特開 2024-110290 生体情報測定装置

(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】P2024110290

(43)【公開日】2024-08-15

(54)【発明の名称】生体情報測定装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/256 20210101AFI20240807BHJP

   A61B 5/282 20210101ALI20240807BHJP

   A61B 5/33 20210101ALI20240807BHJP

   A61B 5/02 20060101ALI20240807BHJP

   A61B 5/0245 20060101ALI20240807BHJP

   A61B 5/022 20060101ALI20240807BHJP

【ＦＩ】

A61B5/256 220

A61B5/282

A61B5/33 200

A61B5/02 310C

A61B5/0245 B

A61B5/022 B

A61B5/02 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023014808

(22)【出願日】2023-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】503246015

【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】東狐 義秀

(72)【発明者】

【氏名】原田 雅規

(72)【発明者】

【氏名】岡西 孝晃

(72)【発明者】

【氏名】阿部 康輔

(72)【発明者】

【氏名】宗平 脩平

(72)【発明者】

【氏名】久保 大

【テーマコード（参考）】

4C017

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C017AA08

4C017AA09

4C017AA12

4C017AA19

4C017AB02

4C017AC03

4C017AC16

4C017AC28

4C017AD01

4C017EE15

4C017FF08

4C017FF15

4C127AA02

4C127BB05

4C127CC01

4C127LL13

(57)【要約】

【課題】心電測定機能を有する生体情報測定装置において、装置の筐体に対する電極と基板との固定の信頼性を高めるとともに、装置の省スペース化に資することができる技術を提供する。
【解決手段】人体の腕部に装着して用いられ、少なくとも心電波形を測定可能な生体情報測定装置であって、ネジ加工が施された軸部とヘッド部とを有する電極部材を有しており、前記電極部材のヘッド部を本体筐体の外面と当接させた状態で固定し、前記軸部を本体筐体内のセンサ基板に接合するとともに、該センサ基板と導通させることで、センサ基板の本体筐体内での位置決め、及び電極とセンサ基板の固定と導通をまとめて行うことを可能に構成した生体情報測定装置。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

人体の腕部に装着して用いられ、少なくとも心電波形を測定可能な生体情報測定装置であって、
装着状態において前記腕部に接触する側に位置する底部と、前記接触面とは反対側に位置する表面と、を含んで構成される本体筐体と、
前記底部において前記腕部と接触可能に露出する接触面を備える電極部材と、
前記本体筐体内部において前記底部近傍に配置されるとともに、前記電極部材と導通するための電極接点が外周に設けられた開口部を備える第１センサ基板と、を有しており、
前記電極部材は、
前記第１センサ基板との接合のための接合手段の少なくとも一部を構成するとともに前記腕部への装着状態において前記腕部方向に向かう第１方向に延在する軸部と、前記第１方向から見た場合に前記軸部よりも広い面積を有するとともに前記接触面が形成されるヘッド部とを備え、前記開口部を介して前記接合手段により前記第１センサ基板に接合されるとともに前記電極接点又は前記電極接点と当接する前記接合手段の一部を介して前記第１センサ基板と導通されており、
前記ヘッド部の前記接触面とは反対側の面が前記本体筐体の底部外面と当接した状態で固定されることにより、前記本体筐体内における前記第１センサ基板の配置が位置決めされる、
ことを特徴とする、生体情報測定装置。

【請求項2】

前記電極部材は、前記軸部にネジ加工が施されており、前記開口部を介して前記接合手段の一部を構成するネジ部材と螺合することにより前記第１センサ基板に接合されるとともに、前記軸部又は前記ネジ部材が前記電極接点と当接することにより前記第１センサと導通されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項3】

前記ネジ部材は雄ネジであり、
前記軸部は円筒状に形成されるとともに内壁にネジが切られ、雌ネジとして機能する、
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】

前記本体筐体の底部には前記ヘッド部が嵌合可能な形状に凹部が形成され、前記ヘッド部は前記凹部において嵌合された状態で固定される
ことを特徴とする、請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項5】

前記電極部材と前記本体筐体とはインサート成形されており、
前記電極部材の前記ヘッド部には前記軸方向から見た場合に前記接触面よりも大きい面積を有する抜け止め凸部が設けられており、
前記底部の前記凹部内壁には、前記抜け止め凸部と係合する抜け止め凹部が形成されている、
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】

前記電極部材の前記接触面は前記軸方向から見た場合に円形に形成されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項7】

前記底部には、少なくとも一部に透光性を有する箇所が設けられており、
前記本体筐体内部において、前記第１方向から見て前記透光性を有する箇所を含む領域にはセンサ基板収容部が設けられており、
前記センサ基板収容部には、発光素子及び受光素子を備えるセンサ基板が収容されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項8】

前記底部には、少なくとも一部に透光性を有する箇所が設けられており、
前記本体筐体内部において、前記第１方向から見て前記透光性を有する箇所を含む領域にはセンサ基板収容部が設けられており、
前記第１センサ基板、及び、前記第１センサ基板よりも前記底部側に位置するとともに前記第１センサ基板と導通し発光素子及び受光素子を備える第２センサ基板、を有するセンサ基板セットが収容されており、
前記第１センサ基板及び前記第２センサ基板はバネ接点により導通されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項9】

前記人体の血圧を測定するためのカフを含む血圧測定手段を有し、
前記底部の、前記第１方向から見て前記センサ基板収容部が設けられていない領域の少なくとも一部において、前記カフと前記本体を接合する接合部が設けられている、
ことを特徴とする、請求項７に記載の生体情報測定装置。

【請求項10】

前記底部において、前記第１方向から見て前記センサ基板収容部が設けられていない領域であってかつ前記接合部を含む領域に、前記カフを前記本体筐体に固定するカフカバーが設けられている、
ことを特徴とする、請求項９に記載の生体情報測定装置。

【請求項11】

前記血圧測定手段には、圧電ポンプ、弁及び気体の流路を形成する流路板が含まれており、
前記流路板は、導電性材料で形成されるとともに前記本体筐体内において前記第１センサ基板よりも前記表面側に配置され、
前記第１センサ基板と前記流路板とがバネ接点により導通されている、
ことを特徴とする請求項９に記載の生体情報測定装置。

【請求項12】

前記センサ基板収容部は装着状態において前記腕部に向かって突出するように形成されている、
ことを特徴とする、請求項７から１１のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘルスケア関連の技術分野に属し、特に生体情報測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、血圧値、心電波形などの個人の身体・健康に関する情報（以下、生体情報ともいう）を、個人が自ら日常的に測定機器によって測定し、当該測定結果を健康管理に活用することが一般的に行われるようになってきている。このことから、携帯性を重視した機器の需要が高まっており、多くの携帯型測定装置が提案されている（例えば、特許文献１など）。

【0003】

特許文献１には、心電電極を備え心電波形の測定が可能な腕時計型の生体情報測定装置が開示されている。特許文献１には、本体筐体裏面側（即ち皮膚と接触する側）に配置される電極に本体筐体内部に向けた突起を設け、該突起を本体筐体に設けた開口部から本体筐体内に挿入し、該本体筐体内で導電性を有するばね部材（ばねピン）を介して電気回路が配置された基板と導通する構造が開示されている。このような構成により、人体と接触する電極を配置し、心電波形の測定が可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】中国特許第１１０７９４６６６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記特許文献１に記載の構成では、電極の突起と基板とをばね部材で導通させる構成となっている。しかしながら、ばね部材で電極を導通させると、ばね部材の応力で電極と基板との接触（導通）が不安定になるおそれがある。また、ばね部材を介して電極と基板が接続されていることにより、本体筐体に対する基板及び／又は電極の上下方向の相対位置も不安定となり、これにより人体と接触する電極がぐらついて適切な測定が行えないおそれもある。

【0006】

これに対して、基板を筐体に対して固定するための手段（ネジ止め、両面テープ）を用いて、装置本体と基板の位置決めを行うことも考えられる。しかしながら、ネジ止めの場合には基板の実装面にも余分な面積が必要になり、両面テープを用いたとしてもばねの応力によって剥がれてしまうおそれがある。

【0007】

一方、ばね部材を用いずにはんだ付けで電極と基板とを導通させつつ固定することも考えられる。しかしながら、この場合であっても基板上にはんだ付けのための面積が必要になる。さらに、人体に接触することを考えると電極の素材は防錆性・安全性を備えたステンレス等の素材とすることが好ましいが、ステンレスは一般的なはんだでははんだ付けできないため、コストアップ要因となってしまう。

【0008】

基板の面積を大きくしてもよいのであれば、ばね接点にネジ止めなどの手段を採用しても大きな問題とならないが、ウェアラブル端末においては、できる限り装着性を良くするために小型化・軽量化することと、複数の生体情報を測定できるようにすること（多機能化）の両立が求められている。このため、基板の面積をはじめ、各構成要素をできる限り、小型化、省スペース化することが望ましい。

【0009】

本発明は、上記のような問題に鑑み、心電測定機能を有する生体情報測定装置において、装置の筐体に対する電極と基板との固定の信頼性を高めるとともに、装置の省スペース化に資することができる技術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】

【0010】

上記の課題を解決するため、本発明に係る生体情報測定装置は以下の構成を採用する。即ち、
人体の腕部に装着して用いられ、少なくとも心電波形を測定可能な生体情報測定装置であって、
装着状態において前記腕部に接触する側に位置する底部と、前記接触面とは反対側に位置する表面と、を含んで構成される本体筐体と、
前記底部において前記腕部と接触可能に露出する接触面を備える電極部材と、
前記本体筐体内部において前記底部近傍に配置されるとともに、前記電極部材と導通するための電極接点が外周に設けられた開口部を備える第１センサ基板と、を有しており、
前記電極部材は、
前記第１センサ基板との接合のための接合手段の少なくとも一部を構成するとともに前記腕部への装着状態において前記腕部方向に向かう第１方向に延在する軸部と、前記第１方向から見た場合に前記軸部よりも広い面積を有するとともに前記接触面が形成されるヘッド部とを備え、前記開口部を介して前記接合手段により前記第１センサ基板に接合されるとともに前記電極接点又は前記電極接点と当接する前記接合手段の一部を介して前記第１センサ基板と導通されており、
前記ヘッド部の前記接触面とは反対側の面が前記本体筐体の底部外面と当接した状態で固定されることにより、前記本体筐体内における前記第１センサ基板の配置が位置決めされる、
ことを特徴とする、生体情報測定装置である。

【0011】

なお、上記においてヘッド部と本体筐体との固定は、例えば、接着剤を用いた接着であってもよいし、インサート成形により実現してもよい。また、接合手段としてはネジ、リベット、ピンなどを例示することができる。上記のような構成によれば、電極部材とセンサ基板とが、本体筐体に対して位置決めされて固定されるとともに電極部材とセンサ基板との導通も実現できる。このため、導通のための構成を別途設ける必要が無く、装置の筐体に対する電極と基板の固定の信頼性を高めるとともに装置の省スペース化に資することができる。

【0012】

また、前記電極部材は、前記軸部にネジ加工が施されており、前記開口部を介して前記接合手段の一部を構成するネジ部材と螺合することにより前記第１センサ基板に接合されるとともに、前記軸部又は前記ネジ部材が前記電極接点と当接することにより前記第１センサと導通されるのであってもよい。即ち、前記接合手段が軸部（に施されたネジ加工）とネジ部材であってもよい。また、前記ネジ部材は雄ネジであり、前記軸部は円筒状に形成されるとともに内壁にネジが切られ、雌ネジとして機能するものであってもよい。

【0013】

また、前記本体筐体の底部には前記ヘッド部が嵌合可能な形状に凹部が形成され、前記ヘッド部は前記凹部において嵌合された状態で固定されるのであってもよい。このような構成であれば、ヘッド部が筐体の底部外面から突出することなく電極部材の接触面を筐体の底部において面一に形成することができる。また、前記第１方向と直交する方向へのヘッド部の移動も規制されるためより安定的にヘッド部及び第１センサ基板を位置決め固定することができる。

【0014】

また、前記電極部材は前記本体筐体にインサート成形されており、前記電極部材の前記ヘッド部には前記軸方向から見た場合に前記接触面よりも大きい面積を有する抜け止め凸
部が設けられており、前記底部の前記凹部内壁には、前記抜け止め凸部と係合する抜け止め凹部が形成されているのであってもよい。このような構成であれば、本体筐体から離れる側へのヘッド部の移動も規制されるためより安定的にヘッド部及び第１センサ基板を位置決め固定することができる。

【0015】

また、前記電極部材の前記接触面は前記軸方向から見た場合に円形に形成されているのであってもよい。このような構成であれば、装置製造時においてインサートや接着時の回転バラつきを抑止することができる。これにより製造時の高い歩留まりを実現できる。

【0016】

また、前記底部には、少なくとも一部に透光性を有する箇所が設けられており、前記本体筐体内部において、前記第１方向から見て前記透光性を有する箇所を含む領域にはセンサ基板収容部が設けられており、前記センサ基板収容部には、発光素子及び受光素子を備えるセンサ基板が収容されているのであってもよい。なお、ここでいう「センサ基板」は、前記の第１センサ基板であってもよいし、これとは別の基板であってもよい。このような構成であれば、光電センサを用いた生体情報（例えば、脈波、脈拍、血中酸素飽和度、血圧）の測定も可能な多機能な生体情報測定装置とすることができる。

【0017】

また、前記センサ基板が前記第１基板とは異なる基板である場合において、前記センサ基板収容部には前記第１センサ基板、及び、前記第１センサ基板よりも前記底部側に位置するとともに前記第１センサ基板と導通し発光素子及び受光素子を備える第２センサ基板、を有するセンサ基板セットが収容されており、前記第１センサ基板及び前記第２センサ基板はバネ接点により導通される構成であってもよい。このような構成であれば、バネ接点の反発力が前記位置決めされた前記第１センサ基板及び前記第２センサ基板との間で働くことにより、両基板の導通が安定するとともに、前記第２センサ基板を前記底部側の前記本体筐体内壁に安定的に固定することができる。

【0018】

また、前記生体情報測定装置は、前記人体の血圧を測定するためのカフを含む血圧測定手段を有し、前記センサ基板収容部は前記第１方向から見て前記本体筐体の中央部に設けられおり、前記底部の、前記第１方向から見て前記センサ基板収容部が設けられていない領域の少なくとも一部において、前記カフと前記本体を接合する接合部が設けられている構成であってもよい。また、前記底部において、前記第１方向から見て前記センサ基板収容部が設けられていない領域であってかつ前記接合部を含む領域に、前記カフを前記本体筐体に固定するカフカバーが設けられていてもよい。

【0019】

オシロメトリック法による血圧測定手段をさらに付加する場合には、本体筐体の底部側にカフとの接点部を設ける必要があることから、底部においてセンサ基板収容部分の省スペース化を図る必要がある。このため、本発明のように電極部材とセンサ基板との固定及び導通を一つの構成で実現するような技術は、上記のような構成において好適である。

【0020】

また、前記血圧測定手段には、圧電ポンプ、弁及び気体の流路を形成する流路板が含まれており、前記流路板は、導電性材料で形成されるとともに前記本体筐体内において前記第１センサ基板よりも前記表面側に配置され、前記第１センサ基板と前記流路板とがバネ接点により導通されていてもよい。このような構成により、第１センサ基板のＧＮＤの面積を大きくすることができ、耐ノイズ性を向上させることができる。また、流路板が導電性材料で形成されていることにより、センサ基板セットに対する圧電ポンプなどの内部機器由来のノイズに対するシールドの機能を果たすことができる。

【0021】

また、前記センサ基板収容部は装着状態において前記腕部に向かって突出するように形成されていてもよい。心電電極、光電センサなどの各種センサは人体との接触度が高いほどセンサが得る生体情報の質を向上させることができるため、このような形状が好適であ
る。

【0022】

なお、上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、心電測定機能を有する生体情報測定装置において、装置の筐体に対する電極と基板との固定の信頼性を高めるとともに、装置の省スペース化に資することができる技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る生体情報測定装置の概略を示す外観斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る生体情報測定装置の概略を示す側面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る生体情報測定装置を手首に装着した際の配置関係を示す説明図である

【図4】図４は、実施形態に係る生体情報測定装置の本体部を底部側から見た際の外観図である。

【図5】図５は、実施形態に係る生体情報測定装置を側面から見た際の概略的な断面図である。

【図6】図６は、実施形態に係る生体情報測定装置のセンサ基板収容部近傍の概略的な断面図である。

【図7】図７Ａは、実施形態に係る生体情報測定装置の電極とセンサ基板との接続について説明する概略断面図である。図７Ｂは、実施形態に係る電極部材について説明する説明図である。図７Ｃは、実施形態に係る第１センサ基板の開口部の構成に係る説明図である。

【図8】図８は、実施形態に係る生体情報測定装置の機能構成を示すブロック図である。

【図9】図９Ａは、実施形態の第１の変形例に係る説明図である。図９Ｂは、実施形態の第１の変形例に係る説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

＜実施形態１＞
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0026】

（装置構成）
図１は、本実施形態に係る生体情報測定装置１の構成の概略を示す外観斜視図である。また、図２は、本実施形態に係る生体情報測定装置１の構成の概略を示す側面図である。図１、図２に示すように、生体情報測定装置１は概略、本体部１０と、ベルト部２０を有する腕時計型のウェアラブル装置であり、人体の手首Ｔに装着した状態で脈波（脈拍）、血圧値、心電波形などの生体情報を測定することができる。図３に、本実施形態に係る生体情報測定装置１を手首Ｔに装着した際の手首と生体情報測定装置１の各構成との配置関係を示す。

【0027】

図１及び図２に示すように、本体部１０は、本体筐体１１及び後述するカフカバー１６を含んで構成される。本体筐体１１には、ディスプレイ１２（例えば有機ＥＬディスプレイなど）、操作ボタン１３１及び１３２、ラグ１４などが設けられるとともに、センサ用基板が収容されるセンサ基板収容部１５が設けられている。なお、本実施形態においては
ディスプレイ１２が形成される側を本体筐体１１の表面とし、センサ基板収容部１５が形成される側を本体筐体１１の底部とする。また、以下では本体筐体１１の表面の側を上側、本体筐体１１の底部側を下側と表現することがある。なお、本実施形態において、操作ボタン１３１及び１３２は導体で形成されており、心電波形測定のための電極としても機能する。

【0028】

図４に、本体部１０を底部側から見た状態の外観図を示す。図４に示す通り、本体筐体１１の底部には透光性を有する樹脂カバー１５１で覆われた中央部分の領域と、その外周に相当するカフカバー１６で覆われた領域とが存在する。樹脂カバー１５１で覆われた領域の本体筐体１１の内部側がセンサ基板収容部１５に相当する。センサ基板収容部１５は平面視で本体筐体１１の中央部分の領域に位置し、底部において透光性を有する樹脂カバー１５１で覆われるとともに、図２及び図３に示すように、装着状態においてカフカバー１６よりも手首Ｔ側に突出するように形成されている。

【0029】

また、本体筐体１１の底部には、第１電極１３３及び第２電極１３４が、人体との接触面を露出するように設けられている。第１電極１３３、第２電極１３４はいずれかが心電波形測定時のＧＮＤ電極として機能する。心電波形を測定する際には、生体情報測定装置１を装着して、第１電極１３３、第２電極１３４の接触面を装着部分の皮膚表面に接触させるとともに、生体情報測定装置１を装着していない側の手指で操作ボタンに触れることで、Ｉ誘導での心電波形測定を行うことができる。なお、第１電極１３３及び第２電極１３４の詳細な構造については後述する。

【0030】

また、本体筐体１１の底部にはその他、充電端子１９２が設けられている。給電側機器の接続端子と充電端子１９２を接続することにより、充電池（図４では図示せず）に充電を行うことができる。

【0031】

また、図５に示すように、本体筐体１１の底部側からは、後述する第２センサ基板１０２の下側の面（実装面）に実装されている、第１ＬＥＤ１１１、第２ＬＥＤ１１３、第１フォトダイオード（ＰＤ）１１２、第２ＰＤ１２１が樹脂カバー１５１を介して透けて見えるようになっている。これらの構成については後述する。

【0032】

ベルト部２０は、生体情報測定装置１を手首Ｔに固定するためのベルト２１及び面ファスナ２５の他、手首Ｔにある動脈を圧迫するための第１押圧カフ２２及び第２押圧カフ２３、圧脈波を検出するためのセンシングカフ２４を含んで構成される。なお、各カフ２２、２３、２４と本体筐体１１との接続部分はカフカバー１６によって覆われている。カフカバー１６は、各カフ２２、２３、２４と本体筐体１１との接続部分を保護するとともに、各カフ２２、２３、２４を本体筐体１１に固定する機能も有している。

【0033】

次に、図５及び図６に基づいて、本体筐体１１の内部構成について説明する。図５は図４のＸ－Ｘ断面に相当する概略的な断面図であり、図６は図５におけるセンサ基板収容部１５付近を拡大した図である。なお、図５及び図６は正確な断面図ではなく、説明の便宜のために適宜構成を省略やデフォルメしている。図５に示すように、本体筐体１１内部には、充電池１９１、制御基板１７、圧電ポンプ１６１、弁１６２、圧力センサ１６３、流路板１６４などが収容されている。また、本体筐体１１の底部近傍において凸状に形成されたセンサ基板収容部１５が設けられており、センサ基板収容部１５には、第１センサ基板１０１及び第２センサ基板１０２からなるセンサ基板セット１００が収容されている。

【0034】

本体筐体１１の底部において、平面視でセンサ基板収容部１５が設けられていない領域、の一部には、本体筐体１１（より具体的には筐体内の流路板１６４）と第１押圧カフ２２及びセンシングカフ２４とを接続する第１接続部１６５と、同じく本体筐体１１と第２
押圧カフ２３とを接続する第２接続部１６６が設けられている。そして、第１接続部１６５及び第２接続部１６６は、本体底部においてセンサ基板収容部１５の外周に相当する領域に設けられるカフカバー１６によって覆われた構造になっている。また、既に述べたように、センサ基板収容部１５に位置する箇所は透明な樹脂製の樹脂カバー１５１で覆われた構成となっている。

【0035】

充電池１９１は、例えばリチウムイオン電池などの汎用の二次電池を採用することができ、充電端子１９２を介して電力の供給を受けることで、繰り返し充電することができる。また、制御基板１７は、図示しないＣＰＵなどのプロセッサ、ＲＡＭなどのメモリなどが実装されており、生体情報測定装置１全体の制御を司る。また、圧電ポンプ１６１、弁１６２、圧力センサ１６３、流路板１６４、第１押圧カフ２２、第２押圧カフ２３、センシングカフ２４は、血圧測定に係る構成である。流路板１６４は導電性の部材（金属）であり、内部には圧電ポンプ１６１から各カフに気体を送る流路が形成されている。

【0036】

第１センサ基板１０１と流路板１６４とはバネ接点１８１で導通されており、制御基板１７と流路板１６４もバネ接点１８２で導通されている。導電性部材の流路板１６４と導通されていることにより、第１センサ基板１０１、制御基板１７のＧＮＤ面積を大きくすることができ、耐ノイズ性を向上させることができる。また、流路板１６４は、第１センサ基板１０１にとっては、圧電ポンプ１６１などの内部機器から生じるノイズに対するシールドとしても機能する。

【0037】

次に、センサ基板収容部１５及びセンサ基板セット１００について説明する。図６に示すように、センサ基板収容部１５は、本体筐体１１の底部から人体と接触する側に向けて突出する空間となっている。そして、該空間内には、第１センサ基板１０１と第２センサ基板１０２が上下二段に積層されたセンサ基板セット１００が収容されている。なお、第１センサ基板１０１と第２センサ基板１０２は、導電性のバネ接点１０５で接続されており、二枚一組で機能する。

【0038】

第２センサ基板１０２には基板の下側の面に、第１ＬＥＤ１１１、第２ＬＥＤ１１３の２つの発光素子と、第１フォトダイオード（ＰＤ）１１２、第２ＰＤ１２１の２つの受光素子が設けられている。なお、本実施形態においては、第１ＬＥＤ１１１は緑色の照射光を照射し、第２ＬＥＤ１１３は緑色の他に、赤色及び／又は赤外線を照射する。また、第１ＬＥＤ１１１、第２ＬＥＤ１１３、第１ＰＤ１１２、第２ＰＤ１２１のそれぞれを隔離するように、隔離壁１５２が設けられている。

【0039】

一方、第１センサ基板１０１には、図示しないが、コンデンサ、アンプ回路、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－Ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路などが実装されている。なお、第１センサ基板１０１は両面実装基板であってもよい。このように、センサ基板セット１００を、第２センサ基板１０２と第１センサ基板１０１とからなる上下二段の積層構造とすることで、１枚の基板に全ての部品を実装する場合に比べて、基板を平面視した際の面積を大きく低減することが可能になる。

【0040】

次に、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃに基づいて、第１センサ基板１０１と各電極との接続の態様について説明する。図７Ａは図４のＹ－Ｙ断面に相当する概略断面図である。ただし、図７Ａについても、正確な断面図ではなく説明の便宜のための省略やデフォルメがなされている。図７Ｂは、第１電極１３３の構造を示す説明図である。図７Ｃは第１センサ基板１０１の下側の面の概要を示す説明図である。図７Ａに示すように、第１電極１３３及び第２電極１３４は第１センサ基板１０１の下側の面と接触した状態で固定されている。

【0041】

ここで、図７Ｂを参照すると、第１電極１３３は側面視においていわゆるハット型の形
状をしており、概略、軸部１３３ａ（ハットの山の部分に相当）とヘッド部１３３ｂ（ハットのつばの部分に相当）から構成されている。即ち、ヘッド部１３３ｂは平面視において軸部よりも大きな面積を有している。なお、ヘッド部１３３ｂの軸部１３３ａとは反対側の面が、装置の装着時に人体と接触する接触面となる。本実施形態に係る軸部１３３ａは、内部が空洞となった円筒状に形成されており、その内壁にはネジが切られている。即ち、軸部１３３ａは雌ネジとして機能する。なお、ここでは第１電極１３３について説明したが、第２電極１３４についても同様である。

【0042】

図７Ｃに示すように、第１センサ基板１０１には開口部１０６が設けられており、その外周には電極パッド１０７が形成されている。第１電極１３３及び第２電極１３４は、図７Ａに示すように、第１センサ基板１０１の開口部１０６を介して雄ネジとしてのネジ部材１０３と螺合されることにより第１センサ基板１０１に固定される。該固定は、第１電極１３３、第２電極１３４の軸部の先端面が、第１センサ基板１０１の開口部１０６の外周に形成された電極パッド１０７と接触した状態で行われるため、第１電極１３３及び第２電極１３４と第１センサ基板１０１とが導通した状態で固定されることになる。

【0043】

また、図７Ａに示すように、第１電極１３３及び第２電極１３４のヘッド部は、本体筐体１１に形成された凹部に嵌合された状態となっている。より具体的には、ヘッド部の軸部が設けられている側の面が、本体筐体１１の凹部における外面と当接した状態で、接着固定されている。このように、本体筐体１１に対して固定された第１電極１３３及び第２電極１３４とネジ止めにより接合されたセンサ基板１０１は、本体筐体１１内における配置（本体筐体１１との相対的な位置関係）が位置決めされる。

【0044】

また、第１センサ基板１０１には、ネジ止めにより本体筐体１１の底部側に向かう力が掛かることになる。ここで、第１センサ基板１０１は、バネ接点１０５を介して第２センサ基板１０２と接続されているため、第２センサ基板１０２は本体筐体１１の底部側の内壁に押し付けられることになる。これによって、第２センサ基板１０２が本体筐体１１に対して安定的に固定されるとともに、第１センサ基板１０１と第２センサ基板１０２も安定的に接続される。

【0045】

（装置の機能構成）
次に、生体情報測定装置１の機能構成について説明する。図８は、生体情報測定装置１の機能構成を示すブロック図である。図８に示すように、本実施形態に係る生体情報測定装置１は、脈波測定部１１０、血中酸素飽和度（ＳｐＯ２）測定部１２０、血圧測定部１３０、心電波形測定部１４０、表示部１５０、操作部１６０、通信部１７０、記憶部１８０、電源部１９０、の各機能部を有している。これらの機能部は、制御基板１７のプロセッサがメモリからプログラムを読み出して実行することによって、生体情報測定装置１の各構成を制御することによって実現される。

【0046】

脈波測定部１１０は、第１ＬＥＤ１１１、第２ＬＥＤ１１３、第１ＰＤ１１２を含んで構成され、いわゆる光電脈波法で脈波を測定し、脈拍を算出する。具体的には、第１ＬＥＤ１１１、第２ＬＥＤ１１３から緑色光を照射させて生体内で反射した反射光を第１ＰＤ１１２で受光することにより、心臓の拍動に伴って変化する血流量（血管の容量変化）を検出して脈波を測定する。

【0047】

ＳｐＯ２測定部１２０は、第２ＬＥＤ１１３及び第２ＰＤ１１４を含んで構成され、第２ＬＥＤ１１３から照射された赤色光或いは赤外線の反射光を第２ＰＤ１１４で受光することにより、反射光の強度から血中酸素飽和度を測定する。

【0048】

血圧測定部１３０は、圧電ポンプ１６１、弁１６２、圧力センサ１６３、流路板１６４
、第１押圧カフ２２、第２押圧カフ２３、センシングカフ２４を含んで構成され、いわゆるオシロメトリック法により血圧を測定する。オシロメトリック法による血圧測定については周知の技術であるため詳細な説明は省略する。

【0049】

心電波形測定部１４０は、操作ボタン１３１、１３２、本体筐体１１の底部に設けられる第１電極１３３、第２電極１３４、及び心電波形計測回路（図示せず）を含んで構成され、いわゆるＩ誘導の方式で、心電波形を測定する。具体的には、装着状態において一方の腕の手首Ｔに接触する第１電極１３３、第２電極１３４と、電極として機能する操作ボタン１３１又は１３２に触れた他方の手の指との電位差に基づいて、心電波形を測定する。

【0050】

表示部１５０は、ディスプレイ１２を含んで構成され、生体情報の測定結果やメニュー画面などの各種の情報を表示する。操作部１６０は、操作ボタン１３１及び１３２を含んで構成され、これらを介してユーザーの入力操作を受け付ける。通信部１７０は、無線通信用のアンテナ（図示せず）を含み、例えばＢＬＥ通信により、情報処理端末などの他の電子機器と情報通信を行う。なお、有線通信のための端子を備えていてもよい。

【0051】

記憶部１８０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの主記憶装置（図示せず）を含んで構成され、アプリケーションプログラム、測定された生体情報などの各種の情報を記憶する。また、ＲＡＭに加えて、例えばフラッシュメモリなどの長期記憶媒体を備えていてもよい。電源部１９０は、充電池１９１、充電端子１９２を含んで構成され、生体情報測定装置１を構成する各部への電力供給源として機能する。

【0052】

（本実施形態の効果）
本実施形態の生体情報測定装置１の構成によれば、本体筐体１１の底部側の電極と第１センサ基板１０１とを、安定的に固定するとともに導通させることができる。このような構成により個々の装置間の電極と基板との接点の個体差によるバラつきを防止することができる。即ち製造時の歩留まりを高くすることができる。また、第１電極１３３、第２電極１３４の軸部に所定の長さを持たせることで、本体筐体１１の底部内壁から距離を取った場所に第１センサ基板１０１を位置決めすることができる。これにより、第１センサ基板１０１よりも底部側に他の基板を配置することを容易にすることができる。このため、生体情報の取得に係る基板を、第１センサ基板１０１及び第２センサ基板１０２からなる上下二段構成のセンサ基板セット１００にし、センサ基板に係る基板の面積を平面視において低減することが容易になる。

【0053】

＜変形例＞
なお、上記実施形態では、本体筐体１１の底部において凹部が形成され、第１電極１３３及び第２電極１３４のヘッド部が当該凹部に嵌合される構成となっていたが、本発明の実施形態はこのような態様に限定されない。電極のヘッド部の形状は、電極及び第１センサ基板１０１を本体筐体１１に位置決めできる形状であればどのような形状であってもよい。以下では、電極のヘッド部、及び該ヘッド部と係合する本体筐体１１の底部の形状の変形例について説明する。なお、以下の説明において、実施形態１の生体情報測定装置１と共通する構成要素については同一の符号を用い、詳細な説明を省略する。

【0054】

（変形例１）
図９Ａは、第１の変形例を示す説明図であり、本変形例に係る第１電極１３５、第２電極１３６及び本体筐体１１の底部近傍の形状を示している。図９Ａに示すように、本変形例に係る本体筐体１１の底部には凹部が形成されておらず、第１電極１３５及び第２電極１３６の各ヘッド部は、本体筐体１１の底部外面よりも少し飛び出た位置に接触面が位置するような状態で本体筐体１１に固定される。具体的には、ヘッド部の接触面とは反対側
の面において、本体筐体１１の外面と接着剤で接着されていてもよい。

【0055】

（変形例２）
図９Ｂは、第２の変形例を示す説明図であり、本変形例に係る第１電極１３７、第２電極１３８及び本体筐体１１の底部近傍の形状を示している。図９Ｂに示すように、本変形例に係る第１電極１３７はヘッド部にさらに鍔状の抜け止め凸部１３７ｃが形成されている。そして、抜け止め凸部１３７ｃは、本体筐体１１の底部における凹部内壁に設けられた抜け止め凹部３０１に係合した状態で固定されている。なお、ここでは第１電極１３７についてのみ説明したが、第２電極についても同様である。本変形例については、本体筐体１１に、第１電極１３７、第２電極１３８をインサート成形することによって、各電極の固定が行われる。このような本変形例の構成によれば、本体筐体１１から抜け落ちる側へのヘッド部の移動が規制されるため、より安定的に各電極及び第１センサ基板１０１を位置決め固定することができる。

【0056】

＜その他＞
上記の各例の説明は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明は、その技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。例えば、生体情報測定装置は心電波形を測定するための電極及び回路を備えていればよく、その他の生体情報を取得するための機能・構成は必ずしも必須ではない。具体的には、第２センサ基板１０２を設けない構成、即ちセンサ基板収容部１５にはセンサ基板セット１００ではなく、第１センサ基板１０１に相当する基板のみが収容されるのであってもよい。

【0057】

また、上記各例では、第１センサ基板１０１の下側の面に電極パッド１０７が設けられている構成であったが、上側の面に電極パッドが設けられるのであってもよい。この場合には例えばネジ部材に導電性の素材を用いることで、第１センサ基板１０１と電極との導通を確保することができる。

【0058】

また、上記の各例では、各電極と第１センサ基板１０１との接合手段は雄ネジ及び雌ネジであり、各電極の軸部を雌ネジとしていたが、軸部を雄ネジとして構成し、ネジ部材を雌ネジとしてもよい。即ち、電極をボルトとし、ネジ部材をナットとするような構成にすることもできる。

【0059】

さらに、各電極と第１センサ基板１０１との接合手段は必ずしもネジに限られない。例えば、ネジ部材の代わりにピンを用い、円筒状に形成した軸部にピンを圧入することによって電極と第１センサ基板との接合及び導通を同時に行うことができる。また、第１センサ基板上側に電極パッドを設け、これと接触するように軸部の先端をかしめることによって、即ち電極部材をリベットのように用いることで、電極と第１センサ基板と接合及び導通を行うようにしてもよい。

【0060】

また、上記の各例において、センサ基板収容部１５は、本体筐体１１底部において、人体側に突出する構成であったが、必ずしもこのような構成である必要はなく、本体筐体１１の底部はセンサ基板収容部１５の領域を含め、面一の構造となっていてもよい。また、平面視においてセンサ基板収容部１５が配置される位置も、必ずしも底部中央部近傍である必要もない。

【符号の説明】

【0061】

１・・・生体情報測定装置
１０・・・本体部
１１・・・本体筐体
１２・・・ディスプレイ
１４・・・ラグ
１５・・・センサ基板収容部
１６・・・カフカバー
１７・・・制御基板
２０・・・ベルト部
２１・・・ベルト
２２・・・第１押圧カフ
２３・・・第２押圧カフ
２４・・・センシングカフ
２５・・・面ファスナ
１００・・・センサ基板セット
１０１・・・第１センサ基板
１０２・・・第２センサ基板
１０３・・・ネジ部材
１０５、１８１、１８２・・・バネ接点
１０６・・・開口部
１０７・・・電極パッド
１１１・・・第１ＬＥＤ
１１２・・・第１ＰＤ
１１３・・・第２ＬＥＤ
１２１・・・第２ＰＤ
１３１、１３２・・・操作ボタン
１３３、１３５、１３７・・・第１電極
１３４、１３６、１３８・・・第２電極
１３７ｃ・・・抜け止め凸部
１６１・・・圧電ポンプ
１６２・・・弁
１６３・・・圧力センサ
１６４・・・流路板
１６５・・・第１接続部
１６６・・・第２接続部
１５１・・・透光カバー
１５２・・・隔離壁
１９１・・・充電池
１９２・・・充電端子
３０１・・・抜け止め凹部
Ｔ・・・手首

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】