JP2019141349A - Biological sensor - Google Patents

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    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers

Abstract

To suppress arrival of a sound from an external part to a sensor part, in a biological sensor.SOLUTION: A biological sensor 1 comprises: a housing 2 comprising an external surface 11 in contact with a biological body H, and a recess 12 which becomes dent from the external surface and sealed from the external part in a state in which the external surface is in contact with the biological body, and for blocking a sound; a sensor part 3 which is provided inside the recess in view from the external surface side of the housing, enters the recess in a state of the external surface of the housing is in contact with the biological body, and detects vibration of the biological body; and an elastic part 4 which connects the sensor part to the housing in a manner of capable of elastically displacing in a direction where the recess is opened, and pushes the sensor part against the biological body in a state in which the external surface of the housing is in contact with the biological body.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、生体センサに関する。   The present invention relates to a biosensor.

従来、生体の振動や音を検出するセンサがある。特許文献1には、カフの内部空間に配されたセンサ(振動センサ)によってコロトコフ音を検出することで、血圧測定を行う血圧計が開示されている。特許文献1の血圧計では、カフによる阻血を邪魔しないようにセンサによってコロトコフ音等の生体信号を検出することができる。   Conventionally, there are sensors that detect vibration and sound of a living body. Patent Document 1 discloses a sphygmomanometer that measures blood pressure by detecting a Korotkoff sound using a sensor (vibration sensor) disposed in an internal space of the cuff. In the sphygmomanometer of Patent Document 1, a biological signal such as Korotkoff sound can be detected by a sensor so as not to disturb the cuff occlusion.

特開昭61−125326号公報JP-A-61-125326

しかし、一般に、カフは外部からの音を通してしまう。このため、外部からの音がセンサに到達すると、センサから出力される信号には、生体の振動に応じた信号だけではなく、外部の音に応じた信号がノイズとして含まれてしまう。   However, in general, the cuff passes sound from outside. For this reason, when the sound from the outside reaches the sensor, the signal output from the sensor includes not only a signal corresponding to the vibration of the living body but also a signal corresponding to the external sound as noise.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、外部からの音がセンサに到達することを抑制できる生体センサを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, Comprising: It aims at providing the biosensor which can suppress that the sound from the outside reaches | attains a sensor.

本発明の生体センサは、対象物に接する外面、及び、前記外面から窪んで形成されると共に前記外面が前記対象物に接した状態で外部に対して密閉される凹部を有し、音を遮蔽する筐体と、前記外面側から見て前記凹部の内側に配され、少なくとも前記筐体の外面が前記対象物に接した状態で前記凹部に入り込み、前記対象物の振動を検出するセンサ部と、前記センサ部を前記筐体に対して前記凹部が開口する方向に弾性的に変位可能に接続し、前記筐体の外面が前記対象物に接した状態で前記センサ部を前記対象物に押し付ける弾性部と、を備える。   The biosensor of the present invention has an outer surface that contacts an object, and a recess that is recessed from the outer surface and that is sealed to the outside in a state where the outer surface is in contact with the object and shields sound. And a sensor unit that is arranged inside the recess when viewed from the outer surface side, enters at least in the recess with the outer surface of the housing in contact with the object, and detects vibration of the object. The sensor unit is connected to the housing so as to be elastically displaceable in the direction in which the recess opens, and the sensor unit is pressed against the object in a state where the outer surface of the housing is in contact with the object. An elastic part.

本発明によれば、外部からの音がセンサ部に到達することを抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the sound from the outside reaches | attains a sensor part.

第1実施形態の生体センサの生体への取り付け前の断面図である。It is sectional drawing before the biosensor of 1st Embodiment is attached to the biological body. 第1実施形態の生体センサのうちセンサユニットを示す斜視図である。It is a perspective view showing a sensor unit among living body sensors of a 1st embodiment. 第1実施形態の生体センサの生体への取り付け後の断面図である。It is sectional drawing after the attachment to the biological body of the biosensor of 1st Embodiment. 第2実施形態の生体センサの生体への取り付け前の断面図である。It is sectional drawing before the attachment to the biological body of the biosensor of 2nd Embodiment. 第2実施形態の生体センサの生体への取り付け後の断面図である。It is sectional drawing after the attachment to the biological body of the biosensor of 2nd Embodiment. 第3実施形態の生体センサの生体への取り付け前の断面図である。It is sectional drawing before the biological sensor of 3rd Embodiment is attached to the biological body. 第3実施形態の生体センサの生体への取り付け後の断面図である。It is sectional drawing after the attachment to the biological body of the biosensor of 3rd Embodiment. 第4実施形態の生体センサの生体への取り付け前の断面図である。It is sectional drawing before the biosensor of 4th Embodiment is attached to the biological body. 第4実施形態の生体センサの生体への取り付け後の断面図である。It is sectional drawing after the biological sensor of 4th Embodiment is attached to the biological body. 第5実施形態の生体センサの生体への取り付け後の断面図である。It is sectional drawing after the biosensor of 5th Embodiment is attached to the biological body. 第5実施形態の生体センサの生体への取り付け後の平面図である。It is a top view after the biosensor of 5th Embodiment is attached to the biological body. 第5実施形態の生体センサの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the biosensor of 5th Embodiment.

以下、本発明を適用した生体センサの実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において、共通する要素、部材等について、同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化することがある。また、各構成要素の厚さや寸法の比率は適宜調整されている。   Hereinafter, embodiments of a biosensor to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In each embodiment, common elements, members, and the like are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted or simplified. Moreover, the ratio of the thickness and dimension of each component is appropriately adjusted.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る生体センサは、生体(対象物)の一例である人体に接触した状態で、人体の振動を検出する。図1,2に示すように、生体センサ1は、筐体2と、センサ部3と、弾性部4と、を備える。また、生体センサ1は、カフ(取付具)5を備える。
[First Embodiment]
The biosensor according to the first embodiment of the present invention detects vibrations of a human body while in contact with a human body that is an example of a living body (object). As shown in FIGS. 1 and 2, the biosensor 1 includes a housing 2, a sensor unit 3, and an elastic unit 4. In addition, the biosensor 1 includes a cuff (attachment) 5.

筐体2は、人体Hに接触させる外面11(以下、第1外面11と呼ぶ。)と、第1外面11から窪んで形成された凹部12と、を有する。第1外面11は、平坦な面に形成されている。なお、第1外面11は、例えば人体Hの表面に対応する湾曲面に形成されてもよい。
凹部12の開口は、筐体2の第1外面11によって囲まれている。これにより、凹部12は、筐体2の第1外面11が人体Hに接触した状態において外部に対して密閉される。凹部12の開口は、筐体2の第1外面11側から見た平面視で円形状に形成されている。なお、凹部12の開口の平面視形状は、多角形状など任意の形状に形成されてよい。凹部12の内面は、凹部12が開口する方向に向く底面13と、底面13の縁から凹部12の開口に向けて延びる内側面14と、を有する。なお、凹部12の内面は、任意の形状に形成されてよい。
The housing 2 has an outer surface 11 (hereinafter referred to as a first outer surface 11) that is brought into contact with the human body H, and a concave portion 12 that is recessed from the first outer surface 11. The first outer surface 11 is formed as a flat surface. In addition, the 1st outer surface 11 may be formed in the curved surface corresponding to the surface of the human body H, for example.
The opening of the recess 12 is surrounded by the first outer surface 11 of the housing 2. Thereby, the recessed part 12 is sealed with respect to the outside in a state where the first outer surface 11 of the housing 2 is in contact with the human body H. The opening of the recess 12 is formed in a circular shape in plan view as viewed from the first outer surface 11 side of the housing 2. In addition, the planar view shape of the opening of the recessed part 12 may be formed in arbitrary shapes, such as polygonal shape. The inner surface of the recess 12 has a bottom surface 13 that faces in the direction in which the recess 12 opens, and an inner surface 14 that extends from the edge of the bottom surface 13 toward the opening of the recess 12. In addition, the inner surface of the recessed part 12 may be formed in arbitrary shapes.

筐体2は、音を遮蔽するように構成されている。筐体2は、ある程度の重みを有していればよい。筐体2は、比重の大きい材料によって構成されるとよい。筐体2は、例えば後述するカフ5よりも比重が大きい材料によって構成されてよい。筐体2は、金属製であってもよいし、シリコーン樹脂等の樹脂製であってもよいし、陶器や石等によって構成されてもよい。また、筐体2は、後述する弾性部4よりも高い剛性を有していればよい。   The housing 2 is configured to shield sound. The housing | casing 2 should just have a certain amount of weight. The housing | casing 2 is good to be comprised with a material with large specific gravity. The housing 2 may be made of a material having a specific gravity larger than that of a cuff 5 described later, for example. The housing 2 may be made of metal, may be made of a resin such as a silicone resin, or may be configured by pottery or stone. Moreover, the housing | casing 2 should just have rigidity higher than the elastic part 4 mentioned later.

センサ部3は、人体Hの振動を検出するエレクトレットセンサ21(センサ本体)を備える。エレクトレットセンサ21は、シート状またはフィルム状に形成され、厚み方向の振動(圧力)を検出して電圧に変換する圧電センサである。エレクトレットセンサ21は、扁平な気孔を多数含む多孔質をなしている。エレクトレットセンサ21に用いる高分子材料としては、厚み方向に感度を有するものであれば任意であってよく、例えば内部に多孔質構造を有するポリプロピレン(PP)が挙げられる。   The sensor unit 3 includes an electret sensor 21 (sensor body) that detects vibration of the human body H. The electret sensor 21 is a piezoelectric sensor that is formed in a sheet shape or a film shape and detects vibration (pressure) in the thickness direction and converts it into a voltage. The electret sensor 21 has a porous shape including a large number of flat pores. The polymer material used for the electret sensor 21 may be any material as long as it has sensitivity in the thickness direction, and examples thereof include polypropylene (PP) having a porous structure inside.

センサ部3は、エレクトレットセンサ21と人体Hとの間に設けられる振動伝達スペーサ22をさらに備える。振動伝達スペーサ22は、例えば、ゲル状の材料で構成されており、体積がほぼ不変のまま変形する部材である。振動伝達スペーサ22は、ゲルのように人体Hに近い機械特性を有する。振動伝達スペーサ22は、エレクトレットセンサ21に対してその厚み方向に重ねて設けられる。   The sensor unit 3 further includes a vibration transmission spacer 22 provided between the electret sensor 21 and the human body H. The vibration transmission spacer 22 is made of a gel material, for example, and is a member that deforms while its volume remains almost unchanged. The vibration transmission spacer 22 has mechanical characteristics close to the human body H like a gel. The vibration transmission spacer 22 is provided so as to overlap the electret sensor 21 in the thickness direction.

振動伝達スペーサ22の、弾性変形する前の平面視した形状は、エレクトレットセンサ21と略同一とされている。エレクトレットセンサ21を平面視した形状が円形状である場合、振動伝達スペーサ22の形状も円形状に設定される。なお、振動伝達スペーサ22を平面視した形状がエレクトレットセンサ21を平面視した形状と異なるようにしてもよい。
振動伝達スペーサ22に対して厚み方向に力が加えられた場合、振動伝達スペーサ22は、その厚み方向に小さくなるように変形しつつ平面方向に広がるように変形する。
The shape of the vibration transmission spacer 22 in plan view before elastic deformation is substantially the same as that of the electret sensor 21. When the shape of the electret sensor 21 in plan view is a circular shape, the shape of the vibration transmission spacer 22 is also set to a circular shape. The shape of the vibration transmission spacer 22 in plan view may be different from the shape of the electret sensor 21 in plan view.
When a force is applied to the vibration transmission spacer 22 in the thickness direction, the vibration transmission spacer 22 is deformed so as to become smaller in the thickness direction and spread in the plane direction.

センサ部3は、後述する弾性部4によって筐体2に接続される。センサ部3は、筐体2の第1外面11側から見た平面視で、凹部12の内側に配される。具体的に、センサ部3は、凹部12の内側面14よりも内側に間隔をあけて位置する。
センサ部3は、少なくとも筐体2の第1外面11が人体Hに接した状態で凹部12に入り込む。筐体2の第1外面11が人体Hに接していない状態、かつ、弾性部4の弾性力がセンサ部3に作用していない状態では、センサ部3の一部が凹部12内に位置し、センサ部3の残部が第1外面11から突出するように凹部12の外側に位置する。なお、凹部12の開口方向において人体Hに接触するセンサ部3の面23(接触面23)が第1外面11と同じ位置に配されるように、センサ部3全体が凹部12内に位置してもよい。以下の説明において、凹部12が開口する方向、凹部12の開口方向は、凹部12の内側から外側に向かう方向(凹部12の底面13から離れる方向)、及び、凹部12の外側から内側に向かう方向(凹部12の底面13に近づく方向)の両方を含む。
The sensor unit 3 is connected to the housing 2 by an elastic unit 4 described later. The sensor unit 3 is disposed inside the recess 12 in a plan view as viewed from the first outer surface 11 side of the housing 2. Specifically, the sensor unit 3 is positioned at an inner side than the inner side surface 14 of the recess 12.
The sensor unit 3 enters the recess 12 with at least the first outer surface 11 of the housing 2 in contact with the human body H. In a state where the first outer surface 11 of the housing 2 is not in contact with the human body H and the elastic force of the elastic portion 4 is not acting on the sensor portion 3, a part of the sensor portion 3 is located in the recess 12. The remaining portion of the sensor portion 3 is located outside the recess 12 so that the remaining portion protrudes from the first outer surface 11. The entire sensor unit 3 is located in the recess 12 so that the surface 23 (contact surface 23) of the sensor unit 3 that contacts the human body H in the opening direction of the recess 12 is arranged at the same position as the first outer surface 11. May be. In the following description, the direction in which the recess 12 opens, the direction in which the recess 12 opens is the direction from the inside to the outside of the recess 12 (the direction away from the bottom surface 13 of the recess 12), and the direction from the outside to the inside of the recess 12. (Direction approaching the bottom surface 13 of the recess 12).

弾性部4は、センサ部3を筐体2に対して凹部12が開口する方向に弾性的に変位可能に接続する。弾性部4は、筐体2の外面が人体Hに接した状態でセンサ部3を人体Hに押し付ける。弾性部4は、表裏に配置される第1面32及び第2面33を有し、第1面32側にセンサ部3が設けられる弾性フィルム31である。
弾性フィルム31の平面方向における縁部は、筐体2に接続されている。弾性フィルム31の縁部は、凹部12の内側面14に接続されている。なお、弾性フィルム31の縁部は、例えば筐体2の第1外面11に接続されてもよい。センサ部3は、弾性フィルム31の第1面32の略中央位置に設けられている。弾性フィルム31の第2面33は、凹部12の底面13に対向する。
The elastic part 4 connects the sensor part 3 to the housing 2 so as to be elastically displaceable in the direction in which the recess 12 opens. The elastic part 4 presses the sensor part 3 against the human body H in a state where the outer surface of the housing 2 is in contact with the human body H. The elastic portion 4 is an elastic film 31 that has a first surface 32 and a second surface 33 arranged on the front and back sides, and the sensor portion 3 is provided on the first surface 32 side.
The edge of the elastic film 31 in the planar direction is connected to the housing 2. The edge of the elastic film 31 is connected to the inner surface 14 of the recess 12. In addition, the edge part of the elastic film 31 may be connected to the 1st outer surface 11 of the housing | casing 2, for example. The sensor unit 3 is provided at a substantially central position of the first surface 32 of the elastic film 31. The second surface 33 of the elastic film 31 faces the bottom surface 13 of the recess 12.

センサ部3が筐体2に対して凹部12が開口する方向に変位した際には、弾性フィルム31が弾性変形する。これにより、弾性フィルム31の弾性力がセンサ部3に作用する。例えば図3に示すように、センサ部3が凹部12の底面13に近づくように変位した際、センサ部3には凹部12の底面13から離れる方向への弾性フィルム31の弾性力が作用する。   When the sensor unit 3 is displaced with respect to the housing 2 in the direction in which the recess 12 is opened, the elastic film 31 is elastically deformed. Thereby, the elastic force of the elastic film 31 acts on the sensor unit 3. For example, as shown in FIG. 3, when the sensor unit 3 is displaced so as to approach the bottom surface 13 of the recess 12, the elastic force of the elastic film 31 acts in a direction away from the bottom surface 13 of the recess 12.

弾性フィルム31は、例えば、凹部12の底面13側の一部空間を外部に対して密閉するように配されてよい。図示例では、弾性フィルム31の縁部全体が凹部12の内側面14に取り付けられている。これにより、凹部12の底面13側の一部空間が外部に対して密閉され、凹部12の一部空間に存在するエアが空気バネを構成する。なお、弾性フィルム31は、例えば凹部12の空間全体を外部に対して密閉してもよい。この場合、弾性フィルム31は、例えば凹部12の開口を塞ぐように筐体2の第1外面11に取り付けられてよい。   The elastic film 31 may be arranged, for example, so as to seal a partial space on the bottom surface 13 side of the recess 12 with respect to the outside. In the illustrated example, the entire edge of the elastic film 31 is attached to the inner side surface 14 of the recess 12. Thereby, the partial space by the side of the bottom face 13 of the recessed part 12 is sealed with respect to the exterior, and the air which exists in the partial space of the recessed part 12 comprises an air spring. In addition, the elastic film 31 may seal the whole space of the recessed part 12 with respect to the exterior, for example. In this case, the elastic film 31 may be attached to the first outer surface 11 of the housing 2 so as to close the opening of the recess 12, for example.

図1,3に示すように、カフ5は、上記した筐体2、センサ部3及び弾性部4を含むセンサユニット6を人体Hに取り付ける。カフ5は、内部に空気を出し入れ可能な空洞51を有する。カフ5は、人体Hの部位(例えば手首や腕部)が通る筒状に形成されてもよいし、帯状に形成されて人体Hの部位に巻き付け可能に構成されてもよい。カフ5は、センサユニット6と別個に構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the cuff 5 attaches the sensor unit 6 including the housing 2, the sensor unit 3, and the elastic unit 4 to the human body H. The cuff 5 has a cavity 51 through which air can be taken in and out. The cuff 5 may be formed in a cylindrical shape through which a part of the human body H (for example, a wrist or an arm) passes, or may be formed in a band shape so as to be wound around the part of the human body H. The cuff 5 is configured separately from the sensor unit 6.

以上のように構成される生体センサ1において、センサユニット6を人体Hに取り付ける際には、はじめに、センサユニット6を人体Hの部位の表面に配する。次いで、センサユニット6が人体Hとカフ5の内周面52との間に配されるように、カフ5に人体Hの部位(例えば手首や腕部)を通す。その後、エアーポンプ等の空気供給部(不図示)によってカフ5内の空気圧を上昇させることで、図3に示すように、センサユニット6をカフ5と人体Hとの間に挟み込む。ここで、カフ5の内周面52には、センサユニット6の筐体2のうち第1外面11と反対側の第2外面15が接触する。これにより、センサユニット6は、筐体2の第1外面11が人体Hに接触するようにカフ5の空気圧(以下、カフ圧と呼ぶ。)によって人体Hに押し付けられる。この状態では、凹部12の開口が人体Hによって塞がれる。すなわち、凹部12が外部に対して密閉される。   In the biosensor 1 configured as described above, when the sensor unit 6 is attached to the human body H, the sensor unit 6 is first arranged on the surface of the human body H. Next, a part of the human body H (for example, a wrist or an arm) is passed through the cuff 5 so that the sensor unit 6 is disposed between the human body H and the inner peripheral surface 52 of the cuff 5. Thereafter, the air pressure in the cuff 5 is increased by an air supply unit (not shown) such as an air pump, so that the sensor unit 6 is sandwiched between the cuff 5 and the human body H as shown in FIG. Here, the second outer surface 15 opposite to the first outer surface 11 of the housing 2 of the sensor unit 6 contacts the inner peripheral surface 52 of the cuff 5. Thereby, the sensor unit 6 is pressed against the human body H by the air pressure of the cuff 5 (hereinafter referred to as cuff pressure) so that the first outer surface 11 of the housing 2 contacts the human body H. In this state, the opening of the recess 12 is blocked by the human body H. That is, the recess 12 is sealed from the outside.

センサユニット6がカフ圧によって人体Hに押し付けられると、センサ部3は、その全体がわずかに凹部12に入り込むように(センサ部3が凹部12の底面13側に近づくように)筐体2に対して変位する。すなわち、センサ部3は密閉された凹部12内に位置する。センサ部3の変位は、筐体2の第1外面11によって制限されるため、センサ部3に作用するカフ圧は緩和される。したがって、センサ部3のエレクトレットセンサ21がその厚み方向において過度な圧力で圧縮されることを防いで、エレクトレットセンサ21の感度低下を防止することができる。   When the sensor unit 6 is pressed against the human body H by the cuff pressure, the sensor unit 3 is placed on the housing 2 so that the whole of the sensor unit 3 slightly enters the recess 12 (so that the sensor unit 3 approaches the bottom surface 13 side of the recess 12). It is displaced with respect to it. That is, the sensor unit 3 is located in the sealed recess 12. Since the displacement of the sensor unit 3 is limited by the first outer surface 11 of the housing 2, the cuff pressure acting on the sensor unit 3 is relieved. Therefore, it is possible to prevent the electret sensor 21 of the sensor unit 3 from being compressed with excessive pressure in the thickness direction, and to prevent the sensitivity of the electret sensor 21 from being lowered.

また、上記したセンサ部3の変位に応じて弾性フィルム31が弾性変形するため、センサ部3は弾性フィルム31の弾性力によって人体Hに押し付けられる。弾性フィルム31の弾性率を適切に設定することにより、センサ部3を適度な弾性力(エレクトレットセンサ21の感度が低下しない程度の弾性力)で人体Hに押し付けることができる。センサ部3は、人体Hに押し付けられるため、人体Hの振動(例えば血液の流動に伴う振動)を、空気を介さずに(すなわち音に変換することなく)直接検出できる。
具体的に、センサ部3が人体Hに押し付けられた状態では、センサ部3の振動伝達スペーサ22が、エレクトレットセンサ21と人体Hとの間に挟み込まれて弾性変形する。人体Hの振動は、人体Hに接触した振動伝達スペーサ22を介してエレクトレットセンサ21に伝達される。
Further, since the elastic film 31 is elastically deformed according to the displacement of the sensor unit 3 described above, the sensor unit 3 is pressed against the human body H by the elastic force of the elastic film 31. By appropriately setting the elastic modulus of the elastic film 31, the sensor unit 3 can be pressed against the human body H with an appropriate elastic force (an elastic force that does not decrease the sensitivity of the electret sensor 21). Since the sensor unit 3 is pressed against the human body H, the vibration of the human body H (for example, vibration accompanying blood flow) can be directly detected without passing through air (that is, without converting to sound).
Specifically, in a state where the sensor unit 3 is pressed against the human body H, the vibration transmission spacer 22 of the sensor unit 3 is sandwiched between the electret sensor 21 and the human body H and elastically deformed. The vibration of the human body H is transmitted to the electret sensor 21 via the vibration transmission spacer 22 in contact with the human body H.

第1実施形態の生体センサ1では、カフ5によって人体H内部の血管の阻血を行うことができる。すなわち、第1実施形態の生体センサ1は、血圧を測定する血圧計として利用することができる。具体的には、カフ圧を変化させながらセンサ部3によってコロトコフ音を振動で検出することで、血圧を測定できる。凹部12の開口を除く筐体2の第1外面11及びカフ5の内周面52が、カフ圧で人体Hに接触して押し付けられるため、センサユニット6が血圧の測定に影響を与えることはない。   In the biosensor 1 of the first embodiment, the blood vessels inside the human body H can be blocked by the cuff 5. That is, the biosensor 1 of the first embodiment can be used as a sphygmomanometer that measures blood pressure. Specifically, the blood pressure can be measured by detecting the Korotkoff sound by vibration by the sensor unit 3 while changing the cuff pressure. Since the first outer surface 11 of the housing 2 excluding the opening of the recess 12 and the inner peripheral surface 52 of the cuff 5 are pressed against the human body H by the cuff pressure, the sensor unit 6 has an influence on blood pressure measurement. Absent.

第1実施形態に係る生体センサ1では、筐体2の第1外面11が人体Hに接触することで筐体2の凹部12が外部に対して密閉され、センサ部3が密閉された凹部12内に配される。すなわち、センサ部3は、遮音性を有する筐体2の凹部12と人体Hとによって囲まれた密閉空間に配される。また、人体Hもある程度の重み(大きな比重)を有するため、外部からの音は人体Hを通過し難い。したがって、外部からの音がセンサ部3に到達することを抑制できる。これにより、人体Hの振動に応じてセンサ部3から出力される信号に含まれるノイズを低減でき、生体の振動を正確に把握することが可能となる。   In the biosensor 1 according to the first embodiment, when the first outer surface 11 of the housing 2 is in contact with the human body H, the concave portion 12 of the housing 2 is sealed from the outside, and the concave portion 12 in which the sensor unit 3 is sealed. Arranged inside. That is, the sensor unit 3 is disposed in a sealed space surrounded by the concave portion 12 of the housing 2 having sound insulation and the human body H. Moreover, since the human body H also has a certain weight (large specific gravity), it is difficult for the sound from the outside to pass through the human body H. Therefore, it is possible to suppress external sound from reaching the sensor unit 3. Thereby, the noise contained in the signal output from the sensor part 3 according to the vibration of the human body H can be reduced, and the vibration of the living body can be accurately grasped.

また、第1実施形態に係る生体センサ1では、エレクトレットセンサ21と人体Hとの間に介在する振動伝達スペーサ22は、弾性フィルム31の弾性力によって人体Hに押し付けられて密着する。これにより、人体Hの振動が振動伝達スペーサ22を介してエレクトレットセンサ21に伝わりやすくなるようにすることができる。さらには、振動伝達スペーサ22が人体Hに近い機械物性を有することにより、人体Hの振動はほとんど減衰することなくエレクトレットセンサ21に伝達される。したがって、エレクトレットセンサ21によって人体Hの振動を精度よく検出することができる。   Further, in the biosensor 1 according to the first embodiment, the vibration transmission spacer 22 interposed between the electret sensor 21 and the human body H is pressed against and closely contacts the human body H by the elastic force of the elastic film 31. Thereby, the vibration of the human body H can be easily transmitted to the electret sensor 21 via the vibration transmission spacer 22. Furthermore, since the vibration transmission spacer 22 has mechanical properties close to that of the human body H, vibration of the human body H is transmitted to the electret sensor 21 with almost no attenuation. Therefore, the vibration of the human body H can be accurately detected by the electret sensor 21.

また、振動伝達スペーサ22は、弾性を有するため、人体Hの表面形状の変化に追従することができる。仮に、人体Hの表面に凹凸などがあったとしても、振動伝達スペーサ22は人体Hの表面の凹凸を吸収するように変形する。このため、エレクトレットセンサ21に大きな形状の変化が生じることを抑制できる。   Further, since the vibration transmission spacer 22 has elasticity, it can follow the change in the surface shape of the human body H. Even if the surface of the human body H is uneven, the vibration transmitting spacer 22 is deformed to absorb the unevenness of the surface of the human body H. For this reason, it can suppress that a big shape change arises in the electret sensor 21. FIG.

また、第1実施形態に係る生体センサ1では、凹部12のうち少なくとも底面13側の一部空間が弾性フィルム31によって外部に対して密閉され、凹部12の一部空間に存在するエアが空気バネを構成する。このため、センサ部3の凹部12の開口方向への変位に伴って、筐体2の凹部12に形成された空気バネによってセンサ部3に弾性力を付与できる。このため、弾性フィルム31自体の弾性力が小さくても、十分な弾性力をセンサ部3に付与することができる。   In the biosensor 1 according to the first embodiment, at least a partial space on the bottom surface 13 side of the recess 12 is sealed from the outside by the elastic film 31, and air existing in the partial space of the recess 12 is an air spring. Configure. Therefore, an elastic force can be applied to the sensor unit 3 by the air spring formed in the recess 12 of the housing 2 in accordance with the displacement of the sensor unit 3 in the opening direction of the recess 12. For this reason, even if the elastic force of the elastic film 31 itself is small, a sufficient elastic force can be applied to the sensor unit 3.

[第2実施形態]
次に、図4,5を参照して本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態では、第1実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図4に示すように、第2実施形態の生体センサ1Bは、第1実施形態と同様に、筐体2Bと、センサ部3Bと、弾性部4と、カフ5と、を備える。   As shown in FIG. 4, the biosensor 1B of the second embodiment includes a housing 2B, a sensor unit 3B, an elastic unit 4, and a cuff 5 as in the first embodiment.

第2実施形態の筐体2Bは、凹部12の開口の縁から張り出す環状に形成された張出壁部16Bを有する。張出壁部16Bは、凹部12の開口の一部を覆う。これにより、凹部12内の空間は、張出壁部16Bの孔17Bを通して外部につながっている。
張出壁部16Bは、筐体2Bの他の部位と一体に形成され、筐体2Bの他の部位と同様の遮音性を有する。張出壁部16Bは、筐体2Bの他の部位と共に筐体2Bの第1外面11を形成している。また、張出壁部16Bは、凹部12の底面13に対向する。
The housing 2 </ b> B of the second embodiment has a protruding wall portion 16 </ b> B formed in an annular shape that protrudes from the edge of the opening of the recess 12. The overhanging wall portion 16 </ b> B covers a part of the opening of the recess 12. Thereby, the space in the recessed part 12 is connected outside through the hole 17B of the overhanging wall part 16B.
The overhanging wall portion 16B is formed integrally with other parts of the housing 2B and has the same sound insulation as the other parts of the housing 2B. The overhanging wall portion 16B forms the first outer surface 11 of the housing 2B together with other parts of the housing 2B. The overhanging wall portion 16 </ b> B faces the bottom surface 13 of the recess 12.

第2実施形態のセンサ部3Bは、本体部24Bと、突起部25Bと、を備える。
本体部24Bは、凹部12内に配されると共に筐体2Bの第1外面11側から見て張出壁部16Bの孔17Bよりも大きく形成されている。このため、本体部24Bが凹部12の外側に出ることはない。
突起部25Bは、本体部24Bから一体に突出して張出壁部16Bの孔17Bに挿入される。すなわち、突起部25Bは、筐体2Bの第1外面11側から見て張出壁部16Bの孔17Bよりも小さく形成されている。
The sensor unit 3B of the second embodiment includes a main body 24B and a protrusion 25B.
The main body 24B is disposed in the recess 12 and is formed to be larger than the hole 17B of the overhanging wall 16B as viewed from the first outer surface 11 side of the housing 2B. For this reason, the main body 24 </ b> B does not come out of the recess 12.
The protruding portion 25B protrudes integrally from the main body portion 24B and is inserted into the hole 17B of the overhanging wall portion 16B. That is, the protrusion 25B is formed to be smaller than the hole 17B of the overhanging wall 16B when viewed from the first outer surface 11 side of the housing 2B.

センサ部3Bのエレクトレットセンサ21は、前述した本体部24Bの一部を構成している。また、センサ部3Bの振動伝達スペーサ22は、前述した突起部25Bの一部を構成している。すなわち、筐体2Bの第1外面11側から見た振動伝達スペーサ22の大きさは、エレクトレットセンサ21よりも小さい。
さらに、センサ部3Bは、エレクトレットセンサ21と振動伝達スペーサ22との間に設けられて、本体部24B及び突起部25Bの一部を構成するアダプタ26Bを備える。アダプタ26Bは、撓み変形しない程度に高い剛性を有していればよい。アダプタ26Bは、人体Hの振動を振動伝達スペーサ22からエレクトレットセンサ21に伝えることができるように構成されていればよい。
筐体2Bに対するセンサ部3Bの位置(特に凹部12の開口方向における位置)は、第1実施形態の場合と同様である。
The electret sensor 21 of the sensor unit 3B constitutes a part of the main body 24B described above. Further, the vibration transmission spacer 22 of the sensor unit 3B constitutes a part of the protrusion 25B described above. That is, the size of the vibration transmission spacer 22 viewed from the first outer surface 11 side of the housing 2 </ b> B is smaller than that of the electret sensor 21.
Furthermore, the sensor unit 3B includes an adapter 26B that is provided between the electret sensor 21 and the vibration transmission spacer 22 and constitutes a part of the main body 24B and the protrusion 25B. The adapter 26B only needs to have such a high rigidity that it does not bend and deform. The adapter 26 </ b> B only needs to be configured to transmit vibration of the human body H from the vibration transmission spacer 22 to the electret sensor 21.
The position of the sensor unit 3B with respect to the housing 2B (particularly the position in the opening direction of the recess 12) is the same as in the first embodiment.

以上のように構成される生体センサ1Bは、第1実施形態と同様に、人体Hに取り付けることができる。図5に示すように、生体センサ1Bを人体Hに取り付けた状態では、筐体2Bの張出壁部16Bの孔17Bが人体Hによって塞がれる。これにより、凹部12が外部に対して密閉される。   The biosensor 1B configured as described above can be attached to the human body H as in the first embodiment. As shown in FIG. 5, in the state where the biosensor 1 </ b> B is attached to the human body H, the hole 17 </ b> B of the overhanging wall portion 16 </ b> B of the housing 2 </ b> B is blocked by the human body H. Thereby, the recessed part 12 is sealed with respect to the exterior.

また、第1実施形態と同様に、筐体2B、センサ部3B及び弾性部4を含むセンサユニット6Bがカフ圧(カフ5の空気圧)によって人体Hに押し付けられると、センサ部3Bは、その全体が張出壁部16Bの孔17Bを含む凹部12内の空間に入り込むように筐体2Bに対して変位し、密閉された凹部12内に位置する。また、センサ部3Bの突起部25B(振動伝達スペーサ22)が、弾性フィルム31の弾性力によって人体Hに押し付けられる。この状態において、人体Hの振動は、人体Hに接触した振動伝達スペーサ22及びアダプタ26Bを介してエレクトレットセンサ21に伝達される。   Similarly to the first embodiment, when the sensor unit 6B including the housing 2B, the sensor unit 3B, and the elastic unit 4 is pressed against the human body H by the cuff pressure (air pressure of the cuff 5), the sensor unit 3B Is displaced with respect to the housing 2B so as to enter the space in the recess 12 including the hole 17B of the overhanging wall portion 16B, and is positioned in the sealed recess 12. Further, the protrusion 25 </ b> B (vibration transmission spacer 22) of the sensor unit 3 </ b> B is pressed against the human body H by the elastic force of the elastic film 31. In this state, the vibration of the human body H is transmitted to the electret sensor 21 via the vibration transmission spacer 22 and the adapter 26B that are in contact with the human body H.

第2実施形態に係る生体センサ1Bでは、第1実施形態と同様の効果を奏する。
また、第2実施形態に係る生体センサ1Bでは、凹部12の開口の一部が張出壁部16Bによって覆われる。すなわち、凹部12の開口が実質的に小さくなる。また、センサ部3Bの本体部24Bの一部が張出壁部16Bによって覆われる。このため、外部からの音が凹部12内に入り込んでセンサ部3Bの本体部24B(エレクトレットセンサ21)に到達することを効果的に抑制できる。例えば、筐体2Bの第1外面11が人体Hに接した状態で、外部からの音が人体Hを通して凹部12内に入り込むことを抑制できる。したがって、人体Hの振動に応じてセンサ部3B(エレクトレットセンサ21)から出力される信号に含まれるノイズをさらに低減できる。
The biosensor 1B according to the second embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
Moreover, in the biosensor 1B according to the second embodiment, a part of the opening of the recess 12 is covered with the overhanging wall portion 16B. That is, the opening of the recess 12 is substantially reduced. Further, a part of the main body 24B of the sensor unit 3B is covered with the overhanging wall 16B. For this reason, it can suppress effectively that the sound from the outside enters into the recessed part 12, and reaches | attains the main-body part 24B (electret sensor 21) of the sensor part 3B. For example, in a state where the first outer surface 11 of the housing 2 </ b> B is in contact with the human body H, it is possible to suppress external sound from entering the recess 12 through the human body H. Therefore, the noise contained in the signal output from the sensor unit 3B (electret sensor 21) according to the vibration of the human body H can be further reduced.

また、第2実施形態に係る生体センサ1Bでは、凹部12の開口が実質的に小さくなることで、センサユニット6Bが人体Hに押し付けられても、人体Hが凹部12に入り込むことを抑制できる。具体的には、凹部12に入り込む人体Hの大きさにばらつきが生じることを抑制できる。これにより、センサユニット6Bを人体Hに押し付けた際に凹部12に入り込むセンサ部3Bの変位のばらつきに基づいて、センサ部3Bを人体Hに押し付ける弾性部4の弾性力にばらつきが生じることを抑制できる。したがって、人体Hの振動をセンサ部3Bによって安定に検出することができる。   Moreover, in the biosensor 1B according to the second embodiment, the opening of the recess 12 is substantially reduced, so that the human body H can be prevented from entering the recess 12 even if the sensor unit 6B is pressed against the human body H. Specifically, variation in the size of the human body H entering the recess 12 can be suppressed. Thereby, when the sensor unit 6B is pressed against the human body H, the variation in the elastic force of the elastic portion 4 that presses the sensor unit 3B against the human body H is suppressed based on the variation in the displacement of the sensor unit 3B that enters the recess 12. it can. Therefore, the vibration of the human body H can be stably detected by the sensor unit 3B.

第2実施形態において、センサ部3Bの本体部24Bはエレクトレットセンサ21及びアダプタ26Bによって構成され、センサ部3Bの突起部25Bは振動伝達スペーサ22のみによって構成されてもよい。   In 2nd Embodiment, the main-body part 24B of the sensor part 3B may be comprised by the electret sensor 21 and the adapter 26B, and the projection part 25B of the sensor part 3B may be comprised only by the vibration transmission spacer 22. FIG.

[第3実施形態]
次に、図6,7を参照して本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態では、第1実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図6に示すように、第3実施形態の生体センサ1Cは、第1実施形態と同様に、筐体2と、センサ部3と、弾性部4Cと、カフ5と、を備える。   As shown in FIG. 6, the biosensor 1C of the third embodiment includes a housing 2, a sensor unit 3, an elastic unit 4C, and a cuff 5 as in the first embodiment.

第3実施形態の弾性部4Cは、センサ部3と筐体2の凹部12の底面13との間に介在する弾性スペーサ31Cである。
弾性スペーサ31Cは、例えば振動伝達スペーサ22と同様に、ゲル状の材料にて構成されている。弾性スペーサ31Cは、凹部12の内側面14との間に間隔をあけて配されている。また、弾性スペーサ31Cは、凹部12が開口する方向から見た平面視で環状に形成されている。このため、弾性スペーサ31Cは、凹部12が開口する方向から見て、凹部12の底面13やこれに対向するセンサ部3の面のうち環状の領域に重なる。
The elastic part 4 </ b> C of the third embodiment is an elastic spacer 31 </ b> C interposed between the sensor part 3 and the bottom surface 13 of the recess 12 of the housing 2.
The elastic spacer 31 </ b> C is made of a gel-like material, for example, like the vibration transmission spacer 22. The elastic spacer 31 </ b> C is disposed with a space between the inner surface 14 of the recess 12. Further, the elastic spacer 31C is formed in an annular shape in a plan view as viewed from the direction in which the recess 12 opens. For this reason, the elastic spacer 31 </ b> C overlaps the annular region of the bottom surface 13 of the recess 12 and the surface of the sensor unit 3 facing the recess 13 when viewed from the direction in which the recess 12 opens.

さらに、センサ部3と弾性スペーサ31Cとの間には、剛性プレート(プレート部)35Cが設けられている。剛性プレート35Cは、凹部12の底面13に対向するセンサ部3の面全体に接するように配されている。剛性プレート35Cは、例えば金属製であり、振動伝達スペーサ22や弾性スペーサ31Cよりも高い剛性を有する。このため、剛性プレート35Cは、振動伝達スペーサ22や弾性スペーサ31Cが変形したとしても変形しにくい。   Further, a rigid plate (plate part) 35C is provided between the sensor part 3 and the elastic spacer 31C. The rigid plate 35 </ b> C is disposed so as to be in contact with the entire surface of the sensor unit 3 that faces the bottom surface 13 of the recess 12. The rigid plate 35C is made of metal, for example, and has higher rigidity than the vibration transmission spacer 22 and the elastic spacer 31C. For this reason, the rigid plate 35C is not easily deformed even if the vibration transmission spacer 22 or the elastic spacer 31C is deformed.

以上のように構成される生体センサ1Cは、第1実施形態と同様に、人体Hに取り付けることができる。図7に示すように、生体センサ1Cを人体Hに取り付けた状態では、筐体2の凹部12の開口が人体Hによって塞がれ、凹部12が外部に対して密閉される。
また、第1実施形態と同様に、筐体2、センサ部3及び弾性部4Cを含むセンサユニット6Cがカフ圧(カフ5の空気圧)によって人体Hに押し付けられると、センサ部3は、その全体が凹部12内の空間に入り込むように筐体2に対して変位し、密閉された凹部12内に位置する。また、弾性スペーサ31Cがセンサ部3と凹部12の底面13との間で押し潰されることで生じる弾性スペーサ31Cの弾性力によって、センサ部3が人体Hに押し付けられる。
The biosensor 1C configured as described above can be attached to the human body H as in the first embodiment. As shown in FIG. 7, in a state where the biosensor 1C is attached to the human body H, the opening of the concave portion 12 of the housing 2 is blocked by the human body H, and the concave portion 12 is sealed from the outside.
Similarly to the first embodiment, when the sensor unit 6C including the housing 2, the sensor unit 3, and the elastic unit 4C is pressed against the human body H by the cuff pressure (air pressure of the cuff 5), the sensor unit 3 Is displaced with respect to the housing 2 so as to enter the space in the recess 12, and is positioned in the sealed recess 12. In addition, the sensor unit 3 is pressed against the human body H by the elastic force of the elastic spacer 31 </ b> C generated by the elastic spacer 31 </ b> C being crushed between the sensor unit 3 and the bottom surface 13 of the recess 12.

第3実施形態に係る生体センサ1Cでは、第1実施形態と同様の効果を奏する。
また、第3実施形態に係る生体センサ1Cでは、弾性スペーサ31Cの弾性力によってセンサ部3を人体Hに押し付ける。このため、第1、第2実施形態のような弾性フィルム31を用いることなく、センサ部3に弾性力を付与できる。特に、センサ部3が振動伝達スペーサ22を備える場合には、振動伝達スペーサ22と弾性スペーサ31Cとを共通の材料で設けることができるため、部材の多様化を抑制することができる。
The biosensor 1C according to the third embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
In the biosensor 1C according to the third embodiment, the sensor unit 3 is pressed against the human body H by the elastic force of the elastic spacer 31C. For this reason, an elastic force can be applied to the sensor unit 3 without using the elastic film 31 as in the first and second embodiments. In particular, when the sensor unit 3 includes the vibration transmission spacer 22, the vibration transmission spacer 22 and the elastic spacer 31 </ b> C can be provided with a common material, and thus diversification of members can be suppressed.

また、第3実施形態に係る生体センサ1Cでは、センサ部3と弾性スペーサ31Cとの間に剛性プレート35Cが設けられている。このため、弾性スペーサ31Cがその弾性力によって剛性プレート35Cの一部にのみ押し付けられても、弾性スペーサ31Cの弾性力が凹部12の底面13に対向するセンサ部3の面全体に均一に作用しやすくなる。これにより、センサ部3(特にエレクトレットセンサ21)における感度をさらに高めることができる。   In the biosensor 1C according to the third embodiment, a rigid plate 35C is provided between the sensor unit 3 and the elastic spacer 31C. For this reason, even if the elastic spacer 31C is pressed against only a part of the rigid plate 35C by the elastic force, the elastic force of the elastic spacer 31C acts uniformly on the entire surface of the sensor unit 3 facing the bottom surface 13 of the recess 12. It becomes easy. Thereby, the sensitivity in the sensor part 3 (especially electret sensor 21) can further be improved.

また、第3実施形態に係る生体センサ1Cでは、弾性スペーサ31Cが、センサ部3が凹部12の底面13に近づくように変位した際に押し潰されるが、弾性スペーサ31Cの外側及び内側には空間が形成されている。この空間は弾性スペーサ31Cの変形を許容するスペースとなるため、弾性スペーサ31Cが逃げる領域を広く確保することができる。さらに、弾性スペーサ31Cは、外側と内側の双方に向けて均一に変形できる領域を確保することができる。   In the biosensor 1C according to the third embodiment, the elastic spacer 31C is crushed when the sensor unit 3 is displaced so as to approach the bottom surface 13 of the recess 12, but there is a space between the outer side and the inner side of the elastic spacer 31C. Is formed. Since this space is a space that allows deformation of the elastic spacer 31C, it is possible to secure a wide area for the elastic spacer 31C to escape. Further, the elastic spacer 31C can secure a region that can be uniformly deformed toward both the outside and the inside.

第3実施形態において、弾性スペーサ31Cは、任意の形状に形成されてよい。弾性スペーサ31Cは、例えば凹部12の開口方向において、凹部12の底面13に対向するセンサ部3の面全体に重なる形状に形成されてもよい。この場合、剛性プレート35Cは設けられなくてもよい。   In the third embodiment, the elastic spacer 31C may be formed in an arbitrary shape. For example, the elastic spacer 31 </ b> C may be formed in a shape overlapping the entire surface of the sensor unit 3 facing the bottom surface 13 of the recess 12 in the opening direction of the recess 12. In this case, the rigid plate 35C may not be provided.

第3実施形態の弾性スペーサ31Cや剛性プレート35Cは、第2実施形態の生体センサ1Bにも適用可能である。また、第2実施形態の筐体2Bやセンサ部3Bは、第3実施形態の生体センサ1Cに適用可能である。   The elastic spacer 31C and the rigid plate 35C of the third embodiment can be applied to the biosensor 1B of the second embodiment. Moreover, the housing | casing 2B and sensor part 3B of 2nd Embodiment are applicable to the biosensor 1C of 3rd Embodiment.

[第4実施形態]
次に、図8,9を参照して本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態では、第1実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図8,9に示すように、第4実施形態の生体センサ1Dは、第1実施形態と同様に、筐体2、センサ部3及び弾性部4を含むセンサユニット6と、カフ5と、を備える。   As shown in FIGS. 8 and 9, the biosensor 1 </ b> D of the fourth embodiment includes a sensor unit 6 including a housing 2, a sensor unit 3, and an elastic unit 4, and a cuff 5, as in the first embodiment. Prepare.

第4実施形態の生体センサ1Dでは、センサユニット6がカフ5に一体に設けられている。センサユニット6は、少なくとも筐体2の第1外面11がカフ5の内周面52と共に人体Hの表面に対向するようにカフ5に対して設けられればよい。具体的に、センサユニット6は、筐体2がカフ5の内周側の膜部53Dに形成された貫通孔54Dを塞ぐようにカフ5に対して設けられている。すなわち、筐体2はカフ5の一部を構成している。図示例において、筐体2の第1外面11は、カフ5の内周面52よりも高く位置しているが、例えばカフ5の内周面52と共に同一面をなすように(カフ5の内周面52との間に段差が生じないように)位置してもよい。   In the biosensor 1D of the fourth embodiment, the sensor unit 6 is provided integrally with the cuff 5. The sensor unit 6 may be provided on the cuff 5 so that at least the first outer surface 11 of the housing 2 faces the surface of the human body H together with the inner peripheral surface 52 of the cuff 5. Specifically, the sensor unit 6 is provided to the cuff 5 so that the housing 2 closes a through hole 54 </ b> D formed in the film portion 53 </ b> D on the inner peripheral side of the cuff 5. That is, the housing 2 constitutes a part of the cuff 5. In the illustrated example, the first outer surface 11 of the housing 2 is positioned higher than the inner peripheral surface 52 of the cuff 5. For example, the first outer surface 11 of the housing 2 is flush with the inner peripheral surface 52 of the cuff 5. It may be positioned so that no step is generated between the peripheral surface 52 and the peripheral surface 52.

第4実施形態に係る生体センサ1Dでは、第1実施形態と同様の効果を奏する。
また、第4実施形態に係る生体センサ1Dでは、センサユニット6がカフ5に一体に設けられている。このため、人体H(例えば手首や腕部)に対するカフ5の位置決めと同時に、センサユニット6(特にセンサ部3)を人体Hに対して位置決めすることができる。すなわち、人体Hに対するセンサ部3の位置決めを容易に行うことができる。
The biosensor 1D according to the fourth embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
In the biosensor 1D according to the fourth embodiment, the sensor unit 6 is provided integrally with the cuff 5. For this reason, the sensor unit 6 (especially the sensor part 3) can be positioned with respect to the human body H simultaneously with the positioning of the cuff 5 with respect to the human body H (for example, wrist or arm). That is, it is possible to easily position the sensor unit 3 with respect to the human body H.

第4実施形態において、筐体2はカフ5の内周面52に接着等によって固定されてもよい。   In the fourth embodiment, the housing 2 may be fixed to the inner peripheral surface 52 of the cuff 5 by adhesion or the like.

第4実施形態の構成は、第2、第3実施形態の生体センサ1B,1Cにも適用可能である。   The configuration of the fourth embodiment can also be applied to the biosensors 1B and 1C of the second and third embodiments.

[第5実施形態]
次に、図10〜12を参照して本発明の第5実施形態について説明する。第5実施形態では、第1実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fifth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図10,11に示すように、第5実施形態の生体センサ1Eは、第1実施形態と同様に、筐体2E、センサ部3及び弾性部4を含むセンサユニット6Eと、カフ5と、を備える。   As shown in FIGS. 10 and 11, the biosensor 1 </ b> E of the fifth embodiment includes a sensor unit 6 </ b> E including a housing 2 </ b> E, a sensor unit 3, and an elastic unit 4 and a cuff 5, as in the first embodiment. Prepare.

第5実施形態の筐体2Eは、第1外面11に開口する複数(図10においては九つ)の凹部12を有する。センサ部3は、上記した筐体2Eの複数の凹部12に対して一つずつ設けられている。複数の凹部12は、筐体2Eの第1外面11に沿う一方向に間隔をあけて配列される。なお、複数の凹部12は、例えば筐体2Eの第1外面11に沿って互いに直交する二つの方向に配列されてもよい。   The housing 2E of the fifth embodiment has a plurality (nine in FIG. 10) of recesses 12 that open to the first outer surface 11. One sensor unit 3 is provided for each of the plurality of recesses 12 of the housing 2E. The plurality of recesses 12 are arranged at intervals in one direction along the first outer surface 11 of the housing 2E. The plurality of recesses 12 may be arranged in two directions orthogonal to each other, for example, along the first outer surface 11 of the housing 2E.

筐体2Eは、腕部の表面のように人体Hの表面が湾曲していても、複数のセンサ部3が人体Hの表面に接触できるように、すなわち筐体2Eの第1外面11が人体Hの表面に追従できるように、構成されているとよい。具体的に、筐体2Eは、例えば、シリコーン樹脂により形成される等して、撓み変形可能に構成されてよい。また、筐体2Eは、例えば、第1外面11及び第1外面11に開口する凹部12を有する筐体要素部を複数備え、複数の筐体要素部が、連結部によって互いに回転可能に連結されてもよい。連結部は、例えば蝶番であってもよい。また、連結部は、例えば筐体要素部と同じ材料で筐体要素部に一体に形成され、撓み変形するように筐体要素部よりも薄く形成されてもよい。   Even if the surface of the human body H is curved like the surface of the arm portion, the housing 2E can be in contact with the surface of the human body H, that is, the first outer surface 11 of the housing 2E is the human body. It is good to be comprised so that it can follow the surface of H. Specifically, the housing 2E may be configured to be able to bend and deform, for example, by being formed of a silicone resin. Further, the housing 2E includes, for example, a plurality of housing element portions having a first outer surface 11 and a recess 12 that opens to the first outer surface 11, and the plurality of housing element portions are connected to each other by a connecting portion so as to be rotatable. May be. The connecting portion may be a hinge, for example. Further, the connecting portion may be formed integrally with the housing element portion using the same material as the housing element portion, for example, and may be formed thinner than the housing element portion so as to bend and deform.

図12に示すように、第5実施形態の生体センサ1Eは、取得部7Eと、信号処理部8Eと、をさらに備える。取得部7Eは、複数のセンサ部3から出力された信号を取得する。センサ部3からの出力信号は、センサ部3において検出された人体Hの振動を示す信号である。
信号処理部8Eは、取得部7Eが得た複数のセンサ部3の出力信号から抽出または合成して所望の信号となるように信号処理をする。信号処理部8Eは、例えば、複数のセンサ部3から出力された複数の出力信号を比較して、最も出力(振幅)が大きい出力信号を選択してよい。この場合、信号処理部8Eは、選択された出力信号を外部の各種機器に出力する。また、信号処理部8Eは、例えば、複数のセンサ部3から出力された複数の出力信号を合成演算してよい。複数の出力信号を合成演算する場合には、人体Hにおける振動源(図10,11において腕部の内部に通る上腕動脈AR1)から各センサ部3までの距離に応じて、複数の出力信号を遅延加算するとよい。
As shown in FIG. 12, the biosensor 1E according to the fifth embodiment further includes an acquisition unit 7E and a signal processing unit 8E. The acquisition unit 7E acquires signals output from the plurality of sensor units 3. The output signal from the sensor unit 3 is a signal indicating the vibration of the human body H detected by the sensor unit 3.
The signal processing unit 8E performs signal processing so as to obtain a desired signal by extracting or synthesizing from the output signals of the plurality of sensor units 3 obtained by the acquisition unit 7E. For example, the signal processing unit 8E may compare a plurality of output signals output from the plurality of sensor units 3 and select an output signal having the largest output (amplitude). In this case, the signal processing unit 8E outputs the selected output signal to various external devices. Further, the signal processing unit 8E may perform a composite operation on a plurality of output signals output from the plurality of sensor units 3, for example. When combining a plurality of output signals, the plurality of output signals are converted according to the distance from the vibration source in the human body H (the brachial artery AR1 passing through the arm portion in FIGS. 10 and 11) to each sensor unit 3. Delayed addition is recommended.

この点について、具体的に説明する。人体Hの振動源(上腕動脈AR1)から各センサ部3までの距離は、複数のセンサ部3の間で異なる。このため、人体Hの振動(上腕動脈AR1の脈動)が各センサ部3に到達する時間は、複数のセンサ部3の間で異なる。そこで、信号処理部8Eは、人体Hの振動を示す複数の出力信号の特徴部分(例えば、相互相関解析を行うことで得られる特徴量データ)が一致するか出力信号の特徴部分のうち相関が高い部分が重なるように、出力信号の位相を合わせるようにして加算することで合成する。これにより、人体Hの振動源から各センサ部3までの距離が互いに異なる場合であっても、各センサ部3からの出力信号に遅延時間を考慮して、複数の出力信号を合成することができる。なお、複数のセンサ部3からの出力信号を合成する場合、複数のセンサ部3のうち全てのセンサ部3からの出力信号を合成してもよいし、出力信号の特徴部分の相関性が高いセンサ部3のみを選択して合成してもよい。   This point will be specifically described. The distance from the vibration source (brachial artery AR1) of the human body H to each sensor unit 3 differs among the plurality of sensor units 3. For this reason, the time required for the vibration of the human body H (pulsation of the brachial artery AR1) to reach each sensor unit 3 differs among the plurality of sensor units 3. Therefore, the signal processing unit 8E determines whether the feature portions (for example, feature amount data obtained by performing cross-correlation analysis) of the plurality of output signals indicating the vibration of the human body H match or the correlation among the feature portions of the output signal. Synthesis is performed by adding the output signals in phase so that the high portions overlap. Thereby, even if the distance from the vibration source of the human body H to each sensor unit 3 is different from each other, it is possible to synthesize a plurality of output signals in consideration of the delay time for the output signal from each sensor unit 3. it can. In addition, when combining the output signals from the plurality of sensor units 3, the output signals from all the sensor units 3 among the plurality of sensor units 3 may be combined, or the correlation of the characteristic portions of the output signals is high. Only the sensor unit 3 may be selected and combined.

第5実施形態に係る生体センサ1Eでは、第1実施形態と同様の効果を奏する。
また、第5実施形態に係る生体センサ1Eは、複数のセンサ部3が人体Hに接するように構成されている。このため、人体Hに対する生体センサ1Eの位置精度が低くても、いずれかのセンサ部3を人体Hの振動源の近くに位置させることができる。これにより、例えば、複数のセンサ部3からの出力信号のうち最も高い出力を示す信号を選択して用いることで、人体Hの振動を精度よく検出することができる。また、例えば、複数のセンサ部3からの出力信号を合成演算することでも、人体Hの振動を精度よく検出することができる。すなわち、生体センサ1Eから出力される信号のS/N比(signal-noise ratio)を改善することができる。
The biosensor 1E according to the fifth embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
The biosensor 1E according to the fifth embodiment is configured such that the plurality of sensor units 3 are in contact with the human body H. For this reason, even if the positional accuracy of the biosensor 1E with respect to the human body H is low, any one of the sensor units 3 can be positioned near the vibration source of the human body H. Thereby, for example, the vibration of the human body H can be accurately detected by selecting and using the signal indicating the highest output among the output signals from the plurality of sensor units 3. Further, for example, the vibration of the human body H can be detected with high accuracy by combining and calculating the output signals from the plurality of sensor units 3. That is, the S / N ratio (signal-noise ratio) of the signal output from the biosensor 1E can be improved.

第5実施形態の生体センサ1Eには、第2〜第4実施形態の構成が適用されてもよい。
また、第5実施形態の生体センサ1Eにおいて、取得部7E、信号処理部8Eは、例えば、例えばCPU(中央処理装置)等の処理装置若しくは専用の電子回路で構成されてよい。また、取得部7E、信号処理部8Eは、例えばそれぞれ別個の処理装置や電子回路で構成されてもよいし、例えばこれらのうち少なくとも一部が共通の処理装置や電子回路で構成されてもよい。
The configurations of the second to fourth embodiments may be applied to the biosensor 1E of the fifth embodiment.
In the biosensor 1E according to the fifth embodiment, the acquisition unit 7E and the signal processing unit 8E may be configured by a processing device such as a CPU (Central Processing Unit) or a dedicated electronic circuit, for example. Further, the acquisition unit 7E and the signal processing unit 8E may be configured by, for example, separate processing devices and electronic circuits, respectively, or at least a part of them may be configured by a common processing device and electronic circuit, for example. .

以上、本発明の実施形態について、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention. .

例えば、上記の各実施形態において、生体センサを設ける部位は、生体の振動を検出する対象の部位であればよい。生体センサを設ける部位は、手首や腕部以外の部位、例えば人体の頭部、胴体、足首、脚部等の部位であってもよい。
また、上記の各実施形態において、生体の振動を検出するセンサ本体(センサ部)は、エレクトレットセンサに限らず、ピエゾ等の振動検出センサや、他の圧力センサなどの任意のセンサであってよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the part where the biosensor is provided may be a part that is a target for detecting vibration of the living body. The part where the biosensor is provided may be a part other than the wrist or the arm part, for example, a part such as a human head, torso, ankle, or leg.
In each of the above embodiments, the sensor body (sensor unit) that detects the vibration of the living body is not limited to the electret sensor, and may be an arbitrary sensor such as a vibration detection sensor such as a piezo, or another pressure sensor. .

1,1B,1C,1D,1E…生体センサ、2,2B,2E…筐体、3,3B…センサ部、4,4C…弾性部、5…カフ(取付具)、6,6B,6C,6E…センサユニット、11…第1外面(外面)、12…凹部、13…底面、16B…張出壁部、17B…張出壁部16Bの孔、21…エレクトレットセンサ(センサ本体)、22…振動伝達スペーサ、24B…本体部、25B…突起部、26B…アダプタ、31…弾性フィルム、31C…弾性スペーサ、35C…剛性プレート(プレート部)、H…人体 1, 1B, 1C, 1D, 1E ... biosensor, 2, 2B, 2E ... housing, 3, 3B ... sensor part, 4, 4C ... elastic part, 5 ... cuff (attachment), 6, 6B, 6C, 6E ... Sensor unit, 11 ... First outer surface (outer surface), 12 ... Recess, 13 ... Bottom, 16B ... Overhang wall portion, 17B ... Hole in overhang wall portion 16B, 21 ... Electret sensor (sensor body), 22 ... Vibration transmission spacer, 24B ... Body part, 25B ... Protrusion part, 26B ... Adapter, 31 ... Elastic film, 31C ... Elastic spacer, 35C ... Rigid plate (plate part), H ... Human body

本発明の生体センサは、対象物に接する外面、及び、前記外面から窪んで形成されると共に前記外面が前記対象物に接した状態で外部に対して密閉される凹部を有し、音を遮蔽する筐体と、前記外面側から見て前記凹部の内側に配され、少なくとも前記筐体の外面が前記対象物に接した状態で前記凹部に入り込み、前記対象物の振動を検出するセンサ部と、前記センサ部を前記筐体に対して前記凹部が開口する方向に弾性的に変位可能に接続し、前記筐体の外面が前記対象物に接した状態で前記センサ部を前記対象物に押し付ける弾性フィルムと、を備える。 The biosensor of the present invention has an outer surface that contacts an object, and a recess that is recessed from the outer surface and that is sealed to the outside in a state where the outer surface is in contact with the object and shields sound. And a sensor unit that is arranged inside the recess when viewed from the outer surface side, enters at least in the recess with the outer surface of the housing in contact with the object, and detects vibration of the object. The sensor unit is connected to the housing so as to be elastically displaceable in the direction in which the recess opens, and the sensor unit is pressed against the object in a state where the outer surface of the housing is in contact with the object. An elastic film .

Claims (6)

対象物に接する外面、及び、前記外面から窪んで形成されると共に前記外面が前記対象物に接した状態で外部に対して密閉される凹部を有し、音を遮蔽する筐体と、
前記外面側から見て前記凹部の内側に配され、少なくとも前記筐体の外面が前記対象物に接した状態で前記凹部に入り込み、前記対象物の振動を検出するセンサ部と、
前記センサ部を前記筐体に対して前記凹部が開口する方向に弾性的に変位可能に接続し、前記筐体の外面が前記対象物に接した状態で前記センサ部を前記対象物に押し付ける弾性部と、
を備える生体センサ。
A housing that shields sound, having an outer surface that contacts the object, and a recess that is recessed from the outer surface and that is sealed to the outside in a state where the outer surface is in contact with the object;
A sensor unit that is disposed inside the recess as viewed from the outer surface side, enters the recess with at least the outer surface of the housing in contact with the object, and detects vibration of the object;
The sensor unit is connected to the housing in an elastically displaceable manner in the direction in which the concave portion is opened, and the sensor unit is pressed against the object while the outer surface of the housing is in contact with the object. And
A biosensor.
前記筐体が、前記凹部の開口の縁から張り出す環状に形成されて前記凹部の開口の一部を覆う張出壁部を有し、
前記センサ部が、前記凹部内に配されると共に前記外面側から見て前記張出壁部の孔よりも大きく形成された本体部と、前記本体部から突出して前記張出壁部の孔に挿入される突起部と、を備える請求項1に記載の生体センサ。
The housing has a projecting wall portion that is formed in an annular shape projecting from an edge of the opening of the recess and covers a part of the opening of the recess;
The sensor part is disposed in the recess and is formed larger than the hole of the overhanging wall part when viewed from the outer surface side, and protrudes from the main body part into the hole of the overhanging wall part The biosensor according to claim 1, further comprising a protruding portion to be inserted.
前記弾性部が、前記センサ部と前記凹部の底面との間に介在する弾性スペーサである請求項1または2に記載の生体センサ。   The biosensor according to claim 1, wherein the elastic portion is an elastic spacer interposed between the sensor portion and a bottom surface of the concave portion. 前記センサ部と前記弾性スペーサとの間に、プレート部が設けられている請求項3に記載の生体センサ。   The biosensor according to claim 3, wherein a plate portion is provided between the sensor portion and the elastic spacer. 前記筐体、前記センサ部及び弾性部を含むセンサユニットを前記対象物に取り付ける取付具を備え、
前記センサユニットが、前記取付具に一体に設けられている請求項1から4のいずれか一項に記載の生体センサ。
A fixture for attaching a sensor unit including the housing, the sensor unit, and an elastic unit to the object;
The biosensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the sensor unit is provided integrally with the fixture.
前記筐体が、前記外面に開口する複数の前記凹部を有し、
前記センサ部が、複数の凹部に対して一つずつ設けられている請求項1から5のいずれか一項に記載の生体センサ。
The housing has a plurality of the recesses that open to the outer surface,
The biosensor according to any one of claims 1 to 5, wherein one sensor unit is provided for each of the plurality of recesses.
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