特許 7249029 圧力検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-22

(45)【発行日】2023-03-30

(54)【発明の名称】圧力検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/16 20060101AFI20230323BHJP

   A61B 5/00 20060101ALN20230323BHJP

【ＦＩ】

G01L1/16 C

A61B5/00 101N

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019110422

(22)【出願日】2019-06-13

(65)【公開番号】P2020201218

(43)【公開日】2020-12-17

【審査請求日】2022-05-30

(73)【特許権者】

【識別番号】304036754

【氏名又は名称】国立大学法人山形大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】奥山 義浩

(72)【発明者】

【氏名】芝 健夫

(72)【発明者】

【氏名】関根 智仁

(72)【発明者】

【氏名】時任 静士

【審査官】公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０６４７０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１５６５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８３１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１６０６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６４９１６４７（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ １／１６

Ｇ０１Ｌ ５／００－５／２８

Ａ６１Ｂ ５／００

Ａ６１Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体に対向して配置される対向板と、
前記対向板の上側に配置されると共に強誘電性を有する強誘電層を一対の電極で挟むように形成され、前記対向板を介して伝達される前記被検体からの圧力変化を検出する圧電素子と、
前記圧電素子の中央部周辺の少なくとも一部に対向する押圧面を有し、前記圧電素子の表面から突出する突出量が前記圧電素子から前記対向板にわたる厚みより大きくなるように形成された押圧部と、
前記押圧部を覆うように配置され、前記押圧部を押圧しつつ前記対向板、前記圧電素子および前記押圧部を前記被検体に対して固定する固定部と
を備え、
前記押圧部は、前記固定部の押圧に伴って前記圧電素子の中央部周辺の少なくとも一部を前記押圧面で押圧して、前記圧電素子の中央部に対して縁部の動きを抑制する圧力検出装置。

【請求項2】

前記押圧部は、前記圧電素子の上側において前記圧電素子の縁部近傍に前記押圧面が対向するように配置される請求項１に記載の圧力検出装置。

【請求項3】

前記押圧部は、前記対向板の上側において前記圧電素子の近傍に前記押圧面が対向するように配置される請求項１または２に記載の圧力検出装置。

【請求項4】

前記固定部は、前記押圧部から前記被検体に向かって前記押圧部から離れるように斜め方向に延びて前記押圧部の第１接触位置と前記被検体の第２接触位置との間を接続する接続部分を有し、前記接続部分に生じる張力により前記押圧部を押圧する請求項１～３のいずれか一項に記載の圧力検出装置。

【請求項5】

前記押圧部は、前記固定部の前記接続部分の長さに対して前記突出量が１／１００以上となるような高さで形成される請求項４に記載の圧力検出装置。

【請求項6】

前記押圧面は、環状に形成され、前記圧電素子の中央部を囲むように配置される請求項１～５のいずれか一項に記載の圧力検出装置。

【請求項7】

前記被検体は、生体であり、
前記押圧面は、互いに間隔を空けて延びるように形成された一対の押圧面からなり、前記一対の押圧面が前記圧電素子の中央部を挟む両側に対向しつつ前記生体の血管に沿って延びるように配置される請求項１～５のいずれか一項に記載の圧力検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、圧力検出装置に係り、特に、被検体からの圧力変化を検出する圧力検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、生体の手首および頭などの被検体に取り付けられて、被検体からの圧力変化を検出する圧力検出装置が実用化されている。この圧力検出装置は、例えば、被検体に当接するように配置された基板上に圧電素子が設けられており、基板を介して伝達される被検体からの圧力変化を圧電素子で検出することができる。近年では、圧力検出装置において、被検体の圧力変化を的確に検出することが求められている。

【0003】

そこで、被検体の圧力変化を的確に検出する技術として、例えば、特許文献１には、位置ずれを抑制できると共に検出感度が比較的大きい生体振動センサーが提案されている。この生体振動センサーは、接触シートに配置された高剛性領域を介して生体の振動を効率よく振動検出素子に伝達するため、被検体の圧力変化を的確に検出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１４９０９４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、特許文献１の生体振動センサーは、被検体から圧電素子への振動の伝達を向上させるものであり、圧電素子自体の検出感度を向上させるものではなく、被検体の小さな圧力変化まで検出できないおそれがあった。

【0006】

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、圧電素子の検出感度を向上させる圧力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】

【0007】

この発明に係る圧力検出装置は、被検体に対向して配置される対向板と、対向板の上側に配置されると共に強誘電性を有する強誘電層を一対の電極で挟むように形成され、対向板を介して伝達される被検体からの圧力変化を検出する圧電素子と、圧電素子の中央部周辺の少なくとも一部に対向する押圧面を有し、圧電素子の表面から突出する突出量が圧電素子から対向板にわたる厚みより大きくなるように形成された押圧部と、押圧部を覆うように配置され、押圧部を押圧しつつ対向板、圧電素子および押圧部を被検体に対して固定する固定部とを備え、押圧部は、固定部の押圧に伴って圧電素子の中央部周辺の少なくとも一部を押圧面で押圧して、圧電素子の中央部に対して縁部の動きを抑制するものである。

【0008】

ここで、押圧部は、圧電素子の上側において圧電素子の縁部近傍に押圧面が対向するように配置することができる。

【0009】

また、押圧部は、対向板の上側において圧電素子の近傍に対向するように配置することもできる。

【0010】

また、固定部は、押圧部から被検体に向かって押圧部から離れるように斜め方向に延びて押圧部の第１接触位置と被検体の第２接触位置との間を接続する接続部分を有し、接続部分に生じる張力により押圧部を押圧することが好ましい。

【0011】

また、押圧部は、固定部の接続部分の長さに対して突出量が１／１００以上となるような高さで形成することが好ましい。

【0012】

また、押圧面は、環状に形成され、圧電素子の中央部を囲むように配置することができる。

【0013】

また、被検体は、生体であり、押圧面は、互いに間隔を空けて延びるように形成された一対の押圧面からなり、一対の押圧面が圧電素子の中央部を挟む両側に対向しつつ生体の血管に沿って延びるように配置することもできる。

【発明の効果】

【0014】

この発明によれば、押圧部は、圧電素子の表面から突出する突出量が圧電素子から対向板にわたる厚みより大きくなるように形成され、固定部の押圧に伴って圧電素子の中央部周辺の少なくとも一部を押圧面で押圧して、圧電素子の中央部に対して縁部の動きを抑制するので、圧電素子の検出感度を向上させる圧力検出装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の実施の形態１に係る圧力検出装置の構成を示す図である。

【図2】対向板、圧電素子および押圧部の構成を示す断面図である。

【図3】実施の形態２の対向板、圧電素子および押圧部の構成を示す断面図である。

【図4】実施の形態３の対向板、圧電素子および押圧部の構成を示す断面図である。

【図5】実施の形態４の押圧部の構成を示す図である。

【図6】実施の形態５の押圧部の構成を示す図である。

【図7】実施の形態６の検出部の構成を示す図である。

【図8】実施の形態１～６の変形例を示す断面図である。

【図9】実施の形態１～６の他の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係る圧力検出装置の構成を示す。この圧力検出装置は、生体の手首Ｗに取り付けられるもので、検出部１と、固定部２と、解析部３とを有する。

【0017】

検出部１は、基板４を有し、この基板４上に回路部５および電池６が配置されている。また、基板４に隣接して対向板７が配置され、この対向板７上に圧電素子８と押圧部９が順次重なるように配置されている。なお、基板４と対向板７は、連続的に接続されていてもよく、例えば１つの基板で一体に形成することもできる。

【0018】

基板４は、検出部１の各部を支持するもので、薄い板形状を有する。基板４は、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ウレタン、ポリカーボネート、ポリイミドなどの合成樹脂から構成することができる。
回路部５は、電池６および圧電素子８に接続され、圧電素子８から出力される電気信号を増幅する増幅部、および増幅された電気信号を解析部３に送信する無線通信部などを有する。無線通信部は、マイクロ波帯および極超短波（ＵＨＦ）帯で通信するものが好ましく、例えばブルートゥース（登録商標）などの近距離で通信するものを用いることができる。
電池６は、回路部５に電力を供給して駆動させるもので、回路部５に隣接して配置されている。

【0019】

対向板７は、可撓性を有するフィルム状の材料から構成され、生体の手首Ｗに当接するように配置されている。対向板７は、手首Ｗからの圧力を伝達し易い材料から構成することが好ましく、例えばポリエチレンナフタレートおよびポリエチレンテレフタレートなどから構成することができる。また、対向板７は、圧力を伝達可能な範囲で薄く形成することが好ましく、例えば、１０μｍ～５００μｍの厚みで形成することができ、１０μｍ～２００μｍの厚みで形成することがより好ましい。
圧電素子８は、円板形状を有し、対向板７の上側に配置されている。圧電素子８は、手首Ｗを延びる血管Ｖに対応して配置され、拍動による血管Ｖの動きに起因して手首Ｗから対向板７を介して伝達される圧力変化を検出する。圧電素子８は、薄く形成することが好ましく、例えば、１μｍ～１００μｍの厚みで形成することができ、印刷により２μｍ～５０μｍの厚みで形成することがより好ましい。

【0020】

押圧部９は、円環形状を有し、圧電素子８の上側において圧電素子８の中央部Ｃ周辺に当接した状態で接着剤などにより固定されている。具体的には、押圧部９は、内側の中空部分が圧電素子８の中央部Ｃに対応するように配置されており、円環状の縁部を構成する押圧面９ａが圧電素子８の中央部Ｃを囲んで圧電素子８の縁部近傍に当接されている。

【0021】

固定部２は、手首Ｗに巻き付けるようなバンド状に形成され、押圧部９と共に検出部１全体を覆うように配置されている。固定部２は、押圧部９と共に検出部１全体を手首Ｗに向かって押圧するように巻き付けられ、これにより検出部１を手首Ｗに対して固定する。

【0022】

解析部３は、回路部５の無線通信部に無線で接続され、無線通信部を介して圧電素子８から出力される電気信号を受信し、その電気信号に基づいて血管Ｖに起因する手首Ｗからの圧力変化を解析する。解析部３は、手首Ｗからの圧力変化に基づいて、例えば心拍数および血圧などを算出することができる。

【0023】

次に、対向板７、圧電素子８および押圧部９の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、対向板７が、手首Ｗの表面にほぼ全面にわたって当接するように配置される。このとき、対向板７は、手首Ｗにおいて血管Ｖの上側に位置するように配置される。

【0024】

圧電素子８は、一対の電極１０ａおよび１０ｂと、強誘電層１１とを有する。
電極１０ａおよび１０ｂは、平板形状を有し、強誘電層１１を挟むように配置されて強誘電層１１と電気的に接続されている。電極１０ａおよび１０ｂは、例えば金属材料および有機導電性材料などの導電性材料から構成されている。金属材料としては、例えば銀および銅などが挙げられる。有機導電性材料としては、例えばポリ(３，４－エチレンジオキシチオフェン)：ポリ（４－スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）などが挙げられる。
強誘電層１１は、平板形状を有し、電極１０ａおよび１０ｂに全面にわたって当接されている。強誘電層１１は、強誘電性を有する材料、例えばポリ（ビニリデンダイフルオライド－トリフルオロエチレン）共重合体（Ｐ（ＶＤＦ－ＴｒＦＥ））などから構成されている。

【0025】

押圧部９は、圧電素子８の縁部近傍に円環状の押圧面９ａが当接すると共に圧電素子８の中央部Ｃを開放する、すなわち接触しないように配置されている。また、押圧部９は、圧電素子８の表面から突出する突出量Ｌ１が圧電素子８から対向板７にわたる厚みＬ２、すなわち圧電素子８の厚みと対向板７の厚みを足し合わせた厚みＬ２より大きくなるように形成されている。これにより、押圧部９は、固定部２の押圧に伴って、圧電素子８の縁部近傍を大きな力で押圧して、手首Ｗからの圧力変化が圧電素子８に入力された場合に圧電素子８の中央部Ｃに対してその縁部の動きを抑制する。押圧部９は、例えば、１ｍｍ以上の突出量Ｌ１を有するように形成することができる。また、押圧部９は、手首Ｗに負担が生じない程度に硬い材料から構成することが好ましく、例えば熱可塑性ポリウレタン、天然ゴムおよびスチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などからなる硬質ゴムから構成することができる。

【0026】

次に、実施の形態１の動作について説明する。
まず、図１に示すように、手首Ｗを延びる血管Ｖ上に圧電素子８の中央部Ｃが位置するように検出部１を配置し、固定部２が手首Ｗに巻き付けられて検出部１を手首Ｗに固定する。これにより、対向板７が手首Ｗに押し付けられて、例えば拍動による血管Ｖの動きに応じた圧力が手首Ｗから対向板７に付加される。

【0027】

図２に示すように、対向板７の上側には圧電素子８が配置されており、手首Ｗから対向板７に付加された圧力が対向板７を伝達して圧電素子８に入力される。これにより、圧電素子８の強誘電層１１が圧力に応じて振動するように変形して、電極１０ａおよび１０ｂ間に圧力に応じた電圧が生じることになる。
ここで、固定部２の押圧に伴って、押圧部９が圧電素子８の縁部近傍を押圧する。具体的には、固定部２は、押圧部９から手首Ｗに向かって押圧部９から徐々に離れるように斜め方向に延びて押圧部９の接触位置Ｓ１と手首Ｗの接触位置Ｓ２との間を接続する長さＬ３の接続部分２ａを有し、この接続部分２ａに生じる張力ｆにより押圧部９を手首Ｗに向かって押圧する。このため、固定部２が押圧部９を押圧する押圧力Ｐは、以下の式（１）で表される。
Ｐ＝ｆ×（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｌ３ ・・・（１）

【0028】

このとき、接続部分２ａの長さＬ３が、例えば１ｃｍ以上と、圧電素子８から対向板７にわたる厚みＬ２と比較して１０００倍以上に大きくなった場合に、押圧部９の突出量Ｌ１を厚みＬ２以下に小さくすると、押圧部９の押圧力Ｐが非常に小さくなる。そこで、押圧部９の突出量Ｌ１を厚みＬ２より大きくすることで、圧電素子８を押圧部９で確実に押圧することができる。
このように、押圧部９が、固定部２の押圧に伴って圧電素子８の縁部近傍を押圧することにより、圧電素子８の中央部Ｃに対して縁部の動きが抑制される。これにより、手首Ｗからの圧力に応じて圧電素子８の中央部Ｃを集中的に変形させることができ、圧電素子８が大きく変形して圧電素子８の検出感度を向上させることができる。

【0029】

ここで、押圧部９は、固定部２の接続部分２ａの長さＬ３に対して突出量Ｌ１が１／１００以上となるような高さで形成することが好ましい。これにより、押圧部９が、圧電素子８をより確実に押圧し、圧電素子８の検出感度を大きく向上させることができる。
実際に、押圧部９の突出量Ｌ１を約５ｍｍ、固定部２の接続部分２ａの長さＬ３を約３ｃｍとした場合に、圧電素子８を押圧部９で十分に大きな力で押圧することができ、圧電素子８の検出感度を大きく向上させることができた。

【0030】

このようにして、圧電素子８において手首Ｗからの圧力に応じた電気信号が生じ、その電気信号が、図１に示すように、回路部５に出力される。回路部５は、電気信号を増幅処理などして無線通信部から解析部３に送信する。そして、解析部３が、回路部５から送信された電気信号に基づいて、例えば心拍数および血圧などの生体情報を算出する。
解析部３は、検出感度が向上した圧電素子８からの電気信号、すなわち手首Ｗからの圧力を的確に反映した電気信号が入力されるため、生体情報を高精度に算出することができる。

【0031】

本実施の形態によれば、押圧部９は、突出量Ｌ１が厚みＬ２より大きくなるように形成され、固定部２の押圧に伴って圧電素子８の縁部近傍を押圧面９ａで押圧して、圧電素子８の中央部Ｃに対して縁部の動きを抑制するため、手首Ｗからの圧力を中央部Ｃに集中させることができ、圧電素子８の検出感度を向上させることができる。

【0032】

実施の形態２
上記の実施の形態１では、押圧部９は、圧電素子８の縁部近傍に押圧面９ａが当接するように配置されたが、圧電素子８の中央部Ｃ周辺に押圧面９ａが当接するように配置されていればよく、圧電素子８の縁部近傍に限られるものではない。
例えば、図３に示すように、実施の形態１の押圧部９に換えて押圧部２１を配置することができる。

【0033】

押圧部２１は、円環形状を有し、対向板７の上側において圧電素子８の近傍に当接するように配置されている。すなわち、押圧部２１は、内側の中空部分に圧電素子８が入るように配置されており、円環状の縁部を構成する押圧面２１ａが圧電素子８を囲んで圧電素子８の近傍に当接されている。押圧部２１は、例えば、圧電素子８に対して３ｍｍ程度の間隔を空けて対向板７に当接するように配置することができる。

【0034】

ここで、押圧部２１は、実施の形態１と同様に、圧電素子８の表面から突出する突出量Ｌ１が圧電素子８から対向板７にわたる厚みＬ２より大きくなるように形成されている。これにより、押圧部２１は、固定部２の押圧に伴って、圧電素子８の周囲を大きな力で押圧して、手首Ｗからの圧力変化が圧電素子８に入力された場合に圧電素子８の中央部Ｃに対して縁部の動きを抑制することができる。
また、押圧部２１は、固定部２の接続部分２ａの長さＬ３に対して突出量Ｌ１が１／１００以上となるような高さで形成することが好ましい。

【0035】

本実施の形態によれば、押圧部２１は、突出量Ｌ１が厚みＬ２より大きくなるように形成され、固定部２の押圧に伴って圧電素子８の近傍を押圧して、圧電素子８の中央部Ｃに対してその縁部の動きを抑制するため、圧電素子８の検出感度を向上させることができる。

【0036】

実施の形態３
上記の実施の形態２において、押圧部は、圧電素子８および対向板７に押圧面が当接するように配置することもできる。
例えば、図４に示すように、実施の形態１の押圧部９に換えて押圧部３１を配置することができる。

【0037】

押圧部３１は、円環形状を有し、圧電素子８と対向板７に当接するように配置されている。すなわち、押圧部３１は、中空部分の下端の径が大きくなるように形成されて、その下端に圧電素子８が入るように配置されており、高さ位置の異なる押圧面３１ａおよび３１ｂがそれぞれ圧電素子８と対向板７に当接されている。

【0038】

本実施の形態によれば、押圧部３１は、突出量Ｌ１が厚みＬ２より大きくなるように形成され、固定部２の押圧に伴って圧電素子８の縁部近傍および対向板７の圧電素子８近傍を押圧して、圧電素子８の中央部Ｃに対してその縁部の動きを抑制するため、圧電素子８の検出感度を向上させることができる。

【0039】

実施の形態４
上記の実施の形態１～３では、押圧部は、円環形状に形成されたが、圧電素子８の中央部Ｃ周辺の少なくとも一部に押圧面が当接するように配置されていればよく、円環形状に限られるものではない。
例えば、図５に示すように、実施の形態１の押圧部９に換えて一対の押圧部４１ａおよび４１ｂを配置することができる。

【0040】

押圧部４１ａおよび４１ｂは、互いに対向しつつ直線状に延びるように形成され、圧電素子８の上側において中央部Ｃを挟む両側に当接した状態で固定されている。すなわち、押圧部４１ａおよび４１ｂは、互いに間隔を空けて直線状に延びるように形成された一対の押圧面４２ａおよび４２ｂを有し、その押圧面４２ａおよび４２ｂが圧電素子８の中央部Ｃを挟む両側に当接しつつ手首Ｗの血管Ｖに沿って延びるように配置されている。

【0041】

このように、押圧部４１ａおよび４１ｂは、手首Ｗの血管Ｖに重ならないように配置されているため、固定部２の押圧に伴って圧電素子８を押圧した際に、血管Ｖが圧迫されることを抑制することができ、血管Ｖからの圧力を圧電素子８に向かってスムーズに伝達させることができる。また、押圧部４１ａおよび４１ｂは、圧電素子８の中央部Ｃ周辺において互いに対向する両側を押圧するため、その一方のみを押圧するものと比較して圧電素子８の中央部Ｃに対する縁部の動きを大きく抑制することができる。これにより、血管Ｖからの圧力の伝達を阻害することなく圧電素子８の検出感度を向上させることができる。

【0042】

本実施の形態によれば、押圧部４１ａおよび４１ｂが、互いに間隔を空けて延びるように形成された押圧面４２ａおよび４２ｂを有し、この押圧面４２ａおよび４２ｂが圧電素子８の中央部Ｃを挟む両側に対向しつつ手首Ｗの血管Ｖに沿って延びるように配置されるため、血管Ｖからの圧力の伝達を阻害することなく圧電素子８の検出感度を向上させることができる。

【0043】

実施の形態５
上記の実施の形態４において、押圧部４１ａおよび４１ｂは、圧電素子８の中央部Ｃを挟む両側を安定して押圧するように形成することが好ましい。
例えば、図６に示すように、実施の形態４において押圧部４１ａの端部と押圧部４１ｂの端部を接続する押圧部５１を新たに配置することができる。

【0044】

押圧部５１は、押圧部４１ａの端部と押圧部４１ｂの端部の間を延びるように形成され、その両端部が押圧部４１ａおよび４１ｂに一体に接続されている。
このような構成により、押圧部４１ａおよび４１ｂの姿勢が押圧部５１で支持されるため、固定部２の押圧に伴って押圧部４１ａおよび４１ｂの姿勢が変化するのを抑制し、圧電素子８を確実に押圧することができる。また、押圧部４１ａおよび４１ｂに加えて押圧部５１も圧電素子８を押圧するため、圧電素子８の中央部Ｃをほぼ囲むように押圧することができ、圧電素子８の中央部Ｃに対して縁部の動きを確実に抑制して検出感度を向上させることができる。

【0045】

本実施の形態によれば、押圧部５１が、押圧部４１ａの端部と押圧部４１ｂの端部を接続するように配置されるため、押圧部４１ａおよび４１ｂの姿勢が安定し、圧電素子８を確実に押圧することができる。

【0046】

実施の形態６
上記の実施の形態１～５では、検出部１は、１個所に配置されたが、複数個所に配置することもできる。
例えば、図７に示すように、実施の形態１の検出部１に換えて４つの検出部６１ａ，６１ｂ，６１ｃおよび６１ｄを配置すると共に、固定部２に換えて固定部６２を配置することができる。

【0047】

検出部６１ａ～６１ｄは、生体の頭Ｈにおいて前部、後部および両側部にそれぞれ配置されている。検出部６１ａ～６１ｄは、それぞれ、実施の形態１と同様に、対向板７、圧電素子８および押圧部９が順次重なるように形成されている。
固定部６２は、頭Ｈに巻き付けるようなバンド状に形成され、押圧部９と共に検出部６１ａ～６１ｄ全体を覆うように配置されている。固定部６２は、押圧部９と共に検出部６１ａ～６１ｄを頭Ｈに向かって押圧するように巻き付けられ、これにより検出部６１ａ～６１ｄを頭Ｈに対して固定する。

【0048】

ここで、固定部６２は、検出部６１ａ～６１ｄのそれぞれに対して、押圧部９から頭Ｈに向かって押圧部９から徐々に離れるように斜め方向に延びて押圧部９の接触位置Ｓ１と頭Ｈの接触位置Ｓ２との間を接続する接続部分６２ａを有し、この接続部分６２ａに生じる張力ｆにより検出部６１ａ～６１ｄの押圧部９を頭Ｈに向かって押圧する。

【0049】

本実施の形態によれば、検出部６１ａ～６１ｄが、頭Ｈの４個所に配置されるため、その４個所で検出される頭Ｈからの圧力変化に基づいて心拍数および血圧などの生体情報を詳細に解析することができる。

【0050】

なお、上記の実施の形態１～６では、押圧部は、圧電素子８の中央部Ｃ周辺の少なくとも一部に押圧面が当接するように配置されたが、圧電素子８の中央部Ｃ周辺の少なくとも一部に対向するように押圧面が配置されていればよく、これに限られるものではない。例えば、図８に示すように、実施の形態１においてシールド層７１を新たに配置することができる。
シールド層７１は、圧電素子８を電気的にシールドするもので、圧電素子８と押圧部９の間に配置され、圧電素子８を覆うと共に接地されている。これにより、押圧部９は、圧電素子８の中央部Ｃ周辺に押圧面９ａがシールド層７１を挟んで対向し、固定部２の押圧に伴ってシールド層７１を介して圧電素子８の中央部Ｃ周辺を押圧することになる。

【0051】

また、上記の実施の形態１～６では、対向板７は、手首Ｗまたは頭Ｈに当接して配置されたが、被検体に対向して配置されていればよく、これに限られるものではない。例えば、実施の形態１において、対向板７と手首Ｗの間に新たに接着層を配置することができる。これにより、対向板７は、手首Ｗに接着層を挟んで対向し、手首Ｗからの圧力が接着層を介して伝達されることになる。

【0052】

また、上記の実施の形態１～６では、押圧部は、圧電素子８に固定されたが、圧電素子８の中央部Ｃ周辺の少なくとも一部に対向して配置されていればよく、圧電素子８に対して離間可能に配置してもよい。これにより、押圧部の位置を使用者が容易に調節することができる。

【0053】

また、上記の実施の形態１～６では、押圧部は、圧電素子８の中央部Ｃを開放するように形成されたが、押圧面が圧電素子８の中央部Ｃ周辺に対向していればよく、これに限られるものではない。例えば、図９に示すように、実施の形態１の押圧部９に換えて押圧部７２を配置することができる。この押圧部７２は、円柱形状の下端部に凹部７３が形成され、その凹部７３が圧電素子８の中央部Ｃに対応するように配置される。これにより、押圧部７２は、円環状に形成された押圧面７２ａが圧電素子８の中央部Ｃ周辺に対向すると共に凹部７３は圧電素子８の中央部Ｃに当接しないため、押圧面７２ａで圧電素子８の中央部Ｃ周辺を押圧することができる。

【0054】

また、上記の実施の形態１～６では、圧電素子は、手首Ｗまたは頭Ｈの生体からの圧力変化を検出したが、被検体からの圧力変化を検出することができればよく、生体に限られるものではない。

【0055】

また、上記の実施の形態１～６では、圧電素子は、血管Ｖ上に中央部Ｃが位置するように配置されたが、被検体からの圧力変化を検出できればよく、血管Ｖからずれた位置に配置することもできる。
また、上記の実施の形態１～６では、対向板７は、血管Ｖ上に位置するように配置されたが、被検体からの圧力を圧電素子に伝達できればよく、血管Ｖからずれた位置に配置することもできる。

【0056】

また、上記の実施の形態１～６では、圧電素子は、円板形状に形成されたが、被検体からの圧力変化を検出できればよく、円板形状に限られるものではない。例えば、圧電素子は、矩形状に形成することもできる。
また、上記の実施の形態１～６では、固定部は、生体に巻き付けるようなバンド状に形成されたが、押圧部を押圧して対向板７、圧電素子８および押圧部を被検体に対して固定することができればよく、これに限られるものではない。例えば、固定部は、シールなどから形成することもできる。
また、上記の実施の形態１～６では、固定部は、張力により押圧部を押圧して対向板７、圧電素子８および押圧部を被検体に対して固定するように形成されたが、押圧部を押圧して固定することができればよく、張力で固定するものに限られるものではない。例えば、固定部は、対向板７、圧電素子８、押圧部および被検体を挟むように押圧して固定することもできる。

【0057】

また、上記の実施の形態１～６において、検出部は、スクリーン印刷、グラビア印刷、反転オフセット印刷、インクジェット印刷、フレキソ印刷などの印刷方法で薄く形成することが好ましい。

【符号の説明】

【0058】

１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ 検出部、２，６２ 固定部、２ａ，６２ａ 接続部分、３ 解析部、４ 基板、５ 回路部、６ 電池、７ 対向板、８ 圧電素子、９，２１，３１，４１ａ，４１ｂ，５１ 押圧部、９ａ，２１ａ，３１ａ，３１ｂ，４２ａ，４２ｂ 押圧面、１０ａ，１０ｂ 電極、１１ 強誘電層、７１ シールド層、Ｗ 手首、Ｖ 血管、Ｈ 頭、Ｃ 圧電素子の中央部、Ｌ１ 突出量、Ｌ２ 厚み、Ｌ３ 長さ、Ｓ１，Ｓ２ 接触位置、ｆ 張力、Ｐ 押圧力。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】