(57)【要約】【課題】脈拍測定時にカフやポンプを用いることなく脈拍に起因しないノイズによる高周波成分を含む振動を簡単な構成で確実かつ容易にカットすることができ、脈拍測定の精度向上を図る。【解決手段】手首Ｒに装着されるバンド部材５を備えているケース体２を手首Ｒに装着する腕時計１００，２００において、このケース体２のうち、手首Ｒに接触する裏面側の裏蓋部３に流動室部６を設け、この流動室部６内に充填されたシリコンオイルＦの振動を当該流動室部６内に設けられた振動検出部７で検出するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手首に装着されるバンド部材を備えている装置本体と、
この装置本体のうち、手首に接触する裏面側の裏蓋部に設けられた流動室部と、
この流動室部内に充填された軟質流動体の振動を検出するために当該流動室部内に設けられた振動検出部と、
を備えていることを特徴とする手首装着型脈拍測定装置。
【請求項２】
前記軟質流動体は、前記バンド部材を介して伝達された脈拍振動のうち、高調波なノイズ部分の振動を吸収した状態の脈拍振動を前記振動検出部に伝達する軟質性の流動体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の手首装着型脈拍測定装置。
【請求項３】
前記流動室部は、前記裏蓋部と、この裏蓋部の一側面を囲む弾性部とから構成されており、
前記振動検出部は、前記裏蓋部の一側面に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の手首装着型脈拍測定装置。
【請求項４】
前記裏面側の裏蓋部には、中心部に表面から裏面に貫通する開口部が形成され、この開口部の開口面積が前記振動検出部の上面の面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の手首装着型脈拍測定装置。
【請求項５】
手首に装着されるバンド部材を備えている装置本体と、
この装置本体のうち、手首に接触する裏面側の裏蓋部に設けられた振動伝達体収容部と、
この振動伝達体収容部内に収容された振動伝達体の振動を検出するために当該振動伝達体収容部内に設けられた振動検出部と、
を備えていることを特徴とする手首装着型脈拍測定装置。
【請求項６】
前記振動伝達体は、前記バンド部材を介して伝達された脈拍振動のうち、高調波なノイズ部分の振動を吸収した状態の脈拍振動を前記振動検出部に伝達する軟質性の弾性体で形成されていることを特徴とする請求項５に記載の手首装着型脈拍測定装置。
【請求項７】
前記振動伝達体収容部は、前記裏蓋部と、この裏蓋部の一側面を囲む弾性部とから構成されており、
前記振動検出部は、前記裏蓋部の一側面に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の手首装着型脈拍測定装置。
【請求項８】
前記裏面側の裏蓋部には、中心部に表面から裏面に貫通する開口部が形成され、この開口部の開口面積が前記振動検出部の上面の面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の手首装着型脈拍測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手首装着型脈拍測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から脈拍や血圧等の生体情報を測定する機能を有する腕時計が知られている。このような腕時計としては、例えば、ケース体に空気室が形成され、この空気室に連通するカフが設けられ、圧力センサが空気室内に臨むように設けられているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この腕時計は、手首の血管の脈動に伴ってカフ内の空気が断続的に加圧され、気圧変動として空気室内に伝達される。そして、この空気室内の気圧変化が圧力センサによって検出され、血圧として表示されるようになっている。
【特許文献１】実開平６−１１７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の腕時計を用いて脈拍を測定する場合には、カフ、及び、カフ内圧を上げるためのポンプが必要不可欠であり、また、圧力センサが脈拍による気圧変動以外の細かい変動、すなわち、ノイズのような高周波成分を含む圧力変動等も検出してしまうため、正確な測定ができないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、脈拍測定時にカフやポンプを用いることなく高周波の圧力変動を簡単な構成で確実かつ容易にカットすることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる手首装着型脈拍測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、手首装着型脈拍測定装置（例えば、図１，２の腕時計１００、図４の腕時計２００）であって、手首（例えば、図１，４の手首Ｒ）に装着されるバンド部材（例えば、図１，４のバンド部材５）を備えている装置本体（例えば、図１，４のケース体２）と、この装置本体のうち、手首に接触する裏面側の裏蓋部（例えば、図１，３の裏蓋部３、図４，５の裏蓋部３０）に設けられた流動室部（例えば、図１，３，４，５の流動室部６）と、この流動室部内に充填された軟質流動体（例えば、図１，３，４，５のシリコンオイルＦ）の振動を検出するために当該流動室部内に設けられた振動検出部（例えば、図１〜５の振動検出部７）と、を備えていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、装置本体をバンド部材により手首に装着すると、手首付近の動脈の脈拍に基づく振動によりバンド部材には張力変動が生じる。この張力変動は、装置本体の裏面側の裏蓋部から流動室部内に伝達される。流動室部内には軟質流動体が充填されており、軟質流動体によって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部に伝達される。そして、振動検出部が脈拍振動を検出することに基づいて脈拍が検出される。
よって、脈拍測定時に振動検出部を装着する装着箇所の筋肉の動きなど脈拍に起因しないノイズによる高周波成分を含む振動を、簡単な構成で振動検出部に伝達される前に容易に除去することができるので、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の手首装着型脈拍測定装置において、前記軟質流動体は、前記バンド部材を介して伝達された脈拍振動のうち、高調波なノイズ部分の振動を吸収した状態の脈拍振動を前記振動検出部に伝達する軟質性の流動体で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、軟質流動体は、バンド部材側を介して伝達された脈拍に基づく振動のうち、高調波なノイズ部分の振動を吸収した状態で振動を振動検出部に伝達するので、流動室部内に伝達された振動は、軟質流動体によって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部に伝達される。
よって、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の手首装着型脈拍測定装置において、前記流動室部は、前記裏蓋部と、この裏蓋部の一側面を囲む弾性部（例えば、図１，３，４，５の弾性部４）とから構成されており、前記振動検出部は、前記裏蓋部の一側面に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、流動室部は、裏蓋部と弾性部とに囲まれることによって形成される。ここで、手首付近の動脈の脈動によりバンド部材に張力変動が生じると、弾性部材が弾性変形し、流動室部内は手首と装置本体とに挟まれて圧縮される。これにより、流動室部内には脈拍に基づく振動が生じ、この振動が軟質流動体を介して振動検出部に伝達される。
よって、簡単な構成で脈拍を検出することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の手首装着型脈拍測定装置において、前記裏面側の裏蓋部には、中心部に表面から裏面に貫通する開口部（例えば、図４，５の開口部３０ａ）が形成され、この開口部の開口面積が前記振動検出部の上面の面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、開口部の開口面積が振動検出部の上面の面積よりも小さくなるように形成されているので、振動検出部で開口部を遮蔽することができるとともに、振動検出部を開口部の周囲に取り付けることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、手首装着型脈拍測定装置（例えば、図６の腕時計３００、図８の腕時計４００）であって、手首（例えば、図６，８の手首Ｒ）に装着されるバンド部材（例えば、図６，８のバンド部材５）を備えている装置本体（例えば、図６，８のケース体２）と、この装置本体のうち、手首に接触する裏面側の裏蓋部（例えば、図６，７の裏蓋部３、図８，９の裏蓋部３０）に設けられた振動伝達体収容部（例えば、図６〜９の収容部６ａ）と、この振動伝達体収容部内に収容された振動伝達体（例えば、図６〜９のゴムＧ）の振動を検出するために当該振動伝達体収容部内に設けられた振動検出部（例えば、図６〜９の振動検出部７）と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、装置本体をバンド部材により手首に装着すると、手首付近の動脈の脈拍に基づく振動によりバンド部材には張力変動が生じる。この張力変動は、装置本体の裏面側の裏蓋部から振動伝達体収容部内に伝達される。振動伝達体収容部内には振動伝達体が収容されており、振動伝達体によって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部に伝達される。そして、振動検出部が脈拍振動を検出することに基づいて脈拍が検出される。
よって、脈拍測定時に振動検出部を装着する装着箇所の筋肉の動きなど脈拍に起因しないノイズによる高周波成分を含む振動を、簡単な構成で振動検出部に伝達される前に容易に除去することができるので、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の手首装着型脈拍測定装置において、前記振動伝達体は、前記バンド部材を介して伝達された脈拍振動のうち、高調波なノイズ部分の振動を吸収した状態の脈拍振動を前記振動検出部に伝達する軟質性の弾性体で形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、軟質性の弾性体は、バンド部材側を介して伝達された脈拍に基づく振動のうち、高調波なノイズ部分の振動を吸収した状態で振動を振動検出部に伝達するので、振動伝達体収容部内に伝達された振動は、振動伝達体によって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部に伝達される。
よって、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の手首装着型脈拍測定装置において、前記振動伝達体収容部は、前記裏蓋部と、この裏蓋部の一側面を囲む弾性部（例えば、図６〜９の弾性部４）とから構成されており、前記振動検出部は、前記裏蓋部の一側面に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、振動伝達体収容部は、裏蓋部と弾性部とに囲まれることによって形成される。ここで、手首付近の動脈の脈動によりバンド部材に張力変動が生じると、弾性部が弾性変形し、振動伝達体収容部内は手首と装置本体とに挟まれて圧縮される。これにより、振動伝達体収容部内には脈拍に基づく振動が生じ、この振動が振動伝達体を介して振動検出部に伝達される。
よって、簡単な構成で脈拍を検出することができる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項５又は６に記載の手首装着型脈拍測定装置において、前記裏面側の裏蓋部には、中心部に表面から裏面に貫通する開口部（例えば、図８，９の開口部３０ａ）が形成され、この開口部の開口面積が前記振動検出部の上面の面積よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明によれば、開口部の開口面積が振動検出部の上面の面積よりも小さくなるように形成されているので、振動検出部で開口部を遮蔽することができるとともに、振動検出部を開口部の周囲に取り付けることができる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、装置本体をバンド部材により手首に装着すると、手首付近の動脈の脈拍に基づく振動によりバンド部材には張力変動が生じる。この張力変動は、装置本体の裏面側の裏蓋部から流動室部内に伝達される。流動室部内には軟質流動体が充填されており、軟質流動体によって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部に伝達される。そして、振動検出部が脈拍振動を検出することに基づいて脈拍が検出される。
よって、脈拍測定時に振動検出部を装着する装着箇所の筋肉の動きなど脈拍に起因しないノイズによる高周波成分を含む振動を、簡単な構成で振動検出部に伝達される前に容易に除去することができるので、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、軟質流動体は、バンド部材側を介して伝達された脈拍に基づく振動のうち、高調波なノイズ部分の振動を吸収した状態で振動を振動検出部に伝達するので、流動室部内に伝達された振動は、軟質流動体によって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部に伝達される。
よって、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、流動室部は、裏蓋部と弾性部とに囲まれることによって形成される。ここで、手首付近の動脈の脈動によりバンド部材に張力変動が生じると、弾性部材が弾性変形し、流動室部内は手首と装置本体とに挟まれて圧縮される。これにより、流動室部内には脈拍に基づく振動が生じ、この振動が軟質流動体を介して振動検出部に伝達される。
よって、簡単な構成で脈拍を検出することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、開口部の開口面積が振動検出部の上面の面積よりも小さくなるように形成されているので、振動検出部で開口部を遮蔽することができるとともに、振動検出部を開口部の周囲に取り付けることができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、装置本体をバンド部材により手首に装着すると、手首付近の動脈の脈拍に基づく振動によりバンド部材には張力変動が生じる。この張力変動は、装置本体の裏面側の裏蓋部から振動伝達体収容部内に伝達される。振動伝達体収容部内には振動伝達体が収容されており、振動伝達体によって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部に伝達される。そして、振動検出部が脈拍振動を検出することに基づいて脈拍が検出される。
よって、脈拍測定時に振動検出部を装着する装着箇所の筋肉の動きなど脈拍に起因しないノイズによる高周波成分を含む振動を、簡単な構成で振動検出部に伝達される前に容易に除去することができるので、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、軟質性の弾性体は、バンド部材側を介して伝達された脈拍に基づく振動のうち、高調波なノイズ部分の振動を吸収した状態で振動を振動検出部に伝達するので、振動伝達体収容部内に伝達された振動は、振動伝達体によって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部に伝達される。
よって、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、振動伝達体収容部は、裏蓋部と弾性部とに囲まれることによって形成される。ここで、手首付近の動脈の脈動によりバンド部材に張力変動が生じると、弾性部が弾性変形し、振動伝達体収容部内は手首と装置本体とに挟まれて圧縮される。これにより、振動伝達体収容部内には脈拍に基づく振動が生じ、この振動が振動伝達体を介して振動検出部に伝達される。
よって、簡単な構成で脈拍を検出することができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、開口部の開口面積が振動検出部の上面の面積よりも小さくなるように形成されているので、振動検出部で開口部を遮蔽することができるとともに、振動検出部を開口部の周囲に取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る手首装着型脈拍測定装置の最良の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態においては、手首装着型脈拍測定装置の一例として脈拍測定機能付きの腕時計を挙げて説明する。
【００３０】
＜実施形態１＞
最初に腕時計の実施形態１について説明する。
図１は、腕時計１００を左手に装着した場合に、腕の付け根側から腕時計１００及び手首Ｒを見た断面図である。図１に示すように、腕時計１００には、時計計時部１を収納する装置本体としてのケース体２と、このケース体２のうち手首Ｒと接触する裏面側に設けられた裏蓋部３と、この裏蓋部３の一側面を囲む弾性部４と、ケース体２に設けられ、ケース体２を手首Ｒに装着するバンド部材５等が備えられている。また、腕時計１００には、裏蓋部３と弾性部４とによって囲まれて形成された流動室部６が設けられており、この流動室部６内には、軟質流動体としてのシリコンオイルＦが充填されている。また、流動室部６内には、手首Ｒや外部からの作用力によってシリコンオイルＦに生じた振動を検出するための振動検出部７が設けられている。
【００３１】
さらに、腕時計１００には、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）１０１、入力部１０２、表示部１０３、ＲＡＭ（Random Access Memory：随時書き込み読み出しメモリー）１０５、ＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用メモリー）１０６、計時回路部１０８、脈拍検出部１１０が備えられており、各部はバス１１３によって接続されている。また、計時回路部１０８には発振回路部１０９が接続され、脈拍検出部１１０には、振動検出部７が接続されている。
【００３２】
ＣＰＵ１０１は、所定のタイミング或いは入力部１０２から入力された操作信号等に応じて、ＲＯＭ１０６内に格納された各種プログラムに基づいて各機能部への指示やデータの転送等を行う。特に、ＣＰＵ１０１は、例えば、計時回路部１０８で計数される現在時刻データに基づく表示信号を表示部１０３に出力して表示時刻を更新させる等の各種制御を行う。また、ＣＰＵ１０１は、振動検出部７からの出力信号に基づいて脈拍の算出に関する制御を行う。
【００３３】
入力部１０２は、腕時計１００に各種機能を実行させる為のスイッチ等で構成される。そして、これらのスイッチが操作された時には、対応するスイッチの操作信号がＣＰＵ１０１に出力される。入力部１０２は、例えば、脈拍測定の指示入力を行う。
【００３４】
表示部１０３は、小型液晶ディスプレイ等により構成され、ＣＰＵ１０１からのデータ、例えば計時回路部１０８により出力された現在時刻データや脈拍をデジタル表示する。
【００３５】
ＲＡＭ１０５は、ＣＰＵ１０１の制御の下、ＣＰＵ１０１で処理されたデータを記憶するとともに、記憶しているデータをＣＰＵ１０１に出力するために用いられる。
ＲＯＭ１０６は、主に、腕時計１００に係るシステムプログラムやアプリケーションプログラム（例えば、脈拍算出プログラム）等を記憶する。
【００３６】
時計計時部１を構成する計時回路部１０８は、発振回路部１０９から入力される信号を計数して、現在時刻データ等を得る。そして、当該現在時刻データをＣＰＵ１０１に出力する。発振回路部１０９は、常時一定周波数の信号を出力する回路である。
【００３７】
図３（ａ）は、脈拍検出部１１０近傍の拡大断面図であり、図３（ｂ）は、振動検出部７近傍の拡大断面図である。図１及び図３に示すように、ケース体２は、上下方向に貫通する開口が形成され、一方の開口には時計ガラス８がケース体２内部と外部とを遮蔽するように設けられ、他方の開口には、裏蓋部３がケース体２内部と外部とを遮蔽するように設けられている。また、ケース体２には、弾性部４に形成された突出部４３（後述する）に係合して弾性部４の位置決めを行う第１凹部２１が形成されている。さらに、ケース体２には、弾性部４に形成された突部４４（後述する）に係合してケース体２と弾性部４との気密保持を図る第２凹部２２が形成されている。
【００３８】
裏蓋部３は、例えば、板状に形成され、時計計時部１をケース体２内に固定するものである。そのため、裏蓋部３は、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等の硬質材料から成形することが望ましい。裏蓋部３の表面側（腕時計１００を装着した際に手首Ｒから遠い方の面側）には、時計計時部１を構成する回路基板９が設けられており、裏蓋部３の裏面側（腕時計１００を装着した際に手首Ｒに近い方の面側）には、振動検出部７が設けられている。なお、振動検出部７としては、例えば、薄板状の圧力センサ等を用いることが好ましい。
また、裏蓋部３には表面から裏面に貫通された貫通孔が形成されており、回路基板９と振動検出部７は貫通孔に挿入された導電性を有するピン部材１０により接続されている。
【００３９】
弾性部４は、バンド部材５を介して伝達された手首Ｒ付近の動脈の脈動により生じた張力変動を流動室部６に伝達する機能を有する。弾性部４は、腕時計１００を装着した際に手首Ｒに接触する位置に設けられ、装着時の手首Ｒから作用する作用力によって弾性変形可能な軟質材料から成形されている。ここで、軟質材料としては、例えば、ウレタンやシリコンを用いることが好ましい。弾性部４は、押さえ板１１によってケース体２に押さえ付けられる固定部４１と、外部に露出し、装着時に手首Ｒに接する露出部４２とを備えている。固定部４１には、ケース体２側に突出する突出部４３が弾性部４の全周に亘って設けられている。そして、弾性部４をケース体２に固定した際に、突出部４３とケース体２の第１凹部２１とが係合して、弾性部４がずれないように位置決めされるようになっている。ここで、押さえ板１１は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の硬質材料から成形され、弾性部４の固定部４１をケース体２側に少し変形させる程度に押さえ付けた状態で、ネジＮによりケース体２に取り付けられている。また、固定部４１には、突出部４３よりも内側でケース体２側に突出してケース体２に当接する突部４４が形成されている。そして、弾性部４をケース体２に固定した際に、突部４４とケース体２の第２凹部２２とが係合してケース体２と弾性部４との気密保持を図るようになっている。
【００４０】
また、露出部４２は、固定部４１よりも手首Ｒ側に張り出すように形成されており、これによって露出部４２と裏蓋部３との間には空間が形成されている。この空間には、バンド部材５を介して伝達された脈拍に基づく振動のうち、高調波なノイズ部分の振動成分を吸収した状態で振動を振動検出部７に伝達するシリコンオイルＦが充填されており、当該空間が流動室部６として機能する。
【００４１】
バンド部材５は、ケース体２に接続されており、振動を伝達可能な軟質材料であればよく、例えば、シリコンや軟質性を有する樹脂等から成形されている。
【００４２】
次に、実施形態１における脈拍測定の仕組みについて説明する。
図１に示すように、手首Ｒに腕時計１００のケース体２が手の甲側になるようにバンド部材５で装着した場合、前腕の中の尺骨Ｓ及び橈骨Ｔの近傍を流れる尺骨動脈及び橈骨動脈に直交する方向にバンド部材５が配されることとなる。なお、前腕にある２本の骨のうち、小指側にある軸状の長骨を尺骨といい、親指側にある軸状の長骨を橈骨という。
【００４３】
各動脈は、脈拍に同期して心臓から送り出される血液の脈動により、拡張と収縮を繰り返す。動脈が拡張すると、バンド部材５は、尺骨Ｓ及び橈骨Ｔに対して拡がる方向に力が作用し、動脈が収縮すると、バンド部材５は、拡がる方向に作用する力が開放され、戻ろうとする力が働く。このため、バンド部材５には、張力が作用するときと、張力から開放されるときとが交互に訪れる。脈動に基づく振動は、バンド部材５及び弾性部４を介して流動室部６に伝達されるため、動脈が拡張したときは弾性部４にはバンド部材５に作用する張力が伝達され、弾性部４は手首Ｒに押し付けられる。
【００４４】
弾性部４が手首Ｒに押し付けられると、脈動と連動して弾性部４が弾性変形し、この弾性変形に伴って、流動室部６内の圧力が変動する。脈動に基づく振動は、流動室部６内に充填されたシリコンオイルＦ中を伝わり、振動検出部７に伝達される。この伝達過程において、振動のうち高調波なノイズ部分によって生じる流動室部６内の振動成分が除去される。これにより、振動検出部７には、脈拍振動に応じた正確な出力電圧が振動検出部７からの出力信号となってピン部材１０を伝わり、回路基板９を介してＣＰＵ１０１に出力される。そして、ＣＰＵ１０１が、出力信号を受信するピッチを測定することにより、脈拍を算出して表示部１０３に表示させる。
【００４５】
（変形例）
次に、実施形態１の腕時計１００の変形例について図４及び図５を用いて説明する。なお、変形例の腕時計２００が実施形態１の腕時計１００と異なる点は、裏蓋部３０の構造及び振動検出部７と回路基板９とをリード線Ｌで結線したことであるため、腕時計１００と異なる部分について説明し、その他の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図４及び図５に示すように、裏蓋部３０には、ほぼ中心部に表面から裏面に貫通する開口部３０ａが形成されている。開口部３０ａは、その開口面積が振動検出部７の上面の面積よりも小さくなるように形成されており、振動検出部７が開口部３０ａの下端側を覆う位置に設けられている。開口部３０ａの上端側は回路基板９で覆われており、開口部３０ａは振動検出部７と回路基板９とで閉じられた空間となっている。開口部３０ａに面する振動検出部７の上面には、振動検出部７からの電気信号を回路基板９に出力するためのリード線ＬがハンダＨによって取り付けられている。リード線Ｌは開口部３０ａを通って開口部３０ａに面する回路基板９に結線されている。
【００４６】
次に、変形例における脈拍測定の仕組みについて説明する。
図４に示すように、手首Ｒに腕時計２００のケース体２が手の甲側になるようにバンド部材５で装着した場合、前腕の中の尺骨Ｓ及び橈骨Ｔの近傍を流れる尺骨動脈及び橈骨動脈に直交する方向にバンド部材５が配されることとなる。
【００４７】
各動脈は、脈拍に同期して心臓から送り出される血液の脈動により、拡張と収縮を繰り返す。動脈が拡張すると、バンド部材５は、尺骨Ｓ及び橈骨Ｔに対して拡がる方向に力が作用し、動脈が収縮すると、バンド部材５は、拡がる方向に作用する力が開放され、戻ろうとする力が働く。このため、バンド部材５には、張力が作用するときと、張力から開放されるときとが交互に訪れる。脈動に基づく振動は、バンド部材５及び弾性部４を介して流動室部６に伝達されるため、動脈が拡張したときは弾性部４にはバンド部材５に作用する張力が伝達され、弾性部４は手首Ｒに押し付けられる。
【００４８】
弾性部４が手首Ｒに押し付けられると、脈動と連動して弾性部４が弾性変形し、この弾性変形に伴って、流動室部６内の圧力が変動する。脈動に基づく振動は、流動室部６内に充填されたシリコンオイルＦ中を伝わり、振動検出部７に伝達される。この伝達過程において、振動のうち高調波なノイズ部分によって生じる流動室部６内の振動成分が除去される。これにより、振動検出部７には、振動に応じた正確な出力電圧が振動検出部７からの出力信号となってリード線Ｌを伝わり、ＣＰＵ１０１に出力される。そして、ＣＰＵ１０１が、出力信号を受信するピッチを測定することにより、脈拍を算出して表示部１０３に表示させる。
【００４９】
本発明の腕時計１００，２００によれば、腕時計１００，２００をバンド部材５により手首Ｒに装着すると、手首Ｒ付近の動脈の振動によりバンド部材５には張力変動が生じる。この張力変動は、ケース体２の裏面側から流動室部６内に伝達される。流動室部６内にはシリコンオイルＦが充填されており、張力変動は流動室部６内の振動としてシリコンオイルＦを介して振動検出部７に伝達され、振動検出部７が振動の大きさを検出する。そして、この振動の大きさに基づいて脈拍が測定される。
これにより、流動室部６内に伝達された振動は、シリコンオイルＦによって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部７に伝達される。よって、脈拍測定時に振動検出部７を装着する装着箇所の筋肉の動きなど脈拍に起因しないノイズによる高周波成分を含む振動を、簡単な構成で振動検出部７に伝達される前に容易に除去することができるので、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【００５０】
さらに、流動室部６は、裏蓋部３，３０と弾性部４とに囲まれることによって形成される。ここで、手首Ｒ付近の動脈の脈動によりバンド部材５に張力変動が生じると、弾性部４が弾性変形し、流動室部６内は手首Ｒとケース体２とに挟まれて圧縮される。これにより、流動室部６内には脈動に基づく振動が生じ、この圧力変動がシリコンオイルＦを介して振動検出部７に伝達される。よって、簡単な構成で脈拍を検出することができる。
【００５１】
＜実施形態２＞
次に、腕時計の実施形態２について説明する。なお、実施形態１と同じ構成部分については同一符号を付して説明する。また、腕時計の内部構造は実施形態１と同じであるため、同一符号を付して説明を省略する。
図６は、腕時計３００を左手に装着した場合に、腕の付け根側から腕時計３００及び手首Ｒを見た断面図である。図６に示すように、腕時計３００には、時計計時部１を収納する装置本体としてのケース体２と、このケース体２のうち手首Ｒと接触する裏面側に設けられた裏蓋部３と、この裏蓋部３の一側面を囲む弾性部４と、ケース体２に設けられ、ケース体２を手首Ｒに装着するバンド部材５等が備えられている。また、腕時計１００には、裏蓋部３と弾性部４とによって囲まれて形成された振動伝達体収容部としての収容部６ａが設けられており、この収容部６ａ内には、軟質性の弾性体としてのゴムＧが充填されている。また、収容部６ａ内には、手首Ｒや外部からの作用力によってゴムＧに生じた振動を検出するための振動検出部７が設けられている。
【００５２】
図７（ａ）は、脈拍検出部１１０近傍の拡大断面図であり、図７（ｂ）は、振動検出部７近傍の拡大断面図である。図６及び図７に示すように、ケース体２は、上下方向に貫通する開口が形成され、一方の開口には時計ガラス８がケース体２内部と外部とを遮蔽するように設けられ、他方の開口には、裏蓋部３がケース体２内部と外部とを遮蔽するように設けられている。また、ケース体２には、弾性部４に形成された突出部４３（後述する）に係合して弾性部４の位置決めを行う第１凹部２１が形成されている。さらに、ケース体２には、弾性部４に形成された突部４４（後述する）に係合してケース体２と弾性部４との気密保持を図る第２凹部２２が形成されている。
【００５３】
裏蓋部３は、例えば、板状に形成され、時計計時部１をケース体２内に固定するものである。そのため、裏蓋部３は、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等の硬質材料から成形することが望ましい。裏蓋部３の表面側（腕時計３００を装着した際に手首Ｒから遠い方の面側）には、時計計時部１を構成する回路基板９が設けられており、裏蓋部３の裏面側（腕時計３００を装着した際に手首Ｒに近い方の面側）には、振動検出部７が設けられている。なお、振動検出部７としては、例えば、薄板状の圧力センサ等を用いることが好ましい。
また、裏蓋部３には表面から裏面に貫通された貫通孔が形成されており、回路基板９と振動検出部７は貫通孔に挿入された導電性を有するピン部材１０により接続されている。
【００５４】
弾性部４は、バンド部材５を介して伝達された手首Ｒ付近の動脈の脈動により生じた張力変動を収容部６ａに伝達する機能を有する。弾性部４は、腕時計３００を装着した際に手首Ｒに接触する位置に設けられ、装着時の手首Ｒから作用する作用力によって弾性変形可能な軟質材料から成形されている。ここで、軟質材料としては、例えば、ウレタンやシリコンを用いることが好ましい。弾性部４は、押さえ板１１によってケース体２に押さえ付けられる固定部４１と、外部に露出し、装着時に手首Ｒに接する露出部４２とを備えている。固定部４１には、ケース体２側に突出する突出部４３が弾性部４の全周に亘って設けられている。そして、弾性部４をケース体２に固定した際に、突出部４３とケース体２の第１凹部２１とが係合して、弾性部４がずれないように位置決めされるようになっている。ここで、押さえ板１１は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の硬質材料から成形され、弾性部４の固定部４１をケース体２側に少し変形させる程度に押さえ付けた状態で、ネジＮによりケース体２に取り付けられている。また、固定部４１には、突出部４３よりも内側でケース体２側に突出してケース体２に当接する突部４４が形成されている。そして、弾性部４をケース体２に固定した際に、突部４４とケース体２の第２凹部２２とが係合してケース体２と弾性部４との気密保持を図るようになっている。
【００５５】
また、露出部４２は、固定部４１よりも手首Ｒ側に張り出すように形成されており、これによって露出部４２と裏蓋部３との間には空間が形成されている。この空間には、バンド部材５を介して伝達された脈拍に基づく振動のうち、高調波なノイズ部分の振動成分を吸収した状態で振動を振動検出部７に伝達するゴムＧが設けられており、当該空間が収容部６ａとして機能する。
【００５６】
バンド部材５は、ケース体２に接続されており、振動を伝達可能な軟質材料であればよく、例えば、シリコンや軟質性を有する樹脂等から成形されている。
【００５７】
次に、実施形態２における脈拍測定の仕組みについて説明する。
図６に示すように、手首Ｒに腕時計３００のケース体２が手の甲側になるようにバンド部材５で装着した場合、前腕の中の尺骨Ｓ及び橈骨Ｔの近傍を流れる尺骨動脈及び橈骨動脈に直交する方向にバンド部材５が配されることとなる。
【００５８】
各動脈は、脈拍に同期して心臓から送り出される血液の脈動により、拡張と収縮を繰り返す。動脈が拡張すると、バンド部材５は、尺骨Ｓ及び橈骨Ｔに対して拡がる方向に力が作用し、動脈が収縮すると、バンド部材５は、拡がる方向に作用する力が開放され、戻ろうとする力が働く。このため、バンド部材５には、張力が作用するときと、張力から開放されるときとが交互に訪れる。脈動に基づく振動は、バンド部材５及び弾性部４を介して流動室部６に伝達されるため、動脈が拡張したときは弾性部４にはバンド部材５に作用する張力が伝達され、弾性部４は手首Ｒに押し付けられる。
【００５９】
弾性部４が手首Ｒに押し付けられると、脈動と連動して弾性部４が弾性変形し、この弾性変形に伴って、収容部６ａ内の圧力が変動する。脈動に基づく振動は、収容部６ａ内に収容されたゴムＧ中を伝わり、振動検出部７に伝達される。この伝達過程において、振動のうち高調波なノイズ部分によって生じる収容部６ａ内の振動成分が除去される。これにより、振動検出部７には、脈拍振動に応じた正確な出力電圧が振動検出部７からの出力信号となってピン部材１０を伝わり、回路基板９を介してＣＰＵ１０１に出力される。そして、ＣＰＵ１０１が、出力信号を受信するピッチを測定することにより、脈拍を算出して表示部１０３に表示させる。
【００６０】
（変形例）
次に、実施形態２の腕時計３００の変形例について図８及び図９を用いて説明する。なお、変形例の腕時計４００が実施形態２の腕時計３００と異なる点は、裏蓋部３０の構造及び振動検出部７と回路基板９とをリード線Ｌで結線したことであるため、腕時計３００と異なる部分について説明し、その他の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図８及び図９に示すように、裏蓋部３０には、ほぼ中心部に表面から裏面に貫通する開口部３０ａが形成されている。開口部３０ａは、その開口面積が振動検出部７の上面の面積よりも小さくなるように形成されており、振動検出部７が開口部３０ａの下端側を覆う位置に設けられている。開口部３０ａの上端側は回路基板９で覆われており、開口部３０ａは振動検出部７と回路基板９とで閉じられた空間となっている。開口部３０ａに面する振動検出部７の上面には、振動検出部７からの電気信号を回路基板９に出力するためのリード線ＬがハンダＨによって取り付けられている。リード線Ｌは開口部３０ａを通って開口部３０ａに面する回路基板９に結線されている。
【００６１】
次に、変形例における脈拍測定の仕組みについて説明する。
図８に示すように、手首Ｒに腕時計４００のケース体２が手の甲側になるようにバンド部材５で装着した場合、前腕の中の尺骨Ｓ及び橈骨Ｔの近傍を流れる尺骨動脈及び橈骨動脈に直交する方向にバンド部材５が配されることとなる。
【００６２】
各動脈は、脈拍に同期して心臓から送り出される血液の脈動により、拡張と収縮を繰り返す。動脈が拡張すると、バンド部材５は、尺骨Ｓ及び橈骨Ｔに対して拡がる方向に力が作用し、動脈が収縮すると、バンド部材５は、拡がる方向に作用する力が開放され、戻ろうとする力が働く。このため、バンド部材５には、張力が作用するときと、張力から開放されるときとが交互に訪れる。脈動に基づく振動は、バンド部材５及び弾性部４を介して収容部６ａに伝達されるため、動脈が拡張したときは弾性部４にはバンド部材５に作用する張力が伝達され、弾性部４は手首Ｒに押し付けられる。
【００６３】
弾性部４が手首Ｒに押し付けられると、脈動と連動して弾性部４が弾性変形し、この弾性変形に伴って、収容部６ａ内の圧力が変動する。脈動に基づく振動は、収容部６ａ内に充填されたゴムＧ中を伝わり、振動検出部７に伝達される。この伝達過程において、振動のうち高調波なノイズ部分によって生じる収容部６ａ内の振動成分が除去される。これにより、振動検出部７には、振動に応じた正確な出力電圧が振動検出部７からの出力信号となってリード線Ｌを伝わり、ＣＰＵ１０１に出力される。そして、ＣＰＵ１０１が、出力信号を受信するピッチを測定することにより、脈拍を算出して表示部１０３に表示させる。
【００６４】
本発明の腕時計３００，４００によれば、腕時計３００，４００をバンド部材５により手首Ｒに装着すると、手首Ｒ付近の動脈の振動によりバンド部材５には張力変動が生じる。この張力変動は、ケース体２の裏面側から収容部６ａ内に伝達される。収容部６ａ内にはゴムＧが充填されており、張力変動は収容部６ａ内の振動としてゴムＧを介して振動検出部７に伝達され、振動検出部７が振動の大きさを検出する。そして、この振動の大きさに基づいて脈拍が測定される。
これにより、収容部６ａ内に伝達された振動は、ゴムＧによって細かい振動成分（高周波振動）が除去され、測定しようとする脈拍振動に対応する振動が振動検出部７に伝達される。よって、脈拍測定時に振動検出部７を装着する装着箇所の筋肉の動きなど脈拍に起因しないノイズによる高周波成分を含む振動を、簡単な構成で振動検出部７に伝達される前に容易に除去することができるので、良好な積分特性を得ることができ、脈拍測定の精度向上を図ることができる。
【００６５】
さらに、収容部６ａは、裏蓋部３０と弾性部４とに囲まれることによって形成される。ここで、手首Ｒ付近の動脈の脈動によりバンド部材５に張力変動が生じると、弾性部４が弾性変形し、収容部６ａ内は手首Ｒとケース体２とに挟まれて圧縮される。これにより、収容部６ａ内には脈動に基づく振動が生じ、この圧力変動がゴムＧを介して振動検出部７に伝達される。よって、簡単な構成で脈拍を検出することができる。
【００６６】
なお、本発明の腕時計は、上記の構成に限られるものではない。例えば、流動室部（収容部）に充填される軟質流動体としては、油のように粘性の高い液体でもよいし、ゾル状の材料でもよい。ゲル状の材料のように振動を伝達する弾性体であってもよい。さらに、裏蓋部３，３０の一部又は全部について、表面から裏面にわたって導電性材料で形成し、その部分に接するように振動検出部を設けてもよい。これにより、振動検出部７と回路基板９とをピン部材１０やリード線Ｌで接続する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態１における腕時計の断面図である。
【図２】本発明の実施形態１における腕時計の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態１における腕時計の断面図であり、（ａ）は脈拍検出部近傍を拡大して示した断面図であり、（ｂ）は振動検出部近傍を拡大して示した断面図である。
【図４】本発明の実施形態１の変形例における腕時計の断面図である。
【図５】本発明の実施形態１の変形例における腕時計の断面図であり、（ａ）は脈拍検出部近傍を拡大して示した断面図であり、（ｂ）は振動検出部近傍を拡大して示した断面図である。
【図６】本発明の実施形態２における腕時計の断面図である。
【図７】本発明の実施形態２における腕時計の断面図であり、（ａ）は脈拍検出部近傍を拡大して示した断面図であり、（ｂ）は振動検出部近傍を拡大して示した断面図である。
【図８】本発明の実施形態２の変形例における腕時計の断面図である。
【図９】本発明の実施形態２の変形例における腕時計の断面図であり、（ａ）は脈拍検出部近傍を拡大して示した断面図であり、（ｂ）は振動検出部近傍を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
２  ケース体（装置本体）
３  裏蓋部
４  弾性部
５  バンド部材
６  流動室部
６ａ  収容部（振動伝達体収容部）
７  振動検出部
３０  裏蓋部
１００，２００，３００，４００  腕時計（手首装着型脈拍測定装置）
Ｆ  シリコンオイル（軟質流動体）
Ｇ  ゴム（軟質性の弾性体）
Ｒ  手首
【図１】
2005218500.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005218500.tif 000006
【図５】
2005218500.tif 000007
【図６】
2005218500.tif 000008
【図７】
2005218500.tif 000009
【図８】
2005218500.tif 000010
【図９】
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