JP2021053357A - 生体情報検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生体情報の検出精度を高めることができ、信頼性を向上させることができる生体情報検出装置を提供する。【解決手段】生体情報検出装置１０は、本体１２に固設され、装着者の耳珠の外耳道側の被検出部分に接触する、装着者の血流に関する生体情報を検出するための検出部１と、本体１２に設けられ、装着者の耳の対輪及び耳甲介腔の少なくとも一方への接触により発生した少なくとも一方の反力を本体１２に作用させることによって、検出部１を被検出部分に押し付ける押圧部４及び係合部６と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、耳に装着して血流を検出する生体情報検出装置に関する。

例えば、特許文献１に開示された血流センサは、インナーイヤー型のヘッドフォンに適用されたものであり、ハウジングと、ハウジングに設けられたイヤーピース及びセンサ素子とを備えている。イヤーピースが外耳道に挿入されている状態では、センサ素子が耳珠に接触するとともに、センサ素子により血流が検出される。センサ素子は、ハウジング内に設けられた弾性体に支持されている。弾性体は、外耳道へのイヤーピースの挿入方向と直交する方向に伸縮可能に設けられており、センサ素子を耳珠側に付勢する。

特開２０１３−１４６３７１号公報

上述した従来の血流センサは、ハウジングからセンサ素子を突出させる方向に弾性体による付勢力を作用させているため、センサ素子がハウジングに対して移動する構造となっている。このため、この血流センサは、ハウジングとセンサ素子の間に隙間を有しており、この隙間に埃などの異物が侵入する不具合を生じる可能性がある。隙間に埃などの異物が侵入すると、センサ素子のハウジングに対する移動が困難になり、動作不良を引き起こし、血流の検出精度が低下する可能性がある。

本発明の目的は、生体情報の検出精度を高めることができ、信頼性を向上させることができる生体情報検出装置を提供することである。

本発明の一態様として、生体情報検出装置は、本体部と、本体部に固設され、装着者の耳珠の外耳道側の被検出部分に接触する、装着者の血流に関する生体情報を検出するための検出部と、本体部に設けられ、装着者の耳の対輪及び耳甲介腔の少なくとも一方への接触により発生した少なくとも一方の反力を本体部に作用させることによって、検出部を被検出部分に押し付ける少なくとも一つの接触部と、を備える。

本発明の一態様によれば、生体情報の検出精度を高めることができ、信頼性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る生体情報検出装置を示す斜視図。 図１の生体情報検出装置を矢印Ｆ２方向から見た斜視図。 図１の生体情報検出装置の本体を示す図。 図３の生体情報検出装置をＦ４−Ｆ４に沿って切断した部分の拡大断面図。 左耳の一例を左側面から見た外観図。 図５の左耳をＦ６−Ｆ６に沿って切断した部分の断面図。 図５の左耳に図１の生体情報検出装置を装着した状態を示す外観図。 図１の生体情報検出装置の押圧部の機能を説明するための図。 図１の生体情報検出装置の変形例を示す概略図。 本発明の第２の実施形態に係る生体情報検出装置を示す斜視図。 図１０の生体情報検出装置の分解斜視図。 図１１のカバーを矢印Ｆ１２方向から見た斜視図。 図１の生体情報検出装置を一般的な大きさの左耳に装着した状態を示す図。 図１の生体情報検出装置を比較的小さな左耳に装着した状態を示す図。 サイズを小さくした図１の生体情報検出装置を比較的小さな左耳に装着した状態を示す図。 図１５の生体情報検出装置を一般的な大きさの左耳に装着した状態を示す図。 図１０の生体情報検出装置を一般的な大きさの左耳に装着した状態を示す図。 図１０の生体情報検出装置を比較的小さな左耳に装着した状態を示す図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る生体情報検出装置１０（以下、単に装置１０と称する場合もある）は、挿入部２、押圧部４（接触部、第１の接触部）、係合部６（接触部、第２の接触部）、位置決め部８、及び検出部１を備えている。

図３に示すように、装置１０は、検出部１を固設した本体１２（本体部）を有し、本体１２の外側を覆うカバー１４（カバー部）を有する。カバー１４は、エラストマーなどの弾性部材により形成されており、上述した挿入部２、押圧部４、係合部６、及び位置決め部８を含む。つまり、挿入部２、押圧部４、係合部６、及び位置決め部８は、弾性部材によりカバー１４と一体に形成されている。本体１２は、樹脂や金属により形成することができる。

カバー１４は、本体１２に対して着脱可能に設けられ、異なるサイズ及び形状の別のカバー１４に交換可能となっている。言い換えると、挿入部２、押圧部４、係合部６、及び位置決め部８の形状や大きさは、カバー１４を交換することにより変更可能であり、本体１２を共通化することができる。

図３及び図４に示すように、本体１２は、検出部１を埋設している。検出部１は、本体１２の表面１２ａに設けた凹所１２ｂ内に収容配置されている。本体１２の表面１２ａ側の凹所１２ｂの開口部は、透明な板状部材１１により塞がれている。ここで言う板状部材１１は、例えば、透明なガラス板やアクリル板などである。板状部材１１は、これに限らず、例えば、緑色光や赤色光や赤外光を良好に透過可能な素材により形成すればよい。なお、図４では、カバー１４の図示を省略してある。

検出部１は、２つの発光素子１３ａ、１３ｂと１つの受光素子１５を備えている。発光素子１３ａ、１３ｂは、例えばＬＥＤ素子であり、受光素子１５を間に挟んで凹所１２ｂの底に配置されている。発光素子１３ａ、１３ｂから出射された光は、耳で拡散されて、その戻り光が受光素子１５により受光される。この検出部１は、例えば、血流に関する生体情報を検出する反射型の光電式容積脈波（ＰＰＧ；photoplethysmography）センサであり、単位時間当たりの心拍数などを検出する。図１及び図３に示すように、カバー１４は、検出部１の板状部材１１を外部に露出するための開口部１４ａを備えている。

以下、装置１０の外形及び各部の詳細な構造について、図５乃至図８を参照しながら説明する。装置１０は、人の耳に装着可能であるとともに猿やチンパンジーなどの類人猿の耳に装着可能である。以下の説明では、装置１０を装着した装着者から見て上下左右、前後、内側、外側などを規定する。なお、図５及び図６には、装置１０が装着される一般的な大きさの耳を例示してあるが、図６では、図示明瞭化のため耳の断面を示すハッチングを省略してある。

挿入部２は、耳の外耳道２１に挿入される。挿入部２は、本体１２からある方向に一体に突設された図示しないプローブとプローブの外側を覆うカバー１４の一部により形成されている。プローブは、例えばその先端に、図示しない温度センサなどを備えてもよい。温度センサとして、例えばサーモパイルやボロメータ素子などがあり、検出対象（例えば、鼓膜やその周辺の皮膚など）から放射される赤外線を非接触で検出して電圧に変換する。装置１０は、温度センサを介して検出した赤外線の強度に基づいて検出対象の温度を測定する。

本体１２に対するプローブ、すなわち挿入部２の角度は、理想的には、挿入部２を所定の深さで外耳道２１に挿入配置した状態（図７に示す状態）で、本体１２に固設した検出部１の板状部材１１の表面が耳珠２２の外耳道２１側の部分２３（以下、この部分を被検出部分２３と称する）に面で接触する角度に設定されている。耳の形には個体差があるため、ここでは平均的な耳の形を図５及び図６に例示して説明するが、例えば、プローブは、耳の形に合わせて、本体１２に対してフレキシブルに折り曲げ可能な構造を有してもよい。

一般に、耳の外耳道２１は外側から内側に向けて斜め上方に傾斜している。これに対し、耳珠裏の被検出部分２３は、その表面を平らな面と仮定した場合、該表面に垂直に交わる線が斜め前方外側に向く角度で傾斜している。つまり、挿入部２の外耳道２１への挿入方向と検出部１の被検出部分２３への押圧方向は異なる方向となる。言い換えると、被検出部分２３は、外耳道２１に対して角度がついている。耳の形には個体差があり、外耳道２１に対する被検出部分２３の角度にも個体差がある。

また、外耳道２１を外から見たときに鼓膜（図示せず）が見えることがないため、外耳道２１の入口が耳珠２２により部分的に覆われていることがわかる。よって、外耳道２１に挿入部２を挿入配置しただけで、検出部１の板状部材１１の表面が耳珠裏の被検出部分２３に押し付けられる。

挿入部２は、カバー１４と一体に形成した２つの略円環状の保持片２ａ、２ｂを略同軸に備えている。２つの保持片２ａ、２ｂは、挿入部２の長手方向に沿って互いに離間して設けられている。２つの保持片２ａ、２ｂは、挿入部２を外耳道２１に挿入した状態で、弾性変形を伴って外耳道２１の内面に接触し、挿入部２の外耳道２１に対する装着状態を安定させる。つまり、２つの保持片２ａ、２ｂは、挿入部２を外耳道２１に対してしっかりと保持せしめて、挿入部２の外耳道２１からの抜けを抑制する。

押圧部４は、挿入部２を外耳道２１に挿入した状態（図７）で、耳甲介腔２４に接触する位置に設けられている。押圧部４は、耳甲介腔２４に向けてカバー１４をドーム状に膨出させた形状を有する。押圧部４は、耳甲介腔２４の略全面に接触可能な大きさを有する。押圧部４は、弾性部材を中実にし、或いは内部を空洞にした構造を有する。

押圧部４は、挿入部２の外耳道２１への挿入により、耳甲介腔２４へ押し付けられ、接触して弾性変形する。この耳甲介腔２４への押圧部４の接触により発生した耳甲介腔２４の反力は、検出部１を耳珠裏の被検出部分２３へ押し付けるように作用する。より詳細には、図８に示すように、押圧部４が受ける耳甲介腔２４の反力Ｆは、挿入部２の本体１２側の根元部分あたりを支点にして本体１２を耳珠２２側に回動（図示矢印Ｒで示す）させるように作用し、それにより、検出部１は被検出部分２３に押し付けられる。このとき、挿入部２が外耳道２１に挿入されているために、挿入部２の根元部分あたりが回動の支点となる。

係合部６は、例えば、棒状の弾性部材をＵ字状に折り曲げたような形状を有する。係合部６は、Ｕ字状に折り曲げた湾曲部分６ａ（対輪側接触部）が本体１２から離間した位置に配置される向きでカバー１４と一体に設けられている。つまり、係合部６は、本体１２側に設けた一端６ｂ及び他端６ｃ（図８）を有し、これら２つの端部６ｂ、６ｃに連なるとともに対輪２５に接触する湾曲部分６ａ（接触部）を有する。

挿入部２を外耳道２１に挿入した状態（図７に示す状態）では、係合部６は、弾性変形を伴って、その突出方向の先端にある湾曲部分６ａが、対輪２５と耳甲介艇２６の間に嵌め込まれ、両者２５、２６に接触する。この状態では、係合部６の湾曲部分６ａが対輪２５の内側に配置され、湾曲部分６ａに対輪２５が少なくとも部分的に覆い被さった状態となる。

また、図７に示す状態では、湾曲部分６ａが対輪２５と耳甲介艇２６の間に嵌め込まれ、両者に接触することで、係合部６が弾性変形する。この対輪２５及び耳甲介艇２６への係合部６の接触により発生した対輪２５及び耳甲介艇２６の反力は、検出部１を耳珠裏の被検出部分２３へ押し付けるように作用する。このとき、係合部６が受ける対輪２５及び耳甲介艇２６の反力は、前述した耳甲介腔２４の反力Ｆと同様、挿入部２の根元部分あたりを支点として本体１２を回動させるように作用する。

係合部６を弾性変形可能な材料により形成することで、係合部６を対輪２５から外れさせることなく、対輪２５（及び耳甲介艇２６）の反力を本体１２に作用させることができ、検出部１を被検出部分２３に押し付けることができる。

耳の形状や大きさには個体差があり、係合部６の湾曲部分６ａが耳甲介艇２６に奥まで嵌らない場合もある。例えば、比較的大きな耳に装置１０を装着し、挿入部２を外耳道２１に挿入した状態では、湾曲部分６ａに対輪２５がわずかに引っ掛かった状態となり、湾曲部分６ａが耳甲介艇２６に届かない場合も考えられる。このような場合、係合部６は、対輪２５に接触することで弾性変形する。この対輪２５への係合部６の接触により発生した対輪２５の反力は、上述した場合と同様に、挿入部２の根元あたりを支点として本体１２を回動させるように作用し、それにより、検出部１は被検出部分２３に押し付けられる。

いずれにしても、本実施形態によると、係合部６は、対輪２５及び耳甲介艇２６に、又は、対輪２５のみに、接触し、それにより発生した対輪２５及び耳甲介艇２６の反力は、本体１２を介して、検出部１を被検出部分２３に押し付けるように作用する。

なお、検出部１を被検出部分２３へ良好に押し付けるため、係合部６の両端６ｂ、６ｃは、図２及び図８に示すように、挿入部２に近い側（装着者の外耳道側）の一端６ｂが他端６ｃより耳甲介腔２４に近い位置に（押圧部４に近い位置に）配置されるように、カバー１４と一体に設けられている。言い換えると、係合部６の両端６ｂ、６ｃを結んだ架空の線Ｌ（図８）が検出部１の板状部材１１の表面に対して傾斜する角度で係合部６が設けられている。これにより、対輪２５及び耳甲介艇２６の反力を、係合部６及び本体１２を介して被検出部分２３に良好に作用させることができ、検出部１を被検出部分２３に確実に押し付けることができる。

係合部６は、棒状の弾性部材をＵ字状に折り曲げた形状に限らず、棒状の弾性部材を「く」の字に折り曲げた形状などであってもよく、弾性変形した際の反力により検出部１を被検出部分２３へ押し付ける方向の力を発生することができる形状であればよい。いずれにしても、係合部６は、検出部１を被検出部分２３に良好に押し付けるため、その突出長さを、挿入部２の本体１２に対する突出長さより長くすることが望ましい。

上述したように、押圧部４及び係合部６は、検出部１を被検出部分２３へ押し付けるための接触部として機能する。よって、押圧部４及び係合部６のいずれか一方のみを設けた場合であっても検出部１を被検出部分２３へ良好に押し付けることができるが、押圧部４及び係合部６の両方を設けた場合には、押圧部４及び係合部６の一方を設けた場合と比較して、検出部１を被検出部分２３へより確実に押し付けることができる。

位置決め部８は、挿入部２を外耳道２１に挿入した状態で、耳珠２２と対珠２７の間の珠間切痕２８に接触する位置に設けられている。言い換えると、位置決め部８は、本体１２に対し、挿入部２を外耳道２１に挿入した状態で、位置決め部８が珠間切痕２８に嵌め込まれる位置及び角度で設けられている。位置決め部８は、本体１２から所定方向に真っ直ぐに延びたカバー１４と一体の突起である。

位置決め部８は、挿入部２の外耳道２１への挿入により、珠間切痕２８に嵌め込まれ、接触して弾性変形する。この珠間切痕２８への位置決め部８の接触により発生した珠間切痕２８の反力は、検出部１を耳珠裏の被検出部分２３に押し付けるように作用する。より詳細には、珠間切痕２８の反力は、本体１２を左耳に装着した場合には、本体１２を装着者の頭から左に離す方向に作用し、換言すれば、前述した耳甲介腔２４の反力Ｆと同様、挿入部２の根元部分あたりを支点として本体１２を回動させるように作用し、それにより、検出部１は被検出部分２３に押し付けられる。また、位置決め部８は、珠間切痕２８に嵌め込まれることで、装置１０を耳に対して位置決めする機能を有する。

上述した押圧部４及び係合部６に加えて位置決め部８を備えることにより、装置１０を耳に対してよりフィットさせて装着することができ、検出部１をさらに確実に耳珠裏の被検出部分２３へ押し付けることができる。しかし、位置決め部８は、本発明に必須の構成ではなく、図９に示す変形例のように、位置決め部８を省略してもよい。また、上述したように、押圧部４及び係合部６は、少なくとも一方を備えていればよく、必ずしも両方を備えている必要はない。

以上のように、本実施形態によると、耳珠裏の被検出部分２３に検出部１を押し付けるための接触部として、押圧部４と係合部６を備えているため、検出部１をより確実に被検出部分２３に押し付けることができ、ひいては、血流の検出精度を高めることができる。よって、本実施形態によると、血流の検出に対する信頼性を向上させることができる。つまり、本実施形態の装置１０は、検出部１を本体１２に固定した構造を有し、本体１２に対して検出部１を移動させる機構を持たないため、検出部１と本体１２の間に不所望な隙間が無く、隙間に埃などの異物が入って動作不良を生じることがない。

上述した本実施形態の効果は、押圧部４と係合部６の両方を備えることでより高まるが、押圧部４と係合部６のいずれか一方を備えるだけであっても効果を奏することができる。さらに、位置決め部８を備えることで、装置１０の耳への位置決め機能に加え、検出部１を被検出部分２３へ押し付ける機能を加えることができ、検出精度をより高めることができる。

また、本実施形態のように、押圧部４と係合部６の両方を備えた装置１０では、検出部１を被検出部分２３へ押し付ける力を、耳甲介腔２４から押圧部４が受ける反力と、対輪２５及び耳甲介艇２６から係合部６が受ける反力との合力により発生させることができる。このため、見方を変えると、検出部１を被検出部分２３に押し付けるために、耳甲介腔２４、対輪２５、及び耳甲介艇２６のそれぞれに装置１０から加えられる押圧力（反力）を分散させて小さくすることができ、装置１０を耳に長時間装着した場合であっても、装着者が痛みを感じる不具合を生じ難くすることができる。

また、本実施形態のように、検出部１を被検出部分２３に押し付けるための接触部として押圧部４と係合部６を備えることで、耳の形や大きさに個体差があっても、装置１０を耳にしっかりと装着し易くすることができる。つまり、押圧部４と係合部６の一方が耳に密着しない場合であっても、他方が耳に密着すればよく、耳の形状のバラつきや大きさの違いを吸収し易くすることができる。

例えば、押圧部４と係合部６の一方を耳が比較的大きい装着者に合わせて、他方を耳が比較的小さい装着者に合わせることで、耳の大きさの個体差を許容することができ、カバー１４を耳の大きさに合わせて複数種類用意する必要が無くなる。

言い換えると、押圧部４と係合部６の一方のみを備えた装置１０であっても、耳の形状の違いや大きさの違いに合わせて複数種類のカバー１４を予め用意すればよく、装着者に合ったカバー１４を選択して本体１２に被せればよい。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

例えば、上述した実施形態では、装置１０の本体１２に被せたカバー１４に押圧部４、係合部６、及び位置決め部８を設けた場合について説明したが、これに限らず、カバー１４を省略して、押圧部４、係合部６、及び位置決め部８を本体１２と一体に設けてもよい。この場合、本体自体を弾性変形可能な部材により形成してもよく、押圧部４、係合部６、及び位置決め部８を弾性変形し難い例えば剛体により形成してもよい。後者の場合、押圧部４、係合部６、及び位置決め部８の形状に合わせて耳が変形することにより、装置１０の耳への装着が可能となる。

また、上述した実施形態では、押圧部４、係合部６、及び位置決め部８の全体を弾性部材により形成した場合について説明したが、これに限らず、押圧部４、係合部６、及び位置決め部８が耳に接触する部分や、本体１２との間の付け根部分だけ弾性を持たせてもよい。

さらに、上述した実施形態では、血流に関する生体情報を検出する検出部１や温度センサを備えた装置１０について説明したが、これに限らず、このような検出手段を持たないイヤホンなどのヒアラブルデバイスに本願発明を適用することもできる。また、このような検出手段を持ったイヤホンなどのヒアラブルデバイスに本願発明を適用することもできる。

以下、本発明の第２の実施形態に係る生体情報検出装置３０について、図１０〜図１２を参照して説明する。なお、ここでは、上述した第１の実施形態と同様に機能する構成要素には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図１０〜図１２に示すように、生体情報検出装置３０（以下、単に装置３０と称する場合もある）は、挿入部２、押圧部４’（図１２）、係合部６、位置決め部８、及び検出部１を備えている。挿入部２に対する押圧部４’、係合部６、位置決め部８、及び検出部１の相対位置や相対角度は、上述した第１の実施形態の装置１０と略同じである。

図１１に示すように、装置３０は、検出部１を固設した本体３２、カバー３４、及びキャップ３６を有する。本体３２は、プローブ３８を有する。カバー３４は、本体３２の一部を外側から覆い、キャップ３６は、カバー３４から突出したプローブ３８の先端に取り付けられる。つまり、プローブ３８を覆うように本体３２にカバー３４を被せ、カバー３４から突出したプローブ３８の先端にキャップ３６を装着することによって装置３０が組み立てられる。

本体３２は、第１部材３２ａと第２部材３２ｂを有する。第１部材３２ａは、筐体状に形成され、第１部材３２ａの耳珠裏側の面には、検出部１が取り付けられている。第１部材３２ａの内側には、検出部１に接続された基板や配線（いずれも図示せず）が収容されている。第２部材３２ｂは、第１部材３２ａと同様に筐体状に形成されている。第２部材３２ｂの内側には、第１部材３２ａから外方に延びる検出部１の配線が収容されている。第１及び第２部材３２ａ、３２ｂは、例えば、樹脂や金属により形成されている。本体３２は、第２部材３２ｂを第１部材３２ａに重ねてネジ３３により固定することによって組み立てられている。

カバー３４は、本体３２の第１部材３２ａを外側から覆うように本体３２に対して着脱可能に取り付けられている。押圧部４’及び係合部６は、カバー３４と一体に設けられている。カバー３４は、検出部１を露出させるための窓部３４ａを有する。カバー３４は、例えばエラストマーなどの弾性部材により形成されている。

キャップ３６は、略円筒形状を有し、本体３２のプローブ３８の先端に嵌合して取り付けられる。キャップ３６は、例えばウレタン系エラストマー、シリコン系エラストマー、フッ素系エラストマーなどにより形成されている。キャップ３６は、耳の外耳道２１に挿入する挿入部２として機能する。キャップ３６と検出部１の間のカバー３４の部分は、外耳道２１の入口付近に収まる部分であり、挿入部２の一部とみなすこともできる。本体３２の第２部材３２ｂは、耳の珠間切痕２８に嵌る位置決め部８として機能する。位置決め部８は、本体３２の一部であり、カバー３４を含まない。

図１２に示すように、押圧部４’は、カバー３４の一部をドーム状に膨出させた形状を有し、内部を空洞或いは中実にした構造を有する。押圧部４’の構造及び機能については後に詳述する。係合部６は、挿入部２を外耳道２１に挿入した状態で耳甲介艇２６に向かう方向に傾斜して延設されている。

上記構造の装置３０は、上述した第１の実施形態の装置１０と同様に耳に装着される。つまり、外耳道２１に挿入部２を挿入し、押圧部４’を耳甲介腔２４に押し当てて、係合部６を対輪２５と耳甲介艇２６の間に挿入し、位置決め部８を耳珠２２と対珠２７の間の珠間切痕２８に配置する。

本実施形態によると、上述した第１の実施形態と同様に、装置３０が押圧部４’、係合部６、及び位置決め部８を備えているため、装置３０を耳に対してフィットさせて装着することができる。装置３０を耳に装着すると、押圧部４’が耳甲介腔２４の反力を受け、係合部６が対輪２５と耳甲介艇２６の反力を受け、且つ位置決め部８が珠間切痕２８の反力を受ける。これらの反力は、挿入部２の本体３２側の根元部分あたりを支点にして本体３２を回動させ、検出部１を耳珠裏の被検出部分２３に押し付ける。

本実施形態の装置３０を用いた場合、上述した第１の実施形態の装置１０と同様の効果を奏することができ、血流の検出精度を高めることができ、信頼性を向上させることができる。さらに、本実施形態の装置３０は、上述した第１の実施形態の装置１０と比較して、耳の大きさの違いをより広い範囲で許容することができ、サイズの異なるより多くの耳にフィットさせることができる。

以下、図１２〜図１８を参照して、上述した第２の実施形態に係る生体情報検出装置３０の押圧部４’の形状及び機能について、第１の実施形態の装置１０と比較して説明する。なお、図１３〜図１８では、図示明瞭化のため、耳の断面を示すハッチングの図示を省略している。

まず、押圧部４’の形状について説明する。
図１２に示すように、押圧部４’は、前述したようにドーム状に膨出した形状を有し、耳甲介腔２４側への突出高さが最も高い頂部４０を有する。装置３０の押圧部４’が耳甲介腔２４に向けて膨出した部分の体積は、同じ大きさの装置１０の押圧部４が膨出した部分の体積より小さい。押圧部４’の頂部４０は、本体３２の下側の部位に対応するように配置され、第１の実施形態の装置１０の押圧部４のそれと比較して、下方にずれた位置にある。ここで言う「下側」及び「下方」とは、装置３０を耳に装着した装着者からみた場合の方向であり、装置３０を耳に装着した状態で概ね係合部６から位置決め部８に向かう方向である。言い換えると、装置３０の押圧部４’は、挿入部２を外耳道２１に挿入した状態で、その頂部４０が耳甲介腔２４の略中央から下方にずれた位置で耳甲介腔２４に接触する形状を有する。

すなわち、押圧部４’の頂部４０は、第１の実施形態の装置１０の押圧部４の頂部よりも、係合部６から離れた位置にある。さらに言い換えると、第１の実施形態の装置１０の押圧部４の頂部が本体１２の上下方向の中心にあると想定した場合、このように押圧部４’の頂部４０が下方にずれている点において、第２の実施形態の装置３０は、第１の実施形態の装置１０と異なる。

次に、押圧部４’の機能について、第１の実施形態の装置１０の押圧部４と比較して説明する。

図１３に示すように、一般的な大きさの耳に第１の実施形態の装置１０を装着すると、挿入部２を所定量で外耳道２１に挿入した状態で、押圧部４の全体が耳甲介腔２４に密着し易く、係合部６も対輪２５と耳甲介艇２６の間に挿入し易い。言い換えると、第１の実施形態の装置１０は、挿入部２を外耳道２１に適切な状態で挿入することで、押圧部４を耳甲介腔２４に隙間無く密着させることができ、且つ係合部６を対輪２５と耳甲介艇２６の間に適切に挿入配置することができる形状を有する。

しかし、上記のように一般的な大きさの耳にフィットするように設計した装置１０を、図１４に示すような比較的小さな耳に装着した場合、装置１０が耳にフィットし難くなる可能性がある。この場合、係合部６の変形量を大きくして対輪２５と耳甲介艇２６の間に押し込むことで、装置１０を耳に装着することも可能であるが、装置１０が使用中に耳から脱落し易く、長時間装着した際に耳が痛くなる可能性がある。

このような不具合を解消するため、図１５に示すように、比較的小さな耳に合わせて装置１０のサイズを全体的に小さくする方法が考えられる。この場合、耳の大きさに合わせてサイズの異なる複数種類の装置１０を用意すればよい。しかし、この場合、サイズの異なる複数種類の装置１０を製造する必要があり、サイズ毎に製造ラインを変える必要があり、在庫の管理が煩雑であり、その分、作業負担が増大し、製造コストが高くなる要因となる。

このため、一般的な大きさの耳に対して装置１０のサイズを小さ目に設計して、大きさの異なる全ての耳に装着可能にする方法が考えられる。しかし、この場合、図１６に示すように、一般的な大きさの耳に小さ目に設計した装置１０’を装着すると、挿入部２を外耳道２１に対して所定深さで挿入することができなくなり、押圧部４と耳甲介腔２４との間に隙間が生じ、係合部６が対輪２５と耳甲介艇２６の間まで届かなくなる可能性がある。

よって、本実施形態では、装置３０の全体的な大きさは装置１０に対して小型化せずに、押圧部４’の頂部４０を下方にずらすことで、大きさの異なる全ての耳に装置３０を装着可能とした。

例えば、図１７に示すように、装置１０と同じ大きさの装置３０を比較的小さな耳に装着すると、押圧部４’が耳甲介腔２４に向けて膨出した部分の体積が装置１０と比較して小さい分、押圧部４’が耳甲介腔２４に密着し易くなり、装置３０が耳にフィットする。この場合、装置３０は、挿入部２の本体３２側の根元部分あたりを中心に図１７で時計回り方向にわずかに回動し、押圧部４’と耳甲介腔２４の間の隙間を小さくし、押圧部４’が耳甲介腔２４により密着し易くなる。図１７における「時計回り方向」は、装置３０を耳に装着した装着者からみて前後方向に延び且つ上述した根元部分あたりを通る架空の軸線を中心として、係合部６が頭部に近付く方向に装置３０が回動する図示矢印方向である。

一方、図１８に示すように、一般的な大きさの耳に同じ大きさの装置３０を装着すると、頂部４０を下方にずらした分、押圧部４’の上方で耳甲介腔２４との間に隙間が形成される。この隙間の存在により、第１の実施形態の装置１０と比較して、装置３０が図１８で時計回り方向に回動し易くなることが想定される。図１８における「時計回り方向」は、装置３０を耳に装着した装着者からみて前後方向に延び且つ上述した根元部分あたりを通る架空の軸線を中心として、係合部６が頭部に近付く方向に装置３０が回動する方向である。

しかし、頂部４０を下方にずらした押圧部４’が耳甲介腔２４の下方の面にフィットし、さらに、挿入部２が外耳道２１に所定深さで挿入され、且つ係合部６が対輪２５と耳甲介艇２６の間に押し込まれるため、時計回り方向の回動が規制され、装置３０が耳にしっかりと装着される。これにより、装置３０が耳に対してグラつく不具合を防止することができ、検出部１を耳甲介腔２４に対して傾斜させることなく密着させることができ、生体情報の検出精度を向上させることができ、品質を向上させることができる。なお、この場合、仮に挿入部２が無くても、押圧部４’が耳甲介腔２４の下方の面にフィットし、且つ係合部６が対輪２５と耳甲介艇２６の間に押し込まれるため、装置３０を耳にしっかりとフィットさせて装着することができる。

以上のように、第２の実施形態によると、耳の大きさの違いをより広い範囲で許容することができ、サイズの異なるより多くの耳に装置３０をフィットさせることができ、耳の大きさに合わせてサイズの異なる装置３０を製造する必要がなくなる。よって、第２の実施形態の装置３０は、第１の実施形態の装置１０と比較して、製造コストを低減することができる。

本発明は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。例えば、上述した第２の実施形態では、挿入部２、押圧部４’、係合部６、及び位置決め部８を備えた装置３０について説明したが、挿入部２や係合部６を備えていない場合であっても、一般的な大きさの耳に装置３０をフィットさせることができる。この場合、押圧部４’を耳珠裏と耳甲介腔２４の下側の部分に接触させて、装置のぐらつきを防止することができる。

また、上述した第２の実施形態では、耳甲介腔２４の中央に対し押圧部４’の頂部４０を下方にずらした場合について説明したが、耳の形によっては頂部４０を上方或いは前後にずらした方が装置３０を耳にフィットさせることができる場合がある。言い換えると、押圧部４’の頂部４０は、耳の形に合わせて配置すればよく、耳甲介腔２４の中央以外の部分に接触させることで効果を奏することができる。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
本体部と、
前記本体部に固設され、装着者の耳珠の外耳道側の被検出部分に接触する、前記装着者の血流に関する生体情報を検出するための検出部と、
前記本体部に設けられ、前記装着者の耳の対輪及び耳甲介腔の少なくとも一方への接触により発生した前記少なくとも一方の反力を前記本体部に作用させることによって、前記検出部を前記被検出部分に押し付ける少なくとも一つの接触部と、
を備える生体情報検出装置。
［付記２］
前記本体部に設けられ、前記装着者の耳の珠間切痕に接触して配置される、位置決め部をさらに備える、
［付記１］に記載の生体情報検出装置。
［付記３］
前記本体部の外側を覆う弾性変形可能なカバー部をさらに備え、
前記カバー部が、前記少なくとも一つの接触部を含む、
［付記１］に記載の生体情報検出装置。
［付記４］
前記本体部の外側を覆う弾性変形可能なカバー部をさらに備え、
前記カバー部が、前記少なくとも一つの接触部と前記位置決め部を含む、
［付記２］に記載の生体情報検出装置。
［付記５］
前記接触部は、
前記本体部に設けられ、前記耳甲介腔への接触により発生した前記耳甲介腔の反力を前記本体部に作用させることにより前記検出部を前記被検出部分に押し付ける第１の接触部と、
前記本体部に設けられ、前記対輪への接触、又は、前記対輪及び前記装着者の耳の耳甲介艇への接触により発生した前記対輪の反力又は前記対輪及び前記耳甲介艇の反力を前記本体部に作用させることにより前記検出部を前記被検出部分に押し付ける第２の接触部と、を含む、
［付記１］から［付記４］のいずれかに記載の生体情報検出装置。
［付記６］
前記第２の接触部は、前記本体に設けた２つの端部と、前記２つの端部に連なるとともに前記対輪又は前記耳甲介艇に接触する対輪側接触部と、を有し、
前記２つの端部のうち、前記装着者の外耳道側に位置する一方が他方より前記第１の接触部に近い位置に配置されている、
［付記５］に記載の生体情報検出装置。
［付記７］
前記少なくとも１つの接触部は、前記耳甲介腔に接触する第１の接触部を含み、
前記第１の接触部は、前記耳甲介腔の中央部以外の部分に接触する頂部を有する、
［付記１］から［付記６］のいずれかに記載の生体情報検出装置。
［付記８］
前記頂部は、前記耳甲介腔の下側の部分に接触する、
［付記７］に記載の生体情報検出装置。

１…検出部、２…挿入部、４、４’…押圧部、６…係合部、８…位置決め部、１０、３０…生体情報検出装置、１１…板状部材、１２、３２…本体、１４、３４…カバー、２１…外耳道、２２…耳珠、２３…被検出部分、２４…耳甲介腔、２５…対輪、２６…耳甲介艇、２７…対珠、２８…珠間切痕、３６…キャップ、４０…頂部。

Claims (8)

1. 本体部と、
   前記本体部に固設され、装着者の耳珠の外耳道側の被検出部分に接触する、前記装着者の血流に関する生体情報を検出するための検出部と、
   前記本体部に設けられ、前記装着者の耳の対輪及び耳甲介腔の少なくとも一方への接触により発生した前記少なくとも一方の反力を前記本体部に作用させることによって、前記検出部を前記被検出部分に押し付ける少なくとも一つの接触部と、
   を備える生体情報検出装置。
2. 前記本体部に設けられ、前記装着者の耳の珠間切痕に接触して配置される、位置決め部をさらに備える、
   請求項１に記載の生体情報検出装置。
3. 前記本体部の外側を覆う弾性変形可能なカバー部をさらに備え、
   前記カバー部が、前記少なくとも一つの接触部を含む、
   請求項１に記載の生体情報検出装置。
4. 前記本体部の外側を覆う弾性変形可能なカバー部をさらに備え、
   前記カバー部が、前記少なくとも一つの接触部と前記位置決め部を含む、
   請求項２に記載の生体情報検出装置。
5. 前記接触部は、
   前記本体部に設けられ、前記耳甲介腔への接触により発生した前記耳甲介腔の反力を前記本体部に作用させることにより前記検出部を前記被検出部分に押し付ける第１の接触部と、
   前記本体部に設けられ、前記対輪への接触、又は、前記対輪及び前記装着者の耳の耳甲介艇への接触により発生した前記対輪の反力又は前記対輪及び前記耳甲介艇の反力を前記本体部に作用させることにより前記検出部を前記被検出部分に押し付ける第２の接触部と、を含む、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の生体情報検出装置。
6. 前記第２の接触部は、前記本体部に設けた２つの端部と、前記２つの端部に連なるとともに前記対輪又は前記耳甲介艇に接触する対輪側接触部と、を有し、
   前記２つの端部のうち、前記装着者の外耳道側に位置する一方が他方より前記第１の接触部に近い位置に配置されている、
   請求項５に記載の生体情報検出装置。
7. 前記少なくとも１つの接触部は、前記耳甲介腔に接触する第１の接触部を含み、
   前記第１の接触部は、前記耳甲介腔の中央部以外の部分に接触する頂部を有する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の生体情報検出装置。
8. 前記頂部は、前記耳甲介腔の下側の部分に接触する、
   請求項７に記載の生体情報検出装置。

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