(57)【要約】【課題】生体情報を生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達することができ、高精度な生体情報測定を行う。【解決手段】腕時計（１００）は、脈拍を検出する脈拍検出部（３）と、この脈拍検出部を有するケース体（１）を手首（Ｒ）に装着するバンド部材（５）と、このバンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を検出する圧電素子（７８）と、を備え、ケース体の対向する部位は、バンド部材と手首との間に空隙部（Ｓ）をもつように外方向に突出する突出部（１２）を備えており、バンド部材は、各突出部に隣接して設けられ手首からの作用力によっては変形しない非変形部（５１）と、この非変形部に隣接して設けられ手首からの作用力により弾性変形する変形部（５２）と、を備えている。【選択図】図２
2005143814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体情報を検出する生体情報検出部と、
この生体情報検出部を有する装置本体を手首に装着するバンド部材とを備え、
前記装置本体の対向する部位は、前記バンド部材と手首との間に空隙部をもつように外方向に突出する突出部を備えており、
前記バンド部材は、各突出部に隣接して設けられ手首からの作用力によっては変形しない非変形部と、
この非変形部に隣接して設けられ手首からの作用力により弾性変形する変形部と、
を備えることを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項２】
生体情報を検出する生体情報検出部と、
この生体情報検出部を有する装置本体を手首に装着するバンド部材とを備え、
前記生体情報検出部は、
前記バンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を前記生体情報検出部内に設けられた第１の空気室の内圧変動に変換する変換手段と、
この変換手段によって変換された前記第１の空気室の内圧変動を、この第１の空気室と前記生体情報検出部内に設けられた第２の空気室とを連通する孔部を介して前記第２の空気室に伝達する伝達手段と、
前記第２の空気室に設けられ、前記第２の空気室内の内圧変動を前記生体情報として検出する検出手段とを備えており、
前記装置本体の対向する部位は、前記バンド部材と手首との間に空隙部をもつように外方向に突出する突出部を備え、
前記バンド部材は、各突出部に対し何れの方向にも回動しないように固定されていることを特徴とする生体情報測定装置。
【請求項３】
前記変換手段は、前記装置本体を手首に装着した際に、手首の表側に接触するように構成され、
前記バンド部材は、各突出部にそれぞれ隣接して設けられ、手首からの作用力によっては変形しない二つの非変形部と、前記非変形部にそれぞれ隣接して設けられ、手首からの作用力によって弾性変形する二つの変形部と、を備え、
前記二つの非変形部は、前記装置本体を手首に装着した際に、前記二つの非変形部の内面間の最大距離が前記手首の最大幅より長くなるように構成され、
前記二つの変形部は、前記装置本体を手首に装着した際に、手首の裏側のみに接触するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の生体情報測定装置。
【請求項４】
前記突出部と前記変形部との間の距離を調節する距離調節手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の生体情報測定装置。
【請求項５】
前記距離調節手段は、
前記非変形部の長手方向に並んで形成された複数の孔部と、
これらの孔部のいずれかに挿入することにより前記装置本体と各バンド部材とを接続するピン部材と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の生体情報測定装置。
【請求項６】
生体情報を検出する生体情報検出部と、
この生体情報検出部を有する装置本体を手首に装着するバンド部材とを備え、
前記生体情報検出部は、
前記バンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を前記生体情報検出部内に設けられた第１の空気室の内圧変動に変換する変換手段と、
この変換手段によって変換された前記第１の空気室の内圧変動を、この第１の空気室と前記生体情報検出部内に設けられた第２の空気室とを連通する孔部を介して前記第２の空気室に伝達する伝達手段と、
前記第２の空気室に設けられ、前記第２の空気室内の内圧変動を前記生体情報として検出する検出手段とを備えており、
前記バンド部材には、前記装置本体から対向して外方向へ延出するとともに、手首からの作用力によって変形しない二つの延出部が形成され、
この二つの延出部は、前記装置本体を手首に装着した際に手首に接触しないように構成されていることを特徴とする生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体情報測定装置として、例えば、生体情報である血圧を測定する機能を兼ね備える腕時計が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この腕時計は、腕時計のケース体に空気室を形成し、この空気室に連通するカフを設け、圧力検出器の感圧部を空気室内に臨ませるように設けたものである。そして、血圧測定時には、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て気圧変動として空気室内に伝達され、この空気室内の気圧変化が圧力検出器によって感知され、血圧として表示されるようになっている。もちろん、測定対象となる生体情報は血圧に限らず、脈拍測定に適用することも可能である。
【特許文献１】特開昭６２−２９２１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のように生体情報を測定する機能を兼ね備える腕時計は、バンド内面に設けたカフの内圧変動を検出するために、手首付近の生体情報を生じさせる橈骨動脈・尺骨動脈の上の皮膚にカフの表面の一部が接触してカフ内部の内圧により接触部分の皮膚を押圧している必要がある。しかし、カフは、手首周囲の動脈以外の部分とも接触しているので、手首の筋肉や腱の動きによってもカフの内圧変動を生じ、この内圧変動が生体情報を検出する際のノイズとなってしまうという問題があった。
更に、動脈付近で受けた生体情報による内圧変動を時計内部の生体情報検出器に伝達させる場合にカフの内圧が低い状態では、カフの内圧変動がカフの表面張力の弱い部分に分散して生体情報検出器に到達するまでに内圧変動が減衰されてしまうため、カフの内圧を高い状態に維持しておかなければならず、生体情報の測定中は手首全体の圧迫を維持しておかなければならないという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、生体情報を生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達することができ、高精度な生体情報測定を行うことができる生体情報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、生体情報測定装置（例えば、図１，図２の腕時計１００）において、生体情報を検出する生体情報検出部（例えば、図２，図３の脈拍検出部３）と、この生体情報検出部を有する装置本体（例えば、図１，図２のケース体１）を手首（例えば、図２の手首Ｒ）に装着するバンド部材（例えば、図１，図２のバンド部材５）とを備え、前記装置本体の対向する部位は、前記バンド部材と手首との間に空隙部（例えば、図２の空隙部Ｓ）をもつように外方向に突出する突出部（例えば、図２の突出部１２）を備えており、前記バンド部材は、各突出部に隣接して設けられ手首からの作用力によっては変形しない非変形部（例えば、図２の非変形部５１）と、この非変形部に隣接して設けられ手首からの作用力により弾性変形する変形部（例えば、図２の変形部５２）と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、装置本体の装着時に手首を動かすことにより、バンド部材には作用力が働く。このとき、装置本体の突出部に隣接する位置は、非変形部とされているため、手首からの作用力によって変形することがない。
また、バンド部材は、手首との間に空隙部をもつように外方向に突出する突出部に対し何れの方向にも回動しないように固定されているので、装置本体の装着時に、バンド部材が変形して手首において突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。これにより、バンド部材を介して伝達される張力変動は、生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。ここで、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。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、生体情報測定装置（例えば、図１，図２の腕時計１００）において、生体情報を検出する生体情報検出部（例えば、図２，図３の脈拍検出部３）と、この生体情報検出部を有する装置本体（例えば、図１，図２のケース体１）を手首（例えば、図２の手首Ｒ）に装着するバンド部材（例えば、図１，図２のバンド部材５）とを備え、前記生体情報検出部は、前記バンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を前記生体情報検出部内に設けられた第１の空気室（例えば、図２の第１の空気室７４）の内圧変動に変換する変換手段（例えば、図２の遮蔽部材７１）と、この変換手段によって変換された前記第１の空気室の内圧変動を、この第１の空気室と前記生体情報検出部内に設けられた第２の空気室（例えば、図２の第２の空気室７５）とを連通する孔部（例えば、図２の孔部７６ａ）を介して前記第２の空気室に伝達する伝達手段（例えば、図２の第１の空気室７４、第２の空気室７５、仕切り部材７６）と、前記第２の空気室に設けられ、前記第２の空気室内の内圧変動を前記生体情報として検出する検出手段（例えば、図２，図３の圧電素子７８）とを備えており、前記装置本体の対向する部位は、前記バンド部材と手首との間に空隙部（例えば、図２の空隙部Ｓ）をもつように外方向に突出する突出部（例えば、図２の突出部１２）を備え、前記バンド部材は、各突出部に対し何れの方向にも回動しないように固定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、変換手段がバンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を第１の空気室の内圧変動に変換し、この第１の空気室の内圧変動が、伝達手段によって第１の空気室と生体情報検出部内に設けられた第２の空気室とを連通する孔部を介して第２の空気室に伝達され、検出手段が第２の空気室内の内圧変動を検出することになるが、第１の空気室で受けた内圧変動は、孔部を介して第２の空気室に伝達される際に、この孔部により、細かい空気変動（高周波振動）をカットし、測定しようとする脈拍変動に対応する圧力変動のみを第２の空気室に伝達することができる。よって、生体情報の測定時にカフやポンプを用いることなく、ノイズのような高周波成分を含む圧力変動を第２の空気室に伝達される前に確実かつ容易にカットすることができるので、生体情報測定の精度向上を図ることができる。
また、バンド部材は、手首との間に空隙部をもつように外方向に突出する突出部に対し何れの方向にも回動しないように固定されているので、装置本体の装着時に、バンド部材が変形して手首において突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。これにより、バンド部材を介して伝達される張力変動は、生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の生体情報測定装置において、前記変換手段は、前記装置本体を手首に装着した際に、手首の表側に接触するように構成され、前記バンド部材は、各突出部にそれぞれ隣接して設けられ、手首からの作用力によっては変形しない二つの非変形部（例えば、図２の非変形部５１）と、前記非変形部にそれぞれ隣接して設けられ、手首からの作用力によって弾性変形する二つの変形部（例えば、図２の変形部５２）と、を備え、前記二つの非変形部は、前記装置本体を手首に装着した際に、前記二つの非変形部の内面間の最大距離が前記手首の最大幅より長くなるように構成され、前記二つの変形部は、前記装置本体を手首に装着した際に、手首の裏側のみに接触するように構成さ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、装置本体の装着時に手首を動かすことにより、バンド部材には作用力が働く。このとき、装置本体の突出部に隣接する位置は、非変形部とされているため、手首からの作用力によって変形することがない。これにより、バンド部材が変形して手首において突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。また、二つの非変形部は、装置本体を手首に装着した際に、二つの非変形部の内面間の最大距離が手首の最大幅より長くなるように構成され、二つの変形部は、装置本体を手首に装着した際に、手首の裏側のみに接触するように構成されているので、生体情報測定装置は、手首の表側と裏側しか接触しないこととなる。よって、バンド部材を介して伝達される張力変動は、生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の生体情報測定装置において、前記突出部と前記変形部との間の距離を調節する距離調節手段（例えば、図２の孔部６１、ピン部材６２）を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、距離調節手段を備えることにより、二つの非変形部間の距離が調節可能となる。これにより、ユーザの手首の太さに応じて装着可能な長さを延長したり短縮したりすることができる。よって、広くユーザに利用可能な生体情報測定装置を提供できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の生体情報測定装置において、前記距離調節手段は、前記非変形部の長手方向に並んで形成された複数の孔部（例えば、図２の孔部６１）と、これらの孔部のいずれかに挿入することにより前記装置本体と各バンド部材とを接続するピン部材（例えば、図２のピン部材６２）と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、距離を調節する際には、バンド部材をずらしてピン部材を孔部に挿入することにより、非変形部又は突出部間の距離を調節することができる。よって、簡易な構造で非変形部又は突出部間の距離の調節を行うことができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、生体情報測定装置（例えば、図４の腕時計２００）において、生体情報を検出する生体情報検出部（例えば、図４の脈拍検出部３）と、この生体情報検出部を有する装置本体（例えば、図４のケース体１０）を手首（例えば、図４の手首Ｒ）に装着するバンド部材（例えば、図４のバンド部材５ａ）とを備え、前記生体情報検出部は、前記バンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を前記生体情報検出部内に設けられた第１の空気室（例えば、図４の第１の空気室７４）の内圧変動に変換する変換手段（例えば、図４の遮蔽部材７１）と、この変換手段によって変換された前記第１の空気室の内圧変動を、この第１の空気室と前記生体情報検出部内に設けられた第２の空気室（例えば、図４の第２の空気室７５）とを連通する孔部（例えば、図４の孔部７６ａ）を介して前記第２の空気室に伝達する伝達手段（例えば、図４の第１の空気室７４、第２の空気室７５、仕切り部材７６）と、前記第２の空気室に設けられ、前記第２の空気室内の内圧変動を前記生体情報として検出する検出手段（例えば、図４の圧電素子７８）とを備えており、前記バンド部材には、前記装置本体から対向して外方向へ延出するとともに、手首からの作用力によって変形しない二つの延出部（例えば、図４の延出部１０ａ）が形成され、この二つの延出部は、前記装置本体を手首に装着した際に手首に接触しないように構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、バンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を第１の空気室の内圧変動に変換し、この第１の空気室の内圧変動が、第１の空気室と生体情報検出部内に設けられた第２の空気室とを連通する孔部を介して第２の空気室に伝達され、張力検出手段が第２の空気室内の内圧変動を検出することになるが、第１の空気室で受けた内圧変動は、孔部を介して第２の空気室に伝達される際に、この孔部により、細かい空気変動（高周波振動）をカットし、測定しようとする脈拍変動に対応する圧力変動のみを第２の空気室に伝達することができる。よって、生体情報の測定時にカフやポンプを用いることなく、ノイズのような高周波成分を含む圧力変動を第２の空気室に伝達される前に確実かつ容易にカットすることができるので、生体情報測定の精度向上を図ることができる。
また、バンド部材には、装置本体から対向して延出するとともに、手首からの作用力によって変形しない二つの延出部が形成されており、この二つの延出部は、装置本体を手首に装着した際に手首に接触しないように構成されているので、装置本体の装着時に、延出部が手首において突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。これにより、バンド部材を介して伝達される張力変動は、生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、装置本体の装着時に手首を動かすことにより、バンド部材には作用力が働く。このとき、装置本体の突出部に隣接する位置は、非変形部とされているため、手首からの作用力によって変形することがない。
また、バンド部材は、手首との間に空隙部をもつように外方向に突出する突出部に対し何れの方向にも回動しないように固定されているので、装置本体の装着時に、バンド部材が変形して手首において突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。これにより、バンド部材を介して伝達される張力変動は、生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。ここで、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。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、変換手段がバンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を第１の空気室の内圧変動に変換し、この第１の空気室の内圧変動が、伝達手段によって第１の空気室と生体情報検出部内に設けられた第２の空気室とを連通する孔部を介して第２の空気室に伝達され、検出手段が第２の空気室内の内圧変動を検出することになるが、第１の空気室で受けた内圧変動は、孔部を介して第２の空気室に伝達される際に、この孔部により、細かい空気変動（高周波振動）をカットし、測定しようとする脈拍変動に対応する圧力変動のみを第２の空気室に伝達することができる。よって、生体情報の測定時にカフやポンプを用いることなく、ノイズのような高周波成分を含む圧力変動を第２の空気室に伝達される前に確実かつ容易にカットすることができるので、生体情報測定の精度向上を図ることができる。
また、バンド部材は、手首との間に空隙部をもつように外方向に突出する突出部に対し何れの方向にも回動しないように固定されているので、装置本体の装着時に、バンド部材が変形して手首において突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。これにより、バンド部材を介して伝達される張力変動は、生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、装置本体の装着時に手首を動かすことにより、バンド部材には作用力が働く。このとき、装置本体の突出部に隣接する位置は、非変形部とされているため、手首からの作用力によって変形することがない。これにより、バンド部材が変形して手首において突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。また、二つの非変形部は、装置本体を手首に装着した際に、二つの非変形部の内面間の最大距離が手首の最大幅より長くなるように構成され、二つの変形部は、装置本体を手首に装着した際に、手首の裏側のみに接触するように構成されているので、生体情報測定装置は、手首の表側と裏側しか接触しないこととなる。よって、バンド部材を介して伝達される張力変動は、生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、距離調節手段を備えることにより、二つの非変形部間の距離が調節可能となる。これにより、ユーザの手首の太さに応じて装着可能な長さを延長したり短縮したりすることができる。よって、広くユーザに利用可能な生体情報測定装置を提供できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、距離を調節する際には、バンド部材をずらしてピン部材を孔部に挿入することにより、非変形部又は突出部間の距離を調節することができる。よって、簡易な構造で非変形部又は突出部間の距離の調節を行うことができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、バンド部材を介して伝達された手首付近の動脈の脈動により生じた張力変動を第１の空気室の内圧変動に変換し、この第１の空気室の内圧変動が、第１の空気室と生体情報検出部内に設けられた第２の空気室とを連通する孔部を介して第２の空気室に伝達され、張力検出手段が第２の空気室内の内圧変動を検出することになるが、第１の空気室で受けた内圧変動は、孔部を介して第２の空気室に伝達される際に、この孔部により、細かい空気変動（高周波振動）をカットし、測定しようとする脈拍変動に対応する圧力変動のみを第２の空気室に伝達することができる。よって、生体情報の測定時にカフやポンプを用いることなく、ノイズのような高周波成分を含む圧力変動を第２の空気室に伝達される前に確実かつ容易にカットすることができるので、生体情報測定の精度向上を図ることができる。
また、バンド部材には、装置本体から対向して延出するとともに、手首からの作用力によって変形しない二つの延出部が形成されており、この二つの延出部は、装置本体を手首に装着した際に手首に接触しないように構成されているので、装置本体の装着時に、延出部が手首において突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。これにより、バンド部材を介して伝達される張力変動は、生体情報検出部に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る生体情報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、生体情報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。
（実施形態１）
＜腕時計の構成＞
最初に実施形態１における腕時計１００の構成について説明する。図１は腕時計１００の正面図であり、図２は図１における腕時計１００のＩＩ−ＩＩ断面図である。
図１又は２に示す腕時計１００には、手首Ｒに装着される装置本体としてのケース体１が備えられている。ケース体１は、筒状に形成され、樹脂等の材料から成形されており、その内部には、時計機能を有する時計計時部２が設けられている。この時計計時部２には、生体情報としての脈拍を検出する生体情報検出部としての脈拍検出部３が結線されている。更に、ケース体１の上端の開口部には時計ガラス４が設けられており、ケース体１の対向する部位には、装着時にバンド部材５と手首Ｒとの間に空隙部Ｓが形成されるように外方向に突出する突出部１２が形成されている。この突出部１２には、ケース体１を手首Ｒに装着するためのバンド部材５が接続されている。
【００２４】
脈拍検出部３には、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圧力変動に変換する変換手段、この変換手段により変換された圧力変動を検出する張力検出手段としての圧電素子７８が設けられている。
変換手段は、例えば、脈拍検出部３を手首Ｒに装着した際に手首Ｒに接触するとともに脈拍検出部３の気密を保つように遮蔽する遮蔽部材７１を備えて構成されている。ここで、遮蔽部材７１は、例えば、ウレタンやシリコン、又は、ゴムを用いることが望ましい。
遮蔽部材７１には、手首Ｒ側に張り出した張出部７２が形成されており、この張出部７２には、バンド部材５を介して伝達された張力変動を受ける底面部７２ａと、バンド部材５を介して伝達された張力変動により底面部７２ａに作用する力によって弾性変形する側面部７２ｂとが形成されている。
また、底面部７２ａには、剛性の高い材料、例えば、金属或いは樹脂からなるプレート７３が設けられている。なお、プレート７３は、底面部７２ａと一体成形してもよいし、底面部の表面や裏面に貼り付けて設けてもよい。
【００２５】
また、遮蔽部材７１に張出部７２を形成することにより、遮蔽部材７１と時計計時部２との間には空間が形成されており、この空間が空気室として機能する。空気室は、遮蔽部材７１側に設けられた第１の空気室７４と、この第１の空気室７４と区切られた第２の空気室７５とに分割されており、その境界には、仕切り部材７６が設けられている。すなわち、これらの機構は、第１の空気室７４の内圧変動を、この第１の空気室７４と第２の空気室７５とを連通する孔部７６ａを介して第２の空気室７５に伝達する伝達手段として機能する。
仕切り部材７６には、隣接する第１の空気室７４と第２の空気室７５とに連通する孔部７６ａがほぼ中央部に形成されている。この孔部７６ａは、第１の空気室７４の内圧が変化した場合、第２の空気室７５との内圧の均衡を保つための空気の出入り口となり、ノイズのような高周波成分を含む張力変動がバンド部材５を介して第１の空気室７４内に入力された場合、この孔部７６ａがこの入力された張力変動の高周波成分をカットするダンパの役目を果たし、高周波のノイズを除去する機能を有する。すなわち、第１の空気室７４で受けた圧力変動は、孔部７６ａを介して第２の空気室７５に伝達される際に、この孔部７６ａの働きにより、第１の空気室７４で受けた圧力変動を少しずつ第２の空気室７５に伝達させるため、細かい空気変動（高周波振動）がカットされ、測定しようとする脈拍変動に対応する圧力変動のみが第２の空気室７５に伝達される。
【００２６】
仕切り部材７６の上面には、可撓性部材としての薄板状の金属板７７が設けられている。この金属板７７は、孔部７６ａの上方に位置し、仕切り部材７６とパネル部材７９との間でゴムリングＧ１を介して取り付けられており、第２の空気室７５の内圧変動により撓むようになっている。
金属板７７の上面には、圧電素子７８が貼り付けられている。圧電素子７８は、薄板円盤状に形成され、その上面には、時計計時部２に接続されたリード線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、例えば、金属板７７と圧電素子７８にそれぞれ取り付けられており、金属板７７が撓むことにより、圧電素子７８の表裏に生じた電位差を、リード線Ｌを介して検出するようになっている。
圧電素子７８は、金属板７７が撓むことにより、第２の空気室７５の内圧変動を検出し、検出した出力信号をＣＰＵ１０１（図３）に出力する。
更に、仕切り部材７６の上面には、遮蔽部材７１と時計計時部２とを隔離するパネル部材７９が設けられている。このパネル部材７９には、開口部７９ａが形成されている。この開口部７９ａは、金属板７７が変形した際に、金属板７７の変形を電気信号に変換した信号を時計計時部２に伝達するために設けられたものである。
【００２７】
ケース体１と仕切り部材７６との間には、パネル部材７９がゴムリングＧ１を介して取り付けられている。また、仕切り部材７６の上面には気密突起７６ｂが形成されており、パネル部材７９をゴムリングＧ２に加圧しながら気密突起７６ｂを溶着させることにより、ケース体１内の気密が保持されるようになっている。
パネル部材７９の端部には、仕切り部材７６の端部及び遮蔽部材７１の端部が重ねられ、ネジＮによってケース体１に取り付けられている。
【００２８】
バンド部材５は、ケース体１を手首Ｒに装着するために用いられるとともに、尺骨動脈及び橈骨動脈から生ずる脈動を張力変動として脈拍検出部３に伝達するものである。図２に示すように、バンド部材５は、例えば、二種類の材料から成形され、ケース体１の突出部１２に隣接して設けられ、手首からの作用力によっては変形しない材料からなる非変形部５１と、この非変形部５１に隣接して設けられ、手首からの作用力によって弾性変形する材料からなる変形部５２とが一体成形されている。具体的に、非変形部５１は、例えば、硬質樹脂や金属等の材料から成形されており、変形部５２は、シリコンや軟質樹脂等の材料から成形されている。また、バンド部材５の非変形部５１は、ケース体１の対向する二つの突出部１２に対し何れの方向にも回動しないように固定された状態で接続されている。
【００２９】
非変形部５１は、突出部１２から外側に張り出すように形成されており、腕時計１００を装着した場合に手首Ｒと非変形部５１との間に空隙部Ｓが形成されるようになっている。また、非変形部５１には、ユーザの手首Ｒの太さによってバンド部材５の巻きつけ長さを変えることができるように、非変形部５１の長手方向に並んで複数の孔部６１が形成されている。非変形部５１は、これらの孔部６１のいずれかとケース体１の突出部１２に形成された孔部（図示略）とを同一軸上に合わせ、ピン部材６２を挿入することによりケース体１と接続することができるように構成されている。また、非変形部５１には、孔部６１が複数設けられているため、ピン部材６２を挿入する孔部６１を変えることにより、突出部１２と変形部５２との間の距離を調節する距離調節手段として機能させることができるようになっている。
変形部５２は、腕時計１００の装着時に手首Ｒに接触し、尺骨動脈及び橈骨動脈から生ずる脈動を一体成形された非変形部５１に伝達するものである。
【００３０】
＜腕時計の内部構成＞
次に、腕時計１００の内部構成について説明する。
図３は、腕時計１００の内部構成を示すブロック図であり、ＣＰＵ１０１、入力部１０２、表示部１０３、ＲＡＭ１０５、ＲＯＭ１０６、計時回路部１０８、発振回路部１０９によって構成されている。また、計時回路部１０８には発振回路部１０９が接続され、バス１１３には、圧電素子７８が接続されている。
【００３１】
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、圧電素子７８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。
【００３２】
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。
【００３３】
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による現在時刻データや脈拍をデジタル表示する。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
次に、脈拍測定の仕組みについて説明する。
図２に示すように、手首Ｒに腕時計１００のケース体１が手の甲側になるようにバンド部材５で装着した場合、前腕の中の尺骨及び橈骨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。
【００３７】
各動脈は、脈拍に同期して心臓から送り出される血液の圧力変動により、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、尺骨及び橈骨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。この圧力変動は、バンド部材５及びケース体１を介して脈拍検出部３に伝達されるため、動脈が拡張したときは脈拍検出部３にはバンド部材５に作用する張力が伝達され、脈拍検出部３は手首Ｒに押し付けられる。
【００３８】
脈拍検出部３が手首Ｒに押し付けられると、第１の空気室７４の内圧が変動する。その内圧変動が孔部７６ａを介して第２の空気室７５に伝達されると、金属板７７は撓み、金属板７７に設けられた圧電素子７８は、中心が盛り上がるようにして全体的に変形する。
圧電素子７８が撓むと、その撓み量に応じた出力電圧が圧電素子７８からの出力信号となって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。
【００３９】
実施形態１における腕時計１００によれば、ケース体１の装着時に手首Ｒを動かすことにより、バンド部材５には作用力が働くが、このときバンド部材５はケース体１の対向する二つの突出部１２に対し何れの方向にも回動しないように固定されているので、腕時計１００の装着時にバンド部材５が固定された状態となり、バンド部材５が変形して手首Ｒにおいて突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。また、ケース体１の突出部１２に隣接する位置は、非変形部５１とされているため、手首Ｒからの作用力によって変形することがない。これにより、バンド部材５が変形して手首Ｒにおいて突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなり、バンド部材５を介して伝達される張力変動は、脈拍検出部３に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な脈拍測定を行うことができる。
また、距離を調節する際には、バンド部材５の非変形部５１をずらしてピン部材６２を孔部６１に挿入することにより、突出部１２と変形部５２との間の距離を調節することができる。よって、簡易な構造でバンド部材５の長さを調節することができる。また、ユーザの手首Ｒの太さに応じて装着可能な長さを延長したり短縮したりすることができるので、広くユーザに利用可能な腕時計１００を提供できる。
【００４０】
更に、遮蔽部材７１に張出部７２を設けることにより、脈拍検出部３内には第１の空気室７４及び第２の空気室７５が形成される。バンド部材５を介して伝達された張力変動は底面部７２ａに作用し、この力によって側面部７２ｂが弾性変形する。側面部７２ｂが弾性変形することにより、脈拍検出部３内の内圧変動が生じ、この内圧変動によって金属板７７及び圧電素子７８が撓み、圧電素子７８からその撓みに応じた電圧を出力する。この結果、遮蔽部材７１が、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、張出部７２の弾性変形により、第１の空気室７４及び第２の空気室７５の圧力変動に変換し、第２の空気室７５に設けられている金属板７７に設けられた圧電素子７８がこの変換された圧力変動を脈拍として検出する。すなわち、腕時計１００を手首Ｒに装着したままでも、バンド部材５の張力変動は脈拍検出部３に伝達されて圧力変動に変換されるので、脈拍の測定時にカフやポンプを用いることなく、簡単な構造でバンド部材５の張力変動を確実に圧力変動に変換して脈拍を測定することができる。また、脈拍測定における意識的な操作が不要となり手軽に脈拍を測定できる。
【００４１】
また、第１の空気室７４の内圧が変化した場合、第２の空気室７５との内圧の均衡を保つために設けられた孔部７６ａを介して、第１の空気室７４と第２の空気室７５との間で空気の出入りが行われようとするが、脈拍振動以外の高周波成分を含む張力変動がバンド部材５を介して遮蔽部材７１に入力された場合、この孔部７６ａが高周波成分をカットするダンパとして機能する。
よって、ノイズのような高周波成分を含む張力変動は第１の空気室７４から第２の空気室７５に伝達される前に孔部７６ａの働きでカットされるので、圧電素子７８が脈拍振動を検出する際の誤検出を防止し、脈拍測定の精度を高めることができる。
また、底面部７２ａにプレート７３を設けることにより、底面部７２ａが押圧されたときには、プレート７３が設けられている領域は変形せず、側面部７２ｂが弾性変形することによって、局所的な変形による圧電素子７８の感度の低下を防止できる。
【００４２】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について、図４を用いて説明する。
実施形態２の腕時計２００は、実施形態１の腕時計１００において、非変形部５１をケース体１と一体成形したものであるため、実施形態２では、異なる箇所についてのみ説明し、同じ構成要素については同一符号を付して説明を省略する。
図４に示す腕時計２００におけるケース体１０には、対向する二箇所から延出する延出部１０ａが形成されている。延出部１０ａは、ケース体１０の表面から外側に張り出すように形成されており、腕時計２００を装着した場合に、手首Ｒと接触しない、換言すれば、手首Ｒと延出部１０ａとの間に隙間が形成されるようになっている。また、延出部１０ａには、バンド部材５ａと接続するための孔部（図示略）が形成されている。
バンド部材５ａは、ケース体１０を手首Ｒに装着するために用いられるとともに、尺骨動脈及び橈骨動脈から生ずる脈動を脈拍検出部３に伝達するものである。図４に示すように、バンド部材５ａは、例えば、シリコンや軟質樹脂等の材料から成形され、ケース体１０の延出部１０ａに隣接して設けられている。バンド部材５ａには、孔部６１ａが形成されており、この孔部６１ａとケース体１の延出部１０ａに形成された孔部とを合わせ、ピン部材６２ａを挿入することによりケース体１と接続することができる。
【００４３】
実施形態２における腕時計２００によれば、ケース体１０の装着時に手首Ｒを動かすことにより、バンド部材５ａには作用力が働くが、バンド部材５ａには、ケース体１０から対向して延出するとともに、手首Ｒからの作用力によって変形しない二つの延出部１０ａが形成されており、この延出部１０ａは、ケース体１０を手首Ｒに装着した際に手首Ｒに接触しないように構成されているので、ケース体１０の装着時に、延出部１０ａが手首Ｒにおいて突出している尺骨や橈骨に接触することがなくなる。これにより、バンド部材５ａを介して伝達される張力変動は、脈拍検出部３に至るまで高い伝達効率で伝達される。よって、高精度な生体情報測定を行うことができる。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、脈拍検出部３は、上記構成のものに限らず、張力変動を内圧変動として検出できるものであればその構成は問わない。また、バンド部材５を更に細分化してもよいし、変形部５２及びバンド部材５ａの成形材料も樹脂に限らず、皮革等であってもよい。また、延出部１０ａは、ケース体１０の大きさやバンド部材５ａの長さに関わらず、手首Ｒに接触しないものであれば、任意に設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】腕時計の正面図である。
【図２】図１における腕時計のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】腕時計の内部構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態２における腕時計の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ケース体（装置本体）
３  脈拍検出部（生体情報検出部）
５  バンド部材
５ａ  バンド部材
１０  ケース体（装置本体）
１０ａ  延出部
１２  突出部
５１  非変形部
５２  変形部
６１  孔部
６２  ピン部材
７１  遮蔽部材（変換手段）
７４  第１の空気室（伝達手段）
７５  第２の空気室（伝達手段）
７６  仕切り部材（伝達手段）
７８  圧電素子（張力検出手段）
１００  腕時計（生体情報測定装置）
２００  腕時計（生体情報測定装置）
Ｒ  手首
Ｓ  空隙部
【図１】
2005143814.tif 000003
【図２】
2005143814.tif 000004
【図３】
2005143814.tif 000005
【図４】
2005143814.tif 000006