(57)【要約】【課題】設計自由度を高めることができる脈拍センサ付耳装着具を提供する。【解決手段】脈拍センサ付耳装着具１は、ハウジング３と、脈拍センサ５と、導光部材６とを備えている。前記ハウジングは、使用者の耳への装着時に耳孔に挿入可能な挿入部１１を有し、前記耳孔の内壁に対向する露出孔１２が前記挿入部に設けられている。前記脈拍センサは、前記ハウジングに取り付けられて、発光素子２１により前記耳孔の内壁に向かって光を照射し且つ受光素子により前記耳孔の内壁から戻る光を受光することで使用者の脈拍を測定可能に構成されている。前記導光部材は、長尺状のものであり、前記発光素子から前記耳孔の内壁へ光を、又、前記耳孔の内壁から前記受光素子へ光を伝導可能なように、長手方向一端部２５を前記挿入部の露出孔に挿入し且つ長手方向他端部２６を前記脈拍センサに対向させた状態で前記ハウジングに取り付けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の耳に装着可能な脈拍センサ付耳装着具であって、
前記使用者の耳への装着時に耳孔に挿入可能な挿入部を有し、この挿入部が前記耳孔に挿入されたときに前記耳孔の内壁に対向する露出孔が前記挿入部に設けられたハウジングと、
発光素子及び受光素子を有し、前記ハウジングに取り付けられて、前記発光素子により前記耳孔の内壁に向かって光を照射し且つ前記受光素子により前記耳孔の内壁から戻る光を受光することで前記使用者の脈拍を測定可能に構成された脈拍センサと、
前記発光素子から前記耳孔の内壁へ光を、又、前記耳孔の内壁から前記受光素子へ光を伝導可能なように、長手方向一端部を前記挿入部の露出孔に挿入し且つ長手方向他端部を前記脈拍センサに対向させた状態で前記ハウジングに取り付けられた長尺状の導光部材とを備えることを特徴とする脈拍センサ付耳装着具。
【請求項２】
前記脈拍センサが、前記ハウジングに内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載の脈拍センサ付耳装着具。
【請求項３】
前記挿入部を包囲する弾性部材であって、前記挿入部の露出孔から延びる前記導光部材の長手方向一端部を収容し且つ前記耳孔への前記挿入部の挿入時に前記耳孔の内壁に対向する連通孔が設けられた弾性部材を備え、
前記挿入部が前記耳孔に挿入されたとき、前記弾性部材が、前記使用者の耳の外部と前記連通孔とを遮蔽すべく、前記耳孔の内壁に密着するように弾性変形しながら前記耳孔の内壁と前記挿入部との間に装填されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の脈拍センサ付耳装着具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈拍センサ付耳装着具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用者の脈拍を測定するための手段として、前記使用者の耳に装着されて使用される脈拍センサ付耳装着具が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の脈拍センサ付耳装着具には、ハウジングと脈拍センサとが備えられている。前記脈拍センサ付耳装着具において、前記脈拍センサは、発光素子及び受光素子を有しており、前記ハウジングの挿入部内に設けられている。
【０００３】
そして、前記脈拍センサは、前記脈拍センサ付耳装着具が使用者の耳に装着されたときに、耳孔に挿入された状態の前記挿入部において前記発光素子により光を使用者の耳の所定部位（例えば、耳孔（外耳道）の内壁）へ照射し且つ前記受光素子により前記耳の所定部位から戻る反射光を受光することで前記使用者の脈拍を測定することができるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０６８７３３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、従来の脈拍センサ付耳装着具においては、これを使用者の耳に装着したときに前記発光素子及び前記受光素子が耳の所定部位に対向するように前記脈拍センサを前記ハウジングの挿入部内に設置しなければならなかったので、前記脈拍センサの設置位置に制約があり、設計自由度が劣るという問題があった。その結果、例えば、前記脈拍センサを設置する必要がある前記挿入部の大型化を招き、耳への前記脈拍センサ付耳装着具の装着感を損なう場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、設計自由度を高めることができる脈拍センサ付耳装着具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、使用者の耳に装着可能な脈拍センサ付耳装着具であって、ハウジングと、脈拍センサと、導光部材とを備えるものである。ここで、前記ハウジングは、前記使用者の耳への装着時に耳孔に挿入可能な挿入部を有し、この挿入部が前記耳孔に挿入されたときに前記耳孔の内壁に対向する露出孔が前記挿入部に設けられたものである。前記脈拍センサは、発光素子及び受光素子を有し、前記ハウジングに取り付けられて、前記発光素子により前記耳孔の内壁に向かって光を照射し且つ前記受光素子により前記耳孔の内壁から戻る光を受光することで前記使用者の脈拍を測定可能に構成されたものである。前記導光部材は、長尺状のものであって、前記発光素子から前記耳孔の内壁へ光を、又、前記耳孔の内壁から前記受光素子へ光を伝導可能なように、長手方向一端部を前記挿入部の露出孔に挿入し且つ長手方向他端部を前記脈拍センサに対向させた状態で前記ハウジングに取り付けられたものである。
【０００８】
この構成によれば、前記脈拍センサ付耳装着具が使用者の耳に装着されたとき、前記脈拍センサによって前記使用者の脈拍を測定することが可能となる。しかも、前記脈拍センサの光に関し前記導光部材を用いた導光が可能になるため、前記ハウジングに対する前記脈拍センサの設置位置を任意に設定することが可能となり、前記脈拍センサ付耳装着具の設計自由度を高めることができる。結果として、前記挿入部の大型化を抑止し、耳への前記脈拍センサ付耳装着具の装着感の悪化を防止することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記脈拍センサが、前記ハウジングに内蔵されているものである。
【００１０】
この構成によれば、前記脈拍センサ付耳装着具のコンパクト化を図ることができる。また、前記耳の外部からの外光の影響をできるだけ排除して、前記脈拍センサの測定精度の低下を抑制しやすくなる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前記挿入部を包囲する弾性部材であって、前記挿入部の露出孔から延びる前記導光部材の長手方向一端部を収容し且つ前記耳孔への前記挿入部の挿入時に前記耳孔の内壁に対向する連通孔が設けられた弾性部材を備え、前記挿入部が前記耳孔に挿入されたとき、前記弾性部材が、前記使用者の耳の外部と前記連通孔とを遮蔽すべく、前記耳孔の内壁に密着するように弾性変形しながら前記耳孔の内壁と前記挿入部との間に装填されるものである。
【００１２】
この構成によれば、前記脈拍センサ付耳装着具が前記使用者の耳に装着されたとき、前記導光部材の長手方向一端部を収容した前記連通孔に前記耳の外部からの外光が侵入するのを阻止することが可能となる。したがって、前記脈拍センサの測定精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、設計自由度を高めることができる脈拍センサ付耳装着具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る脈拍センサ付耳装着具の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１の脈拍センサ付耳装着具におけるハウジングの内部構造の側面図である。
【図４】図１の脈拍センサ付耳装着具におけるハウジングの挿入部を使用者の耳孔に挿入した状態を示す断面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１に、本発明の一実施形態に係る脈拍センサ付耳装着具１の側面図を示す。図２に、図１のＡ−Ａ矢視断面図を示す。図３に、前記脈拍センサ付耳装着具１におけるハウジング３の内部構造の側面図を示す。
【００１７】
図１に示すように、前記脈拍センサ付耳装着具１は、本実施形態においては脈拍センサ付イヤホンとされており、使用者の耳に装着可能に構成されている。そして、前記脈拍センサ付耳装着具１は、ケーブル２を介して適宜の外部機器と接続され、この外部機器と連動して利用されるようになっている。
【００１８】
図１、図２、図３に示すように、前記脈拍センサ付耳装着具１は、前記ハウジング３と、イヤホン用スピーカ４と、脈拍センサ５と、導光部材６とを備えている。
【００１９】
前記ハウジング３は、使用者の耳への前記脈拍センサ付耳装着具１の装着時に耳孔（外耳道）に挿入可能な前記挿入部１１を有している。この挿入部１１には、露出孔１２が設けられている。この露出孔１２は、前記挿入部１１が前記耳孔に挿入されたとき、この耳孔の内壁に対向するように形成されている。
【００２０】
本実施形態において、前記ハウジング３は、ハウジング本体１３と、ハウジングカバー１４とを有している。前記ハウジング３において、前記ハウジング本体１３及び前記ハウジングカバー１４は共に樹脂を用いて製造されている。
【００２１】
前記ハウジング本体１３は、筒状の前記挿入部１１と、有底円筒状の支持部１６とを備えている。前記挿入部１１は、その内部に軸心方向一端部で外部に臨む音孔１７を有し、軸心方向他端部で前記支持部１６と一体的に連結されている。前記支持部１６は、前記挿入部１１の内部空間（前記音孔１７）に連通する開口部１８を有している。
【００２２】
前記ハウジングカバー１４は、概ねドーム状のものである。前記ハウジングカバー１４は、前記ハウジング３が中空状となるように、外周縁部を前記支持部１６の外周縁部に突き合わせた状態で前記ハウジング本体１３と一体的に接合されている。前記ハウジングカバー１４は、前記ケーブル２を挿通させ得るケーブル挿通部１９を有している。
【００２３】
前記イヤホン用スピーカ４は、本実施形態においてはダイナミック型の駆動方式が用いられたものである。前記イヤホン用スピーカ４は、前記ハウジング３の内部に組み込まれている。詳しくは、前記イヤホン用スピーカ４は、放音面が前記挿入部１１の内部空間を向くように、前記ハウジング本体１３の開口部１８に支持されている。
【００２４】
前記脈拍センサ５は、発光素子２１及び受光素子２２を有している。そして、前記脈拍センサ５は、前記ハウジング３に取り付けられて、前記発光素子２１により使用者の耳孔の内壁に向かって光を照射し、且つ、前記受光素子２２により前記耳孔の内壁から戻る反射光を受光することで、前記使用者の脈拍を測定することができるように構成されている。
【００２５】
本実施形態において、前記脈拍センサ５は、発光素子２１及び受光素子２２のほか、ケーシング２３を有している。前記発光素子２１及び前記受光素子２２は、前記ケーシング２３に収容されている。前記発光素子２１としては、赤外線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）等が用いられる。前記受光素子２２としては、フォトトランジスタ等が用いられる。
【００２６】
前記脈拍センサ５は、前記脈拍センサ付耳装着具１が使用者の耳に装着されたとき、この耳の外部に位置するように前記ハウジング３に取り付けられている。詳しくは、前記脈拍センサ５は、前記ハウジング３において、前記ハウジング本体１３の挿入部１１と共に耳孔には実質的に挿入されない前記ハウジングカバー１４に取り付けられている。
【００２７】
前記導光部材６は、長尺状のものであり、可撓性を有している。前記導光部材６は、前記発光素子２１から使用者の耳孔の内壁へ光を、又、前記耳孔の内壁から前記受光素子２２へ光（反射光）を伝導可能なように、長手方向一端部２５を前記挿入部１１の露出孔１２に挿入し且つ長手方向他端部２６を前記脈拍センサ５に対向させた状態で前記ハウジング３に取り付けられている。
【００２８】
本実施形態において、前記導光部材６は、発光側導光部材６Ａ及び受光側導光部材６Ｂを有している。前記各導光部材６Ａ・６Ｂとしては、光ファイバ等が用いられる。また、前記発光側導光部材６Ａ及び前記受光側導光部材６Ｂのそれぞれに対応するように、前記露出孔１２として、発光側露出孔１２Ａ及び前記受光側露出孔１２Ｂが前記挿入部１１に備えられている（図２、図４参照）。
【００２９】
前記発光側導光部材６Ａは、前記発光側露出孔１２Ａと前記脈拍センサ５の発光素子２１との間にわたって延設されている。前記発光側導光部材６Ａの長手方向一端部２５Ａ側は、耳孔の内壁に対向するように前記挿入部１１の発光側露出孔１２Ａに挿入されている。一方、前記発光側導光部材６Ａの長手方向他端部２６Ａは、前記発光素子２１に近接した位置でこれと対向するように配置されている。
【００３０】
前記受光側導光部材６Ｂは、前記受光側露出孔１２Ｂと前記脈拍センサ５の受光素子２２との間にわたって延設されている。前記受光側導光部材６Ｂの長手方向一端部２５Ｂ側は、耳孔の内壁に対向するように前記挿入部１１の受光側露出孔１２Ｂに挿入されている。一方、前記受光側導光部材６Ｂの長手方向他端部２６Ｂは、前記受光素子２２に近接した位置でこれと対向するように配置されている。
【００３１】
ここで、前記挿入部１１の発光側露出孔１２Ａ及び受光側露出孔１２Ｂは、互いに近接した位置に設けられている。こうして、前記発光側導光部材６Ａの長手方向一端部２５Ａ側と前記受光側導光部材６Ｂの長手方向一端部２５Ｂ側とが、互いに近接した位置で、前記挿入部１１の周方向に所定間隔を隔てて配置されている。
【００３２】
このような構成において、前記脈拍センサ付耳装着具１を用いて使用者の脈拍の測定を行う場合、まず、図４に示すように、前記挿入部１１が前記使用者の耳孔３０に挿入されるように前記脈拍センサ付耳装着具１を前記使用者の耳に装着して、前記導光部材６（６Ａ・６Ｂ）の長手方向一端部２５（２５Ａ・２５Ｂ）を前記耳孔３０の内壁３１に対向する所定位置に保持する。次に、前記外部機器等によって前記脈拍センサ５の発光素子２１を適宜に発光させる。
【００３３】
これにより、前記発光素子２１から発射された光（赤外線）が前記長手方向他端部２６Ａを通じて前記発光側導光部材６Ａにより導かれ、前記長手方向一端部２５Ａから前記耳孔３０の内壁３１へ照射される。そして、この照射に伴い前記使用者の人体３２内を透過して戻ってくる、前記耳孔３０の内壁３１からの反射光が前記長手方向一端部２５Ｂを通じて前記受光側導光部材６Ｂにより導かれ、前記長手方向他端部２６Ｂを経て前記受光素子２２により検出される。
【００３４】
その結果、前記使用者の脈拍を測定することが可能となる。すなわち、前記使用者の人体３２においては、心臓の鼓動に対応して血管中の血流量が変化し、さらには血液中のヘモグロビン量が変化する。そのため、前記脈拍センサ５によれば、このヘモグロビン量の変化を赤外線の反射光量の変化として前記受光素子２２により検出し、その検出値に基づいて前記使用者の脈拍を測定することができるようになっている。なお、脈拍の測定値は、前記外部機器等によって把握可能となっている。
【００３５】
以上のような構成により、前記脈拍センサ付耳装着具１が使用者の耳に装着されたとき、前記脈拍センサ５によって前記使用者の脈拍を測定することが可能となる。しかも、前記脈拍センサ５の光に関し前記発光側導光部材６Ａ及び前記受光側導光部材６Ｂを用いた導光が可能になるため、前記ハウジング３に対する前記脈拍センサ５の設置位置を任意に設定することが可能となり、前記脈拍センサ付耳装着具１の設計自由度を高めることができる。結果として、前記挿入部１１の大型化を抑止して、耳への前記脈拍センサ付耳装着具１の装着感の悪化を防止することができる。
【００３６】
なお、前記導光部材６は、本実施形態においては、前記長手方向一端部２５が前記挿入部１１の外周面側を向くように配置しているが、使用者の耳への脈拍センサ付耳装着具１の装着時に前記長手方向一端部２５を耳孔の内壁に対向させることができるのであれば、前記長手方向一端部２５が前記挿入部１１の略軸心方向（即ち、前記音孔１７と略同方向）を向くように配置してもよい。
【００３７】
また、図２、図３に示すように、前記脈拍センサ付耳装着具１においては、前記脈拍センサ５が、前記ハウジング３に内蔵されている。本実施形態において、前記脈拍センサ５は、前記イヤホン用スピーカ４と前記ハウジングカバー１４との間に位置するように前記ハウジング３の内部に配置され、その内周面にステー３３を介して支持されている。
【００３８】
このような構成により、前記脈拍センサ付耳装着具１のコンパクト化を図ることができる。また、使用者の耳の外部からの外光の影響をできるだけ排除して、前記脈拍センサ５の測定精度の低下を抑制しやすくなる。なお、ここでは、前記脈拍センサ５の設置位置に応じて、前記導光部材６も前記ハウジング３の内部に配置されることとなる。
【００３９】
また、図１、図２、図３に示すように、前記脈拍センサ付耳装着具１においては、弾性部材３５が備えられている。
【００４０】
前記弾性部材３５は、前記挿入部１１を包囲するように配置されている。前記弾性部材３５には、連通孔３６が設けられている。この連通孔３６は、前記挿入部１１の露出孔１２から延びる前記導光部材６の長手方向一端部２５を収容し、且つ、使用者の耳孔３０への前記挿入部１１の挿入時にこの耳孔の内壁に対向するものである。
【００４１】
そして、図４に示すように、前記挿入部１１が前記耳孔３０に挿入されたとき、前記弾性部材３５が、前記使用者の耳の外部３８と前記連通孔３６とを遮蔽すべく、前記耳孔３０の内壁３１に密着するように弾性変形しながら前記耳孔３０の内壁３１と前記挿入部１１との間に装填される構成とされている。
【００４２】
本実施形態において、前記弾性部材３５は、イヤーピース（耳栓）として利用されるものである。前記弾性部材３５は、シリコンラバー等の弾性材料を用いて製造されている。前記弾性部材３５は、筒状に形成されて、前記挿入部１１に着脱可能に密に外嵌されている。前記弾性部材３５は、使用者の耳孔よりも大きな外径を有し、縮径方向に弾性変形可能とされている。
【００４３】
前記連通孔３６は、前記発光側露出孔１２Ａ及び受光側露出孔１２Ｂのそれぞれに対応して、互いに隣り合う発光側連通孔３６Ａ及び受光側連通孔３６Ｂを有している。前記発光側連通孔３６Ａ及び前記受光側連通孔３６Ｂは、それぞれ、前記弾性部材３５の軸心方向中途部に配置され、前記弾性部材３５をその径方向に貫通するように設けられている。
【００４４】
前記発光側連通孔３６Ａは、前記弾性部材３５の外周面側で外部に臨み、前記弾性部材３５の内外周面側で前記発光側露出孔１２Ａと略直線状に連続するように設けられている。前記発光側連通孔３６Ａは、前記発光側導光部材６Ａの長手方向一端部２５Ａを収容することができるように形成されている。
【００４５】
前記受光側連通孔３６Ｂは、前記弾性部材３５の外周面側で外部に臨み、前記弾性部材３５の内外周面側で前記受光側露出孔１２Ｂと略直線状に連続するように設けられている。前記受光側連通孔３６Ｂは、前記受光側導光部材６Ｂの長手方向一端部２５Ｂを収容することができるように形成されている。
【００４６】
そして、前記弾性部材３５が、前記挿入部１１とともに前記耳孔３０に挿入されて、前記耳の形に合わせて弾性変形しながら、外周面を前記耳孔３０の内壁３１を密着させるようになっている。こうして、前記弾性部材３５は、前記発光側連通孔３６Ａ及び前記受光側連通孔３６Ｂと前記耳の外部３８との間に前記耳孔３０の内壁３１への密着部分３９を介在させ得るようになっている。
【００４７】
このような構成により、前記脈拍センサ付耳装着具１が使用者の耳に装着されたとき、前記密着部分３９により、前記発光側導光部材６Ａの長手方向一端部２５Ａを収容した前記発光側連通孔３６Ａ、及び、前記受光側導光部材６Ｂの長手方向一端部２５Ｂを収容した前記受光側連通孔３６Ｂに前記耳の外部３８からの外光が侵入するのを阻止することが可能となる。したがって、前記脈拍センサ５の測定精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１      脈拍センサ付耳装着具
３      ハウジング
５      脈拍センサ
６      導光部材
６Ａ    発光側導光部材
６Ｂ    受光側導光部材
１１    挿入部
１２    露出孔
１２Ａ  発光側露出孔
１２Ｂ  受光側露出孔
２１    発光素子
２２    受光素子
２５    導光部材の長手方向一端部
２５Ａ  発光側導光部材の長手方向一端部
２５Ｂ  受光側導光部材の長手方向一端部
２６    導光部材の長手方向他端部
２６Ａ  発光側導光部材の長手方向他端部
２６Ｂ  受光側導光部材の長手方向他端部
３５    弾性部材
３６    連通孔
３６Ａ  発光側連通孔
３６Ｂ  受光側連通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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