JPH08299290A - 腕装着型携帯機器および腕装着型脈波計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置本体の形状を改良するだけで、安価に、
しかも、装着感を損なうことなく、装置本体が腕の周り
を不必要に回転しない腕装着型携帯機器および腕装着型
脈波計測装置を提供すること。 【構成】 腕装着型脈波計測装置１では、装置本体１０
をリストバンド１２で腕に装着する一方、センサユニッ
ト３０を幅の狭いセンサ固定用バンドによって指の根元
に装着する。センサユニット３０から延びるケーブル２
０の先端には、コネクタピース８０が構成され、このコ
ネクタピース８０は、コネクタ部７０上を１２時方向に
向けてスライドさせるだけで装着される。装置本体１０
は、裏面部に対して約１１５°の角度をなす回転止め部
１０８を有するため、矢印Ａまたは矢印Ｂの方向に回そ
うとしても、不必要に回らない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、時刻情報などを表示可
能な腕装着型携帯機器、および脈拍数などの脈波情報を
表示可能な腕装着型脈波計測装置に関するものであり、
更に詳しくは、その装置本体の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】各種の情報を表示可能な腕装着型携帯機
器としては、腕時計、ストップウォッチ機能付きのラン
ナー用腕時計、時計機能付きの腕装着型携帯無線機など
の他にも、血液の量の変化を光学的に検出し、その検出
結果に基づいて脈拍数などの脈波情報を表示する機器が
ある。かかる光学式の脈波計測装置では、ＬＥＤ（発光
ダイオード）などの発光素子と、フォトトランジスタな
どの受光素子とを備えるセンサユニットを指などに取り
付け、ＬＥＤから照射した光のうち指など（血管）から
反射してきた光をフォトトランジスタで受光することに
より、血量変化を受光量の変化として検出し、その検出
結果に基づいて脈拍数などを表示するようになっている
が、いずれの腕装着型携帯機器でも、腕時計と同様、平
坦な裏面部を備える装置本体をリストバンドで手首に止
めるようになっている点で共通している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
腕装着型脈波計測装置（腕装着型携帯機器）では、装置
本体の形状などに対しては、装置本体が腕の周りを回転
することを防止するための配慮がなされていないため、
腕に装着しているうちに、装置本体が腕の周りを不必要
に回ってしまうという問題点がある。たとえば、腕装着
型脈波計測装置を腕に装着してランニングなどを行なう
と、装置本体は、それ自身の重みで腕の外側にずれやす
い。このため、従来の腕装着型携帯機器では、折角、携
帯時に使用できる機能を増やしてあるにもかかわらず、
表示面がずれて見にくいなど、使い勝手が悪いという問
題点がある。特に、液晶表示装置を用いると、視野角が
狭いので、装置本体がずれると、見えなくなってしま
う。また、肘を無理に曲げないと、表示を見ることがで
きなくなってしまう。

【０００４】特に、ランナー用腕時計は、ジョギングや
マラソン中に使用することは勿論のこと、腕装着型脈波
計測装置でも、ランニング中の脈波を計測するのに使用
される傾向があるので、ランニング中に、装置本体が腕
の周りを不必要に回ってしまうようでは、使い勝手が極
めて悪い。

【０００５】そこで、図２１に示すように、装置本体９
８の裏面側に対し、腕の形状に合わせて湾曲させた薄い
プレート９９を取付け、装置本体９８を腕に装着したと
きにプレート９９を変形させて腕に弾接させることによ
り、装置本体９８が腕の周りを回ることを防止する構造
が考えられる。しかしながら、この構造では、別体のプ
レート９９を装置本体９８に取り付けるので、組立て作
業に手間がかかるとともに、プレート９９が腕の回りに
完全に密着するので、汗でむれるような感じを受けるな
ど、装着感が悪いという問題点がある。また、この構造
では、手首が細すぎる場合には、回転防止機能を発揮し
ない一方、手首が太すぎる場合には、窮屈な感じになっ
て装着感が悪い。

【０００６】かかる問題点に鑑みて、本発明の課題は、
装置本体の形状を改良するだけで、安価に、しかも、装
着感を損なうことなく、装置本体が腕の周りを不必要に
回転しない腕装着型携帯機器および腕装着型脈波計測装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、各種の情報を表示するための表示部
を備える装置本体と、この装置本体を腕に装着するため
のリストバンドとを有する腕装着型携帯機器において、
装置本体には、手首の上面部（手首の周りのうち、手の
甲の側を意味する。）に密接可能な裏面部を備える本体
ケースと、腕時計における６時の方向において本体ケー
スから延設され、手首の側面部に接することにより装置
本体が手首の周りを回転することを規制する回転止め部
とを設けたことに特徴を有する。

【０００８】ここで、本体ケースの裏面部は、手首の上
面部に密接可能であればよく、使用時には、装置本体が
手首の下面側（手首の周りのうち、掌の側を意味す
る。）に位置するように装着してもよい。また、本発明
において、腕時計における何時方向とは、あくまで装置
本体の方向を意味しており、装置本体上での表示が指針
式であることを意味するものでない。

【０００９】本発明において、回転止め部は、本体ケー
スからこのケースの裏面部に対して約１０５°から約１
２５°までの範囲の角度をなすように延設されているこ
とが好ましい。

【００１０】かかる腕装着型携帯機器は、発光部および
受光部を指表面に向けた状態とされるセンサユニット
と、このセンサユニットから延びて受光部の受光結果を
装置本体に入力するためのケーブルと、装置本体に内蔵
され、受光部の受光結果に基づいて表示部に表示すべき
脈波情報を求めるデータ処理回路とを設けることによっ
て、表示部に脈拍数などの脈波情報を表示可能な腕装着
型脈波計測装置として構成できる。

【００１１】本発明では、ケーブルを装置本体に対して
着脱自在とするコネクタ手段を設けることが好ましい。

【００１２】この場合に、コネクタ手段には、装置本体
の表面部のうち回転止め部に相当する部分の表面部に第
１の端子群を備えるコネクタ部と、ケーブルの端部に形
成され、コネクタ部を覆うようにこのコネクタ部上に装
着されたときに第１の端子群にそれぞれ電気的接続する
第２の端子群を備えるコネクタ部材と、コネクタ部材と
コネクタ部とを部分的に係合させてコネクタ部上にコネ
クタ部材を保持する係合機構とを設けることが好まし
い。

【００１３】また、係合機構は、コネクタ部材をコネク
タ部上で腕時計における６時の方向から１２時の方向に
向けてスライドさせたときにコネクタ部材とコネクタ部
とが部分的に係合することが好ましい。

【００１４】さらに、コネクタ部材に代わってコネクタ
部に装着されるコネクタカバーを設けることが好まし
い。

【００１５】

【作用】本発明に係る腕装着型携帯機器（腕装着型脈波
計測装置）において、装置本体の腕時計における６時の
方向には、手首の側面部に接することにより装置本体が
手首の周りを回転することを規制する回転止め部、たと
えば、本体ケースの裏面部に対して約１０５°から約１
２５°の角度をなす回転止め部を有しているため、装置
本体をリストバンドによって腕に装着すると、本体ケー
スの裏面部は、腕の上面部に接する一方、回転止め部
は、腕の側面部に接する。従って、この状態で、装置本
体を腕の周りに回そうとしても、回転止め部は、腕の側
面部に接した状態のまま、それ以上ずれず、本体ケース
の裏面部は、腕の上面部に接した状態のまま、それ以上
ずれない。それ故、腕装着型脈波計測装置を腕に装着し
てランニングを行なっても、装置本体がずれないので、
肘を軽く曲げるだけで常に表示部を覗くことができる。
また、装置本体は、腕の周りに完全に密着した状態でも
ないので、装着感が損なわれない。さらに、腕の回りの
２ヵ所で回転を規制するだけであるため、腕が細くて
も、回転止め効果が確実に得られる一方、腕が太くて
も、窮屈な感じがない。しかも、回転止め部は、あくま
で装置本体（本体ケース）と一体に構成できる。それ
故、本発明によれば、装置本体の形状を改良するだけ
で、安価に、しかも、装着感を損なうことなく、装置本
体が腕の周りを不必要に回転しない腕装着型携帯機器お
よび腕装着型脈波計測装置を実現できる。

【００１６】本発明に係る腕装着型脈波計測装置におい
て、ケーブルを装置本体に対して着脱自在とするコネク
タ手段を設けた場合には、指にセンサユニットを取り付
けることにより、ランニング中でも脈波を計測できると
ともに、日常生活では、ケーブルをコネクタ手段によっ
て装置本体から外すだけで、通常の腕時計として用いる
ことができ、便利である。

【００１７】コネクタ手段のコネクタ部を回転止め部に
相当する部分の表面部に設けた場合には、回転止め部を
設けるために延設した部分をそのままコネクタ部として
利用できるので、装置本体に余計な張出部分を設ける必
要がない。しかも、コネクタ部は、腕時計における６時
の方向に位置するので、装置本体を腕に装着したとき、
コネクタ手段は、利用者からみると手前側にあり、操作
が簡単である。また、コネクタ手段は、装置本体から腕
時計における３時の方向に張り出さないので、利用者
は、ランニング中に手首を自由に動かすことができると
ともに、利用者がランニング中に転んでも、手がコネク
タ手段にぶつからない。従って、利用者にとって、安全
であるとともに、コネクタ手段が破損しない。さらに、
コネクタ部とコネクタ部材とは、係合機構によって結合
した状態にあるので、ランニング中にケーブルが不用意
に外れることがない。

【００１８】また、コネクタ部材をコネクタ部上で腕時
計における６時の方向から１２時の方向に向けてスライ
ドさせたときに係合する場合には、かかる装着操作を行
なうときでも、回転止め部によって、装置本体がより回
転しにくい向きに力が加わるだけである。従って、コネ
クタ部材を装着するときにも、装置本体は、手首の周り
を回転しないので、装着操作が簡単である。

【００１９】コネクタ部材に代わってコネクタ部上に装
着されるカバーを設けた場合には、日常生活においてコ
ネクタ部材を外して腕時計として用いるときに、第１の
端子群を保護できるとともに、見栄えがよい。

【００２０】

【実施例】図面に基づいて、本発明の一実施例を説明す
る。

【００２１】（全体構成）図１は、本例の腕装着型脈波
計測装置の使用状態を示す説明図である。

【００２２】図１において、本例の腕装着型脈波計測装
置１（腕装着型携帯機器）は、腕時計構造を有する装置
本体１０（装置本体）と、この装置本体１０に接続され
るケーブル２０と、このケーブル２０の先端側に設けら
れたセンサユニット３０とから大略構成されている。装
置本体１０には、腕時計における１２時方向から腕に巻
きついてその６時方向で固定されるリストバンド１２が
設けられ、このリストバンド１２によって、装置本体１
０は、腕に着脱自在である。センサユニット３０は、幅
が約１０ｍｍのセンサ固定用バンド４０を備えており、
このセンサ固定用バンド４０によって、人差し指の根元
から指関節までの間に装着されている。

【００２３】（装置本体の構成）図２は、本例の腕装着
型脈波計測装置の装置本体を、リストバンドやケーブル
などを外した状態で示す平面図、図３は、この装置本体
の側面図である。

【００２４】図２において、装置本体１０は、樹脂製の
時計ケース１１（本体ケース）を備えており、この時計
ケース１１の表面側には、現在時刻や日付に加えて、脈
拍数などの脈波情報などをデジタル表示する液晶表示装
置１３（表示部）が構成されている。時計ケース１１の
内部には、センサユニット３０による検出結果（脈波信
号）に基づいて脈拍数の変化などを表示するために、検
出信号に対する信号処理などを行なうデータ処理回路５
０が内蔵され、このデータ処理回路５０および液晶表示
装置１３によって、情報表示手段６０が構成されてい
る。また、データ処理回路５０には、計時回路も構成さ
れているため、情報表示手段６０は、通常時刻、ラップ
タイム、スプリットタイムなども液晶表示装置１３に表
示可能である。なお、時計ケース１１の外周部には、時
刻合わせや表示モードの切り換えなどを行なうためのボ
タンスイッチ１１１〜１１５が構成されている。また、
時計ケース１１の表面には、ボタンスイッチ１１６、１
１７が構成されている。腕装着型脈波計測装置１の電源
は、時計ケース１１に内蔵されている電池５９であり、
ケーブル２０は、電池からセンサユニット３０に電力を
供給するとともに、センサユニット３０の検出結果を時
計ケース１１内のデータ処理回路５０に入力している。
なお、電池５９に対して腕時計における９時の方向に
は、報知音を鳴らすための圧電素子５８が配置されてい
る。

【００２５】（装置本体の回り止め防止構造）図３にお
いて、装置本体１０は、時計ケース１１の外周部うち、
腕時計における１２時の方向には、リストバンド１２の
端部に取り付けられた止め軸１２１を保持するための連
結部１０５が形成されている。一方、時計ケース１１の
外周部うち、腕時計における６時の方向には、腕に巻か
れたリストバンド１２が長さ方向の途中位置で折り返さ
れるとともに、このリストバンド１２の途中位置を保持
するための留め具１２２が取り付けられる受け部１０６
が形成されている。

【００２６】本例では、装置本体１０の腕時計における
６時方向において、電池蓋１１８などが取り付けられて
いる平坦な裏面部１１９の縁から受け部１０６にまで延
設されている部分は、時計ケース１１と一体に成形され
て裏面部１１９に対して約１１５°の角度をなす回転止
め部１０８になっている。従って、本例の腕装着型脈波
計測装置１をリストバンド１２によって装置本体１０が
右の手首Ｌ（腕）の上面部Ｌ１（手の甲の側）に位置す
るように装着したとき、時計ケース１１の裏面部１１９
は、手首Ｌの上面部Ｌ１に密着する一方、回転止め部１
０８は、腕の橈骨Ｒの側の側面部Ｌ２に当接した状態に
なる。この状態で、装置本体１０の裏面部１１９は、皮
膚を介して腕の橈骨Ｒと尺骨Ｕを跨ぐ感じにある一方、
回転止め部１０８と裏面部１１９との屈曲部分１０９
は、皮膚を介して腕の橈骨Ｒに当接する感じにある。こ
のように、回転止め部１０８と裏面部１１９とは、約１
１５°という解剖学的に理想的な角度をなしているた
め、図３に示す状態から、装置本体１０を矢印Ａの方向
に、すなわち、装置本体１０を手首Ｌの周りに手前側か
ら向こう側に回そうとしても、回転止め部１２は、手首
Ｌの側面部Ｌ２に接した状態のまま、それ以上ずれな
い。逆に、装置本体１０を矢印Ｂの方向に、すなわち、
装置本体１０を手首Ｌの周りに手前側に回そうとして
も、装置本体１０の裏面部１１９は、手首Ｌの上面部Ｌ
１に接した状態のまま、それ以上ずれない。

【００２７】しかも、装置本体１０は、手首Ｌの周りに
完全に密着した状態になく、手首Ｌの表面との間に部分
的な隙間があるので、回転止め部１０８を設けても、装
着感が損なわることがない。

【００２８】ここで、裏面部１１９と回転止め部１０８
とがなす角度は、解剖学的見地からみて、約１０５°か
ら約１２５°の範囲に設定すれば、装置本体１０が腕の
周りを回ることを防止できることが確認できている。

【００２９】なお、本例の腕装着型脈波検出装置１は、
装置本体１０が手首Ｌの下面部Ｌ３（掌の側）に位置す
るように装着してもよく、この場合には、装置本体１０
の回転止め部１０８は、腕の尺骨Ｕの側の側面部Ｌ４に
当接した状態になる。この状態でも、装置本体１０は、
矢印Ａまたは矢印Ｂのいずれの方向に力を加えても不必
要に回転しない。

【００３０】（センサユニットの構成）図４（ａ）は、
本例の腕装着型脈波計測装置に用いたセンサユニットの
光学ユニットの平面図、図４（ｂ）は、この腕装着型脈
波計測装置に用いたセンサユニットのセンサ固定用バン
ドを展開した状態を示す平面図、図４（ｃ）は、別のセ
ンサユニットの構造を示す説明図、図５は、指の根元に
センサユニットを装着した状態を示す説明図である。

【００３１】再び、図１において、センサユニット３０
は、センサ固定用バンド４０と光学ユニット３００とか
ら構成されている。センサ固定用バンド４０は、可撓性
をもつ肉厚の樹脂成形品から構成されており、丸くくる
まっている状態から、それを広げて指の根元に巻付けた
後、そのまま手を離すと、それ自身の形状復帰力によ
り、指の根元に巻きついた状態となる。

【００３２】センサ固定用バンド４０の略中央部分は、
さらに肉厚になっているともに、そこには、光学ユニッ
ト３００を収納できる穴４１が形成されている。

【００３３】図４（ａ）において、光学ユニット３００
は、両側に一対の突起部分３１１、３１２をもつ角形形
状に樹脂により外装されており、この光学ユニット３０
０の内部からケーブル２０が引き出されている。

【００３４】一方、図４（ｂ）において、センサ固定用
バンド４０の穴４１は、光学ユニット３００を嵌め込む
ことのできる形状および大きさであり、かつ、そこに光
学ユニット３００を嵌め込んだとき、突起部分３１１、
３１２が嵌まる凹部４１１、４１２が脱落防止用に形成
されている。なお、センサ固定用バンド４０には、それ
を指に装着しやすいように縊れ部分４１０が４ヵ所に形
成されている。

【００３５】センサユニット３０については、指の根元
に装着しても手を軽く握ることができればよいという観
点から、センサ固定用バンド４０の幅は、約２０ｍｍ位
でも支障がない。また、図４（ｃ）に示すように、セン
サ固定用バンド４０のうち、光学ユニット３００を取り
付ける部分の幅のみがやや広めになっている構造でもよ
い。

【００３６】図５において、光学ユニット３００では、
そのケース体としてのセンサ枠３０１に裏蓋３０２が被
されてその内部が部品収納空間になっている。センサ枠
３０１の上面部分には、ガラス板３０４（フィルタ）で
光透過窓が形成され、このガラス板３０４に対向するよ
うに回路基板３０５がセンサ枠３０１の内部に固定され
ている。回路基板３０５には、ＬＥＤ３１、フォトトラ
ンジスタ３２、およびトランジスタ（図示せず。）など
の電子部品が実装されており、ＬＥＤ３１およびフォト
トランジスタ３２は、それぞれ発光面および受光面をガ
ラス板３０４の方に向けている。

【００３７】本例では、ＬＥＤ３１として、ＩｎＧａＮ
系（インジウム−ガリウム−窒素系）の青色ＬＥＤを用
いてあり、その発光スペクトルは、図６に示すように、
４５０ｎｍに発光ピークを有し、その発光波長領域は、
３５０ｎｍから６００ｎｍまでの範囲にある。かかる発
光特性を有するＬＥＤ３１に対応させて、本例では、フ
ォトトランジスタ３２として、ＧａＡｓＰ系（ガリウム
−砒素−リン系）のフォトトランジスタを用いてあり、
その素子自身の受光波長領域は、図７に示すように、主
要感度領域が３００ｎｍから６００ｎｍまでの範囲にあ
って、３００ｎｍ以下にも感度領域がある。ここで、フ
ォトトランジスタ３２として、素子にフィルタを付加し
たセンサユニットを用いることもあり、このようなセン
サユニットの受光波長領域の一例は、図８に示すよう
に、主要感度領域が４００ｎｍから５５０ｎｍまでの範
囲にある。これらのＬＥＤ３１およびフォトトランジス
タ３２は、消費電力が比較的小さいので、本例の腕装着
型脈波計測装置１のように、計時機能と脈波計測機能を
１つの小型電池で駆動する場合でも、連続稼働時間が長
い。

【００３８】なお、図５に示すように、光学ユニット３
００は、センサ固定用バンド４０に対し、ガラス板３０
４が内側に向くように取り付けられているため、センサ
固定用バンド４０を指の根元に装着すると、ＬＥＤ３１
およびフォトトランジスタ３２は、それぞれの発光面お
よび受光面を指の表面に向いた状態になる。従って、Ｌ
ＥＤ３１から指に向けて光を照射すると、生体（血管）
から反射してきた光をフォトトランジスタ３２が受光
し、その受光結果（脈波信号）を、光学ユニット３００
がケーブル２０を介して装置本体１０に入力すると、装
置本体１０では、脈波信号から脈拍数が求められる。

【００３９】（データ処理回路の構成）すなわち、図９
には、時計ケースの内部に構成されたデータ処理回路の
機能の一部をブロック図で示すように、データ処理回路
５０において、脈波信号変換部５１は、センサユニット
３０からケーブル２０を介して入力された信号をデジタ
ル信号に変換して脈波信号記憶部５２に出力するように
なっている。脈波信号記憶部５２は、デジタル信号に変
換された脈波データを記憶しておくＲＡＭである。脈波
信号演算部５３は、脈波信号記憶部５２に記憶されてい
る信号を読み出してそれに周波数分析を行ない、その結
果を脈波成分抽出部５４に入力するようになっている。
脈波成分抽出部５４は、脈波信号演算部５３からの入力
信号から脈波成分を抽出して脈拍数演算部５５に出力
し、この脈拍数演算部５５は、入力された脈波の周波数
成分により脈拍数を演算し、その結果を液晶表示装置１
３に出力するようになっている。

【００４０】（コネクタ手段の構成）図１０は、コネク
タ部にコネクタピースを装着した状態を腕時計における
３時の方向から見た拡大図、図１１は、コネクタピース
側におけるセンサ回路の電極部、およびこのセンサ回路
と信号の入出力を行なうためのコネクタ部側の端子の組
合せを示す説明図である。

【００４１】本例の腕装着型脈波計測装置１を日常生活
において通常の腕時計と同様に扱えるように、図１に示
すように、ケーブル２０およびセンサユニット３０は、
装置本体１０の腕時計における６時の方向に位置する端
部の表面側で着脱できるようになっている。すなわち、
図１０において、装置本体１０の端部のうち、腕時計に
おける６時の方向において、回転止め部１０８として延
設されている部分の表面側には、コネクタ部７０が構成
され、そこには、ケーブル２０の端部に構成されたコネ
クタピース８０（コネクタ部材）を装着できるようにな
っている。

【００４２】このコククタ部７０およびコネクタピース
８０を利用したコネクタ手段において、コネクタ部７０
とコネクタピース８０との間で行なわれる電気的な接続
は、図１１に示すとおりである。

【００４３】図１１において、装置本体１０の側に構成
されているコネクタ部７０には、端子７５１〜７５６
（第１の端子群）が構成されており、これらの端子７５
１〜７５６に対応して、コネクタピース８０には、電極
部８３１〜８３６（第２の端子群）が構成されている。
ここで、コネクタ部７０に対してコネクタピース８０を
装着したとき、電極部８３１〜８３６と端子７５１〜７
５６とがそれぞれ電気的接続するようになっている。そ
のうち、端子７５２は、電極部８３２を介してＬＥＤ３
１に第２の駆動電圧ＶＤＤの供給するためのプラス端
子、端子７５３は、電極部８３３を介してＬＥＤ３１の
マイナス電位とされる端子、端子７５４は、電極部８３
４を介してフォトトランジスタ３２のコレクタ端子に駆
動用の定電圧ＶＲＥＧを供給するための端子、端子７５
１は、電極部８３１を介してフォトトランジスタ３２の
エミッタ端子からの信号が入力される端子、端子７５５
は、電極部８３５を介してコネクタピース８０をコネク
タ部７０に装着したか否かを検出するための信号が入力
される端子である。電極部８３６は、センサユニット３
０において人体にアースを落としており、端子７５６と
電極部８３６とが電気的に接続したとき、ＶＤＤをグラ
ンド線とすることによって、電極部８３１〜８３６をシ
ールドするようになっている。

【００４４】また、コネクタピース８０では、ＬＥＤ３
１の端子間（電極部８３２、８３３の間）に対して、第
１のキャパシタＣ１、および第１のスイッチＳＷ１が介
挿されている。このスイッチＳＷ１は、コネクタピース
８０をコネクタ部７０から外したときに閉状態になっ
て、ＬＥＤ３１に対して第１のキャパシタＣ１を並列接
続させ、コネクタピース８０をコネクタ部７０に装着し
たときに開状態になる。同様に、フォトトランジスタ３
２の端子間（電極部８３１、８３４）に対しては、第２
のキャパシタＣ２、および第２のスイッチＳＷ２が介挿
されている。このスイッチＳＷ２は、コネクタピース８
０をコネクタ部７０から外したときに閉状態になって、
フォトトランジスタ３２に対して第２のキャパシタＣ２
を並列接続させ、コネクタピース８０をコネクタ部７０
に装着したときに開状態になる。

【００４５】このような構成のコネクタ部７０にコネク
タピース８０を着脱するコネクタ手段の構成を、さら
に、図１２〜図１５も参照して説明する。

【００４６】図１２は、ケーブルの端部に構成されたコ
ネクタピースの構成を示す拡大図、図１３は、装置本体
側のコククタ部の拡大図、図１４は、コネクタ部に対し
てコネクタピースを結合させた状態を示す縦断面図、図
１５は、コネクタピース側における各電極部の配置、お
よび回路パターンを示す説明図である。

【００４７】図１２において、コネクタピース８０の下
面部８０１には、その両側で下方に向けて張り出す一対
の突出部８１、８２が形成されている。これらの突出部
８１、８２の下端部では、その内側に向かって４個の係
合片８１１、８１２、８２１、８２２（第２の係合用突
起群）が突き出ている。

【００４８】コネクタピース８０の下面部８０１には、
６つの電極部８３１、８３２、８３３、８３４、８３
５、８３６（第２の端子群）が形成されており、その周
囲には環状の凸条部８４１、８４２、８４３、８４４、
８４５、８４６が形成されている。ここで、コネクタピ
ース８０をコネクタ部７０に装着する際には、後述する
とおり、コネクタピース８０をコネクタ部７０に被せた
後、矢印Ｑの方向にコネクタピース８０をスライドさせ
るが、かかるスライド方向（矢印Ｑの方向）に沿って、
電極部８３１〜８３６は、電極部８３１、８３２、８３
３と、電極部８３４、８３５、８３６との２列に形成さ
れている。また、いずれの列でも、各電極部８３１〜８
３６は、コネクタピース８０のスライド方向（矢印Ｑの
方向）に対して直交する方向にずれるように斜めに配置
されている。

【００４９】さらに、コネクタピース８０の底面部に
は、装置本体１０にケーブル２０を接続したときの静電
気の影響を防止するための回路をスイッチングする２本
の作動ピン８３７、８３８が形成されている。これらの
作動ピン８３７、８３８は、その取付け構造については
図１４を参照して後述するとおり、コネクタ部７０から
コネクタピース８０を外した状態で先端がコネクタピー
スの下面部８０１から突出した状態にある。

【００５０】一方、図１３に示すように、装置本体１０
のコネクタ部７０には、その側面部に、外側に張り出す
係合部７１、７２、７３、７４（第１の係合用突起群）
が形成されている。従って、コクネタピース８０の突出
部８１、８２がコネクタ部７０の係合部７１、７２、７
３、７４が外側に位置し、かつ、係合部７１と係合部７
２との間、および係合部７３と係合部７４との間に、コ
ネクタピース８０の係合片８１１、８２１が位置するよ
うに、コネクタピース８０をコネクタ部７０に被せた
後、係合片８１１、８２１が係合部７１と係合部７２と
の間、および係合部７３と係合部７４との間をそれぞれ
通り抜けるように、コネクタピース８０をコネクタ部７
０に向けて押し付け（コネクタピース８０をコネクタ部
７０に装着するための第１の動作）、しかる後に、矢印
Ｑの方向（コネクタピース８０の装着方向、装置本体１
０の６時の方向から１２時の方向）にコネクタピース８
０をスライドさせると（コネクタピース８０をコネクタ
部７０に装着するための第２の動作）、係合部７１、７
３の下に係合片８１１、８２１が潜り込む。また、係合
部７２、７４の下に係合片８１２、８２２が潜り込む。
その結果、係合片８１１、８２１、８１２、８２２は、
コネクタピース８０の下面部８０１との間に係合部７
１、７２、７３、７４をそれぞれ保持する状態になり、
コネクタピース８０は、コネクタ部７０に簡単に、か
つ、確実に装着される。

【００５１】ここで、各端子７５１〜７５６は、電極部
８３１〜８３６と同様、コネクタピース８０のスライド
方向（矢印Ｑの方向）に沿って、端子７５１、７５２、
７５３と、端子７５４、７５５、７５６の２列に形成さ
れている。また、いずれの列でも、各端子７５１〜７５
６は、電極部８３１〜８３６と同様、コネクタピース８
０のスライド方向（矢印Ｑの方向）に対して直交する方
向にずれるように斜め配置されている。従って、コネク
タピース８０をコネクタ部７０に装着すると、６つの電
極部８３１〜８３６に対して、６つの端子７５１〜７５
６がそれぞれ電気的に接続して、センサユニット３０で
の計測結果をケーブル２０を介して装置本体１０に入力
することが可能となる。

【００５２】なお、端子７５１〜７５６、および電極部
８３１〜８３６は、コネクタピース８０のスライド方向
に沿って２列に配置され、かつ、このスライド方向に直
交する方向に、各端子間および各電極間の位置が斜めに
ずれているので、コネクタピース８０をコネクタ部７０
の上でスライドさせても、対応しない端子７５１〜７５
６と電極部８３１〜８３６とが接触するということがな
い。しかも、コネクタ部７０の形成面積を狭くしても、
端子同士および電極部同士を離れた位置に配置できるの
で、コネクタピース８０とコネクタ部７０との間に水が
侵入した場合でも、端子間および電極間がショートしに
くい。また、駆動電圧がかかる端子７５２、７５４、７
５６、および電極部８３２、８３４、８３６について
は、特に、離れるように配置してあるため、コネクタピ
ース８０とコネクタ部７０との間にたとえ水が侵入して
も、異なる電位の端子同士および電極部同士の間では、
特にトラッキングが発生しない。このため、ＬＥＤ３１
やフォトトランジスタ３２に過電圧がかかることがな
い。

【００５３】コネクタピース８０をコネクタ部７０から
外すときには、コネクタピース８０を逆に矢印Ｒの方向
にスライドさせる。その結果、係合片８１１、８２１
は、係合部７１と係合部７２との間、および係合部７３
と係合部７４との間に位置するまで戻る。従って、その
まま、コネクタピース８０を持ち上げれば、コネクタピ
ース８０は、コネクタ部７０から簡単に、かつ、確実に
外れる。

【００５４】このようにして、コネクタピース８０をコ
ネクタ部７０上でスライドさせたときに係合してコネク
タ部７０上にコネクタピース８０が装着された状態を保
持するとともに、この状態からコネクタピース８０を逆
の方向（矢印Ｒの方向）にスライドさせたときに係合状
態が解除される係合機構７００が構成されている。かか
る構成の係合機構は、少ない部品でありながら、係合が
確実である。

【００５５】（ストッパー機構の構成）図１３からわか
るように、係合部７１〜７４には、側面から見ると、矢
印Ｑの方向の側に垂直壁７１１、７２１、７３１、７４
１が連続して形成されている。従って、コネクタピース
８０をコネクタ部７０に装着するときに、コネクタピー
ス８０を矢印Ｒの方向にスライドさせると（第２の動
作）、係合片８１１、８１２、８２１、８２２は、垂直
壁７１１、７２１、７３１、７４１にそれぞれ当接し、
コネクタピース８０をコネクタ部７０の装着位置で停止
させる。従って、垂直壁７１１、７２１、７３１、７４
１は、コネクタピース８０に対する第１のストッパーと
して機能するようになっている。

【００５６】逆に、コネクタピース８０をコネクタ部７
０から外すために矢印Ｒの方向にスライドさせると、係
合片８１１、８２１は、それぞれ係合部７２、７４の垂
直壁７２１、７４１の裏側に当接し、コネクタピース８
０をコネクタ部７０を元の位置で停止させる。従って、
垂直壁７２１、７４１の裏側は、コネクタピース８０に
対する第２のストッパーとして機能するようになってい
る。

【００５７】それ故、利用者は、コネクタ部７０に対し
てコネクタピース８０を手探りでも簡単に着脱すること
ができる。また、利用者は、誤って過大な力をかけるこ
とがないので、コネクタ部７０などが破損しない。

【００５８】（端子および電極部の構造）コネクタ部７
０において、端子７５１〜７５６は、いずれも、コネク
タ部７０に形成された孔７６１、７６２、７６３、７６
４、７６５、７６６の内部に配置されており、そのうち
の端子７５３、７５６、作動ピン８３８、および電極部
８３３、８３６の形成位置を通る位置で切断したときの
断面が、図１４に表れている。

【００５９】図１４において、コネクタピース８０は、
内部に回路基板８５を収容可能な外装ケース８０５に蓋
材８０６を被せた構造になっている。蓋材８０６には、
孔８６３、８６６が形成され、その下方側の開口縁に沿
って環状の凸条部８４３、８４６が形成されている。孔
８６３、８６６の内部には、電極部８３３、８３６が配
置されている。電極部８３３は、ねじ８８１によって固
定され、電極部８３６は、回路基板８５と蓋材８０６と
に挟まれて固定されている。電極部８３３、８３６に対
しては、防水パッキン８７３、８７６が装着されてい
る。電極部８３３、８３６は、コネクタピース８０の内
部に配置された回路基板８５の回路パターン上に電気的
接続されている。かかる電極構造は、電極部８３３、８
３６以外の電極部８３１、８３２、８３４、８３５も同
様である。なお、回路基板８５の回路パターン上には、
ケーブル２０の芯線もハンダ付けにより電気的接続され
ている。

【００６０】（クリック機構の構成）コネクタ部７０で
は、その凹部に蓋材７０６を被せた構造になっている。
蓋材７０６には孔７６３、７６６が形成されている。こ
れらの孔７６３、７６６の内部において、端子７５３、
７５６は、先端を孔７６３、７６６から突出させた状態
となるように進退可能な進退ピンとして配置されてい
る。各端子７５３、７５６の基部側に形成された鍔部７
８３、７８６に対しては、コイルばね７７３、７７６が
配置されており、これらのコイルばね７７３、７７６に
よって、端子７５３、７５６は、孔７６３、７６６から
突出する方向に向けて付勢されている。但し、鍔７８
３、７８６の外径は、孔７６３、７６６の内径よりも大
きいので、端子７５３、７５６が孔７６３、７６６から
抜け出てしまうことはない。かかる端子構造は、端子７
５３、７５６以外の端子７５１、７５２、７５４、７５
５も同様である。

【００６１】このように構成した端子構造において、コ
ネクタピース８０をコネクタ部７０とを装着するときに
は、コネクタピース８０をコネクタ部７０上でスライド
させるため、端子７５３、７５６は、コネクタピース８
０の環状の凸条部８４３、８４６をコイルばね７７３、
７７６に付勢されながら乗り越えて、電極部８３３、８
３６に対して確実に接続する。また、かかる凸条部８４
３、８４６、端子７５３、７５６、およびコイルばね７
７３、７７６をそのまま利用して、クリック機構が構成
されているので、コネクタピース８０をコネクタ部７０
に確実に装着できる。なお、かかるクリック機構を構成
するには、本例とは逆に、コネクタピース８０の側に進
退ピンを利用した端子を設け、コネクタ部７０の側に凸
条部を設けてもよい。

【００６２】（スイッチ機構の構成）さらに、コネクタ
ピース８０の蓋材８０６には、孔８６８が形成されてお
り、この孔８３８には、作動ピン８３８が配置されてい
る。この作動ピン８３８は、先端を孔８６８から突出さ
せた状態となるように孔８６８の内部で進退可能な状態
にある。作動ピン８３８の基部に形成された鍔部８９８
に対しては、板ばね状のスイッチばね８８が配置されて
いる。スイッチばね８８は、その先端部８８５によって
作動ピン８３８を孔８６８から突出する方向に向けて付
勢している。但し、鍔８９８の外径は、孔８６８の内径
よりも大きいので、作動ピン８３８は、孔８６８から抜
け出ることがない。スイッチばね８８は、その基部が電
極部８３３の上端面にねじ８８１によって止められ、電
極部８３３に電気的接続している。

【００６３】図１５において、スイッチばね８８の先端
部８８５は、作動ピン８３８の基部に接する当接部８８
６と、そこから側方に張り出した部分に形成された接点
８８７とを備えている。この接点８８７は、回路基板８
５の回路パターン８５２に電気的接続している。この回
路パターン８５２は、その図示を省略するが、第１のキ
ャパシタＣ１と電極部８３３との間に介挿されている。

【００６４】従って、作動ピン８３８は、コネクタピー
ス８０をコネクタ部７０に装着しない状態では、図１４
に実線で示すように、スイッチばね８８に押されて先端
が孔８６８から突出し、この状態では、スイッチばね８
８の接点８８７は、回路基板８５の回路パターン８５２
に電気的接続した状態になる。すなわち、図１１におい
て、矢印で表す作動ピン８３８の動きに連動して、第１
のスイッチＳＷ１が閉じて、第１のコンデンサＣ１は、
ＬＥＤ３１に並列に電気的接続している状態にある。従
って、静電気によって高い電位にあるものが電極部８３
２、８３３に触れても、その電荷は、第１のコンデンサ
Ｃ１に蓄積されるので、ＬＥＤ３１は、破損しない。

【００６５】これに対して、コネクタピース８０をコネ
クタ部７０に装着すると、作動ピン８３８は、図１４に
二点鎖線で示すように、孔８６８の内部に引っ込む方向
に移動して、スイッチばね８８を二点鎖線で示すように
変形させる。このようにスイッチばね８８が変形したと
き、その接点８８７は、回路基板８５の回路パターン８
５２から浮き上がり、電気的接続が絶たれた状態とな
る。すなわち、図１１において、コネクタピース８０を
コネクタ部７０に装着したとき、第１のスイッチＳＷ１
は、開いた状態になるので、脈波を計測可能な回路構成
になる。しかも、第１のコンデンサＣ１に電荷が蓄積さ
れていても、この電荷は、電極部８３２、８３３、およ
び端子７５２、７５３を介して放電しないので、コネク
タ部７０および装置本体１０に内蔵されている各回路
は、破損しない。

【００６６】また、かかるスイッチ機構は、簡単な構成
でありながら、コネクタ部７０へのコネクタピース８０
の装着動作に確実に連動する。

【００６７】なお、このような構成のスイッチ機構は、
図１１に示すように、フォトトランジスタ３２に対して
も構成されているが、その構成は、図１５からわかるよ
うに、ＬＥＤ３１に対するスイッチ機構と同様、作動ピ
ン８３７およびスイッチばね８９を利用したものである
ため、その説明を省略する。

【００６８】（コネクタカバーの構成）図１６は、腕装
着型脈波計測装置１からケーブル２０およびセンサユニ
ット３０を外して、それを通常の腕時計として用いると
き、コネクタピース８０に代えて、コネクタ部７０に装
着するコネクタカバー９０の構成を示す説明図である。
このコネクタカバー９０は、コネクタピース８０と異な
り、電極部、センサー回路、およびケーブルが不要であ
るため、全体に薄く、コネクタ部７０に装着したときの
見栄えを損なわない形状になっている。但し、コネクタ
部７０に対する装着構造は、コネクタピース８０と同じ
構成になっている。すなわち、コネクタカバー９０の下
面部９０１では、その両側で下方に向けて張り出す一対
の突出部９１、９２が形成されている。これらの突出部
９１、９２の下端部では、その内側に向かって４個の係
合片９１１、９１２、９２１、９２２（第２の係合用突
起群）が突き出ている。また、コネクタカバー９０の下
面部９０１には、コネクタ部７０の端子７５１〜７５６
が配置されている位置に対応して、端子７５１〜７５６
とクリック機構を構成する凸条部９４１〜９４６が形成
されている。

【００６９】コネクタカバー９０をコネクタ部７０に装
着する際には、コネクタピース８０と同様、係合部７１
と係合部７２との間、および係合部７３と係合部７４と
の間に、コネクタカバー９０の係合片９１１、９２１が
位置するように、コネクタカバー９０をコネクタ部７０
に被せた後、係合片９１１、９２１が係合部７１と係合
部７２との間、および係合部７３と係合部７４との間を
それぞれ通り抜けるように、コネクタカバー９０をコネ
クタ部７０に向けて押し付け、しかる後に、矢印Ｑの方
向（装置本体１０の６時の方向から１２時の方向）にコ
ネクタカバー９０をスライドさせると、係合部７１、７
３の下に係合片９１１、９２１が潜り込む。また、係合
部７２、７４の下に係合片９１２、９２２が潜り込む。
その結果、係合片９１１、９２１、９１２、９２２は、
コネクタカバー９０の下面部９０１との間に係合部７
１、７２、７３、７４をそれぞれ保持する状態になると
ともに、コネクタ部７０の端子７５１〜７５６は、凸条
部９４１〜９４６を乗り越えてクリック力を発揮する。
このようにして、コネクタカバー９０は、コネクタ部７
０に装着されるた状態となる。

【００７０】（動作）このように構成した腕装着型脈波
計測装置１の動作を、図１および図５を参照して簡単に
説明する。

【００７１】まず、図１において、腕装着型脈波計測装
置１を通常の腕時計として用いる場合には、ケーブル２
０およびセンサユニット３０を装置本体１０のコネクタ
部７０で外した状態で、装置本体１０をリストバンド１
２で腕に装着する。このとき、コネクタ部７０には、図
１６に示したコネクタカバー９０を装着し、その見栄え
を高めるとともに、コネクタ部７０を保護する。

【００７２】一方、腕装着型脈波計測装置１を用いてラ
ンニング中の脈拍数を計測する場合には、コネクタピー
ス８０をコネクタ部７０に装着して、ケーブル２０を装
置本体１０に接続した後、装置本体１０をリストバンド
１２で腕に装着する。また、センサユニット３０（光学
ユニット３００のガラス板３０４）をセンサ固定用バン
ド４０によって指に密着させた後、ランニングを行な
う。

【００７３】この状態で、図５に示すように、ＬＥＤ３
１から指に向けて光を照射すると、この光が血管に届い
て血液中のヘモグロビンによって一部が吸収され、一部
が反射する。指（血管）から反射してきた光は、フォト
トランジスタ３２によって受光され、その受光量変化
は、血液の脈波によって生じる血量変化に対応する。す
なわち、血量が多いときには、反射光が弱くなる一方、
血量が少なくなると、反射光が強くなるので、反射光強
度の変化をフォトトランジスタ３２で監視すれば、脈拍
などを検出できる。かかる検出を行なうために、図９に
示したデータ処理回路５０では、フォトトランジスタ３
２（センサユニット３０）から入力された信号をデジタ
ル信号に変換し、このデジタル信号に周波数分析などを
行なって脈拍数を演算する。そして、演算により求めた
脈拍数を液晶表示装置１３に表示させる。すなわち、腕
装着型脈波計測装置１は、脈拍計として機能する。

【００７４】再び、図５において、ＬＥＤ３１から発せ
られた光は、その一部が矢印Ｃで示すように指を通って
血管にまで到達し、血液中のヘモグロビンからの反射光
が矢印Ｄで示すようにフォトトランジスタ３２に届く。
この経路で受光された光量が生体反射量である。また、
ＬＥＤ３１から発せられた光は、その一部が矢印Ｅで示
すように指表面で反射してフォトトランジスタ３２に届
く。この経路で受光された光量が皮膚反射量である。さ
らに、ＬＥＤ３１から発せられた光、および血管から反
射した光の一部は、矢印Ｆ、Ｇで示すように、指内で吸
収、または分散して、フォトトランジスタ３２に届かな
い。

【００７５】また、センサユニット３０では、発光波長
領域が３５０ｎｍから６００ｎｍまでの範囲にあるＬＥ
Ｄ３１と、受光波長領域が３００ｎｍから６００ｎｍま
での範囲のフォトトランジスタ３２とを用いてあり、そ
の重なり領域である約３００ｎｍから約６００ｎｍまで
の波長領域における検出結果に基づいて生体情報を表示
する。かかるセンサユニット３０を用いれば、外光に含
まれる光のうち、波長領域が７００ｎｍ以下の光は、指
を導光体としてフォトトランジスタ３２（受光部）にま
で到達しない一方、３００ｎｍ以下の光は、皮膚表面で
ほとんど吸収される。従って、検出結果は、外光の影響
を受けることなく、発光部の光のみに基づく約３００ｎ
ｍから約６００ｎｍまでの波長領域の検出結果から生体
情報を計測することができる。なお、外光の影響を受け
ることなく、脈波情報を得るという観点からすれば、Ｌ
ＥＤ３１として、発光波長領域が３００ｎｍから７００
ｎｍまでの範囲のものを用い、フォトトランジスタ３２
として、受光波長領域が７００ｎｍ以下のものを用いて
もよい。

【００７６】（実施例の効果）以上のとおり、本例の腕
装着型脈波計測装置１（腕装着型携帯機器）において、
装置本体１０は、裏面部１１９に対して約１１５°とい
う解剖学的に理想的な角度をなす回転止め部１０８を有
するため、図３を参照して説明したように、装置本体１
０を矢印Ａまたは矢印Ｂの方向に回そうとしても、回転
止め部１２は、手首Ｌの側面部Ｌ２からそれ以上ずれ
ず、裏面部１１９は、手首Ｌの上面部Ｌ１からそれ以上
ずれない。従って、腕装着型脈波計測装置１を腕に装着
してランニングを行なっても、装置本体１０がずれない
ので、肘を軽く曲げるだけで常に液晶表示装置１３を覗
くことができる。しかも、装置本体１０は、手首Ｌの周
りに完全に密着した状態になく、手首Ｌの表面との間に
部分的な隙間があるので、汗でむれるような感じを受け
ない。また、裏面部１１９および回転止め部１０８によ
って腕の回りの片側２ヵ所で回転を規制するだけであ
る。このため、腕が細くても、裏面部１１９および回転
止め部１０８は、確実に腕に接するので、回転止め効果
が確実に得られる一方、腕が太くても、窮屈な感じがな
い。さらに、回転止め部１０８は、時計ケース１１の張
出部分として一体に形成すればよい。それ故、本例の腕
装着型脈波計測装置１では、装置本体１０の形状を改良
するだけで、安価に、しかも、装着感を損なうことな
く、装置本体１０の不必要な回転を確実に防止できる。

【００７７】また、センサユニット３０から延びるケー
ブル２０に対しては、このケーブル２０を装置本体１０
に接続した状態および装置本体１０から外した状態に切
換可能なコネクタ手段（コネクタ部７０およびコネクタ
ピース８０）を設けてあるため、センサユニット３０お
よびケーブル２０を装置本体１０から外せば、通常の腕
時計として用いることができるので、便利である。

【００７８】さらに、コネクタ部７０を回転止め部１０
８に相当する部分の表面部に形成してあるので、回転止
め部１０８を設けるために延設した部分をそのままコネ
クタ部７０として利用できる。従って、装置本体１０に
余計な張出部分を設ける必要がない。しかも、コネクタ
部７０は、腕時計における６時の方向に位置するので、
装置本体１０を腕に装着したとき、コネクタ部７０は、
利用者からみると手前側にあり、操作が簡単である。ま
た、コネクタ部７０は、装置本体１０から腕時計におけ
る３時の方向に張り出さないので、利用者は、ランニン
グ中に手首を自由に動かすことができるとともに、利用
者がランニング中に転んでも、手の甲がコネクタ部７０
にぶつからない。従って、利用者にとって、安全である
とともに、コネクタ部７０が破損しない。さらに、コネ
クタ部７０とコネクタピース８０とが係合機構によって
結合した状態にあるので、ランニング中にケーブル２０
が不用意に外れることがない。

【００７９】また、コネクタピース８０は、コネクタ部
７０上で腕時計における６時の方向から１２時の方向に
向けてスライドさせたときに装着されるが、このとき装
置本体１０に加わる力は、回転止め部１０８によって、
装置本体１０がより回転にくい向きである。従って、コ
ネクタピース８０を装着するときに、装置本体１０は、
手首の周りを回転しないので、装着が簡単である。

【００８０】さらに、本例の腕装着型脈波計測装置１で
は、ＬＥＤ３１の発光波長領域が３５０ｎｍから６００
ｎｍまでの範囲にあり、フォトトランジスタ３２の受光
波長領域は、主要感度領域が３００ｎｍから６００ｎｍ
までの範囲にある。一方、フォトトランジスタ３２とし
て、素子とフィルタとを組み合わせたユニットを用いた
ときの受光波長領域は、４００ｎｍから５５０ｎｍまで
の範囲にある。従って、図１に示す簡単な遮光状態で脈
波を計測しても、外光に含まれる光のうち、波長領域が
７００ｎｍ以下の光は、指を導光体としてフォトトラン
ジスタ３２（受光部）にまで到達せず、検出には影響を
与えない波長領域の光だけが、指を導光体として通って
くることから、本例では、指の露出部分に外光があたっ
ても、脈波の検出結果には外光の影響が及ばないので、
幅の狭いセンサ固定用バンド４０で検出部を遮光するセ
ンサユニット３０を用いることができる。それ故、本例
のような小さなセンサユニット３０であれば、指の根元
に装着した状態で手を握ることができるので、ランニン
グに支障がない。また、センサユニット３０を指の根元
に装着すると、ケーブル２０が短くて済むので、ケーブ
ル２０は、ランニング中に邪魔にならない。それ故、本
例の腕装着型脈波計測装置１は、ランニング中の脈拍数
などを計測するのに適している。

【００８１】また、掌から指先までの体温の分布を計測
すると、寒いときには、指先の温度が著しく低下するの
に対し、指の根元の温度は比較的低下しない。すなわ
ち、寒いときでも、指の根元では、血流が著しく低下し
ない。従って、指の根元にセンサユニット３０を装着す
れば、寒い日に屋外でランニングしたときでも、脈拍数
などを正確に計測できる。

【００８２】さらに、約３００ｎｍから約７００ｎｍま
での波長領域の光を利用して、脈波情報を得ているの
で、血量変化に基づく脈波信号のＳ／Ｎ比が高い。

【００８３】これらの理由を以下に説明する。

【００８４】まず、外光の影響を受けにくい理由を、図
１７（ａ）を参照して説明する。図１７（ａ）には、光
の波長と、皮膚の光透過度との関係を示してある。ここ
で、折れ線ａは、波長が２００ｎｍの光における透過特
性、折れ線ｂは、波長が３００ｎｍの光における透過特
性、折れ線ｃは、波長が５００ｎｍの光における透過特
性、折れ線ｄは、波長が７００ｎｍの光における透過特
性、折れ線ｅは、波長が１μｍの光における透過特性を
示す。この図から明らかなように、外光に含まれる光の
うち、波長領域が７００ｎｍ以下の光は、指を透過しに
くい傾向にあるため、外光がセンサ固定用バンド４０で
覆われていない指の部分に照射されても、図５に点線Ｘ
で示すように、指を通ってフォトトランジスタ３２まで
届かない。それ故、本例のように、７００ｎｍ以下の光
を検出光として用いれば、指を大掛かりに覆わなくても
必要最小限の範囲を覆うだけで、外光の影響を抑えるこ
とができるので、本例の腕装着型脈波計測装置１は、屋
外での使用が可能である。なお、３００ｎｍより低波長
領域の光は、皮膚表面でほとんど吸収されるので、受光
波長領域を７００ｎｍ以下としても、実質的な受光波長
領域は、３００ｎｍ〜７００ｎｍとなる。

【００８５】これに対し、８８０ｎｍ付近に発光ピーク
を有するＬＥＤと、シリコン系のフォトトランジスタと
を用いると、その受光波長範囲は、図１８に示すよう
に、３５０ｎｍから１２００ｎｍまでの範囲に及ぶ。従
って、従来の光学系（検出装置）では、外光のうち、図
５に矢印Ｙで示すように、指を導光体として受光部にま
で容易に届いてしまう１μｍの波長の光、すなわち、図
１７（ａ）の折れ線ｅで示す光による検出結果に基づい
て脈波を検出しているので、外光の変動に起因する誤検
出が起こりやすい。

【００８６】次に、本例の腕装着型脈波計測装置１で
は、脈波信号のＳ／Ｎ比が高い理由を、図１７（ｂ）を
参照して説明する。図１７（ｂ）は、光の波長と各種の
ヘモグロビンの吸光特性との関係を示す説明図である。

【００８７】図１７（ｂ）には、酸素と未結合のヘモグ
ロビンの吸光特性を曲線Ｈｂで示してあり、酸素と結合
しているヘモグロビンの吸光特性を曲線ＨｂＯ2 で示し
てある。これらの曲線が示すように、血液中のヘモグロ
ビンは、波長が３００ｎｍから７００ｎｍまでの光に対
する吸光係数が大きく、従来の検出光である波長が８８
０ｎｍの光に対する吸光係数に比して数倍〜約１００倍
以上大きい。従って、本例のように、ヘモグロビンの吸
光特性に合わせて、吸光係数が大きい波長領域（３００
ｎｍから７００ｎｍ）の光を検出光として用いると、そ
の検出値は、血量変化に感度よく変化するので、血量変
化に基づく脈波の検出率（Ｓ／Ｎ比）が高い。

【００８８】なお、光学ユニットとしては、図１９に示
すように、５４０ｎｍから５７０ｎｍまでの範囲に主要
発光領域を有するＧａＰ系のＬＥＤと、受光感度特性を
図２０に示すように、２００ｎｍから７００ｎｍ近くま
での範囲に感度領域を有するＧａＰ系のフォトトランジ
スタを用いてもよい。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る腕装
着型携帯機器（腕装着型脈波計測装置）において、装置
本体の腕時計における６時の方向には、手首の側面部に
接することにより装置本体が手首の周りを回転すること
を規制する回転止め部、たとえば、本体ケースの裏面部
に対して約１０５°から約１２５°の角度をなす回転止
め部を有していることに特徴を有する。従って、本発明
によれば、装置本体をリストバンドによって腕に装着す
ると、本体ケースの裏面部は、腕の上面部に接する一
方、回転止め部は、腕の側面部に接するので、この状態
で、装置本体を腕の周りに回そうとしても、回転止め部
は、腕の側面部に接した状態のまま、それ以上ずれず、
本体ケースの裏面部は、腕の上面部に接した状態のま
ま、それ以上ずれない。それ故、腕装着型脈波計測装置
を腕に装着してランニングを行なっても、装置本体がず
れないので、肘を軽く曲げるだけで常に表示部を覗くこ
とができる。また、装置本体は、腕の周りに完全に密着
した状態でもないので、装着感が損なわれない。さら
に、腕の回りの２ヵ所で回転を規制するだけであるた
め、腕が細くても、回転止め効果が確実に得られる一
方、腕が太くても、窮屈な感じがない。しかも、回転止
め部は、あくまで装置本体（本体ケース）と一体に構成
できる。それ故、本発明によれば、装置本体の形状を改
良するだけで、安価に、しかも、装着感を損なうことな
く、装置本体が腕の周りを不必要に回転しない腕装着型
携帯機器および腕装着型脈波計測装置を実現できる。

【００９０】本発明に係る腕装着型脈波計測装置におい
て、ケーブルを装置本体に対して着脱自在とするコネク
タ手段を設けた場合には、指にセンサユニットを取り付
けることにより、ランニング中でも脈波を計測できると
ともに、日常生活では、ケーブルをコネクタ手段によっ
て装置本体から外すだけで、通常の腕時計として用いる
ことができ、便利である。

【００９１】コネクタ手段のコネクタ部を回転止め部に
相当する部分の表面部に設けた場合には、回転止め部を
設けるために延設した部分をそのままコネクタ部として
利用できるので、装置本体に余計な張出部分を設ける必
要がない。しかも、コネクタ部は、腕時計における６時
の方向に位置するので、装置本体を腕に装着したとき、
コネクタ手段は、利用者からみると手前側にあり、操作
が簡単である。また、コネクタ手段は、装置本体から腕
時計における３時の方向に張り出さないので、利用者
は、ランニング中に手首を自由に動かすことができると
ともに、利用者がランニング中に転んでも、手がコネク
タ手段にぶつからない。従って、利用者にとって、安全
であるとともに、コネクタ手段が破損しない。さらに、
コネクタ部とコネクタ部材とは、係合機構によって結合
した状態にあるので、ランニング中にケーブルが不用意
に外れることがない。

【００９２】また、係合機構は、コネクタ部材をコネク
タ部上で腕時計における６時の方向から１２時の方向に
向けてスライドさせたときに係合する場合には、回転止
め部によって、装置本体がより回転にくい向きに力が加
わるだけである。従って、コネクタ部材を装着するとき
にそれをスライドさせても、装置本体は、手首の周りを
回転しないので、装着操作が簡単である。

【００９３】コネクタ部材に代わってコネクタ部上に装
着されるカバーを設けた場合には、日常生活においてコ
ネクタ部材を外して腕時計として用いるときに、第１の
端子群を保護できるとともに、見栄えがよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る腕装着型脈波計測装置
の使用状態を示す説明図である。

【図２】図１に示す腕装着型脈波計測装置の装置本体の
平面図である。

【図３】図１に示す腕装着型脈波計測装置の装置本体を
腕時計の３時の方向からみたときの側面図である。

【図４】（ａ）は、図１に示す腕装着型脈波計測装置に
用いたセンサユニットの光学ユニットの平面図、（ｂ）
は、この腕装着型脈波計測装置に用いたセンサユニット
のセンサ固定用バンドを展開した状態を示す平面図、
（ｃ）は、別のセンサユニットの構造を示す説明図であ
る。

【図５】図１に示す腕装着型脈波計測装置において、セ
ンサユニットを指に装着した状態を示す説明図である。

【図６】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたＩｎ
ＧａＮ系青色ＬＥＤの発光スペクトルを示す説明図であ
る。

【図７】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたＩｎ
ＧａＰ系フォトトランジスタの受光特性を示す説明図で
ある。

【図８】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたフィ
ルタ付きのフォトトランジスタユニットの受光特性を示
す説明図である。

【図９】図１に示す腕装着型脈波計測装置のデータ処理
回路の機能を示すブロック図である。

【図１０】図１に示す腕装着型脈波計測装置のコネクタ
部を腕時計における３時の方向からみたときの拡大図で
ある。

【図１１】図１に示す腕装着型脈波計測装置のコネクタ
部における電気的な接続関係を示す説明図である。

【図１２】図１０に示すコネクタ手段に用いたコネクタ
ピースの構造を示す説明図である。

【図１３】図１０に示すコネクタ手段に用いたコネクタ
部の構造を示す説明図である。

【図１４】図１２に示すコネクタピースを図１３に示す
コネクタ部に装着した状態を示す断面図である。

【図１５】図１２に示すコネクタピースにおける各電極
の配置を示す平面図である。

【図１６】図１に示す腕装着型脈波計測装置において、
コネクタピース代えてコネクタ部を覆うコネクタカバー
の構成を示す説明図である。

【図１７】（ａ）は、光の波長と皮膚の光透過度との関
係を示すグラフ図、（ｂ）は、光の波長と各種のヘモグ
ロビンの吸光特性との関係を示す説明図である。

【図１８】従来の腕装着型脈波計測装置に用いたシリコ
ン系のフォトトランジスタの受光特性を示す説明図であ
る。

【図１９】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたＧ
ａＰ系のＬＥＤの発光スペクトルを示す説明図である。

【図２０】図１に示す腕装着型脈波計測装置に用いたＧ
ａＡｓＰ系フォトトランジスタの受光特性を示す説明図
である。

【図２１】参考例に係る装置本体の回り止め構造の説明
図である。

【符号の説明】

１・・・腕装着型脈波計測装置 １０・・・装置本体 １１・・・時計ケース（本体ケース） １２・・・リストバンド １３・・・液晶表示装置 ２０・・・ケーブル ３１・・・ＬＥＤ（発光部） ３２・・・フォトトランジスタ（受光部） ４０・・・センサ固定用バンド ７０・・・コネクタ部 ８０・・・コネクタ部材（コネクタピース） １０８・・・回転止め部 １１９・・・時計ケースの裏面部 ３００・・・光学ユニット ７００・・・係合機構

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種の情報を表示するための表示部を備
   える装置本体と、 該装置本体を腕に装着するためのリストバンドとを有す
   る腕装着型携帯機器において、 前記装置本体は、手首の上面部に密接可能な裏面部を備
   える本体ケースと、腕時計における６時の方向において
   前記本体ケースから延設され、手首の側面部に接するこ
   とにより前記装置本体が手首の周りを回転することを規
   制する回転止め部とを備えていることを特徴とする腕装
   着型携帯機器。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記回転止め部は、
   前記本体ケースの裏面部に対して約１０５°から約１２
   ５°までの範囲の角度をなすように延設されていること
   を特徴とする腕装着型携帯機器。
3. 【請求項３】 請求項１または２に規定する腕装着型携
   帯機器から構成され、前記表示部に脈拍数などの脈波情
   報を表示可能な腕装着型脈波計測装置であって、 発光部および受光部を指表面に向けた状態とされるセン
   サユニットと、 該センサユニットから延びて前記受光部の受光結果を前
   記装置本体に入力するためのケーブルと、 前記装置本体に内蔵され、前記受光部の受光結果に基づ
   いて前記表示部に表示すべき脈波情報を求めるデータ処
   理回路とを有することを特徴とする腕装着型脈波計測装
   置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記ケーブルを前記
   装置本体に対して着脱自在とするコネクタ手段を有する
   ことを特徴とする腕装着型脈波計測装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記コネクタ手段
   は、前記装置本体の表面部のうち前記回転止め部に相当
   する部分の表面部に第１の端子群を備えるコネクタ部
   と、前記ケーブルの端部に形成され、前記コネクタ部に
   装着されたときに前記第１の端子群にそれぞれ電気的接
   続する第２の端子群を備えるコネクタ部材と、前記コネ
   クタ部材と前記コネクタ部とを部分的に係合させて前記
   コネクタ部上に前記コネクタ部材を保持する係合機構と
   を有することを特徴とする腕装着型脈波計測装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記係合機構は、前
   記コネクタ部材を前記コネクタ部上で腕時計における６
   時の方向から１２時の方向に向けてスライドさせたとき
   に前記コネクタ部材と前記コネクタ部とが部分的に係合
   することを特徴とする腕装着型脈波計測装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６において、さらに、前
   記コネクタ部材に代わって前記コネクタ部に装着される
   コネクタカバーを有することを特徴とする腕装着型脈波
   計測装置。