生体情報検出装置
【課題】良好なメンテナンス性を確保しつつ、電気的接続部に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる心拍計測装置を提供する。
【解決手段】本体部２と、この本体部２と一体的に形成され、生体表面に接触する電極６ａ，６ｂを有する心拍検出部３と、本体部２と心拍検出部３とを覆うように形成され、これら本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕに固定するための固定バンド４とを備えた。
【解決手段】本体部２と、この本体部２と一体的に形成され、生体表面に接触する電極６ａ，６ｂを有する心拍検出部３と、本体部２と心拍検出部３とを覆うように形成され、これら本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕに固定するための固定バンド４とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、身体の生体表面に電極を取り付け、生体信号を検出する生体情報検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の生体情報検出装置の中には、例えば、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、生体表面から心拍数を計測する心拍計測装置がある。このような心拍計測装置としては、例えば、検出回路基板等が内蔵された本体部と、この本体部を身体に装着するためのストラップとを有し、このストラップに一対の電極が設けられているものがある。そして、本体部、及びストラップには、それぞれ本体部の検出回路基板と、ストラップの電極とを電気的に接続するための電気的接続部が設けられている。
【０００３】
このような構成のもと、一対の電極を身体の胸部（生体表面）に接触させることにより、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、この検出した心電信号に基づいて本体部が心拍数を導き出す。
さらに、心拍計測装置の中には、例えば、ストラップの洗浄等のメンテナンス性の観点から、ストラップに本体部が着脱自在に設けられているものがある。そして、ストラップに本体部を装着すると、ストラップに設けられている電気的接続部と、本体部に設けられている電気的接続部とが機械的に接続され、検出回路基板と電極とが電気的に接続される（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５２６８４０号明細書
【特許文献２】米国意匠登録第６０３５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、本体部と電極とを着脱自在に構成しているので、電気的接続部の取り付け具合によって心拍計測装置の検出性能が不安定になるという課題がある。また、本体部と電極との着脱動作を繰り返すことにより、電気的接続部が損傷してしまう虞があるという課題がある。
さらに、ストラップに電極が設けられているので、心拍計測装置を身体に取り付けた状態にあっては、電極、及び電気的接続部に常時引張方向の外力が加わることになる。このため、ストラップに設けられている電気的接続部と、本体部に設けられている電気的接続部とが機械的に離間され、検出回路基板と電極との電気的接続が遮断されてしまう虞があるという課題がある。これに加え、メンテナンス時のストラップの洗浄に伴い、電極部分が洗浄液に晒され、電極や電気的接続部等の電気部品が損傷してしまう虞があるという課題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、良好なメンテナンス性を確保しつつ、電極や電気的接続部等の電気部品に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる生体情報検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る生体情報検出装置は、装置本体と、この装置本体と一体的に形成され、生体表面に接触する電極を有する生体信号検出部と、前記装置本体と前記生体信号検出部とを覆うように形成され、これら装置本体、及び生体信号検出部を身体に固定するための固定手段とを備えたことを特徴とする。
このように構成することで、固定手段と電極を有する生体信号検出部とを切り離した状態で、装置本体、及び生体信号検出部を身体に固定することができるので、生体信号検出部に外力が加わることを防止できる。また、装置本体と生体信号検出部とを一体にしたままこれら装置本体、及び生体信号検出部を、固定手段から切り離すことができる。このため、良好なメンテナンス性を確保しつつ、固定手段単体で洗浄を行うことが可能になり、電極や電気的接続部等の電気部品に不具合が生じることを確実に防止できる。
【０００８】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記固定手段に対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、固定手段に対する装置本体の位置決めを容易に行うことができると共に、固定手段から装置本体が脱落してしまうことを確実に防止できる。このため、取付安定性のよい生体情報検出装置を提供できる。
【０００９】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、非伸縮性のベルトとが互いに連結されたものであって、このベルトに対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする。
この場合、前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、硬質の連結部材とが互いに連結されたものであって、この連結部材に対して前記装置本体が着脱自在に設けられていてもよい。
このように構成することで、ストラップにより身体への生体情報検出装置の密着性を高めることができる。また、固定手段において、装置本体が装着されている部分の変形を防止でき、固定手段から装置本体が脱落してしまうことを確実に防止できる。
【００１０】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記生体信号検出部は導電エラストマーにより形成され、この導電エラストマーが前記電極を兼ねていることを特徴とする。
このように構成することで、生体信号検出部を弾性変形し易くすることができ、電極の生体表面に対する密着性を高めることができる。このため、生体信号を、より高精度に検出することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固定手段と電極を有する生体信号検出部とを切り離した状態で、装置本体、及び生体信号検出部を身体に固定することができるので、生体信号検出部に外力が加わることを防止できる。また、装置本体と生体信号検出部とを一体にしたままこれら装置本体、及び生体信号検出部を、固定手段から切り離すことができる。このため、良好なメンテナンス性を確保しつつ、固定手段単体で洗浄を行うことが可能になり、電極や電気的接続部等の電気部品に不具合が生じることを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における心拍計測装置を、使用者に取り付けた状態を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態における心拍計測装置の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における心拍計測装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態における心拍計測装置の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態における固定バンドから本体部、及び心拍検出部を取り外した状態を示す心拍計測装置の斜視図である。
【図６】本発明の第３実施形態における心拍計測装置の斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態における固定バンドから本体部、及び心拍検出部を取り外した状態を示す心拍計測装置の斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態における心拍計測装置の電極の周囲の斜視図である。
【図９】本発明の第４実施形態における心拍計測装置の電極の周囲の上面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態における心拍計測装置の電極の周囲の斜視図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における心拍計測装置の電極の周囲の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
（心拍計測装置）
次に、この発明の第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る生体情報検出装置である心拍計測装置１を、使用者Ｕに取り付けた状態を示す説明図、図２は、心拍計測装置１の斜視図、図３は、心拍計測装置１の分解斜視図である。
【００１４】
図１〜図３に示すように、心拍計測装置１は、使用者Ｕの生体表面である胸部に装着して心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、この検出した心電信号を無線通信するものである。心拍計測装置１は、本体部２と、本体部２と一体的に形成されている心拍検出部３と、これら本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に装着するための固定バンド４とを備えている。
【００１５】
本体部２は、外形状が略円板状に形成されているケース７と、このケース７内に設けられている不図示の検出回路基板とを備えたものである。ケース７には、使用者Ｕに接触する面とは反対側の面に嵌合凸部５が形成されている。この嵌合凸部５は、固定バンド４に本体部２を取り付けるためのものである。
尚、ケース７の外形状は、略円板状に限られるものではなく、さまざまな外形状を採用することができる。例えば、ケース７の外形状を矩形板状にすることも可能である。
不図示の検出回路基板は、無線送信部、及び送信回路（何れも不図示）を有しており、心拍検出部３によって検出された信号に基づいて、無線通信するようになっている。検出回路基板に、心拍検出部３が電気的接続されている。
【００１６】
心拍検出部３は、一対の電極６ａ，６ｂにより構成されている。電極６ａ，６ｂは、帯状の導電エラストマーからなり、長手方向一端が本体部２を挟んで両側に連結されている。そして、電極６ａ，６ｂと本体部２の不図示の検出回路基板とに設けられている電気的接続部２５を介し、検出回路基板に電極６ａ，６ｂが電気的に接続された形になっている。
尚、導電エラストマーとしては、例えば、カーボンブラックを配合した導電シリコンゴム、カーボンブラックを配合した導電ゴム、カーボンブラックを配合した導電ポリウレタンゴム等を用いることができる。
【００１７】
（固定バンド）
固定バンド４は、使用者Ｕの胸部の全周に亘って装着されるように略環状に形成されている。より具体的には、固定バンド４は、略帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ８と、帯状に形成され非伸縮性のベルト９とを有し、伸縮ストラップ８の長手方向両端に跨るようにベルト９が連結されている。
伸縮ストラップ８の長手方向略中央には、伸縮ストラップ８の長さを調整するための長さ調整具１０が設けられている。また、伸縮ストラップ８の長手方向両端には、伸縮ストラップ８の端末部を折り返すようにして形成されたリング部１１ａ，１１ｂが設けられている。
【００１８】
２つのリング部１１ａ，１１ｂのうち、一方のリング部１１ａには、伸縮ストラップ８とベルト９とを着脱可能とするためのストラップ着脱具１２が設けられている。ストラップ着脱具１２は、リング部１１ａに挿通されるシャフト１２ａと、シャフト１２ａの両端に跨るように設けられたフック部１２ｂとにより構成されている。
また、他方のリング部１１ｂには、伸縮ストラップ８とベルト９とを連結するためのストラップ連結具１３が設けられている。ストラップ連結具１３は、平面視略コの字状の連結具本体１４と、この連結具本体１４に係合可能なシャフト１５とにより構成されている。
【００１９】
連結具本体１４は、リング部１１ｂに挿通されるシャフト部１４ａと、シャフト部１４ａの両端からベルト９側に向かって屈曲延出する一対のアーム部１４ｂ，１４ｂとが一体成形されたものである。
シャフト１５は、一対のアーム部１４ｂ，１４ｂに跨るように延在している。そして、シャフト１５の先端は、出没自在に構成されており、不図示のスプリングによって先端側に向かって付勢された状態になっている。これにより、連結具本体１４とシャフト１５とが係合される。
【００２０】
一方、ベルト９は、繊維素材により、本体部２、及び心拍検出部３を外側から覆うように略帯状に形成されたものである。ベルト９は、ホルダ部２０と、ホルダ部２０を挟んで両側からそれぞれ伸縮ストラップ８の両端に向かって延出する一対のバンド部１６ａ，１６ｂとが一体成形されている。ホルダ部２０には、中央の大部分に嵌合孔１７が形成されている。この嵌合孔１７の内径は、本体部２の嵌合凸部５の直径よりもやや小さく設定されている。このため、嵌合孔１７に本体部２の嵌合凸部５を押し込むと、嵌合孔１７に嵌合凸部５が内嵌固定され、本体部２とベルト９とが係合する。
【００２１】
一対のバンド部１６ａ，１６ｂの長手方向両端には、それぞれバンド部１６ａ，１６ｂの端末部を折り返すようにして形成されたリング部１８ａ，１８ｂが設けられている。２つのリング部１８ａ，１８ｂのうち、一方のリング部１８ａには、伸縮ストラップ８のストラップ着脱具１２に係脱可能なストラップ係合具１９が設けられている。ストラップ係合具１９は、リング部１８ａに挿通されるシャフト２１と、シャフト２１の両端に跨るように設けられた係合具本体２２とにより構成されている。
【００２２】
係合具本体２２は、平面視略コの字状に形成されており、シャフト部２２ａと、シャフト部２１ａの両端からシャフト２１に向かって屈曲延出する一対のアーム部２２ｂ，２２ｂとが一体成形されたものである。そして、シャフト部２２ａが、伸縮ストラップ８のストラップ着脱具１２を構成するフック部１２ｂと係合可能になっている。
また、他方のリング部１８ｂには、伸縮ストラップ８に設けられているストラップ連結具１３のシャフト１５が挿通されている。これにより、ストラップ連結具１３を介して伸縮ストラップ８とベルト９とが連結される。
【００２３】
ここで、バンド部１６ａのリング部１８ａには、ストラップ着脱具１２、及びストラップ係合具１９の内面側への露出、つまり、使用者Ｕの胸部側への露出を阻止するための帯状の人体保護部２３ａが取り付けられている。また、バンド部１６ａのリング部１８ｂには、ストラップ連結具１３における使用者Ｕの胸部側への露出を阻止するための帯状の人体保護部２３ｂが取り付けられている。
【００２４】
このような構成のもと、心拍計測装置１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、まず、固定バンド４のベルト９を構成しているホルダ部２０に本体部２を取り付ける。これにより、固定バンド４に本体部２、及び心拍検出部３が取り付けられると共に、固定バンド４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めが行われる。ここで、ホルダ部２０に本体部２を取り付けるにあたって、ベルト９の長手方向と、心拍検出部３の電極６ａ，６ｂの長手方向の向きを合わせるようにして取り付ける。
【００２５】
続いて、伸縮ストラップ８に設けられているストラップ着脱具１２とベルト９に設けられているストラップ係合具１９との係合を解除させた状態（図２参照）で、固定バンド４を使用者Ｕの胸部に巻き付ける。このとき、本体部２が使用者Ｕの胸部の中心に位置するように固定バンド４を巻き付ける（図１参照）。この後、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂとストラップ係合具１９の係合具本体２２とを係合させる。これにより、本体部２、及び心拍検出部３の上からベルト９が覆うような形で固定バンド４が使用者Ｕの胸部に取り付けられ、心拍計測装置１の使用者Ｕへの装着が完了する。すなわち、固定バンド４と心拍検出部３とを切り離した状態で、この心拍検出部３と本体部２とが使用者Ｕに固定される。そして、一対の電極６ａ，６ｂによって心臓の鼓動に伴って発生する心電信号が検出される。本体部２の不図示の検出回路基板は、一対の電極６ａ，６ｂによって検出された心電信号を無線通信する。
【００２６】
このとき、固定バンド４のストラップ着脱具１２、及びストラップ係合具１９に対応する部位には人体保護部２３ａが設けられており、固定バンド４のストラップ連結具１３に対応する部位には人体保護部２３ｂが設けられているので、これらストラップ着脱具１２、ストラップ係合具１９、及びストラップ連結具１３が直接使用者Ｕの胸部に接触してしまい、使用者Ｕが不快な思いをするということがない。
【００２７】
ここで、ベルト９は、繊維素材により略帯状に形成されたものであるが、メッシュ等を用いるとよい。これにより、ベルト９の保湿性が高まり、導電性が向上する。このため、電極６ａ，６ｂによる検出精度が高まる。
また、固定バンド４の伸縮ストラップ８は、伸縮性を有しているので、伸縮ストラップ８長さを調整して、固定バンド４全体の長さを使用者Ｕの胸囲よりもやや短く設定することにより、伸縮ストラップ８が僅かに伸長し、使用者Ｕに対する固定バンド４の密着性が高まる。
【００２８】
（効果）
したがって、上述の第１実施形態によれば、本体部２と心拍検出部３とを一体的に形成し、固定バンド４を利用して固定バンド４と心拍検出部３とを切り離した状態で、この心拍検出部３と本体部２とを使用者Ｕに固定しているので、バンド部１６ａ，１６ｂに電極６ａ，６ｂが押圧されるようにして固定され、引張方向の外力が加わることを防止しつつ、心拍計測装置１が脱落してしまうことを確実に防止できる。
また、本体部２が取り付けられているベルト９は、繊維素材により形成されて非伸縮性を有しているので、伸長することがない。このため、本体部２が内嵌固定されているホルダ部２０の嵌合孔１７が変形することがなく、ホルダ部２０から本体部２が脱落してしまうことを防止できる。
【００２９】
さらに、本体部２、及び心拍検出部３の上からベルト９が覆うような状態になっていることから、バンド部１６ａ，１６ｂに電極６ａ，６ｂが押圧される。電極６ａ，６ｂは、導電エラストマーにより形成されているので軟らかく、バンド部１６ａ，１６ｂに押圧されることにより、使用者Ｕの胸部に沿うように弾性変形する。このため、使用者Ｕの胸部に電極６ａ，６ｂが確実に密着する。
【００３０】
そして、本体部２と心拍検出部３とを一体にしたまま、これら本体部２、及び心拍検出部３を固定バンド４から切り離すことができるので、固定バンド４のみの洗浄を容易に行うことができる。このとき、従来のように、固定バンド４に電極６ａ，６ｂが設けられていないので、これら電極６ａ，６ｂや電気的接続部２５等の電気部品に不具合が生じることを確実に防止できる。このように、心拍計測装置１は、良好なメンテナンス性を確保することができる。さらに、本体部２の不図示の検出回路基板と、電極６ａ，６ｂとを電気的に接続するための電気的接続部２５に不具合が生じることを確実に防止できる。
【００３１】
尚、上述の第１実施形態では、ベルト９のホルダ部２０に形成されている嵌合孔１７に本体部２の嵌合凸部５を内嵌固定することにより、固定バンド４に本体部２、及び心拍検出部３が取り付けられると共に、固定バンド４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めが行われる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、本体部２、又はベルト９の何れか一方に位置決めピンを設け、他方に位置決めピンを挿入可能な孔を設けることにより、固定バンド４に本体部２を取り付けたり、固定バンド４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めを行ったりしてもよい。
【００３２】
また、上述の第１実施形態では、心拍計測装置１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、まず、固定バンド４のホルダ部２０に本体部２を取り付け、この後、使用者Ｕの胸部に固定バンド４を巻き付けて固定する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、使用者Ｕの胸部に固定バンド４を巻き付けて固定した後、固定バンド４のホルダ部２０に本体部２を取り付けてもよい。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図４、図５に基づいて説明する。尚、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する（以下の実施形態についても同様）。
図４は、第２実施形態における心拍計測装置２０１の斜視図、図５は、心拍計測装置２０１の斜視図であって、固定バンド２０４から本体部２、及び心拍検出部３を取り外した状態を示す。
【００３４】
図４、図５に示すように、この第２実施形態において、心拍計測装置２０１は、本体部２と、本体部２と一体的に形成されている心拍検出部３と、これら本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に装着するための固定バンド２０４とを備え、心拍検出部３と固定バンド２０４とが切り離された状態である点、心拍検出部３は、一対の電極６ａ，６ｂにより構成されている点、電極６ａ，６ｂは、帯状の導電エラストマーからなり、長手方向一端が本体部２を挟んで両側に連結されている点、本体部２の不図示の検出回路基板とに設けられている電気的接続部２５を介し、検出回路基板に電極６ａ，６ｂが電気的に接続された形になっている点等の基本的構成は、前述の第１実施形態と同様である（以下の実施形態についても同様）。
【００３５】
（固定バンド）
ここで、この第２実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第１実施形態の固定バンド４と第２実施形態の固定バンド２０４との形状が異なる点にある。
より詳しくは、固定バンド２０４は、略帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ２０８の一端と、帯状に形成され非伸縮性のベルト２０９の一端とが連結部材３０を介して連結され、伸縮ストラップ２０８の他端とベルト２０９の他端とがストラップ着脱具１２、及びストラップ係合具１９を介して係脱可能に構成されている。
【００３６】
連結部材３０は、樹脂等の硬質な部材により平面視略円環状に形成されたものであって、中央部の嵌合孔３１が形成されている。尚、連結部材３０は、平面視略円環状に形成されたものに限られるものではなく、環状に形成されていればよい。例えば、外形状が平面視矩形状であってもよい。この場合、嵌合孔３１の形状も連結部材３０の外形状に対応させてもよい。さらに、この場合、嵌合凸部５の形状も嵌合孔３１に対応させる。
ここで、嵌合孔３１の内径は、本体部２の嵌合凸部５の直径よりもやや小さく設定されている。また、連結部材３０の嵌合孔３１を挟んで両側には、それぞれ伸縮ストラップ２０８の一端を連結可能な連結部３２ａと、ベルト２０９の一端を連結可能な連結部３２ｂとが形成されている。
【００３７】
このような構成のもと、連結部材３０に形成されている嵌合孔３１に、本体部２の嵌合凸部５を押し込むと、嵌合孔３１に嵌合凸部５が内嵌固定される。これにより、固定バンド２０４に本体部２、及び心拍検出部３が取り付けられると共に、固定バンド２０４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めが行われる。
また、本体部２が使用者Ｕの胸部の中心に位置するように、固定バンド２０４を巻き付けた際、連結部材３０が樹脂等の硬質な部材により形成されているので、変形が防止される。
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３８】
尚、上述の第２実施形態では、連結部材３０に形成されている嵌合孔３１に本体部２の嵌合凸部５を内嵌固定することにより、固定バンド２０４に本体部２、及び心拍検出部３が取り付けられると共に、固定バンド２０４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めが行われる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、本体部２、又は連結部材３０の何れか一方に位置決めピンを設け、他方に位置決めピンを挿入可能な孔を設けることにより、固定バンド２０４に本体部２を取り付けたり、固定バンド２０４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めを行ったりしてもよい。
また、上述の第２実施形態では、ベルト２０９は、帯状に形成された非伸縮性のものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ベルト２０９は、伸縮性のものであってもよい。
さらに、上述の第２実施形態にあっても、前述の第１実施形態と同様に、ベルト２０９におけるストラップ係合具１９の内面側に、使用者Ｕの胸部側への露出を阻止するための帯状の人体保護部２３ａ（図３参照）を取り付けてもよい。
【００３９】
（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を図６、図７に基づいて説明する。
図６は、第３実施形態における心拍計測装置３０１の斜視図、図７は、心拍計測装置３０１の斜視図であって、固定バンド３０４から本体部２、及び心拍検出部３を取り外した状態を示す。
図６、図７に示すように、この第３実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第１実施形態の固定バンド４と第３実施形態の固定バンド３０４との構成が異なる点にある。
【００４０】
（固定バンド）
より詳しくは、固定バンド３０４は、略帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ３０８の両端を、ストラップ着脱具１２、及びストラップ係合具１９を介して係脱可能に構成している。つまり、第３実施形態の固定バンド３０４は、伸縮ストラップ３０８のみで非伸縮性のベルト９を備えていない。
そして、伸縮ストラップ３０８は、本体部２、及び心拍検出部３を、これらの上側から覆うことが可能に形成されている。また、伸縮ストラップ３０８には、本体部３０２を取り付ける嵌合孔が形成されていない。このため、本体部３０２にも伸縮ストラップ３０８に取り付けるための嵌合凸部が形成されていない。
【００４１】
このような構成のもと、心拍計測装置３０１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に載置した後、これら本体部２、及び心拍検出部３を覆うように、使用者Ｕの胸部に固定バンド３０４を巻き付ける。そして、伸縮ストラップ３０８の両端に設けられているストラップ着脱具１２とストラップ係合具１９とを係合させ、心拍計測装置３０１の装着が完了する。
【００４２】
したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、構造が単純な分、製品コストを低減することができる。
尚、上述の第３実施形態では、心拍計測装置３０１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、本体部２、及び心拍検出部３の上から単純に固定バンド３０４を巻き付ける場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、伸縮ストラップ３０８の内面にスナップボタンを設けると共に、本体部３０２に、伸縮ストラップ３０８のスナップボタンに対応する箇所に、このスナップボタンと係合可能な他のスナップボタンを設けてもよい。このように構成することで、伸縮ストラップ３０８に嵌合孔を形成したり、本体部３０２に嵌合凸部を係合したりすることなく、伸縮ストラップ３０８に本体部２を取り付けた状態で使用者Ｕの胸部に心拍計測装置３０１を装着することができる。
【００４３】
また、上述の第３実施形態では、心拍計測装置３０１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に載置した後、これら本体部２、及び心拍検出部３を覆うように、使用者Ｕの胸部に固定バンド３０４を巻き付ける場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、使用者Ｕの胸部に固定バンド３０４を巻き付けた後、この固定バンド３０４の内側に本体部２、及び心拍検出部３を載置してもよい。
【００４４】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を図８、図９に基づいて説明する。
図８は、心拍計測装置４０１の電極４０６の周囲の斜視図、図９は、心拍計測装置４０１の電極４０６の周囲の上面図である。
図８、図９に示すように、この第４実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第４実施形態の電極４０６には、この電極４０６とベルト９との相対位置のズレを防止するためのガイド部４１が形成されているのに対し、第１実施形態には、このガイド部４１が形成されていない点にある。
【００４５】
（ガイド）
より詳しくは、電極４０６には、本体部２（図８、図９においては不図示）とは反対側の他端側（図８、図９における右側）に、ガイド部４１が形成されている。このガイド部４１は、電極４０６の短手方向両側からベルト９側に向かって立ち上がり形成された２つの壁部４１ａ，４１ｂにより構成されている。そして、これら２つの壁部４１ａ，４１ｂと、電極４０６とによりベルト９を収納可能な収納凹部４３が形成される。
このような構成のもと、固定バンド４に本体部２、及び電極４０６を取り付けると、電極４０６の収納凹部４３にベルト９が収納される。すると、収納凹部４３の壁部４１ａ，４１ｂによってベルト９に対する電極４０６の幅方向の変位が規制される。このため、ベルト９と電極４０６との相対位置のズレが防止される。
【００４６】
したがって、上述の第４実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、確実に電極４０６を使用者Ｕの胸部に密着させることができるので、心拍計測装置４０１の計測精度を向上させることができる。
尚、２つの壁部４１ａ，４１ｂは、固定バンド４に本体部２、及び電極４０６を取り付けた状態で、ベルト９の短手方向両側から露出することになる。このため、衣類等を介して一対の電極４０６が短絡してしまうことを防止するために、壁部４１ａ，４１ｂに絶縁塗装を塗布するなど、絶縁処理を施すことが望ましい。ここで、絶縁処理の方法としては、絶縁塗装に限られるものではない。
また、この第４実施形態のガイド部４１を、前述の第３実施形態の伸縮ストラップ３０８に適用することも可能である。このように構成することで、心拍検出部３のズレを防止できる。
【００４７】
（第５実施形態）
次に、この発明の第５実施形態を図１０、図１１に基づいて説明する。
図１０は、心拍計測装置５０１の電極５０６の周囲の斜視図、図１１は、心拍計測装置５０１の電極５０６の周囲の上面図である。
図１０、図１１に示すように、この第５実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第５実施形態の電極５０６、及びベルト５０９には、それぞれ互いの相対位置のズレを防止するためのズレ防止部５３が設けられているのに対し、第１実施形態には、ズレ防止部が設けられていない点にある。
【００４８】
（ズレ防止部）
より詳しく、ズレ防止部５３について説明する。
電極５０６には、本体部２（図１０、図１１においては不図示）とは反対側の他端側（図１０、図１１における右側）に、凸部５１がベルト５０９側に向かって突出形成されている。一方、ベルト５０９には、凸部５１に対応する箇所に、この凸部５１を挿通可能な長孔部５２が形成されている。長孔部５２は、ベルト５０９の長手方向に沿って長円形状に形成されている。
【００４９】
このような構成のもと、固定バンド５０４に本体部２、及び電極５０６を取り付けると、ベルト５０９の長孔部５２に電極５０６の凸部５１が挿通される。これにより、ベルト５０９に対する電極５０６の幅方向の変位が規制される、つまり、ベルト５０９と電極５０６との相対位置のズレが防止される。
したがって、上述の第５実施形態によれば、前記の第４実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
尚、電極５０６の凸部５１は、固定バンド５０４に本体部２、及び電極５０６を取り付けた状態で、ベルト５０９の長孔部５２を介して外部に露出することになる。このため、衣類等を介して一対の電極５０６が短絡してしまうことを防止するために、凸部５１に絶縁塗装を塗布するなど、絶縁処理を施すことが望ましい。ここで、絶縁処理の方法としては、絶縁塗装に限られるものではない。例えば、凸部５１を電極５０６とは別部材、つまり絶縁性を有する部材により形成し、電極５０６に取り付けるように構成してもよい。また、二色成形により電極５０６と凸部５１を形成することも可能である。
【００５１】
また、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の第４実施形態では、電極４０６にガイド部４１を設け、ベルト９と電極４０６との相対位置のズレを防止する場合について説明し、上述の第５実施形態では、電極５０６に凸部５１を突出形成すると共に、ベルト５０９に凸部５１を挿通可能な長孔部５２を形成し、ベルト５０９と電極５０６との相対位置のズレを防止する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ベルト９と電極４０６との相対位置や、ベルト５０９と電極５０６との相対位置のズレを阻止可能な構造であればよい。
【００５２】
例えば、ベルト９，５０９と電極４０６，５０６とにそれぞれ綿ファスナーを設け、それぞれの相対位置のズレを防止するように構成してもよい。尚、前述の第１実施形態におけるベルト９と電極６ａ，６ｂや、第２実施形態における伸縮ストラップ２０８、ベルト２０９、及び電極６ａ，６ｂや、第３実施形態における伸縮ストラップ３０８、及び電極６ａ，６ｂに、綿ファスナーを取り付け、相対位置のズレ防止を行うように構成してもよい。
【００５３】
また、上述の実施形態では、生体情報検出装置として使用者Ｕの心拍数を計測する心拍計測装置１，２０１，３０１，４０１，５０１に、本体部２，３０２と心拍検出部３とを一体的に構成し、これら本体部２，３０２、及び心拍検出部３を固定バンド４，２０４，３０４，５０４を用いて使用者Ｕの胸部に取り付ける場合について説明した。しかしながら、これの構成は、心拍計測装置１，２０１，３０１，４０１，５０１に適用する場合に限られるものではなく、さまざまな生体情報検出装置に適用することが可能である。例えば、生体情報検出装置として、血圧、体温、筋電位等を計測する装置に上述の実施形態の構成を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１，２０１，３０１，４０１，５０１ 心拍計測装置（生体情報検出装置）
２，３０２ 本体部（装置本体）
３ 心拍検出部（生体信号検出部）
４，２０４，３０４，５０４ 固定バンド（固定手段）
６ａ，６ｂ，４０６，５０６ 電極
８，２０８，３０８ 伸縮ストラップ（ストラップ）
９，２０９，５０９ ベルト
３０ 連結部材
Ｕ 使用者（身体）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、身体の生体表面に電極を取り付け、生体信号を検出する生体情報検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の生体情報検出装置の中には、例えば、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、生体表面から心拍数を計測する心拍計測装置がある。このような心拍計測装置としては、例えば、検出回路基板等が内蔵された本体部と、この本体部を身体に装着するためのストラップとを有し、このストラップに一対の電極が設けられているものがある。そして、本体部、及びストラップには、それぞれ本体部の検出回路基板と、ストラップの電極とを電気的に接続するための電気的接続部が設けられている。
【０００３】
このような構成のもと、一対の電極を身体の胸部（生体表面）に接触させることにより、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、この検出した心電信号に基づいて本体部が心拍数を導き出す。
さらに、心拍計測装置の中には、例えば、ストラップの洗浄等のメンテナンス性の観点から、ストラップに本体部が着脱自在に設けられているものがある。そして、ストラップに本体部を装着すると、ストラップに設けられている電気的接続部と、本体部に設けられている電気的接続部とが機械的に接続され、検出回路基板と電極とが電気的に接続される（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５２６８４０号明細書
【特許文献２】米国意匠登録第６０３５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、本体部と電極とを着脱自在に構成しているので、電気的接続部の取り付け具合によって心拍計測装置の検出性能が不安定になるという課題がある。また、本体部と電極との着脱動作を繰り返すことにより、電気的接続部が損傷してしまう虞があるという課題がある。
さらに、ストラップに電極が設けられているので、心拍計測装置を身体に取り付けた状態にあっては、電極、及び電気的接続部に常時引張方向の外力が加わることになる。このため、ストラップに設けられている電気的接続部と、本体部に設けられている電気的接続部とが機械的に離間され、検出回路基板と電極との電気的接続が遮断されてしまう虞があるという課題がある。これに加え、メンテナンス時のストラップの洗浄に伴い、電極部分が洗浄液に晒され、電極や電気的接続部等の電気部品が損傷してしまう虞があるという課題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、良好なメンテナンス性を確保しつつ、電極や電気的接続部等の電気部品に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる生体情報検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る生体情報検出装置は、装置本体と、この装置本体と一体的に形成され、生体表面に接触する電極を有する生体信号検出部と、前記装置本体と前記生体信号検出部とを覆うように形成され、これら装置本体、及び生体信号検出部を身体に固定するための固定手段とを備えたことを特徴とする。
このように構成することで、固定手段と電極を有する生体信号検出部とを切り離した状態で、装置本体、及び生体信号検出部を身体に固定することができるので、生体信号検出部に外力が加わることを防止できる。また、装置本体と生体信号検出部とを一体にしたままこれら装置本体、及び生体信号検出部を、固定手段から切り離すことができる。このため、良好なメンテナンス性を確保しつつ、固定手段単体で洗浄を行うことが可能になり、電極や電気的接続部等の電気部品に不具合が生じることを確実に防止できる。
【０００８】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記固定手段に対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、固定手段に対する装置本体の位置決めを容易に行うことができると共に、固定手段から装置本体が脱落してしまうことを確実に防止できる。このため、取付安定性のよい生体情報検出装置を提供できる。
【０００９】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、非伸縮性のベルトとが互いに連結されたものであって、このベルトに対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする。
この場合、前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、硬質の連結部材とが互いに連結されたものであって、この連結部材に対して前記装置本体が着脱自在に設けられていてもよい。
このように構成することで、ストラップにより身体への生体情報検出装置の密着性を高めることができる。また、固定手段において、装置本体が装着されている部分の変形を防止でき、固定手段から装置本体が脱落してしまうことを確実に防止できる。
【００１０】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記生体信号検出部は導電エラストマーにより形成され、この導電エラストマーが前記電極を兼ねていることを特徴とする。
このように構成することで、生体信号検出部を弾性変形し易くすることができ、電極の生体表面に対する密着性を高めることができる。このため、生体信号を、より高精度に検出することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固定手段と電極を有する生体信号検出部とを切り離した状態で、装置本体、及び生体信号検出部を身体に固定することができるので、生体信号検出部に外力が加わることを防止できる。また、装置本体と生体信号検出部とを一体にしたままこれら装置本体、及び生体信号検出部を、固定手段から切り離すことができる。このため、良好なメンテナンス性を確保しつつ、固定手段単体で洗浄を行うことが可能になり、電極や電気的接続部等の電気部品に不具合が生じることを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における心拍計測装置を、使用者に取り付けた状態を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態における心拍計測装置の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における心拍計測装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態における心拍計測装置の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態における固定バンドから本体部、及び心拍検出部を取り外した状態を示す心拍計測装置の斜視図である。
【図６】本発明の第３実施形態における心拍計測装置の斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態における固定バンドから本体部、及び心拍検出部を取り外した状態を示す心拍計測装置の斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態における心拍計測装置の電極の周囲の斜視図である。
【図９】本発明の第４実施形態における心拍計測装置の電極の周囲の上面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態における心拍計測装置の電極の周囲の斜視図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における心拍計測装置の電極の周囲の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
（心拍計測装置）
次に、この発明の第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る生体情報検出装置である心拍計測装置１を、使用者Ｕに取り付けた状態を示す説明図、図２は、心拍計測装置１の斜視図、図３は、心拍計測装置１の分解斜視図である。
【００１４】
図１〜図３に示すように、心拍計測装置１は、使用者Ｕの生体表面である胸部に装着して心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、この検出した心電信号を無線通信するものである。心拍計測装置１は、本体部２と、本体部２と一体的に形成されている心拍検出部３と、これら本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に装着するための固定バンド４とを備えている。
【００１５】
本体部２は、外形状が略円板状に形成されているケース７と、このケース７内に設けられている不図示の検出回路基板とを備えたものである。ケース７には、使用者Ｕに接触する面とは反対側の面に嵌合凸部５が形成されている。この嵌合凸部５は、固定バンド４に本体部２を取り付けるためのものである。
尚、ケース７の外形状は、略円板状に限られるものではなく、さまざまな外形状を採用することができる。例えば、ケース７の外形状を矩形板状にすることも可能である。
不図示の検出回路基板は、無線送信部、及び送信回路（何れも不図示）を有しており、心拍検出部３によって検出された信号に基づいて、無線通信するようになっている。検出回路基板に、心拍検出部３が電気的接続されている。
【００１６】
心拍検出部３は、一対の電極６ａ，６ｂにより構成されている。電極６ａ，６ｂは、帯状の導電エラストマーからなり、長手方向一端が本体部２を挟んで両側に連結されている。そして、電極６ａ，６ｂと本体部２の不図示の検出回路基板とに設けられている電気的接続部２５を介し、検出回路基板に電極６ａ，６ｂが電気的に接続された形になっている。
尚、導電エラストマーとしては、例えば、カーボンブラックを配合した導電シリコンゴム、カーボンブラックを配合した導電ゴム、カーボンブラックを配合した導電ポリウレタンゴム等を用いることができる。
【００１７】
（固定バンド）
固定バンド４は、使用者Ｕの胸部の全周に亘って装着されるように略環状に形成されている。より具体的には、固定バンド４は、略帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ８と、帯状に形成され非伸縮性のベルト９とを有し、伸縮ストラップ８の長手方向両端に跨るようにベルト９が連結されている。
伸縮ストラップ８の長手方向略中央には、伸縮ストラップ８の長さを調整するための長さ調整具１０が設けられている。また、伸縮ストラップ８の長手方向両端には、伸縮ストラップ８の端末部を折り返すようにして形成されたリング部１１ａ，１１ｂが設けられている。
【００１８】
２つのリング部１１ａ，１１ｂのうち、一方のリング部１１ａには、伸縮ストラップ８とベルト９とを着脱可能とするためのストラップ着脱具１２が設けられている。ストラップ着脱具１２は、リング部１１ａに挿通されるシャフト１２ａと、シャフト１２ａの両端に跨るように設けられたフック部１２ｂとにより構成されている。
また、他方のリング部１１ｂには、伸縮ストラップ８とベルト９とを連結するためのストラップ連結具１３が設けられている。ストラップ連結具１３は、平面視略コの字状の連結具本体１４と、この連結具本体１４に係合可能なシャフト１５とにより構成されている。
【００１９】
連結具本体１４は、リング部１１ｂに挿通されるシャフト部１４ａと、シャフト部１４ａの両端からベルト９側に向かって屈曲延出する一対のアーム部１４ｂ，１４ｂとが一体成形されたものである。
シャフト１５は、一対のアーム部１４ｂ，１４ｂに跨るように延在している。そして、シャフト１５の先端は、出没自在に構成されており、不図示のスプリングによって先端側に向かって付勢された状態になっている。これにより、連結具本体１４とシャフト１５とが係合される。
【００２０】
一方、ベルト９は、繊維素材により、本体部２、及び心拍検出部３を外側から覆うように略帯状に形成されたものである。ベルト９は、ホルダ部２０と、ホルダ部２０を挟んで両側からそれぞれ伸縮ストラップ８の両端に向かって延出する一対のバンド部１６ａ，１６ｂとが一体成形されている。ホルダ部２０には、中央の大部分に嵌合孔１７が形成されている。この嵌合孔１７の内径は、本体部２の嵌合凸部５の直径よりもやや小さく設定されている。このため、嵌合孔１７に本体部２の嵌合凸部５を押し込むと、嵌合孔１７に嵌合凸部５が内嵌固定され、本体部２とベルト９とが係合する。
【００２１】
一対のバンド部１６ａ，１６ｂの長手方向両端には、それぞれバンド部１６ａ，１６ｂの端末部を折り返すようにして形成されたリング部１８ａ，１８ｂが設けられている。２つのリング部１８ａ，１８ｂのうち、一方のリング部１８ａには、伸縮ストラップ８のストラップ着脱具１２に係脱可能なストラップ係合具１９が設けられている。ストラップ係合具１９は、リング部１８ａに挿通されるシャフト２１と、シャフト２１の両端に跨るように設けられた係合具本体２２とにより構成されている。
【００２２】
係合具本体２２は、平面視略コの字状に形成されており、シャフト部２２ａと、シャフト部２１ａの両端からシャフト２１に向かって屈曲延出する一対のアーム部２２ｂ，２２ｂとが一体成形されたものである。そして、シャフト部２２ａが、伸縮ストラップ８のストラップ着脱具１２を構成するフック部１２ｂと係合可能になっている。
また、他方のリング部１８ｂには、伸縮ストラップ８に設けられているストラップ連結具１３のシャフト１５が挿通されている。これにより、ストラップ連結具１３を介して伸縮ストラップ８とベルト９とが連結される。
【００２３】
ここで、バンド部１６ａのリング部１８ａには、ストラップ着脱具１２、及びストラップ係合具１９の内面側への露出、つまり、使用者Ｕの胸部側への露出を阻止するための帯状の人体保護部２３ａが取り付けられている。また、バンド部１６ａのリング部１８ｂには、ストラップ連結具１３における使用者Ｕの胸部側への露出を阻止するための帯状の人体保護部２３ｂが取り付けられている。
【００２４】
このような構成のもと、心拍計測装置１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、まず、固定バンド４のベルト９を構成しているホルダ部２０に本体部２を取り付ける。これにより、固定バンド４に本体部２、及び心拍検出部３が取り付けられると共に、固定バンド４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めが行われる。ここで、ホルダ部２０に本体部２を取り付けるにあたって、ベルト９の長手方向と、心拍検出部３の電極６ａ，６ｂの長手方向の向きを合わせるようにして取り付ける。
【００２５】
続いて、伸縮ストラップ８に設けられているストラップ着脱具１２とベルト９に設けられているストラップ係合具１９との係合を解除させた状態（図２参照）で、固定バンド４を使用者Ｕの胸部に巻き付ける。このとき、本体部２が使用者Ｕの胸部の中心に位置するように固定バンド４を巻き付ける（図１参照）。この後、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂとストラップ係合具１９の係合具本体２２とを係合させる。これにより、本体部２、及び心拍検出部３の上からベルト９が覆うような形で固定バンド４が使用者Ｕの胸部に取り付けられ、心拍計測装置１の使用者Ｕへの装着が完了する。すなわち、固定バンド４と心拍検出部３とを切り離した状態で、この心拍検出部３と本体部２とが使用者Ｕに固定される。そして、一対の電極６ａ，６ｂによって心臓の鼓動に伴って発生する心電信号が検出される。本体部２の不図示の検出回路基板は、一対の電極６ａ，６ｂによって検出された心電信号を無線通信する。
【００２６】
このとき、固定バンド４のストラップ着脱具１２、及びストラップ係合具１９に対応する部位には人体保護部２３ａが設けられており、固定バンド４のストラップ連結具１３に対応する部位には人体保護部２３ｂが設けられているので、これらストラップ着脱具１２、ストラップ係合具１９、及びストラップ連結具１３が直接使用者Ｕの胸部に接触してしまい、使用者Ｕが不快な思いをするということがない。
【００２７】
ここで、ベルト９は、繊維素材により略帯状に形成されたものであるが、メッシュ等を用いるとよい。これにより、ベルト９の保湿性が高まり、導電性が向上する。このため、電極６ａ，６ｂによる検出精度が高まる。
また、固定バンド４の伸縮ストラップ８は、伸縮性を有しているので、伸縮ストラップ８長さを調整して、固定バンド４全体の長さを使用者Ｕの胸囲よりもやや短く設定することにより、伸縮ストラップ８が僅かに伸長し、使用者Ｕに対する固定バンド４の密着性が高まる。
【００２８】
（効果）
したがって、上述の第１実施形態によれば、本体部２と心拍検出部３とを一体的に形成し、固定バンド４を利用して固定バンド４と心拍検出部３とを切り離した状態で、この心拍検出部３と本体部２とを使用者Ｕに固定しているので、バンド部１６ａ，１６ｂに電極６ａ，６ｂが押圧されるようにして固定され、引張方向の外力が加わることを防止しつつ、心拍計測装置１が脱落してしまうことを確実に防止できる。
また、本体部２が取り付けられているベルト９は、繊維素材により形成されて非伸縮性を有しているので、伸長することがない。このため、本体部２が内嵌固定されているホルダ部２０の嵌合孔１７が変形することがなく、ホルダ部２０から本体部２が脱落してしまうことを防止できる。
【００２９】
さらに、本体部２、及び心拍検出部３の上からベルト９が覆うような状態になっていることから、バンド部１６ａ，１６ｂに電極６ａ，６ｂが押圧される。電極６ａ，６ｂは、導電エラストマーにより形成されているので軟らかく、バンド部１６ａ，１６ｂに押圧されることにより、使用者Ｕの胸部に沿うように弾性変形する。このため、使用者Ｕの胸部に電極６ａ，６ｂが確実に密着する。
【００３０】
そして、本体部２と心拍検出部３とを一体にしたまま、これら本体部２、及び心拍検出部３を固定バンド４から切り離すことができるので、固定バンド４のみの洗浄を容易に行うことができる。このとき、従来のように、固定バンド４に電極６ａ，６ｂが設けられていないので、これら電極６ａ，６ｂや電気的接続部２５等の電気部品に不具合が生じることを確実に防止できる。このように、心拍計測装置１は、良好なメンテナンス性を確保することができる。さらに、本体部２の不図示の検出回路基板と、電極６ａ，６ｂとを電気的に接続するための電気的接続部２５に不具合が生じることを確実に防止できる。
【００３１】
尚、上述の第１実施形態では、ベルト９のホルダ部２０に形成されている嵌合孔１７に本体部２の嵌合凸部５を内嵌固定することにより、固定バンド４に本体部２、及び心拍検出部３が取り付けられると共に、固定バンド４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めが行われる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、本体部２、又はベルト９の何れか一方に位置決めピンを設け、他方に位置決めピンを挿入可能な孔を設けることにより、固定バンド４に本体部２を取り付けたり、固定バンド４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めを行ったりしてもよい。
【００３２】
また、上述の第１実施形態では、心拍計測装置１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、まず、固定バンド４のホルダ部２０に本体部２を取り付け、この後、使用者Ｕの胸部に固定バンド４を巻き付けて固定する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、使用者Ｕの胸部に固定バンド４を巻き付けて固定した後、固定バンド４のホルダ部２０に本体部２を取り付けてもよい。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を図４、図５に基づいて説明する。尚、第１実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する（以下の実施形態についても同様）。
図４は、第２実施形態における心拍計測装置２０１の斜視図、図５は、心拍計測装置２０１の斜視図であって、固定バンド２０４から本体部２、及び心拍検出部３を取り外した状態を示す。
【００３４】
図４、図５に示すように、この第２実施形態において、心拍計測装置２０１は、本体部２と、本体部２と一体的に形成されている心拍検出部３と、これら本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に装着するための固定バンド２０４とを備え、心拍検出部３と固定バンド２０４とが切り離された状態である点、心拍検出部３は、一対の電極６ａ，６ｂにより構成されている点、電極６ａ，６ｂは、帯状の導電エラストマーからなり、長手方向一端が本体部２を挟んで両側に連結されている点、本体部２の不図示の検出回路基板とに設けられている電気的接続部２５を介し、検出回路基板に電極６ａ，６ｂが電気的に接続された形になっている点等の基本的構成は、前述の第１実施形態と同様である（以下の実施形態についても同様）。
【００３５】
（固定バンド）
ここで、この第２実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第１実施形態の固定バンド４と第２実施形態の固定バンド２０４との形状が異なる点にある。
より詳しくは、固定バンド２０４は、略帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ２０８の一端と、帯状に形成され非伸縮性のベルト２０９の一端とが連結部材３０を介して連結され、伸縮ストラップ２０８の他端とベルト２０９の他端とがストラップ着脱具１２、及びストラップ係合具１９を介して係脱可能に構成されている。
【００３６】
連結部材３０は、樹脂等の硬質な部材により平面視略円環状に形成されたものであって、中央部の嵌合孔３１が形成されている。尚、連結部材３０は、平面視略円環状に形成されたものに限られるものではなく、環状に形成されていればよい。例えば、外形状が平面視矩形状であってもよい。この場合、嵌合孔３１の形状も連結部材３０の外形状に対応させてもよい。さらに、この場合、嵌合凸部５の形状も嵌合孔３１に対応させる。
ここで、嵌合孔３１の内径は、本体部２の嵌合凸部５の直径よりもやや小さく設定されている。また、連結部材３０の嵌合孔３１を挟んで両側には、それぞれ伸縮ストラップ２０８の一端を連結可能な連結部３２ａと、ベルト２０９の一端を連結可能な連結部３２ｂとが形成されている。
【００３７】
このような構成のもと、連結部材３０に形成されている嵌合孔３１に、本体部２の嵌合凸部５を押し込むと、嵌合孔３１に嵌合凸部５が内嵌固定される。これにより、固定バンド２０４に本体部２、及び心拍検出部３が取り付けられると共に、固定バンド２０４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めが行われる。
また、本体部２が使用者Ｕの胸部の中心に位置するように、固定バンド２０４を巻き付けた際、連結部材３０が樹脂等の硬質な部材により形成されているので、変形が防止される。
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００３８】
尚、上述の第２実施形態では、連結部材３０に形成されている嵌合孔３１に本体部２の嵌合凸部５を内嵌固定することにより、固定バンド２０４に本体部２、及び心拍検出部３が取り付けられると共に、固定バンド２０４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めが行われる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、本体部２、又は連結部材３０の何れか一方に位置決めピンを設け、他方に位置決めピンを挿入可能な孔を設けることにより、固定バンド２０４に本体部２を取り付けたり、固定バンド２０４に対する本体部２、及び心拍検出部３の位置決めを行ったりしてもよい。
また、上述の第２実施形態では、ベルト２０９は、帯状に形成された非伸縮性のものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ベルト２０９は、伸縮性のものであってもよい。
さらに、上述の第２実施形態にあっても、前述の第１実施形態と同様に、ベルト２０９におけるストラップ係合具１９の内面側に、使用者Ｕの胸部側への露出を阻止するための帯状の人体保護部２３ａ（図３参照）を取り付けてもよい。
【００３９】
（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を図６、図７に基づいて説明する。
図６は、第３実施形態における心拍計測装置３０１の斜視図、図７は、心拍計測装置３０１の斜視図であって、固定バンド３０４から本体部２、及び心拍検出部３を取り外した状態を示す。
図６、図７に示すように、この第３実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第１実施形態の固定バンド４と第３実施形態の固定バンド３０４との構成が異なる点にある。
【００４０】
（固定バンド）
より詳しくは、固定バンド３０４は、略帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ３０８の両端を、ストラップ着脱具１２、及びストラップ係合具１９を介して係脱可能に構成している。つまり、第３実施形態の固定バンド３０４は、伸縮ストラップ３０８のみで非伸縮性のベルト９を備えていない。
そして、伸縮ストラップ３０８は、本体部２、及び心拍検出部３を、これらの上側から覆うことが可能に形成されている。また、伸縮ストラップ３０８には、本体部３０２を取り付ける嵌合孔が形成されていない。このため、本体部３０２にも伸縮ストラップ３０８に取り付けるための嵌合凸部が形成されていない。
【００４１】
このような構成のもと、心拍計測装置３０１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に載置した後、これら本体部２、及び心拍検出部３を覆うように、使用者Ｕの胸部に固定バンド３０４を巻き付ける。そして、伸縮ストラップ３０８の両端に設けられているストラップ着脱具１２とストラップ係合具１９とを係合させ、心拍計測装置３０１の装着が完了する。
【００４２】
したがって、上述の第３実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、構造が単純な分、製品コストを低減することができる。
尚、上述の第３実施形態では、心拍計測装置３０１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、本体部２、及び心拍検出部３の上から単純に固定バンド３０４を巻き付ける場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、伸縮ストラップ３０８の内面にスナップボタンを設けると共に、本体部３０２に、伸縮ストラップ３０８のスナップボタンに対応する箇所に、このスナップボタンと係合可能な他のスナップボタンを設けてもよい。このように構成することで、伸縮ストラップ３０８に嵌合孔を形成したり、本体部３０２に嵌合凸部を係合したりすることなく、伸縮ストラップ３０８に本体部２を取り付けた状態で使用者Ｕの胸部に心拍計測装置３０１を装着することができる。
【００４３】
また、上述の第３実施形態では、心拍計測装置３０１を使用者Ｕの胸部に装着するにあたって、本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に載置した後、これら本体部２、及び心拍検出部３を覆うように、使用者Ｕの胸部に固定バンド３０４を巻き付ける場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、使用者Ｕの胸部に固定バンド３０４を巻き付けた後、この固定バンド３０４の内側に本体部２、及び心拍検出部３を載置してもよい。
【００４４】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を図８、図９に基づいて説明する。
図８は、心拍計測装置４０１の電極４０６の周囲の斜視図、図９は、心拍計測装置４０１の電極４０６の周囲の上面図である。
図８、図９に示すように、この第４実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第４実施形態の電極４０６には、この電極４０６とベルト９との相対位置のズレを防止するためのガイド部４１が形成されているのに対し、第１実施形態には、このガイド部４１が形成されていない点にある。
【００４５】
（ガイド）
より詳しくは、電極４０６には、本体部２（図８、図９においては不図示）とは反対側の他端側（図８、図９における右側）に、ガイド部４１が形成されている。このガイド部４１は、電極４０６の短手方向両側からベルト９側に向かって立ち上がり形成された２つの壁部４１ａ，４１ｂにより構成されている。そして、これら２つの壁部４１ａ，４１ｂと、電極４０６とによりベルト９を収納可能な収納凹部４３が形成される。
このような構成のもと、固定バンド４に本体部２、及び電極４０６を取り付けると、電極４０６の収納凹部４３にベルト９が収納される。すると、収納凹部４３の壁部４１ａ，４１ｂによってベルト９に対する電極４０６の幅方向の変位が規制される。このため、ベルト９と電極４０６との相対位置のズレが防止される。
【００４６】
したがって、上述の第４実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果に加え、確実に電極４０６を使用者Ｕの胸部に密着させることができるので、心拍計測装置４０１の計測精度を向上させることができる。
尚、２つの壁部４１ａ，４１ｂは、固定バンド４に本体部２、及び電極４０６を取り付けた状態で、ベルト９の短手方向両側から露出することになる。このため、衣類等を介して一対の電極４０６が短絡してしまうことを防止するために、壁部４１ａ，４１ｂに絶縁塗装を塗布するなど、絶縁処理を施すことが望ましい。ここで、絶縁処理の方法としては、絶縁塗装に限られるものではない。
また、この第４実施形態のガイド部４１を、前述の第３実施形態の伸縮ストラップ３０８に適用することも可能である。このように構成することで、心拍検出部３のズレを防止できる。
【００４７】
（第５実施形態）
次に、この発明の第５実施形態を図１０、図１１に基づいて説明する。
図１０は、心拍計測装置５０１の電極５０６の周囲の斜視図、図１１は、心拍計測装置５０１の電極５０６の周囲の上面図である。
図１０、図１１に示すように、この第５実施形態と前述の第１実施形態との相違点は、第５実施形態の電極５０６、及びベルト５０９には、それぞれ互いの相対位置のズレを防止するためのズレ防止部５３が設けられているのに対し、第１実施形態には、ズレ防止部が設けられていない点にある。
【００４８】
（ズレ防止部）
より詳しく、ズレ防止部５３について説明する。
電極５０６には、本体部２（図１０、図１１においては不図示）とは反対側の他端側（図１０、図１１における右側）に、凸部５１がベルト５０９側に向かって突出形成されている。一方、ベルト５０９には、凸部５１に対応する箇所に、この凸部５１を挿通可能な長孔部５２が形成されている。長孔部５２は、ベルト５０９の長手方向に沿って長円形状に形成されている。
【００４９】
このような構成のもと、固定バンド５０４に本体部２、及び電極５０６を取り付けると、ベルト５０９の長孔部５２に電極５０６の凸部５１が挿通される。これにより、ベルト５０９に対する電極５０６の幅方向の変位が規制される、つまり、ベルト５０９と電極５０６との相対位置のズレが防止される。
したがって、上述の第５実施形態によれば、前記の第４実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５０】
尚、電極５０６の凸部５１は、固定バンド５０４に本体部２、及び電極５０６を取り付けた状態で、ベルト５０９の長孔部５２を介して外部に露出することになる。このため、衣類等を介して一対の電極５０６が短絡してしまうことを防止するために、凸部５１に絶縁塗装を塗布するなど、絶縁処理を施すことが望ましい。ここで、絶縁処理の方法としては、絶縁塗装に限られるものではない。例えば、凸部５１を電極５０６とは別部材、つまり絶縁性を有する部材により形成し、電極５０６に取り付けるように構成してもよい。また、二色成形により電極５０６と凸部５１を形成することも可能である。
【００５１】
また、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の第４実施形態では、電極４０６にガイド部４１を設け、ベルト９と電極４０６との相対位置のズレを防止する場合について説明し、上述の第５実施形態では、電極５０６に凸部５１を突出形成すると共に、ベルト５０９に凸部５１を挿通可能な長孔部５２を形成し、ベルト５０９と電極５０６との相対位置のズレを防止する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ベルト９と電極４０６との相対位置や、ベルト５０９と電極５０６との相対位置のズレを阻止可能な構造であればよい。
【００５２】
例えば、ベルト９，５０９と電極４０６，５０６とにそれぞれ綿ファスナーを設け、それぞれの相対位置のズレを防止するように構成してもよい。尚、前述の第１実施形態におけるベルト９と電極６ａ，６ｂや、第２実施形態における伸縮ストラップ２０８、ベルト２０９、及び電極６ａ，６ｂや、第３実施形態における伸縮ストラップ３０８、及び電極６ａ，６ｂに、綿ファスナーを取り付け、相対位置のズレ防止を行うように構成してもよい。
【００５３】
また、上述の実施形態では、生体情報検出装置として使用者Ｕの心拍数を計測する心拍計測装置１，２０１，３０１，４０１，５０１に、本体部２，３０２と心拍検出部３とを一体的に構成し、これら本体部２，３０２、及び心拍検出部３を固定バンド４，２０４，３０４，５０４を用いて使用者Ｕの胸部に取り付ける場合について説明した。しかしながら、これの構成は、心拍計測装置１，２０１，３０１，４０１，５０１に適用する場合に限られるものではなく、さまざまな生体情報検出装置に適用することが可能である。例えば、生体情報検出装置として、血圧、体温、筋電位等を計測する装置に上述の実施形態の構成を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１，２０１，３０１，４０１，５０１ 心拍計測装置（生体情報検出装置）
２，３０２ 本体部（装置本体）
３ 心拍検出部（生体信号検出部）
４，２０４，３０４，５０４ 固定バンド（固定手段）
６ａ，６ｂ，４０６，５０６ 電極
８，２０８，３０８ 伸縮ストラップ（ストラップ）
９，２０９，５０９ ベルト
３０ 連結部材
Ｕ 使用者（身体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
この装置本体と一体的に形成され、生体表面に接触する電極を有する生体信号検出部と、
前記装置本体と前記生体信号検出部とを覆うように形成され、これら装置本体、及び生体信号検出部を身体に固定するための固定手段とを備えたことを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記固定手段に対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、非伸縮性のベルトとが互いに連結されたものであって、このベルトに対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の生体情報検出装置。
【請求項４】
前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、硬質の連結部材とが互いに連結されたものであって、この連結部材に対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の生体情報検出装置。
【請求項５】
前記生体信号検出部は導電エラストマーにより形成され、この導電エラストマーが前記電極を兼ねていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の生体情報検出装置。
【請求項１】
装置本体と、
この装置本体と一体的に形成され、生体表面に接触する電極を有する生体信号検出部と、
前記装置本体と前記生体信号検出部とを覆うように形成され、これら装置本体、及び生体信号検出部を身体に固定するための固定手段とを備えたことを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記固定手段に対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、非伸縮性のベルトとが互いに連結されたものであって、このベルトに対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の生体情報検出装置。
【請求項４】
前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、硬質の連結部材とが互いに連結されたものであって、この連結部材に対して前記装置本体が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の生体情報検出装置。
【請求項５】
前記生体信号検出部は導電エラストマーにより形成され、この導電エラストマーが前記電極を兼ねていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の生体情報検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８５５７４（Ｐ２０１３−８５５７４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５９７８（Ｐ２０１１−２２５９７８）
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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