知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-159150(P2021-159150A)
(43)【公開日】2021年10月11日
(54)【発明の名称】補助部材及び検出装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/02 20060101AFI20210913BHJP
【ＦＩ】
A61B5/02 310K
A61B5/02 310P
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2020-61384(P2020-61384)
(22)【出願日】2020年3月30日
(71)【出願人】
【識別番号】000204284
【氏名又は名称】太陽誘電株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087480
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 修平
(72)【発明者】
【氏名】松田 勲
(72)【発明者】
【氏名】堀内 裕城
(72)【発明者】
【氏名】尾下 順二
(72)【発明者】
【氏名】茂木 孝之
【テーマコード（参考）】
4C017
【Ｆターム（参考）】
4C017AA09
4C017AB02
4C017AC04
4C017AC20
4C017AD01
4C017EE01
4C017FF15
(57)【要約】
【課題】バンド内のセンサにバイタル信号を安定的に検出させることが可能な補助部材及び検出装置を提供する。【解決手段】補助部材８０は、第１部材８１と、第１部材よりも大きな厚みを有する第２部材８２と、第１部材の一端と第２部材の一端とを連結する連結部材８３とを有し、第１部材および第２部材の間に連結部材が連結されることにより、バンドを２着脱可能に挟持する凹部８４を有する。これにより、バンド内のセンサにバイタル信号を安定的に検出させることができる。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１部材と、
前記第１部材よりも大きな厚みを有する第２部材と、
前記第１部材の一端と前記第２部材の一端とを連結する連結部材とを有し、
前記第１部材および前記第２部材の間に前記連結部材が連結されることにより、バンドを着脱可能に挟持する凹部を有することを特徴とする補助部材。
前記第１部材よりも大きな厚みを有する第２部材と、
前記第１部材の一端と前記第２部材の一端とを連結する連結部材とを有し、
前記第１部材および前記第２部材の間に前記連結部材が連結されることにより、バンドを着脱可能に挟持する凹部を有することを特徴とする補助部材。
【請求項2】
前記バンドは、人体の一部からバイタル信号を検出するセンサを有し、
前記センサでバイタル信号を検出しない場合には、前記第１部材が前記人体の一部と前記バンドの間に配置され、
前記センサでバイタル信号を検出する場合には、前記第２部材が前記人体の一部と前記バンドの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の補助部材。
前記センサでバイタル信号を検出しない場合には、前記第１部材が前記人体の一部と前記バンドの間に配置され、
前記センサでバイタル信号を検出する場合には、前記第２部材が前記人体の一部と前記バンドの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の補助部材。
【請求項3】
前記第１部材の他端と前記第２部材の他端とを係合する係合部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の補助部材。
【請求項4】
前記第２部材は、前記凹部が前記バンドを挟んだときに前記バンドと対向する第１面と、前記第１面と反対側の第２面とを有し、
前記第１部材は、前記凹部が前記バンドを挟んだときに前記バンドと対向する第３面と、前記第３面と反対側の第４面とを有し、
前記第２面及び前記第４面の少なくとも一方は、人体の一部に沿って湾曲する曲面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の補助部材。
前記第１部材は、前記凹部が前記バンドを挟んだときに前記バンドと対向する第３面と、前記第３面と反対側の第４面とを有し、
前記第２面及び前記第４面の少なくとも一方は、人体の一部に沿って湾曲する曲面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の補助部材。
【請求項5】
前記第１面及び前記第３面の少なくとも一方は、曲面を有することを特徴とする請求項４に記載の補助部材。
【請求項6】
前記第２部材は、当該第２部材の厚みを増減させる厚み調整部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の補助部材。
【請求項7】
前記厚み調整部は、膨張及び収縮が可能な空気袋と、前記空気袋に空気を注入する注入部と、前記空気袋から前記空気を排出する排出部とを備えることを特徴とする請求項６に記載の補助部材。
【請求項8】
前記厚み調整部は、人体の一部と接触可能な接触板と、前記接触板を人体の一部に対して移動させる移動機構とを備えることを特徴とする請求項６に記載の補助部材。
【請求項9】
前記第２部材は、人体の一部に対向する表面を有し、当該表面は人体の一部に向かって突出する突起を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の補助部材。
【請求項10】
第１部材と、
前記第１部材と対向する第２部材と、
前記第１部材の一端と前記第２部材の一端とを連結する連結部材を有し、
前記第１部材、前記連結部材および前記第２部材により前記バンドを着脱可能に挟持する凹部が形成され、
前記第１部材は、当該第１部材の厚みを増減させる厚み調整部を有することを特徴とする補助部材。
前記第１部材と対向する第２部材と、
前記第１部材の一端と前記第２部材の一端とを連結する連結部材を有し、
前記第１部材、前記連結部材および前記第２部材により前記バンドを着脱可能に挟持する凹部が形成され、
前記第１部材は、当該第１部材の厚みを増減させる厚み調整部を有することを特徴とする補助部材。
【請求項11】
人体の一部からバイタル信号を検出するセンサと、
前記人体の一部を押圧する押圧部と、
前記センサを保持する第１保持部、及び前記押圧部を保持する第２保持部を含み、前記第１保持部及び前記第２保持部を前記人体の一部に固定するバンドと、を備え、
前記押圧部は、前記人体の一部を押圧する押圧力を増減させる押圧力調整部を有することを特徴とする検出装置。
前記人体の一部を押圧する押圧部と、
前記センサを保持する第１保持部、及び前記押圧部を保持する第２保持部を含み、前記第１保持部及び前記第２保持部を前記人体の一部に固定するバンドと、を備え、
前記押圧部は、前記人体の一部を押圧する押圧力を増減させる押圧力調整部を有することを特徴とする検出装置。
【請求項12】
前記バンドが前記人体の一部である手首に固定された場合に、前記第２保持部は、前記手首の外周領域のうち、前記手首の橈骨と長掌筋との間で橈骨動脈が設けられていない外周領域上に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、補助部材及び検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、人体の脈波を検出する圧電素子を有する振動センサ及び該振動センサを指又は手首に巻き付けるバンドに取り付けた脈波検出装置が知られている。この振動センサは、基板と、基板上に配置された圧電素子と、当該圧電素子を囲むように基板上に配置され、人体に直接押し当てられる筒状部材又は導電性スペーサとを備えている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１３／１４５３５２号
【特許文献2】国際公開第２０１７／１８７７１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、脈波検出装置のバンドを手首に巻き付けた場合に、手首とバンドとの間には隙間が生じやすい。このため、振動センサが手首の橈骨動脈の脈波信号を安定的に検出できないおそれがある。
【0005】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、バンド内のセンサにバイタル信号を安定的に検出させることが可能な補助部材及び検出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】
本発明は、第１部材と、前記第１部材よりも大きな厚みを有する第２部材と、前記第１部材の一端と前記第２部材の一端とを連結する連結部材とを有し、前記第１部材および前記第２部材の間に前記連結部材が連結されることにより、バンドを着脱可能に挟持する凹部を有する補助部材である。
【0007】
上記構成において、前記バンドは、人体の一部からバイタル信号を検出するセンサを有し、前記センサでバイタル信号を検出しない場合には、前記第１部材が前記人体の一部と前記バンドの間に配置され、前記センサでバイタル信号を検出する場合には、前記第２部材が前記人体の一部と前記バンドの間に配置される構成とすることができる。
【0008】
上記構成において、前記第１部材の他端と前記第２部材の他端とを係合する係合部を備える構成とすることができる。
【0009】
上記構成において、前記第２部材は、前記凹部が前記バンドを挟んだときに前記バンドと対向する第１面と、前記第１面と反対側の第２面とを有し、前記第１部材は、前記凹部が前記バンドを挟んだときに前記バンドと対向する第３面と、前記第３面と反対側の第４面とを有し、前記第２面及び前記第４面の少なくとも一方は、人体の一部に沿って湾曲する曲面を有する構成とすることができる。
【0010】
上記構成において、前記第１面及び前記第３面の少なくとも一方は、曲面を有する構成とすることができる。
【0011】
上記構成において、前記第２部材は、当該第２部材の厚みを増減させる厚み調整部を有する構成とすることができる。
【0012】
上記構成において、前記厚み調整部は、膨張及び収縮が可能な空気袋と、前記空気袋に空気を注入する注入部と、前記空気袋から前記空気を排出する排出部とを備える構成とすることができる。
【0013】
上記構成において、前記厚み調整部は、人体の一部と接触可能な接触板と、前記接触板を前記人体の一部に対して移動させる移動機構とを備える構成とすることができる。
【0014】
上記構成において、前記第２部材は、人体の一部に対向する表面を有し、当該表面は前記人体の一部に向かって突出する突起を備える構成とすることができる。
【0015】
本発明は、第１部材と、前記第１部材と対向する第２部材と、前記第１部材の一端と前記第２部材の一端とを連結する連結部材を有し、前記第１部材、前記連結部材および前記第２部材により前記バンドを着脱可能に挟持する凹部が形成され、前記第１部材は、当該第１部材の厚みを増減させる厚み調整部を有する補助部材である。
【0016】
本発明は、人体の一部からバイタル信号を検出するセンサと、前記人体の一部を押圧する押圧部と、前記センサを保持する第１保持部、及び前記押圧部を保持する第２保持部を含み、前記第１保持部及び前記第２保持部を前記人体の一部に固定するバンドと、を備え、前記押圧部は、前記人体の一部を押圧する押圧力を増減させる押圧力調整部を有する検出装置である。
【0017】
上記構成において、前記バンドが前記人体の一部である手首に固定された場合に、前記第２保持部は、前記手首の外周領域のうち、前記手首の橈骨と長掌筋との間で橈骨動脈が設けられていない外周領域上に配置される構成とすることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、バンド内のセンサにバイタル信号を安定的に検出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照し本発明の実施の形態について説明する。
【0022】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る検出装置１は、例えば、一本のテープ状に形成されたバンドであり、手首（人体の一部）に巻き付けることができる。検出装置１は、バンド２と、バンド２の一端に形成されたピンバックル３（第１係止部）と、バンド２の他端に形成され、ピンバックル３のピンが挿入可能な複数の貫通孔（第２係止部）４とを備えている。バンド２は、ゴム、もしくはウレタン又はシリコンなどの樹脂で形成されており、バンド２の弾性率は、例えば５０〜３０００Ｍｐａである。バンド２は、フレキシブルな素材で構成されるため、手首にフィットしやすい。尚、本実施の形態かかる検出装置１は、脈波だけでなく、呼吸、血圧、心拍などのバイタルサインと呼ばれるバイタル信号も検出可能である。従って、以下の説明において、脈波信号はバイタル信号の一例である。
【0023】
本実施の形態では、ピンバックル３及び貫通孔４は係止部として機能する。ピンバックル３以外のバックルが使用されてもよいし、バックルを係止する係止部として貫通孔４以外の金具が使用されてもよい。なお、バンド２はバンド２の一端を他端と係止する部材を持てば良いので、マジックテープ（登録商標）又は、ピンバックル３および貫通孔４以外の時計バンドに使われる他の係止部が採用できる。また、バンド２は、係止部を有さない輪ゴムのようにリング状で、かつ幅を持ってなるバンドでも良い。
【0024】
バンド２は、橈骨動脈から脈波信号を検出する振動センサ２１と、脈波信号に対し信号処理を施し、コンピュータ又はスマホなどの外部装置に信号処理された脈波信号を送信する信号処理・通信部２２と、振動センサ２１及び信号処理・通信部２２に電力を供給する電源部２３とを備えている。振動センサ２１と信号処理・通信部２２との間には、信号線７１、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３が接続されている。信号処理・通信部２２と電源部２３との間には、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３が接続されている。
【0025】
バンド２の全長Ｌ１は、例えば、１５０〜２５０ｍｍである。ピンバックル３の端部から信号処理・通信部２２の中心までの長さＬ２は、例えば、１０〜１１０ｍｍである。信号処理・通信部２２の中心から電源部２３の中心までの長さＬ３は、例えば、２０〜１００ｍｍである。電源部２３の中心から振動センサ２１の中心までの長さＬ４は、例えば、３０〜８０ｍｍである。
【0026】
バンド２は、振動センサ２１を収容する第１収容部（第１保持部）２１０、信号処理・通信部２２を収容する第２収容部２２０、及び電源部２３を収容する第３収容部２３０を備えている。バンド２は、第１収容部２１０と第２収容部２２０及び第３収容部２３０との間に形成され、第１収容部２１０、第２収容部２２０及び第３収容部２３０の厚みよりも薄い第１連結部７５と、第２収容部２２０と第３収容部２３０との間に形成され、第２収容部２２０及び第３収容部２３０の厚みよりも薄い第２連結部７６とを備えている。第１収容部２１０〜第３収容部２３０の厚みは、例えば、１〜１５ｍｍであり、第１連結部７５及び第２連結部７６の厚みは、例えば、０．５〜５ｍｍである。信号線７１、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３は第１連結部７５及び第２連結部７６内を通過する。振動センサ２１の凸状部材３８はバンド２の表面から突出し且つ露出されているが、振動センサ２１の他の部品、信号処理・通信部２２及び電源部２３はバンド２の内部に埋め込まれている。第１連結部７５及び第２連結部７６のフレキシブル性が高いので、バンド２が手首１０に装着されたときに第１連結部７５及び第２連結部７６は曲げやすい。
【0027】
尚、第１連結部７５及び第２連結部７６の厚みは、第１収容部２１０、第２収容部２２０及び第３収容部２３０の厚みよりも薄い事でフレキシブル性を有すると説明した。しかし、バンド２全体の厚みが均一でも良い。つまり、第１収容部２１０、第２収容部２２０、第３収容部２３０、第１連結部７５及び第２連結部７６は同じ厚みでも、第１収容部２１０、第２収容部２２０及び第３収容部２３０にはプリント基板が埋め込まれるため、ある程度の硬さが発生する。しかし、第１連結部７５及び第２連結部７６は、バンド２の材質などの選択で柔軟性をもたせれば、フレキシブル性を持たせることが可能である。
【0028】
振動センサ２１、信号処理・通信部２２及び電源部２３は、ピンバックル３から貫通孔４に向かう方向に沿って、信号処理・通信部２２、電源部２３、振動センサ２１の順にバンド２に配置されている。振動センサ２１は、信号処理・通信部２２及び電源部２３よりも貫通孔４に近いバンド２上の位置に配置されている。
【0029】
図１（ｂ）の検出装置１Ａ及び図１（ｃ）の検出装置１Ｂでは、バンド２が時計バンドであり、バンド２の中間には時計５が設けられている。なお、図１（ｂ）び図１（ｃ）では、時計５の裏面側（つまり文字盤の裏側）が示されている。バンド２は、ピンバックル３及び時計５への第１取付部６を有する第１バンド部材２Ａと、ピンバックル３を係止する貫通孔４及び時計５への第２取付部７を有する第２バンド部材２Ｂとを備えている。第１バンド部材２Ａ及び第２バンド部材２Ｂは、ゴム、もしくはウレタン又はシリコンなどの樹脂で形成されており、バンド２の弾性率は、例えば５０〜３０００Ｍｐａである。
【0030】
図１（ｂ）では、第１バンド部材２Ａが振動センサ２１と、信号処理・通信部２２と、電源部２３とを備えている。また、第１バンド部材２Ａが、図１（ａ）と同様に、第１収容部２１０、第２収容部２２０、第３収容部２３０、第１連結部７５及び第２連結部７６を備えている。信号線７１、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３は第１連結部７５及び第２連結部７６内を通過する。振動センサ２１の凸状部材３８はバンド２の表面から突出し且つ露出されているが、振動センサ２１の他の部品、信号処理・通信部２２及び電源部２３は第１バンド部材２Ａの内部に埋め込まれている。
【0031】
図１（ｂ）では、第１バンド部材２Ａが第２バンド部材２Ｂよりも長い。第１バンド部材２Ａの全長Ｌ１０は、例えば、８０〜１６０ｍｍである。第２バンド部材２Ｂの全長Ｌ１１は、例えば、４０〜９０ｍｍである。ピンバックル３の端部から振動センサ２１の中心までの長さＬ１２は、例えば、１０〜５０ｍｍである。振動センサ２１の中心から電源部２３の中心までの長さＬ１３は、例えば、１０〜５０ｍｍである。電源部２３の中心から信号処理・通信部２２の中心までの長さＬ１４は、例えば、１０〜５０ｍｍである。
【0032】
振動センサ２１、信号処理・通信部２２及び電源部２３は、ピンバックル３から第１取付部６に向かう方向に沿って、振動センサ２１、電源部２３、信号処理・通信部２２の順に第１バンド部材２Ａに配置されている。振動センサ２１は、電源部２３及び信号処理・通信部２２よりもピンバックル３に近い位置に配置されている。
【0033】
図１（ｃ）では、第２バンド部材２Ｂが振動センサ２１と、信号処理・通信部２２と、電源部２３とを備えている。また、第２バンド部材２Ｂが、図１（ａ）と同様に、第１収容部２１０、第２収容部２２０、第３収容部２３０、第１連結部７５及び第２連結部７６を備えている。信号線７１、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３は第１連結部７５及び第２連結部７６内を通過する。振動センサ２１の凸状部材３８はバンド２の表面から突出し且つ露出されているが、振動センサ２１の他の部品、信号処理・通信部２２及び電源部２３は第２バンド部材２Ｂの内部に埋め込まれている。
【0034】
図１（ｃ）では、第２バンド部材２Ｂが第１バンド部材２Ａよりも長い。第１バンド部材２Ａの全長Ｌ１５は、例えば、６０〜１１０ｍｍである。第２バンド部材２Ｂの全長Ｌ１６は、例えば、８０〜１３０ｍｍである。第２取付部７から振動センサ２１の中心までの長さＬ１７は、例えば、２０〜６０ｍｍである。振動センサ２１の中心から電源部２３の中心までの長さＬ１８は、例えば、１０〜５０ｍｍである。電源部２３の中心から信号処理・通信部２２の中心までの長さＬ１９は、例えば、１０〜５０ｍｍである。
【0035】
振動センサ２１、信号処理・通信部２２及び電源部２３は、第２取付部７から貫通孔４に向かう方向に沿って、振動センサ２１、電源部２３、信号処理・通信部２２の順に第２バンド部材２Ｂに配置されている。振動センサ２１は、信号処理・通信部２２及び電源部２３よりも第２取付部７に近い位置に配置されている。
【0036】
尚、図１（ａ）〜（ｃ）において、第３収容部２３０及び電源部２３の位置を第２収容部２２０及び信号処理・通信部２２の位置と交換してもよい。
【0037】
図２は、振動センサ２１の構成を示す断面図である。図３（ａ）は、振動センサ２１の構成を示す平面図である。図３（ｂ）は振動センサ２１が備えるケースの例を示す図である。図２において、基板の表面に垂直な方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な面内で互いに直交する２方向をＸ方向（第１方向）及びＹ方向（第２方向）とする。図３（ａ）は、基板を図２の＋Ｚ側から見た場合の平面図である。
【0038】
図２において、振動センサ２１は、基板３０、圧電素子３３、素子３７、凸状部材３８及びケース４０を有する。基板３０及びケース４０で囲まれる空間が空間５０になる。基板３０は、略平板状であり、おもて面３０ｂと、おもて面３０ｂの反対側の裏面３０ａとを有する。基板３０は、ＸＹ平面視において、略長方形であってもよいし、略正方形であってもよい。尚、基板３０のＸ方向の両端部３１の各々が、Ｙ方向に長さを持ち、圧電素子３３または凸状部材３８を挟んで対向位置に配置され、この基板３０がケース４０によって支持される両端部３１を有するのであれば、基板３０は矩形以外の形状でも良い。例えば、楕円、円、または多角形などの両端がカットされて、Ｙ方向に支持可能な直線部がある形状の基板であれば、その基板を基板３０として適用可能である。よって、基板３０のＸ方向の両端部３１の各々がバンド２に支持されるＹ方向の長さを有していれば、基板３０は略正方形又は略長方形以外の形状でもよい。
【0039】
基板３０は、例えば、１５ｍｍ（ｘ）×１５ｍｍ（ｙ）×０．８ｍｍ（ｚ）のサイズを有している。基板３０は、図３（ａ）に示すように、対向する一対の支持側辺３０ｃおよび支持側辺３０ｃと交差する一対の非接触側辺３０ｄを有する。基板３０がＺ方向に撓んだ場合に、非接触側辺３０ｄはケース４０と接触しない。基板３０のＸ方向の両端部３１は一対の支持側辺３０ｃまたはその近傍に設けられている。基板３０は、絶縁性を有する材料で形成されており、例えば、ガラスエポキシなどの絶縁性樹脂で形成されている。尚、基板３０は、絶縁性セラミック（例えば、アルミナ）で形成されてもよいし、若しくは裏面３０ａが樹脂膜で絶縁処理された金属板または合金板で形成されてもよい。この樹脂膜の上に導電パターン３２が形成される。例えば、基板３０の少なくとも裏面３０ａには、不図示のパッド電極と接続される導電パターン３２が設けられている。そして、圧電素子３３、この圧電素子３３と回路を構成する素子３７（電気部品）は、パッド電極と半田を介して電気的に接続されている。従って、基板３０の裏面３０ａにおいて、圧電素子３３及び素子３７が搭載されるパッド電極及び導電パターン３２が配置されている領域以外の領域（例えば両端部３１）は絶縁されている。なお、基板３０の裏面３０ａの両端部３１は絶縁部として機能する。また、基板３０は、例えば、２０ＧＰａ以上の弾性率を有し、バンド２、凸状部材３８及びケース４０の弾性率よりも高い。
【0040】
圧電素子３３は、基板３０の裏面３０ａの中心付近に配置され、不図示の半田を介して裏面３０ａに固定されている。圧電素子３３は、例えば、３．２ｍｍ（ｘ）×１．６ｍｍ（ｙ）×０．８ｍｍ（ｚ）のサイズを有している。図３（ａ）に示すように、＋Ｚ方向から観た場合に、圧電素子３３は、凸状部材３８が固定されている領域内に位置する。つまり、圧電素子３３は、凸状部材３８が固定されたおもて面３０ｂの第１領域（図３（ａ）の点線領域）に対向する裏面３０ａの第２領域内（図３（ａ）の点線領域内）に固定されている。
【0041】
圧電素子３３は、圧電体３４、端子電極３５及び端子電極３６を有する。圧電体３４は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を主成分とする材料で形成される。圧電体３４には、予め＋Ｚ方向側および−Ｚ方向側で圧電体３４を上下で挟むように分極端子（不図示）が用意され、＋Ｚ方向および−Ｚ方向から所定の電圧をかけて分極処理が行われ、圧電体３４の分極方向をＺ方向にしている。なお、この分極処理に必要である分極端子は削除されても良いし、残しておいても良い。端子電極３５及び端子電極３６は、圧電体３４を挟んで互いに対向配置される。端子電極３５は、圧電体３４の−Ｘ側に配置され、端子電極３６は、圧電体３４の＋Ｘ側に配置される。これにより、圧電体３４が＋Ｚ方向および−Ｚ方向に力を受けて変位すると、電荷が発生し、その結果、端子電極３５、３６の間には、その力に応じた電気信号が発生する。
【0042】
なお、本実施形態において、凸状部材３８を通じて外力が加わることにより、巨視的に見ると基板３０が上下に撓み、微視的に見ると、基板３０の裏面３０ａは水平方向に伸びたり縮んだりしている。その結果、基板３０の上に載せられた圧電素子３３も伸びたり縮んだりするので、端子電極３５と３６の間に電気信号が発生する。ここでは、圧電素子３３の分極方向は、基板３０の垂直方向に整列されたものである。
【0043】
素子３７は、例えば、圧電素子３３で発生した信号に対して増幅処理を施すＦＥＴ（Field Effect Transistor）などの半導体素子であり、基板３０の裏面３０ａに設けられたパッド電極に、半田等で固定されている。素子３７は、不図示の配線を介して圧電素子３３に電気的に接続されている。なお、基板３０のおもて面３０ｂに不図示のシールドメタルが設けられても良い。この場合、シールドメタルは裏面３０ａに設けられたＧＮＤ用の配線や電極とビアを介して接続される。
【0044】
凸状部材３８は、基板３０のおもて面３０ｂの略中央に接着剤又は合金接合などで固定されており、基板３０のおもて面３０ｂから−Ｚ方向に突出している。凸状部材３８は、図２に示すように、圧電素子３３に対向する位置に設けられている。凸状部材３８は、例えば、径９．５ｍｍ、高さ７．４ｍｍのサイズを有している。凸状部材３８は、シリコン、ポリカーボネート又はＡＢＳなどの樹脂、又は鉄やニッケルなどの金属で形成されている。凸状部材３８が樹脂である場合、前述の樹脂製接着剤で基板３０に固定され、凸状部材３８の弾性率は、例えば０．１〜３０００Ｍｐａである。凸状部材３８が金属である場合、前述の樹脂製接着剤、ロウ材または導電ペーストで基板３０に固定され、凸状部材３８の弾性率はＧｐａオーダーである。なお、凸状部材３８は上述した弾性率を有する限り、エアーチューブのような中空形状でもよい。凸状部材３８はバンド２の表面から突出し且つ露出されているが、振動センサ２１の基板３０及びケース４０はバンド２の内部に埋め込まれている。
【0045】
また、おもて面３０ｂが金属膜、例えば、銅などで全面被覆されて、シールドされている場合は、凸状部材３８はロウ材や導電ペーストでおもて面３０ｂに固定するのが適切である。この場合、金属膜は、シールド部材として及び凸状部材の固着部材として機能する。
【0046】
ケース４０は、シリコン、ポリカーボネート又はＡＢＳなどの樹脂で形成されている。ケース４０の弾性率は、例えば、５０〜３０００Ｍｐａであり、基板３０の弾性率よりも低い。
【0047】
図２に示すように、基板３０のＸ方向の両端部３１は、ケース４０の段差４４に両持ち梁状に固定されている。つまり、基板３０のＸ方向の両端部３１は、基板３０の振動の固定端として機能する。バンド２が手首に巻かれ、凸状部材３８が手首から脈波の振動による力を受けると、その力が凸状部材３８から基板３０へ伝達され、基板３０が＋Ｚ方向に撓む。なお、基板３０が＋Ｚ方向に撓んだ場合でも、圧電素子３３及び素子３７は、ケース４０に接触しない。凸状部材３８のＸ方向の長さが基板３０のＸ方向の長さよりも小さいので、凸状部材３８が基板３０を効率的に撓ませることができる。また、凸状部材３８が基板３０の裏面３０ａの圧電素子３３に対応した位置に配置されているので、基板３０のおもて面３０ｂにおける圧電素子３３付近の領域を効率的に撓ませることができる。これにより、圧電素子３３内の圧電体３４を効率的に変位させることができ、圧電素子３３が脈波の振動による力を感度よく検知することができる。
【0048】
図２及び図３（ｂ）に示すように、ケース４０は、基板３０のＸ方向の両端部３１を支持する段差４４を有する複数の第１壁部４２と、複数の第１壁部４２を連結し基板３０の裏面３０ａを覆う底部４３とを備える。底部４３はＸＹ平面と平行に形成され、複数の第１壁部４２は底部４３のＸ方向の両端に設けられ、ＹＺ平面と平行に配置されている。また、図３（ｂ）に示すように、第１壁部４２の一つには、基板３０から配線を外部に引き出すための凹部４５が形成されている。例えば、図１（ａ）〜（ｃ）の信号処理・通信部２２から延びる信号線７１、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３が凹部４５を介して基板３０の裏面３０ａに接続される。
【0049】
図２に示すように、ケース４０の内壁（空間５０に接する複数の第１壁部４２及び底部４３の面）を覆うように導電材としての導電膜４１が形成されている。導電膜４１は、ケース４０の外壁を覆うように形成されてもよいし、ケース４０の内部に形成されてもよい。絶縁性を有する材料で形成されている基板３０を導電膜４１に絶縁性接着材で固定することで、基板３０、複数の第１壁部４２及び底部４３で空間５０を封止し、外部からの電磁波を遮断している。
【0050】
また、空間５０には、ケース４０の弾性率よりも低い弾性率を有する素材が充填されるのが好ましい。空間５０に充填される素材の弾性率がケース４０の弾性率よりも高い場合には、基板３０の振動が抑制されてしまう。このため、空間５０に充填される素材の弾性率はケース４０の弾性率の５分の１以下に設定されるのが好ましい。空間５０に充填される素材は、例えば、空気・ガスなどの気体、ゲル、ゴム、又は樹脂などである。空間５０に充填される素材の弾性率は、例えば０〜１０Ｍｐａである。なお、図２の空間５０には、例えば、空気が充填されている。
【0051】
図４は、振動センサ２１、信号処理・通信部２２及び電源部２３の構成を示すブロック図である。信号線７１、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３が振動センサ２１と信号処理・通信部２２との間及び信号処理・通信部２２と電源部２３との間に接続されている。振動センサ２１は、圧電素子３３と、素子３７としてのアンプ３７１とを備えている。ここでアンプ３７１は、例えば、インスツルメンテーションアンプやチャージアンプである。アンプ３７１は、圧電素子３３で発生した信号（脈波信号）を増幅し、信号線７１を介して信号処理・通信部２２に出力する。
【0052】
信号処理・通信部２２は、プログラマブルアンプ２２１と、Ａ／Ｄ変換器２２２と、通信モジュール２２３と、マイコン２２４とを備えている。プログラマブルアンプ２２１はアンプ３７１から受信した脈波信号をさらに増幅する。Ａ／Ｄ変換器２２２は、プログラマブルアンプ２２１によって増幅された脈波信号をデジタル信号に変換する。マイコン２２４はＡ／Ｄ変換器２２２で変換されたデジタル信号を通信可能なデジタルデータに変換する。また、マイコン２２４は通信モジュールの通信タイミングなども制御する。マイコン２２４はＡ／Ｄ変換器２２２で変換されたデジタル信号からノイズ成分を除去してもよい。通信モジュール２２３は、例えば、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）又は無線ＬＡＮなどの無線通信を行い、脈波信号を示すデジタルデータを不図示の外部装置（例えばコンピュータやスマートフォンなど）に送信する。
【0053】
電源部２３は、ボタン電池又は充電可能なリチウムイオン電池のようなバッテリ２３１を備えている。バッテリ２３１は、電力線７２を介して信号処理・通信部２２及び振動センサ２１に含まれる各構成要素に電力を供給する。
【0055】
図５では、電源部２３は、振動センサ２１と信号処理・通信部２２との間に配置され、振動センサ２１と信号処理・通信部２２とを接続する配線（即ち、信号線７１、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３）は電源部２３の周辺を引き回されている。
【0056】
図５の信号処理・通信部２２では、プログラマブルアンプ２２１、Ａ／Ｄ変換器２２２、通信モジュール２２３及びマイコン２２４が基板２２６上に形成されている。さらに、振動センサ２１と接続する配線（即ち、信号線７１、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３）及び電源部２３と接続する配線（即ち、電力線７２及びグランド（ＧＮＤ）線７３）は基板２２６上の端子２４２から引き延ばされている。
【0057】
図６は、図１（ａ）のバンド２を左の手首１０に巻いた状態の断面図である。図６では、指先側から見た状態が示されている。手首１０は、橈骨１１、尺骨１２、橈骨動脈１３、長掌筋１４、及び総指伸筋１５を備えている。図６の上側が手の甲側又は手首１０の背側であり、図６の下側が手のひら側又は手首１０の腹側である。
【0058】
図６に示すように、第１収容部２１０及び振動センサ２１が手首１０の橈骨動脈１３に対向する位置に配置されるようにバンド２が手首１０に巻かれると、第３収容部２３０及び電源部２３が手首１０の総指伸筋１５に対向するように配置される。このとき、第３収容部２３０及び電源部２３の両脇に隙間が生じるため、振動センサ２１を手首１０に押し当てる力が弱まり、振動センサ２１が橈骨動脈１３に対向する位置からずれてしまい、手首１０の橈骨動脈１３の脈波信号を安定的に検出できないおそれがある。
【0059】
そこで、本実施の形態では、図７（ａ）に示すように、バンド２に補助部材８０を装着する。図７（ａ）は、図１（ａ）のバンド２に補助部材８０を取り付けた状態を示す図である。図７（ｂ）は、補助部材８０を取り付けたバンド２を左の手首１０に巻いた状態の断面図である。なお、バンド２に取り付けられる補助部材８０の個数は１個以上であればよい。また、補助部材８０は、図１（ｂ）及び図１（ｃ）の第１バンド部材２Ａ又は第２バンド部材２Ｂに取り付けられてもよい。
【0060】
図７（ｂ）に示すように、手首１０の外周領域のうち、手首１０の橈骨１１と長掌筋１４との間で橈骨動脈１３が設けられていない外周領域Ｐ３上に補助部材８０を取り付けることで、振動センサ２１を手首１０に押し当てる力が増加する。これにより、振動センサ２１が橈骨動脈１３に対向する位置からずれることを防止し、振動センサ２１は手首１０の橈骨動脈１３の脈波信号を安定的に検出することができる。尚、外周領域Ｐ３以外の外周領域は、振動センサ２１が設けられているので、脈波を検出する期間には補助部材８０を外周領域Ｐ３以外の外周領域に取り付けられない。脈波を検出しない場合には、補助部材８０を外周領域Ｐ３以外の外周領域に取り付けてもよい。また、好ましくは、橈骨１１と尺骨１２とを結ぶ直線Ｐ１に対して振動センサ２１と線対称のバンド２の位置、長掌筋１４と総指伸筋１５とを結ぶ直線Ｐ２に対して振動センサ２１と線対称のバンド２の位置、及び手首の中心に対して振動センサ２１と点対称のバンド２の位置に補助部材８０を取り付けてもよい。これらの位置では振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を効率的に増加させることができる。
【0062】
補助部材８０は、ゴム、もしくはウレタン又はシリコンなどの樹脂で形成されており、補助部材８０の弾性率は、例えば５０〜３０００Ｍｐａである。補助部材８０は、断面コ字状であり、第１部材８１と、第１部材８１よりも大きな厚みを有する第２部材８２と、第１部材８１の一端と第２部材８２の一端とを連結する連結部材８３とを備えている。第１部材８１、第２部材８２及び連結部材８３は一体形成されている。図８（ｂ）に示すように、第１部材８１と第２部材８２との間には、バンド２を挟むための凹部８４が形成されている。第１部材８１は、凹部８４がバンド２を挟んだときにバンド２と対向する第１面８１ａと、第１面８１ａと反対側の第２面８１ｂとを有する。第２部材８２は、凹部８４がバンド２を挟んだときにバンド２と対向する第１面８２ａと、第１面８２ａと反対側の第２面８２ｂとを有する。第１面８１ａ及び第２面８１ｂは第３面及び第４面と称することがある。
【0063】
図８（ｃ）に示すように、バンド２は第１部材８１と第２部材８２との間に着脱可能に挟持される。例えば、振動センサ２１で脈波を検出しない期間は、図８（ｃ）に示すように、第１部材８１がバンド２と手首１０との間に配置されるように、補助部材８０をバンド２に装着する。そして、振動センサ２１で脈波を検出する場合に、被測定者が補助部材８０をバンド２から一旦取り外して、図８（ｄ）に示すように、第２部材８２がバンド２と手首１０との間に配置されるように、補助部材８０をバンド２に再装着する。こうすることで、振動センサ２１で脈波を検出する場合に、振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加でき、振動センサ２１が橈骨動脈１３に対向する位置からずれることを防止できる。その結果、振動センサ２１は手首１０の橈骨動脈１３の脈波信号を安定的に検出することができる。
【0064】
補助部材８０の大きさは、例えば、２５ｍｍ（ｘ）ｘ２５ｍｍ（ｙ）ｘ３０ｍｍ（ｚ）である。上述したように、振動センサ２１で脈波を検出しない期間は、第１部材８１がバンド２と手首１０との間に配置されるので、図８（ａ）の第１部材８１の厚みＴ１は、被装着者に違和感を感じさせない程度の厚みであることが好ましく、例えば５ｍｍである。一方、振動センサ２１で脈波を検出する場合には、第２部材８２がバンド２と手首１０との間に配置され、振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させる必要があるので、第２部材８２の厚みＴ２は、第１部材８１の厚みＴ１の２倍以上が好ましく、例えば２２．５ｍｍである。また、連結部材８３の厚みＴ３（即ち凹部８４の鉛直方向の幅）は、バンド２の厚みと同じ又は若干大きく、例えば２〜３ｍｍである。
【0065】
なお、前述のように、第１部材８１、第２部材８２および連結部材８３でバンド２を保持する機構、すなわち、少なくとも第２部材８２の厚みを厚くすることで手首１０への押圧力を増している。しかしながら、少なくとも第２部材８２が風船のごとく空気を入れることで、それ自体が膨らみ、第２部材８２の厚みが増す構造であっても良い。
【0066】
図８（ｅ）に示すように、連結部材８３の反対にある第１部材８１の他端に突起８１Ｃが設けられ、連結部材８３の反対にある第２部材８２の他端に突起８１Ｃと係合するフック部８２Ｃが設けられてもよい。これにより、補助部材８０がバンド２から脱落することを防止できる。なお、突起８１Ｃ及びフック部８２Ｃは係合部として機能する。
【0068】
図９（ａ）では、第１部材８１の第１面８１ａ及び第２面８１ｂ、並びに第２部材８２の第１面８２ａ及び第２面８２ｂは、いずれも平面である。図９（ｂ）に示すように、第２部材８２の第２面８２ｂは、手首１０の湾曲に沿った曲面にしてもよい。第２面８２ｂの曲率半径は、約２〜４ｃｍである。この場合、第２面８２ｂの手首１０へのフィット感を向上させることができる。同様に、図９（ｃ）に示すように、第１部材８１の第２面８１ｂも、手首１０の湾曲に沿った曲面にしてもよい。
【0069】
図９（ｄ）に示すように、第２部材８２の第１面８２ａは、曲面にしてもよい。第１面８２ａの曲率半径は、第２面８２ｂの曲率半径と同じでも異なっていてもよい。第１面８２ａを曲面にすることでバンド２が第１面８２ａに接触しやすくなり、補助部材８０がバンド２から脱落することを防止できる。同様に、図９（ｅ）に示すように、第１部材８１の第１面８１ａも、曲面にしてもよい。
【0070】
図９（ｆ）に示すように、第１面８１ａ及び第２面８１ｂ、並びに第１面８２ａ及び第２面８２ｂの全てを曲面にしてもよい。また、第１面８１ａ及び第２面８１ｂ、並びに第１面８２ａ及び第２面８２ｂのいずれか２つ以上を曲面にしてもよい。また、第１面８１ａ及び第１面８２ａの曲面は、例えば、凹凸が交互に連続する曲面でもよい。これにより補助部材８０がバンド２から脱落することを効果的に防止できる。
【0071】
図１０（ａ）〜（ｄ）、図１１（ａ）〜（ｄ）及び図１２（ａ），（ｂ）は補助部材８０の変形例の断面図である。なお、図１０（ａ）〜（ｄ）の補助部材８０Ａ〜８０Ｃの第１部材８１及び第２部材８２に、図８（ｅ）で示した突起８１Ｃ及びフック部８２Ｃを設けてもよい。
【0072】
図１０（ａ）に示すように、補助部材８０の第１変形例である補助部材８０Ａは、第１部材８１と、第２部材８２と、連結部材８３と、突起８５とを備えている。補助部材８０Ａは突起８５を有する点で補助部材８０と異なるが、補助部材８０Ａの他の構成は、補助部材８０と同一である。突起８５は、補助部材８０と同様に、ゴム、もしくはウレタン又はシリコンなどの樹脂で形成されており、突起８５の弾性率は、例えば５０〜３０００Ｍｐａである。突起８５は、第２部材８２の第２面８２ｂ上に形成されている。
【0073】
なお、図１１（ａ）に示すように、突起８５は、第１部材８１の第２面８１ｂ上に形成されていてもよい。さらに、突起８５は、第１部材８１の第２面８１ｂ及び第２部材８２の第２面８２ｂの両方に形成されていてもよい。
【0074】
図１１（ａ）〜（ｄ）の補助部材８０Ａ〜８０Ｃでは、第２部材８２の厚みＴ２は、第１部材８１の厚みＴ１と略同一である。図１１（ａ）〜（ｄ）の補助部材８０Ａ〜８０Ｃでは、振動センサ２１で脈波を検出する場合も及び検出しない場合も、第１部材８１がバンド２と手首１０との間に配置される。つまり、被測定者が図１１（ａ）〜（ｄ）の補助部材８０Ａ〜８０Ｃをバンド２から一旦取り外して、第２部材８２がバンド２と手首１０との間に配置されるように補助部材８０をバンド２に再装着する手間が不要になる。なお、図１１（ａ）〜（ｄ）の補助部材８０Ａ〜８０Ｃの第１部材８１及び第２部材８２に、図８（ｅ）で示した突起８１Ｃ及びフック部８２Ｃを設けてもよい。
【0075】
第１部材８１又は第２部材８２がバンド２と手首１０との間に配置されたときに、突起８５を設けることで振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させることができる。つまり、振動センサ２１の手首１０への固定を強化できる。
【0076】
図１０（ｂ）に示すように、補助部材８０の第２変形例である補助部材８０Ｂは、第１部材８１と、第２部材８２と、連結部材８３と、突起８６とを備えている。補助部材８０Ｂは突起８６を有する点で補助部材８０と異なるが、補助部材８０Ｂの他の構成は、補助部材８０と同一である。突起８６は、例えば、内部に空気９を有する空気袋である。突起８６の内部に含まれる空気量は一定である。突起８６は変形可能であり、手首１０にフィットしやすい。突起８６は、ゴム、もしくはウレタン又はシリコンなどの樹脂で形成されており、突起８６の弾性率は、第１部材８１、第２部材８２及び連結部材８３の弾性率の半分以下であり、例えば２５〜１００Ｍｐａである。図１１（ｂ）に示すように、突起８６は、第１部材８１の第２面８１ｂ上に形成されていてもよい。さらに、突起８６は、第１部材８１の第２面８１ｂ及び第２部材８２の第２面８２ｂの両方に形成されていてもよい。第１部材８１又は第２部材８２がバンド２と手首１０との間に配置されたときに、突起８６を設けることで振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させることができる。
【0077】
図１０（ｃ）に示すように、補助部材８０の第３変形例である補助部材８０Ｃは、第１部材８１と、第２部材８２と、連結部材８３と、突起８７とを備えている。突起８７は、例えば、内部に空気９を有する空気袋である。突起８７の内部に含まれる空気量は変更可能である。つまり、突起８７は、突起８６と異なり、膨張及び収縮が可能である。さらに、補助部材８０Ｃは、突起８７に連通する空気注入路８８と、空気注入路８８に接続され、突起８７に空気９を注入する注入ボタン８９と、空気注入路８８内に設けられた注入弁９０と、突起８７に連通する空気排出路９１と、空気排出路９１に接続され、突起８７から空気９を排出する排出ボタン９２と、空気排出路９１内に設けられた排出弁９３とを備えている。注入ボタン８９を押下すると、空気９が空気注入路８８の注入弁９０を介して突起８７に注入される。排出ボタン９２を押下すると、空気９が空気排出路９１の排出弁９３を介して突起８７から排出される。図１０（ｃ）は突起８７から空気９が排出された状態を示し、図１０（ｄ）は突起８７に空気９が注入された状態を示す。突起８７、空気注入路８８、注入ボタン８９、注入弁９０、空気排出路９１、排出ボタン９２及び排出弁９３は、厚み調整部として機能する。空気注入路８８、注入ボタン８９及び注入弁９０は、突起８７に空気９を注入する注入部として機能する。空気排出路９１、排出ボタン９２及び排出弁９３は、突起８７から空気９を排出する排出部として機能する。
【0078】
突起８７は、ゴム、もしくはウレタン又はシリコンなどの樹脂で形成されており、突起８７の弾性率は、第１部材８１、第２部材８２及び連結部材８３の弾性率の半分以下であり、例えば２０〜１００Ｍｐａである。図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）に示すように、突起８７は、第１部材８１の第２面８１ｂ上に形成されていてもよい。さらに、突起８７は、第１部材８１の第２面８１ｂ及び第２部材８２の第２面８２ｂの両方に形成されていてもよい。第１部材８１又は第２部材８２がバンド２と手首１０との間に配置されたときに、突起８７を設けることで振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させることができる。また、突起８７の大きさを適宜調整することができる。
【0079】
図１２（ａ）に示すように、補助部材８０の第４変形例である補助部材８０Ｄは、第１部材８１と、第２部材８２と、連結部材８３と、接触板９４と、移動機構９５とを備えている。接触板９４は手首１０と接触可能であり、例えば、金属又は樹脂などで構成されている。移動機構９５は接触板９４の一端に固定されており、接触板９４を手首１０に対して移動させる。移動機構９５は、例えば、接触板９４に固定されたネジ９５Ａと、ネジ９５Ａに回転可能に取り付けられ、ネジ９５Ａを手首１０に対して移動させる回転部材９５Ｂとを備えている。例えば、回転部材９５Ｂを時計回りに回転させると、接触板９４が第２面８２ｂから離れ、回転部材９５Ｂを反時計回りに回転させると、接触板９４が第２面８２ｂに近づく。つまり、接触板９４は図１２（ａ）の矢印Ｒ方向に移動する。移動機構９５は、ネジ９５Ａ及び回転部材９５Ｂに限定されるものではない。例えば、移動機構９５は、伸縮可能なスライダと、当該スライダの長さを調整するストッパとを有していてもよい。接触板９４及び移動機構９５は厚み調整部として機能する。
【0080】
接触板９４が手首１０を押すことで振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させることができる。その結果、振動センサ２１は手首１０の橈骨動脈１３の脈波信号を安定的に検出することができる。なお、図１２（ｂ）に示すように、接触板９４は第１部材８１の第２面８１ｂ上に形成されていてもよく、移動機構９５は、第１部材８１側に形成されていてもよい。さらに、接触板９４は、第１部材８１の第２面８１ｂ及び第２部材８２の第２面８２ｂの両方に形成されていてもよい。移動機構９５は、第１部材８１側及び第２部材８２側の両方に形成されていてもよい。
【0081】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、バンド２の変形例の断面図である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の構成及び特徴は、第１バンド部材２Ａ及び第２バンド部材２Ｂにも適用可能である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）では図の上側が手首側である。
【0082】
図１３（ａ）では、バンド２は第４収容部（第２保持部）２４０を有し、第４収容部２４０が手首１０を押圧する押圧部１００を備えている。また、バンド２は、第２収容部２２０と第４収容部２４０との間に形成され、第２収容部２２０及び第４収容部２４０の厚みよりも薄い第３連結部７７を備えている。第４収容部２４０の厚みは、例えば第１収容部２１０〜第３収容部２３０の厚みと同一であり、第３連結部７７の厚みは第１連結部７５及び第２連結部７６の厚みと同一である。
【0083】
振動センサ２１を収容する第１収容部２１０が手首１０の橈骨動脈１３に対向する位置に配置されるようにバンド２が手首１０に固定された場合に、第４収容部２４０と押圧部１００又は後述する押圧部１０１とは、手首１０の外周領域のうち、手首１０の橈骨１１と長掌筋１４との間で橈骨動脈１３が設けられていない外周領域Ｐ３（図７（ｂ））上に配置されている。これにより、振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させることができる。また、好ましくは、第４収容部２４０と押圧部１００又は後述する押圧部１０１とは、橈骨１１と尺骨１２とを結ぶ直線Ｐ１に対して第１収容部２１０と線対称の位置、長掌筋１４と総指伸筋１５とを結ぶ直線Ｐ２に対して第１収容部２１０と線対称の位置、及び手首の中心に対して第１収容部２１０と点対称の位置に設けられてもよい。これにより、振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を効率的に増加させることができる。
【0084】
押圧部１００は、図１０（ｃ）と同様に、膨張及び収縮が可能な空気袋である突起８７と、突起８７に連通する空気注入路８８と、空気注入路８８に接続され、突起８７に空気を注入する注入ボタン８９と、空気注入路８８内に設けられた注入弁９０と、突起８７に連通する空気排出路９１と、空気排出路９１に接続され、突起８７から空気を排出する排出ボタン９２と、空気排出路９１内に設けられた排出弁９３とを備えている。図１３（ａ）では、空気注入路８８、注入ボタン８９、注入弁９０、空気排出路９１、排出ボタン９２及び排出弁９３が、手首１０を押圧する押圧力を増減させる押圧力調整部として機能する。
【0085】
注入ボタン８９を押下すると、空気が空気注入路８８の注入弁９０を介して突起８７に注入される。排出ボタン９２を押下すると、空気が空気排出路９１の排出弁９３を介して突起８７から排出される。空気注入路８８、注入ボタン８９及び注入弁９０は、突起８７に空気を注入する注入部として機能する。空気排出路９１、排出ボタン９２及び排出弁９３は、突起８７から空気を排出する排出部として機能する。
【0086】
バンド２が手首１０に装着された場合、突起８７が手首１０を押すことで振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させることができる。その結果、振動センサ２１は手首１０の橈骨動脈１３の脈波信号を安定的に検出することができる。
【0087】
図１３（ｂ）では、バンド２の第４収容部２４０が、手首１０を押圧する押圧部１０１を備えている。押圧部１０１は、図１１（ａ）と同様に、接触板９４と、移動機構９５とを備えている。接触板９４は手首１０と接触可能であり、例えば、金属又は樹脂などで構成されている。移動機構９５は接触板９４の一端に固定されており、接触板９４を手首１０に対して移動させる。移動機構９５は、例えば、接触板９４に固定されたネジ９５Ａと、ネジ９５Ａに回転可能に取り付けられ、ネジ９５Ａを手首１０に対して移動させる回転部材９５Ｂとを備えている。回転部材９５Ｂの一部はバンド２の側面から露出されており、被測定者が回転部材９５Ｂを回転させることができる。例えば、回転部材９５Ｂを時計回りに回転させると、接触板９４が手首側に移動し、回転部材９５Ｂを反時計回りに回転させると、接触板９４が手首側と反対に移動する。図１３（ｂ）では、移動機構９５が、手首１０を押圧する押圧力を増減させる押圧力調整部として機能する。
【0088】
バンド２が手首１０に装着された場合、接触板９４が手首１０を押すことで振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させることができる。その結果、振動センサ２１は手首１０の橈骨動脈１３の脈波信号を安定的に検出することができる。
【0089】
以上説明したように、本実施の形態によれば、振動センサ２１を有するバンド２に装着される補助部材８０及び補助部材８０Ａ〜８０Ｄの各々は、第１部材８１と、第１部材８１よりも大きな厚みを有する第２部材８２と、第１部材８１の一端と第２部材８２の一端とを連結する連結部材８３とを有し、第１部材８１、連結部材８３および第２部材８２により、バンド２を着脱可能に挟持する凹部８４が形成される。従って、バンド２と手首１０との間の隙間に、第１部材８１又は第２部材８２のいずれか一方が配置されるので、振動センサ２１を手首１０に押し当てる力を増加させることができる。これにより、振動センサ２１が橈骨動脈１３に対向する位置からずれることを防止し、振動センサ２１は手首１０の橈骨動脈１３の脈波信号を安定的に検出することができる。
【0090】
尚、本実施の形態では、橈骨動脈１３の脈波を検出するセンサとして、振動センサ２１が使用されているが、振動センサ２１の代わりにＬＥＤ（Light Emitting Diode）センサが使用されてもよい。通常本願のようなウェアラブルウォッチには、光電式の脈波センサを搭載しており、少なくとも１対以上の発光素子（例えば、ＬＥＤ）と受光素子（例えば、ＰＤ（Photodiode））を搭載している。この測定メカニズムは、LEDを測定対象物（例えば、橈骨動脈）に照射し、その測定対象物から跳ね返ってきた光を前記受光素子で受けている。例えば、脈拍を測定する場合、発光素子は血液の赤色に吸収される緑色発光ダイオードを使用する。この時、動脈は脈拍を打つごとに、膨張と収縮を繰り返し、緑色発光ダイオードが照射される血液の容積も変化する。この容積の変化に応じて、緑色発光ダイオードの跳ね返り量も変化するため、つまり緑色の光の変化を捉えることで、脈拍を計測することができる。
【0091】
また、補助部材８０及び８０Ａ〜８０Ｄが装着されるバンドは、手首に巻かれるバンド２や時計バンドに限定されるものではなく、例えば、シートベルト又は指尖用バンドなどでもよい。
【0092】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0093】
１、１Ａ、１Ｂ 検出装置２ バンド
２Ａ 第１バンド部材
２Ｂ 第２バンド部材
２１ 振動センサ
２２ 信号処理・通信部
２３ 電源部
５０ 空間
８０，８０Ａ〜８０Ｄ 補助部材
８１ 第１部材
８２ 第２部材
８３ 連結部材
８５〜８７ 突起
１００、１０１ 押圧部
２１０ 第１収容部
２２０ 第２収容部
２３０ 第３収容部
２４０ 第４収容部