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】装置本体２と、装置本体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、帯状に形成され、装置本体２、及び心拍検出部３を身体に固定するための固定バンド４と、を備え、固定バンド４の長手方向の両端は、それぞれ装置本体２にフック部５ｂと被係合部１２ｂとで構成された係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。
【解決手段】装置本体２と、装置本体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、帯状に形成され、装置本体２、及び心拍検出部３を身体に固定するための固定バンド４と、を備え、固定バンド４の長手方向の両端は、それぞれ装置本体２にフック部５ｂと被係合部１２ｂとで構成された係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。
【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ものがある。このような生体情報検出装置としては、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、生体情報検出装置の中には、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心拍計測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、前記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、帯状に形成され、前記装置本体、及び前記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、前記固定手段の長手方向の両端は、それぞれ前記装置本体に係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。
【０００８】
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。
さらに、固定手段の長手方向の両端がそれぞれ装置本体に接続されているので、固定手段に対する装置本体の位置決めを精度よく行うことができると共に、ズレを防止できる。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】
また、前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、前記ストラップの長手方向における一端及び他端の少なくとも一方に連結される非伸縮性のベルトと、を備え、前記ベルトは、前記生体信号検出部を覆うように形成され、前記装置本体に前記係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、ベルトで生体信号検出部を覆うことにより、生体信号検出部の露出を防止し、衣類等を介して生体信号検出部の電極が短絡するのを防止できるとともに、デザイン性を向上できる。また、ベルトは非伸縮性であるため、固定手段に対する装置本体の位置決めをさらに精度よく行うことができる。
【００１１】
また、前記ベルトと前記生体信号検出部との間には、相対位置のズレを規制するズレ規制手段が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、確実に電極を使用者の胸部に密着させることができるので、生体情報検出装置の検出精度を向上させることができる。また、ベルトと生体信号検出部とのズレを防止できるので、生体信号検出部がベルトから露出し、衣類等を介して生体信号検出部の電極が短絡するのを確実に防止できる。
【００１３】
また、前記係合手段は、前記装置本体及び前記固定手段のいずれか一方に設けられたフック部と、前記装置本体及び前記固定手段のいずれか他方に設けられ前記フック部に係合される被係合部と、により構成されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、生体情報検出装置の装着時には固定手段からの装置本体の脱落を確実に防止し、メンテナンス時には装置本体と固定手段との着脱を容易に行うことができる。
【００１５】
また、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、前記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している。
【００１６】
本発明によれば、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】
【００１７】
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。
さらに、固定手段の長手方向の両端がそれぞれ装置本体に接続されているので、固定手段に対する装置本体の位置決めを精度よく行うことができると共に、ズレを防止できる。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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】第１実施形態の心拍計測装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態の心拍計測装置の分解斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】第２実施形態の心拍計測装置の斜視図である。
【図６】第２実施形態の心拍計測装置の分解斜視図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】第２実施形態の第１変形例における電極の周囲の斜視図である。
【図９】第２実施形態の第１変形例における電極の周囲の上面図である。
【図１０】第２実施形態の第２変形例における電極の周囲の斜視図である。
【図１１】第２実施形態の第２変形例における電極の周囲の上面図である。
【図１２】他の係合手段の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
（心拍計測装置）
次に、この発明の第１実施形態を図面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。
【００２０】
図１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。図２に示すように、心拍計測装置１は、装置本体２と、装置本体２と一体的に形成されている心拍検出部３と、これら装置本体２、及び心拍検出部３を使用者Ｕ（図１参照）の胸部に装着するための固定バンド４とを備えている。
【００２１】
装置本体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。なお、ケース７の外形状は実施形態の略円板状に限られることはなく、例えば矩形板状であってもよい。
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。検出回路基板には、心拍検出部３が電気的接続されている。
【００２２】
図３に示すように、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、長手方向一端が装置本体２を挟んで両側に連結されている。そして、電極６ａ，６ｂと装置本体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。
なお、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。
【００２３】
ケース７には、一対の電極６ａ，６ｂに対応した位置に、一対の連結部材５が設けられている。連結部材５は、ケース７の外周面からケース７の径方向外側に向かって帯状の電極６ａ，６ｂに沿うように延出された一対の腕部５ａと、一対の腕部５ａに跨るように延在する棒状の被係合部５ｂと、により構成されている。連結部材５の被係合部５ｂは、後述する伸縮ストラップ８に設けられたストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと着脱可能に構成されている。
【００２４】
（固定バンド）
固定バンド４は、使用者Ｕ（図１参照）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。具体的には、固定バンド４は、帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ８であり、伸縮ストラップ８の長手方向両端に跨るように装置本体２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２４が設けられている。
【００２５】
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と装置本体２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、長円環状の枠体１２ａと、枠体１２ａの長手方向に沿った領域から枠体１２ａの径方向外側に向かって湾曲形成されたフック部１２ｂと、により構成されている。なお、枠体１２ａとフック部１２ｂとは、一体に形成されていてもよいし、別体に形成した後に接合されていてもよい。
【００２６】
図４は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図４に示すように、ストラップ着脱具１２と伸縮ストラップ８とは、枠体１２ａに伸縮ストラップ端部８ａを挿通した後フック部１２ｂとは反対側に折り返し、伸縮ストラップ本体８ｂと伸縮ストラップ端部８ａとを固定することにより取り付けられる。伸縮ストラップ本体８ｂと伸縮ストラップ端部８ａとは、縫製や綿ファスナー等により固定される。
【００２７】
伸縮ストラップ８と装置本体２とは、連結部材５の被係合部５ｂに、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂを係合することにより、着脱可能に取り付けられている。すなわち、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、連結部材５の被係合部５ｂとは、伸縮ストラップ８と装置本体２との係合手段を構成している。これにより、心拍計測装置の装着時には固定バンド４からの装置本体２の脱落が確実に防止され、メンテナンス時には装置本体２と固定バンド４との着脱が容易に行える。
ここで、連結部材５の被係合部５ｂにストラップ着脱具１２のフック部１２ｂを係合する際、フック部１２ｂの開口が電極６ａとは反対側に配置されるようにするのが望ましい。これにより、フック部１２ｂの先端で電極６ａを損傷するのを防止するとともに、心拍検出部３を装着したときのフック部１２ｂの離脱が防止される。
【００２８】
このような構成のもと、以下の手順で使用者Ｕ（図１参照）の胸部に心拍計測装置１を装着している。
図２に示すように、固定バンド４の両端に設けられたストラップ着脱具１２のうち、一方（例えば、図２における右側）のストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、装置本体２に設けられた一対の連結部材５のうち、一方の連結部材５の被係合部５ｂとを係合する。
続いて、一方のフック部１２ｂと一方の被係合部５ｂとを係合した状態で、装置本体２を使用者Ｕの胸部の中心に配置しつつ、電極６ａ，６ｂを使用者Ｕの身体表面に接触させて固定バンド４を使用者Ｕの胸部に巻き付ける。そして、他方（例えば、図２における左側）のストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、他方の連結部材５の被係合部５ｂとを係合する。これにより、固定バンド４が使用者Ｕの胸部に取り付けられる。
【００２９】
最後に、長さ調整具２４により、固定バンド４の伸縮ストラップ８の長さを調整する。伸縮ストラップ８は伸縮性を有しているので、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及び電極６ａ，６ｂの密着性が高まる。
以上により、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と装置本体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。装置本体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。
【００３０】
（効果）
第１実施形態によれば、固定バンド４と電極６ａ，６ｂを有する心拍検出部３とを切り離した状態で、装置本体２、及び心拍検出部３を使用者Ｕに固定することができるので、電極６ａ，６ｂを有する心拍検出部３に外力が加わることを防止できる。また、装置本体２と心拍検出部３とを一体にしたままこれら装置本体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しつつ、固定バンド４単体で洗浄を行うことが可能になり、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。
さらに、固定バンド４の長手方向の両端がそれぞれ装置本体２に接続されているので、固定バンド４に対する装置本体２の位置決めを精度よく行うことができると共に、ズレを防止できる。このため、取付安定性のよい心拍計測装置１を提供できる。
【００３１】
また、固定バンド４と装置本体２とは、固定バンド４に設けられたストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、装置本体２に設けられた連結部材５の被係合部５ｂとで構成される係合手段により着脱可能に取り付けられている。したがって、心拍計測装置１の装着時には固定バンド４からの装置本体２の脱落を確実に防止し、メンテナンス時には装置本体２と固定バンド４との着脱を容易に行うことができる。
【００３２】
また、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、固定バンド４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。したがって、心電信号をより高精度に検出することが可能になる。
【００３３】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の心拍計測装置２０１の斜視図であり、図６は、第２実施形態の心拍計測装置２０１の分解斜視図である。
続いて、図５および図６を用いて第２実施形態の心拍計測装置２０１について説明する。
第１実施形態の心拍計測装置１は、固定バンド４が伸縮ストラップ８により形成されており、伸縮ストラップ８と装置本体２とが着脱可能に構成されていた。
これに対して、第２実施形態の心拍計測装置２０１は、固定バンド４が伸縮ストラップ８とベルト９，１０とにより形成されており、ベルト９，１０と装置本体２とが着脱可能に構成されている点で、第１実施形態の心拍計測装置１とは異なっている。
なお、心拍検出部３と固定バンド４とが切り離された状態である点等、第１実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００３４】
図５に示すように、固定バンド４は、帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ８と、帯状に形成され伸縮ストラップ８の長手方向両端に連結された一対の非伸縮性のベルト９，１０とを有している。
一対のベルト９，１０は、繊維素材により略帯状に形成されており、装置本体２を挟んで両側において心拍検出部３の電極６ａ，６ｂを外側から覆うように配置される。なお、電極６ａ側に配置されるベルト９と、電極６ｂ側に配置されるベルト１０とは同一の形状をしている。したがって、以下の説明では、電極６ａ側に配置されるベルト９について説明をし、電極６ｂ側に配置されるベルト１０については、説明を省略する。
【００３５】
図６に示すように、ベルト９の長手方向における伸縮ストラップ８側には、ベルト９の端部９ｂを折り返すようにして形成されたリング部９ｄが設けられている。リング部９ｄには、伸縮ストラップ８と連結可能なストラップ連結具１９が設けられている。ストラップ連結具１９は、リング部９ｄ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連結具本体２２とにより構成されている。
【００３６】
シャフト２１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。
連結具本体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２２ａ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。
一対のアーム部２２ｂ，２２ｂの間にシャフト２１を配置することにより、ストラップ連結具１９が矩形枠状に形成されて、ベルト９の長手方向における伸縮ストラップ８側に取り付けられる。
【００３７】
図７は、図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
図７に示すように、ベルト９の長手方向における装置本体２側は、装置本体２と連結部材５の被係合部５ｂとの間にベルト端部９ａを挿通した後、装置本体２とは反対側に折り返して、ベルト本体９ｃとベルト端部９ａとを固定することにより装置本体２に取り付けられる。
ここで、ベルト本体９ｃとベルト端部９ａとの間には、ベルト本体９ｃおよびベルト端部９ａにそれぞれ綿ファスナー３３が設けられている。これにより、ベルト本体９ｃとベルト端部９ａとは着脱自在に取り付けられ、さらにベルト９と装置本体２とが着脱自在に取り付けられる。すなわち、ベルト本体９ｃおよびベルト端部９ａに設けられた綿ファスナー３３は、ベルト９と装置本体２との係合手段を構成している。これにより、心拍計測装置２０１の装着時にはベルト９からの装置本体２の脱落が確実に防止され、メンテナンス時には装置本体２とベルト９との着脱が容易に行える。
【００３８】
図５に示すように、一対のベルト９，１０は、それぞれ伸縮ストラップ８の両端に連結される。伸縮ストラップ８の電極６ａ側には、ストラップ着脱具１２が設けられており、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂとストラップ連結具１９のシャフト部２２ａとが係合可能になっている。これにより、伸縮ストラップ８の電極６ａ側とベルト９とは、着脱可能に取り付けられる。
また、伸縮ストラップ８の電極６ｂ側は、伸縮ストラップ端部８ａをストラップ連結具１９に挿通した後、ベルト９とは反対側に折り返して伸縮ストラップ本体８ｂに伸縮ストラップ端部８ａを固定している。これにより、伸縮ストラップ８の電極６ｂ側とベルト９とが連結される。
【００３９】
なお、ベルト９，１０のリング部９ｄ，１０ｄには、ストラップ着脱具１２、及びストラップ連結具１９の内面側への露出、つまり、使用者Ｕ（図１参照）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，２３ｂが取り付けられている。これにより、ストラップ着脱具１２、及びストラップ連結具１９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。
【００４０】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態によれば、心拍計測装置１は、第１実施形態と同様に良好なメンテナンス性を確保しつつ、固定バンド４単体で洗浄を行うことができるので、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。さらに、ベルト９，１０で心拍検出部３を覆うことにより、心拍検出部３の露出を防止し、衣類等を介して心拍検出部３の電極６ａ，６ｂが短絡するのを防止できるとともに、デザイン性を向上できる。また、ベルト９，１０は非伸縮性であるため、固定バンド４に対する装置本体２の位置決めをさらに精度よく行うことができる。
【００４１】
（第２実施形態の第１変形例）
図８は、第２実施形態の第１変形例における電極２１６ａ、２１６ｂの周囲の斜視図である。
図９は、第２実施形態の第１変形例における電極２１６ａ、２１６ｂの周囲の上面図である。
続いて、図８および図９を用いて、第２実施形態の第１変形例における心拍計測装置２１１について説明する。
第２実施形態の心拍計測装置２０１は、一対のベルト９，１０が心拍検出部３の電極６ａ，６ｂを外側から覆うように配置されていた。これに対して、第２実施形態の第１変形例における心拍計測装置２１１は、一対のベルト９，１０が心拍検出部３１０の電極２１６ａ，２１６ｂを外側から覆うように配置され、さらに電極２１６ａ，２１６ｂにガイド部４１が形成されている点で異なっている。なお、第２実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
また、図８および図９では、ベルト１０側のガイド部４１が図示され、ベルト９側のガイド部４１は図示が省略されているが、ベルト１０側のガイド部４１とベルト９側のガイド部４１とは同一の構造である。以下の説明では、ベルト１０側のガイド部４１について説明をし、ベルト９側のガイド部４１については説明を省略している。
【００４２】
（ガイド部）
電極２１６ｂには、装置本体２とは反対側（図８、図９における右側）の端部に、ガイド部４１が形成されている。ガイド部４１は、電極２１６ｂの短手方向両側からベルト１０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２１６ｂとによりベルト１０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に装置本体２、及び電極２１６ｂを取り付けると、電極２１６ｂの収納凹部４３にベルト１０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１０に対する電極２１６ｂの幅方向の変位が規制される。このため、ベルト１０と電極２１６ｂとの相対位置のズレが防止される。すなわち、収納凹部４３は、ベルト１０と心拍検出部３１０との相対位置のズレを規制するズレ規制手段を構成している。
【００４３】
なお、２つの壁部４１ａ，４１ｂは、固定バンド４に装置本体２、及び電極２１６ａ，２１６ｂを取り付けた状態で、ベルト９，１０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２１６ａ，２１６ｂ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。
【００４４】
したがって、第２実施形態の第１変形例によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果に加え、確実に電極２１６ａ，２１６ｂ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２１１の計測精度を向上させることができる。また、ベルト９，１０と心拍検出部３１０とのズレを防止できるので、心拍検出部３１０がベルトから露出し、衣類等を介して心拍検出部３１０の電極２１６ａ，２１６ｂが短絡するのを確実に防止できる。
【００４５】
（第２実施形態の第２変形例）
図１０は、第２実施形態の第２変形例における電極２２６ａ，２２６ｂの周囲の斜視図である。
図１１は、第２実施形態の第２変形例における電極２２６ａ，２２６ｂの周囲の上面図である。
続いて、図１０および図１１を用いて、第２実施形態の第２変形例における心拍計測装置２２１について説明する。
第２実施形態の心拍計測装置２０１は、一対のベルト９，１０が心拍検出部３の電極６ａ，６ｂを外側から覆うように配置されていた。これに対して、第２実施形態の第２変形例における心拍計測装置２２１は、一対のベルト２０９，２１０が心拍検出部３２０の電極２２６ａ，２２６ｂを外側から覆うように配置され、さらに一対のベルト２０９，２１０及び電極２２６ａ，２２６ｂにはズレ防止部５３が形成されている点で異なっている。なお、第２実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
また、第２実施形態の第１変形例と同様に、以下の説明では、ベルト２１０側のズレ防止部５３について説明をし、ベルト２０９側のズレ防止部５３については説明を省略している。
【００４６】
（ズレ防止部）
電極２２６ｂには、装置本体２とは反対側（図８、図９における右側）の端部に、凸部５１がベルト２１０側に向かって突出形成されている。一方、ベルト２１０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２１０の長手方向に沿って長円形状に形成されている。
【００４７】
このような構成のもと、ベルト２１０に装置本体２、及び電極２２６ｂを取り付けると、ベルト２１０の長孔部５２に電極２２６ｂの凸部５１が挿通される。これにより、ベルト２１０に対する電極２２６ｂの幅方向の変位が規制される、つまり、ベルト２１０と電極２２６ｂとの相対位置のズレが防止される。すなわち、ズレ防止部５３は、ベルト２１０と心拍検出部３２０との相対位置のズレを規制するズレ規制手段を構成している。
したがって、第２実施形態の第２変形例によれば、第２実施形態の第１変形例と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
なお、電極２２６ａ，２２６ｂの凸部５１は、固定バンド２０４に装置本体２、及び電極２２６ａ，２２６ｂを取り付けた状態で、ベルト２０９，２１０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２２６ａ，２２６ｂ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２２６ａ，２２６ｂ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２２６ａ，２２６ｂ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２２６ａ，２２６ｂと凸部５１を形成することも可能である。
【００４９】
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。
第１実施形態では、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、連結部材５の被係合部５ｂとにより、伸縮ストラップ８（固定バンド４）と装置本体２との係合手段を構成していた。また、第２実施形態では、ベルト本体９ｃ，１０ｃおよびベルト端部９ａ，１０ａに設けられた綿ファスナー３３により、ベルト９，１０（固定バンド４）と装置本体２との係合手段を構成していた。
しかし、固定バンド４と装置本体２との間に設けられる係合手段は、上述した実施形態に限られることはない。
図１２は、他の係合手段の説明図である。
図１２に示すように、装置本体２の連結部材５には、固定バンド４の幅方向（図１２における紙面表裏方向）に沿って蟻溝状のスロット５ｃが形成されている。また、ストラップ着脱具１２には、スロット５ｃの形状に対応したレール１２ｃが形成されている。そして、蟻溝状のスロット５ｃ内にレール１２ｃを固定バンド４の幅方向から挿抜することで、固定バンド４と装置本体２とが着脱可能に取り付けられている。このように、装置本体２の連結部材５に形成されたスロット５ｃと、ストラップ着脱具１２に形成されたレール１２ｃとで、固定バンド４と装置本体２との係合手段を構成してもよい。
このように、固定バンド４，２０４と装置本体２との係合手段は、上述の実施形態に限定されることがなく、様々な係合手段を採用できる。
【００５０】
上述の第２実施形態の第１変形例では、電極２１６ａ，２１６ｂにガイド部４１を設けた。このガイド部４１を第１実施形態に適用してもよい。これにより、伸縮ストラップ８のズレを規制できる。
【００５１】
また、上述の第２実施形態の第１変形例では、電極２１６ａ，２１６ｂにガイド部４１を設け、ベルト９，１０と電極２１６ａ，２１６ｂとの相対位置のズレを防止するズレ規制手段について説明した。上述の第２実施形態の第２変形例では、電極２２６ａ，２２６ｂに凸部５１を突出形成すると共に、ベルト２０９，２１０に凸部５１を挿通可能な長孔部５２を形成し、ベルト２０９，２１０と電極２２６ａ，２２６ｂとの相対位置のズレを防止するズレ規制手段について説明した。しかしながら、ズレ規制手段はこれらに限られるものではなく、ベルト９，１０と電極２１６ａ，２１６ｂとの相対位置のズレや、ベルト２０９，２１０と電極２２６ａ，２２６ｂとの相対位置のズレを阻止可能な構造であればよい。
例えば、第２実施形態におけるベルト９，１０と電極６ａ，６ｂ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。
【００５２】
また、上述の各実施形態および各変形例では、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１，２０１，２１１，２２１に、装置本体２と心拍検出部３，３１０，３２０とを一体的に構成し、これら装置本体２、及び心拍検出部３を固定バンド４，２０４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、この構成は、心拍計測装置１，２０１，２１１，２２１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。
【００５３】
上述の各実施形態および各変形例では、伸縮ストラップ８に伸縮性を有する素材を採用し、ベルト９，１０，２０９，２１０に非伸縮性の素材を採用していた。しかし、伸縮ストラップ８およびベルト９，１０，２０９，２１０には、さらに保湿性を備えた素材を採用してもよい。具体的には、伸縮ストラップ８およびベルト９，１０，２０９，２１０には、ポリエステルやナイロン等を主成分とする素材を採用してもよい。また、ＰＶＡスポンジ等の吸湿部材を伸縮ストラップ８やベルト９，１０，２０９，２１０の内面側に設けてもよい。これにより、心拍検出部３，３１０，３２０周辺の保湿が可能となり、心拍計測装置１，２０１，２１１，２２１の検出性能を向上できる。
【符号の説明】
【００５４】
１，２０１，２１１，２２１・・・心拍計測装置（生体情報検出装置） ２・・・装置本体 ３，３１０，３２０・・・心拍検出部（生体信号検出部） ４，２０４・・・固定バンド（固定手段） ５ｂ・・・被係合部（係合手段） ５ｃ・・・スロット（係合手段） ６ａ，６ｂ，２１６ａ，２１６ｂ，２２６ａ，２２６ｂ・・・電極 ８・・・伸縮ストラップ（ストラップ） ９，１０，２０９，２１０・・・ベルト １２ｂ・・・フック部（係合手段） １２ｃ・・・レール（係合手段） ４３・・・収容凹部（ズレ規制手段） ５３・・・ズレ防止部（ズレ規制手段）
【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ものがある。このような生体情報検出装置としては、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、生体情報検出装置の中には、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心拍計測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、前記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、帯状に形成され、前記装置本体、及び前記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、前記固定手段の長手方向の両端は、それぞれ前記装置本体に係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。
【０００８】
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。
さらに、固定手段の長手方向の両端がそれぞれ装置本体に接続されているので、固定手段に対する装置本体の位置決めを精度よく行うことができると共に、ズレを防止できる。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】
また、前記固定手段は、少なくとも伸縮性のストラップと、前記ストラップの長手方向における一端及び他端の少なくとも一方に連結される非伸縮性のベルトと、を備え、前記ベルトは、前記生体信号検出部を覆うように形成され、前記装置本体に前記係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、ベルトで生体信号検出部を覆うことにより、生体信号検出部の露出を防止し、衣類等を介して生体信号検出部の電極が短絡するのを防止できるとともに、デザイン性を向上できる。また、ベルトは非伸縮性であるため、固定手段に対する装置本体の位置決めをさらに精度よく行うことができる。
【００１１】
また、前記ベルトと前記生体信号検出部との間には、相対位置のズレを規制するズレ規制手段が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、確実に電極を使用者の胸部に密着させることができるので、生体情報検出装置の検出精度を向上させることができる。また、ベルトと生体信号検出部とのズレを防止できるので、生体信号検出部がベルトから露出し、衣類等を介して生体信号検出部の電極が短絡するのを確実に防止できる。
【００１３】
また、前記係合手段は、前記装置本体及び前記固定手段のいずれか一方に設けられたフック部と、前記装置本体及び前記固定手段のいずれか他方に設けられ前記フック部に係合される被係合部と、により構成されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、生体情報検出装置の装着時には固定手段からの装置本体の脱落を確実に防止し、メンテナンス時には装置本体と固定手段との着脱を容易に行うことができる。
【００１５】
また、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、前記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している。
【００１６】
本発明によれば、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】
【００１７】
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。
さらに、固定手段の長手方向の両端がそれぞれ装置本体に接続されているので、固定手段に対する装置本体の位置決めを精度よく行うことができると共に、ズレを防止できる。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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】第１実施形態の心拍計測装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態の心拍計測装置の分解斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】第２実施形態の心拍計測装置の斜視図である。
【図６】第２実施形態の心拍計測装置の分解斜視図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】第２実施形態の第１変形例における電極の周囲の斜視図である。
【図９】第２実施形態の第１変形例における電極の周囲の上面図である。
【図１０】第２実施形態の第２変形例における電極の周囲の斜視図である。
【図１１】第２実施形態の第２変形例における電極の周囲の上面図である。
【図１２】他の係合手段の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
（心拍計測装置）
次に、この発明の第１実施形態を図面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。
【００２０】
図１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。図２に示すように、心拍計測装置１は、装置本体２と、装置本体２と一体的に形成されている心拍検出部３と、これら装置本体２、及び心拍検出部３を使用者Ｕ（図１参照）の胸部に装着するための固定バンド４とを備えている。
【００２１】
装置本体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。なお、ケース７の外形状は実施形態の略円板状に限られることはなく、例えば矩形板状であってもよい。
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。検出回路基板には、心拍検出部３が電気的接続されている。
【００２２】
図３に示すように、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、長手方向一端が装置本体２を挟んで両側に連結されている。そして、電極６ａ，６ｂと装置本体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。
なお、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。
【００２３】
ケース７には、一対の電極６ａ，６ｂに対応した位置に、一対の連結部材５が設けられている。連結部材５は、ケース７の外周面からケース７の径方向外側に向かって帯状の電極６ａ，６ｂに沿うように延出された一対の腕部５ａと、一対の腕部５ａに跨るように延在する棒状の被係合部５ｂと、により構成されている。連結部材５の被係合部５ｂは、後述する伸縮ストラップ８に設けられたストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと着脱可能に構成されている。
【００２４】
（固定バンド）
固定バンド４は、使用者Ｕ（図１参照）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。具体的には、固定バンド４は、帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ８であり、伸縮ストラップ８の長手方向両端に跨るように装置本体２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２４が設けられている。
【００２５】
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と装置本体２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、長円環状の枠体１２ａと、枠体１２ａの長手方向に沿った領域から枠体１２ａの径方向外側に向かって湾曲形成されたフック部１２ｂと、により構成されている。なお、枠体１２ａとフック部１２ｂとは、一体に形成されていてもよいし、別体に形成した後に接合されていてもよい。
【００２６】
図４は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
図４に示すように、ストラップ着脱具１２と伸縮ストラップ８とは、枠体１２ａに伸縮ストラップ端部８ａを挿通した後フック部１２ｂとは反対側に折り返し、伸縮ストラップ本体８ｂと伸縮ストラップ端部８ａとを固定することにより取り付けられる。伸縮ストラップ本体８ｂと伸縮ストラップ端部８ａとは、縫製や綿ファスナー等により固定される。
【００２７】
伸縮ストラップ８と装置本体２とは、連結部材５の被係合部５ｂに、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂを係合することにより、着脱可能に取り付けられている。すなわち、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、連結部材５の被係合部５ｂとは、伸縮ストラップ８と装置本体２との係合手段を構成している。これにより、心拍計測装置の装着時には固定バンド４からの装置本体２の脱落が確実に防止され、メンテナンス時には装置本体２と固定バンド４との着脱が容易に行える。
ここで、連結部材５の被係合部５ｂにストラップ着脱具１２のフック部１２ｂを係合する際、フック部１２ｂの開口が電極６ａとは反対側に配置されるようにするのが望ましい。これにより、フック部１２ｂの先端で電極６ａを損傷するのを防止するとともに、心拍検出部３を装着したときのフック部１２ｂの離脱が防止される。
【００２８】
このような構成のもと、以下の手順で使用者Ｕ（図１参照）の胸部に心拍計測装置１を装着している。
図２に示すように、固定バンド４の両端に設けられたストラップ着脱具１２のうち、一方（例えば、図２における右側）のストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、装置本体２に設けられた一対の連結部材５のうち、一方の連結部材５の被係合部５ｂとを係合する。
続いて、一方のフック部１２ｂと一方の被係合部５ｂとを係合した状態で、装置本体２を使用者Ｕの胸部の中心に配置しつつ、電極６ａ，６ｂを使用者Ｕの身体表面に接触させて固定バンド４を使用者Ｕの胸部に巻き付ける。そして、他方（例えば、図２における左側）のストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、他方の連結部材５の被係合部５ｂとを係合する。これにより、固定バンド４が使用者Ｕの胸部に取り付けられる。
【００２９】
最後に、長さ調整具２４により、固定バンド４の伸縮ストラップ８の長さを調整する。伸縮ストラップ８は伸縮性を有しているので、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及び電極６ａ，６ｂの密着性が高まる。
以上により、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と装置本体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。装置本体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。
【００３０】
（効果）
第１実施形態によれば、固定バンド４と電極６ａ，６ｂを有する心拍検出部３とを切り離した状態で、装置本体２、及び心拍検出部３を使用者Ｕに固定することができるので、電極６ａ，６ｂを有する心拍検出部３に外力が加わることを防止できる。また、装置本体２と心拍検出部３とを一体にしたままこれら装置本体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しつつ、固定バンド４単体で洗浄を行うことが可能になり、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。
さらに、固定バンド４の長手方向の両端がそれぞれ装置本体２に接続されているので、固定バンド４に対する装置本体２の位置決めを精度よく行うことができると共に、ズレを防止できる。このため、取付安定性のよい心拍計測装置１を提供できる。
【００３１】
また、固定バンド４と装置本体２とは、固定バンド４に設けられたストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、装置本体２に設けられた連結部材５の被係合部５ｂとで構成される係合手段により着脱可能に取り付けられている。したがって、心拍計測装置１の装着時には固定バンド４からの装置本体２の脱落を確実に防止し、メンテナンス時には装置本体２と固定バンド４との着脱を容易に行うことができる。
【００３２】
また、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、固定バンド４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。したがって、心電信号をより高精度に検出することが可能になる。
【００３３】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の心拍計測装置２０１の斜視図であり、図６は、第２実施形態の心拍計測装置２０１の分解斜視図である。
続いて、図５および図６を用いて第２実施形態の心拍計測装置２０１について説明する。
第１実施形態の心拍計測装置１は、固定バンド４が伸縮ストラップ８により形成されており、伸縮ストラップ８と装置本体２とが着脱可能に構成されていた。
これに対して、第２実施形態の心拍計測装置２０１は、固定バンド４が伸縮ストラップ８とベルト９，１０とにより形成されており、ベルト９，１０と装置本体２とが着脱可能に構成されている点で、第１実施形態の心拍計測装置１とは異なっている。
なお、心拍検出部３と固定バンド４とが切り離された状態である点等、第１実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００３４】
図５に示すように、固定バンド４は、帯状に形成され伸縮性を有する伸縮ストラップ８と、帯状に形成され伸縮ストラップ８の長手方向両端に連結された一対の非伸縮性のベルト９，１０とを有している。
一対のベルト９，１０は、繊維素材により略帯状に形成されており、装置本体２を挟んで両側において心拍検出部３の電極６ａ，６ｂを外側から覆うように配置される。なお、電極６ａ側に配置されるベルト９と、電極６ｂ側に配置されるベルト１０とは同一の形状をしている。したがって、以下の説明では、電極６ａ側に配置されるベルト９について説明をし、電極６ｂ側に配置されるベルト１０については、説明を省略する。
【００３５】
図６に示すように、ベルト９の長手方向における伸縮ストラップ８側には、ベルト９の端部９ｂを折り返すようにして形成されたリング部９ｄが設けられている。リング部９ｄには、伸縮ストラップ８と連結可能なストラップ連結具１９が設けられている。ストラップ連結具１９は、リング部９ｄ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連結具本体２２とにより構成されている。
【００３６】
シャフト２１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。
連結具本体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２２ａ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。
一対のアーム部２２ｂ，２２ｂの間にシャフト２１を配置することにより、ストラップ連結具１９が矩形枠状に形成されて、ベルト９の長手方向における伸縮ストラップ８側に取り付けられる。
【００３７】
図７は、図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
図７に示すように、ベルト９の長手方向における装置本体２側は、装置本体２と連結部材５の被係合部５ｂとの間にベルト端部９ａを挿通した後、装置本体２とは反対側に折り返して、ベルト本体９ｃとベルト端部９ａとを固定することにより装置本体２に取り付けられる。
ここで、ベルト本体９ｃとベルト端部９ａとの間には、ベルト本体９ｃおよびベルト端部９ａにそれぞれ綿ファスナー３３が設けられている。これにより、ベルト本体９ｃとベルト端部９ａとは着脱自在に取り付けられ、さらにベルト９と装置本体２とが着脱自在に取り付けられる。すなわち、ベルト本体９ｃおよびベルト端部９ａに設けられた綿ファスナー３３は、ベルト９と装置本体２との係合手段を構成している。これにより、心拍計測装置２０１の装着時にはベルト９からの装置本体２の脱落が確実に防止され、メンテナンス時には装置本体２とベルト９との着脱が容易に行える。
【００３８】
図５に示すように、一対のベルト９，１０は、それぞれ伸縮ストラップ８の両端に連結される。伸縮ストラップ８の電極６ａ側には、ストラップ着脱具１２が設けられており、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂとストラップ連結具１９のシャフト部２２ａとが係合可能になっている。これにより、伸縮ストラップ８の電極６ａ側とベルト９とは、着脱可能に取り付けられる。
また、伸縮ストラップ８の電極６ｂ側は、伸縮ストラップ端部８ａをストラップ連結具１９に挿通した後、ベルト９とは反対側に折り返して伸縮ストラップ本体８ｂに伸縮ストラップ端部８ａを固定している。これにより、伸縮ストラップ８の電極６ｂ側とベルト９とが連結される。
【００３９】
なお、ベルト９，１０のリング部９ｄ，１０ｄには、ストラップ着脱具１２、及びストラップ連結具１９の内面側への露出、つまり、使用者Ｕ（図１参照）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，２３ｂが取り付けられている。これにより、ストラップ着脱具１２、及びストラップ連結具１９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。
【００４０】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態によれば、心拍計測装置１は、第１実施形態と同様に良好なメンテナンス性を確保しつつ、固定バンド４単体で洗浄を行うことができるので、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。さらに、ベルト９，１０で心拍検出部３を覆うことにより、心拍検出部３の露出を防止し、衣類等を介して心拍検出部３の電極６ａ，６ｂが短絡するのを防止できるとともに、デザイン性を向上できる。また、ベルト９，１０は非伸縮性であるため、固定バンド４に対する装置本体２の位置決めをさらに精度よく行うことができる。
【００４１】
（第２実施形態の第１変形例）
図８は、第２実施形態の第１変形例における電極２１６ａ、２１６ｂの周囲の斜視図である。
図９は、第２実施形態の第１変形例における電極２１６ａ、２１６ｂの周囲の上面図である。
続いて、図８および図９を用いて、第２実施形態の第１変形例における心拍計測装置２１１について説明する。
第２実施形態の心拍計測装置２０１は、一対のベルト９，１０が心拍検出部３の電極６ａ，６ｂを外側から覆うように配置されていた。これに対して、第２実施形態の第１変形例における心拍計測装置２１１は、一対のベルト９，１０が心拍検出部３１０の電極２１６ａ，２１６ｂを外側から覆うように配置され、さらに電極２１６ａ，２１６ｂにガイド部４１が形成されている点で異なっている。なお、第２実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
また、図８および図９では、ベルト１０側のガイド部４１が図示され、ベルト９側のガイド部４１は図示が省略されているが、ベルト１０側のガイド部４１とベルト９側のガイド部４１とは同一の構造である。以下の説明では、ベルト１０側のガイド部４１について説明をし、ベルト９側のガイド部４１については説明を省略している。
【００４２】
（ガイド部）
電極２１６ｂには、装置本体２とは反対側（図８、図９における右側）の端部に、ガイド部４１が形成されている。ガイド部４１は、電極２１６ｂの短手方向両側からベルト１０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２１６ｂとによりベルト１０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に装置本体２、及び電極２１６ｂを取り付けると、電極２１６ｂの収納凹部４３にベルト１０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１０に対する電極２１６ｂの幅方向の変位が規制される。このため、ベルト１０と電極２１６ｂとの相対位置のズレが防止される。すなわち、収納凹部４３は、ベルト１０と心拍検出部３１０との相対位置のズレを規制するズレ規制手段を構成している。
【００４３】
なお、２つの壁部４１ａ，４１ｂは、固定バンド４に装置本体２、及び電極２１６ａ，２１６ｂを取り付けた状態で、ベルト９，１０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２１６ａ，２１６ｂ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。
【００４４】
したがって、第２実施形態の第１変形例によれば、第１実施形態および第２実施形態と同様の効果に加え、確実に電極２１６ａ，２１６ｂ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２１１の計測精度を向上させることができる。また、ベルト９，１０と心拍検出部３１０とのズレを防止できるので、心拍検出部３１０がベルトから露出し、衣類等を介して心拍検出部３１０の電極２１６ａ，２１６ｂが短絡するのを確実に防止できる。
【００４５】
（第２実施形態の第２変形例）
図１０は、第２実施形態の第２変形例における電極２２６ａ，２２６ｂの周囲の斜視図である。
図１１は、第２実施形態の第２変形例における電極２２６ａ，２２６ｂの周囲の上面図である。
続いて、図１０および図１１を用いて、第２実施形態の第２変形例における心拍計測装置２２１について説明する。
第２実施形態の心拍計測装置２０１は、一対のベルト９，１０が心拍検出部３の電極６ａ，６ｂを外側から覆うように配置されていた。これに対して、第２実施形態の第２変形例における心拍計測装置２２１は、一対のベルト２０９，２１０が心拍検出部３２０の電極２２６ａ，２２６ｂを外側から覆うように配置され、さらに一対のベルト２０９，２１０及び電極２２６ａ，２２６ｂにはズレ防止部５３が形成されている点で異なっている。なお、第２実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
また、第２実施形態の第１変形例と同様に、以下の説明では、ベルト２１０側のズレ防止部５３について説明をし、ベルト２０９側のズレ防止部５３については説明を省略している。
【００４６】
（ズレ防止部）
電極２２６ｂには、装置本体２とは反対側（図８、図９における右側）の端部に、凸部５１がベルト２１０側に向かって突出形成されている。一方、ベルト２１０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２１０の長手方向に沿って長円形状に形成されている。
【００４７】
このような構成のもと、ベルト２１０に装置本体２、及び電極２２６ｂを取り付けると、ベルト２１０の長孔部５２に電極２２６ｂの凸部５１が挿通される。これにより、ベルト２１０に対する電極２２６ｂの幅方向の変位が規制される、つまり、ベルト２１０と電極２２６ｂとの相対位置のズレが防止される。すなわち、ズレ防止部５３は、ベルト２１０と心拍検出部３２０との相対位置のズレを規制するズレ規制手段を構成している。
したがって、第２実施形態の第２変形例によれば、第２実施形態の第１変形例と同様の効果を奏することができる。
【００４８】
なお、電極２２６ａ，２２６ｂの凸部５１は、固定バンド２０４に装置本体２、及び電極２２６ａ，２２６ｂを取り付けた状態で、ベルト２０９，２１０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２２６ａ，２２６ｂ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２２６ａ，２２６ｂ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２２６ａ，２２６ｂ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２２６ａ，２２６ｂと凸部５１を形成することも可能である。
【００４９】
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。
第１実施形態では、ストラップ着脱具１２のフック部１２ｂと、連結部材５の被係合部５ｂとにより、伸縮ストラップ８（固定バンド４）と装置本体２との係合手段を構成していた。また、第２実施形態では、ベルト本体９ｃ，１０ｃおよびベルト端部９ａ，１０ａに設けられた綿ファスナー３３により、ベルト９，１０（固定バンド４）と装置本体２との係合手段を構成していた。
しかし、固定バンド４と装置本体２との間に設けられる係合手段は、上述した実施形態に限られることはない。
図１２は、他の係合手段の説明図である。
図１２に示すように、装置本体２の連結部材５には、固定バンド４の幅方向（図１２における紙面表裏方向）に沿って蟻溝状のスロット５ｃが形成されている。また、ストラップ着脱具１２には、スロット５ｃの形状に対応したレール１２ｃが形成されている。そして、蟻溝状のスロット５ｃ内にレール１２ｃを固定バンド４の幅方向から挿抜することで、固定バンド４と装置本体２とが着脱可能に取り付けられている。このように、装置本体２の連結部材５に形成されたスロット５ｃと、ストラップ着脱具１２に形成されたレール１２ｃとで、固定バンド４と装置本体２との係合手段を構成してもよい。
このように、固定バンド４，２０４と装置本体２との係合手段は、上述の実施形態に限定されることがなく、様々な係合手段を採用できる。
【００５０】
上述の第２実施形態の第１変形例では、電極２１６ａ，２１６ｂにガイド部４１を設けた。このガイド部４１を第１実施形態に適用してもよい。これにより、伸縮ストラップ８のズレを規制できる。
【００５１】
また、上述の第２実施形態の第１変形例では、電極２１６ａ，２１６ｂにガイド部４１を設け、ベルト９，１０と電極２１６ａ，２１６ｂとの相対位置のズレを防止するズレ規制手段について説明した。上述の第２実施形態の第２変形例では、電極２２６ａ，２２６ｂに凸部５１を突出形成すると共に、ベルト２０９，２１０に凸部５１を挿通可能な長孔部５２を形成し、ベルト２０９，２１０と電極２２６ａ，２２６ｂとの相対位置のズレを防止するズレ規制手段について説明した。しかしながら、ズレ規制手段はこれらに限られるものではなく、ベルト９，１０と電極２１６ａ，２１６ｂとの相対位置のズレや、ベルト２０９，２１０と電極２２６ａ，２２６ｂとの相対位置のズレを阻止可能な構造であればよい。
例えば、第２実施形態におけるベルト９，１０と電極６ａ，６ｂ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。
【００５２】
また、上述の各実施形態および各変形例では、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１，２０１，２１１，２２１に、装置本体２と心拍検出部３，３１０，３２０とを一体的に構成し、これら装置本体２、及び心拍検出部３を固定バンド４，２０４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、この構成は、心拍計測装置１，２０１，２１１，２２１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。
【００５３】
上述の各実施形態および各変形例では、伸縮ストラップ８に伸縮性を有する素材を採用し、ベルト９，１０，２０９，２１０に非伸縮性の素材を採用していた。しかし、伸縮ストラップ８およびベルト９，１０，２０９，２１０には、さらに保湿性を備えた素材を採用してもよい。具体的には、伸縮ストラップ８およびベルト９，１０，２０９，２１０には、ポリエステルやナイロン等を主成分とする素材を採用してもよい。また、ＰＶＡスポンジ等の吸湿部材を伸縮ストラップ８やベルト９，１０，２０９，２１０の内面側に設けてもよい。これにより、心拍検出部３，３１０，３２０周辺の保湿が可能となり、心拍計測装置１，２０１，２１１，２２１の検出性能を向上できる。
【符号の説明】
【００５４】
１，２０１，２１１，２２１・・・心拍計測装置（生体情報検出装置） ２・・・装置本体 ３，３１０，３２０・・・心拍検出部（生体信号検出部） ４，２０４・・・固定バンド（固定手段） ５ｂ・・・被係合部（係合手段） ５ｃ・・・スロット（係合手段） ６ａ，６ｂ，２１６ａ，２１６ｂ，２２６ａ，２２６ｂ・・・電極 ８・・・伸縮ストラップ（ストラップ） ９，１０，２０９，２１０・・・ベルト １２ｂ・・・フック部（係合手段） １２ｃ・・・レール（係合手段） ４３・・・収容凹部（ズレ規制手段） ５３・・・ズレ防止部（ズレ規制手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
前記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、
帯状に形成され、前記装置本体、及び前記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、
前記固定手段の長手方向の両端は、それぞれ前記装置本体に係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記固定手段は、
少なくとも伸縮性のストラップと、
前記ストラップの長手方向における一端及び他端の少なくとも一方に連結される非伸 縮性のベルトと、
を備え、
前記ベルトは、前記生体信号検出部を覆うように形成され、前記装置本体に前記係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項３】
前記ベルトと前記生体信号検出部との間には、相対位置のズレを規制するズレ規制手段が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】
前記係合手段は、前記装置本体及び前記固定手段のいずれか一方に設けられたフック部と、前記装置本体及び前記固定手段のいずれか他方に設けられ前記フック部に係合される被係合部と、により構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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、前記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から４のいずれか１項に記載の生体情報検出装置。
【請求項１】
装置本体と、
前記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、
帯状に形成され、前記装置本体、及び前記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、
前記固定手段の長手方向の両端は、それぞれ前記装置本体に係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記固定手段は、
少なくとも伸縮性のストラップと、
前記ストラップの長手方向における一端及び他端の少なくとも一方に連結される非伸 縮性のベルトと、
を備え、
前記ベルトは、前記生体信号検出部を覆うように形成され、前記装置本体に前記係合手段を介して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項３】
前記ベルトと前記生体信号検出部との間には、相対位置のズレを規制するズレ規制手段が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】
前記係合手段は、前記装置本体及び前記固定手段のいずれか一方に設けられたフック部と、前記装置本体及び前記固定手段のいずれか他方に設けられ前記フック部に係合される被係合部と、により構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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、前記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から４のいずれか１項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１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８５５７５（Ｐ２０１３−８５５７５Ａ）
【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２０１１−２２５９７９（Ｐ２０１１−２２５９７９）
【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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