ａは、ハウジング１４の辺部１４ｂと辺部１４ｃとが交差する角部１８ａに近い位置に配置される。一方、電極１６ｂは、辺部１４ｄと辺部１４ｅとが交差する角部１８ｂに近い位置に配置される。このように、電極１６ａと電極１６ｂを対角位置に配置することにより、例えば、電極１６ａと電極１６ｂとを辺部１４ｃと平行な位置や辺部１４ｂと平行な位置に配置する場合に比べて、ハウジング１４を大型化することなく電極１６ａと電極１６ｂとの距離を長くすることができる。また、ハウジング１４は可撓性（柔軟性）を有するように屈曲可能とすることができる。例えば、ハウジング１４は、可撓性を有する柔軟な樹脂で構成されている。そして、ハウジング１４の長手方向の辺部１４ｃ，１４ｅと交差する方向の母線が生じる形状に屈曲可能である。そして、電極１６ａを角部１８ａに近い位置、つまりハウジング１４の長手方向の一端側に配置し、電極１６ｂを角部１８ｂに近い位置、すなわちハウジング１４の長手方向の他端側に配置することになる。その結果、電子機器１２を曲面を有する体表に接触させた場合に、ハウジング１４の屈曲によって、長手方向の両端位置に存在する電極１６ａと電極１６ｂの体表への密着性を向上することができる。

また、表面１４ａには、データの入出力端子２０ａ，２０ｂ（コネクタ、接点、電極、金属、導体）が露出した状態で配置されている。この入出力端子２０ａ，２０ｂは、例えば、電子機器１２が取得した検出値や、当該検出値に基づくデータ、情報等を外部の機器に有線方式で転送する場合や電子機器１２を制御するためのソフトウエアの更新を有線方式で行う場合等に用いることができる。入出力端子２０ａ，２０ｂは、例えばクレードル等の専用のアダプタ機器の端子と電気的に接続可能である。図１の場合、入出力端子２０ａ，２０ｂは、例えば、辺部１４ｃに接近した位置で、辺部１４ｃと略平行に配置されている。入出力端子２０ａ，２０ｂは、電子機器１２が生体信号を検出している状況では利用されない。また、入出力端子２０ａと入出力端子２０ｂとの間で電流が流れることはない。したがって、入出力端子２０ａ，２０ｂを電極１６ａ，１６ｂのように離して配置する必要はなく、比較的接近した状態で配置することが可能である。

なお、電極１６ａ，１６ｂ、入出力端子２０ａ，２０ｂの配置は、心電位を検出する電子機器１２に適した配置の一例であり、電子機器１２の仕様に応じて各電極や端子の位置は選択される。

また、表面１４ａにおいて、他の電極や端子の存在しない領域、例えば中央領域に、導体２２ａ，２２ｂ（第一の電力端子、コネクタ、接点、電極、金属）が露出した状態で配置されている。この導体２２ａ，２２ｂは、外部の電源からの電力の供給を受けるための端子である。なお、導体２２ａは例えば「＋電力端子」であり、導体２２ｂは例えば「−電力端子」であり、所定距離だけ離れて配置されている。

電極１６ａ，１６ｂで検出した生体信号は、電子機器１２の内部の基板に実装された記憶部に保存し、所望のタイミングで外部機器、例えば、心電図の出力装置（心電計、モニタ装置、印刷装置）等に転送したり、パーソナルコンピュータ、サーバー等に転送したりする。また、リアルタイムで、心電図の出力装置や携帯端末等に転送することもできる。本実施形態の電子機器１２は、入出力端子２０ａ，２０ｂを利用した有線方式で外部機器に生体信号等を転送することができる。また、ブルートゥース（登録商標）等の通信ユニットを介して外部機器に生体信号を転送可能である。このような場合、例えば、２４時間心電図のモニタリングが可能である。なお、ブルートゥース等の通信ユニットを介して、所定間隔でのデータ転送や所望のタイミングでの転送、あるいは、電子機器１２のソフトウエアの更新等を行うこともできる。

図１、図２に示すように、取付装置１０は、粘着性を有する取付部材２４（粘着層、基台、保持層）と、電池２６（電池セル、セル、電池層）を備える。取付部材２４は、電子機器１２のハウジング１４の表面１４ａに取り付け可能である。取付装置１０は、電子機器１２の電極１６ａおよび電極１６ｂの体表への密着性をさらに向上させるために、表面１４ａと体表との間に介在させるもので、導電性を持たせることにより、ユーザ（被検体）の心電位を電極１６ａおよび電極１６ｂで検出可能となる。

取付部材２４は、少なくとも一部が、導体２２ａ，２２ｂを有した電子機器１２に覆われるとともに当該電子機器１２に取り付けられる第一面２４ａ（取付面、給電面、第一壁、表面）と、この第一面２４ａとは反対側に位置され粘着性を有してユーザに取り付けられる第二面２４ｂ（取付面、接触面、第二壁、裏面）とを有する。取付部材２４は、第一面２４ａが電子機器１２の表面１４ａに固定できればよく、例えば、取付部材２４が有する粘着性によって表面１４ａに固定されてもよい。また、取付部材２４から延びた固定部材、例えば帯状部材を電子機器１２に機械的に接続することで第一面２４ａが電子機器１２の表面１４ａに固定されてもよい。また、例えば、取付部材２４の第一面２４ａと電子機器１２とに、お互いに嵌り合う部分を設け、それらを嵌め合わせることによって、第一面２４ａが表面１４ａに固定されてもよい。一方、取付部材２４の第二面２４ｂは、ユーザの体表に取付部材２４を介して電子機器１２を貼り付けるための粘着力を有している。なお、本実施形態の場合、第一面２４ａは取付部材２４の粘着性によって、取付装置１０を電子機器１２の表面１４ａに取り付けられるとともに、その姿勢を維持する装着力を有する。

電池２６は、少なくとも一部が電子機器１２に覆われるとともに取付部材２４と固定される。そして、この取付部材２４が電子機器１２に取り付けられた状態で導体２２ａ，２２ｂと電気的に接続され当該電子機器１２に電力を供給する電極２６ａ，２６ｂ（第二の電力端子、コネクタ、接点、端子、金属、導体）を有する。電池２６は、例えば、取付部材２４の可撓性に対応して屈曲可能なシート状の一次電池を採用することができる。電池２６は、取付部材２４の第一面２４ａ上で、当該取付部材２４の粘着力によって固定されてもよいし、取付部材２４の内層に埋め込まれる態様で固定されてもよい。電極２６ａ，２６ｂは、導体２２ａ，２２ｂの配置間隔に対応する配置間隔で、取付部材２４の長手方向の辺部２４ｃ（２４ｅ）の中点と、短手方向の辺部２４ｄ（２４ｆ）の中点が交差する取付部材２４のほぼ中央位置に配置されている。なお、電極２６ａは例えば「＋電極」であり、電極２６ｂは例えば「−電極」である。なお、心電位を検出する電極１６ａと電極１６ｂとは、電気的に絶縁される必要がある。そのため、例えば電池２６により取付部材２４を電極１６ａ側の第一ゲル領域２４ｇと電極１６ｂ側の第二ゲル領域２４ｈとに分断して、電極１６ａと電極１６ｂとを電気的に絶縁してもよい。また、電池２６とは別に取付部材２４に絶縁材を配置して電極１６ａと電極１６ｂとを電気的に絶縁してもよい。

このように構成される取付装置１０は、図３に示すように電極２６ａと導体２２ａとが電気的に接続され、電極２６ｂと導体２２ｂとが電気的に接続されるように、重ね合わされることにより、電池２６の電力を電子機器１２に供給することができる。なお、電極２６ａと導体２２ａの接続および電極２６ｂと導体２２ｂの接続を容易かつ正確に実現できるように、電子機器１２側の表面１４ａと取付部材２４側の第一面２４ａとに位置決め用の構造を設けてもよい。例えば、導体２２ａ，２２ｂを表面１４ａから少し突出させた状態で露出させておく。一方、電極２６ａ，２６ｂは、導体２２ａ，２２ｂの突出量に対応した量だけ第一面２４ａから窪ませる。このような構成にしておくことにより、凹凸の組み合わせ効果により、電極２６ａと導体２２ａとの位置決めおよび電極２６ｂと導体２２ｂとの位置決めが容易かつ正確にできる。また、このように、電極２６ａ，２６ｂを取付部材２４の第一面２４ａから窪ませておくことにより、例えば、取付装置１０が電子機器１２に装着されていない状態で、電極２６ａと電極２６ｂが導通して電池２６が放電してしまうことが抑制できる。

また、変形例においては、電極２６ａ，２６ｂおよび導体２２ａ，２２ｂとは異なる位置に位置決め用の嵌め合わせ構造を配置してもよい。例えば、取付部材２４の第一面２４ａ上で電池２６が固定される場合、第一面２４ａから電池２６全体が突出することになる。この場合、電子機器１２の表面１４ａに、電池２６の形状に対応した凹部を設けることにより、電池２６全体を凹部に納めることが可能になり、電極２６ａと導体２２ａおよび電極２６ｂと導体２２ｂとの電気的な接続の位置合わせが容易かつ正確にできる。また、電池２６と凹部とが嵌り合うことにより、取付部材２４を電子機器１２に取り付けた後、両者がずれることを抑制できるとともに、電極２６ａと導体２２ａおよび電極２６ｂと導体２２ｂとの電気的な接続の維持を行うことができる。

図４に示すように、取付装置１０を電子機器１２に取り付けることにより、電子機器１２が有する電源回路２８に取付部材２４に固定された電池２６の電力を供給することができる。つまり、電子機器１２は、当該電子機器１２を駆動するための電池を備える必要がなくなり、電子機器１２の小型化、軽量化ができる。また、今まで電子機器１２の内部で電池を配置していたスペースに他の電子部品の配置が可能になり、電子機器１２の大型化を抑制しつつ、新たな機能を電子機器１２に追加することができる。つまり、高性能化が容易にできる。なお、電池２６の容量は、例えば電子機器１２の連続駆動時間に応じて決めることができる。例えば、心電位を２４時間連続検出する場合は、それに十分な容量の電池２６を取付装置１０が備えればよい。また、電池２６は、取付部材２４の可撓性に応じて屈曲可能なシート状なので、電子機器１２と共にユーザの体表に取り付けた場合でも体表の曲面に沿って曲がり易く、電子機器１２を長時間利用してもユーザの負担が軽減できる。また、電子機器１２と体表との密着性の維持が容易にできるので、心電位等の生体信号の取得の安定化や生体信号の取得状況の改善にも寄与できる。

なお、第１実施形態の取付装置１０の取付部材２４が固定する電池２６は、前述したように放電のみを行う一次電池である。したがって、電池２６の出力が所定値未満になった場合には、取付装置１０は、電池２６と共に廃棄される。または取付部材２４と電池２６とを分離した後、それぞれ分別して廃棄されることになる。

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態にかかる取付装置１０と電子機器３０の構成を示す説明図である。第１実施形態で説明した電子機器１２は、内部電池を備えない構成であったが、第２実施形態の電子機器３０は内部に二次電池３２（第一の二次電池）を備える。この場合、取付装置１０側の電池２６は電子機器３０に対する補助電池として機能することができる。例えば、電子機器３０は、基本的には二次電池３２の電力を電源回路２８に提供して、心電位等の検出動作や検出した心電位の保存動作等を行う。つまり、二次電池３２の出力が所定値以上の場合は、電極２６ａ，２６ｂと導体２２ａ，２２ｂが電気的に接続されていた場合でも、電池２６から電子機器３０（二次電池３２）に電力の供給は行わない。一方、二次電池３２の出力が所定値未満になった場合に、電子機器３０は、二次電池３２を介して取付装置１０側の電池２６からの電力供給を受けて、電力を電源回路２８に提供して心電位等の検出動作や検出した心電位の保存動作等を継続する。つまり、電池２６を補助電池として利用して、電子機器３０の長時間駆動を実現する。また、別の実施形態では、通常、電子機器１２の駆動を電池２６からの電力供給で行い、電池２６の出力が所定値未満になった場合に、二次電池３２が電子機器３０を駆動する電力を供給してもよい。

このように、電子機器３０を駆動するための電力を二次電池３２と電池２６とで提供することにより、個々の電池容量を小さくすることができる。つまり、電子機器３０のみで同様な長時間駆動を実現する場合に比べて、電子機器３０の小型化や軽量化ができる。また、第１実施形態で示した電子機器１２で同様な長時間駆動を実現する場合、取付装置１０で大容量の電池２６を備える必要がある。一方、第２実施形態の構成によれば、必要な容量を二次電池３２と電池２６とで分担することができるので、それぞれの電池の小型化、軽量化ができる。

また、電子機器３０の標準的な駆動時間を二次電池３２で賄い、追加的な駆動時間を電池２６で賄う構成が可能となる。例えば、容量の異なる電池２６を備える取付装置１０を複数種類準備すれば、ディスポーザブルの取付装置１０の選択により異なる駆動時間が実現できる電子機器３０を構成することができる。その結果、ユーザの使い勝手が向上する。なお、電池２６から電子機器３０に電力を供給する場合、二次電池３２を介さずに電源回路２８に供給するようにしてもよい。

＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態にかかる取付装置３４と電子機器３０の構成を示す説明図である。電子機器３０の構成は第２実施形態と同じであるので、その説明は省略する。

第１実施形態、第２実施形態で説明した取付装置１０が備える電池２６は、放電のみを行う一次電池であったが、第３実施形態の取付装置３４の取付部材２４は、充放電が可能な二次電池３６（第二の二次電池）を備える。第３実施形態においても第２実施形態と同様に、取付装置３４側の二次電池３６は電子機器３０に対する補助電池として機能することができる。すなわち、電子機器３０側の二次電池３２の出力が所定値以上の場合は、電極３６ａ，３６ｂと導体２２ａ，２２ｂが電気的に接続されていた場合でも、二次電池３６から電子機器３０（二次電池３２）に電力の供給は行わない。一方、二次電池３２の出力が所定値未満になった場合に、電子機器３０は、二次電池３２を介して取付装置３４側の二次電池３６からの電力供給を受けて、電力を電源回路２８に提供して心電位等の検出動作や検出した心電位の保存動作等を継続する。つまり、二次電池３６を補助電池として利用して、電子機器３０の長時間駆動を実現する。また、別の実施形態では、二次電池３２を補助電池として利用し、二次電池３６を電子機器３０の通常時の駆動用の電池としてもよい。その結果、第３実施形態の構成においても第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、取付装置３４の二次電池３６は充電可能であるので、例えば、電子機器３０側の二次電池３２から二次電池３６を充電することができる。同様に、電子機器３０がクレードル等に接続されて外部電源に電気的に接続されている場合に、二次電池３６を充電することができる。つまり、電子機器３０の非駆動の場合に二次電池３６の充電が可能になる。

ところで、図７に示す取付装置３８のように、電池４０（一次電池または二次電池）を取付部材２４に対して着脱自在な構成にしておくことにより、電池４０の再利用が可能になる。例えば、電子機器３０を取付部材２４の粘着力によりユーザの体表に長時間固定した場合、発汗や異物の付着により取付部材２４の粘着力が低下する場合がある。このような場合、取付部材２４と電池４０とを分離して、取付部材２４のみを新しいもの（十分な粘着力を有するもの）に交換することができる。そして、充電済みの電池４０を固定することにより、新品の取付装置３８に再生することができる。つまり、ユーザは、取付部材２４のみを交換することにより、十分な粘着力を有するとともに清潔で、しかも十分な電力供給ができる取付装置３８を低コストで利用することができる。なお、取付部材２４に電池４０を固定させる場合、取付部材２４の粘着力によって当該電池４０を固定してもよいし、別途固定用の構造を有していてもよい。例えば両面テープや面ファスナ等を用いて固定してもよい。また、取付部材２４の内層部に電池４０を埋め込み支持する場合は、取付部材２４を多層構造として、例えば、表層の一部を開閉自在として、電池４０を内層に収納して、その上から表層を被せることにより電池４０を固定するようにしてもよい。

また、電池４０が一次電池の場合は、上述のように着脱構造を備えることで、取付部材２４と電池４０を分離して個々に分別して廃棄することが可能になり、リサイクルに貢献しやすくなる。

＜第４実施形態＞
図８は、第４実施形態にかかる取付装置４２の構成を示す説明図である。取付部材２４の全体または一部を、例えば塩化ナトリウムと水を主成分とするゲル層で構成することで、取付装置としての粘着性や可撓性を維持した状態で、ゲル層の部分に電解質としての性質を持たせることができる。つまり、取付装置４２の構成を用いて電池４４を構成することができる。

図８の場合、取付部材２４は、全体が例えば塩化ナトリウムと水を主成分とするゲル層で構成され、当該取付部材２４の内層部（ゲル層の中）にカソード電極４６と、アノード電極４８と、セパレータ５０とが配置されている。セパレータ５０は、カソード電極４６とアノード電極４８との間に配置された不織布や多孔質の薄膜等で構成され、カソード電極４６とアノード電極４８とが直接接触しないように分離している。また、カソード電極４６、アノード電極４８、セパレータ５０を含む電池４４の構成部分は不織布や多孔質の薄膜等で構成される隔壁５２で包囲され、取付部材２４のゲル層において電池４４の内外を絶縁している。前述したように、取付部材２４は、電子機器１２（３０）が備える心電位の検出用の電極１６ａおよび電極１６ｂとも接触するため、電池４４の電流が心電位の検出に影響しないようにしている。

カソード電極４６からは電極４６ａ（コネクタ、接点、端子、金属、導体）が導出され、アノード電極４８からは電極４８ａ（コネクタ、接点、端子、金属、導体）が導出されて、電子機器１２（３０）の導体２２ａ，２２ｂに電気的に接続可能になっている。なお、取付部材２４は、隔壁５２より外側（カソード電極４６、アノード電極４８を含まない側）である第一領域５４ａと、カソード電極４６を含む隔壁５２の内側である第二領域５４ｂと、アノード電極４８を含む隔壁５２の内側の第三領域５４ｃと、で構成されている。電池４４としては、第二領域５４ｂおよび第三領域５４ｃが電解質であれば、カソード電極４６とアノード電極４８との間でイオンの移動が可能となり、放電または充電が可能になる。したがって、第一領域５４ａは電解質である必要はない。本実施形態の場合、第一領域５４ａと第二領域５４ｂと第三領域５４ｃとは、塩化ナトリウムと水を主成分とするゲル層で構成する。すなわち、一種類のシート状の取付部材２４に、カソード電極４６、アノード電極４８、セパレータ５０、隔壁５２等を埋め込むことにより電池４４を構成している。このように取付部材２４全体を電解質のゲル層で構成することにより、構成の簡略化が可能になり、コスト削減に寄与できる。なお、構成する電池の形式に応じてカソード電極４６およびアノード電極４８を構成する金属の種類や取付部材２４を構成するゲル層の成分を適宜選択する。一例としては、電池端子としてはカソード電極４６（＋極）を「銅」で構成し、アノード電極４８（−極）を「亜鉛」で構成することができる。

このように、取付部材２４に電解質を有するゲル層を備え、そのゲル層の中にカソード電極４６およびアノード電極４８を配置して電池４４を構成する場合、例えば、独立した電池を取付部材２４に固定する場合に比べて、電池４４の存在が取付部材２４の可撓性の低下に影響し難くすることができる。その結果、屈曲し易く、体表や電子機器１２（３０）の表面に密着し易い柔軟な取付装置４２を提供することができる。

図９は、取付部材２４（図２参照）に支持される電池６４の構成を示す説明図である。図９の場合、電池６４の出力電圧を高くするために複数の電池セル６６〜７０（図９の場合、一例として３個の電池セル）を直列に接続した場合を示す。そして、電池セル６６と電池セル６８との間および電池セル６８と電池セル７０との間には、絶縁材７２（絶縁シート）が配置され、電池セル同士を絶縁している。また、電池セル６６が備えるカソード電極６６ａとアノード電極６６ｂとの間にはセパレータ７４が配置され、カソード電極６６ａとアノード電極６６ｂが直接接触しないようにしている。同様に、電池セル６８のカソード電極６８ａとアノード電極６８ｂおよび電池セル７０のカソード電極７０ａとアノード電極７０ｂが、それぞれセパレータ７４によって分離されている。各電池セル６６〜７０は、絶縁部材７６で包囲され、内部に充填した電解質７８が漏れ出さないようにしている。そして、電池セル６６のアノード電極６６ｂと電池セル６８のカソード電極６８ａとが電気的に接続され、電池セル６８のアノード電極６８ｂと電池セル７０のカソード電極７０ａとが電気的に接続される。つまり、電池セル６６〜７０が直列に接続されて、カソード電極６６ａから延びる端子６４ａおよびアノード電極７０ｂから延びる端子６４ｂが、それぞれ、電池６４の端子となり電子機器１２（３０）の導体２２ａ，２２ｂに電気的に接続可能になっている。なお、電池６４は、例えば絶縁材７２の長手方向に沿って折り曲げることにより、電池セル６６〜７０を畳み込むことが可能である。つまり、各電池セルを直列接続した状態で重ね合わせて、コンパクトに折り畳み、取付部材２４（図２参照）に支持させることができる。その結果、取付装置１０（３４，３８，４２）の大きさ（シート面積）を拡大することなく出力電圧を増加することができる。

図１０は、取付部材２４（図２参照）に支持される電池８０の構成を示す説明図である。図１０の場合、電池８０の容量を増大させるために複数の電池セル８２〜８６（図１０の場合、一例として３個の電池セル）を並列に接続した場合を示す。そして、電池セル８２と電池セル８４との間および電池セル８４と電池セル８６との間には、絶縁材８８（絶縁シート）が配置され、電池セル同士を絶縁している。また、電池セル８２が備えるカソード電極８２ａとアノード電極８２ｂとの間にはセパレータ９０が配置され、カソード電極８２ａとアノード電極８２ｂが直接接触しないようにしている。同様に、電池セル８４のカソード電極８４ａとアノード電極８４ｂおよび電池セル８６のカソード電極８６ａとアノード電極８６ｂが、それぞれセパレータ９０によって分離されている。各電池セル８２〜８６は、絶縁部材９２で包囲され、内部に充填した電解質９４が漏れ出さないようにしている。そして、カソード電極８２ａ，８４ａ，８６ａが直列に電気的に接続されるとともに、アノード電極８２ｂ，８４ｂ，８６ｂが直列に電気的に接続され、電池８０全体としては、電池セル８２と電池セル８４と電池セル８６とが並列に電気的に接続される。カソード電極８６ａから延びる端子８０ａおよびアノード電極８６ｂから延びる端子８０ｂが、それぞれ、電池８０の端子となり電子機器１２（３０）の導体２２ａ，２２ｂに電気的に接続可能になっている。なお、電池８０は、例えば絶縁材８８の長手方向に沿って折り曲げることにより、電池セル８２〜８６を畳み込むことが可能である。つまり、各電池セルを並列接続した状態で重ね合わせて、コンパクトに折り畳み、取付部材２４（図２参照）に支持させることができる。その結果、取付装置１０（３４，３８，４２）の大きさ（シート面積）を拡大することなく電池容量を増加することができる。なお、図９、図１０において、直列または並列に接続する電池セルの数は、取付装置１０（３４，３８，４２）に要求される出力電圧や要求される電池容量に応じて適宜選択することができる。ただし、電池セルが二次電池用のセルの場合、充放電サイクルや充放電量を考慮して連結する電池セルの数を決定することが望ましい。

＜第５実施形態＞
図１１は、第５実施形態にかかる取付装置９６の構成を示す説明図である。取付装置９６は、他の実施形態の構成と同様に、取付部材２４に電池９８が固定されている。ただし、電池９８は、図２に示す取付装置１０の電池２６とは異なり、放電または充電を行うための電極９６ａ，９６ｂがリード線９８ａ，９８ｂによって電池９８から離れた位置に配置されている。図１１に示す取付装置９６の場合、取付部材２４の短手方向の辺部２４ｆのほぼ中央部から長手方向の辺部２４ｃ（２４ｅ）が延びる方向に帯状で可撓性を有する接続部材１００ａ（接続片、巻き付け片、固定片）が突出した状態で形成されている。電極９６ａ，９６ｂは、この接続部材１００ａ上で、例えば、辺部２４ｆと平行に所定間隔離れて配置されている。同様に、取付部材２４の辺部２４ｄのほぼ中央部から長手方向の辺部２４ｃ（２４ｅ）が延びる方向に、接続部材１００ａと同様な帯状の接続部材１００ｂ（接続片、巻き付け片、固定片）が突出した状態で形成されている。図１１の例では、接続部材１００ｂには、電極９６ａ，９６ｂが配置されないが、例えば、接続部材１００ａに電極９６ａを配置し、接続部材１００ｂに電極９６ｂを配置するようにしてもよい。また、接続部材１００ａ，１００ｂは、辺部２４ｆ（２４ｄ）から遠い側の端部に近い位置に面ファスナ等の固定部材１０２を備えている。

このように構成される取付装置９６を装着する電子機器１０４の構成を図１２に示す。電子機器１０４の基本的な構成は、他の実施形態で示した電子機器１２（３０）と同じであるが、取付装置９６の電池９８と接続するためにハウジング１０６の面に露出した導体１０８ａ，１０８ｂの位置が異なる。図１に示す電子機器１２の場合、導体２２ａ，２２ｂは、取付装置１０の取付部材２４の第一面２４ａが接触するハウジング１４の表面１４ａのほぼ中央部に配置される。一方、電子機器１０４の場合、導体１０８ａ，１０８ｂは、取付装置９６の取付部材２４の第一面２４ａが接触するハウジング１０６の表面１０６ａとは反対側の裏面１０６ｂに配置されている。さらに、導体１０８ａ，１０８ｂは、裏面１０６ｂの辺部１０６ｃに接近した位置に配置されている。つまり、図１２に示すように、取付装置９６（取付部材２４）の第一面２４ａに電子機器１０４の表面１０６ａ（センサ面、天面、第一壁）を密着させた状態で、接続部材１００ａ，１００ｂをハウジング１０６の裏面１０６ｂ側に接触するように巻き付かせる。つまり、接続部材１００ａに配置した電極９６ａ，９６ｂと電気的に接触可能な位置に導体１０８ａ，１０８ｂが配置される。また、ハウジング１０６の裏面１０６ｂには、接続部材１００ａ，１００ｂに設けられた固定部材１０２と機械的に接続できる位置に固定部材１１０（例えば、面ファスナ）が配置されている。

上述のように構成される取付装置９６を電子機器１０４に取り付ける場合、まず、取付装置９６（取付部材２４）の第一面２４ａと電子機器１０４のハウジング１０６の表面１０６ａとを密着させる。この場合、図１に示す取付装置１０と電子機器１２のように、電極２６ａ，２６ｂ（図２参照）と導体２２ａ，２２ｂとを電気的に接続するために、装着位置の位置決めを行う必要がない。その後、接続部材１００ａをハウジング１０６に巻き付けるように裏面１０６ｂ側に回り込ませて、電極９６ａと導体１０８ａおよび電極９６ｂと導体１０８ｂを電気的に接続する。この場合、接続部材１００ａは可撓性がある帯状の部材なので、電子機器１０４に対する取付装置９６の取付姿勢が多少ずれていたとしても接続部材１００ａの可撓性により位置修正が容易にできる。その結果、電極９６ａと導体１０８ａおよび電極９６ｂと導体１０８ｂとの電気的な接続が容易にできる。また、この巻き付け動作のときに、取付装置９６側の固定部材１０２と電子機器１０４側の固定部材１１０との接続（例えば面ファスナの接続）を行い、取付装置９６を電子機器１０４に固定する。同様に、接続部材１００ｂをハウジング１０６に巻き付けるように裏面１０６ｂ側に回り込ませて、取付装置９６側の固定部材１０２と電子機器１０４側の固定部材１１０との接続（例えば面ファスナの接続）を行い、取付装置９６を電子機器１０４に固定する。

このように、取付装置９６は、取付部材２４の粘着力と、接続部材１００ａ，１００ｂをハウジング１０６に巻き付けることにより生じる固定力とによって、電子機器１０４に装着されるので、両者の安定した装着状態（取付装置９６と電子機器１０４との密着状態）を長時間維持することができる。その結果、電子機器１０４により安定した生体信号の検出ができる。また、図１２に示すように、導体１０８ａ，１０８ｂがハウジング１０６において体表とは異なる側に配置されるので、ユーザの安心感を向上させることができる。なお、図１２の例では、導体１０８ａ，１０８ｂがハウジング１０６の裏面１０６ｂに配置される場合を示したが、表面１０６ａ以外の面であれば、いずれの面に配置しても同様の効果を得ることができる。また、図１１、図１２に示す例では、接続部材１００ａ，１００ｂがハウジング１０６の裏面１０６ｂの端部に巻き付く構成を示したが、例えば、接続部材１００ａ，１００ｂが裏面１０６ｂの広範囲に巻き付くようにしてもよい。例えば、接続部材１００ａと接続部材１００ｂとが裏面１０６ｂ上で重なり、完全にハウジング１０６を包み込むようにしてもよい。この場合、取付装置９６の電子機器１０４に対する装着性（密着性）をより高めることができる。また、このように接続部材１００ａ，１００ｂを用いて巻き付け固定する場合、取付装置９６に対する電子機器１０４のずれや脱落がさらに抑制できる。

＜第６実施形態＞
上述した実施形態の電子機器１２（３０，１０４）の利用例を図１３を用いて説明する。電子機器１２が、例えば、心電図用の生体信号（電位、心電位、検出値）を検出した場合、電子機器１２は、検出した生体信号に基づいて得られた生体情報（情報、送信情報）を外部機器に向けて送信する。電子機器１２は、生体情報（情報、送信情報）を内蔵する通信機能、例えばブルートゥースを用いて、ユーザの所有する通信端末２００（携帯電話、スマートフォン）に転送する。通信端末２００は、基地局２０２、ネットワーク２０４を介して、外部機器であるサーバ２０６に取得した生体情報を送信する。なお、電子機器１２は、検出した生体信号をそのままサーバ２０６に送信するようにしてもよい。また、電子機器１２がネットワーク２０４への接続機能、例えばＷｉ−Ｆｉ通信機能を有している場合、生体情報（生体信号）を基地局２０２およびネットワーク２０４を介してサーバ２０６に送信するようにしてもよい。また、電子機器１２が、無線ランと接続可能な場合は、無線ルータ２０８、ネットワーク２０４を介してサーバ２０６に生体情報を送信する。また、パーソナルコンピュータ２１０を一度経由してから無線ルータ２０８を介して生体情報を送信するようにしてもよい。なお、上述の例では、無線を用いた通信ネットワーク（電気通信回線）を示したが、有線を用いた通信ネットワークでもよい。なお、通信ネットワークは、例えばルータ、モデム、アクセスポイント、ケーブル等を含む。また、各機器は、所定の通信プロトコルにしたがって、データの授受を行うことができる。

電子機器１２は、生体情報を取得するたびにサーバ２０６に送信するようにしてもよいし、所定量の信号の蓄積が完了した場合に送信するようにしてもよい。また、所定期間ごとに送信したり、電子機器１２の操作によりユーザの所望するタイミングで送信するようにしてもよい。

電子機器１２が生体情報をサーバ２０６に送信する場合、サーバ２０６側で個人の識別ができるように、例えばユーザごとに付与された個人用のＩＤとパスワードと共に生体情報を送信する。なお、ゲストＩＤを用いて、個人を特定しない方法で送信することも可能である。

サーバ２０６が生体情報を取得した場合、その生体情報を記憶装置２０６ａに蓄積するとともに、その生体情報に応じた処理を実行する。例えば、生体情報が、心電位を示す場合、心電図を作成する。さらに、その心電図に基づく解析を行い健康状態情報の作成を行う。また、生体情報が脈波信号や温度信号を示す場合、脈拍や体温に変換して、その脈拍や体温に基づく健康状態情報の作成を行う。サーバ２０６が健康状態情報を作成する場合、例えば、所定期間の生体情報の推移に基づいて心電図を作成したり、脈拍や体温の推移グラフを作成する。また、その推移に基づく診断情報を作成してもよい。また、ユーザが個人用のＩＤを用いて継続的に生体情報をサーバ２０６に送信している場合、サーバ２０６は、過去の解析結果や診断情報と最新の解析結果や診断情報との比較に基づいて、長期的な健康状態の推移や診断を行うとともに、例えば、今後のアドバイス等を健康状態情報として作成してもよい。

サーバ２０６は、作成した健康診断情報を記憶装置２０６ａに蓄積するとともに、ネットワーク２０４を介して、生体情報を送信してきたユーザに、健康診断情報を返送する。例えば、ユーザが通信端末２００を介して生体情報を送信してきた場合は、通信端末２００の表示画面上に健康診断情報が表示される。また、ユーザが電子機器１２の通信機能を用いて、直接サーバ２０６に生体情報を送信してきた場合、サーバ２０６は、健康診断情報を電子機器１２に送信する。電子機器１２は、健康診断情報を受信した場合、所有する通信端末２００やパーソナルコンピュータ２１０に受信した健康診断情報を転送して、その健康診断情報が、通信端末２００やパーソナルコンピュータ２１０の表示画面上に表示される。同様に、電子機器１２が無線ルータ２０８を介して生体情報をサーバ２０６に送信してきた場合は、ユーザのパーソナルコンピュータ２１０に健康診断情報を送信して、そのパーソナルコンピュータ２１０の表示画面上に健康診断情報を表示するようにしてもよい。サーバ２０６から送信された健康診断情報は、通信端末２００やパーソナルコンピュータ２１０に保存されるようにしてもよい。なお、電子機器１２が検出した生体信号は、オリジナルデータとして、通信端末２００やパーソナルコンピュータ２１０に保存されるようにしてもよい。

本実施形態では、電子機器１２の検出した生体信号に基づく生体情報をサーバ２０６に送信し、そこで解析する例を示したが、別の実施形態では、通信端末２００やパーソナルコンピュータ２１０に専用のプログラムをインストールして、通信端末２００やパーソナルコンピュータ２１０上で心電図等の作成や健康診断情報の作成を行いユーザに提供するようにしてもよい。また、通信端末２００やパーソナルコンピュータ２１０で簡易的な解析や簡易的な健康診断情報の作成を行い、ユーザの要望に応じて、より詳細な解析や健康診断情報の作成をサーバ２０６で行い、ユーザに提供するようにしてもよい。

上述したように、本実施形態の取付装置は、例えば、少なくとも一部が第一の電力端子を有した電子機器に覆われるとともに当該電子機器に取り付けられる第一面と、第一面とは反対側に位置され粘着性を有して被検体に取り付けられる第二面と、を有する取付部材と、少なくとも一部が電子機器に覆われるとともに取付部材と固定され、取付部材が電子機器に取り付けられた状態で第一の電力端子と電気的に接続され当該電子機器に電力を供給する第二の電力端子を有する電池と、を備える。この構成によれば、例えば、電子機器は、内部に電池を備える必要がなくなり、電子機器の小型化、軽量化を行いつつ所定の駆動時間の確保ができる。また、取付装置の電池の容量を選択することで、電子機器の駆動時間をユーザが容易に選択できる。

また、本実施形態の取付装置の電池は、例えば、電子機器に設けられた第一の二次電池を充電するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、取付装置側の電池は電子機器に対する補助電池として機能することができる。その結果、複数の電池で電子機器の駆動が可能になり、当該電子機器の長時間駆動が実現できる。

また、本実施形態の取付装置の電池は、例えば、第二の二次電池であってもよい。この構成によれば、例えば、取付部材のみの交換を行い、電池は再利用することができる。その結果、取付装置を用いる電子機器のランニングコストの軽減ができる。

また、本実施形態の取付装置の取付部材は、例えば、電解質を有するゲル層を有し、電池は、ゲル層と当該ゲル層の中に配置されたアノードとセパレータと、カソードとで構成されてもよい。この構成によれば、例えば、独立した電池を取付部材に固定する場合に比べて、電池の存在が取付部材の可撓性の低下に影響し難くすることができる。

また、本実施形態の取付装置の電池は、例えば、取付部材に対して着脱自在であってもよい。この構成によれば、例えば、電池と取付部材との分別が容易になり、廃棄作業がし易くなる。また、電池の再利用がし易くなる。

また、本実施形態の取付装置の電池は、例えば、第一面と対面する面とは異なる面に設けられた電力端子と電気的に接続される接続部材を有してもよい。この構成によれば、例えば、電子機器の電力端子と電池の接続位置が目視し易くなり、接続作業が容易になる。また、電力端子が体表とは異なる側に配置されるので、ユーザの安心感を向上させることができる。

また、本実施形態の取付装置の接続部材は、例えば、電子機器のハウジングに巻き付くように構成されてもよい。この構成によれば、例えば、取付装置は、取付部材の粘着力と、接続部材による巻き付けにより生じる固定力とによって、電子機器に装着できるので、安定した装着状態を長時間維持することができる。

また、本実施形態の取付装置は、第一の電力端子を有した電子機器に取り付けられる第一面と、第一面とは反対側に位置され粘着性を有する第二面と、を有する取付部材と、取付部材に固定され、取付部材が電子機器に取り付けられた状態で第一の電力端子と電気的に接続され電子機器に電力を供給する第二の電力端子を有する電池と、を備える。この構成によれば、例えば、電子機器は、内部に電池を備える必要がなくなり、電子機器の小型化、軽量化を行いつつ所定の駆動時間の確保ができる。また、取付装置の電池の容量を選択することで、電子機器の駆動時間をユーザが容易に選択できる。

なお、上述した各実施形態では、電子機器が心電位検出用のセンサユニットである場合を示したが、電力供給が必要で取付装置によって固定が必要な電子機器であればよく、例えば、心拍計や脈拍計でもよいし、生体信号の検出は行わず、逆に電気的な刺激を与える低周波治療器等でもよく、上述した各実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態や変形例を例示したが、上記実施形態や変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、各実施形態や変形例の構成は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。

１０，３４，３８，４２，９６…取付装置、１２，３０，１０４…電子機器、１４，１０６…ハウジング、２２ａ，２２ｂ，１０８ａ，１０８ｂ…導体、２４…取付部材、２４ａ…第一面、２４ｂ…第二面、２６，４０，４４，６４，８０，９８…電池、３２，３６…二次電池、６４ａ，６４ｂ…端子、７８，９４…電解質、１００ａ，１００ｂ…接続部材。

Claims (9)

1. 少なくとも一部が第一の電力端子を有した電子機器に覆われるとともに当該電子機器に取り付けられる第一面と、前記第一面とは反対側に位置され粘着性を有して被検体に取り付けられる第二面と、を有する取付部材と、
   少なくとも一部が前記電子機器に覆われるとともに前記取付部材と固定され、前記取付部材が前記電子機器に取り付けられた状態で前記第一の電力端子と電気的に接続され当該電子機器に電力を供給する第二の電力端子を有する電池と、
   を備えた取付装置。
2. 前記電池は、前記電子機器に設けられた第一の二次電池を充電する請求項１に記載の取付装置。
3. 前記電池は、第二の二次電池である請求項１または請求項２に記載の取付装置。
4. 前記取付部材は、電解質を有するゲル層を有し、
   前記電池は、前記ゲル層と当該ゲル層の中に配置されたアノードとセパレータとカソードとで構成される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の取付装置。
5. 前記電池は、前記取付部材に対して着脱自在である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の取付装置。
6. 前記電池は、前記第一面と対面する面とは異なる面に設けられた前記第一の電力端子と前記第二の電力端子とを電気的に接続する接続部材を有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の取付装置。
7. 前記接続部材は、前記電子機器のハウジングに巻き付くように構成された請求項６に記載の取付装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の取付装置を備える電子機器。
9. 第一の電力端子を有した電子機器に取り付けられる第一面と、前記第一面とは反対側に位置され粘着性を有する第二面と、を有する取付部材と、
   前記取付部材に固定され、前記取付部材が前記電子機器に取り付けられた状態で前記第一の電力端子と電気的に接続され前記電子機器に電力を供給する第二の電力端子を有する電池と、
   を備えた取付装置。

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