JP5724270B2 - 生体情報計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体情報を用いて生体情報を計測する生体情報計測装置に関する。

近年においては、健康志向が高まり、運動を行う人口が増加すると共に、過度な運動による障害などの事故が頻発することによって、安心安全を個人で確保するべく、脈拍、血圧などの生体情報を手軽に計測できる生体情報計測装置のニーズが高まってきている。
このニーズに応えるべく、特許文献１には、腕時計状の装置本体と、装置本体を腕に装着するためのリストバンドとを備え、ユーザーの腕に装着されて用いられる脈拍計測装置（以下、生体情報計測装置という）が開示されている。

特開２００４−２９８６０６号公報（図１、図２）

特許文献１の生体情報計測装置は、脈波センサー（以下、生体情報センサー部という）が装置本体の裏蓋に固定され、装置本体がユーザーの手首に装着されることにより、生体情報センサー部によって手首における生体情報（脈拍）が計測される。
これにより、上記生体情報計測装置は、ユーザーの手首の動きが殆どない安静時の生体情報計測において、生体情報センサー部と手首との接触状態に変化がないことから、安定した状態で生体情報計測することが可能となり、生体情報を正確に計測することができる。
しかしながら、上記生体情報計測装置は、ユーザーの手首の動きが大きい運動時などの生体情報計測において、手首の動きに起因する装置本体のずれや厚み方向の傾き（以下、単に傾きともいう）などにより、装置本体に固定されている生体情報センサー部と手首との接触状態が頻繁に変化し易いことから、不安定な状態で生体情報計測することになり、生体情報を正確に計測することが困難となる虞がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］人体に装着して生体情報を計測する生体情報計測装置であって、前記生体情報を計測する生体情報センサー部と、前記生体情報センサー部を収容する凹部が設けられた装置本体と、一方が前記生体情報センサー部に支持され他方が前記装置本体に支持された保持部とを備え、前記保持部は、弾性を有し、前記生体情報センサー部の少なくとも一部が前記装置本体から外側に突出するように前記凹部との間に空間を有して前記生体情報センサー部を保持し、前記生体情報センサー部に加わる外力に応じて弾性変形することにより、前記生体情報センサー部が、前記装置本体に対して変位するように構成され、前記生体情報計測装置は、前記装置本体と前記生体情報センサー部と前記保持部とによって形成される空間を有し、該空間は空気で満たされ、該空間の容積の変化に関わらず、前記生体情報センサー部が前記人体に対して、一定の押圧力で押圧するようにしたことを特徴とする生体情報計測装置。

これによれば、生体情報計測装置は、保持部が、生体情報センサー部の少なくとも一部が装置本体から外側に突出するように凹部との間に空間を有して生体情報センサー部を保持し、生体情報センサー部に加わる外力に応じて弾性変形することにより、生体情報センサー部が装置本体に対して変位する。
すなわち、生体情報計測装置は、例えば、ユーザーの手首に装着されて使用される場合、生体情報センサー部が装置本体の凹部に入り込むように変位する。
この変位により、生体情報計測装置は、保持部の弾性（可撓性）によって手首に生体情報センサー部が押圧される。

他方、生体情報センサー部の人体に対する押圧力は、生体情報センサー部の変位による保持部の反発力と生体情報センサー部の変位により圧縮される装置本体内の空気圧力の合力によって構成される。保持部の反発力は変位の増加と共に増加するが、ある点から減少する特性があり、この減少の傾きとつり合うように、装置本体内の容積を増減させ空気圧力を調節することで、生体情報センサー部の変位に関わらず生体情報センサー部が人体に対して一定の押圧力で押圧する。
したがって、手首の動きが大きい運動（例えば、歩行、走行、体操、スポーツなど）時などにおいて、手首の動きに起因した装置本体のずれや傾きなどにより生体情報センサー部の変位が変化した場合でも、生体情報センサー部と人体との押圧力を一定にすることができ、安定した状態で生体情報計測ができ、生体情報を正確に計測することが可能となる。

［適用例２］上記生体情報計測装置であって、前記装置本体は、前記生体情報センサー部及び前記保持部が防水性を有し、かつ気密に封止されたことを特徴とする生体情報計測装置。

これによれば、生体情報計測装置は、生体情報センサー部及び保持部が防水性を有し、装置本体内部が気密に封止されていることから、生体情報センサー部及び保持部からの入水に起因する装置本体内部の不具合発生を回避できる。

［適用例３］上記生体情報計測装置であって、前記装置本体の一部に内圧調節可能な弁を設けたことを特徴とする生体情報計測装置。

これによれば、生体情報計測装置は、内圧調節可能な弁を有することから、標高の変化を伴う移動時などに発生する装置本体内部と外部との圧力差を、内圧調整弁を用いて解消することができる。
この結果、生体情報計測装置は、例えば、ユーザーの手首に装着されて使用される場合、周囲の気圧などに影響されることなく、内圧調整弁により常に適正一定な押圧力をユーザーの手首に加えることができる。
これによって、生体情報計測装置は、常に安定した状態での生体情報計測が可能となることから、生体情報を常に正確に計測することができる。

本実施形態の脈拍計の外観構成を示す模式外観図。 図１（Ａ）のＡ−Ａ線での断面図。 脈拍計が手首に装着されている状態を示す模式要部断面図。 脈拍センサー部の変位量と押圧力との関係の一例を示したグラフ。 変形例の脈拍計の模式要部断面図。 脈拍センサー部の変位量と押圧力との関係の一例を示したグラフ。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の生体情報計測装置としての脈拍計の外観構成を示す模式外観図である。図１（Ａ）は、データ表示窓部側から見た平面図であり、図１（Ｂ）は、裏蓋側から見た平面図である。図２は、図１（Ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。なお、図１（Ａ）では、データ表示を省略してある。

図１、図２に示すように、脈拍計１は、腕時計型に形成され、人体の腕１０に装着可能であって、手首１１に装着して用いられる構成となっている。
脈拍計１は、生体情報としての脈拍を計測する生体情報センサー部としての脈拍センサー部６と、装置本体としてのヘッド部３と、ヘッド部３に取り付けられヘッド部３を手首１１に装着するための一対のリストバンド７と、一方が脈拍センサー部６に支持され、他方がヘッド部３に支持された保持部５とを備えている。

ヘッド部３は、ケース３０と、モジュール２と、裏蓋３１と、裏蓋止めねじ３１ａとを備えている。ケース３０及び裏蓋３１には、クラックの発生し難いナイロン系の樹脂などが用いられている。
ケース３０の裏蓋３１側には、凹部３０ｂが形成され、この凹部３０ｂにモジュール２が収納され、裏蓋３１が凹部３０ｂを覆うようにして、金属製の裏蓋止めねじ３１ａにより固定されている。

ケース３０は、脈拍計測データなどを表示するためのデータ表示窓部３０ａが裏蓋３１側の反対側に形成され、脈拍計測データなどを表示する表示パネル２１を、データ表示窓部３０ａから視認可能に構成されている。
また、データ表示窓部３０ａには、透明樹脂や透明ガラスなどから形成されたカバー体３２が嵌め込まれ、このカバー体３２によりモジュール２の表示パネル２１が保護されている。カバー体３２の外周下部には、後述する操作ボタン８の機能などが印刷された枠状の飾り板３３が配置されている。

さらに、ケース３０には、例えば、脈拍計測データを表示する脈拍計測モードから、現在時刻などを表示する通常モードや時刻修正を行う時刻修正モードなどへのモード変更、照明点灯などの各種指示を行うための操作ボタン８が複数設けられている。
加えて、ケース３０には、脈拍計１の電源となる電池９への充電の際に用いられる一対の充電端子８ａが設けられている。
裏蓋３１には、厚み方向に貫通する貫通孔３１ｂが形成され、ケース３０の凹部３０ｂと共に脈拍センサー部６を収容するヘッド部３の凹部としての機能を果たしている。

脈拍センサー部６は、平面形状が円形の略円盤状に形成されている。脈拍センサー部６は、透明ガラスなどから形成されたカバー体３５が嵌め込まれたセンサー枠３４に脈拍センサー６０が組み込まれ、センサー押さえ３８などを介してねじ３９により固定されている。
なお、ユーザーの手首１１に押圧されるセンサー枠３４には、皮膚への刺激が少ないチタンなどの金属材料が用いられている。また、センサー枠３４は、金属材料を用いることにより人体へのアース機能を備えている。
脈拍センサー部６は、後述する保持部５が取り付けられることにより外部へ露出する部分が防水性を有している。

脈拍センサー６０は、光センサーであって、センサーケース６１と、発光素子及び受光素子が実装されたセンサー基板６２と、集光ミラー６３とを備えている。
センサー基板６２は、ポリイミド系の樹脂などを用いたフレキシブル基板であって、後述するモジュール２のコネクター２４と接続されている。

脈拍センサー６０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子からユーザーの手首１１に向けて照射され手首１１の血管で反射された光を、集光ミラー６３で集光し、フォトダイオードなどの受光素子で受光する。
この際、脈拍センサー６０は、血管の拡張時と収縮時とで光の反射率が異なる現象を利用してユーザーの脈拍を計測する。
このことから、脈拍センサー部６は、計測ノイズとなる外光が脈拍センサー６０の受光素子で受光されないように、手首１１に押圧されていることが好ましく、手首１１に密着していることがより好ましい。

保持部５は、弾性を有し、平面形状が幅広のリング状に形成されている（図１（Ｂ）参照）。
保持部５は、一方としての内周側の縁部が略オーリング状に形成され、脈拍センサー部６のセンサー枠３４とセンサー押さえ３８との間で圧縮されて挟持された状態で支持され、他方としての外周側の縁部が同様に略オーリング状に形成され、裏蓋３１と保持部押さえ３７との間で圧縮されて挟持された状態で支持されている。

保持部５は、脈拍センサー部６の少なくとも一部が裏蓋３１から外側（手首１１側）に突出するように、内周側の縁部と外周側の縁部との間が外側に向かってすり鉢状に傾斜して形成されて、脈拍センサー部６を保持している。
なお、脈拍センサー部６の裏蓋３１からの突出量Ｈとしては、手首１１に対する適正な押圧力の確保及び脈拍センサー部６のヘッド部３に追随した動きを抑制するために、例えば、１．５ｍｍ程度が好ましい。
これにより、脈拍計１は、手首１１に装着されたときに保持部５の弾性力によって、脈拍センサー部６が適正な押圧力で手首１１に押圧される。

なお、保持部５には、腕時計などの防水パッキン材として用いられるニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ：Nitril Butadiene Rubber）などの合成ゴムが用いられ、保持部５は、脈拍センサー部６と共に防水性を有している。
また、保持部５は、フッ素系の添加剤により低温時における硬度の上昇が抑制され、弾性力の温度依存性が緩和されている。
なお、保持部５には、上記合成ゴム以外のエラストマーを用いてもよい。保持部５の動作などの詳細については、後述する。

脈拍計１は、ケース３０とケース３０に組み込まれる上記各構成要素との間に防水性を有するパッキンなどの封止部材が介在し、裏蓋３１の貫通孔３１ｂと脈拍センサー部６との間が保持部５で防水されていることなどにより、ヘッド部３の内部が気密に封止されている。
一方、脈拍計１は、気密に封止されたヘッド部３の内部と外気との通気を可能とする通気部４が、ケース３０に設けられている。

通気部４は、ねじ部４０ａ（おねじ）を有したねじピン４０と、ねじ部４２ａ（めねじ）を有した内輪４２と、ガスケット４１とを備えている。
通気部４は、ケース３０の径方向に沿って設けられた段付き貫通孔３０ｃに、凹部３０ｂ側から金属製の内輪４２が挿入されている。そして、通気部４は、ニトリルブタジエンゴムなどを用いてリング状に形成されたガスケット４１が組み込まれたねじピン４０が、ケース３０の外側から段付き貫通孔３０ｃに挿入され、ねじピン４０のねじ部４０ａと内輪４２のねじ部４２ａとが螺合されている。
通気部４は、回転に伴うねじピン４０の矢印Ｂ方向の進退（移動）により、ガスケット４１がねじピン４０とケース３０との間で圧縮及び復元（圧縮解除）されることで、ヘッド部３の内部と外気との通気及びヘッド部３の内部の封止（外気との遮断）が行われる。

なお、ねじピン４０の頭部には、コインなどを挿入可能なマイナス溝４０ｂが形成されている。また、内輪４２及び段付き貫通孔３０ｃの内輪４２挿入部には、一部を異形状にするなどの回転止めの加工が施されており、ねじピン４０の回転に連動した内輪４２の回転が回避されている。
また、ねじピン４０を緩める方向の回転に伴う内輪４２のケース３０内側への移動は、モジュール２がストッパーとなることや、内輪４２の段付き貫通孔３０ｃへの締め代による圧入などで回避される。

図２に示すように、モジュール２は、表示パネル２１と、照明用のＥＬ（Electro Luminescence）パネル２２と、回路基板２３と、パネル枠２５と、回路ケース２６と、回路押さえ２７と、電池９とを備えている。
回路基板２３には、一方の面２３ａに表示パネル２１、ＥＬパネル２２などを案内するパネル枠２５が配置され、他方の面２３ｂに電池９などを案内する回路ケース２６が配置されている。

積層されたパネル枠２５、回路基板２３、回路ケース２６は、回路押さえ２７の板状の本体が回路ケース２６の裏蓋３１側に配置され、回路押さえ２７の本体の外周部から回路ケース２６の側面に沿って延在し、パネル枠２５まで延びる複数の図示しない腕部が、パネル枠２５の側面に係止することによって一体化されている。
なお、積層されたパネル枠２５、回路基板２３、回路ケース２６、回路押さえ２７は、ねじ止めによって一体化されていてもよい。

なお、回路基板２３には、ガラス繊維入りのエポキシ樹脂系の基板などが用いられ、両面に銅箔などからなる配線パターンが形成されている。また、パネル枠２５、回路ケース２６には、ポリカーボネートなどの樹脂が用いられ、回路押さえ２７には、ステンレス鋼などの金属板が用いられている。

回路基板２３には、脈拍センサー６０を駆動し脈拍を計測する回路、表示パネル２１を駆動する回路、各回路を制御する回路などを構成する素子２３ｃが実装されている。
回路基板２３は、一方の面２３ａに表示パネル２１との接続用電極が形成され、表示パネル２１の電極と図示しないコネクターを介して導通されている。
表示パネル２１には、液晶パネルなどの表示部材が用いられ、各モードに応じて脈拍数などの脈拍計測データや、現在時刻などの時刻情報などが表示される。
ＥＬパネル２２は、表示パネル２１とパネル枠２５との間に配置され、回路基板２３と接続されることで、ユーザーの所定の操作ボタン８の操作により点灯し、表示パネル２１を照明する。

回路基板２３には、他方の面２３ｂに脈拍センサー６０のセンサー基板６２と接続されるコネクター２４が配置されている。コネクター２４は、挿入部にセンサー基板６２の先端部が挿入され、回路基板２３とセンサー基板６２とを電気的に接続している。
これにより、センサー基板６２は、脈拍センサー６０を駆動し脈拍を計測する回路と電気的に接続される。
なお、センサー基板６２は、脈拍センサー部６が裏蓋３１に取り付けられた状態でもコネクター２４への挿抜作業が容易に行える長さで形成され、裏蓋３１がケース３０に取り付けられる際には、折り畳むようにして収納される。

ヘッド部３の気密方法については、ケース３０と裏蓋３１との間にパッキン５２が介在し、ケース３０とカバー体３２との間にパッキン５３が介在し、ケース３０と充電端子８ａとの間にパッキン５４が介在して防水されることとなり、また、裏蓋３１の貫通孔３１ｂと脈拍センサー部６との間が保持部５で防水されていることから、ヘッド部３の内部が気密に封止されている。

回路ケース２６に案内された電池９には、充電可能なボタン型のリチウム二次電池が用いられている。電池９は、両極の端子が回路基板２３に接続され、電源を制御する回路へ電源を供給する。
電源は、この回路で所定の電圧に変換されるなどして各回路へ供給され、脈拍センサー６０を駆動し脈拍を検出する回路、表示パネル２１を駆動する回路、各回路を制御する回路などを動作させる。
電池９の充電は、コイルばねなどの導通部材により回路基板２３と導通された一対の充電端子８ａを介して行われる。
なお、電池９には、充電が不要な一次電池を用いてもよい。

続いて、保持部５の動作について詳述する。
図３は、脈拍計１が手首１１に装着されている状態を示す模式要部断面図である。図３（Ａ）は、ヘッド部３が手首１１に密着している状態を示す断面図であり、図３（Ｂ）は、ヘッド部３の一部が手首１１から離れている状態を示す断面図である。なお、図中の２点鎖線は、変位前の脈拍センサー部６の要部を示す。

図３に示すように、脈拍計１は、手首１１に装着されたときに脈拍センサー部６が、手首１１に押圧されている。
詳述すると、図３（Ａ）に示すように、脈拍計１は、ヘッド部３が手首１１の平坦部に位置している場合には、リストバンド７（図１参照）を手首１１に巻いて締め付けることで加わる外力により、保持部５が弾性変形し、脈拍センサー部６が、裏蓋３１の貫通孔３１ｂ内に入り込むように矢印Ｃ方向に略平行移動（変位）する。
脈拍計１は、このときの保持部５の弾性力などにより、脈拍センサー部６が手首１１に押圧されて密着する。
これにより、脈拍計１は、脈拍センサー部６と手首１１との接触状態が安定した状態に保持される。

一方、図３（Ｂ）に示すように、脈拍計１は、運動などによる手首１１の動きに起因して、ヘッド部３が手首１１の平坦部からずれたり、厚み方向に傾いたりしてヘッド部３の一部が手首１１から離れる場合がある。
この場合でも、脈拍計１は、ヘッド部３の動きに応じて保持部５が弾性変形し、脈拍センサー部６がヘッド部３に対して厚み方向の回転を伴って矢印Ｄ方向に変位することで、脈拍センサー部６が手首１１に押圧されて密着している状態が維持される。
これにより、脈拍計１は、ヘッド部３の一部が手首１１から離れた場合でも、脈拍センサー部６と手首１１との接触状態が安定した状態に保持される。

換言すれば、脈拍計１は、手首１１の動きに起因したヘッド部３のずれや傾きなどにより脈拍センサー部６に加わる外力を、保持部５が弾性変形することで吸収及び緩和し、脈拍センサー部６のヘッド部３に追随した動き（手首１１からの浮き上がり）を抑制する。
なお、脈拍センサー部６の変位量は、センサー押さえ３８が保持部押さえ３７に当接することで規制され、脈拍センサー部６と他の構成要素との干渉が回避されている。

ここで、手首１１に対する脈拍センサー部６の押圧力について説明する。
脈拍センサー部６の押圧力は、脈拍センサー部６の変位量の多寡に関係なく略一定であることが、脈拍をより正確に計測する上で好ましい。
図４は、脈拍センサー部６の変位量と押圧力との関係の一例を示したグラフである。縦軸は押圧力を示し、横軸は厚み方向（図３の矢印Ｃ方向）の変位量を示す。
図４の曲線Ｅは、脈拍センサー部６の押圧力を表し、曲線Ｆは、保持部５の弾性力を表し、曲線Ｇは、気密に封止されたヘッド部３の内部の圧力を表す。

図４に示すように、脈拍センサー部６の押圧力（曲線Ｅ）は、保持部５の弾性力（曲線Ｆ）にヘッド部３の内部の圧力（曲線Ｇ）が加えられた値となっている。
保持部５の弾性力は、その形状に起因する特性により、変位量が０ｍｍ〜１ｍｍ程度までは変位量に略比例して増加し、それ以降は徐々に減少していく。
一方、気密に封止されたヘッド部３の内部の圧力は、脈拍センサー部６が裏蓋３１の貫通孔３１ｂ内へ入り込む変位量に略比例して内部の空気の圧縮率が高まることにより増加していく。

ここで、ヘッド部３の内部の容積は、図２のようにケース容積５０とセンサー容積５１とに分けることができ、ヘッド部３の内部の圧力は、ケース容積５０又はセンサー容積５１を増減させることで、調節が可能となる。例えば、裏蓋３１の厚みを変形することでケース内の空気容積を増減できる。

これにより、脈拍センサー部６の押圧力は、保持部５の弾性力の減少に対して、つり合うようにケース容積５０又はセンサー容積５１を増減させ、ヘッド部３の内部容積を変えることによって内部圧力を調整することで、脈拍センサー部６の変位量が通常使用で想定される範囲（例えば、１ｍｍ弱〜３ｍｍ強）において、略一定の値（２Ｎ弱）に抑えることを可能としている。

この結果、脈拍計１は、より安定した状態での脈拍計測が可能となることから、脈拍をより正確に計測することができる。

上述したように、本実施形態の脈拍計１は、保持部５が、弾性を有し、脈拍センサー部６の少なくとも一部が裏蓋３１から外側（手首１１側）に突出するように、裏蓋３１の貫通孔３１ｂ及びケース３０の凹部３０ｂとの間に空間を有して脈拍センサー部６を保持している。
そして、脈拍計１は、保持部５が脈拍センサー部６に加わる外力に応じて弾性変形することにより、脈拍センサー部６がヘッド部３に対して裏蓋３１の貫通孔３１ｂ内（ケース３０の凹部３０ｂ内）に入り込むように変位する。

これにより、脈拍計１は、ユーザーの手首１１に装着されて使用される場合、保持部５によって脈拍センサー部６が手首１１に押圧されて密着する。
そして、脈拍計１は、手首１１の動きが大きい運動時などにおいても、手首１１の動きに起因したヘッド部３のずれや傾きなどにより脈拍センサー部６に加わる外力を、保持部５が弾性変形することで吸収及び緩和する。
この結果、脈拍計１は、脈拍センサー部６のヘッド部３に追随した動きが抑制されることから、脈拍センサー部６の手首１１からの浮き上がりを回避できる。

これにより、脈拍計１は、ユーザーの手首１１の動きが大きい運動時などにおいて、従来と比較して脈拍センサー部６と手首１１との接触状態を変化し難くすることができる。
この結果、脈拍計１は、従来正確な脈拍計測が困難であったユーザーの手首１１の動きが大きい運動時などにおいても、安定した状態での脈拍計測が可能となることから、脈拍を正確に計測することができる。

また、脈拍計１は、脈拍センサー部６の脈拍センサー６０に光センサーが用いられていることから、その特性に合致する血管の拡張時と収縮時とで光の反射率が異なる現象を利用して、脈拍を正確に計測することができる。
加えて、脈拍計１は、脈拍センサー部６が、ユーザーの手首１１に装着されて使用される場合、保持部５によって脈拍センサー部６が手首１１に押圧され、手首１１の動きが大きい運動時などにおいても、脈拍センサー部６と手首１１との接触状態が良好である。
このことから、脈拍計１は、光センサー（脈拍センサー６０）を備えてなる脈拍センサー部６への計測ノイズの要因となる外光の侵入を抑制でき、光センサーの使用において好適な構成となっている。

また、脈拍計１は、人体の腕１０の手首１１に装着可能に構成されていることから、腕時計の装着と同様の形態であり、例えば、胸や耳などに装着する場合と比較して、装着に対する抵抗感を緩和できる。
加えて、脈拍計１は、上記のように装着に対する抵抗感を緩和できることから、ユーザーに長時間の携帯や常時携帯をさせることも可能となる。

また、脈拍計１は、脈拍センサー部６及び保持部５が防水性を有し、ヘッド部３の内部が気密に封止されていることから、脈拍センサー部６及び保持部５からの入水に起因するヘッド部３の内部の不具合発生を回避できる。
加えて、脈拍計１は、ユーザーの手首１１に装着されて使用される場合、装着時に加わる外力により、脈拍センサー部６が押圧され、裏蓋３１の貫通孔３１ｂ内へ入り込むように変位する。
このとき、脈拍計１は、ヘッド部３の内部の空気が圧縮されることから、内部の圧力が高くなり、この圧力が反力として脈拍センサー部６及び保持部５に働くことで、ユーザーの手首１１に保持部５の弾性力以上の押圧力が加わる。

そして、脈拍計１は、このヘッド部３の内部の圧力が保持部５の弾性力の減少を補い、脈拍センサー部６の押圧力を、脈拍センサー部６の変位量が通常使用で想定される範囲（例えば、１ｍｍ弱〜３ｍｍ強）において、略一定の値（２Ｎ弱）にすることができる。
この結果、脈拍計１は、より安定した状態での脈拍計測が可能となることから、脈拍をより正確に計測することができる。
なお、脈拍センサー部６及び保持部５のサイズは、両者の変位によるヘッド部３の内部の空気圧縮率なども考慮して適宜設定される。

また、脈拍計１は、ヘッド部３の内部と外気との通気を可能とする通気部４を有することから、例えば、標高の変化を伴う移動時（登山、旅行など）の気圧の変化や、ヘッド部３の内部の温度変化に伴う空気の膨張、収縮などにより発生するヘッド部３の内部と外部との圧力差を、通気部４によって通気することで解消することができる。
この結果、脈拍計１は、通気部４の操作によって、周囲の気圧変化やヘッド部３の内部の温度変化に影響されることなく、常に適正な押圧力をユーザーの手首１１に加えることができる。

例えば、登山などで周囲の気圧が下がった場合、脈拍計１は、相対的にヘッド部３の内部の圧力が高まり、脈拍センサー部６が必要以上に手首１１に押圧され、手首１１の血流が阻害されて所定の出力信号レベルを得ることが困難となり、脈拍を正確に計測できない虞がある。
この際、脈拍計１は、通気部４のねじピン４０を緩める方向に回転させることで、ヘッド部３の内部と外部とが通気され、ヘッド部３の内部と外部との圧力差が解消される。

これにより、脈拍計１は、ヘッド部３の内部の圧力が下がることから、脈拍センサー部６の押圧力を適正な範囲内に収めることができる。
したがって、脈拍計１は、手首１１の血流を阻害することなく安定した状態での脈拍計測が可能となることから、脈拍を正確に計測することができる。

なお、高所で通気してヘッド部３の内部を封止後、下山した際には、ヘッド部３の内部の圧力が周囲の圧力より低くなっていることから（負圧状態）、その分、脈拍センサー部６の押圧力が低くなる虞がある。
これに対しても、脈拍計１は、通気部４によって再度通気して、ヘッド部３の内部と外部との圧力差を解消し、ヘッド部３の内部の圧力を上げることで脈拍センサー部６の押圧力を適正な範囲内に収めることができる。

加えて、脈拍計１は、通気部４がねじ部４０ａを有したねじピン４０を備え、回転に伴うねじピン４０（ねじ部４０ａ）の進退により、ガスケット４１がねじピン４０とケース３０との間で圧縮及び復元（圧縮解除）されることで、ヘッド部３の内部と外気との通気及びヘッド部３の内部の封止が行われる。
このことから、脈拍計１は、ねじピン４０を回転させるだけでヘッド部３の内部と外気との通気及びヘッド部３の内部の封止を容易に行うことができる。
また、脈拍計１は、ねじピン４０の頭部にコインなどを挿入可能なマイナス溝４０ｂが形成されていることから、専用工具などを用いることなく身近にあるコインなどを用いて、ねじピン４０を回転させることで手軽に通気部４の操作を行うことができる。

（変形例）
ここで、上記実施形態の変形例について図面に基づいて説明する。
図５は、変形例の脈拍計の模式要部断面図である。なお、断面位置は、図２の断面位置と同じである。また、上記実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図５に示すように、変形例の脈拍計１０１は、脈拍センサー部１０６のセンサー枠１３４の外周の側面に、脈拍センサー部１０６の径方向に突出するつば部１３４ａが形成されている。
一方、裏蓋１３１には、平面視において、このつば部１３４ａと重なり、脈拍センサー部１０６の裏蓋１３１から外側への突出量を規制する規制部１３１ｃが形成されている。
脈拍センサー部１０６は、この規制部１３１ｃがなければ図５の２点鎖線で示した位置まで突出するように、保持部５によって保持されている。

つまり、脈拍センサー部１０６は、裏蓋１３１に取り付けられる際に、つば部１３４ａが規制部１３１ｃに当接して、裏蓋１３１から外側への突出量が規制される。
これにより、脈拍センサー部１０６は、裏蓋１３１に取り付けられた時点で保持部５が弾性変形し（たわみ）、２点鎖線で示した位置からケース３０側に変位量Ｊだけ変位しており、この変位量Ｊ（以下、初期たわみＪともいう）分、すでに押圧力が発生していることになる。

図６は、脈拍センサー部１０６の変位量と押圧力との関係の一例を示したグラフである。これにより、図６に示すように、脈拍計１０１は、初期たわみＪを設けることで、脈拍センサー部１０６の変位量が少ない場合（例えば、０．５ｍｍ以下）でも、手首１１に対して十分な押圧力（２Ｎ強〜３Ｎ弱）を加えることができる。
これにより、脈拍計１０１は、上記実施形態と比較して、より安定した状態での脈拍計測が可能となることから、脈拍をより正確に計測することができる。

また、脈拍計１０１は、脈拍センサー部１０６のつば部１３４ａが規制部１３１ｃに押圧され、両者間に隙間ができないことから、つば部１３４ａ及び規制部１３１ｃが脈拍センサー部１０６の全周に亘って形成されることにより、上記実施形態と比較して、保管時などにおいて裏蓋１３１と脈拍センサー部１０６との隙間からゴミなどの異物が侵入することを回避できる。
これにより、脈拍計１０１は、ゴミなどの異物の侵入による不具合の発生を回避できる。

なお、上記実施形態及び変形例では、生体情報計測装置として脈拍計を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、生体情報としての血圧を計測する血圧計などにも適用できる。
なお、脈拍計１，１０１は、脈拍センサー部６，１０６の小型化、保持部５の小型化などに伴うヘッド部３の内部の空気圧縮率の低下に対して、例えば、モジュール２に備えたコイルばねなどの弾性部材で脈拍センサー部６，１０６を手首１１側へ押圧することにより、脈拍センサー部６，１０６の押圧力を増加させることが可能である。

生体情報を用いて生体情報を計測する生体情報計測装置、特に携帯型脈拍計に関する。

１…脈拍計（生体情報測定装置）、２…モジュール、３…ヘッド部（装置本体）、４…通気部、５…保持部、６…脈拍センサー部（生体情報センサー部）、７…リストバンド、８…操作ボタン、８ａ…充電端子、９…電池、１０…腕、１１…手首、２１…表示パネル、２２…ＥＬパネル、２３…回路基板、２３ａ…一方の面、２３ｂ…他方の面、２３ｃ…素子、２４…コネクター、２５…パネル枠、２６…回路ケース、２７…回路押さえ、３０…ケース、３０ａ…データ表示窓部、３０ｂ…凹部（ヘッド部の凹部）、３０ｃ…段付き貫通孔、３１…裏蓋、３１ａ…裏蓋止めねじ、３１ｂ…貫通孔（ヘッド部の凹部）、３２…カバー体、３３…飾り板、３４…センサー枠、３５…カバー体、３７…保持部押さえ、３８…センサー押さえ、３９…ねじ、４０…ねじピン、４０ａ…ねじ部、４０ｂ…マイナス溝、４１…ガスケット、４２…内輪、４２ａ…ねじ部、５０…ケース容積、５１…センサー容積、５２，５３，５４…パッキン、６０…脈拍センサー、６１…センサーケース、６２…センサー基板、６３…集光ミラー、１０１…脈拍計、１０６…脈拍センサー部、１３１…裏蓋、１３１ｃ…規制部、１３４…センサー枠、１３４ａ…つば部。

Claims (9)

1. 生体に装着して生体情報を計測する生体情報計測装置であって、
   前記生体情報を計測する生体情報センサー部と、
   前記生体情報センサー部を収容する凹部が設けられた装置本体と、
   一方が前記生体情報センサー部に支持され他方が前記装置本体に支持された弾性を有する保持部と、
   前記装置本体、前記生体情報センサー部及び前記保持部によって設けられた空間と、
   を備え、
   前記生体情報センサー部に外力が加わった場合に、前記生体情報センサー部が前記装置本体に対して変位することで前記保持部に生じる弾性力、及び前記生体情報センサー部が前記装置本体に対して変位することで前記空間に生じる内部圧力によって、前記生体に前記生体情報センサー部を密着させる押圧力を所定の範囲内に収めるようにしたことを特徴とする生体情報計測装置。
2. 請求項１に記載の生体情報計測装置において、
   前記生体に前記生体情報センサー部を密着させる押圧力の所定の範囲内は、１Ｎから３Ｎであることを特徴とする生体情報計測装置。
3. 請求項１又は２に記載の生体情報計測装置において、
   前記保持部は、前記生体情報センサー部の少なくとも一部が前記装置本体から外側に突出することを特徴とする生体情報計測装置。
4. 請求項１〜３に記載の生体情報計測装置において、
   前記保持部の変位量は、１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする生体情報計測装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体情報計測装置において、
   前記装置本体は、前記生体情報センサー部及び前記保持部が防水性を有することを特徴とする生体情報計測装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体情報計測装置において、
   前記装置本体の一部に内圧調節可能な弁を設けたことを特徴とする生体情報計測装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の生体情報計測装置において、
   前記保持部は弾性体であることを特徴とする生体情報計測装置。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の生体情報計測装置において、
   前記凹部は、前記生体情報センサー部の少なくとも一部が前記装置本体から外側に突出する突出量を規制するための規制部をさらに有することを特徴とする生体情報計測装置。
9. 請求項８に記載の生体情報計測装置において、前記生体情報センサー部は、前記規制部と接触するつば部を有することを特徴とする生体情報計測装置。