(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着者に装着されて当該装着者の生体情報を取得する生体情報取得装置であって、
装置本体部と、
前記装着者に接触する電極を介して取得する生体信号に基づいて生体情報を取得する生体情報取得部と、
充電可能であって、前記生体情報取得部に電力を供給する蓄電部と、
発電して、前記蓄電部を充電する発電部と、を備え、
前記装置本体部は、前記生体情報取得部と、前記蓄電部と、前記発電部と、を一体に密閉し、
前記発電部は、ソーラーパネルであって、
前記装置本体部は、前記ソーラーパネルの受光面に対向する部分が透明部材で形成され、
アンテナを介して無線で前記生体情報を外部機器に送信する送信部を更に備え、
前記アンテナは、前記生体情報取得部が搭載された回路基板と前記ソーラーパネルとの間に配されて、前記ソーラーパネルの受光面を前記透明部材に近接させるように支持する
ことを特徴とする生体情報取得装置。
【請求項２】
無線で前記生体情報を外部機器に送信する送信部を更に備え、前記装置本体部は、前記送信部を一体に密閉している
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
【請求項３】
前記蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記蓄電部と前記生体情報取得部とを接続、遮断可能な接続スイッチと、を更に備え、
前記電圧検出部は、前記蓄電部の出力電圧が所定の電圧閾値を下回ったときに、前記接続スイッチを介して、前記蓄電部と前記生体情報取得部とを遮断する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体情報取得装置。
【請求項４】
前記生体情報取得部は、前記生体信号に基づいて前記生体情報を計測する生体情報計測部を有しており、
前記電圧検出部が検出した前記出力電圧が、所定の電圧閾値を下回ったときに、前記生体情報計測部の動作を初期化するリセット部を更に備える
ことを特徴とする請求項３に記載の生体情報取得装置。
【請求項５】
前記ソーラーパネルは、複数の発電セルで構成されるとともに、当該複数の発電セルが、  前記装置本体部の長手方向に沿って配列されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の生体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報取得装置に関する。
本発明は、２０１４年３月１１日に日本に出願された特願２０１４−０４７９３５に基づき優先権を主張し、同出願の全記載内容を本書において引用する。
【背景技術】
【０００２】
装着者の生体表面に電極を取り付け、生体信号を取得する生体情報取得装置が存在する。この種の生体情報取得装置の中には、例えば、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を上記電極によって検出し、生体表面から心拍数を計測するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５５７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような生体情報取得装置は、原則として生体表面に取り付けて使用するため、体表の汗等が付着する場合がある。また、このような背景から、衛生面を考慮して、生体情報取得装置を洗浄したいというニーズがある。しかしながら、従来の生体情報取得装置のいくつかは、利用者が使用済みの電池を交換できるように電池ハッチを開閉可能とする機構のため、防水性に限界があった。
また、防水性を向上させるために、生体情報取得装置の筐体を密閉した場合、電池を取り替えることができなくなるため、電池を消耗した時点で生体情報取得装置を廃棄しなければならなかった。【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、長寿命で、かつ、高い防水性能を有する生体情報取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の生体情報取得装置は、装着者に装着されて当該装着者の生体情報を取得する生体情報取得装置であって、装置本体部と、前記装着者に接触する電極を介して取得する生体信号に基づいて生体情報を取得する生体情報取得部と、充電可能であって、前記生体情報取得部に電力を供給する蓄電部と、発電して、前記蓄電部を充電する発電部と、を備え、前記装置本体部は、前記生体情報取得部と、前記蓄電部と、前記発電部と、を一体に密閉していることを特徴とする。
この構成によれば、生体情報取得装置は、各種機能部全体が装置本体部により完全に密閉された状態となっているため、高い防水性能を実現することができる。また、生体情報取得装置は、充電可能な蓄電部と、発電可能な発電部と、を有することで、蓄電部の蓄電量が低下した場合であっても、発電部が蓄電部を充電することができる。したがって、利用者は、蓄電部を充電しながら、生体情報取得装置を繰り返し使用することができ、長寿命で、かつ、高い防水性能を実現することができる。【０００７】
また、本発明の生体情報取得装置は、上述の態様において、無線で前記生体情報を外部機器に送信する送信部を更に備え、前記装置本体部は、前記送信部を一体に密閉していることを特徴とする。
この構成によれば、装置本体部は、取得した生体情報を送信するための外部接続インターフェイスをその外周面に設ける必要がないため、各種機能部を完全に密閉することができ、防水性能を一層向上させることができる。【０００８】
また、本発明の生体情報取得装置は、上述の態様において、前記蓄電部の出力電圧を検出する電圧検出部と、前記蓄電部と前記生体情報取得部とを接続、遮断可能な接続スイッチと、を更に備え、前記電圧検出部は、前記蓄電部の出力電圧が所定の電圧閾値を下回ったときに、前記接続スイッチを介して、前記蓄電部と前記生体情報取得部とを遮断することを特徴とする。
この構成によれば、蓄電部の蓄電量が十分に回復するまで生体情報取得部には電圧が印加されないので、生体情報取得部において貫通電流が生じることを防止することができる。【０００９】
また、本発明の生体情報取得装置は、上述の態様において、前記生体情報取得部が、前記生体信号に基づいて前記生体情報を計測する生体情報計測部を有しており、前記電圧検出部が検出した前記出力電圧が、所定の電圧閾値を下回ったときに、前記生体情報計測部の動作を初期化するリセット部を更に備えることを特徴とする。
この構成によれば、生体情報計測部は、自身への電力供給が遮断されるタイミングから電力供給開始直後まで必ず初期化されるので、蓄電部が充電されて電力供給が復帰した際に、初期状態から正常に起動することができる。【００１０】
また、本発明の生体情報取得装置は、上述の態様において、前記発電部がソーラーパネルであって、前記装置本体部は、前記ソーラーパネルの受光面に対向する部分が透明部材で形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、ソーラーパネルである発電部は、装置本体部に一体として収容されつつも、太陽光が受光可能となるため、高い防水性を維持したまま、蓄電部への充電が可能となる。【００１１】
また、本発明の生体情報取得装置は、上述の態様において、前記ソーラーパネルが複数の発電セルで構成されるとともに、当該複数の発電セルが、前記装置本体部の長手方向に沿って配列されていることを特徴とする。
この構成によれば、受光面の少なくとも一部が影に覆われた発電セルにおいては発電性能が著しく低下するものの、他の発電セルは受光面の全面において受光可能のため、影の影響を全く受けずに通常通り発電が成される。よって、長手方向の一部が影に覆われたとしても、発電電力の低下を最小限に留めることができる。【００１２】
また、本発明の生体情報取得装置は、上述の態様において、アンテナを介して無線で前記生体情報を外部機器に送信する送信部を更に備え、前記アンテナは、前記生体情報取得部が搭載された回路基板と前記ソーラーパネルとの間に配されて、前記ソーラーパネルの受光面を前記透明部材に近接させるように支持することを特徴とする。
この構成によれば、アンテナをソーラーパネルの支持体として用いることができるので、全体として部品点数を減らすことができ、装置全体の小型化・低コスト化を促進することができる。
【発明の効果】
【００１３】
上述の生体情報取得装置によれば、長寿命で、かつ、高い防水性能を有する生体情報取得装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る生体情報取得装置の概要を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る装置本体部の第１の斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る装置本体部の第２の斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る装置本体部の断面構造を模式的に示した第１の図である。
【図５】第１の実施形態に係る装置本体部の断面構造を模式的に示した第２の図である。
【図６】第１の実施形態に係る生体情報取得装置の回路構成を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係るソーラーパネルの配置及び回路構成を模式的に示す図である。
【図８】第１の実施形態の変形例に係る装置本体部の断面構造を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る生体情報取得装置について説明する。
【００１６】
［生体情報取得装置の概要］
図１は、第１の実施形態に係る生体情報取得装置の概要を示す図である。
図１に示すように、生体情報取得装置１は、装置本体部１ａと、固定バンド２と、を備えている。装置本体部１ａには、その両端に固定バンド２が取り付けられている。この固定バンド２が装着者Ｓの胸部を巡って締められることで、装置本体部１ａ等が装着者Ｓの胸部に固定される。
また、図１に示すように、固定バンド２の背面側（装着者Ｓの体表面に密接する側）には、装置本体部１ａと電気的に接続された２つの電極３Ａ、３Ｂが配されている。後述するように、生体情報取得装置１は、電極３Ａ、３Ｂを介して、装着者Ｓの心臓の鼓動に伴って発生する電気信号である心電信号の入力を受け付ける。
このように、生体情報取得装置１は、装着者Ｓの生体表面である胸部に装着されて、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号に基づき所定の生体情報（心電情報）を取得する装置である。
【００１７】
［生体情報取得装置の構造］
図２は、第１の実施形態に係る装置本体部の第１の斜視図である。また、図３は、第１の実施形態に係る装置本体部の第２の斜視図である。
図２に示すように、生体情報取得装置１の装置本体部１ａは、筐体１０及び透明ケース１１（透明部材）を有し、全体として丸みを帯びた略直方体状に形成されている。
図２に示すように、透明ケース１１は、装置本体部１ａの長手方向に沿って略長方形状に形成されるとともに、筐体１０の平坦上面（＋Ｚ方向から見た面）を覆うように取り付けられている。透明ケース１１は、アクリル等の透明な材料により形成される。
なお、生体情報取得装置１が装着者Ｓに装着されている場合においては、装置本体部１ａのうち透明ケース１１の平坦底面（−Ｚ方向から見た面）が装着者Ｓの体表面に接する面となる。また、固定バンド２及び電極３Ａ、３Ｂは、図２、図３において図示しないが、実際には、装置本体部１ａの長手方向（±Ｘ方向）の両端に取り付けられている（図１参照）。
【００１８】
また、図３は、装置本体部１ａの透明ケース１１を除外した内部構造の一部を図示している。図３に示すように、装置本体部１ａは、内部に、回路基板１００、ソーラーパネル１０１、アンテナ１０２を備えている。
【００１９】
回路基板１００は、生体情報を取得するための各種機能を有する回路等が搭載されている。回路基板１００に搭載される各種機能部（回路）の具体的な構成については後述する。
ソーラーパネル１０１は、発電部の一態様であって、受光する太陽光に応じて発電可能な素子である。ソーラーパネル１０１は、発電した電力に基づいて後述する二次電池１０３（図２、図３には図示せず）を充電する。図３に示すように、ソーラーパネル１０１は、自身の長手方向が装置本体部１ａの長手方向（±Ｘ方向）に沿うように配されながら、受光面Ｒが上方（＋Ｚ方向）を向くように固定設置される。
アンテナ１０２は、後述する送信部４０が生体情報を無線で外部機器に送信する際に用いられる。後述するように、本実施形態に係るアンテナ１０２は、装置本体部１ａの長手方向（±Ｘ方向）に沿って延伸する筒状のコイルを成している。アンテナ１０２は、回路基板１００に設けられ、当該アンテナ１０２の周囲を囲うように形成されたアンテナ保持部材１０２ａによって、当該回路基板１００上（回路基板１００の＋Ｚ方向側）に固定設置される。
【００２０】
図４は、第１の実施形態に係る装置本体部の断面構造を模式的に示した第１の図である。また、図５は、第１の実施形態に係る装置本体部の断面構造を模式的に示した第２の図である。
図４は、装置本体部１ａの縦断面（ＹＺ平面の断面）の構造を模式的に表している。
図４に示すように、回路基板１００の下方（−Ｚ方向側）には、二次電池１０３（蓄電部）が設置されている。二次電池１０３は、外部（本実施形態においては、ソーラーパネル１０１）から供給される電力によって充電可能な電池（例えば、コバルトチタンリチウム電池やリチウムイオン電池等）である。二次電池１０３は、電池ホルダ１０３ａにより回路基板１００の下方（−Ｚ方向側）に固定設置されるとともに、当該回路基板１００上に配された各種機能部に電力を供給可能なように回路接続が成されている（後述）。
【００２１】
また、図５は、装置本体部１ａの横断面（ＸＺ平面の断面）の構造を模式的に表している。図４、図５に示すように、筐体１０は、回路基板１００、二次電池１０３等の底面（−Ｚ方向側の面）及び側面（±Ｘ方向及び±Ｙ方向側の面）周方向全体を継ぎ目なく覆うように形成されている。これにより、筐体１０を通じて、内部への水の進入をブロックすることができる。
【００２２】
また、図４、図５に示すように、ソーラーパネル１０１は、受光面Ｒを上方（＋Ｚ方向）に向けながら透明ケース１１の内面に近接して対向するように設けられている。このような構造とすることで、受光面Ｒが透明ケース１１を透過して入射される太陽光を受光可能となるため、ソーラーパネル１０１が発電可能となる。
【００２３】
また、筒状のアンテナ１０２は、回路基板１００の上方（＋Ｚ方向）に固定設置されている。アンテナ１０２は、自身の延伸方向をソーラーパネル１０１の長手方向（±Ｘ方向）に合わされながら回路基板１００とソーラーパネル１０１との間に配されることで、ソーラーパネル１０１の受光面Ｒ全体を、その上方に存在する透明ケース１１に密接させるように支持している。このような構造とすることで、アンテナ１０２をソーラーパネル１０１の支持体として用いることができるので、全体として部品点数を減らすことができ、装置全体の小型化・低コスト化を促進することができる。なお、アンテナ１０２とソーラーパネル１０１との間にはクッション（緩衝材）となるパネル支持部材１０１ａが挟まれている。これにより、パネル支持部材１０１ａ（緩衝剤）の弾性力が上方に働いて、ソーラーパネル１０１を透明ケース１１の内面に押し付けるので、ソーラーパネルを一層安定させながら支持することができる。
【００２４】
また、図４、図５に示すように、筐体１０と透明ケース１１との継ぎ目は超音波で溶着される。なお、筐体１０と透明ケース１１との継ぎ目の間を巡るようにシール部材１１ａが挿入される構成としてもよい。これにより、筐体１０と透明ケース１１との継ぎ目の部分における防水性も確保される。
【００２５】
［回路の全体構成］
図６は、第１の実施形態に係る生体情報取得装置の回路構成を示す図である。
図６に示す回路図は、回路基板１００に搭載される各種能構成と、ソーラーパネル１０１、アンテナ１０２、二次電池１０３並びに電極３Ａ、３Ｂと、の電気的な接続関係を示している。図６に示すように、生体情報取得装置１は、充放電制御部２０、生体情報取得部３０及び送信部４０を備えている。
【００２６】
ソーラーパネル１０１は、出力線Ｐ１（アノード）と接地線Ｇ１（カソード）とに接続されるとともに、接地線Ｇ１の接地電位（０Ｖ）を基準にして、太陽光の受光に応じた出力電圧（発電電圧Ｖｓ）を出力線Ｐ１に出力する。図６に示すように、出力線Ｐ１は、二次電池１０３からの電力（電流）の逆流防止のために設けられたダイオードＤ１を介して接続点Ｎ１に接続される。
一方、二次電池１０３は、出力線Ｐ２と接地線Ｇ２とに接続されるとともに、接地線Ｇ２の接地電位（０Ｖ）を基準にして、自身に蓄えられる電力量（ＳＯＣ（State of Charge））に応じた出力電圧（電池電圧Ｖｂ）を出力線Ｐ２に出力する。図６に示すように、出力線Ｐ２は、接続点Ｎ１に接続される。
また、接続点Ｎ１は、接続スイッチＳＷ２を介して後述する生体情報取得部３０及び送信部４０に接続されている。接続スイッチＳＷ２が接続されている場合は、主に、二次電池１０３の電池電圧Ｖｂが生体情報取得部３０及び送信部４０に印加されることで、各機能部が動作する（太陽光を受光している場合は、ソーラーパネル１０１からの発電電圧Ｖｓも印加され得る）。
【００２７】
二次電池１０３に蓄えられている電力量（蓄電量）が少なく、電池電圧Ｖｂが発電電圧Ｖｓを下回る場合（Ｖｓ＞Ｖｂ）、受光によりソーラーパネル１０１で発電された電力（電流）が接続点Ｎ１を経由して二次電池１０３に入力されるので、これにより当該二次電池１０３が充電される。
【００２８】
［充放電制御部］
充放電制御部２０は、過充電防止回路２０１と、電圧検出回路２０２（電圧検出部）と、リセット回路２０３（リセット部）と、を備えている。
充放電制御部２０が備える接続スイッチＳＷ１は、ソーラーパネル１０１に接続される出力線Ｐ１と接地線Ｇ１との間を接続、遮断可能としている。また、接続スイッチＳＷ２は、二次電池１０３に接続される出力線Ｐ２（接続点Ｎ１）と、生体情報取得部３０及び送信部４０と、の間を接続、遮断可能としている。
【００２９】
発電電圧Ｖｓが電池電圧Ｖｂを上回る場合（Ｖｓ＞Ｖｂ）、二次電池１０３の充電が成されるが、このとき接続点Ｎ１の電圧（接続点電圧Ｖｎ）は、二次電池１０３に蓄えられる電力量に応じた電圧値となる。発電電圧Ｖｓ及び接続点Ｎ１における接続点電圧Ｖｎは、二次電池１０３の充電が進むにつれて徐々に上昇する。
過充電防止回路２０１は、接続点Ｎ１における接続点電圧Ｖｎを検出して、接続点電圧Ｖｎが、予め設定された所定の電圧閾値Ｖｔｈ１を上回った場合（Ｖｎ＞Ｖｔｈ１）に、接続スイッチＳＷ１を接続する。そうすると、ソーラーパネル１０１に接続される電源線Ｐ１と接地線Ｇ１とが短絡されるため、ソーラーパネル１０１の発電電圧Ｖｓはゼロ（０Ｖ）となる。よって、二次電池１０３が満充電に近づいて接続点電圧Ｖｎが電圧閾値Ｖｔｈ１を上回った場合には、二次電池１０３には発電電圧Ｖｓが印加されなくなるため、二次電池１０３への過充電が防止される。なお、電圧閾値Ｖｔｈ１は、例えば、二次電池１０３が満充電状態となっている際に出力される電池電圧Ｖｂに応じて定められる。例えば、コバルトチタンリチウム二次電池の場合、電圧閾値Ｖｔｈ１は、約２．６Ｖである。
【００３０】
二次電池１０３における蓄電量が大きい場合、二次電池１０３の電池電圧Ｖｂは、後述する生体情報取得部３０や送信部４０等の各種回路を動作させるに十分な電圧となる。電圧検出回路２０２は、接続点Ｎ１における接続点電圧Ｖｎ、即ち、二次電池１０３の出力電圧（電池電圧Ｖｂ）を検出して、接続点電圧Ｖｎが、予め設定された所定の電圧閾値Ｖｔｈ２を上回っている場合（Ｖｎ＞Ｖｔｈ２）のみ接続スイッチＳＷ２を接続する。そうすると、二次電池１０３の電池電圧Ｖｂ（＝Ｖｎ＞Ｖｔｈ２）が生体情報取得部３０、送信部４０に印加されて、これらの各種機能部が動作可能となる。例えば、電圧閾値Ｖｔｈ２は、マイコン３０２が動作する下限電圧である約１．８Ｖとしている。
【００３１】
なお、後述する生体情報取得部３０、送信部４０は、トランジスタ等によって構成される集積回路（ＩＣチップ）を有している。したがって、二次電池１０３の蓄電量（残容量）が少なくなり電池電圧Ｖｂが低下した場合、二次電池１０３と生体情報取得部３０、送信部４０とが電気的に接続されていると、所定の電圧帯（例えば０．６Ｖ付近）において、各集積回路の電源入力端子、接地端子間（ＶＤＤ−ＶＳＳ間）に貫通電流が流れる。一旦貫通電流が流れると、ソーラーパネル１０１による発電電力は、専ら生体情報取得部３０、送信部４０に貫通電流を流すものとして消費される。したがって、二次電池１０３に発電電圧Ｖｓが印加されなくなり充電不能となってしまう。
【００３２】
このような事態に陥ることがないように、電圧検出回路２０２は、接続点電圧Ｖｎ（即ち、二次電池１０３の電池電圧Ｖｂ）を検出し、接続点電圧Ｖｎが、電圧閾値Ｖｔｈ２（＞０．６Ｖ）にまで低下したとき（Ｖｎ≦Ｖｔｈ２）は、接続スイッチＳＷ２を切断する。そうすると、電池電圧Ｖｂが、貫通電流を生じさせる所定の電圧（０．６Ｖ）にまで低下する前に、二次電池１０３（及びソーラーパネル１０１）と、生体情報取得部３０、送信部４０等の各種回路と、を接続する配線を遮断する。したがって、二次電池１０３の蓄電量が十分に回復するまで（即ち、電池電圧Ｖｂが、貫通電流を生じさせない電圧に復帰するまで）生体情報取得部３０、送信部４０には電圧が印加されないので、生体情報取得部３０、送信部４０において貫通電流が生じて充電不能となることを防止することができる。
【００３３】
リセット回路２０３は、電圧検出回路２０２が検出した接続点電圧Ｖｎが、電圧閾値Ｖｔｈ２を下回ったときに、後述するマイコン３０２（生体情報計測部）の動作を初期化するためのリセット信号を出力する。また、接続点電圧Ｖｎが充電によって電圧閾値Ｖｔｈ２以下の低い電圧から電圧閾値Ｖｔｈ２に到達した場合であってスイッチＳＷ２を接続した後に、リセット回路２０３は、リセット解除信号を出力する。リセット回路２０３による効果については後述する。
【００３４】
［生体情報取得部］
図６に示すように、生体情報取得部３０は、心拍検出回路３０１と、マイコン３０２（生体情報計測部）と、を有している。
心拍検出回路３０１は、装着者Ｓに接触する一対の電極３Ａ、３Ｂを介して入力される装着者Ｓの生体信号（心電信号）をマイコン３０２用の入力信号に変換する回路である。具体的には、心拍検出回路３０１は、ノイズ除去のためのフィルタや増幅回路の各種アナログ回路で構成される。心拍検出回路３０１には電極３Ａが直接接続されており、別途接地される電極３Ｂに対する電位差として生体信号の入力を受け付ける。
マイコン３０２は、生体情報取得装置１全体を制御する集積回路（マイクロコントローラ）である。マイコン３０２は、予め用意されたプログラムに基づいて、内部の記憶領域を用いながら生体情報（心拍数等）の計測処理を実行する。生体情報取得装置１に搭載されるマイコン３０２は、心拍検出回路３０１を介して入力する生体信号に基づいて装着者Ｓの生体情報を逐次計測する。例えば、マイコン３０２は、入力される生体信号の周期的な変化を読み取って、具体的には、心電信号のＲ波の周期を計測して、生体情報として心拍数（単位時間当たりに心臓が拍動する回数）を算出する。
【００３５】
また、マイコン３０２は、リセット機能を有しており、外部から所定のリセット信号を入力すると、記憶領域の内容を初期状態に戻し、生体情報の計測処理を初期化する処理を行う。
【００３６】
ここで、上述したように、充放電制御部２０のリセット回路２０３は、接続点電圧Ｖｎが電圧閾値Ｖｔｈ２を下回ったときに、マイコン３０２に向けてリセット信号を出力する。そうすると、リセット回路２０３は、二次電池１０３と生体情報取得部３０とを接続する配線が接続スイッチＳＷ２により遮断されるタイミングで、マイコン３０２にリセット信号を出力する。
通常、マイクロコントローラ（マイコン３０２）は、電源入力端子（ＶＤＤ）に供給される電圧が低下して動作不能となった際に記憶領域が初期化されない場合、処理途中の記憶状態が残ってしまい、電力供給の復帰時において正常な動作を行うことができない場合がある。しかし、本実施形態に係るリセット回路２０３によれば、マイコン３０２は、自身への電力供給が遮断されるタイミングで必ず記憶領域が初期化されるので、二次電池１０３が充電されて電力供給が復帰した際に、初期状態から安定して正常に起動することができる。
【００３７】
なお、マイコン３０２は、例えば一定時間おきに、計測した心拍数等の生体情報を送信部４０（後述）に出力するものとしてもよいし、装着者Ｓの所定の入力操作を受け付けたタイミングで送信するものとしてもよい。
また、生体情報取得部３０は、心拍検出回路３０１が検出した心電信号のＲ波に同期した信号を、マイコン３０２を用いずに直接送信回路４０１へ出力して、心拍バースト波を送信部４０から送信する構成としてもよい。
【００３８】
［送信部］
図６に示すように、送信部４０は、送信回路４０１と、アンテナ１０２と、を有している。
送信回路４０１は、マイコン３０２から一定時間おきに入力される生体情報を無線通信用の高周波信号に変換する。具体的には、送信回路４０１は、生体情報に応じた信号を所定の周波数（例えば、５ｋＨｚ）の交流信号に重畳させて変調し、アンテナ１０２に出力する処理を行う。
【００３９】
アンテナ１０２に入力された高周波信号は、電磁波として大気中に放射され、図示しない外部機器の受信部に受信される。ここで、外部機器とは、例えば、パソコン（パーソナルコンピュータ）、スマートフォンやタブレット等の各種端末装置である。当該端末装置は、別途備えられた液晶画面等の表示部に、受信により取得した生体情報を表示させる。これにより、利用者（装着者Ｓ）は、生体情報取得装置１を用いて取得した自身の生体情報を確認することができる。
なお、上述のように、送信部４０が外部機器への生体情報の送信を無線通信で行うため、生体情報取得装置１は、装置本体部１ａの外周面に外部接続用のインターフェイス（接続口）を有さない。したがって、図４、図５に示すように、装置本体部１ａは、筐体１０及び透明ケース１１（シール部材１１ａ）により、回路基板１００、ソーラーパネル１０１、アンテナ１０２、二次電池１０３等を一体に密閉することができ、防水性能を一層向上させることができる。
【００４０】
［ソーラーパネルの構成］
図７は、第１の実施形態に係るソーラーパネルの配置及び回路構成を模式的に示す図である。
図７に示すように、ソーラーパネル１０１は、複数の発電セル１０１ｂが配線接続されて構成されるとともに、当該複数の発電セル１０１ｂが、装置本体部１ａの長手方向（±Ｘ方向）に沿って配列され、直列に接続されている。発電セル１０１ｂは、ソーラーパネル１０１の最小構成素子であり、受光面Ｒが受光することで、接続端子Ｃ１、Ｃ２間に、受光量に応じた起電力（発電電圧Ｖｓ）を発生させる。このように、本実施形態に係るソーラーパネル１０１は、発電セル１０１ｂが装置本体部１ａ長手方向に沿って複数配列されるとともに、各々が配線接続されている。なお、図７では、全ての発電セル１０１ｂが、出力線Ｐ１、接地線Ｇ１に対し直列に接続されるように図示しているが、各発電セル１０１ｂは、実際には、所定の系統ごとに直列、並列を組み合わせて配線接続される。
【００４１】
利用者は、二次電池１０３を充電する際、生体情報取得装置１を、太陽光を受光可能な位置に配置する。ここで、生体情報取得装置１を、太陽光を受光可能な位置に置いた場合、例えば、生体情報取得装置１周辺に配される物の存在により、複数の発電セル１０１ｂの受光面Ｒの一部が影に覆われる場合が想定される。ここで、生体情報取得装置１の装置本体部１ａは、上述したように、長手方向（±Ｘ方向）及び短辺方向（±Ｙ方向）を有する略直方体状に形成されている（図２、図３等参照）。この場合、太陽光の受光中において、その短辺方向のうちの一部が影で覆われる確率よりも、長手方向のうちの一部が影で覆われる確率の方が高い。
【００４２】
また、一般のソーラーセル（発電セル１０１ｂ）は、その受光面（受光面Ｒ）のうちの一部において太陽光が遮られた状態になると、発電性能が著しく低下することが知られている。しかし、本実施形態に係るソーラーパネル１０１は、長手方向のうちの一部が影で覆われたとしても、複数の発電セル１０１ｂのうちのいくつかは影で覆われずに発電可能とすることで、発電電圧Ｖｓが著しく低下することを防止することができる。例えば、二次電池１０３の充電中において、長手方向のうちの一部である領域Ｌ（図７）が影で覆われたとする。この場合、受光面Ｒの少なくとも一部が領域Ｌに属する発電セル１０１ｂにおける発電性能が著しく低下するものの、他の発電セル１０１ｂは受光面Ｒの全面において受光しているため、影の影響を全く受けずに通常通り発電が成される。このように、装置本体部１ａの長手方向に沿って配された複数の発電セル１０１ｂが系統ごとに接続されることで、長手方向の一部が影に覆われたとしても、発電電力の低下を最小限に留めることができる。
【００４３】
［作用効果］
上述の生体情報取得装置１は、まず、各種機能部全体が筐体１０及び透明ケース１１が超音波溶着により完全に密閉された状態となっており、また、上述のように、外部接続インターフェイスを一切有さない。したがって、高い防水性能を実現することができる。
【００４４】
また、生体情報取得装置１は、充電可能な二次電池１０３（蓄電部）と、発電可能なソーラーパネル１０１（発電部）と、を有することで、二次電池１０３の蓄電量が低下した場合であっても、ソーラーパネル１０１が二次電池１０３を充電することができる。したがって、利用者（装着者Ｓ）は、電池交換等の筐体を開閉（例えば、筐体１０および透明ケース１１を分離）する操作をすることなく、二次電池１０３を充電しながら、生体情報取得装置１を繰り返し使用することができる。このように、本発明の生体情報取得装置１は、その内部に二次電池１０３とソーラーパネル１０１とを密封することにより、その使用形態から必然的に発生してしまう生体からの汗等の水分の進入を防止できるとともに、継続的に生体情報を取得し続けることができる。
なお、この場合、装置本体部１ａのうちソーラーパネル１０１の受光面Ｒに対向する部分を、透明ケース１１を用いて透明とすることで、ソーラーパネル１０１全体が密閉されて高い防水性を担保しつつも受光可能（発電可能）な態様を実現している。
また、生体情報取得装置１は、ソーラーパネル１０１を通じて二次電池１０３を充電可能とする機能を実現するために、充放電制御部２０（図６）を有している。充放電制御部２０は、二次電池１０３の蓄電量が低下した場合には、適切に各種機能部への電力供給の遮断を行い、当該機能部における貫通電流の発生により充電不能となることを防止する。さらに、充放電制御部２０は、電力供給の遮断の際、マイコン３０２のリセット動作を実施することで、再起動時における正常動作を担保している。
【００４５】
以上、第１の実施形態に係る生体情報取得装置１によれば、長寿命で、かつ、高い防水性能を実現することができる。
【００４６】
［その他の変形例について］
なお、上述した生体情報取得装置１は、上述の態様に限定されることはなく、例えば、以下のように変形可能である。
【００４７】
図８は、第１の実施形態の変形例に係る装置本体部の断面構造を模式的に示した図である。
図８は、当該変形例に係る装置本体部１ａの縦断面（ＹＺ平面の断面）の構造を模式的に表している。当該変形例に係るソーラーパネル１０１は、いわゆるフレキシブルソーラーパネルであって、自在に湾曲可能とする。図８に示すように、ソーラーパネル１０１は、透明ケース１１の内面における湾曲面全体に近接して配される。このようにすることで、太陽光の入射する方向が多少変化しても太陽光が常に受光面Ｒにあたり発電できるため、一層効率よく二次電池１０３を充電することができる。
【００４８】
また、第１の実施形態に係る生体情報取得装置１は、送信部４０が生体情報の送信に利用する電磁波の周波数として比較的低い周波数（例えば、５ｋＨｚ）を用い、これに合わせてアンテナ１０２に筒状のコイルを採用する態様とした。しかし、他の変形例に係る生体情報取得装置１は、生体情報の送信に利用する電磁波の周波数として、より高い周波数帯（例えば、２．４ＧＨｚ帯）を用いてもよい。この場合、アンテナ１０２は、当該周波数に合わせてより小型化が可能となる。例えば、当該変形例に係るアンテナ１０２は、回路基板１００上の配線パターンで形成されるものであってもよい。このようにすることで、アンテナ１０２が小型化されるため、装置本体部１ａの筐体サイズを一層小型化することができる。
【００４９】
また、上述の生体情報取得装置１は、取得した生体情報を利用者（装着者Ｓ）に通知する通知手段として、当該生体情報を外部機器に無線にて送信する送信部４０を備えるものとして説明した。しかし、他の変形例に係る生体情報取得装置１は、取得した生体情報を、他の通知手段である表示部（液晶ディスプレイ等）に表示して通知する態様であってもよい。この場合、当該表示部は、筐体１０及び透明ケース１１の内部に収容されるものとする。
【００５０】
また、第１の実施形態に係る生体情報取得装置１は、発電部として、ソーラーパネル１０１を備える態様として説明したが、他の実施形態に係る生体情報取得装置１は、発電部の態様として、ソーラーパネル以外の発電素子を用いてもよい。具体的には、生体情報取得装置１は、振動や衝撃に応じて起電力を生成する圧電素子や、温度差に応じて起電力を生成する熱電発電素子等を用いてもよい。また、ソーラーパネル１０１と上記圧電素子、熱電発電素子等とを組み合わせてもよい。
また、生体情報取得装置１は、磁界や電界を用いたワイヤレス（無接点）で外部から給電可能とする素子（例えば、電磁誘導により給電可能なコイル等）を内蔵してもよい。
【００５１】
また、第１の実施形態に係る生体情報取得装置１は、筐体１０が継ぎ目なく形成されることで、防水性を確保するものとして説明したが（図４、図５参照）、他の変形例に係る生体情報取得装置１はこの態様に限定されない。即ち、筐体１０は、別途の継ぎ目が設けられていたとしても、その部分で十分な防水性が担保される措置が施されていれば如何なる態様であってもよい。
【００５２】
また、上述の各実施形態に係る生体情報取得装置１は、マイコン３０２を生体情報計測部として機能させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませることで上記処理が行われる態様であってもよい。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）または半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００５３】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５４】
１  生体情報取得装置
１ａ  装置本体部
１０  筐体
１１  透明ケース（透明部材）
１１ａ  シール部材
１００  回路基板
１０１  ソーラーパネル（発電部）
１０１ａ  パネル支持部材
１０１ｂ  ソーラーパネルの発電セル
１０２  アンテナ
１０２ａ  アンテナ保持部材
１０３  二次電池（蓄電部）
１０３ａ  電池ホルダ
２０  充放電制御部
２０１  過充電防止回路
２０２  電圧検出回路（電圧検出部）
２０３  リセット回路（リセット部）
３０  生体情報取得部
３０１  心拍検出回路
３０２  マイコン（生体情報計測部）
４０  送信部
４０１  送信回路
２  固定バンド
３Ａ、３Ｂ  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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